KR100861276B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛에서 발생되는 누설전류를 액정표시장치의 구동전원으로 활용하여 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 액정패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛의 방전시 발생되는 누설전류를 전압으로 변환하는 전원변환부와, 상기 전원변환부로부터 공급되는 전압을 이용하여 상기 액정패널의 구동전압을 발생하는 전원부를 구비한다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명은 액정표시장치의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타내는 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 백라이트 유닛을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2, 42 : 액정패널 4, 44 : 데이터 드라이버
6, 46 : 게이트 드라이버 8, 48 : 타이밍 컨트롤러
10, 50 : 전원 공급부 20, 60 : 백라이트 유닛
22, 62 : 램프 24, 64 : 탑케이스
30, 70 : 인버터 72 : A/D변환부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 백라이트 유닛에서 발생되는 누설전류를 액정표시장치의 구동전원으로 활용하여 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 평판 표시기는 스위칭 소자로서 TFT(Thin Film Transistor)를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 텔레비젼(Television)이나 랩탑(Lap-Top)형 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer) 등의 표시기로서 상품화되고 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 액정패널(2) 상의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(4)와, 액정패널(2) 상의 게이트라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(6)와, 데이터 드라이버(4) 및 게이트 드라이버(6)에 필요한 제어신호를 공급함과 아울러 데이터 드라이버(4)에는 데이터신호를 공급하기 위한 타이밍 컨트롤러(8)와, 게이트 드라이버(6)와 데이터 드라이버(4) 및 타이밍 컨트롤러(8)에 구동전압을 공급하기 위한 전원공급부(10)와, 전원공급부(10)로부터 램프 구동용 전압(VRAMP)을 공급받아 백라잇유닛(20)을 구동시키기 위한 인버터(30)를 구비한다.
액정패널(2)에는 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차부들 각각에 배열되어진 화소들(11)을 통하여 텔레비전 신호와 같은 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 화소들(11) 각각은 데이터라인(DL)으로부터의 데이터신호의 전압레벨에 따라 백라잇유닛(20)으로부터 입사되는 광의 투과 광량을 조절하는 액 정셀을 포함한다. TFT는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)들의 교차부에 설치되어 게이트라인(GL)으로부터의 스캔신호(게이트 펄스)에 응답하여 액정셀쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다.
데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 입력 데이터에 따라 기준전압들을 선택하여 아날로그 영상신호로 변환하여 액정패널(2)로 공급한다.
게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 액정패널(2)상에 배열된 TFT들의 게이트단자를 1라인씩 온/오프(on/off) 제어하며, 상기 데이터 드라이버(4)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 TFT들에 접속된 각 화소(11)들로 인가되도록 한다.
타이밍 컨트롤러(8)는 도시하지 않은 시스템 메인보드로부터 공급되는 3.3V ~ 5V의 구동전압을 공급받는다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(8)는 도시하지 않은 인터페이스부로부터 입력되는 데이터(R, G, B Data) 및 제어신호(예를 들면 입력클럭, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블신호)를 도시하지 않은 복수개의 드라이브 IC들로 구성된 데이터 드라이버(4)와, 도시되지 않은 복수개의 게이트 드라이브 IC들로 구성된 게이트 드라이버(6)에 공급한다.
전원 공급부(10)는 도시하지 않은 시스템 메인보드로부터 공급되는 3.3V ~ 5V의 구동전압(VDD)을 공급받아 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6) 및 타이밍 컨트롤러(8)를 구동하기 위한 액정패널용 구동전압(VLCD)과 백라이트 유닛(20)을 구동하기 위한 램프 구동전압(VRAMP)을 생성한다.
인버터(30)는 전원 공급부(10)로부터 램프 구동전압(VRAMP)을 공급받아 백라이트 유닛(20)을 구동하기 위한 고전압 및 저전압을 생성한다.
백라이트 유닛(20)은 액정표시장치가 스스로 빛을 내지못하고 단순히 광 셔터(shutter) 작용만하기 때문에 문자, 도형, 그래픽등을 표시하기 위해 필요한 광을 액정패널(2)의 후면에서 공급한다.
도 2를 참조하면, 액정표시장치의 백라이트 유닛(20)은 인버터(30)로부터 공급되는 고전압 및 저전압에 의해 구동되는 램프(22)를 구비한다.
