KR101068833B1 - 오픈 램프 감지를 위한 백라이트 유닛과 이를 구비한 디스플레이 장치 및 이의 램프 제어방법 - Google Patents

오픈 램프 감지를 위한 백라이트 유닛과 이를 구비한 디스플레이 장치 및 이의 램프 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 램프를 구동하는 디스플레이 장치의 시스템 안정화를 유지할 수 있도록 오픈 램프 감지를 수행할 수 있는 백라이트 유닛과 그 디스플레이 장치 및 램프 제어 방법에 관한 것이다.
이의 원리는 램프 주위에 형성되는 전자기장의 변화를 감지하기 위한 도전코일 또는 도전체를 통해 램프 상태를 판단하는 것이며, 램프의 오픈에 따라 다른 회로부 내지는 구동상태에 영향을 주는 문제점을 해결하여 제품의 수명연장에 효과가 있는바, 특히, 디스플레이 장치에서 멀티램프의 병렬연결을 통한 점등제어를 수행하는 외관전극 형광램프에서와 같이 일 램프 또는 램프의 일 전극이 오픈될 경우 모든 램프에 과도한 전압을 인가하게 되는 구조에서의 효용은 매우 크다 하겠다.

Description

오픈 램프 감지를 위한 백라이트 유닛과 이를 구비한 디스플레이 장치 및 이의 램프 제어방법{Backlight unit, display apparatus and lamp control method thereof}
도 1은 본 발명 제1실시예로서 제안하는 오픈 램프 감지 기능을 제공하는 백라이트 유닛의 구성도
도 2는 본 발명 제1실시를 통해 제시하는 오픈램프 감지를 통한 램프 제어 방법을 도시한 흐름도
도 3은 본 발명 제2실시예로서 제안하는 오픈 램프 감지 기능을 제공하는 백라이트 유닛의 구성도
도 4a 및 4b는 각각 램프서포터의 설명을 위한 램프서포터 램프결합 정면도와 램프결합 사시도
도 5는 본 발명 제2실시를 통해 제시하는 오픈 램프 감지를 통한 램프 제어 방법을 도시한 흐름도
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
L : 램프 P1,P2 : 전극부
12 : 도전코일 14, 26 : 오픈램프 감지회로부
16, 28 : 인버터회로부 24 : 램프서포터
25 : 도전체 23 : 결합홀
22 : 커버버텀
본 발명은 멀티 램프를 구동하는 디스플레이 장치의 시스템 안정화를 유지할 수 있도록 오픈 램프 감지를 수행할 수 있는 백라이트 유닛과 그 디스플레이 장치 및 램프 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 극적으로 대응할 수 없었다.
이러한 CRT를 대체하기 위한 방안의 하나로서, 소형, 경량화 및 저전력 소비의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display)가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 30인치 이상의 옥외용 대형 모니터 및 벽걸이 TV로도 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계 속적으로 증가되고 있는 실정이다.
이와 같은 액정표시장치는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리(Back-light assembly)가 필요하다.
이러한 백라이트 어셈블리는 표시면에 대한 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 크게 구분된다. 이 중에서도 상기 직하형 백라이트 어셈블리는 광 이용률이 높고 취급이 간단하며 표시면의 크기에 제한이 없기 때문에 30인치 이상의 대형 액정표시장치에 널리 사용되고 있다.
이런 특징을 가지는 직하형 백라이트 어셈블리에 구성되는 백라이트용 램프는 통상 다수개의 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 외관전극 형광램프(EEFL: External electrode Fluorescent Lamp)를 이용하여 구성되는데, 다수개의 램프 중 하나가 오픈(open)될 경우 나머지 램프들에 과도한 전압이 인가되는 현상이 발생하여 램프수명의 저하 또는 파손에 의한 문제점이 발생하기도 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 인버터에 램프 오픈 감지회로를 부가하여 구성하기도 하나, 다수개의 램프가 오픈 되었을 때에야 전원 셧-다운(Shut-down) 기능이 동작하는 등 램프 각각의 오픈 상황에 대한 보다 안정된 대책이 전무한 상태이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 멀티 램프 디스플레이 장치의 램프 각각에 대한 오픈 감지와 이에 적절한 제어를 수행하여 전체 시스템의 안정화를 위한 전원 차단 등의 동작을 수행할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
1) 제1실시예로서,
양단에 전극부가 각각 구성된 하나 이상의 램프와; 상기 하나 이상의 램프 전극부와 인접한 위치에서 상기 하나 이상의 램프 외주를 1회 이상 감는 도전 코일과; 상기 도전 코일과 연결되어 입력되는 전압레벨에 따라 램프 상태를 판별하는 오픈램프 감지회로부와; 상기 오픈램프 감지회로부의 판별결과에 따라 상기 하나 이상의 램프에 대한 전원공급을 제어하는 인버터 회로부를 포함하는 오픈램프 감지를 위한 백라이트 유닛을 제시한다.
