バックライト及びその電流制御方法
【課題】ＬＥＤストリングが短絡しても発熱或いは発火の問題が起きないバックライトユニット及びその電流制御方法を提供する。
【解決手段】本発明によるバックライトユニットは、ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する少なくとも１つのＬＥＤストリングと、駆動電流を受信して前記少なくとも１つのＬＥＤストリングへ前記ストリング電流を出力する電流ソース制御ユニットとを有し、前記電流ソース制御ユニットは、前記駆動電流を感知して前記感知された駆動電流と基準電圧に基づいて前記ストリング電流を補償する。
【解決手段】本発明によるバックライトユニットは、ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する少なくとも１つのＬＥＤストリングと、駆動電流を受信して前記少なくとも１つのＬＥＤストリングへ前記ストリング電流を出力する電流ソース制御ユニットとを有し、前記電流ソース制御ユニットは、前記駆動電流を感知して前記感知された駆動電流と基準電圧に基づいて前記ストリング電流を補償する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックライトユニット及びその電流制御方法に関し、特に、バックライトユニットに含まれるＬＥＤストリングが短絡しても発熱或いは発火の問題が起きないバックライトユニット及びその電流制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は画像を表示する液晶表示パネル及び液晶表示パネルの下部に具備されて液晶表示パネルへ光を供給するバックライトユニットで構成される。
発光ダイオードをバックライトユニットの光源として採用する場合、バックライトユニットは互に並列連結された多数の光源ストリング、多数の光源ストリングへ駆動電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ及び多数のチャンネルを通じて多数の光源ストリングに連結されたドライバーＩＣを含む。
【０００３】
しかしながら、一般的に、各光源ストリングは直列連結された多数の発光ダイオードでなされ（ＬＥＤストリング）、ＬＥＤストリングが短絡してしまうと発熱或いは発火が起こるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１−０１２５２１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０−３１５３２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記従来のバックライトユニットにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ＬＥＤストリングが短絡しても発熱或いは発火の問題が起きないバックライトユニット及びその電流制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明によるバックライトユニットは、ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する少なくとも１つのＬＥＤストリングと、駆動電流を受信して前記少なくとも１つのＬＥＤストリングへ前記ストリング電流を出力する電流ソース制御ユニットとを有し、前記電流ソース制御ユニットは、前記駆動電流を感知して前記感知された駆動電流と基準電圧に基づいて前記ストリング電流を補償することを特徴とする。
【０００７】
前記基準電圧は、前記少なくとも１つのＬＥＤストリングから放射される光の輝度に対応することが好ましい。
前記電流ソース制御ユニットは、第１ノードと第２ノードとの間に接続され、前記第１ノードから直流電圧を受信して前記第２ノードへ駆動電圧を出力し、前記入力された駆動電流を前記第２ノードへ出力する電流フィードバックユニットと、前記電流フィードバックユニットへ流れる前記駆動電流を感知し、前記感知された駆動電流の電圧と前記基準電圧を比較して電流補償情報を出力する電流補償器と、前記第２ノードと前記アノードとの間に接続され、前記駆動電圧及び前記駆動電流を受信して前記ストリング電流を出力し、前記電流補償情報に基づいて前記ストリング電流を補償する電流レギュレータとを含むことが好ましい。
駆動電圧と前記アノードのストリング電圧とを検出して、フィードバック電圧を出力する電圧検出器をさらに有し、前記駆動電圧と前記ストリング電圧とは互いに対応することが好ましい。
前記駆動電圧と前記ストリング電圧との電圧差は、所定の値未満に維持されることが好ましい。
入力された電源電圧を昇圧して直流電圧を出力し、前記フィードバック電圧に基づいて前記直流電圧を制御するＤＣ／ＤＣコンバータをさらに有し、前記直流電圧は、前記駆動電圧に対応することが好ましい。
前記少なくとも１つのＬＥＤストリングから光が放射される時、前記電流ソース制御ユニットは前記ストリング電流の補償動作を遂行することが好ましい。
【０００８】
また、上記目的を達成するためになされた本発明によるバックライトユニットは、ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する複数のＬＥＤストリングと、電源電圧を昇圧して直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記直流電圧を受信して複数の駆動電圧を出力し、前記複数のＬＥＤストリングの各々に対応する駆動電流を出力する電流フィードバックユニットと、前記駆動電圧及び前記駆動電流を受信し、電流制御情報に基づいて前記複数のＬＥＤストリング各々へ流れるストリング電流を出力する電流レギュレータと、前記電流フィードバックユニットに流れる駆動電流を感知して前記ストリング電流を補償するための電流制御情報を出力し、前記駆動電圧とストリング電圧との関係に基づいて前記直流電圧を制御するＬＥＤ駆動制御器とを有し、前記ストリング電圧は、前記複数のＬＥＤストリング各々のアノードの電圧であることを特徴とする。
【０００９】
前記ＬＥＤ駆動制御器は、集積回路で具現されることが好ましい。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明によるバックライトユニットの電流制御方法は、バックライトユニットの電流制御方法において、複数のＬＥＤストリングの各々のホットサイドに流れる駆動電流を感知する段階と、前記感知された駆動電流と基準電圧とに基づいて前記駆動電流を補償する段階と、前記補償された駆動電流に基づいて前記ＬＥＤストリング各々に流れるストリング電流を調節する段階とを有し、前記ＬＥＤストリングのカソードは、シャーシ接地されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るバックライトユニット及びその電流制御方法によれば、カソードをシャーシ接地させ、アノードへ流れる駆動電流を感知及び補償することによって、ＬＥＤストリングが短絡しても定電流を提供できる。したがって、本発明に係るバックライトユニット及びその電流制御方法は、ＬＥＤストリングが短絡しても発熱或いは発火の問題を根本的に起こさないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態によるバックライトユニットに対するブロック図である。
【図２】本発明による電流ソース制御ユニットに対する第１の実施形態を示す回路図である。
【図３】本発明による電流ソース制御ユニットに対する第２の実施形態を示す回路図である。
【図４】図１に示した電流ソース制御ユニットに対する第３の実施形態を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態によるＬＥＤバーに対する第１の実施形態を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態によるＬＥＤバーに対する第２の実施形態を示す概略図である。
【図７】図１に示したバックライトユニットを具体的に例示した実施形態を示す概略回路図である。
【図８】本発明の実施形態によるバックライトユニットに対する他の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動集積回路を例示的に示すブロック図である。
【図１０】図９に示したＬＥＤ駆動集積回路を用いたＬＥＤ駆動回路を例示的に示す概略回路図である。
【図１１】本発明の実施形態による液晶表示装置を例示的に示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路の電流制御方法を例示的に説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係るバックライト及びその電流制御方法を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態によるバックライトユニットに対するブロック図である。
図１を参照すると、バックライトユニット１０は、ＬＥＤ駆動回路１００及び少なくとも１つのＬＥＤストリング２００（‘ＬＥＤアレイ’）を含む。
【００１５】
ＬＥＤ駆動回路１００は電圧ＶＩＮを受信して少なくとも１つのＬＥＤストリング２００を駆動する。
ＬＥＤ駆動回路１００はＤＣ／ＤＣコンバータ１１０、電流フィードバックユニット１２０、電流レギュレータ１３０、及びＬＥＤ駆動制御器１４０を含む。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０は、電源電圧ＶＩＮを昇圧させて直流電圧ＶＤＣを発生し、フィードバック電圧ＶＦＢにしたがって直流電圧ＶＤＣを調整する。
ここで、フィードバック電圧ＶＦＢは、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の関係に基づく電圧である。
【００１７】
電流フィードバックユニット１２０は、直流電圧ＶＤＣに対応する駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及び駆動電流ＩＬＥＤを出力する。
ここで、駆動電流ＩＬＥＤは少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の駆動に必要である総電流である。ここで、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴと直流電圧ＶＤＣとの電圧差は、電流フィードバックユニット１２０の駆動電流ＩＬＥＤを検出するためのセンシング抵抗の両端に掛かる電圧に実質的に等しい。例えば、直流電圧ＶＤＣは、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴより大略０．１〜０．５Ｖ高いことがあり得る。
【００１８】
電流レギュレータ１３０は、電流フィードバックユニット１２０から駆動電流ＩＬＥＤを受信して少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の駆動に必要である複数のストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を出力し、駆動電流ＩＬＥＤの補償情報（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に基づいてストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を一定に維持させる。
ここで、駆動電流ＩＬＥＤの電流補償情報は、基準電圧ＶＲＥＦに基づく情報である。ここで、基準電圧ＶＲＥＦは少なくとも１つのＬＥＤストリング２００から放射される光の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）に対応する電圧である。
【００１９】
ＬＥＤ駆動制御器１４０は、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及びストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４を検出して駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴを制御し、駆動電流ＩＬＥＤを感知して駆動電流ＩＬＥＤを補償する。ＬＥＤ駆動制御器１４０は、電圧検出器１４２及び電流補償器１４４を含む。
【００２０】
電圧検出器１４２は、電流レギュレータ１３０の入力端から駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及び少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の入力端からストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４を検出し、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の関係に対応するフィードバック電圧ＶＦＢを出力する。
本実施形態において、フィードバック電圧ＶＦＢは、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４の中の最大値との差であり得る。
他の実施形態において、フィードバック電圧ＶＦＢは駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４の中の最小値との差であり得る。
【００２１】