램프(22)의 일단(26)에는 인버터(30)로부터 고전압이 공급되고, 램프(22)의 타단(28)에는 인버터(30)로부터 저전압이 공급된다. 램프(22)는 인버터(30)로부터 공급되는 고전압과 저전압 사이의 관전류에 의해 발생된 광을 액정패널(2)에 공급한다.
그러나, 인버터(30) 구동시 고전압에서 저전압으로 이동하는 관전류 성분 중에 누설전류(Leak Current)가 발생하게 된다. 누설전류는 램프(22)와 탑케이스(24) 사이의 기생 캐패시터(Cr)로 인하여 발생한다. 여기서, 탑케이스(24)는 도시되지 않은 램프 하우징에 전기적으로 접속된다. 또한, 탑케이스(24)는 기저전압원(GND)에 접속된다.
기생 캐패시터(Cr)에 저장된 전압은 탑케이스(24)를 통해 기저전압원(GND)으로 방전된다.
따라서, 종래의 액정표시장치는 인버터(30) 구동시 램프(22)의 관전류에 의한 손실이 증가되어 인버터(30)에 공급되는 램프 구동전압(VRAMP)이 증가되기 때문 에 소비전력이 커지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 백라이트 유닛에서 발생되는 누설전류를 액정표시장치의 구동전원으로 활용하여 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛의 방전시 발생되는 누설전류를 전압으로 변환하는 전원변환부와, 상기 전원변환부로부터 공급되는 전압을 이용하여 상기 액정패널의 구동전압을 발생하는 전원부를 구비한다.
상기 전원부는 상기 백라이트 유닛을 구동하기 위한 램프 구동전압을 더 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트 유닛과 상기 전원부 사이에 설치되어 상기 백라이트 유닛을 구동하기 위한 구동전압을 생성하는 인버터회로를 추가로 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널(42) 상의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(44)와, 액정패널(42) 상의 게이트라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(46)와, 데이터 드라이버(44) 및 게이트 드라이버(46)에 필요한 제어신호를 공급함과 아울러 데이터 드라이버(44)에는 데이터신호를 공급하기 위한 타이밍 컨트롤러(48)와, 게이트 드라이버(46)와 데이터 드라이버(44) 및 타이밍 컨트롤러(48)에 구동전압을 공급하기 위한 전원공급부(50)와, 전원공급부(50)로부터 램프 구동용 전압(VRAMP)을 공급받아 백라이트 유닛(60)을 구동시키 위한 인버터(70)와, 백라이트 유닛(60)으로부터 발생되는 누설전류를 직류전압으로 재생성하기 위한 교류/직류(이하 "A/D"라 함)변환부(72)를 구비한다.
액정패널(42)에는 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차부들 각각에 배열되어진 화소들(51)을 통하여 텔레비전 신호와 같은 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 화소들(51) 각각은 데이터라인(DL)으로부터의 데이터신호의 전압레벨에 따라 백라잇유닛(60)으로부터 입사되는 광의 투과 광량을 조절하는 액정셀을 포함한다. TFT는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)들의 교차부에 설치되어 게이트라인(GL)으로부터의 스캔신호(게이트 펄스)에 응답하여 액정셀쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다.
데이터 드라이버(44)는 타이밍 컨트롤러(48)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 입력 데이터에 따라 기준전압들을 선택하여 아날로그 영상신호로 변환하여 액정패널(42)로 공급한다.
게이트 드라이버(46)는 타이밍 컨트롤러(48)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 액정패널(42)상에 배열된 TFT들의 게이트단자를 1라인씩 온/오프(on/off) 제어하며, 상기 데이터 드라이버(44)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 TFT들에 접속된 각 화소(51)들로 인가되도록 한다.
타이밍 컨트롤러(48)는 도시하지 않은 시스템 메인보드로부터 공급되는 3.3V ~ 5V의 구동전압을 공급받는다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(48)는 도시하지 않은 인터페이스부로부터 입력되는 데이터(R, G, B Data) 및 제어신호(예를 들면 입력클럭, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블신호)를 도시하지 않은 복수개의 드라이브 IC들로 구성된 데이터 드라이버(44)와, 도시되지 않은 복수개의 게이트 드라이브 IC들로 구성된 게이트 드라이버(46)에 공급한다.
