KR100525440B1 - 백 라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

발광램프의 효율을 향상시키면서, 램프 구동을 위한 효과적인 전극 연결 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백 라이트 유닛은 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 2등분하여 각 등분영역에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프의 양단을 수용할 수 있는 형상으로 일정 간격을 갖고 서로 대향되어 배치된 제 1, 제 2 상, 하부 기구물과; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물에 의해 정의된 공간에 배치된 하면지지부와; 상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에 상기 발광램프의 양단전극을 수용할 수 있는 형상으로 형성된 제 3 하부 기구물과; 상기 교대로 배치된 상기 발광램프의 양단을 각각 수용하는 복수개의 램프 홀더들과; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물의 상부 표면에 일방향으로 형성된 제 1, 제 2 공통전극과; 상기 제 3 하부 기기물의 상/측면을 따라 형성된 제 3 공통전극과; 상기 제 3 공통전극의 일부를 가리도록 상기 제 3 하부기구물상에 일방향으로 형성된 전극 절연막을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

백 라이트 유닛{Back light unit}
본 발명은 표시소자용 백 라이트 유닛에 대한 것으로, 특히 발광램프의 배치에 따른 효과적인 전극 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 발광램프의 효율을 향상시키면서, 램프 구동을 위한 효과적인 전극 연결 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백 라이트 유닛은 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 2등분하여 각 등분영역에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프의 양단을 수용할 수 있는 형상으로 일정 간격을 갖고 서로 대향되어 배치된 제 1, 제 2 상, 하부 기구물과; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물에 의해 정의된 공간에 배치된 하면지지부와; 상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에 상기 발광램프의 양단전극을 수용할 수 있는 형상으로 형성된 제 3 하부 기구물과; 상기 교대로 배치된 상기 발광램프의 양단을 각각 수용하는 복수개의 램프 홀더들과; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물의 상부 표면에 일방향으로 형성된 제 1, 제 2 공통전극과; 상기 제 3 하부 기기물의 상/측면을 따라 형성된 제 3 공통전극과; 상기 제 3 공통전극의 일부를 가리도록 상기 제 3 하부기구물상에 일방향으로 형성된 전극 절연막을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 발광램프가 교대로 배치된 상기 하면지지부에는 일방향으로 기구물 장착홀이 더 형성된다.
상기 제 3 하부 기구물은 상기 기구물 장착홀에서 오목한 홈을 갖으며, 상기 하면 지지부 배면으로 돌출된다.
상기 전극 절연막은 상기 제 3 하부 기구물의 오목한 홈에 형성되며, 상기 하면 지지부보다 높게 형성된다.
상기 백 라이트 유닛의 배면에는 출력부가 구비된 인버터가 배치되고, 상기 제 1, 제 3 공통전극이 상기 인버터 출력부의 일단에 공통 연결되고, 상기 제 2 공통전극이 상기 인버터 출력부의 타단에 연결되는 것을 더 포함한다.
백 라이트의 전체 발광면의 길이를 2등분하여 각 등분영역에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프의 양단을 수용할 수 있는 형상으로 일정 간격을 갖고 서로 대향되어 배치된 제 1, 제 2 상, 하부 기구물과; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물에 의해 정의된 공간에 배치된 하면지지부와; 상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에, 동일 라인으로 배열된 상기 발광램프의 양단전극을 각각 수용하도록 형성된 제 3, 제 4 하부 기구물과; 상기 교대로 배치된 상기 발광램프의 양단을 각각 수용하는 복수개의 램프 홀더들과; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물의 상부 표면에 일방향으로 형성된 제 1, 제 2 공통전극과; 상기 제 3, 제 4 하부 기기물의 상/측면을 따라 형성된 제 3, 제 4 공통전극을 포함하여 구성된다.
상기 제 3, 제 4 공통전극의 일부를 가리도록 상기 제 3, 제 4 하부기구물상에 형성된 전극 절연막을 더 포함한다.
