KR100964613B1 - 램프 모니터링 장치, 이를 갖는 램프 모니터링 시스템,이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents
램프 모니터링 장치, 이를 갖는 램프 모니터링 시스템,이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치 Download PDFInfo
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Abstract
램프의 파손을 방지하기 위한 램프 모니터링 장치, 이를 갖는 램프 모니터링 시스템, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치가 개시되어 있다. 램프 모니터링 장치는 제 1 영역, 제 1 주변영역을 갖는 제 1 면 및 제 1 영역과 마주보는 제 2 영역, 제 1 주변영역과 마주보는 제 2 주변영역을 갖는 제 2 면으로 이루어진 베이스 몸체, 제 1 영역에 배치되어 램프의 작동 특성을 감지하는 센서 및 제 2 주변영역에 센서와 오버랩 되지 않도록 배치되어 센서로부터 발생한 감지신호를 정보처리장치로 전송하기 위한 신호 전달 부재를 포함한다.
램프, 램프 모니터링 장치
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 램프 모니터링 장치의 제 1 면을 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 램프 모니터링 장치의 제 2 면을 도시한 개념도이다.
도 3은 도 1의 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 램프 모니터링 장치를 도시한 개념도이다.
도 6은 도 5의 C-C를 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 램프 모니터링 장치의 개념도이다.
도 8은 도 7의 D-D를 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 램프 모니터링 시스템의 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 11은 도 10의 E 부분 확대도이다.
도 12는 본 발명에 의한 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
본 발명은 램프 모니터링 장치, 이를 갖는 램프 모니터링 시스템, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 램프의 작동 특성을 감지 및 신호 간섭에 따른 오작동을 방지한 광 모니터링 장치, 이를 갖는 광 모니터링 시스템, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정(Liquid Crystal, LC)은 전기장(electric field)의 세기 및 방향에 따라서 배열이 변경되는 전기적 특성과 함께 배열의 변경에 따라 광의 투과율을 변경시키는 광학적 특성을 갖는다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD)는 액정을 이용하여 영상을 디스플레이 한다. 액정표시장치는 동일한 스크린 사이즈를 갖는 CRT 방식(Cathode Ray Tube type) 표시장치에 비해 부피 및 무게가 매우 작은 장점을 갖는다. 반면, 액정표시장치의 액정은 스스로 광을 생성하지 못하기 때문에 액정표시장치는 어두운 곳에서는 작동하지 못하는 단점을 갖는다.
최근에는 이와 같은 액정표시장치의 문제점을 감안하여 어두운 곳에서도 디스플레이를 수행할 수 있는 액정표시장치가 개발된 바 있다. 이러한 액정표시장치 들은 대부분 램프(Lamp)를 갖고 있다. 디스플레이 면적이 작은 소형 또는 중형 액정표시장치들은 1 개 또는 2 개의 램프만으로도 고품질 영상의 디스플레이가 가능하다.
최근, 액정표시장치의 디스플레이 면적이 점차 증가됨에 따라 램프의 개수 또한 크게 증가되고 있다. 대형 액정표시장치의 경우 10∼20 개의 램프를 필요로 한다. 10∼20 개의 램프를 갖는 대형 액정표시장치는 디스플레이 휘도를 개선할 수 있지만, 복수개의 램프를 사용함에 따라 다양한 문제점도 함께 갖는다.
문제점의 하나는 다수의 램프를 장착한 액정표시장치는 램프의 개수에 비례하여 램프에 구동전원을 인가하는 구동장치의 개수 또한 증가되기 때문에 생산 코스트가 크게 상승 및 액정표시장치의 부피 및 무게가 함께 증가하는 것이다.
이와 같은 문제점을 감안하여, 최근에는 복수개의 램프를 병렬 배치하고, 병렬 배치된 램프를 전기적으로 병렬 연결하고, 1 개 또는 2 개의 램프 구동 장치로 복수개의 램프를 동시에 점등하는 방식을 갖는 액정표시장치가 개발된 바 있다.
그러나, 이와 같은 방식의 액정표시장치는 램프 구동 장치의 개수를 감소시키는 장점을 갖는 대신, 복수개의 램프 중 어느 한 개가 소등되었을 때 나머지 램프에 과부하가 걸려 정상 작동하는 램프의 수명이 단축, 램프의 파손 또는 화재가 발생할 염려가 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 복수개가 병렬 연결된 램프들의 작동 상태를 감지하여 비정상적으로 작동 하는 램프를 감지하는 램프 모니터링 장치를 제공한다.
