KR20070069286A - 외부 전극형 형광 램프와 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

외부 전극형 형광 램프와 이를 포함하는 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리관의 양단의 외각을 감싸는 전극부위를 최소화하여 광량을 높이기 위해 늘려야하는 전력을 줄일 수 있고, 수명의 저하를 방지할 수 있는 외부전극형 형광 램프와 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프는 표시 패널에 광을 공급하기 위해 표시패널의 배면에 위치하는 외부 전극형 램프에 있어서, 상기 외부 전극형 램프는 램프 튜브의 양 끝단 부에 형성된 불투명 전극, 상기 불투명 전극과 접속되며, 상기 표시 패널의 화상 표시부와 중첩되며 투명 전극으로 이루어진 방전 전극과; 상기 램프튜브의 내벽에 상기 방전 전극과 중첩되도록 형성되는 보호막을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

외부 전극형 형광 램프와 이를 포함하는 액정 표시 장치{External Electrode Fluorescent Lamp And Liquid Crystal Display Including The Same}
도1은 본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프를 나타내는 분해 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프를 나타내는 단면도이다.
도3 및 도4는 도2에서 선 "Ⅰ-Ⅰ","Ⅱ-Ⅱ"를 따라 절취한 외부 전극형 형광램프를 나타내는 단면도이다.
도5는 본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프를 이용하여 화상을 구현하는 액정 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 설명 >
110 : 램프 튜브 114 : 보호막
116 : 보호막 120, 130 : 방전 전극
122: 외부 전극 124: 투명 전극
140: 형광 램프 200 : 디스플레이 유닛
210 : 데이터측 TCP 300 : 백라이트 어셈블리
310 : 램프 유닛 400 : 몰드 프레임
500 : 탑 샤시 600 : 액정표시장치
본 발명은 외부 전극형 형광 램프를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 유리관의 양단의 외각을 감싸는 전극부위를 최소화하여 광량을 높이기 위해 늘려야하는 전력을 줄일 수 있고, 수명의 저하를 방지할 수 있는 외부 전극형 형광 램프와 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시 장치는 화소 데이터 신호에 따라 액정 셀의 광 투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 이와 같은 액정 표시 장치는 자발광 소자가 아니기때문에 백라이트와 광원이 필요하게 된다.
이러한 백라이트 유닛은 설치 위치에 따라 직하 형과 에지 라이트형으로 나눌 수 있다. 직하 형 백라이트 유닛은 형광 램프로부터 발생된 빛을 확산 판에 의하여 균일시킨 후, 이를 액정 패널에 입사시키는 구조로 되어있고, 에지라이트 형 백라이트 유닛은 형광 램프로 발생된 빛을 도광판을 통해 전달하여 액정의 패널의 직하에 액정 표시면에 투사하는 구조로 되어있다.
광원은 램프 양단을 감싸는 형태를 하고 외부 전극 아래에 위치한 유리 관을 컨덕터를 사용하여 이를 통해 별도의 장치 없이 다수 램프의 병렬구동이 가능하여 인버터 구조의 간략화가 가능해진 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL)가 이용된다.
그러나 외부 전극에는 구동시 내부 전극에 비해 동일 관전류 대비 관전압이 높게 공급된다. 상대적으로 높은 관전압에 의해 핀홀, 오존 발생 등의 문제점이 된다.
이렇게 불리한 전압특성을 개선하고 상대적으로 높은 관전압을 낮추기 위해서는 외부 전극의 길이를 증가시켜 외부 전극의 전체 면적을 증가시켜야 한다.
