KR20060024052A - Inverter and inverting method for flat fluorescent lamp, backlight assembly and liquid crystal display having the same - Google Patents
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Abstract
효과적으로 대형의 램프를 구동할 수 있는 인버터 및 인버팅 방법이 개시되어 있다. 제 1 및 제 2 구동부에서는 각각 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 이용하여 스위칭 동작을 하여 제 1 및 제 2 교류신호를 생성한다. 제 1 및 제 2 트랜스포머는 각각 제 1 및 제 2 교류신호를 입력받아 이를 변환하여 180도 위상차를 가지는 제 1 및 제 2 변환신호를 출력한다. 피드백부는 제 1 트랜스포머 및 제 2 트랜스포머의 2차측에서 전류를 감지하여 상기 피드백 신호를 생성하여 제어부로 피드백한다. 따라서 용이하게 대형의 램프를 구동할 수 있고, 효과적으로 램프의 전류를 제어할 수 있다.
Inverters and inverting methods are disclosed that can effectively drive large lamps. The first and second drivers amplify the first and second pulse width modulated signals, respectively, and perform switching operations using the amplified signals to generate first and second AC signals. The first and second transformers receive the first and second AC signals, respectively, and convert the first and second transformer signals to output first and second converted signals having a 180 degree phase difference. The feedback unit senses a current at the secondary side of the first transformer and the second transformer to generate the feedback signal and feed it back to the controller. Therefore, a large sized lamp can be easily driven, and the current of the lamp can be effectively controlled.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 평판 형광램프의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a flat fluorescent lamp according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터를 포함한 백라이트 어셈블리의 블록도이다.2 is a block diagram of a backlight assembly including an inverter according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 제어부의 일 예의 회로도이다.3 is a circuit diagram of an example of the controller illustrated in FIG. 2.
도 4는 도 2에 도시된 제 1 및 제 2 구동부의 일 예의 회로도이다.4 is a circuit diagram of an example of the first and second drivers illustrated in FIG. 2.
도 5는 도 2에 도시된 피드백부의 일 예의 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram of an example of the feedback unit illustrated in FIG. 2.
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
6 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
210 : DC-DC변환/발진부 220 : 제어부210: DC-DC conversion / oscillator 220: control unit
230 : 제 1 구동부 240 : 제 2 구동부230: first driving unit 240: second driving unit
250 : 제 1 트랜스포머 260 : 제 2 트랜스포머250: first transformer 260: second transformer
270 : 피드백부 280 : 평판 형광램프
270: feedback unit 280: flat fluorescent lamp
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 어셈블리 기술에 대한 것으로 특히 평판 형광램프용 인버터 및 이를 이용한 인버팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight assembly technology of a liquid crystal display device, and more particularly, to an inverter for a flat fluorescent lamp and an inverting method using the same.
일반적으로, 음극선관(Cathod Ray Tube)과 같이 자체 발광능력을 갖는 디스플레이 장치와는 달리 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 액정표시장치는 자체 발광능력을 갖고있지 않다. 따라서 액정표시장치는 통상, 액정 소자의 뒷면에 면 형상을 갖는 조명 장치, 예컨대 백라이트(back light)가 설치되어 있다. 이 백라이트는 백색광을 출사하는 램프를 포함하며, 면 광원장치에서 출사된 백색광은 컬러 필터를 갖는 액정소자의 선택적 구동에 의해 컬러화되어 디스플레이된다. 따라서, 백라이트는 액정소자의 바로 뒷면에서 광을 투사하거나, 플라스틱(예컨대 아크릴판)으로 이루어지는 도광판을 이용하여 면 형상의 광원을 형성하는 방법이 주로 사용된다.In general, unlike a display device having a self-luminous capability such as a cathode ray tube, a liquid crystal display such as a liquid crystal display (LCD) does not have a self-luminous capability. Therefore, a liquid crystal display device is usually provided with a lighting device having a surface shape, for example a back light, on the back of the liquid crystal element. This backlight includes a lamp for emitting white light, and the white light emitted from the surface light source device is colored and displayed by selective driving of the liquid crystal element having a color filter. Therefore, the backlight is mainly used to project light from the right side of the liquid crystal element or to form a planar light source using a light guide plate made of plastic (for example, acrylic plate).
