KR20050058059A - 액정표시장치의 램프 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한정된 크기의 기판 상에 다수의 램프들에 고압의 교류파형을 공급하기 위한 다수의 트랜스포머간의 연면거리를 충분히 확보하여 배치할 수 있도록 한 액정표시장치의 램프 구동장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 고압의 교류파형을 공급받아 광을 발생하는 N개의 램프들과, 상기 N개의 램프들이 접속되는 기판과, 상기 기판 상에 M개의 군을 이루도록 나란하게 배치되고 2개의 단자 중 제 2 단자를 통해 상기 고압의 교류파형을 출력하는 N/2개의 제 1 트랜스포머들과, 상기 기판 상에 배치된 상기 다수의 제 1 트랜스포머들과 인접하며 상기 M개의 군을 이루도록 나란하게 배치되고 2개의 단자 중 제 1 단자를 통해 상기 고압의 교류파형을 출력하는 N/2개의 제 2 트랜스포머들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한, 본 발명은 2개의 출력단자 중 제 1 단자에 고압의 교류파형을 출력하는 다수의 A타입 트랜스포머와 2개의 출력단자 중 제 2 단자에 고압의 교류파형을 출력하는 다수의 B타입의 트랜스포머들을 교번적으로 인버터 기판 상에 배치함으로써 인접한 트랜스포머간의 연면거리를 충분리 확보할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명은 한정된 크기의 인버터 기판 상에 다수의 트랜스포머들을 충분한 연면거리를 가지도록 배치시킬 수 있다.

Description

액정표시장치의 램프 구동장치{LAMP DRIVING APPARATUS OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치의 램프 구동장치에 관한 것으로, 특히 한정된 크기의 기판 상에 다수의 램프들에 고압의 교류파형을 공급하기 위한 다수의 트랜스포머간의 연면거리를 충분히 확보하여 배치할 수 있도록 한 액정표시장치의 램프 구동장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 함)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, LCD는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 한편, LCD는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이와 같은 LCD는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백 라이트 유닛(Back Light Unit)과 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한, LCD용 백 라이트 유닛은 직하형 방식과 에지형 방식의 두 종류가 있다. 직하형 방식은 액정패널의 배면에 다수의 램프들을 배치한 것으로 확산판을 경유하여 다수의 램프들로부터의 광을 액정패널의 배면에 조사하게 된다. 에지형 방식은 도광판의 측면에 램프를 설치한 것으로 투명한 도광판의 측면에 마련된 입광부를 통해 램프로부터 조사되는 광을 평면광으로 변환하여 액정패널에 조사하게 된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 직하형 백 라이트 유닛을 가지는 LCD의 램프 구동장치는 나란하게 배치되는 다수의 램프들(12)과, 다수의 램프들을 수납하는 보텀 커버(10)와, 다수의 램프들(12) 각각의 고압전극에 고압의 교류파형을 공급하기 위한 다수의 트랜스포머(T1 내지 T16)를 포함하는 인버터 회로가 실장된 인버터 기판(30)과, 다수의 램프들(12)의 저압전극을 그라운드시키기 위한 그라운드 기판(32)을 구비한다.
다수의 램프들(12) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 음극 및 양극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충전되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한, 다수의 램프들(12) 각각은 인버터 기판(30)으로부터 공급되는 고압의 교류전압이 고압전극에 인가되면, 전자가 방출되어 유리관 내부의 불활성기체들과 충돌하여 기하급수적으로 전자의 양이 늘어나게 된다. 이 늘어난 전자들에 의해 유리관 내부에 전류가 흐르게 됨으로써 전자에 의해 불활성기체(Ar, Ne)가 여기됨에 따라 에너지가 발생되고, 이 에너지가 수은을 여기시키면서 자외선이 방출된다. 이 자외선은 유리관 내측벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.
보텀 커버(10)는 알루미늄 재질로써 다수의 램프들(12) 각각에서 방출되는 가시광선의 빛샘을 방지함과 아울러 다수의 램프들(12)의 측면 및 배면으로 진행하는 가시광선을 전면 쪽으로 반사시킴으로써 램프들(12)에서 발생되는 광의 효율을 향상시킨다. 이를 위해, 보텀 커버(10)의 바닥면에는 다수의 램프들(12)로부터의 광을 반사시키기 위한 도시하지 않은 반사 시트가 부착된다.
이러한, 보텀 커버(10) 상에는 보텀 커버(10)의 전면을 덮는 도시하지 않은 확산판과, 확산판 상에 순차적으로 적층되는 프리즘 시트와, 프리즘 시트 상에 배치되는 액정패널을 구비한다.
그라운드 기판(32)은 다수의 램프들(12) 각각의 저압전극에 접속되어 다수의 램프들(12)의 저압전극을 그라운드시키게 된다. 한편, 그라운드 기판(32)은 다수의 램프들(12)의 관전류를 검출하기 위한 전류검출 회로가 실장될 수 있다. 이러한, 전류검출 회로는 도시하지 않은 피드백 라인을 통해 검출된 관전류를 인버터 기판(30)에 접속된다.
