KR100654557B1 - 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프 및 그것을이용한 백라이트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시장치의 백라이트용으로 사용되는 면발광 형광 램프의 외부 전극 구조를 다양한 방법으로 구성함으로써 면발광 형광램프의 시동 전압 및 램프의 구동 전압을 낮출 수 있으며, 램프의 광 효율을 향상시킬 수 있는 엘시디 백라이트용 면발광 형광램프의 외부 전극 구조에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 엘시디용 백라이트에 사용되는 면발광 형광램프에 있어서, 표면으로부터 소정거리 이내에서 휘도균일도를 최대화시키기 위하여 방전공간이 형성되게 굴곡 성형된 램프 상판(111)과, 상기 램프 상판(111)에 형성된 방전공간이 밀폐되도록 램프 상판(111)의 배면에 부착된 평판 구조의 램프 하판(112)으로 이루어진 램프 본체(110) 및 상기 램프 본체(110)에 형성된 방전공간에 전압이 인가되도록 램프 본체(110)의 양단부에 길이방향으로 부착된 외부전극(120)을 포함하여서 된 것이다.

면발광 형광램프, 외부 전극, 유도 전극, 백라이트, 엘시디

Description

외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프 및 그것을 이용한 백라이트 장치{Fluorescent Lamp with External Electrode for display LCD and Backlight Device using of it}

도 1은 종래 내부전극을 갖는 면발광 형광램프를 나타내는 평면도.

도 2는 종래 외부전극을 갖는 면발광 형광램프를 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 외부전극을 갖는 면발광 형광램프를 나타낸 평면도.

도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 다른 실시예의 외부전극을 갖는 면발광 형광램프를 나타낸 평면도.

도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 외부전극을 갖는 면발광 형광램프가 구비된 백라이트 장치를 나타낸 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

100 : 면발광 형광램프 110 : 램프 본체

111 : 램프 상판 112 : 램프 하판

120 : 외부전극 121 : 주 전극

122 : 브랜치 전극 123 : 유도전극

200 : 반사판 300 : 확산판

400 : 패드 500 : 접착제

본 발명은 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프 및 그것을 이용한 백라이트 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 엘시디(LCD)의 백라이트용으로 사용되는 면발광 형광 램프의 외부 전극 구조를 다양한 형상으로 구성함으로써 면발광 형광램프의 시동 전압 및 램프의 구동 전압을 낮출 수 있으며, 램프의 광 효율을 향상시킬 수 있는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프 및 그것을 이용한 백라이트 장치에 관한 것이다.

평판형 디스플레이장치에서 각광받고 있는 엘시디(LCD) 소자는 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성소자이기 때문에 별도의 광원을 가진 백라이트장치가 요구되고 있다. 이러한 백라이트장치는 직하형과 에지형으로 분류되고 있다.

상기의 방식들은 광원(램프)의 위치에 따른 구분으로서 에지형은 투명도광판의 측단면에 광원을 위치시키고 도광판의 한 면을 반사 확산시켜서 광을 다중반사시킴으로서 얻은 면광원을 LCD의 셀(cell)로 비추는 방식이며, 직하형은 광원을 엘시디 셀의 직하부에 위치시키고 광원의 전면에는 확산판을 광원의 배면에는 반사판을 각각 배치하여 광원으로부터 발산된 빛을 반사, 확산시키는 방식이다.

직하형은 높은 휘도를 얻을 수 있기 때문에 고휘도가 요구되는 백라이트에 적합하지만, 휘도균일도가 낮은 단점이 있다. 이에 비하여 에지형은 휘도가 낮지만 휘도균일도가 높은 이점이 있다.

도 1은 종래 내부전극을 갖는 면발광 형광램프를 나타내는 평면도이다.

여기에서 참조되는 면발광 형광램프(1)는 램프 상판(2)과 램프 하판(3)이 상호 부착되고, 내부에는 방전가스가 주입되며 외부와 차단되는 채널들이 상호 인접한 상태인 설펀틴(serpentine) 형태로 구성되어 있으며, 절곡된 부분이 상호 연통되어 내부는 하나의 채널을 형성하고, 채널의 양 단부에는 내부 전극(4)이 내장되어 있다.

상기 채널을 형성하는 것이 램프상판이다. 또한 각각의 단부에는 내부전극(4)이 설치되어 있다. 이러한 내부전극(4)은 면발광 형광램프(1)의 내부로 삽입되어 있으며, 이렇게 내부전극(4)을 삽입, 고정하기 위하여 많은 제조공정들이 추가된다.

