KR20070006353A

KR20070006353A - Surface light source device and backlight unit using the same

Info

Publication number: KR20070006353A
Application number: KR1020050061626A
Authority: KR
Inventors: 천호영
Original assignee: 삼성코닝 주식회사
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2007-01-11

Abstract

A surface light source device and a backlight unit using the same are provided to suppress the dark part occurring at an edge portion of the surface light source device, thereby improving the uniformity of brightness, by providing a ventilation tip on the outermost channel of a light source body. A surface light source device(500) comprises a light source body(100) having discharge spaces defined by a plurality of channels, and electrodes formed on the light source body. A voltage is applied to discharge gas injected in the discharge space through the electrodes. A ventilation tip(150) is provided on the outermost channel(140a) of the light source body.

Description

Surface light source device and backlight device using the same {SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE AND BACKLIGHT UNIT USING THE SAME}

도 1 은 종래의 면광원 장치에 제공된 팁의 위치를 나타낸 저면도,1 is a bottom view showing the position of the tip provided in the conventional surface light source device,

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면광원 장치를 나타낸 사시도,2 is a perspective view showing a surface light source device according to an embodiment of the present invention;

도 3 은 도 1의 저면도,3 is a bottom view of FIG. 1,

도 4 는 도 2에 도시된 면광원 장치를 이용한 백라이트 장치의 구성을 나타내는 분리 사시도.4 is an exploded perspective view showing the configuration of a backlight device using the surface light source device shown in FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

(150) : 배기용 팁 (160) : 게터 주입용 팁(150): exhaust tip (160): getter injection tip

본 발명은 면광원 장치 및 이를 이용한 백라이트 장치에 관한 것으로, 특히 방전가스 및 수은을 주입하기 위해 면광원 장치에 설치되는 배기 및 게터 주입용 팁을 다수개의 채널들 중 최외측에 위치한 채널에 위치하도록 한 면광원 장치 및 이를 이용한 백라이트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface light source device and a backlight device using the same. In particular, the exhaust and getter injection tips installed in the surface light source device for injecting discharge gas and mercury are positioned in the outermost channel among the plurality of channels. One surface light source device and a backlight device using the same.

액정디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)는 음극선관(CRT) 등에 비하여 부피가 매우 작고 무게가 가벼운 장점을 갖고 있어 휴대용 컴퓨터, 통신 기기, 액정 TV(liquid crystal television receiver) 및 우주 항공 산업 등에 널리 사용되고 있다.Liquid crystal displays (LCDs) have a very small volume and light weight compared to cathode ray tubes (CRTs), and are widely used in portable computers, communication devices, liquid crystal television receivers, and aerospace industries. .

그러나, 상기 액정디스플레이는 수광형(비발광형)으로 광을 공급하기 위한 광원, 즉 백라이트(Back Light Unit, BLU)의 사용이 요구된다.However, the liquid crystal display requires the use of a light source, that is, a backlight (BLU), for supplying light to a light receiving type (non-light emitting type).

종래의 LCD용 백라이트는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)를 세관 형태로 만들어 광원으로 사용하였다. 이처럼 LCD용 백라이트로 CCFL를 적용하는데 있어서, 다수의 냉음극 형광램프를 액정패널 밑에 장착하고 냉음극 형광램프와 액정패널 사이에 확산판을 설치한 직하형(Direct light) 방식과, 액정패널의 측면에 냉음극 형광램프를 장착하고, 이 냉음극 형광램프로부터 출사되는 광을 투명한 도광판(Light Guide Panel)을 이용하여 LCD 화면 전체에 분포되도록 하는 사이드형(Edge Light)방식이 주로 사용되었다. 그러나 광손실이 발생되어 광 이용효율이 낮고, 전체구조가 복잡하여 생산비가 높을 뿐만 아니라 휘도의 균일성에 한계가 있는 문제점으로 인해 평판형태의 면광원 장치가 제시되었다.Conventional backlights for LCDs have used cold cathode fluorescent lamps (CCFLs) in the form of customs and used them as light sources. In applying CCFL as a backlight for LCD, a direct light type in which a plurality of cold cathode fluorescent lamps are mounted under the liquid crystal panel and a diffusion plate is installed between the cold cathode fluorescent lamp and the liquid crystal panel, and the side of the liquid crystal panel An edge light method is mainly used in which a cold cathode fluorescent lamp is mounted on the light source and the light emitted from the cold cathode fluorescent lamp is distributed to the entire LCD screen using a transparent light guide panel. However, due to the problem that light loss occurs and the light utilization efficiency is low, the overall structure is complicated, the production cost is high, and the uniformity of luminance is limited.