본 발명의 제 2 목적은 복수개가 병렬 연결된 램프들의 작동 상태를 감지하여 비정상적으로 작동하는 램프를 감지 및 정상 작동하는 램프들을 강제로 소등하여 램프들을 보호하는 램프 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명의 제 3 목적은 상기 램프 모니터링 장치를 갖는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
본 발명의 제 4 목적은 상기 램프 모니터링 장치를 갖는 액정표시장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 램프와 마주보는 제 1 영역과 제 1 영역의 주변에 배치된 제 1 주변영역을 갖는 제 1 면 및 제 1 영역과 대응하는 제 2 영역과 제 1 주변영역과 대응하는 제 2 주변영역을 갖는 제 2 면을 포함하는 베이스 몸체, 제 1 영역에 배치되어, 램프의 작동 상태를 감지하여 작동 상태에 따라 서로 다른 감지신호를 출력하는 센서 및 감지신호의 왜곡을 감소시키기 위해 제 2 주변영역에 배치된 신호 전송 패턴을 포함하는 램프 모니터링 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 베이스 몸체의 제 1 면의 제 1 영역에 배치되어 램프의 작동 상태에 대응하여 서로 다른 감지신호를 출력하는 센서, 신호 간섭이 발생하지 않도록 하기 위해 제 1 면과 대응하는 베이스 몸체의 제 2 면 중 제 1 영역과 마주보지 않는 제 2 영역에 배치되며 센서로부 터 발생한 감지신호를 전송하는 신호 전송 패턴이 형성된 램프 모니터링 장치 및 감지신호를 기 설정된 레퍼런스 신호와 비교하여 램프의 작동 상태와 연관된 제어 신호를 출력하는 신호처리장치를 포함하는 램프 모니터링 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 3 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 바닥면을 갖는 수납용기, 바닥면의 내측면에 배치되어 광을 발생시키는 램프, 램프로 구동전원을 인가하는 구동전원 전달 모듈을 포함하는 램프 어셈블리, 바닥면 및 램프의 사이에 배치된 베이스 몸체, 램프에 대응하는 베이스 몸체의 제 1 면에 배치되어 램프의 작동 상태에 대응하여 감지신호를 출력하는 센서, 신호 간섭이 발생하지 않도록 제 1 면과 대응하는 몸체의 제 2 면에 센서와 오버랩 되지 않도록 배치되며 센서로부터 발생한 감지신호를 전송하는 신호 전송 패턴을 갖는 램프 모니터링 모듈 및 감지신호에 대응하여 램프로 인가되는 구동전원의 온/오프를 제어하는 제어 신호를 발생하는 감지신호 처리모듈을 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 4 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 바닥면을 갖는 수납용기, 바닥면의 내측면에 배치되어 광을 발생시키는 램프, 램프로 구동전원을 인가하는 구동전원 전달 모듈을 포함하는 램프 어셈블리, 바닥면 및 램프의 사이에 배치된 베이스 몸체, 램프에 대응하는 베이스 몸체의 제 1 면에 배치되어 램프의 작동 상태에 대응하여 감지신호를 출력하는 센서, 신호 간섭이 발생하지 않도록 제 1 면과 대응하는 몸체의 제 2 면에 센서와 오버랩 되지 않도록 배치되며 센서로부터 발생한 감지신호를 전송하는 신호 전송 패턴을 갖는 램프 모니터링 모듈, 감지신호에 대응하여 램프로 인가되는 구동전원의 온/오프를 제어하는 제어 신호를 발 생하는 감지신호 처리모듈 및 수납용기에 고정되어 광을 정보가 포함된 이미지광으로 변경시키는 액정표시패널을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 병렬 배치된 램프에 구동전압을 인가하여 작동되는 램프들의 작동 특성을 감지하고, 작동 특성이 현저하게 저하된 램프가 감지되었을 때 정상 작동하는 램프들로 인가되는 구동전원을 신속하게 차단하여 정상 작동하는 램프의 파손, 수명 단축 및 화재를 사전에 방지한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
램프 모니터링 장치의 실시예
제 1 실시예
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 램프 모니터링 장치의 제 1 면을 도시한 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 램프 모니터링 장치의 제 2 면을 도시한 개념도이다. 도 3은 도 1의 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 램프 모니터링 장치(100)는 베이스 몸체(110), 센서(120) 및 신호 전송 부재(130)를 포함한다.
베이스 몸체(110)는 제 1 길이(L1) 및 제 1 폭(W1)을 갖는 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 따라서, 베이스 몸체(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 면(111) 및 제 2 면(112)을 갖고, 4 개로 이루어진 측면(113)들을 포함한다. 제 1 면(111) 및 제 2 면(112)은 상호 마주보도록 배치된다.
도 1을 다시 참조하면, 제 1 면(111)은 제 1 영역(111a) 및 제 1 주변영역(111b)으로 이루어진다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 제 1 영역(111a)은 제 1 면(111) 중 램프(114)와 마주보는 영역이고, 제 1 주변영역(111b)은 제 1 면(111) 중 제 1 영역(111a)을 제외한 나머지 영역이다. 제 1 영역(111a)은 도 1에 도시된 제 1 방향으로 길게 연장되며, 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 적어도 2 개가 병렬 배치된다. 본 실시예에서, 제 1 영역(111a)의 개수는 적어도 램프의 개수 이상으로 형성된다. 본 실시예에서, 제 1 영역(111a)은 제 2 길이(L2) 및 제 2 폭(W2)을 갖는다. 이때, 제 2 길이(L2)는 베이스 몸체(110)의 제 1 폭(W1)보다 짧은 길이를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
도 2를 다시 참조하면, 제 2 면(112)은 제 2 영역(112a) 및 제 2 주변영역(112b)으로 이루어진다. 본 실시예에서, 제 2 영역(112a)은 제 2 면(112) 중 제 1 영역(111a)과 마주보는 영역이고, 제 2 주변영역(112b)은 제 2 면(112) 중 제 2 영역(112a)을 제외한 나머지 영역이다. 따라서, 제 2 주변영역(112b)은 제 1 주변영역(111b)과 상호 마주본다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 센서(120)는 제 1 영역(111a) 또는 제 2 영역(112a) 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 센서(120)는 제 1 영역(111a)마다 1 개씩 배치된다. 센서(120)는 램프(114)의 작동 상태를 감지하여, 램프의 작동 상태에 따라 서로 다른 감지 신호를 출력한다.
