KR20150049682A - 라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛은 DC/DC 컨버터, DC/DC 컨버터로부터 인가된 전압에 기초하여 발광하는 발광 다이오드를 각각 포함하는 복수의 단위 발광 다이오드 열, 복수의 단위 발광 다이오드 열에 각각 연결되어 있는 복수의 트랜지스터, 복수의 단위 발광 다이오드 열에 흐르는 각각의 전류에 대하여 펄스전류 폭 변조 평균 전류 제어 방식을 이용하여 전류 편차를 보상하는 전류 편차 보상부, 전류 편차 보상부와 복수의 트랜지스터를 순차적으로 연결시키는 연결 스위치, 복수의 트랜지스터의 출력단에 연결된 저항, 및 저항에 인가된 신호에 기초하여 연결 스위치와 전류 편차 보상부와의 연결을 제어하는 스위치 제어부를 포함한다.

Description

라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{LIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전류 편차 보상부를 포함하는 라이트 유닛 및 표시 장치에 대한 것이다.
표시 장치는 브라운관 방식 및 프로젝션 방식의 표시 장치를 거쳐 현재 두께가 얇은 평면 표시 장치(Flat panel display device)가 대세를 이루고 있다. 이와 같은 평면 표시 장치는 다양한 방식으로 제조되고 있으며, 그 대표적인 예로는 액정 표시 장치가 있다.
액정 표시 장치는 수광형 표시 장치로 라이트 유닛을 필수 구성요소로 포함한다. 라이트 유닛은 기존 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)과 같은 형광 램프를 사용하다가 최근에는 소비 전력이 적고 발생하는 열도 적은 발광 다이오드(LED)도 광원으로 사용되고 있다.
발광 다이오드(LED)는 작은 발광 다이오드(LED) 복수 개를 직렬로 배열한 단위 발광 다이오드 열을 단위로 사용되며, 하나의 라이트 유닛에는 일반적으로 수개의 단위 발광 다이오드 열이 사용된다. 각각의 발광 다이오드(LED)마다 소자적인 특성(예를 들면 저항값, 전압 강하(Vf)값 등)이 서로 다르므로 이들이 복수 개 묶인 하나의 단위 발광 다이오드 열도 동일한 개수의 발광 다이오드(LED)를 포함하더라도 소자적인 특성(예를 들면 전체의 전압 강하(Vf)값)이 서로 다르다. 이러한 서로 다른 특성을 조절하여 일정하게 발광되도록 하지 않으면 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단위 발광 다이오드 열마다의 서로 다른 특성(저항 또는 전압 강하(Vf)값)에도 불구하고 일정하게 발광하는 수개의 단위 발광 다이오드 열을 포함하는 라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛은 DC/DC 컨버터; 상기 DC/DC 컨버터로부터 인가된 전압에 기초하여 발광하는 발광 다이오드를 각각 포함하는 복수의 단위 발광 다이오드 열; 상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 각각 연결되어 있는 복수의 트랜지스터; 상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 흐르는 각각의 전류에 대하여 펄스전류 폭 변조 평균 전류 제어 방식을 이용하여 전류 편차를 보상하는 전류 편차 보상부; 상기 전류 편차 보상부와 상기 복수의 트랜지스터를 순차적으로 연결시키는 연결 스위치; 상기 복수의 트랜지스터의 출력단에 연결된 저항; 및 상기 저항에 인가된 신호에 기초하여 상기 연결 스위치와 상기 전류 편차 보상부와의 연결을 제어하는 스위치 제어부를 포함한다.
상기 스위치 제어부는 상기 저항에 흐르는 신호의 펄스를 카운트하고, 상기 카운트에 기초하여 상기 연결 스위치를 제어할 수 있다.
상기 스위치 제어부는
상기 저항에 흐르는 신호의 펄스를 카운트하는 카운터를 더 포함할 수 있다.
상기 스위치 제어부는
상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 연결되어 있는 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 다음 트랜지스터로 연결할 수 있다.
상기 스위치 제어부는
상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터인지를 판단하여, 만일 현재 연결되어 있는 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터가 아니라면, 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 다음 트랜지스터로 연결할 수 있다.
