KR20040008356A

KR20040008356A - 평면 디스플레이 패널용 광원장치

Info

Publication number: KR20040008356A
Application number: KR1020020041981A
Authority: KR
Inventors: 홍병희; 송장섭; 김성수; 오승경
Original assignee: 주식회사 우영
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2004-01-31
Also published as: KR100507728B1

Abstract

본 발명은 직하형 또는 도광판형 방식으로 배치되는 복수개의 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode fluorescent Lamp)의 양단에 인가되는 전압을, 그 위상이 상호간에 대향되며 그라운드(Ground)와는 각각 독립하여 설정되는 인버터의 양단 출력전압으로 함으로써 상기 외부전극 형광램프의 휘도 균일도를 높이고, 외부전극 형광램프 방전에 필요한 전압을 최소화할 수 있도록 한 액정표시 패널용 후광장치와 같은 평면 디스플레이 패널용 광원장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은 복수개의 외부전극 형광램프(EEFL)를 광원으로 사용하는 평면 디스플레이 패널용 광원장치에 있어서, 상기 외부전극 형광램프를 구동시키기 위한 구동전원을 공급하는 인버터를 포함하고, 상기 인버터는,

상기 외부전극 형광램프의 일단과 연결되어 이것에 소정의 제1 구동펄스 전압을 인가하는 제1 전원공급 출력단자와, 상기 외부전극 형광램프의 타단과 연결되어 이것에 상기 제1 구동펄스 전압의 위상과 반대 위상의 전압을 인가하는 제2 전원공급 출력단자를 구비하는 트랜스포머; 및 상기 트랜스포머의 각 출력단자에서 위상이 반대되는 구동펄스 전압이 출력되도록 제어하기 위한 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

평면 디스플레이 패널용 광원장치{Lighting apparatus for flat display panel}

본 발명은 액정표시 패널용 후광장치와 같은 평면 디스플레이 패널용 광원장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 복수개의 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode fluorescent Lamp)의 양단에 인가되는 전압을, 그 위상이 상호간에 대향되며 그라운드(Ground)와는 각각 독립하여 설정되는 인버터의 양단 출력전압으로 함으로써 외부전극 형광램프의 휘도 균일도를 높이고, 외부전극 형광램프 방전에 필요한 전압을 최소화할 수 있도록 한 평면 디스플레이 패널용 광원장치에 관한 것이다.

당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 평면 디스플레이 패널의 대표격인 액정표시 패널은 자체발광을 하지 않으므로 통상 액정표시 패널의 배면에는 백라이트(Back Light) 장치, 즉 후광장치가 설치(배치)된다. 액정표시 패널의 배면에 설치되는 후광장치는 액정표시 패널에 광조사를 균일하게 하기 위해 발광램프(또는 광원) 이외에 확산판 및 반사판 등도 구비한다는 것은 널리 알려진 사실이다.

한편, 현재 액정표시 패널의 대형화 및 고선명화 추세에 따라 액정표시 패널용 후광장치는 높은 휘도의 후광을 방사하는 복수의 발광램프들을 구비해야 하는데, 이들 발광램프에는 냉음극 형광램프(CCFL; Cold Cathode fluorescent Lamp) 또는 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode fluorescent Lamp) 등이 있다.

종래기술의 일례로서 액정표시 패널용 후광장치의 냉음극 형광램프는 도 1에개념적으로 도시한 바와 같이 확산판(11)과 반사판(12) 사이에 복수개가 배치된다. 즉, 액정표시 패널용 후광장치의 냉음극 형광램프(20)들은 확산판(11)과 반사판(12) 사이에 나란하게 설치되고, 이들 형광램프(20)들로부터 방사되는 빛은 반사판(12)에 의하여 반사되어 확산판(11)을 통하여 액정표시 패널에 조사된다.

