KR20170010212A

KR20170010212A - 백라이트 유닛 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치

Info

Publication number: KR20170010212A
Application number: KR1020150101095A
Authority: KR
Inventors: 임태곤; 김민규; 권영섭
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-01-26
Also published as: US20170018230A1; US9852699B2; KR102298224B1

Abstract

본 발명의 백라이트 유닛은, 전압 제어 신호에 응답해서 제1 노드로 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드를 통해 상기 광원 전원 전압을 공급받는 적어도 하나의 발광 다이오드 스트링, 및 상기 제2 노드와 연결된 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 전압 제어 신호의 듀티비에 근거하여 변화되는 감지 노드의 전류를 감지하고, 감지된 전류가 기준값보다 클 때 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어한다.

Description

백라이트 유닛 및 백라이트 유닛을 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 LED는 표시 장치의 전면적에 걸쳐 휘도와 색의 균일성을 유지하기 위하여 광학 설계상의 어려움이 있으며, LED 전류의 순간적인 제어를 위해 고도의 기술이 요구된다.

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.

또한, 발광 다이오드 스트링들을 통해 흐르는 전류를 일정하게 유지하기 위하여 발광 다이오드 스트링들로 공급되는 광원 전원 전압의 전압 레벨을 변경하는 것이 필요하다. 그러나 광원 전원 전압의 전압 레벨이 급격하게 변경되는 경우 일시적으로 표시 영상의 휘도가 달라질 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 광원 전원 전압의 전압 레벨이 급격히 변화하더라도 영상의 표시 품질 저하를 방지할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 발광 다이오드 스트링들을 통해 흐르는 전류를 일정하게 유지할 수 있는 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 백라이트 유닛은: 전압 제어 신호에 응답해서 제1 노드로 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 상기 제1 노드와 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 전압 제어 신호의 듀티비에 근거하여 변화되는 감지 노드의 전류를 감지하고, 감지된 전류 가 기준값보다 클 때 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어한다.

이 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 제2 노드의 전압 레벨에 대응하는 펄스 폭을 갖는 상기 전압 제어 신호를 출력하는 전압 컨트롤러 및 상기 감지 노드의 전류를 감지하고, 감지된 전류가 기준값보다 클 때 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어하는 전류 컨트롤러를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 전류 컨트롤러는, 상기 감지 노드의 전압을 평활하여 피드백 전압을 출력하는 평활 회로와, 상기 피드백 전압과 상기 기준값을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 검출 전압을 출력하는 비교 회로와, 상기 검출 전압 및 상기 제2 노드의 전압 레벨에 근거하여서 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어하는 피드백 제어 회로를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 평활 회로는, 상기 감지 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제1 저항과, 상기 감지 노드와 입력 노드 사이에 연결된 제2 저항, 및 상기 접지 전압과 상기 피드백 노드 사이에 연결된 커패시터를 포함한다. 상기 피드백 전압은 상기 피드백 노드의 전압이다.

이 실시예에 있어서, 상기 비교 회로는, 상기 입력 노드의 전압 레벨과 제1 비교 기준 전압을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교부, 상기 입력 노드의 전압 레벨과 제2 비교 기준 전압을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교부, 및 상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호에 응답해서 제1 전압 및 접지 전압 중 어느 하나를 상기 검출 전압으로 출력하는 스위칭부를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 스위칭부는, 상기 제1 전압과 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항과, 상기 제2 저항의 상기 타단과 제1 전극, 상기 검출 전압을 출력하는 제2 전극 및 상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호와 공통으로 연결된 제어 전극을 갖는 트랜지스터, 및 상기 트랜지스터의 상기 제2 전극과 접지 전압 사이에 연결된 제2저항을 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 피드백 제어 회로는, 상기 제2 노드와 연결된 제1 전극, 피드백 노드 사이에 연결된 제2 전극 및 전류 제어 신호와 연결된 제어 전극을 포함하는 전류 피드백 트랜지스터, 상기 피드백 노드와 접지 전압 사이 연결된 풀다운 저항, 상기 피드백 노드와 기준 전압을 비교하고, 비교 신호를 출력하는 비교기, 및 상기 비교 신호와 상기 검출 신호를 가산하여 상기 전류 제어 신호를 출력하는 가산기를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 전원 컨버터는, 전원 전압과 제1 내부 노드 사이에 연결된 인턱터와, 상기 내부 노드와 연결된 제1 전극, 상기 감지 노드와 연결된 제2 전극 및 상기 전압 제어 신호와 연결된 제어 전극을 포함하는 트랜지스터와, 상기 제1 내부 노드와 제2 내부 노드 사이에 연결된 다이오드, 및 상기 제2 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결된 커패시터를 포함한다. 상기 제2 내부 노드는 상기 제1 노드와 전기적으로 연결된다.

이 실시예에 있어서, 상기 전압 컨트롤러는, 상기 제2 노드의 전압 레벨과 램프 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 전압 비교 신호를 출력하는 비교기, 및 상기 전압 비교 신호와 클럭 신호에 동기해서 상기 전압 제어 신호를 출력하는 래치 회로를 포함한다.

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, 전압 제어 신호에 응답해서 제1 노드로 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 상기 제1 노드와 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 전압 제어 신호의 듀티비에 근거하여 변화되는 감지 노드의 전류를 감지하고, 감지된 전류 가 기준값보다 클 때 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어한다.

이 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 서로 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들 그리고 대응하는 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 연결되는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 구동 회로는, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버, 그리고 외부로부터 입력된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 램프 신호 및 상기 클럭 신호를 제공한다.

