KR20080074452A

KR20080074452A - 백라이트와, 이를 포함하는 액정표시장치

Info

Publication number: KR20080074452A
Application number: KR1020070013607A
Authority: KR
Inventors: 김동수
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-13

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 LED 램프를 구비하는 액정표시장치에서, 상기 LED 램프를 구동하기 위해 구비되는 DC-DC 컨버터의 개수를 절감한 백라이트와, 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

본 발명은, 다수의 LED램프가 일렬로 배치되는 램프라인과, 이와 연결되어 상기 LED 램프를 턴-온/오프하는 다수의 DC-DC컨버터로 구성되는 백라이트를 포함하는 액정표시장치에서, 하나의 DC-DC컨버터에 적어도 두개의 램프라인을 연결하고 동시에 구동함으로서 각 램프라인에 흐르는 전류의 편차를 줄일 수 있으며, DC-DC컨버터의 개수를 절감하고 이에 따른 비용절감의 효과가 있다.

DC-DC 컨버터, 비절연형(Non-Isolation type), 스위칭 모드 파워서플라이(Swithing Mode Power Supply, SMPS)

Description

백라이트와, 이를 포함하는 액정표시장치{Backlight and LCD device including the same}

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2a는 일반적인 액정표시장치의 백라이트를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2b는 도 2a의 백라이트 램프와, 램프 구동부의 연결형태를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 3은 대면적 액정표시장치의 백라이트에 적용된 LED 램프를 구동하기 위해 일반적으로 사용되는 DC-DC컨버터의 등가회로도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치에서 백라이트를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 백라이트에서 DC-DC컨버터의 일 예를 도시한 등가회로도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

Line 1 내지 Line m: 램프라인 ST1, ST2 : 제1 및 제2 스위칭소자

PWM_Dimming : PWM디밍펄스

LED1 내지 LEDn : LED 램프 142 : 백라이트 램프

144 : 스위칭부 147 : DC-DC 컨버터

148 : 램프구동부

일반적인 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한 화상구현원리를 갖는 바, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.

이에, 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면에 투명 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 기판을 대면 합착시킨 액정패널(Liquid crystal panel) 과, 별도로 구비되는 구동회로를 통해 액정패널의 두 전계생성전극 사이의 전기장 크기에 따라 액정의 배열방향을 인위적으로 조절함으로써 투과율이 차이 나도록 한 후, 여기에 백라이트로부터 출사된 빛을 통과시켜 상기 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 해서 여러 가지 목적하는 화상을 표시한다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도로서, 액정이 개재되어 액정의 굴절율에 따라 영상의 계조를 표시하는 액정패널(10)과, 액정패널(10)에 개재된 액정의 굴절율을 제어하는 구동회로부(20)와, 액정패널(10)에 빛을 공급하는 백라이트(40)와, 구동전압을 생성하여 이를 상술한 구성요소(20,30,40)에 공급하는 전원부(50)로 구성된다.

여기서, 상기 백라이트(40)는 다수의 백라이트 램프를 포함하며 상기 백라이트 램프는 빛을 발생시키는 광원(光源)으로서, 일반적으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; 이하, CCFL) 또는 외부전극형광램프(Exterior Electrode Flourescent Lamp; 이하, EEFL)가 널리 이용된다.

상술한 CCFL이나 EEFL가 사용되는 백라이트의 경우에는, 고압의 교류파형전압으로 구동되기 때문에, 전원부로부터 저압의 DC전압을 공급받아 고압의 AC전압으로 변환하여 램프의 전극에 공급하는 인버터를 포함하게 되고 또한, 대형의 사이즈에 적용하려면 광 효율을 높이기 위해서 복수개의 램프를 사용하기 때문에 소비전력이 증가하는 문제가 있으며, 일반적으로 유리관내에 수은과 같은 가스가 구성된 선형 구조의 램프이기 때문에 사용하면 충격에 약하고 환경오염과 같은 문제가 제기되었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 최근에는 다수의 발광다이오드(이하, LED) 를 램프로 사용하는 백라이트가 제안되었다.

