KR101404584B1 - 액정표시장치용 백라이트 유닛 및 그 백라이트 유닛의 구동방법 - Google Patents

액정표시장치용 백라이트 유닛 및 그 백라이트 유닛의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유닛 및 그 백라이트 유닛의 구동방법에 관한 것으로서, 백라이트 램프와; 제어신호를 입력받아 디밍 검사용 패턴으로 상기 백라이트 램프를 점멸 구동하는 디밍검사부가 실장된 인버터회로부를 포함하는 백라이트 디밍 검사 기능을 내장한 액정표시장치용 백라이트 유닛과 상기 백라이트 유닛을 이용한 백라이트 디밍 검사 방법을 제공하며, 백라이트 유닛 자체에서 백라이트 램프에 대한 디밍 검사를 수행할 수 있는 기능을 제공하여 제조비용의 절감 및 공정 수율이 향상되는 장점이 있다.

Description

액정표시장치용 백라이트 유닛 및 그 백라이트 유닛의 구동방법{Backlight unit and driving method thereof for liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유닛 및 그 백라이트 유닛의 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 백라이트 램프에 대해 하나 이상의 패턴으로 발광 구동시키는 기능을 표시장치 자체에서 구현할 수 있는 백라이트 디밍 검사 기능을 내장한 액정표시장치용 백라이트 유닛 및 그 백라이트 유닛의 구동방법에 관한 것이다.
현재 점차로 실용화율이 높아지는 추세인 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 'LCD'라 함)는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 액정 셀들과 이들 액정 셀들 각각에 액정의 회전각도를 제어하여 광 투과량을 조절하기 위한 영상데이터를 공급하기 위한 TFT(박막트랜지스터)가 구비된 액정패널에 백라이트 유닛(Backlight Unit)에서 공급되는 광을 투과시켜 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이러한 백라이트 유닛에 사용되는 광원(light source)으로는 주로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp ; 이하, 'CCFL'라 함)가 사용되는데, 이러한 백라이트 유닛은 소형화, 박형화, 경량화의 추세에 있으며, 이러한 추세에 따라 백라이트 램프로 사용되는 CCFL 대신에 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 이하 'LED'라 함)가 제안되었다.
이러한 액정표시장치는 백라이트 램프로 구성된 상기 LED의 정상 동작 여부의 확인을 위해 디밍 검사(Dimming test)를 수행하게 된다.
도 1 내지 도 3은 각각 종래 기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 디밍 검사 방법을 설명하는 도면으로서, 디밍신호 입력 방법별 예시이다.
먼저 도 1에 따른 제1방법은 LED를 백라이트 광원으로 사용하는 백라이트 유닛(10)이 채용된 액정표시장치의 컨트롤회로부(C-PCB)에서 상기 백라이트의 디밍 검사를 위한 제어신호를 각 인버터회로부(INV1, INV2)에 제공하여 상기 백라이트에 대한 디밍 검사를 수행하는 방식이다.
또한 도 2에 따른 제2방법은 액정표시장치가 채용되는 TV 등의 외부 시스템(20)으로부터 상기 백라이트의 디밍 검사를 위한 제어신호를 인버터회로부(INV1, INV2)에 제공하여 상기 백라이트에 대한 디밍 검사를 수행하는 방식이며, 마지막으로 도 3에 따른 제3방법은 백라이트 디밍 검사를 위한 별도의 장치인 검사기(30)를 통해 상기 백라이트의 디밍 검사를 위한 제어신호를 각 인버터회로부(INV1, INV2)에 제공하여 상기 백라이트에 대한 디밍 검사를 수행하는 방식이다.
그런데 상기한 방법 중 제1방법과 제2방법은 액정표시장치 또는 TV에 상기 백라이트 유닛이 실장된 이후에 수행되는 방법이기 때문에 LED의 오류가 발견될 경우 액정표시장치 또는 TV 자체를 폐기해야 하는 단점이 있다.
또한 상기 제3방법은 디밍 검사를 위한 별도의 전용 검사장치(도3의 30)가 요구되는 방법이기 때문에 고가의 검사장치 구입에 따른 제조비용 상승의 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 백라이트 유닛 자체에서 백라이트 램프에 대한 디밍 검사를 수행할 수 있도록 하여 제조비용의 절감 및 공정 수율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 백라이트 램프와; 제어신호를 입력받아 디밍 검사용 패턴으로 상기 백라이트 램프를 점멸 구동하는 디밍검사부가 실장된 인버터회로부를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛을 제공한다.
