KR100493386B1 - 백 라이트 유닛 - Google Patents

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KR100493386B1 KR10-2002-0081321A KR20020081321A KR100493386B1 KR 100493386 B1 KR100493386 B1 KR 100493386B1 KR 20020081321 A KR20020081321 A KR 20020081321A KR 100493386 B1 KR100493386 B1 KR 100493386B1
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문정민
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Abstract

발광 램프의 효율을 향상시키면서, 램프 구동을 위한 배선 배치를 효율적으로 할 수 있는 백 라이트 유닛을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백 라이트 유닛은 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 n등분하여 각 등분영역에 교대로 배열한 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프를 지지하는 외곽 케이스와; 상기 외곽 케이스의 내면에 배치된 반사판과; 상기 외곽 케이스 배면에 복수개 배치된 인버터와; 상기 외곽 케이스와 반사판의 내측 영역 중, 상기 발광 램프의 끝단에 대응되는 부분에 형성된 복수개의 전원 연결홀과; 상기 인버터에 대응되는 부분에 배치된 상기 발광 램프 일단의 전원 인입선들을 상기 인버터 커넥터의 일단에 각각 연결하는 복수개의 고압측 전원선들과; 상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 상기 전원 연결홀을 관통하고 나와 상기 인버터의 커넥터 타단에 각각 연결하는 복수개의 저압측 전원선들을 포함함을 특징으로 한다.

Description

백 라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT}
본 발명은 표시소자용 백 라이트 유닛에 대한 것으로, 특히 발광램프와 인버터의 전원선 연결 구조를 나타낸 백 라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트(Back Light)가 반드시 필요하다.
일반적으로, 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백 라이트는 원통형의 발광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지방식과 직하방식으로 구분된다.
이중 에지방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.
이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
한편, 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한, 직하방식은 에지방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래의 백 라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 직하방식 백 라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
그리고 도 2는 종래의 제 1 방법에 의한 발광 램프의 배치 평면도이고, 도 3은 도 2의 발광램프에 전기적 신호를 인가하기 위한 인버터를 구비한 백 라이트 유닛의 배면도이다.
그리고 도 4는 종래의 제 2 방법에 의한 발광 램프의 배치 평면도이다.
종래의 백 라이트 유닛은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 복수개의 발광 램프(1)들, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3), 상기 발광 램프(1)들과 액정 패널(미도시) 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 발광램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 극대화하기 위함이다.
상기 발광 램프(1)는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극부(2a, 2b)가 배치되어 있고, 상기 전극부(2a, 2b)에 각각 전원 인입선(9a, 9b)이 연결되어 있다.
그리고 상기 발광 램프(1)의 양단은 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.
상기 전원 인입선(9a, 9b)을 통해 전극부(2a, 2b)에 전압이 인가되면 발광램프(1)가 발광한다.
이때 전원 인입선(9a, 9b)에 인가되는 전압은 인버터(30)에서 공급되는 것으로, 상기 인버터(30)는 도 3에 도시한 바와 같이 외곽 케이스(3) 배면의 일측 가장자리에 배치된다.
상기 발광 램프(1) 양단의 전원 인입선(9a, 9b)은 인가되는 전압에 따라 고압측 전원선(31)과 저압측 전원선(32)으로 나눌 수 있는데, 각 고압측 전원선(31) 및 저압측 전원선(32)은 각 전원 인입선(9a, 9b)들과 일체로 연장된 것이다.
상기에서 고압은 '고전압'이고, 저압은 '저전압'을 의미한다.
상기에서 발광 램프(1)의 전극부(2a, 2b)에 연결된 것은 전원 인입선(9a, 9b)이라 하였고, 이에 연장되어 인버터의 커넥터에 연결된 것을 고압측 전원선(31)과 저압측 전원선(32)이라고 명칭한다.
상술한 바와 같이 발광 램프(1) 양단의 전원 인입선(2a, 2b)들은 고압측 전원선(31)과 저압측 전원선(32)에 의해서 인버터(30) 커넥터의 일/타단에 각각 연결된다.
상기에서 고압측 전원선(31)과 저압측 전원선(32)을 인버터 커넥터의 일/타단에 연결할 때, 액정 패널 및 외부기기에 전기적인 영향을 최소화하기 위해서 고압측 전원선(31)의 길이를 저압측 전원선(32)의 길이보다 짧게 구성한다.
종래의 직하형 백 라이트 유닛은 백 라이트의 전면 발광면의 길이에 상응하도록 발광램프(1)를 배치한다.
따라서 백 라이트 발광면의 크기가 커질수록 발광 램프(1)의 길이도 증가한다. 예를 들어, 최근 30~40"급 이상의 액정표시장치의 경우 발광 램프의 길이가 700mm 이상이 필요하다.
