KR101450146B1 - 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

인가되는 전압에 편차가 발생되지 않는 형광 램프를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 백라이트 어셈블리는, 내부에 형광층과 방전 가스를 포함하는 램프 튜브와, 램프 튜브의 내부에 배치되는 제1 전극과, 제1 전극과 용량 결합하는 도전 단자를 포함하는 복수의 형광 램프와, 복수의 형광 램프가 고정되는 램프 소켓을 포함한다.
형광 램프, 커패시터, 표시 장치

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치{Backlight assembly and display　device　having the same}
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인가되는 전압에 편차가 발생되지 않는 형광 램프를 포함하는백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
표시 장치는 전력 소비가 적은 이유 등으로 폭넓게 사용되고 있으나, 자체 발광 능력이 없어 광을 조사하기 위한 별도의 광원이 요구되며, 이러한 광원으로는 형광 램프(Fluorescent Lamp)가 유용하게 이용되고 있다.
형광 램프는 액정층을 통과하는 빛을 제공하는 백라이트 어셈블리에 포함되어 구성되는데, 백라이트 어셈블리는 형광 램프뿐만 아니라, 다양한 광항시트들 및 이들을 수납하는 수납용기를 포함한다.
그리고, 이와 같은 표시 장치는 백라이트 어셈블리상에 배치된 형광 램프의 위치에 따라 직하형과 에지형으로 구분되는데, 직하형 표시 장치의 경우 복수 개의 형광 램프에 인가되는 전압의 편차가 발생되지 않도록 밸런스 보드를 사용하고 있다.
밸런스 보드는 트랜스 코일을 이용하는 방식과 커패시터를 이용하는 방식으로 구분된다. 이와 같은 밸런스 보드는 코일 또는 커패시터를 포함하는 별도의 보드 형태로 제작됨에 따라, 조립 공정이 증가할 뿐만 아니라 제품의 부피가 커지는 문제가 있었다. 예를 들면, 각 형광 램프에 직렬로 연결된 복수의 커패시터를 포함하는 밸런스 보드를 백라이트 어셈블리의 후면에 배치하게 되면서, 표시 장치의 전체적인 두께가 증가하게 된다. 따라서, 표시 장치의 전체적인 두께를 감소시키면서, 형광 램프에 인가되는 전압의 편차를 제거할 수 있는 구조가 필요하게 되었다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 인가되는 전압에 편차가 발생되지 않는 형광 램프를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 과제는 인가되는 전압에 편차가 발생되지 않는 형광 램프를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는, 내부에 형광층과 방전 가스를 포함하는 램프 튜브와, 상기 램프 튜브의 내부에 배치되는 제1 전극과, 상기 제1 전극과 용량 결합하는 도전 단자를 포함하는 복수의 형광 램프와, 상기 복수의 형광 램프가 고정되는 램프 소켓을 포함한다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 영상을 표시하는 표시 패널과, 내부에 형광층과 방전 가스를 포함하는 램프 튜브와, 상기 램프 튜브의 내부에 배치되는 제1 전극과, 상기 제1 전극과 용량 결합하는 도전 단자를 포함하여 상기 표시 패널에 빛을 제공하는 복수의 형광 램프와, 상기 복수의 형광 램프가 고정되는 램프 소켓을 포함한다.
상기 제1 전극과 연결되며 상기 램프 튜브의 양쪽 단부를 둘러싸는 제2 전극을 더 포함하되, 상기 제2 전극과 상기 도전 단자는 용량 결합할 수 있다. 상기 제2 전극과 상기 도전 단자 사이에 커패시터를 더 포함할 수 있다. 상기 도전 단자와 상기 제2 전극 사이에 절연체를 더 포함할 수 있다. 상기 도전 단자는 상기 절연체를 둘러싸도록 형성할 수 있다. 상기 제2 전극과 상기 도전 단자 사이에 커패시터를 더 포함할 수 있다. 상기 램프 튜브와 상기 제2 전극은 도전성 접착제로 결합될 수 있다. 상기 도전 단자는 상기 램프의 양쪽 단부를 둘러싸도록 형성할 수 있다. 상기 도전 단자와 상기 제1 전극 사이에 커패시터를 더 포함할 수 있다. 상기 커패시터는 적층 세라믹 콘덴서일 수 있다. 상기 커패시터가 실장되며 상기 커패시터와 상기 제1 전극을 연결하는 인쇄 회로 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 전극과 커패시터를 매개로 연결되며, 상기 도전 단자와 연결된 하우징을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 형광 램프에 관하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 형광 램프의 부분 사시도이고, 도 2는 도 1의 형광 램프를 II-II' 선으로 절단한 단면도이고, 도 3은 도 1의 형광 램프와 램프 소켓의 사시도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 형광 램프(100)는 램프 튜브(110), 형광층(170), 제1 전극(120), 리드 와이어(125), 제2 전극(130), 커패시터(140) 및 도전 단자(160)를 포함한다. 여기서, 형광 램프(100)라 함은 전원으로부터 구동 전압을 제공받아 빛을 발산하는 램프를 말하며, 냉음극선 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극선 형광 램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 중 어느 하나일 수 있다. 설명의 편의상 본 명세서 상에서는 냉음극선 형광 램프를 예를 들어 설명하나, 본 명세서 상에서 설명하는 구조는 여러가지 형광 램프에도 적용 가능할 것이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 램프 튜브(110)는 내부가 관통된 중공형 관(pipe) 형상으로 형성된다. 이와 같은 램프 튜브(110)는 내부에서 발생되는 빛이 밖으로 방출될 수 있도록 유리와 같은 투명 재질로 형성될 수 있다. 램프 튜브(110)의 내부에는 형광 램프(100)의 발광을 위한 방전 가스가 주입된다. 예를 들어, 방전 가스는 수은(Hg), 네온(Ne), 크세논(Xe), 아르곤(Ar) 등의 가스를 포함한다. 수은(Hg)은 방전에 의하여 자외선을 발생시킨다. 네온(Ne), 크세논(Xe) 및 아르곤(Ar)은 방전에 의하여 이온화되어 이차 전자를 발생시켜 자외선 발생량을 증가시키고, 페닝 효과(Penning Effect)에 의하여 방전을 일으키는데 필요한 방전 전압의 레벨을 감소시켜 소비전력을 감소시킨다.
