KR20030015534A - 백 라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관 외부의 양단에 전극을 갖는 다수의 발광 램프들; 및 상기 발광램프들을 지지하고 고정하는 지지대를 포함하고, 상기 발광 램프는 상기 지지대의 중앙부를 중심으로 좌측과 우측으로 교대로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트에 관한 것으로, 발광 램프의 길이를 단축시켜 발광 램프의 유지 전압을 낮출 수 있고, 또한 휘도가 균일한 대화면의 백라이트를 제공한다.

Description

백 라이트{BACK LIGHT}

본 발명은 백 라이트(Back light)에 관한 것으로, 특히 액정표시소자용 백 라이트에 관한 것이다.

표시화면의 두께가 수 센치미터(cm)에 불과한 초박형의 평판(Flat panel)디스플레이 장치, 그 중에서도 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display :LCD)는 주로 노트 북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

이러한 액정 디스플레이 장치는 액정 패널 뒤에 광원으로 사용되는 백 라이트(Back Light)가 장착되어 있으며, 이러한 백 라이트의 장착은 두께, 무게 및 전력소모 측면에서 비효율적으로 작용하고 있어 아직도 많은 연구가 계속되고 있다.

일반적으로, 액정 디스플레이 장치의 광원으로 사용되는 소위 백 라이트는 원통형의 발광 램프를 배치하는 방식으로서 직하형 방식과 도광판 방식으로 구분된다.

직하형 방식은 평면에 발광 램프를 배치하는데, 발광 램프의 형상이 액정 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.

한편, 도광판 방식은 외곽에 발광 램프를 설치하고 도광판을 이용하여 전체의 면으로 빛을 분산하는 것으로, 발광 램프가 측면에 설치되고, 빛이 도광판을 통과하여야 하므로 휘도가 낮은 문제점이 있다. 또한 균일한 광도의 분포를 위해서는 도광판에 대한 고도의 광학적 설계기술과 가공기술이 요구된다.

이와 같이 직하형 방식과 도광판 방식은 나름대로의 단점을 가지고 있기 때문에 화면의 두께보다는 밝기가 중요시되는 모니터용 PC나 TV와 같은 액정표시소자에서는 직하형 방식의 백 라이트를 주로 사용하고, 노트 북 PC와 같은 두께가 중요시되는 액정표시소자에서는 도광판 방식의 백 라이트가 주로 사용된다.

이하, 종래 기술에 따른 액정표시장치용 백 라이트를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 직하형 백 라이트의 평면도로서, 종래의 액정표시장치용 백 라이트는 고휘도를 구현하기 위해 표시화면의 하측에 배치되어 있는 복수 개의 발광 램프(1), 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3), 및 상기 발광 램프(1)와 액정 패널사이에 배치된 광산란수단(미도시)으로 구성된다.

상기 광 산란수단은 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시화면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate) 등이 배치된다.

상기 외곽 케이스(3)는 상기 발광 램프(1)를 지지하는 것으로, 그 내면(3a)에는 상기 발광 램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판이 배치될 수 있으며, 이는 광의 이용효율을 최대한 좋게 하기 위함이다.

상기 발광 램프(1)는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 램프의 양단에 전극(1a)이 배치되어 상기 전극(1a)에 전원이 인가되면 발광하게 되어 액정표시장치의 광원으로 작용하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 액정표시장치용 백 라이트는 발광 램프의 길이가 길어질수록 발광 램프의 양단의 유지전압이 높아져 인버터(inverter)에 무리가 가고, 또한 고전압에 의해 공기와 반응하여 오존이 형성되어 악취가 발생되는 문제가 있다.

상기 문제를 해결하기 위해서 도 2와 같이 발광램프의 중앙부에 접지(ground : GND) 전극(1b)을 형성하여 발광램프에 인가되는 전압을 줄이는 방안이 제안되었으나, 중앙부를 중심으로 양쪽의 길이를 동일하게 형성한다 하더라도 실제 양쪽의 방전이 균일하지 않아 휘도가 불균일한 문제가 있다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발광 램프의 길이를 단축시켜 발광 램프의 유지 전압을 낮추는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 휘도가 균일한 대화면의 백라이트를 제공하는 데 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 직하형 백라이트의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 백라이트의 평면도이다.

도 5는 도 4의 원 부분의 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 발광램프

10a : 발광램프의 관

10b, 10c : 발광램프의 전극

20 : 지지대

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 관 외부의 양단에 전극을 갖는 다수의 발광 램프들; 및 상기 발광램프들을 지지하고 고정하는 지지대를 포함하고, 상기 발광 램프는 상기 지지대의 중앙부를 중심으로 좌측과 우측으로 교대로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트를 제공한다.

상기와 같은 구조로 발광램프들을 배열함으로써 발광램프의 길이를 단축시켜 양단에 걸리는 전압을 낮출 수 있게 되고, 고휘도를 얻을 수 있게 된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조로 상세히 설명한다.

