KR100475448B1

KR100475448B1 - 액정표시장치의 전원공급회로

Info

Publication number: KR100475448B1
Application number: KR10-2002-0040684A
Authority: KR
Inventors: 장재준; 권영현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20040006408A

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 전원공급회로에 관한 것으로서, 영상신호처리부를 갖는 신호처리부 및 LCD 모듈부를 구비하는 액정표시장치의 전원공급회로에 있어서, 외부로부터 입력되는 교류전원을 정류 및 변환시켜 상기 영상신호 처리부 및 상기 LCD 모듈로 각각 제공하는 일체형 전원공급 회로부를 포함하고, 상기 일체형 전원공급 회로부는, 외부의 전원으로부터 입력되는 교류전압을 상기 영상신호처리부 구동을 위한 전압 크기의 직류전압으로 정류 및 변환하여 상기 영상신호처리부와 인버터부로 제공하는 어댑터부와, 상기 어댑터부로부터 인가된 직류전압을 백라이트 램프 구동을 위한 고압의 교류전압으로 변환하여 상기 LCD 모듈부의 백라이트 램프에 제공하는 인버터부를 포함하고, 외부에 별도의 어댑터부의 장착없이 전원공급이 가능하다.

Description

액정표시장치의 전원공급회로{POWER SUPPLY CIRCUIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정표시장치의 전원공급회로에 관한 것으로서, 특히 액정표시장치의 외부에 별도의 어댑터를 장착하지 않더라도 외부로부터 AC전압을 입력받아 적절하게 정류 및 변환하여 액정표시장치내의 각 회로들로 공급할 수 있도록 한 액정표시장치의 전원공급회로에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북과 같은 휴대용 컴퓨터의 화면으로는 액정표시장치(LCD)가 많이 사용되고 있고, 이때 전원으로는 배터리나 벽전원인 교류전원을 사용한다.

그리고, 벽전원인 교류전원을 사용하기 위해서는 별도로 어댑터를 사용하여 교류전압을 직류전압으로 변환시켜주게 된다.

한편, 액정표시장치는 그 자체가 빛을 발생하지 못하므로 백라이트(Back Light)용 램프를 이용하여 상기 액정표시장치를 동작시키기 위하여 필요한 빛을 제공하게 된다.

상기 램프를 구동하기 위해서는 약 1000∼1500V 정도의 고압이 필요하므로, 상기 어댑터에 의해 저전압으로 변환된 직류전압은 영상신호처리부를 거친 후 인버터부에서 백라이트 구동을 위해 고압의 교류전압으로 변환해 주어야 한다.

상기와 같은 작동을 하는 종래의 액정표시장치는 도 1과 같은 후면 배치구조를 가지고 있다.

도 1를 참조하여 보면, 종래의 기술에 따른 액정표시장치는 벽전원으로부터 공급되는 교류전압을 케이블(100)을 통해 직류전압으로 변환시켜주는 어댑터(200)와, 상기 어댑터(200)로부터 직류전압을 공급받아 구동되며, 영상신호를 처리하는 신호처리부가 탑재되어 있는 인터페이스 기판(120)과, 상기 인터페이스 기판(120)에 접속되어 있으며, 상기 기판(120)으로부터 공급되는 직류전압을 다시 백라이트 램프의 구동에 필요한 고압 교류전원으로 변환시켜주는 인버터(400)로 구성된다.

또한, 상기 인버터(400)로부터 백라이트 램프에 교류전원을 공급하는 램프 전원 공급용 커넥터(150)가 LCD 모듈(500)의 후면에 장착된다.

이하, 도 2를 참조하여, 전술한 구성을 갖는 종래의 액정표시장치의 전원공급회로의 동작을 구체적으로 설명한다.

종래의 전원공급회로는 크게 별도의 어댑터(200)와, LCD 모듈(500)에 내장되는 신호처리부(300) 및 인버터(400)로 구성된다.