도 2a는 일반적인 LED 램프를 포함하는 액정표시장치의 백라이트를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 백라이트 램프 및, 램프 구동부의 연결형태를 개략적으로 도시한 블록도이다.

상기 LED 램프가 사용되는 백라이트의 경우에는, LED 램프에 흐르는 전류의 양에 대응하여 빛의 크기를 조절하기 때문에, 전원부로부터 공급되는 DC전압을 LED의 바이어스(Bias)전압으로 변환하여 램프의 전극에 공급하는 DC-DC컨버터(DC-DC Converter)를 포함하게 된다.

즉, 상기 LED 램프가 사용되는 대면적 액정표시장치의 백라이트는, 도시한 바와 같이 커버버텀(52)상에 실장되고 다수의 LED 램프(43)가 일렬로 나란히 배열되는 다수의 메탈PCB(45)로 구성된다.

여기서, 상기 LED 램프(43)를 온/오프(On/Off)하기 위한 램프구동부(48)가 커버버텀(52)의 외곽으로 구비될 수 있다.

이러한 구조의 백라이트는, n(n은 자연수)개의 LED 램프(LED1 내지 LEDn)가 직렬 연결되는 하나의 램프라인을 형성하며, m(m은 자연수)개의 램프라인(Line1 내지 Line m)으로 구성되는 백라이트 램프(42)와, 구동전압(+24V) 및 접지전압(GND)을 공급받고, 펄스폭변조(Pulse Width Modulation; 이하, PWM) 디밍(PWM_Dimming)펄스의 제어를 받아 LED램프(LED1 내지 LEDn)를 바이어스하는 다수의 DC-DC컨버터(47)로 구성되는 램프 구동부(48)를 포함한다.

도시한 바와 같이, 백라이트에 일반적으로 사용되는 DC-DC컨버터는 입출력단이 전기적으로 연결된 비절연형(Non-Isolation type) 스위칭 모드 파워서플라이(Switching Mode Power Supply, 이하 SMPS)로서, 인덕터(L1)와, 다이오드(D1)와, 스위칭소자(T1)와, 하이출력단(VLED+) 및 접지출력단(GND)과, 캐패시터(C1)를 포함한다.

보다 상세하게는, 이러한 상기 DC-DC컨버터(47)는 입력되는 PWM디밍(PWM_Dimming)펄스에 대응하여 출력전압의 크기를 조절하는 구조이며, 이는 스위칭소자(T1)가 턴-온(Turn-On)될 때, 입력전원이 인덕터(L1) 양단에 연결되어 전류의 충전이 이루어지고, 스위칭소자(T1)가 턴-오프(Turn-Off)되면 충전된 전류가 부하로 전달되는 구조이다.

상술한 바와 같이, 종래의 LED 램프가 다수의 램프라인(Line1 내지 Line m)을 이루는 액정표시장치의 백라이트는 하나의 램프라인 당 하나의 DC-DC컨버터(47)가 구비되었다.

따라서, 액정표시장치가 대면적화 됨에 따라 램프 라인의 개수는 증가하게 되고, 이에 따라 상기 DC-DC컨버터(47)의 개수도 증가하게 된다. 이는 곧 비용의 증가로 이어진다.

또한, 램프 라인의 개수 증가에 따라 각 램프 라인에 흐르는 전류의 편차도 상대적으로 현저하게 부각되며, 이러한 전류의 편차는 영상의 품질저하를 가져오게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 백라이트에서 이용되는 DC-DC컨버터의 개수를 줄임으로서 비용 절감 및 각 LED 램프 라인간의 전류편차를 줄이는 백라이트를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 의한 백라이트는, 각각은 다수의 LED 램프가 실장된 메탈PCB를 포함하고, 제1 및 제2 단을 가지는 m+1개의 램프라인(m은 자연수)과; 각각은 상기 m번째 램프라인의 제1 단 및 상기 m+1번째 램프라인의 제2 단과 연결되며, 상기 m번째 램프라인의 제1 단에 제1 바이어스 전압을 인가하고, 상기 m+1번째 램프라인의 제2 단에 제 2 바이어스 전압을 인가하는 다수의 DC-DC 컨버터와; 상기 m번째 램프라인의 제2 단 및 상기 m+1번째 램프라인의 제1 단에 기준전압을 공급하는 제1 및 제2 스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2 바이어스전압은 서로 크기는 같고, 위상은 반대인 것을 특징으로 한다.

