KR20060120768A - Surface light source device and back light unit having the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 면광원 장치를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a conventional surface light source device.
도 2는 도 1의 Ⅱa-Ⅱb 선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line IIa-IIb of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 면광원 장치를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view showing a surface light source device according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅳa-Ⅳb 선을 따라 절단한 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line IVa-IVb of FIG. 3.
도 5는 도 3의 돌출부와 다른 형상의 돌출부를 갖는 면광원 장치를 나타낸 평면도이다.FIG. 5 is a plan view illustrating a surface light source device having a protrusion having a shape different from that of the protrusion of FIG. 3.
도 6은 도 3의 돌출부와 다른 형상의 돌출부를 갖는 면광원 장치를 나타낸 평면도이다.FIG. 6 is a plan view illustrating a surface light source device having a protrusion having a shape different from that of the protrusion of FIG. 3.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 백 라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view showing a backlight unit according to a second embodiment of the present invention.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-
110 : 광원 몸체 111 : 제 1 기판110: light source body 111: first substrate
112 : 제 2 기판 130 : 내부 전극112: second substrate 130: internal electrode
132 : 보호층132: protective layer
본 발명은 면광원 장치 및 이를 갖는 백 라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면 형태로 광을 출사하는 면광원 장치와, 이러한 면광원 장치를 광원으로 갖는 백 라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a surface light source device and a backlight unit having the same, and more particularly, to a surface light source device for emitting light in the form of a plane, and a backlight unit having such a surface light source device as a light source.
일반적으로, 액정(liquid crystal; LC)은 전기적 특성 및 광학적 특성을 함께 갖는다. 액정은 전기적 특성에 의해 전계의 방향에 대응하여 배열이 변경되고, 광학적 특성에 의해 배열에 대응하여 광의 투과율을 변경시킨다.In general, liquid crystals (LC) have both electrical and optical characteristics. The arrangement of the liquid crystal is changed in correspondence with the direction of the electric field by the electrical properties, and the transmittance of light is changed in response to the arrangement by the optical properties.
액정표시장치는 액정의 전기적 특성 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 디스플레이한다. 액정표시장치는 CRT 등에 비하여 부피가 매우 작고 무게가 가벼운 장점을 갖고, 이 결과 휴대용 컴퓨터, 통신 기기, 액정 TV(liquid crystal television receiver) 및 우주 항공 산업 등에 널리 사용되고 있다.The liquid crystal display displays an image by using electrical and optical characteristics of the liquid crystal. Liquid crystal displays have the advantages of being very small in volume and light in weight compared to CRTs, etc. As a result, they are widely used in portable computers, communication devices, liquid crystal television receivers, and aerospace industries.
액정을 제어하기 위해, 액정표시장치는 액정을 제어하는 액정 제어 파트(liquid crystal controlling part) 및 액정에 광을 공급하는 광 공급 파트(light supplying part)를 필요로 한다.In order to control the liquid crystal, a liquid crystal display device requires a liquid crystal controlling part for controlling the liquid crystal and a light supplying part for supplying light to the liquid crystal.
액정 제어 파트는 제1기판에 배치된 화소전극(pixel electrode), 제2기판에 배치된 공통전극(common electrode) 및 화소전극과 공통전극의 사이에 개재된 액정을 포함한다. 화소전극은 해상도에 대응하여 다수개로 이루어지고, 공통전극은 화소전극과 대향하며 1개로 이루어진다. 각 화소전극에는 서로 다른 레벨을 갖는 화소전압(pixel voltage)을 인가하기 위해 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 연결되고, 공통전극에는 동일한 레벨의 레퍼런스 전압(reference voltage)이 인가된다. 화소 전극 및 공통전극은 도전성을 갖는 투명한 물질로 이루어진다.The liquid crystal control part includes a pixel electrode disposed on the first substrate, a common electrode disposed on the second substrate, and a liquid crystal interposed between the pixel electrode and the common electrode. The pixel electrode is formed in plural in correspondence with the resolution, and the common electrode is made of one and facing the pixel electrode. A thin film transistor (TFT) is connected to each pixel electrode to apply a pixel voltage having a different level, and a reference voltage of the same level is applied to the common electrode. The pixel electrode and the common electrode are made of a transparent material having conductivity.
