KR100909050B1 - 외부전극 형광램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부전극과 공기와의 접촉 차단으로 인하여 전극 부식을 방지함과 동시에 외부 온도 변화에 대한 휘도 변화를 안정하게 유지하도록 한 외부전극 형광램프에 관한 것으로서, 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 형광램프와, 상기 형광램프의 양단에 형성되는 외부전극과, 상기 형광램프를 코일 형태로 감싸면서 형성되는 보조전극과, 상기 형광램프와 외부전극을 진공상태로 감싸면서 형성되는 외부 유리관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

형광램프, 외부전극, 유리관, 유전체

Description

외부전극 형광램프{External Electrode Fluorescent Lamp}

도 1은 일반적인 직하방식의 백 라이트를 나타낸 사시도

도 2는 일반적인 발광 램프와 커넥터에 연결된 전극 연결선을 나타낸 도면

도 3은 종래의 외부전극 형광램프를 나타낸 도면

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 외부전극 형광램프를 나타낸 도면

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 외부전극 형광램프를 나타낸 도면

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 외부전극 형광램프를 나타낸 일측 측면도

도 7a 및 도 7b는 도 6a 및 도 6b의 외부전극 형광램프의 정면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

31 : 형광램프 32 : 외부전극

33 : 외부 유리관

본 발명은 액정표시장치의 백 라이트에 관한 것으로, 특히 백 라이트(back light) 균일도를 향상시키는데 적당한 외부전극 형광램프에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비전(TV)을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.

따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display device), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP ; Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD ; Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한, CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치는, 최근에 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형정보 표시장치 등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.

이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트가 반드시 필요하며, 이러한 백 라이트는 램프 유닛이 설치되는 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.

먼저, 에지방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.

이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.

그리고 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.

이러한, 직하방식은 에지방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.

하지만, 직하방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전 등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지방식보다 직하방식에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.

직하방식에서는 화면 밑면에 램프들이 복수개 설치되기 때문에 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 램프가 점등되지 않는 부분이 다른 부분보다 현저하게 어두워지므로 램프가 점등되지 않는 부분이 화면상에 곧바로 나타나게 된다.

이로 인해, 직하방식에서는 램프의 교체가 빈번하게 이루어지므로, 램프 유닛을 분해하고 조립하는데 용이한 구조를 가져야 한다.

한편, 액정표시장치에 사용되는 형광 램프는 전극의 위치에 따라 구분되는데, 전극이 형광램프 내부에 있는 냉음극 형광램프(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp)와 열음극 형광램프(HCFL : Hot Cathode Fluorescent Lamp)가 있고, 전극이 외부에 있는 외부전극 형광램프(EEFL : External Electrode Fluorescent Lamp)가 있다. 보통의 일반 형광등은 열음극 형광램프이고 노트북이나 모니터에 사용되는 백 라이트는 열이 적고 수명이 긴 냉음극 형광램프를 사용하고 있다.

그러나 최근 LCD-TV나 광고판처럼 고휘도를 요구하는 경우, 많은 형광램프를 사용해야 하는데 외부전극 형광램프가 수명이나 제작 비용면에서 유리하여 대안으로 떠오르고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래에 제안된 액정표시장치의 백 라이트를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 직하방식의 백 라이트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 일반적인 발광 램프와 커넥터에 연결된 전극 연결선을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 내면에 형광체가 코팅되어 빛을 발산하는 복수개의 발광 램프(1)들과, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3)와, 상기 발광 램프(1)와 액정 패널(도시되지 않음) 사이에 배치된 광 산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.

여기서 상기 광 산란수단(5a,5b,5c)은 발광 램프(1)의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트(diffusion sheet) 및 확산 플레이트(diffusion plate) 등이 배치되어 있다.

그리고 상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 발광 램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 램프 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용 효율을 최대한 좋게 하기 위해 구성한다.

한편, 발광 램프(1)는 도 2에서와 같이, 냉음극관 램프로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전기적으로 도통시키기 위한 전극(2,2a)이 배치되고, 상기 전극(2,2a)에 전원을 인가하면 발광하고, 상기 발광 램프(1)의 양단은 도 1과 같이, 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.

