KR100418490B1 - 액정 표시장치 - Google Patents

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KR100418490B1
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니시야마세이이치
타카쿠시게타케
타케다요시하루
미코시바시게오
시가토모카즈
하시모토코지
바바유스케
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
히타치 에레크토로닉 데바이시즈 가부시키가이샤
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Abstract

액정 표시장치는, 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과, 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함한다. 백라이트는, 밀봉 투명관, 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과, 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비한다. 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 주파수가 다른 교류전압이 각각 공급된다.

Description

액정 표시장치{Liquid crystal display device having an improved backlight}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 특히 액정 표시패널과 이 액정 표시패널의 배면에 배치되는 백라이트로 이루어지는 액정 표시장치에 관한 것이다.
액정 표시패널은, 액정을 통해서 서로 대향 배치되는 투명기판을 외위기(外圍器)(envelope)로 하고, 그 액정이 퍼지는 방향으로 다수의 화소가 형성되는 것에 의해 구성되어 있다.
이 경우, 각 화소는 그 액정을 투과하는 광의 양을 제어하는 기능밖에 갖지않고, 그 자체발광은 하지 않으므로, 통상 액정 표시패널의 배면에는 백라이트가 배치되어 있다.
그리고, 이 백라이트는 액정 표시패널측의 광조사를 균일한 것으로 하기 위해, 광원 이외에 확산판 및 반사판 등도 구비하여 구성되어 있다.
그리고, 상기 광원으로서는, 액정 표시패널의 한변의 길이와 거의 같은 길이로 이루어지는 냉음극 방전관(CFL)이 이용되며, 그 양단에서 돌출하여 형성되어 있는 각 전극으로 전압을 인가함으로써, 발광체로서 기능시키고 있었다.
그러나, 이와 같은 구성으로 이루어지는 액정 표시장치는, 그 수명이 광원의 수명에 의해 결정되고 있다고 하여도 과언은 아닐 정도로, 그 광원의 수명이 충분한 것은 아니었다.
즉, 냉음극 방전관은, 그 점등 중에 관(管)내의 전극물질이 스퍼터되어, 그 전극물질이 관 벽(壁)에 부착하게 된다. 이 부착은 관(管) 밖에서도 검은 물질로 인식할 수 있는 것이다.
그리고, 이 관 벽에 부착된 전극물질은 관 내의 수은과 합금화하여(아말감(amalgam)을 형성), 그 수은의 소비에 의해 그 냉음극 방전관의 수명이 다해버리기 때문이다.
본 발명은 이와 같은 사정에 의거해서 이루어진 것이고, 그 목적은 수명을 향상시킬수 있는 액정 표시장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 표시면 내에서 균일한 휘도를 얻을 수 있는 액정 표시장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 일실시예를 나타내는 등가 회로도,
도 2는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 일실시예를 나타내는 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 화소의 일실시예를 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 백라이트의 일실시예를 나타내는 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 백라이트에 조립되는 광원의 일실시예를 나타내는 사시도,
도 6 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원을 구성하는 방전관의 종단면도, 도 6 (b)는 도 6 (a)의 선 ⅥB-ⅥB에서의 횡단면도,
도 7a, 도 7b, 도 7c는 각각 공급전압이 800Vp-p, 900Vp-p, 1000Vp-p인 경우 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 휘도 분포를 나타내는 도면,
도 8 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 백라이트의 일실시예를 나타내는 평면도, 도 8 (b)는 도 8 (a)의 선 ⅧB-ⅧB에서의 횡단면도,
도 9는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 백라이트의 평균 휘도를 전원의 주파수와의 관계를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 수지 프레임의 일실시예를 나타내는 사시도,
도 11은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 수지 프레임의 이면에 배치된 고주파전원 기판의 일실시예를 나타내는 설명도,
도 12 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 조립체의 구성을 나타내는 평면도, 도 12 (b)는 도 12 (a)에서의 상측 도면, 도 12 (c)는 도 12 (a)에서의 하측 도면, 도 12 (d)는 도 12 (a)에서의 좌측 도면, 그리고 도 12 (e)는 도 12 (a)에서의 우측 도면,
도 13은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도,
도 14 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 종단면도, 도 14 (a1)은 도 14 (a)에서의 선 ⅩⅣA1-ⅩⅣA1에서의 단면도,
도 14 (b)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 종단면도, 도 14 (b1)은 도 14 (b)에서의 선 ⅩⅣB1-ⅩⅣB1에서의 단면도,
도 14 (c)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 종단면도, 도 14 (c1)은 도 14 (c)에서의 선 ⅩⅣC1-ⅩⅣC1에서의 단면도,
도 15 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 15 (b)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 15 (c)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 15 (d)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 16 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 16 (b)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 16 (c)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 16 (d)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 17 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 17 (b)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 17 (c)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 18은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 19는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 20 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 구동을 설명하는 도면, 도 20 (b)는 그 등가 회로도,
도 21은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원 내의 + 이온과 전자의 거동을 나타내는 설명도,
도 22는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원에서 전기력선에 누설이 발생하는 경우의 설명도,
도 23 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 23 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 24 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 24 (b)는 그 휘도 분포도,
도 25 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 25 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 26 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 26 (b)는 그 휘도 분포도,
도 27 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 27 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 28은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 29 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 29 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 30은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 31a는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 31b는 그 구동전압 파형도, 도 31c-31f는 도 31a의 회로구성 대신에 사용할 수 있는 회로 구성도,
도 32 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 32 (b)는 그 휘도 분포도,
도 33 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 33 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 34는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 35 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 35 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 36은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 37 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 37 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 38은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 39 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(1개의 방전관으로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 39 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 40은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원(백라이트로서)의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 41 (a), 도 41 (b), 도 41 (c)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원에 있어서, 각각 한쌍의 고전압측 전극으로 인가되는 고주파전압 사이의 위상차가 소(小), 중(中), 대(大)인 경우를 설명하는 설명도,
도 42 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 42 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 43 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 43 (b)는 그 구동전압 파형도,
도 44 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 44 (b)는 그 구동전압 파형도, 도 44c는 그 휘도 분포도,
도 45 (a)는 위상반전용 환상코일(toroidal coil)의 설명도, 도 45 (b)는 그것을 사용한 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 일실시예를 나타내는 설명도,
도 46 (a)는 개량된 위상반전용 환상코일의 설명도, 도 46 (b)는 그것을 사용한 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 일실시예를 나타내는 설명도,
도 47은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 48은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 49는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 50 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 51은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원의 다른 실시예를 나타내는 설명도,
도 52 (a)-도 52 (c)는 각각 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광원에서의 전압 파형의 일실시예를 나타내는 설명도이다.
