KR101508716B1 - 백라이트 장치 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 장치 및 이를 갖는 표시장치에서, 전압 가변부는 외부 장치로부터 공급된 디밍 신호에 응답하여 제1 입력전압의 전압레벨을 가변시켜 제2 입력전압으로 출력하고, 펄스 생성부는 전압 가변부로부터 제2 입력전압을 수신하여, 제2 입력전압에 대응하는 하이전압레벨을 갖고 디밍 신호에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스 신호를 생성한다. 펄스 신호는 인버터로 공급되고, 인버터는 펄스 신호에 근거하여 램프 구동신호를 생성한다. 백라이트 장치에 구비된 하나 이상의 램프는 램프 구동신호에 응답하여 턴-온 또는 턴-오프되면서 백라이트 장치의 휘도를 조절한다.

Description

백라이트 장치 및 이를 갖는 표시장치{BACKLIGHT DEVICE AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 장치 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 출사되는 광의 휘도를 제어할 수 있는 백라이트 장치 및 상기 백라이트 장치를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널 및 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 장치를 포함한다. 백라이트 장치에는 일반적으로 냉음극 형광램프가 사용된다.
최근에는 표시 화면의 콘트라스트비를 증가시키기 위한 목적 또는 백라이트 장치의 소비 전력을 감소시키기 위한 목적으로 액정표시장치에는 백라이트 장치의 휘도를 조절하는 디밍 방식이 채용되고 있다. 이와 같이 백라이트 장치의 디밍 방식은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: 이하, PWM) 조절 방식 및 관전류 가변 방식 두 가지로 구분된다.
PWM 조절 방식에서는 PWM 신호의 듀티비에 따라서 냉음극 형광램프를 반복적으로 온/오프시킨다. 즉, PWM 조절 방식은 냉음극 형광램프의 온/오프를 제어함으 로써 백라이트 장치의 휘도를 조절하는 방식이다. 한편, 관전류 가변 방식은 냉음극 형광램프로 인가되는 전압의 레벨을 조절하여 냉음극 형광램프의 관전류를 가변시켜 백라이트의 휘도를 조절하는 방식이다. 관전류 가변 방식은 저전류 영역에서는 휘도 조절이 어려운 단점이 있어, 최근 액정표시장치에서는 관전류 가변 방식보다 PWM 조절 방식을 채용하고 있다.
그러나, PWM 조절 방식의 경우 냉음극 형광램프의 온/오프를 제어하기 때문에 냉음극 형광램프가 반복적으로 온/오프됨에 따라서 냉음극 형광램프를 구동하는 인버터 내의 코일로 인해서 소음이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 인버터의 소음을 제거할 수 있고, 휘도 조절 범위를 증가시킬 수 있는 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 백라이트 장치를 구비하는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 백라이트 장치는 전압 가변부, 펄스 생성부, 인버터 및 광원유닛을 포함한다.
상기 전압 가변부는 외부 장치로부터 공급된 디밍 신호에 응답하여 제1 입력전압의 전압레벨을 가변시켜 제2 입력전압으로 출력하고, 상기 펄스 생성부는 상기 전압 가변부로부터 상기 제2 입력전압을 수신하여, 상기 제2 입력전압에 대응하는 하이전압레벨을 갖고 상기 디밍 신호에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스 신호를 생성한다.
상기 인버터는 상기 펄스 신호에 근거하여 구동신호를 생성하고, 상기 광원 유닛은 상기 구동신호에 응답하여 동작하여 광을 발생한다.
본 발명에 따른 표시장치는 패널 구동부, 표시패널, 및 백라이트 장치를 포함한다. 상기 패널 구동부는 영상 데이터 신호 및 제어신호에 응답하여 패널 구동신호 및 디밍 신호를 생성하고, 상기 표시패널은 상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시한다.
상기 백라이트 장치는 상기 표시패널의 후면 측으로 광을 제공하고, 상기 패널 구동부로부터 공급된 상기 디밍 신호에 근거하여 상기 표시패널로 제공되는 상기 광의 휘도를 제어한다. 그러기 위해 상기 백라이트 장치는 전압 가변부, 펄스 생성부, 인버터 및 광원유닛을 포함한다.
