KR20140083565A - 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치 - Google Patents

백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140083565A
KR20140083565A KR1020120153461A KR20120153461A KR20140083565A KR 20140083565 A KR20140083565 A KR 20140083565A KR 1020120153461 A KR1020120153461 A KR 1020120153461A KR 20120153461 A KR20120153461 A KR 20120153461A KR 20140083565 A KR20140083565 A KR 20140083565A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switching
signal
control signal
duty
unit
Prior art date
Application number
KR1020120153461A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101974090B1 (ko
Inventor
이정우
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120153461A priority Critical patent/KR101974090B1/ko
Priority to US14/082,611 priority patent/US9445469B2/en
Priority to CN201310664943.XA priority patent/CN103903572B/zh
Publication of KR20140083565A publication Critical patent/KR20140083565A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101974090B1 publication Critical patent/KR101974090B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38—Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

전력 손실을 최소화하여 전력 변환 효율을 향상시킬 수 있는 본 발명에 따른 백 라이트 구동 장치는 발광 다이오드로 이루어진 광원; 스위칭 소자의 스위칭에 따라 구동 전압을 생성하여 상기 광원에 공급하는 직류-직류 컨버터; 상기 광원으로 공급되는 구동 전압의 전압 레벨에 상응하는 피드백 전압을 생성하는 피드백 회로; 상기 광원에 접속되어 백 라이트 디밍 신호에 대응되는 LED 듀티 신호에 따라 발광 다이오드의 점등 기간을 제어하는 듀티 제어부; 및 상기 피드백 신호에 따라 상기 스위칭 소자의 스위칭을 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 상기 LED 듀티 신호에 따라 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자의 스위칭을 선택적으로 제어하는 스위칭 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치{APPARATUS FOR DRIVING OF BACK LIGHT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 전력 손실을 최소화하여 전력 변환 효율을 향상시킬 수 있는 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
백 라이트(Back Light)는 디스플레이 패널을 조명하는 장치로서, 기존에는 광원으로서 냉음극선관 램프(CCFL)를 사용하였으나, 냉음극선관 램프를 사용할 경우, 수은 사용으로 인하여 환경 유해 문제가 발생할 수 있으며, 응답속도가 15ms 정도로 느리고, 색재현성이 NTSC 대비 75% 정도가 낮다. 또한 사전에 설정된 백색광을 생성하는 등 여러 문제점이 발생하기 때문에, 최근 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 소자가 광원으로서 더욱 각광받고 있다.
발광 다이오드는 냉음극선관 램프와 비교할 때, 친환경적이며, 응답 속도가 수 나노(Nano) 초로서 고속 응답이 가능하며, 임펄스(Impulse) 구동이 가능하며, 색재현성이 80%에서 100% 이상이다. 또한, 발광 다이오드는 광량을 조절하여 백 라이트의 휘도 및 색 온도를 임의로 조정할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 백 라이트 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 백 라이트 구동 장치는 광원(10)에 구동 전압(Vd)을 공급하는 직류-직류 컨버터(20)와, 구동 전압(Vd)의 전압 레벨을 검출하여 피드백하는 직류-직류 컨버터(20)로 피드백하는 피드백 회로(30)와, 외부로부터 공급되는 백 라이트 디밍 신호(DIM)에 따라 광원(10)의 점등을 제어하는 듀티 제어부(40)로 구성된다.
광원(10)은 직렬 접속된 복수의 발광 다이오드(LED)로 이루어지는 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)를 포함한다. 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각은 직류-직류 컨버터(20)로부터 공급되는 구동 전압(Vd)에 따라 흐르는 전류에 의해 발광하여 광을 방출한다.
직류-직류 컨버터(20)는 외부로부터 공급되는 입력 전압(Vcc)에 기초하여 구동 전압(Vd)을 생성하여 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 공급함으로써 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 발광 다이오드(LED)들을 발광시킨다.
피드백 회로(30)는 직렬 접속된 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)을 이용해 직류-직류 컨버터(20)로부터 출력되는 구동 전압(Vd)을 전압 분배하여 피드백 전압(Vfb)을 생성하고, 생성된 피드백 전압(Vfb)을 직류-직류 컨버터(20)로 피드백한다. 이에 따라, 직류-직류 컨버터(20)는 피드백 회로(30)로부터 공급되는 피드백 전압(Vfb)에 대응되는 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 펄스 폭 변조 신호에 따라 스위칭 소자를 스위칭시켜 입력 전압(Vcc) 대비 일정한 전압 값 이상의 전압 레벨을 가지는 구동 전압(Vd)을 출력한다.
듀티 제어부(40)는 광원(10), 즉 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 접속되어 백 라이트 디밍 신호(DIM)에 따라 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)를 온/오프 기간을 제어함으로서 광원(10)의 밝기를 조절한다. 이에 따라, 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)는 백 라이트 디밍 신호(DIM)의 듀티 온(Duty on) 구간에 점등된다.
이와 같은, 일반적인 백 라이트 구동 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 직류-직류 컨버터(20)의 스위칭 소자가 광원(10)의 듀티 오프 구간에도 스위칭 동작을 하기 때문에 스위칭 소자의 스위칭 손실 등의 전력 손실이 발생하여 전력 변환 효율이 저하되는 문제점이 있다.