본원에 있어서 개시되는 발명중 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 이하와 같다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과, 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고, 백라이트는, 밀봉 투명관, 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과, 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며, 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 주파수가 다른 교류전압이 각각 공급되는 액정 표시장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과, 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고, 백라이트는, 밀봉 투명관, 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과, 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며, 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 1㎒ 이상의 주파수 및 서로 위상이 반대인 전압이 각각 공급되는 액정 표시장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과, 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고, 백라이트는, 밀봉 투명관, 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과, 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며, 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 다른 위상을 가지는 교류전압이 각각 공급되고, 위상차는 0도보다 크고 180도보다 작거나 또는 180도보다 크고 360도보다 작은 액정 표시장치가 제공된다.
이와 같이 구성된 액정 표시장치는, 전극물질의 스퍼터를 회피할 수 있으므로 수명의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 고주파 전압이 공급되는 전극 사이에서, 휘도가 거의 균일하도록 발광할 수 있게 된다
이하, 본 발명에 의한 액정 표시장치의 실시예를 도면을 이용해서 설명한다.
실시예 1.
[액정 표시장치의 등가회로]
도 1은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 일실시예를 나타내는 등가 회로도이다. 도 1은 회로도이지만, 실제의 기하학적 배치에 대응하여 도시되어 있다.
이 실시예에서는, 넓은 시야각을 갖는 것으로서 주지되어 있는 소위 횡전계방식을 채용한 액정 표시장치에 본 발명을 적용하고 있다.
우선, 액정 표시패널(1)이 있고, 그 액정 표시패널(1)은 액정을 통해서 서로 대향 배치된 투명기판(1A, 1B)을 외위기로 하고 있다. 이 경우, 한쪽의 투명기판(도면 중 하측의 기판: 매트릭스 기판 1A)은 다른 쪽의 기판(도면 중 상측의 기판: 컬러필터 기판 1B)에 대해서 약간 크게 형성되며, 도면 중 하측과 우측의 주변단은 거의 면이 하나로 맞추어 배치되어 있다.
이 결과, 한쪽의 투명기판(1A)의 도면 중 좌측의 주변 및 도면 중 상측의 주변은 다른 쪽의 투명기판(1B)에 대해서 바깥쪽으로 연재(延在)되도록 되어 있다. 후에 상술하지만, 이 부분은 게이트 구동회로(5) 및 드레인 구동회로(6)가 탑재되는 영역으로 되어 있다.
각 투명기판(1a, 1b)이 중첩하는 영역에는 매트릭스 모양으로 배치된화소(2)가 구성되며, 이 화소(2)는 도면 중 x 방향으로 연재되어 y 방향으로 병설되는 주사신호선(3)과, y 방향으로 연재되어 x 방향으로 병설되는 영상신호선(4)으로 둘러싸이는 영역에 형성되어, 적어도 한쪽의 주사신호선(3)에서 주사신호의 공급에 의해 구동되는 스위칭 소자(TFT)와, 이 스위칭 소자(TFT)를 통해서 한쪽의 영상신호선(4)에서 공급되는 영상신호가 인가되는 화소전극이 구비되어 있다.
여기서는, 상술한 바와 같이, 각 화소(2)는 소위 횡전계방식을 채용한 것이며, 후에 상술하는 바와 같이, 상기 스위칭 소자(TFT) 및 화소전극 이외에 대향전극 및 부가 용량소자가 구비되도록 되어 있다.
그리고, 각 주사신호선(3)은 그 일단(도면 중 좌측의 단부)이 투명기판(1b)밖에까지 연재되며, 투명기판(1a)에 탑재된 게이트 구동회로(IC)(5)의 출력단자에 접속되도록 되어 있다.
이 경우, 게이트 구동회로(5)는 복수 설치되어 있음과 동시에, 상기 주사신호선(3)은 서로 인접하는 것 끼리 그룹화되고, 이들 각 그룹화된 주사신호선(3)이 근접하는 각 게이트 구동회로(5)에 각각 접속되도록 되어 있다.
또한, 마찬가지로, 각 영상신호선(4)은 그 일단(도면 중 상측의 단부)이 투명기판(1b) 밖에까지 연재되며, 투명기판(1a)에 탑재된 드레인 구동회로(IC)(6)의 출력단자에 접속되도록 되어 있다.
이 경우, 드레인 구동회로(6)는 복수 설치되어 있음과 동시에, 상기 영상신호선(4)은 서로 인접하는 것끼리 그룹화되고, 이들 각 그룹화된 영상신호선(4)이 근접하는 각 드레인 구동회로(6)에 각각 접속되도록 되어 있다.
한편, 이와 같이 게이트 구동회로(5) 및 드레인 구동회로(6)가 탑재된 액정 표시패널(1)에 근접하여 배치되는 프린트 기판(10)(컨트롤 기판(10))이 있고, 이 프린트 기판(10)에는 전원회로(11) 등 이외에 상기 게이트 구동회로(5) 및 드레인 구동회로(6)로 입력신호를 공급하기 위한 컨트롤 회로(12)가 탑재되어 있다.
그리고, 이 컨트롤 회로(12)에서의 신호는 플렉시블 배선기판(게이트 회로기판(15), 드레인 회로기판(16a), 드레인 회로기판(16b))을 통해서 게이트 구동회로(5) 및 드레인 구동회로(6)로 공급되도록 되어 있다.
즉, 게이트 구동회로(5)측에는 이들 각 게이트 구동회로(5)의 입력측의 단자에 각각 대향하여 접속되는 단자를 구비하는 플렉시블 배선기판(게이트 회로기판(15))이 배치되어 있다.
그 게이트 회로기판(15)은, 그 일부가 상기 컨트롤 기판(10)측으로 연재되어 형성되며, 그 연재부에 있어서, 그 컨트롤 기판(10)과 접속부(18)를 통해서 접속되어 있다.