상기 전압 가변부는 상기 디밍 신호에 응답하여 제1 입력전압의 전압레벨을 가변시켜 제2 입력전압을 출력하고, 상기 펄스 생성부는 상기 제2 입력전압에 대응하는 하이 전압레벨을 갖고, 상기 디밍 신호에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스 신호를 생성한다.
상기 인버터는 상기 펄스 신호에 근거하여 램프 구동신호를 생성하고, 상기 광원 유닛은 상기 램프 구동신호에 응답하여 동작하여 광을 발생한다.
이와 같은 백라이트 장치 및 이를 갖는 표시장치에 따르면, 전압 가변부를 통해 펄스 신호의 진폭을 결정하는 입력전압의 전압레벨을 디밍신호에 따라서 가변시킴으로써 펄스 신호의 진폭 및 듀티비를 통해서 램프의 온/오프 동작을 제어할 수 있다.
따라서, 램프의 온/오프 동작으로 인해서 발생하는 소음을 제거하기 위하여 램프를 불완전 오프시키는 경우에도 백라이트 장치의 휘도 조절 범위가 크게 감소하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 장치의 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 신호의 타이밍도이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 장치(100)는 전압 가변부(110), 펄스 생성부(120), 인버터(130) 및 다수의 램프(141, 142, 143, 144)를 포함한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전압 가변부(110)는 외부 장치(미도시)로부터 제1 입력전압(Vin1) 및 디밍 전압(Vdim)을 공급받는다. 상기 제1 입력전압(Vin1) 및 상기 디밍 전압(Vdim)은 직류 전압으로 이루어진다. 상기 전압 가변부(110)는 상기 디밍 전압(Vdim)의 전압레벨에 따라서 설정된 크기만큼 상기 제1 입력전압(Vin1)보다 감소된 전압레벨을 갖는 제2 입력전압(Vin2)을 출력한다.
상기 디밍 전압(Vdim)이 낮을수록 상기 제1 입력전압(Vin1)과 상기 제2 입력전압(Vin2)의 전압차가 증가하고, 상기 디밍 전압(Vdim)이 증가할수록 상기 제1 입력전압(Vin1)과 상기 제2 입력전압(Vin2)의 전압차가 감소한다.
상기 펄스 생성부(120)는 펄스폭 변조 회로(121) 및 스위칭 회로(122)를 포함한다. 상기 펄스폭 변조 회로(121)는 상기 디밍 전압(Vdim)에 근거하여 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)를 출력한다.
상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)의 하이 구간은 서로 교번적으로 발생되고, 상기 디밍 전압(Vdim)에 따라서 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)의 하이 구간의 폭이 달라진다. 구체적으로, 상기 디밍 전압(Vdim)의 전압레벨이 증가할수록 상기 제1 스위칭 신호(S1)의 하이 구간의 폭은 증가하지만 상기 제2 스위칭 신호(S2)의 하이 구간의 폭은 감소한다.
상기 스위칭 회로(122)는 상기 전압 가변부(110)로부터 상기 제2 입력전압(Vin2)을 수신하고, 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)에 응답하여 상기 제2 입력전압(Vin2)을 스위칭한다. 본 발명의 일 실시예로, 상기 스위칭 회로(122)는 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)에 응답하여 상기 제2 입력전압(Vin2)과 상기 접지전압(Vss)을 스위칭하는 다수의 트랜지스터(NT1, NT2, NT3, NT4, NT5, NT6)를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 회로(122)는 상기 제1 스위칭 신호(S1)의 하이 구간동안에는 상기 제2 입력전압(Vin2)을 출력하고, 상기 제2 스위칭 신호(S2)의 하이 구간동안에는 접지전압(Vss)을 출력한다. 따라서, 상기 스위칭 회로(122)로부터 출력되는 펄스 신호(PWM)는 상기 제1 스위칭 신호(S1)의 하이 구간동안 상기 제2 입력전압(Vin2)에 대응하는 하이전압레벨을 갖고, 로우 구간동안 상기 접지전압(vss)에 대응하는 로우전압레벨을 갖는다.
