KR101539581B1 - 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

광원 어셈블리는 광원부 및 인버터부를 포함한다. 인버터부는 외부로부터 인가되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 스위칭부, 스위칭부로부터 인가되는 교류 전압을 고전압으로 승압시키는 변압부 및 광원부의 양 단자로부터 발생되는 아크-노이즈들을 더해서 하나의 아크-노이즈 검출 전압으로 검출하는 아크-노이즈 검출부를 포함한다. 검출되는 아크-노이즈 검출 전압을 상승시키고, 보다 간단한 구조를 갖는 아크-노이즈 검출부를 구비함으로써, 두 배의 높은 전압을 검출하여, 미소 아크-노이즈 발생시의 검출률을 증가시키고, 제조 비용을 감소시키는데 효과가 있다.

Description

광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치{METHOD OF DRIVING A LIGHT SOURCE, LIGHT SOURCE ASSEMBLY FOR PERFORMING THE METHOD AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 미소 아크-노이즈 검출에 용이한 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 진공 형광 표시 장치(Vacuum Fluorescent Display: VFD), 전계 발광 소자(Field Emission Display: FED), 플라스마 표시 장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 스스로 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal display: LCD) 등이 있다.

일반적인 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 구비된 두 기판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜, 이 전기장의 세기를 조절함으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 얻는다.

이때, 광은 별도로 구비된 인공 광원일 수도 있고 자연 광원일 수도 있다.

액정 표시 장치용 광원, 즉, 백라이트(backlight) 장치는 광원으로서 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp: CCFL)나 외부전극형광램프(external electrode fluorescent: EEFL) 등과 같은 여러 개의 형광 램프들을 사용하고, 램프를 구동하는 인버터를 포함한다. 상기 인버터는 외부로부터 입력되는 밝기 제어 전압에 따라 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 상기 인버터에 구비되는 인버터 컨트롤러는 변환된 교류 전압을 램프에 인가하여 점등시키고 램프의 밝기를 조절한다. 또한, 상기 인버터 컨트롤러는 상기 램프에 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류에 기초하여 상기 램프에 인가되는 전압을 제어한다.

이와 같이, 액정 표시 장치용 광원으로 형광 램프를 이용할 경우, 인버터는 초기 점등을 위하여 램프에 고전압을 인가한다. 하지만, 고전압이 인가되는 램프 단자의 절연 상태가 불량하거나, 램프 단자와 인버터 단자 사이에 접속 저항이 있을 경우, 아크(arc)가 발생하여 백라이트 장치의 동작에 악영향을 발생시킨다. 또한, 발생된 아크는 인버터에 화재를 발생시킬 수도 있다. 이러한 아크의 발생을 방지하기 위해, 검사자가 일일이 육안으로 램프 전극과 고전압단자 사이의 접속 상태를 검사하지만, 제품 이동 중 또는 사용 중 접속이 나빠지는 현상이 발생될 수 있다.

따라서, 아크 발생시 인버터의 동작을 멈추게 하는 별도의 아크 감지 회로를 필요로 한다.

이에 따라, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로 미소 아크-노이즈 검출을 용이하게 함으로써, 불량을 감소시켜 구동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 광원 구동 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 광원 구동 방법을 수행하는데 적합한 광원 어셈블리를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 광원 어셈블리를 갖는 액정 표시 장치를 제공한다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따라, 광원을 구동하는 방법을 개시한다. 상기 방법은, 외부로부터 인가되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여, 상기 변환된 교류 전압을 고전압으로 승압시키고, 상기 광원의 고전압 단자로부터 발생되는 아크-노이즈와 상기 광원의 저전압 단자로부터 발생되는 아크-노이즈를 더하여 하나의 아크-노이즈 검출 전압을 검출하며, 상기 검출된 아크-노이즈 검출 전압을 근거하여 상기 광원으로 제공되는 전압을 차단한다.

상기 아크-노이즈 검출 전압을 검출하는 단계는 상기 광원으로부터 출력되는 정현파에서 저주파 성분을 제거하여, 상기 아크-노이즈를 남기고, 상기 아크-노이 즈를 반파 정류하여 양의 성분을 차단하고, 음의 성분의 제1 전압을 충전하고, 상기 아크-노이즈를 반파 정류하여 음의 성분을 차단하고, 양의 성분의 제2 전압을 충전하며, 상기 각각 충전된 제1 전압과 제2 전압을 더하여 하나의 아크-노이즈 검출 전압을 검출할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출 전압이 검출되면, 상기 교류 전압을 온/오프하는 스위칭 소자를 셧다운(shut-dwon)시킬 수 있다.