이와 같은 구성을 갖는 백라이트 유닛은 전압 제어 신호의 듀티 비가 급격하게 변화하는 것을 감지하여 발광 다이오드 스트링들을 통해 흐르는 전류의 양을 증가시킨다. 따라서 광원 전원 전압의 전압 레벨이 급격히 변화하더라도 영상의 표시 품질이 저하되는 것을 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 전압 컨트롤러의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 전압 컨트롤러의 동작에 따른 신호들의 타이밍도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전류 컨트롤러의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 전류 컨트롤러의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 전류 컨트롤러 내 비교 회로가 동작하지 않을 때 LED 스트링으로 흐르는 전류 변화를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 8은 도 6에 도시된 전류 컨트롤러 내 비교 회로가 동작할 때 LED 스트링으로 흐르는 전류 변화를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
9는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 플로우차트이다.

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(DR1)으로 신장된 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 제2 방향(DR2)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 구성만을 설명하고, 복수의 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 공통으로 연결된 드레인 전극을 구비한다. 액정 커패시터(CLC)와 스토리지 커패시터(CST) 각각의 일단은 박막 트랜지스터(TR)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(RGB)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 영상 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)를 데이터 드라이버(126)로 제공하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 게이트 드라이버(124)로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함하고, 제2 제어 신호(CONT2)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 영상 데이터 신호(DATA)를 다양하게 변경하여 출력할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(122)는 백라이트 유닛(130)을 제어하기 위한 제 제어 신호(CONT3)를 백라이트 유닛(130)으로 제공한다.

게이트 드라이버(124)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 제2 제어 신호(CONT2)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 영상 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동한다.

백라이트 유닛(130)은 표시 패널(110)의 하부에 픽셀들(PX)에 대향하여 배열될 수 있다. 백라이트 유닛(130)은 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 제3 제어 신호(CONT3)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 전원 컨버터(210), 광원(220) 및 광원 컨트롤러(230)를 포함한다. 이 실시예에서, 백라이트 유닛(130)이 도 1에 도시된 표시 패널(110)의 광원으로 사용되는 것을 일 예로 설명하나, 백라이트 유닛(130)은 조명, 광고 패널 등 다양한 응용 분야에 사용될 수 있다.

전원 컨버터(210)는 외부로부터 입력되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환한다. 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨은 광원(220)의 동작에 필요한 충분한 전압 레벨로 설정되어야 한다.

전원 컨버터(210)는 인덕터(211), 트랜지스터(212), 다이오드(213) 그리고 커패시터(214)를 포함한다. 인덕터(211)는 전원 전압(EVDD)과 제1 내부 노드(Q1) 사이에 연결된다. 트랜지스터(212)는 제1 내부 노드(Q1)와 접지 전압 사이에 연결된다. 트랜지스터(212)는 제1 내부 노드(Q1)와 연결된 제1 전극, 광원 컨트롤러(230)와 연결된 제2 전극 및 광원 컨트롤러(230)로부터의 전압 제어 신호(CTRLV)와 연결된 제어 전극을 포함한다. 도 2에 도시된 예에서 트랜지스터(212)는 NMOS 트랜지스터이나, 다른 타입의 트랜지스터로 구성될 수 있다.

다이오드(213)는 제1 내부 노드(Q1)와 제2 내부 노드(Q2) 사이에 연결된다. 이 실시예에서, 다이오드(213)는 쇼트키 다이오드로 구성될 수 있다. 커패시터(214)는 제2 내부 노드(Q2)와 접지 전압 사이에 연결된다. 제2 내부 노드(Q2)의 광원 전원 전압(VLED)은 광원(220)으로 공급된다.

이와 같은 구성을 갖는 전원 컨버터(210)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환해서 출력한다. 특히, 트랜지스터(212)의 게이트로 인가되는 전압 제어 신호(CTRLV)에 따라서 트랜지스터(212)가 턴 온/오프하는 것에 의해 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 조절될 수 있다.

광원(220)은 복수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 스트링들(221, 222, 223)을 포함한다. 이 실시예에서, 광원(220)은 3개의 LED 스트링들(221, 222, 223)을 포함하는 것으로 도시하고 설명하나, LED 스트링들의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

LED 스트링들(221, 222, 223) 각각은 직렬로 연결된 복수의 LED들을 포함한다. 복수의 LED들 각각은 흰색을 발광하는 흰색 LED, 적색을 발광하는 적색 LED, 청색을 발광하는 청색 LED 그리고 녹색을 발광하는 녹색 LED를 포함할 수 있다. 흰색 LED, 적색 LED, 청색 LED 그리고 녹색 LED는 그 발광 특성이 각각 상이하며, 특히 발광을 위하여 인가되어야 하는 순방향 구동 전압(Vf)이 서로 상이할 수 있다. 소비 전력을 감소시키기 위하여 LED들은 전반적으로 낮은 순방향 구동 전압(Vf)으로 구동되는 LED들로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 휘도의 균일성을 위하여 LED들의 순방향 구동 전압(Vf)의 편차가 작을수록 좋다. 이 실시예에서 광원(220)은 복수의 LED들로 구성된 LED 스트링들(221, 222, 223)을 포함하나, LED들은 레이저 다이오드(laser diode) 및 탄소 나노 튜브(carbon nano tube)로 구성될 수 있다.