형광층(170)은 램프 튜브(110)의 내면이 도포되어 방전 가스에 의해 발생되는 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하게 된다. 램프 튜브(110) 내부에 존재하는 방전 가스는 제1 전극(120)에 전압이 인가되면 플라즈마 방전을 일으키며 자외선을 방출하게 된다.
램프 튜브(110)의 내측에는 제1 전극(120)이 삽입되어 있다. 제1 전극(120)은 램프 튜브(110)의 양단부의 내측에 각각 위치하며, 제1 전극(120)에 전압이 인가되면 방전 가스는 플라즈마 방전을 일으키게 된다. 이와 같은 제1 전극(120)은 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb) 등의 금속으로 형성될 수 있다. 제1 전극(120)의 일단부는 리드 와이어(125)에 연결되어 있으며, 타단부는 램프 튜브(110)의 중심부를 향하여 서로 마주보고 있다. 제1 전극(120)으로 사용되는 금속들은 일함수 값이 작은 금속을 이용할 수 있다. 제1 전극(120)으로 일함수 값이 작은 금속들을 이용하게 되면, 상대적으로 낮은 구동 전압으로도 방전이 가능하다.
리드 와이어(125)는 일단부가 제1 전극(120)과 연결되며, 타단부는 제2 전극(130)에 연결된다.
제2 전극(130)은 램프 튜브(110)의 양쪽 단부를 둘러싸는 캡(cap) 형태로 형성될 수 있다. 제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 전기적으로 연결되며, 램프 튜브(110)와 도전성 접착제(115)로 결합될 수 있다. 도전성 접착제(115)는 도전 입자를 포함하는 접착제를 의미한 것으로서, 예를 들면, 은(Ag) 입자를 포함하는 실버 페이스트(Ag paste)를 사용할 수 있다. 이와 같은 도전성 접착제(115)는 램프 튜브(110)의 양쪽 단부에 도포되어 램프 튜브(110)와 제2 전극(130) 사이에 개재될 수 있다. 도전성 접착제(115)는 리드 와이어(125)와 제2 전극(130) 사이를 연결하여 제1 전극(120)과 제2 전극(130)을 전기적으로 연결하게 된다.
한편, 제2 전극(130)은 도전 단자(160)와 용량 결합을 할 수 있다. 즉, 제2 전극(130)과 도전 단자(160) 사이에는 커패시터(140)가 개재된다. 이때, 제2 전극(130)과 도전 단자(160)는 커패시터(140)의 두 단자가 될 수 있다.
도전 단자(160)는 램프 소켓(80)에 접속되어 구동 전압을 인가 받으며, 제2 전극(130)과는 용량 결합을 하게 된다. 즉, 램프 튜브(110)의 양쪽 단부에 위치하는 도전 단자(160)에 구동 전압이 인가되면, 램프 튜브(110)의 내측에 위치하는 제1 전극(120)에 전압이 발생하게 된다.
도전 단자(160)는 커패시터(140)를 매개로 제2 전극(130)과 서로 대향하도록 배치될 수 있으며, 형광 램프(100)의 양쪽 최단부에 위치할 수 있다. 이러한 도전 단자(160)는 램프 소켓(80)에 삽입되어 형광 램프(100)를 고정시키는 역할을 함께 한다.
커패시터(140)는 도전 단자(160)와 제2 전극(130) 사이에 개재되어, 도전 단자(160)와 제2 전극(130) 사이를 용량 결합시킨다. 이러한 커패시터(140)는 예를 들어, 적층 세라믹 콘덴서(Multi-Layer Ceramic Capacitor: MLCC)를 사용할 수 있다. 적층 세라믹 콘덴서는 전극 간의 유전체로 고유전율계 세라믹을 다층 구조로 사용하며, 소형 커패시터를 형성할 수 있다.
