KR101386573B1 - 외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 외부전극 형광램프는 내부에 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 유리관; 상기 유리관의 양단에 형성된 주전극; 및 상기 주전극으로 부터 이격된 유리관외면에 형성된 보조전극;을 포함하여 구성되며, 본 발명에 따른 외부전극 형광램프는 내부에 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 유리관; 상기 유리관의 양단에 형성되고 주전극; 상기 주전극으로 부터 이격된 유리관외면에 형성된 보조전극; 및 상기 주전극과 보조전극을 연결해 주는 전극연결선;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
외부전극(EEFL), 방전패스, 램프전압, 보조전극, 공통전극

Description

외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치{FLUORESCENT LAMP AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트용 형광램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 형태를 변경하여 기존의 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode Fluorescent Lamp)의 고질적인 저온 초기부분이 어두어지는 현상을 억제하여 저온 램프의 방전개시특성을 개선한 외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치에 관한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.
상기 디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Bay Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라즈마디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다.
액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 기존의 브라운관에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 브라운관에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라즈마 디스플레이패널이나 전계방출디스플레이와 함께 최근에 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
상기 액정표시장치에 사용되는 액정은 자체가 빛을 내는 발광물질이 아니라 외부에서 들어오는 광의 양을 조절(modulation)하여 화면에 표시하는 수광성 물질이기 때문에 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 램프유닛을 필요로 한다.
일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 상기 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.
이를 위해 상기 액정표시장치는 크게 어레이(array)기판과 컬러필터(color filter)기판사이에 액정이 주입되어 영상을 출력하는 액정표시패널, 상기 액정표시패널의 배면에 설치되어 패널의 전면에 빛을 방출하는 백라이트유닛 및 상기 액정표시패널과 백라이트유닛을 고정하여 결합시키는 다수의 케이스 부품으로 구성된다.
이때, 상기 어레이기판과 컬러필터기판이 합착된 액정표시패널에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가하며, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
한편, 상기 백라이트유닛의 기능은 광원으로 사용되는 형광램프로부터 밝기가 균일한 평면광을 만드는 것이며, 액정표시장치의 두께 및 소비전력은 상기 백라이트유닛의 두께를 얼마나 얇게 가져 가면서 광이용 효율을 향상시키는지에 크게 좌우된다.
상기 백라이트유닛은 형광램프가 액정표시패널의 배면에 배치되어 빛이 상기 패널의 전면에 직접 투과되도록 하는 직하방식과, 상기 형광램프가 액정표시패널의 일측면 또는 양측면에 배치되어 빛이 도광판(light guide plate), 반사시트 (reflection sheet) 및 시트들을 통해 반사, 확산 및 집광됨으로써 패널의 전면에 투과되도록 하는 에지(edge) 방식으로 구분된다.
상기 에지방식은 제작이 용이한 이점을 갖는 반면, 상기 직하방식은 빛의 균일도가 높은 것과 관련하여 대형 액정표시장치에 상대적으로 유리한 이점을 갖는다.
한편, 상기 백라이트유닛에서 광원으로 사용되는 형광램프로는 현재 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)가 주로 사용되고 있다.
그런데, 상기 냉음극 형광램프는 에지 방식의 백라이트유닛에의 적용은 용이하지만, 직하방식의 백라이트 유닛에의 적용은 쉽지 않은 단점을 가지고 있다.
이는 상기 냉음극 형광램프가 램프전극과 램프 전선간을 솔더링(soldering) 한 후에 그 접합부를 실리콘 러버(silicon rubber)로 감싸 주는 방식을 채택하고 있는바, 수 개의 램프를 구비하는 직하형 백라이트유닛에의 적용에는 상기 각 램프에 대한 솔더링과 실리콘러버에 의한 보호를 개별적으로 행하는 것이 많은 공정시간을 필요로 함은 물론 일체형의 램프홀더가 적용됨에 따라 개별적인 접합부의 보호가 실질적으로 곤란하기 때문이다.
