JP4593293B2 - 面光源装置及びこれを有する液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、面光源装置及びこれを有する液晶表示装置に関し、より詳細には、面状の形態で光を出射する面光源装置及びこれをバックライトアセンブリとして用いる液晶表示装置に関する。

一般に、液晶表示装置は液晶を用いて画像を表示する平板表示装置の一種であって、他のディスプレイ装置と比較して、薄くて軽くて、低い消費電力、及び低い駆動電圧を有するという長所があって、産業全般にかけて広範囲に用いられている。

このような液晶表示装置は、画像を表示するための液晶表示パネルが自らは発光しない非自発光性素子なので、別の光源を提供するバックライトアセンブリを必要とする。

従来のバックライトアセンブリは、光源として長い円筒形状を有する冷陰極線管蛍光ランプ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）又はドット形状を有する発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）が主に用いられる。しかし、冷陰極線管蛍光ランプ又は発光ダイオードを光源として有するバックライトアセンブリは、輝度を高くして輝度均一性を向上させるために、導光板（Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐｌａｔｅ：ＬＧＰ）、拡散部材、及びプリズムシート等の光学部材を含む必要があった。これにより、冷陰極線管蛍光ランプ又は発光ダイオードを光源として用いる液晶表示装置は、光学部材による嵩、重量、及び製造原価が著しく増大するという問題点を有する。

このような問題点を解決するために、最近では、面状の形態で光を出射する面光源装置に関する開発が進められている。面光源装置は、内部空間が互いに隣接した多数の放電領域で形成された光源本体、及び前記光源本体に放電電圧を印加するために、光源本体の両端部に形成される電極を含む。この際、それぞれの放電領域は、放電ガスの均一な分布のために、隣接した放電領域と一部が連通されるように形成される。このような面光源装置は、外部から電極に印加される放電電圧によりそれぞれの放電領域でプラズマ放電を発生させ、これを用いて光を出射する。

しかし、従来の面光源装置は、放電開始時、放電領域間の相互干渉（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）による偏流現象が発生する。即ち、互いに隣接した放電領域間に形成されたガス移動通路に電荷が集中し、放電がいずれか一つの放電領域に集中する現象が発生し、全面発光を妨害するという問題点が生じる。このような偏流現象は、特に、面光源の温度が低いほど、また作動周波数が高いほど、非常に激しく発生する。

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、本発明の目的は、放電領域間の相互干渉によって発生する偏流現象を除去して、発光特性を向上させることができる面光源装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記のような面光源装置を光源として有する液晶表示装置を提供することにある。

前記した本発明の目的を達成するための面光源装置は、面光源及び駆動回路を含む。

前記面光源は、前記駆動回路から印加される面光源駆動電圧によって面状の形態で光を出射する。

前記駆動回路は前記面光源の周辺温度を感知し、感知された前記周辺温度によって前記面光源の駆動を制御する。前記駆動回路は、前記面光源の周辺温度を感知し、感知された前記周辺温度と予め設定された第１温度とを比較して、前記面光源の駆動を制御するための面光源制御信号を出力する駆動電圧制御部、及び前記面光源制御信号によって前記面光源を駆動するための面光源駆動電圧を発生させる駆動電圧発生部を含む。ここで、前記第１温度は、前記面光源で偏流現象が発生しない温度範囲内で設定される。

前記駆動電圧制御部は、前記周辺温度が前記第１温度より高い場合に、前記面光源の駆動のためのハイレベルの面光源制御信号を出力し、前記周辺温度が前記第１温度より低い場合に、前記面光源の駆動を防止するためのローレベルの面光源制御信号を出力する。

本発明の他の目的を達成するための液晶表示装置は、光を発生する面光源、駆動回路、液晶表示パネル、及び収納容器を含む。

前記駆動回路は、前記面光源の周辺温度と予め設定された第１温度とを比較して、前記面光源の駆動を制御するための面光源制御信号を出力する駆動電圧制御部、及び前記面光源制御信号によって前記面光源を駆動するための面光源駆動電圧を発生させる駆動電圧発生部を含む。

前記液晶表示パネルは、前記面光源から発生する光を用いて画像を表示する。

前記収納容器は、前記面光源及び前記液晶表示パネルを収納する。

このような面光源装置及びこれを有する液晶表示装置によると、面光源の放電開始時、低温で発生する偏流現象を防止して面光源の発光特性を向上させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による面光源装置を示す斜視図である。

