KR100502799B1

KR100502799B1 - Manufacturing Method Of Liquid Crystal Display

Info

Publication number: KR100502799B1
Application number: KR1019970080211A
Authority: KR
Inventors: 이상유
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2005-10-25
Also published as: KR19990059993A

Abstract

정상 램프의 발광 스펙트럼과 다른 관전류 상태에서의 온도 변화에 따른 휘도의 변화를 측정하고 불량 램프의 발광 스펙트럼과 주위 온도 변화에 따른 휘도의 변화를 측정하여 아르곤에 의한 발광인 764nm에서의 발광 세기와 그에 따른 휘도의 변화를 분석한다. By measuring the change in luminance according to the temperature change in the emission spectrum of the normal lamp and the tube current state and the change in the luminance according to the change in the emission spectrum and the ambient temperature of the defective lamp, the emission intensity at 764 nm, which is the emission by argon, and Analyze the change in brightness accordingly.

이와 같이 정상 및 불량 램프의 스펙트럼 및 온도 변화에 따른 휘도 변화를 조사하여 764nm에서의 아르곤에 의한 발광 세기를 측정, 비교하여 램프의 혼합 가스에 의한 압력비가 제대로 설정되었는지를 알 수 있고, 그 결과를 이용하여 764nm에서의 발광 세기값을 0.004 이하로 유지하도록 램프를 제조할 경우 휘도 저하의 문제점을 예방할 수 있다. In this way, it is possible to determine whether the pressure ratio of the mixed gas of the lamp is properly set by measuring and comparing the luminance change caused by argon at 764 nm by examining the luminance change according to the spectrum and temperature change of the normal and bad lamps. When the lamp is manufactured so as to maintain the emission intensity value at 764 nm or less by using the use, it is possible to prevent the problem of lowering the brightness.

Description

Manufacturing Method Of Liquid Crystal Display

본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device.

액정 표시 장치에는 반사형 액정 표시 장치와 백 라이트가 부가되는 투과형 액정 표시 장치가 있다.The liquid crystal display includes a reflective liquid crystal display and a transmissive liquid crystal display to which a backlight is added.

반사형 액정 표시 장치는 빛을 반사하는 반사판을 사용하여 편광판을 통해 들어오는 빛을 반사하도록 하고 이 반사된 빛이 다시 편광판에 도달하는 방식을 사용하여 표시 기능을 수행한다. 따라서, 반사형 액정 표시 장치는 어두운 곳에서는 사용이 불가능하다는 단점이 있다.The reflective liquid crystal display uses a reflecting plate that reflects light to reflect light entering through the polarizing plate, and performs a display function by using a method in which the reflected light reaches the polarizing plate again. Therefore, the reflective liquid crystal display device has a disadvantage in that it is impossible to use in a dark place.

이러한 액정 표시 장치에서 배면에서 빛을 조사함으로써 주변광이 없더라도 시인성이 저하되지 않도록 하는 백 라이트는 광원으로 냉음극 형광 램프, 열음극 형광 램프 등의 형광관을 사용하고 그 밖에 도광판, 확산 시트(sheet), 반사 시트 등의 부품으로 구성되어 있으며 대형 액정 표시 장치의 주요 구성 부품 중의 하나이다. In such a liquid crystal display, the backlight is irradiated with light from the back so that visibility is not deteriorated even in the absence of ambient light, and a fluorescent tube such as a cold cathode fluorescent lamp and a hot cathode fluorescent lamp is used as a light source. It is composed of components such as a reflective sheet and is one of the main components of a large liquid crystal display device.

백 라이트용 램프는 시동 전압이 낮고 소비 전력이 작으며 휘도가 높아야 하는데, 휘도는 램프 내에 형성되는 혼합 기체의 압력비와 주위 온도에 상당히 민감하다. Backlight lamps require a low starting voltage, low power consumption and high brightness, which are quite sensitive to the pressure ratio and ambient temperature of the mixed gas formed within the lamp.

