KR100929674B1

KR100929674B1 - 표시 장치용 광원을 피드백 제어하는 광원 구동 장치

Info

Publication number: KR100929674B1
Application number: KR1020030021939A
Authority: KR
Inventors: 문승환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2009-12-03
Also published as: KR20040087513A

Abstract

본 발명은 램프를 플로팅 구동할 때 안정적인 휘도를 주는 표시 장치용 광원의 구동 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 표시 장치용 광원 구동 장치는 변압기 전압과 센터 탭 위치의 전압을 피드백 전압에 소정의 비율로 반영되도록 피드백 연산 회로를 설치한다. 이렇게 함으로써 누설 전류량을 배제한 램프 관전류만을 피드백 할 수 있어 안정적인 휘도를 나타낼 수 있다.

액정표시장치, LCD, EEFL, 센터 탭

Description

표시 장치용 광원을 피드백 제어하는 광원 구동 장치{DEVICE OF DRIVING LIGHT DEVICE FOR DISPLAY DEVICE WITH FEEDBACK CONTROL}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 변압기, 램프부, 전류 감지부 및 피드백 연산 회로의 회로도이다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 연산 회로의 회로도이다.

본 발명은 표시 장치용 광원의 구동 장치에 관한 것으로서, 특히 광원의 상태를 감지하여 피드백 제어하는 광원 구동 장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시 장치(display device)에는 스스로 발광하는 음극선관(cathode ray tube, CRT), 전계 발광 소자(field emission device, FED) 등과 스스로 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD) 등이 있다.

일반적인 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 이 전기장의 세기를 조절하고 이렇게 함으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 얻는다. 이때의 빛은 별도로 구비된 인공 광원일 수도 있고 자연광일 수도 있다.

액정 표시 장치용 광원, 즉 백라이트(backlight) 장치는 광원으로서 통상 여러 개의 형광 램프(fluorescent lamp)를 사용하며 램프를 구동하는 인버터를 포함한다. 인버터는 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환한 후 램프에 인가하여 점등시키고 외부로부터 입력되는 밝기 제어 전압에 따라 광원을 제어함으로써 액정 표시 장치 화면의 밝기를 조절하며, 램프에 흐르는 전류를 감지하고 해당하는 전압을 생성하고 생성된 전압에 기초하여 램프에 인가하는 전압을 피드백(feedback) 제어한다.

한편 종래에는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)이 주로 액정 표시 장치용 백라이트에 사용되었으나 최근에는 가격이 상대적으로 싸고 병렬 구동이 쉬운 EEFL(external electrode fluorescent lamp)가 주목받고 있다. 즉, CCFL의 경우 유리관 내부에 전극이 존재하기 때문에 별도의 발라스트(ballast) 축전기가 필요하지만 EEFL의 경우 전극이 유리관 외부에 존재하므로 전극과 유리관 내부를 분리하는 유리관 자체가 발라스트 축전기의 역할을 하기 때문에 병렬 구동이 상대적으로 쉬운 것이다.

이러한 EEFL은 발라스트 축전기가 양끝에 모두 존재하는 대칭 구조를 가지기 때문에 양단에 모두 동일한 크기의 관전압이 인가되어야 하지만, 관내에 전류를 만들어 내기 위해서는 양단에 전위차가 있어야 하는 모순이 생긴다. 따라서 전극의 한쪽을 접지 전압 등 일정 전압에 고정시키는 방식을 사용하기 어렵다. 그리하여 전위차는 동일하고 극성만 다른 전력 파형을 보여주는 소위 플로팅(floating) 방식을 채택한다. 다른 말로 하면 위상차가 180°인 전압이 두 전극에 인가되는 것이다.

이러한 파형의 전압을 생성하기 위해서는 램프에 전압을 생성하는 변압기의 2차측 코일을 동일한 두 개의 코일로 나누고 그 중간의 접점을 접지 시키는 것이 일반적이며, 두 코일과 접지 사이에는 각각 저항이 연결된다. 인버터는 이 두 코일 중 하나에 흐르는 전류를 피드백 받아 램프를 제어한다.

