JP2008086186A - 電源供給装置及びこれを有する液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】消費電力を減らすことができる電源供給装置及びこれを有する液晶表示装置を提供する。
【解決手段】駆動信号によりイネーブルされて直流電圧を第1交流電圧に変換し、該第1交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第1直流−交流変換部と、選択信号に応答して、前記駆動信号を選択的に伝達するスイッチング部と、前記スイッチング部が前記駆動信号を伝達する場合、前記駆動信号によりイネーブルされ前記直流電圧を第2交流電圧に変換し、該第2交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第2直流−交流変換部とを有する。
【選択図】 図1
【解決手段】駆動信号によりイネーブルされて直流電圧を第1交流電圧に変換し、該第1交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第1直流−交流変換部と、選択信号に応答して、前記駆動信号を選択的に伝達するスイッチング部と、前記スイッチング部が前記駆動信号を伝達する場合、前記駆動信号によりイネーブルされ前記直流電圧を第2交流電圧に変換し、該第2交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第2直流−交流変換部とを有する。
【選択図】 図1
Description
本発明は電源供給装置及びこれを有する液晶表示装置に関し、詳細には、消費電力を減らすことができる電源供給装置及びこれを有する液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は画素電極が具備された第1表示板と、共通電極が具備された第2表示板と、第1表示板と第2表示板間に注入された誘電率異方性(dielectric anisotropy)を有する液晶層とを有する液晶パネルを含む。画素電極と共通電極間に電界が形成されて、この電界の強度を調節することによって液晶パネルを透過する光量を制御して所望する画像が表示される。
このような液晶表示装置は自体発光型表示装置ではないので、複数のランプを設置して光源として動作するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。複数のランプが全て駆動される場合、消費電力が最大になるが、ユーザの意図または使用状態、例えば、バッテリ(battery)を用いる装置に搭載される場合には駆動時間を延ばす考慮として複数のランプのうちから一部を選択的に駆動してランプによる消費電力を減らすような工夫が必要であるという問題がある。
そこで、本発明は上記従来の液晶表示装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、消費電力を減らすことができる電源供給装置及びこれを有する液晶表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明による電源供給装置は、駆動信号によりイネーブルされて直流電圧を第1交流電圧に変換し、該第1交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第1直流−交流変換部と、選択信号に応答して、前記駆動信号を選択的に伝達するスイッチング部と、前記スイッチング部が前記駆動信号を伝達する場合、前記駆動信号によりイネーブルされ前記直流電圧を第2交流電圧に変換し、該第2交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第2直流−交流変換部とを有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するためになされた本発明による電源供給装置は、駆動信号によりイネーブルされて直流電圧を第1交流電圧に変換し、該第1交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第1直流−交流変換部と、選択信号に応答して、前記直流電圧を選択的に伝達するスイッチング部と、前記スイッチング部が前記直流電圧を伝達する場合、前記駆動信号によりイネーブルされ前記直流電圧を第2交流電圧に変換し、該第2交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第2直流−交流変換部とを有することを特徴とする。
上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置は、光を提供するバックライトアセンブリであって、第1ランプユニットと第2ランプユニットに区分される複数のランプと、前記第1ランプユニットには電源電圧を提供して、前記第2ランプユニットには選択信号に応答して前記電源電圧を選択的に提供する電源供給装置とを含むバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリから光の提供を受けて画像を表示する液晶パネルアセンブリとを有することを特徴とする。
本発明に係る電源供給装置及びこれを有する液晶表示装置によれば、電源供給装置は選択信号に応答して、第2直流電圧を第2直流−交流変換部に伝達したり、または遮断して、複数のランプを選択的に駆動することができるので、消費電力を減らすことができるという効果がある。
次に、本発明に係る電源供給装置及びこれを有する液晶表示装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付した図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すると明確になる。しかし本発明は以下で開示する実施形態に限られず、多様な形態で具現でき、単に本実施形態は本発明の開示を完全なようにして、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範ちゅうによってのみ定義される。明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を示す。
以下、図1を参照して本発明の実施形態による液晶表示装置を説明する。図1は、本発明の実施形態による液晶表示装置の構成を示す概略ブロック図である。
