KR20030083079A - 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조에 관한 것으로, 직하형 백라이트방식의 액정표시장치에서 광원을 제공하는 형광 램프의 양측 끝단의 전극의 형태를 'ㄷ'자 형의 소켓 형태로 형성함으로써, 발광면적을 넓히고 휘도균일도를 증가시키고 고휘도를 실현할 수 있다. 이를 위한 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 구조는, 유리관의 내부에 불활성 가스가 주입되고, 상기 유리관의 내측벽에 형광물질이 도포되며, 상기 유리관의 양단 내부에 방전용 전극이 형성되고, 상기 방전용 전극으로부터 외부로 연장되는 램프전극단자로 구성된 형광 램프를 구비하며, 상기 램프전극단자는 상기 형광 램프의 길이 방향과 수직을 갖는 'ㄷ'자 형상의 수용부를 구비하고, 상기 수용부 내에 도전성 금속을 충진하여 전원이 공급되는 외부전극단자와 솔더링에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

직하형 액정표시장치의 백라이트 구조{STRUCTURE OF BACKLIGHT FOR LIGHT BELOW LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 직하형 액정표시장치의 백라이트(Backlight) 구조에 관한 것으로, 특히 직하형 백라이트방식의 액정표시장치에서 광원을 제공하는 형광 램프의 양측 끝단의 전극의 형태를 'ㄷ'자 형의 소켓 형태로 형성하여, 발광면적을 넓히고 휘도균일도를 증가시키고 고휘도를 실현할 수 있으며, 또한 형광 램프만을 교환이 가능하게 하는 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 큰 무게와 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.

이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화의 장점을 갖고 있는 LCD(Liquid Crystal Display)가 활발하게 개발되어 왔고, 최근의 정보화 사회에서 디지털 표시장치인 액정표시장치는 눈부시게 발전하고 있으며 그 역할도 중요화되고 있다.

하지만, 액정표시장치는 CRT와는 달리 액정이 직접 광을 발생시키는 발광 소자가 아니라 외부에서 들어오는 광의 량을 조절하여 화면에 표시하는 수광 소자이다.

따라서, 액정 패널에 광을 조사하기 위해서는 별도의 광원, 즉, 백라이트 장치가 사용되야 하므로, 액정표시장치의 표시품질을 향상시키기 위해서는 액정표시장치뿐만 아니라 백라이트 장치의 성능도 더불어 향상되어야 함이 인식되고 있다.

이러한 백라이트 장치는 배치되는 형광 램프의 위치에 따라 직하방식과 에지방식으로 구분된다.

이들중에서 대형제품에는 램프를 액정 패널의 밑면에 두어, 판넬 전면을 직접 조광하는 직하형 백라이트 방식이 많이 사용된다.

직하형 백라이트 방식은, 액정 패널이 밑면에 광원인 형광 램프를 두어, 액정 패널의 전면을 직접 조광하는 방식으로, 양산화가 용이하고, 경량화를 지지할 수 있고 고휘도를 얻을 수 있지만 내구 수명, 휘도 문제, 내열, 그리고 광균일 문제등이 개선될 문제로 남아있다.

이러한 직하형 백라이트 방식은 도광판에 의한 에지방식과는 달리 복수 개의 형광 램프가 사용되는데, 복수 개의 형광 램프중에서 수명이 다한 램프가 발생하면 액정 패널의 어느 일부분은 빛을 제공받지 못하여 화면 표시불량이 발생되므로, 수명이 다한 램프는 교환된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 백라이트 구조에 있어서는, 하지만, 백라이트 램프의 교환은 도 1에 나타난 종래의 램프 어셈블리 전체의 교환으로 이어지는데, 그 이유는 종래의 램프 어셈블리의 구조가 방전용 전극(10)에 외부 전원을 제공하는 전원 입력봉(15)과 램프 와이어(40)가 납땜에 의한 결합된 일체형이고, 램프 와이어(40)는 램프 커넥터(50)와 연결된 하나의 일체형으로 이루어져 있기 때문이다.