인버터는 램프의 방전을 제어하는 장치를 의미한다. 램프의 방전을 위해서는 먼저, 고전압이 램프에 인가되어야 한다. 그 결과, 램프가 점등된다. 점등 이후에는, 램프에 일정한 전압이 인가되어야 한다. 이러한 기능을 인버터가 수행하여 적절하게 램프를 동작시켜야 한다.Inverter means a device for controlling the discharge of the lamp. In order to discharge the lamp, a high voltage must first be applied to the lamp. As a result, the lamp is turned on. After lighting, a constant voltage must be applied to the lamp. This function must be performed by the inverter to operate the lamp properly.
백라이트에 사용되는 램프 중 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)는 원통의 형상으로, 이를 사용하는 백라이트는 액정 패널의 배면에 여러 개의 냉음극 형광램프를 두어 면광원으로 만드는 방식으로 동작된다. 냉음극 형광램프를 이용하는 경우에는 복수의 관형 램프들을 복수개의 인버터들에 연결하여 인버팅을 하였다. 따라서, 단일의 관형 램프에 대해서 단일의 인버터를 이용하여 수백V의 고전압을 인가하고, 그 결과 램프에 수mA의 저전류를 흐르게 하므로 인버터 측면에서는 전력의 부족함이 없고, 전류를 제어하기에 용이하였다.Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL) among the lamps used for the backlight is a cylindrical shape, and the backlight using it is operated by placing several cold cathode fluorescent lamps on the back of the liquid crystal panel to make a surface light source. . In the case of using a cold cathode fluorescent lamp, a plurality of tubular lamps were connected to a plurality of inverters and inverted. Therefore, a high voltage of several hundred V is applied to a single tubular lamp by using a single inverter, and as a result, a low current of several mA flows through the lamp, so there is no shortage of power in terms of the inverter and it is easy to control the current. .
냉음극 형광램프와는 다르게, 평판 형광 램프(Flat Fluorescent Lamp)는 두 장의 평판유리 사이에 방전가스와 형광체를 두고, 방전을 일으켜 면광원으로 만드는 방식이다.Unlike cold cathode fluorescent lamps, flat fluorescent lamps (Flat Fluorescent Lamp) is a method of placing a discharge gas and a phosphor between the two sheets of glass, causing a discharge to make a surface light source.
두 장의 평판 유리를 이용하는 평판 형광램프(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 배면기판(110)과, 배면기판(110)에 밀봉재(130)를 매개로 하여 접합된 전면기판(120)으로 이루어져 방전공간이 형성되도록 되어 있다. 그리고, 전면기판(120)의 하면에는 형광체층(160)이 형성되고, 이 형광체층(160)에 대응되는 배면기판의 상면에는 소정의 패턴을 가지는 다수의 방전전극(140)이 매립된 유전체층(150)이 형성되며, 또한 방전공간에는 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등으로 이루어진 방전가스가 충전되어 있다. 이와 같은 평판 형광램프(100)는 방전전극(140)에 전원이 인가됨에 따라 방전전극(140) 간의 방전으로 발생하는 자외선에 의해 형광체층(160)이 여기되어 면발광함으로써 액정 디스플레이의 화상이 구현된다.As shown in FIG. 1, the flat
평판 형광 램프는 단일의 램프에 수백 V의 고전압을 인가하여 수십mA에서 많게는 백mA 이상의 전류를 유지하여야 하므로 안정적인 교류 전원 공급에 문제가 발 생할 수 있고, 전류를 제어하는 것 또한 용이하지 않다. 따라서, 평판 형광 램프에 고효율의 안정적인 교류전원의 공급이 가능한 새로운 인버터가 요구된다.
Flat fluorescent lamps have to apply a high voltage of several hundred V to a single lamp to maintain a current of several tens of mA to more than one hundred mA, which may cause a problem of stable AC power supply, and it is not easy to control the current. Therefore, there is a need for a new inverter capable of supplying a stable and highly efficient AC power supply to a flat fluorescent lamp.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 대형의 단일 평판 형광램프에 안정적인 고전압 고전류를 공급하고 제어하여, 평판 형광램프가 안정적으로 고효율의 방전을 하도록 하는 평판 형광램프용 인버터를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a stable high-voltage high current to a large single flat fluorescent lamp, and to provide an inverter for a flat fluorescent lamp to ensure a stable discharge of high efficiency. .
본 발명의 다른 목적은 대형의 단일 평판 형광램프에 안정적인 고전압 고전류를 공급하고 제어하여, 평판 형광램프가 안정적으로 고효율의 방전을 하도록 하는 평판 형광램프의 인버팅 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for inverting a flat fluorescent lamp to supply a stable high voltage high current to a large single flat fluorescent lamp and to control the discharge of the flat fluorescent lamp with high efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 평판 형광램프용 인버터를 갖는 백라이트 어셈블리를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a backlight assembly having the inverter for a flat fluorescent lamp described above.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 평판 형광램프용 인버터를 갖는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.
