KR20080107702A - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 제 1 및 제 2 전극을 가지는 복수의 램프와, 상기 제 1 전극들과 공통 접속된 제 1 공통 전극 패턴이 형성된 제 1 기판과, 상기 제 2 전극들과 공통 접속된 제 2 공통 전극 패턴이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 및 제 2 기판과 상기 복수의 램프들을 수납하는 바텀 케이스와, 상기 바텀 케이스 배면에 상기 제 1 기판에 대응하여 배치된 제 1 인버터부와, 상기 바텀 케이스 배면에 상기 제 2 기판에 대응하여 배치된 제 2 인버터부와, 상기 제 1 기판 및 상기 바텀 케이스를 관통하는 홀을 통해 상기 제 1 공통 전극 패턴과 상기 제 1 인버터부를 전기적으로 접속시키는 제 1 와이어와, 상기 제 2 기판 및 상기 바텀 케이스를 관통하는 홀을 통해 상기 제 2 공통 전극 패턴과 상기 제 2 인버터부를 전기적으로 접속시키는 제 2 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
백라이트, 외부 전극램프, 소켓

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도
도 2는 도 1에 도시된 Ⅰ-Ⅰ' 선에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도
도 3은 도 1의 복수의 접속부 및 커넥터부를 나타낸 구성도
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선에 따른 복수의 접속부 및 커넥터부의 측면을 나타낸 단면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 바텀 케이스 20 : 제 1 기판
22, 32 : 소켓 30 : 제 2 기판
28, 38 : 와이어 커넥터 29, 39 : 제 1 및 제 2 와이어
40 : 램프 50, 60 : 측면 프레임
300, 400 : 인버터 기판 310, 410 : 트랜스포머
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 노이즈를 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 백라이트 유닛(Back Light Unit)으로부터 조사되는 광의 투과량을 조절하여 원하는 화상을 표시한다.
백라이트 유닛은 램프의 위치에 따라 에지형 백라이트 유닛 및 직하형 백라이트 유닛으로 나누어진다. 에지형 백라이트 유닛은 노트북 등과 같은 소형 액정 표시장치에 주로 사용되며, 직하형 백라이트 유닛은 텔레비전 등과 같은 중대형 액정표시장치에 주로 사용된다.
직하형 백라이트 유닛은 고휘도 및 휘도 균일성을 위해 많은 수의 램프를 필요로 하게 된다. 따라서, 최근에는 원가 절감 및 구동 안정성을 위하여, 하나의 인버터로 복수의 램프를 병렬 구동시킬 수 있는 외부전극 램프(EEFL; External Electrode Fluorescent Lamp)를 사용하고 있다. 외부전극 램프는 양 끝에 외부 전극이 형성된 구조를 가지므로, 병렬 구동을 하기 위해서는 램프들의 외부 전극을 병렬로 연결하기 위해, 램프들을 고정하기 위한 소켓들과, 램프 구동전압을 공급하는 복수의 공통 라인들로 이루어진다.
종래의 직하형 백라이트 유닛은 소켓 및 공통 라인들을 고정시키기 위한 복수의 몰드기판이 구비된다. 여기서, 소켓 및 공통 라인들은 복수의 몰드기판에 고정시키기 위해 소켓 각각을 스크류 등에 의해 고정하며, 인버터부와 연결되어 램프 구동전압을 공급하는 와이어도 몰드기판 끝단에 공통 라인과 접속되도록 스크류를 통해 고정한 후, 백라이트 외부에서 와이어와 연결한다. 소켓 및 공통 라인들이 고정된 몰드기판들은 동일한 방법으로 바텀 케이스에 고정된다.