상기 백 라이트 유닛의 배면에는 제 1, 제 2 출력부가 구비된 인버터가 배치되고, 상기 제 1, 제 3 공통전극이 인버터 제 1 출력부의 일/타단에 각각 연결되고, 상기 제 2, 제 4 공통전극이 인버터 제 2 출력부의 일/타단에 각각 연결되는 것을 더 포함한다.
상기 백 라이트 유닛의 배면에는 출력부가 구비된 인버터가 배치되고, 상기 제 1, 제 2 공통전극이 상기 인버터 출력부의 일단에 공통 연결되고, 상기 제 3, 제 4 공통전극이 상기 인버터 출력부의 타단에 공통 연결되는 것을 더 포함한다.
본 발명은 백 라이트 발광면의 길이보다 짧은 길이의 발광 램프를 다수개 교대로 배열하고, 내부에 배치된 발광램프들의 외부전극들을 공통연결하기 위한 공통전극의 배치와, 내부에 배치된 발광램프를 지지하기 위한 기구물의 구성에 그 특징이 있는 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 백 라이트 유닛에서 발광램프(50)들은 도5에 도시한 바와 같이 관(tube) 양단의 외부에 제1, 제2외부전극(52a, 52b)을 갖고, 백 라이트 유닛의 전체 발광면의 길이를 이등분하여 좌측과 우측에 교대로 배열되어 있다.
그리고 동일 방향에 배치된 발광램프(50)들의 제1, 제2외부전극들은 일방향으로 형성된 제1 내지 제3공통전극(53a, 53b, 53c)에 공통 연결되어 있다.
미설명부호 51은 반사판이다.
상기와 같이 액정패널의 표시화면의 길이가 길어지면, 상기에서와 같이 백 라이트의 발광면의 길이가 길어져야 하므로 발광 램프의 길이도 길게하여야 한다.
또한, 발광 램프가 길어지면 발광 램프에 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 외부전극(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 상술한 바와 같이 관(tube) 양단의 외부에 외부전극((52a,52b)을 갖는 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)이다.
이하, 상기의 배치구조를 갖는 발광램프가 포함된 본 발명의 백 라이트 유닛을 실시예별로 설명하기로 한다.
제 1 실시예
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 평면도이고, 도 8은 도 7의 A-A'와 B-B' 선상을 자른 구조 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 적용된 발광램프와 램프 구동 장치(인버터)의 전기적 연결 및 배치를 나타낸 배면도이다.
본 발명에 따른 직하형 백 라이트는 도 6, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 복수개의 발광램프(60)들과, 제 1, 제 2, 제 3 하부 기구물(62a, 62b, 62c)과, 하면 지지부(63a) 및 하부 지지부(63b, 63c)와, 반사판(64)과, 제 1, 제 2 상부 기구물(65a, 65b)과, 제 1 내지 제 3 공통전극(66a, 66b, 66c)과, 램프홀더(67)와, 전극 절연막(68)으로 구성된다.
이때 발광램프(60)들은 전체 발광면의 길이를 이등분하여 좌측과 우측에 교대로 배열되며, 양단에 제 1, 제 2 외부전극(61a,61b)이 구비된 외부전극 발광램프이다.
그리고 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b)은 전체 발광면의 길이에 상응하는 간격을 갖고 서로 분리되어 있다.
그리고, 하면 지지부(63a) 및 하부 지지부(63b,63c)는 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b)에 의해 정의되는 공간의 하면 및 그의 측면에 형성되며, 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b)과 일체형으로 형성되어 있다.
상기 하면 지지부(63a)의 중앙부분 다시 말해서, 발광램프(60)가 교차 배치된 부분에 일방향으로 홀(69)이 형성되어 있다.
그리고 제 3 하부 기구물(62c)은 발광램프(60)가 교차 배치된 부분에 형성된 상기 홀(69) 및 홀(69) 양측의 반사판(64)에 걸치도록 형성된다.
