(57)【要約】【課題】発光ダイオードを利用した平板パネル型表示装置のバックライトにおいて、各色相別輝度を制御する際に、高効率及び高信頼性を図るバックライト駆動装置、バックライトアセンブリ、これを具備した液晶表示装置、及びバックライトの駆動方法を提供する。【解決手段】本発明によるバックライト駆動装置では、第１乃至第３光をそれぞれ発光する第１乃至第３発光ダイオードを定電流駆動するバックライト駆動装置において、第１駆動部は輝度制御信号によって第１光を発光させ、第１光の輝度に応答して基準制御信号を出力する。第２駆動部は、基準制御信号に応答して第２光の輝度を制御して発光させる。第３駆動部は、基準制御信号に応答して第３光の輝度を制御して発光させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１乃至第３光をそれぞれ発光する第１乃至第３発光ダイオード部を駆動するバックライト駆動装置において、
輝度制御信号によって前記第１光を発光させ、前記第１光の輝度に応答して基準制御信号を出力する第１駆動部と、
前記基準制御信号に応答して前記第２光の輝度を制御して発光させる第２駆動部と、
前記基準制御信号に応答して前記第３光の輝度を制御して発光させる第３駆動部と、を含むことを特徴とするバックライト駆動装置。
【請求項２】
前記第１駆動部は、
前記輝度制御信号及び前記第１発光ダイオード部の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号に応答して一定のレベルを有する第１定電流を前記第１発光ダイオード部に提供する第１定電流回路部と、
前記第１発光ダイオード部から発光された前記第１光の輝度を測定して前記基準制御信号を出力する第１カラーセンサ部と、を含むことを特徴とする請求項１記載のバックライト駆動装置。
【請求項３】
前記第２駆動部は、
前記基準制御信号に応答して第１ホワイト制御信号を出力する第１信号処理部と、
前記第１ホワイト制御信号に応答して一定のレベルを有する第２定電流を出力し、第２フィードバック信号に応答して前記第２定電流のレベルを一定に維持する第２定電流回路部と、
前記第２定電流に応答して発光された前記第２光の輝度を測定して前記第２フィードバック信号を前記第２定電流回路部に出力する第２カラーセンサ部と、を含むことを特徴とする請求項１記載のバックライト駆動装置。
【請求項４】
前記第３駆動部は、
前記基準制御信号に応答して第２ホワイト制御信号を出力する第２信号処理部と、
前記第２ホワイト制御信号に応答して一定のレベルを有する第３定電流を出力し、第３フィードバック信号に応答して前記第３定電流のレベルを一定に維持する第３定電流回路部と、
前記第３定電流に応答して発光された前記第３光の輝度を測定して前記第３フィードバック信号を前記第３定電流回路部に出力する第３カラーセンサ部と、を含むことを特徴とする請求項１記載のバックライト駆動装置。
【請求項５】
輝度制御信号によって第１光を発光し、基準制御信号を出力する第１発光部と、
前記基準制御信号に応答して輝度が制御される第２光を発光する第２発光部と、
前記基準制御信号に応答して輝度が制御される第３光を発光する第３発光部と、を含むことを特徴とするバックライトアセンブリ。
【請求項６】
前記第１発光部は、
前記第１光を発光する第１発光ダイオード部と、
前記輝度制御信号及び前記第１発光ダイオード部の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号に応答して一定のレベルを有する第１定電流を前記第１発光ダイオード部に提供する第１定電流回路部と、
前記第１発光ダイオード部から発光された前記第１光の輝度を測定して前記基準制御信号を出力する第１カラーセンサ部と、を含むことを特徴とする請求項５記載のバックライトアセンブリ。
【請求項７】
前記第２発光部は、
前記基準制御信号に応答して第１ホワイト制御信号を出力する第１信号処理部と、
前記第１ホワイト制御信号に応答して一定のレベルを有する第２定電流を出力し、第２フィードバック信号に応答して前記第２定電流のレベルを一定に維持する第２定電流回路部と、
前記第２定電流に応答して前記第２光を発光する第２発光ダイオード部と、
前記第２光の輝度を測定して前記第２フィードバック信号を前記第２定電流回路部に出力する第２カラーセンサ部と、を含むことを特徴とする請求項５記載のバックライトアセンブリ。
【請求項８】
前記第３発光部は、
前記基準制御信号に応答して第２ホワイト制御信号を出力する第２信号処理部と、
前記第２ホワイト制御信号に応答して一定のレベルを有する第３定電流を出力し、第３フィードバック信号に応答して前記第３定電流のレベルを一定に維持する第３定電流回路部と、
前記第３定電流に応答して前記第３光を発光する第３発光ダイオード部と、
前記第３光の輝度を測定して前記第３フィードバック信号を前記第３定電流回路部に出力する第３カラーセンサ部と、を含むことを特徴とする請求項５記載のバックライトアセンブリ。
【請求項９】
前記第１発光部は赤色発光ダイオードを含み、前記第２発光部は緑色発光ダイオードを含み、前記第３発光部は青色発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項５記載のバックライトアセンブリ。
【請求項１０】
薄膜トランジスタアレイが形成された第１基板及び前記第１基板と対向結合され液晶層を収容する第２基板を含み、光を利用して画像を表示する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに所定輝度の光を提供する光源ユニットと、を含み、
前記光源ユニットは、
輝度制御信号によって第１光を発光し、基準制御信号を出力する第１発光部と、
前記基準制御信号に応答して輝度が制御される第２光を発光する第２発光部と、
前記基準制御信号に応答して輝度が制御される第３光を発光する第３発光部と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１発光部は赤色発光ダイオードを含み、前記第２発光部は緑色発光ダイオードを含み、前記第３発光部は青色発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
第１乃至第３光をそれぞれ発光する第１乃至第３発光ダイオードを含むバックライトの駆動方法において、
前記第１乃至第３光のうち、１つの光の輝度を測定する段階と、
前記測定した１つの光の輝度に比例して残り光の輝度を決定する段階と、を含むことを特徴とするバックライトの駆動方法。
【請求項１３】
前記第１発光ダイオードは赤色光を発光し、前記第２発光ダイオードは緑色光を発光し、前記第３発光ダイオードは青色光を発光することを特徴とする請求項１２記載のバックライトの駆動方法。
【請求項１４】
前記各発光ダイオードには、一定のレベルの定電流が連続的に提供されることを特徴とする請求項１２記載のバックライトの駆動方法。
【請求項１５】
第１光を発光する第１発光部、第２光を発光する第２発光部、及び第３光を発光する第３発光部を含むバックライトの駆動方法において、
輝度制御信号によって前記第１発光部を駆動して前記第１光を発光する段階と、
前記第１光の輝度を測定して対応する基準制御信号を出力する段階と、
前記基準制御信号に応答して前記第２発光部を駆動して前記第２光を発光する段階と、
前記基準制御信号に応答して前記第３発光部を駆動して前記第３光を発光する段階と、を含むことを特徴とするバックライトの駆動方法。
【請求項１６】
前記第１光を発光する段階は、
前記輝度制御信号によって一定レベルを有する第１定電流を出力する段階と、
前記第１定電流によって前記第１発光部に含まれた第１光源を駆動して一定の輝度を有する前記第１光を発光する段階と、
前記第１発光部の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号に応答して前記輝度が維持されるように制御する段階と、を含むことを特徴とする請求項１５記載のバックライトの駆動方法。
【請求項１７】
前記基準制御信号を出力する段階は、前記第１光の輝度に比例した電圧を出力することを特徴とする請求項１５記載のバックライトの駆動方法。
【請求項１８】
前記第２光を発光する段階は、
前記基準制御信号に応答して前記第２光の輝度を決定する第１ホワイト制御信号を出力する段階と、
前記第１ホワイト制御信号及び第２フィードバック信号に応答して一定のレベルを有する第２定電流を出力する段階と、
前記第２定電流によって第２光を発光する段階と、
前記第２光の輝度を測定し、前記第２光の輝度に比例した前記第２フィードバック信号を出力する段階と、を含むことを特徴とする請求項１５記載のバックライトの駆動方法。
【請求項１９】
前記第３光を発光する段階は、
前記基準制御信号に応答して前記第３光の輝度を決定する第２ホワイト制御信号を出力する段階と、
前記第２ホワイト制御信号及び第３フィードバック信号に応答して一定のレベルを有する第３定電流を出力する段階と、
前記第３定電流によって第３光を発光する段階と、
前記第３光の輝度を測定し、前記第３光の輝度に比例した前記第３フィードバック信号を出力する段階と、を含むことを特徴とする請求項１５記載のバックライトの駆動方法。
【請求項２０】
前記第１乃至第３発光部は、前記第１乃至第３光をそれぞれ発光する第１乃至第３光源をそれぞれ含み、前記第１乃至第３光源にはそれぞれ一定のレベルの定電流が連続的に提供されることを特徴とする請求項１５記載のバックライトの駆動方法。
【請求項２１】
