KR20070046423A - 액정 표시 장치용 백라이트 램프 및 백라이트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치용 백라이트 램프 및 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 내부에 수은을 포함하는 혼합 가스가 마련된 초자관과, 상기 초자관의 양끝에 마련된 양전극 및 음전극과, 상기 초자관의 내측면에 도포된 형광체막을 포함하고, 상기 형광체막은 상기 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 250 내지 260nm 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 250 내지 260nm 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함하는 액정 표시 장치용 백라이트 램프와 이를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공한다.

램프, 형광체, 수은 상태 전이, 백라이트 어셈블리

Description

액정 표시 장치용 백라이트 램프 및 백라이트 어셈블리{BACKLIGHT LAMP AND BACKLIGHT ASSEMBLY FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 종래의 냉음극 형광 램프 내부의 광의 파장을 분석한 결과 그래프.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트용 램프의 단면도.

도 3 및 도 4는 본 실시예에 따른 백색광을 발광하는 형광체 물질의 특성을 나타낸 그래프.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도.

도 6은 도 5의 액정 표시 장치를 C-C선에 대해 자른 단면도.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.

도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 램프 14 : 형광체막

100 : 액정 표시 패널 400 : 백라이트 유닛

500 : 광학 시트 700 : 보조 파장 여기 형광체

본 발명은 액정 표시 장치용 백라이트 램프 및 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정 표시 장치에 사용하는 냉음극 형광 램프에서 발생하는 전자기파의 주파장대 이외의 파장대의 전자기파를 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체가 추가로 도포된 액정 표시 장치용 백라이트 램프 및 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.

액정 표시 장치의 경우 얇고 가볍게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 소비 전력과 동작 전압 등이 낮은 이유로 기존 연구 개발중인 평판 디스플레이 기술 가운데 가장 일찍이 그리고 가장 빠른 진보를 보이고 있으며 상용화 역시 가장 빠르게 진행되고 있다. 그러나, 이는 비발광형이므로 어두운 곳에서는 그 선명도가 저하되는 단점이 있기 때문에 별도의 백라이트를 구비하여야 한다.

이러한 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광선의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하며, 직접 화상을 표시하는 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백라이트 어셈블리와, 액정 표시 패널에 외부 신호를 전달하기 위한 구동 회로 및 인쇄 회로 기판을 포함하고 있다.

여기서 백라이트 어셈블리는 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백라이트 램프 와, 백라이트의 광효율을 향상시키기 위한 광학 시트부와, 이들을 감싸는 외부 수납 부재를 포함한다.

액정 표시 장치에 사용되는 백라이트 램프로는 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL)를 사용하고 있다. 이러한 냉음극 형광 램프는 전계에 의해 방출된 전자가 램프 내부의 수은의 상태 전이(state transition)를 일으켜 자외선 파장대역의 광을 발광하고, 램프 내벽에 도포된 형광체가 상기 적외선 파장대역의 광을 가시광으로 변환하여 램프의 외부로 방출한다.

이때, 상술한 종래 냉음극 형광 램프의 형광체로는 254nm 파장대역의 자외선 광을 백색광으로 변환시키는 형광체를 사용하였다. 하지만, 종래의 냉음극 형광 램프에는 254nm 파장대역 이외의 기타 다른 파장대역의 광이 존재하게 되는데 이러한 기타 파장대역의 광에 의해 황변등의 불량이 발생하는 문제가 있다.

도 1은 종래의 냉음극 형광 램프 내부의 광의 파장을 분석한 결과 그래프이다.

도 1에 도시된 바와 같이 전계 방출 전자에 의한 수은의 상태 전이에 의해 방출되는 광의 파장을 보면 약 254nm 파장대역에서의 강도가 가장 높은 자외선 광이 방사됨을 알 수 있다(도 1의 'A'영역 참조). 하지만, 254nm 이외의 파장대역에서도 국부적으로 그 강도는 낮지만 광이 방사됨을 알 수 있다(도 1의 'B'영역 참조). 주 파장대역인 254nm 이외의 기타 파장대역의 광(대표적으로 310nm 파장대역의 자외선광)에 의해 백라이트 램프가 출사하는 백색 광의 색온도를 변화시켜 백라이트 어셈블리의 불량률을 상승시키는 요인으로 작용하게 되는 문제가 있다. 또 한, 기타 파장대역의 광은 백색으로 변환되지 않고 소멸되기 때문에 백라이트 램프의 휘도를 향상시키기 어려운 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 주 파장대역의 광 이외의 파장대의 광을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체를 더 포함시켜 램프의 휘도를 향상시킬 수 있고, 황변 현상을 방지할 수 있으며, 백색광의 색온도 변화를 방지할 수 있는 액정 표시 장치용 백라이트 램프 및 백라이트 어셈블리를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 램프에 있어서, 내부에 수은을 포함하는 혼합 가스가 마련된 초자관과, 상기 초자관의 양끝에 마련된 양전극 및 음전극과, 상기 초자관의 내측면에 도포된 형광체막을 포함하고, 상기 형광체막은 상기 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 250 내지 260nm 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 250 내지 260nm 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함하는 액정 표시 장치용 백라이트 램프를 제공한다.

여기서, 상기 형광체막은 상기 주 파장 여기 형광체 물질 70 내지 99.9중량%와 상기 보조 파장 여기 형광체 물질 0.01 내지 30중량%로 혼합된 물질을 상기 초 자관 내측면에 도포하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 주 파장 여기 형광체 물질은 250 내지 260nm 파장의 광을 여기하여 각기 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 세가지 형광체가 혼합되어 있는 것이 효과적이다. 이때, 적색을 발광하는 형광체로 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_{3 :}Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나를 사용하고, 녹색을 발광하는 형광체로 Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce^{3 +}, Tb³⁺중 어느 하나를 사용하고, 청색을 발광하는 형광체는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 250 내지 260nm 파장대역 이외의 광은 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 포함한다.