도전 단자(160)와 제2 전극(130) 사이에는 절연체(150)가 형성된다. 도전 단자(160)와 제2 전극(130)은 커패시터(140)를 통하여 용량 결합을 하여야 하므로, 도전 단자(160)와 제2 전극(130)이 직접 접속되어 연결되는 것을 방지하여야 한다. 따라서, 절연체(150)는 도전 단자(160)와 제2 전극(130)을 서로 절연시키는 역할을 한다. 이와 같은 절연체(150)는 링(ring) 형상으로 형성되어 형광 램프(100)를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 절연체(150)는 도전 단자(160)와 제2 전극(130)을 효과적으로 절연하기 위하여 커패시터(140)의 외측을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
이와 같이 형광 램프(100)의 단부에 커패시터(140)를 형성함으로써, 별도의 회로 기판으로 밸런스 회로를 구성할 필요가 없게 된다. 밸런스 회로를 구성하기 위해서는 회로 기판 상에 코일과 같은 고전자기장을 형성하는 전자 부품이 실장되며, 이런한 전자 부품은 형광 램프에 영향을 줄 수 있어, 각 부품과 형광 램프는 적절한 거리를 유지하여야 한다. 이와 같이 형광 램프와 회로 기판 사이의 배치 거리를 고려하면, 표시 장치의 두께가 두꺼워질 수 있다. 따라서, 밸런스 회로를 실장한 회로 기판을 제거함으로써, 표시 장치의 전체적인 두께는 현저하게 줄일 수 있다.
이하 도 3을 참조하면, 형광 램프(100)는 램프 소켓(80)에 삽입되어 고정된다. 램프 소켓(80)은 형광 램프(100)에 구동 전압을 인가하며, 형광 램프(100)를 고정하는 역할을 한다. 이와 같은 램프 소켓(80)은 형광 램프(100)의 양쪽 끝단부에 위치하는 도전 단자(160)를 고정하게 된다.
램프 소켓(80)은 도전 단자(160)가 삽입될 수 있는 접속 단자(81)를 포함한다. 이러한 접속 단자(81)를 도전 단자(160)를 고정시키는 동시에 구동 전압을 인 가하게 된다.
램프 소켓(80)에는 램프 소켓(80)은 복수의 형광 램프(100)가 병렬로 연결될 수 있도록 복수의 접속 단자(81)를 포함한다. 램프 소켓(80)은 접속 단자(81)와 일체로 형성될 수 있으며, 접속 단자(81)는 인접한 접속 단자(81)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 램프 소켓(80)에 삽입된 복수의 형광 램프(100)는 서로 병렬 연결될 수 있다.
이와 같은 램프 소켓(80)은 후술할 백라이트 어셈블리(도 15의 10 참조)의 하부 수납 용기(도 15의 90 참조)에 결합될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 형광 램프의 구동에 관하여 설명한다. 도 4는 도 1의 형광 램프와 전원부의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
형광 램프(100)는 양쪽 단부에 커패시터(140)가 직렬로 연결된다. 커패시터(140)은 램프 튜브(110)의 양측에 각각 하나씩 배치되며, 커패시터(140)는 전원(IP)에 각각 연결된다. 즉, 형광 램프(100)는 커패시터(140)를 통하여 전압이 인가되며, 인가된 전압을 이용하여 램프 튜브(110) 내측의 방전 가스를 여기시켜 형광 램프(100)를 통하여 가시광을 방출한다.
이때, 각 형광 램프(100)는 인버터와 같은 전원(IP)으로부터 구동 전압을 직접 인가받게 된다. 즉, 인버터의 전원은 별도의 밸런스 회로를 통하지 않고 직접 형광 램프(100)로 인가된다. 이와 같은 방식은 구조를 간단하게 할 수 있어, 전체적인 제품의 슬림화에 매우 유리한 구조를 형성하게 된다.
한편, 형광 램프(100)는 인접한 형광 램프(100)와 서로 병렬로 연결된다. 병 렬로 연결된 복수의 형광 램프(100)에는 동일한 전압이 인가되며, 복수의 형광 램프(100)의 양단에는 각각 커패시터(140)가 형성되어 있어, 복수의 형광 램프(100)에 인가되는 전압의 편차가 발생되지 않게 한다. 즉, 각 형광 램프(100)에 형성된 커패시터(140)는 인접한 형광 램프(100) 사이의 전압 편차를 제거하는 역할을 하게 된다.
이하 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 형광 램프에 관하여 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 형광 램프의 부분 사시도이고, 도 6은 도 5의 형광 램프를 VI-VI' 선으로 절단한 단면도이고, 도 7은 도 5의 형광 램프와 램프 소켓의 부분 사시도이다. 설명의 편의상, 상기 제1 실시예에 따른 형광 램프와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 형광 램프(200)는 램프 튜브(110)의 끝단부를 둘러싸는 도전 단자(260)를 포함하며, 도전 단자(260)가 램프 소켓(80)의 접속 단자(81_1)에 삽입된다.
