KR101183418B1 - 외부 전극 형광램프 및 이를 이용한 액정표시장치의백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광효율을 향상시키고 소비전력을 절감할 수 있는 외부 전극 형광램프 및 이를 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.
이 외부 전극 형광램프은 방전가스가 충진된 강유전성 유리관과; 상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면을 감싸는 외부전극과; 상기 강유전성 유리관의 양측 내부 벽면에 코팅된 강유전성 코팅막을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

외부 전극 형광램프 및 이를 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛{External Electrode Florescent Lamp And Backlight Unit Of Liquid Crtstal Display Device}
도 1은 종래 냉음극 형광램프(CCFL)를 나타내는 도면.
도 2는 종래 외부전극 형광램프(EEFL)를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 외부전극 형광램프(EEFL)를 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 절취하여 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 통상적인 유리관을 이용하는 경우 충전되는 전하량과 강유전성 유리관 및 강유전성 코팅막을 이용하는 경우의 충전량을 나타내는 도면.
도 7은 도 3 및 도 4의 외부전극을 형성하는 과정을 나타내는 도면.
도 8은 파센의 법칙을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
6,16 : 유리관 116 : 강유전성 유리관
12,112 : 외부전극 10,20,120 : 형광물질
9,19,119 : 유리관 내부공간 114 : 금속튜브
150 : 액정표시패널 166 : 광학시트
164 : 확산판 162 : 보텀 커버
155 : 외부전극 형광램프
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 광효율을 향상시키고 소비전력을 절감할 수 있는 외부 전극 형광램프 및 이를 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이와 같은 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트(Back light)와 같은 별도의 광원이 필요하다.
백라이트는 광원의 위치에 따라 직하형 방식과 에지형 방식 등이 있다. 에지형 백라이트는 액정표시장치의 일측 가장자리에 광원을 설치하고, 그 광원으로부 터 입사되는 빛을 도광판과 다수의 광학 시트를 통해 액정표시패널에 조사한다. 직하형 백라이트는 액정표시장치의 바로 아래에 다수의 광원을 배치하고, 그 광원들로부터 입사되는 빛을 확산판과 다수의 광학 시트를 통해 액정표시패널에 조사한다.
최근에는 에지형 방식에 비하여 휘도, 광균일도, 색순도가 높은 직하형 방식의 백라이트가 LCD TV를 중심으로 더 많이 이용되고 있다.
이러한 직하형 방식의 백라이트 유닛에 이용되는 광원으로써 형광램프는 도 1에 도시된 바와 같인 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Florescent Lamp)가 주로 사용되었다. 냉음극 형광램프(CCFL)는 글래스(glass)로 이루어지는 유리관(6)와, 유리관(6) 양측 단부 내측에 내부 전극(2), 내부전극(2)과 접촉되며 양측 단부 외부로 신장된 리드(lead)전극(4), 유리관(6) 내부 벽면에 가시광선을 방사하기 위한 형광물질(10), 유리관(6) 내부 공간(9)에는 아르곤(Ar) 및 네온(Ne)으로 이루어지는 방전가스(gas)와 수은(Hg)이 충진되어 있다. 이러한, 냉음극 형광램프(CCFL)는 내부전극일 이용한 램프로써 전기적인 에너지를 구현하기 위해 별도의 와이어 앗세이(wire Ass'y) 등을 필요로 한다.
이에 따라, 최근에는 도 2에 도시된 바와 같이 양측 단부 표면에 전극이 구비된 외부 전극 형광램프(EEFL: External Electrode Florescent Lamp)가 개발되었다.
도 2에 도시된 외부 전극 형광램프(EEFL)는 글래스(glass)로 이루어지는 유리관(16)과, 유리관(16) 양측 단부 표면에 형성된 외부 전극(12), 외부 전극(12), 유리관(16) 내부 벽면에 가시광선을 방사하기 위한 형광물질(20), 유리관 내부 공간(19)에는 아르곤(Ar) 및 네온(Ne)으로 이루어지는 방전가스(gas)와 수은(Hg)이 충진되어 있다.