図1を参照すると、本発明の実施形態による液晶表示装置1はバックライトアセンブリ100及び液晶パネルアセンブリ400を含み、バックライトアセンブリ100は、電源供給装置200とランプ300を含む。
図1を参照すると、本発明の実施形態による液晶表示装置1はバックライトアセンブリ100及び液晶パネルアセンブリ400を含み、バックライトアセンブリ100は、電源供給装置200とランプ300を含む。
電源供給装置200は、交流(AC)入力部210、交流−直流(AC−DC)整流部220、直流−直流(DC−DC)変換部230、及び直流−交流(DC−AC)変換部240を含む。
ランプ300は第1のランプユニット(300_1、300_n)と第2のランプユニット(300_2)に区分して、第1のランプユニット(300_1、300_n)には電源供給装置200が電源電圧(Vac_1、Vac_n)を提供して、第2のランプユニット(300_2)には電源電圧(Vac_2)を選択信号SELにしたがって選択的に提供する。ここで、“第1のランプユニット”、“第2のランプユニット”は電源供給装置200から電源電圧を持続的に提供を受けるランプと、選択的に提供を受けるランプとを区分するために用い、“ランプユニット”は1個のランプを示すことができ、必ず複数のランプを意味するのではない。
ランプ300は第1のランプユニット(300_1、300_n)と第2のランプユニット(300_2)に区分して、第1のランプユニット(300_1、300_n)には電源供給装置200が電源電圧(Vac_1、Vac_n)を提供して、第2のランプユニット(300_2)には電源電圧(Vac_2)を選択信号SELにしたがって選択的に提供する。ここで、“第1のランプユニット”、“第2のランプユニット”は電源供給装置200から電源電圧を持続的に提供を受けるランプと、選択的に提供を受けるランプとを区分するために用い、“ランプユニット”は1個のランプを示すことができ、必ず複数のランプを意味するのではない。
具体的に説明すると、先に交流入力部210は、例えば220ボルトの交流(AC)電圧を、所定のプラグをコンセント等にプラグイン(Plug−in)することで入力を受ける。
交流−直流整流部220は交流(AC)電圧を第1直流電圧DC1に変換して直流−直流変換部230に提供する。交流−直流整流部220は力率補正(Power Factor Correction;PFC)機能を具備することができる。
交流−直流整流部220は交流(AC)電圧を第1直流電圧DC1に変換して直流−直流変換部230に提供する。交流−直流整流部220は力率補正(Power Factor Correction;PFC)機能を具備することができる。
直流−直流変換部230は第1直流電圧DC1を第2直流電圧DC2に変換する。例えば、第2直流電圧DC2は第1直流電圧DC1より電圧レベルが大きくなり得る。直流−直流変換部230はバックコンバータ(buck converter;降圧型コンバータ)またはブーストコンバータ(boost converter;昇圧型コンバータ)であることがある。
ここで交流入力部210、交流−直流整流部220は、例えば液晶表示装置1がバッテリ(battery)を用いる場合には省略することができ、直流−直流変換部230も不要な場合には省略することができる。
直流−交流変換部240は、駆動信号CONTによりイネーブルされて第2直流電圧DC2を電源電圧(Vac_1〜Vac_n)に変換する。ここで直流−交流変換部240は、選択信号SELにより応答して、第2のランプユニット(300_2)に電源電圧(Vac_2)を選択的に提供することができる。直流−交流変換部240は、複数のインバータ回路を含むことができるが、インバータ回路はハーフブリッジインバータ(half bridge inverter)、フルブリッジインバータ(full bridge inverter)、またはプッシュプルインバータ(push pull inverter)であることがある。ここで駆動信号CONTは輝度制御のための信号であることができ、したがって、IC形態のコントローラ(図示せず)から提供する信号であることができる。選択信号SELもIC形態のコントローラ(図示せず)から提供することができる。
ランプユニット(300_1〜300_n)全部または一部に電源電圧(Vac_1〜Vac_n)を選択的に提供することは、選択信号SELにより応答して、第2直流電圧DC2を複数のインバータ回路全てに提供したり、または一部に提供することによって達成することができ、または選択信号SELに応答して、駆動信号CONTを複数のインバータ回路全てに提供したり、または一部に提供することによって達成することができる。
直流−交流変換部240の内部回路及び具体的な動作は図3〜図18を参照して後述する。
直流−交流変換部240の内部回路及び具体的な動作は図3〜図18を参照して後述する。
ランプ300は複数のランプユニット(300_1〜300_n)を含み、電源供給装置200から提供した電源電圧(Vac_1〜Vac_n)を利用して光を発生する。電源供給装置200が電源電圧(Vac_1〜Vac_n)を選択的に提供するので、それによって複数のランプ(300_1〜300_n)の全部または一部が光を発生する。
ここでバックライトアセンブリ100はエッジ型であることもでき、直下型であることもできる。特に、エッジ型である場合にはバックライトアセンブリ100は導光板を含み、導光板の一側部または両側部それぞれに1個または2個(又はそれ以上)のランプを具備することができる。
液晶パネルアセンブリ400はバックライトアセンブリ100から光の提供を受けて画像を表示する。
液晶パネルアセンブリ400はバックライトアセンブリ100から光の提供を受けて画像を表示する。
このような液晶表示装置1は、ユーザの意図、または照明環境等の状況により複数のランプユニット(300_1〜300_n)のうち全部または一部を選択的に駆動することができる。例えば、周辺環境によって輝度を高める必要がない場合にはランプユニット(300_1〜300_n)のうち一部のみを駆動して、消費電力を減らすことができる。
図2は本発明のいくつかの実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部を説明するためのブロック図である。説明の便宜上、第1のランプユニット及び第2のランプユニットはそれぞれ1個のランプを含む場合を例に挙げて説明する。