図１を参照すると、本発明の一実施形態による面光源装置１０００は、光を発生するための面光源１００、及び面光源１００を駆動するための駆動回路２００を含む。

面光源１００は、内部に放電空間を有する光源本体１１０、駆動回路２００から出力される面光源駆動電圧を光源本体１１０に印加するために、光源本体１１０の両端部にそれぞれ形成される第１電極１２０及び第２電極１３０を含む。

光源本体１１０は、前記放電空間で発生するプラズマ放電によって可視光を発生させ、発生した前記可視光を面状の形態の光として出射する。

第１電極１２０及び第２電極１３０は、光源本体１１０の両端部の外側表面を囲むように形成される。一方、第１電極１２０及び第２電極１３０は、光源本体１１０の下部面又は上部面にのみ形成してもよいし、光源本体１１０の内部に形成してもよい。

駆動回路２００は面光源１００の周辺温度を感知し、感知された前記周辺温度によって面光源１００の駆動を制御する。即ち、駆動回路２００は、面光源１００の周辺温度と予め設定された第１温度とを比較して、前記周辺温度が前記第１温度より高い場合に、面光源１００を駆動するための面光源駆動電圧を出力する。ここで、前記第１温度は、面光源１００で偏流現象が発生しない温度の範囲内で設定される。駆動回路２００から出力される面光源駆動電圧は、第１ランプ配線２０２及び第２ランプ配線２０４を通じて第１電極１２０及び第２電極１３０に印加される。

図２は、図１に図示された駆動回路を具体的に示すブロック図である。

図２を参照すると、駆動回路２００は、駆動電圧制御部２１０及び駆動電圧発生部２２０を含む。駆動電圧制御部２１０は面光源１００の周辺温度を感知し、感知された前記周辺温度と予め設定された第１温度とを比較して、面光源１００の駆動を制御するための面光源制御信号Ｆを出力する。駆動電圧発生部２２０は、駆動電圧制御部２１０から入力される面光源制御信号Ｆによって、面光源１００を駆動するための面光源駆動電圧Ｉを出力する。

駆動電圧制御部２１０は、感知された前記周辺温度が前記第１温度より高い場合に、面光源１００の駆動のためのハイレベルの面光源制御信号Ｆを出力し、感知された前記周辺温度が前記第１温度より低い場合には、面光源１００の駆動を防止するためのローレベルの面光源制御信号Ｆを出力する。このために、駆動電圧制御部２１０は、温度感知部２１２、設定部２１４、判断部２１６、及び積分器２１８を含む。

温度感知部２１２は面光源１００の周辺温度を感知し、感知された周辺温度を電気的な信号に変換して出力する。このために、温度感知部２１２は、一例として、温度によって抵抗値が変わるサーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）を含む。従って、温度感知部２１２は、周辺温度によって線形的に変化する第１出力電圧Ａを判断部２１６に出力する。

設定部２１４は、面光源１００で偏流現象が発生しない温度の範囲内で設定された第１温度に対応する所定の第２出力電圧Ｂを、判断部２１６に出力する。設定部２１４で設定される前記第１温度は、一例として、５℃以上の範囲で設定される。これは、面光源１００の放電空間に存在する放電ガスの主成分である水銀粒子が、５℃以下では移動性が急激に低下する一方で、面光源１００の周辺温度が５℃以上では面光源１００の偏流現象が急激に減少するためである。

判断部２１６は、面光源１００の周辺温度と前記第1温度とを比較して、面光源１００の駆動可否を判断する。即ち、判断部２１６は、温度感知部２１２から出力される第１出力電圧Ａと設定部２１４から出力される第２出力電圧Ｂとを比較して、第１出力電圧Ａが第２出力電圧Ｂより高い場合は、ハイレベルの第３出力電圧Ｃを出力する。一方、第１出力電圧Ａが第２出力電圧Ｂより低い場合には、ローレベルの第３出力電圧Ｃを積分器２１８に出力する。ここで、第２出力電圧Ｂは、面光源１００が点灯初期に偏流現象を発生させないように充分な余裕を有する電圧で設定されることが好ましい。

積分器２１８は、判断部２１６から出力される第３出力電圧Ｃを直流電流に変換し、変換された直流電流を積分して面光源制御信号Ｆを駆動電圧発生部２２０に出力する。

一方、駆動電圧制御部２１０は、積分器２１８を初期化するための短パルス発生器２１９を更に含む。短パルス発生器２１９は、外部から印加される面光源オン信号Ｄによって短パルスＥを発生させて、積分器２１８に出力する。ここで、短パルス発生器２１９が発生する短パルスＥは、一例として数十ｍｓ以下のパルス幅を有する信号である。

