KR20040078255A - 백 라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

발광램프와 판전극 사이의 접촉 불량을 최소화할 수 있는 백 라이트 유닛을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백 라이트는 관 외부의 양단에 전극을 갖거나 또는 무전극의 다수의 발광 램프들; 서로 대향하는 면에 상기 다수의 발광 램프의 양단을 수용하는 다수의 홈이 구비된 상부 및 하부 기구물들; 상기 발광 램프에 전원을 인가하기 위해 상기 상부 및 하부 기구물들의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 홈 양측 상부 및 이에 연장된 상부에 슬릿이 형성된 판전극을 포함하여 구성된다.

Description

백 라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT}

본 발명은 백 라이트 유닛(Back light Unit)에 관한 것으로, 특히 외력에 의한 발광램프와 판전극 사이의 접촉 불량을 최소화할 수 있는 액정표시소자용 백 라이트 유닛에 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 장치 중 수동발광형 액정 디스플레이 장치는 액정 패널 뒤에 광원으로 사용되는 백 라이트(Back Light) 유닛이 장착되어 있으며, 이러한 백 라이트 유닛의 장착은 두께, 무게 및 전력소모 측면에서 비효율적으로 작용하고 있어 아직도 많은 연구가 계속되고 있다.

일반적으로, 액정 디스플레이 장치의 광원으로 사용되는 소위 백 라이트 유닛은 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 라이트 유닛의 광출사면의 면적도 증가하게 되는데, 직하형 백 라이트 유닛을 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 액정표시소자에서는 직하형 방식의 백 라이트 유닛을 주로 사용하고, 노트 북 PC나 모니터용 PC와 같은 두께가 중요시되는 액정표시소자에서는 도광판 방식의 백 라이트 유닛이 주로 사용된다.

현재, 고휘도의 백 라이트 유닛을 구현하기 위한 일환으로, 여러개의 램프를 표시화면의 하측에 배치하거나, 한 개의 램프를 구부려서 배치하는 등 직하형 백 라이트유닛에 관한 연구, 개발이 계속되고 있는 추세에 있다.

이하, 종래 기술에 따른 액정표시소자용 백 라이트 유닛을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 직하형 백 라이트 유닛의 사시도이고, 도 2는종래의 발광 램프와 커넥터에 연결된 전원 인입선을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 액정표시소자용 백 라이트 유닛은 복수개의 발광 램프(1)들과, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3)와, 상기 발광 램프(1)와 액정 패널(도시하지 않음) 사이에 배치된 광 산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.

상기 광 산란수단(5a,5b,5c)은 발광 램프의 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 배치된다.

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

상기 발광 램프(1)는 도 2와 같이 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극(2 및 2a) 배치되어 상기 전극에 전원이 인가되면 발광하고, 상기 발광 램프(1)의 양단은 도 1과 같이, 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.

상기 발광 램프의 양쪽 전극에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선(9,9a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(9,9a)은 별도의 커넥터에 연결되어 구동회로와 접속되는데, 각 발광 램프(1)마다 별도의 커넥터가 필요하다.

즉, 도 2와 같이, 발광 램프의 한쪽 전극(2)에 연결된 전원 인입선(9)과 다른쪽 전극(2a)에 연결된 전원 인입선(9a)이 하나의 커넥터(11)에 연결되며, 전압 인입선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터(11)와 연결된다.

그러나 이와 같은 종래 액정표시소자용 백 라이트 유닛은 커넥터가 발광 램프의 전원 인입선과 연결되어 구동회로와 접속되는데 이러한 커넥터는 발광 램프마다 개별적으로 필요하므로 배선이 복잡하고, 백 라이트 유닛의 두께를 감소시킬 목적으로 전원 인입선을 구부려서 커넥터와 연결하기 때문에 작업상의 능률이 저하될 뿐만 아니라, 이를 위한 별도의 작업이 요구되므로 공정 시간이 증가하여 생산성이 저하된다.

뿐만 아니라, 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.

다음에 종래의 다른 방법에 따른 액정표시소자용 백 라이트 유닛에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 종래의 다른 방법에 따른 결합전의 백 라이트 유닛의 사시도이고, 도 5는 도 4의 일부분의 확대 사시도이다.

그리고, 도 6a와 도 6b는 외력이 발생하기 전/후의 종래 기술에 따른 판전극과 발광 램프의 단면도이다.