図2を参照すると、電源供給装置(図1の200参照)の直流−交流変換部240は第1直流−交流(DC−AC)変換部250、第2直流−交流(DC−AC)変換部270及びスイッチング部260を含む。
第1直流−交流変換部250は、駆動信号CONTによりイネーブルされて第2直流電圧DC2を電源電圧(Vac_1)に変換して第1のランプユニット(300_1)に提供する。
第1直流−交流変換部250は、駆動信号CONTによりイネーブルされて第2直流電圧DC2を電源電圧(Vac_1)に変換して第1のランプユニット(300_1)に提供する。
スイッチング部260は選択信号SELに応答して、駆動信号CONTを第2直流−交流変換部270に伝達したり、または遮断する。
第2直流−交流変換部270は、スイッチング部260が駆動信号CONTを提供した場合に、第2直流電圧DC2を電源電圧(Vac_2)に変換して第2のランプユニット(300_2)に提供して、スイッチング部260が駆動信号CONTを遮断した場合、第2直流電圧DC2を電源電圧(Vac_2)に変換しない。
第2直流−交流変換部270は、スイッチング部260が駆動信号CONTを提供した場合に、第2直流電圧DC2を電源電圧(Vac_2)に変換して第2のランプユニット(300_2)に提供して、スイッチング部260が駆動信号CONTを遮断した場合、第2直流電圧DC2を電源電圧(Vac_2)に変換しない。
したがって、このような電源供給装置(図1の200参照)はランプユニット(300_1、300_2)を選択的に駆動することができる。
以下で図3〜図14を参照して、具体的ないくつかの実施形態を説明する。
図3は本発明の第1の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図であって、 図4は選択信号がハイレベルである時の図3の第2直流−交流変換部の等価回路図であって、図5は図3の第2直流−交流変換部の動作を説明するための表である。
図3は本発明の第1の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図であって、 図4は選択信号がハイレベルである時の図3の第2直流−交流変換部の等価回路図であって、図5は図3の第2直流−交流変換部の動作を説明するための表である。
まず図3を参照すると、第1直流−交流変換部251及び第2直流−交流変換部271はそれぞれハーフブリッジインバータ(HB_1、HB_2)とトランスフォーマー(transformer)(TF_1、TF_2)を含む。
ハーフブリッジインバータ(HB_1、HB_2)はそれぞれ2個のMOSトランジスタ(Q_P1、Q_N1、Q_P2、Q_N2)とそれぞれ2個のキャパシタ(C1、C2、C3、C4)を含む。それぞれ2個のMOSトランジスタ(Q_P1)と(Q_N1)、(Q_P2)と(Q_N2)はそれぞれPMOS(P−MOS)トランジスタとNMOS(N−MOS)トランジスタである場合を示したが、これに限られず、それぞれ2個のMOSトランジスタ(Q_P1)と(Q_N1)、(Q_P2)と(Q_N2)全てがPMOS(P−MOS)またはNMOS(N−MOS)トランジスタであることもできる。
第1直流−交流変換部251のハーフブリッジインバータ(HB_1)は、P型駆動信号(CONT_P)及びN型駆動信号(CONT_N)を含む駆動信号CONTによりイネーブルされて、第2直流電圧DC2を所定レベルの交流電圧に変換する。第1直流−交流変換部251のトランスフォーマー(TF_1)はハーフブリッジインバータ(HB_1)から所定レベルの交流電圧の提供を受けて、昇圧して電源電圧(Vac_1)を出力する。
具体的に説明すると、先に第1キャパシタC1と第2キャパシタC2は第2直流電圧DC2を電圧分配して所定レベルの電圧にそれぞれ充電される。例えば、第1キャパシタC1と第2キャパシタC2は第2直流電圧DC2の半分にそれぞれ充電されることができる。
第1PMOSトランジスタ(Q_P1)と第1NMOSトランジスタ(Q_N1)のゲートにはそれぞれP型駆動信号(CONT_P)及びN型駆動信号(CONT_N)が入力されて、第1PMOSトランジスタ(Q_P1)と第1NMOSトランジスタ(Q_N1)が交互にイネーブルされる。言い換えると、第1PMOSトランジスタ(Q_P1)がターンオンされれば第1NMOSトランジスタ(Q_N1)はターンオフされて、第1PMOSトランジスタ(Q_P1)がターンオフされれば第1NMOSトランジスタ(Q_N1)はターンオンされる。
したがってトランスフォーマー(TF_1)の一次コイルCL1に、所定レベルの電圧が極性を異にして印加される。例えば、第2直流電圧DC2が12Vの場合、トランスフォーマー(TF_1)の一次コイルCL1に+6Vと−6Vが順次に印加される。
トランスフォーマー(TF_1)は一次側コイルCL1に印加された交流電圧を昇圧して電源電圧(Vac_1)を出力する。第1のランプユニット(300_1)は電源電圧(Vac_1)の提供を受けて光を発生する。
第2直流−交流変換部271は、スイッチング部261が選択信号SELにしたがって第2PMOSトランジスタ(Q_P2)のゲートG1にP型駆動信号(CONT_P)を提供したり、または遮断するので、これにより電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供したりまたは提供しない。ここでスイッチング部261は選択信号SELとP型駆動信号(CONT_P)を所定の演算を行う論理和演算子(OR gate;OR)を含むことができる。
まず、図3及び図5を参照して第2直流−交流変換部271が第2のランプユニット(300_2)に電源電圧(Vac_2)を提供する場合を具体的に説明する。
選択信号SELがローレベル(L)ならば、第2PMOSトランジスタ(Q_P2)のゲートG1にはP型駆動信号(CONT_P)がそのまま提供される。すなわち、P型駆動信号(CONT_P)がローレベル(L)ならば第2PMOSトランジスタ(Q_P2)のゲートG1にローレベル(L)の電圧が印加されて、P型駆動信号(CONT_P)がハイレベル(H)ならば第2PMOSトランジスタ(Q_P2)のゲートG1にハイレベル(H)の電圧が印加される。したがってこの場合、第2直流−交流変換部271は第1直流−交流変換部251と同じく動作するので、トランスフォーマー(TF_2)の一次コイルCL2に交流電圧が印加されて、トランスフォーマー(TF_2)が交流電圧を昇圧して電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット300_2に提供するので、第2のランプユニット(300_2)は光を発生する。
