KR100823063B1 - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 디스플레이 디바이스 - Google Patents

Abstract

백라이트 유닛은 LCD 디바이스의 디스플레이 품질 저하를 방지하고 LCD 디바이스의 장기적인 신뢰도를 개선한다. 이 유닛은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 하나 이상의 형광램프; 램프의 제 1 단부에 접속된 제 1 케이블 또는 배선; 및 램프의 제 2 단부에 접속된 제 2 케이블 또는 배선을 구비한다. 제 1 케이블 또는 배선은 형상 또는 형태면에서 제 2 케이블 또는 배선과 다르다. 제 1 케이블 또는 배선의 도체는 단면적에 있어서 제 2 케이블 또는 배선의 도체와 대략 동일하다. 2 개 이상의 형광램프가 이용되는 경우에, 램프의 제 1 단부에 공통으로 접속된 제 1 케이블의 도체의 단면적은 램프의 제 2 단부에 각각 접속된 제 2 케이블 또는 배선의 도체의 단면적의 합과 대략 동일하다.

백라이트 유닛

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 디스플레이 디바이스 {BACKLIGHT UNIT AND LIQUID-CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

도 1 은 에지-라이트형의 LCD 디바이스에 대한 종래기술의 백라이트 유닛의 형광램프의 접속구조를 도시하는 개략도.

도 2 는 도 1 의 종래기술의 백라이트 유닛에서 이용된 수평 케이블의 구조를 도시하는 확대된, 개략적인 단면도.

도 3 은 도 1 의 종래기술의 백라이트 유닛에서 이용된 외장 배선의 구조를 도시하는 확대된, 개략적인 단면도.

도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛을 구비하는 에지-라이트형 LCD 디바이스의 분해 사시도.

도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛의 형광램프의 접속 구조를 도시하는 개략도.

도 6 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛에 이용된 수평 케이블의 구조를 도시하는 확대된, 개략적인 단면도.

도 7 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛에 이용된 외장 배선의 구조를 도시하는 확장된, 개략적인 단면도.

도 8 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛에 이용된 수평 케이 블의 도체의 폭 및 두께를 도시하는 확장된, 개략적인 단면도.

도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 백라이트 유닛의 형광램프의 접속 구조를 도시하는 개략도.

도 10 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 백라이트 유닛의 형광램프의 접속 구조를 도시하는 개략도.

도 11 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 백라이트 유닛의 형광램프의 접속 구조를 도시하는 개략도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

6 : 백라이트 유닛, 6a : 반사체.

6b : 도광판, 6c : 반사시트.

10 : 형광램프, 10a1, 10a2 : 형광램프.

11 : 수평 케이블, 12a, 12b : 외장배선.

12b1, 12b2 : 외장배선, 13 : 스타트-업 회로.

14a : 벨트-형상 도체, 14b : 원형도체.

14bb: 코어, 15a : 절연체.

21 : 리드, 22 : 솔더.

24 : 커넥터.

본 발명은 액정 디스플레이 (LCD) 디바이스 및 특히, LCD 디바이스의 백라이트 유닛의 구조에 관한 것이다.

LCD 디바이스는 소위 사무 자동화 (OA) 장치, 시청각 (AV) 장치, 이동 단말 디바이스 등의 모니터로서 광범위하게 이용되고 있다. 이는 LCD 디바이스가 소형, 박형, 및 낮은 소비전력과 같은 바람직한 특징을 갖기 때문이다.

LCD 디바이스는 직접 조명형 및 에지 라이트형과 같은 조명 구조에 따라 여러 형태로 분류된다. 에지-라이트형 LCD 디바이스는, 예를 들어 백라이트 소스로서 형광램프 또는 램프, 반사체, 도광판, 반사 시트 등을 갖는 백라이트 유닛; 백라이트로부터 균일한 조명광을 생성하기 위한 광학 시트; 대향하는 한 쌍의 투명 기판 및 그 기판 사이에 개재된 액정 층을 갖는 LCD 패널; 이 부재들을 수용하고 고정하는 케이싱 (casing); 및 케이싱으로써 유지되는 다양한 기판을 구비한다.

백라이트 유닛에 대한 형광램프로서, 일반적으로 수은 (Hg), 아르곤 (Ar), 및 네온 (Ne) 가스들의 가스 혼합물을 함유하는 방전 튜브가 이용된다. 이 튜브를 이용하여, 자외선 (UV) 빔을 방출하는 방전으로 인한 여기에 의해 튜브 내에 존재하는 수은 원자가 이온화한다. 따라서, 방출된 UV 빔이 튜브의 내벽에 코팅된 형광 물질에 조사됨으로써 그 물질을 여기시킨다. 따라서, 가시광이 튜브의 벽을 통해 외부로 방출되어 상기 튜브를 턴온시킨다.

형광램프가 방전되는 동안, 전기적 손실 때문에 형광램프 각각의 단부에서 튜브에 위치하는 전극쌍 (즉, 애노드 및 캐소드) 에서 열이 생성되고 그 결과, 램프는 온도가 형광램프의 단부에서 가장 높도록 온도 분포를 갖는다. 전극에서 생성된 열은 램프의 밸브를 형성하는 유리 및 전극에 접속된 케이블 또는 배선의 도체를 통한 열전도로 인해 외부로 흐르거나 분산된다.

