CN1603914A - 面光源装置及利用该面光源装置的液晶显示器 - Google Patents

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CN1603914A CNA2004100780404A CN200410078040A CN1603914A CN 1603914 A CN1603914 A CN 1603914A CN A2004100780404 A CNA2004100780404 A CN A2004100780404A CN 200410078040 A CN200410078040 A CN 200410078040A CN 1603914 A CN1603914 A CN 1603914A
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Abstract

本发明提供了一种可增加亮度均匀性、降低耗电量的面光源装置及利用该面光源装置的液晶显示器。该面光源装置包括：第一基片、与该第一基片面对的第二基片、置于第一基片和第二基片之间并包含至少提供分成两个的放电空间的空间分割件的光源母体以及置于光源母体表面、使其与空间分割件交叉的第一电源施加部及包括从第一电源施加部沿着表面延伸到各空间分割件之间的第一电极部的第一电极及与该第一电极隔开并置于光源母体、使其空间分割件交叉的第二电极。从而，大大提高了面光源装置的亮度均匀性且降低了产生光所需的耗电量。

Description

面光源装置及利用该面光源 装置的液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种面光源装置及利用该面光源装置的液晶显示器，更具体地说，涉及一种可提高亮度均匀性又降低耗电量的面光源装置及利用该面光源装置的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)利用所控制的液晶显示包含信息的图像。液晶显示器具有体积小、重量轻等优点，被广泛地应用于便携式计算机、通讯仪器、液晶电视接收器、以及航空航天工业。
为了在液晶显示器中控制液晶，则液晶显示器需要有控制液晶的液晶控制部件及给液晶提供光的光提供部件。
液晶控制部件由置于第一基片的像素电极、置于第二基片的共同电极、及置于像素电极和共同电极之间的液晶组成。对应于分辨率组成多个像素电极，共同电极面对像素电极组成一个。各像素电极与薄膜晶体管连接，施加具有相互不同电平的像素电压，向共同电极施加同一电平的基准电压。单独具有光提供部件的液晶显示器的像素电极及共同电极由透明导电材料组成。
光提供部件给液晶供给光。光依次通过像素电极、液晶、共同电极。此时光提供部件的亮度及其亮度均匀性严重影响通过液晶控制部件的图像显示质量。一般而言，亮度及其亮度均匀性越高其显示质量越好。
传统液晶显示器的光提供部件主要使用杆状冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或点状发光二极管(LightEmitting Diode，LED)。冷阴极荧光灯具有亮度高、寿命长、产生白色光、发热量比白热灯小等优点，而发光二极管具有低功耗及高亮度等优点。
然而，传统的冷阴极荧光灯或者发光二极管均具有亮度不均匀的缺点。
因此，具有冷阴极荧光灯或发光二极管的光提供部件包括导光板(LGP)、扩散部件、及棱镜薄片等光学部件。
因此，使用冷阴极荧光灯或发光二极管的液晶显示器因上述光学部件具有体积大及重量重的弊端。
发明内容
本发明旨在解决上述弊端，本发明的第一目的是提供一种增加亮度均匀性且降低耗电量的面光源装置。
本发明的第二目的是提供一种利用上述面光源装置的液晶显示器。
为了实现本发明第一目的，本发明提供了一种面光源装置，其包括：第一基片、与第一基片面对的第二基片、及置于第一基片和第二基片之间并包含至少提供分成两个放电空间的空间分割件的光源母体；在光源母体表面设置成对电极，使其相互隔开，电极中至少一个包括第一电源施加部及从该第一电源施加部沿着表面延伸到各空间分割件之间的第一电极部。
为了实现本发明第二目的，本发明提供了一种液晶显示器，其包括：包含将扁平的空间分割成多个放电空间的空间分割件的光源母体；在光源母体表面相互隔开设置的成对电极；电极中至少一个包括第一电源施加部及从第一电源施加部沿着表面延伸到各空间分割件之间的第一电极部的面光源装置；接收面光源装置的接收容器及将可视光变为包含信息的图像光的液晶显示面板。
根据本发明，在设置放电气体的放电空间内引起放电的一对电极中，至少改变一个电极的结构，以提高面光源装置的亮度及减少其耗电量。
附图说明
本发明的上述及其它特征和优点将通过参考附图详细地描述其典型实施例而变得更加显而易见，其中：
图1是根据本发明第一实施例的面光源装置部分折叠立体图；
图2是沿着图1所示的A-A线的截面图；
图3是图1所示的光源母体中选择密封部件及第二基片示出的平面图；
