JP4532461B2

JP4532461B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4532461B2
Application number: JP2006343107A
Authority: JP
Inventors: 昌昊李; 勇坤李; 五詳権
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: US7705929B2; DE102006058573A1; DE102006058573B4; CN100510866C; US20070296903A1; KR101362136B1; KR20070121500A; CN101093298A; JP2008003550A

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、バックライトに電源を供給するためのインバータ回路を含む液晶表示装置に関する。

通常の液晶表示装置は、電界を用いて液晶の光透過率を調節することにより画像を示す。このために液晶表示装置は、液晶セルがマトリクス状に配列された液晶表示モジュールと、液晶表示モジュールを駆動するための駆動回路及びケースに構成される。

液晶表示モジュールは、２枚のガラス基板の間に液晶セルがマトリクス状に配列された液晶パネルと、この液晶パネルに光を照射するバックライトアセンブリとで構成される。このような液晶パネル、バックライトアセンブリは、光損失を防ぐために一体化した形態に結び付けられる。

液晶パネルは、非発光型表示パネルに該当するため、バックライトアセンブリから光の供給を受けて画像を示す。バックライトアセンブリは、バックライトの配置の位置によって、エッジ型方式と直下型方式を取る。エッジ型方式は、液晶パネルの側面に位置するバックライトにより光を供給する方式を指し、直下型方式は、液晶パネルの下部に位置する複数のバックライトにより光を供給する方式を指す。

最近、液晶表示装置は、大面積化しており、ＴＶの用途として広く使われているため、高輝度の発揮のできる直下型方式が主に使われている。

一方、バックライトに用いられる光源には、冷陰極蛍光ランプ（ＣｏｌｄＣａｔｈｏｄｅＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ：ＣＣＦＬ）と、外部電極蛍光ランプ（ＥｘｔｅｒｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｄｅＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ：ＥＥＦＬ）等がある。

図１は、従来の直下型バックライトアセンブリを示す断面図であり、図２は、図１の「Ａ」の部分を拡大して示す図面である。図１及び図２を参照すると、直下型バックライトアセンブリは、ランプ１０と、ランプ１０を収容するカバーボトム１４と、カバーボトム１４の内側に設けられた反射シート１２と、カバーボトム１４の外側に配置されるインバータ印刷回路基板（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ：ＰＣＢ）１６とを備える。ランプ１０を収容したカバーボトム１４上には拡散板が付けられ、その拡散板上に複数の光学シートが積層される。

カバーボトム１４は、底面と側面とを含み、その内部面に両面テープで反射シート１２が接着される。反射シート１２は、ランプ１０から入射される光をバックライトアセンブリの前面の方に反射する。ランプ１０は、複数が並べて配列された外部電極蛍光ランプＥＥＦＬであり、ガラス管の内壁に塗布された蛍光体と、ガラス管の内部に注入された不活性気体と、ガラス管の両末端部の外部に設けられた外部電極に構成される。

インバータＰＣＢ１６は、カバーボトム１４の背面に配置され、図２に示すように、インバータＰＣＢ１６上にはランプ１０を駆動するための変圧器５５を含むインバータ回路が実装される。

インバータ回路は、図示しないが、外部電源から直流電源の供給を受け、交流信号に変換するスイッチング部、スイッチング部から発生される交流信号を昇圧し、昇圧された交流信号をランプ１０に供給する変圧器５５、ランプ１０に供給される電流を検出し、これを通じてスイッチング部を制御する制御部を備える。このようなインバータ回路を通じてランプを駆動させる方式には、一つのランプと一つの変圧器とを一対一に対応して駆動させる個別駆動方式と、複数のランプと一つの変圧器とを複数対一に対応して駆動させる並列駆動方式とがある。

個別駆動方式による場合、ランプ一つの駆動のため、一つの変圧器が使われるため、これによって、少量の変圧器でも駆動ができる。反面、並列駆動方式による場合、一つの変圧器を用いて複数個のランプを駆動するため、使われる変圧器は高出力変圧器ではないと困る。

