KR200399727Y1 - 조명제어신호를 위한 착탈식 입력저장부를 구비한발광다이오드 백라이트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 하나의 제어부로 여러개의 발광다이오드(이하 LED라 한다) 프레임을 제어가능한 발광다이오드 백라이트 장치(Back Light Unit)(이하 BLU라 한다.)에 관한 것으로, 보다 상세히는 조명제어신호를 입력저장하는 입력저장부를 구비하며 상기 입력저장부가 탈착 가능하고, 정전류 스위칭드라이브에 LED 제어신호를 저장하는 메모리부가 내장되어 제어부가 제대로 동작하지 않더라도 LED가 소정의 색깔과 휘도를 유지할 수 있는 발광다이오드 백라이트 장치(LED BLU)에 관한 것이다.
본 고안의 발광다이오드 백라이트 장치는 일측에 다수의 LED로 이루어진 LED모듈을 구비하며, 다른 일측에는 정전류 스위칭드라이브, 온도센서, 제어부를 구비하는 LED 제어 프레임(23); 일측에 다수의 LED로 이루어진 LED모듈을 구비하며, 다른 일측에는 정전류 스위칭드라이브, 온도센서를 구비하는 LED 프레임(25); LED의 특성값(색깔,휘도)을 설정하여 입력 저장하는 입력저장부;를 구비하는 발광다이오드 백라이트 장치에 있어서, 상기 입력저장부는 상기 발광다이오드 백라이트 장치로부터 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.
또한 본 고안은 BLU의 혼합된 색을 감지하는 컬러센서를 더 구비하며, 상기 컬러센서는 검출된 컬러값을 제어부(250)로 전송하며, 상기 온도센서는 검출된 온도값을 제어부(250)로 전송하며, 상기 제어부는 상기 입력저장부로부터 수신된 LED 설정값과, 상기 온도센서(260)에서 수신된 온도값 및 상기 컬러센서로부터 수신된 컬러값을 비교연산 처리하여 보정신호를 생성하여 상기 정전류 스위칭드라이브로 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

조명제어신호를 위한 착탈식 입력저장부를 구비한 발광다이오드 백라이트 장치{LED back light unit with a removable memory for lighting control signal}
본 고안은 하나의 제어부로 여러개의 발광다이오드(이하 LED라 한다) 프레임을 제어가능한 발광다이오드 백라이트 장치(Back Light Unit)(이하 BLU라 한다)에 관한 것으로, 보다 상세히는 조명제어신호를 입력저장하는 입력저장부를 구비하며 상기 입력저장부가 탈착 가능하고, 정전류 드라이브에 LED 제어신호를 저장하는 메모리부가 내장되어 제어부가 제대로 동작하지 않더라도 LED가 소정의 색깔과 휘도를 유지할 수 있는 발광다이오드 백라이트 장치(LED BLU)에 관한 것이다.
일반적으로 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가하여 자체 발광력이 없는 액정판의 하부에 위치하여 LED를 이용하여 균일한 평면광을 조사시켜 액정표시장치(이하 LCD라 한다)를 인식할 수 있도록 하는 광원장치를 발광다이오드 백라이트 장치(BLU)라 한다. LCD의 성능은 LCD 자체의 성능에 영향을 받을 뿐만 아니라 백라이트의 성능에도 좌우된다. 현재의 LCD는 슬림한 LCD로의 발전 추이를 나타낸다. 따라서 BLU도 보다 슬림한 BLU가 요망된다.
도 1은 종래 LED BLU의 일실시예로, 광집속부(110), LED(140), 반사필름(150), 회로기판(160), BLU 프레임(15)를 구비한다.
광집속부(110)는 LED(140)로 부터 측면방사렌즈(130), 가림막(120)을 통해 방사되는 빛을 고루 분산시켜 전체면에 빛을 일정하게 확신시키며, 프리즘쉬트(112), 확산쉬트(114), 인-주석 산화물(Indium-Tin Oxide)(이하 ITO라 한다)쉬트(116), 확산판(118)로 이루어진다.
프리즘쉬트(112)는 광집속부(110)의 가장 위쪽에 위치하며 빛의 굴절을 이용하여 빛의 굴절을 이용하여 증폭하고 빛을 골고루 나오게 만들어준다.
확산쉬트(114)는 프리즘쉬트(112) 하단에 위치하여 빛을 확산시켜준다. BLU에서 나온 빛은 디스플레이 모듈 유닛(미도시)을 통과하면서 밝기가 점점 감소하므로 빛을 확산쉬트(114)에 의해 확산시킨다.