상기 발광 램프(1)의 양쪽 전극(2,2a)에는 램프 구동을 위한 외부 전원을 인가되는 전극 연결선(9,9a)이 구성되어 있고, 상기 전극 연결선(9,9a)은 별도의 커넥터(11)에 연결되어 구동회로와 접속된다. 따라서 각 발광 램프(1)마다 별도의 커넥터(11)가 필요하다.

즉, 발광 램프(1)의 일측 전극(2)에 연결된 전극 연결선(9)과 타측 전극(2a)에 연결된 전극 연결선(9a)이 하나의 커넥터(11)에 연결되며, 상기 전극 연결선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터(11)와 연결된다.

도 3은 종래의 외부전극 형광램프를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 형광램프(21)와, 상기 형광램프(21)의 양단에 전기적으로 도통시키기 위해 도전체로 형성되는 외부전극(22)으로 구성되어 있다.

즉, 종래의 외부전극 형광램프는 외부전극(22)을 형광램프(21)의 양측 끝단의 외부에 구성하고 있다.

상기와 같이 형광램프(21)의 양단에 형성된 외부전극(22)을 전선단자(도시되지 않음)에 삽입하여 전기적으로 연결한다. 이를 통해, 전선에 걸리는 전압은 형광램프(21)의 양단에 형성된 외부전극(22)을 거쳐 형광램프(21) 내의 전기장을 형성시킴으로써 형광램프(21)를 발광시킨다.

그러나 상기와 같은 종래의 외부전극 형광램프에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 냉음극 형광램프에 비하여 관전압이 상승한다. 즉, 냉음극 형광램프의 관전압(방전개시전압 및 방전유지전압)은 7~800V인 반면, 외부전극 형광램프의 관전압(방전개시전압 및 방전유지전압)은 1.5~2.0kV이다.

둘째, 공기와의 직접 접촉으로 인하여 외부전극이 부식되고, 외부전극에 고압이 인가될 때 오존 발생과 더불어 부식이 발생한다.

셋째, 외부 온도에 따른 휘도가 불안정하다. 즉, 외부온도가 변할 시 램프가 직접 노출되어 있어 램프 온도 변화에 따른 휘도의 변화가 발생한다.

넷째, 램프상의 휘도 불균일이 발생한다. 즉, 냉음극 형광램프는 고압측이 저압측에 비해 휘도가 높지만, 외부전극 형광램프는 외부전극쪽이 램프의 중앙부에 비해 휘도가 높다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 외부전극과 공기와의 접촉 차단으로 인하여 전극 부식을 방지함과 동시에 외부 온도 변화에 대한 휘도 변화를 안정하게 유지하도록 한 외부전극 형광램프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 외부전극 형광램프는 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 형광램프와, 상기 형광램프의 양단에 형성되는 외부전극과, 상기 형광램프를 코일 형태로 감싸면서 형성되는 보조전극과, 상기 형광램프와 외부전극을 진공상태로 감싸면서 형성되는 외부 유리관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

삭제

삭제

또한, 상기 외부전극은 알루미늄, 구리, 실버, 도금 물질 중 어느 하나로 이루어져 있다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 외부전극 형광램프를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 외부전극 형광램프를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 형광램프(31)와, 상기 형광램프(31)의 양단에 전기적으로 도통시키기 위해 도전체로 형성되는 외부전극(32)과, 상기 형광램프(31)와 외부전극(32)을 진공상태로 감싸면서 형성되는 외부 유리관(33)을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 도전체는 알루미늄, 구리, 실버, 도금 물질 중 어느 하나로 이루어져 있다.

또한, 상기 외부 유리관(33)은 소다석회유리, 납유리 등 연질 유리, 또는 붕규산 유리 등의 경질 유리, 반경질 유리를 사용할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 외부전극 형광램프를 나타낸 도면이다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 형광램프(41)와, 상기 형광램프(41)의 양단에 전기적으로 도통시키기 위해 도전체로 형성되는 외부전극(42)과, 상기 형광램프(41)의 바깥둘레에 코일 형태로 감겨져 형성되 는 보조전극(43)을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 외부전극(42) 및 보조전극(43)은 알루미늄, 구리, 실버, 도금 물질 중 어느 하나로 이루어져 있다.

