KR101283246B1 - 멀티센서가 구비된 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티센서를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것으로 복수개의 컬러센서로 구성된 멀티센서를 백라이트 유닛의 상면 중앙부에 구비하여 멀티센서에 의해 백라이트 유닛의 전체 LED소자에 대한 빛을 감지하도록 함으로써, BLU제어부에 정확한 피드백을 전달하여 컬러센서 주변부위와 기타부위와의 LED소자 간 휘도 편차가 발생하지 않고 균일한 휘도를 가진 멀티센서를 구비한 백라이트 유닛을 제공한다.
백라이트 유닛, 컬러센서, 멀티센서, LED소자

Description

멀티센서가 구비된 백라이트 유닛{Back Light Unit Having Multi-Sensor}
도 1은 일반적인 백라이트유닛의 단면도,
도 2는 일반적인 백라이트유닛의 구동 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서가 구비된 백라이트 유닛의 구동 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서의 형상을 간략하게 도시한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 백라이트 유닛 110: 광접속부
122: LED프레임 124: LED소자
126: LED어레이 128: 백라이트 유닛 프레임
129: 컬러센서 130: BLU제어부
140: BLU구동부 150: 멀티센서
151: 컬러센서 152: 하우징
153: 센서삽입홈 154: 센서수광홀
155: 관통홀 160: 고정용 패드
161: 안착판 162: 지지대
163: 고정판
본 발명은 컬러센서를 갖는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
LCD 등의 액정표시장치는 자체 발광력이 없어 빛광원으로 백라이트유닛(BLU; backlight unit)을 사용하는데, 백라이트유닛의 광원으로는 CCFL, EEFL, LED (이하 "램프"라고 통칭함)등이 이용되며, 다수의 이들 램프들이 백라이트 유닛의 샤시에 조립이 되어 도광판으로 광을 조사하게 된다.
도 1은 일반적인 백라이트유닛의 단면도로서, 백라이트유닛은 광집속부(110), 다수의 LED프레임(122)이 구비된 LED어레이(126) 및 백라이트유닛 프레임(128)을 포함한다.
LED소자(124)는 LED프레임(122) 위에 장착되어 광을 제공하며 이러한 LED프레임(122)이 조합되어 LED어레이(126)가 구성된다. 백라이트유닛 프레임(128)은 백라이트유닛의 외측 프레임이다. 광집속부(110)는 프리즘쉬트(112), 확산쉬트(114), ITO 쉬트(116), 확산판(118)으로 구성되어 LED어레이(126)로부터 방사되는 빛이 전체면에 일정하게 확산되도록 한다. 상기 프리즘쉬트(112)는 빛의 굴절을 이용하여 빛을 증폭하고 빛이 골고루 나오게 한다. 상기 확산쉬트(114)는 프리즘쉬트(112) 하단에 위치하여 빛을 확산시킨다. 상기 ITO쉬트(116)는 확산쉬트(114) 하단에 위 치하여, 전자파 간섭을 방지한다. 상기 확산판(118)은 ITO쉬트(116) 하단에 위치하여 빛을 확산시킨다.
도 2는 일반적인 백라이트유닛의 구동 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 다수의 LED 프레임(122)으로 구성된 LED어레이(126)를 가지는 백라이트유닛(100)은 BLU구동부(140)에 의해 구동되며, BLU구동부(140)는 BLU제어부(130)를 통해 제어된다. 상기 BLU제어부(130)는 LED프레임(122) 내의 LED소자(124)의 광량 제어를 위하여 고속 동작의 특성을 토대로 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스폭변조) 제어 방식을 적용하여 BLU구동부(140)를 제어한다. 상기 펄스폭변조 방식은 펄스생성, 펄스폭비교, 변조를 통하여 안정적인 정전류를 LED소자에 공급한다.
한편, 상기와 같은 구동 하에서 LED소자는 시간에 따른 발광 파장이 변화되는 문제가 있었다. 정전류 제어와 펄스폭 변조를 이용한 광량 제어가 이루어진다 해도 반도체 특성을 갖는 LED소자는 자체 발열에 따라 스펙트럼(Spectrum, 출력파장)의 특성을 결정하는 에너지 밴드갭의 변화가 발생한다. 이러한 밴드갭의 변화는 출력파장변화(PhaseShift, 색상변경)를 일으키며 구동시간과 주변온도에 따라 악화된다. LED의 이런 특성은 액정표시장치(LCD) 광원(LCD Back Light Unit)으로의 적용에 커다란 단점으로 지적되고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 컬러센서(129;Color Sensor)를 이용하여 LED소자(124)에서 출력되는 광의 파장과 광량을 분석하고 이를 BLU제어부(130)로 피드백함으로써, BLU제어부(130)로 하여금 LED 제어에 이를 반영하여 문제를 해결 하고 있다.
