KR101054802B1 - 액정 디스플레이 백라이트용 램프의 점등장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LCD 백라이트용 램프의 휘도를 LCD의 주변 밝기에 따라서 제어하도록 하는 LCD 백라이트용 램프의 점등장치를 제공한다. 또한, 본 발명에는 직류를 교류로 변환하는 인버터; 상기 인버터의 출력부에 연결되는 적어도 하나의 CCFL; 상기 CCFL과 접지간에 연결되는 전압감지용 저항, 상기 전압감지용 저항에 병렬 연결되는 광량에 따라 저항값이 가변되는 광감지저항을 포함하고, 상기 전압감지용 저항과 상기 광감지저항에 의하여 검출되는 전압이 상기 인버터에 궤환되고, 상기 인버터는 상기 궤환되는 전압에 반비례하는 출력을 발생시키는 기술구성이 개시된다.
CCFL, 광감지저항, 궤환전압

Description

액정 디스플레이 백라이트용 램프의 점등장치{lighting device for LCD backlight lamp}
도 1은 종래의 LCD 백라이트용 램프의 점등장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
본 발명은 LCD 백라이트용 램프의 점등장치에 관한 것이다.
LCD 백라이트용 램프의 휘도를 일정하게 유지하기 위한 일반적인 방법은 백라이트용 램프로부터 출력되는 전류에 의한 궤환 전압에 따라 제어부가 스위칭 소자에 공급되는 펄스의 듀티비를 변화시키는 것이다. 즉, 램프의 휘도가 낮을 때는 듀티비를 증가시키고, 휘도가 높을 때는 듀티비를 감소시킴으로써 램프의 휘도를 일정하게 유지시키도록 하는 것이다.
도 1은 종래의 LCD 백라이트용 램프의 점등장치의 회로도이다.
스위칭 소자들(Q1), (Q2), (Q3), (Q4)은 제어부(10)로부터 스위칭 소자의 게이트에 공급되는 펄스신호(S1), (S2), (S3), (S4)들에 의하여 스위칭되게 된다. 스위 칭 소자 (Q1)의 드레인에는 직류전압(VDC)이 공급되고, 스위칭 소자 (Q1)의 소오스는 스위칭 소자(Q2)의 드레인에 연결되며, 스위칭 소자(Q2)의 소오스는 접지된다. 이때, 스위칭 소자 (Q1)의 소오스와 스위칭 소자(Q2)의 드레인의 접속점과 트랜스의 1차 코일의 입력단간에는 콘덴서(C1)가 직렬연결된다. 또한, 스위칭 소자 (Q3)의 드레인에는 직류전압(VDC)가 공급되고, 스위칭 소자 (Q3)의 소오스는 스위칭 소자(Q 4)의 드레인에 연결되며, 스위칭 소자(Q4)의 소오스는 접지된다. 이때, 스위칭 소자 (Q3)의 소오스와 스위칭 소자(Q4)의 드레인의 접속점은 트랜스(T)의 1차 코일의 출력단에 연결된다.
또한, 트랜스(T)의 2차코일의 입력단과 접지간에는 콘덴서(C2), 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 전압검출저항(Rs)이 직렬연결된다. 이때, CCFL은 단일의 램프를 표시할 수 있으며, 복수개의 램프들로 이루어질 수 있다.
이때, 전압검출저항(RS)에 인가되는 전압(VL)은 CCFL에 흐르는 전류에 비례하므로 CCFL의 휘도가 낮을 때는 제어부(10)에서 높은 듀티비를 갖는 펄스신호(S1), (S2), (S3), (S4)를 공급하게 되고, CCFL의 휘도가 높을 때는 낮은 듀티비를 갖는 펄스신호(S1), (S2), (S3), (S4)를 공급하게 됨으로써 CCFL의 휘도를 일정하게 한다.