물론 상기 보조 파장 여기 형광체 물질은 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 각기 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 세가지 형광체가 혼합된 것이 바람직하다. 이때, 적색을 발광하는 형광체로 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_{3 :}Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나를 사용하고, 녹색을 발광하는 형광체로 Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}중 어느 하나를 사용하고, 청색을 발광하는 형광체는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu²⁺ 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 어셈블리에 있어서, 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 250 내지 260nm 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 250 내지 260nm 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함하는 형광체막이 내측벽에 형성된 램프를 포함하는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛 상에 위치하는 다수의 광학 시트 및 상기 백라이트 유닛과 상기 다수의 광학 시트를 수납하는 수납부재를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공한다.

여기서, 상기 백라이트 유닛은, 상기 램프를 감싸는 클램프와, 상기 클램프의 측면 영역에 마련된 도광판 및 상기 도광판의 하부에 마련된 반사판을 포함하는 것이 바람직하다.

물론 상기 백라이트 유닛은, 램프를 고정하기 위한 다수의 램프 고정부와, 다수의 램프 고정부가 수납된 램프 지지부와, 램프 하부에 마련된 반사판을 포함할 수도 있다.

상술한 상기 백라이트 유닛 및 상기 광학 시트 중 적어도 어느 하나의 적어 도 일부에 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 가시광을 발광하는 보조 파장 여기 형광체가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 형광체막은 상기 주 파장 여기 형광체 물질 70 내지 99.9중량%와 상기 보조 파장 여기 형광체 물질 0.01 내지 30중량%로 혼합된 물질을 상기 초자관 내측면에 도포하여 형성되는 것이 바람직하다.

물론 상기 주 파장 여기 형광체 물질은 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_{3 :}Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나의 적색 형광체와, Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}중 어느 하나의 녹색 형광체와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나의 청색 형광체를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보조 파장 여기 형광체 물질은 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하는 형광체로, (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_3:Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나의 적색 형광체와, Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce³⁺, Tb^{3 +}중 어느 하나의 녹색 형광체와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나의 청색 형광체를 포함하는 것이 효과적이다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 어셈블리에 있어서, 램프를 포함하는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛 상에 위치하는 다수의 광학 시트와, 상기 백라이트 유닛 및 상기 광학 시트 중 적어도 어느 하나의 적어도 일부에 형성된 보조 파장 여기 형광체 및 상기 백라이트 유닛과 상기 다수의 광학 시트를 수납하는 수납부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보조 파장 여기 형광체는 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 가시광을 발광하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 화상을 표시하는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛과, 상기 액정 표시 패널과 상기 백라이트 유닛을 수납하는 수납부재를 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 250 내지 260nm 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 250 내지 260nm 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함하는 형광체막이 내측벽에 형성된 램프를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.

이때, 상기 액정 표시 패널의 하면의 적어도 일부에 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 가시광을 발광하는 보조 파장 여기 형광체가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 하면에 보조 파장여기 형광체가 형성되고, 화상을 표시하는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛과, 상기 액정 표시 패널과 상기 백라이트 유닛을 수납하는 수납부재를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.

이때, 상기 보조 파장 여기 형광체는 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 가시광을 발광하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트용 램프의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트용 램프(10)는 내부에 수은을 포함하는 혼합 가스(15)가 마련된 초자관(11)과, 상기 초자관의 양끝에 마련된 양전극(12) 및 음전극(13)과, 상기 초자관(11)의 내측면에 도포된 형광체막(14)을 포함한다.

이때, 상기의 형광체막(14)은 상기 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 주 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 주 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함한다. 이때, 상기 형광체막은 주 파장 여기 형광체 물질 70 내지 99.9중량%와 보조 파장 여기 형광체 물질 0.01 내지 30중량%로 혼합된 물질을 상기 초자관 내측면에 도포하여 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 주 파장 대역의 광은 상기 수은의 상태 전이에 의해 생성되는 광 중 그 강도가 가장 높은 파장대의 광을 지칭하는 것으로 본 실시예에서는 250 내지 260nm 파장의 광을 지칭한다. 보조 파장 대역의 광은 상기 주 파장 대역의 광을 제외한 수은의 상태 전이에 의해 생성되는 광을 지칭한다. 본 실시예에서는 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 지칭한다.

상기의 형광체 물질은 외부의 에너지(전기, 광)를 받아 가시광선, 자외선 및 적외선광을 발광하는 물질을 지칭한다. 이러한 형광체는 임자결정(Host Lattice)과 적절한 위치에 불순물이 혼입된 활성이온으로 구성되는데, 활성이온들의 역할은 발광과정에 관여하는 에너지 준위를 결정함으로써 발광색을 결정하며, 그 발광색은 결정구조 내에서 활성이온이 갖는 기저상태와 여기 상태의 에너지 차(Energy Gap)에 의해 결정된다. 즉, 활성이온을 갖는 형광체의 발광 중심색은 궁극적으로 활성이온들의 전자상태 즉, 에너지 준위에 의해 결정된다. 예를 들어, Tb3+ 이온의 경우 임자 결정 내에서 5d →7f 천이가 가장 용이하여 녹황색 발광형상을 나타낸다.

따라서, 형광체는 이를 구성하는 임자결정과 활성이온들에 따라 여기 파장과 발광 파장이 다양하게 변화될 수 있다. 예를 들어 (BaSr) ₂SiO₂:Eu의 형광체의 경우, Ba와 Sr의 첨가량에 따라 녹색에서 주황색까지 다양한 광을 발광하게 된다. 즉, Ba의 양이 많아지면 단파장인 녹색을 발광하고, 이와 반대로 Sr의 양이 많아지면 장파장인 주황색을 발광하게 된다. 이와 같이 동일 조성의 형광체일 경우에도 각 조성의 혼합 비율에 따라 그 발광 하는 파장이 변화되고 또한, 그 여기 파장이 다양하게 변화한다.

