KR101035923B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동기 케이블 커넥터 및 1개의 입력 커넥터와 동기 케이블 삭제로 생산 원가를 절감시킬 수 있고, 컨트롤 보드를 LCM 배면 하단에 위치시킴으로써 온도 특성을 향상시킬 수 있으며, LCM 배면의 여유 공간을 확보하기에 알맞은 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백라이트 유닛은 하부 구조물 상부에 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 하부 구조물의 배면 하단에 일방향으로 배치된 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB와; 상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB의 중앙 상측에 일정간격 이격되어 배치된 컨트롤 보드를 포함함을 특징으로 한다.
마스터, 슬레이브, 인버터 PCB, 컨트롤 보드

Description

백라이트 유닛{Backlight unit}
도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 배면 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 배면 구성도
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ' 선상을 자른 구조 단면도
도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ' 선상을 자른 구조 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
20 : 하부 구조물
30 : 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB
31 : 입력 커넥터 32a : 제 1 출력 커넥터
32b : 제 2 출력 커넥터 33 : 제 1 거치대
34 : 제 2 거치대 40 : 컨트롤 보드
본 발명은 백라이트 유닛에 대한 것으로, 특히 생산 원가를 절감시킬 수 있고, 온도 특성을 향상시킬 수 있으며, LCM 배면의 여유 공간을 확보하기에 알맞은 백라이트 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, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 반드시 필요하다.
일반적으로, 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 원통형의 발광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지방식과 직하 방식으로 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.
하지만, 직하방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지방식의 액정표시장치보다 직하방식의 액정표시장치에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.
또한, 도광판의 폭방향 양측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식의 경우 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 화면상의 휘도만 저하될 뿐 별무리는 없다. 그러나 직하방식에서는 화면 밑면에 램프들 이 복수개 설치되기 때문에 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 램프가 점등되지 않은 부분이 다른 부분보다 현저하게 어두워지므로 램프가 점등되지 않는 부분이 화면상에 곧바로 나타나게 된다.
이로 인해, 직하방식의 액정표시장치에서는 램프의 교체가 빈번하게 이루어지므로, 직하방식의 액정표시장치는 램프 유닛을 분해하고 조립하는데 용이한 구조를 가져야 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래의 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 배면 구성도이다.
종래의 백라이트 유닛은 도 1에 도시한 바와 같이, 하부 구조물(10) 상에 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프(미도시)와, 상기 하부 구조물(10)의 배면 양측 가장자리에 이격되어 구비된 마스터 인버터 PCB(11a)와 슬레이브 인버터 PCB(11b) 및 LCD 패널에 구동신호를 출력하기 위한 컨트롤 보드(15)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 발광 램프는 관의 외부 양단에 제 1, 제 2 전극이 형성된 외부전극 발광 램프(EEFL)이고, 복수개의 발광 램프들의 제 1, 제 2 전극들은 제 1, 제 2 전원선(미도시)들에 병렬로 연결되어 있다. 그리고 상기 제 1, 제 2 전원선들은 마스터 인버터 PCB(11a)와 슬레이브 인버터 PCB(11b)에 각각 연결되어 있다.
상기 마스터 인버터 PCB(11a)와 슬레이브 인버터 PCB(11b)는 하부 구조물(10) 배면의 하단 양측 가장자리에 각각 배치되어 있고, 컨트롤 보드(15)는 하부 구조물(10) 배면 상단에 배치되어 있다.
상기 백라이트 유닛의 발광 램프는 H-H(High-High) 방식으로 구동하는 것으로, 하부 구조물(10) 배면 한쪽에는 메인 컨트롤러를 실장한 마스터 인버터 PCB(11a)가 구성되고, 다른 한쪽에는 메인 컨트롤러에서 게이팅 신호를 동기 케이블 커넥터를 통해 받아서 동작하는 슬레이브 인버터 PCB(11b)가 구성되어 있다.
상기 마스터 인버터 PCB(11a)에는 제 1 입력 커넥터(12a)와 제 1 출력 커넥터(13a) 및 제 1 동기 케이블 커넥터(14a)와 복수개의 변압기(T11, T12) 뿐만 아니라 도면에는 도시되어 있지 않지만 메인 컨트롤러 및 보호 회로가 구성되어 있고, 슬레이브 PCB(11b)에는 제 2 입력 커넥터(12b)와 제 2 출력 커넥터(13b) 및 제 2 동기 케이블 커넥터(14b)와 복수개의 변압기(T13, T14)가 구성되어 있다.
