KR20080105552A - 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 평판 표시 장치 - Google Patents

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KR20080105552A
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Abstract

본 발명의 한 실시예에서는 램프, 상기 램프에 구동 전압을 인가하는 인버터, 상기 램프를 고정하는 프레임 몰드 사이드, 상기 램프에서 제공된 빛을 확산시키는 확산판을 포함하고, 상기 램프 사이의 거리가 일정하지 않게 배열되어 있는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
램프, 백라이트 어셈블리, 평판 표시 장치

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 평판 표시 장치 {BACKLIGHT ASSEMLBY AND FLAT DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 평판 표시 장치의 분해 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이고,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도이고,
도 4는 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이고,
도 5는 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이고,
도 6은 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 다면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
400: 표시 패널 어셈블리 500: 액정 표시 패널
600: 탑 섀시 700: 백라이트 어셈블리
710: 몰드 프레임 720: 광학 시트
740: 확산판 750: 바텀 섀시
760: 램프 790: 반사 시트
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 평판 표시 장치에 관한 것이다.
일반적인 액정 표시 장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로서, 액정셀에 의한 광의 변조를 이용하여 정보를 표시하는 수광형 디스플레이 장치이다.
액정 표시 장치는 수광형 디스플레이이기 때문에, 화상을 표시하기 위해서는 빛을 공급하는 백라이트 어셈블리(backlight assembly)를 필요로 한다. 백라이트 어셈블리는 빛을 내는 광원을 포함하는데, 통상적으로는 인버터를 이용하여 외부에서 공급되는 전력을 일정한 전압으로 변환한 후 광원에 인가한다. 광원으로는 전계 발광소자(Electro Luminescence, EL), 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 열음극 형광 램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp, HCFL), 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL), 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)등을 사용한다.
그런데, 광원들은 백라이트 어셈블리에 복수개가 서로 나란하게 배열되어 있기 때문에, 디스플레이 전체에 고른 빛을 전달하지 못해서 어둡고 밝은 부분의 경계가 나타나는 휘선이 발생한다.
본 발명은 이 같은 기술적 배경에서 창안된 것으로, 휘선의 문제를 개선하면 서도 휘도를 키운 평판 표시 장치를 제공하는데 있다.
이 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 한 실시예에서는 램프, 상기 램프에 구동 전압을 인가하는 인버터, 상기 램프를 고정하는 프레임 몰드 사이드, 상기 램프에서 제공된 빛을 확산시키는 확산판을 포함하고, 상기 램프 사이의 거리가 일정하지 않게 배열되어 있는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
여기서, 상기 램프는 제1 배열을 갖는 제1 램프와 상기 제1 배열보다 사이간 간격이 넓은 제2 배열로 이루어진 제2 램프를 포함하거나, 가장 자리보다 중앙 부분에서 상기 확산판에 가깝게 배치될 수 있다.
또한, 상기 램프는 가장 자리와 중앙 부분에서 다른 곳보다 상기 확산판에 가깝게 배치될 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에서는 화상을 표시하는 평판 표시 패널, 램프를 구비해서 상기 평판 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트 어셈블리, 상기 평판 표시 패널과 상기 백라이트 어셈블리 사이에 위치하는 광학 필름부를 포함하고, 상기 램프 사이의 거리가 일정하지 않게 배열되어 있는 평판 표시 장치를 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 평판 표시 장치의 분해 사시도로서, 액 정 표시 패널이 결합한 상태를 나타낸다. 도면에서는 평판 표시 패널의 한 예로서 액정 표시 패널을 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
액정 표시 패널(500)은 백라이트 어셈블리(700)와 탑 섀시(600) 사이에 위치하고 있다. 탑 섀시(600)는 액정 표시 패널(500)을 덮으면서 백라이트 어셈블리(700)와 결합된다.
액정 표시 패널 어셈블리(400)는, 액정 표시 패널(500), 이와 연결되어 구동 신호를 공급하는 칩 실장 필름(chip on film, COF)(430, 440) 및 인쇄 회로 기판(410, 420) 등을 포함한다. 인쇄 회로 기판(410, 420)은 탑 섀시(600)의 측면에 수납할 수 있다.