이에 따라, 상술한 주 파장 여기 형광체 물질은 250 내지 260nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체를 사용하고, 상기 보조 파장 여기 형광체 물질은 310 내지 320nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체, 360 내지 370nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체, 400 내지 410nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체, 430 내지 440nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체 및 540 내지 550nm 파장을 가시광으로 변환하는 형광체 중 적어도 어느 하나의 형광체를 사용한다.

본 실시예에서는 특히 자외선 영역의 광을 여기하여 백색광을 발광하는 형광체를 사용한다. 백색광을 발광하기 위해서는 상기 주 파장 여기 형광체 물질은 250 내지 260nm 파장의 광을 여기하여 각기 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 세가지 형광체가 혼합되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 보조 파장 여기 형광체 물질은 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 각기 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 세가지 형광체가 혼합되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 250 내지 260nm 파장의 광을 여기하여 적색을 발광하는 형광체로는 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_{3 :}Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나를 사용한다. 상기 파장의 광을 여기하여 녹색을 발광하는 형광체로는 Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}중 어느 하나를 사용한다. 상기 파장의 광을 여기하여 청색을 발광하는 형광체로는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 적색을 발광하는 형광체로는 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_{3 :}Eu 및Y₂O₃:Eu³⁺중 어느 하나를 사용한다. 상기 파장의 광을 여기하여 녹색을 발광하는 형광체로는 Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}중 어느 하나를 사용한다. 상기 파장의 광을 여기하여 청색을 발광하는 형광체로는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

상기에서의 형광체는 앞서 설명한 바와 같이 그 조성과 조성비에 따라 여기되는 파장과 발광 되는 파장이 다양하게 변화게 된다. 또한, 본 실시예에서는 상술한 적색, 녹색 및 청색의 형광체를 혼합하여 백색을 발광하는 주 파장 여기 형광체 물질과 보조 파장 여기 형광체 물질을 제작한다. 이때, 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체의 혼합비율은 한정되지않고 각각의 형광체가 여기하는 파장과의 상대적 민감도와 형광체가 발광하는 광의 광도에 따라 그 혼합비율을 다양하게 조절할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 실시예에 따른 백색광을 발광하는 형광체 물질의 특성을 나타낸 그래프이다.

상기 도 3의 (a)는 (Y,Gd)BO₃:Eu의 적색 형광체(R1), Zn₂SiO₄:Mn의 녹색 형광체(G1)와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu의 청색 형광체(B1) 각각의 여기 파장을 나타낸 그래프이다. 상기 그래프와 같이 각각의 형광체는 각 파장별로 그 상대적 민감도가 상이함 을 알 수 있다. 즉, 250nm의 파장에서 상대적 민감도가 청색 형광체(B1)가 가장 높고 적색 형광체(R1)가 가장 낮게 나타남을 알 수 있다. 또한, 도 3의 (b)는 상기 형광체의 발광 파장을 나타낸 그래프이다. 상기 (Y,Gd)BO₃:Eu의 적색 형광체(R1)는 도 3의 (a)와 같은 여기 파장의 광을 인가 받아 적색 광(R2)을 발광한다. 그리고, Zn₂SiO₄:Mn의 녹색 형광체(G1)는 여기 파장의 광을 인가 받아 녹색 광(G2)을 발광하고, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu의 청색 형광체(B1)는 여기 파장의 광을 인가 받아 청색 광(B2)을 발광한다. 이때, 녹색 광의 강도가 가장 낮고 청색 광의 강도가 가장 높음을 알 수 있다.

도 4의 (a)는 Y₂O_{3 :}Eu의 적색 형광체(R3), LaPO₄:Ce,Tb의 녹색 형광체(G3)와, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu의 청색 형광체(B3) 각각의 여기 파장을 나타낸 그래프로, 각 형광체는 각 파장별로 그 상대적 민감도가 상이함을 알 수 있다. 그리고, 도 4의 (b)는 형광체의 발광 파장을 나타낸 그래프로, Y₂O_{3 :}Eu의 적색 형광체(R3)는 도 4의 (a)와 같은 여기 파장의 광을 인가 받아 적색 광(R4)을 발광한다. 또한, LaPO₄:Ce,Tb의 녹색 형광체(G3)는 여기 파장의 광을 인가 받아 녹색 광(G4)을 발광하고, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu의 청색 형광체(R3)는 여기 파장의 광을 인가 받아 청색 광(B4)을 발광한다. 이때, 각기 발광하는 광의 강도에 차이가 있음을 알 수 있다.

이와 같이 적색, 청색 및 녹색의 형광체를 혼합하여 백색의 형광 물질을 제조하기 위해서는 그 여기 파장, 민감도, 발광 파장 및 발광 파장의 강도에 따라 이 들의 혼합비율을 다양하게 할 수 있다.

본 발명은 물론 상술한 형광체 설명에 한정되지 않고, 다양한 형광체 조합을 통해 백색 광을 발광하는 형광체 물질을 제작할 수 있다. 이를 위해 YAG:Ce, SrGa₂S₄:Eu 및 CaS:Eu등의 형광체를 사용할 수도 있다.

본 실시예의 백라이트 램프(10)의 초자관(11)은 중공의 유리 관을 사용하는 것이 바람직하고, 그 양 가장자리가 개방되어 있는 것이 바람직하다. 그리고 혼합 가스(15)로는 수은(Hg), 아르곤(Ar) 및 네온(Ne)이 혼합된 가스를 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 백라이트 램프의 제조 방법에 관해 설명하면 다음과 같다.