상기 스위치 제어부는
상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터인지를 판단하여, 만일 현재 연결되어 있는 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터라면, 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 처음 트랜지스터로 연결할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널; 상기 표시 패널에 연결되어 있는 게이트 구동부; 상기 표시 패널에 연결되어 있는 데이터 구동부; 상기 표시 패널에 빛을 제공하는 라이트 유닛; 및 상기 표시 패널, 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 라이트 유닛을 제어하는 신호 제어부를 포함하며, 상기 라이트 유닛은 DC/DC 컨버터; 상기 DC/DC 컨버터로부터 인가된 전압에 기초하여 발광하는 발광 다이오드를각각 포함하는 복수의 단위 발광 다이오드 열; 상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 각각 연결되어 있는 복수의 트랜지스터; 상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 흐르는 각각의 전류에 대하여 펄스전류 폭 변조 평균 전류 제어 방식을 이용하여 전류 편차를 보상하는 전류 편차 보상부; 상기 전류 편차 보상부와 상기 복수의 트랜지스터를 순차적으로 연결시키는 연결 스위치; 상기 복수의 트랜지스터의 출력단에 연결된 저항; 및 상기 저항에 인가된 신호에 기초하여 상기 연결 스위치와 상기 전류 편차 보상부와의 연결을 제어하는 스위치 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 연결 스위치를 통해 전류 편차 보상부가 순차적으로 각 각 단위 발광 다이오드 열을 제어하게 되므로, 전류 편차 보상부의 수를 줄일 수 있다. 또한 전류 편차 보상부의 수를 줄어들어 라이트 유닛에서 배선이 복잡하게 형성되지 않아도 되는 장점이 있다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연결 스위치가 제1 트랜지스터에 연결된 경우의 등가 회로도이다.
도 3은 도 2의 각 지점에서의 신호에 대한 파형도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛의 동작 방법의 흐름도이다.
도 5는 각 단위 발광 다이오드 열의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류의 파형도이다.
도 6은 제2 저항에 흐르는 전류의 파형도이다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명은 복수의 단위 발광 다이오드 열을 포함하는 라이트 유닛에서 단위 발광 다이오드 열마다 서로 다른 특성(이하 전압 강하(Vf)값을 기준으로 설명한다)에도 불구하고 서로 동일한 (또는 허용 범위 내로 유사한) 휘도로 발광이 이루어지도록 제어하기 위하여 전류 편차 보상부(120)를 포함하는 것을 기본적인 특징으로 한다.
본 발명에서는 전류 편차 보상부(120)가 단위 발광 다이오드 열로 전류가 출력되는 출력단에 연결되어 있으며, 전류 편차 보상부(120)에서의 전압/전류 특성에 기초하여 이를 피드백시켜 단위 발광 다이오드 열에 인가되는 전압/전류값을 조절한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛의 회로도이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛(200)의 구조를 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛(200)은 광을 발생 시키는 광원부(150) 및 광원부 이외의 LED 제어부(100)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 제어부(100)는 광원부(150)의 광 발생을 제어하며, DC/DC 컨버터(50), 제1 커패시터(C1), 전류 편차 보상부(120), 제2 저항(R2) 및 스위치 제어부(170)을 포함한다.
DC/DC 컨버터(50)는 제1 커패시터(C1)의 일단과 광원부(150)에 연결된다. 제1 커패시터(C1)의 타단은 접지된다. 본 발명의 실시예에 따르면, DC/DC 컨버터(50) 및 제1 커패시터(C1)의 일단은 각각의 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)의 발광 다이오드(LED)의 애노드단에 연결된다.
DC/DC 컨버터(50)은 각 다이오드로 인가되는 전압을 제공한다. DC/DC 컨버터(50)로부터 인가된 전압은 제1 커패시터(C1)에 저장되고, 광원부(150)에 인가된다. 본 발명의 실시예에 따르면 DC/DC 컨버터(50)는 디밍 신호(Dimming)에 기초하여 각 다이오드로 인가되는 전압을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 각 다이오드는 디밍 신호가 하이(High)상태인 경우 발광하고, 디밍 신호가 로우(Low)상태인 경우 발광하지 않는다.
