背光单元及其电流控制方法技术

本发明专利技术涉及背光单元及其电流控制方法。背光单元包括：至少一个发光二级管(“LED”)串，该发光二级管串具有接收串电流的阳极以及底盘接地的阴极；以及电流源控制单元，其接收驱动电流并向至少一个LED串输出串电流，其中，电流源控制单元感测驱动电流并基于感测到的驱动电流和参考电压对串电流进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
背光单元及其电流控制方法本申请要求于2011年7月26日提交的第10-2011-0073949号韩国专利申请的优先权，该申请的内容通过引证而整体结合于此。
本专利技术的示例性实施方式涉及背光单元及其电流控制方法。
技术介绍
通常，液晶显示(“LCD”)装置包括显示图像的液晶面板以及设置在液晶面板下方以向液晶面板提供光的背光单元。当发光二极管(“LED”)用作背光单元的光源时，背光单元典型地包括彼此并联连接的多个光源串(string)、用于向光源串提供驱动电压的直流至直流(“DC”至“DC”)转换器、和通过多个通道连接到光源串的驱动集成电路(“IC”)。典型地，每个光源串包括多个串联连接的LED。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施方式提供背光单元及其电流控制方法，其在发光二极管(“LED”)串短路时有效地避免热量产生或着火。本专利技术的示例性实施方式提供一种背光单元，其包括：至少一个LED串，具有用于接收串电流的阳极以及底盘接地的阴极；以及电流源控制单元，其接收驱动电流并向所述至少一个LED串输出串电流，其中，电流源控制单元感测驱动电流并基于感测到的驱动电流以及参考电压而对串电流进行补偿。在示例性实施方式中，参考电压可与从所述至少一个LED串发出的光的亮度相对应。在示例性实施方式中，电流源控制单元可包括：电流反馈单元，连接在第一节点与第二节点之间，并且电流反馈单元接收来自第一节点的DC电压以向第二节点输出驱动电压，并向第二节点输出所输入的驱动电流；电流补偿器，其感测流入电流反馈单元的驱动电流，并比较所感测到的驱动电流和参考电压，以输出电流补偿信号；以及电流调节器，连接在第二节点与阳极之间，并且电流调节器接收驱动电压和驱动电流，以输出串电流并基于电流补偿信息对串电流进行补偿。在示例性实施方式中，电流反馈单元可包括在第一与第二节点之间的感测电阻器，并且电流补偿器可感测第一节点的电压与第二节点的电压之间的电压差，以感测流入该感测电阻器的驱动电流。在示例性实施方式中，电流反馈单元可以包括：位于第一节点与第二节点之间的发光的光电二极管；以及包括晶体管的光电耦合器，该晶体管基于从发光二极管发出的光而接通，其中，从发光二级管发出的光与驱动电流相对应。在示例性实施方式中，电流源单元可以包括：运算放大器，其接收参考电压以及与驱动电流相对应的电压，以输出与电流补偿信息相对应的电压；电流补偿晶体管，该电流补偿晶体管基于与电流补偿信息相对应的电压而接通；以及电流调节器，具有电流镜像结构，其中，电流调节器响应于流入电流补偿晶体管的电流而输出串电流。在示例性实施方式中，背光单元可以进一步包括电压检测器，电压检测器检测驱动电压和阳极的串电压以输出反馈电压，其中，驱动电压与串电压相对应。在示例性实施方式中，驱动电压与串电压之间的电压差可保持为小于预定值。在示例性实施方式中，当驱动电压与串电压之间的电压差等于或大于预定值时，可阻止向至少一个LED串供应的驱动电流。在示例性实施方式中，背光单元可以进一步包括直流至直流转换器，该直流至直流转换器增强输入源电压以输出DC电压，并基于反馈电压控制DC电压，其中，DC电压与驱动电压相对应。在示例性实施方式中，DC电压与驱动电压之间的电压差可以是约0.1伏特(V)至约0.5伏特(V)。在示例性实施方式中，直流至直流转换器可以包括用于将源电压增强到直流电压的电感器增强器(inductorbooster)。在示例性实施方式中，当从至少一个LED串发光时，电流源控制单元可以对串电流进行补偿。在本专利技术的可替换的示例性实施方式中，背光单元包括：多个LED串，具有用于接收串电流的阳极以及底盘接地的阴极；直流至直流转换器，其增强源电压以输出DC电压；电流反馈单元，其接收DC电压以输出多个驱动电压并输出与LED串分别相对应的多个驱动电流；电流调节器，其接收驱动电压和驱动电流，并基于电流控制信息输出分别流入LED串的多个串电流；以及LED驱动控制器，其感测流入电流反馈单元的驱动电流，以输出电流控制信号来补偿串电流，并基于驱动电压与串电压之间的关系而控制DC电压，其中，串电压分别是LED串的阳极处的电压。在示例性实施方式中，LED驱动控制器可以构造成集成电路(“IC”)。在示例性实施方式中，IC可以包括：多个电流源控制单元，其感测驱动电流以输出用于控制串电流的电流补偿信息；最大值电路，检测串电压和驱动电压中的最大值；以及输出电压控制单元，其接收最大值电路的输出，以输出一个反馈电压。