前記第１光源は赤色光を発光し、前記第２光源は緑色光を発光し、前記第３光源は青色光を発光することを特徴とする請求項２０記載のバックライトの駆動方法。
【請求項２２】
前記第１乃至第３光源は、それぞれ前記赤色、緑色、及び青色光を発光する発光ダイオードを通じて前記各色を発光することを特徴とする請求項２１記載のバックライトの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトの駆動装置、バックライトアセンブリ、これを具備した液晶表示装置、及びバックライトの駆動方法に係り、より詳細には、光源として発光ダイオードを利用したバックライトアセンブリで各色相別輝度を制御するのに高効率及び高信頼性を図るバックライト駆動装置、バックライトアセンブリ、これを具備した液晶表示装置、及びバックライトの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置は、情報処理装置で処理されたデータをユーザが認識できるようにインターフェースする表示部を形成する。このような表示装置としては、小型、軽量化及び高解像度等を具現するために平板パネル型表示装置が広く使用されている。
【０００３】
現在最も広く使用されている平板パネル型表示装置は液晶表示装置であり、液晶表示装置は、電界の強度によって光透過度が変更される液晶を利用して画像を表示する装置として定義できる。液晶表示装置は、他の表示装置に比べて、薄く、軽く、低い駆動電圧及び低い消費電力を有する、という長所があって、ノードパソコン、移動通信端末機等、産業全般にかけて広範囲に使用されている。
【０００４】
液晶表示装置は、液晶パネルアセンブリ及びバックライトアセンブリを含む。
【０００５】
液晶パネルアセンブリは、液晶表示パネルを含む。液晶表示パネルは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板、ＴＦＴ基板に対向するカラーフィルタ基板、及びこれら２つの基板の間に介在し、電気的な信号が印加されることにより光透過率を変更する液晶で構成される。
【０００６】
他方、バックライトアセンブリは、光を発生する光源、及び光源から出射される光の輝度特性を向上する光学部材を含む。
【０００７】
光源としては、一般に冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）が使用される。又、ＣＣＦＬに比べて色再現性に優れた特性を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）が現在多様なバックライトアセンブリの光源として多用される傾向にある。
【０００８】
ＬＥＤは、ＣＣＦＬより発光面積の小さい点光源である。ＬＥＤから出射された光は、光学部材のうち、光の経路をガイドする導光板の側面に入射され、導光板は、ＬＥＤから出射された光を面光源形態の光に変更して、液晶表示パネルに提供する。
【０００９】
一般に、ＬＥＤは、自然色を表現するために、赤色、緑色、及び青色を有する３種類のＬＥＤの輝度を均一に制御して、ホワイト色座標を合わせる方式を使用する。この際、それぞれのＬＥＤの色相別輝度を制御して、バックライトアセンブリから出射される輝度及びホワイト色座標を調整しなければならない。このため、一般にＬＥＤに一定の電圧を印加し、印加される電圧の時間幅を調整して、前記輝度とホワイト色座標を制御する電圧制御方式を使用する。
【００１０】
しかし、前記のような方式で輝度及びホワイト色座標を制御する場合、各色相別ＬＥＤに定電圧を印加し、定電圧のパルス幅を変調してＬＥＤに電力を供給することにより、ＬＥＤの点灯している時間幅を調整するので、パルス幅が増加するにつれてＬＥＤ自体の劣化が発生し、これによってＬＥＤの寿命が短縮され、輝度が低下することになる。これは、更にバックライトアセンブリの輝度を一定に維持するために、より多くの消費電力を消耗させ、前記した問題点がますます深刻になるという悪循環に陥いる。
【００１１】
又、ＬＥＤがより多くの消費電力を消耗することにより、部品素子の発熱現象によって部品素子が実装される駆動ボードの効率も低下する。従って、電圧制御方式でＬＥＤを駆動する場合、前記の、発熱に伴う温度上昇に起因する諸問題を回避するには付加的な放熱手段を必要とし、これによって液晶表示装置の製造原価が増加する。
【００１２】
又、ＬＥＤの温度上昇を防止するために、黒鉛又はアルミニウム材質の放熱板が追加的に必要になり、バックライトアセンブリの製造原価を増加させることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記のような問題点を解決するための本発明の第１目的は、定電流を利用して発光ダイオードを光源として使用するバックライトアセンブリの各色相別輝度を制御する際に、効率及び信頼性を向上できるバックライトの駆動装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の第２目的は、前記バックライト駆動装置を具備したバックライトアセンブリを提供することにある。
【００１５】
本発明の第３目的は、前記バックライトアセンブリを具備した液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の第４目的は、前記バックライト駆動装置におけるバックライトの駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記第１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駆動装置は、第１駆動部、第２駆動部、及び第３駆動部を含む。第１乃至第３光をそれぞれ発光する第１乃至第３発光ダイオードを駆動するバックライト駆動装置において、第１駆動部は、輝度制御信号によって前記第１光を発光させ、前記第１光の輝度に応答して基準制御信号を出力する。前記第２駆動部は、前記基準制御信号に応答して前記第２光の輝度を制御して発光させる。前記第３駆動部は、前記基準制御信号に応答して前記第３光の輝度を制御して発光させる。
【００１８】
好ましくは、前記第１駆動部は、前記輝度制御信号及び前記第１発光ダイオード部の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号に応答して一定のレベルを有する第１定電流を前記第１発光ダイオード部に提供する第１定電流回路部、及び前記第１発光ダイオードから発光された前記第１光の輝度を測定して前記基準制御信号を出力する第１カラーセンサ部を含む。
【００１９】
好ましくは、前記第２駆動部は、前記基準制御信号に応答して第１ホワイト制御信号を出力する第１信号処理部、前記第１ホワイト制御信号に応答して一定のレベルを有する第２定電流を出力し、第２フィードバック信号に応答して前記第２定電流のレベルを一定に維持する第２定電流回路部、及び前記第２定電流に応答して発光された前記第２光の輝度を測定して前記第２フィードバック信号を前記第２定電流回路部に出力する第２カラーセンサ部を含む。
【００２０】
好ましくは、前記第３駆動部は、前記基準制御信号に応答して第２ホワイト制御信号を出力する第２信号処理部、前記第２ホワイト制御信号に応答して一定のレベルを有する第３定電流を出力し、第３フィードバック信号に応答して前記第３定電流のレベルを一定に維持する第３定電流回路部、及び前記第３定電流に応答して発光された前記第３光の輝度を測定して前記第３フィードバック信号を前記第３定電流回路部に出力する第３カラーセンサ部を含む。
【００２１】
前記第２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アセンブリは、第１発光部、第２発光部、及び第３発光部を含む。前記第１発光部は、輝度制御信号によって第１光を発光し、基準制御信号を出力する。前記第２発光部は、前記基準制御信号に応答して輝度が制御される第２光を発光する。前記第３発光部は、  前記基準制御信号に応答して輝度が制御される第３光を発光する。
【００２２】
好ましくは、前記第１発光部は、前記第１光を発光する第１発光ダイオード部、前記輝度制御信号及び前記第１発光ダイオード部の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号に応答して一定のレベルを有する第１定電流を前記第１発光ダイオード部に提供する第１定電流回路部、及び前記第１発光ダイオード部から発光された前記第１光の輝度を測定して前記基準制御信号を出力する第１カラーセンサ部を含む。
【００２３】
好ましくは、前記第２発光部は、前記基準制御信号に応答して第１ホワイト制御信号を出力する第１信号処理部、前記第１ホワイト制御信号に応答して一定のレベルを有する第２定電流を出力し、第２フィードバック信号に応答して前記第２定電流のレベルを一定に維持する第２定電流回路部、前記第２定電流に応答して前記第２光を発光する第２発光ダイオード部、及び前記第２光の輝度を測定して前記第２フィードバック信号を前記第２定電流回路部に出力する第２カラーセンサ部を含む。
【００２４】
好ましくは、前記第３発光部は、前記基準制御信号に応答して第２ホワイト制御信号を出力する第２信号処理部、前記第２ホワイト制御信号に応答して一定のレベルを有する第３定電流を出力し、第３フィードバック信号に応答して前記第３定電流のレベルを一定に維持する第３定電流回路部、前記第３定電流に応答して前記第３光を発光する第３発光ダイオード部、及び前記第３光の輝度を測定して前記第３フィードバック信号を前記第３定電流回路部に出力する第３カラーセンサ部を含む。
