KR0137917B1 - 액정표시소자의 후면광원 구동회로 - Google Patents

액정표시소자의 후면광원 구동회로

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KR0137917B1
KR0137917B1 KR1019940027940A KR19940027940A KR0137917B1 KR 0137917 B1 KR0137917 B1 KR 0137917B1 KR 1019940027940 A KR1019940027940 A KR 1019940027940A KR 19940027940 A KR19940027940 A KR 19940027940A KR 0137917 B1 KR0137917 B1 KR 0137917B1
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이창흠
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김광호
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Abstract

상용 교류전원을 이용하여 직류 전원을 공급하는 교류 어댑터(1)와, 교류전원이 공급되지 않을 경우에 직류전원을 공급하는 배터리(8)와, 교류 어댑터가 사용되는지 아닌지를 판별하는 어댑터 유무 판별부(12)와, 직류 전원을 스위칭 레귤레이터를 통하여 스위칭된 신호를 출력하는 직류/직류 컨버터(2)와, 직류/직류 컨버터(2)에서 출력되는 신호를 교류신호로 변환시키면서 승압시켜 냉음극 형광램프를 구동하는 직류/교류 인버터(3)와, 직류/교류 인버터(3)에 의해 구동되어지는 냉음극 형광램프(4)와, 직류/직류 컨버터(2)의 구동을 조절하는 온/오프 제어기(5)와, 직류/교류 인버터(3)에서 출력되는 신호를 입력받아서 냉음극 형광램프의 밝기를 조절하는 밝기 제어기(6)와, 밝기 제어기(6)의 출력신호를 직류/직류 컨버터(2)로 귀환시키는 피드백부(7)와, 밝기 제어기(6)의 물리적인 상태를 토대로 현재 액정표시소자의 후면광원의 밝기를 판단하는 밝기상태 판단부(10)와, 배터리 전원의 에너지 상태를 나타내는 LB/LLB 신호 전송부(9)와, 후면광원의 밝기 상태를 결정하는 밝기상태 제어부(11)로 구성되어 있으며, 시스템의 사용시간에 커다란 영향을 미치는 후면광원의 소모전력을 상태에 따라 최적화하는 방식으로, 즉 교류 어댑터 사용시는 항상 최대 밝기 상태로 하고 배터리 사용시에는 배터리의 상태를 감지하여 밝기를 최적화시킴으로써 시스템의 사용시간을 극대화시키는 액정표시소자의 후면광원 구동회로에 관한 것.

Description

액정 표시소자의 후면광원 구동회로
제1도는 종래의 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 구성 블록도이고,
제2도는 종래의 액정표시소자의 후면광원 구동회로를 회로적으로 도시한 도면이고,
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 구성 블록도이고,
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 상세 회로도이다.
이 발명은 액정표시소자의 후면광원 구동회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 휴대용 컴퓨터인 노트 개인용 컴퓨터와 팬 개인용 컴퓨터와 랩탑등과 같이 액정표시소자를 사용하는 컴퓨터 제품의 후면 광원으로서 사용되는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)을 전력면에서 효율적으로 구동하기 위한 액정표시소자의 후면광원 구동회로에 관한 것이다.
배터리를 전원으로 사용하는 휴대용 컴퓨터로서, 최근에 노트 개인용 컴퓨터나 펜 개인용 컴퓨터나 랩탑등이 많이 사용되고 있는데, 이들 기종에서는 표시장치로서 액정표시소자를 이용함으로써 좀도 작고 가벼운 사이즈의 개인용 컴퓨터를 구현할 수가 있다.
상기한 액정표시소자란, 90° 각도로 교차되는 편광판 2개가 각기 따로 부착된 유리 패널 사이에 액정 재료를 넣고 양단에 전압을 가하면, 전압이 가해진 부분은 액정 분자가 전계 방향으로 배열되어 빛이 차단되고, 전압이 가해지지 않은 부분은 빛이 90° 각도로 뒤틀려 배열된 액정분자를 지나 투과하는 성질을 갖는 표시소자를 의미한다. 여기에서, 정방형의 바둑판처럼 전압을 인가하는 부분을 아주 잘게 나누면, 전압이 인가된 부분은 명암과 색상이 뚜렷하게 분리되어 선명한 글씨나 그림등의 정보를 표시할 수가 있게 된다.