次に、図4及び図5を参照して第2直流−交流変換部271が第2のランプユニット(300_2)に電源電圧(Vac_2)を提供しない場合を具体的に説明する。
選択信号SELがハイレベル(H)ならば、第2PMOSトランジスタ(Q_P2)のゲートG1にはハイレベル(H)の電圧が印加される。したがって第2PMOSトランジスタ(Q_P2)はターンオフされて、第2直流−交流変換部271は図4に示すような回路になる。ここでN型駆動信号(CONT_N)にしたがって第2NMOSトランジスタ(Q_N2)がターンオン又はターンオフされても、一次コイルCL2に交流電圧が印加されないので、トランスフォーマー(TF_2)は電源電圧(Vac_2)を出力しない。
したがって第2のランプユニット(300_2)はオフされる。また、選択信号SELがローレベル(L)になる前には、第2PMOSトランジスタ(Q_P2)のゲートG1にハイレベル(H)の電圧が引き続き印加されるので、第2のランプユニット(300_2)はオフ状態に維持される。言い換えると、第2PMOSトランジスタ(Q_P2)のゲートG1はフローティング(floating)状態にならず、ローレベル(L)の電圧が維持される。
したがって、直流−交流変換部241は選択信号SELにしたがって電源電圧(Vac_2)を選択的に提供する。すなわち、選択信号SELがローレベル(L)ならば第1及び第2のランプユニット(300_1、300_2)の全てが光を発生して、選択信号SELがハイレベル(H)ならば第1のランプユニット(300_1)だけが光を発生する。ここで、選択信号SELがローレベルである場合に第1及び第2のランプユニット(300_1、300_2)に電源電圧(Vac_1、Vac_2)を提供して、ハイレベルの場合に第1のランプユニット(300_1)にだけ電源電圧(Vac_1)を提供するようにスイッチング部260が変化することができることは明らかである。
次に、図6〜図8を参照して本発明の第2の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部を説明する。
図6は本発明の第2の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図であり、図7は選択信号がハイレベルである時の図6の第2直流−交流変換部の等価回路図であり、図8は図6の第2直流−交流変換部の動作を説明するための表である。図3及び図4に示した要素と同じ機能をする要素に対しては同じ図面符号を用いて、説明の便宜上詳細な説明は省略する。
図6は本発明の第2の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図であり、図7は選択信号がハイレベルである時の図6の第2直流−交流変換部の等価回路図であり、図8は図6の第2直流−交流変換部の動作を説明するための表である。図3及び図4に示した要素と同じ機能をする要素に対しては同じ図面符号を用いて、説明の便宜上詳細な説明は省略する。
図6を参照すると、第2直流−交流変換部271は、スイッチング部262が選択信号SELにしたがって第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートG2にN型駆動信号(CONT_N)を提供したりまたは遮断するので、電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供したりまたは提供しない。ここでスイッチング部262は選択信号SELとN型駆動信号(CONT_N)とに所定の演算を行う論理和演算子(AND gate;AND)とインバータ(inverter;INV)を含むことができる。
まず、図6及び図8を参照して第2直流−交流変換部271が第2のランプユニット(300_2)に電源電圧(Vac_2)を提供する場合を具体的に説明する。
選択信号SELがローレベル(L)ならば、第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートにはN型駆動信号(CONT_N)がそのまま提供される。すなわち、N型駆動信号(CONT_N)がローレベル(L)ならば第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートG2にローレベル(L)の電圧が印加されて、N型駆動信号(CONT_N)がハイレベル(H)ならば第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートG2にハイレベル(H)の電圧が印加される。したがってこの場合、上述した第1直流−交流変換部251と同じく動作するので、トランスフォーマー(TF_2)の一次コイルCL2に交流電圧が印加されて、トランスフォーマー(TF_2)が交流電圧を昇圧して電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供するので、第2のランプユニット(300_2)は光を発生する。
次に図7及び図8を参照して第2直流−交流変換部271が第2ランプユニット(300_2)に電源電圧(Vac_2)を提供しない場合を具体的に説明する。
選択信号SELがハイレベル(H)ならば、第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートG2にローレベル(L)の電圧が印加される。したがって、第2NMOSトランジスタ(Q_N2)はターンオフされて、第2直流−交流変換部271は図7に示すような回路になる。この時、P型駆動信号(CONT_P)にしたがって第2PMOSトランジスタ(Q_P2)がターンオン又はターンオフされても、一次コイルCL2に交流電圧が印加されないので、トランスフォーマー(TF_2)は電源電圧(Vac_2)を提供しない。したがって第2のランプユニット(300_2)はオフされる。また選択信号SELがローレベル(L)になる前には、第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートG2にローレベル(L)の電圧が引き続き印加されるので、第2のランプユニット(300_2)はオフ状態に維持される。