도 1 은 에지-라이트형 LCD 디바이스에 대한 종래의 백라이트 유닛의 형광 램프의 접속 구조를 개략적으로 도시한다. 도 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 백라이트 유닛 (106) 은 형광램프 (110), 수평 케이블 (111), 및 2 개의 외장 배선 (112a 및 112b) 을 구비한다. 수평 케이블 (111) 의 하나의 단부는 램프 (110) 의 리드 (121) 를 통해 솔더 (122) 에 의해 램프 (110) 의 하나의 단부에 접속된다. 수평 케이블 (111) 의 다른 단부는 외장 배선 (112a) 의 하나의 단부에 솔더 (123) 에 의해 접속된다. 외장 배선 (112a) 의 다른 단부는 커넥터 (124) 에 접속된다. 외장 배선 (112b) 의 하나의 단부는 램프 (110) 의 다른 단부에 접속된다. 외장 배선 (112b) 의 다른 단부는 커넥터 (124) 에 접속된다. 커넥터 (124) 는 스타트-업 회로 (113) 에 접속된다.

수평 케이블 (111) 은 도 2 에 도시된 구조를 가지며, 이 구조는 벨트 또는 테이프형의 도체 (114a) 및 도체 (114a) 를 전체적으로 커버하는 절연체 (115a) 를 구비한다. 절연체 (115a) 는 도체 (114a) 의 각각의 사이드에 위치하는 한 쌍의 절연 필름으로써 형성된다. 절연 필름의 양 사이드 에지는 서로 부착되어 절연필름 안에 도체 (114a) 를 한정한다. 도체 (114a) 는 패터닝된 도체 박을 부착하거나 도체 필름을 프린팅함으로써 형성될 수도 있다. 케이블 (111) 은 두께 방향으로 휠 수도 있지만, 폭 방향으로 휘기는 어렵다.

외장 배선 (112a 및 112b) 은 도 3 에 도시된 구조와 동일한 구조를 가지며, 이 구조는 원형 도체 (114b) 및 도체 (114b) 를 전체적으로 커버하는 원형 외장 또는 절연체 (115b) 를 구비한다. 도체 (114b) 는 복수의 실-형상 (shread-shaped) 의 코어 (114bb) 에 의하여 형성된다. 도체 (114b; 즉, 코어 114bb) 는 외장 (115b) 으로 전체적으로 커버된다. 외장 (115b) 은 튜브-형상의 절연 수지로써 형성된다.

수평 케이블 (111) 의 도체 (114a) 는 외장 배선 (112a 및 112b) 각각의 도체 (114b) 보다 단면적이 작다.

전술한 종래의 백라이트 유닛 (106) 은 예를 들어, 1997년 공개된 일본 미-심사 특허 공개번호 제 9-55112 호에 개시되어 있다.

도 1 에 도시된 종래의 백라이트 유닛 (106) 에 대하여, 수평 케이블 (111) 및 외장 배선 (112b) 은 도 2 및 3 에 도시된 바와 다른 형상 또는 구조를 갖고, 형광램프 (110) 의 단부에 각각 접속된다. 케이블 (111) 의 도체 (114a) 의 단면적이 배선 (112b) 의 도체 (114b) 의 단면적보다 작기 때문에, 케이블 (111) 과 배선 (112b) 사이에 열전도 차이가 발생한다. 이는 수평 케이블 (111) 이 접속된 램프 (110) 의 전극에서의 열 소모 성능이 외장 배선 (112b) 이 접속된 램프 (110) 의 전극에서의 열 소모 성능보다 작다는 것을 의미한다. 그 결과, 동작동안 수평 케이블 (111) 이 접속된 램프 (110) 의 전극에서의 온도가 외장 배선 (112b) 이 접속된 램프 (110) 의 전극에서의 온도보다 높을 것이다. 즉, 램프 (110) 의 온도는 동작동안 단부에서 동일하지 않을 것이다. 요약하면, 케이블 (111) 및 배선 (112b) 의 도체 (114a 및 114b) 사이의 단면적의 차이는 열 소모 성 능의 차이를 야기하고, 램프 (110) 의 단부 사이에서의 온도차를 발생시킨다.

형광램프 (110) 에 한정된 수은 가스는 다음과 같은 특징을 가진다. 구체적으로는, 램프 (110) 의 단부 사이에 온도차가 발생하는 경우에, 램프 (110) 에서 방전으로써 야기된 수은 이온은 상대적으로 낮은 온도를 갖는 전극쪽으로 이동하는 경향이 있다. 따라서, 수은 이온은 램프 (110) 의 단부 사이의 온도차 때문에 균일한 분포로부터 벗어나며, 상대적으로 낮은 온도를 갖는 전극 부근의 수은 이온 밀도가 상대적으로 높은 온도를 갖는 전극 부근의 수은 이온 밀도보다 높은 수은 이온 분포을 발생시킨다. 형광램프 (110) 에서 알 수 있는 수은 이온 분포의 이러한 편차를 "전기영동 현상" 이라 칭한다.

전술한, 램프 (110) 에서의 수은 이온의 불균일한 분포 때문에, 정상적인 방전이 수은 이온 밀도가 낮은 (즉, 수은 이온이 적은) 램프 (110) 의 영역에서 발생할 수 없다. 또한, 상기 영역에서는, 수은 이온에 따라 램프 (110) 에 한정된 아르곤 및 네온 이온을 이용하여 희 가스 방전이 발생한다. 그 결과, 수천 시간 동작 또는 조명후에 LCD 디바이스의 디스플레이 스크린상에 진한 오렌지 광이 방출되고 컬러의 불균일이 발생한다.