상기 냉음극 형광램프는 형광램프 양단의 전극에 고압을 걸어 전류가 도통 가능한 개시전압까지 증가시켰다가 그 이상이 되면 안정화되는 구조로서, 계속적인 빛을 내기 위해서는 교류를 인가시켜 그 상태를 유지하여야 한다.
이렇다 보니 형광램프의 하나에만 국한된 상황이 되므로, 직하형 타입의 백라이트에서는 상기 형광램프의 수만큼 개별적으로 동작시켜야 하는 어려움이 있다.
따라서, 상기 냉음극 형광램프를 적용한 백라이트 유닛은 대부분 에지형으로 제작되고 있는데, 이에 따라 직하형 백라이트 유닛에의 적용이 용이한 램프 개발이 이루어져 왔으며, 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL)가 제안되었다.
이러한 기존의 외부전극 형광램프에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 외부전극 형광램프의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a는 종래기술에 따른 외부전극 형광램프의 상온(25℃)에서의 램프전압 (Vth)에 따른 램프 전류의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 2b는 일반적인 외부전극 형광램프의 저온(0℃)에서의 램프전압(Vth)에 따른 램프 전류의 변화를 나타낸 그래프이다.
종래기술에 따른 외부전극 형광램프(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 유리관(11)의 양측 내부로 전극이 돌출되는 냉음극 형광램프의 구조와는 달리, 형광램프(10)의 양단 외부에 금속재질의 외부전극(13)이 형성되어 있으며, 상기 외부전극(13)에 의해 분극화된 이온이 형광램프(10)의 양단에 모여 있다가 고압의 전류에 의해 제로 크로싱 (zero crossing)되는 순간에 다시 이온이 합쳐지는 과정을 겪으면서 빛을 발산하게 된다.
이때, 상기 외부전극(13)이 형광램프(10)내에 있지 않으므로 등가회로를 그려 보면 커패시터(capacitor)가 양단에 있는 것으로 볼 수 있으므로 다수의 형광램프(10)를 병렬로 이어 구동이 가능하게 된다.
따라서, 용량이 큰 인버터(inverter)만 있으면 상기 냉음극 형광램프 대비 보다 간단한 기구적 구조와 인버터로 점등이 가능하게 된다.
일반적으로 램프의 전기적인 특성을 좌우하는 부분은 봉입가스압, 유리관 재질, 램프직경, 램프관장이지만 그 중에서도 큰 영향을 끼치는 것이 전극인데, 외부전극은 그 길이에 따라 EEFL의 전기적인 특성을 결정하는 중요한 변수로 작용되는 부품이다.
만일, 이러한 외부전극(13)의 길이(L)가 짧아지면 외부전극(13)의 캐패시턴스 (Capacitance)값의 감소로 인해 램프전압이 상승하지만 방전패스가 길어져서 초기 시동전압이 높아진다.
반대로, 외부전극(13)의 길이(L)가 길어지면 방전패스가 짧아져 초기 시동전압이 낮아지지만 외부전극(13)의 캐패시턴스값 증가로 인해 램프전압이 감소한다.
한편, 직하형 액정표시장치의 경우, 초기 부분어두움 불량이 발생되지 않으려면 어떠한 환경에서도 램프방전전압(VL; Lamp Vatage)은 초기램프시동전압(Vth; Threshold Voltage)보다 높아야 한다.
즉, 상기 방전전압은 일정한 관전류 기준 램프 안정화 전압을 의미하는 것으로, 일반적으로 램프를 점등한후 3분지난후의 램프전압을 의미한다. 또한, 상기 초기 램프시동전압은 전압을 일정 간격으로 상승해 가며 인가하여 램프의 절연파괴가 일어나 정상 안정화 점등이 되는데 필요한 최소한의 램프전압을 의미한다.
그러나, 종래기술에 따른 외부전극 형광램프는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 점등환경이 상온에서 저온으로 변경되면, 램프방전전압(VL)이 초기램프시동전압(Vth)보다 낮아지는 조건으로 램프특성이 변화하게 된다.
