KR101221138B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휘도 균일도를 개선할 수 있는 백라이트 유닛에 관한 것이다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 외부전극을 포함하며 커버 버텀 상에 배치되는 다수의 램프와; 상기 외부전극들에 연결되어 상기 램프들에 전압을 공급하기 위한 공통 전극과; 상기 램프들 사이 중 적어도 한 곳에 형성되어 상기 커버 버텀에 상기 공통 전극을 고정시키는 파워 인입나사를 구비한다.

Description

백라이트 유닛{Backlight Unit}

도 1은 직하형 방식의 백라이트를 적용한 종래의 액정표시장치를 나타내는 도면.

도 2는 종래 외부전극 형광램프를 사용한 백라이트 유닛의 개략적인 구조를 나타내는 평면도.

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도.

도 4는 도 2의 휘도를 나타내는 도면.

도 5는 도 4의 위치별 휘도 분포를 나타내는 도표.

도 6은 본 발명에 따른 외부전극 형광램프를 사용한 백라이트 유닛의 개략적인 구조를 나타내는 평면도.

도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도.

도 8은 도 5의 휘도를 나타내는 도면.

도 9는 도 8의 위치별 휘도 분포를 나타내는 도표.

본 발명은 외부전극 형광램프를 사용하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 휘도 균일도를 개선할 수 있는 백라이트 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.

이와 같은 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트(Back light)와 같은 별도의 광원이 필요하다.

백라이트는 광원의 위치에 따라 직하형 방식과 에지형 방식 등이 있다. 에지형 백라이트는 액정표시장치의 일측 가장자리에 광원을 설치하고, 그 광원으로부터 입사되는 빛을 도광판과 다수의 광학 시트를 통해 액정표시패널에 조사한다. 직하형 백라이트는 액정표시장치의 바로 아래에 다수의 광원을 배치하고, 그 광원들로부터 입사되는 빛을 확산판과 다수의 광학 시트를 통해 액정표시패널에 조사한다.

최근에는 에지형 방식에 비하여 휘도, 광균일도, 색순도가 높은 직하형 방식의 백라이트가 LCD TV를 중심으로 더 많이 이용되고 있다.

도 1은 직하형 방식의 백라이트를 적용한 종래의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 화상을 표시하기 위한 액정표시패널(11)과, 액정표시패널(11)에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛(10)을 구비한다.

액정표시패널(11)에는 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 교차되게 배열되고 상부기판 및 하부기판의 사이에 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 배열된다. 또한, 액정표시패널에는 액정 셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소 전극들과 공통 전극들이 형성된다. 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들의 교차부에는 스캔 신호에 응답하여 화소 전극에 인가될 데이터 전압을 스위칭하기 위한 박막 트랜지스터(Thin Film Transister : TFT)들이 형성된다. 이러한 액정표시패널에는 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)를 통해 게이트 드라이브 집적회로들과 데이터 드라이브 집적회로들이 전기적으로 접속된다.

백라이트 유닛(10)은 다수의 램프들(15), 커버 버텀(12), 확산판(13), 및 다수의 광학 시트들(14)을 포함한다.

램프들(15)은 도시하지 않은 인버터로부터의 교류 고전압에 의해 발광되어 확산판(13) 쪽으로 광을 발생한다.

커버 버텀(12)은 다수의 램프들(15)이 안쪽 공간에 수납되는 용기 구조로 제작되고, 그 안쪽 공간의 저면 및 측면에는 반사판이 형성된다.

확산판(13)은 커버 버텀(12)과 함께 조립된다. 이 확산판(13)은 다수의 비드들(beads)을 포함하고 그 비드들을 이용하여 램프들(15)을 경유하여 입사되는 광을 산란시켜 액정표시패널(11)의 표시면에서 램프들(15)의 위치와 램프들(15) 사이의 위치에서 휘도 차이가 나지 않게 한다. 이러한 확산판(13)은 동일한 굴절률을 가지는 매질 속에 비드들이 산포된 구조로 제작되기 때문에 광을 집광할 수는 없다.

광학 시트들(14)은 1매 이상의 확산 시트와 1매 이상의 프리즘 시트를 포함하여 확산판(13)으로부터 입사되는 광을 액정표시패널(11) 전체에 균일하게 조사하고 표시면에 대하여 수직인 방향으로 광의 진행경로를 꺾어 표시면 전면으로 광을 집광하는 역할을 한다.

램프(15)의 종류에는 냉음극 형광램프(CCFL), 외부전극 형광램프(EEFL) 및 발광 다이오드(LED) 등이 있다.

이 중, 외부전극 형광램프는 고휘도 구현이 가능하고, 전극이 램프 안에 있는 냉음극 형광램프와 달리 전극이 외부에 있어 일반적으로 병렬로 작동하여 램프 간의 전압 편차를 줄임으로써 고른 휘도 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 외부전극 형광램프는 에너지 효율이 높고 수명이 길어 사용량이 늘고 있는 추세이다.