결과적으로, 상기 펄스 신호(PWM)의 전압레벨은 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)에 의해서 제어되므로, 상기 펄스 신호(PWM)의 한 주기(T1) 중에서 하이 구간(H1)이 차지하는 비율(이하, 듀티비)은 상기 디밍 전압(Vdim)의 전압레벨에 의해서 결정된다고 할 수 있다. 여기서, 상기 제2 입력전압(Vin2)의 전압레벨은 상기 제1 입력전압(Vin1)의 전압레벨로부터 상기 듀티비에 비례하여 감소한다. 또한, 상기 제1 스위칭 신호(S1)의 하이 구간동안 상기 제2 입력전압(Vin2)이 상기 펄스 신호(PWM)의 하이전압으로서 출력되므로, 상기 펄스 신호(PWM)의 진폭(w1)도 상기 듀티비에 비례하여 감소한다. 따라서, 상기 펄스 신호(PWM)는 상기 듀티비가 100%일 때 상기 제1 입력전압(Vin1)에 대응하는 진폭(W1)을 갖지만, 상기 듀티비가 감소하면, 상기 펄스 신호(PWM)는 상기 제2 입력전압(Vin2)에 대응하는 진폭(W1)을 갖는다. 이처럼, 상기 펄스 신소(PWM)의 진폭(W1)은 상기 듀티비에 비례적으로 변화한다고 할 수 있다.
상기 인버터(130)는 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)에 각각 대응하여 연결 된 제1 내지 제4 트랜스포머(131, 132, 133, 134)로 이루어진다. 구체적으로, 상기 제1 내지 제4 트랜스포머(131~134) 각각의 1차측 코일에는 상기 스위칭 회로(122)가 연결되고, 2차측 코일에는 대응하는 램프가 연결된다. 따라서, 상기 제1 내지 제4 트랜스포머(131~134) 각각은 상기 펄스 신호(PWM)를 고전압의 교류전원(이하, 램프 구동신호)으로 변환하여 대응하는 램프로 공급한다.
상기 램프 구동신호는 상기 펄스 신호(PWM)의 하이구간에 대응하는 램프 온 구간 및 상기 펄스 신호(PWM)의 로우구간에 대응하는 램프 오프 구간을 갖는다. 따라서, 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)는 상기 램프 구동신호에 응답하여 온/오프되어 상기 백라이트 장치(100)로부터 출사되는 광의 휘도를 조절한다.
본 발명의 일 예로, 상기 제1 내지 제4 램프(141~144) 각각은 냉음극관 형광램프(CCFL)로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)는 냉음극관 형광램프에 한정되지 않으며, 발광 다이오드 등과 같은 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)가 턴-온되는 시점을 각기 다르게 설정할 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제4 트랜스포머(131~134)로 펄스 신호(PWM)가 인가되는 시점을 다르게 설정하면 된다. 각 트랜스포머로 상기 펄스 신호(PWM)가 인가되는 시점은 상기 스위칭 회로(122)로 제공되는 스위칭 신호들을 조절한다면 충분히 제어할 수 있을 것이다.
한편, 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)를 온/오프하는 과정에서 인버터(130)의 코일에 의해서 소음이 발생할 수 있다. 이러한 소음을 제거하기 위하여 상기 펄스폭 변조 회로(121)에는 제어 블럭(이하, 소프트스타트(softstart) 블럭(121a)이 구비된다.
