KR20060021150A - 평판형광램프 및 이를 갖는 액정표시장치 - Google Patents
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Abstract
평판형광램프 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시되어 있다. 평판형광램프는 다수의 방전공간으로 분할된 내부공간을 갖는 램프 몸체, 램프 몸체의 외면에 형성되고 다수의 방전공간들과 표차되도록 형성되는 외부전극, 및 외부전극에 대응하여 램프 몸체의 내면에 부착되며 다수의 방전공간들 각각에 배치되는 할로우 전극을 포함한다. 할로우 전극은 내부가 비어 있는 직육면체 형상을 갖는다. 따라서, 평판형광램프의 구동을 위한 방전전압을 낮출 수 있으며, 방전 효율을 향상시킬 수 있다.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형광램프를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 평판형광램프의 결합된 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 평판형광램프의 결합된 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 할로우 전극을 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 할로우 전극의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 할로우 전극의 또 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판형광램프를 나타낸 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 평판형광램프의 결합된 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 액정표시장치의 결합된 단면을 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 평판형광램프 200 : 램프 몸체
210 : 제1 기판 220 : 제2 기판
230 : 밀봉 부재 240 : 격벽
300 : 외부전극 400 : 할로우 전극
700 : 액정표시장치 810 : 수납용기
820 : 인버터 830 : 확산판
840 : 광학 시트 850 : 탑 샤시
860 : 지지부재 870 : 제1 몰드
880 : 제2 몰드 900 : 디스플레이 유닛
910 : 액정표시패널
본 발명은 평판형광램프 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 방전공간으로 분할된 내부공간을 갖는 램프 몸체로부터 면 형태로 광을 출사하는 평판형광램프 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에 별도의 광을 제공하기 위한 광 공급 장치를 필요로 한다.
종래의 광 공급 장치는 광을 발생하는 광원으로 가늘고 긴 원통 형상의 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 주로 사용되었다. 냉음극 형광램프를 광원으로 사용하는 광 공급 장치는 광원의 위치에 따라, 크게 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 에지형은 투명한 도광판의 측면에 하나 또는 두 개 이상의 광원을 위치시키고 도광판의 한 면을 이용하여 광을 다중 반사시킴으로서 얻은 광을 액정표시패널로 출사하는 방식이며, 직하형은 다수의 광원을 액정표시패널의 직하부에 위치시키고 광원의 전면에는 확산판을 배치하고, 광원의 배면에는 반사판을 배치하여 광원으로부터 발산된 광을 반사, 확산시키는 방식이다.
이러한 종래의 광 공급 장치는 도광판 또는 확산판 등의 광학 부재에 의한 광 손실이 발생하여 광 이용효율이 낮으며, 전체 구조가 복잡하여 생산비가 높을 뿐만 아니라, 휘도의 균일성이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 면 형태로 광을 직접 출사하는 평판형광램프에 대한 개발이 진행되고 있다. 평판형광램프는 다수의 방전공간으로 분할된 내부공간을 갖는 램프 몸체 및 상기 램프 몸체에 방전 전압을 인가하기 위한 전극을 포함한다. 이러한 평판형광램프는 인버터로부터 전극에 인가되는 방전전압에 의해 각각의 방전공간에서 플라즈마 방전을 일으킨다. 램프 몸체의 내면에 형성되어 있는 형광층은 플라즈마 방전에 의해 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시 광을 발생시키며, 형광층에 의해 발생된 가시광은 램프 몸체의 외부로 출사하게 된다.
한편, 램프 몸체에 방전전압을 인가하기 위한 전극은 다수의 방전공간들을 병렬로 구동하기 위하여, 램프 몸체의 외면에 다수의 방전공간들과 교차되도록 형성된다. 그러나, 전극이 램프 몸체의 외면에 형성됨으로 인해, 방전전압이 상승하며, 방전 효율이 저하되는 문제가 발생된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 방전전압을 낮추고 방전 효율을 향상시킬 수 있는 평판형광램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 평판형광램프를 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 평판형광램프는 램프 몸체, 외부전극 및 할로우 전극을 포함한다. 상기 램프 몸체는 다수의 방전공간들로 분할된 내부공간을 갖는다. 상기 외부전극은 상기 램프 몸체의 외면에 형성되며, 상기 다수의 방전공간들과 교차되도록 배치된다. 상기 할로우 전극은 상기 외부전극에 대응하여 상기 램프 몸체의 내면에 부착되며, 상기 다수의 방전공간들 각각에 배치된다.