이때 제 3 하부 기구물(62c)은 교차 배치된 발광램프(60)의 양단을 고정/지지하는 부분에서는 램프 형상의 홈을 갖고 다른 하부 기구물들과 같은 높이로 돌출되어 있고, 그 이외의 부분에서는 홀(69)을 관통하여 백 라이트 유닛의 배면으로 돌출되어 배치되어 있다.
또한 제 3 하부 기구물(62c) 중 백 라이트 유닛의 배면으로 돌출된 부분은 오목한 홈을 갖고 있다.
그리고, 제 1, 제 2 상부 기구물(65a, 65b)은 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b)과 함께 상기 발광램프(60)를 고정 및 지지하는 것으로서, 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b)의 상측에 이와 동일한 간격으로 배치되어 있다.
이때 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b)과 제 1, 제 2 상부 기구물(65a, 65b)에는 상기 복수개의 발광램프(60)들의 양단을 수용할 수 있는 다수의 홈이 형성되어 있다.
또한, 반사판(64)은 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b)과 하면 지지부(63a)와 하부 지지부(63b, 63c)의 내면에 광 반사 능력이 우수한 재질, 예로 광 반사 능력이 우수한 합성수지로 형성되어 있다.
이때 상기 반사판(64)은 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b) 및 하면 지지부(63a)와 하부 지지부(63b, 63c)의 내면에 별도의 반사물질을 코팅하여 형성할 수도 있다.
반사판(64)을 구비하는 이유는 발광램프(60)에서 발광된 광을 집중적으로 액정 패널쪽으로 조사함으로써 광을 보다 효과적으로 이용하기 위해서이다.
그리고 제 1, 제 2 공통전극(66a, 66b)은 상기 발광램프(60) 양단의 제 1, 제 2 외부전극들(61a,61b)에 공통으로 전원을 인가하기 위해서, 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(62a, 62b)의 홈이 형성된 면을 따라 각각 형성되어 있다.
이때 제 1, 제 2 공통전극(66a, 66b)은 상기 제 1, 제 2 상부 기구물(65a, 65b)의 홈이 형성된 면을 따라 형성될 수도 있다.
제 3 공통전극(66c)은 상기 제 3 하부 기구물(62c)의 상부 및 측표면을 따라서 형성된다.
그리고 전극 절연막(68)은 상기 제 3 하부 기구물(62c)의 오목한 홈을 따라 형성되며, 반사판(64)보다 높은 높이를 갖도록 배치되고, 반사성질을 갖는 물질로 형성되어 있다.
상기 전극 절연막(68)은 제 3 공통전극(66c)과 반사판(64)이 접촉하여 백 라이트 유닛의 휘도에 영향을 주는 것을 방지하기 위한 것이다.
그리고 램프홀더(67)는 상기 제 3 하부 기구물(62c)와 함께 발광램프(60)를 고정/지지하기 위해서 교차 배치된 발광램프(60)의 양단에 대응되는 상부에 램프 형상의 홈을 갖고 형성되어 있다.
도 7에서 점선으로 나타낸 네모 모양은 램프 홀더 및 제 1, 제 2 상부 기구물을 나타낸 것이다.
그리고 도 8에 도시한 바와 같이 상기 구조물 상부에는 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고, 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하고, 광 산란 효과를 증진시키기 위해, 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate) 등이 배치된 광 산란수단을 더 구비한다.
다음에 상기의 구성을 갖는 백 라이트 유닛은 제 1, 제 2, 제 3 공통전극(66a, 66b, 66c)에 전압을 인가하면 발광램프(60)가 발광하여 구동한다.
이때 제 1, 제 2, 제 3 공통전극(66a, 66b, 66c)에 인가되는 전압은 도 9에 도시한 바와 같이 인버터(70)의 출력부에서 공급되는 것으로, 상기 인버터(70)는 하면 지지부(63a)의 배면의 일영역에 배치된다.