먼저 긴 초자관(11)을 길이에 맞게 자른다. 초자관(11) 내에 이물이 잔류하지 않도록 세척을 실시한다. 초자관(11)의 내측벽에 앞서 설명한 주 파장 여기 형광체 물질 70 내지 99.9중량%와 보조 파장 여기 형광체 물질 0.01 내지 30중량%로 혼합된 형광 물질을 도포한 다음 베이킹하여 상기 형광 물질 내의 이물을 태워 없애 초자관(11)의 내측벽에 형광막(14)을 형성한다. 초자관의 양측 가장자리에 전극(12, 13)을 삽입한 다음 떨어지지 않도록 고정하고 실링한다. 수은을 개더 타입(gatter-type)으로 주입한다. 내부를 진공으로 한 다음 필요한 가스를 주입하고 가스가 세지 않도록 봉합한다. 수은이 램프 내부로 확산되도록 1차 수은 확산을 실시한다. 불필요한 부분을 커팅한 다음 실링 과정에서 검게 그을린 리드선을 환원 처리한다. 이후, 고온에서 열처리 하여 수은을 램프 전체에 고르게 퍼지도록 2차 수 은 확산을 실시한 다음 램프의 점등을 시험하여 램프 제작을 완료한다.

하기에서는 상술한 백라이트 램프를 포함하는 백라이트 어셈블리와 이를 용하여 제작된 액정 표시 장치에 관해 설명한다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 6은 도 5의 액정 표시 장치를 C-C선에 대해 자른 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부에 배치된 디스플레이 어셈블리(1000)와, 하부에 배치된 백라이트 어셈블리(2000)를 포함한다.

디스플레이 어셈블리(1000)는 액정 표시 패널(100)과, 구동 회로부(200; 200a, 200b)와, 상부 수납부재(300)를 포함한다.

액정 표시 패널(100)은 컬러 필터 기판(110)과 박막 트랜지스터(thin firm transistor; TFT) 기판(120)을 포함한다. 이때, 컬러 필터 기판(110)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러 필터 기판(110)의 전면에는 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide: IZO) 등의 투명한 도전체로 이루어진 공통전극이 도포되어 있다.

TFT 기판(120)은 매트릭스 형태의 TFT가 형성되어 있는 투명한 유리 기판이다. TFT들의 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질인 투명 전극으로 이루어진 화소 전극이 형성된다. 데이터 라인 및 게이트 라인에 전기적 신호를 입력하면 각각의 TFT가 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off)되어 드레인 단자의 화소 형성에 필요한 전기적 신호를 인가한다. TFT 기판(120)의 게이트 단자 및 소스 단자에 전원을 인가하여 TFT를 턴-온시키면 화소 전극과, 컬러 필터 기판(110)의 공통 전극 사이에는 전계가 형성되고 이에 인해 TFT 기판(120)과 컬러 필터 기판(110) 사이에 주입된 액정의 배열이 변화되고, 변화된 배열에 따라 광투과도가 변경되어 원하는 화상을 얻게 된다.

액정 표시 패널(100)과 연결되는 구동 회로부(200)는 콘트롤 IC(integrated circuit)를 탑재하고 TFT 기판(120)의 데이터 라인에 소정의 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터측 인쇄 회로 기판(210a)과, 콘트롤 IC을 탑재하고 TFT 기판(120)의 게이트 라인에 소정의 게이트 신호를 인가하기 위한 게이트측 인쇄 회로 기판(210b)과, 노출된 접지 패턴을 가지고 TFT 기판(120)과 데이터측 인쇄 회로 기판(210a) 사이를 연결하기 위한 데이터측 연성 인쇄 회로 기판(230a)과, 노출된 접지 패턴을 가지고 TFT 기판(120)과 게이트측 인쇄 회로 기판(210b) 사이를 연결하기 위한 게이트측 연성 인쇄 회로 기판(230a)을 포함한다.

데이터측 및 게이트측 인쇄 회로 기판(210a, 210b)은 외부의 영상신호 및 게이트 구동신호를 인가하기 위해 데이터측 및 게이트측 연성 인쇄 회로 기판(230a, 230b)에 접속된다. 데이터측 및 게이트측 인쇄 회로 기판(210a, 210b)을 통합하여 하나의 인쇄 회로 기판으로 형성하여 액정표시 패널(100)의 일측에 접속시킬 수도 있다. 물론 이를 위해 TFT 기판(120)의 데이터 라인과 게이트 라인이 일측으로 노출될 수 있다.

데이터측 및 게이트측 연성 인쇄 회로 기판(230a, 230b)은 박막 트랜지스터에 데이터 구동신호 및 게이트 구동신호를 인가하기 위해 TFT 기판(120)의 데이터 라인과 게이트 라인에 각기 접속된다. 또한, 연성 인쇄 회로 기판(230)에는 탭(TAB) IC가 탑재되어 있고, 인쇄회로기판(210)으로부터 생성된 RGB(Read, Green, Blue) 신호, SSC(Shift Start Clock) 신호, LP(Latch Pulse) 신호, 감마 아날로그 접지 신호, 디지털 접지 신호, 디지털 전원, 아날로그 전원 공통 전압, 축적 전압 등을 액정표시패널(100)에 전송한다. 물론 TFT 기판(120)상에 IC가 탑재될 수도 있다.

상부 수납 부재(300)는 디스플레이 어셈블리(1000)의 구성요소가 이탈되지 않도록 함과 동시에 외부에서 가해진 충격에 의해 깨지기 쉬운 액정표시패널(100) 또는 백라이트 어셈블리(2000)를 보호하기 위해 직각으로 절곡된 평면부와 측벽부를 갖는 사각틀 형태로 제작된다. 이때, 상부 수납 부재(300)의 평면부는 그 하부에서 액정표시패널(100)의 가장자리 일부를 지지하고, 측벽부는 하부 수납 부재(600)의 측벽들과 대향하여 결합된다. 상부 수납 부재(300) 및 하부 수납 부재(600)는 강도가 우수하고, 가벼우며, 변형이 적은 금속을 사용하여 제작하는 것이 바람직하다.