이러한, 외부전극 형광램프(EEFL)은 유리관(16) 수은(Hg)과 방전가스를 넣고 봉한 다음, 양측 단부에 외부 전극(12)을 붙이고 이 외부전극(12) 사이에 전압을 인가하면 방전이 일어나고 방전에 의한 자외선이 형광물질(20)에 닿아 가시광선이 램프 외부로 출사된다.
여기서, 외부전극 형광램프(EEFL)의 외부전극(12) 재질로는 알루미늄 테이프(Al tape), 테이프(Al paste) 등이 이용되고, 내부 충진 가스인 아르곤(Ar) 및 네온(Ne)에 의한 관내부 압력은 50torr 이상이며, 전체 방전가스에서 아르곤(Ar)이 차지하는 비율은 10% 정도이다.
그러나, 종래의 외부전극 형광램프(EEFL)의 관내 압력은 50torr 이상의 고압을 이용함으로써 방전을 위한 양단전압이 증가하게 되어 전체 광효율이 저하되고 소비전력이 증가되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광효율을 향상시키고 소비전력을 절감할 수 있는 외부 전극 형광램프 및 이를 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 외부 전극 형광램프는 방전가스가 충진된 강유전성 유리관과; 상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면을 감싸는 외부전극과; 상기 강유전성 유리관의 양측 내부 벽면에 코팅된 강유전성 코팅막을 구비한다.
상기 강유전성 유리관의 유전율은 10~20 정도이다.
상기 강유전성 유리관은 소다라임(soda lime) 계열 물질을 포함한다.
상기 강유전성 유리관은 Li2O, Na2O, K2O, BaO 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 강유전성 코팅막의 유전율은 4~20 정도이다.
상기 강유전성 코팅막은 티탄산바륨(BaTiO3), 니오브산리튬(LiNbO3), 몰리브덴산가돌리늄(Gd2(MoO4)3), 요오드화황화안티몬(SbSI), 아질산나트륨(NaNO2), 인산이수소칼륨(KH2PO4), 글리신황산염((NH2CH2COOH)3H2SO4), 로셀염(NaKC4H4O6ㆍ4H2O) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 방전가스는 아르곤(Ar)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 방전가스에 의한 상기 강유전성 유리관의 내부 압력은 5~45torr 정도이다.
상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면을 둘러싸며 상기 외부전극과 상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면 사이에 협지되는 금속튜브를 구비하는 것을 특 징으로 한다.
상기 금속튜브는 인청동을 포함한다.
상기 외부전극은 60~70wt% 정도의 주석(Sn), 22~28wt% 정도의 비스무트(Bi), 3~6wt% 정도의 아연(Zn), 1~2wt% 정도의 인듐(In), 0.2~0.7wt% 정도의 안티몬(Sb), 0.05~0.15wt% 정도의 알루미늄(Al)로 이루어진다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛은 액정표시패널에 공급되는 광을 발생시키는 다수의 외부전극 형광램프(EEFL)와; 외부전극 형광램프(EEFL)로부터 발생되는 광을 산란시켜 상기 액정표시패널 쪽으로 출사시키는 확산판과; 상기 확산판과 액정표시패널 사이에 위치하여 상기 확산판을 경유한 광을 상기 액정표시패널에 수직방향으로 입사시키기 위한 광학시트들을 구비하고, 상기 외부전극 형광램프는 방전가스가 충진된 강유전성 유리관과; 상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면을 감싸는 외부전극과; 상기 강유전성 유리관의 양측 내부 벽면에 코팅된 강유전성 코팅막을 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 무전극 형광램프(EEFL)를 나타내는 도면들이고, 도 5는 도 3 및 4의 무전극 형광램프(EEFL)를 광원으로 이용하는 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 5에 도시된 액정표시장치는 화상을 표시하기 위한 액정표시패널(150)과, 액정표시패널(150)에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛(160)을 구비한다.
