KR101277215B1 - 백라이트 구조 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직하형 백라이트장치에 있어 하부 커버상에 배열되는 램프의 고전압부의 위치를 바꿈으로써 전면에 위치하는 액정패널로 균일한 휘도를 제공하려는 것에 관계된 백라이트 구조 및 이를 구비한 액정표시장치로서, 액정패널; 상기 액정패널에 신호를 인가하는 신호인가수단; 하부 커버 위에 배치되어 상기 액정패널로 광을 공급하되, 홀수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 동일한 일측 영역에 배치되어 광을 공급하는 다수개의 램프; 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부가 각각 접속하는 서로 다른 PCB; 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 각각 접속하는 서로 다른 커넥터; 상기 하부커버의 배면에 구비되며, 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부와 각각 접속하여 램프를 구동하는 서로 다른 인버터 PCB; 상기 하부커버의 배면에 부착되며, 상기 서로 다른 인버터 PCB 사이를 전기적으로 연결하여 상기 서로 다른 인버터 PCB간 동기를 맞추는 와이어; 및 상기 서로 다른 PCB에 접속되는 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 상기 서로 다른 인버터 PCB의 접지단을 각각 연결하는 또 다른 와이어를 포함하며, 상기 다수개의 램프는 상기 와이어에 의해 동기가 맞추어진 서로 다른 인버터 PCB에 의해 순차적으로 점등되는 한편, 상기 와이어 및 또 다른 와이어는 상기 하부커버의 배면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

램프 배열, 직하형 CCFL, High-Low Type, 휘도 균일도, 인버터

Description

백라이트 구조 및 이를 구비한 액정표시장치{BACK LIGHT UNIT STRUCTURE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE THEREBY}

도 1은 종래의 직하형 백라이트를 구비한 액정표시장치의 전체 구성도

도 2는 하부 커버에 체결된 종래의 램프 배열구조를 보여주는 평면도

도 3은 도 2의 램프구동을 위한 인버터 PCB가 내장된 보호커버와 하부커버의 결합상태를 나타내는 도면

도 4는 본 발명에 따른 램프 배열구조를 나타내는 평면도

도 5는 도 4의 램프구동을 위한 인버터 PCB가 내장된 보호커버와 하부커버의 결합상태를 나타내는 도면

※※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※

152a, 152b: 접지용 PCB 160a, 160b: 인버터 PCB

154: 접지용 와이어 164: 인버터간 동기 와이어

본 발명은 백라이트 구조 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 직하형 백라이트장치에 있어 근접하는 열의 냉음극 형광램프의 고전압 인가부를 양측으로 서로 다르게 배열하여 전면에 위치하는 액정패널로 균일한 휘도를 제공하려는 것에 관계된다.

21세기 정보화시대를 예고했던 시점에서 출발하여 현재에 이르기까지 시각정보 전달매체로서 평판 디스플레이는 해당 분야에서 주요 위치를 선점하기 위하여 끝없이 경주해 오고 있다. 그 중에서도 특히 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 오래도록 자리매김해온 CRT의 차세대 주자로서 각광받고 있는데, 보통 이는 매트릭스 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터 신호를 개별적으로 공급하고, 또 그 화소들의 광 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 이러한 액정표시장치는 자체적으로 빛을 낼 수 있는 자발광 특성을 가지지 못한다. 이로 인해 영상을 표현하기 위하여는 별도의 광을 제공받는 백라이트를 필요로 하게 된다. 무엇보다 그러한 램프의 체결방식에 있어서도 다양한 방법이 있을 수 있지만, 램프가 백라이트 내부에 설치되는 구조에 따라 크게 에지형과 직하형으로 구분하고 있다. 여기에서 에지형은 램프가 백라이트 장치의 측면에 하나 혹은 양쪽에 각각 하나씩 형성되는 것을 말하고, 직하형은 램프가 백라이트장치의 하부에 다수 개 형성되는 것을 의미하고 있다.

도 1은 종래의 직하형 액정표시장치를 나타내는 도면이다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 하부 커버(40)상에는 광원인 다수개의 램프(50)들로부터 빛을 전면으로 반사하기 위한 반사판(40)이 부착되어 있고, 그 위로는 소정의 고정부재(미도시)에 의하여 다수개의 램프(50)들이 체결되어 있다. 그리고 이 램프(50)들로부 터 반사판(40)을 통해 반사된 빛들을 전면으로 균일하게 분산시키기 위한 확산판(44) 및 기타 기능을 갖는 광학 시트들(46)이 적재된다.