상기 광원 구동 방법은 상기 광원부로부터 출력되는 전류를 검출하여 감지 신호를 출력하고, 상기 감지 신호에 대응하는 피드백 신호를 생성하며, 상기 피드백 신호에 근거하여 기준 전압을 변환하고, 상기 광원부에 흐르는 전류가 일정한 값을 가질 수 있도록 제어할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광원 어셈블리는 광원부 및 인버터부를 포함한다. 상기 인버터부는 외부로부터 인가되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 스위칭부, 상기 스위칭부로부터 인가되는 교류 전압을 고전압으로 승압시키는 변압부 및 상기 광원부의 양 단자로부터 발생되는 아크-노이즈들을 더해서 하나의 아크-노이즈 검출 전압으로 검출하는 아크-노이즈 검출부를 포함한다.

상기 변압부는 상기 광원부의 각각의 램프의 제1 단자에 연결되는 제1 변압기와, 상기 램프의 제2 단자에 연결되는 제2 변압기를 포함할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 변압기에 연결되어, 아크-노이즈를 갖는 정현파의 저주파를 제거하고, 아크-노이즈를 남기는 저주파 제거 커패시터, 상 기 아크-노이즈의 음의 성분을 정류하는 제1 다이오드, 상기 아크-노이즈의 양의 성분을 정류하는 제2 다이오드, 상기 제1 다이오드로부터 정류된 전압을 충전하는 제1 충전 커패시터 및 상기 제2 다이오드로부터 정류된 전압을 충전하는 제2 충전 커패시터를 포함할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 변압기와 접지 사이에 연결되는 제1 전류 센싱 저항 및 상기 접지와 상기 제2 변압기 사이에 연결되는 제2 전류 센싱 저항을 더 포함할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 충전 커패시터에 충전된 제1 전압과 상기 제2 충전 커패시터에 충전된 제2 전압을 합한 아크-노이즈 검출 전압을 검출할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부는 상기 광원부의 각각의 램프들의 제1 단자와 제2 단자로부터 각각 아크-노이즈를 검출하여, 하나의 검출 전압을 생성하기 위한 1개의 아크-노이즈 검출 회로로 구성될 수 있다.

상기 광원부는 적어도 두개 이상의 냉음극 형광 램프(CCFL)들을 포함하고, 상기 각각의 냉음극 형광 램프는 외부로부터 공급받은 전원의 크기를 조절하기 위한 하나 이상의 밸런스 커패시터들을 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패널부 및 광원 어셈블리를 포함한다. 상기 표시 패널부는 데이터 구동부로부터 제공되는 계조 전압과 전압 변환부로부터 제공되는 공통 전압을 두 개의 기판 사이의 액정층에 인가하여 상기 액정층의 광 투과율에 따라 화상을 표시 한다. 상기 광원 어셈블리는 광원부 및 상기 광원부로부터 발생되는 아크-노이즈를 검출하기 위한 아크-노이즈 검출부가 구비된 인버터부를 갖는 광원 어셈블리를 포함한다.

상기 인버터부는 외부로부터 인가되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 스위칭부 및 상기 스위칭부로부터 인가되는 교류 전압을 고전압으로 승압시키는 변압부를 더 포함하고, 상기 변압부는 상기 광원부의 제1 단자에 연결되는 제1 변압기와, 상기 광원부의 제2 단자에 연결되는 제2 변압기를 포함하며, 상기 제1 변압기 및 제2 변압부는 직렬로 연결될 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 변압기에 연결되어, 아크-노이즈를 갖는 정현파에서 저주파 성분을 제거하는 저주파 제거 커패시터, 상기 아크-노이즈의 음의 성분을 정류하는 제1 다이오드, 상기 아크-노이즈의 양의 성분을 정류하는 제2 다이오드, 상기 제1 다이오드로부터 정류된 전압을 충전하는 제1 충전 커패시터 및 상기 제2 다이오드로부터 정류된 전압을 충전하는 제2 충전 커패시터를 포함할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 변압기와 접지 사이에 연결되는 제1 전류 센싱 저항 및 상기 접지와 상기 제2 변압기 사이에 연결되는 제2 전류 센싱 저항을 더 포함할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 충전 커패시터에 충전된 제1 전압과 상기 제2 충전 커패시터에 충전된 제2 전압을 합한 아크-노이즈 검출 전압을 검출할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부는 상기 광원부의 각각의 램프들의 제1 단자와 제2 단자로부터 아크-노이즈를 각각 검출하여, 하나의 검출 전압을 생성하기 위한 1개의 아크-노이즈 검출 회로로 구성될 수 있다.

