KR20070029382A

KR20070029382A - 전원공급방법 및 그 장치와, 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 표시장치

Info

Publication number: KR20070029382A
Application number: KR1020050084106A
Authority: KR
Inventors: 지용근; 기원도; 이승언
Original assignee: 삼성코닝 주식회사
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-14

Abstract

핀홀의 발생 방지를 위한 전원공급방법 및 그 장치와, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치가 개시된다. 전원변환부는 외부에서 입력되는 외부전원을 변환하여 형광램프에 전원을 공급한다. 비교부는 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계 전류에 대응하는 임계신호와 형광램프 구동에 따라 감지되는 피드백신호를 비교하고, 피드백신호가 임계신호보다 큰 경우에는 타이머 시작신호를 출력한다. 타이머부는 타이머 시작신호가 입력됨에 따라, 기설정된 일정 시간 후 전원변환부를 셧-다운시킨다. 이에 따라, 초기 구동시, 기준 전류 대비 높은 전류를 평판형광램프에 공급하고, 전류가 평판형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 온도센서의 주파수 설정값에 의해 설정된 일정시간에 전류 공급을 차단시키므로써, 고전류로 인한 핀홀의 발생을 방지할 수 있다.

핀홀, 형광램프, 고전류, 초기 기동, 인버터, 타이머, 비교기

Description

전원공급방법 및 그 장치와, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING ELECTRIC POWER, AND BACKLIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 표시장치를 개략적으로 설명하는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치를 설명하는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전원공급방법을 설명하는 흐름도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원공급방법을 설명하는 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치를 설명하는 블록도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치를 설명하는 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 평판형광램프 120 : 표시패널

130 : 전원공급부 132, 332, 432 : 전원변환부

134 : 비교기 136 : 온도 센서부

138 : 타이머부 Q1 : 파워 트랜지스터

220, 420 : 인버터 회로 230 : 피드백전류 센싱부

240 : 디지털-아날로그 변환기(DAC) 250, 450 : 온/오프 콘트롤러

260, 460 : 파워 트랜지스터 구동부 440 : 형광램프 전류검출부

본 발명은 전원공급방법 및 그 장치와, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형광램프에 발생되는 핀홀의 발생 방지를 위한 전원공급방법 및 그 장치와, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)는 자체적으로 발광하지 못하는 수광 소자인 액정을 이용하여 영상을 표시하기 때문에 광을 필요로 한다. 따라서, 액정표시장치는 액정패널의 후면에 부착된 백라이트 어셈블리(Backlight Assembly)에서 광을 공급받아 영상을 표시한다.

상기 백라이트 어셈블리에 채용되는 형광램프로는 소형이면서 고휘도 발광이 가능한 냉음극형광램프(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 주로 사용하나, 최근 들어서 CCFL과 유사하지만 외부전극을 사용하는 외부전극형광램프와 면 전체로 광을 발산시키는 평판형광램프(FFL; Flat Fluorescent Lamp)등이 사용되고 있다.

한편, 외부에서 백라이트 어셈블리에 공급되는 입력 전압이 변하거나, 형광램프의 부하가 변하는 경우에는 형광램프에 흐르는 전류가 변화하기 때문에 백라이트의 밝기가 변화하게 된다.

따라서, 백라이트 어셈블리는 입력 전압과 형광램프에 흐르는 구동 전류를 센싱하여 형광램프에 흐르는 전류를 일정하도록 하는 제어부를 갖는다. 그러나, 전류가 일정하게 제어되면서 초기에는 휘도 증가가 느리게 진행되어 포화 휘도에 도달하는데 오랜 시간이 소요된다는 단점이 있다. 이러한 단점은 특히, 상대적으로 증가된 면적을 갖는 평판형광램프(FFL)를 채용하는 백라이트 어셈블리의 경우 더욱 심하다.

이를 개선하기 위해 평판형광램프에 공급되는 초기 전류를 상승시켜 초기 휘도 안정화 시간을 단축시킨 다음, 정상 전류를 인가하는 방식을 채용한다.

