KR20100085201A - 임피던스정의형 캡 콘덴서가 구비된 냉음극 형광램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉음극 형광램프와 백라이트의 밸런스-보더(Balance Board)에 구비된 램프연결용 컨넥터의 결합을 용이하게 하며, PCB기판에 별도로 구비되던 전류밸런스용 콘덴서를 임피던스정의형 캡 콘덴서 형태로서 램프와 일체형으로 구비하여 구성을 간단하게 함과 동시에 내구성을 강화하고, 냉음극 형광램프의 전극길이를 줄이여 LCD TV의 가장자리 부분의 크기를 축소할 수 있게 하는 구조적인 특징이 있으며, 초기 점등을 용이하게 하기 위하여 냉음극 형광램프의 끝단에 램프간의 전류밸런스를 유지할 수 있는 콘덴서역할을 하는 임피던스정의형 캡 콘덴서를 구비한 것에 특징이 있다.

임피던스정의형, 냉음극 형광램프, 캡 콘덴서, 전극길이, 전류밸런스

Description

임피던스정의형 캡 콘덴서가 구비된 냉음극 형광램프{CCFL equipped with Impedance type cap condenser}

본 발명은 형광막이 증착된 형광튜브의 내부에서 충전된 가스를 방전시켜 발광을 유도하는 냉음극 형광램프에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 냉음극 형광램프와 백라이트의 밸런스-보드(Balance Board)에 구비된 램프연결용 컨넥터의 결합을 용이하게 하고, PCB기판에 별도로 구비되던 전류밸런스용 콘덴서를 임피던스정의형 캡 콘덴서에 일체로 구비하여 램프양단에 부착하여 구성을 간단하게 하고 전극길이를 줄일 수 있는 임피던스정의형 캡 콘덴서가 구비된 냉음극 형광램프에 관한 것이다.

일반적인 냉음극 형광램프(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp)는 필라멘트의 가열 없이 저온에서 점등되는 형광등이나 유리관 양끝에 전극이 있고 내부에는 일정량의 수은과 아르곤 및 네온 등의 혼합 가스가 들어 있으며, 유리관 내부 표면은 형광체가 도포된 일반 형광등과 동일한 구조와 원리를 가지고, 두 전극에 가해진 고전압 전계에 의해 전자 방출이 일어나서 수은이 여기되어 자외선이 발산되면서 유리관 벽의 형광체와 충돌하면서 가시광선을 발산시키는 구성으로, 액정 표시장치(LCD) 디스플레이의 후면광(Back Light), 팩스, 스캐너, 복사기, 패널 디스플레이, 장식용 광원으로 활용되고 있다.

종래기술로는 도 1에서 도시한 바와 같이 냉음극 형광램프(200)와 백라이트를 결합은 밸런스-보드(Balance Board)인 PCB기판(240)에 전류밸런스용 콘덴서(230)와 램프연결용 컨넥터(220)에 냉음극 형광램프(200)의 전극(210)을 체결하는 구성이 있었다.

또 다른 종래기술로는 도 2에서 도시한 대한민국 실용신안등록 20-0399912호로서, 냉음극 형광램프(10)는 (a)에서 형광물질이 도포되고 희가스와 정미량의 수은이 삽입되어 있으며 전극(13a,13b)이 형성되어 있는 램프관(12) 및 램프관의 양 종단에 전극으로부터 램프관의 종단까지 각각 연장되는 리드선(14a, 14b)과 체결되는 제 1 및 제 2 캡은 도전성 캡(100a, 100b)으로서 리드선(14a, 14b)과 납땜으로 고정되어 밀폐하였고, (b)는 캡(100a, 100b)의 투시 사시도를 나타내고, (c)는 (b)의 평면도이며, (d)는 냉음극 형광램프 구동장치의 구조도로서 복수의 CCFL(10)의 양측이 각각 고정되는 PCB기판(20a, 20b)상에 CCFL의 개수에 대응하여 각각 형성되며 CCFL을 안착시키기 위한 램프 고정단자(22a, 22b)와 CCFL(10) 양측의 외부에 각각 별도로 부착되는 캐패시터(24a, 24b)와 복수의 램프 외부에 별도로 부착된 캐패시터(24a, 24b)가 공통 접속되는 공통 단자(26a, 26b) 간에 전압을 공급하거나 차단하기 위한 인버터(28)로 구성되어 있었다.

