KR100615399B1

KR100615399B1 - 직하발광형 평면광원

Info

Publication number: KR100615399B1
Application number: KR1020020051520A
Authority: KR
Inventors: 홍병희; 송장섭; 김성수; 오승경
Original assignee: 주식회사 우영
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2006-08-25
Also published as: KR20040019790A

Abstract

본 발명은, 평면광원에 있어서의 전면으로 방출되는 열을 최소화하여 액정패널과 같은 인접한 기기에 미치는 열의 악영향을 최소화하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

하나 이상의 램프를 구비한 램프 어셈블리;

상기 램프 어셈블리의 위에 배치되고, 상기 램프 어셈블리로부터의 열을 차단하는 투명한 열차단판;

상기 열차단판의 위에 배치되고, 상기 램프들로부터 발광되는 빛을 확산시키는 확산판; 및

상기 램프 어셈블리, 열차단판, 및 확산판이 수납되며, 상기 확산판과 인접한 면에는 발광창이 형성된 프레임;을 구비한 직하발광형 평면광원을 제공한다.

Description

직하발광형 평면광원 {Direct light type flat light}

도 1 은 종래의 평면광원을 도시하는 분해사시도이고,

도 2 는 본 발명에 따른 평면광원을 도시하는 분해사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 램프 11: 튜브

20: 램프 어셈블리 23: 리드선

24: 상부 램프홀더 25: 하부 램프홀더

30: 반사판 40: 확산판

51: 하부프레임 52: 상부프레임

53: 윈도우 60: 열차단판

70: 방열판 71: 방열핀

본 발명은 직하발광형 평면광원에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 램프에서 발생하는 열이 빛의 진행방향으로 방출되는 것을 저지하는 직하발광형 평면광원에 관한 것이다.

상기 평면광원이 사용되는 용도로서는, LCD와 같은 평판표시장치(flat panel display)의 후면에서 조명하기 위한 백라이트(back light), 광고판 등에 사용되는 발광패널(lighting panel), 의료진단 등의 목적으로 사용되는 엑스레이필름(X-ray film) 판독기의 광원 등이 있다. 이하에서는 평판표시장치를 중심으로 설명한다.

통상적으로, 평판표시장치는 발광형과 수광형으로 분류되는데, 발광형으로는 음극선관, 전계 발광(Electro Luminescent; EL) 소자, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등이 있고, 수광형으로는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD) 등이 있다. 상기 액정 디스플레이는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고 외부로부터 빛을 받아 화상을 형성하는 수광형 소자이므로, 별도의 광원, 예컨대 백라이트를 설치하여 어두운 곳에서도 화상을 관찰할 수 있도록 하고 있다.

상기 액정 디스플레이용 백라이트는 발광소자인 램프의 설치형태에 따라서, 액정패널의 바로 아래에 설치된 다수의 형광램프가 빛을 액정패널에 조사하는 직하발광형(direct light type)과, 액정패널의 측면에 설치된 형광램프가 발한 빛이 그 진행방향을 수직으로 바꾸는 도광판을 거쳐서 액정패널에 전달되는 가장자리발광형(edge light type)으로 구분된다. 그러나 상기 가장자리 발광형은 액정패널의 일측에서만 빛을 조사하는 방식이므로, 대형화면에서는 충분하고 균일한 휘도를 얻을 수 없다는 단점이 있고, 따라서 직하발광형 평면광원에 대한 요구가 증가하는 추세에 있다.

직하발광형 평면광원 내의 광원인 램프는 그 내면에 형광물질이 도포되고, 램프의 내부에는 아르곤 및 수은 등의 방전가스가 충전되며, 램프의 양 단부에는 전압을 인가하는 전극이 형성되어 있는 것이 일반적이다. 상기 램프는 그 전극의 형태에 따라서, 양 단부의 전극이 튜브 내에 설치된 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)와, 양 단부의 전극이 튜브의 외면에 설치된 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL) 등으로 구분된다. 그러나, 상기 냉음극 형광램프는 이들을 하나의 전극으로서 병렬로 연결하여 교류형 전원을 인가하면 일부 램프만 발광하고 다른 램프들은 발광하지 않게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 설령 각각의 형광램프마다 전원을 별도로 연결하여 모든 램프를 발광시키더라도 전극이 발광가스와 직접 접촉함으로써 쉽게 열화되어 수명이 짧다는 문제점이 있다. 따라서, 상기와 같은 문제점이 없는 외부전극을 이용한 직하발광형 평면광원이 각광받고 있다.