먼저, 상기 어댑터(200)는 벽전원(AC전원)이 입력되는 교류전원 입력부(210)과, 상기 교류전원 입력부(210)으로부터 입력된 교류전압을 정류해주는 1차 정류부(220)와, 상기 1차 정류된 직류전압을 변압시켜주는 제1 변환부(230)와, 상기 제1 변환부(230)를 거친 직류전압을 2차 정류시켜주는 2차 정류부(240)와, 상기 2차 정류부(240)의 출력전압을 검출하여 부하에 맞게 출력전압을 안정화시켜주는 오차 검출/제어신호 궤환회로부(250)와, 상기 오차 검출/제어신호 궤환회로부(250)를 통해 안정화된 출력 신호를 인가받아 상기 제1 변환부(23)를 제어하는 1차 전원 제어부(26)로 구성된다.

또한, 상기 신호처리부(300)는 상기 2차 정류부(240)를 통해 2차 정류된 직류전압을 인가받아 비디오 신호 처리에 적합한 저전압 직류전압으로 변환시켜주는 직류변환부(310)와, 상기 2차 정류부(240)로부터 2차 정류된 직류전압에서 노이즈를 제거하는 잡음제거회로부(320)와, 상기 직류 변환부(310)로부터 저전압을 인가받아 비디오 신호를 처리하는 영상신호 처리부(330)와, 상기 영상신호 처리부(330)를 제어하는 마이컴(340)으로 각각 구성된다.

또한, 상기 인버터(400)는 상기 잡음제거회로(320)에서 노이즈가 제거된 직류전압을 인가받아 다시 교류전압으로 변환시켜주는 2차 전원제어부(410)와, 상기 마이컴(340)의 제어를 받아 휘도를 조절해주는 휘도조절회로부(420)와, 상기 2차 전원제어부(410)로부터 변환된 교류전압을 인가받아 적합한 전압으로 변압시켜주는 제2 변환부(430)와, 상기 제2 변환부(430)의 출력전압을 검출하여 부하에 맞게 출력전압을 안정화시키는 오차 검출/제어신호 궤환회로부(440)와, 과전류 및 과전압을 적정 레벨로 제어하여 회로를 보호해주는 보호 회로부(450)로 구성된다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같은 회로배치를 갖는 종래의 LCD는 어댑터(200)가 외부에 케이블(100)로 연결 장착되어 있어 외관이 복잡해지고, 상기 어댑터(200)가 인버터(400)와 별도로 회로 구성되어 있어 배치 및 회로구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 LCD에서는 상기 신호처리부(300)에서는 어댑터(200)로부터 제공받은 직류전압을 영상신호 처리부(330)가 동작하는데 적합한 레벨의 저전압 직류전압(예컨데, 약 5V 이하의 저전압)으로 변환시켜주는 직류 변환부(310)를 사용해야 되기 때문에 변환효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LCD모듈의 백라이트 램프를 구동하는 인버터와 벽전원인 교류전원을 기기에 필요한 직류전원으로 전환하여 기기 전체에 공급하는 어댑터를 일체화하여 반복적인 직류,교류 변환에 의한 전력손실 및 회로구성의 복잡함을 최소화하도록 한 액정표시장치의 전원공급회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 액정표시장치의 전원공급회로는, 영상신호처리부를 갖는 신호처리부 및 LCD 모듈부를 구비하는 액정표시장치의 전원공급회로에 있어서, 외부로부터 입력되는 교류전원을 정류 및 변환시켜 상기 영상신호 처리부 및 상기 LCD 모듈로 각각 제공하는 일체형 전원공급 회로부를 포함하고, 상기 일체형 전원공급 회로부는, 외부의 전원으로부터 입력되는 교류전압을 상기 영상신호처리부 구동을 위한 전압 크기의 직류전압으로 정류 및 변환하여 상기 영상신호처리부와 인버터부로 제공하는 어댑터부와, 상기 어댑터부로부터 인가된 직류전압을 백라이트 램프 구동을 위한 고압의 교류전압으로 변환하여 상기 LCD 모듈부의 백라이트 램프에 제공하는 인버터부를 포함하고, 외부에 별도의 어댑터부의 장착없이 전원공급이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하여, 분리되어 있던 어댑터 및 인버터 회로기판을 일체화하여 재료비 및 제조원가를 줄일 수 있고, 일체화된 전원공급 회로부를 LCD 모듈내에 내장시킴으로써 기기의 외관을 단순하게 하면서 부속장치수도 줄일 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 전원공급회로에 대한 구성 및 작동에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3는 본 발명에 따른 액정표시장치의 후면 배치도를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하여, 본 발명에 의하면 종래에 분리되어있던 어댑터 회로기판 및 인버터 회로기판을 일체화하여 LCD 모듈부(800)의 후면에 일체형 전원공급 회로부(600)로 내장시키게 되며, 전원 케이블(100) 및 신호처리부가 내장된 인터페이스 기판(700′)이 직접 여기에 접속된다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 일체형 전원공급회로를 나타낸 전체 블록 구성도로서, 대별하여 외부에서 교류전압을 인가받아 정류 및 변환시켜주는 일체형 전원공급 회로부(600), 비디오 신호를 처리하는 신호처리부(700), 및 LCD 모듈부(800)로 구성된다.