이러한 제조된 램프의 휘도 저하의 문제가 자주 발생하고 있으나, 일반적으로 램프의 특성 및 분석 방법에 대한 기초 지식이 부족하여, 램프의 제조 과정에서 램프의 휘도 불량을 효과적으로 방지하지 못하고 있다. Although the problem of lowering the brightness of such manufactured lamps is frequently generated, there is a general lack of basic knowledge on the characteristics and analysis methods of the lamps, and thus, the failure of the brightness of the lamps is not effectively prevented in the manufacturing process of the lamps.

본 발명이 이루고자 하는 과제는 백 라이트의 휘도 저하가 발생하는 원인을 찾아 제품 조립 단계에서 선행 조사함으로써 개발 기간 및 비용을 줄이는 램프의 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lamp that reduces the development period and cost by looking for the cause of the brightness degradation of the backlight occurs in advance in the product assembly stage.

이러한 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는 램프의 발광 스펙트럼의 변화를 조사하고, 조사된 결과를 분석하여 역으로 그러한 변화가 나타날 수 있는 원인을 추적하여 그 결과에 따라, 혼합 기체의 압력비를 설정한다. 그러기 위해서 먼저, 램프의 발광 메카니즘과 여러 가지 조건들의 변화와 그 변화에 따른 발광 스펙트럼의 관계에 대하여 조사한다.In order to achieve this problem, the present invention examines the change in the emission spectrum of the lamp, analyzes the irradiated result, traces the cause of the change, and sets the pressure ratio of the mixed gas according to the result. To do this, first, the change in the light emitting mechanism of the lamp and the various conditions and the relationship between the emission spectrum according to the change are investigated.

그러면, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.Then, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the embodiments.

도 1 내지 도 6을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 램프 제조 방법에 대하여 설명한다.A method of manufacturing a lamp according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 정상 램프의 발광 특성에 대하여 분석한다.First, the light emission characteristics of a normal lamp are analyzed with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 형광 램프의 파장에 따른 발광 스펙트럼을 도시한 그래프이고, 도 2는 정상 램프의 온도 변화에 따른 휘도의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 3은 램프의 파장에 따른 발광 스펙트럼의 변화를 관전류를 변화시켜 도시한 그래프이다.1 is a graph showing an emission spectrum according to the wavelength of a fluorescent lamp, FIG. 2 is a graph showing a change in luminance according to a temperature change of a normal lamp, and FIG. 3 is a graph showing a change in emission spectrum according to a wavelength of a lamp. It is a graph shown by changing.

정상 램프의 발광 스펙트럼은 도 1에 도시한 바와 같은 모양을 가진다. 도 1에서 가로축은 파장(nm)을 나타내고, 세로축은 상대적인 발광(radiance)을 나타낸다.The emission spectrum of the normal lamp has a shape as shown in FIG. In FIG. 1, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents relative radiation.

램프의 색좌표가 일치하는 경우에는 램프의 발광이 서로 달라도 이를 표준화하는 경우, 각 램프의 스펙트럼은 거의 일치한다.When the color coordinates of the lamps coincide, the light emission of the lamps is different, but when normalizing them, the spectrum of each lamp is almost identical.

서로 다른 과전류 상태에서 온도 변화에 따른 휘도의 변화를 나타낸 도 2를 보면, 입력 전압을 12V(5.7mA)에서 서서히 낯춤에 따라 램프의 관전압이 서서히 증가하면서 관전류가 감소한다. 그러다가 어느 시점을 넘어서면 관전압과 관전류가 동시에 감소한다. 입력 전압을 더욱 낯추면 갑자기 관전류가 0/1mA로 크게 감소하는 영역이 나타난다. 이 영역에서는 낮은 전류로 인하여 아르곤(Ar) 플라즈마의 밀도가 배우 약해 휘도가 크게 저하되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, which shows a change in luminance according to a temperature change in different overcurrent states, the tube current of the lamp decreases as the tube voltage of the lamp gradually increases as the input voltage is gradually decreased at 12 V (5.7 mA). After that point, the tube voltage and tube current decrease simultaneously. If the input voltage is further reduced, an area where suddenly the tube current is greatly reduced to 0 / 1mA appears. It can be seen that the density of the argon (Ar) plasma is weak due to the low current in this region, which greatly reduces the luminance.