도 4a와 같이, 관 외부의 양단에 전극(33, 33a)이 형성된 다수의 발광램프(31)들; 상기 발광 램프의 길이에 맞게 소정 간격(L)을 두고 배치되며 일면에 상기 다수의 발광 램프들(31)의 양단을 수용할 수 있는 다수의 홈(45)이 형성된 제1 및 제2하부 기구물(41a 및 41b); 상기 제1 및 제2하부 기구물(41a 및 41b)과 함께 상기 발광 램프를 고정 및 지지하는 것으로서 상기 제1 및 제2하부 기구물(41a 및 41b)과 동일한 간격(L)으로 배치되고 동일한 홈(45)이 형성된 제1 및 제2상부 기구물(43a 및 43b); 상기 제1 및 제2하부 기구물(41a 및 41b)과 제1 및 제2상부 기구물(43a 및 43b)의 홈이 형성된 면에 각각 형성되어 상기 발광 램프에 전원을 인가하는 판전극(47a, 47b, 47c, 47d)을 포함한 백 라이트 유닛을 제공한다.

상기 홈(45)은 상기 제1, 제2하부 기구물(41a,41b)과 제1, 제2상부 기구물(43a,43b)의 결합시 기구물의 바깥쪽에서 볼 때 발광램프의 말단이 보이지않도록 형성되며, 발광램프의 외관 형상과 크기 및 형태면에서 동일하여, 상기 제1, 제2하부 기구물(41a,41b)이 발광램프 직경의 절반을 수용하고, 제1 및 제2상부 기구물(43a,43b)이 나머지 절반을 수용한다.

상기에서 제1, 제2하부 기구물(41a,41b) 또는 제1 및 제2상부 기구물(43a,43b)의 홈은 조립 구조에 따라 상,하부 기구물중 어느 한쪽이 발광램프 직경의 절반 이상을 수용하도록 형성될 수도 있다.

상기 판전극(47a, 47b, 47c, 및 47d)은 도 5와 도 6a에 도시한 바와 같이 상기 각 기구물의 홈(45)이 형성된 면에 형성되는데, 기구물의 길이 방향으로 복수개의 홈을 파서 그 홈에 도전성 물질을 매립하여 형성된다.

상기 발광램프(31)들은 관 외부의 양단에 전극이 형성되어 한쪽 전극(33)들은 제1하부 기구물(41a)과 제1상부 기구물(43a)의 대향면에 형성된 판전극(47a,47c)에 공통으로 연결되며, 다른쪽 전극(33a)들은 제2하부 기구물(41b)과 제2상부 기구물(43b)의 대향면에 형성된 판전극(47b,47d)에 공통으로 연결된다.

상기와 같은 EEFL의 판전극 구조에서 판전극은 기구물들(41a,41b,43a,43b)의 발광램프간 피치(pitch), 부품간 간섭 및 기구물의 홈(45) 형상의 영향으로 도 6b에 도시한 바와 같이 당겨지거나 눌려지는 힘(외력)을 받을 수 있다.

이와 같이 외력이 발생하면 발광램프(31)와 판전극(47a) 사이의 접촉되는 면적이 적어지게 되어 안정적으로 발광램프(31)에 전극을 인가하여 발광하기가 어려워진다. 이에 의해서 제품의 신뢰성을 확보하기가 어려워진다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 발광램프와 판전극 사이의 접촉 불량을 최소화할 수 있는 백 라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 직하형 백 라이트 유닛의 사시도

도 2는 종래의 발광 램프 및 커넥터에 연결된 전원 인입선을 나타낸 도면

도 3a 및 도 3b는 외부전극 발광램프와 무전극 발광램프를 나타낸 도면

도 4는 종래의 다른 방법에 따른 결합전의 백 라이트 유닛의 사시도

도 5는 도 4의 일부분의 확대 사시도

도 6a와 도 6b는 외력이 발생하기 전/후의 종래 기술에 따른 판전극과 발광램프의 단면도

도 7a와 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 결합전의 백 라이트 유닛의 사시도

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 일부분의 판전극 및 발광램프의 결합전 확대 사시도

도 9a와 도 9b는 외력이 발생하기 전/후의 본 발명에 따른 판전극과 발광램프의 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

