KR20060064209A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 - Google Patents

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 Download PDF

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KR20060064209A
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장현룡
박철진
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삼성전자주식회사
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Abstract

휘도 균일성을 향상시킬 수 있는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시되어 있다. 백라이트 어셈블리는 영상을 표시하는 액정표시패널의 직하부에 배치되어 광을 공급하는 주광원 및 주광원의 네 모서리에 대응되게 배치되어 광을 발생하는 보조광원들을 포함한다. 백라이트 어셈블리는 주광원의 상부에 배치되는 확산판을 더 포함한다. 이때, 보조광원들은 확산판이 네 모서리에 각각 배치된다. 보조광원은 백색광을 발생하는 발광다이오드로 이루어진다. 따라서, 백라이트 어셈블리의 네 모서리 부분의 휘도를 증가시켜 휘도의 균일성을 향상시키며, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치{BACK LIGHT ASSEMBLY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 주광원의 일 실시예에 따른 평판형광램프를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 주광원의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 주광원의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리의 구동방법의 일 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 8은 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리의 구동방법의 다른 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리의 구동방법의 또 다른 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나탄내 분해 사시도이 다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 백라이트 어셈블리 200 : 주광원
210 : 보조광원 220 : 확산판
230 : 인버터 240 : 수납용기
300 : 평판형광램프 410 : 외부전극형 형광램프
510 : 냉음극 형광램프 600 : 액정표시장치
710 : 액정표시패널 720 : 구동회로부
810 : 광학 시트
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 균일한 휘도의 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에, 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.
백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원의 위치에 따라, 크게 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 에지형은 투명 도광판의 측면에 광원을 위치시키고 도광판의 한 면을 이용하여 광을 다중 반사시킴으로서 얻은 광을 액정표시패널로 출사하는 방식이며, 직하형은 광원을 액정표시패널의 직하부에 위치시키고 광원의 전면에는 확산판을 배치하고, 광원의 배면에는 반사판을 배치하여 광원으로부터 발생된 광을 반사, 확산시키는 방식이다.
최근에는 액정표시패널의 사이즈가 대형화됨에 따라, 대형의 액정표시패널에 균일하면서도 고휘도의 광을 공급하기 위하여, 액정표시패널의 직하부에 광원을 배치하는 직하형 백라이트 어셈블리가 주로 사용되고 있다.
그러나, 직하형 백라이트 어셈블리의 경우, 중심부에 비하여 네 모서리부의 휘도가 상대적으로 떨어져 휘도 균일도가 떨어지며, 액정표시장치의 표시 품질이 떨어지는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 모서리부들의 휘도를 상승시켜 휘도 균일성을 향상시킨 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 백라이트 어셈블리를 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 백라이트 어셈블리는 주광원 및 보조광원들을 포함한다. 상기 주광원은 영상을 표시하는 액정표시패널의 직하부에 배치되어 광을 공급한다. 상기 보조광원들은 상기 주광원의 네 모서리 부분에 대응되게 배치되어 광을 발생한다.
상기 백라이트 어셈블리는 상기 주광원의 상부에 배치되는 확산판을 더 포함한다. 상기 보조광원들은 상기 확산판의 네 모서리에 각각 배치된다. 상기 확산판의 네 모서리는 모따기된다.
상기 보조광원은 백색광을 발생하는 발광다이오드로 이루어진다.
상기 주광원은 상기 액정표시패널에 대응되는 발광 면적을 갖는 평판형광램프로 이루어진다. 상기 주광원은 서로 평행하게 배치된 복수의 냉음극 형광램프들로 이루어질 수 있다. 상기 주광원은 병렬로 연결된 복수의 외부전극형 형광램프들로 이루어질 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 액정표시장치는 백라이트 어셈블리 및 액정표시패널을 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리는 주광원 및 상기 주광원의 네 모서리 부분에 대응되게 배치되어 광을 발생하는 보조광원들을 포함한다. 상기 액정표시패널은 상기 백라이트 어셈블리로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시한다.
이러한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 백라이트 어셈블리의 네 모서리 부분의 휘도를 증가시켜 휘도의 균일성을 향상시키며, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(100)는 주광원(200) 및 보조광원(210)들을 포함한다.
