KR100631983B1

KR100631983B1 - Ｌｃｄ 백라이트용 적층 형 인버터

Info

Publication number: KR100631983B1
Application number: KR1020050032460A
Authority: KR
Inventors: 윤정원
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2006-10-11

Abstract

트랜스포머들이 적층으로 배치된 LCD 백라이트용 적층 형 인버터가 제공된다.

본 발명은, 제어 신호를 출력하는 하나의 메인 회로; 상기 메인 회로에서 제공되는 제어 신호에 따라 전원 공급 부의 전원을 타단으로 인가하는 스위칭 수단; 및 상기 스위칭 수단의 출력단에 병렬로 연결되고, 상기 전원 공급 부의 전원을 승압한 후, 다수 개의 램프에 대응하여 각각 공급하는 다수 개의 트랜스포머;들을 포함하고, 상기 트랜스포머들은 상하 방향으로 서로 중첩되어 고정되고, 서로 동일한 위상을 갖는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터를 제공한다.

본 발명에 의하면, LCD가 장착되는 전자 기기의 크기를 최소화하고, 내장 부품들의 배치 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 얻어진다.

트랜스포머, LCD 백라이트, 적층 형 인버터, FET, 램프 점등

Description

ＬＣＤ 백라이트용 적층 형 인버터{LCD Back Light Inverter of Stacked Type}

도1은 종래의 기술에 따른 1개의 LCD 백라이트 점등용 인버터를 구비한 노트 북 컴퓨터를 도시한 설명도로서,

a)도는 인버터 장착 배치도, b)도는 인버터 구성도.

도2는 종래의 기술에 따라서 2개의 LCD 백라이트 점등용 인버터를 나란하게 장착한 노트 북 컴퓨터를 도시한 설명도로서,

a)도는 인버터 장착 배치도, b)도는 램프 출력전류의 파형도.

도3은 종래의 기술에 따라서 2개의 LCD 백라이트 점등용 인버터를 나란하게 장착한 다른 구조의 노트 북 컴퓨터를 도시한 설명도로서,

a)도는 인버터 장착 배치도, b)도는 FET 출력전류의 파형도,

c)도는 램프 출력전류의 파형도.

도4는 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 적층 형 인버터를 구비한 노트 북 컴퓨터의 인버터 장착 배치도.

도5는 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 적층 형 인버터의 분해 조립도.

도6은 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 적층 형 인버터의 단면도. .

도7은 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 적층 형 인버터가 3단 트랜스포머를 갖는 구 조를 도시한 측면도.

도8은 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 적층 형 인버터의 트랜스포머들이 동일 위상의 전압을 갖는 것을 도시한 파형도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1..... 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 적층 형 인버터

10.... 메인 회로 20.... 스위칭 수단

30a,30b,30c... 트랜스포머 32a,32b,32c... PCB 기판

34.... 핀 36a,36b,36c.... 개구

38a,38b,38c... PCB 패턴 50a,50b,50c.... 램프

100.... 노트 북 컴퓨터 105.... LCD

110.... 램프 점등용 인버터 112.... 메인 회로(Main IC)

114.... FET(Field Effect Transistor) 116.... 트랜스포머(Transformer)

120.... 램프

본 발명은 LCD 용 백라이트를 점등시키기 위한 인버터에 관한 것으로, 보다 상세히는 복수의 램프를 LCD상에서 점등시키기 위한 트랜스포머들을 적층으로 배치하여 최소 공간을 차지하도록 함으로써 부품들의 배치 공간을 효율적으로 활용하고, 출력 전류의 노이즈를 감소시킬 수 있는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터 에 관한 것이다.

일반적으로 노트 북 컴퓨터(Note-PC)의 LCD 화면 크기는 크게 세 부분으로 나눌 수 있다. 첫 번째로 14.1", 15" 등의 일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 크기가 있고, 두 번째로는 소형 LCD로 12.1" 이하 급이 있다. 그리고, 마지막으로는 고가형 대형 LCD로 17" 이상의 크기를 갖는 것이 있으며, 이러한 노트 북 컴퓨터 시장에서 대형인 17" LCD 노트 북 컴퓨터가 많이 요구되는 추세에 있다.