램프 튜브(110)의 내측에는 제1 전극(120)이 삽입되어 있다. 제1 전극(120)은 램프 튜브(110)의 양단부의 내측에 각각 위치하며, 제1 전극(120)에 전압이 인가되면 방전 가스는 플라즈마 방전을 일으키게 된다.
리드 와이어(125)는 일단부가 제1 전극(120)과 연결되며, 타단부는 제2 전극(130)에 연결된다.
제2 전극(130)은 램프 튜브(110)의 양쪽 단부를 둘러싸는 캡(cap) 형태로 형 성될 수 있다. 제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 전기적으로 연결되며, 램프 튜브(110)와 도전성 접착제(115)로 결합될 수 있다.
한편, 제2 전극(130)은 도전 단자(260)와 용량 결합을 할 수 있다. 즉, 제2 전극(130)과 도전 단자(260) 사이에는 커패시터(140)가 개재된다. 이때, 제2 전극(130)과 도전 단자(260)는 커패시터(140)의 두 단자가 될 수 있다.
도전 단자(260)는 램프 소켓(80)에 접속되어 구동 전압을 인가 받으며, 제2 전극(130)과는 용량 결합을 하게 된다. 즉, 램프 튜브(110)의 양쪽 단부에 위치하는 도전 단자(260)에 구동 전압이 인가되면, 램프 튜브(110)의 내측에 위치하는 제1 전극(120)에 전압이 발생하게 된다.
도전 단자(260)는 커패시터(140)를 매개로 제2 전극(130)과 서로 대향하도록 배치될 수 있으며, 형광 램프(200)의 양쪽 최단부에 위치할 수 있다. 이러한 도전 단자(260)는 램프 소켓(80)에 삽입되어 형광 램프(200)를 고정시키는 역할을 함께 한다.
도전 단자(260)는 형광 램프(200)의 양 끝단부를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도전 단자(260)는 내부에 커패시터(140), 제2 전극(130), 램프 튜브(110)를 모두 캡(cap) 형태로 둘러싸도록 형성될 수 있다.
이러한 도전 단자(260)와 제2 전극(130) 사이에는 절연체(250)가 개재될 수 있다. 즉, 도전 단자(260)는 캡(cap) 형태로 형성되어 내부에 커패시터(140)를 포함하고, 제2 전극(130)과 일부가 중첩될 수 있으므로, 제2 전극(130)과 도전 단자(260)를 절연시키기 위한 절연체(250)를 포함할 수 있다.
이와 같은 절연체(250)은 커패시터(140)와 제2 전극(130)을 둘러싸는 링(ring) 형태로 형성될 수 있으며, 절연체(250) 외부에는 도전 단자(260)가 둘러싸도록 형성될 수 있다.
도전 단자(260)가 커패시터(140) 및 제2 전극(130)의 일부를 둘러싸는 캡핑(capping)하는 형태로 형성됨으로써, 형광 램프(200)의 전체적인 길이를 감소시킬 수 있다.
또한, 도전 단자(260)와 제2 전극(130)이 절연체(250)를 사이에 두고 중첩함으로써, 도전 단자(260)와 제2 전극(130)은 커패시터(140)에 추가적인 커패시터를 병렬로 연결하는 효가를 얻을 수 있다.
이하 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 형광 램프에 관하여 상세히 설명한다. 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 형광 램프와 램프 소켓의 부분 사시도이고, 도 9는 도 8의 형광 램프와 램프 소켓을 IX-IX' 선으로 절단한 단면도이고, 도 10은 도 8의 형광 램프와 램프 소켓을 X-X' 선으로 절단한 단면도이다. 설명의 편의상, 상기 제1 실시예에 따른 형광 램프와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 설명은 생략한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 형광 램프(300)는 제2 전극(130) 외측에 절연체(350)가 둘러싸고 있으며, 절연체(350)는 램프 소켓(80)의 도전 단자(160)에 삽입되어, 제2 전극(130)과 도전 단자(160)는 커패시터(140)를 형성한다.
램프 튜브(110)의 내측에는 제1 전극(120)이 삽입되어 있다. 제1 전극(120)은 램프 튜브(110)의 양단부의 내측에 각각 위치하며, 제1 전극(120)에 전압이 인 가되면 방전 가스는 플라즈마 방전을 일으키게 된다.
리드 와이어(125)는 일단부가 제1 전극(120)과 연결되며, 타단부는 제2 전극(130)에 연결된다.
제2 전극(130)은 램프 튜브(110)의 양쪽 단부를 둘러싸는 캡(cap) 형태로 형성될 수 있다. 제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 전기적으로 연결되며, 램프 튜브(110)와 도전성 접착제(115)로 결합될 수 있다.
