KR100717187B1 - 액정표시장치용 백라이트유니트의 이중구조 형광램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연장된 제품수명을 구현할 수 있는 액정표시장치용 백라이트유니트의 이중구조 형광램프를 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 이중구조 형광램프는, 방전가스가 포함된 제1방전공간을 정의하는 제1유리관과, 상기 제1방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 전기적으로 서로 다르게 연결되어 있는 한 쌍의 제1전극을 포함하는 제1방전유니트; 상기 제1방전유니트의 제1방전공간 내부에 배치되며, 방전가스가 포함된 제2방전공간을 정의하는 제2유리관과, 제1전극쌍과 전기적으로 독립하여 상기 제2방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 전기적으로 서로 다르게 연결되어 있는 한 쌍의 제2전극을 포함하는 제2방전유니트; 및 상기 제1방전유니트의 제1유리관의 내벽에 도포된 형광물질;을 포함하며, 상기 제1 및 제2방전유니트의 선택적 방전에 의해 가시광을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치용 백라이트유니트의 이중구조 형광램프{Dual structure fluorescent lamp of backlight unit for LCD}

도 1은 종래의 직하형 백라이트유니트를 도시한 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트유니트의 이중구조 형광램프를 설명하기 위한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 이중구조 형광램프에서의 방전유니트 자동 전환 구동 알고리즘.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

20: 제1방전유니트 21: 제1유리관

22: 제1전극 23: 형광물질

30: 제2방전유니트 31: 제2유리관

32: 제2전극

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연장된 제품수명을 구현할 수 있는 액정표시장치용 백라이트유니트의 이중구조 형광램프에 관한 것 이다.

액정표시장치는 화상표시기구의 하나로서, 다른 화상표시기구인 씨알티(CRT)에 비해 경박단소형화 및 저소비전력을 실현할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 박막트랜지스터 액정표시장치는 씨알티에 필적한만한 표시화면의 고화질화, 대형화 및 컬러화 등을 실현하였기에 최근들어 노트북 PC 및 모니터 시장은 물론 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다.

한편, 액정표시장치는 스스로 빛을 내는 표시기구가 아니므로, 액정패널의 배면에 화상을 시각적으로 표현하기 위한 별도의 광원을 필요로 한다. 현재 액정패널의 광원으로서는 형광램프를 구비한 백라이트유니트가 사용되고 있다.

여기서, 상기 백라이트유니트는 측면조명방식과 직하조명방식으로 구분될 수 있으며, 예컨데, 노트북 컴퓨터용 액정표시장치는 측면조명방식의 백라이트유니트를 주로 사용하고 있고, TV용 액정표시장치는 다수의 냉음극 형광램프를 액정패널 하면에 배치하는 직하조명방식의 백라이트유니트를 주로 사용하고 있다.

도 1은 종래의 직하형 백라이트유니트를 도시한 분해 사시도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.

도시한 바와 같이, 종래의 직하형 백라이트유니트는 프레임(1) 내부에 반사판(2)이 배치되고, 이 반사판(2) 상에 서로 평행하게 복수개의 형광램프(3)가 배열되며, 그리고, 상기 형광램프(3) 상에 확산판(5)이 배치되는 구조이다. 여기서, 상기 형광램프(2)는, 주지된 바와 같이, 방전가스가 충진된 유리관과 상기 유리관 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되어 전기적으로 서로 다르게 연결되는 한 쌍의 전극 및 상기 유리관의 내측면에 도포된 형광물질을 포함한다.

또한, 상기 프레임(1) 내부에서 형광램프들(3)의 양측단 각각에는 상기 형광램프들(2)의 동일 전극단들과 직렬 연결되면서 외부로부터 전기적으로 서로 다른 전압이 인가되는 전극 바(4)가 배치된다.

이와 같은 종래의 직하형 백라이트유니트에 있어서, 각 전극 바(4)에 소정 전압들이 인가되면, 이 전극 바들(4)을 통해 각 형광램프(3)의 전극들에 소정 전압이 인가되고, 이를 통해, 복수개의 형광램프들(2)이 동시에 방전하며, 이렇게 방전된 빛은 확산판(5)을 거쳐 그 바로 위에 배치되는 액정패널(도시안됨)로 균일하게 조사된다.

그러나, 전술한 종래의 직하형 백라이트 유니트는 한 개 또는 소정 개의 형광램프가 동작 불능이 될 경우, 휘도가 낮아져 화면상에 쉽게 결함으로 나타난다는 문제가 있다.

또한, 이를 해결하기 위해서는 액정표시모듈 전체를 해체하여 형광램프를 교체한 후에 다시 재조립해야 하는 바, 형광램프 교체 과정이 매우 번거로우며, 그에 따라 시간 및 비용 소모가 크다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연장된 제품수명을 구현할 수 있는 액정표시장치용 백라이트유니트의 이중구조 형광램프를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 형광램프의 교체작업이 줄어드는 액정표시장치 용 백라이트유니트의 이중구조 형광램프를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따라, 자외선을 발생시키는 제1방전유니트; 상기 제1방전유니트 내부에 독립적으로 배치되어 자외선을 발생시키는 제2방전유니트; 및 상기 제1방전유니트에 구비되며 상기 제1 및 제2방전유니트 중 어느 하나에 의해 발생한 자외선이 조사됨에 따라 가시광을 발생시키는 형광물질;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중구조 형광램프가 제공된다.

