(57)【要約】【課題】デジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節する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、レベル検出器、比較回路、デジタル制御回路及びパワーサプライ回路を含む。レベル検出器は、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。比較回路は、ヘッドルーム制御基準電圧と最小検出電圧に基づいて、第１比較出力信号及び第２比較出力信号を発生する。デジタル制御回路は、第１比較出力信号、前記第２比較出力信号及び制御クロックに基づいて、デジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節する。よって、発光ダイオード駆動回路は、半導体集積回路において小さな面積を占める。【選択図】図１
2012109242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
ヘッドルーム制御基準電圧と前記最小検出電圧に基づいて、第１比較出力信号及び第２比較出力信号を発生する比較回路と、
前記第１比較出力信号、前記第２比較出力信号及び制御クロック信号に基づいて、デジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節するデジタル制御回路と、
前記ゲート制御信号に応答して、発光ダイオード駆動電圧を発生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】
前記比較回路は、
前記ヘッドルーム制御基準電圧に基づいて、第１基準電圧及び前記第１基準電圧よりも低い電圧レベルを有する第２基準電圧を発生し、前記最小検出電圧信号を前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを比較して、前記第１比較出力信号及び前記第２比較出力信号をそれぞれ発生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】
前記最小検出電圧信号の大きさが前記第１基準電圧の大きさよりも大きい場合に、前記第１比較出力信号はイネーブルされ、前記最小検出電圧信号の大きさが前記第２基準電圧の大きさより小さい場合に、前記第２比較出力信号はイネーブルされることを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項４】
前記デジタル制御回路は、
デューティ制御コードに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）を行い、セットクロック信号とリセットクロック信号を発生するデジタルパルス幅変調回路と、
前記第１比較出力信号及び前記第２比較出力信号の論理状態によって、前記デューティ制御コードを変化させ、前記セットクロック信号及び前記リセットクロックに基づいて、前記ゲート制御信号を発生する論理回路と、
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５】
前記デジタル制御回路は、
過電圧保護信号がイネーブル状態であれば前記デューティ制御コードを第１値減少させ、前記ゲート制御信号をディスイネーブルさせることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項６】
前記デジタル制御回路は、
電流制限保護信号がイネーブル状態であれば前記ゲート制御信号をディスイネーブルさせることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項７】
前記発光ダイオード駆動回路は、
前記ヘッドルーム制御基準電圧と前記最小検出電圧信号との差を増幅して周波数制御信号を発生する差動増幅器と、
ディミング信号及び前記周波数制御に基づいて前記制御クロック信号を発生する電圧制御発振器と、
をさらに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】
前記発光ダイオード駆動回路は、
前記ヘッドルーム制御基準電圧に基づいて、第１基準電圧及び第２基準電圧を発生し、基準電圧設定信号に応答して、前記第１基準電圧及び前記第２基準電圧の電圧レベルを調節する目標範囲調節回路をさらに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９】
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、
発光ダイオードストリングのそれぞれの端子電圧信号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し、前記最小検出電圧信号とヘッドルーム制御基準電圧に基づいて、比較出力信号を発生し、前記比較出力信号及び制御クロックに基づいて、デジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節し、前記ゲート制御信号に応答して、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１０】
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端子の電圧信号のうちの最小電圧レベルを有する電圧信号を検出して、最小検出電圧信号を発生する段階と、
ヘッドルーム制御基準電圧に基づいて、第１基準電圧及び前記第１基準電圧よりも低い電圧レベルを有する第２基準電圧を発生する段階と、
前記最小検出電圧信号を前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを比較して、第１比較出力信号及び第２比較出力信号をそれぞれ発生する段階と、
前記第１比較出力信号、前記第２比較出力信号及び制御クロックに基づいて、デジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節する段階と、
前記ゲート制御信号に応答して、発光ダイオード駆動電圧を発生する段階と、
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２００９／０２９５７７５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、半導体集積回路において小さな面積を占める発光ダイオード駆動回路を提供することである。
【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発光ダイオードシステムを提供することである。
【０００７】