한편, 이와 같은 종래의 노트 북 컴퓨터(100)들은 LCD(105)에 백라이트 광원을 제공하기 위하여 램프를 갖는 것이고, 이는 도 1a)에 도시된 바와 같이 램프 점등용 인버터(110)를 LCD의 하부 측에 구비한 것이다.

그렇지만, 이와 같은 종래의 대형 LCD 노트 북 컴퓨터(100)에서 발생 되는 한 가지 문제점은 대형 크기의 LCD(105)가 충분한 휘도를 내어야 한다는 점이다. 이를 위해서는 노트 북 컴퓨터(100)용 대형 LCD에서는 2 램프 방식이 채택되어 있다.

그러나, 종래의 노트 북 컴퓨터 LCD용 인버터(110)는 한 개의 램프만을 점등시키므로, 도 1b)에 도시된 바와 같이, 하나의 램프(120)에 대해 제어 신호를 출력하는 하나의 메인 회로(Main IC)(112), 상기 제어 신호에 따라 스위칭 되어 전원 공급 부의 전원을 타단으로 인가하는 스위칭 수단인 하나의 FET(Field Effect Transistor)(114), 상기 FET(114)의 출력단에 연결되어 전원을 승압한 후 이를 램 프(120)에 인가하여 점등시키는 하나의 트랜스포머(Transformer)(116) 등으로 이루어진 구조이다. 따라서, 2개의 램프(120)를 점등시키기 위해서는 도 2a)에 도시된 바와 같이, 2세트의 인버터(110)가 필요한 것이었다.

그러나, 이러한 종래의 구조는 복수의 메인 회로(112), 복수의 FET(114) 및 복수의 트랜스포머(116) 등을 하나의 평면상에서 나란하게 배치한 구조를 갖춤으로써 큰 크기를 갖는 트랜스포머(116) 들이 넓은 면적을 차지하여 이러한 LCD(105)가 장착되는 기기, 예를 들면 노트 북 컴퓨터(100)에 구비되어야 하는 부품들의 배치 공간을 크게 차지하여 전체적으로, 그 크기가 커져야만 하는 문제점을 갖는다.

또한, 도 2b)에 도시된 바와 같이, 인버터(110)의 복수의 메인 회로(112) 간의 편차, 트랜스포머(116)의 편차 및 각 램프(120)의 간섭으로 인하여 각각의 램프(120)마다 인버터(110)로부터 출력되는 전류(120a)(120b)에 왜곡 및 노이즈를 발생시키는 것이었다.

그리고, 이와는 다르게 도 3a)에 도시된 바와 같이, 하나의 메인 회로(Main IC)(112)와 복수의 FET(114) 및 복수의 트랜스포머(Transformer)(116) 등을 전기적으로 연결하고, 이들을 나란하게 배치하여 장착한 구조가 제안되어 있지만, 이들도 역시 그 장착 공간을 크게 차지하여 이러한 LCD(105)가 장착되는 노트 북 컴퓨터(100)의 부품 수납 공간을 크게 차지하고, 전체적으로 노트 북 컴퓨터(100) 의 크기가 불필요하게 커져야만 하는 문제점을 갖는다.

뿐만 아니라, 이와 같은 종래의 나란하게 배치된 복수의 인버터(110)들은 도 2에 제시된 종래 기술과는 다르게 메인 회로의 편차가 없으므로 각각의 트랜스포머(116)로 들어가는 FET(114) 후방 측의 전류(132a)(132b)들은 도 3b)에 도시된 바와 같이 그 왜곡상태가 감소 되기는 하지만, 각각의 트랜스포머(116)와 FET(114)간의 패턴의 위치 및 길이 차이 등으로 인하여, 도 3c)에 도시된 바와 같이, 각각의 램프(120)로 출력되는 전류(134a)(134b)에는 왜곡 현상이 심하게 발생하는 문제점을 갖는 것이었다.