電流補償器１４４は、電流フィードバックユニット１２０へ流れる駆動電流ＩＬＥＤを感知し、感知された駆動電流ＩＬＥＤ及び基準電圧ＶＲＥＦに基づいて駆動電流ＩＬＥＤを補償するための電流補償情報を出力する。
本実施形態において、電流補償器１４４は基準電圧ＶＲＥＦにしたがって駆動電流ＩＬＥＤを補償する。ここで、電流補償情報はアナログ的な電流やデジタル的な制御信号であり得る。
【００２２】
以下では図１に示したように、電流フィードバックユニット１２０、電流レギュレータ１３０及び電流補償器１４４を総称して電流ソース制御ユニット１０１と称する。
電流ソース制御ユニット１０１は、駆動電流ＩＬＥＤを感知し、感知した駆動電流ＩＬＥＤ及び基準電圧ＶＲＥＦに基づいて少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の各々へ流れるストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を制御／調節／可変するように具現化される。
電流ソース制御ユニット１０１は少なくとも１つのＬＥＤストリング２００へ流れる電流量が一定になるように具現化される。
【００２３】
本実施形態において、電流ソース制御ユニット１０１は少なくとも１つのＬＥＤストリングから光が放射される時、ストリング電流の補償動作を実行する。
【００２４】
少なくとも１つのＬＥＤストリング２００は、直列連結された複数のＬＥＤを含む。
ここで、少なくとも１つのＬＥＤストリング２００のアノード（Ａｎｏｄｅ）は電流レギュレータ１３０に連結され、カソード（Ｃａｔｈｏｄｅ）はシャーシ（Ｃｈａｓｓｉｓ）接地される。
例えば、第１ＬＥＤストリング２２０は電流レギュレータ１３０から第１ストリング電圧ＶＬＥＤ１及び第１ストリング電流ＩＬＥＤ１を受信するアノード及びシャーシ接地されたカソードを含む。
【００２５】
図１で示した少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の個数は、４つであるが、本発明がここに限定されないことは明確である。本発明は少なくとも１つのＬＥＤストリングを包含できる。
【００２６】
従来のバックライトユニットは、ＬＥＤストリングのカソードで定電流制御を遂行する。
ＬＥＤストリングのカソードで定電流制御を遂行する技術に対する詳細なことは、本出願人によって出願され、本明細書の参考文献として記載した特許文献１で説明している。
【００２７】
一方、本発明の実施形態によるバックライトユニット１０は、少なくとも１つのＬＥＤストリング２００のアノードで電流制御を遂行し、少なくとも１つのＬＥＤストリング２００のカソードをシャーシ接地させることによって、少なくとも１つのＬＥＤストリング２００のいずれか１つが短絡（ｓｈｏｒｔ）してもＬＥＤストリング２００に対して定電流制御できるようにする。
したがって、本発明の実施形態によるバックライトユニット１０は、従来のそれと比較してＬＥＤストリングが短絡しても発熱及び発火の問題を根本的に遮断させ得る。
【００２８】
図２〜４を参照して、以下に図１に示した電流ソース制御ユニット１０１がアナログ回路で構成された実施形態を説明する。
以下では説明を簡単にするために少なくとも１つのＬＥＤストリング２００は１つのＬＥＤストリング２２０のみ連結されると仮定する。
【００２９】
図２は、本発明による電流ソース制御ユニット１０１に対する第１の実施形態を示す回路図である。
図２を参照すると、電流ソース制御ユニット１０１は、電流フィードバックユニット１２０、電流レギュレータ１３０、電流補償器１４４を含む。
【００３０】
電流フィードバックユニット１２０は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に接続されたセンシング抵抗ＲＳ、第１ノードＮ１に一端が接続されたエミッタ抵抗ＲＥ、第３ノードＮ３に一端が連結された第１コレクタ抵抗ＲＣ１、第３ノードＮ３及び接地端に接続された第２コレクタ抵抗ＲＣ２、及び電流センシングトランジスタＴＣＳを含む。
ここで、電流センシングトランジスタＴＣＳは、エミッター抵抗ＲＥの他端に接続されたエミッタ、第１コレクター抵抗ＲＣ１の他端に接続されたコレクタ、及び第２ノードＮ２に接続されたベースを含む。ここで、エミッター抵抗ＲＥは０〜１００Ωの間の低い抵抗値を有することができる。エミッター抵抗ＲＥは電流チューニングがあまり敏感ではないように機能を遂行する。
【００３１】
本実施形態において、電流センシングトランジスタＴＣＳは、Ｐチャンネル（例えば、Ｐ−Ｎ−Ｐ形）バイポーラ（ｂｉｐｏｌａｒ）トランジスタで具現され得る。
電流フィードバックユニット１２０はセンシング抵抗ＲＳへ流れる電流を感知し、対応する感知電圧を第３ノードＮ３へ出力する。
【００３２】
電流レギュレータ１３０は、第２ノードＮ２と第４ノードＮ４との間に接続された電圧安定抵抗ＲＲ、一端が第４ノードＮ４に接続された補償電流コレクタ抵抗ＲＮＣ、一端が接地端に接続された補償電流エミッター抵抗ＲＮＥ、電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲ、及び電流補償トランジスタＴＣＣを含む。
【００３３】
電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲは、第４ノードＮ４と第５ノードＮ５との電圧差に対応するストリング電流ＩＬＥＤ１を出力する。
ここで、第４ノードＮ４の電圧は補償電流ＩＬＥＤＣにしたがって可変される。したがって、電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲは補償電流ＩＬＥＤＣにしたがってストリング電流ＩＬＥＤ１を出力する。
【００３４】
電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲは、第２ノードＮ２に接続されたエミッタ、第５ノードＮ５に接続されたコレクタ、及び第４ノードＮ４に接続されたベースを含む。
ここで、第５ノードＮ５は、ＬＥＤストリング２００のアノードであり、ストリング電圧ＶＬＥＤ１が出力されるところである。本実施形態において、電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲはＰチャンネルバイポーラ（ｂｉｐｏｌａｒ）トランジスターで具現され得る。
【００３５】
電流補償トランジスタＴＣＣは、電流補償情報に基づいて補償電流ＩＬＥＤＣを出力する。
電流補償トランジスタＴＣＣは補償電流コレクタ抵抗ＲＮＣの他端に接続されたコレクタ、補償電流エミッタ抵抗ＲＮＥの他端に接続されたエミッタ、電流補償情報を受信するベースを含む。
【００３６】
電流補償器１４４は、電流フィードバックユニット１２０の感知電圧（即ち、第３ノードＮ３の電圧）と基準電圧ＶＲＥＦとを比較することによって、電流補償情報を出力する。
電流補償器１４４は、動作増幅器ＯＰを含む。動作増幅器ＯＰは基準電圧ＶＲＥＦを受信する正入力端（＋）、第３ノードＮ３の電圧を受信する負入力端（−）、及び電流補償トランジスタＴＣＣのベースに接続された出力端を含む。動作増幅器ＯＰは基準電圧ＶＲＥＦと感知電圧との差に対応する電圧を出力する。
【００３７】
電流ソース制御ユニット１０１で基準電圧ＶＲＥＦに基づくストリング電流ＩＬＥＤ１の制御は以下で説明される。
以下では説明を簡単にするために、エミッタ抵抗ＲＥの抵抗値が０であり、電圧安定抵抗ＲＲの抵抗値が無限大であると仮定する。したがって、センシング抵抗ＲＳへ流れる電流ＩＬＥＤはストリング電流ＩＬＥＤ１と同一である。ストリング電流ＩＬＥＤ１は下の数式１を満足させる。
【００３８】
【数１】
ここで、ＶＢＥは電流センシングトランジスタＴＣＳのベースとエミッタとの間の電圧であり、ＩＣは電流センシングトランジスタＴＣＳのコレクタへ流れる電流であり、ＩＳは電流センシングトランジスタＴＣＳの逆方向飽和電流であり、ＶＴは電流センシングトランジスターＴＣＳの常温（３００°Ｋ）で一定な電圧を有する熱電圧であり、ＲＣはＲＣ１とＲＣ２との合計である。
【００３９】
数式１から分かるように、ストリング電流ＩＬＥＤ１は、基準電圧ＶＲＥＦに比例する。
したがって、本発明の電流ソース制御ユニット１０１では基準電圧ＶＲＥＦによってストリング電流ＩＬＥＤ１が調節／制御／可変され得る。
図２で電流ソース制御ユニット１０１の電流フィードバックユニット１２０はセンシング抵抗ＲＳへ流れる駆動電流ＩＬＥＤを感知することによってストリング電流ＩＬＥＤ１を補償する。
【００４０】
本発明の電流フィードバックユニット１２０は、フォトカプラー（ｐｈｏｔｏ ｃｏｕｐｌｅｒ）を利用して駆動電流ＩＬＥＤを感知できる。
図３は、本発明による電流ソース制御ユニット１０１に対する第２の実施形態を示す回路図である。
図３を参照すると、電流ソース制御ユニット１０１＿１は、電流フィードバックユニット１２１、電流レギュレータ１３０、及び電流補償器１４４を含む。
電流ソース制御ユニット１０１＿１は、図２に示した電流ソース制御ユニット１００と比較して電流フィードバックユニット１２１の構成が異なる。
【００４１】
電流フィードバックユニット１２１は、フォトカプラー１２２及び接地端に一端が接続されたエミッター抵抗ＲＥを含む。
フォトカプラー１２２は、駆動電流ＩＬＥＤに対応する光を放射し、放射した光に対応する電流が流れるようにすることによって第３ノードＮ３＿１の感知電圧を出力する。
フォトカプラー１２２は、第１ノードＮ１から駆動電圧ＶＤＣを受信し、第２ノードＮ２へ駆動電流ＩＬＥＤを出力し、駆動電流ＩＬＥＤに対応する光を放射するダイオードとダイオードから放射される光に応答して電流をながれるようにする電流センシングトランジスターＴＣＳとを含む。
【００４２】
ここで、電流センシングトランジスタＴＣＳは電流補償電圧ＶＣＣに接続されたコレクタ、エミッタ抵抗ＲＥの他端に接続されたエミッタ、及びダイオードから放射された光を受信するベースを含む。
電流センシングトランジスタＴＣＳへ流れる電流は、ダイオードから放射される内部光量に比例する。ダイオードに放射される内部光量は駆動電流ＩＬＥＤに比例する。
したがって、本発明の電流ソース制御ユニット１０１＿１では基準電圧ＶＲＥＦによってストリング電流ＩＬＥＤ１が調節／制御／可変され得る。
【００４３】
本発明の実施形態による電流フィードバックユニットは電流ミラー（ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｉｒｒｏｒ）の構造で具現され得る。
図４は図１に示した電流ソース制御ユニット１０１に対する第３の実施形態を示す回路図である。
電流ソース制御ユニット１０１＿２は電流ミラー構造の電流フィードバックユニット１２２、電流レギュレータ１３１、及び電流補償器１４４＿１を含む。
【００４４】
電流フィードバックユニット１２３は、第１ノードＮ１に接続された一端を有する電圧安定抵抗ＲＲ、第４ノードＮ４に接続された一端を有する電流補償コレクタ抵抗ＲＮＣ、第３ノードＮ３＿２と接地端との間に接続されたセンシング抵抗ＲＳ、第１及び第２電流ミラートランジスタＴＭＲ１、ＴＭＲ２、及び電流補償トランジスタＴＣＣを含む。
【００４５】
ここで、第１電流ミラートランジスタＴＭＲ１は、電圧安定抵抗ＲＲの他端に接続されたエミッタ、第４ノードＮ４に共通接続されたコレクタ、及びベースを含む。
第２電流ミラートランジスターＴＲＭ１は、第１ノードＮ１に接続されたエミッタ、第５ノードＮ５に接続されたコレクタ、及び第４ノードＮ４に接続されたベースを含む。
実施形態において、第１及び第２電流ミラートランジスタＴＲＭ１、ＴＲＭ２の各々はＰチャンネルバイポーラトランジスタであり得る。
【００４６】
また、電流補償トランジスタＴＣＣは、電流補償コレクタ抵抗ＲＮＣの他端に接続されたコレクタ、第３ノードＮ３＿２に連結されたエミッタ、及び電流補償情報を受信するベースを含む。
電流レギュレータ１３１は、図４に示すように、電流フィードバックユニット１２３の一部として、電流補償情報に基づいて補償電流ＩＬＥＤＣを出力する。
【００４７】
図４に示した電流ソース制御ユニット１０１＿２は電流ミラー構造として、補償電流ＩＬＥＤＣとストリング電流ＩＬＥＤ１とが同一である。
したがって、ストリング電流ＩＬＥＤ１は下の数式２を満足させる。
【００４８】
【数２】
ここで、αは電圧安定抵抗ＲＲに依存する定数として、１より大きい。したがって、本発明の電流ソース制御ユニット１０１＿２では基準電圧ＶＲＥＦによってストリング電流ＩＬＥＤ１が調節／制御／可変され得る。
【００４９】
図１に示した少なくとも１つのＬＥＤストリング２００は、バー（ｂａｒ）形態で具現され得る。
図５は本発明の実施形態によるＬＥＤバーに対する第１の実施形態を示す概略図である。
図５を参照すると、ＬＥＤバー２０１は、ＬＥＤストリング２０２及び印刷回路基板２０４を含む。
ＬＥＤストリング２０２のカソードは印刷回路基板２０４に接続され、印刷回路基板２０４はシャーシ（Ｃｈａｓｓｉｓ）に接続される。
本実施形態において、印刷回路基板２０４はシャーシに直接結合され得る。他の実施形態において、印刷回路基板２０４はネジを利用してシャーシに結合され得る。
【００５０】
図６は、本発明の実施形態によるＬＥＤバーに対する第２の実施形態を示す概略図である。
図６を参照すると、ＬＥＤバー２１１は、第１及び第２ＬＥＤストリング２１２、２１３及び印刷回路基板２１４を含む。ＬＥＤストリング２１２、２１３各々のカソードは印刷回路基板２１４に接続され、印刷回路基板２１４はシャーシに接続される。
図６に示したＬＥＤバー２１１は、２つのＬＥＤストリング２１１、２１３を包含するが、本発明のＬＥＤバーがここに限定されないことは明確である。本発明の実施形態によるＬＥＤバーは３つ以上のＬＥＤストリングを包含できる。
【００５１】