그러므로, 직하형의 백라이트 방식을 이루는 복수 개의 램프 어셈블리중에서, 수명이 다한 형광램프의 교환을 위해 형광램프(20), 램프 와이어(40), 램프 홀더(30) 및 램프 커넥터(50)로 이루어지는 램프 어셈블리 전체를 교환하는 결과를 초래하여 불필요한 낭비를 발생시킨다.

또한, 종래의 직관형 램프의 경우, 한정된 몰드 크기에서 램프이 전극부분의 크기 때문에 램프의 전극 부분이 위치한 모서리부분이 어둡기 때문에 휘도균일도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 몰드크기를 키우거나 램프의 내부전극을 외부로 전환하게 되면, 전체적인 크기가 커질 수 밖에 없어서 무게, 부피가 증가하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 직하형 백라이트방식의 액정표시장치에서 광원을 제공하는 형광 램프의 양측 끝단의 전극의 형태를 'ㄷ'자 형의 소켓 형태로 형성하여, 발광면적을 넓히고 휘도균일도를 증가시키고 고휘도를 실현할 수 있는 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 형광 램프만을 교환이 가능하게 하는 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조를 나타낸 평면도

도 2a는 본 발명에 의한 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조를 나타낸 평면도

도 2b는 본 발명에 의한 백라이트 소켓의 단면도

도 3은 본 발명에 의한 직하형 액정표시장치의 다른 백라이트 구조를 나타낸 평면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 형광 램프40 : 와이어

60 : 인버터100 : 전극단자

102 : 도전성 금속봉103 : 도전성 금속패드

110 : 소켓200 : 전극단자

210 : 솔더링220 : 컵형 전극단자

230 : 형광 램프

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조는,

전원을 공급하는 전극단자와,

유리관의 내부에 불활성 가스가 주입되고, 상기 유리관의 내측벽에 형광물질이 도포되며, 상기 유리관의 양단 내부에 방전용 전극이 형성되고, 상기 방전용 전극으로부터 외부로 연장되는 금속봉이 형성되고, 상기 금속봉의 끝단에 소켓이 연결되는 형광 램프를 구비하며,

상기 소켓은 상기 전극단자를 수용하는 수용부가 형성되고, 상기 수용부의 내측벽에 상기 전극단자와 전기적으로 접촉하는 금속패드가 형성되며, 상기 금속패드에 상기 금속봉이 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치의 백라이트 구조는,

유리관의 내부에 불활성 가스가 주입되고, 상기 유리관의 내측벽에 형광물질이 도포되며, 상기 유리관의 양단 내부에 방전용 전극이 형성되고, 상기 방전용 전극으로부터 외부로 연장되는 램프전극단자로 구성된 형광 램프를 구비하며,

상기 램프전극단자는 상기 형광 램프의 길이 방향과 수직을 갖는 'ㄷ'자 형상의 수용부를 구비하고, 상기 수용부 내에 도전성 금속을 충진하여 전원이 공급되는 외부전극단자와 솔더링에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.

도 2a는 본 발명에 의한 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조를 나타낸 평면도로서, 와이어(40), 형광 램프(20), 소켓(110) 및 인버터(60)로 이루어진다.

와이어(40)는 형광 램프(20)에 교류전원을 제공하는 인버터(60)와 각각의 전극단자(100)들의 사이를 병렬로 연결시키며, 이 와이어(40)에 의해 각각의 전극단자(100)까지 전원이 항상 공급된다.

형광 램프(20)는 원통형의 유리관의 내부에 불활성 가스가 주입되고, 그 유리관의 내벽에는 형광 물질이 도포되어 있으며, 방전을 하기 위한 전극이 원통형의 유리관의 양측 끝단에서 내측으로 형성되고, 이 전극에 전원을 공급하는 도전성 금속봉(102)이 각각의 전극에서 유리관의 길이 방향으로 외부로 인출되며, 도전성의 금속봉(102)의 끝에 'ㄷ'자형의 소켓(103)이 형성된다.