【００２５】
好ましくは、前記第１発光部は赤色発光ダイオードを含み、前記第２発光部は緑色発光ダイオードを含み、前記第３発光部は青色発光ダイオードを含む。
【００２６】
前記第３目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置は、液晶表示パネル及び光源ユニットを含む。前記液晶表示パネルは、薄膜トランジスタアレイが形成された第１基板及び前記第１基板と対向結合され液晶層を収容する第２基板を含み、光を利用して画像を表示する。前記光源ユニットは、前記液晶表示パネルに所定輝度の光を提供する。この場合、前記光源ユニットは、第１発光部、第２発光部、及び第３発光部を含む。前記第１発光部は、輝度制御信号によって第１光を発光し、基準制御信号を出力する。前記第２発光部は、前記基準制御信号に応答して輝度が制御される第２光を発光する。前記第３発光部は、前記基準制御信号に応答して輝度が制御される第３光を発光する。
【００２７】
好ましくは、前記第１発光部は赤色発光ダイオードを含み、前記第２発光部は緑色発光ダイオードを含み、前記第３発光部は青色発光ダイオードを含む。
【００２８】
前記第４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駆動方法は、第１乃至第３光をそれぞれ発光する第１乃至第３発光ダイオードを含むバックライトの駆動方法において、前記第１乃至第３光のうち、１つの光の輝度を測定する段階と、前記測定した１つの光の輝度に比例して残り光の輝度を決定する段階と、を含む。
【００２９】
好ましくは、前記第１発光ダイオードは赤色光を発光し、前記第２発光ダイオードは緑色光を発光し、前記第３発光ダイオードは青色光を発光する。
また好ましくは、前記各発光ダイオードには、一定のレベルの定電流が連続的に提供される。
【００３０】
前記第４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駆動方法は、第１光を発光する第１発光部、第２光を発光する第２発光部、及び第３光を発光する第３発光部を含むバックライトの駆動方法において、輝度制御信号によって前記第１発光部を駆動して前記第１光を発光する段階、前記第１光の輝度を測定して対応する基準制御信号を出力する段階、前記基準制御信号に応答して前記第２発光部を駆動して前記第２光を発光する段階、及び前記基準制御信号に応答して前記第３発光部を駆動して前記第３光を発光する段階を含む。
【００３１】
好ましくは、前記第１光を発光する段階は、前記輝度制御信号によって一定レベルを有する第１定電流を出力する段階、前記第１定電流によって前記第１発光部に含まれた第１光源を駆動して一定の輝度を有する前記第１光を発光する段階、及び前記第１発光部の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号に応答して前記輝度が維持されるように制御する段階を含む。
【００３２】
好ましくは、前記基準制御信号を出力する段階は、前記第１光の輝度に比例した電圧を出力する。
【００３３】
好ましくは、前記第２光を発光する段階は、前記基準制御信号に応答して前記第２光の輝度を決定する第１ホワイト制御信号を出力する段階、前記第１ホワイト制御信号及び第２フィードバック信号に応答して一定レベルを有する第２定電流を出力する段階、前記第２定電流によって第２光を発光する段階、及び前記第２光の輝度を測定し、前記第２光の輝度に比例した前記第２フィードバック信号を出力する段階を含む。
【００３４】
好ましくは、前記第３光を発光する段階は、前記基準制御信号に応答して前記第３光の輝度を決定する第２ホワイト制御信号を出力する段階、前記第２ホワイト制御信号及び第３フィードバック信号に応答して一定レベルを有する第３定電流を出力する段階、前記第３定電流によって第３光を発光する段階、及び前記第３光の輝度を測定し、前記第３光の輝度に比例した前記第３フィードバック信号を出力する段階を含む。
【００３５】
好ましくは、前記第１乃至第３発光部は、前記第１乃至第３光をそれぞれ発光する第１乃至第３光源をそれぞれ含み、前記第１乃至第３光源にはそれぞれ一定レベルの定電流が連続的に提供される。
【００３６】
好ましくは、前記第１光源は赤色光を発光し、前記第２光源は緑色光を発光し、前記第３光源は青色光を発光する。
【００３７】
好ましくは、前記第１乃至第３光源は、それぞれ前記赤色、緑色、及び青色光を発光する発光ダイオードを通じて前記各色を発光する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によるバックライト駆動装置、バックライトアセンブリ、液晶表示装置、及びバックライトの駆動方法によると、定電流を利用して発光ダイオードを光源として使用するバックライトアセンブリの各色相別輝度を制御することにより、バックライトアセンブリの効率を増大でき、均一な輝度を維持でき、バックライトアセンブリの温度及び消費電力を減少できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明による好ましい実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリを概略的に示すブロック図であり、図２は、比較例によるバックライトアセンブリを概略的に示すブロック図であり、図３乃至図５は、図２に示したバックライトアセンブリの輝度を制御する方法を説明するための図である。又、図６は、図１に示したバックライトアセンブリの輝度を制御する方法を説明するための図である。
【００４１】
最初に図２を参照すると、一般的にバックライトアセンブリ２００は、第１色の光を発光する第１発光部２１０、第２色の光を発光する第２発光部２２０、第３色の光を発光する第３発光部２３０、及び前記各発光部の発光時間を制御する制御部２４０を含む。
【００４２】
より具体的には、前記第１発光部２１０は、第１発光ダイオード部２１１、第１定電圧回路部２１２、第１スイッチング部２１３、及び第１カラーセンサ部２１４を含む。
【００４３】
前記第１発光ダイオード部２１１は、第１色の光を発光する多数の第１発光ダイオードを含み、前記多数の第１発光ダイオードは直列に連結される。
【００４４】
前記第１定電圧回路部２１２は、一定の電位レベルを有する第１定電圧Ｖｒ１を発生し、前記第１スイッチング部２１３に前記第１定電圧Ｖｒ１を提供する。
【００４５】
前記第１スイッチング部２１３は、前記制御部２４０から出力される第１パルス幅制御信号ＰＷＭ１に応答してオン（Ｏｎ）又はオフ（Ｏｆｆ）され、前記第１定電圧回路部２１２から出力される前記第１定電圧Ｖｒ１を前記第１発光ダイオード部２１１に提供する。このような前記第１スイッチング部２１３の動作によって前記第１発光ダイオード部２１１の発光が制御される。
【００４６】
前記第１カラーセンサ部２１４は、前記第１発光ダイオード部２１１から出射された第１光の輝度を測定し、前記輝度に比例する電位レベルを有する第１センシング信号ＳＳ１を前記制御部２４０に出力する。即ち、前記第１光の輝度が高い場合、高電位レベルの第１センシング信号ＳＳ１が出力され、逆に前記第１光の輝度が低い場合、低電位レベルの第１センシング信号ＳＳ１が出力される。
【００４７】
又、前記第２発光部２２０は、第２発光ダイオード部２２１、第２定電圧回路部２２２、第２スイッチング部２２３、及び第２カラーセンサ部２２４を含み、前記第３発光部２３０は、第３発光ダイオード部２３１、第３定電圧回路部２３２、第３スイッチング部２３３、及び第３カラーセンサ部２３４を含む。
【００４８】
前記第２及び第３発光部２２０、２３０の含まれた各部は、前記第１発光部２１０と実質的に同様に形成されるので、その詳細な説明は重複を避け省略する。ここで、前記第２発光部２２０は、第２色の光を発光する第２発光ダイオードが直列に連結され、前記第３発光部２３０は、第３色の光を発光する第３発光ダイオードが直列に連結される。又、前記第１乃至第３色は、それぞれ赤色、緑色、及び青色であり得る。
【００４９】
前記制御部２４０は、前記第１乃至第３発光部２１０、２２０、２３０から出力される第１乃至第３センシング信号ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３と輝度制御信号ＳＤＭに応答して第１乃至第３発光ダイオード部２１１、２２１、２３１の駆動を制御するパルス幅制御信号ＰＷＭ（図示せず）を出力する。
【００５０】
前記パルス幅制御信号ＰＷＭは、第１乃至第３スイッチング部２１３、２２３、２３３にそれぞれ提供される第１乃至第３パルス幅制御信号ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３を含む。前記パルス幅制御信号ＰＷＭは、前記各スイッチング部２１３、２２３、２３３が活性化される時間を制御することで、前記定電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２、Ｖｒ３が前記各発光ダイオード部２１１、２２１、２３１に提供される時間を制御する。これによって、前記各発光ダイオード部２１１、２２１、２３１から出射される光の輝度強度を調節してホワイト色座標を調節することになる。
【００５１】
図２乃至図５を参照すると、バックライトアセンブリ２００の駆動初期に前記輝度制御信号ＳＤＭによって前記制御部２４０は、輝度制御信号ＳＤＭが指示する輝度で前記バックライトアセンブリ２００が光を出射するように所定のパルス幅制御信号ＰＷＭをそれぞれ第１乃至第３スイッチング部２１３、２２３、２３３に提供する。
