KR100942349B1

KR100942349B1 - 광원 장치 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100942349B1
Application number: KR1020060078170A
Authority: KR
Inventors: 유키하루 다가와; 시게요시 마츠모토
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2010-02-12
Also published as: JP2007109492A; JP4513712B2; KR20070041315A; TW200714983A

Abstract

광원 램프의 장착 및 교환 작업을 용이하게 행할 수 있고, 또한 전력 손실을 작게 할 수 있는 광원 장치 및 액정 표시 장치를 제공하는 것으로서, 본 발명의 광원 장치는, 각각, 외부 전극형 희 가스 방전 램프로 이루어지고, 양 단부가 지지된 복수의 직관형상(直管狀)의 광원 램프와 반사체를 구비하여 이루어지고, 해당 광원 램프의 일단부에 장착된 램프 홀더에 의해서 외부 전극의 각각과 도통하는 급전 핀이 광원 램프와 평행하게 타단을 향해 돌출하는 상태로 고정되어 있고, 광원 램프가 지지 기판의 램프 삽입 구멍 내에 삽입되어 일단부가 해당 램프 삽입 구멍에 의해서 지지된 상태에서, 급전 핀이 지지 기판에 설치된 급전용 소켓과 결합되고, 광원 램프의 급전 접속이 달성되는 동시에 광원 램프가 고정되어 있다. 액정 표시 장치는, 상기 광원 장치가 백 라이트 장치로서 이용되어 이루어지는 것이다.

Description

광원 장치 및 액정 표시 장치{A light source device and liquid crystal display device}

도 1은 본 발명의 광원 장치의 일예에서의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시하는 광원 장치의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 광원 장치를 구성하는 광원 램프의 일예에서의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시하는 광원 램프의 단면도이다.

도 5는 도 1에 도시하는 광원 장치를 구성하는 프레임체의 구성을 도시하는 사시도이다.

도 6은 램프 홀더와 급전용 소켓의 결합 상태를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 7은 본 발명의 광원 장치에서의 램프 점등 회로의 구성을 개략적으로 도시하는 설명도이다.

도 8은 본 발명의 광원 장치의 다른 구성예를 개략적으로 도시하는 사시도이다.

도 9는 종래의 광원 장치에 이용되는 광원 램프의 일예에서의 구성의 개략을 도시하는 설명도이다.

<부호의 설명>

10 : 광원 장치 11 : 프레임체

11A : 측벽 11B : 측벽

12 : 램프 삽입 구멍 13 : 램프 끼움 구멍

15 : 반사체 16 : 지지 걸침대

20 : 광원 램프 21 : 발광관

22 : 형광체층 23 : 외부 전극

24 : 급전 핀 24A : 맞물림 홈

25 : 리드선 26 : 캡

27 : 램프 홀더 30 : 동작 회로 기판

31 : 급전용 소켓 32 : 관통 구멍

33 : 급전부 35 : 돌기

40 : 확산판 41 : 지향성 제어 시트

42 : 확산 시트 50 : 전원 장치

51 : 리드선 60 : 냉음극형 형광 램프

61 : 발광관 62 : 전극

63 : 캡 65 : 리드선

66 : 커넥터 67 전원장치

본 발명은, 예를 들면 액정 표시 장치용 백 라이트 장치로서 이용되는 광원 장치 및 상기 광원 장치를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

현재, 예를 들면 액정 표시 장치의 백 라이트 장치의 어떠한 종류에서는, 예를 들면 냉음극형 형광 램프(CCFL)가 광원으로서 이용된다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

이러한 냉음극형 형광 램프는, 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같이, 직관형상(直管狀)의 발광관(61)을 구비하고, 이 발광관(61) 내의 양 단부 위치에서 한 쌍의 전극(62)이 대향 배치되어 구성되어 있다.

발광관(61)의 양 단부에는, 통형상의 절연성 캡(63)이 부착되어 있고, 캡(63)을 통해 리드선(65)이 도출되어 있다. 리드선(65)의 선단에는, 예를 들면 연속적 고주파 전압 또는 펄스상 고주파 전압을 전극(62)에 인가하는 전원 장치(67)에 접속된 전기 접속용 커넥터(66)가 부착되어 있다.