이러한 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치에 의하면, 아크-노이즈의 양의 성분과 음의 성분을 직렬로 연결된 충전 커패시터에 의해 각각 충전함으로써, 두 배의 높은 전압을 검출하게 되어, 미소 아크-노이즈 발생시, 검출률을 높일 수 있다.

또한, 광원부(램프)의 양단자로부터 출력되는 전압을 별개의 회로에 의해서가 아니라, 하나의 단일화된 회로를 구성함으로써, 비용을 줄이고, 보다 간단한 회로를 구성할 수 있다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소 들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 위에 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 아래에 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 바로 아래에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)의 구성 블록도이다. 도 2는 도 1의 광원 어셈블리(200)의 상세 블록도이다. 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 어셈블리(200)에 포함된 아크-노이즈 검출부의 회로도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(100)는 표시 패널부(120), 광원 어셈블리(200)를 포함한다.

상기 표시 패널부(120)는 전압 변환부(110), 데이터 구동부(122), 게이트 구동부(124) 및 표시 패널(126)을 포함한다.

상기 전압 변환부(110)는 직류-직류(DC-DC) 컨버터(112), 공통 전압 생성부(114) 및 감마 전압 생성부(116)를 포함한다. 상기 DC-DC 컨버터(112)는 외부로부터 입력되는 DC 전압(VIN)의 전압 레벨을 변환하여, 상기 공통 전압 생성부(114) 및 감마 전압 생성부(116)에 제공한다. 상기 공통 전압 생성부(114)는 상기 DC-DC 컨버터(112)로부터 제공되는 DC 전압을 이용하여 공통 전압(VCOM)을 생성한다. 그리고, 상기 생성된 공통 전압(VCOM)을 상기 표시 패널부(120)에 제공한다. 상기 감마 전압 생성부(116)는 DC-DC 컨버터(112)로부터 제공되는 DC 전압을 이용하여 감마 전압(VGM)을 생성하고, 이를 상기 표시 패널부(120)에 제공한다.

상기 데이터 구동부(122)는 상기 전압 변환부(110)로부터 제공되는 감마 전압(VGM)을 이용하여 데이터 계조에 대응하는 계조 표시 전압을 표시 패널(126)에 제공한다. 상기 게이트 구동부(124)는 상기 전압 변환부(110)로부터 제공되는 게이트 온 전압(VON) 및 오프 전압(VOFF)을 표시 패널(126)에 제공한다.

여기서, 상기 표시 패널(126)은 상기 게이트 구동부(124)로부터 제공되는 게이트 온/오프 전압(VON/VOFF)에 응답하여, 데이터 구동부(122)로부터 제공되는 계조 표시 전압과 전압 변환부(110)로부터 제공되는 공통 전압(VCOM)을 상기 표시 패널(126)의 상부 기판(미도시)과 하부 기판(미도시) 사이에 개재된 액정층(미도시)에 인가하여 데이터를 표시한다.

도 1 내지 3을 참조하면, 상기 광원 어셈블리(200)는 인버터부(220) 및 광원 부(240)를 포함한다.

상기 인버터부(220)는 외부로부터 입력되는 직류(DC) 전압(VIN)을 교류(AC) 전압으로 변환하여, 광원 어셈블리(200)를 구동시킨다. 상기 인버터부(220)는 광원부(240)를 구성하는 램프의 특성상 점등 초기에는 점등에 필요한 고전압을 공급하여 램프를 점등시키고, 점등 후에는 램프의 전류를 제어하여 일정한 밝기를 유지시킬 수 있다.

상기 인버터부(220)는 별도로 장착된 PCB(미도시)에 구비될 수 있고, 게이트 PCB 또는 데이터 PCB에 구비될 수 있다. 여기서는, 상기 인버터부(220)가 별도로 장착된 PCB에 구비되는 경우를 예로서 설명할 것이다.