ITO쉬트(116)는 확산쉬트(114) 하단에 위치하여, 전자파 간섭((Electro Magnatic Interference)(이하 EMI라 한다)을 방지한다.
확산판(118)은 ITO쉬트(116) 하단에 위치하여 빛을 확산하게 한다.
LED(140)는 LED회로기판(160)위에 장착되어, 광을 제공한다.
반사필름(150)은 LED(140)에서 방사한 광중에 아래쪽으로 향한 빛을 반사하여 준다.
LED회로기판(160)은 PCB 기판으로, LED(140)가 장착되는 기판이다.
BLU 프레임(15)는 BLU의 외측 프레임이다.
도 2는 종래 BLU의 배선을 설명하기 위한 설명도로, 다수의 LED 프레임(20)으로 이루어진 BLU프레임부(10), LED 구동부(180)와 LED 제어부(185)로 이루어진 LED 구동제어부(40)를 구비한다.
도 2에서와 같이, 종래의 BLU에 있어, 각 LED 프레임(20)을 구동하기 위해서는 LED구동부(180)내의 각각의 LED 드라이브(182)로 제어하도록 되어있다. 이 때문에 종래의 BLU는 복잡한 배선구조를 가지고 있으며, 또한 선들에 의해 BLU의 크기가 커지게 된다. 그리고, 종래의 BLU의 LED 프레임(20)의 특성편차 즉, 각 LED의 색깔과 휘도(밝기)를 조정하기가 어렵다. 즉, 종래의 BLU는 각 LED 프레임에 따라 LED 구동부(180)내의 개별 LED 드라이브(182)가 각기 개별적으로 구동되기 때문에, LED 프레임(20)의 밝기를 조정하기 위해서는 별도의 LED 제어부(185)가 필요하다. 따라서, LED 구동부(180)와 LED 제어부(185)로 이루어진 LED 구동제어부(40)는 복잡하며 크기도 커지게된다. 특히 LED 제어부(185)는 BLU의 외부에 위치하며, LED 구동제어부(40)는 적지 않은 공간을 차지한다. 또한 LED 구동부제어부(40)와 BLU 프레임부(10)의 사이에, 즉 LED 프레임(20)들과 LED 구동부(50)의 각 개별 드라이브들과의 사이에 전원선과 데이터선이 각기 연결되어, 배선이 복잡하며 이 때문에 조립이 어렵다.
따라서 배선이 간단하며, 공간을 많이 차지하지 않고, 하나의 LED 제어부를 내장하여 여러개의 LED 프레임을 한번에 각각을 제어한 BLU가 요망된다.
도 3은 도 2의 BLU의 구성을 설명하기 위한 단면도로, 종래의 BLU는 광집속부(110), 가림막(120), 가림막 지지부(125), 측면방사렌즈(130), LED(140), 반사필름(150), LED회로기판(160), 절연층(165), 방열판(170), LED 구동부(180)를 구비한다. 도 3은 도 2의 LED 프레임(20)을 A-A'에서 본 단면의 일부를 나타낸 것이다.
광집속부(110)는 LED(140)로 부터 측면방사렌즈(130), 가림막(120)을 통해 방사되는 빛을 고루 분산시켜 전체면에 빛을 일정하게 확신시킨다.
가림막(120)은 광집속부(110)와 측면방사렌즈(130) 사이에 위치하며, 측면방사렌즈(130)에서 방사되는 빛중에 평면이 아닌 직선으로 되어 위로 가게 되는 광을 막아준다. 가림막(120)은 투명 아크릴판으로 이루어진 가림막 지지부(125)위에 측면방사렌즈(130)가 위치하는 곳에만 위치되어, 측면방사렌즈(130)만 가리도록 되어진다.
가림막지지부(125)는 투명 아크릴판으로 이루어지며, 가림막 지지부(125)위에 가림막(120)을 측면방사렌즈(130)가 위치하는 곳에만 위치시킨다.
측면방사렌즈(130)는 LED(140)위에 장착되며, LED(140)에서 방사된 여러 방향의 광을 평면적으로 만들어준다.
LED(140)는 LED회로기판(160)위에 장착되며, LED(140)위에는 측면방사렌즈(130)가 장착되고, LED(140)는 광을 제공한다.
반사필름(150)은 LED(140)이외의 부분에 장착되며, LED(140)에서 방사한 광중에 아래쪽으로 향한 빛을 반사하여 준다. 반사필름(150)은 LED(140)가 삽입될 다수의 구멍을 구비하며, 이 구멍들 안에 LED(140)가 장착되며 이 위에 측면방사렌즈(130)가 장착된다.
