KR100912696B1 - A Back Light - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신뢰성을 높일 수 있는 백라이트에 관한 것으로, 본 발명의 백라이트는 인버터의 고압측 및 저압측으로부터 각각의 전극에 연결되는 복수개의 형광램프와, 상기 형광램프들에서 발광된 백색광을 일방향으로 집광시키기 위해 상기 형광램프들을 감싸도록 'ㄷ'자 모양으로 형성되어 상기 인버터의 고압측에 연결된 복수개의 형광램프의 일측 전극들로부터 대응하는 면적이 같아지도록 최상단 및 최하단의 형광램프의 고압측 전극에 대응하는 부분에 일정한 모양을 갖는 복수개의 홀을 구비한 집광커버를 이용하여 누설 전류의 편차를 줄일 수 있기 때문에 백라이트 소비전력의 신뢰성을 높일 수 있다.The present invention relates to a backlight which can increase reliability, and the backlight of the present invention collects a plurality of fluorescent lamps connected to respective electrodes from a high voltage side and a low voltage side of an inverter, and condenses white light emitted from the fluorescent lamps in one direction. It is formed in a 'c' shape to surround the fluorescent lamps to correspond to the high-voltage electrode of the top and bottom of the fluorescent lamp so that the corresponding area is equal from one electrode of the plurality of fluorescent lamps connected to the high-voltage side of the inverter By using a light collecting cover having a plurality of holes having a predetermined shape in a portion thereof, variations in leakage current can be reduced, thereby increasing reliability of backlight power consumption.
형광램프, 인버터(inverter), 홀(hole), 집광커버, 도광판Fluorescent lamps, inverters, holes, condensing covers, light guide plates
Description
도 1은 일반적인 투과형 TN 모드의 액정표시장치의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a liquid crystal display of a general transmissive TN mode.
도 2는 일반적인 도광판 방식의 백라이트를 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically illustrating a backlight of a general light guide plate type.
도 3은 종래 기술에 따른 백라이트의 광원부를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a light source unit of a backlight according to the related art.
도 4는 일반적인 인버터 회로도이다.4 is a general inverter circuit diagram.
도 5는 본 발명의 백라이트를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing a backlight of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 백 라이트의 인버터를 개략적으로 도시한 회로도이다.6 is a circuit diagram schematically showing an inverter of a backlight according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 백라이트를 개략적으로 도시한 도면이다.7 is a view schematically showing a backlight according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 백라이트의 인가 전압 및 누설전류를 도시한 파형도이다.8 is a waveform diagram illustrating an applied voltage and a leakage current of a backlight according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *
101 : 형광램프 101a : 고압측 전극101:
101b : 저압측 전극 102 : 인버터 101b: low voltage side electrode 102: inverter
103 : 집광커버 104 : 홀103: light collecting cover 104: hole
105 : 직류/교류 변환부 107a : 고압측105: DC /
107b : 저압측 107b: low pressure side
본 발명은 액정표시장치에 사용되는 백라이트에 관한 것으로서, 상세하게는 복수개의 형광램프에서 발광되는 빛을 일방향으로 반사시키는 집광램프에서 상기 형광램프의 최상단 및 최하단 형광램프의 고압측 전극에 인접하는 부분에 복수개의 홀을 형성하여 누설전류의 편차를 줄여 백라이트 소비전력의 신뢰성을 높일 수 있는 백라이트에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight used in a liquid crystal display device. Specifically, a light collecting lamp for reflecting light emitted from a plurality of fluorescent lamps in one direction is a portion adjacent to the high voltage side electrodes of the top and bottom fluorescent lamps of the fluorescent lamp. The present invention relates to a backlight capable of increasing the reliability of backlight power consumption by forming a plurality of holes in the leakage current and reducing variations in leakage current.
최근, 정보통신 분야의 급속한 발전으로 말미암아, 원하는 정보를 표시해 주는 디스플레이 산업의 중요성이 날로 증가하고 있으며, 현재까지 정보 디스플레이 장치 중 CRT(cathode ray tube)는 다양한 색을 표시할 수 있고, 화면의 밝기도 우수하다는 장점 때문에 지금까지 꾸준한 인기를 누려왔다.Recently, due to the rapid development of the information and communication field, the importance of the display industry for displaying desired information is increasing day by day, and until now, CRT (cathode ray tube) among the information display devices can display various colors, and the brightness of the screen is increased. It has also enjoyed steady popularity so far because of its superiority.
하지만, 대형, 휴대용, 고해상도 디스플레이에 대한 욕구 때문에 무게와 부피가 큰 CRT 대신에 평판 디스플레이(flat panel display) 개발이 절실히 요구되고 있다. 이러한 평판 디스플레이는 컴퓨터 모니터에서 항공기 및 우주선 등에 사용되는 디스플레이에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.However, there is an urgent need for the development of flat panel displays instead of CRTs that are bulky and bulky due to the desire for large, portable and high resolution displays. These flat panel displays have a wide range of applications from computer monitors to displays used in aircraft and spacecraft.
