KR20090053196A - Inverter circuit for liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 백라이트 구동용 인버터를 버스트 구동방식으로 구동할 때 구동전류의 단속동작에 의해 사운드 노이즈가 발생되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 소정 주파수의 구동신호를 생성하는 구동신호 생성기와; 백라이트용 램프의 관전류검출신호와 상기 구동신호를 근거로 펄스폭변조신호를 생성하는 펄스폭변조신호 제어부와; 상기 펄스폭변조신호로 스위칭 소자를 스위칭하여 이로부터 버스트 디밍 패턴의 교류전압이 출력되게 하되, 버스트 디밍 구간 중 턴오프 구간에도 소정치의 전류가 출력되도록 하는 인버터 집적소자와; 상기 인버터 집적소자로부터 공급되는 교류전압을 승압하여 백라이트용 램프에 공급하는 트랜스포머에 의해 달성된다.The present invention relates to a technology for preventing sound noise from being generated by an intermittent operation of a driving current when driving a backlight driving inverter in a burst driving method in a liquid crystal display device. The present invention is a drive signal generator for generating a drive signal of a predetermined frequency; A pulse width modulated signal controller for generating a pulse width modulated signal based on the tube current detection signal of the backlight lamp and the driving signal; An inverter integrated device for switching an switching element with the pulse width modulation signal to output an AC voltage of a burst dimming pattern therefrom, and output a current of a predetermined value even in a turn-off period of the burst dimming period; It is achieved by a transformer for boosting the AC voltage supplied from the inverter integrated device to supply to the backlight lamp.

백라이트, 사운드노이즈,버스트 구동방식 Backlight, sound noise, burst drive

Description

액정표시장치의 인버터회로{INVERTER CIRCUIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Inverter circuit of liquid crystal display device {INVERTER CIRCUIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치에서 백라이트용 인버터의 구동기술에 관한 것으로, 특히 인버터를 버스트 구동방식으로 구동할 때 구동전류의 단속동작에 의해 사운드 노이즈가 발생되는 것을 방지하는데 적당하도록 한 액정표시장치의 인버터회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving technology of a backlight inverter in a liquid crystal display device. In particular, an inverter of a liquid crystal display device suitable for preventing sound noise from being generated by an intermittent operation of a driving current when the inverter is driven by a burst driving method. It is about a circuit.

일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 경량, 박형, 낮은 소비전력 등의 특징으로 인하여 그 응용범위가 점차 확대되고 있는 실정에 있다. 이러한 추세에 따라, LCD는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 널리 이용되고 있다. 이와 같은 LCD는 매트릭스 형태로 배열된 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다. In general, liquid crystal display (LCD) is in the situation that its application range is gradually expanded due to the characteristics such as light weight, thinness, low power consumption. According to this trend, LCDs are widely used in office automation equipment, audio / video equipment, and the like. The LCD displays a desired image on the screen by adjusting the transmission amount of the light beam according to an image signal applied to the control switches arranged in a matrix form.

그런데, 이와 같은 LCD는 자체적으로 발광하는 표시장치가 아니므로 백라이트 유닛(Back Light Unit)과 같은 광원을 필요로 한다. 상기 백라이트 유닛으로 사용되는 광원의 한 예로써 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescent tube)을 들 수 있다. 백라이트용 램프는 냉음극방출 현상을 이용한 광원관으로서 저발열, 고휘도, 장수명, 풀 컬러화(full color)등이 용이하다. 이러한 램프를 이용한 액정표시장치는 대형화 추세에 따라 다수의 램프를 이용한 직하형 백라이트 유닛을 사용하게 된다.However, the LCD is not a display device that emits light by itself, and thus requires a light source such as a backlight unit. An example of a light source used as the backlight unit may be a Cold Cathode Fluorescent Tube (CCFL). The backlight lamp is a light source tube using a cold cathode emission phenomenon, and low heat generation, high brightness, long life, full color is easy. The liquid crystal display using such a lamp uses a direct type backlight unit using a plurality of lamps according to the trend of larger size.

