KR20110057681A - 인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한 액정표시장치 - Google Patents

인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110057681A
KR20110057681A KR1020090114174A KR20090114174A KR20110057681A KR 20110057681 A KR20110057681 A KR 20110057681A KR 1020090114174 A KR1020090114174 A KR 1020090114174A KR 20090114174 A KR20090114174 A KR 20090114174A KR 20110057681 A KR20110057681 A KR 20110057681A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reverse phase
discharge tube
normal
drive
tube block
Prior art date
Application number
KR1020090114174A
Other languages
English (en)
Inventor
오사무 센고쿠
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090114174A priority Critical patent/KR20110057681A/ko
Priority to JP2009268518A priority patent/JP5388816B2/ja
Priority to US12/817,993 priority patent/US20110122165A1/en
Priority to CN201010295604.5A priority patent/CN102074199B/zh
Publication of KR20110057681A publication Critical patent/KR20110057681A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/24—Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency ac, or with separate oscillator frequency
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/024—Scrolling of light from the illumination source over the display in combination with the scanning of the display screen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

다수의 냉음극관 블럭을 고속으로 스위칭하는 회로의 구성을 간략화해서 인버터 회로를 소형화, 저전력화 및 저가격화할 수 있고, 상기한 인버터 회로를 채용하여 냉음극관 블럭의 스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간 제어 기능을 수행할 수 있는 백라이트 장치 및 액정표시장치를 개시한다. 인버터 회로는 2차측 권선이 전원의 출력단과 다수의 방전관의 입력단 사이에 직렬로 연결되어, 다수의 방전관에 교류 고전압을 공급하는 절연 트랜스, 제어 신호에 의해 절연 트랜스의 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 바꾸는 스위칭 동작을 실시하는 스위치 회로를 구비한다.

Description

인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한 액정표시장치{INVERTER CIRCUIT, BACKLIGHT DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치의 광원에 사용하는 다수의 냉음극관등의 방전관 및 다수의 방전관을 점등시키는 인버터 회로, 이러한 인버터 회로를 구비한 백라이트장치 및 그것을 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
종래 액정표시장치의 광원으로서는 냉음극관이 사용되고, 냉음극관을 점등시키기 위한 교류 고전압을 발생시키는 회로로서는 인버터 회로가 이용된다. 최근, 백라이트의 소비 전력을 저감하기 위해서 다수의 냉음극관을 블럭 단위로 분할하고, 냉음극관 블럭마다 시분할로 점등제어를 실시하는 스캐닝 제어 방식이 인버터 회로에 적용되고 있다.
스캐닝 제어 방식을 이용한 백라이트 장치는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 블럭, 냉음극관 블럭에 각각 연결된 다수의 인버터 회로를 구비한다. 다수의 인버터 회로는 외부의 제어회로로부터 입력되는 제어 신호에 의해 시분할 구동되고, 그 결과 냉음극관 블럭이 점등되는 타이밍을 제어할 수 있다.
그러나, 이러한 스캐닝 방식이 적용된 백라이트 장치는 냉음극관 블럭의 개 수 만큼 증가된 인버터 회로를 필요로 하므로, 액정표시장치의 제조비용을 증가시키고, 인버터 회로의 개수가 증가된 만큼 실장 면적을 증가시킨다. 또한, 이러한 스캐닝 방식이 적용된 백라이트 장치에서는 각 인버터 회로의 구동 주파수의 동기화와 냉음극관 블럭마다의 위상 동기화를 위한 추가 회로가 필요하여, 구동 방법도 복잡해진다.
따라서, 본 발명의 목적은 다수의 냉음극관 블럭을 고속으로 스위칭하는 회로의 구성을 간략화해서 인버터 회로를 소형화, 절전력화 및 저가격화하고, 그 인버터 회로를 채용하여 냉음극관 블럭의 스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간제어 기능을 갖는 백라이트 장치 및 액정표시장치를 소형화, 절전력화 및 저가격화하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 관한 인버터 회로는 2차측 권선이 전원의 출력단과 다수의 방전관의 입력단 사이에 직렬로 연결되고, 상기 다수의 방전관에 교류 고전압을 공급하는 절연 트랜스와 제어 신호에 의해 상기 절연 트랜스의 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 바꾸는 스위칭 동작을 실시하는 스위치 회로를 구비한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 장치는 전원과 다수의 방전관을 각각 갖는 다수의 방전관 블럭, 상기 다수의 방전관 블럭 각각에 설치되고, 2차측 권선이 상기 전원의 출력단과 상기 방전관 블럭의 입력단 사이에 직렬로 연결되며, 상 기 다수의 방전관 블럭 각각에 교류 고전압을 공급하는 다수의 절연 트랜스와 상기 다수의 절연 트랜스 각각의 1차측 권선에 연결되고, 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 스위칭하는 다수의 스위치 회로, 및 상기 다수의 스위치 회로의 각 스위칭 동작을 각각 제어하는 상기 제어 신호를 생성하는 제어회로를 구비한다.
본 발명의 일 실시예에 관한 액정표시장치는 다수의 표시영역 각각에 분할된 다수의 액정소자를 구비하여 입력 화상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널의 후면에 배치된 백라이트를 갖는다. 상기 백라이트부는 전원, 다수의 방전관을 각각 갖고, 상기 다수의 표시영역 각각에 대응하는 다수의 방전관 블럭, 상기 다수의 방전관 블럭 각각에 설치되고 2차측 권선이 상기 전원의 출력단과 상기 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되어서, 상기 다수의 방전관 블럭 각각에 교류 고전압을 공급하는 다수의 절연 트랜스, 상기 다수의 절연 트랜스 각각의 1차측 권선에 연결되어, 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 스위칭하는 다수의 스위치 회로, 및 상기 다수의 스위치 회로의 각 스위칭 동작을 각각 제어하는 상기 제어 신호를 생성하는 제어회로를 구비한다.
본 발명에 따르면, 다수의 냉음극관 블럭을 고속으로 스위칭하는 회로 구성을 간략화해서 인버터 회로를 소형화, 절전력화 및 저가격화하고, 그 인버터 회로를 채용하여 냉음극관 블럭의 스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간제어 기능을 수행하는 백라이트 장치 및 액정표시장치를 소형화, 절전력화 및 저가격화할 수 있 다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 장치(100)는 교류전원(101), 절연 트랜스(102), 스위치(SW1), 콘덴서 회로(103), 냉음극관 블럭(104)을 구비한다. 콘덴서 회로(103)는 절연 트랜스(102)로부터 출력되는 교류 고전압을 냉음극관 블럭(104)내의 다수의 냉음극관에 균등하게 분배하는 다수의 밸런스콘덴서(BC)를 구비한다.
이 백라이트 장치(100)에서 절연 트랜스(102)의 2차측 권선(고전압측)은 교류전원(101)의 출력단에 직렬로 연결되고, 1차측 권선(저전압측)에 스위치(SW1)가 연결된다. 이 구성에서는 1차측 권선과 2차측 권선이 절연되어 있기 때문에, 1차측 권선을 오픈 및 쇼트시키는 스위칭 동작을 실시하는 스위치(SW1)는 저내압의 것을 이용할 수 있다. 이 때문에, 스위치(SW1)를 소형화해서 저가격화를 꾀하는 것이 가능하다. 또한, 백라이트 장치(100)에서는 절연 트랜스(102)로서, 1차측 권선과 2차측 권선이 소결합 리키지 트랜스를 이용하고, 냉음극관 블럭에 인가하는 교류 고전압의 전압값을 낮게 하여, 구동 효율의 향상을 꾀할 수 있다.
다음으로, 도 1에 도시된 백라이트 장치(100)에 있어서, 절연 트랜스(102)의 1차측 권선을 오픈 및 쇼트시키는 스위칭 동작을 스위치(SW1)로 실시했을 경우의 동작 개요에 대해서, 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 3을 참조해서 설명한다.
도 2a는 절연 트랜스의 1차측 권선을 오픈했을 때 2차측 권선에 발생하는 교류 전압의 공진주파수를 나타내는 도면이고, 도 2b는 1차측 권선을 쇼트 했을 때 2차측 권선에 발생하는 교류 전압의 공진주파수를 나타내는 도면이며, 도 2c는 1차측 권선을 오픈 및 쇼트 했을 때 2차측 권선에 발생하는 교류 전압의 공진주파수와 임피던스의 변화를 나타내는 도면이다.
도 2a에 있어서, 절연 트랜스(102)의 1차측 권선이 오픈된 경우, 등가 회로를 LCR 병렬 공진회로로 구성한다. 이 LCR 병렬 공진회로에서 ２차측 인덕턴스 값은 2.8[H], ２차측 커패시턴스 값은 4.2[pF], ２차측 저항치는 7.3[㏀]으로 한다. 이것들의 LCR 성분에 의한 공진주파수는 45.7[kHz]이다.
또한, 도 2b에 있어서, 절연 트랜스(102)의 1차측 권선이 쇼트된 경우, 등가 회로를 LCR 병렬 공진회로로 구성한다. 이 LCR 병렬 공진회로에서 인덕턴스 값은 0.47[H], 커패시턴스 값은 2.2[pF], 저항치는 10.2[㏀]으로 한다. 이것들의 LCR 성분에 의한 공진주파수는 158.5[kHz]이다.