상기와 같이 발광 램프의 길이가 길어지면 발광 램프 자체의 제조도 어려워질 뿐만 아니라, 발광 램프를 백 라이트 유닛에 배치시킬 때 조립도 쉽지 않으며, 외부 충격에도 약하게 된다.
또한, 발광 램프의 점등을 위한 구동시 밝기가 불균일 해지며, 높은 점등 전압과 유지전압이 필요하므로 안정성 및 액정패널 구동회로의 전기적 영향에 따른 화질 저하 문제(EMI : Electro Magnetic Interference)가 발생한다.
이와 같은 문제로 일부 직하형 백 라이트 유닛은 도 4에 도시한 바와 같이 발광 램프(40)들을 발광면의 세로 방향으로 세워서 배치하기도 한다.
이때도 발광 램프(40)의 관(Tube) 내부의 양단에 전극부(42a, 42b)가 배치되고, 상기 전극부(42a, 42b)에 각각 전원 인입선(43a, 43b)이 연결된다.
미설명부호 '41'은 반사판이다.
그러나 이와 같이 발광 램프(40)를 발광면의 세로 방향으로 세워서 배치하면, 백 라이트 유닛을 장시간 사용할 경우 발광 램프(40) 관내의 수은등이 아래쪽으로 몰려서 발광 램프(40)의 특성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 특히 발광 램프의 효율을 향상시키면서, 램프 구동을 위한 배선 배치를 효율적으로 할 수 있는 백 라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백 라이트 유닛은 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 n등분하여 각 등분영역에 교대로 배열한 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프를 지지하는 외곽 케이스와; 상기 외곽 케이스의 내면에 배치된 반사판과; 상기 외곽 케이스 배면에 복수개 배치된 인버터와; 상기 외곽 케이스와 반사판의 내측 영역 중, 상기 발광 램프의 끝단에 대응되는 부분에 형성된 복수개의 전원 연결홀과; 상기 인버터에 대응되는 부분에 배치된 상기 발광 램프 일단의 전원 인입선들을 상기 인버터 커넥터의 일단에 각각 연결하는 복수개의 고압측 전원선들과; 상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 상기 전원 연결홀을 관통하고 나와 상기 인버터의 커넥터 타단에 각각 연결하는 복수개의 저압측 전원선들을 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 이등분하여 좌,우측에 교대로 배열한 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프를 지지하는 외곽 케이스와; 상기 외곽 케이스의 내면에 배치된 반사판과; 상기 외곽 케이스 배면의 양측 가장자리에 배치된 인버터와; 상기 외곽 케이스와 반사판의 내측 부분 중, 상기 발광 램프의 끝단에 대응되는 부분에 형성된 복수개의 전원 연결홀과; 상기 인버터에 대응되는 부분에 배치된 상기 발광 램프 일단의 전원 인입선들을 상기 인버터 커넥터의 일단에 각각 연결하는 복수개의 고압측 전원선들과; 상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 상기 전원 연결홀을 관통하고 나와 상기 인버터의 커넥터 타단에 각각 연결하는 복수개의 저압측 전원선들을 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 이등분하여 좌,우측에 교대로 배열한 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프를 지지하는 외곽 케이스와; 상기 외곽 케이스의 내면에 배치된 반사판과; 상기 외곽 케이스 배면의 중앙 부분에 배치된 인버터와; 상기 외곽 케이스와 반사판의 내측 부분 중, 상기 발광 램프의 끝단에 대응되는 부분에 형성된 복수개의 전원 연결홀과; 상기 인버터에 대응되는 부분에 배치된 상기 발광 램프 일단의 전원 인입선들을 상기 전원 연결홀을 관통하고 나와 상기 인버터 커넥터의 일단에 각각 연결하는 복수개의 고압측 전원선들과; 상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 상기 인버터의 커넥터 타단에 각각 연결하는 복수개의 저압측 전원선들을 포함함을 특징으로 한다.
상기 저압측 전원선들은 상기 전원 연결홀을 관통하고 나온 상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 공통으로 연결하여 저압측 공통 전원선을 이루는 것을 더 포함한다.
상기 저압측 공통 전원선은 상기 인버터의 여러개의 커넥터 중 하나에 연결된다. 그리고 상기 저압측 공통 전원선은 상기 인버터의 여러개의 커넥터 중 하나에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 발광 램프는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극부가 배치되어 있고, 상기 전극부에 각각 상기 전원 인입선이 연결되어 있다.
상기 고압측 전원선들은 상기 저압측 전원선들보다 길이가 같거나 짧다.
상기 저압측 공통 전원선들은 상기 전원 연결홀이 형성된 세로 방향으로 배열된 PCB 기판을 관통하고 나온 상기 전원 인입선들이 상기 PCB 기판상에 일라인 방향으로 형성된 전극 리드선에 납땜됨에 의해서 공통 연결된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 대하여 설명한다.
