KR20040051978A

KR20040051978A - 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치

Info

Publication number: KR20040051978A
Application number: KR1020020079691A
Authority: KR
Inventors: 문승환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-06-19

Abstract

본 발명은 병렬로 구동되는 복수의 램프를 피드백 제어할 경우 상이한 동작 특성의 차이로 인한 램프 동작의 불균형을 방지하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치에 관한 것이다. 이 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치는 복수의 램프부에 전압을 인가하여 점멸시키는 인버터, 복수의 램프부 각각에서 출력되는 출력 전압을 감지하여, 복수의 출력 전압 모두가 설정 전압 이상이면 인버터의 동작을 정상적으로 제어하는 피드백 신호를 인버터 제어부에 출력하고, 복수의 출력 전압 중 어느 하나라도 설정 전압 미만이면 복수의 출력 전압 모두가 설정 전압 이상이 될 때까지 상기 인버터의 피드백 제어 동작이 이루어지지 않도록 피드백 신호를 인버터 제어부에 출력하는 피드백 신호 생성부를 포함한다. 그로 인해, 점등되지 않거나 점등 상태가 불량인 램프는 발생하지 않으므로 액정 표시 장치의 화질 악화를 방지한다.

Description

표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치{APPARATUS OF PARALLEL DRIVING LIGHT DEVICE FOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치용 광원 구동 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치이다.

컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시 장치(display device)에는 스스로발광하는 음극선관(cathode ray tube, CRT), 전계 발광 소자(field emission device, FED) 등과 스스로 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD) 등이 있다.

일반적인 액정 표시 장치는 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 액정층에 전기장을 인가하고, 이 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때의 빛은 별도로 구비된 인공 광원일 수도 있고 자연광일 수도 있다.

액정 표시 장치용 광원, 즉 백라이트(backlight) 장치는 광원으로서 통상 여러 개의 형광 램프(fluorescent lamp)를 사용하며 램프를 구동하는 인버터를 포함한다. 인버터는 외부로부터 입력되는 밝기 제어 전압에 따라 입력되는 직류 전류를 교류 전류로 변환한 후 램프에 인가하여 점등시키고 램프의 밝기를 조절하며, 램프에 흐르는 전류와 관련된 전압을 감지하고 감지된 전압에 기초하여 램프에 인가되는 전압을 피드백(feedback) 제어한다.

백라이트 장치는 램프의 위치에 따라서 액정 표시판의 밑에 배치된 직하형 백라이트와 가장자리에 배치된 가장자리형 백라이트로 구분된다. 직하형의 경우 비용 등의 문제 때문에 여러 개의 램프를 하나의 인버터에 병렬로 연결하는 병렬 구동 방식을 주로 사용하는데 이때 피드백 제어의 기준이 되는 감지 전압 또한 이들 램프에 흐르는 전류의 총합 또는 그 평균에 비례한다.

그런데 이와 같은 병렬 구동 방식의 경우, 각 램프마다 동작 특성이 다름에도 불구하고 각 램프의 평균 특성을 기준으로 피드백 제어가 이루어지므로 램프가 손상되거나 제대로 동작하지 않는 경우가 많다.

