JP4744064B2 - 管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ及びその駆動方法並びに液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバックライトアセンブリとこれを有する液晶表示装置に関するものであり、より詳細には、複数の管外電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ；ＥｘｔｅｒｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）を並列接続して定電流を維持しながら駆動するための管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリとこれの駆動方法及びこれを有する液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、平板表示装置は大きく、発光型と、受光型に分けられる。発光型としては、平板陰極線管、プラズマディスプレーパネル、電子発光素子、蛍光表示装置、発光ダイオードなどがあり、受光型としては液晶表示装置がある。
【０００３】
このうち、液晶表示装置は自ずから発光して画像を形成せずに、外部から光が入射され画像を形成する受光型平板表示装置であるので、液晶表示装置の背面にはバックライトアセンブリを設けて光を照射する。バックライトアセンブリで一般に必要とするものは、高輝度、高効率、輝度の均一度、長寿命、薄型、低重量、低価格などである。
【０００４】
ノートブックコンピュータの場合には、消耗電力を低下させるために高効率の長寿命ランプが要求され、モニターやＴＶ受像機用の場合には高輝度のランプが要求される。
【０００５】
一方、バックライトアセンブリは冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を配置する方式と、蛍光体が塗布された上下基板を組立てた平板蛍光ランプ方式が広く使用されている。ここで、ＣＣＦＬ方式は、表示面に対する光源の配置により、導光板を使用し該導光板の側部（エッジ）に光源を配置するエッジ発光方式と、表示平面の下に光源を配列する直下発光方式に区別することができる。
【０００６】
図１は一般の液晶表示装置を概略的に示した分解斜視図として、特にエッジ発光方式を利用した液晶表示装置を示す。図２乃至図４は、上述した図１に示したバックライトアセンブリのランプとランプを駆動するためのインバータモジュールの構成をより具体的に示した回路図である。
【０００７】
図１に示すように、液晶表示装置９００は、画像信号が印加されることにより、画像を表示するための液晶表示モジュール７００と液晶表示モジュール７００を収納するための前面ケース８１０及び背面ケース８２０で構成されている。液晶表示モジュール７００は画像を表示する液晶表示パネルを含むディスプレーユニット７１０を含む。
【０００８】
ディスプレーユニット７１０は、液晶表示パネル７１２、データ及びゲート側印刷回路基板７１４、７１９、データ側及びゲート側テープキャリアパッケージ（以下、ＴＣＰと称する）７１６、７１８を含む。
【０００９】
液晶表示パネル７１２は、薄膜トランジスタ基板７１２ａ、カラーフィルタ基板７１２ｂ及び液晶（図示せず）を含む。
【００１０】
薄膜トランジスタ基板７１２ａはマトリックス状の薄膜トランジスタが形成されている透明なガラス基板である。前記薄膜トランジスタのソース端子にはデータラインが接続され、ゲート端子にはゲートラインが接続される。かつ、ドレイン端子上には透明な導電性材質であるインジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）より成る画素電極が形成される。
【００１１】
データライン及びゲートラインに電気信号を入力すると、各々の薄膜トランジスタのソース端子とゲート端子に電気信号が入力され、これら電気信号の入力により薄膜トランジスタはターンオンまたはターンオフされ、ドレイン端子から、画素情報を表す電気信号が出力される。
【００１２】
前記薄膜トランジスタ基板７１２ａに対向してカラーフィルタ基板７１２ｂが具備されている。カラーフィルタ基板７１２ｂは光が通過すると所定の色が発現される色画素であるＲＧＢ画素が薄膜工程により形成された基板である。カラーフィルタ基板７１２ｂの前面にはＩＴＯから成る共通電極が塗布されている。
【００１３】
前述した薄膜トランジスタ基板７１２ａのトランジスタのゲート端子及びソース端子に信号が印加されて薄膜トランジスタがターンオンされると、画素電極とカラーフィルタ基板７１２ｂの共通電極との間には電界が形成される。このような電界により薄膜トランジスタ基板７１２ａとカラーフィルタ基板７１２ｂの間に注入された液晶の配列角が変化し、変化した配列角に従って光透過率が変更されて所望の画素を得ることになる。
【００１４】
一方、前記液晶表示パネル７１２の液晶の配列角と液晶が配列される時期を制御するために、薄膜トランジスタのゲートライン及びデータラインに駆動信号及びタイミング信号が印加される。図示したように、液晶表示パネル７１２のソース側にはデータ駆動信号の印加時期を決定する可撓性回路基板の一種であるデータ側テープキャリアパッケージ７１６が設けられており、ゲート側にはゲート駆動信号の印加時期を決定するための可撓性回路基板の一種であるゲート側テープキャリアパッケージ７１８が設けられている。
【００１５】
液晶表示パネル７１２の外部から映像信号の入力を受けてゲートラインとデータラインに駆動信号を印加するためのデータ側印刷回路基板７１４及びゲート側印刷回路基板７１９は、液晶表示パネル７１２のデータライン側のデータ側テープキャリアパッケージ７１６及びゲート側テープ側キャリアパッケージ７１８に各々接続される。
【００１６】
データ側印刷回路基板７１４には、コンピュータなどの外部の情報処理装置（図示せず）から発生した画像信号が印加されて前記液晶表示パネル７１２にデータ駆動信号を提供するためのソース部が形成され、ゲート側印刷回路基板７１９には、前記液晶表示パネル７１２のゲートラインにゲート駆動信号を提供するためのゲート部が形成されている。
【００１７】
すなわち、データ側印刷回路基板７１４及びゲート側印刷回路基板７１９は液晶表示装置を駆動するための信号であるゲート駆動信号、データ信号及びこれらの信号を適切な時期に印加するための複数のタイミング信号を発生させ、ゲート駆動信号はゲート側テープキャリアパッケージ７１８を通じて液晶表示パネル７１２のゲートラインに印加され、データ信号はデータ側テープキャリアパッケージ７１６を通じて液晶表示パネル７１２のデータラインに印加される。
【００１８】
前記ディスプレーユニット７１０の下には前記ディスプレーユニット７１０に均一な光を提供するためのバックライトアセンブリ７２０が具備されている。バックライトアセンブリ７２０には、液晶表示モジュール７００の両側部に具備されて光を発生させるための第１及び第２ランプ部７２３、７２５を含む。第１及び第２ランプ部７２３、７２５は各々第１及び第２ランプ７２３ａ、７２５ｂ、第３及び第４ランプ７２５ａ、７２５ｂにより構成され、第１及び第２ランプカバー７２２ａ、７２２ｂにより各々保護される。
【００１９】
導光板７２４は前記ディスプレーユニット７１０の液晶表示パネル７１２に対応する大きさを有し、液晶表示パネル７１２の下に位置して第１及び第２ランプ部７２３、７２５で発生された光をディスプレーユニット７１０側に案内するよう光の経路を変更する。
【００２０】
図１において、導光板７２４は厚さが均一なエッジ型であり、第１及び第２ランプ部７２３、７２５は光効率を高めるために、導光板７２４の両端に設けられる。第１及び第２ランプ部７２３、７２５のランプの個数は液晶表示装置９００の全体的な均衡を考慮して適切に配列される。
【００２１】
導光板７２４の上には導光板７２４から射出され、液晶表示パネル７１２に向かう光の輝度を均一にして光学的分布を変更させる複数個の光学シート７２６が備えられている。また、導光板７２４の下には導光板７２４から漏洩される光を導光板７２４に反射させ、光の効率を高めるための反射板７２８が備えられている。
【００２２】
前記ディスプレーユニット７１０及びバックライトアセンブリ７２０は、収納容器であるモールドフレーム７３０により固定支持される。モールドフレーム７３０は直方体のボックス状を有して、上面は開放されている。
【００２３】
また、ディスプレーユニット７１０のデータ側印刷回路基板７１４とゲート側印刷回路基板７１９が、前記モールドフレーム７３０の外部に折り曲げさせながら、モールドフレーム７３０の底面部に固定される。また、モールドフレーム７３０からディスプレーユニット７１０が離脱されることを防止するためのシャーシ７４０が、データ側印刷回路基板７１４及びゲート側印刷回路基板７１９を、モールドフレーム７３０の下面に固定する。前記シャーシ７４０はディスプレーユニット７１０を露出させるために開放されており、側壁部は内側垂直方向に折り曲げられて前記ディスプレーユニット７１０の上面周辺部をカバーする。
【００２４】
一方、図１には示していないが、液晶表示装置９００には第１乃至第４ランプ７２３ａ、７２３ｂ、７２５ａ、７２５ｂを駆動するために、図２に示したような第１インバータＩＮＶ１が備えられる。
【００２５】
図２に示すように、第１インバータＩＮＶ１は第１及び第２変圧器Ｔ１、Ｔ２、また、第１及び第２安定化回路（すなわち、レギュレータ）７２３ｅ、７２５ｅを有する。第１変圧器Ｔ１の２次側の高電圧レベルの出力端子は第１及び第２バラストキャパシタを通じて、第１及び第２ランプ７２３ａ、７２３ｂの入力側、即ち第１電極に各々接続される。
【００２６】
第１及び第２ランプ７２３ａ、７２３ｂの出力側、即ち第２電極は、第１及び第２リターンワイヤ７２３ｃ、７２３ｄを介して第１インバータＩＮＶ１内の第１安定化回路７２３ｅに接続されフィードバック電流を提供する。なお、「フィードバック電流」とは、ランプへの電流を一定に制御するために、安定化回路にフィードバックされる電流である。図２に示すように、第３及び第４ランプ７２５ａ、７２５ｂの第１電極は第３及び第４バラストキャパシタＣ３、Ｃ４を介して、第２変圧器Ｔ２の２次側の高電圧レベルの出力端子と接続される。
【００２７】
第３及び第４ランプ７２５ａ、７２５ｂの各々の第２電極は第１インバータＩＮＶ１側に延びた第３及び第４リターンワイヤ７２５ｃ、７２５ｄを通じて、第１インバータＩＮＶ１内の第２安定化回路７２５ｅに接続されフィードバック電流を提供する。
【００２８】
しかし、このように一つの変圧器を利用して複数のランプを駆動する場合、ランプの電極が並列接続されると、一つの変圧器から提供される電流は各ランプに分散される。
【００２９】
したがって、各ランプに印加される電流はランプの変動する負荷特性と漏洩電流の差異により次の表１のように電流差を有する。このような電流差は、変圧器から提供されるランプ電流が低下するほど大きくなり、結局、ランプの総電流が低い場合にはあるランプが駆動されなくなるので、ランプ各々の寿命が異なる。
【表１】

【００３０】
このような問題点を解決するために、図３に示すように、ランプと変圧器を一対一に対応させて駆動する方式が提案されている。
【００３１】
