K2 흑표 전차 조종수 종합 전시기는 조종수의 차량 운용 및 통제를 위한 운행정보와 고장진단 결과등을 전시하고, 시스템 이상 발생 시 경고 표시기능을 수행한다.
이 연구에서는 조종수 종합 전시기에 사용되는 LCD 패널의 광원(Backlight)을 현재의 기술 발전추세를 따라 냉음극형광등(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Light)에서 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)로 변경하여 전력 감소 및 내구성 증가 등의 설계 개선 활동을 추진하여 형상과 구조를 변경한 후 비교 시험한 결과, 기존 대비 우수한 성능을 발휘함을 확인하였다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 액정 디스플레이를 말하며 얇은 디스플레이 장치의 하나이다. LCD 구조는 하나의 화소는 두 개의 투명 전극이 연결된 액정으로 되어 있고, 양쪽에는 서로 수직인 편광 필터가 있다. 평상시에는 액정의 일정한 배열이 빛을 통과시키지만, 전압을 걸면 액정의 배열이 고정되어 빛이 통과되지 못하고 차단된다.
광원 원리 비교 : 냉음극형광등 및 발광다이오드
냉음극형광등 (CCFL)
1) 내부 구성
① 유리관 : Tube형 유리관
② 형광체 : Red, Green, Blue 세 가지 색을 섞어서 사용
③ 봉입가스 : Ne, Ar, Hg을 사용
④ 전극 : Ni 전극을 사용하며 Cup, Kov, 리드선의 세 부분으로 구성
2) CCFL 발광원리
형광램프는 음극에서 발생한 전자를 봉입된 가스에 방출하고 수은에서 발생한 자외선을 유리관 내부에 도포된 형광체에 조사하여 백색 가시광선으로 변환시킨다.
발광다이오드(LED)
LED 구성 및 동작원리
발광다이오드는 순방향 전압을 인가하면 N형 영역에서는 전자가, P형 영역에서는 정공이 PN 접합부로 이동하여 재결합하여 전자가 가지고 있는 에너지를 빛으로 전환한다. 즉, 자유전자와 정공이 결합 상태가 될 때에 발생하는 에너지가 빛이 되어 방사된다.
TFT(Thin Film Transistor) LCD는 유기EL(Electron Luminescence)이나 PDP(PlasmaDisplay Panel)와 달리 자체 발광을 하지 않으므로 별도의 광원을 필요로 하게 되며, 기존의 방식에서는 냉음극형광등(CCFL)을 사용하여 조명하였다.
CCFL은 고회도를 내기 위한 밝기의 제약이 있고, 저온 환경에서 수명이 10% 정도로 떨어지는 점이 있어 저온 특성을 높이기 위해서는 별도의 히팅(Heating)을 해야 하는 기술적 문제를 가지고 있다.
반면, LED는 수명이 반영구적이라고 할 수 있을 정도로 수명이 길며, 저온에서 특성 저하가 발생하지 않기 때문에 별도의 히팅 (Heating)을 필요로 하지 않으며, 현재 부품개발 시장에서 점차 발열이 적으면서 고휘도를 낼수 있는 제품들이 출시되어 수명, 내구성, 정비성 등이 뛰어난 LED 광원을 적용하는 것이 타당하다.
출처
국방기술품질원(DTaQ) 국방품질경영 2013년 6월 (통권27호)
K2전차 디스플레이 유닛 광원 변경을 통한 설계 개선
https://www.nanet.go.kr/main.do
국회도서관
www.nanet.go.kr
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