그러나 상기의 종래기술 도 1은 냉음극 형광램프를 백라이트의 PCB기판에 결합하기 위해서는 PCB기판의 컨넥터에 냉음극 형광램프를 결합하고 외부에 별도로 전류밸런스용 콘덴서를 구비하여 전류밸런스를 보정해야하므로 구성이 복잡해지는 문제점과, 전류밸런스용 콘덴서를 램프 양 전극에 부착 없이 램프만으로 병렬연결시 각 램프가 가지고 있는 임피던스의 편파에 의해 전류편차가 커짐으로 인하여 램프 간의 전류밸런스가 무너져서 냉음극 형광램프가 균일하게 발광하지 못하여 LCD의 화면의 밝기가 균일하지 않고 화질이 저하되는 문제점이 있었고, 별도의 전류밸런스용 회로를 추가하지 않고서는 구동이 어려웠다.

또한 종래기술 도 2는 냉음극 형광램프의 끝단의 전극과 연결된 리드선과 캡을 납땜으로 고정하여 밀폐시킨 다음 PCB기판의 고정단자(도 1의 컨넥터 기능)에 캡을 결합하고 외부에 별도로 캐패시터(콘덴서)를 구비하여 램프 간 밸런싱을 유지하고 캐패시터(콘덴서)를 병렬로 연결하기 위한 병렬공동단자가 구비된 것으로서 도 1의 종래기술과 마찬가지로 구성이 복잡해진다는 문제점이 있었다.

여기서, 도 2의 캡은 단순히 냉음극 형광램프를 컨넥터인 고정단자에 결합시키기 위한 전기적인 결합용 외에는 어떠한 역할도 하지 않는다.

그리고 구성이 CCFL 병렬연결 구조보다는 간단한 외부전극형광램프(EEFL)은 전극의 길이 때문에 PCB기판에 전극을 수용할 수 있도록 최소한의 길이(약 20 mm 이상)를 확보해야하고 LCD TV의 후면에 결합하여 화면을 밝혀주는 백라이트의 PCB 기판을 수용할 수 있도록 LCD TV의 가장자리 부분에도 일정길이(약 20 mm) 이상을 확보해야 하므로, LCD TV의 측면크기를 줄 일수 없다는 문제점이 있었고, 특히 전기적으로 EEFL은 초기 점등특성이 용이하지 못하다는 문제점도 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상세하게는 백라이트의 PCB기판에 냉음극 형광램프를 결합할 때 부품 수를 줄여 구성을 간단하게 하고, 냉음극 형광램프의 전극길이를 줄이여 LCD TV의 가장자리 부분의 크기를 축소할 수 있게 하며, EEFL을 대체할 경우 나빠질 수 있는 초기 점등특성의 개선과 램프 간의 전류밸런스 유지를 용이하게 하기 위하여 냉음극 형광램프의 끝단에 콘덴서역할을 하는 임피던스정의형 캡 콘덴서를 구비하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 냉음극 형광램프의 끝단에 콘덴서역할을 하는 임피던스정의형 캡 콘덴서를 구비하여 백라이트의 PCB기판에 냉음극 형광램프를 결합할 때 부품 수를 줄여 구성을 간단하게 하여 제조단가를 줄이는 효과와, 병렬로 연결하더라도 전류밸런스를 일정하게 유지시켜 냉음극 형광램프의 밝기를 일정하게 해주는 효과와, 냉음극 형광램프의 전극길이를 줄여 EEFL 램프를 대체하여 CCFL이 적용되는 LCD TV의 가장자리 부분의 크기를 축소하는 효과가 있다.

본 발명은 냉음극 형광램프와 백라이트의 밸런스-보더(Balance Board)에 구비된 램프연결용 컨넥터의 결합을 용이하게 하고, PCB기판에 별도로 구비되던 전류 밸런스용 콘덴서를 임피던스정의형 캡 콘덴서에 일체로 구비하여 램프 외부에 콘덴서를 별도로 갖추어 전류밸런스를 유지하는 방식의 백라이트에 비하하여 구성을 간단하게 하고 EEFL을 대체할 수 있도록 동일한 형태의 전극구조를 가지며, 전극길이를 줄일 수 있는 냉음극 형광램프의 임피던스정의형 캡 콘덴서에 관한 것으로서, 상세한 설명은 첨부되는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

여기서, '임피던스정의형'이라 함은 램프에 흐르는 전류량을 제어하기 위해 콘덴서를 램프의 전극양단에 부착하여 일체화함으로써 일정한 임피던스 값을 유지시키고 일정한 전류를 흐르게 하는 것이다.