従来のＬＥＤバーは、ＬＥＤ駆動回路に結合するためにアノードとカソードとの全てが結合される構造である。
一方、本発明のＬＥＤバー（図５の２０１、図６の２１１）はＬＥＤストリングのカソードがシャーシ接地されることによって、アノードのみにＬＥＤ駆動回路（図１の１００）が接続されるように具現され得る。
【００５２】
もし、ＬＥＤバーに複数のＬＥＤストリングを包含する場合、従来のそれと比較して結合ピンの個数を減られ、またＬＥＤ駆動回路１００と容易に結合できる。ここで、結合ピンの個数はＬＥＤストリングのアノード個数に対応する。
実施形態において、ＬＥＤバーとＬＥＤ駆動回路１００との結合はソケット形態で具現され得る。
他の実施形態において、ＬＥＤバーはソースドライバー（図示せず）の基板に実装されたＬＥＤ駆動回路１００とケーブル形態で連結され得る。
【００５３】
図７は、図１に示したバックライトユニットを具体的に例示した実施形態を示す概略回路図である。
図７を参照すると、バックライトユニット２０は、４つのＬＥＤストリング２００及びそれを制御するＬＥＤ駆動回路３００を含む。
【００５４】
ＬＥＤ駆動回路３００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０、電流フィードバックユニット３２０、電流レギュレータ３３０、及びＬＥＤ駆動制御器３４０を含む。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０は入力された電源電圧ＶＩＮをインダクタＬを利用して昇圧させる。
ここで、電源電圧ＶＩＮは２２〜２６Ｖであり得る。本実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０はカップリングされたインダクタブーストコンバータ（ｃｏｕｐｌｅｄ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で具現され得る。
【００５５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０は、入力キャパシタＣＩＮ、出力キャパシタＣＤＣ、インダクタＬ、ブースティング制御トランジスタＭＴ、ダイオードＤ、分配抵抗ＲＤＣ１、ＲＤＣ２、及びブースト制御器３１２を含む。
ブースティング制御トランジスタＭＴのタンオフの時に入力電圧ＶＩＮにしたがって第１インダクタＬ１に電圧が蓄えられる。また、ブースティング制御トランジスタＭＴのタンオンの時にダイオードＤが逆バイアス（ｒｅｖｅｒｓｅ ｂｉａｓ）されることによって、第１インダクタＬ１に蓄えられた電圧が第２インダクタＬ２へ伝達される。
【００５６】
ブースト制御器３１２は、ブースティング制御トランジスタＭＴのゲートへ入力されるブースティング制御信号を出力し、第１及び第２フィードバック電圧ＦＢ、ＶＦＢに基づいてブースティング制御信号のデューティ（ｄｕｔｙ）サイクル制御する。
ここで、第１フィードバック電圧ＦＢは、第１ノードＮ１の直流電圧ＶＤＣに対応する分配電圧（例えば、ＲＤＣ１／（ＲＤＣ１＋ＲＤＣ２））であり、第２フィードバック電圧ＶＦＢは駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の関連された電圧（例えば、ＶＬＥＤＯＵＴ−ＶＬＥＤＭＡＸ）である。
【００５７】
本実施形態において、デューティサイクルの制御は、パルス幅変調（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＰＷＭ）、或いはパルス周波数変調（ｐｕｌｓｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＰＦＭ）を利用できる。
以下では説明を簡単にするためにデューティサイクルの制御がパルス幅変調を利用すると仮定する。
【００５８】
電流フィードバックユニット３２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０から出力された直流電圧ＶＤＣ及び駆動電流ＩＬＥＤに対応する電力を出力する。ここで、出力される電力は駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴと駆動電流ＩＬＥＤに対応し、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴは直流電圧ＶＤＣからセンシング抵抗ＲＳの両端に掛かる電圧を引いた値である。
電流フィードバックユニット３２０は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に接続されたセンシング抵抗ＲＳを含む。センシング抵抗ＲＳの両端には駆動電流ＩＬＥＤが流れる。
【００５９】
電流レギュレータ３３０は、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及び駆動電流ＩＬＥＤを受信して電流ミラー方式を利用してＬＥＤストリング２００の各々へストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を出力し、電流補償情報に基づいてストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を補償する。
電流レギュレータ３３０は、電圧安定抵抗ＲＲ、電流補償コレクタ抵抗ＲＮＣ、電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲ１〜ＴＣＲ４、及び電流補償トランジスタＴＣＣを含む。
電流レギュレータ３３０のストリング電流供給方法やストリング電流補償方法は図２〜４で説明したこと同様であるので、ここでは省略する。
【００６０】
ＬＥＤ駆動制御器３４０は、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の関係に対応するフィードバック電圧ＶＦＢを出力して駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及び駆動電流ＩＬＥＤを制御し、駆動電流ＩＬＥＤを感知して電流補償情報を出力してストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を補償する。
ＬＥＤ駆動制御器３４０は、電圧検出器３４２及び電流補償器３４４を含む。
【００６１】
電圧検出器３４２は、最大電圧検出器３４２＿１及びフィードバック電圧発生器３４２＿２を含む。
最大電圧検出器３４２＿１は、入力されたストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４の中で最も高い電圧を有するストリング電圧を最大ストリング電圧ＶＬＥＤＭＡＸとして出力する。
本実施形態において、電圧検出器３４２の電圧偏差（最小ストリング電圧と最大ストリング電圧との差）が所定の値以上である時（例えば、一部ＬＥＤストリングが短絡した時）、ＬＥＤ駆動制御器３４０は、ＬＥＤストリング２００を保護するように構成、設定される。
【００６２】
フィードバック電圧発生器３４２＿２は、入力された駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴと最大ストリング電圧ＶＬＥＤＭＡＸとの差に対応するフィードバック電圧ＶＦＢを出力する。
本実施形態において、フィードバック電圧発生器３４２＿２の電圧差（駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴと最大ストリング電圧ＶＬＥＤＭＡＸとの差）が所定の値（例えば、大略１Ｖ）を維持するように、ＬＥＤ駆動制御器３４０は駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴを制御する。
本実施形態において、フィードバック電圧発生器３４２＿２の電圧差が所定の値（例えば、０．５Ｖ）以下である時（例えば、一部ＬＥＤストリングが断線した時）、ＬＥＤ駆動制御器３４０はＬＥＤストリング２００を保護するように構成、設定される。
【００６３】
電流補償器３４４は、電流センシングユニット３４４＿１、ホルダ３４４＿２、及び動作増幅器３４５を含む。
電流センシングユニット３４４＿１は、センシング抵抗ＲＳの両端に掛かる電圧を感知することによってセンシング電流ＩＬＥＤを感知する。
ホルダ３４４＿２は、電流センシングユニット３４４＿１から感知された駆動電流ＩＬＥＤに対応する電圧をパルス幅変調信号ＰＷＭに基づいて維持する。
動作増幅器３４５は、ホルダ３４４＿２から出力された電圧と基準電圧ＶＲＥＦとを比較して電流補償情報を出力する。
【００６４】
本発明の実施形態によるバックライトユニット２０は、ホットサイド（ｈｏｔ−ｓｉｄｅ；アノードに対応する）で駆動電流ＩＬＥＤを感知し、感知された駆動電流ＩＬＥＤに基づいてストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を補償する。
【００６５】
図１〜８で、電流フィードバックユニット１２０、３２０は、１つの駆動電流及び１つの駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴを出力する。しかし、本発明の実施形態による電流フィードバックユニットが必ずここに限定される必要はない。本発明の実施形態による電流フィードバックユニットはＬＥＤストリングの各々に対応する駆動電流及び駆動電圧を出力することもできる。
【００６６】
図８は、本発明の実施形態によるバックライトユニットに対する他の実施形態を示すブロック図である。
図８を参照すると、バックライトユニット３０は、ＬＥＤ駆動回路４００及び複数のＬＥＤストリング５００を含む。
ＬＥＤ駆動回路４００は、図１に示したＬＥＤ駆動回路１００と比較して電流フィードバックユニット４２０がＬＥＤストリング５００の各々に対応する駆動電流（図示せず）及び駆動電圧（図示せず）を出力する。
【００６７】
図８に示した電圧ＦＢ１〜ＦＢ４は、電流フィードバックユニット４２０から出力された駆動電圧である。また、図８に示した電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４はＬＥＤストリング５００の各々のアノードのストリング電圧が分配された電圧である。
以下では、電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４を分配ストリング電圧と称する。
【００６８】
ＬＥＤ駆動制御器４４０は、駆動電圧ＦＢ１〜ＦＢ４と分配ストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４間に関係するフィードバック電圧ＶＦＢを発生する電圧検出器４４２及びＬＥＤストリング５００の各々に対応する駆動電流を感知し、ストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を補償するために感知された駆動電流と基準電圧ＶＲＥＦに基づいて電流補償情報を出力する電流補償器４４４を含む。
【００６９】
本実施形態によるバックライトユニット３０は、ＬＥＤストリング５００の各々に流れるストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を個別的に制御（調整或いは補償）できる。
本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路は、集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で具現され得る。
【００７０】
図９は、本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動集積回路を例示的に示すブロック図である。
以下では説明を簡単にするために４つのＬＥＤストリングを制御するＬＥＤ駆動集積回路６３０であると仮定する。
図９を参照すれば、ＬＥＤ駆動集積回路６３０は第１〜第４電流ソース制御ユニット６３１〜６３４、最大値回路６３６、及びＬＥＤ出力電圧制御ユニット６３７を含む。
【００７１】
第１〜第４電流ソース制御ユニット６３１〜６３４の各々は、ＬＥＤストリング（図示せず）各々に対応する駆動電流に対応する電圧（例えば、直流電圧ＶＤＣと駆動電圧ＦＢ１〜ＦＢ４の電圧差）と基準電圧ＶＲＥＦとに基づいて電流制御情報に対応する電流制御信号ＣＴＲ１〜ＣＴＬ４を出力し、直流電圧ＶＤＣとストリング電圧との間に対応する電圧（例えば、分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥと分配ストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の電圧差）に基づいて駆動電圧制御情報（ｄｒｉｖｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、或いは‘フィードバック電圧’）を出力する。
【００７２】
以下では第１電流ソース制御ユニット６３１の構成を説明する。
第１電流ソース制御ユニット６３１は、図９に示したように、第１〜第３動作増幅器ＯＰ１〜ＯＰ３及び電流均衡制御ユニット６３５を含む。
【００７３】
第１動作増幅器ＯＰ１は、直流電圧ＶＤＣと第１駆動電圧ＦＢ１との電圧差に対応する電圧を出力する。
第１動作増幅器ＯＰ１は、直流電圧ＶＤＣを受信する正入力端（＋）と第１駆動電圧ＦＢ１を受信する負入力端（−）とを含む。
第２動作増幅器ＯＰ２は、第１動作増幅器ＯＰ１の出力電圧と基準電圧ＶＲＥＦとの差に対応する電圧を第１電流制御信号ＣＴＬ１へ出力する。
第２動作増幅器ＯＰ１は、基準電圧ＶＲＥＦを受信する正入力端（＋）と第１動作増幅器ＯＰ１の出力電圧を受信する負入力端（−）とを含む。