직하형 백라이트 유닛은 하나의 트랜스를 이용하여 다수의 CCFL을 병렬구동할 경우 방전특성에 의해 그들 중 일부만 구동되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다수의 CCFL의 양전극에 동일한 용량의 커패시터(Ballast Capacitor)를 부착함으로써 관외전극 형광램프(EEFL: External Electrode Fluorescent)와 동일한 등가회로를 구성하여 하나의 트랜스를 이용하여 다수의 CCFL을 병렬구동할 수 있는 액정표시장치의 램프 구동장치가 제안되었다.The direct type backlight unit has a problem in that only some of them are driven by discharge characteristics when driving multiple CCFLs in parallel using a single transformer. In order to solve this problem, by attaching the same capacitor (Ballast Capacitor) to the positive electrodes of a plurality of CCFLs to form the same equivalent circuit as the External Electrode Fluorescent (EEFL) by using a plurality of CCFLs A lamp driving device of a liquid crystal display device capable of parallel driving of them has been proposed.

여기서, 관외전극 형광램프는 외부전극에 교류파형이 인가됨으로써 점등된다. 즉, 상기 관외전극 형광램프는 한 쌍의 외부전극에 인가되는 고주파에 의한 전계에 의해 유리관 내부의 방전공간에서 방전이 일어나고, 이 방전으로 인해 발생된 자외선에 의해 유리관의 내벽에 도포된 형광체가 발광되어 가시광선이 발생된다.Here, the external electrode fluorescent lamp is turned on by applying an AC waveform to the external electrode. That is, the external electrode fluorescent lamp is discharged in the discharge space inside the glass tube by a high frequency electric field applied to a pair of external electrodes, and the phosphor coated on the inner wall of the glass tube by the ultraviolet rays generated by the discharge emits light. And visible light is generated.

일반적으로, 상기 형광램프를 점등시키기 위하여 백라이트 구동장치로서 인버터가 많이 사용되고 있다. In general, an inverter is widely used as a backlight driving device to turn on the fluorescent lamp.

그리고, 상기 액정표시장치에서 백라이트용 램프에 고압의 교류전압을 인가 방식에 따라 램프 구동방식이 아날로그 구동방식과 버스트 구동방식으로 구분된다. 상기 아날로그 구동방식이 적용되는 경우 램프들이 항상 점등된 상태를 유지하게 되지만, 버스트 구동방식이 적용되는 경우 램프들이 소정 주기로 온오프된다. In the liquid crystal display, a lamp driving method is classified into an analog driving method and a burst driving method according to a method of applying a high voltage AC voltage to a backlight lamp. When the analog driving method is applied, the lamps are always kept lit. However, when the burst driving method is applied, the lamps are turned on and off at predetermined intervals.

도 1a는 종래 기술에 의해 버스트 구동방식으로 백라이트용 램프를 구동할 때 트랜스포머로부터 그 백라이트용 램프에 공급되는 교류전압의 파형을 나타낸 것으로 이에 도시한 바와 같이, 일정 주기동안 램프를 온시키기 위한 온구간(Ton)과 오프시키기 위한 오프구간(Toff)이 반복되는 것을 알 수 있다. 1A shows a waveform of an AC voltage supplied from a transformer to a backlight lamp when driving the backlight lamp in a burst driving method according to the related art. It can be seen that (Ton) and the off section (Toff) for turning off.

그런데, 백라이트용 램프를 상기 버스트 구동방식으로 구동하는 경우, 트랜스포머, 백라이트용 램프 및 회로기판으로의 전류의 공급/차단 동작(단속동작)이 반복적으로 이루어지는 것에 의해 사운드 노이즈가 발생되었다.By the way, when the backlight lamp is driven by the burst driving method, sound noise is generated by repeatedly supplying / blocking the current (disconnecting operation) to the transformer, the backlight lamp and the circuit board.

따라서, 종래에 있어서는 도 1b에서와 같이 버스트 디밍 구간 중 턴온 구간에서 램프 구동전압의 진폭이 가능한 한 완만하게 증가되도록 하는 구동방식을 채택하여 상기 사운드 노이즈가 저감되도록 하였다.Accordingly, in the related art, as shown in FIG. 1B, the driving method of increasing the amplitude of the lamp driving voltage as smoothly as possible in the turn-on period of the burst dimming period is adopted to reduce the sound noise.