상기 제1 및 제2방전유니트는 각각 방전가스가 포함된 방전공간을 정의하는 유리관과, 상기 방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 서로 다르게 전기적으로 연결되어 있는 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 형광물질은 상기 제1방전유니트의 유리관 내벽에 도포된 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 이중구조 형광램프는 발생된 가시광의 휘도를 검출하는 광센서와 상기 광센서로부터 전달된 검출신호를 판단하여 상기 제1방전유니트 및 제2방전유니트 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 방전가스가 포함된 제1방전공간을 정의하는 제1유리관과, 상기 제1방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 전기적으로 서로 다르게 연결되어 있는 한 쌍의 제1전극을 포함하는 제1방전유니트; 상기 제1방전유니트의 제1방전공간 내부에 배치되며, 방전가스가 포함된 제2방 전공간을 정의하는 제2유리관과, 제1전극쌍과 전기적으로 독립하여 상기 제2방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 전기적으로 서로 다르게 연결되어 있는 한 쌍의 제2전극을 포함하는 제2방전유니트; 및 상기 제1방전유니트의 제1유리관의 내벽에 도포된 형광물질;을 포함하며, 상기 제1 및 제2방전유니트의 선택적 방전에 의해 가시광을 발생시키는 것을 특징으로 하는 이중구조 형광램프가 제공된다.

(실시예)

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트유니트의 이중구조 형광램프를 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 이중구조 형광램프는 자외선을 발생시키는 제1방전유니트(20)와 상기 제1방전유니트(20) 내부에 배치되어 독립적으로 자외선을 발생시키는 제2방전유니트(30)를 포함하여 구성되며, 상기 제1 및 제2방전유니트(20, 30)의 각각은 방전가스가 포함된 방전공간을 정의하는 유리관(21, 31)과 상기 방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 서로 다르게 전기적으로 연결되어 있는 한 쌍의 전극(22, 32)을 포함한다.

또한, 본 발명의 이중구조 형광램프는 제1방전유니트(20)의 제1유리관(21) 내벽에 상기 제1 또는 제2방전유니트(20, 30)에 의해 발생한 자외선이 조사됨에 따라 가시광을 발생시키도록 기능하는 형광물질(23)이 도포된다.

여기서, 상기 형광물질(23)을 제1방전유니트(20)의 제1유리관(21) 내벽에만 도포하는 이유는, 형광물질은 투과형과 반사형으로 나뉘어질 수 있는데, 제1방전유니트의 방전에 의해서는 반사형 형광물질이 사용되고, 제2방전유니트의 방전에 의해서는 투과형 형광물질이 사용되어야 발생한 가시광선이 외부로 방출될 수 있기 때문에 내부에 배치되는 제2방전유니트(30)의 제2유리관(31) 내벽 또는 외벽에 형광물질을 도포할 경우, 본 발명의 이중구조 형광램프에서는 투과형과 반사형을 혼합한 형광재료를 사용해야 하므로, 제조상 다소 복잡할 뿐만 아니라 투과형 및 반사형 특성을 모두 고려해서 소망하는 휘도를 확보하기가 어렵기 때문이다. 아울러, 제1유리관(21)의 내벽과 제2유리관(31)의 내벽 또는 외벽 모두에 투과형의 형광물질을 도포할 경우에는 상기 형광물질이 어느 정도의 가시광선을 흡수하여 소모시키므로, 발광효율의 저하를 피할 수 없기 때문이다. 따라서, 본 발명은 구조적으로 단순하게 하면서 소망하는 발광효율을 확보할 수 있도록 상기 형광물질(23)을 제1방전유니트(20)의 제1유리관(21)의 내벽에만 선택적으로 도포하는 것이다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 이중구조 형광램프는, 예컨데, 기본적으로 외부에 배치된 제1방전유니트(20)가 동작하게 되는데, 만약, 상기 제1방전유니트(20)에 불량 또는 에이징(Aging)에 따라 백라이트유니트의 전체 휘도가 낮아질 경우, 자동으로 내부에 배치된 제2방전유니트(30)가 동작되어 일정한 휘도가 얻어지도록 한다.

이를 위해, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 이중구조 형광광램프에는 제1방전유니트(20)로부터 발생된 가시광의 휘도를 검출하는 광센서와 상기 광센서로부터 전달된 검출신호를 판단하여 상기 제1방전유니트(20) 및 제2방전유니트(30) 중에서 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 콘트롤러가 구비된다.

이와같은 광센서 및 콘트롤러를 이용한 본 발명의 이중구조 형광램프의 동작방법을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 이중구조 형광램프에서의 방전유니트 자동 전환 구동 알고리즘이다.

