KR20070066197A - 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20070066197A
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김현진
남석현
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삼성전자주식회사
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Abstract

인쇄회로기판 상에 램프 클립과 인버터가 함께 실장된 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 백라이트 유닛은 광을 발생하는 램프, 상기 램프와 결합하며 외부로부터 공급된 전원을 상기 램프로 제공하는 램프 클립, 상기 램프 클립이 안착되는 안착부와 상기 램프로 전원을 공급하기 위한 인버터 회로부를 포함하는 인쇄회로기판, 상기 램프 및 상기 인쇄회로기판을 수납하는 공간을 제공하는 바텀 새시를 포함한다. 따라서, 별도의 램프 전극선을 필요로 하지 않으며, 인쇄회로기판에 의하여 상기 램프 클립과 인버터를 전기적으로 연결할 수 있다.
램프 클립, 인버터, 인쇄회로기판, 회로패턴

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도;
도 2a는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 일면에 램프 클립이 안착된 모습을 나타내는 사시도;
도 2b는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 타면에 인버터가 실장된 모습을 나타내는 사시도;
도 3은 도 2a에 도시한 램프 클립 상에 램프가 결합된 모습을 나타내는 측면도;
도 4는 본 발명에 따른 바텀 새시를 나타내는 사시도;
도 5는 도 4에 도시한 바텀 새시 상에 본 발명에 따른 인쇄회로기판이 결합하는 모습을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 디스플레이 유닛 200 : 램프
310, 320 : 램프 클립 410 : 제1안착부
420 : 제2안착부 430 : 인버터 회로부
500 : 바텀 새시 510 : 제1개구
520 : 제2개구 530 : 중앙 개구
600 : 인버터 610 : 제1회로패턴
620 : 제2회로패턴 800 : 백라이트 유닛
1000 : 액정 표시 장치
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판 상에 램프 클립과 인버터가 함께 실장된 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device:LCD)는 액정(Liquid Crystal:LC)을 이용하여 영상을 디스플레이하며, 이는 평판 표시 장치(flat Panel Display device:FPD)에 해당한다.
이러한 액정 표시 장치는 다른 디스플레이 장치에 비하여 부피 및 무게가 작은 장점을 갖는다. 또한, 액정 표시 장치는 다른 디스플레이 장치와 대등하거나 뛰어난 디스플레이 품질을 가지므로 대부분의 정보처리장치의 표시장치로 폭넓게 사용되고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치에서 사용되는 액정은 스스로 광을 발생시키지 못하는 수광 소자이므로, 액정 표시 장치는 디스플레이를 수행하기 위해서 별도의 광을 필요로 한다. 이로 인해, 보통의 액정 표시 장치에는 필요한 광을 제공하는 백 라이트 유닛이 설치된다.
백라이트 유닛은 광을 제공하는 램프 유닛 및 발생된 광을 액정 방향으로 가이드하기 위한 도광판으로 이루어진다. 상기 램프 유닛은 상기 광을 발생하는 램프 및 상기 광을 상기 도광판 측으로 반사하는 반사판을 포함한다.
램프가 광을 생성하기 위해서는 전원을 필요로 하는 바, 상기 램프에 대하여 전원을 공급할 수 있는 인버터(inverter)가 제공되며, 인버터는 램프 전극선에 의하여 램프와 연결된다. 인버터는 직류 전압을 공급받아 교류 전압으로 변환시키고, 변환된 교류 전압을 수백 볼트로 승압시켜 램프를 동작시키는 역할을 한다.
상술한 바와 같이, 액정 표시 장치는 다른 디스플레이 장치에 비하여 부피 및 무게가 작은 장점을 가진다. 그럼에도 불구하고, 종래에는 별도의 램프 전극선에 의하여 램프 클립에 안착된 램프와 인버터를 연결하였으므로 연결구조가 복잡하였다. 또한, 램프 클립이 안착되는 바텀 새시와 램프 클립과의 사이를 절연하기 위하여 절연 재질로 이루어진 별도의 몰드가 요구되었으므로 많은 부품이 추가적으로 소요되었다. 또한, 복잡한 연결구조와 추가적으로 요구되는 부품은 액정 표시 장치의 부피를 증가시켰다.
