JP2005079091A - 面光源装置、これの製造方法及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光分布の均一な面光源装置を提供する。
【解決手段】 面光源装置は、光源本体２００、空間分割部材３００、放電ガス供給部材４００、及び電圧印加部５００を含む。前記光源本体は、平らな形状の空間及び前記平らな空間内に配置されて、非可視光線を可視光線に変更させる蛍光層を有する。前記空間分割部材は、前記平らな空間を少なくとも２個の放電空間に分割する。前記放電ガス供給部材は、前記空間分割部材を貫通して前記空間分割部材に固定され、前記各放電空間に前記非可視光を発生させる放電ガスを供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、面光源装置、これの製造方法及びこれを用いた液晶表示装置に関し、特に、寿命を延長させて光学特性を向上させた面光源装置、これの製造方法及びこれを用いた液晶表示装置に関するものである。

一般に、液晶は電界の方向に対応して配列が変更される電気的特性及び配列に対応して光の透過率を変更させる光学的特性を有する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）は、前記液晶によって情報が含まれた画像を表示する。液晶表示装置は、嵩が非常に小さく、重さが軽いという長所のために、携帯用コンピュータ、通信機器、液晶ＴＶ受信機等に広く用いられている。

液晶表示装置は、液晶を制御する液晶制御部及び前記液晶制御部に光を供給する光供給部が要求される。

液晶制御部は、画素電極を含む第１基板、共通電極を含む第２基板、及び画素電極と共通電極との間に介在した液晶で構成される。画素電極の個数は解像度に対応して、共通電極は１個で、画素電極と対向する。各画素電極には、互いに異なるレベルを有する画素電圧（ｐｉｘｅｌ ｖｏｌｔａｇｅ）が印加される薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）が連結され、共通電極には同一のレベルのレファレンス電圧（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ）が印加される。前記液晶表示装置の画素電極及び共通電極は、透明で導電性である物質で構成される。

光供給部は、液晶制御部の液晶に光を供給する。光は、画素電極、液晶、及び共通電極を順次に通過する。この際、液晶制御部を通過した画像の表示品質は、光供給部の輝度及び輝度均一性によって多くの影響を受ける。一般に輝度及び輝度均一性が高いほど、ディスプレイ品質は良好になる。

前記光供給部は、主に棒形状の冷陰極線管方式ランプ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ、ＣＣＦＬ）又はドット形状の発光ダイオードが用いられる。冷陰極線管方式ランプは、輝度が高く、寿命が長く、白色光を発生させ、白熱燈に対して非常に小さい発熱光を有する長所がある。発光ダイオードは、低消費電力及び高輝度の長所を有する。

しかし、従来冷陰極線管方式ランプ又は発光ダイオードは、輝度均一性が不十分であった。

従って、冷陰極線管方式ランプ又は発光ダイオードを有する光供給部は、導光板、拡散部材、及びプリズムシート等のような光学部材を含む。

これにより、冷陰極線管方式ランプ又は発光ダイオードを用いる液晶表示装置は、光学部材により嵩及び重さが大きく増加する。

従って、本発明はこのような従来の問題点を勘案したものであって、本発明の第１目的は、より高い輝度均一性を有し、寿命を一層向上させた面光源装置を提供することにある。

又、本発明の第２目的は、前記面光源装置の製造方法を提供することにある。

又、本発明の第３目的は、前記面光源装置を有する液晶表示装置を提供することにある。

このような本発明の第１目的を具現するための本発明の一実施例による面光源装置は、光源本体、空間分割部材、放電ガス供給部材、及び電圧印加部を含む。

前記光源本体は、平らな形状の空間及び前記平らな空間内に配置されて非可視光線を可視光線に変更させる蛍光層を有する。前記空間分割部材は、前記平らな空間を少なくとも２個の放電空間に分割する。前記放電ガス供給部材は、前記空間分割部材を貫通して前記空間分割部材に固定され、前記各放電空間に前記非可視光を発生させる放電ガスを供給する。前記電圧印加部は、前記放電ガスに放電電圧を印加する。

又、本発明の第２目的を具現するために、本発明の一実施例による面光源装置の製造方法によって面光源装置を製造するために、まず、第２基板の発光領域を空間分割部材によって分割して複数の放電領域を形成する。次いで、前記空間分割部材を貫通するように配置されて前記放電領域に放電ガスを供給する放電ガス供給部材を形成する。続いて、前記発光領域と向かい合う第１基板の光出射領域に第１蛍光部分を形成する。その後、前記発光領域を囲む第２周辺領域及び前記光出射領域を囲む第１周辺領域に密封部材を配置して光源本体を製造する。最後に、前記放電ガス供給部材から前記放電ガスを前記各放電領域に排出させる。

又、本発明の第３目的を具現するために、本発明の一実施例による液晶表示装置は、面光源装置、収納容器、及び液晶表示パネルを含む。前記面光源装置は、平らな形状を有する空間及び前記平らな空間内に配置されて非可視光線を可視光線に変更させる蛍光層を有する光源本体、前記空間を少なくとも２個の放電空間に分割する空間分割部材、前記空間分割部材を貫通して前記空間分割部材に固定され、前記各放電空間に前記非可視光を発生させる放電ガスを供給するための放電ガス供給部材及び前記放電ガスに放電電圧を印加する電圧印加部を含む。前記収納容器は、前記面光源装置を収納する。前記液晶表示パネルは、前記可視光を情報が含まれたイメージ光に変更させる。

本発明によると、複数個に分割された放電空間での放電ガス分布をより均一にして、放電空間に存在する不純物ガスを除去して輝度均一性及び寿命をより向上させる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
面光源装置の実施例

図１は、本発明の第１実施例による面光源装置の部分切開斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ′に沿って切断した断面図であり、図３は、図１のＢ部分の拡大図である。

