KR20020046157A

KR20020046157A - 다관식 백라이트용 인버터

Info

Publication number: KR20020046157A
Application number: KR1020010075765A
Authority: KR
Inventors: 오우라히사하루; 타카오카히로노리
Original assignee: 히로 산쥬; 가부시키가이샤 아드반스트 디스프레이
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2002-06-20
Also published as: KR100632288B1; US6515427B2; JP2002175891A; US20020047619A1; TW540254B

Abstract

고전압 배선의 길이를 증가시키지 않고, 인버터 2차측의 고전압에 의한 표시화면에의 노이즈의 발생을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다. 일방향 형태의 승압 트랜스를 2개 구비하고, 이 2개의 승압 트랜스가 각각 1개 또는 복수개의 냉음극관에 전력을 출력하는 다관식 백라이트용 인버터에 있어서, 상기 2개의 승압 트랜스의 출력이 동일한 주파수이면서 서로 역위상으로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

다관식 백라이트용 인버터{INVERTER FOR MULTI-TUBE TYPE BACKLIGHT}

본 발명은, 다관식 백라이트용 인버터에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시 패널(LCD)은 광원으로서 백라이트를 구비하고 있으며, 백라이트로서는 냉음극관이 사용되는 경우가 많다. 고휘도의 표시를 필요로 하는 경우에는, 백라이트로서 복수의 냉음극관을 사용하여, 다관식 백라이트로 한다.

냉음극관은 그것의 점등에 고전압을 필요로 하여, 점등용 전원으로서는 인버터가 사용된다. 냉음극관에 공급되는 전압의 주파수, 즉, 인버터의 발진주파수로서는, 일반적으로 30∼80kHz가 사용되고 있다. 또한, 인버터의 출력과 냉음극관을 접속하는 고전압 배선을 짧게 하기 위해, 인버터의 승압 트랜스는 일방향 접지로 사용되는 경우가 많다.

종래의 다관식 백라이트용 인버터의 회로를 도 5, 도 6 및 도 7에 나타내었다.

도 5의 인버터에 있어서, 승압 트랜스(11)의 1차측에, 트랜지스터(7, 8), 공진 콘덴서(9), 쵸크코일(13) 및 승압 트랜스의 1차 권선으로 구성되는 푸시풀의 공진회로가 설치되어 있다. 이 공진회로에 의해 생성된 고주파의 교류가, 승압 트랜스(11)에 의해 승압되어 2개의 냉음극관(3, 4)에 공급된다. 냉음극관(3, 4)은 음의 전압-전류 특성을 갖기 때문에, 전류제한을 위해 안정(ballast) 콘덴서(5, 6)가 설치되어 있다. 승압 트랜스(11)의 2차 권선은 일단이 접지되어, 소위 일방향 접지로 되어 있다.

도 6의 인버터는, 2대의 승압 트랜스(11, 12)를 구비하고 있으며, 각각 냉음극관(3, 4)에 접속되어 있다. 승압 트랜스(11, 12)의 1차측의 공진회로는 공통으로 되어 있다. 승압 트랜스(11, 12)는 일방향 접지로 되어 있다.

도 7의 인버터도 도 6의 인버터와 마찬가지로, 2대의 승압 트랜스(11, 12)를 구비하고 있으며, 각각 냉음극관(3, 4)에 접속되어 있다. 그러나, 도 7의 인버터는, 승압 트랜스(11, 12)의 1차측에 각각 개별적인 공진회로를 구비한 점에서 도 6의 인버터와 다르다. 승압 트랜스(11, 12)는 일방향 접지로 되어 있다.

이상과 같이, 냉음극관을 복수 사용하는 다관식 백라이트의 인버터로서는, 승압 트랜스의 출력에 복수개의 냉음극관을 접속하는 방법(도 5), 또는 복수의 승압 트랜스를 사용하는 방법(도 5, 도 7)이 사용된다.

승압 트랜스의 출력에 복수개의 냉음극관을 접속한 경우(도 5), 이들 복수개의 냉음극관에는 동일한 주파수이면서 동위상의 출력이 공급되어, 동기동작을 한다. 또한, 복수의 승압 트랜스의 1차측 공진회로를 공통으로 한 경우(도 6), 역시 복수의 냉음극관은 동기하여 동작한다. 복수의 승압 트랜스에 각각 1차측 공진회로를 구비한 경우(도 7)에는, 복수의 냉음극관은 비동기 동작이 된다.