그러나 액정표시소자는, 조도가 높은 밝은 곳에서는 빛을 차단하는 부분과 투과시키는 부분이 뚜렷이 생기게 됨으로써 문자가 선명하게 보이지만, 조도가 낮은 어두운 곳에서는 문자의 식별이 잘 안되는 문제점이 있다.
따라서, 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)의 경우에는 형광막의 발광성과 형광성으로 인해서 외부에서 광원이 공급되지 않는 어우둔 장소에서도 화면의 표시상태가 시각적으로 분명하게 인식될 수 있으나, 상기 액정표시소자는 수광성 소자 이므로 시인성을 고려하여 음극선관처럼 외부 광원이 없는 장소에서도 화면 표시상태가 시각적으로 분명하게 인식될 수 있도록 액정표시소자의 후면에 후면 광원을 필요로 하게 된다.
현재, 상기한 후면광원으로서 주종을 이루고 있는 장치로는 발열량이 일반형광 램프보다 극히 적은 냉음극 형광램프가 주로 쓰이고 있다.
그런데 상기한 냉음극 형광램프를 동작시키기 위해서는 직류/교류 인버터가 필요한데, 상기한 직류/교류 인버터의 동작은 시스템의 셋업 모드에서 인에이블로 세팅하면 그 세팅 상태에 따라 인버터가 턴온이나 턴오프 되어지고, 교류 어댑터의 유무나 배터리의 상태에 무관하게 동작되도록 되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 액정표시소자의 후면광원 구동회로에 대해서 설명하기로 한다.
제1도는 종래의 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 구성 블록도이다.
제1도는 도시되어 있듯이, 종래의 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 구성은,
교류전원을 직류전원으로 변환하여 공급하는 교류 어댑터(1)와,
교류전원이 공급되지 않을 경우 직류전원을 공급하는 배터리(8)와,
입력된 직류전원을 스위칭 레귤레이터를 통하여 스위칭된 신호를 출력하게 하는 직류/직류 컨버터(2)와,
상기 직류/직류 컨버터(2)에서 출력되는 신호를 교류신호로 변화시켜 승압시켜 냉음극 형광램프를 구동하는 직류/교류 인버터(3)와,
상기 직류/교류 인버터(3)에 의해 구동되는 냉음극 형광램프(4)와,
상기 냉음극 형광램프(4)의 구동을 턴오프시킬때 필요한 온/오프 제어기(5)와,
상기 직류/교류 인버터(3)에서 출력되는 신호를 입력받아서 냉음극 형광램프(4)의 밝기를 조절하는 밝기 제어기(6)와,
상기 밝기 제어기(6)의 출력신호를 상기 직류/직류 컨버터(2)로 귀환시키는 피드백부(7)로 이루어진다.
제2도는 종래의 액정표시소자의 후면광원 구동회로를 회로적으로 도시한 도면이다.
상기한 제1도 및 제2도를 참조로 하여, 종래의 후면광원 구동회로의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
후면광원을 턴오프시키기 위해 필요한 인에이블 신호를 발생하는 온/오프 제어기(5)는, 온 또는 오프를 지시하는 신호가 모스형 전계효과 트랜지스터(Q51)의 게이트 단자에 인가되면 이 지시신호의 논리적 상태에 따라서 상기 직류/직류 컨버터(2)의 구동을 결정한다.
교류 어댑터(1)로부터 직류/직류 컨버터(2)로 출력되는 직류전원은, 스위칭 레귤레이터로 이루어진 직류/직류 컨버터(2)에 의해서 펄스 전압으로 변환된 뒤에 직류/교류 인버터(3)로 출력된다.
직류/교류 인버터(3)로 입력된 신호는, 상기 직류/교류 인버터(3)내의 트래스포머(T31)를 거쳐서 플러스 값과 마이너스 값으로 분할된 뒤에, 마이너스일 경우에는 냉음극 형광램프(4)로 출력되어 냉음극 형광램프(4)를 구동시키고, 플러스인 경우에는 밝기 제어기(6)로 출력된다.
상기한 밝기 조정부(6)의 출력신호는 피드백부(7)를 통과하여 다시 직류/직류 컨버터(2)로 입력된 뒤에, 상기의 과정을 거치게 됨으로써 냉음극 형광램프(4)를 흐르는 전류가 항상 일정하도록 한다.
