(57)【要約】【課題】発光ダイオード電流の歪みを防止することができ、動作速度が速い、発光ダイオード駆動回路及びこれを含む発光ダイオードシステムを提供する。【解決手段】発光ダイオード駆動回路は、電流駆動回路、ダイナミックヘッドルームコントローラ、及びパワーサプライ回路を含む。電流駆動回路は、発光ダイオード電流情報を含む第１制御信号及び電流駆動回路活性化信号に応答して、発光ダイオードストリングに流れる電流信号を制御する。ダイナミックヘッドルームコントローラは、電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する。パワーサプライ回路は、ダイナミックヘッドルーム制御信号に応答して変化する発光ダイオード駆動電圧を発生する。【選択図】図１
2012114085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード電流情報を含む第１制御信号及び電流駆動回路活性化信号に応答して、発光ダイオードストリングに流れる電流信号を制御する電流駆動回路と、
前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号及び前記電流駆動回路活性化信号に基づいて、前記電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生するダイナミックヘッドルームコントローラと、
前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に応じて変化する発光ダイオード駆動電圧を発生し、前記発光ダイオード駆動電圧を前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第２端子に提供するパワーサプライ回路と、
を含むことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
【請求項２】
前記ダイナミックヘッドルーム制御信号は、
前記電流駆動回路活性化信号がイネーブル状態のとき、第１電圧レベルを有し、前記電流駆動回路活性化信号がディスイネーブル状態のとき、前記第１電圧レベルよりも高い第２電圧レベルを有することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項３】
前記ダイナミックヘッドルームコントローラは、
前記電流駆動回路活性化信号がディスイネーブル状態のとき、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の大きさを増加させ、前記電流駆動回路活性化信号がイネーブル状態のとき、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の大きさを前記発光ダイオードストリングの前記第１端子の電圧信号のうちの最小電圧レベルを有する電圧信号に対応する第１基準電圧以上の値に維持することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項４】
前記電流駆動回路活性化信号がディスイネーブル状態からイネーブル状態に変化するとき、前記発光ダイオードストリングのそれぞれに流れる電流が歪まないことを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項５】
前記ダイナミックヘッドルームコントローラは、
前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の電圧レベルを検出し、前記検出された電圧レベルのうちの最小電圧レベルを有する最小検出電圧信号を発生するレベル検出器と、
前記最小検出電圧信号と第１基準電圧とを比較し、比較出力データを発生する比較器と、
前記比較出力データに第１データを加えて加算出力データを発生する加算器と、
前記電流駆動回路活性化信号に応答して前記比較出力データと前記加算出力データのうちの１つを選択する選択回路と、
前記選択回路の出力データに対してデジタル／アナログ変換を行い、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号を発生するデジタル／アナログ変換器と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項６】
前記選択回路は、
前記電流駆動回路活性化信号がイネーブル状態のとき、前記比較出力データを出力し、前記電流駆動回路活性化信号がディスイネーブル状態のとき、前記加算出力データを出力することを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項７】
前記ダイナミックヘッドルームコントローラは、
前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の電圧レベルを検出して前記検出された電圧レベルのうちの最小電圧レベルを有する最小検出電圧信号を発生するレベル検出器と、
前記最小検出電圧信号と第１基準電圧とを比較し、比較出力データを発生する比較器と、
前記比較出力データの周波数特性を補償する補償回路と、
前記補償回路の出力データに第１データを加えて加算出力データを発生する加算器と、
前記電流駆動回路活性化信号に応答して前記補償回路の出力データと前記加算出力データのうちの１つを選択する選択回路と、
前記選択回路の出力データに対してデジタル／アナログ変換を行い、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号を発生するデジタル／アナログ変換器と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項８】
発光ダイオード駆動電圧に応答して発光する発光ダイオードアレイと、
電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生し、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて前記発光ダイオード駆動電圧を発生する発光ダイオード駆動回路と、
を含むことを特徴とする発光ダイオードシステム。
【請求項９】
ディスプレイパネルと、
電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生し、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて発光ダイオード駆動電圧を発生するバックライト駆動回路と、
発光ダイオードストリングを含み前記発光ダイオード駆動電圧に応答して動作し、前記ディスプレイパネルに光を提供するバックライトユニットと、
を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
発光ダイオード電流情報を含む第１制御信号及び電流駆動回路活性化信号に応答して発光ダイオードストリングに流れる電流信号を制御する段階と、
前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号をセンシングする段階と、
前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号及び前記電流駆動回路活性化信号に基づいて前記電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する段階と、