LED회로기판(160)은 LED(140)가 장착되는 기판이다. LED회로기판(160)에 LED(140)를 은선으로 은본딩된다. 종래의 LED회로기판(160)은 납땜과 은본딩을 하게 됨으로 고장시 수리와 교환이 불편하다. LED회로기판(160)의 상측에서 LED(140)를 은본딩시, 은선(315)들이 LED회로기판(160)의 상측에 노출되게 되며, 이 은선(310)들의 저항에 의한 열손실이 일어나 LED(140)의 밝기가 떨어지게 되는데, 이를 막기 위해 방열판의 두께를 그만큼 더 두껍게 하여야 한다. 따라서 BLU 자체의 크기가 커지게 된다.
절연층(165)은 LED 회로기판(160)을 방열판(170)과 절연시키기위한 것으로, LED 회로기판(160)과 방열판(170) 사이에 위치한다.
방열판(170)은 상기 LED 회로기판 하단에서 절연층(165) 다음에 위치하며, LED(140)에 의해 생기는 열을 방출해 준다.
LED구동부(180)는 방열판(170) 외측에 장착되며, 각 LED 프레임(20)을 구동시키기위한 다수의 드라이브를 구비한다.
특히, LED구동부(180)가 방열판(170) 외측에 장착됨으로 인해, 방열판의 방열을 위한 면적이 LED구동부(180)의 면적만큼 줄어들게 되며, 따라서 그 만큼의 방열이 잘 되지 않는다고 할 수 있다. 그런데 LED구동부(180)는 도 2에서와 같이 각 LED 드라이브(182)를 구비하므로 LED구동부(180) 자체의 크기가 크며 따라서 그만큼 방열면적이 더 줄어든다. 종래에는 이런 문제, 즉, 각 LED 드라이브(182)를 내장하여 상당한 크기의 LED구동부(180)가 방열판(170) 외측에 장착되어 방열면적이 줄어드는 것을 해소하기위해, 방열판을 더 두껍고, 더 크게하였다. 이렇게 방열판(170)의 크기등이 커짐에 따라, BLU자체의 크기가 커지고 무거워지며, 재료비도 더 들게 되어, 비경제적이다.
따라서, 배선을 대폭 줄이고, 가격이 저렴하고, 방열이 잘 되면서도 슬림하고 경량인 BLU가 요망된다.
그러므로, 본 고안은 하나의 조명제어부를 내장하여 각각의 LED 프레임의 제어가 가능하며 배선이 대폭 줄어들고 가격이 저렴하고 방열이 잘 되면서도 슬림하고 경량이며, 생산공정을 대폭 줄임으로서 양산성이 우수한 BLU를 제공한다. 또한 본 고안은 LED의 색깔과 밝기를 원하는 값으로 조정/유지가 가능하며, LED제어값이 저장되는 수신제어부를 포함하는 정전류드라이브를 내장하고 있는 BLU를 제공한다.
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 조명제어신호를 입력저장하는 입력저장부를 구비하며 상기 입력저장부가 탈착 가능한 LED BLU를 제공하는 것이다.
본 고안이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 하나의 조명제어부가 내장되어 각각의 LED 프레임을 동시에 또는 개별적으로 동작 가능한 LED BLU를 제공하는 것이다.
본 고안이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 배선이 더 간단히 효과적으로 하며, 방열판의 두께를 줄이면서 방열면적을 더 크게 하며, 보다 슬림한 LED BLU를 제공하는 것이다.
본 고안이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, LED 제어신호를 저장하는 메모리부를 포함하는 정전류 스위칭드라이브를 구비하여 제어부가 동작하지 않더라도 LED가 지정한 색깔과 휘도를 유지되는 LED BLU를 제공하는 것이다.
본 고안이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, LED가 일정한 색깔과 휘도를 유지하도록 보정이 가능한 LED BLU를 제공하는 것이다.
이하 본 고안의 일 실시예에 의한 조명제어부를 내장한 LED BLU 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 고안의 일실시예에 의한 LED BLU의 배선을 설명하기 위한 설명도로서, LED 제어 프레임(23), LED 프레임(25), 컬러센서부(270), 입력저장부(290)을 구비한다.
BLU 프레임(10)은 LED 제어 프레임(23), 다수의 LED 프레임(25)들, 컬러센서부(270)들을 구비한다. 다시말해 BLU 프레임(10)에서 LED 제어 프레임(23)은 하나만 구비된다.
