KR100884679B1

KR100884679B1 - 발광 다이오드 구동 회로

Info

Publication number: KR100884679B1
Application number: KR1020020007411A
Authority: KR
Inventors: 스도미노루
Original assignee: 세이코 인스트루 가부시키가이샤
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2009-02-18
Also published as: JP2002319707A; US20020105373A1; TWI274426B; JP3957150B2; CN1370035A; CN100444701C; KR20020066216A; KR20080034864A; US6980181B2; KR100898209B1

Abstract

파워 소비를 감소시키도록 설계된 LED 구동 회로를 제공한다. LED 구동 회로에 의해서 일정 시간 간격으로 복수의 LED들 중 적어도 하나가 구동된다.

Description

발광 다이오드 구동 회로{LED drive circuit}

도 1은 본 발명의 실시예 1을 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예 1에서 스위치 구동 전압들을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 실시예 1에서 또다른 LED 구동 회로를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시예 2를 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 도면.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예 2에서 스위치 구동 전압의 예를 도시한 도면.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 2에서 스위치 구동 전압의 예를 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 실시예 2에서 스위치 제어 회로의 예를 도시한 도면.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예 2에서 스위치 구동 전압들의 또다른 예를 도시한 도면.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예 3에서 스위치 구동 전압들의 예를 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 실시예 4를 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 도면.

도 11은 본 발명의 실시예 5를 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 도면.

도 12는 본 발명의 실시예 5에서 또다른 LED 구동 회로를 도시한 도면.

도 13은 본 발명의 실시예 5에서 또다른 LED 구동 회로를 도시한 도면.

도 14는 본 발명의 실시예 6을 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 도면.

도 15는 종래의 LED 구동 회로를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3, 6 : 스위치 제어 회로 4, 5 : 스위치

11 : 기준 전압 발생 회로 12 : 오차 증폭기 회로

15 : 정전류 발생 회로 16, 17 : 트랜지스터

21 : 전류 미러 회로 19, 20 : LED

30 : 가변 저항기 51 : 발진회로

53 : 제1 단안정 멀티바이브레이터 52 : 인버터

54 : 제2 단안정 멀티바이브레이터 60, 70 : 비교기

101 : 부스팅 회로

본 발명은 발광 다이오드(LED)에 의해 소비되는 파워를 감소시키기 위해서 LED를 주기적으로 점멸시키는 LED 구동 회로에 관한 것이다.

도 15의 회로도에 도시한 바와 같은 종래의 LED 구동 회로가 공지되어 있다. 즉, 전압 VDD[V]의 전원이 전원단자(10)에 접속되고, 정전류 발생 회로(15)는 기준 전압 회로(11)의 출력 전압(Vref[V])과 저항기(13)의 전압(Va[V]) 간 전압차를 오 차 증폭기(12)로 증폭시켜 Vref - Va = 0이 되도록 트랜지스터(14)의 게이트 전압(Verr)을 제어하도록 동작한다.

이러한 구동 회로에서, LED(19, 20)는 각각 두 개의 출력단자(1, 2)에 접속된다.

저항기(13)의 저항값이 R13[Ω]이라면, 전류 I = Va/R13[A]는 저항기(R13)를 통해 흐른다. 저항기(R13)에 흐르는 전류와 동일한 전류가 또한 트랜지스터들(14, 16)에 흐른다. 모든 트랜지스터(16 내지 18)의 특성이 동일하다면, 트랜지스터(16)에 흐르는 전류와 동일한 전류가 전류 미러 회로(21)에 의해서 각각의 트랜지스터(17, 18)에 흐르게 되므로 LED(19, 20)가 광을 방출하게 된다.

즉, LED(19, 20)에 흐르는 전류(Iout1, Iout2)는 다음 식(1)로 주어진다.

Iout1 = Iout2 = Va/R13[A] (1)

그러므로, LED(19, 20)에 흐르게 된 전류들은 저항기(13)의 값을 조정하거나 기준 전압 회로(11)의 출력 전압값을 조정함으로써 원하는 값으로 설정될 수 있다.