駆動電圧発生部２２０は、駆動電圧制御部２１０から入力される面光源制御信号Ｆを、面光源１００を駆動するための面光源駆動電圧Ｉに変換するために、発振部２２２、制御部２２４、及び変圧部２２６を含む。

発振部２２２は、入力される面光源制御信号Ｆによって発振周波数が変化する特性を有する。即ち、発振部２２２は、積分器２１８から入力される面光源制御信号Ｆの電圧値が増加するほど、発振周波数が増大する第４出力電圧Ｇを制御部２２４に出力する。

制御部２２４は発振部２２２の出力端と連結され、外部から入力される面光源オン信号Ｄによって駆動電圧発生部２２０の駆動を制御する。即ち、制御部２２４は、面光源オン信号Ｄが入力される前には、発振部２２２から第４出力電圧Ｇが入力されていても遮断状態を維持するが、一方、面光源オン信号Ｄが入力された場合には第５出力電圧Ｈを変圧部２２６に出力する。ここで、制御部２２４から出力される第５出力電圧Ｈは、第４出力電圧Ｇと同じ信号を有する。

変圧部２２６は、制御部２２４から入力される第５出力電圧Ｈを面光源１００の駆動に適合した面光源駆動電圧Ｉに昇圧して出力する。このために、変圧部２２６は、入力電圧を昇圧させ出力する変圧器（図示せず）を含む。

図３は、図２に図示された温度感知部２１２、設定部２１４、及び判断部２１６の一実施形態による内部回路図である。

図３を参照すると、温度感知部２１２は、サーミスタＲＴ_１、第１抵抗Ｒ_１、及び第１キャパシタＣ_１で構成される。サーミスタＲＴ_１と第１抵抗Ｒ_１は直列で連結され、第１抵抗Ｒ_１と第１キャパシタＣ_１は並列で連結される。サーミスタＲＴ_１と第１抵抗Ｒ_１との間から引出される温度感知部２１２の出力端は、判断部２１６に連結される。ここで、直列で連結されたサーミスタＲＴ_１と第１抵抗Ｒ_１に第１電圧Ｖ_１が印加されると、第１電圧Ｖ_１は、サーミスタＲＴ_１と第１抵抗Ｒ_１に分配されることになり、第１抵抗Ｒ_１にかかる第１出力電圧Ａは、温度感知部２１２の出力端を通じて判断部２１６に入力される。

本実施形態において、サーミスタＲＴ_１は、周辺温度によって抵抗値が変化する特性を有する。一例として、サーミスタＲＴ_１は、周辺温度が高くなると、抵抗値が小さくなり、周辺温度が低くなると、抵抗値が大きくなる負の温度特性を有するＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタが用いられる。ここで、周辺温度が高くなると、サーミスタＲＴ_１の抵抗値は小さくなり、これによりサーミスタＲＴ_１にかかる電圧も低くなる。従って、第１抵抗Ｒ_１にかかる第１出力電圧Ａは、サーミスタＲＴ_１で減少される電圧だけ増加される。反面、周辺温度が低くなると、サーミスタＲＴ_１の抵抗値は大きくなり、これによりサーミスタＲＴ_１にかかる電圧も増加される。従って、第１抵抗Ｒ_１にかかる第１出力電圧Ａは、サーミスタＲＴ_１で増加される電圧だけ減少する。

設定部２１４は、第２抵抗Ｒ_２、第３抵抗Ｒ_３、及び第２キャパシタＣ_２で構成される。第２抵抗Ｒ_２と第３抵抗Ｒ_３は直列で連結され、第２キャパシタＣ_２は第３抵抗Ｒ_３と並列で連結される。第２抵抗Ｒ_２と第３抵抗Ｒ_３との間から引出される設定部２１４の出力端は、判断部２１６に連結される。直列で連結された第２抵抗Ｒ_２と第３抵抗Ｒ_３に第２電圧Ｖ_２が印加されると、第２電圧Ｖ_２は、第２抵抗Ｒ_２と第３抵抗Ｒ_３に分配されかかることになり、第３抵抗Ｒ_３にかかる第２出力電圧Ｂは、設定部２１４の出力端を通じて判断部２１６に入力される。ここで、第２出力電圧Ｂは、一定のレベルの電圧を有する。

判断部２１６は、第１演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_１を含む。第１演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_１は第３電圧Ｖ_３により作動するようになっており、第１演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_１の第１入力端子及び第２入力端子には、第１出力電圧Ａ及び第２出力電圧Ｂがそれぞれ入力される。第１演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_１は、第１出力電圧Ａ及び第２出力電圧Ｂを比較して、第３出力電圧Ｃを出力する。即ち、第１演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_１は、第１出力電圧Ａが第２出力電圧Ｂより高い場合は、ハイレベルである第３電圧Ｖ_３を第３出力電圧Ｃとして出力し、第１出力電圧Ａが第２出力電圧Ｂより低い場合には、ローレベルである接地電圧を第３出力電圧Ｃとして出力する。