It is still another object of the present invention to provide a liquid crystal display device having the above inverter for a flat fluorescent lamp.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 평판 형광램프용 인버터는, DC-DC변환/발진부에서 DC전원을 입력받아 원하는 레벨의 DC신호로 변환하고, DC신호를 발진시켜 발진신호를 출력하고, 제어부에서 발진신호와 피드백 신호를 이용하여 발진신호의 펄스폭을 제어하여 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 발생시킨다. In order to achieve the object of the present invention as described above, an inverter for a flat fluorescent lamp receives a DC power supply from a DC-DC converter / oscillator, converts it into a DC signal of a desired level, and oscillates a DC signal to output an oscillation signal. The control unit controls the pulse width of the oscillation signal by using the oscillation signal and the feedback signal to generate the first and second pulse width modulation signals.
제 1 및 제 2 구동부에서는 각각 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 이용하여 스위칭 동작을 하여 제 1 및 제 2 교류신호를 생성한다. 이 제 1 및 제 2 교류신호는 트랜스포머의 1차측 신호에 해당한다.The first and second drivers amplify the first and second pulse width modulated signals, respectively, and perform switching operations using the amplified signals to generate first and second AC signals. These first and second alternating current signals correspond to the primary side signals of the transformer.
제 1 및 제 2 트랜스포머는 각각 제 1 및 제 2 교류신호를 입력받아 이를 변환하여 제 1 및 제 2 변환신호를 출력한다. 이 제 1 및 제 2 변환신호는 트랜스포머의 2차측 신호에 해당하며 수백 V이상의 고전압일 수 있다.The first and second transformers receive the first and second AC signals, respectively, and convert the first and second transformer signals to output the first and second converted signals. The first and second converted signals correspond to the secondary signal of the transformer and may be high voltages of several hundred V or more.
피드백부는 제 1 트랜스포머 및 제 2 트랜스포머의 2차측에서 전류를 감지하여 피드백 신호를 생성하여 제어부로 피드백한다. 2차측에서 전류를 감지하여 피드백하여 전류를 제어하는 것이 용이하다.The feedback unit detects a current at the secondary side of the first transformer and the second transformer, generates a feedback signal, and feeds it back to the controller. It is easy to control the current by sensing and feeding back the current on the secondary side.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 평판 형광램프의 인버팅 방법은, DC전원을 원하는 레벨의 DC신호로 변환하고, DC신호를 발진시켜 발진신호를 생성하는 단계, 발진신호와 피드백 신호를 이용하여 발진신호의 펄스폭을 제어하여 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 생성하는 단계, 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 이용하여 스위칭 동작을 하여 제 1 및 제 2 교류신호를 생성하는 단계, 제 1 및 제 2 교류신호를 변환하여 제 1 및 제 2 변환신호를 출력하는 단계, 제 1 변환신호 및 제 2 변환신호를 감지하여 피드백 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 이 때 제 1 및 제 2 교류신호를 생성하는 단계는 하프 그라운드 방식으로 동작할 수 있다. 하프 그라운드 방식은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 널리 알려진 방식으로 여기서 다시 상술하지 아니한다. 피드백 신호를 생성하는 단계는 플로팅 접지 방식으로 동작할 수 있다. 플로팅 접지 방식 역시 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 널리 알려진 방식이다.Inverting method of a flat plate fluorescent lamp to achieve another object of the present invention, the step of converting the DC power source into a DC signal of the desired level, and generating the oscillation signal by oscillating the DC signal, by using the oscillation signal and the feedback signal Generating the first and second pulse width modulated signals by controlling the pulse width of the oscillation signal, amplifying the first and second pulse width modulated signals, and performing a switching operation using the amplified signals to perform the first and second pulse signals. Generating an AC signal, converting the first and second AC signals to output the first and second converted signals, and detecting the first and second converted signals to generate a feedback signal; . In this case, the generating of the first and second AC signals may operate in a half ground method. The half ground scheme is well known to those skilled in the art and is not described herein again. Generating the feedback signal may operate in a floating ground scheme. Floating grounding schemes are also well known to those of ordinary skill in the art.
