KR101632738B1

KR101632738B1 - 광원의 구동방법, 이를 수행하기 위한 구동장치 및 이를 갖는 액정표시장치

Info

Publication number: KR101632738B1
Application number: KR1020090004386A
Authority: KR
Inventors: 한송이; 박성규; 이윤건
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사; 한국태양유전(주)
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2016-07-04
Also published as: US8749144B2; KR20100085213A; US20100181917A1

Abstract

인버터는 광원에 입력전압을 공급한다. 보호회로는 입력전압을 근거로 검출된 오버전압보호전위(over voltage protection level)에 기초하여 인버터를 셧 다운시킨다. 보호회로 제어부는 특정 구간동안에는, 상기 보호회로의 동작을 정지시킨다. 광원의 점등 초기에 공급되는 고전압에 의해 발생되는 보호회로의 오동작을 방지하여 광원의 점등 불량을 방지한다.

보호회로, 백라이트 유닛, 밸런스, 액정표시장치

Description

광원의 구동방법, 이를 수행하기 위한 구동장치 및 이를 갖는 액정표시장치{METHOD OF DRIVING LIGHT SOURCE, DRIVING APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 광원의 구동방법, 이를 수행하기 위한 구동장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 광원의 점등 불량을 방지하기 위한 광원의 구동방법, 이를 수행하기 위한 구동장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치에서, 램프에서 발생된 빛은 동일한 밝기의 면광으로 바뀌어 액정 화면에 조사된다. 이때, 램프로는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL), 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등이 사용되고 있다.

한편, 상기한 바와 같이 광원이 발광되기 위해 광원에 구동 전압을 인가되어야 한다. 이러한 역할을 하는 것이 백라이트 유닛에 구비된 구동드라이버(inverter)이다. 구동드라이버는 광원이 구동되어 빛을 발산할 수 있도록 충분한 고전압을 인가하게 된다.

예를들어, 백라이트 유닛은 빛을 발산하는 광원과, 상기 광원이 빛을 발산하도록 입력전압의 직류(DC)를 교류(AC)로 전환시키고 일정하게 승압시켜 상기 광원에 출력하는 구동드라이버를 포함한다. 상기 구동드라이버는 광원의 특성을 고려하여, 점등 초기에는 점등에 필요한 고전압을 공급하여 광원을 점등시키고, 점등 후에는 광원에 공급되는 전류를 제어하여 일정한 밝기를 유지시켜 주어야 한다.

그러나, 광원의 점등 초기에 공급되는 고전압에 의해 오픈 광원의 감지가 될 수 있다. 따라서, 보호회로의 불필요하게 동작할 수 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 광원의 점등 초기에 공급되는 고전압에 의해 발생되는 보호회로의 오동작을 방지하여 광원의 점등 불량을 방지하기 위한 광원의 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 광원의 구동방법을 수행하기 위한 광원의 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 광원의 구동장치를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일실시예에 따른 광원의 구동방법에서, 입력전압이 광원에 인가된다. 이어서, 상기 입력전압을 분배하여 오버전압보호전위(over voltage protection level)가 검출된다. 이어서, 상기 오버전압보호 전위에 기초하여 상기 광원에 인가되는 입력전압이 차단하되, 상기 특정 구간동안에는 상기 광원에 인가되는 상기 입력전압을 차단하는 동작이 정지된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 입력전압은 커패시터 방식으로 분배될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 입력전압을 차단하는 단계는, 상기 특정 구간동안 제1 기준전위보다 낮은 전위를 갖는 홀딩신호를 생성하는 단계와, 상기 특정 구간 이외의 구간에는 제1 기준전위보다 높은 전위를 갖는 홀딩신호를 생성하는 단계와, 상기 홀딩신호와 상기 제1 기준전위를 비교하는 단계와, 상기 홀딩신호가 상기 제1 기준전위보다 큰 것으로 체크되면, 하이 레벨의 보호회로 제어신호를 생성하는 단계와, 상기 홀딩신호가 상기 제1 기준전위와 같거나 작은 것으로 체크되면, 로우 레벨의 상기 보호회로 제어신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 입력전압을 차단하는 단계는 상기 보호회로 제어신호에 기초하여 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 특정 구간은 점등 개시 구간과 동일하며, 약 200μms 내지 약 600μms일 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 일실시예에 따른 광원의 구동장치는 광원에 입력전압을 공급하는 인버터와, 상기 입력전압을 근거로 검출된 오버전압보호전위(over voltage protection level)에 기초하여 상기 인버터를 셧 다운시키는 보호회로와, 상기 특정 구간동안, 상기 보호회로의 동작을 정지시키는 보호회로 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 상부면 및 하부면에 형성된 패턴에 의해 정의되는 패턴 커패시터를 더 포함할 수 있다. 상기 보 호회로는 상기 패턴 캐패시터를 이용하여 상기 오버전압보호전위를 검출하고, 검출된 오버전압보호전위를 상기 보호회로 제어부에 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 보호회로는 상기 인쇄회로기판에 실장 될 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 상기 인버터에서 출력되어 상기 광원들 각각에 인가되는 입력전압을 제한하여 상기 광원들에 공급되는 전류 밸런스를 균일하게 하는 밸런스 커패시터들을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 입력전압은 펄스폭변조(pulse width modulation)된 전압일 수 있다. 상기 특정 구간은 점등 개시 구간과 동일하며, 약 200μms 내지 약 600μms일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 보호회로 제어부는 상기 특정 구간동안 제1 기준전위보다 낮은 전위를 갖고, 상기 특정 구간 이외의 구간에는 제1 기준전위보다 높은 전위를 갖는 홀딩신호를 생성하는 홀딩부와, 상기 홀딩신호와 상기 제1 기준전위를 비교하여 상기 특정 구간동안 로우 레벨을 갖고, 상기 특정 구간 이외의 구간에는 하이 레벨을 갖는 보호회로 제어신호를 생성하는 비교부를 포함할 수 있다. 상기 보호회로는 상기 보호회로 제어신호에 기초하여 동작할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 인쇄회로기판은 상기 인버터에서 출력되어 상기 광원들 각각에 인가되는 입력전압을 제한하여 상기 광원들에 공급되는 전류 밸런스를 균일하게 하는 밸런스 인덕터들을 더 포함할 수 있다. 상기 광원은 복수의 발광다이오드들(light-emitting diodes; LEDs) 및 하나 이상의 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 중 어느 하나일 수 있다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 일실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널, 광원 및 광원의 구동장치를 포함한다. 상기 광원은 상기 액정패널에 광을 제공한다. 상기 광원의 구동장치는 상기 광원에 입력전압을 공급하는 인버터와, 상기 입력전압을 근거로 검출된 오버전압보호전위(over voltage protection level)에 기초하여 상기 인버터를 셧 다운시키는 보호회로와, 상기 특정 구간동안 상기 보호회로의 동작을 정지시키는 보호회로 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 보호회로 제어부는, 상기 특정 구간동안 제1 기준전위보다 낮은 전위를 갖고 상기 특정 구간 이외의 구간에는 제1 기준전위보다 높은 전위를 갖는 홀딩신호를 생성하는 홀딩부와, 상기 홀딩신호와 상기 제1 기준전위를 비교하여 상기 특정 구간동안 로우 레벨을 갖고, 상기 특정 구간 이외의 구간에는 하이 레벨을 갖는 보호회로 제어신호를 생성하여 상기 보호회로를 제어하는 비교부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 인쇄회로기판은 상기 인버터에서 출력되어 상기 광원들 각각에 인가되는 입력전압을 제한하여 상기 광원들에 공급되는 전류 밸런스를 균일하게 하는 밸런스 인덕터들 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 광원이 정상적으로 턴 온 되는 지 여부에 따라 상기 인버터로부터 상기 입력전압의 크기를 제어하는 피드백 신호를 생성하는 피드백 회로부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 보호회로는 검출된 상기 오버전압보호전위가 제2 기준전위보다 높으면 상기 인버터를 셧 다운시킬 수 있다.