액정표시패널(150)에는 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 교차되게 배열되고 상부 및 하부기판의 사이에 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열된다. 또한, 액정표시패널(150)에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소 전극들과 공통전극이 형성된다. 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들의 교차부에는 스캔 신호에 응답하여 화소 전극에 인가될 데이터 전압을 스위칭하기 위한 박막 트랜지스터(Thin Film Transister : TFT)들이 형성된다. 이러한 액정표시패널에는 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)를 통해 게이트 드라이브 집적회로들과 데이터 드라이브 집적회로들이 전기적으로 접속된다.
백라이트 유닛(160)은 다수의 외부전극 형광램프(EEFL)(155), 보텀 커버(162), 확산판(164), 및 다수의 광학 시트들(166)을 포함한다.
보텀 커버(162)는 다수의 외부전극 형광램프(EEFL)(155)이 안쪽 공간에 수납되는 구조로 제작되고, 그 안쪽 공간의 저면 및 측면에는 반사판(미도시)이 형성된다.
확산판(164)은 보텀 커버(162)와 함께 조립된다. 이 확산판(164)은 다수의 비드들(beads)을 포함하고 그 비드들을 이용하여 외부전극 형광램프(EEFL)(155)로부터 입사되는 광을 산란시켜 액정표시패널(150)의 표시면에서 휘도 차이가 나지 않게 한다. 이러한 확산판(164)은 동일한 굴절률을 가지는 매질 속에 비드들이 산포된 구조로 제작되기 때문에 광을 집광할 수는 없다.
광학 시트들(166)은 1매 이상의 확산시트와 1매 이상의 프리즘 시트를 포함하여 확산판(164)으로부터 입사되는 광을 액정표시패널(150) 전체에 균일하게 조사하고 표시면에 대하여 수직인 방향으로 광의 진행경로를 꺾어 표시면 전면으로 광을 집광하는 역할을 한다.
외부전극 형광램프(EEFL)(155)은 도시하지 않은 인버터로부터의 교류 고전압에 의해 발광되어 확산판(164) 쪽으로 광을 발생한다.
도 3 및 4는 본 발명의 외부전극 형광램프(EEFL)(155)는 글래스(glass)로 이루어지는 강유전성 유리관(116)과, 유리관(116)의 양측 외곽을 감싸는 원통형의 금속튜브(tube)(114)와, 유리관(116)의 양측 단부 및 금속튜브(114)를 감싸는 외부 전극(112), 유리관(116) 내부 벽면에 코팅되어 방전에 의한 자외선을 이용하여 가시광선을 발생시키기 위한 형광물질(120), 유리관(116)의 양측 내부 벽면에 코팅된 강유전성 코팅막(122)을 구비하고, 유리관의 내부 공간(119)에는 아르곤(Ar)으로 이루어지는 방전가스(gas)와 수은(Hg)이 충진되어 있다.
여기서, 강유전성 유리관(116)은 유전율 10~20 정도의 강유전성 물질인 Li2O, Na2O, K2O, BaO 등의 소다라임(soda lime) 계열 물질로 형성된다.
강유전성 코팅막(122)은 유리관(116) 양측의 내부 벽면에 위치함과 아울러 유리관(116)을 사이에 두고 외부전극(112)과 중첩되는 구조를 이룬다. 또한, 강유전성 코팅막(112)은 유리관(116) 내부 벽면에 위치하는 형광물질(120)과는 중첩되 지 않는다. 이러한, 강유전성 코팅막(122)은 유전율 4~20 정도를 가지는 강유전성 물질이 유리관(116) 양측 내부 벽면에 코팅됨으로써 형성된다. 이러한, 강유전성 코팅막(122)은 다음 표 1에 나타낸 강유전성 물질 중 적어도 어느 하나로 이루어진다.
물질명 화학식
티탄산바륨 BaTiO3
니오브산리튬 LiNbO3
몰리브덴산가돌리늄 Gd2(MoO4)3
요오드화황화안티몬 SbSI
아질산나트륨 NaNO2
인산이수소칼륨 KH2PO4
글리신황산염 (NH2CH2COOH)3H2SO4
로셀염 NaKC4H4O6ㆍ4H2O
상술한 강유전성 유리관(116) 및 강유전성 코팅막(122)을 이용함으로써 본원발명에서의 외부전극 형광램프(EEFL)는 전하량이 커질 수 있게 되어 상대적으로 작은 전압으로 방전을 일으킬 수 있게 된다. 그 결과, 광효율이 향상됨과 아울러 소비전력이 절감된다.
