KR100442204B1 - 액정표시장치의 인버터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 냉음극 형광램프에 전원을 공급하는 인버터회로에 관한 것으로서, 더 상세히는 냉음극 형광램프의 높은 방전 전압 상태에서도 형광램프의 밝기를 일정하게 제어하고 그 높은 전압에 의하여 형성되는 전자파 등을 효과적으로 제거할 수 있는 인버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위하여 본 발명의 인버터는 2차측권선(SW1)의 중간텝이 접지(20) 되도록 구성하거나, 또는 상기 1차측권선(PW1)을 복수로 분할(PW1a, PW1b)하여 연결하고, 상기 복수로 분할 된 1차측권선(PW1a, PW1b)에 각각 대응하도록 2차측권선(SW1)을 분할(SW1a,SW1b)하여 배치하고, 접지(20)가 상기 분할된 2차측권선의 중간부에 접속되록 구성한다.

Description

액정표시장치의 인버터{Inverter of Liquid Crystal Display}

액정표시장치는 한 예로 90도 각도로 교차되는 평광판 2개가 각각 따로 부착된 석영 글래스 패널 사이에 액정 재료를 넣고 양단에 전압을 가하면 노멀 화이트 모드일 경우 전압이 가해진 부분은 액정분자가 전계방향으로 배열되어 빛이 차단되고, 전압이 가해지지 않는 부분은 빛이 90도 각도로 뒤틀려 배열된 액정분자를 지나 투과하는 성질을 갖는 표시소자이다. 상기 액정표시장치의 표시소자를 장방형의 바둑판처럼 전압을 인가하는 부분을 아주 잘게 나누면 전압이 인가된 부분은 명암과 색상이 뚜렷하게 분리되어 문자나 그림 등의 정보를 선명하게 표시할 수 있다.

그러나, 액정표시장치의 표시소자는 자체발광이 불가능한 수광성이므로 조도가 낮은 어두운 곳에서는 문자 및 그림 등의 식별이 잘되지 않는 문제점이 있다. 따라서, 상기 액정표시장치는 시인성을 고려하여 외부광원이 없는 장소에서도 화면 표시상태가 시각적으로 분명하게 인식될 수 있도록 액정표시장치의 후면에 냉음극 형광램프(Cold Fluorescent Lamp, CCFL)를 설치하여야 한다.

본 발명은 상기 액정표시장치의 냉음극 형광램프에 전원을 공급하는 인버터회로에 관한 것으로서, 더 상세히는 냉음극 형광램프의 높은 방전 전압 상태에서도 형광램프의 밝기를 일정하게 제어하고 그 높은 전압에 의하여 형성되는 전자파 등을 효과적으로 제거할 수 있는 인버터 회로를 제공하는 것에 관련된 것이다.

본 발명의 설명에 앞서 냉음극 형광램프에 전원을 공급하는 종래의 인버터 회로 구조에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.

입력단자 IN1과 IN2에 소정의 전압이 인가된다. 입력단자 IN2는 접지되고, 입력단자 IN1은 콘덴서 C1과 승압변압기(1)의 콜렉터부 1차측권선 PW1(콜렉터 권선)의 중간 텝에 접속되는 동시에 저항 R1과 R2를 각각 통한 트랜지스터 Q1과 Q2의 베이스에 접속된 쵸크코일 CH1에 접속된다.

트랜지스터 Q1과 Q2의 베이스는 승압변압기(1)의 베이스부 1차측권선 PW2( 베이스 권선)에 접속되어 있다. 트랜지스터 Q1과 Q2의 콜렉터들은 승압변압기(1)의 1차측권선 PW1에 접속되며 콘덴서 C2는 1차측권선 PW1과 병렬로 연결되어 있다.

승압변압기(1)의 2차측권선 SW1(고전압 권선)은 밸러스트로 작용하는 콘덴서(2)를 통하여 음극관 형광램프(4)에 연결된다.

상기 음극관 형광램프(4)는 액정표시장치의 후면에서 표시패널을 비추도록 설치된다.

