KR20070120741A - Backlight unit for liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 정면도이다.1 is a front view of a backlight unit according to the prior art.
도 2는 도 1에 나타난 백라이트 유닛의 배면도이다.FIG. 2 is a rear view of the backlight unit shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 백라이트 유닛을 램프 중심으로 도시한 정면도이다.4 is a front view illustrating the backlight unit of FIG. 3 around a lamp.
도 5는 도 3에 나타난 백라이트 유닛의 배면도이다.FIG. 5 is a rear view of the backlight unit shown in FIG. 3.
도 6은 도 3에 나타난 백라이트 유닛의 구성도이다.FIG. 6 is a configuration diagram of the backlight unit shown in FIG. 3.
도 7은 도 3에 나타난 백라이트 유닛의 인버터 회로부 튜닝을 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram for describing tuning of an inverter circuit unit of the backlight unit illustrated in FIG. 3.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
210: 외곽 케이스 220: 램프210: outer case 220: lamp
221: 제 1 전극 222: 제 2 전극221: first electrode 222: second electrode
223: 반사판 230: 인버터 회로부223: reflector 230: inverter circuit portion
231, 232: 신호 라인 233_1: 출력 커넥터231, 232: signal line 233_1: output connector
233_2: 입력 커넥터 234, 235: 출력 커패시터233_2:
236: 트랜스포머 237: 1차측 코일236: transformer 237: primary coil
238: 2차측 코일 239: 제어부238: secondary coil 239: control unit
240: 접지 라인 250: 광학 시트240: ground line 250: optical sheet
본 발명은 액정 표시 장치용 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit for a liquid crystal display device.
액정 표시 장치는 투명 절연 기판인 상, 하부 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 표시면인 상부 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치로는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다.The liquid crystal display device forms a liquid crystal layer having anisotropic dielectric constant between upper and lower substrates, which are transparent insulating substrates, and then adjusts the intensity of the electric field formed in the liquid crystal layer to change the molecular arrangement of the liquid crystal material, thereby The display device expresses a desired image by adjusting the amount of light transmitted through the upper substrate. As a liquid crystal display device, a thin film transistor liquid crystal display device (TFT LCD) using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used.
이러한 액정 표시 장치는 자체적으로 빛을 발하지 못하는 수광형 표시 장치이기 때문에, 화상을 표시하는 액정 패널로 빛을 공급하여 화면 전체의 밝기를 균일하게 유지하는 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)이 불가피하게 필요하게 된다.Since the liquid crystal display is a light-receiving display device that does not emit light by itself, a back light unit (BLU) that supplies light to a liquid crystal panel displaying an image and maintains the brightness of the entire screen is inevitably inevitable. It is necessary.
백라이트 유닛은 램프가 설치된 위치에 따라 에지 방식과 직하 방식으로 구분되는데, 전자의 에지 방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프가 설치된 구조로서, 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스트탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정 표시 장치에 적용된다. The backlight unit is divided into the edge method and the direct method according to the location of the lamp. The electronic edge method is a structure in which the lamp is installed on the side of the light guide plate for guiding light, and is relatively similar to a monitor of a laptop computer and a desktop computer. It is applied to a small liquid crystal display device.
후자의 직하 방식은 액정 표시 장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부에 복수 개의 램프를 일렬로 배열시킴으로써 액정 패널의 전면으로 빛을 직접 공급하는 구조이다. 이러한 직하 방식은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대형 액정 표시 장치에 주로 적용된다.The latter type is directly developed as the size of the liquid crystal display device is increased to 20 inches or more. The structure of supplying light directly to the front surface of the liquid crystal panel by arranging a plurality of lamps in a row in the lower part of the diffusion plate. to be. Such a direct method is mainly applied to a large liquid crystal display device requiring high luminance because the light utilization efficiency is higher than that of the edge method.
