백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시소자 document_id A220623016928

근래 정보 통신 분야의 급속한 발전으로 각종 정보를 표시해 주는 디스플레이 장치의 중요도가 갈수록 높아지고 있는 가운데, 기존의 표시 장치 중의 하나인 음극선관(Cathode Ray Tube)은 최신의 추세인 경량화, 박형화에 부응할 수 없었다. 이에 따라, 평판 디스플레이로서 액정표시소자(LCD : Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 장치(PDP : Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescence Display) 등이 개발되어 기대에 부응하고 있으며 이에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 표시 장치 중 액정표시소자는 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정셀에 의한 빛의 변조를 이용한 장치이다. 이러한 액정표시소자는 경량화, 박형화, 저전력 등의 장점을 가지고 있는 평판표시장치의 하나이다. 이러한 장점으로 인해 액정표시소자는 노트북 컴퓨터 등의 디스플레이 장치뿐만 아니라 데스크탑 컴퓨터 및 대형 TV 등에 적용되어 광범위하게 사용되고 있으며 이에 대한 수요는 계속하여 증가하고 있다. 일반적으로 액정표시소자(Liquid Crystal Display)는 액정 패널(Liquid Crystal Display Panel)과, 상기 액정 패널을 구동시키는 구동부 및 상기 액정 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(Back Light Unit)을 포함하여 구성된다. 액정표시소자는 자체적으로 발광하지 못하기 때문에, 액정 패널의 후면에 부착된 백라이트(Backlight)를 이용하여 액정패널에 광을 공급한다. 액정 패널의 광 투과율은 인가된 전기적 신호에 따라 조절되며, 이에 대응되어 정지된 화상이나 움직이는 화상이 액정 패널 상에 표현된다. 액정표시소자는 액정 패널과 백라이트 유닛을 측면에서 결합하고 지지하는 메인 서포트(main support)와 액정 패널의 상부 가장자리를 압착하면서 메인 서포트와 결합하는 탑 케이스(top case) 및 백라이트 유닛의 아래에 위치하며 백라이트 유닛을 지지하는 커버 보텀(cover bottom)을 포함하여 구성된다. 이러한 액정표시소자의 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 발광램프를 배치하는 방식에 따라 직하형과 에지형으로 구분된다. 직하형 백라이트 유닛은 비교적 크기가 큰 액정표시소자에 적용되는 데 비해, 에지형은 비교적 크기가 작은 액정표시소자에 적용된다. 도 1는 직하형 백라이트 유닛을 나타낸 분해사시도이다. 도시한 바와 같이 직하형 방식은 광원으로서 다수의 발광램프(1)가 병렬적으로 배치되고, 다수의 발광램프(1) 하부에는 발광램프(1)에서 나온 빛을 액정패널(미도시) 방향으로 반사시켜주는 반사판(reflect sheet)이 부착된 커버보텀(bottom cover : 7)이 위치하고, 다수의 발광램프(1) 상부에는 다수의 광학 시트(9)가 적층되어 위치한다. 발광램프는 유리관의 형태로 형성되는 것이 일반적이며 직하형 백라이트 유닛에는 주로 외부전극형광발광램프(External Electrode Fluorescent Lamp ; EEFL) 또는 냉음극관형광발광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 사용되었다. 도 2은 EEFL을 나타낸 사시도이다. 상기 EEFL(1)의 유리관 양단에는 외부전극(2)이 각각 배치되고, 상기 외부전극(2)에 대응하여 결합할 수 있도록 발광램프 구동을 위한 전원을 전달하는 공통전극(도 2에서는 미도시)이 구비된다. 도 1을 참조로 살펴보면 상기 공통전극(3)은 도시하지는 않았지만 인버터(inverter)로부터 전원을 공급 받아, 상기 발광램프(1)의 양측에 형성되어 있는 외부 전극(2)에 전원을 공급한다. 그리고 상기 발광램프(1)의 양단에 결합되는 공통전극(3)은 서포트사이드(supportside ; 4, 5)에 의해 고정이 되게 된다. 서포트사이드는 상부 서포트사이드(supportside up ; 5)와 하부 서포트사이드(supportside down ; 4)로 구성되며, 상기 공통전극(3)은 하부 서포트사이드(4)에 부착된다. 하부 서포트사이드(4)는 상기 공통전극(3)을 고정하고 지지하기 위한 것이다. 상기 하부 서포트사이드(4)는 커버보텀(7)의 내측면에 부착되는데, 커버보텀(7)에는 상기한 바와 같이 반사판이 구비되어 있다. 상기 공통전극(3)의 상부에는 하부 서포트사이드(4)와 결합하는 상부 서포트사이드(5)가 구비된다. 상기 서포트사이드는 공통전극(3)을 고정하고 지지하며 결과적으로 발광램프(1)의 양단의 외부전극(2)을 고정하고 지지하는 역할을 한다. 도 3는 공통전극이 장착된 하부 서포트사이드의 일부를 도시한 사시도로, EEFL의 일단부와 공통전극이 결합된 모습을 나타내었다. 하부 서포트사이드(4)는 커버보텀의 일측에 장착되며 도시한 바와 같이 공통전극(3)이 하부 서포트사이드(4)에 장착되어 있다. EEFL(1)의 외부전극부(2)는 상기 공통전극(3)에 체결되어 고정되고 상기 공통전극(3)은 전기적으로 전원(미도시)과 연결되게 된다. 그러나 상기한 바와 같은 발광램프를 고정하는 공통전극과 서포트사이드 사이에는 누설전류가 발생하는 문제가 있었다. EEFL의 양단에 구비된 외부전극(2)과 공통전극(3)이 결합시 두 결합구조 사이에 틈이 생기게 될 수 있는데, 발광램프(1)에 전원을 인가하게 되면 이러한 틈에 의하여 전류가 누설되는 현상이 일어날 수 있었다. 또한 백라이트 유닛에 사용되는 발광램프는 고전압에서 구동이 되기 때문에 발광램프와 발광램프 사이가 어느 정도 간격이 있다고 할지라도 고압의 공통전극 사이에도 상호 영향에 의해 누설전류가 발생하게 된다. 이러한 누설전류로 인해 백라이트 유닛의 발광램프의 효율이 떨어져 소비전력이 증가하게 되며 오작동이나 고장의 원인이 되어 결과적으로 액정표시소자의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.