상기한 액정표시소자의 후면광원 구동회로는 주로 휴대용 컴퓨터의 디스플레이 장치로 사용되기 때문에, 상기 구성중에서 교류 어댑터(1)는 사용되는 경우도, 또는 사용되지 않는 경우도 있다. 교류 어댑터(1)가 사용되지 않을 때는 배터리(8)를 통해서 직류전원이 공급된다.
상기한 교류 어댑터(1)나 배터리(8)를 사용하여 직류 전원이 공급되면, 직류/직류 컨버터(2)와 직류/교류 인버터(3)를 거쳐서, 냉음극 형광램프(4)를 구동시킬 수 있는 교류 신호가 냉음극 형광램프(4)로 출력된다.
상기 냉음극 형광램프(4)가 구동된 상태에서 사용자가 밝기를 조절하는 조작을 하면 밝기 제어기(6)의 가변저항(R61)의 저항값이 달라지면서 이 가변 저항값에 따라 달라지는 밝기 제어기(6)의 출력신호가 다시 상기 직류/직류 컨버터(2)로 입력되면, 이와 같이 달라진 직류/직류 컨버터(2)의 입력 전압값이 다시 직류/직류 컨버터(2)와 직류/교류 인버터(3)를 거쳐서 냉음극 형광램프(4)의 밝기를 조절하여 구동한다.
그러나, 상기한 종래의 액정표시소자의 후면광원 구동회로는, 배터리의 상태에 대해서 무관하게 설계되어 있어서, 교류 어댑터가 없이 배터리를 사용하는 경우에는 남아있는 배터리의 용량에 관계없이 후면광원을 동일하게 구동하므로, 배터리의 잔량이 작은 상태에서는 더욱 빠르게 배터리가 방전되어서 시스템을 사용할 수 있는 시간이 단축될 뿐만 아니라, 데이타의 저장 시간이 부족한 경우도 발생하게 되는 단점이 있다.
이 경우 휴대용 컴퓨터의 사용시간을 길게 하기 위해서는 배터리의 용량이 큰 것을 사용하는 방법이 있으나, 이런 방법은 휴대용 컴퓨터의 무게가 커지게 되고, 또한 부피도 커지게 되기 때문에 휴대하기 간편해야 하는 휴대용 기기의 특징을 제대로 발휘할 수가 없는 단점이 생기게 된다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 휴대용 컴퓨터를 사용하는 경우에, 동일한 용량의 배터리에서 시스템의 사용시간에 커다란 영향을 미치는 후면광원의 소모전력을 상태에 따라 최적화하는 방식으로, 즉 교류 어댑터 사용시는 시스템 사용시간과 무관하므로 항상 최대 밝기 상태로 하고, 배터리의 사용시에는 배터리의 상태를 감지하여 동일한 용량의 배터리로 밝기를 최적화시켜줌으로써 시스템의 사용시간을 극대화시키는 액정표시소자의 후면광원 구동회로를 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은,
상용 교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하여 출력하는 교류 어댑터와, 교류전원이 공급되지 않을 경우에 직류전원을 공급하는 배터리와,
상기한 교류 어댑터가 사용되는지 아닌지를 판별하는 어댑터 유무 판별부와,
입력된 직류전원을 스위칭 레귤레이터를 이용하여 스위칭된 신호를 출력하는 직류/직류 컨버터와,
상기한 직류/직류 컨버터에서 출력되는 신호를 교류신호로 변환시키면서 승압시켜 냉음극 형광램프를 구동하는 직류/교류 인버터와,
상기한 직류/교류 인버터에 의해 구동되어지는 냉음극 형광램프와,
상기한 직류/직류 컨버터의 구동을 조절하는 온/오프 제어기와,
상기한 직류/교류 인터버에서 출력되는 신호를 입력받아서 냉음극 형광램프의 밝기를 조절하는 밝기 제어기와,
상기한 밝기 제어기의 출력신호를 상기 직류/직류 컨버터로 귀환시키는 피드백부와,
상기한 밝기 제어기의 물리적인 상태를 토대로 현재 액정표시소자의 후면광원의 밝기를 판단하는 밝기상태 판단부와,
상기한 배터리의 전원을 사용하는 경우에 배터리의 전원이 현재 보유하는 에너지의 상태를 나타내는 신호를 발생하는 LB/LLB 신호 전송부와, 상기의 어댑터 유무 판별부와 LB/LLB 신호 전송부와 밝기상태 판단부에서 출력되는 신호들에 의해 액정표시소자의 후면광원의 밝기 상태를 결정하는 밝기상태 제어부로 이루어진다.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 구성 블록도이고, 제4도는 이 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 상세 회로도이다.