図３は、一つの高出力変圧器を用いて複数のランプを駆動させる並列駆動方式は、個別駆動方式を取る冷陰極管とは異なり、複数の外部電極蛍光ランプを図３に示すような並列駆動する方式を取る。即ち、複数の外部電極蛍光ランプは共通に共通電極４０に接続され、インバータ回路５０を通じて交流高電圧の供給を受ける。

このようなインバータ回路５０は、インバータＰＣＢ１６上に実装された高出力変圧器５５を含む。ここで、インバータＰＣＢ１６は、エポキシガラス繊維基板１６ｃと、ガラス繊維基板１６ｃの上、下部表面にコーティング処理された第１及び第２銅箔層１６ａ、１６ｂからなる。インバータＰＣＢ１６は高出力変圧器５５を実装しているため、変圧器５５が実装される領域に対応されるインバータＰＣＢ１６の上、下部表面には銅箔処理が成されていない。変圧器５５と密着する上部表面の場合には、変圧器５５の高出力による放電の恐れを防ぐために銅箔処理が省略され、下部表面の場合には、インバータＰＣＢの絶縁耐圧を考慮して銅箔処理（グランド処理）が省略される。

ところで、従来の液晶表示装置においては、前述のように、高出力変圧器５５の実装領域に対応されるインバータＰＣＢ１６の下部表面に銅箔処理が省略されることにより、高出力変圧器５５から発生された磁束がカバーボトム１４面に垂直にぶつけられた後、カバーボトム１４面に沿って流れる。このカバーボトム１４面に沿って流れる磁束数、即ち、漏洩磁束数は、高出力変圧器５５の出力が高いほど増加し、それに従って渦電流がカバーボトム１４の表面に沿って流れるようになる。これによって、従来液晶表示装置のカバーボトム１４と変圧器５５には局部的な高温現象が発生され、電力損失が増加される問題点がある。

従って、本発明の目的は、変圧器とカバーボトムとの間の漏洩磁束を防ぐこと変圧器により消費電力を減少させることのできる液晶表示装置を提供することにある。

前記目的の達成のため、本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するための複数のランプと、印刷回路基板上に実装された変圧器を用いて交流電圧を昇圧し、前記複数のランプを共通に駆動するインバータ回路と、前記ランプを収容し、前記インバータ回路の近くに配置されるカバーボトムとを備え、前記印刷回路基板は、前記変圧器が実装された第１面、絶縁ベース層を介して前記第１面の反対側に位置する第２面を含み、前記第１面上に前記変圧器と密着する領域以外の領域にはコーティング処理された第１銅箔層と、前記第２面上に前記第１銅箔層と対応してコーティング処理された第２銅箔層と、前記第２面上に前記第２銅箔層と絶縁され、前記変圧器と重畳され、前記変圧器から前記カバーボトムの方に進む磁束を遮蔽する金属遮蔽パターンが形成されることを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置によれば、変圧器からカバーボトムの方に進む磁束を遮蔽するための金属遮蔽パターンを備えることにより、変圧器とカバーボトムとの間の漏洩磁界を防ぐことが可能になり、消費電力を減少させることが可能になる。また、本発明に係る液晶表示装置によれば、ランプとインバータ回路との間にカバーボトムが配置され、ランプが受容され得る。

以下、図４ないし図７を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の分解斜視図であり、図５は、図４に示す直下型バックライトアセンブリを示す端面図である。

図４及び図５を参照すると、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル１１０と、液晶パネル１１０に光を照射する直下型バックライトアセンブリ１４０とを備える。

液晶パネル１１０の上部基板１０１及び下部基板１０２の間には液晶が注入される。この液晶パネル１１０の上部基板１０１には、カラーフィルター、共通電極、ブラックマトリクス等が形成される。液晶パネル１１０の下部基板１０２には、データラインとゲートライン等の信号配線が形成され、データラインとゲートラインとの交差部にＴＦＴが形成される。ＴＦＴは、ゲートラインからのスキャン信号（ゲートパルス）に応じて、データラインから液晶セルの方に伝送されるデータ信号を切り替えするようになる。データラインとゲートラインの間の画素領域には画素電極が形成される。