본 발명은 백 라이트 발광면의 길이보다 짧은 길이의 발광 램프를 다수개 교대로 배열하고, 발광램프 양단의 전원 인입선을 인버터의 출력부(이하 커넥터라함)에 전기적으로 연결시키기 위한 배선 배열에 특징이 있는 것이다.
상기 발광램프 양단의 전원 인입선을 인버터의 커넥터에 연결시키기 위해 반사판 및 외곽 케이스에 홀(Hole)을 뚫었다.
그리고 상기 홀을 관통하고 나온 발광 램프 양단의 전원 인입선을 인버터의 커넥터에 연결하였다.
홀(Hole)을 관통하고 나온 발광 램프 양단의 전원 인입선은 인가되는 전압에 따라 고압측 전원선과 저압측 전원선으로 나눌 수 있는데, 각 고압측 전원선 및 저압측 전원선은 각 전원 인입선들과 일체로 연장된 것이다.
상기에서 고압은 '고전압'이고, 저압은 '저전압'을 의미한다.
이하, 발광 램프의 전극부에 연결된 것은 전원 인입선이라 하고, 이에 연장되어 인버터의 커넥터에 연결된 것을 고압측 전원선과 저압측 전원선이라고 명칭한다.
이하, 실시예별로 설명하기로 한다.
제 1 실시예
도 5는 본 발명을 적용하기 위한 제 1 방법에 따른 발광 램프의 배치 평면도이고, 도 6은 도 5에 적용된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 관(tube) 양단의 내부에 전극부(52a, 52b)를 갖고 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 이등분하여 좌측과 우측에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프(50)들과, 상기 발광 램프(50)를 지지하는 외곽 케이스(54)와, 상기 외곽 케이스(54)의 내면에 발광 램프(50)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 배치된 반사판(51)과, 상기 발광 램프(50)들과 액정 패널(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(미도시)으로 구성된다.
액정패널의 표시화면의 길이가 길어지면, 상기에서와 같이 백 라이트의 발광면의 길이가 길어져야 하므로 발광 램프(50)의 길이도 길게하여야 한다.
또한, 발광 램프(50)가 길어지면 발광 램프(50)에 인가되는 관전압도 커지게된다.
이를 개선하기 위해서 상기에서와 같이 발광 램프(50)를 발광면의 길이보다 짧게 단축(대략 1/2정도)시켜서, 발광면의 등분 라인(가상적인 라인)을 기준으로 좌측과 우측에 교대로 배치하였다.
이때 발광 램프(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 중앙 부분에서 전극부(52a, 52b)들이 지그재그 형태를 이루도록 배열할 수도 있고, 도면에는 도시되지 않았지만 서로 일직선을 이루도록 배열할 수도 있다.
상기와 같이 구성하므로써 발광 램프의 유지 전압(관전압)을 낮출 수 있고, 또한 전체화면에서 휘도 분균일 문제가 발생하는 것도 개선할 수 있다.
상기와 같이 배치된 발광 램프(50)는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극부(52a,52b)가 배치되어 있고, 상기 전극부(52a,52b)에 각각 전원 인입선(53a,53b)이 연결되어 있다.
상기 전원 인입선(53a,53b)을 통해 전극부(52a,52b)에 전압이 인가되면 발광램프(50)가 발광한다.
이때 전원 인입선(53a,53b)에 인가되는 전압은 인버터(55)에서 공급되는 것으로, 상기 인버터(55)는 외곽 케이스(54)의 양측 가장자리 배면에 각각 배치된다.
상기 반사판(51)과 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에는 복수개의 전원 연결홀(56)이 형성되어 있는데, 이때 전원 연결홀(56)은 발광램프(50) 양단의 전원 인입선(53a, 53b)에 대응되는 부분에 형성된다.
상기 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)중 상기 인버터(55)에 대응되는 부분에 배치된 전원 인입선(53a, 53b)들은 고압측 전원선(57)들과 각각 연결되어 있다.
이때 고압측 전원선(57)들은 인버터(55)의 커넥터의 일단에 각각 연결된다.
그리고 발광램프(50) 양단의 전원 인입선(53a,53b)중 상기 외곽 케이스(54)의 가운데 부분에 위치한 전원 인입선(53a, 53b)들은 상기 전원 연결홀(56)을 관통하고 나와서 복수개의 저압측 전원선(58)들과 각각 연결되어 있다.
이때 저압측 전원선(58)은 인버터(55)의 커넥터의 타단에 각각 연결된다.
상기에서 고압측 전원선(57)과 저압측 전원선(58)을 인버터 커넥터의 일/타단에 연결할 때, 액정 패널에 전기적인 영향을 최소화하기 위해서 고압측 전원선(57)의 길이를 저압측 전원선(58)의 길이보다 같거나 짧게 구성한다.