뿐만 아니라, 저온 점등시에는 평판형광램프의 임피던스가 증가하므로 평판형광램프를 점등시키기 위해서 상기한 방식을 채용한다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 초기 구동시 인가되는 기준 전류 대비 높은 전류가 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달시 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시켜 고전류로 인한 핀홀의 발생을 방지하기 위한 전원공급방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 전원공급방법을 수행하기 위한 전원공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 전원공급장치를 갖는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 더욱 다른 목적은 상기한 전원공급장치를 갖는 표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 전원공급방법은, (a) 파워 온됨에 따라, 기준 전류 대비 높은 전류를 형광램프에 공급하는 단계와, (b) 상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계 전류에 대응하는 임계 전압과 상기 형광램프 구동에 따라 감지되는 피드백 전압을 비교하는 단계와, (c) 상기 단계(b)에서 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 작은 것으로 체크되는 경우, 상기 형광램프에 공급되는 전류를 차단하는 단계와, (d) 상기 단계(b)에서 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 큰 것으로 체크되는 경우, 상기 피드백 전압에 대응하는 전류를 상기 형광램프에 공급하는 단계를 포함한다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 전원공급장치는 전원변환부, 비교부 및 타이머부를 포함한다. 상기 전원변환부는 외부에서 입력되는 외부전원을 변환하여 형광램프에 전원을 공급한다. 상기 비교부는 상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계 전류에 대응하는 임계신호와 상기 형광램프 구동에 따라 감지되는 피드백신호를 비교하고, 상기 피드백신호가 상기 임계신호보다 큰 경우에는 타이머 시작신호를 출력한다. 상기 타이머부는 상기 타이머 시작신호가 입력됨에 따라, 기설정된 일정 시간 후 상기 전원변환부를 셧-다운시킨다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 백라이트 어셈블리는, 텔레비젼 수상 세트에 채용되는 표시패널의 배면에 배치되어, 광을 출사하는 백라이트 어셈블리에서, 형광램프 및 전원공급부를 포함한다. 상기 형광램프는 광을 출사한다. 상기 전원공급부는 상기 형광램프 구동을 위한 기준 전류를 상기 형광램프에 공급하되, 초기 구동시, 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 형광램프에 공급하고, 상기 형광램프에 입력되는 전류가 상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시킨다.

상기한 본 발명의 더욱 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 표시장치는 표시패널, 평판형광램프 및 전원공급부를 포함한다. 상기 표시패널은 광을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 평판형광램프는 2개의 기판간에 형성된 복수의 방전 공간들에 주입된 방전 가스를 이용하여 광을 상기 표시패널에 출사한다. 상기 전원공급부는 상기 평판형광램프 구동을 위한 기준 전류를 상기 평판형광램프에 공급하되, 초기 구동시, 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 평판형광램프에 공급하고, 상기 평판형광램프에 입력되는 전류가 상기 평판형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시킨다.

이러한 전원공급방법 및 그 장치와, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 의하면, 초기 구동시, 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 평판형광램프에 공급하고, 상기 평판형광램프에 입력되는 전류가 상기 평판형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시키므로써, 고전류로 인한 핀홀의 발생을 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

먼저, 본 발명의 설명에 들어가기에 앞서, 형광램프에서 핀홀이 발생되는 메카니즘에 대해 간략히 설명한다.

현재까지 밝혀진 핀홀 발생 메카니즘은 다음과 같다. 즉, 외부전극형광램프의 외부전극에 임계 전압 이상의 전압이 인가되면 플라즈마 시스(Plasma Sheath)의 분포에 따라 좁은 시스의 구간에 전계(Electric Field)가 집중한다.

상기 전계가 집중되는 부분에서 국부적으로 온도가 급격히 상승하고, 상승된 온도가 유리의 임계 온도(Tg), 예를들어 섭씨 500도에 근접하면 형광램프의 내부와 외부의 압력차에 의해 핀홀이 발생한다.

또한, 유리의 경우 온도가 상승할수록 저항이 낮아지고, 전하가 저항이 낮은 곳에 집중되어 핀홀을 가속화하므로 절연 파괴 현상이 발생한다.

도 1을 참조하면, 표시장치는 평판형광램프(110), 표시패널(120) 및 전원공급부(130)를 포함한다.

상기 평판형광램프(110)는 상기 표시패널(120) 아래에 배치되어, 상기 전원변환부(130)에서 제공되는 전원전압에 응답하여 2개의 기판간에 형성된 복수의 방전 공간들에 주입된 방전 가스에 의해 발산되는 광을 상기 표시패널(120)에 제공한다. 도 1에서는 형광램프의 일례로 평판형광램프(FFL; Flat Fluorescent Lamp)를 도시하였으나, 냉음극형광램프(CCFL), 일측이 관외전극을 갖고, 타측이 관내전극을 갖는 관내외전극형광램프(EIFL; External and Internal electrode Fluorescent Lamp)), 양측이 관외전극을 갖는 관내전극형광램프(EEFL; External Electrode Fluorescent Lamp)에도 적용될 수 있음은 자명하다. 또한, 온도센서 대신에 광센서 등 기타 센서류의 적용도 가능하다.

상기 표시패널(120)은 상기 평판형광램프(110)에서 제공되는 광을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 표시패널(120)은 2개의 기판 및 상기 2개의 기판간에 형성된 액정층이 구비된 액정패널을 포함한다.

상기 전원공급부(130)는 전원변환부(132), 비교기(134), 온도 센서부(136) 및 타이머부(138)를 포함한다. 상기 전원공급부(130)는 상기 평판형광램프(110)의 구동을 위한 기준 전류를 상기 평판형광램프(110)에 공급한다. 초기 구동시, 상기 전원공급부(130)는 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 평판형광램프(110)에 공급한다. 상기 전원공급부(130)는 상기 평판형광램프(110)에 입력되는 전류가 상기 평판형광램프(110)에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시킨다.

상기 전원변환부(132)는 피드백부(132a) 및 인버터부(132b)를 포함하고, 외부에서 입력되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하고, 변환된 AC 전원을 평판형광램프(FFL)(110)에 공급한다.