즉, 스위치(SW1)를 턴-오프시켜 1차측 권선을 오픈 했을 경우에 대한 ２차측 인덕턴스 값(2.8[H])은 스위치(SW1)를 턴-온시켜 1차측 권선을 쇼트 했을 경우에 대한 ２차측 인덕턴스 값(0.47[H])보다도 크기 때문에, 임피던스(ωL)가 증가한다. 이로 인해, 절연 트랜스(102)를 경유하여 냉음극관 블럭(104)에 인가되는 교류 고전압의 공진주파수와 2차측 권선에 있어서의 임피던스와의 관계는 1차측 권선을 오픈 및 쇼트시켰을 때에 도 2c에 도시된 바와 같이 변화된다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 1차측 권선이 오픈 했을 때는 점등 주파수부근에서 공진 하고, 임피던스(ωL)가 크기 때문에 냉음극관 블럭(104)은 점등하지 않는다. 즉, 냉음극관 블럭(104)에 인가되는 교류 고전압은 절연 트랜스(102)의 ２차측 임피던스와 냉음극관 블럭(104)의 임피던스로 분압 된다. 그 결과, 냉음극관 블럭(104)에 인가되는 교류 고전압은 냉음극관 블럭(104)의 점등 시작 전압 미만으로 분압되기 때문에 냉음극관 블럭(104)은 점등되지 않는다.
또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 1차측 권선이 쇼트됐을 때는 공진주파수가 상승하여, 냉음극관 블럭(104)의 구동 주파수에 있어서 임피던스(ωL)가 감소하기 때문에 냉음극관 블럭(104)은 점등한다. 즉, ２차측 인덕턴스 값 및 ２차측 임피던스(ωL)가 저하되기 때문에, 냉음극관 블럭(104)에는 점등 시작 전압이상의 교류 고전압이 인가되고, 그 결과 냉음극관 블럭(104)이 점등된다.
도 3a는 스위치(SW1)가 턴-오프된 경우의 노드(NA) 및 노드(N B)의 전압파형을 나타내는 도면이고, 도 3b는 스위치(SW1)가 턴-온된 경우의 노드(NA) 및 노드(NB)의 전압파형을 나타내는 도면이다. 이 도면으로부터 명백해지듯이 스위치(SW1)를 턴-오프시켜 1차측 권선을 오픈시켰을 경우 노드(NB)의 전압값이 감소하여 냉음극관 블럭(104)은 점등되지 않고, 스위치(SW1)를 턴-온시켜 1차측 권선을 쇼트시켰을 경우 노드(NB)의 전압값이 상승하여 냉음극관 블럭(104)이 점등된다.
도 4는 스위치를 턴-온/턴-오프시켰을 경우의 절연 트랜스의 1차측 권선과 2 차측 권선의 인덕턴스 값의 변화와 냉음극관 블럭의 동작 상태의 관계를 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같이, 스위치(SW1)를 턴-온/턴-오프시켰을 경우에, 2차측 권선의 인덕턴스 값이 1.67[H]에서 224[ｍＨ]로 변화되고, 냉음극관 블럭(104)이 소등 상태로부터 점등 상태로 변하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 냉음극관 점등 동작 상태는 절연 트랜스(102)의 1차측 권선을 쇼트시켰을 때의 리키지·인덕턴스와 밸런스콘덴서(BC)의 커패시턴스로부터 구성되는 LC직렬공진회로의 공진주파수를 인버터 주파수에 일치시키는 것으로 실현 가능하다. 이 LC직렬공진회로에 의한 직렬공진을 이용해서 냉음극관을 구동함으로써, 점등시에는 용량 성분과 유도 성분이 서로 상쇄되고, 냉음극관의 순저항 성분만이 부하로 작용하여, 냉음극관 블럭(104)에 인가하는 교류 고전압의 전압값을 낮출 수 있다.
이 LC직렬공진회로에 의한 직렬공진을 이용한 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예에 대해서 도 5를 참조해서 설명한다.
도 5에 있어서, 백라이트 장치(800)는 제1 백라이트부(801), 제2 백라이트부(802), 및 교류전원(803)을 구비한다. 제1 백라이트부(801)와 제2 백라이트부(802)는 교류전원(803)의 출력단에 병렬로 연결된다.
제1 백라이트부(801)는 절연 트랜스(811), 스위치 소자로서의 ＦＥＴ(812), 콘덴서 회로(813), 및 냉음극관 블럭(814)을 구비한다. 제2 백라이트부(802)는 절연 트랜스(821), 스위치 소자로서의 FET(822), 콘덴서 회로(823), 및 냉음극관 블럭(824)을 구비한다. 제1 백라이트부(801)와 제2 백라이트부(802)는 동일한 회로 구성을 갖는다.
콘덴서 회로(813, 823) 내의 각 밸런스콘덴서(BC)의 커패시턴스 값은 27[pF]이며, 냉음극관 블럭(814, 824) 내의 각 냉음극관의 길이는 52인치다. 이 밸런스콘덴서(BC)의 커패시턴스 값은 상술의 LC직렬공진회로의 공진주파수를 결정하는 파라미터이며, 인버터 주파수에 일치시키는 것을 고려해서 설정될 수 있다. 이것들의 밸런스콘덴서(BC)의 커패시턴스 값 및 냉음극관의 길이는 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.
FET(812)는 외부의 구동 제어부로부터 입력되는 제1 ON/OFF신호에 의해 스위칭 동작이 제어된다. 이 FET(812)의 스위칭 동작에 의해, 절연 트랜스(811)의 1차측 권선은 쇼트 상태/오픈 상태가 된다. FET(822)는 외부의 구동 제어부로부터 입력되는 제2 ON/OFF신호에 의해 스위칭 동작이 제어된다. 이 FET(822)의 스위칭 동작에 의해 절연 트랜스(821)의 1차측 권선은 쇼트 상태/오픈 상태가 된다.
제1 백라이트부(801)에 있어서의 점등 동작에 대해서, 도 6a 및 도 6b를 참조해서 설명한다.
도 6a는 FET(812)를 턴-온/턴오프시켰을 경우의 절연 트랜스(811)의 1차측 권선과 2차측 권선의 인덕턴스 값의 변화와 냉음극관 블럭(814)의 동작 상태의 관계를 예시한 도면이다. 도 6b는 도 5에 도시된 노드(VO, VL)에 있어서의 전압변화와, 냉음극관 블럭(814)의 입력단에 흐르는 전류(ILH) 및 냉음극관 블럭(814)의 출력단에 흐르는 전류(ILL)의 각 변화를 제시한 도면이다.
FET(812)를 턴-온시키고 절연 트랜스(811)의 1차측 권선을 쇼트시키면, 절연 트랜스(811)의 1차측 권선의 리키지·인덕턴스와 밸런스콘덴서(BC)의 커패시턴스로 구성되는 LC 직렬공진회로가 공진 동작을 실시한다. 이 LC직렬공진회로의 공진 동작에 의해, 도 6b에 도시된 노드(VL)의 전압(VL)은 냉음극관 블럭(814)을 점등 시작 전압이상의 교류 고전압이 된다.
도 5에 있어서, 인버터 주파수(f)가 30[kHz]이라고 하면, 1차측 권선을 쇼트 했을 때의 LC직렬공진회로의 공진주파수(f0)는 아래의 <수학식 1>에 의해 구해진다.
<수학식 1>
Figure 112009072270146-PAT00001
단, <수학식 1>에서 L은 ２차측 인덕턴스이고, C는 ２차측 커패시턴스이다. 이 경우, L은 1차측 권선을 쇼트 했을 때의 ２차측 인덕턴스 값(551[mH]) (도 6a 참조)이 되고, C는 "27[pF]×2"이 된다. 따라서, LC직렬공진회로의 공진주파수(f0)는 아래 <수학식 2>에 도시된 바와 같이 29.2[kHz]이 된다.
<수학식 2>
Figure 112009072270146-PAT00002
또한, LC직렬공진회로를 공진주파수(f0)로 구동하는 것에 의해 부하되는 냉음극관 블럭의 임피던스는 저항 성분(R)만으로 되기 위해서, 냉음극관 블럭(814)에 인가되는 전압은 아래 <수학식 3> 에 의해 구해진다.
<수학식 3>
Figure 112009072270146-PAT00003
단, <수학식 3>에서 f는 인버터 주파수이고, R은 냉음극관의 저항 성분이다. 이 경우, 냉음극관의 저항 성분(R)이 92[㏀]이라고 하면, L은 1차측 권선을 쇼트 했을 때의 ２차측 인덕턴스 값(551[ｍＨ])(도 6a 참조)이 된다. 따라서, 공진주파수(f0)로 구동하는 LC직렬공진회로에 의해 냉음극관 블럭에 인가되는 전압은 아래 <수학식 4>에 도시된 바와 같이 2.14 [kV]가 된다.
<수학식 4>
Figure 112009072270146-PAT00004
이렇게, 공진주파수(f0)로 구동하는 LC직렬공진회로에 의해 냉음극관 블럭에 전압을 인가할 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이, 도 5에 도시된 노드(VO)의 전압(VO)과 냉음극관 블럭(814)에 흐르는 전류(ILH)의 위상은 서로 동일해지고, LC직렬공진회로에 의해 냉음극관 블럭으로 인가되는 교류 고전압의 전압값을 낮출 수 있어, 구동 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 제2 백라이트부(802)의 점등 동작도 제1 백라이트부(801)의 점등 동작과 유사하다.
또한, 본 실시예에서는, 절연 트랜스(102)의 1차측 권선을 오픈 및 쇼트시키는 스위치(SW1)의 스위칭 동작을 이용하여 냉음극관 블럭(104)의 점등시간을 제어 할 수 있다. 이하, 스위치(SW1)의 구체적 구성에 대해서는, 도 7 내지 도 9를 참조해서 설명한다. 한편, 도 7 내지 도 9에서, 도 1에 도시된 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 7은 스위치(SW)로서 트라이액(105)을 연결한 구성예를 나타내는 도면이다.
이 경우, 트라이액(105)의 트리거 단자에 외부의 제어회로로 ON/OFF 신호를 입력하고, 트라이액(105)을 턴-온/턴-오프시키는 것에 의해, 상술의 냉음극관 블럭(104)의 소등 상태와 점등 상태를 바꾸는 것이 가능하다.
도 8은 스위치(SW1)로서 포토·트라이액(106)을 연결한 구성예를 나타내는 도면이다.