인버터 기판(30)은 외부 시스템에 접속되는 입력 커넥터(50)와, 입력 커넥터(50)로부터 공급되는 제어신호에 따라 다수의 램프들(12)에 공급되는 고압의 교류파형의 위상을 제어하는 메인 집적회로(52)와, 메인 집적회로(52)로부터의 위상제어신호에 따라 입력 커넥터(50)를 경유하여 공급되는 램프 구동전압을 교류파형으로 변환하는 다수의 인버터 집적회로(54)와, 다수의 인버터 집적회로(54) 각각으로부터의 교류파형을 고압의 교류파형으로 변환하는 다수의 트랜스포머(T1 내지 T16)와, 다수의 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각의 고압측 출력단자(80)로부터 공급되는 고압의 교류파형을 출력하는 다수의 출력단자(56)를 구비한다.
이러한, 인버터 기판(30)은 램프(12)의 수에 따라 12등 내지 16등을 구동시키게 된다. 이에 따라, 이하 인버터 기판(30)은 16개의 램프들(12)을 구동시키는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
메인 집적회로(52)는 입력 커넥터(50)를 경유하여 공급되는 제어신호에 응답하여 다수의 인버터 집적회로(54)에 공급되는 램프 구동전압을 제어함과 아울러 스위칭 제어신호를 발생하게 된다. 이러한, 메인 집적회로(52)는 피드백 라인을 통해 공급되는 피드백 신호에 따라 스위칭 제어신호의 위상을 제어하여 다수의 인버터 집적회로(54) 각각에 공급한다.
다수의 인버터 집적회로(54) 각각은 메인 집적회로(52)로부터 공급되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭되어 입력되는 램프 구동전원을 교류파형으로 변환하는 도시하지 않은 제 1 및 제 2 스위치 소자를 구비한다. 이러한, 하나의 인버터 집적회로(54)는 2개의 트랜스포머(T1 및 T2, 내지 T15 및 T16)를 구동시키게 된다. 이에 따라, 하나의 인버터 집적회로(54)의 제 1 스위치 소자는 2개의 트랜스포머(T1 및 T2, 내지 T15 및 T16) 중 어느 하나에 교류파형을 공급하고, 제 2 스위치 소자는 2개의 트랜스포머(T1 및 T2, 내지 T15 및 T16) 중 나머지 하나에 교류파형을 공급한다.
제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각은 인버터 기판(30) 상에 나란하게 배치되고, 몸체의 내부에 권선된 일차측 권선과 이차측 권선으로 구성된다. 이러한, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각은 일차측 및 이차측 권선간의 권선비에 의해 일차측 권선에 공급되는 다수의 인버터 집적회로(54) 각각으로부터의 교류파형을 이차측 권선에 유기시키게 된다. 이차측 권선에 유기된 고압의 교류파형은 고압측 출력단자(80)를 통해 인버터 기판(30)의 출력단자에 공급된다. 이 때, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각의 저압측 출력단자(82)는 플로팅 상태가 된다. 또한, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각의 고압측 출력단자(80) 및 저압측 출력단자(82)는 서로 간의 일정한 이격거리(W2)를 가지도록 몸체로부터 출력단자(56) 쪽으로 돌출된다.
한편, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각에서 출력되는 고압의 교류파형의 위상은 램프들의 전류중첩에 의해 누설전류를 방지하기 위하여 인접한 트랜스포머(T1 내지 T16) 간의 서로 다르게 된다. 즉, 기수번째 트랜스포머(T1, T2, T3, ..., T15)에서 출력되는 고압의 교류파형은 제 1 위상을 가지며, 우수번째 트랜스포머(T2, T4, T6, ..., T16)에서 출력되는 고압의 교류파형은 제 1 위상과 180도의 위상차를 가지는 제 2 위상을 가지게 된다. 이에 따라, 인접한 램프들(12)에 공급되는 고압의 교류파형의 위상이 서로 다르기 때문에 인접한 램프간의 전류/위상 커플링에 의한 임피던스의 증가가 전류중첩에 의해 제로(0)가 되어 누설전류가 제로(0)가 된다.
다수의 출력단자(56) 각각은 도시하지 않은 와이어를 통해 다수의 램프들(12) 각각의 고압전극에 접속되어 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각으로부터 공급되는 고압의 교류파형을 와이어를 통해 다수의 램프들(12)의 고압전극에 공급한다.