예를 들어, 수평 케이블 (111) 의 도체 (114a) 가 0.08㎟ 의 단면적을 갖고 외장 배선 (112b) 의 도체 (114b) 가 0.2㎟ 의 총 단면적을 갖는 경우에, 램프 (110) 의 단부 사이의 온도차 (△t) 는 32℃ 가 될 것이다. 수평 케이블 (111) (단면적이 상대적으로 작은) 이 접속된 램프 (110) 의 단부에서의 온도는 외장 배선 (112b) (단면적이 상대적으로 큰) 이 접속된 램프 (110) 의 단부에서의 온도보 다 높다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 1 의 종래의 백라이트 유닛 (106) 에 대하여, 도체 (114a 및 114b) 가 상이한 단면적을 갖는 배선 (112b) 및 케이블 (111) 은 램프 (110) 의 단부에 각각 접속된다. 따라서, 열 소모 성능은 램프 (110) 의 단부에서 동일하지 않고, 따라서 상당히 큰 온도차가 이들 단부 사이에서 발생할 것이다. 온도차 때문에, 램프 (110) 에서의 수은 이온은 상대적으로 낮은 온도의 단부쪽으로 이동하려는 경향이 있어 램프 (110) 에서의 수은 이온 분포의 편차를 생성한다. 그 결과, 디스플레이 스크린상의 컬러 불균일에 의해 LCD 디바이스의 디스플레이 품질 저하가 초래되고, 램프 (110) 의 동작 수명 단축에 의해 LCD 디바이스의 장기간의 신뢰성 저하가 초래된다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제의 고찰에서 고안되었다.

본 발명의 주 목적은 형광램프 또는 램프의 광의 비정상적 방출을 억제함으로써 LCD 디바이스의 디스플레이 품질 저하를 방지하고, 형광램프 또는 램프의 동작 수명을 연장시킴으로써 LCD 디바이스의 장기간의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 백라이트 유닛, 및 이를 장착한 LCD 디바이스를 제공하는 것이다.

구체적으로 언급하지 않은 다른 목적과 함께 상기 목적은 아래의 설명으로부터 당업자에게 명확해질 것이다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 백라이트 유닛이 제공되며, 이 백라이트 유 닛은 광원으로서 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 형광램프; 램프의 제 1 단부에 접속된 제 1 케이블 또는 배선 (제 1 배선 라인); 및 램프의 제 2 단부에 접속된 제 2 케이블 또는 배선 (제 2 배선 라인) 을 구비한다. 제 1 케이블 또는 배선은 형상과 형태에 있어서 제 2 케이블 또는 배선과 다르다. 제 1 케이블 또는 배선의 도체는 단면적에 있어서 제 2 케이블 또는 배선의 도체와 대략 동일하다.

본 발명의 제 1 양태에 따르는 백라이트 유닛에 대하여, 제 1 케이블 또는 배선은 형광램프의 제 1 단부에 접속되고, 제 2 케이블 또는 배선은 램프의 제 2 단부에 접속된다. 제 1 케이블 또는 배선은 형상과 형태에 있어서 제 2 케이블 또는 배선과 다르고, 제 1 케이블 또는 배선의 도체는 단면적에 있어서 제 2 케이블 또는 배선의 도체와 대략 동일하다. 따라서, 제 1 및 제 2 단부에서의 형광램프의 열 소모 성능 (즉, 열 소모 양) 은 대략 서로 동일하다.

그 결과, 램프의 제 1 및 제 2 단부 사이의 온도차는 허용범위 내로 억제된다. 이는 램프에서의 수은 이온 분포 및 결과적인 광의 비정상적인 방출이 편차로부터 억제된다는 것을 의미한다. 따라서, LCD 디바이스의 디스플레이 품질 저하가 방지될 수 있다.

또한, 광이 비정상적으로 방출되지 않기 때문에, 형광램프의 고유의 또는 본질적인 동작 수명이 최적화될 수 있고, 이 최적화는 램프의 동작 수명을 연장한다. 그 결과, LCD 디바이스의 장기간의 신뢰도가 개선될 수 있다.

본 발명의 제 1 양태에 따른 백라이트 유닛의 바람직한 실시형태에서, 제 1 케이블 또는 배선의 도체는 단면적에 있어서 제 2 케이블 또는 배선의 도체와 대략 동일하게 되어, 램프의 제 1 및 제 2 단부의 온도차가 10℃ 이하가 된다.

본 발명의 제 1 양태에 따른 백라이트 유닛의 다른 바람직한 실시형태에서, 제 1 케이블 또는 배선은 벨트-형상의 도체를 갖는 수평 케이블이고 제 2 케이블 또는 배선은 원형 도체를 갖는 외장 배선이다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 또 다른 백라이트 유닛이 제공되고, 이 백라이트 유닛은 광원으로서 제 1 및 제 2 단부를 각각 갖는 형광램프; 램프의 제 1 단부에 공통으로 접속된 제 1 케이블 또는 배선 (제 1 배선 라인); 램프의 제 2 단부에 각각 접속된 제 2 케이블 또는 배선 (제 2 배선 라인) 을 구비한다. 제 1 케이블 또는 배선은 형상 또는 형태에 있어서 제 2 케이블 또는 배선과 다르다. 제 1 케이블의 도체의 단면적은 제 2 케이블 또는 배선의 도체의 단면적의 합과 대략 동일하다.

본 발명의 제 2 양태에 따르는 백라이트 유닛에 대하여, 제 1 케이블 또는 배선은 형광램프의 제 1 단부에 공통으로 접속되고 제 2 케이블 또는 배선은 램프의 제 2 단부에 각각 접속된다. 제 1 케이블 또는 배선은 형상 또는 형태에서 제 2 케이블 또는 배선과 다르다. 제 1 케이블의 도체의 단면적은 제 2 케이블 또는 배선의 도체의 단면적의 합과 대략 동일하다.

