KR20050011179A - 램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈 - Google Patents

램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동전압을 낮춤과 아울러 수명을 연장시킬 수 있는 램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프는 유리관과, 상기 유리관 내벽에 형성되는 형광층과, 상기 형광층 상에 형성되는 보호막과, 상기 유리관 내에 충진되는 방전가스와, 상기 유리관 가장자리에 형성되는 제 1 및 제 2 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 제조방법은 유리관 내벽에 형광층을 형성하는 단계와, 상기 형광층 상에 형성되는 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시모듈은 유리관과, 상기 유리관 내벽에 형성되는 형광층과, 상기 형광층 상에 형성되는 보호막과, 상기 유리관 양 가장자리에 형성되는 제 1 및 제 2 전극을 가지는 다수의 램프와, 상기 다수의 램프로부터의 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈은 형광층 상에 보호막을 형성하여 형광층을 보호하고 형광층의 열화를 방지하고 고전압에 의해 가속된 이온 및 전자로부터 유리관을 보호함과 아울러, 유리관의 수은 가스의 소모를 줄여 램프의 신뢰성및 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 보호막의 재질을 2차 전자 방출계수가 높은 물질을 사용하여 램프 내부의 전자 방출량을증가시켜 램프의 구동전압을 낮추고 이온에 의해 램프가 침식되는 것을 방지할 수 있다.

Description

램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈{LAMP AND FABRICATION METHOD THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICD USING THE SAME}
본 발명은 액정표시모듈에 관한 것으로, 특히 구동전압을 낮춤과 아울러 수명을 연장시킬 수 있는 램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 한편, 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
일반적인 액정표시장치는 액정표시모듈과 이 액정표시모듈을 구동하기 위한 구동회로부로 구성된다.
액정표시모듈은 두장의 유리기판의 사이에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열 되어진 액정패널과, 이 액정패널에 광을 조사하는 백라이트 유니트(Back Light Unit)로 구성되게 된다. 아울러 액정표시모듈에는 백라이트 유니트로부터 액정패널쪽으로 진행하는 광을 수직으로 일으켜 세우기 위한 광학 시이트들이 배열되게 된다. 이러한 액정패널, 백라이트 유니트 및 광학 시이트들은 광 손실을 방지하기 위하여 일체화된 형태로 체결되어야 함과 아울러 외부의 충격에 의하여 손상되지 않게끔 보호되어야만 한다. 이를 위하여, 액정패널의 가장자리를 포함한 백라이트 유니트 및 광학 시이트들을 감싸게끔 형성되어진 액정표시장치용 케이스가 마련되게 되었다. 이와 같은 액정표시모듈은 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트(Back Light)와 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한, 액정표시모듈의 백라이트는 직하형 방식과 에지(edge)형 방식의 두 종류가 있다.
에지형 방식은 도광판 외곽에 형광램프를 설치한 것으로, 형광램프로부터 투명한 도광판을 이용하여 액정패널 전체의 면으로 빛이 입사된다. 직하형 방식은 액정패널의 배면에 광원을 두어 액정패널 전면을 직접 조광하는 방식으로 에지형 방식과 비교하여 여러 개의 광원을 배치하여 휘도를 높일 수 있고, 발광면을 넓게 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 액정표시모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정표시모듈을 Ⅰ-Ⅰ′선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 액정표시모듈(1)은 서포트 메인(14)과, 서포트 메인(14)의 내부에 적층되는 백라이트 유니트 및 액정패널(6)과, 액정패널(6)의 가장자리와 서포트 메인(14)의 측면을 감싸기 위한 탑 케이스(2)를 구비한다.
액정패널(6)은 상부기판(5) 및 하부기판(3) 사이에 액정이 주입되고 상부기판(5)과 하부기판(3) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다. 이러한, 액정패널(6)의 상부기판(5)에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 또한, 액정패널(6)의 하부기판(3)에는 도시하지 않은 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 형성된다. TFT는 게이트라인으로부터의 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다. 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다. 또한, 하부기판(3)의 일측부에는 데이터라인들과 게이트라인들 각각 접속되는 패드영역이 형성되고, 이 패드영역에는 TFT에 구동신호를 인가하기 위한 드라이버 집적회로가 실장된 도시하지 않은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)가 부착된다. 이 테이프 캐리어 패키지는 드라이버 집적회로로부터 데이터신호를 데이터라인들에 공급한다. 또한 스캔신호를 게이트라인들에 공급한다.