상기와 같이 마스터 인버터 PCB(11a)에는 슬레이브 인버터 PCB(11b)에 비해서, 메인 컨트롤러와 보호회로가 더 실장되어 있으므로 슬레이브 인버터 PCB(11b)에 비해서 그 사이즈가 더 크다.
상술한 바에 의하면 상기 종래의 백라이트 유닛은 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 마스터 인버터 PCB(11a)에는 메인 컨트롤러와 보호회로가 더 실장되어 있어서 슬레이브 인버터 PCB(11b)에 비해서 그 사이즈가 더 크므로, PCB 마운트(mount)시 마스터 인버터 PCB와 슬레이브 인버터 PCB 공정을 이원화하여 처리해야 하고, 백라이트 유닛의 조립시 별도로 조립해야 하기 때문에 작업시간이나 조립 공정이 까다롭다.
둘째, 마스터 인버터 PCB와 슬레이브 인버터 PCB가 이격되어 있으므로, 신호 를 주고 받기 위한 매개체 즉, 제 1, 제 2 동기 케이블 커넥터 및 이를 연결하기 위한 전원선이 추가적으로 필요해서 생산 원가를 절감시키는데 한계가 있다.
셋째, 컨트롤 보드의 동작 주파수가 고주파수로 증가하는 추세에 있으며, LCM을 세워서 사용하므로 대류 현상에 의해서 LCM 상단의 온도가 더욱 상승하게 되는 문제가 있다.
넷째, 상기 컨트롤 보드와 마스터 인버터 PCB 및 슬레이브 인버터 PCB가 LCM 배면에서 차지하는 비율이 높아서 셋(set) 상에서 파워 서플라이등을 배치시키는데 공간적으로 제약을 받고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 동기 케이블 커넥터 및 1개의 입력 커넥터와 동기 케이블 삭제로 생산 원가를 절감시킬 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 컨트롤 보드를 LCM 배면 하단에 위치시킴으로써 온도 특성을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 LCM 배면의 여유 공간을 확보하기에 알맞은 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 하부 구조물 상부에 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 하부 구조물의 배면 하단에 일방향으로 배치된 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB와; 상기 마스터/슬 레이브 일체형 인버터 PCB의 중앙 상측에 일정간격 이격되어 배치된 컨트롤 보드를 포함함을 특징으로 한다.
상기 컨트롤 보드 일측의 상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB에는 입력 커넥터와 제 1 출력 커넥터 및 복수개의 변압기들이 구비되어 있고, 상기 컨트롤 보드 타측의 상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB에는 제 2 출력 커넥터와 복수개의 변압기들이 구성되어 있음을 특징으로 한다.
상기 복수개의 변압기들은 수평방향으로 배치되어 있음을 특징으로 한다.
상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB는 상기 하부 구조물과의 사이에 복수개의 제 1 거치대들에 의해서 지지됨을 특징으로 한다.
상기 컨트롤 보드는 상기 하부 구조물과의 사이에 복수개의 제 2 거치대들에 의해 지지됨을 특징으로 한다.
상기 제 1, 제 2 거치대들은 엠보싱 모양을 하고 있음을 특징으로 한다.
상기 발광 램프는 관의 외부 양단에 제 1, 제 2 전극이 형성된 외부전극 발광 램프(EEFL)를 사용함을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 배면 구성도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ' 선상을 자른 구조 단면도이며, 도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ' 선상을 자른 구조 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도 2와 도 3과 도 4에 도시한 바 와 같이, 하부 구조물(20) 상부에 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프들(미도시)과, 상기 하부 구조물(20)의 배면 하단에 일방향으로 배치된 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)와, 상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)의 중앙 상측에 일정간격 이격되어 배치된 컨트롤 보드(40)를 포함하여 구성된다. 컨트롤 보드(40)는 LCD 패널(미도시)에 구동신호를 출력하는 역할을 한다.
상기 백라이트 유닛의 발광 램프는 H-H(High-High) 방식으로 구동하는 것으로, 메인 컨트롤러가 실장된 마스터 인버터 PCB와, 메인 컨트롤러에서 게이팅 신호를 받아 동작하기 위한 슬레이브 인버터 PCB가 필요한데, 상기에서와 같이 마스터와 슬레이브 가 1개의 인버터 PCB에 일체형으로 실장되어 있다.
