KR20040061434A - 액정표시장치의 형광램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휘도 특성에 전혀 문제가 없으면서도 저온에서의 구동이 가능한 액정표시장치의 형광램프에 관한 것으로, 형광램프의 표면에 소정 형태의 투명전극을 입혀서, 외부전원이 공급될 경우 투명전극막이 저항체로 작용하여 램프 표면에 열을 가해 주게 되어 저온에서도 램프의 완전방전이 가능하게 되고, 램프 자체에 투명전극이 입혀져 있기 때문에 종래의 열선이나 금속판 등을 놓을 공간적 제약이 없을 뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 미세한 투명전극을 사용함에 따라 휘도 특성에 전혀 문제가 없는 것이다.

Description

액정표시장치의 형광램프{Cold Cathode Fluorescent Lamp of Liquid Crystal Display}

본 발명은 액정표시장치의 형광램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온에서도 램프의 완전방전이 가능하도록 한 액정표시장치의 형광램프에 관한 것이다.

통상적으로, 디스플레이(display)는 크게 발광형과 수광형으로 분류한다. 발광형으로는 음극선관, 플라즈마 디스플레이패널, 전자발광소자, 형광표시장치, 발광다이오드 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 디스플레이이므로, 어두운 곳에서는 화상을 관찰할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 액정 디스플레이의 배면에는 백라이트 유니트(back light unit)가 설치되어 빛을 조사한다. 이에 따라, 어두운 곳에서도 화상을 구현할 수 있다.

백라이트 유니트에는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)를 배치하는 방식 및 형광체가 도포된 상하기판을 조립한 평판 형광램프 방식이 널리 사용되고 있다. 냉음극 형광램프를 배치하는 방식은 표시면에 대한 광원의 배치에 따라서 도광판(light guide plastic)을 사용하는 가장자리 발광(edge light) 방식 및 평면에 중첩 배열하는 직하 발광(direct light) 방식으로 구별할 수 있다.

백라이트 유니트에서는 광원으로 사용되는 형광램프(CCFL)가 중요한 구성요소중의 하나이다. 이러한 형광램프를 이용하는 종래의 백라이트 유니트는 도 1에 도시된 바와 같이, 형광램프(도시 생략)를 광원으로 하며 발생된 빛을 도광판(LGP)(4)을 통해 전달하여 액정표시소자의 직하에서 액정소자면에 투사하게 된다.

또한, 형광램프에서 발생된 빛을 도광판(4)에 보다 많이 투사하기 위해 형광램프 주위에 램프 반사체(lamp reflector)(7, 8)를 설치하고, 도광판(4)의 하단에 반사판 시트(Reflector Sheet)(3)를 위치시켜 빛을 액정소자면으로 반사시킨다. 상기 형광램프 주위에 설치되는 램프 반사체(lamp reflector)(7, 8)는 조립체 형태로 상호 조립되어 몰드 프레임(1)의 일측부에 설치된다.

그리고, 그 도광판(4)의 상면에는 확산 시트(Diffuser Sheet)(5), 프리즘 시트(Prism Sheet)(6), 보호 시트(Protector Sheet)(9)의 순으로 광학 시트를 배치한다. 여기서, 그 확산 시트(5)는 도광판(4)에서 방출되는 빛의 균일도를 높이기 위해 사용되고, 그 프리즘 시트(6)는 액정소자면에 빛을 90도 또는 180도 정렬하여 투사하기 위해 사용되는데 통상적으로 1매 또는 2매를 사용한다. 그 보호 시트(9)는 프리즘 시트(6)의 보호와 빛의 균일성을 높이기 위해 사용된다.

상기 각 시트들은 몰드 프레임(Mold Frame)(1)에 탑다운(Top Down)방식으로 적층되어 조립되며, 최하부에 금속재질의 백 커버(Back Cover)(2)가 배치된다. 상기 시트들은 그 기능을 수행하기 위해 정해진 위치에 있어야 하며, 조립업체에서 조립한 후 운송중일 때나 모듈 조립라인에서 조립할 때 등의 여러 조건하에서도 이탈이나 위치이동없이 정해진 위치에 있어야 한다. 도 1에서 미설명 부호 10은 스크류이다.

