KR20030076878A - 액정표시장치의 백 라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극과 전극 연결선의 콘택 면적을 크게 하여 핀-홀 등의 발생을 방지하여 램프의 신뢰성을 향상시키도록 한 액정표시장치의 백 라이트에 관한 것으로서, 양단에 전극을 갖는 복수개의 발광 램프를 포함하여 구성되는 액정표시장치의 백 라이트에 있어서, 상기 전극 길이의 20%이상과 콘택되어 상기 전극에 외부 전원을 인가하는 전극 연결선을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 백 라이트{BACK LIGHT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치(LCD)의 백 라이트(back light)에 관한 것으로, 특히 발광 램프(lamp)의 신뢰성을 향상시키는데 적당한 액정표시장치의 백 라이트에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비전(TV)을 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 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP ; Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD ; Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자(LCD)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한, CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치는, 최근에 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형정보 표시장치 등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.

이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트가 반드시 필요하며, 이러한 백 라이트는 램프 유닛이 설치되는 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.

여기서 광원으로는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode),CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등을 사용하며, 특히 수명이 길고 소비전력이 작으며 얇게 형성할 수 있는 CCFL 방식이 대화면 컬러 TFT LCD에서 많이 사용된다.

CCFL 광원은 팬딩 효과(pending effect)를 이용하기 위해 아르곤, 네온 등을 첨가한 수은 가스를 저압으로 봉입한 형광 방전관을 사용하고 있다. 관의 양단에는 전극이 형성되는데 음극은 판상으로 넓게 형성되며, 전압이 인가될 경우 스퍼터링 현상에서와 같이 방전관 내의 하전입자가 판상의 음극과 충돌하여 이차전자를 발생시키고 이는 주변 원소들을 여기시켜 플라즈마를 형성시킨다.

이 원소들은 강한 자외선을 방출하며 이 자외선이 다시 형광체를 여기시켜 형광체가 가시광선을 방출하게 한다.

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 램프에서발산된 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 램프를일렬로 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 텔레비전 등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지방식보다 직하방식에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.

직하방식에서는 화면 밑면에 램프들이 복수개 설치되기 때문에 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 램프가 점등되지 않는 부분이 다른 부분보다 현저하게 어두워지므로 램프가 점등되지 않는 부분이 화면상에 곧바로 나타나게 된다.

이로 인해, 직하방식에서는 램프의 교체가 빈번하게 이루어지므로, 램프 유닛을 분해하고 조립하는데 용이한 구조를 가져야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래에 제안된 액정표시장치의 백 라이트를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 직하방식의 백 라이트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래의 발광 램프와 커넥터에 연결된 전극 연결선을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 내면에 형광체가 코팅되어 빛을 발산하는 복수개의 발광 램프(1)들과, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3)와, 상기 발광 램프(1)와 액정 패널(도시되지 않음) 사이에 배치된 광산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.

여기서 상기 광 산란수단(5a,5b,5c)은 발광 램프(1)의 형상이 액정 패널의 표시면에 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 배치되어 있다.

그리고 상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 발광 램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 램프 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용 효율을 최대한 좋게 하기 위해 구성한다.

한편, 발광 램프(1)는 도 2에서와 같이, 냉음극관 램프로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전기적으로 도통시키기 위한 전극(2,2a)이 배치되고, 상기 전극(2,2a)에 전원을 인가하면 발광하고, 상기 발광 램프(1)의 양단은 도 1과 같이, 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.

상기 발광 램프(1)의 양쪽 전극(2,2a)에는 램프 구동을 위한 외부 전원을 인가되는 전극 연결선(9,9a)이 구성되어 있고, 상기 전극 연결선(9,9a)은 별도의 커넥터(11)에 연결되어 구동회로와 접속된다. 따라서 각 발광 램프(1)마다 별도의 커넥터(11)가 필요하다.