이와 같이, 복수의 몰드기판에 스크류로 고정된 소켓들 및 공통라인들은 열팽창 또는 전압에 의한 진동으로 인해 노이즈가 발생하게 된다. 또한, 각각의 소켓들을 몰드기판에 스크류 등을 통해 각각 접속시킴으로써 이에 따른 조립 시간 증가 및 비용 증가의 문제점이 있으며, 램프 구동전압을 공급하기 위한 복수의 와이어들이 백라이트 외부에서 연결됨으로써 배선정리가 복잡하고 이에 따라 액정표시장치의 부피가 커지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 노이즈 방지 및 조립 단순화를 위한 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 제 1 및 제 2 전극을 가지는 복수의 램프와, 상기 제 1 전극들과 공통 접속된 제 1 공통 전극 패턴이 형성된 제 1 기판과, 상기 제 2 전극들과 공통 접속된 제 2 공통 전극 패턴이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 및 제 2 기판과 상기 복수의 램프들을 수납하는 바텀 케이스와, 상기 바텀 케이스 배면에 상기 제 1 기판에 대응하여 배치된 제 1 인버터부와, 상기 바텀 케이스 배면에 상기 제 2 기판에 대응하여 배치된 제 2 인버터부와, 상기 제 1 기판 및 상기 바텀 케이스를 관통하는 홀을 통해 상기 제 1 공통 전극 패턴과 상기 제 1 인버터부를 전기적으로 접속시키는 제 1 와이어와, 상 기 제 2 기판 및 상기 바텀 케이스를 관통하는 홀을 통해 상기 제 2 공통 전극 패턴과 상기 제 2 인버터부를 전기적으로 접속시키는 제 2 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정 패널(100), 액정 패널(100)로 광을 제공하는 백라이트 유닛(2), 액정 패널(100) 및 백라이트 유닛(2)을 수납하는 프론트 케이스(130) 및 바텀 케이스(10)를 포함하여 구성된다.
프론트 케이스(130)는 액정 패널(100)의 비표시영역과 바텀 케이스(10)의 측면을 감싸도록 절곡된다. 이때, 프론트 케이스(130)는 바텀 케이스(10)의 측면을 감싸는 패널 가이드(90)에 체결되어 고정된다.
바텀 케이스(10)의 내부면에는 각 램프(40)로부터의 광을 액정 패널(100) 쪽으로 반사시키기 위한 반사시트(12)가 부착되거나, 반사물질이 코팅된다. 여기서, 바텀 케이스(10)의 바닥면 양측 가장자리에는 복수의 홀(5, 8)이 형성된다.
액정 패널(100)은 패널 가이드(90)에 적층되어 백라이트 유닛(2)으로부터의 광의 투과율을 화상 신호에 따라 조절하여 화상을 표시한다. 액정 패널(100)은 하부기판(102) 및 상부기판(104) 사이에 형성된 액정층(도시하지 않음), 하부기 판(102)과 상부기판(104) 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서(도시하지 않음)를 구비한다.
상부기판(104)은 컬러필터, 블랙 매트릭스, 공통 전극 등을 구비한다.
하부기판(102)은 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극을 구비한다. 여기서, 액정의 모드에 따라 상부기판(104)에 구성된 공통전극은 하부기판(102)에 형성될 수 있다.
또한, 하부기판(102)의 비표시영역에는 데이터 라인들(도시하지 않음) 각각에 접속되는 데이터 패드영역과 게이트 라인들(도시하지 않음) 각각에 접속되는 게이트 패드영역이 형성된다. 데이터 패드영역에는 데이터 라인들에 화상신호를 공급하기 위한 데이터 집적회로(112)가 실장된 복수의 데이터 회로필름(110)이 부착된다. 게이트 패드영역에는 게이트 라인들에 게이트 스캔신호을 공급하기 위한 게이트 집적회로(122)가 실장된 복수의 게이트 회로필름(120)이 부착된다.
이와 달리, 데이터 집적회로(112) 및 게이트 집적회로(122)는 COG(Chip On Glass) 방법으로 하부기판(102) 상에 직접 실장되거나, 게이트 집적회로(122)는 하부기판(102)의 박막 트랜지스터와 함께 형성되어 내장되기도 한다.
패널 가이드(90)는 확산판(70) 및 복수의 광학 시트(80)의 가장자리 및 측면을 감쌈과 아울러 바텀 케이스(10)의 측면을 감싸도록 바텀 케이스(10)의 안착부에 장착된다. 이와 같은 패널 가이드(90)는 백라이트 유닛(2)의 유동을 방지하고, 백라이트 유닛(2)에 가해지는 외부의 충격을 흡수하는 기능을 한다.