상기 인버터부(220)는 스위칭부(221), 변압부(222), 아크-노이즈 검출부(223), 인버터 컨트롤러(224), 전류 감지부(226), 피드백 회로(225)를 포함한다. 상기 변압부(222)는 광원(예를 들면, 램프)의 제1 단자(H) 및 제2 단자(L) 사이에 연결된다. 상기 스위칭부(221)는 상기 변압부(222)에 연결되고, 상기 인버터 컨트롤러(223)와 상기 피드백 회로(225)는 상기 스위칭부(221)에 순서대로 연결된다. 상기 전류 감지부(226)는 상기 광원의 제2 단자(L)와 상기 피드백 회로(225) 사이에 연결된다.

즉, 상기 스위칭부(221)는 상기 인버터 컨트롤러(224)로부터 제공되는 스위칭 제어 신호에 따라 스위칭 소자를 스위칭시켜 외부로부터 공급되는 직류(DC) 전원을 교류(AC) 전원으로 변환한다. 따라서, 상기 스위칭부(221)로부터 변환된 AC 전원이 변압부(222)에 의해 고전압의 교류 파형으로 변환되어 광원들에 제공될 수 있다.

또한, 상기 전류 감지부(226)는 상기 광원들과 연결되어, 각 광원들로부터 출력되는 전류를 검출하여 감지 신호를 출력하고, 상기 피드백 회로(225)는 이 감지 신호에 대응하는 피드백 신호를 생성할 수 있다. 인버터 컨트롤러(224)는 이러한 피드백 신호에 근거하여 상기 스위칭부(221)를 제어하고, 또한, 각각의 광원에 흐르는 전류가 일정한 값을 갖도록 변압부(222)를 제어한다.

상기 인버터 컨트롤러(224)는 기준 전압 및 삼각파 펄스를 펄스 폭 변조하여 상기 스위칭부(221)를 제어하기 위한 스위치 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부(221)에 제공한다. 이때, 상기 인버터 컨트롤러(224)는 상기 피드백 회로(221)로부터 제공되는 피드백 신호에 따라 기준 전압을 가변하여, 스위칭 제어 신호의 펄스 폭을 변조할 수 있다. 이는 하나의 인버터부(220)를 이용하여, 복수의 램프들을 동시에 구동함으로써, 비용을 감소시킬 수 있다.

상기 광원부(240)의 광원들, 즉, 램프들은 상기 표시 패널(126)에 광을 제공하기 위해, 직하 방식(direct type) 또는 에지 방식(edge type)으로 배치될 수 있다. 상기 에지 방식은 상기 표시 패널(126)의 바로 아래에 도광판(미도시)을 배치하고, 빛을 안내하는 상기 도광판의 일측 또는 양측에 램프를 배치하여 광을 제공할 수 있다. 반면, 상기 직하 방식은 액정 표시 장치가 대형화됨에 따라 개발된 것으로서, 상기 표시 패널(126)의 아래의 확산판 하부에 복수개가 일렬로 배치되어 상기 표시 패널(126)의 전면에 광을 직접 제공할 수 있다. 이러한 직하 방식은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높으므로, 고휘도를 요구하는 대형 액정 표시 장 치에 주로 사용된다.

또한, 상기 광원부(240)는 적어도 하나 이상의 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Flurescent Lamp: CCFL) 또는 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL)로 구성될 수 있다. 상기 냉음극 형광 램프는 변압부(222)로부터 제공되는 고압 전극에 의해 전자가 방출되고, 상기 전자에가 유리관 내부의 불활성기체들과 충돌함으로써, 불활성기체가 여기됨에 따라 에너지가 발생한다. 이러한 에너지가 수은을 여기시키면서 자외선을 방출하고, 이 자외선이 유리관 내벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출한다.

통상적으로, 광원부는 직렬 연결된 광원들을 포함하고, 각각의 광원들에 인가되는 전압의 레벨을 조절하기 위한 각각의 변압부들을 필요로 했고, 이는 제조 원가를 높였다. 이러한 문제점을 해결하고, 원가를 낮추기 위해 제안된 구조가 상기 밸런스 커패시터(CB)들을 이용하는 캡 밸런스 구조이다.

상기 광원부(240)가 적어도 하나 이상의 냉음극 형광 램프로 구성될 때, 상기 하나의 냉음극 형광 램프는 상기 변압부(222)로부터 제공받은 전압의 크기를 조절하기 위해, 상기 냉음극 형광 램프의 일단 또는 양단에 적어도 하나 이상의 밸런스 커패시터(CB)들이 포함될 수 있다.