图4是图1所示的面光源装置空间分割件分布平面图；
图5是图4另一实施例的平面图；
图6是根据本发明第二实施例的面光源装置平面图；
图7是根据本发明第三实施例的面光源装置平面图；
图8是根据本发明第四实施例的面光源装置平面图；以及
图9是根据本发明第五实施例的液晶显示器部分折叠分解立体图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
面光源装置实施例
实施例1
图1是根据本发明第一实施例的面光源装置部分折叠立体图。
参照图1，面光源装置100包括光源母体200、第一电极300、及第二电极400。
光源母体200包括第一基片210、第二基片220、密封部件230、及空间分割件240。
图2是沿着图1所示的A-A线的截面图。
参照图1及图2，本实施例中，第一基片210及第二基片220具有直六面体板状，并且第一基片210面对第二基片220。在本实施例中，将第一基片210中与第二基片220面对的面称之为第一面212、将第一基片210中与第一面212面对的叫作第二面214。将第二基片220中与第一基片210面对的面称之为第三面222，将第二基片220中与第三面222面对的面称之为第四面224。在本实施例中第一基片210是可以透射光的玻璃基片。
图3是图1所示的光源母体中选择密封部件及第二基片示出的平面图。
参照图2及图3，密封部件230置于第一基片210及第二基片220之间。密封部件230在第一基片210及第二基片220之间形成空间，并防止置于该空间的放电气体从光源母体200泄漏。为了实现上述目的，密封部件230对应第一基片210及第二基片220的形状具有四边形框架形状。因此，密封部件230包括四个内侧面。下面，将四个内侧面称为第一内侧面231、第二内侧面232、第三内侧面233、及第四内侧面234。第一内侧面231与第二内侧面232相互面对，第三内侧面233与第四内侧面234相互面对。第一内侧面231及第二内侧面232具有第一宽度W1，第三内侧面233及第四内侧面234具有第二宽度W2。
图4是图1所示的面光源装置空间分割件分布平面图。
参照图1及图4，空间分割件240设置在第一基片210及第二基片220之间。空间分割件240具有杆状，并沿第一方向设置。空间分割件240将第一基片210及第二基片220之间形成的空间分割为至少两个放电空间241。空间分割件240防止放电气体的流动，由此防止了各放电空间241中的亮度不均匀。本实施例中空间分割件240置于第二基片220上。
在各放电空间241设置由放电产生非可视光的放电气体242(参照图3)。置于放电空间241的放电气体242的量将影响亮度。例如，当置于各放电空间241的放电气体242的量不同时，在各放电空间241产生的非可视光光量也随之不同，从而在放电空间241中产生的可视光的光亮也不同。因此，为了从各放电空间241中射出均匀亮度的光，应精密地调整各放电空间241中设置的放电气体242的量。
参照图3及图4，空间分割件240具有第一长度L1。第一长度L1的长度比密封部件230的第一内侧面231及第二内侧面232之间形成的第一宽度W1短。各空间分割件240具有面对第一内侧面231的第一端部240c和面对第二内侧面232的第二端部240d。
为了均匀调整各放电空间241中的放电气体242的压力，多个空间分割件240以弯曲(serpentine shape)形状设置。各空间分割件240由第n个空间分割件240a(n为单数)及第n+1个空间部件(n为单数)240b组成。第n个空间分割件240a的第一端部240c与密封部件230的第一内侧面231连接。第n+1个空间分割件240b置于第n个空间分割件240a之间。第n+1个空间分割件240b的第二端部240d与密封部件230的第二内侧面232连接。因此，通过第n个空间分割件240a及第n+1个空间分割件240b，在第一基片210及第二基片220之间形成连接成一体的放电空间241。利用连接成一体的放电空间241提供的放电气体242，在各放电空间241上就可以具有均匀的压力。
参照图2及图4，第一电极300置于第一基片210的第二面214。第一电极300包括第一电源施加部310及第一电极部320。优选地，第一电极300使用包括银(Ag)的银薄膜、导电线、及浸渍(dipping)方式形成的镀金薄膜。
第一电源施加部310呈带状。第一电源施加部310以与空间分割件240交叉的方向设置。优选地，本实施例中第一电源施加部310沿基本上与第一方向垂直的第二方向设置。
第一电极部320从第一电极施加部310向第二面214以第一方向延伸。此时第一电极部320向空间分割件240之间延伸。因此，第一电极部320不与空间分割件240重叠，只设置在放电空间。这时，第一电极部320间的间隔比空间分割件240的厚度小。
