KR100439728B1 - Lcd의 백라이트장치 및 lcd의 백라이트장치의구동방법 - Google Patents

Lcd의 백라이트장치 및 lcd의 백라이트장치의구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 복수의 백라이트램프를 각각 구동시키는 복수의 인버터회로를 갖는 LCD의 백라이트장치에 있어서, 상기 각 인버터회로에 부속되며, 각기 상이한 기준전압을 가지고, 입력신호전압과 해당 기준전압을 비교하여, 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 복수의 전압비교기부와; 점진적으로 변화하는 전압값을 갖는 입력신호를 상기 복수의 전압비교기부에 제공하여, 상기 전압비교기부가 상기 인버터회로에 순차적으로 구동신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 초기 전원 인가시 과도한 돌입전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 LCD의 백라이트장치를 제공할 수 있다.

Description

LCD의 백라이트장치 및 LCD의 백라이트장치의 구동방법{LCD BACKLIGHT APPARATUS AND ACTING METHOD THEREOF}
본 발명은, LCD의 백라이트장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전원 인가시 과도한 돌입전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 LCD의 백라이트장치 및 LCD의백라이트장치의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 LCD 디스플레이장치는 비발광 소자로서 별도의 백라이트를 필요로 하고 백라이트용 광원으로서는 냉음극 형광램프가 많이 사용된다. 냉음극 형광램프는 1개 또는 1개에서 4개 정도를 사용하고 있고 이를 구동하기 위해 인버터를 사용한다. 그러나, LCD가 대형 판넬 사이즈인 경우에는 다수의 냉음극 형광램프가 필요하게 되고, 냉음극 형광램프의 수에 따라 인버터의 수도 많아지게 된다.
다수의 냉음극 형광램프를 가진 종래 LCD의 백라이트장치의 블록도를 도 1에 도시하였다. 도면에 도시된 바와 같이, 우선적으로 전원공급부(112)에서 직류 전압을 인버터회로 1, 2, 3, …, N(116a, 116b, 116c, 116d)에 인가한다. 인버터회로(116a, 116b, 116c, 116d)에 전압이 인가되면 마이컴(110)에서 원하는 시간에 복수의 인버터회로(116a, 116b, 116c, 116d)에 인버터 온 신호를 동시에 인가하면서 각각의 인버터 회로(116a, 116b, 116c, 116d)를 동작시킨다. 그러면 각각의 인버터회로(116a, 116b, 116c, 116d)의 출력에 연결된 백라이트램프1, 2, 3, …, N(118a, 118b, 118c, 118d)이 발광을 시작한다. 발광이 시작되면 LCD 판넬의 백라이트로서 빛을 비추기 시작한다.
그런데, 이러한 종래 LCD의 백라이트장치는, 백라이트램프(118a, 118b, 118c, 118d)의 수가 적을 때는 기동 전류를 공급하는 데 문제가 없으나, 대형 판넬 사이즈인 경우 다수의 백라이트램프(118a, 118b, 118c, 118d)의 구동을 위한 다수의 인버터회로(116a, 116b, 116c, 116d)를 동작시키기 위해 전원공급부(112)의 전류 용량이 커져야 한다. 즉, LCD 판넬 초기 구동시 동시에 인버터 회로(116a,116b, 116c, 116d)를 구동함으로써, 과도한 돌입전류가 흐르는 문제점이 있다. 이에 의해 공급전압이 과도하게 낮아지거나 전원공급부(112)의 전류제한 기능이 작동하여 전원 공급을 차단함으로써 발광이 되지 못하는 문제점이 2차적으로 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 초기 전원 인가시 과도한 돌입전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 LCD의 백라이트장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 LCD의 백라이트장치의 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 LCD의 백라이트장치의 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 LCD의 백라이트장치의 상세회로도,
도 4는 본 발명에 따른 LCD의 백라이트장치의 동작파형도,
도 5는 본 발명에 따른 LCD의 백라이트장치의 제어흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 마이컴 12 : 전원공급부
14a, 14b, 14c, 14d : 전압비교기부 16a 16b, 16c, 16d : 인버터회로
18a, 18b, 18c, 18d : 백라이트램프
상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 백라이트램프를 각각 구동시키는 복수의 인버터회로를 갖는 LCD의 백라이트장치에 있어서, 상기 각 인버터회로에 부속되며, 각기 상이한 기준전압을 가지고, 입력신호전압과 해당 기준전압을 비교하여, 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 복수의 전압비교기부와; 점진적으로 변화하는 전압값을 갖는 입력신호를 상기 복수의 전압비교기부에 제공하여, 상기 전압비교기부가 상기 인버터회로에 순차적으로 구동신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD의 백라이트장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 입력신호는 선형적으로 증가하는 전압값을 가짐으로써, 전압비교기부의 기준전압과의 비교가 용이하다.