그러나, 이와 같은 LCD에서 CCFL이 동일 휘도를 유지하는 경우라고 하여도 LCD 주변이 밝은 경우에는 LCD에 형성되는 상이 흐리고 보이고, 주변이 어두운 경우에는 상이 선명하게 보인다. 따라서, LCD 주변의 밝기에 따라서 CCFL을 휘도를 변화시키는 것이 바람직하지만 상기의 전압검출용 저항을 궤환시켜 휘도를 일정하게 유지시키는 방식으로는 주변의 밝기상태에 CCFL을 가변적으로 동작시킬 수 없는 문제점이 있으며, LCD 주변이 어두운 경우에는 CCFL에서 전력소모가 과도하게 이루어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LCD 주변의 밝기를 감지하고, 주변의 밝기 정도에 따라서 CCFL의 휘도를 제어하도록 함으로써 전력소모를 줄이고, CCFL의 수명을 연장하도록 하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 직류를 교류로 변환하고, 교류에 의하여 CCFL을 점등시키는 LCD 백라이트용 램프 점등장치에 있어서; 상기 직류를 교류로 변환하는 인버터; 상기 인버터의 출력부에 연결되는 적어도 하나의 CCFL; 상기 CCFL과 접지간에 연결되는 전압감지용 저항, 상기 전압감지용 저항에 병렬 연결되는 광량에 따라 저항값이 가변되는 광감지저항을 포함하고, 상기 전압감지용 저항과 상기 광감지저항에 의하여 검출되는 전압이 상기 인버터에 궤환되고, 상기 인버터는 상기 궤환되는 전압에 반비례하는 출력을 발생시키는 것이다.
또한, 본 발명에서 상기 인버터는 트랜스; 직류전원을 단속하여 상기 트랜스 에 공급하기 위한 스위칭 소자들; 상기 스위칭 소자들을 펄스신호들을 공급하는 제어부; 상기 트랜스와 직렬공진을 형성하기 위한 공진용 콘덴서를 포함하는 직렬공진식이며, 상기 궤환전압이 상기 제어부에 궤환되고, 상기 제어부는 상기 궤환전압에 의하여 상기 펄스신호들의 듀티비를 가변시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 광감지저항은 광량이 증가하면 저항값이 감소하고, 광량이 감소하면 저항값이 증가하는 부성(-)인 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면에 따라서, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
인버터(100)는 트랜스(T20)와, 직류전원VDC를 단속하여 트랜스(T20)에 공급하기 위한 스위칭 소자(Q21), (Q22), (Q23), (Q24)와, 스위칭 소자(Q21), (Q22), (Q23), (Q24)에 펄스신호(S21), (S22), (S23), (S24)를 공급하는 제어부(20), 직렬공진을 위한 콘덴서(C21)로 이루어진다.
스위칭 소자(Q21), (Q22), (Q23), (Q24)는 MOS형 전계효과트랜지스터(MOSFET)가 스위칭 속도와 CCFL의 소비전력을 고려할 때 바람직하며, 스위칭 소자(Q21)의 드레인에는 직류전원(VDC)이 인가되며, 스위칭 소자(Q21)의 소오스는 스위칭 소자(Q22 )의 드레인에 연결되며, 스위칭 소자(Q21), (Q22)의 각각의 게이트에는 제어부(20)의 펄스신호(S21), (S22)가 공급된다. 이때, 펄스신호(S21)는 펄스신호(S22 )의 반전신호로 서로 반대극성의 신호가 유입되게 된다. 또한, 스위칭 소자(Q23)의 드레인에는 직류전원(VDC)이 인가되며, 스위칭 소자(Q23)의 소오스는 스위칭 소자(Q24)의 드레인에 연결되며, 스위칭 소자(Q23), (Q24)의 각각의 게이트에는 제어부(20)의 펄스신호(S23 ), (S24)가 공급된다. 이때, 펄스신호(S23)는 펄스신호(S24)의 반전신호로 서로 반대극성이며, 펄스신호(S22)와 동일 극성을 갖는다. 또한, 스위칭 소자(Q21)의 소오스와 스위칭 소자(S22)의 드레인의 접속점과 트랜스(T20)의 1차측 코일의 입력단간에는 직렬공진 콘덴서(C21)이 결합되고, 스위칭 소자(Q23)의 소오스와 스위칭 소자(S24 )의 드레인의 접속점과 트랜스(T20)의 1차측 코일의 출력단은 직접 접속된다.
콘덴서(C21)와 트랜스(T20)의 1차코일은 직렬연결된 상태에서 LC 직렬공진회로를 구성함으로써 스위칭 소자(Q21), (Q22), (Q23), (Q24)에서 발생된 구형 펄스 형태의 교류전압을 트랜스(T20)에서의 에너지 전달이 효율적으로 이루어지도록 정현파 형태로 변환한다.