図４は、図２に図示された積分器の一実施形態による内部回路図である。

図４を参照すると、積分器２１８は、抵抗器２１８ａ、第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２、第６抵抗Ｒ_６、及び第３キャパシタＣ_３を含む。抵抗器２１８ａは、第４抵抗Ｒ_４及び第５抵抗Ｒ_５で構成される。第４抵抗Ｒ_４は、第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２の第１入力端子に連結され、第５抵抗Ｒ_５は第４抵抗Ｒ_４と第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２の第１入力端子との間に連結される。このような抵抗器２１８ａは、判断部２１６から入力される第３出力電圧Ｃを電流成分に変換して、第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２の第１入力端子に入力する。第３キャパシタＣ_３は、第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２の出力端子と第２入力端子との間に連結され、第６抵抗Ｒ_６は第３キャパシタＣ_３と第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２の第２入力端子との間に連結される。従って、第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２は、抵抗器２１８ａを通過して入力される第３出力電圧Ｃを第３キャパシタＣ_３を通じて積分し、時間の経過によって電圧が増加する面光源制御信号Ｆを出力する。

一方、積分器２１８は、積分器２１８の初期化のために、第１トランジスタＴＲ_１及び第７抵抗Ｒ_７を更に含む。第１トランジスタＴＲ_１のエミッター端子は、第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２の出力端子と第３キャパシタＣ_３との間に連結され、コレクター端子は、第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２の第２入力端子と第３キャパシタＣ_３との間に連結される。第７抵抗Ｒ_７は、第１トランジスタＴＲ_１のベース端子に連結される。ここで、短パルス発生器２１９で面光源オン信号Ｄによって発生した短パルスＥは、第７抵抗Ｒ_７を通過して第１トランジスタＴＲ_１のベース端子に印加される。短パルスＥの印加によって、第１トランジスタＴＲ_１はターンオンされ、第３キャパシタＣ_３に充電されていた電荷は、第６抵抗Ｒ_６を通じて放電される。従って、第２演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰ_２から出力される面光源制御信号Ｆは、殆ど接地電圧に近いローレベルの電圧を出力する。

以下、図５を参照して、駆動回路２００の動作順序を説明する。

図５は、図２に図示された駆動回路の動作順序を説明するためのタイミング図である。

図５を参照すると、設定部２１４から出力される第２出力電圧Ｂは、偏流現象が発生しない第１温度に対応する一定の電圧を有する。反面、温度感知部２１２から出力される第１出力電圧Ａは、周辺温度の増加によって線形的で増加する。初期に温度感知部２１２で感知される周辺温度が前記第１温度より低い場合、第１出力電圧Ａは、第２出力電圧Ｂより低い電圧を有するが、時間が経過するほど、周辺温度の増加によって第２出力電圧Ｂより高くなる。

判断部２１６から出力される第３出力電圧Ｃは、第１出力電圧Ａが第２出力電圧Ｂより低い場合には、ローレベルの電圧として出力されるが、第１出力電圧Ａが第２出力電圧Ｂより高くなる第１時間ｔ_１以後からは、ハイレベルの電圧として出力される。

一方、外部から印加される面光源オン信号Ｄは、第１時間ｔ_１の以前である第２時間ｔ_０に駆動回路２００に印加される。面光源オン信号Ｄの入力によって短パルス発生器２１９は、数十ｍｓ程度の短パルスＥを出力する。短パルスＥの入力によって積分器２１８は、第２時間ｔ_０以前に充電されている可能性がある電荷を放電させる方式で初期化される。

積分器２１８から出力される面光源制御信号Ｆは、短パルスＥの入力によって殆ど接地電圧に近いローレベルで初期化される。以後、面光源制御信号Ｆは、第１時間ｔ_１までは殆ど変化がなく、判断部２１６からハイレベルの第３出力電圧Ｃが印加される第１時間ｔ_１以後からは急激に増加され、ハイレベルの電圧に到達する。

発振部２２２から出力される第４出力電圧Ｇの発振周波数は、第１時間ｔ_１以前には、面光源１００の駆動を開始するための作動開始周波数（ａ）以下の周波数を有する。第４出力電圧Ｇは、発振部２２２に入力される面光源制御信号Ｆの増加によって発振周波数が増大し、第１時間ｔ_１以後には、作動開始周波数（ａ）から連続的に増大し、正常作動周波数（ｂ）まで増大する。

