KR20150092395A - 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표시 장치의 백라이트 유닛은, 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 제1 노드와, 제2 노드와, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 적어도 하나의 발광 다이오드 스트링 및 상기 제2 노드와 연결된 컨트롤러를 포함한다. 상기 컨트롤러는, 상기 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어하기 위한 전류 제어기, 및 상기 발광 다이오드 스트링과 상기 전류 제어기 사이에 연결되며, 수동 소자를 포함하고, 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제 2 노드의 전압이 기준 전압보다 높은 때 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제2 노드와 상기 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결하는 과전압 제어기를 포함한다.

Description

백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
유저 인터페이스의 하나로서 전자 디바이스에 표시 장치를 탑재하는 것은 필수가 되고 있으며, 전자 디바이스의 경박단소화와 저전력 소모를 위하여 표시 장치는 평판 표시 장치가 많이 사용되고 있다.
현재 가장 보편화 되어 있는 평판 표시 장치인 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광 장치이기 때문에 액정 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 램프를 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit, BLU)을 필요로 한다.
최근에는 저전력, 친환경 및 슬림형 디자인의 장점을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 광원으로 널리 사용되고 있다. 그러나 발광 다이오드는 표시 장치의 전면적에 걸쳐 휘도와 색의 균일성을 유지하기 위하여 광학 설계상의 어려움이 있으며, 색의 조합을 위한 발광 다이오드 전류의 순간적인 제어를 위해 고도의 기술이 요구된다.
또한, 표시 장치에서 요구하는 휘도를 제공하기 위하여 백라이트 유닛은 복수의 발광 다이오드 스트링들을 포함할 수 있다. 복수의 발광 다이오드 스트링들이 균일한 휘도를 유지하기 위해서 발광 다이오드 스트링들 각각을 통해 흐르는 전류의 양은 동일해야 한다.
한편, 복수의 발광 다이오드 스트링들 각각은 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드들을 포함한다. 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드들의 순방향 전압이 동일하다면 동일한 전압을 발광 다이오드 스트링들의 일단으로 제공했을 때 발광 다이오드 스트링들 각각을 통해 흐르는 전류의 양이 일정하다. 그러나, 공정 편차로 인해 복수의 발광 다이오드들의 순방향 전압들이 서로 다른 경우 복수의 발광 다이오드 스트링들 각각의 타단의 전압 레벨이 서로 달라진다. 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 어느 하나의 타단의 전압 레벨이 급격히 상승하는 경우 발광 다이오드들이 파손될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 발광 다이오드들 스트링들의 순방향 전압 편차에 의한 손상을 방지할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 발광 다이오드들 스트링들의 순방향 전압 편차에 의한 손상을 방지할 수 있는 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 백라이트 유닛은: 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 제1 노드와, 제2 노드와, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 적어도 하나의 발광 다이오드 스트링, 및 상기 제2 노드와 연결된 컨트롤러를 포함한다. 상기 컨트롤러는, 상기 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어하기 위한 전류 제어기, 및 상기 발광 다이오드 스트링과 상기 전류 제어기 사이에 연결되며, 수동 소자를 포함하고, 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제 2 노드의 전압이 기준 전압보다 높은 때 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제2 노드와 상기 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결하는 과전압 제어기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전류 제어기는 제1 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 과전압 제어기는, 상기 제2 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높을 때 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드를 전기적으로 연결하고, 상기 제2 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 낮을 때 상기 수동 소자를 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 전기적으로 연결한다.
이 실시예에 있어서, 상기 과전압 제어기는, 상기 제 2 노드와 제2 내부 노드 사이에 연결된 제1 저항과, 상기 제2 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제2 저항과, 상기 제 2 내부 노드의 전압과 제1 기준 전압을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와, 전원 전압과 제3 내부 노드 사이에 연결된 제3 저항과, 상기 제3 내부 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제1 비교 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 및 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 연결되고, 상기 제3 내부 노드와 연결된 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 저항, 상기 제3 저항, 상기 제1 비교기, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는 단일 칩으로 집적된다.
이 실시예에 있어서, 상기 수동 소자는 제4 저항을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 수동 소자는, 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 연결된 다이오드와, 일단이 상기 제2 노드와 연결된 커패시터, 및 상기 커패시터의 타단과 상기 제1 내부 노드 사이에 연결된 제5 저항을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전류 제어기는, 상기 제1 내부 노드와 제4 내부 노드 사이에 연결되고, 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터와, 상기 제4 내부 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결된 제6 저항, 및 상기 제4 내부 노드의 전압과 제2 기준 전압을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2비교기를 포함한다. 상기 제3 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제2 비교 신호를 수신한다.