상기 면광원 장치는 소정 간격을 두고 대향 배치된 상부기판과 하부기판을 포함하며, 다수개의 격벽들이 대향 배치된 상기 상부기판과 하부기판의 사이에 제 공된다. 상기 격벽들은 등간격으로 평행하게 배치되어 다수개의 채널들로 이루어진 방전 공간을 형성하고, 상기 방전 공간에 방전 가스 및 소량의 수은이 주입되며, 상기 방전 가스에 전압을 인가하기 위한 전극들이 상기 기판의 양측 가장자리 외부 또는 내부에 제공된다. 이러한 면광원 장치는 상기 전극들에 방전 전압이 인가되면, 방전 공간들 내부에서 장벽 방전이 발생되며, 상기 방전에 의해 발생된 자외선이 형광체를 여기시켜 가시광을 발생하게 된다.The surface light source device includes an upper substrate and a lower substrate disposed to face each other at predetermined intervals, and a plurality of partition walls are provided between the upper substrate and the lower substrate disposed to face each other. The barrier ribs are arranged in parallel at equal intervals to form a discharge space including a plurality of channels, a discharge gas and a small amount of mercury are injected into the discharge space, and electrodes for applying a voltage to the discharge gas are formed on the substrate. Both sides are provided outside or inside the edge. In the surface light source device, when a discharge voltage is applied to the electrodes, barrier discharge is generated in discharge spaces, and ultraviolet rays generated by the discharge excite the phosphor to generate visible light.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 면광원 장치에는 채널내의 불순물을 배출하고 방전가스를 주입하기 위한 배기팁(10)과, 팁 안에 든 수은 게터를 활성화시켜서 채널 내로 수은을 주입 시키기 위한 게터팁(20)이 구비된다. 통상 상기 배기팁(10)과 게터팁(20)은 다수개의 채널들 중 최상단 및 최하단으로부터 2번째 또는 3번째 채널의 일단에 구비된다. 일예로서, 상기 배기팁(20)이 다수개의 채널들 중 최상단부로터 2번째 위치한 채널(30a)의 일단부에 위치하게 되면, 상기 게터팁(20)은 다수개의 채널들 중 최하단부로터 2번째 위치한 채널(30b)의 일단부에 위치하게 된다. 그러나 상기와 같이 팁이 위치한 해당 채널은 다른 채널에 비해 높은 휘도를 갖게 된다. 이는 상기 팁에 의해 표면적이 넓어진 상태에서 전극이 도포되므로, 전극면적 또한 넓어지게 되기 때문이다. 따라서 상기 팁이 구비된 해당 채널의 휘도가 다른 채널들에 비해 높게 되므로 전체적인 휘도 균일성을 저하시키는 문제점이 발생되었다.As shown in FIG. 1, the surface light source device includes an exhaust tip 10 for discharging impurities in the channel and injecting discharge gas, and a getter tip for injecting mercury into the channel by activating the mercury getter in the tip ( 20) is provided. Typically, the exhaust tip 10 and the getter tip 20 are provided at one end of the second or third channel from the top and bottom of the plurality of channels. As an example, when the exhaust tip 20 is positioned at one end of the channel 30a located second in the uppermost rotor of the plurality of channels, the getter tip 20 is positioned second in the lowermost rotor of the plurality of channels. It is located at one end of the channel (30b). However, the channel in which the tip is positioned as described above has higher luminance than other channels. This is because the electrode is applied in a state where the surface area is widened by the tip, so that the electrode area is also widened. Therefore, since the luminance of the corresponding channel equipped with the tip is higher than that of other channels, a problem of lowering the overall luminance uniformity has occurred.