그리고 제 1, 제 2, 제 3 공통전극(66a, 66b, 66c)는 각각 일하면으로 제 1 내지 제 3 전극 연결선(71a, 71b, 71c)이 관통하고 나와서 인버터(70)의 출력부에 연결된다.
이때 제 1, 제 2 공통전극(66a, 66b)에 연결된 제 1, 제 2 전극 연결선(71a, 71b)이 연결되어, 이를 통해서 동일한 신호가 인가되고, 제 3 공통전극(66c)과 연결된 제 3 전극 연결선(71c)은 인버터(70)의 다른 출력단자에 연결된다.
제 2 실시예
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 적용된 제 1 방법에 따른 발광램프와 램프 구동 장치(인버터)의 전기적 연결 및 배치를 나타낸 배면도이고, 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 적용된 제 2 방법에 따른 발광램프와 램프 구동 장치(인버터)의 전기적 연결 및 배치를 나타낸 배면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 도 10에 도시한 바와 같이 중앙 부분에서 교차 배치되는 발광램프(80)들의 양단을 하나의 공통전극으로 연결하지 않고, 2개의 공통전극으로 각각 연결하여 구성하고, 이에 따라서 제 3 하부 기구물의 구성이 변화된 것을 제외하고는 제 1 실시예의 구성과 동일하다.
즉, 하면 지지부(83a)의 중앙부분에 배치된 발광램프(80) 양단의 제 1, 제 2 외부전극 중 동일 선상의 램프들끼리 연결되도록 제 3, 제 4 공통전극(86c, 86d)을 격리하여 일방향으로 배열한 구조로, 최종단의 전기적 연결 구성에 따라 동일한 효과를 내도록 하였다.
이때 제 3, 제 4 공통전극(86c, 86d)은 각각 하면 지지부(83a) 중앙에 일정 간격으로 격리되어 형성된 제 3, 제 4 하부 기구물(82c, 82d)의 상부 표면에 배치되는 것이다.
이때 제 3, 제 4 하부 기구물(82c, 82d)은 하면 지지부(83a)에 복수개의 기구물 장착 홀을 갖고 있으며, 상기 발광램프(80)가 고정되는 부분은 돌출되고, 고정되지 않는 부분은 홀을 통해서 하면 지지부(83a)의 배면으로 돌출되어 구성된다.
그리고 하면 지지부(83a)의 배면으로 돌출된 제 3, 제 4 하부 기구물(82c, 82d)은 오목한 홈을 갖고 형성되어 있다.
따라서 제 3, 제 4 공통전극(86c, 86d)은 제 3, 제 4 하부 기구물(82c, 82d)의 상부 표면에 굴곡을 갖고 형성되어 있다.
상기에서 제 3, 제 4 하부 기구물(82c, 82d)에 오목한 홈을 형성하는 이유는 하면 지지부(83a) 상의 반사판과 절연을 위해서 이다.
이때 제 3, 제 4 하부 기구물(82c, 82d)은 하면 지지부(83a)에 홀을 뚫지 않고 상부에 램프를 수용하는 홈을 갖고 서로 격리되어 일방향으로 형성될 수도 있다.
상기와 같이 중앙부분에 제 3, 제 4 공통전극(86c, 86d)이 형성된 본 발명의 백 라이트 유닛은 도 11에 도시된 바와 같이 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 공통전극(86a, 86b, 86c, 86d)에 전압을 인가하면 발광램프(80)가 발광하여 구동한다.
이때 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 공통전극(86a, 86b, 86c, 86d)에 인가되는 전압은 도 11에 도시한 바와 같이 인버터(90)의 제 1, 제 2 출력부에서 공급되는 것으로, 상기 인버터(90)는 하면 지지부(83a)의 배면의 일영역에 배치된다.
그리고 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 공통전극(86a, 86b, 86c, 86d)은 각각 일하면으로 제 1 내지 제 4 전극 연결선(91a, 91b, 91c, 91d)이 관통하고 나와서 인버터(90)의 제 1, 제 2 출력부에 나뉘어 연결된다.