이러한 광원의 구동방법, 이를 수행하기 위한 구동장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 의하면, 특정 구간동안에는 광원이 점등이 되었을 때 보다 상대적으로 큰 전압이 인가되더라도, 큰 전압의 인가에 따라 광원에 공급되는 전류를 차단하는 보호회로가 동작하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 점등 초기에 광원의 점등 불량을 방지할 수 있다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복 수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

실시예 1

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치가 포함하는 백라이트 유닛(1000)을 설명하는 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 액정표시장치는 액정패널(1001), 백라이트 유닛(1000), 서포트메인(1300), 탑 케이스(1400), 커버버텀(1500) 및 커버쉴드(1600)를 포함한다.

상기 액정패널(1001)은 소정거리 이격되고, 서로 마주보는 상부 및 하부 기판 사이에 주입된 액정층을 포함하여 구성된다. 이 중 하부기판에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 위치하고, 상부기판에는 컬러필터가 위치하여 상기 박막트랜지스터의 턴-온/오프 구동에 의해 화상을 표시하게 된다. 또한, 상기 액정패널(1001)은 주사신호 및 영상신호를 상기 액정패널(1001)에 공급하는 게이트 및 데이터 인쇄회로기판(1003)과 연결된다.

상기 액정패널(1001)의 배면으로 위치하여 빛을 공급하는 백라이트 유 닛(1000)은 광원부(1200), 반사시트(1201), 다수의 광학시트(1203), 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판(1103 및 1104) 및 인버터 인쇄회로기판(1101)을 포함한다.

상기 광원부(1200)가 포함하는 다수의 광원들은 상기 커버버텀(1500) 상에 병렬적으로 배치되고, 상기 광원부(1200)와 상기 커버버텀(1500) 사이에는 상기 반사시트(1201)가 위치한다. 도 1에서, 상기 광원으로서 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL)가 도시된다.

한편, 상기 광원으로서 복수의 발광다이오드들(light-emitting diodes; LEDs)가 채용될 수도 있다. 상기 서포트사이드(1301)가 상기 광원부(1200)의 양단을 덮고 있다. 또한, 상기 광원부(1200)의 상부에는 다수의 광학시트(1203)가 적층되어 위치한다.

여기서, 상기 광원부(1200)의 양단은 각각 상기 광원부(1200)로 전류를 병렬 분배하기 위한 제1 커패시터밸런스회로(1142)를 포함하는 제1 밸런스 인쇄회로기판(1103) 및 제2 커패시터밸런스회로(1144)를 포함하는 제2 밸런스 인쇄회로기판(1104)에 연결된다. 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)은 상기 광원들을 병렬 연결하기 위해, 상기 광원들의 길이방향과 수직하게 배열될 수 있다.

구체적으로, 상기 광원부(1200)의 양단은 다수의 광원소켓(1105)에 끼워지고, 상기 광원소켓(1105)은 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104) 상에 솔더링됨으로써 상기 광원부(1200)를 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)에 전기적으로 연결시킨다. 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판 들(1103 및 1104)은 상기 광원소켓들(1105)에 연결되어, 인버터 인쇄회로기판(1101)로부터 공급되는 교류파형의 고전압을 상기 광원부(1200)에 공급하게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)에는 상기 광원부(1200)가 끼워지는 상기 광원소켓(1105)이 솔더링되고, 상기 커버버텀(1500)의 양 단에 실장되어 상기 광원부(1200)를 지지하게 된다.

여기서, 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)내에 상기 제1 및 제2 커패시터밸런스회로들(1142 및 1144), 보호회로(1146) 및 보호회로 제어부(1148)가 실장 될 수 있다.

상기 제1 및 제2 커패시터밸런스회로들(1142 및 1144)이 포함하는 밸런스 커패시터들, 보호회로(1146) 및 보호회로 제어부(1148)는 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)에 형성된다. 이때, 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)의 상부면 및 하부면에 패턴이 형성되고, 상기 패턴에 의해 패턴 커패시터가 정의된다.

이러한 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)은 상기 반사시트(1201)의 외곽으로 상기 커버버텀(1500)의 측단에 실장되고, 상기 서포트사이드(1301)는, 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)을 완전히 덮는 형태로 커버버텀(1500)과 결합된다.

상기 탑 케이스(1400)는 상기 액정패널(1001)의 가장 자리 상부와 상기 서포트메인(1300)의 측면을 덮어 상기 액정패널(1001)의 가장 자리와 상기 서포트메 인(1300)의 측면을 지지하고 보호하게 된다.

상기 커버버텀(1500)은 상기 서포트메인(1400) 하부를 덮어 상술한 액정표시장치의 하부 구성요소를 보호하게 된다. 이러한 상기 커버버텀(1500)은 상기 서포트메인(1300)과, 상기 탑 케이스(1400)와 체결수단(미도시)을 통해 체결되어 모듈화 된다.

또한, 상기 커버버텀(1500)의 하부에는 상기 광원부(1200)에 전원을 공급하는 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)가 위치한다.

이러한 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)는 상기 커버쉴드(1600)가 덮는다. 이에 따라, 상기 커버버텀(1500)과 상기 커버쉴드(1600)는 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)를 감싸게 되어 외부의 충격으로부터 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)를 보호하게 된다. 또한, 부가적으로 상기 커버버텀(1500)과 상기 커버쉴드(1600)는 금속물질로 이루어져 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)로부터 발생하는 전자파를 차폐하는 기능을 하게 된다.

상기 인버터(1124)는 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)상에서 상기 커버쉴드(1600)방향으로(즉, 상기 커버버텀(1500)의 배면으로) 실장되고, 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)는 상기 커버쉴드(1600)와 함께 동일 체결수단으로 결합된다.

이러한 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)는 외부의 전원공급부(1122)로부터 공급되는 전원을 변환하여 상기 광원부(1200)에 공급하게 된다.

상술한 바와 같이, 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)는 상기 인버터(1124)를 포함한다. 일반적으로 인버터(1124)의 개수는 광원부(1200)의 개수와 동일한 것에 반해, 본 발명의 실시예 1에 따른 액정표시장치에서는 상기 광원부(1200)의 개수보다 적은 수의 상기 인버터(1124)를 구비한다. 이를 통해 공급되는 구동전원을 병렬로 나누어 상기 광원부(1200)에 공급하는 상기 제1 및 제2 커패시터밸런스회로들(1142 및 1144)을 포함하는 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)를 별도로 구비한 것이 특징이며, 이러한 점에서 일반적인 액정표시장치와 차별된다. 이에 의하여 광원부(1200)와 인버터(1126)를 각각 연결하는 다수의 와이어를 필요로 하지 않고, 광원부(1200)를 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)에 연결시킨다. 즉, 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)과 하나 또는 적어도 상기 광원부(1200)가 포함하는 상기 광원들의 수보다 적은 수의 상기 인버터(1126)를 커넥터(미도시)를 통해 연결시킬 수 있다.