【００５２】
前記各スイッチング部２１３、２２３、２３３が前記パルス幅制御信号ＰＷＭをそれぞれ受けて、第１乃至第３定電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２、Ｖｒ３をそれぞれ第１乃至第３発光ダイオード部２１１、２２１、２３１に提供し、前記各カラーセンサ部２１４、２２４、２３４は、前記各発光ダイオード部２１１、２２１、２３１から出射される光の輝度を測定して第１乃至第３センシング信号ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３を前記制御部２４０に提供する。
【００５３】
その際、前記制御部２４０は、前記輝度制御信号ＳＤＭが指示する輝度によって前記各発光ダイオード部２１１、２２１、２３１が発光するように、前記輝度によるパルス幅制御信号ＰＷＭを目標値として前記各パルス幅制御信号ＰＷＭのデューティ（ｄｕｔｙ）比を制御する。
【００５４】
又、前記制御部２４０は、前記輝度制御信号ＳＤＭが他の輝度を指示する場合、前記他の輝度によるパルス幅制御信号ＰＷＭを目標値として前記ホワイト色座標を維持しながら、前記輝度を変更するように前記デューティ比を制御する。例えば、前記制御部２４０は、図３乃至図５に示すように、輝度を向上するために、パルス幅をｄ１、ｄ２、ｄ３でそれぞれｄ１’、ｄ２’、ｄ３’に変更できる。
【００５５】
前記したように、前記各発光ダイオード部２１１、２２１、２３１に提供される電圧が所定のパルス幅を有するように変更することにより、前記各発光ダイオード部２１１、２２１、２３１の輝度及びホワイト色座標を制御する電圧制御方式では、電圧パルス幅の変調の影響を受けて、各発光ダイオード部２１１、２２１、２３１に含まれた赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードの劣化がしばしば誘発されるので、前記発光ダイオードの寿命が短縮されるという問題点がある。
【００５６】
又、前記発光ダイオードの寿命が短縮されることにより、時間の経過によって前記バックライトアセンブリの輝度が急激に低下し、前記輝度が低下するにつれて前記輝度を一定水準に維持するために前記制御部２４０は、前記各スイッチング部２１３、２２３、２３３に印加されるパルス幅ｄ１、ｄ２、ｄ３を増加し、これは、前記バックライトアセンブリの消費電力を増加するという問題点を生じる。
【００５７】
又、前記のような問題点が継続的にフィードバックされ前記バックライトアセンブリの寿命及び輝度特性がさらに低下するという悪循環が誘発されるという問題点がある。その対策として、前記消費電力が増加するにつれて前記バックライトアセンブリの部品素子で発生する発熱現象に対して付加的な放熱手段を必要とし、これは、バックライトアセンブリ及び前記バックライトアセンブリを具備した液晶表示装置の製造原価を上昇するという問題点がある。
【実施例１】
【００５８】
図１を参照すると、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリ１００は、第１色の光を発光する第１発光部１１０、第２色の光を発光する第２発光部１２０、第３色の光を発光する第３発光部１３０を含む。
【００５９】
より具体的には、前記第１発光部１１０は、第１色の光を発光する第１発光ダイオード部１１１、及び前記第１発光ダイオード部１１１の駆動を制御する第１駆動部を含む。前記第１駆動部は、第１定電流回路部１１２及び第１カラーセンサ部１１３を含む。
【００６０】
前記第１発光ダイオード部１１１は、第１色の第１光を発光する多数の第１発光ダイオードを含み、前記多数の第１発光ダイオードは直列に連結され、前記第１駆動部から出力される第１定電流Ｉｒ１によって一定輝度の前記第１光を発光する。
【００６１】
前記第１定電流回路部１１２は、ホストシステム（図示せず）のような外部装置から印加される輝度制御信号ＳＤＭに応答して一定のレベルを有する前記第１定電流Ｉｒ１を生成し、前記第１定電流Ｉｒ１を前記第１発光ダイオード部１１１に提供する。前記第１定電流回路部１１２は、前記輝度制御信号ＳＤＭの電位レベルに比例して一定の電流レベルを有する第１定電流Ｉｒ１を出力する。
【００６２】
この場合、前記第１定電流回路部１１２には、前記第１発光ダイオード部１１１の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号ＦＢ１が提供される。前記第１定電流回路部１１２は、前記輝度制御信号ＳＤＭに応答して前記第１定電流Ｉｒ１を出力し、前記第１フィードバック信号ＦＢ１の提供を受けて、前記第１定電流Ｉｒ１のレベルを一定に維持する。又、前記第１定電流回路部１１２は、前記第１発光ダイオード部１１１から出射される光の輝度を制御する。
【００６３】
比較例によるバックライトアセンブリ２００は、高温の使用環境下又は使用中、バックライトアセンブリ２００の温度が上昇して輝度特性が低下した時、これを補償するために、電流をより増大して提供されるが、電流をより増大することにより、輝度特性がより低下するという悪循環が発生することになる。このような悪循環を防止するために、前記第１定電流回路部１１２が具備される。即ち、図６に示すように、前記第１定電流回路部１１２は、前記第１発光ダイオード部１１１の輝度が低下したか否かに関係なく、前記輝度制御信号ＳＤＭの電位レベルにのみ比例した一定の電流レベルを有する第１定電流Ｉｒ１を出力する。図６を参照すると、前記電流が前記輝度制御信号の電位レベルに対して一定の値を維持することがわかり、特に、前記輝度制御信号が０Ｖ乃至３Ｖの電位レベルを維持することがわかる。
【００６４】
従って、高温の使用環境下又は使用中、バックライトアセンブリ１００の温度上昇によって前記第１発光ダイオード部１１１に含まれた発光ダイオードの輝度特性劣化を防止する。
【００６５】
この際、前記第１発光ダイオード部１１１としては、高温の使用環境下での輝度特性劣化現象が特に甚だしい赤色発光ダイオードを使用することが好ましい。
【００６６】
前記第１カラーセンサ部１１３は、前記第１発光ダイオード部１１１から出射される第１光の輝度を測定して、前記第１光の輝度に比例した所定レベルの電圧値を有する基準制御信号Ｖｒｅｆを出力する。前記基準制御信号Ｖｒｅｆは、前記第２及び第３発光部１２０、１３０に提供され、前記第２及び第３発光部１２０、１３０から出射される光の輝度を制御する。
【００６７】
前記第２発光部１２０は、第２色の光を発光する第２発光ダイオード部１２１及び前記第２発光ダイオード部１２１の駆動を制御する第２駆動部を含む。
【００６８】
前記第２発光ダイオード部１２１は、第２色の第２光を発光する多数の第２発光ダイオードを含み、前記多数の第２発光ダイオードは直列に連結され、前記第２駆動部から出力される第２定電流Ｉｒ２によって一定の輝度の前記第２光を発光する。
【００６９】
前記第２駆動部は、第２定電流回路１２２、第２カラーセンサ部１２３、及び第１信号処理部１２４を含む。
【００７０】
前記第２定電流回路部１２２は、前記第１信号処理部１２４から出力される第１ホワイト制御信号ＷＣ１に応答して、一定の電流レベルを有する前記第２定電流Ｉｒ２を生成し、前記第２定電流Ｉｒ２を前記第２発光ダイオード部１２１に提供する。
【００７１】
この場合、前記第２定電流回路部１２２には、前記第２カラーセンサ部１２３から出力される第２フィードバック信号ＦＢ２が提供される。前記第２定電流回路部１２２は、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１に応答して前記第２定電流Ｉｒ２を出力し、前記第２フィードバック信号ＦＢ２の提供を受けて、前記第２定電流Ｉｒ２のレベルを一定に維持する。又、前記第２定電流回路部１２２は、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１の電位レベルに比例して一定の電流レベルを有する第２定電流Ｉｒ２を出力することにより、前記第２発光ダイオード部１２１から出射される光の輝度を制御する。
【００７２】
前記第２カラーセンサ部１２３は、前記第２発光ダイオード部１２１から前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１に応答して出力される第２光の輝度を測定し、前記第２光の輝度に比例して所定レベルの電圧値を有する前記第２フィードバック信号ＦＢ２を出力する。
【００７３】
この際、前記第２発光ダイオード部１２１としては、高温の使用環境下での輝度特性劣化現象が赤色発光ダイオードに比べて軽度な、緑色の発光ダイオードが使用できる。
【００７４】
前記第１信号処理部１２４は、前記基準制御信号Ｖｒｅｆに応答して第１ホワイト制御信号ＷＣ１を出力する。
【００７５】
ここで、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１は、輝度制御信号ＳＤＭによって前記第１発光ダイオード部１１１から出射される前記第１光の輝度が決定された場合、前記第１光の色相と加色混合される前記第２光の色相がある程度の輝度を有するように出力される場合に、前記輝度制御信号が指示する輝度で一定のホワイト色座標を維持するように決定される信号である。
【００７６】
即ち、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１は、前記輝度制御信号ＳＤＭが指示する輝度が前記バックライトアセンブリ１００から出力されるように、前記第１光の輝度を基準に前記第２光の輝度を制御する信号で、同時に前記ホワイト色座標が一定に維持されるように前記第２光の輝度を制御する信号である。