컨트롤 기판(10)에 탑재된 컨트롤 회로(12)에서의 출력신호는, 그 컨트롤 기판(10)상의 배선층, 상기 접속부(18), 게다가 게이트 회로기판(15)상의 배선층을 통해서 각 게이트 구동회로(5)로 입력되도록 되어 있다.
또한, 드레인 구동회로(6)측에는, 이들 각 드레인 구동회로(6)의 입력측의 단자에 각각 대향하여 접속되는 단자를 구비하는 드레인 회로기판(16a, 16b)이 배치되어 있다.
이 드레인 회로기판(16a, 16b)은, 그 일부가 상기 컨트롤 기판(10)측으로연재되어 형성되며, 그 연재부에 있어서, 그 컨트롤 기판(10)과 접속부(19a, 19b)를 통해서 접속되어 있다.
컨트롤 기판(10)에 탑재된 컨트롤 회로(12)에서의 출력신호는, 그 컨트롤 기판(10)상의 배선층, 상기 접속부(19a, 19b), 게다가 드레인 회로기판(16a, 16b)상의 배선층을 통해서 각 드레인 구동회로(6)로 입력되도록 되어 있다.
또, 드레인 구동회로(6)측의 드레인 회로기판(16a, 16b)은, 도시하는 바와 같이, 2개로 분할되어 설치되어 있다. 액정 표시패널(1)의 대형화에 따라, 예컨대 드레인 회로기판(16a, 16b)의 도면 중 x 방향으로의 길이의 증대에 의한 열팽창에 의한 폐해를 방지하는 등을 위함이다.
그리고, 컨트롤 기판(10)상의 컨트롤 회로(12)에서의 출력은, 드레인 회로기판(16a)의 접속부(19a) 및 드레인 회로기판(16b)의 접속부(19b)를 각각 통해서 대응하는 드레인 구동회로(6)로 입력되고 있다.
또, 컨트롤 기판(10)에는, 영상신호원(22)에서 케이블(23)에 의해 인터페이스 기판(24)을 통해서 영상신호가 공급되며, 그 컨트롤 기판(10)에 탑재된 컨트롤 회로(12)로 입력되도록 되어 있다.
또, 도 1에서는 액정 표시패널(1), 게이트 회로기판(15), 드레인 회로기판(16a, 16b) 및 컨트롤 기판(10)이 거의 동일한 평면 내에 위치되도록 도시되어 있지만, 실제로는 그 컨트롤 기판(10)은, 게이트 회로기판(15), 드레인 회로기판(16a, 16b)의 부분에서 굴곡되어 액정 표시패널(1)에 대해서 거의 직각이 되게위치되도록 되어 있다.
소위 테두리의 면적을 작게하기 위한 취지이다. 여기서, 테두리란, 액정 표시장치의 외부 프레임의 윤곽과 표시부의 윤곽의 사이의 영역을 말하고, 이 영역을 작게함으로써, 외부 프레임에 대해서 표시부의 면적을 크게 할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
[액정 표시장치의 모듈]
도 2는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 모듈의 일실시예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2의 액정 표시장치는, 대별하여 액정 표시패널 모듈(400), 백라이트 유닛(300), 수지 프레임(500), 중간 프레임(700), 상측 프레임(800) 등으로 이루어지고, 이들은 모듈화된 것으로 되어 있다.
또, 이 실시예에서는, 상기 수지 프레임(500)의 저면에서 백라이트 유닛(300)의 일부를 구성하는 반사판이 형성되며, 그들 수지 프레임(500)과 백라이트 유닛(300)과의 물리적인 구별은 곤란하게 되지만, 기계적으로는 상술한 바와 같이 구별할 수 있다.
이하, 이들 각 부재를 순차 설명한다.
[액정 표시패널 모듈]
이 액정 표시패널 모듈(400)은, 액정 표시패널(1)과, 이 액정 표시패널(1)의 주변에 탑재된 복수의 반도체 IC로 이루어지는 게이트 구동회로(5), 드레인 구동회로(6) 및 이들 각 구동회로의 입력단자에 접속되는 플렉시블한 게이트 회로기판(15)과 드레인 회로기판(16)(16a, 16b)으로 구성되어 있다.
즉, 후에 상술하는 컨트롤 기판(10)에서의 출력은 게이트 회로기판(15) 및 드레인 회로기판(16A, 16B)을 통해서 액정 표시패널(1)상의 게이트 구동회로(5), 드레인 구동회로(6)로 입력되며, 이들 각 구동회로의 출력은 그 액정 표시패널(1)의 주사신호선(3) 및 영상신호선(4)으로 입력되도록 되어 있다.
여기서, 상기 액정 표시패널(1)은, 상술한 바와 같이, 그 표시영역부가 매트릭스 모양으로 배치된 다수의 화소로 구성되며, 이중 1개의 화소의 구성은 도 3과 같이 되어 있다.
도 3에 있어서, 매트릭스 기판(1A)의 주 표면에, x 방향으로 연재하는 주사신호선(3)과 대향전압 신호선(50)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 각 신호선(3, 50)과 후술의 y 방향으로 연재하는 영상신호선(4)으로 둘러싸이는 영역이 화소영역으로서 형성되게 된다.
즉, 이 실시예에서는, 인접하는 주사신호선(3) 사이에 대향전압 신호선(50)이 주행하여 형성되고, 그 대향전압 신호선(50)을 경계로 하여 ±y 방향의 각각에 화소영역이 형성되게 된다.
이렇게 함으로써, y 방향으로 병설되는 대향전압 신호선(50)은 종래의 약 절반으로 감소시킬수 있고, 그것에 의해 점유하고 있었던 영역을 화소영역측에 이용할 수 있으며, 그 화소영역의 면적을 크게하는 것이 가능해진다.
각 화소영역에 있어서, 상기 대향전압 신호선(50)에는 그것과 일체로 되어 y 방향으로 연재된 대향전극(50A)이, 예컨대 3개 등간격으로 형성되어 있다. 이들 각 대향전극(50A)은 주사신호선(3)에 접속되지 않고 근접하여 연재되며, 이중 양쪽의 2개는 영상신호선(4)에 인접하여 배치되고, 나머지 1개는 중앙에 위치되게 된다.