因为空间分割件240不发射光，所以使第一电极部320与空间分割件240不重叠，从而降低耗电量。而且，使空间分割件240与第一电极部320部不重叠，可以防止在放电空间241激起的放电气体242的密度变化产生的亮度偏差。
在本实施例中，第一电极部320置于第一电压施加部310及第二电极400之间。与此不同，如图5所示，第一电压施加部310置于第一电极部320及第二电极400之间。
另外，本实施例中，各第一电极部320的数量对应于各放电空间的数量设置，第一电压施加部310的第三宽度W3在第一电极部320的第四宽度W4的10％以内。
本实施例中，第一电极部320之间的第一间隔G1比空间分割件的厚度D宽。
第二电极400置于第一基片210的第二面214上。优选地，第二电极400使用包括银(Ag)的银薄膜、导电形磁带、及镀金薄膜。第一电极300及第二电极400相互隔开设置。向第一电极300施加第一驱动电压、向第二电极400施加第二驱动电压。第一驱动电压及第二驱动电压具有在放电空间241内部可以充分引起放电的电压，结果置于放电空间241内的放电气体243产生非可视光-紫外线。
参照图2，为了将在放电空间241内产生的非可视光转换成可视光，光源母体200还包括荧光层。荧光层包括第一荧光层246及第二荧光层248。第一荧光层246置于第一基片210的第一面212，且不与空间分割件240重叠。第二荧光层248在第二基片220的第三面222和空间分割件240的表面形成。第一荧光层246及第二荧光层248将在放电空间241内产生的非可视光转换为可视光线。这时，第一荧光层246的第一厚度约为10μm，第二荧光层248具有比第一荧光层246厚的第二厚度。第二荧光层248具有约30-50μm的厚度。
另外，第二荧光层248及第二基片220的第三面222之间设置光反射层247。光反射层247使用光反射率高的氧化钛(TiO3)、氧化铝(A12O3)等。光反射层247以水雾方式喷射液体状态的氧化钛或氧化铝形成。
根据本实施例可知，向各放电空间241之间延伸第一电极300的第一电极部320，可以具有降低亮度不均匀性及耗电量的优点。
实施例2
图6是根据本发明第二实施例的面光源装置平面图。根据本发明第二实施例的面光源装置除了实施例1的第二电极结构之外与实施例1的面光源装置相同。因此，对于相同部件标注与实施例1相同的附图标号，并省略其重复说明。
参照图6，第二电极400与第二方向平行设置。第二电极400包括第二电源施加部410及第二电极部420。
第二电源施加部410呈条状。第二电源施加部410以空间分割件240相交叉的方向设置。优选地，本实施例中，第二电源施加部410沿基本上与第二方向垂直的方向设置。
第二电极部420从第二电源施加部410延伸，置于第二面214。这时，第二电极部420从空间分割件240之间延伸。因此，第二电极部420置于空间分割件240之间。这时，第二电极部420的间隔形成比空间分割件240的厚度小。
在空间分割件240不产生光，所以使第二电极部420和空间分割件240不重叠，降低耗电量。而且，使空间分割件240与第二电极部420不重叠，从而可以防止在放电空间241中激起的放电气体的密度变化而产生的亮度偏差。
本实施例中，第二电极部420置于第二电压施加部410及第一电极300的第一电极部320之间。
另外，本实施例中，各第二电极部420的数量对应各放电空间241设置，第二电压施加部410的第三宽度W3在第二电极部420的第四宽度W4的10％以内。
根据本实施例，向各放电空间241之间延伸第二电极400的第二电极部420，可以具有降低亮度不均匀性及耗电量的优点。
实施例3
图7是根据本发明第三实施例的面光源装置平面图。根据本发明第三实施例的面光源装置除了第三电极之外与实施例1的面光源装置相同。因此，对于相同部件标注与实施例1相同的附图标号，并省略其重复说明。
参照图7，根据本发明实施例的面光源装置100还包括置于第二基片220第四面224的第三电极330及与上述第三电极330隔开置于第四面224的第四电极430。
第三电极330与第二方向平行设置。第三电极330包括第三电源施加部340及第三电极部350。
第三电源施加部340具有条状。第三电源施加部340以空间分割件240相交叉的方向设置。优选地，本实施例中第三电源施加部340沿基本上与第一方向垂直的第二方向设置。
第三电极部350从第三电源施加部340沿着第四面224延伸。此时第三电极部350延伸到空间分割件240之间。因此，第三电极部350置于空间分割件240之间。此时第三电极部350之间的第一间距G1比空间分割件240厚度D小。
在空间分割件240不产生光，所以使第三电极部350和空间分割件240不重叠，以便更能节省电力消耗。而且，空间分割件240和第三电极部350不重叠，以改变在连接的放电空间241激发的放电气体密度，从而防止产生亮度偏差。
本实施例中，第三电极部350置于第三电压施加部340及第四电极430之间。