그러나 이러한 종래의 액정 표시 장치에서는 동일 모델의 제품임에도 불구하고 밝기 차가 존재하고, 손을 댔을 때 등 접지 환경이 달라지면 휘도가 변화하는 현상이 생긴다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제를 해결하고자 하는 것으로서 램프를 플로팅 구동할 때 안정적인 휘도를 주는 표시 장치용 광원의 구동 장치를 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 표시 장치용 광원 구동 장치는, 1차 코일과 두 개의 2차 코일을 포함하며 상기 2차 코일을 통하여 램프에 전압을 공급하여 램프를 구동하는 변압기, 상기 변압기를 제어하는 인버터, 상기 변압기의 2차 코일에 흐르는 전류와 상기 2차 코일의 센터 탭에 흐르는 전류를 감지하여 각각에 해당하는 전압을 생성하는 전류 감지부, 상기 전류 감지부로부터의 신호에 기초하여 피드백 신호를 생성하는 피드백 연산 회로, 그리고 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함한다.

상기 전류 감지부는, 상기 2차 코일 중 하나에 연결되어 전류를 감지하고 해당하는 전압을 생성하는 제1 전압 감지부, 그리고 상기 센터 탭에 연결되어 전류를 감지하고 해당하는 전압을 생성하는 제2 전압 감지부를 포함한다.

상기 피드백 연산 회로는 상기 제1 및 제2 전압 감지부로부터의 전압에 기초하여 피드백 신호를 생성하는 연산 증폭기를 포함하며, 상기 연산 증폭기는 정궤환 저항을 포함한다.

상기 램프는 EEFL을 포함한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치용 광원의 구동 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 액정 표시판 조립체(300)에 빛을 조사하는 램프부(910), 램프부(910)에 연결된 변압기(922), 변압기(922)에 연결되어 있는 인버터(920)와 전류 감지부(940), 전류 감지부(940)에 연결되어 있는 피드백 연산 회로(950) 및 이에 연결된 인버터 제어부(930), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(signal controller)(600)를 포함한다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구조적으로 보면, 표시부(330)와 백라이트부(340)를 포함하는 액정 모듈(350)과 액정 모듈(350)을 수납하는 전면 및 후면 케이스(361, 362)를 포함한다.

표시부(330)는 액정 표시판 조립체(300)와 이에 부착된 게이트 FPC(flexible printed circuit) 기판(410) 및 데이터 FPC 기판(510), 그리고 해당 FPC 기판(410, 510)에 부착되어 있는 게이트 PCB(printed circuit board)(450) 및 데이터 PCB(550)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 구조적으로 볼 때 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함하며, 도 1에 도시한 바와 같이 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.

표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소는 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_LC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(C_ST)를 포함한다. 유지 축전기(C_ST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 박막 트랜지스터 등 의 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G₁-G_n) 및 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(C_LC) 및 유지 축전기(C _ST)에 연결되어 있다.

액정 축전기(C_LC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(V_com)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.

액정 축전기(C_LC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(C_ST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(V_com) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(C_ST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색필터(230)를 구비함으로써 가능하다. 도 3에서 색필터(230)는 상부 표시판(200)의 해당 영역에 형성되어 있지만 이와는 달리 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

도 2에서 백라이트부(340)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부에 장착되어 있는 복수의 램프(341)와 조립체(300)와 램프(341) 사이에 위치하며 램프(341)로부터의 빛을 조립체(300)로 유도 및 확산하는 도광판(342) 및 복수의 광학 시트(343), 그리고 램프(341)의 하부에 위치하며 램프(341)로부터의 빛을 조립체(300) 쪽으로 반사시키는 반사판(344)을 포함한다.

램프(341)는 도 1에서 램프부(910)로 나타나 있으며, 본 실시예에서는 램프(341)로 EEFL(external electrode fluorescent lamp)을 사용한다.

도 1의 인버터(920), 인버터 제어부(930), 전류 감지부(940) 및 피드백 연산 회로(950)는 별도로 장착된 인버터 PCB(도시하지 않음)에 구비될 수도 있고 게이트 PCB(450)나 데이터 PCB(550)에 구비될 수도 있다. 이들에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명한다.

계조 전압 생성부(800)는 데이터 PCB(550)에 구비되어 있으며 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(V_com)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.

게이트 구동부(400)는 칩의 형태로 각 게이트 FPC 기판(410) 위에 장착되어 있으며, 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(V_on)과 게이트 오프 전압(V_off)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가한다.