또한, 이러한 냉음극형 형광 램프(60)를 광원 램프로서 구비한 광원 장치를 제작하는데 있어서, 냉음극형 형광 램프(60)는, 예를 들면 상자형 형상의 프레임 부재에서의 평면상의 램프 장착면에 장착되는데, 종래에는 발광관(61)에 장착된 캡(63)의 외경에 적합한 통 형상의 수용부를 가지는 램프 고정 부재를 준비하고, 이 고정 부재의 수용부 내에 발광관(61)의 양단의 캡(63)을 각각 삽입한 상태로 고정하고, 이와 같이 발광관의 양 단부에 고정된 2개의 고정 부재를, 램프 장착면에서 의 소정 위치에 설치된 한 쌍의 소켓에 끼워 넣어 해당 광원 램프를 위치 결정한 상태로 지지하는 동시에, 예를 들면 고정 나사에 의해 고정하는 방식이 채용되어 있다.

<특허문헌 1> 일본 특허공개 2005-251425호 공보

그러나, 이러한 광원 램프의 장착 구조에서는 이하와 같은 문제가 있다.

예를 들면, 광원 램프의 교환이 필요한 경우에, 광원 램프가 보이는 상태까지 분해하는 것이 필요한 동시에, 2개의 고정 부재의 나사 고정을 해제하는 것이 필요하므로, 램프 교환 작업이 매우 번잡하고, 수고가 든다. 또한, 광원 장치를 제작하는 경우에서도, 공정수가 많아져, 높은 생산성을 얻을 수 없다는 문제가 있다.

또한, 광원 램프의 양 단부에서 리드선이 도출된 구성이므로, 리드선의 처리 거리가 길어지므로, 부유 용량의 증대에 의한 고주파 전류의 리크 문제가 발생할 뿐만 아니라, 전력 손실이 커지는 문제가 있다.

본 발명은, 이상과 같은 사정에 따라서 이루어진 것으로서, 광원 램프의 장착 및 교환 작업을 용이하게 행할 수 있는 광원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 전력 손실을 작게 할 수 있는 광원 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 광원 장치를 구비하고, 용이하게 제조할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 광원 장치는, 복수의 직관형상의 광원 램프가 그 양단이 지지된 상태로 배치되는 동시에, 상기 광원 램프의 배후에 반사체가 배치되어 이루어지는 광원 장치로서,

상기 광원 램프는, 내부에 희(希) 가스가 봉입된 직관형상의 발광관과, 상기 발광관의 내면에 형성된 형광체층과, 발광관의 외면에서 관축 방향으로 뻗도록 배치된 한 쌍의 외부 전극과, 상기 외부 전극의 각각과 도통하는 한 쌍의 급전 핀을 구비하는 희 가스 방전 램프로 이루어지고,

해당 광원 램프의 일단부에는, 램프 홀더가 장착되어 있고, 해당 램프 홀더에 의해서 급전 핀이 광원 램프와 평행하게 해당 광원 램프의 타단을 향해 돌출하여 뻗는 상태로 고정되어 있고,

광원 램프는, 절연성 재료로 이루어지는 지지 기판에 형성된 램프 삽입 구멍 내에 삽입되고, 일단부가 해당 램프 삽입 구멍에 의해 지지된 상태에서, 급전 핀이 지지 기판에 설치된 급전용 소켓과 결합되어, 광원 램프의 급전 접속이 달성되는 동시에 광원 램프가 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광원 장치에서는, 상기 지지 기판에서의 램프 삽입 구멍의 각각에 대응하는 램프 끼움 구멍이 형성된, 상기 지지 기판에 대향하는 대향 지지 기판을 구비하고,

상기 광원 램프의 타단부가 해당 램프 끼움 구멍에 의해 지지된 구성으로 할 수 있다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 상기의 광원 장치가 백 라이트 장치로서 이용되는 것을 특징으로 한다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 광원 장치의 일예에서의 구성의 개략을 도시하는 사시도, 도 2는 도 1에 도시하는 광원 장치의 단면도이다.