이 실시예에 있어서, 백라이트 유닛은 복수의 제3 노드들 및 각각이 상기 제1 노드와 상기 복수의 제3 노드들 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 복수의 발광 다이오드 스트링들 더 포함한다. 상기 컨트롤러는, 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들에 각각 대응하는 복수의 전류 제어기들 및 복수의 과전압 제어기들을 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 전류 제어기들 각각은 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 대응하는 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 과전압 제어기들 각각은 수동 소자를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 대응하는 발광 다이오드 스트링의 상기 제 3 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높은 때 상기 대응하는 발광 다이오드 스트링의 상기 제3 노드와 상기 대응하는 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는: 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하는 구동 회로, 그리고 상기 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은, 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 제1 노드와, 제2 노드와, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 적어도 하나의 발광 다이오드 스트링, 및 상기 제2 노드와 연결된 컨트롤러를 포함한다. 상기 컨트롤러는, 상기 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어하기 위한 전류 제어기, 및 상기 발광 다이오드 스트링과 상기 전류 제어기 사이에 연결되며, 수동 소자를 포함하고, 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제 2 노드의 전압이 기준 전압보다 높은 때 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제2 노드와 상기 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결하는 과전압 제어기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전류 제어기는 제1 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 과전압 제어기는, 상기 제2 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높을 때 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드를 전기적으로 연결하고, 상기 제2 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 낮을 때 상기 수동 소자를 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 전기적으로 연결한다.
이 실시예에 있어서, 상기 과전압 제어기는, 상기 제 2 노드와 제2 내부 노드 사이에 연결된 제1 저항과, 상기 제2 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제2 저항과, 상기 제 2 내부 노드의 전압과 제1 기준 전압을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와, 전원 전압과 제3 내부 노드 사이에 연결된 제3 저항과, 상기 제3 내부 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제1 비교 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 및 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 연결되고, 상기 제3 내부 노드와 연결된 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 저항, 상기 제3 저항, 상기 제1 비교기, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는 단일 칩으로 집적된다.
이 실시예에 있어서, 상기 수동 소자는 제4 저항을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 수동 소자는, 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 연결된 다이오드와, 일단이 상기 제2 노드와 연결된 커패시터, 및 상기 커패시터의 타단과 상기 제1 내부 노드 사이에 연결된 제5 저항을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전류 제어기는, 상기 제1 내부 노드와 제4 내부 노드 사이에 연결되고, 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터와, 상기 제4 내부 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결된 제6 저항, 및 상기 제4 내부 노드의 전압과 제2 기준 전압을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2비교기를 포함한다. 상기 제3 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제2 비교 신호를 수신한다.
이 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은, 복수의 제3 노드들과, 각각이 상기 제1 노드와 상기 복수의 제3 노드들 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 복수의 발광 다이오드 스트링들 더 포함한다. 상기 컨트롤러는, 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들에 각각 대응하는 복수의 전류 제어기들 및 복수의 과전압 제어기들을 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 전류 제어기들 각각은 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 대응하는 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 과전압 제어기들 각각은 수동 소자를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 대응하는 발광 다이오드 스트링의 상기 제 3 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높은 때 상기 대응하는 발광 다이오드 스트링의 상기 제3 노드와 상기 대응하는 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결한다.
이와 같은 구성을 갖는 백라이트 유닛은 발광 다이오드 스트링들의 순방향 전압 편차에 의해서 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 어느 하나의 타단의 전압 레벨이 급격히 상승하는 경우 수동 소자를 통해 전압 레벨을 낮출 수 있다. 그러므로 발광 다이오드 스트링들의 순방향 전압 편차에 의한 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 컨트롤러의 구성 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 발광 다이오드 스트링의 전류-전압 특성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 발광 다이오드 스트링의 타단의 전압 레벨이 노말 레벨일 때 전류 경로를 보여주는 도면이다.
도 7은 발광 다이오드 스트링의 타단의 전압 레벨이 노말 레벨보다 높을 때 전류 경로를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 제1 컨트롤러를 집적 회로로 구현하는 일 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 3에 도시된 제1 컨트롤러의 다른 구성 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 3에 도시된 제1 컨트롤러의 다른 구성 예를 보여주는 도면이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 구동 회로(120) 및 백라이트 유닛(130)을 포함한다.
표시 패널(110)은 영상을 표시한다. 이 실시예에서, 표시 패널(110)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel)인 것을 일 예로써 설명하나, 백라이트 유닛(130)을 필요로 하는 다른 종류의 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(110)은 제1 방향(D1)으로 신장된 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 제2 방향(D2)으로 신장된 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 그리고 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)이 교차하는 교차 영역에 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)과 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)은 서로 절연되어 있다. 픽셀들(PX) 각각은 박막 트랜지스터(TR), 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다.