상기 피드백부(132a)는 상기 형광램프(110)에서 피드백되는 전류량을 검출하고, 검출된 전류량 신호를 상기 인버터부(132b)에 제공한다.

상기 인버터부(132b)는 외부에서 입력되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하고, 변환된 AC 전원을 상기 평판형광램프(110)에 공급하며, 상기 검출된 전류량에 대응하는 피드백 전압(FV)을 상기 비교기(134)에 제공한다.

상기 비교기(134)는 상기 평판형광램프(110)에 핀홀이 발생되는 임계 전류에 대응하는 임계신호(임계 전압, TV)와 상기 평판형광램프(110)의 구동에 따라 감지되는 피드백신호(피드백 전압, FV)를 비교하고, 상기 피드백신호(FV)가 상기 임계신호(TV)보다 큰 경우에는 타이머 시작신호를 출력한다. 상기 비교기(134)는 연산증폭기(OP-AMP)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 온도 센서부(136)는 써미스터를 포함하고, 텔레비젼 수상 세트의 주변에 배치되어, 상기 텔레비젼 수상 세트 주변에서 감지된 온도에 대응하는 온도신호를 상기 타이머부(138)에 출력한다.

상기 온도 센서부(136)는 상기 표시패널(120)이 채용되는 텔레비젼 수상 세트의 특정부품 주위에 부착되고, 온도 변화에 따라 가변되는 저항값을 이용하여 온도신호를 생성한다. 상기한 온도신호는 상기 타이머부(138)에서 카운트되는 카운터 주파수 값을 변화시켜 전원공급부(130)가 셧-다운되는 시간을 조절한다. 상기 온도 센서부(136)는 상기 평판형광램프(110)에서 일정 거리만큼 이격되어 배치되더라도 실제 평판형광램프(110)의 온도를 간접적으로 감지한다. 실질적으로 상기 평판형광램프(110)의 온도를 직접적으로 감지하기 위해 상기 온도 센서부(136)를 상기 평판형광램프(110)에 가까이 배치시킬 수도 있음은 자명하다.

상기 타이머부(138)는 상기 비교기(134)에서 상기 타이머 시작신호가 입력됨에 따라, 기설정된 일정 시간후 상기 전원변환부(132)를 셧-다운시켜 상기 평판형 광램프(110)에 공급되는 전류를 차단한다. 상기 타이머부(138)는 상기 임계전압이 피드백 전압보다 낮아졌다가 다시 높아짐에 따라 발생된 신호를 상기 전원변환부(132)에 공급하여 상기 전원변환부(132)를 리셋시킨다.

상기 타이머부(138)는 상기 일정 시간에 대응하는 카운트치를 저장하고, 상기 온도신호를 근거로 상기 카운트치를 변경 또는 유지한다. 예를들어, 상기 온도신호가 상기 평판형광램프(110)에 기설정된 기준 온도, 예를들어 섭씨 25도보다 낮은 경우, 상기 타이머부(138)는 상기 카운트치를 감소시켜 상기 평판형광램프(110)가 강제 셧-다운되는 시간을 줄인다.

또한, 상기 온도신호가 상기 평판형광램프(110)에 기설정된 기준 온도, 예를들어 섭씨 25도 범위에 포함되는 경우, 상기 타이머부(138)는 상기 카운트치를 유지시킨다.

또한, 상기 온도신호가 상기 평판형광램프(110)에 기설정된 기준 온도, 예를들어 섭씨 25도 범위보다 높은 경우, 상기 타이머부(138)는 상기 카운트치를 증가시켜 평판형광램프(110)가 강제 셧-다운되는 시간을 늘린다.

통상적으로, 유리 기판의 경우 온도가 상승할수록 저항이 낮아지고, 전하는 저항이 낮은 곳에 집중되어 핀홀을 가속화하므로 절연 파괴 현상이 발생된다. 특히, 상기한 절연 파괴 현상이 발생되는 전압은 온도가 상승할수록 낮아지므로 상기 평판형광램프의 전극부의 온도를 최대한 낮추거나, 임계 온도 이하에서 작동하도록 설계하면 핀홀이 발생되는 현상을 방지할 수 있다.

이러한 점을 감안하여 본 발명에서는 온도 센서부(136)에서 감지된 온도를 이용하여 강제 셧-다운되는 시간을 조절하므로써, 핀홀이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 평판형광램프(110)의 구동을 위해 전원을 공급하는 전원공급장치가 파괴되는 것을 줄일 수 있다.

<램프 구동용 전원공급장치의 실시예-1>

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치를 설명하기 위한 블록도이다. 특히, 도 2는 플로팅 방식의 형광램프 구동용 전원공급장치를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치는 전원변환부(132), 비교기(134), 온도 센서부(136) 및 타이머부(138)를 포함하여, 상기 평판형광램프(110)의 구동을 위한 기준 전류를 상기 평판형광램프(110)에 공급한다. 도 2와 비교할 때 동일한 구성 요소에 대해서는 설명의 편의를 위해 동일한 도면 번호를 부여한다.