상기 기준전압은 상기 제1 바이어스 전압과 상기 제2 바이어스 전압의 중간 값인 것을 특징으로 한다.

상기 DC-DC 컨버터는, 상기 LED램프의 온/오프기간을 결정하는 PWM디밍펄스에 동기하여 구동전압 및 접지전압을 공급받고, 상기 제1 및 제2 바이어스 전압을 출력하는 절연형 스위칭 모드 파워서플라이인 것을 특징으로 한다.

상기 DC-DC컨버터는, 제1 권선과 제2 권선으로 이루어진 트랜스포머와; 상기 제1 권선의 제1 단에 상기 구동전압을 공급하는 구동전압단과; 상기 접지전압을 공급하는 접지전압단과; 상기 제2 권선의 제2 단과 상기 접지전압단 사이에 연결되고, 상기 PWM디밍펄스에 의해 온/오프되는 스위칭소자와; 상기 제2 권선의 제1 단에 애노드가 연결되는 다이오드와; 상기 다이오드의 캐소드와 연결되고 상기 제1 바이어스 전압을 출력하는 제 1 출력단과; 상기 제2 권선의 제2 단에 연결되고 상기 제2 바이어스 전압을 출력하는 제2 출력단과; 상기 제1 및 제2 출력단 사이에 연결되는 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 스위칭소자는, 게이트전극에 LED램프의 온/오프기간을 결정하는 PWM디밍펄스가 인가되고, 제1 전극에 상기 m번째 램프라인의 제2 단이 연결되고, 제2 전극에 상기 접지전압단이 연결되고, 상기 제2 스위칭소자는, 게이트전극에 상기 PWM디밍펄스가 인가되고, 제1 전극에 상기 접지전압단이 연결되고, 제2 전극에 상기 m+1번째 램프라인의 제1 단이 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 의한 백라이트를 포함하는 액정표시장치는, 다수의 게이트라인 및 데이터라인이 교차하여 화소영역을 정의하고, 상기 화소영역에 구비되는 박막트랜지스터 및 액정캐패시터를 포함하는 액정패널과; 외부시스템으로부터 제어신호 및 데이터신호를 공급받아 상기 화소영역의 광 투과율을 제어하는 구동회로부와; a) 각각은 다수의 LED 램프가 실장된 메탈PCB를 포함하는 m+1개의 램프라인(m은 자연수)과, b) 각각은 상기 m번째 램프라인의 제1 단 및 m+1번째 램프라인의 제2 단과 연결되며, c) 상기 m번째 램프라인의 제1 단에 제1 바이어스 전압을 인가하고, 상기 m+1번째 램프라인의 제2 단에 제 2 바이어스 전압을 인가하는 다수의 DC-DC 컨버터와, d) 상기 m번째 램프라인의 제2 단 및 상기 m+1번째 램프라인의 제1 단에 기준전압을 공급하는 제1 및 제2 스위칭소자를 포함하는 백라이트와; 상기 액정패널과, 상기 구동회로부와, 상기 백라이트의 구동전원을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동회로부는, 상기 외부시스템과 직접 연결되어 상기 제어신호 및 데이터신호를 전달하는 인터페이스와; 상기 제어신호에 대응하여, 상기 액정패널을 구동하기 위한 게이트 및 데이터 구동신호와, 상기 데이터신호를 재배치하여 영상신호를 생성하고, 상기 LED램프의 온/오프기간을 결정하는 PWM디밍펄스를 생성하는 타이밍컨트롤러와; 상기 게이트구동신호에 대응하여 상기 게이트라인을 통해 상기 박막트랜지스터를 턴-온/오프하는 게이트드라이버와; 상기 데이터구동신호에 대응하여 상기 데이터라인을 통해 상기 영상신호를 상기 화소영역에 공급하는 데이터드라이버로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서는 백라이트에서 다수의 LED 램프가 하나의 램프 라인을 형성하며, 이는 종래 액정표시장치의 백라이트와 동일한 구조이다. 즉, LED 램프는 도 2a와 동일한 형태로 구비되며, 다만 상기 LED 램프의 연결형태 및 이의 구동부가 다른 구조인 것이 종래의 백라이트와의 특징적인 차별점이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 백라이트를 포함하는 액정표시장치를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 블록도로서, 이는 영상을 표시하는 액정패널(100)과, 외부시스템(4)으로부터 공급되는 제어신호 및 데이터신호를 통해 액정패널(100)을 구동하는 구동회로부(120)와, 액정패널(100)의 배면으로 구비되어 빛을 공급하는 백라이트(140)와, 각 회로에 구동전원을 공급하는 전원부(150)를 포함한다.