図１乃至図３を参照すると、本実施例による面光源装置１００は、光源本体２００、空間分割壁３００、放電ガス供給部材４００、電圧印加部５００を含む。

光源本体２００は、平らな形状の空間及び蛍光層２６０を含む。放電ガスは、前記平らな空間内に配置される。前記放電ガスに電圧が印加される場合、非可視光線が発生する。前記蛍光層２６０は、前記非可視光線を可視光線に変換させる。前記非可視光線は紫外線を含む。

光源本体２００は、第１基板２１０、第２基板２２０、及び密封部材２３０を含む。

第１基板２１０は、透明な矩形プレート形状を有する。本実施例において、第１基板２１０は光透過性に優れたガラス基板を含む。第１基板２１０は、可視光線が出射される第１面２１２、及び第１面２１２と対向する第２面２１４を有する平板形状を有する。

第２基板２２０は、第１基板２１０と同様に透明な矩形プレート形状を有する。本実施例において、第２基板２２０は、光透過性に優れたガラス基板を含む。第２基板２２０は、第２面２１４と向かい合う第３面２２２を有する平板形状を有する。

本実施例において、光源本体２００の第１基板２１０及び第２基板２２０は、同じ面積及び同じ形状を有する。そして、第１基板２１０の第２面２１４及び第２基板２２０の第３面２２２は、相互に向かい合うように配置される。

密封部材２３０は、ガラスのような透明な物質を含み、開口部を有する矩形枠形状を有する。密封部材２３０は、第１基板２１０と第２基板２２０との間に配置されて、第１基板２１０と第２基板２２０との間に非可視光線を発生させるための前記平らな形状の空間を形成する。本実施例において、密封部材２３０は、第１基板２１０の第２面２１４の外縁、及び第２基板２２０の第３面２２２の外縁に介在される。

密封部材２３０と第１基板２１０の第２面２１４との間には、第１接着剤２３２が介在され、密封部材２３０と第２基板２２０の第３面２２２との間には、第２接着剤２３４が介在されて、第１基板２１０と第２基板２２０を密封する。

空間分割壁３００は、光源本体２００の内部に少なくとも２個の放電空間２７０を形成する。空間分割壁３００は、第１基板２１０及び第２基板２２０に対して垂直方向に配置される。空間分割壁３００は、透明な物質又は不透明な物質で構成されることができる。

空間分割壁３００は、図１に図示された第１方向に延長され、第１方向と直交する第２方向に少なくとも１個が配置される。前記面光源装置は、複数の空間分割壁３００を含むことができる。この場合、各空間分割壁３００は、第２方向に少なくとも２個が並列配置される。

光源本体２００に形成された蛍光層２６０は、第１蛍光部分２４０及び第２蛍光部分２５０を含む。第１蛍光部分２４０は第１基板２１０の第２面２１４に形成され、第２蛍光部分２５０は第２基板２２０の第３面２２２に形成される。前記第１蛍光部分２４０は、プリンティング方式により形成されることもできる。前記第２蛍光部分２５０は、スプレー方式により形成されることもできる。好ましくは、第２蛍光部分２５０は、光源本体２００から出射される可視光の光量を増加させるために、空間分割壁３００の表面にも形成されることができる。又、空間分割壁３００の端部に配置された第２蛍光部分２５０は除去される。これに関しては、前記空間分割壁３００の端部に配置された第２蛍光部分２５０は、研磨方式により除去されることもできる。

第１蛍光部分２４０及び第２蛍光部分２５０は、レッド蛍光物質、グリーン蛍光物質、及びブルー蛍光物質を含む。ここで、前記レッド蛍光物質、前記グリーン蛍光物質、及び前記ブルー蛍光物質の量は、同じ量のレッド光、グリーン光、及びブルー光を発生させる量に対応する。前記レッド蛍光物質は、紫外線をレッド波長領域を有するレッド光に変更させ、前記グリーン蛍光物質は、紫外線をグリーン波長領域を有するグリーン光に変更させ、前記ブルー蛍光物質は、紫外線をブルー波長領域を有するブルー光に変更させる。同じ量で発生した前記レッド光、前記グリーン光、及び前記ブルー光により白色可視光が発生される。

一方、第２蛍光部分２５０の下部には、光反射層２８０が更に形成されることができる。光反射層２８０は、各放電空間２７０から発生した非可視光又は可視光を第２面２１４側に反射させる。光反射層２８０は、酸化チタニウム（ＴｉＯ_３ ）薄膜又は酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３ ）薄膜を含む。光反射層２８０は、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）又はスパッタリング等の方法により形成されることができる。又、光反射層２８０は、粉末又は液状金属をスプレーした後、焼成して形成することができる。光反射層２８０のうち、空間分割壁３００の端部に配置された部分は除去される。これに関しては、前記空間分割壁３００の端部に配置された光反射層２８０は、研磨等の方法により除去されることができる。

放電ガス供給部材４００は、光源本体２００の内部に配置される。放電ガス供給部材４００は、空間分割壁３００を第２方向に貫通して空間分割壁３００に固定される。放電ガス供給部材４００は、１個の空間分割壁３００毎に少なくとも１個ずつ固定される。放電ガス供給部材４００は、空間分割壁３００のうち、偶数番目の空間分割壁又は奇数番目の空間分割壁毎に１個ずつ固定されることもできる。

放電ガス供給部材４００を空間分割壁３００に固定することにより、外部から加えられた振動、衝撃等により放電ガス供給部材４００が設定された位置から動くことを防止することができる。

図３を参照すると、放電ガス供給部材４００は、チューブ本体４１０及びアマルガム部（ａｍａｌｇａｍ ｐａｒｔ）４２０を含む。チューブ本体４１０は、両端が開口されたパイプ形状を有し、チューブ本体４１０の外側面は、空間分割壁３００に固定される。