둘째, 백 라이트 디밍 신호(DIM)에 의해 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 온/오프 동작이 반복되어 직류-직류 컨버터(20)의 부하(load) 조건이 연속적으로 변경되고, 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 온 기간과 오프 기간의 부하 조건이 상이하기 때문에 직류-직류 컨버터(20)의 전력 변환 효율을 일정하게 유지시키는데 어려움이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 전력 손실을 최소화하여 전력 변환 효율을 향상시킬 수 있는 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 백 라이트 구동 장치는 발광 다이오드로 이루어진 광원; 스위칭 소자의 스위칭에 따라 구동 전압을 생성하여 상기 광원에 공급하는 직류-직류 컨버터; 상기 광원으로 공급되는 구동 전압의 전압 레벨에 상응하는 피드백 전압을 생성하는 피드백 회로; 상기 광원에 접속되어 백 라이트 디밍 신호에 대응되는 LED 듀티 신호에 따라 발광 다이오드의 점등 기간을 제어하는 듀티 제어부; 및 상기 피드백 신호에 따라 상기 스위칭 소자의 스위칭을 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 상기 LED 듀티 신호에 따라 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자의 스위칭을 선택적으로 제어하는 스위칭 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭 제어부는 상기 LED 듀티 신호의 듀티 온 구간 동안 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자를 스위칭시키고, 상기 LED 듀티 신호의 듀티 오프 구간 동안 스위칭 오프 전압 레벨의 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자를 오프시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 액정셀을 포함하는 표시 패널; 외부로부터의 입력 데이터에 대응되는 화상을 상기 표시 패널에 표시하는 패널 구동부; 및 상기 표시 패널에 광을 조사하기 위한 백 라이트 유닛을 포함하며, 상기 백 라이트 유닛은 상기 백 라이트 구동 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, LED 듀티 신호의 듀티 오프 구간 동안 직류-직류 컨버터의 스위칭 소자를 완전히 오프시킴으로써 듀티 오프 구간에 발생되는 스위칭 소자의 스위칭 손실로 인한 전력 변환 효율의 저하를 개선할 수 있다.
둘째, 백 라이트 디밍 신호에 의해 발광 다이오드 어레이의 온/오프 동작이 반복되더라도 직류-직류 컨버터 전력 변환 효율을 일정하게 유지시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 백 라이트 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 제어부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 버스트 모드에 따른 스위칭 제어부의 구동 파형을 나타내는 파형도이다.
도 5는 노멀 모드에 따른 스위칭 제어부의 구동 파형을 나타내는 파형도이다.
도 6은 본 발명과 종래의 백 라이트 구동 장치의 효율을 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 구동 장치(100)는 광원(110)에 구동 전압(Vd)을 공급하는 직류-직류 컨버터(120)와, 구동 전압(Vd)의 전압 레벨에 상응하는 피드백 전압(Vfb)을 생성하는 피드백 회로(130)와, 외부로부터 공급되는 백 라이트 디밍 신호(DIM)에 따른 LED 듀티 신호(LED_duty)에 따라 광원(110)의 점등 기간을 제어하는 듀티 제어부(140)와, LED 듀티 신호(LED_duty)와 피드백 전압(Vfb)에 기초하여 직류-직류 컨버터(120)를 제어하는 스위칭 제어부(150)를 포함한다.
광원(110)은 직렬 접속된 복수의 발광 다이오드(LED)로 이루어지는 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)를 포함한다. 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각은 직류-직류 컨버터(120)로부터 공급되는 구동 전압(Vd)에 따라 흐르는 전류에 의해 발광하여 광을 방출한다.
직류-직류 컨버터(120)는 외부로부터 공급되는 입력 전압(Vcc)을 기반으로 스위칭 제어부(150)의 스위칭 제어에 따라 구동 전압(Vd)을 생성하여 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 공급함으로써 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 발광 다이오드(LED)들을 발광시킨다. 예를 들어, 직류-직류 컨버터(120)는 부스터 인덕터(L), 다이오드(D), 커패시터(C), 및 스위칭 소자(Psw)를 포함한다. 이러한 직류-직류 컨버터(120)는 스위칭 소자(Psw)의 스위칭에 따라 부스터 인덕터(L)에 저장된 에너지를 다이오드(D)를 통해 출력하고, 커패시터(C)를 통해 승압하여 구동 전압(Vd)을 생성한다.
인덕터(L)는 입력 전압(Vcc) 라인과 제 1 노드(N1) 사이에 접속되어 입력 전압(Vcc)에 의한 전류의 변화량에 대응되는 전압을 저장한다. 다이오드(D)는 제 1 노드(N1)와 출력 노드(NO) 사이에 접속되어 스위칭 소자(Psw)의 스위칭에 따라 인덕터(L)로부터 공급되는 전압을 정류하여 출력한다. 여기서, 다이오드(D)는 역류방지용 다이오드로써, 인덕터(L)로부터 공급되는 전압이 출력 노드(No)로 공급되도록 한다. 커패시터(C)는 스위칭 소자(Psw)의 스위칭에 따라 인덕터(L)로부터 다이오드(D)를 통해 공급되는 전압을 충전하거나, 충전된 전압을 구동 전압(Vd)으로써 출력 노드(No)로 출력한다.
