KR101296637B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명은 저가의 스위칭소자를 이용하여 교류전압을 발광다이오드들로 이루어진 백라이트에 공급할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것으로, 교류전압에 의해 발광하는 백라이트 어셈블리; 및 인가된 직류 전원전압을 변환시켜 상기 교류전압을 상기 백라이트 어셈블리에 공급하는 인버터를 포함한다.
액정표시장치, 교류구형파전압, 발광다이오드, 인버터

Description

액정표시장치{LCD}
도 1은 일반적인 액정표시장치에 형성되는 픽셀의 등가 회로도.
도 2는 종래의 액정표시장치에 구비된 DC/DC 컨버터의 회로도.
도 3a는 도 2에 도시된 DC/DC 컨버터에 입력되는 직류 전원전압의 특성도.
도 3b는 도 2에 도시된 DC/DC 컨버터로부터 출력되는 직류 구동전압의 특성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 백라이트 어셈블리와 인버터의 구성도.
도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 직류/교류 변환부의 동작 예시도.
도 8은 도 5에 도시된 직류/교류 변환부로부터 출력되는 교류 구형파전압의 특성도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200: 액정표시장치 210: 액정표시패널
220: 데이터 구동부 230: 게이트 구동부
240: 감마기준전압 발생부 250: 공통전압 발생부
260: 게이트구동전압 발생부 270: 타이밍 컨트롤러
280: 백라이트 어셈블리 290: 인버터
291: 구형파 발진기 292: 적분기
293: 비교기 294: 구동 제어부
295: 직류/교류 변환부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 교류전압을 공급하여 발광다이오드들로 이루어진 백라이트를 구동할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하며, 그리고 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다. 이러한 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.
도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는, 디지털 입력 데 이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여 액정셀(Clc)을 충전시킨다.
TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)의 일측 전극에 접속된다.
액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.
이와 같은 구조의 픽셀들을 갖는 종래의 액정표시장치는 다수의 발광다이오드들로 이루어진 백라이트를 구비하고 직류전압을 공급하여 발광다이오드들을 구동시킨다. 이러한 종래의 액정표시장치는 도 2에 도시된 DC/DC 컨버터를 이용하여 직류전압을 공급한다.
도 2는 종래의 액정표시장치에 구비된 DC/DC 컨버터의 회로도이다.
도 2를 참조하면, DC/DC 컨버터(200)는, 인덕터(L1), N모스 트랜지스터(NTR1), 쇼트키 다이오드(SD1), 그리고 커패시터(C1)를 구비한다.
인덕터(L1)는 일측단이 전원전압(Vs)이 입력되는 입력단에 접속되고 타측단이 쇼트키 다이오드(SD1)의 애노드와 N모스 트랜지스터(NTR1)의 드레인에 공통 접속된다. 이러한 인덕터(L1)는 전원전압(Vs)이 입력되면 에너지를 축적하였다가 내보내는 역할을 한다.
N모스 트랜지스터(NTR1)는 인덕터(L1)와 쇼트키 다이오드(SD1)의 애노드에 공통 접속되 드레인, 펄스폭변조신호(PWM : Pulse Width Modulation)가 인가되는 게이트, 그리고 접지에 접속된 소스를 갖는다. 이러한 N모스 트랜지스터(NTR1)는 입력된 펄스폭변조신호에 의해 온/오프(ON/OFF)되어 쇼트키 다이오드(SD1)가 온/오프되도록 한다.
쇼트키 다이오드(SD1)는 인덕터(L1)와 N모스 트랜지스터(NTR1)의 드레인에 공통 접속된 애노드 및 커패시터(C1)와 출력단에 공통 접속된 캐소드를 갖는다. 이러한 쇼트키 다이오드(SD1)는 N모스 트랜지스터(NTR1)에 의해 온/오프되고, 온(ON)되는 경우 인덕터(L1)를 통해 입력되는 전류를 순방향으로 흘려준다.
커패시터(C1)는 일측단이 출력단과 쇼트키 다이오드(SD1)의 캐소드에 공통 접속되고 타측단이 접지에 접속된다. 이러한 커패시터(C1)는 쇼트키 다이오드(SD1)를 통해 공급된 전류를 축적시키고, 이 축적 전류량에 비례되는 직류 구동전압(Vd)을 발생시킨다. 이렇게 발생된 직류 구동전압(Vd)은 발광다이오드들로 이루어진 백라이트로 공급된다.