여기서, 램프로는 냉음극 형광 램프(CCFL: Cold cathode fluorescent lamp)나 외부 전극 형광 램프(EEFL: External electrode fluorescent lamp) 등을 사용하며, 높은 휘도의 후광을 내기 위하여 복수 개의 램프를 구비하는 것이 일반적이다.In this case, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or an external electrode fluorescent lamp (EEFL) is used as the lamp, and a plurality of lamps are generally provided to emit high brightness halo. to be.
도 1과 도 2는 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 정면도 및 배면도를 각각 도시한 것으로, 냉음극 형광 램프(120)가 사용된 직하 방식의 백라이트 유닛을 나타내고 있다.1 and 2 illustrate a front view and a rear view of a backlight unit according to the related art, respectively, and illustrate a direct backlight unit using a cold cathode
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 백라이트 유닛은 외곽 케이스(110) 상에 일정한 간격으로 고정된 복수의 램프(120)들을 포함한다.1 and 2, the conventional backlight unit includes a plurality of
램프(120)는 냉음극 형광 램프로서, 내부에 불활성 기체가 충전된 원통형의 유리관과 유리관 내벽에 코팅된 형광체, 유리관의 양측 끝단에 구성된 제 1, 2 전극(121, 122)으로 구성된다. 램프(120)의 제 1, 2 전극(121, 122)은 유리관의 양측단으로 리드 단자가 도출되도록 봉입된 내부 전극부와 유리관 양측 끝단의 외부에 구성되어 내부 전극부와 연결되는 외부 전극부로 구성된다.The
램프(120)의 제 1 전극(121)은 기저 전압(GND)이 인가되는 접지 라인(140)으로, 제 2 전극(122)은 고전압의 교류 파형을 출력하는 인버터 회로부(130)로 각각 연결된다.The
이와 같이 구성되는 램프(120)를 이용해 전기적인 에너지를 구현하기 위해서는 인버터 회로부(130)로부터 램프(120)로 신호를 전달하기 위한 별도의 신호 라인(131)이 필요하게 된다.In order to implement electrical energy using the
인버터 회로부(130)의 출력단에는 출력 커넥터(132)를 통해 각각의 램프(120)와 연결되는 출력 커패시터(134)와 트랜스포머(135)가 연결된다. 이러한 인버터 회로부(130)는 입력 커넥터(133)를 통해 외부로부터 인가되는 직류 전압을 고전압의 교류 파형으로 변환하여 램프(120)로 공급한다.An
또한, 도시되지는 않았으나, 램프(120)들의 전면 및 후면에는 확산판과 반사판이 나란히 배치된다. 램프(120)로부터 나오는 빛은 반사판에 의해 반사되어 확산판을 통하여 백라이트 유닛 전면의 액정 패널로 조사된다.In addition, although not shown, the diffusion plate and the reflecting plate are disposed side by side on the front and rear of the
이러한 액정 표시 장치용 백라이트 유닛은 도 1이나 도 2에 도시된 것과 같이, 인버터 회로부(130)가 장착될 면적을 어느 정도 확보하고, 각 램프(120)를 인버터 회로부(130)에 연결하는 신호 라인(131)의 길이가 모든 부분에서 일정하도록 구성하는 것이 일반적이었다.As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the backlight unit for the liquid crystal display device has a signal line which secures an area to which the
신호 라인(131)의 길이가 일정한 경우에는, 인버터 회로부(130)의 출력단에 형성되는 모든 출력 채널에 일괄적으로 동일한 커패시턴스 값을 갖는 출력 커패시터(134)를 사용하여도 무방하다.When the length of the
즉, 종래에는 인버터 회로부(130)의 크기에 대한 제약이 적어 램프(120)의 위치와 인버터 회로부(130)의 출력단 간의 거리를 일정한 값으로 유지하는 것이 비 교적 용이하였고, 인버터 회로부(130)의 모든 출력 채널에 동일한 커패시턴스를 갖는 출력 커패시터(134)를 적용하여도 램프(120)의 구동에 크게 영향을 주지 않았다.That is, in the related art, it is relatively easy to maintain the distance between the position of the
그런데, 최근 백라이트 유닛의 박형화, 슬림화가 점차 진행되면서, 램프(120)를 구동하는 인버터 회로부(130)의 소형화 요구도 높아지고 있다.However, in recent years, as the thinning and slimming of the backlight unit proceeds gradually, the demand for miniaturization of the
인버터 회로부(130)가 소형화되면, 각 램프(120)가 인버터 회로부(130)의 출력단에 연결되는 모든 부분에서 신호 라인(130)의 길이를 동일하게 유지하기가 어려워지고, 그로 인해 출력단의 부하 특성이 잘 맞지 않아 특정 부위의 광원이 불안정해지는 문제점이 있다.When the
