KR20070000611A - 액정표시장치용 형광램프 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치모듈에 관한 것으로, 특히 액정표시장치모듈의 광원으로 사용되는 형광램프의 구동방식에 관한 것이다.

본 발명의 특징은 다수의 형광램프를 병렬로 연결하는 경우, 상기 다수의 형광램프에 고압의 교류파형을 인가하는 메인 트랜스포머와, 상기 메인 트랜스포머를 보안하기 위한 보조 트랜스포머, 그리고 상기 트랜스포머로 교류파형을 인가하기 위한 인버터를 액정표시장치의 하단부에 구성하는 것이다.

이로 인하여, 액정표시장치의 상부측과 하부측의 온도차가 감소되어, 액정표시장치의 온도가 전체적으로 균일해지는 효과가 있으며 또한, 액정표시장치의 최하단에 구성되는 형광램프의 왜곡현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

액정표시장치용 형광램프 구동장치{Driving Apparatus of fluorescent lamp for liquid crystal display device}

도 1은 일반적인 직하형 액정표시장치모듈을 개략적으로 도시한 도면.

도 2a는 도 1의 형광램프를 직렬로 연결한 구동방식을 개략적으로 도시한 도면.

도 2b는 도 1의 형광램프를 병렬로 연결한 구동방식을 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광램프를 병렬로 연결한 구동방식을 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

123 : 형광램프 125a, 125b : 최하단에 구성된 형광램프

131a, 131b, 131c, 131d : 제 1 내지 제 4 메인 트랜스포머

133a, 133b, 133c, 133d : 제 1 내지 제 4 인버터

135a, 135b, 135c, 135d : 제 1 내지 제 4 보조 트랜스포머

137a, 137b, 137c, 137d : 제 5 내지 제 8 인버터

본 발명은 액정표시장치모듈에 관한 것으로, 특히 액정표시장치모듈의 광원으로 사용되는 형광램프의 구동방식에 관한 것이다.

일반적인 액정표시장치의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 이방성과 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열의 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 투명절연기판으로 이루어진 액정패널을 필수적인 구성요소로 하며, 각 전계생성전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러 가지 화상을 표시한다.

상기 액정패널은 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자이므로 별도의 광원을 요구하게 된다. 이에 따라, 배면으로는 형광램프를 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit)이 마련되어 액정패널 전면을 향해 빛을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 휘도의 화상이 구현된다.

상기 백라이트 유닛은 그 조명 방식에 따라, 에지형(Edge type)과 직하형 (Direct type)으로 구분된다.

상기 에지형은 하나 또는 한쌍의 램프가 도광판의 일측부와 두개 또는 두쌍의 램프가 도광판의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지며, 상기 직하형은 수개의 램프가 도광판의 하부에 배치된 구조로, 상기 에지형은 제작이 용이한 이점을 갖는 반면, 상기 직하형은 빛의 균일도가 높은 것과 관련하여 대형 액정표시장치에 상대적으로 유리한 이점을 갖는다.

도 1은 일반적인 직하형 액정표시장치모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 직하형 액정표시장치모듈은 액정패널(13)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(17)과 커버버툼(27), 탑커버(11)로 구성된다.

상기 백라이트 유닛(20)은 반사판(21)과, 이의 상부면에 다수의 형광램프(23)가 나란하게 배열되며, 이들 형광램프(23) 상부에는 확산판(29)과, 다수의 광학시트(19)를 포함한다. 그리고 이때 다수의 형광램프(23)는 커버버툼(27)과 체결되는 한 쌍의 서포트가이드(25)에 의해 고정되며, 이의 가장자리를 테두리하여 커버버툼(27)으로 결합되는 서포트메인(17)에 의해 고정된다.

또한, 백라이트 유닛(20) 전방으로는 액정패널(13)이 포개어지며, 이의 가장자리를 테두리하며 커버버툼(27)에 결합되는 탑커버(11)에 의해 백라이트 유닛(20) 및 액정패널(13)이 일체로 고정된다.

이때, 상기 액정패널(13)의 일측에는 연성회로기판을 매개로 연결된 인쇄회로기판(15)이 구성된다.