이와 같은 DC/DC 컨버터(100)는 도 3a에서와 같이 입력된 직류 전원전압(Vs)을 직류변환시켜 도 3b에서와 같은 직류 구동전압(Vd)를 발생한다.
이와 같이 종래의 액정표시장치는 직류 구동전압(Vd)을 공급하여 발광다이오드들을 구동하기 때문에, 발광다이오드들의 구동 시간이 비교적 많고, 이로 인해 발광다이오드들의 발열온도가 증가되고 전력 소비량이 증가되는 문제점을 갖는다. 또한, 종래의 액정표시장치는 부피가 크고 고가의 자기소자인 인덕터를 이용하여 직류 구동전압(Vd)을 공급하므로, 많은 제조 비용이 소요되고 집적화 및 박형화가 어려운 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 교류전압을 공급하여 발광다이오드들로 이루어진 백라이트를 구동할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 교류전압을 공급하여 기수번째 발광다이오드 스트링과 우수번째 스트링을 교번적으로 구동시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 교류전압을 공급하여 기수번째 발광다이오드 스트링과 우수번째 스트링을 교번적으로 구동시킴으로써, 전력 소비량을 감소시킴과 아울러 발열 온도를 낮출 수 있는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 저가의 스위칭소자를 이용하여 교류전압을 발광다이오드들로 이루어진 백라이트에 공급함으로써, 제조 비용을 절감함과 아울러 집적화 및 박형화를 달성할 수 있도록 하는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교류전압에 의해 발광하는 백라이트 어셈블리; 및 인가된 직류 전원전압을 변환시켜 상기 교류전압을 상기 백라이트 어셈블리에 공급하는 인버터를 포함한다.
상기 교류전압은 구형파전압인 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트 어셈블리는, 상기 교류 구형파전압에 의해 구동되는 다수의 발광다이오드 스트링들을 구비하며, 상기 다수의 발광다이오드 스트링들 중 기수번째 발광다이오드 스트링들과 우수번째 발광다이오드 스트링들은 반대 방향으로 배열되어 상기 인버터의 출력단에 접속되는 것을 특징으로 한다.
상기 인버터는, 펄스폭변조신호를 발생하는 구동 제어부; 및 상기 펄스폭변조신호에 따라 상기 인가된 직류 전원전압을 변환시켜 상기 교류 구형파전압을 발생하는 직류/교류 변환부를 포함한다.
상기 직류/교류 변환부는, 상기 직류 전원전압을 공급하는 전원과 접지 사이에 직렬 접속된 제 1 및 제 2 N모스 펫트; 및 상기 전원과 접지 사이에 직렬 접속됨과 아울러 상기 제 1 및 제 2 N모스 펫트와 대칭되게 병렬 접속된 제 3 및 제 4 N모스 펫트를 포함한다.
상기 제 1 및 제 4 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴온되 는 경우, 상기 제 2 및 제 3 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴오프되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 4 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴온되는 경우 양극의 교류 구형파전압이 발생되는 것을 특징으로 한다.
상기 양극의 교류 구형파전압은 상기 기수번째 발광다이오드 스트링들을 턴온시키고 상기 우수번째 발광다이오드 스트링들을 턴오프시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 4 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴오프되는 경우, 상기 제 2 및 제 3 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴온되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 및 제 3 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴온되는 경우 음극의 교류 구형파전압이 발생되는 것을 특징으로 한다.
상기 음극의 교류 구형파전압은 상기 기수번째 발광다이오드 스트링들을 턴오프시키고 상기 우수번째 발광다이오드 스트링들을 턴온시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 다수의 발광다이오드 스트링들을 구비하며, 상기 다수의 발광다이오드 스트링들 중 기수번째 발광다이오드 스트링들과 우수번째 발광다이오드 스트링들은 반대 방향으로 배열된 액정표시장치의 구동 방법에 있어서, 인가된 직류 전원전압을 변환시켜 교류전압을 발생하는 단계; 및 상기 교류전압을 상기 다수의 발광다이오드 스트링들에 공급하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 액정표시장치(200)는, 다수의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 다수의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 대응되게 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 형성된 액정표시패널(210)과, 액정표시패널(210)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(220)와, 액정표시패널(210)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(230)와, 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(220)에 공급하기 위한 감마기준전압 발생부(240)와, 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(210)의 액정셀(Clc)의 공통전극에 공급하기 위한 공통전압 발생부(250)와, 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 발생하여 게이트 구동부(230)에 공급하기 위한 게이트구동전압 발생부(260)와, 데이터 구동부(220) 및 게이트 구동부(230)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(270)를 구비한다.