상기와 같이 면발광 형광램프(1)는, 전체 표면적에 걸쳐서 광을 균일하게 방사하기 때문에, 종래 에지방식과 직하방식의 단점을 보완하여 고휘도와 고휘도균일도를 제공할 수 있으며, 특히 채널 형상이 휘도 균일도에 유리한 형태로 유리 성형을 이용하여 형성됨으로서 휘도 및 휘도균일도가 현저하게 개선된 이점이 있다. 또한 채널 형상도 금형의 모양에 따라 여러 형태가 가능할 수 있다.

도 2는 종래 외부전극을 갖는 면발광 형광램프를 나타낸 평면도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 면발광 형광램프(1a)는 램프 상판(2a)과 램프 하판(3a)이 상호 부착되고, 내부에는 방전가스가 주입되며 외부와 차단되는 채널들이 상호 인접한 상태인 설펀틴(serpentine) 형태로 구성되어 있으며, 절곡된 부분이 상호 연통되어 내부는 하나의 채널을 형성하고, 채널의 양 단부 외측 둘레면에 는 외부 전극(4a)이 내장되어 있다.

상기 외부전극(4a)은 전기가 잘 통하는 도전성 물체를 부착함으로서 간단히 구성된다. 그러나, 디스플레이가 대형화 될 수록 이 단일 채널의 길이는 기하급수적으로 길어지게 된다.

채널의 길이가 길어지게 되면, 형광 램프의 시동 및 구동 전압이 높아지게 되므로 전자파에 의한 많은 문제점이 발생하며, 전류 누설 현상이 발생된다. 또한, 형광 램프의 관 전류가 높아지므로, 램프의 수명이 단축되는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 엘시디(LCD)의 백라이트용으로 사용되는 면발광 형광 램프의 외부 전극 구조를 다양한 방법으로 구성함으로써 면발광 형광램프의 시동 전압 및 램프 전압을 낮출 수 있으며, 램프의 광 효율을 향상시킬 수 있는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프 및 그것을 이용한 백라이트 장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 외부전극을 갖는 엘시디용 면발광 형광램프는 엘시디용 백라이트에 사용되는 면발광 형광램프에 있어서, 표면으로부터 소정거리 이내에서 휘도균일도를 최대화시키기 위하여 방전공간이 형성되게 굴곡 성형된 램프 상판과, 상기 램프 상판에 형성된 방전공간이 밀폐되도록 램프 상판의 배면에 부착된 평판 구조의 램프 하판으로 이루어진 램프 본체 및 상기 램프 본체에 형성된 방전공간에 전압이 인가되도록 램프 본체의 양단부에 길이방향으로 부착된 외부전극을 포함하여서 된 것이다.

또한 본 발명의 다른 특징에 의한 엘시디용 백라이트장치는 엘시디용 백라이트장치에 있어서, 표면으로부터 소정거리 이내에서 휘도균일도를 최대화시키기 위하여 방전공간이 형성되게 굴곡 성형된 램프 상판과, 상기 램프 상판에 형성된 방전공간이 밀폐되도록 램프 상판의 배면에 부착된 평판 구조의 램프 하판으로 이루어진 램프 본체와, 상기 램프 본체에 형성된 방전공간에 전압이 인가되도록 램프 본체의 양단부에 길이방향으로 부착된 외부전극을 포함하는 면발광 형광램프; 상기 면발광 형광램프에서 발생되는 빛을 표면으로 반사시키도록 면발광 형광램프의 저면을 지지하는 반사판; 및 상기 면발광 형광램프에서 발생되는 빛을 균일하게 확산시키도록 면발광 형광램프의 표면엔 설치된 확산판을 포함하여서 된 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 외부전극을 갖는 면발광 형광램프를 나타낸 평면도이고, 도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 다른 실시예의 외부전극을 갖는 면발광 형광램프를 나타낸 평면도이며, 도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 외부전극을 갖는 면발광 형광램프가 구비된 백라이트 장치를 나타낸 단면도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명의 면발광 형광램프(100)는 크게 램프 상판(111)과 램프 하판(112)이 부착된 램프 본체(110)와, 상기 램프 본체(110)의 양단부에 부착된 외부전극(120)으로 이루어져 있되, 상기 외부전극(120)의 선단부 중앙 즉, 채널의 중앙에 부착되는 부분은 돌출되게 형성되어 있다.

상기 램프 상판(111)은 표면으로부터 소정거리 이내에서 휘도균일도를 최대화시키기 위하여 방전공간이 형성되게 굴곡 성형되어 있되, 상기 방전공간은 복수 개의 채널이 연결되는 설펀틴 형상 또는 방전공간이 구분된 복수개의 채널을 연속되게 형성할 수도 있다.