제2 전극(130)의 외측에는 절연체(350)가 형성되어 있다. 절연체(350)는 제2 전극(130)을 감싸는 형태로 되어 있으며, 램프 소켓(80)에 삽입시 완충 역할을 함께 한다. 이러한 절연체(350)는 유연한(flexible)한 재질로 형성될 수 있어, 형광 램프(300)를 램프 소켓(80)에 삽입하기 위한 공정에서 형광 램프(300)의 파손을 최소화할 수 있다.
이와 같은 절연체(350)는 제2 전극(130)을 둘러싸는 원통 형태로 형성되며, 원통의 길이 및 두께는 필요한 커패시터의 용량을 고려하여 조절할 수 있다.
형광 램프(300)의 양 단부에 형성된 절연체(350)는 램프 소켓(80)의 접속 단자(81_2)에 삽입된다. 이때, 접속 단자(81_2)는 절연체(350)를 사이에 두고 제2 전극(130)과 대향한다. 즉, 접속 단자(81_2)와 제2 전극(130)은 서로 용량 결합을 하게 된다.
이와 같이, 접속 단자(81_2)가 제2 전극(130)과 용량 결합을 함으로써, 실질적으로 형광 램프(300)의 양단에 직렬로 연결된 커패시터를 포함하는 효과가 발생한다. 상술한 바와 같이, 접속 단자(81_2)와 제2 전극(130) 사이에 형성된 커패시 터의 용량은 접속 단자(81_2) 및 제2 전극(130)의 중첩되는 넓이와 절연체(350)의 유전율 및 두께 등을 고려하여 조절할 수 있다.
이하 도 11 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 형광 램프에 관하여 상세히 설명한다. 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 형광 램프와 램프 소켓의 부분 사시도이고, 도 12는 도 11의 형광 램프를 XII-XII' 선으로 절단한 단면도이고, 도 13은 도 11의 형광 램프에 포함되는 회로 기판의 평면도이고, 도 14는 도 11의 형광 램프와 정렬판의 부분 사시도이다. 설명의 편의상, 상기 제1 실시예에 따른 형광 램프와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 설명은 생략한다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 제2 전극으로 칭하고 설명하는 구성 요소는 실질적으로 도전 단자를 의미할 수도 있다. 따라서, 청구범위의 해석에 있어서, 도전 단자로 기술된 부분 필요에 따라서는 제2 전극으로 해석될 수 있을 것이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 형광 램프(400)는 제1 전극(120)이 커패시터(440)가 실장된 인쇄 회로 기판(480)을 경유하여 제2 전극(130)과 연결된다.
램프 튜브(110)의 내측에는 제1 전극(120)이 삽입되어 있다. 제1 전극(120)은 램프 튜브(110)의 양단부의 내측에 각각 위치하며, 제1 전극(120)에 전압이 인가되면 방전 가스는 플라즈마 방전을 일으키게 된다.
리드 와이어(125)는 일단부가 제1 전극(120)과 연결되며, 타단부는 인쇄 회로 기판(480)에 연결된다.
제2 전극(130)은 램프 튜브(110)의 양쪽 단부를 둘러싸는 캡(cap) 형태로 형 성될 수 있다. 제2 전극(130)를 램프 튜브(110)와 접착제(415)로 결합될 수 있다. 여기서 접착제(415)는 제1 전극(120)과 연결된 리드 와이어(125)와 제2 전극(130)이 직접 접속되지 않도록 절연성 접착제일 수 있다. 다만, 접착제(415)로서, 도전성 접착제를 사용할 수도 있으며, 이와 같은 경우에는 제2 전극(130)과 리드 와이어(125)가 서로 연결되지 않도록 접착제(415) 도포 영역을 조절할 수 있다.
제1 전극(120)과 연결되어 램프 튜브(110) 외부로 연장된 리드 와이어(125)는 제2 전극(130)과 연결되지 않도록 제2 전극(130)을 관통하여 외부로 배출된다. 이러한 리드 와이어(125)는 인쇄 회로 기판(480)에 삽입되어 제1 배선(481)과 연결된다. 여기서, 제1 배선(481)은 인쇄 회로 기판(480)에 프린트된 배선일 수 있으며, 커패시터(440)의 일단자와 연결된다.
인쇄 회로 기판(480)에는 커패시터(440)가 실장된다. 커패시터(440)는 소형구조로서 대용량이 가능한 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)가 사용될 수 있다. 커패시터(440)의 일단자는 제1 배선(481)과 연결되며, 타단자는 제2 배선(482)과 연결된다. 여기서, 제2 배선(482)은 인쇄 회로 기판(480)에 프린트된 배선으로서, 커패시터(440)와 연결 전극(483) 사이를 연결하게 된다.