이러한, 액정패널(6)의 상부기판(5)에는 상부 편광 시이트가 부착되고, 하부기판(3)의 배면에는 하부 편광 시이트가 부착된다.
서포트 메인(14)은 몰드물로서 그 내부의 측벽면이 계단형 단턱면으로 성형되고 이 단턱면에는 다수의 광학 시이트들(8)이 안착되는 안착부가 형성된다. 이러한 서포트 메인(14)의 내부에는 액정패널(6)에 광을 조사시키는 백라이트 유니트와, 액정패널(6)이 적층된다.
백라이트 유니트는 액정패널(6)에 광을 조사하는 다수의 램프(20)와, 다수의램프(20)들이 장착되어 고정되는 다수의 램프 홀더(22)와, 다수의 램프(20)로부터 입사되는 광을 확산시켜 액정패널(6)에 조사시키기 위한 확산판(10)과, 다수의 램프(20)의 배면에 배치되는 램프 하우징(18)과, 확산판(10) 상에 적층되는 다수의 광학시이트들(8)로 구성된다.
다수의 램프(20)들은 주로 냉음극 형광램프가 사용되고 있으며, 다수의 램프(20)들 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 음극 및 양극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한 다수의 램프(20)들은 N(N은 양의 정수)개씩 군으로 나뉘어 램프 홀더(22)에 장착되어 고정된다. 다수의 램프(20)에서 발생되는 광은 확산판(10)에 입사된다.
확산판(10)은 다수의 램프(20)들로부터 입사된 광을 액정패널(6)의 정면방향으로 향하게 하고, 광을 확산시켜 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록하여 확산된 광을 액정패널(6)에 조사한다. 이러한 확산판(10)은 투명한 수지로 구성된 필름의 양면에 광확산용 부재를 코팅한 것을 사용한다.
램프 하우징(18)은 반사 시이트(12)와, 반사 시이트(12)의 배면에 배치되는 보텀 커버(16)로 구성된다.
반사 시이트(12)는 다수의 램프(20)의 배면에 배치된다. 반사 시이트(12)는 광을 반사시키는 재질로 형성되며 보텀 커버(16)와 동일한 형태로써 보텀 커버(16)의 바닥면과 중첩되는 바닥면과, 보텀 커버(16)의 경사면과 대응되게 절곡되는 경사면을 구비한다. 이러한, 반사 시이트(12)는 도시되지 않은 접착 양면테잎에 의해 보텀 커버(16)의 바닥면 및 경사면에 부착된다.
반사 시이트(12)는 다수의 램프(20)들의 배면 및 측면 쪽으로 진행하는 광을 액정패널(6) 쪽으로 반사시켜 액정패널(6)에 조사되는 광의 효율을 향상시킨다.
보텀 커버(16)는 바닥면과, 바닥면으로부터 신장되는 경사면을 구비한다. 즉, 보텀 커버(16)의 바닥면과 경사면이 서로 단차지게 된다. 이러한 보텀 커버(16)에 반사 시이트(12)가 적층된다.
확산판(10)을 경유하여 출사된 광은 다수의 광학 시이트들(8)을 경유하여 액정패널(6)에 입사된다.
확산판(10)으로부터 출사된 광은 확산광으로 시야각이 크게 형성된다. 액정패널(6)에 입사되는 광은 수직을 이룰 때 광효율이 커지게 된다. 이를 위해, 확산판(10) 위에 광학 시이트들(8)을 배치시킨다.
다수의 광학 시이트들(8)은 확산판(10)으로부터 출사되는 광을 수직으로 일으켜 광효율을 향상시키게 된다. 이에 따라, 확산판(10)에서 출사되는 광은 다수의 광학 시이트들(8)을 경유하여 액정패널(6)에 입사되게 된다.