광 공급 파트는 액정 제어 파트의 액정에 광을 공급한다. 광은 화소전극, 액정 및 공통전극을 순차적으로 통과한다. 이때, 액정을 통과한 영상의 표시 품질은 광 공급 파트의 휘도 및 휘도 균일성에 의하여 크게 좌우된다. 일반적으로 휘도 및 휘도 균일성이 높을수록 표시 품질은 양호해진다.The light supply part supplies light to the liquid crystal of the liquid crystal control part. Light sequentially passes through the pixel electrode, the liquid crystal, and the common electrode. In this case, the display quality of the image passing through the liquid crystal is greatly influenced by the luminance and luminance uniformity of the light supply part. In general, the higher the luminance and the uniformity of the luminance, the better the display quality.
종래 액정표시장치의 광 공급 파트는 막대 형상을 갖는 냉음극선관 방식 램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 또는 도트 형상을 갖는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)가 주로 사용된다. 냉음극선관 방식 램프는 휘도가 높고 수명이 길으며, 백열등에 비하여 매우 작은 발열량을 갖는 장점을 갖는다. 한편, 발광 다이오드는 저소비전력 및 고휘도 장점을 갖는다. 그러나 종래 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드는 휘도 균일성이 취약한 단점을 갖는다.The light supply part of the conventional liquid crystal display device mainly uses a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) having a rod shape or a light emitting diode (LED) having a dot shape. Cold cathode ray tube type lamp has a high brightness, long life, and has the advantage of having a very low heat generation compared to incandescent lamps. On the other hand, the light emitting diode has advantages of low power consumption and high brightness. However, the conventional cold cathode ray tube lamps or light emitting diodes have a disadvantage in that the luminance uniformity is weak.
따라서, 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 광원으로 갖는 광 공급 파트는 휘도 균일성을 증가시키기 위해 도광판(light guide panel; LGP), 확산 부재(diffusion member) 및 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재(optical member)를 포함한다. 이로 인해 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 사용하는 액정표시장치는 광학 부재에 의한 부피 및 무게가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.Accordingly, the light supply part having the cold cathode ray tube type lamp or the light emitting diode as a light source is used to improve optical uniformity such as a light guide panel (LGP), a diffusion member, a prism sheet, and the like. It includes an optical member. As a result, a liquid crystal display using a cold cathode ray tube lamp or a light emitting diode has a problem in that the volume and weight of the optical member are greatly increased.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 평판 형태의 면광원 장치가 제시되었다. 도 1은 종래의 면광원 장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱa-Ⅱb 선을 따라 절단한 단면도이다.In order to solve this problem, a planar light source device has been proposed. 1 is a plan view showing a conventional surface light source device, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line IIa-IIb of FIG.
도 1 및 도 2를 참조로, 종래의 면광원 장치는 광원 몸체(10), 및 외부 전극(30)을 포함한다. 광원 몸체(10)는 제 1 기판(11)과, 제 1 기판(11) 상에 배치된 제 2 기판(12)을 포함한다. 제 2 기판(12)은 복수개의 격벽부(13)를 일체로 갖는다. 격벽부(13)들이 제 1 기판(11)에 맞대어져서, 방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간(20)들이 형성된다. 특히, 격벽부(13)를 통해서 방전 공간(20)들 사이에서 전류가 편류하는 현상이 발생하는 것을 억제하기 위해, 격벽부(13)는 대략 4㎜ 정도의 폭을 갖는다. 방전 공간(20)들을 연통시키기 위한 연통로(40)가 격벽부(13) 상에 형성된다. 방전 가스로 전압을 인가하기 위한 외부 전극(30)은 제 1 및 제 2 기판(11, 12)의 외주면을 둘러싼다. 1 and 2, a conventional surface light source device includes a
상기와 같은 종래의 면광원 장치는 전술된 바와 같이, 전압 인가용으로서 외부 전극(30)을 갖는다. 따라서, 전압이 방전 가스로 직접적으로 인가되지 않고, 광원 몸체(10)를 경유해서 방전 가스로 인가된다. 이로 인하여, 방전 공간(20) 내에서 플라즈마의 발생 효율이 낮다는 문제를 종래의 면광원 장치는 갖고 있다.The conventional surface light source device as described above has an
본 발명은 방전 가스로 전압이 직접적으로 인가되도록 하여, 향상된 발광 효율을 갖는 면광원 장치를 제공한다. The present invention provides a surface light source device having an improved luminous efficiency by allowing a voltage to be directly applied to the discharge gas.
