KR20080024608A - 트랜스포머 및 이를 구비한 백라이트 구동장치 - Google Patents

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KR20080024608A
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장현우
전진환
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 다수의 램프를 구동할 수 있는 새로운 구조의 트랜스포머 및 이를 구비한 백라이트 구동장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 트랜스포머는 1차측 권선 과, 1차측 권선의 주변에 배치되는 적어도 2개 이상의 2차측 권선을 포함하여 이루어진다.
따라서, 본 발명은 하나의 밸런스용 트랜스포머를 이용하여 다수의 램프를 구동함으로써, 트랜스포머의 개수 감소에 의한 부품 수를 줄일 수 있고, 이에 따른 조립시간 및 조립공정을 줄일 수 있는 효과가 있다.
트랜스포머, 밸런스, 병렬, 부품비

Description

트랜스포머 및 이를 구비한 백라이트 구동장치{TRANSFORMER AND BACKLIGHT DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 도 1의 백라이트 구동장치를 도시한 블럭도.
도 3은 도 2의 밸런스용 트랜스포머를 도시한 사시도.
도 4는 도 2의 백라이트 구동장치를 도시한 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
140 : 다수의 램프 160 : 백라이트 구동장치
161 : 제어부 163 : 승압용 트랜스포머
165 : 밸런스용 트랜스포머 167 : 스위칭 회로
170 : 보빈 171 : 1차측 보빈소자
172 : 2차측 보빈소자 173 : 다수의 홀
175 : 1차측 코일 176 : 2차측 코일
180 : 제 1 페라이트 코아 181 : 제 2 페라이트 코아
182 : 재 1 사이드 아암 183 : 제 2 사이드 아암
184 : 제 1 센터 아암 185 : 제 2 센터 아암
186, 187 : 1차측 아암 188, 189 : 2차측 아암
190 : 캡
본 발명은 트랜스포머에 관한 것으로, 특히 다수의 램프를 구동할 수 있는 새로운 구조의 트랜스포머 및 이를 구비한 백라이트 구동장치에 관한 것이다.
통상적으로, 평판표시장치(Flat Panel Display)는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계발광소자(Field Emission Display), 발광다이오드(Light Emitting Diode), 액정표시장치(Liquid Crystal Display)를 포함한다. 이러한 평판표시장치는 크게 발광형과, 수광형으로 분류된다.
상기 액정표시장치는 수광형장치로써, 그 자체가 발광하지 못하기 때문에 광을 제공하는 백라이트 유닛이 구비된다.
상기 백라이트 유닛은 고휘도, 고효율, 휘도의 균일성, 장수명, 박형, 경량화, 저가격 등이 요구된다.
상기 백라이트 유닛은 광을 제공하는 광원으로서 램프가 구비된다. 표시면에 대한 램프의 배치에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 구분된다. 에지형 백라이트 유닛은 램프가 가장자리에 배치되어 광을 수평방향으로 조사하고, 조사된 광을 도광판에 의해 전방의 액정패널로 진행시킨다. 이에 반해, 직하형 백라이트 유닛은 다수개의 램프들이 일정간격으로 배치되어 각 램프들로부터 제공된 광이 직접 전방의 액정패널에 조사된다.
상기 백라이트 유닛은 앞서 설명한 바와 같이, 고휘도가 요구되어야 하는데, 현재 이러한 조건을 만족시켜 주는 램프로는 냉음극관 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 있다.
상기 직하형 백라이트 유닛에서 냉음극관 형광램프(CCFL)은 다수개가 배치되고, 상기 냉음극관 형광램프(CCFL)를 구동하는 백라이트 구동회로가 구비된다. 상기 백라이트 구동회로는 상기 다수의 냉음극관 형광램프(CCFL)를 구동시키기 위한 인버터를 포함한다.
상기 인버터는 상기 냉음극관 형광램프(CCFL)의 개수만큼 다수의 승압용 트랜스포머를 포함한다. 하나의 냉음극관 형광램프(CCFL)를 구동시키는 트랜스포머는 소형 사이즈로써, 액정표시장치의 제조공정시에 유동 및 충격에 의한 파손불량이 발생하는 문제가 있었다.