상기 'ㄷ'자형의 소켓(103)은 도 2b에 도시된 바와 같이, 전극단자(100)를 끼울 수 있는 착탈식의 캡 형태로 형성된다. 상기 소켓(103)은 상기 전극단자(100)를 수용할 수 있는 수용부가 형성되고, 수용부내에는 상기 전극단자(100)와 전기적으로 접촉할 수 있는 도전성 금속 패드(103)가 형성되며, 이 도전성 금속 패드(103)와 금속봉(102)이 소켓(110)의 내부 몸체를 통해 연결된다.

이와 같이, 형광 램프(20)의 양 끝단에 형성된 소켓(110)으로 전극단자(100)를 각각 수용하여, 인버터(60), 와이어(40), 전극단자(100), 소켓(100), 형광 램프(20), 소켓(100), 전극단자(100), 와이어(40), 인버터(60)로 이어지는 전기적 회로가 형성된다.

인버터(60)는 전원공급부(미도시)에 직렬로 연결되어 직류전원을 공급받고, 전원부에서 공급되는 직류전원을 형광 램프(20)에서 필요로 하는 교류전원으로 전환하여 복수 개의 형광 램프(20)에 공급하는 전기적인 회로로서, 인버터(60)의 양측 출력단 사이에 복수 개의 전극단자(100)가 병렬로 연결되며, 상기 전극단자(100)에 끼워지는 소켓(110)에 의해 인버터(60)에서 제공되는 교류전원을공급받아 형광램프(110)가 턴-온된다.

도 2b는 도 2a의 소켓(110)의 단면을 나타낸 것으로서, 정면에 나타나는 수납 공간에 전극단자(100)가 수납되고, 이 수납 공간의 후면에는 도전성 금속 패드(103)가 형성되어 있다.

도전성 금속패드(103)와 금속봉(102)은 소켓(100)의 몸체 내부를 통해 연결되어, 전극단자(100)를 통해 전달되는 교류전원이 도전성 금속패드(103)로 전달된다.

상기 소켓(110)에 형성되는 수납부의 깊이는 상기 전극단자(100)가 수납되었을때 형광 램프(20)의 유리관이 저면의 몰드 프레임(도시하지 않음)에 접촉하지 않는 높이에서 형성된다.

상술한 바와 같은 구성에 의하여, 소켓(110)은 와이어(40)를 통해 전달되는 전원을 전극단자(100)를 통해 소켓(110)의 도전성 금속패드(103)로 제공되면, 형광 램프(20)는 방전을 개시하고, 방전에 의해 발생한 전자의 이동은 형광 램프(20) 내부의 불활성 가스와 충돌하여 자외선을 발생시키고, 발생한 자외선은 형광 램프(20) 내측벽에 도포된 형광물질에 충돌하여 가시광선을 발생하여 액정패널(도시하지 않음)에 직접 광원을 조달한다.

이렇게 연결되는 형광 램프(20)를 교환하고자 하면, 형광 램프(20)의 양 끝단에 부착된 소켓(110)을 전극단자(100)로부터 분리하면, 형광 램프(20)는 전극단자(100)와 분리된다.

이렇게 형광 램프(20)가 제거된 전극단자(100)에 새로이 교환될 형광램프(20)의 소켓(110)을 전극단자(100)에 삽입하면 형광 램프(20)의 교환작업은 끝난다.

이와 같이, 형광 램프(20)의 분리를 용이하게 하기 위해 발명된 소켓(110)은, 이 소켓(110)이 고정되는 몰드 프레임의 저면상에서 소정 거리 이격되어 복수 개가 배치되어, 와이어(40)에서 형광 램프(20)로 공급되는 전원을 중계하는 역할을 할뿐만 아니라, 형광 램프(20)의 양측을 지지하는 램프 홀더로서의 역할도 수행한다.