アマルガム部４２０は、チタニウムと水銀との合金（Ｔｉ−Ｈｇ）でチューブ本体４１０の内部に配置される。アマルガム部４２０は、水銀等のような放電ガス２７５を含んでいる。水銀（Ｈｇ）は、高速で移動する電子との衝突により非可視光線である紫外線を発生させる。アマルガム部４２０は、約７００℃〜９００℃の温度で放電ガス２７５を放出する。アマルガム部４２０が加熱されると、アマルガム部４２０から放電ガスが放出される。ここで、放電ガス２７５は、水銀（Ｈｇ）以外に微量のクリプトン、キセノン、アルゴン、及びネオン等を含むことができる。アマルガム部４２０から各放電空間２７０に放出される放電ガス２７５の量は１〜５ｍｇである。

各放電空間２７０での放電ガス２７５の量が互いに異なると、各放電空間から発生した光量が互いに異なることになる。従って、面光源装置１００の輝度が不均一になる。各放電空間２７０での放電ガス２７５の量の偏差は、チューブ本体４１０の内部に形成された空いている空間により解決される。チューブ本体４１０の内部に形成された空いている空間は、アマルガム部４２０から放電ガス２７５が排出される過程で形成される。チューブ本体４１０を貫通する空いている空間を通じて、空間分割壁３００によって分割された各放電空間２７０は、相互連結される。従って、チューブ本体４１０を通じて放電ガスが移動して、空間分割壁３００により分割された放電空間２７０での放電ガス２７５の圧力が均一に調整される。

光源本体２００の放電空間２７０には、少量の不純物ガスが含まれる可能性がある。前記不純物ガスは、一酸化炭素、窒素、二酸化炭素、酸素、又は少量の水分等を含む。これらのガスが水銀と化学的に反応する場合、放電空間２７０内での水銀の量は、持続的に減少して面光源装置の寿命が急激に減少する。

面光源装置１００の寿命を増加させるために、チューブ本体４１０の内部には、ゲッター（ｇｅｔｔｅｒ）４２５がアマルガム部４２０と共に配置される。ゲッター４２５は、放電空間２７０に存在する一酸化炭素、窒素、二酸化炭素、酸素、又は少量の水分等のような前記不純物ガスを持続的に吸着する。ゲッター４２５は、例えば、ジルコニウムとアルミニウムとの合金（Ｚｒ−Ａｌ）で製作される。ゲッター４２５の表面には、前記不純物ガスが持続的に吸着され、面光源装置１００の寿命をより向上させることができる。

アマルガム部４２０及びゲッター４２５は、チューブ本体４１０の内部に混合されて配置されるか、ゲッター４２５及びアマルガム部４２０を積層した複層に形成しても良い。

電圧印加部５００は、各放電空間２７０に配置された放電ガス２７５に電圧を印加して非可視光を発生させ、光源本体２００に形成された蛍光層２６０は非可視光線を可視光に変更させる。電圧印加部５００は、第１電極５１０及び第２電極５２０を含む。

第１電極５１０及び第２電極５２０は、両者を放電空間２７０の内部に配置すること、第１電極５１０及び第２電極５２０のうち、いずれか一つを放電空間２７０の内部に配置すること、あるいは第１電極５１０及び第２電極５２０を両者とも光源本体２００の外部に配置することができる。第１電極５１０及び第２電極５２０が両者とも光源本体２００の外側面に相互離隔して配置される場合、放電電圧及び消費電力が減少する。

本実施例によると、第１基板２１０、第２基板２２０、及び密封部材２３０で構成された光源本体２００の内部に空間分割壁３００が配置され、空間分割壁３００に放電ガス供給部材４００を固定して、各空間分割壁３００により形成された放電空間２７０に放電ガスを均一な圧力で供給して輝度均一度を増加させる。又、放電空間２７０の内部に存在する不純物ガスを吸着して、面光源装置１００の寿命をより向上させる。

図４は、本発明の第２実施例による面光源装置の部分切開斜視図であり、図５は、図４のＣ−Ｃ′に沿って切断した断面図であり、図６は、図４のＤ部分の拡大図である。本発明の第２実施例による面光源装置は、実施例１の放電ガス供給部材を除くと、実施例１の面光源装置と同じである。従って、同じ部材に対しては、実施例１と同じ参照番号を付与して、その重複説明は省略する。

図４乃至図６を参照すると、放電ガス供給部材４３０は、第１方向に配置された空間分割壁３００を貫通して、第２方向に配置される。放電ガス供給部材４３０は、少なくとも２個の空間分割壁３００を貫通して、空間分割壁３００に固定される。放電ガス供給部材４３０は、光源本体２００の内部に配置された空間分割壁３００を貫通する。

放電ガス供給部材４３０は、両端部が開口されたパイプ形状を有し、貫通孔４３２ａを有するチューブ本体４３２、及びチューブ本体４３２の内部に配置されたアマルガム部４３７を含む。貫通孔４３２ａは、互いに隣接する空間分割壁３００の間毎に少なくとも１個ずつ形成される。貫通孔４３２ａは、アマルガム部４３７に含まれた放電ガス２７５を各空間分割壁３００により形成された各放電空間２７０に供給する。

チューブ本体４３２は、ゲッター４３５を更に含むことができる。ゲッター４３５は、一酸化炭素、窒素、二酸化炭素、酸素、又は少量の水分等のような不純物ガスを持続的に吸着する。ゲッター４３５は、例えば、ジルコニウムとアルミニウムとの合金で製作される。ゲッター４３５の表面には、放電空間２７０に含まれた不純物ガスが持続的に吸着され、面光源装置１００の寿命をより向上させることができる。