또한, 상기 형광램프(23)는 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp : CCFL)로서, 형광램프(23)의 양단에 전극이 배치되어, 상기 전극에 전원이 인가되면 발광하게 되어 액정표시장치의 광원으로 작용하게 된다.

도 2a는 도 1의 형광램프를 직렬로 연결한 구동방식을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2b는 도 1의 형광램프를 병렬로 연결한 구동방식을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 형광램프(23)는 유리관과, 유리관 내부에는 불활성가스(discharge gas)가 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 또한, 유리관 양끝단에 전극이 구성되며, 상기 다수의 형광램프(23)는 일정간격을 두고 나란하게 배열되어 있다.

이때, 형광램프(23)는 상기 형광램프(23) 중앙에 접지부가 구성된 하이-하이(high-high) 방식으로, 상기 형광램프(23)의 양끝단에 구성된 전극을 통해 고압의 교류파형이 전극으로 인가되어 형광램프(23)는 발광하게 된다.

상기 다수의 형광램프(23)의 양단에 구성된 전극으로 각각의 고압의 교류파형을 인가하기 위해서는 램프구동전압을 공급받아 교류파형으로 변환하는 인버터(33)와, 인버터(33)로부터 공급되는 교류파형을 고압의 교류파형으로 변환하는 트랜스포머(31)가 구비된다.

그러나, 상기 다수의 형광램프(23)는 각각 구동되는 개별구동방식이기 때문에, 상기 인버터(33)와 트랜스포머(31)는 상기 다수의 형광램프(23)의 양단에 구성된 전극으로 각각의 고압의 교류파형을 인가해야 한다.

때문에, 상기 인버터(33)와 트랜스포머(31)는 상기 형광램프(23) 양단에 형광 램프(23)의 개수에 대응하여 다수가 구비되어야 하는 문제점이 있다.

이는, 액정표시장치의 대형화에 따라 구비되는 형광램프(23)의 수가 증가할수록 더 많은 인버터(33)와 트랜스포머(31)를 구비해야 하므로 공정비용 상승의 문제점이 있다.

도 2b는 도 2a의 하이-하이 방식을 유지 하면서 비용을 절감할 수 있는 방식으로, 다수의 형광램프를 병렬로 연결하는 구동방식을 개략적으로 도시하였다.

도시한 바와 같이, 다수의 형광램프(23)가 나란하게 배열되며, 상기 다수의 형광램프(23) 양단에 각각 하나 또는 두개의 메인 트랜스포머(31) 및 인버터(33)와 연결되어 있다.

그러나, 이와 같은 구동방식은 액정표시장치의 기구적 특성 및 온도특성에 따라 최외각 램프의 전류가 균일하지 못한 문제점이 있다.

특히, 최상단 및 최하단에 구성된 형광램프(23)는 상기 형광램프(23)의 배면에 구성되는 커버버툼(미도시)과의 간섭에 의해 전류가 균일하지 않고 왜곡이 심한 문제점이 있다.

이를 좀더 자세히 설명하면, 상기 액정표시장치의 커버버툼(미도시)은 금속재질로 구성되며, 서로 마주보는 두 가장자리가 상향 밴딩(banding)된 하나의 판 형상으로 상기 최상단과 최하단에 구성된 형광램프(23)는 상기 커버버툼(미도시)의 밴딩된 두 가장자리와 가상 커패시턴스(Capacitance)가 된다.

때문에, 가상 커패시터에의해 전기적 누설이 일어나, 최상단 및 최하단에 구성되는 형광램프(23)의 왜곡이 심하게 일어나게 된다.

또한, 온도적 특성에 의해 액정표시장치의 상부측과 하부측의 온도차가 심한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정표시장치의 최상단 및 최하단에 구성되는 형광램프의 왜곡현상을 방지하는 것을 목적으로 하며 또한, 액정표시장치의 상부측과 하부측의 온도차가 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 나란하게 배열되는 다수의 형광램프와; 상기 형광램프 구동을 위한 램프구동전압을 인가받아, 교류파형으로 변환하는 인버터와; 상기 인버터로부터 교류파형을 인가받아 고압의 교류파형으로 변환하며, 상기 액정표시장치의 하단부에 위치하는 메인 트랜스포머 및 보조 트랜스포머를 포함하는 액정표시장치용 형광램프 구동장치를 제공한다.

