KR101216468B1 - 액정표시장치의 인버터 보드 - Google Patents

액정표시장치의 인버터 보드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 인버터 보드를 엘씨디 모듈에 배치할 때 메인 제어부와 두 개의 출력부를 적절히 분리 배치하여 유사 모델간에 공용화율이 향상되도록 하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 엘씨디모듈에 배치되어 제1,2출력보드(320),(330)의 구동을 제어하는 메인 콘트롤러보드(310)와; 상기 메인 콘트롤러보드(310)를 기준으로 일측 가장자리에 배치되어, 램프의 일측 고압전극에 고압의 교류전압을 공급하는 제1출력보드(320)와; 상기 제1출력보드(320)와 동일하게 구성되고 그 제1출력보드(320)와 대응되는 위치에 배치되어, 상기 램프의 타측 고압전극에 고압의 교류전압을 공급하는 제2출력보드(330)에 의해 달성된다.

Description

액정표시장치의 인버터 보드{INVERTER BOARD FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 인버터 보드의 블록도.
도 2는 종래 기술에 의한 액정표시장치의 인버터 보드의 배치도.
도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 인버터 보드의 블록도.
도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 인버터 보드의 배치도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
300 : 엘씨디모듈 배면 310 : 메인 콘트롤러보드
311 : 입력포트 312 : 전압 레귤레이터
313 : 콘트롤러 314 : 보호회로부
320 : 제1출력보드 321,331 : 트랜스포머 구동부
322,332 : 트랜스포머 323,333 : 출력포트
330 : 제2출력보드 340A,340B : 연결 케이블
본 발명은 액정표시장치에서 인버터 보드를 효율적으로 관리할 수 있도록 하 는 기술에 관한 것으로, 특히 인버터 보드를 엘씨디 모듈에 배치할 때 메인 제어부와 두 개의 출력부를 적절히 분리 배치하여 유사 모델간에 공용화율을 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치의 인버터 보드에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인하여 그 응용범위가 사무자동화 기기, 오디오/비디오기기 등으로 점차 확대되고 있는 추세에 있다. 상기 LCD는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이와 같은 LCD는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트(Back Light)와 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한 LCD용 백라이트는 직하형 방식과 도광판 방식의 두 종류가 있다. 상기 직하형 방식은 평면에 여러개의 램프를 배치한 것으로, 램프와 액정패널 사이에 확산판을 설치하여 액정패널과 램프 사이를 일정하게 유지하는 방식이다. 또한, 도광판 방식은 평판 외곽에 램프를 설치한 것으로, 램프로부터 투명한 도광판을 이용하여 액정패널 전체의 면으로 빛이 입사되도록 하는 방식이다.
백라이트 유닛의 광원으로서 종래에는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Tube)이 많이 사용되었으나, 최근에는 비교적 가격이 저렴하고 병렬 구동이 용이한 외부전극형광램프(EEFL: External Electrode Flourscent Lamp)로 대체되고 있는 실정에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 인버터 보드의 블록도로서 이에 도 시한 바와 같이, 입력포트(111)를 통해 전원을 공급받아 인버터의 각부에서 필요로 하는 전압을 안정되게 공급하기 위한 전압 레귤레이터(112)와, 마스터 인버터보드(110) 및 슬레이브 인버터보드(120)의 각부의 구동을 제어하는 메인 콘트롤러(113)와, 상기 메인 콘트롤러(113)의 제어에 따라 트랜스포머(115)를 구동시키는 트랜스포머 구동부(FET)(114)와, 상기 트랜스포머 구동부(114)에 의해 구동되어 고압의 교류전압을 발생하는 트랜스포머(115)와, 상기 트랜스포머(115)에서 이상전압이 발생되어 램프 등의 부품들이 손상되는 것을 방지하기 위한 보호회로부(116)와, 상기 트랜스포머(115)에서 발생되는 고압의 교류전압을 램프의 일측 고압전극에 전달하기 위한 출력포트(117)로 구성된 마스터 인버터보드(110)와;
상기 메인 콘트롤러(113)의 제어에 따라 트랜스포머(122)를 구동시키는 트랜스포머 구동부(FET)(121)와, 상기 트랜스포머 구동부(121)에 의해 구동되어 고압의 교류전압을 발생하는 트랜스포머(122)와, 상기 트랜스포머(122)에서 이상전압이 발생되어 램프 등의 부품들이 손상되는 것을 방지하기 위한 보호회로부(123)와, 상기 트랜스포머(122)에서 발생되는 고압의 교류전압을 램프의 타측 고압전극에 전달하기 위한 출력포트(124)로 구성된 슬레이브 인버터보드(120)와;
상기 메인 콘트롤러(113)에서 슬레이브 인버터보드(120)를 통합 제어할 수 있도록 하기 위한 연결 케이블(130)로 구성되었다.