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である。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、半導体集積回路において小さな面積を占める発光ダイオード駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前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、レベル検出器、比較回路、デジタル制御回路及びパワーサプライ回路を含む。
【００１０】
電流駆動回路は、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。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端子の電圧信号のうちの最小の電圧レベルを有する最小検出電圧信号を発生する。比較回路はヘッドルーム制御基準電圧と前記最小検出電圧に基づいて第１比較出力信号及び第２比較出力信号を発生する。デジタル制御回路は、前記第１比較出力信号、前記第２比較出力信号及び制御クロックに基づいてデジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節する。パワーサプライ回路は、前記ゲート制御信号に応答して発光ダイオード駆動電圧を発生する。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、前記比較回路は前記ヘッドルーム制御基準電圧に基づいて第１基準電圧及び前記第１基準電圧よりも低い電圧レベルを有する第２基準電圧を発生し、前記最小検出電圧信号を前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを比較して前記第１比較出力信号及び前記第２比較出力信号をそれぞれ発生することができる。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、前記最小検出電圧信号の大きさが前記第１基準電圧の大きさよりも大きい場合に前記第１比較出力信号はイネーブルされ、前記最小検出電圧信号の大きさが前記第２基準電圧の大きさよりも小さい場合に前記第２比較出力信号はイネーブルされる。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、前記デジタル制御回路はデジタルパルス幅変調回路及び論理回路を含むことができる。
【００１４】
デジタルパルス幅変調回路はデューティ制御コードに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）を行い、セットクロック信号とリセットクロック信号を発生する。論理回路は前記第１比較出力信号及び前記第２比較出力信号の論理状態によって前記デューティ制御コードを変化させ、前記セットクロック信号及び前記リセットクロックに基づいて前記ゲート制御信号を発生する。
【００１５】
本発明の一実施形態による発光ダイオードシステムは発光ダイオードアレイ及び発光ダイオード駆動回路を含む。
【００１６】
発光ダイオードアレイは発光ダイオード駆動電圧に応答して発光する。発光ダイオード駆動回路は発光ダイオードストリングのそれぞれの端子電圧信号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し、前記最小検出電圧信号とヘッドルーム制御基準電圧に基づいて比較出力信号を発生し、前記比較出力信号及び制御クロックに基づいてデジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節し、前記ゲート制御信号に応答して前記発光ダイオード駆動電圧を発生する。
【００１７】
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。
【００１８】
バックライト駆動回路は、発光ダイオードストリングのそれぞれの端子電圧信号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し、前記最小検出電圧信号とヘッドルーム制御基準電圧に基づいて比較出力信号を発生し、前記比較出力信号及び制御クロックに基づいてデジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節し、前記ゲート制御信号に応答し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。
【００１９】
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端子の電圧信号のうちの最小電圧レベルを有する電圧信号を検出して最小検出電圧信号を発生する段階と、ヘッドルーム制御基準電圧に基づいて第１基準電圧及び前記第１基準電圧よりも低い電圧レベルを有する第２基準電圧を発生する段階と、前記最小検出電圧信号を前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを比較して第１比較出力信号及び第２比較出力信号をそれぞれ発生する段階と、前記第１比較出力信号、前記第２比較出力信号及び制御クロックに基づいてデジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節する段階と、前記ゲート制御信号に応答して発光ダイオード駆動電圧を発生する段階と、を含む。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、前記ゲート制御信号のデューティを調節する段階は、前記第１比較出力信号及び前記第２比較出力信号の論理状態によって変化するデューティ制御コードを発生する段階と、前記デューティ制御コードに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）を行い、セットクロック信号とリセットクロック信号を発生する段階と、前記セットクロック信号及び前記リセットクロックに基づいて前記ゲート制御信号を発生する段階と、を含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の実施形態による発光ダイオード駆動回路及び発光ダイオードシステムはデジタル方式でゲート駆動信号を発生するので、回路が簡単であり、半導体集積回路において小さな面積を占める。よって、発光ダイオード駆動回路を含む半導体装置の単価が安い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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パワーサプライ回路の一例を示す回路図である。
【図４】図２の発光ダイオード駆動回路に含まれた比較回路の一例を示す回路図である。
【図５】図２の発光ダイオード駆動回路に含まれたデジタル制御回路の一例を示すブロック図である。