따라서, 다수의 광원부(1200)는 각각 대응되는 와이어(미도시)를 통해 직접 구동전원을 공급받는 형태가 아니라, 상기 제1 및 제2 커패시터밸런스회로들(1142 및 1144)에 의해 동일하게 분배된 전류를 공급받는 형태이다.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 서포트사이드(1301)의 빈 공간으로 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(1103 및 1104)을 실장하고, 이를 상기 커버버텀(1500)내에 실장함으로서, 액정표시장치의 한정된 공간을 최대한 활용하게 된다. 따라서, 액정표시장치가 슬림화 될 수 있다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 백라이트 유닛(1000)은 광원 구동장치(1100) 및 광원부(1200)를 포함한다.

상기 광원 구동장치(1100)는 파워부(1120) 및 보호부(1140)를 포함한다.

상기 광원부(1200)는 제1, 제2, 제3 및 제4 광원들(L1, L2, L3 및 L4)를 포함한다.

상기 파워부(1120)는 전원공급부(1122), 인버터(1124), 트랜스포머(1126) 및 피드백제어부(1128)를 포함한다. 상기 파워부(1120)는 상기 인버터 인쇄회로기판(1101)에 실장된다.

상기 전원공급부(1122)는 상기 인버터(1124)에 구동전원을 공급한다. 상기 전원공급부(1122)는 외부로부터 공급되는 전원을 인버터(1124)의 사용 전원에 맞게 컨버팅하는 스위칭 모드 파워 서플라이(switching mode power supply; SMPS)를 포함할 수 있다.

상기 인버터(1124)는 직류전원인 상기 구동전원을 교류전원인 입력전압(Vin)으로 변환한다.

상기 트랜스포머(1126)는 교류전원으로 변환된 상기 입력전압(Vin)의 레벨을 승압시켜 상기 광원부(1200)에 공급한다.

상기 피드백제어부(1128)는 상기 광원부(1200)의 정상점등을 감지한다. 만약 상기 광원부(1200)가 정상적으로 점등이 되었다면, 상기 피드백제어부(1128)는 피드백신호(FB)를 상기 인버터(1124)에게 제공한다. 반면, 상기 광원부(1200)가 정상적으로 점등이 되지 않았다면, 상기 피드백제어부(1128)는 피드백신호(FB)를 상기 인버터(1124)에게 제공하지 않으므로, 상기 인버터(1124)는 상기 광원부(1200)를 점등시키기 위해 상기 광원부(1200)에 상기 입력전압(Vin)의 레벨을 키운다.

상기 보호부(1140)는 제1 커패시터밸런스회로(1142), 제2 커패시터밸런스회 로(1144), 보호회로(1146) 및 보호회로 제어부(1148)를 포함한다.

상기 제1 커패시터밸런스회로(1142)는 제1, 제2, 제3 및 제4 밸런스 커패시터들(BC121, BC122, BC123 및 BC124)을 포함한다. 여기서, 밸런스 커패시터들의 개수는 상기 광원부(1200)가 포함하는 광원들의 개수에 대응하여 정해질 수 있다.

상기 제1 내지 제4 밸런스 커패시터들(BC121 내지 BC124)은 상기 제1 밸런스 인쇄회로기판(1103)에 실장된다.

상기 제1 내지 제4 밸런스 커패시터들(BC121 내지 BC124)은 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 제1 전극들에 연결되어 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 부하특성이 온도나 주위 환경에 변동되지 않도록 조절하는 기능을 수행하여, 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)에 균일한 전류가 흐를 수 있도록 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)과 상기 파워부(1120) 사이에 연결되어 전류 밸런스를 맞춘다. 여기서, 상기 보호회로(1146)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)과 상기 제1 커패시터밸런스회로(1142) 사이에 연결된다.

상기 제2 커패시터밸런스회로(1144)는 제5, 제6, 제7 및 제8 밸런스 커패시터들(BC141, BC142, BC143 및 BC144)을 포함한다. 여기서, 밸런스 커패시터들의 개수는 상기 광원부(1200)가 포함하는 광원들의 개수에 대응하여 정해질 수 있다.

상기 제5 내지 제8 밸런스 커패시터들(BC141 내지 BC144)은 상기 제2 밸런스 인쇄회로기판(1104)에 실장된다.

상기 제5 내지 제8 밸런스 커패시터들(BC141 내지 BC144)은 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 제2 전극들에 연결되어 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내 지 L4)의 부하특성이 온도나 주위 환경에 변동되지 않도록 조절하는 기능을 수행하여, 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)에 균일한 전류가 흐를 수 있도록 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)과 상기 파워부(1120) 사이에 연결되어 전류 밸런스를 맞춘다. 여기서, 상기 보호회로(1146)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)과 상기 제1 커패시터밸런스회로(1142) 사이에 연결되는 것이 도시되었지만, 상기 보호회로(1146)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)과 상기 제2 커패시터밸런스회로(1144)사이에 연결될 수 있다.

상기 보호회로(1146)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 출력을 기초로 하여 오버전압보호전위(OVP)를 검출한다. 상기 오버전압보호전위(OVP)는 상기 입력전압(Vin)이 필요이상으로 상승하게 되면, 상승하는 전위로서 광원의 불량을 감지할 수 있는 지표가 된다. 상기 광원들의 불량이 감지되면, 상기 보호회로(1146)는 인버터제어신호(IC)를 출력하여 상기 광원들에 전원이 공급되지 않도록 상기 인버터(1124)를 셧 다운시킨다.

하이상태의 상기 인버터제어신호(IC)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)이 정상적으로 동작하고 있다는 것을 의미하므로, 상기 인버터(1124)는 지속적으로 상기 입력전압(Vin)을 상기 광원부(1200)에 공급한다.

반면, 로우상태의 상기 인버터제어신호(IC)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)이 비정상적으로 동작하고 있다는 것을 의미하므로, 즉, 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4) 중에 불량이 발생했다는 것을 의미하므로, 상기 인버터(1124)는 상기 광원부(1200)에 상기 입력전압(Vin)을 더 이상 공급하지 않는다.

따라서, 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4) 중 불량이 발생했음에도 불구하고, 상기 입력전압(Vin)이 계속적으로 상승되는 것을 방지할 수 있다.

상기 보호회로 제어부(1148)는 홀딩부(20) 및 비교부(40)를 포함한다.

상기 홀딩부(20)는 상기 입력전압(Vin)에 기초하여 특정 구간동안에는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)에 인가되는 상기 입력전압(Vin)을 차단하는 동작을 정지시키는 신호인 홀딩신호(HS)를 출력한다.

예를 들어, 상기 광원들이 점등될 때, 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 점등 개시 구간동안 낮은 전위를 갖는 홀딩신호(HS)를 출력한다.

