KR100632682B1 - 백라이트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 백라이트 장치는, 구동전압이 인가되는 외부전극과, 빛을 발광하는 램프를 구비하는 외부전극 형광램프; 외부전극 형광램프를 지지하는 측면 지지대; 상기 측면 지지대 외부로 노출된 외부전극 상부에 형성된 외부전극 보호용 캡; 을 포함한다.

여기서 본 발명에 의하면, 외부전극 보호용 캡은 그 정상부가 적어도 2 개의 경사면이 만나는 산 형상을 가진다.

또한 본 발명에 의하면, 외부전극 형광램프 상부에는 확산판이 더 구비된다.

또한 본 발명에 의하면, 외부전극 보호용 캡으로 입사되는 빛은 확산판에서 하부로 반사된 빛과, 램프에서 발광된 빛이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 외부전극 형광램프의 구동전압을 낮추고, 외부전극 노출로 인한 액정표시장치의 화질 저하를 방지하며, 고전압에 대한 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

Description

백라이트 장치{Backlight device}

도 1은 일반적인 직하형 백라이트 장치의 조립 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 도 1에서 외부전극 형광램프가 측면 지지대에 결합되는 구조를 확대하여 나타낸 도면.

도 3a 및 도 3b는 외부전극 형광램프에 형성된 외부전극의 길이에 따른 액정표시장치의 화질 변화를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 장치의 조립 구조를 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 장치에 있어서, 액정표시장치의 화질 개선을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 41... 백라이트 장치 11... 버텀 플레이트

13, 43... 램프 15... 외부전극

17, 47... 측면 지지대 19, 51... 확산판

31... 액정표시패널 33... 얼룩

49... 외부전극 보호용 캡

본 발명은 백라이트 장치에 관한 것이다.

오늘날, 영상표시장치는 브라운관 방식에서 액정표시장치, 플라즈마 표시 패널 등을 이용하는 방식으로 변화되고 있으며, 특히 액정표시장치는 브라운관 방식에 비해 소비 전력이 낮고, 경량박형화가 가능하며, 유해 전자파를 방출하지 않는 장점으로 인하여 차세대 첨단 영상표시장치로 각광을 받고 있다.

일반적인 액정표시장치는 TFT(Thin Film Transistor)가 형성되어 있는 하부기판과, 칼라 필터(Color Filter)가 배열되어 있는 상부기판과, 상기 하부기판과 상부기판 사이에 주입된 액정(Liquid Crystal)층을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 하부기판에 형성된 TFT는 전기적 신호를 전달, 제어하는 역할을 하며, 액정은 인가된 전압에 따라 분자구조를 달리하여 빛의 투과 정도를 제어한다. 이와 같은 과정을 통하여 제어된 빛은 상부기판을 통과하면서 원하는 색과 영상으로 나타나게 된다.

한편, 액정표시장치는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광장치이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리(backlight assembly)를 필요로 하게 된다.

이와 같은 백라이트 어셈블리는 표시면에 대한 광원의 위치에 따라 엣지형과 직하형으로 크게 구분된다. 이 중에서도 상기 직하형 백라이트 어셈블리는 광이용 율이 높고 취급이 간단하며 표시면의 크기에 제한이 없기 때문에 대형 액정표시장치에 널리 사용되고 있다.

상기 직하형 백라이트 어셈블리에 적용되는 외부광원은 액정표시장치의 크기, 사용목적에 따라 적당히 선택되어 사용되는데, 형태별로 나누면 백열전구, 백색할로겐 램프 등의 점광원, 형광 램프(열음극, 냉음극, 외부전극)등의 선광원, EL(Electroluminescent), 매트릭스 형상의 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diodes)에 의한 평면 광원 등이 있다.

현재, 주로 냉음극 형광램프(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 사용되고 있으나 점차 외부전극 형광램프(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)로 대체 되고 있다. 외부전극 형광램프를 이용하는 경우에는 멀티 구동이 가능하여 인버터를 한 개로 줄일 수 있어 부품 수 감소에 따른 원가절감과 액정표시장치의 무게를 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

그런데, 액정표시장치가 점차 대형화됨에 따라, 예컨대 30인치 이상의 액정표시장치에 채용되는 외부전극 형광램프는 그 길이가 길어지게 되면서 구동전압 상승으로 인하여 그 적용이 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 외부전극 형광램프의 구동전압을 낮추고, 외부전극 노출로 인한 액정표시장치의 화질 저하를 방지하며, 고전압에 대한 안정성을 확보할 수 있는 백라이트 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 백라이트 장치는, 구동전압이 인가되는 외부전극과, 빛을 발광하는 램프를 구비하는 외부전극 형광램프; 상기 외부전극 형광램프를 지지하는 측면 지지대; 상기 측면 지지대 외부로 노출된 상기 외부전극 상부에 형성된 외부전극 보호용 캡; 을 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서 본 발명에 의하면, 상기 외부전극 보호용 캡은 그 정상부가 적어도 2 개의 경사면이 만나는 산 형상을 가지는 점에 그 특징이 있다.

