KR20030076877A - 백 라이트에 사용되는 형광 램프 - Google Patents

Abstract

투명관 양단에 고전압이 인가되고 이에 의해서 투명관(Tube) 내벽에 코팅된 형광체가 열화되어 램프 특성이 저하되는 것을 막기에 알맞은 백 라이트에 사용되는 형광 램프를 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 형광 램프는 일방향을 갖는 투명관과, 전원이 인가될 상기 투명관 양끝단 부분을 제외한 상기 투명관 내벽에 코팅되어 있는 형광체를 포함하여 구성된다.

Description

백 라이트에 사용되는 형광 램프{FLUORESCENT LAMP FOR USING BACK LIGHT}

본 발명은 형광 램프에 대한 것으로, 특히 액정표시소자용 백 라이트에 사용되는 형광램프에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.

따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 가스 방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP:Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD:Electro Luminescence Display)등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치(LCD)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 표시화면의 두께가 수 센치미터(Cm)에 불과한 초박형의 평판(Flat Display) 디스플레이 장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 우주선, 항공기, 노트북 컴퓨터, 랩탑형 컴퓨터의 모니터, 데스크탑형 컴퓨터의 모니터, 대형정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.

이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백 라이트가 반드시 필요하며 이러한 백 라이트는 램프 유닛이 설치되는 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.

이중 에지방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산되는 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.

이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.

한편, 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.

이러한, 직하방식은 에지방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.

그리고 직하방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비젼등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 상기와 같이 사용시간이 길어지게 되면 램프가 열화되는 현상이 발생하여 램프의 수명이 단축되고 액정표시장치의 특성에 영향을 줄 수 있는데, 현재 이러한 현상을 방지하기 위한 연구가 진행되고 있는 추세이다.

이하, 종래 백 라이트에 사용되는 형광 램프에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 액정표시소자용 백 라이트의 사시도로써, 직하형 백라이트의 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 형광 램프를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 액정표시소자용 백 라이트는 복수개의 형광 램프(1)들과, 상기 형광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3)와, 상기형광 램프(1)와 액정 패널(도시하지 않음) 사이에 배치된 광 산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.

상기 광 산란수단(5a,5b,5c)은 형광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위해 배치되며, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate)등이 배치된다.

상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 형광 램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 최대한 좋게 하기 위함이다.

그리고 상기 형광 램프(1)의 양쪽은 도면에 도시된 바와 같이 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.

그리고 상기 형광 램프(1)의 양쪽 전극에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선(9, 9a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(9, 9a)은 별도의 커넥터에 연결되어 구동회로와 접속되는데, 각 형광 램프(1)마다 별도의 커넥터가 필요하다.

그리고 형광 램프(1)는 형광램프 양단에 형성된 외부전극에 전원이 인가되면 발광한다.

이때 형광 램프(1)는 도 2에 도시한 바와 같이 투명관(21)의 양단 외벽에 외부전극(22a,22b)이 배치되어 있고, 상기 투명관(21)의 양쪽 내벽을 포함한 전체 내벽에 형광체(23)가 코팅되어 있다.

상기에서 외부전극(22a,22b)에 전원을 인가하여 발광시킬 때, 같은 조건에서램프 여러 개를 병렬로 연결하여 구동하는 외부전극 형광 램프가 램프 1개마다 인버터와 연결하는 냉음극관 램프보다 고전압을 사용하게 된다.

상기와 같은 종래 백 라이트에 사용되는 형광 램프는 다음과 같은 문제가 있다.

외부전극 형광 램프의 외부전극에 고전압이 인가되므로 그 부위의 형광체가 열화되어 형광 램프의 특성이 저하되고 수명이 단축되는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 투명관(Tube) 내벽에 코팅된 형광체의 열화로 인해 램프 특성이 저하되고 수명이 단축되는 것을 방지하기에 알맞은 백 라이트에 사용되는 형광 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 직하형 백라이트의 사시도

도 2는 종래 기술에 따른 형광 램프를 나타낸 도면

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 형광 램프를 나타낸 도면

도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 형광 램프를 나타낸 도면

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

31 : 투명관 32a 32b : 외부전극

33 : 형광체

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 백 라이트에 사용되는 형광 램프는 일방향을 갖는 투명관, 전원이 인가될 상기 투명관 양끝단 부분을 제외한 상기 투명관 내벽에 코팅되어 있는 형광체를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명 백 라이트에 사용되는 형광 램프에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 형광 램프를 나타낸 도면이고, 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 형광 램프를 나타낸 도면이다.

본 발명은 관(Tube) 외부의 양단에 전극이 형성된 외부전극 형광 램프와,관(Tube)에 전극이 형성되지 않은 무전극 형광 램프에 적용할 수 있다.