이 광원 장치(10)는, 복수의 램프 삽입 구멍(12)이 형성된 지지 기판으로서 기능하는 측벽(11A)을 포함하는 직사각형의 프레임체(11)와, 각각, 램프 삽입 구멍(12)에 외방측으로부터 삽입되어 해당 램프 삽입 구멍(12)에 의해서 일단부가 지지된 복수개의 직관형상의 광원 램프(20)와, 광 조사 방향에 대해 광원 램프(20)의 배후에 설치된 반사체(15)를 구비한다. 이 실시예에서는, 예를 들면 4개의 광원 램프(20)가 서로 이간하여 배열된 위치에서 평행하게 뻗도록 배치되어 있고, 각각, 타단부가 대향 지지 기판으로서 기능하는 측벽(11B)에 형성된, 각각의 램프 삽입 구멍(12)에 대응하는 램프 끼움 구멍(13)에 삽입되고, 이 램프 끼움 구멍(13)에 의해 지지되어 있다. 또한, 각각의 광원 램프(20)는, 관축 방향에서의 중앙부 부근에서 지지 걸침대(16)에 의해 지지되어 있다.

그리고, 프레임체(11)에서의 광 조사 방향 전방측의 개구에는, 확산판(40), 지향성 제어 시트(41) 및 확산 시트(42)가 광 조사 방향에 대해 이 순서대로 겹쳐져 형성되어 있다. 여기에, 확산판(40), 지향성 제어 시트(41) 및 확산 시트(42) 를 구성하는 재질로는, 종래부터 적합하게 사용하는 것을 예시할 수 있다.

광원 램프(20)의 각각은, 외부 전극형의 희 가스 방전 램프로 이루어지고, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 유리관으로 이루어지는, 양 단부가 밀봉된 직관형상의 발광관(21)을 구비하고, 이 발광관(21)의 내표면의 대략 전역에 걸쳐 형광체층(22)이 형성되는 동시에, 발광관(21)의 외표면에, 각각, 서로 평행하게 관축 방향으로 뻗는 한 쌍의 외부 전극(23)이 형성되어 있고, 발광관(21)의 내부에는, 희 가스가 봉입되어 있다.

외부 전극(23)은 예를 들면 알루미늄 테이프를 폭 1㎜로 절단한 것이, 발광관(21)의 외표면에서의 램프 중심축을 끼운 대향 위치에 부착되어 구성되어 있다. 또한, 외부 전극(23)은, 예를 들면 도전성 페이스트를 스크린 인쇄하고, 소성하여 형성한 것이어도 된다.

외부 전극(23)은 그 일단부가 리드선(25)을 통해 도전성이 양호한 금속으로 이루어지는 급전 핀(24)에 전기적으로 접속되어 있다.

발광관(21) 내에 봉입되는 희 가스로는, 예를 들면 크세논 가스 또는 크세논과 다른 희 가스의 혼합 가스를 예시할 수 있고, 그 봉입량은, 예를 들면 17kPa이다.

광원 램프(20)의 일단부에는, 절연성 재료로 이루어지는 통 형상의 캡(26)이 외부 전극(23)과 리드선(25)의 접합부를 덮도록 부착되어 있고, 또한, 예를 들면 합성 수지로 이루어지는 대략 직사각형 상자형의 절연성 램프 홀더(27)가 끼워져 장착되고, 한 쌍의 급전 핀(24)이, 램프 홀더(27)에서의 램프 삽입부측의 단면으로 부터 광원 램프(20)의 타단을 향해 광원 램프(20)와 평행하게 돌출되어 뻗는 상태에서, 램프 홀더(27)에 고정된 상태로 되어 있다.

여기서, 외부 전극(23)과 리드선(25)의 접점, 리드선(25)과 급전 핀(24)의 접점 및 리드선(25)은 모두 램프 홀더(27)의 내부에 수용되어 램프 홀더(27)의 외부에 노출되지 않는 상태로 되어 있고, 이에 따라, 프레임체(11)에 대해, 양호한 전기적 절연성을 확보할 수 있다. 또한, 램프 홀더(27)의 내부에 절연성 수지가 주입, 충전된 구성으로 하면, 절연성이 더욱 높아져 적합하다.