상기 비교부(40)는 보호회로 제어신호(PC)를 상기 보호회로(1146)에 제공한다. 상기 보호회로 제어신호(PC)는 홀딩신호홀딩신호점등이 완료되면 하이 레벨을 갖고 상기 특정 구간동안에는 로우 레벨을 갖는다.

상기 보호회로 제어신호(PC)가 하이 레벨일 때, 상기 보호회로(1146)는 동작하고, 상기 보호회로 제어신호(PC)가 로우 레벨일 때는 상기 보호회로(1146)는 동작하지 않는다.

따라서, 상기 보호회로 제어부(1148)에 의해 특정 구간동안 상기 보호회로 제어신호(PC)는 로우 레벨을 가질 수 있고, 이에 따라, 상기 보호회로(1146)는 동작하지 않을 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 광원에 인가되는 입력전압 및 홀딩부가 생성하는 홀딩신호와의 관계를 설명하는 파형도이다. 도 4는 도 2에 도시된 광원 구동장치가 포함하는 보호회로 제어부를 설명하는 회로도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)에 상기 입력전압(Vin)이 인가 될 때, 상기 광원들의 특정 구간동안 상기 홀딩신호(HS)가 5.36V에서 1.69V로 변하는 것을 알 수 있다.

상기 특정 구간동안에 상기 광원들에 인가되는 전압은 점등 이후에 상기 광원들에 인가되는 전압보다 상대적으로 크다. 따라서, 상기 광원들이 불량이 아님에도 불구하고, 상기 광원들이 불량이라 판단하는 오버전압보호전위(OVP)이 발생할 있다.

따라서, 본원 발명에서는 상기와 같은 오류를 방지하기 위해, 상기 홀딩부(20)는 상기 광원 점등 시간동안 제1 기준전위(Ref1)보다 작은 상기 홀딩신호(HS)를 제공한다.

상기 비교부(40)는 상기 홀딩신호(HS)와 상기 제1 기준전위(Ref1)를 비교하고 상기 특정 구간동안 로우 레벨의 상기 보호회로 제어신호(PC)를 출력하여 상기 보호회로(1146)가 동작하지 않도록 홀딩하는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 비교부(40)는 상기 홀딩신호(HS)가 제1 기준전위(Ref1) 보다 크다면, 하이 레벨의 상기 보호회로 제어신호(PC)를 출력하고, 상기 홀딩신호(HS)가 제1 기준전위(Ref1) 보다 작거나 같다면, 로우 레벨의 상기 보호회로 제어신호(PC)를 출력한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 홀딩부(20)는 상기 입력전압(Vin) 및 전원전압(Vcc)를 입력으로 인가받는다. 제1 저항(R21) 및 제2 저항(R22)은 병렬로 연결되어 상기 입력전압(Vin)를 인가받는 단자와 일단들이 연결되고, 타단들은 병렬 연결된 제1 제너 다이오드(D21) 및 제2 제너 다이오드(D22)의 일단들과 연결된다. 상 기 제1 제너 다이오드(D21) 및 상기 제2 제너 다이오드(D22)의 타단들은 접지된다.

여기서, 상기 제1 및 제2 제너 다이오드들(D21, D22)은 일정 크기 이상의 전압이 상기 제1 및 제2 제너 다이오드들(D21, D22)의 일단들에 인가되지 않도록, 일정 크기 이상의 전압은 상기 제1 및 제2 저항들(R21, R22)에 분배하는 역할을 한다.

상기 제1 및 제2 제너 다이오드들(D21, D22)의 일단들은 제3 저항(R23)의 일단에 연결된다. 상기 제3 저항(R23)의 타단은 병렬 연결된 제1 커패시터(C21) 및 제4 저항(R24)의 일단들에 연결된다. 상기 제3 저항(R23)의 타단은 제1 스위칭 소자(TR1)의 제어단에 연결된다.

상기 제1 스위칭 소자(TR1)의 컬렉터단은 제2 스위칭 소자(TR2)의 제어단과 연결되고, 제5 저항(R25)를 사이에 두고 상기 전원전압(Vcc)과 연결된다. 상기 제2 스위칭 소자(TR2)의 컬렉터단은 제6 저항(R26)를 사이에 두고 상기 전원전압(Vcc)과 연결된다.

상기 제1 스위칭 소자(TR1)의 에미터단 및 상기 제2 스위칭 소자(TR2)의 에미터단은 접지된다.

병렬 연결된 제2 커패시터(C22) 및 제1 다이오드(D23)는 일단들이 상기 제2 스위칭 소자(TR2)의 컬렉터단에 연결된다. 상기 제2 커패시터(C22) 및 상기 제1 다이오드(D23)의 타단들은 제3 스위칭 소자(TR3)의 제어단에 연결된다.

상기 제3 스위칭 소자(TR3)의 소스단과 상기 제2 커패시터(C22) 및 상기 제1 다이오드(D23)의 타단 사이에 제7 저항(R27) 및 제2 다이오드(D24)가 병렬 연결된 다. 또한, 상기 제3 스위칭 소자(TR3)의 소스단은 접지된다.

상기 제3 스위칭 소자(TR3)의 드레인단은 제8 저항(R28), 제3 커패시터(C23) 및 상기 비교부(40)가 포함하는 비교기(41)의 음의 단자와 직렬로 연결된다.

상기 비교기(41)의 양의 단자에는 상기 전원전압(Vcc)이 제9 저항(R9)을 통해 인가된다. 상기 비교기(41)의 음의 단자에는 기설정된 상기 제1 기준전위(Ref1)가 인가된다.

따라서, 하이 레벨의 상기 입력 신호(Vin)가 인가되면, 상기 제1 스위칭 소자(TR1)는 턴온되고, 상기 제2 스위칭 소자(TR2)의 제어단은 접지되므로, 상기 제3 스위칭 소자(TR3)의 제어단에 상기 전원전압(Vcc)가 인가된다.

이에 따라, 상기 비교기(41)의 양의 단자에는 로우 레벨의 홀딩신호(HS)가 인가된다. 본 발명의 실시예 1에 따르면, 상기 홀딩신호(HS)는 약 1.69V가 될 수 있다.

상기 제2 커패시터(C22) 및 상기 제7 저항(R27)의 값에 따라 상기 특정 구간 및 상기 홀딩신호(HS)의 레벨이 달라질 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 커패시터(C22) 및 상기 제7 저항(R27)의 곱이 커지면, 상기 특정 구간이 커지고, 상기 홀딩신호(HS)의 레벨이 높아질 수 있다.

도 5는 도 2에 도시된 백라이트 유닛이 포함하는 광원 및 보호부를 설명하는 회로도이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 보호부(1140)는 제1 커패시터밸런스회로(1142) 및 보호회로(1146)를 포함한다.

상기 제1 커패시터밸런스회로(1142)는 상기 제1 내지 제4 밸런스 커패시터들 (BC121 내지 BC124)를 포함한다. 상기 제1 내지 제4 밸런스 커패시터들(BC121 내지 BC124)의 일단들 각각은 상기 입력전압(Vin)을 수신하고, 타단들은 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 제1 전극들에 연결된다. 제1, 제2, 제3 및 제4 밸런스 커패시터들(BC121, BC122, BC123 및 BC124)은 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 부하특성이 온도나 주위 환경에 변동되지 않도록 조절하는 기능을 수행하여, 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)에 균일한 전류가 흐를 수 있도록 전류 밸런스를 맞춘다.