광원부(150)는 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하며, 복수의 발광 다이오드(LED)는 수개의 그룹으로 구분되어 각각 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)을 이룬다. 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)은 복수의 발광 다이오드(LED)가 직렬 연결된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면DC/DC 컨버터(50)로부터 인가된 전압은 각각의 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)에 인가된다. 각각의 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154) DCDC 컨버터(50)로부터 입력된 전압은 변압되어, 각각의 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)의 발광 다이오드(LED)의 애노드 단으로 인가되며, 캐소드 단으로 출력된다.
각 발광 다이오드(LED)는 전압 강하(Vf)값이 서로 다르므로 이들을 복수개 묶은 각각의 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)도 서로 다른 전압 강하(Vf)값을 가진다. 따라서 각각의 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)에 흐르는 각각의 전류(I1, I2, I3, I4)도 각각 다른 값을 갖게된다.
하지만, 라이트 유닛(200)은 이러한 전압 강하(Vf)값 차이에도 불구하고 각 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)이 일정하게 발광하도록 하여야 하므로 이를 위하여 LED 제어부(100) 내에 전류 편차 보상부(120)를 형성하여 능동적으로 제어한다.
각각의 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)의 캐소드 단은 각각의 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4)의 입력단에 연결된다. 각각의 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4)의 제어단은 전류 편차 보상부(120)와 연결 스위치(SW1)를 통해 순차적으로 연결되며, 각각의 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4)는 전류 편차 보상부(120)를 통해 제어된다. 또한 연결 스위치(SW1)가 연결된 트랜지스터에 연결된 단위 발광 다이오드 열만 단락 상태가 되며, 연결 스위치(SW1)가 연결되지 않은 트랜지스터의 입력단에 연결된 단위 발광 다이오드 열은 오픈(OPEN) 상태가 된다. 즉 연결 스위치(SW1)가 연결된 트랜지스터에 연결된 단위 발광 다이오드 열에는 전류가 흐르나, 연결 스위치(SW1)가 연결되지 않은 트랜지스터에 연결된 단위 발광 다이오드 열에는 전류가 흐르지 않는다. 또한 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4)의 출력단은 제2 저항(R2)의 일단, 스위치 제어부(170) 및 전류 편차 보상부(120)와 연결된다. 또한 제2 저항(R2)의 타단은 접지된다.
전류 편차 보상부(120)는 적분기(160), 두개의 비교기(OP1, OP2)를 포함한다. 적분기는 제2 커패시터(C2) 및 제1 저항(R1)을 포함한다. 제1 저항의 일단은 제2 저항(R2)의 일단, 스위치 제어부(170) 및 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4)의 출력단와 연결된다. 제1 저항(R1)의 타단은 제2 커패시터(C2)의 일단과 연결된다. 제2 커패시터(C2)의 타단은 제1 비교기(OP1)의 출력단 및 제2 비교기(OP2)의 제2 입력단에 연결된다.
제1 비교기(OP1) 및 제2 비교기(OP2)는 OP-amp를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 각 비교기(OP1, OP2)는 각각 제1 입력단자 및제2 입력단자를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면 제1 입력단자는 양(Positive) 단자 일 수 있고, 제2 입력단자는 음(Negative) 단자일 수 있다. 제1 비교기의 제1 입력단에는 참조 전압(Vref)가 입력된다. 제2 비교기(OP2)에는 램프 전압(Ramp)이 입력된다. 제2 비교기(OP2)의 출력단에는 연결 스위치(SW1)이 연결된다. 또한 각 비교기(OP1, OP2)에는 PWM(펄스 폭 변조, pulse width modulation)신호가 동작전원으로 인가된다.
본 발명의 실시예에 따른 스위치 제어부(170)은 카운터(171)를 포함한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛(200)의 구조에 대하여 설명했다. 라이트 유닛(200)의 동작에 대해서는 뒤에서 설명하겠다.
다음은 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전류 편차 보상부(120)의 전류 편차 보상방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연결 스위치가 제1 트랜지스터에 연결된 경우의 등가 회로도이다.
