KR20030000468A

KR20030000468A - 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛

Info

Publication number: KR20030000468A
Application number: KR1020010036259A
Authority: KR
Inventors: 허정욱; 박종리; 이환웅; 임성규
Original assignee: 주식회사 지엘디
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-01-06
Also published as: KR100422338B1

Abstract

본 발명은 엘시디용 백라이트유닛에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 종래 에지방식이나 직하형방식의 백라이트 유닛보다 휘도 및 휘도균일도가 높은 면광원의 제작이 용이하고 형광램프의 전극에 의한 LCD 패널의 발열량을 감소시킬 수 있으며 전극손상에 의한 형광램프의 손상을 방지하는 효과와 형광램프의 수명이 연장되는 무전극형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트유닛에 관한 것이다.

본 발명의 무전극형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트유닛은, 엘시디패널에 생성되는 문자를 해독하기 위한 광을 저면에서 방사하기 위한 엘시디용 직하형 백라이트 유닛에 있어서, DC전압을 이용하여 제1전압 및 제2전압을 발생시켜서 각각 제1출력선(120) 및 제2출력선(122)을 통하여 공급하는 인버터(90)와, 상기 인버터(90)로부터 인가되는 제1전압 및 제2전압을 공급하는 제1출력선(120)과 제2출력선(122)이 전극(112)에 연결되고 접지가 대향위치의 전극(112)에 연결되며 동일평면상에 순차적으로 배치되는 다수의 무전극 형광램프(110)와, 상기 순차적으로 배치되는 무전극 형광램프(110)를 고정하여 수납하기 위한 베이스(100)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛{Back light unit for LCD using External Electrode Florescent Lamp}

문자, 그래픽, 동영상등의 표시장치로서 사용되는 액정디스플레이장치(이하 "LCD"라 칭함)는 종래 CRT형 표시장치에 비하여 눈의 피로를 덜 초래하며, 소형화, 경량화, 및 저전력화할 수 있기 때문에 휴대폰이나 텔레비전의 차세대 표시장치로서 매우 각광받고 있으며 점차 상품화가 진행되고 있다.

종래 사용되는 LCD에서 문자 또는 영상을 표시하는 엘시디패널의 구조를 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저 표면처리된 한 쌍의 투명한 유리판 사이에 액정물질을 주입하고, 주입된 액정물질에 구동신호를 발생시키는 LCD콘트롤러를 이용하여 전기신호(전압)를 공급하면 그에 따라서 액정물질의 위상변화가 발생된다.LCD구동회로는 액정물질의 분포에 따라서 서로 다른 전압값을 줌으로써 특정문자 또는 영상의 표시가 가능해진다.

그러나 LCD에서는 문자가 표시되는 패널 스스로 빛을 내지 못하므로, 패널에 표시되는 내용(문자 또는 로고등)을 시각적으로 인식할 수 있도록 보조하는 수단이 요구되고 있다. 현재 보조수단으로서 많이 사용되는 것이 액정표시판의 측면 또는 후면에서 빛을 조사하는 램프를 이용한 백라이트 시스템(backlight system)이다.

종래 사용되는 백라이트 시스템은 빛을 투사하는 형광램프의 위치에 따라서 크게 에지(edge)형 백라이트와 직하형 백라이트로 구분된다. 에지(edge)형 백라이트는 패널의 양측면 하부에 광원이 위치하여 광원으로부터 입사된 빛이 도광판 및 반사판에 의하여 면광원을 생성하여 LCD 패널의 셀(cell)을 비추는 방식이다. 이러한 에지형 백라이트 방식은, 광원으로부터 방사되는 광을 간접적으로 유도하기 때문에 휘도균일도가 높은 이점이 있지만 이에 반하여 휘도가 상대적으로 떨어지는 문제점이 발생된다.

도 1에 도시된 것은 종래 사용되는 에지형 백라이트 유닛의 일실시예로서, 하부로부터 형광램프를 감싸주기 위한 램프커버, 전원공급에 의하여 광을 방사하기 위한 형광램프, 방사된 광을 소정의 방향으로 반사하기 위한 반사판, 방사된 광을 유도하기 위한 도광판, 입사되는 광은 균일하게 방사하기 위한 확산판, 수직프리즘, 수평프리즘, 및 보호시트의 순서대로 적층된다. 상기와 같은 에지형 백라이트유닛에서는 도광판의 측면에 형광램프가 위치하기 때문에 휘도균일도가 높아지는 대신 휘도가 떨어지게 된다.