상기 일체형 전원공급 회로부(600)는 외부로부터 입력되는 교류(AC) 전압을 직류(DC) 전압으로 변환시켜주는 어댑터부(601)과, 상기 어댑터부(601)로부터 인가받은 직류전압을 다시 고압의 교류전압으로 변환하여 LCD모듈부(800)의 백라이트 램프(810)에 제공하는 인버터부(602)으로 이루어진다.

이하, 각 구성요소의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다.

먼저, 상기 어댑터부(601)는 교류(AC) 전압이 입력되는 교류전원 입력부(610)과, 상기 교류전원 입력부(610)에 입력된 교류전압을 직류(DC) 전압으로 변환시켜주는 1차 정류부(620)와, 상기 1차 정류부(620)에서 정류된 직류전압을 소정의 레벨로 변압시켜주는 제1 변환부(630)와, 상기 제1 변환부(630)로부터 변압된 전원을 입력받아 다시 2차 정류해주는 2차 정류부(640)와, 상기 2차 정류부(640)의 출력전압을 검출하여 부하에 맞게 출력전압을 안정화시켜주는 오차 검출/제어 신호 궤환회로부(650)와, 상기 오차 검출/제어 신호 궤환회로(650)로부터 궤환된 신호를 인가받아 전원을 제어하는 1차 전원제어부(670)로 구성된다.

또한, 상기 인버터부(602)는 상기 2차 정류부(640)를 거쳐 2차 정류된 직류전압을 인가받아 교류전압으로 변환시켜주는 2차 전원제어부(670)와, 상기 2차 전원제어부(670)로부터 교류전압을 인가받아 고전압 교류전압으로 변환시켜주는 제2 변환부(680)와, 상기 신호처리부(700)내의 마이컴(730)의 제어에 따라 휘도를 조절해주는 휘도조절회로부(690)와, 상기 제2 변환부(680)의 출력전압을 인가받아 오차를 검출하고 부하에 맞게 출력전압을 안정화시키는 오차 검출/제어신호 궤환회로부(691)로 구성된다.

한편, 상기 신호처리부(700)는 상기 2차 정류부(640)로부터 2차 정류된 DC전원을 인가받아 5V 이하의 저전압으로 변환시켜주는 정전압변환부(710)와, 상기 정전압변환부(710)로부터 저전압 출력을 인가받아 비디오 신호를 처리하는 영상신호 처리부(720)와, 상기 영상신호 처리부(720) 및 상기 일체형 전원공급 회로부(600)내의 휘도조절회로부(690)를 제어하는 마이컴(730)으로 이루어져 있다.