도 3은 도 2의 각 지점에서의 신호에 대한 파형도이다.
본 발명의 실시예에 따른 전류 편차 보상부(120)는 PWM평균 전류 제어 방식을 이용하여, 각각의 단위 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류(I1, I2, I3, I4)의 전류 펀차를 보상할 수 있다.
이하에서는 연결 스위치(SW1)가 제1 트랜지스터(TR1)에 연결된 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 연결 스위치(SW1)가 제1 트랜지스터(TR1)가 아닌 다른 트랜지스터에 연결된 경우에도 본 발명의 적용이 가능하다.
DC/DC 컨버터(50)로부터 인가된 기초하여 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I1)가 흐른다. 제1 저항(R1)의 일단 즉 전류 편차 보상부(120)의 입력단(A)에 전류(I1)에 기초하여 인가된 펄스파 형태의 입력 전압이 인가된다. 도 3의 A1은 전류 편차 보상부(120)의 입력단(A)에 전류(I1)에 기초하여 인가된 펄스파 형태의 입력 전압을 나타낸 파형도이다.
적분기(160)는 펄스파 형태의 입력 전압을 적분하여 직류 형태의 제1 직류 전압을 제1 비교기(OP1)에 입력 시킨다. 본 발명의 실시예에 따르면 제1 직류 전압은 제1 비교기(OP1)의 제2 입력단자(B)에 인가된다. 도 3의 B2 는 본 발명의 실시예에 따른 제1 비교기(OP1)의 제2 입력단자(B)에 인가되는 제1 직류 전압을 나타낸 파형도이다. 제1 직류 전압은 입력 전압의 평균 전압일 수 있다.
제1 비교기(OP1)는 제1 직류 전압과 참조 전압(Vref)을 입력받아 비교하여 제2 비교기(OP2)로 제2 직류 전압을 출력한다. 본 발명의 실시예 따른 참조 전압(Vref)은 제1 비교기(OP1)의 제1 입력단자에 인가된다. 또한 제1 비교기(OP1)는 제1 직류 전압을 제2 비교기(OP2)의 제1 입력단자(C)에 출력시킨다. 도 3의 C1은 제2 비교기(OP2)의 제1 입력단자(C)에서 제2 직류 전압의 파형도이다.
본 발명의 실시예에 따른 참조 전압(Vref)은 미리 정해질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 참조 전압(Vref)는 목표 전압 즉 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 목표 전류가 흐를때 전류 편차 보상부(120)의 입력단(A)에 인가되는 펄스 전압의 평균 전압일 수 도 있다.
제2 비교기(OP2)는 제2 직류 전압과 램프 전압(Ramp)을 입력으로 받아 비교하여 출력 전압을 제1 트랜지스터(TR1)로 출력한다. 본 발명의 실시예에 따르면 램프 전압(Ramp)은 제2 비교기(OP2)의 제2 입력단자(D)로 인가된다. 도 3의 D1은 제2 비교기(OP2)의 제2 입력단자(D)에 인가되는 램프 전압(Ramp)의 파형도 이다. 또한 도 3의 E1은 램프 전압(Ramp)의 출력단(E)에서 출력되어 제1 트랜지스터(TR1)의 제어단으로 인가되는 출력 전압의 파형도이다.
제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에는 제1 트랜지스터(TR1)에 인가되는 출력 전압에 기초하여 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류(I1)가 보정된다. 이 때 본 발명의 실시예에 따르면 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류(I1)의 듀티비가 보정될 수도 있다. 또한 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)는 보정된 전류(I1)에 기초하여 발광한다.
보다 상세하게는 제1 트랜지스터(TR1)는 제어단으로 인가된 출력 전압의 펄스에 기초하여, 제1 트랜지스터(TR1)의 ON/OFF 시간이 조정되고, 이에 따라서 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에는 펄스 파형 형태의 듀티비가 조정된 전류(I1)가 흐르게 된다. 또한 상기 과정이 다른 단위 발광 다이오드 열(152, 153, 154)의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류(I2, I3, I4)에도 적용되어 보정된다. 그 결과 발광 다이오드 열(151, 152, 153, 154)의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류(I1, I2, I3, I4)의 평균이 같아 지도록 각각의 전류(I1, I2, I3, I4)의 듀티비가 조정된다.