연결 전극(483)은 인쇄 회로 기판(480)을 관통하여 제2 배선(482)과 제2 전극(130)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이와 같은 연결 전극(483)은 충분한 강성을 갖도록 형성하여 인쇄 회로 기판(480)과 제2 전극(130) 사이에 구조적인 결합을 할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 연결 전극(483)은 리드 와이어(125)와 함께 인쇄 회로 기판(480)과 제2 전극(130)이 서로 충분한 강성을 갖고 기계적인 결합을 할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 제2 전극(130)은 램프 소켓(미도시)에 접속되어 구동 전압을 인가받을 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제2 전극(130)은 램프 소켓(미도시)에 접속되어 구동 전압을 인가받으면, 제2 전극(130)은 인쇄 회로 기판(480)에 실장된 커패시터(440)를 통하여 제1 전극(120)과 용량 결합을 하게 된다. 따라서, 형광 램프(400)는 램프 소켓(미도시)과 제1 전극(120) 사이에 커패시터(440)를 직렬로 연결하게 되어, 형광 램프(400)는 인접한 다른 형광 램프들과 인가되는 전압의 편차가 없게 된다.
도 14를 참조하면, 각 형광 램프(400)는 정렬판(95)에 정렬되어 수납 용기(미도시)에 고정될 수 있다. 이러한 정렬판(95)은 인쇄 회로 기판(480)이 고정되는 고정부(96)를 포함한다. 고정부(96)는 내측에 홈을 포함하고 있어 인쇄 회로 기판(480)이 삽입될 수 있도록 한다. 이와 같은 고정부(96)는 정렬판(95)과 일체로 형성되며, 절연체로 형성될 수 있다.
인쇄 회로 기판(480)은 고정부(96)에 세로 방향으로 삽입됨으로써, 별도의 회로 부품이 하부 수납 용기(도 16의 80 참조)의 외측에 노출될 필요가 없어 표시 장치(도 16의 1 참조)의 전체적인 두께를 줄일 수 있다.
한편, 인쇄 회로 기판(480)은 각 형광 램프(400)의 양단에 각각 형성될 수 있으나, 하나의 인쇄 회로 기판에 모든 형광 램프의 일측 단자에 동시에 연결될 수 있는 구조로 변형이 가능할 것이다.
또한, 정렬판(95)은 접속 단자(81_1)를 포함한다. 접속 단자(81_1)는 정렬 판(95)과 일체로 형성되거나, 서로 절연되도록 형성될 수 있다.
이하 도 15를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 형광 램프에 관하여 상세히 설명한다. 도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 형광 램프의 단면도이다. 설명의 편의상, 상기 제4 실시예에 따른 형광 램프와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 설명은 생략한다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 제2 전극으로 칭하고 설명하는 구성 요소는 실질적으로 도전 단자를 의미할 수도 있다. 따라서, 청구범위의 해석에 있어서, 도전 단자로 기술된 부분 필요에 따라서는 제2 전극으로 해석될 수 있을 것이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 형광 램프(500)는 제1 전극(120)이 커패시터(540)가 실장된 하우징(580)을 경유하여 제2 전극(130)과 연결된다.
램프 튜브(110)의 내측에는 제1 전극(120)이 삽입되어 있다. 제1 전극(120)은 램프 튜브(110)의 양단부의 내측에 각각 위치하며, 제1 전극(120)에 전압이 인가되면 방전 가스는 플라즈마 방전을 일으키게 된다.
리드 와이어(125)는 일단부가 제1 전극(120)과 연결되며, 타단부는 인쇄 회로 기판(580)에 연결된다.
제2 전극(130)은 램프 튜브(110)의 양쪽 단부를 둘러싸는 캡(cap) 형태로 형성될 수 있다. 제2 전극(130)를 램프 튜브(110)와 접착제(415)로 결합될 수 있다. 여기서 접착제(415)는 제1 전극(120)과 연결된 리드 와이어(125)와 제2 전극(130)이 직접 접속되지 않도록 절연성 접착제일 수 있다. 다만, 접착제(415)로서, 도전성 접착제를 사용할 수도 있으며, 이와 같은 경우에는 제2 전극(130)과 리드 와이 어(125)가 서로 연결되지 않도록 접착제(415) 도포 영역을 조절할 수 있다.
제1 전극(120)과 연결되어 램프 튜브(110) 외부로 연장된 리드 와이어(125)는 제2 전극(130)과 연결되지 않도록 제2 전극(130)을 관통하여 외부로 배출된다. 이러한 리드 와이어(125)는 하우징(580)에 전기적으로 접속되지 않도록 절연체(583)로 절연될 수 있다. 리드 와이어(125)는 제1 배선(581)에 의하여 커패시터(540)의 일단자와 연결된다.
하우징(580)의 내부에는 커패시터(540)가 실장된다. 커패시터(540)는 하우징(580)과 절연되기 위하여 절연성 접착제(584)에 의해 하우징(580)의 내부에 접착될 수 있다. 커패시터(540)의 일단자는 제1 배선(581)과 연결되고, 타단자는 제2 배선(582)과 연결된다. 제2 배선(582)은 커패시터(540)의 타단자와 하우징(580)을 서로 전기적으로 연결한다.