데이터 구동부(500)는 칩의 형태로 각 데이터 FPC 기판(510) 위에 장착되어 있으며, 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 일부를 선택하여 데이터 전압으로서 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 게이트 구동부(400) 및/또는 데이터 구동부(500)는 칩의 형태로 하부 표시판(100) 위에 장착되며, 또 다른 실시예에 따르면 하부 표시판(100)의 다른 소자들과 동일한 공정으로 형성된다. 이 두 가지 경우 게이트 PCB(450) 및/또는 게이트 FPC 기판(410)은 생략될 수 있다.

신호 제어부(600)는 데이터 PCB(550) 또는 게이트 PCB(450)에 구비되어 있으며, 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)에 공급한다.

한편, 액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200)의 바깥 면에는 램프(341)에서 나오는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 RGB 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(V_sync)와 수평 동기 신호(H_sync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등 을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 제어 신호를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 온 전압 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₁-D_m)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(V_com)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.

계조 전압 생성부(800)는 복수의 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)에 공급한다.

데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 데이터(R', G', B')를 차례로 입력받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(R', G', B')에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(R', G', B')를 해당 데이터 전압으로 변환한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(V_on)을 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G ₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다.

하나의 게이트선(G₁-G_n)에 게이트 온 전압(V_on)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴온되어 있는 동안[이 기간을 "1H" 또는 "1 수평 주기(horizontal period)"이라고 하며 수평 동기 신호(H_sync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기와 동일함], 데이터 구동부(400)는 각 데이터 전압을 해당 데이터선(D₁-D_m)에 공급한다. 데이터선(D₁-D_m)에 공급된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 화소에 인가된다.

화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(V_com)의 차이는 액정 축전기(C_LC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 램프(341)에서 나와 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.

이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G₁-G_n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(V_on)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프 레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나("라인 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").

한편, 인버터(920)는 인버터 제어부(930)로부터의 인버터 제어 신호(ICS)에 따라 직류인 인버터 구동 전압(VIN)을 교류 전압으로 변환하여 변압기(922)에 공급하고, 변압기(922)는 이를 변압하여 램프부(910)에 인가함으로써 램프부(910)를 점멸시킨다.

전류 감지부(940)는 변압기(922)의 2차측 코일을 통하여 램프부(910)에 흐르는 관전류를 감지하여 해당하는 전압 신호를 피드백 연산 회로(950)에 공급한다.

피드백 연산 회로(950)는 전류 감지부(940)로부터의 전압을 연산하여 인버터 제어부(930)에 피드백 신호(VFB)로서 제공한다.

인버터 제어부(930)는 피드백 연산 회로(950)로부터의 피드백 신호(VFB)를 기준 신호와 비교하여 램프부(910)의 점등 상태를 판단한다. 이때, 기준 신호는 외부로부터 입력되는 밝기 제어 전압(V_dim)이거나 이에 기초하여 만들어진 신호이며, 밝기 제어 전압(V_dim)은 사용자가 조절할 수 있는 별도의 입력 장치에서 직접 입력될 수도 있고 신호 제어부(600)를 통하여 입력될 수도 있다. 인버터 제어부(930)는 이러한 판단 결과에 따라 인버터(920)의 동작을 제어하는 인버터 제어 신호(ICS)를 인버터(920)에 인가한다. 이때, 피드백 신호(VFB)가 기준 신호보다 낮으면 램프부(910)에 더욱 높은 전압이 인가되도록 하고 반대로 피드백 신호(VFB)가 기준 신호보다 높으면 램프부(910)에 인가되는 전압이 낮아지도록 한다. 이때, 인버터 제어부(930)는 각 램프부(910)에 인가되는 전류의 총합이 일정하도록 제어한다.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 램프부(910) 구동 및 제어 동작에 대하여 도 4 및 도 5를 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 변압기(922), 램프부(910), 전류 감지부(940) 및 피드백 연산 회로(950)의 회로도이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 연산 회로(950)의 회로도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 변압기(922)는 1차측 코일(L1)과 한 쌍의 2차측 코일(L21, L22)을 포함한다. 2차측 코일(L21, L22)은 한 쌍의 저항(R1, R2)을 통하여 서로 연결되어 있으며 저항(R1, R2) 사이의 접점, 즉 센터 탭은 저항(R3)을 통하여 접지되어 있다.