따라서, 형광램프가 저온에서 완전 점등되지 않는 불량이 발생하게 되므로써 액정표시장치의 화면품위를 떨어 뜨리는 원인이 된다.
이에 본 발명은 상기 종래기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 전극 형태를 변경하여 기존의 외부전극 형광램프의 고질적인 저온 초기부분이 어두어지는 현상을 억제하여 저온 램프의 방전개시특성을 개선한 외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 외부전극 형광램프는 내부에 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 유리관; 상기 유리관의 양단에 형성된 주전극; 및 상기 주전극으로 부터 이격된 유리관 외면에 형성된 보조전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 외부전극 형광램프는 내부에 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 유리관; 상기 유리관의 양단에 형성되고 주전극; 상기 주전극으로 부터 이격된 유리관외면에 형성된 보조전극; 및 상기 주전극과 보조전극을 연결해 주는 전극연결선;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치는 액정표시패널; 및 유리관의 양단에 형성된 주전극과 상기 주전극으로 부터 이격된 유리관외면에 형성된 보조전극으로 구성된 외부전극으로 이루어진 형광램프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치에 의하면, 램프 양단에 있는 외부전극부에 주전극을 형성하고 그 주전극 일단에서부터 일정길이만큼 이격된 위치에 추가로 보조전극을 형성하여 이들 주전극과 보조전극에 공통 전극을 통해 동시에 전압을 인가하여 초기 시동전압을 낮추고 구동전압을 상승시켜 저온 초기 부분어두움을 개선할 수 있다.
특히, 본 발명은 기존의 외부전극 형광램프에 비해 램프 시동전압은 일정수준 유지되고, 램프 구동전압이 상승되어 P-인자(factor)를 결과적으로 감소시킴으로써 저온 초기 점등시에 미점등되거나 초기 부분이 점등되었던 종래의 외부전극 형광램프(EEFL)의 고질적인 저온 초기 부분어두움 특성이 개선된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 외부전극 형광램프를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외부전극 형광램프의 일측을 개략적으로 확대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 외부전극 형광램프의 일측을 개략적으로 확대한 단면도로서, 외부전극 형광램프의 주전극 및 보조전극과 접촉된 공통전극을 도시한 개략적인 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 외부전극 형광램프(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 방전 유리관(101)과, 상기 유리관 (101)의 양단을 감싸는 형태로 형성되는 주전극(103a)과 이 주전극(103a)으로 부터 일정 길이만큼 이격된 유리관(101)외면에 형성되는 보조전극(103b)으로 이루어지는 외부전극(103)으로 구성된다.
여기서, 길이(L), 즉 기존의 외부전극 길이의 경우, 본 발명에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 주전극(103a)의 제1 길이(L1)와 보조전극(103b)의 제2 길이(L2) 및 이들 전극 사이에 있는 발광부(101a)의 제3 길이(L3)로 이루어진다. 이때, 상기 주전극(103a)의 제1 길이(L1)는 외부전극(103)의 총 길이(L)보다 적어도 1/2 이상이 되며, 상기 보조전극(103b)의 제2 길이(L2)는 외부전극(103)의 총 길이(L)보다 1/10 이하가 바람직하다.
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또한, 상기 주전극(103a)의 재질로는 니켈(Ni)과 철(Fe) 합금(alloy)을 사용하며, 보조전극(103b)의 재질로는 구리(Cu)와 같은 금속 테이프 또는 Ni, Fe, Nb 등의 금속재질을 사용한다.
상기 액정표시장치는 비발광형 디스플레이로써 백라이트 유닛이 필요하며, 액정표시장치가 대형화됨에 따라 백라이트 유닛도 대형화되어야 하고 그 속에 들어가는 형광램프도 길어져야 한다.
이와 같이, 상기 형광램프(100)의 길이가 길어지면 상기 형광램프(100)를 방전시키는 외부전극(103)도 길어져야 하는데, 상기 외부전극(103)의 길이(L)만큼 비발광부의 형성으로 휘도가 감소하게 된다.