이를 도 6a 및 도 6b를 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6a은 통상적인 유리관을 이용하는 경우에 충전되는 전하량을 나타내고 도 6b는 강유전성 유리관(116) 및 강유전성 코팅막(122)을 이용하는 경우에 충전되는 전하량을 나타내었다. 즉, 도 6a 및 도 6b에서와 같이 강유전성 유리관 (116) 및 코팅막(122)을 이용하는 경우 훨씬 많은 양의 전하량이 충전되는 것을 알 수 있다.
Figure 112005078301930-pat00001
(C : 전기용량, ε는 유전율, A : 전극면적, d : 전극간 거리)
Figure 112005078301930-pat00002
이는 수학식 1과 같이 전기용량(C)과 유전율(ε) 간의 비례관계와 수학식 2와 같이 전기용량(C)은 전하량(Q) 간의 비례관계에 의해 설명되어질 수 있다.
즉, 유전율(ε)이 커지면 전기용량(C)이 커지게 되고 전기용량(C)이 커지게 됨으로써 결국 충전되는 전하량(Q)이 커지게 된다.
결과적으로, 강유전성 유리관(116) 및 코팅막(122)을 도입함으로써 전기용량(C)이 증가하고 그에 따라 전하량(Q)이 증가하게 되어 전체 형광램프 양단에 종래와 동일한 방전전압(V)을 인가하여도 종래에 비해 훨씬 많은 양의 전하가 충전될 수 있게 된다.
따라서, 광효율이 향상되고 소비전력이 절감된다.
금속튜브(tube)(114)는 인청동 등의 물질로 이루어지며 별도로 제작되어 유리관(116) 양측을 외부에서 감싸게 된다. 이러한, 금속튜브(tube)(114)는 외부전극(112)과 직접 접촉됨으로써 외부전극(112)으로 공급되는 고전압에 의해 발생될 수 있는 스파크에 의한 손상을 최소화시키는 역할을 한다.
다시 말해서, 방전을 일으키기 위해 외부전극(112) 양단에는 고전압이 인가 되는 경우, 외부전극(112)에서 정전기 등에 의한 스파크 등이 빈번히 발생 된다. 이때, 금속튜브(114)는 발생된 스파크에 의한 충격 등이 외부전극(112)에 그대로 전해지는 것을 완화시키는 역할을 한다. 그 결과, 외부전극(112)에의 손상을 최소화시킬 수 있게 된다.
여기서, 외부전극(112)은 표 2와 같은 조성을 가지게 된다.
주석(Sn) 비스무트(Bi) 아연(Zn) 인듐(In) 안티몬(Sb) 알루미늄(Al)
60~70wt% 22~28wt% 3~6wt% 1~2wt% 0.2~0.7wt% 0.05~0.15wt%
좀더 바람직하게는 67.9wt%의주석(Sn), 25wt%의 비스무트(Bi), 5wt%의 아연(Zn), 1.5wt%의 인듐(In), 0.5wt%의 안티몬(Sb), 0.1wt%의 알루미늄(Al)을 포함한다.
이러한 조성을 가지는 외부전극(112)은 도 7에 도시된 바와 같은 딥핑(dipping)법에 의해 형성될 수 있다. 즉, 표 2에 도시된 조성을 가지는 Pb-free Solder(112a)가 녹아있는 용기(176)에 금속튜브(114)가 삽입되어 있는 강유전성 유리관(116)을 딥핑한 후 경화시킴으로써 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 강유전성 유리관(116)의 양측 표면 및 금속튜브(114)를 감싸는 외부전극(112)이 형성된다. 이때, 외부전극(1112)은 금속튜브(114)와 강유전성 유리관(116) 사이의 작은 틈 사이에도 형성될 수 있게 된다. 이와 같은 방식에 의해 형성된 외부전극(112)은 점착성이 양호한 알루미늄(Al)을 포함함으로써 강유전성 유리관(116)과의 부착력이 양호한 장점을 가진다.