상기 소프트스타트 블럭(121a)은 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)를 서서히 온시키거나 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)를 서서히 오프시키는 역할을 수행한다. 즉, 상기 소프트스타트 블럭(121a)는 상기 램프 오프 구간에도 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)가 완전히 오프되지 않도록 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)에 잔류 전류를 인가한다. 이로써, 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)의 온/오프 동작으로 인해서 상기 인버터(130)로부터 발생되는 소음을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 소프트스타트 블럭(121a)에 의해서 상기 램프 오프 구간 동안 상기 제1 내지 제4 램프(141~144)에 인가된 상기 잔류 전류는 상기 듀티비에 비례하여 감소한다. 따라서, 상기 듀티비에 무관하게 상기 램프 오프 구간 동안 일정한 잔류 전류를 인가하는 경우에 비하여 본 발명의 일 실시예와 같이 상기 듀티비에 비례하여 감소하는 상기 잔류 전류를 인가하는 경우 상기 백라이트 장치 경우 휘도 조절 범위가 더 증가할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 램프의 관전류를 나타낸 파형도이고, 도 4는 펄스 신호의 듀티비에 따른 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 3에서, (a)는 제1 비교예에 따른 램프의 관전류를 나타낸 파형도이고, (b)는 제2 비교예에 따른 램프의 관전류를 나타낸 파형도이며, (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프의 관전류을 나타낸 파형도이다. 도 4에서, 제1 그래프(G1)는 상기 제1 비교예에서 펄스 신호(PWM)의 듀티비에 따른 휘도를 나타내고, 제2 그래 프(G2)는 상기 제2 비교예에서 펄스 신호(PWM)의 듀티비에 따른 휘도를 나타내며, 제3 그래프(G3)는 본 발명의 일 실시예에서 펄스 신호(PWM)의 듀티비에 따른 휘도를 나타낸다.
도 3a 및 도 4를 참조하면, 램프 오프 구간(TOFF)에 램프의 관전류를 0으로 만들어서 상기 램프를 완전히 오프시키는 경우 상기 램프의 휘도 조절 범위(A1)는 증가하지만 완전히 오프시켰다 온시키면 인버터의 코일에 의한 소음이 심하게 발생한다.
도 3b 및 도 4를 참조하면, 인버터의 코일에 의한 소음을 제거하기 위하여 램프 오프 구간(TOFF)에 상기 램프에 잔류 전류를 인가하면, 상기 소음은 제거되나, 제2 그래프(G2)에 나타난 바와 같이, 제2 비교예의 휘도 조절 범위(A2)는 제1 비교예의 휘도 조절 범위(A1)보다 감소한 것으로 나타났다.
도 3c 및 도 4를 참조하면, 인버터의 코일에 의한 소음을 제거하기 위하여 램프 오프 구간(TOFF)에 상기 램프에 잔류 전류를 인가하면서, 휘도 조절 범위를 증가시키고자 펄스 신호(PWM)의 진폭을 조절하면, 제3 그래프(G3)에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 조절 범위(A3)는 비교예 2의 휘도 조절 범위(A2)보다 증가한 것으로 나타났다.
결과적으로, 디밍 전압(Vdim, 도 1에 도시됨)에 근거하여 펄스 신호(PWM)의 듀티비 뿐만 아니라 진폭을 함께 조절함으로써, 상기 인버터로부터 소음을 제거할 수 있고, 휘도 조절 범위가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 백라이트 장치를 구비하는 표시장치의 블럭도이다. 도 5에서, 백라이트 장치의 구성은 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 표기하고, 그에 대한 상세한 설명은 이하 생략될 것이다.
도 5를 참조하면, 액정 표시 장치(200)는 타이밍 컨트롤러(210), 전압 변환부(220), 액정 패널(230), 게이트 구동부(240), 데이터 구동부(250) 및 백라이트 장치(100)를 포함한다.
상기 타이밍 컨트롤러(210)는 외부 장치로부터 영상 데이터 신호(RGB), 수평 동기 신호(H_SYNC), 수직 동기 신호(V_SYNC), 메인 클럭 신호(MCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 입력받는다. 타이밍 컨트롤러(210)는 데이터 구동부(250)와의 인터페이스 사양에 맞도록 데이터 포맷을 변환한 영상 데이터 신호(RGB') 및 제어 신호들을 데이터 구동부(250)로 출력한다. 타이밍 컨트롤러(210)로부터 데이터 구동부(250)로 제공되는 제어 신호들은 출력개시신호(TP), 수평 동기 시작 신호(STH) 및 수평 클럭 신호(HCLK)를 포함한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 클럭 신호(CPV), 및 출력 인에이블 신호(OE)를 게이트 구동부(240)로 출력한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(210)는 상기 백라이트 장치(100)의 휘도를 조절하기 위한 디밍 전압(Vdim)을 출력한다. 본 발명의 일 예로, 상기 디밍 전압(Vdim)의 전압레벨은 상기 데이터 구동부(250)로 제공되는 영상 데이터 신호(RGB')의 평균 휘도값에 따라서 달라지거나, 주위 조도 또는 영상 데이터 신호의 변화량 등에 의해서도 달라질 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(210)로부터 출력된 상기 디밍 전압(Vdim)은 상기 전압 변환부(220) 및 상기 백라이트 장치(100)로 공급된다.