図６は図１に図示された面光源の一実施形態を示す部分切開斜視図であり、図７は図６のＪ−Ｊ′に沿って切断した断面図である。

図６及び図７を参照すると、一実施形態による面光源１００は、内部に放電空間を有する光源本体１１０、光源本体１１０の両端部にそれぞれ形成される第１電極１２０及び第２電極１３０を含む。

光源本体１１０は、第１基板１１１、第１基板１１１と一定間隔で対向配置される第２基板１１２、及び第１基板１１１と第２基板１１２との間に配置され放電空間を形成する密封部材１１３を含む。

第１基板１１１及び第２基板１１２は、一例として、可視光は透過させて紫外線は遮断するガラス基板である。密封部材１１３は、第１基板１１１及び第２基板１１２の間に介在され、第１基板１１１及び第２基板１１２の外部を密封して放電空間を形成する。この際、密封部材１１３は、第１基板１１１又は第２基板１１２と一体で形成することにより、別の密封部材１１３の形成工程を省略することができる。

光源本体１１０は、放電空間内に配置される空間分割部材１１５を更に含む。空間分割部材１１５は、前記放電空間を多数の放電領域１１６に分割するために、少なくとも一つ以上が互いに平行に等間隔で配置される。それぞれの空間分割部材１１５は、第１方向に沿って延長される棒形状を有し、第１基板１１１と第２基板２１２に上下部が密着される。又、それぞれの空間分割部材１１５は、長手方向の両端部のうち、少なくとも一つの端部が密封部材１１３の内側面と一定距離だけ離隔するように形成されている。これは、前記放電空間内部に存在する放電ガスが多数の放電領域１１６で均一に分布されるように、連結通路を提供するためである。一方、空間分割部材１１５は、密封部材１１３と互いに異なる材質で形成してもよいが、密封部材１１３の形成時、同じ材質で同時に形成することもできる。

第１電極１２０及び第２電極１３０は、光源本体１１０の両端部の外側表面に、それぞれ第１方向と垂直な第２方向に沿って延長されるように形成される。本実施形態において、第１電極１２０及び第２電極１３０は、光源本体１１０の両端部を囲むように形成されるが、第１基板１１１の外側表面又は第２基板１１２の外側表面にのみ形成することもできるし、第１基板１１１の内側表面に形成することもできる。

第１電極１２０及び第２電極１３０は、導電性に優れた材質、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウムテープ（Ａｌ ｔａｐｅ）、銀ペースト（Ａｇ ｐａｓｔｅ）等を用いて形成され、外側表面からエネルギーを前記放電空間内部に供給するために、充分な励起エネルギーを供給できるように充分な表面積を有するように形成される。

面光源１００は、第１基板１１１及び第２基板１１２の互いに向かい合う対向面にそれぞれ形成される第１蛍光層１１７及び第２蛍光層１１８を更に含む。第１蛍光層１１７及び第２蛍光層１１８は、空間分割部材１１５が配置される領域を除いて、第１基板１１１及び第２基板１１２の対向面のそれぞれに薄い膜形態で形成される。この際、図示されていないが、空間分割部材１１５の側面にも蛍光層を形成してもよい。このような第１蛍光層１１７及び第２蛍光層１１８は、プラズマ放電を通じて発生した紫外線により励起され、これによって可視光線を放出する。

又、面光源１００は、第１基板１１１と第１蛍光層１１７との間に形成される反射層１１９を更に含むことができる。反射層１１９は、第１蛍光層１１７及び第２蛍光層１１８により発生した可視光線を第２基板１１２側に反射させる役割を有する。

又、面光源１００は、第１基板１１１と反射層１１９との間、及び第２基板１１２と第２蛍光層１１８との間にそれぞれ形成される保護層（図示せず）を更に含むことができる。前記保護層は、第１基板１１１及び第２基板１１２と放電空間に注入される放電ガスの主成分である水銀との化学的反応を防止する。

図８は図１に図示された面光源の他の実施形態を示す斜視図であり、図９は図８のＫ−Ｋ′に沿って切断した断面図であり、図１０は図８のＬ−Ｌ′に沿って切断した断面図である。

図８、図９、及び図１０を参照すると、他の実施形態による面光源３００は、内部に放電空間を有する光源本体３１０、光源本体３１０の両端部にそれぞれ形成される第１電極３２０及び第２電極３３０を含む。