액정 표시 패널(500)은 다수의 박막 트랜지스터(thin film transistor)로 이루어진 박막 트랜지스터 기판(510)과 박막 트랜지스터 기판(510) 상부에 위치하는 컬러 필터 기판(530) 및 이들 기판 사이에 주입되는 액정(미도시)으로 이루어진다. 컬러 필터 기판(530)의 상부와 박막 트랜지스터 기판(510)의 하부에는 편광판을 부착하여 액정 표시 패널(500)을 통과하는 빛을 편광시킨다.
박막 트랜지스터 기판(510)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리 기판이며, 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되고, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결되어 있다. 그리고 드레인 단자에는 도전성 재질로서 투명한 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 화소 전극이 형성된다.
전술한 액정 표시 패널(500)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인쇄 회 로 기판(410, 420)으로부터 전기적인 신호를 입력하면 박막 트랜지스터의 게이트 단자와 소스 단자에 전기적인 신호가 입력되고, 이들 전기적인 신호의 입력에 따라 박막 트랜지스터는 턴 온 또는 턴 오프되어 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 드레인 단자로 출력된다.
한편, 박막 트랜지스터 기판(510)에 대향하여 그 위에 컬러 필터 기판(530)이 배치되어 있다. 컬러 필터 기판(530)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색 화소인 RGB(red, green, blue) 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판으로, 전면에 ITO로 이루어진 공통 전극이 도포되어 있다. 박막 트랜지스터의 게이트 단자 및 소스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴 온되면, 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 박막 트랜지스터 기판(510)과 컬러 필터 기판(530) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻게 된다.
액정 표시 패널(500)의 외부로부터 영상신호를 입력 받아 게이트 라인과 데이터 라인에 각각 구동신호를 인가하기 위한 인쇄 회로 기판(410, 420)은 액정 표시 패널(500)에 부착된 각각의 칩 실장 필름(430, 440)과 접속한다. 평판 표시 장치를 구동하기 위하여, 게이트측 인쇄 회로 기판(410)은 게이트 구동 신호를 전송하고, 데이터측 인쇄 회로 기판(420)은 데이터 구동 신호를 전송한다. 즉, 게이트 구동 신호와 데이터 구동 신호를 집적 회로칩(431, 441)이 실장된 각각의 칩 실장 필름(430, 440)을 통해 액정 표시 패널(500)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 인가한다. 백라이트 어셈블리(700)의 배면에는 컨트롤 보드(control board)(미도시)를 설치한다. 컨트롤 보드는 데이터측 인쇄 회로 기판(420)과 접속하여 아날로그 데이터 신호를 디지털 데이터 신호로 변환한 다음 액정 표시 패널(500)에 공급한다.
액정 표시 패널 어셈블리(400) 위에는 칩 실장 필름(430, 440)을 백라이트 어셈블리(700)의 측면으로 절곡시키면서 액정 표시 패널 어셈블리(400)가 백라이트 어셈블리(700)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 탑 섀시(600)를 구비한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 탑 섀시(600)의 상부와 백라이트 어셈블리(700)의 하부에는 각각 전면 케이스 및 배면 케이스가 위치하여 이들의 결합으로 평판 표시 장치를 이룬다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조로, 액정 표시 패널 어셈블리(400)에 빛을 공급하는 백라이트 어셈블리(700)에 대해서 자세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 2에 도시한 백라이트 어셈블리의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 광학 시트(720), 확산판(740), 램프(760) 및 프레임 몰드 사이드(frame mold side)(780) 등이 결합하여 이루어진다. 백라이트 어셈블리는 램프(760)에서 나오는 빛을 확산시켜 균일하게 만든 후 상부에 위치한 액정 표시 패널 어셈블리(400)에 공급한다.
백라이트 어셈블리의 하부에 위치한 바텀 섀시(750)에는 램프(760) 및 프레임 몰드 사이드(780) 등을 포함하는 내부 부품들이 수납되며, 그 상부에 위치한 몰드 프레임(mold frame)(710)은 바텀 섀시(bottom chassis)(750)상에 고정 결합된 다.
