LCD-TV용 백라이트의 광원 최적화에 대한 연구 = (A) Study on the light source optimization of backlight for LCD-TVs
저자
발행사항
서울 : 성균관대학교 일반대학원, 2010
학위논문사항
학위논문(박사)-- 성균관대학교 일반대학원 : 신소재공학과 2010. 2
발행연도
2010
작성언어
한국어
주제어
DDC
620.11 판사항(22)
발행국(도시)
서울
형태사항
ix, 142 p. : 삽도, 챠트 ; 30 cm.
일반주기명
지도교수: 한전건.
참고문헌 : p. 133-139.
DOI식별코드
소장기관
현대사회에서 디스플레이 디바이스는 인류의 문명을 주도해 온 큰 산업기술의 하나이고, 그 중 LCD는 단연 확고한 시장을 확보하고 있으며, 계속 그 응용시장을 넓혀 가고 있다. LCD 제품은 그 핵심부품인 Backlight의 기술 발전에 의해 현재와 같은 시장 확보의 기본이 되었다.
본 논문에서 LCD-TV BLU용 광원의 최적화와 휘도 효율 향상 연구를 위해, 형광체, 방전가스 및 전극 등의 램프 주요 구성요소를 중점적으로 연구와 실험을 수행하였고 최종적으로 수은 사용규제에 대비하여 Xe gas만을 적용하여 특성평가를 수행하였다. 따라서 형광체 자체와 관련된 형광체 슬러리 공정, 방전가스 조성과 방전 가스압 및 전극과 emitter 등의 공정변수를 조절하여 얻은 결론은 아래와 같다.
램프의 고색재현성 향상을 위해 Red(Y2O3:Eu), Green(BaMgAl10O17:Eu,Mn), Blue(Sr,Ba,Ca,Mg)5(PO4)3Cl:Eu)의 고색형광체를 적용한 결과 가장 우수한 고색재현성 특성을 얻었고 이 때 단색램프의 색재현 범위는 NTSC 100% 대비 92%이고 휘도 향상을 위해, 형광체 슬러리 용매로 사용되는 BA(Butyl-Acetate)의 함량을 줄이고 건조속도가 상대적으로 빠른 IPA로 대처하여 5%의 휘도 향상 결과를 얻었다. 이 때 IPA의 혼합비율은 10%이다.
CCFL의 가스압 및 가스혼합비에 따른 방전특성 고찰 및 방전효율 향상을 위해, 가스 압을 30 Torr 에서 60 Torr 까지 변화시켰고 또한 가스혼합비도 Ne, Ar의 혼합비율을 3%, 5%, 10%, 15%로 각각 변화시켰다. 램프의 가스압 30 Torr 일 때 Ar 함량이 높아질수록 방전개시 전압은 최고 1,431 V에서 1,349 V로 저감되어 전기적 특성에는 유리한 결과를 얻었으나, 휘도는 25,695 cd/㎡에서 24,769 cd/㎡로 오히려 감소하여 효율적(전기·광학적) 측면에서 최적조건 확립이 필요하다. 또한 동일 가스혼합비에서 가스압력이 증가할수록 휘도는 증가한다.
CCFL의 LCD BLU 적용에 대한 최적화 조건을 찾기 위해, 가스압력과 관전류에 따른 광학적 특성을 고찰한 결과, 각 압력별로 관전류 증가에 의하여 선형적으로 증가하는 경향을 나타내고 30 Torr의 경우 6 mA의 관전류 에서는 매우 낮은 휘도 효율을 보이나 관전류 8 mA 이상에서는 효율이 가장 우수한 결과를 얻었다.
Modern society is an information-oriented society and an age of Display image. From the Display of cell phone, Navigation system, Monitor, Television that lead the whole of human civilization. Display business is integrating of capital and technology. Especially, it is leading part of south korea's pursuit of economic growth with the business of car, semiconductor, mobile phone. Display business is separated with CRT(Cathode-Ray Tube), PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Lighting Emitting Diode), FED(Field Emission Display).
Especially, LCD business is expanding in the various parts of our life. It is based on Mobile phone display and increasing not only computer monitor but also television display. LCD is an Representative of the world display business. It is taking 80% of the world display market. As growthing of the market, applications of LCD are going to continue expanding the market. LCD applications, such as the current market base are secured with technological advances has become the Backlight of the core of LCD display.
In this paper, the optimization of the light source for LCD-TV Backlight of luminance and efficiency for the study, phosphor, discharge lamps, such as gases and electrodes to focus on the key components of research and experiment was performed. Finally, the preparation for mercury regulations apply only in case of Xe gas to characteristic evaluations were performed. And associated with phosphor slurry process, a discharge gas composition, discharge gas pressure and emitter with electrodes conclusions obtained by adjusting the process parameters, such as are shown below.
WCG(Wide color gamut) of the lamp is to improve the reproduction Red(Y2O3:Eu), Green(BaMgAl10O17:Eu,Mn) and Blue(Sr,Ba,Ca,Mg)5(PO4)3Cl:Eu) phosphors and the results of applying the high of the WCG reproduction characteristics gained, when single color lamps color gamut of NTSC 100% compared to 92% and to improve the luminance, phosphor slurry is used as solvent, BA (Butyl-Acetate) to reduce the amount of dry relatively fast rate of 5% IPA to respond to the luminance improved results obtained. when IPA was mixed 10%.
CCFL lamp gas pressure and gas mixture ratio due to changes in discharge of characteristics for consideration and discharge efficiency, gas pressure from 30 Torr to 60 Torr and the gas mixing ratio changes of Neon, Argon mixture ratio of 3%, 5%, 10%, 15%, respectively, has changed. 30 Torr Ar gas pressure, when a higher content of up to 1,431 Vrms in the discharge starting voltage is reduced to 1,349 Vrms electrical characteristics, but the favorable results obtained, luminance 25,695 cd/㎡ at 24,769 cd/㎡ decreased as the effectiveness (electrical and optical) is required in terms of establishing optimum conditions. In addition, as the same gas mixture ratio of gas pressure, that increases luminance of CCFl lamp.
CCFL for LCD backlight applied to search for the optimized conditions, pressure and lamp current in accordance with the results considering the optical properties, by increasing the pressure of each of the lamp current, shows a tendency increasing linearly. 30 Torr pressure lamps in the lamp current of 6 mA with a very low luminance efficiency, but more than 8 mA lamp current, the efficiency was shown with the good results.
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