したがって、直流−交流変換部242は選択信号SELにしたがって電源電圧(Vac_2)を選択的に提供するので、それによって第1及び第2のランプユニット(300_1、300_2)の全てが光を発生したり、或いは第1のランプユニット(300_1)だけが光を発生したりする。
図9〜図11を参照して本発明の第3の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部を説明する。図9は本発明の第3の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図であり、図10は選択信号がハイレベルの場合の図9の第2直流−交流変換部の等価回路図であり、図11は図9の第2直流−交流変換部の動作を説明するための表である。
図9を参照すると、第1直流−交流変換部252及び第2直流−交流変換部272はそれぞれフルブリッジインバータ(FB_1、FB_2)とトランスフォーマー(TF_1、TF_2)を含む。
まず、フルブリッジインバータ(FB_1、FB_2)はそれぞれ4個のMOSトランジスタ(Q_P1、Q_N1、Q_P2、Q_N2、Q_P3、Q_N3、Q_P4、Q_N4)を含む。4個のMOSトランジスタ(Q_P1)と(Q_P2)、(Q_P3)と(Q_P4)はPMOS(P−MOS)トランジスタであって、4個のMOSトランジスタ(Q_N1)と(Q_N2)、(Q_N3)と(Q_N4)はNMOS(N−MOS)トランジスタである場合を示したが、これに限られず、いずれもPMOS(P−MOS)またはNMOS(N−MOS)トランジスタであることもできる。
第1直流−交流変換部252のフルブリッジインバータ(FB_1)は、第1及び第2P型駆動信号(CONT_P1、CONT_P2)と、第1及び第2N型駆動信号(CONT_N1、CONT_N2)によりイネーブルされて、第2直流電圧DC2を所定レベルの交流電圧に変換する。第1直流−交流変換部252のトランスフォーマー(TF_1)はフルブリッジインバータ(FB_1)から所定レベルの交流電圧の提供を受けて、昇圧して電源電圧(Vac_1)を出力する。
具体的に説明すると、第1PMOSトランジスタ(Q_P1)及び第2PMOSトランジスタ(Q_P2)がターンオンされれば、第1NMOSトランジスタ(Q_N1)及び第2NMOSトランジスタ(Q_N2)はターンオフされて、第1PMOSトランジスタ(Q_P1)及び第2PMOSトランジスタ(Q_P2)がターンオフされれば、第1NMOSトランジスタ(Q_N1)及び第2NMOSトランジスタ(Q_N2)はターンオンされる。
第1及び第2PMOSトランジスタ(Q_P1、Q_P2)と第1及び第2NMOSトランジスタ(Q_N1、Q_N2)がペアを組んで交互にターンオン又はターンオフされるので、トランスフォーマー(TF_1)の一次コイルCL1に第2直流電圧DC2が極性を異にして印加される。例えば、第2直流電圧DC2が12Vの場合、トランスフォーマー(TF_1)の一次側コイルCL1に+12Vと−12Vが順次に印加される。
トランスフォーマー(TF_1)は一次コイルCL1に印加された交流電圧を昇圧して電源電圧(Vac_1)を出力する。第1のランプユニット(300_1)は電源電圧(Vac_1)の提供を受けて光を発生する。
第2直流−交流変換部272は、スイッチング部263が選択信号SELにしたがってフルブリッジインバータ(FB_2)の第4PMOSトランジスタ(Q_P4)のゲートG3に第2P型駆動信号(CONT_P2)を提供したりまたは遮断し、また第4NMOSトランジスタ(Q_N4)のゲートG4に第2N型駆動信号(CONT_N2)を提供したりまたは遮断するので、電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供したりまたは提供しない。ここでスイッチング部263は論理積演算子(AND)、論理和演算子(OR)及びインバータ(INV)を含むことができる。
まず、図9及び図11を参照して第2直流−交流変換部272が電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供する場合を具体的に説明する。
選択信号SELがローレベル(L)ならば、第4PMOSトランジスタ(Q_P4)のゲートG3には第2P型駆動信号(CONT_P2)がそのまま提供されて、第4NMOSトランジスタ(Q_N4)のゲートG4には第2N型駆動信号(CONT_N2)がそのまま提供される。したがってこの場合、上述した第1直流−交流変換部252と同じく動作するので、トランスフォーマー(TF_2)の一次コイルCL2に交流電圧が印加されて、トランスフォーマー(TF_2)が交流電圧を昇圧して電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供するので、第2のランプユニット(300_2)は光を発生する。
次に、図10及び図11を参照して第2直流−交流変換部272が電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供しない場合を具体的に説明する。
選択信号SELがハイレベル(H)ならば、第4PMOSトランジスタ(Q_P4)のゲートG3にはハイレベル(H)の電圧が印加されて、第4NMOSトランジスタ(Q_N4)のゲートG4にはローレベル(L)の電圧が印加される。したがって、第4PMOSトランジスタ(Q_P4)及び第4NMOSトランジスタ(Q_N4)は全てターンオフされて、第2直流−交流変換部272は図10に示すような回路になる。この時、第2P型駆動信号(CONT_P2)及び第2N型駆動信号(CONT_N2)にしたがって、第3PMOSトランジスタ(Q_P3)及び第3NMOSトランジスタ(Q_N3)がターンオン又はターンオフされても、一次コイルCL2に交流電圧が印加されないので、トランスフォーマー(TF_2)が電源電圧(Vac_2)を出力しない。したがって第2のランプユニット(300_2)はオフされる。
したがって、直流−交流変換部243は選択信号SELにしたがって電源電圧(Vac_2)を選択的に提供するので、それによって第1及び第2のランプユニット(300_1、300_2)の全てが光を発生したり、或いは第1のランプユニット(300_1)だけが光を発生したりする。
