KR20080009378A - 백라이트 유닛 검사 장치 - Google Patents

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KR20080009378A
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최민수
고재석
박정욱
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛 검사 장치에 관한 것으로, 특히 신호발생부와 전원부가 일체형으로 제작된 백라이트 유닛 검사 장치에 관한 것이다. 본 발명은 IIC 신호를 발생시키는 신호발생부와 전원부가 일체형으로 제작하여 백라이트 유닛의 자동 색보정 기능을 빠르고 쉽게 검사할 수 있는 백라이트 유닛 검사 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 자동 색보정 기능을 빠르고 쉽게 검사할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
백라이트 유닛, 발광 다이오드, IIC, PWM, SMPS

Description

백라이트 유닛 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING BACK LIGHT UNIT}
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치와 백라이트 유닛이 연결된 상태를 도시한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치의 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 신호발생부 102: 마이크로컴퓨터
104: 메모리부 110: 전원부
120: 스위치부 130a: 제 1 커넥터
130b: 제 2 커넥터 205: 자동 색 보정부
202: 변조부 204: 비교부
206: 제어부 210: 구동부
220: 발광 다이오드 어레이 230: 광측정부
본 발명은 백라이트 유닛 검사 장치에 관한 것으로, 특히 신호발생부와 전원 부가 일체형으로 제작된 백라이트 유닛 검사 장치에 관한 것이다.
최근에는 음극선관 표시장치(Cathode Ray Tube; CRT)를 대신하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; PDP) 등의 평판 표시 장치가 빠르게 발전하고 있다.
이와 같은 평판 표시 장치 중에서, 액정표시장치는 플라즈마 표시장치 등과는 달리 자체 발광을 가지지 못하는 구조로서, 광원을 필요로 한다. 따라서, 액정표시장치는 화면표시 방식에 따라 여러 방식의 광원을 구비할 수 있으며, 예를 들면 광원을 구비한 백라이트 유닛을 액정패널 후면에 배치한다.
상기 광원으로는 방전관 램프 광원과 반도체형 광원이 있으며, 이중 반도체형 광원인 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 방전관 램프에 비해 높은 색 재현성과 친환경적(무수은)인 장점을 가져 방전관 램프를 대체할 것으로 보여진다.
이러한 발광 다이오드를 다수개 사용한 발광 다이오드 백라이트 유닛은 발광 다이오드 각각에 흐르는 전류를 조절하여 휘도 및 색좌표 조절이 가능한 장점이 있으나, 이를 위해 복잡한 광피드백 메커니즘 즉, 자동 색 보정기능을 구축해야 되는 단점이 있다. 상기와 같이 자동 색 보정기능을 구현하기 위해 상기 발광 다이오드 를 구동하기 위한 신호를 생성하여 인가하는 신호발생부와 상기 신호발생부를 제어하기 위한 변조부는 IIC 통신방식을 이용한다. 하지만, 상기 변조부는 백라이트 유닛의 제조공정 중 검사 과정 이후에 백라이트 유닛에 장착되므로 이러한 백라이트 유닛을 제조공정 중에 검사하기 위해서는 외부 즉, PC에서 IIC 신호를 생성하여 백 라이트 유닛을 구동시켜야 한다.
상기와 같이 종래에는 각각의 백라이트 유닛마다 PC를 연결하고 전용 구동프로그램을 사용하여 IIC 신호를 발생시켜 정상 작동하는지 검사하고 정합(Calibration)값을 산출하고 입력해야 하는데 이는 양산시 생산성 저하라는 치명적인 요인으로 작용할 것으로 예상된다.
본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 백라이트 유닛의 검사 시간을 줄이고 간소화 할 수 있는 백라이트 유닛 검사 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 발광 다이오드 백라이트 유닛에 전원을 공급하기 위한 전원부와, 상기 발광 다이오드 백라이트 유닛을 제어하기 위한 IIC 신호를 생성하기 위한 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 백라이트 유닛 검사 장치를 제공한다.
상기 전원부는 스위칭 모드 파워 서플라이를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호발생부는 IIC 신호를 생성하기 위한 마이크로컴퓨터와, 소정 데이터를 저장하기 위한 메모리부를 포함할 수 있으며, 상기 전원부와 신호발생부를 컨트롤하기 위한 스위치부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원부 및 신호발생부와 상기 발광 다이오드 백라이트 유닛을 각각 연결하기 위한 제 1 및 제 2 커넥터를 더 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치와 백라이트 유닛이 연결된 상태를 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치의 개념도이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 신호발생부(100)와, 전원부(110)와, 스위치부(120)를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 신호발생부(100) 및 전원부(110)에서 출력된 신호를 측정 대상이 되는 백라이트 유닛(200)에 인가하기 위한 출력부(130)를 더 포함할 수 있다.
