KR100494707B1 - 표시 장치에 사용되는 저잡음의 백라이트 시스템 및 이를구동하는 방법 - Google Patents

표시 장치에 사용되는 저잡음의 백라이트 시스템 및 이를구동하는 방법 Download PDF

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Abstract

램프의 턴온/턴오프에 의한 전원 전압의 노이즈 및 전압 변동을 경감시키는 것이 가능한 백라이트 시스템 및 백라이트 구동 방법이 개시된다. 본 발명에 의한 백라이트 시스템에서는 예를 들어 2개의 램프를 구비하는 백라이트 시스템에서 램프를 구동시키는 교류 전압 또는 교류 전류(램프 구동 전원)를 램프에 제공하는 전원 공급부가 2개의 램프에 대하여 소정의 시간차 또는 위상차를 가지고 램프 구동 전원을 제공한다. 이러한 본 발명에 의하면 전원 공급부로 공급되는 전원 전압에 발생하는 노이즈 및 전압 변동의 크기를 대폭 경감시킬 수 있게 된다. 따라서 노이즈 또는 전압 변동에 의한 화면의 열화를 막을 수 있다. 또한 수직 동기 신호의 주파수를 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 램프 구동 신호를 생성하는 백라이트 시스템이 본 발명에 의해 제공된다. 이러한 본 발명에 의하면 수직 동기 신호에 동기된 램프 구동 신호를 생성함으로써 수평파 또는 플리커를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 일정한 주파수의 구동 전원으로 램프를 구동하므로 램프의 동작을 안정화시키는 것이 가능하다.

Description

표시 장치에 사용되는 저잡음의 백라이트 시스템 및 이를 구동하는 방법{A LOW NOISE BACKLIGHT SYSTEM FOR USE IN A DISPLAY DEVICE AND A METHOD FOR DRIVING THIS BACKLIGHT SYSTEM}
본 발명은 백라이트 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 사용되는 저잡음의 백라이트 시스템 및 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.
형광 램프는 광(light)이 요구되나 광을 발생하기 위하여 필요한 전력이 제한되는 경우의 많은 어플리케이션에 이용되고 있다. 이러한 어플리케이션으로는 평판 컴퓨터 표시기(flat panel computer display)에 사용되는 백라이트 시스템 등이 있다. 형광 램프의 특수한 형태가 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp : 이하, "CCFL"이라고 함)이다. CCFL 튜브는 일반적으로 소량의 수은(Mercury)과 함께 아르곤(Argon), 크세논(Xenon) 등의 가스를 담고 있다. 초기 발화와 플라즈마 형성 후, 교류 전류가 CCFL튜브를 관통하여 흐르면, 자외선이 형성된다. 이 자외선은 튜브의 안벽에 코팅되어 있는 형광 물질을 때려서 가시 광선을 발생시킨다.
외부로부터 직류 전압을 공급받아서 이러한 CCFL에 교류 전류를 공급하여 CCFL이 발광하도록 하는 것이 CCFL 인버터(inverter)이다. 종래의 CCFL 인버터는 CCFL의 밝기를 조정하는 방법으로 펄스 폭 변조 디밍 모드(pulse width modulation dimming mode)와 아날로그 디밍 모드(analog dimming mode)를 가진다. 이 중에서 펄스 폭 변조 디밍 모드는 CCFL에 흐르는 전류의 크기에 따라 펄스 폭이 조정되는 PWM 신호를 이용하여 구동 전류(또는 구동 전압)를 생성하여 CCFL에 공급하는 방법으로서, 펄스 폭 변조 디밍 모드로 구동시 아날로그 디밍 모드시와는 달리, CCFL이 600 내지 800V로 턴온되었다가 턴오프되는 과정을 반복함에 따라 CCFL 인버터의 전원 전압(통상 12V)에 큰 노이즈 및 전압 변동이 발생하게 된다. 이러한 노이즈 및 전압 변동은 아날로그부 및 논리부를 포함하는 전체 구동 회로에 영향을 끼쳐 액정 표시 장치 상의 표시를 열화시키는 결과를 초래한다.