이러한 문제점은 복수의 트랜스포머(116)를 구동하기 위하여 트랜스포머(116)들을 나란하게 하나의 평면상에 배치하게 되면, 1개 이상의 PCB 패턴이 필연적으로 트랜스포머(116)의 하부 측에 배치되어야 하므로 이러한 PCB 패턴이 전류 편차의 발생원인을 제공하기 때문인 것으로 밝혀졌다.

특히, 노트 북 컴퓨터(100)에서 주로 사용되는 LCD 램프(120)들이 가깝게 배치되어 있는 에지(Edge) 타입의 LCD인 경우에는 트랜스포머(116)의 작은 편차에 의해서도 서로 간섭되어 전류의 파형 왜곡이 크게 발생하는 문제점을 갖는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 복수의 램 프를 LCD상에서 점등시키되, 최소 공간을 차지하여 함으로써 LCD가 장착되는 기기의 크기를 최소화하고, 내장 부품들의 배치 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터를 제공함에 제 1의 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 복수의 램프를 LCD상에서 점등시키되, 노이즈를 최소화하고, PCB 패턴에 의한 신호 영향을 최소화하며, 전류의 손실을 방지하여 램프 출력효율을 향상시키도록 된 LCD 백라이트용 적층 형 인버터를 제공함에 제 2의 목적이 있다.

또한, 본 발명은 복수의 램프를 LCD상에서 점등시키되, 그 구성 부품의 최소화를 통하여 전자 기기의 제조 단가를 상대적으로 낮출 수 있는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터를 제공함에 제 3의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

LCD의 백라이트를 점등시키기 위한 인버터에 있어서,

제어 신호를 출력하는 하나의 메인 회로;

상기 메인 회로에서 제공되는 제어 신호에 따라 전원 공급 부의 전원을 타단으로 인가하는 스위칭 수단; 및

상기 스위칭 수단의 출력단에 병렬로 연결되고, 상기 전원 공급 부의 전원을 승압한 후, 다수 개의 램프에 대응하여 각각 공급하는 다수 개의 트랜스포머;들을 포함하고, 상기 트랜스포머들은 상하 방향으로 서로 중첩되어 고정되고, 서로 동일 한 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터를 제공한다.

그리고, 본 발명은 바람직하게 상기 1단 및 2단 트랜스포머들은 상기 제1 및 2 PCB 기판의 개구 내에 고정 배치된 것이다.

이와 같이 하여 본 발명에 따른 인버터의 높이를 더욱 낮출 수 있다.

또한, 본 발명은 바람직하게 상기 1단 및 2단 트랜스포머들은 그 상,하면들이 서로 맞닿아서 배치된 것이다.

이와 같이 하여 본 발명에 따른 인버터는 그 높이를 낮출 수 있고, 조립시 매우 편리하게 작업이 이루어질 수 있다.

그리고, 본 발명은 바람직하게 상기 제1 및 제2 PCB 기판들이 상기 1단 및 2단 트랜스포머의 좌,우측으로 PCB 패턴들이 위치하도록 하는 것이다.

이와 같이 하여 상기 트랜스포머들은 PCB 패턴들에 의한 영향으로 부터 벗어나게 되어 출력 전류에 노이즈 등을 발생시키지 않게 된다.

또한, 본 발명은 바람직하게 상기 제2 PCB 기판이 제1 PCB 기판에 다수 개의 핀들을 통하여 일체로 고정되면서 전기적으로 연결된 것이다.

이와 같이 구성됨으로써 PCB 기판들은 간단하게 조립이 가능하고, 구조적으로 간단하게 이루어진다.

그리고, 본 발명은 바람직하게 상기 트랜스포머들은 3단 적층 되어 3개의 램프를 점등시키는 것이다.

