KR100418930B1 - 액정표시장치의 백라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 백라이트에 관한 것으로, 외부 양단에 전극이 형성된 다수 개의 발광램프를 이용하여 백라이트를 제조함으로써 작업 효율 및 생산성을 극대화시킬 수 있는 액정표시장치의 백라이트에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명의 액정표시장치의 백라이트는, 다수 개의 발광램프를 구비하는 액정표시장치의 백라이트(Back Light)에 있어서, 상기 발광램프의 외부 양단에 형성되어 전기적으로 도통되도록 하는 전극과, 상기 전극상에 형성된 도전성 물질과, 상기 도전성 물질을 통하여 다수 개의 발광램프들이 서로 연결되도록 하는 전기적 연결선과, 상기 전기적 연결선을 노출시키면서 상기 전극을 완전히 밀봉시키는 절연막 및, 상기 전기적 연결선을 통하여 상기 다수 개의 발광램프를 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 백라이트{BACK LIGHT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 백 라이트(Back light)에 관한 것으로, 특히 액정표시소자용 백 라이트에 관한 것이다.

표시화면의 두께가 수 센치미터(cm)에 불과한 초박형의 평판(Flat panel)디스플레이 장치, 그 중에서도 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display :LCD)는 주로 노트 북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

이러한 액정 디스플레이 장치 중 수동발광형 액정 디스플레이 장치는 액정 패널 뒤에 광원으로 사용되는 백 라이트(Back Light)가 장착되어 있으며, 이러한 백 라이트의 장착은 두께, 무게 및 전력소모 측면에서 비효율적으로 작용하고 있어 아직도 많은 연구가 계속되고 있다.

일반적으로, 액정 디스플레이 장치의 광원으로 사용되는 소위 백 라이트는 원통형의 형광 램프를 배치하는 방식으로서, 직하형 방식과 도광판 방식으로 구분된다.

직하형 방식은 평면에 형광 램프를 배치하는데, 형광 램프의 형상이 액정 패널에 나타나므로 램프와 액정 패널 사이의 간격을 유지해 주어야 하고, 전체적으로 균일한 광량 분포를 위해 광 산란수단을 배치하여야 하므로 박형화에는 한계가 있다. 또한, 패널이 대면적화됨에 따라 백 라이트의 광출사면의 면적도 증가하게 되는데, 직하형 백 라이트를 대형화할 경우, 광 산란수단이 충분한 두께를 확보하지못하면 광 출사면이 평탄치 않고, 이러한 이유로 인해 광 산란수단의 두께를 충분히 확보하지 않으면 안된다.

한편, 도광판 방식은 외곽에 형광 램프를 설치하고 도광판을 이용하여 전체의 면으로 빛을 분산하는 것으로, 형광 램프가 측면에 설치되고, 빛이 도광판을 통과하여야 하므로 휘도가 낮은 문제점이 있다. 또한 균일한 광도의 분포를 위해서는 도광판에 대한 고도의 광학적 설계기술과 가공기술이 요구된다.

이와 같이 직하형 방식과 도광판 방식은 나름대로의 단점을 가지고 있기 때문에 화면의 두께보다는 밝기가 중요시되는 액정표시소자에서는 직하형 방식의 백 라이트를 주로 사용하고, 노트 북 PC나 모니터용 PC와 같은 두께가 중요시되는 액정표시소자에서는 도광판 방식의 백 라이트가 주로 사용된다.

현재, 고휘도의 백 라이트를 구현하기 위한 일환으로, 여러개의 램프를 표시화면의 하측에 배치하거나, 한 개의 램프를 구부려서 배치하는 등 직하형 백 라이트에 관한 연구, 개발이 계속되고 있는 추세에 있다.

이하, 종래 기술에 따른 액정표시소자용 백 라이트를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 직하형 백 라이트의 사시도이고, 도 2는 종래의 발광 램프와 커넥터에 연결된 전원인입선을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 액정표시소자용 백 라이트는 복수개의 발광 램프(1)들과, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3)와, 상기 발광 램프(1)와 액정 패널(도시하지 않음) 사이에 배치된 광 산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.

상기 광 산란수단(5a,5b,5c)은 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate) 등이 배치된다.

상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 발광 램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 최대한 좋게 하기 위함이다.

상기 발광 램프(1)는 도 2와 같이 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극(2, 2a) 배치되어 상기 전극에 전원이 인가되면 발광하고, 상기 발광 램프(1)의 양단은 도 1과 같이, 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.

상기 발광 램프의 양쪽 전극에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선(9,9a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(9,9a)은 별도의 커넥터(11)에 연결되어 구동회로와 접속되는데, 각 발광 램프(1)마다 별도의 커넥터가 필요하다.

즉, 도 2와 같이, 발광 램프의 한쪽 전극(2)에 연결된 전원 인입선(9)과 다른쪽 전극(2a)에 연결된 전원 인입선(9a)이 하나의 커넥터(11)에 연결되며, 전압 인입선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터(11)와 연결된다.