다음으로, 백라이트 어셈블리(2000)는 백라이트 유닛(400)과, 상기 백라이트 유닛(400) 상부에 설치된 다수의 광학 시트(500)와, 백라이트 유닛(400) 및 광학 시트(500)를 수납하는 하부 수납 부재(600)를 포함한다.

여기서, 백라이트 유닛(400)은 램프 유닛(10, 410), 도광판(420) 및 반사판 (430)을 포함하다. 이러한 백라이트 유닛에 관해 설명하면 다음과 같다. 램프 유닛(10, 410)은 램프(10) 및 램프 클램프(410)로 구성된다. 램프(410)로 냉음극선 관 방식의 램프를 사용하되, 수은을 포함하는 혼합 가스(15)가 마련된 초자관(11)과, 상기 초자관(11)의 양끝에 마련된 양전극(12) 및 음전극(13)과, 상기 초자관(11)의 내측면에 도포된 형광체막(14)을 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기의 형광체막은 상기 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 주 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 주 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함한다. 이때, 상기 형광체막은 주 파장 여기 형광체 물질 70 내지 99.9중량%와 보조 파장 여기 형광체 물질 0.01 내지 30중량%로 혼합된 물질을 상기 초자관 내측면에 도포하여 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 램프 클램프(410)는 냉음극선관 방식 램프에서 방사상으로 발생한 광을 일방향으로 반사시켜 출사되도록 하여 광의 이용 효율을 극대화한다.

도광판(420)은 램프 유닛(10, 410) 사이의 하부 수납부재(600) 내에 배치되어, 다수의 램프(10)에서 발생된 선광원 형태의 광학 분포를 갖는 광을 면광원 형태의 광학 분포를 갖는 광으로 변경한다. 도광판(420)으로 쐐기 타입 플레이트 또는 평행 평판형 플레이트가 사용될 수 있다. 또한, 도광판(420)은 일반적으로 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 PMMA(Polymethylmethacrylate)로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 도광판(420)은 도 6에 도시된 바와 같이 램프 유닛(10, 410)으로부터 일정간격 떨어져 배치될 수도 있고, 램프 유닛(10, 410)에 접속해 있을 수도 있다. 물론 램프 유닛(10, 410) 의 일부가 도광판(420)과 중첩되어 있을 수도 있다.

그리고, 반사판(430)으로는 높은 광반사율을 갖는 플레이트를 사용하여 도광판(420)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 광을 도광판(420) 쪽으로 재반사시켜 광손실을 줄이는 역할을 한다. 상기의 반사판(430)은 그 일부가 하부 수납 부재(600)의 바닥면과 접촉하도록 설치된다. 도면에서는 반사판(430)이 플랫한 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 기준 반사면과, 상기 기준 반사면으로부터 돌출된 삼각산을 갖는 굴곡 형상으로 제작될 수도 있다. 또한, 하부 수납 부재(600)의 바닥면에 반사 효율이 우수한 물질을 형성하여 반사판(430)을 생략할 수도 있고, 하부 수납 부재(600)와 반사판(430)을 일체로 형성할 수도 있다.

상기의 백라이트 유닛(400) 상부에 배치되는 다수의 광학 시트(500)는 확산 시트(510), 편광 시트(520) 및 휘도 향상 시트(530)를 포함하고, 이들이 도광판(420) 상부에 배치되어 도광판(420)에서 출사된 광의 휘도 분포를 균일하게 한다. 확산 시트(510)는 하부 도광판(420)으로부터 입사된 광을 액정 표시 패널(100)의 정면으로 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정 표시 패널(100)에 조사하게 한다. 이러한 확산 시트(510)로는 양면에 소정의 광 확산용 부재가 코팅된 투명수지로 구성된 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 편광 시트(520)는 편광 시트(520)로 입사되는 광들 중에서 경사지게 입사되는 광을 수직으로 출사되게 변화시키는 역할을 한다. 이는 액정 표시 패널(100)로 입사되는 광이 액정표시패널(100)과 수직을 이룰 때 광효율이 커지기 때문이다. 따라서, 확산 시트(510)로부터 출사되는 광을 수직으로 변환시키기 위해 적어도 하나의 편광 시 트(520)를 액정 표시 패널(100) 하부에 배치시킬 수 있다. 본 실시예에서는 두장의 편광시트를 사용하되 확산 시트의 빛을 일방향으로 편광하는 제 1 편광 시트와, 제 1 편광 시트와 수직한 방향으로 빛을 편광하는 제 2 편광 시트를 포함한다. 휘도 향상 시트(530)는 자신의 투과축과 나란한 광은 투과시키고 투과축에 수직한 광은 반사시킨다. 이러한 휘도 향상 시트(530)의 투과축은 투과 효율을 높이기 위해 편광 시트(520)의 편광축과 방향이 동일한 것이 바람직하다. 이때, 휘도 향상 시트(530) 상부 가장자리 영역에는 액정 표시 패널(100)과의 접착을 위한 소정의 접착부재(미도시)가 형성된다.

하부 수납 부재(600)는 상부면이 개방된 직육면체의 박스 형태로 형성되어 내부에는 소정 깊이의 수납공간이 형성된다. 하부 수납부재(600)는 바닥면과, 바닥면으로부터 각 가장자리에서 수직으로 돌출 연장된 측벽을 포함한다.

상기의 실시예에서는 백라이트 어셈블리 내의 램프의 내측면에 주파장 여기 형광 물질과 보조 파장 여기 형광 물질을 포함하는 형광막을 형성하여 램프 내수의 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 광을 유효하게 사용할 수 있게 된다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기의 보조 파장 여기 형광 물질이 상기의 백라이트 어셈블리 내부에 광 경로에 존재하는 구조물에 마련될 수 있다.