초기 구동시, 상기 전원변환부(132)는 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 평판형광램프(110)에 공급하고, 상기 평판형광램프(110)에 입력되는 전류가 상기 평판형광램프(110)에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시킨다.

상기 전원변환부(132)는 파워 트랜지스터(Q1), 다이오드(D1), 인버터 회로(220), 피드백전류 센싱부(230), 디지털-아날로그 변환기(이하, DAC)(240), 온/오프 콘트롤러(250) 및 파워 트랜지스터 구동부(260)를 포함하여, 외부에서 제공되는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 상기 평판형광램프(110)에 제공한다.

상기 파워 트랜지스터(Q1)는 게이트 전극을 통해 상기 파워 트랜지스터 구동부(260)에서 입력되는 스위칭신호에 응답하여 턴-온되어 소스전극을 통해 입력되는 직류전원이 드레인 전극을 통해 상기 인버터 회로(220)로 출력되는 것을 스위칭 제어한다. 물론 상기 파워 트랜지스터(Q1)의 드레인 전극을 통해 출력되는 신호는 엄밀히 얘기하면 제로 볼트(0V)와 상기 직류전원을 반복하는 교류전원(또는 펄스 전원)이다.

상기 다이오드(D1)는 캐소드가 상기 파워 트랜지스터(Q1)의 드레인 전극에 연결되고, 애노드가 접지되어 상기 인버터 회로(220)에서 역류하는 돌입 전류를 차단한다.

상기 인버터 회로(220)는 인덕터(L), 변압기(222), 공진 캐패시터(C1), 제1 및 제2 저항(R1, R2), 제1 및 제2 트랜지스터(Q2, Q3)로 이루어져, 일단이 파워 트랜지스터(Q1)의 드레인 전극에 연결되어 상기 파워 트랜지스터(Q1)에서 출력되는 직류전원을 교류전원으로 변환하고, 변환된 교류전원을 상기 평판형광램프(110)에 제공한다. 본 발명의 실시예에서는 인버터 회로가 공진형 로이어(Royer) 인버터 회로로 구현되는 것을 도시한다.

보다 상세히는, 상기 인덕터(L)는 일단이 상기 파워 트랜지스터(Q1)의 드레인 전극에 연결되어, 직류전원에 포함된 임펄스 성분을 제거하여 타단을 통해 출력한다. 상기 인덕터(L)는 에너지를 충전하고 상기 파워 트랜지스터(Q1)의 오프 기간에 역기전력을 다이오드(D1)로 회생시키면서 평균화시키는 일종의 스위칭 레귤레이 팅(switching regulating) 동작을 수행한다.

상기 변압기(222)는 1차 권선을 구성하는 제1 및 제2 권선(T1, T2)과, 2차 권선을 구성하는 제3 권선(T3)을 갖고서, 상기 인덕터(L)를 통해 상기 제1 권선(T1)에 입력된 교류전원은 전자 유도 작용에 의해 2차측 권선인 상기 제3 권선(T3)에 전달되어 고전압 변환되고, 변환된 고전압은 상기 평판형광램프(110)에 인가된다. 상기 제1 권선(T1)은 중간 탭을 통해 상기 인덕터(L)에서 직류전원을 제공받는다.

또한 상기 제2 권선(T2)은 상기 제1 권선(T1)에 인가되는 교류전원에 응답하여 상기 제1 트랜지스터(Q2)와 제2 트랜지스터(Q3) 중 어느 하나를 선택적으로 턴-온시킨다.

상기 공진 캐패시터(C1)는 상기 제1 권선(T1)의 양단간에 병렬 연결되어 상기 제1 권선(T1)의 인덕턴스 성분과 LC 공진 회로를 구성한다. 상기 변압기(222)의 입력단에 연결된 상기 제2 권선(T2)은 상기 제1 트랜지스터(Q2)와 제2 트랜지스터(Q3) 중 어느 하나를 선택적으로 턴-온시키는 역할을 수행한다.

상기 제1 트랜지스터(Q2)의 베이스 전극은 상기 제1 저항(R1)을 통해 입력되는 직류전원에 연결되고, 콜렉터 전극은 상기 공진 캐패시터(C1)와 1차측 권선(T1)이 병렬 연결된 일단에 연결되어 상기 변압기(222)를 구동한다. 상기 제2 트랜지스터(Q3)의 베이스 전극은 상기 제2 저항(R2)을 통해 입력되는 직류전원에 연결되고, 콜렉터 전극은 상기 공진 캐패시터(C1)와 1차측 권선(T1)이 병렬 연결된 타단에 연결되어 상기 변압기(122)를 구동하며, 에미터 전극은 상기 제1 트랜지스터(Q2)의 에미터 전극과 공통 접지된다.

동작시, 상기 파워 트랜지스터(Q1)에 의해 변환된 DC 전원, 즉 펄스 전원은 상기 트랜지스터(Q1)에 구동 전류를 공급하기 위해 적용된 저항을 직렬로 거쳐서 상기 인버터 회로(220) 각각의 입력측인 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스 전극에 접속된다. 상기 변압기(222)의 중간 탭을 갖는 1차 권선(T1)은 각각의 에미터 전극이 접지되어 있는 한 쌍의 트랜지스터(Q2, Q3)의 콜렉터 전극들 사이에 병렬로 접속되고, 커패시터(C1)가 또한 병렬로 접속된다.