光源本体３１０は、四角プレート形状の第１基板３１２及び第１基板３１２と結合され放電空間を形成する第２基板３１４で構成される。

第２基板３１４は、前記放電空間を多数の放電領域３１５に分割するために、第１基板３１２と接するように形成される多数の陥没部３１４ａを含む。このような多数の陥没部３１４ａは、プレート形状のベース基板を成形加工（ｆｏｒｍｉｎｇ）して形成する。従って、第２基板３１４の縦端面は、図９に示すように、多数の半円が連続的に連結される形態を有する。これと異なり、第２基板３１４は、縦端面が半円形状を有するもの以外にも、梯形などの多様な形態で形成されることができる。

第１基板３１２及び第２基板３１４は、一例として、鉛ガラス等の接着手段を通じて結合される。即ち、第１基板３１２及び第２基板３１４のエッジ部の間に鉛ガラス等の接着手段を介在させた後に焼成することにより、第１基板３１２及び第２基板３１４は結合される。この際、多数の陥没部３１４ａは、第１基板３１２と接して多数の放電領域３１５を形成する。

一方、各陥没部３１４ａの一部は、互いに隣接する放電領域３１５を連結するための連結通路３１４ｂを形成するために、第１基板３１２と一定距離で離隔するように形成される。従って、光源本体３１０の内部に注入される放電ガスは、連結通路３１４ｂを通じて多数の放電領域３１５に均一に分布される。

第１電極３２０及び第２電極３３０は、第１基板３１２の外側表面の両端部にそれぞれ形成される。本実施形態において、第１電極３２０及び第２電極３３０は、第１基板３１２にのみ形成されているが、これ以外にも第２基板３１４の外側表面に形成してもよい。

一方、面光源３００は、第１基板３１２及び第２基板３１４の互いに向かい合う対向面にそれぞれ形成される第１蛍光層３１６及び第２蛍光層３１７、第１基板３１２と第１蛍光層３１６との間に形成される反射層３１８を更に含む。第１蛍光層３１６及び第２蛍光層３１７と反射層３１８についての詳細な説明は、前述した一実施形態による面光源１００で説明したので、その重複説明は省略する。

図１１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図である。本実施形態において、面光源及び駆動回路は、前述した面光源装置１０００と同じ構成を有するので、その重複説明は省略する。

図１１を参照すると、本発明の一実施形態による液晶表示装置２０００は、面光源１００、収納容器４００、駆動回路２００、及びディスプレイユニット５００を含む。

ディスプレイユニット５００は、画像を表示する液晶表示パネル５１０、液晶表示パネル５１０を駆動するための駆動信号を提供するデータ及びゲート印刷回路基板５２０、５３０を含む。データ及びゲート印刷回路基板５２０、５３０は、データテープキャリヤーパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ：以下、ＴＣＰと言う）５４０及びゲートＴＣＰ５５０を通じて液晶表示パネル５１０と電気的に連結される。

液晶表示パネル５１０は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）基板５１２、ＴＦＴ基板５１２と対向して結合されるカラーフィルター基板５１４、及び前記二つの基板５１２、５１４の間に介在された液晶５１６を含む。

ＴＦＴ基板５１２は、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリックス形態で形成された透明なガラス基板である。前記ＴＦＴのソース及びゲート端子には、それぞれデータ及びデータラインが連結され、ドレイン端子には透明な導電性材質で形成された画素電極（図示せず）が連結される。

カラーフィルター基板５１４は、色画素であるＲＧＢ画素（図示せず）が薄膜工程により形成された基板である。カラーフィルター基板５１４には、透明な導電性材質で形成された共通電極（図示せず）が形成される。

このような構成を有する液晶表示パネル５１０は、面光源１００から供給される光を用いて画像を表示する。

収納容器４００は、底部４１０及び底部４１０のエッジから収納空間を形成するために延長された複数の側壁４２０で構成される。収納容器４００の収納空間には面光源１００が収納される。複数の側壁４２０は、底部４１０のエッジから垂直に延長され、収納された面光源１００の４つの側面と接して、面光源１００の移動を防止する。収納容器４００の背面には、駆動回路２００が配置される。

液晶表示装置２０００は、光学シート６００及びトップシャーシ７００を更に含む。

光学シート６００は、面光源１００と液晶表示パネル５１０との間に配置される。光学シート６００は、面光源１００から出射される光の輝度及び輝度均一性を向上させる。このために、光学シート６００は、光の拡散のための拡散シート又は光の集光のためのプリズムシートを含むことができる。

トップシャーシ７００は、液晶表示パネル５１０のエッジ部を囲みながら収納容器４００に結合される。トップシャーシ７００は、外部衝撃による液晶表示パネル５１０の破損を防止し、液晶表示パネル５１０が収納容器４００から離脱することを防止する。