특히, 도 1과 같이 일반적인 직선형 음극관 형광램프의 길이의 수십 배에 이르는 평판형 형광램프를 점등하기 위해서는 상용의 AC전원이나 전류를 제한하기 위한 밸러스트 콘덴서를 포함하는 점등 또는 스타팅회로를 이용한 3000볼트 이상의고전압 전원을 사용하여야 한다.

한편, 액정표시장치의 두께를 작게하기 위해서는 보다더 사이즈가 작은 인버터가 필요한데, 일반적으로 승압변압기, 콘덴서 등과 같은 주변기기나 부품들은 인버터 회로용 구동 주파수를 더 높임으로써 소형화할 수 있다.

그러나, 인버터 회로용 구동 주파수가 더 높아질수록 즉, 냉음극 형광램프의 구동전압이 더 높아질수록 승압 변압기, 배선등의 2차측 권선에 의하여 야기되는 기생용량(3) 또는 스트레이(stray) 용량(5)의 영향이 더 커지게 된다.

또, 패쇄 자속형의 코어 즉, E형과 I형이 결합하는 코어, E형과 E형이 결합하는 코어를 이용하여 방전관용 음극관 형광램프를 구동하는 인버터의 승압변압기를 구성할 경우에는 폐쇄 자속형 코어의 자속 누출은 인버터의 효율 및 성능에 악영향을 미치고, 인체에 유해한 고압의 전자파를 다량 발생시키는 문제점이 있다.

또한, 고전압이 인가되는 평판형 음극관 형광램프(4)를 도 2와 같이 액정표시장치의 외부 금속케이스(6)에 접근시켜 고정 설치할 경우 형광램프에 인가되는 고압의 구동전압이 금속케이스(6)의 영향으로 대전되어 밝기(조도)가 떨어지므로 액정표시장치의 표시소자의 콘트라스트를 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 그 금속케이스에 대전된 전압에 의하여 감전이 발생하는 문제점이 있다.

상기 금속케이스에 대전된 전압에 의하여 감전되는 것을 방지하기 위하여 그 금속케이스를 접지시키는 방법이 있으나 상기 금속케이스를 접지시키면 콘트라스트는 더욱더 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로 승압변압기의 2차측권선에 걸리는 기생용량을 최소로 하여 액정표시장치의 콘트라스트에 영향을 적게 미치는 인버터를 구성하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 평판형 음극관 형광램프를 금속케이스에 근접시켜 설치하고, 음극관 형광램프의 고전압이 대전된 금속케이스를 접지시켰을 때 액정표시장치의 콘트라스트를 떨어뜨리지 않는 인버터를 구성하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위하여 본 발명은 인버터 출력회로 즉, 승압변압기의 2차측권선의 중간텝에 접지선을 접속한다. 상기와 같이 승압변압기의 2차측권선 중간텝에 접지선을 접속함으로서 음극관 형광램프 양극에 걸리는 전압이 1/2로 된다. 이것은 종래의 인버터 회로와 비교하여 2차측권선에 걸리는 기생용량이 작아 주변기기에 훨씬 적은 영향을 주고, 또 금속케이스에 유기되는 전압을 최소로 할 수 있어 음극관 형광램프의 밝기를 떨어뜨리지 않는다.

또, 상기 목적의 범주 내에서 승압변압기가 차지하는 부피(크기)를 작게 하기 위하여 승압변압기의 1차측권선을 복수로 분할하여 직렬 또는 병렬로 연결하고 상기 복수로 분할 된 1차측권선에 대응하여 2차측권선을 각각 직렬로 연결하여 배치하되, 상기 2차측권선의 중간부를 접지한다.

도 1은 평판형 냉음극 형광램프가 설치된 종래의 액정표시장치의 인버터 회로도 이고,

도 2는 평판형 냉음극 형광램프와 종래 액정표시장치의 금속케이스 사이에서 발생하는 대전상태를 설명하기 위한 도면이고,

도 3은 평판형 냉음극 형광램프가 설치된 본 발명의 액정표시장치의 인버터 회로도의 한 예이고,

도 4는 평판형 냉음극 형광램프가 설치된 본 발명의 액정표시장치의 인버터 회로도의 다른 한 예이고,

도 5는 평판형 냉음극 형광램프가 설치된 본 발명의 액정표시장치의 인버터 회로도의 또 다른 예이고,

도 6은 본 발명의 평판형 냉음극 형광램프의 한 예를 나타내는 평면도이고,

도 7은 도 6의 A-A′선을 따라 절단하여 나타내는 단면도 이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 11 - 승압변압기 2, 13 - 유도성 밸러스트 콘덴서

