KR20080012673A - 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은, 인버터 보드의 접지 패턴과 접지 고정 나사를 통해 결합되어 있는 금속 재질로 구성된 커버 보텀에 램프의 접지전극이 바로 접하도록 한 백라이트 유닛을 제공하는 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도전성 재질로 이루어진 판 상의 커버 보텀과; 상기 커버 보텀 상에 다수가 평행하게 배열되는 다수의 램프들과; 상기 램프들을 적어도 두 개씩 쌍을 이루어 고정시키기 위한 램프 홀더들과; 상기 램프 홀더들 각각에 결합되어 상기 램프 홀더들에 연결된 램프들을 상기 커버 보텀에 접지시키기 위한 램프 접지판들과; 상기 커버 보텀의 배면에 부착되어 상기 램프들에 전원을 공급하기 위한 인버터와 접지 패턴이 형성된 인버터 보드; 및 상기 접지 패턴과 상기 커버 보텀이 전기적으로 연결되도록, 상기 접지 패턴을 관통하여 형성된 홀을 통해 상기 인버터 보드와 커버 보텀을 결합시기키 위한 접지 고정 나사를 포함한다.

Description

백라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT}

도 1은 일반적인 백라이트 유닛의 일실시예 구성도.

도 2는 일반적인 백라이트 유닛에서의 램프 접지 상태를 나타낸 일예시도.

도 3은 일반적인 액정표시장치의 배면 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일실시예 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 램프 접지 상태를 나타낸 일예시도.

도 6은 도 5에 도시된 백라이트 유닛에 적용되는 램프 접지판의 일예시도.

도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛이 적용된 액정표시장치의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

41 : 커버 보텀 42 : 반사판

43 : 램프 49 : 광학시트부

50 : 램프 접지판 51 : 접지판

52 : 전극홀 53 : 상부 탄성판

54 : 하부 탄성판 73 : 인버터 보드

76 : 접지 고정 나사 77 : 쉴드 케이스

본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 특히 백라이트 유닛의 커버 보텀에 램프의 접지선을 직접 연결시킨 백라이트 유닛에 관한 것이다.

최근 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리하여 표시하는 디스플레이(display) 산업이 급속도로 발전해왔다.

이로 인해, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등 수요자의 다양한 요구를 충족시킬 수 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)가 개발되고 있으며, 기존의 브라운관(Cathode-Ray Tube : CRT)을 대체하는 차세대 디스플레이(display) 장치로 각광받고 있다.

일반적으로 액정표시장치는 크게 사용자에게 보여지는 화상을 디스플레이하는 액정패널과, 화상의 휘도를 증가시키기 위한 백라이트 유닛(Back Light Unit)으로 구분될 수 있으며, 상기 액정패널과 백라이트 유닛은 탑 케이스 또는 서포트 메인 등에 의해 결합되어 하나의 액정표시장치를 구성하게 된다.

액정패널은 각각의 일면에 전계 생성 전극이 형성된 하부기판과 상부기판이 마주보도록 대향하게 배열된 후, 그 사이로 액정층이 개재된 구조를 가진다. 이때, 상기 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 인위적으로 전기장을 인가할 경우 배열방향이 변하는 분극성질을 가지고 있다. 한편, 상기 액정패널은 상, 하부기판 및 이들 각각에 설치된 전계 생성 전극 사이로 개재되는 액정에 전기장을 인가하여 액정의 배열방향을 변화시키고, 이때 변화되는 빛의 굴절률로 화상을 표현한다. 그러나, 액정패널로만 구현되는 화상의 휘도는 매우 낮아 사용자가 식별하기 어렵다. 따라서 액정패널 배면으로는 다수의 광원을 포함하는 백라이트 유닛이 구비되어 액정패널로 빛을 공급하고, 이를 통해 비로소 사용자가 식별 가능한 화상이 디스플레이 된다.

백라이트 유닛은 일반적으로 광원의 배열방식에 따라 에지형과 직하형으로 구분될 수 있는바, 에지형 백라이트 유닛은 액정표시장치의 일측 가장자리에 광원을 설치하고, 그 광원으로부터 입사되는 빛을 도광판과 다수의 광학시트를 통해 액정표시패널에 조사하며, 직하형 백라이트 유닛 유닛은 액정표시장치의 바로 아래에 다수의 광원을 배치하고, 그 광원들로부터 입사되는 빛을 확산 플레이트와 다수의 광학시트를 통해 액정패널에 조사한다.