이 발명의 실시예에서는 제1도 및 제2도에 도시되어 있는 종래의 액정표시소자의 후면광원 구동회로와 기능이 동일한 부분은 같은 부호를 사용하여 표현하였다.
제3도 및 제4도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 구성은,
상용 교류전원을 사용하여 시스템이 필요로 하는 직류 전원을 공급하는 교류 어댑터(1)와,
교류전원이 공급되지 않을 경우에 직류전원을 공급하는 배터리(8)와,
상기한 교류 어댑터가 사용되는지 아닌지를 판별하는 어댑터 유무 판별부(12)와,
입력된 직류 전원을 스위칭 레귤레이터를 통하여 스위칭된 신호를 출력하는 직류/직류 컨버터(2)와,
상기한 직류/직류 컨버터(2)에서 출력되는 신호를 교류신호로 변환시키면서 승압시켜 냉음극 형광램프를 구동하는 직류/교류 인버터(3)와,
상기한 직류/교류 인버터(3)에 의해 구동되어지는 냉음극 형광램프(4)와,
상기한 직류/직류 컨버터(2)의 구동을 조절하는 온/오프 제어기(5)와,
상기한 직류/교류 인버터(3)에서 출력되는 신호를 입력받아서 냉음극 형광램프의 밝기를 조절하는 밝기 제어기(6)와,
상기한 밝기 제어기(6)의 출력신호를 상기 직류/직류 컨버터(2)로 귀환시키는 피드백부(7)와,
상기한 밝기 제어기(6)의 물리적인 상태를 토대로 현재 액정표시소자의 후면광원의 밝기를 판단하는 밝기상태 판단부(10)와,
상기한 배터리(8)의 전원을 사용하는 경우에, 배터리 전원이 현재 보유하는 에너지의 상태를 나타내는 신호를 발생하는 LB/LLB 신호 전송부(9)와,
상기의 어댑터 유무 판별부(12)와 LB/LLB 신호 전송부(9)와 밝기상태 판단부(10)에서 출력되는 신호들에 의해 액정표시소자의 후면광원의 밝기상태를 결정하는 밝기상태 제어부(11)로 이루어진다.
상기한 어댑터 유무 판별부(12)는, 상기 교류 어댑터(1)나 배터리(8)로부터 출력되는 직류전원(Vin)과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항쌍(R121, R122)과, 상기한 저항쌍(R121, R122)에 병렬의 형태로 직렬연결되어 있는 저항(R123) 및 제너 다이오드(ZD121)와, 상기한 저항쌍(R121, R122)의 접속점에 비반전 입력단자가 연결되어 있고 상기한 저항(R123) 및 제너 다이오드(ZD121)의 접속점에 반전 입력단자가 연결되어 있는 비교기(OP121)와, 상기한 비교기(OP121)의 출력단과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항쌍(R124, R125)으로 이루어진다.
상기한 직류/직류 컨버터(2)는, 직류전원(Vin)과 접지의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C21)와, 스위칭 레귤레이터인 LT1172 칩(21)과, 상기한 직류전원(Vin)에 캐소드 단자가 연결되어 있고 스위칭 레귤레이터(21)의 출력단(VSW)에 애노드 단자가 연결되어 있는 다이오드(D21)로 이루어진다.
상기한 직류/교류 인버터(3)는, 직류/직류 컨버터(2)의 스위칭 레귤레이터(21)의 출력단(VSW)에 연결되어 있는 코일(L31)과, 코일(L31)에 에미터가 공통으로 연결되어 있는 트랜지스터쌍(Q31, Q32)과, 로이어(ROYER) 회로를 구성하기 위하여 트랜지스터(Q31)의 베이스 단자에 저항(R31)을 통해서 센터탭이 연결되고 트랜지스터(Q31, Q32)의 베이스 단자의 사이에 입력단이 연결되고 트랜지스터(Q31, Q32)의 컬렉터 단자의 사이에 입력단이 연결되는 트랜스(T31)와, 상기한 트랜스(T31)의 출력단에 연결되어 냉음극 형광램프(4)로 전류를 인가하는 캐패시터(C31)로 이루어진다.