이와 같이 1차적으로 백라이트장치의 체결이 끝나게 되면, 이어서는 액정표지장치의 전체적 힘의 균형을 유지하기 위한 메인 서포트(30)가 체결된다. 물론 메인 서포트(30)는 전면으로 액정패널(10)을 적재하기 위한 일정 패턴도 형성하게 된다.

주지하는 바와 같이, 메인 서포트(30)상에 적재되는 액정패널(10)은 많은 단위 공정에 위하여 이루어진 결정체이다. 다시 말해 이것은 각 단위 화소마다 스위칭소자로서 박막 트랜지스터가 배열되어 있는 어레이 기판과, 이에 대응하여 컬러를 표현하는 컬러필터가 형성된 컬러필터기판 및 이 두 기판 사이에 주입되는 액정을 포함하여 구성되어 있다.

그리고 상부커버(20)는 그 액정패널(10)의 외곽 및 메인 서포트(30)의 측면을 감싸며 하부 커버(40)와 체결된다.

종래의 방식대로라면 이와 같은 구성에 있어서 32인치 기준의 대면적 LCD TV의 경우 하부 커버상에는 대략 16개의 램프를, 그리고 40인치의 경우에는 약 20개의 램프를 사용하여 일정간격으로 배열하는 것으로 알려져 있다.

이때, 도 2에도 볼 수 있는 바와 같이 다수의 램프(50)들의 HIGH단, 즉 고전압부와 그 램프(50)들의 LOW단, 즉 저전압부는 일률적으로 하부 커버(40)의 일측으로 각각 배치된다. 그리고 여기에서의 LOW단은 별도의 PCB(52)에 고정되어 와이어(54)에 의해 인버터 PCB의 접지단(56)에 접지된다.

도 3은 도 2에 나타낸 다수의 램프(50)를 구동하기 위한 인버터 PCB를 내장하는 보호 커버(60)와 하부커버(40)의 체결상태를 보여주고 있다. 도면에 나타나지는 않지만, 램프의 HIGH단은 인버터 PCB상의 변압기(transformer)와 커넥터를 통해 서로 연결되고, 앞서 언급한 바와 같이 별도의 PCB에 고정된 램프의 LOW단은 와이어(54)를 통하여 인버터 PCB의 접지단에 연결된다.

이와 같이 종래의 램프 배열방식에 있어 다수개의 램프를 구동하기 위하여 High단에 고전압을 인가하게 되면 상대적으로 Low단으로 갈수록 그 인가전압은 점점더 줄어드는 경향을 보이게 된다. 이로 인해 종래에는 Low단의 휘도가 상대적으로 낮아져 휘도의 불균일 현상이 초래되었다.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 개선하기 위하여 하부 커버상에는 서로 근접하는 열의 램프의 고전압부를 양측으로 서로 다르게 배열하고, 하부커버의 배면으로는 그 고전압부로 서로 동기를 맞추어 전압을 인가할 수 있도록 하기 위하여 적어도 하나의 인버터 PCB와 그 인버터 PCB간 동기 와이어를 구성하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적 달성은 본 발명에 의해 더욱 구체화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널; 상기 액정패널에 신호를 인가하는 신호인가수단; 하부 커버 위에 배치되어 상기 액정패널로 광을 공급하되, 홀수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 동일한 일측 영역에 배치되어 광을 공급하는 다수개의 램프; 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부가 각각 접속하는 서로 다른 PCB; 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 각각 접속하는 서로 다른 커넥터; 상기 하부커버의 배면에 구비되며, 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부와 각각 접속하여 램프를 구동하는 서로 다른 인버터 PCB; 상기 하부커버의 배면에 부착되며, 상기 서로 다른 인버터 PCB 사이를 전기적으로 연결하여 상기 서로 다른 인버터 PCB간 동기를 맞추는 와이어; 및 상기 서로 다른 PCB에 접속되는 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 상기 서로 다른 인버터 PCB의 접지단을 각각 연결하는 또 다른 와이어를 포함하며, 상기 다수개의 램프는 상기 와이어에 의해 동기가 맞추어진 서로 다른 인버터 PCB에 의해 순차적으로 점등되는 한편, 상기 와이어 및 또 다른 와이어는 상기 하부커버의 배면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 구조는 하부 커버; 상기 하부커버 위에 배치되고, 홀수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 동일한 일측 영역에 배치되어 광을 공급하는 다수개의 램프; 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부가 각각 접속하는 서로 다른 PCB; 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 각각 접속하는 서로 다른 커넥터; 상기 하부커버의 배면에 구비되며, 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부와 각각 접속하여 램프를 구동하는 서로 다른 인버터 PCB; 상기 하부커버의 배면에 부착되며, 상기 서로 다른 인버터 PCB 사이를 전기적으로 연결하여 상기 서로 다른 인버터 PCB간 동기를 맞추는 와이어; 및 상기 서로 다른 PCB에 접속되는 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 상기 서로 다른 인버터 PCB의 접지단을 각각 연결하는 또 다른 와이어를 포함하며, 상기 다수개의 램프는 상기 와이어에 의해 동기가 맞추어진 서로 다른 인버터 PCB에 의해 순차적으로 점등되는 한편, 상기 와이어 및 또 다른 와이어는 상기 하부커버의 배면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