前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に応答して変化する発光ダイオード駆動電圧を発生する段階と、
前記発光ダイオード駆動電圧を前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第２端子に提供する段階と、
を含むことを特徴とする発光ダイオード駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード駆動回路、発光ダイオード駆動方法及びこれを含む発光ダイオードシステム（ＣＩＲＣＵＩＴ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＤＲＩＶＩＮＧ  ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＩＯＤＥＳ、ＡＮＤ  ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＩＯＤＥ  ＳＹＳＴＥＭ  ＨＡＶＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、表示装置分野において、環境に優しく、低電力製品に対する市場要求に応えつつ、多様な形態の発光技術に関する研究が進められている。
【０００３】
現在使用されている表示装置のうちには、主に、プラズマ表示装置（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）表示装置などがある。このうちの発光ダイオード表示装置は、両端に印加される電圧によって自体発光する素子であって、安定的で、発熱量が非常に少なく、消費電力が低いという長所から次世代技術として脚光を浴びている。発光ダイオード表示装置は照明装置だけではなく、液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライト部としても用いられる。
【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２００９／０２３０８７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、発光ダイオードストリングに流れる電流の歪みを防止することができ、スイッチング速度が速い、発光ダイオード駆動回路を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、前記発光ダイオード駆動回路を含む表示装置を提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、発光ダイオードストリングに流れる電流の歪みを防止することができ、スイッチング速度が速い、発光ダイオード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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態による発光ダイオード駆動回路は、電流駆動回路、ダイナミックヘッドルーム（ｈｅａｄｒｏｏｍ）コントローラ、及びパワーサプライ回路を含む。
【０００９】
電流駆動回路は、発光ダイオード電流情報を含む第１制御信号及び電流駆動回路活性化信号に応答して、発光ダイオードストリングに流れる電流信号を制御する。ダイナミックヘッドルームコントローラは前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号及び前記電流駆動回路活性化信号に基づいて、前記電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する。パワーサプライ回路は、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に応答して変化する発光ダイオード駆動電圧を発生して、前記発光ダイオード駆動電圧を前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第２端子に提供する。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号は、前記電流駆動回路活性化信号がイネーブル状態のとき第１電圧レベルを有し、前記電流駆動回路活性化信号がディスイネーブル状態のとき前記第１電圧レベルよりも高い第２電圧レベルを有することができる。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、前記ダイナミックヘッドルームコントローラは、前記電流駆動回路活性化信号がディスイネーブル状態のとき、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の大きさを増加させ、前記電流駆動回路活性化信号がイネーブル状態のとき、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の大きさを前記発光ダイオードストリングのそれぞれの前記第１端子の電圧信号のうちの最小電圧レベルを有する電圧信号に対応する第１基準電圧以上の値に維持することができる。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、前記電流駆動回路活性化信号がディスイネーブル状態からイネーブル状態に変化するとき、前記発光ダイオードストリングのそれぞれに流れる電流が歪まないこともある。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、前記第１制御信号は、前記発光ダイオード電流情報信号に対応する基準電圧を発生する基準回路によって発生されることができる。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、前記第１制御信号は、前記発光ダイオード駆動回路が含まれた半導体集積回路の外部または内部から発生されることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、前記ダイナミックヘッドルームコントローラは、レベル検出器、比較器、加算器、選択回路及びデジタル／アナログ変換器を含むことができる。
【００１６】
レベル検出器は、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の電圧レベルを検出し、前記検出された電圧レベルのうちの最小電圧レベルを有する最小検出電圧信号を発生する。比較器は前記最小検出電圧信号と第１基準電圧とを比較して比較出力データを発生する。加算器は前記比較出力データに第１データを加えて加算出力データを発生する。選択回路は前記電流駆動回路活性化信号に応答して、前記比較出力データと前記加算出力データのうちの１つを選択する。デジタル／アナログ変換器は前記選択回路の出力データに対してデジタル／アナログ変換を行い、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、前記選択回路は、前記電流駆動回路活性化信号がイネーブル状態のとき、前記比較出力データを出力し、前記電流駆動回路活性化信号がディスイネーブル状態のとき、前記加算出力データを出力することができる。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、前記ダイナミックヘッドルームコントローラは、レベル検出器、比較器、補償回路、加算器、選択回路及びデジタル／アナログ変換器を含むことができる。
【００１９】
