KR20030084451A - 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트 - Google Patents
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Abstract
액정 표시(Liquid Crystal Display)용 백 라이트(Back Light)의 저온 특성을 개선할 수 있는 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트를 제시한다.
백 라이트 유니트 휘도 및 색도를 결정하는 광원으로 사용되는 냉음극 형광 램프, 냉음극 형광 램프에서 발생되는 빛을 집광하여 일정한 방향으로 입사시키기 위한 반사판, 냉음극 형광 램프에서 발생된 선형 광을 면광원으로 형성하기 위한 도광판, 냉음극 형광 램프를 둘러싸고 있는 가열 수단 및 가열 수단의 온도를 검출하여 가열 수단의 온도가 설정된 최저 온도 이하로 검출되는 경우 가열 수단을 구동하고, 가열 수단의 온도가 설정된 최저 온도를 초과하면 가열 수단의 구동을 중지하기 위한 감지 및 가열부를 구비한다.
이와 같은 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트에 의하면 냉음극 형광 램프의 온도를 실시간으로 측정하여, 측정된 온도가 설정된 최저 온도 이하인 경우 가열부에 의해 냉음극 형광 램프를 가열하도록 함으로써 백 라이트의 유니트의 저온 특성을 개선할 수 있다.
Description
본 발명은 백 라이트 유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 표시(Liquid Crystal Display)용 백 라이트(Back Light)의 저온 특성을 개선하기 위한 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트에 관한 것이다.
LCD는 2개의 얇은 유리판 사이에 고체와 액체의 중간 성질을 가진 액정을 주입해 전원 공급시 액정 분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 영상을 표시하는 수단으로, 그 자체가 비발광형이기 때문에 배면 광원이 없으면 사용이 불가능하며, 이에 따라 화면 전체를 균일한 밝기로 유지할 수 있는 면광원 형태의 백 라이트를 필요로 한다.
도 1은 일반적인 백 라이트 유니트의 구조도이다.
도시된 것과 같이, 백 라이트 유니트는 휘도 및 색도를 결정하는 광원으로 사용되는 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; 이하, CCFL'이라 함)(12), CCFL(12)에서 발생되는 빛을 효율적으로 집광하여 일정한 방향으로 입사시켜 주기 위한 반사판(14), 반사판(14)에 의해 반사되는 빛의 전파 속도 및 세기를 유지시키기 위한 확산판(16) 및 반사판(14)과 확산판(16)에 의해 둘러싸여 CCFL(12)에서 발생된 선형 광을 LCD 장치 전체에 면광원으로 형성하기 위한 도광판(Light Guide Plate)(18)을 구비한다. 미설명 부호(20)는 CCFL(12)의 외관인 램프 커버이다.
CCFL(12)을 이용한 백 라이트 유니트는 고선명, 고휘도의 특성을 나타낼 뿐아니라 발열량이 적고, 자연광과 유사한 빛의 발산으로 자연에 존재하는 거의 모든 색을 표시할 수 있다. 또한, 크기가 작기 때문에 휴대용 액정 표시 장치에 적용이 가능한 이점이 있다. CCFL(12)은 주변 온도가 25℃일 때를 기준으로 휘도에 변화를 보이는 특징이 있다.
도 2는 CCFL의 온도 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도시된 것과 같이, CCFL은 주변 온도가 25℃일 때 100%의 광 출력 특성을 보이는 한편, 0℃ 이하에서 극저온 환경으로 갈수록 휘도가 심하게 저하되는 문제점이 있다. 저온에서 CCFL의 온도 저하에 따른 화면 밝기 저하를 방지하기 위하여 광속 검출 피드백 등의 방법을 사용하여야 하는데 그 처리 과정이 복잡한 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 백 라이트 유니트 내부에 가열 수단을 설치하고, 가열 수단의 온도가 설정된 최저 온도 이하로 검출된 경우 가열 수단을 동작시켜 CCFL의 온도를 보상함으로써 저온에서 백 라이트 유니트의 휘도 특성을 개선할 수 있는 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트를 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.
또한, 본 발명은 백 라이트 유니트의 온도를 실시간으로 검출하여 온도 이상 상승으로 인한 장비의 고장을 방지할 수 있는 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트를 제공하는 데 다른 기술적 과제가 있다.
