KR20050067935A - 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

인버터수 및 생산 원가를 줄이기에 알맞은 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백라이트 유닛은 하부 구조물상에 일정 간격을 갖고 양단 전극이 동일 라인상에 위치하도록 복수개 배치된 발광 램프들과; 상기 하부 구조물의 배면 일측에 구비된 인버터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛{backlight unit}

본 발명은 백라이트 유닛에 대한 것으로, 보다 자세하는 인버터수 및 생산 원가를 줄이기에 알맞은 백라이트 유닛에 관한 것이다.

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

이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.

이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 반드시 필요하다.

일반적으로, 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 원통형의 발광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지방식과 직하 방식으로 구분된다.

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 램프에서 발산된 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 램프를 일렬로 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 텔레비전등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지방식의 액정표시장치보다 직하방식의 액정표시장치에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.

또한, 도광판의 폭방향 양측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식의 경우 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 화면상의 휘도만 저하될 뿐 별무리는 없다. 그러나 직하방식에서는 화면 밑면에 램프들이 복수개 설치되기 때문에 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 램프가 점등되지 않은 부분이 다른 부분보다 현저하게 어두워지므로 램프가 점등되지 않는 부분이 화면상에 곧바로 나타나게 된다.

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

이하, 일반적인 직하방식 백라이트 유닛을 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 액정표시장치용 직하방식 백라이트 유닛의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 액정표시소자용 백라이트 유닛은 복수개의 발광램프(1)들, 상기 발광램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3), 상기 발광 램프(1)들과 액정 패널(미도시) 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 발광램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 극대화하기 위함이다.

상기 발광 램프는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극이 배치되어 상기 전극에 전원이 인가되면 발광하고, 상기 발광 램프의 양단은 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 접속된다. 따라서, 각 발광 램프마다 별도의 커넥터가 필요하다.

즉, 발광 램프의 한쪽 전극에 연결된 전원 인입선(9)과 다른쪽 전극에 연결된 전원 인입선(9a)이 하나의 커넥터에 연결되며, 전원 인입선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터와 연결된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 종래의 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래 기술에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 램프 배치 평면도이고, 도 3은 도 2에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 배면도이다.

그리고 도 4는 종래 다른 기술에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 램프 배치 평면도이고, 도 5는 도 4에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 배면도이다.

종래 기술에 따른 직하방식 백라이트 유닛은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 하부 구조물(20)상에 굴곡을 갖는 복수개의 냉음극관 램프(CCFL)(21)가 일정 간격을 갖고 배열되어 있고, 상기 냉음극관 램프(21)의 내부에는 각각 제 1, 제 2 전극(22a,22b)이 배치되어 있고, 상기 제 1, 제 2 전극(22a,22b)에 전원을 인가하기 위한 제 1, 제 2 전원선(23a,23b)들이 각각 연결되어 있으며, 상기 하부 구조물(20)의 배면에는 복수개의 냉음극관 램프(21)의 전원선들과 연결된 복수개의 커넥터(C1,C2,…,Cn-3,Cn-2,Cn-1,Cn)들이 구비된 인버터(24)가 배치되어 있다. 이때 냉음극관 램프(21)는 '⊃'자형으로 형성되어 있다.

그리고 상기 냉음극관 램프(21)의 내면에는 형광층이 도포되어 있고, 이 램프내에는 아르곤 가스 및 수은 가스가 충진되어 있다.

상기에서와 같이 종래 기술에 따른 백라이트 유닛은 각 냉음극관 램프(21)의 제 1, 제 2 전원선(23a,23b)들에 인버터(24)의 커넥터(C1,C2,…,Cn)들이 각각 연결되어 있으므로, 램프들을 동시에 구동시키려면 인버터(24)의 커넥터(C1,C2,…,Cn)들을 통해서 동시에 신호들이 출력되어야 하므로 인버터(24)로부터 출력되는 신호가 많아진다.

다음으로 종래의 다른 기술에 따른 백라이트 유닛은, 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 하부 구조물(40) 상에 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프(41)와, 상기 하부 구조물(40)의 배면 양측 가장자리에 구비된 제 1, 제 2 인버터(43a,43b)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 발광 램프(41)는 외부전극 발광램프로써, 관의 외부 양단에 제 1, 제 2 전극(42a, 42b)이 형성된 외부전극 발광 램프(EEFL)이고, 복수개의 발광 램프(41)의 제 1 전극(42a)들은 제 1 전원선(44a)들에 병렬로 연결되어 있고, 복수개의 발광 램프(41)의 제 2 전극(42b)들은 제 2 전원선(44b)에 병렬로 연결되어 있다.

그리고 상기 제 1, 제 2 전원선(44a, 44b)들은 제 1, 제 2 인버터(43a,43b)에 각각 연결되어 있다.