상기 액정표시장치용 백라이트 유닛에서, 상기 백라이트 램프는 엘이디(LED)인 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치용 백라이트 유닛에서, 상기 인버터회로부는 다수개의 신호입력단자를 구비한 집적회로(IC)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치용 백라이트 유닛에서, 상기 제어신호는 상기 다수개의 신호입력단자 중 하나로 입력되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치용 백라이트 유닛에서, 상기 제어신호는 퍼스널 컴퓨터 단말기로부터 제공되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치용 백라이트 유닛에서, 상기 디밍 검사용 패턴은 점멸 영역이 서로 다른 제1패턴 및 제2패턴으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기한 특징의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구동방법으로서, 제1시간동안 상기 인버터회로부로 상기 제어신호를 제공하는 단계와; 상기 인버터회로부는 상기 제어신호에 응답하여 상기 제1시간동안 기설정된 제1패턴으로 상기 백라이트 램프를 점등 구동시키는 단계와; 상기 제1시간이 종료된 시점으로부터 제2시간후에 상기 제어신호를 제3시간 동안 상기 인버터회로부로 제공하는 단계와; 상기 인버터회로부는 상기 제어신호에 응답하여 상기 제3시간동안 기설정된 제2패턴으로 상기 백라이트 램프를 점등 구동시키는 단계를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구동방법을 제안한다.
상기 백라이트 디밍 검사 방법에서, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴은 서로 다른 영역이 점등되는 패턴인 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트 디밍 검사 방법에서, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴은 모두 격자무늬 형태인 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트 디밍 검사 방법에서, 상기 제1시간 내지 제3시간은 모두 서로 다른 시간으로 설정되거나 또는 상기 제1시간과 상기 제3시간이 서로 동일한 것을 특징으로 한다.
상기한 특징을 가지는 본 발명에 따르면, 백라이트 유닛 자체에서 LED와 같은 백라이트 램프에 대한 디밍 검사를 수행할 수 있는 기능을 제공하여 제조비용의 절감 및 공정 수율이 향상되는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 백라이트 디밍 검사 기능을 내장한 액정표시장치용 백라이트 유닛(100)을 도시한 도면으로서, 램프실장부(110)에 구성된 다수의 LED를 백라이트 램프로 사용하며 상기 LED의 구성은 설명의 편의를 위해 도시하지 않았다. 또한 본 실시예에서는 상기 백라이트 램프의 발광 제어를 위해 다수의 인버터회로부(120,130)를 구성하여 도시하였으나 필요에 따라 하나의 인버터회로부로 구성하여도 무방하다.
이러한 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛(100)은 자체에서 디밍 검사(Dimming test)를 수행할 수 있는 기능을 제공하는데 특징이 있으며, 이를 위해 상기 제1인버터회로부 및 제2인버터회로부(120,130) 내에 미리 설정된 검사 패턴으로 백라이트 램프를 점멸 구동할 수 있도록 하는 기능을 실장하여 외부로부터 인가되는 지시신호에 의해 그 기능을 제어한다.
이러한 자체 검사기능을 도 5의 제1인버터회로부(120) 내부 구성도를 일예로 참조하면, 각 인버터회로부(120,130)는 그 내부에 디밍검사부(125)가 각각 구성되는데, 상기 디밍검사부(125, 이때 도시되지 않은 제2인버터회로부(130)의 디밍검사부는 135의 도면번호를 부여함.)는 미리 결정된 패턴으로 상기 백라이트 램프를 점멸 구동할 수 있도록 제어하는 일종의 로직(logic)이다.
즉, 상기 디밍검사부(125,135)는 외부로부터 인가되는 지시신호에 응답하여 다수의 백라이트 중 미리 결정된 패턴에 대응되는 백라이트에만 점등 신호를 인가하도록 상기 인버터회로부(120,130)를 제어하는 것이다.
따라서, 상기 백라이트 유닛(100)에 구성된 백라이트 램프에 대한 디밍 검사를 위해 외부 장치 또는 외부 회로부로부터 디밍신호를 입력받는 것이 아니라 미리 프로그래밍되어진 패턴으로 상기 백라이트 램프를 점등 구동하고 이를 통해 검사자가 디밍 검사를 수행할 수 있도록 하는 것이다.