즉, 발광 램프(1)의 일측 전극(2)에 연결된 전극 연결선(9)과 타측 전극(2a)에 연결된 전극 연결선(9a)이 하나의 커넥터(11)에 연결되며, 상기 전극 연결선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터(11)와연결된다.

그러나 상기와 같은 종래의 액정표시장치의 백 라이트에 있어서 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 커넥터가 발광 램프의 전극 연결선과 연결되어 구동회로와 접속되므로 각각의 발광 램프마다 개별적으로 커넥터가 필요하게 되어 배선이 복잡하다.

둘째, 백 라이트의 두께를 감소시킬 목적으로 전극 연결선을 구부려서 커넥터와 연결하기 때문에 작업상의 능률이 저하될 뿐만 아니라, 이를 위한 별도의 작업이 요구되므로 공정 시간이 증가하여 생산성이 저하된다.

셋째, 전극과 커넥터의 연결을 위해서는 반드시 외곽 케이스를 관통하는 홀을 뚫고, 발광 램프의 양쪽 전극이 외곽 케이스의 외부로 노출되도록 상기 홀에 발광 램프의 양쪽 전극을 끼워 넣어야 하기 때문에 작업의 효율성이 떨어지고 발광 램프의 유지 및 보수가 어렵다.

넷째, 전극과 전극 연결선의 연결부는 콘택(contact) 면적이 매우 작아 발광 램프를 실제로 점등시키면 전극에서 고온이 발생하거나 심한 경우 핀-홀이 생겨 발광 램프에 치명적인 영향을 주게 되어 발광 램프의 신뢰성을 저하시킨다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 전극과 전극 연결선의 콘택 면적을 크게 하여 핀-홀 등의 발생을 방지하여 발광 램프의 신뢰성을 향상시키도록 한 액정표시장치의 백 라이트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치에서 사용되는 직하방식형 백 라이트를 나타낸 사시도

도 2는 종래의 액정표시장치의 백 라이트를 구성하는 램프를 나타낸 외형도

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 백 라이트를 구성하는 램프를 나타낸 외형도

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 백 라이트를 나타낸 외형도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21 : 램프 22 : 전극

23 : 전극 연결선

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치의 백 라이트는 양단에 전극을 갖는 복수개의 발광 램프를 포함하여 구성되는 액정표시장치의 백 라이트에 있어서, 상기 전극 길이의 20%이상과 콘택되어 상기 전극에 외부 전원을 인가하는 전극 연결선을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 백 라이트는 양단에 전극이 형성된 복수개의 발광 램프들과, 상기 발광 램프의 길이에 맞게 배치되며 일면에 상기 발광 램프들의 전극을 수납할 수 있는 다수의 홈이 형성된 복수개의 하부 전극 연결 기구들과, 상기 하부 전극 연결 기구와 대응되어 상기 발광 램프를 고정 및 지지하기 위한 복수개의 상부 전극 연결 기구와, 상기 하부 전극 연결 기구와 상부 전극 연결 기구의 일면에 소정의 폭으로 형성되어 상기 전극 길이의 20%이상과 콘택되어 외부 전원을 인가하는 전극 연결선을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치의 백 라이트를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 백 라이트를 나타낸 외형도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 복수개의 발광 램프(21)들과, 상기 발광 램프(21)의 양단에 전기적으로 도통시키기 위해 도전체로 형성되는 전극(22)과, 상기 전극(22)에 전기적으로 연결되어 외부 전원을 인가하기 위해 형성되는 전극 연결선(23)을 포함하여 구성된 액정표시장치의 백 라이트에 있어서, 상기 전극 연결선(23)과 전극(22)의 콘택 길이(X)를 발광 램프(21)의 양단에 형성된 전극 길이(L)의 20%이상이 되도록 구성한다.

즉, 본 발명은 전극 연결선(23)과 전극(22)과의 콘택 길이(X)를 크게 함으로서 전극부의 전위 및 온도 불균일 발생을 방지할 수 있다.