또한 종래의 CCFL 인버터에서는 펄스 폭 변조(pulse width modulation : 이하, "PWM"이라고 함) 디밍 모드의 주파수와 표시 장치의 수직 동기 신호(V_sync)가 별개로 설계되었다. 이에 따라 PWM 신호와 수직 동기 신호간에 간섭(interference)이 발생하는 경우 액정 표시 장치에 수평파(horizontal wave)가 발생하던 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 인버터 내에 위상 고정 루프(phase locked loop) 회로를 구비하여, PWM 신호와 수직 동기 신호를 서로 동기시켜 수평파가 발생하지 못하도록 하는 방법이 이미 제안되어 있다. 그러나 이러한 방법은 위상 고정 루프 회로가 노이즈에 민감함으로, CCFL이 여러 개 설치되어 전술한 바와 같은 이유로 큰 노이즈 및 전압 변동이 전원 전압에 발생하는 경우 제대로 동작하지 않는 문제점이 있었다. 또한 위상 고정 루프 회로를 이용하는 경우에는 수직 동기 신호가 60Hz, 70Hz, 75Hz와 같이 변하는 경우 램프 구동 전원의 주파수까지도 변하여 램프에 무리가 가는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 램프의 턴온/턴오프에 의한 전원 전압의 노이즈 및 전압 변동을 경감시키는 것이 가능한 백라이트 시스템 및 백라이트 구동 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 PWM 신호와 수직 동기 신호 간의 간섭에 의한 수평파 또는 플리커(flicker)를 제거하는 것이 가능한 백라이트 시스템 및 백라이트 구동 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 수직 동기 신호가 변하더라도 일정한 주파수로 램프를 구동시키는 것이 가능한 백라이트 시스템 및 백라이트 구동 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
이러한 목적과 관련하여, 본 발명에 의한 백라이트 시스템에서는 예를 들어 2개의 램프를 구비하는 백라이트 시스템에서 램프를 구동시키는 교류 전압 또는 교류 전류(램프 구동 전원)를 램프에 제공하는 전원 공급부가 2개의 램프에 대하여 소정의 시간차 또는 위상차를 가지고 램프 구동 전원을 제공한다. 이러한 본 발명에 의하면 전원 공급부로 공급되는 전원 전압에 발생하는 노이즈 및 전압 변동의 크기를 대폭 경감시킬 수 있게 된다. 따라서 노이즈 또는 전압 변동에 의한 화면의 열화를 막을 수 있다. 또한, 수직 동기 신호의 주파수를 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 램프 구동 신호를 생성하는 백라이트 시스템이 본 발명에 의해 제공된다. 이러한 본 발명에 의하면 수직 동기 신호에 동기된 램프 구동 신호를 생성함으로써 수평파 또는 플리커를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 일정한 주파수의 구동 전원으로 램프를 구동하므로 램프의 동작을 안정화시키는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양상(aspect)에 의한 표시 장치에 사용되는 저잡음의 백라이트 시스템은 제1 램프 및 제2 램프와, 표시 장치의 수직 동기 신호를 수신하고, 제1 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 수직 동기 신호에 동기된 제1 제어신호를 생성하고, 제2 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 수직 동기 신호에 동기되고 제1 제어신호와 소정의 시간차를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 제어부를 구비한다. 또한, 제1 램프를 구동하는 제1 구동전압을 제1 제어신호에 동기되도록 생성하여 제1 램프에 공급하는 제1 전원 공급부가 구비된다. 또한, 제2 램프를 구동하는 제2 구동전압을 제2 제어신호에 동기되도록 생성하여 제2 램프에 공급하는 제2 전원 공급부가 구비된다.