반면, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 하나의 승압용 트랜스포머에 상기 다수의 냉음극관 형광램프(CCFL)를 병렬접속하는 경우에는 상기 다수의 냉음극관 형광램프(CCFL) 각각의 배선 배치 및 길이가 다르게 되어 하나의 냉음극 형광램프(CCFL)에 전류가 집중되고, 결국 상기 하나의 냉음극 형광램프(CCFL)만 점등될 수도 있다. 또한, 상기 승압용 트랜스포머와 단순히 병렬접속된 상기 냉음극 형광램프(CCFL)는 이를 수납하는 금속재질의 바텀커버와의 전기적인 현상으로 발생하는 기생 캐패시터에 의해 누설 전류가 발생하여 상기 냉음극 형광램프(CCFL)들 간의 휘도 편차가 발생하는 문제가 있었다.
따라서, 다수의 냉음극관 형광램프(CCFL)가 배치된 직하형 백라이트 유닛은 상기 다수의 냉음극관 형광램프(CCFL)를 구동하기 위해 구비된 트랜스포머의 개수에 따라 상기와 같음 문제가 있었다.
본 발명은 다수의 냉음극 형광램프(CCFL)에 동일한 전류가 입력될 수 있는 병렬구조의 회로가 적용된 밸런스용 트랜스포머(transformer)를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하나의 승압용 트랜스포머와, 하나의 밸런스(balance)용 트랜스포머를 적용함으로써, 다수의 냉음극 형광램프(CCFL)를 구동하기 위해 상기 냉음극 형광램프(CCFL)의 개수만큼 구비된 다수의 승압용 트랜스포머의 개수를 줄임으로써, 부품 수를 감소시킬 수 있는 백라이트 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 트랜스포머의 크기가 커짐으로써, 트랜스포머의 페라이트 코어 파손에 의해 불량을 방지할 수 있는 백라이트 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스포머는,
1차측 권선 및
상기 1차측 권선의 주변에 배치되는 적어도 2개 이상의 2차측 권선을 포함하 여 이루어진다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 구동장치는,
구동신호를 생성하는 제어부;
상기 제어부로부터 입력된 제어신호에 의해 교류전압을 승압시키는 승압용 트랜스포머; 및
상기 승압용 트랜스포머로부터 입력된 교류전압을 다수의 램프 각각에 동일하게 입력시키는 병렬구조의 밸런스용 트랜스포머를 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 백라이트 구동장치를 도시한 블럭도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 디스플레이하는 액정패널(110)과, 상기 액정패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)을 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(110)은 상세히 도시하지는 않았지만, 상부기판, 하부기판 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 개제된 액정을 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(110)의 상부기판에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성되어 있다.
상기 액정패널(110)의 하부기판에는 도시하지 않은 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 상기 데이터라인 및 게이트라인의 교차부에 박막 트랜 지스터(thin film transistor)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트라인으로부터 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다. 상기 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다. 상기 하부기판의 일측부에는 데이터라인과 게이트라인들 각각 접속되는 패드부가 형성되고, 상기 패드부에는 상기 박막 트랜지스터에 구동신호를 인가하기 위한 드라이버 집적회로가 실장된 테이프 캐리어 패키지(TCP : tape carrier package)가 부착된다. 상기 테이프 캐리어 패키지(TCP)는 상기 드라이버 집적회로로부터 데이터신호와 스캔시호를 데이터라인들과 게이트라인들에 각각 공급한다.
상기 액정패널(110)의 배면에는 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)이 배치된다.
상기 백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 박스형상의 바텀커버(150)와, 상기 바텀커버(150) 상에 소정의 간격을 두고 배치된 다수의 램프(140)와, 상기 다수의 램프(140) 상에 배치되어 광을 집광 및 확산시키는 광학시트류(130)와, 상기 바텀커버(150) 배면에 안착되어 상기 다수의 램프(140)를 구동시키기 위해 제어신호를 생성하는 백라이트 구동회로가 실장된 백라이트 구동장치(160)를 포함하여 구성된다.
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 백라이트 유닛(120)은 상기 다수의 램프(140)를 고정하는 램프홀더(미도시)와, 상기 광학시트류(130)를 지지하는 서포터 사이드(미도시) 및 상기 바텀커버(150) 상에 부착 또는 도포되는 반사시트(미도시) 등을 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 램프(140)는 다수의 냉음극관 형광램프(CCFL)로 이루어진다. 상기 다수의 램프(140) 각각은 상세히 도시하지는 않았지만, 유리관과, 상기 유리관 내부에 충전된 불활성기체들과, 상기 유리관 내벽에 도포된 형광물질과, 상기 유리관 내부의 양끝단부에 배치된 전극부로 구성된다.
