KR20000049776A - 평판형 형광 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display) 장치에 사용되는 소위 LCD-백라이터이다. 종래의 백라이터는 직하형 방식과 도광판 방식의 두 종류가 있다. 직하형은 평면에 형광램프를 배치한 것이며, 도광판 방식은 평판 외곽에 형광램프를 설치한 것이다. 그러나 이들은 LCD의 대면적화에 따른 고 휘도와 고 효율의 목적에 부합하지 못한다. 수 개의 형광램프가 바닥 면에 설치된 직하형은 램프와 확산판의 거리를 확보하여야하므로 휘도의 균일도와 박형화에 한계가 있다. 또한, 외각에 형광램프를 설치한 도광판 방식은 고 휘도와 효율에 한계가 있다.

본 발명은 유리 성형 방식으로 직접 평판형 램프를 제작한다. 다중의 실린더형태의 개별 방전 공간을 갖도록 유리 성형 방식으로 상판과 하판을 별도로 제작하여 상하판을 봉합하는 방식으로 평판형 램프를 제작한다. 상판과 하판에 설치된 실린더형의 방전공간 내벽에 각각 형광층을 도포하고 양쪽 끝에 전극을 설치한다. 결과적으로 다중의 형광관을 평면상에 배치한 형태를 갖는다. 본 발명에서의 전극의 형태는 두 가지 방식을 선택적으로 채용할 수 있다. 종래의 형광관과 같이 냉음극형이나 열음극형으로서 방전공간에 전극이 노출된 DC형과 금속재의 전극에 유전층을 도포한 AC형 방전을 위한 전극 형태를 채용할 수 있다.

Description

평판형 형광 램프{Flat Panel Fluorescent Lamp}

본 발명은 LCD 백라이터용 평판 형광 램프로서 평면상에 균일한 휘도를 갖는 고 휘도와 고 효율을 목적으로 한다. 즉, 종래의 다수의 원통형 형광 램프가 평면상에 배열된 것과 같은 형태로서 평판 유리를 유리성형 방식으로 제작된 평판 램프이다.

종래의 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD)의 광원으로 사용되는 소위 LCD-백라이터는 원통형 형광 램프를 배치하는 방식으로서 직하형 방식과 도광판 방식이 있다. 직하형은 평면에 형광램프를 배치한다. 직하형은 형광램프의 형상이 액정패널에 나타나므로 램프와 액정패널 사이의 간격을 상당히 유지해야한다. 따라서 직하형은 박형화에 한계가 있으며, 패널 전체 광도의 균일도에 문제가 있다. 도광판 방식은 평판 외곽에 형광램프를 설치하여 도광판을 이용하여 전체의 면으로 빛을 분산한다. 형광램프가 측면에 설치되고 빛이 도광판을 통하므로 근본적으로 휘도가 낮다. 또한 균일한 광도의 분포를 위하여 도광판에 대한 고도의 광학적 설계기술과 가공기술이 요구된다. 그러나 LCD의 패널이 대화면화되고 모니터와 TV 용으로 사용되기 위하여는 5000 cd/ m²이상의 고 휘도가 요구된다. 이러한 경우 종래의 도광판 방식과 같이 측면에 형광 램프를 배치하는 방식으로는 고 휘도의 달성이 어렵다. 또한 최근에 개발되고 있는 LCD용 평판형 램프는 상판과 하판의 유리판 위에 형광층과 전극을 설치하는 방식이 소개되고 있다. 이들의 구조에서는 상하판 사이의 공간에 별도의 지지 기둥을 설치하여야 하므로 휘도의 균일도를 유지하기 어렵고 전체의 방전 공간에 균일하게 플라즈마를 발생시키기도 어렵다. 그러나 본 발명은 별도의지지 기둥이 필요하지 않으며 개별 공간에 균일하게 방전을 유지하여 종래의 원통형 형광관이 갖는 최대의 효율을 그대로 유지하는 방식이다.

본 발명은 박형 구조를 갖는 형광램프이다. 종래의 도광판 방식에서 측면에 위치한 형광램프(side-light)의 경우에는 LCD 패널의 대형화에 따라서 고 휘도의 요구에 맞도록 램프 전류가 커야 한다. 그러나 본 발명에서는 기본적으로 고 휘도와 고 효율을 갖는 다수의 형광램프를 평면상에 직접 설치하는 방식이다. 종래의 실린더형과 같은 다수의 형광램프가 평면상에 배치된 것과 같은 형태로서 유리 성형 방식으로 다중의 형광 발광 공간을 직접 평판에 제작하는 것이다. 그리고 형광체 도포 방식이나 전극의 제작 등의 기술은 이미 잘 알려져 있다. 다만 균일한 휘도와 고 효율을 위하여 램프의 상하판 두께와 방전 공간의 크기, 기체 압력이나 인가 전압, 그리고 전류의 세기를 최적화하는 것이 중요하다.