특히, 초기에 램프를 점등시킬 때, 이러한 동작 특성의 차이로 인해 어떤 램프는 점등이 제대로 되지만 점등되지 않거나 점등 상태가 불량한 램프가 존재할 수 있다. 그런데 병렬 구동의 경우, 각 램프의 평균 특성 또는 동작 효율이 좋은 한 램프를 기준으로 피드백 제어가 이루어지므로 점등되지 않는 램프가 존재함에도 불구하고 그렇지 않은 것처럼 제어하는 경우가 많다. 특히, 인접한 두 램프 중 하나가 소등 상태이거나 점등 불량일 경우, 램프의 휘도 차이로 인한 줄무늬가 화면에 나타나는 문제점이 있다. 직하형 백라이트일 경우에는 액정 표시 장치 하부에 램프가 장착되어 있으므로 문제가 더욱 심각하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 병렬로 구동되는 복수의 램프를 피드백 제어할 경우 상이한 동작 특성의 차이로 인한 램프 동작의 불균형을 방지하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 균일하지 않는 램프의 점등 동작으로 인한 액정 표시 장치의 화질 불량을 개선하는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 신호 생성부의 블록도이다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 신호 생성부의 램프 전압 출력부의 회로도이다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 신호 생성부의 신호 생성부와 신호 출력부의 회로도이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명은 병렬로 연결된 복수의 광원을 포함하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치이다. 이 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치는 상기 복수의 광원에 전압을 인가하여 점멸시키는 인버터와 이 인버터의 동작을 제어하는 광원 제어부를 포함한다. 상기 광원 제어부는 복수의 광원에서 각각 출력되는 복수의 출력 전압을 감지하여, 상기 복수의 출력 전압 모두가 설정 전압 이상이면 상기 인버터를 정상 제어한다. 반면에 상기 복수의 출력 전압 중 어느 하나라도 상기 설정 전압 미만이면 상기 복수의 출력 전압 모두가 상기 설정 전압 이상이 될 때까지 상기 인버터를 이상 제어한다.

이 때, 이상 제어는 상기 인버터가 상기 복수의 광원을 점등시키는 동작을 수행하도록 상기 인버터를 제어하는 것이다.

본 발명에서, 상기 광원 제어부는 상기 복수의 출력 전압을 감지하고 이에 따른 제1 신호를 생성하는 피드백 신호 생성부, 그리고 외부로부터의 제2 신호와 상기 제1 신호에 따라 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함할 수 있다.

또한 상기 피드백 신호 생성부는 상기 복수의 광원 중 해당하는 광원의 출력 전압에 근거하여 감지 전압을 출력하는 제1 출력단을 각각 가지며 상기 복수의 출력 전압에 근거한 공통의 램프 출력 전압을 출력하는 공통의 제2 출력단을 가지고 있는 복수의 램프 전압 출력부, 상기 램프 출력 전압에 근거하여 정상 제어 신호를 생성하는 신호 생성부, 그리고 상기 복수의 감지 전압이 모두 설정 전압 이상일 경우 상기 정상 제어 신호를 상기 인버터 제어부에 인가하고, 상기 복수의 감지 전압 중 어느 하나라도 설정 전압 이하일 경우 이상 제어 신호를 상기 인버터 제어부에 인가하는 신호 출력부를 포함할 수 있다.

상기 각 램프 전압 출력부는 상기 광원으로부터 순방향으로 연결되어 상기 램프 출력 전압을 출력하는 다이오드, 상기 복수의 광원 중 해당 광원의 출력 전압을 분압하는 분압기, 그리고 상기 분압기의 출력 전압을 충전하여 상기 감지 전압으로서 출력하는 축전기를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 신호 생성부는 상기 램프 출력 전압을 분압하는 분압기, 그리고 상기 분압기의 출력 전압을 충전하여 상기 정상 제어 신호로서 출력하는 축전기를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 신호 출력부는 상기 복수의 감지 전압에 따라 각각 턴온 또는 턴오프되고 직렬로 연결되어 있는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 스위칭 소자열, 그리고 상기 신호 생성부와 상기 스위칭 소자열의 출력에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 이상 제어 신호와 상기 정상 제어 신호를 선택적으로 출력하는 스위칭 소자를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 이상 제어 신호는 접지 전압인 것이 바람직하다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여, 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 액정 표시판 조립체(300)로 빛을 조사하는 제1 내지 제4 램프부(911-914), 램프부(911-914)에 연결되어 있는 인버터(920), 해당 램프부(911-914)에 각각 연결된 피드백 신호 생성부(feedback signal generator)(940), 밝기 제어 전압(V_dim)이 입력되고 피드백 신호 생성부(940) 및 인버터(920)에 연결된 인버터 제어부(inverter controller)(930) 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(signal controller)(600)를 포함한다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구조적으로 보면, 표시부(330)와 백라이트부(340)를 포함하는 액정 모듈(350)과 액정 모듈(350)을 수납하는 전면 및 후면 케이스(361, 362)를 포함한다.