도 1은 일반적인 백 라이트 유니트의 개략적인 구조도,
도 2는 백 라이트 유니트에 적용되는 냉음극 형광 램프의 온도 특성을 설명하기 위한 그래프,
도 3은 본 발명에 의한 백 라이트 유니트의 개략적인 구조도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 백 라이트 유니트에 적용되는 감지 및 가열부를 설명하기 위한 블록도,
도 5는 도 4에 도시한 온도 감지부의 상세 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
12 : 냉음극 형광 램프14 : 반사판
16 : 확산판18 : 도광판
20 : 램프 커버30 : 가열 수단
32 : 온도 감지부34 : 제어부
36 : 스위칭부38 : 전원 공급부
40 : 제1 절연막42 : 발열 수단
44 : 제2 절연막46 : 온도 센서
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 휘도 및 색도를 결정하는 광원으로 사용되는 냉음극 형광 램프; 상기 냉음극 형광 램프에서 발생되는 빛을 집광하여 일정한 방향으로 입사시키기 위한 반사판; 및 상기 냉음극 형광 램프에서 발생된 선형 광을 면광원으로 형성하기 위한 도광판;으로 구성되는 백 라이트 유니트에서, 상기 냉음극 형광 램프를 둘러싸고 있는 가열 수단을 구비하고, 상기 가열 수단의 온도를 검출하여 상기 가열 수단의 온도가 설정된 최저 온도 이하로 검출되는 경우 상기 가열 수단을 구동하고, 상기 가열 수단의 온도가 설정된 최저 온도를 초과하면 상기 가열 수단의 구동을 중지하기 위한 감지 및 가열부;를 구비한다.
여기에서, 감지 및 가열부는 상기 가열 수단의 온도를 검출하기 위한 온도 감지부 및 상기 온도 감지부의 온도 검출 결과에 따라 온 또는 오프되는 스위칭부를 구비하며, 상기 가열 수단은 상기 스위칭부가 온 또는 오프됨에 따라 전원이 공급 또는 차단되어 구동되거나 정지하게 된다. 또한, 상기 온도 감지부는 절연막 상에 형성되며, 상기 가열부와 동일한 열을 발산하는 발열 수단 및 상기 발열 수단과 전기적으로 절연되어 상기 발열 수단의 온도를 검출하기 위한 제1 온도 센서를 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이하의 설명에서 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 사용한다.
도 3은 본 발명에 의한 백 라이트 유니트의 개략적인 블록도이다.
도시된 것과 같이, 백 라이트 유니트는 휘도 및 색도를 결정하는 광원으로사용되는 CCFL(12), CCFL(12)에서 발생되는 빛을 효율적으로 집광하여 일정한 방향으로 입사시켜 주기 위한 반사판(14), 반사판(14)에 의해 반사되는 빛의 전파 속도 및 세기를 유지시키기 위한 확산판(16), 반사판(14)과 확산판(16)에 의해 둘러싸여 CCFL(12)에서 발생된 선형 광을 LCD 장치 전체에 면광원으로 형성하기 위한 도광판(18) 및 CCFL(12)의 온도가 설정된 최저 온도(예를 들어, 0℃) 이하로 검출되는 경우 가열 수단(30)에 의해 CCFL(12)을 가열하고, 냉음극 형광 램프의 온도가 설정된 최저 온도를 초과하면 가열을 중지하기 위한 감지 및 가열부(도 4의 100)를 포함한다. 여기에서, 가열 수단(30)은 CCFL(12)을 둘러싸도록 구성한다.
가열 수단(30)의 온도는 실시간으로 검출되기 때문에 가열 수단(30)의 온도가 설정된 최저 온도 이하로 저하되는 순간, 즉시 가열 수단(30)을 구동하여 백 라이트 유니트의 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가열 수단(30)의 온도가 설정된 최고 온도 이상으로 검출되는 경우에는 백 라이트 유니트를 적용한 장비(예를 들어, 노트북 컴퓨터 등)에 이상 현상이 발생한 것으로 판단하여 장비의 제어부에 의해 장비가 더 이상 동작하지 않도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 백 라이트 유니트에 적용되는 감지 및 가열부를 설명하기 위한 블록도이다.
감지 및 가열부(100)는 제어부(34), 가열 수단(30)의 온도를 측정하기 위한 온도 감지부(32), 온도 감지부(32)의 검출 결과에 따라 온 또는 오프되는 스위칭부(36), 스위칭부(36)가 온 상태로 되어 전원이 공급됨에 따라 구동되어 CCFL(12)을 가열하기 위한 가열 수단(30)을 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 램프 커버(20) 내의 공간이 협소하기 때문에 가열 수단(30)으로 전류가 유입되는 경로에 온도 측정을 위한 저항체를 감지 장치로써 설치하고, 이 저항체에 흐르는 전류량에 의해 가열 수단(30)의 온도를 측정할 수 있다.