이와 같이 구성된 종래 액정표시장치의 인버터의 작용을 설명하면 다음과 같다.
마스터 인버터보드(110) 내의 전압 레귤레이터(112)는 입력포트(111)를 통해 입력되는 전원을 이용하여 그 마스터 인버터보드(110) 및 슬레이브 인버터보드(120)의 각부에서 필요로 하는 전압을 안정되게 공급한다.
메인 콘트롤러(113)는 마스터 인버터보드(110) 내의 트랜스포머 구동부(114)와 슬레이브 인버터보드(120) 내의 트랜스포머 구동부(121)의 구동을 제어하고, 마스터 인버터보드(110) 내의 보호회로부(116) 또는 슬레이브 인버터보드(120) 내의 보호회로부(123)로부터 이상 검출신호가 입력되면 시스템의 구동을 중지시켜 램프 등의 부품들이 손상되는 것을 방지한다.
상기 트랜스포머 구동부(114)는 상기 메인 콘트롤러(113)의 제어에 따라 트랜스포머(115)를 구동시켜 이로부터 고압의 교류전압이 발생되고, 이렇게 발생되는 고압의 교류전압은 출력포트(117)를 통해 램프의 일측 고압전극에 공급된다. 상기 트랜스포머 구동부(114)의 대표적인 구현예로써, 모스 전계효과트랜지스터(MOS FET)로 구현한 것을 들 수 있다.
한편, 상기 슬레이브 인버터보드(120) 내의 트랜스포머 구동부(121)는 상기 마스터 인버터보드(110) 내의 메인 콘트롤러(113)의 제어에 따라 트랜스포머(122)를 구동시켜 이로부터 고압의 교류전압이 발생되고, 이렇게 발생되는 고압의 교류전압은 출력포트(124)를 통해 상기 램프의 타측 고압전극에 공급된다.
이에 따라, 해당 램프가 점등되어 LCD 모듈의 후면에서 백색광을 비춰주게 된다.
상기 마스터 인버터보드(110) 및 슬레이브 인버터보드(120)는 도 2에서와 같이 엘씨디모듈 배면(100)상의 대응되는 양측 가장자리에 각기 배치되어 있다.
일반적으로, EEFL용 인버터에서는 램프를 병렬로 연결하여 구동하므로 상기 도 1에서와 같이 대용량의 트랜스포머를 1개 또는 2개 사용하게 되며, 마스터 인버터보드(110)에 주요 회로가 모두 실장된다. 그러므로, 고장이 주로 상기 마스터 인버터보드(110)에서 발생된다.
그런데, 마스터 인버터보드에 고장이 발생되거나 이의 설계를 변경하는 경우 리비젼(Revision) 관리를 위해 슬레이브 인버터보드를 같이 폐기하게 되므로 자원이 낭비되는 문제점이 있었다.
또한, 마스터 인버터보드 내의 메인 콘트롤러로 마스터 인버터보드 내의 트랜스포머 구동부와 슬레이브 인버터보드 내의 트랜스포머 구동부의 구동을 제어하기 위하여, 마스터 인버터보드와 슬레이브 인버터보드를 케이블로 연결하게 되는데, 이 연결 루트의 차이로 인하여 마스터 인버터보드와 슬레이브 인버터보드 간 손실 및 특성 편차가 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 인버터 보드를 엘씨디모듈에 배치함에 있어서, 메인 제어부를 중앙 부위에 배치하고 두 개의 출력부를 메인 제어부를 기준으로 대응되는 위치에 분리 배치하여 유사 모델간에 공용화율을 향상시키는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엘씨디모듈의 배면상의 수평선상의 중앙에 배치되어 제1,2출력보드의 구동을 제어하는 메인 콘트롤러보드와; 상기 메인 콘트롤러보드를 기준으로 수평선상의 일측 가장자리에 배치되어, 램프의 일측 고압전극에 고압의 교류전압을 공급하는 제1출력보드와; 상기 제1출력보드와 동일하게 구성되고 그 제1출력보드와 대응되는 위치에 배치되어, 상기 램프의 타측 고압전극에 고압의 교류전압을 공급하는 제2출력보드로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 메인 콘트롤러보드는 상기 제1,2출력보드의 트랜스포머 구동부의 구동을 제어하는 콘트롤러를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 제1,2출력보드는 공히 트랜스포머 구동부 및 트랜스포머를 기본 구성요소로 하고, 연결 케이블을 통해 메인 콘트롤러보드에 각기 연결된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 인버터보드의 블록도이고, 도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 인버터보드 배치도로서 이에 도시한 바와 같이, 엘씨디모듈 배면(300)상의 수평선상의 중앙에 배치되어 제1,2출력보드(320),(330)의 구동을 제어하는 메인 콘트롤러보드(310)와; 상기 메인 콘트롤러보드(310)를 기준으로 수평선상의 일측 가장자리에 배치되어, 램프의 일측 고압전극에 고압의 교류전압을 공급하는 제1출력보드(320)와; 상기 제1출력보드(320)에 대응되는 위치에 배치되어, 상기 램프의 타측 고압전극에 고압의 교류전압을 공급하는 제2출력보드(330)로 구성하였다.