図３に示すように、第２インバータＩＮＶ２は第１乃至第４変圧器Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、また、第１及び第２安定化回路７２３ｅ、７２５ｅを有する。第１乃至第４変圧器Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は各々第１乃至第４コントローラＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４により駆動される。第１及び第２ランプ７２３ａ、７２３ｂの第１電極は第１及び第２バラストキャパシタＣ１、Ｃ２を介して各々第１及び第２変圧器Ｔ１、Ｔ２の２次側の高電圧レベルの出力端子と接続される。また、第１及び第２ランプ７２３ａ、７２３ｂの第２電極は各々第１及び第２ＲＴＮ７２３ｃ、７２３ｄにより第２インバータＩＮＶ２の内部の第１安定化回路７２３ｅに接続される。同様に、第３及び第４ランプ７２５ａ、７２５ｂの第１電極は第３及び第４バラストキャパシタＣ３、Ｃ４を介して各々第３及び第４変圧器Ｔ３、Ｔ４の２次側の高電圧レベルの出力端子と接続される。また、第３及び第４ランプ７２５ａ、７２５ｂの第２電極は各々第３及び第４ＲＴＮ７２５ｃ、７２５ｄにより第２インバータＩＮＶ２の内部の第２安定化回路７２５ｅに直列接続される。
【００３２】
しかし、図３に示したように、ランプと変圧器を一対一に対応させてランプを駆動すると、インバータの各変圧期間の周波数同期化が容易でない。従って、ランプから発生される光にフリッカリング（ｆｌｉｃｋｅｒｉｎｇ）現象が発生し、液晶表示装置のバックライトとして適切な光源を得ることができない。
【００３３】
このような、問題点を解決するために、図４に示したように、ランプと変圧器を一対一に対応させ、変圧器を対に結合して使用する方式が提案されている。
【００３４】
即ち、図４に示すように、第３インバータＩＮＶ３は第１乃至第４変圧器Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、また第１及び第２安定化回路７２３ｅ、７２５ｅにより構成される。第１及び第２変圧器Ｔ１、Ｔ２の１次側の低電圧レベル用端子、また第３及び第４変圧器Ｔ３、Ｔ４の１次側の低電圧レベル用端子は互いに直接接続される。第１及び第２変圧器Ｔ１、Ｔ２は第１コントローラＣＴ１により駆動され、第３及び第４変圧器Ｔ３、Ｔ４は第２コントローラＣＴ２により構成される。
【００３５】
一方、第１ランプ７２３ａの第１電極は第１バラストキャパシタＣ１を介して第１変圧器Ｔ１の高電圧レベルの出力端子により接続され、第２ランプ７２３ｂの第１電極は第２バラストキャパシタＣ２を介して第２変圧器Ｔ２の高電圧レベルの出力端子に接続される。第１及び第２ランプ７２３ａ、７２３ｂの第２電極は、各々第１及び第２リターンワイヤ７２３ｃ、７２３ｄにより第３インバータＩＮＶ３の内部の第１安定化回路７２３ｅに直列接続される。同様に、第３ランプ７２５ａの第１電極は第３バラストキャパシタＣ３を介して第３変圧器Ｔ３の高電圧の出力端子に接続され、第４ランプ７２５ｂの第１電極は第４バラストキャパシタＣ４を介して第４変圧器Ｔ４の高電圧レベルの出力端子に接続される。第３及び第４ランプ７２５ａ、７２５ｂの第２電極は各々第３及び第４リターンワイヤ７２５ｃ、７２５ｄにより第３インバータＩＮＶ３内部の第２安定化回路７２５ｅに接続される。
【００３６】
しかし、このように変圧器を対に結合して上述したような周波数同期化の困難及びフリッカリング現象の問題点を解決しても、依然として各ランプの第２電極はインバータ側に長く延るリターンワイヤにより安定化回路に電気的に接続される。従って、ランプの個数が増加されるにつれて、電気的な配線の困難が発生されるだけでなく、バックライトアセンブリの製造費用が上昇するという問題点が残る。
【００３７】
図５および図６は、一般の直下型液晶表示装置のランプとインバータモジュールの構成を示す図面である。
【００３８】
図５に示すように、一般の直下型液晶表示装置は光源を提供するランプ７２７が反射板７２８を隔てて、モールドフレーム７３０の基底面に配列される。また、ランプ７２７がディスプレーユニット７１０の背面で光源を提供するので、図１に示した液晶表示装置のように側面光源をディスプレーユニット７１０側にガイドするための導光板７２４が使用されない。
【００３９】
このような、構造的特徴を反映して直下型液晶表示装置は、図６に示すように、複数のランプ７２７ａ、７２７ｂ、７２７ｃ、７２７ｄ、７２７ｅ、７２７ｆ、７２７ｇ、７２７ｈを使用することが可能である。図６に示した第４インバータＩＮＶ４は、図３または図４に示した第２及び第３インバータＩＮＶ２、ＩＮＶ３の構造を利用したもので、複数のランプ７２７ａ、７２７ｂ、７２７ｃ、７２７ｄ、７２７ｅ、７２７ｆ、７２７ｇ、７２７ｈの第１電極との結合構造は第２及び第３インバータＩＮＶ２、ＩＮＶ３の結合構造と同一である。また、複数のランプ７２７ａ、７２７ｂ、７２７ｃ、７２７ｄ、７２７ｅ、７２７ｆ、７２７ｇ、７２７ｈの第２電極は同様に、各々リターンワイヤ（ＲＴＮ１、ＲＴＮ２、ＲＴＮ３、ＲＴＮ４、ＲＴＮ５、ＲＴＮ６、ＲＴＮ７、ＲＴＮ８）により第４インバータＩＮＶ４内部の安定化回路（図示せず）に接続される。
【００４０】
以上で説明した一般の液晶表示装置用バックライトアセンブリが用いるＣＣＦＬは、ＬＣ共振形インバータで得られる数十ｋＨｚの低い交流電圧を、昇圧トランスを利用してＣＣＦＬの放電開始に必要とする高電圧を得るものである。ここで、インバータ出力波形はサイン波の形態である。このような、ＬＣ共振形インバータは比較的装置が簡単であり、効率が高いという長所があるが、複数のＣＣＦＬの並列接続して一つのインバータにより駆動することができないという問題点がある。従って、ＣＣＦＬを利用した導光板と結合した方式や直下型方式のバックライトアセンブリでは、ＣＣＦＬの個数に当該するインバータを必要とする。
【００４１】
また、広く利用されるＣＣＦＬは３０，０００［ｃｄ／ｍ²］程度の高輝度で動作であり、ランプの寿命が短い。特に、エッジ発光方式に用いられるＣＣＦＬは高輝度の発光を実現するが、液晶表示パネルの輝度が低いために、ＣＣＦＬは、大画面用液晶表示パネルには適合しない。また、直下発光方式ではＣＣＦＬを並列連結して、単一インバータにより駆動することができず、液晶パネルの適正輝度のために平面に配置されるＣＣＦＬの数を制限するには、ＣＣＦＬ間の配置間隔が大きいので、特別な構造の反射板を必要とし、同時に均一な輝度を得るためには拡散板とランプとの距離が大きくなるので、液晶表示パネルの厚さが大きい。
【００４２】
平板蛍光ランプ方式は組立てられる上／下部基板の内部圧力が大気圧より低いために、ガラス基板の破損を防止するために十分な厚さを確保しなければならない。このれにより重量が大きくなるという短所がある。
【００４３】
また、平板蛍光ランプ方式は大画面化のために、上／下部基板間に珠形や十字形になったスペーサと隔壁を設けるが、基板の厚さによる重量の問題と低効率による熱の発生問題が激しい。特に、隔壁を使用する場合には、隔壁のストライプパターンが画面に現れてしまい、輝度の均一性を保障することもできない。
【００４４】
従って、大型化趨勢の液晶表示装置の高輝度と高効率を保障し、これと同時に長寿命と軽量化を図ることができるバックライトアセンブリの開発要求により、無電極ガラス管に管外電極を形成した管外電極蛍光ランプ（以下、ＥＥＦＬ）が開発された。
【００４５】
図７乃至図１０は、一般の管外電極蛍光ランプを説明するための図面である。
【００４６】
図７はベルト形管外電極蛍光ランプ１０としてガラス円筒１２に複数の対のベルト電極１４、１４′が設けられ、各々のベルト電極の長さを小さくし、数ＭＨｚ以上の高周波により該電極が駆動される。このような、ベルト形ＥＥＦＬはガラス円筒１２に電極を設けるので、ガラス中間部位にも電極１６、１６′を設けることができるという長所を有する。
【００４７】
最近、ベルト形の管外電極蛍光ランプを反射板上に直下型に配置する方式でバックライトを構成し、これを数ＭＨｚの高周波で駆動することにより管外電極蛍光ランプが数１０，０００［ｃｄ／ｍ²］の高輝度を達成した。特に、高周波駆動でガラス管の長さが長い場合は、ガラス管の中間部位にベルト形電極を設けることもできる。
【００４８】
図８は、金属カプセル形管外電極蛍光ランプ２０として、ガラス管２２の縁に金属カプセル２４、２４′を接合した形態であり、金属カプセル内部に強誘電体を塗布する。これは以下の特許文献１に開示されている。このような金属カプセルを用いた方式は、ガラス管径が大きい場合に用いられる。
【００４９】
これ以外にも、高輝度及び高効率を目的として、図９と図１０に示したように、ガラス管縁が中間部位より広い空間を形成した両端を膨らせた形である管外電極蛍光ランプ３０、４０がある。これらは特許文献２に開示されている。
【００５０】
このような、複数の管外電極蛍光ランプを導光板縁に配置したエッジ方式のバックライトや平面に複数を配置した直下方式のバックライトはＥＥＦＬを相互に並列連結して一つのインバータにより駆動が可能である。その理由は、ＥＥＦＬは電極が放電空間に露出されていないために、電流が電極に流れずに、壁電荷が両側電極部分に築かれ、ランプ両端に壁電荷による逆電圧が形成されるので、放電が中断される。続いて、他のランプが放電を開始し、同様に壁電荷が形成された後、また他のランプが順次に放電を開始するので、一つのインバータにより複数のランプを駆動することができる。
【００５１】
しかし、このようなＥＥＦＬは数ＭＨｚの高周波駆動により高輝度を得るために高周波によるＥＭＩ（電磁干渉）問題と、低効率の問題及び高周波電源供給装置などの問題によりバックライト光源に用いられない。
【００５２】
即ち、ＣＣＦＬの駆動に使用されるサイン波を出力するインバータを使用して、ＥＥＦＬを駆動すると、壁電荷の制御を効果的に制御することができないために、単一ガラス管のＥＥＦＬに比べて輝度と効率が非常に低下する。
【００５３】
また、ＣＣＦＬを駆動するＬＣ共振インバータを使用してＥＥＦＬを駆動すると、輝度と効率が激しく低下するので、バックライトの光源に用いられることができない。
【特許文献】
１．米国特許第２，６２４，８５８号（１９５３年６月６日）明細書
２．米国特許第１，６１２，３８７号（１９５３年６月６日）明細書
【００５４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１目的は、無電極ガラス管の両側に管外電極を各々形成した複数の管外電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）または無電極ガラス管の一側に管外電極を他側に管内電極を形成した複数の複合電極蛍光ランプ（ＥＩＦＬ）を並列接続してフローティング方式に駆動する時、定電流を維持しながら駆動するための管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリを提供することにある。
【００５５】
本発明の第２目的は、複数のＥＩＦＬまたはＥＥＦＬを並列接続してフローティング方式に駆動する時、定電流を維持するためにインバータからフィードバックを受けて定電流を維持するための管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリを提供することにある。
【００５６】
本発明の第３目的は、複数のＥＩＦＬまたはＥＥＦＬを並列接続してグラウンド方式に駆動する時、定電流を維持しながら駆動するための管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリを提供することにある。
【００５７】
本発明の第４目的は、前述した第１目的による管外電極用蛍光ランプの駆動方法を提供することにある。
【００５８】
本発明の第５目的は、前述した第２目的による管外電極用蛍光ランプの駆動方法を提供することにある。
【００５９】
本発明の第６目的は、前述した第３目的による管外電極用蛍光ランプの駆動方法を提供することにある。
【００６０】
本発明の第７目的は、前述した第１目的によるバックライトアセンブリを有する液晶表示装置を提供することにある。
【００６１】
本発明の第８目的は、前述した第２目的によるバックライトアセンブリを有する液晶表示装置を提供することにある。
【００６２】
本発明の第９目的は、前述した第３目的によるバックライトアセンブリを有する液晶表示装置を提供することにある。
【００６３】
【発明の解決するための手段】