따라서, 본 발명의 제 1 양태에 따르는 백라이트 유닛에서와 동일한 이유 때문에, 램프의 제 1 단부와 램프의 제 2 단부의 온도차가 허용 범위 내로 억제된다. 이는 램프에서의 수은 이온 분포 및 결과적인 광의 비정상적인 방출이 편차로부터 억제됨을 의미한다. 따라서, LCD 디바이스의 디스플레이 품질 저하가 방지될 수 있다.

또한, 광이 비정상적으로 방출되지 않기 때문에, 형광램프의 고유의 또는 본질적인 동작 수명이 최적화될 수 있고, 이 최적화는 램프 각각의 동작 수명을 연장한다. 그 결과, LCD 디바이스의 장기간의 신뢰도가 개선될 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 따른 바람직한 실시형태에서, 제 1 케이블 또는 배선은 형상 또는 형태에 있어서 제 2 케이블 또는 배선과 다르다.

본 발명의 제 2 양태에 따른 백라이트 유닛의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 제 1 케이블의 도체의 단면적은 제 2 케이블 또는 배선의 도체의 단면적의 합과 대략 동일하게 되어, 램프의 제 1 및 제 2 단부 사이의 온도차가 10℃ 이하가 된다.

본 발명의 제 2 양태에 따른 백라이트 유닛의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 제 1 케이블 또는 배선은 벨트-형상의 도체를 갖는 수평 케이블이고 제 2 케이블 또는 배선 각각은 원형 도체를 갖는 외장 배선이다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, LCD 디바이스가 제공되고, 이 LCD 디바이스는 LCD 패널; 및 전술한 바와 같은 백라이트 유닛 중 하나를 구비한다.

본 발명을 용이하게 수행할 수 있도록, 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

바람직한 실시형태의 상세한 설명

본 발명의 바람직한 실시형태는 첨부된 도면을 참조하여, 이하 상세하게 설명될 것이다.

제 1 실시형태

발명의 배경에서 설명된 바와 같이, 예를 들어 에지-라이트형 LCD 디바이스 (1) 는 도 4 에서 도시된 바와 같은 구조를 갖는다. 구체적으로, LCD 디바이스 (1) 는 제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛 (6); 광학 시트 (5); LCD 패널 (3); 이들 구조적 부재들을 유지하고 고정하는 케이싱; 및 유닛 (6) 의 배면에 탑재된 회로 보드를 구비한다.

백라이트 유닛 (6) 은 광원으로서 형광램프 (10), 반사체 (6a), 도광판 (6b), 및 반사 시트 (6c) 를 구비한다. 램프 (10) 는 도광판 (6b) 의 외부에 위치하며 도광판 (6b) 의 하나의 에지를 따라 신장되어 있다. 반사체 (6a) 는 도광판 (6b) 의 외부에 위치하며 램프 (10) 를 따라 신장되어 있어 램프 (10) 를 커버한다. 반사 시트 (6c) 는 도광판 (6b) 상에 겹쳐있다. 램프 (10) 로부터 방출된 광은 반사체 (6a) 으로써 반사되어 도광판 (6b) 으로 향한다. 반사체 (6a) 에 의해 반사된 광은 도광판 (6b) 으로 인도되고, 그 후, 반사 시트 (6c) 에 의해 반사되어 LCD 패널 (3) 로 향한다. 판 (6b) 으로부터 방출된 광은 백라이트로서 이용된다.

광학 시트 (5) 는 백라이트 유닛 (6) 으로써 방출된 백라이트로부터 균일한 조명 광을 생성한다. 그 후, 그렇게 생성된 균일한 광은 LCD 패널 (3) 로 조명된다.

LCD 패널 (3) 은 한 쌍의 대향 기판 및 그 기판에 샌드위치된 액정층을 갖는다.

케이싱을 구성하는 부재로서, 전방 실드 (2), 배면 실드 (7), 및 내부 섀시 (4) 가 도 4 에 도시된다. 전방 실드 (2) 는 프레임과 유사한 형상를 가지고 디바이스 (1) 의 전방을 커버한다. 배면 실드 (7) 는 판과 유사한 형상을 가지고 디바이스 (1) 의 배면을 커버한다. 내부 섀시 (4) 는 소정의 위치에 패널 (3) 을 고정시키기 위해 이용된다.

회로 보드로서, 패널 (3) 을 구동하기 위한 회로 보드 (8) 및 램프 (10) 를 구동하기 위한 변환기 보드 (9) 가 도 4 에 도시된다.

백라이트 유닛 (6) 의 형광램프 (10) 로서, 수은, 아르곤, 및 네온 가스를 함유하는 방전 튜브가 이용된다. 수은 이온은, 램프 (10) 에서의 방전으로써 여기되며, UV 광을 방출한다. UV 광이 램프 (10) 의 내벽에 코팅된 형광 물질에 조사됨으로써 그 물질로부터 가시 광을 방출한다. 램프 (10) 의 방전 또는 동작중에, 전기적인 손실 때문에 램프 (10) 의 각각의 단부에 위치한 전극에서 열이 생성된다. 그 후, 열은 램프 (10) 의 유리 및 전극에 접속된 케이블 또는 배선을 통해 외부로 분산된다.

