KR100769183B1 - 면발광 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 균일한 광량분포와 고휘도를 구현하기 위한 면발광 램프에 관한 것으로서, 특히 대향하는 상부기판 및 하부기판과, 상기 두 기판 모서리에 각각 실링된 제1,제2,제3,제4사이드 기판과, 상기 제1사이드 기판에 삽입된 적어도 하나 이상의 제1전극과, 상기 제3사이드 기판에 삽입된 적어도 하나 이상의 제2전극과, 상기 상,하부 기판 내측벽에 도포된 형광체층과, 상기 상,하부 기판 사이에 채워진 방전가스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
면발광, 고휘도

Description

면발광 램프{Flat Luminescene Lamp}
도 1은 종래기술에 의한 도광판 방식을 설명하기 위한 백라이트의 분해사시도.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 의한 면발광 램프의 평면도 및 단면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면발광 램프의 평면도 및 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 전극의 사시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면발광 램프의 평면도 및 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 전극의 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명
21a : 상부기판 21 : 하부기판
22 : 지지봉 23,23a: 제 1 ,제 2 전극
26 : 방전공간 27 : 글래스 튜브
28 : 형광체층 29 : 사이드 기판
본 발명은 면발광 램프에 관한 것으로, 특히 균일한 광량분포와 고휘도를 구현함으로써 액정표시장치의 백라이트 및 평면광원으로 쓰기 적합한 면발광 램프에 관한 것이다.
최근들어, 평판표시소자에 대한 연구가 활발한데, 그 중에서 각광받고 있는 것으로 액정표시소자(LCD;Liquid Crystal Displays), FED(Field Emission Displays), ELD(Electro Luminscence Displays), PDP(Plasma Display Panels) 등이 있다.
이 중에서 상기 액정표시소자는 다른 자발광 평판표시소자와는 달리 그 자체가 비발광성이므로 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다.
이러한 단점을 보완하기 위해 액정패널 하부에 표시면을 균일하게 조사하는 외부조명 소위, 백라이트를 더 부착한다.
이와 같은 이유로 도입된 백라이트에는 투명한 도광판을 이용하여 액정패널의 측면에 설치한 형광램프로부터 광을 액정패널 화면 전체에 분포되도록 하는 도광판 방식과, 액정패널 하부에 선택적으로 장착된 형광램프에서 나오는 광이 형광램프와 액정패널 사이에 설치된 확산판에 의해 확산되어 액정패널 화면 전체에 분포되도록 하는 직하형 방식이 있다.
첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 의한 도광판 방식을 설명하기 위한 백라이트의 분해사시도이다.
도광판 방식에 의한 백라이트는 도 1에서와 같이, 백라이트의 각 구성요소를 지지하는 메인 서포터(100)와, 상기 메인 서포터의 일측 모서리 부분에 내설되어 빛을 방출하는 램프(111)와, 상기 메인 서포터를 보호하는 커버(103)와, 상기 램프를 수용하는 램프 하우징(110)과, 상기 램프에서 조사된 빛을 LCD 패널에 균일하게 공급하는 도광판(105)과, 상기 도광판의 하부면에 구비되어 램프에서 새어나온 빛을 재반사시키는 반사판(104)과, 상기 도광판(105)의 상부면에 도광판에서 입사된 빛을 확산시키는 하부 확산판(106) 및 상부 확산판(109)과, 상기 확산판 사이에 확산된 빛을 집광시켜 LCD 패널로 전달하는 하부 프리즘(107) 및 상부 프리즘(108)으로 구성된다.
즉, 도광판 방식의 백라이트는 램프(111)에서 조사된 선광을 표시면에 골고루 조사하기 위해 도광판(105), 확산판(106,109) 및 프리즘(107,108) 등이 필요하게 된다.
여기서, 상기 램프(111)의 양단부에는 외부 전원과의 전기적 연결을 위해 램프와이어(113a)가 연결되어 있으며, 이들 램프와이어(113a)들은 외부로 인출되어 커넥터(116)를 통해 외부의 전원(미도시)과 연결되도록 되어 있다.