이와 같은, 일반적인 LCD의 램프 구동장치의 인버터 기판(30) 상에는 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각의 구동시 출력 노이즈에 의한 램프 상호 간섭현상 및 전자기적 간섭(EMI) 등을 고려하여 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16)간의 연면거리를 확보해야만 한다. 한편, 인버터 기판(30) 상에는 인버터 기판(30)을 그라운드시키기 위한 일정한 폭(L3)을 가지도록 제 1 내지 제 3 그라운드 도트(60a, 60b, 60c)가 형성되고, 인버터 기판(30)을 보텀 커버(10)의 배면에 고정시키기 위한 도시하지 않은 스크류가 관통하는 다수의 홀(62)이 형성된다. 이에 따라, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각은 다수의 그라운드 도트(60a, 60b, 60c) 및 다수의 홀(62)에 일정한 거리를 두고 인버터 기판(30) 상에 배치된다.
이를 상세히 하면, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 중 제 1 트랜스포머(T1)는 인버터 기판(30)의 일측 상단에 배치된다. 이러한, 제 1 트랜스포머(T1)는 인버터 기판(30)의 일측 상단에 형성된 제 1 그라운드 도트(60a)와 제 1 이격거리(L1)를 가지도록 배치된다. 이 때, 제 1 트랜스포머(T1)의 고압측 출력단자(80)에서 방출되는 출력 노이즈에 대한 제 1 그라운드 도트(60a)의 영향을 방지하기 위하여 제 1 트랜스포머(T1)의 저압측 출력단자(82)는 제 1 그라운드 도트(60a)에 인접하도록 배치되고, 고압측 출력단자(80)는 제 1 그라운드 도트(60a)와 멀리 떨어지도록 배치된다. 여기서, 제 1 트랜스포머(T1)와 같이 제 1 그라운드 도트(60a)와 인접하도록 저압측 출력단자(82)가 배치되는 트랜스포머들을 "A타입 트랜스포머"하 하고, 제 1 트랜스포머(T1)와 반대되는 출력단자의 구조를 가지는 트랜스포머들을 "B타입 트랜스포머"라 한다. 다시 말하여, A타입 트랜스포머의 2개의 출력단자 중 제 1 출력단자는 저압측 출력단자(82)가 되고 제 2 출력단자는 고압측 출력단자(80)가 되는 반면에 B타입 트랜스포머의 2개의 출력단자 중 제 1 출력단자는 고압측 출력단자(80)가 되고 제 2 출력단자는 저압측 출력단자(82)가 된다.
제 2 트랜스포머(T2)의 고압측 출력단자(80)는 제 1 트랜스포머(T1)로부터 출력되는 고압의 교류파형의 제 1 위상과 180도 위상차를 가지는 제 2 위상을 출력하기 때문에 제 1 트랜스포머(T1)에 인접하도록 배치되고, 저압측 출력단자(82)는 제 3 트랜스포머(T3)에 인접하도록 배치된다. 이 때, 제 2 트랜스포머(T2)는 구동시 출력 노이즈 및 전자기적 간섭(EMI) 등을 고려하여 제 1 트랜스포머(T1)와 소정거리(W1)의 연면거리를 가지도록 나란하게 배치된다.
제 3 및 제 4 트랜스포머(T3, T4) 각각은 인접한 트랜스포머간의 소정 간격(W1)의 연면거리를 가지도록 제 1 및 제 2 트랜스포머(T1, T2)와 동일한 배치구조를 가지도록 나란하게 배치된다. 이 때, 제 4 트랜스포머(T4)에 인접한 인버터 기판(30) 상에는 상기 홀(62)이 형성된다.
제 5 트랜스포머(T5)는 제 4 트랜스포머(T4)와 소정 거리를 가지도록 인버터 기판(30) 상에 배치된다. 이 때, 제 5 내지 제 8 트랜스포머(T5 내지 T8) 각각은 상술한 제 1 내지 제 4 트랜스포머(T1 내지 T4)의 배치구조와 동일하도록 인버터 기판(30) 상에 배치된다.
한편, 제 2 그라운드 도트(60b)는 제 8 트랜스포머(T8) 및 제 9 트랜스포머(T9) 사이의 인버터 기판(30) 상에 형성된다. 이 때, 제 8 트랜스포머(T8)의 고압측 출력단자(80)는 구동시 방출되는 출력 노이즈에 대한 제 2 그라운드 도트(60b)의 영향을 방지하기 위하여 제 2 그라운드 도트(60b)와 제 2 이격거리(L2)를 가지도록 형성된다.
한편, 제 9 트랜스포머(T9)의 고압측 출력단자(80)는 제 2 그라운드 도트(60b)와 상기 제 2 이격거리(L2)를 가지도록 배치되고, 제 10 내지 제 12 트랜스포머(T10, T11, T12) 각각은 상술한 제 2 내지 제 4 트랜스포머(T2, T3, T4)와 동일한 배치구조를 가지도록 배치된다.
제 13 트랜스포머 내지 제 16 트랜스포머(T13 내지 T16) 각각은 상술한 제 5 내지 제 8 트랜스포머(T5 내지 T8)와 동일한 배치구조를 가지도록 배치된다. 이 때, 홀은 제 13 트랜스포머(T13)에 인접하도록 형성된다.