그리고, 상기 전압비교기부는 상기 입력신호전압이 해당 기준전압보다 높은 것으로 판단되는 경우, 해당 인버터회로에 상기 구동신호를 출력함으로써 복수의 인버터회로에 순차적으로 구동신호를 출력하게 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 복수의 백라이트램프를 각각 구동시키는 복수의 인버터회로를 갖는 LCD의 백라이트장치의 구동방법에 있어서, 상기 각 인버터회로에 부속되어 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 복수의 전압비교기부의 기준전압을 각기 상이하게 설정하는 단계와; 상기 전압비교기부에 점진적으로 변화하는 전압값을 갖는 입력신호를 인가하는 단계와; 상기 각각의 전압비교기부가 상기 입력신호전압과 해당 기준전압을 비교하여 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD의 백라이트장치의 구동방법에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 입력신호는 선형적으로 증가하는 전압값을 가짐으로써, 전압비교기부의 기준전압과의 비교가 용이하다.
그리고, 상기 전압비교기부는 상기 입력신호전압이 상기 해당 기준전압보다 높은 것으로 판단되는 경우, 상기 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하여 복수의 인버터회로에 순차적으로 구동신호를 출력하게 하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 LCD의 백라이트장치의 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 LCD의 백라이트장치의 상세회로도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LCD의 백라이트장치는 복수의 백라이트램프 1, 2, 3, …, N(18a, 18b, 18c, 18d)과, 복수의 백라이트램프 1, 2, 3, …, N(18a, 18b, 18c,18d)을 각각 구동시키는 복수의 인버터회로 1, 2, 3, …, N(16a, 16b, 16c, 16d)과, 인버터회로 1, 2, 3, …, N(16a, 16b, 16c, 16d)에 구동신호를 출력하는 복수의 전압비교기부1, 2, 3, …, N(14a, 14b, 14c, 14d)과, 전압비교기부 (14a, 14b, 14c, 14d)에 입력신호를 제공하여, 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)가 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 순차적으로 구동신호를 출력하도록 제어하는 제어부인 마이컴(10)을 포함한다.
백라이트램프(18a, 18b, 18c, 18d)는 냉음극 형광램프, 열음극 형광램프 등을 사용할 수 있으나, 복수의 백라이트램프(18a, 18b, 18c, 18d)로 구성되는 대형 LCD 판넬을 제조하기 위해서는 냉음극 형광램프를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 냉음극 형광램프는 소량의 열을 발생시키고 수명이 길고, 전극 구조가 간단해서 보다 작게 제조될 수 있으며, 그 결과 액정표시장치를 보다 작은 크기로 제조할 수 있어 현재 백라이트용 광원으로서 광범위하게 사용되고 있다.
인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)는 백라이트램프(18a, 18b, 18c, 18d)와 같은 개수로 구성되어 있다. 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에는 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 구동전원을 공급하기 위한 전원공급부(12)가 연결되어 있으며, 후술할 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 출력신호 즉, 인버터 온/오프 신호에 의해 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)의 구동여부가 결정된다.
전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)에서 인버터의 구동신호인 인버터 온 신호가 출력되면, 인버터 온 신호는 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 인가되어 해당 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)를 구동시키고 해당 백라이트램프(18a, 18b, 18c, 18d)의 발광을 유도한다.
전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)는 각각의 인버터회로(16a, 16b, 16c,16d)에 부속되며, 각각의 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 출력신호는 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)의 구동신호로서 작용한다.
전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)는 도 3에 도시된 바와 같이, 앰프와 저항(R1, R2, R3, …, Rn, R(n+1), R1′, R2′, R3′, …, Rn′)으로 구성된다. 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 앰프의 반전입력단에 각각 연결된 저항 R1, R2, R3, …, Rn의 저항값에 따른 전압분배에 의해 각 앰프의 반전입력단으로 입력되는 기준전압이 달라진다. 예를 들면, 인버터회로 1(16a)에 부속된 전압비교기부 1(14a)의 경우, 앰프의 반전입력단에 저항 R1이 연결되어 접지에 물려 있다. 따라서, 전압비교기부 1(14a)의 반전입력단에 입력되는 기준전압 V는 다음의 식에 의해 계산된다.