상기와 같이 인버터(55)가 외곽 케이스(54)의 양측 가장자리 배면에 배치되어 있으므로, 양측 가장자리 쪽에 위치한 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)에 고압측 전원선(57)이 연결되고, 중앙 부분에 위치한 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)에 저압측 전원선(58)이 연결되는 것이다.
그리고 도면에는 도시되지 않았지만 상기 발광 램프(50)의 양단은 외곽 케이스(54)의 양쪽면에 형성된 홈(미도시)에 끼워져 있다.
그리고 상기 광 산란수단은 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.
상기와 같이 발광면의 길이보다 짧게 발광 램프를 좌/우측에 교대로 배열하고, 상기와 같이 반사판(51)과 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에 전원 연결홀(56)을 구비하며, 또한 고압측 전원선의 길이를 저압측 전원선의 길이보다 짧게 배열하면, 발광램프의 관전압을 낮출 수 있고, 또한 전체적인 휘도 균형도 이룰 수 있다.
제 2 실시예
본 발명의 제 2 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명을 적용하기 위한 제 1 방법에 따른 발광 램프의 배치 평면도이고, 도 7은 도 5에 적용된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 도 5와 도 7에 도시한 바와 같이, 인버터(55)의 위치와, 그에 따른 고압측 전원선(57)과 저압측 전원선(58)의 배열을 제외하고는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛과 그 구성이 동일하다.
이하, 제 1 실시예와 다른 제 2 실시예에의 특징적인 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 5와 도 7에 도시한 바와 같이 인버터(55)는 외곽 케이스(54)의 중앙부분의 배면에 각각 배치되어 있다.
그리고 상기 반사판(51)과 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에는 복수개의 전원 연결홀(56)이 형성되어 있는데, 이때 전원 연결홀(56)은 발광램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)에 대응되는 부분에 형성된다.
상기 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)중, 상기 외곽 케이스(54)의 양측 가장자리에 위치한 전원 인입선(53a, 53b)들은 저압측 전원선(58)들과 각각 연결되어 있다.
이때 저압측 전원선(58)들은 인버터(55)의 커넥터의 일단에 각각 연결된다.
그리고 발광램프(50) 양단의 전원 인입선(53a,53b)중,
상기 인버터(55)에 대응되는 가운데 부분에 배치된 상기 발광 램프(50) 일단의 전원 인입선(53a, 53b)들은 상기 전원 연결홀(56)을 관통하고 나와서 복수개의 고압측 전원선(57)들과 각각 연결되어 있다.
이때 고압측 전원선(57)은 인버터(55)의 커넥터의 타단에 각각 연결된다.
상기에서 고압측 전원선(57)과 저압측 전원선(58)을 인버터 커넥터의 일/타단에 연결할 때, 액정 패널에 전기적인 영향을 최소화하기 위해서 고압측 전원선(57)의 길이를 저압측 전원선(58)의 길이보다 같거나 짧게 구성한다.
상기와 같이 인버터(55)가 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에 인접한 배면에 배치되어 있으므로, 양측 가장자리 쪽에 위치한 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)에 저압측 전원선(58)이 연결되고, 중앙 부분에 위치한 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)에 고압측 전원선(57)이 연결되는 것이다.
상기와 같이 발광면의 길이보다 짧게 발광 램프를 좌/우측에 교대로 배열하고, 상기와 같이 반사판(51)과 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에 전원 연결홀(56)을 구비하며, 또한 고압측 전원선의 길이를 저압측 전원선의 길이보다 짧게 배열하면, 발광램프의 관전압을 낮출 수 있고, 또한 전체적인 휘도 불균형도 개선시킬 수 있다.
제 3 실시예
본 발명의 제 3 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명을 적용하기 위한 제 1 방법에 따른 발광 램프의 배치 평면도이고, 도 8은 도 5에 적용된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 도 5와 도 8에 도시한 바와 같이, 저압측 전원선(58)을 공통으로 묶어서 단일선으로 배열한 것을 제외하고는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛과 그 구성이 동일하다.
이하, 제 3 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 도 5와 도 8에 도시한 바와 같이 인버터(55)가 외곽 케이스(54)의 양측 가장자리 배면에 각각 배치되어 있다.
그리고 상기 반사판(51)과 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에는 복수개의 전원 연결홀(56)이 형성되어 있는데, 이때 전원 연결홀(56)은 발광램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b) 중 상기 반사판(51)과 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에 대응되는 부분에 형성된다.
상기 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)중 상기 외곽 케이스(54)의 양측 가장자리에 위치한 전원 인입선(53a, 53b)들(상기 인버터(55)에 대응되는 부분에 배치된 전원 인입선(53a, 53b)들)은 고압측 전원선(57)들과 각각 연결되어 있다.