本実施形態ではスイッチング部263が第4PMOSトランジスタ(Q_P4)及び第4NMOSトランジスタ(Q_N4)全てを制御する場合を例に挙げたが、第4PMOSトランジスタ(Q_P4)及び第4NMOSトランジスタ(Q_N4)のうちでいずれか一つのみを制御することもできる。
図12〜図14を参照して本発明の第4の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部を説明する。図12は本発明の第4の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図であり、図13は選択信号がハイレベルの場合の図12の第2直流−交流変換部の等価回路図であり、図14は図12の第2直流−交流変換部の動作を説明するための表である。
まず図12を参照すると、プッシュプルインバータ(PP_1、PP_2)はそれぞれ2個のMOSトランジスタ(Q_P1、Q_N1、Q_P2、Q_N2)とそれぞれ2個のキャパシタ(C5、C6、C7、C8)及びそれぞれ1個のインダクタ(L1、L2)を含む。それぞれ2個のMOSトランジスタ(Q_P1)と(Q_N1)、(Q_P2)と、(Q_N2)はそれぞれPMOS(P−MOS)トランジスタとNMOS(N−MOS)トランジスタである場合を示したが、これに限られず、MOSトランジスタ(Q_P1、Q_N1、Q_P2、Q_N2)全てがPMOS(P−MOS)またはNMOS(N−MOS)トランジスタであることもできる。
第1直流−交流変換部253のプッシュプルインバータ(PP_1)は、P型駆動信号(CONT_P)と、N型駆動信号(CONT_N)を含む駆動信号CONTによりイネーブルされて、第2直流電圧DC2を所定レベルの交流電圧に変換する。第1直流−交流変換部253のトランスフォーマー(TF_1)はプッシュプルインバータ(PP_1)から所定レベルの交流電圧の提供を受けて、昇圧して電源電圧(Vac_1)を出力する。
具体的に説明すると、第1PMOSトランジスタ(Q_P1)と第1NMOSトランジスタ(Q_N1)は交互にターンオン又はターンオフされる。言い換えると第1PMOSトランジスタ(Q_P1)がターンオンされれば第1NMOSトランジスタ(Q_N1)がターンオフされて、第1PMOSトランジスタ(Q_P1)がターンオフされれば第1NMOSトランジスタ(Q_N1)がターンオンされる。
第1PMOSトランジスタ(Q_P1)と第1NMOSトランジスタ(Q_N1)は交互にターンオン又はターンオフされながら、インダクターL1と第5キャパシタC5及び第6キャパシタC6によりトランスフォーマー(TF_1)の一次コイルCL1に、交流電圧が印加される。トランスフォーマー(TF_1)は一次コイルCL1に印加された交流電圧を昇圧して電源電圧(Vac_1)を出力する。第1のランプユニット(300_1)は電源電圧(Vac_1)の提供を受けて光を発生する。
第2直流−交流変換部273は、スイッチング部264が選択信号SELにしたがって第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートG5にN型駆動信号(CONT_N)を提供したりまたは遮断するので、電源電圧(Vac_1)を第1のランプユニット(300_1)に提供したりまたは提供しない。
まず、図12及び図14を参照して第2直流−交流変換部273が第2のランプユニット(300_2)に電源電圧(Vac_2)を提供する場合を具体的に説明する。
選択信号SELがローレベル(L)ならば、第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートにはN型駆動信号(CONT_N)がそのまま提供される。したがってこの場合、上述した第1直流−交流変換部253と同じく動作するので、トランスフォーマー(TF_2)の一次コイルCL2に交流電圧が印加されて、トランスフォーマー(TF_2)が交流電圧を昇圧して電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供するので、第2のランプユニット(300_2)は光を発生する。
次に、図13及び図14を参照して第2直流−交流変換部273が電源電圧(Vac_2)を第2のランプユニット(300_2)に提供しない場合を具体的に説明する。
選択信号SELがハイレベル(H)ならば、第2NMOSトランジスタ(Q_N2)のゲートG5にはローレベル(L)の電圧が印加されて第2NMOSトランジスタ(Q_N2)がターンオフされて、第2直流−交流変換部273は図13に示すような回路になる。この時、P型駆動信号(CONT_P)にしたがって第2PMOSトランジスタ(Q_P2)がターンオン又はターンオフされても、2個のキャパシタC7、C8に第2直流電圧が充電されて、一次コイルCL2に交流電圧が印加されないので、トランスフォーマー(TF_2)は電源電圧(Vac_2)を出力しない。したがって第2のランプユニット(300_2)はオフされる。
すなわち、直流−交流変換部244は選択信号SELにしたがって電源電圧(Vac_2)を選択的に提供するので、それによって第1及び第2のランプユニット(300_1、300_2)の全てが光を発生したり、或いは第1のランプユニット(300_1)だけが光を発生したりする。
上述したいくつかの実施形態による電源供給装置は選択信号に応答して、駆動信号を第2直流−交流変換部に伝達したり、または遮断して、ランプに電源電圧を選択的に提供することができる。したがってランプによる消費電力を減らすことができる。
図15を参照して本発明のさらに他のいくつかの実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部を説明する。図15は本発明のさらに他のいくつかの実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部のブロック図である。
図15を参照すると、直流−交流変換部290は第1直流−交流変換部250、第2直流−交流変換部270及びスイッチング部280を含む。前述した実施形態と違って、スイッチング部280は選択信号SELに応答して第2直流電圧DC2を第2直流−交流変換部270に伝達したりまたは遮断する。したがって電源供給装置(図1の200参照)は選択信号SELにしたがって電源電圧(Vac_1、Vac_2)をランプユニット(300_1、300_2)のうちから選択的に提供する。