【００７７】
前記第３発光部１３０は、第３色の光を発光する第３発光ダイオード部１３１及び前記第３発光ダイオード部１３１の駆動を制御する第３駆動部を含む。
【００７８】
前記第３発光ダイオード部１３１は、第３色の第３光を発光する多数の第３発光ダイオードを含み、前記多数の第３発光ダイオードは直列に連結され、前記第３駆動部から出力される第３定電流Ｉｒ３によって一定の輝度の前記第３光を発光する。
【００７９】
前記第３駆動部は、第３定電流回路部１３２、第３カラーセンサ部１３３、及び第２信号処理部１３４を含む。
【００８０】
前記第３定電流回路部１３２は、前記第２信号処理部１３４から出力される第２ホワイト制御信号ＷＣ２に応答して一定のレベルを有する前記第３定電流Ｉｒ３を生成し、前記第３定電流Ｉｒ３を前記第３発光ダイオード部１３１に提供する。
【００８１】
この場合、前記第３定電流回路部１３２には、前記第３カラーセンサ部１３３から出力される第３フィードバック信号ＦＢ３を提供する。前記第３定電流回路部１３２は、前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２に応答して前記第３定電流Ｉｒ３を出力し、前記第３フィードバック信号ＦＢ３の提供を受けて、前記第３定電流Ｉｒ３のレベルを一定に維持する。又、前記第３定電流回路部１３２は、前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２の電位レベルに比例して一定の電流レベルを有する第３定電流Ｉｒ３を出力することにより、前記第３発光ダイオード部１３１から出射される光の輝度を制御する。
【００８２】
前記第３カラーセンサ部１３３は、前記第３発光ダイオード部１３１から前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２に応答して出力される第３光の輝度を測定し、前記第３光の輝度に比例して所定レベルの電圧値を有する前記第３フィードバック信号ＦＢ３を出力する。
【００８３】
この際、前記第３発光ダイオード部１３１としては、高温の使用環境下で輝度特性劣化現象が赤色発光ダイオードに比べて軽度な、青色の発光ダイオードが使用できる。
【００８４】
前記第２信号処理部１３４は、前記基準制御信号Ｖｒｅｆに応答して第２ホワイト制御信号ＷＣ２を出力する。
【００８５】
ここで、前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２は、輝度制御信号ＳＤＭによって前記第１発光ダイオード部１１１から出射される前記第１光の輝度が決定された場合、前記第１光の色相と加色混合される前記第３光の色相がある程度の輝度を有するように出力される場合に、前記輝度制御信号が指示する輝度で一定のホワイト色座標を維持するように決定される信号である。
【００８６】
即ち、前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２は、前記輝度制御信号ＳＤＭが指示する輝度が前記バックライトアセンブリ１００から出力されるように、前記第１光の輝度を基準に前記第３光の輝度を制御する信号で、同時に前記ホワイト色座標が一定に維持されるように前記第３光の輝度を制御する信号である。
【００８７】
ここで、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１と前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２は、それぞれ前記第１光の輝度を基準として前記ホワイト色座標を維持し、前記輝度制御信号ＳＤＭが指示する輝度の光を前記バックライトアセンブリ１００から出射するように独立的に制御するが、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１と前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２は、前記第１乃至第３光の色相が混合されホワイト色座標を決定するので、相互間の係数を考慮して設定される。
【００８８】
図７は、図１に示したバックライトアセンブリを説明するための詳細なブロック図である。
【００８９】
図１及び図７を参照すると、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリ１００は、第１色の光を発光する第１発光部１１０、第２色の光を発光する第２発光部１２０、第３色の光を発光する第３発光部１３０を含む。
【００９０】
より具体的には、前記第１発光部１１０は、第１発光ダイオード部１１１及び第１駆動部を含む。
【００９１】
前記第１発光ダイオード部１１１は、第１色の第１光を発光する多数の第１発光ダイオードを含み、前記多数の第１発光ダイオードは直列に連結され、前記第１駆動部から出力される第１定電流Ｉｒ１によって一定の輝度の前記第１光を発光する。
【００９２】
前記第１駆動部は、第１定電流回路部１１２及び第１カラーセンサ部１１３を含む。
【００９３】
図７を参照すると、前記第１定電流回路部１１２は、第１エラー積分回路部１１２ａ、第１昇圧回路部１１２ｂ、及び電流感知部１１２ｃを含む。
【００９４】
前記第１エラー積分回路部１１２ａは、輝度制御信号ＳＤＭと第１フィードバック信号ＦＢ１の提供を受けて、前記輝度制御信号ＳＤＭと前記第１フィードバック信号ＦＢ１との差、即ち前記第１フィードバック信号ＦＢ１のエラーを補正して、これを安定化させた後に、輝度制御信号ＳＤＭ２として前記第１昇圧回路部１１２ｂに提供する。前記輝度制御信号ＳＤＭ２は、前記第１エラー積分回路部１１２ａによって前記輝度制御信号ＳＤＭが変形され発生する。
【００９５】
この場合、前記第１エラー積分回路部１１２ａは、負（−）入力端子にフィードバック抵抗を連結した帰還ループを有するＯＰ−ＡＭＰ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を含むことができる。この以外にも多様な方法で前記第１エラー積分回路部１１２ａを構成できるのは当業者に自明である。
【００９６】
前記第１昇圧回路部１１２ｂは、前記第１エラー積分回路部１１２ａから出力された前記輝度制御信号ＳＤＭ２の提供を受け、前記輝度制御信号ＳＤＭのレベル（これは、輝度制御信号ＳＤＭ２の最終的な（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）レベルである）に対応する一定の電流レベルを有する第１定電流Ｉｒ１を前記第１発光ダイオード部１１１に提供する。
【００９７】
前記電流感知部１１２ｃは、前記第１発光ダイオード部１１１の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号ＦＢ１を出力する。ここで、電流感知部１１２ｃは、所定の抵抗値を有する抵抗器で形成できる。前記第１発光ダイオード部１１１の両端に印加された電圧と前記抵抗端の抵抗値によって所定電流値を有する第１フィードバック信号ＦＢ１が前記第１エラー積分回路部１１２ａに提供される。
【００９８】
即ち、前記第１フィードバック信号ＦＢ１は、前記輝度制御信号ＳＤＭに対応する一定のレベルを目標値として、前記第１昇圧回路部１１２ｂから出力される第１定電流Ｉｒ１が前記目標値を維持するように、前記第１昇圧回路部１１２ｂを制御するための信号として使用される。
【００９９】
これによって、前記第１昇圧回路部１１２ｂは、前記目標値を維持して前記第１定電流Ｉｒ１を前記第１発光ダイオード部１１１に提供し、前記第１発光ダイオード部１１１には連続的に一定の電流が供給され、前記第１発光ダイオード部１１１から出射される光の輝度が均一に維持できる。
【０１００】
即ち、本発明による電流制御方式によって前記第１発光ダイオード部１１１から出射される第１光の輝度を制御し、連続的に第１発光ダイオード部１１１を駆動することにより、電圧が印加される時間幅を調節して発光時間を調節する、従来の電圧制御方式において生じた輝度不均一問題が解決される。
【０１０１】
前記第１カラーセンサ部１１３は、前記第１発光ダイオード部１１１から出射される第１光の輝度を測定して前記第１光の輝度に比例した所定レベルの電圧値を有する基準制御信号Ｖｒｅｆを出力する。前記基準制御信号Ｖｒｅｆは、前記第２及び第３発光部１２０、１３０に提供され、前記第２及び第３発光部１２０、１３０から出射される光の輝度を制御する。
【０１０２】
前記第２発光部１２０は、第２発光ダイオード部１２１及び第２駆動部を含む。
【０１０３】
前記第２発光ダイオード部１２１は、第２色の第２光を発光する多数の第２発光ダイオードを含み、前記多数の第２発光ダイオードは直列に連結され、前記第２駆動部から出力される第２定電流Ｉｒ２によって一定の輝度の前記第２光を発光する。
【０１０４】
前記第２駆動部は、第２定電流回路部１２２及び第２カラーセンサ部１２３を含む。
【０１０５】
前記第２定電流回路部１２２は、第２エラー積分回路部１２２ａ、第２昇圧回路部１２２ｂ、及び第１減衰器１２２ｃを含む。
【０１０６】
前記第２エラー積分回路部１２２ａ及び第２昇圧回路部１２２ｂは、前記第１駆動部に含まれた第１定電流回路部１１２の第１エラー積分回路部１１２ａ及び第２昇圧回路部１１２ｂと実質的に同様に形成される。従って、その詳細な説明は重複を避け省略する。異なる特徴のみを説明すると、次のようである。
【０１０７】