복수의 픽셀들(PX)은 동일한 구조로 이루어진다. 따라서, 하나의 픽셀의 구성을 설명함으로써, 픽셀들(PX) 각각에 대한 설명은 생략한다. 픽셀(PX)의 박막 트랜지스터(TR)는 복수 게이트 라인(GL1~GLn) 중 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 게이트 전극, 복수의 데이터 라인(DL1~DLm) 중 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 소스 전극 및 액정 커패시터(CLC)와 스토리지 커패시터(CST)에 연결된 드레인 전극을 구비한다. 액정 커패시터(CLC)와 스토리지 커패시터(CST) 각각의 일단은 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극에 병렬 연결된다. 액정 커패시터(CLC)와 스토리지 커패시터(CST) 각각의 타단은 공통 전압과 연결될 수 있다.
구동 회로(120)는 타이밍 컨트롤러(122), 게이트 드라이버(124) 및 데이터 드라이버(126)를 포함한다. 타이밍 컨트롤러(122)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 입력받는다. 제어 신호들(CTRL)은 예를 들면, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(122)는 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 영상 신호(DATA)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CTRL1)를 데이터 드라이버(126)로 제공하고, 제2 제어 신호(CTRL2)를 게이트 드라이버(124)로 제공한다. 제1 제어 신호(CTRL1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함하고, 제2 제어 신호(CTRL2)는 수직 동기 시작 신호, 출력 인에이블 신호, 게이트 펄스 신호를 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(122)는 표시 패널(110)의 픽셀들(PX)의 배열 및 디스플레이 주파수 등에 따라서 데이터 신호(DATA)를 다양하게 변경하여 출력할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(122)는 백라이트 유닛(130)을 제어하기 위한 백라이트 제어 신호(BLC)를 백라이트 유닛(130)으로 제공한다.
게이트 드라이버(124)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 제2 제어 신호(CTRL2)에 응답해서 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동한다. 게이트 드라이버(124)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)를 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(124)는 산화물 반도체, 비정질 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로도 구현될 수 있다.
데이터 드라이버(126)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CTRL1)에 응답해서 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동한다.
백라이트 유닛(130)은 표시 패널(110)의 하부에 픽셀들(PX)에 대향하여 배열된다. 백라이트 유닛(130)은 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 동작한다. 백라이트 유닛(130)의 구체적인 구성 및 동작은 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 백라이트 유닛(130)은 광원(220), 전원 컨버터(210) 및 컨트롤러(230)를 포함한다. 광원(220)은 복수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 스트링들(221, 222, 223)을 포함한다. 이 실시예에서, 광원(220)은 3 개의 발광 다이오드 스트링들(221, 222, 223)을 포함하는 것으로 도시하고 설명하나, 발광 다이오드 스트링들의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
발광 다이오드 스트링들(221, 222, 223) 각각은 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드들을 포함한다. 복수의 발광 다이오드들 각각은 흰색을 발광하는 흰색 발광 다이오드, 적색을 발광하는 적색 발광 다이오드, 청색을 발광하는 청색 발광 다이오드 그리고 녹색을 발광하는 녹색 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 흰색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 그리고 녹색 발광 다이오드는 그 발광 특성이 각각 상이하며, 특히 발광을 위하여 인가되어야 하는 순방향 구동 전압(Vf)이 서로 상이할 수 있다. 소비 전력을 감소시키기 위하여 발광 다이오드들은 전반적으로 낮은 순방향 구동 전압(Vf)으로 구동되는 발광 다이오드들로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 휘도의 균일성을 위하여 발광 다이오드들의 순방향 구동 전압(Vf)의 편차가 작을수록 좋다. 이 실시예에서 광원(220)은 복수의 발광 다이오드들로 구성된 발광 다이오드 스트링들(221, 222, 223)을 포함하나, 발광 다이오드들 대신 레이저 다이오드(laser diode) 및 탄소 나노 튜브(carbon nano tube)로 구성될 수 있다.
발광 다이오드 스트링들(221, 222, 223) 각각의 일단은 제1 노드(N11)를 통해 전원 컨버터(210)로부터의 광원 전원 전압(LVDD)과 연결된다. 발광 다이오드 스트링들(221, 222, 223) 각각의 타단인 제2 노드(N12), 제3 노드(N13) 및 제4 노드(N14)는 컨트롤러(230)와 연결된다.
전원 컨버터(210)는 외부로부터 입력되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(LVDD)으로 변환한다. 광원 전원 전압(LVDD)의 전압 레벨은 복수의 발광 다이오드 스트링들(221, 222, 223) 내의 발광 다이오드들을 구동하는데 충분한 전압 레벨로 설정되어야 한다.