이때 고압측 전원선(57)들은 인버터(55)의 커넥터의 일단에 각각 연결된다.
그리고 발광램프(50) 양단의 전원 인입선(53a,53b)중, 상기 외곽 케이스(54)의 가운데 부분에 위치한 전원 인입선(53a, 53b)들은 상기 전원 연결홀(56)을 관통하고 나와서 저압측 공통 전원선(58a)에 연결되어 있다.
즉, 저압측 공통 전원선(58a)은 단일선으로써, 인버터(55)의 여러개의 커넥터중 하나의 타단에 연결되어 있고, 각 전원 연결홀(56)을 관통하고 나온 전원 인입선(53a,53b)들을 전기적으로 공통 접속하고 있다.
이때 각 인버터(55)의 커넥터들은 저압측 공통 전원선(58a)에서 연장되어 서로 연결되어 있다.
상기에서 저압측 공통 전원선(58a)을 단일선으로 접속시키는 방법은 도면에는 도시되어 있지 않지만, 전원 연결홀(56)이 형성된 세로 방향으로 두 개의 PCB 기판을 각각 배열하고, PCB 기판을 관통하고 나온 전원 인입선(53a,53b)들을 PCB 기판에 일라인 방향으로 형성된 전극 리드선에 납땜하여 구성한다.
이때 전극 리드선은 인버터(55)의 커넥터에 연결된 저압측 공통 전원선(58a)과 접속되어 있다.
상기 PCB 기판을 사용하는 대신에, 연선을 이용해서 전원 인입선(53a,53b)들과 저압측 공통 전원선(58a)을 연결할 수도 있다.
제 3 실시예에서도 고압측 전원선(57)과 저압측 공통 전원선(58a)을 인버터 커넥터의 일/타단에 연결할 때, 액정 패널에 전기적인 영향을 최소화하기 위해서 고압측 전원선(57)의 길이를 저압측 공통 전원선(58a)의 길이보다 같거나 짧게 구성한다.
상기와 같이 인버터(55)가 외곽 케이스(54)의 양측 가장자리 배면에 배치되어 있으므로, 양측 가장자리 쪽에 위치한 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)들에 고압측 전원선(57)이 연결되고, 중앙 부분에 위치한 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)들에 저압측 공통 전원선(58a)이 연결되는 것이다.
제 4 실시예
본 발명의 제 4 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명을 적용하기 위한 제 1 방법에 따른 발광 램프의 배치 평면도이고, 도 9는 도 5에 적용된 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도이다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 도 5와 도 9에 도시한 바와 같이, 저압측 전원선(58)을 공통으로 묶어서 단일선으로 배열한 것을 제외하고는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백 라이트 유닛과 그 구성이 동일하다.
이하, 제 4 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 5와 도 9에 도시한 바와 같이 인버터(55)는 외곽 케이스(54)의 중앙부분의 배면에 각각 배치되어 있다.
그리고 상기 반사판(51)과 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에는 복수개의 전원 연결홀(56)이 형성되어 있는데, 이때 전원 연결홀(56)은 발광램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b) 중 상기 반사판(51)과 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에 대응되는 부분에 형성된다.
상기 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)중, 상기 외곽 케이스(54)의 양측 가장자리에 위치한 전원 인입선(53a, 53b)들은 하나의 저압측 공통 전원선(58a)에 연결되어 있다.
이때 저압측 공통 전원선(58a)은 인버터(55)의 여러개의 커넥터중 하나의 커넥터의 일단에 연결되어 있고, 각 인버터(55)의 커넥터들은 저압측 공통 전원선(58a)에서 연장되어 서로 연결되어 있다.
그리고 발광램프(50) 양단의 전원 인입선(53a,53b)중, 상기 외곽 케이스(54)의 가운데 부분에 위치한 전원 인입선(53a, 53b)들(인버터(55)에 대응되는 부분에 배치된 전원 인입선(53a, 53b)들)은 상기 전원 연결홀(56)을 관통하고 나와서 복수개의 고압측 전원선(57)들과 각각 연결되어 있다.
이때 고압측 전원선(57)은 인버터(55)의 커넥터의 타단에 각각 연결된다.
제 4 실시예에서도 상기에서 고압측 전원선(57)과 저압측 공통 전원선(58a)을 인버터 커넥터의 일/타단에 연결할 때, 액정 패널에 전기적인 영향을 최소화하기 위해서 고압측 전원선(57)의 길이를 저압측 전원선(58)의 길이보다 같거나 짧게 구성한다.