피드백 회로(130)는 직류-직류 컨버터(120)의 출력 노드(No)와 접지 사이에 직렬 접속된 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)의 전압 분배에 따라 직류-직류 컨버터(20)로부터 출력되는 구동 전압(Vd)에 상응하는 피드백 전압(Vfb)을 생성하고, 생성된 피드백 전압(Vfb)을 스위칭 제어부(150)로 피드백한다. 여기서, 제 1 및 제 2 저항(R1, R2) 각각은 인덕터 또는 커패시터와 같은 임피던스 소자로 변경될 수 있다.
듀티 제어부(140)는 광원(110), 즉 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 접속되어 백 라이트 디밍 신호(DIM)에 따라 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 온/오프 기간을 제어함으로서 광원(110)의 밝기를 조절한다. 즉, 듀티 제어부(140)는 백 라이트 디밍 신호(DIM)의 듀티 온(Duty on) 구간 동안 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)로부터 접지 전원으로 흐르는 전류를 허용하여 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)를 점등(또는 발광)시킨다. 반면에, 듀티 제어부(140)는 백 라이트 디밍 신호(DIM)의 듀티 오프(Duty off) 구간 동안 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)로부터 접지 전원으로 흐르는 전류를 차단하여 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)를 소등시킨다.
또한, 듀티 제어부(140)는 피드백 회로(130)로부터 피드백 전압(Vfb)을 공급받아 복수의 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 온/오프를 추가로 제어할 수도 있다. 또한, 상기 듀티 제어부(140)는 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 LED 듀티 신호(LED_duty)로서 스위칭 제어부(150)에 공급한다.
스위칭 제어부(150)는 피드백 회로(130)로부터 공급되는 피드백 전압(Vfb)과 듀티 제어부(140)로부터 공급되는 LED 듀티 신호(LED_duty)에 기초하여 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 직류-직류 컨버터(120)의 스위칭 소자(Psw)의 스위칭을 제어한다.
구체적으로, 스위칭 제어부(150)는 피드백 전압(Vfb)에 따라 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, LED 듀티 신호(LED_duty)에 따라 노멀 모드(Normal Mode) 또는 버스트 모드(Burst Mode)를 설정한 후, 설정된 모드에 따라 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호(SCS) 또는 스위칭 오프 전압 레벨의 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 직류-직류 컨버터(120)를 제어한다. 즉, 스위칭 제어부(150)는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간이 설정된 기준 값 미만일 경우 버스트 모드로 설정하고, LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간 동안에만 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 직류-직류 컨버터(120)의 스위칭 소자(Psw)를 반복적으로 스위칭시키고, LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 오프 구간 동안 스위칭 오프 전압 레벨의 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 직류-직류 컨버터(120)의 스위칭 소자(Psw)를 완전히 오프시킨다. 반면에, 스위칭 제어부(150)는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간이 설정된 기준 값 이상으로 유지될 경우 노멀 모드로 설정하고, 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 직류-직류 컨버터(120)의 스위칭 소자(Psw)를 반복적으로 스위칭시킨다.
따라서, 스위칭 제어부(150)는 버스트 모드시 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 오프 구간 동안 직류-직류 컨버터(120)의 스위칭 소자(Psw)를 오프시킴으로써 광원(110)의 듀티 오프 구간에 스위칭 소자(Psw)의 불필요한 스위칭으로 인한 스위칭 손실 등에 따른 전력 변환 효율의 저하를 방지한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 제어부의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 버스트 모드에 따른 스위칭 제어부의 구동 파형을 나타내는 파형도이며, 도 5는 노멀 모드에 따른 스위칭 제어부의 구동 파형을 나타내는 파형도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 스위칭 제어부(150)는 펄스 폭 변조 신호 생성부(151), 모드 설정부(153), 스위칭부(155), 및 스위칭 제어 신호 생성부(157)를 포함한다.
펄스 폭 변조 신호 생성부(151)는 피드백 회로(130)로부터 공급되는 피드백 전압(Vfb)에 따라 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)를 생성하여 스위칭부(155)에 공급한다.
일 예에 따른 펄스 폭 변조 신호 생성부(151)는 제 1 비교기(151a), 삼각파 생성기(151b), 및 제 2 비교기(151c)를 포함한다.
제 1 비교기(151a)는 연산 증폭기(OP-AMP)로서, 기준 전압(Vref)과 피드백 전압(Vfb)을 비교하여 듀티 가변 전압(Vduty)을 출력한다.
삼각파 생성기(151b)는 일정한 주파수를 가지는 삼각파(CW)를 생성하여 제 2 비교기(151c)에 공급한다.
제 2 비교기(151c)는 삼각파(CW)를 기준으로 듀티 가변 전압(Vduty)에 따른 듀티 온 구간과 듀티 오프 구간을 가지는 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)를 생성하여 스위칭부(155)에 공급한다.