기준 전압회로(11) 및 오차 증폭기 회로(12)에 의해 소비되는 파워가 LED들에 의해 소비되는 파워에 비해 무시할 수 있을 정도로 작다면, 도 15에 도시한 LED 구동 회로에 의해 소비되는 파워(Pd)는 다음 식(2)으로 주어진다.

Pd = VDD x Va/R13 x 3[A] (2)

그러나, 종래의 LED 구동회로에서 파워 소비를 줄이기 위해서는 LED 전류를 줄여야 한다. LED 전류가 감소되면, LED의 휘도 감소 문제가 발생한다.

종래의 기술의 문제에 비추어, 본 발명의 목적은 눈으로 관찰되는 LED의 휘도가 종래의 LED 구동 회로에 의해 얻어지는 것과 동일한 휘도를 유지하면서도 파워 소비를 감축시키도록 설계된 LED 구동 회로를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 LED 구동 회로에서 파워 소비를 감소시키도록 연속-발광과는 달리 시분할 방식으로 LED를 발광시키도록 구성된 LED 구동회로를 제공한다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 기술한다. 도 1은 본 발명의 실시예 1을 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 것이다. 도 1에 도시한 정전류 발생 회로(15), 전류 미러 회로(21), LED(19, 20)은 종래의 구성과 동일하다.

스위치(4, 5)는 각각 전류 미러 회로 내 트랜지스터들(17, 18)과 LED들이 접속되는 단자들(1, 2) 사이에 삽입되어 있다. 스위치(4, 5)의 온/오프 제어는 스위치 제어 회로(3)로부터의 신호 전압(V1, V2)에 의해 수행된다.

도 2는 스위치 제어 회로(3)로부터의 신호 전압(V1, V2)의 예를 도시한 것이다. 횡축은 시간을 나타내고 종축은 각각 전압(V1, V2)을 나타내는 두 개의 성분을 포함한다. 도 2에 도시한 예에서, 전압(V1, V2)은 서로 간에 보완적인 관계로 변한다. V1이 하이 레벨(이하 H라 함)에 있을 때, V2는 로우 레벨(이하 L이라 함)이 된다. V1 및 V2가 H일 때 스위치(4, 5)가 턴 온 되면, LED(19, 20)은 번갈아 발광됨으로써 점멸을 반복한다.

이러한 동작 동안에 기준 전압 회로(11) 및 오차 증폭기 회로(12)에 의해 소비되는 파워와 스위치 제어 회로(3)에 의해 소비되는 파워가 LED들에 의해 소비되는 파워에 비해서 무시할 수 있을 정도로 작다면, 도 1에 도시한 LED구동 회로에 의해 소비되는 파워 Pd는 다음 식(3)으로 주어진다.

Pd = VDD x Va/R13 x (1 + 2 x 1/2)[W] (3)

각각의 LED로 전류가 공급되는 총 기간은 종래의 구성에서의 기간의 1/2이므로, 이 실시예에서 파워 소비는 종래의 구성에서의 파워 소비의 2/3으로 제한된다(LED 부에서만의 파워 소비는 종래의 구성에서의 파워 소비의 1/2이다).

예를 들면, LED들이 액정 패널용 백라이트로서 사용되는 경우, LED들은 종래의 방식으로 연속 발광되는 대신 이 실시예와 같이 시분할 방식으로 발광되어 사용될 수 있으므로 이에 의해 파워 소비가 줄어들면서도 잔상에 의해 종래 기술에 기초한 것과 동일한 표시 성능이 보장된다.

LED(19, 20)이 도 2에 도시한 방법에서 점멸 방식으로 교번하여 발광될 때, LED(19, 20) 모두가 발광되는 기간 혹은 LED(19, 20)의 어느 것도 발광되지 않은 기간을 설정할 수 있다. LED(19) 혹은 LED(20)가 발광되지 않는 기간만이 설정되면, 파워 소비는 종래의 연속 발광하는 경우의 양으로부터, 대응하는 양만큼이 감소될 수 있다.

LED들이 액정 패널용의 백라이트로서 발광되는 경우에는 시각적 플리커 인지를 충분히 낮게 하는 사이클로 시분할 발광하도록 LED들을 발광시킬 필요가 있다. 즉, 각각의 LED가 시분할 발광에서 바뀌는 주파수는 5Hz 이상으로 설정되는 것이 필요하다.