그리고, 본 발명의 액정표시장치(200)는, 액정표시패널(210)에 광을 조사하기 위한 백라이트 어셈블리(280)와, 백라이트 어셈블리(280)에 교류 구형파전압을 공급하는 인버터(290)를 구비한다.
액정표시패널(210)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 액정표시 패널(210)의 하부 유리기판 상에는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 직교된다. 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)의 교차부에는 TFT가 형성된다. TFT는 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. TFT의 게이트전극은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 접속되며, TFT의 소스전극은 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속된다.
TFT는 게이트라인들(GL1 내지 GLn) 중에서 자신의 게이트단자에 접속된 게이트라인을 경유하여 게이트단자에 공급되는 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. TFT의 턴-온시 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 중에서 TFT의 드레인단자에 접속된 데이터라인 상의 비디오 데이터는 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.
데이터 구동부(220)는 타이밍 컨트롤러(270)로부터 공급되는 데이터구동 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하며, 그리고 타이밍 컨트롤러(270)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하여 래치한 다음 감마기준전압 발생부(240)로부터 공급되는 감마기준전압을 기준으로 액정표시패널(210)의 액정셀(Clc)에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 데이터 전압으로 변환시켜 데이터라인들(DL1 내지 DLm)들에 공급한다.
게이트 구동부(230)는 타이밍 컨트롤러(270)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GDC)와 게이트쉬프트클럭(GSC)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트펄스를 순차적으로 발생하여 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 공급한다. 이때, 게이트 구동 부(230)는 게이트구동전압 발생부(260)로부터 공급되는 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)에 따라 각각 스캔펄스의 하이레벨전압과 로우레벨전압을 결정한다.
감마기준전압 발생부(240)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 정극성 감마기준전압과 부극성 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(220)로 출력한다.
공통전압 발생부(250)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(210)의 각 픽셀에 구비된 액정셀(Clc)들의 공통전극에 공급한다.
게이트구동전압 발생부(260)는 고전위 전원전압(VDD)을 인가받아 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 발생시켜 게이트 구동부(230)에 공급한다. 여기서, 게이트구동전압 발생부(260)는 액정표시패널(210)의 각 픽셀에 구비된 TFT의 문턱전압 이상이 되는 게이트 하이전압(VGH)을 발생하고 TFT의 문턱전압 미만이 되는 게이트 로우전압(VGL)을 발생한다. 이렇게 발생된 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)은 각각 게이트 구동부(230)에 의해 발생되는 스캔펄스의 하이레베전압과 로우레벨전압을 결정하는데 이용된다.
타이밍 컨트롤러(270)는 시스템으로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(220)에 공급하고, 또한 클럭신호(CLK)에 따라 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생하여 각각 데이터 구동부(220)와 게이트 구동부(230)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스쉬프트클럭(SSC), 소스스타트펄스(SSP), 극성제어신호(POL) 및 소스출력인에이블신호(SOE) 등을 포함하고, 게이트구동 제어신호(GDC)는 게이트스타트펄스(GSP) 및 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함한다.
백라이트 어셈블리(280)는 액정표시패널(210)의 후면에 배치되며, 교류 구형파전압을 공급받아 발광하는 다수의 발광다이오드들로 이루어진다. 이러한 백라이트 어셈블리(280)는 인버터(290)로부터 공급되는 교류 구형파전압에 의해 발광되어 광을 액정표시패널(210)의 각 픽셀로 조사한다.
인버터(290)는 직류 전원전압 Vs을 공급받아 교류 구형파전압을 발생하여 백라이트 어셈블리(280)에 공급한다.
도 5는 도 4에 도시된 인버터와 백라이트의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 백라이트 어셈블리(280)는, 교류 구형파전압에 의해 구동되는 다수의 발광다이오드 스트링들(281)로 구성된다.
다수의 발광다이오드 스트링들(281) 중 기수번째 발광다이오드 스트링과 우수번째 발광다이오드 스트링은 반대 방향으로 배열되어 인버터(290)의 출력단에 접속된다. 여기서, 다수의 발광다이오드 스트링들(281) 중 기수번째 발광다이오드 스트링은 인버터(290)로부터 공급되는 양극(+)의 교류 구형파전압에 의해 구동되고, 다수의 발광다이오드 스트링들(281) 중 우수번째 발광다이오드 스트링은 인버터(290)로부터 공급되는 음극(-)의 교류 구형파전압에 의해 구동된다. 이에 따라, 기수번째 발광다이오드 스트링과 우수번째 발광다이오드 스트링은 인버터(290)로부터 공급되는 교류 구형파전압에 의해 교번적으로 구동된다.