또한, 면광원 장치는 구조적 특성상 가장자리 부분에 위치한 채널이 가운데 위치한 채널에 비하여 휘도가 낮은 상하암부가 발생된다. 이는 램프의 가장자리 부 분은 외부대기와 접촉하기 때문에 램프 내 다른 채널들에 비해 온도가 낮게 되고, 이로 인해 수은의 활성화가 주변의 다른 채널에 비해 못하기 때문에 수은에 의한 2차 전자 방출량이 적으므로 방전에 기여하는 전자가 줄어들기 때문이다.In addition, in the surface light source device, the upper and lower arm portions having lower luminance than the channel in which the channel located at the edge portion is located in the center are generated. This is because the edges of the lamp come into contact with the outside atmosphere, resulting in lower temperatures compared to the other channels in the lamp, which results in less secondary electron emissions from mercury because mercury activation is less than other channels in the surroundings. This is because electrons contributing to the discharge are reduced.

따라서, 가장자리에 위치한 채널의 휘도는 낮고, 이에 이웃한 2번째 또는 3번째 채널의 휘도는 높게 되게 되어 전체적으로 휘도가 불균일하게 되는 문제점이 발생되었다. Therefore, the luminance of the channel located at the edge is low, the luminance of the second or third channel adjacent to the high becomes a problem that the luminance is uneven overall.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 면광원 장치의 가장자리에 발생되는 암부 발생을 방지할 수 있는 면광원 장치를 제공함에 있다. Accordingly, an aspect of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide a surface light source device that can prevent the occurrence of the dark portion generated at the edge of the surface light source device.

본 발명의 다른 목적은 전체적인 휘도 균일성이 향상된 면광원 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a surface light source device with improved overall luminance uniformity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수개의 채널들로 이루어진 방전공간이 구비된 광원몸체와, 상기 방전부에 주입된 방전가스로 전압을 인가하도록 상기 광원몸체의 양단에 제공된 전극들을 포함하는 면광원 장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention includes a light source body having a discharge space consisting of a plurality of channels, and electrodes provided at both ends of the light source body to apply a voltage to the discharge gas injected into the discharge unit. In the surface light source device to

상기 광원 몸체의 상하단 최 외각 채널들에 팁이 제공된 면광원 장치를 개시한다. Disclosed is a surface light source device provided with a tip in upper and lower outermost channels of the light source body.

또한, 본 발명은 면광원이 채용되는 백라이트 장치에 있어서,In addition, the present invention is a backlight device employing a surface light source,

다수개의 채널들로 이루어진 방전공간이 광원몸체에 구비되고, 상기 방전공 간에 주입된 방전가스로 전압을 인가하기 위한 전극이 상기 광원몸체에 구비되며, 광원몸체의 상하단 최외각 채널에 팁이 제공된 면광원 장치;Discharge space consisting of a plurality of channels is provided in the light source body, the electrode for applying a voltage to the discharge gas injected into the discharge hole is provided in the light source body, the tip provided in the outermost upper and lower channels of the light source body A light source device;

상기 면광원 장치를 수납하는 상하부 케이스;Upper and lower cases accommodating the surface light source device;

상기 면광원 장치와 상기 상부 케이스 사이에 제공된 광학 시트; 및An optical sheet provided between the surface light source device and the upper case; And

상기 전극에 방전 전압을 인가하여 상기 면광원 장치를 구동시키는 인버터를 포함하는 백라이트 장치를 개시한다.Disclosed is a backlight device including an inverter for driving a surface light source device by applying a discharge voltage to the electrode.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면광원 장치(500)는 광원몸체(100)의 상하측면(100a,100b)들의 최외각에 위치하는 2개의 채널(140a,140b)들에 배기팁(150)과 게터팁(160)이 각각 제공된 것으로 구성된다.2 and 3, the surface light source device 500 according to an exemplary embodiment of the present invention includes two channels 140a positioned at the outermost sides of the upper and lower side surfaces 100a and 100b of the light source body 100. The exhaust tip 150 and the getter tip 160 are respectively provided at the 140b.