以下で図16〜図18を参照して、具体的にいくつかの実施形態を説明する。
図16は本発明の第5の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図である。図3に示した要素と同じ機能をする要素に対しては同じ図面符号を用いて、説明の便宜上該要素の詳細な説明は省略する。
図16は本発明の第5の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図である。図3に示した要素と同じ機能をする要素に対しては同じ図面符号を用いて、説明の便宜上該要素の詳細な説明は省略する。
図16を参照すると、第1直流−交流変換部251及び第2直流−交流変換部271はハーフブリッジインバータ(HB_1、HB_2)とトランスフォーマー(TF_1、TF_2)をそれぞれ含む。スイッチング部281はインバータ(INV)とMOSトランジスタQsを含み、選択信号SELに応答して第2直流電圧DC2を第2直流−交流変換部271のハーフブリッジインバータ(HB_2)に伝達したりまたは遮断する。
ここでMOSトランジスタQsがNMOSトランジスタである場合を例に挙げて説明すると、選択信号SELがハイレベルならば、NMOSトランジスタQsのゲートにローレベルの電圧が印加されてターンオフされる。したがって第2直流電圧DC2がハーフブリッジインバータ(HB_2)に印加されないので、第2直流−交流変換部271が第2のランプユニット(300_2)に電源電圧(Vac_2)を提供しない。
すなわち、直流−交流変換部291は選択信号SELにしたがって電源電圧(Vac_2)を選択的に提供するので、それによって第1及び第2のランプユニット(300_1、300_2)の全てが光を発生したり、或いは第1のランプユニット(300_1)だけが光を発生したりする。ここで、MOSトランジスタQsはPMOSトランジスタであることもでき、インバータ(INV)も省略することができる。
図17は本発明の第6の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図である。図9及び図16に示した要素と同じ機能をする要素に対しては同じ図面符号を用いて、説明の便宜上該要素の詳細な説明は省略する。
図17を参照すると、第1直流−交流変換部252及び第2直流−交流変換部272はフルブリッジインバータ(FB_1、FB_2)とトランスフォーマー(TF_1、TF_2)をそれぞれ含む。スイッチング部281はインバータ(INV)とMOSトランジスタQsを含み、選択信号SELに応答して第2直流電圧DC2を第2直流−交流変換部272のハーフブリッジインバータ(HB_2)に伝達したりまたは遮断する。したがって、選択信号SELにしたがって第2のランプユニット(300_2)を選択的に駆動することができる。
すなわち、直流−交流変換部292は選択信号SELにしたがって電源電圧(Vac_2)を選択的に提供するので、それによって第1及び第2のランプユニット(300_1、300_2)の全てが光を発生したり、或いは第1のランプユニット(300_1)だけが光を発生したりする。
図18は本発明の第7の実施形態による電源供給装置の直流−交流変換部の回路図である。図12に示した要素と同じ機能をする要素に対しては同じ図面符号を用いて、説明の便宜上該要素の詳細な説明は省略する。
図18を参照すると、第1直流−交流変換部253及び第2直流−交流変換部273はプッシュプルインバータ(PP_1、PP_2)とトランスフォーマー(TF_1、TF_2)をそれぞれ含む。スイッチング部282は論理和演算子(OR)を含み、選択信号SELに応答して第2直流電圧DC2を伝達したりまたは遮断する。ここでスイッチング部282は図3に示したスイッチング部261と同じく動作するので詳細な説明は省略する。
したがって、直流−交流変換部293は選択信号SELにしたがって電源電圧(Vac_2)を選択的に提供するので、それによって第1及び第2のランプユニット(300_1、300_2)の全てが光を発生したり、或いは第1ランプユニット300_1だけが光を発生したりする。
上述した実施形態による電源供給装置は選択信号に応答して、第2直流電圧を第2直流−交流変換部に伝達したり、または遮断して、ランプに電源電圧を選択的に提供することができる。したがってランプによる消費電力を減らすことができる。
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
本発明はバックライト用電源供給装置及びこれを含む液晶表示装置に利用できる。
1 液晶表示装置
100 バックライトアセンブリ
200 電源供給装置
210 交流入力部
220 交流−直流整流部
230 直流−直流変換部
240、241、242、243、244、290、291、292、293 直流−交流変換部
250、251、252、253 第1直流−交流変換部
260、261、262、263、264、280、281、282 スイッチング部
270、271、272、273 第2直流−交流変換部
300 ランプ
300_1〜300_n ランプユニット
400 液晶パネルアセンブリ
100 バックライトアセンブリ
200 電源供給装置
210 交流入力部
220 交流−直流整流部
230 直流−直流変換部
240、241、242、243、244、290、291、292、293 直流−交流変換部
250、251、252、253 第1直流−交流変換部
260、261、262、263、264、280、281、282 スイッチング部
270、271、272、273 第2直流−交流変換部
300 ランプ
300_1〜300_n ランプユニット
400 液晶パネルアセンブリ
Claims (19)
- 駆動信号によりイネーブルされて直流電圧を第1交流電圧に変換し、該第1交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第1直流−交流変換部と、
選択信号に応答して、前記駆動信号を選択的に伝達するスイッチング部と、