여기서, 램프 (10) 의 전극에 접속된 케이블 또는 배선이 형상 또는 형태 및 구조면에서 동일한 경우에, 전극에서 생성된 열은 각각의 케이블 또는 배선으로 대략 동일하게 전도되고 그 결과, 전극에서의 온도는 대략 동일하게 된다. 그러나 다른 케이블 또는 배선이 램프 (10) 의 전극에 각각 접속될 경우에, 즉, 예를 들어, 수평 케이블이 전극 중 하나에 접속되고 원형, 외장 배선이 또 다른 전극에 접속된 경우에, 수평 케이블 및 외장 배선은 열 전도성에 있어서 상당히 상이할 것이다. 따라서, 전극에서의 온도 (즉, 램프 (10) 의 단부에서의 온도) 는 상당 히 동일하지 않을 것이다. 이런 경우에, 램프 (10) 에 존재하는 수은 이온은 상대적으로 낮은 온도를 갖는 전극쪽으로 이동하려는 경향이 있고, 따라서 램프 (10) 에서의 수은 이온의 분포을 비균일하게 만든다.

따라서, 수은 이온은 상대적으로 낮은 온도를 갖는 전극 부근에서 두껍고 상대적으로 높은 온도를 갖는 전극 부근에서 얇다. 수은 이온이 얇은 영역에서, 정상적인 방전은 발생하지 않고, 램프 (110) 에 한정된 아르곤 및 네온 이온을 이용하여 희 가스 방전 (즉, 비정상적인 방전) 이 발생할 것이다. 비정상적인 방전이 진한 오렌지 광을 방출하기 때문에, 컬러의 불균일이 LCD 디바이스 (1) 의 디스플레이 스크린에서 발생할 것이다.

전술한 환경을 고려할 때, 제 1 실시형태에 따르는 백라이트 유닛 (6) 은 도 5 에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.

구체적으로는, 백라이트 유닛 (6) 은 형광램프 (10), 수평 케이블 (11), 및 2 개의 외장 배선 (12a 및 12b) 을 구비한다. 수평 케이블 (11) 의 하나의 단부는 램프 (10) 의 리드 (21) 를 통해 솔더 (22) 에 의해 램프 (10) 의 하나의 단부에 접속된다. 수평 케이블 (11) 의 다른 단부는 외장 배선 (12a) 의 하나의 단부에 솔더 (23) 에 의해 접속된다. 외장 배선 (12a) 의 다른 단부는 커넥터 (24) 에 접속된다. 외장 배선 (12b) 의 하나의 단부는 램프 (10) 의 다른 단부에 접속된다. 외장 배선 (12b) 의 다른 단부는 커넥터 (24) 에 접속된다. 커넥터 (24) 는 스타트-업 회로 (13) 에 접속된다.

수평 케이블 (11) 은 도 6 에 도시된 바와 같은 구조를 갖고, 이 구조는 벨 트- 또는 테이프-형상의 도체 (14a) 및 도체 (14a) 를 전체적으로 커버하는 절연체 (15a) 를 구비한다. 절연체 (15a) 는 도체 (14a) 의 각각의 사이드에 위치하는 한 쌍의 절연 필름으로써 형성된다. 절연 필름의 양 사이드 에지가 서로 부착되어 절연필름 안에 도체 (14a) 를 한정한다. 도체 (14a) 는 패턴화된 도체 박을 부착하거나 도체 필름을 프린팅함으로써 형성될 수도 있다. 케이블 (11) 은 그 두께 방향으로 휠 수도 있지만, 그 폭 방향으로 휘기는 어렵다.

외장 배선 (12a 및 12b) 은 도 7 에 도시된 구조와 동일한 구조를 가지며, 이 구조는 원형 도체 (14b) 및 도체 (14b) 를 전체적으로 커버하는 원형 외장 또는 절연체 (15b) 를 구비한다. 도체 (14b) 는 복수의 실-형상의 코어 (14bb) 에 의하여 형성된다. 도체 (14b 즉, 코어 (14bb)) 는 외장 (15b) 으로 전체적으로 커버된다. 외장 (15b) 은 튜브-형상의 절연 수지로 형성된다.

백라이트 유닛 (6) 의 전술한 기본 구조는 도 1 에 도시된 전술한 종래 기술의 백라이트 유닛 (106) 의 기본 구조와 동일하다. 그러나, 종래 기술의 유닛 (106) 과는 다르게, 수평 케이블 (11) 의 도체 (14a) 의 단면적 및 외장 배선 (12b) 의 도체 (14b) 의 단면적은 램프 (10) 의 단부 또는 전극에서의 열 소모량 또는 성능이 대략 동일하도록 결정된다. 구체적으로, 수평 케이블 (11) 의 도체 (14a) 및 외장 배선 (12b) 의 도체 (14b) 는 대략 동일한 열 전도율 (즉, 대략 동일한 열전도 계수) 을 갖는 적절한 도전 금속 (즉, 구리 또는 구리 합금) 으로 만들어진다. 케이블 (11) 및 배선 (12b) 의 길이차의 영향이 무시될 수 있는 경우에, 수평 케이블 (11) 의 도체 (14a) 의 단면적 및 외장 배선 (12b) 의 도체 (14b) 의 단면적이 대략 동일하도록 설정된다.

케이블 (11) 을 커넥터 (24) 에 접속하는 배선 (12a) 은 배선 (12b) 과 동일하다. 그러나, 배선 (12a) 은 배선 (12b) 과 다를 수도 있다.