도 1에 도시한 회로에서 스위치(4, 5)가 트랜지스터(17, 18)로부터의 출력 라인들에 삽입될 때, 트랜지스터(17, 18)의 게이트들에 인가되는 전압들은 스위치 제어 회로(3)로부터의 신호들에 의거하여 스위치 회로들(40, 50)에 의해 변경된다. 즉, 스위치 제어 회로(3)로부터의 신호(V1)이 H일 때, 트랜지스터(17)의 게이트는 트랜지스터(16)의 게이트에 접속됨으로써 전류가 LED(19)에 흐르게 된다. 신호(V1)가 L일 때, 트랜지스터(17)의 게이트는 VDD에 접속됨으로써 LED(19)로의 전류를 차단하게 된다. 또한, 스위치 제어 회로(3)로부터의 신호(V2)가 H일 때, 트랜지스터(18)의 게이트는 트랜지스터(16)의 게이트에 접속됨으로써 LED(20)로 전류가 흐르게 된다. 신호(V2)가 L일 때, 트랜지스터(18)의 게이트는 VDD에 접속됨으로써 LED(20)로의 전류가 차단된다.

백광 LED가 액정 패널용의 백라이트로서 사용될 수도 있다. 5 내지 30 mA의 전류가 LED에 흐르게 하는 것이 필요한 데, 이 전류는 LED의 발광 효율을 고려하여 선택된다. LED들이 시분할 방식으로 발광된다면, 통상의 연속 통전에서 사용되는 정격 전류보다 큰 전류를 순간적으로 공급하는 것이 가능하다. 이에 따라, 휘도를 증대시키는 효과도 달성될 수 있다.

(실시예 2)

도 4는 본 발명의 실시예 2를 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 것이다. 종래의 구성과 동일한 정전류 발생 회로(15), 전류 미러 회로(21), 및 LED(19, 20)가 사용된다. 스위치(4, 5)는 전류 미러 회로 내 트랜지스터들(17, 18)과 LED들이 접 속되는 단자들(1, 2) 사이에 각각 삽입되어 있다. 스위치(4, 5)의 온/오프 제어는 스위치 제어 회로(6)로부터의 신호 전압들(V1, V2)에 의해 수행된다. 신호가 외부에서 공급되는 제어 단자(7)가 스위치 제어 회로(6)에 접속되어 있다. V1 및 V2가 변화는 사이클 혹은 발광 시간은 제어 단자(7)를 통해 공급되는 신호(V7)에 의거하여 제어된다.

도 5a 및 도 5b는 사이클 변화의 예를 도시한 것이다. 도 5a는 제어 단자(7) 상의 전압(V7)이 로우인 경우를 도시한 것이고, 도 5b는 제어 단자(7) 상의 전압(V7)이 하이인 경우를 도시한 것이다. 스위치 제어 회로(6)의 내부 발진 회로의 주파수는 제어 단자(7) 상의 전압(V7)에 의해 변경된다. 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 감소될 때, 스위치 제어 회로(6)의 내부 발진 회로의 주파수가 낮아지고 LED 점멸 사이클이 증가된다. 반대로, 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 증가될 때, LED 점멸 사이클은 감소된다.

실시예 2에서, LED들의 점멸 사이클은 액정 패널의 크기와 특성에 따라 조정될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시한 구성에서 제어 단자(7)에 공급되는 신호에 의거한 LED 온/오프 시간의 제어의 예를 도시한 것이다. 도 6a는 제어 단자(7) 상의 전압(V7)이 로우인 경우를 도시한 것이고, 도 6b는 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 하이인 경우를 도시한 것이다. 스위치 제어 회로(6) 내 단안정 멀티바이브레이터의 시간은 제어 단자(7) 상의 전압(V7)이 로우일 때 LED들(19, 20)에 대한 온 시간들의 비가 균등 비, 즉 50:50이 되도록 하고, 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 하이 일 때는 LED(20)의 온 시간은 증가되면서 LED(19)의 온 시간은 감소되도록 제어된다.

LED(19, 20)가 도 6a 및 도 6b에 도시한 방법에서 서로 간에 보완적인 관계로 발광될 때, LED(19, 20) 모두가 발광되는 기간 혹은 LED(19, 20)의 어느 것도 발광되지 않는 기간을 설정할 수 있다.