주광원(200)은 영상을 표시하기 위하여 상부에 배치될 액정표시패널의 직하부에 배치되어 광을 공급한다. 주광원(200)은 예를 들어, 하나의 평판형광램프(Flat Fluorescent Lamp : FFL), 복수의 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)들 또는 복수의 외부전극형 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL)들로 이루어진다.
보조광원(210)들은 주광원(200)의 네 모서리에 각각 대응되게 배치되어 광을 발생한다. 보조광원(210)들은 주광원(200)의 중심부에 비하여 네 모서리 부분이 상대적으로 휘도가 낮은 것을 보상하여 백라이트 어셈블리(100)의 전체적인 휘도 균일도를 향상시킨다. 보조광원(210)은 일 예로, 백색광을 발생하는 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)로 이루어진다. 보조광원(210)은 발광다이오드를 사용하는 것이 소형화, 가격, 구동방법 등의 여러 면에서 장점을 갖는다.
백라이트 어셈블리(100)는 주광원(200)의 상부에 배치되는 확산판(220)을 더 포함한다. 확산판(220)은 주광원(200)으로부터 출사되는 광을 확산시켜 광의 휘도 균일성을 향상시킨다. 확산판(220)은 소정의 두께를 갖는 플레이트 형상으로 이루어지며, 주광원(220)과 일정 간격으로 이격되게 배치된다. 확산판(220)은 일 예로, 폴리메틸메타크릴레이트 (Poly Methyl Methacrylate : PMMA) 재질로 이루어진다.
본 실시예에서, 보조광원(210)들은 확산판(220)의 네 모서리에 각각 배치된다. 이때, 확산판(220)의 네 모서리는 보조광원(210)의 배치공간을 제공하며, 보조광원(210)으로부터 광을 입사받기 위하여 모따기된다. 보조광원(210)으로부터 발생된 광은 보조광원(210)에 가까울수록 밝고 보조광원(210)으로부터 멀어질수록 서서히 어두워져 주광원(200)의 모서리부에서 발생되는 휘도 저하를 보상한다. 한편, 보조광원(210)들은 확산판(220)의 네 모서리가 아닌, 주광원(200)의 네 모서리, 또는 주광원(200)과 확산판(220) 사이의 네 모서리에 배치될 수 있다.
백라이트 어셈블리(100)는 주광원(200)의 구동을 위한 전원을 공급하는 인버터(230)를 더 포함한다. 인버터(230)는 외부로부터 인가되는 저전위의 교류 전원을 주광원(200)의 구동에 적합한 고전위의 교류 전원으로 승압하여 출력한다. 한편, 인버터(230)는 보조광원(210)들에도 구동을 위한 전원을 공급한다. 인버터(230)는 주광원(200) 및 보조광원(210)들에 별도의 전원을 각각 인가하거나, 주광원(200) 및 보조광원(210)들에 동일한 전원을 인가할 수 있다.
한편, 백라이트 어셈블리(100)는 수납용기(240)를 더 포함한다. 수납용기(240)는 바닥부(242) 및 바닥부(242)의 가장자리로부터 연장되어 수납공간을 형성하는 측부(244)로 이루어진다. 수납용기(240)의 수납공간에는 주광원(200), 보조광원(210) 및 확산판(220)이 수납된다. 인버터(230)는 수납용기(240)의 배면에 배치 된다. 수납용기(240)는 일 예로, 강도가 우수하고 변형이 적은 금속으로 이루어진다.
도 3은 도 1에 도시된 주광원의 일 실시예에 따른 평판형광램프를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 평판형광램프(Flat Fluorescent Lamp : FFL)(300)는 광을 발생하는 램프 몸체(310), 램프 몸체(310)의 외면에 형성된 전극(320)을 포함한다.
램프 몸체(310)는 제1 기판(330) 및 제1 기판(340)과 결합되어 복수의 방전공간(350)들을 형성하는 제2 기판(340)을 포함한다.