표시부(330)는 액정 표시판 조립체(300)와 이에 부착된 게이트 FPC(flexible printed circuit) 기판(410) 및 데이터 FPC 기판(510), 그리고 해당 FPC 기판(410,510)에 부착되어 있는 게이트 PCB(printed circuit board)(450) 및 데이터 PCB(550)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 구조적으로 볼 때 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함하며, 도 1에 도시한 바와 같이 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.

표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소는 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_lc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(C_st)를 포함한다. 유지 축전기(C_st)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G₁-G_n) 및 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(C_lc) 및 유지 축전기(C_st)에 연결되어 있다.

액정 축전기(C_lc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(V_com)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.

유지 축전기(C_st)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(V_com) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(C_st)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함으로써 가능하다. 도 3에서 색 필터(230)는 상부 표시판(200)의 해당 영역에 형성되어 있지만 이와는 달리 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

액정 분자들은 화소 전극(190)과 공통 전극(270)이 생성하는 전기장의 변화에 따라 그 배열을 바꾸고 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.

계조 전압 생성부(800)는 데이터 PCB(550)에 구비되어 있으며 액정 표시 장치의 휘도와 관련된 복수의 계조 전압을 생성한다.

게이트 구동부(400)는 칩의 형태로 각 게이트 FPC 기판(410) 위에 장착되어 있으며, 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(V_on)과 게이트 오프 전압(V_off)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가한다.

데이터 구동부(500)는 칩의 형태로 각 데이터 FPC 기판(510) 위에 장착되어 있으며, 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 게이트 구동부(400) 및/또는 데이터 구동부(500)는 칩의 형태로 하부 표시판(100) 위에 장착되며, 또다른 실시예에 따르면 하부 표시판(100)의 다른 소자들과 동일한 공정으로 형성된다. 이 두 가지 경우 게이트 PCB(450)와 게이트 FPC 기판(410)은 생략될 수 있다.

백라이트부(340)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부에 장착되어 있는 복수의램프(341)와 조립체(300)와 램프(341) 사이에 위치하며 램프(341)로부터의 빛을 조립체(300)로 유도 및 확산하는 도광판(342) 및 복수의 광학 시트(343), 그리고 램프(341)의 하부에 위치하며 램프(341)로부터의 빛을 조립체(300) 쪽으로 반사시키는 반사판(344)을 포함한다.

각 램프(341)는 도 1에서 램프부(911-914)로 도시되어 있으며, 본 실시예에서는 램프로 형광 램프를 사용한다. 그러나 발광 다이오드(LED) 등도 램프로서 사용될 수 있다. 또한 본 실시예에서는 네 개의 램프부만을 도시하였지만, 필요에 따라 증감될 수 있다.

인버터(920)는 각 램프부(911-914)와 연결되고, 외부로부터의 인버터 구동 전압(VIN) 등을 받아 램프부(911-914)의 구동에 필요한 교류 전압을 생성하여 램프부(911-914)에 인가한다.

또한 피드백 신호 생성부(940)는 각 램프부(911-914)로부터의 출력 전압을 받아 각 램프부(911-914)의 점멸 상태에 따라 피드백 신호(VFBout)를 생성 및 출력한다.

인버터 제어부(930)는 외부로부터의 밝기 제어 전압(V_dim)과 피드백 신호 생성부(940)로부터의 피드백 신호(VFBout)에 기초하여 인버터(920)의 동작을 제어하는 인버터 제어 신호(ICS)를 인버터(920)에 인가한다.

신호 제어부(600)는 데이터 PCB(550) 또는 게이트 PCB(450)에 구비되어 있으며, 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를생성하여, 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)에 공급한다.

인버터(920), 피드백 신호 생성부(940) 및 인버터 제어부(930)는 별도로 장착된 인버터 PCB(도시하지 않음)에 구비될 수도 있고 게이트 PCB(450)나 데이터 PCB(550)에 구비될 수도 있다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 RGB 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(V_sync)와 수평 동기 신호(H_sync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 제어 신호를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 온 전압 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₁-D_m)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(V_com)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.