LED 스트링들(221, 222, 223) 각각의 일단은 전원 컨버터(210)로부터의 광원 전원 전압(VLED)이 수신되는 제1 노드(N11)와 연결된다. LED 스트링들(221, 222, 223)의 타단들 즉, 노드들(N12, N13, N14)은 광원 컨트롤러(230)와 연결된다.

광원 컨트롤러(230)는 전원 전압(VCC)을 입력받는다. 광원 컨트롤러(230)는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 제3 제어 신호(CONT3)에 응답해서 LED 스트링들(221, 222, 223)로부터 피드백된 전압 레벨에 대응하는 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다.

광원 컨트롤러(230)는 전압 컨트롤러(232) 및 전류 컨트롤러(234)를 포함한다. 전압 컨트롤러(232)는 LED 스트링들(221, 222, 223) 각각의 타단 즉, 노드들(N12, N13, N14)의 전압 변화에 대응하는 펄스 폭을 갖는 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다. 전류 컨트롤러(234)는 전원 컨버터(210) 내 트랜지스터(212)의 제2 전극의 전류 변화를 감지하고, 감지된 전류 변화가 기준값보다 클 때 LED 스트링들(221, 222, 223) 각각의 타단 즉, 노드들(N12, N13, N14)을 통해 흐르는 전류를 제어한다.

예컨대, 전압 제어 신호(CTRLV)의 펄스 폭이 증가하면 트랜지스터(212)의 턴 온 시간이 길어진다. 트랜지스터(212)의 턴 온 시간이 길어짐에 따라서 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨은 상승한다. 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 급격히 상승하는 경우, LED 스트링들(221, 222, 223) 내 LED들의 휘도가 상승한다. 갑작스런 휘도 상승은 표시 품질의 저하를 유발한다.

전류 컨트롤러(234)는 트랜지스터(212)의 제2 전극 즉, 감지 노드(NDET)를 통해 흐르는 전류의 변화량이 기준값보다 클 때 노드들(N12, N13, N14)을 통해 흐르는 전류량을 일시적으로 증가시킨다. 전압 제어 신호(CTRLV)의 펄스 폭이 증가함에 따라서 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 갑자기 상승하더라도 노드들(N12, N13, N14)을 통해 흐르는 전류량이 일시적으로 증가하므로 LED 스트링들(221, 222, 223) 내 LED들의 휘도가 급격히 변화하는 것을 방지할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 전압 컨트롤러의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 전압 컨트롤러(232)는 선택기(301), 비교기(302) 및 래치 회로(303)를 포함한다. 선택기(301)는 LED 스트링들(221, 222, 223) 각각의 타단 즉, 노드들(N12, N13, N14)과 전기적으로 연결된다. 선택기(301)는 노드들(N12, N13, N14) 각각의 전압(V1, V2, V3) 중 가장 낮은 전압을 선택하고, 선택된 전압을 최소 전압(MINV)으로 출력한다. 선택기(301)는 노드들(N12, N13, N14) 각각의 전압(V1, V2, V3) 중 가장 낮은 전압을 선택함으로써 LED 스트링들(221, 222, 223) 중 전압 강하가 가장 큰 LED 스트링을 선택할 수 있다. 즉, 전업 컨트롤러(232)는 전압 강하가 가장 큰 LED 스트링의 전압을 기준으로 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력할 수 있다.

비교기(302)는 선택기(301)로부터의 최소 전압(MINV)을 수신하는 비반전 입력단(+), 램프 신호(RAMP)를 수신하는 반전 입력단(-) 및 전압 비교 신호(COMPV)를 출력하는 출력단을 포함한다. 비교기(302)는 최소 전압(MINV)과 램프 신호(RAMP)를 비교하고 전압 비교 신호(COMPV)를 출력한다. 램프 신호(RAMP)는 삼각파 펄스 형태를 갖는 주기 신호이다.

래치 회로(303)는 전압 비교 신호(COMP)와 클럭 신호(CLK)에 동기해서 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다. 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(122)로부터 제공되는 제3 제어 신호(CONT3)는 램프 신호(RAMP)와 클럭 신호(CLK)를 포함한다.

도 4는 도 3에 도시된 전압 컨트롤러의 동작에 따른 신호들의 타이밍도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 비교기(302)는 선택기(301)로부터의 최소 전압(MINV)과 램프 신호(RAMP)를 비교하고, 전압 비교 신호(COMPV)를 출력한다. 최소 전압(MINV)의 전압 레벨이 낮아질수록 전압 비교 신호(COMPV)의 펄스 폭은 넓어지고, 최소 전압(MINV)의 전압 레벨이 높아질수록 전압 비교 신호(COMPV)의 펄스 폭은 좁아진다.

래치 회로(303)은 압 비교 신호(COMP)와 클럭 신호(CLK)에 동기해서 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다. 클럭 신호(CLK)의 펄스 폭은 일정하므로, 전압 비교 신호(COMP)의 펄스 폭에 따라서 전압 제어 신호(CTRLV)의 펄스 폭이 결정된다. 전압 제어 신호(CTRLV)의 펄스 폭이 길어질수록 트랜지스터(212)의 턴 온 시간이 증가하므로 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 상승한다. 반대로 전압 제어 신호(CTRLV)의 펄스 폭이 짧아질수록 트랜지스터(212)의 턴 온 시간은 감소하므로 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 낮아진다. 다시 말하면, 전압 제어 신호(CTRLV)의 펄스 폭은 최소 전압(MINV)의 전압 레벨에 따라서 결정되므로, 최소 전압(MINV)의 전압 레벨에 따라서 광원 전원 전압(VLED)이 조절될 수 있다.

