KR20050111008A

KR20050111008A - 액정표시장치의 램프 구동장치

Info

Publication number: KR20050111008A
Application number: KR1020040036017A
Authority: KR
Inventors: 하달영
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2005-11-24

Abstract

본 발명은 램프의 수명을 안정시킴과 아울러 인버터의 구동 안정성을 확보할 수 있도록 한 액정표시장치의 램프 구동장치에 관한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 다수의 램프들과; 상기 다수의 램프들에 고압의 교류파형을 공급하기 위한 인버터와; 상기 다수의 램프들과 상기 인버터 사이에 설치되어 상기 다수의 램프들에 공급되는 전압변화량을 검출하기 위한 검출부를 구비한다.

Description

액정표시장치의 램프 구동장치{DRIVING APPARATUS FOR LAMP OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치의 램프 구동장치에 관한 것으로, 특히 램프의 수명을 안정시킴과 아울러 인버터의 구동 안정성을 확보할 수 있도록 한 액정표시장치의 램프 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(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 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. 백 라이트 유닛에 사용되는 광원으로는 냉음극관(Cold Cathode Fluorescent tube; 이하 CCFL이라 함)이 사용된다. 램프는 냉음극방출(Cold Emission:음극표면에 강한 전계가 가해지기 때문에 일어나는 전자방출) 현상을 이용한 광원관으로써 저발열, 고휘도, 장수명, 풀 컬러화(full color) 등이 용이하다. 이러한, 램프를 이용한 액정표시장치는 대형화 추세에 따라 다수의 램프를 이용한 직하형 백 라이트 유닛을 사용하게 된다.

직하형 백 라이트 유닛은 하나의 변압기를 이용하여 다수의 CCFL을 병렬구동할 경우 CCFL의 방전 특성에 의해 다수의 CCFL 중 일부가 구동되는 문제점이 있다. 구체적으로, CCFL은 방전되기 전에는 무한대의 저항값을 가지는 반면에 방전된 후에는 유리관 내부에 발생되는 도체의 플라즈마로 인하여 작은 저항값을 가지게 된다. 이에 따라, CCFL이 방전되면 초기보다 저항값이 감소하여 전류의 양이 증가(I=V/R)하게 된다. 따라서, 다수의 CCFL을 병렬로 연결하여 병렬 구동할 경우 초기방전 이후에는 저항값이 작은 CCFL 쪽으로 전류가 흐르게 되므로 다수의 CCFL 중 일부가 구동되고 나머지는 구동되지 않는 문제점이 있다.

이러한, 문제점을 해결하기 위하여 다수의 CCFL의 양전극에 동일한 용량의 커패시터(즉, 밸러스트 커패시터(Ballast Capacitor))를 부착함으로써 관외전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp)와 동일한 등가 회로를 구성하여 하나의 변압기를 이용하여 다수의 CCFL을 병렬 구동할 수 있는 액정표시장치의 램프 구동장치가 제안되었다. 여기서, 관외전극 형광램프는 외부전극에 교류파형이 인가됨으로써 점등한다. 즉, 관외전극 형광램프는 한 쌍의 외부전극에 인가되는 고주파 전압에 의한 전계에 의해 유리관 내부의 방전공간에서 방전이 일어나고, 이 방전으로 인해 발생된 자외선에 의해 유리관의 내벽에 도포된 형광체가 발광되어 가시광선을 발생시킨다.

도 1은 일반적인 직하형 백 라이트 유닛을 가지는 액정표시장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 다수의 램프들을 구동시키기 위한 인버터를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 액정표시장치의 램프 구동장치는 액정패널(2)과; 액정패널(2)에 광을 조사하기 위한 다수의 램프들(12)과, 다수의 램프들(12)을 수납하는 보텀커버(14)와, 보텀커버(14)의 전면을 덮는 확산판(10)과, 확산판(10)과 액정패널(2) 사이에 배치되는 다수의 광학시트들(8)을 포함하는 직하형 백 라이트 유닛과, 다수의 램프들(12)에 고전압의 교류파형을 공급하여 다수의 램프들(12)을 병렬 구동시키기 위한 인버터(20)를 구비한다.