レベル検出器は、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の電圧レベルを検出し、前記検出された電圧レベルのうちの最小電圧レベルを有する最小検出電圧信号を発生する。比較器は前記最小検出電圧信号と第１基準電圧とを比較して、比較出力データを発生する。補償回路は前記比較出力データの周波数特性を補償する。加算器は前記補償回路の出力データに第１データを加えて加算出力データを発生する。選択回路は前記電流駆動回路活性化信号に応答して前記補償回路の出力データと前記加算出力データのうちの１つを選択する。デジタル／アナログ変換器は前記選択回路の出力データに対してデジタル／アナログ変換を行い、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、前記電流駆動回路を構成するパワートランジスタのドレイン−ソース間の電圧は、前記発光ダイオードストリングに流れる電流信号の変化に従って変化することができる。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、前記発光ダイオード駆動回路は、前記発光ダイオード駆動電圧に対応するフィードバック電圧と前記ダイナミックヘッドルーム制御信号との差を増幅して第１増幅信号を発生し、前記第１増幅信号を前記パワーサプライ回路に提供するエラー増幅器をさらに含むことができる。
【００２２】
本発明の一実施形態による表示装置は、ディスプレイパネル、バックライト駆動回路及びバックライトユニットを含む。
【００２３】
バックライト駆動回路は、電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生し、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて前記発光ダイオード駆動電圧を発生する。バックライトユニットは、発光ダイオードストリングを含み、前記発光ダイオード駆動電圧に応答して動作し、前記ディスプレイパネルに光を提供する。
【００２４】
本発明の一実施形態による発光ダイオード駆動方法は、発光ダイオード電流情報を含む第１制御信号及び電流駆動回路活性化信号に応答して発光ダイオードストリングに流れる電流信号を制御する段階と、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号をセンシングする段階と、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号及び前記電流駆動回路活性化信号に基づいて、前記電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する段階と、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に応答して変化する発光ダイオード駆動電圧を発生する段階と、前記発光ダイオード駆動電圧を前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第２端子に提供する段階と、を含む。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する段階は、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の電圧レベルを検出する段階と、前記検出された電圧レベルのうちの最小電圧レベルを有する最小検出電圧信号を発生する段階と、前記最小検出電圧信号と第１基準電圧とを比較して比較出力データを発生する段階と、前記比較出力データに第１データを加えて加算出力データを発生する段階と、前記電流駆動回路活性化信号に応答して前記比較出力データと前記加算出力データのうちの１つを選択して選択出力データを発生する段階と、前記選択出力データに対してデジタル／アナログ変換を行い、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する段階と、を含むことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路は、電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生し、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて発光ダイオード駆動電圧を発生する。よって、本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路を含む発光ダイオードシステムは、電流駆動回路活性化信号の論理状態が変化するとき、すなわち、発光ダイオードストリングに含まれた発光ダイオードがオフ状態からオン状態に変化するとき、発光ダイオードストリングに流れる電流信号の歪みを防止することができる。また、発光ダイオード駆動回路はスイッチング速度が速い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態による発光ダイオードシステムを示すブロック図である。
【図２】図１の発光ダイオードシステムに含まれた発光ダイオード駆動回路の一例を示すブロック図である。
【図３】図２の発光ダイオード駆動回路に含まれた電流駆動回路を示す回路図である。
【図４】図１の発光ダイオードシステムに含まれた発光ダイオード駆動回路の他の一例を示すブロック図である。
【図５】図１の発光ダイオードシステムに用いられる制御信号（ＶＣＯＮ１）を発生する回路の一例を示すブロック図である。
【図６】図３の電流駆動回路を構成するＭＯＳトランジスタのドレイン−ソース電圧とドレイン電流との関係を示すグラフである。
【図７】図２の発光ダイオード駆動回路に含まれたパワーサプライ回路の一例を示す回路図である。
【図８】図２の発光ダイオード駆動回路に含まれたダイナミックヘッドルームコントローラの一例を示す回路図である。
【図９】図２の発光ダイオード駆動回路に含まれたダイナミックヘッドルームコントローラの他の一例を示す回路図である。
【図１０】図１の発光ダイオードシステムの動作を示すタイミング図である。
【図１１】図１の発光ダイオードシステムに含まれた発光ダイオード駆動回路のさらに他の一例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路を含むバックライトシステムの一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路を含むバックライトシステムの他の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路を含むバックライトシステムのさらに他の一例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の一実施形態による発光ダイオード駆動方法を示すフローチャートである。
【図１６】図１５のダイナミックヘッドルーム制御信号ＶＯ＿ＤＨＣを発生する過程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本明細書に開示されている本発明の実施形態について、特定の構造的あるいは機能的な説明はただの本発明の実施例を説明するための目的として例示したものであって、本発明の実施形態は多様な形態として実施することができ、本明細書に説明された実施形態に限られるものと解釈してはいけない。
【００２９】