제1 기판(330)은 사각형의 플레이트 형상을 가지며, 일 예로, 제1 기판(330)은 유리 재질로 이루어진다. 제1 기판(330)은 방전공간(350)들에서 발생된 자외선이 누설되지 않도록 자외선을 차단하는 물질을 포함할 수 있다.
제2 기판(340)은 제1 기판(330)과 이격되어 방전공간(350)들을 형성하는 방전공간부(342)들, 서로 인접하는 방전공간부(342)들 사이에 형성되어 제1 기판(330)과 접하는 공간분할부(344)들 및 방전공간부(342)들과 공간분할부(344)들의 가장자리에 형성되어 제1 기판(330)과 결합되는 실링부(346)를 포함한다. 제2 기판(340)은 방전공간(350)들에서 발생된 가시광이 투과될 수 있는 투명한 재질로 이루어진다. 일 예로, 제2 기판(340)은 유리 재질로 이루어진다. 제2 기판(340)은 방전공간(350)들에서 발생된 자외선이 누설되지 않도록 자외선을 차단하는 물질을 포함할 수 있다.
이러한 형상의 제2 기판(340)은 성형 가공에 의하여 형성된다. 즉, 제1 기판(330)과 같은 플레이트 형상의 베이스 기판을 일정 온도로 가열한 후 원하는 형상의 금형을 통해 상기 베이스 기판을 성형함으로써, 방전공간부(342)들, 공간분할부(344)들 및 실링부(346)를 포함하는 제2 기판(340)을 얻을 수 있다. 이 외에도, 제2 기판(340)은 베이스 기판을 가열한 후 공기의 흡입을 통해 형상을 가공하는 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.
제2 기판(340)의 종단면은 도 4에 도시된 바와 같이, 아치 형상의 방전공간부(342)들이 연속적으로 연결되는 형태를 갖는다. 그러나, 이와 달리, 제2 기판(340)은 방전공간부(342)들의 종단면이 반원, 사각형, 사다리꼴 등의 다양한 형태를 갖도록 형성될 수 있다.
제2 기판(340)에는 서로 인접한 방전공간(350)들을 연결하기 위한 연결 통로(370)가 형성된다. 연결 통로(370)는 각 공간분할부(344)에 적어도 하나 이상이 형성된다. 연결 통로(370)는 방전공간(350)들에 존재하는 공기를 배기하거나, 방전공간(350)들에 방전 가스를 주입할 때, 공기 또는 방전 가스가 이동할 수 있는 통로를 제공한다. 연결 통로(370)는 제2 기판(340)의 성형 가공 시 동시에 형성된다. 연결 통로(370)는 인접한 방전공간(350)들을 서로 연결할 수만 있다면, 다양한 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 연결 통로(370)는 S자 형상으로 휘어진 구조를 갖는다.
제2 기판(340)은 접착부재(360)를 통해 제1 기판(330)과 결합된다. 일 예로, 접착부재(360)는 유리보다 낮은 융점을 갖는 유리와 금속의 혼합물인 프릿(Frit)으 로 이루어진다. 제1 기판(330)과 제2 기판(340)의 사이에 실링부(346)에 대응하여 접착부재(360)를 개재한 후 소성함으로써, 제1 기판(330)과 제2 기판(340)은 서로 결합된다.
램프 몸체(310)는 제1 기판(330)의 내면 즉, 제2 기판(340)과 마주보는 면에 형성된 반사막(380), 반사막(380)의 상부에 형성된 제1 형광막(392) 및 제2 기판(392)의 내면 즉, 제1 기판(330)과 마주보는 면에 형성된 제2 형광막(394)을 더 포함한다. 반사막(380)은 제1 형광막(392) 및 제2 형광막(394)에서 발생된 가시광을 반사시켜 제1 기판(330)을 통해 가시광이 누설되는 것을 방지한다. 반사막(380)은 반사율을 높이고 색좌표의 변화를 줄이기 위하여 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 반사막(380)은 산화 알루미늄(Al2O3) 또는 황산 바륨(BaSO4)으로 이루어진다. 제1 형광막(392) 및 제2 형광막(394)은 방전공간(350)들에서 플라즈마 방전을 통해 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 방출한다. 반사막(380), 제1 형광막(392) 및 제2 형광막(394)은 제1 기판(330)과 제2 기판(340)의 결합 전에, 제1 기판(330) 및 제2 기판(340)에 스프레이 방식을 통해 얇은 막 형태로 형성된다. 이때, 반사막(380), 제1 형광막(392) 및 제2 형광막(394)은 실링부(346)에 대응되는 영역을 제외한 전체 영역에 형성된다. 이와 달리, 반사막(380), 제1 형광막(392) 및 제2 형광막(394)은 공간분할부(344)들에 대응되는 영역에도 형성되지 않을 수 있다.