또한 직하형 백라이트는 광원(냉음극형 형광램프)이 LCD 패널의 바로 밑쪽에 위치하며 광원전면에 확산판을 배치하고 배면에 반사판을 배치하여 광원으로부터 발산된 빛을 반사 및 확산시켜서 LCD패널의 쉘(cell)을 조광하는 방식이다. 이러한 직하방식은, 반사판과 확산판을 이용하여 빛을 효율적으로 이용하기 때문에, 높은 휘도를 얻을 수 있으므로 고휘도가 요구되는 백라이트용에 적합하다. 그러나 점차 대면적화되어 가는 LCD패널의 크기에 따라서 충분한 휘도를 제공하는데 한계가 있었다. 또한 휘도균일도가 낮은 문제점이 있었다.

더욱이 종래 직하형 백라이트 유닛에서는 광원으로 사용되는 형광램프의 갯수만큼 각각의 인버터를 필요로 한다. 다시말하면, 각각의 형광램프들의 점등특성이 다르기 때문에 형광램프를 병렬연결하는 경우에 높은 전력공급능력을 가진 하나의 인버터를 주로 사용하게 되면 방전특성 차이로 인하여 다수의 형광램프들이 동시에 점등되지 않고 일부 형광램프는 점등되고 일부 형광램프는 늦게 점등되거나 점등되지 않는 문제점이 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 각각의 형광램프에 대하여 각각 인버터를 연결하여 형광램프를 구동하는데, 높은 전력소모와 인버터 갯수에 따른 비용증가 및 조립시간의 증가에 따른 생산성저하, 전극에 의하여 발생되는 열에 의한 엘시디의 열화등과 같은 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 면광원을 용이하게 제작할 수 있으며, 전극에 의한 엘시디패널의 발열량을 감소시키고, 전극손상에 의한 램프손상방지효과와 수명이 연장되는 무전극 형광램프를 이용한엘시디용 백라이트 유닛을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 종래 직하형 백라이트에서 사용되던 형광램프의 전원공급방식을 변경함으로서 백라이트의 제조가 용이해지고 또한 형광램프의 구동특성이 개선되는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 백라이트 유닛을 모듈화시킴으로서 조립시에 시간이 대폭 단축됨으로서 생산성이 높아지는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 사용되는 에지형 백라이트유닛의 구성을 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 백라이트유닛의 개략도,

도 3은 본 발명에 의한 베이스유닛의 외관사시도,

도 4 내지 도 6은 전극과 고무홀더가 삽입된 상태의 형광램프의 측면도,

도 7 내지 도 8은 형광램프에 전원을 공급하기 위한 출력선연결상태도,

도 9는 형광램프에 전원을 공급하기 위한 인버터의 블럭회로도,

도 10은 도 9의 인버터의 상세회로도,

도 11은 인버터에 의하여 사용되는 구동펄스파형도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 라인필터 20: 펄스발생기

30,30': 구동버퍼 40,40': 공진회로

50,50': 스텝업 트랜스포머 60: 형광램프유닛

70: 피드백회로 100: 베이스유닛

102: 차단판 104: 램프고정판

106: 반사판 108: 램프고정구

110,110a,110b,110c,110d,110e,110f: 무전극형광램프

112,114: 전극 116: 고무홀더

118: 접점 120: 1번출력선

122: 2번출력선

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 다음과 같다.