인버터(290)는, 구형파신호를 발진하기 위한 구형파 발진기(291)와, 구형파 발진기(291)로부터 발진되는 구형파신호를 삼각파신호로 변환하기 위한 적분기(292)와, 적분기(292)에 의해 변환된 삼각파신호와 직류전압를 비교하여 비교결과에 따라 버스트디밍신호를 발생하기 위한 비교기(293)와, 비교기(293)로부터의 버스트디밍신호에 따라 펄스폭변조신호를 발생하는 구동 제어부(294)와, 구동 제어부(294)로부터 공급된 펄스폭변조신호에 따라 입력된 직류 전원전압 Vs를 교류 구동전압 Vad로 변환시켜 발광다이오드 스트링들(281)로 공급하는 직류/교류 변환부(295)를 구비한다.
구형파 발진기(291)는 구형파신호를 발진하여 적분기(292)로 출력한다.
적분기(292)는 구형파 발진기(291)로부터 발진되는 구형파신호를 삼각파신호로 변환시켜 비교기(292)로 출력한다.
비교기(293)는 반전 입력단(-)을 통해 적분기(230)로부터 출력된 삼각파신호를 입력받고 비반전 입력단(+)을 통해 DC 0V 내지 3.3V의 직류전압을 입력받아 출력단을 통해 버스트디밍신호를 출력한다. 이러한 비교기(293)는 반전 입력단(-)으로 입력되는 삼각파신호를 기준으로 비반전 입력단(+)으로 입력되는 직류전압을 센싱하여 버스트디밍신호를 출력단을 통해 구동 제어부(294)로 출력한다. 보다 구체적으로, 삼각파신호가 직류전압보다 큰 구간에서는 하이신호가 출력되어야 하지만, 삼각파신호가 반전 입력단(-)으로 입력되었기 때문에 하이신호의 반전신호인 로우신호가 출력되며, 이와 반대로 삼각파신호가 직류전압보다 작은 구간에서는 로우신호가 출력되어야 하지만, 삼각파신호가 반전 입력단(-)으로 입력되었기 때문에 로우신호의 반전신호인 하이신호가 출력된다.
구동 제어부(294)는 비교기(293)로부터 입력된 버스트디밍신호에 따라 펄스폭변조신호(PWM)를 직류/교류 변환부(295)로 공급한다.
직류/교류 변환부(295)는, 직류 전원전압 Vs를 공급하는 전원과 접지 사이에 직렬 접속된 제 1 및 제 2 N모스 펫트(FET : Field Effect Transistor)(FT1, FT2)와, 직류 전원전압 Vs를 공급하는 전원과 접지 사이에 직렬 접속됨과 아울러 제 1 및 제 2 N모스 펫트(FT1, FT2)와 대칭되게 병렬 접속된 제 3 및 제 4 N모스 펫트(FT3, FT4)를 구비한다.
제 1 N모스 펫트(FT1)는 직류 전원전압 Vs가 인가되는 드레인, 구동 제어부(294)로부터의 펄스폭변조신호(PWM)가 인가되는 게이트, 그리고 제 1 출력노드(N1)와 접속된 소스를 갖는다.
제 2 N모스 펫트(FT2)는 제 1 N모스 펫트(FT1)의 소스와 제 1 출력노드(N1)에 공통접속된 드레인, 구동 제어부(294)로부터의 펄스폭변조신호(PWM)가 인가되는 게이트, 그리고 접지에 접속된 소스를 갖는다.
제 3 N모스 펫트(FT3)는, 직류 전원전압 Vs가 인가되는 드레인, 구동 제어부(294)로부터의 펄스폭변조신호(PWM)가 인가되는 게이트, 그리고 제 2 출력노드(N2)와 접속된 소스를 갖는다.
제 4 N모스 펫트(FT4)는, 제 3 N모스 펫트(FT3)의 소스와 제 2 출력노드(N2)에 공통접속된 드레인, 구동 제어부(294)로부터의 펄스폭변조신호(PWM)가 인가되는 게이트, 그리고 접지에 접속된 소스를 갖는다.