계조 전압 생성부(800)는 액정 표시 장치의 휘도와 관련된 복수의 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)에 인가한다.

데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 데이터(R', G', B')를 차례로 입력받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(R', G', B')에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(R', G', B')를 해당 데이터 전압으로 변환한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(V_on)을 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다.

하나의 게이트선(G₁-G_n)에 게이트 온 전압(V_on)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴 온되어 있는 동안[이 기간을 "1H" 또는 "1 수평 주기(horizontal period)"이라고 하며 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기와 동일함], 데이터 구동부(400)는 각 데이터전압을 해당 데이터선(D₁-D_m)에 공급한다. 데이터선(D₁-D_m)에 공급된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 화소에 인가된다.

이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G₁-G_n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(V_on)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나("라인 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").

한편, 인버터(920)는 인버터 제어부(930)로부터의 인버터 제어 신호(ICS)에 따라 직류인 인버터 구동 전압(VIN)을 교류 전압으로 변환 및 변압하여 램프부(911-914)에 인가하고, 이 전압에 따라 각 램프부(911-914)가 점멸되고 램프부(911-914)의 밝기가 제어된다.

피드백 신호 생성부(940)는 각 램프부(911-914)를 흐르는 전류와 관련된 전압을 검출하여, 검출한 전압에 따라 피드백 신호(VFBout)를 생성하여 인버터 제어부(930)에 제공한다.

인버터 제어부(930)는 피드백 신호 생성부(940)로부터의 피드백 신호(VFBout)와 외부로부터의 밝기 제어 전압(V_dim)에 따라 인버터(920)의 동작을 제어하는 인버터 제어 신호(ICS)를 인버터(920)로 출력한다.

밝기 제어 전압(V_dim)은 사용자가 조절할 수도 있는 별도의 입력 장치에서 직접 입력될 수도 있고 신호 제어부(600)를 통하여 입력될 수도 있다.

그러면 피드백 신호 생성부(940)의 구조와 동작에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 좀더 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 신호 생성부의 블록도이다. 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 신호 생성부의 램프 전압 출력부의 회로도이다. 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 신호 생성부의 신호 생성부와 신호 출력부의 회로도이다.

피드백 신호 생성부(940)는 각 램프부(911-914)의 램프(LAM1-LAM4)에 연결된 복수의 램프 전압 출력부(941-944), 이들 램프 전압 출력부(941-944)에 연결되어 피드백 입력 신호(VFBin)를 출력하는 신호 생성부(940), 그리고 램프 전압 출력부(941-944)와 신호 생성부(945)에 연결되어 피드백 신호(VFBout)를 출력하는 신호 출력부(946)를 포함한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 각 램프부(911-914)는 램프(LAM1-LAN4)를 포함하고, 복수의 램프 전압 출력부(941-944)는 모두 거의 동일한 구조를 갖고 있으므로 도 5에 하나의 램프 전압 출력부(941)의 구조만을 도시하고 설명한다.

도 5에 도시한 것처럼, 램프 전압 출력부(941)는 램프(LAM1)로부터 신호 생성부(945)로 순방향으로 연결되어 램프 출력 신호(VLA)를 출력하는 다이오드(D1),접지로부터 램프(LAM1)로 순방향으로 연결된 다이오드(D2), 램프(LAM1)와 접지 사이에 연결되어 있는 저항(R1), 램프(LAM1)로부터 순방향으로 연결된 다이오드(D3), 다이오드(D3)와 접지 사이에 연결된 한 쌍의 저항(R2, R3)으로 이루어진 분압기, 분압기(R2, R3)의 출력과 접지 사이에 연결되어 제1 감지 전압(VL₁)을 출력하는 축전기(C1)를 포함한다.

신호 생성부(945)는 복수의 램프 전압 출력부(941-944)로부터의 램프 출력 신호(VLA)가 인가되는 한 쌍의 저항(R5, R6)으로 이루어진 분압기, 그리고 분압기(R5, R6)의 출력과 접지 사이에 연결되어 피드백 입력 신호(VFBin)를 출력하는 축전기(C2)를 포함한다.