本発明は多様な変更を加えることや多様な形態を有することができるため、特定の実施形態を図面に例示して本明細書に詳細に説明するものとする。しかしながら、これは本発明を特定の開示形態に対して限定するものでなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる、すべての変更、均等物ないし代替物が含まれるものと理解しなければならない。
【００３０】
第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、上記記構成要素は上記用語によって限定されない。上記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ用いられる。例えば、本発明の権利範囲内で第１構成要素は第２構成要素に命名されることができ、同様に、第２構成要素が第１構成要素に命名されることができる。
【００３１】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか、または「接続されて」いるとした場合は、その他の構成要素に直接連結されているか、または接続されていることであるが、その間に他の構成要素が存在することもあるものとして理解すべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか「直接接続されて」いるとした場合には、その間に他の構成要素が存在しないものとして理解しなければならない。構成要素との関係を説明する他の表現、すなわち「〜間に」と「すぐ〜間に」または「〜に隣接する」と「〜に直接隣接する」なども同様に解釈すべきである。
【００３２】
本出願で使用する用語はただ特定の実施例を説明するために用いられたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上に明白に示されてない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は説示した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはその以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらの組み合わせなどの存在または付加可能性を、あらかじめ排除しないものとして理解すべきである。
【００３３】
他に定義しない限り、技術的または科学的な用語を含めて、ここに用いられるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解される用語と同一意味を有する。一般的に用いられる、既に定義されている用語は、関連技術の文脈上の有する意味と一致する意味を有するものとして解釈しなければならなく、本出願において明白に定義しない限り、理想的であるか、または過度に形式的な意味で解釈されない。
【００３４】
一方、ある実施形態が他に実現可能な場合に、特定ブロック内に明記した機能または動作がフローチャートに明記した順序と違うように実行されることも予想できる。例えば、連続する２つのブロックが実際は同時に実行されることもでき、係わる機能または動作によっては前記ブロックが逆に実行されることも予想できる。
【００３５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施形態による発光ダイオードシステム１０００を示すブロック図である。
図１に示すように、発光ダイオードシステム１０００は、発光ダイオード駆動回路１１００及び発光ダイオードアレイ１５００を含む。
【００３７】
発光ダイオードアレイ１５００は、発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａに応答して発光する。発光ダイオード駆動回路１１００は、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮの論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生し、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生する。また、発光ダイオード駆動回路１１００は、発光ダイオード電流（ＬＥＤ  ｃｕｒｒｅｎｔ）情報を含む第１制御信号ＶＣＯＮ１及び電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮに基づいて、発光ダイオードアレイ１５００を構成する発光ダイオードストリング１５１０、１５２０、１５３０に流れる電流を制御する。発光ダイオード電流（ＬＥＤ  ｃｕｒｒｅｎｔ）情報は、ユーザ（ｕｓｅｒ）が発光ダイオード駆動回路１１００を含む半導体集積回路の内部または外部から調節可能な目標発光ダイオード電流（ｔａｒｇｅｔ  ＬＥＤ  ｃｕｒｒｅｎｔ）とすることができる。
【００３８】
発光ダイオードストリング１５１０、１５２０、１５３０のそれぞれの第１端子Ｌ＿Ｋ１、Ｌ＿Ｋ２、・・・、Ｌ＿Ｋｎは、発光ダイオード駆動回路１１００に含まれたパワートランジスタのそれぞれのドレインに接続される。図１で、第１端子Ｌ＿Ｋ１、Ｌ＿Ｋ２、・・・、Ｌ＿Ｋｎの電圧はそれぞれＶＬＥＤ＿Ｋ１、ＶＬＥＤ＿Ｋ２、・・・、ＶＬＥＤ＿Ｋｎと示し、第１端子Ｌ＿Ｋ１、Ｌ＿Ｋ２、・・・、Ｌ＿Ｋｎのそれぞれから発光ダイオード駆動回路１１００に含まれたパワートランジスタのそれぞれのドレインに流れる電流を、それぞれＩＬＥＤ１、ＩＬＥＤ２、・・・、ＩＬＥＤｎと示した。発光ダイオードストリング１５１０、１５２０、１５３０のそれぞれの第２端子Ｌ＿Ａは互いに電気的に接続されている。
【００３９】
発光ダイオードアレイ１５００は少なくとも１つの発光ダイオードストリング１５１０、１５２０、１５３０を含むことができ、発光ダイオードストリング１５１０、１５２０、１５３０はそれぞれ互いに直列接続された少なくとも１つの発光ダイオードを含むことができる。
【００４０】
図２は、図１の発光ダイオードシステム１０００に含まれた発光ダイオード駆動回路１１００の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、発光ダイオード駆動回路１１００は、パワーサプライ回路１１１０、ダイナミックヘッドルームコントローラ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｈｅａｄｒｏｏｍ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１２０、及び電流駆動回路１１０５を含む。
【００４１】
電流駆動回路１１０５は、電流ドライバ１１６０、１１７０、１１８０を含み、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮ及び発光ダイオード電流情報を含む第１制御信号ＶＣＯＮ１に応答して発光ダイオードストリング（図１の１５１０、１５２０、１５３０）に流れる電流信号ＩＬＥＤ１、ＩＬＥＤ２、・・・、ＩＬＥＤｎを制御する。第１制御信号ＶＣＯＮ１は、発光ダイオード駆動回路１１００が含まれた半導体集積回路の外部または内部から発生することができる。電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮはパルス幅変調信号（ｐｕｌｓｅ−ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  ｓｉｇｎａｌ）とすることができる。
【００４２】