本実施例によると、第１基板２１０、第２基板２２０、及び密封部材２３０で構成された光源本体２００の内部に空間分割壁３００が配置され、少なくとも２個の空間分割壁３００上に貫通孔４３２ａを有する放電ガス供給部材４３０を固定して、各空間分割壁３００により形成された放電空間２７０に放電ガス２７５を均一な圧力で供給して輝度均一度を増加させる。又、放電空間２７０の内部に存在するガス又は水分を吸着して面光源装置１００の寿命をより向上させる。

図７は、本発明の第３実施例による面光源装置の部分切開斜視図であり、図８は、図７のＥ−Ｅ′に沿って切断した断面図であり、図９は、図７のＦ部分の拡大図である。本発明の第３実施例による面光源装置は、実施例１の放電ガス供給部材を除くと、実施例１の面光源装置と同じである。従って、同じ部材に対しては、実施例１と同じ参照番号を付与して、その重複説明は省略する。

図７乃至図９を参照すると、放電ガス供給部材４４０は、第１方向に配置された空間分割壁３００を貫通して第２方向に配置される。放電ガス供給部材４４０は、少なくとも２個の空間分割壁３００を貫通して、空間分割壁３００の内面側に固定される。放電ガス供給部材４４０は、光源本体２００に配置された空間分割壁３００を貫通する。

放電ガス供給部材４４０は、延長された収納溝４４２ａを有する延長された直六面体形状を有するトレー４４２、及びトレー４４２の収納溝４４２ａに配置されたアマルガム部４４４を含む。前記トレー４４２及び前記収納溝４４２ａの延長方向は第２方向である。収納溝４４２ａは、全ての空間分割壁３００を貫通する。収納溝４４２ａに配置されたアマルガム部４４４は、加熱によって放電ガス２７５を各空間分割壁３００により形成された各放電空間２７０に供給する。

トレー４４２には、アマルガム部４４４と共にゲッター４４６が更に含まれることができる。ゲッター４４６は、トレー４４２に配置された放電空間２７０に残っている一酸化炭素、窒素、二酸化炭素、酸素、又は少量の水分等のような不純物ガスを持続的に吸着する。ゲッター４４６は、例えば、ジルコニウムとアルミニウムとの合金で製作される。ゲッター４４６は、好ましくはアマルガム部４４４と混合されて用いられるか、アマルガム部４４４と分離されてアマルガム部４４４の下部に配置されることができる。ゲッター４４６の表面は、放電空間２７０に含まれた前記不純物ガスを持続的に吸着して面光源装置１００の寿命をより向上させる。

第１基板２１０、第２基板２２０、及び密封部材２３０で構成された光源本体２００の内部に配置された少なくとも２個の空間分割壁３００には、延長された直六面体形状のトレー４４２が配置される。トレー４４２は、アマルガム部４４４を固定し、このトレーを固定することにより放電ガス供給部材４４０が固定されている。放電ガス供給部材４４０は、各空間分割壁３００により形成された放電空間２７０に放電ガス２７５を均一な圧力で供給して輝度均一度を増加させ、放電空間２７０の内部に存在する前記不純物ガスを吸着して面光源装置１００の寿命をより向上させる。

図１０は、本発明の第４実施例による面光源装置の空間分割壁を図示した概念図である。本発明の第４実施例による面光源装置は、実施例１の空間分割壁の構造が変更されたことを除くと、実施例１の面光源装置と同じである。従って、同じ部材に対しては、実施例１と同じ参照番号を付与して、その重複説明は省略する。

図１０を参照すると、空間分割壁３００は第２基板２２０上に配置され、第１方向に延長される。本実施例において、空間分割壁３００は少なくとも２個以上で、各空間分割壁３００は第１方向に対して垂直である第２方向に複数個が平行に配置される。前記空間分割壁３００の長さＷは互いに同じである。各空間分割壁３００の長さＷは、第１方向で相互に向かい合う密封部材２３０の内壁の間隔Ｗ１より短い。空間分割壁３００は、第１端部３００ａ及び前記第１端部３００ａとは逆側の第２端部３００ｂを含む。

空間分割壁３００のうち、奇数番目の空間分割壁３１０は全部第１端部３００ａが密封部材２３０と接触し、偶数番目の空間分割壁３２０は全部第２端部３００ｂが密封部材２３０と接触して、第２基板２２０に一つの連結された蛇行構造を成す放電空間２７０が形成される。

蛇行構造を成す放電空間２７０内の放電ガスの圧力分布は、非常に均一である。従って、面光源装置１００は、均一な輝度分布を有する光を発生する。ここにおいて、空間分割壁３００毎に配置された放電ガス供給部材４００は、放電空間２７０の各区分で放電ガスの圧力分布を更に安定させて輝度均一性をより向上させ、面光源装置１００の寿命をより増加させる。

図１１は、本発明の第５実施例による面光源装置の空間分割壁を図示した概念図である。本発明の第５実施例による面光源装置は、実施例４の空間分割壁の構造が変更されたことを除くと、実施例４の面光源装置と同じである。従って、同じ部材に対しては、実施例４と同じ参照番号を付与して、その重複説明は省略する。

図１１を参照すると、空間分割壁３３０は第２基板２２０上に配置され、第１方向に延長される。空間分割壁３３０は、第１方向に対して垂直である第２方向に平行に配置される。前記空間分割壁３３０の長さＷ１は全部同じである。各空間分割壁３３０の長さＷ１は、第１方向に相互向かい合う密封部材２３０の間の間隔Ｗ２と同じである。空間分割壁３３０は、第１端部３００ｃ及び第２端部３００ｄを含む。第１端部３００ｃ及び第２端部３００ｄは、前記密封部材２３０に面する。

各空間分割壁３３０の第１端部３００ｃ及び第２端部３００ｄは、密封部材２３０に接触する。従って、空間分割壁３３０により第２基板２２０には、相互に完全に隔離された複数の放電空間２７０ａが形成される。前記隔離された放電空間２７０ａは、電気的に非常に不安定な放電ガスの密度が瞬間的に変更されることを防止する。このように隔離された放電空間２７０ａを有する面光源装置１００の圧力分布は、各空間分割壁３３０を貫通した放電ガス供給部材４００により均一になる。