前記第１減衰器１２２ｃは、前記第１発光部１１０に含まれた第１カラーセンサ部１１３から提供される基準制御信号Ｖｒｅｆに応答して第１ホワイト制御信号ＷＣ１を出力する。
【０１０８】
ここで、前記第１減衰器１２２ｃは、前記基準制御信号Ｖｒｅｆの電位レベルに応答して前記第２光の輝度を制御すると同時に、前記ホワイト色座標を一定に維持できる所定の電位レベルを有する第１ホワイト制御信号ＷＣ１を出力するために、抵抗器で構成できる。従って、前記第１減衰器１２２ｃは、前記基準制御信号Ｖｒｅｆに応答して所定の電位レベルを有する第１ホワイト制御信号ＷＣ１を前記第２エラー積分回路部１２２ａに提供する。
【０１０９】
この際、前記第２エラー積分回路部１１２ａは、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１と共に前記第２カラーセンサ部１２３から出力される所定の電位レベルを有する第２フィードバック信号ＦＢ２の提供を受けて、前記第２フィードバック信号ＦＢ２の前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１に対するエラーを補正するための第１ホワイト制御信号ＷＣ１Ａを出力する。
【０１１０】
即ち、前記第２フィードバック信号ＦＢ２は、第１ホワイト制御信号ＷＣ１に対応する一定のレベルを目標値として、前記第２昇圧回路部１２２ｂから出力される第２定電流Ｉｒ２が前記目標値を維持するように前記第２昇圧回路部１２２ｂを制御するための信号として使用される。前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１Ａは、前記第２エラー積分回路部１２２ａによって前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１が変形され発生する。
【０１１１】
これによって、前記第２昇圧回路部１２２ｂは、前記目標値を維持して前記第２定電流Ｉｒ２を前記第２発光ダイオード部１２１に提供し、前記第２発光ダイオード部１２１には連続的に一定の電流が供給され、前記第２発光ダイオード部１２１から出射される光の輝度が均一に維持できる。
【０１１２】
従って、第１発光部１１０から出射される光の輝度に比例して前記第２発光部１２０を、本発明による電流制御方式によって制御することにより、電圧が印加される時間幅を調節して発光時間を調節する、従来の電圧制御方式において生じた輝度不均一問題が解決される。
又、第１乃至第３発光部１１０、１２０、１３０を電圧制御方式によって駆動する場合と異なり、本発明による電流制御方式では、低電流で連続的に前記第１乃至第３発光部１１０、１２０、１３０を駆動することにより発光効率が向上する。
【０１１３】
前記第３発光部１３０は、第３発光ダイオード部１３１及び第３駆動部を含む。
【０１１４】
前記第３発光ダイオード部１３１は、第３色の第３光を発光する多数の第３発光ダイオードを含み、前記多数の第３発光ダイオードは直列に連結され、前記第３駆動部から出力される第３定電流Ｉｒ３によって一定の輝度の前記第３光を発光する。
【０１１５】
前記第３駆動部は、第３定電流回路部１３２及び第３カラーセンサ部１３３を含む。
【０１１６】
前記第３定電流回路部１３２は、第３エラー積分回路部１３２ａ、第３昇圧回路部１３２ｂ、及び第２減衰器１３２ｃを含む。
【０１１７】
前記第３発光部１３０は、前記第２発光部１２０と実質的に同じ構成を有し、同じ役割を果たす。従って、その詳細な説明は重複を避け省略する。
【０１１８】
図８は、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリの駆動時、輝度制御信号ＳＤＭの変化による、輝度、第１〜第３定電流Ｉｒ１〜Ｉｒ３、及びホワイト色座標（Ｘ、Ｙ）を示すテーブルである。
【０１１９】
図７及び図８を参照すると、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリ１００は、外部から提供される、即ち、液晶表示装置が使用されるホストシステムのような外部システムから提供される、輝度制御信号ＳＤＭの電位レベル、例えば、０Ｖ〜４Ｖの輝度制御信号ＳＤＭの電位レベルに応答してそれぞれテーブルに示すような輝度の光をバックライトアセンブリから出射するように設定する。
【０１２０】
この際、第１昇圧回路部１１２ｂは、前記輝度制御信号ＳＤＭが、例えば、２Ｖの電位レベルを有する場合、第１発光ダイオード部１１１に含まれた発光ダイオードに、例えば、５９ｍＡの第１定電流Ｉｒ１を提供し、前記第１定電流Ｉｒ１に応答して出射される発光ダイオードの輝度に比例して第１減衰器１２２ｃは１７９ｎｉｔの輝度を維持すると同時に、ホワイト色座標を一定水準に維持するように、所定レベルの電圧値を有する第１ホワイト制御信号ＷＣ１を出力する。前記第１発光ダイオード部１１１に含まれた発光ダイオードは、例えば、赤色であり得る。
【０１２１】
前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１に応答して、第２昇圧回路部１２２ｂは、７３ｍＡの第２定電流Ｉｒ２を第２発光ダイオード部１２１に含まれた発光ダイオードに提供する。前記第２発光ダイオード部１２１に含まれた発光ダイオードは、例えば、緑色であり得る。
【０１２２】
同様に、前記第１定電流Ｉｒ１に応答して出射される発光ダイオードの輝度に比例して、第２減衰器１３２ｃは１７９ｎｉｔの輝度を維持すると同時に、ホワイト色座標を一定水準に維持するように所定レベルの電圧値を有する第２ホワイト制御信号ＷＣ２を出力する。前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２に応答して第３昇圧回路部１３２ｂは、４７ｍＡの第３定電流Ｉｒ３を第３発光ダイオード部１３１に含まれた発光ダイオードに提供する。前記第３発光ダイオード部１３１に含まれた発光ダイオードは、例えば、青色であり得る。
【０１２３】
即ち、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリ１００は、前記輝度制御信号ＳＤＭの電位レベルに応答して前記第１定電流Ｉｒ１のレベルが変化することにより、前記第１発光ダイオード部１１１から出射される光の輝度が変化する。
【０１２４】
又、前記第１発光ダイオード部１１１から出射される光の輝度に比例して第１及び第２ホワイト制御信号ＷＣ１、ＷＣ２の電位レベルが変動することにより、第２及び第３発光ダイオード部１２１、１３１の輝度が制御される。
【０１２５】
従って、第１発光ダイオード部１１１は、前記輝度制御信号ＳＤＭによって出力される一定のレベルの第１定電流Ｉｒ１によってその輝度が制御され、第２及び第３発光ダイオード部１２１、１３１は、前記第１定電流Ｉｒ１によって一定の輝度に出力される第１発光ダイオード部１１１の輝度に応答して、一定のレベルの第２及び第３定電流Ｉｒ２、Ｉｒ３によってその輝度が制御される。
【０１２６】
整理すると、前記輝度制御信号ＳＤＭによって第１定電流Ｉｒ１の電流レベルが変動され、第１発光ダイオード部１１１の輝度が制御され、前記第１発光ダイオード部１１１の輝度に応答して第２及び第３発光ダイオード部１２１、１３１に提供される第２及び第３定電流Ｉｒ２、Ｉｒ３の電流レベルが変動され、それぞれの第２及び第３発光ダイオード部１２１、１３１の輝度が制御される。
【０１２７】
このようにして、本発明による前記バックライトアセンブリ１００が作動すると、前記第１乃至第３発光ダイオード部１１１、１２１、１３１に連続的に所定のレベルを有する定電流Ｉｒ１、Ｉｒ２、Ｉｒ３がそれぞれ連続的に提供されるので、発光効率面で高効率を有することができる。
【０１２８】
即ち、従来の電圧制御方式の場合、電圧の印加パルス幅のデューティ比によって決定される電流ピーク値がさらに増大することを考慮すると、電流レベルが低い一定の電流を連続的に提供すればよい本発明による前記バックライトアセンブリ１００は、より高効率である。
【０１２９】
又、デューティがオフの時間領域、即ち前記発光ダイオード部が駆動されない時間領域が存在する、従来の電圧制御方式に比べて、連続的に発光ダイオード部を駆動する本発明による電流制御方式では、フリッカー現象が発生しないので、輝度の不均一問題も解決できる。
【０１３０】
図９は、図１及び図２に示した、各々、本発明による電流制御方式及び従来の電圧制御方式について、バックライトアセンブリの使用環境による温度及び輝度特性を比較したテーブルである。
【０１３１】
ここで、図９に示したテーブルの実験データは、同じ数量の発光ダイオードを使用して測定した実験データであり、比較例による（従来の）電圧制御方式の場合は放熱手段として黒鉛板を使用しているのに対し、本発明による電流制御方式の場合、前記黒鉛板を使用していない。
【０１３２】
図９を参照すると、本発明による電流制御方式によれば、常温（２５℃）環境の場合、２６０ｎｉｔ輝度の光を出射する場合に使用される消費電力は５０Ｗであり、従来の電圧制御方式によれば、２５５ｎｉｔ輝度の光を出射する場合、約８９Ｗの消費電力を消耗することに比べて、光効率面で優れた特性を示すことがわかる。
【０１３３】
又、常温環境でのバックライトアセンブリ各部の温度、即ち、ＬＥＤ  ｂａｒ、パネル外部及び内部、バックライトアセンブリ（Ｂ／Ｌ）の後面での温度は、いずれも従来の電圧制御方式による場合よりも低く、優れた温度特性を示すことがわかる。
【０１３４】
