KR100573783B1 - 액정표시장치의 백라이트 유닛과 램프 접속 방법 - Google Patents

Abstract

복수의 램프들과, 절연기판 상에 배선패턴이 형성되어 상기 램프에 전원을 제공하기 위한 인버터트랜스가 구비된 백라이트 전원용 인버터기판을 포함하여 이루어지는 액정표시장치의 백라이트 유닛에 있어서, 대향(對向)되는 두 회로기판의 상면(上面) 일측에 서로 일정 간격을 두고 삽입홈을 다수개 형성하고 그 삽입홈에 구성된 전극을 통해 각 램프의 리드선에 고압과 저압을 제공하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.

LCD, 램프, 회로기판, 솔더링

Description

액정표시장치의 백라이트 유닛과 램프 접속 방법{A Back Light Unit for a Liquid Crystal Display and the lamp connection method}

도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 제조과정 중 램프의 리드선을 커넥터의 전선에 연결하는 예시도,

도 3은 도 2의 과정이후의 조립과정의 예시도,

도 4는 도 1의 배면을 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명의 일실시에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛의 조립상태를 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명의 다른 실시에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛의 조립상태를 나타낸 사시도,

도 7a 내지 도 7c는 도 5에서의 램프 리드선 삽입 부분의 부분확대도,

도 8은 도 5의 A-A 선 단면도이다.

본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백라이트의 생산비용을 절감할 수 있으며, 그 두께를 얇게 할 수 있는 액정표시장치 백라이트 유닛에 관한 것이다.

정보 및 통신 산업의 발달에 따라 휴대용 정보처리 기기 및 이동 통신 단말기의 고성능화가 지속적으로 요구됨에 따라 시스템의 각종 부품의 고성능 및 고급화가 계속적으로 요구되고 있다. 노트북과 같은 중대형 단말기의 모니터는 일반적으로 액정표시장치를 사용하고 있다.

액정표시장치는 박형 TV수신기의 모니터, 스탠드 어론 방식(stand alone type)의 모니터 및 노트북 크기의 개인용 컴퓨터의 모니터를 구성하는데 이용된다. 액정 자체가 발광하기 않기 때문에 액정 패널의 이면(裏面)에 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 설치되어 이에 의하여 액정 패널의 표면에 문자나 화상을 표시한다.

액정표시장치는 백라이트(back light)와, 백라이트로부터 투사된 광을 선택적으로 통과하게 하여 영상을 형성하는 액정패널과, 백라이트와 액정패널을 수용하는 외피로 구성된다. 백라이트에는 형광램프와 같은 광원을 외피의 측면에 배치시키고 광이 도광판에 의하여 액정패널로 유도되는 에지 백라이트(Edge back light) 및 광원이 액정패널에 대향하게 설치된 다이렉트 백라이트(Direct Back light)가 있다. 다이렉트 백라이트는, 에지 백라이트에 비하여 액정패널의 휘도를 향상시키기 때문에 예를 들면, 고화질형 박형 TV 수신기의 모니터를 구성하는 액정표시장치로 이용된다.

액정패널(Liquid Crystal Panel)은 TFT(박막트랜지스터)와 같은 스위칭소자 를 가진 투명기판, 투명기판에 대향된 투명한 대향기판, 및 두 기판들 사이에 봉입된 액정을 포함하고 액정표시장치부가 매트릭스형태로 설치되고, 각 액정표시 장치부에 신호선이 제공되고 접속기판이 각 드라이버들에 접속되는 패널을 말한다.

종래의 액정 TV용 백라이트 유닛을 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 살펴본다. 도시된 바와 같이, 다수의 램프(11)들이 고정용 클립(16)들에 의해 지지되어 프레임(18) 상에 배열된다. 각 램프(11)들의 리드선(12)들은 하네스(14)를 거쳐 전선(15)에 의해 커넥터(13)와 연결된다. 즉, 두 램프(11)의 각 리드선(12)과 전선(15)의 종단부를 각각 납땜한 뒤, 커넥터(13)를 뒤로 잡아당겨 램프(11)의 리드선(12)과 전선(15)의 종단부가 연결된 부분이 하네스(14)에 형성된 홈으로 삽입될 수 있도록 한다.

도 4는 도 1의 배면도이다. 즉, 다수의 램프(11)는 다수의 커넥터(13)들과 잭(17)들에 의해 백라이트 전원용 인버터기판 상에 다수 개 배치된 인버터트랜스(19)에 연결되어 동작에 필요한 전원을 제공받도록 구성된다.