모드 설정부(153)는 듀티 제어부(140)로부터 공급되는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간과 듀티 오프 구간에 기초하여 모드 제어를 제 1 및 제 2 모드 제어 신호(MCS1, MCS2)를 생성하여 스위칭부(155)의 스위칭을 제어한다. 즉, 모드 설정부(153)는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간이 설정된 기준 값 미만일 경우 버스트 모드를 위한 제 1 및 제 2 모드 제어 신호(MCS1, MCS2)를 생성하여 스위칭부(155)의 스위칭을 제어하고, LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간이 설정된 기준 값 이상일 경우 노멀 모드를 위한 제 1 및 제 2 모드 제어 신호(MCS1, MCS2)를 생성하여 스위칭부(155)의 스위칭을 제어한다.
일 예에 따른 모드 설정부(153)는 제 1 및 제 2 검출부(153a, 153b), 및 타이머(153c)를 포함한다.
제 1 검출부(153a)는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 라이징 에지 트리거(Rising edge trigger)를 검출하여 하이(High) 논리 상태의 라이징 검출 신호(RDS)를 타이머(153c)에 공급한다.
제 2 검출부(153b)는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 폴링 에지 트리거(falling edge trigger)를 검출하여 하이 논리 상태의 폴링 검출 신호(FDS)를 타이머(153c)에 공급한다.
타이머(153c)는 라이징 검출 신호(RDS)와 폴링 검출 신호(FDS)에 따라 제 1 및 제 2 모드 제어 신호(MCS1, MCS2)를 생성하여 스위칭부(155)에 공급함으로써 스위칭부(155)가 노멀 모드 또는 버스트 모드에 따라 스위칭되도록 한다.
타이머(153c)는 라이징 검출 신호(RDS)가 공급되는 스타트 단자(S), 폴링 검출 신호(FDS)가 공급되는 리셋 단자(R), 제 1 모드 제어 신호(MCS1)를 출력하기 위한 오버 플로우 출력 단자(OVF), 및 제 1 모드 제어 신호(MCS2)를 출력하기 위한 반전 출력 단자(/OUT)를 포함한다. 이러한, 타이머(153c)는 하이 논리 상태의 라이징 검출 신호(RDS)에 의해 동작을 개시하고, 하이 논리 상태의 폴링 검출 신호(FDS)에 따라 동작을 정지한다.
구체적으로, 타이머(153c)는 스타트 단자(S)에 하이 논리 상태의 라이징 검출 신호(RDS)가 공급되고, 리셋 단자(R)에 로우(Low) 논리 상태의 폴링 검출 신호(FDS)가 공급되는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간 동안, 오버 플로우 출력 단자(OVF)를 통해 로우 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)를 출력함과 동시에 반전 출력 단자(/OUT)를 통해 로우 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호(MCS2)를 출력한다.
또한, 타이머(153c)는 리셋 단자(R)에 하이 논리 상태의 폴링 검출 신호(FDS)가 공급되는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 오프 구간 동안, 오버 플로우 출력 단자(OVF)를 통해 로우 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)를 출력함과 동시에 반전 출력 단자(/OUT)를 통해 하이 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호(MCS2)를 출력한다.
그리고, 타이머(153c)는 스타트 단자(S)에 하이 논리 상태의 폴링 검출 신호(FDS)가 공급된 후, 설정된 기준 시간 동안 리셋 단자(R)에 하이 논리 상태의 폴링 검출 신호(FDS)가 공급되지 않을 경우, 오버 플로우 출력 단자(OVF)를 통해 하이 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)를 출력함과 동시에 반전 출력 단자(/OUT)를 통해 로우 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호(MCS2)를 출력한다.
스위칭부(155)는 모드 설정부(153)의 타이머(153c)로부터 공급되는 제 1 모드 제어 신호(MCS1)를 스위칭 제어 신호 생성부(157)에 공급하고, 제 1 및 제 2 모드 제어 신호(MCS1, MCS2)에 따라 펄스 폭 변조 신호 생성부(151)로부터 공급되는 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)를 스위칭 제어 신호 생성부(157)에 선택적으로 공급한다.
일 예에 따른 스위칭부(155)는 제 1 및 제 2 스위치 트랜지스터(SW1, SW2)를 포함한다.
제 1 스위치 트랜지스터(SW1)는 P형 트랜지스터로서, 제 1 모드 제어 신호(MCS1)가 공급되는 게이트 단자, 제 2 모드 제어 신호(MCS2)가 공급되는 제 1 단자, 및 제 2 스위치 트랜지스터(SW2)의 게이트 단자에 접속된 제 2 단자를 포함한다. 이러한, 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)는 제 1 모드 제어 신호(MCS1)에 따라 스위칭되어 타이머(153c)로부터 공급되는 제 2 모드 제어 신호(MCS2)를 제 2 스위치 트랜지스터(SW2)에 공급한다. 이때, 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)의 게이트 단자는 스위칭 제어 신호 생성부(157)의 버스트 모드용 입력 단자(BM)에 접속된다.