도 2는 종래 외부전극 형광램프를 사용한 백라이트 유닛의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선 따라 절단한 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 외부전극 형광램프는 외부전극(17)을 가지고 커버 버텀(12) 상에 일정한 간격으로 배치된 램프(15)와, 외부전극(17)들에 연결된 공통 전극(19)과, 커버 버텀(12)에 공통 전극(19)을 고정시킴과 아울러 커버 버텀(12) 하부에 형성된 인버터(22)와 공통 전극(19)을 전기적으로 접속시키는 와이어 또는 케이블(24)을 연결하는 파워 인입나사(20)를 구비한다.

이와 같은 외부전극 형광램프를 사용하는 백라이트 유닛의 최상단과 최하단에 위치하는 램프들은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 파워 인입나사(20)의 폭만큼 안쪽에 위치해야 한다. 이에 따라 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 파워 인입나사(20)가 위치하는 상단부 및 하단부의 휘도가 종방향의 다른 부분에 비해 낮아짐으로써 백라이트 유닛 전체적으로 휘도 균일도가 떨어지게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 휘도 균일도를 개선할 수 있는 백라이트 유닛을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 외부전극을 포함하며 커버 버텀 상에 배치되는 다수의 램프와; 상기 외부전극들에 연결되어 상기 램프들에 전압을 공급하기 위한 공통 전극과; 상기 램프들 사이 중 적어도 한 곳에 형성되어 상기 커버 버텀에 상기 공통 전극을 고정시키는 파워 인입나사를 구비한다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상기 공통 전극에 전압을 공급하기 위한 인버터를 더 구비한다.

상기 공통 전극과 상기 인버터는 케이블을 통해 전기적으로 접속된다.

상기 파워 인입나사는 상기 공통 전극과 상기 케이블을 연결시킨다.

상기 램프들은 상기 커버 버텀의 가장자리까지 배치된다.

상기 램프들은 상기 파워 인입나사의 폭만큼 이격된다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 5 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 외부전극 형광램프를 사용한 백라이트 유닛의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 커버 버텀(62) 상에 일정한 간격으로 배치된 램프(65)를 구비한다. 램프(65)는 외부전극 형광램프로써 양단부에 외부전극(67)이 형성된다. 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 외부전극(67)들에 연결된 공통 전극(69)과, 커버 버텀(62)의 하부에 형성된 인버터(72)와, 파워 인입나사(70)를 더 구비한다.

인버터(72)는 교류 고전압을 발생하여 와이어 또는 케이블(74)을 통해 공통 전극(69)에 공급한다. 공통 전극(69)에 공급된 교류 고전압은 공통 전극(69)에 접속된 외부전극(67)에 공급되고, 이러한 교류 고전압에 의해 램프(65)는 광을 발생한다.

커버 버텀(62)은 다수의 램프들(65)이 안쪽 공간에 수납되는 용기 구조로 제작된다.

파워 인입나사(70)는 커버 버텀(62)에 공통 전극(69)을 고정시키는 역할을 함과 동시에 인버터(72)와 공통 전극(69)을 전기적으로 접속시키는 와이어 또는 케이블(74)을 연결해주는 역할을 한다. 이 파워 인입나사(70)는 램프들(65) 사이에 형성된다. 이를 위해 램프들(65)은 그 사이에 파워 인입나사(70)가 형성될 수 있는 간격으로 배치된다.

종래의 백라이트 유닛을 나타내는 도 2와 본 발명의 백라이트 유닛을 나타내는 도 5를 비교하면, 도 2에서는 파워 인입나사(20)가 백라이트 유닛의 가장자리에 형성되었지만, 도 5에서는 파워 인입나사(70)가 램프들(65)의 사이에 형성된다. 이로 인해 도 5에서는 램프들(65)이 백라이트 유닛의 가장자리까지 형성됨으로써 램프(65) 사이의 간격이 도 2에서보다 넓은 간격으로 형성된다. 이에 따라 나타나는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 휘도 분포를 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

도 8은 도 5의 휘도를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8의 각 위치에 따른 종래와 본 발명의 휘도 분포를 나타내는 도표이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상단부 및 하단부의 휘도가 종래보다 높아졌음을 알 수 있다. 또한, 최고 휘도(Max.)와 최저 휘도(Min.)의 비로 나타나는 휘도 균일도(Uni.)에 있어서도 본 발명에 따른 휘도 균일도가 종래보다 안정화됐음을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 파워 인입나사를 램프들 사이에 형성하고 백라이트 유닛의 가장자리에까지 램프를 배치함으로써 백라이트 유닛의 위치에 상관없이 균일한 휘도를 발생할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (6)

1. 외부전극을 포함하며 커버 버텀 상에 배치되는 다수의 램프와;

   상기 외부전극들에 연결되어 상기 램프들에 전압을 공급하기 위한 공통 전극과;

   상기 공통 전극에 전압을 공급하기 위한 인버터와;

   상기 공통 전극과 상기 인버터를 전기적으로 접속하게 하는 케이블과;

   상기 공통 전극과 케이블을 연결하고, 상기 램프들 사이 중 적어도 한 곳에 형성되어 상기 커버 버텀에 상기 공통 전극을 고정시키는 파워 인입나사를 구비하고,

   상기 램프들은 상기 파워 인입나사의 폭만큼 이격되고, 상기 파워 인입나사는 상기 램프들 사이에만 형성되며, 상기 커버 버텀의 가장자리까지 램프가 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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