【図６】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回路図である。
【図７】図６の発光ダイオード駆動回路に含まれたデジタル制御回路の一例を示すブロック図である。
【図８】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９】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回路図である。
【図１０】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回路図である。
【図１１】図１０の発光ダイオード駆動回路に含まれた比較回路で用いる基準電圧の一例を示す図である。
【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のゲート制御信号のデューティを調節する方法の一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１６のデューティ制御コードを発生する方法の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１５のゲート制御信号のデューティを調節する方法の他の一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１５のゲート制御信号のデューティを調節する方法のさらに他の一例を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の他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２１】本発明のさらに他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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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説明はただ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で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定されるものと解釈してはいけない。
【００２４】
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ので、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はなく、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
他に定義がない限り、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。
【００２９】
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、関係す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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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は後述のように発光ダイオードストリングのそれぞれの端子電圧信号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し、前記最小検出電圧信号とヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲに基づいて比較出力信号を発生し、前記比較出力信号及び制御クロックに基づいてデジタル方式でゲート制御信号ＶＧのデューティを調節し、ゲート制御信号ＶＧに応答し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、ディミング信号ＶＤＩＭ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。ヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲは、発光ダイオード電流（ＬＥＤ  ｃｕｒｒｅｎｔ）情報を含むことができる。発光ダイオード電流（ＬＥＤ  ｃｕｒｒｅｎｔ）情報はユーザ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で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。
【００３３】
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に含まれた電流駆動回路を構成する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において、第１端子Ｌ＿Ｋ１、Ｌ＿Ｋ２、・・・、Ｌ＿Ｋｎの電圧はそれぞれＶＬＥＤ＿Ｋ１、ＶＬＥＤ＿Ｋ２、・・・、ＶＬＥＤ＿Ｋｎに示し、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に示した。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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、レベル検出器１１２０、比較回路１１３０、デジタル制御回路１１４０、及び電流駆動回路１１０５を含む。
【００３６】
電流駆動回路１１０５は、電流ドライバ１１６０、１１７０、１１８０を含み、ディミング信号ＶＤＩＭ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。レベル検出器１１２０は、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の電圧信号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。比較回路１１３０は、ヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲと最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮに基づいて第１比較出力信号ＶＨＣ及び第２比較出力信号ＶＬＣを発生する。デジタル制御回路１１４０は、第１比較出力信号ＶＨＣ、前記第２比較出力信号ＶＬＣ及び制御クロック信号であるディミング信号ＶＤＩＭに基づいてデジタル方式でゲート制御信号ＶＧのデューティ（ｄｕｔｙ）を調節する。パワーサプライ回路１１１０は、ゲート制御信号ＶＧに応答して発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生する。