제 2 스위치 트랜지스터(SW2)는 P형 트랜지스터로서, 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)의 제 2 단자에 접속된 게이트 단자, 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)가 공급되는 제 1 단자, 및 스위칭 제어 신호 생성부(157)의 PWM 입력 단자(P_IN)에 접속된 제 2 단자를 포함한다. 이러한, 제 2 스위치 트랜지스터(SW2)는 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)의 스위칭에 따라 공급되는 제 2 모드 제어 신호(MCS2)에 따라 스위칭되어 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)를 스위칭 제어 신호 생성부(157)에 선택적으로 공급한다. 여기서, 제 2 스위치 트랜지스터(SW2)는 P형 트랜지스터로 이루어짐으로써 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)를 통해 로우 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호(MCS2)에 따라 턴-온되거나, 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)의 턴-오프로 인해 제 2 모드 제어 신호(MCS2)가 공급되지 않을 경우에도 턴-온된다. 즉, 제 2 스위치 트랜지스터(SW2)는 턴-온된 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)를 통해 하이 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호(MCS2)가 공급될 경우에만 턴-오프된다.
이와 같은, 스위칭부(155)는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간에 따라 타이머(153c)로부터 공급되는 로우 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)와 로우 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호(MCS2)에 응답하여 제 1 및 제 2 스위치 트랜지스터(SW1, SW2)가 모두 턴-온됨으로써 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)를 스위칭 제어 신호 생성부(157)의 PWM 입력 단자(P_IN)에 공급한다. 또한, 스위칭부(155)는 LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 오프 구간에 따라 타이머(153c)로부터 공급되는 로우 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)와 하이 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호(MCS2)에 응답하여 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)가 턴-온되고, 제 2 스위치 트랜지스터(SW2)가 턴-오프됨으로써 스위칭 제어 신호 생성부(157)의 PWM 입력 단자(P_IN)에 공급되는 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)를 차단한다. 그리고, 스위칭부(155)는 100%의 듀티 온 구간을 가지는 LED 듀티 신호(LED_duty)에 따라 타이머(153c)로부터 공급되는 하이 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)와 로우 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호(MCS2)에 응답하여 제 1 스위치 트랜지스터(SW1)가 턴-오프됨에 따라 제 2 스위치 트랜지스터(SW2)가 턴-온됨으로써 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)를 스위칭 제어 신호 생성부(157)의 PWM 입력 단자(P_IN)에 공급한다.
스위칭 제어 신호 생성부(157)는 스위칭부(155)를 통해 버스트 모드용 입력 단자(BM)에 공급되는 제 1 모드 제어 신호(MCS1)에 기초하여 스위칭부(155)로부터 PWM 입력 단자(P_IN)에 선택적으로 공급되는 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)에 대응되는 스위칭 온/오프 전압 레벨을 반복하는 스위칭 제어 신호(SCS) 또는 스위칭 오프 전압 레벨로 유지되는 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 직류-직류 컨버터(120)의 스위칭 소자(Psw)를 제어한다.
구체적으로, 스위칭 제어 신호 생성부(157)는 버스트 모드용 입력 단자(BM)에 로우 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)가 공급될 경우, PWM 입력 단자(P_IN)에 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)가 공급되는 구간에만 펄스 폭 변조 신호(PWM_I)에 대응되는 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 스위칭 소자(Psw)를 반복적으로 스위칭시키고, PWM 입력 단자(P_IN)에 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)가 공급되지 않은 구간에는 스위칭 오프 전압 레벨의 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 스위칭 소자(Psw)의 완전히 오프시킨다. 즉, 스위칭 제어 신호 생성부(157)는 버스트 모드용 입력 단자(BM)에 로우 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)가 공급될 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭 소자(Psw)를 버스트 모드로 스위칭시키는 것으로, LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간에 따라 스위칭부(155)로부터 PWM 입력 단자(P_IN)에 공급되는 펄스 폭 변조 신호(PWM_I)에 대응되는 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 출력하고, LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 오프 구간에 따라 스위칭부(155)로부터 PWM 입력 단자(P_IN)에 펄스 폭 변조 신호(PWM_I)가 공급되지 않는 구간에는 스위칭 오프 전압 레벨의 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 출력하게 된다.
반면에, 스위칭 제어 신호 생성부(157)는 버스트 모드용 입력 단자(BM)에 하이 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)가 공급될 경우, PWM 입력 단자(P_IN)에 공급되는 펄스 폭 변조 신호(PWM_In)에 대응되는 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 스위칭 소자(Psw)를 반복적으로 스위칭시킨다. 즉, 스위칭 제어 신호 생성부(157)는 버스트 모드용 입력 단자(BM)에 하이 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호(MCS1)가 공급될 경우, 스위칭 소자(Psw)를 노멀 모드로 스위칭시키는 것으로, LED 듀티 신호(LED_duty)의 듀티 온 구간에 따라 스위칭부(155)로부터 PWM 입력 단자(P_IN)에 공급되는 펄스 폭 변조 신호(PWM_I)에 대응되는 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성하여 출력한다.
도 6은 본 발명과 종래의 백 라이트 구동 장치의 효율을 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 6에서, A 그래프는 본 발명에 따른 제 1 내지 제 6 발광 다이오드 어레이 각각의 효율을 나타내며, B 그래프는 종래의 제 1 내지 제 6 발광 다이오드 어레이 각각의 효율을 나타낸다. 도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 백 라이트 구동 장치의 경우, 제 1 내지 제 6 발광 다이오드 어레이 각각에 대해 종래보다 상대적으로 높은 효율을 가지는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 백 라이트 구동 장치(100)는 LED 듀티 신호의 듀티 오프 구간 동안 직류-직류 컨버터의 스위칭 소자를 완전히 오프시킴으로써 듀티 오프 구간에 발생되는 스위칭 소자의 스위칭 손실로 인한 전력 변환 효율의 저하를 개선할 수 있으며, 백 라이트 디밍 신호(DIM)에 의해 발광 다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 온/오프 동작이 반복되더라도 직류-직류 컨버터 전력 변환 효율을 일정하게 유지시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패널(300), 패널 구동부(400), 및 백 라이트 유닛(500)을 포함하여 구성된다.