또한, 종래에는 몰드 상에 램프 클립을 고정하여야 했으나, 몰드 상에 램프 클립을 안정적으로 고정하는 것이 곤란하였으며, 몰드를 바텀 새시 상에 고정하는 것도 곤란하였다.
본 발명의 목적은 별도의 램프 전극선을 이용하지 않고 램프 클립과 인버터 를 연결할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 바텀 새시와 램프 클립 사이에 별도의 절연부재를 요하지 않는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 램프 클립을 안정적으로 고정할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의하면, 백라이트 유닛은 광을 발생하는 램프, 상기 램프와 결합하며 외부로부터 공급된 전원을 상기 램프로 제공하는 램프 클립, 상기 램프 클립이 안착되는 안착부와 상기 램프 클립으로 상기 전원을 공급하기 위한 인버터 회로부를 포함하는 인쇄회로기판, 상기 램프 및 상기 인쇄회로기판을 수납하는 공간을 제공하는 바텀 새시를 포함한다.
상기 인버터 회로부에는 인버터가 실장되며, 상기 인쇄회로기판은 상기 램프 클립과 상기 인버터를 전기적으로 연결하기 위해 형성된 회로패턴들을 포함할 수 있다.
상기 램프 클립은 솔더링(soldering)에 의하여 상기 회로패턴들 상에 고정될 수 있다.
상기 바텀 새시의 바닥면에는 상기 인쇄회로기판에 대응되는 개구가 형성되며, 상기 인쇄회로기판은 상기 개구에 삽입될 수 있다.
본 발명에 의하면, 액정 표시 장치는 광을 발생하는 램프, 상기 램프와 결합 하며 외부로부터 공급된 전원을 상기 램프로 제공하는 램프 클립, 상기 램프 클립이 안착되는 안착부와 상기 램프 클립으로 상기 전원을 공급하기 위한 인버터 회로부를 포함하는 인쇄회로기판, 상기 램프 및 상기 인쇄회로기판을 수납하는 공간을 제공하는 바텀 새시를 포함하는 백라이트 유닛, 상기 백라이트 유닛으로부터 제공된 광을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 유닛, 상기 디스플레이 유닛을 상기 백라이트 유닛에 고정하기 위한 탑 새시를 포함한다.
상기 인버터 회로부에는 인버터가 실장되며, 상기 인쇄회로기판은 상기 램프 클립과 상기 인버터를 전기적으로 연결하기 위해 형성된 회로패턴들을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(1000)는 영상을 표시하는 디스플레이 유닛(100), 디스플레이 유닛(100)으로 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛(800) 및 디스플레이 유닛(100)을 백라이트 유닛(800)에 고정하기 위한 탑 새시(900)를 포함한다.
디스플레이 유닛(100)은 영상을 표시하는 액정 표시 패널(110), 액정 표시 패널(110)을 구동하기 위한 데이터 인쇄회로기판(120) 및 게이트 인쇄회로기판(130)으로 이루어진다. 데이터 인쇄회로기판(120) 및 게이트 인쇄회로기판(130)은 데이터 테이프 커리어 패키지(Tape Carrier Package:TCP)(140) 및 게이트 테이프 커리어 패키지(150)에 의해 각각 액정 표시 패널(110)에 전기적으로 연결된다.
액정 표시 패널(110)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transister:TFT) 기판(114)과 박막 트랜지스터 기판(114)에 대향하는 컬러필터(Color Filter:CF) 기판(112) 및 두 기판 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 박막 트랜지스터 기판(114)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(미도시)가 매트릭스 형태로 형성된 투명한 유리기판이다. 박막 트랜지스터들의 소오스 및 게이트 단자에는 각각 데이터 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소전극이 연결된다.
컬러필터 기판(112)은 박막 트랜지스터 기판(114)에 대향하도록 배치된다. 컬러필터 기판(112)은 색화소인 알지비(RGB) 화소가 박막공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러필터 기판(112)의 전면에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통전극이 도포되어 있다.