상기한 온/오프 제어기(5)는, 후면광원(4)을 턴오프시킬 때 필요하며, 온/오프 지시신호선과 접지의 사이에 연결되어 있는 저항(R51)과, 저항(R51)에 베이스 게이트 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q51)와, 트랜지스터(Q51)의 드레인 단자와 접지의 사이에 연결되어 있는 캐패시터(C51)로 이루어진다.
상기한 밝기 제어기(6)는, 상기 냉음극 형광램프(4)와 접지의 사이에 역방향으로 연결되어 있는 다이오드(D61)와, 상기 냉음극 형광램프(4)에 애노드 단자가 연결되어 있는 다이오드(D62)와, 상기 다이오드(D62)의 출력단과 접지의 사이에 연결되어 제1 전류 채널을 형성하고 있는 가변저항(R61)으로 이루어진다.
상기한 패드백부(7)는, 상기 밝기 제어기(6)의 출력단에 한쪽단자가 연결되어 있는 저항(R71)과, 상기 저항(R71)의 다른 한쪽단자와 접지의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C71)로 이루어진다.
상기한 밝기상태 판단부(10)는, 상기 직류전원(Vin)과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항(R7) 및 제너 다이오드(ZD101)과, 제너 다이오드(ZD101)에 병렬로 직렬연결되어 있는 저항쌍(R102, R103)과, 밝기 제어기(6)의 출력단에 비반전 입력단자가 연결되어 있고 저항쌍(R102, R103)의 접속점에 반전 입력단자가 연결되어 있는 비교기(OP101)과, 상기 비교기(OP101)의 출력단자와 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항쌍(R104, R105)과, 상기 저항쌍(R104, R105)의 접속점에 게이트 단자가 연결되어 있는 전계효과 트랜지스터(Q101)로 이루어진다.
상기한 LB/LLB 신호 전송부(9)는, 배터리(8)의 상태에 따라 시스템 보드에서 발생하는 LB 신호와 접지의 사이에 연결되어 있는 저항(R91)과, 저항(R91)에 게이트 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q91)와, 시스템 보드에서 발생하는 LLB 신호와 접지의 사이에 연결되어 있는 저항(R92)과, 저항(R92)에 게이트 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q92)와, LLB 신호선에 애노드 단자가 연결되어 있는 다이오드(D91)와, LB 신호선에 애노드 단자가 연결되어 있는 다이오드(D92, D93)로 이루어진다.
상기한 밝기상태 제어부(11)는, 상기 어댑터 유무 판별부(12)의 출력단에 게이트 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q111)와 함께 제2 전류 채널을 형성하고 있는 저항(R111)과, 상기 LB/LLB 신호 전송부(9)의 출력단에 게이트 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q112)와 함께 제3 전류 채널을 형성하고 있는 저항(R112, R113)과, 상기 LB/LLB 신호 전송부(9)의 출력단에 게이트 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q113)와 함께 제4 전류 채널을 형성하고 있는 저항(R114, R115)으로 이루어진다.
상기 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 전체 회로의 작용은 다음과 같다.
전원이 인가되면, 이 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 후면광원 구동회로의 동작이 시작된다.
동작이 시작되면, 밝기상태 제어부(11)에 의해 구동되는 배터리 상태에 따른 4가지 액정표시소자 후면광원의 밝기 모드는 다음의 (표 1)과 같다.
(표 1)
밝기상태 제어부(11)에 의해서 운용되어 지는 액정표시소자 후면광원(4)은 전체적으로는 상기의 4가지 모드로 운용이 되는데, 상기한 (표1)을 세부적으로 설명하면 다음과 같다.
처음, 교류 어댑터(1)의 동작시는 시스템의 사용시간을 전혀 고려하지 않아도 전원은 항상 충분하게 공급되므로, 상기 액정표시소자의 후면광원을 최대로 밝게 하기 위해서 상기의 4개의 전류 채널(Ch1∼Ch4)이 모두 동작하도록 한다.