그런데, 종래에는 피드백 수행을 위한 하나의 컬러센서(129)가 백라이트유닛(100)의 일측 소정위치에 구비되어 있어, 도 2에 도시한 바와 같이 백라이트유닛의 LED어레이(126) 전체부분을 커버하지 못하고 점선으로 도시된 일부분만 센싱하기 때문에 전체 LED소자의 제어를 위한 정확한 피드백이 이루어지지 않는 문제가 있다. 또한, 시간이 경과함에 따라 점선으로 도시된 컬러센서 주변 블록의 LED소자와 기타 블록의 LED소자 간의 휘도 편차가 발생되는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, BLU제어부에 정확한 피드백을 전달하여 컬러센서 주변부위와 기타부위와의 LED소자 간 휘도 편차가 발생하지 않고 균일한 휘도를 가진 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 백라이트 유닛의 상면 중앙부에 위치하고 복수개의 컬러센서가 구비된 멀티센서를 포함하고, 상기 멀티센서가 백라이트 유닛의 전체 LED소자에 대한 빛을 감지하도록 구성된 멀티센서가 구비된 백라이트 유닛을 제공한다.
이때, 상기 멀티센서는 4개의 컬러센서로 구성되는데, 상기 멀티센서는 4개 의 수직측면부에 각각 수직으로 센서삽입홈이 형성된 직육면체 형상의 하우징을 포함하고, 상기 센서삽입홈에 각각 컬러센서가 삽입되고, 상기 4개 수직측면부의 외측면에는 센서수광홀이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 멀티센서의 하부에는 고무 재질의 멀티센서 고정용 패드가 부착되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서가 구비된 백라이트 유닛의 구동 블록도이다.
백라이트 유닛(100)은 다수개의 LED프레임(122)이 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합으로 배치된 LED어레이(126)가 구비되고, LED프레임(122) 내의 LED소자(124)를 통하여 액정표시장치의 패널로 광원이 출력된다.
백라이트 유닛(100)의 상면 중앙부에는 복수개의 컬러센서(151)로 구성된 멀티센서(150)가 구비되는데, 멀티센서(150)는 각 컬러센서(151)에 의해 주기적으로 백라이트 유닛의 LED어레이(126)에서 출력되는 광원 빛을 감지하여 BLU제어부(130)로 피드백하고, BLU구동부(140)는 BLU제어부(130)에 의해 제어되며 백라이트 유 닛(100)을 구동한다.
이때, 멀티센서(150)는 복수개의 컬러센서(151)로 구성되어 백라이트 유닛(100)의 중앙부에 위치하는데, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따라 복수개의 컬러센서(151)는 4개 구비되어 상하좌우로 각각 직각을 이루며 배치되는 것이 바람직하다. 각 컬러센서(151)의 LED소자(124)에 대한 빛 감지범위는 도 3에 점선으로 도시된 바와 같이 백라이트 유닛의 전체 LED소자(124)의 일부분에 해당되는데, 이러한 각 컬러센서(151)의 감지범위를 합한 멀티센서(150)의 감지범위는 백라이트 유닛의 LED소자(124) 전체에 해당되도록 구성된다. 따라서, 본 발명에 따른 멀티센서(150)의 구성은 멀티센서(150)에 의해 백라이트 유닛의 전체 LED소자(124)에 대한 빛이 감지되는 한도 내에서 컬러센서(151)의 개수를 3개 또는 5개 등 다양하게 할 수 있을 것이다.