전극(320)은 제2 기판(340)의 외면에 모든 방전공간(350)들과 교차되게 형성 된다. 전극(320)은 방전공간부(342)들의 길이 방향의 양 단부에 대응되도록 형성된다. 전극(320)은 방전공간부(342)들의 길이 방향에 수직한 방향으로 연장되어 모든 방전공간(350)들과 중첩된다. 전극(320)은 인버터로부터 인가되는 전원을 램프 몸체(310)에 전달하기 위하여 도전성 물질로 이루어진다. 전극(320)은 일 예로, 은(Ag)과 산화실리콘(SiO2)의 혼합물인 실버 페이트스(Ag Paste)의 코팅에 의해 형성된다. 이 외에도, 전극(320)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등의 금속 물질 중에서 어느 하나 이상의 금속 물질로 이루어진 금속 파우더(Metal Powder)를 스프레이 코팅하는 방식에 의하여 형성될 수 있다. 한편, 전극(320)은 제1 기판(330)의 외면에도 형성될 수 있다. 전극(320)이 제1 기판(330) 및 제2 기판(340)에 각각 형성된 경우, 제1 기판(330)에 형성된 전극(330)과 제2 기판(340)에 형성된 전극(330)은 도전성의 클립에 의하여 서로 연결된다. 또한, 전극(320)은 램프 몸체(310)의 내부에 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 램프 몸체는 복수의 방전공간들을 형성하기 위하여 제2 기판이 성형 가공된 형상을 가지나, 이와 달리, 제2 기판이 제1 기판과 동일한 플레이트 형상을 가지며, 제1 기판과 제2 기판 사이에 방전공간의 분할을 위한 격벽들이 형성된 램프 몸체의 구조를 가질 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 주광원의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 주광원(400)은 병렬로 연결된 복수의 외부전극형 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL)(410)들 및 외부전극형 형광램프(410)들을 고정하기 위한 램프고정부재(420)들을 포함한다.
외부전극형 형광램프(410)는 광을 발생하는 램프 몸체(412) 및 램프 몸체(412)의 외면에 형성된 외부전극(414)을 포함한다. 램프 몸체(412)는 가늘고 긴 원통 형상을 가지며, 내부에서 발생된 가시광이 투과될 수 있도록 투명한 유리 재질로 이루어진다. 램프 몸체(412)의 내부에는 외부전극형 형광램프(410)의 방전을 도와주기 위한 다양한 종류의 방전 가스가 주입되어 있다. 예를 들어, 방전 가스는 수은(Hg), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등의 가스를 포함한다. 외부전극(414)은 램프 몸체(412)의 양 단부의 외부에 형성된다. 외부전극(414)은 인버터로부터 인가되는 전원을 인가받기 위하여 전기 전도성을 갖는 물질로 형성된다. 예를 들어, 외부전극(414)은 램프 몸체(412)의 단부 형상에 대응되는 소켓 형상을 갖는 금속 또는 금속 합금으로 형성된다. 외부전극(414)이 금속 또는 금속 합금으로 이루어진 소켓으로 형성될 때, 외부전극(414)을 램프 몸체(412)에 고정하기 위하여 실버 페이스트(Ag Paste)와 같은 도전성 접착제가 사용될 수 있다. 이와 달리, 외부전극(414)은 전기 전도성을 갖는 물질을 램프 몸체(412)의 외면에 도금하거나, 용융된 전기 전도성 물질에 램프 몸체(412)를 딥핑(Dipping)하는 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.