온도 감지부(32)는 저항체를 통해 측정한 가열 수단(30)의 온도가 설정된 최저 온도 이하로 저하되었는지 검출하여, 설정된 최저 온도 이하로 저하된 경우 제어부(34)를 통해 스위칭부(36)가 온 상태가 되도록 한다. 이에 따라 전원 공급부(38)에서 스위칭부(36)를 통해 가열 수단(30)으로 전원이 공급되어 가열 수단(30)이 구동되어 CCFL(12)을 가열하게 된다. 또한, 가열 수단(30)의 온도가 설정된 최저 온도를 초과하면 스위칭 수단(36)을 오프하여 가열을 중지한다.
도 5는 도 4에 도시한 온도 감지부의 상세 블록도로서, 온도 감지부는 하나의 독립적인 모듈로 제작하는 것이 바람직하다.
도시된 것과 같이, 발열 수단(42)은 제1 절연막(40) 상에 형성되며, 발열 수단(42)과 온도 센서(46)는 제2 절연막에 의해 전기적으로 절연된다. 발열 수단(42)은 가열 수단(30)과 동일한 재질로 형성하며, 가열 수단(30)으로 유입되는 전류량에 따라 가열 수단(30)과 동일한 열을 발생한다. 온도 센서(46)는 가열 수단(30)과 동일한 열을 발생시키는 발열 수단(42)의 온도를 감지하여 스위칭 수단(36)을 온 또는 오프하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 온도 센서는 백 라이트 유니트가 적용된 장비의 제어부 보드 내에도 별도로 설치하여, 온도 감지부(32) 내 온도 센서(46)의오동작에 대비하여 온도 감지부(32) 내의 온도 센서(46)와 병렬로 동작하도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 액정 표시 장치용 백라이트 유니트에서 냉음극 형광 램프의 휘도가 저온에서 급격히 감소하는 것을 방지하기 위하여, 냉음극 형광 램프의 온도를 실시간으로 측정하고, 측정된 온도가 설정된 최저 온도 이하인 경우 가열 수단을 구동하여 냉음극 형광 램프를 가열하도록 함으로써 백 라이트의 유니트의 저온 특성을 개선할 수 있다. 또한, 제어부 보드 내에 제2의 온도 센서를 두고 병렬로 사용하면 백 라이트 유니트의 특성 저하를 더욱 효과적으로 개선할 수 있다. 뿐만 아니라, 냉음극 형광 램프 또는 제어부 보드의 온도를 실시간으로 측정하여 측정된 온도가 설정된 최고 온도 이상인 경우 장비가 과부하되거나 이상 현상이 발생한 것으로 판단하고 동작을 정지하도록 함으로써 기기 백 라이트 유니트가 적용된 기기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Claims (5)
- 휘도 및 색도를 결정하는 광원으로 사용되는 냉음극 형광 램프;상기 냉음극 형광 램프에서 발생되는 빛을 집광하여 일정한 방향으로 입사시키기 위한 반사판; 및상기 냉음극 형광 램프에서 발생된 선형 광을 면광원으로 형성하기 위한 도광판;으로 구성되는 백 라이트 유니트에서,상기 냉음극 형광 램프를 둘러싸고 있는 가열 수단을 구비하고, 상기 가열 수단의 온도를 검출하여 상기 가열 수단의 온도가 설정된 최저 온도 이하로 검출되는 경우 상기 가열 수단을 구동하고, 상기 가열 수단의 온도가 설정된 최저 온도를 초과하면 상기 가열 수단의 구동을 중지하기 위한 감지 및 가열부;를 구비하는 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트.
- 제1 항에 있어서,상기 감지 및 가열부는 상기 가열 수단의 온도를 검출하기 위한 온도 감지부; 및상기 온도 감지부의 온도 검출 결과에 따라 온 또는 오프되는 스위칭부;를 구비하여, 상기 가열 수단은 상기 스위칭부가 온 또는 오프됨에 따라 전원이 공급 또는 차단되어 구동되거나 정지하는 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트.
- 제2 항에 있어서,상기 온도 감지부는 절연막 상에 형성되며, 상기 가열부와 동일한 열을 발산하는 발열 수단; 및상기 발열 수단과 전기적으로 절연되어 상기 발열 수단의 온도를 검출하기 위한 제1 온도 센서;를 구비하는 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트.
- 제3 항에 있어서,상기 온도 감지부는 상기 백 라이트 유니트가 설치된 장비의 제어부에 형성되어 상온을 측정하기 위한 제2 온도 센서를 더 포함하는 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트.
- 제2 항에 있어서,상기 온도 감지부는 상기 냉음극 형광 램프로 유입되는 전류를 감지하는 액정 표시 장치용 백 라이트 유니트.
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