상기 보호회로(1146)는 전류감지부(12) 및 평활회로부(14)를 포함한다.

상기 전류감지부(12)는 제1 전류감지부(12A), 제2 전류감지부(12B), 제3 전류감지부(12C) 및 제4 전류감지부(12D)를 포함한다.

상기 제1 전류감지부(12A)는 제1 및 제2 커패시터들(C121, C122), 제1 저항(R121), 및 제1 및 제2 다이오드들(D121, D122)을 포함한다. 상기 제1 커패시터(C121) 및 상기 제2 커패시터(C122)은 서로 직렬로 연결되어 상기 제1 밸런스 커패시터(BC121)의 타단에 병렬로 연결된다. 상기 제1 저항(R121)의 일단 및 상기 제1 다이오드(D121)의 애노드는 상기 제2 커패시터(C122)의 일단에 병렬 연결된다. 여기서, 상기 제1 커패시터(C121), 상기 제2 커패시터(C122) 및 상기 제1 저항(R121)에 의해 상기 입력전압(Vin)은 분배가 된다. 상기 제1 커패시터(C121)는 패턴 커패시터로서 상기 제1 밸런스 인쇄회로기판(103)의 상부면 및 하부면에 형성된 패턴에 의해 정의된다. 상기 제2 커패시터(C122)의 타단, 상기 제1 저항 (R121) 의 타단 및 상기 제1 다이오드(D121)의 캐소드는 접지된다. 상기 제1 다이오드(D121)의 애노드는 상기 제2 다이오드(D122)의 캐소드와 연결되고, 상기 제2 다이오드(D122)의 애노드는 공통노드(C)에 연결된다. 따라서, 분배된 상기 입력전압(Vin)은 상기 제1 다이오드(D121) 및 상기 제2 다이오드(D122)에 의해 정류된다.

상기 제2 전류감지부(12B)는 제3 및 제4 커패시터들(C123, C124), 제2 저항(R123), 및 제3 및 제4 다이오드들(D123, D124)을 포함한다. 상기 제3 커패시터(C123) 및 상기 제4 커패시터(C124)은 서로 직렬로 연결되어 상기 제2 밸런스 커패시터(BC122)의 타단에 병렬로 연결된다. 상기 제2 저항(R123)의 일단 및 상기 제3 다이오드(D123)의 애노드는 상기 제4 커패시터(C124)의 일단에 병렬 연결된다. 여기서, 상기 제3 커패시터(C123), 상기 제4 커패시터(C124) 및 상기 제2 저항(R123)에 의해 상기 입력전압(Vin)은 분배가 된다. 상기 제3 커패시터(C123)는 패턴 커패시터로서 상기 제1 밸런스 인쇄회로기판(103)의 상부면 및 하부면에 형성된 패턴에 의해 정의된다.

상기 제4 커패시터(C124)의 타단, 상기 제2 저항(R123)의 타단 및 상기 제3 다이오드(D123)의 캐소드는 접지된다. 상기 제3 다이오드(D123)의 애노드는 상기 제4 다이오드(D124)의 캐소드와 연결되고, 상기 제4 다이오드(D124)의 애노드는 상기 공통노드 에 연결된다. 따라서, 분배된 상기 입력전압(Vin)은 상기 제3 다이오드(D123) 및 상기 제4 다이오드(D124)에 의해 정류된다.

상기 제3 전류감지부(12C)는 제5 및 제6 커패시터들(C125, C126), 제3 저항(R125), 및 제5 및 제6 다이오드들(D125, D126)을 포함한다. 상기 제5 커패시 터(C125) 및 상기 제6 커패시터(C126)은 서로 직렬로 연결되어 상기 제3 밸런스 커패시터(BC123)의 타단에 병렬로 연결된다. 상기 제3 저항(R125)의 일단 및 상기 제5 다이오드(D125)의 애노드는 상기 제6 커패시터(C126)의 일단에 병렬 연결된다. 여기서, 상기 제5 커패시터(C125), 상기 제6 커패시터(C126) 및 상기 제3 저항(R125)에 의해 상기 입력전압(Vin)은 분배가 된다. 상기 제5 커패시터(C125)는 패턴 커패시터로서 상기 제1 밸런스 인쇄회로기판(103)의 상부면 및 하부면에 형성된 패턴에 의해 정의된다.

상기 제6 커패시터(C126)의 타단, 상기 제3 저항(R125)의 타단 및 상기 제5 다이오드(D125)의 캐소드는 접지된다. 상기 제5 다이오드(D125)의 애노드는 상기 제6 다이오드(D126)의 캐소드와 연결되고, 상기 제6 다이오드(D126)의 애노드는 상기 공통노드(C)에 연결된다. 따라서, 분배된 상기 입력전압(Vin)은 상기 제5 다이오드(D125) 및 상기 제6 다이오드(D126)에 의해 정류된다.

상기 제4 전류감지부(12D)는 제7 및 제8 커패시터들(C127, C128), 제4 저항(R127), 및 제7 및 제8 다이오드들(D127, D128)을 포함한다. 상기 제7 커패시터(C127) 및 상기 제8 커패시터(C128)는 서로 직렬로 연결되어 상기 제4 밸런스 커패시터(BC124)의 타단에 병렬로 연결된다. 상기 제4 저항(R127)의 일단 및 상기 제7 다이오드(D127)의 애노드는 상기 제8 커패시터(C128)의 일단에 병렬 연결된다. 여기서, 상기 제7 커패시터(C127), 상기 제8 커패시터(C128) 및 상기 제4 저항(R127)에 의해 상기 입력전압(Vin)은 분배가 된다. 상기 제7 커패시터(C127)는 패턴 커패시터로서 상기 제1 밸런스 인쇄회로기판(103)의 상부면 및 하부면에 형성 된 패턴에 의해 정의된다.

상기 제8 커패시터(C128)의 타단, 상기 제4 저항(R127)의 타단 및 상기 제7 다이오드(D127)의 캐소드는 접지된다. 상기 제7 다이오드(D127)의 애노드는 상기 제8 다이오드(D128)의 캐소드와 연결되고, 상기 제8 다이오드(D128)의 애노드는 상기 공통노드(C)에 연결된다. 따라서, 분배된 상기 입력전압(Vin)은 상기 제7 다이오드(D127) 및 상기 제8 다이오드(D128)에 의해 정류된다.

상기 평활회로부(14)는 제9 내지 제11 커패시터들(C141, C142, C143), 제5 내지 제9 저항들(R141, R142, R143, R144), 제9 다이오드(D141) 및 제1 제너다이오드(D142)을 포함한다.

상기 제9 커패시터(C141) 및 상기 제5 저항(R141)의 일단들은 상기 공통노드(C)에서 병렬 연결된다. 상기 제9 커패시터(C141) 및 상기 제5 저항(R141)의 타단들은 접지된다.

상기 제9 다이오드(D141) 및 상기 제6 저항(R142)는 상기 공통노드(C)에 직렬 연결된다. 상기 제9 다이오드(D141)의 캐소드는 상기 공통노드(C)에 연결되고, 상기 제9 다이오드(D141)의 애노드는 상기 제6 저항(R142)의 일단에 연결된다.