포토·트라이액(106)은 트리거 단자 대신에 포토다이오드(106a)를 구비한다. 이 포토다이오드(106a)에 외부의 제어회로로부터 ON/OFF 신호를 입력하고, 포토다이오드(106a)를 발광 또는 소등시켜서 포토·트라이액(106b)을 턴-온/턴-오프시키는 것에 의해, 상술의 냉음극관 블럭(104)의 소등 상태와 점등 상태를 바꾸는 것이 가능하다.
도 9는 스위치(SW1)로서 2개의 FET(107)를 연결한 구성예를 나타내는 도면이다.
이 경우, FET(107)의 게이트 단자에 외부의 제어회로로 ON/OFF 신호를 입력하고, FET(107)를 턴-온/턴-오프 시키는 것에 의해, 상술의 냉음극관 블럭(104)의 소등 상태와 점등 상태를 바꾸는 것이 가능하다.
스위치(SW1)로서 도 7 내지 도 9에 예시한 트라이액(105), 포토·트라이액(106), FET(107)의 각 스위칭 동작은 저전압의 ON/OFF 신호로 제어된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 장치(100)에서는 절연 트랜스(102)의 1차측 권선에 교류 고전압을 인가하지 않기 위해서, 스위치(SW1)로서 저전압 구동이 가능한 반도체 스위칭소자를 이용할 수 있다.
이렇게, 백라이트 장치(100)에서는 저전압구동이 가능한 반도체 스위칭소자를 이용하는 것이 가능하기 때문에, 스위치(SW1) 부분의 소형화와 저전압구동을 실현할 수 있고, 고전압 스위치의 스위칭 동작보다도 고속의 스위칭 동작을 실현할 수 있다. 그 결과, 백라이트 장치(100)는 표시 화상에 맞춰서 냉음극관 블럭의 점등 상태를 고속으로 스위칭하는 기능(스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간 제어 기능(Local Dimming) 등)에 대응하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예에 대해서 도 10을 참조해서 설명한다.
도 10에 있어서, 백라이트 장치(200)는 인버터 회로(201), 스위치 회로(202), 및 냉음극관 블럭군(203)을 구비한다. 인버터 회로(201)는 전원 트랜스(211)를 구비하고, 전원전압을 스위치 회로(202)에 공급한다. 냉음극관 블럭군(203)은 냉음극관 블럭(203a∼203f)을 구비한다. 각 냉음극관 블럭(203a∼203f)은 3개의 냉음극관을 구비한다.
스위치 회로(202)는 냉음극관 블럭(203a∼203f)의 개수에 대응하는 수 만큼의 절연 트랜스(221a∼221f), 스위칭 트랜지스터(222a∼222f), 콘덴서 회로(223a∼ 223f), 및 제어회로(224)를 구비한다.
각 절연 트랜스(221a∼221f)는 2차측 권선이 전원 트랜스(211)의 출력단과 콘덴서 회로(223a∼223f)의 입력단 사이에 직렬로 연결되고, 1차측 권선의 일 단부는 접지되고, 다른 단부는 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)에 연결된다. 각 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)의 베이스 단자는 제어회로(224)에 연결된다. 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)는 제어회로(224)에 연결된 베이스 단자를 통해 입력되는 ON/OFF 신호에 의해 스위칭 동작을 실시하고, 1차측 권선을 쇼트 및 오픈시킨다.
콘덴서 회로(223a∼223f)는 절연 트랜스(221a∼221f)로부터 출력되는 교류 고전압을 냉음극관 블럭(203a∼203ｆ)내의 다수의 냉음극관에 균등하게 분배하는 다수의 밸런스콘덴서(BC)를 구비한다.
제어회로(224)는 외부의 백라이트용 구동 제어회로 등(도시하지 않음)으로부터 입력되는 PWM 스캔 신호에 근거하여 냉음극관 블럭(203a∼203f)의 점등시간을 시분할제어하는 ON/OFF 신호를 생성해서 각 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)의 베이스 단자로 출력한다.
각 절연 트랜스(221a∼221f)는 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)가 OFF 상태일 때에 1차측 권선이 오픈 상태가 되고, 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)가 ON 상태일 때에 1차측 권선이 쇼트 상태가 된다. 따라서, 제어회로(224)는 PWM 스캔 신호에 근거해서 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)의 ON/OFF 동작 시간을 제어하는 것에 의해 각 냉음극관 블럭(203a∼203f)의 점등시간을 시분할로 제어할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 장치(100, 200)에서는, 절연 트랜스(102, 221a∼221f)의 1차측 권선(저전압측)을 스위치(SW1) 및 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)의 스위칭 동작에 의해 오픈/쇼트시켜서, 냉음극관 블럭(104, 203a∼203f)의 점등시간을 시분할로 제어할 수 있다. 또한, 절연 트랜스(102, 221a∼221f)의 리키지·인덕턴스와 밸런스콘덴서(BC)의 커패시턴스로부터 LC직렬공진회로를 구성하고, 이 직렬공진구동에 의해 냉음극관 블럭(104, 203a∼203f)을 점등시킴으로써, 점등시의 부하를 저항 성분만으로서 냉음극관 블럭에 인가하는 교류 고전압의 전압값을 낮출 수 있다.
따라서, 스위치 회로 부분의 내압설계를 경감할 수 있고, 절연 트랜스(102, 및 221a∼221f), 스위치(SW1) 및 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)로서 저내압의 것을 사용할 수 있어, 스위치 회로의 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다. 그 결과, 이 스위치 회로를 채용하는 백라이트 장치의 비용도 저감할 수 있다.
특히, 절연 트랜스(102, 및 221a∼221f)의 1차측 권선의 오픈/쇼트 상태를 스위칭하는 스위치(SW1) 및 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)에는 교류 고전압이 인가되지 않고, 저전압동작의 반도체 스위칭소자를 이용할 수 있기 때문에 백라이트 장치의 절전력화, 소형화 및 저가격화에 기여할 수 있다.
도 10에 도시된 스위치 회로(202)에서는 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)가 이용된 경우를 도시하였지만, 도 7 내지 도 9에 도시한 것 같이 스위칭 트랜지스터(222a∼222f) 대신에 트라이액(105), 포토·트라이액(106), 또는 FET(107)등의 반도체 스위칭소자가 이용될 수 있다. 반도체 스위칭소자를 이용하는 것에 의해, 후술하는 액정표시장치에 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 장치(200)를 적용 할 때, 입력 화상의 휘도에 맞춰서 표시 화상의 휘도를 냉음극관 블럭의 블럭 단위로 점등 상태를 고속으로 스위칭하는 기능(스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간제어 기능(Local Dimming) 등)을 적용할 수 있어, 액정표시장치의 화상품질의 향상에도 기여할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 11에 있어서, 백라이트 장치(300)는 인버터 회로(301), 스위치 회로(302), 및 냉음극관 블럭군(303)을 구비한다. 냉음극관 블럭군(203)은 냉음극관 블럭(331a∼331f)을 구비한다. 각 냉음극관 블럭(331a∼331f)은 3개의 냉음극관을 구비한다. 냉음극관 블럭(정상구동 냉음극관 블럭)(331a∼331c)에는 정상교류 고전압이 인가되고, 냉음극관 블럭(역상구동 냉음극관 블럭)(331d∼331f)에는 역상교류 고전압이 인가된다.
인버터 회로(301)는 정상구동용 전원 트랜스(311) 및 역상구동용 전원 트랜스(312)를 구비한다. 정상구동용 전원 트랜스(311)는 정상구동용 교류 고전압을 스위치 회로(302)에 공급한다. 역상구동용 전원 트랜스(312)는 역상구동용 교류 고전압을 스위치 회로(302)에 공급한다.
스위치 회로(302)는 정상구동용 절연 트랜스(321a∼321c), 역상구동용 절연 트랜스(321d∼321f), 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼222c), 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322d∼322f), 콘덴서 회로(323a∼323f), 및 제어회로(324)를 구비한다.
각 정상구동용 절연 트랜스(321a∼321c)는 2차측 권선이 정상구동용 전원 트랜스(311)의 출력단과 콘덴서 회로(323a∼323c)의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되고, 1차측 권선의 일단부는 접지되며, 다른 단부는 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c)에 연결된다.
각 역상구동용 절연 트랜스(321d∼321f)의 2차측 권선은 역상구동용 전원 트랜스(312)의 출력단과 콘덴서 회로(323d∼323f)의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되고, 1차측 권선의 일단부는 접지되며, 1차측 권선의 다른 일단부는 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322d∼322f)에 연결된다.
각 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c)의 베이스 단자는 제어회로(324)에 연결된다. 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c)는 베이스 단자를 통해 제어회로(324)로부터 정상구동용 ON/OFF 신호를 수신하여 스위칭 동작을 실시하여, 각 정상구동용 절연 트랜스(321a∼321c)의 1차측 권선을 쇼트 및 오픈시킨다.
각 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322d∼322f)의 베이스 단자는 제어회로(324)에 연결된다. 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c)는 베이스 단자를 통해 제어회로(324)로부터 역상구동용 ON/OFF 신호를 수신하여 스위칭 동작을 실시하여, 각 역상구동용 절연 트랜스(321d∼321f)의 1차측 권선을 쇼트 및 오픈시킨다.
콘덴서 회로(323a∼323f)는 정상구동용 절연 트랜스(321a∼321c)로부터 출력되는 정상교류 고전압과 역상구동용 절연 트랜스(321d∼321f)로부터 출력되는 역상 교류 고전압을 냉음극관 블럭(331a∼331ｆ)내의 다수의 냉음극관에 균등하게 분배하는 다수의 밸런스 콘덴서(BC)를 구비한다.
제어회로(324)는 외부의 백라이트용 구동 제어회로 등(도시하지 않음)으로부터 입력되는 PWM 스캔 신호에 근거하고, 냉음극관 블럭(331a∼331f)의 점등시간을 시분할 제어하는 ON/OFF 신호를 생성해서 각 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c) 및 각 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c)의 베이스 단자로 출력한다.