DC 전원은 상기 인버터 회로(220)에 공급되는 전류를 정전류로 변환하기 위한 쵸크 코일(choke coil)을 포함한 인덕터(L)를 직렬로 거쳐서 상기 변압기(122)의 1차 권선(T1)의 중간 탭에 접속된다.

상기 변압기(222)의 제3 권선(T3)은 상기 1차 권선(T1) 보다도 훨씬 더 많은 감기로 형성되어 전압을 상승시킨다. 상기 평판형광램프(110)는 상기 변압기(222)의 상기 제3 권선(T3)과 병렬 접속되어 정전압을 공급받는다. 상기 정전압은 승압된 교류전원의 정극성과 부극성 레벨이 동일한 전압일 수도 있고, 승압된 교류전원의 최고치 레벨과 최저치 레벨간의 간격이 동일한 레벨의 전압일 수도 있다.

또한, 정전압은 승압된 교류전원 중 평판형광램프(110)의 일단에 공급되는 제1 교류전원과, 상기 평판형광램프(110)의 타단에 공급되되, 상기 제1 교류전원과 180도 위상차를 갖는 제2 교류전원일 수도 있다.

상기 변압기(222)를 구성하는 제2 권선(T2)의 일단은 상기 제1 트랜지스터(Q2)의 베이스 전극과 연결되고, 타단은 상기 제2 트랜지스터(Q3)의 베이스 전극과 연결되며, 제2 권선(T2)측에서 여기된 전압을 상기 제1 및 제2 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스 전극에 각각 인가시킨다.

상기 DAC(240)는 외부에서 제공되는 디밍신호(DIMM)를 아날로그 변환하고, 아날로그 변환된 디밍신호(241)를 상기 온/오프 콘트롤러(250)에 출력한다. 상기 디밍신호(DIMM)는 평판형광램프(110)의 밝기를 조절하기 위해 사용자의 조작 등에 의해 입력되는 신호로서, 일정 듀티(DUTY)를 값은 디지털 값이다.

상기 온/오프 콘트롤러(250)는 외부에서 제공되는 온 신호(ON)에 의해 기동됨에 따라, 아날로그 변환된 디밍신호(DIMM)(241)와 피드백신호(235)에 응답하여 상기 평판형광램프(110)에 공급하는 교류전원 레벨의 조정을 위한 스위칭신호(253)를 상기 파워 트랜지스터(Q1)에 제공하고, 피드백 전압(FV)을 상기 비교기(134)에 제공한다.

상기 파워 트랜지스터 구동부(260)는 상기 스위칭신호(253)를 증폭하고, 증폭된 레벨 조정신호(261)를 상기 파워 트랜지스터(Q1)에 제공한다. 상기 온/오프 콘트롤러(250)에서 출력되는 신호는 상대적으로 낮은 저레벨의 신호이기 때문에 이를 파워 트랜지스터(Q1)에 바로 적용하기에는 그 레벨이 작으므로 저레벨의 신호를 증폭할 목적으로 상기 파워 트랜지스터 구동부(260)를 이용한다.

도 3을 참조하면, 파원 온 여부를 체크하여(단계 S105), 단계 S105에서 파워 온으로 체크되는 경우에는 기준전류 대비 높은 전류를 형광램프에 공급한다(단계 S110).

이어, 상기 형광램프의 구동에 따른 피드백 전압의 감지 여부를 체크하여(단계 S115), 상기 피드백 전압이 감지되는 것으로 체크되는 경우에는 상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계 전류에 대응하는 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 큰 지를 체크한다(단계 S120).

상기 단계 S120에서 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 작은 것으로 체크되는 경우에는 현재 카운트된 카운트치가 설정된 카운트치인지를 체크하여(단계 S125), 현재 카운트치가 설정된 카운트치인 것으로 체크되는 경우에는 카운트를 시작한 후(단계 S130), 상기 형광램프에 공급되는 전류를 차단한 후(단계 S135), 상기 단계 S105로 피드백한다.

상기 단계 S120에서, 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 큰 것으로 체크되는 경우에는 실제 피드백 전류를 상기 형광램프에 공급하고(단계 S140), 파워 오프 여부를 체크하여(단계 S145), 파워 오프로 체크되는 경우에는 종료하고, 파워 오프가 아닌 것으로 체크되는 경우에는 단계 S140으로 피드백한다.

상술한 본 발명의 일실시예에서는 형광램프 구동을 위한 기준 전류를 상기 형광램프에 공급하되, 초기 구동시, 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 형광램프에 공급하고, 상기 형광램프에 입력되는 전류가 상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시키므로써, 형광 램프의 초기 구동시 과도 전류의 공급에 따라 핀홀이 발생되는 것을 차단할 수 있다.

