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KR20080030801A - 백라이트 어셈블리 - Google Patents

백라이트 어셈블리 Download PDF

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KR20080030801A
KR20080030801A KR1020060097146A KR20060097146A KR20080030801A KR 20080030801 A KR20080030801 A KR 20080030801A KR 1020060097146 A KR1020060097146 A KR 1020060097146A KR 20060097146 A KR20060097146 A KR 20060097146A KR 20080030801 A KR20080030801 A KR 20080030801A
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KR
South Korea
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lamp
plate
backlight assembly
light
liquid crystal
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Ceased
Application number
KR1020060097146A
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English (en)
Inventor
김철기
강성래
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060097146A priority Critical patent/KR20080030801A/ko
Priority to US11/863,370 priority patent/US7494242B2/en
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Abstract

본 발명은 형광 램프에 가해지는 진동 및 충격을 줄이기 위한 구조의 백라이트 어셈블리에 관한 것이다. 백라이트 어셉블리는 하면에 상향으로 만입된 만입부를 포함하며 빛을 확산시키는 확산판과, 확산판 하부에 위치하여 빛을 발생시키는 램프과, 램프 하부에 배치되며, 상면에는 확산판의 만입부와 대응되고, 하향으로 만입된 램프 삽입부가 형성된 반사판을 포함한다.
완충부, 만입부, 백라이트

Description

백라이트 어셈블리{Backlight assembly}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치에 포함되는 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 백라이트 어셈블리를 III-III' 선으로 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 액정 표시 장치에 포함되는 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 백라이트 어셈블리를 VI-VI' 선으로 절개한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 액정 표시 장치 20: 상부 샤시
30: 액정 패널 어셈블리 35: 액정 패널
100: 백라이트 어셈블리 110: 미드 샤시
120: 광학 시트 130: 확산판
135: 만입부 140: 램프
145: 완충부 150: 반사판
155: 램프 삽입부 160: 바텀 샤시
본 발명은 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광 램프에 가해지는 진동 및 충격을 줄이기 위한 구조의 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display : FPD) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 그 자체가 비발광성이므로 빛을 조사하기 위한 별도의 외부 광원이 필요하며, 이러한 외부광원은 액정표시소자의 크기, 사용목적에 따라 적당히 선택되어 사용되는데, 형태에 따라 LED(Light Emitted Diode)와 같은 점광원, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)과 같은 선광원, 면광원 등으로 구분된다.
선광원으로 사용되는 램프로서는 통상적으로 형광 램프가 이용된다. 이러한 형광 램프를 용이하게 고정시키기 위해, 소켓을 사용하고, 형광 램프와 연결된 소켓을, 바텀 샤시의 측벽으로부터 소정 간격 이격된 내측 바닥면에 배치된 정렬판에 고정시키고 있다.
이러한 형광 램프는 같은 조건에서 고휘도의 백라이트 특성을 얻기 위해서는 형광 램프의 직경을 줄여야 하며, 확산판에 휘선이 발생을 방지하기 위해서는 형광 램프의 수를 조절해야 할 필요가 있다.
그러나, 종래의 백라이트 구조는 플라스틱 계열의 고리 타입의 램프 홀더에 형광 램프를 고정하는 구조로 되어 있어, 형광 램프에 충격이 전달되는 것을 방지할 수 없기 때문에 형광 램프의 직경이 작아지면 충격에 매우 취약하다는 문제점이 발생하였다.
또한, 종래의 백라이트 구조는 반사판과 확산판 사이에 반사판이 아래로 쳐지는 것을 방지하기 위한 지지부(supportor)가 필요하여 별도의 공정으로 지지부를 형성하여야 하는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 형광 램프에 가해지는 진동 및 충격을 줄이기 위한 구조의 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는, 하면에 상향으로 만입된 만입부를 포함하며 빛을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판 하부에 위치하여 상기 빛을 발생시키는 램프와, 상기 램프 하부에 배치되며, 상면에는 상기 확산판의 상기 만입부와 대응되고, 하향으로 만입된 램프 삽입부가 형성된 반사판을 포함한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 대하여 자세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치에 포함되는 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 백라이트 어셈블리를 III-III' 선으로 절개 한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는 탑샤시(20), 액정 패널 어셈블리(30) 및 백라이트 어셈블리(100)를 포함한다.