또한 제2 저항(R2)에도 전류(I1)에 기초하여 전류(IR2)가 흐른다. 제2 저항(R2)에 흐르는 전류(IR2)의 형태는 전류(I1)의 형태를 따른다.
다음은 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛의 동작 방법을 설명하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라이트 유닛의 동작 방법의 흐름도이다.
도 5는 각 단위 발광 다이오드 열의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류의 파형도 이다.
도 6은 제2 저항에 흐르는 전류의 파형도 이다.
제1 트랜지스터에 연결 스위치(SW1)가 연결된다(S101). 제1 트랜지스터에 연결 스위치(SW1)가 연결되면, 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I1)이 흐른다. 또한 그에 따라 제2 저항(R2)에도 전류(IR2)가 흐른다. 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I1)는 소정의 듀티비를 갖는 펄스파 일 수 있다.
카운터(171)은 제2 저항(R2)에 흐르는 전류(IR2)의 펄스를 카운트 한다(S103). 도 6에 따르면 제1 트랜지스터(TR1)에 연결 스위치(SW1)가 연결된 경우, 제2 저항(R2)에 흐르는 전류(IR2)의 파형은 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I1)에 기초한다. 따라서 제2 저항(R2)에 흐르는 전류(IR2)의 파형은 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I1)의 듀티비와 동일할 수도 있다.
스위치 제어부(170)는 전류(IR2)의 펄스에 대한 카운트 결과를 기 설정된 설정치와 비교한다(S105). 만일 전류(IR2)의 펄스에 대한 카운트 결과가 설청치보다 크지 않다면, 카운터는 제2 저항(R2)에 흐르는 전류(IR2)의 펄스를 카운트 한다.
만일 전류(IR2)의 펄스에 대한 카운트 결과가 설청치보다 크다면, 스위치 제어부(170)는 현제 연결 스위치(SW1)에 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터 인지를 판단한다(S107). 만일 현제 연결 스위치(SW1)에 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터인 경우, 다시 연결 스위치(SW1)를 제1 트랜지스터(TR1)에 연결시킨다.
만일 현재 연결 스위치(SW1)에 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터인 경우, 스위치 제어부(170)는 현재 연결 스위치(SW1)에 연결되어 있는 트랜지스터(TR1)와 연결 스위치(SW1)를 분리 하고, 다음 트랜지스터와 연결 스위치(SW1)를 연결시킨다(S109). 이 경우 도 5에 도시된 바와 같이 스위치 제어부(170)가 현재 연결 스위치(SW1)에 연결되어 있는 트랜지스터(TR1)와 연결 스위치(SW1)의 분리시키면, 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)는 전류(I1)가 흐르지 않는다. 또한 스위치 제어부(170)가 연결 스위치(SW21)를 다음 트랜지스터 즉 제2 트랜지스터(TR2)에 연결하면 제2 단위 발광 다이오드 열(152)의 발광 다이오드(LED)는 전류(I2)가 흐른다.
또한 도 5의 F1을 보면, 제2 단위 발광 다이오드 열(152)의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류(I2)의 펄스파는 과도구간에서 점차 줄어드는 모습을 보인다. 이것은 연결 스위치(SW1)가 제2 트랜지스터(TR2)에 연결되는 순간, 제1 트랜지스터(TR1)로 인가되던 전압이 인가되면서 발생하는 현상이다. 이때 제1 트랜지스터(TR1)로 인가되는 전압의 크기는 제2 트랜지스터(TR2)에 인가될 전압의 크기보다 클 수 있다. 그러나, 제2 트랜지스터(TR2)로 인가되는 전압의 듀티비가 조정됨에 따라서 평균 전압의 크기는 일정하게 되고, 그에 따라 전류(I2)의 평균도 일정하게 된다.