그러면, 상술한 본 발명의 일실시예에 부가하여, 형광램프를 구성하는 유리 는 온도가 상승할수록 저항이 낮아지고, 전하가 저항이 낮은 곳에 집중되어 핀홀을 가속화시켜 절연 파괴 현상이 발생되는 것을 차단하는 일련의 전원공급방법에 대해서 이하에서 설명한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원공급방법을 설명하는 흐름도이다. 도 3과 비교하여 동일한 단계에서 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 4a를 참조하면, 단계 S120에서 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 작은 것으로 체크되는 경우에는 주변 온도를 근거로 카운트 설정치를 변경 또는 유지하고(단계 S200), 이어, 현재 카운트치가 변경 또는 유지된 카운트 설정치인지의 여부를 체크한다(단계 S210). 상기 단계 S200에서 감지되는 주변 온도는 형광램프에 근접하여 배치된 온도 센서부에서 검출될 수도 있고, 상기 형광램프를 채용하는 텔레비젼 수상 세트에 구비되는 특정 부품에 근접하여 배치된 온도 센서부에서 검출될 수도 있다.

도 4b를 참조하면, 단계 120에 이어, 온도 센서부에서 검출된 감지 온도의 수신 여부를 체크하여(단계 S201), 상기 단계 S201에서 감지 온도가 수신된 것을 체크되는 경우에는 임계 온도 범위에 상기 감지 온도가 포함되는지의 여부를 체크한다(단계 S202).

단계 S202에서, 상기 감지 온도가 임계 온도 범위보다 작은 것으로 체크되는 경우에는 설정된 카운트치를 감소시킨 후(단계 S203), 단계 S210을 진행하고, 임계 온도 범위에 감지 온도가 포함되는 것으로 체크되는 경우에는 설정된 카운트치를 유지한 후(단계 S204), 단계 S210을 진행하며, 임계 온도 범위가 감지온도보다 작은 것으로 체크되는 경우에는 설정된 카운트치를 증가시킨 후(단계 S205), 단계 S210을 진행한다.

상기 단계 S210에서 현재 카운트치가 설정된 카운트치인 것으로 체크되는 경우에는 카운트를 시작하고(단계 S220), 램프에 공급되는 전류를 차단한 후(단계 S230), 상기 단계 S105로 피드백한다.

<램프 구동용 전원공급장치의 실시예-2>

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치를 설명하기 위한 블록도이다. 특히, 도 5는 하프 그라운드 방식의 형광램프 구동용 전원공급장치를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치는 전원변환부(332), 비교기(134), 온도 센서부(136) 및 타이머부(138)를 포함하여, 상기 평판형광램프(210)의 구동을 위한 기준 전류를 상기 평판형광램프(210)에 공급한다.

도 2와 비교할 때 동일한 구성 요소에 대해서는 설명의 편의를 위해 동일한 도면 번호를 부여한다. 다만, 상기한 도 2와 비교할 때 인버터 회로(220)에 구비되는 변압기(222)의 2차측 권선인 제3 권선(T3)의 일단이 접지되고, 평판형광램프(210)의 핫전극은 공통 연결되어 인버터(220)에서 승압된 교류전원을 제공받고, 평판형광램프(210)의 콜드전극은 공통 연결되어 접지된다.

<램프 구동용 전원공급장치의 실시예-3>

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치를 설명하기 위한 블록도이다. 특히, 도 6은 변압기의 출력측에서 형광램프전류를 검출하는 플로팅 방식의 형광램프 구동용 전원공급장치를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 형광램프 구동용 전원공급장치는 전원변환부(432), 비교기(134), 온도 센서부(136) 및 타이머부(138)를 포함하여, 상기 평판형광램프(110)의 구동을 위한 기준 전류를 상기 평판형광램프(110)에 공급한다. 도 3과 비교할 때 동일한 구성 요소에 대해서는 설명의 편의를 위해 동일한 도면 번호를 부여한다.

초기 구동시, 상기 전원변환부(432)는 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 평판형광램프(110)에 공급하고, 상기 평판형광램프(110)에 입력되는 전류가 상기 평판형광램프(110)에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시킨다.

상기 전원변환부(432)는 파워 트랜지스터(Q1), 다이오드(D1), 인버터 회로(420), 형광램프전류 검출부(440), 제어부(450) 및 파워 트랜지스터 구동부(460)를 포함하여, 외부에서 제공되는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 상기 평판형광램프(110)에 제공한다.

상기 인버터 회로(420)는 인덕터(L), 변압기(422), 공진 캐패시터(C1), 제1 및 제2 저항(R1, R2), 제1 및 제2 트랜지스터(Q2, Q3)로 이루어져, 일단이 파워 트랜지스터(Q1)의 제3단에 연결되어 직류전원을 교류전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 상기 평판형광램프(110)에 제공한다. 본 발명에서는 인버터가 공진형 로이어(Royer) 인버터 회로로 구현된 것을 도시한다.

