[发明专利]用于驱动发光二极管阵列的装置及使用其的液晶显示装置

说明书

本申请要求2012年12月18日提交的韩国专利申请号10-2012-0148659的优先权，在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样

技术领域

本发明涉及一种用于驱动发光二极管（LED）阵列的装置，尤其涉及一种用于驱动用作液晶显示（LCD）装置的背光的LED阵列的装置及使用其的LCD装置。

背景技术

平板显示装置广泛用于各种电子装置，如要求重量和厚度减小的大尺寸数字电视（TV）以及必须要求小尺寸和低电力的移动装置。在平板显示装置中，LCD装置应用于范围从小尺寸装置到大尺寸装置的所有电子产品，因而应用最广泛。

因为应用于LCD装置的液晶面板不能自己发光，所以在液晶面板的后表面设置称作背光的光源。从背光发射的光经由液晶面板的液晶层和滤色器而输出到外部，由此能通过液晶面板显示图像。冷阴极荧光灯（CCFL）、外电极荧光灯（EEFL）等广泛用作背光。

然而，近来开发了亮度足够高、且功耗和制造成本较低的LED代替上述背光。也就是说，因为与荧光灯不同，使用LED阵列的背光单元不使用高成本的扩散膜且不需要逆变器，所以可节省制造成本，可容易地增大面板的尺寸，可减小厚度和重量，且可减少功耗和环境问题。因此，使用LED阵列的背光单元正在被广泛使用。

使用LED的背光单元包括具有多个LED串的LED阵列，每个LED串都配置有多个LED。从LED发射的光量与流过LED的有源层的驱动电流大小成比例。驱动LED的意思是提供并控制流到LED的驱动电流。

图1是图解用于驱动LED阵列60的现有装置的构造的示例图。如图1中所示，用于驱动LED阵列60的现有装置50包括：控制单元51，所述控制单元51通过使用从外部源接收的输入电压VIN来给LED阵列60提供电力，并控制LED阵列60中流动的电流量；电流固定单元52，所述电流固定单元52给控制单元51提供特定电阻，以便给LED阵列60提供特定量的电流；开关单元53，所述开关单元53控制LED阵列60中流动的电流，以改变LED阵列60的亮度。

控制单元51一般以集成电路（IC）的形式构成，并可随时序控制器一起安装在LCD装置的主板上。开关单元（电流改变单元）53可设置在控制单元51内部或外部。电流固定单元52设置在控制单元51外部，并设置为具有特定电阻值。

用于驱动LED阵列60的现有装置50控制LED阵列60的亮度，以控制LED阵列60的功耗。为此，首先，电流固定单元52设置为具有一阻抗值，该阻抗值控制提供给LED阵列60的最大电流，并因而能使LED阵列60输出100％的亮度。因此，控制单元51通过使用由电流固定单元52设定的电阻值和从外部系统提供的输入电压VIN，连续地给LED阵列60提供具有最大值的电流。

控制单元51包括用于通过使用输入电压VIN和最大电流来给LED阵列60提供电压和电流的电源51a。通过电流固定单元52将提供给LED阵列60的电流固定为最大值，LED阵列60使用该最大电流来输出最大亮度。

当LED阵列60输出具有最大亮度的光时，由面板显示的图像被更好地锐化。然而，当LED阵列60输出具有最大亮度的光时，能量消耗成比例增加。为了降低消耗的能量，控制单元51一般使用从外部系统接收的脉宽调制（PWM）信号。为此，控制单元51包括电流量控制器51b。

PWM信号由具有恒定周期但脉冲宽度变化的脉冲构成，通过PWM信号来控制构成开关单元53的薄膜晶体管（TFT）的导通时间。通过控制TFT的导通时间，控制其中最大电流流到LED阵列60的时间，因而可改变LED阵列60的亮度。例如，在通过周期比来划分一个脉冲宽度时，当周期比为10％时，高信号占10％，低信号占90％，而当周期比为70％时，高信号占70％，低信号占30％。

具体来说，当以10％的周期比产生PWM信号时，产生具有窄脉冲宽度的高信号，且该具有窄脉冲宽度的高信号经由电流量控制器51b而输入到开关单元53。在该情形中，因为高信号的脉冲宽度较窄，所以其中开关单元53的TFT导通的时间变短，因而电流流到LED阵列60的时间变短。因此，LED阵列60的亮度降低。

另一方面，当以70％的周期比产生PWM信号时，产生具有宽脉冲宽度的高信号，且该具有宽脉冲宽度的高信号经由电流量控制器51b而输入到开关单元53。在该情形中，因为高信号的脉冲宽度较宽，所以其中开关单元53的TFT导通的时间变长，因而电流流到LED阵列60的时间变长。因此，LED阵列60的亮度增加。