위의 식과 같은 방법에 의해, 나머지 전압비교기부(14b, 14c, 14d)의 기준전압 또한 계산되어진다.
한편, 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 비반전입력단에는 후술할 마이컴(10)에서 출력되는 입력신호가 입력된다. 따라서, 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)는 마이컴(10)에서 출력되는 입력신호와 상기 식과 같은 방법으로 계산되어진 각기 상이한 해당 기준전압을 비교하여 마이컴(10)에서 출력되는 입력신호의 전압크기가 해당 기준전압보다 큰 것으로 판단되는 경우, 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d) 각각에 구동신호를 출력한다.
마이컴(10)은 메모리(미도시)에 저장되어 있는 프로그램에 의해 점진적으로 변화하는 전압값을 갖는 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d) 입력신호를 생성해낸다. 이러한 입력신호를 만들어내기 위한 프로그램의 한 예로서, 마이컴(10)의 포트를 초기화하고, 8비트 마이컴(10)의 경우, 출력되는 값이 255보다 크지 않은 범위 내에서 시간지연을 주면서 점진적으로 증가하는 값을 마이컴(10)의 포트를 통해 출력되게 함으로써 생성할 수 있다. 여기서, 시간지연에 의해 입력신호의 기울기가 달라질 수 있다. 물론, 마이컴의 포트에서 최종적으로 출력되는 신호는 전압크기로 계산되어 출력된다.
마이컴(10)에서 출력되는 신호는 계단 형상으로 나타나므로, 신호를 부드럽게 처리하기 위해 저항과 커패시터로 구성된 간단한 저역통과필터를 거치도록 한다. 저역통과필터를 거친 입력신호는 도 4에 도시된 바와 같이, 점진적으로 증가하는 선형적인 직선 형태의 신호가 된다.
마이컴(10)은 점진적으로 변화하는 전압값을 갖는 입력신호를 복수의 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)에 제공하여, 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)가 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 순차적으로 구동신호를 출력하도록 제어한다.
전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 입력신호전압과 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)의 온/오프 신호의 동작파형도를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 입력신호전압은 마이컴(10)의 내부 프로그램에 의해 선형적으로 증가하는 전압값을 갖게 된다. 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 입력신호전압의 파형에 도시된 a, b, c, d점은 전압비교기부1, 2, 3,…, N(14a, 14b, 14c, 14d) 각각의 기준전압에 해당한다.
인버터회로 1(16a)의 온/오프 신호는 인버터회로 1(16a)에 연결된 전압비교기부 1(14a)의 기준전압 a보다 높아지는 구간에서 온 되며, 인버터회로 2(16b), 인버터회로 3(16c), 인버터회로 N(16d)의 경우 각각 해당 기준전압 b, c, d보다 높아지는 구간에서 온 된다.
이와 같이 복수의 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 순차적으로 구동신호가 출력됨으로써, 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)가 순차적으로 동작하게 되며, 복수의 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d) 각각에 연결된 백라이트램프(18a, 18b, 18c, 18d) 또한 순차적으로 발광하게 된다. 이에, 초기 전원 인가시 과도한 돌입전류가 흐르는 것을 방지할 수 있게 된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 LCD의 백라이트장치의 제어방법은 도 5에 도시된 흐름도와 같다.
LCD의 백라이트장치에서 초기 전원 인가시 과도한 돌입전류가 흐르는 것을 방지하기 위해서 복수의 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 기준전압을 각기 상이하게 설정한다(S10). 기준전압의 설정은 상술한 바와 같이, 앰프와 저항(R1, R2, R3, …, Rn, R(n+1), R1′, R2′, R3′, …, Rn′)으로 구성된 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 반전입력단에 저항 R1, R2, R3, …, Rn을 각각 연결하여, 저항(R1, R2, R3, …, Rn)의 전압분배에 의해 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)에 각각 상이한 기준전압을 설정할 수 있다. 기준전압이 설정되면, 마이컴(10)에서는 점진적으로 변화하는 전압값 갖는 신호를 생성하여, 전압비교기부(14a, 14b, 14c,14d)에 제공한다(S12). 그러면, 각각의 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)가 마이컴(10)으로부터 제공된 입력신호전압과 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 해당 기준전압을 비교한다(S14). 입력신호전압이 해당 기준전압보다 높은 것으로 판단되는 경우, 해당 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 구동신호를 출력한다(S16). 입력신호전압이 점진적으로 변화하고, 해당 기준전압이 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)마다 각기 상이함으로써, 해당 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 순차적으로 구동신호가 출력되게 된다.