본 발명의 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛은, 엘시디패널에 생성되는 문자를 해독하기 위한 광을 저면에서 방사하기 위한 엘시디용 직하형 백라이트 유닛에 있어서, DC전압을 이용하여 제1전압 및 제2전압을 발생시켜서 각각 제1출력선(120) 및 제2출력선(122)을 통하여 공급하는 인버터(90)와, 상기 인버터(90)로부터 인가되는 제1전압 및 제2전압을 공급하는 제1출력선(120)과 제2출력선(122)이 전극(112)에 연결되고 접지가 대향위치의 전극(112)에 연결되며 동일평면상에 순차적으로 배치되는 다수의 무전극 형광램프(110)와, 상기 순차적으로 배치되는 무전극 형광램프(110)를 고정하여 수납하기 위한 베이스(100)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 백라이트 유닛의 개략도로서, 다수의 무전극 형광램프(110)들의 점등전압을 공급하기 위한 것으로 제1전압 및 제2전압을 생성하여 1번출력선(120)과 2번출력선(122)을 통하여 공급하는 인버터(90)와, 상기 인버터(90)로부터 제1전압 및 제2전압을 각각 공급받아서 점등되는 다수의 형광램프(110)들을 포함하는 베이스(100)로 구성된다.

상기 형광램프(110)들은 종래와 같이 양측단부에 전극이 형성된 것이 아닌 외부 전극(external electrode)을 가지는 무전극 형광램프들이다. 외부전극들은 도면부호가 표시되지 않았지만 형광램프(110)의 양단에 돌출된 형태로 형성되어 있으며, 그것의 일부에 접점(118)이 형성되어 있다.

상기 무전극형광램프(110)들은 홀수 및 짝수 순서대로 절반씩 나누어져서 인버터(90)와 연결된 1번출력선(120) 또는 2번출력선(122)을 통하여 각각 점등전압을 공급받는다. 도면을 다시 참고하면 각각의 형광램프(110)들에 공급되는 전압은 한 칸 씩 건너뛰면서 접점(118)을 통하여 공급됨을 알 수 있다. 접점(118)들은 형광램프(110)의 단부에 형성된 전극과 솔더링에 의하여 전기적으로 결합되며 후에 상술된다. 따라서 출력선과의 접점(118)이 형성된 형광램프(110)에는 해당 출력선으로부터 전원을 공급받는다.

이렇게 1번 및 2번출력선을 이용하여 전압을 공급함으로서 안정적인 전원공급이 달성될 수 있다. 전원공급이 되지 않는 타측의 전극(112)들은 접지에 연결된다. 본 발명의 또다른 특징인 1번출력선(120) 및 2번출력선(122)의 연결방식이 후에 상술된다.

상기 무전극형광램프(110)들이 수납되는 베이스(100)는, 도 3을 참고하면, 수직으로 연장되며 서로 대향하고 있는 한 쌍의 차단판(102)과, 상기 차단판(102)과 단부가 연결되어 있으며 서로 대향하고 있는 한 쌍의 램프고정판(104)이 사각형의 형상을 이루도록 구성되어 있으며, 또한 바닥면에는 반사판(106)이 더 설치되어 있는 사각형의 형태를 가진다.

또한 도시되지 않았지만 무전극형광램프(110)들이 수평배치된 후에는 확산판을 상부측에 위치시킴으로서 완전한 사각형의 박스형태로 제조할 수 있다. 또한 측면에는 1번출력선(120)과 2번출력선(122)을 연결할 수 있는 단자를 구성한다. 이렇게 박스형태의 모듈로 제작하면 조립시에 신속한 조립이 이루어질 수 있다.

상기 한 쌍의 램프고정판(104)에는 다수의 램프고정구(108)가 일정한 간격으로 대향위치에 형성되어 있다. 상기 램프고정구(108)들은 무전극형광램프(110)들을 일렬로 고정하기 위한 것이다. 램프고정구(108)들은 고무홀더(116)를 이용하여 무전극형광램프(110)을 고정시킨다.

상기 반사판(106)은 상부측에 설치되는 무전극형광램프(110)로부터 방사되는 광을 상부측으로 반사시키기 위한 것으로서, 반사판(106)은 표면에 코우팅처리된 별도의 반사효율이 높은 반사판을 부착시켜서 구성할 수 있다.

도 4 및 도 5는 무전극형광램프(110)의 양단부의 외주면에 각각 형성된 전극(112)을 도시한 것이다. 전극(112)의 역할은 형광램프(110)가 외부로부터 고압펄스가 인가되었을 때 형광램프(110)가 충분히 여기될 수 있도록 높은 전압을 공급하는 것으로 도전성이 우수한 재질, 예를 들면 구리 또는 알루미늄 테이프등을 이용하여 제조한다.