백라이트 유닛(800)은 광을 발생하는 복수의 램프(200), 램프(200)의 양 단부에 각각 연결되는 제1램프클립(310) 및 제2램프클립(320)을 구비한다. 램프(200)에는 양끝 전극이 관내에 설치된 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)와 양끝 전극이 관외에 설치된 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp:EEFL)가 있다. 본 실시예에서는 외부전극 형광램프를 예로 들고 있으나, 냉음극 형광램프의 경우에도 본 발명의 적용이 가능하다.
복수의 램프(200) 각각은 막대 형상의 램프 튜브(210)와 램프 튜브(210)의 일 단부 외측에 형성된 제1외부전극(220) 및 램프 튜브(210)의 타 단부 외측에 형성된 제2외부전극(230)을 갖는다. 램프 튜브(210)의 내부에는 방전 가스(미도시)가 주입되며, 제1외부전극(220) 및 제2외부전극(230)은 도전성 물질로 이루어져 램프 튜브(210)의 양 단부 외측을 감싸도록 형성된다.
제1램프클립(310)은 램프(200)의 일 단부 측에 배치되며, 제1외부전극(220)과 결합되어 램프(200)의 일 단부를 고정한다. 제2램프클립(320)은 램프(200)의 타 단부 측에 배치되며, 제2외부전극(230)과 결합되어 램프(200)의 타 단부를 고정한다. 이때, 제1램프클립(310) 및 제2램프클립(320)은 복수의 램프(200)를 고정함과 동시에, 도전성 물질로 이루어져 외부로부터 공급된 램프 구동전압을 제1외부전극(220) 및 제2외부전극(230)에 인가하는 역할을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(800)은 램프(200) 및 인쇄회로기판(410)을 수납하는 공간을 제공하는 바텀 새시(500), 바텀 새시(500)에 실장되는 인쇄회로기판(410)을 더 포함한다. 바텀 새시(500)와 인쇄회로기판(410)에 대해서는 후술하기로 한다.
백라이트 유닛(800)은 램프(200)와 디스플레이 유닛(100) 사이에 배치되어 램프(200)로부터 발생되는 광의 휘도 균일성 및 휘도 향상을 위한 광학 부재(710, 720) 및 바텀 새시(500)의 저면에 실장되어 램프(200)에서 발생된 광을 광학 부재(710, 720) 방향으로 반사시키는 반사판(730)을 더 포함한다.
광학 부재(710, 720)는 램프(200)로부터 발생되는 광을 확산시키기 위한 확산판(710)과 확산판(710)의 상부에 안착되어 광의 휘도를 향상시키기 위한 다수의 광학 시트류(720)로 이루어진다.
도 2a는 본 발명에 따른 인쇄회로기판(400)의 일면에 램프 클립(310, 320)이 안착된 모습을 나타내는 사시도이며, 도 2b는 본 발명에 따른 인쇄회로기판(400)의 타면에 인버터(600)가 실장된 모습을 나타내는 사시도이다.
인쇄회로기판(400)은 제1램프클립(310)이 안착되는 제1안착부(410), 제2램프클립(320)이 안착되는 제2안착부(420), 인버터(600)가 실장되는 인버터 회로부(430)를 포함한다.
제1안착부(410)는 제1램프클립(310)이 안착될 수 있는 공간을 제공하며, 제1램프클립(310)과 나란한 형상을 가진다. 제2안착부(420)는 제2램프클립(320)이 안착될 수 있는 공간을 제공하며, 제2램프클립(320)과 나란한 형상을 가진다.
제1안착부(410)와 제2안착부(420)는 제1램프클립(310)와 제2램프클립(320)이 각각 안착되는 공간을 제공해야 하므로, 제1안착부(410)와 제2안착부(420)는 각각 제1램프클립(310)과 제2램프클립(320) 보다 큰 폭과 길이를 갖는 것이 바람직하다.