【００７４】
第３動作増幅器ＯＰ３は、分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥと分配ストリング電圧ＶＬＥＤ１との差に対応する電圧を出力する。ここで、分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥは直流電圧ＶＤＣが所定の比率に分配された電圧である。
第３動作増幅器ＯＰ３は、分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥを受信する正入力端（＋）と第１分配ストリング電圧ＶＬＥＤ１を受信する負入力端（−）とを含む。
電流均衡制御ユニット６３５は、パルス幅変調信号ＰＷＭに応答して基準電圧ＶＲＥＦを発生させる。ここで、基準電圧ＶＲＥＦはＬＥＤストリングの輝度に対応する電圧である。
第２〜第４電流ソース制御ユニット６３２〜６３４も第１電流ソースユニット６３１と同様に具現される。
【００７５】
最大値回路６３６は、第１〜第４電流ソース制御ユニット６３１〜６３４の出力電圧の中で最も大きい電圧と分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥとの差に対応する電圧を発生する。
ＬＥＤ出力制御ユニット６３７は、最大値回路６３６から出力される電圧を所定の値に維持させるために駆動電圧制御情報を出力する。
本実施形態において、ＬＥＤ出力制御ユニット６３７は、駆動電圧と最大ストリング電圧との間の電圧差が０．３〜１．５Ｖを維持するように駆動電圧制御情報を出力する。
【００７６】
図１０は、図９に示したＬＥＤ駆動集積回路６３０を用いたＬＥＤ駆動回路６００を例示的に示す概略回路図である。
図１０を参照すると、ＬＥＤ駆動回路６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１０、電流フィードバックユニット６２０、電流レギュレータ６４０、ＬＥＤ駆動集積回路６３０、及び抵抗ＲＶＤＣ１、ＲＶＤＣ２、ＲＬＥＤ１１〜ＲＬＥＤ４１、ＲＬＥＤ１２〜ＲＬＥＤ４２を含む。
【００７７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６１０は、入力電源電圧ＶＩＮを昇圧させて直流電圧ＶＤＣ及び駆動電流を出力し、駆動電圧制御情報に基づいて直流電圧ＶＤＣを制御する。
ここで、駆動電圧制御情報はＬＥＤ駆動集積回路６３０のゲートピン（ＧＡＴＥ）から入力される。
【００７８】
電流フィードバックユニット６２０は、ＬＥＤストリング７１０〜７４０の各々に流れるストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４に対応する駆動電流を感知するためのセンシング抵抗ＲＳ１〜ＲＳ４を含む。
駆動電流を感知するために、センシング抵抗ＲＳ１〜ＲＳ４の一端に接続されたノードＮ２１〜Ｎ２４はＬＥＤ駆動集積回路６３０の駆動電圧ＦＢ１〜ＦＢ４を受信するピンに接続され、直流電圧ＶＤＣが抵抗分配された電圧ＶＯＳＥＮＳＥはＬＥＤ駆動集積回路６３０の分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥを受信するピンに接続される。
分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥは、直流電圧ＶＤＣを所定の値（ＲＶＤＣ１／（ＲＶＤＣ１＋ＲＶＤＣ２））に分配する。
【００７９】
電流レギュレータ６４０は、電流制御信号ＣＴＬ１〜ＣＴＬ４に応答してＬＥＤストリング７１０〜７４０の各々にストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を出力するためのＭＯＳトランジスタＭＣＲ１〜ＭＣＲ４を含む。
ここで、ＭＯＳトランジスタＭＣＲ１〜ＭＣＲ４のゲートは、ＬＥＤ駆動集積回路６３０の電流制御信号ＣＴＬ１〜ＣＴＬ４を出力するピンに接続される。
【００８０】
一方、ＬＥＤストリング７１０〜７４０のストリング電圧を分配した電圧ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、ＬＥＤ駆動集積回路６３０の分配ストリング電圧ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を受信するピンに接続される。
本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路６００は、デジタル回路で構成され、各ＬＥＤストリングへ流れる駆動電流をホットサイドでデジタル的に感知及び補償する。
【００８１】
図１１は、本発明の実施形態による液晶表示装置１０００を例示的に示すブロック図である。
図１１を参照すると、液晶表示装置１０００は、ピクセルアレイ１１００、タイミング制御器１２００、ガンマ電圧発生器１３００、データ駆動回路１４００、ゲート駆動回路１５００、電源供給回路１６００、少なくとも１つのＬＥＤバー１７００、及びＬＥＤ駆動回路１８００を含む。
【００８２】
ピクセルアレイ１１００、タイミング制御器１２００、ガンマ電圧発生器１３００、データ駆動回路１４００、ゲート駆動回路１５００、電源供給回路１６００に対する詳細な説明は、本出願人によって出願され、本明細書の先行技術文献として特許文献２に記載されている。
【００８３】
少なくとも１つのＬＥＤバー１７００は、図１に示した少なくとも１つのＬＥＤストリング２００と同一である。
ＬＥＤ駆動回路１８００は、少なくとも１つのＬＥＤバー１７００のアノードへ駆動電流出力し、アノードへ流れる駆動電流を感知及び補償するよう構成される。
【００８４】
ＬＥＤ駆動回路１８００は、少なくとも１つのＬＥＤバー１７００のアノードへ出力される駆動電流を感知及び電流補償情報を出力するための電流補償器１８２０及び電流補償情報に基づいてアノードへ駆動電流を出力する電流レギュレータ１８４０を含む。
ＬＥＤ駆動回路１８００は、図１に示したＬＥＤ駆動回路１００と同様に構成され得る。
【００８５】
図１２は、本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路の電流制御方法を例示的に説明するためのフローチャートである。
図１及び図１２を参照すると、ＬＥＤ駆動回路１００の電流制御方法は、次の通りである。
【００８６】
電流補償器１４４は、ＬＥＤストリング２００のホットサイド（或いは‘アノード’）で駆動電流ＩＬＥＤを感知する（ステップＳ１１０）。
電流補償器１４４は、センシング抵抗ＲＳの電圧差を感知することによって駆動電流ＩＬＥＤを感知する。
ここで、ＬＥＤストリング２００のコールドサイド（或いは、‘カソード’）はシャーシ接地される。
【００８７】
電流補償器１４４は、感知された駆動電流ＩＬＥＤに対応する電圧と基準電圧ＶＲＥＦとに基づいて駆動電流ＩＬＥＤを補償するための電流補償情報を出力し、電流レギュレータ１３０は電流補償情報に基づいて駆動電流ＩＬＥＤを補償する（ステップＳ１２０）。
【００８８】
電流レギュレータ１３０は、補償された駆動電流ＩＬＥＤにしたがってＬＥＤストリング２００各々に流れるストリング電流を調節する（ステップＳ１３０）。
ここで、ＬＥＤストリング２００各々のコールドサイド（或いはカソード）はシャーシ接地される。
【００８９】
本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路の電流制御方法は、ホットサイドで駆動電流を感知及び補償することによって、ＬＥＤストリングの中で少なくとも１つが短絡しても定電流制御ができる。
【００９０】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１０、２０、３０ バックライトユニット
１００、３００、４００、６００、１８００ ＬＥＤ駆動回路
１０１、１０１＿１、１０１＿２ 電流ソース制御ユニット
１１０、３１０、４１０、６１０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２０、１２１、１２３、３２０、４２０、６２０ 電流フィードバックユニット
１２２ フォトカプラー
１３０、１３１、３３０、４３０、６４０、１８４０ 電流レギュレータ
１３１ 電流レギュレータ
１４０、３４０、４４０ ＬＥＤ駆動制御器
１４２、３４２、４４２ 電圧検出器
１４４、１４４＿１、３４４、４４４ 電流補償器
２００、２０２、２１２、２１３、５００、７１０、７４０ ＬＥＤストリング
２０１、２１１、１７００ ＬＥＤバー
２０４、２１４ 印刷回路基板
２２０ 第１ＬＥＤストリング
３１２ ブースト制御器
３４２ 電圧検出器
３４２＿１ 最大電圧検出器
３４２＿２ フィードバック電圧発生器
３４４ 電流補償器
３４４＿１ 電流センシングユニット
３４４＿２ ホルダ
３４５ 動作増幅器
４４２ 電圧検出器
４４４、１８２０ 電流補償器
６３０ ＬＥＤ駆動集積回路
６３１〜６３４ 電流ソース制御ユニット
６３６ 最大値回路
６３７ ＬＥＤ出力電圧制御ユニット
１０００ 液晶表示装置
１１００ ピクセルアレイ
１２００ タイミング制御器
１３００ ガンマ電圧発生器
１４００ データ駆動回路
１５００ ゲート駆動回路
１６００ 電源供給回路
ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４ ストリング電圧
ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４ ストリング電流
ＩＬＥＤ 駆動電流
ＶＬＥＤＯＵＴ 駆動電圧
ＶＤＣ 直流電圧
ＶＲＥＦ 基準電圧
ＲＳ センシング抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックライトユニット及びその電流制御方法に関し、特に、バックライトユニットに含まれるＬＥＤストリングが短絡しても発熱或いは発火の問題が起きないバックライトユニット及びその電流制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は画像を表示する液晶表示パネル及び液晶表示パネルの下部に具備されて液晶表示パネルへ光を供給するバックライトユニットで構成される。
発光ダイオードをバックライトユニットの光源として採用する場合、バックライトユニットは互に並列連結された多数の光源ストリング、多数の光源ストリングへ駆動電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ及び多数のチャンネルを通じて多数の光源ストリングに連結されたドライバーＩＣを含む。
【０００３】
しかしながら、一般的に、各光源ストリングは直列連結された多数の発光ダイオードでなされ（ＬＥＤストリング）、ＬＥＤストリングが短絡してしまうと発熱或いは発火が起こるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１−０１２５２１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０−３１５３２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記従来のバックライトユニットにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ＬＥＤストリングが短絡しても発熱或いは発火の問題が起きないバックライトユニット及びその電流制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明によるバックライトユニットは、ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する少なくとも１つのＬＥＤストリングと、駆動電流を受信して前記少なくとも１つのＬＥＤストリングへ前記ストリング電流を出力する電流ソース制御ユニットとを有し、前記電流ソース制御ユニットは、前記駆動電流を感知して前記感知された駆動電流と基準電圧に基づいて前記ストリング電流を補償することを特徴とする。
【０００７】
前記基準電圧は、前記少なくとも１つのＬＥＤストリングから放射される光の輝度に対応することが好ましい。
前記電流ソース制御ユニットは、第１ノードと第２ノードとの間に接続され、前記第１ノードから直流電圧を受信して前記第２ノードへ駆動電圧を出力し、前記入力された駆動電流を前記第２ノードへ出力する電流フィードバックユニットと、前記電流フィードバックユニットへ流れる前記駆動電流を感知し、前記感知された駆動電流の電圧と前記基準電圧を比較して電流補償情報を出力する電流補償器と、前記第２ノードと前記アノードとの間に接続され、前記駆動電圧及び前記駆動電流を受信して前記ストリング電流を出力し、前記電流補償情報に基づいて前記ストリング電流を補償する電流レギュレータとを含むことが好ましい。
駆動電圧と前記アノードのストリング電圧とを検出して、フィードバック電圧を出力する電圧検出器をさらに有し、前記駆動電圧と前記ストリング電圧とは互いに対応することが好ましい。
前記駆動電圧と前記ストリング電圧との電圧差は、所定の値未満に維持されることが好ましい。
入力された電源電圧を昇圧して直流電圧を出力し、前記フィードバック電圧に基づいて前記直流電圧を制御するＤＣ／ＤＣコンバータをさらに有し、前記直流電圧は、前記駆動電圧に対応することが好ましい。
前記少なくとも１つのＬＥＤストリングから光が放射される時、前記電流ソース制御ユニットは前記ストリング電流の補償動作を遂行することが好ましい。
【０００８】