제 3 그라운드 도트(60c)는 제 16 트랜스포머(T16)의 고압측 출력단자(80)와 제 1 이격거리(L1)를 가지도록 인버터 기판(30)의 타측 하단에 형성된다.
이러한, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16)는 인버터 기판(30) 상에 A타입 트랜스포머와 B타입 트랜스포머가 교번적으로 배치된다.
이와 같은, 일반적인 LCD의 램프 구동장치는 LCD의 크기가 대형화됨에 따라 직하형 백 라이트 유닛의 램프의 수가 점점 증가하게 된다. 그러나, 램프의 수가 증가하더라도 인버터 기판(30)의 크기는 일정크기로 한정되게 된다. 이에 따라, 한정된 인버터 기판(30) 상에 다수의 트랜스포머를 배치할 경우 트랜스포머의 구동시 출력 노이즈에 의한 램프 상호 간섭현상 및 전자기적 간섭(EMI) 등을 고려하여 인접한 트랜스포머간의 연면거리(W1)를 10mm 이상 확보해야만 한다. 이에 따라, 일반적인 LCD의 램프 구동장치는 상술한 바와 같이 A타입 트랜스포머와 B타입 트랜스포머가 교번적으로 인버터 기판(30) 상에 배치됨으로써 인접한 트랜스포머간의 연면거리(W1)를 충분히 확보할 수 없게 된다. 이로 인하여, A타입 트랜스포머와 B타입 트랜스포머 각각의 고압측 출력단자(80)간의 거리를 충분히 확보할 수 없는 원인이 된다. 또한, 일반적인 LCD의 램프 구동장치는 10mm 내지 13mm 이상의 연면거리(W1)를 필요로 하는 타입의 트랜스포머를 한정된 크기의 인버터 기판(30) 상에 배치할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 일반적인 LCD의 램프 구동장치는 트랜스포머간의 연면거리를 충분히 확보하면서 LCD의 크기에 따라 증가하는 램프를 한정된 인버터 기판(30) 상에 배치할 경우 트랜스포머를 배치할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 한정된 크기의 기판 상에 다수의 램프들에 고압의 교류파형을 공급하기 위한 다수의 트랜스포머간의 연면거리를 충분히 확보하여 배치할 수 있도록 한 액정표시장치의 램프 구동장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 고압의 교류파형을 공급받아 광을 발생하는 N개의 램프들과, 상기 N개의 램프들이 접속되는 기판과, 상기 기판 상에 M개의 군을 이루도록 나란하게 배치되고 2개의 단자 중 제 2 단자를 통해 상기 고압의 교류파형을 출력하는 N/2개의 제 1 트랜스포머들과, 상기 기판 상에 배치된 상기 다수의 제 1 트랜스포머들과 인접하며 상기 M개의 군을 이루도록 나란하게 배치되고 2개의 단자 중 제 1 단자를 통해 상기 고압의 교류파형을 출력하는 N/2개의 제 2 트랜스포머들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치에서 상기 M은 2 이상의 짝수인 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치에서 상기 기판 상에는 상기 제 1 트랜스포머들 사이마다 상기 제 2 트랜스포머들이 나란하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치는 상기 기판 상에 실장되어 상기 트랜스포머들에 공급되는 램프 구동전압을 제어하는 메인 집적회로와, 상기 기판 상에 실장되고 스위칭 소자를 이용하여 상기 메인 집적회로로부터의 램프 구동전압을 교류파형으로 변환하여 상기 트랜스포머들에 공급하는 다수의 인버터 집적회로를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치에서 상기 트랜스포머 각각은 상기 다수의 인버터 집적회로로부터 공급되는 상기 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치는 상기 기판 상에 형성되어 그라운드 전압이 공급되는 다수의 그라운드 도트와, 상기 제 1 트랜스포머들과 제 2 트랜스포머들 사이에 형성되는 다수의 홀을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치에서 상기 다수의 그라운드 도트와 인접한 상기 고압의 교류파형을 출력하는 상기 트랜스포머의 단자는 소정 거리를 두고 이격되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치에서 상기 인접한 트랜스포머들은 적어도 10mm 정도 이격되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치에서 상기 인접한 트랜스포머들에서 출력되는 상기 고압의 교류파형의 위상은 서로 다른 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 램프 구동장치에서 상기 위상은 180도의 위상차를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 직하형 백 라이트 유닛을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 나란하게 배치되는 다수의 램프들(112)과, 다수의 램프들을 수납하는 보텀 커버(110)와, 다수의 램프들(112) 각각의 고압전극에 고압의 교류파형을 공급하기 위한 다수의 트랜스포머(T1 내지 T16)를 포함하는 인버터 회로가 실장된 인버터 기판(130)과, 다수의 램프들(112)의 저압전극을 그라운드시키기 위한 그라운드 기판(132)을 구비한다.