前記スイッチング部が前記駆動信号を伝達する場合、前記駆動信号によりイネーブルされ前記直流電圧を第2交流電圧に変換し、該第2交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第2直流−交流変換部とを有することを特徴とする電源供給装置。 - 前記第1及び第2直流−交流変換部は、ハーフブリッジインバータ(half−bridge inverter)、フルブリッジインバータ(full−bridge inverter)、またはプッシュプルインバータ(push−pull inverter)を含むことを特徴とする請求項1に記載の電源供給装置。
- 前記ハーフブリッジインバータ、フルブリッジインバータ、またはプッシュプルインバータはMOSトランジスタを含み、
前記スイッチング部は、前記MOSトランジスタのゲートに連結され、前記選択信号が第1レベルの場合、前記駆動信号を前記ゲートに伝達し、前記選択信号が第2レベルの場合、前記駆動信号を遮断することを特徴とする請求項2に記載の電源供給装置。 - 前記MOSトランジスタはNMOSトランジスタであって、
前記スイッチング部は、前記選択信号と前記駆動信号とに所定の演算を行い、前記選択信号が第2レベルの場合、前記NMOSトランジスタのゲートに前記駆動信号を遮断して、ローレベルの電圧を提供することを特徴とする請求項3に記載の電源供給装置。 - 前記スイッチング部は、論理積演算子(AND gate)を含むことを特徴とする請求項4に記載の電源供給装置。
- 前記MOSトランジスタはPMOSトランジスタであって、
前記スイッチング部は、前記選択信号と前記駆動信号とに所定の演算を行い、前記選択信号が第2レベルの場合、前記PMOSトランジスタのゲートに前記駆動信号を遮断して、ハイレベルの電圧を提供することを特徴とする請求項3に記載の電源供給装置。 - 前記スイッチング部は、論理和演算子(OR gate)を含むことを特徴とする請求項6に記載の電源供給装置。
- 前記スイッチング部が前記駆動信号を伝達しない場合、前記第2直流−交流変換部は前記電源電圧を提供しないことを特徴とする請求項1に記載の電源供給装置。
- 駆動信号によりイネーブルされて直流電圧を第1交流電圧に変換し、該第1交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第1直流−交流変換部と、
選択信号に応答して、前記直流電圧を選択的に伝達するスイッチング部と、
前記スイッチング部が前記直流電圧を伝達する場合、前記駆動信号によりイネーブルされ前記直流電圧を第2交流電圧に変換し、該第2交流電圧を昇圧して電源電圧を提供する第2直流−交流変換部とを有することを特徴とする電源供給装置。 - 前記スイッチング部はMOSトランジスタを含むことを特徴とする請求項9に記載の電源供給装置。
- 前記第1及び第2直流−交流変換部はハーフブリッジインバータ(half−bridge inverter)、フルブリッジインバータ(full−bridge inverter)、またはプッシュプルインバータ(push−pull inverter)を含むことを特徴とする請求項9に記載の電源供給装置。
- 光を提供するバックライトアセンブリであって、第1ランプユニットと第2ランプユニットに区分される複数のランプと、前記第1ランプユニットには電源電圧を提供して、前記第2ランプユニットには選択信号に応答して前記電源電圧を選択的に提供する電源供給装置とを含むバックライトアセンブリと、
前記バックライトアセンブリから光の提供を受けて画像を表示する液晶パネルアセンブリとを有することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記電源供給装置は、駆動信号によりイネーブルされて直流電圧を第1交流電圧に変換し、該第1交流電圧を昇圧して前記電源電圧を前記第1ランプユニットに提供する第1直流−交流変換部と、
前記選択信号に応答して、前記駆動信号を選択的に伝達するスイッチング部と、
前記スイッチング部が前記駆動信号を伝達する場合、前記駆動信号によりイネーブルされ前記直流電圧を第2交流電圧に変換し、該第2交流電圧を昇圧して前記電源電圧を前記第2ランプユニットに提供する第2直流−交流変換部とを含むことを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。 - 前記第1及び第2直流−交流変換部は、ハーフブリッジインバータ(half−bridge inverter)、フルブリッジインバータ(full−bridge inverter)、またはプッシュプルインバータ(push−pull inverter)を含むことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置。
- 前記ハーフブリッジインバータ、フルブリッジインバータ、またはプッシュプルインバータはMOSトランジスタを含み、
前記スイッチング部は、前記MOSトランジスタのゲートに連結され、前記選択信号が第1レベルの場合、前記駆動信号を前記ゲートに伝達し、前記選択信号が第2レベルの場合、前記駆動信号を遮断することを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装置。 - 前記MOSトランジスタはNMOSトランジスタであって、
前記スイッチング部は、前記選択信号と前記駆動信号とに所定の演算を行い、前記選択信号が第2レベルの場合、前記NMOSトランジスタのゲートに前記駆動信号を遮断して、ローレベルの電圧を提供することを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。 - 前記スイッチング部は、論理積演算子(AND gate)を含むことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。
- 前記MOSトランジスタはPMOSトランジスタであって、
前記スイッチング部は、前記選択信号と前記駆動信号とに所定の演算を行い、前記選択信号が第2レベルの場合、前記PMOSトランジスタのゲートに前記駆動信号を遮断して、ハイレベルの電圧を提供することを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。 - 前記スイッチング部は、論理和演算子(OR gate)を含むことを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置。
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