上述した第１目的を達成するための本発明による管外電極用バックライトアセンブリは、外部から直流電源及びディミング信号の入力を受けて前記直流電源を交流電源に変換し、前記ディミング信号を利用して前記交流電源のレベルを調整し、前記レベル調整された交流電源を昇圧して出力するランプ駆動手段と、少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットからなり、前記昇圧された交流電源の印加により光を発生する発光手段と、前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段とを含む。
【００６４】
上述した第２の目的を達成するための本発明による管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリは、少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットからなって光を発生させる発光手段と、外部から直流電源及びディミング信号の入力を受けて前記直流電源を交流電源に変換し、前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出し、前記ディミング信号及び前記検出された電流レベルに基いて前記ランプユニットに提供される交流電源レベルを調整し、前記レベル調整された交流電源を昇圧して前記ランプユニットに提供することにより、前記昇圧された交流電源信号を利用して前記ランプユニットで前記光を発生するように制御するランプ駆動手段と、前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段とを含む。
【００６５】
上述した第３の目的を達成するための本発明による管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリは、少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続され、一端が接地されたランプユニットからなって光を発生させる発光手段と、外部から直流電源の入力を受けて前記直流電源を交流電源に変換し、前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出し、前記検出された電流レベルに基いて前記ランプユニットに提供される交流電源レベルを調整し、前記レベル調整された交流電源を昇圧して前記ランプユニットに提供することにより、前記昇圧された交流電源を利用して前記ランプユニットで前記光を発生するように制御するランプ駆動手段と、前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段とを含む。
【００６６】
上述した第４の目的を達成するための本発明による、管外電極が少なくとも一側に備えられる複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットに電源を供給するための管外電極蛍光ランプの駆動方法は、（ａ）外部から提供されるディミング信号をアナログに変換するステップと、（ｂ）外部から提供されるオン／オフコントロール信号と前記アナログ変換されたディミング信号に基いてスイッチング信号を生成するステップと、（ｃ）外部から提供される直流電源が供給されるステップと、（ｄ）前記スイッチング信号に基いて前記直流電源の出力をオン／オフスイッチングしてパルス電源に変換するステップと、（ｅ）前記パルス電源を交流電源に変換するステップと、（ｆ）前記交流電源を昇圧して昇圧された交流電源に変換するステップと、（ｇ）前記昇圧された交流電源を前記ランプユニットに供給するステップとを含む。
【００６７】
上述した第５の目的を達成するための本発明による、管外電極が少なくとも一側に備えられる複数個の管外電極蛍光ランプが並列連結されたランプユニットに電源を供給するための管外電極蛍光ランプの駆動方法は、（ａ）外部から提供されるディミング信号をアナログに変換するステップと、（ｂ）外部から提供されるオン／オフコントロール信号と前記アナログに変換されたディミング信号に基いてスイッチング信号を生成するステップと、（ｃ）外部から提供される直流電源が供給されるステップと、（ｄ）前記第１スイッチング信号に基いて前記直流電源の出力をオン／オフスイッチングしてパルス電源に変換するステップと、（ｅ）前記パルス電源を交流電源に変換するステップと、（ｆ）前記交流電源を昇圧して昇圧された交流電源に変換するステップと、（ｇ）前記昇圧された交流電源のうち、第１交流電源を前記ランプユニットの一端に提供し、前記第１交流電源と１８０°位相差を有する第２交流電源を前記ランプユニットの他端に提供するステップと、（ｈ）前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出して電流レベル信号を発生させるステップと、（ｉ）前記検出された電流レベル信号と前記オン／オフコントロール信号と前記第１スイッチング信号に基いて第２スイッチング信号を生成し、前記ステップ（ｃ）にフィードバックするステップとを含む。
【００６８】
上述した第６の目的を達成するための本発明による、管外電極を少なくとも一側に有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列連結され、一端が接地されたランプユニットに電源を供給するための管外電極蛍光ランプの駆動方法は、（ａ）外部から提供されるディミング信号をアナログに変換するステップと、（ｂ）外部から提供されるオン／オフコントロール信号と前記アナログに変換されたディミング信号に基いて第１スイッチング信号を生成するステップと、（ｃ）外部から提供される直流電源が供給されるステップと、（ｄ）前記第１スイッチング信号に基いて前記直流電源の出力をオン／オフスイッチングしてパルス電源に変換するステップと、（ｅ）前記パルス電源を交流電源に変換するステップと、（ｆ）前記交流電源を昇圧して昇圧された交流電源に変換するステップと、（ｇ）前記昇圧された交流電源をランプユニットの他端に提供するステップと、（ｈ）前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出して電流レベル信号を発生させるステップと、（ｉ）前記検出された電流レベル信号と前記オン／オフコントロール信号と前記第１スイッチング信号に基いて第２スイッチング信号を生成し、前記ステップ（ｃ）に戻るステップとを含む。
【００６９】
上述した第７の目的を達成するための本発明による液晶表示装置は、外部から直流電源及びディミング信号の入力を受けて前記直流電源を交流電源に変換し、前記ディミング信号を利用して前記交流電源のレベルを調整し、前記レベル調整された交流電源を昇圧して出力するランプ駆動手段と、少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットからなり、前記昇圧された交流電源に基いて光を発生する発光手段と、前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段を有するバックライトアセンブリと、前記ランプユニットの上面に位置し、前記光学分布変更手段を通じて前記発光手段から前記光の提供を受けて画像をディスプレイするためのディスプレイユニットを含む。
【００７０】
上述した第８の目的を達成するための本発明による液晶表示装置は、ａ）少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットからなって光を発生させる発光手段と、ｂ）外部から直流電源及びディミング信号の入力を受けて前記直流電源を交流電源号に変換し、前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出し、前記ディミング信号及び前記検出された電流レベルに基いて前記ランプユニットに提供される交流電源レベルを調整し、前記レベル調整された交流電源号を昇圧して前記ランプユニットに提供することにより、前記昇圧された交流電源を利用して前記ランプユニットで前記光を発生するように制御するランプ駆動手段と、ｃ）前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段を有するバックライトアセンブリと、ｄ）前記光学分布変更手段の上面に位置し、前記光学分布変更手段を通じて前記発光手段からの前記光の提供を受けて画像をディスプレイするためのディスプレイユニットとを含む。
【００７１】
上述した第９の目的を達成するための本発明による液晶表示装置は、ａ）少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続され、一端が接地されたランプユニットからなって光を発生させる発光手段と、ｂ）外部から直流電源信号の入力を受けて前記直流電源を交流電源に変換し、前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出し、前記検出された電流レベルに基いて前記ランプユニットに提供される交流電源レベルを調整し、前記レベル調整された交流電源を昇圧して前記ランプユニットに提供することにより、前記昇圧された交流電源を利用して前記ランプユニットで前記光を発生するように制御するランプ駆動手段と、ｃ）前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段を有するバックライトアセンブリと、ｄ）前記ランプユニットの上面に位置し、前記光学分布変更手段を通じて前記発光手段からの前記光の提供を受けて画像をディスプレイするためのディスプレイユニットとを含む。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。
【００７３】
まず、本発明を説明する前に、フローティング方式とグラウンド方式について簡単に説明する。
【００７４】
一般に、無電極ガラス管の一側に管外電極を形成したＥＩＦＬまたは両側に管外電極を形成したＥＥＦＬを駆動する時、ランプに交流電源を印加する電源出力部、即ちインバータによる駆動方式によりフローティング方式とグラウンド方式がある。二つ方式を用いて、同一管電流によりランプを駆動すると、次の表２で説明するように、ランプ両端間の電圧は同一である。
【表２】

【００７５】
図１１、１２は、管外電極蛍光ランプ駆動時にグラウンド方式を利用したランプ駆動を説明するための図面であり、図１３、１４は管外電極蛍光ランプ駆動時にフローティング方式を有するランプ駆動を説明するための図面である。
【００７６】
図１１、１２に示したグラウンド方式の場合、管外電極蛍光ランプ両端にかかる電圧は、フローティング方式と同一であるが、交流駆動時、正極性（正電位）と負極性（負電位）との間のポテンシャル（電位差）は、ホット電極側の場合、両端にかかる電圧に比べて約２倍程度のポテンシャルがかかり、コールド電極側はグラウンドであるので、ポテンシャルが０Ｖである。ここで、ランプチューブ内部のプラズマポテンシャルは無視する。
【００７７】
一方、図１３、１４に示したフローティング方式の場合、ランプ両端にかかる電圧はグラウンド方式と同一であるが、ホット電極側とコールド電極側との両方に、ランプ両端にかかる電圧程度のポテンシャルがかかる。
【００７８】
このように、管外電極蛍光ランプの駆動時、フローティング方式を採択するインバータを利用すると、ランプの管外電極寿命を向上させることができるという長所がある。
【００７９】
以下、図面を参照して、より詳細に説明する。
【００８０】
図１５は本発明の第１実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。特に、フローティング方式のランプ駆動装置を説明する。
【００８１】