도 3은 본 발명 냉음극 형광램프에 임피던스정의형 캡 콘덴서가 조립된 구조도이고, 도 4는 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서가 구비된 냉음극 형광램프와 PCB기판의 결합도이며, 도 5는 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서의 콘덴서와 유전체에 대한 구조도이고, 도 6은 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서의 콘덴서와 유전체에 대한 상세도이며, 도 7은 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서의의 또 다른 실시 예이다.

본 발명은 도 3과 4에서 도시한 바와 같이 냉음극 형광램프(1)의 좌우끝단에 구비된 램프전극(8)을 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)에 결합하여 냉음극 형광램프(1)의 좌우끝단에 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)가 구비되게 하고, 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)는 백라이트의 밸런스-보드(Balance Board)인 PCB기판(2)에 구비된 램프연결용 컨넥터(3)에 체결되게 한 구성이다.

좀 더 상세하게 설명하자면 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)의 내부에 원통형의 콘덴서외부전극(5)과 콘덴서내부전극(6)이 구비되고, 콘덴서내·외부전극(6, 5) 사이에는 유전체(7)가 삽입고정되며, 콘덴서내부전극(6)에 냉음극 형광램프(1)의 끝단에 구비된 램프전극(8)을 접촉하여 결합하는 것으로, 결합방법은 납땜이나 용접 등이 있으며, 유전체(7)는 유리를 이용한 유전체를 이용하지만 재질에 한정한 것은 아니며 콘덴서에 사용되는 유전체는 모두 적용가능하다.

또한 종래에 PCB기판(2)에 별도로 구비되어 냉음극 형광램프(1)의 전류편차가 커지는 것을 방지하여 전류밸런스를 일정하게 하고 균일하게 발광하도록 하여 LCD TV의 화면의 밝기를 균일하게 하는 전류밸런스용 콘덴서를 본 발명에서는 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)에 일체로 구비하여 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)가 PCB기판(2)의 콘넥터(3)와의 연결을 용이하게 함과 동시에 균일한 전류밸런스를 유지하는 전기적인 특성을 가지게 하며, 구성을 간단하게 하고 전극길이를 줄일 수 있으므로 현재의 EEFL을 대체하여 LCD TV의 가장자리 부분의 크기를 축소할 수 있는 구성이다.

본 발명은 도 5에서 도시한 바와 같이 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)의 콘덴서내·외부전극(5, 6)과 유전체(7)에 대한 (a)는 평면도이고 (b)는 절단면도로서 캡 콘덴서(4)가 결합되지 않은 상태의 구성도이며, 도 6은 콘덴서콘덴서내·외부전극(5, 6)과 유전체(7)에 대한 상세도로서 (a)는 도 5의 (가)에 대한 상세도이고 (b)와 (c)는 단면도와 분리 사시도다.

도 5와 6에서 도시한 바와 같이 캡 콘덴서(4)의 내부에 구비된 원통형의 콘덴서외부전극(5)과 콘덴서내부전극(6) 사이에 유전체(7)가 삽입고정된 상태에서 콘 덴서내부전극(6)에 냉음극 형광램프(1)의 끝단에 구비된 램프전극(8)을 접촉하여 결합한 구성이다.

상기의 캡 콘덴서(4)는 간단한 구성으로 PCB기판(2)의 콘넥터(3)와 냉음극 형광램프(CCFL)(1)의 연결을 용이하게 함과 동시에 균일한 전류밸런스를 가지게 하여 간단한 구조로 제조가 용이한 외부전극 형광램프(EEFL)와 같은 형식의 결합방법을 채택한 것이다.