本実施例によると、空間分割壁３３０により放電空間２７０ａを相互完全に隔離させ、隔離された放電空間２７０ａに放電ガス供給部材４００により放電ガスを供給して、隔離された放電空間２７０ａに均一な圧力で放電ガスを供給することができる。

図１２は、本発明の第６実施例による面光源装置の空間分割壁を図示した概念図である。本発明の第６実施例による面光源装置は、実施例４の空間分割壁の構造が変更されたことを除くと、実施例４の面光源装置と同じである。従って、同じ部材に対しては、実施例４と同じ参照番号を付与して、その重複説明は省略する。

図１２を参照すると、空間分割壁３４０は第２基板２２０上に配置され、第１方向に延長される。面光源装置１００は、少なくとも２個以上の空間分割壁３４０を含む。各空間分割壁３４０は、第１方向に対して垂直である第２方向に平行に配置される。ここで、各空間分割壁３４０の長さＷ３は同じである。各空間分割壁３４０の長さＷ３は、第１方向に対して互いに向かい合う密封部材２３０の内壁の間の間隔Ｗ４より短い。空間分割壁３４０は、第１端部３００ｅ及び第２端部３００ｆを含む。前記空間分割壁３４０は、前記密封部材２３０に面する。

各空間分割壁３４０の第１端部３００ｅ及び第２端部３００ｆは、密封部材２３０に対して離隔して配置されて、各放電空間２７０ｂでの放電ガス圧力分布が均一になる。従って、面光源装置１００は、均一な輝度分布を有する光を発生する。又、空間分割壁３４０毎に配置された放電ガス供給部材４００は、各放電空間２７０ｂで放電ガス圧力分布をより安定させて輝度均一性をより向上させ、面光源装置の寿命をより増加させる。

面光源装置の製造方法

図１３は、本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法により第２基板に空間分割壁を形成することを図示した概念図である。本発明の第７実施例により製造する面光源装置は、実施例１の面光源装置と同じである。従って、同じ部材に対しては、実施例１と同じ参照番号を付与して、その重複説明は省略する。

図１３を参照すると、矩形プレート形状を有する第２基板２２０は発光領域を含む。前記発光領域には、第１方向に延長された空間分割壁３００が配置される。各空間分割壁３００は、前記発光領域を複数個に分割して複数の放電領域２７０を形成する。

透明な流動性物質又は不透明な流動性物質を第２基板２２０上に帯形状に塗布して、空間分割壁３００を形成する。この際、空間分割壁３００は、透明な流動性物質及び不透明な流動性物質が積層された多層構造を有することもできる。
各空間分割壁３００には、第２方向に貫通孔３０２が形成される。一つの空間分割壁３００には少なくとも１個の貫通孔３０２が形成されることができる。

図１４を参照すると、第２基板２２０上に酸化チタニウムフィルム又は酸化アルミニウムフィルムを蒸着して、高い光反射率を有する光反射層２８０を形成する。酸化チタニウムフィルム又は酸化アルミニウムフィルムは、スパッタリング又は化学気相蒸着方法により蒸着されることができる。光反射層２８０は、放電空間２７０内で発生した光を反射させて、面光源装置１００の輝度を大幅に向上させる。

図１５を参照すると、光反射層２８０の上面に、レッド蛍光物質、グリーン蛍光物質、及びブルー蛍光物質を塗布して、非可視光線、例えば、紫外線を可視光線に変更させる第２蛍光部分２５０を形成する。前記レッド蛍光物質、グリーン蛍光物質、及びブルー蛍光物質の量は互いに同じである。この際、前記レッド蛍光物質、グリーン蛍光物質、及びブルー蛍光物質はスプレー方式で塗布されることができる。レッド蛍光物質は、紫外線をレッド波長領域に属するレッド光に変更させ、グリーン蛍光物質は紫外線をグリーン波長領域に属するグリーン光に変更させ、ブルー蛍光物質は紫外線をブルー波長領域に属するブルー光に変更させる。

図１６を参照すると、空間分割壁３００に形成された各々の貫通孔３０２には、１個の放電ガス供給部材４００が結合される。放電ガス供給部材４００には、約７００℃〜９００℃の温度で水銀蒸気を放出するアマルガム部及び一酸化炭素、窒素、二酸化炭素、水、及び酸素のような不純物ガスを吸着するゲッターが共に配置される。この際、前記アマルガム部及びゲッターは、相互に分離されて複層形態に配置されるか、前記アマルガム部とゲッターが共に混合されて配置されることができる。

図１７を参照すると、第２基板２２０と向かい合う第１基板２１０は、光出射領域を含む。前記光出射領域は、第２基板２２０の光発生領域と対応する。第１蛍光部分２４０は、前記光出射領域内に形成される。

第１蛍光部分２４０は、第１基板２１０の第２面２１４の一部に形成される。この際、第１蛍光部分２４０は第１基板２１０上にプリンティング方式で形成されることもできる。第１蛍光部分２４０は、第２基板２２０に形成された空間分割壁３００と対応する部分には形成されない。

レッド蛍光物質、グリーン蛍光物質、及びブルー蛍光物質を第１基板２１０上に塗布して、第１蛍光層２４０を形成する。この際、前記レッド蛍光物質、グリーン蛍光物質、及びブルー蛍光物質の量は同じである。レッド蛍光物質は、紫外線をレッド波長領域に属するレッド光に変更させ、グリーン蛍光物質は、紫外線をグリーン波長領域に属するグリーン光に変更させ、ブルー蛍光物質は、紫外線をブルー波長領域に属するブルー光に変更させる。