図１５に示すように、本発明の第１実施形態によるランプ駆動装置はパワートランジスタＱ１、ダイオードＤ１、インバータ１２０、デジタル−アナログ変圧器（以下、ＤＡＣと称する）１３０、パルス幅変調制御部（以下、ＰＷＭ制御部と称する）１４０、パワートランジスタ駆動部（ＭＯＳＦＥＴ駆動部）１５０を含み、管外から提供される直流電源を交流電源に変換してランプアレイ１１０、即ち並列接続された管外電極蛍光ランプに提供する。ここで、図面上にはランプチューブの両側に管外電極を有するＥＥＦＬタイプのランプを例として説明したが、ランプチューブの一側に管外電極を有してランプチューブの他側に内部電極を有するＥＩＦＬタイプのランプでも適用可能である。また、図示しなかったが、ランプの一端や両端にバラストキャパシタを介することもできる。
【００８２】
パワートランジスタＱ１はゲート端を通じて入力されるスイッチング信号に応答してターンオンされ、ソース端を通じて入力される直流電源がドレイン端を通じてインバータ１２０に出力されるよう、スイッチング制御される。勿論、パワートランジスタＱ１のドレイン端を通じて出力される信号は、厳密にはゼロボルト（０Ｖ）と直流電源の電圧レベルとの間で振動するパルス電源である。
【００８３】
ダイオードＤ１はカソード端がパワートランジスタＱ１のドレイン端に接続され、アノード端が接地され、インバータ１２０からパワートランジスタＱ１に逆流する突入電流を遮断する。
【００８４】
インバータ１２０はインダクタＬ、変圧器１２２、共振キャパシタＣ１、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２、第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３からなり、一端がパワートランジスタＱ１のドレイン端に接続されパワートランジスタＱ１から出力されるパルス電源を交流電源に変換し、変換された交流電源をランプアレイ１１０に備えられる複数のランプに各々提供する。本発明の実施形態ではインバータとして共振形ロイヤ（Ｒｏｙｅｒ）インバータ回路を採用していることを示す。
【００８５】
より詳細には、インダクタＬは一端がパワートランジスタＱ１のドレイン端に接続され、パルス電源に含まれたインパルス成分を除去して他端を通じて出力する。ここで、インダクタＬはエネルギーを充填し、パワートランジスタＱ１のオフ期間に逆電力をダイオードＤ１に回生させながら、平均化させる一種のスイッチングレギュレーション動作を実施する。
【００８６】
変圧器１２２は１次捲線を構成する第１及び第２捲線Ｔ１、Ｔ２と、２次捲線を構成する第３捲線Ｔ３を有し、インダクタＬを通じて第１捲線Ｔ１に入力された交流電源は電子誘導作用により２次側捲線である第３捲線Ｔ３に伝達され高電圧変換され、変換された高電圧はランプアレイ１１０に印加される。ここで、第１捲線Ｔ１は中間タップを通じてインダクタＬから交流電源が印加される。
【００８７】
また、第２捲線Ｔ２は第１捲線Ｔ１に印加される交流電源に応答して第１トランジスタＱ２と第２トランジスタＱ３のうちのいずれか一つを選択的にターンオンさせる。
【００８８】
共振キャパシタＣ１は第１捲線Ｔ１の両端間に並列接続され、第１捲線Ｔ１のインダクタンス成分と入力される共振回路を構成する。第１トランジスタＱ２のベース端は第１抵抗Ｒ１を通じて交流電源が供給され、コレクタ端は共振キャパシタＣ１と１次側捲線Ｔ１が並列接続された一端に接続され変圧器１２２を駆動し、第２トランジスタＱ３のベース端は第２抵抗Ｒ２を通じて交流電源が供給され、コレクタ端は共振キャパシタＣ１と１次側捲線Ｔ１が並列接続された他端に接続され変圧器１２２を駆動し、エミッタ端は第１トランジスタＱ２のエミッタ端と共通接地される。
【００８９】
ＤＡＣ１３０は外部から提供されるディミング信号ＤＩＭＭをアナログ信号に変換し、アナログ信号に変換されたディミング信号１３１をＰＷＭ制御部１４０に出力する。ここで、ディミング信号はランプの明るさを調節するために使用者の操作などにより入力される信号であって、デューティ比を示すデジタル値である。
【００９０】
ＰＷＭ制御部１４０はオン／オフコントローラ１４２からなり、外部から提供されるオン／オフ信号により起動／停止され、アナログ変換されたディミング信号１３１に応答して蛍光ランプ各々に供給する交流電源レベルの調整のためのスイッチング信号１４３をパワートランジスタ駆動部１５０に提供する。ここで、ＰＷＭ制御部１４０はオシレータ（図示せず）をさらに備えて、発振機能を備えないオン／オフコントローラ１４２に一定発振信号を提供することもできる。
【００９１】
パワートランジスタ駆動部（ＭＯＳＦＥＴ駆動部）１５０はＰＷＭ制御部１４０から提供される交流電源のレベル調整のためのスイッチング信号１４３を増幅し、増幅されたレベル調整信号１５１をパワートランジスタＱ１に提供する。即ち、一般的にＰＷＭ制御部１４０から出力される信号は低レベルの信号であるために、これをパワートランジスタＱ１に直ちに適用するには、そのレベルが小さいので、低レベルの信号を増幅する目的としてパワートランジスタ駆動部１５０を利用する。
【００９２】
以下、低レベルの交流電源を高レベルの交流電源に変換する電源出力部、即ちインバータ１２０の構成について具体的に説明する。
【００９３】
パワートランジスタＱ１により変換されたＤＣ電源、即ちパルス電源は、抵抗Ｒ１を経てインバータ１２０各々の入力側であるトランジスタＱ２のベースに供給される。変圧器１２２の中間タップを有する１次側捲線Ｔ１は各々のエミッタが接地されている一対のトランジスタＱ２、Ｑ３のコレクタ間に並列接続され、共振キャパシタＣ１も並列に接続される。
【００９４】
パルス電源は、インバータ１２０に供給される電流を定電流に変換するためのチョークコイル（ｃｈｏｋｅ ｃｏｉｌ）を含むインダクタＬを経て変圧器１２２の１次側捲線Ｔ１の中間タップに接続される。
【００９５】
変圧器１２２の２次側の第３捲線Ｔ３は１次側捲線Ｔ１より多い巻き数で形成され、これにより電圧を上げている。ランプアレイ１１０に備えられる複数のランプは変圧器１２２の第３捲線Ｔ３と並列に接続され、各々の蛍光ランプに定電圧を供給する。ここで、定電圧は、正側ピーク値と負側ピーク値が同一の交流電圧であることもでき、正側ピーク値と負側ピーク値との間の間隔が一定の電圧であることもできる。
【００９６】
変圧器１２２を構成する第２捲線Ｔ２の一端は、第１トランジスタＱ２のベース端子と接続され、他端は第２トランジスタＱ３のベース端子と接続され、第２捲線Ｔ２側で誘起された電圧を第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３のベース端子に各々印加させる。
【００９７】
本発明による直流電源を交流電源に変換させるインバータ１２０の動作を説明する。
【００９８】
まず、パルスに変換されたＤＣ電源、即ち、パルス電源が印加されると、インダクタＬを通じて変圧器１２２の１次捲線Ｔ１に電流が流れ、これと同時にパルス電源が第１抵抗Ｒ１を経て第１トランジスタＱ２のベース端子に印加され、第２抵抗Ｒ２を経て第２トランジスタＱ３のベース端子に印加される。ここで、変圧器１２２を構成する１次側捲線Ｔ１、即ち、１次側捲線Ｔ１のリアクタンスと共振キャパシタＣ１により、共振回路が構成される。従って、変圧器１２２の第２捲線Ｔ２、即ち第３捲線Ｔ３の両端子間には変圧器１２２の第１捲線Ｔ１対第３捲線Ｔ３の捲数比に応じて昇圧された電圧が発生される。同時に、変圧器１２２を構成する１次側捲線Ｔ１、即ち第２捲線Ｔ２には第１捲線Ｔ１の電流の流れ方向とは反対方向に電流が流れる。
【００９９】
このように、変圧器１２２の第１捲線Ｔ１対第３捲線Ｔ３の捲数比に応じて電圧が高くなって、変圧器１２２の第３捲線Ｔ３の両端から周波数及び位相同期の高圧波形を発生させ、その結果ランプアレイ１１０でのフリッカを無くすことができる。
【０１００】
以上では、ＥＥＦＬを並列接続して駆動することを説明したが、ＥＩＦＬにも代替可能であり、ＥＩＦＬとＥＥＦＬを一つの駆動回路内に混在して使用することもできる。また、ＥＩＦＬの並列接続時に管外電極は管外電極同士、内部電極は内部電極同士を接続することもでき、これを混在して接続することもできる。
【０１０１】
以上で説明した本発明の第１実施形態によると、複数のＥＥＦＬやＥＩＦＬを並列接続してグラウンド方式により管外電極蛍光ランプを駆動する時、外部から提供されるディミング信号に応答して定電圧の交流電源を蛍光ランプ両端間に提供することにより、蛍光ランプの輝度レベルを調整することができる。
【０１０２】
また、並列接続された複数の蛍光ランプのいずれか一つが破壊され正常に動作していなくても、蛍光ランプ両端間の電源レベルは同一に維持されるので、正常に動作する他のランプに影響を及ぼさない。即ち、並列接続された全て蛍光ランプが破壊されない限り、破壊されない少なくともいずれか一つの蛍光ランプを通じて閉ループを形成しながら管電流が流れるので、火災の危険などを除去することができる。
【０１０３】
次に、以上の第１実施形態で説明した管外電極蛍光ランプ用ランプ駆動装置を利用したバックライトアセンブリと、一般の内部電極蛍光ランプ用ランプ駆動装置を利用したバックライトアセンブリとの比較を通じて、本発明の有効な効果について説明する。
【０１０４】
次の表３は一般のＣＣＦＬ直下型モジュールと本発明によるＥＥＦＬモジュールを１７インチ液晶表示パネルに装着して製品特性を比較した表である。
【表３】

【０１０５】
ここで、本発明によるＥＥＦＬを並列接続したバックライトアセンブリの場合、従来のＣＣＦＬを利用したバックライトアセンブリの色座標と同一にするために、色座標を補正する時に消費電力が２ｗａｔｔ増加するが、これは微細で許容できる程度である。。
【０１０６】
前記【表３】によると、ＥＥＦＬを適用したモジュールの場合、ＣＣＦＬ直下型モジュールに比べてコントラスト比が高く、同一光効率（即ち、輝度／消費電力）を有する。ＥＥＦＬを適用したモジュールはＣＣＦＬ直下型モジュールに比べて安い価格に具現可能である。
【０１０７】
図１６、１７は本発明によるＥＥＦＬを利用したバックライトアセンブリと従来のＣＣＦＬを利用したバックライトアセンブリの輝度特性及び光効率を各々比較説明するためのグラフである。
【０１０８】
まず、図１６に示すように、２乃至３分が経過した後では、ＣＣＦＬを利用したバックライトアセンブリ及びＥＥＦＬを利用したバックライトアセンブリは、正規化された輝度（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）特性は同一であるが、初期稼動時にはＥＥＦＬを利用したバックライトアセンブリの輝度特性がＣＣＦＬを利用したバックライトアセンブリの輝度特性より良好であることが確認できる。即ち、ＥＥＦＬを利用したバックライトアセンブリの輝度飽和（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）特性がＣＣＦＬを利用した飽和特性より良好であることが確認できる。
【０１０９】
また、図１７に示すように、消費電力対比バックライトアセンブリの輝度特性で、本発明の第１実施形態によるＥＥＦＬを利用したバックライトアセンブリが従来のＣＣＦＬを利用したバックライトアセンブリに似ている光効率特性を有することが確認できる。
【０１１０】
以上の【表３】や図１６、１７で説明したように、ＣＣＦＬに比べて相対的に低価であるＥＥＦＬを利用し、別途のフィードバック機能を付与しないバックライトアセンブリは、従来のＣＣＦＬを利用したバックライトアセンブリに比べて輝度均一性特性や、光効率的な側面、輝度飽和特性においてほぼ同一である。
【０１１１】
図１８は本発明の第２実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。特に、フィードバック機能を有しないグラウンド方式のランプ駆動装置を説明する。
【０１１２】
図１８に示すように、本発明の第２実施形態によるランプ駆動装置はパワートランジスタＱ１、ダイオードＤ１、デジタル−アナログＤＡＣ１３０、ＰＷＭ制御部１４０、パワートランジスタ駆動部（ＭＯＳＦＥＴ駆動部）１５０を含み、外部から提供される直流電源を交流電源に変換してランプアレイ２１０、即ち並列接続された管外電極蛍光ランプに提供する。ここで、前述した図１５のランプ駆動装置と比較する時、同一な構成要素については同一な符号を付与し、その説明は省略する。