여기서, 제 1 및 제 2 출력노드(N1, N2)는 발광다이오드 스트링들(281)에 접 속되는데, 제 1 출력노드(N1)는 기수번째 발광다이오드 스트링들 중 순방향으로 첫번째 발광다이오드들의 애노드와 우수번째 발광다이오드 스트링들 중 순방향으로 마지막번째 발광다이오드들의 캐소드에 접속된다. 제 2 출력노드(N2)는 기수번째 발광다이오드 스트링들 중 순방향으로 마지막번째 발광다이오드들의 캐소드와 우수번째 발광다이오드 스트링들 중 순방향으로 첫번째 발광다이오드들의 애노드에 접속된다.
즉, 본 발명은 부피가 크고 고가의 자기소자인 인덕터를 채용하지 않고 부피가 작고 저가의 스위칭소자만을 이용하여 교류전압을 공급하므로써, 제조 비용을 줄이고 집적화 및 박형화을 용이하게 할 수 있도록 한다.
이와 같은 회로 구성을 갖는 직류/교류 변환부의 동작 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 구동 제어부(294)가 하이레벨의 펄스폭변조신호(PWM)를 제 1 및 제 4 N모스 펫트(FT1, FT4)의 게이트에 공급하면, 제 1 및 제 4 N모스 펫트(FT1, FT4)가 동시에 턴온된다.
이 경우, 직류/교류 변환부(295)에서는, 직류 전원전압 Vs가 제 1 N모스 펫트(FT1)에 의해 스위칭되어 제 1 출력노드(N1)를 통해 발광다이오드 스트링들(281)로 출력되는데, 이때 제 1 N모스 펫트(FT1), 제 1 출력노드(N1), 발광다이오드 스트링들(281), 제 2 출력노드(N2) 및 제 4 N모스 펫트(FT4)를 순차적으로 통과하여 접지로 인가되는 신호의 경로가 형성된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 구동 제어부(294)가 하이레벨의 펄스폭변조신 호(PWM)를 제 2 및 제 3 N모스 펫트(FT2, FT3)의 게이트에 공급하면, 제 2 및 제 3 N모스 펫트(FT2, FT3)가 동시에 턴온된다.
이 경우, 직류/교류 변환부(295)에서는, 직류 전원전압 Vs가 제 3 N모스 펫트(FT3)에 의해 스위칭되어 제 2 출력노드(N2)를 통해 발광다이오드 스트링들(281)로 출력되는데, 이때 제 3 N모스 펫트(FT3), 제 2 출력노드(N2), 발광다이오드 스트링들(281), 제 1 출력노드(N1) 및 제 2 N모스 펫트(FT2)를 순차적으로 통과하여 접지로 인가되는 신호의 경로가 형성된다.
이와 같이 펄스폭변조신호(PWM)에 따라 제 1 및 제 4 N모스 펫트(FT1, FT4)를 통해 형성되는 신호경로와 제 2 및 제 3 N모스 펫트(FT2, FT3)를 통해 형성되는 신호경로가 반대 방향으로 이루어지기 때문에, 도 8에 도시된 바와 같이 직류/교류 변환부(294)는 펄스폭변조신호(PWM)에 따라 인가된 직류 전원전압 Vs를 변환시켜 교류 구형파전압 Vad를 출력한다. 여기서, 교류 구형파전압 Vad는 발광다이오드 스트링들(281)의 양단에 걸리는 전압 Vt를 기준으로 양극(+)과 음극(-)으로 나뉘어지는데, 기수번째 발광다이오드 스트링들과 우수번째 발광다이오드 스트링들이 반대 방향으로 배열되어 제 1 및 제 2 출력노드(N1, N2)에 접속되기 때문에, 실질적으로 발광다이오드 스트링들(281)의 양단에 걸리는 전압 Vt는 0V가 된다.
양극(+)의 교류 구형파전압 Vad는 발광다이오드 스트링들(281)의 양단 전압 Vt보다 높으며, 이 양극(+)의 교류 구형파전압 Vad는 제 1 및 제 4 N모스 펫트(FT1, FT4)가 턴온되고 제 2 및 제 3 N모스 펫트(FT2, FT3)가 턴오프되는 경우에 발생된다. 이 양극(+)의 교류 구형파전압 Vad는 발광다이오드 스트링들(281) 중 기 수번째 발광다이오드 스트링들을 발광시킴과 동시에 우수번째 발광다이오드 스트링들을 턴오프시킨다.