고휘도가 요구되는 모니터용이나 TV용 액정표시장치일 경우에는 에지 부분에 2개 이상의 램프가 장착되며, 그에 따라 와이어와 커넥터의 수도 많아진다.
그러나, 상기 도광판 방식은 각종 부품 소싱(sourcing) 및 제조 과정이 복잡하여 가격 경쟁력이 떨어지고, 램프와 램프하우징과의 형합 문제로부터 야기되는 빛샘의 문제점이 있으며, 빛이 도광판을 통과하여야 하므로 휘도가 낮아진다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 액정패널 하부에 형광램프를 선택적으로 장착하는 직하형 방식이 제안되었으나, 저면의 형광램프의 형상이 화면상에 표시되지 않도록 램프와 액정패널의 간격을 일정하게 유지하고, 또한 균일한 광량분포를 얻기 위해 상기 램프와 액정패널 사이에 광산란수단을 충분히 배치하여야 하므로 박형화에 한계가 있다.
따라서, 최근에는 액정패널의 표시면에 대향하는 면 전체가 발광하는 면발광 램프를 사용하는 평판형 방식이 제안되어 높은 휘도와 더욱 균일한 광량분포를 제공하고 있다.
표시면적이 비교적 큰 경우에는 밝기가 일률적인 광원이 필요하게 되는데, 이런 점에 비추어 볼 때 상기 세가지 방식 중 평판형 방식이 가장 적합하다.
첨부된 도 2a 및 도 2b을 참조하여 종래의 면발광 램프를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 의한 면발광 램프의 평면도 및 단면도이다.
종래의 면발광 램프는 대향하는 상부기판(11) 및 하부기판(11a)과, 상기 상,하부 기판(11,11a)의 가장자리에 형성되어 실링된 사이드 기판(19)과, 상기 하부기판(11a) 상에 형성된 제1전극(13) 및 제2전극(13a)과, 상기 제1, 제2전극(13,13a)들을 포함한 전면에 형성된 유전체층(17)과, 상기 유전체층(17) 상면과 상부기판(11) 내측벽에 도포된 형광체층(18)과, 상기 상부기판(11) 및 하부기판(11a) 사이에 형성되어 상부기판(11)을 지지하는 지지봉(12)으로 구성된다.
상기 제1전극(13) 및 제2전극(13a)은 적어도 하나 이상이 교번하면서 형성되 어 전원 인가시 통전된다.
상기 제1전극(13)들은 제1리드선(15)에 연결되고, 제2전극(13a)들은 제2리드선(15a)에 연결되어 상기 제1, 제2리드선(15,15a)을 통해 외부로부터 전압을 인가받는다.
한편, 상기 사이드 기판(19)에 의해 상,하부 기판(11,11a)이 일정간격을 두고 밀봉되어 방전공간(16)이 형성되는바, 방전공간(16) 내부에는 네온(Ne), 아르곤(Ar), 수은(Hg)등의 방전가스 등이 채워지고, 방전공간과 대향하는 상,하부 기판(11,11a) 내측벽에는 전술한 바와 같이, 형광체층(18)이 도포된다.
이와 같이 구성된 면발광 램프는 상기 제 1 ,제 2 전극(13,13a)에 전원이 인가될 경우, 방전공간(16)내에 존재하는 전자가 전극에 이끌려 충돌하게 되어 2차 전자가 방출되는데 그 결과, 방전공간(16) 내에서 방전이 개시된다.
그리고, 상기 방전에 의해 유동하는 전자는 방전공간(16)내의 또다른 전자 일예로, 수은(Hg) 전자와 충돌하여 자외선을 발생시키고, 자외선은 상,하부기판(11,11a) 내측벽에 도포된 형광체층(18)과 충돌하여 여기되면서 가시광을 만들어 낸다.
상기와 같이 형성된 면발광 램프는 그 상부에 다수의 확산 시트(Diffusion Sheet), 프리즘 시트(Prism Sheet), 보호시트 등이 적층된 광산란수단을 삽입한 후 액정패널을 올려서, 면발광 램프에서 발광된 빛이 균일하게 액정패널측으로 방출되도록 한다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 면발광 램프는 방전공간에서 발생된 가시광이 지지봉, 전극 등에 의해 방해받아 전체적으로 균일한 광량분포를 얻기가 어렵다.