즉, 상기 밸런스 커패시터(CB)들은 램프 개별 구동시 방전 전류의 급격한 증가를 예방하고, 병렬로 연결된 복수의 램프를 하나의 전원 장치로 구동할 때, 전류를 균등하게 배분하여 각각의 램프의 휘도를 균일하게 유지할 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따라, 냉음극 형광 램프(이하, 광원)를 이용한 광원부(240)를 일례로서 설명할 것이다.

상기 밸런스 커패시터(CB)들은 각각의 광원들의 제1 단자에만 또는 제2 단자에만 광원들(램프들, LP)의 수에 대응하여 연결되거나, 양 단자에 2개씩 광원들의 수에 대응하여 연결될 수 있다. 한 단자에만 연결되거나 양 단자에 연결되는 것은 액정 패널의 크기에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 각각의 램프를 병렬로 연결하고, 상기 병렬로 연결된 광원들에 하나 또는 두 개의 변압기, 즉, 램프를 직렬로 연결할 때보다 적은 수의 변압기를 이용하여 상기 광원들을 점등함으로써 원가를 절감할 수 있다.

또한, 상기 밸런스 커패시터(CB)들은 변압부(222)의 2차측으로부터 공급되는 전류를 제한함으로써 전류의 밸런스를 균일하게 유지하고, 램프와 인버터 출력단의 임피던스를 매칭시킬 수 있다.

상기 변압부(222)는 광원의 제1 단자(고전압 단자: H)에 연결되는 제1 변압기(222a)와, 상기 광원의 제2 단자(저전압 단자: L)에 연결되는 제2 변압기(222b)를 포함한다. 상기 제1 변압기(222a)와 상기 제2 변압기(222b)는 직렬로 연결된다.

상기 제1 변압기(222a)의 2차측 코일의 제1 단자는 상기 광원의 제1 단자(H)에 연결되고, 상기 제1 변압기(222a)의 제2 단자는 상기 아크-노이즈 검출부(223)에 연결된다. 상기 제2 변압기(222b)의 2차측 코일의 제1 단자는 상기 아크-노이즈 검출부(223)에 연결되고, 제2 단자는 상기 광원의 제2 단자(L)에 연결된다.

상기 변압부(222)의 1차측 코일은 상기 스위칭부(221)로부터 변환된 AC 전압을 입력받아, 1차측 코일과 2차측 코일의 권선비에 기초한 크기의 고전압으로 승압 하여 광원부(240)에 인가한다. 이에 따라, 광원부(240)의 광원들을 점등시킨다.

따라서, 상기 제1 변압기(222a)의 2차측 코일의 제1 단자와 광원의 제1 단자(H)(고전압 단자) 및 상기 제2 변압기(222b)의 2차측 코일의 제2 단자와 광원의 제2 단자(H)의 각각의 접속 불량으로 인해 제1 변압기(222a) 또는 제2 변압기(222b)로부터 고전압 단자(H)측으로 아크 방전이 발생될 수 있다. 또한, 광원의 고전압 단자(H)의 절연이 불량하여 고전압 단자(H)의 외부로 아크 방전이 발생될 수 있다.

이때, 고전압 단자(H)의 전압은 일정하지 않고 고주파 성분을 다량 포함할 수 있다. 제1 단자(H)의 전압은 주변 회로 또는 소자 등에 의해 발생되는 노이즈 성분을 포함하며, 이러한 노이즈 성분의 주파수는 아크-노이즈로 인한 고주파 성분의 주파수보다 낮다. 예를 들면, 아크-노이즈로 인한 고주파 성분은 약 3㎒이상이지만, 노이즈 성분은 약 1㎒이하이다. 따라서, 아크-노이즈로 인한 고주파 성분보다 주파수가 낮은 노이즈 성분을 저주파 성분이라 한다.

상기 아크-노이즈 검출부(223)는 상기 변압부(222)에 연결되어, 상기 변압부(222)의 2차측 코일에 발생되는 아크-노이즈를 검출한다.

상기 아크-노이즈 검출부(223)는 저주파 제거 커패시터(Cb), 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2), 제1 충전 커패시터(C1) 및 제2 충전 커패시터(C2)를 포함한다.