다수의 램프들(112) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 음극 및 양극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충전되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한, 다수의 램프들(112) 각각은 인버터 기판(130)으로부터 공급되는 고압의 교류전압이 고압전극에 인가되면, 전자가 방출되어 유리관 내부의 불활성기체들과 충돌하여 기하급수적으로 전자의 양이 늘어나게 된다. 이 늘어난 전자들에 의해 유리관 내부에 전류가 흐르게 됨으로써 전자에 의해 불활성기체(Ar, Ne)가 여기됨에 따라 에너지가 발생되고, 이 에너지가 수은을 여기시키면서 자외선이 방출된다. 이 자외선은 유리관 내측벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.
보텀 커버(110)는 알루미늄 재질로써 다수의 램프들(112) 각각에서 방출되는 가시광선의 빛샘을 방지함과 아울러 다수의 램프들(112)의 측면 및 배면으로 진행하는 가시광선을 전면 쪽으로 반사시킴으로써 램프들(112)에서 발생되는 광의 효율을 향상시킨다. 이를 위해, 보텀 커버(110)의 바닥면에는 다수의 램프들(112)로부터의 광을 반사시키기 위한 도시하지 않은 반사 시트가 부착된다.
이러한, 보텀 커버(110) 상에는 도 4에 도시된 바와 같이 보텀 커버(110)의 전면을 덮는 확산판(116), 광학 시트들(118, 120) 및 액정패널(106) 순차적으로 배치된다.
액정패널(106)은 상부기판(103) 및 하부기판(105) 사이에 액정층이 형성되고, 상부기판(103)과 하부기판(105) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다. 이러한, 액정패널(106)의 상부기판(103)에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 이 때, 공통전극의 액정패널(106)의 모드에 따라 하부기판(105)에 형성될 수 있다. 또한, 액정패널(106)의 하부기판(105)에는 도시하지 않은 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성된다. 박막 트랜지스터는 게이트라인으로부터의 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다. 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다. 또한, 하부기판(105)의 일측부에는 데이터라인들과 게이트라인들 각각 접속되는 패드영역이 형성되고, 이 패드영역에는 박막 트랜지스터에 구동신호를 인가하기 위한 드라이버 집적회로가 실장된 도시하지 않은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)가 부착된다. 이 테이프 캐리어 패키지는 드라이버 집적회로로부터 데이터신호와 스캔신호를 데이터라인들과 게이트라인들에 각각 공급한다.
이러한, 액정패널(106)의 상부기판(103)에는 도시하지 않은 상부 편광 시트가 부착되고, 하부기판(105)의 배면에는 도시하지 않은 하부 편광 시트가 부착된다. 이 때, 상부 및 하부 편광 시트는 액정셀 매트릭스에 의해 표시되는 화상의 시야각을 확장시키는 기능을 담당하게 된다.
확산판(116)은 다수의 램프들(112)에서 발산된 광을 액정패널(106) 쪽으로 진행하도록 하고, 넓은 범위의 각도에서 입사할 수 있게 한다. 광학 시트들(118, 120)은 확산판(116)으로부터 출사되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(106)에 조사하는 역할을 한다.
그라운드 기판(132)은 다수의 램프들(112) 각각의 저압전극에 접속되어 다수의 램프들(112)의 저압전극을 그라운드시키게 된다. 한편, 그라운드 기판(132)은 다수의 램프들(112)의 관전류를 검출하기 위한 전류검출 회로가 실장될 수 있다. 이러한, 전류검출 회로는 도시하지 않은 피드백 라인을 통해 검출된 관전류를 인버터 기판(130)에 접속된다.
인버터 기판(130)은 도 5에 도시된 바와 같이 외부 시스템에 접속되는 입력 커넥터(150)와, 입력 커넥터(150)로부터 공급되는 제어신호에 따라 다수의 램프들(112)에 공급되는 고압의 교류파형의 위상을 제어하는 메인 집적회로(152)와, 메인 집적회로(152)로부터의 위상제어신호에 따라 입력 커넥터(150)를 경유하여 공급되는 램프 구동전압을 교류파형으로 변환하는 다수의 인버터 집적회로(154)와, 다수의 인버터 집적회로(154) 각각으로부터의 교류파형을 고압의 교류파형으로 변환하는 다수의 트랜스포머(T1 내지 T16)와, 다수의 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각의 고압측 출력단자(180)로부터 공급되는 고압의 교류파형을 출력하는 다수의 출력단자(156)를 구비한다.
이러한, 인버터 기판(130)은 램프(112)의 수에 따라 12등 내지 16등을 구동시키게 된다. 이에 따라, 이하 인버터 기판(130)은 16개의 램프들(112)을 구동시키는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
메인 집적회로(152)는 입력 커넥터(150)를 경유하여 공급되는 제어신호에 응답하여 다수의 인버터 집적회로(154)에 공급되는 램프 구동전압을 제어함과 아울러 스위칭 제어신호를 발생하게 된다. 이러한, 메인 집적회로(152)는 피드백 라인을 통해 공급되는 피드백 신호에 따라 스위칭 제어신호의 위상을 제어하여 다수의 인버터 집적회로(154) 각각에 공급한다.