상기 형광램프의 점등원리를 개략적으로 살펴보면, 인버터에서 램프전극에 고압의 신호를 인가하면 램프내에 봉입된 아르곤 가스와 수은 증기가 아크방전을 하여 수은을 여기시킨다. 여기된 수은은 원자로부터 자외선을 방출시키고 자외선은 램프의 관벽에 도포된 형광체를 여기시켜 가시광선을 발생시키므로 램프를 점등시킨다. 여기서, 램프는 500∼1000V 정도의 고전압을 가해야만 방전이 개시되는데, 이때의 전압을 시동전압이라고 한다. 램프에 시동전압이 가해져 전류가 흐르게 되면 램프의 임피던스는 작아지고 전극간의 전압이 급격히 감소한다. 그러나, 어느 정도까지 전류가 흐르면 전압의 감소는 완만하게 되고 어느 정도 시간이 지나면 거의 일정전압을 유지하게 되는데, 이때의 전압을 관전압이라 한다.

상기에서 언급한 시동전압은 주변온도가 낮으면 높아지게 되어 램프의 완전방전이 어렵게 된다. 통상적으로 형광램프는 저온조건에서는 특성이 제대로 발휘되지 않기 때문에 인위적으로 열을 가해주게 된다.

종래기술에 따르면 다음과 같은 방법으로 가열해 주고 있다.

도 2에서와 같이 램프 반사체(22)에 감싸여 있는 형광램프(20) 외주에열선(21)을 직접 부착하거나, 도 3에서와 같이 램프 반사체(22)의 외측면을 따라 열선(21)을 부착하거나, 도 4에서와 같이 형광 램프(20)와 램프 반사체(22) 사이에 임의의 금속판(23)을 대거나, 도 5에서와 같이 형광램프(20) 외주와 이격되게 열선(21)을 코일형으로 감아서 열을 가해 주고 있다. 보통 열선(21)으로는 구리나 에나멜, SUS 등이 사용된다.

상기와 같은 종래의 방법은 공간적인 제약이 있는 경우에는 적용하기가 어렵다. 특히, 형광램프 외주에 열선을 부착하는 경우는 램프를 따라 부착하는 것이 어렵고, 램프의 휘도 특성에 영향을 주기도 한다. 또, 램프 반사체에 열선을 부착하는 경우는 램프를 가열시키는데 어느 정도의 시간이 소요되고, 램프 반사체가 금속이어야 가능하게 된다. 그리고, 금속판을 이용하는 경우 또한 공간적인 제약이 생기게 되고 휘도 특성에도 영향을 미치게 된다.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 휘도 특성에 전혀 문제가 없으면서도 저온에서의 구동이 가능한 액정표시장치의 형광램프를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조를 나타낸 사시도.

도 2는 종래 램프 외주에 열선을 부착시킨 구조를 나타낸 도면.

도 3은 종래 램프 반사체 주변에 열선을 부착시킨 구조를 나타낸 도면.

도 4는 종래 램프와 램프 반사체 사이에 금속판을 설치시킨 구조를 나타낸 도면.

도 5는 종래 램프 외주에 열선을 코일형태로 감은 형태를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 직선형 투명전극(ITO)을 입힌 형태를 나타낸 도면.

도 7은 도 6의 형광램프의 제어 구성도.

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 물결형 투명전극(ITO)을 입힌 형태를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 제 3실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 나선형 투명전극(ITO)을 입힌 형태를 나타낸 도면.

도 10은 본 발명의 제 4실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 매쉬형 투명전극(ITO)을 입힌 형태를 나타낸 도면.

[도면부호의 설명]

30 : 형광램프 32, 38, 40, 42 : 열선

34 ; 서미스터 36 : 인버터

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 형광램프는, 상기 형광램프의 표면에 소정 형태의 투명전극을 입힌 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 대하여 첨부된도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 직선형 투명전극(ITO)을 입힌 형태를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제 1실시예에서는 형광램프(30)의 표면인 유리에 그 형광램프(30)의 장방향으로 일직선 모양의 투명전극(ITO)(32)을 입힌다.