61 : 발광 램프 63, 63a : 전극

71a, 71b : 제 1, 제 2 하부 기구물 73a, 73b : 제 1, 제 2 상부 기구물

75 : 홈 77a, 77b, 77c, 77d : 판전극

80 : 슬릿

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백 라이트 유닛은 관 외부의 양단에 전극을 갖거나 또는 무전극의 다수의 발광 램프들; 서로 대향하는 면에 상기 다수의 발광 램프의 양단을 수용하는 다수의 홈이 구비된 상부 및 하부 기구물들; 상기 발광 램프에 전원을 인가하기 위해 상기 상부 및 하부 기구물들의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 홈 양측 상부 및 이에 연장된 상부에 슬릿이 형성된판전극을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 홈은 상기 발광램프의 외관에 상응하는 형태이다.

상기 판전극은 상기 서로 대향하는 상부 및 하부 기구물 중 적어도 하나의 기구물의 대향면에 형성된다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 백 라이트 유닛은 관 외부의 양단에 전극을 갖거나 무전극의 다수의 발광 램프들; 상기 발광 램프의 길이에 맞게 소정 간격을 두고 배치되며 일면에 상기 다수의 발광 램프들의 양단을 수용할 수 있는 다수의 홈이 형성된 제 1 및 제 2하부 기구물; 상기 제 1 및 제 2하부 기구물과 함께 상기 발광 램프를 고정 및 지지하는 것으로서 상기 제 1 및 제2하부 기구물과 동일한 간격으로 배치되고 동일한 홈이 형성된 제 1 및 제 2상부 기구물; 상기 제1, 제2상부 및 하부 기구물의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 홈 양측 상부 및 이에 연장된 상부에 슬릿이 형성된 판전극을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 7a와 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 결합전의 백 라이트 유닛의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 일부분의 판전극 및 발광램프의 결합전 확대 사시도이다.

그리고 도 9a와 도 9b는 외력이 발생하기 전/후의 본 발명에 따른 판전극과 발광램프의 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 도 7a에 도시한 바와 같이 관 외부의 양단에 전극(63, 63a)이 형성된 다수의 발광 램프(61)들; 상기 발광 램프(61)의 길이에 맞게 소정 간격(L)을 두고 배치되며 일면에 상기 다수의 발광 램프(61)들의 양단을 수용할 수 있는 다수의 홈(75)이 형성된 제1 및 제2하부 기구물(71a 및 71b); 상기 제1 및 제2하부 기구물(71a 및 71b)과 함께 상기 발광 램프(61)를 고정 및 지지하는 것으로서 상기 제1 및 제2하부 기구물(71a 및 71b)과 동일한 간격(L)으로 배치되고 동일한 홈(75)이 형성된 제1 및 제2상부 기구물(73a 및 73b); 상기 제1 및 제2하부 기구물(71a 및 71b)과 제1 및 제2상부 기구물(73a 및 73b)의 홈이 형성된 면을 따라 각각 형성되며 홈(75) 양측에 슬릿(Slit)(80)이 형성된 상기 발광 램프에 전원을 인가하는 판전극(77a, 77b, 77c, 77d)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 발광램프(61)들은 관 외부의 양단에 전극이 형성되어 한쪽 전극(63)들은 제1하부 기구물(71a)과 제1상부 기구물(73a)의 대향면에 형성된 판전극(77a, 77c)에 공통으로 연결되며, 다른쪽 전극(63a)들은 제2하부 기구물(71b)과 제2상부 기구물(73b)의 대향면에 형성된 판전극(77b, 77d)에 공통으로 연결된다.

상기 백 라이트 유닛의 발광램프(61)는 도 7b에 도시한 바와 같이 양끝단에 전극이 형성되지 않은 무전극 발광램프(61)를 사용하여 구성할 수도 있는데, 이때는 판전극(77a, 77b, 77c, 77d)이 발광램프(61)의 전극 역할을 한다.

상기 홈(75)은 상기 제1, 제2하부 기구물(71a, 71b)과 제1, 제2상부 기구물(73a, 73b)의 결합시 기구물의 바깥쪽에서 볼 때 발광램프의 말단이 보이지않도록 형성되며, 발광램프(61)의 외관 형상과 크기 및 형태면에서 동일하여, 상기제1, 제2하부 기구물(71a, 71b)이 발광램프(61) 직경의 절반을 수용하고, 제1 및 제2상부 기구물(73a, 73b)이 나머지 절반을 수용한다.