따라서, 다수의 LCD용 백라이트를 점등시키는 경우, 간단한 구조를 통하여 효율적으로 램프를 점등시킬 수 있고, 인버터가 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 LCD 백라이트용 적층 형 인버터(1)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제어 신호를 출력하는 하나의 메인 회로(10)를 구비하고, 상기 메인 회로(10)에 전기적으로 연결되어 메인 회로(10)에서 제공되는 제어 신호에 따라 전원 공급 부(미도시)의 전원을 타단으로 인가하는 스위칭 수단(20)을 구비한다.

상기 스위칭 수단(20)은 하나의 FET로 이루어져 다수 개의 트랜스포머(30a)(30b)들을 스위칭하거나, 또는 트랜스포머(30a)(30b)의 수만큼 다수 개의 FET로 이루어져 각각 다수개의 트랜스포머(30a)(30b)들을 스위칭할 수 있다. 그리고, 본 발명은 상기 스위칭 수단(20)의 출력단에 병렬로 연결되고, 전원을 승압한 후, 다수 개의 램프(50a)(50b)에 대응하여 각각 공급하는 다수 개의 트랜스포머(30a)(30b)들을 포함하고, 상기 트랜스포머(30a)(30b)들은 상하 방향으로 서로 중첩되어 고정되며, 이들 트랜스포머(30a)(30b)들은 서로 동일한 위상을 갖도록 된 구조이다.

즉, 상기 다수 개의 트랜스포머(30a)(30b)들은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 가장 하부 측의 1단 트랜스포머(30a)가 제1 PCB 기판(32a)상에서 고정되고, 상기 제1 PCB 기판(32a)에 마련된 스위칭 수단(20)의 FET에 전기적으로 연결되어 제1 램프(50a)에 전기적으로 연결된다.

그리고, 그 상부 측에 배치되는 2단 트랜스포머(30b)는 제2 PCB 기판(32b)상에 고정되며, 제2 PCB 기판(32b)이 1단 트랜스포머(30a)의 상부 면에 위치되며, 2단 트랜스포머(30b)는 상기 스위칭 수단(20)의 FET에 병렬로 연결되어 제2 램프(50b)에 전기적으로 연결되는 구조이다. 또한, 상기 제2 PCB 기판(32b)은 제1 PCB 기판(32a)에 다수 개의 핀(34)들을 통하여 일체로 고정되면서, 상기 2단 트랜스포머(30b)가 스위칭 수단(20)의 FET에 전기적으로 병렬로 연결되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 제1 및 2 PCB 기판(32a)(32b)은 상기 1단 및 2단 트랜스포머(30a)(30b)가 안착 되는 부분에 상기 1단 및 2단 트랜스포머(30a)(30b)들이 안착 될 수 있는 크기의 개구(36a)(36b) 들을 형성하고 있다.

따라서, 상기와 같이 적층 배치되는 1단 및 2단 트랜스포머(30a)(30b)들은 그 상,하면들이 서로 맞닿아서 배치되고, 그 각각의 하면에는 PCB 패턴(38a)(38b)들이 위치하지 않으며, 상기 1단 및 2단 트랜스포머(30a)(30b)의 좌,우 양측에서 제1 및 제2 PCB 기판(32a)(32b)상에 형성된다. 그러므로, 상기 적층 되는 1단 및 2 단 트랜스포머(30a)(30b)들은 서로 상,하 면접촉하는 상태로 배치되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 LCD 백라이트용 적층 형 인버터(1)는 큰 공간을 차지하는 트랜스포머(30a)(30b)들이 상하로 적층 되는 구조를 가지고, 스위칭 수단(20)인 FET로부터 출력된 신호는 상기 FET에 병렬로 연결된 복수의 적층 된 트랜스포머(30a)(30b)들에서 갈라져서 인가된다. 즉, 제1 PCB 기판(32a)의 개구(36a) 에는 1단 트랜스포머(30a)가 배치되어 솔더링 등으로 고정되고, 제2 PCB 기판(32b)의 개구(36b) 에는 2단 트랜스포머(30b)가 베치되어 솔더링 등으로 고정되며, 1단 트랜스포머(30a)의 상면은 2단 트랜스포머(30b)의 하면에 면 접촉 상태로 배치된다.