제1안착부(410)의 양측에는 제1고정팁(440a)과 제2고정팁(440b)이 설치된다. 제1고정팁(440a)과 제2고정팁(440b)은 후술하는 바텀 새시(500) 상에 인쇄회로기판(400)을 고정하기 위한 것이다. 마찬가지로 제2안착부(420)의 양측에는 제3고정팁 (440c)과 제4고정팁(440d)이 설치되며, 고정팁(440a, 440b, 440c, 440d) 상에는 고정홈이 형성되므로 나사에 의하여 바텀 새시(500) 상에 인쇄회로기판(400)을 고정시킬 수 있다.
인버터 회로부(430)는 제1안착부(410)와 제2안착부(420)의 사이에 위치한다. 인버터 회로부(430)의 바닥면에는 인버터(600)가 실장된다. 인버터(600)는 직류 전압을 공급받아 교류 전압으로 변환시키고, 변환된 교류 전압을 수백 볼트로 승압시켜 램프(200)를 동작시킨다.
본 실시예에서 인쇄회로기판(400)의 상부면에는 제1램프클립(310) 및 제2램프클립(320)이 안착되며, 인쇄회로기판(400)의 바닥면에는 인버터(600)가 실장된다. 그러나, 본 실시예와 달리 인버터(600)는 제1램프클립(310) 및 제2램프클립(320)과 동일한 면에 실장될 수도 있다.
인버터(600)가 실장된 인쇄회로기판(400)의 바닥면에는 복수의 회로패턴(610, 620)들이 형성된다. 인버터(600)를 기준으로 제1램프클립(310) 측에는 제1회로패턴이 형성되며, 인버터(600)를 기준으로 제2램프클립(320) 측에는 제2회로패턴이 형성된다. 회로패턴(610, 620)들은 인버터(600)와 램프클립(310, 320)을 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
제1램프클립(310)과 인버터(600)는 제1회로패턴(610)에 의하여 연결되며, 제2램프클립(320)과 인버터(600)는 제2회로패턴(620)에 의하여 연결된다. 따라서, 제1회로패턴(610) 및 제2회로패턴(620)에 의하여 제1램프클립(310) 및 제2램프클립(320)에 각각 전원을 공급할 수 있으며, 별도의 램프 전극선을 필요로 하지 않는 다.
도 3은 도 2a에 도시한 램프 클립(310) 상에 램프(200)가 결합된 모습을 나타내는 측면도이다.
제1안착부(410)의 상부면에는 제1램프클립(310)이 안착된다. 본 실시예에서 제1램프클립(310)은 제1안착부(410) 상에 솔더링(soldering)에 의하여 고정된다. 제1안착부(410)에는 상술한 제1회로패턴(610)들이 형성되는 바, 제1램프클립(310)은 솔더링에 의하여 제1회로패턴(610)들 상에 고정된다. 본 실시예와 달리 제1램프클립(310)은 접착제 또는 별도의 고정부재에 의하여 고정될 수 있다.
도시한 바와 같이 복수의 램프(200)는 제1램프클립(310)에 의하여 고정된다. 제1램프클립(310)은 두 개의 반원 형상의 클립을 포함하며, 제1외부전극(220)에 상응하도록 원형으로 형성된다. 따라서, 제1외부전극(220)이 제1램프클립(310)에 안착되면, 제1램프클립(310)은 제1외부전극의 주위를 감싼 상태로 제1외부전극(220)과 결합한다. 제1램프클립(310)과 제1외부전극(220)이 결합되어 램프(200)는 고정된다.
제1안착부(410)과 제2안착부(420) 및 제1램프클립(310)과 제2램프클립(320)은 상호 대칭이며, 동일한 구조와 기능을 가지므로 제2램프클립(320)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 바텀 새시(500)를 나타내는 사시도이다.
바텀 새시(500)의 바닥면에는 인쇄회로기판(400)의 형상에 대응되는 개구가 형성된다. 개구는 90°회전된 'I'의 형상을 하며, 제1개구(510)와 제2개구(520), 중앙개구(530)로 이루어진다.