또한 본 발명에 의하면, 상기 외부전극 형광램프 상부에는 확산판이 더 구비된 점에 그 특징이 있다.

상기 외부전극 보호용 캡은 상기 확산판에서 하부로 반사된 빛을 다시 상기 확산판으로 반사시키는 것에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 외부전극 형광램프의 구동전압을 낮추고, 외부전극 노출로 인한 액정표시장치의 화질 저하를 방지하며, 고전압에 대한 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 직하형 백라이트 장치의 조립 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에서 외부전극 형광램프가 측면 지지대에 결합되는 구조를 확대하여 나타낸 도면이다.

일반적인 직하형 백라이트 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 램프(13)와 상기 복수의 램프(13)를 지지하는 측면 지지대(side support)(17)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 램프(13)의 양 끝단에는 외부전극(15)이 형성되어 있으며, 상기 외부전극(15)은 상기 측면 지지대(17) 내에 삽입되어 지지된다. 이와 같이, 양 끝단에 형성된 외부전극(15)에 구동전압이 인가되어 발광되는 램프(13)를 외부전극 형광램프라 칭한다.

또한, 상기 백라이트 장치(1)에는 상기 램프(13) 상부에 확산판(19)이 마련되며, 상기 램프(13)의 하부에는 버텀 플레이트(bottom plate)(11)가 더 마련된다.

일반적으로 상기 측면 지지대(17) 내부로 외부전극(15)이 삽입되도록 구성되며, 상기 측면 지지대(17) 외부로 노출되지 않도록 하기 위해 외부전극(15)의 길이는 작아질 수밖에 없고, 이로 인하여 램프(13)를 구동시키는 구동전압은 상승되게 된다.

그런데, 액정표시장치가 대형화되는 경우에는, 외부전극 형광램프의 길이가 더 길어지게 됨에 따라, 구동전압은 더욱 커지게 되므로, 외부전극 형광램프를 적용하는데 있어 어려움이 발생된다.

이에 따라, 외부전극 형광램프의 구동전압을 낮추기 위한 하나의 방안으로, 외부전극의 길이를 길게 하여 전극의 표면적을 늘림으로써 구동전압을 감소시키는 방안이 고려되고 있다. 이는 외부전극 형광램프에 있어서, 전극의 표면적이 늘어남에 따라 구동전압은 감소되는 특성이 있기 때문이다.

그런데, 외부전극의 길이를 길게 함에 있어, 외부전극이 형성된 부분이 모두 측면 지지대 내부에 삽입되도록 하는 경우에는, 베젤(bezel)의 폭이 넓어지게 되는 단점이 발생된다.

따라서, 베젤의 폭이 넓어지게 되는 것을 방지하면서 외부전극의 길이를 늘리는 방안으로서, 외부전극이 측면 지지대의 외부로(백라이트 장치의 내부 공간으로) 노출되도록 하는 방안이 검토되고 있다. 그런데, 이와 같은 구성을 갖는 백라이트 장치는, 노출된 외부전극에서 발광이 수행되지 못하는 관계로 어두움에 의한 화질 저하가 발생되는 문제점이 있다.

이러한 화질변화에 대하여 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3a 및 도 3b는 외부전극 형광램프에 형성된 외부전극의 길이에 따른 액정표시장치의 화질 변화를 설명하기 위한 도면이다.

즉, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 측면 지지대(17) 내부에 외부전극이 모두 삽입되는 경우에는, 상기 측면 지지대(17) 외부로는 램프(13)만이 노출되게 된다. 이에 따라 액정표시패널(31)에는 화질이 균일하게 표시될 수 있게 된다. 그러나, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 측면 지지대(17) 외부로 외부전극(15)과 램프(13)가 노출되는 경우에는, 액정표시패널(31)에 얼룩(33)이 발생되게 되는 것이다. 이는 외부전극(15)은 발광 영역이 아니기 때문에 어두운 영역이 존재하게 되고, 이로부터 액정표시패널(31)에 얼룩(33)에 의한 화질 저하가 발생되는 것이다.