상기와 같이 인버터(55)가 외곽 케이스(54)의 중앙 부분에 인접한 배면에 배치되어 있으므로, 양측 가장자리 쪽에 위치한 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)에 저압측 공통 전원선(58a)이 연결되고, 중앙 부분에 위치한 발광 램프(50)의 전원 인입선(53a, 53b)에 고압측 전원선(57)이 연결된다.
상기에서 저압측 공통 전원선(58a)을 단일선으로 접속시키는 방법은 도면에는 도시되어 있지 않지만, 전원 연결홀(56)이 형성된 세로 방향으로 두 개의 PCB 기판을 각각 배열하고, PCB 기판을 관통하고 나온 전원 인입선(53a,53b)들을 PCB 기판에 일라인 방향으로 형성된 전극 리드선에 납땜하여 구성한다.
이때 전극 리드선은 인버터(55)의 커넥터에 연결된 저압측 공통 전원선(58a)에 접속되어 있다.
상기 PCB 기판을 사용하는 대신에, 연선을 이용해서 전원 인입선(53a,53b)들과 저압측 공통 전원선(58a)을 연결할 수도 있다.
제 5 실시예
도 10은 본 발명을 적용하기 위한 제 2 방법에 따른 발광 램프의 배치 평면도이고, 도 11은 도 10에 적용된 본 발명의 제 5 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도이다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 발광 램프를 좌,우측에 2단으로 교대 배열하는 것이 아니라, 복수개의 다단으로 교대 배치하는 것에 대한 것이다.
즉, 전체 발광면의 길이를 2등분하여 좌,우측에 교대로 배열하는 것이 아니라, 발광면의 길이를 n등분하여 각 등분영역에 교대로 배열하는 것이다.
이하에서는 3등분하여 배치한 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 10과 도 11에 도시한 바와 같이 관(tube) 양단의 내부에 전극부(102a, 102b)를 갖고 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 3등분하여 좌측/중앙/우측에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프(100)들과, 상기 발광 램프(100)를 지지하는 외곽 케이스(104)와, 상기 외곽 케이스(104)의 내면에 발광 램프(100)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 배치된 반사판(101)과, 상기 발광 램프(100)들과 액정 패널(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(미도시)으로 구성된다.
액정패널의 표시화면의 길이가 길어지면, 상기에서와 같이 백 라이트의 발광면의 길이도 길어지고 발광 램프(100)의 길이도 길게 하여야 한다.
그리고 발광 램프(100)가 길어지면 발광 램프(100)에 인가되는 관전압도 커지게된다.
이를 개선하기 위해서 상기에서와 같이 발광 램프(100)를 발광면의 길이보다 대략 1/3정도 짧게 단축시켜서, 발광면의 좌측/중앙/우측부분에 각각 배치하였다.
이때 발광 램프(100)는 도 10에 도시된 바와 같이 발광면이 3등분되는 등분라인에서 전극부(102a, 102b)를 제외한 관(tube)이 지그재그 형태로 중복되도록 배열할 수도 있고, 도면에는 도시되지 않았지만 등분라인에서 전극부(102a,102b)가 서로 일직선을 이루도록 배열할 수도 있다.
상기와 같이 발광램프(100)의 길이를 단축시켜서 구성하므로써 발광 램프의 유지 전압(관전압)을 낮출 수 있고, 또한 전체화면에서 휘도 분균일 문제가 발생하는 것도 개선할 수 있다.
상기 발광 램프(100)는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극부(102a, 102b)가 배치되어 있고, 상기 전극부(102a, 102b)에 각각 전원 인입선(103a, 103b)이 연결되어 있다.
상기 전원 인입선(103a, 103b)을 통해 전극부(102a, 102b)에 전압이 인가되면 발광램프(100)가 발광한다.
전원 인입선(103a, 103b)에 인가되는 전압은 인버터에서 공급되는 것으로, 인버터는 3개가 구비되어 있는데, 제 1, 제 2 인버터(105a, 105b)는 외곽 케이스(104)의 양측 가장자리 배면에 배치되고, 제 3 인버터(105c)는 제 1, 제 2 인버터(105a, 105b) 중 하나에 인접하여 배치된다. 이하 제 3 인버터(105c)는 제 2 인버터(105b)에 인접하여 배치된 예에 대하여 설명한다.
상기 발광램프(100)의 끝단에 대응되는 상기 반사판(101)과 외곽 케이스(104) 내 부에는 복수개의 전원 연결홀(106)이 형성되어 있다.
상기 외곽 케이스(104)의 양측 가장자리에 위치한 발광 램프(100)의 전원 인입선(103a, 103b) 및 중앙에 배치된 발광 램프(100)의 전원 인입선(103a, 103b) 중 제 3 인버터(105c)에 인접한 전원 인입선(103a, 103b)은 각각 고압측 전원선(107)들에 연결된다.