탑 샤시(20)는 액정 표시 장치(10)의 외관을 형성하는 것으로서, 중앙부에 액정 패널 어셈블리(30)를 외부로 노출시키는 개방창이 형성되어 있으며, 상면의 가장자리에는 베젤(bezel) 영역이 형성되어 있다.
액정 패널 어셈블리(30)는 액정 패널(35), 게이트 테이프 캐리어 패키지(36), 데이터 테이프 캐리어 패키지(37) 및 인쇄 회로 기판(38)을 포함한다.
액정 패널(35)은 전기적 신호를 인가 받아 화면에 영상을 표시하는 역할을 하는 것으로서, 박막 트랜지스터 기판(32)과 컬러 필터 기판(31)이 일정한 간격을 두고 서로 대향하여 부착되며, 양 기판 사이에 형성된 공간에 액정층을 포함하여 구성된다.
박막 트랜지스터 기판(32)에는 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성되며, 데이터 라인은 인쇄 회로 기판(38) 상의 구동칩에 의해 구동된다. 또한 게이트 라인은 박막트랜지스터 기판(32)에 형성된 게이트 라인 구동부에 의해 구동된다.
백라이트 어셈블리(100)는 미드 샤시(110), 광학 시트(120), 확산판(130), 램프(140), 반사판(150), 및 바텀 샤시(160)를 포함한다.
미드 샤시(110)는 내부에 광학 시트(120), 확산판(130), 반사판(150), 및 램프(140)를 수납하고, 바텀 샤시(160)에 안착 고정되는 것으로서, 광학 시트(120), 확산판(130) 및 램프(140) 등을 보호하는 역할을 한다. 이러한 미드 샤시(110)는 직사각형 형상의 가장자리를 따라 형성된 측벽들로 구성되어, 중앙부에는 확산판(130) 및 광학 시트(120)를 통과한 빛이 투과될 수 있도록 개방창을 형성한다.
광학 시트(120)는 확산판(130)으로부터 전달되는 빛을 확산하고 집광하는 역할을 하는 것으로서, 확산판(130)의 상부에 배치되어 미드 샤시(110) 내부에 수납된다. 이러한 광학 시트(120)는 제1 프리즘 시트, 제2 프리즘 시트 등을 포함한다.
제1 및 제2 프리즘 시트는 확산판(130)을 통과한 빛을 굴절시켜 낮은 각도로 입사되는 빛을 정면으로 집중시켜 유효 시야각 범위에서 액정 표시 장치의 밝기를 향상시켜주는 역할을 한다. 이와 같은 프리즘 시트는 두 장이 사용되어 상하 좌우 각 방향의 빛을 굴절시켜 그 효과를 극대화시키는 것이 바람직하나, 실시예에 따라 한 장의 프리즘으로 효과가 충분한 경우에는 제1 프리즘 한 장만을 사용할 수도 있다.
확산판(130)은 램프(140)에서 나온 빛을 각 방향으로 확산시키는 역할을 하는 것으로서, 램프(140)의 형상을 따라 밝은 부분으로 나타나는 휘선이 액정 표시 장치(10)의 전면에서 보이지 않도록 한다.
본 발명의 일 실시예 따른 백라이트 어셈블리(100)는 램프(140)가 확산판(130)의 아래에 배열되는 직하방식이다. 따라서, 램프(140)를 측면에 배치하고 도광판을 이용하여 액정 패널로 빛을 공급하는 엣지(edge)방식의 백라이트 어셈블리와 달리 램프(140)로부터 직접 액정 패널(30)로 빛이 공급되기 때문에, 램프(140)의 휘선이 강하게 나타나게 되며, 이와 같은 램프(140)의 휘선이 나타나지 않도록 하기 위해서 얇은 확산 시트 대신에 두꺼운 확산판(130)을 사용하게 된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 확산판(130)은 하면에 램프(140) 형상의 만입부(135)가 형성되어 있다. 확산판(130)에 형성된 만입부(135)는 확산판(130)의 상면을 향하여 만입된 형상으로서, 단면이 반원형상이 되로록 형성하는 것이 바람직하나, 램프(140)에서 방출하는 빛을 보다 효과적으로 확산시키기 위해서 다양한 단면의 형상으로 만입부(135)를 형성할 수 있다. 이러한, 만입부(135)에는 램프(140)가 위치하게 되어, 램프(140)가 방출하는 빛을 직접받아 확산판(130)의 상면을 통하여 빛을 골고루 방출하도록 한다.