상기에서 제1, 제2하부 기구물(71a, 71b) 및 제1 및 제2상부 기구물(73a, 73b)의 홈(75)은 조립 구조에 따라 상,하부 기구물중 어느 한쪽이 발광램프(61) 직경의 절반 이상을 수용하도록 형성될 수도 있다.

상기 판전극(77a, 77b, 77c, 및 77d)은 도 7a, 도 7b 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 각 기구물의 홈(75)이 형성된 면에 형성되는데, 기구물의 길이 방향으로 복수개의 홈을 파서 그 홈을 따라 도전성 물질을 매립하여 형성된다.

상기와 같이 발광 램프가 제1, 제2상부 및 하부 기구물의 내면에 형성된 판전극을 통하여 일괄적으로 전원에 연결되기 때문에 각각의 발광 램프마다 별도의 커넥터가 필요하지 않고, 또한 상기 제1, 제2상부 및 하부 기구물은 분리 및 결합이 가능하여 램프의 교체등 유지 보수가 용이하고 작업의 효율성이 극대화된다.

또한, 판전극(77a, 77b, 77c, 및 77d)은 홈 양측 상부 및 이에 연장된 판전극(77a, 77b, 77c, 및 77d)의 상부에 슬릿(80)이 형성되어 발광램프(61)와 접하고 있는 면적에 영향을 받지 않도록 형성되어 있다.

다시말해서 판전극(77a, 77b, 77c, 및 77d)은 도 9a, 도 9b에 도시된 바와 같이 외력이 발생하지 않을 때 뿐만아니라, 외력이나 주변 부품의 형상에 의해 판전극(77a, 77b, 77c, 및 77d) 전체가 늘어나더라도 실제 발광램프(61)와 접촉하고 있는 부분은 원형을 유지하여 안정적으로 발광램프(61)를 감싸도록 형성되어 있다.

상기와 같이 발광램프(61)는 외력이 발생하더라도 안정적으로 판전극(77a,77b, 77c, 및 77d)과 접촉되어 그 면적을 유지할 수 있다.

도면에는 도시되지 않았지만, 판전극은 상기 서로 대향하는 제1, 제2상부 및 하부 기구물 중 적어도 하나의 기구물의 대향면에만 형성하여도 된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예로부터 당업자라면 용이하게 도출할 수 있는 여러 가지 형태를 포함한다.

한편, 이와 같은 본 발명의 백 라이트 유닛은 액정 디스플레이 장치를 포함하여 각종 디스플레이 장치의 후미 또는 전방에서 광원으로 사용될 수 있을 뿐 아니라, 그 자체로서의 발광 장치로 사용될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 백 라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.

판전극의 홈 상부 및 이에 연장된 판전극 상부에 슬릿을 형성하므로써, 외력이 발생하더라도 발광램프와 판전극 사이의 접촉 불량을 최소화시킬 수 있다.

이에 의해서 제품의 불량 감소 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 관 외부의 양단에 전극을 갖거나 또는 무전극의 다수의 발광 램프들;

   서로 대향하는 면에 상기 다수의 발광 램프의 양단을 수용하는 다수의 홈이 구비된 상부 및 하부 기구물들;

   상기 발광 램프에 전원을 인가하기 위해 상기 상부 및 하부 기구물들의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 홈 양측 상부 및 이에 연장된 상부에 슬릿이 형성된 판전극을 포함하여 구성되는 백 라이트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈은 상기 발광램프의 외관에 상응하는 형태인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 판전극은 상기 서로 대향하는 상부 및 하부 기구물 중 적어도 하나의 기구물의 대향면에 형성된 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
4. 관 외부의 양단에 전극을 갖거나 무전극의 다수의 발광 램프들;

   상기 발광 램프의 길이에 맞게 소정 간격을 두고 배치되며 일면에 상기 다수의 발광 램프들의 양단을 수용할 수 있는 다수의 홈이 형성된 제 1 및 제 2하부 기구물;

   상기 제 1 및 제 2하부 기구물과 함께 상기 발광 램프를 고정 및 지지하는 것으로서 상기 제 1 및 제2하부 기구물과 동일한 간격으로 배치되고 상기 발광램프를 수용하도록 홈이 형성된 제 1 및 제 2상부 기구물;

   상기 제1, 제2상부 및 하부 기구물의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 홈 양측 상부 및 이에 연장된 상부에 슬릿이 형성된 판전극을 포함함을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.