램프고정부재(420)들은 외부전극형 형광램프(410)들의 양 단부를 고정한다. 램프고정부재(420)는 외부전극형 형광램프(410)들을 고정하기 위한 클립부(422)들을 포함한다. 클립부(422)에는 외부전극형 형광램프(410)의 외부전극(412) 부분이 삽입된다. 클립부(422)들은 외부전극형 형광램프(410)들이 등간격으로 배치될 수 있도록 일정한 간격으로 이격되어 배치된다. 램프고정부재(420)는 인버터로부터 인가되는 전원을 외부전극(414)에 전달하기 위하여 도전성의 금속으로 이루어진다. 따라서, 인버터로부터 발생된 전원은 램프고정부재(420)를 통해 외부전극형 형광램프(410)들의 외부전극(414)들에 병렬적으로 인가된다.
도 6은 도 1에 도시된 주광원의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주광원(500)은 서로 평행하게 배치된 복수의 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)(510)들로 이루어진다.
냉음극 형광램프(510)들은 양 단부의 내부에 형성된 내부전극에 인가되는 전원에 반응하여 광을 발생한다. 냉음극 형광램프(510)는 가늘고 긴 원통 형상을 가지며, 내부에서 발생된 가시광이 투과될 수 있도록 투명한 유리 재질로 이루어진다. 냉음극 형광램프(510)의 내부에는 방전을 위한 다양한 종류의 방전 가스가 주입되어 있다. 냉음극 형광램프(510)들은 휘도 균일성을 위하여 등간격으로 배치되는 것이 바람직하며, 냉음극 형광램프(510)들의 개수는 요구되는 휘도에 따라 결정된다.
본 실시예에서, 주광원(500)은 냉음극 형광램프(510)들을 고정하기 위한 램프 홀더(520)를 더 포함할 수 있다. 내부전극이 형성되어 있는 냉음극 형광램프(510)들의 말단부는 램프 홀더(520)들에 끼워져 고정된다. 일 예로, 하나의 램프 홀더(520)에는 서로 인접한 두 개의 냉음극 형광램프(510)들이 결합된다.
도 7은 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리의 구동방법의 일 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, 주광원(200)은 램프 몸체(310)의 양 단부에 각각 형성된 제1 및 제2 전극(322, 324)들을 구비하는 평판형광램프로 이루어지며, 주광원(200)의 네 모서리에 대응되도록 배치된 보조광원(210)들은 백색광을 발생하는 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들로 이루어진다.
인버터(230)는 주광원(200)을 구동하기 위한 교류 전원을 발생하여 주광원(200)에 인가한다. 이때, 주광원(200)은 정전류구동방식에 의하여 구동된다. 일 예로, 주광원(200)은 약 100㎃의 정전류로 구동된다. 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들 또한 정전류구동방식에 의하여 구동되므로, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 인버터(230)와 주광원(200) 사이에 연결될 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 약 20 ~ 약 50㎃의 정전류로 구동이 가능하고, 교류 전원의 반파만을 사용하므로, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 인버터(230)에 대하여 2개씩 병렬로 연결된다. 즉, 인버터(230)로부터 출력된 교류 전원은 병렬로 연결된 제1 및 제2 발광다이오드(212, 214)들을 거쳐 주광원(200)의 제1 전극(322)에 인가된다. 또한, 인버터(230)로부터 출력된 교류 전원은 병렬로 연결된 제3 및 제4 발광다이오드(216, 218)들을 거쳐 주광원(200)의 제2 전극(324)에 인가된다. 이때, 제1 및 제2 발광다이오드(212, 214)들은 인버터(230)와 제1 전극(322) 사이에서 순방향으로 연결되며, 제3 및 제4 발광다이오드(216, 218)들은 인버터(230)와 제2 전극(324) 사 이에서 순방향으로 연결된다. 이처럼, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들을 인버터(230)와 주광원(200) 사이에 순방향으로 연결함으로써, 별도의 구동회로 없이 하나의 인버터(230)로 주광원(200) 및 보조광원(210)들을 구동할 수 있다.