전원 컨버터(210)는 인덕터(211), NMOS 트랜지스터(212), 다이오드(213) 그리고 커패시터(214)를 포함한다. 인덕터(211)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)과 노드(Q1) 사이에 연결된다. NMOS 트랜지스터(212)는 노드(Q1)와 접지 전압 사이에 연결된다. NMOS 트랜지스터(212)의 게이트는 컨트롤러(230)로부터의 전압 제어 신호(CTRLV)와 연결된다. 다이오드(213)는 노드(Q1)와 노드(Q2) 사이에 연결된다. 이 실시예에서, 다이오드(213)는 쇼트키 다이오드로 구성될 수 있다. 커패시터(214)는 노드(Q2)와 접지 전압 사이에 연결된다. 노드(Q2)의 광원 전원 전압(LVDD)은 발광 다이오드 스트링들(221, 222, 223) 각각의 일단으로 공급된다.
이와 같은 구성을 갖는 전원 컨버터(210)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환해서 출력한다. 특히, NMOS 트랜지스터(212)의 게이트로 인가되는 전압 제어 신호(CTRLV)에 따라서 NMOS 트랜지스터(212)가 턴 온/오프하는 것에 의해 광원 전원 전압(LVDD)의 전압 레벨이 조절될 수 있다.
컨트롤러(230)는 전원 전압(VCC)을 입력받는다. 컨트롤러(230)는 타이밍 컨트롤러(122, 도 1에 도시됨)로부터의 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 동작한다. 예컨대, 컨트롤러(230)는 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 광원 전원 전압(VLED)이 발생되도록 제어하거나 또는 광원 전원 전압(VLED)의 발생을 중지하기 위한 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력할 수 있다. 또한 컨트롤러(230)는 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨을 조절하기 위한 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력할 수 있다. 컨트롤러(230)는 발광 다이오드 스트링들(221, 222, 223) 각각의 타단인 제2 노드(N12), 제3 노드(N13) 및 제4 노드(N14)와 연결된다.
도 3은 도 2에 도시된 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 컨트롤러(230)는 전원 전압(VCC)을 입력받는다. 컨트롤러(230)는 타이밍 컨트롤러(122, 도 1에 도시됨)로부터의 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 전압 제어 신호(CTRLV)를 발생한다. 또한 컨트롤러(230)는 제1 컨트롤러(230A), 제2 컨트롤러(230B) 및 제3 컨트롤러(230C)를 포함한다.
제1 컨트롤러(230A)는 발광 다이오드 스트링(221)의 타단인 제2 1연결된다. 제2 컨트롤러(230B)는 발광 다이오드 스트링(222)의 타단인 제3 노드(N13)와 연결된다. 제3 컨트롤러(230C)는 발광 다이오드 스트링(223)의 타단인 제4 노드(N14)와 연결된다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 컨트롤러의 구성 예를 보여주는 도면이다. 이 실시예에서, 도 3에 도시된 제1 컨트롤러, 제2 컨트롤러 및 제3 컨트롤러의 구성은 서로 동일하므로 제1 컨트롤러의 구성만을 도시하고 설명한다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 제1 컨트롤러(230A)는 과전압 제어기(310) 및 전류 제어기(320)를 포함한다. 과전압 제어기(310)는 제1 내지 제4 저항들(RF1, RF2, RF3, RF4), 제1 및 제2 트랜지스터들(TF1, TF2) 그리고 비교기(311)를 포함한다. 제4 저항(RF4)은 발광 다이오드 스트링(221)의 타단인 제2 노드(N12)와 제1 내부 노드(N21) 사이에 연결된다. 이 실시예에서, 제2 노드(N12)와 제1 내부 노드(N21) 사이에 연결된 수동 소자로 제4 저항(RF4)이 사용되었으나, 저항 이외의 다른 수동 소자들(커패시터, 인덕터, 다이오드 등)이 사용될 수 있다.
제1 트랜지스터(TF1)는 제2 노드(N12)와 제1 내부 노드(N21) 사이에 제4 저항(RF4)과 병렬로 연결되고, 제3 내부 노드(N23)와 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제1 저항(RF1) 및 제2 저항(RF2)은 제2 노드(N12)와 접지 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된다. 비교기(311)는 제1 저항(RF1) 및 제2 저항(RF2)의 사이의 연결 노드인 제2 내부 노드(N22)의 전압 및 제1 기준 전압(VREF1)을 비교하고, 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다. 제3 저항(RF3)는 전원 전압(VCC)과 제3 내부 노드(N23) 사이에 연결된다. 제2 트랜지스터(TF2)는 제3 내부 노드(N23)와 접지 전압 사이에 연결되고, 비교 신호(CMP1)와 연결된 게이트 전극을 포함한다.