다수의 인버터 집적회로(154) 각각은 메인 집적회로(152)로부터 공급되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭되어 입력되는 램프 구동전원을 교류파형으로 변환하는 도시하지 않은 제 1 및 제 2 스위치 소자를 구비한다. 이러한, 하나의 인버터 집적회로(154)는 2개의 트랜스포머(T1 및 T2, 내지 T15 및 T16)를 구동시키게 된다. 이에 따라, 하나의 인버터 집적회로(154)의 제 1 스위치 소자는 2개의 트랜스포머(T1 및 T2, 내지 T15 및 T16) 중 어느 하나에 교류파형을 공급하고, 제 2 스위치 소자는 2개의 트랜스포머(T1 및 T2, 내지 T15 및 T16) 중 나머지 하나에 교류파형을 공급한다.
제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각은 인버터 기판(130) 상에 나란하게 배치되고, 몸체의 내부에 권선된 일차측 권선과 이차측 권선으로 구성된다. 이러한, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각은 일차측 및 이차측 권선간의 권선비에 의해 일차측 권선에 공급되는 다수의 인버터 집적회로(154) 각각으로부터의 교류파형을 이차측 권선에 유기시키게 된다. 이차측 권선에 유기된 고압의 교류파형은 고압측 출력단자(180)를 통해 인버터 기판(130)의 출력단자(156)에 공급된다. 이 때, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각의 저압측 출력단자(182)는 플로팅 상태가 된다. 또한, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각의 고압측 출력단자(180) 및 저압측 출력단자(182)는 서로 간의 일정한 이격거리(W2)를 가지도록 몸체로부터 출력단자(156) 쪽으로 돌출된다.
한편, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각에서 출력되는 고압의 교류파형의 위상은 램프들의 전류중첩에 의해 누설전류를 방지하기 위하여 인접한 트랜스포머(T1 내지 T16) 간의 서로 다르게 된다. 즉, 기수번째 트랜스포머(T1, T3, T5, ..., T15)에서 출력되는 고압의 교류파형은 제 1 위상을 가지며, 우수번째 트랜스포머(T2, T4, T6, ..., T16)에서 출력되는 고압의 교류파형은 제 1 위상과 180도의 위상차를 가지는 제 2 위상을 가지게 된다. 이에 따라, 인접한 램프들(112)에 공급되는 고압의 교류파형의 위상이 서로 다르기 때문에 인접한 램프간의 전류/위상 커플링에 의한 임피던스의 증가가 전류중첩에 의해 제로(0)가 되어 누설전류가 제로(0)가 된다.
다수의 출력단자(156) 각각은 도시하지 않은 와이어를 통해 다수의 램프들(112) 각각의 고압전극에 접속되어 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각으로부터 공급되는 고압의 교류파형을 와이어를 통해 다수의 램프들(112)의 고압전극에 공급한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치의 인버터 기판(130) 상에는 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각의 구동시 출력 노이즈에 의한 램프 상호 간섭현상 및 전자기적 간섭(EMI) 등을 고려하여 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16)간의 연면거리를 확보해야만 한다. 한편, 인버터 기판(130) 상에는 인버터 기판(130)을 그라운드시키기 위한 일정한 폭(L3)을 가지도록 제 1 내지 제 3 그라운드 도트(160a, 160b, 160c)가 형성되고, 인버터 기판(130)을 보텀 커버(110)의 배면에 고정시키기 위한 도시하지 않은 스크류가 관통하는 다수의 홀(162)이 형성된다. 이에 따라, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 각각은 다수의 그라운드 도트(160a, 160b, 160c) 및 다수의 홀(162)에 일정한 거리를 두고 인버터 기판(130) 상에 배치된다.
이를 상세히 하면, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16) 중 제 1 트랜스포머(T1)는 인버터 기판(130)의 일측 상단에 배치된다. 이러한, 제 1 트랜스포머(T1)는 인버터 기판(130)의 일측 상단에 형성된 제 1 그라운드 도트(160a)와 제 1 이격거리(L1)를 가지도록 배치된다. 이 때, 제 1 트랜스포머(T1)의 고압측 출력단자(180)에서 방출되는 출력 노이즈에 대한 제 1 그라운드 도트(160a)의 영향을 방지하기 위하여 제 1 트랜스포머(T1)의 저압측 출력단자(182)는 제 1 그라운드 도트(160a)에 인접하도록 배치되고, 고압측 출력단자(180)는 제 1 그라운드 도트(160a)와 멀리 떨어지도록 배치된다. 즉, 제 1 트랜스포머(T1)의 제 1 출력단자는 저압측 출력단자(182)가 되고, 제 2 출력단자는 고압측 출력단자(180)가 된다. 여기서, 제 1 트랜스포머(T1)와 동일한 구조를 가지는 트랜스포머들을 "A타입 트랜스포머"하 하고, 제 1 트랜스포머(T1)와 반대되는 출력단자의 구조를 가지는 트랜스포머들을 "B타입 트랜스포머"라 한다. 다시 말하여, A타입 트랜스포머의 2개의 출력단자 중 제 1 출력단자는 저압측 출력단자(182)가 되고 제 2 출력단자는 고압측 출력단자(180)가 되는 반면에 B타입 트랜스포머의 2개의 출력단자 중 제 1 출력단자는 고압측 출력단자(180)가 되고 제 2 출력단자는 저압측 출력단자(182)가 된다.