제1개구(510)는 제1안착부(410)에 상응하도록 형성되며, 제1안착부(410)는 제1개구(510) 상에 삽입된다. 제2개구(520)는 제2안착부(420)에 상응하도록 형성되며, 제2안착부(420)는 제2개구(520) 상에 삽입된다. 중앙개구(530)는 인버터 회로부(430)에 상응하도록 형성되며, 인버터 회로부(430)는 중앙개구(530) 상에 삽입된다.
제1개구(510) 및 제2개구(520)의 양측에는 체결홈(540a, 540b, 540c, 540d)이 형성된다. 체결홈(540a, 540b, 540c, 540d)은 상술한 고정홈에 상응하도록 형성되며, 후술하는 바와 같이 고정홈을 통과한 나사는 체결홈(540a, 540b, 540c, 540d)에 삽입된다.
도 5는 도 4에 도시한 바텀 새시(500) 상에 본 발명에 따른 인쇄회로기판(400)이 결합하는 모습을 나타내는 도면이다.
상술한 바와 같이 인쇄회로기판(400)은 제1안착부(410), 제2안착부(420), 인버터 회로부(430)를 포함하며, 개구는 제1개구(510), 제2개구(520), 중앙 개구(530)로 이루어진다.
상술한 바와 같이 개구는 인쇄회로기판(400)과 상응하도록 형성되므로, 인쇄회로기판(400)은 개구에 삽입된다. 인쇄회로기판(400)이 개구에 삽입되면, 고정팁(440a, 440b, 440c, 440d)에 형성된 고정홈과 체결홈(540a, 540b, 540c, 540d)을 일치시킨 상태에서 나사에 의해 고정된다.
상술한 바에 의하면, 인쇄회로기판(400)의 일면에는 제1램프클립(310) 및 제 2램프클립(320)이 안착되며, 인쇄회로기판(400)의 타면에는 인버터(600)가 실장된다. 또한, 제1램프클립(310) 및 제2램프클립(320)은 제1회로패턴(610) 및 제2회로패턴(620)에 의하여 인버터(600)와 전기적으로 연결되므로 별도의 램프전극선을 필요로 하지 않는다.
본 발명에 의하면 별도의 램프 전극선을 이용하지 않고 인쇄회로기판에 형성된 회로패턴들에 의하여 램프 클립과 인버터를 연결할 수 있다.
본 발명에 의하면 별도의 절연부재 없이 바텀 새시와 램프 클립 사이의 통전을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면 솔더링(soldering)에 의하여 램프 클립을 안정적으로 고정할 수 있다.

Claims (6)

  1. 광을 발생하는 램프;
    상기 램프와 결합하며, 외부로부터 공급된 전원을 상기 램프로 제공하는 램프 클립;
    상기 램프 클립이 안착되는 안착부와 상기 램프 클립으로 상기 전원을 공급하기 위한 인버터 회로부를 포함하는 인쇄회로기판; 및
    상기 램프 및 상기 인쇄회로기판을 수납하는 공간을 제공하는 바텀 새시를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 회로부에는 인버터가 실장되며,
    상기 인쇄회로기판은 상기 램프 클립과 상기 인버터를 전기적으로 연결하기 위해 형성된 회로패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 램프 클립은 솔더링(soldering)에 의하여 상기 회로패턴들 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바텀 새시의 바닥면에는 상기 인쇄회로기판에 대응되는 개구가 형성되며, 상기 인쇄회로기판은 상기 개구에 삽입되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 광을 발생하는 램프, 상기 램프와 결합하며 외부로부터 공급된 전원을 상기 램프로 제공하는 램프 클립, 상기 램프 클립이 안착되는 안착부와 상기 램프 클립으로 상기 전원을 공급하기 위한 인버터 회로부를 포함하는 인쇄회로기판, 상기 램프 및 상기 인쇄회로기판을 수납하는 공간을 제공하는 바텀 새시를 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛으로부터 제공된 광을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 유닛;
    상기 디스플레이 유닛을 상기 백라이트 유닛에 고정하기 위한 탑 새시를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인버터 회로부에는 인버터가 실장되며,
    상기 인쇄회로기판은 상기 램프 클립과 상기 인버터를 전기적으로 연결하기 위해 형성된 회로패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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