상기 전압 변환부(220)는 외부로부터 직류 전원(VDD)을 공급받아 액정 표시 장치(200)를 동작시키는 데 필요한 복수 개의 전압들을 발생한다. 액정 표시 장치(200)를 동작시키는 데 필요한 복수 개의 전압들로는, 아날로그 전원 전압(AVDD), 디지털 전원 전압(DVDD), 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 및 공통 전압(VCOM) 등이 있다. 게이트 온 전압(VON)과 게이트 오프 전압(VOFF)은 게이트 구동부(240)로 제공되고, 아날로그 전원 전압(AVDD) 및 디지털 전원 전압(DVDD)은 액정 표시 장치(200)의 동작 전압으로서 사용된다. 공통 전압(VCOM)은 액정 패널(230)의 공통 전극으로 제공된다. 전압 변환부(220)는 DC/DC 컨버터로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전압 변환부(220)에는 백라이트 장치(100)에 포함된 전압 가변부(110)가 내장될 수 있다. 상기 전압 가변부(110)가 상기 전압 변환부(220)에 내장된 경우, 상기 전압 변환부(220)는 제1 입력전압(Vin1)을 생성하고, 상기 타이밍 컨트롤러(210)로부터의 상기 디밍 전압(Vdim)에 근거하여 상기 제1 입력전압(Vin1)의 전압레벨을 가변시켜 제2 입력전압(Vin2)으로써 출력한다. 출력된 상기 제2 입력전압(Vin2)은 상기 백라이트 장치(100)로 공급된다.
한편, 상기 액정 패널(230)은 복수의 게이트 라인(G1-Gn)과, 게이트 라인들(G1-Gn)에 교차하는 복수의 데이터 라인(D1-Dm)과, 게이트 라인들(G1-Gn) 및 데이터 라인들(D1-Dm)에 의해 정의된 영역들에 각각 배열된 픽셀들을 포함한다. 각 픽셀은 대응하는 게이트 라인과 대응하는 데이터 라인에 각각 게이트 전극 및 소스 전극이 연결되는 박막 트랜지스터(Tr1)와, 박막 트랜지스터(Tr1)의 드레인 전극에 연결되는 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다.
이러한 픽셀 구조에서는, 게이트 구동부(240)에 의해서 게이트 라인들(G1-Gn)이 순차적으로 선택되고, 선택된 게이트 라인에 게이트 온 전압(VON)이 펄스 형태로 인가된다. 그러면, 선택된 게이트 라인에 연결된 픽셀의 박막 트랜지스터(Tr1)가 턴 온되고, 이어서 데이터 구동부(250)에 의해 데이터 라인들(D1-Dm)에 픽셀 정보를 포함하는 전압(이하, "데이터 전압"이라 칭함)이 인가될 것이다. 데이터 전압은 해당 픽셀의 박막 트랜지스터(Tr1)를 거쳐 액정 커패시터(CLC)와 스토리지 커패시터(CST)에 인가된다.
액정 커패시터(CLC)는 박막 트랜지스터(Tr1)의 턴 온 동작시 인가된 데이터 전압에 따라 소정의 광을 투과하고, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막 트랜지스터(T1)의 턴 온시 데이터 전압을 축적하고, 박막 트랜지스터(Tr1)의 턴 오프시 축적된 데이터 전압을 액정 커패시터(CLC)에 인가한다. 이러한 방식을 통해서 상기 액정 패널(230)은 영상을 표시할 수 있다.
또한, 액정 패널(230)의 픽셀들의 상부면에는 공통 전압(VCOM)이 인가되는 공통 전극(미도시)이 형성된다.