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인버터 회로부의 출력단에 구성되는 커패시턴스 값을 부하 특성의 편차에 따라 차등적으로 적용함으로써, 안정적이고 균일한 휘도를 구현할 수 있는 액정 표시 장치용 백라이트 유닛을 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a backlight unit for a liquid crystal display device that can realize stable and uniform luminance by applying a capacitance value configured at an output terminal of an inverter circuit part according to a variation in load characteristics. It is.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이 트 유닛은 복수의 램프들, 복수의 트랜스포머들과 상기 트랜스포머들 각각의 출력단에 형성된 복수의 출력 커패시터들을 구비하고, 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 램프들 각각에 제공하는 인버터 회로부, 상기 인버터 회로부의 상기 출력 커패시터들과 상기 램프들을 각각 결합하는 복수의 신호 라인들을 포함하며, 상기 출력 커패시터들 각각은 상기 각각의 램프로 접속되는 신호 라인의 길이가 서로 다른 경우 상이한 커패시턴스 값을 갖는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a backlight unit for a liquid crystal display device includes a plurality of lamps, a plurality of transformers, and a plurality of output capacitors formed at an output terminal of each of the transformers, and a direct current voltage An inverter circuit unit for converting a voltage into and providing the lamps to the lamps, and a plurality of signal lines respectively coupling the output capacitors and the lamps to the inverter circuit unit, wherein each of the output capacitors is connected to the respective lamps. If the length of the signal line is different from each other is characterized by having a different capacitance value.
상기 출력 커패시터들 각각의 커패시턴스 값은 접속되는 신호 라인의 길이 차이로 인한 기생 성분을 보상하도록 설정될 수 있다.The capacitance value of each of the output capacitors may be set to compensate for parasitic components due to the difference in length of the signal line to which it is connected.
상기 출력 커패시터들 각각은 상기 트랜스포머들 각각의 2차측 코일에 병렬로 연결되고, 상기 램프들 각각에 병렬로 연결되며, 일단이 접지되도록 구성될 수 있다.Each of the output capacitors may be connected in parallel to a secondary coil of each of the transformers, connected in parallel to each of the lamps, and configured to be grounded at one end.
상기 출력 커패시터들 각각의 커패시턴스는 상기 트랜스포머들 각각의 2차측 인덕턴스, 상기 램프들 각각의 저항 및 커패시턴스에 따라 값이 결정될 수 있다.The capacitance of each of the output capacitors may be determined according to the secondary inductance of each of the transformers, the resistance and the capacitance of each of the lamps.
상기 램프들 각각의 양측 끝단에는 제 1 전극 및 제 2 전극이 형성되고, 상기 램프들 각각의 제 1 전극은 접지되며, 상기 램프들 각각의 제 2 전극은 복수의 신호 라인들 각각에 연결될 수 있다.First and second electrodes may be formed at both ends of each of the lamps, the first electrode of each of the lamps may be grounded, and the second electrode of each of the lamps may be connected to each of a plurality of signal lines. .
상기 출력 커패시터들 각각이 단품 소자 형태로 구성될 수 있다.Each of the output capacitors may be configured in the form of a single device.
상기 출력 커패시터들 각각은 접속되는 신호 라인의 길이에 따라 커패시턴스가 다른 단품 소자로 구성될 수 있다.Each of the output capacitors may be configured as a single component having different capacitances according to the length of the signal line to be connected.