액정패널(2)은 상부기판(4) 및 하부기판(6) 사이에 액정이 주입되고 상부기판(4)과 하부기판(6) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다. 이러한, 액정패널(2)의 상부기판(4)에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 또한, 액정패널(2)의 하부기판(6)에는 도시하지 않은 데이터 라인과 게이트 라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터 라인과 게이트 라인의 교차부에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성된다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인으로부터의 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터 라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다. 데이터 라인과 게이트 라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다. 또한, 하부기판(6)의 일측부에는 데이터 라인들과 게이트 라인들 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 데이터 라인들과 게이트 라인들에 각각 공급한다.

이러한, 액정패널(2)의 상부기판(4)에는 도시하지 않은 상부 편광 시트가 부착되고, 하부기판(6)의 배면에는 도시하지 않은 하부 편광 시트가 부착된다. 이때, 상부 및 하부 편광 시트는 액정셀 매트릭스에 의해 표시되는 화상의 시야각을 확장시키는 기능을 담당하게 된다.

다수의 램프들(12) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 제 1 및 제 2 전극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한, 다수의 램프들(12) 각각은 인버터(20)로부터 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 내벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.

이러한, 다수의 램프들(12) 각각의 제 1 및 제 2 전극 각각에는 밸러스트 커패시터(Cb)가 접속된다. 다수의 램프들(12) 각각의 제 1 및 제 2 전극은 밸러스트 커패시터(Cb)를 경유하여 변압기(24)의 이차측 권선에 접속된다. 또한, 제 2 전극은 피드백 회로(28)에 접속된다. 이때, 밸러스트 커패시터(Cb) 각각은 다수의 램프들(12) 각각에 공급되는 전류를 제한하여 전류 밸런스를 균일하게 함과 아울러 인버터(20)와의 공진 백터를 제공하게 된다.

보텀커버(14)는 알루미늄 재질로써 다수의 램프들(12) 각각에서 방출되는 가시광선의 빛샘을 방지함과 아울러 다수의 램프들(12)의 측면 및 배면으로 진행하는 가시광선을 전면 쪽으로 반사시킴으로써 다수의 램프들(12)에서 발생되는 광의 효율을 향상시킨다. 이를 위해, 보텀커버(14)의 바닥면에는 다수의 램프들(12)로부터의 광을 반사시키기 위한 도시하지 않은 반사 시트가 부착된다.

확산판(10)은 다수의 램프들(12)에서 발산된 광을 액정패널(2) 쪽으로 진행하도록 하고, 넓은 범위의 각도에서 입사할 수 있게 한다. 이러한, 확산판(10)은 투명한 수지로 구성된 필름의 양면에 광 확산용 부재를 코팅한 것을 사용한다.

광학시트들(8)은 확산판(10)으로부터 출사되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(2)에 조사하는 역할을 한다.

인버터(20)는 스위칭 소자를 이용하여 외부로부터 공급되는 직류전원(Vcc)을 교류파형으로 변환하는 스위칭 회로(22)와, 스위칭 회로(22)로부터 공급되는 교류파형을 고전압의 교류파형으로 변환하는 변압기(24)와, 램프(12)에 접속되어 램프(12)의 출력 전압을 검출하는 피드백 회로(28)와, 피드백 회로(28)로부터의 피드백 신호(FB)에 기초하여 스위칭 회로(22)의 스위칭 소자를 제어하기 위한 스위칭 제어부(26)를 구비한다.

스위칭 제어부(26)는 기준전압 및 삼각파 펄스를 펄스 폭 변조하여 스위칭 소자를 제어하기 위한 스위칭 제어신호(SCS)를 발생하여 스위칭 회로(22)에 공급한다. 이때, 스위칭 제어부(26)는 피드백 회로(28)로부터 공급되는 피드백 신호(FB)에 따라 기준전압을 가변하여 스위칭 제어신호(SCS)의 펄스 폭을 변조하게 한다.

스위칭 회로(22)는 스위칭 제어부(26)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)에 따라 스위칭 소자를 스위칭시켜 외부로부터 공급되는 직류전원(Vcc)을 교류파형으로 변환하게 된다.