상기 다수의 램프(140)를 구동시키는 구동신호를 공급하는 상기 백라이트 구동장치(160)는 제어신호를 생성하고, 상기 다수의 램프(140)를 구동시키는 구동신호를 공급하기 위해 외부로부터 공급된 직류전압을 교류전압으로 변환하고, 승압시키는 역할을 한다.
상기와 같은 백라이트 구동장치(160)는 보다 상세하게 제어신호를 생성하는 제어부(161)와, 상기 제어부(161)로부터 입력된 제어신호에 의해 턴 온/오프 되는 스위칭 회로(167)와, 상기 다수의 램프(140)를 구동시킬 수 있도록 상기 교류전압을 승압시키는 하나의 승압용 트랜스포머(163)와, 상기 승압된 교류전압을 상기 다수의 램프(140)에 동일하게 공급하기 위해 상기 다수의 램프(140)가 병렬로 연결된 구조의 밸런스용 트랜스포머(165)를 포함한다.
상기 다수의 램프(140)에 입력되는 구동신호의 밸런스를 위해 구비된 상기 밸런스용 트랜스포머(165)는 적어도 2개 이상의 램프(140)가 병렬로 연결되어 램프(140) 각각에 동일한 교류신호를 공급한다.
상기 밸런스용 트랜스포머(165)는 하나의 1차측 권선과, 다수의 2차측 권선으로 이루어지고, 상기 다수의 2차측 권선 각각은 상기 다수의 램프(140)에 연결된 다. 따라서, 하나의 밸런스용 트랜스포머(165)는 다수의 램프(140)를 병렬로 구동시키는 구조를 갖는다.
상기 밸런스용 트랜스포머(165)는 다수의 램프(140)간의 임피던스 차이를 저하시키고, 상기 다수의 램프(140)로 입력되는 구동신호의 분산을 효과적으로 제어하는 역할을 한다.
이상에서 설명한 일 실시예에 따른 본 발명은 다수의 램프(140)를 동일한 밝기로 구동시킬 수 있는 병렬구조의 밸런스용 트랜스포머(165)를 배치함으로써, 휘도 불균일을 개선함과 동시에 트랜스포머의 개수를 줄여 부품 수를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 다수의 램프(140)를 구동시키기 위해 배치된 밸런스용 트랜스포머(165)는 하나의 램프를 구동시키는 트랜스포머의 크기보다 크게 이루어짐으로써, 트랜스포머의 구성요소 중 파손불량이 빈번하게 발생했던 페라이트 코아에 의한 불량을 개선할 수 있다.
도 3은 도 2의 밸런스용 트랜스포머를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 백라이트 구동장치를 상세하게 도시한 회로도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 구동장치는 외부로부터 입력된 신호에 의해 직류전압을 교류전압으로 변환하고 제어신호를 생성하는 제어부(165)와, 상기 제어부(165)로부터 입력된 제어신호에 의해 응답하는 스위칭 회로(167)와, 상기 스위칭 회로(167)에 의해 입력된 교류신호를 승압시키는 승압용 트랜스포머(163)와, 상기 승압용 트랜스포머(163)로부터 입력된 승압된 교류신호를 다수의 램프(140)에 동일하게 출력시키는 밸런스용 트랜스포머(167)를 포함하여 구성된다.
상기 밸런스용 트랜스포머(167)는 보빈(170)과, 상기 보빈(170)의 양측에 배치된 2개의 제 1 및 제 2 페라이트 코아(180, 181)와, 상기 보빈(170)상에 안착되는 절연 캡(190)을 포함하여 구성된다.
상기 제 1 및 제 2 페라이트 코아(180, 181)는 서로 대응되도록 배치된 제 1 및 제 2 사이드 아암(182, 183)과, 상기 제 1 및 제 2 사이드 아암(182, 183)과 평행하게 이격된 다수의 제 1 및 제 2 센터 아암(184, 185)을 포함한다.
상기 다수의 제 1 및 제 2 센터 아암(184, 185)은 상기 제 1 및 제 2 사이드 아암(182, 183)의 중앙영역에 배치된 1차측 아암(186, 187)과, 상기 1차측 아암(186, 187,)으로부터 일정한 간격을 두고 상기 제 1 및 제 2 사이드 아암(182, 183)의 가장자리 영역에 배치된 다수의 2차측 아암(188, 189)으로 이루어진다.