또, 이와 같이 주사신호선(3), 대향전압 신호선(50) 및 대향전극(50A)이 형성된 투명기판(1A)의 주 표면에는, 이들 주사신호선(3) 등도 덮여져 예컨대 실리콘 질화막으로 이루어지는 절연막이 형성되어 있다. 이 절연막은 후술하는 영상신호선(4)에 대해서는 주사신호선(3) 및 대향전압 신호선(50)과의 절연을 도모하기 위한 층간절연막으로서, 박막 트랜지스터(TFT)에 대해서는 게이트 절연막으로서, 축적용량(Cstg)에 대해서는 유전체막으로서 기능하도록 되어 있다.
이 절연막의 표면에는, 우선 그 박막 트랜지스터(TFT)의 형성영역에서 반도체층(51)이 형성되어 있다. 이 반도체층(51)은 예컨대 아모르퍼스 Si로 이루어지고, 주사신호선(3)상에서 후술하는 영상신호선(4)에 근접된 부분에 중첩되어 형성되어 있다. 이것에 의해, 주사신호선(3)의 일부가 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극을 겸한 구성으로 되어 있다.
그리고, 이 절연막의 표면에는 y 방향으로 연재하고 또 x 방향으로 병설되는 영상신호선(4)이 형성되어 있다. 이 영상신호선(4)은, 박막 트랜지스터(TFT)를 구성하는 상기 반도체층(51)의 표면의 일부에까지 연재되어 형성된 드레인 전극(2A)이 일체로 되어 구비되어 있다.
또, 화소영역에서의 절연막의 표면에는 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(53A)에 접속된 화소전극(53)이 형성되어 있다. 이 화소전극(53)은 인접하는 상기 대향전극(50A) 사이의 간극(gap)의 중앙을 y 방향으로 연재하도록 형성되어 있다. 즉, 화소전극(53)의 일단은 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(53A)을 겸하고, 그대로 y 방향으로 연재되며, 또 대향전압 신호선(50)상을 x 방향으로 연재된 후에, y 방향으로 연재하는 "コ"자 형상으로 되어 있다.
여기서, 화소전극(53)의 대향전압 신호선(50)에 중첩되는 부분은, 그 대향전압 신호선(50)과의 사이에 상기 절연막을 유전체막으로 하는 축적용량(Cstg)을 구성하고 있다. 이 축적용량(Cstg)에 의해 예컨대 박막 트랜지스터(TFT)가 오프한 때에 화소전극(53)에 영상정보를 길게 축적시키는 효과를 나타내도록 하고 있다.
또, 상술한 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(2a) 및 소스 전극(53a)의 각각과의 계면에 상당하는 반도체층(51)의 표면에는 인(P)이 도프되어 고농도층으로 되어 있고, 이것에 의해 상기 각 전극에서의 오믹 콘택트를 도모하고 있다. 이 경우, 우선 반도체층(51)의 표면의 전체 영역에는 상기 고농도층을 형성하고, 이어서 상기 각 전극을 형성한 후에, 그 전극을 마스크로 하여 그 전극형성 영역 이외의 고농도층을 에칭하도록 하여 상기의 구성으로 할 수 있다.
그리고, 이와 같이 박막 트랜지스터(TFT), 영상신호선(4), 화소전극(53) 및 축적용량(Cstg)이 형성된 절연막의 상면에는 예컨대 실리콘 질화막으로 이루어지는 보호막이 형성되며, 이 보호막의 상면에는 배향막이 형성되어, 액정 표시패널(1)의 소위 하측기판을 구성하고 있다.
또, 도시하지 않고 있지만, 소위 상측기판이 되는 투명기판(컬러 필터 기판)(1b)의 액정측의 부분에는 각 화소영역에 상당하는 부분에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스(54)(도 3에는 그 개구부가 파선으로 나타나 있다)가 형성되어 있다.
또, 이 블랙 매트릭스(54)의 화소영역에 상당하는 부분에 형성된 개구부를덮어 컬러 필터가 형성되어 있다. 이 컬러 필터는 x 방향에 인접하는 화소영역에서의 그것과는 다른 색을 배치함과 동시에, 각각 블랙 매트릭스(54)상에서 경계부를 갖도록 되어 있다.
또한, 이와 같이 블랙 매트릭스 및 컬러 필터가 형성된 면에는 수지막 등으로 이루어지는 평탄막이 형성되며, 이 평탄막의 표면에는 배향막(配向膜)이 형성되어 있다.
[백라이트]
도 2로 되돌아가서, 액정 표시패널 모듈(400)의 배면에는 백라이트 유닛(300)이 배치되어 있다.
이 백라이트 유닛(300)은 소위 직하형(直下型)이라 불리는 것이고, 도 4에 그 상세하게 나타내는 바와 같이, 도 4중 x방향으로 연재되어 y 방향으로 병설되는 복수(도 4에서는 8개)의 등간격으로 배치된 선 모양의 광원(35)과, 이 광원(35)에서의 광을 상기 액정 표시패널 모듈(400)의 측으로 조사시키기 위한 반사판(36)으로 구성되어 있다.
이 반사판(36)은, 예컨대 광원(35)의 병설 방향(y 방향)으로 파상(波狀)으로 형성되어 있다. 즉, 각 광원(35)이 배치되는 개소에 있어서 원호 모양의 오목(凹)부를 가지고, 인접하는 광원(35)의 사이에서 약간 첨예한 볼록(凸)부를 가지는 형상을 이루고, 각 광원(35)에서의 광을 모두 상기 액정 표시패널 모듈의 측으로 조사시키는데 효율적인 형상으로 되어 있다.
이 경우, 반사판(36)은 각 광원(35)의 길이 방향과 직교하는 변에 측면부(sidepiece)(37)가 설치되며, 이 측면부(37)에 형성된 슬릿(38)에 각각의 광원(35)의 양단부가 끼워 넣어지며, 그 광원(35)의 병설방향의 이동이 규제되도록 되어 있다.
이들 광원(35)의 각각은 그 방전관(35a)(더 상세히는, 방전관의 밀봉투명관)의 주위에 예컨대 6개의 전극(35c, 35d)이 배치되어 구성되며, 이들 각 전극(35c, 35d)은 그 방전관(35a)의 축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다.