전류 제어기(320)는 제3 트랜지스터(TF3), 제6 저항(RF6) 및 비교기(321)를 포함한다. 제3 트랜지스터(TF3)는 제1 내부 노드(N21)와 제4 내부 노드(N24) 사이에 연결되고, 게이트 전극을 포함한다. 제6 저항(RF6)은 제4 내부 노드(N24)와 접지 전압 사이에 연결된다. 제2 비교기(321)는 제4 내부 노드(N24)의 전압과 제2 기준 전압(REF2)을 비교하고, 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제2 비교 신호(CMP2)는 제3 트랜지스터(TF3)의 게이트 전극으로 제공된다.
제4 내부 노드(N24)의 전압이 제2 기준 전압보다 낮으면 제2 비교기(321)는 하이 레벨의 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제2 비교 신호(CMP2)가 하이 레벨이면, 제3 트랜지스터(TF3)는 턴 온된다. 제4 내부 노드(N24)의 전압이 제2 기준 전압보다 높으면 제2 비교기(321)는 로우 레벨의 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제2 비교 신호(CMP2)가 로우 레벨이면, 제3 트랜지스터(TF3)는 턴 오프된다. 제4 내부 노드(N24)의 전압 레벨에 따라서 제3 트랜지스터(TF3)의 턴 온 시간이 결정된다. 그러므로 전류 제어기(320)는 발광 다이오드 스트링(221)을 통해 흐르는 전류량을 조절할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 발광 다이오드 스트링의 전류-전압 특성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 예컨대, 발광 다이오드 스트링(221)은 순방향 구동 전압(Vf)이 100V일 때 발광 다이오드 스트링(221)을 통해 전류(IL1)가 100mA이고, 발광 다이오드 스트링(222)은 순방향 구동 전압(Vf)이 105V일 때 발광 다이오드 스트링(221)을 통해 전류(IL1)가 100mA이다. 이와 같이, 동일한 전류가 흐를 때 순방향 구동 전압(Vf)이 서로 다른 경우 순방향 구동 전압(Vf)이 더 낮은 발광 다이오드 스트링(221)의 타단인 제2 노드(N12)와 접지 전압 사이의 전위가 상승한다. 만일 제3 트랜지스터(TF3, 도 4에 도시됨)의 드레인 전극이 제2 노드(N12)와 직접 연결된 경우, 제3 트랜지스터(TF3)의 드레인-소스 전압(Vds)이 상승한다. 제3 트랜지스터(TF3)의 드레인-소스 전압(Vds)이 상승하면 제3 트랜지스터(TF3)에 열이 발생한다. 제3 트랜지스터(TF3)가 과열되는 경우 제3 트랜지스터(TR3)가 오동작하거나 손상될 수 있다.
도 6은 발광 다이오드 스트링의 타단의 전압 레벨이 노말 레벨일 때 전류 경로를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 저항(RF1) 및 제2 저항(RF2)은 발광 다이오드 스트링(221)의 타단인 제2 노드(N12)의 전압을 분압한다. 제2 내부 노드(N22)의 전압이 제1 기준 전압(VREF1)보다 낮으면, 비교기(311)는 로우 레벨의 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다. 제1 비교 신호(CMP1)가 로우 레벨인 동안 제2 트랜지스터(TF2)는 턴 오프된다. 그러므로 전원 전압(VCC)이 저항(RF3)을 통해 제1 트랜지스터(TF1)의 게이트 전극으로 제공되어서 제 1 트랜지스터(TF1)는 턴 온된다. 제1 트랜지스터(TF1)의 드레인-소스 저항(Rds)은 제4 저항(RF4)의 저항값보다 매우 작으므로 제1 트랜지스터(TF1)가 턴 온되면 제2 노드(N12)의 전류는 제1 트랜지스터(TF1) 및 제1 내부 노드(N21)를 통해 제3 트랜지스터(TF3)로 흐른다.
즉, 제2 노드(N12)의 전압 레벨이 노말 레벨이면, 제1 트랜지스터(TF1)가 턴 온되어서 전류 제어기(320) 내 제3 트랜지스터(TF3)의 드레인 단자가 제2 노드(N12)와 직접 연결된 것처럼 동작한다.