만입부(135)의 직경은 램프(140)의 직경보다 다소 크게 형성되는 것이 바람직하므로, 사용되는 램프(140)의 직경에 따라 다르게 형성될 것이며, 만입부(135)의 개수는 램프(140)의 개수와 동일하므로 액정 패널(30)이 필요로 하는 빛의 양에 따라 달라질 수 있다.
확산판(130)은 광학시트(120)를 통하여 액정 패널(30)에 공급하는 빛이 휘선을 갖지 않도록 해야 하므로, 빛의 확산을 위해 충분한 두께를 가져야 한다. 다만, 확산판(130)의 두께가 두꺼워질수록 빛의 사용 효율이 낮아지기 때문에 램프(140)의 배열 수 및 방식에 따라 인접 램프(140)간의 간섭 효과도 고려하여 최소한의 두께로 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은, 골이 형성된 확산판(130)은 본 발명에 따른 일 실시예에 불과하다, 따라서, 반드시 확산판(130)의 하면에 램프(140) 형상의 만입부(135)를 포함할 필요는 없으며, 평판 형태의 확산판(130)을 사용할 수도 있을 것이다. 또한, 확산판(130)은 두꺼운 형태의 하나의 판으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 경 우에 따라서는 얇은 시트 형식의 확산판(130)을 여러장 사용할 수도 있을 것이다.
램프(140)는 액정 패널(30)에 빛을 공급하는 역할을 하는 것으로서, 다양한 형태의 램프가 사용될 수 있으나, 본 발명에 따른 일 실시예에서는 형광 램프를 사용한다. 형광 램프로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등을 사용할 수 있다. 이러한 램프(140)는 외부로부터 램프(140)에 인가된 램프 구동전압에 의해 빛을 발생시킨다. 또한, 램프(140)는 균일한 거리로 이격되어 동위상 병렬 연결되고, 직하형으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 사용된 바와 같은, 직하방식의 램프(140) 배열은 램프(140)가 확산판(130)의 아래에 배치되는 램프(140) 배열상의 구조적인 이유 때문에 액정 패널 장치(10)가 엣지(edge) 방식에 비해서 두꺼워지게 되므로 가능하면 램프(140)의 직경을 줄이는 것이 바람직하다. 다만, 램프(140)의 직경이 줄어들 경우에는 램프(130)의 강도가 낮아지게 되므로 충격과 진동에 매우 취약하게 되어 완충부(145)가 필요하게 된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 완충부(145)는 램프(140)를 고정하며, 확산판(130)과 반사판(150) 사이에 결합되어, 램프(140)로 전달되는 충격을 흡수하는 역할을 한다. 이러한 완충부(145)는 링(ring) 형상으로 형성되어 중심부에는 램프(140)가 결합되어 외주면은 확산판(130)의 만입부(135)와 반사판(150)의 램프 삽입홈(155)에 결합되도록 한다.
완충부(145)는 액정 패널 어셈블리(10)에 가해지는 충격 및 진동이 램프(140)로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 완충작용을 할 수 있어야 하며, 램 프(140)의 열에도 견딜 수 있도록 고온에 강한 재료를 사용하여야 한다. 또한, 램프(140)의 빛이 확산판(130)에 도달하는 것을 방해하게 될 경우, 확산판(130)에 암점의 형태로 나타나게 되므로, 램프(140)의 빛을 효과적으로 확산판(130)에 전달하기 위해서는 투명한 재질의 완충부(145)가 필요하다. 이와 같은 특성을 갖는 재료로는 예를 들어, 실리콘(silicon)이나 투명 재질의 고무( rubber) 등을 사용할 수 있다.
완충부(145)는 확산판(130)과 반사판(150) 사이에 일정한 간격으로 배치되어, 확산판(130)이 아래로 쳐지는 것을 방지하기 위한 스패이서(spacer) 역할을 함께 한다. 따라서, 완충부(145)를 사용하게 될 경우 별도의 스패이서를 설치할 필요가 없게 된다. 이러한 완충부(145)의 위치 및 간격은 램프(140)의 직경 및 확산판(130)의 쳐짐 등을 고려하여 결정한다.