제어부는 수직 동기 신호의 주파수를 정수배하여 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호를 생성하는 제1 주파수 곱셈기와, 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호를 소정 시간 지연시켜 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호를 생성하는 신호 지연기를 구비한다. 또한, 제1 램프에 흐르는 전류를 측정하여 제1 피드백 신호를 생성하는 제1 전류 측정기와, 제2 램프에 흐르는 전류를 측정하여 제2 피드백 신호를 생성하는 제2 전류 측정기가 구비된다. 또한, 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호와 동기되며, 제1 피드백 신호에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는 제1 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 제1 펄스 폭 변조기와, 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호와 동기되며, 제2 피드백 신호에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는 제2 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 제2 펄스 폭 변조기가 구비된다. 또한, 제1 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하고, 측정된 주파수에 따라 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 제1 제어신호를 생성하는 제1 제어신호 생성기와, 제2 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하고, 측정된 주파수에 따라 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 제2 제어신호 생성기가 구비된다.
제1 제어신호 생성기는 제1 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하는 제1 주파수 검출 회로와, 측정된 제1 펄스 폭 변조 신호의 주파수에 따라 제1 펄스 폭 변조 신호를 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 제1 제어신호를 생성하는 제1 주파수 곱셈 회로를 구비한다. 제2 제어신호 생성기는 제2 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하는 제2 주파수 검출 회로와, 측정된 제2 펄스 폭 변조 신호의 주파수에 따라 제2 펄스 폭 변조 신호를 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 제2 주파수 곱셈 회로를 구비한다.
제1 전원 공급부는 제1 제어신호에 의해 턴온되면 전원 전압을 자신의 출력단을 통해 출력하는 제1 스위치와, 제1 스위치의 출력단에 제1 코일부가 연결되며, 제2 코일부에 제1 램프가 연결되는 제1 변압기를 구비한다. 제2 전원 공급부는 제2 제어신호에 의해 턴온되면 전원 전압을 자신의 출력단을 통해 출력하는 제2 스위치와, 제2 스위치의 출력단에 제1 코일부가 연결되며, 제2 코일부에 제1 램프가 연결되는 제2 변압기를 구비한다.
본 발명의 다른 양상에 의한 제1 램프 및 제2 램프를 갖는 표시 장치의 백라이트 시스템을 구동하는 방법은 표시 장치의 수직 동기 신호를 수신하고, 제1 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 수직 동기 신호에 동기된 제1 제어신호를 생성하고, 제2 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 수직 동기 신호에 동기되고 제1 제어신호와 소정의 시간차를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 단계를 구비한다. 또한, 제1 램프를 구동하는 제1 구동전압을 제1 제어신호에 동기되도록 생성하여 제1 램프에 공급하는 단계와, 제2 램프를 구동하는 제2 구동전압을 제2 제어신호에 동기되도록 생성하여 제2 램프에 공급하는 단계가 구비된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 설명의 일관성을 위하여 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소 및 신호를 가리키는 것으로 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 시스템의 블록도이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예에 의한 백라이트 시스템(100)은 제어부(102), 제1 전원 공급부(104), 제2 전원 공급부(106), 냉음극 형광 램프(108, 110)를 구비하고 있다.
도 1에서, 제어부(102)는 표시 장치의 수직 동기 신호(V_sync)와, 램프(108)에 흐르는 전류의 크기를 표시하는 피드백 신호(FB1)와, 램프(110)에 흐르는 전류의 크기를 표시하는 피드백 신호(FB2)를 수신한다. 그리고 제어부(102)는 피드백 신호(FB1)에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며, 수직 동기 신호(V_sync)에 동기된 제어신호(CTR1)를 생성하여 전원 공급부(104)로 제공한다. 또한, 피드백 신호(FB2)에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며, 수직 동기 신호(V_sync)에 동기되고, 제어신호(CTR1)와 소정의 시간차를 갖는 제어신호(CTR2)를 생성하여 전원 공급부(106)로 제공한다. 전원 공급부(104)는 램프(108)를 구동하는 교류 전압 또는 전류 형태의 구동 전원(DRV1)을 제어신호(CTR1)에 동기되도록 생성하여 램프(108)에 공급한다. 전원 공급부(106)는 램프(110)를 구동하는 구동 전원(DRV2)을 제어신호(CTR2)에 동기되도록 생성하여 램프(110)에 공급한다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부(102)의 일 예의 블록도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 제어부(102)는 주파수 곱셈기(또는 주파수 체배기)(201), 신호 지연기(202), 전류 측정기(203, 204), 펄스 폭 변조기(206, 208), 제어신호 생성기(210, 212)를 구비하고 있다. 제어신호 생성기(210)는 주파수 검출기(214)와 주파수 곱셈 블록(215)을 구비하고 있으며, 주파수 곱셈 블록(215)은 본 실시예에서 3개의 주파수 곱셈기(216, 218, 220)로 이루어진다. 그리고 제어신호 생성기(212)는 주파수 검출기(222)와 주파수 곱셈 블록(223)을 구비하고 있으며, 주파수 곱셈 블록(223)은 본 실시예에서 3개의 주파수 곱셈기(224, 226, 228)로 이루어진다.