한편, 주광원(200)이 외부전극형 형광램프들 또는 냉음극 형광램프들로 이루어진 경우에도, 이들 램프들이 정전류구동방식에 의하여 구동된다면 보조광원(210)들은 인버터(230)와 주광원(200) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 주광원(200) 및 보조광원(210)들의 구동 전류값에 따라, 주광원(200)과 인버터(230) 사이에 병렬로 연결되는 보조광원(210)의 개수는 가변될 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리의 구동방법의 다른 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 8을 참조하면, 주광원(200)은 램프 몸체(310)의 양 단부에 각각 형성된 제1 및 제2 전극(322, 324)들을 구비하는 평판형광램프로 이루어지며, 주광원(200)의 네 모서리에 대응되도록 배치된 보조광원(210)들은 백색광을 발생하는 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들로 이루어진다.
인버터(230)는 주광원(200)을 구동하기 위한 교류 전원을 발생하여 주광원(200)에 인가한다. 주광원(200) 및 보조광원(210)들은 동일한 정전류구동방식으로 구동되므로, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 인버터(230)와 주광원(200) 사이에 연결된다. 예를 들어, 주광원(200)은 약 100㎃의 정전류로 구동되며, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 약 20 ~ 약 50㎃의 정전류로 구동되므로, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 인버터(230)에 대하여 2개씩 병렬로 연결된다. 즉, 인버터(230)로부터 출력된 교류 전원은 병렬로 연결된 제1 및 제2 발광다이오드(212, 214)들을 거쳐 주광원(200)의 제1 전극(322)에 인가된다. 또한, 인버터(230)로부터 출력된 교류 전원은 병렬로 연결된 제3 및 제4 발광다이오드(216, 218)들을 거쳐 주광원(200)의 제2 전극(324)에 인가된다. 이때, 제1 및 제3 발광다이오드(212, 216)들은 인버터(230)와 제1 및 제2 전극(322, 324) 사이에서 순방향으로 연결되며, 제2 및 제4 발광다이오드(214, 218)들은 인버터(230)와 제1 및 제2 전극(322, 324) 사이에서 역방향으로 연결된다. 따라서, 인버터(230)의 일단으로부터 출력된 전원은 제1 발광다이오드(212), 주광원(200) 및 제4 발광다이오드(218)를 경유하여 인버터(230)의 타단으로 돌아오게 된다. 또한, 인버터(230)의 타단으로부터 출력된 전원은 제3 발광다이오드(216), 주광원(200) 및 제2 발광다이오드(214)를 경유하여 인버터(230)의 일단으로 돌아오게 된다. 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들이 순방향으로만 연결되어 있는 경우, 역방향으로 흐르는 전원에 의하여 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들이 파손될 수 있다. 따라서, 제2 내지 제4 발광다이오드(214, 218)를 역방향으로 연결하여 역방향으로 흐르는 전원의 경로를 만들어줌으로써, 보조광원(210)들의 불량 발생을 방지할 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리의 구동방법의 또 다른 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 9를 참조하면, 주광원(200)은 램프 몸체(310)의 양 단부에 각각 형성된 제1 및 제2 전극(322, 324)들을 구비하는 평판형광램프로 이루어지며, 주광원(200)의 네 모서리에 대응되도록 배치된 보조광원(210)들은 백색광을 발생하는 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들로 이루어진다. 본 실시예에서, 백라이트 어셈블리는 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218) 각각에 병렬로 연결되는 제1 내지 제4 다이오드(252, 254, 256, 258)를 더 포함한다.