상기 변압기(422)의 입력측은 1차 권선을 구성하는 제1 및 제2 권선(T1, T2)을 갖고, 출력측은 2차 권선을 구성하는 제3 및 제4 권선(T3, T4)을 갖으며, 상기 제1 권선(T1)에 입력된 전압은 상기 제3 및 제4 권선(T3, T4)에 여기되어 고전압으로 승압되고, 승압된 고전압은 상기 평판형광램프(110)의 양단에 인가된다. 상기 제3 권선(T3)이 감기는 방향과 상기 제4 권선(T4)이 감기는 방향이 서로 동일 방향을 유지하므로 상기 제3 권선(T3)과 제4 권선(T4)은 직렬 연결된 것으로 간주할 수 있다.

또한 상기 제1 권선(T1)은 중간 탭을 통해 상기 인덕터(L)에서 제공받는 교류전원을 전자 유도 작용에 의해 2차측 권선인 상기 제3 및 제4 권선(T3, T4)을 통해 전달하고, 상기 제2 권선(T2)은 상기 제1 권선(T1)에 인가되는 전원에 응답하여 상기 제1 트랜지스터(Q2)와 제2 트랜지스터(Q3) 중 어느 하나를 선택적으로 턴-온시킨다.

상기 형광램프전류 검출부(440)는 상기 제3 권선(T3)과 제4 권선(T4)에 각각 연결되어, 제3 권선(T3)과 제4 권선(T4)을 통해 입력되는 교류신호(423)를 정류하여 직류신호로 변환하고, 변환된 직류신호(441)를 상기 제어부(450)에 출력한다.

상기 제어부(450)는 피드백 콘트롤러(452) 및 온/오프 콘트롤러(454)를 포함하고, 외부에서 제공되는 온 신호(ON)에 의해 기동되어 상기 평판형광램프(110)에 공급하는 교류전원 레벨의 조정을 위한 스위칭신호(455)를 상기 파워 트랜지스터 구동부(460)에 제공하고, 피드백 전압(FV)을 상기 비교기(134)에 제공한다.

구체적으로, 상기 피드백 콘트롤러(452)는 형광램프 전류가 변환된 직류신호(441)와 디밍신호(DIMM)를 근거로 피드백 제어신호(453)를 상기 온/오프 콘트롤러(454)에 제공한다. 상기 온/오프 콘트롤러(454)는 외부에서 제공되는 온 신호(ON)에 의해 기동됨에 따라, 상기 피드백 제어신호(453)에 응답하여 상기 평판형광램프(110)에 공급하는 교류전원 레벨의 조정을 위한 스위칭신호(455)를 상기 파워 트랜지스터(Q1)에 제공하고, 피드백 전압(FV)을 상기 비교기(134)에 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 평판형광램프의 구동을 위한 기준 전류를 상기 평판형광램프에 공급하되, 초기 구동시, 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 평판형광램프에 공급한다. 상기 평판형광램프에 입력되는 전류가 상기 평판형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류의 공급을 차단시키므로써, 고전류로 인한 핀홀의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 평판형광램프의 휘도 안정화 시간 또는 저온 점등을 만족시키기 위해 백라이트 어셈블리의 초기 구동시, 평판형광램프에 고전류를 인가후, 일정 시간 경과 후 정상 전류가 인가되도록 제어하되, 상기한 일정 시간을 카운트하는 타이머를 평판형광램프에서 감지되는 피드백 전류와 온도신호를 근거로 제어하므로써, 핀홀이 발생되는 않은 범위 내에서 평판형광램프의 휘도 안정화 시간을 단축시킬 수 있다.

이상에서는 실시예들을 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.

Claims

(a) 파워 온됨에 따라, 기준 전류 대비 높은 전류를 형광램프에 공급하는 단계;

(b) 상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계 전류에 대응하는 임계 전압과 상기 형광램프 구동에 따라 감지되는 피드백 전압을 비교하는 단계;

(c) 상기 단계(b)에서 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 작은 것으로 체크되는 경우, 상기 형광램프에 공급되는 전류를 차단하는 단계; 및

(d) 상기 단계(b)에서 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 큰 것으로 체크되는 경우, 상기 피드백 전압에 대응하는 전류를 상기 형광램프에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
제1항에 있어서, 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 작은 것으로 체크되는 경우, 카운트 동작을 수행하고,

상기 카운트 도중 상기 임계 전압이 상기 피드백 전압보다 높아지는 것으로 체크되는 경우, 상기 카운트 동작을 리셋하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
제1항에 있어서, 상기 단계(c)는,

(c-11) 현재 카운트치가 설정된 카운트인지를 체크하는 단계;

(c-12) 상기 현재 카운트치가 상기 설정된 카운트치로 체크되는 경우에는 카운트를 시작하는 단계; 및

(c-13) 상기 형광램프에 공급되는 전류를 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
제1항에 있어서, 상기 단계(c)는

(c-21) 주변 온도를 근거로 카운트 설정치를 변경 또는 유지하는 단계;

(c-22) 현재 카운트치가 설정된 카운트인지를 체크하는 단계;

(c-23) 상기 현재 카운트치가 상기 설정된 카운트치로 체크되는 경우에는 카운트를 시작하는 단계; 및

(c-24) 상기 형광램프에 공급되는 전류를 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
제4항에 있어서, 상기 단계(c-23)는,