도 2에서, 주파수 곱셈기(201)는 수직 동기 신호(V_sync)의 주파수를 4배하여 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF1)를 생성한다. 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF1)를 생성하기 위하여 수직 동기 신호(V_sync)를 4배하는 이유는, PWM 신호가 인간이 감지할 수 있는 가시 영역 주파수(visual frequency)인 약 90Hz를 넘도록 하고, PWM 신호를 수직 동기 신호(V_sync)의 정수배로 하여 표시 장치 상에 나타날 수 있는 수평파(horizontal wave)를 방지하기 위함이다. 이로써 종래와 같이 CCFL 인버터 제어부의 외부에 RC 수동 소자(passive element)를 사용하여 PWM 주파수를 조정하는 것과는 다르게, 수직 동기 신호(V_sync)의 주파수가 변하더라도 그에 맞춰 PWM 주파수가 변할 수 있다는 장점을 가지며, 또한 수동 소자를 사용하지 않으므로 인쇄 회로 기판의 소요 영역이 감소되고 노이즈를 방지할 수 있다는 장점 역시 가지게 된다.
그리고 신호 지연기(202)는 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF1)를 소정 시간 지연시켜 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF2)를 생성한다. 전류 측정기(203)는 램프(도 1의 108)에 흐르는 전류를 측정하여 피드백 신호(FB1)를 생성하고, 이를 펄스 폭 변조기(206)로 제공한다. 전류 측정기(204)는 램프(도 1의 110)에 흐르는 전류를 측정하여 피드백 신호(FB2)를 생성하고, 이를 펄스 폭 변조기(208)로 제공한다. 펄스 폭 변조기(206)는 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF1)와 동기되며, 피드백 신호(FB1)에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는 펄스 폭 변조 신호(PWM1)를 생성하여 제어신호 생성기(210)로 제공한다. 펄스 폭 변조기(208)는 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF2)와 동기되며, 제2 피드백 신호(FB2)에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는 제2 펄스 폭 변조 신호(PWM2)를 생성하여 제어신호 생성기(212)로 제공한다. 제어신호 생성기(210)는 제1 펄스 폭 변조 신호(PWM1)를 수신하여 그 주파수를 측정하고, 측정된 주파수에 따라 정수배하여 일정한 주파수, 예를 들어 60KHz를 갖는 제1 제어신호를 생성한다. 그리고 제어신호 생성기(212)는 제2 펄스 폭 변조 신호(PWM2)를 수신하여 주파수를 측정하고, 그 측정된 주파수에 따라 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 제2 제어신호를 생성한다.