상기 제10 커패시터(C142) 및 상기 제7 저항(R143)의 일단들은 상기 제6 저항(R142)의 타단에서 병렬 연결된다. 상기 10 커패시터(C142) 및 상기 제7 저항(R143)의 타단들은 접지된다.

상기 제1 제너다이오드(D142) 및 상기 제8 저항(R144)는 상기 제6 저항(R142)의 타단에서 직렬 연결된다. 상기 제1 제너다이오드(D142)의 애노드는 상 기 제6 저항(R142)의 타단에 연결되고, 상기 제1 제너다이오드(D142)의 캐소드는 상기 제8 저항(R144)의 일단에 연결된다.

상기 제11 커패시터(C143) 및 상기 제9 저항(R145)의 일단들은 상기 제8 저항(R144)의 타단에서 병렬 연결된다. 상기 제11 커패시터(C143) 및 상기 제9 저항(R145)의 타단들은 접지된다.

정류된 상기 입력전압(Vin)은 상기 평활회로부(14)가 포함하는 상기 제9 내지 제11 커패시터들(C141, C142, C143), 상기 제5 내지 제9 저항들(R141, R142, R143, R144), 상기 제9 다이오드(D141) 및 상기 제1 제너다이오드(D142)에 의해 평활된다. 따라서, 상기 제11 커패시터(C143) 및 상기 제9 저항(R145)의 일단들로부터 직류 전압인 상기 오버전압보호전위(OVP)가 출력된다.

상기 보호회로(1146)는 비교기(16)를 포함한다. 상기 비교기(16)의 음의 단자는 상기 평활회로부(14)의 출력인 상기 오버전압보호전위(OVP)를 입력 받고, 상기 비교기(16)의 양의 단자는 기설정된 제2 기준전위(Ref2)를 입력받는다.

상기 비교기(16)는 입력 받은 상기 오버전압보호전위(OVP) 및 상기 제2 기준전위(Ref2)를 비교하여 상기 오버전압보호전위(OVP)가 상기 제2 기준전위(Ref2)보다 낮거나 같으면, 하이상태를 갖는 상기 인버터제어신호(IC)를 출력하고, 상기 오버전압보호전위(OVP)가 상기 제2 기준전위(Ref2)보다 높으면, 로우상태를 갖는 상기 인버터제어신호(IC)를 출력한다.

즉, 하이상태의 상기 인버터제어신호(IC)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)이 정상적으로 동작하고 있다는 것을 의미하므로, 상기 인버터(1124)는 지속 적으로 상기 입력전압(Vin)을 상기 광원부(1200)에 공급한다.

도 6은 도 2에 도시된 광원의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 백라이트 유닛(1000)의 구동이 시작되면, 상기 인버터(1124)는 상기 광원부(1200)에 상기 입력전압(Vin)을 인가한다(단계 S110).

이어서, 상기 광원부(1200)에 상기 입력전압(Vin)이 인가되는 시점이 특정 구간 내에 존재하는지 체크된다(단계 S120).

만약, 상기 입력전압(Vin)이 인가되는 시점이 특정 구간 내에 존재하지 않는다면, 오버전압보호전위(OVP)가 검출되는지 체크되고(단계 S130), 상기 검출된 오버전압보호전위(OVP)에 기초하여 상기 인버터(1124)를 셧다운시킨다(단계 S140). 여기서, 상기 오버전압보호전위(OVP)의 검출이 체크되지 않으면, 상기 인버터(1124)의 동작은 지속된다(단계 S160).

만약, 상기 입력전압(Vin)이 인가되는 시점이 특정 구간 내에 존재한다면, 상기 보호회로 제어부(1128)은 로우 레벨의 상기 보호회로 제어신호(PC)를 생성하 고(단계 S150), 상기 인버터(1124)의 동작을 지속시킨다(단계 S160).

상기 입력전압은 상기 표시패널(1001)에 표시되는 영상에 기초하여 광원을 복수의 발광 블록들로 나누고 상기 발광 블록 별로 휘도를 제어하는 로컬 디밍(local dimming) 방법에 의해 펄스폭변조(pulse width modulation)신호로서 인가될 수 있다.

본 발명의 실시예 1에 따르면, 상기 펄스폭변조신호가 인가될 때, 처음 점등 개시 구간동안에는 점등이 되었을 때 보다 상대적으로 큰 전압이 인가될 수 있는데, 이때, 보호회로(1146)가 동작하는 것을 방지할 수 있다.

실시예 2

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 액정표시장치가 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 블록도이다.

상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)내에 상기 제1 및 제2 트랜스밸런스회로들(2142 및 2144), 보호회로(2146) 및 보호회로 제어부(2148)가 실장된다는 것을 제외하고 도 8에 도시된 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도는 도 1에 도시된 액정표시장치의 분해 사시도와 실질적으로 동일하므로 대응하는 요소에 대해서는 대응하는 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

또한, 상기 제1 및 제2 트랜스밸런스회로들(2142 및 2144), 보호회로(2146) 및 보호회로 제어부(2148)를 포함하는 도 8에 도시된 백라이트 유닛은 도 2에 도시된 백라이트 유닛과 실질적으로 동일하므로 대응하는 요소에 대해서는 대응하는 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 광원부(1200)의 양단은 각각 광원부(1200)로 전류를 병렬 분배하기 위한 제1 트랜스밸런스회로(2142)를 포함하는 제1 밸런스 인쇄회로기판(2103) 및 제2 트랜스밸런스회로(2144)를 포함하는 제2 밸런스 인쇄회로기판(2104)에 연결된다. 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)은 상기 광원들을 병렬 연결하기 위해, 상기 광원들의 길이방향과 수직하게 배열될 수 있다.

구체적으로, 상기 광원부(1200)의 양단은 다수의 광원소켓(1105)에 끼워지고, 상기 광원소켓(1105)은 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104) 상에 솔더링됨으로써 상기 광원부(1200)를 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)에 전기적으로 연결시킨다. 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)은 상기 광원소켓들(1105)에 연결되어, 인버터 인쇄회로기판(1101)로부터 공급되는 교류파형의 고전압을 상기 광원부(1200)에 공급하게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)에는 상기 광원부(1200)가 끼워지는 상기 광원소켓(1105)이 솔더링되고, 상기 커버버텀(1500)의 양 단에 실장되어 상기 광원부(1200)를 지지하게 된다.

여기서, 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)내에 상기 제 1 및 제2 트랜스밸런스회로들(2142 및 2144), 보호회로(2146) 및 보호회로 제어부(2148)가 실장될 수 있다.

상기 제1 및 제2 트랜스밸런스회로들(2142 및 2144)이 포함하는 밸런스 인덕터들, 보호회로(2146) 및 보호회로 제어부(2148)는 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)에 형성된다. 이때, 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)의 상부면 및 하부면에 패턴이 형성되고, 상기 패턴에 의해 패턴 커패시터가 정의된다.

이러한 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)은 상기 반사시트(1201)의 외곽으로 상기 커버버텀(1500)의 측단에 실장되고, 상기 서포트사이드(1301)는, 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)을 완전히 덮는 형태로 커버버텀(1500)과 결합된다.