LED 제어 프레임(23)은 일측에 다수의 LED(140)로 이루어진 LED모듈(17)을 구비하며 다른 일측에는 정전류 스위칭드라이브(240), 온도센서(260), 제어부(250)를 구비한다.
LED 프레임(25)은 일측에 다수의 LED(140)로 이루어진 LED모듈(17)을 구비하며 다른 일측에는 정전류 스위칭드라이브(240), 온도센서(260)가 구비된다.
입력저장부(290)는 입력부(미도시)와 저장부(미도시)로 이루어진다. 입력저장부(290)는 사용자에 의해 LED(120)의 특성값(색깔, 휘도)을 지정하여 입력하게 하는 장치로, 입력저장부(290)는 BLU 프레임부(10)의 USB 포트(285)에 탈착이 가능하다. 즉 입력저장부(290)를 USB 포트(285)에 장착하여 LED(120)의 특성값(색깔, 휘도)을 지정하여 입력하고, 입력이 끝나면 USB포트(285)로부터 탈착한다. 만약 LED(120)의 특성값(색깔, 휘도)을 바꾸고 싶다면 입력저장부(290)를 USB포트(285)에 다시 부착하고 새로운 값을 다시 입력하고 그 값을 저장한다. 입력저장부(290)로 부터의 신호는 LED 제어 프레임(23)의 제어부(250)로 전송되며, LED 제어 프레임(23)의 제어부(250)로부터의 신호는 다음의 LED 프레임(25)으로, 다음 LED 프레임(25)의 신호는 그 다음의 LED 프레임(25)으로, 순차적으로 전달된다. 따라서 제어신호의 연결 배선이 간단해지며, BLU의 조립도 용이해 진다. 또한 LED 프레임(25) 외부에 별도의 제어장치나 송수신 장치 없이도 각 LED 프레임(25)에 내장된 정전류 드라이브(240)과 LED 제어 프레임(23)에 구비된 제어부(250)에 의해 각각의 LED 프레임(25)의 구동이 가능하다. 이에 외부에 별도의 제어장치나 송수신 장치가 필요하지 않음으로 BLU 자체의 두께가 슬림해짐은 물론이며 조립도 용이하게 된다.
제어부(250)는 입력저장부(290)에서 입력한 LED 설정값과 온도센서(260)에서의 온도값과 컬러센서(270)에서의 컬러값을 받아서 비교연산 처리한다. 제어부(250)는 LED 제어 프레임(23)에만 구비되며 하나의 제어부(150)만으로 여러개의 LED 프레임(25)을 개별 제어 하는 신호를 각자의 LED 프레임(25)으로 보낸다. 즉 입력저장부(290)에서 설정한 LED 특성값과 온도센서(260)의 온도값, 컬러센서(270)의 컬러값을 비교하여 기설정된 LED 특성값에 대한 값과 다를 경우 이를 보정하기 위한 신호를 정전류 스위칭드라이브(240)로 보낸다. 제어부(250)는 MCU를 구비한다.
정전류 스위칭드라이브(240)는 LED모듈(17)의 LED(170)를 구동시키기 위한 장치로, 메모리부(미도시)를 구비하여 제어부(250)로 부터 수신한 신호값을 저장하며, 이 저장된 신호값에 따라 정전류 스위칭드라이브(240)가 구동된다. 종래에는 제어부가 동작하지 않으면 정전류 스위칭드라이브(240)가 동작하지 않았으나, 본 고안에서 메모리부를 구비하고 있어, 제어부(250)가 동작하지 않더라도 메모리부에 저장된 마지막 LED 구동 조건에 따라 정전류 스위칭드라이브(240)가 동작한다. 이에따라 본 고안에서는 제어부(250)가 고장이 생길시에도 LED 동작은 크게 영향을 받지 않고 독립적으로 구동이 가능하다. 또한 정전류 스위칭드라이브(240)는 메모리 기능을 포함하는 수신제어부를 포함하는 하나의 칩으로 존재하며 고장시 교체가 간편하며, 제어부(250)에서 수신된 신호가 없는 이상 저장된 구동조건에 따라 반복 수행이 가능하다.
온도센서(260)는 온도변화량을 감지하고 이를 제어부(250)로 전송한다.
컬러센서(270)는 BLU의 혼합된 색을 감지하는 것으로, RGB의 색깔값(좌표값)을 읽어서, 즉 색의 변화를 읽어서, 지정된 색을 자동으로 맞추어주기 위한 센서이다. 이는 BLU 프레임부(10)에서 RGB 혼합이 잘 되는 지점 즉 백색이 최적화되는 지점에 부착한다. 컬러센서의 숫자는 임의로 정할 수 있다.