변압기(24)는 스위칭 회로(22)에 접속된 일차측 권선과 램프(12)에 접속된 이차측 권선으로 구성된다. 일차측 권선의 양단은 스위칭 회로(22)에 접속되고, 이차측 권선의 일측은 램프(12)의 제 1 전극에 접속됨과 아울러 타단은 램프(12)의 제 2 전극에 접속된다. 이러한, 변압기(24)는 일차측 및 이차측 권선의 권선비에 의해 일차측 권선에 공급되는 전압을 변환하여 이차측 권선에 유기시키게 된다. 이차측 권선에 유기된 전압은 램프(12)의 제 1 및 제 2 전극를 통해 램프(12)에 공급되어 램프(12)를 점등시키게 된다.

피드백 회로(28)는 램프(12)의 제 2 전극으로부터 공급되는 고전압의 교류파형에 대응되는 피드백 신호(FB)를 발생하여 스위칭 제어부(26)에 공급한다.

이와 같은, 종래의 액정표시장치의 램프 구동장치는 하나의 인버터(20)를 이용하여 다수의 램프들(12)을 동시에 구동함으로써 램프 구동장치의 비용을 현저하게 감소시킬 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 액정표시장치의 램프 구동장치는 램프들(12)의 이상 유무에 관계없이 인버터(20)로부터 동일한 전압 또는 전류를 공급받게 된다. 다시 말해, 다수의 램프들(12) 중 어느 하나가 파손 또는 오픈(Open) 되더라도 인버터(20)는 동일한 전압 또는 전류를 램프들(12)에 공급하게 된다. 이로 인해, 파손 또는 오픈된 램프(12)를 제외한 나머지 램프들(12)에는 많은 전류가 흐르게 되므로 형광체나 불활성기체가 빨리 소진하게 되어 램프(12)의 수명을 단축시키게 된다. 또한, 다수의 램프들(12)에 매우 큰 고전압이 공급되더라도 인버터(20)를 셧다운시킬 수 없으므로 인버터(20)의 구동 안정성을 확보할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 램프의 수명을 안정시킴과 아울러 인버터의 구동 안정성을 확보할 수 있도록 한 액정표시장치의 램프 구동장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 다수의 램프들과; 상기 다수의 램프들에 고압의 교류파형을 공급하기 위한 인버터와; 상기 다수의 램프들과 상기 인버터 사이에 설치되어 상기 다수의 램프들에 공급되는 전압변화량을 검출하기 위한 검출부를 구비한다.

상기 검출부로부터의 검출신호에 따라 소리를 이용하여 사용자에게 상기 램프의 이상 유무를 전달하기 위한 스피커를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 인버터는 외부로부터 공급되는 직류전원을 교류파형으로 변환하기 위한 스위칭 회로와, 상기 스위칭 회로로부터 공급되는 교류파형을 고전압의 교류파형으로 변환하기 위한 변압기와, 상기 램프에 접속되어 상기 램프의 출력 전압을 검출하기 위한 피드백 회로와, 상기 피드백 회로로부터의 피드백 신호와 검출부로부터의 검출신호에 의해 상기 스위칭 회로를 제어하기 위한 스위칭 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 검출부는 상기 램프에 공급되는 전압을 분배하는 전압분배부와, 상기 전압분배부의 출력 전압을 정류하는 정류부와, 상기 정류부를 통해 전달된 전압과 상기 직류전원에 의해 분배된 참조전압을 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 결과에 따라 스위칭 되어 검출신호를 발생하는 신호발생부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 전압분배부는 다수의 저항이 직렬로 연결된 것을 특징으로 한다.