그러나, 외부전극의 길이가 증가되면, 그 외부전극을 가려줄 수 있는 기구물이 추가적으로 필요하게 된다. 이 경우, 기구물을 감싸도록 형성되는 베젤의 폭은 동일 표시 영역을 구현하는 냉음극관 형광램프에 비해 커지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 소비 전력량을 낮추고 출사 광량을 높일 수 있으며, 투명 전극의 수명 저하를 최소화하여 램프의 수명을 최대로 증가시킬 수 있는 외부 전극형 형광 램프와 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프는 표시 패널에 광을 공급하기 위해 표시패널의 배면에 위치하는 외부 전극형 램프에 있어서, 상기 외부 전극형 램프는 램프 튜브의 양 끝단 부에 형성된 불투명 전극, 상기 불투명 전극과 접속되며, 상기 표시 패널의 화상 표시부와 중첩되는 투명 전극으로 이루어진 방전 전극과; 상기 램프튜브의 내벽에 상기 방전 전극과 중첩되도록 형성되는 보호막을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 불투명 전극은 무연 및 납 중 어느 하나로 형성되며, 상기 투명전극은 인듐 틴 옥사이드 및 인듐 징크 옥사이드 중 어느 하나로 등으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 불투명 전극은 상기 투명 전극보다 길이가 긴 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보호막은 Y203 및 A1203 중 적어도 어느 하나로 형성되며, 상기 투명 전극 및 상기 램프 튜브 내벽에 형성되는 형광체와 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시 장치는 화상을 구현하는 액정 표시 패널과; 상기 액정 표시 패널 배면에 위치하며, 상기 액정표시 패널에 광을 공급하는 외부 전극형 램프를 구비하며, 상기 외부 전극형 램프는 램프 튜브의 양 끝단 부에 형성된 불투명 전극과, 상기 불투명 전극과 접속되며, 상기 표시 패널의 화상 표시부와 중첩되는 투명 전극으로 이루어진 방전 전극과; 상기 램프튜브의 내벽에 상기 방전 전극과 중첩되도록 형성되는 보호막을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도1 내지 도5를 참조하여 상세히 설명 하기로 한다.
도1 및 도2는 본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프(140)를 나타내는 분해 사시도 및 단면도이다.
도1 및 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 외부 전극형 형광램프(140)는 외부로부터 제공되는 전원에 응답하여 광을 발생하는 램프 튜브(110), 그 램프 튜브(110)에 전원을 인가하는 제 1 및 제 2 방전 전극(120, 130)과, 램프 튜브(110) 내부에 적층된 형광체(114) 및 보호막(116)을 포함한다.
램프 튜브(110)는 양단이 밀봉된 타원 형상의 유리 재질로 이루어져 있다.
이러한 램프 튜브(110)의 내부에는 형광체(114) 및 보호막(116)이 적층되며, 불활성 가스와 수은 등이 주입된다.
또한, 램프 튜브(110)의 일측 단부에는 제 1 방전 전극(120)이 위치하고, 상기 램프 튜브(110)의 타측 단부에는 제 2 방전 전극(130)이 위치한다. 이때, 제 1 및 제 2 방전 전극(120,130)은 서로 대향한다.
제 1 및 제 2 방전 전극(120, 130) 각각은 램프 튜브(110)에 삽입 가능하도록 일측이 개구된 삽입구(126)를 가지며, 타측이 밀폐된 원통형의 형상을 갖는다. 상기 제 1 및 제 2 방전 전극(120, 130)의 밀폐된 타측은 외부의 전원공급장치(미도시)와 연결되어 램프 튜브(110)에 전원을 인가한다.
제 1 및 제 2 방전 전극(120,130)은 불투명 전극(122)과, 그 불투명 전극(1220)과 접속된 투명 전극(124)으로 구성된다.
도3에 도시된, 불투명 전극(122)은 무연, 납 등의 불투명 금속으로 형성된다.
이러한 불투명 전극(122)은 액정 표시 장치의 비표시 영역인 베젤 부분과 중첩되게 제 1 길이(L1)를 갖는다.
투명전극(124)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide) 및 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide) 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로 형성되면 형광램프(140) 빛의 투과도를 높여주는 효과가 있다.