한편, 상술한 설명에서는 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)가 앰프와 저항(R1, R2, R3, …, Rn, R(n+1), R1′, R2′, R3′, …, Rn′)으로 구성되어 있고, 기준전압이 저항(R1, R2, R3, …, Rn)의 전압분배에 의해 설정되는 것으로 상술하였으나, 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)를 디지털비교기로 구성하여 마이컴(10)에 의해 기준전압의 설정 및 기준전압과 입력신호전압의 비교 등을 프로그램으로 제어할 수 있음은 물론이다.
또한, 상술한 설명에서는 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d) 입력신호전압이 선형적인 직선 형태의 것으로 상술하였으나, 지수함수 형태나 로그함수 형태의 것도 가능하다. 그리고, 입력신호전압이 점진적으로 증가하는 형태만을 상술하였으나, 이에 한정되지 않으며 입력신호가 점진적으로 변화하는 전압값을 갖게 되면 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 각기 상이한 기준전압에 의해 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 순차적으로 구동신호를 출력할 수 있게 된다. 따라서, 입력신호전압은 점진적으로 감소하는 형태도 가능하다.
한편, 상술한 설명에서는 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 입력신호전압이 해당 기준전압보다 높은 것으로 판단되는 경우, 해당 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 구동신호를 출력하는 것으로 상술하였으나, 입력신호전압이 점진적으로 감소하는 형태의 경우 전압비교기부(14a, 14b, 14c, 14d)의 입력신호전압이 해당 기준전압보다 낮은 것으로 판단되는 경우에 해당 인버터회로(16a, 16b, 16c, 16d)에 구동신호를 출력할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 인버터회로에 부속되며, 각기 상이한 기준전압을 가지고, 입력신호전압과 해당 기준전압을 비교하여, 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 복수의 전압비교기부와, 점진적으로 변화하는 전압값을 갖는 입력신호를 복수의 전압비교기부에 제공하여, 전압비교기부가 인버터회로에 순차적으로 구동신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함함으로써, LCD의 백라이트장치에서 초기 전원 인가시 과도한 돌입전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 초기 전원 인가시 과도한 돌입전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 LCD의 백라이트장치가 제공된다.

Claims (6)

  1. 복수의 백라이트램프를 각각 구동시키는 복수의 인버터회로를 갖는 LCD의 백라이트장치에 있어서,
    상기 각 인버터회로에 부속되며, 각기 상이한 기준전압을 가지고, 입력신호전압과 해당 기준전압을 비교하여, 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 복수의 전압비교기부와;
    점진적으로 변화하는 전압값을 갖는 입력신호를 상기 복수의 전압비교기부에 제공하여, 상기 전압비교기부가 상기 인버터회로에 순차적으로 구동신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD의 백라이트장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력신호는 선형적으로 증가하는 전압값을 갖는 것을 특징으로 하는 LCD의 백라이트장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전압비교기부는 상기 입력신호전압이 해당 기준전압보다 높은 것으로 판단되는 경우, 해당 인버터회로에 상기 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 LCD의 백라이트장치.
  4. 복수의 백라이트램프를 각각 구동시키는 복수의 인버터회로를 갖는 LCD의 백라이트장치의 구동방법에 있어서,
    상기 각 인버터회로에 부속되어 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 복수의 전압비교기부의 기준전압을 각기 상이하게 설정하는 단계와;
    상기 전압비교기부에 점진적으로 변화하는 전압값을 갖는 입력신호를 인가하는 단계와;
    상기 각각의 전압비교기부가 상기 입력신호전압과 해당 기준전압을 비교하여 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD의 백라이트장치의 구동방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 입력신호는 선형적으로 증가하는 전압값을 갖는 것을 특징으로 하는 LCD의 백라이트장치의 구동방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전압비교기부는 상기 입력신호전압이 상기 해당 기준전압보다 높은 것으로 판단되는 경우, 상기 해당 인버터회로에 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 LCD의 백라이트장치의 구동방법.
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