이후 위의 과정을 통해 연결 스위치(SW1)가 제2 트랜지스터(TR2)에서 분리되고, 제3 트랜지스터(TR3)에 연결 스위치(SW1)가 연결되면, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 단위 발광 다이오드 열(152)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I2)가 흐르지 않고, 제3 단위 발광 다이오드 열(153)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I3)가 흐른다. 또한 도 6에 따르면 제3 단위 발광 다이오드 열(153)의 발광 다이오드(LED)는 전류(I3)가 흐름에 따라, 제2 저항(R2)에도 제3 단위 발광 다이오드 열(153)의 발광 다이오드(LED)는 전류(I3)에 기초한 전류가 흐른다.
또한 도 5의 F2을 보면, 제3 단위 발광 다이오드 열(153)의 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류(I3)의 펄스파는 과도구간에서 점차 증가하는 모습을 보인다. 이것은 연결 스위치(SW1)가 제3 트랜지스터(TR3)에 연결되는 순간, 제2 트랜지스터(TR2)로 인가되던 전압이 인가되면서 발생하는 현상이다. 이때 제2 트랜지스터(TR2)로 인가되는 전압의 크기는 제3 트랜지스터(TR3)에 인가될 전압의 크기보다 작을 수 있다. 그러나, 제3 트랜지스터(TR3)로 인가되는 전압의 듀티비가 조정됨에 따라서 평균 전압의 크기는 일정하게 되고, 그에 따라 전류(I3)의 평균도 일정하게 된다.
이후 위의 과정을 통해 연결 스위치(SW1)가 제3 트랜지스터(TR3)에서 분리되고, 제4 트랜지스터(TR4)에 연결 스위치(SW1)가 연결되면, 도 5에 도시된 바와 같이 제3 단위 발광 다이오드 열(153)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I3)가 흐르지 않고, 제4 단위 발광 다이오드 열(154)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I4)가 흐른다. 또한 도 6에 따르면 제4 단위 발광 다이오드 열(154)의 발광 다이오드(LED)는 전류(I4)가 흐름에 따라, 제2 저항(R2)에도 제4 단위 발광 다이오드 열(154)의 발광 다이오드(LED)는 전류(I4)에 기초한 전류가 흐른다.
이후 위의 과정을 통해 연결 스위치(SW1)가 제4 트랜지스터(TR4)에서 분리되고, 제1 트랜지스터(TR1)에 연결 스위치(SW1)가 연결되면, 도 5에 도시된 바와 같이 제4 단위 발광 다이오드 열(154)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I4)가 흐르지 않고, 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)에 전류(I1)가 흐른다. 또한 도 6에 따르면 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)는 전류(I1)가 흐름에 따라, 제2 저항(R2)에도 제1 단위 발광 다이오드 열(151)의 발광 다이오드(LED)는 전류(I1)에 기초한 전류가 흐른다.
전류(IR2)는 디밍 신호(Dimming)가 하이 상태인 경우에만 제2 저항(R2)에 흐른다.
다음은 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 라이트 유닛(200)은 신호 제어부(600)에서 제공하는 제어 신호 즉 디밍 신호(Dimming)의 상태에 따라서 점등 및 소등된다. 본 발명의 실시예에 따르면 LED 제어부(100)는 신호 제어부(600)에서 제공하는 디밍 신호(Dimming)의 상태에 기초하여 광원부(150)의 발광 다이오드(LED)를 점등 및 소등시킨다.
그 외 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly; 표시 패널이라고도 함)(300), 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(800) 및 신호 제어부(600)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 설명하면 아래와 같다.
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel) 포함하며, 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다.
각 화소는 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다. 액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자가 부착되어 있다.
계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두벌의 계조 전압 집합을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다. 즉, 신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보내어 제어한다.