종래 외부전극 형광램프(EEFL)는 구조가 간단한 반면 초기 점등이 어렵고 램프 구동에 필요한 콘덴서에 일정이상의 용량을 확보하기 위해 최소 전극길이가 20 [mm] 이상으로 전극길이가 길어서 LCD TV의 가장자리 부분의 크기를 축소할 수 없으나, 본 발명의 냉음극 형광램프(CCFL)(1)의 캡 콘덴서(4)는 냉음극 형광램프(1)에서 돌출된 램프전극(8)을 캡 콘덴서(4)가 감싸듯이 고정되고 유전체를 구비하여 일반적인 고압 콘덴서의 역할까지 하므로 전극길이를 1/2 이상 줄일 수 있고, 유전체의 특성에 따라서는 그 이상을 줄여도 램프구동에 필요한 콘덴서 용량을 확보할 수 있고, 이로 인하여 LCD TV의 가장자리 부분의 크기를 1/2 이상 축소할 수 있는 구성이며, 냉음극 형광램프(CCFL)이므로 초기 점등특성 또한 우수한 장점이 있다.

도 7은 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서의의 또 다른 실시 예로서, 냉음극 형광램프(1)의 좌우 양측에 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)가 구비된 것이 아니라 한쪽에는 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)가 구비하고 타측에는 전원만 공급하거나 그라운드(접지)로 연결한 것으로 다수개의 램프를 트랜스(9) 하나로 구동하며, 저소비 전력용에 적용된 단측 구동용 CCFL이다.

(b)에서는 현재 다 등용 모니터의 CCFL의 경우 램프마다 트랜스가 필요하므로 많은 트랜스가 구비되어야 하지만 본 발명은 램프의 일측에만 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)를 다수 구비하고 트랜스(9) 하나에 연결시켜서 트랜스(9) 하나로 구동하는 구성이다.

(c)는 엣지 타입(Edge Type)의 모니터(LIPS 형)의 경우 보통 좌우 2개의 트랜스를 사용했으나 본 발명은 램프의 일측에만 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)를 구비한 램프의 적용으로 하나의 트랜스(9)로 구동하며, 인버터트랜스의 수량이 줄어들므로 가격경쟁력을 가진다는 장점이 있다.

도 1은 종래기술의 구조도

도 2는 도 다른 종래기술의 구조도

도 3은 본 발명 냉음극 형광램프에 임피던스정의형 캡 콘덴서가 조립된 구조도

도 4는 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서가 구비된 냉음극 형광램프와 PCB기판의 결합도

도 5는 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서의 콘덴서와 유전체에 대한 구조도

도 6은 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서의 콘덴서와 유전체에 대한 상세도

도 7은 본 발명 임피던스정의형 캡 콘덴서의의 또 다른 실시 예

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 냉음극 형광램프 2. PCB기판

3. 컨넥터 4. 임피던스정의형 캡 콘덴서

5. 콘덴서 외부전극 6. 콘덴서 내부전극

7. 유전체 8. 램프전극

9. 트랜스

Claims (3)

1. 백라이트의 밸런스-보드(Balance Board)인 PCB기판(2)에 형성된 램프연결용 컨넥터(3)에 체결되는 램프전극(8)을 갖춘 냉음극 형광램프(1)에 있어서,

   내부에 원통형의 콘덴서외부전극(5)과 콘덴서내부전극(6)이 구비되고, 콘덴서내·외부전극(6, 5) 사이에는 유전체(7)가 삽입고정되며, 콘덴서내부전극(6)에 냉음극 형광램프(1)의 끝단에 구비된 램프전극(8)이 결합하는 캡 콘덴서(4)가 구비되어 컨넥터(3)에 체결되는 것을 특징으로 하는 임피던스정의형 캡 콘덴서가 구비된 냉음극 형광램프.
2. 제 1항에 있어서, 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)가 PCB기판(2)의 컨넥터(3)에 체결됨과 동시에 균일한 전류밸런스를 가지며, 전극길이를 줄어들므로 LCD TV의 가장자리 부분의 크기를 축소할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 임피던스정의형 캡 콘덴서가 구비된 냉음극 형광램프.
3. 제 1항에 있어서, 저소비 전력용에 적용된 단측 구동용 CCFL에서는 냉음극 형광램프(1)의 한쪽에는 전원만 공급하고 또 다른 일측에는 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)만 구비하여, 다수개의 임피던스정의형 캡 콘덴서(4)를 하나의 트랜스(9)에 연결하여 구동하는 것을 특징으로 하는 임피던스정의형 캡 콘덴서가 구비된 냉음극 형광램프.

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