각 정상구동용 절연 트랜스(321a∼321c)의 1차측 권선은 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c)가 OFF 상태일 때에 오픈되고, 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c)가 ON 상태일 때에 쇼트된다. 따라서, 제어회로(324)는 PWM 스캔 신호에 근거해서 각 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c)의 ON/OFF 동작 시간을 제어하는 것에 의해, 각 냉음극관 블럭(331a∼331c)의 점등시간을 시분할적으로 제어할 수 있다.
각 역상구동용 절연 트랜스(321d∼321f)의 1차측 권선은 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322d∼322f)가 OFF 상태일 때에 오픈되고, 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322d∼322f)가 ON 상태일 때에 쇼트된다. 따라서, 제어회로(324)는 PWM 스캔 신호에 근거해서 각 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322d∼322f)의 ON/OFF 동작 시간을 제어하는 것에 의해, 각냉음극관 블럭(331d∼331f)의 점등시간을 시분할적으로 제어할 수 있다.
도 11에 도시된 백라이트 장치(300)에서는, 정상교류 고전압을 인가하는 냉 음극관 블럭(331a∼331c)과 역상교류 고전압을 인가하는 냉음극관 블럭(331d∼331f)이 교대로 배치되기 때문에, 인접하는 냉음극관 블럭 사이에서 발생하는 노이즈 성분을 상쇄할 수 있다. 그 결과, 표시 화상의 품질향상에 기여할 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 백라이트 장치(300)에서는 스위치 회로 부분의 내압설계를 경감할 수 있고, 정상구동용 절연 트랜스(321a∼321c) 및 역상구동용 절연 트랜스(321d∼321f), 정상구동용 스위칭 트랜지스터(322a∼322c) 및 역상구동용 스위칭 트랜지스터(322d∼322f)로서 저내압의 것을 사용하는 것이 가능하게 되고, 스위치 회로의 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다. 그 결과, 이 스위치 회로를 채용하는 백라이트 장치로 절전력화, 소형화 및 저가격화도 실현할 수 있다.
도 12는 정상교류 고전압과 역상교류 고전압이 인가되는 냉음극관을 교대로 배치한 백라이트 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12에 있어서, 백라이트 장치(400)는 인버터 회로(401), 스위치 회로(402), 및 냉음극관 블럭군(403)을 구비한다. 냉음극관 블럭군(403)은 냉음극관 블럭(431a∼431f)을 구비한다. 각 냉음극관 블럭(431a∼431f)은 4개의 냉음극관을 구비한다. 냉음극관 블럭(431a∼431f)에는 정상교류 고전압이 인가되는 냉음극관 및 역상교류 고전압이 인가되는 냉음극관이 교대로 배치되어 있다.
인버터 회로(401)는 정상구동용 전원 트랜스(411) 및 역상구동용 전원 트랜스(412)를 구비한다. 정상구동용 전원 트랜스(411)는 정상구동용 교류 고전압을 스위치 회로(402)에 공급한다. 역상구동용 전원 트랜스(412)는 역상구동용 교류 고전 압을 스위치 회로(402)에 공급한다.
스위치 회로(402)는 정상구동용 절연 트랜스(421a∼421f), 역상구동용 절연 트랜스(423a∼423f), 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f), 역상구동용 스위칭 트랜지스터(424a∼424f), 콘덴서 회로(425a∼425f), 및 제어회로(426)를 구비한다.
각 정상구동용 절연 트랜스(421a∼421f)의 2차측 권선은 정상구동용 전원 트랜스(411)의 출력단과 콘덴서 회로(425a∼425f)의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되고, 1차측 권선의 일단부는 접지되며, 1차측 권선의 다른 일단부는 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f)에 연결된다.
각 역상구동용 절연 트랜스(423a∼423f)의 2차측 권선은 역상구동용 전원 트랜스(412)의 출력단과 콘덴서 회로(425a∼425f)의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되고, 1차측 권선의 일단부는 접지되며, 1차측 권선의 다른 일단부는 역상구동용 스위칭 트랜지스터(424a∼424f)에 연결된다.
각 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f)의 베이스 단자는 제어회로(426)에 연결된다. 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f)는 베이스 단자를 통해 제어회로(426)로부터 정상구동용 ON/OFF 신호를 수신하여 스위칭 동작을 실시하여, 각 정상구동용 절연 트랜스(421a∼421f)의 1차측 권선을 쇼트 및 오픈시킨다.
각 역상구동용 스위칭 트랜지스터(424a∼424f)의 베이스 단자는 제어회로(426)에 연결된다. 역상구동용 스위칭 트랜지스터(424a∼424f)는 베이스 단자를 통해 제어회로(426)로부터 역상구동용 ON/OFF 신호를 수신하고, 역상구동용 ON/OFF 신호에 응답하여 스위칭 동작을 실시하여, 각 역상구동용 절연 트랜스(423a∼423f)의 1차측 권선을 쇼트 및 오픈시킨다.
콘덴서 회로(425a∼425f)는 정상구동용 절연 트랜스(421a∼421f)로부터 출력되는 정상교류 고전압과 역상구동용 절연 트랜스(423a∼423f)로부터 출력되는 역상교류 고전압을 냉음극관 블럭(431a∼431ｆ)내의 다수의 냉음극관에 균등하게 분배하는 다수의 밸런스 콘덴서(BC)를 구비한다.
제어회로(426)는 외부의 백라이트용 구동 제어회로 등(도시하지 않음)으로부터 입력되는 PWM 스캔 신호에 근거하여, 냉음극관 블럭(431a∼431f)의 점등시간을 시분할제어하는 ON/OFF 신호를 생성해서 각 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f) 및 각 역상구동용 스위칭 트랜지스터(424a∼424f)의 베이스 단자에 출력한다.
각 정상구동용 절연 트랜스(421a∼421f)의 1차측 권선은 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f)가 OFF 상태일 때에 오픈되고, 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f)가 ON 상태일 때에 쇼트된다. 따라서, 제어회로(426)는 PWM 스캔 신호에 근거해서 각 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f)의 ON/OFF 동작 시간을 제어하는 것에 의해, 각 냉음극관 블럭(431a∼431ｆ) 내의 정상교류 고전압이 인가되는 각 냉음극관의 점등시간을 시분할적으로 제어할 수 있다.
각 역상구동용 절연 트랜스(423a∼423f)의 1차측 권선은 역상구동용 스위칭 트랜지스터(424a∼424f)가 OFF 상태일 때에 오픈되고, 역상구동용 스위칭 트랜지스 터(424a∼424f)가 ON 상태일 때에 쇼트된다. 따라서, 제어회로(426)는 PWM 스캔 신호에 근거해서 각 역상구동용 스위칭 트랜지스터(424a∼424f)의 ON/OFF 동작 시간을 제어하는 것에 의해 각 냉음극관 블럭(431a∼431ｆ)내의 역송교류 고전압이 인가되는 각 냉음극관의 점등시간을 시분할적으로 제어할 수 있다.
도 12에 도시된 백라이트 장치(400)는 각 냉음극관 블럭(431a∼431ｆ)내에 배치된 4개의 냉음극관에 대하여 정상교류 고전압과 역송교류 고전압을 교대로 인가할 수 있는 회로 구성을 가지므로, 인접하는 냉음극관 사이에서 발생하는 노이즈 성분을 상쇄할 수 있다. 그 결과, 표시 화상의 품질향상에 기여할 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 백라이트 장치(400)는 스위치 회로 부분의 내압설계를 경감할 수 있고, 정상구동용 절연 트랜스(421a∼421f) 및 역상구동용 절연 트랜스(423a∼423f), 정상구동용 스위칭 트랜지스터(422a∼422f) 및 역상구동용 스위칭 트랜지스터(424a∼424f) 등과 같은 저내압의 것을 사용함으로써, 스위치 회로의 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다. 그 결과, 이 스위치 회로를 채용하는 백라이트 장치도 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다.
한편, 도 11 및 도 12에 도시된 스위치 회로(302, 402)에서는, 스위칭 트랜지스터(322a∼322f, 422a∼422f, 424a∼424f)를 이용하는 경우에 대해서 도시하였지만, 도 7 내지 도 9에 도시된 것 같이, 트라이액(105), 포토·트라이액(106), 또는 FET(107)등의 반도체 스위칭소자를 이용하도록 해도 된다. 이러한 반도체 스위칭소자를 사용하는 백라이트 장치(300, 400)를 액정표시장치에 적용하여, 입력 화상의 휘도에 맞춰서 냉음극관 블럭들의 점등 상태를 한 블럭 단위로 고속으로 스위 칭함으로써, 화상품질을 향상시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 13에 있어서, 백라이트 장치(500)는 인버터 회로(501), 스위치 회로(502), 및 냉음극관 블럭군(503)을 구비한다.
인버터 회로(501)는 교류전원(511)을 구비하고, 전원전압을 스위치 회로(502)에 공급한다. 냉음극관 블럭군(503)은 냉음극관 블럭(531a∼531f)을 구비한다. 각 냉음극관 블럭(531a∼531f)은 2개의 냉음극관을 구비한다.
스위치 회로(502)는 냉음극관 블럭(531a∼531f)의 개수에 대응하는 개수로 절연 트랜스(521a∼521f), 반도체 스위치 회로(522a∼522f), 및 콘덴서 회로(523a∼523f)를 구비한다.
각 절연 트랜스(521a∼521f)의 2차측 권선은 교류전원(511)의 출력단과 콘덴서 회로(523a∼523f)의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되고, 1차측 권선의 양단부는 반도체 스위치 회로(522a∼522f)에 연결된다. 각 반도체 스위치 회로(522a∼522f)는 2개의 FET와 2개의 다이오드로 구성되고, 2개의 FET의 베이스 단자는 블럭 제어 신호의 입력 라인(524)에 연결된다. 반도체 스위치 회로(522a∼522f)는 외부의 제어회로(도시하지 않음)에 연결된 입력 라인(524)을 구비하고, 각 반도체 스위치 회로(522a∼522f)는 베이스 단자를 통해 입력 라인(524)으로부터 블럭별 제어 신호(ON/OFF 신호)를 수신하여 스위칭 동작을 실시하고, 1차측 권선을 쇼트 및 오픈시킨다.