이에 검사자는 상기 백라이트 유닛(100)에 대한 디밍 검사를 수행하고자 할 경우, 외부로부터 인가되는 지시신호에 해당하는 제어신호(CNT)를 상기 각 인버터회로부(120,130)로 제공함으로써 상기 디밍검사부(125, 135)의 동작을 지시하여 기설정된 디밍 검사 패턴으로 백라이트 램프를 점멸 구동하는데, 이때의 상기 제어신호(CNT)는 딥스위치 또는 퍼스널 컴퓨터 단말기 등을 통해 쉽게 제공될 수 있는 전압신호인 것이 바람직하다.
다시 말해 통상적으로 상기 각 인버터회로부(120,130)는 집적회로(IC) 형태로 제공되는데, 이에 각각의 인버터회로부(120,130)에서 임의의 신호입력단자를 상 기 각 디밍검사부(125, 135)에 할당함으로써 상기 딥스위치 또는 퍼스널 컴퓨터 단말기 등을 통해 전압신호와 같은 형태로 입력되는 상기 제어신호(CNT)를 상기 각 디밍검사부(125, 135)에 인가함으로써 기설정된 디밍 검사 패턴으로 백라이트 램프를 점멸 구동시켜 디밍 검사를 수행하는 것이다.
이때 상기 디밍검사부(125,135)를 통해 구현될 수 있는 디밍 검사용 패턴은 다양하게 결정될 수 있으나, 결국 다수의 검사용 패턴은 집적회로(IC) 소자인 상기 인버터회로부(120,130)에서의 상기 디밍검사부(125,135)에 대한 메모리 공간 증대 또는 회로부 구성 공간의 증대를 요구하기 때문에, 도 6에 예시한 바와 같이, 서로 다른 영역이 점등되는 격자무늬 형태로 2가지 정도의 검사용 패턴을 사용한다.
이러한 격자무늬 패턴은 다수의 LED를 백라이트 램프로 구성한 후 그 회로적 연결에 대한 오픈(open) 및 쇼트(short)시 발생되는 불량의 육안 검사시 그 불량의 인지가 쉬워 검사용 패턴으로 적용하기에 유리한데, 도 7에 예시한 바와 같이, 규칙성을 가지는 격자무늬 검사용 패턴 상에서 불규칙 패턴으로 나타난 검은 블록(OP) 부분은 LED의 오픈 불량으로 인해 미점등되었음을 나타내고 또한 불규칙 패턴으로 나타난 화이트 블록(SP) 부분은 인접 블록의 LED 회로부와 쇼트 불량으로 인해 점등된 것임을 알 수 있다.
이하 본 발명에 따른 백라이트 디밍 검사 기능을 내장한 액정표시장치용 백라이트 유닛(100)을 이용한 백라이트 디밍 검사 방법을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저, 검사자는 상기 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100) 을 구비하여 상기 각각의 인버터회로부(120,130)와 상기 제어신호(CNT) 공급원을 전기회로적으로 연결한다.
이때 상기 제어신호(CNT) 공급원이 퍼스널 컴퓨터라 하면, 상기 퍼스널 컴퓨터에는 검사자의 조작 편의와 상기 제어신호(CNT)의 출력을 위한 일종의 디밍 검사용 유틸리티 프로그램 등이 미리 설치되는 것이 바람직하며, 이에 검사자는 상기 디밍 검사용 유틸리티 프로그램을 통해 기설정된 버튼, 예를 들어 키보드 상에서 기설정된 버튼을 조작함으로써 상기 제어신호(CNT)를 상기 각 디밍검사부(125, 135)에 제공할 수 있을 것이다.