또한, 제어부(20)는 입력수단에 의하여 입력되는 입력값에 의하여 고정의 펄스폭을 갖는 펄스신호를 각 스위칭 소자의 게이트에 전송하거나, 전압검출저항(RL2)에서 검출되는 전압을 궤환받아 기설정된 기준전압보다 높은 경우에는 소정의 알고리즘에 의하여 듀티비를 현재보다 낮게 제어하며, 기준전압보다 낮은 경우에는 듀 티비가 높아지도록 제어한다.
트랜스(T20)는 승압용 트랜스이고, 2차 코일의 일단에는 콘덴서(C22)와 CCFL이 직렬로 연결되고, CCFL과 접지간에는 광량에 따라 저항값이 변화하는 광감지저항(RP)과 전압감지용 저항(RL2)이 병렬 연결된다. 이때, 광감지저항(RP)은 광량에 따라서 저항값이 감소하는 부(-)저항특성을 갖는다.
전압감지용 저항(RL2)에서 발생되는 강하전압(VL2)은 제어부(20)에 궤환(feedback)되는 전압이고, 제어부(20)에서는 궤환전압에 의하여 펄스의 듀티비를 변화시킨다.
CCFL의 출력단과 접지간에 연결된 광감지저항(RP)과 전압감지용 저항(RL2)의 합성저항값(RT)은 RPㅧ RL2/ (RP + RL2)이므로 광량이 증가하게 되어 RP값이 감소하게 되면 합성저항값이 감소하게 되어 궤환전압이 감소하게 된다. 반대로 광량이 감소하게되면, RP값이 증가하게 되어 합성저항값은 증가하게 되고, 궤환전압이 상승되게 된다. 즉 CCFL에 동일 전류가 흐르는 경우에 광량이 증가하게 되면 궤환전압이 감소되어 제어부(20)는 CCFL의 휘도를 높이도록 듀티비를 상승시키고, 반대로 광량이 감소하게 되면 CCFL의 휘도를 낮추도록 펄스의 듀티비를 감소시킨다.
또한, 트랜스(T20)의 일단과 CCFL간에는 콘덴서(C21)가 연결되어 CCFL이 복수개로 이루어진 경우에 점등후에 각 CCFL에 균등한 전류가 흐르도록 한다.
따라서, LCD의 주변이 밝은 상태에서 광감지용 저항이 저저항값으로 가변되어 CCFL은 고휘도로 빛을 발하게 되고, 주변이 어두운 상태에서 광감지용 저항이 고저항값으로 가변되어 CCFL은 저휘도로 빛을 발하기 때문에 사용자는 주변밝기에 상응하는 LCD의 선명한 상을 볼 수 있으며, 주변이 어두운 상태에서는 저휘도로 CCFL을 점등시키기 때문에 에너지를 절약할 수 있으며, CCFL의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 직류를 교류로 변환하고, 교류에 의하여 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)을 점등시키는 LCD 백라이트용 램프 점등장치에 있어서;
    상기 직류를 교류로 변환하는 인버터;
    상기 인버터의 출력부에 연결되는 적어도 하나의 CCFL;
    상기 CCFL과 접지간에 연결되는 전압감지용 저항; 및
    상기 전압감지용 저항에 병렬 연결되는 광량에 따라 저항값이 가변되는 광감지저항을 포함하고,
    상기 전압감지용 저항과 상기 광감지저항에 의하여 검출되는 전압이 상기 인버터에 궤환되고, 상기 인버터는 상기 궤환되는 전압에 반비례하는 출력을 발생시키는 LCD 백라이트용 램프 점등장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터는
    트랜스;
    직류전원을 단속하여 상기 트랜스에 공급하기 위한 스위칭 소자들;
    상기 스위칭 소자들을 펄스신호들을 공급하는 제어부;
    상기 트랜스와 직렬공진을 형성하기 위한 공진용 콘덴서를 포함하는 직렬공진식이며,
    상기 궤환전압이 상기 제어부에 궤환되고, 상기 제어부는 상기 궤환전압에 의하여 상기 펄스신호들의 듀티비를 가변시키는 LCD 백라이트용 램프 점등장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광감지저항은 광량이 증가하면 저항값이 감소하고, 광량이 감소하면 저항값이 증가하는 부성(-)인 LCD 백라이트용 램프 점등장치.
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