도 7은 발광 다이오드 스트링의 타단의 전압 레벨이 노말 레벨보다 높을 때 전류 경로를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1 저항(RF1) 및 제2 저항(RF2)에 의해서 분압된 제2 내부 노드(N22)의 전압이 제1 기준 전압(VREF1)보다 높으면, 비교기(311)는 하이 레벨의 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다. 제1 비교 신호(CMP1)가 하이 레벨인 동안 제2 트랜지스터(TF2)는 턴 온된다. 제2 트랜지스터(TF2)가 턴 온되면, 제3 내부 노드(N23)는 제2 트랜지스터(TF2)를 통해 접지 전압으로 디스챠지된다. 제3 내부 노드(N23)가 접지 전압으로 디스챠지되면, 제1 트랜지스터(TF1)가 턴 오프된다. 그러므로 제2 노드(N12)의 전류는 제4 저항(RF4)을 통해 제1 내부 노드(N21)로 흐른다. 즉, 제2 노드(N12)의 전압 레벨이 노말 레벨보다 높으면, 제1 트랜지스터(TF1)가 턴 오프되어서 제4 저항(RF4)을 통해 전압 강하된 전압이 제3 트랜지스터(TF3)의 드레인 단자로 제공된다. 그러므로 제2 노드(N12)의 전압 레벨이 노말 레벨보다 높을 때 제3 트랜지스터(TF3)의 드레인 단자로 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 도 4에 도시된 제1 컨트롤러를 집적 회로로 구현하는 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제1 컨트롤러(230A)를 구성하는 소자들 중 제2 저항(RF2), 제4 저항(RF4) 및 제6 저항(RF6)을 제외한 다머지 소자들은 단일 칩(330)으로 집적된다. 제2 저항(RF2), 제4 저항(RF4) 및 제6 저항(RF6)을 칩(330)으로 집적하지 않고, 칩(330)의 외부에서 칩(330)과 전기적으로 연결한다. 이와 같이, 제2 저항(RF2), 제4 저항(RF4) 및 제6 저항(RF6)을 칩(330)으로 집적하지 않는 것은 발광 다이오드 스트링(221)의 특성에 따라서 제2 저항(RF2), 제4 저항(RF4) 및 제6 저항(RF6)의 저항값을 다르게 설정하기 위함이다.
도 3에 도시된 예에서, 컨트롤러는 제1 컨트롤러(230A), 제2 컨트롤러(230B) 및 제3 컨트롤러(230C)를 포함한다. 제1 컨트롤러(230A), 제2 컨트롤러(230B) 및 제3 컨트롤러(230C)는 단일 칩으로 집적될 수 있다. 이 경우, 제1 컨트롤러(230A)의 제2 저항(RF2), 제4 저항(RF4) 및 제6 저항(RF6) 뿐만 아니라 제2 저항(RF2), 제4 저항(RF4) 및 제6 저항(RF6) 에 대응하는 제2 컨트롤러(230B) 내 저항들 그리고 제3 컨트롤러(230C) 내 저항들도 칩 외부에 연결할 수 있다.
도 9는 도 3에 도시된 제1 컨트롤러의 다른 구성 예를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1 컨트롤러(240A)는 도 4에 도시된 제1 컨트롤러(230A)와 유사한 구성을 갖는다. 제1 컨트롤러(240A)의 소자들 중 도 4에 도시된 제1 컨트롤러(230A)의 소자와 동일한 소자는 동일한 인출 번호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다. 제1 컨트롤러(240A)는 과전압 제어기(410) 및 전류 제어기(420)를 포함한다.
제2 노드(N12)와 제1 내부 노드(N21) 사이에 연결된 수동 소자는 다이오드(DF1), 커패시터(CF1) 및 제5 저항(RF5)이다. 다이오드(DF1)는 제2 노드(N12)와 제1 내부 노드(N21) 사이에 연결된다. 커패시터(CF1) 및 제5 저항(RF5)은 제2 노드(N12)와 제1 내부 노드(N21) 사이에 직렬로 연결되고, 다이오드(DF1)와 병렬로 연결된다.
도 4에 도시된 제1 컨트롤러(230)와 마찬가지로, 제2 노드(N12)의 전압 레벨이 노말 레벨이면, 제 1 트랜지스터(TF1)가 턴 온된다. 제1 트랜지스터(TF1)의 드레인-소스 저항(Rds)은 다이오드(DF1) 및 제5 저항(RF5) 각각의 저항값보다 매우 작으므로 제1 트랜지스터(TF1)가 턴 온되면 제2 노드(N12)의 전류는 제1 트랜지스터(TF1) 및 제1 내부 노드(N21)를 통해 제3 트랜지스터(TF3)로 흐른다.