제어신호 생성기(210)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 주파수 검출기(214)와 3개의 주파수 곱셈기(216, 218, 220)로 이루어진 주파수 곱셈 블록(215)으로 이루어진다. 주파수 검출기(214)는 제1 펄스 폭 변조 신호(PWM1)를 수신하여 주파수를 측정한다. 주파수 곱셈 블록(215)은 주파수 검출기(214)에서 측정된 제1 펄스 폭 변조 신호의 주파수에 따라 제1 펄스 폭 변조 신호(PWM1)를 정수배하여 60KHz의 주파수를 갖는 제1 제어신호(CTR1)를 생성한다. 주파수 검출기(214)에서의 측정 결과 펄스 폭 변조 신호(PWM1)가 60Hz의 주파수를 갖는 수직 동기 신호(V_sync)에 의해 만들어진 경우에는 주파수 곱셈기(216)를 활성화시켜 60KHz의 주파수를 갖는 제어신호(CTR1)를 생성한다. 반면 주파수 검출기(214)에서의 측정 결과, 펄스 폭 변조 신호(PWM1)가 70Hz의 주파수를 갖는 수직 동기 신호(V_sync)에 의해 만들어진 경우에는 주파수 곱셈기(218)를 활성화시키고, 75Hz의 주파수를 갖는 수직 동기 신호(V_sync)에 의해 만들어진 경우에는 주파수 곱셈기(220)를 활성화시켜 60KHz의 주파수를 갖는 제어신호(CTR1)를 생성한다. 즉, 수직 동기 신호(V_sync)의 주파수에 따라 3개의 주파수 곱셈기(216, 218, 220)에서 하나를 선택하여 사용함으로써 일정한 주파수를 갖는 제어신호(CTR1)를 생성하게 된다. 이 제어신호(CTR1)에 의해 램프를 실제로 구동시키는 구동 전원이 생성되므로 램프 역시 60KHz라는 일정한 주파수를 갖게 된다.
램프(도 1의 110)의 구동 전원을 제어하는 제2 제어신호(CTR2)는 제2 제어신호 생성기(212)에 의해 생성된다. 제2 제어신호 생성기(212)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 펄스 폭 변조 신호(PWM2)를 수신하여 주파수를 측정하는 주파수 검출 기(222)와, 측정된 제2 펄스 폭 변조 신호의 주파수에 따라 제2 펄스 폭 변조 신호(PWM2)를 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 주파수 곱셈 블록(223)으로 이루어진다. 그리고 주파수 곱셈 블록(223)은 3개의 주파수 곱셈기(224, 226, 228)로 이루어진다. 제2 제어신호 생성기(212)의 구체적인 동작은 제1 제어신호 생성기(210)와 관련하여 이미 설명한 바와 같다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 전원 공급부의 일 예의 구성도이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 전원 공급부(104)는 스위치(302)와 변압기(304)로 이루어진다. 스위치(302)는 제1 제어신호(CTR1)에 의해 턴온/턴오프가 조절된다. 스위치(302)가 NMOS 트랜지스터로 구성되는 경우에는 제어신호(CTR1)가 NMOS 트랜지스터의 문턱 전압 이상에서 턴온되어 전원 전압(VDD)을 입력 커패시터(Cin1)를 통해 변압기(304)의 일차 코일(L1)로 제공한다. 전원 전압(VDD)으로는 통상 12V 정도가 사용된다. 변압기에서의 일차 코일(L1)과 이차 코일(L2) 사이의 권선비는 냉음극 형광 램프(108)에 600 내지 800V의 구동 전압을 공급할 수 있도록 설정된다. 이차 코일(L2)측에 유기되며 출력 커패시터(Cout1)를 통해 출력되는 구동 전압(DRV1)은 제1 제어신호(CTR1)의 변동에 의하여 유기되므로 제1 제어신호(CTR1)와 동일한 주파수와 듀티 사이클을 갖는다. 제1 제어신호(CTR1)와 구동 전압(DRV1) 사이의 위상 관계는 변압기(304)에서 코일을 감는 방법에 의해 결정된다.