본 실시예에서, 센서(120)는 전자기 유도(electromagnetic induction) 현상에 의하여 감지신호를 발생한다. 본 실시예에서, 센서(120)는 제 1 면(111)에 배치 된 도전 박막, 예를 들면, 구리 박막, 알루미늄 박막 등을 패터닝 하여 형성된다.
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 신호 전송 부재(130)는 센서(120)에서 출력된 감지 신호를 정보처리장치(미도시)로 전송한다. 신호 전송 부재(130)는 제 2 면(112)의 제 2 주변영역(112b)에 배치된다. 본 실시예에서 신호 전송 부재(130)는 제 2 면(112)에 배치된 도전 박막, 예를 들면, 구리 박막, 알루미늄 박막 등을 와이어 형상으로 패터닝 하여 형성된다.
본 실시예에서, 각 신호 전송 부재(130)의 폭 및 신호 전송 부재(130)들의 사이 간격은 바람직하게 0.05㎜ ∼ 0.15㎜이다. 신호 전송 부재(130)의 폭 및 신호 전송 부재(130)들의 사이 간격을 이처럼 줄임으로서, 베이스 몸체(110)의 부피 및 무게를 보다 감소시킬 수 있다.
도 4는 도 1의 B-B 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 2 면(112)에 배치된 신호 전송 부재(130)의 제 1 단부(131)는 제 1 면(111)의 제 1 영역(111a)에 배치된 센서(120)에 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서 베이스 몸체(110)는 전기적 저항이 매우 높은 절연체임으로, 신호 전송 부재(130) 및 센서(120)를 전기적으로 연결시키기 위해 베이스 몸체(110)에는 도전성 비아-홀(conductive via-hole;135)이 형성된다. 도전성 비아 홀(135)에 의하여 신호 전송 부재(130)의 제 1 단부(131) 및 센서(120)는 전기적으로 연결된다.
각 신호 전송 부재(130)의 제 1 단부(131)와 대향하는 제 2 단부(132)에는 커넥터(133)가 연결된다. 커넥터(133)는 제 2 면(112)의 중앙 부분에 고정된다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 실시예에서, 신호 전송 부재(130) 및 센서(120)의 배치는 매우 중요하다.
예를 들어, 제 1 면(111)에 배치된 센서(120) 및 제 2 면(112)에 배치된 신호 전송 부재(130)가 오버랩 되면 센서(120), 베이스 몸체(110) 및 신호 전송 부재(130)의 사이에는 기생 커패시턴스가 발생되고, 이 결과 센서(120)로부터 신호 전송 부재(130)로 출력된 감지 신호는 왜곡된다. 센서(120)로부터 출력된 감지 신호가 신호 전송 부재(130)를 통과하는 도중 왜곡되면, 감지 신호를 처리하는 정보처리장치로부터 처리된 결과 데이터 및 램프의 작동 상태는 일치하지 않게 되고, 이로 인해 램프 모니터링 장치의 신뢰성은 크게 저하된다.
반대로, 제 1 면(111)의 제 1 영역(111a)에 센서(120)를 배치하고, 제 2 면(112)의 제 2 주변영역(112b)에 신호 전송 부재(130)를 배치하여 센서(120) 및 신호 전송 부재(130)가 상호 오버랩 되지 않도록 배치하면, 센서(120), 베이스 몸체(110) 및 신호 전송 부재(130)의 사이에서는 기생 커패시턴스가 발생하지 않게 되고, 이 결과 신호 전송 부재(130)로 출력된 감지 신호의 왜곡은 발생하지 않는다. 따라서, 감지 신호를 처리하는 정보처리장치로부터 연산된 데이터 및 램프의 작동 상태는 정확하게 일치하게 되고, 이로 인해 램프 모니터링 장치의 신뢰성은 크게 증가된다.
한편, 본 실시예에서는 각 신호 전송 부재(130) 및 센서(120)가 상호 오버랩 되지 않도록 배치되지만, 설계 상의 어려움으로 인해 각 신호 전송 부재(130)의 일부와 센서(120)가 오버랩 되어야만 할 경우, 신호 전송 부재(130) 및 센서(120)들 은 실질적으로 직교하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이는 신호 전송 부재(130) 및 센서(120)가 상호 직교하여 배치될 때 신호 간섭에 의하여 신호 전송 부재(130)를 통과하는 감지신호의 왜곡이 가장 작기 때문이다.