도 1은 일반적인 백라이트 유닛의 일실시예 구성도로서, 특히 직하형 백라이트 유닛의 구성을 나타낸 것이다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같은 일반적인 직하형 백라이트 유닛은, 금속 또는 합성수지 재질로 이루어진 판 상의 커버 보텀(Cover Bottom)(21), 커버 보텀 상에 안착되며 백색 또는 은색을 띠는 금속재질로 이루어진 판 상의 반사판(reflector)(22), 반사판 상에 다수가 평행하게 배열되는 램프(23) 및 다수의 램프 상에 안착되는 광학시트부(29)를 포함하여 구성되어 있다. 이때, 상기 커버보텀(21)의 내부 표면은 높은 광학 반사율을 갖는 물질(반사판)로 코팅됨으로써 램프 로부터 후방으로 방출되는 빛이 전방(액정패널 쪽)으로 반사되어 램프로부터 방출되는 광속을 효과적으로 사용하는데 있어서 효율(램프로부터 방출되는 광속에 대한 발광면으로부터 방출되는 광속의 비로 표현되는 효율)을 증가시킬 수 있다.

상기 광학시트부(29)는 상기 램프(23)의 수직 상단에 안착되는 확산 플레이트(24), 상기 확산 플레이트 상단에 안착되는 확산 시트(25), 상기 확산 시트 상단에 안착되는 프리즘 시트(26) 및 상기 프리즘 시트 상단에 안착되는 다층구조의 반사형 편광필름(MOF)(27)을 포함하여 구성되어 있다. 이때, 상기의 확산 플레이트와 확산시트는 형광램프로부터의 직사광과 반사광이 전방으로 확산되도록 하는데 이용되어 발광면 전체에서 균일한 휘도가 확보되도록 한다.

한편, 광학시트부(29)의 상단에는 별도의 공정을 통해 제조되는 액정패널(미도시)이 안착되며, 상기 액정패널이 탑 케이스(미도시)를 통해 백라이트 유닛에 결합됨으로써, 액정표시장치가 완성된다.

이때, 도 1에 도시된 일반적인 직하영 백라이트 유닛은 다수의 램프를 병렬로 연결하여 고휘도를 구현할 수 있으므로, 에지형 백라이트 유닛에 비하여 대화면 액정패널의 백라이트 유닛으로 널리 이용되고 있다.

한편, 상기 직하형 백라이트 유닛에서 광원으로 이용되는 램프(23)로는 냉음극관 램프(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp)(이하, 간단히 'CCFL'이라 함) 또는 외부전극 램프(EEFL : External Electrode Fluorescent Lamp)(이하, 간단히 'EEFL'이라 함)가 이용되고 있다.

이때, 상기 램프(23)를 구동시키기 위한 전압은, 외부로부터 공급되는 전력 을 일정한 전압으로 변환하는 인버터에 의해 제공된다.

한편, 상기 인버터를 포함하는 인버터 보드(73)는 백라이트 유닛 중 커버 보텀(21)의 배면에 부착되고, 그 상부에 쉴드 케이스(shield case)(77)를 덮어서 보호된다.

도 2는 일반적인 백라이트 유닛에서의 램프 접지 상태를 나타낸 일예시도로서, 도 1에 도시된 램프(23)가 커버 보텀(21) 상에 배열된 상태를 나타낸 것이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 커버 보텀(21)의 상부에는 램프(23)의 배면에서 발 광된 빛을 전면으로 향하게 하는 반사판(22)이 배치되어 있으며, 상기 커버 보텀(21)의 상부면 일측에는 적어도 두 개 이상의 전극 삽입구(미도시)를 포함하는 램프 홀더(32)들에 의해 적어도 두 개 이상의 램프가 고정되어 있다.

또한, 상기 램프 홀더(32)들 각각은 각 램프(23)의 접지전극을 인버터 보드(73)에 연결하기 위한 인쇄와이어보드(PWB : Printed Wire Board)(이하, 간단히 'PWB'라 함)(33)에 연결되어 있다. 이때, 상기 램프가 삽입되어져 있는 전극 삽입구는 상기 PWB에 실장된 전원공급배선을 통해 상기 인버터와 연결되어 있으며, 이를 통해 상기 램프는 상기 인버터로부터 전원을 공급받게 된다.

한편, 상기 PWB(33)에 형성된 상기 램프(23)들의 접지단자와 연결된 램프 접지선(31)은 고정 테이프를 이용하거나 또는 커버 보텀(21)에 형성되어 있는 고정부를 통해 상기 커버 보텀(21)에 고정되며, 그 끝단은 상기 인버터 보드(73)에 형성된 접지 패턴에 연결된다.