하우징(580)은 도전체로 형성될 수 있으며, 제2 전극(130)의 끝단부를 캡핑(capping)할 수 있다. 하우징(580)은 내측에 제2 전극(130)과 접촉하는 확장부(585)를 포함할 수 있다. 확장부(585)는 하우징(580)과 제2 전극(130)의 접촉 면적을 증가하여, 하우징(580)과 제2 전극(130) 사이에 안정적인 기계적 결합이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 하우징(580)과 제2 전극(130)을 전기적으로 결합하는 역할을 함께 한다.
제2 전극(130)은 램프 소켓(미도시)에 접속되어 구동 전압을 인가받을 수 있다. 즉, 제2 전극(130)은 램프 소켓(미도시)에 접속되어 구동 전압을 인가받으면, 제2 전극(130)은 하우징(580) 내부에 실장된 커패시터(540)를 통하여 제1 전 극(120)과 용량 결합을 하게 된다. 따라서, 형광 램프(500)는 램프 소켓(미도시)과 제1 전극(120) 사이에 커패시터(540)를 직렬로 연결하게 되어, 형광 램프(500)는 인접한 다른 형광 램프들과 인가되는 전압의 편차가 없게 된다.
한편, 제2 전극(130)은 필요에 따라 제거될 수 있다. 하우징(580)이 도전성 물질로 형성됨에 따라, 하우징(580)을 램프 튜브(110)를 직접 둘러싸는 형태로 결합시킬 수 있다. 이때, 램프 소켓(미도시)은 하우징(580)의 외측과 결합하여 하우징(580)을 통하여 구동 전압을 인가할 수 있다. 이와 같은 방식으로 형광 램프(500)는 커패시터(540)가 직렬로 연결된 구조를 얻을 수 있게 된다.
이하 도 16을 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 형광 램프에 관하여 상세히 설명한다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 표시 패널 어셈블리 상부 수납 용기(20) 및 백라이트 어셈블리(10)를 포함한다.
표시 패널 어셈블리는 하부 표시판(31), 상부 표시판(32) 및 두 표시판 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함하는 표시 패널(30), 게이트 구동 IC(33), 데이터 구동 IC(34) 및 통합 인쇄 회로 기판(35)을 포함한다.
표시 패널(30)은 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시)과 박막 트랜지스터 어레이, 화소 전극 등을 포함하는 하부 표시판(31)과, 블랙 매트릭스(black matrix), 공통 전극 등을 포함하고 하부 표시판(31)에 대향하도록 배치된 상부 표시판(32)을 포함한다. 이와 같은 표시 패널(30)은 영상 정보를 표시하는 역할을 한 다.
상부 수납 용기(20)는 표시 장치(1)의 외관을 형성하며, 내부에 표시 패널 어셈블리가 수납되는 공간이 형성되어 있다. 이러한 상부 수납 용기(20)의 중앙부에는 표시 패널(30)을 외부로 노출시키는 개방창이 형성되어 있다.
상부 수납 용기(20)는 하부 수납 용기(90)와 결합된다. 상부 수납 용기(20)와 하부 수납 용기(90) 사이에는 광학 시트(50), 확산판(60) 및 형광 램프(100)를 수납하고 하부 수납 용기(90)에 안착되는 중간 프레임(40)를 포함할 수 있다.
백라이트 어셈블리(10)는 표시 패널(30) 하부에 위치하여 표시 패널(30)로 빛을 제공한다. 이러한 백라이트 어셈블리(10)는 복수의 형광 램프(100), 복수의 램프 소켓(80a, 80b), 광학 시트(50), 확산판(60), 반사 시트(70) 및 하부 수납 용기(90)를 포함한다.
형광 램프(100)는 균일한 거리로 이격되어 동위상 병렬 연결되고, 직하형으로 구성될 수 있다. 균일한 휘도를 얻기 위해서 형광 램프(100)는 하부 수납 용기(90)의 장변에 평행하게 배열될 수 있다.
광학 시트(50)는 확산판(60)의 상부에 배치되며, 형광 램프(100)로부터 전달되는 빛을 확산하고 집광하는 역할을 한다. 광학 시트(50)은 확산 시트(diffusion sheet), 제1 프리즘 시트, 제2 프리즘 시트 등을 포함할 수 있다. 반사 시트(70)는 형광 램프(100)의 하부에 배치되어 형광 램프(100)의 하부로 방출되는 빛을 상부로 반사한다. 이러한 반사 시트(70)는 형광 램프(100)로부터 출사된 빛의 손실을 최소화하기 위하여 반사도가 높은 물질로 구성된다.
각 형광 램프(100)는 양단이 램프 소켓(80a, 80b)에 삽입되어 하부 수납 용기(90)에 고정된다. 램프 소켓(80a, 80b)은 각 형광 램프(60)의 양단에 하나씩 배치될 수 있다. 각 램프 소켓(80a, 80b)은 각각 하부 수납 용기(90)에 고정될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 형광 램프의 부분 사시도이다.