상기 백라이트 유닛에서, 상기 하나 이상의 램프는 냉음극형광램프 또는 외관전극 형광램프인 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트 유닛에서, 상기 도전 코일은 금속 코일인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명 제1실시예에서는, 디스플레이 패널과; 상기 디스플레이 패널로 영상신호를 인가하여 화상의 표시를 수행하는 패널 구동회로부와; 상기 디스플레이 패널 배면에 위치하고, 양단에 전극부가 각각 구성된 하나 이상의 램프와, 상기 램프의 전극부와 인접한 위치에서 상기 램프의 외주를 1회 이상 감는 도전 코일과, 상기 도전 코일과 연결되어 입력되는 전압레벨에 따라 램프 상태를 판별하는 오픈램프 감지회로부와, 상기 오픈램프 감지회로부의 판별결과에 따라 상기 하나 이상의 램프에 대한 전원공급을 제어하는 인버터 회로부를 구비한 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 디스플레이 패널은 액정, PDP, 유기EL 디스플레이 패널 중 하나인 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은, 양단에 전극부가 형성된 램프를 구비하는 단계와; 상기 램프의 전극부와 인접한 위치에서 상기 램프의 외주를 1회 이상 감는 도전 코일을 형성하는 단계와; 상기 도전 코일에서 생성된 전압을 입력받아 램프 상태를 판별하는 단계와; 상기 판별결과에 따라 상기 램프에 대한 전원공급을 제어하는 단계를 포함하는 램프 제어방법을 제공한다.
2) 제2실시예로서,
양단에 전극부가 각각 구성된 하나 이상의 램프와; 상기 하나 이상의 램프가 내치되고 내저면에 결합홀이 하나 이상 형성된 커버버텀과; 상기 각 결합홀에 결합되어 상기 하나 이상의 램프를 지지하며 오픈램프감지용 도전체가 내장된 하나 이상의 램프 서포터와; 상기 오픈램프감지용 도전체와 연결되어 입력되는 전압레벨에 따라 하나 이상의 램프 상태를 판별하는 오픈램프 감지회로부와; 상기 오픈램프 감 지회로부의 판별결과에 따라 상기 하나 이상의 램프에 대한 전원공급을 제어하는 인버터 회로부를 포함하는 오픈램프 감지를 위한 백라이트 유닛을 제공한다.
상기 백라이트 유닛에서, 상기 오픈램프감지용 도전체는 금속 코일 또는 금속 패드인 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트 유닛에서, 상기 오픈램프감지용 도전체는 상기 결합홀을 통하도록 연장되어 상기 오픈램프 감지회로부와 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트 유닛에서, 상기 하나 이상의 램프와 상기 커버버텀 사이에 위치하는 하나 이상의 광학시트를 더욱 포함한다.
상기 백라이트 유닛에서, 상기 하나 이상의 램프는 냉음극형광램프 또는 외관전극 형광램프인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명 제2실시예는, 디스플레이 패널과; 상기 디스플레이 패널로 영상신호를 인가하여 화상의 표시를 수행하는 패널 구동회로부와; 상기 디스플레이 패널 배면에 위치하고, 양단에 전극부가 각각 구성된 하나 이상의 램프와, 상기 하나 이상의 램프가 내치되고 내저면에 결합홀이 하나 이상 형성된 커버버텀과, 상기 각 결합홀에 결합되어 상기 램프를 지지하며 오픈램프감지용 도전체가 내장된 하나 이상의 램프 서포터와, 상기 오픈램프감지용 도전체와 연결되어 입력되는 전압레벨에 따라 램프 상태를 판별하는 오픈램프 감지회로부와, 상기 오픈램프 감지회로부의 판별결과에 따라 상기 하나 이상의 램프에 대한 전원공급을 제어하는 인버터 회로부를 구비한 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 디스플레이 패널은 액정, PDP, 유기EL 디스 플레이 패널 중 하나인 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은, 양단에 전극부가 형성된 램프를 구비하는 단계와; 상기 램프가 내치되고 내저면에 결합홀이 형성된 커버버텀을 구비하는 단계와; 상기 결합홀에 결합되어 상기 램프를 지지하며 오픈램프감지용 도전체가 내장된 램프 서포터를 구비하는 단계와; 상기 오픈램프감지용 도전체에서 생성된 전압을 입력받아 램프 상태를 판별하는 단계와; 상기 판별결과에 따라 상기 램프에 대한 전원공급을 제어하는 단계를 포함하는 램프 제어방법을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
통상 복수개의 램프로 구성되는 디스플레이 장치의 백라이트 장치는, 특히 다수개의 외관전극 형광램프를 병렬연결하여 구동하는 백라이트 유닛에서는 하나의 램프(또는 램프의 일 전극부)에 오픈 현상이 발생할 경우 나머지 램프의 전극부에 과도한 전압이 인가되어 램프의 동작과 수명에 영향을 미치게 된다. 이러한 램프의 오픈 여부를 감지하기 위한 방안으로 본 발명에서는 램프 주변의 전자기장 변화를 이용하는바 이하 바람직한 실시예를 통해 설명한다.