도 3에 도시한 바와 같이, 0.1mA의 저전류인 경우를 제외한 관전류의 변화에 따른 방사 스펙트럼은 거의 일치한다. 반면, 0.1mA의 경우에는 적색에 해당하는 파장에서의 발광 세기가 상대적으로 증가하고 청색에 해장하는 파장에서의 발광 세기는 감소한다. 따라서, 램프가 미약하게 분홍빛을 띠게 된다.As shown in Fig. 3, the emission spectrum according to the change in the tube current except for the low current of 0.1 mA is almost identical. On the other hand, in the case of 0.1 mA, the light emission intensity at a wavelength corresponding to red is relatively increased and the light emission intensity at a wavelength that is decomposed to blue is decreased. Thus, the lamp becomes slightly pinkish.

관전류가 낮은 경우 아르곤 플라즈마에 의한 발광이 나타난다. 이는 페닝(penning) 효과에 의한 에너지 전달이 제대로 이루어지지 않았기 때문에 수은(Hg)의 발광 효율이 감소하고 아르곤에 의한 발광이 나타나게 되는 것이다.When the tube current is low, light emission by argon plasma appears. This is because the energy transfer due to the penning effect is not properly achieved, the luminous efficiency of mercury (Hg) is reduced, and light emission by argon appears.

관전류가 낮을수록 휘도가 최대가 되는 온도가 높아진다. 아르곤 플라즈마의 밀도가 낮은 경우 여기(metastable) 상태인 아르곤(Ar^*)의 평균 속도가 낮아진다. 따라서, 수은과 충돌하여도 수은을 이온화시키지 못하고 아르곤 자신이 발광 전이를 한다. 여기 상태의 아르곤의 평균 속도는 아르곤 플라즈마의 밀도와 주위 온도가 높을수록 증가한다.The lower the tube current, the higher the temperature at which the luminance is maximum. When the density of the argon plasma is low, the average velocity of the argon (Ar ^* ) which is in the excited state is lowered. Therefore, even if it collides with mercury, it does not ionize mercury and argon itself emits light emission. The average velocity of argon in the excited state increases with increasing density and argon temperature of the argon plasma.

다음, 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 불량 램프의 발광 특성에 대하여 분석한다. Next, the light emission characteristics of the defective lamp will be analyzed with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4는 불량 램프의 파장에 따른 발광 스펙트럼의 변화를 관전류를 변화시켜 도시한 그래프이고, 도 5는 휘도 저하 램프의 온도에 따른 휘도의 변화를 도시한 그래프이고, 도 6은 정상 램프의 휘도와 764nm에서의 아르곤에 의한 발광과의 관계를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing a change in emission spectrum according to the wavelength of a bad lamp by changing a tube current, FIG. 5 is a graph showing a change in luminance according to a temperature of a luminance deterioration lamp, and FIG. It is a graph showing the relationship with the light emission by argon at 764 nm.

도 4에서 가로축은 파장(nm)을 나타내고 세로축은 발광 세기를 나타낸다.In FIG. 4, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents emission intensity.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 불량 램프의 경우 764nm에서 발광 피크가 크게 증가하였으며, 관전류를 증가시켜도 적, 녹, 청색에 해당하는 파장에서의 발광 세기는 크게 증가하지 않는 반면, 아르곤에 의한 발광만 크게 증가한다. 이는 전류가 증가하여 아르곤의 밀도가 증가하여도 수은의 증기압이 부족하므로 아르곤이 자체 발광하기 때문이다.As can be seen in FIG. 4, in the case of a defective lamp, the emission peak was greatly increased at 764 nm, and the emission intensity at wavelengths corresponding to red, green, and blue did not increase significantly even when the tube current was increased. Only greatly increases. This is because argon emits self-light because the vapor pressure of mercury is insufficient even if the current increases and the density of argon increases.