그러나, 종래의 백라이트용 인버터에는 다음과 같은 과제가 있다. 즉, 인버터는 냉음극관의 점등을 위해 고전압, 고주파의 교류를 출력해 두어, 이 고전압에 기인한 노이즈가 액정표시 패널을 구동하기 위한 제어신호나 화상신호로 혼입된다. 인버터에서 발생하는 고전압 노이즈와 액정표시 패널의 수평동기 주파수 등의 간섭에 의해, 액정표시 패널 상에 일반적으로 비트 노이즈(beat noise)로 불리는 파 형태의 표시 노이즈가 나타나는 것이 알려져 있는데, 노이즈의 발생원으로서는 고전압 부분, 결국 승압 트랜스, 고전압 배선, 냉음극관, 더구나 램프 반사기 등이 있다.

이미 설명한 것과 같이, 도 5 및 도 6에 나타낸 인버터에서는, 복수의 냉음극관에 공급되는 고전압 출력은 동기되어 있다. 따라서, 도 8에 나타낸 것과 같이. 승압 트랜스 11의 고전압 출력 1에 기인하는 노이즈 N₁과 승압 트랜스 12의 고전압 출력 2에 기인하는 노이즈 N₂도 동기 파형으로 된다. 이 때문에, 액정표시 패널에는 합성된 고전압 노이즈 N이 입력되어, 표시화면 상에 비트 노이즈가 나타난다.

또한, 도 7에 나타낸 인버터에서는, 복수의 냉음극관에 공급되는 고전압 출력은 동기되어 있지 않다. 따라서, 도 9에 나타낸 것과 같이, 고전압 출력 1로부터의 노이즈 N₁과 고전압 출력 2로부터의 노이즈 N₂를 합성한 노이즈 N이 역시 액정 표시패널에 입력되어, 표시화면 상에 비트 노이즈가 나타난다.

비트 노이즈의 발생을 방지하기 위해, 도 10에 나타낸 것과 같이, 승압 트랜스를 일방향 접지로 하지 않고 플로팅 동작시키는 방법도 있다. 도 10의 인버터에 있어서, 승압 트랜스 11의 출력 단자는 접지되지 않고, 냉음극관(3)의 양 전에 접속되어 있다. 마찬가지로, 승압 트랜스(12)의 출력 단자도, 냉음극관(4)의 양 전극에 접속되어 있다. 이와 같은 인버터에 있어서는, 승압 트랜스의 각 출력단자의 고전압 출력이 동일한 주파수이면서 역위상으로 되기 때문에, 합성되는 고주파 노이즈는 거의 제로가 된다. 그러나, 인버터와 냉음극관을 현실의 제품으로서 실장한 경우, 승압 트랜스와 냉음극관을 접속하는 2개의 고전압 배선 중에서 적어도 한쪽은 긴 것으로 되어 버린다. 이 때문에, 고전압 배선의 부유용량에 의해 누설전류가 증대되어, 인버터의 효율이 낮게 되어 버려, 바람직한 것이라고는 말할 수 없다.

비트 노이즈는, 그 성질상, 관전압이 높아지는 작은 직경과, 긴 길이인 냉음극관일수록 발생하게 쉬워지게 된다. 또한, 고전압 배선이 긴 경우, 냉음극관과 액정표시 패널의 간격이 좁은 경우, 또한 고전압 부분과 액정표시 패널의 사이의 실드가 충분하지 않은 경우 등에 발생하기 쉬워진다. 금후의 액정표시 패널에 있어서는, 보다 대형화, 박형화, 고휘도화를 얻기 위한 백라이트의 다관화가 진행되는 경향이 있어, 이들 조건은 점점 더 엄격해지기 때문에, 비트 노이즈의 발생 방지는 중요한 과제이다.