전술한 구조를 갖는 백라이트 유닛 (6) 이 스타트업 회로 (13) 를 이용하여 턴온되는 경우에, 형광램프 (10) 의 2 개의 단부에 위치하는 전극에서 열이 생성된다. 그 후, 그렇게 생성된 열은 열 전도 때문에 케이블 (11) 및 배선 (12b; 주로 그것의 도체 (14a 및 14b)) 및 램프 (10) 를 형성하는 유리를 통해 외부로 분산된다. 케이블 (11) 및 배선 (12b) 이 램프 (10) 의 2 개의 전극 또는 단부에서의 열 소모량 또는 성능이 대략 동일하도록 형성되기 때문에, 전극에서 생성된 열은 케이블 (11) 의 도체 (14a) 및 배선 (12b) 의 도체 (14b) 로 각각 대략 동일하게 전도된다. 그 결과 2 개의 전극에서의 온도는 대략 동일하다.

예를 들어, 수평 케이블 (11) 의 도체 (14a) 의 단면적이 0.2㎟ 이고 외장 배선 (12b) 의 도체 (14b) 의 단면적이 0.2㎟ 인 경우에, 램프 (10) 의 2 개의 단부에서의 온도차 (△t) 는 2.5℃ 이다. 이는 램프 (10) 의 2 개의 단부에서의 온도가 대략 동일하다는 것을 의미한다.

상기 설명으로부터 알수 있는 바와 같이, 광원으로서 형광램프 (10) 를 갖는 LCD 디바이스에 대하여, 램프 (10) 의 2 개의 단부에서의 온도는 대략 동일해질 수 있고 따라서, 램프 (10) 의 비정상적인 방전으로써 야기된 디스플레이 품질 저하는 억제될 수 있다. 또한, 램프 (10) 의 고유의 또는 본질적인 동작 수명이 최적화 될 수 있고 따라서, 램프 (10) 의 동작 수명이 연장된다. 그 결과, LCD 디 바이스의 장기간의 신뢰도가 개선될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 램프 (10) 의 2 개의 단부 사이의 온도차 (△t) 가 0 또는 대략 0 일 필요는 없다. 본 발명에 있어서 온도차 (△t) 는 허용 범위내이면 충분하다. 허용 범위가 램프 (10) 의 레이아웃, LCD 패널 (3) 의 크기, 및 백라이트 유닛 (6) 에 내장된 다른 열-분산 부재에 따라 변경되지만, 온도차 (△t) 의 허용 범위는 10℃ 이하인 것이 통상적이고, (△t) 는 0 이 될 수도 있다. 따라서, 온도차 (△t) 가 10℃ 이하의 허용 범위 내에 한정되는 한, 도체 (14a 및 14b) 의 단면적은 다를 수도 있다.

제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛 (6) 의 열 소모 효과를 확인하기 위해, 다음의 테스트가 수행되었다.

구체적으로, 형광램프 (10) 는 291mm 의 길이, 2.0mm 의 외부직경, 및 1.6mm 의 내부직경을 가졌다. 수평 케이블 (11) 의 절연체 (15a) 는 폴리이미드 또는 폴리에스테르 필름으로 이루어지고 수평 케이블 (11) 의 도체 (14a) 는 감기고, 어닐링된 구리 배선으로 형성되었다. 외장 배선 (12b) 의 절연체 (15b) 는 가교 결합된 폴리에틸렌으로 이루어지고 그 도체 (14b) 는 어닐링된 구리 배선으로 형성되었으며, 이는 AWG (미국 배선 규격) #24 (즉, #24AWG) 에 따른 것이다.

종래 기술의 백라이트 유닛 (106) 및 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛 (6) 에서 이용된 수평 케이블 및 외장 배선의 절연체 및 도체의 구조를 이하의 표 1 에 나타낸다. 수평 케이블의 도체 폭 (W) 및 도체 두께 (T) 가 도 8 에 도시된 바와 같이 정의된다.

램프 (10 또는 110) 를 통해 5mA (rms) 의 교류 전류가 흐르도록, 전력이 스타트-업 회로 (13 또는 113) 를 사용하여 백라이트 유닛 (6 또는 106) 으로 공급되어 램프 (10 또는 110) 를 턴온하였다. 그 후, 램프 (10 또는 110) 의 단부에 삽입된 2 개의 전극에서, 램프 (10 또는 110) 의 표면 온도를 측정하였다. 이 측정의 결과를 아래의 표 2 에 나타낸다.

표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 상당히 다른 도체의 단면적을 갖는 종래의 백라이트 유닛 (106) 에 대하여 (수평 케이블 (111) 의 도체 (114a) 의 단면적이 0.08㎟ 및 외장 배선 (112b) 의 도체 (114b) 의 단면적이 0.2㎟ 임), 램프 (110) 의 2 개의 단부 사이의 온도차 (△t) 가 32℃ 이었다. 반면에, 도체와 대략 동일한 단면적을 갖는 본 발명의 제 1 실시형태의 백라이트 유닛 (6) 에 대하여 (수평 케이블 (11) 의 도체 (14a) 의 단면적이 0.201㎟ 및 외장 배선 (12b) 의 도체 (14b) 의 단면적이 0.2㎟ 임), 램프 (10) 의 2 개의 단부 사이의 온도차 (△t) 가 구조 1 에 대하여 2.5℃ 이고 구조 2 에 대하여 5.5℃ 이었다. 따라서, 온도차 (△t) 가 10℃ 이하의 허용 범위 내로 한정되는 것이 확인된다.

제 2 실시형태

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 따르는 백라이트 유닛 (6A) 을 도 9 를 참조하여 설명한다. 도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 백라이트 유닛 (6A) 의 2 개의 형광램프의 접속 구조를 개략적으로 도시한다.

제 1 실시형태에 따르는 백라이트 유닛 (6) 에서, 수평 케이블 (11) 및 외장 배선 (12b) 이 각각 형광램프 (10) 의 2 개의 단부에 접속된다. 이는 2 개 이상의 형광램프가 백라이트 유닛 (6) 을 위해 이용되는 경우에, 수평 케이블 (11) 및 외장 배선 (12b) 이 각각의 형광램프의 2 개의 단부에 각각 접속됨을 의미한다.