ダイナミックヘッドルームコントローラ１１２０は、発光ダイオードストリング（図１の１５１０、１５２０、１５３０）のそれぞれの第１端子Ｌ＿Ｋ１、Ｌ＿Ｋ２、・・・、Ｌ＿Ｋｎの電圧信号ＶＬＥＤ＿Ｋ１、ＶＬＥＤ＿Ｋ２、・・・、ＶＬＥＤ＿Ｋｎ電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮに基づいて、前記電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮの論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号ＶＯ＿ＤＨＣを発生する。
【００４３】
パワーサプライ回路１１１０は、ダイナミックヘッドルーム制御信号ＶＯ＿ＤＨＣに応答して変化する発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生し、発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発光ダイオードストリング１５１０、１５２０、１５３０のそれぞれの第２端子Ｌ＿Ａに提供する。
【００４４】
図３は、図２の発光ダイオード駆動回路１１００に含まれた電流駆動回路１１０５を詳細に示す回路図である。
図３に示すように、電流ドライバ１１６０は、増幅器１１６１、スイッチ１１６２、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３及び抵抗ＲＳを含むことができる。抵抗ＲＳは接地に接続された第１端子を有する。ＮＭＯＳトランジスタ１１６３は、発光ダイオードストリング（図１の１５１０）の第１端子Ｌ＿Ｋ１に接続されたドレイン及び抵抗ＲＳの第２端子に接続されたソースを有する。スイッチ１１６２は第１制御信号ＶＣＯＮ１が印加された第１端子を有し、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮに応答して動作する。増幅器１１６１は、スイッチ１１６２の第２端子に接続された第１入力端子、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３のソースに接続された第２入力端子、及びＮＭＯＳトランジスタ１１６３のゲートに接続された出力端子を有する。
【００４５】
増幅器１１６１は差動増幅器とすることができ、発光ダイオード電流情報を含む第１制御信号ＶＣＯＮ１とフィードバック信号との差を増幅する。抵抗ＲＳはＮＭＯＳトランジスタ１１６３のソースと接地との間に接続され、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３のドレイン電流の大きさを決定する。
【００４６】
図３に示すように、電流ドライバ１１７０、１１８０も電流ドライバ１１６０と同一の回路構成を有し、電流ドライバ１１６０と同様に動作する。
図３から電流駆動回路１１０５を構成するスイッチングトランジスタ１１６３、１１７３、１１８３は、ｎ型ＬＤＭＯＳ（Ｌａｔｅｒａｌ  Ｄｉｆｆｕｓｅｄ  ＭＯＳ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、パワーＭＯＳトランジスタ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）など任意のパワートランジスタとすることができる。
【００４７】
図４は、図１の発光ダイオードシステムに含まれた発光ダイオード駆動回路１１００の他の一例を示すブロック図である。
図４の例で、発光ダイオード駆動回路１１００ａの電流駆動回路１１０５は、電流ドライバ１１６０、１１７０、１１８０及び入力回路１１０６を含む。入力回路１１０６は、バッファ回路１１０７、電流ミラー（ｍｉｒｒｏｒ）回路１１０８及び抵抗Ｒ２を含む。バッファ回路１１０７は、増幅器１１０９、ＮＭＯＳトランジスタ（ＭＮ１）及び抵抗Ｒ１を含み、第１制御信号ＶＣＯＮ１を安定化する。電流ミラー回路１１０８は、ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１、ＭＰ２を含み、ＮＭＯＳトランジスタ（ＭＮ１）を介して流れる電流に比例する大きさを有する電流を出力する。抵抗Ｒ２はＰＭＯＳトランジスタＭＰ２を介して流れる電流に対応する電圧信号である第２制御信号ＶＣＯＮ２を発生する。電流ドライバ１１６０、１１７０、１１８０は、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮ及び第２制御信号ＶＣＯＮ２に応答して動作する。
【００４８】
図５は、図１の発光ダイオードシステムに用いられる第１制御信号ＶＣＯＮ１を発生する回路の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、第１制御信号ＶＣＯＮ１は基準回路により発生され、発光ダイオード電流情報信号に基づいて発生される。
【００４９】
図６は、図３の電流駆動回路１１０５を構成するＮＭＯＳトランジスタのドレイン−ソース電圧ＶＤＳとドレイン電流ＩＤＳとの関係を示すグラフである。
図６に示すように、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３は、ドレイン−ソース電圧ＶＤＳが低い線形領域（ＬＩＮＥＡＲ  ＲＥＧＩＯＮ）では、ドレイン−ソース電圧ＶＤＳが増加することによってドレイン電流ＩＤＳが増加し、ドレイン−ソース電圧ＶＤＳが高い飽和領域（ＳＡＴＵＲＡＴＩＯＮ  ＲＥＧＩＯＮ）では、ドレイン−ソース電圧ＶＤＳが増加してもドレイン電流ＩＤＳが一定の値を有する。線形領域（ＬＩＮＥＡＲ  ＲＥＧＩＯＮ）のうちでもドレイン−ソース電圧ＶＤＳが非常に低い場合、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３はドレイン電流ＩＤＳがドレイン−ソース電圧ＶＤＳに正比例するトライオード領域（ｔｒｉｏｄｅ  ｒｅｇｉｏｎ）から動作する。トライオード領域でＮＭＯＳトランジスタ１１６３は、抵抗のような機能を有する。
【００５０】
例えば、図３の電流ドライバ１１６０の抵抗ＲＳが５Ωであり、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３のドレイン電流が４０ｍＡである仕様（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を有する場合、抵抗ＲＳ両端にかかる電圧は２００ｍＶである。ＮＭＯＳトランジスタ１１６３のドレイン電圧、すなわち、発光ダイオードストリング１５１０の第１端子Ｌ＿Ｋ１の電圧信号ＶＬＥＤ＿Ｋ１が５００ｍＶであれば、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３のドレイン−ソース間には３００ｍＶの電圧がかかる。図６のＶＤＳ−ＩＤＳカーブで、ＶＤＳ２が３００ｍＶであり、ＩＤＳ２が４０ｍＡの場合、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３のドレイン電圧、すなわち発光ダイオードストリング１５１０の第１端子Ｌ＿Ｋ１の電圧信号ＶＬＥＤ＿Ｋ１が５００ｍＶ（ＶＤＳ２）から４００ｍＶ（ＶＤＳ１）に減少すると、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３には４０ｍＡの電流が流れることができない。
【００５１】