도 7은 LED(19, 20)가 일정 사이클로 점멸되게 한 경우에 도 4에 도시한 제어 회로(6)의 예를 도시한 것이다. 발진회로(51)는 일정 사이클로 발진한다. 발진회로의 출력(OSC1)은 제1 단안정 멀티바이브레이터(53)에 그리고 인버터(52)를 통해 제2 단안정 멀티바이브레이터(54)에 접속된다. 단안정 멀티바이브레이터(53)는 OSC1의 전압 상승에 의해 트리거되어, 제어 단자(7) 상의 전압에 의해 결정되는 기간을 갖는 펄스를 전압(V1)으로서 출력하며, 단안정 멀티바이브레이터(54)는 인버터(52)의 전압의 상승에 의해 트리거되어, 제어 단자(7) 상의 전압에 의해 결정되는 기간을 갖는 펄스를 전압(V2)으로서 출력한다.

도 8a 및 도 8b는 제어단자(7) 상의 전압의 선택을 통해 야기되는, 단안정 멀티바이브레이터(53, 54)로부터의 출력(V1, V2)의 변화의 예를 도시한 것이다.

도 8a는 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 로우일 때 전압(V1, V2)을 도시한 것이고, 도 8b는 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 하이일 때 전압(V1, V2)을 도시한 것이다. 도 8a 및 도 8b는 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 로우일 때 각각의 단안정 멀티바이브레이터에 의해 발생된 펄스의 폭이 좁고 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 하이일 때는 긴 경우를 도시한 것이다.

실시예 2에서, LED들의 온/오프 시간 비와 점멸 사이클은 액정 패널의 크기, 온도, 및 액정 패널의 표시 속도와 같은 특성에 따라 조정될 수 있다.

(실시예 3)

도 9a 및 도 9b는 도 3에 도시한 회로에서 제어단자(7)에 공급되는 신호에 의해 LED가 점멸 제어 목적으로서 선택되는 본 발명의 실시예 3을 도시한 것이다.

도 9a는 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 로우일 때 전압(V1, V2)을 도시한 것이고 도 9b는 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 하이일 때 전압(V1, V2)을 도시한 것이다. 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 로우일 때, LED(19)는 V1을 H로 유지함으로써 연속하여 발광되며, LED(20)의 점멸의 제어가 수행된다. 한편, 제어단자(7) 상의 전압(V7)이 하이일 때, LED(20)는 V2를 H로 유지함으로서 연속하여 발광되며, LED(19)의 점멸 제어가 수행된다.

실시예 3에서, 복수의 LED들 중 하나는 연속하여 발광되는 반면 다른 LED들 중 적어도 하나는 점멸하도록 제어되므로, 액정 패널 사용에 따른 저 파워 소비 요건 하에서 백라이트용으로 LED 구동을 할 수 있게 된다.

(실시예 4)

도 10은 본 발명의 실시예 4를 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 것이다. 도 10에 도시한 회로는 정전류 발생 회로(15) 내 저항기(13) 대신 가변 저항기(30)가 사용된 점에서 도 1에 도시한 것과 다르다. 가변 저항기(30)는 외부 단자(31)로부터의 신호 전압에 따라 변한다. 식(1)로부터, LED(19, 20)에 흐르는 각각의 전류 가 가변 저항기(30)의 값을 변경시킴으로써 변경될 수 있음이 명백하다.

도 10에 도시한 구성에서, 가변 저항기(30)의 값이 외부 신호에 의해 변경되므로, 식(1)로부터 LED(19, 20)에 흐르는 각각의 전류 또한 기준 전압 회로(11)의 출력 전압(Vref[V]) 값을 변경시킴으로써 변경될 수 있음이 명백하다.

도 10에 도시한 회로는 가변 저항기(30)의 값이 외부 단자(31)로부터의 신호에 의한 것이 아니라 LED 구동 회로에 일체로 되게 설치되는 온도 센서로부터의 출력에 의해 제어되게 수정될 수 있고, 그럼으로써, 각각의 LED에 흐르게 된 전류가 온도에 따라 변하는 액정의 특성에 따라 조정될 수 있게 할 수 있다.