도 5a는 도 4의 LED BLU의 일 단면도로서, 광집속부(110), 가림막(120), 가림막 지지부(125), 측면방사렌즈(130), LED(140), 반사필름(150), 다층회로기판부(205), 방열판(230)를 구비한다. 도 5a는 도 4의 LED 프레임(25)을 B-B'에서 본 단면의 일부를 나타낸 것이다.
광집속부(110)는 LED(140)로 부터 측면방사렌즈(130), 가림막(120)을 통해 방사되는 빛을 고루 분산시켜 전체면에 빛을 일정하게 확신시킨다. 광집속부(110)는 프리즘쉬트(112), 확산쉬트(114), ITO쉬트(116), 확산판(118)으로 이루어진다.
가림막(120)은 광집속부(110)와 측면방사렌즈(130) 사이에 위치하며, 측면방사렌즈(130)에서 방사되는 빛중에 평면이 아닌 직선으로 되어 위로 가게 되는 광을 막아준다. 가림막(120)은 투명 아크릴판으로 이루어진 가림막 지지부(125)위에 측면방사렌즈(130)가 위치하는 곳에만 위치되어, 측면방사렌즈(130)만 가리도록 되어진다. 즉, 가림막(120)은 측면방사렌즈(130)에서 방사되는 빛중 일부 디스플레이부에 대해 수직으로 올라가는 빛을 막아주는 역할을 한다. 이는 BLU에서 만들어지는 빛은 평면적으로 만들어져 디스플레이부에 전달되야 하기 때문에 수직으로 빛이 올라가게 되면 원하는 화질을 얻기 힘들게 된다.
가림막 지지부(125)는 투명 아크릴판으로 이루어지며, 가림막 지지부(125)위에 가림막(120)을 측면방사렌즈(130)가 위치하는 곳에만 위치시킨다.
측면방사렌즈(130)는 LED(140)위에 장착되며, LED(140)에서 방사된 여러 방향의 광을 측면적으로 즉, 평면적으로 만들어준다.
LED(140)는 다층회로기판부(205)에 장착되어 LED(140) 위로 측면방사렌즈(130)가 장착되고 측면방사렌즈(130)를 통해 광을 제공해준다. LED(140)는 1W급 Power LED를 사용할 수 있다.
반사필름(150)은 LED(140)이외의 부분에 장착되며, LED(140)에서 방사한 광중에 아래쪽으로 향한 빛을 반사하여 준다. 반사필름(150)은 LED(140)가 삽입될 다수의 구멍을 구비하며, 이 구멍들 안에 LED(140)가 장착되며 이 위에 측면방사렌즈(130)가 장착된다. 이는 BLU의 LED(140)를 보호하는 역할을 담당하는 동시에 LED(140)를 감싸 최대한 빛의 손실을 막고, 많은 빛을 광집속부(110)로 반사시키는 역할을 한다.
다층회로기판부(205)는 LED(140)가 장착되는 기판부로, 제1회로기판(210), 제2회로기판(220)를 구비한다. 도 5a에서는 제1회로기판(210), 제2회로기판(220)의 두개의 기판으로 구성되나, 이는 더 많은 층수의 기판으로 구성할 수 있다. 종래 BLU의 회로기판(160)은 은선을 사용하며 단일층으로 구성되는데에 비해, 본 고안의 다층회로기판부(205)는 층간에 동선을 사용하며 다층으로 구성한다. 이로써 본 고안의 다층회로기판부(205)는 배선들의 저항에 의한 열손실을 줄여, LED(140)의 밝기가 떨어지는 것을 방지하며, 방열판(230)의 두께도 종래보다 더 슬림하게 할 수 있다. 따라서 본 고안은 다층회로기판부(205)를 구비함에 따라, BLU의 크기가 종래보다 더 슬림하게 할 수 있다. 또한 제1 회로기판(210)과 제2 회로기판(210)은 그 밑면에 제1 절연층(215)과 제2 절연층(225)을 각각 포함한다.
방열판(230)은 다층회로기판부(205)의 하단, 즉 제2 회로기판(220) 하단에 위치하며, LED(140)의 열을 방출한다.방열판(230)은 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 방열판(230)은 다층회로기판부(205)를 구비하여 배선들의 저항에 의한 열손실을 줄임으로 인해, 종래보다 슬림한 방열판으로 이루어질 수 있다. 또한 종래에 방열판(230) 외부에 부착되던 LED 구동제어부가 없어짐에 따라 방열면적이 더 넓어져 방열효율이 더 좋아짐은 물론이고 이에 따라 좀 더 슬림한 방열판(230)으로도 같은 방열효과를 볼 수 있어 좀 더 슬림한 BLU 를 제공할 수 있게 된다.