이러한 불균일한 광량 분포를 보상하기 위해 면발광 램프와 액정패널 사이에 다수의 광학시트류로 구성된 광산란수단을 배치하여야 하는데, 이는 면발광 램프의 무게 및 두께를 증가시킬 뿐만 아니라 제조단가를 증가시키는 요인으로 작용한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 전극 구조를 개선하여 고광효율 및 고휘도가 가능한 면발광 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 면발광 램프는 대향하는 상부기판 및 하부기판과, 상기 두 기판 모서리에 각각 실링된 제1,제2,제3,제4사이드 기판과, 상기 제1사이드 기판에 삽입된 적어도 하나 이상의 제1전극과, 상기 제3사이드 기판에 삽입된 적어도 하나 이상의 제2전극과, 상기 상,하부 기판 내측벽에 도포된 형광체층과, 상기 상,하부 기판 사이에 채워진 방전가스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 면발광 램프를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면발광 램프의 평면도 및 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 전극의 사시도이다.
그리고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면발광 램프의 평면도 및 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 전극의 사시도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 의한 면발광 램프는 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 대향하는 상부기판(21) 및 하부기판(21a)과, 상기 상,하부 기판(21,21a)의 모서리에 각각 형성되어 실링된 제1,제2,제3,제4사이드 기판(29a,29b,29c,29d)과, 상기 상부기판(21) 및 하부기판(21a) 사이에 형성되어 상부기판(21)을 지지하는 지지봉(22)과, 상기 제1사이드 기판(29a)에 삽입된 적어도 하나 이상의 제1전극(23)과, 상기 제3사이드 기판(29c)에 삽입된 적어도 하나 이상의 제2전극(23a)으로 구성된다. 상기 제1사이드 기판(29a)과 제3사이드 기판(29c)은 서로 대향한다.
이 때, 상기 상,하부 기판(21,21a) 사이의 공간은 상기 제1,제2,제3,제4사이드 기판(29a,29b,29c,29d)에 의해 밀봉되어 방전공간(26)이 되는바, 방전공간(26) 내부에는 네온(Ne), 아르곤(Ar), 수은(Hg) 등의 방전가스 등이 채워진다.
상기 제1전극(23) 및 제2전극(23a)의 일단에는 도 4에서와 같이, 글래스 튜브(27)가 끼워져 사이드 기판에의 삽입을 용이하게 하고, 본딩 물질에 의해 사이드 기판에 완전히 실링되도록 한다.
상기 제1전극(23) 및 제2전극(23a)은 "T"자형을 가지며, 면발광 램프의 좌우 양단 즉, 대향하는 제 1 ,제 3 사이드 기판(29a,29c)에 각각 장착되어 전원 인가시 통전되며, 상기 제1,제2전극(23,23a)의 끝단은 각각 전원인입선에 연결되어 외부로부터 전압을 인가받게 된다.
그리고, 상,하부 기판(21,21a) 및 제1,제2,제3,제4사이드 기판(29a,29b,29c,29d)은 유리기판 또는 내열성 재질의 기판으로 형성되며, 상기 지지봉(22)은 가시광의 방출을 저해하지 않도록 글라스(Glass) 재질로 만들어진다.
상기 지지봉(22)은 고진공 상태에서 기판을 밀봉할 경우, 상부기판(21)이 아래로 처지거나 손상 입는 것을 방지하고, 상,하부 기판(21,21a) 사이의 일정한 갭을 유지하기 위해 형성된다.
추가로, 방전공간(26)에서 만들어진 가시광이 하부기판(21a)의 배면으로 빠져나가는 것을 방지하기 위해 상기 하부기판(21a) 내측에 반사판(미도시)이 더 구비되거나 또는 하부기판(21a) 내측벽에 반사특성을 가진 물질이 도포된다.
이와같이, 형성된 면발광 램프는 상기 제 1 ,제 2 전극(23,23a)에 적정조건의 전압이 인가될 경우 방전을 유도하는 방전가스에 의해 방전이 개시되고, 상기 방전에 의해 유동하는 전자는 방전공간(26)내의 또 다른 전자와 충돌하여 자외선을 발생시키고, 자외선은 상,하부 기판(21,21a) 내측벽에 도포된 형광체층(28)과 충돌하여 여기/복귀되면서 가시광을 만들어 낸다.