도 4는 도 1에 도시된 제2 전원 공급부의 일 예의 구성도이다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 전원 공급부(106)는 스위치(402)와 변압기(404)로 이루어진다. 스위치(402)는 제2 제어신호(CTR2)에 의해 턴온/턴오프가 조절된다. 스위치(402)가 NMOS 트랜지스터로 구성되는 경우에는 제어신호(CTR2)가 NMOS 트랜지스터의 문턱 전압 이상에서 턴온되어 전원 전압(VDD)을 입력 커패시터(Cin2)를 통해 변압기(404)의 일차 코일(L3)로 제공한다. 전원 전압(VDD)으로는 통상 12V 정도가 사용된다. 변압기(404)에서의 일차 코일(L3)과 이차 코일(L4) 사이의 권선비는 냉음극 형광 램프(110)에 600 내지 800V의 구동 전압을 공급할 수 있도록 설정된다. 이차 코일(L4)측에 유기되며, 출력 커패시터(Cout2)를 통해 출력되는 구동 전압(DRV2)은 제2 제어신호(CTR2)의 변동에 의하여 유기되므로 제2 제어신호(CTR2)와 동일한 주파수와 듀티 사이클을 갖는다.
도 5는 도 2에 도시된 주파수 곱셈기의 일 예의 회로도이다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 주파수를 4배하는 주파수 곱셈기(201)는 4개의 배타적 논리합(exclusive-OR) 게이트(502, 504, 506, 508)를 이용하여 구성될 수 있다. 도 5에서 수직 동기 신호(V_sync)는 배타적 논리합 게이트(502, 504)의 일 입력단자로 제공되며, 배타적 논리합 게이트(502)는 다른 입력단자는 접지되고, 배타적 논리합 게이트(504)의 다른 입력단자는 배타적 논리합 게이트(502)의 출력단자에 연결된다. 배타적 논리합 게이트(504)의 출력단자는 배타적 논리합 게이트(506, 508)의 일 입력단자와 연결되며, 배타적 논리합 게이트(506)의 다른 입력단자는 접지되고, 배타적 논리합 게이트(508)의 다른 입력단자는 배타적 논리합 게이트(506)의 출력단자에 연결된다. 배타적 논리합 게이트(508)의 출력단자가 주파수 곱셈기(201)의 출력단자를 구성한다.
도 6은 본 발명의 동작을 설명하는 신호 파형도이다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF1)와 제1 제어신호는 수직 동기 신호(V_sync)에 동기되어 있다. 즉, 수직 동기 신호(V_sync)의 개시 시점(start point)에 맞추어 PWM 주파수 신호가 발생되기 때문에 수직 동기 신호(V_sync)와의 동기가 이루어진다. 도 7은 본 발명에 의한 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF1)와 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF2) 사이의 지연 관계를 도시하는 신호 파형도이다. 도 7에서는 두 펄스 폭 변조 주파수 신호(PWMF1, PWMF2)가 대략 180°의 위상차를 가지고 있는데, 이 경우 램프의 턴온/턴오프에 의해 야기되는 전원 전압의 노이즈 및 전압 변동을 매우 효과적으로 경감시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에서의 전원 공급부와 램프의 연결 관계를 도시하는 구성도이다. 도 3과 비교할 때, 하나의 전원 공급부(802)에 대해 2개의 램프(804, 808)가 병렬로 연결되는 점에서 구별된다. 전류 측정기(806)는 램프(804)에 흐르는 전류를 측정하여 피드백 신호(FB11)를 생성하며, 전류 측정기(810)는 램프(808)에 흐르는 전류를 측정하여 피드백 신호(FB12)를 생성한다. 두 피드백 신호(FB11, FB12) 또는 어느 하나의 피드백 신호를 제어부(도 1의 102)로 제공함으로써 램프(804, 808)에 흐르는 전류에 따라 제어신호(CTR1)를 조정한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의해 구성되는 CCFL 인버터 제어부는 A/D 보드의 스케일러(scaler)와 하나의 칩(chip)으로 구현되는 것이 바람직하다. 이는 본 발명에 사용된 CCFL 인버터 제어부가 많은 논리 게이트를 필요로 하기 때문이며, 하나의 칩으로 구현함으로써 비용 경감, 인쇄 회로 기판에서의 소요 면적 축소를 가져올 수 있다.
여기서 설명된 실시예들은 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아니다. 따라서 당업자들은 본 발명의 범위 안에서 다양한 변형이나 변경이 가능함을 주목하여야 한다. 본 발명의 범위는 원칙적으로 후술하는 특허청구범위에 의하여 정하여진다.
