KR100530953B1 - 액정 표시 장치의 백 라이트 구동 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명인 액정표시화면(LCD)의 백라이트(Backlight) 구동회로에 있어서, 구동회로가 복수개의 램프를 구동하는 경우에, 하나의 램프라도 비정상적으로 동작하는 경우, 구동회로를 오프시킴으로써, 백라이트 유닛뿐만 아니라 액정표시장치의 패널까지 안전하게 보호할 수 있다.

한편, 각 램프에 공급되는 소비전력 및 전체전류 등을 감지함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하고, 다수의 램프를 채용한 경우에는 균일한 휘도를 얻을 수 있게 한다.

또 전류 검출부 및 전압검출부에서 검출된 신호를 이용하여 피드백을 제어함으써 램프에 정전류가 공급될 수 있고, 안정적인 전류는 램프의 수명을 최대화하여 고품질의 액정표시장치의 화상을 얻을 수 있다.

Description

액정 표시 장치의 백 라이트 구동 회로{Driving Circuit for Back Light of LCD}

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)에 사용되는 백 라이트(Back Light) 구동 회로에 관한 것이다.

최근 들어, 제품이 고급화되고 정보 표현이 많아짐에 따라 휴대용 비디오, 카메라, TV, 컴퓨터의 모니터, 휴대폰 또는 자동차의 항법 장치 등에 액정 표시 장치가 많이 사용되고 있다.

액정 표시 장치는 외부로부터 광을 입사 받아, 화상을 형성하는 수광형 표시 장치로서, 액정 표시 장치의 배면에 설치된 백 라이트 유닛(Back Light Unit)에 의하여 광을 조사 받는다. 백 라이트 유닛은 램프를 광원으로 하며, 램프에서 발생된 빛을 동일한 밝기의 면광으로 바꾸어 액정 화면에 조사한다.

상기 백 라이트 유닛의 일반적일 요구 사항은 고휘도, 고효율, 휘도의 균일도, 장수명, 박형, 저중량, 저가격이며, 특히 LCD 모니터나 TV 경우에는 높은 휘도 특성이 요구된다.

백 라이트 유닛의 높은 휘도 특성을 얻기 위하여, 복수개의 램프를 채용하는 백 라이트 유닛이 개발되었고, 이러한 백 라이트 유닛을 이용하는 액정 표시 장치가 증가하고 있다. 즉, 복수개의 램프가 사용되고, 인버터 회로가 상기 복수의 램프를 구동시킨다. 이러한, 복수개의 램프를 사용하는 경우, 램프에 이상이 생긴 경우 나타날 수 있는 화질 악화나 화재의 위험성을 제거하기 위한 피드백 수단 및 보호회로가 필수적이며, 보다 고품질의 신뢰성있는 구동 회로를 제공하기 위한 연구가 진행되었다.

복수개의 램프의 구동 시 신뢰성있는 구동 회로를 제공하기 위한 종래 기술로서, 램프에 흐르는 전류를 검출하기 위한 전류 검출 수단을 더 포함하고, 상기 전류 검출 수단에 의하여 검출된 전류와 기준 전류를 비교하고, 상기 비교된 값에 따라 램프에 공급되는 전력을 가변시킴으로써, 램프에 인가되는 전력이 일정하게 유지되도록 하는 것이 있다. 이러한 종래의 백 라이트 구동 회로는 램프에 흐르는 전류를 검출하고 어떤 기준치 이상으로 과전류가 램프에 공급되면 보호회로를 동작 시켜 신뢰성을 확보하였다. 또한 출력 전압값도 마찬가지로 기준치 이상의 전압이 인가 되는 경우 전류 검출의 예와 같이 보호회로를 동작시킨다. 그러나 이 경우 램프가 변경되거나 크기가 다른 여러 백 라이트 유닛(Back Light Unit;BLU)을 하나의 인버터(Inverter)로 구동할 경우등 부하(램프)가 변동할 시 보호회로가 동작하는 기준치를 하나의 절대값으로 설정할 수 없으며 사용 조건에 맞도록 일일이 그 기준을 재설정하여 인버터(Inverter)를 설정(Setting) 하여야 하는 어려움이 있었다. 또한 전압과 전류모두 검출 및 비교회로가 필요하여 회로가 복잡해 지며, 하나의 인버터로 다수의 램프를 구동하는 범용 인버터를 만들기는 어려운 것이다.