본 실시예에 의하면, 센서(120) 및 센서(120)에서 출력된 감지 신호를 전송하는 신호 전송 패턴(130)이 상호 오버랩 또는 교차하지 않도록 센서(120) 및 신호 전송 패턴(130)의 배치를 고려함으로써, 램프의 작동 상태에 따라 센서(120)로부터 발생한 감지 신호의 왜곡을 방지하여 램프 모니터링 장치(100)의 신뢰성을 크게 증가시킨다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 램프 모니터링 장치를 도시한 개념도이다. 도 6은 도 5의 C-C를 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 의한 램프 모니터링 장치는 실시예 1의 제 1 주변영역에 배치된 노이즈 차단 패턴을 제외하면 실시예 1의 램프 모니터링 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 베이스 몸체(110)의 제 1 면(111)에 형성된 제 1 주변영역(111b)에는 노이즈 차단 패턴(115)이 배치된다. 노이즈 차단 패턴(115)은 각 램프(114)로부터 발생한 자기장, 외부에서 인가된 자기장에 의하여 각 센서(120)로부터 비정상적인 감지 신호가 출력되는 것을 방지한다. 노이즈 차단 패 턴(115)은 구리 박막, 알루미늄 박막 및 알루미늄 합금 박막 등 금속 박막으로 이루어진다. 노이즈 차단 패턴(115)은 각 센서(120)와 절연되며, 노이즈 차단 패턴(115)의 일부 또는 전부는 대지(earth)에 접지(grounding)된다.
본 실시예에서, 노이즈 차단 패턴(115)은 센서(120)와 동일한 물질로 이루어진다. 예를 들면, 센서(120)가 구리 박막을 패터닝 하여 형성되면, 노이즈 차단 패턴(115)도 구리 박막을 패터닝 하여 형성되고, 센서(120)가 알루미늄 박막을 패터닝 하여 형성되면, 노이즈 차단 패턴(115)도 알루미늄 박막을 패터닝 하여 형성된다.
본 실시예에 의하면, 베이스 몸체(110)의 제 1 면(111))에 배치된 센서(120)의 주변에 노이즈 차단 패턴(115)을 형성하여 각 램프(114)마다 발생한 자기장 또는 외부에서 인가된 자기장에 의하여 각 센서(120)로부터 비정상적인 감지 신호가 출력되는 것을 방지하여, 램프 모니터링 장치(100)의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
실시예 3
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 램프 모니터링 장치의 개념도이다. 도 8은 도 7의 D-D를 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 의한 램프 모니터링 장치는 실시예 1의 센서를 제외하면 실시예 1의 램프 모니터링 장치와 동일하다. 따라서 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 베이스 몸체(110)의 제 1 면(111)의 제 1 영역(111a)에는 센서(125)가 배치된다. 본 실시예에서, 센서(125)는 램프(114)에서 발생한 광을 감지한다. 본 실시예에서 센서(125)는 포토트랜지스터 또는 포토다이오드이다. 본 실시예에서, 센서(125)는 바람직하게 포토다이오드가 사용된다.
센서(125)의 출력단(125a)은 신호 전송 부재(130)의 제 1 단부(131)에 연결된다. 이때, 신호 전송 부재(130)는 상기 제 1 면(111)의 제 1 주변 영역(111b)과 마주하는 제 2 면의 제 2 주변영역에 배치됨으로 센서(125)의 출력단(125a) 및 신호 전송 부재(130)의 제 1 단부(131)는 도전성 비아-홀(135)에 의하여 상호 연결하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 램프(114)에서 발생한 광을 감지하는 램프 모니터링 장치(100)는 램프(114)에서 발생하는 자기장의 세기가 약하거나 램프(114)와 베이스 몸체(110)의 사이가 너무 멀어 램프(114)에서 발생한 자기장에 의해 램프(114)의 작동 상태를 정밀하게 감지하기 어려울 때 특히 유용하다.
램프 모니터링 시스템의 실시예
제 4 실시예
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 램프 모니터링 시스템의 개념도이다.
도 9를 참조하면, 램프 모니터링 시스템(300)은 램프 모니터링 장치(100) 및 신호 처리장치(200)를 포함한다.
램프 모니터링 장치(100)는 베이스 몸체(110), 센서(120) 및 신호 전송 패턴(130)을 포함한다.
베이스 몸체(110)는 제 1 면(111) 및 제 2 면(112)을 포함한다. 제 1 면(111) 및 제 2 면(112)은 상호 마주보며, 제 1 면(111) 및 제 2 면(112)은 측면(113)들에 의하여 연결된다.
제 1 면(111)은 제 1 영역(111a) 및 제 1 주변영역(111b)을 갖는다. 제 1 주변영역(111b)은 제 1 면(111) 중 제 1 영역(111a)을 제외한 나머지 영역이다.
제 2 면(112)은 제 2 영역(112a) 및 제 2 주변영역(112b)을 갖는다. 제 2 영역(112a)은 제 1 영역(111a)과 대응하여 형성되고, 제 2 주변영역(112b)은 제 1 주변영역(111b)과 대응하여 형성된다.
센서(120)는 베이스 몸체(110)에 배치된다. 본 실시예에서, 센서(120)는 제 1 면(111)의 제 1 영역(111a) 또는 제 2 면(112)의 제 2 영역(112a)에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 센서(120)는 제 1 영역(111a)에 배치된다. 각 센서(120)의 위치에는 램프가 배치된다.