하지만, 상기 외부전극(103)을 주전극(103a)과 보조전극(103b)로 분할하고 이들 전극(103a, 103b)사이에 발광부(101a)를 형성하므로써 외부전극(103)의 면적, 즉 기존의 외부전극의 길이(L)를 본 발명에서는 주전극(103a)의 제1 길이(L1) 및 보조전극(103b)의 제2 길이(L2)로 최소화할 수 있게 된다. 즉, 외부전극(103)이 형성될 부분을 발광영역으로 형성하여 빛이 발광영역을 통해 발광하도록 함으로써 비발광영역을 감소시킬 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 외부전극 형광램프(100)하부에 공통전극(107)이 배치되는데, 이 공통전극(107)은 상기 외부전극, 즉 주전극(103a)과 보조전극(103b)에 전기적으로 연결되어 있다.
이때, 상기 공통전극(107)의 길이(D)는 적어도 상기 길이(L), 즉 외부전극을 구성하는 주전극(103a)의 길이(L1)와 보조전극(103b)의 길이(L2) 및 이들 전극 사이에 있는 발광부(101a)의 길이(L3)의 합보다 작게 형성한다.
이는 상기 공통전극(107)의 길이(D)가 외부전극(103)의 길이(L)보다 긴 경우에, 공통전극(107)은 길어진 길이만큼 유리관(101)의 발광영역에 위치하게 되므로써 빛의 발광효율을 떨어 뜨리는 한 요인이 될 수 있기 때문이다.
이렇게 외부전극(103)의 보조전극(103b)을 주전극(103a)으로 부터 떨어져 형성한 상태에서 공통전극(107)으로 동시에 전압을 인가하여 초기시동전압(Vth)을 낮추고 구동전압(VL)을 상승시켜 저온 초기 부분 어두움을 개선할 수 있다. 즉, 기존의 외부전극 형광램프(EEFL)과 동일한 방전패스를 유지해 초기 점등 전압은 일정수준으로 유지하고, 전극 면적 감소 효과로 인해 캐패시턴스값을 저하시켜 램프구동전압을 증가시킬 수 있다.
특히, 저온 초기 부분 어두움(partial darkness factor; P 인자)을 개선하기 위해서는, P 인자 (Vth/VL × 100%) 값이 낮을수록 유리하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 외부전극 형광램프와 종래의 외부전극 형광램프의 전기적인 특성을 비교하여 측정한 결과, 본 발명의 형광램프가 기존 형 광램프에 대비해서 램프시동전압(Vth)은 일정 수준으로 유지하고, 램프구동전압이 상승되어 P-인자를 결과적으로 감소시킴으로써 저온 초기 점등시 미점등되거나 초기 부분 점등되었던 종래의 외부전극 형광램프의 고질적인 저온 초기 부분어두움 특성이 개선된다.
예를 들어, 종래의 외부전극 형광램프의 외부전극 길이를 40 mm 일때, 초기램프시동전압 (Vth)은 1624 Vrms이고, 램프방전전압(VL)은 1572 Vrms 이라고 가정한다.
이때, P-인자 = Vth/VL × 100% = 103.4% 로 나타난다.
반면에, 본 발명의 외부전극 형광램프의 외부전극중 주전극(103a) 길이를 20 mm이고, 보조전극(103b) 길이를 3 mm 일때, 초기램프시동전압(Vth)은 1675 Vrms이고, 램프방전전압(VL)은 1904 Vrms 이라고 가정한다.
이때, P-인자 = Vth/VL × 100% = 88.0% 로 나타난다.
이상에서와 같이, 본 발명은 종래의 경우에 비해 저온 초기 부분어두움 특성이 개선됨을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부전극 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부전극 형광램프를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 일측을 개략적으로 확대한 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 외부전극 형광램프(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 방전 유리관(201)과, 상기 유리관(201)의 양단을 감싸는 형태로 형성되는 주전극(203a)과 이 주전극(203a)으로 부터 일정 길이만큼 이격된 유리관(201)외면에 형성되는 보조전극(203b) 및 상기 주전극(203a)과 보조전극(203b)을 전기적으로 연결시켜 주는 전극연결선(205)으로 이루어지는 외부전극으로 구성된다.