又、高温（５０℃）の使用環境下では、両者の輝度特性はそれぞれ２１５ｎｉｔ、２２２ｎｉｔ程度になり、いずれも常温環境に比べて輝度特性が若干低下する。しかしながら、本発明による電流制御方式の場合、消費電力は常温の場合と同等水準に維持されるのに対して、従来の電圧制御方式の場合、低下した輝度特性を補償しようとして消費電力がさらに増加し、これは発光ダイオードの劣化を進め寿命を短縮することになる。
【０１３５】
又、高温環境でのバックライトアセンブリ各部の温度、即ち、ＬＥＤ  ｂａｒ、パネル外部及び内部、バックライトアセンブリの後面での温度は、黒鉛板がない状態でも従来の電圧制御方式による場合よりも低く、優れた温度特性を示すことがわかる。
【０１３６】
図１０は、本発明の一実施例による液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【０１３７】
図１０を参照すると、本発明の一実施例による液晶表示装置３００は、画像を表示する液晶表示パネル４００及び前記液晶表示パネル４００に所定輝度の光を提供する光源ユニット５００を含む。
【０１３８】
前記液晶表示パネル４００は、第１基板４１０、前記第１基板４１０と向かい合う第２基板４２０、及び前記第１基板４１０と第２基板４２０との間に介在する液晶層（図示せず）を含む。
【０１３９】
より具体的には、前記第１基板４１０には多数の画素（図示せず）がマトリックス形態に具備され、前記多数の画素のそれぞれは、第１方向Ｄ１に延長されたゲートライン（図示せず）及び前記第１方向と直交する第２方向Ｄ２に延長され前記ゲートラインと絶縁され交差するデータライン（図示せず）を具備する。又、前記各画素には薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）（図示せず）が形成され前記ゲートライン及びデータラインに連結される。
【０１４０】
前記第１基板４１０の一側には、前記データライン及び前記ゲートラインに駆動信号を印加するためのデータ又はゲート駆動チップ４３０が実装される。このようなデータ又はゲート駆動チップ４３０は、データライン用チップとゲートライン用チップとに分離された２つ以上のチップで構成されるか、これらを統合した１つのチップで構成され、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）工程によって第１基板４１０の一側に実装される。
【０１４１】
又、データ又はゲート駆動チップ４３０が実装された第１基板４１０の一側にはデータ又はゲート駆動チップ４３０を制御するための制御信号を印加するために、第１フレキシブル印刷回路基板４４０が更に付着される。このような第１フレキシブル印刷回路基板４４０は、駆動信号のタイミングを調節するためのタイミングコントローラやデータ信号を保存するためのメモリ等が実装され、異方性導電フィルムを介して第１基板４１０と電気的に連結される。
【０１４２】
前記光源ユニット５００は、光源５１０、導光板５２０、モールドフレーム５３０、印刷回路基板５４０、光学シート５５０、及び収納容器５７０を含む。
【０１４３】
前記光源５１０は、所定の輝度を有する光を発生する。このために、光源５１０は、複数個の発光ダイオードを使用する。又、前記光源５１０は、自然色を表現するために、第１色の第１光を発光する第１発光ダイオード、第２色の第２光を発光する第２発光ダイオード、及び第３色の第３光を発光する第３発光ダイオードを含む。
その際、前記第１乃至第３発光ダイオードは、それぞれ赤色、緑色、及び青色の光を発光でき、それぞれ複数個で構成でき、それぞれから出射される光の輝度を制御してホワイト色座標に合わせた光が出射される。
【０１４４】
前記導光板５２０は、一側又は両側に形成された入射面と上側又は下側に形成された出射面を含む。前記入射面には前記光源５１０が配置され、前記入射面を通じて導光板５２０に提供された光は出射面を通じて出射する。
【０１４５】
前記モールドフレーム５３０は、前記光源５１０と導光板５２０を収納し、前記導光板５２０の一側又は両側に光源５１０が位置するように別の収納空間を形成して収納する。モールドフレーム５３０には、前記光学シート５５０が挿入され前記導光板５２０の上部の一定領域に支持される。又、前記モールドフレーム５３０には、前記光源５１０に駆動電源を印加するための第２フレキシブル印刷回路基板５６０が実装される。
【０１４６】
前記印刷回路基板５４０は、前記光源５１０の駆動のために電源電圧及び制御信号の伝送経路である所定の回路パターンが複数の層で形成される。前記複数の層のうち、最上層には前記光源５１０を駆動するための駆動チップ及び周辺回路素子が実装される。前記印刷回路基板５４０は、前記第２フレキシブル印刷回路基板５６０と一定接点を通じて前記光源５１０に連結され外部から供給される駆動電源と前記駆動チップから提供される制御信号を前記光源５１０に印加する。
【０１４７】
この際、前記印刷回路基板５４０は、前記光源５１０のうち、第１発光ダイオードを駆動するための第１駆動部、第２発光ダイオードを駆動するための第２駆動部、及び第３発光ダイオードを駆動するための第３駆動部を含む。前記第１乃至第３駆動部に関しては、図１乃至図８を通じて前述したので、その詳細な説明は重複を避け省略する。
【０１４８】
前記光学シート５５０は、前記導光板５２０の上部に位置して前記導光板５２０を経由した光を拡散又は集光して光の輝度特性を向上する。このため、前記光学シート５５０は、一例として、偏光シート又は前記導光板５２０から出射された光を拡散して光の輝度均一性を向上する拡散シート等を含む構造に形成する。
【０１４９】
前記収納容器５７０は、底部５７１、及び前記底部５７１の外側から垂直に延長され収納空間を設ける側部５７２で構成される。前記収納容器５７０には、光源５１０、導光板５２０、モールドフレーム５３０、印刷回路基板５４０、及び光学シート５５０が収納される。
【０１５０】
本発明の一実施例による液晶表示装置３００は、トップシャーシ６００を更に含む。前記トップシャーシ６００は、前記光源ユニット５００の上部に配置される前記液晶表示パネル４００の有効表示領域、即ち、画像が表示される表示領域が開口するように覆いながら、前記収納容器５７０と結合する。前記トップシャーシ６００は、外部衝撃による前記液晶表示パネル４００の破損を防止し、前記液晶表示パネル４００が前記収納容器５７０から離脱することを防止する。
【０１５１】
図１１は、本発明の一実施例によるバックライト駆動方法を説明するための手順図である。
【０１５２】
図７及び図１１を参照すると、本発明の一実施例によるバックライト駆動方法は、輝度制御信号に応答して第１発光部を駆動する段階（Ｓ１０１）、前記第１発光部から発光される第１光の輝度を測定し、基準制御信号を出力する段階（Ｓ１０２）、前記基準制御信号に応答して第２発光部を駆動する段階（Ｓ１０３）、及び前記基準制御信号に応答して第３発光部を駆動する段階（Ｓ１０４）を含む。
【０１５３】
前記輝度制御信号に応答して、第１発光部を駆動する段階（Ｓ１０１）は、一定の輝度を有する第１光を発光する段階、及び前記第１光の輝度を維持する段階を含む。
【０１５４】
前記第１光を発光する段階では、ホストシステムのような外部システムから前記輝度制御信号ＳＤＭが第１エラー積分回路部１１２ａに入力される。これによって、前記第１昇圧回路部１１２ｂは、前記第１エラー積分回路部１１２ａの出力である輝度制御信号ＳＤＭ２の電位レベルに応答して一定の電流レベルを有する第１定電流Ｉｒ１を第１発光ダイオード部１１１に提供することにより、第１色の第１光を発光させる。
【０１５５】
前記第１光の輝度を維持する段階では、電流感知部１１２ｃから前記第１発光ダイオード部１１１の両端に印加された電圧によって発生した第１フィードバック信号ＦＢ１が出力されると、これを前記第１エラー積分回路部１１２ａに提供する。前記第１エラー積分回路部１１２ａは、前記第１フィードバック信号ＦＢ１と前記輝度制御信号ＳＤＭによって決定される輝度制御信号ＳＤＭ２を出力する。前記輝度制御信号ＳＤＭ２は、前記第１昇圧回路部１１２ｂに提供される。前記第１昇圧回路部１１２ｂは、前記輝度制御信号ＳＤＭ２に応答して前記第１定電流Ｉｒ１を制御し、前記輝度制御信号ＳＤＭが指示する輝度に対応する電流値を維持する。
【０１５６】
前記第１駆動部から出射される第１光の輝度を測定し、基準制御信号を出力する段階（Ｓ１０２）は、第１カラーセンサ部１１３で前記第１光の輝度を測定し、前記第１光の輝度に比例する基準制御信号Ｖｒｅｆを出力する。その際、前記基準制御信号Ｖｒｅｆは、前記第１光の輝度が高い場合、相対的に高い電位を有する電圧として出力され、前記第１光の輝度が低い場合、相対的に低い電位を有する電圧として出力される。
【０１５７】
前記基準制御信号に応答して第２発光部を駆動する段階（Ｓ１０３）は、第１ホワイト制御信号を出力する段階、一定レベルを有する第２定電流を出力する段階、第２光を発光する段階、第２光の輝度を測定して第２フィードバック信号を出力する段階を含む。
【０１５８】
前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１を出力する段階は、第１減衰器１２２ｃで前記基準制御信号Ｖｒｅｆに応答して第１ホワイト制御信号ＷＣ１を出力する。前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１は、前記基準制御信号Ｖｒｅｆ、即ち、前記第１光の輝度に応答して前記第２光が所定の輝度に出力されるように制御し、これと同時に前記第１光と加色混合時、ホワイト色座標を一定に維持するように前記第２光の輝度を制御する。
【０１５９】