강유전성 유리관(116) 내의 내부공간(119)은 수은(Hg)과 방전가스가 충진되어 있다. 여기서, 유리관(116) 내의 압력(P)은 종래(종래는 50torr 이상)보다 작은 압력인 5~45torr 정도이며, 방전가스는 종래와 달리 아르곤(Ar)으로만 구성된다. 이에 따라, 종래 비해 작은 방전전압으로 광 생성을 위한 충분한 방전을 일으킬 수 있게 된다.
이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 두가지 혼합 기체를 이용하여 방전을 일으키는 것보다 단일 기체를 이용하는 경우 상대적으로 작은 압력으로 방전을 일으킬 수 있게 된다. 이에 따라, 본원발명은 종래와 달리 방전가스로 아르곤(Ar) 만을 100% 이용하게 됨으로 유리관 내부 공간(119)을 저압력화 할 수 있게 된다. 이러한, 저압력 상태에서는 파센의 법칙에 의해 고압력 상태보다 상대적으로 작은 전압으로 방전을 일으킬 수 있다.
이를, 도 8에 도시된 파센의 법칙을 간단히 설명하면 다음과 같다.
광발생을 위해 음극(Cathode)과 양극(anode)에 방전전압이 인가되면 음극에서의 전자가 방전가스 즉, 기체분자에 충돌되어 기체분자가 전자와 이온으로 분리되는 플라즈마 상태가 되고, 전자(electron)(172)는 양극으로 이동하고 이온(ion)(174)은 음극으로 이동하게 된다. 여기서, 전자(172)와 이온(174) 발생을 위한 방전전압(Vf)과 기체의 압력(P) 및 전극간의 거리(d)의 관계를 나타내는 법칙을 파센의 법칙이라 한다.
도 8에 나타낸 파센의 법칙 (1)은 결국 관계식 (2)와 같이 나타낼 수 있게 된다. 즉, 결과적으로 파센의 법칙은 방전전압(Vf)이 기체의 압력(P) 및 전극간의 거리(d)와 비례한다는 사실을 제공한다.
이러한 관계를 본원발명에 적용하면 전극간의 거리(d)는 고정됨으로써 결국 기체의 압력(P)이 낮아지면 방전전압(Vf)이 낮아질 수 있게 된다. 이에 따라, 종래 비해 작은 방전전압(Vf)을 이용하여 방전을 일으킬 수 있게 됨으로써 광효율이 향상됨과 아울러 소비전력이 절감된다.
한편, 저압에 따라 발생될 수 있는 스퍼티링 발생율의 증가에 따른 문제는 강유전성의 코팅막(122)에 의해 방지될 수 있다. 즉, 압력(P)이 낮아질수록 기체 분자의 밀도가 감소하여 스퍼터링 발생율은 증가하게 되고 그에 따라 유리관(116) 내부 벽면이 손상될 염려가 있으나 스퍼터링이 집중되는 영역인 유리관(116) 양측 내부 벽면에는 강유전성 코팅막(122)이 형성됨으로써 저압에 따른 유리관(116) 손상 문제를 방지할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 외부전극 형광램프(EEFL)(155)는 강유전성 유리관(116) 및 강유전성 코팅막(122)을 도입함으로서 전하의 충전량을 증가시킨다. 이에 따라, 동일 방전전압 대비 방전 발생율이 증가하여 광효율이 향상됨과 아울러 소비전력이 절감된다.
또한, 유리관(116) 내부 공간(119)의 충진되는 방전가스로 아르곤(Ar) 만을 이용하거 내부 공간(119)의 기체압력을 5~45torr 정도를 유지시킨다. 이러한, 저압력 상태에서는 파센의 법칙에 의해 고압력 상태보다 상대적으로 작은 전압으로 방전을 일으킬 수 있게 됨으로써 광효율이 향상됨과 아울러 소비전력이 절감된다.