먼저, 콘트롤러에 제1방전유니트의 사용 가능한 최저 밝기의 신호(PSmin)를 입력한 후, 제1방전유니트를 구동시킨다. 이때, 광센서에 의해 구동된 제1방전유니트의 휘도(PS)가 검출되고, 이 검출된 값이 콘트롤러에 전달된다.

이어서, 광센서로부터 전달된 신호(PS) 값과 미리 입력된 제1방전유니트의 사용 가능한 최저 밝기의 신호(PSmin) 값을 비교한다. 이때, 광센서로부터 전달된 신호(PS) 값이 최저 밝기의 신호(PSmin) 값 보다 크면, 콘트롤러에 의해 계속해서 제1방전유니트는 점등되고, 제2방전유니트는 소등된다. 반면, 검출된 신호(PS) 값이 미리 입력된 사용 가능한 최저 밝기의 신호(PSmin) 값과 같거나 작을 경우, 콘트롤러에 의해 제1방전유니트에 고장이 발생된 것으로 판단되며, 이에 따라, 상기 제1방전유니트는 소등되고, 제2방전유니트가 점등되어 목표로하는 휘도를 달성하게 된다.

여기서, 일반적으로 방전관 램프는 내부의 수은량, 가스압, 진공도에 따라 그 휘도가 좌우되는데, 본 발명의 제1방전유니트와 제2방전유니트는 그 형상에 차이가 있으나, 상기한 조건을 체적비율과 기체혼합비에 따라 적절하게 조절할 경우, 양자 모두가 동일한 휘도를 나타내도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이중구조 형광램프는 제1방전유니트 또는 제2방전유니트 중 어느 것을 사용하여도 동일한 휘도를 얻을 수 있고, 그래서, 동일한 광원으로 사용하는 것이 가능하다.

상술한 본 발명의 이중구조 형광램프는 제1방전유니트로 동작되다가 상기 제1방전유니트에 이상이 생기면, 그 이상을 감지하여 자동으로 제2방전유니트가 동작되므로, 소망하는 백라이트유니트의 전체 휘도를 일정하게 유지되도록 할 수 있다.

이 경우, 종래에는 형광램프의 고장 발생시, 백라이트유니트를 해체한 후, 고장난 형광램프를 교체하고, 그리고나서, 백라이트유니트를 재조립해야 하는 등, 형광램프의 리페어가 상당히 복잡하고, 그 과정에서 상당한 시간 및 비용이 소모되지만, 본 발명의 이중구조의 형광램프는 2개의 방전유니트의 선택적 구동에 따라 제품수명이 연장됨으로써 백라이트 교체에 따른 시간 및 비용을 상당히 절감할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예에서는 제1방전유니트의 구동을 기본으로 하면서 상기 제1방전유니트의 고장시 내부에 배치되는 제2방전유니트를 구동시켰지만, 이와 반대로, 내부에 배치된 제2방전유니트의 구동을 기본으로 하면서 상기 제2방전유니트의 휘도 감소시 제1방전유니트를 구동시키는 구동방법 또한 이용 가능하다.

이상에서와 같이, 본 발명은 이중구조로 형광램프를 구성하면서 어느 하나에 이상이 생기면 나머지 하나에 의해 램프가 동작되도록 함으로써, 램프의 제품수명 은 증가시켜 고장 수리에 따른 비용 및 번거로움을 제거할 수 있다.

이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.

Claims (5)

1. 자외선을 발생시키는 제1방전유니트;

   상기 제1방전유니트 내부에 독립적으로 배치되어 자외선을 발생시키는 제2방전유니트; 및

   상기 제1방전유니트의 유리관 내벽에 도포되며, 상기 제1 및 제2방전유니트 중 어느 하나에 의해 발생한 자외선이 조사됨에 따라 가시광을 발생시키는 형광물질;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중구조 형광램프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2방전유니트는 각각 방전가스가 포함된 방전공간을 정의하는 유리관과, 상기 방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 서로 다르게 전기적으로 연결되어 있는 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중구조 형광램프.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   발생된 가시광의 휘도를 검출하는 광센서와, 상기 광센서로부터 전달된 검출신호를 판단하여 상기 제1방전유니트 및 제2방전유니트 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중구조 형광램프.
5. 방전가스가 포함된 제1방전공간을 정의하는 제1유리관과, 상기 제1방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 전기적으로 서로 다르게 연결되어 있는 한 쌍의 제1전극을 포함하는 제1방전유니트;

   상기 제1방전유니트의 제1방전공간 내부에 배치되며, 방전가스가 포함된 제2방전공간을 정의하는 제2유리관과, 제1전극쌍과 전기적으로 독립하여 상기 제2방전공간 내부의 양측단 각각에 외부로부터 연장 배치되면서 전기적으로 서로 다르게 연결되어 있는 한 쌍의 제2전극을 포함하는 제2방전유니트; 및

   상기 제1방전유니트의 제1유리관의 내벽에 도포된 형광물질;을 포함하며,

   상기 제1 및 제2방전유니트의 선택적 방전에 의해 가시광을 발생시키는 것을 특징으로 하는 이중구조 형광램프.

Images