그러나, 이와 같은 종래 액정표시소자용 백 라이트는 커넥터가 발광 램프의 전원 인입선과 연결되어 구동회로와 접속되는데 이러한 커넥터는 발광 램프마다 개별적으로 필요하므로 배선이 복잡하고, 백라이트의 두께를 감소시킬 목적으로 전원 인입선을 구부려서 커넥터와 연결하기 때문에 작업상의 능률이 저하될 뿐만 아니라, 이를 위한 별도의 작업이 요구되므로 공정 시간이 증가하여 생산성이 저하된다.

또한, 전극과 커넥터의 연결을 위해서는 반드시 외곽 케이스를 관통하는 홀을 뚫고, 발광 램프의 양쪽 전극이 외곽 케이스의 외부로 노출되도록 상기 홀에 발광 램프의 양쪽 전극을 끼워 넣어야 하기 때문에 작업의 효율성이 떨어진다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부 양단에 전극이 형성된 다수 개의 발광램프를 이용하여 백라이트를 제조함으로써 작업 효율 및 생산성을 극대화시킬 수 있는 액정표시장치의 백라이트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 액정표시장치의 백라이트를 설명하기 위한 외형도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 구성하는 발광램프의 단면도.

도 4는 제 2 실시예의 단면도.

도 5는 제 3 실시예의 단면도.

도 6a 및 도 6b는 상기 실시예의 발광램프의 전기적 결선 방법을 도시한 외형도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 설명하기 위한 단면도 및 외형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

20 : 발광램프 22 : 전극

22a : 연장된 전극 22b : 노출된 전극

23 : 도전성 물질 24 : 전기적 연결선

30 : 절연막 40 : 연결 수단

50 : 탄성물질 60 : 기구물

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 액정표시장치의 백라이트는, 다수 개의 발광램프를 구비하는 액정표시장치의 백라이트(Back Light)에 있어서, 상기 발광램프의 외부 양단에 형성되어 전기적으로 도통되도록 하는 전극과, 상기 전극상에 형성된 도전성 물질과, 상기 도전성 물질을 통하여 다수 개의 발광램프들이 서로 연결되도록 하는 전기적 연결선과, 상기 전기적 연결선을 노출시키면서 상기 전극을 완전히 밀봉시키는 절연막 및, 상기 전기적 연결선을 통하여 상기 다수 개의 발광램프를 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 다수 개의 발광램프를 구비하는 액정표시장치의 백라이트(Back Light)에 있어서, 상기 발광램프의 외부 양단에 형성되어 전기적으로 도통되도록 하는 전극과, 상기 전극의 소정부분을 노출시키며, 상기 전극을 둘러싸는 절연막과, 상기 노출된 전극을 통하여 상기 다수 개의 발광램프를 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 구성하는 발광램프의 단면도이고, 도 4는 제 2 실시예의 단면도이며, 도 5는 제 3 실시예의 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 상기 실시예의 발광램프의 전기적 결선 방법을 도시한 외형도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 설명하기 위한 단면도 및 외형도이다.

먼저, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트는 다수 개의 봉 형상의 발광램프(20)를 구비한다. 도면에서는 설명의 용이성을 위하여 하나의 발광램프(20)를 도시하여 설명한다. 상기 발광램프(20)는 외부전극 형광램프로서 SID 99 DIGEST pp760-763 및 실용신안공보 20-0211527에 기술이 소개되고 있다. 상기 소개된 발광램프(20)는 내벽에 형광체가 코팅되어 있으며, 외부 양단에 전기적으로 도통되도록 도전체인 전극(22)이 형성되어 있다. 이러한 전극(22)을 갖는 발광램프(20)는 도체인 전극(22)이 넓으므로 전기적인 쇼크나 노이즈가 발생할 수 있으며, 고전압에 의한 기타 영향(오존 파괴)이 우려된다.

이러한 영향을 방지하기 위해 본 발명의 실시예에서는 상기 전극(22)을 절연막(30)을 이용하여 밀봉한다. 즉, 발광램프(20)의 외부 양단에 형성된 전극(22)을 외부 공기층에 노출되지 않도록 함으로써, 램프를 구동시키기 위해 램프 양단 전극(22)에 인가되는 고전압 고주파 전기 에너지에 의한 영향을 차단한다.

상기 구조를 갖는 발광램프(20)를 이용하여 백라이트를 구성하는 실시예를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

제 1 실시예

도 3의 (a)(b)에 도시된 바와같이, 발광램프(20) 외부 양단에 형성된 전극(22)상에 도전성 물질(23)을 형성하고, 상기 도전성 물질(23)을 이용하여 전기적 연결선(24)을 뽑아낸 다음, 상기 전극의 노출된 부위를 완전히 밀봉하는 절연막(30)을 형성한다. 상기 전기적 연결선(24)은 램프 구동 장치(미도시)나 다른 발광램프들의 전극과 전기적으로 연결된다.

제 2 실시예

도 4에 도시된 바와 같이, 도 3의 발광램프(20) 외부 양단에 형성된 전극(22)을 외부에서 서로 도통될 수 있도록 소정부분 연장시킨다. 그런다음, 연장된 전극을 노출시키면서 발광램프(20)의 외부 양단에 형성된 전극(22)을 밀봉시키는 절연막을 형성한다. 이러한 연장된 전극(22a)을 통하여 램프 구동 장치(미도시)나 다른 발광램프들의 전극들과 전기적으로 연결한다.