먼저 본 발명 제1실시예에 따른 형광 램프에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명 제1실시예에 따른 형광 램프는 도 3a에 도시한 바와 같이 일방향을 갖고 형성된 투명관(31)이 있고, 상기 투명관(31)의 양단 외벽에 외부전극(32a,32b)이 형성되어 있으며, 상기 외부전극(32a,32b)을 제외한 투명관(31)의 전체 내벽에 형광체(33)가 코팅되어 있다.

이때 투명관(31) 양단 외벽의 외부전극(32a,32b)은 알루미늄 테잎이나 구리 테잎이나 실버나 도금물질로 구성할 수 있다.

상기에서와 같이 형광체(33)를 외부전극(32a,32b)을 제외한 투명관(31) 내벽에만 코팅되도록 구성한 이유는 종래에 외부전극 부위에 코팅된 형광체가 열화되어 램프의 특성이 저하되는 문제를 방지하기 위해서이다.

다음에 본 발명 제2실시예에 따른 형광 램프에 대하여 설명한다.

본 발명 제2실시예에 따른 형광 램프는 도 3b에 도시한 바와 같이 램프 자체에 외부전극을 형성하지 않는 무전극 형광 램프로써, 일방향을 갖는 투명관(31)이 있고, 외부전원이 인가될 부분(외부전극부)인 상기 투명관(31) 양단을 제외한 투명관(31) 전체 내벽에 형광체(33)가 코팅되어 있다.

상기에서와 같이 형광체(33)를 외부전극부를 제외한 나머지 투명관 내벽에만 코팅한 것은 제1실시예에서와 같이 차후에 외부에서 전원이 인가될 투명관 양단의 형광체가 열화되어 램프 특성이 저하되는 문제를 방지하기 위해서이다.

상기 제1, 제2실시예와 같이 구성된 형광 램프는 상기 형광 램프의 양단을수용할 수 있는 다수의 홈이 형성된 제1, 제2하부 기구물과, 상기 제1, 제2하부 기구물과 함께 형광 램프(31)를 고정 및 지지하기 위해 상기 제1, 제2하부 기구물과 대응되는 위치에 동일한 홈이 형성된 제1, 제2상부 기구물과, 상기 제1, 제2상,하부 기구물의 홈이 형성된 면에 형광 램프의 양단에 전원을 인가하기 위해 형성된 도전층으로 구성된 백 라이트에 적용하여 사용할 수 있다.

상기의 백 라이트에서 제1, 제2하부 기구물은 그 내측면에 별도의 반사재질 또는 확산 반사재질을 갖는 물질이 코팅되어 있거나, 제1, 제2하부 기구물 자체가 빛을 반사하는 반사판 역할을 할 수 있도록 구성할 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 형광 램프를 형성하기 위한 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 일방향을 갖고 일단이 오픈된 투명관을 형성하고, 오픈된 투명관의 전체 내벽에 형광체를 코팅한 후에 외부전극이 형성될 투명관 양단(또는 외부에서 전원이 인가될 투명관 양단) 내벽의 형광체를 에어 브러쉬나 솔로 제거하는 단계, 상기 투명관을 진공상태로 만들고 네온과 아르곤과 수은 가스를 넣은후 오픈된 투명관 일단을 봉합하는 단계를 통하여 진행된다.

이후에 외부전극 형광램프를 형성하기 위해서는 형광체가 제거된 투명관 양단에 도전성을 갖는 물질을 도포한다.

상기와 같은 본 발명 백 라이트에 사용되는 형광 램프는 다음과 같은 효과가 있다.

전원이 인가되는 형광램프의 투명관 양단 내벽에 형광체가 형성되지 않도록 하므로써 형광체가 열화되어 램프의 성능이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 일방향을 갖는 투명관,

   전원이 인가될 상기 투명관 양끝단 부분을 제외한 상기 투명관 내벽에 코팅되어 있는 형광체를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 백라이트에 사용되는 형광 램프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 형광체가 코팅되지 않은 상기 투명관 양단 외벽에는 외부전극이 더 배치되는 것을 포함함을 특징으로 하는 백 라이트에 사용되는 형광 램프.
3. 제1항에 있어서,

   상기 형광램프는 양단에 외부전극이 형성되지 않는 무전극 형광램프를 사용하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트에 사용되는 형광 램프.
4. 일방향을 갖는 투명관,

   상기 투명관 양단의 외벽에 형성된 외부전극,

   상기 외부전극이 형성된 상기 투명관 양단 내벽을 제외한 상기 투명관 내벽에 코팅된 형광체를 포함함을 특징으로 하는 백 라이트에 사용되는 형광 램프.
5. 제4항에 있어서,

   상기 외부전극은 알루미늄 테잎이나 구리 테잎이나 실버나 도금물질로 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트에 사용되는 형광 램프.