도 2를 참조하면, 상기 광원몸체(100)는 전면기판(110)과 후면기판(120)을 포함한다. 상기 전면기판(110)은 복수개의 격벽부들이 일체형 형성되고, 상기 후면기판(120)은 평판형으로 형성되며, 상기 전면기판(110)과 후면기판(120)이 맞대어져 다수개의 채널(140)들로 이루어진 방전공간이 형성된다. 이때 상기 다수개의 채 널(40)들은 광원몸체(100)의 상하부측면(100a,100b)들과 평행한 구조를 이루게 된다. 또한 상기 방전공간으로 전압을 인가하기 위한 한쌍의 전극(130,130`)들이 상기 채널(140)들의 양끝단에 위치하도록 상기 광원몸체(100)의 양단에 제공된다. 상기 한쌍의 전극(130,130`)들은 상기 광원몸체(100)의 양 끝단에서 다수개의 채널(140)들을 가로지르게 제공되어 각 채널로 전압을 인가하게 된다. 상기 광원몸체(100)는 상기 후면 기판(120) 및 전면 기판(110)의 사이에 삽입되어 상기 후면 및 전면 기판(120, 110) 사이에 방전 공간인 복수의 채널들(140)을 구획하는 독립형 격벽 구조로도 형성될 수 있다. 2, the light source body 100 includes a front substrate 110 and a rear substrate 120. The front substrate 110 is formed integrally with a plurality of partitions, the rear substrate 120 is formed in a flat plate shape, the front substrate 110 and the rear substrate 120 are abutted a plurality of channels 140 Discharge spaces are formed. At this time, the plurality of channels 40 form a parallel structure with the upper and lower side surfaces (100a, 100b) of the light source body (100). In addition, a pair of electrodes 130 and 130 ′ for applying a voltage to the discharge space are provided at both ends of the light source body 100 so as to be located at both ends of the channels 140. The pair of electrodes 130 and 130 ′ are provided across the plurality of channels 140 at both ends of the light source body 100 to apply voltage to each channel. The light source body 100 is inserted between the rear substrate 120 and the front substrate 110 and is a stand-alone type that partitions a plurality of channels 140 which are discharge spaces between the rear and front substrates 120 and 110. It may also be formed as a partition structure.

도 3을 참조하면, 상기 배기팁(150)은 광원몸체(100)의 내부, 즉 방전공간의 내부에 있는 불순물을 배출함과 더불어 방전가스의 주입을 위한 것으로, 상기 광원몸체(100)의 상부측면(100a) 최외각 채널(140a)의 일단부에 제공된다.Referring to FIG. 3, the exhaust tip 150 discharges impurities in the light source body 100, that is, in the discharge space, and injects discharge gas, and the upper portion of the light source body 100. Side 100a is provided at one end of outermost channel 140a.

상기 게터팁(160)은 상기 방전공간으로 수은을 주입하기 위한 것으로, 상기 광원몸체(100)의 하부측면(100b)의 최외각 채널(140b)의 일단부에 제공된다.The getter tip 160 is for injecting mercury into the discharge space and is provided at one end of the outermost channel 140b of the lower side surface 100b of the light source body 100.

상기 두 채널(140a,140b)들에 각각 제공된 배기팁(150)과 게터팁(160)에 의해 두 채널(140a,140b)의 일단부의 표면적은 다른 채널들에 비해 넓어지게 되고, 그 위에 전극이 도포되므로 전극면적 또한 넓어지게 된다. 이처럼 전극면적이 넓어짐에 따라 상기 두 채널(140a,140b)들로 인가되는 관전류가 증가하여 휘도가 향상되게 된다.The exhaust tip 150 and the getter tip 160 provided in the two channels 140a and 140b respectively increase the surface area of one end of the two channels 140a and 140b in comparison with the other channels. Since it is applied, the electrode area also becomes wider. As the electrode area increases, the tube current applied to the two channels 140a and 140b increases, thereby improving luminance.

한편, 일반적인 면광원 장치는 종래기술에서 언급한 바와 같이 광원몸체의 가장자리에 위치한 채널들이 다른 채널들에 비해 상대적으로 어두운 현상을 나타내 게 된다. 이처럼 가장자리 채널들이 어둡게 되는 현상은 상기 배기팁과 게터팁의 제공에 의한 전극면적의 증대로 발생되는 휘도 상승효과와 서로 상쇄되어 면광원 장치의 전체적인 휘도 균일성을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, in the general surface light source device, as mentioned in the prior art, the channels located at the edge of the light source body show a relatively dark phenomenon than other channels. The darkening of the edge channels is offset from the luminance synergistic effect caused by the increase of the electrode area by providing the exhaust tip and the getter tip, thereby improving the overall luminance uniformity of the surface light source device.