제1실시예
도 1은 본 발명 제1실시예로서 제안하는 오픈 램프 감지 기능을 제공하는 백라이트 유닛(10)의 구성도이다.
램프(L)는 양단에 전원이 공급되는 전극부(P1, P2)가 형성된 냉음극 형광램프(CCFL) 또는 외관전극 형광램프(EEFL)로서 하나 이상 구성된다.
도전 코일(12)은 금속 도선, 바람직하게는 절연 피복이 제거된 도선으로서 상기 램프(L)의 외주를 따라 위치하는데 상기 램프(L) 주변에 형성되는 전자기장에 의한 유도기전력 발생 효율을 높이기 위해 램프관 외주를 1회 이상 감도록 형성된다. 상기 도전 코일(12)은 램프 당 하나 또는 복수개가 구성가능한데 복수개 구성의 경우는 램프의 양단 전극부(P1, P2)와 더욱 인접한 위치에 각각 구성되어 램프 전극부(P1,P2) 각각의 오픈 여부를 감지하도록 하는 것이 바람직하다.
오픈램프 감지회로부(14)는 상기 도전 코일(12)에 생성된 유기 전압을 입력받는데, 램프가 점등 구동되는 동안 유기전압의 변화가 발생할 경우 해당 램프(또는 일 램프의 전극부)가 오픈된 것으로 판별한다. 즉, 램프(L)가 점등되는 동안은 램프 주변에 전자기장을 형성하게 되고 상기 도전 코일(12)은 상기 전자기장 내에서 유도전압을 생성하여 상기 오프램프 감지회로부(14)로 전달하게 되는데, 상기 램프(L)(또는 램프의 일 전극부)가 오픈될 경우 오픈된 램프(또는 램프의 전극부)에 구성된 도전코일(12)에는 전자기장에 의한 유도전압이 생성되지 않거나 또는 유도전압의 레벨이 급격히 감소하게 되는데 이러한 변화를 감지하여 램프(또는 램프의 일 전극부)의 오픈 여부를 판별하게 되는 것이다.
상기 오픈램프 감지회로부(14)는 램프(또는 램프의 일 전극부)의 오픈여부가 판별될 경우 구별되는 판별신호를 출력한다. 상기 판별신호에 의해 램프전원 제어 또는 디스플레이 장치 전체의 전원제어를 수행하게 된다.
인버터 회로부(16)는 상기 오픈램프 감지회로부(14)로부터 입력되는 판별신호에 따라 램프(L)의 전원공급을 제어한다. 즉, 상기 오픈램프 감지회로부(14)로부터 램프 오픈 판별신호가 입력될 경우 모든 램프 또는 해당 램프의 전원공급을 차 단하여 램프의 보호를 수행한다.
도 2는 본 발명 제1실시를 통해 제시하는 오픈램프 감지를 통한 램프 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저 양단에 전극부(P1,P2)가 형성된 램프(L)를 구비하고(ST1), 상기 램프(L)의 일 또는 양 전극부와 인접한 위치에 램프 외주를 따라 도전 코일(12)을 형성한다.(ST2)
상기 오픈램프 감지회로부(14)는 상기 도전 배선(12)에서 생성된 전압을 입력받으며, 램프(L)가 오픈 상태로 전환될 경우 도전 코일(12)에서 발생하는 유도전압의 변화를 감지하여 램프 상태를 판단하고 구분된 신호를 출력한다.(ST3)
상기 오픈램프 감지회로부(14)에 의한 램프 상태 판별결과에 따라 상기 인버터 회로부(16)는 램프의 전원공급을 제어하게 된다.(ST4)
제2실시예
도 3은 본 발명 제2실시예로서 제안하는 오픈 램프 감지 기능을 제공하는 백라이트 유닛(20)의 구성도이다.