또한, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 불량 램프는 주위 온도가 증가함에 따라 아르곤에 의한 발광 세기가 감소하고 휘도는 증가하다가 약 120℃가 되면 거의 정상 램프와 비슷한 휘도와 스펙트럼을 나타낸다. Also, as can be seen in FIG. 5, the defective lamps exhibit a luminance and spectrum similar to that of a normal lamp when the ambient temperature increases and the emission intensity due to argon decreases and the luminance increases, and then reaches about 120 ° C.

도 6은 불량 램프를 150℃에서 2시간 정도 열 처리를 하고, 다시 상온에서 4시간 방치한 후 스펙트럼을 측정한 그래프이다.6 is a graph in which the defective lamp is heat treated at 150 ° C. for about 2 hours, and then left at room temperature for 4 hours to measure spectrum.

도 6에서 볼 수 있는 것처럼, 휘도가 600cd/m²로 다소 증가하였지만 여전히 휘도가 낮고 아르곤에 의한 발광이 높게 측정되었다. 이는 상온에서 형광체 속에 묻혀있던 약간의 수은이 활성화되어 나타나는 현상으로 여전히 아르곤과 수은의 가스 압력비가 최적 압력비와는 큰 차이가 있음을 보여준다.As can be seen in FIG. 6, the luminance was slightly increased to 600 cd / m ² , but the luminance was low and the emission by argon was high. This is due to the activation of a small amount of mercury buried in the phosphor at room temperature, which shows that the gas pressure ratio between argon and mercury still differs from the optimum pressure ratio.

아르곤에 의한 발광 세기와 휘도, 그리고 최대 휘도가 나타나는 온도와의 관계를 조사하기 위하여 아르곤에 의한 발광이 각각 다른 세 개의 램프를 이용하여 온도에 따른 휘도 변화를 조사하였다. In order to investigate the relationship between the intensity of luminescence caused by argon and the temperature at which the maximum luminance appeared, the luminance change with temperature was investigated using three lamps having different luminescence by argon.

먼저, 동일 조건에서 764nm에서의 발광 세기가 휘도에 미치는 영향을 조사하기 위해서 동일한 관전류 상태에서의 휘도를 조사하였다.First, in order to investigate the effect of the emission intensity at 764 nm on the luminance under the same conditions, the luminance in the same tube current state was investigated.

표 1을 보면 아르곤에 의한 발광이 클수록 램프의 휘도가 급격히 낮아지는 것을 볼 수 있다. 즉, 아르곤의 의한 발광이 나타나면 페닝 효과에 의한 에너지 전달이 제대로 이루어지지 않아 휘도가 감소하며 이는 초기 램프 제작상에 혼합 가스에 의한 압력비가 제대로 설정되지 않았음을 보여준다.Looking at Table 1, it can be seen that as the light emitted by argon increases, the brightness of the lamp decreases rapidly. In other words, when light emission by argon occurs, energy transfer due to the penning effect is not properly performed, thereby decreasing luminance, which indicates that the pressure ratio due to the mixed gas is not properly set during initial lamp fabrication.

도 6은 최근 입수한 여러 제품의 램프 스펙트럼과 불량이 발생한 것과 같은 시기의 램프로서 불량이 발생하지 않은 램프의 스펙트럼을 조사한 것으로서, 가로축은 발광 세기를 나타내고, 세로축은 휘도를 나타낸다.Fig. 6 shows the lamp spectrum of various products recently obtained and the spectrum of the lamp in which the failure did not occur as a lamp at the same time as the failure occurred. The horizontal axis represents the emission intensity and the vertical axis represents the luminance.