백라이트 유닛(2)은 제 1 및 제 2 전극(42, 44)을 구비하는 복수의 램 프(40), 복수의 램프(40)에 대향되도록 패널 가이드 하부에 배치된 확산판(70) 및 확산판(70) 상에 배치되는 적어도 하나의 광학 시트(80), 각 램프(40)의 제 1 전극들(42)과 전기적으로 접속된 제 1 접속부(25), 바텀 케이스(10)의 일측에 배치되어 제 1 접속부(25) 및 각 램프(40)의 일측 가장자리를 감싸는 제 1 측면 프레임(50), 각 램프(40)의 제 2 전극들(44)과 전기적으로 접속된 제 2 접속부(35), 바텀 케이스(10)의 타측에 배치되어 제 2 접속부(35) 및 각 램프(40)의 타측 가장자리를 감싸는 제 2 측면 프레임(60)을 구비한다.
확산판(70)은 복수의 램프(40)로부터 조사되는 광을 액정 패널(100)의 전영역으로 확산시킨다.
복수의 광학 시트(80)는 확산판(70)에 의해 확산된 광이 액정 패널(100)에 수직하게 조사되도록 한다. 이를 위해, 복수의 광학 시트(80)는 확산판(70)에 의해 확산된 광을 집광하기 위한 적어도 하나의 프리즘 시트(82, 84) 등이 될 수 있다.
제 1 측면 프레임(50)은 바텀 케이스(10)의 일측 가장자리에 설치되어 제 1 접속부(25)에 장착된 램프(40)의 일측 가장자리를 감싼다. 이를 위해, 제 1 측면 프레임(50)은 램프(40)로부터 조사되는 광을 반사시키는 경사면, 경사면에 형성되어 램프(40)가 관통하는 램프 홀을 구비한다. 이러한, 제 1 측면 프레임(50)은 스크류에 의해 바텀 케이스(10)의 일측 가장자리에 설치된다.
제 2 측면 프레임(60)은 바텀 케이스(10)의 타측 가장자리에 설치되어 제 2 접속부(35)에 장착된 램프(40)의 타측 가장자리를 감싼다. 이를 위해, 제 2 측면 프레임(60)은 램프(40)로부터 조사되는 광을 반사시키는 경사면, 경사면에 형성되어 램프(40)가 관통하는 램프 홀을 구비한다. 이러한, 제 2 측면 프레임(60)은 스크류에 의해 바텀 케이스(10)의 타측 가장자리에 설치된다.
복수의 램프(40) 각각은 제 1 및 제 2 접속부(25, 35)에 착탈 가능하게 장착되어 액정 패널(100)과 대향되며, 제 1 및 제 2 접속부(25, 35)를 통해 공급된 구동전압에 의해 점등되어 액정 패널(100)에 광을 조사한다. 램프(40)는 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode Fluorescent Lamp)를 사용한다. 외부전극 형광램프는 가스방전으로 형광체가 발광하는 램프관과, 램프관의 양쪽 끝단의 외부면에 형성된 제 1 및 제 2 전극(42, 44)을 구비한다.
도면으로 도시하지 않았지만 램프 내부의 양단에 전극이 연결된 열음극 형광램프(HCFL; Hot Cathode Fluorescent Lamp) 또는 냉음극 형광램프(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 사용될 수도 있고, 이에 따라 소켓의 구조가 달라질 수도 있다.
제 1 접속부(25)는 제 1 구동전압을 공급하는 제 1 공통 전극 패턴(26)과, 램프의 제 1 전극(42)들이 고정되어 제 1 공통 전극 패턴(26)과 접속되게 하는 복수의 제 1 소켓들(22)을 구비한다. 제 1 공통 전극 패턴(26) 및 제 1 소켓들(22)은 제 1 기판(20) 상에 부착된다. 제 1 공통 전극 패턴(26) 및 제 1 소켓(22)은 일체화되어 형성된다.
제 2 접속부(35)는 제 2 구동전압을 공급하는 제 2 공통 전극 패턴(36)과, 램프(40)의 제 2 전극(44)들이 고정되어 제 2 공통 전극 패턴(36)과 접속되게 하는 복수의 제 2 소켓들(32)을 구비한다. 제 2 공통 전극 패턴(36) 및 제 2 소켓들(32)은 제 2 기판(30) 상에 부착된다. 제 2 공통 전극 패턴(36) 및 제 2 소켓(32)은 일체화되어 형성된다.