실시예 1

도 3은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 백라이트의 개략적인 평면도로서, 본 발명의 첫 번째 실시예는 관(10a) 외부의 양단에 전극(10b, 10c)을 갖는 다수의 발광 램프(10)들; 및 상기 발광램프(10)들을 지지하고 고정하는 지지대(20)를 포함하고, 상기 발광 램프(10)는 상기 지지대의 중앙부(20b)를 중심으로 좌측과 우측으로 교대로 배열되어 있으며, 상기 발광 램프들의 전극(10b, 10c) 중 상기 지지대의 중앙부(20b) 쪽의 전극(10c)들이 서로 일직선을 이루도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트에 관한 것이다.

이와 같이 발광램프(10)들을 좌우측으로 배열시킴으로써 발광램프의 길이를 단축시킬 수 있다. 이때, 고전압에 의해 생기는 오존 발생을 억제하기 위해서는 상기 발광 램프(10)의 양단에 걸리는 전압이 2kV(RMS 전압)이하가 바람직하다. 따라서, 상기 전압을 유지하기 위해서 상기 발광 램프(10)의 길이가 400 mm 이내인 것이 바람직하다.

또한, 상기 발광 램프(10)는 그 양단에 형성된 전극(10b, 10c)이 상기 지지대(20)에 고정됨으로써 지지될 수 있다. 이때, 상기 발광 램프의 전극(10b, 10c)을 수용하는 지지대 부분(20a, 20b)은 도전물질층으로 형성되어 상기 발광 램프를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 따라서, 각각의 발광 램프 마다 별도의 커넥터가 필요하지 않고 하나의 전원인입선에 의해 모든 발광 램프(10)에 전원인가가 가능하다. 또한, 상기 발광 램프의 한쪽 끝(10c)을 수용하는 지지대의 중앙부(20b)는 접지되도록 형성된다.

한편, 상기 지지대(20)는 광반사 물질로 이루어지거나, 또는 그 내면(20c)에 광반사 물질이 코팅되어 형성됨으로써, 상기 발광 램프(10)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있다.

본 발명에 따른 백라이트는 상기 지지대(20) 상부에 액정 패널의 표시면에 균일한 광원 분포가 이루어질 수 있도록, 상기 발광 램프(10)에서 발광된 광을 산란시키는 확산 시트(Diffusion sheet) 및/또는 확산 플레이트(Diffusion plate)등의 광산란수단(미도시)이 사용될 수 있다.

실시예 2

도 4는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 백라이트의 개략적인 평면도로서, 실시예 1과 동일한 부분은 도 3과 동일한 부호를 부여했다.

본 발명의 두 번째 실시예는 관(10a) 외부의 양단에 전극(10b, 10c)을 갖는 다수의 발광 램프(10)들; 및 상기 발광램프(10)들을 지지하고 고정하는 지지대(20)를 포함하고, 상기 발광 램프(10)는 상기 지지대의 중앙부(20b)를 중심으로 좌측과 우측으로 교대로 배열되어 있으며, 상기 발광 램프들의 전극(10b, 10c) 중 상기 지지대의 중앙부(20b) 쪽의 전극(10c)들이 서로 지그재그 형태를 이루도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트에 관한 것이다.

상기 발광 램프(10)들의 전극 중 상기 지지대의 중앙부(20b) 쪽의 전극(10c)들이 서로 일직선을 이루는 것이 아니라 서로 지그재그 형태를 이루도록 상기 발광램프들이 배열된 것을 제외하고, 발광 램프의 길이, 지지대, 광산란수단 등은 상기 실시예 1과 동일하다.

이와 같이 지그재그 형태로 배열함으로써, 상기 지지대의 중앙부(20b) 쪽의 전극(10c)으로 인해 발생될 수 있는 휘도의 불균일을 최소화 할 수 있다.

보다 바람직하게는 도 5와 같이 상기 발광 램프들의 관(10a)과 전극(10c)의 경계부분이 상기 지지대의 중앙부에서 서로 일치가 되도록 하여 발광부와 비발광부가 서로 완전히 보상되도록 하는 것이다.

상기 구조에 의한 본 발명의 백라이트는 발광 램프의 유지 전압을 낮출 수 있어, 고전압에 의해 발생되는 문제점, 즉 오존 발생에 의한 악취등을 개선할 수 있다.

또한, 대화면의 액정표시장치에 적용이 가능하고 휘도의 불균일을 해소할 수 있다.

Claims (10)

1. 관 외부의 양단에 전극을 갖는 다수의 발광 램프들; 및

   상기 발광램프들을 지지하고 고정하는 지지대를 포함하고,

   상기 발광 램프는 상기 지지대의 중앙부를 중심으로 좌측과 우측으로 교대로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 발광 램프들의 전극 중 상기 지지대의 중앙부 쪽의 전극들이 서로 일직선을 이루도록 상기 발광 램프들이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 발광 램프들의 전극 중 상기 지지대의 중앙부 쪽의 전극들이 서로 지그재그 형태를 이루도록 상기 발광 램프들이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 발광 램프들의 관과 전극의 경계부분이 상기 지지대의 중앙부에서 서로 일치가 되도록 상기 발광 램프들이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 발광 램프의 길이는 400 mm 이내인 것을 특징으로 하는 백라이트.
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 지지대의 상부에 광산란수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 발광 램프의 전극을 수용하는 지지대 부분이 도전물질층으로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 도전물질층이 형성된 지지대의 중앙부가 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 지지대는 그 내면에 광반사 물질이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 백 라이트.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 지지대는 광반사 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 백 라이트.