표시 패널(300)은 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 포함하여 이루어진다.
복수의 화소(P) 각각은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 접속된 박막 트랜지스터(미도시) 및 박막 트랜지스터에 접속된 액정셀을 포함하여 이루어진다.
이러한 표시 패널(300)은 각 화소(P)에 공급되는 데이터 전압에 따라 액정셀에 전계를 형성하여 백 라이트 유닛(500)으로부터 조사되는 광의 투과율을 조절함으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.
패널 구동부(400)는 데이터 구동회로부(410), 게이트 구동회로부(420), 및 타이밍 제어부(430)를 포함하여 이루어진다.
데이터 구동회로부(410)는 타이밍 제어부(430)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 타이밍 제어부(430)로부터 입력되는 데이터 신호(R, G, B)를 래치하고, 아날로그 정극성/부극성 감마전압을 이용하여 래치된 데이터 신호를 정극성/부극성 아날로그 화소 전압으로 변환한 후, 극성 제어 신호에 대응되는 극성을 가지는 화소 전압을 생성하여 데이터 라인들(DL)에 공급한다.
게이트 구동회로부(420)는 타이밍 제어부(430)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 펄스를 생성하여 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급한다. 여기서, 게이트 구동회로부(420)는 박막 트랜지스터 형성과 동시에 기판상에 형성될 수 있다.
타이밍 제어부(430)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(RGB)를 표시 패널(300)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 구동회로부(410)에 공급한다.
또한, 타이밍 제어부(430)는 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)를 이용하여 데이터 구동회로부(410) 및 게이트 구동회로부(420)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)와 게이트 제어 신호(GCS)를 생성한다. 여기서, 타이밍 동기 신호(TSS)는 수직 동기 신호(Vsync); 수평 동기 신호(Hsync); 데이터 인에이블 신호(Data Enable); 및 도트클럭(DCLK) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse); 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock); 소스 출력 인에이블(Source Output Enable); 및 극성 제어 신호(POL) 등이 될 수 있다. 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse); 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock); 및 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable) 등이 될 수 있다.
그리고, 타이밍 제어부(430)는 한 프레임의 영상의 밝기에 따라 백 라이트 유닛(500)의 휘도를 제어하기 위한 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 생성하여 백 라이트 유닛(500)에 공급한다. 여기서, 타이밍 제어부(430)는 한 프레임의 입력 데이터(RGB)를 분석하여 평균 영상 레벨을 산출하고, 산출된 평균 영상 레벨에 따른 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 생성한다. 예를 들어, 평균 영상 레벨에 따라 한 프레임의 영상이 상대적으로 밝은 영상으로 판단될 경우, 백 라이트 유닛(500)의 휘도를 감소시키기 위한 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 생성하고, 반대로 평균 영상 레벨에 따라 한 프레임의 영상이 상대적으로 어두운 영상으로 판단될 경우, 백 라이트 유닛(500)의 휘도를 증가시키기 위한 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 생성할 수 있다.
백 라이트 유닛(500)은 복수의 발광 다이오드(LED)의 발광을 이용해 표시 패널(300)에 광을 조사한다. 이러한, 백 라이트 유닛(500)은 직렬 접속된 복수의 발광 다이오드(LED)로 이루어지는 복수의 발광 다이오드 어레이(LA)를 포함하는 광원(510), 및 백 라이트 구동부(520)를 포함하여 구성된다. 여기서, 백 라이트 유닛(500)은 도 2 내지 도 5를 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 구동 장치(100)와 동일하게 구성되므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 백 라이트 유닛(500)은 광원(500) 상에 배치된 광원(500)으로부터 입사되는 광의 휘도 특성을 향상시켜 표시 패널(300)에 조사하는 광학 시트 부재(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 백 라이트 구동 장치 110: 광원
120: 직류-직류 컨버터 130: 피드백 회로
140: 듀티 제어부 150: 스위칭 제어부

Claims (10)

  1. 발광 다이오드로 이루어진 광원;
    스위칭 소자의 스위칭에 따라 구동 전압을 생성하여 상기 광원에 공급하는 직류-직류 컨버터;
    상기 광원으로 공급되는 구동 전압의 전압 레벨에 상응하는 피드백 전압을 생성하는 피드백 회로;
    상기 광원에 접속되어 백 라이트 디밍 신호에 대응되는 LED 듀티 신호에 따라 발광 다이오드의 점등 기간을 제어하는 듀티 제어부; 및
    상기 피드백 신호에 따라 상기 스위칭 소자의 스위칭을 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 상기 LED 듀티 신호에 따라 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자의 스위칭을 선택적으로 제어하는 스위칭 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 제어부는,
    상기 LED 듀티 신호의 듀티 온 구간 동안 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자를 스위칭시키고,
    상기 LED 듀티 신호의 듀티 오프 구간 동안 스위칭 오프 전압 레벨의 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자를 오프시키는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스위칭 제어부는,
    상기 피드백 신호에 따라 상기 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 펄스 폭 변조 신호 생성부;
    상기 LED 듀티 신호의 듀티 온 구간과 듀티 오프 구간에 따른 모드 제어 신호를 생성하는 모드 설정부;
    상기 모드 제어 신호에 따라 상기 펄스 폭 변조 신호를 선택적으로 출력하는 스위칭부;
    상기 모드 제어 신호와 상기 스위칭부로부터 공급되는 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호를 생성하거나 상기 스위칭 오프 전압 레벨의 스위칭 제어 신호를 생성하는 스위칭 제어 신호 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모드 설정부는,
    상기 LED 듀티 신호의 라이징 에지 트리거(Rising edge trigger)를 검출하여 라이징 검출 신호를 출력하는 제 1 검출부;
    상기 LED 듀티 신호의 폴링 에지 트리거(falling edge trigger)를 검출하여 폴링 검출 신호를 출력하는 제 2 검출부; 및