상기 저주파 제거 커패시터(Cb)는 상기 제1 변압기(222a)의 제2 단자에 연결되어, 아크-노이즈를 갖는 정현파의 저주파를 제거하고 아크-노이즈만을 남긴다. 즉, 상기한 바와 같이, 아크-노이즈를 포함하는 고주파 성분은 남기고 저주파 성분만을 제거한다. 상기 제1 다이오드(D1) 및 상기 제1 충전 커패시터(C1)는 상기 아크-노이즈의 음의 성분을 정류하고, 상기 정류된 전압을 충전한다. 상기 제2 다이오드(D2) 및 상기 제2 충전 커패시터(C2)는 상기 아크-노이즈의 양의 성분을 정류하고, 상기 정류된 전압을 충전한다. 상기 제1 충전 커패시터(C1)와 상기 제2 충전 커패시터(C2)는 직렬로 연결된다.

이에 따라, 상기 아크-노이즈 검출부(223)는 상기 제1 충전 커패시터(C1)에 충전된 제1 전압(Vc1)과 상기 제2 충전 커패시터(C2)에 충전된 제2 전압(Vc2)을 합한 아크-노이즈 검출 전압(VDET)을 검출할 수 있다. 이는 종래의 아크-노이즈검출 회로에 의한 검출 전압보다 두 배의 높은 전압을 검출함으로써, 아크-노이즈가 너무 작아 검출이 불리한 미소 아크-노이즈 발생시에도 검출할 수 있도록, 검출의 정밀성을 높인 결과를 갖는다.

또한, 상기 아크-노이즈 검출부(223)는 전류 센싱 저항들(RH, RL)을 더 포함할 수 있다.

상기 아크-노이즈 검출부(223)는 상기 광원의 제1 단자(H)와 상기 제2 단자(L)로부터 아크-노이즈를 검출하기 위해, 상기 광원의 각각의 단자에 대한 각각의 회로로 구성되는 것이 아니라, 1개의 아크-노이즈 검출 회로로 구성된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 구동 방법을 나타내는 순서도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 스위칭부(221)에서, 외부로부터 인가되는 직류 전압(VIN)을 교류 전압으로 변환하여, 상기 변환된 교류 전압을 변압부(222) 의 권선비에 근거한 고전압으로 승압시킨다(단계 S620).

이어서, 상기 승압된 고전압을 이용하여 광원을 점등시킨다(단계 S630).

상기 광원의 양 단자, 즉, 고전압 단자(H)와 저전압 단자(L)로부터 출력되는 정현파는 아크-노이즈 성분을 포함할 수 있다. 상기 정현파에서 아크-노이즈 성분을 제외하고, 저주파 성분을 제거한다.

상기 아크-노이즈 성분을 제1 다이오드(D1)와 제1 충전 커패시터(C1)를 이용하여 반파 정류하고, 상기 제1 충전 커패시터(C1)에 아크-노이즈의 음의 성분의 제1 전압을 충전한다. 상기 아크-노이즈 성분을 제2 다이오드(D2)와 제2 충전 커패시터(C2)를 이용하여 반파 정류하고, 상기 제2 충전 커패시터(C2)에 아크-노이즈의 양의 성분의 제2 전압을 충전한다.

상기 커패시터들(C1, C2)에 충전된 전압을 더하여 하나의 전압을 검출한다(단계 S640).

상기 검출된 전압에 근거하여, 상기 아크-노이즈 검출부(223)는 상기 인버터 컨트롤러(224)를 통해 상기 스위칭부(221)로부터 상기 광원으로 제공되는 교류 전압을 차단한다(단계 S640).

도 5a는 아크-노이즈의 양의 성분에 따른 아크-노이즈 검출 회로의 동작을 나타내는 회로도이다. 도 5b는 아크-노이즈의 음의 성분에 따른 아크-노이즈 검출 회로의 동작을 나타내는 회로도이다. 도 6a은 도 5a 및 도 5b의 정현파에 실린 아크-노이즈의 확대도이다. 도 6b는 도 5a 및 도 5b에 의해 충전 커패시터에 충전된 전압들을 설명하기 위한 파형도들이다.

도 3 내지 도 6b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 어셈블리(200)가 아크-노이즈 전압을 검출하는 동작을 더 자세하게 설명할 것이다.

상기 광원의 제1 단자(H)와 제2 단자(L)에서 발생되는 아크-노이즈를 검출하기 위한 동작이다.