따라서, 본 발명은, 고전압 배선의 길이를 증가시키지 않고, 인버터 1차측의 고전압에 의한 표시 화면에의 노이즈의 발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인버터의 회로도이고,

도 2는 본 발명의 인버터에 있어서 고전압 노이즈 파형이며,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인버터의 회로도이고,

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 인버터의 회로도이며,

도 5는 종래의 인버터의 회로도이고,

도 6은 종래의 인버터의 회로도이며,

도 7은 종래의 인버터의 회로도이고,

도 8은 종래의 인버터에 있어서 고전압 노이즈 파형이며,

도 9는 종래의 인버터에 있어서 고전압 노이즈 파형이고,

도 10은 종래의 인버터의 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3, 4: 냉음극관5, 6: 안정 콘덴서

7, 8: 트랜지스터9: 공진 콘덴서

11, 12: 승압 트랜스13: 쵸크코일

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다관식 백라이트용 인버터는, 일방향 접지형의 승압 트랜스를 2개 구비하고, 이 2개의 승압 트랜스가 각각 1개 또는 복수개의 냉음극관에 전력을 출력하며, 이 2개의 승압 트랜스의 출력이 동일한 주파수이면서 서로 역위상으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

더욱 상세하게는, 로이어 회로(Royer's circuit)를 사용한 인버터에 있어서, 일방향 접지형의 2개의 승압 트랜스의 1차측 공진회로를 공통으로 하고, 상기 2개의 승압 트랜스를 역의 극성으로 하는 것에 의해, 상기 2개의 승압 트랜스의 출력을 동일한 주파수이면서 서로 역위상으로 한 것을 특징으로 한다.

이와 달리, 일방향 접지형의 2개의 승압 트랜스를, 동일한 스위칭 신호 및 이 스위칭 신호를 반전시킨 신호에 의해 푸시풀 구동하고, 상기 2개의 승압 트랜스의 출력이 서로 역위상이 되도록, 상기 2개의 승압 트랜스의 극성과, 상기 스위칭 신호 및 상기 반전시킨 스위칭 신호가 입력되는 스위칭 소자를 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이들 동일한 주파수이면서 서로 역위상의 전력을 출력하는 2개의 승압 트랜스로 이루어진 인버터를 복수개 구비하고, 다시 복수의 냉음극관을 구동하여 점등시키는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 첨부도면에 근거하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

실시예 1

도 1은, 본 발명에 따른 인버터의 제 1 실시예를 나타낸 회로도이다. 본 실시에의 인버터는, 로이어 회로를 사용한 자려식의 인버터이다.

도 1에 나타낸 것과 같이, 본 실시예의 인버터는, 승압 트랜스(11, 12), 트랜지스터(7, 8), 공진 콘덴서(9), 및 쵸크코일(13)로 구성된다. 승압 트랜스(11, 12)의 출력에는, 각각 냉음극관(3, 4)이 안정 콘덴서(5, 6)를 거쳐 접속된다.

도 1에 있어서, 승압 트랜스 12는 승압 트랜스 11과 병렬 접속되고, 공진 콘덴서(9)를 공용하고 있다. 승압 트랜스 12의 1차 권선은 승압 트랜스 11의 1차 권선에 대해 역극성으로 접속되어 있다. 그 때문에, 승압 트랜스 12의 출력은 승압 트랜스 11의 출력과, 동일한 주파수이면서 역의 위상이 된다. 이와 같은 승압 트랜스(11)의 출력 1과 승압 트랜스 12의 출력 2가 역위상으로 되기 때문에, 도 2에 나타낸 것과 같이 양 출력으로부터의 고전압 노이즈 N₁, N₂는 상쇄되어, 합성된 고전압 노이즈 N은 거의 제로가 된다.

실시예 2

도 3은 본 발명에 따른 인버터의 제 2 실시예를 나타낸 회로도이다. 본 실시예의 인버터는, 타려식(externally excited type)의 인버터이다.

