KR200211527Y1 - 형광램프와 이를 채용한 백라이트 - Google Patents

Abstract

형광램프와 이를 채용한 백라이트를 개시한다. 본 고안은 형광체층이 도포된 유리관의 외주면 양단부에 이를 감싸도록 도전재로 된 외부전극이 형성된 형광램프와, 이러한 형광램프가 반사판과 확산판 사이에 다수개 설치되어 상호 전기적으로 통전이 되어 외부로부터 교류형 전원이 인가되거나, 형광체층이 도포된 상부 및 하부기판 사이에 소정 간격 이격되게 플로팅 상태로 설치되며 결합된 상부 및 하부기판의 양쪽 외면에는 외부로부터 교류형 전원이 인가되는 전극이 형성되는 것을 포함한다. 본 고안에 따르면, 형광램프의 전극이 외부에 형성되어 중첩배치되어 병렬연결방식으로 하나의 전원으로 연결하여 구동이 가능하고, 형광램프가 격벽으로 역할을 함과 동시에 발광을 하게 되어 휘도의 균일성과, 박형화를 가능하게 한다.

Description

형광램프와 이를 채용한 백라이트{fluorescent lamp and the back light applying such}

본 고안은 백라이트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 형광램프의 외주면에 외부전극을 설치하고, 이들을 다수개 전기적으로 접속시키도록 구조가 개선된 형광램프와 이를 채용한 백라이트에 관한 것이다.

통상적으로, 평판표시장치(flat panel display)는 크게 발광형과, 수광형으로 분류한다. 발광형으로는 평판 음극선관, 플라즈마 디스플레이 패널, 전자발광소자, 형광표시장치, 발광 다이오드 등이 있다. 수광형으로는 액정 디스플레이(liquid crystal display)가 있다.

이중에서, 액정 디스플레이는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 평판표시장치이므로, 어두운 곳에서는 화상을 관찰할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 액정 디스플레이의 배면에는 백라이트(back light)를 설치하여 빛을 조사한다. 이에 따라, 어두운 곳에서도 화상을 볼수 있다.

백라이트는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)을 배치하는 방식과, 형광체가 도포된 상하 기판을 조립한 평판형광램프방식이 널리 사용되고 있다. 냉음극 형광램프는 표시면에 대한 광원의 배치에 따라서 도광판(plastic light guide)을 사용하는 가장자리 발광(edge light)방식과, 평면에 중첩 배열하는 직하 발광(direct light)방식으로 구별할 수 있다.

그러나, 종래의 기술에 따른 냉음극 형광램프는 기판에 이들을 다수개 병렬연결하여 교류형 전원을 인가하게 되는데, 몇몇 램프만 발광하게 되므로 각 형광램프마다 각각의 전원을 연결하여야 하는 불편함이 있다. 특히, 가장자리 발광방식은 휘도가 저하되어 대형 화면용 패널에 부적합하다.

평판형광램프방식은 조립되는 상하부 기판의 내부 압력이 대기압보다 낮기 때문에 유리로 된 기판의 파손을 방지하기 위하여 충분한 두께를 확보하여야 한다. 이러한 결과로 무게가 무거워지는 단점이 있다. 또한, 평판형광램프방식은 화면의 대면적화를 위하여 상하부 기판사이에 구슬형이나 십자형으로 된 스페이서와 격벽를 개재하게 되는데, 기판의 두께에 따른 중량의 문제와 저효율에 따른 열의 발생문제가 심각하다. 격벽을 사용하는 경우에는 격벽의 스트라이프 패턴이 화면에 나타나게 되어서 휘도의 균일성을 보장할 수도 없다.

따라서, 대형화되어가는 액정디스플레이의 고휘도와 고효율을 보장하면서, 이와 동시에 경량화를 가져다 줄 수 있는 백라이트의 개발이 필요하다고 할 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 형광램프의 외주면에 외부전극을 형성하고, 이들을 중첩 배치하여 병렬연결방식으로 구동이 가능한 형광램프와 이를 채용한 백라이트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 형광체층이 형성된 상하부 기판사이에 외부전극이 형성된 다수개의 형광램프를 배치하여 격벽으로 사용함과 동시에 자체 발광시키는형광램프와 이를 채용한 백라이트를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 일 예에 따른 형광램프를 도시한 사시도,