また、上記目的を達成するためになされた本発明によるバックライトユニットは、ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する複数のＬＥＤストリングと、電源電圧を昇圧して直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記直流電圧を受信して複数の駆動電圧を出力し、前記複数のＬＥＤストリングの各々に対応する駆動電流を出力する電流フィードバックユニットと、前記駆動電圧及び前記駆動電流を受信し、電流制御情報に基づいて前記複数のＬＥＤストリング各々へ流れるストリング電流を出力する電流レギュレータと、前記電流フィードバックユニットに流れる駆動電流を感知して前記ストリング電流を補償するための電流制御情報を出力し、前記駆動電圧とストリング電圧との関係に基づいて前記直流電圧を制御するＬＥＤ駆動制御器とを有し、前記ストリング電圧は、前記複数のＬＥＤストリング各々のアノードの電圧であることを特徴とする。
【０００９】
前記ＬＥＤ駆動制御器は、集積回路で具現されることが好ましい。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明によるバックライトユニットの電流制御方法は、バックライトユニットの電流制御方法において、複数のＬＥＤストリングの各々のホットサイドに流れる駆動電流を感知する段階と、前記感知された駆動電流と基準電圧とに基づいて前記駆動電流を補償する段階と、前記補償された駆動電流に基づいて前記ＬＥＤストリング各々に流れるストリング電流を調節する段階とを有し、前記ＬＥＤストリングのカソードは、シャーシ接地されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るバックライトユニット及びその電流制御方法によれば、カソードをシャーシ接地させ、アノードへ流れる駆動電流を感知及び補償することによって、ＬＥＤストリングが短絡しても定電流を提供できる。したがって、本発明に係るバックライトユニット及びその電流制御方法は、ＬＥＤストリングが短絡しても発熱或いは発火の問題を根本的に起こさないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態によるバックライトユニットに対するブロック図である。
【図２】本発明による電流ソース制御ユニットに対する第１の実施形態を示す回路図である。
【図３】本発明による電流ソース制御ユニットに対する第２の実施形態を示す回路図である。
【図４】図１に示した電流ソース制御ユニットに対する第３の実施形態を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態によるＬＥＤバーに対する第１の実施形態を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態によるＬＥＤバーに対する第２の実施形態を示す概略図である。
【図７】図１に示したバックライトユニットを具体的に例示した実施形態を示す概略回路図である。
【図８】本発明の実施形態によるバックライトユニットに対する他の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動集積回路を例示的に示すブロック図である。
【図１０】図９に示したＬＥＤ駆動集積回路を用いたＬＥＤ駆動回路を例示的に示す概略回路図である。
【図１１】本発明の実施形態による液晶表示装置を例示的に示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路の電流制御方法を例示的に説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係るバックライト及びその電流制御方法を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態によるバックライトユニットに対するブロック図である。
図１を参照すると、バックライトユニット１０は、ＬＥＤ駆動回路１００及び少なくとも１つのＬＥＤストリング２００（‘ＬＥＤアレイ’）を含む。
【００１５】
ＬＥＤ駆動回路１００は電圧ＶＩＮを受信して少なくとも１つのＬＥＤストリング２００を駆動する。
ＬＥＤ駆動回路１００はＤＣ／ＤＣコンバータ１１０、電流フィードバックユニット１２０、電流レギュレータ１３０、及びＬＥＤ駆動制御器１４０を含む。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０は、電源電圧ＶＩＮを昇圧させて直流電圧ＶＤＣを発生し、フィードバック電圧ＶＦＢにしたがって直流電圧ＶＤＣを調整する。
ここで、フィードバック電圧ＶＦＢは、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の関係に基づく電圧である。
【００１７】
電流フィードバックユニット１２０は、直流電圧ＶＤＣに対応する駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及び駆動電流ＩＬＥＤを出力する。
ここで、駆動電流ＩＬＥＤは少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の駆動に必要である総電流である。ここで、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴと直流電圧ＶＤＣとの電圧差は、電流フィードバックユニット１２０の駆動電流ＩＬＥＤを検出するためのセンシング抵抗の両端に掛かる電圧に実質的に等しい。例えば、直流電圧ＶＤＣは、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴより大略０．１〜０．５Ｖ高いことがあり得る。
【００１８】
電流レギュレータ１３０は、電流フィードバックユニット１２０から駆動電流ＩＬＥＤを受信して少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の駆動に必要である複数のストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を出力し、駆動電流ＩＬＥＤの補償情報（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に基づいてストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を一定に維持させる。
ここで、駆動電流ＩＬＥＤの電流補償情報は、基準電圧ＶＲＥＦに基づく情報である。ここで、基準電圧ＶＲＥＦは少なくとも１つのＬＥＤストリング２００から放射される光の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）に対応する電圧である。
【００１９】
ＬＥＤ駆動制御器１４０は、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及びストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４を検出して駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴを制御し、駆動電流ＩＬＥＤを感知して駆動電流ＩＬＥＤを補償する。ＬＥＤ駆動制御器１４０は、電圧検出器１４２及び電流補償器１４４を含む。
【００２０】
電圧検出器１４２は、電流レギュレータ１３０の入力端から駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及び少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の入力端からストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４を検出し、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の関係に対応するフィードバック電圧ＶＦＢを出力する。
本実施形態において、フィードバック電圧ＶＦＢは、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４の中の最大値との差であり得る。
他の実施形態において、フィードバック電圧ＶＦＢは駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４の中の最小値との差であり得る。
【００２１】
電流補償器１４４は、電流フィードバックユニット１２０へ流れる駆動電流ＩＬＥＤを感知し、感知された駆動電流ＩＬＥＤ及び基準電圧ＶＲＥＦに基づいて駆動電流ＩＬＥＤを補償するための電流補償情報を出力する。
本実施形態において、電流補償器１４４は基準電圧ＶＲＥＦにしたがって駆動電流ＩＬＥＤを補償する。ここで、電流補償情報はアナログ的な電流やデジタル的な制御信号であり得る。
【００２２】
以下では図１に示したように、電流フィードバックユニット１２０、電流レギュレータ１３０及び電流補償器１４４を総称して電流ソース制御ユニット１０１と称する。
電流ソース制御ユニット１０１は、駆動電流ＩＬＥＤを感知し、感知した駆動電流ＩＬＥＤ及び基準電圧ＶＲＥＦに基づいて少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の各々へ流れるストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を制御／調節／可変するように具現化される。
電流ソース制御ユニット１０１は少なくとも１つのＬＥＤストリング２００へ流れる電流量が一定になるように具現化される。
【００２３】
本実施形態において、電流ソース制御ユニット１０１は少なくとも１つのＬＥＤストリングから光が放射される時、ストリング電流の補償動作を実行する。
【００２４】
少なくとも１つのＬＥＤストリング２００は、直列連結された複数のＬＥＤを含む。
ここで、少なくとも１つのＬＥＤストリング２００のアノード（Ａｎｏｄｅ）は電流レギュレータ１３０に連結され、カソード（Ｃａｔｈｏｄｅ）はシャーシ（Ｃｈａｓｓｉｓ）接地される。
例えば、第１ＬＥＤストリング２２０は電流レギュレータ１３０から第１ストリング電圧ＶＬＥＤ１及び第１ストリング電流ＩＬＥＤ１を受信するアノード及びシャーシ接地されたカソードを含む。
【００２５】
図１で示した少なくとも１つのＬＥＤストリング２００の個数は、４つであるが、本発明がここに限定されないことは明確である。本発明は少なくとも１つのＬＥＤストリングを包含できる。
【００２６】
従来のバックライトユニットは、ＬＥＤストリングのカソードで定電流制御を遂行する。
ＬＥＤストリングのカソードで定電流制御を遂行する技術に対する詳細なことは、本出願人によって出願され、本明細書の参考文献として記載した特許文献１で説明している。
【００２７】
一方、本発明の実施形態によるバックライトユニット１０は、少なくとも１つのＬＥＤストリング２００のアノードで電流制御を遂行し、少なくとも１つのＬＥＤストリング２００のカソードをシャーシ接地させることによって、少なくとも１つのＬＥＤストリング２００のいずれか１つが短絡（ｓｈｏｒｔ）してもＬＥＤストリング２００に対して定電流制御できるようにする。
したがって、本発明の実施形態によるバックライトユニット１０は、従来のそれと比較してＬＥＤストリングが短絡しても発熱及び発火の問題を根本的に遮断させ得る。
【００２８】
図２〜４を参照して、以下に図１に示した電流ソース制御ユニット１０１がアナログ回路で構成された実施形態を説明する。
以下では説明を簡単にするために少なくとも１つのＬＥＤストリング２００は１つのＬＥＤストリング２２０のみ連結されると仮定する。
【００２９】
図２は、本発明による電流ソース制御ユニット１０１に対する第１の実施形態を示す回路図である。
図２を参照すると、電流ソース制御ユニット１０１は、電流フィードバックユニット１２０、電流レギュレータ１３０、電流補償器１４４を含む。
【００３０】
電流フィードバックユニット１２０は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に接続されたセンシング抵抗ＲＳ、第１ノードＮ１に一端が接続されたエミッタ抵抗ＲＥ、第３ノードＮ３に一端が連結された第１コレクタ抵抗ＲＣ１、第３ノードＮ３及び接地端に接続された第２コレクタ抵抗ＲＣ２、及び電流センシングトランジスタＴＣＳを含む。
ここで、電流センシングトランジスタＴＣＳは、エミッター抵抗ＲＥの他端に接続されたエミッタ、第１コレクター抵抗ＲＣ１の他端に接続されたコレクタ、及び第２ノードＮ２に接続されたベースを含む。ここで、エミッター抵抗ＲＥは０〜１００Ωの間の低い抵抗値を有することができる。エミッター抵抗ＲＥは電流チューニングがあまり敏感ではないように機能を遂行する。
【００３１】
本実施形態において、電流センシングトランジスタＴＣＳは、Ｐチャンネル（例えば、Ｐ−Ｎ−Ｐ形）バイポーラ（ｂｉｐｏｌａｒ）トランジスタで具現され得る。
電流フィードバックユニット１２０はセンシング抵抗ＲＳへ流れる電流を感知し、対応する感知電圧を第３ノードＮ３へ出力する。
【００３２】
電流レギュレータ１３０は、第２ノードＮ２と第４ノードＮ４との間に接続された電圧安定抵抗ＲＲ、一端が第４ノードＮ４に接続された補償電流コレクタ抵抗ＲＮＣ、一端が接地端に接続された補償電流エミッター抵抗ＲＮＥ、電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲ、及び電流補償トランジスタＴＣＣを含む。
【００３３】