直下型バックライトアセンブリ１４０は、並べて配置されて液晶パネル１１０に光を照射する複数のランプ１２０と、複数のランプ１２０の背面に配置され、複数のランプ１２０を収容するカバーボトム１１４と、カバーボトム１１４の内部面に接着され、複数のランプ１２０からの光を液晶パネル１１０の方に反射させる非金属反射シート１１２と、カバーボトム１１４の両側面に設けられ、ランプ１２０の両側と外部電極を支持するサポートサイド１２２と、カバーボトム１１４の外側の底面に配置されるインバータＰＣＢ１２４と、ランプ１２０から入射される光を拡散させて液晶パネル１１０に照射するための拡散板１１６と、拡散板１１６上に積層される複数の光学シート１１８とを備える。

ランプ１２０のそれぞれは、放電ガス（または不活性気体）が密封されたガラス管の両側の外部面に形成された外部電極を含む外部電極蛍光ランプＥＥＦＬであり、カバーボトム１１４の内側に並べて配置され、両側がサポートサイド１２２により支持される。

反射シート１１２は、ランプ１２０から発生された光を反射させて液晶表示パネル１０２の方向に照射させることにより、光の効率を向上させる。

拡散板１１６は、複数のランプ１２０から入射される光を拡散させて、ランプ１２０の位置と、ランプ１２０の間の位置から輝度差が発生されないようにする。

光学シート１１８は、拡散板１１６から入射される光の進行経路を液晶パネル１１０に垂直に変換し、光を拡散させて液晶パネル１１０に照射される光の効率を向上させ、光の均一度を高める。このために、光学シート１１８は、一つ以上のプリズムシートと、一つ以上の拡散シートとを含む。

サポートサイド１２２は、プラスチックモールドでなり、その内部にはランプ１２０の外部電極に共通に電圧を印加するための共通電極が形成され、外部電極が形成されたランプ１２０の両側が挿入される。

カバーボトム１１４は、底面と、その底面で斜めに切り曲げられてランプ１２０の収容空間を確保するための側面とで構成される。

インバータＰＣＢ１２４は、カバーボトム１１４の外側の底面に配置され、ランプ１２０を駆動するための変圧器を含むインバータ回路を実装する。

このようなインバータ回路は、外部電源から直流電源の供給を受けて交流信号に変換するスイッチング部、スイッチング部から発生される交流信号を昇圧し、昇圧された交流信号をランプ１２０に供給する変圧器、ランプ１２０に供給される電流を検出し、これを通じてスイッチング部を制御する制御部を備える。このようなインバータ回路を通じて、本発明に係る液晶表示装置は、外部電極蛍光ランプ１２０が並列駆動される。即ち、一つの高出力変圧器から出力される高圧の交流電圧により、複数個の蛍光ランプ１２０が駆動される。

図６は、図５の「Ｂ」部分を拡大してインバータＰＣＢとカバーボトムとを詳細に示す断面図であり、図７は、挿入される漏洩磁束遮蔽膜を示すためのインバータＰＣＢの平面図である。

インバータ回路は、図６に示すように、インバータＰＣＢ１２４上に実装された高出力変圧器１５５を備える。ここで、インバータＰＣＢ１２４は、エポキシガラス繊維基板１２４ｃと、エポキシガラス繊維基板１２４ｃの上部表面のうち、高出力変圧器１５５と密着する領域以外の領域にコーティング処理された第１銅箔層１２４ａと、エポキシガラス繊維基板１２４ｃの下部表面のうち、前記第１銅箔層１２４ａと対応してコーティング処理された第２銅箔層１２４ｂと、エポキシガラス繊維基板１２４ｃの上部表面と高出力変圧器１５５と密着する領域に対応し、前記第２銅箔層１２４ｂと絶縁してコーティング処理された漏洩磁束遮蔽膜１２４ｄとを備える。