이와 같은, 구성 및 작용 효과를 가지는 외부전극 형광램프(EEFL)(155)에 의해 광을 발생시키는 백라이트 유닛(160)을 이용하여 액정표시패널(150)에 종래의 동일 전압 대비 향상된 광을 공급할 수 있게 된다.
또는, 동일한 광을 공급하기 위해 필요한 방전 전압이 작아질 수 있게 됨으로써 소비 전력이 절감될 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 외부전극 형광램프(EEFL) 및 이를 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛은 강유전성 유리관 및 강유전성 코팅막을 도입하여 전하의 충전량을 증가시킨다. 이에 따라, 방전 발생율이 증가된다.
또한, 유리관(116) 내부 공간(119)에서의 방전가스는 아르곤(Ar) 만으로 이루어지며 5~45torr 정도의 기체 압력을 유지시킴으로써 작은 전압으로 방전을 일으킬 수 있게 된다.
그 결과, 액정표시패널에 공급되는 광의 효율이 향상되고 광 형성을 위한 전력이 절감된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (22)

  1. 방전가스가 충진된 강유전성 유리관과;
    상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면을 감싸는 외부전극과;
    상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면을 둘러싸며 상기 외부전극과 상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면 사이에 협지되는 금속튜브와;
    상기 강유전성 유리관의 양측 내부 벽면에 코팅된 강유전성 코팅막을 포함하며,
    상기 외부전극은 64~70wt% 정도의 주석(Sn), 22~28wt% 정도의 비스무트(Bi), 3~6wt% 정도의 아연(Zn), 1~2wt% 정도의 인듐(In), 0.2~0.7wt% 정도의 안티몬(Sb), 0.05~0.15wt% 정도의 알루미늄(Al)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 강유전성 유리관의 유전율은 10~20 정도인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 강유전성 유리관은 소다라임(soda lime) 계열 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 강유전성 유리관은 Li2O, Na2O, K2O, BaO 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 강유전성 코팅막의 유전율은 4~20 정도인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 강유전성 코팅막은 티탄산바륨(BaTiO3), 니오브산리튬(LiNbO3), 몰리브덴산가돌리늄(Gd2(MoO4)3), 요오드화황화안티몬(SbSI), 아질산나트륨(NaNO2), 인산이수소칼륨(KH2PO4), 글리신황산염((NH2CH2COOH)3H2SO4), 로셀염(NaKC4H4O6ㆍ4H2O) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전가스에 의한 상기 강유전성 유리관의 내부 압력은 5~45torr 정도인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속튜브는 인청동을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  11. 삭제
  12. 액정표시패널에 공급되는 광을 발생시키는 다수의 외부전극 형광램프(EEFL)와;
    외부전극 형광램프(EEFL)로부터 발생되는 광을 산란시켜 상기 액정표시패널 쪽으로 출사시키는 확산판과;
    상기 확산판과 액정표시패널 사이에 위치하여 상기 확산판을 경유한 광을 상기 액정표시패널에 수직방향으로 입사시키기 위한 광학시트들을 구비하고,
    상기 외부전극 형광램프는
    아르곤(Ar)으로 이루어진 방전가스가 충진된 강유전성 유리관과;
    상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면을 둘러싸며 상기 외부전극과 상기 강유전성 유리관의 양측 외부 벽면 사이에 협지되는 금속튜브와;
    상기 강유전성 유리관의 양측 내부 벽면에 코팅된 강유전성 코팅막을 포함하며,
    상기 외부전극은 64~70wt% 정도의 주석(Sn), 22~28wt% 정도의 비스무트(Bi), 3~6wt% 정도의 아연(Zn), 1~2wt% 정도의 인듐(In), 0.2~0.7wt% 정도의 안티몬(Sb), 0.05~0.15wt% 정도의 알루미늄(Al)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 강유전성 유리관의 유전율은 10~20 정도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 강유전성 유리관은 소다라임(soda lime) 계열 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 강유전성 유리관은 Li2O, Na2O, K2O, BaO 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 강유전성 코팅막의 유전율은 4~20 정도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 강유전성 코팅막은 티탄산바륨(BaTiO3), 니오브산리튬(LiNbO3), 몰리브덴산가돌리늄(Gd2(MoO4)3), 요오드화황화안티몬(SbSI), 아질산나트륨(NaNO2), 인산이수소칼륨(KH2PO4), 글리신황산염((NH2CH2COOH)3H2SO4), 로셀염(NaKC4H4O6ㆍ4H2O) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  18. 삭제
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 방전가스에 의한 상기 강유전성 유리관의 내부 압력은 5~45torr 정도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  20. 삭제
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 금속튜브는 인청동을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  22. 삭제