감지 온도의 수신 여부를 체크하는 단계;

상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계 온도에 상기 감지 온도가 포함되는지를 체크하는 단계;

상기 감지 온도가 상기 임계 온도 범위보다 낮은 것으로 체크되는 경우에는 설정된 카운트치를 감소시키는 단계;

상기 감지 온도가 상기 임계 온도 범위에 포함되는 것으로 체크되는 경우에 는 설정된 카운트치를 유지시키는 단계; 및

상기 감지 온도가 상기 임계 온도 범위보다 높은 것으로 체크되는 경우에는 설정된 카운트치를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
외부에서 입력되는 외부전원을 변환하여 형광램프에 전원을 공급하는 전원변환부;

상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계 전류에 대응하는 임계신호와 상기 형광램프 구동에 따라 감지되는 피드백신호를 비교하고, 상기 피드백신호가 상기 임계신호보다 큰 경우에는 타이머 시작신호를 출력하는 비교부; 및

상기 타이머 시작신호가 입력됨에 따라, 기설정된 일정 시간 후 상기 전원변환부를 셧-다운시키는 타이머부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
제6항에 있어서, 상기 형광램프 구동에 따라 감지된 온도에 대응하는 온도신호를 상기 타이머부에 출력하는 온도 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
제7항에 있어서, 상기 타이머부는 상기 일정 시간에 대응하는 카운트치를 저장하고,

상기 온도신호를 근거로 상기 카운트치를 변경 또는 유지하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
제8항에 있어서, 상기 온도신호가 상기 형광램프에 기설정된 기준 온도범위보다 낮은 경우,

상기 타이머부는 상기 카운트치를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
제8항에 있어서, 상기 온도신호가 상기 형광램프에 기설정된 기준 온도범위에 포함되는 경우,

상기 타이머부는 상기 카운트치를 유지시키는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
제8항에 있어서, 상기 온도신호가 상기 형광램프에 기설정된 기준 온도 범위보다 높은 경우,

상기 타이머부는 상기 카운트치를 증가시키는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
텔레비젼 수상 세트에 채용되는 표시패널의 배면에 배치되어, 광을 출사하는 백라이트 어셈블리에서,

광을 출사하는 형광램프; 및

상기 형광램프 구동을 위한 기준 전류를 상기 형광램프에 공급하되, 초기 구 동시, 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 형광램프에 공급하고, 상기 형광램프에 입력되는 전류가 상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시키는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 형광램프는 2개의 기판간에 형성된 복수의 방전 공간들에 주입된 방전 가스를 이용하여 광을 출사하는 평판형광램프인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 형광램프는 일측이 관외전극을 갖고, 타측이 관내전극을 갖는 관내외전극 형광램프(EIFL)와, 양측이 관외전극을 갖는 관내전극 형광램프(EEFL)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 형광램프는 냉음극 형광램프인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 전원공급부가,

외부에서 제공되는 외부전원을 변환하여 상기 형광램프에 공급하는 전원변환부;

상기 형광램프에 핀홀이 발생되는 임계 전류에 대응하는 임계신호와 상기 형 광램프 구동에 따라 감지되는 피드백신호를 비교하고, 상기 피드백신호가 상기 임계신호보다 큰 경우에는 타이머 시작신호를 출력하는 비교부; 및

상기 타이머 시작신호가 입력됨에 따라, 기설정된 일정 시간 후 상기 전원변환부를 셧-다운시키는 타이머부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제16항에 있어서, 상기 전원공급부는 상기 피드백신호를 출력하는 피드백부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 형광램프 구동에 따라 감지된 온도에 대응하는 온도신호를 상기 타이머부에 출력하는 온도 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제18항에 있어서, 상기 온도 센서부는 상기 텔레비젼 수상 세트의 부품에 근접되도록 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제18항에 있어서, 상기 온도 센서부는 상기 형광램프에 근접되도록 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제18항에 있어서, 상기 타이머부는 상기 일정 시간에 대응하는 카운트치를 저장하고,

상기 온도신호를 근거로 상기 카운트치를 변경 또는 유지하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널;

2개의 기판간에 형성된 복수의 방전 공간들에 주입된 방전 가스를 이용하여 광을 상기 표시패널에 출사하는 평판형광램프; 및

상기 평판형광램프 구동을 위한 기준 전류를 상기 평판형광램프에 공급하되, 초기 구동시, 상기 기준 전류 대비 높은 전류를 상기 평판형광램프에 공급하고, 상기 평판형광램프에 입력되는 전류가 상기 평판형광램프에 핀홀이 발생되는 임계값에 도달함에 따라 일정 시간 경과후 상기 전류 공급을 차단시키는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제22항에 있어서, 상기 전원공급부는 상기 일정 시간에 대응하는 카운트치를 저장하고,

상기 평판형광램프의 구동에 따라 감지된 온도에 대응하는 온도신호를 근거로 상기 카운트치를 변경 또는 유지하는 것을 특징으로 하는 표시장치.