여기서, 각 전극은 예컨대 링 모양을 이루는 알루미늄 박으로 구성되며, 그들 전극의 링내에 방전관(35a)이 삽입되어 있는 구성으로 되어 있다. 이 실시예에서는 방전관(35a)에 대한 각 전극의 고정수단은 존재하지 않고, 이 때문에 각 전극은 방전관(35a)에 대해서 그 축 방향으로 약간의 위치 수정이 가능하도록 되어 있다. 이것에 의한 효과는 후에 설명한다.
각 광원(35)에 있어서, 각각 위치적으로 대응하는 전극끼리는 도전선에 의해 서로 접속되며, 그들은 접지되던가 혹은 전위가 공급되도록 되어 있다. 바꾸어 말하면, 각 광원(35)은 각각 병렬 접속되어 전위공급이 이루어지도록 되어 있다.
도 5는, 1개의 광원(35)의 상세한 구성을 나타내는 사시도이고, 도 5에 있어서, 방전관(35a)의 거의 중앙부와 양단의 각각에 접지측 전극(35d(1), 35d(2), 35d(3), 35d(4))을 구비하고, 그들의 사이에 고압측 전극(35c(1), 35c(2))을 구비하고 있다.
여기서, 방전관(35a)의 중앙에 위치하게 되는 접지측 전극(35d(2), 35d(3))은 전기적으로 분할된 2개의 전극으로 이루어지며, 그들은 위치적으로 대응하는 전극끼리가 도전선을 통해서 접속되고, 또 그 도전선끼리가 접속되어 접지되도록 되어 있다.
도 6 (a)는 관내에 전극을 갖지 않는 방전관(35a)의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 6 (b)는 도 6 (a)의 ⅥB-ⅥB선에서의 단면도이다. 양단이 폐쇄된 원통형의 유리관(35p)(밀봉 투명관)(예컨대 외부지름 2.6㎜, 내부지름 2.0㎜, 길이 390㎜)의 내벽면에 형광체(35q)가 도포되어 있음과 동시에, 예컨대 가스압력 60Torr의 Ne+Ar(5%)의 혼합가스 및 수은이 봉입된 것으로 되어 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 이와 같은 구성으로 이루어지는 광원(35)에 있어서, 예컨대 고압측 전극(35c(1), 35c(2))에 수 ㎒(1㎒ 이상), 800Vp-p 정도의 정현파의 고주파 전압을 인가함으로써, 방전관(35a)내에 방전이 발생하고, 이것에 의해 발생한 자외선이 형광체(35q)에 부딪쳐 가시광이 발생하도록 되어 있다.
이 경우의 방전은, 방전관(35a)의 일단측에서 접지측 전극(35d(1)) - 고압측 전극(35c(1)), 고압측 전극(35c(1)) - 접지측 전극(35d(2)), 접지측 전극(35d(3)) - 고압측 전극(35c(4)), 고압측 전극(35c(2)) -접지측 전극(35d(4))의 사이에서 이루어지도록 되어 있다.
이 경우, 방전관(35a)의 양단에는 고압측 전극이 아니라 접지측 전극(35d(1), 35d(2))이 배치되며, 이것에 의해 방전의 효율화가 도모되도록 되어 있다. 그 이유는, 가령 방전관(35a)의 양단에 고압측 전극을 배치시킨 경우, 한쪽의 측(접지측 전극이 인접하는 측)의 고주파 전계만 방전에 기여하고, 다른 쪽의 측(방전관의 단부의 측)의 고주파 전계는 낭비되어 버리기 때문이다. 바꾸어 말하면, 고압측 전극(35c(1), 35c(2))의 양측에 접지측 전극(35d(1), 35d(2), 35d(3), 35d(4))을 배치시킴으로써 에너지의 낭비를 회피할 수 있고, 이것에 의해 방전관(35a)의 양단에는 각각 접지측 전극(35d(1), 35d(4))이 필연적으로 배치되는 구성으로 된다.
또한, 상술한 바와 같이, 방전관(35a)의 중앙부에 배치되는 접지측 전극은, 전기적으로 분리된 2개의 전극(35d(2), 35d(3))으로 구성되어 있다.
이 이유는, 가령 전기적으로 분리되지 않고 1개의 전극에서 접지측 전극을 구성한 경우에, 인접하여 배치되는 각 고압측 전극(35c(1), 35c(2))중 어느 한쪽의 고압측 전극과의 사이에서만 강하게 방전을 행해 버리는 현상이 보이기 때문이다.
이것 때문에, 고압측 전극의 사이에 배치된 접지측 전극은, 각각의 측의 고압측 전극과 쌍이 되도록 분할하여 구성함으로써, 방전의 균일화를 도모할 수 있게 된다.
도 7a - 도 7c는, 이와 같이 구성된 광원(35)의 그 축 방향에서의 조도 분포를 나타낸 데이터이다.
여기에서는 390㎜ 길이의 방전관에 대해서, 전극의 배치를 도 5로 한 경우를 예를 들어 나타낸다.
도 7a는 공급전압이 800Vp-p의 정현파인 경우, 도 7b는 공급전압이 900Vp-p의 정현파인 경우, 도 7c는 공급전압이 1000Vp-p의 정현파인 경우를 나타내고 있다.
이글 그래프에서 분명해진 바와 같이, 전극부의 근방을 제외하고는 거의 균일한 휘도가 얻어지고 있는 것이 판명된다.
도 8 (a)는 도 2에서의 상기 백라이트 유닛(300)을 액정 표시패널 모듈(400)측에서 관찰한 경우의 평면도이다. 또한, 도 8 (b)는 도 8 (a)의 ⅧB-ⅧB선에서의 단면도이다.
백라이트 유닛(300)의 적어도 액정 표시패널 모듈(400)과 대향하는 영역에 있어서, 도 8 (a)의 x 방향으로 선 모양으로 연재하는 광원(35)이 y 방향으로 거의 등간격으로 8개 병설되며, 각 광원(35)에서의 광이 직접 혹은 반사판(36)으로 반사되어 그 액정 표시패널 모듈(400)측으로 조사됨으로써, 면광원으로서의 기능을 갖도록 구성되어 있다.