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8164712B2 (en) 2007-09-28 2012-04-24 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device
JP5305629B2 (ja) 2007-10-15 2013-10-02 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
DE102007055014A1 (de) * 2007-11-14 2009-05-28 Forschungsverbund Berlin E.V. Verfahren und Einrichtung zur Zündung und Aufrechterhaltung eines Plasmas
JP5017632B2 (ja) 2008-02-22 2012-09-05 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003091007A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Hitachi Ltd 液晶表示装置
US20050189879A1 (en) * 2003-11-25 2005-09-01 Nec Corporation External-electrode discharge lamp with no light leakage from external electrode portion
JP2005251638A (ja) 2004-03-05 2005-09-15 Nec Lighting Ltd 外部電極方式放電ランプ及びその製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3532578B2 (ja) * 1991-05-31 2004-05-31 三菱電機株式会社 放電ランプおよびこれを用いる画像表示装置
DE4140497C2 (de) * 1991-12-09 1996-05-02 Heraeus Noblelight Gmbh Hochleistungsstrahler
JPH06223789A (ja) * 1992-12-23 1994-08-12 Philips Electron Nv 無電極低圧放電ランプ
JPH07111135A (ja) * 1993-10-13 1995-04-25 Oki Electric Ind Co Ltd ガス放電表示パネル
JPH08228598A (ja) * 1995-02-24 1996-09-10 Ushio Inc 植物生育方法
WO1997041589A1 (fr) * 1996-04-30 1997-11-06 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Lampe fluorescente a electrode externe et unite d'eclairage
US5847517A (en) * 1996-07-10 1998-12-08 Fusion Lighting, Inc. Method and apparatus for igniting electrodeless lamp with ferroelectric emission
DE19915617A1 (de) * 1999-04-07 2000-10-12 Philips Corp Intellectual Pty Gasentladungslampe
JP2003017005A (ja) * 2001-06-27 2003-01-17 Harison Toshiba Lighting Corp 低圧放電ランプ
JP3889987B2 (ja) * 2002-04-19 2007-03-07 パナソニック フォト・ライティング 株式会社 放電灯装置及びバックライト
KR20040003713A (ko) * 2002-07-03 2004-01-13 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치
JP2004349040A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Nec Lcd Technologies Ltd バックライト装置及び液晶表示装置
KR20040106732A (ko) * 2003-06-11 2004-12-18 삼성전자주식회사 램프, 이의 제조 방법, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및액정표시장치
CN1910734A (zh) * 2004-01-22 2007-02-07 松下电器产业株式会社 外部电极型放电灯、外部电极型放电灯的制造方法以及背光单元
JP3981094B2 (ja) * 2004-03-11 2007-09-26 株式会社東芝 半導体装置
JP2005285644A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蛍光ランプの製造方法
JP2006147524A (ja) * 2004-08-25 2006-06-08 Harison Toshiba Lighting Corp 放電ランプ管、その製造方法及び誘電体バリア放電ランプ
TW200612457A (en) * 2004-10-13 2006-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluorescent lamp, backlight unit, and liquid crystal television for suppressing corona discharge
JP2007095531A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 外部電極型ランプ、バックライトユニット、および液晶表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003091007A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Hitachi Ltd 液晶表示装置
US20050189879A1 (en) * 2003-11-25 2005-09-01 Nec Corporation External-electrode discharge lamp with no light leakage from external electrode portion
JP2005251638A (ja) 2004-03-05 2005-09-15 Nec Lighting Ltd 外部電極方式放電ランプ及びその製造方法

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