이상에서본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
50: DC/DC 컨버터 100: LED 제어부
120: 전류 편차 보상부 150: 광원부
151, 152, 153, 154: 발광 다이오드 열
170: 스위치 제어부 171: 카운터
200: 라이트 유닛

Claims (15)

  1. DC/DC 컨버터;
    상기 DC/DC 컨버터로부터 인가된 전압에 기초하여 발광하는 발광 다이오드를 각각 포함하는 복수의 단위 발광 다이오드 열;
    상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 각각 연결되어 있는 복수의 트랜지스터;
    상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 흐르는 각각의 전류에 대하여 펄스전류 폭 변조 평균 전류 제어 방식을 이용하여 전류 편차를 보상하는 전류 편차 보상부;
    상기 전류 편차 보상부와 상기 복수의 트랜지스터를 순차적으로 연결시키는 연결 스위치;
    상기 복수의 트랜지스터의 출력단에 연결된 저항; 및
    상기 저항에 인가된 신호에 기초하여 상기 연결 스위치와 상기 전류 편차 보상부와의 연결을 제어하는 스위치 제어부를 포함하는
    라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는 상기 저항에 흐르는 신호의 펄스를 카운트하고, 상기 카운트에 기초하여 상기 연결 스위치를 제어하는
    라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는
    상기 저항에 흐르는 신호의 펄스를 카운트하는 카운터를 더 포함하는
    라이트 유닛
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는
    상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 연결되어 있는 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 다음 트랜지스터로 연결하는
    라이트 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는
    상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터인지를 판단하여, 만일 현재 연결되어 있는 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터가 아니라면, 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 다음 트랜지스터로 연결하는
    라이트 유닛.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는
    상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터인지를 판단하여, 만일 현재 연결되어 있는 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터라면, 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 처음 트랜지스터로 연결하는
    라이트 유닛.
  7. 표시 패널;
    상기 표시 패널에 연결되어 있는 게이트 구동부;
    상기 표시 패널에 연결되어 있는 데이터 구동부;
    상기 표시 패널에 빛을 제공하는 라이트 유닛; 및
    상기 표시 패널, 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 라이트 유닛을 제어하는 신호 제어부를 포함하며,
    상기 라이트 유닛은
    DC/DC 컨버터;
    상기 DC/DC 컨버터로부터 인가된 전압에 기초하여 발광하는 발광 다이오드를각각 포함하는 복수의 단위 발광 다이오드 열;
    상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 각각 연결되어 있는 복수의 트랜지스터;
    상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 흐르는 각각의 전류에 대하여 펄스전류 폭 변조 평균 전류 제어 방식을 이용하여 전류 편차를 보상하는 전류 편차 보상부;
    상기 전류 편차 보상부와 상기 복수의 트랜지스터를 순차적으로 연결시키는 연결 스위치;
    상기 복수의 트랜지스터의 출력단에 연결된 저항; 및
    상기 저항에 인가된 신호에 기초하여 상기 연결 스위치와 상기 전류 편차 보상부와의 연결을 제어하는 스위치 제어부를 포함하는
    표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는 상기 저항에 흐르는 신호의 펄스를 카운트하고, 상기 카운트에 기초하여 상기 연결 스위치를 제어하는
    표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는
    상기 저항에 흐르는 신호의 펄스를 카운트하는 카운터를 더 포함하는
    표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는
    상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 연결되어 있는 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 다음 트랜지스터로 연결하는
    표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는
    상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터인지를 판단하여, 만일 현재 연결되어 있는 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터가 아니라면, 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 다음 트랜지스터로 연결하는
    표시 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는
    상기 카운트와 설정치를 비교하여, 만일 카운트 결과가 설정치보다 큰 경우, 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터인지를 판단하여, 만일 현재 연결되어 있는 현재 상기 연결 스위치와 연결되어 있는 트랜지스터가 마지막 트랜지스터라면, 상기 연결 스위치와 트랜지스터를 분리하고, 상기 연결 스위치를 처음 트랜지스터로 연결하는
    표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 신호 제어부는 디밍 신호를 출력하고,
    상기 DC/DC 컨버터는 상기 디밍 신호의 상태 기초하여 전압을 상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 인가시키는
    표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 DC/DC 컨버터는 디밍 신호가 하이 상태인 경우, 전압을 상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 인가시키는
    표시 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 DC/DC 컨버터는 디밍 신호가 로우 상태인 경우, 전압을 상기 복수의 단위 발광 다이오드 열에 인가시키지 않는
    표시 장치.
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