이 경우, 인접하는 각 광원(35) 사이의 영역 및 각 광원(35)의 전극이 형성되어 있는 영역에 있어서, 광 조사의 불균일화가 우려되지만, 이 문제점은 그 백라이트 유닛(300)과 액정 표시패널 모듈(400)과의 사이에 개재시켜 배치되는 확산판(60)에 의해 충분히 해소할 수 있도록 되어 있다.
이 경우, 확산판(60)은 반드시 확산판이라고 불리는 것에 한정되는 것은 아니다. 요는, 그 백라이트 유닛에서 액정 표시패널(1)로의 광의 조도를 균일하게 하는 수단이라면 관계없다.
도 9는 도 7a - 도 7c에 나타낸 각 예에서 확산판(60)을 통과한 경우의 평균 휘도를 전원의 주파수와의 관계로 나타낸 것이다. 이 그래프에서 분명해진 바와 같이, 주파수를 증대시킴으로써 휘도가 향상하는 것이 이해된다.
이상, 이와 같이 구성한 백라이트 유닛(300)에 의하면, 그 광원(35)에 있어서, 그 전극이 방전관의 관 밖의 주변에 배치되어 있고, 바꾸어 말하면, 관내에 형성되어 있지 않으므로, 이 전극이 원인으로서 관내의 수은이 소비되는 일이 없게 된다.
이 때문에, 그 광원(35)의 장 수명화가 도모되게 되고, 더 나아가서는 액정 표시장치의 수명의 향상이 도모되게 된다.
또한, 상술한 바와 같이, 각 광원(35)의 접지측 전극(35d), 고압측 전극(35c)은 방전관(35a)에 대해서 그 축 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있으므로, 그들을 약간 이동함으로써 각 광원(35)의 고압측 전극(35c)과 접지측 전극(35d)과의 사이의 휘도를 균일화하는 조정이 가능하고, 더 나아가서는 면조도가 균일한 백라이트 유닛(300)을 얻는 것이 가능하게 된다.
[수지 프레임]
도 8 (a) 및 도 8 (b)에 있어서, 이 수지 프레임(500)은 모듈화된 액정 표시장치의 외부 프레임의 일부를 구성하는 것으로, 상기 백라이트 유닛(300)을 수납하도록 되어 있다.
여기서, 이 수지 프레임(500)은 저면과 측면을 가지는 상자형을 이루고, 그 측면의 상단면은 백라이트 유닛(300)을 덮어 배치되는 확산판(60)(도 8 (b) 참조)을 얹어 놓을수 있도록 되어 있다.
이 확산판(60)은 백라이트 유닛(300)의 각 광원(35)에서의 광을 확산시키는 기능을 가지고, 이것에 의해 액정 표시패널 모듈(400)의 측에 밝기의 치우침이 없는 균일한 광을 조사시킬수 있도록 되어 있다.
이 경우, 수지 프레임(500)은 그 두께가 비교적 작게 형성되어 있다. 그것에 의한 기계적 강도의 감소는 후술하는 중간 프레임(700)(도 2 참조)에 의해 보강할수 있도록 되어 있기 때문이다.
또, 이 수지 프레임(500)의 배면에는 광원(35)에 고주파 전압을 공급하기 위한 고주파전원 기판(예컨대 DC/AC 인버터 기판)(40)(도 2 참조)이 설치되도록 되어 있다.
이 고주파전원 기판(40)에서의 결선은 각 광원(35)의 고압측 전극(35c) 및 접지측 전극(35d)에 접속되도록 되어 있다.
도 10은 수지 프레임(500)을 그 이면, 즉 백라이트 유닛(300)이 배치되는 측과 반대측의 면에서 본 도면이다.
도 10에서 분명해진 바와 같이, 그 수지 프레임(500)은, 도 10의 x 방향에 평행한 각 변이 그 각 변에 따라서 돌출한 돌기부(500A)가 형성되어 있다.
즉, 상기 수지 프레임(500)은, 액정 표시장치의 관찰측에서 본 외형의 서로 대하는 한쌍의 각 변(x 방향에 평행한 각 변)이 배면측으로 연재하는 측면부(500B)를 구비하도록 하여 형성되어 있다.
이와 같이 구성한 이유는, 수지 프레임(500)의 그 대각선상에서의 회전력에 의한 비틀림에 대해서 강도를 갖는 효과도 나타내지만, 이 수지 프레임(500)과 후술의 중간 프레임(700)과의 조합으로 구성되는 박스의 강도를 충분한 것으로 하는 것에 기인한다.
또한, 수지 프레임(500)의 돌기부(500A)의 높이는 후술의 설명에서 분명해지는 바와 같이 고주파전원 기판(40)의 높이보다도 높게 형성하고, 이것에 의해 비교적 큰 것으로 된다. 측면부(500B)에는 상술한 바와 같이, 그것과 대향하여(실제로는 중간 프레임(700)을 통해서) 컨트롤 기판(10)이 근접하여 배치되도록 되어 있다.
이 때문에, 회로 구성이 복잡하게 되어 있는 컨트롤 기판(10)을 크게 할 수 있다는 효과를 나타낸다.
또한, 이 경우의 컨트롤 기판(10)은, 액정 표시패널 모듈(400)측과의 사이에 중간 프레임(700)이 존재하고 있으므로, 전자파에 대한 차폐(shield)기능을 가지는 효과도 나타낸다.
또, 이 실시예에서는 상기 돌기부(500A)는 x 방향으로 평행한 각 변에 설치한 것이지만, 이것에 한정하는 것은 아니고, y 방향으로 평행한 각 변에 설치하도록 하여도 같은 효과를 나타내는 것은 물론이다.
[고주파전원 기판]
도 11은 상기 수지 프레임(500)의 이면에 배치된 고주파전원 기판(40)을 나타내는 도면이다.
이 고주파전원 기판(40)에는, 상기 백라이트 유닛(300)의 광원(35)의 수(이 실시예에서는 8개)에 대응한 트랜스(71)가 탑재되어 있다.