제어될 LED 수가 두 개인 실시예들에 대해 기술하였으나, 동일 LED 구동 방법 혹은 보다 복잡한 LED 구동 방법이 3개 이상의 LED를 제어하는 데 사용될 수 있음이 명백하다. 또한, 스위치(4, 5)는 스위치로서 쉽게 사용될 수 있는 트랜지스터들로 대체될 수 있다.

(실시예 5)

도 11은 본 발명의 실시예 5를 나타낸 LED 구동 회로를 도시한 것이다. 종래 구성과 동일한 정전류 발생 회로(15)가 사용된다. 정전류 발생 회로(15) 내 기준 전압 회로(11)에는 그에 접속된 전원단자(10)를 통해 파워가 공급된다. 부스팅 회로(101)는 전원단자(10)에 인가되는 전압(VDD[V])을, 단자(100)를 통해 얻어지는 보다 높은 전압(VDDU[V])으로 부스트시킨다. 부스팅 회로(101)는, 예를 들면, 캐패시턴스를 사용한 차지 펌프형이나, 부스팅 기능을 수행할 수 있다면, 코일을 사용한 스위칭 레귤레이터형 등 임의의 유형의 회로로서 실현될 수 있다. 비교기(60)의 출력은 부스팅 회로(101)에 접속된다. 부스팅 회로(101)의 동작의 온/오프 제어는 비교기(60)의 출력전압에 의거하여 수행된다. 정전류 발생 회로(15) 내 오차 증폭기 회로(12)의 플러스 단자 입력 전압(Vref[V])은 비교기(60)의 플러스 단자에 인가되며, 오차 증폭기 회로(12)의 마이너스 단자 입력 전압(Va[V])은 비교기(60)의 마이너스 단자에 인가된다.

도 11에서, 부스팅 회로(101)는 비교기(60)의 출력 전압이 하이일 때, 즉, Vref[V] > Va[V]일 때 부스팅을 수행하고, 비교기(60)의 출력 전압이 로우일 때, 즉 Vref[V] < Va[V]일 때 부스팅을 중지한다. 이러한 제어에 의해서 LED들은 저항기(13)를 흐르는 전류가 I = Vref/R13[A]인 최적의 부스트된 전압(VDDU[V])에서 구동될 수 있게 된다.

소스 폴로워 회로 내 트랜지스터(61)는 LED(19)가 접속되는 단자(1) 상의 전압보다 대략 임계 전압만큼 낮은 전압을 소스에서 발생하도록 정전류원(63)에 의해 구동된다. 소스 폴로워 회로 내 트랜지스터(62)는 소스, 즉 트랜지스터(62)의 게이트 및 드레인에서, 트랜지스터(61)의 소스 전압보다 대략 임계 전압만큼 높은 전압을 발생한다. 트랜지스터(61, 62)의 임계 전압의 절대값이 서로 동일하다면, 단자(1) 상의 전압과 대략 동일한 전압이 트랜지스터(16)의 게이트 및 드레인에서 발생되고, 따라서, 트랜지스터(16, 17)에 의해 형성된 전류 미러 회로가 정확하게 동작할 수 있다.

예를 들면, 단자(10)에서 전원전압(VDD[V])을 얻기 위해서 리튬-이온 2차전지가 사용될 수 있다. 이의 전압은 약 3.6V이다. 한편, 백색 LED의 순방향 온 전 압은 최대가 약 4.0V이다. 리튬-이온 2차전자의 전압을 백색 LED가 발광될 수 있는 전압으로 부스트시킬 필요가 있다.

일반적으로, 정전류 회로가 부스팅 회로에 의한 부스팅 단(stage) 다음에 추가된다면, 제어는 부스팅 회로에 의해 부스트된 전압이 어떤 일정한 값, 예를 들면 5V를 갖도록 수행된다. 그러므로, 과도하게 높은 전압이 트랜지스터(17)의 드레인과 소스 사이에 인가되어 손실 혹은 열 발생이 야기된다. 부스트된 전압이 실시예 5에서처럼 LED 전류를 일정하게 유지하도록 제어된다면, 트랜지스터(17)의 드레인-소스 전압은 보다 낮은 값으로 제한시킬 수 있게 되므로 손실 및 열 발생 면에서 특성이 향상된다.