3, 5 - 기생용량 4 - 평판형 음극관 형광램프

20 - 접지 PW2 - 승압변압기의 베이스 1차측권선

PW1, PW1a, PW1b - 승압변압기의 콜렉터 1차측권선

SW1, SW1a,SW1b - 승압변압기의 2차측권선

본 발명은 입력전원과 접속되는 1차측권선(PW1)과, 광원(4)과 접속되는 2차측권선(SW1)과, 상기 2차측권선에 접속되는 유도성 밸러스트 콘덴서로 이루어진 승압변압기(1)를 포함하는 액정표시장치의 인버터에 있어서,

상기 2차측권선(SW1)의 중간텝이 접지 되도록 구성되고, 상기 유도성 밸러스트 콘덴서(2,13)는 상기 광원(4)의 입력단과 각각 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 광원은 평판형 음극관 형광램프로 이루어진다.

상기 평판형 음극관 형광램프는 단면이 반타원형으로 굴곡되어 I자형, L자형, U자형, W자형, 설펀틴(serpentine)형 중 선택되는 형상으로 형성된 상판(7)과 평탄한 구조를 갖는 하판(8)이 일체로 구성된다.

또, 상기 1차측권선(PW1)이 복수로 분할(PW1a, PW1b)되어 직렬 또는 병렬로 연결되고, 상기 복수로 분할 된 1차측권선(PW1a, PW1b)에 각각 대응하도록 2차측권선(SW1)을 분할(SW1a,SW1b)하여 배치하되, 상기 접지는 상기 분할된 2차측권선의 중간부에 접속되록 한다.

상기 분할된 2차측권선(SW1a,SW1b)과 접지 사이에는 각각 저항이 연결된다.

이하 본 발명의 액정표시장치의 인버터 회로의 구성 및 작용에 대하여 도 3내지 도 7을 참고하여 구체적으로 설명한다.

실시예

도 3의 구조와 같이 입력단자 IN1과 IN2에 소정의 전압이 인가된다. 입력단자 IN2는 접지되고, 입력단자 IN1은 콘덴서 C1과 승압변압기(1)의 콜렉터 1차측권선의 PW1(콜렉터 권선)의 중간 텝에 접속되는 동시에 저항 R1과 R2를 각각 통한 트랜지스터 Q1과 Q2의 베이스에 접속된 쵸크코일 CH1에 접속된다.

트랜지스터 Q1과 Q2의 베이스는 승압변압기(1)의 베이스 1차측권선의 PW2( 베이스 권선)에 접속되어 있다. 트랜지스터 Q1과 Q2의 콜렉터들은 승압변압기(1)의 콜렉터 1차측권선 PW1에 접속되며 콘덴서 C2는 1차측권선의 PW1과 병렬로 연결되어 있다.

승압변압기(1)의 2차측권선 SW1(고전압 권선)에 중간텝을 설정하여 접지(20) 되도록 구성되고, 유도성 밸러스트 콘덴서(2)(13)는 음극관 형광램프(4)와 제2차측권선 SW1 사에에 각각 연결되도록 구성된다.

상기와 같이 승압변압기의 제2차측권선 SW1의 중간부를 접지시킴으로서 제2차측권선의 출력부에 발생하는 기생용량을 제거할 수 있고, 평판형 음극관 형광램프(4)를 액정표시장치의 금속케이스에 근접시켜 고정하더라도 제2차측권선 SW1의 중간부에 접지되어 있는 접지(20)에 의하여 제1차측권선의 출력부 양단에 걸리는 기생용량이 상쇄되어 제거되므로 편판형 음극관 형광램프(4)와 금속케이스(6) 사이에 대전되는 전압이 작아지게 된다. 따라서, 평판형 음극관 형광램프(4)와 금속케이스(6) 사이에 형성되는 대전전압으로 인한 액정표시장치의 콘트라스트 저하를 최소로 억제할 수 있다.