도 5는 도 2에 도시된 전류 컨트롤러의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 전류 컨트롤러(234)는 평활 회로(310), 비교 회로(320) 및 피드백 제어 회로(330)를 포함한다.

평활 회로(310)는 저항들(311, 312) 및 커패시터(313)를 포함한다. 저항(311)은 감지 노드(NDET)와 접지 전압 사이에 연결된다. 저항(312)은 감지 노드(NDET)와 입력 노드(NI) 사이에 연결된다. 커패시터(313)는 접지 전압과 입력 노드(NI) 사이에 연결된다. 이와 같은 구성을 갖는 평활 회로(310)는 트랜지스터(212)의 제2 전극 즉, 감지 노드(NDET)의 전압을 평활하여 입력 노드(NI)로 피드백 전압(VFB)을 출력한다.

비교 회로(320)는 제1 비교기(321), 제2 비교기(322), 저항(323) 및 커패시터(324)를 포함한다. 제1 비교기(321)는 상한 기준 전압(VREFH)을 입력받는 비반전 입력단, 입력 노드(NI)를 통해 피드백 전압(VFB)을 입력받는 반전 입력단 및 제1 비교 신호(C1)를 출력하는 출력단을 포함한다. 제2 비교기(322)는 입력 노드(NI)를 통해 피드백 전압(VFB)을 입력받는 비반전 입력단, 하한 기준 전압(VREFL)을 입력받는 반전 입력단, 및 제2 비교 신호(C2)를 출력하는 출력단을 포함한다.

저항(323)의 일단은 전원 전압(VCC)과 연결된다. 저항(325)의 타단은 접지 전압과 연결된다. 트랜지스터(324)는 저항(323)의 타단과 연결된 제1 전극, 저항(325)의 일단과 연결된 제2 전극 그리고 제1 비교기(321) 및 제2 비교기(322)의 출력 단자들에 공통으로 연결된 제어 전극을 포함한다.

비교 회로(320)는 피드백 전압(VFB)과 기준 전압들(VREFH, VREFL)을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 검출 전압(VDET)을 출력한다. 구체적으로, 비교 회로(320) 내 제1 비교기(321)는 입력 노드(NI)를 통해 입력된 피드백 전압(VFB)이 상한 기준 전압(VREFH)보다 낮을 때 하이 레벨의 제1 비교 신호(C1)를 출력한다. 제2 비교기(322)는 입력 노드(NI)를 통해 입력된 피드백 전압(VFB)이 하한 기준 전압(VREFL)보다 높을 때 하이 레벨의 제2 비교 신호(C2)를 출력한다. 그러므로 피드백 전압(VFB)이 상한 기준 전압(VREFH)보다 낮고, 하한 기준 전압(VREFL)보다 높을 때 트랜지스터(324)는 턴 온된다.

피드백 제어 회로(330)는 가산기들(331, 332, 333), 비교기들(334, 335, 336) 및 트랜지스터들(337, 338, 339)을 포함한다.

가산기(331)는 비교 회로(320)로부터의 검출 전압(VDET)과 비교기(334)로부터 출력되는 비교 신호(COMP1)를 수신하고, 전류 제어 신호(CONTI1)를 출력한다. 트랜지스터(337)는 노드(N12)와 연결된 제1 전극, 피드백 노드(NFB1)와 연결된 제2 전극 및 가산기(331)로부터 출력되는 전류 제어 신호(CONTI1)와 연결된 제어 전극을 포함한다. 비교기(334)는 피드백 노드(NFB1)와 연결된 반전 입력단, 제1 기준 전압(VREF1)과 연결된 비반전 입력단 및 비교 신호(COMP1)를 출력하는 출력단을 포함한다.

비교기(334)는 피드백 노드(NFB1)의 전압이 제1 기준 전압(VREF1)보다 낮을 때 하이 레벨의 비교 신호(COMP1)를 출력하고, 피드백 노드(NFB1)의 전압이 제1 기준 전압(VREF1)보다 높을 때 로우 레벨의 비교 신호(COMP1)를 출력한다. 가산기(331)는 비교 회로(320)로부터의 검출 전압(VDET)과 비교기(334)로부터 출력되는 비교 신호(COMP1)를 더하여 전류 제어 신호(CONTI1)를 출력한다. 트랜지스터(337)는 피드백 노드(NFB1)의 전압이 제1 기준 전압(VREF1)보다 낮거나, 피드백 전압(VFB)이 상한 기준 전압(VREFH)보다 낮고, 하한 기준 전압(VREFL)보다 높을 때 턴 온될 수 있다.

가산기(332)는 비교 회로(320)로부터의 검출 전압(VDET)과 비교기(335)로부터 출력되는 비교 신호(COMP2)를 수신하고, 전류 제어 신호(CONTI2)를 출력한다. 트랜지스터(338)는 노드(N13)와 연결된 제1 전극, 피드백 노드(NFB2)와 연결된 제2 전극 및 가산기(332)로부터 출력되는 전류 제어 신호(CONTI2)와 연결된 제어 전극을 포함한다. 비교기(335)는 피드백 노드(NFB2)와 연결된 반전 입력단, 제2 기준 전압(VREF2)과 연결된 비반전 입력단 및 비교 신호(COMP2)를 출력하는 출력단을 포함한다.