도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 백라이트를 도시한 분리 사시도,

도 3a는 본 고안의 제2 실시예에 따른 백라이트가 결합되기 이전 상태를 도시한 분리 사시도,

도 3b는 도 3a의 백라이트가 결합된 이후의 상태를 일부 절제하여 도시한 사시도,

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10,22,35...형광램프 11...유리관

12...형광체층 13,23,36...외부전극

20,30...백라이트 21...반사판

24,300...전극연결선 25...확산판

31...상부기판 32...하부기판

33...상부형광체층 34...하부형광체층

37...상부전극 38...하부전극

39...가장자리 지지대

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 일 측면에 따른 형광램프는,

방전기체가 주입되어 봉입되는 유리관;과, 상기 유리관의 내주벽에 도포되는 형광체층; 및 상기 유리관의 외주면 양 단부에 이를 감싸도록 형성되는 도전재로 된 외부전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 측면에 따른 백라이트는,

반사판;과, 상기 반사판의 윗면에 다수개 배치되는 것으로, 유리관의 내주벽에 형광체층이 도포되고, 그 외주면 양단부에는 이를 감싸도록 도전재로 된 외부전극이 형성된 형광램프; 및 상기 형광램프의 상부에서 상기 상부기판과 대향되게 설치되는 확산판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 형광램프는 상기 외부전극이 상호 전기적으로 통전되고, 최외곽 형광램프로의 외부전극으로부터는 교류형 전원이 인가되는 전극연결선이 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 측면에 따른 백라이트는,

아랫면에 상부형광체층이 도포된 상부기판;과, 상기 상부기판과 대향되게 설치되며, 윗면에 하부형광체층이 도포된 하부기판;과, 상기 상부 및 하부 기판사이에 개재되어 이들을 밀봉시키는 가장자리지지대;와, 상기 하부기판의 상부에 소정간격 이격되게 설치되는 것으로, 유리관의 내주벽에 형광체층이 도포되고, 그 외주면 양단부에는 이를 감싸도록 도전재로 된 외부전극이 형성된 형광램프; 및 결합된 상기 상부 및 하부기판의 대응되는 양쪽 외면에 각각 형성되어 교류형 전원이 인가되는 전극연결선과 연결되는 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 형광램프는 상기 전극과 연결되지 않고, 상기 상부 및 하부기판의 내부에 플로팅 상태로 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 일 예에 따른 형광램프와 이를 채용한 백라이트를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 고안의 일 예에 따른 형광램프(10)를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 형광램프(10)는 실린더형의 유리관(11)을 포함한다. 상기 유리관(11)의 내주벽에는 형광체(12)가 도포되어 있다. 상기 유리관(11)은 형광체(12)가 도포된 다음에 혼합된 불활성 기체와 수은(Hg)등으로 이루어진 방전 가스(discharge gas)가 주입된 다음에 양 단부가 밀봉되어진다. 상기 유리관(11)은 실린더형뿐만 아니라, 이를 납작하게 하거나, 일체로 구부려서 다중 실린더형으로도 가능하다 할 것이다.

밀봉된 상기 유리관(11) 외주면의 양단부에는 외부전극(external electrode, 13)이 각각 형성되어 있다. 상기 외부전극(13)은 도전성 재료로 형성되는데, 상기 유리관(11)의 외주면 일부를 완전히 감싸는 형태이다. 이러한 외부전극(13)을 형성시키는 방법은 금속재로 된 캡슐 형태나, 금속 테이프를 부착하는 방식이나, 상기 유리관(11)의 양 단부를 금속용액에 디핑하는 방식등 여러 가지가 있을 수 있다.

그리고, 상기 외부전극(13)은 전기저항이 적은 도전성 재료인 알루미늄, 은, 구리등이 바람직하며, 경우에 따라서는 전극연결선에 연결되는 부위를 제외하고는 절연체를 형성시킬 수도 있을 것이다.

이에 따라, 상기 유리관(11)의 내부에는 전극이 형성되어 있지 않다.

한편, 상기 유리관(11)에는 장수명과, 이차전자의 발생을 증대할 목적으로 상기 외부전극(13)과 상응하는 내측으로 유전체를 도포할 수도 있다. 이러한 유전체로는 보호막의 역할이 가능한 산화마그네슘이나, 산화칼슘등을 들 수 있다.