이러한 투명전극(124)은 불투명 전극(122)보다 짧은 제 2 길이(L2)를 가지며 액정표시 장치의 표시 영역과 일부 중첩되게 형성된다.
형광체(114)는 램프튜브(110)에 주입된 수은이 여기되면서 방출되는 자외선과 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.
보호막(116)은 도4에 도시된 바와 같이 형광체(114) 상에 형광체(114)와 중첩되도록 형성된다. 이러한 보호막(116)은 Y203 및 Al203 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성된다.
보호막(116)은 수은이 전극부 내벽 흡착되는 것을 최소화하여 투명 전극(124)의 수명을 최대한 증가시키고 수명 저하를 방지한다.
즉, 보호막(116)은 투명 전극(124)으로 수은이 흡착되어 투명전극(124)이 흑화되는 현상을 방지함으로써 램프 구동시 투명전극(124) 영역에서 암부 발생과 같은 불량을 방지한다.
이와 같은, 본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프(140)는 투명전극(124)과 불투명전극(122)으로 이루어진 제 1 및 제 2 방전 전극(130, 140)에 전압이 인가되 면, 전자가 방출되어 램프 튜브(110) 내부의 불활성 기체들과 충돌하여 기하 급수적으로 전자의 양이 늘어나게 된다. 늘어난 전자들에 의해 램프튜브(110)에 전류가 흐르게 됨으로써 전자에 의해 불활성 기체가 여기됨에 따라 에너지가 발생하고 이 에너지가 수은을 여기시키면서 자외선이 방출된다. 이 자외선은 램프튜브(110) 내벽에 적층된 형광체(114)와 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.
도5는 본 발명의 본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프(140)를 이용하여 화상을 구현하는 액정표시장치(600)를 나타낸 분해 사시도이다.
도5에 도시된 액정표시장치(600)는 화상을 디스플레이하는 디스플레이 유닛(200), 디스플레이 유닛(200)으로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(300), 디스플레이 유닛(200)을 수납하는 몰드 프레임(400) 및 탑 샤시(500)를 구비한다.
디스플레이 유닛(200)은 화상을 표시하는 액정표시패널(210), 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하 TCP라 함)(220, 225) 및 데이터 및 게이트 인쇄회로기판(230, 235)을 포함한다.
액정표시패널(210)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 TFT)(210)기판, TFT 기판(211)과 서로 대향하는 컬러필터 기판(212) 및 TFT 기판(211)과 상기 컬러 필터 기판(212)의 사이에 주입된 액정 층(도시안됨)을 포함한다.
TFT 기판(211)은 스위칭 소자인 TFT가 매트릭스 형태로 형성되어 상기 액정층을 구동하기 위한 화소 전극에 신호 전압을 인가한다.
컬러필터 기판(212)은 광에 의해 소정의 색으로 발현되는 컬러 필터가 형성된 기판이다.
데이터 측 TCP(220)는 일측이 TFT 기판(211)에 부착되고, 타측이 데이터 인쇄회로기판(230)에 부착되어, 액정표시패널(210)을 데이터 인쇄회로기판(230)과 전기적으로 연결한다.
게이트측 TCP(225)는 일측이 TFT 기판(211)에 부착되고, 타측이 게이트 인쇄회로기판(235)에 부착되어, 액정표시패널(210)을 게이트 인쇄회로기판(230)과 전기적으로 연결한다.
데이터 및 게이트 인쇄회로기판(230, 235)은 외부로부터 전기적인 신호를 인` 가받아 데이터 측 및 게이트 측 TCP(220, 225)로 인가한다.
데이터 측 및 게이트 측 TCP(230, 235)는 상기 액정표시패널(210)의 구동 및 구동시기를 제어하기 위한 구동 신호와 타이밍 신호를 액정표시패널(210)로 인가한다.