이와 같이, 램프(11)의 리드선(12)을 전선(15)의 종단부와 납땜을 하는 과정과, 프레임(18)에 형성된 램프 고정용 클립(16)에 램프(11)를 고정하는 과정과, 커넥터(13)를 잡아 당겨 백라이트 전원용 인버터기판 상에 형성된 잭(jack)(17)에 삽입하는 과정으로 이루어지는 일련의 작업이 일일이 수작업으로 수행되어야 함으로 불량률이 증가되고, 생산에 필요한 시간과 경비가 많이 소요된다. 또한, 프레임 상에 형성된 램프 고정용 클립(16)에 의한 높이 즉, 백라이트 유닛을 이루는 높이(H1)가 높아지게 된다. 이는 결국 액정표시장치의 두께가 두꺼워지는 것을 의미한다.

본 발명은 액정표시장치의 두께를 얇게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 액정표시장치의 백라이트부 형성에 필요한 부품의 수를 줄여 궁극적으로 생산비용을 줄이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 조립공정을 단순화시켜 생산에 소요되는 시간을 단축시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 백라이트 생산공정 중 램프의 조립을 자동화하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 램프를 인버터기판에 직접 접속하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 세부적 특징은 백라이트 전원용 인버터기판의 일측 상부면에 형성된 삽입홈에 상기 램프들의 고압측단부 리드선이 삽입된 상태에서 솔더링되어 인버터트랜스를 거친 전원이 램프에 제공되고, 상기 램프들의 저압측단부 리드선들은 상기 백라이트 전원용 인버터기판의 대향측에 구비된 회로기판의 상부면에 형성된 삽입홈에 삽입되는 점이다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 세부적 특징은 두 회로기판의 연결은 레지드 플렉시블 케이블에 의해 이루어지는 점이다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 다른 세부적 특징은 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board)에 의해 두 회로기판이 연결되는 점이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성과 동작에 관하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.

램프는 액정 패널으로의 휘도를 균일화하기 위해 일정한 간격으로 복수개 설치된다. 백라이트용 램프에 전원을 제공하기 위한 인버터트랜스(19)가 배치된 인버터기판(20)의 일측 상부면에 삽입홈(21)들이 램프의 배치 간격과 동일한 간격을 두고 다수 개 형성되어 있다. 삽입홈(21)에는 구리(copper)등의 금속성 도전물질로 표면 처리된 전극(25)이 형성된다. 이 전극(25)을 통해 램프의 리드선에 전기를 전달하게 된다.

일정간격을 두고 삽입홈을 형성하는 과정이나, 형성된 삽입홈에 램프를 삽입하고 그 위를 솔더링하는 과정을 통해 생산의 자동화를 수행할 수 있다.

한편, 램프의 타측 리드선들은 GND기판(22)에 형성된 다수의 삽입홈들에 삽입되어 솔더링되며, GND 기판(22)은 인버터트랜스(19)를 갖고 있지 않는 점을 제외하고 인버터기판(20)과 동일한 형상을 갖는다. 즉, 램프의 리드선이 삽입되기 위한 삽입홈이 동일한 간격을 두고 형성되며, 각 홈에는 전극이 형성되어 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다. 도 5와 달리 인버터가 구비된 별도의 회로기판(20)이, 램프가 삽입된 고압측 회로기판(인버터기판)(26)의 배면(背面)에 형성된 경우에 적용하는 것을 나타낸다.

두 회로기판(인버터기판 및 GND 기판)(22, 26)의 서로 대향되는 방향의 상부 표면에 삽입홈(21)을 형성하고, 그 삽입홈(21)에 구성된 전극(25)을 통해 각 램프의 리드선으로 고압 및 저압을 제공한다. 이때, 램프의 고압측 회로기판(인버터기판)(26)과 인버터가 구비된 별도의 회로기판(20)의 연결은 다양한 방법에 의해 구현될 수 있다. 레지드 플렉시블 케이블(27)을 이용하거나, 연성회로기판(Flexible Printed Circuits Board: FPCB) 또는 하네스를 이용하여 두 기판을 연결할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 도 5 및 도 6에서의 램프 리드선 삽입 부분의 부분 확대도이다. 도시된 바와 같이, 램프의 리드선(12)이 삽입홈(21)에 삽입된 상태에서 솔더링(24)(soldering)이 수행된다.

도 7a에서와 같이 회로기판의 상단 일측면에 형성된 다수의 삽입홈(21)의 상부 방향으로부터, 도 7b와 같이 램프를 삽입하여 램프의 리드선과 각 삽입홈에 형성된 전극을 통해 통전(通電)이 이루어질 수 있도록 한다. 이후, 리드선과 전극의 접속을 견고하게 하기 위해 도 7c에서 보는 바와 같이 그 삽입홈의 윗 부분에 솔더링을 수행한다.