그에 따라, 외부전원이 공급될 경우 투명전극(32)막이 저항체로 작용하여 형광램프(30) 표면에 열을 가해주게 된다. 그 투명전극(32)의 구조는 형광램프(30) 자체에 투명전극(32)을 입히기 때문에 공간적 제약이 없을 뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 미세한 투명전극(32)을 사용함에 따라 휘도 특성에 전혀 문제가 없다.

상기 투명전극(32)을 형광램프(30)에 입히는 방법은 디핑(Dipping)후 세척하는 방법과 롤(Roll)형태로 돌려가면서 원하는 모양으로 입힐 수도 있다.

도 7은 도 6의 형광램프의 제어 구성도이다.

투명전극(32)에 온도센서의 일종인 서미스터(Thermister)(34)를 달아서 온도에 따라서 작동유무를 제어하게 된다. 그리고, 주변 금속체에 그 투명전극(32)을 접지시킨다. 주변온도가 실온이상일 경우에는 형광램프(30)에 외부의 열을 가하지 않고도 완전방전되기 때문에 램프를 가열할 필요가 없다. 그래서, 저항값으로 제어하는 서미스터(34)를 달아서 주변온도가 램프완전방전 온도이면 회로를 절연시켜 전류가 접지로 흘러갈 수 있게 하여 램프 방열구조로서의 역할을 하게 된다.

그리고, 주변온도가 저온일 경우에는 회로를 연결해서 투명전극(32)을 통해 전류가 통하면서 형광램프(30)에 열을 가하게 된다. 도 7에서 미설명 부호 36은 형광램프(30)의 전극에 고압의 신호를 인가하는 인버터이다.

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 물결형 투명전극(ITO)을 입힌 형태를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제 2실시예에서는 형광램프(30)의 표면인 유리에 그 형광램프(30)의 장방향으로 물결 모양의 투명전극(ITO)(38)을 입힌다.

도 9는 본 발명의 제 3실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 나선형 투명전극(ITO)을 입힌 형태를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제 3실시예에서는 형광램프(30)의 표면인 유리를 나선형으로 감은 투명전극(ITO)(40)을 입힌다.

도 10은 본 발명의 제 4실시예에 따른 액정표시장치의 형광램프에 매쉬형 투명전극(ITO)을 입힌 형태를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제 4실시예에서는 형광램프(30)의 표면인 유리에 매쉬형으로 된 투명전극(ITO)(42)을 입힌다.

상술한 본 발명의 제 2 내지 제 4실시예에서의 투명전극 형태에 의해서도 본 발명의 제 1실시예에서와 같은 기능을 수행할 뿐만 아니라 도 7에서와 같은 제어 구성도가 적용가능하다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 형광램프에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 형광램프는, 형광램프의 표면이 유리에 램프의 장방향으로 일직선 모양의 투명전극을 입혀 외부전원이 공급될 경우 투명전극막이 저항체로 작용하여 램프 표면에 열을 가해 주게 되어 저온에서도 램프의 완전방전이 가능하게 되고, 램프 자체에 투명전극이 입혀져 있기 때문에 종래의 열선이나 금속판 등을 놓을 공간적 제약이 없을 뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 미세한 투명전극을 사용함에 따라 휘도 특성에 전혀 문제가 없다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 액정표시장치의 형광램프에 있어서,

   상기 형광램프의 표면에 소정 형태의 투명전극을 입힌 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 형광램프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 투명전극의 형태는 장방향으로 일직선 모양을 한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 형광램프.
3. 제 1항에 있어서, 상기 투명전극의 형태는 장방향으로 물결 모양을 한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 형광램프.
4. 제 1항에 있어서, 상기 투명전극의 형태는 나선형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 형광램프.
5. 제 1항에 있어서, 상기 투명전극의 형태는 매쉬형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 형광램프.