콘덴서 회로(523a∼523f)는 절연 트랜스(521a∼521f)로부터 출력되는 교류 고전압을 냉음극관 블럭(531a∼531ｆ)내의 다수의 냉음극관에 균등하게 분배하는 다수의 밸런스콘덴서(BC)를 구비한다.
각 절연 트랜스(521a∼521f)의 1차측 권선은 반도체 스위치 회로(522a∼522f)가 OFF 상태일 때에 오픈되고, 반도체 스위치 회로(522a∼522f)가 ON 상태일 때에 쇼트된다. 따라서, 블럭별 제어 신호(ON/OFF 신호)에 근거해서 반도체 스위치 회로(522a∼522f)의 ON/OFF 동작 시간을 제어하는 것에 의해, 각 냉음극관 블럭(531a∼531f)의 점등시간을 시분할적으로 제어할 수 있다.
따라서, 스위치 회로 부분의 내압설계를 경감할 수 있고, 절연 트랜스(521a∼521f), 반도체 스위치 회로(522a∼522f)로서 저내압의 것을 사용할 수 있어, 스위치 회로의 소형화와 저가격화를 실현할 수 있다. 그 결과, 이 스위치 회로를 채용하는 백라이트 장치의 비용도 저감할 수 있다. 특히, 절연 트랜스(521a∼521f)의 1차측 권선의 오픈/쇼트 상태를 스위칭하는 반도체 스위치 회로(522a∼522f)에는 냉음극관 블럭에 인가되는 교류 고전압이 인가되지 않아 저전압동작의 반도체 스위칭소자가 이용될 수 있기 때문에, 백라이트 장치의 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다.
한편, 도 13에 도시된 스위치 회로(502)에서는 반도체 스위치 회로(522a∼522ｆ)내에 FET를 이용할 경우를 도시하였지만, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 트라이액(105) 또는 포토·트라이액(106) 등의 반도체 스위칭소자를 이용하도록 해도 무방하다. 이러한 반도체 스위칭소자를 이용함으로 인해, 후술하는 액정표시장 치에, 입력 화상의 휘도에 맞춰서 냉음극관 블럭들의 점등 상태를 한 블럭 단위로 고속으로 스위칭하는 기능(스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간제어 기능(Local Dimming )등)을 적용할 수 있고, 그 결과 화상품질을 향상시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다. 본 실시예는 밸런스 콘덴서(BC)를 구비하는 콘덴서 회로 대신에 밸런스코일을 이용한 것에 특징이 있다.
도 14에 있어서 백라이트 장치(600)는 인버터 회로(601), 스위치 회로(602), 및 냉음극관 블럭군(603)을 구비한다.
인버터 회로(601)는 교류전원(611)을 구비하고, 전원전압을 스위치 회로(602)에 공급한다. 냉음극관 블럭군(603)은 냉음극관 블럭(631a∼631f)을 구비한다. 각 냉음극관 블럭(631a∼631f)은 2개의 냉음극관을 구비한다.
스위치 회로(602)는 냉음극관 블럭(631a∼631f)의 개수에 대응하는 개수로 절연 트랜스(621a∼621f) 및 반도체 스위치 회로(622a∼622f)를 구비한다.
각 절연 트랜스(621a∼621f)의 2차측 권선은 냉음극관 블럭(631a∼631ｆ)내에 배치된 냉음극관마다 분할해서 밸런스코일을 구성한다. 각 절연 트랜스(621a∼621f)의 2차측 권선의 중점은 교류전원(611)의 출력단에 연결되고, 2차측 권선의 양단부는 각 냉음극관에 연결되며, 1차측 권선의 양단부는 반도체 스위치 회로(622a∼622f)에 연결된다. 각 반도체 스위치 회로(622a∼622f)는 2개의 FET와 2개의 다이오드에 의해 구성되고, 2개의 FET의 베이스 단자는 블럭별 제어 신호가 입력되는 입력 라인(624)에 연결된다. 반도체 스위치 회로(622a∼622f)는 입력 라 인(624)에 연결된 베이스 단자를 통해 블럭별 제어 신호(ON/OFF 신호)를 수신하여 스위칭 동작을 실시하고, 1차측 권선을 쇼트 및 오픈시킨다.
각 절연 트랜스(621a∼621f)의 1차측 권선은 반도체 스위치 회로(622a∼622f)가 OFF 상태일 때에 오픈되고, 반도체 스위치 회로(622a∼622f)가 ON 상태일 때에 쇼트된다. 따라서, 블럭별 제어 신호(ON/OFF 신호)에 근거해서 반도체 스위치 회로(622a∼622f)의 ON/OFF 동작 시간을 제어하는 것에 의해, 각 냉음극관 블럭(631a∼631f)의 점등시간을 시분할적으로 제어할 수 있다.
따라서, 스위치 회로 부분의 내압설계를 경감할 수 있고, 절연 트랜스(621a∼621f) 및 반도체 스위치 회로(622a∼622f)로서 저내압의 것을 사용할 수 있으며, 스위치 회로의 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다. 그 결과, 이 스위치 회로를 이용하는 백라이트 장치로 절전력화, 소형화 및 저가격화도 실현할 수 있다. 특히, 절연 트랜스(621a∼621f)의 1차측 권선의 오픈/쇼트 상태를 스위칭하는 반도체 스위치 회로(622a∼622f)에는 냉음극관 블럭에 인가하는 교류 고전압이 인가되지 않기 때문에, 저전압동작의 반도체 스위칭소자를 이용할 수 있고, 그 결과 백라이트 장치의 절전력화, 소형화 및 저가격화에 기여할 수 있다. 더욱, 절연 트랜스(621a∼621f)의 2차측 권선이 분할되어 밸런스코일이라는 회로로 구성됨으로써, 밸런스콘덴서를 생략할 수 있고, 인버터 회로의 가격이 더욱 저감될 수 있다. 또한, 공진주파수를 조정하는 요소가 인덕턴스 성분만이 되기 위해서, 냉음극관과의 임피던스 매칭(impedance matching)을 조정하는 것이 용이해져, 점등 제어의 안정화도 꾀할 수 있다.
더욱이, 도 14에 도시된 스위치 회로(602)에서는 반도체 스위치 회로(622a∼622ｆ) 내에 FET를 이용할 경우를 도시하였지만, 도 7 및 도 8에 도시된 것 같이, 트라이액(105) 또는 포토·트라이액(106) 등의 반도체 스위칭소자를 이용하도록 해도 무방하다. 이러한 반도체 스위칭소자를 이용하는 것에 의해, 액정표시장치에 입력 화상의 휘도에 맞춰서 냉음극관 블럭들의 점등 상태를 한 블럭 단위로 고속으로 스위칭하는 기능(스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간제어 기능(Local Dimming)등)을 적용할 수 있고, 그 결과, 화상품질을 향상시킬 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다. 본 실시예는 밸런스 콘덴서(BC)를 구비하는 콘덴서 회로 대신에 밸런스코일을 이용한 것에 특징이 있다.
도 15에 있어서 백라이트 장치(700)는 인버터 회로(701), 스위치 회로(702), 및 냉음극관 블럭군(703)을 구비한다.
인버터 회로(701)는 정상구동용 교류전원(711)과 역상구동용 교류전원(712)을 구비하고, 정상전원전압과 역상전원전압을 스위치 회로(702)에 공급한다. 냉음극관 블럭군(703)은 냉음극관 블럭(731a∼731f)을 구비한다. 각 냉음극관 블럭(731a∼731f)은 2개의 냉음극관을 구비한다.
스위치 회로(702)는 냉음극관 블럭(731a∼731f)의 개수에 대응하는 개수로 절연 트랜스(721a∼721f) 및 반도체 스위치 회로(722a∼722f)를 구비한다.
각 절연 트랜스(721a∼721f)의 2차측 권선은 냉음극관 블럭(731a∼731ｆ)내에 배치된 냉음극관마다 분리되어 밸런스코일을 구성한다. 각 절연 트랜스(721a∼ 721f)의 분리된 각 2차측 권선의 내측단부는 정상구동용 교류전원(711)과 역상구동용 교류전원(712)의 각 출력단에 연결되고, 각 2차측 권선의 외측단부는 각 냉음극관에 연결되며, 1차측 권선의 양단부는 반도체 스위치 회로(722a∼722f)에 연결된다. 각 반도체 스위치 회로(722a∼722f)는 2개의 FET와 2개의 다이오드에 의해 구성되고, 2개의 FET의 베이스 단자는 블럭별 제어 신호가 입력되는 입력 라인(724)에 연결된다. 반도체 스위치 회로(722a∼722f)는 입력 라인(724)에 연결된 베이스 단자을 통해 블럭별 제어 신호 (ON/OFF 신호)를 수신하여 스위칭 동작을 실시하고, 1차측 권선을 쇼트 및 오픈시킨다.
각 절연 트랜스(721a∼721f)의 1차측 권선은 반도체 스위치 회로(722a∼722f)가 OFF 상태일 때에 오픈되고, 반도체 스위치 회로(722a∼722f)가 ON 상태일 때에 쇼트된다. 따라서, 블럭별 제어 신호(ON/OFF 신호)에 근거해서 반도체 스위치 회로(722a∼722f)의 ON/OFF 동작 시간을 제어하는 것에 의해, 각 냉음극관 블럭(731a∼731f)의 점등시간을 시분할적으로 제어할 수 있다.