반대로, 제2 노드(N12)의 전압 레벨이 노말 레벨보다 높으면, 제 1 트랜지스터(TF1)가 턴 오프된다. 제 1 트랜지스터(TF1)가 턴 오프됨에 따라서 제2 노드(N12)의 전류는 다이오드(DF1), 커패시터(CF1), 저항(RF5) 및 제1 내부 노드(N21)를 통해 제3 트랜지스터(TF3)로 흐른다. 그러므로 제2 노드(N12)의 전압 레벨이 노말 레벨보다 높을 때 제3 트랜지스터(TF3)의 드레인 단자로 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 도 3에 도시된 제1 컨트롤러의 다른 구성 예를 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 제1 컨트롤러(250A)는 도 4에 도시된 제1 컨트롤러(230A)와 유사한 구성을 갖는다. 제1 컨트롤러(250A)의 소자들 중 도 4에 도시된 제1 컨트롤러(230A)의 소자와 동일한 소자는 동일한 인출 번호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다. 제1 컨트롤러(250A)는 과전압 제어기(510) 및 전류 제어기(520)를 포함한다.
과전압 제어기(510)는 도 4에 도시된 제1 컨트롤러(230A)와 동일하게 제1 내지 제4 저항들(RF1, RF2, RF3, RF4), 제1 및 제2 트랜지스터들(TF1, TF2) 그리고 비교기(311)를 포함한다. 전류 제어기(520)는 제3 트랜지스터(TF3), 제6 저항(RF6) 및 비교기(321)를 포함한다. 전류 제어기(520) 내 제3 트랜지스터(TF3)는 발광 다이오드 스트링(221)의 타단인 제2 노드(N12)와 제1 내부 노드(N21) 사이에 연결된다. 제6 저항(RF6)은 제4 내부 노드(N24)와 접지 전압 사이에 연결된다. 제2 비교기(321)는 제4 내부 노드(N24)의 전압과 제2 기준 전압(REF2)을 비교하고, 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제2 비교 신호(CMP2)는 제3 트랜지스터(TF3)의 게이트 전극으로 제공된다.
과전압 제어기(510) 내 제4 저항(RF4)은 제1 내부 노드(N21)와 제4 내부 노드(N21) 사이에 연결된다. 이 실시예에서,제1 내부 노드(N21)와 제4 내부 노드(N21) 사이에 연결된 수동 소자로 제4 저항(RF4)이 사용되었으나, 저항 이외의 다른 수동 소자들(커패시터, 인덕터, 다이오드 등)이 사용될 수 있다.
제1 트랜지스터(TF1)는 제1 내부 노드(N22)와 제4 내부 노드(N24) 사이에 제4 저항(RF4)과 병렬로 연결되고, 제3 내부 노드(N23)와 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제1 저항(RF1) 및 제2 저항(RF2)은 제2 노드(N12)와 접지 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된다. 비교기(311)는 제1 저항(RF1) 및 제2 저항(RF2)의 사이의 연결 노드인 제2 내부 노드(N22)의 전압 및 제1 기준 전압(VREF1)을 비교하고, 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다. 제3 저항(RF3)는 전원 전압(VCC)과 제3 내부 노드(N23) 사이에 연결된다. 제2 트랜지스터(TF2)는 제3 내부 노드(N23)와 접지 전압 사이에 연결되고, 비교 신호(CMP1)와 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제2 노드(N12)의 전압 레벨이 노말 레벨이면, 제1 트랜지스터(TF1)가 턴 온된다. 그러므로 전류는 발광 다이오드 스트링(221), 제3 트랜지스터(TF3), 제1 트랜지스터(TF1) 및 저항(RF6)을 통해 흐른다. 만일 제2 노드(N12)의 전압 레벨이 노말 레벨보다 높으면, 제1 트랜지스터(TF1)가 턴 오프된다. 그러므로 전류는 발광 다이오드 스트링(221), 제3 트랜지스터(TF4), 제4 저항(RF4) 및 저항(RF6)을 통해 흐른다. 제4 저항(RF4)에 의해서 전압 강하가 생기므로 제3 트랜지스터(TF3)로 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 구동 회로 124: 게이트 드라이버
126: 데이터 드라이버 130: 백라이트 유닛
210: 전원 컨버터 220: 광원
230: 컨트롤러 230A: 제1 컨트롤러
230B: 제2 컨트롤러 230C: 제3 컨트롤러

Claims (20)

  1. 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와;
    제1 노드와;
    제2 노드와;
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 적어도 하나의 발광 다이오드 스트링; 및
    상기 제2 노드와 연결된 컨트롤러를 포함하되;
    상기 컨트롤러는,
    상기 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어하기 위한 전류 제어기; 및
    상기 발광 다이오드 스트링과 상기 전류 제어기 사이에 연결되며, 수동 소자를 포함하고, 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제 2 노드의 전압이 기준 전압보다 높은 때 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제2 노드와 상기 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결하는 과전압 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 제어기는 제1 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결되고,
    상기 과전압 제어기는,
    상기 제2 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높을 때 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드를 전기적으로 연결하고, 상기 제2 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 낮을 때 상기 수동 소자를 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 과전압 제어기는,
    상기 제 2 노드와 제2 내부 노드 사이에 연결된 제1 저항과;
    상기 제2 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제2 저항과;
    상기 제 2 내부 노드의 전압과 제1 기준 전압을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와;
    전원 전압과 제3 내부 노드 사이에 연결된 제3 저항과;
    상기 제3 내부 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제1 비교 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터; 및
    상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 연결되고, 상기 제3 내부 노드와 연결된 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 저항, 상기 제3 저항, 상기 제1 비교기, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는 단일 칩으로 집적되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수동 소자는 제4 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수동 소자는,
    상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 연결된 다이오드와;
    일단이 상기 제2 노드와 연결된 커패시터; 및
    상기 커패시터의 타단과 상기 제1 내부 노드 사이에 연결된 제5 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 전류 제어기는,