図１８を参照すると、第１基板２１０は、第２基板２２０と密封部材２３０を介して結合される。密封部材２３０は、第１基板２１０の光出射領域を囲む第１周辺領域と第２基板２２０の光発生領域を囲む第２周辺領域との間に配置される。密封部材２３０と第１基板２１０との間の前記第１周辺領域に対応する部分、及び空間分割壁３００に対応する前記光出射領域上には第１接着剤２３２が配置されて、密封部材２３０と第１基板２１０を結合する。密封部材２３０と第２基板２２０との間の前記第２周辺領域に対応する部分上には第２接着剤２３４が配置されて、密封部材２３０と第２基板２２０を結合する。従って、第１接着剤２３２及び第２接着剤２３４により第１基板２１０、密封部材２３０、及び第２基板２２０は、相互に結合されて光源本体が製造される。

図１９を参照すると、光源本体の外部から高周波が印加されて、前記光源本体の内部に配置された放電ガス供給部材４００は、約７００℃〜９００℃程度に加熱される。高周波により放電ガス供給部材４００が加熱されるにつれて、放電ガス供給部材４００の内部のアマルガム部から水銀蒸気が発生する。そして、水銀蒸気は複数の区画として構成された各放電空間２７０に放出される。この時点では、放電空間２７０で水銀は、蒸気形態であるが部分的には液状形態にあってもよい。水銀蒸気が各放電空間２７０に拡散された後、各放電空間２７０に存在する酸素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、水等のような前記不純物ガスはゲッターにより吸着される。

このように放電ガス供給部材４００から水銀蒸気が各放電空間２７０に放出された後、前記光源本体は約１５０℃〜常温の温度で約１時間以内の間加熱される。前記光源本体を加熱すると、光源本体の内部に存在する水銀蒸気を熱によってより拡散させて、放電ガス２７０の分布をより均一にして輝度不均一を防止し、面光源装置１００の寿命が延長される。

図２０を参照すると、前記光源本体の外側面には、第１電極５１０及び第２電極５２０（第２電極については図１参照）が配置される。第１電極５１０及び第２電極５２０は、互いに所定間隔離隔されて配置され、帯形状を有する。第１電極５１０及び第２電極５２０は前記光源本体を囲み、第１電極５１０及び第２電極５２０には放電電圧が印加されて、前記光源本体の内部に放電を起こして紫外線のような非可視光線を発生させて、前記非可視光線は蛍光層により可視光線に変更される。

液晶表示装置の実施例

図２１は、本発明の第８実施例による液晶表示装置の部分切開分解斜視図である。本実施例による液晶表示装置に用いる面光源装置は、前述した実施例１乃至実施例６で説明した構成と同じである。従って、本実施例による液晶表示装置のうち、面光源装置に対しては、同じ参照部号と付与して、その重複説明は省略する。

図２１を参照すると、液晶表示装置９００は、収納容器６００、面光源装置１００、液晶表示パネル７００、及びシャーシ（フレーム）８００を含む。
収納容器６００は、底面６１０、底面６１０のエッジ部に収納空間を形成するために配置された複数個の側壁６２０、放電電圧印加モジュール６３０、及びインバータ６４０で構成される。収納容器６００は、面光源装置１００及び液晶表示パネル７００が左右に動かないように固定させる。

底面６１０は、面光源装置１００が装着されるのに充分な底面積を有し、面光源装置１００と同じ形状を有する。底面６１０は、面光源装置１００と同様に直六面体プレート形状を有する。

放電電圧印加モジュール６３０は、面光源装置１００の電圧印加部５００に放電電圧を印加する。放電電圧印加モジュール６３０は、第１放電電圧印加部分６３２及び第２放電電圧印加部分６３４を含む。第１放電電圧印加部分６３２は、第１導電本体６３２ａ及び第１導電本体６３２ａの端部に配置された第１導電性クリップ６３２ｂを含む。第２放電電圧印加部分６３４は、第２導電本体６３４ａ及び第２導電本体６３４ａの端部に配置された第２導電性クリップ６３４ｂを含む。

面光源装置１００は、複数の電圧印加部５００を含むことができる。面光源装置１００に形成された一対の電圧印加部５００は、第１導電性クリップ６３２ｂ及び第２導電性クリップ６３４ｂにスナップ式にグリップされ固定され、放電電圧印加モジュール６３０と電気的に連結される。

インバータ６４０は、第１放電電圧印加部分６３２及び第２放電電圧印加部分６３４に放電電圧を印加する。インバータ６４０及び第１放電電圧印加部分６３２は、第１電圧印加線６４２により連結され、インバータ６４０及び第２放電電圧印加部分６３４は、第２電圧印加線６４４により連結される。

面光源装置１００は、光源本体２００、空間分割壁３００、放電ガス供給部材４００、及び電圧印加部５００を含む。光源本体２００は、内部に平らな形状の空間を有し、放電ガス供給部材４００は、空間分割壁３００を貫通して固定される。放電ガス供給部材４００は、光源本体２００の内部に放電ガスを提供する。光源本体２００の外部に配置された電圧印加部５００に放電電圧が印加されると、前記放電ガスに放電が行われる。前記放電により、前記平らな形状の空間内で非可視光線が発生する。前記非可視光線は、前記光源本体２００内に配置された蛍光物質を励起して可視光線を生成する。

液晶表示パネル７００は、面光源装置１００から発生した前記可視光線を情報が含まれたイメージ光に変換する。これを具現するために、液晶表示パネル７００は、ＴＦＴ基板７１０、液晶７２０、カラーフィルター基板７３０、及び駆動モジュール７４０を含む。