이때 제 1, 제 3 전극 연결선(91a, 91c)이 인버터(90)의 제 1 출력부의 일/타단에 각각 연결되고, 제 2, 제 4 전극 연결선(91b, 91d)이 인버터(90)의 제 2 출력부의 일/타단에 각각 연결된다.
도 10에서 점선으로 나타낸 네모 모양은 램프 홀더 및 제 1, 제 2 상부 기구물을 나타낸 것이다.
또한 상기와 다른 방법에 의해서 연결된 백 라이트 유닛의 전극 연결 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 12에 도시한 바와 같이 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 공통전극(86a, 86b, 86c, 86d)에 인가되는 전압은 인버터(90)의 출력부에서 공급되는 것으로, 상기 인버터(90)는 하면 지지부(83a)의 배면의 일영역에 배치된다.
그리고 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 공통전극(86a, 86b, 86c, 86d)은 각각 일하면으로 제 1 내지 제 4 전극 연결선(91a, 91b, 91c, 91d)이 관통하고 나와서 인버터(90)의 출력부에 연결된다.
이때 제 1, 제 2 전극 연결선(91a, 91b)이 인버터(90) 출력부의 일단에 공통 연결되고, 제 3, 제 4 전극 연결선(91c, 91d)이 인버터(90) 출력부의 타단에 공통 연결된다.
다음에 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 적용하기 위한 백 라이트 유닛의 발광램프의 배치 구성에 대하여 설명한다.
도 13은 본 발명에 적용하기 위한 다른 방법에 따라 배열된 발광램프의 배치 구성 개념도이다.
도 13은 전체 발광면을 2등분하여 발광램프(100)를 좌,우측에 교대 배열하는 것이 아니라, 전체 발광면을 3등분하여 발광램프(100)를 각 등분영역에 교대로 배치하는 것에 대한 것이다.
또한, 전체 발광면의 길이를 2등분하여 좌,우측에 교대로 배열하는 것이 아니라, 발광면의 길이를 n등분하여 각 등분영역에 교대로 배열할 수도 있다.
이와 같이 백 라이트의 발광면을 n등분하여 발광램프를 배열할 경우, 백 라이트 유닛은 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 n등분하여 각 등분영역에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프의 양단을 수용할 수 있는 형상으로 일정 간격을 갖고 서로 대향되어 배치된 제 1, 제 2 상, 하부 기구물과; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물에 의해 정의된 공간에 배치된 하면지지부와; 상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에 상기 발광램프들의 양단전극을 수용할 수 있는 형상으로 형성된 복수개의 중앙 하부 기구물들과; 상기 교대로 배치된 상기 발광램프의 양단을 각각 수용하는 복수개의 램프 홀더들과; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물의 상부 표면에 일방향으로 형성된 제 1, 제 2 공통전극과; 상기 중앙 하부 기기물들의 상면을 따라 형성된 복수개의 중앙 공통전극들과; 상기 중앙 공통전극들의 일부를 가리도록 상기 중앙 하부기구물들상에 형성된 복수개의 전극 절연막들을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 중앙 공통전극은 상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에서, 동일 선상에 배열된 상기 발광램프의 양단전극들을 각각 수용하도록 2개의 라인으로 형성될 수도 있다.
이하에서는 3등분하여 배치한 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명에 적용하기 위한 다른 방법에 따라 배열된 발광램프의 배치 구성 개념도이다.
도 13에 도시한 바와 같이 관(tube) 양단의 내부에 제 1, 제 2 외부전극(101a, 101b)을 갖고 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 3등분하여 좌측/중앙/우측에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프(100)들과, 상기 발광 램프(100)를 지지하는 제 1, 제 2 하부 기구물(102a, 102b)과, 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(102a, 102b)에 의해서 정의된 공간의 하면에 형성된 하면 지지부(103)와, 상기 하면 지지부(103)의 내면에 발광 램프(100)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 배치된 반사판(104)과, 상기 동일 선상의 발광램프(100) 양단의 외부전극을 연결하도록 배열된 제 1 내지 6 공통전극(105a ~ 105f)들과, 상기 발광 램프(100)들과 액정 패널(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(미도시)으로 구성된다.