그러나, 교류 어댑터(1)를 사용하지 못하고 배터리(8)를 사용해야 하는 경우에는, 배터리(8)의 에너지가 보통 상태이면 보통동작 모드로서 제2 전류 채널(Ch2)이 동작되지 않도록 함으로써 상기 교류 어댑터(1)를 사용하는 때보다 조금 밝기를 낮추어 배터리의 에너지를 절약할 수 있도록 하고, 배터리(8)의 에너지가 없는 경우에는 제2 및 채널(Ch2, Ch3)을 가동하지 않게 하여 상기 보통상태보다 조금 더 낮은 밝기의 후면광원을 사용하고, 배터리(8)의 에너지가 별로 없어 시스템을 사용하는 시간이 문제가 되는 경우에는 LLB 모드로 전환하여 제2∼제4 전류 채널(Ch2∼Ch4)이 동작되지 않도록 함으로써 최대한으로 배터리(8)의 에너지를 절약하면서 후면광원(4)을 사용할 수 있도록 한다.
냉음극 형광램프(4)의 밝기를 조절해주는 밝기 제어기(6)에 있어서, 가변저항(R61)의 값에 따라 후면광원(4)의 밝기가 변화된다. 즉, 사용자에 의해 가변저항(R61)의 저항값이 작아지면 출력전압(Va)이 낮아지면서 전류가 많이 흐르게 됨으로써 후면광원(4)의 밝기가 밝아지고, 사용자에 의해 가변저항(R61)의 저항값이 커지면 출력전압(Va)이 높아지면서 전류가 적게 흐르게 됨으로써 후면광원(4)의 밝기가 어두워진다.
먼저, 교류 어댑터(1)가 장착되면, 어댑터 유무 판별부(12)가 동작하여 밝기상태 제어부(11)의 전계효과 트랜지스터(Q111)를 동작시키므로, 후면광원(4)을 흐르는 전류는 밝기 제어기(6)의 가변저항(R61)과 밝기상태 제어부(11)의 저항(R111)의 합에 의해 결정되어진다.
IL= Va/ [ (R61 ＊ R111) / (R61 + R111) ] ＊ 2
여기서, 저항(R111)의 값은 최대 밝기를 나타내야 하므로 아주 작은 값으로 설정된다.
상식 (식1)에서 알 수 있듯이, 가변저항(R6)에 의해 후면광원(4)의 밝기가 결정되어진다.
상기한 어댑터 유무 판별부(12)의 동작은 다음과 같다.
직류전원(Vin)의 전압에 의해 비교기(OP121)의 반전 입력단은 제너다이오드(ZD121)의 전압으로 일정하게 된다. 이 상태에서, 교류 어댑터(8)를 사용하는 경우에는 직류전원(Vin)의 전압이 상승되므로 분배 저항쌍(R121, R122)에 의해 비교기(OP121)의 비반전 입력단이 비례적으로 상승하여 비교기(OP121)의 출력이 논리적 레벨로 하이가 된다. 비교기(OP121)의 출력신호는 저항(R124)을 통해 밝기상태 제어부(11)의 모스형 전계효과 트랜지스터(Q111)의 게이트 단자에 유기됨으로써 트랜지스터(Q111)가 턴온되도록 한다. 트랜지스터(Q111)가 턴온되면 후면광원(4)을 흐르는 전류가 그만큼 많아지게 되어 후면광원(4)의 밝기가 밝아진다.
이 경우에, LB/LLB신호는 입력되지 않으므로, 밝기상태 제어부(11)의 트랜지스터(Q112, Q113)가 모두 턴온되어 후면광원(4)의 최대 밝기 상태에 있게 된다.
반대로 교류 어댑터(1)가 이탈되면, 직류전원(Vin)의 전압은 배터리(8)의 전압 레벨로 되므로, 어댑터 유무 판별부(12)의 비교기(OP121)의 비반전 입력단의 전압이 반전 입력단의 전압보다 이하로 되어, 밝기상태 제어부(11)의 모스형 전계효과 트랜지스터(Q111)가 턴오프된다. 따라서 제1 전류 채널(Ch1)은 봉쇄된다.
