KR20070001566A - 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부전극형광램프의 캐패시터 용량을 조절함으로써 램프에 관전류를 균일하게 공급하여 휘도를 동일하게 하기 위한 백라이트 유닛에 관한 것이다.

이 백라이트 유닛은 외부전극을 포함하는 다수의 램프와; 상기 외부전극들에 연결되어 상기 램프들에 관전류를 공급하기 위한 공통전극과; 상기 공통전극으로부터 신장되어 상기 램프들의 하단부에 설치된 보조전극을 구비한다.

Description

백라이트 유닛{Backlight Unit}

도 1은 종래의 백라이트 유닛을 나타내는 도면.

도 2는 종래의 EEFL 백라이트 유닛을 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제1 실시 예를 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제2 실시 예를 나타내는 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

11 : 액정표시패널 12 : 보텀커버

13 : 확산판 14 : 광학시트

15, 21, 31, 41 : 램프 22, 32, 42 : 외부전극

23, 33, 43 : 공통전극 44 : 보조전극

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로써, 특히 외부전극형광램프의 캐패시 터 용량을 조절함으로써 램프에 관전류를 균일하게 공급하여 휘도를 동일하게 하기 위한 백라이트 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.

이와 같은 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트(Back light)와 같은 별도의 광원이 필요하다.

백라이트는 광원의 위치에 따라 직하형 방식과 에지형 방식 등이 있다. 에지형 백라이트는 액정표시장치의 일측 가장자리에 광원을 설치하고, 그 광원으로부터 입사되는 빛을 도광판과 다수의 광학시트를 통해 액정표시패널에 조사한다. 직하형 백라이트는 액정표시장치의 바로 아래에 다수의 광원을 배치하고, 그 광원들로부터 입사되는 빛을 확산판과 다수의 광학시트를 통해 액정표시패널에 조사한다.

최근에는 에지형 방식에 비하여 휘도, 광균일도, 색순도가 높은 직하형 방식의 백라이트가 LCD TV를 중심으로 더 많이 이용되고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 화상을 표시하기 위한 액정표시패널(11)과, 액정표시패널(11)에 광을 조사하기 위한 백라이트유닛(10)을 구비한다.

액정표시패널(11)은 다수의 데이터라인들과 다수의 스캔라인들이 교차되게 배열되고 상부 및 하부기판의 사이에 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 배열된다. 또한, 액정표시패널에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 공통전극이 형성된다. 다수의 데이터라인들과 다수의 스캔라인들의 교차부에는 스캔신호에 응답하여 화소전극에 인가될 데이터전압을 스위칭하기 위한 박막트랜지스터들(Thin Film Transister : TFT)이 형성된다. 이러한 액정표시패널에는 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)를 통해 게이트 드라이브 집적회로들과 데이터 드라이브 집적회로들이 전기적으로 접속된다.

백라이트유닛(10)은 다수의 램프들(15), 보텀커버(12), 확산판(13), 및 다수의 광학시트들(14)을 포함한다.

램프들(15)은 도시하지 않은 인버터로부터의 교류 고전압에 의해 발광되어 확산판(13) 쪽으로 광을 발생한다.

보텀커버(12)는 다수의 램프들(15)이 안쪽 공간에 수납되는 용기 구조로 제작되고, 그 안쪽 공간의 저면 및 측면에는 반사판이 형성된다.

확산판(13)은 보텀 커버(13)와 함께 조립된다. 이 확산판(13)은 다수의 비드들(beads)을 포함하고 그 비드들을 이용하여 램프들(15)을 경유하여 입사되는 광을 산란시켜 액정표시패널(11)의 표시면에서 램프들(15)의 위치와 램프들(15) 사이의 위치에서 휘도 차이가 나지 않게 한다. 이러한 확산판(13)은 동일한 굴절률을 가지는 매질 속에 비드들이 산포된 구조로 제작되기 때문에 광을 집광할 수는 없다.

광학 시트들(14)은 1 매 이상의 확산시트와 1 매 이상의 프리즘 시트를 포함하여 확산판(13)으로부터 입사되는 광을 액정표시패널(11) 전체에 균일하게 조사하 고 표시면에 대하여 수직인 방향으로 광의 진행경로를 꺾어 표시면 전면으로 광을 집광하는 역할을 한다.

램프(15)의 종류에는 냉음극형광램프(CCFL), 외부전극형광램프(EEFL) 및 발광다이오드(LED) 등이 있다.

외부전극형광램프(EEFL)는 고휘도 구현이 가능하고, 전극이 램프 안에 있는 냉음극형광램프(CCFL)와 달리 전극이 외부에 있어 일반적으로 병렬로 작동하여 램프 간의 전압 편차를 줄임으로써 고른 휘도 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 외부전극형광램프(EEFL)은 에너지 효율이 높고 수명이 길어 사용량이 늘고 있는 추세이다.