그러나, 이 트랜스(71)는 반드시 광원(35)의 수에 대응하여 배치시킬 필요는 없는 것이다. 2개의 광원(35)을 1조로 하여 1개의 트랜스, 4개의 광원(35)을 1조로 하여 1개의 트랜스 혹은 8개의 광원(35)을 1조로 하여 1개의 트랜스이도록 하여도 좋은 것은 물론이다.
또한, 이 고주파전원 기판(40)은 수지 프레임(500)의 이면에 설치된 금속으로 이루어지는 차폐판(72)을 통해서 배치되도록 되어 있지만, 이 차폐판(72)의 일부(고주파전원 기판(40)의 대부분의 탑재부분)에는 개구(72a)가 설치되어 있다. 상기 트랜스(71)에 의해 차폐판(72)에 와전류가 발생해버리는 것을 회피하기 위함이다. 또한, 이 고주파전원 기판(40)은 배선층이 형성되고, 그 자체 차폐 기능을 가지기 때문이다.
그리고, 이와 같이 설치된 DC/AC 인버터 기판(고주파전원 기판)(40)은 그 탑재부품도 포함하여, 상기 수지 프레임(500)의 돌기부(500A)(도 10 참조)에서 돌출하지 않을 정도의 높이로 되어 있다.
바꾸어 말하면, 수지 프레임(500)의 돌기부(500A)는 탑재 부품을 포함하는 고주파전원 기판(40)이 돌출하지 않을 정도로 충분히 높게 설정되어 있다.
[중간 프레임]
도 2에 있어서, 상기 액정 표시패널 모듈(400)과 확산판(도2에는 도시하지 않음)과의 사이에는 중간 프레임(700)이 배치되도록 되어 있다.
이 중간 프레임(700)은 액정 표시패널 모듈(400)의 표시영역부에 상당하는 부분에 개구(42)가 형성된 비교적 두께가 얇은 금속판으로 구성되어 있다.
그리고, 이 중간 프레임(700)은 상기 확산판(60)(도 8 (b) 참조)을 수지 프레임(500)으로 억누르는 기능과 액정 표시패널 모듈(400)을 얹어 놓는 기능을 구비하고 있다.
이 때문에, 액정 표시패널 모듈(400)이 얹혀지는 중간 프레임(700)의 상면의 일부에는 그 액정 표시패널(1)을 위치 결정하기 위한 스패이서(44)가 설치되어 있다. 이것에 의해, 액정 표시패널(1)은 중간 프레임(700)에 대해서 정확한 위치 결정이 가능하도록 되어 있다.
그리고, 이 중간 프레임(700)은, 그 측면(46)이 일체적으로 형성된 형상을 이루고, 바꾸어 말하면 거의 상자형을 이루고, 그 금속판의 상자형의 저면에는 상기 개구(42)가 형성된 형상을 이루고 있다.
이와 같은 형상의 중간 프레임(700)은, 확산판(60)을 사이 배치시킨 상태로 상기 수지 프레임(500)에 끼워 맞추어지도록 되어 있다. 바꾸어 말하면, 수지 프레임(500)에 대해서 중간 프레임(700)은 그 측면(46)의 내벽이 상기 수지 프레임(500)의 측면의 외벽과 대향하게 적재되도록 되어 있다.
이와 같이 구성되는 금속판의 중간 프레임(700)은, 수지 프레임(500)과 함께 1개의 프레임(박스)를 구성하게 되고, 수지 프레임(500)의 두께를 크게 하지 않고, 그 기계적인 강도를 향상시키는 것이 가능해진다.
즉, 중간 프레임(700) 및 수지 프레임(500)의 각각은 그 기계적 강도가 충분하지 않아도, 그들이 상술한 바와 같이 끼워 맞추어지는 것에 의해 기계적 강도가 향상하고, 특히 상자의 대각선의 주위 비틀림에 대해서 강도를 갖게 된다.
또한, 수지 프레임(500)에 형성한 상기 돌기부(500A)도 상자의 대각선의 주위 비틀림에 대해서 강도를 증가시키고 있다.
이 때문에, 액정 표시장치의 모듈에서 소위 테두리를 크게 하지 않고 충분한 강도를 확보할 수 있다는 효과를 나타낸다.
또한, 중간 프레임(700) 그 자체도 측면을 갖지 않는 거의 평면적인 것과 비교하면, 기계적 강도가 크게 되며, 모듈 조립의 전단계에서 취급이 용이해진다는 효과를 나타낸다.
또, 이 실시예에서는 중간 프레임(700)의 측면(46)의 일부에 컨트롤 기판(10)과 DC/DC 컨버터 기판(11)이 서로 대향하여 배치되도록 되어 있다. 바꾸어 말하면, 액정 표시패널 모듈(400)에 대해서 수직으로 배치되고, 이것에 의해 테두리의 축소화를 도모하고 있다.
이 경우, 컨트롤 기판(10)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 액정 표시패널 모듈(400)에 설치된 플렉시블한 게이트 회로기판(15) 및 드레인 회로기판(16A, 16B)과 각각 접속부(18, 19A, 19A)를 통해서 접속되고, 그 드레인 회로기판(16A, 16B)을 굴곡시킴으로써 상술한 배치로 되어 있다.
또, 이와 같이 함으로써, 컨트롤 기판(10)에서 발생하는 전자파의 다른 부재로의 영향을 상기 중간 프레임(700)의 측면(46)에 의해 회피할 수 있게 되는 것은 상술한 바와 같다.
상술한 실시예에서는, 중간 프레임(700)의 형상으로 하여 상자형의 것을 설명한 것이지만, 완전한 상자형일 필요는 없고, 적어도 한변에 측면이 형성된 것이라도 된다.
이와 같은 중간 프레임(700)은 평면적인 것은 아니고, 굴곡부를 가지는 것이며, 그것에 의해 기계적 강도가 향상하는 구조로 되어 있기 때문이다.
[상측 프레임]
도 2에 있어서, 상측 프레임(800)은, 액정 표시패널 모듈(400), 중 프레임(700) 및 확산판(60)(도 8 (b) 참조)을 수지 프레임(500)의 측으로 누르는 기능을 가짐과 동시에, 그 수지 프레임(500)과 함께 액정 표시패널 모듈의 외부 프레임을 구성하도록 되어 있다.