상기 램프 하판(112)은 램프 상판(111)에 형성된 방전공간이 밀폐되도록 램프 상판(111)의 배면에 부착되도록 평판 구조로 이루어져 있는 것으로서, 상기 램프 상판(111)과 램프 하판(112)이 일체화되어 램프 본체(110)를 형성하는 것이다.

그리고, 상기 램프 본체(110)의 양단부에는 램프 본체(110)에 형성된 방전공간에 전압이 인가되도록 길이방향으로 외부전극(120)이 부착되어 면발광 형광램프(100)를 이루게 된다. 상기 외부전극(120)은 외부에서 고압펄스가 인가되었을 때 면발광 형광램프(100)가 충분히 여기될 수 있도록 높은 전압을 공급하는 것으로 도전성이 우수한 재질, 예를 들면 은 또는 구리 등을 소성을 이용하여 제조한다.

상기 외부전극(120)은 램프 상판(111) 또는 램프 하판(112)에 부착할 수도 있고, 유리 표면 또는 방전 공간 영역 내에 부착할 수 있을 뿐만 아니라, 램프 상판(111)과 램프 하판(112)에 각각 부착할 수도 있는 것이며, 상기 외부전극(120)에는 전자 방출이 용이하도록 유전체 층을 코팅할 수도 있다.

그리고 램프의 시동, 구동 전압을 낮추고, 램프 전류를 낮추기 위하여 상기 외부전극(120)을 도 3에 나타낸 바와 같이 램프 본체(110)에 형성된 채널이 상호 연결되게 부착할 수도 있고, 채널 양 끝단에 고전압을 인가하는 정상적인 방전 형태로서, 원하는 램프의 효율을 얻기 위하여 도 4에 나타낸 바와 같이 복수개의 채널에 각각 부착할 수도 있다.

또한, 외부전극(120)을 도 5에 나타낸 바와 같이 면발광 형광램프(100)의 각 채널의 에지부 표면에 부착되도록 외부전극(120)으로부터 연장되게 주 전극(121)을 형성하면, 얇게 나온 주 전극(121)을 채널 전반에 걸쳐 배치함으로써 대향 방전이 일어날 수 있도록 하고, 얇게 나온 주 전극(121) 부위에 상호 전극 방향으로 Tip 모양을 배치함으로써 전자 방출을 용이하게 하여 그 역할을 향상시킬 수 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이 전자 방출이 용이하도록 외부전극(120)의 선단부 중앙의 돌출된 부분을 뾰족하게 돌출 형성하여 램프의 효율을 향상시킬 수도 있으며, 도 7에 나타낸 바와 같이 외부전극(120)의 선단부 중앙에 브랜치(Branch) 전극(122)이 연장되게 부착하되, 상기 외부전극(120)에 연장되게 부착되어 상호 마주보는 브랜치 전극(122)의 선단부는 소정거리 이격되게 부착하면, 램프의 시동, 구동 전압을 낮출 수 있고, 램프의 광효율을 향상시키게 된다.

그리고, 상기 외부전극(120)에는 브랜치 전극(122)을 부착할 수도 있되, 그 브랜치 전극(122)은 도 8에 나타낸 바와 같이 각 채널의 사이에 위치되도록 브랜치 전극(122)을 연장되게 부착하거나, 도 9에 나타낸 바와 같이 중앙 채널의 사이는 짧고 가장자리 채널의 사이는 길게 부착할 수도 있으며, 이러한 브랜치 전극(122)은 최외각 채널의 휘도를 향상시키고 소비전력을 감소시키게 된다.

또한, 상기 외부전극(120)의 사이에는 각 채널의 중앙부에 위치되도록 유도전극(123)을 더 부착할 수도 있되, 상기 유도전극(123)은 도 10에 나타낸 바와 같이 채널의 길이방향으로 부착하거나, 채널의 길이방향으로 복수개의 유도전극(123)을 등간격으로 부착하여도 무방하다.

상기와 같이 구성된 면발광 형광램프(100)를 이용하여 구성된 백라이트장치 의 일실시예가 도 12에 표시되어 있다.

