KR20070003069A - Lamp and backlight unit using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 램프의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.1 is a view schematically showing the structure of a conventional lamp.
도 2는 전극에서 스퍼터링이 일어나는 원인을 설명하는 도면.2 is a diagram for explaining the cause of sputtering in an electrode.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 램프를 나타내는 도면.3a to 3b show a lamp according to the invention;
도 4는 본 발명에 따른 전극에서 스퍼터링이 분산되는 것을 설명하는 도면.4 is a diagram illustrating that sputtering is dispersed in an electrode according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 램프를 이용한 액정표시모듈을 나타내는 도면.5 is a view showing a liquid crystal display module using a lamp according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
11, 61 : 램프관 14, 64 : 단자11, 61:
12, 71, 72 : 전극 16, 66 : 전극12, 71, 72: electrode 16, 66: electrode
본 발명은 광원으로서 사용되는 램프에 관한 것으로, 전극의 마모를 감소시 켜 수명을 길게 한 램프 및 이를 이용한 액정표시모듈의 백라이트 유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 함)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, LCD는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 한편, LCD는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.In general, liquid crystal displays (hereinafter referred to as "LCDs") have tended to be increasingly wider in application due to features such as light weight, thinness, and low power consumption. According to this trend, LCDs are used for office automation equipment, audio / video equipment, and the like. On the other hand, the LCD is controlled to display the desired image on the screen by adjusting the transmission amount of the light beam according to the image signal applied to the plurality of control switches arranged in a matrix form.
이와 같은 LCD는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백 라이트(Back Light)와 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한, LCD용 백 라이트는 직하형 방식과 에지형 방식의 두 종류가 있다. 직하형은 평면에 형광램프를 여러 개 배치한다. 그리고 형광램프와 액정패널 사이에 확산판을 설치하여 액정패널과 확산판 사이를 일정하게 유지한다. 도광판 방식은 평판 외곽에 형광램프를 설치한 것으로, 형광램프로부터 투명한 도광판을 이용하여 액정패널 전체의 면으로 빛이 입사된다.Since the LCD is not a self-luminous display device, a light source such as a back light is required. There are two kinds of LCD backlights, a direct type method and an edge type method. The direct type places several fluorescent lamps on the plane. A diffusion plate is installed between the fluorescent lamp and the liquid crystal panel to maintain a constant space between the liquid crystal panel and the diffusion plate. In the light guide plate method, a fluorescent lamp is provided outside the flat plate, and light is incident from the fluorescent lamp onto the entire surface of the liquid crystal panel using a transparent light guide plate.
이러한 백라이트 유닛에 포함되는 램프는 실린더 형태의 램프관을 구비하며, 램프관 내벽면에 형광체가 도포된다. 그리고, 램프관 내부 방전공간에 방전매체가 주입되며, 램프관의 양단부 각각에 전극이 설치되어 있는 것이 일--반적이다. The lamp included in the backlight unit includes a lamp tube having a cylindrical shape, and a phosphor is coated on an inner wall surface of the lamp tube. Then, a discharge medium is injected into the discharge space inside the lamp tube, and electrodes are generally provided at both ends of the lamp tube.
도 1은 일반적인 램프와 램프의 구동회로를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a general lamp and the driving circuit of the lamp.
도 1을 참조하면, 램프는 램프관(11)의 양끝단에 음극과 양극으로 구별되는 전극(12)들이 각각 형성된다. 램프관(11)의 내벽면에는 형광체가 도포되며, 내부 공간에는 수은, 아르곤과 같은 불활성 가스가 주입된다. 전원(18)은 방전을 일으킬 수 있을 구동전압을 양단에 형성된 전극들(12)에 인가한다. 이를 위해 램프의 양단에 형성된 전극들(12)과 전원(18) 사이에는 도선(15)이 접속되고 이 도선(15)과 양단의 전극들(12)은 단자(14)를 통하여 전기적으로 접속된다.Referring to Figure 1, the lamp is formed at both ends of the
램프의 발광원리는 램프관(11)내에 불활성 가스의 방전을 이용하는 것이다. 이를 설명하면, 전원(18)에서 전극들(12)에 전압을 인가하면 램프관(11)내의 전자와 양이온들은 반대 극성의 전압이 인가된 곳으로 가속운동을 하고 이 과정에서 전자들과 충돌된 불활성 기체들은 여기 및 전리가 된다. 여기된 불활성 기체들은 기저상태로 돌아가면서 자외선을 발생시킨다. 이 자외선은 램프관 내벽면에 도포되어 있는 형광체를 여기시키고, 형광체는 다시 기저상태로 돌아가면서 가시광선을 방출하게 된다. The light emission principle of the lamp is to use an inert gas discharge in the
이 때, 가속운동을 하는 전자들은 불활성 기체와 충돌을 하기도 하고 그 외의 전자들은 전계에 이끌려 도 2 와 같이 그대로 전극에 충돌하게 된다. 이처럼 전극에 전자들이 충돌을 하면 스퍼터링(sputtering)현상이 발생하여 전극 표면에 마모가 발생하고 결국 이는 전극의 수명을 단축시키는 원인이 된다. At this time, the electrons that accelerate acceleration collide with the inert gas, and other electrons are attracted to the electric field and collide with the electrode as shown in FIG. 2. As such, when electrons collide with the electrode, sputtering occurs and wear occurs on the surface of the electrode, which in turn shortens the life of the electrode.