상기 출력 커패시터들 각각은 상기 인버터 회로부가 실장되는 인쇄 회로 기 판 상에 형성되고, 상기 인쇄 회로 기판을 이루는 절연층과 도전층, 상기 절연층을 사이에 두고 상기 도전층과 소정의 면적만큼 오버랩되도록 형성되는 금속 패턴으로 구성될 수 있다.Each of the output capacitors is formed on a printed circuit board on which the inverter circuit unit is mounted, and overlaps the conductive layer by a predetermined area with an insulating layer, a conductive layer, and the insulating layer constituting the printed circuit board interposed therebetween. It may be composed of a metal pattern to be formed.
상기 출력 커패시터들 각각은 접속되는 신호 라인의 길이에 따라 상기 도전층과 상기 금속 패턴이 오버랩되는 면적을 달리 하여 커패시턴스를 다르게 구성할 수 있다.Each of the output capacitors may have different capacitances by varying an area where the conductive layer and the metal pattern overlap, depending on the length of the signal line to be connected.
상기 램프들을 일정한 간격으로 고정시키는 외곽 케이스를 더 포함하고, 상기 램프들은 상기 외곽 케이스의 전면에 배치되며, 상기 인버터 회로부는 상기 외곽 케이스의 후면 일측에 배치될 수 있다.The outer case may further include an outer case for fixing the lamps at regular intervals, the lamps may be disposed in front of the outer case, and the inverter circuit may be disposed at one side of the rear side of the outer case.
상기 램프들 각각은 냉음극 형광 램프(CCFL: Cold cathode fluorescent lamp)일 수 있다.Each of the lamps may be a cold cathode fluorescent lamp (CCFL).
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 유닛에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a backlight unit for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도로서, 복수의 램프(220)들이 화상이 표시되는 액정 패널의 후면에 일렬로 배열되는 직하 방식을 도시하고 있다.3 is an exploded perspective view of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a direct method in which a plurality of
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원으로서 빛을 내는 하나 이상의 램프(220)와 램프(220)에서 발생되는 빛을 반사시키는 반사판(223), 램프(220)와 반사판(223)에서 나오는 빛을 산란 및 집광시키는 광학 시트(250), 램프(220)를 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(210) 등을 포함한다.Referring to FIG. 3, a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention may include at least one
램프(220)는 직하 방식에 따라 광학 시트(250)의 후면에 램프(220)의 길이 방향으로 나란히 배열되어, 광학 시트(250)의 전면으로 빛을 공급한다. 이러한 램프(220)의 양측 끝단에는 리드 단자의 형태로 돌출된 제 1, 2 전극(221, 222)이 형성된다.The
반사판(223)은 외곽 케이스(210)의 내면에 형성되어 램프(220)의 후면으로 발생되는 빛을 반사시켜, 램프(220)에서 발생되는 빛의 이용 효율을 최대한으로 높일 수 있도록 한다.The
광학 시트(250)는 램프(220)의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 램프(220)에서 발생되는 빛의 산란 효과를 증진시키기 위해 여러 장의 확산 시트(251) 및 프리즘 시트(252) 등이 배치될 수 있다. 프리즘 시트(252)의 전면에는 보호 시트(253)가 추가될 수 있다.The
여기서는, 램프(220)가 액정 패널의 후면에 일렬로 배열되는 직하 방식을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 램프(220)가 액정 패널의 측면에 설치되는 에지 방식에도 확장 적용될 수 있을 것이다.Here, although the
도 4는 도 3의 백라이트 유닛을 램프 중심으로 도시한 정면도이고, 도 5는 도 3에 나타난 백라이트 유닛의 배면도이다.FIG. 4 is a front view illustrating the backlight unit of FIG. 3 in the center of a lamp, and FIG. 5 is a rear view of the backlight unit illustrated in FIG. 3.