상기와 같은 구성에 의해 보조전극(43)이 트리거(trigger) 기능을 함으로써 형광램프(41)의 관전압을 낮출 수 있고, 상기 형광램프(41)의 휘도 균일도 향상으로 인한 백라이트의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5a와 같이 구성된 외부전극 형광램프에 도 5b에서와 같이, 상기 형광램프(41)와 외부전극(42)을 진공상태로 감싸면서 형성되는 외부 유리관(44)을 구성하여 외부전극(42)과 공기의 직접 접촉을 방지하여 전극의 부식을 방지할 수도 있다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 외부전극 형광램프를 나타낸 일측 측면도이다.

도 6a에서와 같이, 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 형광램프(51)와, 상기 형광램프(51) 외측의 양면에 전기적으로 도통시키기 위해 도전체로 형성되는 외부전극(52)과, 상기 외부전극(52)을 감싸면서 형성되는 유전체(53)를 포함하여 구성되어 있다.

또한, 도 6b에서와 같이, 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 형광램프(51)와, 상기 형광램프(51) 내측의 양면에 전기적으로 도통시키기 위해 도전체로 형성되는 외부전극(52)과, 상기 외부전극(52)을 감싸면서 형성되는 유전체(53)를 포함하여 구성되어 있다.

도 7a 및 도 7b는 도 6a 및 도 6b의 외부전극 형광램프의 정면도이다.

본 발명은 관(tube) 외부의 양단에 전극이 형성된 외부전극 형광램프와, 관에 전극이 형성되지 않은 무전극 형광램프에 적용할 수 있다.

즉, 도 7a에서와 같이, 투명관(51a)과, 상기 투명관(51a)내에 불활성기체(예를 들면, Ar 또는 Ne)가 주입된 방전 공간(51b)과, 상기 투명관(51a) 외측의 양면에 형성된 외부전극(52)과, 상기 외부전극(52)을 감싸면서 형성되는 유전체(53)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 투명관(51a)은 소다석회유리, 납유리 등 연질 유리, 또는 붕규산 유리 등의 경질 유리, 반경질 유리를 사용할 수 있다.

또한, 상기 투명관(51a)의 단면형상은, 통상 원형이지만, 필요하면 비원형 예컨대 타원형 기타 임의의 단면형상으로 할 수 있다.

또한, 상기 투명관(51a)의 내벽에는 형광물질(도시되지 않음)이 도포되어 있다.

그리고 도 7b에서와 같이, 투명관(51a)과, 상기 투명관(51a)내에 방전가스가 주입된 방전 공간(51b)과, 상기 투명관(51a) 내측의 양면에 형성된 외부전극(52)과, 상기 외부전극(52)을 감싸면서 형성되는 유전체(53)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 외부전극(52)은 알루미늄, 구리, 실버, 도금 물질 중 어느 하나로 이루어져 있다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 외부전극 형광램프는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 외부 유리관을 통해 외부전극과 공기의 직접 접촉을 방지하여 전극의 부식을 방지할 수 있고, 외부 온도 변화에 의한 휘도의 변화를 방지할 수 있다.

둘째, 형광램프의 주위에 코일 형태의 보조전극을 형성함으로써 트리거(trigger) 기능을 함으로써 램프의 관전압을 낮출 수 있고, 백 라이트의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있다.

셋째, 형광램프 외측 및 내측의 양면에 외부전극을 구성함으로써 형광램프 전체적으로 전극이 형성되어 있어 램프의 관전압을 낮출 수 있고, 외부전극을 유전체로 감싸도록 구성함으로써 외부전극과 공기의 직접 접촉을 피하여 전극의 부식을 방지할 수 있다.

Claims (8)

1. 내벽에 형광체가 코팅되어 빛을 발광하는 형광램프와,

   상기 형광램프의 양단에 형성되는 외부전극과,

   상기 형광램프를 코일 형태로 감싸면서 형성되는 보조전극과,

   상기 형광램프와 외부전극을 진공상태로 감싸면서 형성되는 외부 유리관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 외부전극은 알루미늄, 구리, 실버, 도금 물질 중 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

Images