따라서, 본 발명의 목적은 램프의 수명을 연장시키도록 한 램프와 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정표시모듈을 제공하는 데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a lamp, a backlight unit and a liquid crystal display module using the same to extend the life of the lamp.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 램프는 플라즈마 및 불활성기체를 포함하고 내벽에 형광체가 도포되어 있는 램프관과; 상기 램프관의 양 끝단에 위치하며 램프관내에 형성된 제 1 전극과; 상기 램프관의 양 끝단에 위치하며 램프관을 감싸는 캡 모양의 제 2 전극을 구비한다.In order to achieve the above object, the lamp according to the present invention includes a lamp tube including a plasma and an inert gas and the phosphor is coated on the inner wall; First electrodes positioned at both ends of the lamp tube and formed in the lamp tube; Located at both ends of the lamp tube and provided with a cap-shaped second electrode surrounding the lamp tube.
상기 제 1 및 제 2 전극은 전기적으로 연결된다.The first and second electrodes are electrically connected.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 3a 내지 도 5을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 5.
도 3a 는 본 발명에 따른 램프를 나타내는 도면이고 3b는 램프의 단면을 나타내는 도면이다. 3a shows a lamp according to the invention and 3b shows a cross section of the lamp.
도 3a 및 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 램프는 불활성 기체를 포함하는 램프관(61)과, 램프관(61)의 양 끝단에 형성된 전극을 구비한다. 전극은 전원(66)과 연결된 도선을 통하는 전압을 전기적으로 접속된 단자(64)를 통하여 인가받는다.3A and 3B, the lamp according to the present invention includes a
이를 위한 전극은 램프관(61)내에 형성된 제 1 전극(71)과 램프관의 끝단을 감싸는 캡 모양의 제 2 전극(72)을 포함한다.The electrode for this purpose includes a
이러한 본 발명에 따른 램프의 발광원리는 다음과 같다. 전원(66)에서 소정의 구동전압을 인가하면 램프관(61)내에 플라즈마 이온 상태로 있던 전자와 양이온들은 반대 극성의 전압이 인가되는 곳을 향하여 이동한다. 이 때 가속운동을 하던 전자들 중 일부는 불활성 기체와 충돌을 하게 되고, 전자와 충돌한 불활성 기체는 충격량의 에너지를 받아 여기 및 전리를 하게 된다. 여기상태의 불황성 기체는 다시 에너지가 낮은 상태의 기저상태로 돌아가면서 남은 에너지를 자외선의 형태로 방출한다. 이렇게 방출되는 자외선은 램프관(61) 내벽에 도포된 형광체를 여기시키고 형광체는 다시 기저상태로 돌아가면서 가시광선을 방출한다. The light emission principle of the lamp according to the present invention is as follows. When a predetermined driving voltage is applied from the
이 때, 전극에 인가되는 전압에 의해 가속운동을 하는 전자들 중 불황성 기체와 충돌을 하지 않는 전자들은 전계에 이끌려 운동을 하다가 결국 전극에 충돌한다. 종래에는 전극이 형광체 내벽에 형성되어 있고 전극의 면적이 작았기 때문에 전자들이 충돌을 하는 전극의 면적도 그만큼 한정되어 있었다. 하지만 본 발명에 따른 램프에서는 도 4 와 같이 전극이 램프관(61) 내에 형성된 제 1 전극(71)과 램프관(61)의 끝단을 감싸는 제 2 전극(72)으로 구성되어 있어서 전자가 충돌하는 면적도 넓어진다. 즉, 기존에 램프관(61) 내에 형성된 전극부위에만 전자가 충돌하여 스퍼터링을 일으키기 때문에 전극의 마모도가 심하였지만, 본 발명에서는 전자가 충돌하는 영역이 분산되기 때문에 전극의 마모를 줄일 수 있다. 이에 따라 전극의 수명이 길어지고, 즉 램프의 수명이 증가한다. At this time, among the electrons accelerated by the voltage applied to the electrode, the electrons that do not collide with the inert gas are attracted to the electric field and eventually collide with the electrode. Conventionally, since the electrode is formed on the inner wall of the phosphor and the area of the electrode is small, the area of the electrode where electrons collide is also limited. However, in the lamp according to the present invention, as shown in FIG. 4, the electrode is composed of a
도 5는 이러한 램프를 사용한 액정표시모듈을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a liquid crystal display module using such a lamp.