在示例性实施方式中，电流源控制单元中的每一个均可以包括：第一运算放大器，其输出与直流电压和驱动电压之间的电压差相对应的电压；第二运算放大器，其输出与第一运算放大器的输出值与参考电压之间的电压差相对应的电压；第三运算放大器，其输出与对应于DC电压的分压电压(dividedvoltage)与串电压之间的电压差相对应的电压；以及电流平衡控制单元，其响应于脉冲宽度调制信号输出参考电压。在示例性实施方式中，电流反馈单元可以包括多个感测电阻器，驱动电流在所述多个感测电阻器中流动。在示例性实施方式中，电流调节器可以包括具有用于接收电流控制信息的栅极的多个金属氧化物半导体(“MOS”)晶体管，其中，MOS晶体管接收驱动电流以输出串电流。在本专利技术的另一示例性实施方式中，背光单元的电流控制方法包括：感测流入多个LED串中的每一个LED串的热边的驱动电流；基于感测到的驱动电流和参考电压而对驱动电流进行补偿；以及基于补偿驱动电流来调节分别流入LED串的多个串电流，其中，LED串的阴极是底盘接地的。附图说明当结合附图一起考虑时，本专利技术以上的以及其他的方面和特征将通过参照下述详细描述而变得容易理解，在图中：图1是示出根据本专利技术的示例性实施方式的背光单元的框图；图2是示出根据本专利技术的示例性实施方式的电流源控制单元的框图；图3是示出根据本专利技术的可替换示例性实施方式的电流源控制单元的框图；图4是示出根据本专利技术另一可替换示例性实施方式的电流源控制单元的框图；图5是示出根据本专利技术的示例性实施方式的发光二极管(“LED”)条的框图；图6是示出根据本专利技术的可替换示例性实施方式的LED条的框图；图7是示出示例性实施方式的背光单元的框图；图8是示出根据本专利技术的可替换示例性实施方式的背光单元的框图；图9是示出根据本专利技术的示例性实施方式的LED驱动集成电路(IC)的框图；图10是示出使用了图9的LED驱动IC的示例性实施方式的LED驱动电路的框图；图11是示出根据本专利技术的示例性实施方式的LCD装置的框图；以及图12是示出根据本专利技术的示例性实施方式的LED驱动电路的电流控制方法的流程图。具体实施方式应理解的是，当指出一个元件或层在另一个元件或层“上”或“连接到”另一个元件或层时，该元件可以直接在另一元件或层上、或者直接连接到另一个元件或层，或者可能存在中介元件或层。相反，当指出一个元件或层“直接”在另一个元件或层上或“直接连接到”另一个元件或层时，则不存在中介元件或层。全文中，相同标号表示相同元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列条目的任意及所有组合。可理解，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等，来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背光单元，包括：至少一个LED串，每个LED串具有接收串电流的阳极以及底盘接地的阴极；以及电流源控制单元，其接收驱动电流并向所述至少一个LED串输出所述串电流，其中，所述电流源控制单元感测所述驱动电流并基于感测到的所述驱动电流以及参考电压对所述串电流进行补偿。

【技术特征摘要】
2011.07.26 KR 10-2011-00739491.一种背光单元，包括：至少一个LED串，每个LED串具有接收串电流的阳极以及底盘接地的阴极；直流至直流转换器，其输出直流电压；以及电流源控制单元，其接收所述直流电压和参考电压并向所述至少一个LED串输出所述串电流，其中，所述电流源控制单元基于所述直流电压输出驱动电流，感测所述驱动电流，并基于所述驱动电流以及所述参考电压对所述驱动电流进行补偿以输出所述串电流。2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述参考电压与从所述至少一个LED串发出的光的亮度相对应。3.根据权利要求2所述的背光单元，其中，所述电流源控制单元包括：电流反馈单元，连接在第一节点与第二节点之间，并且所述电流反馈单元从所述第一节点接收所述直流电压，以向所述第二节点输出驱动电压并向所述第二节点输出所述驱动电流；电流补偿器，其感测流入所述电流反馈单元的所述驱动电流，并将感测到的所述驱动电流与所述参考电压相比较，以输出电流补偿信息；以及电流调节器，连接在所述第二节点与所述阳极之间，并且所述电流调节器接收所述驱动电压和所述驱动电流，以基于所述电流补偿信息对所述串电流进行补偿而输出所述串电流。4.根据权利要求1所述的背光单元，进一步包括：电压检测器，其检测所述阳极的串电压和驱动电压，以输出反馈电压，其中，所述驱动电压与所述串电压相对应。5.根据权利要求4所述的背光单元，其中，所述驱动电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴元植，权宁燮，朴在圭，申垠澈，严在殷，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：