램프(L)는 양단에 전원이 공급되는 전극부(P1, P2)가 형성된 냉음극 형광램프(CCFL) 또는 외관전극 형광램프(EEFL)로서 하나 이상 구성된다.
커버버텀(22)은 상기 하나 이상의 램프(L)가 내치되며 내저면에 하나 이상의 결합홀(23)이 형성되어 있는데 상기 결합홀(23)은 램프 서포터(24)와의 결합을 위한 홀이다. 여기서 상기 커버버텀(22)의 내저면에는 반사판과 같은 광학시트가 하나이상 구성될 수 있음은 당연하다.
램프 서포터(24)는 상기 램프(L)의 처짐 또는 충격에 의한 흔들림을 방지하기 위한 것으로서, 도 4a의 램프결합 정면도와 도 4b의 램프결합 사시도 같이, 램프(L) 외주의 일부를 내치하여 램프의 안정화를 유도하는 구조물이다.
상기한 목적의 램프 서포터(24)는 내부에 상기 램프(L)의 주변에 형성되는 전자기장에 의한 유기전압을 생성하기 위한 오픈램프감지용 도전체(25)가 내장될 수 있다.
상기 오픈램프감지용 도전체(25)는 금속 코일 또는 금속 패드인데 상기 램프(L) 주변에 형성되는 전자기장의 영향에 의해 유도되는 전압을 생성하게 되며, 상기 오픈램프감지용 도전체(25)는 상기 결합홀(23)을 통해 외부로 연장되어 유기된 전압을 전달하게 된다.
상기와 같이 오픈감지용 도전체(25)를 내장한 램프 서포터(24)는 램프 당 하나 또는 복수개가 구성가능한데 복수개 구성의 경우는 램프의 양단 전극부(P1, P2)와 더욱 인접한 위치에 각각 구성되어 전극부(P1,P2) 각각의 오픈 여부를 감지하도록 하는 것이 바람직하다.
오픈램프 감지회로부(26)는 상기 오픈감지용 도전체(25)에 생성된 유기 전압을 입력받는데, 램프가 점등 구동되는 동안 유기전압의 변화가 발생할 경우 해당 램프(또는 일 램프의 전극부)가 오픈된 것으로 판별한다. 즉, 램프(L)가 점등되는 동안은 램프 주변에 전자기장을 형성하게 되고 상기 오픈감지용 도전체(25)는 상기 전자기장 내에서 유도전압을 생성하여 상기 오프램프 감지회로부(26)로 전달하게 되는데, 상기 램프(L)(또는 램프의 일 전극부)가 오픈될 경우 오픈된 램프(또는 램 프의 전극부)에 구성된 오픈감지용 도전체(25)에는 전자기장에 의한 유도전압이 생성되지 않거나 또는 유도전압의 레벨이 급격히 감소하게 되는데 이러한 변화를 감지하여 램프(또는 램프의 일 전극부)의 오픈 여부를 판별하게 되는 것이다.
상기 오픈램프 감지회로부(26)는 램프(또는 램프의 일 전극부)의 오픈여부가 판별될 경우 구별되는 판별신호를 출력한다. 상기 판별신호에 의해 램프전원 제어 또는 디스플레이 장치 전체의 전원제어를 수행하게 된다.
인버터 회로부(28)는 상기 오픈램프 감지회로부(26)로부터 입력되는 판별신호에 따라 램프(L)의 전원공급을 제어한다. 즉, 상기 오픈램프 감지회로부(26)로부터 램프 오픈 판별신호가 입력될 경우 모든 램프 또는 해당 램프의 전원공급을 차단하여 램프의 보호를 수행한다.