このような面光源装置及びこれを有する液晶表示装置によると、面光源を駆動するための駆動回路は、周辺温度が、偏流現象が発生しやすい一定温度以下であると、面光源の駆動を遮断し、周辺温度が一定温度以上であると、面光源を駆動させる。従って、低温で発生する偏流現象を防止して、面光源の発光特性を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態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。

本発明の一実施形態による面光源装置を示す斜視図である。 図１に図示された駆動回路を具体的に示すブロック図である。 図２に図示された温度感知部、設定部、及び判断部の一実施形態による内部回路図である。 図２に図示された積分器の一実施形態による内部回路図である。 図２に図示された駆動回路の動作順序を説明するためのタイミング図である。 図１に図示された面光源の一実施形態を示す部分切開斜視図である。 図６のＪ−Ｊ′に沿って切断した断面図である。 図１に図示された面光源の他の実施形態を示す斜視図である。 図８のＫ−Ｋ′に沿って切断した断面図である。 図８のＬ−Ｌ′に沿って切断した断面図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図である。

符号の説明

１００ 面光源
１１０ 光源本体
１２０、１３０ 電極
２００ 駆動回路
２１０ 駆動電圧制御部
２１２ 温度感知部
２１４ 設定部
２１６ 判断部
２１８ 積分器
２１９ 短パルス発生器
２２０ 駆動電圧発生部
２２２ 発振部
２２４ 制御部
２２６ 変圧部
４００ 収納容器
５１０ 液晶表示パネル
６００ 光学シート
７００ トップシャーシ

Claims (26)