또한, 본 발명은 상기와 같은 면광원 장치를 광원으로 갖는 백 라이트 유닛을 제공한다.In addition, the present invention provides a backlight unit having the above-described surface light source device as a light source.
본 발명의 일 견지에 따르면, 면광원 장치는 방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간들을 한정하는 3 내지 5㎜의 폭의 격벽부들을 갖는 광원 몸체를 포함한다. 방전 가스로 전압을 인가하기 위한 내부 전극이 광원 몸체의 내부에 배치된다. 돌출부들이 내부 전극에 형성된다. According to one aspect of the invention, the surface light source device includes a light source body having partition walls of 3 to 5 mm in width defining a plurality of discharge spaces into which the discharge gas is injected. An internal electrode for applying a voltage to the discharge gas is disposed inside the light source body. Protrusions are formed in the inner electrode.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 백 라이트 유닛은 면광원 장치, 면광원 장치를 수납하는 상하부 케이스, 면광원 장치와 상부 케이스 사이에 개재된 광학 시트, 및 면광원 장치를 구동하기 위한 방전 전압을 면광원 장치로 인가하는 인버터를 포함한다. 면광원 장치는 방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간들을 한정하는 3 내지 5㎜의 폭의 격벽부들을 갖는 광원 몸체, 및 방전 가스로 전압을 인가하기 위해 광원 몸체의 내부에 배치되고 돌출부들이 갖는 내부 전극을 포함한다. According to another aspect of the present invention, the backlight unit includes a surface light source device, an upper and lower case for housing the surface light source device, an optical sheet interposed between the surface light source device and the upper case, and a discharge voltage for driving the surface light source device. And an inverter applied to the light source device. The surface light source device has a light source body having partition portions having a width of 3 to 5 mm defining a plurality of discharge spaces into which discharge gas is injected, and an interior disposed inside the light source body for applying a voltage to the discharge gas and having protrusions. An electrode.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 돌출부를 갖는 전극이 광원 몸체의 내부에 배치됨으로써, 전압이 방전 가스로 직접적으로 인가된다. 따라서, 면광원 장치의 발광 효율이 향상된다.According to the present invention as described above, an electrode having a protrusion is disposed inside the light source body, whereby a voltage is directly applied to the discharge gas. Therefore, the luminous efficiency of the surface light source device is improved.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예 1Example 1
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 면광원 장치를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳa-Ⅳb 선을 따라 절단한 단면도이다.3 is a plan view illustrating a surface light source device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IVa-IVb of FIG. 3.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 면광원 장치(100)는 방전 가스가 주입되는 내부 공간(120)을 갖는 광원 몸체(110), 및 방전 가스로 전압을 인가하기 위한 내부 전극(150)을 포함한다. 한편, 방전 가스로는 수은(mercury) 가스, 아르곤(argon) 가스, 네온(neon) 가스, 크세논(xenon) 가스 등이 사용될 수 있다.3 and 4, the surface
광원 몸체(110)는 제 1 기판(111), 제 1 기판(111) 상에 배치된 제 2 기판(112), 제 1 및 제 2 기판(111, 112)의 가장자리 사이에 배치되어 방전 가스가 주입되는 내부 공간을 한정하는 밀봉부재(120), 내부 공간에 배열되어 내부 공간을 복수개의 방전 공간(120)들로 구획하는 격벽들(130), 및 방전 가스로 전압을 인가하기 위한 내부 전극(150)을 포함한다. The
또는, 광원 몸체는 제 1 기판, 제 1 기판 상에 배치되고 격벽부들을 일체로 갖는 제 2 기판을 포함할 수 있다. 격벽부들이 제 1 기판 상에 맞대어져서, 방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간들을 형성한다. 최외곽 격벽부들이 실링용 프릿을 매개로 제 1 기판에 접합된다. 격벽부들은 제 1 방향을 따라 평행하게 배열된다. 또한, 방전 공간들을 서로 연통시키기 위해, 연통로들이 격벽부들 표면에 형성된다. 연통로는 제 1 방향과 소정의 예각을 이루는 경사지거나, 또는 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향을 따라 형성될 수 있다. Alternatively, the light source body may include a first substrate, a second substrate disposed on the first substrate and integrally having partition walls. The partition portions are abutted on the first substrate to form a plurality of discharge spaces into which the discharge gas is injected. The outermost partitions are joined to the first substrate via the sealing frit. The partition portions are arranged in parallel along the first direction. In addition, communication paths are formed on the surfaces of the partition walls in order to communicate the discharge spaces with each other. The communication path may be formed along a second direction that is inclined to form a predetermined acute angle with the first direction or substantially perpendicular to the first direction.