현재 생산 혹은 개발된 평판 디스플레이는 액정 디스플레이(liquid crystal display : LCD), 전계 발광 디스플레이(electro luminescent display : ELD), 전계 방출 디스플레이(field emission display : FED), 플라즈마 디스플레이(plasma display panel : PDP) 등이 있으며, 이상적인 평판 디스플레이가 되기 위해서는 경 중량, 고휘도, 고효율, 고해상도, 고속응답특성, 저구동전압, 저소비전력, 저코스트(cost) 및 천연색 디스플레이 특성 등이 요구된다.Currently produced or developed flat panel displays include liquid crystal display (LCD), electro luminescent display (ELD), field emission display (FED), plasma display panel (PDP), etc. In order to achieve an ideal flat panel display, light weight, high brightness, high efficiency, high resolution, high speed response characteristics, low driving voltage, low power consumption, low cost, and color display characteristics are required.
이와 같은 평판 디스플레이 중 상기 액정표시장치는 상기 욕구뿐만 아니라 내구성 및 휴대가 간편하기 때문에 각광을 받고 있다. Among such flat panel displays, the liquid crystal display device is in the spotlight because of its durability as well as its desire.
액정표시장치는 액정의 광학적 이방특성을 이용한 화상표시 장치로서, 전압의 인가상태에 따라 분극특성을 보이는 액정에 빛을 조사하게 되면 상기 전압인가에 따른 액정의 배향 상태에 따라 통과되는 빛의 양을 조절하여 이미지를 표현할 수 있는 장치이다.A liquid crystal display device is an image display device using optical anisotropy characteristics of liquid crystals. When light is irradiated onto a liquid crystal having polarization characteristics according to a voltage application state, the liquid crystal display device determines the amount of light that passes according to the alignment state of the liquid crystals according to the voltage application. It is a device that can control and express an image.
이와 같이, 상기 액정표시장치를 구성하기 위해서는, 두 기판 사이에 형성된 액정을 포함하는 액정패널과, 상기 액정패널의 주변에 구비되어 상기 액정패널에 신호를 인가하고 이러한 신호를 제어하는 구동회로가 필요하다.As described above, in order to configure the liquid crystal display device, a liquid crystal panel including a liquid crystal formed between two substrates and a driving circuit provided around the liquid crystal panel to apply a signal to the liquid crystal panel and control such a signal are required. Do.
이때, 상기 액정패널은 스스로 빛을 내지 못하기 때문에, 반사형 액정표시장치의 경우 태양광과 같은 외부광을 이용하여 상기 액정패널에서 반사시켜 사용할 경우 어두운 공간에서는 사용할 수 없는 제약을 받는다.In this case, since the liquid crystal panel does not emit light by itself, the reflective liquid crystal display device is restricted from being used in a dark space when it is reflected from the liquid crystal panel using external light such as sunlight.
따라서, 투과형 액정표시장치는 상기 액정패널의 하부에 별도의 백라이트를 구비하여 평행광선을 조사함으로서 공간의 제약 문제점을 해결할 수 있다.Accordingly, the transmissive liquid crystal display device may solve a problem of space limitation by providing a separate backlight under the liquid crystal panel and irradiating parallel rays.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 투과형 TN 모드의 액정표시장치에 대하여 개략적으로 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display of a general transmissive TN mode will be described with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 투과형 TN 모드의 액정표시장치의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a liquid crystal display of a general transmissive TN mode.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 색상을 표현하기 위한 상부 기판(11)과 각 화소마다 신호를 인가하기 위한 하부 기판(12) 및 상기 두 기판사이에 형성된 액정층(13)으로 이루어지는 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10) 상하에 서로 직교하도록 배치된 제 1, 제 2 편광판(14,15)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the LCD includes an
도시하지는 않았지만, 상기 액정패널(10)의 하부에는 형광램프와 같은 광원으로부터 조사된 빛을 투과하기 위한 도광판, 반사판, 확산판 및 프리즘을 포함하여 구성되는 백라이트가 있다.Although not shown, a lower portion of the
여기서, 상기 하부기판(12)은 어레이기판이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(도시하지 않음)와 화상을 표시하기 위한 화소 전극(도시하지 않음)이 매트릭스형태(matrix type)로 형성되어 있다.Here, the