前記一定レベルを有する第２定電流を出力する段階は、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１が、第２エラー積分回路部１２２ａに入力されることにより、第２昇圧回路部１２２ｂは、前記第２エラー積分回路部１２２ａの出力である前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１Ａに応答して一定の電流レベルを有する第２定電流Ｉｒ２を第２発光ダイオード部１２１に出力する。
【０１６０】
その後、第２カラーセンサ部１２３から出力される第２フィードバック信号ＦＢ２が前記第２エラー積分回路部１２２ａに提供されることにより、前記第２エラー積分回路部１２２ａは、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１が指示する輝度に対応する電流値を目標値として前記第２定電流Ｉｒ２が前記目標値を維持するように制御するための第１ホワイト制御信号ＷＣ１Ａを出力する。
【０１６１】
前記第２光を発光する段階は、第２昇圧回路部１２２ｂが、前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１Ａの電位レベルに応答して一定の電流レベルを有する第２定電流Ｉｒ２を第２発光ダイオード部１２１に提供することにより、第２色の第２光を発光させる。
【０１６２】
前記第２光の輝度を測定して第２フィードバック信号を出力する段階は、第２カラーセンサ部１２３で前記第２光の輝度を測定し、前記第２光の輝度に比例する電位レベルを有する第２フィードバック信号ＦＢ２を出力して前記第２エラー積分回路部１２２ａに提供する。前記第２フィードバック信号ＦＢ２は、前記第２昇圧回路部１２２ｂに前記第１ホワイト制御信号ＷＣ１と共に提供される。
【０１６３】
前記基準制御信号に応答して第３発光部を駆動する段階（Ｓ１０４）は、第２ホワイト制御信号を出力する段階、一定レベルを有する第３定電流を出力する段階、第３光を発光する段階、第３光の輝度を測定して第３フィードバック信号を出力する段階を含む。
【０１６４】
前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２を出力する段階は、第２減衰器１３２ｃで前記基準制御信号Ｖｒｅｆに応答して第２ホワイト制御信号ＷＣ２を出力する。前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２は、前記基準制御信号Ｖｒｅｆ、即ち、前記第１光の輝度に応答して前記第３光が所定の輝度に出力されるように制御し、これと同時に前記第１光と加色混合時、ホワイト色座標を一定に維持するように前記第３光の輝度を制御する。
【０１６５】
前記一定レベルを有する第３定電流を出力する段階は、前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２が第３エラー積分回路部１３２ａに入力されることにより、第３昇圧回路部１３２ｂは、前記第３エラー積分回路部１３２ａの出力である前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２Ａに応答して一定の電流レベルを有する第３定電流Ｉｒ３を第３発光ダイオード部１３１に出力する。
前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２Ａは、前記第２エラー積分回路部１２２ａによって前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２が変形され発生する。
その後、第３カラーセンサ部１３３から出力される第３フィードバック信号ＦＢ３が前記第３エラー積分回路部１３２ａに提供されることにより、前記第３エラー積分回路部１３２ａは、前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２が指示する輝度に対応する電流値を目標値として前記第３定電流Ｉｒ３が前記目標値を維持するように制御するための第２ホワイト制御信号ＷＣ２Ａを出力する。
【０１６６】
前記第３光を発光する段階は、第３昇圧回路部１３２ｂが、前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２Ａの電位レベルに応答して一定の電流レベルを有する第３定電流Ｉｒ３を第３発光ダイオード部１３１に提供することにより、第３色の第３光を発光させる。
【０１６７】
前記第３光の輝度を測定して第３フィードバック信号を出力する段階は、第３カラーセンサ部１３３で前記第３光の輝度を測定し、前記第３光の輝度に比例する電位レベルを有する第３フィードバック信号ＦＢ３を出力して前記第３エラー積分回路部１３２ａに提供する。前記第３フィードバック信号ＦＢ３は、前記第３昇圧回路部１３２ｂに前記第２ホワイト制御信号ＷＣ２と共に提供される。
【０１６８】
本発明では、前記第１発光部１１０に輝度制御信号ＳＤＭが提供され、第１発光部１１０に含まれた第１発光ダイオード部１１１に、前記輝度制御信号ＳＤＭに応答して一定のレベルの定電流が提供され、前記第１光の輝度を基準として前記第２及び第３光の輝度を制御することと説明したが、前記第２発光部１２０又は第３発光部１３０に前記輝度制御信号ＳＤＭを提供して、前記したように残り発光部から出射される光の輝度を制御することもできる。
【０１６９】
しかし、前記各発光部に含まれた発光ダイオードのうち、劣化に弱い色相を有する発光ダイオードが含まれた発光部に前記輝度制御信号ＳＤＭが提供されるように構成することが好ましい。これは、劣化特性によってバックライトアセンブリの寿命を向上するためである。
【０１７０】
一例として、赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードが第１、第２、及び第３発光部１１０、１２０、１３０にそれぞれ含まれた場合、（高電流・高温による）劣化現象が甚だしい赤色発光ダイオードが含まれた前記第１発光部１１０に輝度制御信号ＳＤＭを提供し、前記第１発光部１１０から出射される第１光の輝度を基準として前記第２及び第３発光部１２０、１３０の輝度を制御することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
前記のような本発明によると、輝度制御信号に応答して、劣化現象が甚だしい特性を有する赤色発光ダイオードに一定の電流レベルを有する第１定電流を提供して発光させ、前記赤色発光ダイオードの光輝度に対応してホワイト色座標を維持しながら輝度が変化するように、緑色及び青色発光ダイオードに第２乃至第３定電流を提供する電流制御方式によってバックライトアセンブリを駆動することにより、バックライトアセンブリの効率を増大でき、均一な輝度を維持でき、バックライトアセンブリの温度及び消費電力を減少できる。
【０１７２】
又、劣化に弱い特性を有する赤色発光ダイオードに温度環境に関係なく一定の電流を印加し、これを基準として緑色及び青色発光ダイオードに提供される電流を制御することにより、発光ダイオード及びバックライトアセンブリの寿命を向上できる。
【０１７３】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の一実施例によるバックライトアセンブリを概略的に示すブロック図である。
【図２】比較例によるバックライトアセンブリを概略的に示すブロック図である。
【図３】図２に示したバックライトアセンブリの輝度を制御する方法を説明するための図である。
【図４】図２に示したバックライトアセンブリの輝度を制御する方法を説明するための図である。
【図５】図２に示したバックライトアセンブリの輝度を制御する方法を説明するための図である。
【図６】図１に示したバックライトアセンブリの輝度を制御する方法を説明するための図である。
【図７】図１に示したバックライトアセンブリを説明するための詳細なブロック図である。
【図８】本発明の一実施例によるバックライトアセンブリの駆動時、輝度制御信号の変化による色座標、電流、及び輝度変化を示すテーブルである。
【図９】図１及び図２に示したバックライトアセンブリの使用環境による温度及び輝度特性を比較図示したテーブルである。
【図１０】本発明の一実施例による液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の一実施例によるバックライト駆動方法を説明するための手順図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１００、２００    バックライトアセンブリ
１１０、２１０    第１発光部
１１１、１２１、１３１    第１、第２、第３発光ダイオード部
１１２、１２２、１３２    第１、第２、第３定電流回路部
１１３、１２３、１３３    第１、第２、第３カラーセンサ部
１１２ａ、１２２ａ，１３２ａ    第１、第２、第３エラー積分回路部、
１１２ｂ、１２２ｂ、１３２ｂ    第１、第２、第３昇圧回路部、
１１２ｃ    電流感知部１１２ｃ
１２０、２２０    第２発光部
１２２ｃ、１３２ｃ    第１、第２減衰器
１３０、２３０    第３発光部
１２４、１３４    信号処理部
【図１】
2007123279.tif 000003
【図２】
2007123279.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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