또한 전극(112)의 형태는 도 4에서와 같이 무전극형광램프(110)의 양측단부의 외주면을 전부 감싸도록 형성하거나 또는 도 5에서와 같이 외주면의 하부측 또는 상부측 일부만을 감싸도록 형성할 수 있다. 전자의 이점은 고압펄스를 인가할 때 전극(112)의 면적이 넓기 때문에 무전극형광램프(110)가 충분히 점등될 수 있도록 충분한 여기전력이 공급되는 이점이 있다. 이에 비하여 후자는 무전극형광램프(110)의 표면을 덜 가리기 때문에 더욱 많은 광량이 방사되므로 형광램프들의 광방사효율이 높아지는 이점이 있다.

도 4 및 도 5의 좌측면에는 무전극형광램프(110)의 측면도가 간단히 표시되어 있다. 도 4를 다시 참고하면 전극(112)은 무전극형광램프(110)의 외주면을 따라서 전부 감싸는 형태로 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한 도 5를 참고하면 전극(112)은 무전극형광램프(110)의 하부면(또는 상부면)의 일부분에만 형성되어 있음을 알 수 있다. 상기 전극(112)의 사용상태가 후에 설명된다.

도 6에는 무전극형광램프(110)를 베이스(100)에 형성된 램프고정구(108)에 고정시키기 위한 고무홀더(116)의 결합상태가 표시되어 있다. 고무홀더(116)는 무전극형광램프(110)의 양측단부에 끼워지는 것으로서, 직경이 서로 다른 두 부분으로 구성되어 있다. 직경이 작은 부분에는 무전극형광램프(110)의 단부를 수납하는 구멍이 형성되어 있으며, 직경이 큰 부분은 램프고정구(108)의 외측표면에 밀착되어서 고정된다. 도 6의 좌측에는 고무홀더(116)의 측면도가 표시되어 있다. 상기와 같이 본 발명에서는 무전극형광램프(110)를 사용함으로서 형광램프의 설치가 용이한 이점이 있다.

도 7 및 도 8에는 전원을 공급하는 1번출력선(120) 및 2번출력선(122)과 무전극형광램프(110)의 연결상태가 각각 표시되어 있다.

도 7은 전극(112)이 원형으로 무전극형광램프(110)의 외주면을 감은 형태에 있어서의 접점(118) 위치 및 배선(1번출력선과 2번출력선) 상태를 도시한 것이다. 1번출력선(120) 및 2번출력선(122)은 각각 피복으로 감싸여 있어서 전기가 통하지 않으며, 접점(118)과 접촉된 부분만이 노출되어서 전기가 통하게 된다.

1번출력선(120)은 좌측으로부터 제1번째에 위치한 무전극형광램프(110a)의 상부측으로 유도되면서 전극(112)과 접점(118)에 의하여 결합되어 있다. 결합된 후에는 1번출력선(120)은 제2번째에 위치한 무전극형광램프(110b)와는 전기적결합없이 하부측을 통과한 다음, 제3번째에 위치한 무전극형광램프(110c)의 상부측의 접점(118)과 결합된다. 즉 1번출력선(120)은 다수의 형광램프들중에서 홀수번째에 위치한 무전극형광램프(110a,110c,110e)와 전기적으로 결합됨을 알 수 있다. 상기 접점(118)은 솔더링을 통하여 1번출력선(120)과 2번출력선(122)과 전기적으로 연결된다. 접점은 솔더링에 의하여 직접 형성되거나 또는 전극의 표면에 고리형태로 형성할 수 있다. 즉 고리형태로 접점을 형성하고 1번출력선(또는 2번출력선)을 삽입한 후에 솔더링하여 전기적으로 접속함으로서 조립을 용이하게 할 수 있다.

한편, 2번출력선(122)은 제1번째 무전극형광램프(110a)의 하부(1번출력선(120)의 반대방향)를 통과하여 제2번째 무전극형광램프(110b)의 상부에서 접점(118)과 연결되어 있다. 접점(118)과 연결된 2번출력선(122)은 다시제3번째 무전극형광램프(110c)의 하부를 통과하여 상부측으로 연장된다. 즉, 2번출력선(122)은 다수의 형광램프들중에서 짝수번째에 위치한 무전극형광램프(110b,110d,110f)와 전기적으로 결합됨을 알 수 있다. 따라서 1번 및 2번출력선(120,122)에 각각 전원이 공급되면 1번출력선(120)은 무전극형광램프(100a,100c,100e)에 전원을 공급하고, 2번출력선(122)은 무전극형광램프(100b,100d,100f)에 전원을 공급한다.