전원 공급부(50)는 도시하지 않은 시스템으로부터 공급되는 3.3V ~ 5V의 구동전압(VDD)을 공급받아 데이터 드라이버(44)와 게이트 드라이버(46) 및 타이밍 컨트롤러(48)를 구동하기 위한 액정패널용 구동전압(VLCD)과 백라이트 유닛(60)을 구동하기 위한 램프 구동전압(VRAMP)을 생성한다. 또한, 전원 공급부(50)는 후술되는 A/D변환기(72)로부터 공급되는 재생성된 직류전압을 공급받아 액정패널용 구동전압(VLCD)을 생성한다.
인버터(70)는 전원 공급부(50)로부터 램프 구동전압(VRAMP)을 공급받아 백라이트 유닛(60)을 구동하기 위한 고전압 및 저전압을 생성한다.
백라이트 유닛(60)은 액정표시장치가 스스로 빛을 내지못하고 단순히 광 셔터(shutter) 작용만하기 때문에 문자, 도형, 그래픽등을 표시하기 위해 필요한 광 을 액정패널(42)의 후면에서 공급한다.
백라이트 유닛(60)은 인버터(70)로부터 공급되는 램프 구동전압(VRAMP)에 의해 구동되는 램프(62)를 구비한다.
램프(62)의 일단(66)에는 인버터(70)로부터 고전압이 공급되고, 램프(62)의 타단(68)에는 인버터(70)로부터 저전압이 공급된다. 램프(62)는 인버터(70)로부터 공급되는 고전압과 저전압 사이의 관전류에 의해 발생된 광을 액정패널(42)에 공급한다.
인버터(70) 구동시 고전압에서 저전압으로 이동하는 관전류 성분 중에 누설전류(Leak Current)가 발생하게 된다. 누설전류는 램프(62)와 탑케이스(64) 사이의 기생 캐패시터(Cr)로 인하여 발생한다. 여기서, 탑케이스(64)는 도시되지 않은 램프 하우징에 전기적으로 접속된다. 램프(62)와 탑케이스(64)에 사이의 기생 캐패시터(Cr)에 의해 발생되는 누설전류의 성분 중 고압의 교류 전압은 A/D변환부(72)에 공급된다.
A/D변환부(72)는 기생 캐패시터(Cr)으로부터 고압의 교류 전압을 공급받아 직류전압으로 변환하여 재생전압(VRP)을 생성한다. 다시 말하여, 재생전압(VRP)은 인버터(70) 구동시 고전압에서 저전압으로 이동하는 관전류 성분 중에 누설전류(Leak Current)에 의해 생성된 전압이다. 여기서, A/D변환부(72)는 입력되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 평활회로이다.
A/D변환부(72)에 의해 생성된 재생전압(VRP)은 전원 공급부(50)에 공급된다. 전원 공급부(50)에 공급된 재생전압(VRP)은 액정패널용 구동전압(VLCD)으로 생성되 어 데이터 드라이버(44)와 게이트 드라이버(46) 및 타이밍 컨트롤러(48) 등에 공급되어 액정패널(42)을 구동한다.
이와 같이, 인버터(70) 구동시 발생되는 누설전류를 직류전압으로 재생하여 전원 공급부(50)에 다시 공급하여 액정패널용 구동전압(VLCD)으로 사용함으로써 전원 공급부(50)에 공급하는 입력전압이 감소된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛에서 발생되는 누설전류를 액정표시장치의 구동에 필요한 구동전압으로 재생성함으로써 액정표시장치의 소비전력을 감소시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 액정패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛과,
    상기 백라이트 유닛의 방전시 발생되는 누설전류를 전압으로 변환하는 전원변환부와,
    상기 전원변환부로부터 공급되는 전압을 이용하여 상기 액정패널의 구동전압을 발생하는 전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원부는 상기 백라이트 유닛을 구동하기 위한 램프 구동전압을 더 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛과 상기 전원부 사이에 설치되어 상기 백라이트 유닛을 구동하기 위한 구동전압을 생성하는 인버터회로를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원변환부는 상기 누설전류의 성분 중 고압의 교류전압을 직류전압으로 변환시키는 평활회로인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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