【００３７】
比較回路１１３０は、ヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲに基づいて第１基準電圧及び前記第１基準電圧よりも低い電圧レベルを有する第２基準電圧を発生し、最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮを前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを比較して第１比較出力信号ＶＨＣ及び第２比較出力信号ＶＬＣをそれぞれ発生することができる。
【００３８】
最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮの大きさが前記第１基準電圧の大きさよりも大きい場合に、第１比較出力信号ＶＨＣはイネーブルされ、最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮの大きさが第２基準電圧の大きさより小さい場合に第２比較出力信号ＶＬＣはイネーブルされることができる。
【００３９】
最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮの大きさが前記第１基準電圧の大きさより小さい場合に、第１比較出力信号ＶＨＣはディスイネーブルされ、最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮの大きさが前記第２基準電圧の大きさよりも大きい場合に第２比較出力信号ＶＬＣはディスイネーブルされることができる。
【００４０】
図３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。
【００４１】
パワーサプライ回路１１１０は一種のＤＣ−ＤＣコンバータであって、直流入力電圧ＶＩＮを受信し、安定した高い直流電圧を出力するブーストコンバータである。図３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。
【００４２】
以下、図３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。
【００４３】
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時と同じ速度で減少する。一方、インダクタＬ１の起電力と入力電圧ＶＩＮによって抵抗Ｒ１、Ｒ２の両端にはＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａが生成され、抵抗Ｒ１、Ｒ２に並列で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り、これによって、ＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａはさらに昇圧する。
【００４４】
次に、ゲート制御信号ＶＧがさらに活性化されると、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ようになり、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。
【００４５】
上述のように、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の起電力を増加させて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の起電力を減少させてＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａを減少させる。
【００４６】
図３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（ｄｕｔｙｒａｔｉｏ）が変化される。
【００４７】
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の起電力を増加させて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の起電力を減少させて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める。
【００４８】
図４は、図２の発光ダイオード駆動回路１１００に含まれた比較回路１１３０の一例を示す回路図である。
図４に示すように、比較回路１１３０は、基準電圧分離器１１３１及び比較器１１３２、１１３３を含む。基準電圧分離器１１３１は、ヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲに基づいて第１基準電圧ＲＥＦ＿Ｈ及び第２基準電圧ＲＥＦ＿Ｌを発生する。比較器１１３２は最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮと第１基準電圧ＲＥＦ＿Ｈとを比較して第１比較出力信号ＶＨＣを発生する。比較器１１３３は、最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮと第２基準電圧ＲＥＦ＿Ｌとを比較して第２比較出力信号ＶＬＣを発生する。
【００４９】
図５は、図２の発光ダイオード駆動回路１１００に含まれたデジタル制御回路１１４０の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、デジタル制御回路１１４０は、デジタルパルス幅変調回路（ｄｉｇｉｔａｌ  ｐｕｌｓｅ−ｗｉｄｔｈ−ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ）１１４２及び論理回路１１４４を含むことができる。
【００５０】
デジタルパルス幅変調回路１１４２は、デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹに基づいてパルス幅変調（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行い、セットクロック信号ＳＥＴＣＬＫとリセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫを発生する。論理回路１１４４は、第１比較出力信号ＶＨＣ及び第２比較出力信号ＶＬＣの論理状態によってデューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを変化させ、ディミング信号ＶＤＩＭ、セットクロック信号ＳＥＴＣＬＫ及びリセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫに基づいてゲート制御信号ＶＧを発生する。