또한 신호 출력부(946)는 전원(Vdd)에 연결된 저항(R45), 저항(R45)과 접지 사이에 직렬로 연결되어 있고 각 램프 전압 출력부(941-944)로부터의 감지 전압(VL₁-VL₄)이 인가되는 베이스를 각각 가지는 트랜지스터열(Q1-Q4), 그리고 저항(R4)과 트랜지스터열(Q1-Q4) 사이에 연결된 베이스와 접지된 이미터와 피드백 입력 신호(VFBin)에 연결된 컬렉터를 가지는 스위칭 트랜지스터(Q5)를 포함한다. 피드백 신호(VFBout)는 트랜지스터(Q5)의 컬렉터에서 출력된다.

이러한 구조를 갖는 피드백 신호 생성부(940)의 동작을 상세하게 설명한다.

먼저, 각 램프 전압 출력부(941-944)의 다이오드(D1)는 램프(LAM1)에서 출력되는 전압을 정류하여 램프 출력 신호(VLA)로서 신호 생성부(945)에 공급한다. 이때 램프(LAM1)로부터의 출력 전압은 램프(LAM1)에 흐르는 전류량과 대략 비례한다.또한 모든 램프 전압 출력부(941-945)의 램프 출력 신호(VLA)의 출력단이 서로 연결되어 있기 때문에, 각 램프 전압 출력부(941-944)의 램프 출력 신호(VLA)는 모두 동일하다.

신호 생성부(945)는 램프 출력 신호(VLA)를 분압기(R5, R6)로 분압하고 축전기(C2)에 충전한 다음 피드백 입력 신호(VFBin)로서 신호 출력부(946)에 인가한다.

한편, 각 램프 전압 출력부(941-944)의 다이오드(D3)는 램프(LAM1)로부터의 전압을 정류한다. 정류된 전압은 분압기(R2, R3)에 의해 분압되고 축전기(C1)에 충전된 후 제1 감지 전압(VL₁)으로서 신호 출력부(946)에 인가된다.

신호 출력부(946)의 각 트랜지스터(Q1-Q4)는 해당 램프 전압 출력부(941-944)로부터의 전압(VL₁-VL₄)의 크기에 따라 턴온/오프 동작이 제어된다.

모든 램프 전압 출력부(941-944)로부터의 감지 전압(VL₁-VL₄)이 일정 전압 이상일 경우, 즉 모든 램프(LAM1-LAM4)에 흐르는 전류가 일정 전류 이상일 경우, 모든 트랜지스터(Q1-Q4)가 턴온되고 그에 따라 스위칭 트랜지스터(Q5)의 베이스에 접지 전압이 인가되므로 스위칭 트랜지스터(Q5)가 턴오프된다. 그러면 피드백 입력 신호(VFBin)가 신호 출력부(946)의 피드백 신호(VFBout)로서 인버터 제어부(930)에 인가되고, 이 신호(VFBout)와 밝기 제어 전압(V_dim)에 따라 인버터(920)의 동작이 제어된다.

그러나 어느 한 램프(LAM1-LAM4)에라도 전류가 흐르지 않거나 일정값 이하의전류가 흘러 어느 하나의 감지 전압(VL₁-VL₄)이 일정 전압 미만이어서 어느 하나의 트랜지스터(Q1-Q4)라도 턴온되지 않으면, 스위칭 트랜지스터(Q5)의 베이스에 저항(R4)에 의하여 전압 강하된 전원 전압(Vdd)이 인가되므로 스위칭 트랜지스터(Q45)가 턴온된다.

이에 따라 신호 출력부(946)의 피드백 신호(VFBout)의 크기가 0이 된다. 인버터 제어부(930)는 크기가 0인 피드백 신호(VFBout)를 받으면 복수의 램프(911-914) 중 하나 이상이 점등되지 않거나 점등 불량인 것으로 판단하고 모든 램프(911-914)가 정상적으로 점등될 때까지 인버터(920)가 계속해서 점등 전압을 인가하도록 인버터 제어 신호(ICS)를 조절한다.