이와 같이 회로기판(인버터기판 및 GND 기판)의 표면 일부에 리드선을 삽입하기 위한 홈을 형성하여 램프에 전원을 공급하는 방식을 사용함으로써 백라이트 유닛의 높이를 낮게 할 수 있으며, 삽입홈에 형성된 전극과 리드선을 솔더링방법으로 접속함으로써 품질의 신뢰성을 기대할 수 있다. 즉, 일정 길이의 리드선이 삽입홈에 삽입됨으로 인해 리드선에 외부 충격이 전달되는 것을 일부 흡수할 수 있는 견고성을 기대할 수 있다.

도 8은 도 5의 A-A 선 단면도이다. 도시된 바와 같이 대향하고 있는 인버터기판(20)과 GND 기판(22)의 사이에 각 리드선(12)들이 삽입홈(21)에 위치하여 솔더링에 의해 전극(25)과 견고하게 연결되어 있는 것을 알 수 있다.

인버터(19)를 구동시키는 전기가 공급되면, 인버터기판(20)의 인버터(19)는 전달된 전기를 이용하여 램프(11)에 공급될 전압으로 변압한다. 변압된 전기는 인버터기판(20) 위의 회로를 통하여 램프의 리드선(12)에 전달된다. 또한, 레지드 플렉시블 케이블(23)에 의해 GND 기판(22)에도 전원이 제공된다. GND 기판(22)도 인버터(19)가 없는 점을 제외하면 동일한 구조를 갖는다. 인버터(19)로부터 기판(20)을 통해 각 램프의 고압측단부 리드선(12)에 전원이 제공되는 것과 마찬가지로 저압측단부의 리드선에도 GND 기판(22)을 통해 전기가 공급된다.

또한, 도 1과 도 5 및 도 6의 비교에서 알 수 있듯이 종래 기술에 따른 프레임의 높이(H1)와 본 발명의 적용에 따른 각 프레임의 높이(H2, H3)에 차이( H1〉H3〉H2 )가 있음을 알 수 있다. 즉, 램프 고정용 클립(16)을 이용하여 램프를 고정하는 종래 방법에 비해 회로기판에 삽입홈을 두고 솔더링함으로써 그 두께를 대폭 줄일 수 있게 된다. 근래의 액정표시장치는 그 넓이는 점점 넓어지고 두께는 점점 얇아지고 있는 추세이다.

따라서, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛을 위해 필요했던 커넥터 및 하네스와 인버터기판 상에 설치되었던 잭이 불필요하고, 램프를 고정하기 위해 프레임 상에 형성되었던 고정용 클립이 불필요하게 된다. 또한, 램프의 각 리드선을 커넥터에 연결된 전선에 납땜하고 커넥터를 인버터기판의 잭에 연결하는 등의 수작업이 제거되므로 조립작업의 생산성이 향상된다. 아울러, 리드선의 솔더링 등 작업으로 인한 불량률을 줄일 수 있어 생산 수율 또한 증대될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 액정표시장치에 적용하면 하네스와 커넥터 등의 부품을 사용하지 않아도 되므로 생산비용이 대폭 절감되고, 램프를 전선에 솔더링한 후에 커넥터를 통해 인버터기판에 연결하는 등의 수작업이 불필요하므로 생산시간 및 생산비용 또한 절감된다. 아울러, 램프의 리드선을 각 회로기판의 삽입홈에 삽입한 후에 솔더링을 자동화할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (7)

1. 복수의 램프들과, 상기 복수의 램프들의 양 쪽 리드선을 고정하기 위하여 서로 대향되게 마련되는 인버터기판과 GND 기판을 포함하여 이루어진 액정표시장치의 백라이트 유닛에 있어서,

   상기 대향되는 인버터기판과 GND 기판의 상면 일측에는 서로 일정 간격을 두고 삽입홈이 다수개 형성되고, 상기 다수개 삽입홈에 상기 복수의 램프들의 리드선이 삽입된 상태에서 솔더링되며, 상기 인버터기판에는 상기 램프에 고압을 제공하기 위한 복수의 인버터가 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 배선패턴이 형성된 인버터기판과 GND 기판을 백라이트 유닛 프레임 상에 일정 거리를 두고 나란히 설치하는 과정과;

   상기 인버터기판과 GND 기판이 서로 마주보는 부분의 상면에 일정한 간격으로 형성된 삽입홈에 램프의 양 리드선을 삽입하는 과정과;

   상기 램프의 양 리드선이 삽입된 부분을 솔더링하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트용 램프 접속 방법.

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