탑 케이스(2)는 직각으로 절곡된 평면부와 측면부를 가지는 사각띠 형태로 제작된다. 이러한, 탑 케이스(2)는 액정패널(6)의 가장자리와 서포트 메인(14)을 감싸게 된다.
백라이트 유니트의 광원으로 사용되는 램프는 램프 내부에 전극이 형성되는 내부 전극 램프와, 램프 외부에 전극이 형성되는 외부 전극 램프 등이 있다.
외부 전극 램프는 램프의 전극이 램프의 외부에 형성되어 전극에 의한 램프내부의 수은 소모를 방지하여 내부 전극 램프에 비해 상대적으로 긴 수명을 가지는 장점이 있어 백라이트 유니트의 광원으로 주로 사용된다.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시모듈의 백라이트 유니트를 나타낸 사시도이다.
도 3에 도시된 다수의 램프(20)들은 램프의 외부에 전극이 형성된 외부 전극 램프들로 램프의 양 끝이 다수의 램프 홀더(22)에 장착되어 고정된다. 램프 홀더(22)는 도시되지 않은 접착 테이프 또는 고정수단에 의해 램프 하우징(18)에 고정된다.
도 4는 도 3에 도시된 백라이트 유니트의 램프를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 램프를 Ⅱ-Ⅱ′선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 램프(20)는 불활성 기체가 충진되는 유리관(26)과, 유리관(26)의 양 끝단부에 설치되는 제 1 및 제 2 전극(24)으로 구성된다. 이러한 램프(20)의 유리관(26) 내벽에는 도 5에 도시된 바와 같이, 보호막(28)이 형성되고 이 보호막(28) 상에 형광층(30)이 형성된다.
도 6a 내지 도 6c는 유리관 내부에 보호막을 형성하는 단계를 나타낸 도면이고, 도 7a 내지 도 7c는 유리관 내부에 형광층을 형성하고 램프를 봉지하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 7c를 참조하여 유리관에 보호막 및 형광층을 형성하는 단계를 자세히 설명하기로 한다.
용기(32)에 보호막 용액(34)를 구비하고 이 보호막 용액(34)에 상하가 봉지되지 않은 유리관(26)을 도 6a에 도시된 바와 같이, 넣은 후 도시되지 않은 수단에 의해 보호막 용액(34)을 유리관(26)의 일정 부분까지 충진시킨다. 유리관(26)에 보호막 용액(34)을 충진 시킨 후 유리관(26)을 보호막 용액(34)에서 빼낸다. 이후 도 6b에 도시된 바와 같이, 보호막 제거 수단(36)을 이용하여 유리관(26)의 "B" 부분에 형성된 보호막(28)을 물리적으로 제거하여 도 6c에 도시된 바와 같이, 유리관(26)의 내벽에 보호막(28)을 형성한다. 이러한 보호막(28)의 물질로는 2차 전자 방출계수(γ)가 대략 0.3γ인 Y203가 사용된다.
내벽에 보호막(28)이 형성된 유리관(26)에 형광층(30)을 형성하기 위해 용기(42)에 형광체 용액(44)를 구비하고 이 형광체 용액(44)에 내벽에 보호막(28)이 형성된 유리관(26)을 도 7a에 도시된 바와 같이, 넣은 후 도시되지 않은 수단에 의해 형광체 용액(44)을 유리관(26)의 일정 부분까지 충진시킨다. 유리관(26)에 형광체 용액(44)을 충진 시킨 후 유리관(26)을 형광체 용액(44)에서 빼낸다. 이후 도 7b에 도시된 바와 같이, 형광층 제거 수단(46)을 이용하여 유리관(26)의 "C" 부분에 형성된 형광층(30)을 물리적으로 제거하여 도 7c에 도시된 바와 같이, 유리관(26)의 내벽에 형성된 보호막(28) 상에 형광층(30)을 형성한다. 이후 유리관(26)의 내부에 불활성 기체를 충진시키고 유리관(26)을 봉지한다.