상기와 같이 발광 램프(41)가 일방향으로 복수개 배열된 구조에서는 인버터를 하나만 구비할 수도 있지만, 인버터를 하나만 구비할 경우에는 발광 램프(41)의 제 1, 제 2 전극에 (고)전압을 인가하는 라인중 한쪽은 길어져야 한다. 상기와 같이 고압 라인이 길어지면 누설성분은 커지게 되기 때문에 휘도 저하의 문제를 일으킬 수 있다. 이와 같은 문제 발생을 방지하기 위해 인버터를 하부 구조물(40) 배면의 양쪽에 장착해서 고압 라인을 최대한 짧게 한다.

이와 같은 이유로 종래의 다른 기술에 따른 백라이트 유닛에는 제 1, 제 2 인버터(43a, 43b)를 구비하여야 하고, 이 경우에는 인버터를 1개 구비할 경우보다 생산 원가가 상승하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 인버터수 및 생산 원가를 줄이기에 알맞은 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 유닛은 하부 구조물상에 일정 간격을 갖고 양단 전극이 동일 라인상에 위치하도록 복수개 배치된 발광 램프들과; 상기 하부 구조물의 배면 일측에 구비된 인버터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 발광 램프는 관 외부 양단에 제 1, 제 2 전극이 형성된 외부전극 발광 램프(EEFL)인 것을 특징으로 한다.

상기 발광 램프는 양단의 제 1, 제 2 전극이 동일 라인상에 위치하도록 여러번 굴곡을 갖고 형성될 수 있음을 특징으로 한다.

상기 발광 램프는 1번 굴곡진 '⊃' 형상으로 형성됨을 특징으로 한다.

상기 발광 램프 양단의 제 1, 제 2 전극들은 상기 인버터로부터 공급되는 하나의 전원선에 병렬로 연결됨을 특징으로 한다.

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

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 램프 배치 평면도이고, 도 7은 도 6에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 배면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛은 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 하부 구조물(60)상에 발광 램프(61)가 일정 간격을 갖고 복수개 배치되어 있고, 하부 구조물(60) 배면 일측에 1개의 인버터(63)가 구비되어 있다.

이때 발광 램프(61)는 관 외부 양단에 제 1, 제 2 전극(62a, 62b)이 형성된 외부전극 발광 램프(EEFL)로써, 상기 발광 램프(61)는 양단의 제 1, 제 2 전극(62a, 62b)이 동일 라인상에 위치하는 것으로, 전체적으로 굴곡을 갖고 형성되어 있다.

이때, 도 6에서는 한번 굴곡진 '⊃' 형상(즉, 수평 'U'자형)의 발광 램프(61)를 예로 설명하였지만, 양단의 제 1, 제 2 전극(62a, 62b)이 동일 라인상에 위치하기만 하다면, '⊂' 형상 또는 여러번 굴곡을 갖고 형성될 수도 있다.

상기와 같이 양단의 제 1, 제 2 전극(62a, 62b)이 동일 라인상에 위치하는 복수개의 발광 램프(61)들은, 양단의 제 1, 제 2 전극(62a, 62b)이 인버터(63)로부터 공급되는 하나의 전원선(64)에 병렬로 연결되어 있다.

상기와 같이 복수개의 발광 램프(61)들의 제 1, 제 2 전극(62a, 62b)들은 1개의 인버터(63)로부터 전압을 인가 받으면 되므로, 동시에 복수개의 발광 램프(61)들을 구동시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

상기와 같은 본 발명의 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 복수개의 발광 램프를 구동하기 위한 인버터를 1개만 구비시켜도 되기 때문에 제작 비용을 줄일 수 있다는 효과가 있다.

둘째, 복수개의 발광 램프들의 양단 전극들이 1개의 전원선에 연결되어 있으므로, 복수개의 발광 램프들을 동시에 구동시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 직하방식 백라이트 유닛의 사시도

도 2는 종래 기술에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 램프 배치 평면도

도 3은 도 2에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 배면도

도 4는 종래 다른 기술에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 램프 배치 평면도

도 5는 도 4에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 배면도

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 램프 배치 평면도

도 7은 도 6에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 배면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

60 : 하부 구조물 61 : 발광 램프

62a ,62b : 제 1, 제 2 전극 63 : 인버터

64 : 전원선

Claims (5)

1. 하부 구조물상에 일정 간격을 갖고 양단 전극이 동일 라인상에 위치하도록 복수개 배치된 발광 램프들과;

   상기 하부 구조물의 배면 일측에 구비된 인버터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 램프는 관 외부 양단에 제 1, 제 2 전극이 형성된 외부전극 발광 램프(EEFL)인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 램프는 양단의 제 1, 제 2 전극이 동일 라인상에 위치하도록 여러번 굴곡을 갖고 형성될 수 있음을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 램프는 1번 굴곡진 '⊃' 또는 '⊂' 형상( 즉, 수평 'U'자형)으로 형성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 발광 램프 양단의 제 1, 제 2 전극들은 상기 인버터로부터 공급되는 하나의 전원선에 병렬로 연결됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.