本实施例中，电连接第一电压施加部310及第三电压施加部340，并接收第一驱动电压，电连接第二电极400及第四电极430，并接收第二驱动电压。此时第一驱动电压及第二驱动电压具有在放电空间241充分产生放电的电压差。
而且，本实施例中，各第三电极部350置于每个放电空间，第三电压施加部340的第三宽度W3在第三电极部350第四宽度W4的10％以内。
第四电极430置于第二基片220的第四面224。与第四电极430及第三电极330隔开设置。
根据本实施例，在第二基片220的第四面224还设置第三电极350及第四电极430，进一步提高亮度且减少不均匀亮度及耗电量。
实施例4
图8是根据本发明第四实施例的面光源装置平面图。根据本发明第四实施例的面光源装置除了实施例3的第四电极结构与实施例3面光源相同。因此，对于相同部件标注与实施例3相同的附图标号，并省略其重复说明。
参照图8，第四电极460与第二方向平行设置。第四电极460包括第四电源施加部440及第四电极部450。
第四电源施加部440具有条状。第四电源施加部440以空间分割件240相交叉的方向设置。优选地，本实施例中第四电源施加部440沿基本上与第一方向垂直的第二方向设置。
第四电极部450从第四电源施加部440沿着第四面224延伸。此时第四电极部450向空间分割件240之间延伸。因此，第四电极部450与空间分割件240不重叠且只置于放电空间241。此时第四电极部450之间的第一间距G1比空间分割件240厚度D小。
在空间分割件240不产生光，所以使第四电极部450和空间分割件240不重叠，以便更能节省电力消耗。而且，空间分割件240和第四电极部450不重叠，以改变在放电空间241激发的放电气体密度，从而防止产生亮度偏差。
本实施例中，第四电极部450置于第四电压施加部440及第三电极330的第三电极部350之间。
本实施例中，电连接第一电压施加部310及第三电压施加部340，并接收第一驱动电压，电连接第二电极430及第四电压施加部460，并接收第二驱动电压。
而且，本实施例中，各第四电极部450对应置于每个放电空间，第四电压施加部440的第三宽度W3在第四电极部450第四宽度W4的10％以内。
根据本实施例，向各放电空间241之间延伸第四电极460的第四电极部450，可以更加减少亮度不均匀性及耗电量。
液晶显示器实施例
实施例5
图9是根据本发明第五实施例的液晶显示器部分折叠分解立体图。根据本发明实施例，液晶显示器的面光源装置与如上所述的实施例1至实施例4的结构相同。因此，对于根据本实施例的液晶显示器中面光源装置标注相同的附图标号，省略其重复说明。
参照图9，液晶显示器900包括接收容器600、面光源装置100、液晶显示面板700、以及面板800。
接收容器600由底面610及为了在底面610的边缘部形成接纳空间设置的多个侧壁620、放电电压施加模块630及反相器640组成。固定接收容器600，使不向面光源装置100及液晶显示面板700左右移动。
底面610具有可以充分安装面光源装置100的面积及与面光源装置100相同的形状。本实施例中底面610具有与面光源装置100相同的直六面体板。
侧壁620从底面延伸，使面光源装置100不向外脱离。
放电电压施加模块630向面光源100的第一电极300及第二电极400施加第一驱动电压及第二驱动电压。放电电压施加模块630包括第一驱动电压施加模块632及第二驱动电压施加模块634。第一驱动电压施加模块632由第一导电母体632a及在第一导电母体632a形成的第一导电性线夹632b组成。第二驱动电压施加模块634由第二导电母体634a及在第二导电母体634a形成的第二导电性线夹634b组成。
形成于面光源装置100的第一电极300及第二电极400紧夹于第一导电性线夹632b及第二导电性线夹634b并被固定。
反相器640向第一驱动电压施加模块632及第二驱动电压施加模块634施加放电电压。反相器640及第一驱动电压施加模块632通过第一电源施加线642被连接，反相器640及第二驱动电压施加模块634通过第二电源施加线644被连接。
面光源装置100包括光源母体200、第一电极300及第二电极400。光源母体200包括第一基片210、第二基片220、及空间分割件240。空间分割件240置于第一基片210及第二基片220之间。第一电极210包括以空间分割件240相交叉的方向设置的第一电源施加部310及从第一电源施加部310通过空间分割件形成并向放电空间延伸的第一电极部320。第二电极400置于从第一电极300隔开的光源母体。
液晶显示面板700将在面光源装置100产生的光转换为图像光。为了实现它液晶显示面板700包括薄膜晶体管(TFT)基片710、液晶720、滤色器基片730、及驱动模块740。
薄膜晶体管片710包括以矩阵状设置的像素电极、向各像素电极施加驱动电压的薄膜晶体管、栅极线、及数据线。
滤色器基片730包括与薄膜晶体管基片710上的像素电极面对设置的滤色器、在滤色器上面形成的共同电极。
液晶置于薄膜晶体管基片710和滤色器基片730之间。