그리고, 상부기판(11)은 칼러필터기판이라고도 하며, 화소영역 외부로의 빛샘을 방지하기 위한 블랙매트릭스와, 상기 화소전극에 대응하고 R(적색), G(녹색), B(청색)의 색상을 갖는 칼라필터와, 상기 블랙매트릭스 및 칼라필터 상에 공통전극(도시되지 않음)이 형성되어 있다.The
상기 하부 기판(12) 및 상부 기판(11)에 각각 형성된 화소전극(도시하지 않음) 및 공통전극(도시하지 않음)은 상기 백라이트로부터 조사된 빛을 투과하기 위해 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같은 투명 도전금속으로 이루어져 있다. 이때, IPS모드 액정표시장치의 경우, 상기 공통 전극이 상기 하부 기판에 형성된다.Pixel electrodes (not shown) and common electrodes (not shown) respectively formed on the
상기 상부 기판(11) 및 하부 기판(12)사이에 형성된 액정층(13)의 액정분자(18)들은 대향하는 상기 두 기판의 표면상에 각각 형성된 배향막(도시하지 않음)에 의해 상기 하부 기판(12)으로부터 상기 상부 기판(11)에 이르기까지 방위각이 90도 꼬여 배향되어 있다.The
또한, 상기 제 1, 제 2 편광판(14,15)은 편광방향이 수직인 특성을 갖고 있다.In addition, the first and second polarizing
즉, 상기 백라이트로부터 조사된 백색의 빛은 상기 제 1 편광판(14)에 의해 일방향으로 편광되고, 상기 제 1 편광판(14)에 편광된 광은 하부 기판(12) 및 액정층(13)에 굴절된다.That is, white light irradiated from the backlight is polarized in one direction by the first polarizing
이때, 도시된 바와 같이, 상기 액정층(13)에 입사된 광은 상기 액정분자(18)의 꼬임에 의해 방위각이 90도 회전하여 제 1 편광판(14)에 의해 편광된 방향에 직교하도록 굴절된다. 이와 같이, 상기 액정층(13)에서 액정분자(18)의 방위각 또는 극각을 조절하여 투과광의 세기를 조절할 수 있다.At this time, as shown, the light incident on the
또한, 액정층(13)에 의해 굴절된 백색의 광은 R.G.B 색상을 나타낼 수 있는 칼라필터(도시하지 않음)가 형성된 상부 기판(11)을 투과하고, 상기 상부 기판(11)에 의해 색상을 갖는 빛은 제 2 편광판(15)을 통과하여 화상으로 표현된다.In addition, the white light refracted by the
따라서, 일반적인 액정표시장치는 백라이트로부터 조사된 빛을 평행광선으로 만들고, 상기 평행광선을 편광 및 굴절시킨 후 투과광의 세기를 조절하고, 색상을 표현함으로써 화상을 구현할 수 있다.Therefore, a general liquid crystal display device may implement an image by making light emitted from a backlight into parallel light, polarizing and refracting the parallel light, adjusting the intensity of transmitted light, and expressing color.
한편, 이와 같은 액정표시장치에서 평행광선을 공급하는 백라이트는 원통형의 형광램프를 배치하는 방식으로서, 직하형 방식과 도광판 방식으로 구분된다.On the other hand, the backlight for supplying parallel light in such a liquid crystal display device is a method of disposing a cylindrical fluorescent lamp, it is divided into a direct type method and a light guide plate method.
먼저, 직하형 방식은 평면에 형광램프를 배치하는데, 형광램프의 형상이 액 정 패널에 나타나므로 램프와 액정 패널 사이의 간격을 유지해 주어야 하고, 전체적으로 균일한 광량 분포를 위해 광 산란수단을 배치하여야 하므로 박형화에는 한계가 있다. 또한, 패널이 대면적화됨에 따라 백 라이트의 광출사면의 면적도 증가하게 되는데, 직하형 백 라이트를 대형화할 경우, 광 산란수단이 충분한 두께를 확보하지 못하면 광 출사면이 평탄치 않고, 이러한 이유로 인해 광 산란수단의 두께를 충분히 확보하지 않으면 안된다.First, the direct type disposes the fluorescent lamp on the plane. Since the shape of the fluorescent lamp appears on the liquid crystal panel, the distance between the lamp and the liquid crystal panel must be maintained, and the light scattering means must be arranged for the uniform distribution of light quantity. Therefore, there is a limit to thinning. In addition, as the panel becomes larger, the area of the light exit surface of the backlight also increases. When the direct backlight is enlarged, the light exit surface is not flat unless the light scattering means secures sufficient thickness. Therefore, the thickness of the light scattering means must be sufficiently secured.
반면, 도광판 방식은 외곽에 형광램프를 설치하고 도광판을 이용하여 전체의 면으로 빛을 분산하는 것으로, 형광램프가 측면에 설치되고, 빛이 도광판을 통과하여야 하므로 휘도가 낮은 문제점이 있다. 또한 균일한 광도의 분포를 위해서는 도광판에 대한 고도의 광학적 설계기술과 가공기술이 요구된다.On the other hand, the light guide plate method is to install a fluorescent lamp on the outside and to distribute the light to the entire surface by using the light guide plate, the fluorescent lamp is installed on the side, the light has to pass through the light guide plate has a problem of low brightness. In addition, high optical design and processing technology for the light guide plate is required for uniform distribution of light intensity.