그리고, 본 발명에서는 만일 3개의 램프(50a)(50b)(50c)가 필요한 경우라면, 도 7에 도시된 바와 같이, 3단 트랜스포머(30c)가 필요하며 이때에는 3단 트랜스포머(30c)가 제3 PCB 기판(32c)의 개구(36c)에 고정되고, 2단 트랜스포머(30b)의 상부 면에 적층 된다. 또한, 이와 같이 적층된 상태로 상기 트랜스포머(30a)(30b)(30c)들은 스위칭 수단(20)의 FET에 병렬로 연결되고 다수개의 램프(50a)(50b)(50c)들에 전기적으로 각각 연결되는 것이다.

이와 같은 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 상하로 복수로 적층된 트랜스포머(30a)(30b)(30c)들의 출력 전압 파형에서 그 출력 전압들이 동일한 위상을 갖도록 한다면, 이들 각 트랜스포머(30a)(30b)(30c)들의 출력 전압 상의 차이는 "0" 이 되므로, 상하로 적층 된 트랜스포머(30a)(30b)(30c)의 사이에서 발생하는 절연 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이와 같이 상하로 복수로 적층 된 트랜스포머(30a)(30b)(30c)들의 출력 전압 파형을 동일 위상으로 하여 적층 배치하는 것이며, 각각의 적층 된 트랜스포머(30a)(30b)(30c)의 하부 측에는 아무런 PCB 패턴(38a)(38b)들이 위치하지 않는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 복수의 램프를 LCD상에서 점등시키고자 하는 경우, 큰 공간을 차지하는 트랜스포머들을 상하 적층 구조로 하여 최소 공간을 차지하도록 함으로써 LCD가 장착되는 기기의 크기를 최소화하고, 내장 부품들의 배치 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 얻어진다.

그리고, 본 발명은 적층 된 트랜스포머의 출력전압이 동일한 위상을 갖도록 하고, 각각의 트랜스포머의 하부 측에는 아무런 PCB 패턴도 위치하지 않도록 함으로써 트랜스포머 상호 간의 절연문제를 해결한다. 따라서 출력 전류의 노이즈를 최소화하고, 전류의 손실을 줄여서 램프의 출력효율을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명은 하나의 메인 회로와 스위칭 수단 및 이들에 병렬로 연결된 적층된 트랜스포머 등을 구비함으로써 그 구성 부품의 최소화와 이들이 장착되는 전자 기기의 소형화를 통하여 생산 원가를 상대적으로 낮출 수 있는 효과를 얻는다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims

LCD의 백라이트를 점등시키기 위한 인버터에 있어서,

제어 신호를 출력하는 하나의 메인 회로;

상기 메인 회로에서 제공되는 제어 신호에 따라 전원 공급 부의 전원을 타단으로 인가하는 스위칭 수단; 및

상기 스위칭 수단의 출력단에 병렬로 연결되고, 상기 전원 공급 부의 전원을 승압한 후, 다수 개의 램프에 대응하여 각각 공급하는 다수 개의 트랜스포머;들을 포함하고, 상기 트랜스포머들은 상하 방향으로 서로 중첩되어 고정되고, 서로 동일한 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터.
제1항에 있어서,

상기 1단 및 2단 트랜스포머들은 상기 제1 및 2 PCB 기판의 개구 내에 고정 배치된 것임을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터.
제2항에 있어서,

상기 1단 및 2단 트랜스포머들은 그 상,하면들이 서로 맞닿아서 배치된 것임을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터.
제2항에 있어서,

상기 제1 및 제2 PCB 기판은 상기 1단 및 2단 트랜스포머의 좌,우측으로 PCB 패턴들이 위치하는 것임을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터.
제2항에 있어서,

상기 제2 PCB 기판은 제1 PCB 기판에 다수 개의 핀들을 통하여 일체로 고정되면서 전기적으로 연결된 것임을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터.
제1항에 있어서,

상기 트랜스포머들은 3단 적층 되어 3개의 램프를 점등시키는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 적층 형 인버터.