본 발명의 또 다른 목적을 해결하기 위한 백라이트 어셈블리는 외부로부터 입력되는 DC전원을 교류로 변환하여 출력하는 평판 형광램프용 인버터 및 대형 면광원인 평판 형광램프로 이루어져 변환된 교류에 응답하여 광을 발생하는 발광부를 포함한다.The backlight assembly for solving the another object of the present invention consists of an inverter for a flat panel fluorescent lamp that converts the DC power input from the outside into an alternating current and a flat fluorescent lamp which is a large surface light source to generate light in response to the converted alternating current It includes a light emitting unit.
이 때 평판 형광램프용 인버터는 DC전원을 입력받아 원하는 레벨의 DC신호로 변환하고, DC신호를 발진시켜 발진신호를 출력하는 DC-DC변환/발진부, 발진신호와 피드백 신호를 이용하여 발진신호의 펄스폭을 제어하여 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 발생시키는 제어부, 각각 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 이용하여 스위칭 동작을 하여 제 1 및 제 2 교류신호를 생성하는 제 1 및 제 2 구동부, 각각 제 1 및 제 2 교류신호를 입력받아 이를 변환하여 제 1 및 제 2 변환신호를 출력하는 제 1 및 제 2 트랜스포머 및 제 1 트랜스포머 및 제 2 트랜스포머의 2차측에서 전류를 감지하여 피드백 신호를 생성하는 피드백부를 포함한다.At this time, the inverter for flat fluorescent lamp receives DC power, converts it into DC signal of the desired level, and converts the oscillation signal by using the DC-DC conversion / oscillation unit which oscillates the DC signal and outputs the oscillation signal. A control unit for controlling the pulse width to generate the first and second pulse width modulated signals, amplifying the first and second pulse width modulated signals, respectively, and performing a switching operation using the amplified signals to perform the first and second alternating current signals. First and second drivers for generating the first and second, respectively, the first and second AC signals of the first and second transformers and the first and second transformers and the second and second transformers for outputting the first and second converted signals It includes a feedback unit for generating a feedback signal by sensing the current from the vehicle side.
본 발명의 또 다른 목적을 해결하기 위한 액정 표시 장치는 외부로부터 입력되는 DC전원을 교류로 변환하여 출력하는 평판 형광램프용 인버터와, 평판 형광램프용 인버터로부터 제공되는 광의 휘도를 향상시키기 위한 광조절부를 갖는 백라이트 어셈블리 및 광조절부의 상면에 위치하고, 광조절부를 통해 발광부로부터 제공되는 광을 이용하여 영상을 디스플레이하는 디스플레이 어셈블리를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a flat panel fluorescent lamp inverter for converting a DC power input from the outside into an alternating current and an optical control for improving the brightness of light provided from the flat panel fluorescent lamp inverter. And a display assembly positioned on an upper surface of the backlight assembly having a portion and displaying an image using light provided from the light emitting portion through the light adjusting portion.
이 때 평판 형광램프용 인버터는 DC전원을 입력받아 원하는 레벨의 DC신호로 변환하고, DC신호를 발진시켜 발진신호를 출력하는 DC-DC변환/발진부, 발진신호와 피드백 신호를 이용하여 발진신호의 펄스폭을 제어하여 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 발생시키는 제어부, 각각 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 이용하여 스위칭 동작을 하여 제 1 및 제 2 교류신호를 생성하는 제 1 및 제 2 구동부, 각각 제 1 및 제 2 교류신호를 입력받아 이를 변환하여 제 1 및 제 2 변환신호를 출력하는 제 1 및 제 2 트랜스포머 및 제 1 트랜스포머 및 제 2 트랜스포머의 2차측에서 전류를 감지하여 피드백 신호를 생성하는 피드백부를 포함한다.At this time, the inverter for flat fluorescent lamp receives DC power, converts it into DC signal of the desired level, and converts the oscillation signal by using the DC-DC conversion / oscillation unit which oscillates the DC signal and outputs the oscillation signal. A control unit for controlling the pulse width to generate the first and second pulse width modulated signals, amplifying the first and second pulse width modulated signals, respectively, and performing a switching operation using the amplified signals to perform the first and second alternating current signals. First and second drivers for generating the first and second, respectively, the first and second AC signals of the first and second transformers and the first and second transformers and the second and second transformers for outputting the first and second converted signals It includes a feedback unit for generating a feedback signal by sensing the current from the vehicle side.