센서(120)는 램프에서 발생한 자기장을 전류로 변환시키는 금속편, 램프에서 발생한 광을 감지하는 포토다이오드 또는 포토트랜지스터가 사용될 수 있다. 본 실시예에서 센서(120)는 금속편이다. 금속편은 구리 박막, 알루미늄 박막 및 알루미늄 합금 박막이 사용될 수 있다.
신호 전송 패턴(130)은 제 2 면(112) 중 센서(120)와 오버랩 되지 않는 제 2 주변 영역(112b)에 배치된다. 신호 전송 패턴(130)은 제 1 단부(131) 및 제 1 단부(131)와 마주보는 제 2 단부(132)로 이루어진다. 신호 전송 패턴(130)의 제 1 단부(131)는 각 센서(120)마다 1 개씩 전기적으로 연결된다. 이때, 각 신호 전송 패턴(130)의 제 1 단부(131) 및 센서(120)는 베이스 몸체(110)에 형성된 도전성 비아-홀(135)에 의하여 전기적으로 연결된다. 각 신호 전송 패턴(130)의 제 2 단부(132)는 제 2 면(112)의 중앙 부분에 배치된 커넥터(133)에 연결된다.
센서(120)는 램프의 작동 특성, 예를 들면, 자기장 또는 광을 감지하여 감지 신호를 신호 전송 패턴(130)으로 출력한다. 신호 전송 패턴(130)은 센서(120)에서 출력된 감지 신호를 커넥터(133)로 전송한다. 이때, 센서(120) 및 신호 전송 패턴(130)은 상호 오버랩 되거나 교차된 부분이 없기 때문에 감지 신호가 신호 전송 패턴()을 통과하는 도중 왜곡되지 않는다.
신호 처리 장치(200)는 신호 전송 케이블(210)에 의하여 커넥터(133)로 출력된 감지 신호를 인가 받는다. 신호 처리 장치(200)는 신호처리모듈(220) 및 알람모듈(230)을 포함한다. 신호처리모듈(220)은 각 센서(120)로부터 출력된 감지 신호를 인가 받아 기 설정된 레퍼런스 신호와 비교한다. 램프는 점등 시간이 누적됨에 따라 작동 특성, 예를 들면, 광학적 특성이 서서히 저하되기 시작한다. 따라서 램프에서 발생하는 자기장의 레벨 또는 광의 휘도 레벨은 램프의 점등 시간이 증가됨에 따라 서서히 감소된다.
신호처리모듈(220)은 각 램프들로부터 입력된 아날로그 감지신호를 디지털 신호로 변환시킨 후, 저장된 레퍼런스 신호와 주기적으로 또는 항상 비교하여 제어 신호를 발생한다.
예를 들면, 신호처리모듈(220)은 레퍼런스 신호 및 감지 신호들을 비교, 판단한 결과 적어도 1 개의 감지 신호의 레벨이 레퍼런스 신호의 레벨보다 낮으면, 전원공급모듈(240)을 통해 각 램프로 인가되는 구동전원(Vd)을 차단하기 위한 제 1 제어 신호를 발생한다. 제 1 제어 신호는 전원차단모듈(250)로 인가되고 전원차단모듈(250)에 의해 램프로 인가되는 구동전원이 차단되어 램프는 소등된다.
또 다른 예를 들면, 신호처리모듈(220)은 레퍼런스 신호 및 감지 신호들을 판단한 결과 모든 감지 신호들의 레벨이 레퍼런스 신호의 레벨보다 높으면, 전원 공급 모듈(240)을 통해 각 램프로 구동전원(Vd)을 인가하기 위한 제 2 제어 신호를 발생한다. 제 2 제어 신호에 의해 전원공급모듈(240)은 모든 램프에 구동전원을 인가하여 램프는 점등 상태를 유지한다.
한편, 신호처리모듈(220)로부터 발생한 제 1 제어 신호에 의해 모든 램프가 예고 없이 소등되었을 때, 사용자는 램프의 소등의 원인을 알지 못함으로, 신호처리모듈(220)은 램프의 소등을 램프가 소등되기 이전 또는 이후에 알리는 알람 모듈(230)을 더 포함할 수 있다. 알람 모듈(230)은 음성 또는 경보음을 통해 사용자에게 램프의 소등을 알린다.
본 실시예에 의하면, 램프 모니터링 장치(100)에 각 램프로부터 발생한 감지신호를 처리하여 램프를 제어하는 신호처리장치(200)를 더 포함시켜 작동 특성이 저하된 램프를 감지하여 정상 작동하는 모든 램프를 강제 소등시켜 정상 작동하는 램프들의 파손을 방지한다.
백라이트 어셈블리의 실시예
제 5 실시예
본 발명의 제 5 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 액정표시장치, 광고 패널, 프로젝션 텔레비전 등 영상을 디스플레이 하는 곳에 주로 사용된다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 11은 도 10의 E 부분 확대도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 백라이트 어셈블리(500)는 수납용기(300), 램프 어셈블리(400), 램프 모니터링 모듈(100) 및 신호처리장치(200)를 포함한다.