이와 같이 직하형 방식과 도광판 방식은 나름대로의 단점을 가지고 있기 때문에 화면의 두께보다는 밝기가 중요시되는 액정표시소자에서는 직하형 방식의 백 라이트를 주로 사용하고, 노트 북 PC나 모니터용 PC와 같은 두께가 중요시되는 액정표시소자에서는 도광판 방식의 백 라이트가 주로 사용된다.Since the direct type and the light guide plate have their disadvantages, the direct type backlight is mainly used in the liquid crystal display device where brightness is more important than the screen thickness. In the liquid crystal display device of importance, a light guide plate type backlight is mainly used.
현재, 낮은 소비 전력으로 고휘도의 백 라이트를 구현하기 위한 도광판 방식의 백 라이트에 관한 연구, 개발이 계속되고 있다.Currently, research and development of a light guide plate type backlight for realizing a high brightness backlight with low power consumption continue.
도 2는 일반적인 도광판 방식의 백라이트를 개략적으로 도시한 단면도로서, 일반적인 백라이트는 백색의 빛을 발광하는 형광램프(20) 및 집광커버(21)로 이루어진 광원부와, 상기 형광램프(20)로부터 발광된 빛을 액정패널(27) 전면에 공급하기 위한 도광판(22)과, 상기 도광판(22)의 뒷면으로 새는 빛을 반사시키는 반사판(23)과, 상기 도광판(22)으로부터 공급된 빛을 확산시키기 위한 확산판(24)과, 상기 확산판(24)을 통과한 빛을 모아 휘도를 높이기 위한 복수개의 프리즘 시트(25) 및 상기 프리즘 시트(25)를 보호하기 위한 보호시트(26)를 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a backlight of a general light guide plate type. The general backlight includes a light source unit including a
여기서, 상기 도광판(22)은 광원인 상기 형광램프(20)의 백색광이 직진성이 떨어지는 문제점을 해결하고 상기 백색광을 상기 광원부에서 원거리까지 고르게 분산시키기 위하여 상기 광원부에서 멀어질수록 얇아지는 구조를 갖는다.Here, the
또한, 상기 확산판(24) 및 프리즘 시트(25)는 상기 도광판(22)으로부터 2차원 평면상에 분산된 빛을 균일한 빛으로 만들기 위해 확산 및 집중시켜 상기 액정패널(27)로 평행한 백색광을 공급한다.In addition, the
그리고, 상기 형광램프(20)는 외부로부터 전원을 공급받아 백색광을 발광하고, 상기 집광커버(21)는 형광램프로부터 발광된 빛을 일방향으로 모아 상기 도광판(22)에 공급한다.The
한편, 액정표시장치의 대형화 추세에 따라 복수개의 형광램프(20)를 상기 도광판(22)의 일측에 평행하도록 위치시켜 액정패널(27)에 고휘도의 백색광을 공급할 수 있다.On the other hand, in accordance with the trend toward larger size of the liquid crystal display device, a plurality of
도 3은 종래 기술에 따른 백라이트의 광원부를 도시한 사시도로서, 휘도를 높이기 위해 복수개의 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp)(20)가 일정한 간격을 갖고 평행하게 배열되어 있고, 상기 복수개의 형광램프(20)로부터 조사되는 백색광을 일방향으로 집광시키기 위해 집광커버(21)가 'ㄷ'자 모양으로 형성되어 있다.3 is a perspective view illustrating a light source unit of a backlight according to the prior art, in which a plurality of
도시하지는 않았지만, 상기 형광램프(20)는 유리관으로 불활성 기체와 같은 혼합가스(도시하지 않음)를 보호하기 위해 밀봉하여 보호하고, 상기 유리관의 내벽에는 형광 물질이 도포되어 있다.Although not shown, the
여기서, 상기 형광램프(20)는 상기 유리관에서의 전극 위치에 따라 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp)와, 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp)로 나누어지며, 일반적으로 상기 외부 전극 형광램프에 비해 냉음극 형광램프가 저전압에서 소비전력이 낮기 때문에 냉음극 형광램프를 주로 사용한다.Here, the
또한, 상기 집광커버(21)는 평행한 복수개의 형광램프(20)를 둘러싸고 일측면을 개방하여 상기 형광램프(20)들에 의해 발광된 백색광을 일방향으로 반사시킨다.In addition, the
이때, 상기 형광램프(20)는 상기 유리관 내의 양단에 각각 이격하는 복수개의 전극들이 도 4와 같은 인버터 회로에 연결되어 있다.In this case, the
도 4는 일반적인 인버터 회로도로서, 인버터는 직류/교류 변환부(31)의 각종 스위칭 소자(Q1,Q2) 및 트랜스(T1)를 이용하여 인버터 구동용 직류전압을 형광램프 구동용 교류전압으로 변환하여 형광램프(20)의 고압측(32a) 및 저압측(32b)에 출력한다.4 is a general inverter circuit diagram, the inverter converts the inverter driving DC voltage into a fluorescent lamp driving AC voltage using various switching elements (Q1, Q2) and transformer (T1) of the DC /
이때, 상기 형광램프(20)의 고압측 전극(20a)에는 상기 스위칭 소자(Q1,Q2) 및 트랜스에 의해 상기 저압측 전극(20b)에 흐르는 전압을 기준으로 고주파수를 갖 고 약 1000V이상의 고전압이 인가된다.At this time, the high