1. 光を発生する面光源と、
   前記面光源の周辺温度を感知し、感知された前記周辺温度によって前記面光源の駆動を制御する駆動回路と、を含み、
   前記駆動回路は、
   前記面光源の周辺温度を感知し、感知された前記周辺温度と予め設定された第１温度とを比較して、前記面光源の駆動を制御するための面光源制御信号を出力する駆動電圧制御部と、
   前記面光源制御信号によって前記面光源を駆動するための面光源駆動電圧を発生させる駆動電圧発生部と、を含み、
   前記駆動電圧制御部は、
   前記面光源の周辺温度を感知する温度感知部と、
   前記第１温度を設定する設定部と、
   前記温度感知部で感知された前記周辺温度と前記設定部で設定された前記第１温度とを比較して、前記面光源の駆動可否を判断する判断部と、
   前記判断部から出力される出力電圧を積分して前記面光源制御信号を出力する積分器と、
   前記積分器を初期化する短パルス発生器と、を含むことを特徴とする面光源装置。
2. 前記駆動電圧制御部は、前記周辺温度が前記第１温度より高い場合に、前記面光源の駆動のためのハイレベルの面光源制御信号を出力し、前記周辺温度が前記第１温度より低い場合に、前記面光源の駆動を防止するためのローレベルの面光源制御信号を出力することを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
3. 前記温度感知部は、前記周辺温度によって抵抗値が変化するサーミスタを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の面光源装置。
4. 前記サーミスタは、前記周辺温度が高くなると、抵抗値が小さくなり、前記周辺温度が低くなると、抵抗値が大きくなることを特徴とする請求項３記載の面光源装置。
5. 前記温度感知部は、前記周辺温度が高くなると、出力電圧が低くなり、前記周辺温度が低くなると、出力電圧が高くなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の面光源装置。
6. 前記設定部は、前記第１温度に対応される一定の出力電圧を出力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の面光源装置。
7. 前記第１温度は、前記面光源で偏流現象が発生しない温度の範囲内で設定されることを特徴とする請求項６記載の面光源装置。
8. 前記判断部は、前記温度感知部の出力電圧と前記設定部の出力電圧とを比較して、前記面光源の駆動可否を判断することを特徴とする請求項６又は７に記載の面光源装置。
9. 前記判断部は、前記温度感知部の出力電圧が前記設定部の出力電圧より高い場合に、ハイレベルの電圧を出力し、前記温度感知部の出力電圧が前記設定部の出力電圧より低い場合に、ローレベルの電圧を出力することを特徴とする請求項８記載の面光源装置。
10. 前記積分器は、前記判断部から出力される出力電圧を直流電流に変換するための抵抗器を含むことを特徴とする請求項９記載の面光源装置。
11. 前記短パルス発生器は、外部から印加される面光源オン信号によって短パルスを発生させ、前記積分器は、前記短パルスの入力によって、前記面光源制御信号をローレベルの電圧に初期化して出力することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の面光源装置。
12. 前記駆動電圧発生部は、
    前記面光源制御信号によって発振周波数が変化する発振部と、
    前記発振部の出力端と連結され、外部から印加される面光源オン信号によって前記面光源駆動電圧の出力を制御する制御部と、
    前記制御部の制御によって前記発振部の出力電圧を前記面光源駆動電圧に昇圧させる変圧部と、を含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の面光源装置。
13. 前記発振部は、前記面光源制御信号の電圧値が高くなるほど、前記発振周波数が高くなることを特徴とする請求項１２記載の面光源装置。
14. 前記面光源は、
    内部に放電空間を有する光源本体と、
    前記光源本体の両端部にそれぞれ形成され、前記駆動回路から出力される面光源駆動電圧を前記光源本体に印加するための第１電極及び第２電極と、を含むことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の面光源装置。
15. 前記光源本体は、
    四角プレート形状の第１基板と、
    前記第１基板と結合され前記放電空間を形成する第２基板と、を含むことを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
16. 前記光源本体は、
    前記第１基板と第２基板との間に配置され、前記放電空間を形成する密封部材と、
    前記放電空間を多数の放電領域に分割するために、前記光源本体の内部に形成される多数の空間分割部材と、を更に含むことを特徴とする請求項１５記載の面光源装置。
17. 前記多数の空間分割部材は、互いに一定間隔で離隔して平行に配置され、それぞれの前記空間分割部材は、長手方向の両端部のうち、少なくとも一つの端部が前記密封部材と一定距離で離隔することを特徴とする請求項１６記載の面光源装置。
18. 前記光源本体は、
    四角プレート形状の第１基板と、
    前記第１基板と結合され前記放電空間を形成し、前記放電空間を多数の放電領域に分割するために、前記第１基板と接するように陥没される多数の陥没部が形成される第２基板と、を含むことを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
19. 前記各陥没部の一部は、隣接した前記放電領域を互いに連結するために、前記第１基板と一定距離で離隔することを特徴とする請求項１８記載の面光源装置。
20. 光を発生する面光源と、
    前記面光源を収納する収納容器と、
    前記収納容器の背面に配置され、前記面光源の周辺温度と予め設定された第１温度とを比較して、前記面光源の駆動を制御するための面光源制御信号を出力する駆動電圧制御部、及び前記面光源制御信号によって前記面光源を駆動するための面光源駆動電圧を発生させる駆動電圧発生部を含む駆動回路と、
    前記面光源から発生した光を用いて画像を表示する液晶表示パネルと、を含み、
    前記駆動電圧制御部は、
    前記面光源の周辺温度を感知する温度感知部と、
    前記第１温度を設定する設定部と、
    前記温度感知部で感知された前記周辺温度と前記設定部で設定された前記第１温度とを比較して、前記面光源の駆動可否を判断する判断部と、
    前記判断部から出力される出力電圧を積分して、前記面光源制御信号を出力する積分器と、前記積分器を初期化する短パルス発生器と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
21. 前記駆動電圧制御部は、前記面光源の周辺温度が前記第１温度より高い場合に、前記面光源の駆動のためのハイレベルの面光源制御信号を出力し、前記面光源の周辺温度が前記第１温度より低い場合に、前記面光源の駆動を防止するためのローレベルの面光源制御信号を出力することを特徴とする請求項２０記載の液晶表示装置。
22. 前記第１温度は、前記面光源で偏流現象が発生しない温度の範囲内で設定されることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の液晶表示装置。
23. 前記駆動電圧発生部は、
    前記面光源制御信号によって発振周波数が変化する発振部と、
    前記発振部の出力端と連結され、外部から印加される面光源オン信号によって、前記面光源駆動電圧の出力を制御する制御部と、
    前記制御部の制御によって、前記発振部の出力電圧を前記面光源駆動電圧に昇圧させる変圧部と、を含むことを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれかに記載の液晶表示装置。
24. 前記面光源は、
    多数の放電領域に分割された放電空間を有する光源本体と、
    前記光源本体の両端部にそれぞれ形成され、前記駆動回路から出力される面光源駆動電圧を前記光源本体に印加するための第１電極及び第２電極と、を含むことを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれかに記載の液晶表示装置。
25. 前記多数の放電領域は、互いに連結されることを特徴とする請求項２４記載の液晶表示装置。
26. 前記短パルス発生器は、外部から印加される面光源オン信号によって短パルスを発生させ、前記積分器は、前記短パルスの入力によって前記面光源制御信号をローレベルの電圧に初期化して出力することを特徴とする請求項２０乃至２５のいずれかに記載の液晶表示装置。

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