인버터(230)는 주광원(200)을 구동하기 위한 교류 전원을 발생하여 주광원(200)에 인가한다. 주광원(200) 및 보조광원(210)들은 동일한 정전류구동방식으로 구동되므로, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 인버터(230)와 주광원(200) 사이에 연결된다. 예를 들어, 주광원(200)은 약 100㎃의 정전류로 구동되며, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 약 20 ~ 약 50㎃의 정전류로 구동되므로, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218)들은 인버터(230)에 대하여 2개씩 병렬로 연결된다. 즉, 인버터(230)로부터 출력된 교류 전원은 병렬로 연결된 제1 및 제2 발광다이오드(212, 214)들을 거쳐 주광원(200)의 제1 전극(322)에 인가된다. 또한, 인버터(230)로부터 출력된 교류 전원은 병렬로 연결된 제3 및 제4 발광다이오드(216, 218)들을 거쳐 주광원(200)의 제2 전극(324)에 인가된다. 이때, 제1 및 제2 발광다이오드(212, 214)들은 인버터(230)와 제1 전극(322) 사이에서 순방향으로 연결되며, 제3 및 제4 발광다이오드(216, 218)들은 인버터(230)와 제2 전극(324) 사이에서 순방향으로 연결된다. 또한, 제1 및 제2 발광다이오드(212, 214)들의 각각에 병렬로 연결된 제1 및 제2 다이오드(252, 254)는 인버터(230)와 제1 전극(322) 사이에서 역방향으로 연결되며, 제3 및 제4 발광다이 오드(216, 218)들의 각각에 병렬로 연결된 제3 및 제4 다이오드(256, 258)는 인버터(230)와 제2 전극(324) 사이에서 역방향으로 연결된다. 따라서, 인버터(230)의 일단으로부터 출력된 전원은 제1 및 제2 발광다이오드(212, 214), 주광원(200) 및 제3 및 제4 다이오드(256, 258)를 경유하여 인버터(230)의 타단으로 돌아오게 된다. 또한, 인버터(230)의 타단으로부터 출력된 전원은 제3 및 제4 발광다이오드(216, 218), 주광원(200) 및 제1 및 제2 다이오드(252, 254)를 경유하여 인버터(230)의 일단으로 돌아오게 된다. 이처럼, 제1 내지 제4 발광다이오드(212, 214, 216, 218) 각각에 반대 방향으로 배치된 제1 내지 제4 다이오드(252, 254, 256, 258)를 병렬로 연결하여 보조광원(210)들의 불량 발생을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다. 본 실시예에서, 백라이트 어셈블리는 도 1 내지 도 9에 도시된 여러 실시예들과 동일하므로, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(600)는 백라이트 어셈블리(100) 및 디스플레이 유닛(700)을 포함한다. 백라이트 어셈블리(100)는 휘도 균일성이 향상된 광을 디스플레이 유닛(700)에 공급한다.
디스플레이 유닛(700)은 백라이트 어셈블리(100)로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널(710) 및 액정표시패널(710)을 구동하기 위한 구동회로부(720)를 포함한다.
액정표시패널(710)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 칭함) 기판(712), TFT 기판(712)과 대향하여 결합되는 컬러필터 기판(714) 및 상기 두 기판(712, 714) 사이에 개재된 액정(716)을 포함한다.
TFT 기판(712)은 스위칭 소자인 TFT(미도시)가 매트릭스 형태로 형성된 투명한 유리기판이다. 상기 TFT들의 소오스 및 게이트 단자에는 각각 데이터 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소전극(미도시)이 연결된다.
컬러필터 기판(714)은 색화소인 RGB 화소(미도시)가 박막공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러필터 기판(714)에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통전극(미도시)이 형성된다.
이러한 구성을 갖는 액정표시패널(710)은 상기 TFT의 게이트 단자에 전원이 인가되어 TFT가 턴-온(turn on)되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 TFT 기판(712)과 컬러필터 기판(714)과의 사이에 개재된 액정(716)의 배열이 변화되고, 액정(716)의 배열 변화에 따라서 평판형광램프(510)로부터 공급되는 광의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 얻게 된다.
구동회로부(720)는 액정표시패널(710)에 데이터 구동신호를 공급하는 데이터 인쇄회로기판(722), 액정표시패널(710)에 게이트 구동신호를 공급하는 게이트 인쇄회로기판(724), 데이터 인쇄회로기판(722)을 액정표시패널(710)에 연결하는 데이터 연성회로필름(726) 및 게이트 인쇄회로기판(724)을 액정표시패널(710)에 연결하는 게이트 연성회로필름(728)을 포함한다. 데이터 연성회로필름(726) 및 게이트 연성회로필름(728)은 예를 들어, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film : COF)으로 이루어진다.