도 5b는 도 4의 LED BLU의 다른 일 단면도로서, 광집속부(110), 가림막 지지부(125), 반사필름(150), 다층회로기판(205),방열판(230), 정전류 스위칭드라이브(240), 제어부(250), 온도센서(260)를 구비한다. 도 5b는 LED 프레임(25)을 C-C'에서 본 단면의 일부를 나타낸 것이다.
정전류 스위칭드라이브(240)는 다층회로기판부(205)의 위, 반사필름(150) 밑에 위치하며, 제어부(250)에서 보내오는 신호에 따라 LED 모듈부에 일정한 전류값을 공급하며 LED를 구동시키며 과전압/과전류로 부터 생기는 LED의 파손과 오동작을 막아준다. 정전류 스위칭드라이브(240)는 메모리부를 구비하며 LED 구동신호를 저장할 수 있으며, 정전류 스위칭드라이브(240)는 메모리부를 포함하는 하나의 칩으로 존재하여 고장시 교체가 간편하다.
제어부(250)는 LED 제어 프레임(23)에만 구비되어, 다른 LED 프레임(25)에게 순차적으로 제어신호가 전송되도록 구성되어있으며, 각 LED 프레임(25)을 동시에 또는 개별적으로 제어 가능하게 한다. 이에 부품의 수가 줄어들고 회로가 단축된다. 또한 종래에 방열판 외부에 장착되었던 송수신제어부가 본 고안에서는 존재하지 않으며 그 대신, 본 고안은 LED 제어 프레임(23)에 제어부(250)를 장착하고, LED 프레임(25)들은 메모리부를 구비한 정전류 스위칭드라이브(240)를 구비하여, 입력저장부(290)로부터 제어부(250)로 수신된 제어신호가 각 메모리부에 저장되어 LED들을 구동하도록 되어있다. 종래의 방열판의 상당한 부분을 차지하였던 수신제어부가 없어짐에 따라 회로가 단축되고 방열면적이 넓어지고 그 만큼 슬림해지며 경량화 되고 방열효과가 좋아진다. 또한 하나의 제어부만 사용하므로 작업성이 좋아지고 조립비용이 저렴해진다.
온도센서(260)는 온도변화량을 감지하는데, 온도센서(260)에서 감지한 온도변화량은 제어부(250)로 전송되어, 입력저장부(290)에서 설정한 LED 특성값과 비교하여 연산처리 하여 보정신호를 생성하고 이를 정전류 스위칭 드라이브(240)로 전송한다. 정전류 스위칭 드라이브(240)는 상기 보정신호에 의해 LED를 구동시킴에 의해, 입력저장부(290)에서 설정한 LED 특성을 유지하게 한다. 즉 온도변화량에 따라 LED의 전압이 변화하므로 LED의 색깔과 휘도가 설정한 값과 다르게 됨을 방지하고 입력저장부(290)에서 설정한 LED 특성을 유지하도록, 상기 보정신호를 정전류 스위칭드라이브(240)로 전송하여 LED(140)를 구동시키는 전류의 양을 변화시켜 원래 원했던 LED(140)의 일정한 색깔과 휘도를 유지하게 한다.
도 6은 도 5의 LED BLU의 구성을 설명하기 위한 블록도로서, 전원부(500), 스위칭모드 전원공급부(510), 정전류 스위칭드라이브(240), 제어부(250), 온도센서부(265), 컬러센서부(275), 입력저장부(290), LED 모듈부(17)를 구비한다.
전원부(500)는 교류(AC)전압 220V를 제공한다.
스위칭모드 전원공급부(510)는 전원부(500)로 부터의 교류전압을 각 LED 모듈부(17)의 LED(140)들을 구동하기 위한 전압신호로 변환한다.
입력저장부(290)는 LED의 특성값인 색깔과 휘도를 설정한 설정값을 입력하고 설정한 값을 저장한다. 입력저장부(290)의 설정값은 USB포트(285)를 통해 제어부(250)로 전송된다.
제어부(250)는 온도센서부(260)의 온도센서(265)로 부터 수신된 온도값과 컬러센서부(275)의 컬러센서로 부터의 컬러값을 받아 입력저장부(290)에서 보내온 LED 구동조건과 비교하여 연산처리하여 보정신호를 생성하며 생성된 보정신호를 정전류 스위칭드라이브(240)의 메모리부(247)로 전송하여 저장한다.