램프(220)의 양측 끝단에는 제 1 전극(221) 및 제 2 전극(222)이 형성되며, 별도의 인쇄 회로 기판으로 구성되어 램프(220)를 구동하는 인버터 회로부(230)에 접속된다.The
각 램프(220)의 제 1 전극(221)은 접지 라인(240)에 연결되고, 제 2 전극(222)은 인버터 회로부(230)으로 연결되어 고전압의 교류 파형을 공급받는다.The
램프(220)들은 일정한 간격으로 나란히 배열되도록 외곽 케이스(210)의 전면에 고정되고, 외곽 케이스(210)의 후면 일측으로는 인버터 회로부(230)를 포함한 구동 회로가 배치되어 램프(220)를 구동한다.The
인버터 회로부(230)는 도 5에 도시된 것처럼, 입력 커넥터(233_2)를 통해 연결된 외부의 시스템부(System)로부터 직류 전압을 공급 받아 출력단의 트랜스포머(236)들을 통해 교류 전압으로 변환하여 각 램프(220)로 공급한다.As shown in FIG. 5, the
인버터 회로부(230)의 각 출력 채널에는 트랜스포머(236)와 연결되는 출력 커패시터(234, 235)가 연결되고, 출력 커패시터(234, 235)는 신호 라인(231, 232)을 통해 램프(220)의 제 2 전극(222)으로 접속된다.
신호 라인들(231, 232)은 램프(220)들 각각으로부터 인버터 회로부(230) 상의 출력 커넥터(233_1)까지 형성되어 각 램프(220)를 인버터 회로부(230)에 접속시킨다.
출력 커패시터(234, 235)는 접속되는 신호 라인(231, 232)의 길이가 서로 다른 경우 상이한 커패시턴스 값을 갖도록 구성한다.The
인버터 회로부(230)의 출력 채널과 램프(220) 간의 거리가 영역별로 서로 달라 신호 라인(231, 232)의 길이가 달라지는 경우 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 값을 다르게 함으로써, 신호 라인(231, 232)의 전기적 길이 차이로 인한 기생 성분을 보상하여 각 출력 채널의 부하 특성을 일정하게 하는 것이다. When the distance between the output channel of the
대형 액정 표시 장치의 경우에는, 인버터 회로부(230)를 이루는 인쇄 회로 기판에 대한 제약이 적고, 각 램프(220)와 인버터 회로부(230)의 출력 채널 간의 거리를 모든 부분에서 일정하게 유지할 수 있다.In the case of a large liquid crystal display device, there are few restrictions on the printed circuit board forming the
그러나, 액정 표시 장치가 소형화되면 인버터 회로부(230)를 배치할 수 있는 공간이 점차 줄어들고, 그에 따라 인버터 회로부(230)의 각 출력 채널별 부하 특성이 바뀌게 되는 부분이 생겨나게 된다.However, as the liquid crystal display becomes smaller, the space in which the
즉, 인버터 구동부(230)가 소형화에 따른 크기의 제약을 받게 되면, 인버터 구동부(230) 상의 출력 채널과 램프(220)가 대부분 일정한 길이의 신호 라인(232)을 통해 서로 연결될 때, 일부 영역의 신호 라인(231)과 다른 영역의 신호 라인(232)의 길이가 서로 달라지는 경우가 많다.That is, when the
그러면, 신호 라인들(231, 232) 중 길이가 더 길어지는 라인에서 기생 저항이나 기생 유도 성분으로 인한 신호의 왜곡이 심해지고, 인버터 구동부(230)의 부하 특성이 일치되지 않아 램프(220)가 불안정하게 구동되면서, 영역에 따라 램프(220)의 발광 특성이 달라지게 된다.As a result, the distortion of the signal due to parasitic resistance or parasitic induction component becomes more severe in the longer length of the
이러한 부분에서는 출력 커패시터(234)의 커패시턴스 값을 다른 부분의 출력 커패시터(235)가 갖는 커패시턴스 값과 다르게 조정한다. 즉, 각 램프(220)의 입력 선로가 되는 신호 라인(231, 232)의 임피던스 값을 일정하게 하여 광원의 불안정성을 유도하는 누설 및 기생 성분을 상쇄함으로써, 백라이트 유닛의 전체적인 성능 및 출력 특성을 향상시키는 것이다.In this part, the capacitance value of the