【００５１】
図６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の他の一例を示す回路図である。
図６に示すように、発光ダイオード駆動回路１１００ａは、パワーサプライ回路１１１０、レベル検出器１１２０、比較回路１１３０、デジタル制御回路１１４０ａ、電流駆動回路１１０５及び比較器１１４５、１１４６を含む。
【００５２】
電流駆動回路１１０５は電流ドライバ１１６０、１１７０、１１８０を含み、ディミング信号ＶＤＩＭ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。レベル検出器１１２０は、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の電圧信号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。比較回路１１３０は、ヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲと最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮに基づいて第１比較出力信号ＶＨＣ及び第２比較出力信号ＶＬＣを発生する。比較器１１４５は、第１検出電圧ＶＤＥＴ１と基準電圧ＶＲＥＦ１とを比較して電流制限保護信号ＣＬＰを発生する。電流制限保護信号ＣＬＰは過電流保護信号（ｏｖｅｒ−ｃｕｒｒｅｎｔ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｓｉｇｎａｌ）とも呼ばれる。比較器１１４６は、第２検出電圧ＶＤＥＴ２と基準電圧ＶＲＥＦ２とを比較して過電圧保護信号ＯＶＰを発生する。図３に示すように、第１検出電圧ＶＤＥＴ１はＮＭＯＳパワートランジスタ（ＮＭＯＳ）に流れる電流に対応する電圧信号であって、第２検出電圧ＶＤＥＴ２はＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａをセンシングした電圧信号である。デジタル制御回路１１４０ａは、第１比較出力信号ＶＨＣ、第２比較出力信号ＶＬＣ、過電圧保護信号ＯＶＰ、電流制限保護信号ＣＬＰ及び制御クロック信号であるディミング信号ＶＤＩＭに基づいてデジタル方式でゲート制御信号ＶＧのデューティｄｕｔｙを調節する。パワーサプライ回路１１１０はゲート制御信号ＶＧに応答して発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生する。
【００５３】
図７は、図６の発光ダイオード駆動回路１１００に含まれたデジタル制御回路１１４０ａの一例を示すブロック図である。
図７に示すように、デジタル制御回路１１４０ａはデジタルパルス幅変調回路１１４２ａ及び論理回路１１４４ａを含むことができる。
【００５４】
デジタルパルス幅変調回路１１４２ａは、デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹに基づいてパルス幅変調を行い、セットクロック信号ＳＥＴＣＬＫとリセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫを発生する。論理回路１１４４ａは、第１比較出力信号ＶＨＣ及び第２比較出力信号ＶＬＣの論理状態によってデューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを変化させ、ディミング信号ＶＤＩＭ、セットクロック信号ＳＥＴＣＬＫ、リセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫ、過電圧保護信号ＯＶＰ及び電流制限保護信号ＣＬＰに基づいてゲート制御信号ＶＧを発生する。
【００５５】
デジタル制御回路１１４０ａは、過電圧保護信号ＯＶＰがイネーブル状態であれば、デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを第１値減少させ、ゲート制御信号ＶＧをディスイネーブルさせることができる。また、デジタル制御回路１１４０ａは電流制限保護信号ＣＬＰがイネーブル状態であればゲート制御信号ＶＧをディスイネーブルさせることができる。
【００５６】
図８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８に示すように、ゲート制御信号ＶＧは時刻ｔ１にセットクロック信号ＳＥＴＣＬＫに応答してイネーブルされ、時刻ｔ２にリセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫに応答してディスイネーブルされている。また、ゲート制御信号ＶＧは時刻ｔ３にセットクロック信号ＳＥＴＣＬＫに応答してイネーブルされ、時刻ｔ４に電流制限保護信号ＣＬＰに応答してディスイネーブルされている。また、時刻ｔ５に過電圧保護信号ＯＶＰがイネーブルされて継続維持されているために、時刻ｔ６にセットクロック信号ＳＥＴＣＬＫがイネーブルされてもゲート制御信号ＶＧはディスイネーブル状態を維持する。この条件で、デジタル制御回路１１４０、１１４０ａはデューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹの値を減少させる。図８の例において、デジタル制御回路１１４０、１１４０ａはデューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹをＭからＭ−１に１ほど減少させる。
【００５７】
図９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回路図である。
図９に示すように、発光ダイオード駆動回路１１００ｂは、パワーサプライ回路１１１０、レベル検出器１１２０、比較回路１１３０、デジタル制御回路１１４０ａ、電流駆動回路１１０５、比較器１１４５、１１４６、差動増幅器１１３４及び電圧制御発振器１１３５を含む。図９で、電流駆動回路１１０５は説明の便宜上省略した。
【００５８】