또한, 상기 LCD 모듈부(800)는 발광되는 백라이트 램프(810)와, 상기 영상신호처리부(700)로부터 처리된 비디오 신호를 인가받아 LCD 모듈부(800)을 구동시키고 영상신호를 처리하는 모듈 구동 및 신호처리부(740)로 이루어져 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작 및 신호처리과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 벽전원으로부터 교류(AC) 전압이 본 발명에 따른 일체형 전원공급 회로부(600)를 이루는 어댑터부(601)의 입력단인 교류전원 입력부(610)에 인가되면 1차 정류부(620)에 의해 1차 정류된 후 제1 변환부(630)를 거쳐 적정 전압레벨로 변압된 후 2차 정류부(640)로 입력된다.

상기 2차 정류부(640)에 인가된 DC전원은 여기서 다시 2차 정류된 후 신호처리부(700)를 구동하는 전압, 통상적으로는 5V의 직류전압으로 출력되어 신호처리부(700)의 정전압 변환부(710) 및 인버터부(602)의 2차 전원제어부(670)로 인가된다.

이때, 상기 신호처리부(700)의 영상신호 처리부(720)에 필요한 전압은 5V 이하의 직류전압이다. 즉, 일반적으로 이경우 2.5V 또는 3.3V의 저전압이 필요하기 때문에 상기 영상신호 처리부(720)의 전단에 별도의 정전압 변환부(710)를 구비하여, 어댑터부(601)로부터 인가된 예컨대 5V의 직류전원을 2.5V 또는 3.3V의 저전압 DC 전압으로 변환시켜준다.

여기서 종래의 회로에서는 도 2와 같이 어댑터(200)로부터 공급되는 직류전압이 인버터(400)를 구동하는 전압을 기준으로 12V∼24V의 단일 직류 입력으로 되어있어 영상신호 처리부(330)를 구동하기 위한 전원으로 사용하기 위해서는 별도의 직류변환부(310)를 사용해야만 되었다.

하지만, 본 발명에 따른 LCD는 종래에 사용하던 직류 변환부(310)를 제거하고 상술한 바와 같이 저전압이 요구되어지는 부분인 영상신호 처리부(720)의 입력측 전단에 별도로 정전압 변환부(710)를 사용하게 된다.

이렇게 변환된 저전압 DC 전압이 영상신호 처리부(720)에 공급되고 이에 따라서 상기 영상신호 처리부(720)에서 처리된 영상신호가 마이컴(730)의 제어하에 LCD 모듈부(800)의 모듈 구동 및 신호처리부(404)에 제공되어 디스플레이된다.

한편, 상기 2차 정류부(640)의 다른 한 출력은 출력전압의 안정화를 위해 오차검출/제어 신호 궤환회로부(650)로 인가됨과 동시에 2차 전원제어부(670)로 인가되어 직류전압을 다시 교류전압으로 변환시켜주게 된다.

인버터부(602)의 구동전원은, 전력손실을 방지하기 위해 출력 특성상 고전압/저전류의 부하 특성을 갖게 되므로 부하의 변화에 따른 전원의 안정화가 상당히 중요한 요소로 작용한다. 따라서, 상기 인버터부(602)는 오차검출/제어신호 궤환회로부(691)를 더 구비하고 이를 제2 변환부(680)의 출력단에 연결하여 2차 전원제어부(670)측으로 궤환시킴으로써 출력전압을 안정화시키고 있다.

다음, 상기 2차 전원제어부(670)에서 변환된 교류전압은 다시 제2 변환부(680)를 거쳐 백라이트 램프(810)의 구동에 필요한 고전압의 교류전압으로 변압되고, 이렇게 변압된 교류전압이 백라이트 램프(500)에 공급됨으로써 액정표시장치가 구동된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 인버터측 회로를 구동시키기 위한 전원으로 종래처럼 상기 영상신호 처리부(330)로 공급되는 저전압과의 공통전원이 아니라 별도의 출력전압을 사용하기 때문에 인버터의 구동전원으로 기존의 12∼24V를 사용하던 것을 좀 더 높일 수 있게 된다.

따라서, 종전에 비해 전원설정의 선택폭이 넓어지게 되고, 고전압/저전류의 특성을 살릴 수 있게 되어 전력손실이 적어진다.