エポキシガラス繊維基板１２４ｃの上部表面には回路部品が実装され、エポキシガラス繊維基板１２４ｃの下部表面には回路配線が実装される。エポキシガラス繊維基板１２４ｃの第２銅箔層１２４ｂはグランド（接地）処理される。

高出力変圧器１５５と密着するエポキシガラス繊維基板１２４ｃの上部表面の場合には、変圧器１５５の高出力による放電の恐れを防ぐために銅箔処理が省略される。反面、銅箔処理が省略された上部表面と対応するエポキシガラス繊維基板１２４ｃの下部表面の場合には、銅箔処理を通じて漏洩磁束遮蔽膜１２４ｄがコーティングされ、漏洩磁束により発生された従来の問題点を解決する。

即ち、本発明は、漏洩磁束遮蔽膜１２４ｄを備えることにより、高出力変圧器１５５から発生された磁束がカバーボトム１１４面に漏洩されることを防ぐことにより、カバーボトム１１４と、高出力変圧器１５５との局部的な温度上昇及び消費電力の増加を防ぐことが可能になる。ここで、漏洩磁束遮蔽膜１２４ｄは、第２銅箔層１２４ｂと同一工程で形成されることが製造工程上便利であるため、銅（Ｃｕ）を用いた銅箔処理を通じて主に形成される。勿論、製造工程の不便を甘受すると、漏洩磁束遮蔽膜１２４ｄは遮蔽効果の優れたアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）等で形成されることもできる。

また、図７に示すように、漏洩磁束遮蔽膜１２４ｄは、グランドと連結された第２銅箔層１２４ｂと電気的に分離（「Ｃ」の部分参照）されるように、第２銅箔層１２４ｂとは一定な間隔で四方に離隔して配置される。これは、漏洩磁束遮蔽膜１２４ｄがグランドと連結されると、絶縁破壊による放電の恐れがあるためである。

従来の直下型バックライトアセンブリを示す断面図である。図１の「Ａ」の部分を拡大して示す図面である。一つの高出力トランスフォーマを用いて複数のランプを駆動させる並列駆動方式を示す図面である。本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。図４に示す直下型バックライトアセンブリを示す断面図である。図５の「Ｂ」部分を拡大してインバータＰＣＢとカバーボトムとを詳細に示す図面である。挿入される漏洩磁束遮蔽膜を示すためのインバータＰＣＢの平面図である。

符号の説明

１０１：上部基板１０２：下部基板
１１０：液晶パネル１１２：反射シート
１１４：カバーボトム１１６：拡散板
１１８：光学シート１２０：ランプ
１２２：サポートサイド１２４：インバータＰＣＢ
１２４ａ：第１銅箔層１２４ｂ：第２銅箔層
１２４ｃ：エポキシガラス繊維基板１２４ｄ：漏洩磁束遮蔽膜
１４０：バックライトアセンブリ１５５：高出力変圧器

Claims

液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射するための複数のランプと、
印刷回路基板上に実装された変圧器を用いて交流電圧を昇圧し、前記複数のランプを共通に駆動するインバータ回路と、
前記ランプを収容し、前記インバータ回路の近くに配置されるカバーボトムと
を備え、
前記印刷回路基板は、前記変圧器が実装された第１面、絶縁ベース層を介して前記第１面の反対側に位置する第２面を含み、前記第１面上に前記変圧器と密着する領域以外の領域にはコーティング処理された第１銅箔層と、前記第２面上に前記第１銅箔層と対応してコーティング処理された第２銅箔層と、前記第２面上に前記第２銅箔層と絶縁され、前記変圧器と重畳され、前記変圧器から前記カバーボトムの方に進む磁束を遮蔽する金属遮蔽パターンが形成されることを特徴とする液晶表示装置。
前記複数のランプは、外部電極蛍光ランプＥＥＦＬであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記金属遮蔽パターンは、前記第２面上に形成される他の金属パターンから電気的に分離され、前記他の金属パターンがグランドされても絶縁破壊による放電の危険が防止されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記金属遮蔽パターンは、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）のうち、少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記ランプと前記インバータ回路との間に前記カバーボトムが配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。