따라서, 역위상의 고전압 출력을 이용하고, 2차측을 통하여 전류를 감지함으로서 대형의 램프를 구동하는 것이 용이하고, 효과적으로 램프의 전류를 제어할 수 있으며, 램프의 방전 효율이 향상된다.
Therefore, it is easy to drive a large lamp by using the high voltage output of the reverse phase and sensing the current through the secondary side, effectively controlling the current of the lamp, and improving the discharge efficiency of the lamp.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터를 포함하는 백라이트 어셈블리의 블록도이다. 도 2에 도시된 블록도는 본 발명의 기술사상을 효과적으로 설명하기 위해 간략화된 것임을 밝혀둔다.2 is a block diagram of a backlight assembly including an inverter according to an embodiment of the present invention. The block diagram shown in Figure 2 is shown to be simplified in order to effectively explain the technical idea of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시에에 따른 인버터는 DC-DC변환/발진부(210), 제어부(220), 제 1 구동부(230), 제 2 구동부(240), 제 1 트랜스포머(250), 제 2 트랜스포머(260) 및 피드백부(270)를 포함한다.2, an inverter according to an embodiment of the present invention includes a DC-DC converter /
DC-DC변환/발진부(210)는 입력되는 DC전원을 원하는 레벨의 DC신호로 만들고, 이 DC신호를 이용하여 발진동작을 수행하여 교류 신호이며 구형파인 발진신호(PULSE)를 생성한다.The DC-DC converter /
제어부(220)는 DC-DC변환/발진부(210)로부터 출력되는 발진신호(PULSE), 화면의 밝기를 조절하기 위해 외부에서 입력되는 PWM 디밍신호(DIMM) 및 피드백부(270)로부터 출력되는 피드백신호(FED)를 입력받아, 발진신호(PULSE)의 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation)를 수행하여 제어된 펄스 폭을 가지는 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호(PWM1, PWM2)를 발생시킨다.The
제 1 및 제 2 구동부(230, 240)는 각각 제 1 펄스폭 변조신호 및 제 2 펄스폭 변조신호를 증폭하고, 이를 이용하여 스위칭 동작을 수행하여 제 1 및 제 2 교류신호를 출력한다. 제 1 및 제 2 구동부(230, 240)의 출력 신호인 제 1 및 제 2 교류신호는 서로 180도 위상차를 가져 인버터가 하프 그라운드 방식으로 동작하도록 하는 것이 바람직하다.The first and
제 1 구동부(230)는 증폭부(231) 및 스위칭부(233)로 세분된다. 증폭부(231)는 입력되는 제 1 펄스폭 변조신호를 증폭한다. 이 증폭부(231)의 동작에 의하여 제 1 펄스폭 변조신호가 스위칭에 적합한 정도로 증폭된다. 스위칭부(233)는 증폭부(231)의 출력신호를 이용하여 스위칭 동작을 수행하여 제 1 교류신호를 발생시킨다.The
제 2 구동부(240)는 증폭부(241) 및 스위칭부(243)로 세분된다. 증폭부(241) 는 입력되는 제 2 펄스폭 변조신호를 증폭한다. 이 증폭부(241)의 동작에 의하여 제 2 펄스폭 변조신호가 스위칭에 적합한 정도로 증폭된다. 스위칭부(243)는 증폭부(241)의 출력신호를 이용하여 스위칭 동작을 수행하여 제 2 교류신호를 발생시킨다. 이 때 제 1 구동부(230)의 스위칭부(233) 및 제 2 구동부(240)의 스위칭부(243)는 풀 브리지 회로를 포함하는 것이 바람직하다. 풀 브리지 회로는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 구현할 수 있다.The
제 1 트랜스포머(250)는 제 1 교류신호를 변환하여 고주파의 제 1 변환신호를 생성한다. 이 때 제 1 변환신호는 수백V 이상의 고전압이 될 수 있다.The
마찬가지로 제 2 트랜스포머(260)는 제 2 교류신호를 변환하여 고주파의 제 2 변환신호를 생성한다. 이 때 제 2 변환신호는 수백V 이상의 고전압이 될 수 있다. 제 1 변환신호 및 제 2 변환신호는 180도의 위상차를 가지는 것이 바람직하다.Similarly, the
제 1 및 제 2 트랜스포머(250, 260) 각각의 일측 출력단자는 평판 형광램프(280)로 연결되어 평판 형광램프를 구동시킨다. 제 1 및 제 2 트랜스포머(250, 260)의 다른 측 출력단자는 피드백부(270)로 연결된다.One output terminal of each of the first and
피드백부(270)는 제 1 및 제 2 트랜스포머(250, 260)를 2차측에서 전류를 감지하여 피드백신호(FED)를 생성한다. 이 때 피드백부(270)는 공통의 플로팅 접지단을 갖는 플로팅 접지방식인 것이 바람직하다. 이 피드백신호(FED)는 다시 제어부(220)로 입력되어 제어부(220)가 이를 이용하여 펄스 폭 제어를 할 수 있도록 한다.The
이상 살펴본 인버터 및 평판 형광램프(280)가 백라이트 어셈블리를 구성한 다. 도 2에 도시된 인버터는 하프 그라운드 방식의 플로팅 접지방식으로 동작하고, 2차측에서 전류를 감지하여, 평판 형광램프(280)를 구동하는데 필요한 고전압 및 상대적으로 큰 전류를 안정적으로 제공한다.