위와 같이 본 발명에 의하면, 별도의 어댑터 및 인버터로 각각 구성되어있던 전원공급회로의 배치방식을 일체형으로 구성하여 LCD 모듈의 후면에 장착함으로써 분리되어 있던 기판을 일체화하여 재료비 및 제조원가를 줄일 수 있고, 일체화된 전원부를 LCD 모듈내에 내장시킴으로써 기기의 외관을 심플하게 하고 이와 더불어 악세서리수도 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 종래에 영상신호 처리부의 전단에 구비되던 직류 변환부를 제거함으로써 전기적 변환과정을 최소화하여 전력 손실을 줄이고 회로구성도 단순화시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 액정표시장치의 배면도이다.

도 2는 종래 액정표시장치의 전원공급회로의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명이 구현된 액정표시장치의 배면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 전원공급회로의 구성을 나타내는 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

600: 일체형 전원공급 회로부 601: 어댑터부

602: 인버터부 610: 교류전원입력부

620: 1차 정류부 630: 제1 변환부

640: 2차 정류부 650, 691: 오차검출/제어신호 궤환회로부

660: 1차 전원 제어부 670: 2차 전원 제어부

680: 제2 변환부 690: 휘도조절 회로부

700: 신호처리부 700′: 인터페이스 기판

710: 정전압 변환부 720: 영상신호처리부

730: 마이컴 740: 모듈 구동 및 신호처리부

800: LCD 모듈부 810: 백라이트 램프

Claims

영상신호처리부를 갖는 신호처리부 및 LCD 모듈부를 구비하는 액정표시장치의 전원공급회로에 있어서,

외부로부터 입력되는 교류전원을 정류 및 변환시켜 상기 영상신호 처리부 및 상기 LCD 모듈로 각각 제공하는 일체형 전원공급 회로부를 포함하고,

상기 일체형 전원공급 회로부는,

외부의 전원으로부터 입력되는 교류전압을 상기 영상신호처리부 구동을 위한 전압 크기의 직류전압으로 정류 및 변환하여 상기 영상신호처리부와 인버터부로 제공하는 어댑터부와,

상기 어댑터부로부터 인가된 직류전압을 백라이트 램프 구동을 위한 고압의 교류전압으로 변환하여 상기 LCD 모듈부의 백라이트 램프에 제공하는 인버터부를 포함하고,

외부에 별도의 어댑터부의 장착없이 전원공급이 가능한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 전원공급회로.
제1항에 있어서, 상기 어댑터부는,

외부의 전원으로부터 소정의 교류전압이 입력되는 교류전원 입력부와,

상기 교류전원 입력부에 입력된 교류전압을 직류전압으로 변환시켜주는 1차 정류부와,

상기 1차 정류부로부터 출력된 직류전압을 소정의 레벨로 변압시켜주는 제1 변환부와,

상기 제1 변환부로부터 입력된 전압을 2차 정류하여 상기 영상신호처리부 및 상기 인버터부의 구동전압으로 제공하는 2차 정류부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 전원공급회로.
제1항에 있어서, 상기 인버터부는,

상기 어댑터부로부터 인가된 직류전압을 교류전압으로 변환시켜주는 2차 전원제어부와,

상기 2차 전원제어부로부터 교류전압을 인가받아 상기 LCD 모듈부의 백라이트 램프를 구동하기 위한 고전압으로 변환시켜주는 제2 변환부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 전원공급회로.
제1항에 있어서, 상기 신호처리부에는 영상신호 처리부의 전단에 구비되어 상기 어댑터부로부터 제공되는 소정의 직류전압을 저전압의 직류전압으로 변환시키는 정전압변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 전원공급회로.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 어댑터부 및 상기 인버터부는 각각 상기 2차 정류부 및 상기 제2 변환부로부터 출력전압을 인가받아 오차를 검출하고 부하에 맞게 출력전압을 안정화시키는 오차 검출/제어신호 궤환회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 전원공급회로.
제5항에 있어서, 상기 어댑터부는 상기 오차 검출/제어신호 궤환회로부로부터 궤환된 신호를 인가받아 전압을 제어하는 1차 전원제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 전원공급회로.