이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 램프의 턴온/턴오프에 의한 전원 전압의 노이즈 및 전압 변동을 경감시키는 것이 가능하며, PWM 신호와 수직 동기 신호간의 간섭에 의한 수평파 또는 플리커(flicker)를 제거하는 것이 가능하다. 또한 수직 동기 신호가 변하더라도 일정한 주파수로 램프를 구동시키는 것이 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 시스템의 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 제어부의 일 예의 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 제1 전원 공급부의 일 예의 구성도.
도 4는 도 1에 도시된 제2 전원 공급부의 일 예의 구성도.
도 5는 도 2에 도시된 주파수 곱셈기의 일 예의 회로도.
도 6은 본 발명의 동작을 설명하는 신호 파형도.
도 7은 본 발명에 의한 신호 지연 관계를 도시하는 신호 파형도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에서의 전원 공급부와 램프의 연결 관계를 도시하는 구성도.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 표시 장치에 사용되는 저잡음의 백라이트 시스템에 있어서,
    제1 램프 및 제2 램프와,
    상기 표시 장치의 수직 동기 신호를 수신하고, 상기 제1 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 상기 수직 동기 신호에 동기된 제1 제어신호를 생성하고, 상기 제2 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 상기 수직 동기 신호에 동기되고 상기 제1 제어신호와 소정의 시간차를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 제어부와,
    상기 제1 램프를 구동하는 제1 구동전압을 상기 제1 제어신호에 동기되도록 생성하여 상기 제1 램프에 공급하는 제1 전원 공급부와,
    상기 제2 램프를 구동하는 제2 구동전압을 상기 제2 제어신호에 동기되도록 생성하여 상기 제2 램프에 공급하는 제2 전원 공급부를 구비하며,
    상기 제어부는
    상기 수직 동기 신호의 주파수를 정수배하여 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호를 생성하는 제1 주파수 곱셈기와,
    상기 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호를 소정 시간 지연시켜 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호를 생성하는 신호 지연기와,
    상기 제1 램프에 흐르는 전류를 측정하여 제1 피드백 신호를 생성하는 제1 전류 측정기와,
    상기 제2 램프에 흐르는 전류를 측정하여 제2 피드백 신호를 생성하는 제2 전류 측정기와,
    상기 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호와 동기되며, 상기 제1 피드백 신호에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는 제1 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 제1 펄스 폭 변조기와,
    상기 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호와 동기되며, 상기 제2 피드백 신호에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는 제2 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 제2 펄스 폭 변조기와,
    상기 제1 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하고, 상기 측정된 주파수에 따라 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 상기 제1 제어신호를 생성하는 제1 제어신호 생성기와,
    상기 제2 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하고, 상기 측정된 주파수에 따라 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 상기 제2 제어신호를 생성하는 제2 제어신호 생성기를
    구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 제어신호 생성기는
    상기 제1 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하는 제1 주파수 검출 회로와,
    상기 측정된 제1 펄스 폭 변조 신호의 주파수에 따라 상기 제1 펄스 폭 변조 신호를 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 상기 제1 제어신호를 생성하는 제1 주파수 곱셈 회로를
    구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 제어신호 생성기는
    상기 제2 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하는 제2 주파수 검출 회로와,
    상기 측정된 제2 펄스 폭 변조 신호의 주파수에 따라 상기 제2 펄스 폭 변조 신호를 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 상기 제2 제어신호를 생성하는 제2 주파수 곱셈 회로를
    구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 표시 장치의 스케일러(scaler)와 하나의 칩으로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 램프 및 제2 램프는 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp)인 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템.