상기 정류부는 상기 분배된 전압을 유지하기 위한 제 1 다이오드와, 상기 분배된 전압을 정류하기 위한 제 2 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 비교부는 상기 직류전원을 상기 참조전압으로 분배하기 위한 다수의 저항들과, 상기 참조전압과 상기 분배된 전압을 비교하기 위한 비교기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호발생부는 상기 비교부의 출력 값이 하이일 경우 로우 값을 출력하고, 상기 비교부의 출력 값이 로우일 경우 하이 값을 출력하는 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 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 검출부를 나타내는 회로도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 다수의 램프들(62)과, 다수의 램프들(62)에 고전압의 교류파형을 공급하여 다수의 램프들(62)을 병렬 구동시키기 위한 인버터(70)와, 다수의 램프들(62)의 전압 변화량을 검출하기 위한 검출부(80)를 구비한다.

다수의 램프들(62) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 제 1 및 제 2 전극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한, 다수의 램프들(62) 각각은 인버터(70)로부터 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 내벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다. 이때, 다수의 램프들(62)은 CCFL(Cold Cathode Fluorescent tube), HCFL 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp) 및 EIFL 형광램프(External & Internal electrode Fluorescent Lamp) 중 어느 하나가 될 수 있다.

이러한, 다수의 램프들(62) 각각의 제 1 및 제 2 전극 각각에는 밸러스트 커패시터(Cb)가 접속된다. 다수의 램프들(62) 각각의 제 1 및 제 2 전극은 밸러스트 커패시터(Cb)를 경유하여 변압기(74)의 이차측 권선에 접속된다. 또한, 제 2 전극은 피드백 회로(78)에 접속된다. 이때, 밸러스트 커패시터(Cb) 각각은 다수의 램프들(62) 각각에 공급되는 전류를 제한하여 전류 밸런스를 균일하게 함과 아울러 인버터(70)와의 공진 백터를 제공하게 된다.

인버터(70)는 스위칭 소자를 이용하여 외부로부터 공급되는 직류전원(Vcc)을 교류파형으로 변환하는 스위칭 회로(72)와, 스위칭 회로(72)로부터 공급되는 교류파형을 고전압의 교류파형으로 변환하는 변압기(74)와, 램프(62)에 접속되어 램프(62)의 출력 전압을 검출하는 피드백 회로(78)와, 피드백 회로(78)로부터의 피드백 신호(FB)와 검출부(80)로부터의 셧다운 신호(SD)에 기초하여 스위칭 회로(72)의 스위칭 소자를 제어하기 위한 스위칭 제어부(76)를 구비한다.

스위칭 제어부(76)는 기준전압 및 삼각파 펄스를 펄스 폭 변조하여 스위칭 소자를 제어하기 위한 스위칭 제어신호(SCS)를 발생하여 스위칭 회로(72)에 공급한다. 이때, 스위칭 제어부(76)는 피드백 회로(78)로부터 공급되는 피드백 신호(FB)에 따라 기준전압을 가변하여 스위칭 제어신호(SCS)의 펄스 폭을 변조하게 한다. 또한, 스위칭 제어부(76)는 검출부(80)로부터 공급되는 셧다운 신호(SD)에 따라 스위칭 회로(72)의 스위칭 소자를 오프(Off)시켜 직류전원(Vcc)의 공급을 차단하게 된다.

스위칭 회로(72)는 스위칭 제어부(76)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)에 따라 스위칭 소자를 스위칭시켜 외부로부터 공급되는 직류전원(Vcc)을 교류파형으로 변환하게 된다.

변압기(74)는 스위칭 회로(72)에 접속된 일차측 권선과 램프(62)에 접속된 이차측 권선으로 구성된다. 일차측 권선의 양단은 스위칭 회로(72)에 접속되고, 이차측 권선의 일측은 램프(62)의 제 1 전극에 접속됨과 아울러 타단은 램프(62)의 제 2 전극에 접속된다. 이러한, 변압기(74)는 일차측 및 이차측 권선의 권선비에 의해 일차측 권선에 공급되는 전압을 변환하여 이차측 권선에 유기시키게 된다. 이차측 권선에 유기된 전압은 램프(62)의 제 1 및 제 2 전극를 통해 램프(62)에 공급되어 램프(62)를 점등시키게 된다.

피드백 회로(78)는 램프(62)의 제 2 전극으로부터 공급되는 고전압의 교류파형에 대응되는 피드백 신호(FB)를 발생하여 스위칭 제어부(76)에 공급한다.