상기 형광램프는 유리관과, 유리관 내부에 충진된 불활성가스와, 유리관 내벽에 도포된 형광체를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 형광램프는 양단에 구성된 전극으로 각각 고압을 인가하는 하이-하이(high-high)방식인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 트랜스포머는 상기 다수로 배열된 형광램프 중 선택된 하나 의 램프를 개별구동하기 위함인 것을 특징으로 하며, 상기 인버터는 상기 메인 트랜스포머 및 보조 트랜스포머의 수에 각각 대응하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광램프를 병렬로 연결한 구동방식을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 형광램프(123)는 유리관과, 유리관 내부에는 불활성가스(discharge gas)가 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 또한, 유리관 양끝단에 전극이 구성되며, 상기 형광램프(123)는 다수가 일정간격을 두고 나란하게 배열되어 있다.

이때, 상기 다수의 형광램프(123)는 병렬로 연결되어 있으며, 상기 형광램프(123) 중앙에 접지부가 구성된 하이-하이(high-high) 방식으로 상기 형광램프(123)의 양끝단에 구성된 전극을 통해 고압의 교류파형이 인가된다.

상기 형광램프(123)의 양끝단에 구성된 전극을 통해 고압의 교류파형이 전극으로 인가되면 전자가 방출되어 유리관 내부의 불활성기체들과 출동하여 기하급수적으로 전자의 양이 늘어나게 된다. 이 늘어난 전자들에 의해 유리관 내부에 전류가 흐르게 됨으로써, 전자에 의해 불활성기체가 여기 되면서 자외선이 방출된다.

이 자외선은 유리관 내벽에 도포된 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시키게 된다.

상기 다수의 형광램프(123)의 양단에 구성된 전극으로 각각의 고압의 교류파형을 인가하기 위해서는 램프구동전압을 공급받아 교류파형으로 변환하는 제 1 내 지 제 4 인버터(133a, 133b, 133c, 133d)와, 상기 인버터(133a, 133b, 133c, 133d)로부터 공급되는 교류파형을 고압의 교류파형으로 변환하는 제 1 내지 제 4 메인 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)가 구비된다.

또한, 상기 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)는 제 1 내지 제 4 보조 트랜스포머(135a, 135b, 135c, 135d)를 더욱 포함하며, 상기 제 1 내지 제 4 보조 트랜스포머(135a, 135b, 135c, 135d)와 연결되는 제 5 내지 제 8 인버터(137a, 137b, 137c, 137d)를 더욱 포함한다.

상기 제 1 내지 제 4 인버터(133a, 133b, 133c, 133d)에는 인버터 직접회로가 포함되는데, 상기 인버터 직접회로는 시스템으로부터 공급되는 제어신호에 응답하여 도시하지 않은 스위칭 소자들을 스위칭 시켜 전원장치로부터 공급되는 램프 구동전압을 교류파형으로 변환하여, 제 1 내지 제 4 메인 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)에 공급한다.

상기 제 1 내지 제 4 메인 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)는 상기 인버터 직접회로에서 인가된 교류파형을 고전압의 교류파형으로 변환하여, 상기 다수의 형광램프(123)의 양끝단에 구성된 전극으로 인가하게 된다.

상기 제 5 내지 제 8 인버터(137a, 137b, 137c, 137d)에 포함되는 인버터 직접회로는 시스템으로부터 공급되는 제어신호에 응답하여 도시하지 않은 스위칭 소자들을 스위칭 시켜 전원장치로부터 공급되는 램프 구동전압을 교류파형으로 변환하여, 제 1 내지 제 4 보조 트랜스포머(135a, 135b, 135c, 135d)에 공급한다.

상기 제 1 내지 제 4 보조 트랜스포머(135a, 135b, 135c, 135d)는 상기 인버 터 직접회로에서 인가된 교류파형을 고전압의 교류파형으로 변환하여, 상기 형광램프(123)의 양끝단에 구성된 전극으로 인가하게 된다.