이때 하면 지지부(103) 내부에 발광램프(100)의 외부전극이 교차 배열된 부분에는 제 2 실시예에서와 같이 공통전극이 동일 선상에 배열된 발광램프(100)의 제 1, 제 2 외부전극(101a, 101b)끼리 연결하도록 나뉘어 배치되어 있다.
이때 제 1 실시예에서와 같이 발광램프(100)가 교차 배치되는 부분에 하나의 공통전극라인만을 배치할 수도 있다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 도 13과 같이 발광램프를 3등분하여 배열할 때도 그 이외의 구성은 제 1, 제 2 실시예와 동일하게 구성할 수 있다.
상기와 같이 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 13에 도시된 바와 같이 발광면이 3등분되는 등분라인에서 제 1, 제 2 외부전극(101a, 101b)을 제외한 관(tube)이 지그재그 형태로 중복되도록 배열할 수도 있고, 도면에는 도시되지 않았지만 등분라인에서 제 1, 제 2 외부전극(101a,101b)이 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.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 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 외부전극 발광램프의 구동을 위한 전극 연결 구조를 단순화시킬 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, 2개 이상의 외부전극 램프를 단일 인버터에 연결하여 구동시킬 수 있으므로, 구조를 단순화 시켜서 생산성 및 시장 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
넷째, 발광램프 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 발명에 적용하기 위한 발광 램프의 배치 구성 개념도
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 사시도
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 평면도
도 8은 도 7의 A-A'와 B-B' 선상을 자른 구조 단면도
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 적용된 발광램프와 램프 구동 장치(인버터)의 전기적 연결 및 배치를 나타낸 배면도
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 평면도
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 적용된 제 1 방법에 따른 발광램프와 램프 구동 장치(인버터)의 전기적 연결 및 배치를 나타낸 배면도
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 적용된 제 2 방법에 따른 발광램프와 램프 구동 장치(인버터)의 전기적 연결 및 배치를 나타낸 배면도
도 13은 본 발명에 적용하기 위한 다른 방법에 따라 배열된 발광램프의 배치 구성 개념도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
60, 80 : 발광램프
62a, 82a : 제 1 하부 기구물 62b, 82b : 제 2 하부 기구물
62c, 82c : 제 3 하부기구물 83d : 제 4 하부 기구물
63a, 83a : 하면 지지부 63b, 63c : 하부 지지부
64 : 반사판 65a, 65b : 제 1, 제 2 상부 기구물
66a, 86a : 제 1 공통전극 66b, 86b : 제 2 공통전극
66c, 86c : 제 3 공통전극 86d : 제 4 공통전극
67 : 램프 홀더 68 : 전극 절연막
69 : 홀 70, 90 : 인버터
71a, 91a : 제 1 전극 연결선 71b, 91b : 제 2 전극 연결선
71c, 91c : 제 3 전극 연결선 91d : 제 4 전극 연결선

Claims (11)

  1. 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 n등분하여 각 등분영역에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프의 양단을 수용할 수 있는 형상으로 일정 간격을 갖고 서로 대향되어 배치된 제 1, 제 2 상, 하부 기구물과;
    상기 제 1, 제 2 하부 기구물에 의해 정의된 공간에 배치된 하면지지부와;
    상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에 상기 발광램프들의 양단전극을 수용할 수 있는 형상으로 형성된 복수개의 중앙 하부 기구물들과;
    상기 교대로 배치된 상기 발광램프의 양단을 각각 수용하는 복수개의 램프 홀더들과;
    상기 제 1, 제 2 하부 기구물의 상부 표면에 일방향으로 형성된 제 1, 제 2 공통전극과;