제 3 실시예

도 5에 도시된 바와 같이, 도 3의 전극(22) 양끝 봉우리를 노출시키는 절연막(30)을 형성하고, 상기 노출된 전극(22b)을 포함하는 다수 개의 발광램프(20)들이 서로 전기적으로 도통될 수 있도록 한다. 이러한 노출된 전극(22b)을 통하여 램프 구동 장치(미도시)나 다른 발광램프들의 전극들과 전기적으로 연결한다.

상기 제 1 내지 제 3 실시예에서 설명된 각각의 전기적 연결선(24), 연장된 전극(22a) 및 노출된 전극(22b)을 포함하는 발광램프(20)를 전기적으로 연결하기 위해 연결수단(40), 예를 들면 전선, 연결을 위해 가공한 도체판 또는 전기적 연결선이 패턴화된 PCB 기판을 이용하여 상기 램프 구동 장치(미도시)나 다른 발광램프들의 전극들과 전기적으로 연결할 수 있다. 즉, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 도 4의 연장된 전극(22a)을 구비하는 다수 개의 발광램프(20)들이 연결수단(40)으로 사용되는 전선 또는 PCB 기판으로 함께 연결한 상태를 도시한 것이다.

이러한 발광램프를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 다수 개의 발광램프(20)들이 외부 충격에 쉽게 파손되지 않도록 충격흡수재료인 탄성물질(50)를 구비한 기구물(60)을 포함하는 직하형 구조에 적용하여 백라이트를 구성할 수 있으며, 또한 상기 기구물(60) 구조를 변형하여 상기 발광램프(20)를 구비하는 백라이트를 구성할 수 있다.

이때, 상기 발광 램프(20)들은 전술한 바와 같이 하나의 연결수단(40)에 동시에 연결되기 때문에 하나의 커넥터를 통하여 구동회로와 연결될 수 있다. 따라서, 종래에 비해 커넥터의 수를 대폭 감소시킬 수 있고, 구동회로와의 배선을 간소화할 수 있으며, 작업의 효율성을 극대화할 수 있는 것이다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 기구물(60)의 상측에는 액정 패널의 표시면에 균일한 광원 분포가 이루어질 수 있도록 상기 발광 램프(20)에서 발광된 광을 산란시키는 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate)와 같은 광 산란수단이 더 배치되고, 내면에는 발광 램프(20)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판이 배치된다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상술한 본 발명의 액정표시장치의 백라이트는 다음과 같은 효과가 있다.

발광램프(20)의 외부 양단에 형성된 전극(22)을 절연막(30)을 이용하여 밀봉하여 상기 전극(22)을 외부 공기층에 노출되지 않도록 함으로써, 램프를 구동시키기 위해 램프 양단 전극(22)에 인가되는 고전압 고주파 전기 에너지에 의한 영향을 차단할 수 있다. 즉, 고전압으로 인해 전극에서 발생하는 오존을 차단할 수 있다.

또한, 기구물(60)과 발광램프(20) 사이에 충격흡수재료를 삽입함으로써 외부 충격에 의한 발광램프의 파손 위험성을 방지할 수 있다.

아울러, 상기 발광 램프(20)들이 연결수단(40)에 동시에 연결되어 하나의 커넥터를 통하여 구동회로와 연결되기 때문에, 종래에 비해 커넥터의 수를 대폭 감소시킬 수 있다.

따라서, 액정표시장치에 적합한 대면적 고휘도 백라이트에 채용 가능한 발광램프를 이용함으로써, 구동회로와의 배선을 간소화할 수 있고, 작업의 효율성 및 생산성을 극대화할 수 있다.

Claims (4)

1. 다수 개의 발광램프를 구비하는 액정표시장치의 백라이트(Back Light)에 있어서,

   상기 발광램프의 외부 양단에 형성되어 전기적으로 도통되도록 하는 전극과,

   상기 전극상에 형성된 도전성 물질과,

   상기 도전성 물질을 통하여 다수 개의 발광램프들이 서로 연결되도록 하는 전기적 연결선과,

   상기 전기적 연결선을 노출시키면서 상기 전극을 완전히 밀봉시키는 절연막 및,

   상기 전기적 연결선을 통하여 상기 다수 개의 발광램프를 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트.
2. 다수 개의 발광램프를 구비하는 액정표시장치의 백라이트(Back Light)에 있어서,

   상기 발광램프의 외부 양단에 형성되어 전기적으로 도통되도록 하는 전극과,

   상기 전극의 소정부분을 노출시키며, 상기 전극을 둘러싸는 절연막과,

   상기 노출된 전극을 통하여 상기 다수 개의 발광램프를 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 전극은 상기 발광램프 양단을 감싸며 외부로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 연결수단은 전선, 연결을 위해 가공한 도체판 및 전기적 연결선이 패턴화된 PCB 기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트.