【０１１３】
前述した図１５のランプ駆動装置と比較する時、異なる部分は次のとおりである。即ち、インバータ２２０に備えられる変圧器２２２の２次側捲線である第３捲線Ｔ３の一端が接地され、ランプアレイ２１０に備えられる複数の管外電極蛍光ランプ各々のホット電極は共通接続されインバータ２２０から昇圧された交流電源の提供を受け、コールド電極は共通接続され接地される。
【０１１４】
以上で説明した本発明の第２実施形態によると、複数個のＥＥＦＬやＥＩＦＬを並列接続してグラウンド方式に管外電極蛍光ランプを駆動する時、外部から提供されるディミング信号に応答して直流電源の供給を制御して正電圧の交流電源を蛍光ランプの一端に提供することにより、管外電極蛍光ランプの輝度レベルを調整することができる。
【０１１５】
また、並列接続された複数の管外電極蛍光ランプのうちのいずれか一つが破壊され、正常に動作を実施しなくても管外電極蛍光ランプ両端間の電源レベルは同一に維持されるので、正常な動作を実施する他の管外電極蛍光ランプに及ぼす影響は存在しない。即ち、並列接続された全て蛍光ランプが破壊されない限り、破壊されない少なくともいずれか一つの蛍光ランプを通じて閉ループを形成しながら管電流が流れるので、火災危険などを除去することができる。
【０１１６】
図１９は本発明によるフィードバックを有していないランプ駆動装置を利用してランプに電源を供給するための過程を説明するためのフローチャートである。
特に、前述した図１５と図１８で説明したフィードバック機能を備えないランプ駆動装置を利用して昇圧前または昇圧後ランプに電源を供給する一連の手順を説明するためのフローチャートである。
【０１１７】
図１９に示すように、まず、バックライトアセンブリを稼動するための電源がオンされると（ステップＳ１１０）、使用者の操作などにより外部から入力されるディミング信号をアナログに変換し（ステップＳ１２０）、変換されたアナログディミング信号に基いてスイッチング信号を生成し（ステップＳ１３０）、外部から入力される直流電源を受信する（ステップＳ１４０）。
【０１１８】
続いて、ステップＳ１３０で生成したスイッチング信号により直流電源をパルス電源に変換し（ステップＳ１５０）、変換されたパルス電源を交流電源に変換する（ステップＳ１６０）。ここで、パワートランジスタＱ１のソースを通じて入力される直流電源がドレインを通じて出力されるが、ここでゲートを通じて入力されるスイッチング信号によりグラウンドレベルと直流レベルを反復する形態であるので、パルス電源と称する。
【０１１９】
続いて、変換された交流電源を昇圧し（ステップＳ１７０）、昇圧された交流電源をランプ両端、または一端に供給する（ステップＳ１８０）。即ち、図１５では２次側捲線がランプの両端に接続された変圧器１２２を通じて交流電源を昇圧し、昇圧された交流電源をランプの両端に提供する。一方、図１８では２次側捲線の一端がランプの一端に接続され、２次側捲線の他端が接地された変圧器２２２を通じて交流電源を昇圧し、昇圧された交流電源をランプのホット電極側に提供する。
【０１２０】
続いて、バックライトアセンブリの駆動を遮断する電源オフの可否をチェックして（ステップＳ１９０）、電源オフと判定される場合には終了であるが、電源オン状態が持続される場合には前記ステップＳ１２０に戻ってランプ側に昇圧された交流電源を持続的に提供する。
【０１２１】
図２０は本発明の第３実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。特に、変圧器の入力側からランプ電流を検出するフローティング方式のランプ駆動装置を説明する。
【０１２２】
図２０に示すように、本発明の第３実施形態によるランプ駆動装置はパワートランジスタＱ１、ダイオードＤ１、インバータ２２０、ランプ電流検出部３３０、ＰＷＭ制御部３４０及びパワートランジスタ駆動部（ＭＯＳＦＥＴ駆動部）１５０を含み、外部から提供される直流電源を交流電源に変換してランプアレイ１１０、即ち、並列接続されたランプに提供する。ここで、前述した図１５のランプ駆動装置と比較する時に同一な構成要素については同一な番号を付与し、その説明は省略する。
【０１２３】
インバータ３２０はインダクタＬ、変圧器３２２、共振キャパシタＣ１、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２、第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３からなり、一端がパワートランジスタＱ１の第３端に接続されパルス電源を交流電源に変換し、変換された交流電源をランプアレイ１１０に備えられる複数のランプに各々提供する。
【０１２４】
本発明では、インバータを共振型ロイヤ（Ｒｏｙｅｒ）インバータ回路に具現したものでる。
【０１２５】
第１トランジスタＱ２はベースが第１抵抗Ｒ１を通じて入力される直流電源に接続され、コレクタが前記共振キャパシタＣ１と前記１次側捲線Ｔ１が並列接続された他端に接続され変圧器３２２を駆動し、エミッタが前記トランジスタＱ３のエミッタと共通接続される。
【０１２６】
また、第２トランジスタＱ３はベースが第２抵抗Ｒ２を通じて入力される直流電源に接続され、コレクタが前記共振キャパシタＣ１と前記１次側捲線Ｔ１が並列接続された他端に接続され、変圧器３２２を駆動する。
【０１２７】
ランプ電流検出部３３０は前記第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３の共通接続されたエミッタ端を通じて入力される交流信号３２１を整流して直流信号に変換し、変換された直流信号３３１をＰＷＭ制御部３４０に出力する。前述したランプ電流検出部３３０を具現する回路構成の一例は後述する図２１で説明する。
【０１２８】
ＰＷＭ制御部３４０はフィードバックコントローラ３４２及びオン／オフコントローラ３４４からなり、外部から提供されるオン／オフ信号により起動されると、ディミング信号に応答してランプ各々に供給する交流電源レベルの調整のためのスイッチング信号３４３をパワートランジスタ駆動部１５０に提供する。特に、ＰＷＭ制御部３４０は出力誤差に相応してパルス幅が調整され出力電圧が規制（ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）されるために、これをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）による制御と称する。実際設計において、このような制御回路ブロックはＩＣ化され、制御用ＩＣチップを使用することが一般である。
【０１２９】
また、出力電圧のレギュレーション（調整）のためには、フィードバック制御を必要とするが、このようなフィードバックコントローラ３４２を具現する回路構成の一例は後述する図２２で説明する。
【０１３０】
パワートランジスタ駆動部１５０はＰＷＭ制御部３４０から提供される交流電源レベルの調整のための信号３４５を増幅し、増幅されたレベル調整信号１５１をパワートランジスタＱ１に提供する。
【０１３１】
図２１は図２０のランプ電流検出部を説明するための回路図である。
【０１３２】
図２１に示すように、ランプ電流検出部３３０は一端が接地され、他端が第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３のエミッタ共通端に接続された第２キャパシタＣ２と、第２キャパシタＣ２両端に並列接続された第３抵抗Ｒ３と、第２キャパシタＣ２両端に並列接続された第２ダイオードＤ２と、一端が第２ダイオードＤ２の他端に接続され、他端がＰＷＭ制御部３４０に接続され検出されたランプ電流を出力する第４抵抗Ｒ４からなる。
【０１３３】
動作時、第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３のエミッタ共通端から交流信号３２１が入力されると、並列接続された第２キャパシタＣ２、第３抵抗Ｒ３及び第２ダイオードＤ２により整流されて直流信号に変換され、変換された直流信号３３１は第４抵抗Ｒ４を経てレベルダウンされＰＷＭ制御部３４０に印加される。
【０１３４】
図２２は前述した図２０のフィードバックコントローラを説明するための図面である。
【０１３５】
図２２に示すように、ランプ電流検出部３３０から出力される直流信号３３１は第１演算増幅器ＯＰ１の負極性入力端子に入力され基準信号であるディミング信号ＤＩＭＭと比較される。ここで、示される誤差は誤差増幅器３４２−ａを通じて増幅され、比較器３４２−ｂで三角波と比較されパワートランジスタＱ１を駆動するための矩形波パルスが発生され、オン／オフコントローラ３４４に入力される。ここで、ＰＷＭ制御部３４０はオシレータ３４３をさらに備えて、発振機能を備えないオン／オフコントローラ３４４に一定発振信号を提供することもできる。
【０１３６】
上述した本発明の第３実施形態によると、複数個のＥＥＦＬやＥＩＦＬを並列接続してフローティング方式に管外電極蛍光ランプを駆動する時、インバータに具現される変圧器の１次側捲線を利用して蛍光ランプに印加されるランプ電流を間接的に検出し、検出されたランプ電流と共に外部から提供されるディミング信号に応答して直流電源の供給を制御して定電流の交流電源を蛍光ランプの両端に提供することにより、管外電極蛍光ランプの輝度レベルを調整することができる。
【０１３７】
図２３は本発明の第４実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。特に、変圧器の出力側からランプ電流を検出するフローティング方式のランプ駆動装置を説明する。
【０１３８】
図２３に示すように、本発明の第４実施形態によるランプ駆動装置はパワートランジスタＱ１、ダイオードＤ１、インバータ４２０、ランプ電流検出部４３０、ＰＷＭ制御部３４０及びパワートランジスタ駆動部（ＭＯＳＦＥＴ駆動部）１５０を含み、外部から提供される直流電源を交流電源に変換してランプアレイ１１０、即ち並列接続された管外電極蛍光ランプに提供する。ここで、前述した図１５及び図２０のランプ駆動装置と比較する時、同一な構成要素については同一な番号を付与し、その説明は省略する。
【０１３９】
インバータ４２０はインダクタＬ、変圧器４２２、共振キャパシタＣ１、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２、第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３からなり、一端がパワートランジスタＱ１の第３端に接続され、直流電源を交流電源に変換し、変換された交流電源をランプアレイ１１０に備えられる複数のランプに各々提供する。本発明では、インバータを共振型ロイヤ（Ｒｏｙｅｒ）インバータ回路に具現したものである。
【０１４０】
変圧器４２２の入力側は１次捲線Ｔ１を構成する第１及び第２捲線Ｔ１、Ｔ２を有し、出力側は２次捲線を構成する第３及び第４捲線Ｔ３、Ｔ４を有し、１次側捲線Ｔ１に入力された電圧は第３及び第４捲線Ｔ３、Ｔ４に励起され高電圧に昇圧され、昇圧された高電圧はランプアレイ１１０の両端に印加される。ここで、第３捲線Ｔ３が巻かれる方向と第４捲線Ｔ４が巻かれる方向が相互に同一方向を維持するので、第３捲線Ｔ３と第４捲線Ｔ４は直直列接続されたことと見なすことができる。
【０１４１】
また、第１捲線Ｔ１は中間タップを通じてインダクタＬから提供される交流電源を電子誘導作用により２次側捲線である第３及び第４捲線Ｔ３、Ｔ４を通じて伝達し、第２捲線Ｔ２は第１捲線Ｔ１に印加される電源に応答して第１トランジスタＱ２と第２トランジスタＱ３のうちのいずれか一つを選択的にターンオンさせる。
【０１４２】
図２４は前述した図２３のランプ電流検出部を説明するための回路図である。
【０１４３】