또한, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 상기 측면 지지대(17) 외부로 외부전극(15)이 노출되는 경우에는, 작업자가 백라이트 장치의 조립시에 고전압에 의한 손상을 입을 수도 있는 안정성의 문제도 발생될 수 있다.

본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 도 4에 나타낸 바와 같은 구조를 갖는 백라이트 장치를 제안하고자 하는 것이다. 도 4는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 장치의 조립 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 백라이트 장치(41)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 측면 지지대(47)를 구비하며, 상기 측면 지지대(47)에는 외부전극 형광램프가 지지된다. 여기서, 도면에 명확하게 도시되지는 아니 하였으나, 상기 외부전극 형광램프에 구동전압을 인가하는 외부전극의 일부는 상기 측면 지지대(47) 외부로(백라이트 장치의 내부 공간으로) 노출되도록 구성된 상태를 나타낸 것이다.

그리고, 이와 같이 상기 측면 지지대(47) 외부로 노출된 외부전극 상부에는 외부전극 보호용 캡(49)이 마련되도록 구성하였다. 여기서, 상기 외부전극 보호용 캡(49)의 외부에는 램프(43)가 노출되도록 하였으며, 상기 외부전극 보호용 캡(49)은 그 정상부가 적어도 2 개의 경사면이 서로 만나는 산의 형상이 되도록 구성하였다. 즉, 상기 외부전극 보호용 캡(49)은 그 단면이 오각형 틀의 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 산형 형상으로 상기 외부전극 보호용 캡(49)을 형성함으로써, 외부전극이 노출되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 외부전극의 비발광영역으로부터 어두움에 의한 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다. 이로써, 상기 상기 외부전극 보호용 캡(49)은 상기 외부전극을 완전하게 감쌀 수 있는 크기를 가지도록 형성되어 있다.

이러한 화질 저하를 방지할 수 있게 되는 원리에 대해서는 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 장치에 있어서, 액정표시장치의 화질 개선을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 램프(43)에서 발생된 빛이 상기 전극 보호용 캡(49)에 도달되는 경우를 살펴 보기로 한다. 첫째, 상기 램프(43)에서 발광된 빛은 상부의 확산판(51)에서 반사되어 상기 전극 보호용 캡(49)의 산형 면에 도달될 수 있다(ray ① 참조). 둘째, 상기 램프(43)에서 발광되는 빛이 직접 상기 전극 보호용 캡(49)의 산형 면에 일정 각도로 입사될 수 있다(ray ② 참조).

이와 같이 상기 전극 보호용 캡(49)에 입사되는 빛들은 결과적으로 상기 확산판(51)의 전면 방향으로 반사됨으로써(ray ③ 참조), 외부전극의 어두움에 의한 얼룩 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 이와 같은 백라이트 장치를 구비하는 액정표시장치는, 상기 백라이트 장치 상부에 마련된 액정표시패널을 통하여 얼룩이 발생되지 않는, 양질의 화질을 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한, 외부전극 형광램프를 이루는 외부전극의 길이를 길게 형성할 수 있게 됨에 따라, 구동전압을 낮출 수 있게 되며, 고휘도의 백라이트 광원을 제공할 수 있게 되는 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 백라이트 장치에 의하면, 외부전극 형광램프의 구동전압을 낮추고, 외부전극 노출로 인한 액정표시장치의 화질 저하를 방지하며, 고전압에 대한 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 구동전압이 인가되는 외부전극과, 빛을 발광하는 램프를 구비하는 외부전극 형광램프;

   상기 외부전극 형광램프를 지지하는 측면 지지대;

   상기 측면 지지대 외부로 노출된 상기 외부전극 상부에 형성된 외부전극 보호용 캡;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 외부전극 보호용 캡은 그 정상부가 적어도 2 개의 경사면이 만나는 산 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 외부전극 형광램프 상부에는 확산판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 외부전극 보호용 캡은 상기 확산판에서 하부로 반사된 빛을 다시 상기 확산판으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 외부전극 보호용 캡은 상기 램프에서 발광된 빛이 입사되어 액정표시패널로 반사시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 의한 백라이트 장치;

   상기 백라이트 장치 상부에 마련된 액정표시패널;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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