또한 1번출력선(120) 및 2번출력선(122)에 의하여 각 무전극형광램프(110a,110b,110c,110d,110e,110f)들은 모두 감싸진 형태로 배선됨을 알 수 있다. 특히 1번출력선(120)과 2번출력선(122)들은 모두 그것들이 통과하는 형광램프들의 표면에 최대한으로 밀착시키는 것이 바람직하다. 이러한 배선형태에 의하여, 인버터(90)로부터 고전압펄스를 인가할 때 전기장이 충분히 발생되며, 이 전기장에 의하여 무전극형광램프들의 점등에 대하여 간접적으로 상승효과가 나타나게 되는 효과가 있다.

도 8은 도 7과 본질적으로 유사한 배선방식으로서, 차이점은 1번출력선(120)과 2번출력선(122)의 접점(118)의 형성위치에 차이점이 있다. 이 경우에는 접점(118)이 항상 하부면에 접하여 형성된다. 도면에서는 전극(118)에 차이점이 있으나, 원형전극 또는 부분적으로 형성된 전극 어느 것이나 관계없이 적용될 수 있음은 명백하다.

또한 1번출력선(120)과 2번출력선(122)의 배선상태는 도 7에 도시된 것과 같이 각각의 무전극형광램프들과 밀착되어 감싸는 형상을 가지고 있으므로 인버터로부터 고압전압펄스를 인가할 때 전기장이 충분히 발생되며, 이 전기장에 의하여 무전극형광램프들의 점등에 대하여 간접적으로 상승효과가 나타나게 되는 효과가 있다.

또한 본 발명의 출력선배선방식에 있어서, 접점(118)들의 위치는 도면에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시말하면 무전극형광램프와 1번출력선(120), 2번출력선(122)을 연결하기 편리한 위치에 접점들을 형성하고 솔더링하는 것이 가능함은 명백하다.

상기와 같은 구성을 가진 다수의 무전극형광램프(110)에 전원을 인가하는 인버터(90)의 블럭회로도가 도 9 그리고 상세회로도가 도 10에 표시되어 있으며, 이 도면들을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

상기 인버터(90)는 DC전원부를 통하여 공급되는 DC전원을 정류하여 출력하는 라인필터(10)와, 스위칭 구동펄스를 발생시키기 위한 펄스발생기(20)와, 상기 펄스발생기(20)로부터 발생된 구동펄스를 공진회로(40,40')로 선택적으로 출력하기 위한 한 쌍의 구동버퍼(30,30')와, 상기 구동버퍼(30,30')로부터 출력되는 구동펄스 신호에 의하여 구동되며 상기 라인필터(10)로부터 입력되는 DC전압을 AC전압으로 변환하여 출력하는 한 쌍의 공진회로(40,40')와, 상기 공진회로(40,40')로부터 출력되는 AC전압신호를 증폭하여 2개의 군(君)으로 분리된 무전극형광램프(110)로 출력하는 한 쌍의 스텝업 트랜스포머(50,50')와, 밝기 조절을 위한 2차전압을 검출하는 피드백회로(70)를 포함하고 있다. 상기 인버터(90)의 트랜스포머(50,50')로부터 출력되는 고전압은 서로 동기된 동일 위상, 동일 주파수로 동작되어서 무전극형광램프(110)들을 동일하게 구동시킨다. 이러한 2 트랜스포머 동기식 구동에 의하여 본 발명에 의한 형광램프(110)들은 1개의 트랜스포머를 이용하는 것보다 더욱 안정적이고 개선된 동작특성을 보인다.

인버터(90)의 상세한 작동상태는 다음과 같다.