출력 커패시터(234, 235)는 세라믹 커패시터 등의 독립된 단품 소자나 인버터 회로부(230) 상에 일체화된 상태의 금속 패턴 형태로 구성될 수 있다.The
단품 소자 형태의 출력 커패시터(234, 235)가 사용되는 경우, 접속되는 신호 라인(231, 232)의 길이에 따라 커패시턴스 값이 다른 단품 소자를 사용한다.When
금속 패턴 형태의 출력 커패시터(234, 235)는 인버터 회로부(230)가 실장되는 인쇄 회로 기판의 절연층과 도전층, 절연층을 사이에 두고 도전층과 일정한 면적만큼 오버랩되는 금속 패턴으로 구성된다.The
인버터 회로부(230) 상에 금속 패턴 형태의 출력 커패시터(234, 235)를 구성하는 경우에는, 접속되는 신호 라인(231, 232)의 길이에 따라 절연층을 사이에 두고 도전층과 오버랩되는 금속 패턴의 면적을 달리 하여 커패시턴스 값을 차별화한다.When the
금속 패턴 형태의 출력 커패시터(234, 235)는 2중층 이상의 복층(multi layer) 인쇄 회로 기판에서 구현하여 여분의 기판 면적을 활용하거나 회로 구성 상의 편의를 도모할 수 있다.The
또한, 이러한 출력 커패시터(234, 235)는 인쇄 회로 기판의 제작 단계에서 인쇄 회로 기판을 이루는 동박(Copper Foil)의 면적, 동박 간에 형성된 유전체의 두께, 유전율 등을 조절하여 적절한 커패시턴스 값을 갖도록 형성할 수 있다.In addition, the
도 4의 일정 부분(R1)을 살펴보면, 일부 영역의 신호 라인(231)이 다른 위치의 신호 라인(232)들에 비해 길게 연결되고, 이로 인해 특정 신호 라인(231)의 누설 성분이나 기생 성분(저항, 커패시턴스, 인덕턴스 등)이 다른 신호 라인(232)과 다른 값을 가져 인버터 회로부(230)의 출력 채널별 부하 특성이 달라진다.Referring to a portion R1 of FIG. 4, the
이와 같이, 인버터 회로부(230)의 일부 출력 채널이 다른 출력 채널과 다른 부하 특성을 갖게 되면, 일부 램프(220)의 휘도 저하나 플리커 등의 현상이 유발될 수 있다.As such, when some output channels of the
그러므로, 각 램프(220)에 연결되는 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 값을 부하 특성에 맞게 차등 적용함으로써, 램프(220)를 안정적으로 구동하고, 부하 특성의 차이로 인한 휘도 불균일, 플리커 등의 부작용을 방지한다.Therefore, by differentially applying the capacitance values of the
예를 들면, 임의의 램프(220)에 다른 영역에 비하여 길이가 긴 신호 라인(231)이 접속되면, 그에 연결되는 출력 커패시터(234)가 다른 신호 라인(232)에 접속되는 출력 커패시터(235)에 비하여 큰 커패시턴스 값을 갖도록 하여, 늘어난 길이로 인한 누설 및 기생 성분을 상쇄하도록 구성한다.For example, when a
그러나, 인버터 회로부(230)의 출력 특성을 향상시키기 위한 튜닝(Tuning) 과정은 신호 라인(231, 232)의 길이나 임피던스, 출력 커패시턴스 등의 다양한 변수에 영향을 받아 가변될 수 있으므로, 이러한 요소들을 총체적으로 고려하여야 한다(도 7 부분 참조). However, the tuning process for improving the output characteristics of the
램프(220)로는 냉음극 형광 램프나 외부 전극 형광 램프를 모두 사용할 수 있다. 그러나, 모니터 등 소형화, 슬림화의 요구가 높은 표시 장치에서 주로 쓰이 며, 독립된 신호 라인(231, 232)가 구성되고, 그에 연결되는 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 편차에 기인하여 휘도가 불안정해질 위험이 높은 냉음극 형광 램프인 경우, 본 발명이 보다 효율적으로 적용될 수 있을 것이다.As the
도 6은 도 3에 나타난 백라이트 유닛의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for describing a connection structure of the backlight unit illustrated in FIG. 3.