이와 같이 종래의 액정표시장치에 있어서는 백라이트용 램프를 버스트 구동방식으로 구동하는 경우, 트랜스포머, 백라이트용 램프 및 회로기판으로의 전류의 공급/차단 동작이 반복적으로 이루어지면서 사운드 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다. As described above, in the conventional liquid crystal display device, when the backlight lamp is driven in a burst driving method, there is a problem in that sound noise is generated while repeatedly supplying / blocking the current to the transformer, the backlight lamp, and the circuit board. .

이를 감안하여 버스트 디밍 구간 중 턴온 구간에서 램프 구동전압의 진폭을 가능한 한 완만하게 증가시키는 구동방식을 채택하여 사운드 노이즈가 어느 정도는 줄어들었지만 근본적으로 차단시키지 못하는 한계가 있었다.In view of this, the driving method of increasing the amplitude of the lamp driving voltage as smoothly as possible in the turn-on period of the burst dimming period is reduced to some extent, but there is a limit that cannot fundamentally block the noise.

따라서, 본 발명의 목적은 인버터를 버스트 구동방식으로 구동할 때 턴오프 구간에서 약간의 전류가 흐르도록 하여 사운드 노이즈가 발생되는 것을 근본적으로 방지하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to fundamentally prevent the generation of sound noise by allowing a small current to flow in the turn-off period when driving the inverter in a burst driving method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소정 주파수의 구동신호를 생성하는 구동신호 생성기와; 백라이트용 램프의 관전류검출신호와 상기 구동신호를 이용하여 펄스폭변조신호를 출력하는 펄스폭변조신호 제어부와; 상기 펄스폭변조신호에 따라 스위칭 소자를 스위칭하여 이로부터 버스트 디밍 패턴의 교류전압이 출력되게 하되, 버스트 디밍 구간 중 턴오프 구간에도 그 스위칭 소자에 소정 레벨의 바이어스전압을 계속 공급하여 소정의 출력전류가 출력되도록 하는 인버터 집적소자와; 상기 인버터 집적소자로부터 공급되는 교류전압을 승압하여 백라이트용 램프에 공급하는 트랜스포머를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the drive signal generator for generating a drive signal of a predetermined frequency; A pulse width modulated signal controller for outputting a pulse width modulated signal using the tube current detection signal of the backlight lamp and the driving signal; Switching the switching device according to the pulse width modulation signal to output an AC voltage of the burst dimming pattern from the switching device, and the bias voltage of the predetermined level is continuously supplied to the switching device even during the turn-off period of the burst dimming period, thereby providing a predetermined output current. An inverter integrated device for outputting the same; It characterized in that it comprises a transformer for boosting the AC voltage supplied from the inverter integrated device to supply to the lamp for the backlight.

본 발명은 인버터를 이용하여 백라이트용 램프를 버스트 디밍 방식으로 구동할 때, 버스트 디밍 구간 중 턴오프 구간에도 그 백라이트용 램프에 어느 정도의 전류가 지속적으로 공급되도록 함으로써, 전류의 단속동작에 의해 사운드 노이즈가 발생되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when a backlight lamp is driven by a burst dimming method using an inverter, a certain amount of current is continuously supplied to the backlight lamp even during a turn-off period of the burst dimming period, so that the sound is interrupted. There is an effect that can reliably prevent the occurrence of noise.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 인버터회로의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 요구된 주파수의 구동신호(DS)를 생성하는 구동신호 생성기(11)와; 후술할 피드백 제어부(15)로부터 공급되는 관전류검출신호(CDS)와 상기 구동신호 생성기(11)로부터 공급되는 소정 주파수의 구동신호(DS)를 이용하여 펄스폭변조신호(PWM)를 출력하는 펄스폭변조신호 제어부(12)와; 상기 펄스폭변조신호 제어부(12)로부터 공급되는 펄스폭변조신호(PWM)로 스위칭 소자를 스위칭하여 버스트 디밍 패턴의 교류전압을 출력하고, 버스트 디밍 구간 중 턴오프 구간에도 그 스위칭 소자에 소정 레벨의 바이어스전압을 계속 공급하여 소정의 출력전류가 전 구간에 걸쳐 발생되도록 하는 인버터 집적소자(13)와; 상기 인버터 집적소자(13)로부터 공급되는 교류전압을 승압하여 백라이트용 램프(20)에 공급하는 트랜스포머(14)와; 상기 백라이트용 램프(20)의 관전류를 검출하여 그에 따른 관전류검출신호(CDS)를 출력하는 피드백 제어부(15)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of an inverter circuit of a liquid crystal display according to the present invention, and as shown therein, a drive signal generator 11 for generating a drive signal DS of a required frequency; Pulse width for outputting pulse width modulation signal PWM by using tube current detection signal CDS supplied from feedback controller 15 to be described later and driving signal DS of a predetermined frequency supplied from drive signal generator 11. A modulated signal controller 12; The switching element is switched to the pulse width modulation signal PWM supplied from the pulse width modulation signal control unit 12 to output an AC voltage of the burst dimming pattern. An inverter integrated device 13 for continuously supplying a bias voltage to generate a predetermined output current over the entire period; A transformer 14 for boosting the AC voltage supplied from the inverter integrated device 13 and supplying the boosted voltage to the backlight lamp 20; It consists of a feedback control unit 15 for detecting the tube current of the backlight lamp 20 and outputs the tube current detection signal (CDS) according to, and with reference to FIGS. 3 and 4 attached to the operation of the present invention configured as described above. It will be described in detail as follows.