반면에, 제 2 실시형태에 따른 백라이트 유닛 (6A) 에서, 도 9 에 도시된 바와 같이, 2 개의 형광램프 (10a1 및 10a2) 가 조합되어 이용된다. 외장 배선 (12b1) 이 형광램프 (10a1) 의 하나의 단부에 접속되고 외장 배선 (12b2) 은 형광램프 (10a2) 의 하나의 단부에 접속된다. 외장 배선 (12c) 은 리드 (21) 및 솔더 (22) 를 통한 램프 (10a1) 의 다른 단부 및 램프 (10a2) 의 또 다른 단부에 공통으로 접속된다. 배선 (12b1, 12b2, 및 12c) 은 도 7 에 도시한 배선 (12a, 12b) 과 각각 유사한 구조를 갖는다.

도 9 의 접속구조에서, 배선 (12b1, 12b2, 및 12c) 이 동일한 경우에, 배선 (12c; 램프 (10a1 및 10a2) 에 공통으로 접속된) 의 도체의 유효 단면적은 배선 (12b1 및 12b2; 각각 램프 (10a1 및 10a2) 에 접속된) 의 도체의 단면적의 합의 반 (1/2) 이다. 형광램프의 개수가 n 이고, n 은 1 보다 큰 정수인 경우에, 도체 단면의 비율은 (1/n) 이 될 것이다. 따라서, 각각의 램프 (10a1 및 10a2) 의 2 개의 단부에서 열 소모량 또는 성능은 동일하지 않을 것이고, 따라서 각각의 램프 (10a1 및 10a2) 의 2 개의 단부사이에 상당히 큰 온도차를 발생시킨다. 이 온도차는 램프 (10a1 및 10a2) 에서 수은 이온의 분포를 불균일하게 만든다. 따라서, 광의 비정상적인 방출이 램프 (10a1 및 10a2) 에서 발생한다.

따라서, 도 9 의 제 2 실시형태에 따르는 백라이트 유닛 (6A) 에서, 배선 (12c) 의 도체 (14b) 의 단면적은, 배선 (12c) 의 열 소모량 또는 성능이 배선 (12b1 및 12b2) 의 열 소모량 또는 성능의 합과 대략 동일하도록 결정된다. 구체적으로, 배선 (12b1 및 12b2) 의 도체는 배선 (12c) 의 도체의 열 전도율과 대략 동일한 열 전도율을 갖는 적절한 전도성 금속 (즉, 구리 또는 구리 합금) 으로 이루어진다. 배선 (12c) 과 배선 (12b1 및 12b2) 사이의 길이차의 영향이 무시될 수 있는 경우에, 배선 (12c) 의 도체의 단면적이 배선 (12b1 및 12b2) 의 도체의 단면적의 합과 대략 동일하도록 설정된다.

제 1 실시형태와 유사하게, 본 발명의 제 2 실시형태에 따르는 백라이트 유닛 (6A) 에 대하여, 램프 (10a1 및 10a2) 의 단부에서 생성된 열이 각각의 케이블 (12b1, 12b2, 및 12c) 의 도체로 대략 동일하게 전도되고 분산된다. 따라서, 각각의 램프 (10a1 및 10a2) 의 2 개의 단부 사이의 온도차 (△t) 가 최소화될 수 있다. 따라서, 램프 (10a1 및 10a2) 의 비정상적인 방전에 의하여 야기된 디스플레이 품질 저하가 억제될 수 있다.

또한, 램프 (10a1 및 10a2) 의 고유의 또는 본질적인 동작 수명이 최적화될 수 있고 따라서, 램프 (10a1 및 10a2) 의 동작 수명이 연장된다. 그 결과, LCD 디바이스 (1) 의 장기간의 신뢰도가 개선될 수 있다.

제 3 실시형태

도 9 의 전술된 제 2 실시형태에 따르는 백라이트 유닛 (6A) 에 대하여, 외장 배선 (12b1, 12b2 및 12c) 은 형상 또는 형태 및 구조에서 동일하다. 그러나, 도 10 에 도시된 바와 같이, 외장 배선 (12c) 은 형상이나 형태 또는 구조에서 외장 배선 (12b1, 12b2) 과 다를 수도 있다.

도 10 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 백라이트 유닛 (6B) 의 2 개의 형광램프 (10a1 및 10a2) 의 접속구조를 개략적으로 도시한다.

제 3 실시형태에 따른 백라이트 유닛 (6B) 에서, 수평 케이블 (11a) 이 외장 케이블 (12c) 을 대신하여 이용된다. 케이블 (11a) 은 도 6 에 도시된 수평 케이블 (12a 또는 12b) 과 유사한 구조를 갖는다. 케이블 (11a) 의 도체의 단면은, 케이블 (11a) 의 열 소모량 또는 성능이 배선 (12b1 및 12b2) 의 열 소모량 또는 성능의 합과 대략 동일하도록 결정된다. 케이블 (11a) 과 배선 (12b1 및 12b2) 사이의 길이 차이의 영향이 무시될 수 있는 경우에, 케이블 (11a) 의 도체 단면은 배선 (12b1 및 12b2) 의 도체 단면의 합과 대략 동일하도록 설정된다.

제 4 실시형태

도 11 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따르는 백라이트 유닛 (6C) 의 2 개의 형광램프 (10a1 및 10a2) 의 접속 구조를 개략적으로 도시한다.