액정패널(100)은 다수개의 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차하여 배치되고, 이 교차지점에 박막트랜지스터(T)와 화소전극이 형성되는 제1 기판과, 공통전극이 구비되는 제2 기판과, 상기 화소전극 및 공통전극이 형성하는 액정캐패시터(CLC)와, 상기 제1 및 제2 기판사이에 개재되는 액정층으로 구성된다.

구동회로부(120)는 외부시스템(4)과 구동회로부(120)를 연결하는 인터페이스(122)와, 인터페이스(122)와 연결되고 외부시스템(4)으로부터 제어신호 및 데이터신호를 입력받아, 제어신호에 대응하여 게이트 및 데이터 드라이버(126, 128)를 제어하고, 상기 데이터신호를 재배치하는 타이밍 컨트롤러(124)와, 액정패널(100)의 일측단에 구비되고, 타이밍 컨트롤러(124)의 제어에 따라 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)을 통해 주사신호 및 영상신호를 액정패널(100)에 공급하는 게이트 및 데이터 드라이버(126, 128)로 구성된다.

여기서, 상기 타이밍컨트롤러(124)는 데이터드라이버(128)와 동일한 인쇄회 로기판(Print circuit board,이하 PCB)에 구비되거나, 별도의 PCB에 구비되어 각종 기계적 요소로 모듈화된 액정표시장치의 배면으로 구비될 수 있다.

상기 액정패널(100)의 배면으로 구비되는 백라이트(140)는, 광원인 다수의 백라이트 램프(142)와, 타이밍 컨트롤러(124)의 제어를 받아 상기 백라이트 램프(142)를 온(On)/오프(Off)하는 램프 구동부(148)로 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 백라이트 램프(142)는 다수의 LED램프(도 2a의 43)와, 각각에 상기 LED램프(도 2a의 43)가 일렬로 배치된 다수의 메탈PCB(도 2a의 45)로 구성된다.

여기서, 상기 하나의 메탈PCB(도 2a의 45)상의 LED램프(도 2a의 43)는 전기적으로 직렬연결이며, 이는 하나의 램프라인으로 정의된다.

또한, 램프 구동부(148)는, 입출력단 각각이 상기 램프라인 중 적어도 두 개와 전기적으로 연결되는 DC-DC컨버터 및 스위칭부로 구성된다.

다시 말하면, 본 발명의 백라이트는, 스위칭부를 통해 두 개의 램프라인을 동시에 바이어스 하는 형태로서 즉, 하나의 DC-DC컨버터가 두 개의 램프라인을 제어하는 구조이다.

그리고, 전원부(150)는 전원전압을 생성하여 각 회로에 공급하고, 또한 공통전압(Vcom)을 생성하여 액정패널(100)의 공통전극에 공급하는 기능을 한다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부시스템(4)은 제어신호 및 데이터신호를 인터페이스(122)를 통해 타이밍컨트롤러(124)로 공급하게 된다.

타이밍컨트롤러(124)는 상기 제어신호에 대응하여, 게이트 및 데이터 드라이버(126, 128)를 제어하며, 상기 데이터신호를 데이터 드라이버(128)가 처리할 수 있는 형태로 재배치한 영상신호를 생성하고, 이를 데이터 드라이버(128)에 공급하게 된다.