도 3에 나타낸 것과 같이, 본 실시예의 인버터에 있어서는, 승압 트랜스 11과 승압 트랜스 12는 동극성으로 되어 있다. 승압 트랜스(11, 12)를 푸시풀 구동하는 스위칭 소자로서, 승압 트랜스 11의 1차 권선에는 FET(27, 28)가, 승압 트랜스 12의 1차 권선에는 FET(37, 38)가 접속되어 있다. FET(27, 28, 37, 38)의 게이트에는 동일한 스위칭 신호가 입력되지만, FET 28, 27에 대해서는 인버터(반전회로)(14)를 거쳐 반전된 스위칭 신호가 입력된다. 따라서, 승압 트랜스(11, 12)에는 서로 역위상으로 동작한다. 그 때문에, 승압 트랜스(11, 12)의 출력은 동일한 주파수이면서 역위상이 되어, 도 2에 나타낸 것과 같이, 양 출력으로부터의 고전압 노이즈 N₁, N₂는 상쇄되어, 합성된 고전압 노이즈 N은 거의 제로가 된다.

또한, 승압 트랜스 11과 승압 트랜스 12를 서로 역극성으로 하고, 그 대신에 FET 28과 FET 38 또는 FET 27과 FET 37에 반전된 스위칭 신호를 입력하도록 하여도, 양 트랜스의 출력을 동일한 주파수이면서 역위상으로 하여, 합성되는 고전압 노이즈 N을 제로로 할 수 있다.

실시예 3

도 4에 나타낸 것과 같이, 동일 주파수이면서 역위상의 출력을 출력하는 2개의 승압 트랜스를 구비한 인버터를 다시 복수개 병렬 접속하는 것에 의해, 인버터의 고전압 출력에 의한 표시의 노이즈를 발생하지 않고, 다수의 냉음극관을 구비한 백라이트를 구동, 점등시킬 수 있다.

도 4에서는, 인버터로서 상기한 로이어 회로를 사용한 인버터(실시예 1)를 적용한 예를 도시하고 있지만, 타려식 회로를 사용한 인버터(실시예 2)를 적용해도 된다.

또한, 각 승압 트랜스에 각각 복수개의 냉음극관을 접속해도 된다.

본 발명의 다관식 백라이트용 인버터는, 2차 권선의 일단이 접지된 일방향접지형의 승압 트랜스를 2개 구비하고, 각 승압 트랜스가 각각 1개 또는 복수개의 냉음극관에 전력을 출력하며, 각 승압 트랜스의 출력은 서로 역위상으로 되고 있기 때문에, 각 승압 트랜스의 2차측의 고전압 출력에 기인하는 노이즈는 상쇄되어 합성 노이즈가 제로가 되어, 액정표시 패널에 나타나는 비트 노이즈를 방지할 수 있다.

Claims

일방향 접지형의 승압 트랜스를 2개 구비하고, 이 2개의 승압 트랜스가 각각 1개 또는 복수개의 냉음극관에 전력을 출력하는 다관식 백라이트용 인버터에 있어서,

상기 2개의 승압 트랜스의 출력이 동일한 주파수이면서 서로 역위상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 다관식 백라이트용 인버터.
일방향 접지형의 승압 트랜스를 2개 구비하고, 이 2개의 승압 트랜스가 각각 1개 또는 복수개의 냉음극관에 전력을 출력하는 다관식 백라이트용 인버터에 있어서,

상기 2개의 승압 트랜스의 1차측 공진회로가 공통으로 되고, 상기 2개의 승압 트랜스가 역의 극성으로 되는 것에 의해, 상기 2개의 승압 트랜스의 출력이 동일한 주파수이면서 서로 역위상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 다관식 백라이트용 인버터.
일방향 접지형의 승압 트랜스를 2개 구비하고, 이 2개의 승압 트랜스가 각각 1개 또는 복수개의 냉음극관에 전력을 출력하는 다관식 백라이트용 인버터에 있어서,

상기 2개의 승압 트랜스가, 동일한 스위칭 신호 및 이 스위칭 신호를 반전시킨 신호에 의해 푸시풀 구동되고,

상기 2개의 승압 트랜스의 출력이 서로 역위상이 되도록, 상기 2개의 승압 트랜스의 극성과, 상기 스위칭 신호 및 상기 반전시킨 스위칭 신호가 입력되는 스위칭 소자가 결정하는 것을 특징으로 하는 다관식 백라이트용 인버터.
청구항 1, 2 또는 3에 기재된 다관식 백라이트용 인버터를 복수 구비한 것을 특징으로 하는 다관식 백라이트용 인버터.