음극(-)의 교류 구형파전압 Vad는 발광다이오드 스트링들(281)의 양단 전압 Vt보다 낮으며, 이 음극(-)의 교류 구형파전압 Vad는 제 1 및 제 4 N모스 펫트(FT1, FT4)가 턴오프되고 제 2 및 제 3 N모스 펫트(FT2, FT3)가 턴온되는 경우에 발생된다. 이 음극(-)의 교류 구형파전압 Vad는 발광다이오드 스트링들(281) 중 기수번째 발광다이오드 스트링들을 턴오프시킴과 동시에 우수번째 발광다이오드 스트링들을 발광시킨다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 교류 구형파전압을 공급하여 기수번째 발광다이오드 스트링들과 우수번째 스트링들을 교번적으로 구동시킴으로써, 전력 소비량을 감소시킴과 아울러 발열 온도를 낮춘다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 저가의 스위칭소자들에 의해 발생되는 교류전압을 공급하여 기수번째 발광다이오드 스트링과 우수번째 스트링을 교번적으로 구동시킴으로써, 전력 소비량을 감소시킴과 아울러 발열 온도를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명은 부피가 크고 고가의 자기소자인 인덕터를 채용하지 않고 부피가 작고 저가의 스위칭소자만을 이용하여 교류전압을 공급하므로써, 제조 비용을 줄이고 집적화 및 박형화을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

  1. 교류전압에 의해 발광하는 백라이트 어셈블리; 및
    인가된 직류 전원전압을 변환시켜 상기 교류전압을 상기 백라이트 어셈블리에 공급하는 인버터를 포함하며;
    상기 교류전압은 교류 구형파전압이며;
    상기 백라이트 어셈블리는, 상기 교류 구형파전압에 의해 구동되는 다수의 발광다이오드 스트링들을 구비하며;
    상기 다수의 발광다이오드 스트링들 중 기수번째 발광다이오드 스트링들과 우수번째 발광다이오드 스트링들은 반대 방향으로 배열되어 상기 인버터의 출력단에 접속되며;
    상기 인버터는, 펄스폭변조신호를 발생하는 구동 제어부; 및 상기 펄스폭변조신호에 따라 상기 인가된 직류 전원전압을 변환시켜 상기 교류 구형파전압을 발생하는 직류/교류 변환부를 포함하며;
    상기 직류/교류 변환부는, 상기 직류 전원전압을 공급하는 전원과 접지 사이에 직렬 접속된 제 1 및 제 2 N모스 펫트; 및 상기 전원과 접지 사이에 직렬 접속됨과 아울러 상기 제 1 및 제 2 N모스 펫트와 대칭되게 병렬 접속된 제 3 및 제 4 N모스 펫트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 4 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴온되는 경우, 상기 제 2 및 제 3 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴오프되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 4 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴온되 는 경우 양극의 교류 구형파전압이 발생되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 양극의 교류 구형파전압은 상기 기수번째 발광다이오드 스트링들을 턴온시키고 상기 우수번째 발광다이오드 스트링들을 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 4 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴오프되는 경우, 상기 제 2 및 제 3 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴온되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 N모스 펫트가 상기 펄스폭변조신호에 의해 동시에 턴온되는 경우 음극의 교류 구형파전압이 발생되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 음극의 교류 구형파전압은 상기 기수번째 발광다이오드 스트링들을 턴오프시키고 상기 우수번째 발광다이오드 스트링들을 턴온시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101950541B (zh) * 2010-07-12 2013-03-27 深圳市华星光电技术有限公司 背光模块及液晶显示器
CN101923841B (zh) * 2010-08-17 2012-05-30 深圳市华星光电技术有限公司 背光模块以及液晶显示器
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CN103824547A (zh) 2014-02-27 2014-05-28 深圳市华星光电技术有限公司 一种液晶显示装置的背光源及其驱动电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4939426A (en) 1987-03-19 1990-07-03 United States Of America Light emitting diode array
JP2002527880A (ja) * 1998-10-15 2002-08-27 ジョージ・エム・パーラ 非熱電子的かつバラスト・フリーであってエネルギ効率のよい発光気体放電システム及び方法
JP2002354873A (ja) * 2001-05-18 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ駆動装置
JP2005513819A (ja) * 2001-12-28 2005-05-12 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 発光ダイオードドライバ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4939426A (en) 1987-03-19 1990-07-03 United States Of America Light emitting diode array
JP2002527880A (ja) * 1998-10-15 2002-08-27 ジョージ・エム・パーラ 非熱電子的かつバラスト・フリーであってエネルギ効率のよい発光気体放電システム及び方法
JP2002354873A (ja) * 2001-05-18 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ駆動装置
JP2005513819A (ja) * 2001-12-28 2005-05-12 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 発光ダイオードドライバ

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