또한, 상기 전극(22)과 전극 연결선(23)은 도전성 접착제 또는 전극 페이스트(paste)를 이용하여 최대한 밀착시키어 연결시킴으로서 전극(22)과 전극 연결선(23) 사이의 미세 스파크(spark)를 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 전극 연결선(23)은 백 라이트의 사용 용도에 따라 0°~ 90°에서 자유롭게 조절하여 구성할 수도 있다.

그리고 상기 전극 연결선(23)은 도전성 금속 예를 들면, 구리, 니켈, 주석, 납, 백금 중에서 어느 하나를 사용하거나 이들의 합금으로 사용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 백 라이트를 나타낸 외형도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 양단에 전극(31)이 형성된 복수개의 발광 램프(32)들과, 상기 발광 램프(32)의 길이에 맞게 배치되며 일면에 상기 발광 램프(32)들의 전극(31)을 수납할 수 있는 다수의 홈(33)이 형성된 복수개의 하부 전극 연결 기구(34)들과, 상기 하부 전극 연결 기구(34)와 대응되어 상기 발광 램프(32)를 고정 및 지지하기 위한 복수개의 상부 전극 연결 기구(35)와, 상기 하부 전극 연결 기구(34)와 상부 전극 연결 기구(35)의 일면에 소정의 폭(E)으로 형성되어 상기 전극 길이의 20%이상과 콘택되어 외부 전원을 인가하는 전극 연결선(36)을포함하여 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 다른 실시예는 양단에 전극(31)이 형성된 발광 램프(32)를 하부 전극 연결 기구(34)와 상부 전극 연결 기구(35)에 형성된 홈(33)에 수납하여 고정 및 지지할 때 하부 전극 연결 기구(34)와 상부 전극 연결 기구(35)의 일면에 형성된 전극 연결선(36)과 전극(31)의 콘택 면적을 전극 길이의 20%이상 되도록 구성함으로서 전극(31)에 발생하는 고온이나 핀-홀 등의 문제를 해결할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 액정표시장치의 백 라이트는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전극과 전극 연결선의 콘택 길이를 전극 길이의 20%이상이 되도록 함으로서 발광 램프가 발광할 때 전극에서 발생하는 고온 및 핀-홀을 방지하여 램프의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 도전성 접착제 또는 전극 페이스트를 사용하여 전극과 전극 연결선을 최대한 밀착시키어 전극과 전극 연결선 사이에서 발생하는 미세 스파크(spark)를 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 양단에 전극을 갖는 복수개의 발광 램프를 포함하여 구성되는 액정표시장치의 백 라이트에 있어서,

   상기 전극 길이의 20%이상과 콘택되어 상기 전극에 외부 전원을 인가하는 전극 연결선을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백 라이트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극과 전극 연결선은 도전성 접착제 또는 전극 페이스트로 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백 라이트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 연결선은 구리, 니켈, 주석, 납, 백금 중에서 어느 하나 또는 이들의 합금을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백 라이트.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 연결선은 소정 각도로 구부리어 구성함을 특징으로 하는 액정표시장치의 백 라이트.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 소정 각도는 백 라이트의 사용 용도에 따라 0°~ 90°에서 자유롭게 조절하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백 라이트.
6. 양단에 전극이 형성된 복수개의 발광 램프들과,

   상기 발광 램프의 길이에 맞게 배치되며 일면에 상기 발광 램프들의 전극을 수납할 수 있는 다수의 홈이 형성된 복수개의 하부 전극 연결 기구들과,

   상기 하부 전극 연결 기구와 대응되어 상기 발광 램프를 고정 및 지지하기 위한 복수개의 상부 전극 연결 기구와,

   상기 하부 전극 연결 기구와 상부 전극 연결 기구의 일면에 소정의 폭으로 형성되어 상기 전극 길이의 20%이상과 콘택되어 외부 전원을 인가하는 전극 연결선을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백 라이트.