이러한 램프(20)의 내부에 형성되는 보호막(28)은 형광층(30)의 아래에 위치하기 때문에 형광층(30)을 보호할 기능이 없어 형광층(30)의 열화를 방지하지 못한다. 또한 형광층(30)을 물리적으로 제거할 때 보호막(28)이 함께 제거되어램프(20) 양 끝단부("A")에는 보호막(28)이 형성되지 못한다. 보호막(28)이 형성되지 않은 "A" 부분에서 유리관(26)이 방전 공간에 바로 노출되어 고전압에 의해 가속된 이온 및 전자에 의해 "A" 부분에서 유리관(26)의 열화가 발생한다. 유리관(26)에 열화가 발생하면 수은 가스의 소모량이 크게 증가되어 램프(20)의 신뢰성이 저하되고 램프(20)의 수명이 단축되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 구동전압을 낮춤과 아울러 수명을 연장시킬 수 있는 램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 액정표시모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시모듈을 Ⅰ-Ⅰ′선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시모듈의 백라이트 유니트를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 백라이트 유니트의 램프를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 램프를 Ⅱ-Ⅱ′선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 유리관 내부에 보호막을 형성하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 유리관 내부에 형광층을 형성하고 램프를 봉지하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시모듈을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 액정표시모듈을 Ⅲ-Ⅲ′선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 액정표시모듈의 백라이트 유니트를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 백라이트 유니트의 램프를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 램프를 Ⅳ-Ⅳ′선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.
도 13a 내지 도 13c는 유리관 내부에 형광층을 형성하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 14a 내지 도 14c는 유리관 내부에 보호막을 형성하고 램프를 봉지하는 단계를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1,100 : 액정표시모듈 2,102 : 탑 케이스
3,103 : 하부기판 5,105: 상부기판
6,106 : 액정패널 8,108 : 광학 시이트
10,110 : 확산판 12,112 : 반사 시이트
14,114 : 서포트 메인 16,116 : 보텀 커버
18 : 램프 하우징 20,120 : 램프
22,122 : 램프 홀더 24,124 : 외부전극
26,126 : 유리관 28,128 : 보호막
30,130 : 형광층 32,42,132,142 : 용기
34,144 : 보호막 용액 36,46,136 : 제거 수단
44,134 : 형광체 용액
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 램프는 유리관과,
상기 유리관 내벽에 형성되는 형광층과, 상기 형광층 상에 형성되는 보호막과, 상기 유리관 내에 충진되는 방전가스와, 상기 유리관 가장자리에 형성되는 제 1 및 제 2 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 상기 제 1 및 제 2 전극은 상기 램프의 외부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 상기 형광층은 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 상기 보호막은 상기 제 1 및 제 2 전극과중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시모듈은 유리관과, 상기 유리관 내벽에 형성되는 형광층과, 상기 형광층 상에 형성되는 보호막과, 상기 유리관 양 가장자리에 형성되는 제 1 및 제 2 전극을 가지는 다수의 램프와, 상기 다수의 램프로부터의 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시모듈의 상기 제 1 및 제 2 전극은 상기 램프의 외부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시모듈은 상기 다수의 램프로부터 광을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판 상에 배치되는 적어도 하나의 광학시트들을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 제조방법은 유리관 내벽에 형광층을 형성하는 단계와, 상기 형광층 상에 형성되는 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 제조방법은 상기 형광층을 형성하는 단계에 있어서, 형광체 용액을 마련하는 단계와, 상기 형광체 용액을 상기 유리관의 소정 부분까지 충진시켜 형광층을 형성하는 단계와, 상기 유리관에 형성된 상기 형광층의 일부분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 제조방법은 상기 보호막을 형성하는 단계에 있어서, 보호막 용액을 마련하는 단계와, 상기 보호막은 상기 유리관의 소정 부분만 제거하고 상기 유리관에 전체에 형성되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 제조방법은 상기 유리관 내부에 방전가스를 충진시키는 단계와, 상기 유리관 양 가장자리를 봉지하는 단계와, 상기 유리관 양 가장자리에서 상기 보호막과 중첩되도록 제 1 및 제 2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부된 도 8 내지 도 14c를 참조하여 본 발명의 실시예들들에 따른 램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈을 상세히 살펴보기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시모듈을 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 액정표시모듈을 Ⅲ-Ⅲ′선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시모듈(100)은 서포트 메인(114)과, 서포트 메인(114)의 내부에 적층되는 백라이트 유니트 및 액정패널(106)과, 액정패널(106)의 가장자리와 서포트 메인(114)의 측면을 감싸기 위한 탑 케이스(102)를 구비한다.