상기 신호발생부(100)는 검사 대상이 되는 백라이트 유닛(200)의 작동에 필요한 구동 신호 즉, IIC 신호를 발생시키기 위한 것으로서, IIC 신호를 발생시키기 위한 마이크로컴퓨터(Microcomputer)(102)와 메모리부(104)를 포함한다.
상기 메모리부(104)는 상기 마이크로컴퓨터(102)에 필요한 정합(Calibration) 데이터를 저장하기 위한 것으로서, 플래쉬 메모리(Flash Memory)를 사용할 수 있다.
상기 정합 데이터는 검사 대상인 발광 다이오드 백라이트 유닛(200)의 광측 정부(230)의 오차에 대한 보정 데이터로서, 상기 백라이트 유닛(200)의 광측정부(230)가 발광 다이오드의 광측정을 정확히 할 수 있도록 한다.
즉, 상기 광측정부(230)로 사용되는 포토다이오드는 일정한 광을 수광하면 그에 따른 일정한 전류가 생성되어야 하나 각각의 포토다이오드 마다 특성이 조금씩 달라 오차에 의해 정확한 측정을 할 수 없다. 따라서, 상기 오차값에 대한 보정값 즉, 정합 데이터를 상기 메모리부(104)에 입력하여 보정값이 적용된 신호를 백라이트 유닛(200)에 인가하여 상기 광측정부가 발광 다이오드의 광측정을 정확히 할 수 있게 한다. 이러한 정합 데이터는 광측정부(230)에 사용되는 포토다이오드를 미리 측정장비를 이용하여 포토다이오드의 오차값을 측정하게 되며, 상기 오차값에 대한 보정데이터 즉, 정합 데이터를 PC에 입력하고, 패러럴 포트(Parallel Port)(105)를 통해 상기 메모리부(104)에 입력할 수 있다.
상기 마이크로컴퓨터(102)는 상기 메모리부(104)의 정합 데이터를 이용하여 검사 대상이 되는 백라이트 유닛에 구동 신호 즉, IIC 신호를 생성하기 위한 것이다.
상기 전원부(110)는 검사 대상이 되는 백라이트 유닛(200)의 구동부(210)에 전원을 공급하기 위한 것으로서, 리니어 파워 서플라이(Linear Power Supply; LPS) 또는 스위칭 모드 파워 서플라이(Switch Mode Power Supply; SMPS)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 전원부(110)로 리니어 파워 서플라이 보다 소형화에 유리하고 효율이 높은 스위칭 모드 파워 서플라이를 사용하기로 한다.
상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 외부로부터 공급되는 전원을 검사 대상이 되는 백라이트 유닛에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원 공급 장치로서, 반도체 스위칭 특성을 이용해 상용 주파수 이상의 고주파에 단속 제어를 하고 충격을 완화시켜 주는 역할을 한다.
상기 스위치부(120)는 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치(100)를 사용자가 컨트롤하기 위한 것으로서, 전원부(110)를 컨트롤하기 위한 제 1 스위치(120a)와 신호발생부(100)를 컨트롤하기 위한 제 2 내지 제 6 스위치(120b ~ 120f)를 포함한다. 즉, 상기 제 1 스위치(120a)는 전원부(110) 컨트롤 스위치이고, 상기 제 2 스위치(120b)는 백라이트 유닛(200)의 온/오프 스위치이고, 상기 제 3 스위치(120c)는 백라이트 유닛(200)의 적색 발광 다이오드 온/오프 스위치일 수 있다. 또한, 상기 제 4 스위치(120d)는 백라이트 유닛(200)의 녹색 발광 다이오드 온/오프 스위치이고, 상기 제 5 스위치(120e)는 백라이트 유닛(200)의 청색 발광 다이오드 온/오프 스위치이고, 상기 제 6 스위치(120f)는 백라이트 유닛(200)의 휘도 조절 스위치일 수 있다.
상기 출력부(130)는 상기 전원부(110) 및 신호발생부(100)에서 출력된 IIC 신호를 검사 대상인 백라이트 유닛(200)에 인가하기 위한 것으로서, 제 1 및 제 2 커넥터(130a, 130b)를 포함한다. 이때, 상기 제 1 커넥터(130a)는 상기 전원부(110)와 백라이트 유닛을 연결하고, 상기 제 2 커넥터(130b)는 상기 신호발생부(100)와 제어부(206)를 연결한다. 본 발명에 따른 출력부(130)는 IIC 신호를 인가하기 위해 IIC 통신 방식을 사용한다.