또한, 광원 램프(20)의 일단부가 절연성의 캡(26)에 의해 피복되어 있으므로, 인버터로부터 전력 공급이 행해져도, 프레임체(11)와의 절연을 유지할 수 있다.

광원 램프(20)의 일구성예를 나타내면, 예를 들면 발광관(21)의 재질은 경질 유리이고, 외경이 8.0㎜, 두께가 0.4㎜, 전체 길이가 500㎜이다.

프레임체(11)는, 예를 들면 폴리카보네이트 등의 절연성 재료로 이루어지는 백색의 성형체에 의해 구성되어 있다.

반사체(15)는, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 등의 플라스틱으로 이루어지는, 백색의 시트체로서, 프레임체(11)의 저면에 깔려 설치되어 있다.

프레임체(11)에서의 지지 기판으로서 기능하는 측벽(11A)에는, 도 5에도 도시하는 바와 같이, 전원 장치(도시 생략)에 전기적으로 접속되는 프린트 배선이 일면상에 형성된 동작 회로 기판(30)이, 일면이 프레임체(11)측을 향한 상태로 설치되어 있고, 이 동작 회로 기판(30)의 다른 면에는, 램프 삽입 구멍(12)과 거의 동 형의 램프 삽입용 관통 구멍(32)을 갖는 급전용 소켓(31)이 설치된다. 급전용 소켓(31)의 관통 구멍(32)의 주위에는, 급전 핀(24)을 수용하는 급전부(33)가 설치된다.

이 광원 장치(10)에서는, 광원 램프(20)의 일단부를 지지하는 측벽(11A) 및 타단부를 지지하는 측벽(11B)을 포함하는 프레임체(11) 및 반사 부재(15)가 반사 유닛으로서 구성되어 있고, 일단부에 램프 홀더(27)가 장착된 광원 램프(20)가, 타단측에서 반사 유닛을 구성하는 프레임체(11)에서의 측벽(11A)의 램프 삽입 구멍(12)에 외방측으로부터 삽입됨과 동시에 프레임체(11)에서의 측벽(11B)의 램프 끼움 구멍(13)에 삽입되고, 광원 램프(20)의 일단부가 램프 삽입 구멍(12)에 의해 지지되는 동시에 타단부가 램프 끼움 구멍(13)에 의해서 지지된 상태에서, 한 쌍의 급전 핀(24)이 급전용 소켓(31)의 급전부(33)에 결합되고, 이에 따라, 램프 홀더(27) 및 광원 램프(20)의 회동이 규제되는 동시에 관축 방향의 이동도 규제되어 광원 램프(20)가 위치 결정되어, 반사 유닛에 고정된다. 또한, 광원 램프(20)는, 램프 관축 방향에서의 대략 중앙 부분이 지지 걸침대(16)에 의해서 지지되어 있으므로, 발광관(21)에 굴곡이 생기는 것이 억제된 안정된 자세로 고정된 상태로 되어 있다.

이 예에서는, 예를 들면 도 6에 도시하는 바와 같이, 급전 핀(24)에 맞물림 홈(24A)이 형성되는 동시에, 급전부(33) 내에 맞물림 나사 등, 탄성을 갖는 돌기(35)가 설치되어 있고, 이에 따라, 급전 핀(24)의 고정 상태가 안정되고, 램프 홀더(27)와 급전용 소켓(31)의 결합 신뢰성이 높아진다.

그리고, 상기 구성의 광원 장치(10)에 의하면, 광원 램프(20)가 프레임체(11)에서의 램프 삽입 구멍(12)에 외방측으로부터 삽입되어 일단부가 램프 삽입 구멍(12)에 의해서 지지되는 동시에 타단부가 램프 끼움 구멍(13)에 의해 지지된 상태에서, 급전 핀(24)이 급전용 소켓(31)에 결합됨으로써, 급전 접속이 달성되는 동시에 광원 램프(20)가 고정되므로, 광원 램프(20)를 매우 용이하게 장착할 수 있고, 또한, 광원 램프(20)의 교환도 용이하게 행할 수 있다.