이때, 상기 제 1 내지 제 4 인버터(133a, 133b, 133c, 133d)와 상기 제 1 내지 제 4 메인 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)는 다수의 형광램프(123)와 병렬로 연결되어, 상기 다수의 형광램프(123)는 양단에 각각 하나 또는 두개의 메인 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)와 연결되어 있으며, 상기 제 1 내지 제 4 인버터(133a, 133b, 133c, 133d)와 상기 제 1 내지 제 4 메인 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)는 액정표시장치의 하단부에 위치한다.

이와 같이 구성된 상기 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)에서 발생되는 열이 열 대류 현상에 의해 상부측으로 올라가게 되어, 액정표시장치의 온도가 전체적으로 균일해지게 된다.

또한, 상기 제 1 내지 제 4 보조 트랜스포머(135a, 135b, 135c, 135d)와 제 5 내지 제 8 인버터(137a, 137b, 137c, 137d)는 액정표시장치의 최하단에 구성된 두개의 형광램프(125a, 125b)의 양끝단에 각각 연결하여, 상기 최하단에 구성된 하나 또는 두개의 형광램프(125a, 125b)는 개별 구동한다.

이는, 최하단에 구성된 형광램프(125a, 125b)와 커버버툼(미도시)과의 간섭으로 인해 전류가 균일하게 인가되지 않아 왜곡이 심한 문제점을 방지하기 위함이다.

이때, 상기 최상단에 구성된 형광램프에도 커버버툼(미도시)과의 간섭이 일어나지만, 앞서 전술한 바와 같이, 다수의 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d) 및 인버터(133a, 133b, 133c, 133d)를 액정표시장치의 하단부에 구성하여, 열 대류 현 상에 의해 뜨거운 공기가 상단부로 올라가게 함으로써, 상기 커버버툼(미도시)과의 간섭을 보상하는 효과가 있으므로, 상기 최상단에 구성된 형광램프는 개별구동 하지 않아도 된다.

앞서 전술한 바와 같이, 다수의 형광램프(123)와 연결되는 인버터(133a, 133b, 133c, 133d) 및 트랜스포머(131a, 131b, 131c, 131d)를 액정표시장치의 하단부에 구성하며, 최하단부에 구성되는 형광램프(125a, 125b)는 인버터(137a, 137b, 137c, 137d) 및 보조 트랜스포머(135a, 135b, 135c, 135d)를 통해 개별 구동함으로써, 액정표시장치의 온도가 전체적으로 균일해지는 효과가 있으며 또한, 액정표시장치의 최하단에 구성되는 형광램프(125a, 125b)의 왜곡현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 상기 다수의 형광램프와 연결되는 인버터 및 트랜스포머를 액정표시장치의 하단부에 구성하며, 최하단부에 구성되는 형광램프는 인버터 및 보조 트랜스포머를 통해 개별 구동함으로써, 액정표시장치의 온도가 전체적으로 균일해지는 효과가 있으며 또한, 액정표시장치의 최하단에 구성되는 형광램프의 왜곡현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 나란하게 배열되는 다수의 형광램프와;

   상기 형광램프 구동을 위한 램프구동전압을 인가받아, 교류파형으로 변환하는 인버터와;

   상기 인버터로부터 교류파형을 인가받아 고압의 교류파형으로 변환하며, 상기 액정표시장치의 하단부에 위치하는 메인 트랜스포머 및 보조 트랜스포머

   를 포함하는 액정표시장치용 형광램프 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 형광램프는 유리관과, 유리관 내부에 충진된 불활성가스와, 유리관 내벽에 도포된 형광체를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 형광램프 구동장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 형광램프는 양단에 구성된 전극으로 각각 고압을 인가하는 하이-하이(high-high)방식인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 형광램프 구동장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 트랜스포머는 상기 다수로 배열된 형광램프 중 선택된 하나의 램프를 개별구동하기 위함인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 형광램프 구동장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 인버터는 상기 메인 트랜스포머 및 보조 트랜스포머의 수에 각각 대응하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 형광램프 구동장치.

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