図１に示した本発明の発光ダイオード駆動回路１１００は、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３のドレイン電流がＩＤＳ１からＩＤＳ２に変化すると、ｎ型ＬＤＭＯＳトランジスタＮＬＤＭＯＳのドレイン−ソース間の電圧をＶＤＳ１からＶＤＳ２に変化させる。よって、図１に示した本発明の発光ダイオード駆動回路１１００は、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３のサイズを大きくしなくても図６のＮＭＯＳトランジスタ１１６３の特性カーブに沿って動作する。よって、外部から入力される目標ＬＥＤ電流が増加してもＮＭＯＳトランジスタ１１６３のサイズを大きくしなくてもよい。
【００５２】
また、本発明の発光ダイオード駆動回路１１００は、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがイネーブルされて発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａが降下する区間でも従来の発光ダイオード駆動回路と比較して高い電圧を維持することができる。よって、発光ダイオード駆動回路１１００のパワートランジスタ（例えば、ＮＭＯＳトランジスタ１１６３）のドレイン−ソース電圧ＶＤＳが、従来の発光ダイオード駆動回路と比較して高い値を有することができる。よって、発光ダイオード駆動回路１１００を含む発光ダイオードシステム１０００の動作速度は速い。
【００５３】
図７は、図２の発光ダイオード駆動回路１１００に含まれたパワーサプライ回路１１１０の一例を示す回路図である。
パワーサプライ回路１１１０は、一種のＤＣ−ＤＣコンバータとして、直流入力電圧ＶＩＮを受信して安定した高い直流電圧を出力するブストコンバータである。図７に示すように、パワーサプライ回路１１１０は、インダクタＬ１、第１抵抗ＲＦ、ＮＭＯＳパワートランジスタＮＭＯＳ、ダイオードＤ１、キャパシタＣ１、第２抵抗Ｒ１及び第３抵抗Ｒ２を含む。
【００５４】
以下、図７のパワーサプライ回路１１１０の動作について説明する。
まず、ゲート制御信号ＶＧがハイレベルとなるゲート制御信号ＶＧの活性化区間の間にＮＭＯＳパワートランジスタＮＭＯＳはターン−オンされ、電流はインダクタＬ１、ＮＭＯＳパワートランジスタＮＭＯＳ及び抵抗ＲＦを介して流れる。このとき、インダクタＬ１は電気エネルギーを電流に対応する磁気エネルギー形態に変換して保存する。よって、ゲート制御信号ＶＧの活性化区間が長くなるほど、インダクタＬ１に保存される磁気エネルギーも徐々に増加する。
【００５５】
次に、ゲート制御信号ＶＧがローレベルとなるゲート制御信号ＶＧの非活性化区間の間にＮＭＯＳパワートランジスタＮＭＯＳはターン−オフされ、ゲート制御信号ＶＧの活性化区間の間にコイルＬ１に保存された磁気エネルギーは電気エネルギーの形態に変換される。すなわち、コイルＬ１は保存された磁気エネルギーの大きさによる起電力によって電流を発生させ、この電流はダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して流れる。ここで、インダクタＬ１に保存された磁気エネルギーは増加するときと同様な速度で減少する。一方、インダクタＬ１の起電力と入力電圧ＶＩＮによる抵抗Ｒ１、Ｒ２の両端にはＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａが生成され、抵抗Ｒ１、Ｒ２に並列に接続されたキャパシタＣ１に充電される。ゲート制御信号ＶＧの活性化区間の間にインダクタＬ１に保存された磁気エネルギーが大きいほどインダクタＬ１の起電力は大きくなって、これにより、ＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａはさらに昇圧される。
【００５６】
次に、ゲート制御信号ＶＧが再び活性化されると、電流はＮＭＯＳパワートランジスタＮＭＯＳと抵抗ＲＦを経由して再び流れることになり、コイルＬ１は再び磁気エネルギーを保存することになる。このとき、ＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａの電圧レベルは、キャパシタＣ１に保存された電圧によって維持される。
【００５７】
上記のように、パワーサプライ回路１１１０はゲート制御信号ＶＧのデューティ比が高くなると、インダクタＬ１の起電力が増加されてＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａを増加させ、ゲート制御信号ＶＧのデューティ比が低くなると、インダクタＬ１の起電力が減少されてＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａを減少させる。
【００５８】
図７に示すように、ＮＭＯＳパワートランジスタＮＭＯＳに流れる電流に対応する第１検出電圧ＶＤＥＴ１とＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａをセンシングした第２検出電圧ＶＤＥＴ２に基づいて、ゲート制御信号ＶＧのデューティ比（ｄｕｔｙ  ｒａｔｉｏ）が変化される。
【００５９】
パワーサプライ回路１１１０は、ＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａが目標電圧よりも小さくなると、インダクタＬ１の起電力が増加されてＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａを昇圧させるためにゲート制御信号ＶＧのデューティ比を高める。一方、ＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａが目標電圧よりも大きくなると、インダクタＬ１の起電力が減少されてＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａを降下させるためにゲート制御信号ＶＧのデューティ比を低くする。
【００６０】
図８は、図２の発光ダイオード駆動回路１１００に含まれたダイナミックヘッドルームコントローラ１１２０の一例を示す回路図である。
図８に示すように、ダイナミックヘッドルームコントローラ１１２０は、レベル検出器１１２１、比較器１１２２、加算器（ａｄｄｅｒ）１１２３、選択回路１１２４及びデジタル／アナログ変換器１１２５を含むことができる。
【００６１】
レベル検出器１１２１は、発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号ＶＬＥＤ＿Ｋ１、ＶＬＥＤ＿Ｋ２、・・・、ＶＬＥＤ＿Ｋｎの電圧レベルを検出し、検出された電圧レベルのうちの最小電圧レベルを有する最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮを発生する。比較器１１２２は、最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮと第１基準電圧ＶＲＥＦ１とを比較して比較出力データＣＯＭＯ＜ｎ：０＞を発生する。加算器１１２３はデジタル加算器とすることができ、比較出力データＣＯＭＯ＜ｎ：０＞に第１データを加えて加算出力データＡＤＤＯ＜ｎ：０＞を発生する。選択回路１１２４は電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮに応答して、比較出力データＣＯＭＯ＜ｎ：０＞と加算出力データＡＤＤＯ＜ｎ：０＞のうちの１つを選択する。デジタル／アナログ変換器１１２５は、選択回路１１２４の出力データＭＵＸＯ＜ｎ：０＞に対してデジタル／アナログ変換を行い、ダイナミックヘッドルーム制御信号ＶＯ＿ＤＨＣを発生する。
【００６２】