하기에서는 백라이트 어셈블리를 구성하는 구성물의 표면에 형광막이 형성된 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치에 관해 설명한다. 후술되는 설명에서는 앞선 실시예에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략한다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이 다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 백라이트 어셈블리는 램프 유닛(10, 410), 도광판(420) 및 반사판(430)을 포함하는 백라이트 유닛(400)과, 상기 백라이트 유닛(400) 상부에 설치된 다수의 광학 시트(500)와, 백라이트 유닛(400) 및 광학 시트(500)를 포함한다. 이때, 도광판(420)의 적어도 일부에 보조 파장 여기 형광체(700)가 형성되어 있다. 램프 유닛(10, 410)은 램프(10)와 램프 클램프(410)를 포함한다. 이때 램프(10)는 앞서 설명한 실시예의 램프(10)를 사용할 수도 있지만 본 실시예에서는 그 내부에 250 내지 260nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체가 도포된 램프(10)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기의 보조 파장 여기 형광체(700)는 310 내지 320nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체, 360 내지 370nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체, 400 내지 410nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체, 430 내지 440nm 파장의 광을 가시광으로 변환하는 형광체 및 540 내지 550nm 파장을 가시광으로 변환하는 형광체 중 적어도 어느 하나의 형광체를 사용하는 것이 바람직하다.

도면에서와 같이 상기 형광체는 도광판(420)의 양 측면과 상부면에 마련되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 측면 및 상부면 중 어느 한면에 형성될 수도 있고, 도광판(420)의 하면에 형성될 수도 있다.

이를 통해 상기 램프(10) 내부의 수은의 여기로 인해 생성된 광 중 주 파장대역의 광은 램프(10) 내측의 형광체에 의해 백색광으로 변환되어 도광판(420)으로 조사되고, 보조 파장 대역의 광은 변환되지 않고 도광판(420)의 양측면으로 조사된 다. 이때, 도광판(420)의 양측면에는 보조 파장 여기 형광체(700)가 형성되어 있어 보조 파장 대역의 광을 여기하여 백색광으로 변환시켜 도광판 (420)내부로 조사한다. 이와 같이 도광판(420) 내부로 조사된 광은 광학 시트(500)를 통해 액정 표시 패널(100)에 조사되어 화상을 표시하게 된다. 또한, 상기 도광판(420)의 양측면에서 변환되지 않은 보조 파장 대역의 광은 도광판(420)을 통해 광학 시트(500)로 조사될 때 그 상부에 마련된 보조 파장 여기 형광체(700)에 의해 백색광으로 변환되어 조사된다. 이와 같이 본 실시예에서는 도광판(420)의 적어도 일부에 보조 파장 여기 형광체(700)를 도포하여 램프(10)에서 발광하는 모든 영역의 광을 유효하게 사용할 수 있다.

또한, 본 실시예의 액정 표시 장치의 백라이트 어셈블리(2000)는 도 8에 도시된 바와 같이 광학 시트(500)의 적어도 일부에 보조 파장 여기 형광체(700)가 도포될 수 있다. 즉, 확산 시트(510), 편광 시트(520) 및 휘도 향상 시트(530)의 상면 및 하면의 적어도 일부에 보조 파장 여기 형광체(700)를 형성한다. 이를 통해 상기 도광판(420)을 통해 출사된 광이 광학 시트(500)를 통과할 경우 보조 파장대의 광이 상기 보조 파장 여기 형광체(700)에 의해 백색광으로 변환된다. 도면에서는 상기 확산 시트(510)와 편광 시트(520) 사이에 보조 파장 여기 형광체(700)가 마련됨을 도시하였다.

상술한 바와 같이 보조 파장 여기 형광체(700)를 통해 램프(10)에서 발광되는 보조 파장 대역의 광을 백색광으로 변환할 수 있어 백라이트 어셈블리(200)의 휘도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기의 보조 파장 여기 형광체(700)는 백라이트 어셈블리(2000)가 아닌 영역에도 도포될 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 액정 표시 패널(100)의 하면에 형성될 수도 있다. 즉, 액정 표시 장치는 컬러 필터 기판(110)과 박막 트랜지스터 기판(120)을 포함하는 액정 표시 패널(100)과 구동 회로부(200)를 포함하는 디스플레이 어셈블리(1000)과 백라이트 어셈블리(2000)를 포함한다. 여기서, 상기 박막 트랜지스터 기판(120)의 하면에 보조 파장 여기 형광체(700)가 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해 백라이트 어셈블리(2000)를 통해 주사된 보조 파장대의 광이 보조 파장 여기 형광체(700)에 의해 백색광으로 변환된다. 이를 통해 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.

상술한 실시예에서는 에지형 백라이트 어셈블리를 가지는 액정표시장치를 예시하였으나, 본 발명의 접속 방식은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상의 액정표시장치에 적용될 수 있다. 예를 들면, 액정표시패널을 지지하기 위한 별도의 도전성 프레임이 더 포함될 수도 있고, 램프의 구성 또한 직하형으로 형성될 수 있다. 하기에서는 이러한 가능성의 일예를 도면을 참조하여 설명한다. 이때, 상술한 실시예들과 중복되는 설명을 생략한다.

도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.

본 실시예은 백라이트 어셈블리가 직하형이고 액정표시패널 하부에 몰드 프레임을 구비하는 점외에는 앞서 설명한 실시예와 동일하므로, 백라이트 어셈블리와 몰드 프레임을 중심으로 설명한다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(2000)는 광을 발생 시키는 백라이트 유닛(400)과, 상기 백라이트 유닛(400) 상부에 설치된 다수의 광학 시트(500)와, 백라이트 유닛(400) 및 광학 시트(500)를 수납하는 하부 수납 부재(600)를 포함한다.