정전류 스위칭드라이브(240)는 스위칭제어부(243), 필터부(245), 메모리부(247)을 구비하며, LED모듈부(17)의 LED를 구동시키는 신호를 생성한다.
스위칭제어부(243)는 스위칭모드 전원공급부(510)으로 부터 수신된 신호를 메모리 수신제어부(247)에서 보내온 제어신호에 따라 스위칭하여 구형파를 발생시킨다.
필터부(245)는 스위칭 제어부(243)에서 수신된 신호를 정전류로 변환시켜 전류가 일정한 값을 유지하도록 이루어져 있다.
또한 정전류 스위칭드라이브(240)는 펄스폭 변조기(PMW)(미도시)를 구비하여, 구형파의 펄스폭을 변조하여 LED모듈부(17)에서의 LED의 밝기를 제어하게 된다.
메모리부(247)는 제어부(250)로 부터 제어신호를 받아 그 제어신호를 다른 제어신호가 들어오기 전까지 기억하여 계속적으로 일정한 출력상태를 유지한다. 즉 마지막 출력상태를 유지하게 되는 것이다.
온도센서부(265)는 온도센서(260)을 구비하여 온도변화량을 감지하여 이를 제어부(250)로 전송한다.
컬러센서부(275)는 컬러센서(270)을 구비하여 색의 변화를 감지하여 이를 제어부(250)로 보낸다. 컬러센서(260)은 좀 더 정밀한 제어를 위한 보조적인 수단으로 RGB 혼합이 잘 되는 지점 즉, 백색이 최적화 되는 지점에 컬러센서를 부착하게 된다.
LED 모듈부(17)는 정전류 스위칭드라이브(240)에서 보내진 출력신호에 의해 광을 발산한다.
본 고안은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 고안은 조명제어신호를 입력저장하는 입력저장부를 구비하며 상기 입력저장부가 탈착 가능한 LED BLU를 제공한다. 또한 본 고안은 하나의 조명제어부가 내장되어 각각의 LED 프레임을 동시에 또는 개별적으로 동작 가능하며, 배선이 더 간단히 효과적으로 하며, 방열판의 두께를 줄이면서 방열면적을 더 크게 하며, 보다 슬림한 LED BLU를 제공한다. 또한 본 고안은 LED 제어값을 저장할 수 있는 저장부를 포함하는 정전류 스위칭드라이브를 구비하여 제어부가 동작하지 않더라도 LED가 지정한 색깔과 휘도를 유지되게 한다. 또한 본 고안은 LED가 일정한 색깔과 휘도를 유지하도록 보정이 가능하다.
본 고안의 제어부가 LED 제어 프레임(23)에만 구비됨에 따라 작업성이 더 좋아짐은 물론이고 부품수가 적어져 경제적이며 회로가 단축된다. 또한 각각의 LED 프레임 내부에 정전류 스위칭드라이브가 구비되어 배선이 더 간단해진다. 종래의 LED 프레임 외부에 존재하던 송수신 제어부 대신 제어부(250)와 정전류 스위칭드라이브(240)가 LED 프레임 내부에 장착되어 그만큼의 방열면적을 더 넓히고 좀 더 슬림한 LED BLU를 만들수 있다.
본 고안의 정전류 스위칭드라이브는 메모리부를 내장한 하나의 칩으로 되어 장착이 용이하며, 메모리부에 의해 제어부(250)에서 보낸 마지막 조건에 대한 출력값을 계속적으로 유지 가능하다. 이에 만약 제어부(250)가 동작하지 않는다 해도 마지막 제어신호를 기억하여 마지막 LED 구동신호를 출력한다. 이는 제어부(250)에서 별다른 제어신호가 들어오기 전까지 계속적으로 지정한 LED의 색깔과 휘도를 제공하게 된다.
온도센서와 컬러센서의 값과 지정한 LED특성값을 비교연산 처리하여 LED의 색깔과 휘도를 일정하게 유지하도록 보정이 가능하다.
도 1은 종래 LED BLU의 일실시예이다.
도 2는 종래 BLU의 배선을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 도 2의 BLU의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 고안의 일실시예에 의한 LED BLU의 배선을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5a는 도 4의 LED BLU의 일 단면도이다.
도 5b는 도 4의 LED BLU의 다른 일 단면도이다.