격벽(130)들은 제 1 방향을 따라 평행하게 배열된다. 본 실시예에 따르면, 각 방전 공간(120)들을 서로 연통시키기 위해, 격벽(130)에 연통로(132)가 형성된다. 또는, 격벽(130)이 사행구조로 배열되어, 각 방전 공간(120)들을 연통시킬 수도 있다. 특히, 격벽(130)들을 통해서 이웃하는 방전 공간(120)들 사이에 전류가 편류하는 현상을 억제시키기 위해서, 격벽(130)들은 대략 3 내지 5㎜ 정도의 폭을 갖는다. The
제 1 및 제 2 기판(111, 112)은 가시광은 투과시키고 자외선은 차단하는 유리 재질로 이루어진다. 제 2 기판(112)이 방전 공간에서 발생된 광이 출사되는 출사면이 된다. 제 1 보호층(171)이 제 1 기판(111) 상에 형성되고, 제 2 보호층(172)이 제 2 기판(112)의 밑면에 형성된다.The first and
내부 전극(150)은 광원 몸체(110)의 내부 양측 가장자리에 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향을 따라 배치된다. 내부 전극(150)은 제 1 기판(111) 상에 배치된다. 내부 전극(150)이 광원 몸체(110)의 내부에 배치됨으로써, 전압이 방전 가스로 직접적으로 인가된다. 따라서, 면광원 장치(100)의 발광 효율을 최대한 향상시킬 수가 있다.The
또는, 내부 전극(150)은 제 2 기판(112)의 밑면에 배치될 수 있다. 또한, 내부 전극(150)은 제 1 기판(111) 상에 배치된 제 1 전극과, 제 2 기판(112)의 밑면에 배치된 제 2 전극으로 이루어질 수도 있다. Alternatively, the
돌출부(157)들이 내부 전극(150)에 형성된다. 돌출부(157)는 대략 직사각형의 단면 형상을 갖는다. 이러한 돌출부(157)는 방전 공간(120)들 내부로 진입한다. 또는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 삼각형의 단면 형상의 돌출부(157a)나 반원의 단면 형상의 돌출부(157b)를 가질 수도 있다. 돌출부(157)에 의해 내부 전극(150)의 면적이 더욱 확장되므로, 방전 효율이 더욱 향상된다. 따라서, 면광원 장치의 휘도를 더욱 향상시킬 수가 있게 된다.