도 3의 A노드에서, 전류 센싱 저항(RH)에 의해 고주파 성분의 아크-노이즈가 실린 정현파가 발생되고, 상기 B노드에서, 저주파 제거 커패시터(또는, 필터)(Cb)에 의해 저주파 성분을 제거하고, 아크-노이즈 성분만 남게 된다.

아크-노이즈가 양의 영역에 있을 때, 제2 다이오드(D2)와 제1 및 제2 충전 커패시터(C1 및 C2)를 통해 하나의 반파 정류 회로가 형성되고, 아크-노이즈가 음의 영역에 있을 때, 제1 다이오드(D1)와 제1 및 제2 충전 커패시터(C1 및 C2)를 통해 다른 하나의 반파 정류 회로가 형성된다.

따라서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 아크-노이즈가 양의 영역에 있으면, 상기 제2 다이오드(D2)에 의해 반파 정류되고, 이에 따라 발생되는 전압은 제2 충전 커패시터(C2)에 충전된다.

또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 아크-노이즈가 음의 영역에 있으면, 상기 제1 다이오드(D1)에 의해 반파 정류되고, 이에 따라 발생되는 전압은 제1 충전 커패시터(C1)에 충전된다.

따라서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 커패시터들이 직렬로 연결되어 있으므로, 상기 제1 충전 커패시터에 충전된 전압의 크기(a1)는 상기 제2 충전 커패시터에 충전된 전압의 크기(a2)에 더해져서, 최종 크기(a1+a2)의 아크-노이즈 검출 전압(VDET)이 검출된다.

결과적으로, 이러한 아크-노이즈 검출 전압(VDET)은 아크-노이즈가 발생되었음을 상기 인버터 컨트롤러(224)에 알리고, 상기 인버터 컨트롤러(224)는 스위칭부(221)를 오프시키게 된다.

이에 따라, 상기 광원의 제1 단자(H)와 제2 단자(L)에 아크-노이즈를 검출하는 별개의 아크-노이즈 검출 회로를 구성했을 때보다 하나의 아크-노이즈 검출 회로를 구성함으로써, 아크-노이즈 전압이 너무 작아 발생될 수 있는 검출 실패를 감소시키고, 나아가서는 심각한 화재의 발생을 사전에 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 아크-노이즈의 양의 성분과 음의 성분을 직렬로 연결된 충전 커패시터에 의해 각각 충전함으로써, 두 배의 높은 아크-노이즈 검출 전압이 검출될 수 있다. 이에 따라, 미소 아크-노이즈 발생시, 아크-노이즈의 검출률과 아크-노이즈 검출의 정확성을 높일 수 있다. 따라서, 화재의 발생을 사전에 방지할 수 있다.

또한, 광원부(램프)의 양 단자로부터 출력되는 전압을 제1 단자와 제2 단자의 별개의 회로에 의해서가 아니라, 양 단자에 대한 하나의 단일화된 회로를 구성함으로써, 비용을 줄이고, 보다 간단한 회로를 구성할 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성 블록도이다.

도 2는 도 1의 광원 어셈블리의 상세 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 어셈블리에 포함된 아크-노이즈 검출부의 회로도이다.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 구동 방법을 나타내는 순서도이다.

도 5a는 아크-노이즈의 양의 성분에 따른 아크-노이즈 검출 회로의 동작을 나타내는 회로도이다.

도 5b는 아크-노이즈의 음의 성분에 따른 아크-노이즈 검출 회로의 동작을 나타내는 회로도이다.

도 6a은 도 5a 및 도 5b의 정현파에 실린 아크-노이즈의 확대도이다.

도 6b는 도 5a 및 도 5b에 의해 충전 커패시터에 충전된 전압들을 나타낸다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 액정 표시 장치 110: 전압 변환부

112: DC-DC 컨버터 114: 공통 전압 생성부

116: 감마 전압 생성부 120: 표시 패널부

122: 데이터 구동부 124: 게이트 구동부

126: 표시 패널 200: 광원 어셈블리

220: 인버터부 221: 스위칭부

222: 변압부 223: 아크-노이즈 검출부

224: 인버터 컨트롤러 225: 피드백 회로

226: 전류 감지부 240: 광원부

Claims (17)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 광원부; 및

   외부로부터 인가되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 스위칭부, 상기 스위칭부로부터 인가되는 교류 전압을 고전압으로 승압시키는 변압부 및 상기 광원부의 양 단자로부터 발생되는 아크-노이즈들을 더해서 하나의 전압으로 검출하는 아크-노이즈 검출부를 갖는 인버터부를 포함하고,