따라서, 스위치 회로 부분의 내압설계를 경감할 수 있고, 절연 트랜스(721a∼721f), 반도체 스위치 회로(722a∼722f)로서 저내압의 것을 사용하는 것이 가능하게 되고, 스위치 회로의 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다. 그 결과, 이 스위치 회로를 이용하는 백라이트 장치로 절전력화, 소형화 및 저가격화도 실현할 수 있다. 특히, 절연 트랜스(721a∼721f)의 1차측 권선의 오픈/쇼트 상태를 스위칭하는 반도체 스위치 회로(722a∼722f)에는 냉음극관 블럭에 인가하는 교류 고전압이 인가되지 않기 때문에, 저전압동작의 반도체 스위칭소자를 이용할 수 있 고, 그 결과 백라이트 장치의 절전력화, 소형화 및 저가격화에 기여할 수 있다. 게다가, 절연 트랜스(721a∼721f)의 2차측 권선을 분리해서 밸런스코일로 구성함으로써, 밸런스콘덴서를 생략할 수 있고, 그로 인해 인버터 회로의 가격을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 공진주파수를 조정하는 요소가 인덕턴스 성분만이 되기 위해서, 냉음극관과의 임피던스 매칭을 조정하는 것이 용이해져, 점등 제어의 안정화도 꾀할 수 있다.
더욱이, 도 15에 도시된 인버터 회로(702)에서는, 반도체 스위치 회로(722a∼722ｆ) 내에 FET를 이용할 경우를 도시하였지만, 도 7 및 도 8에 도시한 것과 같이, 트라이액(105) 또는 포토·트라이액(106) 등의 반도체 스위칭소자를 이용하도록 해도 무방하다. 이러한 반도체 스위칭소자를 이용하는 것에 의해, 액정표시장치에 입력 화상의 휘도에 맞춰서 냉음극관 블럭들의 점등 상태를 한 블럭 단위로 고속으로 스위칭하는 기능(스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간제어 기능(Local Dimming)등)을 적용할 수 있고, 그 결과 화상품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술의 도 14에 도시한 것과 같이 절연 트랜스(621a∼621f)의 2차측 권선을 분할해서 밸런스코일로 이용함으로써, 종래 밸런스코일로서 이용되던 JIN 트랜스를 삭제할 수 있다. 따라서, 인버터 트랜스와 밸런스코일의 기능을 겸용하는 절연 트랜스를 이용하는 것에 의해, 인버터 회로의 소형화와 저가격화를 더욱 진흥시키는 것이 가능하게 된다.
도 16은 도 10에 도시된 백라이트 장치(200)를 포함하는 액정표시장치의 블럭도이다.
도 16에 도시된 것과 같이, 액정표시장치(900)는 AC/DC 전원장치(910), LCD 모듈부(920), 및 백라이트 장치(930)를 구비한다.
AC/DC 전원장치(910)는 콘센트(911), AC/DC 정류부(912), 및 DC/DC 컨버터(913)로 구성되고, 외부의 상용교류전원전압(100V 또는 240V)을 직류 전원전압으로 변환해서 LCD 모듈부(920)로 출력한다.
LCD 모듈부(920)는 DC/DC 컨버터(921), 공통 전극전압발생부(Vcom 발생부)(922), γ전압 발생부(923), LCD 패널부(924) 및 백라이트 장치(930)로 구성되고, 외부의 그래픽 컨트롤러(도시하지 않음)로부터 입력되는 화상 데이타에 대응한 화상을 표시한다. LCD 패널부(924)에서 다수의 액정소자는 게이트 드라이버부와 데이타 드라이버부에서 각각 신장하는 다수의 데이타 선과 다수의 게이트 선이 교차하는 부분에 각각 연결된다. 다수의 액정소자는 다수의 표시영역에 분할되어 배치되고, 각 표시영역에서의 계조를 제어한다.
Vcom 발생부(922)는 DC/DC 컨버터(921)에 있어서 레벨 변환되어 공급되는 직류 전압에 근거하여 공통 전극전압(Vcom)을 생성하여 LCD 패널부(924)로 출력한다. γ전압 발생부(923)는 DC/DC 컨버터(921)에서 레벨 변환된 직류 전압에 근거해서 γ전압(Vdd)을 생성해서 LCD 패널부(924)로 공급한다. 도 16에서는 Vcom 발생부(922)와 γ전압 발생부(923)가 LCD 패널부(924)로부터 분리되어 있는 예를 게시했지만, 이것들을 LCD 패널부(924)에 포함시켜서 구성할 수도 있다.
백라이트 장치(930)는 인버터부(931) 및 백라이트부(932)로 구성된다. 인버터부(931)에는 도 10에 도시된 스위치 회로(202) 내의 절연 트랜스(221a∼221f), 스위칭 트랜지스터(222a∼222f), 및 콘덴서 회로(223a∼223f)가 포함된다. 백라이트부(932)에는 도 10에 도시된 냉음극관 블럭군(203)이 포함된다. 냉음극관 블럭군(203)에 포함되는 다수의 냉음극관 블럭은 상기 다수의 표시영역에 각각 대응하여 구비된다. 다수의 냉음극관 블럭의 점등시간은 입력 화상을 LCD 패널부(924)에 표시할 때에 각 표시영역의 휘도에 대응하여 시분할적으로 제어된다.
액정표시장치(900)는 백라이트 장치(930)내의 인버터부(931)에 절연 트랜스(221a∼221f), 스위칭 트랜지스터(222a∼222f), 및 콘덴서 회로(223a∼223f)를 구비했기 때문에, 스위치 회로 부분에서의 내압설계를 경감할 수 있고, 절연 트랜스(221a∼221f) 및 스위칭 트랜지스터(222a∼222f)로서 저내압의 것을 사용하는 것이 가능하게 되어, 스위치 회로의 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다. 그 결과, 이 스위치 회로를 포함하는 백라이트 장치를 이용하는 액정표시장치의 절전력화로 원가절감을 실현할 수 있다. 또한, 입력 화상의 휘도에 따라 표시 화상의 휘도를 제어하기 위해 냉음극관 블럭의 점등 상태를 고속으로 스위칭하는 기능(스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간제어 기능(Local Dimming)등)을 적용할 수 있어, 액정표시장치의 화상품질을 향상시킬 수 있다. 한편, AC/DC 전원장치(910)를 LCD 모듈부(920)에 내장시켜도 무방하다.
도 17은 도 16에 도시된 액정표시장치의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 17에 도시된것과 같이, 액정표시장치(1000)는 백라이트 어셈블리(1010), 디스플레이 유닛(1070) 및 수납 용기(1080)를 구비한다.
디스플레이 유닛(1070)은 영상을 표시하는 액정표시패널(1071), 액정표시패 널(1071)을 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 데이터 인쇄 회로(1072) 및 게이트 인쇄 회로(1073)를 포함한다. 데이터 인쇄 회로(1072) 및 게이트 인쇄 회로(1073)는 각각 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, 이하, TCP라고 함)(1074) 및 게이트 TCP(1075)을 통해서 액정표시패널(1071)과 전기적으로 연결된다.
액정표시패널(1071)은 제1 기판(1076), 제1 기판(1076)에 대향해서 결합되는 제2 기판(1077) 및 제1 및 제2 기판(1076, 1077)의 사이에 개재된 액정(1078)을 포함한다.
제1 기판(1076)은 예를 들면, 스위칭 소자인 TFT(도시하지 않음)가 매트릭스 형태로 형성된 투명한 유리 기판이다. TFT의 소스 및 게이트 단자에는 각각 데이타 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 전도성 재질로 이루어진 투명전극(도시하지 않음)이 형성된다.
제2 기판(1077)은 예를 들면 색화소인 RGB 화소(도시하지 않음)가 박막공정에 의해 형성된 기판이다. 제2 기판(1077)에는 투명한 전도성 재질로 이루어지는 공통 전극(도시하지 않음)이 형성된다.
수용 용기(1080)는 저면(1081) 및 저면(1081)의 에지부에 수납공간을 형성하기 위해서 형성된 측벽(1082)에 의해 구성된다. 수용 용기(1080)는 백라이트 어셈블리(1010) 및 액정표시패널(1071)이 이동하지 않도록 고정한다.
저면(1081)은 백라이트 어셈블리(1010)가 수납되기 충분한 저면 면적을 갖고, 백라이트 어셈블리(1010)와 같은 구성을 갖는 것이 바람직하다. 이 실시예에서 는, 저면(1081) 및 백라이트 어셈블리(1010)는 네모난 플레이트 형상을 갖는다. 측벽(1082)은 백라이트 어셈블리(1010)가 외부로 이탈하지 않도록 저면(1081)의 에지부에서 거의 수직으로 연장된다.
이 실시예에 있어서, 액정표시장치(1000)는 인버터(1060) 및 탑샤시(1090)를 더 포함한다.
인버터(1060)는 수용 용기(1080)의 외부에 배치되어, 백라이트 어셈블리(1010)를 구동하기 위한 방전 전압을 발생시킨다. 인버터(1060)로부터 발생된 방전 전압은 제1전원 인가선(1063) 및 제2전원 인가선(1064)을 통해서 백라이트 어셈블리(1010)에 인가된다. 제1전원 인가선(1063) 및 제2전원 인가선(1064)은 백라이트 어셈블리(1010)의 양측부에 형성된 제1전극(1040a) 및 제2전극(1040b)에 직접 연결되어도 무방하고, 다른 부품(도시하지 않음)을 이용해서 제1전극(1040a) 및 제2 전극(1040b)에 연결되어도 무방하다. 또한, 상기 절연 트랜스(221a∼221f), 스위칭 트랜지스터(222a∼222f), 및 콘덴서 회로(223a∼223f)를 포함하는 스위치 회로(202)는 인버터(1060)에 내장된다.