수납용기(300)는 바닥면(310)을 갖는다. 바닥면(310)의 일부에는 개구(320)가 형성된다. 바닥면(310)에 의하여 수납용기(300)는 내부 영역(300a) 및 외부 영역(300b)으로 구분된다. 내부 영역(300a)에는 램프 어셈블리(400) 및 램프 모니터링 모듈(100)이 배치되고, 외부 영역(300b)에는 후술될 인버터 및 신호처리장치(200)가 배치된다.
램프 어셈블리(400)는 램프(410), 전원 전달 모듈(420) 및 인버터(430)를 포함한다.
램프(410)는 적어도 1개로 구성된다. 본 실시예에서 램프(410)는 형광층이 내벽에 도포되고 방전가스가 밀봉된 램프몸체(413)의 표면에 한 쌍의 외부 전극(415)이 배치된 외부전극 램프이다. 본 실시예에서, 램프(410)는 복수개로 이루어지고, 각 램프(410)는 상호 평행하게 병렬 방식으로 배치된다. 각 램프(410)는 인버터(430)로부터 공급된 구동 전원에 의하여 광을 발생시킨다.
전원 전달 모듈(420)은 각 램프(410)의 외부전극(415)에 병렬 방식으로 연결 되어, 각 램프(410)의 외부전극(415)으로 구동 전원을 인가한다. 전원 전달 모듈(420)은 직육면체 플레이트 형상을 갖으며, 전원 전달 모듈(420)에는 램프(410)의 외부 전극(415)을 그립(grip)하는 클립(clip)들이 램프(410)의 개수대로 형성된다.
인버터(430)는 수∼ 수십[V]의 전원을 수[㎸]의 구동 전원으로 승압한다. 인버터(430)로부터 발생한 구동 전원은 전원 전달 모듈(420)을 통해 각 램프(410)의 외부전극(415)으로 인가된다.
램프(410)들은 램프 전달 모듈(420)로부터 전달된 구동 전원에 의하여 동시에 점등 또는 소등된다. 램프(410)들은 점등된 시간에 따라서 점차 작동 특성이 나빠지고, 점등 시간이 증가됨에 따라 결국 소등된다. 이때, 램프(410)들의 수명은 동일하지 않다. 따라서 램프(410)들이 전기적으로 병렬 연결된 상태에서 어느 하나의 램프(410)가 먼저 소등되면, 정상 작동하는 램프(410)로 인가되는 전압 및 전류가 비정상적으로 증가하게 되고, 결과적으로 정상 작동하는 램프(410)가 파손되거나 수명이 짧아지게 된다.
램프 모니터링 모듈(100)은 램프(410)들의 작동 특성을 감지하여 정상 작동하는 램프(410)의 파손 또는 수명이 짧아지는 것을 방지한다.
램프 모니터링 모듈(100)은 베이스 몸체(110), 센서(120) 및 신호 전송 패턴(130)을 포함한다.
베이스 몸체(110)는 수납용기(300)의 바닥면(310) 및 램프(410)들의 사이에 배치된다. 이때, 베이스 몸체(110)는 수납용기(300)의 내부영역(300a)에 배치된 모 든 램프(410)들과 교차되도록 배치된다.
센서(120)는 베이스 몸체(110) 중 램프(410)와 마주보는 제 1 면(111)의 제 1 영역(111a)에 배치된다. 센서(120)는 제 1 면(111) 중 각 램프(410)와 대응하는 곳에 배치된다. 센서(120)는 램프(410)가 배치된 방향으로 연장된다. 이때, 센서(120)의 길이는 베이스 몸체(110)의 폭보다 다소 짧게 형성된다.
센서(120)는 램프(410)의 작동 상태, 예를 들면, 램프(410)로부터 발생한 자기장 또는 광 등을 감지하여 감지 신호를 발생시킨다.
센서(120)는 램프(410)에서 발생한 자기장을 끊어 전류 형태의 감지 신호를 발생시키는 도전편 또는 램프(410)에서 발생한 광을 감지하는 포토다이오드 또는 포토트랜지스터 중 어느 하나이다.
신호 전송 패턴(130)은 수납용기(300)의 바닥면(310)과 마주보는 베이스 몸체(110)의 제 2 면(112)에 배치된다. 각 신호 전송 패턴(130)은 베이스 몸체(110)의 제 1 면(111)에 배치된 센서(120)에 각각 연결된다. 각 신호 전송 패턴(130)의 제 1 단부는 베이스 몸체(110)에 형성된 도전성 비아-홀(135)에 의하여 연결된다.
이때, 제 2 면(112)에 배치된 신호 전송 패턴(130) 및 제 1 면(111)에 배치된 센서(120)는 상호 오버랩 되지 않게 배치된다. 센서(120) 및 신호 전송 패턴(130)이 상호 오버랩 될 경우 센서(120)로부터 신호 전송 패턴(130)으로 출력된 감지 신호가 센서(120), 베이스 몸체(110) 및 신호 전송 패턴(130)의 사이에 형성된 기생 커패시턴스에 의하여 왜곡되기 때문이다.
신호 전송 패턴(130)의 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부는 제 2 면(112)의 일부로 모이고, 각 신호 전송 패턴(130)의 제 2 단부는 커넥터(133)에 연결된다.