또한, 백라이트 유닛(2)은 제 1 및 제 2 접속부(25, 35)와 접속된 제 1 및 제 2 커넥터부를 추가로 구비한다. 제 1 커넥터부는 제 1 접속부(25) 상에 형성된 제 1 상부 커넥터(28)와, 제 1 상부 커넥터(28)와 접속된 제 1 와이어(29)와, 제 1 와이어(29)의 끝단에 접속되어 제 1 인버터부와 연결되는 제 1 하부 커넥터(330)로 구성된다. 제 2 커넥터부는 제 2 접속부(35) 상에 형성된 제 2 상부 커넥터(38)와, 제 2 상부 커넥터(38)와 접속된 제 2 와이어(39)와, 제 2 와이어(39)의 끝단에 접속되어 제 2 인버터부와 연결되는 제 2 하부 커넥터(430)로 구성된다. 제 1 상부 커넥터(28)와 연결된 제 1 와이어(29)는 제 1 기판(20) 및 바텀 케이스(10)를 관통하는 홀(24, 5)을 통해 제 1 인버터부와 접속된다. 제 2 상부 커넥터(38)와 연결된 제 2 와이어(39)는 제 2 기판(30) 및 바텀 케이스(10)를 관통하는 홀(34, 8)을 통해 제 2 인버터부와 접속된다.
제 1 및 제 2 기판(20, 30)은 인쇄회로기판(PCB) 등이 사용되며, 제 1 및 제 2 접속부(25, 35)는 제 1 및 제 2 기판(20, 30) 상에 솔더링(Soldering), SMT(Surface Mounting Technology)공정, 용접 등을 통해 고정된다. 또한, 제 1 및 제 2 상부 커넥터(28, 38)는 제 1 및 제 2 접속부(25, 35)와 동일한 방법으로 접속된다.
도 2를 참조하면, 백라이트 유닛은 제 1 및 제 2 구동전압을 생성하는 제 1 및 제 2 인버터부, 제 1 인버터부로부터의 제 1 구동전압을 제 1 접속부(25)에 공급하는 제 1 와이어(29), 제 2 인버터부로부터의 제 2 구동전압을 제 2 접속부(35)에 공급하는 제 2 와이어(39)를 더 구비한다.
제 1 인버터부는 바텀 케이스(10)의 배면 일측에 배치되는 제 1 인버터 기판(300), 교류전원으로 변환하는 제 1 인버터 집적회로(320), 교류전원을 제 1 구동전압으로 승압하는 제 1 트랜스포머(310) 및 제 1 인버터 기판(200) 내에 제 1 하부 커넥터(330)와 전기적으로 접속되도록 형성된 제 1 와이어 커넥터(도시하지 않음)로 구성된다.
제 1 트랜스포머(310)는 제 1 인버터 집적회로(320)로부터 공급되는 교류전원을 제 1 구동전압으로 승압하여 제 1 인버터 커넥터와 접속된 제 1 하부 커넥터(330)를 통해 제 1 와이어(29)로 공급한다.
제 2 인버터부는 바텀 케이스(10)의 배면 타측에 배치되는 제 2 인버터 기판(400), 교류전원으로 변환하는 제 2 인버터 집적회로(420), 교류전원을 제 2 구동전압으로 승압하는 제 2 트랜스포머(410) 및 제 1 인버터 기판(400) 내에 제 2 하부 커넥터(430)와 전기적으로 접속되도록 형성된 제 1 와이어 커넥터(도시하지 않음)로 구성된다.
제 2 트랜스포머(410)는 제 2 인버터 집적회로(320)로부터 공급되는 교류전원을 제 2 구동전압으로 승압하여 제 2 인버터 커넥터와 접속된 제 2 하부 커넥터(430)를 통해 제 2 와이어(39)로 공급한다.
제 1 및 제 2 접속부(25, 35)와, 제 1 및 제 2 커넥터부는 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같다.
도 3은 백라이트 유닛의 복수의 접속부(25, 35) 및 커넥터부를 나타낸 구성도이며, 도 4는 도 3의 Ⅱ―Ⅱ´에 따른 접속부(25) 및 상부 커넥터(28)의 한 측면을 나타낸 구성도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1 및 제 2 상부 커넥터(28, 38)는 제 1 및 제 2 공통 전극 패턴(26, 36)과 접속되며, 제 1 및 제 2 상부 커넥터(28, 38)와 연결된 제 1 및 제 2 와이어(29, 39)는 제 1 및 제 2 기판(20, 30)의 홀(24, 34)과, 바텀 케이스(10)의 홀(도 1의 5, 8)을 통해 제 1 및 제 2 인버터부와 접속된다. 따라서, 제 1 와이어(29)는 제 1 구동전압을 제 1 상부 커넥터(28)로 전달하여 제 1 공통 전극 패턴(26)에 공급하며, 제 2 와이어(39)는 제 2 구동전압을 제 2 상부 커넥터(38)로 전달하여 제 2 공통 전극 패턴(36)에 공급한다.