電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲは、第４ノードＮ４と第５ノードＮ５との電圧差に対応するストリング電流ＩＬＥＤ１を出力する。
ここで、第４ノードＮ４の電圧は補償電流ＩＬＥＤＣにしたがって可変される。したがって、電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲは補償電流ＩＬＥＤＣにしたがってストリング電流ＩＬＥＤ１を出力する。
【００３４】
電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲは、第２ノードＮ２に接続されたエミッタ、第５ノードＮ５に接続されたコレクタ、及び第４ノードＮ４に接続されたベースを含む。
ここで、第５ノードＮ５は、ＬＥＤストリング２００のアノードであり、ストリング電圧ＶＬＥＤ１が出力されるところである。本実施形態において、電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲはＰチャンネルバイポーラ（ｂｉｐｏｌａｒ）トランジスターで具現され得る。
【００３５】
電流補償トランジスタＴＣＣは、電流補償情報に基づいて補償電流ＩＬＥＤＣを出力する。
電流補償トランジスタＴＣＣは補償電流コレクタ抵抗ＲＮＣの他端に接続されたコレクタ、補償電流エミッタ抵抗ＲＮＥの他端に接続されたエミッタ、電流補償情報を受信するベースを含む。
【００３６】
電流補償器１４４は、電流フィードバックユニット１２０の感知電圧（即ち、第３ノードＮ３の電圧）と基準電圧ＶＲＥＦとを比較することによって、電流補償情報を出力する。
電流補償器１４４は、動作増幅器ＯＰを含む。動作増幅器ＯＰは基準電圧ＶＲＥＦを受信する正入力端（＋）、第３ノードＮ３の電圧を受信する負入力端（−）、及び電流補償トランジスタＴＣＣのベースに接続された出力端を含む。動作増幅器ＯＰは基準電圧ＶＲＥＦと感知電圧との差に対応する電圧を出力する。
【００３７】
電流ソース制御ユニット１０１で基準電圧ＶＲＥＦに基づくストリング電流ＩＬＥＤ１の制御は以下で説明される。
以下では説明を簡単にするために、エミッタ抵抗ＲＥの抵抗値が０であり、電圧安定抵抗ＲＲの抵抗値が無限大であると仮定する。したがって、センシング抵抗ＲＳへ流れる電流ＩＬＥＤはストリング電流ＩＬＥＤ１と同一である。ストリング電流ＩＬＥＤ１は下の数式１を満足させる。
【００３８】
【数１】
ここで、ＶＢＥは電流センシングトランジスタＴＣＳのベースとエミッタとの間の電圧であり、ＩＣは電流センシングトランジスタＴＣＳのコレクタへ流れる電流であり、ＩＳは電流センシングトランジスタＴＣＳの逆方向飽和電流であり、ＶＴは電流センシングトランジスターＴＣＳの常温（３００°Ｋ）で一定な電圧を有する熱電圧であり、ＲＣはＲＣ１とＲＣ２との合計である。
【００３９】
数式１から分かるように、ストリング電流ＩＬＥＤ１は、基準電圧ＶＲＥＦに比例する。
したがって、本発明の電流ソース制御ユニット１０１では基準電圧ＶＲＥＦによってストリング電流ＩＬＥＤ１が調節／制御／可変され得る。
図２で電流ソース制御ユニット１０１の電流フィードバックユニット１２０はセンシング抵抗ＲＳへ流れる駆動電流ＩＬＥＤを感知することによってストリング電流ＩＬＥＤ１を補償する。
【００４０】
本発明の電流フィードバックユニット１２０は、フォトカプラー（ｐｈｏｔｏ ｃｏｕｐｌｅｒ）を利用して駆動電流ＩＬＥＤを感知できる。
図３は、本発明による電流ソース制御ユニット１０１に対する第２の実施形態を示す回路図である。
図３を参照すると、電流ソース制御ユニット１０１＿１は、電流フィードバックユニット１２１、電流レギュレータ１３０、及び電流補償器１４４を含む。
電流ソース制御ユニット１０１＿１は、図２に示した電流ソース制御ユニット１００と比較して電流フィードバックユニット１２１の構成が異なる。
【００４１】
電流フィードバックユニット１２１は、フォトカプラー１２２及び接地端に一端が接続されたエミッター抵抗ＲＥを含む。
フォトカプラー１２２は、駆動電流ＩＬＥＤに対応する光を放射し、放射した光に対応する電流が流れるようにすることによって第３ノードＮ３＿１の感知電圧を出力する。
フォトカプラー１２２は、第１ノードＮ１から駆動電圧ＶＤＣを受信し、第２ノードＮ２へ駆動電流ＩＬＥＤを出力し、駆動電流ＩＬＥＤに対応する光を放射するダイオードとダイオードから放射される光に応答して電流をながれるようにする電流センシングトランジスターＴＣＳとを含む。
【００４２】
ここで、電流センシングトランジスタＴＣＳは電流補償電圧ＶＣＣに接続されたコレクタ、エミッタ抵抗ＲＥの他端に接続されたエミッタ、及びダイオードから放射された光を受信するベースを含む。
電流センシングトランジスタＴＣＳへ流れる電流は、ダイオードから放射される内部光量に比例する。ダイオードに放射される内部光量は駆動電流ＩＬＥＤに比例する。
したがって、本発明の電流ソース制御ユニット１０１＿１では基準電圧ＶＲＥＦによってストリング電流ＩＬＥＤ１が調節／制御／可変され得る。
【００４３】
本発明の実施形態による電流フィードバックユニットは電流ミラー（ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｉｒｒｏｒ）の構造で具現され得る。
図４は図１に示した電流ソース制御ユニット１０１に対する第３の実施形態を示す回路図である。
電流ソース制御ユニット１０１＿２は電流ミラー構造の電流フィードバックユニット１２２、電流レギュレータ１３１、及び電流補償器１４４＿１を含む。
【００４４】
電流フィードバックユニット１２３は、第１ノードＮ１に接続された一端を有する電圧安定抵抗ＲＲ、第４ノードＮ４に接続された一端を有する電流補償コレクタ抵抗ＲＮＣ、第３ノードＮ３＿２と接地端との間に接続されたセンシング抵抗ＲＳ、第１及び第２電流ミラートランジスタＴＭＲ１、ＴＭＲ２、及び電流補償トランジスタＴＣＣを含む。
【００４５】
ここで、第１電流ミラートランジスタＴＭＲ１は、電圧安定抵抗ＲＲの他端に接続されたエミッタ、第４ノードＮ４に共通接続されたコレクタ、及びベースを含む。
第２電流ミラートランジスターＴＲＭ１は、第１ノードＮ１に接続されたエミッタ、第５ノードＮ５に接続されたコレクタ、及び第４ノードＮ４に接続されたベースを含む。
実施形態において、第１及び第２電流ミラートランジスタＴＲＭ１、ＴＲＭ２の各々はＰチャンネルバイポーラトランジスタであり得る。
【００４６】
また、電流補償トランジスタＴＣＣは、電流補償コレクタ抵抗ＲＮＣの他端に接続されたコレクタ、第３ノードＮ３＿２に連結されたエミッタ、及び電流補償情報を受信するベースを含む。
電流レギュレータ１３１は、図４に示すように、電流フィードバックユニット１２３の一部として、電流補償情報に基づいて補償電流ＩＬＥＤＣを出力する。
【００４７】
図４に示した電流ソース制御ユニット１０１＿２は電流ミラー構造として、補償電流ＩＬＥＤＣとストリング電流ＩＬＥＤ１とが同一である。
したがって、ストリング電流ＩＬＥＤ１は下の数式２を満足させる。
【００４８】
【数２】
ここで、αは電圧安定抵抗ＲＲに依存する定数として、１より大きい。したがって、本発明の電流ソース制御ユニット１０１＿２では基準電圧ＶＲＥＦによってストリング電流ＩＬＥＤ１が調節／制御／可変され得る。
【００４９】
図１に示した少なくとも１つのＬＥＤストリング２００は、バー（ｂａｒ）形態で具現され得る。
図５は本発明の実施形態によるＬＥＤバーに対する第１の実施形態を示す概略図である。
図５を参照すると、ＬＥＤバー２０１は、ＬＥＤストリング２０２及び印刷回路基板２０４を含む。
ＬＥＤストリング２０２のカソードは印刷回路基板２０４に接続され、印刷回路基板２０４はシャーシ（Ｃｈａｓｓｉｓ）に接続される。
本実施形態において、印刷回路基板２０４はシャーシに直接結合され得る。他の実施形態において、印刷回路基板２０４はネジを利用してシャーシに結合され得る。
【００５０】
図６は、本発明の実施形態によるＬＥＤバーに対する第２の実施形態を示す概略図である。
図６を参照すると、ＬＥＤバー２１１は、第１及び第２ＬＥＤストリング２１２、２１３及び印刷回路基板２１４を含む。ＬＥＤストリング２１２、２１３各々のカソードは印刷回路基板２１４に接続され、印刷回路基板２１４はシャーシに接続される。
図６に示したＬＥＤバー２１１は、２つのＬＥＤストリング２１１、２１３を包含するが、本発明のＬＥＤバーがここに限定されないことは明確である。本発明の実施形態によるＬＥＤバーは３つ以上のＬＥＤストリングを包含できる。
【００５１】
従来のＬＥＤバーは、ＬＥＤ駆動回路に結合するためにアノードとカソードとの全てが結合される構造である。
一方、本発明のＬＥＤバー（図５の２０１、図６の２１１）はＬＥＤストリングのカソードがシャーシ接地されることによって、アノードのみにＬＥＤ駆動回路（図１の１００）が接続されるように具現され得る。
【００５２】
もし、ＬＥＤバーに複数のＬＥＤストリングを包含する場合、従来のそれと比較して結合ピンの個数を減られ、またＬＥＤ駆動回路１００と容易に結合できる。ここで、結合ピンの個数はＬＥＤストリングのアノード個数に対応する。
実施形態において、ＬＥＤバーとＬＥＤ駆動回路１００との結合はソケット形態で具現され得る。
他の実施形態において、ＬＥＤバーはソースドライバー（図示せず）の基板に実装されたＬＥＤ駆動回路１００とケーブル形態で連結され得る。
【００５３】
図７は、図１に示したバックライトユニットを具体的に例示した実施形態を示す概略回路図である。
図７を参照すると、バックライトユニット２０は、４つのＬＥＤストリング２００及びそれを制御するＬＥＤ駆動回路３００を含む。
【００５４】
ＬＥＤ駆動回路３００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０、電流フィードバックユニット３２０、電流レギュレータ３３０、及びＬＥＤ駆動制御器３４０を含む。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０は入力された電源電圧ＶＩＮをインダクタＬを利用して昇圧させる。
ここで、電源電圧ＶＩＮは２２〜２６Ｖであり得る。本実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０はカップリングされたインダクタブーストコンバータ（ｃｏｕｐｌｅｄ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で具現され得る。
【００５５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０は、入力キャパシタＣＩＮ、出力キャパシタＣＤＣ、インダクタＬ、ブースティング制御トランジスタＭＴ、ダイオードＤ、分配抵抗ＲＤＣ１、ＲＤＣ２、及びブースト制御器３１２を含む。
ブースティング制御トランジスタＭＴのタンオフの時に入力電圧ＶＩＮにしたがって第１インダクタＬ１に電圧が蓄えられる。また、ブースティング制御トランジスタＭＴのタンオンの時にダイオードＤが逆バイアス（ｒｅｖｅｒｓｅ ｂｉａｓ）されることによって、第１インダクタＬ１に蓄えられた電圧が第２インダクタＬ２へ伝達される。
【００５６】
ブースト制御器３１２は、ブースティング制御トランジスタＭＴのゲートへ入力されるブースティング制御信号を出力し、第１及び第２フィードバック電圧ＦＢ、ＶＦＢに基づいてブースティング制御信号のデューティ（ｄｕｔｙ）サイクル制御する。
ここで、第１フィードバック電圧ＦＢは、第１ノードＮ１の直流電圧ＶＤＣに対応する分配電圧（例えば、ＲＤＣ１／（ＲＤＣ１＋ＲＤＣ２））であり、第２フィードバック電圧ＶＦＢは駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の関連された電圧（例えば、ＶＬＥＤＯＵＴ−ＶＬＥＤＭＡＸ）である。
【００５７】
本実施形態において、デューティサイクルの制御は、パルス幅変調（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＰＷＭ）、或いはパルス周波数変調（ｐｕｌｓｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＰＦＭ）を利用できる。
以下では説明を簡単にするためにデューティサイクルの制御がパルス幅変調を利用すると仮定する。
【００５８】
電流フィードバックユニット３２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０から出力された直流電圧ＶＤＣ及び駆動電流ＩＬＥＤに対応する電力を出力する。ここで、出力される電力は駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴと駆動電流ＩＬＥＤに対応し、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴは直流電圧ＶＤＣからセンシング抵抗ＲＳの両端に掛かる電圧を引いた値である。
電流フィードバックユニット３２０は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に接続されたセンシング抵抗ＲＳを含む。センシング抵抗ＲＳの両端には駆動電流ＩＬＥＤが流れる。
【００５９】
電流レギュレータ３３０は、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及び駆動電流ＩＬＥＤを受信して電流ミラー方式を利用してＬＥＤストリング２００の各々へストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を出力し、電流補償情報に基づいてストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を補償する。