이때 기설정된 디밍 검사용 패턴을 변경하는 방법을 도 8을 참조하여 예시하면, 검사자는 제1시간(①)동안 최초로 제어신호(CNT)를 인가한 이후에 제2시간(②)동안 제어신호(CNT)가 인가되지 않는 휴지기를 형성하며 이후 제3시간(③)동안 다시 상기 제어신호(CNT)를 인가하는 방식을 취하는데, 이렇게 소정시간(즉, 제2시간(②))동안 제어신호(CNT)의 인가에 휴지기가 있을 경우 상기 각 디밍검사부(125, 135)에서는 자동으로 다른 패턴으로 백라이트 램프를 점등하는 구동을 수행한다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 각 디밍검사부(125, 135)는 검사자가 최초로 키보드상의 기설정된 버튼을 눌러 상기 제어신호(CNT)가 최초로 인가되면 도 6에 예시한 제1패턴으로 백라이트 램프를 점등 구동하며, 이후 검사자가 다시 상기 버튼을 재차 누를 경우 상기 퍼스널 컴퓨터에서의 제어신호(CNT)의 제공이 중단되고, 다시 상기 버튼을 3번째로 누를 경우 다시 상기 제어신호(CNT)가 상기 각 디밍검사부(125, 135)로 인가되는데 이때 상기 각 디밍검사부(125, 135)는 상기 제어신 호(CNT)의 휴지기(즉, 제2시간(②))를 감지하여 기설정된 휴지시간 이내일 경우 도 6에 예시한 제2패턴으로 백라이트 램프를 점등 구동되도록 한다.
이후 검사자가 4번째로 상기 버튼을 누르면 상기 제어신호(CNT)의 공급은 중단되어 디밍 검사가 종료되도록 구성하는 것이 바람직할 것이며, 또한 상기 제1시간(①)과 제2시간(②) 및 제3시간(③)은 각각 서로 다른 시간을 가지거나 또는 상기 제1시간(①)과 제3시간(③)을 동일하게 가지도록 구동할 수도 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 각각 종래 기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 디밍 검사방법을 설명하는 도면
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛(100)을 도시한 도면
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛(100) 중 제1인버터회로부(120) 내부 구성을 예시한 구성도
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛(100) 중 디밍검사부(125,135)에서 제공하는 검사용 패턴 예시도
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛(100)에서 제공하는 검시용 패턴을 통한 불량 검사 방법을 설명하기 위한 도면
도 8은 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛(100) 중 디밍검사부(125,135)에서 제공하는 디밍 검사용 패턴 변경방법을 설명하기 위한 도면
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
100 : 백라이트 유닛 110 : 램프실장부
120, 130 : 제1인버터회로부 및 제2인버터회로부
125, 135 : 디밍검사부

Claims (10)

  1. 백라이트 광원과;
    제어신호를 입력받아 디밍 검사용 패턴으로 상기 백라이트 광원을 점멸 구동하는 디밍검사부가 실장된 인버터회로부
    를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛
  2. 삭제
  3. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 인버터회로부는 다수개의 신호입력단자를 구비한 집적회로(IC)로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 디밍 검사용 패턴은 점멸 영역이 서로 다른 제1패턴 및 제2패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛
  7. 백라이트 광원과, 제어신호를 입력받아 디밍 검사용 패턴으로 상기 백라이트 광원을 점멸 구동하는 디밍검사부가 실장된 인버터회로부를 구비한 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구동방법으로서,
    제1시간동안 상기 인버터회로부로 상기 제어신호를 제공하는 단계와;
    상기 인버터회로부는 상기 제어신호에 응답하여 상기 제1시간동안 기설정된 제1패턴으로 상기 백라이트 광원을 점등 구동시키는 단계와;
    상기 제1시간이 종료된 시점으로부터 제2시간후에 상기 제어신호를 제3시간 동안 상기 인버터회로부로 제공하는 단계와;
    상기 인버터회로부는 상기 제어신호에 응답하여 상기 제3시간동안 기설정된 제2패턴으로 상기 백라이트 램프를 점등 구동시키는 단계
    를 포함하는 백라이트 디밍 검사 기능을 내장한 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구동방법
  8. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 제1패턴과 상기 제2패턴은 서로 다른 영역이 점등되는 패턴인 것을 특징으로 하는 백라이트 디밍 검사 기능을 내장한 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구동방법
  9. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 제1패턴과 상기 제2패턴은 모두 격자무늬 형태인 것을 특징으로 하는 백라이트 디밍 검사 기능을 내장한 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구동방법
  10. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 제1시간 내지 제3시간은 모두 서로 상이하게 설정되는 시간이거나 서로 동일하게 설정되는 시간인 것을 특징으로 하는 백라이트 디밍 검사 기능을 내장한 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구동방법
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