    상기 중앙 하부 기기물들의 상면을 따라 형성된 복수개의 중앙 공통전극들과;
    상기 중앙 공통전극들의 일부를 가리도록 상기 중앙 하부기구물들상에 형성된 복수개의 전극 절연막들을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 공통전극은 상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에서,
    동일 선상에 배열된 상기 발광램프의 양단전극들을 각각 수용하도록 2개의 라인으로 형성된 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  3. 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 2등분하여 각 등분영역에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프의 양단을 수용할 수 있는 형상으로 일정 간격을 갖고 서로 대향되어 배치된 제 1, 제 2 상, 하부 기구물과;
    상기 제 1, 제 2 하부 기구물에 의해 정의된 공간에 배치된 하면지지부와;
    상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에 상기 발광램프의 양단전극을 수용할 수 있는 형상으로 형성된 제 3 하부 기구물과;
    상기 교대로 배치된 상기 발광램프의 양단을 각각 수용하는 복수개의 램프 홀더들과;
    상기 제 1, 제 2 하부 기구물의 상부 표면에 일방향으로 형성된 제 1, 제 2 공통전극과;
    상기 제 3 하부 기기물의 상/측면을 따라 형성된 제 3 공통전극과;
    상기 제 3 공통전극의 일부를 가리도록 상기 제 3 하부기구물상에 일방향으로 형성된 전극 절연막을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 발광램프가 교대로 배치된 상기 하면지지부에는 일방향으로 기구물 장착홀이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 하부 기구물은 상기 기구물 장착홀에서 오목한 홈을 갖으며, 상기 하면 지지부 배면으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 하면 지지부상에는 반사판이 더 형성되고, 상기 전극 절연막은 상기 제 3 하부 기구물의 오목한 홈에 형성되며, 상기 반사판보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 백 라이트 유닛의 배면에는 출력부가 구비된 인버터가 배치되고,
    상기 제 1, 제 3 공통전극이 상기 인버터 출력부의 일단에 공통 연결되고, 상기 제 2 공통전극이 상기 인버터 출력부의 타단에 연결되는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  8. 백 라이트의 전체 발광면의 길이를 2등분하여 각 등분영역에 교대로 배열된 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프의 양단을 수용할 수 있는 형상으로 일정 간격을 갖고 서로 대향되어 배치된 제 1, 제 2 상, 하부 기구물과;
    상기 제 1, 제 2 하부 기구물에 의해 정의된 공간에 배치된 하면지지부와;
    상기 발광램프가 교대로 배치된 부분에, 동일 라인으로 배열된 상기 발광램프의 양단전극을 각각 수용하도록 격리하여 일방향으로 형성된 제 3, 제 4 하부 기구물과;
    상기 교대로 배치된 상기 발광램프의 양단을 각각 수용하는 복수개의 램프 홀더들과;
    상기 제 1, 제 2 하부 기구물의 상부 표면에 일방향으로 형성된 제 1, 제 2 공통전극과;
    상기 제 3, 제 4 하부 기기물의 상/측면을 따라 형성된 제 3, 제 4 공통전극과,
    상기 제 3, 제 4 공통전극의 일부를 가리도록 상기 제 3, 제 4 하부 기구물상에 형성된 전극 절연막을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 백 라이트 유닛의 배면에는 제 1, 제 2 출력부가 구비된 인버터가 배치되고,
    상기 제 1, 제 3 공통전극이 인버터 제 1 출력부의 일/타단에 각각 연결되고,
    상기 제 2, 제 4 공통전극이 인버터 제 2 출력부의 일/타단에 각각 연결되는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 백 라이트 유닛의 배면에는 출력부가 구비된 인버터가 배치되고,
    상기 제 1, 제 2 공통전극이 상기 인버터 출력부의 일단에 공통 연결되고,
    상기 제 3, 제 4 공통전극이 상기 인버터 출력부의 타단에 공통 연결되는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
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