검출부(80)는 램프(62)의 제 1 전극에 공급되는 전압 또는 전류에 따라 램프(62)의 파손이나 오픈(Open) 상태를 검출하여 램프(62)에 공급되는 전압을 제어하게 된다. 다시 말해, 다수의 램프들(62) 중 적어도 어느 하나의 램프(62)가 파손되거나 오픈(Open) 되면 검출부(80)는 스위칭 제어부(76)에 셧다운 신호(SD)를 공급하여 스위칭 회로(72)의 스위칭 소자를 오프(Off)시켜 직류전원(Vcc)의 공급을 중단시킴으로써 램프(62)에 공급되는 전압을 제어하게 된다. 이러한, 검출부(80)는 램프(62)에 입력되는 전압을 분배하기 위한 전압분배부(82)와, 전압분배부(82)의 출력 전압을 정류하기 위한 정류부(84)와, 정류부(84)를 통해 전달된 전압과 참조전압(Vref)을 비교하기 위한 비교부(86)와, 비교부(86)의 결과에 따라 스위칭 되어 셧다운 신호(SD)를 발생하는 신호발생부(88)를 구비한다.

전압분배부(82)는 변압기(74)로부터 램프(62)의 제 1 전극에 전압 또는 전류가 공급될 때 공급되는 전압을 분배하게 된다. 이러한, 전압분배부(82)는 제 1, 제 2 및 제 3 저항(R1, R2, R3)으로 구성된다. 이때, 제 1 저항(R1)의 일측은 램프(62)의 제 1 전극과 접속된 제 1 노드(N1)와 접속되고, 제 3 저항(R3)의 다른측은 기저전압원(GND)과 접속된다. 이때, 제 1, 제 2 및 제 3 저항(R1, R2, R3)은 직렬로 접속된다. 여기서, 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)는 하나의 저항으로 대치될 수 있다. 이러한, 전압분배부(82)는 다수의 램프들(62)이 정상적으로 동작할 경우 참조전압(Vref) 보다 낮은 전압이 제 3 저항(R3)에 의해 분배된다. 그러나, 다수의 램프들(62) 중 적어도 어느 하나의 램프(62)가 파손 또는 오픈되면 참조전압(Vref) 보다 큰 전압이 제 3 저항(R3)에 의해 분배된다.

정류부(84)는 전압분배부(82)로부터 공급되는 분배전압(Vs) 중 양(+)의 전압 성분만을 검출하는 역할을 한다. 이를 위해, 정류부(84)는 분배전압(Vs)을 유지하기 위한 제 1 다이오드(D1)와, 분배전압(Vs)을 정류하기 위한 제 2 다이오드(D2)를 구비한다.

제 1 다이오드(D1)는 전압분배부(82)로부터 공급되는 분배전압(Vs)을 유지하는 역할을 한다. 이러한, 제 1 다이오드(D1)는 그 일측이 제 3 저항(R3)의 일측에 접속되고, 다른측은 기저전압원(GND)에 접속된다.

제 2 다이오드(D2)는 전압분배부(82)로부터 공급된 분배전압(Vs) 중 양(+)의 전압 성분만을 비교부(86)에 공급하는 역할을 한다. 다시 말해, 제 2 다이오드(D2)는 분배전압(Vs) 중 양(+)의 전압 성분은 비교부(86)에 공급하고, 음(-)의 전압 성분은 비교부(86)에 공급하지 않는다. 이러한, 제 2 다이오드(D2)는 그 일측이 제 1 다이오드(D1)의 일측에 접속되고, 다른측은 비교부(86)에 접속된다.

비교부(86)는 램프(62)를 안정적으로 구동하기 위한 참조전압(Vref)과 분배전압(Vs)을 비교하는 역할을 한다. 이를 위해, 비교부(86)는 참조전압(Vref)과 분배전압(Vs)를 비교하기 위한 비교기(90)와, 직류전원(Vcc)을 분배하여 참조전압(Vref)을 형성하기 위한 제 4 및 제 5 저항(R4, R5)을 구비한다.