비교기(335)는 피드백 노드(NFB2)의 전압이 제2 기준 전압(VREF2)보다 낮을 때 하이 레벨의 비교 신호(COMP2)를 출력하고, 피드백 노드(NFB2)의 전압이 제2 기준 전압(VREF2)보다 높을 때 로우 레벨의 비교 신호(COMP2)를 출력한다. 가산기(332)는 비교 회로(320)로부터의 검출 전압(VDET)과 비교기(335)로부터 출력되는 비교 신호(COMP2)를 더하여 전류 제어 신호(CONTI2)를 출력한다. 트랜지스터(338)는 피드백 노드(NFB2)의 전압이 제2 기준 전압(VREF2)보다 낮거나, 피드백 전압(VFB)이 상한 기준 전압(VREFH)보다 낮고, 하한 기준 전압(VREFL)보다 높을 때 턴 온될 수 있다.

가산기(333)는 비교 회로(320)로부터의 검출 전압(VDET)과 비교기(336)로부터 출력되는 비교 신호(COMP3)를 수신하고, 전류 제어 신호(CONTI3)를 출력한다. 트랜지스터(339)는 노드(N14)와 연결된 제1 전극, 피드백 노드(NFB3)와 연결된 제2 전극 및 가산기(333)로부터 출력되는 전류 제어 신호(CONTI3)와 연결된 제어 전극을 포함한다. 비교기(336)는 피드백 노드(NFB3)와 연결된 반전 입력단, 제3 기준 전압(VREF3)과 연결된 비반전 입력단 및 비교 신호(COMP3)를 출력하는 출력단을 포함한다.

비교기(336)는 피드백 노드(NFB3)의 전압이 제3 기준 전압(VREF3)보다 낮을 때 하이 레벨의 비교 신호(COMP3)를 출력하고, 피드백 노드(NFB3)의 전압이 제3 기준 전압(VREF3)보다 높을 때 로우 레벨의 비교 신호(COMP3)를 출력한다. 가산기(333)는 비교 회로(320)로부터의 검출 전압(VDET)과 비교기(336)로부터 출력되는 비교 신호(COMP3)를 더하여 전류 제어 신호(CONTI3)를 출력한다. 트랜지스터(339)는 피드백 노드(NFB3)의 전압이 제3 기준 전압(VREF3)보다 낮거나, 피드백 전압(VFB)이 상한 기준 전압(VREFH)보다 낮고, 하한 기준 전압(VREFL)보다 높을 때 턴 온될 수 있다. 제1 비교 전압(VREF1), 제2 비교 전압(VREF2) 및 제3 비교 전압(VREF3)은 서로 동일한 전압 레벨을 갖거나 서로 다른 전압 레벨로 설정될 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 피드백 제어 회로(330)는, 트랜지스터(212)의 제어 전극으로 제공되는 전압 제어 신호(CTRLV)의 펄스 폭이 길어져서 감지 노드(NDET)를 통해 흐르는 전류량이 증가하는 경우 피드백 제어 회로(330 내 트랜지스터들(337, 338, 339)을 턴 온시켜서 LED 스트링들(221, 22, 223)을 통해 흐르는 전류량을 우선 증가시킨다. 트랜지스터(212)의 턴 온 시간이 길어짐에 따라서 광원 전원 전압(VLED)이 부스팅동안 LED 스트링들(221, 22, 223)을 통해 흐르는 전류량이 먼저 증가함으로써 LED 스트링들(221, 222, 223)의 휘도가 급작스럽게 변화하는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 전류 컨트롤러의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 전류 컨트롤러(400)는 평활 회로(410), 비교 회로(420) 및 피드백 제어 회로(430)를 포함한다. 도 6에 도시된 평활 회로(410) 및 비교 회로(420)는 도 5에 도시된 평활 회로(310) 및 비교 회로(320)와 구성을 가지므로 중복되는 설명을 생략한다.

피드백 제어 회로(430)는 가산기들(431, 432, 433), PWM 제어기들(434, 435, 436) 및 트랜지스터들(437, 438, 439)을 포함한다.

가산기(431)는 비교 회로(420)로부터의 검출 전압(VDET)과 PWM 제어기(434)로부터 출력되는 비교 신호(COMP1)를 수신하고, 전류 제어 신호(CONTI1)를 출력한다. 트랜지스터(437)는 노드(N12)와 연결된 제1 전극, 피드백 노드(NFB1)와 연결된 제2 전극 및 가산기(431)로부터 출력되는 전류 제어 신호(CONTI1)와 연결된 제어 전극을 포함한다.

PWM 제어기(434)는 피드백 노드(NFB1)의 전압, 제1 기준 전압(VREF1) 및 PWM 신호(PWM1)를 수신하고, 비교 신호(COMP1)를 출력하는 출력단을 포함한다. PWM 제어기(434)는 PWM 신호(PWM1)가 하이 레벨인 동안 피드백 노드(NFB1)의 전압 및 제1 기준 전압(VREF1)을 비교한다. 비교기(434)는 피드백 노드(NFB1)의 전압이 제1 기준 전압(VREF1)보다 낮을 때 하이 레벨의 비교 신호(COMP1)를 출력하고, 피드백 노드(NFB1)의 전압이 제1 기준 전압(VREF1)보다 높을 때 로우 레벨의 비교 신호(COMP1)를 출력한다. 가산기(431)는 비교 회로(420)로부터의 검출 전압(VDET)과 비교기(434)로부터 출력되는 비교 신호(COMP1)를 더하여 전류 제어 신호(CONTI1)를 출력한다. 트랜지스터(437)는 피드백 노드(NFB1)의 전압이 제1 기준 전압(VREF1)보다 낮거나, 피드백 전압(VFB)이 상한 기준 전압(VREFH)보다 낮고, 하한 기준 전압(VREFL)보다 높을 때 턴 온될 수 있다.