이 경우에, LB/LLB 신호에 따라, 밝기상태 제어부(11)의 트랜지스터(Q112, Q113)가 턴온 또는 턴오프됨으로써 후면광원(4)의 밝기가 배터리의 상태에 따라 조절된다.
밝기상태 판단부(10)는 밝기 제어기(6)의 출력전압(Va)을 이용하여 현재의 밝기를 체크하여, 이에 따라 후면광원(4)의 밝기를 제어하는 데 그 상세한 동작은 다음과 같다.
밝기 제어기(6)의 출력전압(Va)이 밝기상태 판단부(10)의 분배저항(R102, R103)에 의해 형성되는 일정 전압값보다 이하인, 후면광원(4)이 밝게 빛나는 상태일 경우에는, 즉, 밝기상태 판단부(10)의 비교기(OP101)의 반전 입력단으로 입력되고 있는 일정전압보다 비반전 입력단으로 입력되는 전압이 낮은 경우에는, 비교기(OP101)의 출력이 논리적 레벨 로우이므로 모스형 전계효과 트랜지스터(Q101)가 턴오프된다.
상기한 바와 같이 밝기상태 판단부(10)의 모스형 전계효과 트랜지스터(Q101)가 턴오프되면, 밝기상태 판단부(10)는 전체 회로의 동작에 영향을 미치지 않는다.
이 상태에서, 배터리(8)의 잔량이 저하됨에 따라, 물론 이때에도 R111 (R112 ＊ R113) / (R112 + R113) 이므로 어댑터 사용시보다 소모 전력이 작지만, 배터리(8)의 전원이 얼마 남지않은 로우 배터리 신호(LB)가 발생되면, LB/LLB 신호 전송부(9)의 모스형 전계효과 트랜지스터(Q91)가 턴온되므로 밝기상태 제어부(11)의 모스형 전계효과 트랜지스터(Q113)의 게이트가 논리적 레벨로 루우가 되어 모스형 전계효과 트랜지스터(Q113)가 턴오프된다. 이때 후면광원(4)의 밝기는 R61과 R114에 의해 결정된다.
배터리(8)의 에너지가 더 작아져서 로우로우 배터리 신호(LLB)가 발생되면, LB/LLB 신호 전송부(9)의 모스형 전계효과 트랜지스터 (Q92)가 턴온되어 밝기상태 제어부(11)의 모스형 전계효과 트랜지스터(Q112)는 턴오프된다. 그러므로, 후면광원(4)의 밝기는 자동으로 최소상태로 된다.
그러나, 밝기 제어기(6)의 출력전압(Va)이 밝기상태 판단부(10)의 분배저항(R102, R103)에 의해 형성되는 일정 전압값보다 이상인, 후면광원(4)이 어둡게 빛나는 상태일 경우에는, 즉, 밝기상태 판단부(10)의 비교기(OP101)의 반전 입력단으로 입력되고 있는 일정전압보다 비반전 입력단으로 입력되는 전압이 높은 경우에는, 비교기(OP101)의 출력이 논리적 레벨 하이이므로 모스형 전계효과 트랜지스터(Q101)가 턴온된다.
상기한 바와 같이 밝기상태 판단부(10)의 모스형 전계효과 트랜지스터(Q101)이 턴온되면, LB/LLB 신호 전송부(9)의 트랜지스터(Q91, Q92)의 드레인측에 인가되는 전류가 줄어들기 때문에, LB/LLB 신호가 유입되더라도 LB/LLB 신호 전송부(9)의 모스형 전계효과 트랜지스터(Q91, Q92)는 동작하지 않는다.
이 경우에, 사용자가 후면광원(4)을 어둡게 해놓은 때는 밝기 제어기(6)의 출력전압이 높아져서 밝기상태 판단부(10)의 비교기(OP101)가 턴온되는 것을 방지하기 위해 로우로우 배터리 신호(LLB)를 비교기(OP101)의 반전 입력단에도 동시에 가하도록 설계되어 있다.
온/오프 제어기(5)는 종전 회로와 같이 액정표시소자 후면광원(4)을 사용자가 턴오프시켜 줄 필요가 있을 경우에 사용하는 것으로서, 입력신호가 논리적 레벨 하이이면 모스형 전계효과 트랜지스터(Q51)가 턴온되어 직류/직류 컨버터(2) 전체를 턴오프시키고, 입력신호가 논리적 레벨 로우이면 모스형 전계효과 트랜지스터(Q51)이 턴오프되므로 직류/직류 컨버터(2)는 정상 동작을 한다.