도 1을 참조하여 종래의 평면광원에 대하여 설명한다. 튜브(11) 및 상기 튜브의 양단에 전극(12)들을 구비한 수개의 램프(10)들이 상부 램프홀더(24) 및 하부 램프홀더(25) 내에 배치된 도전판(도시되지 않음)과 전기적으로 연결된 상태에서 하부프레임(51)에 설치되어 있다. 상기 램프(10)는 리드선(23) 및 도전판에 의하여 전력을 공급받아 발광하며, 상기 램프(10)들과 하부프레임(51)의 바닥면 사이에 설치된 반사판(30)은 램프로부터 나온 빛이 상부프레임(52)에 형성된 윈도우(53)를 통해 액정패널을 향하여 진행하도록 빛을 반사하고, 상기 상부프레임과 상기 램프들 사이에는 상기 램프들로부터 발광되는 빛을 확산시키는 확산판(40)이 설치된다.

그러나 상기와 같은 구조의 종래 평면광원에 있어서는, 램프에서 발생하는 열이 평면광원의 전면 즉 윈도우(53)측에 인접하여 위치한 액정패널에 그대로 전해지기 때문에, 액정 또는 액정의 배열에 손상을 주거나 작동특성을 열화시키는 등의 문제점이 있었다. 상기 문제점은 상기 평면광원이 액정패널의 백라이트로서 사용되는 경우에 특히 문제가 되지만, 다른 용도로 사용되는 평면광원에 있어서도 전면으로 방출되는 열은 최소화되는 것이 일반적으로 바람직하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

하나 이상의 램프를 구비한 램프 어셈블리;

상기 열차단판은 투명한 아크릴 또는 적외선차단필터로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 램프 어셈블리와 인접한 프레임의 외면에는 방열판이 형성되는 것이 더 바람직하다. 상기 램프 어셈블리와 인접한 프레임의 외면과 상기 방열판은 일체 로 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는 도 2 를 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 에 도시된 직하발광형 평면광원은: 램프 어셈블리(20); 상기 램프 어셈블리(20)의 하측에 배치된 반사판(30); 상기 램프 어셈블리(20)의 상측에 배치된 열차단판(60); 상기 열차단판(60) 의 상측에 배치된 확산판(40); 상기 도전판(도시되지 않음)과 외부전원을 연결하는 리드선(23); 상기 램프 어셈블리(20), 반사판(30), 열차단판(60), 및 확산판(40)을 내부에 수납하는 하부프레임(51); 상기 열차단판(60)과 확산판(40)을 통과한 빛이 외부로 방출될 수 있게 하는 윈도우(53)가 형성되어 있고 상기 하부프레임(51)과 결합되는 상부프레임(52); 및 상기 하부프레임(51)의 외면에 부착된 방열판(70);을 포함한다.

상기 램프 어셈블리(20)는 상부 램프홀더(24), 하부 램프홀더(25), 상기 램프홀더들(24,25) 사이에 형성된 램프삽입공에 전극이 끼워지는 램프(10)들, 상기 램프홀더들(24,25) 사이에 배치되어 상기 램프(10)들에 전원을 공급하는 도전판(도시되지 않음)을 구비한다. 상기 램프(10)는 냉음극 형광램프(CCFL)일 수도 있으나 본 실시예에서는 외부전극 형광램프(EEFL)인 것으로 한다. 상기 상부 램프홀더(24) 및 하부 램프홀더(25)는 램프(10)를 보다 탄력있게 지지하기 위하여 고무와 같이 탄성있는 소재로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 상부 램프홀더(24)와 하부 램프홀더(25)가 결합되는 경계에는 램프삽입공(22)이 형성되어 상기 램프(10)의 전극이 이 램프삽입공에 삽입됨으로써 도전판과 전기적으로 연결된다. 상기 도전판은 상기 램프들의 전극을 리드선(23)을 거쳐서 외부전원과 연결한다.