상기 라인필터(10)는 DC전원부(정류기, 밧데리, 또는 충전지등)로부터 입력되는 전원을 입력받아 안정적인 전류의 공급을 위해 DC전원을 정류하기 위한 것이다. 도 10을 참고하면 라인필터(10)는 코일(L11)과 콘덴서(C11)로 구성되어 있으며 DC전원부로부터 공급하는 DC전압을 정류하여 출력하는 기능을 수행한다. 상기 라인필터(10)를 통하여 출력되는 DC전원은 각각 스텝업 트랜스포머(50,50') 사이의 센터탭에 입력된다. 그러나 공진회로(40,40')에 의하여 제어를 받아서 출력값이 AC전압으로 변조출력된다.

상기 펄스발생기(20)는 스위칭 구동 펄스를 발생하기 위한 것으로서, 발생된 구동펄스를 구동버퍼(30,30')로 전달한다. 또한 피드백회로(70)로부터 입력되는 신호에 따라서 발생되는 펄스폭을 변경하여 출력함으로서 형광램프에 공급되는 전압값을 제어한다. 펄스발생기(20)는 안정적인 동작을 위한 DC전압을 레귤레이터를 이용하여 공급한다. 도 10을 참고하면 펄스발생기(20)로부터는 2개의 펄스신호가 출력됨을 알 수 있다.

상기 구동버퍼(30,30')는 펄스발생기(20)로부터 발생되는 구동펄스를 공진회로(40,40')로 출력한다. 도 10을 참고하면 상기 구동버퍼(30,30')는 도시된 것과 같이 NPN타입 및 PNP타입의 트랜지스터(Q1,Q2,Q3,Q4)(Q5,Q6,Q7,Q8)를 각각 이용하여 구성한다. 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스에는 펄스발생기(20)로부터 출력되는 펄스가 입력되고, 트랜지스터(Q3,Q4)의 베이스에는 펄스발생기(20)로부터 출력되는 또다른 펄스가 입력된다. 이것은 다른 구동버퍼(30')에도 동일하게 적용된다. 따라서 펄스발생기(20)로부터 출력되는 펄스파형에 따라서 구동점이 변경된다.

상기 공진회로(40,40')는 구동버퍼(30,30')로부터 출력되는 스위칭 펄스신호에 따라서 라인필터(10)를 통하여 입력되는 DC전압을 소정의 주파수를 가진 전압신호파형으로 변환하여 출력한다. 상기 펄스발생기(20)의 스위칭 구동펄스와 공진회로(40,40')의 작동에 의하여 소정의 주파수를 가진 교류전압펄스가 발생된다.

출력되는 교류전압은 상기 스텝업 트랜스포머(50,50')로 각각 입력되어서 충분히 승압된 후에 무전극형광램프(110)들에 공급된다. 무전극형광램프(110)들에 각각 공급되는 전압은 상기에서 설명한 바와 같이 동일 주파수, 동일위상을 가진 고전압신호로서 무전극형광램프(110)를 구동시킨다. 스텝업 트랜스포머(50,50')로부터 출력되는 각각의 전압은 도 2에 표시된 1차출력선(120)과 2차출력선(122)을 통하여 무전극형광램프(110)에 인가된다. 출력전압이 동일 위상, 동일 주파수이므로 어느 것을 연결하여도 작동에는 지장이 없다.

피드백회로(70)는 저항(R71)을 이용하여 2차측 무전극형광램프(110)에 흐르는 전류를 전압으로 검출하고, 전압값에 따라서 무전극형광램프(110)의 밝기를 변환하도록 제어신호를 출력한다. 피드백회로(70)로부터 입력되는 신호에 의하여 펄스발생기(20)에서 발생되는 구동펄스폭이 변경됨으로서 무전극형광램프(110)의 밝기가 최적화된다.

도 11은 본 발명의 인버터(90)의 구동용 펄스신호의 파형도로서, 펄스발생기(20)로부터 각각 생성되는 펄스신호(ch1, ch2)를 도시한 것이다. 도시된 것과 같이 구동버터(30,30')에 입력되는 각각의 구동 펄스신호의 파형은 위상차가 있는 동일 주파수이다. 이러한 구동펄스신호에 의하여 공진회로(40,40')가 동작하여 교류전압을 발생시키게 된다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 종래 에지방식이나 냉음극형광램프를 이용한 직하형 백라이트 유닛보다 휘도 및 휘도균일도가 높은 면광원의 제작이 용이하며 형광램프의 전극에 의한 LCD패널의 발열량을 감소시킬 수 있으며 전극손상에 의한 램프손상방지효과와 램프수명이 연장되는 효과가 있다.