도 3은 본 발명에 의한 직하형 액정표시장치의 다른 백라이트 구조를 나타낸 평면도로서, 전극단자(200), 솔더링(210), 컵형 전극단자(220), 형광 램프(230)로 구성된다.

상기 형광 램프(230)는 원통형의 유리관의 내부에 불활성 가스(Ne, Ar)가 주입되고, 그 유리관의 내벽에는 형광 물질이 도포되어 있으며, 방전을 하기 위한 전극이 원통형의 유리관의 양측 끝단에서 내측으로 형성되고, 이 전극에 전원을 공급하는 컵형 전극단자(220)가 유리관의 길이 방향과 수직으로 'ㄷ'자 형상으로 형성된다. 상기 컵형 전극단자(220)의 내부에는 도전성 금속(Ni 또는 W)으로 채워지며, 외부전극단자(200)와 솔더링(Soldreing)(210)에 의해 연결된다.

이와 같이, 형광 램프(230)의 컵형 전극단자(220)를 'ㄷ'자형으로 구부려서 형성하게 되면 동일한 몰드크기에서 발광면적을 넓힐 수가 있고, 휘도균일도를 증가시킬 뿐만 아니라 고휘도가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조에 의하면, 백라이트내의 형광 램프를 교환할 때, 교환할 형광 램프만을 따로 분리가 가능해지므로, 형광 램프의 분리와 교환이 용이하고, 형광 램프를 교환할 때 발생하는 부가적인 손실을 방지하는 효과가 있다.

또한, 형광 램프의 양쪽 전극 부분을 'ㄷ'자형으로 구부려서 형성하게 되면, 동일한 몰드내에서 휘도균일도를 높일 수 있다. 그리고, 램프의 유효발광영역을 넓힘으로써, 몰드를 비롯한 외곽치수를 줄일 수 있어서 부피가 줄어들고, 무게가 줄어들게 된다. 그리고, 형광 램프의 양끝단에서의 휘도증가로 인해 확산판의 인쇄가 불필요하여 경제적으로 이득이 된다. 이로 인해, 휘도증가로 인한 프리즘 사용이 불필요하여 가격절감이 된다. 또한, 프리즘시트를 사용하지 않음으로써, 시야각면에서 매우 우수한 효과가 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (2)

1. 액정표시장치의 백라이트 구조에 있어서,

   유리관의 내부에 불활성 가스가 주입되고, 상기 유리관의 내측벽에 형광물질이 도포되며, 상기 유리관의 양단 내부에 방전용 전극이 형성되고, 상기 방전용 전극으로부터 외부로 연장되는 램프전극단자로 구성된 형광 램프를 구비하며,

   상기 램프전극단자는 상기 형광 램프의 길이 방향과 수직을 갖는 'ㄷ'자 형상의 수용부를 구비하고, 상기 수용부 내에 도전성 금속을 충진하여 전원이 공급되는 외부전극단자와 솔더링에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 직하형 액정표시장치의 백라이트 구조.
2. 액정표시장치의 백라이트 구조에 있어서,

   전원을 공급하는 전극단자와,

   유리관의 내부에 불활성 가스가 주입되고, 상기 유리관의 내측벽에 형광물질이 도포되며, 상기 유리관의 양단 내부에 방전용 전극이 형성되고, 상기 방전용 전극으로부터 외부로 연장되는 금속봉이 형성되고, 상기 금속봉의 끝단에 소켓이 연결되는 형광 램프를 구비하며,

   상기 소켓은 상기 전극단자를 수용하는 수용부가 형성되고, 상기 수용부의 내측벽에 상기 전극단자와 전기적으로 접촉하는 금속패드가 형성되며, 상기 금속패드에 상기 금속봉이 연결되는 것을 특징으로 하는 직하형 액정표시장치의 백라이트구조.