인버터 회로부(230)는 외부의 시스템부(System)로부터 직류 전압을 공급받아 안정화시킨 후 고압의 교류 파형으로 변환하여 출력한다. 이러한 인버터 회로부(230)는 제어부(239)와 램프(220)에 연결되는 출력단의 트랜스포머(236)들을 구비한다.The
제어부(239)는 입력단으로 인가되는 직류 입력 전압을 직류 출력 전압으로 변환하여 안정화시키는 컨버터, 변환된 직류 출력 전압을 받아 스위칭 회로를 통해 트랜스포머(236)에 전력을 전달하는 공진 회로부 등을 포함하여 각 트랜스포머(236)의 1차측 코일(237)로 직류 전압을 제공한다.The
램프(220)는 유리관과 유리관 내부의 불활성 기체들, 유리관 내벽의 형광체, 유리관의 양측 끝단에 설치되는 제 1 전극(221) 및 제 2 전극(222)으로 구성된다.The
이러한 램프(220)의 제 1 전극(221) 및 제 2 전극(222)에 기저 전압(GND)과 고전압의 교류 파형이 각각 인가되면, 제 1 전극(221)으로부터 전자가 방출되어 유리관 내부의 불활성 기체들과 충돌하여 전자의 양이 기하 급수적으로 늘어나게 된다.When an AC waveform having a base voltage GND and a high voltage is respectively applied to the
이 늘어난 전자들에 의해 유리관 내부에 전류가 흐르게 됨으로써, 전자에 의 해 불활성 기체가 여기되면서 자외선이 방출되고, 방출된 자외선이 유리관 내벽에 도포된 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.As the current flows inside the glass tube by the increased electrons, ultraviolet rays are emitted while the inert gas is excited by the electrons, and the emitted ultraviolet rays collide with the phosphor coated on the inner wall of the glass tube to emit visible light.
인버터 회로부(230)의 출력단에는 램프(220)로부터 출력되는 전압 및 전류를 검출하는 피드백 회로 등이 더 포함될 수 있다.The output terminal of the
인버터 회로부(230)의 트랜스포머(236)와 램프(220)의 결선 구조를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the wiring structure of the
램프(220)의 일단에는 트랜스포머(236)의 2차측 코일(238)이 연결되고, 타단으로는 기저 전압(GND)이 인가된다. 트랜스포머(236)의 2차측 코일(238)에 전압을 유기시키는 1차측 코일(237)의 각 단들은 제어부(239)로 연결되며, 제어부(239)는 입력단으로부터 직류 전압을 인가받고, 그 후단의 공진 회로부를 통해 트랜스포머(236)로 전력을 전달한다.The
출력 커패시터(234, 235)는 각 트랜스포머(236)의 2차측 코일(238)과 각 램프(220)에 병렬로 연결되고, 출력 커패시터(234, 235)와 램프(220)의 일단은 접지된다.The
도 6에서는 하나의 제어부(239)가 여러 개의 트랜스포머(236)를 제어하는 경우를 도시하고 있으나, 인버터 회로부(230) 상의 제어부(239)는 각 트랜스포머(236)와 일대일로 대응하도록 여러 개로 형성할 수도 있다. 또한, 도 6과 같이 1차측 코일(237)과 2차측 코일(238)이 1:1로 구성되는 트랜스포머(236) 이외에도 1:2, 1: 4 등으로 구성되어 2개, 4개 등의 여러 램프를 구동하는 다양한 형태의 트랜스포머가 적용될 수도 있을 것이다.6 illustrates a case in which one
도 7은 도 3에 나타난 백라이트 유닛의 인버터 회로부 튜닝(Tuning)을 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram for describing tuning of an inverter circuit unit of the backlight unit illustrated in FIG. 3.