상기 제 1 및 제 2 페라이트 코아(180, 181)와 체결되는 상기 보빈(170)은 중앙에 배치된 1차측 보빈소자(171)와, 상기 1차측 보빈소자(171)로부터 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 2차측 보빈소자(172)를 포함한다.
상기 1차측 보빈소자(171) 및 다수의 2차측 보빈소자(172)의 내부에는 상기 1차측 아암(186, 187) 및 2차측 아암(188, 189)이 삽입되는 다수의 홀(173)이 형성된다.
상기 1차측 보빈소자(171)의 외각에는 1차측 코일(175)이 감기고, 상기 다수의 2차측 보빈소자(172)의 외각에는 다수의 2차측 코일(176)이 감긴다.
상기 1차측 코일(175)은 승압용 트랜스포머(163)의 출력라인과 연결되고, 상기 다수의 2차측 코일(176)은 광을 발광하는 다수의 램프(140)와 각각 전기적으로 연결된다.
상기 제어부(165)에서는 상기 밸런스용 트랜스포머(165)를 제어함과 동시에 상기 밸런스용 트랜스포머(165)로부터 피드백된 신호를 입력받아 상기 스위칭 회로(167)를 제어한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 구동장치는 다수의 램프(140)에 동일한 전류가 입력될 수 있는 병렬구조의 회로가 적용된 밸런스용 트랜스포머(165)가 구비되어 램프(140) 간의 출력편차를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 밸런스용 트랜스포머(165)에 다수의 램프(140)가 병렬로 연결된 구조로써, 종래의 하나의 램프에 대응되도록 구비되었던 트랜스포머의 개수를 줄여 부품 수를 감소시킬 수 있고, 이에 따른 조립시간 및 조립공정을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 다수의 램프(140)를 병렬로 연결되기 위해 밸런스용 트랜스포머(165)의 크기가 증가하게 되고, 이에 따라 제 1 및 제 2 페라이트 코아(180, 181)의 크기도 커짐으로써, 밸런스용 트랜스포머(165)의 전체적인 강도를 향상시켜 파손에 의한 불량을 개선할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다수의 램프에 동일한 전류 가 입력될 수 있는 병렬구조의 밸런스용 트랜스포머를 적용함으로써, 램프 간의 출력편차를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나의 밸런스용 트랜스포머를 이용하여 다수의 램프를 구동함으로써, 트랜스포머의 개수 감소에 의한 부품 수를 줄일 수 있고, 이에 따른 조립시간 및 조립공정을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다수의 램프를 연결하기 위해 밸런스용 트랜스포머의 크기가 증가하게 되고, 이에 따라 페라이트 코아의 크기도 커짐으로써, 밸런스용 트랜스포머의 전체적인 강도를 향상시켜 파손에 의한 불량을 개선할 수 있는 효과가 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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (8)

1차측 권선 및
상기 1차측 권선의 주변에 배치되는 적어도 2개 이상의 2차측 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
제 1 항에 있어서,
상기 1차측 권선은 하나의 제 1 보빈에 감기고, 상기 적어도 2개 이상의 2차측 권선 각각은 상기 제 1 보빈의 가장자리에 배치된 적어도 2개 이상의 제 2 보빈에 각각 감기는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 보빈의 양측에는 나란히 배치된 제 1 및 제 2 페라이트 코아를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 페라이트 코아는 상기 제 1 및 제 2 보빈 방향으로 돌출 된 다수의 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
제 4 항에 있어서,
상기 다수의 아암은 상기 제 1 및 제 2 보빈의 내부에 형성된 다수의 홀을 관통하는 것을 특징으로 하는 트랜스포머.
구동신호를 생성하는 제어부;
상기 제어부로부터 입력된 제어신호에 의해 교류전압을 승압시키는 승압용 트랜스포머; 및
상기 승압용 트랜스포머로부터 입력된 교류전압을 다수의 램프 각각에 동일하게 입력시키는 병렬구조의 밸런스용 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.
제 6 항에 있어서,
상기 밸런스용 트랜스포머는 하나의 1차측 권선과 적어도 2개 이상의 2차측 권선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.
제 7 항에 있어서,
상기 적어도 2개 이상의 2차측 권선은 각각 적어도 2개 이상의 냉음극관 형광램프와 일대일 대응되게 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.
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