가산기(432)는 비교 회로(420)로부터의 검출 전압(VDET)과 PWM 제어기(435)로부터 출력되는 비교 신호(COMP1)를 수신하고, 전류 제어 신호(CONTI2)를 출력한다. 트랜지스터(438)는 노드(N13)와 연결된 제1 전극, 피드백 노드(NFB2)와 연결된 제2 전극 및 가산기(432)로부터 출력되는 전류 제어 신호(CONTI1)와 연결된 제어 전극을 포함한다. PWM 제어기(435)는 피드백 노드(NFB2)의 전압, 제2 기준 전압(VREF2) 및 PWM 신호(PWM2)를 수신하고, 비교 신호(COMP2)를 출력하는 출력단을 포함한다.

PWM 제어기(435)는 피드백 노드(NFB2)의 전압, 제2 기준 전압(VREF2) 및 PWM 신호(PWM2)를 수신하고, 비교 신호(COMP2)를 출력하는 출력단을 포함한다. PWM 제어기(435)는 PWM 신호(PWM2)가 하이 레벨인 동안 피드백 노드(NFB2)의 전압 및 제2 기준 전압(VREF2)을 비교한다. PWM 제어기(435)는 피드백 노드(NFB2)의 전압이 제2 기준 전압(VREF2)보다 낮을 때 하이 레벨의 비교 신호(COMP2)를 출력하고, 피드백 노드(NFB2)의 전압이 제2 기준 전압(VREF2)보다 높을 때 로우 레벨의 비교 신호(COMP2)를 출력한다. 가산기(432)는 비교 회로(420)로부터의 검출 전압(VDET)과 PWM 제어기(435)로부터 출력되는 비교 신호(COMP2)를 더하여 전류 제어 신호(CONTI2)를 출력한다. 트랜지스터(438)는 피드백 노드(NFB2)의 전압이 제2 기준 전압(VREF2)보다 낮거나, 피드백 전압(VFB)이 상한 기준 전압(VREFH)보다 낮고, 하한 기준 전압(VREFL)보다 높을 때 턴 온될 수 있다.

가산기(433)는 비교 회로(420)로부터의 검출 전압(VDET)과 PWM 제어기(436)로부터 출력되는 비교 신호(COMP3)를 수신하고, 전류 제어 신호(CONTI3)를 출력한다. 트랜지스터(439)는 노드(N14)와 연결된 제1 전극, 피드백 노드(NFB3)와 연결된 제2 전극 및 가산기(433)로부터 출력되는 전류 제어 신호(CONTI3)와 연결된 제어 전극을 포함한다. PWM 제어기(436)는 피드백 노드(NFB3)의 전압, 제3 기준 전압(VREF3) 및 PWM 신호(PWM3)를 수신하고, 비교 신호(COMP3)를 출력하는 출력단을 포함한다. PWM 제어기(436)는 PWM 신호(PWM3)가 하이 레벨인 동안 피드백 노드(NFB3)의 전압 및 제3 기준 전압(VREF3)을 비교하고, 비교 신호(COMP3)를 출력한다.

PWM 제어기(436)는 피드백 노드(NFB3)의 전압, 제3 기준 전압(VREF3) 및 PWM 신호(PWM3)를 수신하고, 비교 신호(COMP3)를 출력하는 출력단을 포함한다. PWM 제어기(436)는 PWM 신호(PWM3)가 하이 레벨인 동안 피드백 노드(NFB3)의 전압 및 제2 기준 전압(VREF3)을 비교한다. PWM 제어기(436)는 피드백 노드(NFB3)의 전압이 제3 기준 전압(VREF3)보다 낮을 때 하이 레벨의 비교 신호(COMP3)를 출력하고, 피드백 노드(NFB2)의 전압이 제3 기준 전압(VREF3)보다 높을 때 로우 레벨의 비교 신호(COMP3)를 출력한다. 가산기(433)는 비교 회로(420)로부터의 검출 전압(VDET)과 PWM 제어기(436)로부터 출력되는 비교 신호(COMP3)를 더하여 전류 제어 신호(CONTI3)를 출력한다. 트랜지스터(439)는 피드백 노드(NFB3)의 전압이 제3 기준 전압(VREF3)보다 낮거나, 피드백 전압(VFB)이 상한 기준 전압(VREFH)보다 낮고, 하한 기준 전압(VREFL)보다 높을 때 턴 온될 수 있다.

도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(122)로부터 제공되는 제3 제어 신호(CONT3)는 PWM 신호들(PWM1, PWM2, PWM3)을 포함한다.

도 7은 도 6에 도시된 전류 컨트롤러 내 비교 회로가 동작하지 않을 때 LED 스트링으로 흐르는 전류 변화를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, PWM 신호들(PWM1, PWM2, PWM3)이 순차적으로 하이 레벨로 활성화됨에 따라서 광원 전원 전압(VLED)은 노드들(N12, N13, N14)의 전압 레벨에 따라서 변동된다. 예를 들어, PWM 신호들(PWM1, PWM2, PWM3)이 중첩되어 하이 레벨로 활성화되면, 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 변동 주기가 빨라지게 되고 이는 LED 스트링(221)을 통해 흐르는 전류(ILED1)에도 영향을 미친다. LED 스트링(221)이 턴 온된 상태에서 전류(ILED1) 변화가 생기는 경우 이는 LED 스트링(221)의 휘도 변화를 유발시킬 수 있다.