신호처리장치(200) 및 커넥터(133)는 신호 전송 케이블(210)을 통해 상호 연결된다. 신호처리장치(200)는 신호 전송 패턴(130)을 통해 인가된 감지신호를 기 설정된 레퍼런스 신호와 비교하여 제어 신호를 발생한다.
제어 신호는 제 1 제어 신호 또는 제 2 제어 신호이다. 제 1 제어 신호는 적어도 1 개의 감지 신호의 레벨이 기 설정된 레퍼런스 신호의 레벨 이하일 때 발생하고, 제 2 제어 신호는 감지 신호의 레벨이 기 설정된 레퍼런스 신호의 레벨 이상일 때 발생한다.
신호처리장치(200)는 인버터(430)와 전기적으로 연결되고, 신호처리장치(200)로부터 발생한 제 1 제어 신호는 인버터(430)로부터 램프(410) 인가되는 구동 전원을 차단하여 정상 작동하는 램프(410)들을 모두 소등시킨다. 또한, 신호처리장치(200)는 알람 모듈과도 연결된다. 따라서 신호처리장치(200)에서 발생한 제 1 제어 신호는 알람 모듈로 연결되고, 제 1 제어 신호에 의하여 알람 모듈로부터는 램프(410)의 소등을 알리는 음성 또는 경보음이 발생된다.
한편, 램프 모니터링 모듈(100) 및 램프(410)의 사이에는 반사판(350)이 더 배치될 수 있다. 램프 모니터링 모듈(100)의 센서(120)가 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터일 경우, 센서(120)와 대응하여 반사판(350)에는 관통공이 더 형성될 수 있다. 반사판(350)에 형성된 관통공은 램프(410)에서 발생한 광이 센서(120)로 입사될 수 있도록 한다.
본 실시예에서는 디스플레이에 필요한 광을 발생하는 복수개의 램프(410)가 병렬 구동되는 도중 적어도 1 개의 램프가 예상치 못하게 소등될 때, 정상 작동하는 램프들을 신속하게 소등시켜 램프의 파손 및 수명단축을 방지한다.
액정표시장치의 실시예
제 6 실시예
도 12는 본 발명에 의한 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 본 발명의 제 6 실시예에 의한 액정표시장치에서 확산판, 액정표시패널 및 샤시를 제외한 나머지를 제외하면 실시예 5의 백라이트 어셈블리와 동일하다. 따라서 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 12를 참조하면, 액정표시장치(800)의 백라이트 어셈블리(500)의 램프 어셈블리(400)의 상면에는 확산판(560)이 더 설치될 수 있다. 확산판(560)은 램프 어셈블리(400)에서 발생한 광의 휘선이 보이지 않도록 휘도 분포를 균일하게 변경시킨다. 확산판(560)은 수납용기(300)를 매개로 결합된다.
한편, 액정표시패널(600)은 TFT 기판(610), 액정(620) 및 컬러필터 기판(630)으로 구성된다.
TFT 기판(610)은 제 1 투명 기판에 매트릭스 형상으로 박막 트랜지스터를 배치하고, 각 박막 트랜지스터마다 화소 전극을 배치하여 이루어진다.
컬러필터 기판(630)은 TFT 기판(610)과 마주보도록 배치되며, 제 2 투명 기판에 형성된 공통 전극 및 컬러필터를 포함한다. 공통 전극은 제 2 투명 기판의 전 면적에 걸쳐 형성되며, 화소 전극과 마주보도록 배치된다. 컬러필터는 공통 전극과 제 2 투명 기판의 사이에 배치되며, 각 화소 전극에 대응하는 위치마다 형성된다.
액정(620)은 TFT 기판(610) 및 컬러필터 기판(630)의 사이에 배치되어 화소 전극 및 공통 전극 사이의 전계차에 의하여 램프 어셈블리(400)로부터 발생한 광의 광량을 조절한다. 액정(620)을 통과한 광은 컬러필터를 통과하여 사용자는 원하는 영상을 인식할 수 있게 된다.
샤시(700)는 액정표시패널(600)이 수납용기(300)에 조립된 상태에서 액정표시패널(600)을 보호 및 수납용기(300)가 외부로 이탈되지 않도록 한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 병렬 방식으로 연결되어 구동 전원에 의하여 점등되는 복수개의 램프들 중 적어도 1 개가 소등되었을 때, 정상 작동하는 나머지 램프들을 신속하게 소등시켜 정상 작동하는 램프들의 파손 및 수명 단축을 방지한다.