상기 인버터 인쇄회로기판(1101)는 상기 인버터(1124)를 포함한다. 일반적으로 인버터(1124)의 개수는 광원부(1200)의 개수와 동일한 것에 반해, 본 발명의 실시예 2에 따른 액정표시장치에서는 상기 광원부(1200)의 개수보다 적은 수의 상기 인버터(1124)를 구비하고, 이를 통해 공급되는 구동전원을 병렬로 나누어 상기 광원부(1200)에 공급하는 상기 제1 및 제2 트랜스밸런스회로들(2142 및 2144)을 포함하는 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)를 별도로 구비한 것이 특징이며, 이러한 점에서 일반적인 액정표시장치와 차별된다. 이에 의하여 광원부(1200)와 인버터(1126)를 각각 연결하는 다수의 와이어를 필요로 하지 않고, 광원부(1200)를 상기 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)에 연결시키 고, 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)과 하나 또는 적어도 상기 광원부(1200)의 수보다 적은 수의 상기 인버터(1126)를 커넥터(미도시)를 통해 연결시킬 수 있다.

따라서, 다수의 광원부(1200)는 각각 대응되는 와이어(미도시)를 통해 직접 구동전원을 공급받는 형태가 아니라, 상기 제1 및 제2 트랜스밸런스회로들(2142 및 2144)에 의해 동일하게 분배된 전류를 공급받는 형태이다.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 서포트사이드(1301)의 빈 공간으로 제1 및 제2 밸런스 인쇄회로기판들(2103 및 2104)을 실장하고, 이를 상기 커버버텀(1500)내에 실장함으로서, 액정표시장치의 한정된 공간을 최대한 활용하게 된다. 따라서, 액정표시장치가 슬림화 될 수 있다.

도 9는 도 8에 도시된 백라이트 유닛이 포함하는 광원 및 보호부를 설명하는 회로도이다.

상기 제1 트랜스밸런스회로(2142)를 제외하고 도 10에 도시된 광원 및 보호부는 도 3에 도시된 광원 및 보호부와 실질적으로 동일하므로 대응하는 요소에 대해서는 대응하는 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 백라이트 유닛(2000)은 광원 구동장치(2100) 및 광원부(1200)를 포함한다.

상기 광원 구동장치(2100)는 파워부(1120) 및 보호부(2140)를 포함한다.

상기 보호부(2140)는 제1 트랜스밸런스회로(2142), 제2 트랜스밸런스회로(2144), 보호회로(2146) 및 보호회로 제어부(2148)를 포함한다.

여기서, 상기 펄스폭변조신호가 인가될 때, 처음 점등 개시 구간동안에는 점등이 되었을 때 보다 상대적으로 큰 전압이 인가될 수 있는데, 이때, 보호회로 제어부(2148)에 의해 보호회로(2146)가 동작하는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 실시예 2에서, 보호부(2140)가 실시예 1의 제1 커패시터밸런스회로(1142) 및 제2 커패시터밸런스회로(1144) 대신에 제1 트랜스밸런스회로(2142), 제2 트랜스밸런스회로(2144)를 포함하는 것을 제외하면, 도 2에서 설명된 백라이트 유닛과 실질적으로 동일하다. 따라서 대응하는 요소에 대해서는 대응하는 참조번호를 사용하고, 중복된 설명은 생략한다.

도 7 내지 도 9를 다시 참조하면, 상기 제1 트랜스밸런스회로(2142)는 다수의 제1, 제2, 제3 및 제4 밸런스 커패시터들(BC221, BC222, BC223 및 BC224), 제1, 제2, 제3 및 제4 밸런스 인덕터들(BL221, BL222, BL223 및 BL224) 및 제1, 제2, 제3, 및 제4 밸런스 트랜스들(BT221, BT222, BT223 및 BT224)을 포함한다. 여기서, 밸런스 커패시터들, 밸런스 인덕터들, 밸런스 트랜스들의 개수는 상기 광원부(1200)가 포함하는 광원들의 개수에 대응하여 정해질 수 있다.

상기 제1 내지 제4 밸런스 커패시터들(BC221 내지 BC224)과, 상기 제1 내지 제4 밸런스 인덕터들(BL221 내지 BL224)과, 상기 제1 내지 제4 밸런스 트랜스들(BT221 내지 BT224)은 상기 제1 밸런스 인쇄회로기판(2103)에 실장된다.

상기 제1 내지 제4 밸런스 트랜스들(BT221 내지 BT224)은 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 제1 전극들에 연결되어 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 부하특성이 온도나 주위 환경에 변동되지 않도록 조절하는 기능을 수행하여, 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)에 균일한 전류가 흐를 수 있도록 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)과 상기 파워부(1120) 사이에 연결되어 전류 밸런스를 맞춘다.

상기 제1 내지 제4 밸런스 커패시터들(BC221 내지 BC224) 및 상기 제1 내지 제4 밸런스 인덕터들(BL221 내지 BL224)은 상기 제1 내지 제4 밸런스 트랜스들(BT221 내지 BT224)의 일차 측에 병렬로 연결되어 폐루프를 이룸으로써 상기 폐루프 상의 전류를 기준으로 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 임피던스 편차에 따라 상쇄 및 보상 전압을 발생시켜 전류 밸런스를 맞춘다.

또한, 상기 제1 트랜스밸런스회로(2142)의 상기 제1 내지 제4 밸런스 인덕터들(BL221 내지 BL224) 및 상기 제1 내지 제4 밸런스 트랜스들(BT221 내지 BT224)에 의한 코일 내부 3차 권선 구조는 상기 보호부(2140)의 구현을 용이하게 하여 안전성을 도모할 수 있다.

여기서, 상기 보호회로(2146)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)과 상기 제1 트랜스밸런스회로(2142) 사이에 연결되는 것이 도시되었지만, 상기 보호회로(2146)는 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)과 상기 제2 트랜스밸런스회로(2144)사이에 연결될 수 있다.

상기 제2 트랜스밸런스회로(2144)에서, 제1 트랜스밸런스회로(2142)의 상기 제1 내지 제4 밸런스 트랜스들(BT221 내지 BT224)에 해당하는 밸런스 트랜스들이 상기 제1 내지 제4 광원들(L1 내지 L4)의 제2 전극들에 연결되는 것을 제외하면, 상기 제2 트랜스밸런스회로(2144)의 회로 구성은 상기 제1 트랜스밸런스회로(2142) 의 회로 구성과 실질적으로 동일하다.