另外，液晶显示面板700的滤色器基片730的边缘部通过面板800被包围，将部分面板800与接收容器600进行扣接(hook)。面板800可防止因外部冲击的脆性弱的液晶显示面板700破碎以及防止液晶显示面板700从接收容器600脱离。未进行说明的附图标号500是对从面光源装置100射出的光进行扩散的光扩散部件。
如上详细说明，面光源装置可以产生亮度分布很均匀的光，防止在产生光的过程中亮度分布的急剧变化，大大减少产生光所需的耗电量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种面光源装置，包括：
第一基片；
第二基片，与所述第一基片面对；
光源母体，置于所述第一基片和所述第二基片之间并包含至少提供分成两个的放电空间的空间分割件；以及
一对电极，在所述光源母体表面设置且使其相互隔开，所述电极中至少一个包括第一电源施加部及从所述第一电源施加部沿着所述表面延伸到各空间分割件之间的第一电极部。
2.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述第一电极部数量和所述放电空间数量相同。
3.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，形成于所述第一电极部之间的间距比所述空间分割件宽度大。
4.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述电极置于所述第一基片。
5.根据权利要求4所述的面光源装置，其特征在于，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括所述第一电源施加部和所述第一电极部。
6.根据权利要求5所述的面光源装置，其特征在于，所述第一电源施加部置于所述第二电极和所述第一电极部之间。
7.根据权利要求5所述的面光源装置，其特征在于，所述第一电极部置于所述第一电源施加部和所述第二电极之间。
8.根据权利要求5所述的面光源装置，其特征在于，所述第二电极包括第二电源施加部及从所述第二电源施加部沿着所述表面延伸到所述各空间分割件之间的第二电极部。
9.根据权利要求5所述的面光源装置，其特征在于，所述第二基片包括第三电源施加部、包含从所述第三电源施加部沿着所述表面延伸到所述各空间分割件之间的第三电极部的第三电极、及与所述第三电极隔开的第四电极。
10.根据权利要求9所述的面光源装置，其特征在于，所述第四电极包括：
第四电源施加部，与所述空间分割件交叉置于所述光源母体表面；以及
第四电极部，从所述第四电源施加部沿着所述表面延伸到所述各空间分割件之间。
11.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述光源母体还包括置于各所述放电空间的放电气体。
12.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述第一基片还包括第一荧光层，而所述第二基片还包括第二荧光层。
13.根据权利要求12所述的面光源装置，其特征在于，所述第二基片还包括置于所述第二荧光层下部的光反射层。
14.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述光源母体还包括置于所述第一基片和所述第二基片边缘的密封部件。
15.根据权利要求14所述的面光源装置，其特征在于，各所述空间分割件具有相同长度且相互平行设置，具有第一端部及与所述第一端部面对的第二端部，所述空间分割件的第单数次空间分割件的第一端部及第偶数次空间分割件的第二端部与所述密封部件连接，使各所述放电空间形成连续连接的弯曲结构。
16.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极由银材料或导电线组成。
17.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述第一电源施加部的宽度在所述第一电极部宽度的1/10之内。
18.一种液晶显示器，包括：
光源母体，包含将扁平的空间分割成多个放电空间的空间分割件；
一对电极，在所述光源母体表面相互隔开设置；
面光源装置，所述电极中至少一个包括第一电源施加部及从所述第一电源施加部沿着表面延伸到各所述空间分割件之间的第一电极部；
接收容器，接收所述面光源装置；以及
液晶显示面板，将可视光变为包含信息的图像光。
19.根据权利要求18所述的液晶显示器，其特征在于，所述一对电极具有第一电极及第二电极，所述第一电极包括所述第一电源施加部及从所述第一电源施加部沿着所述表面延伸到各所述空间分割件之间的第一电极部，所述第二电极包括所述第二电源施加部及从所述第二电源施加部沿着所述表面延伸到各所述空间分割件之间的第二电极部。
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