즉, 고압측 전원선(107)은 제 1, 제 2, 제 3 인버터(105a, 105b, 105c)에 대응되는 부분에 배치된 전원 인입선(103a, 103b)과 연결된다.
이때 고압측 전원선(107)들은 제 1, 제 2, 제 3 인버터(105a, 105b, 105c)의 커넥터의 일단에 각각 연결된다.
그리고 발광램프(100) 양단의 전원 인입선(103a, 103b)중, 제 1 내지 제 3 인버터(105a, 105b, 105c)와 멀리 떨어져있는 전원 인입선(103a, 103b)들은 상기 전원 연결홀(106)을 관통하고 나와서 저압측 공통 전원선(108)들에 연결되어 있다.
이때 저압측 공통 전원선(108)들은 단일선으로써, 제 1 내지 제 3 인버터(105a, 105b, 105c)의 여러개의 커넥터중 하나의 커넥터에 일단이 연결되어 있고, 각 전원 연결홀(106)을 관통하고 나온 전원 인입선(103a, 103b)들이 전기적으로 공통 접속되어 있다.
이때 제 1 내지 제 3 인버터(105a, 105b, 105c)의 커넥터들은 저압측 공통 전원선(108)에서 연장되어 서로 연결되어 있다.
상기에서 저압측 공통 전원선(108)을 단일선으로 접속시키는 방법은 도면에는 도시되어 있지 않지만, 전원 연결홀(106)이 형성된 세로 방향으로 PCB 기판을 각각 배열하고, PCB 기판을 관통하고 나온 전원 인입선(103a, 103b)들을 PCB 기판상에 일라인 방향으로 형성된 전극 리드선에 납땜하여 구성한다.
이때 전극 리드선은 제 1 내지 제 3 인버터(105a, 105b, 105c)의 커넥터에 연결된 저압측 공통 전원선(108)에 접속되어 있다.
상기 PCB 기판을 사용하는 대신에, 연선을 이용해서 전원 인입선(103a, 103b)들과 저압측 공통 전원선(108)을 연결할 수도 있다.
제 5 실시예에서도 고압측 전원선(107)과 저압측 공통 전원선(108)을 제 1 내지 제 3 인버터의 커넥터에 연결할 때, 액정 패널에 전기적인 영향을 최소화하기 위해서 고압측 전원선(107)의 길이를 저압측 공통 전원선(108)의 길이보다 같거나 짧게 구성한다.
부연 설명하면 제 1, 제 2 인버터(105a, 105b)가 외곽 케이스(104)의 양측 가장자리 배면에 배치되어 있고 제 3 인버터(105c)는 제 2 인버터(105b)에 인접해 있으므로, 양측 가장자리 쪽에 위치한 발광 램프(100)의 전원 인입선(103a, 103b)들 및 제 3 인버터(105c)에 인접한 전원 인입선(103a, 103b)은 전원 연결홀(106)을 관통하고 나와서 고압측 전원선(107)들에 연결된다.
그리고 외곽 케이스(104)의 내측 부분에 위치한 발광 램프(100)의 전원 인입선(103a, 103b)들중 제 3 인버터(105c)에 인접한 전원 인입선(103a, 103b)을 제외한 전원 인입선(103a, 103b)들은 전원 연결홀(106)을 관통하고 나와서 각 저압측 공통 전원선(108)에 연결된다.
도면에는 도시되어 있지 않지만 발광면의 길이를 n등분한다면, 인버터는 외곽 케이스 배면에 복수개 배치되고, 복수개의 고압측 전원선들은 상기 인버터에 대응되는 부분에 배치된 상기 발광 램프 일단의 전원 인입선들을 상기 인버터 커넥터의 일단에 각각 연결한다.
그리고 복수개의 저압측 전원선들은 상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 상기 전원 연결홀을 관통하고 나와 상기 인버터의 커넥터 타단에 각각 연결한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
상기와 같은 본 발명의 백 라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 복수개의 램프의 구동을 위한 배선 배열을 단순화 시킬 수 있고, 이에 따라 전기적 특성을 안정화시킬 수 있다.
둘째, 대면적 표시소자의 백 라이트를 제작할 때 상대적으로 짧은 길이의 발광 램프를 이용할 수 있으므로 표시소자의 크기에 제한이 없이 발광 램프의 이용을 넓힐 수 있다.