    상기 제1 내부 노드와 제4 내부 노드 사이에 연결되고, 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터와;
    상기 제4 내부 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결된 제6 저항; 및
    상기 제4 내부 노드의 전압과 제2 기준 전압을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2비교기를 포함하되;
    상기 제3 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제2 비교 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제1 항에 있어서,
    복수의 제3 노드들과;
    각각이 상기 제1 노드와 상기 복수의 제3 노드들 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 복수의 발광 다이오드 스트링들 더 포함하되;
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링들에 각각 대응하는 복수의 전류 제어기들 및 복수의 과전압 제어기들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 전류 제어기들 각각은 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 대응하는 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 과전압 제어기들 각각은 수동 소자를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 대응하는 발광 다이오드 스트링의 상기 제 3 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높은 때 상기 대응하는 발광 다이오드 스트링의 상기 제3 노드와 상기 대응하는 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과;
    상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하는 구동 회로; 그리고
    상기 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하되;
    상기 백라이트 유닛은,
    광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와;
    제1 노드와;
    제2 노드와;
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 적어도 하나의 발광 다이오드 스트링; 및
    상기 제2 노드와 연결된 컨트롤러를 포함하되;
    상기 컨트롤러는,
    상기 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어하기 위한 전류 제어기; 및
    상기 발광 다이오드 스트링과 상기 전류 제어기 사이에 연결되며, 수동 소자를 포함하고, 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제 2 노드의 전압이 기준 전압보다 높은 때 상기 발광 다이오드 스트링의 상기 제2 노드와 상기 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결하는 과전압 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전류 제어기는 제1 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결되고,
    상기 과전압 제어기는,
    상기 제2 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높을 때 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드를 전기적으로 연결하고, 상기 제2 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 낮을 때 상기 수동 소자를 상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 과전압 제어기는,
    상기 제 2 노드와 제2 내부 노드 사이에 연결된 제1 저항과;
    상기 제2 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제2 저항과;
    상기 제 2 내부 노드의 전압과 제1 기준 전압을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와;
    전원 전압과 제3 내부 노드 사이에 연결된 제3 저항과;
    상기 제3 내부 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제1 비교 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터; 및
    상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 연결되고, 상기 제3 내부 노드와 연결된 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 저항, 상기 제3 저항, 상기 제1 비교기, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는 단일 칩으로 집적되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 수동 소자는 제4 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 수동 소자는,
    상기 제2 노드와 상기 제1 내부 노드 사이에 연결된 다이오드와;
    일단이 상기 제2 노드와 연결된 커패시터; 및
    상기 커패시터의 타단과 상기 제1 내부 노드 사이에 연결된 제5 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 전류 제어기는,
    상기 제1 내부 노드와 제4 내부 노드 사이에 연결되고, 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터와;
    상기 제4 내부 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결된 제6 저항; 및
    상기 제4 내부 노드의 전압과 제2 기준 전압을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2비교기를 포함하되;
    상기 제3 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제2 비교 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    복수의 제3 노드들; 및
    각각이 상기 제1 노드와 상기 복수의 제3 노드들 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 복수의 발광 다이오드 스트링들 더 포함하되;
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링들에 각각 대응하는 복수의 전류 제어기들 및 복수의 과전압 제어기들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 전류 제어기들 각각은 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 대응하는 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 과전압 제어기들 각각은 수동 소자를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 스트링들 중 대응하는 발광 다이오드 스트링의 상기 제 3 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높은 때 상기 대응하는 발광 다이오드 스트링의 상기 제3 노드와 상기 대응하는 전류 제어기 사이에 상기 수동 소자를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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