액정패널(106)은 상부기판(105) 및 하부기판(103) 사이에 액정이 주입되고 상부기판(105)과 하부기판(103) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다. 이러한, 액정패널(106)의 상부기판(105)에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 또한, 액정패널(106)의 하부기판(103)에는 도시하지 않은 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 형성된다. TFT는 게이트라인으로부터의 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다. 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다. 또한, 하부기판(103)의 일측부에는 데이터라인들과 게이트라인들 각각 접속되는 패드영역이 형성되고, 이 패드영역에는 TFT에 구동신호를 인가하기 위한 드라이버 집적회로가 실장된 도시하지 않은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)가 부착된다. 이 테이프 캐리어 패키지는 드라이버 집적회로로부터 데이터신호를 데이터라인들에 공급한다. 또한 스캔신호를 게이트라인들에 공급한다.
이러한, 액정패널(106)의 상부기판(105)에는 상부 편광 시이트가 부착되고, 하부기판(103)의 배면에는 하부 편광 시이트가 부착된다.
서포트 메인(114)은 몰드물로서 그 내부의 측벽면이 계단형 단턱면으로 성형되고 이 단턱면에는 다수의 광학 시이트들(108)이 안착되는 안착부가 형성된다. 이러한 서포트 메인(114)의 내부에는 액정패널(106)에 광을 조사시키는 백라이트 유니트와, 액정패널(106)이 적층된다.
백라이트 유니트는 액정패널(106)에 광을 조사하는 다수의 램프(120)와, 다수의 램프(120)들이 장착되어 고정되는 다수의 램프 홀더(122)와, 다수의 램프(120)로부터 입사되는 광을 확산시켜 액정패널(106)에 조사시키기 위한 확산판(110)과, 다수의 램프들(120)의 배면에 배치되는 램프 하우징(118)과, 확산판(110) 상에 적층되는 다수의 광학시이트들(108)로 구성된다.
다수의 램프들(120)은 주로 냉음극 형광램프가 사용되고 있으며, 다수의 램프들(120) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 음극 및 양극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한 다수의 램프들(120)은 N(N은 양의 정수)개씩 군으로 나뉘어 램프 홀더들(122)에 장착되어 고정된다. 다수의 램프들(120)에서 발생되는 광은 확산판(110)에 입사된다.
확산판(110)은 다수의 램프들(120)로부터 입사된 광을 액정패널(106)의 정면방향으로 향하게 하고, 광을 확산시켜 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록하여 확산된 광을 액정패널(106)에 조사한다. 이러한 확산판(110)은 투명한 수지로 구성된 필름의 양면에 광확산용 부재를 코팅한 것을 사용한다.
램프 하우징(118)은 반사 시이트(112)와, 반사 시이트(112)의 배면에 배치되는 보텀 커버(116)로 구성된다.
반사 시이트(112)는 다수의 램프들(120)의 배면에 배치된다. 반사 시이트(112)는 광을 반사시키는 재질로 형성되며 보텀 커버(116)와 동일한 형태로써 보텀 커버(116)의 바닥면과 중첩되는 바닥면과, 보텀 커버(116)의 경사면과 대응되게 절곡되는 경사면을 구비한다. 이러한, 반사 시이트(112)는 도시되지 않은 접착 양면테잎에 의해 보텀 커버(116)의 바닥면 및 경사면에 부착된다.
반사 시이트(112)는 다수의 램프들(120)의 배면 및 측면 쪽으로 진행하는 광을 액정패널(106) 쪽으로 반사시켜 액정패널(106)에 조사되는 광의 효율을 향상시킨다.
보텀 커버(116)는 바닥면과, 바닥면으로부터 신장되는 경사면을 구비한다. 즉, 보텀 커버(116)의 바닥면과 경사면이 서로 단차지게 된다. 이러한 보텀 커버(116)에 반사 시이트(112)가 적층된다.
확산판(110)을 경유하여 출사된 광은 다수의 광학 시이트들(108)을 경유하여 액정패널(106)에 입사된다.