비교기(90)는 제 1 단자(+)에 공급된 분배전압(Vs)과 제 2 단자(-)에 공급된 참조전압(Vref)를 비교하는 역할을 한다. 이러한, 비교기(90)는 분배전압(Vs)이 참조전압(Vref) 보다 크면 하이(1) 값을 출력하고, 분배전압(Vs)이 참조전압(Vref) 보다 작으면 로우(0) 값을 출력하게 된다.

제 4 및 제 5 저항(R4, R5)은 직류전원(Vcc)로부터 공급되는 전압을 분배하여 비교기(90)의 제 2 단자(-)에 참조전압(Vref)을 공급하게 된다. 이때, 제 4 및 제 5 저항(R4, R5)은 직렬로 연결되고, 제 4 저항(R4)의 일측은 직류전원(Vcc)과 접속된다. 또한, 제 5 저항(R5)의 일측은 비교기(90)의 제 2 단자(-)와 접속되고, 다른측은 기저전압원(GND)과 접속된다.

신호발생부(88)는 비교부(86)의 출력 값에 따라 하이(1) 또는 로우(0)의 셧다운 신호(SD)를 발생하는 역할을 한다. 즉, 신호발생부(88)는 비교부(86)의 출력 값이 하이(1)일 경우 로우(0)의 셧다운 신호(SD)를 발생하여 스위칭 제어부(76)에 공급하고, 비교부(86)의 출력 값이 로우(0)일 경우 하이(1)의 셧다운 신호(SD)를 발생하여 스위칭 제어부(76)에 공급하게 된다. 이러한, 신호발생부(88)는 N형 트랜지스터(Q)로 구성된다.

이와 같이 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 변압기(74)의 출력전압 또는 출력전류 즉, 램프(62)의 제 1 전극에 입력되는 전압 또는 전류를 이용하여 램프(62)의 파손이나 오픈 상태를 검출한 후 램프들(62)에 과도한 고전압이나 전류가 공급될 경우 인버터(70)를 셧다운 시킴으로써 램프(62)에 과도한 고전압이 공급되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 도 5a 내지 도 6b 및 표 1에 도시된 바와 같이 다수의 램프들(62) 중 적어도 하나 이상의 램프(62)가 오픈되면 변압기(74)의 출력전류 즉, 램프의 제 1 전극에 공급되는 전류는 감소하는 반면, 변압기(74)의 출력전압은 증가하게 된다. 그러나, 램프(62)의 제 1 전극에 과도한 고전압이 공급되면 고전압에 의해 램프(62)가 손상되므로 램프(62)에 공급되는 전압을 검출하여 램프(62)에 과도한 고전압이 공급될 때 스위칭 회로(72)의 스위칭 소자를 오프시켜 직류전원(Vcc)의 공급을 차단시키게 된다. 이로 인해, 고전압 또는 전류가 램프(62)에 공급되지 않으므로 램프(62)의 손상을 방지함과 아울러 인버터(70)를 안정적으로 구동시킬 수 있다.

램프개수	동작 주파수(f₀)	출력전류(㎃rms)	출력전압(㎸rms)	전압 전류 위상각(°)
20	67.56	85.2	1.62	131.2
19	67.77	85.3	1.70	129.3
18	67.59	84.9	1.71	128.4
17	67.75	84.4	1.73	120.0
16	67.41	84.1	1.76	118.9
15	67.58	84.3	1.79	120.0
14	67.58	84.0	1.89	115.0
13	67.28	83.6	1.91	114.5
12	67.05	82.9	1.99	109.3
11	67.08	81.2	2.05	108.1

도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 검출부(80)로부터의 셧다운 신호(SD)가 스피커(92)에 공급되는 것을 제외하고는 동일한 구성 및 동작을 하므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.