図９は、図２の発光ダイオード駆動回路１１００に含まれたダイナミックヘッドルームコントローラ１１２０の他の一例を示す回路図である。
図９に示すように、ダイナミックヘッドルームコントローラ１１２０ａは、レベル検出器１１２１、比較器１１２２、補償回路１１２６、加算器１１２３、選択回路１１２４及びデジタル／アナログ変換器１１２５を含むことができる。
【００６３】
図９に示すダイナミックヘッドルームコントローラ１１２０ａは、図８のダイナミックヘッドルームコントローラ１１２０に、比較器１１２２の出力である比較出力データＣＯＭＯ＜ｎ：０＞の周波数特性を補償する補償回路１１２６をさらに含む。
【００６４】
図１０は、図１の発光ダイオードシステムの動作を示すタイミング図である。図１０における信号符号は、図１ないし図９に示す発光ダイオードシステム上の符号と同一である。図１０において点線は本発明の実施形態による発光ダイオードシステムの動作を示し、実線は従来技術による発光ダイオードシステムの動作を示す。また、図１０においてＶＬＥＤは発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号ＶＬＥＤ＿Ｋ１、ＶＬＥＤ＿Ｋ２、・・・、ＶＬＥＤ＿Ｋｎのうちの１つを示し、ＩＬＥＤは発光ダイオードストリングに流れる電流信号を示す。
【００６５】
図１０の例で、比較出力データＣＯＭＯ＜ｎ：０＞は、ｂ１１００の値を有し、加算出力データＡＤＤＯ＜ｎ：０＞は比較出力データＣＯＭＯ＜ｎ：０＞に第１データｂ００１０が加わったｂ１１１０の値を有する。選択回路１１２４は、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがイネーブル状態のとき、比較出力データＣＯＭＯ＜ｎ：０＞を出力し、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがディスイネーブル状態のとき、加算出力データＡＤＤＯ＜ｎ：０＞を出力する。すなわち、選択回路１１２４は、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがイネーブル状態のとき、ｂ１１００を出力し、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがディスイネーブル状態のとき、ｂ１１１０を出力する。
【００６６】
ダイナミックヘッドルーム制御信号ＶＯ＿ＤＨＣは、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがイネーブル状態のとき、第１電圧レベルＬＥＶ１を有し、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがディスイネーブル状態のとき、前記第１電圧レベルＬＥＶ１よりも高い第２電圧レベルＬＥＶ２を有する。発光ダイオード駆動回路１１００の出力信号ＶＬＥＤ＿Ａは、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがディスイネーブル状態のとき、従来の技術に比較して増加し、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがイネーブル状態のときにも従来の発光ダイオード駆動回路と異なってアンダーショット（ｕｎｄｅｒ  ｓｈｏｏｔ）が発生しない。
【００６７】
ダイナミックヘッドルームコントローラは、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがディスイネーブル状態のとき、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の大きさを増加させ、前記電流駆動回路活性化信号がイネーブル状態のとき、前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の大きさを発光ダイオードストリングのそれぞれの前記第１端子の電圧信号のうちの最小電圧レベルを有する電圧信号に対応する第１基準電圧ＶＲＥＦ１以上の値に維持することができる。発光ダイオードストリングを介して流れる電流ＩＬＥＤは、従来の発光ダイオード駆動回路と異なる電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮがディスイネーブル状態からイネーブル状態に変化するときに信号が歪まないことがわかる。
【００６８】
図１１は、図１の発光ダイオードシステム１０００に含まれた発光ダイオード駆動回路１１００のさらに他の一例を示すブロック図である。
図１１の発光ダイオード駆動回路１１００ｃは、図２の発光ダイオード駆動回路１１００に電圧分配器１１０４及びエラー増幅器１１０３が追加された回路である。電圧分配器１１０４は抵抗ＲＯ１、ＲＯ２を含む。
【００６９】
エラー増幅器１１０３は、発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａに対応するフィードバック電圧とダイナミックヘッドルーム制御信号ＶＯ＿ＤＨＣの差を増幅して第１増幅信号を発生し、前記第１増幅信号をパワーサプライ回路１１１０に提供する。
【００７０】
図１２は、本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路を含むバックライトシステム１６００の一例を示すブロック図である。
図１２に示すように、バックライトシステム１６００は、バックライトユニットＢＬＵ、バックライトユニットＢＬＵ内に備えられたパワーボード１６１０及び発光ダイオードアレイＬＥＤを含む。発光ダイオードアレイＬＥＤのそれぞれは少なくとも１つの発光ダイオードストリングを含むことができる。発光ダイオードストリングは少なくとも１つの発光ダイオードから構成される。パワーボード１６１０は図１に示す発光ダイオード駆動回路１１００と類似の回路構成を有する発光ダイオード駆動回路１６１１ないし１６１６を含み、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮの論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生し、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生する。
【００７１】
したがって、発光ダイオード駆動回路１６１１ないし１６１６を含むバックライトシステム１６００は、発光ダイオード電流が歪まず、電流駆動回路の動作速度が速い。
【００７２】
図１２に示すバックライトシステム１６００は、エッジ形態（ｅｄｇｅ  ｔｙｐｅ）のＬＥＤ  ＴＶのような大型ディスプレイパネルを含むディスプレイ装置に適用することができる。
【００７３】
図１３は、本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路を含むバックライトシステムの他の一例を示すブロック図である。
図１３に示すように、バックライトシステム１７００は、発光ダイオードアレイＬＥＤを含むバックライトユニットＢＬＵ、制御回路１７２０、及び制御回路１７２０の制御下に発光ダイオードアレイＬＥＤを駆動する発光ダイオード駆動回路１７１０を含む。発光ダイオードアレイＬＥＤのそれぞれは、少なくとも１つの発光ダイオードストリングを含むことができる。発光ダイオードストリングは、少なくとも１つの発光ダイオードから構成される。
【００７４】