따라서, 상기 고전압에 의해 상기 형광램프(20)에서는 방전이 일어나고 상기 방전에 의해 백색광이 발광한다.Therefore, discharge occurs in the
상술한 바와 같이, 종래 기술의 백라이트는 인버터에 의해 구동되는 복수개의 형광램프(20)를 도광판(22)의 일측에 위치시켜 고휘도의 백색광을 액정패널(27)에 공급할 수 있다.As described above, the backlight of the prior art may provide a plurality of
하지만, 종래 기술의 백라이트는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the backlight of the prior art has the following problems.
종래 기술의 백라이트는 인버터로부터 고전압이 인가되는 형광램프의 고압측에 인접하는 집광커버에 전류가 유도되어 누설전류가 발생하고, 복수개의 형광램프 각각에 인접하는 집광커버의 면적이 달라져 상기 누설전류의 편차가 발생하기 때문에 복수개의 형광램프간에 휘도차로 인해 광효율이 떨어질 수 있다.In the backlight of the prior art, a current is induced in a condensing cover adjacent to a high voltage side of a fluorescent lamp to which a high voltage is applied from an inverter to generate a leakage current, and an area of the condensing cover adjacent to each of a plurality of fluorescent lamps is changed to determine the leakage current. Since the deviation occurs, the light efficiency may decrease due to the luminance difference between the plurality of fluorescent lamps.
뿐만 아니라, 상기 누설전류를 고려하여 복수개의 상기 형광램프간의 휘도차가 발생되지 않도록 하기 위해 상기 인버터를 복잡하게 설계해야하는 단점이 있었다.In addition, in order to prevent the luminance difference between the plurality of fluorescent lamps in consideration of the leakage current, the inverter has to be complicatedly designed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 복수개의 형광램프의 고압측 전극에 인접하는 집광커버의 면적이 같아지도록 상기 형광램프의 고압측 전극과 대응하는 면적이 넓은 부분에 복수개의 홀을 형성하여 누설전류의 편차를 줄일 수 있는 백라이트를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, a plurality of areas in a large area corresponding to the high-pressure side electrodes of the fluorescent lamp so that the area of the condensing cover adjacent to the high-pressure side electrodes of the plurality of fluorescent lamps. It is an object of the present invention to provide a backlight that can reduce the variation of leakage current by forming holes.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트는, 직류 전압을 교류 전압으로 변환하기 위해 고압측 및 저압측을 갖는 인버터와, 상기 인버터의 고압측 및 저압측으로부터 각각의 전극에 연결되어 상기 인버터에서 발생되는 교류 전압을 공급받아 백색광을 발광하기 위해 수직으로 평행하게 배열되는 복수개의 형광램프와, 상기 형광램프들에서 발광된 백색광을 일방향으로 집광시키기 위해 상기 형광램프들을 감싸도록 'ㄷ'자 모양으로 형성되고, 상기 인버터의 고압측에 연결된 복수개의 형광램프의 일측 전극들로부터 대응하는 면적이 같아지도록 최상단 및 최하단의 형광램프의 고압측 전극에 인접하는 부분에 일정한 모양을 갖는 복수개의 홀을 구비한 집광커버를 포함함을 특징으로 한다.The backlight of the present invention for achieving the above object is generated in the inverter connected to the respective electrodes from the high voltage side and the low voltage side of the inverter and the high voltage side and the low voltage side of the inverter to convert the DC voltage into AC voltage A plurality of fluorescent lamps arranged in parallel in order to emit white light by receiving an alternating current voltage, and formed in a '-' shape so as to surround the fluorescent lamps to condense the white light emitted from the fluorescent lamps in one direction; And a plurality of holes having a certain shape in a portion adjacent to the high voltage side electrodes of the uppermost and the lowest fluorescent lamps so that corresponding areas are equal from one electrode of the plurality of fluorescent lamps connected to the high voltage side of the inverter. And a cover.