빛을 내는 복수의 램프(760)는 바텀 섀시(750)의 바닥면에서 떨어져 있으며, 제1 배열(AR1) 및 제2 배열(AR2)을 이루면서 고정되어 있다. 여기서, 제1 배열(AR1)은 제2 배열(AR2)보다 램프 사이의 간격이 넓다. 다시 말해서, 제2 배열(AR2)을 따른 램프들(760b)은 제1 배열(AR1)로 위치한 램프들(760a)보다 사이 간격(d1, d2)이 좁다. 이처럼 제1 배열(AR1)로 배치되어 있는 램프들(760a)은 간격(d2)이 제2 배열(AR2)로 위치한 램프들(760b)보다 조밀하기 때문에 단위 면적당 나오는 빛의 세기가 강해지므로, 휘도가 증가한다. 이때, 제1 배열(AR1)과 제2 배열(AR2)은 모두 휘선이 발생하지 않도록 하기 위하여 다음의 조건을 만족하도록 램프(760a, 760b)를 배치한다. 즉, 램프로부터 확산판(740)까지의 거리를 램프 사이의 간격으로 나눈 값이 1.5 이상이 되도록 한다. 여기서 제1 배열(AR1)을 갖는 램프들(760a)은 중앙 부분에 배치할 수 있다. 이와 같이, 중앙 부분에서 램프를 확산판(740)에 가깝고 조밀하게 배치하면, 표시 장치의 중앙부의 휘도가 다른 부분에 비하여 높게 되도록 할 수 있어서 표시 장치의 중앙부 휘도를 기준으로 하는 텔레비전용 휘도 기준 충족이 용이해질 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 보여주는 단면도이다. 제2 실시예에서 램프(760)는 예시하는 바처럼 부분적으로 확산판(740)과의 거리를 틀리게 해서 배열된다. 즉, 램프(760)는 상술한 바와 같이 제1 배열(AR1) 및 제2 배열(AR2)로 배열되어 있으며, 또한 확산판(740)과 제2거리(G2)로 위치하고 부분적으로 확산판(740)과 더 가까운 제1 거리(G1)로 위치한다. 여기서, 램프(760)는 중앙 부분에서 제2 거리(G2)로 위치한다.
이에 따라, 램프(760)에서 나오는 빛의 세기는 중앙 부분에서 더 커지게 되어서 휘도를 더욱 증가시킨다. 또한 동일한 평면상에 램프를 배치하는 경우에 비하여 램프 사이의 거리를 넓게 할 수 있어서 램프로부터 나오는 열의 분산이 용이해진다. 따라서 램프의 효율을 높게 유지할 수 있고(램프는 섭씨 55도일 때 효율이 좋음), 램프의 온도가 떨어지면 패널의 온도도 낮아져서 구동 특성이 향상된다.
그리고, 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 보여주는 단면도이다. 제3 실시예에서는 제2 실시예와 비교해서 램프(760)와 확산판(740) 사이의 거리를 점진적으로 변화시킨다는 점에서 차이가 있다. 즉, 제2 실시예에서의 램프(760) 배열은 중앙 부분에서만 확산판(740)과의 거리를 좁히는데 반해서, 제3 실시예에서의 램프(760) 배열은 가장 자리(Ed)에서 중앙 부분(Ce)으로 갈수록 점진걱으로 확산판(740)과의 거리를 줄인다. 따라서, 램프(760)와 확산판(740) 사이의 거리가 가장 자리(Ed)에서 중앙 부분(Ce)으로 가면서 순차적으로 짧아지게 되므로, 가장 자리(Ed)에서 중앙 부분(Ce)으로 가면서 빛의 세기가 선형적으로 증가하게 된다. 결과적으로는 가장 자리(Ed)에서 중앙 부분(Ce)으로 가면서 밝기를 선형적으로 변화시킬 수 있게 된다.
그리고, 도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 보여주는 단면도이다. 제4 실시예에서는 제3 실시예와 비교해서 가장 자리(Ed)의 램프(760) 배열에서 차이가 있다.