도 5는 본 발명 제2실시를 통해 제시하는 오픈 램프 감지를 통한 램프 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저 양단에 전극부(P1,P2)가 형성된 램프(L)를 구비하고(ST11), 상기 램프(L)가 내치되며 내저면에 결합홀(23)이 형성된 커버버텀(22)을 구비한다.(ST12)
상기 결합홀(23)에 결합되고 상기 램프(L)를 지지하며 오픈램프감지용 도전체(25)가 내장된 램프서포터(24)를 구비한다.(ST13)
다음으로 램프(L)의 구동에 따라 상기 오픈램프감지용 도전체(25)에 유도된 전압신호가 출력되며, 상기 오픈램프 감지회로부(26)는 램프가 오픈될 경우 발생하는 유도 전압의 변화를 감지하여 램프의 오픈 또는 정상동작여부에 따른 구분된 신호를 출력한다.(ST14)
상기 오픈램프 감지회로부(26)에서 출력된 램프 상태 판단신호는 인버터회로부(28)로 입력되고, 입력된 신호에 따라 인버터회로부(28)는 상기 램프의 전원공급을 제어하게 된다.(ST15)
상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 오픈 램프 감지를 위한 백라이트 유닛과 이를 구비한 디스플레이 장치 및 이의 램프 제어방법은, 램프의 오픈에 따라 다른 회로부 내지는 구동상태에 영향을 주는 문제점을 해결할 수 있도록 하여 제품의 수명연장에 효과가 있다. 특히, 디스플레이 장치에서 멀티램프의 병렬연결을 통한 점등제어를 수행하는 외관전극 형광램프에서와 같이 일 램프 또는 램프의 일 전극이 오픈될 경우 모든 램프에 과도한 전압을 인가하게 되는 구조에서의 효용은 매우 크다 하겠다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 양단에 전극부가 각각 구성된 하나 이상의 램프와;
    상기 하나 이상의 램프가 내치되고 내저면에 결합홀이 하나 이상 형성된 커 버버텀과;
    상기 각 결합홀에 결합되어 상기 하나 이상의 램프를 지지하며 오픈램프감지용 도전체가 내장된 하나 이상의 램프 서포터와;
    상기 오픈램프감지용 도전체와 연결되어 입력되는 전압레벨에 따라 상기 하나 이상의 램프 상태를 판별하는 오픈램프 감지회로부와;
    상기 오픈램프 감지회로부의 판별결과에 따라 상기 하나 이상의 램프에 대한 전원공급을 제어하는 인버터 회로부
    를 포함하는 오픈램프 감지를 위한 백라이트 유닛
  7. 청구항 제 6 항에 있어서,
    상기 오픈램프감지용 도전체는 금속 코일 또는 금속 패드인 것을 특징으로 하는 오픈램프 감지를 위한 백라이트 유닛
  8. 청구항 제 6 항에 있어서,
    상기 오픈램프감지용 도전체는 상기 결합홀을 통하도록 연장되어 상기 오픈램프 감지회로부와 연결되는 것을 특징으로 하는 오픈램프 감지를 위한 백라이트 유닛
  9. 청구항 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 램프와 상기 커버버텀 사이에 위치하는 하나 이상의 광학시트를 더욱 포함하는 오픈램프 감지를 위한 백라이트 유닛
  10. 청구항 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 램프는 냉음극형광램프 또는 외관전극 형광램프인 것을 특징으로 하는 오픈램프 감지를 위한 백라이트 유닛
  11. 디스플레이 패널과;
    상기 디스플레이 패널로 영상신호를 인가하여 화상의 표시를 수행하는 패널 구동회로부와;
    상기 디스플레이 패널 배면에 위치하고, 양단에 전극부가 각각 구성된 하나 이상의 램프와, 상기 하나 이상의 램프가 내치되고 내저면에 결합홀이 하나 이상 형성된 커버버텀과, 상기 각 결합홀에 결합되어 상기 램프를 지지하며 오픈램프감지용 도전체가 내장된 하나 이상의 램프 서포터와, 상기 오픈램프감지용 도전체와 연결되어 입력되는 전압레벨에 따라 램프 상태를 판별하는 오픈램프 감지회로부와, 상기 오픈램프 감지회로부의 판별결과에 따라 상기 하나 이상의 램프에 대한 전원 공급을 제어하는 인버터 회로부를 구비한 백라이트 유닛
    을 포함하는 디스플레이 장치
  12. 청구항 제 11 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 액정, PDP, 유기EL 디스플레이 패널 중 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치
  13. 삭제
  14. 양단에 전극부가 형성된 램프를 구비하는 단계와;
    상기 램프가 내치되고 내저면에 결합홀이 형성된 커버버텀을 구비하는 단계와;
    상기 결합홀에 결합되어 상기 램프를 지지하며 오픈램프감지용 도전체가 내장된 램프 서포터를 구비하는 단계와;
    상기 오픈램프감지용 도전체에서 생성된 전압을 입력받아 램프 상태를 판별하는 단계와;
    상기 판별결과에 따라 상기 램프에 대한 전원공급을 제어하는 단계
    를 포함하는 램프 제어방법
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