도 6에서 도시한 바와 같이, 불량 램프일수록 764nm에서의 발광 세기가 크게 나타나며, 휘도는 낮게 나타나는 것을 알 수 있다. 반면, 300시간의 저온 동작 시험에서도 휘도 불량이 발생하지 않은 램프는 정상적인 스펙트럼을 보여 주고 있다. As shown in FIG. 6, it is understood that a defective lamp exhibits a larger emission intensity at 764 nm and a lower luminance. On the other hand, lamps with no luminance defect even after 300 hours of low temperature operation show normal spectra.

따라서, 이러한 발광 세기가 나타나는 것은 관내 가스의 압력이나 가스 압력비가 적정하지 않다는 것을 의미한다.Therefore, the appearance of such light emission intensity means that the pressure of the gas in the tube or the gas pressure ratio is not appropriate.

도 6에서와 같이 램프의 스펙트럼을 분석하여 764nm에서의 발광 세기값을 0.004 이하로 유지하도록 혼합 기체의 압력비를 조절하여 램프를 제조할 경우 휘도 저하의 문제점을 사전에 예방할 수 있다. As shown in FIG. 6, when the lamp is manufactured by adjusting the pressure ratio of the mixed gas to maintain the emission intensity value at 764 nm or less by analyzing the spectrum of the lamp, it may be possible to prevent the problem of deterioration of brightness in advance.

위에서 언급한 바와 같이, 램프의 스펙트럼을 분석하여 764nm에서의 발광 세기 값을 0.004 이하로 유지하는 적절한 혼합 가스의 압력비를 얻을 수 있으며, 이에 따라, 휘도 저하의 문제점을 램프의 제조 과정에서 예방할 수 있다.As mentioned above, by analyzing the spectrum of the lamp, it is possible to obtain an appropriate pressure ratio of the mixed gas which maintains the emission intensity value at 764 nm or less, so that the problem of deterioration of brightness can be prevented in the manufacturing process of the lamp. .

도 1은 정상 램프의 파장에 따른 발광 스펙트럼을 도시한 그래프이고,1 is a graph showing the emission spectrum according to the wavelength of a normal lamp,

도 2는 정상 램프의 온도 변화에 따른 휘도의 변화를 나타낸 그래프이고,2 is a graph showing a change in luminance according to a change in temperature of a normal lamp;

도 3은 정상 램프의 파장에 따른 발광 스펙트럼의 변화를 관전류를 변화시켜 도시한 그래프이고, 3 is a graph showing the change in the emission spectrum according to the wavelength of a normal lamp by changing the tube current,

도 4는 불량한 램프의 파장에 따른 발광 스펙트럼의 변화를 관전류를 변화시켜 도시한 그래프이고,4 is a graph showing the change in the emission spectrum according to the wavelength of a poor lamp by changing the tube current,

도 5는 불량 램프의 온도에 따른 휘도의 변화를 도시한 그래프이고,5 is a graph illustrating a change in luminance according to a temperature of a defective lamp;

도 6은 정상 램프의 휘도와 764nm에서의 아르곤에 의한 발광 세기와의 관계를 도시한 그래프이다.Fig. 6 is a graph showing the relationship between the luminance of normal lamps and the emission intensity by argon at 764 nm.

Claims

Liquid crystal display that forms a mixed gas by analyzing the change in the emission spectrum of the argon according to the wavelength, luminance, color temperature, color coordinate management, and luminance ratios at respective wavelengths corresponding to red, green, and blue to investigate the pressure ratio of the mixed gas. In the method of manufacturing the lamp for

And argon to maintain the emission intensity of the argon at a wavelength of 764 nm to 0.004 (W / sr m2) or less.

And a ratio of the ratio of the wavelength corresponding to red to the wavelength corresponding to green and the ratio of the wavelength corresponding to blue to the wavelength corresponding to green is maintained at 1 or less.