제 3 실시형태에 따른 백라이트 유닛 (6B) 에서, 수평 케이블 (11a) 이 램프 (10a1 및 10a2) 의 단부를 커넥터 (24) 에 접속하기 위해 이용된다. 이와는 달리, 도 11 의 제 4 실시형태에 따른 유닛 (6C) 에서, 수평 케이블 (11b) 및 외장 배선 (12a) 이 조합으로 이용되어 램프 (10a1 및 10a2) 의 공통으로 접속된 단부를 커넥터 (24) 에 접속한다. 외장 배선 (12a) 은 제 1 실시형태에 따르는 백라이트 유닛 (6) 에서 이용된 것과 동일하다. 수평 케이블 (11b) 및 외장 배선 (12a) 은 솔더 (25) 에 의해 서로 접속된다.

케이블 (11b) 의 도체의 단면적은 케이블 (11b) 의 열 소모량 및 성능이 배선 (12b1 및 12b2) 의 열 소모량 및 성능의 합에 대략 동일하도록 결정된다. 케이블 (11b) 과 배선 (12b1 및 12b2) 사이의 길이차의 영향이 무시될 수 있는 경우에, 케이블 (11b) 의 도체의 단면적은 배선 (12b1 및 12b2) 의 도체의 단면적의 합과 대략 동일하도록 설정된다.

다른 실시형태

본 발명이 전술한 제 1 실시형태 내지 제 4 실시형태까지에 한정되지 않는다는 것은 언급할 필요가 없다. 임의의 다른 변형이 이러한 실시형태들에 적용 가능하다.

예를 들어, 본 발명의 전술된 제 1 내지 제 4 실시형태에 대하여, 본 발명은 에지-라이트형의 LCD 디바이스에 적용된다. 그러나, 본 발명은 직접 조명형 LCD 디바이스와 같은 임의의 다른 형태의 LCD 디바이스에 적용 가능하다.

또한, 수평 케이블 및/또는 외장 배선은 전술한 실시형태에서 형광램프 또는 램프에 대한 배선 또는 접속라인에 이용된다. 그러나, 임의의 다른 형태의 케이블 또는 배선이 이러한 목적을 위해 이용될 수도 있다.

발광 상태가 램프의 2 개의 단부사이의 온도차에 따라 변하는 1 개 이상의 램프를 포함하는 경우에, 본 발명은 LCD 디바이스의 백라이트 유닛이외에 임의의 다른 디스플레이 디바이스 또는 장치에 적용 가능하다. 또한, 본 발명은, 발광 상태가 소자의 2 개의 단부사이의 온도차에 따라 변하는 임의의 다른 가열 소자에 적용 가능하다.

본 발명의 바람직한 형상을 설명하였지만, 변형이 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 오직 아래의 청구항으로써 결정된다.

본 발명에 따르면 형광램프 또는 램프의 광의 비정상적 방출을 억제함으로써 LCD 디바이스의 디스플레이 품질 저하를 방지하고, 형광램프 또는 램프의 동작 수명을 연장시킴으로써 LCD 디바이스의 장기간의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 백라이트 유닛, 및 이를 장착한 LCD 디바이스를 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 광원으로서 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 형광램프;

   상기 램프의 상기 제 1 단부에 접속된 제 1 케이블 또는 배선; 및

   상기 램프의 상기 제 2 단부에 접속된 제 2 케이블 또는 배선을 구비하고;

   상기 제 1 케이블 또는 배선은 형상 또는 형태에서 상기 제 2 케이블 또는 배선과 다르며;

   상기 제 1 케이블 또는 배선의 도체는 단면적에 있어서 상기 제 2 케이블 또는 배선의 도체와 동일한, 백라이트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 케이블 또는 배선의 도체는 단면적에 있어서 상기 제 2 케이블 또는 배선의 도체와 동일하여, 상기 램프의 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부사이의 온도차가 10℃ 이하가 되는, 백라이트 유닛.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 케이블 또는 배선은 벨트 형상의 도체를 갖는 수평 케이블이고, 상기 제 2 케이블 또는 배선은 원형 도체를 갖는 외장 배선인, 백라이트 유닛.
4. 광원으로서 제 1 단부 및 제 2 단부를 각각 갖는 형광램프;

   상기 램프의 상기 제 1 단부에 공통으로 접속된 제 1 케이블 또는 배선; 및

   상기 램프의 상기 제 2 단부에 각각 접속된 제 2 케이블 또는 배선을 구비하고;

   상기 제 1 케이블 또는 배선은 형상 또는 형태에서 상기 제 2 케이블 또는 배선과 다르고;

   상기 제 1 케이블의 도체의 단면적은 상기 제 2 케이블 또는 배선의 도체의 단면적의 합과 동일한, 백라이트 유닛.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 케이블 또는 배선은 형상 또는 형태에서 상기 제 2 케이블 또는 배선과 다른, 백라이트 유닛.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 케이블의 상기 도체의 단면적이 상기 제 2 케이블 또는 배선의 상기 도체의 단면적의 합과 동일하여, 상기 램프의 상기 제 1 단부와 상기 램프의 상기 제 2 단부사이의 온도차가 10℃ 이하가 되는, 백라이트 유닛.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 케이블 또는 배선은 벨트-형상의 도체를 갖는 수평 케이블이고, 상기 제 2 케이블 또는 배선 각각은 원형 도체를 갖는 외장 배선인, 백라이트 유 닛.
8. 액정 디스플레이 패널; 및

   제 1 항 또는 제 4 항에 기재된 상기 백라이트 유닛을 구비하는, 액정 디스플레이 디바이스.

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