レベル検出器１１２０は、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の電圧信号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。比較回路１１３０は、ヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲと最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮに基づいて第１比較出力信号ＶＨＣ及び第２比較出力信号ＶＬＣを発生する。比較器１１４５は、第１検出電圧ＶＤＥＴ１と基準電圧ＶＲＥＦ１とを比較して電流制限保護信号ＣＬＰを発生する。比較器１１４６は、第２検出電圧ＶＤＥＴ２と基準電圧ＶＲＥＦ２とを比較して過電圧保護信号ＯＶＰを発生する。図３に示すように、第１検出電圧ＶＤＥＴ１はＮＭＯＳパワートランジスタ（ＮＭＯＳ）に流れる電流に対応する電圧信号であって、第２検出電圧ＶＤＥＴ２はＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａをセンシングした電圧信号である。差動増幅器１１３４は、ヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲと最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮとの差を増幅して周波数制御信号ＣＯＮＦＲを発生する。電圧制御発振器１１３５は、ディミング信号ＶＤＩＭ及び周波数制御信号ＣＯＮＦＲに基づいて制御クロック信号ＣＣＬＫを発生する。デジタル制御回路１１４０ｂは、第１比較出力信号ＶＨＣ、第２比較出力信号ＶＬＣ、過電圧保護信号ＯＶＰ、電流制限保護信号ＣＬＰ、ディミング信号ＶＤＩＭ及び制御クロック信号ＣＣＬＫに基づいてデジタル方式でゲート制御信号ＶＧのデューティ（ｄｕｔｙ）を調節する。パワーサプライ回路１１１０はゲート制御信号ＶＧに応答して発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生する。
【００５９】
制御クロック信号の周波数は、最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮが目標値に近くなると減少し、最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮが目標値で遠くなると増加することができる。
【００６０】
図１０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回路図である。
図１０に示すように、発光ダイオード駆動回路１１００ｃは、パワーサプライ回路１１１０、レベル検出器１１２０、比較回路１１３０、目標範囲調節回路１１３６、デジタル制御回路１１４０ａ、電流駆動回路１１０５及び比較器１１４５、１１４６を含む。図１０で、電流駆動回路１１０５は説明の便宜上省略した。
【００６１】
レベル検出器１１２０は、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の電圧信号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。目標範囲調節回路１１３６は、ヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲに基づいて第１基準電圧ＲＥＦ＿Ｈ及び第２基準電圧ＲＥＦ＿Ｌを発生し、基準電圧設定信号ＳＥＴ＿Ｒに応答して第１基準電圧ＲＥＦ＿Ｈ及び第２基準電圧ＲＥＦ＿Ｌの電圧レベルを調節する。比較回路１１３０ａは、第１基準電圧ＲＥＦ＿Ｈ、第２基準電圧ＲＥＦ＿Ｌ及び最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮに基づいて第１比較出力信号ＶＨＣ及び第２比較出力信号ＶＬＣを発生する。比較器１１４５は、第１検出電圧ＶＤＥＴ１と基準電圧ＶＲＥＦ１を比較して電流制限保護信号ＣＬＰを発生する。比較器１１４６は、第２検出電圧ＶＤＥＴ２と基準電圧ＶＲＥＦ２とを比較して過電圧保護信号ＯＶＰを発生する。図３に示すように、第１検出電圧ＶＤＥＴ１は、ＮＭＯＳパワートランジスタＮＭＯＳに流れる電流に対応する電圧信号であって、第２検出電圧ＶＤＥＴ２はＬＥＤ供給電圧ＶＬＥＤ＿Ａをセンシングした電圧信号である。デジタル制御回路１１４０ｃは、第１比較出力信号ＶＨＣ、第２比較出力信号ＶＬＣ、過電圧保護信号ＯＶＰ、電流制限保護信号ＣＬＰ及び制御クロック信号であるディミング信号ＶＤＩＭに基づいてデジタル方式でゲート制御信号ＶＧのデューティ（ｄｕｔｙ）を調節する。パワーサプライ回路１１１０はゲート制御信号ＶＧに応答して発光ダイオード駆動電圧ＶＬＥＤ＿Ａを発生する。
【００６２】
図１１は、図１０の発光ダイオード駆動回路１１００ｃに含まれた比較回路１１３０ａに用いられる基準電圧の一例を示す図である。
図１１に示すように、目標範囲調節回路１１３６は、基準電圧設定信号ＳＥＴ＿Ｒに応答して第１基準電圧ＲＥＦ＿Ｈ及び第２基準電圧ＲＥＦ＿Ｌの電圧レベルを調節する。図１１の例において、第１基準電圧ＲＥＦ＿Ｈはヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲよりも高い電圧レベルを有する３つの電圧レベルＲＥＦ＿Ｈ１、ＲＥＦ＿Ｈ２、ＲＥＦ＿Ｈ３を有し、第２基準電圧ＲＥＦ＿Ｌはヘッドルーム制御基準電圧ＶＲＨＲよりも低い電圧レベルを有する３つの電圧レベルＲＥＦ＿Ｌ１、ＲＥＦ＿Ｌ２、ＲＥＦ＿Ｌ３を有する。
【００６３】
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で構成されることができる。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、デジタル方式でゲート駆動信号を発生するので、回路が簡単であり、半導体集積回路において小さな面積を占める。
【００６４】
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は回路構成が簡単であって動作速度が早い。
【００６５】
図１２に示すバックライトシステム１６００は、エッジ状（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される。
【００６６】
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で構成される。
【００６７】
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、デジタル方式でゲート駆動信号を発生するために回路が簡単であって半導体集積回路において小さな面積を占める。
【００６８】
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は回路構成が簡単であり動作速度が早い。
【００６９】
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される。
【００７０】
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で構成されることができる。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、デジタル方式でゲート駆動信号を発生するため回路が簡単であって半導体集積回路において小さな面積を占める。
【００７１】
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は回路構成が簡単であり動作速度が早い。