도 7의 L, Cboard, Rlamp, Clamp는 인버터 회로부(230)에 구비되는 트랜스포머(236)의 2차측 인덕턴스 값, 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 값, 램프(220)의 저항 값, 램프(220)의 커패시턴스 값을 각각 등가화하여 나타낸 것이다.L, C board , R lamp , C lamp of Figure 7 is the secondary inductance value of the
각 램프(220)에 연결되는 신호 라인(231, 232)의 길이 차이로 인해 램프(220)들의 저항 값 Rlamp이나 커패시턴스 값 Clamp가 서로 달라지고, 그로 인해 인버터 회로부(230)의 부하 특성이 출력 채널별로 달라지게 되면, 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 값 Cboard를 채널별로 조절하여 부하 특성을 맞출 수 있다.Due to the difference in the length of the
또한, 인버터 회로부(230)에서는 제어부(239)가 제어하는 신호 주파수와 트랜스포머(236)를 포함하는 출력단의 주파수 특성을 맞추어져야 한다.In addition, in the
그러나, 램프(220)를 구동하는 인버터 회로부(230)는 고압의 출력을 가지므로, 여러 특성 값들을 동시에 만족시키기 어렵다. 예를 들어, 발열과 효율을 향상시키고자 하면, 트랜스포머(236) 간의 편차가 틀어지게 된다.However, since the
제어부(239)로부터 주파수가 f인 신호가 출력되는 경우, 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 값을 C라고 하면, 이에 대한 임피던스 Zc는 수학식 1과 같다.When a signal having a frequency f is output from the
따라서, 인버터 회로부(230)의 특정 부분에서 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 값이 높으면 그에 대한 임피던스는 낮아지게 되며, 램프(220)의 초기 구동 시 출력 전압이 유지되지 않아서 초기 관전류 파형이 발진이나 화상의 플리커가 발생하게 된다.Therefore, when the capacitance value of the
반대로, 인버터 회로부(230)의 특정 부분에서 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 값이 낮으면 그에 대한 임피던스는 높아지게 되며, 출력단의 피드백 회로에 걸리는 높은 전압이 제어부(239)로 유입되어 제어부(239)로부터 출력되는 신호의 듀티(duty) 폭이 증가하게 된다. 제어부(239)로부터 출력되는 신호의 듀티 폭이 증가하면, 저전압이나 저온에서 전력 효율이 낮아져 신뢰성에 영향을 미치게 된다.On the contrary, when the capacitance value of the
따라서, 트랜스포머(236)의 2차측 인덕턴스 값인 L, 출력 커패시터(234, 235)의 커패시턴스 값인 Cboard, 램프(220)의 커패시턴스 값인 Clamp, 램프(220)의 저항 값은 Rlamp, 그 외 발생하는 기생 커패시턴스 값 등을 서로 조율하여 출력단의 주파수 특성을 적절히 조정하고, 그로 인해 인버터 회로부(230)가 모든 출력 채널에서 일정한 부하 특성을 가질 수 있도록 한다.Accordingly, L, the secondary inductance value of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수 적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. You will understand that.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 유닛은 인버터 회로부의 출력단에서 출력 커패시턴스의 값을 부하 특성의 편차에 따라 차등적으로 적용함으로써, 안정적이고 균일한 휘도를 구현할 수 있다.The backlight unit for a liquid crystal display device according to the present invention configured as described above may achieve stable and uniform luminance by differentially applying an output capacitance value at an output terminal of an inverter circuit unit according to a variation in load characteristics.
Claims (11)
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Cited By (1)
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