여기서, 백라이트 유닛(400)은 병렬로 배치된 다수의 램프(10)와, 램프(10)를 고정하기 위한 다수의 램프 고정부(410)와, 다수의 램프 고정부(440)가 수납된 램프 지지부(450) 및 반사판(430)을 포함한다. 다수의 램프 각각으로 냉음극선 관 방식의 램프를 사용하되, 수은을 포함하는 혼합 가스(15)가 마련된 초자관(11)과, 상기 초자관(11)의 양끝에 마련된 양전극(12) 및 음전극(13)과, 상기 초자관(11)의 내측면에 도포된 형광체막(14)을 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기의 형광체막은 상기 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 주 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 주 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함한다. 이때, 상기 형광체막은 주 파장 여기 형광체 물질 70 내지 99.9중량%와 보조 파장 여기 형광체 물질 0.01 내지 30중량%로 혼합된 물질을 상기 초자관 내측면에 도포하여 형성되는 것이 바람직하다.

램프 고정부(440)의 각각은 램프(10)의 일단부가 안착되는 베이스 기판과, 베이스 기판으로부터 돌출되어 램프(10)를 고정하기 위한 고정 클립 및 고정돌기를 포함한다. 램프 지지부(450)는 다수의 램프 고정부(440)가 장착되는 바닥면 및 바닥면으로부터 수직하게 연장된 측벽을 포함한다. 이때 램프 고정부(440)를 도전성 물질로 형성하여 램프(10)의 전극에 전원을 인가할 수도 있다. 이 경우, 램프 지지부(450)는 절연성 물질로 형성하여 램프(10)의 전극과 하부 수납 부재(600)를 전기 적으로 절연시켜야 한다.

반사판(430)은 상부에 램프(10)가 위치하는 반사 바닥면과, 램프(10)의 양 대향 측면에 대응하는 가장자리에는 반사 바닥면으로부터 소정의 경사를 갖는 제 1 및 제 2 반사 경사면을 포함한다. 이러한, 반사판(430)은 접착제, 양면 접착 테이프 등에 의해 하부 수납 부재(600)에 부착될 수 있고, 나사를 이용하여 하부 수납 부재(600)에 체결할 수도 있다.

광학 시트 (500)는 확산 시트(510) 및 편광 시트(520)를 포함하여, 다수의 램프(10)로부터 입사된 광을 액정 표시 패널(100)의 정면을 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정 표시 패널(100)에 조사하며, 광학시트(500)로 입사되는 광들 중에서 경사지게 입사되는 광을 수직으로 출사되게 변화시키는 역할을 한다.

하부 수납 부재(600)는 상부면이 개방된 직육면체의 박스 형태로 형성되어 내부에는 소정 깊이의 수납공간이 형성된다. 즉, 하부 수납 부재 (800)는 바닥면과, 바닥면으로부터 각 가장자리에서 수직으로 돌출 연장된 제 1 내지 제 4 측벽을 포함한다. 또한, 최외측 램프의 양 대향 측면에 위치된 서로 마주보는 제 1 및 제 3 측벽에는 그로부터 소정 각도로 기울어져 샤시 바닥면을 향하여 연장된 제 1 및 제 2 경사면이 더 형성된다. 또한, 제 1 및 제 3 측벽과 상기 제 1 및 제 2 경사면 사이의 상단에는 계단형 단턱면이 형성된다. 이로써, 하부 수납 부재 (600)의 바닥면과 경사면에 반사판(43000)의 반사 바닥면과 반사 경사면이 각각 위치되고, 계단형 단턱면에 광학 시트(500)가 순차적으로 안착될 수 있다.

도전성 몰드 프레임(800)은 사각 프레임 형상으로 형성되고, 평면부와 그로부터 직각으로 절곡된 측벽부를 포함한다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이 평면부 상에는 액정 표시 패널(100)의 가장자리 측면과 각각 접속하여 이를 정렬 위치시키는 고정 돌기(810)와 같은 안착부가 형성되어 액정표시패널(100)이 안착된다. 상기 안착부는 소정의 계단형 단턱면을 이용하여 형성할 수도 있다. 이러한 도전성 몰드 프레임(800)에는 하부 수납 부재(800)와의 사이에 광학시트(500) 및 백라이트 유닛(400)이 위치 고정된다.

상술한 바와 같이 직하형의 백라이트 어셈블리를 사용할 경우 램프 내부 수은의 상태 전이로 인해 발생된 모든 광을 적외선으로 변환시켜 램프의 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 액정 표시 장치의 발광 효율을 상승시키는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 주 파장대역의 광을 여기하는 형광체와, 이외 다른 파장대의 광을 여기하는 형광체를 포함하는 형광체막을 램프의 내측벽에 도포하여 램프의 휘도를 향상시킬 수 있다.

또한, 램프 내부 수은의 상태 전이에 의해 생성된 모든 광을 백색광으로 변 환 시킬 수 있어 백색광의 색 온도 변화를 방지할 수 있다.

또한, 백라이트 어셈블리 및 디스플레이 어셈블리의 일부에 보조 파장 여기 형광체를 형성하여 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.