ＴＦＴ基板７１０は、マトリックス形態に配置された画素電極、各画素電極に駆動電圧を印加する薄膜トランジスタ、ゲートライン、及びデータラインを含む。

カラーフィルター基板７３０は、ＴＦＴ基板７１０に形成された画素電極と向かい合うように配置されたカラーフィルター、カラーフィルターの上面に形成された共通電極を含む。

液晶７２０は、ＴＦＴ基板７１０とカラーフィルター基板７３０との間に配置される。

一方、液晶表示パネル７００のカラーフィルター基板７３０のエッジ部分は、シャーシ８００により囲まれ、シャーシ８００の一部は収納容器６００にフックを利用して結合される。シャーシ８００は、外部の衝撃から、脆性である液晶表示パネル７００が割れるのを防止し、液晶表示パネル７００が収納容器６００から離脱することを防止する。光拡散部材５５０は、液晶表示パネル７００と面光源装置１００との間に配置されて面光源装置１００から出射された光を拡散させる。

以上で詳細に説明したように、面状光学分布を有する光を発生させる面光源装置の寿命を大きく向上させ、面光源装置から発生した光の輝度均一度を大きく向上させて、画像の表示品質を大きく向上させる効果を有する。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の第１実施例による面光源装置の部分切開斜視図である。 図１のＡ−Ａ′に沿って切断した断面図である。 図１のＢ部分の拡大図である。 本発明の第２実施例による面光源装置の部分切開斜視図である。 図４のＣ−Ｃ′に沿って切断した断面図である。 図４のＤ部分の拡大図である。 本発明の第３実施例による面光源装置の部分切開斜視図である。 図７のＥ−Ｅ′に沿って切断した断面図である。 図７のＦ部分の拡大図である。 本発明の第４実施例による面光源装置の空間分割壁を図示した概念図である。 本発明の第５実施例による面光源装置の空間分割壁を図示した概念図である。 本発明の第６実施例による面光源装置の空間分割壁を図示した概念図である。 本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法の１つの段階を図示した概念図である。 本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法の他の段階を図示した概念図である。 本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法の他の段階を図示した概念図である。 本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法の他の段階を図示した概念図である。 本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法の他の段階を図示した概念図である。 本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法の他の段階を図示した概念図である。 本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法の他の段階を図示した概念図である。 本発明の第７実施例による面光源装置の製造方法の他の段階を図示した概念図である。 本発明の第８実施例による液晶表示装置の部分切開分解斜視図である。

符号の説明

１００ 面光源装置
２００ 光源本体
２１０ 第１基板
２１２ 第１面
２１４ 第２面
２２０ 第２基板
２２２ 第３面
２３０ 密封部材
２３２ 第１接着剤
２３４ 第２接着剤
２４０ 第１蛍光部分
２５０ 第２蛍光部分
２６０ 蛍光層
２７０、２７０ａ、２７０ｂ 放電空間
２７５ 放電ガス
２８０ 光反射層
３００、３３０、３４０ 空間分割壁
４００、４３０、４４０ 放電ガス供給部材
４１０、４３２ チューブ本体
４２０、４３７、４４４ アマルガム部
４２５、４３５ ゲッター
４３２ａ、３０２ 貫通孔
４４２ トレー
４４２ａ 収納溝
５００ 電圧印加部
５１０ 第１電極
５２０ 第２電極
５５０ 光拡散部材
６００ 収納容器
６３０ 放電電圧印加モジュール
６３２ 第１放電電圧印加部分
６３４ 第２放電電圧印加部分
６４０ インバータ
７００ 液晶表示パネル
７１０ ＴＦＴ基板
７２０ 液晶
７３０ カラーフィルター基板
７４０ 駆動モジュール
８００ シャーシ
９００ 液晶表示装置

Claims (30)