The inverter and the
도 3은 도 2에 도시된 제어부의 일 예의 회로도이다. 도 3은 본 발명의 기술사상을 효과적으로 설명하기 위해 간략화한 것임을 밝혀둔다.3 is a circuit diagram of an example of the controller illustrated in FIG. 2. Figure 3 shows that it is simplified in order to effectively explain the technical idea of the present invention.
도 3에 도시된 제어부는 7개의 저항(R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7), 3개의 커패시터(C1, C2, C3), 2개의 스위치(SW1, SW2), 다이오드(D1) 및 BIT3105칩(310)을 포함한다.The control unit shown in FIG. 3 includes seven resistors R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7, three capacitors C1, C2 and C3, two switches SW1 and SW2 and a diode D1. And a
피드백신호(FED) 및 PWM 디밍신호(DIMM)는 7개의 저항, 3개의 커패시터, 2개의 스위치 및 다이오드를 통하여 BIT3105칩(310)이 적절히 전류를 제어할 수 있도록 한다. 이 때 2개의 스위치(SW1, SW2)는 피드백 신호(FED) 및 PWM 디밍신호(DIMM)의 경로에 저항(R4) 및 저항(R5)이 보이게 하거나 보이지 않게 하여 저항의 크기를 변하게 하는 역할을 한다.The feedback signal FED and the PWM dimming signal DIMM allow the
BIT3105칩(310)은 LCD 냉음극 형광램프(CCFL) 컨트롤러 칩으로, BITEK사의 제품이다. 이 BIT3105칩은 냉음극 형광램프 시스템이나, 노트북 컴퓨터, LCD모니터, LCD TV, PDA(Personal Digital Assistants) 등에 사용된다. BIT3105칩(310)은 4.5V ~ 13.2V의 동작 전압을 가지며 빌트 인 PWM 디밍을 지원한다.The
도 3의 제어부에서 BIT3105칩(310)은 7개의 저항, 3개의 커패시터, 2개의 스위치 및 다이오드를 통하여 입력되는 피드백신호(FED) 및 PWM 디밍신호(DIMM)에 따 라 펄스폭 제어를 하여 제 1 펄스폭 변조신호(PWM1) 및 제 2 펄스폭 변조신호(PWM2)를 출력한다. 이 때 BIT3105칩(310)을 통하여 톱니파 형태의 제1핀 입력신호(INN) 및 DC형태의 비교신호(CMP)가 입력되어 비교신호(CMP)보다 높은 레벨의 입력신호(INN)에 해당하는 파형이 얼마나 되는지에 따라 펄스폭 변조를 수행한다.In the controller of FIG. 3, the
BIT3105칩(310)을 통하여 펄스폭 변조된 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호(PWM1, PWM2)가 각각 BIT3105칩(310)의 POUT1 및 POUT2 핀으로 출력된다.The pulse width modulated first and second pulse width modulation signals PWM1 and PWM2 are output through the
제어부는 다양한 방법에 의하여 구현될 수 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 LCD 컨트롤러 칩 등을 이용하여 용이하게 구현할 수 있다.
The controller may be implemented by various methods, but may be easily implemented using an LCD controller chip as shown in FIG. 3.
도 4는 도 2에 도시된 제 1 및 제 2 구동부의 일 예의 회로도이다. 도 4는 도 2에 도시된 도면부호에 해당하는 구성요소를 동일한 구성요소로 도시하였음을 밝혀둔다.4 is a circuit diagram of an example of the first and second drivers illustrated in FIG. 2. 4 shows that the components corresponding to the reference numerals shown in FIG. 2 are shown as the same components.