여기서, 상기 형광램프에서 발광되고 상기 집광커버에 의해 일방향으로 집광된 백색광을 공급받아 직진성을 부여하고 원거리까지 고르게 분산시키기 위해 상기 'ㄷ'자 모양 집광커버의 열린 부분에 형성되는 도광판을 더 포함함이 바람직하다.The light guide plate may further include a light guide plate formed on an open portion of the 'c'-shaped light collecting cover to receive white light emitted from the fluorescent lamp and focused in one direction by the light collecting cover to provide straightness and evenly distributed to a long distance. This is preferred.
상기 홀은 도광판이 형성된 반대 방향의 집광커버에 형성됨이 바람직하다.The hole is preferably formed in the light collecting cover in the opposite direction in which the light guide plate is formed.
상기 홀은 삼각형, 사각형, 마름모 또는 타원 모양을 갖는 것이 바람직하다.Preferably, the hole has a triangular, square, rhombus or ellipse shape.
상기 집광커버는 알루미늄으로 이루어진 반사성이 우수한 물질로 이루어짐이 바람직하다.The light collecting cover is preferably made of a material having excellent reflectivity made of aluminum.
상기 집광커버는 상기 형광램프가 3개일 경우, 상단 및 하단 형광램프의 고압측 전극에 인접하는 부분의 상기 집광커버에 상기 홀을 형성함이 바람직하다.When the condensing cover has three fluorescent lamps, the holes may be formed in the condensing cover of a portion adjacent to the high voltage side electrodes of the upper and lower fluorescent lamps.
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이하, 도면을 참조하여 본 발명의 백라이트에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the backlight of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 백라이트를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing a backlight of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하기 위해 고압측 및 저압측을 갖는 인버터(도시하지 않음)와, 상기 인버터의 고압측 및 저압측에 각각 연결되어 상기 인버터에서 발생되는 교류 전압을 공급받아 백색광을 발광하기 위해 수직으로 평행하게 배열되는 복수개의 형광램프(101)와, 상기 형광램프(101)들에서 발광된 백색광을 일방향으로 집광시키기 위해 상기 형광램프(101)들을 수평으로 감싸도록 'ㄷ'자 모양으로 형성되고, 상기 인버터의 고압측에 연결된 복수개의 형광램프(101)의 일측 전극들로부터 접촉하는 면적이 같아지도록 최상단 및 최하단의 형광램프(101)의 고압측 전극에 대응하는 부분에 소정의 면적을 갖는 복수개의 홀(104)을 구비한 집광커버(103)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the backlight of the present invention is connected to an inverter (not shown) having a high voltage side and a low voltage side to convert a DC voltage into an AC voltage, and connected to the high voltage side and the low voltage side of the inverter, respectively. A plurality of
도시하지는 않았지만, 상기 형광램프(101)에서 발광되어 상기 집광커버(103)에 의해 일방향으로 집광된 백색광을 공급받아 직진성을 부여하고 원거리까지 고르게 분산시키기 위해 상기 'ㄷ'자 모양 집광커버(103)의 열린 부분에 형성되는 도광판과, 상기 도광판의 뒷면으로 새는 백색광을 반사시키는 반사판과, 상기 반사판 및 도광판으로부터 공급된 백색광을 확산 및 집중시키기 위한 확산판 및 프리즘시 트와를 더 포함하여 구성된다.Although not shown, the 'C' shaped condensing
여기서, 상기 집광커버(103)는 일정간격을 갖고 나란히 배열된 복수개의 형광램프(101)에서 발광된 백색광을 상기 도광판으로 집중시키기 위해 반사성이 우수한 물질 즉, 알루미늄과 같은 금속성 물질을 사용한다.In this case, the
또한, 상기 홀(104)은 도광판이 형성된 반대 방향의 집광커버(103)에 형성되고, 상기 홀(104)의 모양은 삼각형, 사각형, 마름모, 타원 및 원 모양을 갖도록 할 수 있다.In addition, the
그리고, 상기 인버터는 스위칭 소자와 트랜스를 구비하며 고압측과 저압측의 두 단자를 통하여 상기 형광램프(101)의 두 전극에 상기 교류전압을 출력한다.The inverter includes a switching element and a transformer and outputs the AC voltage to two electrodes of the
도 6은 본 발명에 따른 백 라이트의 인버터를 개략적으로 도시한 회로도로서, 인버터(102)는 인버터 구동전압(Vcc1)을 램프 구동용 교류 고압으로 변환하여 출력하는 직류/교류 변환부(105)와, 상기 직류/교류 변환부(105)의 출력에 직렬로 연결되어 형광램프(101)의 양측 전극에 교류 전압을 인가하기 위한 고압측(107a) 및 저압측(107b)으로 이루어진다.FIG. 6 is a circuit diagram schematically illustrating an inverter of a backlight according to the present invention, wherein the
상기 직류/교류 변환부(105)는 인버터 구동전압(Vcc1)을 교대로 스위칭 출력하는 스위칭소자(Q1,Q2)와, 상기 스위칭 소자(Q1,Q2)의 스위칭에 의해 유기되는 전압을 내부 권선비(n1:n2)에 의해 2차측(n2)에 고압을 유기시키는 트랜스(T1)를 포함하여 이루어진다. The DC /
미 설명 부호 L1은 라인필터, R1~R3은 저항, C1~C3은 콘덴서, D1은 다이오드이다. Reference numeral L1 denotes a line filter, R1-R3 denotes a resistor, C1-C3 denotes a capacitor, and D1 denotes a diode.