도 12에 도시한 구성은 오프셋 전원(64)이 비교기(60)의 마이너스 입력 단자에의 라인에 삽입된 점에서 도 11에 도시한 것과 다르다. 도 11에 도시한 회로에서는, 비교기(60)의 오프셋 전압에 따라, 동작이 정상적으로 수행되지 못할 가능성이 있다. 동작을 안정화시키기 위해서 도 12에 도시한 바와 같이 오프셋 전원(64)이 삽입된다. 오프셋 전원의 전압값이 Vof1[V]이면, Vref > VA + Vof1일 때 비교기(60)의 출력이 증가되어 회로(101)가 부스팅을 수행하도록 하고 Vref < VA + Vof1일 땐 비교기(60)의 출력을 감소시켜 회로(101)가 부스팅을 중지하도록 부스팅 회로(101)의 온/오프 제어가 행해진다. 그럼으로써 저항기(13)에 흐르는 전류는 I = (Vref - Vof1)/R13[A]이 되도록 제어된다.

이 경우, Vof1[V]는 비교기(60)의 오프셋 전압보다 큰 값으로 설정된다.

도 13은 부스팅 회로(101)의 온/오프 제어를 수행하는 비교기(70)의 플러스 단자에 오차 증폭기(12)로부터의 출력 전압(Verr[V])이 공급되고, 마이너스 단자에는 부스트된 전압(VDDU[V])에서 오프셋 전원(71)의 전압(Vof2[V])을 감하여 얻어진 전압이 공급되는 점에서 도 1에 도시한 것과는 다른 또다른 구성을 도시한 것이다. 이 경우, 부스팅 회로(101)의 온/오프 제어는 Verr > VDDU - Vof2일 때, 비교기(70)의 출력이 증가되어 회로(101)가 부스팅을 수행하게 하고, Verr < VDDU - Vof2일 땐 비교기(70)의 출력이 감소되어 회로(101)가 부스팅을 중지하도록 행해진다. 저항기(R13)에 흐르는 전류(I)가 Vref/R13보다 작을 때, 오차 증폭기(12)의 출력(Verr)이 증가된다. 반대로, 저항기(R13)에 흐르는 전류(I)가 Vref/R13보다 클 때, 오차 증폭기(12)의 출력(Verr)이 감소된다. 따라서, 저항기(R13)에 흐르는 전류(I)가 Vref/R13보다 작을 때, 오차 증폭기(12)의 출력(Verr)은 VDDU와 동일한 레벨로 증가된다. 이 때, 비교기(70)의 출력은 하이가 되어 부스팅 회로(101)가 부스팅을 수행한다. 이 후, 전압(VDDU)의 값이 정전류 회로(15)로 하여금 전류가 흐를 수 있게 할만큼의 높은 레벨로 증가될 때, 오차 증폭기(12)의 출력전압(Verr)은 점차적으로 감소한다. Verr < VDDU - Vof2일 때, 비교기(70)의 출력이 감소되어 부스팅 회로(101)의 부스팅 동작을 중지시킨다. 이러한 제어에 의해서, 부스트된 전압(VDDU)의 과도한 증가가 방지될 수 있고, 그럼으로써 전술한 바와 같이 손실 및 열 발생 면에서 특성이 향상된다.

도 11 혹은 도 12에 도시한 비교기(60) 및 도 13에 도시한 비교기(70)는 회로의 안정성을 향상시키도록 일정량의 히스테리시스를 갖도록 구성될 수 있다.

(실시예 6)

도 14는 본 발명의 실시예 6을 도시한 것이다. 도 14에 도시한 회로는 도 12에 도시한 것에 비교해서, 스위칭 제어 회로(3), 스위치(4, 5), 및 LED(20)를 추가함으로써 형성된 것이다. 이들 구성성분 전부는 도 1에 도시한 것들과 동등한 것이다. 스위치(74, 75)가 더 추가되었다. 스위치(4, 74)는 서로 동기하여 동작하며 스위치(5, 75) 역시 서로 동기하여 동작한다. 스위치(4)가 닫혀졌을 때, 스위치(74)도 닫혀진다. 스위치(4)가 열렸을 때, 스위치(74)도 열리게 된다. 스위치(5, 75) 역시 동일한 관계에 있다.