도 5을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시모듈은 나란하게 배치되어 광을 발생하는 다수의 램프들(112), 다수의 램프들(112)을 수납하는 램프 하우징(110), 램프 하우징(110)의 개구부를 덮는 확산판(116)과, 확산판(116) 상에 순차적으로 적층되는 광학 필름(118)과, 광학 필름(118) 상에 배치되는 액정패널(106)을 구비 한다.Referring to FIG. 5, a liquid crystal display module according to the present invention is arranged side by side to generate a plurality of
액정패널(106)은 상부기판(103) 및 하부기판(105)사이에 액정이 주입되고 상부기판(103)과 하부기판(105) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다. 이러한, 액정패널(106)의 상부기판(103)에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 또한, 액정패널(106)의 하부기판(105)에는 도시하지 않은 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성된다. 박막 트랜지스터는 게이트라인으로부터의 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다. 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다. 또한, 하부기판(5)의 일측부에는 데이터라인들과 게이트라인들 각각 접속되는 패드영역이 형성되고, 이 패드영역에는 박막 트랜지스터에 구동신호를 인가하기 위한 드라이버 집적회로가 실장된 도시하지 않은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)가 부착된다. 이 테이프 캐리어 패키지는 드라이버 집적회로로부터 데이터신호와 스캔신호를 데이터라인들과 게이트라인들에 각각 공급한다.The
이러한, 액정패널(106)의 상부기판(103)에는 도시하지 않은 상부 편광 시트가 부착되고, 하부기판(105)의 배면에는 도시하지 않은 하부 편광 시트가 부착된다. 이 때, 상부 및 하부 편광 시트는 액정셀 매트릭스에 의해 표시되는 화상의 시야각을 확장시키는 기능을 담당하게 된다.The upper polarizing sheet (not shown) is attached to the
다수의 램프들(112) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 음극 및 양극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다.Each of the plurality of
이러한, 다수의 램프들(112) 각각은 도시하지 않은 인버터로부터의 교류전압이 양극 및 음극에 인가되면, 음극으로부터 전자가 방출되어 유리관 내부의 불활성기체들과 충돌하여 기하급수적으로 전자의 양이 늘어나게 된다. 이 늘어난 전자들에 의해 유리관 내부에 전류가 흐르게 됨으로써 전자에 의해 불활성기체(Ar, Ne)가 여기됨에 따라 에너지가 발생되고, 이 에너지가 수은을 여기시키면서 자외선이 방출된다. 이 자외선은 유리관 내측벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.Each of the plurality of
램프 하우징(110)은 알루미늄 재질로써 다수의 램프들(112) 각각에서 방출되는 가시광선의 빛샘을 방지함과 아울러 다수의 램프들(112)의 측면 및 배면으로 진행하는 가시광선을 전면, 즉 확산판(116) 쪽으로 반사시킴으로써 램프들(112)에서 발생되는 광의 효율을 향상시킨다.The
확산판(116)은 다수의 램프들(112)에서 발산된 광을 액정패널(106) 쪽으로 진행하도록 하고, 넓은 범위의 각도에서 입사할 수 있게 한다. 이러한, 확산판(116)은 투명한 수지로 구성된 필름의 양면에 광 확산용 부재를 코팅한 것을 사용한다.The
광학 필름(118)은 확산판(116)으로부터 출사되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(106)에 조사하는 역할을 한다.The
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 램프는 전극의 마모를 감소시켜서 수명을 길게 할 수 있다.As described above, the lamp according to the present invention can reduce the wear of the electrode to extend the life.
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 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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