도 1에 도시된 액정표시 패널용 후광장치의 냉음극 형광램프(20)들을 발광시키기 위한 일실시예의 구성을 도 2에 나타내 보였다. 도 2를 참조하면, 종래 액정표시 패널용 후광장치에는, 그 한 출력단의 각각에 캐패시터(C)가 연결된 복수의 인버터(IV)들이 전원공급기로서 구비되고, 조명부(2)에는 각각의 인버터(IV)들에 대응되는 냉음극 형광램프(20)들이 구비된다. 각각의 인버터(IV)의 출력단에는 트랜스포머(T) 및 이에 대응하는 캐패시터(C)가 연결되어 있다.

그런데, 도 2에 도시한 바와 같은 종래의 액정표시 패널용 후광장치에 의하면, 조명부(2)의 냉음극 형광램프(20)들이 많아질수록 인버터(IV)도 더불어서 많아질 수 밖에 없기 때문에 아래와 같은 문제점이 있다.

첫째, 각 램프(20) 및 인버터(IV)의 제조 공정상의 특성 편차에 따라 조명부(2)의 휘도의 산포도(散布度)가 높아진다. 특히, 각 인버터(IV)의 출력단에 내장된 트랜스포머(T)들의 출력 전압 및 주파수의 산포도가 큰 원인이 된다. 이를 방지하기 위하여 광출력을 조정하기 위한 별도의 디밍(diming) 회로가 추가되기도 한다.

둘째, 액정표시 패널의 박형화에 장애가 된다.

셋째, 제조 원가가 상대적으로 높게 된다.

한편, 종래의 액정표시 패널용 후광장치에 사용되는 냉음극 형광램프(CCFL)는 램프 내부에 전극을 설치하여야 하기 때문에 제조상, 사용상 그리고 발광효율 특성상 각종 문제점을 내포하고 있다.

상기와 같은 냉음극 형광램프(CCFL)의 문제점을 해결한 형태의 한 램프로서 외부전극 형광램프(EEFL)가 있는데, 이 외부전극 형광램프는 냉음극 형광램프와 달리 방전관 내부에 전극을 설치하지 않는 구조로 되어 있어 직하형 면 광원을 쉽게 제작할 수 있게 하고, 액정표시 패널의 발열량을 크게 감소시키는 것은 물론 전극 손상에 의한 램프손상 방지효과까지 갖추고 있다. 이와 같은 외부전극 형광램프(EEFL)는 한 평면에 여러개의 램프를 병렬로 연결한 직하형 방식에서 휘도와 효율성을 획기적으로 개선시키는 것으로 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 외부전극 형광램프(EEFL)를 발광시키기 위한 인버터는 전술한 냉음극 형광램프를 발광시키기 위한 인버터와 같은 구성, 즉 인버터의 한쪽 출력단을 그라운드(Ground)로 처리하는 구성을 갖기 때문에 램프 양단간의 휘도 불균일을 초래하는 문제점을 가지고 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 직하형 또는 도광판형 방식으로 배치되는 복수개의 외부전극 형광램프(EEFL)의 양단에 인가되는 전압을, 그 위상이 상호간에 대향되며 그라운드와는 각각 독립하여 설정되는 인버터의 양단 출력전압으로 함으로써 외부전극 형광램프의 휘도 균일도를 높이고, 램프 방전에 필요한 전압을 최소화할 수 있도록 한 평면 디스플레이 패널용 광원장치를 제공함에그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 외부전극 형광램프(EEFL)의 양단 구동전압을 가능한 한 낮춤으로써 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 절연성 및 안정성을 향상시킨 액정표시 패널용 후광장치와 같은 평면 디스플레이 패널용 광원장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 일례로서 액정표시 패널용 후광장치의 개념도.

도 2는 종래기술에 의한 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 일례인 액정표시 패널용 후광장치의 일실시예도.

도 3은 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 일례로서 액정표시 패널용 후광장치의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 인버터의 출력전압 파형 그래프.