구동신호 생성기(11)는 시스템에서 요구된 주파수의 구동신호(DS)를 생성한다. 상기 구동신호(DS)를 발생하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있는데, 주파수 체배기를 사용하는 경우 먼저 기준주파수의 신호를 생성한 후 그 주파수 체배기로 체배하여 두 배 주파수의 구동신호(DS)를 발생하게 된다. The drive signal generator 11 generates a drive signal DS of a frequency required by the system. The driving signal DS may be generated in various ways. In the case of using a frequency multiplier, a signal having a reference frequency is first generated and then multiplied by the frequency multiplier to generate a driving signal DS having a double frequency. Done.

펄스폭변조신호 제어부(12)는 후술할 피드백 제어부(15)로부터 공급되는 관전류검출신호(CDS)와 상기 구동신호 생성기(11)로부터 공급되는 소정 주파수의 구동신호(DS)를 이용하여 도 3에서와 같은 펄스폭변조신호(PWM)를 출력한다. The pulse width modulated signal controller 12 uses the tube current detection signal CDS supplied from the feedback controller 15 to be described later and the drive signal DS of a predetermined frequency supplied from the drive signal generator 11 in FIG. 3. Outputs a pulse width modulated signal PWM such as

인버터 집적소자(13)는 상기 펄스폭변조신호 제어부(12)로부터 공급되는 펄스폭변조신호(PWM)로 내부의 스위칭 소자(예: 모스 트랜지스터)를 스위칭하여 버스트 디밍 패턴의 교류전압을 출력한다. 그리고, 상기 인버터 집적소자(13)는 버스트 디밍 구간 중 턴오프 구간에서 그 스위칭 소자에 소정 레벨의 바이어스전압을 계속 공급하여 소정의 출력전류가 전 구간에 걸쳐 발생된다. The inverter integrated device 13 outputs an AC voltage of a burst dimming pattern by switching an internal switching element (eg, a MOS transistor) with the pulse width modulated signal PWM supplied from the pulse width modulated signal controller 12. The inverter integrated device 13 continuously supplies a predetermined level of bias voltage to the switching device in the turn-off period of the burst dimming period so that a predetermined output current is generated over the entire period.

이에 따라, 상기 트랜스포머(14)에서 백라이트용 램프(20)에 도 4와 같은 구동전압이 공급된다. 도 4를 도 1과 비교해 볼 때 버스트 디밍 구간 중 턴오프 구간에서도 소정 레벨의 구동전류가 공급되고 있는 것을 알 수 있다. Accordingly, the driving voltage as shown in FIG. 4 is supplied from the transformer 14 to the backlight lamp 20. Comparing FIG. 4 with FIG. 1, it can be seen that a predetermined level of driving current is supplied even in the turn-off period of the burst dimming period.