여기서, 길이(L), 즉 기존의 외부전극 길이의 경우, 본 발명에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 주전극(203a)의 제1 길이(L1)와 보조전극(203b)의 제2 길이(L2) 및 이들 전극 사이에 있는 발광부(201a)의 제3 길이(L3)로 이루어진다.
이때, 상기 주전극(203a)의 제1 길이(L1)는 상기 길이(L)보다 적어도 1/2 이상이 되며, 상기 보조전극(203b)의 제2 길이(L2)는 상기 길이(L)보다 1/10 이하가 바람직하다.
또한, 상기 주전극(203a)의 재질로는 니켈(Ni)과 철(Fe) 합금(alloy)을 사용하며, 보조전극(203b)의 재질로는 구리(Cu)와 같은 금속 테이프 또는 Ni, Fe, Nb 등의 금속재질을 사용한다.
상기 액정표시장치는 비발광형 디스플레이로써 백라이트 유닛이 필요하며, 액정표시장치가 대형화됨에 따라 백라이트 유닛도 대형화되어야 하고 그 속에 들어가는 형광램프도 길어져야 한다.
이와 같이, 상기 형광램프(200)의 길이가 길어지면 상기 형광램프(200)를 방전시키는 외부전극도 길어져야 하는데, 상기 길이(L)만큼 비발광부의 형성으로 휘도가 감소하게 된다.
하지만, 상기 외부전극을 주전극(203a)과 보조전극(203b)로 분할하고 이들 전극(203a, 203b)사이에 발광부(201a)를 형성함으로써 외부전극의 면적, 즉 기존의 외부전극의 길이(L)를 주전극(203a)의 제1 길이(L1) 및 보조전극(203b)의 제2 길이 (L2)로 최소화할 수 있게 된다. 즉, 외부전극이 형성될 부분을 발광영역으로 형성하여 빛이 발광영역을 통해 발광하도록 하므로써 비발광영역을 감소시킬 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 외부전극의 주전극(203a)하면에 공통전극(207)이 배치되어 상기 주전극(203a)과 전기적으로 접속되어 있다. 이때, 상기 공통전극(207)은 주전극(203a)이 전극연결선(205)에 의해 상기 보조전극(203b)과 연결되어 있어 상기 보조전극(203b)과도 전기적으로 연결된다.
이때, 상기 공통전극(207)의 길이(D)는 적어도 상기 주전극(203a)의 제1 길이(L1)보다 같거나 짧게 형성한다.
이는 상기 공통전극(207)의 길이(D)가 외부전극의 길이(L)보다 긴 경우에, 공통전극(207)은 길어진 길이만큼 유리관(201a)의 발광영역에 위치하게 되므로써 빛의 발광효율을 떨어 뜨리는 한 요인이 될 수 있기 때문이다.
이렇게 외부전극의 보조전극(203b)을 주전극(203a)으로 부터 떨어져 형성한 상태에서 공통전극(207)으로 동시에 전압을 인가하여 초기시동전압(Vth)을 낮추고 구동전압(VL)을 상승시켜 저온 초기 부분 어두움을 개선할 수 있다.
특히, 저온 초기 부분 어두움(partial darkness factor; P 인자)을 개선하기 위해서는, P 인자 (Vth/VL × 100%) 값이 낮을수록 유리하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부전극 형광램프와 종래의 외부전극 형광램프의 전기적인 특성을 비교하여 측정한 결과는 본 발명의 일실시예의 경우와 거의 동일하게 나타난다.