그러면, 위의 구성과 관련해 구체적으로 살펴보고자 한다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 별도의 도면으로 나타내지는 않았으나 우선적으로 철(Fe) 혹은 알루미늄(Al) 등을 재질로 하여 일정패턴을 형성하고 있는 하부 커버상에 광원으로부터의 빛을 액정패널의 전면으로 반사시키기 위한 반사판이 부착된다.

그 위로 소정의 고정부재에 의하여 고정되는 적어도 두 개의 램프들은 근접하는 열의 고전압부가 서로 다르게 배치되어 광을 공급하게 된다. 이와 관련해서는 이후에 다시 기술한다.

그리고 그 램프로부터 반사판을 통해 반사된 빛들을 전면으로 균일하게 분산시키기 위한 확산판 및 그 확산판을 통과한 빛의 특성을 보완하는 광학 시트들이 적재된다.

이와 같이 백라이트장치의 체결이 끝나게 되면, 이어서는 액정표지장치의 전체적 힘의 균형을 유지하기 위한 메인 서포트가 체결된다. 이와 더불어 메인 서포트는 전면으로 액정패널을 적재하기 위한 일정 패턴을 형성하게 된다.

그리고 메인 서포트상에 적재되는 액정패널은 각 단위 화소마다 스위칭소자로서 박막 트랜지스터가 배열되어 있는 어레이 기판과, 이에 대응하여 컬러를 표현 하는 컬러필터가 형성된 컬러필터기판 및 이 두 기판 사이에 주입되는 액정을 포함하여 구성된다.

그 다음, 상부 커버는 그 액정패널의 4면 가장자리 및 메인 서포트의 측면을 감싸며 하부 커버와 체결된다.

도 4는 하부 커버(140)상에 배열되어 체결되는 다수개의 램프(150)를 나타내고 있다. 그리고 점선으로 표기한 부위는 하부 커버(140)의 배면으로 위치하는 인버터 PCB(160a, 160b)를 나타낸다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1라인, 제3라인, 제5라인을 포함하는 홀수 번째 라인에 배치된 램프의 우측영역은 고전압부이고, 동일 라인의 좌측영역은 저전압부이다. 그리고 여기에서의 저전압부는 별도의 PCB(152b)에 접속되는데, 도면에서 점(·)은 납땜 등에 의해 서로 접촉하게 됨을 나타낸다. 한편 제2라인, 제4라인, 제6라인을 포함하는 짝수 번째 라인에 배치되는 램프의 우측영역은 저전압부이고, 동일 라인의 좌측영역은 고전압부이다. 물론 우측영역의 저전압부는 위와 동일하게 별도의 PCB(152a)에 접속된다. 결국, 본 발명에 따른 근접하는 열의 적어도 하나의 램프는 고전압부 및 저전압부가 서로 다르게 배치되고, 고전압부는 별도의 커넥터에, 그리고 저전압부는 별도의 PCB(152a, 152b)에 각각 접속하게 된다.