또한, 백라이트 램프(142)의 온/오프(On/Off)기간을 결정하는 PWM디밍(PWM_Dimming)펄스를 생성하여, 이를 램프 구동부(148)에 공급하게 된다.

게이트 드라이버(126)는 주사신호를 상기 게이트라인(GL)을 통해 순차적으로 액정패널(100)에 공급하여 액정패널(100)상에 화소가 한 수평라인분씩 선택되도록 한다.

상기 데이터 드라이버(128)는 게이트라인(GL)이 순차적으로 선택될 때마다, 상기 데이터라인(DL)에 영상신호를 공급하게 된다.

액정패널(100)에서는 상기 주사신호에 대응하여 구비되는 박막트랜지스터(T)가 턴-온(Turn-on) 되고, 이에 접속되는 화소전극에 영상신호가 공급된다. 이에 따라, 상기 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정층의 광 투과율을 조절하게 된다.

백라이트(140)의 램프구동부(148)에서는, 상기 PWM_디밍(PWM_Dimming)펄스에 대응하여 상기 DC-DC컨버터(미도시) 및 스위칭부(미도시)를 통해 바이어스 전압을 생성하여 백라이트 램프(142)에 인가한다.

따라서, 상기 백라이트 램프(142)에는 소정의 전류가 흐르게 되고, 이에 대 응하는 빛을 액정패널(100)에 공급하게 된다.

또한, 전원부(150)는 위에서 열거한 구성요소의 동작에 필요한 전원전압을 공급하게 된다.

이에 따라, 상기 백라이트로부터 조사되는 빛이 상기 광 투과율이 변화된 액정을 통과하여 화상의 계조를 표시하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치에서 종래와 비교하여 보다 특징적인 백라이트를 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 백라이트는, 모듈화시 외형은 도 2a와 동일하며 회로적 연결형태는 다음과 같다.

먼저, 백라이트 램프(142)는 n개의 LED램프(LED1 내지 LEDn)가 전기적으로 연결되어 하나의 램프라인을 이루고, 또한 상기 램프라인은 m(m은 자연수)번째와 m+1(m은 자연수)번째의 일 끝단이 스위칭부(144)를 사이에 두고 각각 전기적으로 연결된다.

램프구동부(148)는 다수의 스위칭부(144)와 DC-DC컨버터(147)를 포함한다. 여기서, DC-DC컨버터(147)는, 전원부(미도시)로부터 구동전압(+24V)과, 접지전압(GND)과, PWM디밍(PWM_Dimming)펄스를 공급받으며, 하이 및 로우출력단(VLED+, VLED-)이 상술한 m번째 및 m+1번째 램프라인(Line m, Line m+1)의 다른 끝단과 전기적으로 연결되는 구조이다.

즉, 상기 하이출력단(VLED+)은 m번째 램프라인(Line m)의 입력단과 전기적으로 연결되고, 상기 로우출력단(VLED-)은 m+1번째 램프라인(Line m+1)의 출력단과 전기적으로 연결된다.

상기 스위칭부(144)는 한쪽 전극이 서로 접속되고, 이 접속노드가 접지되는 제1 및 제2 스위칭소자(ST1, ST2)를 포함하며, 상기 제1 및 제2 스위칭소자(ST1, ST2)의 게이트전극은 타이밍컨트롤러(도 4의 124)로부터 PWM_디밍(PWM_dimming)펄스를 입력받는 형태이다.

또한, m번째 램프라인(Line m)의 출력단은 제1 스위칭소자(ST1)의 입력전극에 연결되고, m+1번째 램프라인(Line m+1)의 입력단은 제2 스위칭소자(ST2)의 출력전극에 연결된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치 백라이트의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, DC-DC컨버터(147)는 전원부(도 4의 150)로부터 구동전압(+24V) 및 접지전압(GND)를 공급받아, 기 설정된 제1 바이어스전압을 생성하고, 이를 하이출력단(VLED+)을 통해 m번째 램프 라인(Line m)의 입력단에 인가한다. 또한, 기설정된 제2 바이어스전압을 생성하여, 이를 로우출력단(VLED-)을 통해 m+1번째 램프 라인(Line m+1)의 출력단에 인가한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 바이어스전압은 서로 크기는 동일하며 위상이 반대인 전압신호이다.