図２４に示すように、ランプ電流検出部４３０はホット電極電流検出部４３２とコールド電極電流検出部４３４からなり、ランプのホット電極及びコールド電極に印加される電流４２１、４２３をチェックしてランプ電流検出信号４３１を出力する。
【０１４４】
より詳細には、ホット電極電流検出部４３２は一端が接地され、他端が第３捲線Ｔ３の他端に接続された第３キャパシタＣ３と、一端が接地され、他端が第３捲線Ｔ３の他端に接続された第５抵抗Ｒ５と、一端が接地され、他端が第３捲線Ｔ３の他端に接続された第３ダイオードＤ３と、一端が第３ダイオードＤ３の他端に接続され、他端がＰＷＭ制御部３４０に接続され、検出されたランプ電流検出信号４３１を出力する第６抵抗Ｒ６からなる。
【０１４５】
また、コールド電極電流検出部４３４は一端が接地され、他端が第４捲線Ｔ４の他端に接続された第４キャパシタＣ４と、一端が接地され、他端が第４捲線Ｔ４の他端に接続された第７抵抗Ｒ７と、一端が接地され、他端が第４捲線Ｔ４の両端に接続された第４ダイオードＤ４と、一端が第４ダイオードＤ４の他端に接続され、他端がホット電極電流検出部４３２の第６抵抗Ｒ６と共通され、検出されたランプ電流検出信号４３１を出力する第８抵抗Ｒ８からなる。
【０１４６】
動作時、ホット電極電流検出部４３２に第３捲線Ｔ３から昇圧された交流信号が入力されると、並列接続された第３キャパシタＣ３、第５抵抗Ｒ５及び第３ダイオードＤ３は昇圧された交流信号を整流して直流信号に変換し、変換された直流信号を第６抵抗Ｒ６を経てレベルダウンさせてＰＷＭ制御部３４０に印加する。また、コールド電極電流検出部４３４に第４捲線Ｔ４から昇圧された交流信号が入力されると、並列接続された第４キャパシタＣ４、第７抵抗Ｒ７及び第４ダイオードＤ４は昇圧された交流信号を整流して直流信号に変換し、変換された直流信号を第８抵抗Ｒ８を経てレベルダウンさせて、ＰＷＭ制御部３４０に印加する。
【０１４７】
上述した本発明の第４実施形態によると、複数個のＥＥＦＬやＥＩＦＬを並列接続してフローティング方式に管外電極蛍光ランプを駆動する時、インバータに具現される変圧器の２次側捲線を利用して蛍光ランプに印加されるランプ電流を間接的に検出し、検出されたランプ電流と共に外部から提供されるディミング信号に応答して直流電源の供給を制御して、ディミング信号によって定まる定電流の交流電源を蛍光ランプの両端に提供することにより、管外電極蛍光ランプの輝度レベルを調整することができる。
【０１４８】
図２５、２６は本発明によるフィードバックを有してフローティング方式を有するランプ駆動装置を利用してランプに電源を供給するための過程を説明するためのフローチャートである。特に、前述した図２０と図２３で説明したフィードバック機能を有するフローティング方式のランプ駆動装置を利用して昇圧前または昇圧後ランプに電源を供給する一連の手順を説明するためのフローチャートである。
【０１４９】
図２５、２６に示すように、まずバックライトアセンブリを稼動するための電源がオンされると（ステップＳ２１０）、使用者の操作などにより外部から入力されるディミング信号をアナログに変換し（ステップＳ２１５）、変換されたアナログディミング信号を基いて第１スイッチング信号を生成し（ステップＳ２２０）、直流電源を受けとる（ステップＳ２２５）。
【０１５０】
続いて、ステップＳ２２０で生成した第１スイッチング信号により直流電源をパルス電源に変換し（ステップＳ２３０）、変換されたパルス電源を交流電源に変換する（ステップＳ２３５）。
【０１５１】
続いて、変換された交流電源を昇圧し（ステップＳ２４０）、相互に位相差１８０度を有するように昇圧された第１及び第２交流電源をランプ両端に供給する（ステップＳ２４５）、即ち、図２０では２次側捲線がランプの両端に接続された変圧器３２２を通じて交流電源を昇圧し、昇圧された第１交流電源をランプの一端（例えば、ホット電極）に提供し、第１交流電源と１８０度位相差を有する第２交流電源をランプの他端（例えば、コールド電極）に提供する。
【０１５２】
例えば、図２３では２次側捲線を構成する第３捲線側はランプの一端（例えば、ホット電極）に接続され、２次側捲線を構成する第４捲線側はランプの他端（例えば、コールド電極）に接続された変圧器４２２を通じて交流電源を昇圧し、昇圧された交流電源をランプの両端に提供する。
【０１５３】
続いて、バックライトアセンブリの駆動を遮断する電源オフの可否をチェックして（ステップＳ２５０）、電源オフと判定される場合には終了であるが、電源オン状態が持続される場合にはランプ供給電流レベルを検出する（ステップＳ２５５）。ここで、図２０に示した変圧器３２２の入力側、即ち、昇圧前電流レベルを検出することもでき、図２３に示した変圧器４２２の出力側、即ち、昇圧後電流レベルを検出することもできる。
【０１５４】
続いて、ディミング信号をアナログに変換し（ステップＳ２６０）、アナログに変換されたディミング信号に基いて第１スイッチング信号を生成する（ステップＳ２６５）。ここで、生成される第１スイッチング信号は一定時間が経過した後の信号であるので、前述したステップＳ２２０で生成した第１スイッチング信号とは別の信号である。
【０１５５】
続いて、ステップＳ２５５で検出した電流検出信号、外部から提供されるコントロール信号及びステップＳ２６５で生成した第１スイッチング信号を基いて第２スイッチング信号を生成する（ステップＳ２７０）。
【０１５６】
続いて、直流電源を受けとり（ステップＳ２７５）、第２スイッチング信号により直流電源をパルス電源に変換し（ステップＳ２８０）、変換されたパルス電源を交流電源に変換する（ステップＳ２８５）。
【０１５７】
続いて、変換された交流電源を昇圧し（ステップＳ２９０）、相互間に位相差が１８０度を有するように昇圧された第１及び第２交流電源をランプ両側に供給する（ステップＳ２９５）。
【０１５８】
図２７は本発明の第５実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。特に、変圧器の入力側から管外電極蛍光ランプに流れる電流を検出するグラウンド方式のランプ駆動装置を説明する。
【０１５９】
図２７に示すように、本発明の第５実施形態によるランプ駆動装置はパワートランジスタＱ１、ダイオードＤ１、インバータ５２０、ランプ電流検出部３３０、ＰＷＭ制御部３４０及びパワートランジスタ駆動部（ＭＯＳＦＥＴ駆動部）１５０を含み、外部から提供される直流電源を交流電源に変換してランプアレイ２１０に提供する。ここで、前述した図１５、１８、２０のランプ駆動装置と比較する時、同一な構成要素については同一な符号を付与し、その説明を省略する。
【０１６０】
インバータ５２０はインダクタＬ、変圧器５２２、共振キャパシタＣ１、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２、第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３からなり、一端がパワートランジスタＱ１の第３端に接続され、パルス電源を交流電源に変換し、変換された交流電源をランプアレイ２１０に備えられる複数の管外電極蛍光ランプに各々提供する。ここで、インバータは共振形ロイヤ（Ｒｏｙｅｒ）インバータ回路により構成されている。
【０１６１】
ただ、変圧器５２２は前述した図１８で説明した２次捲線の一側がグラウンド接続された変圧器を使用する。
【０１６２】
上述した本発明の第５実施形態によると、複数個のＥＥＦＬやＥＩＦＬを並列接続してグラウンド方式に管外電極蛍光ランプを駆動する時、インバータに具備される変圧器の１次側捲線を利用して管外電極蛍光ランプに印加されるランプ電流を間接的に検出し、検出されたランプ電流と共に外部から提供されるディミング信号に応答して直流電源の供給を制御して、ディミング信号によって定まる電流の交流電源を蛍光ランプの両端に提供することにより、管外電極蛍光ランプの輝度レベルを調節することができる。
【０１６３】
図２８は本発明の第６実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。特に、ランプアレイのグラウンド端で管外電極蛍光ランプに流れる電流を検出するグラウンド方式のランプ駆動装置を説明する。
【０１６４】
図２８に示すように、本発明の第６実施形態によるランプ駆動装置はパワートランジスタＱ１、ダイオードＤ１、インバータ６２０、ランプ電流検出部６３０、ＰＷＭ制御部３４０及びパワートランジスタ駆動部（ＭＯＳＦＥＴ駆動部）１５０を含み、外部から提供される直流電源を交流電源に変換してランプアレイ６１０に提供する。ここで、前述した図１５、１８、２０のランプ駆動装置と比較する時に同一な構成要素については、同一な符号を付与し、その説明は省略する。
【０１６５】
インバータ６２０はインダクタＬ、変圧器６２２、共振キャパシタＣ１、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２、第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３からなり、一端がパワートランジスタＱ１の第３端に接続され、パルス電源を交流電源に変換し、変換された交流電源をランプアレイ６１０に提供する。ここで、インバータは共振形ロイヤ（Ｒｏｙｅｒ）インバータ回路により構成されている。
【０１６６】
ただ、変圧器６２２は前述した図２７で説明した２次捲線の一側がグランド接続された変圧器５２２と相異する符号を付与するだけ、その動作は同一である。
【０１６７】
ランプアレイ６１０は複数個の管外電極蛍光ランプからなり、管外電極蛍光ランプ各々の一端（例えば、ホット電極）は共通され変圧器６２２の２次捲線Ｔ３から昇圧された電流の交流電源が提供され、他端（例えば、コールド電極）は共通され、グラウンド接続されると共にランプ電流検出部６３０に接続される。
【０１６８】
このような接続を通じてランプ電流検出部６３０はランプに流れる管電流の総合が提供され、これを基いてランプ電流を検出し、検出されたランプ電流６３１をＰＷＭ制御部３４０に提供する。なお、図２８には図示していないが、ランプアレイ６１０の共通接続点とグランドとの間に抵抗が接続されている。
【０１６９】
上述した本発明の第６実施形態によると、複数個のＥＥＦＬやＥＩＦＬを並列接続してグラウンド方式に管外電極蛍光ランプが駆動するする時、蛍光ランプに流れる電流の総合を直接検出し、検出された電流の総合と共に外部から提供されるディミング信号に応答して直流電源の供給を制御し、ディミング信号により定まる定電流の交流電源を蛍光ランプの両端に提供することにより、管外電極蛍光ランプの輝度レベルを調節することができる。
【０１７０】
図２９、図３０は本発明によるフィードバック機能を有し、グラウンド方式を有するランプ駆動装置を利用してランプに電源を供給するための過程を説明するためのフローチャートである。特に、前述した図２７と図２８で説明したフィードバック機能を有するグラウンド方式のランプ駆動装置を利用して昇圧前または昇圧後ランプに電源を供給する一連の手続を説明するためのフローチャートである。
【０１７１】
図２９、図３０に示すように、まず、バックライトアセンブリを起動するための電源がオンされると（ステップＳ３１０）、使用者の操作などにより外部から入力されるディミング信号をアナログに変換し（ステップＳ３１５）、変換されたディミング信号に基いて第１スイッチング信号を生成し（ステップＳ３２０）、直流電源を受けとる（ステップＳ３２５）。
【０１７２】
続いて、ステップＳ３２０で生成した第１スイッチング信号により直流電源をパルス電源に変換し（ステップＳ３３０）、変換されたパルス電源を交流電源に変換する（ステップＳ３３５）。
【０１７３】
続いて、変換された交流電源を昇圧し（ステップＳ３４０）、昇圧された交流電源をランプ一端に供給する（ステップＳ３４５）。ここで、ランプの他端は共通接地される。即ち、図２７では２次側捲線の一端はグラウンドされ、他端がランプの一端（例えば、ホット電極）に接続された変圧器５２２を通じて交流電源を昇圧し、昇圧された交流電源をランプのホット電極側に提供する。一方、図２８では２次側捲線の一端はグラウンドに接続され、他端がランプの一端に接続された変圧器６２２を通じて交流電源を昇圧し、昇圧された交流電源をランプの一端（例えば、ホット電極）に提供する。