따라서, 상기 트랜스포머(14), 백라이트용 램프(20) 및 회로기판으로의 전류의 공급/차단 동작(전류 단속동작)이 발생되지 않아 사운드 노이즈가 발생되지 않는다. Therefore, the supply / blocking operation (current interruption operation) of the current to the transformer 14, the backlight lamp 20, and the circuit board does not occur, so that sound noise is not generated.

트랜스포머(14)는 상기 인버터 집적소자(13)로부터 공급되는 교류전압에 의해 구동되어 승압된 교류전압을 출력하게 되고, 이 승압된 교류전압에 의해 백라이트용 램프(20)가 점등되어 이로부터 발산되는 광이 액정패널(도면에 미표시)의 후면부에 조사된다.The transformer 14 is driven by an AC voltage supplied from the inverter integrated device 13 to output a boosted AC voltage, and the backlight lamp 20 is turned on by the boosted AC voltage to emit light therefrom. Light is irradiated to the rear part of the liquid crystal panel (not shown).

피드백 제어부(15)는 상기 백라이트용 램프(20)의 관전류를 검출하여 그에 따른 관전류검출신호(CDS)를 상기 펄스폭변조신호 제어부(12)에 출력한다.The feedback controller 15 detects the tube current of the backlight lamp 20 and outputs the tube current detection signal CDS to the pulse width modulated signal controller 12.

도 1a 및 도 1b는 종래의 액정표시장치에서의 버스트 디밍신호의 파형도.1A and 1B are waveform diagrams of burst dimming signals in a conventional liquid crystal display.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 인버터회로에 대한 블록도.2 is a block diagram of an inverter circuit of a liquid crystal display device according to the present invention;

도 3은 도 2에서 펄스폭변조신호 제어부로부터 출력되는 펄스폭변조신호의 파형도.3 is a waveform diagram of a pulse width modulated signal output from the pulse width modulated signal controller of FIG. 2; FIG.

도 4는 도 2에서 인버터집적소자의 버스트 디밍 구동에 의해 백라이트용 램프에 공급되는 램프 구동신호의 파형도. FIG. 4 is a waveform diagram of a lamp driving signal supplied to a lamp for backlight by burst dimming driving of the inverter integrated device in FIG. 2; FIG.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

10 : 인버터 11 : 구동신호 생성기10: inverter 11: drive signal generator

12 : 펄스폭변조신호 제어부 13 : 인버터 집적소자12 pulse width modulation signal control unit 13 inverter integrated device

14 : 트랜스포머 15 : 피드백 제어부14: transformer 15: feedback control unit

20 : 백라이트용 램프20: lamp for backlight

Claims (2)

소정 주파수의 구동신호를 생성하는 구동신호 생성기와;A drive signal generator for generating a drive signal of a predetermined frequency; 백라이트용 램프의 관전류검출신호와 상기 구동신호를 근거로 펄스폭변조신호를 생성하여 출력하는 펄스폭변조신호 제어부와; A pulse width modulation signal controller for generating and outputting a pulse width modulation signal based on the tube current detection signal of the backlight lamp and the driving signal; 상기 펄스폭변조신호로 스위칭 소자를 스위칭하여 이로부터 버스트 디밍 패턴의 교류전압이 출력되게 하되, 버스트 디밍 구간 중 턴오프 구간에도 소정의 출력전류가 출력되도록 하는 인버터 집적소자와;An inverter integrated device for switching an switching element with the pulse width modulation signal so that an AC voltage of a burst dimming pattern is output therefrom, and a predetermined output current is also output in a turn-off period of the burst dimming period; 상기 인버터 집적소자로부터 공급되는 교류전압을 승압하여 백라이트용 램프에 공급하는 트랜스포머를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터회로.And a transformer for boosting an AC voltage supplied from the inverter integrated device and supplying the boosted voltage to a backlight lamp. 제1항에 있어서, 인버터 집적소자는 버스트 디밍 구간 중 턴오프 구간에도 소정의 출력전류가 공급되도록 하기 위하여, 상기 스위칭 소자에 소정 레벨의 바이어스전압을 계속 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터회로.The liquid crystal display of claim 1, wherein the inverter integrated device is configured to continuously supply a predetermined level of bias voltage to the switching device so that a predetermined output current is supplied to the turn-off period of the burst dimming period. Inverter circuit.
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