도 5는 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 일실시예도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 조명부30 : 외부전극 형광램프(EEFL)

32a, 32b : 외부전극50 : 인버터

52 : 트랜스포머54 : 제어부

D1, D2 : 트랜스포머 출력단자(또는 인버터 출력단자)

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치는, 직하형 및/또는 도광판형 방식으로 배치되는 복수개의 외부전극 형광램프(EEFL)를 광원으로 사용하는 평면 디스플레이 패널용 광원장치에 있어서, 상기 외부전극 형광램프를 구동시키기 위한 구동전원을 공급하는 인버터를 포함하고, 상기 인버터는,

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 평면 디스플레이 패널에는 액정표시 패널이 포함되고, 상기 광원장치는 X-레이 필름 판독기용 광원과 같은 소정의 광원으로 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 외부전극 형광램프의 구동전압은 상기 제1 구동펄스 전압과 상기 제2 구동펄스 전압의 전압차이고, 상기 제1 구동펄스 전압과 상기 제2 구동펄스 전압은 모두 그라운드와 독립하여 설정된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 인버터는 상기 외부전극 형광램프의 적어도 2개 이상에 구동전원을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 일례로서 액정표시 패널용 후광장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 인버터의 출력전압 파형 그래프이고, 도 5는 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 일실시예도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 광원장치는 직하형으로 배치되는-(경우에 따라서는 도광판형 방식으로 배치되는)-외부전극 형광램프(30)를 구동시키기 위한 구동전원을 공급하는 인버터(50)를 포함하고, 이 인버터(50)는 외부전극 형광램프(30)의 일단과 연결되어 이 외부전극 형광램프(30)에 도 4에 도시한 바와 같은 제1 구동펄스 전압(V1)을 인가하는 제1 전원공급 출력단자(D1)와, 외부전극 형광램프(30)의 타단과 연결되어 이 형광램프(30)에 도 4에 도시한 바와 같은 상기 제1 구동펄스 전압(V1)의 위상과 반대 위상의 제2 구동펄스 전압(V2)을 인가하는 제2 전원공급 출력단자(D2)를 구비하는 트랜스포머(52); 및 트랜스포머(52)의 각 출력단자(D1)(D2)에서 도 4에 도시한 바와 같은 위상이 반대되는 구동펄스 전압(V1)(V2)이 출력되도록 제어하기 위한 제어부(54)를 포함한다.

상기한 인버터(50)는 바람직하게 도 5에 도시한 바와 같이 외부전극 형광램프(30)의 적어도 2개 이상에 구동전원을 제공하며, 상기한 외부전극 형광램프(30)의 양단간에 인가되는 구동전압은 도 5에 도시한 바와 같이 제1 구동펄스 전압(V1)과 상기 제2 구동펄스 전압(V2)의 전압차(V1-V2)이고, 이들 제1 구동펄스 전압(V1)과 제2 구동펄스 전압(V2)은 모두 그라운드와 독립하여 설정된다. 도 3 및 도 5에서 미설명된 도면부호 32a, 32b는 각각 외부전극 형광램프(30)의 외부전극이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 작용을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 평면 디스플레이 패널용 광원장치에 전원이 인가되면, 인버터(50)의 제어부(54)는 트랜스포머(52)의 1차코일에 구형펄스 전압의 1차전원을 인가한다. 트랜스포머(52)의 1차코일에 구형펄스 전압이 인가되면, 2차코일에서는 코일 권선비에 따라 2차 전압이 유기된다. 트랜스포머(52) 2차코일의 출력단자(D1)(D2)의 어떤 단자도 그라운드에 접속되어 있지 않기 때문에 상기 출력단자(D1)(D2)의 전압은 각각 제어부(54)의 제어에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 구형펄스전압(V1)(V2)이 된다.