電流レギュレータ３３０は、電圧安定抵抗ＲＲ、電流補償コレクタ抵抗ＲＮＣ、電流レギュレーティングトランジスタＴＣＲ１〜ＴＣＲ４、及び電流補償トランジスタＴＣＣを含む。
電流レギュレータ３３０のストリング電流供給方法やストリング電流補償方法は図２〜４で説明したこと同様であるので、ここでは省略する。
【００６０】
ＬＥＤ駆動制御器３４０は、駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴとストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の関係に対応するフィードバック電圧ＶＦＢを出力して駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴ及び駆動電流ＩＬＥＤを制御し、駆動電流ＩＬＥＤを感知して電流補償情報を出力してストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を補償する。
ＬＥＤ駆動制御器３４０は、電圧検出器３４２及び電流補償器３４４を含む。
【００６１】
電圧検出器３４２は、最大電圧検出器３４２＿１及びフィードバック電圧発生器３４２＿２を含む。
最大電圧検出器３４２＿１は、入力されたストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４の中で最も高い電圧を有するストリング電圧を最大ストリング電圧ＶＬＥＤＭＡＸとして出力する。
本実施形態において、電圧検出器３４２の電圧偏差（最小ストリング電圧と最大ストリング電圧との差）が所定の値以上である時（例えば、一部ＬＥＤストリングが短絡した時）、ＬＥＤ駆動制御器３４０は、ＬＥＤストリング２００を保護するように構成、設定される。
【００６２】
フィードバック電圧発生器３４２＿２は、入力された駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴと最大ストリング電圧ＶＬＥＤＭＡＸとの差に対応するフィードバック電圧ＶＦＢを出力する。
本実施形態において、フィードバック電圧発生器３４２＿２の電圧差（駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴと最大ストリング電圧ＶＬＥＤＭＡＸとの差）が所定の値（例えば、大略１Ｖ）を維持するように、ＬＥＤ駆動制御器３４０は駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴを制御する。
本実施形態において、フィードバック電圧発生器３４２＿２の電圧差が所定の値（例えば、０．５Ｖ）以下である時（例えば、一部ＬＥＤストリングが断線した時）、ＬＥＤ駆動制御器３４０はＬＥＤストリング２００を保護するように構成、設定される。
【００６３】
電流補償器３４４は、電流センシングユニット３４４＿１、ホルダ３４４＿２、及び動作増幅器３４５を含む。
電流センシングユニット３４４＿１は、センシング抵抗ＲＳの両端に掛かる電圧を感知することによってセンシング電流ＩＬＥＤを感知する。
ホルダ３４４＿２は、電流センシングユニット３４４＿１から感知された駆動電流ＩＬＥＤに対応する電圧をパルス幅変調信号ＰＷＭに基づいて維持する。
動作増幅器３４５は、ホルダ３４４＿２から出力された電圧と基準電圧ＶＲＥＦとを比較して電流補償情報を出力する。
【００６４】
本発明の実施形態によるバックライトユニット２０は、ホットサイド（ｈｏｔ−ｓｉｄｅ；アノードに対応する）で駆動電流ＩＬＥＤを感知し、感知された駆動電流ＩＬＥＤに基づいてストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を補償する。
【００６５】
図１〜８で、電流フィードバックユニット１２０、３２０は、１つの駆動電流及び１つの駆動電圧ＶＬＥＤＯＵＴを出力する。しかし、本発明の実施形態による電流フィードバックユニットが必ずここに限定される必要はない。本発明の実施形態による電流フィードバックユニットはＬＥＤストリングの各々に対応する駆動電流及び駆動電圧を出力することもできる。
【００６６】
図８は、本発明の実施形態によるバックライトユニットに対する他の実施形態を示すブロック図である。
図８を参照すると、バックライトユニット３０は、ＬＥＤ駆動回路４００及び複数のＬＥＤストリング５００を含む。
ＬＥＤ駆動回路４００は、図１に示したＬＥＤ駆動回路１００と比較して電流フィードバックユニット４２０がＬＥＤストリング５００の各々に対応する駆動電流（図示せず）及び駆動電圧（図示せず）を出力する。
【００６７】
図８に示した電圧ＦＢ１〜ＦＢ４は、電流フィードバックユニット４２０から出力された駆動電圧である。また、図８に示した電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４はＬＥＤストリング５００の各々のアノードのストリング電圧が分配された電圧である。
以下では、電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４を分配ストリング電圧と称する。
【００６８】
ＬＥＤ駆動制御器４４０は、駆動電圧ＦＢ１〜ＦＢ４と分配ストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４間に関係するフィードバック電圧ＶＦＢを発生する電圧検出器４４２及びＬＥＤストリング５００の各々に対応する駆動電流を感知し、ストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を補償するために感知された駆動電流と基準電圧ＶＲＥＦに基づいて電流補償情報を出力する電流補償器４４４を含む。
【００６９】
本実施形態によるバックライトユニット３０は、ＬＥＤストリング５００の各々に流れるストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を個別的に制御（調整或いは補償）できる。
本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路は、集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で具現され得る。
【００７０】
図９は、本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動集積回路を例示的に示すブロック図である。
以下では説明を簡単にするために４つのＬＥＤストリングを制御するＬＥＤ駆動集積回路６３０であると仮定する。
図９を参照すれば、ＬＥＤ駆動集積回路６３０は第１〜第４電流ソース制御ユニット６３１〜６３４、最大値回路６３６、及びＬＥＤ出力電圧制御ユニット６３７を含む。
【００７１】
第１〜第４電流ソース制御ユニット６３１〜６３４の各々は、ＬＥＤストリング（図示せず）各々に対応する駆動電流に対応する電圧（例えば、直流電圧ＶＤＣと駆動電圧ＦＢ１〜ＦＢ４の電圧差）と基準電圧ＶＲＥＦとに基づいて電流制御情報に対応する電流制御信号ＣＴＲ１〜ＣＴＬ４を出力し、直流電圧ＶＤＣとストリング電圧との間に対応する電圧（例えば、分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥと分配ストリング電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４との間の電圧差）に基づいて駆動電圧制御情報（ｄｒｉｖｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、或いは‘フィードバック電圧’）を出力する。
【００７２】
以下では第１電流ソース制御ユニット６３１の構成を説明する。
第１電流ソース制御ユニット６３１は、図９に示したように、第１〜第３動作増幅器ＯＰ１〜ＯＰ３及び電流均衡制御ユニット６３５を含む。
【００７３】
第１動作増幅器ＯＰ１は、直流電圧ＶＤＣと第１駆動電圧ＦＢ１との電圧差に対応する電圧を出力する。
第１動作増幅器ＯＰ１は、直流電圧ＶＤＣを受信する正入力端（＋）と第１駆動電圧ＦＢ１を受信する負入力端（−）とを含む。
第２動作増幅器ＯＰ２は、第１動作増幅器ＯＰ１の出力電圧と基準電圧ＶＲＥＦとの差に対応する電圧を第１電流制御信号ＣＴＬ１へ出力する。
第２動作増幅器ＯＰ１は、基準電圧ＶＲＥＦを受信する正入力端（＋）と第１動作増幅器ＯＰ１の出力電圧を受信する負入力端（−）とを含む。
【００７４】
第３動作増幅器ＯＰ３は、分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥと分配ストリング電圧ＶＬＥＤ１との差に対応する電圧を出力する。ここで、分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥは直流電圧ＶＤＣが所定の比率に分配された電圧である。
第３動作増幅器ＯＰ３は、分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥを受信する正入力端（＋）と第１分配ストリング電圧ＶＬＥＤ１を受信する負入力端（−）とを含む。
電流均衡制御ユニット６３５は、パルス幅変調信号ＰＷＭに応答して基準電圧ＶＲＥＦを発生させる。ここで、基準電圧ＶＲＥＦはＬＥＤストリングの輝度に対応する電圧である。
第２〜第４電流ソース制御ユニット６３２〜６３４も第１電流ソースユニット６３１と同様に具現される。
【００７５】
最大値回路６３６は、第１〜第４電流ソース制御ユニット６３１〜６３４の出力電圧の中で最も大きい電圧と分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥとの差に対応する電圧を発生する。
ＬＥＤ出力制御ユニット６３７は、最大値回路６３６から出力される電圧を所定の値に維持させるために駆動電圧制御情報を出力する。
本実施形態において、ＬＥＤ出力制御ユニット６３７は、駆動電圧と最大ストリング電圧との間の電圧差が０．３〜１．５Ｖを維持するように駆動電圧制御情報を出力する。
【００７６】
図１０は、図９に示したＬＥＤ駆動集積回路６３０を用いたＬＥＤ駆動回路６００を例示的に示す概略回路図である。
図１０を参照すると、ＬＥＤ駆動回路６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１０、電流フィードバックユニット６２０、電流レギュレータ６４０、ＬＥＤ駆動集積回路６３０、及び抵抗ＲＶＤＣ１、ＲＶＤＣ２、ＲＬＥＤ１１〜ＲＬＥＤ４１、ＲＬＥＤ１２〜ＲＬＥＤ４２を含む。
【００７７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６１０は、入力電源電圧ＶＩＮを昇圧させて直流電圧ＶＤＣ及び駆動電流を出力し、駆動電圧制御情報に基づいて直流電圧ＶＤＣを制御する。
ここで、駆動電圧制御情報はＬＥＤ駆動集積回路６３０のゲートピン（ＧＡＴＥ）から入力される。
【００７８】
電流フィードバックユニット６２０は、ＬＥＤストリング７１０〜７４０の各々に流れるストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４に対応する駆動電流を感知するためのセンシング抵抗ＲＳ１〜ＲＳ４を含む。
駆動電流を感知するために、センシング抵抗ＲＳ１〜ＲＳ４の一端に接続されたノードＮ２１〜Ｎ２４はＬＥＤ駆動集積回路６３０の駆動電圧ＦＢ１〜ＦＢ４を受信するピンに接続され、直流電圧ＶＤＣが抵抗分配された電圧ＶＯＳＥＮＳＥはＬＥＤ駆動集積回路６３０の分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥを受信するピンに接続される。
分配直流電圧ＶＯＳＥＮＳＥは、直流電圧ＶＤＣを所定の値（ＲＶＤＣ１／（ＲＶＤＣ１＋ＲＶＤＣ２））に分配する。
【００７９】
電流レギュレータ６４０は、電流制御信号ＣＴＬ１〜ＣＴＬ４に応答してＬＥＤストリング７１０〜７４０の各々にストリング電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４を出力するためのＭＯＳトランジスタＭＣＲ１〜ＭＣＲ４を含む。
ここで、ＭＯＳトランジスタＭＣＲ１〜ＭＣＲ４のゲートは、ＬＥＤ駆動集積回路６３０の電流制御信号ＣＴＬ１〜ＣＴＬ４を出力するピンに接続される。
【００８０】
一方、ＬＥＤストリング７１０〜７４０のストリング電圧を分配した電圧ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、ＬＥＤ駆動集積回路６３０の分配ストリング電圧ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を受信するピンに接続される。
本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路６００は、デジタル回路で構成され、各ＬＥＤストリングへ流れる駆動電流をホットサイドでデジタル的に感知及び補償する。
【００８１】
図１１は、本発明の実施形態による液晶表示装置１０００を例示的に示すブロック図である。
図１１を参照すると、液晶表示装置１０００は、ピクセルアレイ１１００、タイミング制御器１２００、ガンマ電圧発生器１３００、データ駆動回路１４００、ゲート駆動回路１５００、電源供給回路１６００、少なくとも１つのＬＥＤバー１７００、及びＬＥＤ駆動回路１８００を含む。
【００８２】
ピクセルアレイ１１００、タイミング制御器１２００、ガンマ電圧発生器１３００、データ駆動回路１４００、ゲート駆動回路１５００、電源供給回路１６００に対する詳細な説明は、本出願人によって出願され、本明細書の先行技術文献として特許文献２に記載されている。