도 1은 유리 성형 방식으로 제작된 평판형 형광 램프의 분리된 상판과 하판의 개념도이다.

도 2는 유전층이 도포된 전극이 설치된 평판형 형광 램프의 하판의 개념도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호는 다음과 같다.

1; 상판 유리, 2; 하판 유리, 3; 상판 형광층, 4; 하판 형광층, 5; 방전 공간, 6; 유리 격벽, 7; 기체 통로, 8; 전극, 9; 유전층이 도포된 원통형 전극, 10; 전극 연결선, 11; 전원 공급선.

본 발명은 대화면용 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)장치의 고 휘도의 LCD-백라이터이다. 종래의 직하형 방식과 같이 다수의 형광램프가 평면상에 틈이 없도록 배열되어 평판의 형태를 갖는 램프이다.

도 1은 유리 성형 방식으로 제작된 평판형 램프이다. 상판(1)과 하판(2)에 각각 납작한 원통형(혹은 타원형)의 방전 공간을 설치하고 상하판을 부착하여 평판 램프를 만든다. 개별 방전 공간들 사이의 유리 격벽 구조(6)는 상하판 사이의 지지 기둥 역할을 한다. 결과적으로 원통형의 다중 램프가 평판에 설치된 형태를 갖는다. 이때 휘도의 균일도를 위하여 유리 격벽(6)의 폭은 되도록 좁게 한다. 특히, 전체 방전 공간이 균일한 기체의 압력을 갖도록 하판의 유리 격벽(6)에는 기체 통로(7)를 설치한다. 종래의 형광관과 마찬가지로 상하판에 각각 형광층(3, 4)을 도포한다. 하층의 형광층(4)의 두께는 충분하게 하여 빛의 투과를 고려하지 않아도 무방하다. 전극(8)은 각각의 형광관 양끝에 설치한다. 전극의 형태는 종래의 방식인 냉음극형이나 열음극형 등 램프의 휘도와 효율을 감안하여 설치한다. 다만 방전 공간에 금속 전극이 노출된 직류형 방전의 경우는 음극 강하로 인하여 병렬 연결 방식으로 전원에 연결할 수 없기 때문에 개별적으로 전원에 연결하여 구동된다.

도 2는 평판 램프의 양끝에 설치된 금속 전극을 유전층으로 도포하여 단일 전원에 병렬 연결 방식을 채용한 교류형 방전의 평판 램프의 하판 구조이다. 실린더형의 전극이 서로 연결(10)되어 하나의 전원(11)에 의하여 전압이 인가된다.

본 발명에서 상판과 하판을 별로로 성형한 후 상하판을 접합한다. 접합방식은 여러 가지를 채용할 수 있다. 유리 접합용 봉합재를 바르고 열처리하는 방식이 있다. 또는 상판과 하판의 가장자리를 늘려서 직접 열을 가하여 가장자리의 유리를 서로 녹여서 접합한다. 그 외에도 정전 접합 방식이 있다.

브라운관을 대신하는 표시장치로서 LCD의 용도가 넓어지고 있다. 노트북 PC에서 테스크탑 모니터 및 액정TV의 영역으로 확대되고 있는 추세이다. 따라서 백라이터의 크기도 10 인치급에서 20 인치 이상의 대화면 용으로 그 수요가 증대되고 있다. 동시에 고 휘도와 고 효율을 요구하고 있다. 이러한 관점에서 본 발명에서 제안된 백라이터의 방식은 기존의 개별 형광램프의 최고의 휘도와 고 효율의 특성을 갖는다. 따라서 백라이터의 휘도가 대화면의 LCD에 제한적인 요소가 되지 않으므로 LCD의 기술 증진과 시장 확대에 큰 변화를 가져올 것이다.

Claims (1)

1. 도 1과 같이 유리 성형 방식으로 상판과 하판에 각각 반원형의 기다란 방전 공간과 유리 격벽 구조를 성형하고 상하판에 각각 형광체를 도포한 후 양끝에 전극을 설치하고 상하판의 외곽을 접합하여 제작된 평판 램프.