Claims

엘시디패널에 생성되는 문자를 해독하기 위한 광을 방사하는 엘시디용 백라이트 유닛에 있어서,

DC전압을 이용하여 제1전압 및 제2전압을 발생시켜서 각각 제1출력선(120) 및 제2출력선(122)을 통하여 공급하는 인버터(90)와, 상기 인버터(90)로부터 인가되는 제1전압 및 제2전압을 공급하는 제1출력선(120)과 제2출력선(122)이 전극(112)에 연결되고 접지가 대향위치의 전극(112)에 연결되며 동일평면상에 순차적으로 배치되는 다수의 무전극 형광램프(110)와, 상기 순차적으로 배치되는 무전극 형광램프(110)를 고정하여 수납하기 위한 베이스(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제1항에 있어서,

상기 인버터(90)가 DC전원부를 통하여 공급되는 DC전원을 정류하여 출력하는 라인필터(10)와, 스위칭 구동펄스를 발생시키기 위한 펄스발생기(20)와, 상기 펄스발생기(20)로부터 발생된 구동펄스를 공진회로(40,40')로 선택적으로 출력하기 위한 한 쌍의 구동버퍼(30,30')와, 상기 구동버퍼(30,30')로부터 출력되는 구동펄스 신호에 의하여 구동되며 상기 라인필터(10)로부터 입력되는 DC전압을 AC전압으로 변환하여 출력하는 한 쌍의 공진회로(40,40')와, 상기 공진회로(40,40')로부터 출력되는 AC전압신호를 증폭하여 2개의 군(君)으로 분리된 무전극형광램프(110)로 출력하는 한 쌍의 스텝업 트랜스포머(50,50')를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제1항에 있어서,

상기 무전극형광램프(110)에 형성된 전극(112)이 형광램프의 외주면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 전극(112)이 형광램프의 하부측 일부표면에만 형성된 전극(114)이며 형광램프로부터 방사되는 광량을 최대로 방사하는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제1항에 있어서,

상기 무전극형광램프(110)들을 수납, 고정하기 위한 베이스(100)가 수직으로 연장되며 서로 대향하고 있는 한 쌍의 차단판(102)과, 상기 차단판(102)과 단부가 연결되어 있으며 다수의 램프고정구(108)가 일정한 간격으로 대향위치에 형성된 한 쌍의 램프고정판(104)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 베이스(100)가 광반사를 위한 반사판(106)을 저면에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제1항에 있어서,

상기 인버터(90)로부터 전원을 무전극형광램프(110)들에 공급하는 1번출력선(120)이 순차적으로 배열된 무전극형광램프(110)중에서 홀수번째 무전극형광램프(110)의 전극과 연결되고, 2번출력선(122)이 짝수번 째 무전극형광램프(110)의 전극들과 통전되도록 연결되어서 구동전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제1항 또는 제7항에 있어서,

상기 1번출력선(120)과 2번출력선(122)이 각각의 무전극형광램프(110)의 측면에서는 서로 교차하고 상부 또는 하부에서는 서로 대면하는 형태로 무전극형광램프(110)를 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제5항에 있어서,

상기 무전극형광램프(110)가 베이스(100)의 램프고정구(108)에 고무홀더(116)를 이용하여 고정되는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한엘시디용 백라이트 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 인버터(90)로부터 1번출력선(120)과 2번출력선(122)을 통하여 인가되는 제1전압 및 제2전압이 동일 위상, 동일 주파수를 갖는 전압인 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제2항에 있어서,

상기 인버터(90)가 무전극형광램프(110)들의 밝기 조절을 위하여 형광램프의 2차전압을 검출하고 밝기조정을 위한 신호를 상기 펄스발생기(20)로 입력시키는 피드백회로(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.
제11항에 있어서,

상기 피드백회로(70)에 형광램프의 2차전류를 검출하고 이것을 전압으로 변환하여 입력시키는 것이 저항인 것을 특징으로 하는 무전극 형광램프를 이용한 엘시디용 백라이트 유닛.