게이트 구동부(240)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 제공되는 제어 신호들에 응답해서 액정 패널(230)의 게이트 라인들(G1~Gn)을 순차적으로 스캐닝한다. 여기서, 스캐닝이란 게이트 라인들(G1~Gn)에 게이트 온 전압(VON)을 순차적으로 인가하여 게이트 온 전압(VON)이 인가된 게이트 라인의 픽셀을 데이터 기록이 가능한 상태로 만드는 것을 말한다.
데이터 구동부(250)는 감마 전압 발생부(미도시)로부터 제공된 감마 전압들을 이용하여 다수의 계조 전압들을 생성한다. 데이터 구동부(250)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 제공되는 제어 신호들에 응답해서 생성된 계조 전압들 중 영상 데이터 신호(RGB')에 대응되는 계조 전압들을 선택하여 액정 패널(230)의 데이터 라인들(D1-Dm)에 인가한다.
이와 같은 구성을 가지는 액정 표시 장치(200)가 구동되기 위해서는 다음과 같은 동작이 수행된다. 먼저, 선택된 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(VON)이 인가되면 박막 트랜지스터(Tr1)가 턴 온 된다. 그리고 나서, 영상 데이터 신호에 대응되는 데이터 전압이 박막 트랜지스터(Tr1)의 소스 전극에 인가되면 데이터 전압이 드레인 전극으로 인가될 것이다. 액정 패널(230)의 공통 전극에 공통 전압(VCOM)이 인가되면, 인가된 공통 전압(VCOM)과 데이터 전압 간의 차이에 의해 액정이 동작한다. 그 결과, 액정 표시 장치(200)에 영상이 표시된다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 신호의 타이밍도이다.
도 3은 도 1에 도시된 램프의 관전류를 나타낸 파형도이다.
도 4는 펄스 신호의 듀티비에 따른 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 백라이트 장치를 구비하는 표시장치의 블럭도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 백라이트 장치 110 : 전압 가변부
120 : 펄스 생성부 121 : 펄스폭 변조 회로
121a : 소프트스타트 블럭 122 : 스위칭 회로
130 : 인버터 141~144 : 제1 내지 제4 램프

Claims (19)

  1. 외부 장치로부터 공급된 디밍 신호에 응답하여 제1 입력전압의 전압레벨을 가변시켜 제2 입력전압으로 출력하는 전압 가변부;
    상기 전압 가변부로부터 상기 제2 입력전압을 수신하여, 상기 제2 입력전압에 대응하는 하이전압레벨을 갖고 상기 디밍 신호에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스 신호를 생성하는 펄스 생성부;
    상기 펄스 신호에 근거하여 구동신호를 생성하는 인버터; 및
    상기 구동신호에 응답하여 동작하여 광을 발생하는 광원 유닛을 포함하되,
    상기 제2 입력전압은 상기 디밍 신호의 전압 레벨에 비례하여 상기 제1 입력전압의 전압레벨로부터 감소하고,
    상기 펄스 신호의 진폭은 상기 디밍 신호의 전압 레벨에 비례하여 상기 제2 입력전압의 전압 레벨로부터 감소하며,
    상기 펄스 신호의 듀티비는 상기 디밍 신호의 전압 레벨에 따라서 변하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디밍 신호는 직류 전압이고,
    상기 제2 입력전압은 상기 디밍 신호의 전압레벨에 따라서 설정된 크기만큼 상기 제1 입력전압보다 감소된 전압레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 펄스 신호는 상기 디밍 신호의 전압레벨에 따라 기 설정된 듀티비를 갖고,
    상기 제2 입력전압의 전압레벨은 상기 제1 입력전압의 전압레벨로부터 상기 듀티비에 비례하여 감소하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 펄스 신호는 상기 듀티비가 100%일 때 상기 제1 입력전압의 전압레벨에 대응하는 진폭을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 펄스 생성부는,
    상기 디밍 신호에 응답하여 스위칭 신호를 출력하는 펄스폭 변조 회로; 및
    상기 제2 입력전압을 입력받고, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 펄스 신호를 출력하는 스위칭 회로를 포함하되,
    상기 스위칭 신호의 하이 구간의 폭은 상기 디밍 신호의 전압 레벨에 따라서 변하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 인버터는 다수의 트랜스포머를 포함하고, 상기 펄스 신호는 각 트랜스포머의 1차측 코일로 인가되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 광원 유닛은 하나 이상의 형광 램프를 포함하고,