본 발명의 목적은 다수의 램프 중 비정상적인 램프가 존재하는 경우 또는 비 정상적인 램프의 연결이 존재하는 경우 백 라이트 구동 회로를 오프 시킴으로써, 백 라이트의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 안정성과 신뢰성 있는 액정 표시 장치 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 램프를 구동 시 각 램프에 공급되는 소비전력을 검출해 내기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 램프를 병렬 구동 시 각 램프에 정전류를 유지 공급하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고품질의 액정 표시 장치의 화상을 얻기 위한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 백 라이트 구동 회로를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 구동 회로는 제어부 (1), 구동부(2), 판단부(3), 변압부(4), 전압 검출부(5), 전압비교부(6), 전류 검출부1(7), 전류비교부1(8) 및 전류 검출부2(9), 전류비교부2(10)를 포함한다.

제어부(1)는 램프를 구동하기 위한 적절한 주파수를 발생시키며, 구동부(2)로 제어 신호를 출력함으로써, 램프에 인가되는 전력량을 제어한다. 또한, 제어부 (1)는 판단부(3)로부터 받은 오프 신호에 의하여 전체 구동 회로를 오프 시킴으로써, 구동 회로의 동작을 정지시킨다.

구동부(2)는 제어부(1)로부터 인가된 직류 전압을 교류 전압으로 변환시키며, 변환된 교류 전압을 변압부(4)에 공급하는 역할을 한다.

변압부(4)는 1차 및 2차 코일을 포함하며, 구동부(2)로부터 공급된 교류 전압을 전자 유도 작용에 의해 승압하여, 접속된 램프에 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 백 라이트 구동 회로에 있어서, 램프는 복수개로 마련되며, 변압부(4)의 2차 코일측에 접속 된다. 즉, 다수의 램프의 일단은 변압부 (4)의 2차 코일의 일단에 접속되고, 다수의 램프의 타단은 전류 검출부1(7)에 접속된다. 램프는 변압부(4)에 의하여 공급된 전력에 따라서 점등 되거나 소등된다. 본 발명의 일실시예에 따른 구동 회로에 있어서, 램프는 램프 튜브의 양측에 관외전극을 갖는 EEFL 타입의 램프, 또는 램프 튜브의 일측에 관외전극을 갖고 램프 튜브의 타측에 내부 전극을 갖는 EIFL 타입의 램프, 또는 냉음극형 광 램프 CCFL 타입을 모두 포함하며, 본 발명의 정신이 램프의 특정 타입에 제한되는 것은 아니다.

전류 검출부1(7)는 상기 2차 코일의 타단 및 서로 접속된 다수의 램프의 타단간에 접속되어, 램프에 흐르는 전류량을 감지하고, 판단부(8)로 출력한다. 즉, 전류 검출부1(7)에서 감지된 전류량이 소정의 기준 전류량보다 작은 경우에는 판단부(3)에서 제어부(1)로 업 신호를 출력하고, 상기 업 신호에 의하여 제어부(1)는 구동부(2)의 스위칭 수단의 온/오프를 제어함으로써, 총 램프에 흐르는 전류량을 증가시킨다. 이와 반대로, 전류 검출부1(7)에서 감지된 전류량이 소정의 기준 전류량보다 많은 경우에는 판단부(3)에서 제어부(1)로 다운 신호를 출력하고, 상기 다운 신호에 의하여 제어부(1)는 구동부(2)의 스위칭 수단의 온/오프를 제어함으로써, 총 램프에 흐르는 전류량을 감소시킨다.

전압 검출부(5)는 램프에 인가되는 전압을 검출한다. 일예로 두개의 램프로 구성하는 경우 두 출력전압이 서로 다르면 비정상상태 이므로 비교부(6)에서 판단부(3)으로 신호를 출력하고 제어부는 구동부의 동작을 OFF 시킴으로써 보호동작을 구현한다.

또한 이때 검출된 전압은 전술한 전류 피드백과 같은 목적으로 램프 전력제어를 위한 피드백 정보로 사용될 수 있다.

같은 방법으로 전류 검출부1(7)에서도 출력 상호간 검출 전류의 차이가 발생하는 경우 비교회로동작에 의한 보호회로를 동작 시킬수 있다.

이러한 보호동작 또는 피드백 동작을 위한 전류 검출은 변압부의 2차 코일측에서도 가능하며 이때는 전류검출부2(9)를 사용하게 되고 이하 보호기능 구현 및 피드백구현은 전술한 바와 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 백 라이트 구동 회로에 있어서, 후술 하는 바와 같이, 모든 램프가 정상 동작을 하는 경우에 판단부(3)는 어떠한 출력도 하지 않고, 어느 하나 이상의 램프가 비정상적으로 동작하는 경우에는 판단부(3)로 소정 레벨의 제어 신호를 출력한다.

즉 본 발명의 일실시예에 따른 판단부(3)는 상기 비교부(10,8,6)의 출력을 감시하고, 출력에 변화가 발생한 경우, 상기 제어부(1)에 구동 회로의 동작을 중단하는 오프 신호를 송출함으로써, 전 구동 회로의 동작을 오프시킨다.