도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 백라이트(20)를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 백라이트(20)에는 반사판(21)이 마련되어 있다. 상기 반사판(21)의 윗면에는 형광램프(22)가 설치되어 있다. 상기 형광램프(22)는 상술한 바와 같이 그 내주면에 형광체가 도포되고, 외주면의 양 단부에 도전재로 된 외부전극(23)이 각각 형성된 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp, EEFL)이다. 상기 형광램프(22)는 휘도의 균일성을 유지하기 위하여 반사판(21)의 윗면으로부터 간격을 두지 않고, 상호 밀접하게 접촉된 상태에서 다수개 배치되어 있다.

그리고, 상기 형광램프(22)는 이들을 전기적으로 접속시키기 위하여 상기 외부전극(23)이 상호 통전이 가능하고, 최외곽 외부전극(23a)으로부터는 각각 전극연결선(24)이 연결되어 있다. 이로 인하여 상기 형광램프(22)는 교류형 전원이 인가시 병렬방식으로 공히 구동이 가능하다.

상기 형광램프(22)의 상부에는 상기 반사판(21)과 대향되게 확산판(25)이 설치되어 있다. 상기 확산판(25)은 상기 형광램프(22)의 상(image)이 나타나는 것을 방지하기 위하여 상기 형광램프(22)로부터 적절한 간격을 유지하는 것이 휘도의 균일성를 높이는데 유리하다고 할 수 있다.

여기서, 상기 확산판(25)의 형광램프(22)로부터의 간격은 상기 형광램프(22)의 직경과 대응된다. 예컨대, 상기 형광램프(22)의 직경이 2.6 mm라면, 상기 확산판(25)과의 간격도 2.6 mm이다. 결과적으로, 최소한의 두께는 5.2 mm가 될 것이다.

본 출원인의 실험에 의하면, 이러한 경우에 상기 백라이트(30)는 휘도가 10000 cd/m²이상이고, 효율이 10 내지 40 lm/W이며, 액정디스플레이에 고열이 발생하지 않았다.

도 3a는 본 고안의 제2 실시예에 따른 백라이트(30)가 결합되기 이전 상태를 도시한 것이고, 도 3b는 도 3의 백라이트(30)가 결합된 이후의 상태를 도시한 것이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 백라이트(30)는 상부기판(31)과, 상기 상부기판(31)과 대향되게 설치되는 하부기판(32)을 포함한다. 상기 상부기판(31)의 아랫면에는 상부형광체층(33)이 형성되어 있다. 하부기판(32)의 아랫면에도 하부형광체층(34)이 형성되어 있다.

상기 하부기판(32)의 상부에는 형광램프(35)가 소정 간격 이격되게 다수개 설치되어 있다. 상기 형광램프(35)는 상기 상부 및 하부기판(31)(32)이 결합시 이들을 지지함과 동시에 격벽으로서 역할을 한다. 상기 형광램프(35)에는 본 고안의 특징에 따라 외주면의 양 단부에 도전재로 된 외부전극(36)이 설치되어 있다.

상기 상부 및 하부기판(31)(32)에는 조립시 대응되는 변의 외면을 따라서 상기 백라이트(30)에 전원을 공급하기 위하여 상부전극(37)과, 하부전극(38)이 각각 설치되어 있다. 상기 상부 및 하부전극(37)(38)은 상부 및 하부기판(31)(32)의 외면 일부를 덮개 형태로 감싸고 있고, 도전성 금속재로 이루어져 있다. 이때, 상기 하부전극(38)은 형성되는 면적을 넓게 하는 것이 안정된 방전을 얻는데 유리하므로 하부기판(32)의 아랫면에 보다 확장시켜 도포하는 것이 바람직하다.

상기 상부 및 하부기판(31)(32)의 사이에는 그 가장자리를 따라서 이들을 상호 봉착시켜 기밀을 유지하기 위하여 가장자리 지지대(39)가 설치되어 있다. 상기 백라이트(30)는 상기 상부 및 하부기판(31)(32) 사이에 가장자리 지지대(39)가 개재된 상태에서 밀봉하기 전에 그 내부에 방전기체가 주입된다.