상기 할로우 전극은 "ㄷ"자 형상을 갖는다. 상기 할로우 전극은 내부가 빈 직육면체 형상을 가질 수 있다. 상기 할로우 전극은 내부가 빈 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 할로우 전극은 프릿을 통해 상기 램프 몸체의 내면에 부착된다.
상기 램프 몸체는 평판 형상의 제1 기판, 상기 제1 기판과 동일한 형상을 가지며 상기 제1 기판과 일정 거리로 이격되어 배치되는 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 가장자리에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 밀봉하는 밀봉 부재, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 배치되어 상기 내부공간을 상기 다수의 방전공간들로 분할하는 다수의 격벽들을 포함한다. 이때, 상기 할로우 전극은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중에서 적어도 하나의 내면에 부착된다.
상기 램프 몸체는 평판 형상의 제1 기판과, 상기 제1 기판과 이격되어 상기 다수의 방전공간들을 형성하는 다수의 방전 공간부들, 인접하는 상기 방전공간부들 사이에 형성되어 상기 제1 기판과 접하는 다수의 공간 분할부들 및 상기 방전 공간부들과 상기 공간 분할부들의 가장자리에 형성되어 상기 제1 기판과 결합되는 실링부를 갖는 제2 기판을 포함할 수 있다. 이때, 상기 할로우 전극은 상기 제1 기판의 내면에 부착된다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 액정표시장치는 평판형광램프, 수납용기, 액정표시패널 및 인버터를 포함한다. 상기 평판형광램프는 다수의 방전공간들로 분할된 내부공간을 갖는 램프 몸체, 상기 램프 몸체의 외면에 상기 다수의 방전공간들과 교차되도록 배치되는 외부전극 및 상기 외부전극에 대응하여 상기 램프 몸체의 내면에 부착되며 상기 다수의 방전공간들 각각에 배치되는 할로우 전극들을 포함한다. 상기 수납용기는 상기 평판형광램프를 수납한다. 상기 액정표시패널은 상기 평판형광램프의 상부에 배치되며, 상기 평판형광램프로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 인버터는 상기 수납용기의 배면에 배치되며, 상기 평판형광램프를 구동하기 위한 방전전압을 발생하여 상기 외부전극에 인가한다.
이러한 평판형광램프 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 평판형광램프의 구동을 위한 방전전압을 낮출 수 있으며, 방전 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형광램프를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 평판형광램프의 결합된 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 평판형광램프의 결합된 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형광램프(100)는 램프 몸체(200), 외부전극(300) 및 할로우 전극(400)을 포함한다. 램프 몸체(200)는 다수의 방전공간(250)들로 분할된 내부공간을 갖는다. 외부전극(300)은 램프 몸체(200)의 외면에 형성되며, 다수의 방전공간(250)들과 교차되도록 배치된다. 할로우 전극(400)은 외부전극(300)에 대응하여 램프 몸체(200)의 내면에 부착되며, 다수의 방전공간(250)들 각각에 배치된다.
램프 몸체(200)는 제1 기판(210), 제2 기판(220), 밀봉 부재(230) 및 격벽(240)을 포함한다.
제1 기판(210)은 평판 형상을 가지며, 일 예로, 가시광을 투과시키는 투명한 유리 기판으로 이루어진다. 제2 기판(220)은 제1 기판(210)과 동일한 형상을 가지며, 일 예로, 제1 기판(210)과 동일한 유리 기판으로 이루어진다. 제2 기판(220)은 제1 기판(210)과 일정 거리로 이격 배치되어 내부공간을 형성한다. 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)은 바람직하게 내부공간에서 발생된 자외선이 누설되지 않도록 자외선을 차단하는 물질을 포함할 수 있다.
밀봉 부재(230)는 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이의 가장자리에 배치되어 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 밀봉한다. 밀봉 부재(230)는 일 예로, 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)과 동일한 유리 재질로 이루어지며, 유리보다 낮은 융점을 갖는 유리와 금속의 혼합물인 프릿(frit) 등의 접착제를 통해 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)과 결합된다.
격벽(240)은 적어도 하나 이상이 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치되며, 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이의 내부공간을 다수의 방전공간(250)들로 분할한다. 격벽(240)들은 서로 동일한 방향으로 연장되는 막대 형상을 가지며, 서로 나란하게 등간격으로 배치된다. 격벽(240)은 일 예로, 밀봉 부재(230)와 동일한 유리 재질로 이루어지며, 프릿 등의 접착제를 통해 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)과 결합된다. 이 외에도, 격벽(240)은 용융된 격벽의 주원료를 디스펜서(dispenser)에 투입한 후, 디스펜서의 이동에 의하여 형성될 수 있다. 한편, 격벽(240)은 종단면이 도 2에 도시된 바와 같이 직사각형 형상을 가지도록 형성되나, 이와 달리, 격벽(240)은 종단면이 사다리꼴 형상 또는 타원 형상을 가지도록 형성될 수도 있다.
외부전극(300)은 격벽(240)의 길이 방향의 양 단부에 대응되도록 램프 몸체(200)의 외면에 양측으로 치우쳐 각각 형성된다. 외부전극(300)은 격벽(240)의 길이 방향에 수직한 방향으로 연장되어 모든 방전공간(250)들과 중첩된다. 외부전극(300)은 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 중에서 적어도 하나의 외면에 형성된다. 본 실시예에서, 외부전극(300)은 제1 기판(210)의 외면과 제2 기판(220)의 외면에 같이 형성된다. 외부전극(300)은 일 예로, 은(Ag)과 산화실리콘(SiO2)의 혼합물인 실버 페이트스(Ag paste)를 코팅하는 방식으로 형성된다. 이 외에도, 외부전극(300)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등의 금속 물질 중에서 어느 하나 이상의 금속 물질로 이루어진 금속 파우더(metal powder)를 스프레이 코팅하는 방식에 의하여 형성될 수 있다. 이러한 외부전극(300)에는 외부의 인버터(미도시)로부터 평판형광램프(100)의 구동을 위한 방전전압이 인가된다.
할로우 전극(400)은 외부전극(300)의 형성 위치에 대응하여 램프 몸체(200)의 내면에 부착되며, 다수의 방전공간(250) 각각에 배치되도록 복수로 이루어진다. 본 실시예에서, 할로우 전극(400)은 제1 기판(210)의 내면에 부착되나, 제2 기판(220)의 외면에 외부전극(300)이 형성되어 있다면, 제2 기판(220)의 내면에 부착될 수 있다. 할로우 전극(400)은 일 예로, 프릿(frit) 등의 접착제(410)를 통하여 제1 기판(210)에 부착된다. 할로우 전극(400)은 도전성이 우수한 금속으로 이루어진다. 예를 들어, 할로우 전극(400)은 니켈(Ni) 또는 니켈(Ni)과 크롬(Cr)의 합금으로 이루어진다.
이러한 구조를 갖는 평판형광램프(100)는 외부전극(300)과 할로우 전극(400) 사이의 제1 기판(210) 및 접착제(410)를 통하여 형성되는 커패시턴스(Capacitance)가 발라스터(Ballastor) 역할을 하여 주기 때문에, 다수의 방전공간(250)에 대한 병렬 구동이 가능한 동시에, 방전전압을 낮추고, 방전 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 램프 몸체(200)는 반사층(212)과 제1 형광층(214) 및 제2 형광층(222을 더 포함한다.
반사층(212)은 램프 몸체(200)의 하측 내면 즉, 제1 기판(210)의 내면에 얇은 막 형태로 형성된다. 반사층(212)은 제1 형광층(214) 및 제2 형광층(222)에 의해 발생된 가시광선을 제2 기판(220) 측으로 반사시켜 제1 기판(210)으로 광이 누설되는 것을 방지한다. 반사층(212)은 반사율을 높이고 색좌표의 변화를 줄이기 위하여 금속 산화물로 이루어진다. 예를 들어, 반사층(212)은 산화 알루미늄(Al2O3) 또는 황산 바륨(BaSO4)으로 이루어진다.
제1 형광층(214)은 제1 기판(210)의 내면 및 격벽(240)들의 측면에 얇은 막 형태로 형성되며, 제2 형광층(222)은 제2 기판(220)의 내면에 얇은 막 형태로 형성된다. 따라서, 각각의 방전공간(250)들은 제1 형광층(214) 및 제2 형광층(222)에 의해 둘러싸이게 된다. 제1 형광층(214) 및 제2 형광층(222)은 방전공간(250)들에서 플라즈마 방전을 통해 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시광선을 방출한다.
도시되지는 않았으나, 램프 몸체(200)는 제2 기판(220)과 제2 형광층(222)의 사이 및/또는 제1 기판(210)과 반사층(212)의 사이에 형성되는 보호층을 더 포함할 수 있다. 상기 보호층은 제1 기판(210) 또는 제2 기판(220)과 방전 가스의 주성분인 수은과의 화학적인 반응을 방지하여 수은의 손실 및 흑화 현상을 방지한다.
한편, 램프 몸체(200)는 인접한 방전공간(250)들을 서로 연결하기 위한 연결 통로(260)를 갖는다. 연결 통로(260)는 각 격벽(240)의 길이 방향의 양 단부 중에서 적어도 하나의 단부가 밀봉 부재(230)와 이격되어 형성된다. 바람직하게, 격벽(240)들은 연결 통로(260)의 형성을 위하여 사행 구조(serpentine shape)로 형성된다. 즉, 서로 인접한 격벽(240)들 중에서 하나의 격벽(240)은 길이 방향의 일 단부가 밀봉 부재(230)와 이격되며, 다른 하나의 격벽(240)은 길이 방향의 타 단부가 밀봉 부재(230)와 이격되게 형성된다. 이 외에도, 연결 통로(260)는 각 격벽(240)의 양 단부가 밀봉 부재(230)에 밀착된 상태에서, 격벽(240)을 불연속적으로 형성하여 일부가 끊어지게 형성하거나, 격벽(240)의 일부에 구멍을 뚫는 방법으로 형성할 수 있다.
방전공간(250)에는 플라즈마 방전을 위한 방전 가스가 주입된다. 예를 들어, 방전 가스는 수은(Hg), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크세논(Xenon) 및 크립톤(Krypton) 등을 포함할 수 있다. 어느 하나 이상의 방전공간(250)으로 주입되는 방전 가스는 연결 통로(260)를 통해 나머지 다른 방전공간(250)으로 이동되며, 결국 모든 방전공간(250)에 균일한 가스압으로 분포되게 된다.
도 4는 도 1에 도시된 할로우 전극을 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 할로우 전극(400)은 "ㄷ"자 구조로 절곡된 형상을 갖는다. 외부전극(300)에 대응하여 방전공간(250)의 양측에 배치된 할로우 전극(400)들은 개구된 부분이 서로 마주보도록 배치된다. 할로우 전극(400)은 프릿(410)을 통해 제1 기판(210)에 부착된다.
할로우 전극(400)의 높이(D)는 다음의 <수학식 1>의 조건을 만족하게 형성되는 것이 바람직하다.
(출처:IEEE transactions on eletron device, vol. 41, no 4, p504)
여기서, P는 방전공간에 존재하는 방전 가스의 가스압이며, D는 할로우 전극의 높이이다.
예를 들어, 방전 가스의 가스압은 약 50torr ~ 약 70torr 이다. 따라서, 할로우 전극(400)의 높이(D)는 [수학식 1]의 조건을 만족하기 위하여, 약 1㎜ ~ 약 2㎜로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 할로우 전극(400)의 폭(W)은 클수록 좋으나, 각 방전공간(250)의 공간폭 즉, 격벽(240)과 격벽(240) 사이의 거리보다는 작아야 한다. 일 예로, 할로우 전극(400)의 폭(W)은 약 8㎜로 형성된다. 또한, 할로우 전극(400)의 길이(L)는 외부전극(300)과 대응되는 길이를 갖는 것이 바람직하다. 일 예로, 할로우 전극(400)의 길이(L)는 약 15㎜로 형성된다.
도 5는 도 1에 도시된 할로우 전극의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 다른 예에 따른 할로우 전극(420)은 내부가 비어있는 직육면체 형상을 가지며, 6개의 면 중에서 서로 마주보는 양면은 뚫려 있는 형상을 갖 는다. 그러나, 6개의 면 중에서 한 면만 뚫려 있는 형상을 가질 수도 있다. 방전공간(250)의 양측에 배치된 할로우 전극(420)들은 뚫려 있는 면들이 서로 마주보도록 배치되며, 프릿(410)을 통해 제1 기판(210)에 부착된다.
예를 들어, 할로우 전극(420)은 약 1㎜ ~ 약 2㎜의 높이(D)를 가지며, 약 8㎜의 폭(W)을 가지며, 약 15㎜의 길이(L)를 갖는다.
도 6은 도 1에 도시된 할로우 전극의 또 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 또 다른 예에 따른 할로우 전극(430)은 내부가 비어있는 원통 형상을 가지며, 서로 마주보는 양면은 뚫려 있는 구조를 갖는다. 그러나, 서로 마주보는 양면 중에서 하나의 면만 뚫려 있는 구조를 가질 수 있다. 방전공간(250)의 양측에 배치된 할로우 전극(430)들은 뚫려 있는 면들이 서로 마주보도록 배치되며, 프릿(410)을 통해 제1 기판(210)에 부착된다.
예를 들어, 원통 형상의 할로우 전극(430)은 원지름과 동일한 약 1㎜ ~ 약 2㎜의 높이(D)를 가지며, 약 15㎜의 길이(L)를 갖는다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판형광램프를 나타낸 분해 사시도이며, 도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 평판형광램프의 결합된 단면도이다. 본 실시예에서, 외부전극 및 할로우 전극은 도 1 내지 도 6에 도시된 것과 동일한 구조를 가지므로, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판형광램프(500)는 램프 몸체(600), 외부전극(300) 및 할로우 전극(400)을 포함한다.
램프 몸체(600)는 평판 형상의 제1 기판(610), 제1 기판(610)과 결합되어 다수의 방전공간(650)들을 형성하는 제2 기판(620)을 포함한다. 제1 기판(610) 및 제2 기판(620)은 일 예로, 가시광을 투과시키는 투명한 유리 기판으로 이루어진다.
제2 기판(620)은 제1 기판(610)과 이격되어 다수의 방전공간(650)들을 형성하는 다수의 방전 공간부(622), 인접하는 방전 공간부(622)들 사이에 형성되어 제1 기판(610)과 접하는 다수의 공간 분할부(624) 및 방전 공간부(622)들과 공간 분할부(624)들의 가장자리에 형성되어 제1 기판(610)과 결합되는 실링부(626)로 이루어진다.
이러한 형상의 제2 기판(620)은 일 예로, 성형 가공(forming)에 의하여 형성된다. 즉, 제1 기판(610)과 같은 플레이트 형상의 베이스 기판을 일정 온도로 가열한 후 원하는 형상의 금형을 통해 상기 베이스 기판을 성형함으로써, 방전 공간부(622), 공간 분할부(624) 및 실링부(626)를 포함하는 제2 기판(620)을 얻을 수 있다. 이 외에도, 제2 기판(620)은 베이스 기판을 가열한 후 공기의 흡입을 통해 형상을 가공하는 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.
제2 기판(620)의 종단면은 도 8에 도시된 바와 같이, 사다리꼴과 유사한 다수의 반타원이 연속적으로 연결되는 형태를 갖는다. 그러나, 이와 달리, 제2 기판(620)은 종단면이 반원, 사각형 등의 다양한 형태를 갖도록 형성될 수 있다.
제2 기판(620)은 일 예로, 유리보다 낮은 융점을 갖는 유리와 금속의 혼합물인 프릿(frit) 등의 접착제(660)를 통해 제1 기판(610)과 결합된다. 즉, 제1 기판(610)과 제2 기판(620)의 사이에 실링부(626)에 대응하여 접착제(660)를 개재한 후 소성함으로써, 제1 기판(610)과 제2 기판(620)은 서로 결합된다. 이때, 접착제(660)는 제1 기판(610)과 제2 기판(620) 사이의 실링부(626)에만 형성되며, 제1 기판(610)과 접하는 공간 분할부(624)에는 형성되지 않는다. 공간 분할부(624)는 평판형광램프(600)의 내부와 외부간의 압력차에 의하여 제1 기판(610)에 밀착된다. 구체적으로, 제1 기판(610)과 제2 기판(620)의 결합 후 방전 공간(650)들에 존재하는 공기를 배기하여 진공 상태를 만들며, 이후, 방전 공간(650)들에는 플라즈마 방전을 위한 여러 종류의 방전 가스가 주입된다. 일 예로, 상기 방전 가스는 수은(Hg), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크세논(Xenon) 및 크립톤(Krypton) 등을 포함한다. 방전 공간(650)들에 존재하는 상기 방전 가스의 가스압은 약 50 torr ~ 약 70 torr 정도로, 외부 대기압인 760 torr와 비교하여 압력차가 발생된다. 이러한 압력차로 인해 램프 몸체(600)의 외부로부터 내부로 향하는 힘이 발생되며, 이러한 힘에 의하여 공간 분할부(624)는 제1 기판(610)에 밀착된다.
한편, 제2 기판(620)에는 서로 인접한 방전 공간(650)들을 연결하기 위한 연결 통로(640)가 형성된다. 연결 통로(640)는 각각의 공간 분할부(624)에 적어도 하나 이상이 형성된다. 어느 하나 이상의 방전 공간(650)에 주입되는 방전 가스는 연결 통로(640)를 통하여 다른 방전 공간(650)으로 이동되며, 결국, 모든 방전 공간(650)들에는 균일한 가스압으로 방전 가스가 분포되게 된다.
또한, 램프 몸체(600)는 제1 기판(610)의 내면에 형성되는 반사층(612) 및 제1 형광층(614)과 제2 기판(620)의 내면에 형성되는 제2 형광층(622)을 더 포함한다. 제1 형광층(614) 및 제2 형광층(622)은 방전공간(650)들에서 플라즈마 방전을 통해 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 방출한다. 반사층(612)은 제1 형광층(612) 및 제2 형광층(622)에 의해 발생된 가시광을 제2 기판(620) 측으로 반사시켜 제1 기판(610)을 통해 광이 누설되는 것을 방지한다.
본 실시예에서, 외부전극(300)은 제1 기판(610) 및 제2 기판(620)의 외면에 형성된다. 그러나, 외부전극(300)은 제1 기판(610)의 외면에만 형성될 수 있다. 할로우 전극(400)은 각각의 방전공간(650)에 대응하여 제1 기판(610)의 내면에 부착된다. 제2 기판(620)은 형상 가공이 되어 있기 때문에, 제2 기판(620)의 내면에 부착되기 어려우므로, 제1 기판(610)의 내면에 부착되는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 10은 도 9에 도시된 액정표시장치의 결합된 단면을 나타낸 단면도이다. 본 실시예에서, 평판형광램프는 도 1 내지 도 8에 도시된 것과 동일한 구성을 가지므로, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 액정표시장치(700)는 평판형광램프(100), 수납용기(810), 디스플레이 유닛(900) 및 인버터(820)를 포함한다.
수납용기(810)는 바닥부(812) 및 바닥부(812)의 가장자리로부터 연장되어 수납공간을 마련하는 측부(814)로 이루어진다. 측부(814)는 일 예로, 다른 구성 요소들과의 결합공간을 제공하고 결합력을 향상시키기 위하여 "ㄷ"자 형상을 갖는다. 수납용기(810)는 일 예로, 강도가 우수하고 변형이 적은 금속으로 이루어진다. 수납용기(810)의 수납공간에는 평판형광램프(100)가 수납된다.
디스플레이 유닛(900)은 평판형광램프(100)로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널(910), 액정표시패널(910)을 구동하기 위한 구동신호를 제공하는 데이터 인쇄회로기판(920) 및 게이트 인쇄회로기판(930)을 포함한다. 데이터 인쇄회로기판(920) 및 게이트 인쇄회로기판(930)으로부터 제공되는 구동신호는 데이터 연성회로필름(940) 및 게이트 연성회로필름(950)을 통해 액정표시패널(910)에 인가된다. 데이터 연성회로필름(940) 및 게이트 연성회로필름(950)은 일 예로, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film :COF)으로 이루어진다. 또한, 데이터 연성회로필름(940) 및 게이트 연성회로필름(950) 각각은 데이터 인쇄회로기판(920) 및 게이트 인쇄회로기판(930)으로부터 제공되는 구동신호를 적절한 타이밍에 액정표시패널(910)에 인가하기 위하여 구동신호를 제어하는 데이터 구동칩(942) 및 게이트 구동칩(952)을 갖는다.
액정표시패널(910)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 칭함) 기판(912), TFT 기판(912)과 대향하여 결합되는 컬러필터 기판(914) 및 상기 두 기판(912, 914) 사이에 개재된 액정(916)을 포함한다.
TFT 기판(912)은 스위칭 소자인 TFT(미도시)가 매트릭스 형태로 형성된 투명한 유리기판이다. 상기 TFT들의 소오스 및 게이트 단자에는 각각 데이터 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소전극(미도시)이 연결된다.
컬러필터 기판(914)은 색화소인 RGB 화소(미도시)가 박막공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러필터 기판(914)에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통전극(미도시)이 형성된다.
이러한 구성을 갖는 액정표시패널(910)은 상기 TFT의 게이트 단자에 전원이 인가되어 TFT가 턴-온(turn on)되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 TFT 기판(912)과 컬러필터 기판(914)과의 사이에 개재된 액정(916)의 배열이 변화되고, 액정(916)의 배열 변화에 따라서 면광원 장치(810)로부터 공급되는 광의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 얻게 된다.
인버터(820)는 수납용기(810)의 배면에 배치되며, 평판형광램프(100)를 구동하기 위한 방전전압을 발생한다. 인버터(820)는 외부로부터 인가되는 저전위의 교류 전압을 평판형광램프(100)의 구동에 적합한 고전위의 교류 전안으로 승압하여 출력한다. 인버터(820)로부터 발생된 방전전압은 제1 전원선(822) 및 제2 전원선(824)을 통해 평판형광램프(100)의 외부전극(300)에 인가된다. 한편, 외부전극(300)이 램프 몸체(200)의 상부면과 하부면에 각각 형성된 경우, 평판형광램프(100)는 상부면과 하부면에 형성된 외부전극(300)을 전기적으로 연결하기 위한 도전 클립(110)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전원선(822) 및 제2 전원선(824)은 도전 클립(110)에 연결된다.
한편, 액정표시장치(700)는 평판형광램프(100)와 액정표시패널(910) 사이에 배치되는 확산판(830) 및 광학 시트(840)를 더 포함한다. 확산판(830)은 평판형광램프(100)로부터 출사되는 광을 확산시켜 광의 휘도 균일성을 향상시킨다. 확산판(830)은 소정의 두께를 갖는 플레이트 형상으로 이루어지며, 평판형광램프(100)와 소정 간격으로 이격되어 배치된다. 광학 시트(840)는 확산판(830)을 통해 확산된 광을 집광시켜 광의 휘도를 향상시키기 위한 집광 시트를 포함할 수 있다. 또한, 광학 시트(840)는 확산판(830)을 통해 확산된 광을 다시 한번 확산시키기 위한 확산 시트를 포함할 수 있다. 한편, 액정표시장치(700)는 요구되어지는 휘도 특성에 따라 광학 시트(840)의 추가 또는 제거가 가능하다.
액정표시장치(700)는 평판형광램프(100)와 수납용기(810) 사이에 배치되어 평판형광램프(100)를 지지하는 지지부재(860)를 더 포함할 수 있다. 지지부재(860)는 평판형광램프(100)의 가장자리에 대응하여 배치되며, 평판형광램프(100)를 수납용기(810)와 일정 거리로 이격시켜 평판형광램프(100)와 수납용기(810)간의 전기적인 접촉을 차단한다. 이를 위해, 지지부재(860)는 절연 물질로 이루어진다. 또한, 지지부재(860)는 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하기 위하여 어느 정도의 탄성을 갖는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 일 예로, 지지부재(860)는 실리콘(Silicin) 재질로 이루어진다.
액정표시장치(700)는 평판형광램프(100)와 확산판(830) 사이에 배치되는 제1 몰드(870)를 더 포함할 수 있다. 제1 몰드(870)는 평판형광램프(100)를 고정하며, 확산판(830)을 지지한다. 제1 몰드(870)는 평판형광램프(100)의 상부로부터 수납용기(810)의 측부(814)와 결합되며, 평판형광램프(100)의 상부면의 가장자리를 고정한다. 제1 몰드(870)는 도 9에 도시된 바와 같이, 평판형광램프(100)의 각 변에 대응하여 네 개의 조각으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 몰드(870)는 "ㄱ"자 형상, 또는 "ㄷ"자 형상의 두 개의 조각으로 이루어지거나, 네 변이 모두 연결된 일체형으로 제작될 수 있다.
액정표시장치(700)는 광학 시트(840)와 액정표시패널(910) 사이에 배치되는 제2 몰드(880)를 더 포함할 수 있다. 제2 몰드(880)는 광학 시트(840) 및 확산판(830)을 고정하며, 액정표시패널(910)을 지지한다. 제2 몰드(880)는 제1 몰드(870)와 마찬가지로, "ㄱ"자 형상, 또는 "ㄷ"자 형상의 두 개의 조각으로 이루어지거나, 네 변이 모두 연결된 일체형으로 제작될 수 있다.
액정표시장치(700)는 액정표시패널(910)을 고정하기 위한 탑 샤시(850)를 더 포함한다. 탑 샤시(850)는 액정표시패널(910)의 가장자리를 감싸면서 수납용기(810)와 결합되어 액정표시패널(910)을 제2 몰드(880)의 상부에 고정한다. 이러한 탑 샤시(850)는 외부 충격에 의한 액정표시패널(910)의 파손을 방지하고, 액정표시패널(910)이 제2 몰드(880)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
이와 같은 평판형광램프 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 램프 몸체의 외면에는 모든 방전공간들과 교차되도록 외부전극을 형성하고, 램프 몸체의 내면에는 각각의 방전공간에 할로우 전극을 형성함으로써, 다수의 방전공간에 대한 병렬 구동이 가능하며, 방전전압을 낮출 수 있는 동시에, 방전 효율을 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (20)
- 다수의 방전공간들로 분할된 내부공간을 갖는 램프 몸체;상기 램프 몸체의 외면에 형성되며, 상기 다수의 방전공간들과 교차되도록 배치되는 외부전극; 및상기 외부전극에 대응하여 상기 램프 몸체의 내면에 부착되며, 상기 다수의 방전공간들 각각에 배치되는 할로우 전극들을 포함하는 평판형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 할로우 전극은 "ㄷ"자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 할로우 전극은 내부가 빈 직육면체 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 할로우 전극은 내부가 빈 원통 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 할로우 전극의 높이는 2㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 할로우 전극은 프릿(Frit)을 통해 상기 램프 몸체의 내면에 부착되는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 램프 몸체는평판 형상의 제1 기판;상기 제1 기판과 동일한 형상을 가지며, 상기 제1 기판과 일정 거리로 이격되어 배치되는 제2 기판;상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 가장자리에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 밀봉하는 밀봉 부재; 및상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 배치되어 상기 내부공간을 상기 다수의 방전공간들로 분할하는 다수의 격벽들을 포함하는 평판형광램프.
- 제7항에 있어서, 상기 외부전극은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중에서 적어도 하나의 외면에 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제7항에 있어서, 상기 할로우 전극은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중에서 어느 하나의 내면에 부착되는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 램프 몸체는평판 형상의 제1 기판;상기 제1 기판과 이격되어 상기 다수의 방전공간들을 형성하는 다수의 방전 공간부들, 인접하는 상기 방전공간부들 사이에 형성되어 상기 제1 기판과 접하는 다수의 공간 분할부들 및 상기 방전 공간부들과 상기 공간 분할부들의 가장자리에 형성되어 상기 제1 기판과 결합되는 실링부를 갖는 제2 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제10항에 있어서, 상기 외부전극은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중에서 적어도 하나의 외면에 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제10항에 있어서, 상기 할로우 전극은 상기 제1 기판의 내면에 부착되는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 램프 몸체는상기 램프 몸체의 하측 내면에 형성되어 광을 반사시키는 반사층; 및상기 램프 몸체의 내면에 상기 방전공간들을 둘러싸도록 형성되는 형광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
- 다수의 방전공간들로 분할된 내부공간을 갖는 램프 몸체, 상기 램프 몸체의 외면에 상기 다수의 방전공간들과 교차되도록 배치되는 외부전극 및 상기 외부전극에 대응하여 상기 램프 몸체의 내면에 부착되며 상기 다수의 방전공간들 각각에 배 치되는 할로우 전극들을 포함하는 평판형광램프;상기 평판형광램프를 수납하는 수납용기;상기 평판형광램프의 상부에 배치되며, 상기 평판형광램프로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널; 및상기 수납용기의 배면에 배치되며, 상기 평판형광램프를 구동하기 위한 방전전압을 발생하여 상기 외부전극에 인가하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제14항에 있어서, 상기 할로우 전극은 "ㄷ"자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제14항에 있어서, 상기 할로우 전극은 내부가 빈 직육면체 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제14항에 있어서, 상기 할로우 전극은 내부가 빈 원통 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제14항에 있어서, 상기 할로우 전극의 높이는 2㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제14항에 있어서,상기 평판형광램프와 상기 액정표시패널 사이에 배치되며, 상기 평판형광램프로부터 출사되는 광을 확산시키는 확산판;상기 확산판의 상부에 배치되어 광의 휘도를 증가시키는 집광 시트; 및상기 수납용기와 결합되어 상기 액정표시패널을 고정하는 탑 샤시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제19항에 있어서,상기 평판형광램프와 상기 수납용기 사이에 배치되어 상기 평판형광램프를 지지하는 지지부재;상기 평판형광램프와 상기 확산판 사이에 배치되어, 상기 평판형광램프를 고정하고 상기 확산판을 지지하는 제1 몰드; 및상기 집광 시트와 상기 액정표시패널 사이에 배치되어, 상기 확산판 및 상기 집광 시트를 고정하고 상기 액정표시패널을 지지하는 제2 몰드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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