확산판(110)으로부터 출사된 광은 확산광으로 시야각이 크게 형성된다. 액정패널(106)에 입사되는 광은 수직을 이룰 때 광효율이 커지게 된다. 이를 위해, 확산판(110) 위에 광학 시이트들(108)을 배치시킨다.
다수의 광학 시이트들(108)은 확산판(110)으로부터 출사되는 광을 수직으로 일으켜 광효율을 향상시키게 된다. 이에 따라, 확산판(110)에서 출사되는 광은 다수의 광학 시이트들(108)을 경유하여 액정패널(106)에 입사되게 된다.
탑 케이스(102)는 직각으로 절곡된 평면부와 측면부를 가지는 사각띠 형태로 제작된다. 이러한, 탑 케이스(102)는 액정패널(106)의 가장자리와 서포트 메인(114)을 감싸게 된다.
도 10은 도 8에 도시된 액정표시모듈의 백라이트 유니트를 나타낸 사시도이다.
도 10에 도시된 다수의 램프들(120)은 램프의 외부에 전극이 형성된 외부 전극 램프들로 다수의 램프들(120)의 양 끝이 다수의 램프 홀더들(122)에 장착되어 고정된다. 다수의 램프 홀더들(122)은 도시되지 않은 접착 테이프 또는 고정수단에 의해 램프 하우징(118)에 고정된다.
도 11은 도 10에 도시된 백라이트 유니트의 램프를 나타낸 도면이고, 도 12는 도 11에 도시된 램프를 Ⅳ-Ⅳ′선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 램프(120)는 불활성 기체가 충진되는 유리관(126)과, 유리관(126)의 양 끝단부에 설치되는 제 1 및 제 2 전극(124)으로 구성된다. 이러한 램프(120)의 유리관(126) 내벽에는 도 12에 도시된 바와 같이, 형광층(130)이 형성되고 이 형광층(130) 상에 보호막(128)이 형성된다.
형광층(130)은 유리관(126)의 양 끝단부에 설치되는 제 1 및 제 2 전극(124)의 사이에서 유리관(126) 내벽에 형성되고, 보호막(128)은 제 1 및 제 2 전극(124)과 중첩되도록 유리관(126)과 형광층(130) 상에 형성된다.
도 13a 내지 도 13c는 유리관 내부에 형광층을 형성하는 단계를 나타낸 도면이고, 도 14a 내지 도 14c는 유리관 내부에 보호막을 형성하고 램프를 봉지하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 13a 내지 도 14c를 참조하여 유리관에 형광층 및 보호막을 형성하는 단계를 자세히 설명하기로 한다.
용기(132)에 형광체 용액(134)를 구비하고 이 형광체 용액(134)에 상하가 봉지되지 않은 유리관(126)을 도 13a에 도시된 바와 같이, 넣은 후 도시되지 않은 수단에 의해 형광체 용액(134)을 유리관(126)의 일정 부분까지 충진시킨다. 유리관(126)에 형광체 용액(134)을 충진 시킨 후 유리관(126)을 형광체 용액(134)에서 빼낸다. 이후 도 13b에 도시된 바와 같이, 형광층 제거 수단(136)을 이용하여 유리관(126)의 "D" 부분에 형성된 형광층(130)을 물리적으로 제거하여 도 13c에도시된 바와 같이, 유리관(126)의 내벽에 형광층(130)을 형성한다.
내벽에 형광층(130)이 형성된 유리관(126)에 보호막(128)을 형성하기 위해 용기(142)에 보호막 용액(144)를 구비하고 내벽에 형광층(130)이 형성된 유리관(126)을 도 14a에 도시된 바와 같이, 보호막 용액(144)에 넣은 후 도시되지 않은 수단에 의해 보호막 용액(144)을 유리관(126)의 일정 부분까지 충진시킨다. 유리관(126)에 보호막 용액(144)을 충진 시킨 후 유리관(126)을 보호막 용액(144)에서 빼내면 도 14b에 도시된 바와 같이, 유리관(126)의 내벽에 형성된 형광층(130) 상에 보호막(128)을 형성한다.