밝기 제어기(6)의 스위칭 다이오드(D61)는, 냉음극 형광램프(4)의 출력 전압이 충전되는 캐패시터(C31)가 마이너스 전압일 경우에 냉음극 형광램프(4)를 동작시키고, 플러스 전압일 경우는 다이오드(D62)를 통해서 흐르게 되는데, 이 전압 레벨을 제어하기 위한 것이다. 이러한 특징은 냉음극 형광램프 전류 제어방식에서 종종 사용된다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 휴대용 컴퓨터를 사용하는 경우에, 동일한 용량의 배터리에서 시스템의 사용시간에 커다란 영향을 미치는 후면광원의 소모전력을 상태에 따라 최적화하는 방식으로, 즉 교류 어댑터 사용시는 시스템 사용시간과 무관하므로 항상 최대 밝기 상태로 하고, 배터리의 사용시에는 배터리의 상태를 감지하여 동일한 용량의 배터리로 밝기를 최적화시켜줌으로써 시스템의 사용시간을 극대화시키는 효과를 가진 액정표시소자의 후면광원 구동회로를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 상용 교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하여 출력하는 교류 어댑터와,
    교류전원이 공급되지 않을 경우에 직류전원을 공급하는 배터리와,
    상기한 교류 어댑터가 사용되는지 아닌지를 판별하는 어댑터 유무 판별부와,
    입력된 직류 전원을 스위칭 레귤레이터를 통하여 스위칭된 신호를 출력하는 직류/직류 컨버터와,
    상기한 직류/직류 컨버터에서 출력되는 신호를 교류신호로 변환시키면서 승압시켜 냉음극 형광램프를 구동하는 직류/교류 인버터와,
    상기한 직류/교류 인버터에 의해 구동되어지는 냉음극 형광램프와,
    상기한 직류/직류 컨버터의 구동을 조절하는 온/오프 제어기와,
    상기한 직류/교류 인버터에서 출력되는 신호를 입력받아서 냉음극 형광램프의 밝기를 조절하는 밝기 제어기와,
    상기한 밝기 제어기의 출력신호를 상기 직류/직류 컨버터로 귀환시키는 피드백부와,
    상기한 밝기 제어기의 물리적인 상태를 토대로 현재 액정표시소자의 후면광원의 밝기를 판단하는 밝기상태 판단부와,
    상기한 배터리의 전원을 사용하는 경우에, 배터리의 전원이 현재 보유하는 에너지의 상태를 나타내는 신호를 발생하는 LB/LLB 신호 전송부와,
    상기의 어댑터 유무 판별부와 LB/LLB 신호 전송부와 밝기상태 판단부에서 출력되는 신호들에 의해 액정표시소자의 후면광원의 밝기 상태를 결정하는 밝기상태 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 후면광원 구동회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기한 어댑터 유무 판별부는 제너 다이오드를 통하여 일정한 기준전압을 지정한 비교기를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 후면광원 구동회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기한 밝기상태 판단부는 상기한 밝기 제어기로 입력되는 신호의 전압레벨을 기준으로 하여 동작하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 후면광원 구동회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기한 밝기상태 판단부는 상기한 LB/LLB 신호 전송부에 의해서 LLB 신호가 주어지는 경우의 오동작을 방지하기 위하여 LLB 신호를 밝기상태를 판별하는 비교기의 기준전압의 입력단으로 입력되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 후면광원 구동회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기한 밝기상태 제어부는 액정표시소자의 후면광원을 4가지의 전류채널을 이용하여 밝기를 운용하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 후면광원 구동회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기한 밝기상태 제어부는 가장 밝은 밝기모드에서 모드에서 4개의 채널을 사용하고, 가장 어두운 밝기모드에서 1개의 채널만을 구동시키고, 두번째 밝기모드에서 3개 채널을 구동시키고, 세번째 밝기모드에서 2개 채널을 구동시키는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 후면광원 구동회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기한 LB/LLB 신호 전송부는 상기한 밝기 제어기의 출력전압이 일정치 이하일 경우에는 상기한 밝기상태 제어부의 전류채널이 동작하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 후면광원 구동회로.
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