도 4는 면광원 장치를 이용한 백라이트 장치의 분해 사시도를 나타낸 것이다. 도 4를 참조하여 본 발명의 백라이트 장치에 대해 설명하면 아래와 같다.4 is an exploded perspective view of the backlight device using the surface light source device. A backlight device of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 장치는 면광원 장치(500)와, 상하부 케이스(515,510)와, 광학 시트(530) 및 인버터(540)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the backlight device according to the present invention includes a surface light source device 500, upper and lower cases 515 and 510, an optical sheet 530, and an inverter 540.

상기 백라이트 장치에 채용된 면광원 장치(500)는 도 2의 면광원 장치(500)와 동일하게 구성되어서 구체적인 설명은 생략하기로 한다The surface light source device 500 employed in the backlight device is configured in the same manner as the surface light source device 500 of FIG. 2, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 4를 참조하면, 상기 하부 케이스(510)는 수납 공간이 제공되어서 면광원 장치(500)가 안전하게 보관된다. 상기 상부 케이스(515)는 상기 하부 케이스(510)에 결합되어 상기 면광원 장치(200)와 상기 광학 시트(530)를 안전하게 보관한다. 상기 인버터(540)는 상기 하부 케이스(510) 배면에 배치되어 상기 면광원 장치(200)를 구동하기 위한 방전 전압을 발생시킨다. 상기 방전 전압은 와이어에 의해 상기 면광원 장치(300)의 전극에 각각 인가된다. 상기 광학 시트(530)는 상기 면광원 장치(500)로부터 출사되는 광을 균일하게 확산시키는 확산판과, 확산된 광의 직진성을 부여하기 위한 프리즘으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 4, the lower case 510 is provided with an accommodation space to safely store the surface light source device 500. The upper case 515 is coupled to the lower case 510 to safely store the surface light source device 200 and the optical sheet 530. The inverter 540 is disposed on a rear surface of the lower case 510 to generate a discharge voltage for driving the surface light source device 200. The discharge voltages are respectively applied to the electrodes of the surface light source device 300 by wires. The optical sheet 530 may be formed of a diffusion plate for uniformly diffusing the light emitted from the surface light source device 500 and a prism for imparting the straightness of the diffused light.

이상에서 설명한 본 발명의 면광원 장치 및 이를 이용한 백라이트 유닛은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗 어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The surface light source device and the backlight unit using the same of the present invention described above are not limited to the above-described embodiments and drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.

상술한 바와 같이 본 발명은 광원몸체의 최외각 가장자리 채널에 팁이 제공되어 면광원 장치의 가장자리 부분의 휘도가 중앙부에 비해 낮은 암부 문제를 해결할 수 있게 되었다. 더욱이 면광원 전체의 휘도 균일성을 향상시킬 수 있게 되었다.As described above, in the present invention, the tip is provided in the outermost edge channel of the light source body, thereby solving the problem of the dark portion in which the luminance of the edge of the surface light source device is lower than that of the center portion. Furthermore, the luminance uniformity of the entire surface light source can be improved.

Claims

In the surface light source device including a light source body having a discharge space consisting of a plurality of channels, and electrodes provided on the light source body to apply a voltage to the discharge gas injected into the discharge portion,

A surface light source device, characterized in that the tip is provided in the outermost channel of the light source body.

According to claim 1,

And the electrode is coated to include the tip.

The method of claim 1, wherein the light source body,

A rear substrate;

And a front substrate disposed on the rear substrate and having a partition wall integrally formed thereon.

The method of claim 1, wherein the light source body,

A rear substrate;

A front substrate disposed opposite the rear substrate;

And a partition wall inserted between the rear surface and the front substrate to partition a plurality of channels which are discharge spaces between the rear surface and the front substrate.

In the backlight device employing a surface light source,

A discharge space composed of a plurality of channels is provided in the light source body, and a pair of electrodes are provided on the light source body for applying a voltage to the discharge gas injected into the discharge space, and are adjacent to the upper and lower sides of the light source body. A surface light source device provided with a selected one of an exhaust tip and a getter tip at one end of one of the two channels;

Upper and lower cases accommodating the surface light source device;

An optical sheet provided between the surface light source device and the upper case; And

And an inverter for driving the surface light source device by applying a discharge voltage to the electrode.

The method of claim 5,

And the electrode is applied including the tip formed on the outermost channel.