Claims (20)

1. 액정 표시 장치용 백라이트 램프에 있어서,

   내부에 수은을 포함하는 혼합 가스가 마련된 초자관;

   상기 초자관의 양끝에 마련된 양전극 및 음전극;

   상기 초자관의 내측면에 도포된 형광체막을 포함하고,

   상기 형광체막은 상기 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 250 내지 260nm 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 250 내지 260nm 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함하는 액정 표시 장치용 백라이트 램프.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 형광체막은 상기 주 파장 여기 형광체 물질 70 내지 99.9중량%와 상기 보조 파장 여기 형광체 물질 0.01 내지 30중량%로 혼합된 물질을 상기 초자관 내측면에 도포하여 형성되는 액정 표시 장치용 백라이트 램프.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 주 파장 여기 형광체 물질은 250 내지 260nm 파장의 광을 여기하여 각 기 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 세가지 형광체가 혼합된 액정 표시 장치용 백라이트 램프.
4. 청구항 3에 있어서,

   적색을 발광하는 형광체로 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_{3 :}Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나를 사용하고, 녹색을 발광하는 형광체로 Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}중 어느 하나를 사용하고, 청색을 발광하는 형광체는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나를 사용하는 액정 표시 장치용 백라이트 램프.
5. 청구항 1에 있어서,

   250 내지 260nm 파장대역 이외의 광은 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 포함하는 액정 표시 장치용 백라이트 램프.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 보조 파장 여기 형광체 물질은 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 각기 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 세가지 형광체가 혼합된 액정 표시 장치용 백라이트 램프.
7. 청구항 6에 있어서,

   적색을 발광하는 형광체로 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_{3 :}Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나를 사용하고, 녹색을 발광하는 형광체로 Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}중 어느 하나를 사용하고, 청색을 발광하는 형광체는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나를 사용하는 액정 표시 장치용 백라이트 램프.
8. 액정 표시 장치용 백라이트 어셈블리에 있어서,

   수은의 상태 전이에 의해 발생하는 250 내지 260nm 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 250 내지 260nm 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함하는 형광체막이 내측벽에 형성된 램프를 포함하는 백라이트 유닛;

   상기 백라이트 유닛 상에 위치하는 다수의 광학 시트; 및

   상기 백라이트 유닛과 상기 다수의 광학 시트를 수납하는 수납부재를 포함하는 백라이트 어셈블리.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 백라이트 유닛은,

   상기 램프를 감싸는 클램프;

   상기 클램프의 측면 영역에 마련된 도광판; 및

   상기 도광판의 하부에 마련된 반사판을 포함하는 백라이트 어셈블리.
10. 청구항 8에 있어서, 상기 백라이트 유닛은,

    램프를 고정하기 위한 다수의 램프 고정부;

    다수의 램프 고정부가 수납된 램프 지지부;

    램프 하부에 마련된 반사판을 포함하는 백라이트 어셈블리.
11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 백라이트 유닛 및 상기 광학 시트 중 적어도 어느 하나의 적어도 일부에 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 가시광을 발광하는 보조 파장 여기 형광체가 형성된 백라이트 어셈블리.
12. 청구항 8에 있어서,

    상기 형광체막은 상기 주 파장 여기 형광체 물질 70 내지 99.9중량%와 상기 보조 파장 여기 형광체 물질 0.01 내지 30중량%로 혼합된 물질을 상기 초자관 내측면에 도포하여 형성되는 백라이트 어셈블리.
13. 청구항 8에 있어서,

    상기 주 파장 여기 형광체 물질은 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_{3 :}Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나의 적색 형광체와, Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}중 어느 하나의 녹색 형광체와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나의 청색 형광체를 포함하는 백라이트 어셈블리.
14. 청구항 8에 있어서,

    상기 보조 파장 여기 형광체 물질은 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하는 형광체로, (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O_3:Eu 및Y₂O₃:Eu^{3 +}중 어느 하나의 적색 형광체와, Zn₂SiO₄:Mn, LaPO₄:Ce,Tb 및 LaPo₄:Ce³⁺, Tb^{3 +}중 어느 하나의 녹색 형광체와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu, BaMgAl₁₆O₂₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +} 및 (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu^{2 +}중 어느 하나의 청색 형광체를 포함하는 백라이트 어셈블리.
15. 액정 표시 장치용 백라이트 어셈블리에 있어서,

    램프를 포함하는 백라이트 유닛;

    상기 백라이트 유닛 상에 위치하는 다수의 광학 시트;

    상기 백라이트 유닛 및 상기 광학 시트 중 적어도 어느 하나의 적어도 일부에 형성된 보조 파장 여기 형광체; 및

    상기 백라이트 유닛과 상기 다수의 광학 시트를 수납하는 수납부재를 포함하는 백라이트 어셈블리.
16. 청구항 15에 있어서,

    상기 보조 파장 여기 형광체는 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 가시광을 발광하는 백라이트 어셈블리.
17. 화상을 표시하는 액정 표시 패널;

    상기 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛;

    상기 액정 표시 패널과 상기 백라이트 유닛을 수납하는 수납부재를 포함하고,

    상기 백라이트 유닛은 수은의 상태 전이에 의해 발생하는 250 내지 260nm 파장대역의 광을 가시광으로 변환시키는 주 파장 여기 형광체 물질과, 250 내지 260nm 파장대역 이외의 광을 가시광으로 변환시키는 보조 파장 여기 형광체 물질을 포함하는 형광체막이 내측벽에 형성된 램프를 포함하는 액정 표시 장치.
18. 청구항 17에 있어서, 상기 액정 표시 패널의 하면의 적어도 일부에 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 가시광을 발광하는 보조 파장 여기 형광체가 형성된 액정 표시 장치.
19. 하면에 보조 파장여기 형광체가 형성되고, 화상을 표시하는 액정 표시 패널;

    상기 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛;

    상기 액정 표시 패널과 상기 백라이트 유닛을 수납하는 수납부재를 포함하는 액정 표시 장치.
20. 청구항 19에 있어서,

    상기 보조 파장 여기 형광체는 310 내지 320nm 파장의 광, 360 내지 370nm 파장의 광, 400 내지 410nm 파장의 광, 430 내지 440nm 파장의 광 및 540 내지 550nm 파장의 광 중 적어도 어느 하나의 광을 여기하여 가시광을 발광하는 액정 표시 장치.

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