【０１７４】
続いて、バックライトアセンブリの駆動を遮断する電源オフの可否をチェックして（ステップＳ３５０）、電源オフと判定される場合には終了であるが、電源オン状態が持続される場合にはランプ供給電流レベルを検出する（ステップＳ３５５）。ここで、図２７に示した変圧器５２２の入力側、即ち、昇圧前電流レベルを検出することもでき、図２８に示した変圧器６２２の出力側、即ち、昇圧後の電流レベルを検出することもできる。
【０１７５】
続いて、ディミング信号をアナログに変換し（ステップＳ３６０）、アナログに変換されたディミング信号を基いて第１スイッチング信号を生成し（ステップＳ３６５）、ステップＳ３６５で検出した電流検出信号、外部から入力されるコントロール信号及びステップＳ３６５で生成した第１スイッチング信号に基いて第２スイッチング信号を生成する（ステップＳ３７０）。ここで、生成される第１スイッチング信号は一定時間が経過した後の信号であるので、前述したステップＳ３２０で生成した第１スイッチング信号とは別の信号である。
【０１７６】
続いて、直流電源を受信し（ステップＳ３７５）、ステップＳ３７５で生成した第２スイッチング信号により外部から提供される直流電源をパルス電源に変換し（ステップＳ３８０）、変換されたパルス電源を交流電源に変換する（ステップＳ３８５）。
【０１７７】
続いて、変換された交流電源を昇圧し（ステップＳ３９０）、昇圧された第１及び第２交流電源をランプ側に供給する（ステップＳ３９５）。
【０１７８】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できるであろう。
【０１７９】
【発明の効果】
本発明によると、無電極ガラス管の一側や両側に管外電極を有する管外電極蛍光ランプを並列接続させ、並列接続された管外電極蛍光ランプに一定レベルを維持する電圧を提供することにより、定電流を維持しながら大面積バックライトの輝度を均一にすると同時に、高輝度及び高効率を実現することができる。
【０１８０】
また、本発明によると、ランプの両側に管外電極を有するＥＥＦＬやランプの一側にのみ管外電極を有するＥＥＦＬを並列接続してフローティング方式やグラウンド方式に駆動する時、ランプの明るさを調節するために外部から提供されるディミング信号に応答してランプに定電圧を提供することにより、ランプの輝度レベルを調整することができる。また、並列接続された複数のランプのうち、いずれか一つが破壊され正常に動作しなくても、正常に動作する他のランプに悪影響を及ぼすことなく、ランプ両端間の電源レベルは同一に維持することができる。
【０１８１】
また、本発明によると、フローティング方式を利用して並列接続された管外電極蛍光ランプの駆動時、インバータに具備される変圧器の１次側捲線を利用してランプに印加されるランプ電流を間接的に検出し、検出されたランプ電流に応答して直流電源の供給を制御することにより、定電流を維持することができる。一方、インバータに具備される変圧器の２次側捲線を利用してランプに印加されるランプ電流を直接的に検出し、検出されたランプ電流に応答して直流電源の供給を制御することにより、定電流を維持することができる。
【０１８２】
また、本発明によると、グラウンド方式を利用して並列接続された管外電極蛍光ランプの駆動時、外部から提供されるディミング信号に応答して直流電源の供給を制御することにより、定電流を維持しながら、ランプの輝度レベルを調整することができる。一方、インバータに具備される変圧器の１次側捲線を利用してランプに印加されるランプ電流を間接的に検出し、検出されたランプ電流に応答して直流電源の供給を制御することにより、定電流を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般の液晶表示装置を概略的に示した分解斜視図である。
【図２】図１に示したバックライトアセンブリのランプとランプを駆動するためのインバータモジュールの構成をより詳細に示した回路図である。
【図３】図１に示したバックライトアセンブリのランプとランプを駆動するためのインバータモジュールの構成をより詳細に示した回路図である。
【図４】図１に示したバックライトアセンブリのランプとランプを駆動するためのインバータモジュールの構成をより詳細に示した回路図である。
【図５】一般の直下型液晶表示装置のランプとインバータモジュールの構成を示した図面である。
【図６】一般の直下型液晶表示装置のランプとインバータモジュールの構成を示した図面である。
【図７】一般の管外電極蛍光ランプを説明するための図面である。
【図８】一般の管外電極蛍光ランプを説明するための図面である。
【図９】一般の管外電極蛍光ランプを説明するための図面である。
【図１０】一般の管外電極蛍光ランプを説明するための図面である。
【図１１】管外電極蛍光ランプ駆動時にグラウンド方式を利用したランプ駆動を説明するための図面である。
【図１２】管外電極蛍光ランプ駆動時にグラウンド方式を利用したランプ駆動を説明するための図面である。
【図１３】管外電極蛍光ランプ駆動時にフローティング方式を利用したランプ駆動を説明するための図面である。
【図１４】管外電極蛍光ランプ駆動時にフローティング方式を利用したランプ駆動を説明するための図面である。
【図１５】本発明の第１実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。
【図１６】本発明によるＥＥＦＬを利用したバックライトアセンブリと従来のＣＣＦＬを利用したバックライトアセンブリの輝度特性及び光効率を各々比較説明するためのグラフである。
【図１７】本発明によるＥＥＦＬを利用したバックライトアセンブリと従来のＣＣＦＬを利用したバックライトアセンブリの輝度特性及び光効率を各々比較説明するためのグラフである。
【図１８】本発明の第２実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。
【図１９】本発明によるフィードバック方式を有していないランプ駆動装置を利用してランプに電源を供給するための過程を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の第３実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。
【図２１】前述した図２０のランプ電流検出部を説明するための回路図である。
【図２２】図２０のフィードバックコントローラを説明するための図面である。
【図２３】本発明の第４実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。
【図２４】図２３のランプ電流検出部を説明するための回路図である。
【図２５】本発明によるフィードバック制御により、方式のランプ駆動装置を利用してランプに電源を供給するための過程を説明するためのフローチャートである。
【図２６】本発明によるフィードバック制御により、方式のランプ駆動装置を利用してランプに電源を供給するための過程を説明するためのフローチャートである。
【図２７】本発明の第５実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。
【図２８】本発明の第６実施形態によるバックライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための図面である。
【図２９】本発明によるフィードバック制御により、グラウンド方式のランプ駆動装置を利用してランプに電源を供給するための過程を説明するためのフローチャートである。
【図３０】本発明によるフィードバック制御により、グラウンド方式のランプ駆動装置を利用してランプに電源を供給するための過程を説明するためのフローチャートである。

Claims (16)

1. 管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、外部から直流電源及びディミング信号の入力を受けて前記直流電源を交流電源に変換し、
   前記ディミング信号を利用して前記交流電源のレベルを調整し、前記レベル調整された交流電源を昇圧して出力するランプ駆動手段と、
   少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットからなり、前記昇圧された交流電源の印加により光を発生する発光手段と、
   前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段と
   を含み、
   前記ランプ駆動手段は、前記直流電源の出力をオン／オフ制御するパワースイッチング素子から出力される直流電源信号を前記交流電源に変換し、前記変換された交流電源を入力側の第１及び第２捲線、並びに前記入力側捲線に対応する出力側の第３及び第４捲線を有する変圧器を用いて昇圧し、前記昇圧された交流電源を前記ランプユニットに提供する電源出力部、及び前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出するためのランプ電流検出部を含み、
   前記第３捲線の一端は前記昇圧された交流電源のうちの第１交流電源を前記ランプユニットの一端に提供し、前記第４捲線の一端は前記第１交流電源と１８０°位相差を有する第２交流電源を前記ランプユニットの他端に提供し、
   前記第３捲線の一端は、前記ランプユニットの一端に接続され、前記第３捲線の他端は前記ランプ電流検出部に接続され、
   前記第４捲線の一端は、前記ランプユニットの他端に接続され、前記第４捲線の他端は前記ランプ電流検出部に接続され、
   前記ランプ電流検出部は、前記第３捲線と前記第４捲線とに供給される電流を検出して電流検出信号を出力し、
   前記ランプ電流検出部は、
   一端が接地され、他端が前記第３捲線の一端に接続された第１キャパシタと、
   一端が接地され、他端が前記第１キャパシタの他端に接続された第１抵抗と、
   一端が接地され、他端が前記第１抵抗の他端に接続された第１ダイオードと、
   一端が前記第１ダイオードの他端に接続され、他端が前記制御部に接続され、検出された第１ランプ電流を出力する第２抵抗と、
   一端が接地され、他端が前記第４捲線の一端に接続された第２キャパシタと、
   一端が接地され、他端が前記第２キャパシタの他端に接続された第３抵抗と、
   一端が接地され、他端が前記第３抵抗の他端に接続された第２ダイオードと、
   一端が前記第２ダイオードの他端に接続され、他端が前記制御部に接続され、検出された第２ランプ電流を出力する第４抵抗と
   を含むことを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
2. 請求項１記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記ランプ駆動手段は、
   外部から提供されるオン／オフ信号により起動されると、外部から提供される前記ディミング信号に基づいて前記ランプユニットに提供される交流電源のレベルを調整するためのスイッチング信号を出力する制御部を更に含み、
   前記パワースイッチング素子は、前記スイッチング信号に応答して前記直流電源の出力をオン／オフ制御することを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
3. 請求項２記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記電源出力部は、前記ランプユニットに前記昇圧された交流電源の正極性と負極性レベルが同一である電圧を提供することを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