  7. 표시 장치에 사용되는 저잡음의 백라이트 시스템에 있어서,
    제1 램프 및 제2 램프와,
    상기 표시 장치의 수직 동기 신호를 수신하고, 상기 제1 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 상기 수직 동기 신호에 동기된 제1 제어신호를 생성하고, 상기 제2 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 상기 수직 동기 신호에 동기되고 상기 제1 제어신호와 소정의 시간차를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 제어부와,
    상기 제1 램프를 구동하는 제1 구동전압을 상기 제1 제어신호에 동기되도록 생성하여 상기 제1 램프에 공급하는 제1 전원 공급부와,
    상기 제2 램프를 구동하는 제2 구동전압을 상기 제2 제어신호에 동기되도록 생성하여 상기 제2 램프에 공급하는 제2 전원 공급부를 구비하며,
    상기 제1 전원 공급부는
    상기 제1 제어신호에 의해 턴온되면 전원 전압을 자신의 출력단을 통해 출력하는 제1 스위치와,
    상기 제1 스위치의 출력단에 제1 코일부가 연결되며, 제2 코일부에 상기 제1 램프가 연결되는 제1 변압기를
    구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템.
  8. 표시 장치에 사용되는 저잡음의 백라이트 시스템에 있어서,
    제1 램프 및 제2 램프와,
    상기 표시 장치의 수직 동기 신호를 수신하고, 상기 제1 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 상기 수직 동기 신호에 동기된 제1 제어신호를 생성하고, 상기 제2 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 상기 수직 동기 신호에 동기되고 상기 제1 제어신호와 소정의 시간차를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 제어부와,
    상기 제1 램프를 구동하는 제1 구동전압을 상기 제1 제어신호에 동기되도록 생성하여 상기 제1 램프에 공급하는 제1 전원 공급부와,
    상기 제2 램프를 구동하는 제2 구동전압을 상기 제2 제어신호에 동기되도록 생성하여 상기 제2 램프에 공급하는 제2 전원 공급부를 구비하며,
    상기 제2 전원 공급부는
    상기 제2 제어신호에 의해 턴온되면 전원 전압을 자신의 출력단을 통해 출력하는 제2 스위치와,
    상기 제2 스위치의 출력단에 제1 코일부가 연결되며, 제2 코일부에 상기 제1 램프가 연결되는 제2 변압기를
    구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템.
  9. 제1 램프 및 제2 램프를 갖는 표시 장치의 백라이트 시스템을 구동하는 방법에 있어서,
    상기 표시 장치의 수직 동기 신호를 수신하고, 상기 제1 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 상기 수직 동기 신호에 동기된 제1 제어신호를 생성하고, 상기 제2 램프에 흐르는 전류에 따라 조정되는 듀티 사이클을 갖으며 상기 수직 동기 신호에 동기되고 상기 제1 제어신호와 소정의 시간차를 갖는 제2 제어신호를 생성하는 단계와,
    상기 제1 램프를 구동하는 제1 구동전압을 상기 제1 제어신호에 동기되도록 생성하여 상기 제1 램프에 공급하는 단계와,
    상기 제2 램프를 구동하는 제2 구동전압을 상기 제2 제어신호에 동기되도록 생성하여 상기 제2 램프에 공급하는 단계를
    구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어신호 생성 단계는
    상기 수직 동기 신호의 주파수를 정수배하여 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호를 생성하고, 상기 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호를 소정 시간 지연시켜 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호를 생성하는 과정과,
    상기 제1 램프에 흐르는 전류를 측정하여 제1 피드백 신호를 생성하고, 상기 제2 램프에 흐르는 전류를 측정하여 제2 피드백 신호를 생성하는 과정과,
    상기 제1 펄스 폭 변조 주파수 신호와 동기되며, 상기 제1 피드백 신호에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는 제1 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 상기 제2 펄스 폭 변조 주파수 신호와 동기되며, 상기 제2 피드백 신호에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는 제2 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 과정과,
    상기 제1 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하고, 상기 측정된 주파수에 따라 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 상기 제1 제어신호를 생성하며, 상기 제2 펄스 폭 변조 신호를 수신하여 주파수를 측정하고, 상기 측정된 주파수에 따라 정수배하여 일정한 주파수를 갖는 상기 제2 제어신호를 생성하는 과정을
    구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템의 구동 방법.
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