따라서, 전압 검출부(5)에 의하여 각각의 램프에 인가되는 전압을 감지함으로써, 다수의 램프중 어느 하나라도 비정상적인 동작을 수행하는 경우 구동 회로를 오프 시킴으로써, 백 라이트 유닛 뿐만 아니라, 액정 표시 장치의 패널까지도 안전하게 보호 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 백 라이트 구동 회로는 전류 검출부1(7) 및 전압 검출부(5)에 의하여 각 램프에 공급되는 소비 전력 및 전체 전류 등을 감지함으로써, 보다 정밀한 제어가 가능하고, 다수의 램프를 채용하는 경우에도 균일한 휘도를 얻을 수 있다.

나아가, 검출된 전류 및 전압 신호를 판단부(3)에 입력하여 피드백 제어함으로써, 램프에는 정전류가 유지 공급되고, 안정적인 전류는 램프의 수명을 최대화 하여 고품질의 액정 표시 장치의 화상을 얻을 수 있다.

도 1에서 도시된 구동 회로는 본 발명의 개념이 적용된 최적의 실시예를 도시한 것으로서, 본 발명의 정신이 도 1에 도시된 특정 회로에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 다수의 램프를 하나의 구동 회로로 구동하는 경우 각각의 램프에 인가되는 전력을 검출하고 피드백 및 보호기능 구현을 위한 것으로서, 반드시 전류 검출부1(7),전압검출부(5),전류 검출부2(9) 및 각 비교부(10,8,6)가 포함되어야 하는 것은 아니며, 경우에 따라서는 이들 회로의 일부 혹은 전부를 제외한 채 구동 회로를 구현 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비교부(10,8,6)의 내부 구성을 도시한 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 비교부(10,8,6)는 각각의 검출부(9,7,5)에서 검출된 신호가 상호간 차이가 있는 경우 출력 신호를 송출 한다.

제1 전압 검출부(signal_1)는 제1 트랜지스터 Q1의 베이스에 인가된다. 제1 트랜지스터 Q1의 에미터는 제2 트랜지스터 Q2 베이스에 연결되고 제2 트랜지스터 Q2 에미터는 제1 트랜지스터 Q1의 BASE에 연결 되어 있다. 제2 전압 검출부 SIGNAL_2는 제2 트랜지스터 Q2의 베이스에 인가된다. 이 구성은 검출 전압이 트랜지스터를 Turn on 시킬수 있는 0.6V 이상의 차이가 발생하면 다이오드 D3(혹은 D4)에 하이 레벨의 신호를 출력한다.

이 신호는 제3 트랜지스터 Q3의 베이스에 인가 되어 Q3를 턴 온 시키고 최종 OUTPUT 에 로우 레벨을 송출한다.

상기와 같은 회로의 조합으로 다등식 인버터의 보호 회로를 용이하게 구현 할 수 있는 것 이다.

본 발명에 따르면, 액정 표시 장치의 백 라이트 구동 회로에 있어서, 구동 회로가 다수의 램프를 구동 하는 경우에 하나의 램프라도 비정상적으로 동작한다면, 구동 회로를 오프시킴으로써, 백 라이트 유닛 뿐만 아니라 액정 표시 장치의 패널까지 안전하게 보호할 수 있다.

또한, 각 램프에 공급되는 소비 전력 및 전체 전류 등을 감지함으로써, 보다 정밀한 제어가 가능하고, 다수의 램프를 채용한 경우에도 균일한 휘도를 얻을 수 있다.

나아가, 전류 검출부 및 전압 검출부에서 검출된 신호를 이용하여 피드백 제어함으로써, 램프에 정전류가 유지 공급될 수 있고, 안정적인 전류는 램프의 수명을 최대화하여 고품질의 액정 표시 장치의 화상을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 백 라이트 구동 회로를 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비교부(6,8,10)의 내부 구성을 도시한 회로도.

Claims (1)

1. 복수개의 램프를 구동하기 위한 액정 표시 장치의 백 라이트 구동 회로에 있어서,

   상기 복수개의 램프 각각에 인가되는 전류를 감지하기 위한 전류 검출 수단; 및

   상기 전류 검출 수단으로부터 각각 검출된 검출 신호를 서로 비교하여 상이할 경우에 동작하는 보호 수단;을 구비하고,

   상기 보호 수단은,

   상기 전류 검출 수단에 의하여 각각 검출된 전류 값을 서로 비교하는 전류 비교부;

   상기 각각 검출된 전류 값이 서로 다르면 오프 신호를 출력하는 판단부; 및

   상기 오프 신호를 입력받아 상기 복수개의 램프 모두에 전류가 인가되지 않도록 하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 백 라이트 구동 회로.