제 4 실시예에서는 가장 자리(Ed)의 램프(760c)가 확산판(740)과 가깝게 배 치된다. 즉, 제 4 실시예에서 램프(760)는 양쪽 가장 자리(Ed)와 가운데 부분(Ce)이 높은 물결 모양으로 배치된다. 이에 따라서, 가장 자리(Ed)와 중앙 부분(Ce)에서 램프(760)와 확산판(740) 사이의 거리는 다른 부분보다 가깝게 된다. 한편, 가장 자리(Ed)는 다른 부분보다 빛의 세기가 작으나, 본 실시예에 따르면 가장 자리(Ed)에서 확산판(740)과 램프(760) 사이의 거리를 줄여, 가장 자리(Ed)에서 빛의 세기를 강하게 할 수 있다. 이에 따라서, 가장 자리(Ed)가 어두웠던 종전의 문제를 해결할 수 있다.
도 2로 돌아가서, 바텀 섀시(750)의 바닥면에는 반사 시트(790)가 설치된다. 반사 시트(790)는 램프(760)에서 뒤로 나오는 빛을 반사시켜 앞으로 나오도록 한다.
램프(760)의 단부에는 램프(760)의 홀더(미도시)를 설치하여 램프(760)를 고정 지지한다. 이 홀더(미도시)를 다시 고정하기 위하여 프레임 몰드 사이드(780)로 덮는다.
그리고, 램프(760)의 위로는 확산판(740)이 설치되고, 이 확산판(740) 위로 광학 시트(720)가 더 위치한다. 이에 따라, 램프(760)에서 나온 빛은 확산판(740)을 지나면서 고르게 확산되고, 광학 시트(720)에서는 빛의 휘도를 향상시켜 액정 표시 패널 어셈블리(400)에 공급하게 된다.
바텀 섀시(750)의 배면에는 램프(760)에 구동 전압을 인가하는 인버터(미도시)를 설치하고, 이를 쉴드 케이스(미도시)로 덮어서 보호한다. 램프(760)에 연결된 와이어(wire)(미도시)를 통하여 램프(760)를 인버터에 연결하며, 인버터는 램 프(760)에 구동 전압을 인가한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명에 따르면, 램프 사이의 거리와 램프와 확산판 사이의 거리 관계를 종전과 동일하게 유지해 휘선의 발생을 줄이는 것과 함께, 램프를 조밀하게 배치하고, 또한 램프를 확산판에 가깝게 배치해서 원하는 부분의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 램프와 확산판 사이의 거리를 조절하는 것으로 휘도에 변화를 줄 수 있기 때문에, 모듈의 두께 변화에 쉽게 적용시켜 사용할 수 있다. 또한, 램프를 등간격이 아닌 일정한 패턴으로 배열하는 경우에는 램프의 표면 온도를 떨어뜨려 디스플레이의 구동 특성을 개선하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 램프,
    상기 램프에 구동 전압을 인가하는 인버터,
    상기 램프를 고정하는 프레임 몰드 사이드,
    상기 램프에서 제공된 빛을 확산시키는 확산판을 포함하고,
    상기 램프 사이의 거리가 일정하지 않게 배열되어 있는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 램프는 제1 배열을 갖는 제1 램프와 상기 제1 배열보다 사이간 간격이 넓은 제2 배열로 이루어진 제2 램프를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 램프는 가장 자리보다 중앙 부분에서 상기 확산판에 가깝게 배치되어 있는 백라이트 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 램프는 가장 자리와 중앙 부분에서 다른 곳보다 상기 확산판에 가깝게 배치되어 있는 백라이트 어셈블리.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프로부터 상기 확산판까지의 거리를 램프 사이의 간격으로 나눈 값이 1.5 이상이 되는 백라이트 어셈블리.
  6. 화상을 표시하는 평판 표시 패널,
    램프를 구비해서 상기 평판 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트 어셈블리,
    상기 평판 표시 패널과 상기 백라이트 어셈블리 사이에 위치하는 광학 필름부를 포함하고,
    상기 램프 사이의 거리가 일정하지 않게 배열되어 있는 평판 표시 장치.
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