도 4를 참조하면, 제 1 구동부(230)는 증폭부(231) 및 스위칭부(233)를 포함하고, 제 2 구동부(240)는 증폭부(241) 및 스위칭부(243)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the
제 1 구동부(230) 및 제 2 구동부(240) 각각의 증폭부(231, 241)는 각각 입력되는 제 1 펄스폭 변조신호(PW_AH, PW_AL) 및 제 2 펄스폭 변조신호(PW_BH, PW_BL)를 증폭한다. 이 증폭부(231, 241)의 동작에 의하여 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호가 스위칭에 적합한 정도로 증폭된다.The
도 4에서 제 1 및 제 2 구동부(230, 240)의 증폭부(231, 241)는 각각 International Rectifier사의 IR2100칩을 사용하였음을 밝혀둔다. IR2100칩은 500V 정도의 전압을 견뎌낼 수 있는 드라이버 칩이며, 상세한 칩의 동작은 International Rectifier사의 Data sheet No. PD60147K에 상세하게 개시되어 있다. 도 4에서 두 개의 IR2100칩은 각각 제 1 펄스폭 변조신호(PW_AH, PW_AL) 및 제 2 펄스폭 변조신호(PW_BH, PW_BL)를 증폭하여 스위칭 동작을 하는데 충분한 신호를 생성한다.In FIG. 4, the amplifying
도 4에 도시된 제 1 구동부(230) 및 제 2 구동부(240) 각각의 스위칭부(233, 243)는 증폭부(231, 241)에서 스위칭에 충분한 정도로 증폭된 신호를 이용하여 풀 브리지 방식으로 스위칭을 하여 제 1 및 제 2 교류신호(O1, O2)를 생성한다. 도 4에 도시된 두 개의 스위칭부(233, 243)는 풀 브리지 회로를 구성하여 동작한다. 풀 브리지 회로는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 것으로 여기서 따로 설명하지 아니한다. 풀 브리지 회로를 구성하는 두 개의 스위칭부(233, 243) 내의 4개의 MOS 트랜지스터를 이용하여 스위칭 동작이 수행된다. 결국, 도 4에 도시된 제 1 및 제 2 구동부(230, 240)는 각각 제 1 및 제 2 펄스폭 변조신호를 입력받아 이를 증폭하고, 스위칭하여 제 1 및 제 2 교류신호를 생성한다.
The switching
도 5는 도 2에 도시된 인버터의 피드백 회로의 일 예의 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a feedback circuit of the inverter shown in FIG. 2.
도 5에 도시된 바와 같이 피드백 회로는 4개의 저항(R1, R2, R3, R4), 4개의 다이오드(D1, D2, D3, D4) 및 커패시터(C1)를 포함한다. 도 5에 도시된 피드백 회로는 양 단자가 각각 제 1 및 제 2 트랜스포머의 2차측에 연결되어 2차측에서 전류를 감지하여 피드백 신호(FED) 제어부로 보내어 전류를 제어하도록 한다. As shown in FIG. 5, the feedback circuit includes four resistors R1, R2, R3, and R4, four diodes D1, D2, D3, and D4, and a capacitor C1. In the feedback circuit illustrated in FIG. 5, both terminals are connected to the secondary sides of the first and second transformers, respectively, to sense the current at the secondary side and send the feedback signal to the feedback signal (FED) controller to control the current.
이 때 피드백 회로는 플로팅 접지 방식으로 동작한다. 나아가 인버터에 연결되는 평판 형광램프에 역위상의 고전압 신호가 인가되도록 하는 하프 그라운드 방식으로 동작된다. 따라서 효과적으로 평판 형광램프에 고전압을 인가할 수 있다.
At this time, the feedback circuit operates in a floating ground scheme. Furthermore, it operates in a half-ground manner in which a high-voltage signal in a reverse phase is applied to a flat fluorescent lamp connected to an inverter. Therefore, high voltage can be effectively applied to the flat fluorescent lamp.
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 분해 사시도로서, 특히 직하형 백라이트 어셈블리를 채용하는 액정 표시 장치를 나타낸다.6 is an exploded perspective view showing a liquid crystal display device according to the present invention, particularly showing a liquid crystal display device employing a direct type backlight assembly.