    상기 라이징 검출 신호와 상기 폴링 검출 신호에 따라 제 1 및 제 2 모드 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부에 공급하는 타이머를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 타이머는,
    상기 라이징 검출 신호가 설정된 기준 값 미만일 경우, 상기 LED 듀티 신호의 듀티 온 구간 동안 제 1 논리 상태의 제 1 및 제 2 모드 제어 신호를 생성하고, 상기 LED 듀티 신호의 듀티 오프 구간 동안 제 1 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호와 제 2 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호를 생성하며,
    상기 라이징 검출 신호가 설정된 기준 값 이상일 경우 제 2 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호와 제 1 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 제 1 모드 제어 신호에 따라 상기 제 2 모드 제어 신호를 출력하는 제 1 스위치 트랜지스터; 및
    상기 제 1 스위치 트랜지스터를 통해 공급되는 제 2 모드 제어 신호에 따라 상기 펄스 폭 변조 신호 생성부로부터 공급되는 상기 펄스 폭 변조 신호를 상기 스위칭 제어 신호 생성부에 공급하는 제 2 스위치 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 스위치 트랜지스터는 상기 제 1 스위치 트랜지스터를 통해 제 2 논리 상태의 제 2 모드 제어 신호가 공급될 경우에만 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 스위칭 제어 신호 생성부는,
    상기 제 1 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호에 따라 상기 스위칭부로부터 공급되는 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자를 스위칭시킨 후, 상기 스위칭 오프 전압 레벨의 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자를 오프시키며,
    상기 제 2 논리 상태의 제 1 모드 제어 신호에 따라 상기 스위칭부로부터 공급되는 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응되는 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 소자를 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 장치.
  9. 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 액정셀을 포함하는 표시 패널;
    외부로부터의 입력 데이터에 대응되는 화상을 상기 표시 패널에 표시하는 패널 구동부; 및
    상기 표시 패널에 광을 조사하기 위한 백 라이트 유닛을 포함하며,
    상기 백 라이트 유닛은 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 백 라이트 구동 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는 한 프레임의 입력 데이터를 분석하여 상기 백 라이트 유닛의 휘도를 제어하기 위한 백 라이트 디밍 신호를 생성하여 상기 백 라이트 유닛에 공급하는 타이밍 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
KR1020120153461A 2012-12-26 2012-12-26 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치 KR101974090B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120153461A KR101974090B1 (ko) 2012-12-26 2012-12-26 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치
US14/082,611 US9445469B2 (en) 2012-12-26 2013-11-18 Backlight driving apparatus and liquid crystal display device using the same
CN201310664943.XA CN103903572B (zh) 2012-12-26 2013-12-10 背光驱动装置以及使用该背光驱动装置的液晶显示设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120153461A KR101974090B1 (ko) 2012-12-26 2012-12-26 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140083565A true KR20140083565A (ko) 2014-07-04
KR101974090B1 KR101974090B1 (ko) 2019-04-30

Family

ID=50974147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120153461A KR101974090B1 (ko) 2012-12-26 2012-12-26 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9445469B2 (ko)
KR (1) KR101974090B1 (ko)
CN (1) CN103903572B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160043599A (ko) * 2014-10-13 2016-04-22 로무 가부시키가이샤 다채널 led 램프 밝기 제어 회로
KR20170126561A (ko) * 2016-05-09 2017-11-20 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛, 그것의 구동 방법 및 그것을 포함하는 표시 장치
US10154550B2 (en) 2015-03-11 2018-12-11 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit, display apparatus having the same and operating method of backlight unit

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104240651B (zh) * 2014-09-29 2016-10-19 深圳市华星光电技术有限公司 用于液晶显示设备的led背光源及液晶显示设备
CN107409460B (zh) * 2014-10-28 2019-08-23 德克萨斯仪器股份有限公司 双控led驱动器
US9781784B2 (en) * 2014-11-05 2017-10-03 Texas Instruments Incorporated Control of illumination devices using DC-DC converters
JP2016213171A (ja) 2015-04-30 2016-12-15 ソニー株式会社 光源制御装置、光源制御方法、およびプロジェクタ
KR20170037698A (ko) 2015-09-25 2017-04-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102597701B1 (ko) * 2016-03-14 2023-11-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
CN106101591B (zh) * 2016-08-29 2019-07-26 青岛海信电器股份有限公司 液晶电视及其背光驱动电压的调整方法、装置
JP2018055787A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 東芝ライテック株式会社 点灯装置および照明装置
CN107424573B (zh) * 2017-07-31 2019-09-10 明基智能科技（上海）有限公司 显示影像的方法及显示系统