発光ダイオード駆動回路１７１０は、それぞれ図１に示す発光ダイオード駆動回路１１００と類似の回路構成を有し、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮの論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生し、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生する。
【００７５】
したがって、発光ダイオード駆動回路１７１０を含むバックライトシステム１７００は、発光ダイオード電流が歪まず、電流駆動回路の動作速度が速い。
図１３に示すバックライトシステム１７００は、直接形態（ｄｉｒｅｃｔ  ｔｙｐｅ）のＬＥＤ  ＴＶのような大型ディスプレイパネルを含むディスプレイ装置に適用することができる。
【００７６】
図１４は、本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路を含むバックライトシステムのさらに他の一例を示すブロック図である。
図１４に示すように、バックライトシステム１８００は、発光ダイオードアレイＬＥＤを含むバックライトユニットＢＬＵ及びバックライトユニットＢＬＵの外に備えられたパワーボード１８２０を含む。発光ダイオードアレイＬＥＤは、少なくとも１つの発光ダイオードストリングを含むことができる。発光ダイオードストリングは、少なくとも１つの発光ダイオードから構成される。パワーボード１８２０は図１に示す発光ダイオード駆動回路１１００と類似の回路構成を有する発光ダイオード駆動回路１８２１を含み、電流駆動回路活性化信号ＣＤ＿ＥＮの論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生し、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生する。
【００７７】
したがって、発光ダイオード駆動回路１８２１を含むバックライトシステム１８００は、発光ダイオード電流が歪まなく電流駆動回路の動作速度が速い。
【００７８】
図１４に示すバックライトシステム１８００は、移動電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）などの小型ディスプレイパネルを含むディスプレイ装置に適用することができる。
【００７９】
上記では、主に、ＬＣＤ装置に用いられるバックライト駆動回路について記述したが、本発明はＬＣＤ装置だけでなく、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの一般の表示装置に適用可能であり、照明用発光ダイオードの駆動にも適用可能である。
【００８０】
図１５は、本発明の一実施形態による発光ダイオード駆動方法を示すフローチャートである。
図１５の発光ダイオード駆動方法は次の段階を含む。
【００８１】
１.発光ダイオード電流情報を含む第１制御信号及び電流駆動回路活性化信号に応答して、発光ダイオードストリングに流れる電流信号を制御する（Ｓ１）。
２.前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号をセンシングする（Ｓ２）。
３.前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号及び前記電流駆動回路活性化信号に基づいて、前記電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する（Ｓ３）。
４.前記ダイナミックヘッドルーム制御信号に応答して変化する発光ダイオード駆動電圧を発生する（Ｓ４）。
５.前記発光ダイオード駆動電圧を前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第２端子に提供する（Ｓ５）。
【００８２】
図１６は、図１５のダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する過程を示すフローチャートである。
図１６に示す発光ダイオード駆動方法のダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する過程は次の段階を含む。
【００８３】
１.前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号の電圧レベルを検出する（Ｓ３１）。
２.前記検出された電圧レベルのうちの最小電圧レベルを有する最小検出電圧信号を発生する（Ｓ３２）。
３.前記最小検出電圧信号と第１基準電圧とを比較して比較出力データを発生する（Ｓ３３）。
４.前記比較出力データに第１データを加えて加算出力データを発生する（Ｓ３４）。
５.前記電流駆動回路活性化信号に応答して、前記比較出力データと前記加算出力データのうちの１つを選択して選択出力データを発生する（Ｓ３５）。
６.前記選択出力データに対してデジタル／アナログ変換を行い、前記ダイナミックヘッドルーム制御信号を発生する（Ｓ３６）。
【００８４】
上記のように、本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路１１００は、電流駆動回路活性化信号の論理状態に応じて変化する電圧レベルを有するダイナミックヘッドルーム制御信号を発生するダイナミックヘッドルームコントローラを含む。発光ダイオード駆動回路１１００は、ダイナミックヘッドルーム制御信号に基づいて、発光ダイオード駆動電圧を発生する。発光ダイオード駆動回路１１００を含む発光ダイオードシステム１０００は、発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａにリップル（ｒｉｐｐｌｅ）が発生しても発光ダイオードストリングに流れる電流を制御する電流駆動回路が動作するように電流駆動回路に接続された発光ダイオードストリングのノードを所定電圧以上に維持させる。よって、発光ダイオードシステム１０００は、発光ダイオード電流の歪みを防止することができる。また、発光ダイオード駆動回路１１００を含む発光ダイオードシステム１０００は、発光ダイオード駆動回路に含まれたパワートランジスタのドレイン−ソース電圧ＶＤＳが従来の発光ダイオード駆動回路に比較して高い値を有することができる。よって、発光ダイオード駆動回路１１００を含む発光ダイオードシステム１０００の動作速度が速くなる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、表示装置及び照明装置に適用可能であり、特に表示装置のバックライト装置に適用可能である。
上述では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０００  発光ダイオードシステム
１１００  発光ダイオード駆動回路
１１０５  電流駆動回路
１１１０  パワーサプライ回路
１１２０  ダイナミックヘッドルームコントローラ
１１２１  レベル検出器
１１２２  比較器
１１２３  加算器
１１２４  選択回路
１１２５  デジタル／アナログ変換器
１１２６  補償回路
１５００  発光ダイオードアレイ
１６００、１７００、１８００  バックライトシステム
【図１】
2012114085.tif 000003
【図２】
2012114085.tif 000004
【図３】
2012114085.tif 000005
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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