도 6을 참조하면 본 발명에 따른 직하형 액정 표시 장치(900)는 화면을 나타내는 액정 패널 어셈블리(910) 및 액정 패널 어셈블리(910)에 광을 제공하는 직하형 백라이트 어셈블리(920)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the direct type liquid
액정 패널 어셈블리(910)는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT) 기판(또는 어레이 기판)(911a)과 컬러 필터 기판(911b) 및 어레이 기판(911a)과 컬러 필터 기판(911b)과의 사이에 주입된 액정층(미도시)으로 이루어진 액정 패널(911)을 갖는다. 또한, 데이터 인쇄회로기판(915), 게이트 인쇄회로기판(914), 데이터측 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하, TCP)(913) 및 게이트측 TCP(912)로 이루어진다.The liquid
한편, 직하형 백라이트 어셈블리(920)는 제 1 광을 발생하는 램프 유닛(921), 램프 유닛(921)으로부터 발생된 제 1 광을 반사시키기 위한 반사판(923), 상기 제 1 광을 확산시켜 균일한 회도 분포를 갖는 제 2 광을 출사시키기 위한 광조절부(922) 및 램프 유닛(921)와 반사판(923)을 수납하기 위한 바텀 샤시(925)를 포함한다. 여기서, 광조절부(922)는 확산판(922a), 확산판(922a)의 상부에 순차적 으로 배치되는 확산시트(922b), 로우 프리즘 시트(922c), 어퍼 프리즘 시트(922d) 및 보호시트(922e)를 포함한다.On the other hand, the direct
바텀 샤시(925)는 상부면이 개구된 직육면체의 박스 형태로 형성된다. 바텀 샤시(925)의 내부에는 소정 깊이의 수납 공간이 형성되며, 수납 공간의 내부면을 따라 반사판(923)이 배치되고, 반사판(923) 위로는 램프 유닛(921)이 설치된다. 또한 바텀 샤시(925)에는 램프 유닛(921)과 소정의 간격으로 이격하여 광조절부(922)가 안착된다.The
여기서 램프 유닛(921)은 평판 형광램프(921a), 평판 형광램프(921a)의 양단에 연결되어 전원전압을 공급하는 제 1 및 제 2 램프 클립(921b, 921c), 상기 제 1 및 제 2 램프 클립(921b, 921c) 각각에 전원전압을 공급하는 제 1 및 제 2 전원공급라인(921d, 921e)으로 이루어진다. 이 때, 제 1 및 제 2 전원공급라인(921d, 921e)은 제 1 및 제 2 전원전압을 발생하는 평판 형광램프용 인버터(927)에 각각 연결된다.Here, the
평판 형광램프용 인버터(927)는 도 2에서 설명한 바 있는 인버터로서, 대형 면광원인 평판 형광램프에 제 1 및 제 2 전원전압을 제공한다. 이 평판 형광램프용 인버터(927)는 하프 그라운드, 플로팅 접지 방식으로 동작하여 고전압을 효과적으로 제공하고, 2차측에서 전류를 감지하여 전류제어가 용이하게 한다.The flat
한편, 광조절부(922)의 상부에는 미들 샤시(930)가 배치되고, 미들 샤시(930)의 단턱부재에는 액정 패털(911)이 안착된다. 이후, 액정 패널(911) 위로 바텀 샤시(925)와 대향하여 결합하는 탑 샤시(940)가 제공된다. 이로써, 직하형 액정 표시장치가 완성된다.
On the other hand, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 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.
Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 2차측을 통하여 전류를 감지하여 형광램프의 아주 작은 변화에 대해서도 빠르고 정확하게 반응할 수 있어 구동부의 출력 전류를 안정적으로 제어할 수 있다. 나아가, 전류의 크기 뿐 아니라 듀티비 등의 제어도 가능하다. 또한 하프 그라운드 방식을 사용하여 역위상의 고전압 출력을 이용할 수 있다. 따라서, 대형의 단일 램프에 안정적인 고전압 및 고전류를 공급하고, 제어하여 평판 형광램프가 안정적으로 고효율의 방전을 하도록 할 수 있다.According to the present invention as described above, by sensing the current through the secondary side can react quickly and accurately even for a small change of the fluorescent lamp it is possible to stably control the output current of the drive unit. Furthermore, control of the duty ratio and the like as well as the magnitude of the current is possible. The half-ground method also allows the use of antiphase high voltage outputs. Therefore, by supplying and controlling a stable high voltage and high current to a large single lamp, the flat fluorescent lamp can be stably discharged with high efficiency.
Claims (16)
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Applications Claiming Priority (1)
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-
2004
- 2004-09-13 KR KR1020040072885A patent/KR20060024052A/en not_active Application Discontinuation
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