즉, 상기 커버 보텀(21)의 배면에는 램프(23)에 구동 전압을 인가하기 위한 인버터 회로가 형성되어 있는 인버터 보드(73)가 배치되며, 상기 인버터 보드(73)는 쉴드 케이스(77)에 의해 덮혀져 보호된다.

이때, 상기 램프(23)는 상기 전원공급배선(미도시)을 통하여 인버터에 연결되어 구동 전압을 인가받게 되고, 상기 램프 접지선(31)은 상기 인버터 보드(73)의 접지단자에 연결되어 있다. 한편, 상기 인버터 보드(73)에는 별도의 접지선(미도시)이 연결되어 있어서 이를 통해 외부의 접지장치와 연결될 수 있다.

도 3은 일반적인 액정표시장치의 배면 사시도로서, 탑 케이스(74)에 실장된 액정패널 및 도 1에 도시된 백라이트 유닛이 결합된 액정표시장치의 배면을 나타낸 것이다. 즉, 도 3은 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 내부 부품을 전부 결합한 후의 백라이트 유닛(20)을 액정패널이 실장된 탑 케이스(74)와 결합시켜 완성된 액정표시장치의 배면도로서, 특히, 커버 보텀(21), 쉴드 케이스(77) 및 인버터 보드(73)의 체결 상태를 나타낸 것이다.

이때, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 PWB(33)에 연결되어 있는 램프 접지선(31)은 테이프 등을 통해 커버 보텀(21)에 부착된 상태에서 상기 인버터 보드(73)로 유도된 후 상기 인버터 보드(73)와 상기 쉴드 케이스(77)를 상기 커버 보텀(21)에 고정시키기 위한 고정 나사(78)를 통해 상기 인버터 보드(73)의 접지 패턴에 접속된다. 한편, 상기 인버터 보드(73)의 접지 패턴에 연결된 단자(미도시)는 상기 백라이트 유닛이 외부 세트(set)에 수납될 때에 외부 접지장치의 연결단자와 연결되어 인버터 및 상기 램프를 접지시키게 되며, 이에 따라 인버터 및 램프 등에서 발생되는 EMI 및 ESD를 현저하게 저감시켜 백라이트 유닛의 오작동을 방지할 수 있게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 접지 방법을 이용한 일반적인 액정표시장치를 제작하기 위해서는, 제작자가 일일이 테이프 등을 이용하여 상기 램프 접지선(31)을 커버 보텀(21)에 고정 및 배치시켜야 하는 한편, 상기 램프 접지선(31)을 상기 인버터 보드(73)에 고정 나사(74)를 이용하여 고정시켜야 하므로, 제작 과정이 복잡할 뿐만 아니라 제조 단가가 올라간다는 문제점이 있다.

또한, 테이프 등에 의해 고정 및 배치된 상기 램프 접지선(31)은 이후의 작업 공정 중, 테이프 등의 불량 등에 의해 상기 커버 보텀(21)으로부터 이탈되어 훼손될 수도 있다는 문제점이 있다.

또한, 상기 PWB는 고가의 제품으로서, 상기 PWB가 사용됨으로 인해 액정표시장치의 전체적인 단가가 상승된다는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 인버터 보드의 접지 패턴과 접지 고정 나사를 통해 결합되어 있는 금속 재질로 구성된 커버 보텀에 램프의 접지전극이 바로 접하도록 한 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도전성 재질로 이루어진 판 상의 커버 보텀과; 상기 커버 보텀 상에 다수가 평행하게 배열되는 다수의 램프들과; 상기 램프들을 적어도 두 개씩 쌍을 이루어 고정시키기 위한 램프 홀더들과; 상기 램프 홀더들 각각에 결합되어 상기 램프 홀더들에 연결된 램프들을 상기 커버 보텀에 접지시키기 위한 램프 접지판들과; 상기 커버 보텀의 배면에 부착되어 상기 램프들에 전원을 공급하기 위한 인버터와 접지 패턴이 형성된 인버터 보드; 및 상기 접지 패턴과 상기 커버 보텀이 전기적으로 연결되도록, 상기 접지 패턴을 관통하여 형성된 홀을 통해 상기 인버터 보드와 커버 보텀을 결합시기키 위한 접지 고정 나사를 포함한다.