이때, 상기 발광 램프는 관의 외부 양단에 제 1, 제 2 전극이 형성된 외부전극 발광 램프(EEFL)이고, 복수개의 발광 램프들의 제 1, 제 2 전극들은 제 1, 제 2 전원선(미도시)들에 병렬로 연결되어 있다. 그리고 상기 제 1, 제 2 전원선들은 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)에 연결되어 있다.
그리고 상기 컨트롤 보드(40) 일측의 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)에는 입력 커넥터(31)와 제 1 출력 커넥터(32a) 및 복수개의 변압기(T21, T22)가 구비되어 있고, 상기 컨트롤 보드(40) 타측의 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)에는 제 2 출력 커넥터(32b)와 복수개의 변압기(T23, T24)가 구성되어 있다.
상기에서 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)의 폭을 최대한 줄일 수 있도록 복수개의 변압기(T21, T22)(T23, T24)들은 수평방향으로 배치한다.
그리고 상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)는 하부 구조물(20)과의 사이에 복수개의 제 1 거치대(33)들에 의해서 지지되고, 컨트롤 보드(40)도 하부 구조물(20)과의 사이에 복수개의 제 2 거치대(34)들에 의해 지지된다. 상기 제 1, 제 2 거치대(33, 34)들은 엠보싱 모양을 하고 있다.
이때 제 2 거치대(34)들은 컨트롤 보드(40)가 상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)와 일정 간격 이격될 수 있는 적절한 높이를 갖는다.
상술한 바와 같이 마스터와 슬레이브가 1개의 인버터 PCB상에 실장됨으로써 이를 연결하기 위한 동기 케이블 커넥터와 동기 케이블 및 슬레이브용 입력 커넥터가 필요하지 않다.
그리고 온도 상승 및 LCM 배면 여유 공간을 고려하여, LCM 배면 하단에 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB(30)와 컨트롤 보드(40)를 동일선상에 배치시켰다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 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 발명에 따른 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 마스터와 슬레이브가 1개의 인버터 PCB상에 실장됨으로써 이를 연결하기 위한 동기 케이블 커넥터와 동기 케이블 및 슬레이브용 입력 커넥터가 필요하지 않으므로 생산 원가를 절감시킬 수 있다.
둘째, LCM을 세워서 사용할 경우 대류 현상에 의해서 상단의 온도가 상승하게 되는데, 컨트롤 보드를 LCM 배면 하단에 배치시킴으로써, 온도 상승이 가중되는 문제를 방지할 수 있다.
셋째, LCM 배면 하단에 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB와 컨트롤 보드를 동일선상에 배치시킴으로써, LCM 배면에서 차지하는 비율을 줄여서 여유 공간을 확보하기에 유리하다.
넷째, 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB상에 변압기들을 수평방향으로 배치시킴으로써 폭을 최소화하여 구성하는데 용이하다.
다섯째, 마스터와 슬레이브를 1개의 인버터 PCB 상에 실장시켜 형성함으로써, PCB 마운트(mount) 및 조립시 공정을 단순화 시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 하부 구조물 상부에 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프들과;
    상기 하부 구조물의 배면 하단에 일방향으로 배치된 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB와;
    상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB의 중앙 상측에 일정간격 이격되어 배치된 컨트롤 보드를 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤 보드 일측의 상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB에는 입력 커넥터와 제 1 출력 커넥터 및 복수개의 변압기들이 구비되어 있고,
    상기 컨트롤 보드 타측의 상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB에는 제 2 출력 커넥터와 복수개의 변압기들이 구성되어 있음을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수개의 변압기들은 수평방향으로 배치되어 있음을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터/슬레이브 일체형 인버터 PCB는 상기 하부 구조물과의 사이에 복수개의 제 1 거치대들에 의해서 지지됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤 보드는 상기 하부 구조물과의 사이에 복수개의 제 2 거치대들에 의해 지지됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 거치대들은 엠보싱 모양을 하고 있음을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 램프는 관의 외부 양단에 제 1, 제 2 전극이 형성된 외부전극 발광 램프(EEFL)를 사용함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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