트랜스포머(52)의 출력단자(D1)(D2)의 전압(V1)(V2)이 외부전극 형광램프(30)의 양단 외부전극(32a)(32b)에 인가되면 양단 외부전극(32a)(32b)에 걸리는 전압은 상기 출력단자(D1)(D2)의 전압차, 즉 (V1-V2)가 되고, 이 전압차에 의해 외부전극 형광램프(30)는 바람직하게 발광하게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 인버터(50)의 출력단은 종래기술과 달리 그 어느쪽도 그라운드에 종속되어 있지 않기 때문에, 즉 본 발명의 인버터(50)의 출력단 전압은 플로팅(floating) 상태로 있기 때문에 출력전압은 종래에 비해 1/2 ~ 2/3 수준으로 낮출 수 있다. 또한, 본 발명의 인버터(50)의 출력전압은 외부전극 형광램프의 양단에 각각 인가되므로 램프양단의 휘도 균일도를 상승시킬 수 있다.

지금까지 본 발명의 실시예를 액정표시 패널용 후광장치의 외부전극 형광램프가 직하형으로 배치된 경우를 예로 하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은 복수개의 외부전극 형광램프가 도광판형 방식으로 배치된 소정의 디스플레이 패널용 광원장치에 사용되는 경우에도 바람직하게 적용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

또한, 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치는 평면 디스플레이 패널과 같이 백라이트 광원을 요구하는 X-ray 필름 판독기와 같은 소정의 장치에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

따라서, 본 발명의 권리범위는 이하에 기술되는 청구범위에 의한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 평면 디스플레이 패널용 광원장치는, 직하형 또는 도광판형 방식으로 배치되는 복수개의 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode fluorescent Lamp)의 양단에 인가되는 전압을, 그 위상이 상호간에 대향되며 그라운드(Ground)와는 각각 독립하여 설정되는 인버터의 양단 출력전압으로 함으로써 상기 외부전극 형광램프의 휘도 균일도를 높이고, 외부전극 형광램프 방전에 필요한 전압을 최소화할 수 있도록 할 수 있도록 하는 이점을 제공한다.

또한, 본 발명은 외부전극 형광램프(EEFL)의 양단 구동전압을 가능한 한 낮춤으로써 평면 디스플레이 패널용 광원장치의 절연성 및 안정성을 향상시키는 이점을 제공한다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims

직하형 및/또는 도광판형 방식으로 배치되는 복수개의 외부전극 형광램프(EEFL)를 광원으로 사용하는 평면 디스플레이 패널용 광원장치에 있어서,

상기 외부전극 형광램프를 구동시키기 위한 구동전원을 공급하는 인버터를포함하고, 상기 인버터는,

상기 외부전극 형광램프의 일단과 연결되어 이것에 소정의 제1 구동펄스 전압을 인가하는 제1 전원공급 출력단자와, 상기 외부전극 형광램프의 타단과 연결되어 이것에 상기 제1 구동펄스 전압의 위상과 반대 위상의 전압을 인가하는 제2 전원공급 출력단자를 구비하는 트랜스포머; 및

상기 트랜스포머의 각 출력단자에서 위상이 반대되는 구동펄스 전압이 출력되도록 제어하기 위한 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 패널용 광원장치.
제1항에 있어서, 상기 평면 디스플레이 패널에는 액정표시 패널이 포함되는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 패널용 광원장치.
제1항에 있어서, 상기 광원장치는 X-레이 필름 판독기용 광원과 같은 소정의 광원으로 사용되도록 된 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 패널용 광원장치.
제1항에 있어서, 상기 외부전극 형광램프의 구동전압은 상기 제1 구동펄스 전압과 상기 제2 구동펄스 전압의 전압차이고,

상기 제1 구동펄스 전압과 상기 제2 구동펄스 전압은 모두 그라운드와 독립하여 설정되도록 된 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 패널용 광원장치.
제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 인버터는 상기 외부전극 형광램프의 적어도 2개 이상에 구동전원을 제공하도록 된 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 패널용 광원장치.