하지만 도 2와 같이 병렬 구조의 외부전극형광램프(EEFL)(21)는 외부전극(22)이 공통전극(23)으로 연결되어 있어 누설 성분에 취약한 단점이 있다. 특히 도 1의 램프들(15) 중에서 a, b와 같이 끝부분에 위치한 램프는 a, b 사이에 위치한 램프들의 양방향에 모두 램프가 위치하는 것과 달리 한방향으로는 램프와 맞닿지만, 다른 한방향으로는 보텀 커버(12)에 맞닿게 되는 기구적인 구조의 차이로 다른 램프에 비해 누설 전류의 크기가 상대적으로 클 수 있다. 이 누설 전류의 차이는 각 램프로 공급되는 전류의 차이를 야기시켜 누설 전류가 큼으로써 관전류가 낮은 램프 부분에 휘도 저하가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 외부전극형광램프의 캐패시터 용량을 조절함으로 써 램프에 관전류를 균일하게 공급하여 휘도를 동일하게 하기 위한 백라이트 유닛을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 외부전극을 포함하는 다수의 램프와; 상기 외부전극들에 연결되어 상기 램프들에 관전류를 공급하기 위한 공통전극과; 상기 공통전극으로부터 신장되어 상기 램프들의 하단부에 설치된 보조전극을 구비한다.

상기 보조전극은 누설전류가 적은 램프에 설치된다.

상기 보조전극은 누설전류가 적은 램프에는 면적이 크게 형성되고, 누설전류가 큰 램프에는 면적이 작게 형성된다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 외부전극을 포함하는 다수의 램프와; 상기 외부전극들에 연결되어 상기 램프들에 관전류를 공급하기 위한 공통전극과; 상기 공통전극에 접속 가능한 금속재질로 형성되어 상기 램프들의 하단부에 설치된 보조전극을 구비한다.

상기 보조전극은 누설전류가 적은 램프에 설치된다.

상기 보조전극은 누설전류가 적은 램프에는 면적이 크게 형성되고, 누설전류가 큰 램프에는 면적이 작게 형성된다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제1 실시 예를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 외부전극형광램프(31)의 외부전극(32)을 감싸고 다른 램프의 외부전극과 연결되어 있음과 동시에 외부전극(32) 옆부분의 램프 부분을 감싸는 공통전극(33)을 구비한다. 도 3의 공통전극(33)은 종래의 백라이트 유닛을 나타내는 도 2의 공통전극(23)에 비해 램프 부분까지 신장되어 있음을 알 수 있다. 이는 아래의 식에서 알 수 있는 바 캐패시터의 용량이 전극의 면적으로 조절 가능하기 때문이다.

상기 식에서 ε0는 자유공간내의 유전율, εr는 비유전율을 각각 나타내고, S는 전극의 면적, d는 전극간 거리를 나타낸다. 이와 같이 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 누설 전류가 커서 관전류가 낮은 가장자리의 램프들에 비해 누설 전류가 적어 관전류가 높은 중간 부분의 램프들을 연결하고 있는 공통전극을 신장하여 램프에 연결해줌으로써 캐패시터의 용량을 높여 가장자리의 램프들과 관전류를 균일하게 하여 결과적으로 휘도를 동일하게 할 수 있다. 또한, 가장자리의 램프들과 중간 부분의 램프들에 연결되고 공통전극에서 신장된 부분의 면적을 중간 부분의 램프들은 크게 하고 가장자리의 램프들은 작게 함으로써 관전류를 균일하게 조절할 수 있다. 즉, 종래의 백라이트 유닛에서 캐패시터 용량이 큼으로써 누설 전류량이 많고 관전류가 낮아 휘도가 저하되었던 가장자리 부분의 램프들은 다른 부분의 램프들에 비해 공통전극을 신장한 부분의 면적을 작게 한다.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제2 실시 예를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 외부전극형광램프(41)의 외부전극(42)을 감싸고 다른 램프의 외부전극과 연결되어 있는 공통전극(43)과 공통전극에 연결된 보조전극(44)을 구비한다. 보조전극(44)은 금속재질로 형성되어 캐패시터 용량을 조절해줌으로써 램프에 관전류를 균일하게 공급한다. 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제2 실시 예는 도 3을 통해 설명한 제1 실시 예와 공통전극에서 신장되어 램프 하단을 고정해주는 홀더 역할과 캐패시터 조절의 역할을 해주는 전극부분, 즉 도 4의 보조전극(44)을 별도의 금속으로 추가한다는 점에만 차이가 있고, 구성과 역할은 도 3을 통해 설명한 바와 동일하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 외부전극형광램프의 외부전극에 접속된 공통전극을 램프 하단부로 신장하거나 공통전극에 상응하는 금속재질의 보조전극을 램프 하단부에 설치하여 캐패시터의 용량을 조절함으로써 램프에 공급되는 관전류를 균일하게 함과 아울러 휘도를 동일하게 할 수 있다.

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

Claims (6)

1. 외부전극을 포함하는 다수의 램프와;

   상기 외부전극들에 연결되어 상기 램프들에 관전류를 공급하기 위한 공통전극과;

   상기 공통전극으로부터 신장되어 상기 램프들의 하단부에 설치된 보조전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 보조전극은,

   누설전류가 적은 램프에 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 보조전극은,

   누설전류가 적은 램프에는 면적이 크게 형성되고, 누설전류가 큰 램프에는 면적이 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
4. 외부전극을 포함하는 다수의 램프와;

   상기 외부전극들에 연결되어 상기 램프들에 관전류를 공급하기 위한 공통전극과;

   상기 공통전극에 접속 가능한 금속재질로 형성되어 상기 램프들의 하단부에 설치된 보조전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 보조전극은,

   누설전류가 적은 램프에 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
6. 제4 항에 있어서,

   상기 보조전극은,

   누설전류가 적은 램프에는 면적이 크게 형성되고, 누설전류가 큰 램프에는 면적이 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.

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