또한, 상기 접지 고정 나사는, 상기 인버터 보드를 보호하기 위해 상기 인버터 보드를 덮는 쉴드 케이스를 상기 인버터 보드와 함께 상기 커버 보텀에 결합시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 램프 접지판들 각각은, 상기 램프의 전극이 삽입될 수 있는 전극홀과; 상기 전극홀을 포함하는 접지판과; 상기 접지판의 상부 모서리에 형성되며, 탄성력을 가진 상부 탄성판; 및 상기 접지판의 하부 모서리에 형성되며, 탄성력을 가진 하부 탄성판을 포함한다.

또한, 상기 하부 탄성판은, 상기 램프 상단에 놓여지는 구성물들에 의해 상기 상부 탄성판이 압축될 때, 상기 상부 탄성판의 압축력에 의해 압축되어 상기 커버 보텀에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예가 상세히 설명된다.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일실시예 구성도이다. 이때, 도 4에 도시된 백라이트 유닛에 대한 설명 중 도 1에서 설명된 구성과 동일한 기능을 수행하는 구성에 대하여는 간단히 설명하도록 하겠다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 도전성이 있는 금속 또는 합성수지 재질로 이루어진 판 상의 커버 보텀(Cover Bottom)(41), 커버 보텀 상에 안착되며 백색 또는 은색을 띠는 금속재질로 이루어진 판 상의 반사판(reflector)(42), 반사판 상에 다수가 평행하게 배열되는 램프(43) 및 다수의 램프 상에 안착되는 광학시트부(49)를 포함하여 구성되어 있다.

이때, 상기 램프(43)들은 적어도 두 개씩 쌍을 이루어 램프 홀더에 연결되어 있으며, 상기 램프 홀더는 다시 램프 접지판(50)과 연결되어 있다. 상기 램프 접지판(50)은 도전성의 금속 재질로 되어 있으며, 그 상부와 하부에는 탄성력을 가진 탄성판이 형성되어 있다. 따라서, 상기 백라이트 유닛 및 상기 액정패널 등이 완전 결합되는 경우 상기 램프 상단에 놓여지는 부품들에 의해 상기 탄성판이 압축되어 상기 커버 보텀(41)과 접촉하게 된다.

이때, 상기 램프(43)를 구동시키기 위한 전압은, 외부로부터 공급되는 전력을 일정한 전압으로 변환하는 인버터에 의해 제공된다. 상기 인버터를 포함하는 인버터 보드(73)는 백라이트 유닛 중 커버 보텀(41)의 배면에 부착되고, 그 상부에 쉴드 케이스(shield case)(77)를 덮어서 보호된다. 한편, 인버터 보드(73)에는 상기 램프 또는 액정패널 등의 전기 회로와 연결되어 있는 접지 패턴이 형성되어 있다.

도 5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 램프 접지 상태를 나타낸 일예시도 로서, 도 4에 도시된 램프(43)가 커버 보텀(41) 상에 배열된 상태를 나타낸 것이다. 또한, 도 6은 도 5에 도시된 백라이트 유닛에 적용되는 램프 접지판의 일예시도를 나타낸 것이다.

먼저, 도 5를 참조하면, 커버 보텀(41)의 상부에는 램프(43)의 배면에서 발 광된 빛을 전면으로 향하게 하는 반사판(42)이 배치되어 있으며, 상기 커버 보텀(41)의 상부면 일측에는 적어도 두 개 이상의 전극 삽입구를 포함하는 램프 홀더(32)들에 의해 적어도 두 개 이상의 램프(43)가 고정되어 있다.

이때, 상기 램프 홀더(32)들은 다시 램프 접지판(50)에 연결되어 있다. 여기서, 상기 램프 접지판(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 램프(43)의 전극이 삽입될 수 있는 전극홀(52), 상기 전극홀을 포함하는 접지판(51) 및 상기 접지판의 상부 및 하부에 각각 형성되어 있는 상부 탄성판(53) 및 하부 탄성판(54)을 포함하여 구성되어 있다.

즉, 상기 램프 접지판(50)은 상기 전극홀(52)을 통해 램프(43)의 전극이 삽입된 상태에서 납땜을 통해 상기 전극을 고정시키게 되며, 상기 램프(43)의 상단에 놓여지는 확산 플레이트 등에 의해 상기 상부 탄성판(53)이 압력을 받아 압축되면, 상기 압력에 의해 상기 하부 탄성판(53)이 압축되면서 상기 커버 보텀(41)에 밀착된다. 이때, 상기 램프 접지판(50)은 전도성을 갖는 금속 재질로 구성되어 있으며, 상기 커버 보텀(51) 역시 전도성의 금속 재질로 구성되어 있다.