【００７２】
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される。
【００７３】
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）などの一般的な表示装置に適用することが可能であり、照明用発光ダイオードの駆動にも適用することが可能である。
【００７４】
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に示す発光ダイオード駆動方法は次の動作を含む。
【００７５】
１．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（Ｓ１）。
２．前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号のうちの最小電圧レベルを有する電圧信号を検出し、最小検出電圧信号を発生する（Ｓ２）。
３．ヘッドルーム制御基準電圧に基づいて、第１基準電圧及び前記第１基準電圧よりも低い電圧レベルを有する第２基準電圧を発生する（Ｓ３）。
４．前記最小検出電圧信号を前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを比較して、第１比較出力信号及び第２比較出力信号をそれぞれ発生する（Ｓ４）。
５．前記第１比較出力信号、前記第２比較出力信号及び制御クロックに基づいて、デジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節する（Ｓ５）。
６．前記ゲート制御信号に応答して発光ダイオード駆動電圧を発生する（Ｓ６）。
【００７６】
前記発光ダイオード駆動方法は、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をさらに含むことができる。
【００７７】
前記ヘッドルーム制御基準電圧は、発光ダイオード電流情報を含むことができる。
【００７８】
前記最小検出電圧信号の大きさが前記第１基準電圧の大きさよりも大きい場合に、前記第１比較出力信号はイネーブルされ、前記最小検出電圧信号の大きさが前記第２基準電圧の大きさより小さい場合に、前記第２比較出力信号はイネーブルされる。
【００７９】
前記最小検出電圧信号の大きさが前記第１基準電圧の大きさよりも小さい場合に、前記第１比較出力信号はディスイネーブルされ、前記最小検出電圧信号の大きさが前記第２基準電圧の大きさよりも大きい場合に、前記第２比較出力信号はディスイネーブルされる。
【００８０】
図１６は、図１５のゲート制御信号のデューティを調節する方法の一例を示すフローチャートである。
図１６に示すゲート制御信号のデューティを調節する方法は次の動作を含む。
【００８１】
１．前記第１比較出力信号及び前記第２比較出力信号の論理状態によって変化するデューティ制御コードを発生する（Ｓ５１）。
２．前記デューティ制御コードに基づいてパルス幅変調ＰＷＭを行い、セットクロック信号とリセットクロック信号を発生する（Ｓ５２）。
３．前記セットクロック信号及び前記リセットクロックに基づいて、前記ゲート制御信号を発生する（Ｓ５３）。
【００８２】
図１７は、図１６のデューティ制御コードを発生する方法の一例を示すフローチャートである。
図１７に示すデューティ制御コードを発生する方法は次の動作を含む。
【００８３】
１．最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮが第１基準電圧ＶＲＥＦ＿Ｈよりも高い電圧レベルを有するか否かを判断する（Ｓ５１１）。
２．最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮが第１基準電圧ＶＲＥＦ＿Ｈよりも高い電圧レベルを有すれば、デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを第１値減少させる（Ｓ５１３）。
３．最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮが第１基準電圧ＶＲＥＦ＿Ｈよりも低いかまたは同一電圧レベルを有すれば、最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮが第２基準電圧ＶＲＥＦ＿Ｌよりも低い電圧レベルを有するか否かを判断する（Ｓ５１２）。
４．最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮが第１基準電圧ＶＲＥＦ＿Ｈよりも低い電圧レベルを有すれば、デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを第１値増加させる（Ｓ５１５）。
５．最小検出電圧信号ＶＤＥＴ＿ＭＩＮが第２基準電圧ＶＲＥＦ＿Ｌよりも高いかまたは同一電圧レベルを有すれば、デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを以前の値に維持する（Ｓ５１４）。
【００８４】
図１８は、図１５のゲート制御信号のデューティを調節する方法の他の一例を示すフローチャートである。
図１８に示すゲート制御信号のデューティを調節する方法は次の動作を含む。
【００８５】
１．過電圧保護信号ＯＶＰがイネーブル状態であるか否かを判断する（Ｓ５４）。
２．過電圧保護信号ＯＶＰがイネーブル状態であれば前記デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを第１値減少させ、前記ゲート制御信号ＶＧをディスイネーブルさせる（Ｓ５５、Ｓ５６）。
３．過電圧保護信号ＯＶＰがディスイネーブル状態であれば、前記第１比較出力信号及び前記第２比較出力信号の論理状態によって変化するデューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを発生する（Ｓ５１）。
４．デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹに基づいてパルス幅変調ＰＷＭを行い、セットクロック信号ＳＥＴＣＬＫとリセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫを発生する（Ｓ５２）。
５．セットクロック信号ＳＥＴＣＬＫ及びリセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫに基づいて、ゲート制御信号ＶＧを発生する（Ｓ５３）。
【００８６】
図１９は、図１５のゲート制御信号のデューティを調節する方法のさらに他の一例を示すフローチャートである。
図１９に示すゲート制御信号のデューティを調節する方法は次の動作を含む。
【００８７】
１．過電圧保護信号ＯＶＰがイネーブル状態であるか否かを判断する（Ｓ５４）。