이와 같이 배열되는 램프(150)는 하부커버(140)의 배면에 구비되는 인버터 PCB(160a, 160b)에 의해 순차적으로 점등된다. 물론 그 인버터 PCB(160a, 160b)상에는 저전압 DC를 고전압 DC로 전환하는 컨버터를 가리키는 입력부, 공진회로를 지칭하는 스위칭부 및 고전압 DC를 고전압 AC로 변환하는 변압기(transformer) 등의 출력부가 구성된다. 엄밀히 말해서 이 변압기의 출력부에 형성된 커넥터를 통해 AC 고전압은 좌·우측으로 배열된 램프(150)의 고전압부로 인가된다.

무엇보다 하부커버(140)의 좌·우측으로 고전압부를 배치하는 램프(150)는 각각 다른 인버터 PCB(160a, 160b)에 의해 구동된다. 따라서 다수의 램프(150)들을 순차적으로 점등시키기 위해서는 서로 다른 인버터 PCB(160a, 160b)간 동기를 맞추어야 하는 필요성이 제기된다.

도 5는 서로 다른 인버터 PCB(160a, 160b)간 동기를 맞추기 위하여 와이어(164)를 통하여 전기적으로 도통시키는 것을 나타낸다. 또한, 서로 다른 인버터 PCB(160a, 160b)의 접지단에 연결된 또 다른 와이어(154)는 하부 커버상의 양측으로 배열된 램프의 저전압부와 접촉하는 별도의 PCB에 접속된다. 이를 통해 램프 저전압부는 접지되는 것이다. 이외에도 그 와이어들(154, 164)은 하부커버(140)의 뒤쪽에 양면테이프 등을 사용하여 부착하게 되고, 또 두 인버터 PCB(160a, 160b)와는 커넥터를 통해 서로 접속하게 된다.

이와 같은 본 발명의 구성 결과, 종래에 문제되어 왔던 휘도 균일도를 개선하여, 결국 제품의 품질을 증대시킬 수 있을 것이다.

Claims (12)

1. 액정패널;

   상기 액정패널에 신호를 인가하는 신호인가수단;

   하부 커버 위에 배치되어 상기 액정패널로 광을 공급하되, 홀수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 동일한 일측 영역에 배치되어 광을 공급하는 다수개의 램프;

   상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부가 각각 접속하는 서로 다른 PCB;

   상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 각각 접속하는 서로 다른 커넥터;

   상기 하부커버의 배면에 구비되며, 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부와 각각 접속하여 램프를 구동하는 서로 다른 인버터 PCB;

   상기 하부커버의 배면에 부착되며, 상기 서로 다른 인버터 PCB 사이를 전기적으로 연결하여 상기 서로 다른 인버터 PCB간 동기를 맞추는 와이어; 및

   상기 서로 다른 PCB에 접속되는 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 상기 서로 다른 인버터 PCB의 접지단을 각각 연결하는 또 다른 와이어를 포함하며,

   상기 다수개의 램프는 상기 와이어에 의해 동기가 맞추어진 서로 다른 인버터 PCB에 의해 순차적으로 점등되는 한편,

   상기 와이어 및 또 다른 와이어는 상기 하부커버의 배면에 부착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 램프는 고전압부의 반대측이 저전압부인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 하부 커버;

   상기 하부커버 위에 배치되고, 홀수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 동일한 일측 영역에 배치되어 광을 공급하는 다수개의 램프;

   상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부가 각각 접속하는 서로 다른 PCB;

   상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부가 각각 접속하는 서로 다른 커넥터;

   상기 하부커버의 배면에 구비되며, 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 고전압부와 각각 접속하여 램프를 구동하는 서로 다른 인버터 PCB;

   상기 하부커버의 배면에 부착되며, 상기 서로 다른 인버터 PCB 사이를 전기적으로 연결하여 상기 서로 다른 인버터 PCB간 동기를 맞추는 와이어; 및

   상기 서로 다른 PCB에 접속되는 상기 홀수 번째 라인 및 짝수 번째 라인에 배치된 램프의 저전압부와 상기 서로 다른 인버터 PCB의 접지단을 각각 연결하는 또 다른 와이어를 포함하며,

   상기 다수개의 램프는 상기 와이어에 의해 동기가 맞추어진 서로 다른 인버터 PCB에 의해 순차적으로 점등되는 한편,

   상기 와이어 및 또 다른 와이어는 상기 하부커버의 배면에 부착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 구조.
8. 제7항에 있어서, 상기 램프는 고전압부의 반대측이 저전압부인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 구조.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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