이때, 상기 인버터(102)의 고압측(107a)에 연결된 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a)에는 약 ±1000V 이하의 고전압이 인가되고, 상기 인버터(102)의 저압측(107b)에 연결된 상기 형광램프(101)의 저압측 전극(101b)에는 약 ±5V이하의 저전압이 인가된다.At this time, a high voltage of about ± 1000 V or less is applied to the high
따라서, 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a)과 저압측 전극(101b)에 걸리는 교류 전압에 의해 상기 형광램프(101)가 발광된다.Therefore, the
도 7은 본 발명에 따른 백라이트를 개략적으로 도시한 도면으로서, 인버터(102)의 고압측(107a) 및 저압측(107b)으로부터 일방향으로 평행한 복수개의 형광램프(101)의 고압측 전극(101a) 및 저압측 전극(101b)에 교류 전압을 인가하고 있다.7 is a schematic view of a backlight according to the present invention, and the high
이때, 상기 형광램프(101)는 상기 고압측 전극(101a) 및 저압측 전극(101b) 유리관 내에 위치하는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp)로서, 상기 유리관 내에 불활성 기체 및 수은 분자와 같은 혼합가스(도시하지 않음)를 보호하기 위해 밀봉하여 보호하고, 상기 유리관의 내벽에는 형광 물질이 도포되어 있다.At this time, the
즉, 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a)과 저압측 전극(101b) 사이에 있는 상기 혼합가스는 저항체로 볼 수 있으며, 상기 인버터(102)로부터 고전압이 인가되어 두 전극 사이에 고전압이 걸리게 되면 상기 두 전극 중 하나의 전극에서 인가된 전자가 타측 전극에 이끌리어 고속으로 이동하는 과정에서 상기 전자가 상기 수은 분자와 충돌하게 되고 이 과정에서 2차 전자가 방출되고, 상기 수은 분자는 불안정한 상태로 여기 된다.
That is, the mixed gas between the high
또한, 여기된 상기 수은 분자가 안정된 상태로 환원하는 과정에서 자외선이 발생되고, 상기 자외선은 형광물질에 흡수되어 상기 형광물질을 여기시켜 안정화되면서 가시광선을 발광하게 된다.In addition, ultraviolet rays are generated in the process of reducing the excited mercury molecules to a stable state, and the ultraviolet rays are absorbed by the fluorescent material to excite the fluorescent material and stabilize to emit visible light.
그러나, 도시된 바와 같이, 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a)에 고전압이 인가되면, 상기 저압측 전극(101b)과의 전위차뿐만 아니라, 상기 유리관 외부의 집광커버(103)와 전위차를 갖게 된다.However, as shown, when a high voltage is applied to the high
이때, 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a) 및 집광커버(103)의 전위차에 의한 전기 용량(Capacitance)이 발생되어 상기 집광커버(103)에 누설전류(Leakage)가 발생된다.At this time, a capacitance is generated due to the potential difference between the high
도 8은 본 발명에 따른 백라이트의 인가 전압 및 누설전류를 도시한 파형도로서, 누설전류는 인버터(102)로부터 형광램프(101)의 고압측 전극(101a)에 인가된 교류 고전압에 따라 일정한 위상만큼 차이를 갖고 집광커버(103)에서 발생된다. 8 is a waveform diagram showing an applied voltage and a leakage current of a backlight according to the present invention, wherein the leakage current is a constant phase according to an alternating current high voltage applied from the
이와 같은 누설전류는 상기 전기 용량이 커짐에 따라 더 많이 발생함으로 상기 전기 용량을 줄여야 한다.This leakage current is generated more as the capacitance increases, so the capacitance must be reduced.