셋째, 램프 길이를 짧게 구성할 수 있으므로 램프 구동 조건(시동 전압 및 구동 전압)을 완화시킬 수 있고 액정패널 구동회로의 전기적 영향에 따른 화질 저하 문제(EMI)를 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래의 직하방식 백 라이트 유닛을 나타낸 사시도
도 2는 종래의 제 1 방법에 의한 발광 램프의 배치 평면도
도 3은 도 2의 발광램프에 전기적 신호를 인가하기 위한 인버터를 구비한 백 라이트 유닛의 배면도
도 4는 종래의 제 2 방법에 의한 발광 램프의 배치 평면도
도 5는 본 발명을 적용하기 위한 제 1 방법에 따른 발광 램프의 배치 평면도
도 6은 도 5에 적용된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도
도 7은 도 5에 적용된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도
도 8은 도 5에 적용된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도
도 9는 도 5에 적용된 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도
도 10은 본 발명을 적용하기 위한 제 2 방법에 따른 발광 램프의 배치 평면도
도 11은 도 10에 적용된 본 발명의 제 5 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 배면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
50, 100 : 발광 램프 51, 101 : 반사판
52a, 52b, 102a,102b : 전극부 53a,53b, 103a,103b : 전원 인입선
54 : 하면 지지부 55, 105 : 인버터
56, 106 : 전원 연결홀 57, 107 : 고압측 전원선
58 : 저압측 전원선 58a, 108 : 저압측 공통 전원선

Claims (10)

  1. 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 n등분하여 각 등분영역에 교대로 배열한 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프를 지지하는 외곽 케이스와;
    상기 외곽 케이스의 내면에 배치된 반사판과;
    상기 외곽 케이스 배면에 복수개 배치된 인버터와;
    상기 외곽 케이스와 반사판의 내측 영역 중, 상기 발광 램프의 끝단에 대응되는 부분에 형성된 복수개의 전원 연결홀과;
    상기 인버터에 대응되는 부분에 배치된 상기 발광 램프 일단의 전원 인입선들을 상기 인버터 커넥터의 일단에 각각 연결하는 복수개의 고압측 전원선들과;
    상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 상기 전원 연결홀을 관통하고 나와 상기 인버터의 커넥터 타단에 각각 연결하는 복수개의 저압측 전원선들을 포함하며,
    이때, 상기 고압측 전원선들은 상기 저압측 전원선들보다 길이가 같거나 짧은 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  2. 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 이등분하여 좌,우측에 교대로 배열한 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프를 지지하는 외곽 케이스와;
    상기 외곽 케이스의 내면에 배치된 반사판과;
    상기 외곽 케이스 배면의 양측 가장자리에 배치된 인버터와;
    상기 외곽 케이스와 반사판의 내측 부분 중, 상기 발광 램프의 끝단에 대응되는 부분에 형성된 복수개의 전원 연결홀과;
    상기 인버터에 대응되는 부분에 배치된 상기 발광 램프 일단의 전원 인입선들을 상기 인버터 커넥터의 일단에 각각 연결하는 복수개의 고압측 전원선들과;
    상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 상기 전원 연결홀을 관통하고 나와 상기 인버터의 커넥터 타단에 각각 연결하는 복수개의 저압측 전원선들을 포함하며,
    이때, 상기 고압측 전원선들은 상기 저압측 전원선들보다 길이가 같거나 짧은 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저압측 전원선들은 상기 전원 연결홀을 관통하고 나온 상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 공통으로 연결하여 저압측 공통 전원선을 이루는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저압측 공통 전원선은 상기 인버터의 여러개의 커넥터 중 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  5. 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 이등분하여 좌,우측에 교대로 배열한 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프를 지지하는 외곽 케이스와;
    상기 외곽 케이스의 내면에 배치된 반사판과;
    상기 외곽 케이스 배면의 중앙 부분에 배치된 인버터와;
    상기 외곽 케이스와 반사판의 내측 부분 중, 상기 발광 램프의 끝단에 대응되는 부분에 형성된 복수개의 전원 연결홀과;
    상기 인버터에 대응되는 부분에 배치된 상기 발광 램프 일단의 전원 인입선들을 상기 전원 연결홀을 관통하고 나와 상기 인버터 커넥터의 일단에 각각 연결하는 복수개의 고압측 전원선들과;
    상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 상기 인버터의 커넥터 타단에 각각 연결하는 복수개의 저압측 전원선들을 포함하며,
    이때, 상기 고압측 전원선들은 상기 저압측 전원선들보다 길이가 같거나 짧은 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저압측 전원선들은 상기 발광 램프 타단의 전원 인입선들을 공통으로 연결하여 저압측 공통 전원선을 이루는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 저압측 공통 전원선은 상기 인버터의 여러개의 커넥터 중 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  8. 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 램프는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극부가 배치되어 있고, 상기 전극부에 각각 상기 전원 인입선이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  9. 삭제
  10. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 저압측 공통 전원선들은 상기 전원 연결홀이 형성된 세로 방향으로 배열된 PCB 기판을 관통하고 나온 상기 전원 인입선들이 상기 PCB 기판상에 일라인 방향으로 형성된 전극 리드선에 납땜됨에 의해서 공통 연결되는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
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