특히, 도 1에 도시된 표시 장치(100)의 동작 모드가 2차원 영상을 표시하는 2차원 모드(2D_Mode)에서 3차원 영상을 표시하는 3차원 모드(3D_Mode)로 변경될 때 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨은 급격히 상승하게 된다. 광원 전원 전압(VLED)의 급격한 전압 레벨 변경에 따라서 LED 스트링(221)을 통해 흐르는 전류(ILED1)도 증가하여야 하는데 트랜지스터(437)의 턴 온 시점이 늦어져서 전류(ILED1)의 증가 속도가 느린 경우 LED 스트링(221)은 목표 휘도 레벨로 발광하지 못할 수 있다.

도 8은 도 6에 도시된 전류 컨트롤러 내 비교 회로가 동작할 때 LED 스트링으로 흐르는 전류 변화를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.

도 6 및 도 8을 참조하면, PWM 신호들(PWM1, PWM2, PWM3)이 순차적으로 하이 레벨로 활성화됨에 따라서 광원 전원 전압(VLED)은 노드들(N12, N13, N14)의 전압 레벨에 따라서 변동된다. 전압 제어 신호(CTRLV)의 펄스 폭 변화에 따른 감지 노드(NDET)의 전류 변화가 기준값보다 크면 피드백 제어 회로(430) 내 트랜지스터들(437, 438, 439)이 턴 온된다. 트랜지스터들(437, 438, 439)이 먼저 턴 온된 상태에서 변경된 광원 전원 전압(VLED)이 LED 스트링들(221, 222, 223)로 제공되므로 LED 스트링들(221, 222, 223)은 목표 휘도로 빠르게 발광할 수 있다. 또한 PWM 신호들(PWM1, PWM2, PWM3)이 중첩되어 하이 레벨로 활성화되더라도 LED 스트링(221)을 통해 흐르는 전류(ILED1) 레벨은 안정적으로 유지될 수 있다.

도 1에 도시된 표시 장치(100)의 동작 모드가 2차원 영상을 표시하는 2차원 모드(2D_Mode)에서 3차원 영상을 표시하는 3차원 모드(3D_Mode)로 변경될 때 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨은 급격히 상승하게 된다. 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 급격히 상승하더라도 트랜지스터들(437, 438, 439)이 먼저 턴 온 상태로 변경되므로 LED 스트링들(221, 222, 223)을 통해 바로 전류가 흐를 수 있다. 따라서 LED 스트링들(221, 222, 223)은 목표 휘도로 발광할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 플로우차트이다.

도 2 및 도 9를 참조하면, 전원 컨버터(210)는 광원 전원 전압(VLED)을 발생한다(단계 S510). 광원 전원 전압(VLED)이 공급되면, LED 스트링들(221, 222, 223)은 발광한다(단계 S520). 전압 컨트롤러(232)는 LED 스트링들(221, 222, 223)의 노드들(N12, N13, N14)의 전압에 따라서 전압 제어 신호(CTRLV)을 발생한다(단계 S530).

전압 제어 신호(CTRLV)의 듀티비 변화에 따른 감지 노드(NDET)의 전류 변화량을 감지한다(단계 S530). 감지 노드(NDET)의 전류 변화이 기준값보다 크면 LED 스트링들(221, 222, 223)을 통해 흐르는 전류(ILED1, ILED2, ILED3)를 제어한다(단계 S540). 예컨대, 감지 노드(NDET)의 전류 변화이 기준값보다 크면 도 6에 도시된 트랜지스터들(437, 438, 439)을 턴 온시켜서 먼저 LED 스트링들(221, 222, 223)을 통해 전류(ILED1, ILED2, ILED3)가 흐르도록 한 후 부스팅된 광원 전원 전압(VLED)이 LED 스트링들(221, 222, 223)의 제1 노드(N1)로 제공되도록 할 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 122: 타이밍 컨트롤러
124: 게이트 드라이버 126: 데이터 드라이버
130: 백라이트 유닛 210: 전원 컨버터
220: 광원 230: 광원 컨트롤러
232: 전압 컨트롤러 234: 전류 컨트롤러