반사판(150)은 램프(140)의 아래 방향으로 방출되는 빛을 액정 패널(30) 방향으로 반사하여 빛의 효율을 높이는 역할을 한다. 반사판(150)은 램프(140) 하부에 위치하며, 빛의 반사가 잘되는 색으로 도포되어 있으며, 경우에 따라서는 얇은 시트형으로 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사판(150)은 반사판(150)의 상면에 램프 삽입부(155)가 형성되어 있다. 램프 삽입부(155)는 반사판(150)의 상면에 고랑 형태이며, 램프(140)의 길이 방향으로 길게 형성된다. 즉, 램프(140)가 삽입될 수 있도록 단면 형상이 반원형이 되도록 램프(140)의 길이 이상으로 형성된다.
램프 삽입부(155)의 단면 형상이 반드시 반원형일 필요는 없으며, 램프(140) 에서 방출하는 빛을 효과적으로 확산판(130)에 전달할 수 있도록 포물선(parabola) 형태 등으로 형상 변형이 가능할 것이다. 또한, 반사판(150)은 바텀 샤시(160)와 일체로 성형이 가능하다.
이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 설명한다. 여기서 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 액정 표시 장치에 포함되는 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 백라이트 어셈블리를 VI-VI' 선으로 절개한 단면도이다. 설명의 편의상, 상기 제1 실시예의 도면에 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고, 따라서 그 설명은 생략한다. 본 실시예의 백라이트 어셈블리는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예의 백라이트 어셈블리와 다음을 제외하고는 기본적으로 동일한 구조를 갖는다. 즉, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(100)는 반사판(250)에 램프(140)가 고정되는 램프 삽입부(255)가 일정 간격으로 형성된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 반사판(250)은 램프 삽입부(255)가 일정 간격으로 이격되어 형성되며, 램프 삽입부(255) 사이에는 반사면이 되는 반사부(252)를 포함한다.
램프 삽입부(255)는 반드시 연속적으로 형성될 필요는 없으며, 경우에 따라서는 완충부(145)가 램프(140)에 전달되는 충격과 진동을 흡수할 수 있으며, 램프(140)가 상하좌우로 변형되어 파손되는 것을 방지할 수 있을 정도라면, 일정한 간격을 유지하여 형성될 수 있다.
반사부(252)는 램프 삽입부(255)의 사이에 위치하며, 램프(140)의 빛을 상부로 반사하는 역할을 한다. 이러한 반사부(252)는 반사 시트를 이용한 평면형상일 수도 있으며, 반사를 보다 효율적으로 하기 위하여 일정한 곡면을 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 제2 실시예에서 사용되는 확산판(130)은 만입부(135)가 형성되어 있는 것으로서, 제1 실시예에서 사용되는 확산판(130)과 동일한 형태로 사용이 가능하며, 경우에 따라서는 평판 형태이거나, 본 발명에 따른 제2 실시예에 따른 반사판(250)에 대응되도록 램프 삽입부(255) 부분에만 램프(140)의 완충부(145)와 결합할 수 있는 홈(미도시)을 따로 형성하는 형태로 실시가 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 어셈블리에 의하면, 반사판 및 확산판에 고랑을 형성하고 그 사이에 완충부를 구비한 램프를 위치함으로써, 형광 램프에 가해지는 진동 및 충격을 효과적으로 줄여 램프의 파손을 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 하면에 상향으로 만입된 만입부를 포함하며 빛을 확산시키는 확산판;
    상기 확산판 하부에 위치하여 상기 빛을 발생시키는 램프; 및
    상기 램프 하부에 배치되며, 상면에는 상기 확산판의 상기 만입부와 대응되고, 하향으로 만입된 램프 삽입부가 형성된 반사판을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산판과 상기 반사판 사이에 배치된 상기 램프의 회주면에 형성된 완충부를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 완충부는 상기 램프가 삽입될 수 있는 링형인 백라이트 어셈블리.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 완충부는 실리콘 또는 고무로 이루어진 백라이트 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 램프 삽입부는 상기 반사판 상면에 고랑 형태로 상기 램프의 길이 방향으로 길게 형성된 백라이트 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 램프 삽입부는 상기 반사판 상면에 일정 간격으로 이격되어 다수개가 배치되며, 상기 램프 삽입부에 의해 상기 반사판의 반사면이 노출되는 백라이트 어셈블리.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 반사면은 평평한 면으로 이루어진 백라이트 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 만입부는 상기 확산판 하면에 고랑 형태로 상기 램프의 길이 방향으로 길게 형성된 백라이트 어셈블리.
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