이와 같이, 각 램프부(911-914)의 출력 전압이 정해진 전압 이상일 경우에만 램프부(911-914)의 정상적인 피드백 제어, 즉, 복수의 램프부(911-914)의 평균적인 특성에 의존하는 피드백 제어가 이루어지므로, 점등되지 않거나 점등 상태가 불량인 램프(LAM1-LAM4)는 존재하지 않는다.

이와 같이 본 발명에서는 각 램프를 흐르는 전류에 해당하는 전압을 감지하고, 모든 램프에 대한 감지 전압이 설정 전압 이상일 경우에만 피드백 제어가 이루어지고 그렇지 않으면 계속해서 점등 동작을 수행하도록 제어하므로, 점등되지 않거나 점등 상태가 불량인 램프는 발생하지 않는다. 따라서 점등되지 않거나 점등 상태가 불량한 램프로 인한 액정 표시 장치의 화질 악화를 방지한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

병렬로 연결된 복수의 광원을 포함하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치로서,

상기 복수의 광원에 전압을 인가하여 점멸시키는 인버터,

상기 복수의 광원에서 각각 출력되는 복수의 출력 전압을 감지하여, 상기 복수의 출력 전압 모두가 설정 전압 이상이면 상기 인버터를 정상 제어하고, 상기 복수의 출력 전압 중 어느 하나라도 상기 설정 전압 미만이면 상기 복수의 출력 전압 모두가 상기 설정 전압 이상이 될 때까지 상기 인버터를 이상 제어하는 광원 제어부

를 포함하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치.
제1항에서,

상기 이상 제어는 상기 인버터가 상기 복수의 광원을 점등시키는 동작을 수행하도록 상기 인버터를 제어하는 것인 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치.
제1항에서,

상기 광원 제어부는,

상기 복수의 출력 전압을 감지하고 이에 따른 제1 신호를 생성하는 피드백 신호 생성부, 그리고

외부로부터의 제2 신호와 상기 제1 신호에 따라 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부

를 포함하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치.
제3항에서,

상기 피드백 신호 생성부는,

상기 복수의 광원 중 해당하는 광원의 출력 전압에 근거하여 감지 전압을 출력하는 제1 출력단을 각각 가지며 상기 복수의 출력 전압에 근거한 공통의 램프 출력 전압을 출력하는 공통의 제2 출력단을 가지고 있는 복수의 램프 전압 출력부,

상기 램프 출력 전압에 근거하여 정상 제어 신호를 생성하는 신호 생성부, 그리고

상기 복수의 감지 전압이 모두 설정 전압 이상일 경우 상기 정상 제어 신호를 상기 인버터 제어부에 인가하고, 상기 복수의 감지 전압 중 어느 하나라도 설정 전압 이하일 경우 이상 제어 신호를 상기 인버터 제어부에 인가하는 신호 출력부

를 포함하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치.
제4항에서,

상기 각 램프 전압 출력부는,

상기 광원으로부터 순방향으로 연결되어 상기 램프 출력 전압을 출력하는 다이오드,

상기 복수의 광원 중 해당 광원의 출력 전압을 분압하는 분압기, 그리고

상기 분압기의 출력 전압을 충전하여 상기 감지 전압으로서 출력하는 축전기

를 포함하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치.
제4항에서,

상기 신호 생성부는

상기 램프 출력 전압을 분압하는 분압기, 그리고 상기 분압기의 출력 전압을 충전하여 상기 정상 제어 신호로서 출력하는 축전기를 포함하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치.
제4항에서,

상기 신호 출력부는,

상기 복수의 감지 전압에 따라 각각 턴온 또는 턴오프되고 직렬로 연결되어 있는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 스위칭 소자열, 그리고

상기 신호 생성부와 상기 스위칭 소자열의 출력에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 이상 제어 신호와 상기 정상 제어 신호를 선택적으로 출력하는 스위칭 소자

를 포함하는 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치.
제7항에서,

상기 이상 제어 신호는 접지 전압인 표시 장치용 광원의 병렬 구동 장치.