    상기 펄스 신호의 듀티비에 의해서 상기 형광 램프의 턴-온 구간 및 턴-오프 구간이 결정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 펄스 폭 변조 회로는 상기 형광 램프의 턴-오프 구간 동안 상기 형광 램프를 불완전 오프시키기 위한 제어 블럭을 더 포함하고,
    상기 제어 블럭은 상기 형광 램프의 턴-오프 구간 동안 상기 형광 램프의 잔류 전류를 상기 듀티비에 비례하여 감소시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  9. 영상 데이터 신호 및 제어신호에 응답하여 패널 구동신호 및 디밍 신호를 생성하는 패널 구동부;
    상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널의 후면 측으로 광을 제공하고, 상기 패널 구동부로부터 공급된 상기 디밍 신호에 근거하여 상기 표시패널로 제공되는 상기 광의 휘도를 제어하는 백라이트 장치를 포함하고,
    상기 백라이트 장치는,
    상기 디밍 신호에 응답하여 제1 입력전압의 전압레벨을 가변시켜 제2 입력전압을 출력하는 전압 가변부;
    상기 제2 입력전압에 대응하는 하이 전압레벨을 갖고, 상기 디밍 신호에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스 신호를 생성하는 펄스 생성부;
    상기 펄스 신호에 근거하여 램프 구동신호를 생성하는 인버터; 및
    상기 램프 구동신호에 응답하여 동작하여 상기 광을 발생하는 광원 유닛을 포함하되,
    상기 제2 입력전압은 상기 디밍 신호의 전압 레벨에 비례하여 상기 제1 입력전압의 전압레벨로부터 감소하고,
    상기 펄스 신호의 진폭은 상기 디밍 신호의 전압 레벨에 비례하여 상기 제2 입력전압의 전압 레벨로부터 감소하며,
    상기 펄스 신호의 듀티비는 상기 디밍 신호의 전압 레벨에 따라서 변하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 디밍 신호는 직류 전압이고,
    상기 제2 입력전압은 상기 디밍 신호의 전압레벨에 따라서 설정된 크기만큼 상기 제1 입력전압보다 감소된 전압레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 상기 펄스 신호는 상기 듀티비가 100%일 때 상기 제2 입력전압의 전압레벨에 대응하는 진폭을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 펄스 생성부는,
    상기 디밍 신호에 응답하여 스위칭 신호를 출력하는 펄스폭 변조 회로; 및
    상기 제2 입력전압을 입력받고, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 펄스 신호를 출력하는 스위칭 회로를 포함하되,
    상기 스위칭 신호의 하이 구간의 폭은 상기 디밍 신호의 전압 레벨에 따라서 변하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 인버터는 다수의 트랜스포머를 포함하고, 상기 펄스 신호는 각 트랜스포머의 1차측으로 인가되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 광원 유닛은 하나 이상의 형광 램프를 포함하고,
    상기 펄스 신호의 듀티비에 의해서 상기 형광 램프의 턴-온 구간 및 턴-오프 구간이 결정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 펄스폭 변조 회로는 상기 형광 램프의 턴-오프 구간 동안 상기 형광 램프를 불완전 오프시키기 위한 제어 블럭을 더 포함하고,
    상기 제어 블럭은 상기 형광 램프의 턴-오프 구간 동안 상기 형광 램프의 잔류 전류를 상기 듀티비에 비례하여 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제9항에 있어서, 상기 패널 구동부는,
    상기 영상 데이터 신호 및 상기 제어신호에 근거하여 게이트 제어신호, 데이터 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 데이터 제어신호에 응답하여 상기 영상 데이터 신호를 상기 패널 구동신호의 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부; 및
    상기 게이트 제어신호에 응답하여 상기 패널 구동신호의 게이트 전압을 출력하는 게이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 영상 데이터 신호에 근거하여 상기 백라이트 장치로 상기 디밍 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 패널 구동부는 외부 전원을 변환하여 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부의 구동 전압으로 제공하는 전압 변환부를 더 포함하고,
    상기 백라이트 장치의 상기 전압 가변부는 상기 전압 변환부에 내장되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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