상기 IIC는 고속 시리얼 통신을 하기 위한 표준 규격으로서, 데이터 신 호(Serial DAta; SDA) 라인과 클럭 신호(Serial CLock; SCL) 라인 즉, 두개의 라인을 이용하여 통신을 한다. 상기 두 개의 라인은 데이터 전송과 기준 클럭을 발생 및 중지 시키는 마스터와 마스터의 신호를 받는 슬레이브로 나누어질 수 있다.
이러한 IIC의 제어방식은 하드웨어 변경 없이 소프트웨어적으로 기능을 변경할 수 있으며, 1:다 또는 다:다 통신 기능을 지원한다. 또한, 상기 IIC는 노이즈에 강하여 신뢰성이 높고, 매우 적은 전력을 사용하며, 다양한 온도환경에서도 잘 동작할 뿐만 아니라, 다양한 전압레벨을 지원한다는 장점이 있다.
다음은 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치(100)의 검사 대상인 백라이트 유닛(200)에 대해 간략히 살펴보고자 한다.
검사 대상인 백라이트 유닛(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 발광 다이오드 어레이(220)와, 상기 발광 다이오드 어레이(220)를 구동하기 위한 구동부(210)와, 상기 구동부(210)에 신호를 인가하기 위한 변조부(202)를 포함한다. 이때, 상기 발광 다이오드 어레이(220)의 색좌표 및 휘도를 측정하여 보정하기 위한 자동 색 보정부(205)를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 어레이(220)는 백라이트 유닛(200)의 광원으로서, 다수개의 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함한다.
상기 발광 다이오드는 광을 발생하기 위한 발광칩과, 이러한 광을 여기하여 다른 파장의 광으로 변환시키는 형광물질을 포함할 수 있다. 상기 발광칩은 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고 이 들의 재결합에 의해 발광시키는 반도체소자로서, 갈륨비소 등의 화합물을 사용하여 제작될 수 있다. 이러한 발광 다이오드는 소정의 발광칩 및 형광물질, 예를 들어 청색 발광칩 및 황색 형광물질을 사용하여 백색광을 구현할 수 있으며, 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광을 발하는 세 개의 발광 다이오드의 광을 혼합하여 백색광을 구현할 수도 있다. 이러한 백색광 구현 방식 중 본 실시예에서는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광을 발하는 세 개의 발광 다이오드를 사용하기로 한다. 이때, 본 실시예의 백라이트 유닛은 상기와 같은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광을 발하는 세 개의 발광 다이오드가 하나의 백색광을 발하는 발광 다이오드 그룹이 되고, 이러한 발광 다이오드 그룹이 다수개가 배열된다.
상기 구동부(210)는 상기 발광 다이오드 어레이(220)를 구동하기 위한 것으로서, 적색 발광 다이오드 드라이버, 녹색 발광 다이오드 드라이버, 청색 발광 다이오드 드라이버를 포함한다. 이때, 상기 적색 발광 다이오드 드라이버는 발광 다이오드 어레이의 적색 발광 다이오드 어레이와 연결되고, 상기 녹색 발광 다이오드 드라이버는 발광 다이오드 어레이의 적색 발광 다이오드 어레이와 연결되고, 상기 청색 발광 다이오드 드라이버는 발광 다이오드 어레이의 청색 발광 다이오드 어레이와 연결된다.
상기 변조부(202)는 상기 구동부(210)에 필요한 신호를 인가하기 위한 것으로서, 펄스 폭 변조기를 포함한다. 이러한 상기 변조부(202)는 전원 공급원 예를 들어, 본 발명에 따른 발광 다이오드 백라이트 유닛 검사 장치(100)의 전원부(110)에서 인가된 직류 전원을 펄스형태로 변환시켜 상기 발광 다이오드에 공급한다. 본 발명에서 상기 변조부(202)는 전원 공급원에서 인가된 직류 전원을 펄스 폭 변조(Pulse-Width Modulation; PWM)방식으로 펄스형태로 변환시키며 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시킨다. 이러한 펄스 폭 변조 방식은 전원을 일정 주기로 온-오프(on-off)하는 펄스 형상으로 하고, 그 펄스의 듀티비(온 시간과 오프 시간의 비)를 변화시킨다.
상기 자동 색 보정부(205)는 광측정부(230)와, 비교부(204)와, 제어부(206)를 포함한다.
상기 광측정부(230)는 상기 발광 다이오드에서 방출된 광에 의해 발생된 전류 또는 전압을 측정하여 휘도를 검출하기 위한 것으로서, 포토다이오드를 포함할 수 있다.
상기 제어부(206)는 상기 광측정부(230)에 의해 측정된 발광 다이오드의 전류값을 상기 비교부(204)에 저장된 데이터와 비교하여 상기 변조부(202)를 제어한다.