데이터 인쇄회로기판(722)은 데이터 연성회로필름(726)의 절곡에 의하여 수납용기(830)의 측면 또는 배면에 배치되며, 게이트 인쇄회로기판(724)은 게이트 연성회로필름(728)의 절곡에 의하여 수납용기(830)의 측면 또는 배면에 배치된다. 한편, 게이트 인쇄회로기판(724)은 액정표시패널(710) 및 게이트 연성회로필름(728)에 별도의 신호 배선(미도시)을 형성함으로써, 제거되어질 수 있다.
액정표시장치(600)는 확산판(220)의 상부에 배치되는 광학 시트(810)를 더 포함할 수 있다. 광학 시트(810)는 확산판(220)을 통해 출사되는 광의 경로를 변경하여 휘도 특성을 향상시킨다. 광학 시트(810)는 확산판(220)을 통해 출사되는 광을 정면 방향으로 집광시켜 광의 정면 휘도를 향상시키기 위한 집광 시트를 포함할 수 있다. 또한, 광학 시트(810)는 확산판(220)을 통해 출사되는 광을 확산시키기 위한 확산 시트를 포함할 수 있다. 한편, 액정표시장치(600)는 요구되어지는 휘도 특성에 따라 다양한 기능의 광학 시트를 추가하거나, 또는 제거하는 것이 가능하다.
도시되지는 않았으나, 액정표시장치(600)는 액정표시패널(710)을 고정하기 위한 탑 샤시를 더 포함할 수 있다. 탑 샤시는 액정표시패널(710)의 가장자리를 감싸면서 수납용기(240)와 결합되어 액정표시패널(710)을 백라이트 어셈블리(110)의 상부에 고정한다.
이와 같은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 주광원의 중심부에 비하여 상대적으로 휘도가 떨어지는 네 모서리 부분에 보조광원들을 배치하여 백라이트 어셈블리의 휘도의 균일성을 향상시키며, 액정표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 각 보조광원에 다이오드를 병렬로 연결하여 보조광원의 불량 발생을 방지할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (21)

  1. 영상을 표시하는 액정표시패널의 직하부에 배치되어 광을 공급하는 주광원; 및
    상기 주광원의 네 모서리 부분에 대응되게 배치되어 광을 발생하는 보조광원들을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주광원의 상부에 배치되는 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보조광원들은 상기 확산판의 네 모서리에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서, 상기 확산판의 네 모서리는 모따기된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보조광원은 백색광을 발생하는 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서, 상기 주광원은 상기 액정표시패널에 대응되는 발광 면적을 갖는 평판형광램프(FFL)인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주광원은 서로 평행하게 배치된 복수의 냉음극 형광램프(CCFL)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서, 상기 주광원은 병렬로 연결된 복수의 외부전극형 형광램프(EEFL)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서, 상기 주광원의 구동을 위한 전원을 공급하는 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서, 상기 보조광원들은 상기 인버터와 상기 주광원 사이에 연결된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보조광원들은 상기 인버터에 대하여 2개씩 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제9항에 있어서, 상기 보조광원과 병렬로 연결된 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  13. 주광원 및 상기 주광원의 네 모서리 부분에 대응되게 배치되어 광을 발생하는 보조광원들을 포함하는 백라이트 어셈블리; 및
    상기 백라이트 어셈블리로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함하는 액정표시장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리는 상기 주광원의 상부에 배치되는 확산판을 더 포함하며, 상기 보조광원은 상기 확산판의 네 모서리에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 확산판의 네 모서리는 모따기된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 보조광원은 백색광을 발생하는 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 주광원은 상기 액정표시패널에 대응되는 발광 면적을 갖는 평판형광램프(FFL)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제13항에 있어서, 상기 주광원은 서로 평행하게 배치된 복수의 냉음극 형광램프(CCFL)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제13항에 있어서, 상기 주광원은 병렬로 연결된 복수의 외부전극형 형광램프(EEFL)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제13항에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리는 상기 주광원의 구동을 위한 전원을 공급하는 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 보조광원들은 상기 인버터와 상기 주광원 사이에 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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