상기 상부 및 하부전극(37)(38)은 별도로 기판(31)(32)에 형성시킨다음에 기판(31)(32)의 양 측에서 각각 통전이 가능하도록 제조할 수도 있고, 기판(31)(32)을 조립한 후에 일체로 된 덮개 형태로 형성시킬 수도 있을 것이다.

상기 상부 및 하부전극(37)(38)은 기판(31)(32)의 양 측으로 전극연결선(300)가 각각 연결되어 전원이 공급되어진다.

한편, 상기 형광램프(35)에 형성되는 외부전극(36)은 상기 상부 및 하부전극(37)(38)과 직접적으로 연결되지 않고, 플로팅(floating) 상태로 배치되어 상기 전극(37)(38)으로 공급되는 전원에 의하여 유도되는 방식으로 방전을 발생시킨다. 상기 외부전극(36)은 경우에 따라서는 배제할 수 있으나, 이를 설치함으로써 안정된 방전을 얻는데 유리하다고 할 수 있을 것이다.

상기와 같은 구조를 가지는 백라이트(30)는 상기 전극연결선(300)을 통하여 전원이 인가시, 상기 외부전극 형광램프(35)는 상부 및 하부기판(31)(32) 사이에 별도로 제작되어 배치되기 때문에 격벽의 역할과 동시에 자체 발광을 할 수 있다.

따라서, 종래의 백라이트에서는 형광램프가 격벽으로 사용할 경우에 이 격벽의 설치로 인하여 그 부분에서 어두워져 휘도의 균일성을 유지할 수 없지만, 본 고안의 특징에 따르면, 상기 형광램프(35)도 자체 발광이 가능하므로 휘도의 균일성을 얻을 수 있다. 이와 더불어, 상기 형광램프(35)는 격벽으로서도 역할을 하게 되므로 상부 및 하부기판(31)(32)의 두께를 얇게 하여 대면적화에 유리하다고 할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안의 형광램프와 이를 채용한 백라이트는 형광램프의 외주면 양 단부에 외부전극을 설치하고, 이들을 평면에 배치함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 형광램프의 전극이 외부에 형성되어 평면에 중첩배치되는 구조로서, 형광램프를 병렬연결방식으로 하나의 전원에 연결하여 구동이 가능하므로 제조가 단순화된다.

둘째, 형광램프가 격벽으로 역할을 함과 동시에 발광을 하게 됨에 따라서 휘도의 균일성을 유지할 수 있고, 격벽의 사용으로 인한 상하부 기판의 두께를 박형화가능하게 된다. 이에 따라, 균일한 휘도를 보장하는 대면적의 면광원을 제조할 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 방전기체가 주입되어 봉입되는 유리관;

   상기 유리관의 내주벽에 도포되는 형광체층; 및

   상기 유리관의 외주면 양 단부에 이를 감싸도록 형성되는 도전재로 된 외부전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프.
2. 반사판;

   상기 반사판의 윗면에 다수개 배치되는 것으로,

   유리관의 내주벽에 형광체층이 도포되고, 그 외주면 양단부에는 이를 감싸도록 도전재로 된 외부전극이 형성된 형광램프; 및

   상기 형광램프의 상부에서 상기 상부기판과 대향되게 설치되는 확산판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
3. 제2항에 있어서,

   상기 형광램프는 상기 외부전극이 상호 전기적으로 통전되고, 최외곽 형광램프로의 외부전극으로부터는 교류형 전원이 인가되는 전극연결선이 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트.
4. 아랫면에 상부형광체층이 도포된 상부기판;

   상기 상부기판과 대향되게 설치되며, 윗면에 하부형광체층이 도포된 하부기판;

   상기 상부 및 하부 기판사이에 개재되어 이들을 밀봉시키는 가장자리지지대;

   상기 하부기판의 상부에 소정간격 이격되게 설치되는 것으로,

   유리관의 내주벽에 형광체층이 도포되고, 그 외주면 양단부에는 이를 감싸도록 도전재로 된 외부전극이 형성된 형광램프; 및

   결합된 상기 상부 및 하부기판의 대응되는 양쪽 외면에 각각 형성되어 교류형 전원이 인가되는 전극연결선과 연결되는 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
5. 제4항에 있어서,

   상기 형광램프는 상기 전극과 연결되지 않고, 상기 상부 및 하부기판의 내부에 플로팅 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트.