Claims

전압 제어 신호에 응답해서 제1 노드로 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와;
상기 제1 노드와 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 전압 제어 신호의 듀티비에 근거하여 변화되는 감지 노드의 전류를 감지하고, 감지된 전류가 기준값보다 클 때 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제2 노드의 전압 레벨에 대응하는 펄스 폭을 갖는 상기 전압 제어 신호를 출력하는 전압 컨트롤러; 및
상기 감지 노드의 전류를 감지하고, 감지된 전류가 기준값보다 클 때 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어하는 전류 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 2 항에 있어서,
상기 전류 컨트롤러는,
상기 감지 노드의 전압을 평활하여 피드백 전압을 출력하는 평활 회로와;
상기 피드백 전압과 상기 기준값을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 검출 전압을 출력하는 비교 회로와;
상기 검출 전압 및 상기 제2 노드의 전압 레벨에 근거하여서 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어하는 피드백 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 3 항에 있어서,
상기 평활 회로는,
상기 감지 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제1 저항과;
상기 감지 노드와 입력 노드 사이에 연결된 제2 저항; 및
상기 접지 전압과 상기 피드백 노드 사이에 연결된 커패시터를 포함하되,
상기 피드백 전압은 상기 피드백 노드의 전압인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 3 항에 있어서,
상기 비교 회로는,
상기 입력 노드의 전압 레벨과 제1 비교 기준 전압을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교부;
상기 입력 노드의 전압 레벨과 제2 비교 기준 전압을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교부; 및
상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호에 응답해서 제1 전압 및 접지 전압 중 어느 하나를 상기 검출 전압으로 출력하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 제1 전압과 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항과;
상기 제2 저항의 상기 타단과 제1 전극, 상기 검출 전압을 출력하는 제2 전극 및 상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호와 공통으로 연결된 제어 전극을 갖는 트랜지스터; 및
상기 트랜지스터의 상기 제2 전극과 접지 전압 사이에 연결된 제2저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 3 항에 있어서,
상기 피드백 제어 회로는,
상기 제2 노드와 연결된 제1 전극, 피드백 노드 사이에 연결된 제2 전극 및 전류 제어 신호와 연결된 제어 전극을 포함하는 전류 피드백 트랜지스터;
상기 피드백 노드와 접지 전압 사이 연결된 풀다운 저항;
상기 피드백 노드와 기준 전압을 비교하고, 비교 신호를 출력하는 비교기; 및
상기 비교 신호와 상기 검출 신호를 가산하여 상기 전류 제어 신호를 출력하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 전원 컨버터는,
전원 전압과 제1 내부 노드 사이에 연결된 인턱터와;
상기 내부 노드와 연결된 제1 전극, 상기 감지 노드와 연결된 제2 전극 및 상기 전압 제어 신호와 연결된 제어 전극을 포함하는 트랜지스터와;
상기 제1 내부 노드와 제2 내부 노드 사이에 연결된 다이오드; 및
상기 제2 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결된 커패시터를 포함하되;
상기 제2 내부 노드는 상기 제1 노드와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 2 항에 있어서,
상기 전압 컨트롤러는,
상기 제2 노드의 전압 레벨과 램프 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 전압 비교 신호를 출력하는 비교기; 및
상기 전압 비교 신호와 클럭 신호에 동기해서 상기 전압 제어 신호를 출력하는 래치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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,
전압 제어 신호에 응답해서 제1 노드로 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와;
상기 제1 노드와 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 전압 제어 신호의 듀티비에 근거하여 변화되는 감지 노드의 전류를 감지하고, 감지된 전류가 기준값보다 클 때 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제2 노드의 전압 레벨에 대응하는 펄스 폭을 갖는 상기 전압 제어 신호를 출력하는 전압 컨트롤러; 및
상기 감지 노드의 전류를 감지하고, 감지된 전류가 기준값보다 클 때 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어하는 전류 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 전류 컨트롤러는,
상기 감지 노드의 전압을 평활하여 피드백 전압을 출력하는 평활 회로와;
상기 피드백 전압과 상기 기준값을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 검출 전압을 출력하는 비교 회로와;
상기 검출 전압 및 상기 제2 노드의 전압 레벨에 근거하여서 상기 제2 노드를 통해 흐르는 전류를 제어하는 피드백 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 평활 회로는,
상기 감지 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제1 저항과;
상기 감지 노드와 입력 노드 사이에 연결된 제2 저항; 및
상기 접지 전압과 상기 피드백 노드 사이에 연결된 커패시터를 포함하되,
상기 피드백 전압은 상기 피드백 노드의 전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 비교 회로는,
상기 입력 노드의 전압 레벨과 제1 비교 기준 전압을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교부;
상기 입력 노드의 전압 레벨과 제2 비교 기준 전압을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교부; 및
상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호에 응답해서 제1 전압 및 접지 전압 중 어느 하나를 상기 검출 전압으로 출력하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 제1 전압과 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항과;
상기 제2 저항의 상기 타단과 제1 전극, 상기 검출 전압을 출력하는 제2 전극 및 상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호와 공통으로 연결된 제어 전극을 갖는 트랜지스터; 및
상기 트랜지스터의 상기 제2 전극과 접지 전압 사이에 연결된 제2저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 피드백 제어 회로는,
상기 제2 노드와 연결된 제1 전극, 피드백 노드 사이에 연결된 제2 전극 및 전류 제어 신호와 연결된 제어 전극을 포함하는 전류 피드백 트랜지스터;
상기 피드백 노드와 접지 전압 사이 연결된 풀다운 저항;
상기 피드백 노드와 기준 전압을 비교하고, 비교 신호를 출력하는 비교기; 및
상기 비교 신호와 상기 검출 신호를 가산하여 상기 전류 제어 신호를 출력하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 전원 컨버터는,
전원 전압과 제1 내부 노드 사이에 연결된 인턱터와;
상기 내부 노드와 연결된 제1 전극, 상기 감지 노드와 연결된 제2 전극 및 상기 전압 제어 신호와 연결된 제어 전극을 포함하는 트랜지스터와;
상기 제1 내부 노드와 제2 내부 노드 사이에 연결된 다이오드; 및
상기 제2 내부 노드와 접지 전압 사이에 연결된 커패시터를 포함하되;
상기 제2 내부 노드는 상기 제1 노드와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 표시 패널은 서로 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들 그리고 대응하는 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 연결되는 복수의 픽셀들을 포함하고,
상기 구동 회로는,
상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와;
상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버; 그리고
외부로부터 입력된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하되,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 램프 신호 및 상기 클럭 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.