２．過電圧保護信号ＯＶＰがイネーブル状態であれば前記デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを第１値減少させ、前記ゲート制御信号ＶＧをディスイネーブルさせる（Ｓ５５、Ｓ５６）。
３．過電圧保護信号ＯＶＰがディスイネーブル状態であれば、前記第１比較出力信号及び前記第２比較出力信号の論理状態によって変化するデューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹを発生する（Ｓ５１）。
４．デューティ制御コードＣＯＮＤＵＴＹに基づいてパルス幅変調ＰＷＭを行い、セットクロック信号ＳＥＴＣＬＫとリセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫを発生する（Ｓ５２）。
５．セットクロック信号ＳＥＴＣＬＫ及びリセットクロック信号ＲＳＴＣＬＫに基づいて、ゲート制御信号ＶＧを発生する（Ｓ５３）。
６．電流制限保護信号ＣＬＰがイネーブル状態であるか否かを判断する（Ｓ５７）。
７．電流制限保護信号ＣＬＰがイネーブル状態であれば前記ゲート制御信号をディスイネーブルさせる（Ｓ５６）。
８．前記電流制限保護信号がディスイネーブル状態であれば、前記ゲート制御信号のデューティが前記デューティ制御コードのデューティよりも大きいか否かを判断する（Ｓ５８）。
９．前記ゲート制御信号のデューティが前記デューティ制御コードのデューティよりも大きければ前記ゲート制御信号をディスイネーブルさせる（Ｓ５９）。
１０．前記ゲート制御信号のデューティが前記デューティ制御コードのデューティよりも小さいかまたは同一であれば、前記ゲート制御信号をディスイネーブルさせる（Ｓ５６）。
【００８８】
図２０は、本発明の他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２０に示す発光ダイオード駆動方法は次の動作を含む。
【００８９】
１．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（Ｓ１）。
２．前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号のうちの最小電圧レベルを有する電圧信号を検出して最小検出電圧信号を発生する（Ｓ２）。
３．ヘッドルーム制御基準電圧に基づいて第１基準電圧及び前記第１基準電圧よりも低い電圧レベルを有する第２基準電圧を発生する（Ｓ３）。
４．前記最小検出電圧信号を前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを比較して、第１比較出力信号及び第２比較出力信号をそれぞれ発生する（Ｓ４）。
５．前記ヘッドルーム制御基準電圧と前記最小検出電圧信号との差を増幅して周波数制御信号を発生する（Ｓ７）。
６．ディミング信号及び前記周波数制御に基づいて、前記制御クロック信号を発生する（Ｓ８）。
７．前記第１比較出力信号、前記第２比較出力信号及び制御クロックに基づいてデジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節する（Ｓ５）。
８．前記ゲート制御信号に応答して発光ダイオード駆動電圧を発生する（Ｓ６）。
【００９０】
図２１は、本発明のさらに他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２１に示す発光ダイオード駆動方法は次の動作を含む。
【００９１】
１．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（Ｓ１）。
２．前記発光ダイオードストリングのそれぞれの第１端子の電圧信号のうちの最小電圧レベルを有する電圧信号を検出して、最小検出電圧信号を発生する（Ｓ２）。
３．ヘッドルーム制御基準電圧に基づいて、第１基準電圧及び前記第１基準電圧よりも低い電圧レベルを有する第２基準電圧を発生する（Ｓ３）。
４．基準電圧設定信号に応答して前記第１基準電圧及び前記第２基準電圧の電圧レベルを調節する（Ｓ９）。
５．前記最小検出電圧信号を前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とを比較して、第１比較出力信号及び第２比較出力信号をそれぞれ発生する（Ｓ４）。
６．前記第１比較出力信号、前記第２比較出力信号及び制御クロックに基づいて、デジタル方式でゲート制御信号のデューティを調節する（Ｓ５）。
７．前記ゲート制御信号に応答して発光ダイオード駆動電圧を発生する（Ｓ６）。
【００９２】
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及び駆動方法は、デジタル方式でゲート駆動信号を発生するので、回路が簡単であって半導体集積回路において小さな面積を占める。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
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。
【００９４】
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】
【００９５】
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  レベル検出器
１１３０  比較回路
１１４０  デジタル制御回路
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】
2012109242.tif 000003
【図２】
2012109242.tif 000004
【図３】
2012109242.tif 000005
【図４】
2012109242.tif 000006
【図５】
2012109242.tif 000007
【図６】
2012109242.tif 000008
【図７】
2012109242.tif 000009
【図８】
2012109242.tif 000010
【図９】
2012109242.tif 000011
【図１０】
2012109242.tif 000012
【図１１】
2012109242.tif 000013
【図１２】
2012109242.tif 000014
【図１３】
2012109242.tif 000015
【図１４】
2012109242.tif 000016
【図１５】
2012109242.tif 000017
【図１６】
2012109242.tif 000018
【図１７】
2012109242.tif 000019
【図１８】
2012109242.tif 000020
【図１９】
2012109242.tif 000021
【図２０】
2012109242.tif 000022
【図２１】
2012109242.tif 000023