도 2는 도 1의 형광 램프를 II-II' 선으로 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 형광 램프와 램프 소켓의 사시도이다.
도 4는 도 1의 형광 램프와 전원부의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 형광 램프의 부분 사시도이다.
도 6은 도 5의 형광 램프를 VI-VI' 선으로 절단한 단면도이다.
도 7은 도 5의 형광 램프와 램프 소켓의 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 형광 램프와 램프 소켓의 부분 사시도이다.
도 9는 도 8의 형광 램프와 램프 소켓을 IX-IX' 선으로 절단한 단면도이다.
도 10은 도 8의 형광 램프와 램프 소켓을 X-X' 선으로 절단한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 형광 램프와 램프 소켓의 부분 사시도이다.
도 12는 도 11의 형광 램프를 XII-XII' 선으로 절단한 단면도이다.
도 13은 도 11의 형광 램프에 포함되는 회로 기판의 평면도이다.
도 14는 도 11의 형광 램프와 정렬판의 부분 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 형광 램프의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 표시 장치 10: 백라이트 어셈블리
30: 표시 패널 40: 중간 프레임
50: 광학 시트 60: 확산판
70: 반사 시트 80: 램프 소켓
90: 하부 수납 용기 100: 형광 램프
110: 램프 튜브 115: 도전성 접착제
120: 제1 전극 130: 제2 전극
140: 커패시터 150: 절연체
160: 도전 단자 170: 형광층

Claims (30)

  1. 내부에 형광층과 방전 가스를 포함하는 램프 튜브,
    상기 램프 튜브의 내부에 배치되는 제1 전극,
    상기 제1 전극과 연결되어 상기 램프 튜브의 단부를 둘러싸는 제2 전극,
    상기 제2 전극과 용량 결합하는 도전 단자를 포함하는 복수의 형광 램프; 및
    상기 복수의 형광 램프가 고정되는 램프 소켓을 포함하고,
    상기 제2 전극과 상기 도전 단자 사이에 커패시터 및 절연체를 더 포함하고,
    상기 절연체는 상기 커패시터 및 상기 제2 전극을 둘러싸고,
    상기 도전단자는 상기 절연체를 둘러싸는 백라이트 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도전 단자는 상기 램프 소켓에 연결된 접속 단자인 백라이트 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도전 단자는 상기 램프 튜브의 단부를 둘러싸는 백라이트 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커패시터는 적층 세라믹 콘덴서인 백라이트 어셈블리.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 커패시터가 실장되며 상기 커패시터와 상기 제1 전극을 연결하는 인쇄 회로 기판을 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판이 고정되는 고정부가 형성된 정렬판을 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 상기 형광 램프의 축과 수직 방향으로 고정되는 백라이트 어셈블리.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 램프 소켓은 상기 복수의 백라이트 어셈블리의 양단을 각각 고정하며, 상기 복수의 형광 램프를 서로 병렬 연결하는 제1 소켓 및 제2 소켓을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 도전 단자는 상기 램프 소켓에 접속되어 구동 전원을 인가받는 백라이트 어셈블리.
  16. 영상을 표시하는 표시 패널;
    내부에 형광층과 방전 가스를 포함하는 램프 튜브,
    상기 램프 튜브의 내부에 배치되는 제1 전극, 및
    상기 제1 전극과 연결되어 상기 램프 튜브의 단부를 둘러싸는 제2 전극, 및 상기 제2 전극과 용량 결합하는 도전 단자를 포함하여 상기 표시 패널에 빛을 제공하는 복수의 형광 램프; 및
    상기 복수의 형광 램프가 고정되는 램프 소켓을 포함하고,
    상기 제2 전극과 상기 도전 단자 사이에 커패시터 및 절연체를 더 포함하고,
    상기 절연체는 상기 커패시터 및 상기 제2 전극을 둘러싸고,
    상기 도전단자는 상기 절연체를 둘러싸는 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제16항에 있어서,
    상기 도전 단자는 상기 램프 소켓에 연결된 접속 단자인 표시 장치.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 도전 단자는 상기 램프 튜브의 단부를 둘러싸는 표시 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 커패시터는 적층 세라믹 콘덴서인 표시 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 커패시터가 실장되며 상기 커패시터와 상기 제1 전극을 연결하는 인쇄 회로 기판을 더 포함하는 표시 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판이 고정되는 고정부가 형성된 정렬판을 더 포함하는 표시 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 상기 형광 램프의 축과 수직 방향으로 고정되는 표시 장치.
  28. 삭제
  29. 제16항에 있어서,
    상기 램프 소켓은 상기 복수의 표시 장치의 양단을 각각 고정하며, 상기 복수의 형광 램프를 서로 병렬 연결하는 제1 소켓 및 제2 소켓을 포함하는 표시 장치.
  30. 제16항에 있어서,
    상기 도전 단자는 상기 램프 소켓에 접속되어 구동 전원을 인가받는 표시 장치.
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