여기에서 참조되는 바와 같이 면발광 형광램프(100)의 상부측에는 확산판(300)이 위치하고, 하부측에는 반사판(200)이 위치하고 있으며, 면발광 형광램프(100)가 그 사이에 삽입되어 있다. 상기한 확산판(300), 반사판(200), 및 면발광 형광램프(100)는 모두 백라이트장치의 프레임(도면 미도시)에 의해서 고정되어 있다. 한편, 면발광 형광램프(100)는 도 13에 나타낸 바와 같이 절연재로 이루어진 패드(400)와 접착제(500)를 매개로 고정하여 고전압이 인가되는 전극과 주위 장치를 보호함과 함께, 충격에 의한 파손을 방지하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명은 엘시디(LCD)의 백라이트용으로 사용되는 면발광 형광 램프의 외부 전극 구조를 다양한 방법으로 구성함으로써 면발광 형광램프의 시동 전압 및 램프 전압을 낮출 수 있으며, 램프의 광 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (19)

1. 표시장치용 면발광 형광램프에 있어서,

   표면으로부터 소정거리 이내에서 휘도균일도를 최대화시키기 위하여 방전공간이 형성되게 굴곡 성형된 램프 상판(111)과, 상기 램프 상판(111)에 형성된 방전공간이 밀폐되도록 램프 상판(111)의 배면에 부착된 평판 구조의 램프 하판(112)으로 이루어진 램프 본체(110) 및 상기 램프 본체(110)에 형성된 방전공간에 전압이 인가되도록 램프 본체(110)의 양단부에 채널과 수직방향으로 부착되고 선단부의 채널 중앙부에 부착되는 부분은 돌출되게 형성된 외부전극(120)을 포함함을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 램프 상판(111)에 굴곡 형성된 방전공간은 복수개의 채널이 연결되는 설펀틴 형상임을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 램프 상판(111)에 굴곡 형성된 방전공간은 방전공간이 구분된 복수개의 채널이 연속되게 형성됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 외부전극(120)은 램프 상판(111)의 양측 표면에 길이방향으로 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 외부전극(120)은 램프 하판(112)의 양측 표면에 길이방향으로 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 외부전극(120)은 램프 상판(111) 및 램프 하판(112)의 양측 표면에 길이방향으로 각각 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
7. 제 4 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극(120)은 복수개의 채널 외측면에 상호 연결되게 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
8. 제 4 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극(120)은 복수개의 채널에 각각 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
9. 제 4 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극(120)은 각 채널에서 대향방전이 일어나도록 채널의 에지부 표면에 연장되게 주 전극(121)이 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
10. 제 4 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극(120)은 전자 방출이 용이하도록 선단부 중앙이 뾰족하게 돌출 형성됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
11. 제 4 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극(120)의 선단부 중앙에는 브랜치 전극(122)이 연장되게 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
12. 제 11항에 있어서, 상기 외부전극(120)에 연장되게 부착되어 상호 마주보는 브랜치 전극(122)의 선단부는 소정거리 이격됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
13. 제 4 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극(120)에는 각 채널의 사이에 위치되도록 브랜치 전극(122)이 연장되게 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
14. 제 12항에 있어서, 상기 브랜치 전극(122)은 중앙 채널의 사이는 짧고 가장자리 채널의 사이는 길게 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
15. 제 4 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극(120)의 사이에 는 각 채널의 중앙부에 위치되도록 유도전극(123)이 더 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
16. 제 15항에 있어서, 상기 유도전극(123)은 채널의 길이방향으로 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
17. 제 15항에 있어서, 상기 유도전극(123)은 채널의 길이방향으로 복수개의 유도전극이 등간격으로 부착됨을 특징으로 하는 외부전극을 갖는 표시장치용 면발광 램프.
18. 엘시디용 백라이트장치에 있어서,

    표면으로부터 소정거리 이내에서 휘도균일도를 최대화시키기 위하여 방전공간이 형성되게 굴곡 성형된 램프 상판(111)과, 상기 램프 상판(111)에 형성된 방전공간이 밀폐되도록 램프 상판(111)의 배면에 부착된 평판 구조의 램프 하판(112)으로 이루어진 램프 본체(110)와, 상기 램프 본체(110)에 형성된 방전공간에 전압이 인가되도록 램프 본체(110)의 양단부에 길이방향으로 부착된 외부전극(120)과, 상기 외부전극(120)의 표면에 접착제(500)를 매개로 부착된 패드(400)를 포함하는 면발광 형광램프(100);

    상기 면발광 형광램프(100)에서 발생되는 빛을 표면으로 반사시키도록 면발광 형광램프(100)의 저면을 지지하는 반사판(200); 및

    상기 면발광 형광램프(100)에서 발생되는 빛을 균일하게 확산시키도록 면발광 형광램프(100)의 표면엔 설치된 확산판(300)을 포함함을 특징으로 하는 표시장치용 백라이트장치.
19. 삭제

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