탑샤시(1090)는 액정표시패널(1071)의 에지부를 둘러싸면서 수용 용기(1080)에 결합된다. 탑샤시(1090)를 설치하는 것에 의해, 외부에서의 충격에 대한 액정표시패널(1071)의 파손을 방지하고, 액정표시패널(1071)이 수용용기(1080)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
이 액정표시장치(1000)는 백라이트 어셈블리(1010)로부터 출사되는 광의 특성을 향상시키기 위한 적어도 1매의 광학 시트(1095)를 더 포함해도 좋다. 광학 시 트(1095)는 광을 확산하기 위한 확산시트 또는 광을 모으기 위한 프리즘시트를 포함해도 좋다.
따라서, 집중 급전형의 인버터를 구비한 액정표시장치에 있어서, 스위칭 트랜지스터의 ON/OFF 동작에 의해 절연 트랜스의 1차측 권선을 쇼트/오픈 상태로 해서 냉음극관 블럭군의 점등 동작을 스캐닝 제어 또는 블럭별 점등시간 제어를 실행하는 기능을 갖는 인버터(1060)를 적용했을 경우, 인버터(1060)의 내압설계를 경감하는 것이 가능하게 되고, 인버터(1060)의 절전력화, 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다. 또한, 액정표시장치(1000)에 상술된 백라이트 장치(100, 200, 300, 400)을 적용하는 것에 의해, 입력 화상의 휘도에 따라표시 화상의 휘도를 제어하기 위해 냉음극관 블럭을 블럭 단위로 점등시켜 고속으로 스위칭하는 기능(스캐닝 제어 기능 또는 블럭별 점등시간제어 기능(Local Dimming)등)을 수행할 수 있고, 그 결과 화상품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는 인버터 회로와 스위치 회로가 분리된 구성을 예시했지만, 인버터 회로와 스위치 회로는 일체적으로 구성될 수 있다.
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 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 2a는 도 1의 절연 트랜스의 1차측 권선을 오픈 했을 때의 2차측 권선에 발생하는 교류 전압의 공진주파수를 나타내는 도면이다.
도 2b는 1차측 권선을 쇼트 했을 때의 2차측 권선에 발생하는 교류 전압의 공진주파수를 나타내는 도면이다.
도 2c는 1차측 권선을 오픈 및 쇼트 했을 때의 2차측 권선에 발생하는 교류 전압의 공진주파수와 임피던스의 변화를 나타내는 도면이다.
도 3a는 스위치를 턴-오프했을 경우 도 1의 노드(A) 및 노드(B)의 전압파형을 나타내는 도면이다.
도 3b는 스위치를 턴-온했을 경우 도 1의 노드(A) 및 노드(B)의 전압파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 스위치를 온/오프했을 때의 1차측 권선과 2차측 권선의 인덕턴스 값의 변화와, 냉음극관 블럭의 동작 상태과의 관계를 예시한 도면이다.
도 5는 LC 직렬공진회로에 따른 직렬공진을 이용한 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6a는 도 5의 FET를 온/오프했을 경우 절연 트랜스의 1차측 권선과 2차측 권선의 인덕턴스 값의 변화와, 냉음극관 블럭의 동작 상태와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6b는 도 5의 백라이트부의 점등 동작시의 전압과 전류의 변화를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 백라이트 장치의 스위치로서 트라이액을 연결한 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 백라이트 장치의 스위치로서 포토·트라이액을 연결한 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 백라이트 장치의 스위치로서 FET를 연결한 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 구체적인 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 17은 도 16에 도시된 액정표시장치의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800: 백라이트 장치
101: 교류 전원
102,221a∼221f,321a∼321f,521a∼521f: 절연 트랜스
202, 302, 402, 502, 602, 702: 스위치 회로
103, 223a∼223, 323a∼323f, 425a∼425f: 콘덴서 회로
104, 231a∼231f, 331a∼331f, 431a∼431f: 냉음극관 블럭
201, 301, 401, 501, 601, 701: 인버터 회로
222a∼222f, 322a∼322f, 422a∼422f, 424a∼424f: 스위칭 트랜지스터
224, 324, 426: 제어회로 311, 411, 711: 정상구동용 교류전원
312, 412,712: 역상구동용 교류전원 421a∼421f: 정상구동용 절연 트랜스
423a∼423f: 역상구동용 절연 트랜스
522a∼522f, 622a∼622f, 722a∼722f: 반도체 스위치 회로
900, 1000: 액정표시장치 920: LCD 모듈부
931: 인버터부 932: 백라이트부
SW1: 스위치

Claims (20)

  1. 2차측 권선이 전원의 출력단과 다수의 방전관의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되고, 상기 다수의 방전관에 교류 고전압을 공급하는 절연 트랜스; 및
    제어 신호에 의해 상기 절연 트랜스의 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 스위칭하는 스위치 회로를 포함하는 인버터 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 신호는 상기 2차측 권선에 인가되는 전압보다 낮은 전압레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 인버터 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스위치 회로는 반도체 스위치 소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 인버터 회로.
  4. 제2항에 있어서, 상기 스위치 회로는 트랜지스터 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 인버터 회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다수의 방전관의 입력단마다 연결된 밸런스콘덴서를 더 포함하고,
    상기 절연 트랜스는 상기 1차측 권선이 쇼트 되었을 때에 상기 2차측 권선과 상기 밸런스콘덴서에 의해 LC 직렬공진회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 인버터 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 절연 트랜스는 1차측 권선과 2차측 권선이 소결합 리키지 트랜스이며,
    상기 리키지 트랜스의 인덕턴스 값 및 리키지·인덕턴스 값은 상기 다수의 방전관을 점등할 때의 점등 조건에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 인버터 회로.
  7. 제5항에 있어서, 상기 절연 트랜스의 2차측 권선은 밸런스 코일로 구성되고,
    상기 다수의 방전관의 입력단마다 상기 밸런스 코일이 연결된 것을 특징으로 하는 인버터 회로.
  8. 전원;
    다수의 방전관을 각각 갖는 다수의 방전관 블럭;
    상기 방전관 블럭마다 설치되고, 2차측 권선이 상기 전원의 출력단과 상기 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 방전관 블럭마다 교류 고전압을 공급하는 다수의 절연 트랜스;
    상기 다수의 절연 트랜스 각각의 1차측 권선에 연결되어, 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 스위칭하는 다수의 스위치 회로; 및
    상기 다수의 스위치 회로의 각 스위칭 동작을 각각 제어하는 상기 제어 신호 를 생성하는 제어회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전원은 정상구동용 전원 및 역상구동용 전원으로 이루어지고, 상기 다수의 방전관 블럭은 정상구동 방전관 블럭과 역상구동 방전관 블럭으로 분할되며,
    상기 다수의 절연 트랜스 각각은,
    상기 정상구동 방전관 블럭에 설치되고, 2차측 권선이 상기 정상구동용 전원의 출력단과 상기 정상구동 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 정상구동 방전관 블럭에 정상교류 고전압을 공급하는 정상구동용 절연 트랜스; 및
    상기 역상구동 방전관 블럭에 설치되고, 2차측 권선이 상기 역상구동용 전원의 출력단과 상기 역상구동 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 역상구동 방전관 블럭에 역상교류 고전압을 공급하는 역상구동용 절연 트랜스를 포함하며,
    상기 다수의 스위치 회로 각각은 상기 정상구동용 절연 트랜스 및 상기 역상구동용 절연 트랜스의 1차측 권선에 연결되고, 상기 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 전원은 정상구동용 전원 및 역상구동용 전원으로 이루어지고,
    상기 다수의 방전관 블럭 각각은 다수의 정상구동 방전관과 다수의 역상구동 방전관을 구비하며,
    상기 다수의 절연 트랜스 각각은,
    상기 다수의 정상구동 방전관에 설치되고, 2차측 권선이 상기 정상구동용 전원의 출력단과 상기 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 방전관 블럭마다 정상교류 고전압을 공급하는 다수의 정상구동용 절연 트랜스; 및
    상기 다수의 역상구동 방전관에 설치되고, 2차측 권선이 상기 역상구동용 전원의 출력단과 상기 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 방전관 블럭마다 역상교류 고전압을 공급하는 다수의 역상구동용 절연 트랜스를 포함하며,
    상기 다수의 스위치 회로 각각은,
    상기 다수의 정상구동용 절연 트랜스 각각의 1차측 권선에 연결되고, 상기 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 스위칭하는 다수의 정상구동용 스위치 회로; 및
    상기 역상구동용 절연 트랜스마다 1차측 권선에 연결되고, 상기 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태에 바꾸는 스위칭 동작을 각각 실시하는 다수의 역상구동용 스위치 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제어신호는 상기 2차측 권선에 인가되는 전압보다 낮 은 전압레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스위치 회로는 반도체 스위치 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 스위치 회로는 트랜지스터 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 다수의 방전관 각각의 입력단에 연결된 밸런스콘덴서 더 포함하고,
    상기 절연 트랜스는 상기 1차측 권선이 쇼트되었을 때 상기 2차측 권선과 상기 밸런스콘덴서에 의해 LC 직렬공진회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 절연 트랜스는 1차측 권선과 2차측 권선이 소결합 리키지 트랜스이며, 상기 리키지 트랜스의 인덕턴스 값 및 리키지·인덕턴스 값은, 상기 방전관을 점등할 때의 점등 조건에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 절연 트랜스의 2차측 권선은 밸런스코일로서 구성되 고, 상기 다수의 방전관 각각의 입력단에 상기 밸런스코일이 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  17. 다수의 표시 영역으로 분할된 다수의 액정소자를 구비하여 입력 화상을 표시하는 액정표시패널; 및
    상기 액정표시패널의 후면에 배치된 백라이트부를 포함하는 액정표시장치에서,
    상기 백라이트부는,
    전원;
    다수의 방전관을 각각 가지며, 상기 다수의 화상영역에 각각 대응하는 다수의 방전관 블럭;
    상기 다수의 방전관 블럭 각각에 설치되어, 2차측 권선이 상기 전원의 출력단과 상기 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되고, 상기 다수의 방전관 블럭 각각에 교류 고전압을 공급하는 다수의 절연 트랜스;
    상기 다수의 절연 트랜스 각각의 1차측 권선에 연결되고, 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈상태와 쇼트상태로 스위칭하는 다수의 스위치 회로; 및
    상기 다수의 스위치 회로의 각 스위칭 동작을 각각 제어하는 상기 제어신호를 생성하는 제어회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 전원은 정상구동용 전원 및 역상구동용 전원으로 이 루어지고, 상기 다수의 방전관 블럭은 정상구동 방전관 블럭과 역상구동 방전관 블럭으로 분할되며,
    상기 다수의 절연 트랜스 각각은,
    상기 정상구동 방전관 블럭에 설치되고, 2차측 권선이 상기 정상구동용 전원의 출력단과 상기 정상구동 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 정상구동 방전관 블럭에 정상교류 고전압을 공급하는 정상구동용 절연 트랜스; 및
    상기 역상구동 방전관 블럭에 설치되고, 2차측 권선이 상기 역상구동용 전원의 출력단과 상기 역상구동 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 역상구동 방전관 블럭에 역상교류 고전압을 공급하는 역상구동용 절연 트랜스를 포함하며,