【００８３】
少なくとも１つのＬＥＤバー１７００は、図１に示した少なくとも１つのＬＥＤストリング２００と同一である。
ＬＥＤ駆動回路１８００は、少なくとも１つのＬＥＤバー１７００のアノードへ駆動電流出力し、アノードへ流れる駆動電流を感知及び補償するよう構成される。
【００８４】
ＬＥＤ駆動回路１８００は、少なくとも１つのＬＥＤバー１７００のアノードへ出力される駆動電流を感知及び電流補償情報を出力するための電流補償器１８２０及び電流補償情報に基づいてアノードへ駆動電流を出力する電流レギュレータ１８４０を含む。
ＬＥＤ駆動回路１８００は、図１に示したＬＥＤ駆動回路１００と同様に構成され得る。
【００８５】
図１２は、本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路の電流制御方法を例示的に説明するためのフローチャートである。
図１及び図１２を参照すると、ＬＥＤ駆動回路１００の電流制御方法は、次の通りである。
【００８６】
電流補償器１４４は、ＬＥＤストリング２００のホットサイド（或いは‘アノード’）で駆動電流ＩＬＥＤを感知する（ステップＳ１１０）。
電流補償器１４４は、センシング抵抗ＲＳの電圧差を感知することによって駆動電流ＩＬＥＤを感知する。
ここで、ＬＥＤストリング２００のコールドサイド（或いは、‘カソード’）はシャーシ接地される。
【００８７】
電流補償器１４４は、感知された駆動電流ＩＬＥＤに対応する電圧と基準電圧ＶＲＥＦとに基づいて駆動電流ＩＬＥＤを補償するための電流補償情報を出力し、電流レギュレータ１３０は電流補償情報に基づいて駆動電流ＩＬＥＤを補償する（ステップＳ１２０）。
【００８８】
電流レギュレータ１３０は、補償された駆動電流ＩＬＥＤにしたがってＬＥＤストリング２００各々に流れるストリング電流を調節する（ステップＳ１３０）。
ここで、ＬＥＤストリング２００各々のコールドサイド（或いはカソード）はシャーシ接地される。
【００８９】
本発明の実施形態によるＬＥＤ駆動回路の電流制御方法は、ホットサイドで駆動電流を感知及び補償することによって、ＬＥＤストリングの中で少なくとも１つが短絡しても定電流制御ができる。
【００９０】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１０、２０、３０ バックライトユニット
１００、３００、４００、６００、１８００ ＬＥＤ駆動回路
１０１、１０１＿１、１０１＿２ 電流ソース制御ユニット
１１０、３１０、４１０、６１０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２０、１２１、１２３、３２０、４２０、６２０ 電流フィードバックユニット
１２２ フォトカプラー
１３０、１３１、３３０、４３０、６４０、１８４０ 電流レギュレータ
１３１ 電流レギュレータ
１４０、３４０、４４０ ＬＥＤ駆動制御器
１４２、３４２、４４２ 電圧検出器
１４４、１４４＿１、３４４、４４４ 電流補償器
２００、２０２、２１２、２１３、５００、７１０、７４０ ＬＥＤストリング
２０１、２１１、１７００ ＬＥＤバー
２０４、２１４ 印刷回路基板
２２０ 第１ＬＥＤストリング
３１２ ブースト制御器
３４２ 電圧検出器
３４２＿１ 最大電圧検出器
３４２＿２ フィードバック電圧発生器
３４４ 電流補償器
３４４＿１ 電流センシングユニット
３４４＿２ ホルダ
３４５ 動作増幅器
４４２ 電圧検出器
４４４、１８２０ 電流補償器
６３０ ＬＥＤ駆動集積回路
６３１〜６３４ 電流ソース制御ユニット
６３６ 最大値回路
６３７ ＬＥＤ出力電圧制御ユニット
１０００ 液晶表示装置
１１００ ピクセルアレイ
１２００ タイミング制御器
１３００ ガンマ電圧発生器
１４００ データ駆動回路
１５００ ゲート駆動回路
１６００ 電源供給回路
ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ４ ストリング電圧
ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ４ ストリング電流
ＩＬＥＤ 駆動電流
ＶＬＥＤＯＵＴ 駆動電圧
ＶＤＣ 直流電圧
ＶＲＥＦ 基準電圧
ＲＳ センシング抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する少なくとも１つのＬＥＤストリングと、
駆動電流を受信して前記少なくとも１つのＬＥＤストリングへ前記ストリング電流を出力する電流ソース制御ユニットとを有し、
前記電流ソース制御ユニットは、前記駆動電流を感知して前記感知された駆動電流と基準電圧に基づいて前記ストリング電流を補償することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記基準電圧は、前記少なくとも１つのＬＥＤストリングから放射される光の輝度に対応することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記電流ソース制御ユニットは、第１ノードと第２ノードとの間に接続され、前記第１ノードから直流電圧を受信して前記第２ノードへ駆動電圧を出力し、前記入力された駆動電流を前記第２ノードへ出力する電流フィードバックユニットと、
前記電流フィードバックユニットへ流れる前記駆動電流を感知し、前記感知された駆動電流の電圧と前記基準電圧を比較して電流補償情報を出力する電流補償器と、
前記第２ノードと前記アノードとの間に接続され、前記駆動電圧及び前記駆動電流を受信して前記ストリング電流を出力し、前記電流補償情報に基づいて前記ストリング電流を補償する電流レギュレータとを含むことを特徴とする請求項２に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
駆動電圧と前記アノードのストリング電圧とを検出して、フィードバック電圧を出力する電圧検出器をさらに有し、
前記駆動電圧と前記ストリング電圧とは互いに対応することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記駆動電圧と前記ストリング電圧との電圧差は、所定の値未満に維持されることを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
入力された電源電圧を昇圧して直流電圧を出力し、前記フィードバック電圧に基づいて前記直流電圧を制御するＤＣ／ＤＣコンバータをさらに有し、
前記直流電圧は、前記駆動電圧に対応することを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記少なくとも１つのＬＥＤストリングから光が放射される時、前記電流ソース制御ユニットは前記ストリング電流の補償動作を遂行することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する複数のＬＥＤストリングと、
電源電圧を昇圧して直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記直流電圧を受信して複数の駆動電圧を出力し、前記複数のＬＥＤストリングの各々に対応する駆動電流を出力する電流フィードバックユニットと、
前記駆動電圧及び前記駆動電流を受信し、電流制御情報に基づいて前記複数のＬＥＤストリング各々へ流れるストリング電流を出力する電流レギュレータと、
前記電流フィードバックユニットに流れる駆動電流を感知して前記ストリング電流を補償するための電流制御情報を出力し、前記駆動電圧とストリング電圧との関係に基づいて前記直流電圧を制御するＬＥＤ駆動制御器とを有し、
前記ストリング電圧は、前記複数のＬＥＤストリング各々のアノードの電圧であることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項９】
前記ＬＥＤ駆動制御器は、集積回路で具現されることを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
バックライトユニットの電流制御方法において、
複数のＬＥＤストリングの各々のホットサイドに流れる駆動電流を感知する段階と、
前記感知された駆動電流と基準電圧とに基づいて前記駆動電流を補償する段階と、
前記補償された駆動電流に基づいて前記ＬＥＤストリング各々に流れるストリング電流を調節する段階とを有し、
前記ＬＥＤストリングのカソードは、シャーシ接地されていることを特徴とするバックライトユニットの電流制御方法。
【請求項１】
ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する少なくとも１つのＬＥＤストリングと、
駆動電流を受信して前記少なくとも１つのＬＥＤストリングへ前記ストリング電流を出力する電流ソース制御ユニットとを有し、
前記電流ソース制御ユニットは、前記駆動電流を感知して前記感知された駆動電流と基準電圧に基づいて前記ストリング電流を補償することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記基準電圧は、前記少なくとも１つのＬＥＤストリングから放射される光の輝度に対応することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記電流ソース制御ユニットは、第１ノードと第２ノードとの間に接続され、前記第１ノードから直流電圧を受信して前記第２ノードへ駆動電圧を出力し、前記入力された駆動電流を前記第２ノードへ出力する電流フィードバックユニットと、
前記電流フィードバックユニットへ流れる前記駆動電流を感知し、前記感知された駆動電流の電圧と前記基準電圧を比較して電流補償情報を出力する電流補償器と、
前記第２ノードと前記アノードとの間に接続され、前記駆動電圧及び前記駆動電流を受信して前記ストリング電流を出力し、前記電流補償情報に基づいて前記ストリング電流を補償する電流レギュレータとを含むことを特徴とする請求項２に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
駆動電圧と前記アノードのストリング電圧とを検出して、フィードバック電圧を出力する電圧検出器をさらに有し、
前記駆動電圧と前記ストリング電圧とは互いに対応することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記駆動電圧と前記ストリング電圧との電圧差は、所定の値未満に維持されることを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
入力された電源電圧を昇圧して直流電圧を出力し、前記フィードバック電圧に基づいて前記直流電圧を制御するＤＣ／ＤＣコンバータをさらに有し、
前記直流電圧は、前記駆動電圧に対応することを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記少なくとも１つのＬＥＤストリングから光が放射される時、前記電流ソース制御ユニットは前記ストリング電流の補償動作を遂行することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
ストリング電流を受信するアノードとシャーシ接地されたカソードとを有する複数のＬＥＤストリングと、
電源電圧を昇圧して直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記直流電圧を受信して複数の駆動電圧を出力し、前記複数のＬＥＤストリングの各々に対応する駆動電流を出力する電流フィードバックユニットと、
前記駆動電圧及び前記駆動電流を受信し、電流制御情報に基づいて前記複数のＬＥＤストリング各々へ流れるストリング電流を出力する電流レギュレータと、
前記電流フィードバックユニットに流れる駆動電流を感知して前記ストリング電流を補償するための電流制御情報を出力し、前記駆動電圧とストリング電圧との関係に基づいて前記直流電圧を制御するＬＥＤ駆動制御器とを有し、
前記ストリング電圧は、前記複数のＬＥＤストリング各々のアノードの電圧であることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項９】
前記ＬＥＤ駆動制御器は、集積回路で具現されることを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
バックライトユニットの電流制御方法において、
複数のＬＥＤストリングの各々のホットサイドに流れる駆動電流を感知する段階と、
前記感知された駆動電流と基準電圧とに基づいて前記駆動電流を補償する段階と、
前記補償された駆動電流に基づいて前記ＬＥＤストリング各々に流れるストリング電流を調節する段階とを有し、
前記ＬＥＤストリングのカソードは、シャーシ接地されていることを特徴とするバックライトユニットの電流制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−３０４５８（Ｐ２０１３−３０４５８Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８１５４８（Ｐ２０１２−８１５４８）
【出願日】平成２４年３月３０日（２０１２．３．３０）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月３０日（２０１２．３．３０）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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