내부 전극(150)의 재질로는 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag) 등을 들 수 있다. 또한, 내부 전극(150)은 대략 0.005 내지 0.5㎜ 정도의 두께를 갖는다. 한편, 내부 전극(150)은 금속 박막이거나, 또는 도전성 페이스트를 도포하는 것에 의해 형성될 수 있다.Examples of the material of the
부가적으로, 내부 전극(150)이 산화되는 것을 억제하기 위해, 보호층(152)이 내부 전극(150)의 외면에 형성되는 것이 바람직하다. 보호층(152)은 실리콘 산화막과 같은 유전막일 수 있다. 보호층(152)이 유전막인 경우, 보호층(152)은 캐패시터 역할을 한다. 구체적으로, 내부 전극(150)에 교류 전압이 인가되면, 유전막이 캐패시터로 작용하게 되어, 방전 공간(120)에 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge)이 발생된다. 유전체 장벽 방전의 방전 효율은 캐패시터의 정전용량과 매우 밀접한 관련이 있다. 따라서, 유전막의 두께를 조절하는 것에 의해 정전용량의 조절이 가능하므로, 면광원 장치(100)의 발광 효율도 향상시킬 수가 있게 된다. 이러한 보호층(152)은 대략 0.005 내지 0.3㎜ 정도의 두께를 갖는다.In addition, the
한편, 반사층(미도시)이 제 1 기판(111)의 표면에 형성된다. 반사층은 방전 공간(120)에서 발생된 광 중 제 1 기판(111) 방향으로 향하는 광을 제 2 기판(112) 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 제 1 형광층(미도시)이 반사층의 표면에 형성되고, 제 2 형광층(미도시)이 제 2 기판(112)의 밑면에 형성된다. 제 1 및 제 2 형광층은 방전 공간(120)에서 발생된 자외선을 가시광선으로 변경시키는 역할을 한다.On the other hand, a reflective layer (not shown) is formed on the surface of the
본 실시예에 따르면, 내부 전극으로부터 방전 가스로 전압이 직접적으로 인가되므로, 외부 전극을 갖는 면광원 장치에 비해서 발광 효율이 대략 10% 정도 향 상될 수 있을 것이다.According to the present embodiment, since the voltage is directly applied from the internal electrode to the discharge gas, the luminous efficiency may be improved by about 10% compared to the surface light source device having the external electrode.
실시예 2Example 2
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 백 라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view showing a backlight unit according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(1000)은 실시예 1에 따른 면광원 장치(100), 상하부 케이스(1100, 1200), 광학 시트(900) 및 인버터(1300)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the backlight unit 1000 according to the present embodiment includes the surface
면광원 장치(100)는 도 3에 도시한 면광원 장치와 실질적으로 동일한 구성으로 이루어지므로, 면광원 장치(100)에 대한 설명은 생략한다. Since the surface
하부 케이스(1200)는 면광원 장치(300)를 수납하기 위하여 바닥부(1210) 및 바닥부(1210)의 가장자리로부터 수납 공간을 형성하기 위해 연장된 복수의 측벽(1220)으로 이루어진다. 면광원 장치(100)는 하부 케이스(1200)의 수납 공간에 수납된다.The
인버터(1300)는 하부 케이스(1200)의 배면에 배치되며, 면광원 장치(100)를 구동하기 위한 방전 전압을 발생시킨다. 인버터(1300)로부터 발생된 방전 전압은 제 1 및 제 2 전원선(1352, 1354)을 통해 면광원 장치(100)의 내부 전극(150)에 각각 인가된다. The
광학 시트(900)는 면광원 장치(100)로부터 출사되는 광을 균일하게 확산시키기 위한 확산판(미도시)과, 확산된 광에 직진성을 부여하기 위한 프리즘 시트(미도 시)로 이루어질 수 있다.The
상부 케이스(1100)는 하부 케이스(1200)에 결합되어 면광원 장치(100)와 광학 시트(900)를 지지한다. 상부 케이스(1100)는 면광원 장치(100)가 하부 케이스(1200)로부터 이탈되는 것을 방지한다.The
한편, 영상을 표시하는 액정표시패널(미도시)이 상부 케이스(1100)의 상부에 배치될 수 있다.Meanwhile, a liquid crystal display panel (not shown) for displaying an image may be disposed on the
상기와 같은 본 발명에 따르면, 전극이 광원 몸체의 내부에 배치됨으로써, 방전 가스로 전압이 직접적으로 인가된다. 따라서, 면광원 장치의 발광 효율이 대폭 향상될 수 있다.According to the present invention as described above, since the electrode is disposed inside the light source body, a voltage is directly applied to the discharge gas. Therefore, the luminous efficiency of the surface light source device can be greatly improved.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050042918A KR20060120768A (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | Surface light source device and back light unit having the same |
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KR1020050042918A KR20060120768A (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | Surface light source device and back light unit having the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109030615A (en) * | 2018-11-03 | 2018-12-18 | 宁波华仪宁创智能科技有限公司 | Thermal desorption device and mass spectrometric analysis method |
-
2005
- 2005-05-23 KR KR1020050042918A patent/KR20060120768A/en not_active Application Discontinuation
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