이후, 타이밍컨트롤러로부터 PWM_디밍(PWM_Dimming)펄스가 입력되면, 이에 동기하여 제 1 및 제2 스위칭소자(ST1, ST2)는 턴-온(Turn-On)되게 된다.

이에 따라, m번째 램프라인(Line m)의 출력단 및, m+1번째 램프라인(Line m+1)의 입력단에 접지전압이 인가되고, 상기 두 램프라인(Line m, Line m+1)은 각각 순방향 바이어스 되게 된다.

따라서, 상기 제1 및 제2 바이어스전압에 대응하는 전류가 LED램프(LED1 내지 LEDn)에 흐르게 되어, 이에 따라 빛을 액정패널(도 4의 100)에 공급하게 된다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 백라이트에 사용되는 DC-DC컨버터(146)는 트랜스포머를 포함하는 절연형(Isolation type) SMPS으로서, 제1 및 제2 권선(L1, L2)으로 구성되는 트랜스포머(Trans)와, 하이출력단(VLED+) 및 로우출력단(VLED-)과, 제1 권선(L1)과 접지전압(GND)단 사이에 구비되고 PWM디밍(PWM_Dimming)펄스의 제어를 받는 스위칭소자(T1)와, 제2 권선(L2)과 하이출력단(VLED+)사이에 구비되는 다이오드(D1)와, 하이출력단(VLED+) 및 로우출력단(VLED-)사이에 병렬 연결되는 캐패시터(C1)로 구성된다.

이러한 구조의 DC-DC컨버터의 동작을 개략적으로 설명하면, 스위칭소자(T1)가 턴-온(Turn-On)될 때, 제2 권선(L2)에는 제1 권선(L1)과 반대 위상의 전압이 유 도 되게 됨으로서 다이오드(D1)는 역방향 바이어스 되어, 전류가 흐르지 않게 된다. 이에 따라, 제2 권선(L2)에는 전류가 흐르지 않고 제1 권선(L1)으로만 전류가 흐르게 되어, 자화 인덕턴스에 의해 에너지가 축적된다.

다음 스위칭소자(T1)가 턴-오프(Turn-Off)되면 제2 권선(L2)에는 이전상태와 반대 위상의 전압이 유도되어 상기 다이오드(D1)는 순방향 바이어스 되고, 상기 자화 인덕턴스에 축전된 에너지를 출력단에 공급한다.

여기서, 상기 스위칭소자(T1)는 PWM디밍(PWM_Dimming)펄스에 대응하여, 출력전압의 크기를 조절하게 된다.

이러한 형태의 DC-DC컨버터를 통해 두 램프라인의 바이어스를 형성하기 위한 두 램프라인의 입력단 및 출력단으로 동시에 바이어스전압을 인가하게 되어, DC-DC컨버터의 개수를 절반으로 절감하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 다수의 LED램프가 일렬로 배치되는 램프라인과, 이와 연결되어 상기 LED 램프를 턴-온/오프하는 다수의 DC-DC컨버터로 구성되는 백라이트를 포함하는 액정표시장치에서, 하나의 DC-DC컨버터에 적어도 두개의 램프라인을 연결하고 동시에 구동함으로서 각 램프라인에 흐르는 전류의 편차를 줄일 수 있으며, DC-DC컨버터의 개수를 절감하고 이에 따른 비용절감의 효과가 있다.

Claims

각각은 다수의 LED 램프가 실장된 메탈PCB를 포함하고, 제1 및 제2 단을 가지는 m+1개의 램프라인(m은 자연수)과;

각각은 상기 m번째 램프라인의 제1 단 및 상기 m+1번째 램프라인의 제2 단과 연결되며, 상기 m번째 램프라인의 제1 단에 제1 바이어스 전압을 인가하고, 상기 m+1번째 램프라인의 제2 단에 제 2 바이어스 전압을 인가하는 다수의 DC-DC 컨버터와;