이러한 보호막(128)의 물질로는 아래의 표 1과 같이, 일반적인 램프의 보호막 물질로 사용되는 Y2O3보다 2차 전자 방출계수(γ)가 높은 MgO, MgF2, LiF, CaF2및 TiO2가 사용된다. 이러한 MgO, MgF2, LiF CaF2및TiO2물질들은 2차 전자 방출계수(γ)가 높아 내부의 전자 방출량을 증가시켜 아래의 수학식 1과 같이, 램프의 구동전압을 낮출 수 있고, 특히, MgO 및 CaF2와 같은 물질은 이온들의 스퍼터링(sputtering)에 의해 램프가 침식되는 현상을 방지 할 수 있다.
Material γ(2차 전자 방출계수)
Y2O3 0.3
MgO(single crystal) 0.75
MgF2 0.5∼0.6
LiF 0.6
CaF2 0.6
램프의 구동전압은 다음과 같은 수학식으로 표현된다.
여기서 Vf는 램프의 구동전압, C는 빛의 속도, D는 램프의 길이, p는 기압, d는 전극간의 거리를 나타낸다. 위의 수학식 1에서 γ값이 클수록 램프의 구동전압 Vf가 낮아짐을 알 수 있다.
이후 유리관(126)의 일정부분("E")을 제거하고 유리관(126)의 내부에 불활성 기체를 충진시킨다. 이후 도 14c에 도시된 바와 같이, 유리관(126)을 봉지하고 유리관(126)의 외부에 제 1 램프 전극 및 제 2 램프 전극(124)을 형성하여 램프(120)을 완성한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 램프와 그의 제조방법과 이를 가지는 액정표시모듈은 램프의 형광층을 유리관의 내벽에 먼저 형성한 후 이 형광층 상에 보호막을 형성하여 형광층을 보호하고 형광층의 열화를 방지 할 수 있다. 또한, 보호막을 제 1 램프 전극 및 제 2 램프 전극과 중첩되도록 형성하여 고전압에 의해 가속된 이온 및 전자로부터 유리관을 보호함과 아울러, 유리관의 수은 가스의 소모를 줄여 램프의 신뢰성및 수명을 향상시킬 수 있다. 그리고 보호막의 재질을 2차 전자 방출계수가 높은 물질을 사용하여 램프 내부의 전자 방출량을 증가시켜 램프의 구동전압을 낮춤과 아울러, 이온에 의해 램프가 침식되는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (11)

  1. 유리관과,
    상기 유리관 내벽에 형성되는 형광층과,
    상기 형광층 상에 형성되는 보호막과,
    상기 유리관 내에 충진되는 방전가스와,
    상기 유리관 가장자리에 형성되는 제 1 및 제 2 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전극은 상기 램프의 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 램프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 형광층은 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 램프.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 보호막은 상기 제 1 및 제 2 전극과 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 램프.
  5. 유리관과,
    상기 유리관 내벽에 형성되는 형광층과,
    상기 형광층 상에 형성되는 보호막과,
    상기 유리관 양 가장자리에 형성되는 제 1 및 제 2 전극을 가지는 다수의 램프와,
    상기 다수의 램프로부터의 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전극은 상기 램프의 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 램프로부터 광을 확산시키는 확산판과,
    상기 확산판 상에 배치되는 적어도 하나의 광학시트들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시모듈.
  8. 유리관 내벽에 형광층을 형성하는 단계와,
    상기 형광층 상에 형성되는 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 형광층을 형성하는 단계에 있어서,
    형광체 용액을 마련하는 단계와,
    상기 형광체 용액을 상기 유리관의 소정 부분까지 충진시켜 형광층을 형성하는 단계와,
    상기 유리관에 형성된 상기 형광층의 일부분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호막을 형성하는 단계에 있어서,
    보호막 용액을 마련하는 단계와,
    상기 보호막은 상기 유리관의 소정 부분만 제거하고 상기 유리관에 전체에 형성되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 유리관 내부에 방전가스를 충진시키는 단계와,
    상기 유리관 양 가장자리를 봉지하는 단계와,
    상기 유리관 양 가장자리에서 상기 보호막과 중첩되도록 제 1 및 제 2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 제조방법.
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