    상기 다수의 스위치 회로 각각은 상기 정상구동용 절연 트랜스 및 상기 역상구동용 절연 트랜스의 1차측 권선에 연결되고, 상기 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 전원은 정상구동용 전원 및 역상구동용 전원으로 이루어지고, 상기 다수의 방전관 블럭 각각은 다수의 정상구동 방전관과 다수의 역상구동 방전관을 구비하며,
    상기 다수의 절연 트랜스 각각은,
    상기 다수의 정상구동 방전관에 설치되고, 2차측 권선이 상기 정상구동용 전 원의 출력단과 상기 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 방전관 블럭마다 정상교류 고전압을 공급하는 다수의 정상구동용 절연 트랜스; 및
    상기 다수의 역상구동 방전관에 설치되고, 2차측 권선이 상기 역상구동용 전원의 출력단과 상기 방전관 블럭의 입력단과의 사이에 직렬로 연결되며, 상기 방전관 블럭마다 역상교류 고전압을 공급하는 다수의 역상구동용 절연 트랜스를 포함하며,
    상기 다수의 스위치 회로 각각은,
    상기 다수의 정상구동용 절연 트랜스 각각의 1차측 권선에 연결되고, 상기 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태로 스위칭하는 다수의 정상구동용 스위치 회로; 및
    상기 역상구동용 절연 트랜스마다 1차측 권선에 연결되고, 상기 제어 신호에 의해 상기 1차측 권선을 오픈 상태와 쇼트 상태에 바꾸는 스위칭 동작을 각각 실시하는 다수의 역상구동용 스위치 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제어신호는 상기 2차측 권선에 인가되는 전압보다 낮은 전압레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020090114174A 2009-11-24 2009-11-24 인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한 액정표시장치 KR20110057681A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090114174A KR20110057681A (ko) 2009-11-24 2009-11-24 인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한 액정표시장치
JP2009268518A JP5388816B2 (ja) 2009-11-24 2009-11-26 インバータ回路及びバックライト装置
US12/817,993 US20110122165A1 (en) 2009-11-24 2010-06-17 Lamp driving circuit having low voltage control, backlight unit, and liquid crystal display using the same
CN201010295604.5A CN102074199B (zh) 2009-11-24 2010-09-27 具有低电压控制的灯驱动电路和背光单元

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090114174A KR20110057681A (ko) 2009-11-24 2009-11-24 인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한 액정표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110057681A true KR20110057681A (ko) 2011-06-01

Family

ID=44032719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090114174A KR20110057681A (ko) 2009-11-24 2009-11-24 인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한 액정표시장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110122165A1 (ko)
JP (1) JP5388816B2 (ko)
KR (1) KR20110057681A (ko)
CN (1) CN102074199B (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076333A1 (de) * 2011-05-24 2012-11-29 Osram Ag Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben mindestens einer Hochdruckentladungslampe
US8760068B1 (en) 2011-09-07 2014-06-24 Iml International Driving LEDs in LCD backlight
US20150216023A1 (en) * 2012-08-29 2015-07-30 Aither-Lighting Sas Electronic device for controlling and powering discharge lamps
US9420670B1 (en) * 2014-11-04 2016-08-16 Universal Lighting Technologies, Inc. Controller and receiver for a power line communication system
JP7200565B2 (ja) * 2018-09-21 2023-01-10 凸版印刷株式会社 調光装置
CN113129847B (zh) * 2021-04-13 2022-07-12 Tcl华星光电技术有限公司 背光亮度控制方法、装置及显示设备

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0396660A (ja) * 1989-05-10 1991-04-22 Toshiyasu Suzuki 配電回路と点火配電回路と点灯配電回路
US5101140A (en) * 1989-11-29 1992-03-31 Gte Products Corporation High-pass T-networks with integral transformer for gaseous discharge lamps
DE69225834T2 (de) * 1991-04-04 1998-12-24 Philips Electronics Nv Schaltungsanordnung
US5495149A (en) * 1993-05-20 1996-02-27 Matsushita Electric Works, Ltd. Power supply
SE505462C2 (sv) * 1995-10-11 1997-09-01 Lidstroem Ab K Seriematat ljusövervakningssystem
US6541925B1 (en) * 1998-11-18 2003-04-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Resonant converter circuit with suppression of transients during changes in operating condition
JP2001265296A (ja) * 2000-01-14 2001-09-28 Sharp Corp 透過型液晶表示装置および画像処理方法
JP4658110B2 (ja) * 2004-03-19 2011-03-23 昌和 牛嶋 面光源用放電管並列点灯システム
US7141941B2 (en) * 2004-04-28 2006-11-28 Intersil Americas Inc. Staggering switching signals for multiple cold cathode fluorescent lamp backlighting system to reduce electromagnetic interference
US7161305B2 (en) * 2004-05-19 2007-01-09 Monolithic Power Systems, Inc. Method and apparatus for single-ended conversion of DC to AC power for driving discharge lamps
KR101133752B1 (ko) * 2004-06-04 2012-04-09 삼성전자주식회사 표시 장치용 광원의 구동 장치 및 표시 장치
US7042171B1 (en) * 2004-11-26 2006-05-09 Hsiu-Ying Li Multiple-CCFL parallel driving circuit and the associated current balancing control method for liquid crystal display
EP1869951A1 (de) * 2005-04-14 2007-12-26 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Hochdruckgasentladungslampeimpulszündvorrichtung mit piezoelektrischem transformator
KR101127828B1 (ko) * 2005-04-18 2012-03-20 엘지디스플레이 주식회사 백 라이트의 구동장치 및 구동방법
US7282863B2 (en) * 2005-07-11 2007-10-16 Varon Lighting Group, Llc Auxiliary quartz lamp lighting system for electronic high intensity discharge lamp ballasts
KR101147181B1 (ko) * 2005-11-17 2012-05-25 삼성전자주식회사 인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한액정표시장치
US7830100B2 (en) * 2006-04-28 2010-11-09 Ampower Technology Co., Ltd. System for driving a plurality of lamps
KR20070109223A (ko) * 2006-05-10 2007-11-15 엘지이노텍 주식회사 액정표시장치의 램프 구동장치
US7973490B2 (en) * 2007-05-31 2011-07-05 Active Es Lighting Controls, Inc HID lighting control with transient voltage sensing and lamp restarting, and method of making and using
KR101499844B1 (ko) * 2008-04-16 2015-03-06 삼성디스플레이 주식회사 인버터 회로, 백라이트 장치 및 이를 갖는 액정표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP5388816B2 (ja) 2014-01-15
JP2011113786A (ja) 2011-06-09
CN102074199A (zh) 2011-05-25
US20110122165A1 (en) 2011-05-26
CN102074199B (zh) 2015-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7288903B2 (en) Driving device of light source for display device
KR101233819B1 (ko) 램프 구동 장치 및 이를 포함한 액정 표시 장치
US6486618B1 (en) Adaptable inverter
KR20110057681A (ko) 인버터 회로, 백라이트 장치 및 그것을 이용한 액정표시장치
KR101152118B1 (ko) 표시 장치용 구동 장치 및 ｄｃ－ｄｃ 변환 장치
US7635955B2 (en) Back light assembly and display apparatus having the same
US20100123741A1 (en) Method of driving a light source, light source apparatus for performing the method and display apparatus having the light source apparatus
US7221345B2 (en) Liquid crystal display and apparatus of driving light source therefor
JP2006134856A (ja) 表示装置用光源の駆動装置及び表示装置
CN1953630A (zh) 用于驱动放电灯的装置和方法
US20060274024A1 (en) Liquid crystal display and light emitting diode drive circuit thereof
KR101026806B1 (ko) 표시 장치, 표시 장치용 광원의 구동 장치 및 ｄｃ-ｄｃ변환 장치
US7230390B2 (en) Cold cathode fluorescent lamp assembly
CN101409972A (zh) 用于多个冷阴极荧光灯和/或外电极荧光灯的驱动器***和方法
US7411357B2 (en) Liquid crystal and device of driving light source therefor
JP2006024512A (ja) 放電灯点灯装置
US8129919B2 (en) Discharge tube driving device
JP3101783U (ja) デジタル制御による多光源駆動装置
US7586269B2 (en) Device for driving light source module
US6998797B2 (en) Device and method for adjusting currents of lamp tubes
KR20080083799A (ko) 광원 구동 장치, 광원 구동 방법 및 이들을 이용한 표시장치
US11275549B2 (en) Display apparatus and control method thereof
KR20120049800A (ko) Ｌｅｄ 백라이트 장치
KR100993610B1 (ko) 액정표시장치용 인버터 구동회로 및 구동방법과액정표시장치
KR20080106699A (ko) 액정표시장치의 백라이트 구동회로

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application