상기 램프 어셈블리(20)의 하측에 배치된 반사판(30)은, 상기 램프 어셈블리(20)와 접하는 면이 빛을 반사하는 특성이 좋은 색(예를 들어, 흰색)을 가진다. 다만, 상기 하부프레임(51)의 내면의 색깔이 빛을 반사하는 특성이 좋은 경우에는 이 반사판이 반드시 필요한 것은 아니며, 하부프레임(51)의 내면에 흰색을 도포함으로써 반사판과 동일한 기능을 하게 할 수도 있다.

상기 램프 어셈블리(20)의 상측에 배치된 열차단판(60)은 램프에서 발산되는 빛은 통과시키면서 열의 복사 또는 전달은 저지하는 재료로 형성되는데, 이와 같은 재료로서는 투명한 아크릴 또는 적외선차단필터가 있다. 열차단판을 설치하지 아니한 평면광원과 투명한 아크릴판을 열차단판으로 설치한 평면광원을 발광시키고 상기 윈도우(53) 측에서 각각의 온도를 측정한 결과, 상기 투명한 아크릴판을 열차단판으로 사용한 평면광원의 경우가 1℃의 온도감소의 효과를 가진 것으로 나타났다.

상기 열차단판(60)의 상측에 배치된 확산판(40)은 상기 램프(10)로부터 발산된 빛을 확산시키는 기능을 하는데, 이는 램프(10)들이 평면광원의 전면에 걸쳐서 설치된 것이 아니라 일정한 간격을 두고 설치된 데에 기인한 것이다. 빛이 확산판(40)을 통하여 윈도우(53)로 향하기 때문에, 램프(10)가 있는 부분만 밝고 램프(10)가 없는 부분에는 어두운 것이 아니라 전체적으로 균일한 빛이 윈도우(53)를 통하여 외부로 발산된다.

상기 리드선(23)은, 상기 램프의 전극과 전기적으로 연결된 도전판을 전원과 연결한다.

상기 하부프레임(51)은 상기 램프 어셈블리(20), 반사판(30), 및 확산판(40) 를 내부에 수납한다. 상기 상부프레임(52)은, 상기 확산판(40)을 통과한 빛이 외부로 방출될 수 있게 하는 윈도우(53)를 포함하며, 상기 하부프레임(51)과 결합되어 내부의 램프 어셈블리(20), 반사판(30), 및 확산판(40)을 내부에 수납한다. 비록 도 2 에서는 상부프레임(52)과 하부프레임(51)이 상기 램프 어셈블리(20), 반사판(30), 열차단판(60), 및 확산판(40) 등을 수납하는 프레임을 구성하는 것으로 도시하였으나, 일측에 램프 어셈블리(20), 반사판(50), 열차단판(60), 및 확산판(29) 등을 넣을 수 있는 개구를 구비한 프레임본체와 상기 개구를 닫을 수 있는 프레임덮개로서 구성된 프레임도 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다.

상기 하부프레임의 외면에는 방열판(70)이 설치되는 것이 바람직한데, 이 방열판(70)은 수개의 방열핀(71)들을 구비하여 상기 램프(10)에서 발생한 열을 신속히 외부로 방출하는 기능을 한다. 이 방열판은, 열전도성이 좋은 금속으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 하부프레임과 일체로 형성될 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본 발명에 의하여, 전면으로 방출되는 열을 최소화하여 액정패널과 같은 인접한 기기에 미치는 열의 악영향을 최소화하는 평면광원이 제공된다.

Claims

하나 이상의 램프를 구비한 램프 어셈블리;

상기 램프 어셈블리 상에 배치되고, 상기 램프 어셈블리로부터의 열을 차단하는 투명한 열차단판;

상기 열차단판 상에 배치되고, 상기 램프들로부터 발광되는 빛을 확산시키는 확산판; 및

상기 램프 어셈블리, 열차단판, 및 확산판이 수납되며, 상기 확산판과 인접한 면에는 발광창이 형성된 프레임;을 구비한 직하발광형 평면광원.
제 1 항에 있어서,

상기 열차단판은 투명한 아크릴로 형성된 것을 특징으로 하는 직하발광형 평면광원.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 램프 어셈블리와 인접한 프레임의 외면에는, 방열판이 형성된 것을 특징으로 하는 직하발광형 평면광원.
제 4 항에 있어서,

상기 램프 어셈블리와 인접한 프레임의 외면과 상기 방열판은 일체로서 형성된 것을 특징으로 하는 직하발광형 평면광원.