여기서, 제 1 와이어(29)를 통해 제 1 접속부(25)에 공급되는 제 1 구동전압과 제 2 와이어(39)를 통해 제 2 접속부(35)에 공급되는 제 2 구동전압은 서로 반대인 위상 전압을 갖는다. 예를 들어, 제 1 접속부(25)에 정극성 전압이 인가되면 제 2 접속부(35)에는 부극성 전압이 인가된다.
이와 같이, PCB기판 상에 제 1 및 제 2 접속부를 솔더링(Soldering), SMT(Surface Mounting Technology)공정, 용접 등을 통해 부착함으로써 열팽창 또는 전압에 의한 진동으로 인해 발생하는 노이즈를 방지할 수 있고, 조립을 간소화할 수 있다. 또한, 와이어들을 PCB기판 및 바텀 케이스 내의 홀을 통해 인버터부와 연결함으로써 와이어들의 정리가 용이하고, 이에 따라 액정표시장치의 박형화를 촉 진시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, PCB기판 상에 복수의 소켓 및 공통전극을 포함하는 접속부들을 솔더링(Soldering), SMT(Surface Mounting Technology)공정, 용접 등을 통해 부착함으로써 열팽창 또는 전압에 의한 진동으로 인해 발생하는 노이즈를 방지 및 조립이 간편한 효과가 있다.
둘째, 와이어들을 PCB기판 및 바텀 케이스 내의 홀을 통해 인버터부와 연결함으로써 와이어들의 정리가 용이하고, 이에 따라 액정표시장치의 박형화를 촉진시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 제 1 및 제 2 전극을 가지는 복수의 램프와,
    상기 제 1 전극들과 공통 접속된 제 1 공통 전극 패턴이 형성된 제 1 기판과,
    상기 제 2 전극들과 공통 접속된 제 2 공통 전극 패턴이 형성된 제 2 기판과,
    상기 제 1 및 제 2 기판과 상기 복수의 램프들을 수납하는 바텀 케이스와,
    상기 바텀 케이스 배면에 상기 제 1 기판에 대응하여 배치된 제 1 인버터부와,
    상기 바텀 케이스 배면에 상기 제 2 기판에 대응하여 배치된 제 2 인버터부와,
    상기 제 1 기판 및 상기 바텀 케이스를 관통하는 홀을 통해 상기 제 1 공통 전극 패턴과 상기 제 1 인버터부를 전기적으로 접속시키는 제 1 와이어와,
    상기 제 2 기판 및 상기 바텀 케이스를 관통하는 홀을 통해 상기 제 2 공통 전극 패턴과 상기 제 2 인버터부를 전기적으로 접속시키는 제 2 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극들이 고정되어 상기 제 1 공통 전극 패턴과 접속되게 하는 복 수의 제 1 소켓들과,
    상기 제 2 전극들이 고정되어 상기 제 2 공통 전극 패턴과 접속되게 하는 복수의 제 2 소켓들을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공통 전극 패턴과 접속되어 형성된 제 1 상부 커넥터와,
    상기 제 1 와이어와 접속되어 상기 제 1 인버터부와 전기적으로 접속되는 제 1 하부 커넥터와,
    상기 제 2 공통 전극 패턴과 접속되어 형성된 제 2 상부 커넥터와,
    상기 제 2 와이어와 접속되어 상기 제 2 인버터부와 전기적으로 접속되는 제 2 하부 커넥터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 내지 제 3 항에 있어서,
    상기 공통 전극 패턴 및 기판과, 상기 공통 전극 패턴 및 상부 커넥터 각각은 솔더링(Soldering), SMT(Surface Mounting Technology) 공정, 용접 중 어느 하나를 통해 접속되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기판은 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 액정 패널과,
    상기 액정 패널로 빛을 공급하는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 백라이트 유닛을 특징으로 하는 액정표시장치.
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