본 발명의 인버터 회로는 도 3의 구조에 한정되지 않고, 도 4와 같이 승압변압기의 콜렉터 1차측권선 PW1을 복수개 즉, PW1a, PW1b로 분할 하고 직렬로 연결한 후, 직렬로 연결된 콜렉터 1차측권선 PW1a, PW1b에 각각 대응하여 2차측권선 SW1a,SW1b를 구성한다. 상기 2차측권선 SW1을 SW1a,SW1b로 분리하기 위하여 저항R3과 저항R4를 2차측권선 SW1a,SW1b 사이에 직렬로 연결하고 상기 저항 사이에 중간텝을 설정하여 접지(20)를 연결하여 구성한다. 상기와 같이 1차측권선과 2차측권선을 복수로 분할 하여 구성하면 승압변압기(1),(11)가 2개로 구성되어 승압변압기를 1개로 구성하는 것보다 동일 출력전압 조건에서 전체 체적이 작아지도록 하는 이점을 얻을 수 있다.

또, 도 5와 같이 복수개로 분할된 승압변압기의 콜렉터 1차측권선 PW1a, PW1b를 병렬로 연결하는 구성으로 하여도 도 4의 구조와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 인버터 회로의 구조는 특히, 평판형 음극관 형광램프를 사용하는 액정표시장치에 효과적으로 적용할 수 있고, 상기 음극관 형광램프의 구조는 하나의 예로 도 6 및 도 7의 구조와 같이 평판형 음극관 형광램프(4)의 상판(7)은 반타원형으로 굴곡되고, 하판(8)은 평탄한 구조로 되어 상기 상판과 하판이 일체로 구성된다.

상기 반타원형의 상판은 0.3mm-2mm의 범위를 갖는 두께로 주름판 (설펀틴:serpentine) 형상을 갖도록 형성하는 것이 바람직하나, I자형, L자형, U자형, W자형 등으로 다양하게 구성할 수 있다.

본 발명은 인버터는 2차측권선(SW1)의 중간텝이 접지 되도록 구성하거나, 또는 상기 1차측권선(PW1)을 복수로 분할(PW1a, PW1b)하여 연결하고, 상기 복수로 분할 된 1차측권선(PW1a, PW1b)에 각각 대응하도록 2차측권선(SW1)을 분할(SW1a,SW1b)하여 배치하고, 접지(20)가 상기 분할된 2차측권선의 중간부에 접속되록 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 인버터를 구성함으로서 제2차측권선의 출력부에 발생하는 기생용량을 제거할 수 있고, 평판형 음극관 형광램프(4)를 액정표시장치의 금속케이스에 근접시켜 고정하더라도 제2차측권선 SW1의 중간부에 접지되어 있는 접지(20)에 의하여 제1차측권선의 출력부 양단에 걸리는 기생용량이 상쇄되어 제거되므로 편판형 음극관 형광램프(4)와 금속케이스(6) 사이에 대전되는 전압이 작아지도록 하여 액정표시장치의 콘트라스트 저하를 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 입력전원과 접속되는 1차측권선(PW1)과, 유도성 밸러스트 콘덴서를 개재하여 광원(4)과 접속되고 중간텝이 접지되도록 구성되는 2차측권선(SW1)으로 이루어진 승압변압기(1)를 갖는 액정표시장치의 인버터에 있어서,

   상기 1차측권선(PW1)이 복수로 분할(PW1a, PW1b)되어 직렬 또는 병렬로 연결되고, 상기 복수로 분할 된 1차측권선(PW1a, PW1b)에 각각 대응하도록 상기 2차측권선(SW1)을 분할(SW1a,SW1b)하여 배치하되, 상기 접지는 상기 분할 된 2차측권선의 중간부에 접속되도록 구성되고, 상기 광원은 평판형 음극관 형광램프로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 분할된 2차측권선(PW1a, PW1b)과 접지 사이에는 각각 저항이 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 평판형 음극관 형광램프는 단면이 반타원형으로 굴곡되어 I자형, L자형, W자형, 설펀틴(serpentine)형 중 선택되는 어느 하나의 형상으로 형성된 상판(7)과 평탄한 구조를 갖는 하판(8)이 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
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