스피커(92)는 검출부(80)로부터 공급되는 셧다운 신호(SD)가 로우(0)일 경우, 사용자에게 램프(62)의 파손이나 오픈상태를 전달하게 된다. 다시 말해, 다수의 램프들(62) 중 적어도 어느 하나의 램프(62)가 파손되거나 오픈되면 소리를 이용하여 사용자에게 램프(62)의 이상 유무를 전달하게 된다. 이로 인해, 사용자는 램프(62)의 이상이 발생될 경우 전원을 차단시킴으로써 램프(62) 및 인버터(70)를 포함하는 액정표시장치의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치는 램프에 입력되는 전압 또는 전류를 이용하여 램프의 파손이나 오픈 상태를 검출한 후 램프들에 과도한 고전압이나 전류가 공급될 경우 스위칭 소자를 오프시켜 직류전원의 공급을 차단시키게 된다. 이로 인해, 과도한 고전압 또는 전류가 램프에 공급되지 않으므로 램프의 손상을 방지함과 아울러 인버터를 안정적으로 구동시킬 수 있다. 또한, 램프에 과도한 고전압이 공급될 때 스피커를 이용하여 사용자에게 이상 유무를 전달함으로써 액정표시장치의 손상을 방지할 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 직하형 백 라이트 유닛을 가지는 액정표시장치를 나타내는 도면.

도 2는 도 1에 도시된 다수의 램프들을 구동시키기 위한 인버터를 나타내는도면.

도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치를 나타내는 도면.

도 4는 도 3에 도시된 검출부를 나타내는 회로도.

도 5a 내지 도 5i는 램프의 오픈 개수(순차적으로 0개 부터 8개 까지)에 따른 출력전압, 출력전류 및 동작주파수를 나타내는 그래프.

도 6a 및 도 6b는 도 5a 내지 도 5i에 도시된 그래프로부터 추출된 값을 그래프로 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정표시장치의 램프 구동장치를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 액정패널 4 : 상부기판

6 : 하부기판 8 : 광학시트

10 : 확산판 12, 62 : 램프

14 : 보텀커버 20, 70 : 인버터

22, 72 : 스위칭회로 24, 74 : 변압기

26, 76 : 스위칭 제어부 28, 78 : 피드백 회로

80 : 검출부 82 : 전압분배부

84 : 정류부 86 : 비교부

88 : 신호발생부 90 : 비교기

Claims

다수의 램프들과;

상기 다수의 램프들에 고압의 교류파형을 공급하기 위한 인버터와;

상기 다수의 램프들과 상기 인버터 사이에 설치되어 상기 다수의 램프들에 공급되는 전압변화량을 검출하기 위한 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 검출부로부터의 검출신호에 따라 소리를 이용하여 사용자에게 상기 램프의 이상 유무를 전달하기 위한 스피커를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 인버터는,

외부로부터 공급되는 직류전원을 교류파형으로 변환하기 위한 스위칭 회로와,

상기 스위칭 회로로부터 공급되는 교류파형을 고전압의 교류파형으로 변환하기 위한 변압기와,

상기 램프에 접속되어 상기 램프의 출력 전압을 검출하기 위한 피드백 회로와,

상기 피드백 회로로부터의 피드백 신호와 검출부로부터의 검출신호에 의해 상기 스위칭 회로를 제어하기 위한 스위칭 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 검출부는,

상기 램프에 공급되는 전압을 분배하는 전압분배부와,

상기 전압분배부의 출력 전압을 정류하는 정류부와,

상기 정류부를 통해 전달된 전압과 상기 직류전원에 의해 분배된 참조전압을 비교하는 비교부와,

상기 비교부의 결과에 따라 스위칭 되어 검출신호를 발생하는 신호발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
제 4 항에 있어서,

상기 전압분배부는 다수의 저항이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
제 4 항에 있어서,

상기 정류부는,

상기 분배된 전압을 유지하기 위한 제 1 다이오드와,

상기 분배된 전압을 정류하기 위한 제 2 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
제 4 항에 있어서,

상기 비교부는,

상기 직류전원을 상기 참조전압으로 분배하기 위한 다수의 저항들과,

상기 참조전압과 상기 분배된 전압을 비교하기 위한 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.
제 4 항에 있어서,

상기 신호발생부는 상기 비교부의 출력 값이 하이일 경우 로우 값을 출력하고, 상기 비교부의 출력 값이 로우일 경우 하이 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 램프 구동장치.