LED(19, 20)의 점멸이 스위칭 제어 회로(3)에 의해 제어되기 때문에, 부스팅 회로(101)의 온/오프 제어는 발광된 LED의 애노드 전압을 사용함으로써 수행된다.

그러나, 스위치(74, 75)는 이들 중 하나가 다른 것에 대해 우선도를 갖고 동작되게 하는 논리로 제어되고, 그럼으로써 이들은 LED(19, 20) 모두가 온 될 때 서로 동시에 턴 온 되는 것이 방지된다.

LED(19, 20) 모두가 오프일 때, 동작 불안정성의 발생을 제거하기 위해서 스위치 제어 회로(3)로부터의 출력(V1, V2)으로부터 OR 출력이 얻어지게 하고 이 출력이 로우(L)일 때 부스팅 회로(101)의 부스팅 동작이 중지되게 구성될 수 있다.

더욱이, 부스팅 회로(101)의 부스팅 능력이 연속 발광의 경우에 요구되는 것에 비해 반만큼 감소될 수 있기 때문에, 부스팅 회로를 포함하는 LED 구동 회로를 최적화하기 위해서 LED(19, 20)의 발광이 서로 간에 보완되는 관계로 발광되도록 LED(19, 20)의 발광이 제어될 수 있다.

LED(19, 20)를 보완되는 관계로 발광시키는 것이 항시 필요한 것은 아니다. 실시예 1 내지 4의 구동 방법들을 포함하여, 다양한 구동 방법들이 생각될 수 있고, 2 이상의 임의의 수의 LED들이 사용될 수 있다.

본 발명의 LED 구동 회로는 액정 특성에 가장 적합하게 LED를 발광시킴으로써 LED의 구동시 파워 소비를 감소시키는 이점을 갖는다.

Claims

액정 패널의 백 라이트로서 이용되는 복수의 LED를 구동하는 LED 구동 회로에 있어서,

저항과, 기준 전압과 상기 저항의 전압의 차전압을 증폭하여 출력 신호를 출력하는 오차 증폭기와, 상기 출력 신호에 기초하여 상기 저항에 흐르는 정전류를 출력하는 트랜지스터를 갖는 정전류 발생 회로,

상기 정전류에 기초한 전류를 출력하는 전류 미러 회로,

상기 정전류에 기초한 전류에 의해서 구동되는, 상기 복수의 LED 중 1개 이상의 LED로 이루어지는 하나의 LED군,

상기 정전류에 기초한 전류에 의해서 구동되는, 상기 복수의 LED 중 1개 이상의 LED로 이루어지는 다른 LED군,

상기 전류 미러 회로로부터 상기 하나의 LED군으로의 전류를 제어하고, 1개 이상의 스위치로 이루어지는 하나의 스위치군,

상기 전류 미러 회로로부터 상기 다른 LED군으로의 전류를 제어하고, 1개 이상의 스위치로 이루어지는 다른 스위치군,

상기 하나의 스위치군을 소정 주기로 온 오프 제어하고, 상기 다른 스위치군을 상기 소정 주기로부터 반주기 어긋난 주기로 온 오프 제어하는 스위치 제어 회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 LED 구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 스위치 제어 회로는, 외부로부터의 신호에 의해, 상기 하나의 스위치군 및 상기 다른 스위치군을 통해, 상기 하나의 LED군 및 상기 다른 LED군 중 소정의 LED를 선택하여 동작시키는 것을 특징으로 하는 LED 구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 스위치 제어 회로는, 외부로부터의 신호에 의해, 상기 하나의 스위치군 및 상기 다른 스위치군을 통해, 상기 하나의 LED군 및 상기 다른 LED군의 각 LED의 점멸 주기 또는 점등 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 정전류 발생 회로는, 외부로부터의 신호에 의해, 상기 저항의 값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 LED 구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 정전류 발생 회로는, 외부로부터의 신호에 의해, 상기 기준 전압의 값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 LED 구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 정전류 발생 회로는, 온도에 의해 상기 저항의 값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 LED 구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 정전류 발생 회로는, 온도에 의해 상기 기준 전압의 값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 LED 구동 회로.
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