1. 平らな形状の空間及び前記平らな空間内に配置されて非可視光線を可視光線に変更させる蛍光層を有する光源本体と、
   前記平らな空間を少なくとも２個の放電空間に分割する空間分割部材と、
   前記空間分割部材を貫通して前記空間分割部材に固定され、前記各放電空間に前記非可視光を発生させる放電ガスを供給する放電ガス供給部材と、
   前記放電ガスに放電電圧を印加する電圧印加部と、を含むことを特徴とする面光源装置。
2. 前記光源本体は、
   前記可視光が出射される第１面及び前記第１面と対向する第２面を有する第１基板と、
   前記第２面と向かい合う第３面を有する第２基板と、
   前記第２面及び前記第３面の外縁に沿って配置されて、前記第１基板と第２基板との間に前記平らな空間を形成する密封部材と、を含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
3. 前記密封部材は、前記第１基板及び第２基板の外縁に沿って配置された矩形枠形状を有することを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
4. 前記密封部材と前記第２面との間には第１接着層が介在され、前記密封部材と前記第３面との間には第２接着層が介在されたことを特徴とする請求項３記載の面光源装置。
5. 前記第２面上に前記非可視光を前記可視光に変更させる第１蛍光部分が配置され、前記空間分割部材の露出された表面及び前記第３面には前記非可視光を前記可視光に変更させる第２蛍光部分が配置されたことを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
6. 前記第２蛍光部分の下部には、光反射層が配置されたことを特徴とする請求項５記載の面光源装置。
7. 前記電圧印加部は、前記光源本体の外部に配置された第１電極及び第２電極を含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
8. 前記放電ガス供給部材は、１つが１個の前記空間分割部材を貫通するよう配置されたことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
9. 前記放電ガス供給部材は、チューブ本体及び前記チューブ本体の内部に配置され、水銀蒸気を放出するアマルガム部を含むことを特徴とする請求項８記載の面光源装置。
10. 前記放電ガス供給部材は、前記チューブ本体の内部に配置され、前記光源本体内部に存在する不純物ガスを吸着するゲッターを更に含み、該ゲッターは、一酸化炭素、二酸化炭素、水、及び酸素からなる群から選択された一つ以上のガスに有効であることを特徴とする請求項９記載の面光源装置。
11. 前記放電ガス供給部材は、１つが２個以上の前記空間分割部材を貫通するよう配置され、前記空間分割部材の間に形成された貫通孔を有するチューブ本体、及び前記チューブ本体の内部に配置されて水銀蒸気を放出するアマルガム部を含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
12. 前記放電ガス供給部材は、前記チューブ本体の内部に配置され、前記光源本体の内部に存在する不純物ガスを吸着するゲッターを更に含み、該ゲッターは、一酸化炭素、二酸化炭素、水、及び酸素からなる群から選択された一つ以上の前記不純物ガスに有効であることを特徴とする請求項１１記載の面光源装置。
13. 前記放電ガス供給部材は、１つが少なくとも２個の前記空間分割部材を貫通するよう配置され、グルーブ形状の収納溝を有するトレー及び前記収納溝の内部に配置されて水銀蒸気を放出するアマルガム部を含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
14. 前記放電ガス供給部材は、前記収納溝の内部に配置されて前記光源本体の内部に存在する不純物ガスを吸着するゲッターを更に含み、該ゲッターは、一酸化炭素、二酸化炭素、水、及び酸素からなる群から選択された一つ以上のガスに有効であることを特徴とする請求項１３記載の面光源装置。
15. 前記空間分割部材は複数設けられ同じ長さを有し、相互に平行に配置され、第１端部及び前記第１端部とは逆側の第２端部を有し、奇数番目の空間分割部材の第１端部は前記密封部材の第１内面に連結され、偶数番目の空間分割部材の第２端部は前記密封部材の前記第１内面に対向する第２内面に連結され、蛇行形態を有する放電空間を形成することを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
16. 前記密封部材の第１内面及び前記第１内面に対向する第２内面に前記空間分割部材の第１端部及び第２端部がそれぞれ接触し、前記平らな空間を分割して複数の分離された空間を形成することを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
17. 前記空間分割部材は複数設けられ相互に平行であり、前記空間分割部材の第１端部及び第２端部は、前記密封部材と離隔されていることを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
18. 前記放電ガス供給部材は、前記電圧印加部に隣接して配置されたことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
19. 第２基板の発光領域を空間分割部材によって分割して複数の放電領域を形成する段階と、
    前記空間分割部材を貫通するように配置されて前記放電領域に放電ガスを供給する放電ガス供給部材を形成する段階と、
    前記発光領域と向かい合う第１基板の光出射領域に第１蛍光部分を形成する段階と、
    前記発光領域を囲む第２周辺領域及び前記光出射領域を囲む第１周辺領域の間に密封部材を配置して光源本体を製造する段階と、
    前記放電ガス供給部材から前記放電ガスを前記各放電領域に排出させる段階と、を含むことを特徴とする面光源装置の製造方法。
20. 前記放電領域を形成する段階は、
    前記発光領域に空間分割部材を形成する段階と、
    前記空間分割部材に貫通孔を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１９記載の面光源装置の製造方法。
21. 前記空間分割部材を形成する段階の後に、前記発光領域及び前記空間分割部材の露出された部分上に光反射層を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項２０記載の面光源装置の製造方法。
22. 前記光反射層を形成する段階の後に、前記光反射層の上面にスプレー方式で第２蛍光部分を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項２１記載の面光源装置の製造方法。
23. 前記放電ガスを排出させる段階では、前記放電ガス供給部材を高周波によって７００℃〜９００℃で加熱することを特徴とする請求項１９記載の面光源装置の製造方法。
24. 前記放電ガスを排出させる段階の後に、前記光源本体を常温以上１５０℃以下の温度で１時間以下の時間加熱することを特徴とする請求項１９記載の面光源装置の製造方法。
25. 前記光源本体を製造する段階の後に、前記光源本体の外側面に第１電極及び前記第１電極と離隔された第２電極を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１９記載の面光源装置の製造方法。
26. 平らな形状を有する空間及び前記平らな空間内に配置されて非可視光線を可視光線に変更させる蛍光層を有する光源本体、前記空間を少なくとも２個の放電空間に分割する空間分割部材、前記空間分割部材を貫通して前記空間分割部材に固定され、前記各放電空間に前記非可視光を発生させる放電ガスを供給するための放電ガス供給部材及び前記放電ガスに放電電圧を印加する電圧印加部を含む面光源装置と、
    前記面光源装置を収納する収納容器と、
    前記可視光を情報が含まれたイメージ光に変更させる液晶表示パネルと、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
27. 前記光源本体は、
    前記可視光が出射される第１面及び前記第１面と対向する第２面を有する第１基板と、
    前記第２面と向かい合う第３面を有する第２基板と、
    前記第２面及び前記第３面の外縁に沿って配置されて前記第１基板と第２基板との間に前記平らな空間を形成する密封部材と、を含むことを特徴とする請求項２６記載の液晶表示装置。
28. 前記空間分割部材は複数設けられ同じ長さを有し、相互に平行に配置され、第１端部及び前記第１端部とは逆の第２端部を有し、奇数番目の空間分割部材の第１端部は前記密封部材の第１内面に連結され、偶数番目の空間分割部材の第２端部は前記密封部材の前記第１内面に対向する第２内面に連結されて蛇行形態を有する放電空間を形成することを特徴とする請求項２７記載の液晶表示装置。
29. 前記空間を複数の密封空間に分割するために、前記密封部材の第１内面及び前記第１内面に対向する第２内面に前記空間分割部材の第１端部及び第２端部が接触して前記平らな空間を分割して複数の分離された空間を形成することを特徴とする請求項２７記載の液晶表示装置。
30. 前記空間分割部材は複数設けられ相互に平行であり、前記空間分割部材の第１端部及び第２端部は、前記密封部材と離隔されていることを特徴とする請求項２７記載の液晶表示装置。
    

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