또한, 본 발명은 램프의 작동 특성을 감지하는 센서로부터 출력된 감지 신호가 센서와의 커플링에 의해 왜곡되는 것을 방지하여 센서의 모니터링 효율이 저하되는 것을 방지한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (20)
- 램프와 마주보는 제 1 영역과 상기 제 1 영역의 주변에 배치된 제 1 주변영역을 갖는 제 1 면 및 상기 제 1 영역과 대응하는 제 2 영역과 상기 제 1 주변영역과 대응하는 제 2 주변영역을 갖는 제 2 면을 포함하는 베이스 몸체;상기 제 1 영역에 배치되어, 상기 램프의 작동 상태를 감지하여 작동 상태에 따라 서로 다른 감지신호를 출력하는 센서; 및상기 감지신호의 왜곡을 감소시키기 위해 상기 제 2 주변영역에 배치된 신호 전송 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서에는 신호 전송 패턴의 제 1 단부가 연결된 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 센서 및 상기 제 1 단부는 도전성 비아-홀(via-hole)에 의하여 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 베이스 몸체는, 상기 제 2 면에 배치되며, 상기 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부와 전기적으로 연결되는 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 상기 제 1 면에 적어도 2 개가 병렬 배치된 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 상기 램프에서 발생한 자기장을 감지하는 도전편인 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 도전편은 구리 박막, 알루미늄 박막 및 알루미늄 합금 박막으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 박막인 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 신호 전송 패턴의 폭 및 상기 신호 전송 패턴 사이의 간격은 0.05㎜∼0.15㎜인 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 신호 전송 패턴 및 상기 센서는 전기적 커플링을 감소시키기 위해 상호 직교하도록 배치된 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 주변영역에는 상기 센서와 절연되고, 노이즈를 차단하기 위한 도전 패턴이 배치되고, 상기 도전 패턴은 구리 박막인 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 상기 램프에서 발생한 광을 감지하기 위한 포토다이오드 또는 포토 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 장치.
- 베이스 몸체의 제 1 면의 제 1 영역에 배치되어 램프의 작동 상태에 대응하여 서로 다른 감지신호를 출력하는 센서, 신호 간섭이 발생하지 않도록 하기 위해 상기 제 1 면과 대응하는 상기 베이스 몸체의 제 2 면 중 상기 제 1 영역과 마주보지 않는 제 2 영역에 배치되며 상기 센서로부터 발생한 상기 감지신호를 전송하는 신호 전송 패턴이 형성된 램프 모니터링 장치; 및상기 감지신호를 기 설정된 레퍼런스 신호와 비교하여 상기 램프의 작동 상태와 연관된 제어 신호를 출력하는 신호처리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 시스템.
- 제 12 항에 있어서, 상기 신호처리장치는 전원차단모듈을 더 포함하고, 상기 전원차단모듈은 상기 신호처리장치로부터 출력된 상기 감지신호의 레벨이 상기 레퍼런스 신호의 레벨보다 낮을 때 발생한 제 1 제어 신호에 의하여 상기 램프로 인가되는 구동전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 시스템.
- 제 13 항에 있어서, 상기 신호처리장치는 상기 제 1 제어 신호에 의하여 알람을 발생하는 알람 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 모니터링 시스템.
- 바닥면을 갖는 수납용기;상기 바닥면의 내측면에 배치되어 광을 발생시키는 램프, 상기 램프로 구동전원을 인가하는 구동전원 전달 모듈을 포함하는 램프 어셈블리;상기 바닥면 및 상기 램프의 사이에 배치된 베이스 몸체, 상기 램프에 대응하는 상기 베이스 몸체의 제 1 면에 배치되어 상기 램프의 작동 상태에 대응하여 감지신호를 출력하는 센서, 신호 간섭이 발생하지 않도록 상기 제 1 면과 대응하는 상기 몸체의 제 2 면에 상기 센서와 오버랩 되지 않도록 배치되며 상기 센서로부터 발생한 상기 감지신호를 전송하는 신호 전송 패턴을 갖는 램프 모니터링 모듈; 및상기 감지신호에 대응하여 상기 램프로 인가되는 상기 구동전원의 온/오프를 제어하는 제어 신호를 발생하는 감지신호 처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서, 상기 신호 전송 패턴의 제 1 단부는 상기 베이스 몸체에 형성된 비아-홀을 통해 상기 센서에 연결되고, 상기 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부는 상기 제 2 면에 배치된 커넥터에 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서, 상기 램프 및 상기 램프 모니터링 모듈의 사이에는 절연성 반사판 개재된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서, 상기 센서는 포토다이오드 또는 포토 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
- 제 18 항에 있어서, 상기 센서 및 상기 램프 모니터링 모듈의 사이에는 반사판이 개재되고, 상기 반사판 중 상기 센서와 대응하는 곳에는 상기 광을 입사 받기 위한 관통공이 더 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
- 바닥면을 갖는 수납용기;상기 바닥면의 내측면에 배치되어 광을 발생시키는 램프, 상기 램프로 구동전원을 인가하는 구동전원 전달 모듈을 포함하는 램프 어셈블리;상기 바닥면 및 상기 램프의 사이에 배치된 베이스 몸체, 상기 램프에 대응하는 상기 베이스 몸체의 제 1 면에 배치되어 상기 램프의 작동 상태에 대응하여 감지신호를 출력하는 센서, 신호 간섭이 발생하지 않도록 상기 제 1 면과 대응하는 상기 몸체의 제 2 면에 상기 센서와 오버랩 되지 않도록 배치되며 상기 센서로부터 발생한 상기 감지신호를 전송하는 신호 전송 패턴을 갖는 램프 모니터링 모듈;상기 감지신호에 대응하여 상기 램프로 인가되는 상기 구동전원의 온/오프를 제어하는 제어 신호를 발생하는 감지신호 처리모듈; 및상기 수납용기에 고정되어 상기 광을 정보가 포함된 이미지광으로 변경시키는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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