도 6은 도 5의 LED BLU의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
10: BLU 프레임부 15: BLU프레임
17: LED모듈부 20: LED 프레임
23:LED 제어 프레임 25: LED프레임
40: LED 구동부제어부 110: 광집속부
112: 프리즘쉬트 114: 확산쉬트
116: ITO쉬트 118: 확산판
120: 가림막 125: 투명 아크릴판
130: 측면방사렌즈 140: LED
150: 반사필름 160: 회로기판
165: 절연층 170: 방열판
180: LED구동부 185: LED제어부
205: 다층회로기판부 210: 제 1 회로기판
215: 제 1 절연층 220: 제 2회로기판
225: 제 2 절연층 230: 방열판
240: 정전류 스위칭드라이브 243: 스위칭제어부
245: 필터부 247: 메모리부
250: 제어부 260: 온도센서
265: 온도센서부 270: 컬러센서
275: 컬러센서부 290: 입력저장부
500: 전원부 510: 스위칭모드 전원공급부

Claims (11)

  1. 일측에 다수의 LED로 이루어진 LED모듈을 구비하며, 다른 일측에는 정전류 스위칭드라이브, 온도센서, 제어부를 구비하는 LED 제어 프레임(23);
    일측에 다수의 LED로 이루어진 LED모듈을 구비하며, 다른 일측에는 정전류 스위칭드라이브, 온도센서를 구비하는 LED 프레임(25);
    LED의 특성값(색깔,휘도)을 설정하여 입력 저장하는 입력저장부;를 구비하는 발광다이오드 백라이트 장치에 있어서
    상기 입력저장부는 상기 발광다이오드 백라이트 장치로부터 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력저장부는 상기 발광다이오드 백라이트 장치의 USB 포트(285)를 통해 탈착되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트 장치.
  3. 제1항에 있어서
    BLU의 혼합된 색을 감지하는 컬러센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트 장치.
  4. 제1항에 있어서
    상기 온도센서는 온도변화량을 감지하고 이를 제어부로 전송하며
    상기 제어부는 상기 입력저장부로부터 수신된 LED 설정값과 상기 온도센서에서 수신된 온도값을 비교연산 처리하여 보정신호를 생성하여 상기 정전류 스위칭드라이브로 전송하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 컬러센서는 검출된 컬러값을 제어부(250)로 전송하며,
    상기 온도센서는 검출된 온도값을 제어부(250)로 전송하며
    상기 제어부는 상기 입력저장부로부터 수신된 LED 설정값과, 상기 온도센서(260)에서 수신된 온도값 및 상기 컬러센서로부터 수신된 컬러값을 비교연산 처리하여 보정신호를 생성하여 상기 정전류 스위칭드라이브로 전송하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 정전류 스위칭드라이브는
    상기 제어부로 부터 수신된 제어신호를 저장하기 위한 메모리부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트 장치.
  7. 제 1항 내지 제 5항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 정전류 스위칭드라이브는 상기 제어부로 부터 수신된 제어신호를 저장하기 위한 메모리부를 포함하는 원칩으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    LED 제어 프레임(23)은 하나만 구비되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입력저장부로 부터의 제어신호는 LED 제어 프레임(23)의 제어부(250)로 전송되며,
    상기 LED 제어 프레임(23)의 제어부(250)로부터의 제어신호는 다음의 LED 프레임(25)으로, 다음 LED 프레임(25)의 제어신호는 그 다음의 LED 프레임(25)으로, 순차적으로 전달되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트장치.
  10. LED의 색깔과 휘도의 설정값을 입력하고 저장하는 입력저장부;
    온도변화량을 감지하는 온도센서부;
    상기 온도센서부로 부터 수신된 온도변화량과 입력저장부로부터 수신된 설정값을 비교 연산처리하여 보정신호를 생성하는 제어부;
    상기 제어부로부터 수신된 보정신호에 따라 LED 구동신호를 생성하는 정전류 스위칭드라이브;를 구비하며,
    상기 정전류 스위칭드라이브는 메모리부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 백라이트장치.
  11. LED의 색깔과 휘도의 설정값을 입력하고 저장하는 입력저장부;
    온도를 검출하는 온도센서;
    BLU의 혼합된 색을 검출하는 컬러센서;
    입력저장부로부터 수신된 설정값에서 상기 온도센서로 부터 수신된 온도값과 상기 컬러센서로부터 수신된 컬러값을 비교 연산처리하여 보정신호를 생성하는 제어부;
    상기 제어부로부터 수신된 보정신호에 따라 LED 구동신호를 생성하는 정전류 스위칭드라이브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
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