한편, 디스플레이 유닛(200)의 하부에 위치하는 상기 백라이트 어셈블리(300)는 화상을 표시하기 위한 제1 광을 발생시키는 램프 유닛(310), 제1 광을 균일한 휘도 분포를 갖는 제2 광으로 변환하여 출사하기 위한 확산판(320) 및 확산 시트(330), 램프 유닛(310)으로부터 누설된 광을 확산판(320)으로 반사하기 위한 반사판(340) 및 반사판(340)과 램프 유닛(310)을 수납하기 위한 바텀 샤시(350)를 포함한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 상기 램프 유닛(310)은 광을 발생시키는 복수의 형광 램프(140) 및 형광 램프(140)를 구동하기 위한 전원을 외부로부터 인가받아 상기 전원을 복수의 형광 램프(140)로 제공하고 복수의 형광 램프(140)를 고정하기 위한 램프 소켓(312)을 포함한다.
각각의 형광 램프(140)는 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이 불활성 가스와 수은을 주입한 램프 튜브(112), 램프 튜브(112)의 양단에 위치하고 램프 소켓(312)과 결합하여 전원을 램프 튜브(112)로 제공하는 제1 및 제2 방전 전극(122, 124)과 램프 튜브(110) 내부에 적층된 형광체(114) 및 보호막(116)을 포함한다..
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 외부 전극형 형광램프 및 이를 포함하는 액정표시장치는 불투명 전극과, 그 불투명 전극과 접촉되며 액정 표시 패널의 표시 영역과 중첩되는 투명전극으로 이루어진 외부 전극을 구비한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 외부 전극형 램프 및 이를 포함하는 액정표시장치는 투명전극에 의해 종래에 비해 외부 전극의 전체 길이 및 면적이 증대됨에 따라서 표시영역의 개구율 감소없이 종래에 비해 소비 전력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 외부 전극형 형광 램프는 외부 전극형 형광 램프 및 이를 포함하는 액정 표시 장치는 투명전극과 중첩되게 형성되는 보호막을 구비한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 투명전극으로 수은이 흡착되는 것을 방지하여 투명 전극의 수명 저하를 최소화하여 램프의 수명을 최대로 증가시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 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.

Claims (9)

  1. 표시 패널에 광을 공급하기 위해 표시패널의 배면에 위치하는 외부 전극형 램프에 있어서,
    램프 튜브의 양 끝단 부에 형성된 불투명 전극, 상기 불투명 전극과 접속되며, 상기 표시 패널의 화상 표시부와 중첩되는 투명 전극으로 이루어진 방전 전극과;
    상기 램프튜브의 내벽에 상기 방전 전극과 중첩되도록 형성되는 보호막을 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 전극형 형광 램프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 불투명 전극은 무연, 납 등으로 형성되며, 상기 투명전극은 인듐 틴 옥사이드 및 인듐 징크 옥사이드 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 외부 전극형 형광 램프.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 불투명 전극은 상기 투명 전극보다 길이가 긴 것을 특징으로 하는 외부 전극형 형광 램프.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보호막은
    Y203 및 A1203 중 적어도 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 외부 전극형 형광 램프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보호막은
    상기 투명 전극 및 상기 램프 튜브 내벽에 형성되는 형광체와 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 외부 전극형 형광 램프.
  6. 화상을 구현하는 액정 표시 패널과;
    상기 액정 표시 패널 배면에 위치하며, 상기 액정표시 패널에 광을 공급하는 외부 전극형 램프를 구비하며,
    상기 외부 전극형 램프는 램프 튜브의 양 끝단 부에 형성된 불투명 전극, 상기 불투명 전극과 접속되며, 상기 표시 패널의 화상 표시부와 중첩되는 투명 전극으로 이루어진 방전 전극과;
    상기 램프튜브의 내벽에 상기 방전 전극과 중첩되도록 형성되는 보호막을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 보호막은
    Y203, A1203으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 불투명 전극은 상기 투명 전극보다 길이가 긴 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 보호막은 상기 투명 전극 및 상기 램프 튜브 내벽에 형성되는 형광체와 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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