제 2 내지 제 4 트랜스포머(T2, T3, T4) 각각은 제 1 트랜스포머(T1)와 동일한 A타입의 트랜스포머 구조를 가지게 된다. 이에 따라, 제 1 내지 제 4 트랜스포머(T1 내지 T4) 각각의 저압측 출력단자(182) 및 고압측 출력단자(180)는 교번적으로 배치된다. 이 때, 제 1 및 제 3 트랜스포머(T1, T3) 각각의 고압측 출력단자(180)로부터 출력되는 고압의 교류파형의 위상은 제 1 위상을 가지며, 제 2 및 제 4 트랜스포머(T2, T4) 각각의 고압측 출력단자(180)로부터 출력되는 고압의 교류파형의 위상은 제 1 위상과 180도의 위상차를 가지는 제 2 위상을 가지게 된다. 이를 위해, 제 2 및 제 4 트랜스포머(T2, T4) 각각의 내부는 제 2 출력단자에 고압의 교류파형이 출력되도록 설계된다. 이러한, 제 1 내지 제 4 트랜스포머(T1, T2, T3, T4) 각각은 구동시 출력 노이즈 및 전자기적 간섭(EMI) 등을 고려하여 소정거리(W1)의 연면거리를 가지도록 나란하게 배치된다.
한편, 제 4 트랜스포머(T4)에 인접한 인버터 기판(130) 상에는 상기 홀(162)이 형성된다.
제 5 내지 제 8 트랜스포머(T5 내지 T8) 각각은 B타입 트랜스포머로써 제 1 내지 제 4 트랜스포머(T1 내지 T4)의 배치구조와 반대되도록 인버터 기판(130) 상에 배치된다. 이에 따라, 제 5 내지 제 8 트랜스포머(T5 내지 T8) 각각은 고압측 출력단자(180) 및 저압측 출력단자(182)가 교번되도록 배치된다.
한편, 제 2 그라운드 도트(160b)는 제 8 트랜스포머(T8) 및 제 9 트랜스포머(T9) 사이의 인버터 기판(130) 상에 형성된다. 이 때, 제 8 트랜스포머(T8)의 고압측 출력단자(180)는 구동시 방출되는 출력 노이즈에 대한 제 2 그라운드 도트(160b)의 영향을 방지하기 위하여 제 2 그라운드 도트(160b)와 제 2 이격거리(L2)를 가지도록 형성된다. 다시 말하여, 제 4 내지 제 8 트랜스포머(T4 내지 T8) 각각은 제 2 그라운드 도트(160b)에 인접한 제 8 트랜스포머(T8)의 고압측 출력단자(180)가 제 2 이격거리(L2)를 가지도록 배치되기 때문에 5 내지 제 8 트랜스포머(T5 내지 T8) 각각의 연면거리(W1)를 확보하기 위하여 B타입 트랜스포머들로 구성된다.
한편, 제 9 트랜스포머(T9)의 고압측 출력단자(180)는 제 2 그라운드 도트(160b)와 상기 제 2 이격거리(L2)를 가지도록 배치되고, 제 10 내지 제 12 트랜스포머(T10 내지 T12) 각각은 상술한 제 2 내지 제 4 트랜스포머(T2 내지 T4)와 동일한 배치구조를 가지도록 배치된다. 다시 말하여, 제 9 내지 제 12 트랜스포머(T9 내지 T12) 각각은 제 2 그라운드 도트(160b)에 인접한 제 9 트랜스포머(T9)의 고압측 출력단자(180)가 제 2 이격거리(L2)를 가지도록 배치되기 때문에 제 9 내지 제 12 트랜스포머(T9 내지 T12) 각각의 연면거리(W1)를 확보하기 위하여 A타입 트랜스포머들로 구성된다.
제 13 트랜스포머 내지 제 16 트랜스포머(T13 내지 T16) 각각은 상술한 제 5 내지 제 8 트랜스포머(T5 내지 T8)와 동일한 배치구조를 가지도록 배치된다. 이 때, 홀(162)은 제 13 트랜스포머(T13)에 인접하도록 형성된다. 다시 말하여, 제 13 내지 제 16 트랜스포머(T13 내지 T16) 각각은 제 3 그라운드 도트(160c)에 인접한 제 16 트랜스포머(T16)의 고압측 출력단자(180)가 제 1 이격거리(L1)를 가지도록 배치되기 때문에 제 13 내지 제 16 트랜스포머(T13 내지 T16) 각각의 연면거리(W1)를 확보하기 위하여 B타입 트랜스포머들로 구성된다.