   상기 변압부는 상기 광원부의 각각의 램프의 제1 단자에 연결되는 제1 변압기와, 상기 램프의 제2 단자에 연결되는 제2 변압기를 포함하며,

   상기 아크-노이즈 검출부는,

   상기 제1 변압기에 연결되어, 아크-노이즈를 갖는 정현파의 저주파를 여과시키고, 아크-노이즈를 남기는 저주파 제거 커패시터;

   상기 아크-노이즈의 음의 성분을 정류하는 제1 다이오드;

   상기 아크-노이즈의 양의 성분을 정류하는 제2 다이오드;

   상기 제1 다이오드로부터 정류된 전압을 충전하는 제1 충전 커패시터; 및

   상기 제2 다이오드로부터 정류된 전압을 충전하고, 상기 제1 충전 커패시터와 직렬로 연결되는 제2 충전 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 어셈블리.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제5항에 있어서, 상기 아크-노이즈 검출부는,

   상기 제1 변압기와 접지 사이에 연결되는 제1 전류 센싱 저항; 및

   상기 접지와 상기 제2 변압기 사이에 연결되는 제2 전류 센싱 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 어셈블리.
9. 제5항에 있어서, 상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 충전 커패시터에 충전된 제1 전압과 상기 제2 충전 커패시터에 충전된 제2 전압을 합한 아크-노이즈 검출 전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 광원 어셈블리.
10. 제5항에 있어서, 상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자로부터 각각 아크-노이즈를 검출하여, 하나의 검출 전압을 생성하기 위한 1개의 아크-노이즈 검출 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 광원 어셈블리.
11. 제5항에 있어서, 상기 광원부는 적어도 두개 이상의 냉음극 형광 램프(CCFL)들을 포함하고, 상기 각각의 냉음극 형광 램프는 외부로부터 공급받은 전원의 크기를 조절하기 위한 하나 이상의 밸런스 커패시터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 어셈블리.
12. 데이터 구동부로부터 제공되는 계조 전압과 전압 변환부로부터 제공되는 공통 전압을 두 개의 기판 사이의 액정층에 인가하여 상기 액정층의 광 투과율에 따라 화상을 표시하는 표시 패널부; 및

    광원부 및 상기 광원부로부터 발생되는 아크-노이즈를 검출하기 위한 아크-노이즈 검출부가 구비된 인버터부를 갖는 광원 어셈블리를 포함하고,

    상기 인버터부는,

    외부로부터 인가되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 스위칭부; 및

    상기 스위칭부로부터 인가되는 교류 전압을 고전압으로 승압시키는 변압부를 더 포함하고, 상기 변압부는 상기 광원부의 제1 단자에 연결되는 제1 변압기와, 상기 광원부의 제2 단자에 연결되는 제2 변압기를 포함하며,

    상기 제1 변압기 및 제2 변압기는 직렬로 연결되며,

    상기 아크-노이즈 검출부는,

    상기 제1 변압기에 연결되어, 아크-노이즈를 갖는 정현파에서 저주파성분을 제거하는 저주파 제거 커패시터;

    상기 아크-노이즈의 음의 성분을 정류하는 제1 다이오드;

    상기 아크-노이즈의 양의 성분을 정류하는 제2 다이오드;

    상기 제1 다이오드로부터 정류된 전압을 충전하는 제1 충전 커패시터; 및

    상기 제2 다이오드로부터 정류된 전압을 충전하고, 상기 제1 충전 커패시터와 직렬로 연결되는 제2 충전 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
13. 삭제
14. 삭제
15. 제12항에 있어서, 상기 아크-노이즈 검출부는,

    상기 제1 변압기와 접지 사이에 연결되는 제1 전류 센싱 저항; 및

    상기 접지와 상기 제2 변압기 사이에 연결되는 제2 전류 센싱 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
16. 제12항에 있어서, 상기 아크-노이즈 검출부는 상기 제1 충전 커패시터에 충전된 제1 전압과 상기 제2 충전 커패시터에 충전된 제2 전압을 합한 아크-노이즈 검출 전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
17. 제12항에 있어서, 상기 아크-노이즈 검출부는 상기 광원부의 각각의 램프들의 제1 단자와 제2 단자로부터 아크-노이즈를 각각 검출하여, 하나의 검출 전압을 생성하기 위한 1개의 아크-노이즈 검출 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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