상기 비교부(204)는 상기 제어부(206)에 필요한 데이터를 저장하기 위한 것으로서, 상기 발광 다이오드의 휘도값에 따라 측정되는 상기 발광 다이오드의 전류 데이터와 정합 데이터가 미리 저장된다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치(100)는 상기와 같은 자동 색 보정 기능을 검사하기 위해 백라이트 유닛 검사 장치(100)의 신호발생부(100)와 연결된 제 2 커넥터(130b)가 상기 백라이트 유닛의 제어부(206)와 접속되고, 백라이트 유닛 검사 장치(100)의 전원부(110)와 연결된 제 1 커넥터(130a)가 상기 백라이트 유 닛(200)의 변조부(202)와 접속된다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치(100)의 검사 대상인 백라이트 유닛(200)은 제어부(206)에서 인가된 신호에 의해 상기 변조부(202)가 발광 다이오드 어레이(220) 구동 신호를 생성하여 상기 구동부(210)에 인가하고, 상기 구동부(210)는 상기 발광 다이오드 어레이(220)를 작동한다. 이때, 상기 광측정부(230)는 상기 발광 다이오드 어레이(220)에서 방출된 광을 측정하며, 상기 제어부(206)는 비교부(204)에 저장된 전류 및 정합 데이터와 상기 광측정부(230)에서 측정된 광을 비교하여 교정된 신호를 변조부(202)에 피드백한다. 예를 들어, 백라이트 유닛(200)의 백색광을 검사할 경우, 상기 백라이트 유닛 검사 장치(100)의 제 3 내지 제 5 스위치를 온시킨다. 상기 제 3 내지 제 5 스위치가 온이 되면 상기 신호발생부(100)의 마이크로 컴퓨터(102)에 구동신호가 입력되고, 상기 마이크로 컴퓨터(102)는 메모리부(104)에 저장된 정합 데이터를 이용하여 백색구동 신호를 백라이트 유닛의 제어부(206)에 인가한다. 이때, 상기 전원부(110) 역시 백라이트 유닛에 전원을 공급하게 된다. 상기와 같이 제어부(206)에 구동신호가 인가되면 상기 제어부(206)는 변조부(202)에 발광 다이오드 어레이(220)를 구동하기 위한 신호가 인가된다. 상기와 같이 변조부(202)에 신호발생 신호가 인가되면 상기 변조부(202)는 인가된 신호가 발광 다이오드 어레이(220)에 적합하도록 변조를 하게 되며, 이렇게 변조된 신호는 구동부(210)에 의해 상기 발광 다이오드 어레이(220)에 인가된다. 상기와 같이 신호가 인가된 발광 다이오드 어레이(220)는 백색광을 발광하며, 상기 발광 다이오드 어레이(220)에서 방출된 백색광은 다시 광측정부(230)에 의해 측정된다. 상기 광측정부(230)는 그 측정값을 다시 제어부(206)에 인가하며, 상기 제어부(206)는 비교부(204)에 저장된 데이터를 이용하여 상기 발광 다이오드 어레이(220)의 전류를 조절하여 원하는 광을 얻게된다. 이때, 백색광 이외의 다른 광 즉, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드를 각각 테스트하기 위해 각 색에 대응하는 스위치를 작동시킬 수도 있다.
상기와 같이 본 발명은 컴퓨터를 사용하지 않고 IIC 신호를 발생시키는 신호발생부와 전원부가 일체형으로 제작된 백라이트 유닛 검사 장치(100)를 사용하여 백라이트 유닛(200)의 자동 색보정 기능을 빠르고 쉽게 검사할 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 IIC 신호를 발생시키는 신호발생부와 전원부가 일체형으로 제작하여 백라이트 유닛의 자동 색보정 기능을 빠르고 쉽게 검사할 수 있는 백라이트 유닛 검사 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 자동 색보정 기능을 빠르고 쉽게 검사할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 발광 다이오드 백라이트 유닛에 전원을 공급하기 위한 전원부와,
    상기 발광 다이오드 백라이트 유닛을 제어하기 위한 IIC 신호를 생성하기 위한 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 백라이트 유닛 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원부는 스위칭 모드 파워 서플라이를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 백라이트 유닛 검사 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호발생부는 IIC 신호를 생성하기 위한 마이크로컴퓨터와,
    소정 데이터를 저장하기 위한 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 백라이트 유닛 검사 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원부와 신호발생부를 컨트롤하기 위한 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 백라이트 유닛 검사 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원부 및 신호발생부와 상기 발광 다이오드 백라이트 유닛을 각각 연결하기 위한 제 1 및 제 2 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 백라이트 유닛 검사 장치.
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