상기 메인 콘트롤러보드(310)는 입력포트(311)를 통해 전원을 공급받아 인버터의 각부에서 필요로 전압을 안정되게 공급하기 위한 전압 레귤레이터(312)와; 상기 제1,2출력보드(320),(330)의 트랜스포머 구동부의 구동을 제어하는 콘트롤러(313)와; 상기 제1,2출력보드(320),(330)의 트랜스포머에서 이상전압이 발생되는 것을 검출하여 그 검출신호를 상기 콘트롤러(313)에 출력하는 보호회로부(314)로 구성하였다.
상기 제1출력보드(320)는 상기 콘트롤러(313)의 제어에 따라 트랜스포머(322)를 구동시키는 트랜스포머 구동부(FET)(321)와; 상기 트랜스포머 구동부(321)에 의해 구동되어 고압의 교류전압을 발생하는 트랜스포머(322)와; 상기 트랜스포머(322)에서 발생되는 고압의 교류전압을 램프의 일측 고압전극에 전달하기 위한 출력포트(323)로 구성하였다.
상기 제2출력보드(330)는 상기 콘트롤러(313)의 제어에 따라 트랜스포머(332)를 구동시키는 트랜스포머 구동부(FET)(331)와; 상기 트랜스포머 구동부(331)에 의해 구동되어 고압의 교류전압을 발생하는 트랜스포머(332)와; 상기 트랜스포머(332)에서 발생되는 고압의 교류전압을 상기 램프의 타측 고압전극에 전달하기 위한 출력포트(333)로 구성하였다.
이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
메인 콘트롤러보드(310) 내의 전압 레귤레이터(312)는 입력포트(311)를 통해 입력되는 전원을 이용하여, 그 메인 콘트롤러보드(310) 및 제1,2출력보드(320),(330)의 각부에서 필요로 하는 전압을 안정되게 공급한다.
콘트롤러(313)는 상기 제1,2출력보드(320),(330)의 트랜스포머 구동부의 구동을 제어한다.
보호회로부(314)는 상기 제1출력보드(320)의 트랜스포머(322) 또는 제2출력보드(330)의 트랜스포머(332)에서 이상전압이 발생되는 것을 검출하여 그에 따른 이상검출신호를 상기 콘트롤러(313)에 전달한다. 이와 같은 경우, 상기 콘트롤러(313)는 시스템 보호를 위한 안전 조치를 취한다.
상기 제1출력보드(320) 내의 트랜스포머 구동부(321)는 상기 콘트롤러(313)의 제어에 따라 트랜스포머(322)를 구동시켜 이로부터 고압의 교류전압이 발생되고, 이렇게 발생되는 교류전압이 출력포트(323)를 통해 램프의 일측 고압전극에 전달된다. 상기 트랜스포머 구동부(321)의 대표적인 구현예로써, 모스 전계효과트랜지스터(MOS FET)로 구현한 것을 들 수 있다.
이와 마찬가지로, 상기 제2출력보드(330) 내의 트랜스포머 구동부(331)는 상기 콘트롤러(313)의 제어에 따라 트랜스포머(332)를 구동시켜 이로부터 고압의 교류전압이 발생되고, 이는 출력포트(333)를 통해 상기 램프의 타측 고압전극에 전달된다.
이에 따라, 해당 램프가 점등되어 LCD 모듈의 후면에서 백색광을 비춰주게 된다.
한편, 상기 메인 콘트롤러보드(310)는 도 4에서와 같이 엘씨디모듈 배면(300)상의 수평선상의 중앙 일측(예:하단부)에 배치하였으며, 여기에 상기 입력포트(311), 전압 레귤레이터(312), 콘트롤러(313) 및 보호회로부(314)를 장착하였다.