제 3 그라운드 도트(160c)는 제 16 트랜스포머(T16)의 고압측 출력단자(180)와 제 1 이격거리(L1)를 가지도록 인버터 기판(130)의 타측 하단에 형성된다.
이러한, 제 1 내지 제 16 트랜스포머(T1 내지 T16)는 인버터 기판(130) 상에 4개의 A타입 트랜스포머와 4개의 B타입 트랜스포머가 교번적으로 배치된다. 이에 따라, 동일한 타입의 트랜스포머 4개를 나란하게 인버터 기판(130) 상에 배치함으로써 인접한 트랜스포머의 고압측 출력단자간의 거리를 트랜스포머의 폭의 절반 이상 더 확보할 수 있기 때문에 인접한 트랜스포머간의 연면거리(W1)를 종래보다 1.5배 이상 크게 할 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 10mm 내지 13mm 이상의 연면거리(W1)를 필요로 하는 타입의 트랜스포머를 한정된 크기의 인버터 기판(130) 상에 배치할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 한정된 크기의 인버터 기판(130) 상에 트랜스포머의 구동시 출력 노이즈에 의한 램프 상호 간섭현상 및 전자기적 간섭(EMI) 등을 고려하여 인접한 트랜스포머간의 연면거리(W1)를 10mm 이상 충분히 확보하여 다수의 트랜스포머들을 배치할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 2개의 출력단자 중 제 1 단자에 고압의 교류파형을 출력하는 다수의 A타입 트랜스포머와 2개의 출력단자 중 제 2 단자에 고압의 교류파형을 출력하는 다수의 B타입의 트랜스포머들을 교번적으로 인버터 기판 상에 배치함으로써 인접한 트랜스포머간의 연면거리를 충분리 확보할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명은 한정된 크기의 인버터 기판 상에 다수의 트랜스포머들을 충분한 연면거리를 가지도록 배치시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 인버터 기판 상에 배치되는 인접한 트랜스포머간의 연면거리를 충분리 확보함으로써 트랜스포머의 구동시 출력 노이즈에 의한 램프 상호 간섭현상 및 전자기적 간섭(EMI) 등의 영향을 최소화하여 안정적인 고압의 교류파형을 램프들에 공급할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 램프 구동장치를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 인버터 기판을 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치를 나타내는 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면을 나타내는 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 인버터 기판을 나타내는 평면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10, 110 : 보텀 커버 12, 112 : 램프
30, 130 : 인버터 기판 32, 132 : 그라운드 기판
50, 150 : 입력 커넥터 52, 152 : 메인 집적회로
54, 154 : 인버터 집적회로 56, 156 : 출력단자
103 : 상부기판 105 : 하부기판
106 : 액정패널 116 : 확산판
118, 120 : 광학 시트

Claims (10)

  1. 고압의 교류파형을 공급받아 광을 발생하는 N개의 램프들과,
    상기 N개의 램프들이 접속되는 기판과,
    상기 기판 상에 M개의 군을 이루도록 나란하게 배치되고 2개의 단자 중 제 2 단자를 통해 상기 고압의 교류파형을 출력하는 N/2개의 제 1 트랜스포머들과,
    상기 기판 상에 배치된 상기 다수의 제 1 트랜스포머들과 인접하며 상기 M개의 군을 이루도록 나란하게 배치되고 2개의 단자 중 제 1 단자를 통해 상기 고압의 교류파형을 출력하는 N/2개의 제 2 트랜스포머들을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 M은 2 이상의 짝수인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에는 상기 제 1 트랜스포머들 사이마다 상기 제 2 트랜스포머들이 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 실장되어 상기 트랜스포머들에 공급되는 램프 구동전압을 제어하는 메인 집적회로와,
    상기 기판 상에 실장되고 스위칭 소자를 이용하여 상기 메인 집적회로로부터의 램프 구동전압을 교류파형으로 변환하여 상기 트랜스포머들에 공급하는 다수의 인버터 집적회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 트랜스포머 각각은 상기 다수의 인버터 집적회로로부터 공급되는 상기 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 상에 형성되어 그라운드 전압이 공급되는 다수의 그라운드 도트와,
    상기 제 1 트랜스포머들과 제 2 트랜스포머들 사이에 형성되는 다수의 홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 그라운드 도트와 인접한 상기 고압의 교류파형을 출력하는 상기 트랜스포머의 단자는 소정 거리를 두고 이격되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인접한 트랜스포머들은 적어도 10mm 정도 이격되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 인접한 트랜스포머들에서 출력되는 상기 고압의 교류파형의 위상은 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상은 180도의 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
KR1020030090306A 2003-12-11 2003-12-11 액정표시장치의 램프 구동장치 KR20050058059A (ko)

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