따라서, 본 발명의 형광램프가 기존 형광램프에 대비해서 램프시동전압(Vth)은 일정 수준 유지하고, 램프구동전압이 상승되어 P-인자를 결과적으로 감소시킴으로써 저온 초기 점등시 미점등되거나 초기 부분 점등되었던 종래의 외부전극 형광램프의 고질적인 저온 초기 부분어두움 특성이 개선된다. 즉, 기존의 외부전극 형광램프(EEFL)과 동일한 방전패스를 유지해 초기 점등 전압은 일정수준 유지하고, 전극 면적 감소 효과로 인해 캐패시턴스값을 저하시켜 램프구동전압을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치에 대해 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치는, 도 8에 도시된 바와 같이, 내면에 형광체가 코팅되어 빛을 발산하는 복수개의 형광램프(100)들과, 상기 형광램프(100)들을 고정시키고 지지하는 외곽케이스(121)와, 상기 형광램프(100)와 액정패널(141)사이에 배치된 확산판(123)과 광산란수단(125a, 125b, 125c)으로 구성된다.
여기서, 상기 광산란수단(125a, 125b, 125c)은 형광램프(100)의 형상이 액정 패널(141)의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것이다.
그리고, 상기 외곽케이스(121)의 내면에는 형광램프(100)에서 발생된 광이 액정패널(141)의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 램프반사판(미도시)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용 효율을 증대시키기 위해 구성한다.
한편, 상기 형광램프(100)의 외부전극(103)은 주전극(103a)과 보조전극 (103b)으로 구성되어 있는데, 상기 보조전극(103b)은 주전극(103a)으로 부터 일정 거리만큼 이격되어 형성되어 있다.
그리고, 상기 주전극(103a)과 보조전극(103b)하부에는 공통전극(107)이 배치되어 이들 전극과 전기적으로 연결되어 있다.
상기와 같이 구성되는 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치는, 상기 형광램프(100)의 양단에 형성된 외부전극(103)과 접속된 공통전극(107)을 통해 전압이 인가되어 형광램프(100)의 양단에 형성된 외부전극(103)을 구성하는 주전극 (103a)과 보조전극(103b)을 거쳐 형광램프(100)내의 전기장을 형성시킴으로써 형광램프(100)를 발광시킨다.
이렇게 형광램프(100)를 통해 발광된 광은 확산판(123)과 광산란수단(125a, 125b, 125c)를 거쳐 액정표시패널(141)로 들어가게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치는 종래의 외부전극 형광램프를 이용할 때보다 램프시동전압(Vth)은 일정 수준 유지하고, 램프구동전압이 상승되어 P-인자를 감소시킴으로써 저온 초기 점등시 미 점등되거나 초기 부분 점등되었던 종래의 외부전극 형광램프의 고질적인 저온 초기 부분어두움 특성이 개선되므로써 액정표시장치의 화면품위를 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 외부전극 형광램프의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a는 종래기술에 따른 외부전극 형광램프의 상온(25℃)에서의 램프전압 (Vth)에 따른 램프 전류의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 2b는 종래기술에 따른 외부전극 형광램프의 저온(0℃)에서의 램프전압(Vth)에 따른 램프 전류의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외부전극 형광램프의 일측을 개략적으로 확대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 외부전극 형광램프의 일측을 개략적으로 확대한 단면도로서, 외부전극 형광램프의 주전극 및 보조전극과 접촉된 공통전극을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부전극 형광램프를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 일측을 개략적으로 확대한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100: 형광램프 101 : 유리관
101a : 발광부 103 : 외부전극
103a : 주전극 103b : 보조전극
107 : 공통전극 L : 길이
L1 : 제1 길이(주전극) L2 : 제2 길이(보조전극)
L3 : 제3 길이(발광부) D : 공통전극 길이

Claims (18)

  1. 내부에 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 유리관과, 상기 유리관의 양단에 형성된 외부전극으로 이루어진 외부전극 형광램프에 있어서,
    상기 외부전극은 주전극과, 이 주전극으로부터 이격된 보조전극 및 상기 주전극과 보조전극 사이의 상기 유리관 부분에 마련된 발광부로 구성되며,