상기와 같이 형성된 면발광 램프 상부에는 액정패널이 올려져 면발광 램프에서 발광된 빛이 균일하게 액정패널측으로 방출된다.
한편, 면발광 램프의 좌우 양단에 형성되는 전극(33)은 도 6에서와 같이, "ㄷ"자형을 가질 수도 있다.
첨부된 도 5a 및 도 5b를 참고로 하여 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면발광 램프를 살펴보면, 실링되어 방전공간(36)을 형성하는 상,하부 기판(31,31a) 및 제1,제2,제3,제4사이드 기판(39a,39b,39c,39d)과, 상기 상,하부 기판(31,31a)의 간격을 유지시켜 주는 지지봉(32)과, 상기 상,하부 기판(31,31a) 내측벽에 도포된 형광체층(38)과, 마주보는 제1,제3사이드 기판(39a,39c)에 각각 장착된 "ㄷ"자형의 제1,제2전극(33,33a)으로 구성된다.
상기 제1,제2전극(33,33a)의 양단에는 도 6에서와 같이, 글래스 튜브(37)가 끼워져 제1,제3사이드 기판(39a,39c)에 삽입되고, 전극 끝에는 전원인입선이 각각 숄더링되어 전원을 공급받는다.
상기 제1,제2전극(33,33a)은 사이드 기판의 길이만큼 길게 형성하여 방전이 충분히 일어날 수 있도록 한다.
본발명에 의한 면발광 램프는 전면에서 발광하여 상부에 장착된 표시장치로 빛을 방출한다.
이 때, 면발광 램프와 표시장치 사이에는 밝기 분포의 불균일을 해소하기 위해 확산시트, 프리즘 시트, 보호시트로 적층된 광산란수단이 개재되는데, 본 발명에 의한 면발광 램프는 전면에서 발광하므로 상기 광산란수단 중에서 프리즘 시트의 수를 줄이거나 없앨 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의한 면발광 램프는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전면에서의 방전, 발광이 가능하므로 광효율 및 광 균일성이 향상된다.
둘째, 본 발명에 의한 면발광 램프는 전면 발광원으로서, 기존 도광판 방식에서의 도광판 등의 중간매개체가 불필요해진다. 따라서, 중간매개체에 의한 빛의 손실을 최소화할 수 있어 고휘도가 가능해지며, 또한 원가 절감의 효과가 있다.
셋째, 표시장치와 면발광 램프 사이에 개재되는 광산란수단 중에서 프리즘 시트의 수를 줄이거나 없앨 수 있으므로, 백라이트 제작공정에서 발생하는 프리즘 시트 손상에 의한 불량을 감소시킬 수 있다.
넷째, 도광판 방식에서의 램프와 램프하우징과의 형합 문제로부터 야기되는 빛샘 등의 문제를 해결하게 된다.

Claims (7)

  1. 대향하는 상부기판 및 하부기판;
    상기 두 기판 모서리에 각각 실링된 제1,제2,제3,제4사이드 기판;
    상기 제1사이드 기판에 삽입된 적어도 하나 이상의 제1전극;
    상기 제3사이드 기판에 삽입된 적어도 하나 이상의 제2전극;
    상기 상,하부 기판 내측벽에 도포된 형광체층;
    상기 상,하부 기판 사이에 채워진 방전가스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2전극은 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2전극은 "T"자형인 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2전극은 "ㄷ"자형인 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1,제2전극은 사이드 기판의 대응하는 길이를 가지 는 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 사이드 기판과 제1,제2전극 사이에 글래스 튜브가 더 삽입된 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2전극은 전원 인입선과 연결된 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR980009281A (ko) * 1996-07-26 1998-04-30 야코비 쿤켈 아연 결합이 향상된 인슐린 유도체
KR20000049776A (ko) * 2000-04-28 2000-08-05 조광섭 평판형 형광 램프
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KR20010000693A (ko) * 2000-10-13 2001-01-05 이시중 액정표시장치의 백라이트용 일체형 평판형광등의 형광체도포방법

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