따라서, 상기 전기 용량은 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a) 및 집광커버(103)사이의 거리에 반비례하고, 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a)과 집광커버(103)사이에 존재하는 물질(혼합가스, 유리관 및 공기)의 유전상수 및 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a)과 집광커버(103)의 대응 면적에 비례한다.Accordingly, the capacitance is inversely proportional to the distance between the high
이때, 상기 형광램프(101)의 고압측 전극(101a) 및 집광커버(103) 사이의 거리와, 이 둘 사이에 존재하는 물질을 변화시키기는 쉽지 않기 때문에 상기 형광램 프(101)의 고압측 전극(101a)과 집광커브의 대향 면적을 변화시킬 수 밖에 없다.At this time, since the distance between the high
따라서, 본 발명의 백라이트는 형광램프(101)의 고압측 전극(101a)이 형성된 집광커브의 대향 면적을 줄이기 위해 상기 도광판이 형성된 반대방향의 집광커버(103)에 일정모양을 갖는 홀(104)을 형성하고, 상기 홀(104)을 이용하여 전기 용량을 감소시킴으로써 누설전류를 줄일 수 있다.Accordingly, the backlight of the present invention has a
한편, 도시된 바와 같이, 복수개의 형광램프(101)를 평행하게 나란하도록 배치하여 'ㄷ'자 모양의 집광커버(103)로 둘러쌀 경우, 최상단 및 최하단의 형광램프(101)는 상기 집광커버(103)에 접하는 면적이 넓어진다.On the other hand, as shown, when the plurality of
이와 같은 구조를 갖는 편측 3등식 백라이트에서 복수개의 형광램프(101)에 공급되는 전류가 표 1과 같이 동일하지 않고, 상단 및 하단 형광램프(101)에 누설전류가 많이 발생하여 중앙 형광램프(101)에 전류가 많이 흐른다. The current supplied to the plurality of
표 1Table 1
이때, 인버터(102)로부터 상기 복수개의 형광램프에 공급되는 총 전류는 약 26.7mA정도이다.At this time, the total current supplied from the
예컨대, 상기 상단 및 중앙 형광램프의 고압측 전극(101a)들에 의해 발생되는 누설전류의 차와, 상기 하단 및 중앙 형광램프의 고압측 전극(101a)들에 의해 발생되는 누설전류의 차에 대한 편차가 1mA 이상될 경우, 상기 누설전류가 높은 쪽의 상기 상단 또는 하단 형광램프의 고압측 전극(101a)에 인접하는 부분의 상기 집 광커버(103)에 홀(104)을 더 크게 형성함으로써 누설전류의 편차를 막아 백라이트의 휘도를 균일하도록 할 수 있다.For example, the difference between the leakage current generated by the high
따라서, 본 발명의 백라이트는 복수개의 형광램프(101)의 각 고압측 전극(101a)에 접하는 집광커버(103)의 면적을 동일하도록 하기 위해 최상단 및 최하단의 형광램프(101) 각 고압측 전극(101a)에 인접하는 상기 집광커버(103)에 일정한 모양의 홀(104)을 형성하여 상기 형광램프(101)들에 흐르는 전류를 동일하게 하고, 누설전류의 편차를 줄일 수 있다.Therefore, the backlight of the present invention has a high-pressure electrode of each of the uppermost and the lowermost
또한, 상기 복수개의 형광램프(101)에서 중앙에 위치하는 형광램프(101)의 고압측에 홀(104)을 형성할 경우 부분에서 반사되어 상기 도광판으로 입사되는 백색광이 줄어들어 휘도가 떨어질 수 있기 때문에 상기 중앙에 위치하는 형광램프(101)의 고압측에 해당하는 집광커버(103)에는 홀(104)을 형성하지 않는다.In addition, when the
결국, 본 발명의 백라이트는 복수개의 형광램프(101)의 각 고압측 전극(101a)에 접하는 집광커버(103)의 면적을 동일하도록 하기 위해 최상단 및 최하단의 형광램프(101) 각 고압측 전극(101a)에 인접하는 상기 집광커버(103)에 일정한 모양의 홀(104)을 형성하여 상기 형광램프(101)들에 흐르는 전류를 동일하게 하고, 누설전류의 편차를 줄일 수 있기 때문에 백라이트의 소비 전력의 신뢰성을 높일 수 있다.As a result, the backlight of the present invention uses the high voltage side electrodes of the top and bottom
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 백라이트는 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the backlight of the present invention has the following effects.
본 발명의 백라이트는 복수개의 형광램프의 형광램프를 사용할 경우, 인버터의 고압측에 연결되는 형광램프의 해당 전극에 인접하는 집광커버의 면적을 동일하도록 만드는 복수개의 홀을 형성하여 누설전류의 편차를 줄일 수 있기 때문에 신뢰성을 높일 수 있다.In the backlight of the present invention, when the fluorescent lamps of the plurality of fluorescent lamps are used, a plurality of holes are formed to make the area of the condensing cover adjacent to the corresponding electrode of the fluorescent lamp connected to the high voltage side of the inverter equal to the variation of the leakage current. Reliability can be increased because it can be reduced.
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