상기 m번째 램프라인의 제2 단 및 상기 m+1번째 램프라인의 제1 단에 기준전압을 공급하는 제1 및 제2 스위칭소자

를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 바이어스전압은 서로 크기는 같고, 위상은 반대인 것을 특징으로 하는 백라이트.
제 1 항에 있어서,

상기 기준전압은 상기 제1 바이어스 전압과 상기 제2 바이어스 전압의 중간 값인 것을 특징으로 하는 백라이트.
제 1 항에 있어서,

상기 DC-DC 컨버터는, 상기 LED램프의 온/오프기간을 결정하는 PWM디밍펄스에 동기하여 구동전압 및 접지전압을 공급받고, 상기 제1 및 제2 바이어스 전압을 출력하는 절연형 스위칭 모드 파워서플라이인 것을 특징으로 하는 백라이트.
제 4 항에 있어서,

상기 DC-DC컨버터는,

제1 권선과 제2 권선으로 이루어진 트랜스포머와;

상기 제1 권선의 제1 단에 상기 구동전압을 공급하는 구동전압단과;

상기 접지전압을 공급하는 접지전압단과;

상기 제2 권선의 제2 단과 상기 접지전압단 사이에 연결되고, 상기 PWM디밍펄스에 의해 온/오프되는 스위칭소자와;

상기 제2 권선의 제1 단에 애노드가 연결되는 다이오드와;

상기 다이오드의 캐소드와 연결되고 상기 제1 바이어스 전압을 출력하는 제 1 출력단과;

상기 제2 권선의 제2 단에 연결되고 상기 제2 바이어스 전압을 출력하는 제2 출력단과;

상기 제1 및 제2 출력단 사이에 연결되는 캐패시터

를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제1 항에 있어서,

상기 제1 스위칭소자는, 게이트전극에 LED램프의 온/오프기간을 결정하는 PWM디밍펄스가 인가되고, 제1 전극에 상기 m번째 램프라인의 제2 단이 연결되고, 제2 전극에 상기 접지전압단이 연결되고,

상기 제2 스위칭소자는, 게이트전극에 상기 PWM디밍펄스가 인가되고, 제1 전극에 상기 접지전압단이 연결되고, 제2 전극에 상기 m+1번째 램프라인의 제1 단이 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트.
다수의 게이트라인 및 데이터라인이 교차하여 화소영역을 정의하고, 상기 화소영역에 구비되는 박막트랜지스터 및 액정캐패시터를 포함하는 액정패널과;

외부시스템으로부터 제어신호 및 데이터신호를 공급받아 상기 화소영역의 광 투과율을 제어하는 구동회로부와;

a) 각각은 다수의 LED 램프가 실장된 메탈PCB를 포함하는 m+1개의 램프라인(m은 자연수)과, b) 각각은 상기 m번째 램프라인의 제1 단 및 m+1번째 램프라인 의 제2 단과 연결되며, c) 상기 m번째 램프라인의 제1 단에 제1 바이어스 전압을 인가하고, 상기 m+1번째 램프라인의 제2 단에 제 2 바이어스 전압을 인가하는 다수의 DC-DC 컨버터와, d) 상기 m번째 램프라인의 제2 단 및 상기 m+1번째 램프라인의 제1 단에 기준전압을 공급하는 제1 및 제2 스위칭소자를 포함하는 백라이트와;

상기 액정패널과, 상기 구동회로부와, 상기 백라이트의 구동전원을 공급하는 전원부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 7 항에 있어서,

상기 구동회로부는, 상기 외부시스템과 직접 연결되어 상기 제어신호 및 데이터신호를 전달하는 인터페이스와;

상기 제어신호에 대응하여, 상기 액정패널을 구동하기 위한 게이트 및 데이터 구동신호와, 상기 데이터신호를 재배치하여 영상신호를 생성하고, 상기 LED램프의 온/오프기간을 결정하는 PWM디밍펄스를 생성하는 타이밍컨트롤러와;

상기 게이트구동신호에 대응하여 상기 게이트라인을 통해 상기 박막트랜지스터를 턴-온/오프하는 게이트드라이버와;

상기 데이터구동신호에 대응하여 상기 데이터라인을 통해 상기 영상신호를 상기 화소영역에 공급하는 데이터드라이버

로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.