전류 감지부(940)는 변압기(922)에서 접지 방향으로 연결된 다이오드(D1, D2), 다이오드(D1, D2)와 접지 사이에 연결된 한 쌍의 저항(R4, R5 또는 R6, R7), 그리고 저항(R5, R7) 양단에 연결된 축전기(C1, C2)를 각각 포함하는 전압 감지부(941, 942)를 포함한다. 한 전압 감지부(921)는 2차측 코일(L21)의 한 쪽 끝에 연결되어 있고, 다른 전압 감지부(922)는 센터 탭에 연결되어 있다. 각 전압 감지부(941, 942)의 출력(V1, V2)은 저항((R4, R5 또는 R6, R7) 사이의 접점이다.

피드백 연산 회로(950)는 피드백 저항(Rf)을 통하여 정궤환 하는 연산 증폭기(OP)를 포함하며, 연산 증폭기(950)의 비반전 단자(+)와 피드백 저항(Rf) 사이의 접점과 전류 감지부(940)의 두 출력(V1, V2)에 사이에는 각각 입력 저항(Rin1, Rin2)이 연결되어 있다. 연산 증폭기(950)의 반전 단자(-)는 접지되어 있다.

이러한 구조에서 관전류를 IL이라 하고 Ik를 변압기(922), 변압기(922) 덮개(도시하지 않음), 램프 와이어(도시하지 않음) 및 램프부(910) 등에서 발생하는 누설 전류라 하고, 저항(R1, R2, R3)에 흐르는 전류를 각각 I1, I2, I3라고 하자. 전류가 대칭적이므로 저항(R1)의 경로와 저항(R2)의 경로 상의 누설 전류(Ik)는 동일하다고 할 수 있으므로

I1=IL-Ik,

I2=IL+Ik.

키르히호프의 법칙을 센터 탭에 적용하면

I2=I1+I3

따라서 I3=2Ik 가 된다.

관전류(IL)는 센터 탭의 전류에서 누설 전류를 뺀 것이므로

IL=I1+Ik=I1+I3/2

R1=R2=R3=R이라고 하면 다음과 같은 비례 관계가 성립한다.

V1 ∝ Va = R×(IL-3Ik)

V2 ∝ Vb = 2×R×Ik

다이오드(D1, D2) 출력 분압비가 1로 같고, 다이오드(D1, D2) 양단의 전압 강하량이 Va, Vb에 비하여 상대적으로 무시할 수 있는 양이라면,

V1 = R×(IL-3Ik)

V2 = 2×R×Ik

이다.

VFB = 2V1 + 3V2 = 2×R×Ik

따라서 피드백 연산 회로(950)는 관전류(IL)에 비례하는 전압을 피드백 전압(VFB)으로 인버터 제어부(930)에 피드백한다.

도 5에서 보면,

VFB = Rf/Rin1×V1 + Rf/Rin1×V2

이므로

VFB = Rf:Rin1:Rin2 = 6:3:2

가 된다.

이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 변압기 전압과 센터 탭 위치의 전압을 피드백 전압에 소정의 비율로 반영되도록 피드백 연산 회로를 설치하여 누설 전류량을 배제한 램프 관전류만을 피드백 함으로써 안정적인 휘도를 나타낼 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

1차 코일과 두 개의 2차 코일을 포함하며 상기 2차 코일을 통하여 램프에 전압을 공급하여 램프를 구동하는 변압기,

상기 변압기를 제어하는 인버터,

상기 변압기의 2차 코일에 흐르는 전류와 상기 2차 코일의 센터 탭에 흐르는 전류를 감지하여 각각에 해당하는 전압을 생성하는 전류 감지부,

상기 전류 감지부로부터의 신호에 기초하여 피드백 신호를 생성하는 피드백 연산 회로, 그리고

상기 피드백 신호에 기초하여 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부

를 포함하는 표시 장치용 광원의 구동 장치.

제1항에서,

상기 전류 감지부는,

상기 2차 코일 중 하나에 연결되어 전류를 감지하고 해당하는 전압을 생성하는 제1 전압 감지부, 그리고

상기 센터 탭에 연결되어 전류를 감지하고 해당하는 전압을 생성하는 제2 전압 감지부

를 포함하는 표시 장치용 광원의 구동 장치.

제2항에서,

상기 피드백 연산 회로는 상기 제1 및 제2 전압 감지부로부터의 전압에 기초하여 피드백 신호를 생성하는 연산 증폭기를 포함하며, 상기 연산 증폭기는 정궤환 저항을 포함하는 표시 장치용 광원의 구동 장치.

제1항에서,

상기 램프는 EEFL을 포함하는 표시 장치용 광원의 구동 장치.