한편, 상기 커버 보텀(41)의 배면에는 접지 패턴이 형성되어 있는 인버터 보드(73)가 쉴드 케이스(77)에 의해 보호되는 상태로 상기 커버 보텀(41)에 부착되어 있다. 즉, 상기 인버터 보드(73)는 접지 고정 나사에 의해 상기 쉴드 케이스(77)와 함께 상기 커버 보텀(51)에 부착되어 있다. 이때, 상기 접지 고정 나사와 결합되는 인버터 보드(73)의 결합 부분은 상기 접지 패턴과 연결되어 있다.

따라서, 상기 램프 접지판(50), 커버 보텀(41), 접지 고정 나사 및 상기 인버터 보드의 접지 패턴은 모두 전기적으로 연결된 상태가 되며, 이로 인해 상기 램프의 접지선은 상기 인버터 보드(73)의 접지 패턴에 연결되게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛이 적용된 액정표시장치의 단면도로서, 램프 접지판(50), 커버 보텀(41), 쉴드 케이스(77), 인버터 보드(73)의 체결 상태를 나타낸 것이다.

즉, 상기한 바와 같이 상기 램프 접지판(50)의 하부 접지판(54)은 확산판(49) 및 액정패널(90) 등에 의해 압축되어 상기 커버 보텀(41)과 접하게 된다.

또한, 상기 커버 보텀(41)의 배면에는 접지 패턴이 형성되어 있는 인버터 보드(73)가 접지 고정 나사(76)에 의해 상기 커버 보텀(41)과 결합되어 있다. 이때, 상기 인버터 보드(73)는 쉴드 케이스(77)와 함께 결합 나사(75)에 의해 상기 커버 보텀(41) 또는 탑 케이스(74)에 결합됨으로써 보호되고 있으며, 상기 접지 고정 나사(76) 역시 상기 쉴드 케이스(77)와 인버터 보드(73)를 동시에 상기 커버 보텀(41)에 결합시키고 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 따라서, 상기 접지 고정 나사(76)는 상기 인버터 보드(73) 만을 상기 커버 보텀(41)에 고정시킬 수도 있다.

한편, 상기 접지 고정 나사(76)는 상기 커버 보텀(41)과 인버터 보드(73)의 접지 패턴을 전기적으로 접속시켜 상기 램프(43)의 접지단을 형성시키기 위한 것으로서, 상기 접지 고정 나사는 상기 커버 보텀(41)에 형성되어 있는 접지 패턴을 관통하여 전기적으로 연결될 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같은 본 발명은 별도의 램프 접지선이 요구되지 않기 때문에 액정표시장치의 제조공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 액정표시장치의 제조 단가를 절감시킬 수 있다는 우수한 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 도전성 재질로 이루어진 판 상의 커버 보텀과;

   상기 커버 보텀 상에 다수가 평행하게 배열되는 다수의 램프들과;

   상기 램프들을 적어도 두 개씩 쌍을 이루어 고정시키기 위한 램프 홀더들과;

   상기 램프 홀더들 각각에 결합되어 상기 램프 홀더들에 연결된 램프들을 상기 커버 보텀에 접지시키기 위한 램프 접지판들과;

   상기 커버 보텀의 배면에 부착되어 상기 램프들에 전원을 공급하기 위한 인버터와 접지 패턴이 형성된 인버터 보드; 및

   상기 접지 패턴과 상기 커버 보텀이 전기적으로 연결되도록, 상기 접지 패턴을 관통하여 형성된 홀을 통해 상기 인버터 보드와 커버 보텀을 결합시기키 위한 접지 고정 나사를 포함하는 백라이트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 접지 고정 나사는,

   상기 인버터 보드를 보호하기 위해 상기 인버터 보드를 덮는 쉴드 케이스를 상기 인버터 보드와 함께 상기 커버 보텀에 결합시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 램프 접지판들 각각은,

   상기 램프의 전극이 삽입될 수 있는 전극홀과;

   상기 전극홀을 포함하는 접지판과;

   상기 접지판의 상부 모서리에 형성되며, 탄성력을 가진 상부 탄성판; 및

   상기 접지판의 하부 모서리에 형성되며, 탄성력을 가진 하부 탄성판을 포함하는 백라이트 유닛.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 하부 탄성판은,

   상기 램프 상단에 놓여지는 구성물들에 의해 상기 상부 탄성판이 압축될 때, 상기 상부 탄성판의 압축력에 의해 압축되어 상기 커버 보텀에 밀착되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.

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