4. 請求項２記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記電源出力部は、前記ランプユニットの両端間に前記昇圧された交流電源の最高値レベルと最低値レベルとの間隔が一定なレベルの電圧を提供することを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
5. 請求項２記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記ランプ駆動手段は、カソード端が前記パワースイッチング素子の出力端に連結され、アノード端が接地され、前記電源出力部により発生された突入電流が前記パワースイッチング素子に逆流することを遮断するダイオードをさらに備えることを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
6. 請求項２記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記ランプ駆動手段は、前記制御部から提供されるスイッチング信号を増幅し、前記増幅されたスイッチング信号を前記パワースイッチング素子に提供するスイッチング素子駆動部をさらに備えることを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
7. 管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、
   少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットからなって光を発生させる発光手段と、
   外部から直流電源及びディミング信号の入力を受けて前記直流電源を交流電源に変換し、
   前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出し、前記ディミング信号及び前記検出された電流レベルに基づいて前記ランプユニットに提供される交流電源レベルを調整し、
   前記レベル調整された交流電源を昇圧して前記ランプユニットに提供することにより、前記昇圧された交流電源を利用して前記ランプユニットで前記光を発生するように制御するランプ駆動手段と、
   前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段と
   を含み、
   前記ランプ駆動手段は、前記直流電源の出力をオン／オフ制御するパワースイッチング素子から出力される直流電源信号を前記交流電源に変換し、前記変換された交流電源を入力側の第１及び第２捲線、並びに前記入力側捲線に対応する出力側の第３及び第４捲線を有する変圧器を用いて昇圧し、前記昇圧された交流電源を前記ランプユニットに提供する電源出力部、及び前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出するためのランプ電流検出部を含み、
   前記第３捲線の一端は前記昇圧された交流電源のうちの第１交流電源を前記ランプユニットの一端に提供し、前記第４捲線の一端は前記第１交流電源と１８０°位相差を有する第２交流電源を前記ランプユニットの他端に提供し、
   前記第３捲線の一端は、前記ランプユニットの一端に接続され、前記第３捲線の他端は前記ランプ電流検出部に接続され、
   前記第４捲線の一端は、前記ランプユニットの他端に接続され、前記第４捲線の他端は前記ランプ電流検出部に接続され、
   前記ランプ電流検出部は、前記第３捲線と前記第４捲線とに供給される電流を検出して電流検出信号を出力し、
   前記ランプ電流検出部は、
   一端が接地され、他端が前記第３捲線の一端に接続された第１キャパシタと、
   一端が接地され、他端が前記第１キャパシタの他端に接続された第１抵抗と、
   一端が接地され、他端が前記第１抵抗の他端に接続された第１ダイオードと、
   一端が前記第１ダイオードの他端に接続され、他端が前記制御部に接続され、検出された第１ランプ電流を出力する第２抵抗と、
   一端が接地され、他端が前記第４捲線の一端に接続された第２キャパシタと、
   一端が接地され、他端が前記第２キャパシタの他端に接続された第３抵抗と、
   一端が接地され、他端が前記第３抵抗の他端に接続された第２ダイオードと、
   一端が前記第２ダイオードの他端に接続され、他端が前記制御部に接続され、検出された第２ランプ電流を出力する第４抵抗と
   を含むことを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
8. 請求項７記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記ランプ駆動手段は、外部から提供されるオン／オフ信号により起動されると、外部から提供されるディミング信号と前記検出された電流レベルに応答して前記スイッチング信号を前記パワースイッチング素子に提供する制御部を更に含むことを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
9. 請求項８記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記ランプ駆動手段は、前記制御部から提供される前記スイッチング信号を増幅し、前記増幅されたスイッチング信号を前記パワースイッチング素子に提供するスイッチング素子駆動部をさらに備えることを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
10. 請求項８記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記ランプ駆動手段は、カソード端が前記パワースイッチング素子の出力端に連結され、アノード端が接地され、前記電源出力部により発生された突入電流が前記パワースイッチング素子に逆流することを遮断するダイオードをさらに備えることを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
11. 請求項８記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記ランプ電流検出部は、前記ランプユニットに供給される交流電源の昇圧後レベルを検出して前記制御部に提供することを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
12. 請求項１１記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリにおいて、前記電源出力部は、
    前記パワースイッチング素子の出力端に接続され、前記スイッチング素子から直流電源の入力を受けるインダクタと、
    前記第１捲線の両端間に並列接続され前記第１捲線のインダクタ成分とＬＣ共振回路を構成する共振キャパシタと、
    ベースが第１抵抗を通じて前記インダクタに接続され、コレクタが前記共振キャパシタと前記１次側捲線が並列接続された一端に連結され、前記変圧器を駆動する第１トランジスタと、
    ベースが第２抵抗を通じて前記インダクタに接続され、コレクタが前記共振キャパシタと前記１次側捲線が並列接続された他端に接続され、前記変圧器を駆動する第２トランジスタと、を含み、
    前記第２捲線の一端は前記第１トランジスタのベースに接続され、前記第２捲線の他端は前記第２トランジスタのベースに接続されることを特徴とする管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
13. 前記第１捲線は、１／２分割されたセンターを通じて前記インダクタから直流電源の提供を受けることを特徴とする請求項１２記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
14. 前記第２捲線の一端が前記第１トランジスタのベース端に接続され、他端が前記第２トランジスタのベース端に接続され、前記第１及び第２トランジスタのうちのいずれか一つを選択的にターンオンさせることを特徴とする請求項１２記載の管外電極蛍光ランプ用バックライトアセンブリ。
15. 液晶表示装置において、
    ａ）少なくとも一端に管外電極を有する複数個の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットからなって光を発生させる発光手段と、
    ｂ）外部から直流電源及びディミング信号の入力を受けて前記直流電源を交流電源に変換し、前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出し、前記ディミング信号及び前記検出された電流レベルに基づいて前記ランプユニットに提供される交流電源レベルを調整し、前記レベル調整された交流電源を昇圧して前記ランプユニットに提供することにより、前記昇圧された交流電源を利用して前記ランプユニットで前記光を発生するように制御するランプ駆動手段と、
    ｃ）前記発光手段から提供される光の光学分布を変更させるための光学分布変更手段を有するバックライトアセンブリと、
    ｄ）前記光学分布変更手段の上面に位置し、前記光学分布変更手段を通じて前記発光手段からの前記光の提供を受けて画像をディスプレイするためのディスプレイユニットと
    を含み、
    前記ランプ駆動手段は、前記直流電源の出力をオン／オフ制御するパワースイッチング素子から出力される直流電源信号を前記交流電源に変換し、前記変換された交流電源を入力側の第１及び第２捲線、並びに前記入力側捲線に対応する出力側の第３及び第４捲線を有する変圧器を用いて昇圧し、前記昇圧された交流電源を前記ランプユニットに提供する電源出力部、及び前記ランプユニットに供給される電流レベルを検出するためのランプ電流検出部を含み、
    前記第３捲線の一端は前記昇圧された交流電源のうちの第１交流電源を前記ランプユニッ
    トの一端に提供し、前記第４捲線の一端は前記第１交流電源と１８０°位相差を有する第２交流電源を前記ランプユニットの他端に提供し、
    前記第３捲線の一端は、前記ランプユニットの一端に接続され、前記第３捲線の他端は前記ランプ電流検出部に接続され、
    前記第４捲線の一端は、前記ランプユニットの他端に接続され、前記第４捲線の他端は前記ランプ電流検出部に接続され、
    前記ランプ電流検出部は、前記第３捲線と前記第４捲線とに供給される電流を検出して電流検出信号を出力し、
    前記ランプ電流検出部は、
    一端が接地され、他端が前記第３捲線の一端に接続された第１キャパシタと、
    一端が接地され、他端が前記第１キャパシタの他端に接続された第１抵抗と、
    一端が接地され、他端が前記第１抵抗の他端に接続された第１ダイオードと、
    一端が前記第１ダイオードの他端に接続され、他端が前記制御部に接続され、検出された第１ランプ電流を出力する第２抵抗と、
    一端が接地され、他端が前記第４捲線の一端に接続された第２キャパシタと、
    一端が接地され、他端が前記第２キャパシタの他端に接続された第３抵抗と、
    一端が接地され、他端が前記第３抵抗の他端に接続された第２ダイオードと、
    一端が前記第２ダイオードの他端に接続され、他端が前記制御部に接続され、検出された第２ランプ電流を出力する第４抵抗と
    を含むことを特徴とする液晶表示装置。
16. 請求項１５記載の液晶表示装置において、前記ランプ駆動手段は、外部から提供されるオン／オフ制御信号により起動されると、外部から提供されるディミング信号と前記検出された電流レベルに応答して前記スイッチング信号を前記パワースイッチング素子に提供する制御部を更に含むことを特徴とする液晶表示装置。

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