    상기 주전극과 보조전극에 동일한 전압을 인가하는 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 주전극 길이는 외부전극 길이의 1/2 이상인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 보조전극 길이는 외부전극 길이의 1/10 이하인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 보조전극은 금속 테이프(metal tape), Ni, Fe 또는 Nb 로 형성되는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 주전극은 니켈(Ni)과 철(Fe) 합금(alloy)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  8. 내부에 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 유리관과, 상기 유리관의 양단에 형성된 외부전극으로 이루어진 외부전극 형광램프에 있어서,
    상기 외부전극은 주전극과, 이 주전극으로부터 이격된 보조전극 및 상기 주전극과 보조전극 사이의 상기 유리관 부분에 마련된 발광부로 구성되며,
    상기 주전극과 보조전극 사이에 이들 주전극과 보조전극을 연결해 주는 전극연결선이 형성되고,
    상기 주전극과 보조전극에 동일한 전압을 인가하는 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서, 상기 주전극과 보조전극 및 전극연결선은 형광램프의 외부전극을 구성하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 주전극 길이는 상기 외부전극 길이의 1/2 이상인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 보조전극 길이는 상기 외부전극 길이의 1/10 이하인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 보조전극은 금속 테이프(metal tape), Ni, Fe 또는 Nb 로 형성되는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 주전극은 니켈(Ni)과 철(Fe) 합금(alloy)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  15. 액정표시패널; 및 내부에 형광물질이 도포되고 방전가스가 주입된 유리관과, 상기 유리관의 양단에 형성된 외부전극으로 이루어진 외부전극 형광램프를 이용하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 외부전극은 주전극과, 이 주전극으로부터 이격된 보조전극 및 상기 주전극과 보조전극 사이의 상기 유리관 부분에 마련된 발광부로 구성되며,
    상기 주전극과 보조전극에 동일한 전압을 인가하는 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 주전극이 시작하는 일측 끝단에서 상기 일측 끝단과 반대되는 상기 보조전극의 타측 끝단까지의 길이를 길이(L)로 하고, 상기 주전극의 길이를 제1 길이(L1)로 하며, 상기 보조전극의 길이를 제2 길이(L2)로 하고, 상기 주전극과 보조전극 사이의 상기 유리관 부분에 마련된 발광부의 길이를 제3 길이 (L3)로 할 때, 상기 길이(L)는 상기 주전극의 제1 길이(L1)와 상기 보조전극의 제2 길이(L2) 및 상기 발광부의 제3 길이(L3)의 합(L=L1+L2+L3)인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  17. 제8항에 있어서, 상기 주전극이 시작하는 일측 끝단에서 상기 일측 끝단과 반대되는 상기 보조전극의 타측 끝단까지의 길이를 길이(L)로 하고, 상기 주전극의 길이를 제1 길이(L1)로 하며, 상기 보조전극의 길이를 제2 길이(L2)로 하고, 상기 주전극과 보조전극 사이의 상기 유리관 부분에 마련된 발광부의 길이를 제3 길이 (L3)로 할 때, 상기 길이(L)는 상기 주전극의 제1 길이(L1)와 상기 보조전극의 제2 길이(L2) 및 상기 발광부의 제3 길이(L3)의 합(L=L1+L2+L3)인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프.
  18. 제15항에 있어서, 상기 주전극이 시작하는 일측 끝단에서 상기 일측 끝단과 반대되는 상기 보조전극의 타측 끝단까지의 길이를 길이(L)로 하고, 상기 주전극의 길이를 제1 길이(L1)로 하며, 상기 보조전극의 길이를 제2 길이(L2)로 하고, 상기 주전극과 보조전극 사이의 상기 유리관 부분에 마련된 발광부의 길이를 제3 길이 (L3)로 할 때, 상기 길이(L)는 상기 주전극의 제1 길이(L1)와 상기 보조전극의 제2 길이(L2) 및 상기 발광부의 제3 길이(L3)의 합(L=L1+L2+L3)인 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프를 이용한 액정표시장치.
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