본 발명의 실시예 2에서, 도 7에 도시된 광원에 인가되는 입력전압 및 홀딩신호와의 관계를 설명하는 파형도는 실시예 1의 도3에서 설명된 파형도와 실질적으로 동일하므로, 해당하는 도면 및 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예 2에서, 도 7에 도시된 광원에 인가되는 입력전압 및 홀딩신호와의 관계를 설명하는 파형도는 실시예 1의 도 3에서 설명된 파형도와 실질적으로 동일하므로, 해당하는 도면 및 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예 2에서, 도 7의 백라이트 유닛이 포함하는 보호회로 제어부는 실시예 1의 도 4에서 설명된 보호회로 제어부와 실질적으로 동일하므로, 해당하는 도면 및 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예 2에서, 도 7의 백라이트 유닛의 구동방법을 설명하기 위한순서도는 실시예 1의 도 6에서 설명된 순서도와 실질적으로 동일하므로, 해당하는 도면 및 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예 2에 따르면, 상기 제1 트랜스밸런스회로(2142)의 상기 제1 내지 제4 밸런스 인덕터들(BL221 내지 BL224) 및 상기 제1 내지 제4 밸런스 트랜스들(BT221 내지 BT224)에 의한 코일 내부 3차 권선 구조는 상기 보호부(2140)의 구현을 용이하게 하여 안전성을 도모할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 특정 구간동안에는 광원이 점등이 되었을 때 보다 상대적으로 큰 전압이 인가되더라도, 큰 전압의 인가에 따라 광원에 공급되는 전류를 차단하는 보호회로가 동작하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 광원이 오픈되는 불량이 발생하지 않았음에도 불구하고, 인버터를 셧다운시키는 보호회로의 동작을 방지할 수 있어, 상기 보호회로를 포함하는 액정표시장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치가 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 광원에 인가되는 입력전압 및 홀딩부가 생성하는 홀딩신호와의 관계를 설명하는 파형도이다.

도 4는 도 2에 도시된 광원 구동장치가 포함하는 보호회로 제어부를 설명하는 회로도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

도 8은 도 7에 도시된 액정표시장치가 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

Vin : 입력전압 Vcc : 전원전압

20 : 홀딩부 40 : 비교부

PC : 보호회로 제어신호 41 : 비교기

Claims

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광원에 입력전압을 공급하는 인버터;

상기 입력전압을 근거로 검출된 오버전압보호전위(over voltage protection level)에 기초하여 상기 인버터를 셧 다운시키는 보호회로; 및

점등 개시 구간 동안, 상기 보호회로의 동작을 정지시켜 상기 입력전압의 차단을 정지시키는 보호회로 제어부를 포함하고,

상기 보호회로 제어부는,

상기 입력전압이 인가되는 배선에 연결된 제어단, 전원전압이 인가되는 배선에 연결된 컬렉터단, 및 접지전압이 인가되는 배선에 연결된 에미터단을 가지는 제1 스위칭 소자;

상기 제1 스위칭 소자의 컬렉터단에 연결된 제어단, 상기 전원전압이 인가되는 배선에 연결된 컬렉터단, 및 상기 접지전압이 인가되는 배선에 연결된 에미터단을 가지는 제2 스위칭 소자; 및

상기 제2 스위칭 소자의 컬렉터단에 연결된 제어단, 상기 입력전압의 차단을정지시키는 홀딩신호 및 제1 기준전위를 비교하는 비교부에 연결되는 드레인단, 및 상기 접지전압이 인가되는 배선에 연결된 소스단을 가지는 제3 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
제6항에 있어서,

인쇄회로기판; 및

상기 인쇄회로기판의 상부면 및 하부면에 형성된 패턴에 의해 정의되는 패턴 커패시터를 더 포함하고, 상기 보호회로는 상기 패턴 커패시터를 이용하여 상기 오버전압보호전위를 검출하고, 검출된 오버전압보호전위를 상기 보호회로 제어부에 제공하는 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
제7항에 있어서, 상기 보호회로는 상기 인쇄회로기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
제7항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은 상기 인버터에서 출력되어 상기 광원들 각각에 인가되는 입력전압을 제한하여 상기 광원들에 공급되는 전류 밸런스를 균일하게 하는 밸런스 커패시터들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
제6항에 있어서, 상기 입력전압은 펄스폭변조(pulse width modulation)된 전압인 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
제6항에 있어서, 상기 점등 개시 구간은 200μs 내지 600μs인 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
제6항에 있어서, 상기 보호회로 제어부는

상기 점등 개시 구간 동안 상기 제1 기준전위보다 낮은 전위를 갖고, 상기 점등 개시 구간 이외의 구간에는 상기 제1 기준전위보다 높은 전위를 갖는 상기 홀딩신호를 생성하는 홀딩부; 및

상기 홀딩신호와 상기 제1 기준전위를 비교하여 상기 점등 개시 구간 동안 로우 레벨을 갖고, 상기 점등 개시 구간 이외의 구간에는 하이 레벨을 갖는 보호회로 제어신호를 생성하는 상기 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
제12항에 있어서, 상기 보호회로는 상기 보호회로 제어신호에 기초하여 동작하는 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
제6항에 있어서, 상기 인버터에서 출력되어 상기 광원들 각각에 인가되는 상기 입력전압을 제한하여 상기 광원들에 공급되는 전류 밸런스를 균일하게 하는 밸런스 인덕터들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원의 구동장치.
액정패널;

상기 액정패널에 광을 제공하는 광원; 및

상기 광원에 입력전압을 공급하는 인버터와, 상기 입력전압을 근거로 검출된 오버전압보호전위(over voltage protection level)에 기초하여 상기 인버터를 셧 다운시키는 보호회로와, 점등 개시 구간 동안 상기 보호회로의 동작을 정지시켜 상기 입력전압의 차단을 정지시키는 보호회로 제어부를 포함하는 광원의 구동장치를 포함하고,

상기 보호회로 제어부는,

상기 입력전압이 인가되는 배선에 연결된 제어단, 전원전압이 인가되는 배선에 연결된 컬렉터단, 및 접지전압이 인가되는 배선에 연결된 에미터단을 가지는 제1 스위칭 소자;

상기 제1 스위칭 소자의 컬렉터단에 연결된 제어단, 상기 전원전압이 인가되는 배선에 연결된 컬렉터단, 및 상기 접지전압이 인가되는 배선에 연결된 에미터단을 가지는 제2 스위칭 소자; 및

상기 제2 스위칭 소자의 컬렉터단에 연결된 제어단, 상기 입력전압의 차단을정지시키는 홀딩신호 및 제1 기준전위를 비교하는 비교부에 연결되는 드레인단, 및 상기 접지전압이 인가되는 배선에 연결된 소스단을 가지는 제3 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서, 상기 보호회로 제어부는

상기 점등 개시 구간 동안 상기 제1 기준전위보다 낮은 전위를 갖고 상기 점등 개시 구간 이외의 구간에는 상기 제1 기준전위보다 높은 전위를 갖는 상기 홀딩신호를 생성하는 홀딩부; 및

상기 홀딩신호와 상기 제1 기준전위를 비교하여 상기 점등 개시 구간 동안 로우 레벨을 갖고, 상기 점등 개시 구간 이외의 구간에는 하이 레벨을 갖는 보호회로 제어신호를 생성하여 상기 보호회로를 제어하는 상기 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서, 상기 인버터에서 출력되어 상기 광원들 각각에 인가되는 상기 입력전압을 제한하여 상기 광원들에 공급되는 전류 밸런스를 균일하게 하는 밸런스 인덕터들을 더 포함하는 것을 특징으로 액정표시장치.
제15항에 있어서, 상기 광원이 정상적으로 턴 온 되는 지 여부에 따라 상기 입력전압의 크기를 제어하는 피드백 신호를 생성하는 피드백 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서, 상기 보호회로는 검출된 상기 오버전압보호전위가 제2 기준전위보다 높으면 상기 인버터를 셧 다운시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서, 상기 광원은 복수의 발광다이오드들(light-emitting diodes; LEDs) 및 하나 이상의 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.