이러한 구성의 멀티센서(150)에 의하는 경우 백라이트 유닛(100)의 전체 LED소자(124)에 대한 빛의 파장과 광량을 감지함으로써 BLU제어부(130)에 정확한 피드백이 가능하고, 이에 따라 컬러센서(151)의 주변부위와 기타부위가 서로 다르게 피드백되어 휘도의 편차가 발생하는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(100)의 휘도는 측면부보다 중앙부의 휘도가 시각적으로 더욱 중요하며 따라서 중앙부를 중심으로 휘도를 측정하는데, 본 발명에 따른 멀티센서(150)는 백라이트 유닛(100)의 중앙부에 위치함으로써 백라이트 유닛(100)의 중앙부 휘도를 더욱 정확하게 제어할 수 있는 구조이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서의 형상을 간략하게 도시한 사 시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서(150)는 직육면체 형상의 하우징(152)을 구비하고 내부에 컬러센서(151)를 고정하는 방식으로 구성되는 것이 바람직하고, 멀티센서(150)의 하부에는 멀티센서(150)를 백라이트 유닛(100)에 고정시키기 위한 고정용 패드(160)가 부착되는 것이 바람직하다.
하우징(152)은 직육면체 형상으로 4개의 수직측면부에 각각 수직으로 센서삽입홈(153)이 형성되고 센서삽입홈(153)에 각각 컬러센서(151)가 삽입되는데, 이때 각각의 컬러센서(151)가 백라이트 유닛(100)의 LED소자(124)에 대한 빛을 용이하게 감지할 수 있도록 4개의 수직측면부의 외측면에는 센서수광홀(154)이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 4개의 컬러센서(151)가 하우징(152) 내부에서 상하좌우 직각을 이루며 배치되고 각 컬러센서(151)가 하우징(152) 외부로 노출되도록 하우징(152)의 외측면에 센서수광홀(154)이 형성됨으로써 도 3에 도시된 바와 같이 각 4개의 컬러센서(151)에 의해 전체 LED소자(124)에 대한 빛을 모두 감지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 하우징(152) 수평면의 중앙부에는 수직으로 관통홀(155)이 형성되어 삽입된 컬러센서(151)의 배선을 위한 공간으로 활용될 수 있을 것이다.
한편, 멀티센서(150)가 백라이트 유닛(100)에 직접 결합될 수도 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이 멀티센서(150)의 하부에 고정용 패드(160)가 부착되어 고정용 패드(160)를 통해 백라이트 유닛(100)에 고정 및 고정해제 되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 백라이트 유닛(100)에는 고정용 패드(160)가 삽입 고정될 수 있도록 고정홀(미도시)이 형성되고, 고정용 패드(160)는 멀티센서(150)의 하부에 부착되며 멀티센서(150)가 안착되는 안착판(161), 백라이트 유닛(100)의 고정홀에 삽입 고정되는 고정판(163) 및 상기 안착판(161)과 고정판(163)를 연결하는 지지대(162)로 구성된다.
또한, 고정용 패드(160)는 신축성 및 마찰력을 향상시켜 멀티센서(150)와의 결합력 및 백라이트 유닛(100)과의 고정력을 증가시킬 수 있도록 고무 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 복수개의 컬러센서로 구성된 멀티센서를 백라이트 유닛의 상면 중앙부에 구비하여 멀티센서에 의해 백라이트 유닛의 전체 LED소자에 대한 빛을 감지하도록 함으로써, BLU제어부에 정확한 피드백 을 전달하고 이에 따라 백라이트 유닛은 컬러센서 주변부위와 기타부위와의 LED소자 간 휘도 편차가 발생하지 않고 균일한 휘도를 가질 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 백라이트 유닛의 상면 중앙부에 위치하고 복수개의 컬러센서가 구비된 멀티센서를 포함하고,
    상기 멀티센서가 백라이트 유닛의 전체 LED소자에 대한 빛을 감지하도록 구성되며,
    상기 멀티센서는 4개의 수직측면부에 각각 수직으로 센서삽입홈이 형성된 직육면체 형상의 하우징을 포함하고, 상기 센서삽입홈에 각각 컬러센서가 삽입되고, 상기 4개 수직측면부의 외측면에는 센서수광홀이 형성되는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티센서는 4개의 컬러센서로 구성되는 백라이트 유닛.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 중앙부에는 상기 컬러센서의 배선을 위해 수직으로 관통홀이 형성되는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티센서의 하부에 멀티센서 고정용 패드가 부착되는 백라이트 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛에는 상기 고정용 패드가 삽입 고정되는 고정홀이 형성되고,
    상기 고정용 패드는
    상기 멀티센서가 안착되는 원판형 안착판과
    상기 고정홀에 삽입 고정되는 고정판과
    상기 안착판 및 고정판을 연결하는 지지대를 포함하여 구성되는 백라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정용 패드는 고무를 재질로 하여 구성되는 백라이트 유닛.
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