또한, 램프 점등 회로를 구성하는데 있어서, 예를 들면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 광원 램프(20)의 한쪽 단부로부터 리드선(51)이 도출되어 리드선(51)이 한쪽 단부에 집약된 상태로 전원 장치(50)에 접속된 구조로 할 수 있으므로, 리드선(51)의 처리 거리를 짧게 할 수 있는 결과, 예를 들면 도 9에 도시하는 광원 장치에 비해서 전기적 손실을 작게 억제할 수 있다.

이상과 같은 광원 장치(10)는, 예를 들면 액정 표시 장치 등에서의 백 라이트 장치로서 이용된다. 예를 들면 32인치의 액정 표시 장치의 백 라이트 장치로서 이용되는 경우에는, 예를 들면 10개의 광원 램프(20)가 이용된다.

이상의 광원 장치(10)에 의하면, 용이하게 제조할 수 있는 동시에 광원 램프의 교환 작업을 용이하게 행할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명했는데, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 변경을 가할 수 있다.

예를 들면, 광원 램프의 타단부의 지지 구조는, 광원 램프의 직선성이 유지된 상태에서 지지하는 것이 가능하면, 끼움 구멍에 의한 구조에 한정되는 것은 아 니다.

광원 램프의 수는, 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절히 변경할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 광원 램프로서 이용되는 희 가스 방전 램프는, 수은이 발광관 내에 봉입되어 있지 않으므로, 예를 들면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 광원 램프(20)의 관축이 수직 방향(도 8에서 상하 방향)으로 뻗는 자세로 지지된 구조(수직 점등형)로 하는 것이 가능하고, 이러한 구성이라도, 광원 램프의 소기(所期)의 광조사 특성을 확실하게 얻을 수 있다.

본 발명의 광원 장치에 의하면, 광원 램프가 지지 기판에 형성된 램프 삽입 구멍에 삽입되어 일단부가 램프 삽입 구멍에 의해서 지지된 상태에서 급전 핀이 급전용 소켓에 결합됨으로써, 급전 접속을 달성할 수 있는 동시에 광원 램프를 고정할 수 있으므로, 광원 램프를 매우 용이하게 장착할 수 있어, 광원 램프의 교환도 용이하게 행할 수 있다.

또한, 광원 램프의 한쪽 단부로부터 외부 전극에 접속된 리드선이 도출된 구조로 할 수 있으므로, 리드선을 집약할 수 있어 처리 거리를 짧게 할 수 있는 결과, 종래의 광원 장치에 비해서 전기적 손실을 작게 억제할 수 있다.

그리고, 이러한 광원 장치에 의하면, 용이하게 제조할 수 있는 동시에, 광원 램프의 교환을 용이하게 행할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims

복수의 직관형상(直管狀)의 광원 램프가 배치되는 동시에, 상기 광원 램프의 배후에 반사체가 배치되어 이루어지는 광원 장치로서,

상기 광원 램프는, 내부에 희(希) 가스가 봉입된 직관형상의 발광관과, 상기 발광관의 내면에 형성된 형광체층과, 발광관의 외면에서 관축 방향으로 뻗도록 배치된 한 쌍의 외부 전극과, 상기 외부 전극의 각각과 도통하는 한 쌍의 급전 핀을 구비하는 희 가스 방전 램프로 이루어지고,

상기 광원 램프의 일단부에는, 램프 홀더가 장착되어 있고, 상기 램프 홀더에 의해서 급전 핀이 광원 램프와 평행하게 상기 광원 램프의 타단을 향해 돌출하는 상태로 고정되어 있고,

광원 램프는, 절연성 재료로 이루어지는 지지 기판에 형성된 램프 삽입 구멍 내에 삽입되고, 일단부가 상기 램프 삽입 구멍에 의해서 지지된 상태에서, 급전 핀이 지지 기판에 설치된 급전용 소켓과 결합되어 있는 광원 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 지지 기판에서의 램프 삽입 구멍의 각각에 대응하는 램프 끼움 구멍이 형성된, 상기 지지 기판에 대향하는 대향 지지 기판을 구비하고,

상기 광원 램프의 타단부가 상기 램프 끼움 구멍에 의해 지지되어 있는 광원 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 광원 장치가 백 라이트 장치로서 이용되는 액정 표시 장치.