그리고, 상기 메인 콘트롤러보드(310)를 기준으로 수평선상의 양측의 대응 위치(예: 가장자리)에 제1,2출력보드(320),(330)를 각기 배치하여 이들을 연결 케이블(340A),(340B)로 메인 콘트롤러보드(310)에 연결하고, 이 제1출력보드(320)에는 트랜스포머 구동부(321), 트랜스포머(322), 출력포트(323)를 장착하고, 제2출력보드(330)에는 트랜스포머 구동부(331), 트랜스포머(332), 출력포트(333)를 장착하였다.
이와 같이 상기 제1,2출력보드(320),(330)를 서로 동일하게 제작하여 상기 메인 콘트롤러보드(310)를 기준으로 좌우 대칭으로 배치함으로써, 이들 간에 손실 및 특성 편차가 발생되지 않는다.
참고로, 32" EEFL용 인버터에서 부품별 코스트(cost)를 살펴보면, 인쇄회로기판(PCB)이 17%, 트랜스포머 구동부와 트랜스포머가 41.5%, 메인 IC 및 회로가 40%, 기타 1.5%의 비율로 되어 있다.
그런데, 상기 설명에서와 같이 인버터를 3 부분 즉, 메인 콘트롤러보드(310)와 제1,2출력보드(320),(330)로 분리 배치함으로써, 전체 비용에서 40%를 차지하는 메인 콘트롤러보드(310)를 EEFL 전 모델 공용으로 활용이 가능하고, 3 부분 중에서 임의의 부분에서 고장이 발생되는 경우 그 부분만을 교체하여 사용할 수 있게 된다.
그리고, 종래의 마스터/슬레이브 구조에서 발생되었던 출력편차 문제를 해소할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1,2출력보드(320),(330)를 상기 메인 콘트롤러보드(310)의 양면에 마운트(mount) 함으로써 PCB의 면적을 줄일 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 인버터의 메인 콘트롤러보드 를 EEFL 전 모델에 공용화할 수 있도록 하고, 동일한 구조의 제1,2출력보드를 메인 콘트롤러보드에 대해 좌우 대칭 형태로 배치함으로써, 생산성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 메인 콘트롤러보드와 제1,2출력보드 중에서 임의의 부분에 고장이 발생되는 경우 그 부분만을 교체하여 사용할 수 있으므로 부품의 수명을 최대한 보장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 인버터가 LCM 배면의 하단부에 위치하므로 공간 활용도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 엘씨디모듈의 배면상의 수평선상의 중앙에 배치되어 제1,2출력보드의 구동을 제어하는 메인 콘트롤러보드와;
    상기 메인 콘트롤러보드를 기준으로 수평선상의 일측 가장자리에 배치되어, 램프의 일측 고압전극에 고압의 교류전압을 공급하는 제1출력보드와;
    상기 제1출력보드와 동일하게 구성되고 그 제1출력보드와 대응되는 위치에 배치되어, 상기 램프의 타측 고압전극에 고압의 교류전압을 공급하는 제2출력보드로 구성한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터 보드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1,2출력보드는 상기 메인 콘트롤러보드를 기준으로 수평선상의 양측의 가장자리에 각기 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터 보드.
  3. 제1항에 있어서, 메인 콘트롤러보드는
    인버터의 각부에서 필요로 전압을 안정되게 공급하기 위한 전압 레귤레이터와;
    상기 제1,2출력보드의 트랜스포머 구동부의 구동을 제어하는 콘트롤러와;
    상기 제1,2출력보드의 트랜스포머에서 이상전압이 발생되는 것을 검출하여 그에 따른 검출신호를 상기 콘트롤러에 전달하는 보호회로부로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터 보드.
  4. 제1항에 있어서, 제1출력보드는
    상기 메인 콘트롤러보드의 제어하에 트랜스포머를 구동시키는 트랜스포머 구동부와;
    상기 트랜스포머 구동부에 의해 구동되어 고압의 교류전압을 발생하는 트랜스포머와;
    상기 트랜스포머에서 발생되는 고압의 교류전압을 램프의 일측 고압전극에 전달하기 위한 출력포트로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터 보드.
  5. 제1항에 있어서, 트랜스포머 구동부는 모스 전계효과트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터 보드.
  6. 제1항에 있어서, 제1,2출력보드는 연결케이블을 통해 상기 메인 콘트롤러보드에 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터 보드.
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