US10674585B1 (en) * 2019-04-30 2020-06-02 Ledvance Llc Reliability of hardware reset process for smart light emitting diode (LED) bulbs
JP7322555B2 (ja) * 2019-07-05 2023-08-08 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電子機器及び移動体
CN113129848B (zh) * 2021-03-18 2023-03-21 惠科股份有限公司 一种伽马电压调节电路及伽马电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100201562B1 (ko) * 1993-12-01 1999-06-15 정몽규 피더블유엠 신호의 듀티 검출장치
KR20080062290A (ko) * 2006-12-29 2008-07-03 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치의 구동장치 및 구동방법
JP2009238633A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Denso Corp Ｌｅｄ点灯装置
CN101588664A (zh) * 2008-05-21 2009-11-25 原景科技股份有限公司 发光二极管驱动电路及用以控制功率开关的电路
WO2012036342A1 (ko) * 2010-09-16 2012-03-22 엘지전자주식회사 백라이트 제어 장치 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7145295B1 (en) 2005-07-24 2006-12-05 Aimtron Technology Corp. Dimming control circuit for light-emitting diodes
US7928670B2 (en) * 2008-06-30 2011-04-19 Iwatt Inc. LED driver with multiple feedback loops
TWI420965B (zh) * 2009-05-26 2013-12-21 Richtek Technology Corp 具有移相調光功能之ｌｅｄ控制器及ｌｅｄ移相調光電路與相關方法
CN102810299B (zh) * 2011-06-03 2015-06-03 乐金显示有限公司 背光单元及其驱动方法
US9143043B2 (en) * 2012-03-01 2015-09-22 Infineon Technologies Ag Multi-mode operation and control of a resonant converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100201562B1 (ko) * 1993-12-01 1999-06-15 정몽규 피더블유엠 신호의 듀티 검출장치
KR20080062290A (ko) * 2006-12-29 2008-07-03 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치의 구동장치 및 구동방법
JP2009238633A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Denso Corp Ｌｅｄ点灯装置
CN101588664A (zh) * 2008-05-21 2009-11-25 原景科技股份有限公司 发光二极管驱动电路及用以控制功率开关的电路
WO2012036342A1 (ko) * 2010-09-16 2012-03-22 엘지전자주식회사 백라이트 제어 장치 및 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160043599A (ko) * 2014-10-13 2016-04-22 로무 가부시키가이샤 다채널 led 램프 밝기 제어 회로
US10154550B2 (en) 2015-03-11 2018-12-11 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit, display apparatus having the same and operating method of backlight unit
KR20170126561A (ko) * 2016-05-09 2017-11-20 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛, 그것의 구동 방법 및 그것을 포함하는 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US9445469B2 (en) 2016-09-13
KR101974090B1 (ko) 2019-04-30
US20140176618A1 (en) 2014-06-26
CN103903572A (zh) 2014-07-02
CN103903572B (zh) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101974090B1 (ko) 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치
KR102126534B1 (ko) 광원 구동장치 및 이를 이용한 액정표시장치
KR101289639B1 (ko) 백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법
KR101329967B1 (ko) 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법
US9070326B2 (en) Backlight unit and method for driving the same
KR102103249B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치
KR101437014B1 (ko) 표시 장치용 광원 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101153219B1 (ko) 디밍 신호를 이용한 ｄｃ-ｄｃ 컨버터용 ｐｗｍ 신호 발생회로 및 방법과 이를 구비한 백라이트용 ｌｅｄ 구동 회로
KR101716353B1 (ko) 발광 다이오드 어레이의 구동 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
US7285923B2 (en) Display apparatus and driving pulse control method thereof
JP2016197507A (ja) 表示装置
KR20100012284A (ko) 백라이트 어셈블리, 이를 포함하는 표시 장치 및 그의 구동방법
KR101341021B1 (ko) 광원 구동 장치 및 그 구동 방법
KR20170010212A (ko) 백라이트 유닛 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치
KR20140042310A (ko) Ｄｃ-ｄｃ 변환기 제어 회로와 이를 이용한 영상 표시장치 및 그 구동방법
US9113520B2 (en) Light emitting diode backlight system the driving apparatus and driving method thereof
KR20140069638A (ko) 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치
US9877364B2 (en) Backlight unit
KR101978509B1 (ko) Ｌｅｄ 구동장치
KR20120135031A (ko) 백라이트 유닛 및 그 구동방법
KR101749142B1 (ko) 발광 다이오드 어레이의 구동 장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치
KR20100006319A (ko) 백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법
KR20160089029A (ko) 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치
KR102033896B1 (ko) 백 라이트 구동 장치 및 구동 방법, 이를 이용한 표시 장치
KR101661891B1 (ko) 발광 다이오드 어레이의 구동 장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant