KR20060035050A

KR20060035050A - 평판 형광 램프를 이용한 백라이트 및 이를 갖는액정표시장치

Info

Publication number: KR20060035050A
Application number: KR1020040084129A
Authority: KR
Inventors: 황인선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-04-26

Abstract

광학 부재의 쳐짐을 방지할 수 있는 백라이트 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시되어 있다. 액정표시장치는 평판 형광 램프, 평판 형광 램프의 발광 영역에 광학 부재의 휨을 방지하는 휨 방지 수단, 수납 용기 및 액정표시패널을 포함한다. 따라서, 광학 부재의 쳐짐을 방지할 수 있다.

Description

평판 형광 램프를 이용한 백라이트 및 이를 갖는 액정표시장치{BACKLIGHT USING FLAT FLUORESCENT LAMP AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트를 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 평판 형광 램프의 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 제2 기판의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 확산판을 나타낸 도면이다.

도 5는 도 4에 도시된 확산판의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 확산판을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 확산판을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 9는 도 8에 도시된 액정표시장치의 결합된 단면을 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 평판 형광 램프 110 : 램프 몸체

120 : 제1 외부전극 130 : 방전 공간

140 : 제1 기판 150 : 제2 기판

152 : 방전 공간부 154 : 공간 분할부

156 : 실링부 170 : 연결 통로

1000 : 액정표시장치 700 : 디스플레이 유닛

710 : 액정표시패널 800 : 인버터

900 : 수납용기 950 : 광학 부재

980 : 고정 부재

본 발명은 평판 형광 램프를 이용한 백라이트 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 방전 공간으로 분할된 램프 몸체로부터 면 형태로 광을 출사하는 평판 형광 램프를 이용한 백라이트 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 광원을 제공하는 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.

백라이트 어셈블리는 광원으로 세관 형상을 갖는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 주로 사용된다. 냉음극 형광램프를 광원으로 사용하는 백라이트 어셈블리는 광원의 위치에 따라, 크게 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 에지형은 투명 도광판의 측면에 하나 또는 두 개의 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 백라이트 어셈블리는 전체 구조가 복잡하여 생산비가 높을 뿐만 아니라, 휘도의 균일성이 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 면 형태로 광을 직접 출사하는 평판 형광 램프에 대한 개발이 진행되고 있다. 평판 형광 램프는 내부가 다수의 방전 공간으로 분할된 램프 몸체 및 방전 전압을 인가하기 위하여 램프 몸체의 일측에 형성되는 전극을 포함한다. 이러한 평판 형광 램프는 일측에 형성된 전극에 인가되는 방전 전압에 의해 각각의 방전 공간에서 플라즈마(plasma) 방전을 일으키며, 이를 이용하여 광을 출사한다. 평판 형광 램프로부터 출사된 광은 광 효율을 증가시키는 광학 부재를 통해 액정표시패널로 전달된다.

그러나, 액정표시장치가 대형화 됨에 따라 액정표시패널 뿐만 아니라 광학 부재 또한 크기가 커짐으로써, 광학 부재가 영상이 디스플레이 되는 영역에서 쳐지는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 광학 부재가 휘는 것을 방지할 수 있는 백라이트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 백라이트를 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 하나의 특징에 따른 평판 형광 램프를 이용한 백라이트는, 동일 평면상에 서로 평행하게 형성되는 다수의 방전 공간을 구비하는 램프 몸체, 상기 램프 몸체의 외면에 상기 방전 공간들과 교차되도록 상기 방전 공간의 양 단부에 각각 형성되는 제1 외부전극을 포함하는 평판 형광 램프; 상기 평판 형광 램프 상에 위치하며, 상기 평판 형광 램프 방향으로 돌출되어 휨을 방지하는 적어도 하나의 휨 방지부를 구비하여 상기 평판 형광 램프로부터 출사된 광의 효율을 높이는 광학 부재; 및 상기 평판 형광 램프 및 상기 광학 부재 사이에 위치하여, 상기 광학 부재를 지지하고 상기 평판 형광 램프를 고정하는 몰드 부재를 포함한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 특징에 따른 평판 형광 램프를 이용한 백라이트를 갖는 액정표시장치에 따르면, 다수의 방전공간들로 분할된 내부공간을 갖는 램프 몸체와, 상기 램프 몸체의 외면에 상기 다수의 방전공간들과 교차되도록 배치되는 제1 외부전극을 포함하는 평판 형광 램프, 상기 평판 형광 램프 방향으로 돌출된 적어도 하나의 일체형 휨 방지부가 형성된 광학 부재, 상기 평판 형광 램프 및 상기 광학 부재 사이에서 상기 광학 부재를 지지하고 상기 평판 형광 램프를 고정하는 몰드 프레임을 포함하는 백라이트; 상기 백라이트를 수납하는 수납용기; 상기 백라이트의 상부에 배치되며, 상기 백라이트로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널; 및 상기 수납용기의 배면에 배치되며, 상기 평판형광램프를 구동하기 위한 방전전압을 발생하여 상기 외부전극에 인가하는 인버터를 포함한다.

이러한 평판 형광 램프를 이용한 백라이트 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 액정표시장치의 대형화에 따른 광학 부재 휨을 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

백라이트의 실시예

실시예 1

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 형광 램프를 이용한 백라이트를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 평판 형광 램프의 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 제2 기판의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트(10)는 평판 형광 램프(100), 몰드 프레임(200), 확산판(300), 및 광학 시트(400)를 포함한다.

평판 형광 램프(100)는 면 형태로 광을 발생시키며, 램프 몸체(110) 및 제1 외부전극(120)을 포함한다.

램프 몸체(110)는 동일 평면상에 서로 평행하게 형성되는 다수의 방전 공간(130)을 갖는다. 제1 외부전극(120)은 램프 몸체(110)의 외면에 형성되며, 모든 방전 공간(130)들과 교차되도록 방전 공간(130)의 길이 방향의 양 단부에 각각 형성된다. 방전 공간(130)들 각각은 제1 외부전극(120)과 중첩되는 영역(RE1)의 면적이 제1 외부전극(120)과 중첩되지 않는 영역(RE2)의 면적에 비하여 작게 형성된다.

구체적으로, 램프 몸체(110)는 제1 기판(140), 제1 기판(140)과 결합되어 방전 공간(130)들을 형성하는 제2 기판(150)으로 이루어진다. 제1 기판(140)은 사각형의 평판 형상을 가지며, 예를 들어, 가시광선은 투과시키고 자외선은 차단하는 투명한 유리 기판으로 이루어진다. 제2 기판(150)은 제1 기판(140)과 결합되어 방전 공간(130)들을 형성하며, 예를 들어, 제1 기판(140)과 동일한 투명한 유리 기판으로 이루어진다. 제2 기판(150)은 제1 기판(140)과 이격되어 방전 공간(130)들을 형성하는 다수의 방전 공간부(152), 인접하는 방전 공간부(152)들 사이에 형성되어 제1 기판(140)과 접하는 다수의 공간 분할부(154) 및 방전 공간부(152)들과 공간 분할부(154)들의 가장자리에 형성되어 제1 기판(140)과 결합되는 실링부(156)로 이루어진다.

본 실시예에서, 방전 공간부(152)들은 일정 간격 이격되어 서로 평행하게 형성된다. 또한, 방전 공간부(152)들 각각은 제1 외부전극(120)과 접하는 영역(RE1)이 제1 외부전극(120)과 접하지 않는 영역(RE2)에 비하여 작은 면적을 갖도록 공간 폭이 크게 형성된다. 여기서, 공간 폭은 제1 외부전극(120)의 연장 방향과 나란한 방향으로의 방전 공간부(152)의 길이를 의미한다.

이러한 형상의 제2 기판(150)은 일 예로, 성형 가공(forming)에 의하여 형성된다. 즉, 제1 기판(140)과 같은 플레이트 형상의 베이스 기판을 일정 온도로 가열한 후 원하는 형상의 금형을 통해 상기 베이스 기판을 성형함으로써, 방전 공간부(152), 공간 분할부(154) 및 실링부(156)를 포함하는 제2 기판(150)을 얻을 수 있다. 이 외에도, 제2 기판(150)은 베이스 기판을 가열한 후 공기의 흡입을 통해 형상을 가공하는 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 제2 기판(150)의 종단면은 도 2에 도시된 바와 같이, 사다리꼴과 유사한 다수의 반타원이 연속적으로 연결되는 형태를 갖는다. 그러나, 이와 달리, 제2 기판(150)은 종단면이 반원, 사각형 등의 다양한 형태를 갖도록 형성될 수 있다.

제2 기판(150)은 일 예로, 유리보다 낮은 융점을 갖는 유리와 금속의 혼합물인 프릿(frit) 등의 접착 부재(160)를 통해 제1 기판(140)과 결합된다. 즉, 제1 기판(140)과 제2 기판(150)의 사이에 실링부(156)에 대응하여 접착 부재(160)를 개재한 후 소성함으로써, 제1 기판(140)과 제2 기판(150)은 서로 결합된다. 이때, 접착 부재(160)는 제1 기판(140)과 제2 기판(150) 사이의 실링부(156)에만 형성되며, 제1 기판(140)과 접하는 공간 분할부(154)에는 형성되지 않는다. 공간 분할부(154)는 램프 몸체(110)의 내부와 외부간의 압력차에 의하여 제1 기판(140)에 밀착된다. 구체적으로, 제1 기판(140)과 제2 기판(150)의 결합 후 방전 공간(130)들에 존재하는 공기를 배기하여 진공 상태를 만들며, 이후, 방전 공간(130)들에는 플라즈마 방전 을 위한 여러 종류의 방전 가스가 주입된다. 예를 들어, 방전 가스는 수은(Hg), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크세논(Xenon) 및 크립톤(Krypton) 등의 혼합 가스를 포함한다. 방전 공간(130)들에 존재하는 상기 방전 가스의 가스압은 약 50 torr 정도로, 외부 대기압인 760 torr와 비교하여 압력차가 발생된다. 이러한 압력차로 인해 램프 몸체(110)의 외부로부터 내부로 향하는 힘이 발생되며, 이러한 힘에 의하여 공간 분할부(154)는 제1 기판(140)에 밀착된다.

한편, 제2 기판(150)에는 서로 인접한 방전 공간(130)들을 연결하기 위한 연결 통로(170)가 형성된다. 연결 통로(170)는 각각의 공간 분할부(154)에 적어도 하나 이상이 형성된다. 어느 하나 이상의 방전 공간(130)에 주입되는 방전 가스는 연결통로(170)를 통하여 다른 방전 공간(130)으로 이동되며, 결국, 모든 방전 공간(130)들에는 균일한 가스압으로 방전 가스가 분포되게 된다. 본 발명의 실시 예에서, 연결통로(170)는 외부 전원에 의해 발생하여 방전 공간(130)에 형성되는 플라즈마가 다른 방전 공간(130)으로 쏠리는 편류 현상을 방지하기 위해 충분히 긴 공간길이를 갖도록 형성된다. 본 발명의 실시 예에서, 연결통로(170)는 굴곡을 갖는 형태, 예를 들어 S자형으로 형성된다.

연결 통로(170)는 각각의 공간 분할부(154)에 적어도 하나 이상이 형성된다. 각각의 연결 통로(170)는 서로 인접한 방전 공간(130)들을 연결하기 위하여 제1 기판(140)과 결합시 제1 기판(140)과 소정 거리로 이격되게 형성된다. 연결 통로(170)는 일 예로, 공간 분할부(154)의 길이 방향에 대하여 대각선 방향으로 곡선을 그리며 형성된다. 특히, 연결 통로(170)는 공간 분할부(154)의 길이 방향에 대하여 대각선 방향으로 S자 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 연결 통로(170)의 형상을 S자 형상으로 형성함으로써, 연결 통로(170)의 길이는 방전 공간(130)간의 이격 거리 즉, 공간 분할부(154)의 제2 분할 폭(DW2)보다 커지게 된다. 이처럼, 연결 통로(170)의 길이가 증가됨에 따라, 각 방전 공간(130)에서 흐르는 전류가 인접한 다른 방전 공간(130)으로 이동할 수 있는 경로가 길어지게 되어, 편류 현상 등의 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

제1 외부전극(120)은 제2 기판(150)의 외면에 형성된다. 제1 외부전극(120)은 제2 기판(150)의 양 단부에 방전 공간부(152)의 길이 방향과 수직한 방향으로 각각 형성되어 모든 방전 공간(130)들과 중첩된다.

본 발명에서, 제1 외부전극(120)은 도전성이 우수한 재질, 예를 들면, 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 방법에 의하여 형성된다. 즉, 제2 기판(150)의 외면 중 제1 외부전극(120)이 형성될 위치만을 제외한 영역에 마스크를 배치한 후, 제1 외부전극(120)이 형성될 위치에 상기 금속 파우더를 스프레이 방법으로 코팅한 다음 상기 마스크를 제거함으로써, 제1 외부전극(120)이 형성된다. 이와 달리, 제1 외부전극(120)은 알루미늄 테이프(Al tape)를 붙이거나, 실버 페이스트(Ag paste)의 코팅 또는 실버 페이스트를 형성한 후 전극을 붙여 형성될 수 있다. 또한, 제1 외부전극(120)은 투명한 도전성 물질, 예를 들면, 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO) 또는 인듐징크옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO)로 형성될 수 있다. 이러한 제1 외부전극(120) 은 외부로부터 인가되는 방전 전압을 램프 몸체(110)에 인가하여 방전 공간(130)들에 플라즈마를 발생시킨다.

평판 형광 램프(100)는 제1 기판(140)의 외면에 형성되는 제2 외부전극(122)을 더 포함할 수 있다. 제2 외부전극(122)은 제1 외부전극(120)의 위치에 대응하여 제1 기판(140)의 양 단부에 각각 형성된다. 이처럼, 제1 및 제2 외부전극(120, 122)이 제1 및 제2 기판(140, 150)에 각각 형성될 경우, 별도의 도전 클립 등을 통하여 제1 기판(140)에 형성된 제1 외부전극(120)과 제2 기판(150)에 형성된 제2 외부전극(122)을 서로 연결할 수 있다. 한편, 제2 외부전극(122)은 제1 외부전극(120)과 동일한 전극 폭으로 형성되는 것이 바람직하나, 제1 기판(140)으로는 광이 출사되지 않으므로, 제1 외부전극(120)에 비하여 전극 폭을 더 크게하여 제1 기판(140)과 접하는 면적을 더 증가시킬 수 있다.

한편, 램프 몸체(110)는 제1 기판(140)의 내면에 형성되는 제1 형광층(142), 반사층(144) 및 제2 기판(150)의 내면에 형성되는 제2 형광층(158)을 더 포함한다. 제1 및 제2 형광층(142, 158)은 방전 공간(130)들에서 플라즈마 방전을 통해 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시광선을 방출한다. 반사층(144)은 제1 기판(140)과 제1 형광층(142) 사이에 형성된다. 반사층(144)은 제1 및 제2 형광층(142, 158)에 의해 발생된 가시광선을 제2 기판(150) 측으로 반사시켜 제1 기판(140)을 통해 광이 누설되는 것을 방지한다.

또한, 램프 몸체(110)는 제2 기판(150)과 제2 형광층(158)의 사이 및/또는 제1 기판(140)과 반사층(144)의 사이에 형성되는 보호층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 보호층은 제1 또는 제2 기판(140, 150)과 방전 가스의 주성분인 수은과의 화학적인 반응을 방지하여 수은의 손실 및 흑화 현상을 방지한다.

도 3을 참조하면, 제2 기판(150)은 방전 공간부(152)들, 공간 분할부(154)들 및 실링부(156)로 이루어진다. 방전 공간부(152)들은 일정 간격으로 이격되어 서로 평행하게 형성되며, 공간 분할부(154)들은 서로 인접하는 방전 공간부(152)들 사이에 형성되어 방전 공간(130)들을 분할하며, 실링부(156)는 방전 공간부(152)들과 공간 분할부(154)들의 가장자리를 둘러싸도록 형성된다.

방전 공간부(152)들 각각은 제1 외부전극(120)과 중첩되는 제1 영역(RE1)과 제1 외부전극(120)과 중첩되지 않는 제2 영역(RE2)으로 구분된다. 각각의 방전 공간부(152)는 제1 영역(RE1)에서 제1 공간 폭(SW1)을 가지며, 제2 영역(RE2)에서 제2 공간 폭(SW2)을 갖는다. 여기서, 제1 및 제2 공간 폭(SW1, SW2)은 제1 외부전극(120)의 연장 방향과 나란한 방향으로의 길이를 의미한다.

또한, 방전 공간부(152)는 제1 영역(RE1)에서 제1 분할 폭(DW1)을 가지며, 제2 영역(RE2)에서 제2 분할 폭(DW2)을 갖는다. 모든 공간 분할부(154)들 각각은 제1 영역(RE1)에서의 제1 분할 폭(DW1)이 제2 영역(RE2)에서의 제2 분할 폭(DW2)보다 작게 형성된다. 여기서, 제1 및 제2 분할 폭(DW1, DW2)은 인접한 방전 공간부(152)들간의 이격 거리이다. 모든 방전 공간부(154)들의 제1 분할 폭(DW1)은 동일하며, 모든 공간 분할부(154)들의 제2 분할 폭(DW2)도 동일하다.

본 실시예에서, 모든 방전 공간부(152)들의 제1 공간 폭(SW1)은 동일하며, 모든 방전 공간부(152)들의 제2 공간 폭(SW2)도 동일하다. 각 방전 공간부(152)의 제1 공간 폭(SW1)은 제2 공간 폭(SW2)보다 크게 형성된다. 각 방전 공간부(152)는 제1 영역(RE1)과 제2 영역(RE2)의 경계부에서 제1 영역(RE1)으로부터 제2 영역(RE2)으로 갈수록 공간 폭이 점차적으로 작아지게 형성된다. 공간 폭이 급격히 작아질 경우, 각진 부분에서 열손실이 많은 네가티브 글로우(negative glow) 방전이 일어나 광효율을 저하시키므로, 공간 폭을 점차적으로 감소시켜 네가티브 글로우 방전을 방지한다. 모든 방전 공간부(152)들은 동일한 형상을 가지며, 각각의 방전 공간부(152)는 길이 방향을 기준으로 상하 대칭으로 형성된다. 각 방전 공간(130)에서 발생되는 광의 휘도는 각 방전 공간(130)에 흐르는 전류량에 비례한다. 상기 전류량은 제1 외부전극(120)과의 커패시턴스에 따라 가변되며, 각 방전 공간(130)의 커패시턴스는 제1 외부전극(120)과의 대향 면적에 따라 결정된다. 본 발명에서는 각 방전 공간부(152)의 제1 공간 폭(SW1)이 증가됨에 따라, 각 방전 공간(130)은 제1 외부전극(120)과 접하는 면적이 증가된다. 이에 따라, 각 방전 공간(130)의 커패시턴스는 증가되고, 커패시턴스에 반비례하여 임피던스는 감소된다. 이러한 커패시턴스의 증가 및 임피던스의 감소에 의해 방전 공간(130)에 흐르는 전류량이 증가되므로, 램프 몸체(110)의 구동을 위한 방전 전압을 낮출 수 있다.

몰드 프레임(200)은 평판 형광 램프(100)상에 위치하여 평판 형광 램프(100)를 수납 용기(도시하지 않음)에 고정한다. 몰드 프레임(200)은 또한 후술하는 확산판(300) 및 광학 시트(400)를 지지한다. 몰드 프레임(200)은 공간 분할부(154)에 대응하도록 평판 형광 램프(100) 방향으로 돌출된 돌출부(210) 및 방전 공간부(152)에 대응하도록 형성된 평탄부(220)로 이루어진다. 몰드 프레임(200)은 실질적 으로 중앙이 개구된 직사각형 형태를 갖는다. 평판 형광 램프(100)의 가장자리를 따라 위치된다. 몰드 프레임(200)은 일체형으로 이루어지지만, 평판 형광 램프(100)의 가장자리 일면에 대응하도록 분리된 형상을 가질 수 있으며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.

확산판(300)은 몰드 프레임(200) 상에 위치하여 평판 형광 램프(100)로부터 출사된 광을 확산한다. 확산판(300)은 평평한 플레이트 형상을 가지며 휨 방지부(310)를 포함한다. 휨 방지부(310)는 확산판(300)과 일체로 형성된다. 휨 방지부(310)는 광이 출사되는 반대 방향 즉, 하부에 위치하는 평판 형광 램프(100) 방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 휨 방지부(310)는 확산판(300)의 휨이 집중되는 부분, 예를 들어, 중앙 부분에 형성된다. 휨 방지부(310)의 끝단은 평판 형광 램프(100)의 공간 분할부(154)에 맞닿도록 형성된다. 휨 방지부(310)는 끝단이 평평한 공간 분할부(154)에 맞닿을 수 있도록 평평한 것이 바람직하다. 이 때, 휨 방지부(310)의 끝단이 평판 형광 램프(100) 방전 공간부(152)에 맞닿도록 형성될 수도 있으나, 광 휘도를 고려하여 공간 분할부(154)에 맞닿도록 형성되는 것이 바람직하다. 이처럼, 확산판(300)에 휨 방지부(310)를 형성함으로써, 대형화에 따른 확산판(300) 휨 현상을 방지할 수 있다.

광학 시트(400)는 평판 형광 램프(100)로부터 출사된 광이 출사되는 방향으로 충분히 전달될 수 있도록 광 효율을 높이며, 확산 시트(410) 및 프리즘 시트(420)를 포함한다. 광학 시트(400)는 광의 효율을 보다 높이기 위해, 확산 시트(410) 및 프리즘 시트(420)를 통해 출사된 광을 리사이클(recycle) 시키는 광학 시 트를 더 사용할 수도 있다.

실시예 2

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 확산판을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 확산판의 단면도이다. 본 실시예에서, 확산판을 제외한 나머지 구성은 제1 실시예와 동일하므로 동일한 부호로 설명하며, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 확산판(500)은 휨 방지부(510) 및 요홈부(520)를 포함한다.

휨 방지부(510)는 광이 출사되는 반대 방향 즉, 하부에 위치하는 평판 형광 램프(100) 방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 휨 방지 부재(310)는 확산판(500)의 휨이 집중되는 부분, 예를 들어, 중앙 부분에 형성된다. 휨 방지 부재(310)의 끝단은 평판 형광 램프(100)의 공간 분할부(154)에 맞닿도록 형성된다.

요홈부(520)는 휨 방지부(510)가 형성된 위치에 대응하도록 일정 깊이로 오목하게 형성된다. 휨 방지부(510)가 형성된 부분의 확산 투과율은 평평한 다른 다른 부분에 비하여 낮을 수 있다. 이처럼, 요홈부(520)는 휨 방지부(510)의 형성에 의해 낮아질 수 있는 확산 투과율을 높여준다. 이때, 확산판(500)에서 출사되는 빛의 주축이 확산판(500)의 표면에 수직하게 되므로, 요홈부(520)에서는 평평한 부분의 광량에 비하여 상대적으로 높은 광량을 가질 수 있다. 이러한 경우에는, 확산판(500) 상에 위치한 확산 시트(410)에 의해 휘도의 균일도를 보정해 줄 수 있다. 요 홈부(520)는 또한 확산판(500)의 기계적인 강도를 보강해 줄 수도 있다.

이처럼, 확산판(500)에 휨 방지부(310)를 형성함으로써, 대형화에 따른 확산판(500) 휨 현상을 방지할 수 있으며, 휨 방지부(510)에 의해 발생할 수 있는 휘도 불균일을 제거할 수 있다.

실시예 3

도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 확산판을 나타내는 도면이다. 본 실시예에서, 확산판을 제외한 나머지 구성은 제1 실시예와 동일하므로 동일한 부호로 설명하며, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

확산판(600)은 평평한 플레이트 형상을 가지며 휨 방지부(610)를 포함한다. 휨 방지부(610)는 확산판(300)과 일체로 형성된다. 휨 방지부(610)는 광이 출사되는 반대 방향 즉, 하부에 위치하는 평판 형광 램프(100) 방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 휨 방지부(610)는 확산판(300)의 휨이 집중되는 부분, 예를 들어, 중앙 부분에 형성된다. 휨 방지부(610)는 확산판(600)의 단축 방향으로 일렬로 형성되며, 방전 공간부(152)의 폭에 대응하는 폭 만큼 일정한 간격으로 형성된다. 휨 방지부(610)의 끝단은 평판 형광 램프(100)의 공간 분할부(154)에 맞닿도록 형성된다. 이처럼, 확산판(600)에 휨 방지 부재(610)를 형성함으로써, 대형화에 따른 확산판(600) 휨 현상을 방지할 수 있다.

실시예 4

도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 확산판을 나타내는 도면이다. 본 실시예에서, 확산판을 제외한 나머지 구성은 제1 실시예와 동일하므로 동일한 부호로 설명하며, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

확산판(700)은 평평한 플레이트 형상을 가지며 적어도 하나 이상의 휨 방지부(710)를 포함한다. 휨 방지부(710)는 확산판(700)과 일체로 형성된다. 휨 방지부(710)는 광이 출사되는 반대 방향 즉, 하부에 위치하는 평판 형광 램프(100) 방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 휨 방지부(710)는 확산판(300)의 휨이 집중되는 부분, 예를 들어, 중앙 부분에 형성된다. 휨 방지부(710)는 확산판(700)의 장축 방향으로 일렬로 형성되며, 공간 분할부(154)에 대응하는 위치에 형성된다. 휨 방지부(610)의 끝단은 연결 통로(170)가 형성된 부분을 제외하고 평판 형광 램프(100)의 공간 분할부(154)에 맞닿도록 형성된다. 이처럼, 확산판(600)에 휨 방지 부재(610)를 형성함으로써, 대형화에 따른 확산판(600) 휨 현상을 방지할 수 있다.

액정표시장치의 실시예

실시예 6

도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 9는 도 8에 도시된 액정표시장치의 결합된 단면을 나타낸 단면도이다. 본 실시예에서, 평판 형광 램프는 도 1 내지 도 7에 도시된 것과 동일한 구성을 가지므로, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 액정표시장치(1000)는 평판형광램프(100), 수납용 기(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 ㄷ자 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 평판 형광 램프(100)의 외부 전극(120)에 인가된다. 한편, 외부 전극(120)이 램프 몸체(110)의 상부면과 하부면에 각각 형성된 경우, 평판형광램프(100)는 상부면과 하부면에 형성된 외부전극(120)을 전기적으로 연결하기 위한 도전 클립(111)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전원선(822) 및 제2 전원선(824) 은 도전 클립(111)에 연결된다.

한편, 액정표시장치(1000)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, 평판 형광 램프(100)와 소정 간격으로 이격되어 배치된다. 확산판(830)은 평평한 플레이트 형상을 가지며 휨 방지부(831)를 포함한다. 휨 방지부(831)는 확산판(830)과 일체로 형성된다. 휨 방지부(831)는 광이 출사되는 반대 방향 즉, 하부에 위치하는 평판 형광 램프(100) 방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 휨 방지부(831)는 확산판(830)의 휨이 집중되는 부분, 예를 들어, 중앙 부분에 형성된다. 이처럼, 확산판(300)에 휨 방지 부재(310)를 형성함으로써, 대형화에 따른 확산판(300) 휨 현상을 방지할 수 있다.

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(1000)는 평판 형광 램프(100)와 수납용기(810) 사이에 배치되어 평판 형광 램프(100)를 지지하고 외부전극(120)과 수납 용기(810)를 절연하는 지지부재(860)를 더 포함할 수 있다. 지지부재(860)는 평판 형광 램프(100)의 가장자리에 대응하여 배치되며, 평판 형광 램프(100)를 수납용기(810)와 일정 거리로 이격시켜 평판 형광 램프(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(1000)는 평판 형광 램프(100)와 확산판(830) 사이에 배치되는 제1 몰드 프레임(870)을 더 포함할 수 있다. 제1 몰드 프레임(870)은 평판 형광 램프(100)를 고정하며, 확산판(830)을 지지한다. 제1 몰드 프레임(870)은 평판 형광 램프(100)의 상부로부터 수납용기(810)의 측부(814)와 결합되며, 평판 형광 램프(100)의 상부면의 가장자리를 고정한다. 제1 몰드 프레임(870)은 네 변이 모두 연결된 일체형으로 이루어지지만, 평판 형광 램프(100)의 각 변에 대응하여 네 개의 조각으로 이루어질 수도 있다. 또한, 제1 몰드 프레임(870)은 ㄱ자 형상, 또는 ㄷ자 형상의 두 개의 조각으로 이루어지거나 제작될 수 있다.

액정표시장치(1000)는 광학 시트(840)와 액정표시패널(910) 사이에 배치되는 제2 몰드 프레임(880)을 더 포함할 수 있다. 제2 몰드 프레임(880)은 광학 시트(840) 및 확산판(830)을 고정하며, 액정표시패널(910)을 지지한다. 제2 몰드 프레임(880)은 제1 몰드 프레임(870)과 마찬가지로, ㄱ자 형상, 또는 ㄷ자 형상의 두 개의 조각으로 이루어지거나 제작될 수 있다.

액정표시장치(1000)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 프레임(880)의 상부에 고정한다. 이러한 탑 샤시(850)는 외부 충격에 의한 액정표시패널(910)의 파손을 방지하고, 액정표시패널(910)이 제2 몰드 프레임(880)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

한편, 도시되지는 않았으나, 액정표시장치(1000)는 평판 형광 램프(100) 및 광학 부재(950)를 수납용기(900)에 고정하며, 액정표시패널(710)의 수납 위치를 가이드하기 위한 별도의 고정 수단을 더 포함할 수 있다.

이와 같은 평판 형광 램프 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 광학 부재에 휨 방지부가 형성됨으로써, 대형화에 따른 광학 부재 쳐짐을 방지할 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

동일 평면상에 서로 평행하게 형성되는 다수의 방전 공간을 구비하는 램프 몸체, 상기 램프 몸체의 외면에 상기 방전 공간들과 교차되도록 상기 방전 공간의 양 단부에 각각 형성되는 제1 외부전극을 포함하는 평판 형광 램프;

상기 평판 형광 램프 상에 위치하며, 상기 평판 형광 램프 방향으로 돌출되어 휨을 방지하는 적어도 하나의 휨 방지부를 구비하여 상기 평판 형광 램프로부터 출사된 광의 효율을 높이는 광학 부재; 및

상기 평판 형광 램프 및 상기 광학 부재 사이에 위치하여, 상기 광학 부재를 지지하고 상기 평판 형광 램프를 고정하는 몰드 부재;

를 포함하며,

상기 휨 방지부는 상기 광학 부재와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 램프 몸체는

평판 형상의 제1 기판;

상기 제1 기판과 이격되어 상기 방전 공간들을 형성하는 다수의 방전 공간부, 인접하는 상기 방전 공간부들 사이에 형성되어 상기 제1 기판과 접하는 다수의 공간 분할부를 갖는 제2 기판; 및

상기 방전 공간부들과 상기 공간 분할부들의 가장자리에 형성되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제1항에 있어서, 상기 제1 외부전극은 상기 제2 기판의 외면에 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제1항에 있어서, 상기 평판 형광 램프는 상기 제1 기판의 외면에 상기 제1 외부전극에 대응하여 형성된 제2 외부전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제2항에 있어서, 상기 방전 공간부들 각각은 상기 제1 외부전극이 형성된 위치에 대응하는 제1 영역에서 제1 공간 폭을 갖고, 광을 발광하는 제2 영역에서 상기 제2 공간 폭을 가지며, 상기 제1 공간 폭이 상기 제2 공간 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 백라이트.
제2항에 있어서, 상기 공간 분할부들 각각은 상기 제1 영역에서 제1분할 폭을 갖고, 상기 제2 영역에서 제2 분할 폭을 가지며, 상기 제1 분할 폭이 상기 제2 분할 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 백라이트.
제2항에 있어서, 상기 공간 분할부 각각은 서로 인접한 상기 방전 공간들을 연결하기 위하여 일부가 상기 제1 기판과 이격되는 하나 이상의 연결 통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제2항에 있어서,

상기 제1 기판의 내면에 형성되어 상기 방전 공간들에서 발생되는 광을 반사시키는 반사층; 및

상기 제1 기판의 내면 및 상기 제2 기판의 내면에 형성되어 가시광을 발생시키는 형광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제1항에 있어서, 상기 광학 부재는 상기 휨 방지부가 형성된 위치에 대응하도록 일정 깊이로 오목하게 형성된 요홈부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제9항에 있어서, 상기 휨 방지부는 상기 광학 부재의 폭 방향으로 일렬로 다수 형성되며, 상기 방전 공간부의 폭에 대응하는 폭 만큼 일정한 간격으로 이격되며, 상기 휨 방지부의 끝단이 상기 공간 분할부에 맞닿도록 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제9항에 있어서, 상기 휨 방지부는 상기 광학 부재의 길이 방향으로 일렬로 형성되며, 상기 공간 분할부에 대응하는 위치에 형성되며, 상기 휨 방지부의 끝단 은 상기 연결 통로가 형성된 부분을 제외하고 상기 공간 분할부에 맞닿도록 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트.
다수의 방전공간들로 분할된 내부공간을 갖는 램프 몸체와, 상기 램프 몸체의 외면에 상기 다수의 방전공간들과 교차되도록 배치되는 제1 외부전극을 포함하는 평판 형광 램프, 상기 평판 형광 램프 방향으로 돌출된 적어도 하나의 일체형 휨 방지부가 형성된 광학 부재, 상기 평판 형광 램프 및 상기 광학 부재 사이에서 상기 광학 부재를 지지하고 상기 평판 형광 램프를 고정하는 몰드 프레임을 포함하는 백라이트;

상기 백라이트를 수납하는 수납용기;

상기 백라이트의 상부에 배치되며, 상기 백라이트로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널; 및

상기 수납용기의 배면에 배치되며, 상기 평판형광램프를 구동하기 위한 방전전압을 발생하여 상기 제1 외부전극에 인가하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제12항에 있어서, 상기 수납용기와 결합되어 상기 액정표시패널을 상기 수납용기에 고정하는 탑 샤시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제12항에 있어서, 상기 광학부재는,

상기 평판형광램프의 상부에 배치되고, 상기 휨 방지부와 일체로 형성되어 상기 평판 형광 램프로부터의 광을 확산하기 위한 확산판; 및

상기 확산판의 상부에 배치되어 상기 확산판으로부터의 광을 집광하기 위한 집광시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제14항에 있어서,

상기 평판형광램프와 상기 수납용기 사이에 배치되어 상기 평판 형광램프를 지지하고, 상기 제1 외부 전극과 상기 수납 용기를 절연하는 지지부재;

상기 평판형광램프와 상기 확산판 사이에 배치되어, 상기 평판형광램프를 고정하고 상기 확산판을 지지하는 제1 몰드 프레임; 및

상기 집광 시트와 상기 액정표시패널 사이에 배치되어, 상기 확산판 및 상기 집광 시트를 고정하고 상기 액정표시패널을 지지하는 제2 몰드 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제12항에 있어서, 상기 광학 부재는 상기 휨 방지부가 형성된 위치에 대응하도록 일정 깊이로 오목하게 요홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제16항에 있어서, 상기 휨 방지부는 상기 광학 부재의 폭 방향으로 일렬로 다수 형성되며, 상기 방전 공간부의 폭에 대응하는 폭 만큼 일정한 간격으로 형성되며, 상기 휨 방지부의 끝단이 상기 공간 분할부에 맞닿도록 형성되는 것을 특징 으로 하는 액정표시장치.
제16항에 있어서, 상기 휨 방지부는 상기 광학 부재의 길이 방향으로 일렬로 형성되며, 상기 공간 분할부에 대응하는 위치에 형성되며, 상기 휨 방지부의 끝단은 상기 연결 통로가 형성된 부분을 제외하고 상기 공간 분할부에 맞닿도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.