이 상측 프레임(800)은, 거의 상자형의 형상을 이루는 금속판에 액정 표시패널 모듈(400)의 표시영역부에 상당하는 부분에 개구(표시 창)(48)이 형성되며, 상기 수지 프레임(500)에 예컨대 걸려 설치되도록 되어 있다.
또한, 이 상측 프레임(800)은 차폐재로서의 기능도 가지고 있다.
[조립체]
도 12 (a)-12 (e)는 도 2에 나타내는 부품에 의한 조립체를 나타낸 도면이고, 도 12 (a)는 상측 프레임(800)측에서 본 조립체의 평면도, 도 12 (b) 및 도 12 (c)는 각각 도 12 (a)의 상하방향에서 본 조립체의 측면도, 도 12 (d) 및 도 12 (e)는 각각 도 12 (a)의 좌우방향에서 본 조립체의 측면도이다.
여기서, 도 12 (d) 및 도 12 (e)에서 수지 프레임(500)의 이면에 배치된 고주파전원 기판(40)은 상측 프레임(800)의 측면에서 돌출하지 않게(바꾸어 말하면, 관찰할 수 없는 상태에서) 배치되어 있는 것이 판명된다.
또한, 도 12 (d) 및 도 12 (e)에서 수지 프레임(500)은 그 돌기부(500A)에 의해 단면 형상이 "コ"자 모양을 이루는 형상으로 되어 있는 것이 판명된다.
이와 같은 형상으로 이루어지는 수지 프레임(500)은, 그 대각선상의 회전력에 의한 비틀림에 대한 대항력이 큰 것은 상술한 바와 같다.
실시예 2.
도 13은 예컨대 실시예 1의 구성을 기초로 개량이 이루어진 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 액정 표시장치의 조립체를 y 방향(광원(35)의 길이 방향과 직교하는 방향)에 따라 단면한 도면이고, 도 8 (b)에 대응한 도면으로 되어 있다.
실시예 1과 다른 구성은, 백라이트 유닛(300)의 액정 표시패널 모듈(400)측에 있어서, 그 백라이트 유닛(300)을 덮도록 하여 확산판(50)이 배치되고, 또 그 확산판(50)의 액정 표시패널 모듈(400)측에 전자 차폐판(51)이 배치되어 있다.
이 전자 차폐판(51)은 백라이트 유닛(300)의 광원(35)에서 발생하는 전자파를 차폐하기 위한 차폐판이고, 예컨대 투명 도전시트 혹은 금속 메쉬(mesh)로 구성되어 있다.
이렇게 구성함으로써, 고주파 전압에 의해 구동되는 광원(35)이 초래하는 문제점을 회피할 수 있도록 되어 있다.
또, 이 경우, 백라이트 유닛(300)의 반사판(36)을 특히 금속 재료로 구성하고, 이것을 상기 광원(35)에 대한 전자 차폐판(51)으로서의 기능도 갖게 하도록 하여도 좋은 것은 물론이다.
또한, 이 실시예에서는 전자 차폐판(51)의 액정 표시패널 모듈(400)측에서도, 또 확산판(52)이 배치되고, 상기 확산판(50)과 함께, 백라이트 유닛(300)에서 액정 표시패널 모듈(400)으로의 광 조사의 균일화를 도모한 구조로 되어 있다.
상술한 바와 같이, 상기 광원(35)은 그 길이방향으로 복수의 전극이 배치되고, 그들 전극의 부분에서는 광 조사가 이루어지지 않고, 또 각 광원(35)의 위치적으로 대응하는 전극을 접속하는 배선이 존재하므로, 이것이 광의 조사의 균일성을 약간 저해하는 요인이 되기 때문이다.
그리고, 도 13에 있어서, 수지 프레임(500)을 금속재료로 구성하고, 또 이것에 전자 차폐판(51)을 직접 접촉하도록 하여 배치시킴으로써, 광원(35)을 완전히 차폐화할 수 있게 된다.
같은 취지로, 반사판(36)을 금속 재료로 구성하고, 또 이 반사판(36)에 전자 차폐판(51)을 직접 접촉하게 배치하도록 하여도 된다.
실시예 3.
도 14 (a)-도 14 (c1)은 상술한 각 실시예에 있어서, 각 광원(35)의 변형예를 나타낸 구성도이다.
도 14 (a)는 상술한 각 실시예의 각 광원(35)과 같은 것을 나타낸 것이고, 그 전극(35c, 35d)은 링 모양을 이루며, 이 전극(35c, 35d)에 방전관(35a)가 삽입되어 있도록 하여 구성되어 있는 것이다. 또, 도 14 (a)의 ⅩⅣA1-ⅩⅣA1선에서의 단면도를 도 14 (a1)에 나타내고 있다.
이것에 대해서, 도 14 (b)는 상기 전극(35c, 35d)은 방전관(35a)의 주위방향의 일부에만 형성되어 있는 것이다. 이렇게 하여도 마찬가지로 광원(35)으로서 기능할 수 있으므로 이렇게 구성하여도 된다. 또, 14b의 ⅩⅣB1-ⅩⅣB1선에서의 단면도를 도 14 (b1)에 나타내고 있다.
또한, 도 14 (c)는 전극(35c, 35d)이 링 모양을 이루고 있는 것은, 도 14 (a)의 경우와 같지만, 방전관(35a)과의 사이의 간극에 설치되어 형성되어 있는 것이다. 이렇게 하여도 마찬가지로 광원(35)으로서 기능할 수 있으므로 이렇게 구성하여도 된다. 또, 도 14 (c)의 ⅩⅣC1-ⅩⅣC1선에서의 단면도를 도 14 (c1)에 나타내고 있다.
실시예 4.
도 15 (a)-도 15 (d) 및 도 16 (a)-도 16 (d)는 상술한 각 실시예에 있어서, 각 광원(35)의 전극(35c, 35d)의 배치의 변형예를 나타낸 구성도이다.
도 15 (a)는 방전관(35a)의 각각의 단부에 접지측 전극(35d)과 고압측 전극(35c)을 설치하여 구성한 것이다. 이 경우, 방전관(35a)의 길이에서 어느 정도의 제한이 발생하지만 전원의 전압을 증대시킴으로써 광원(35)으로서 충분히 기능시킬수 있게 된다.
도 15 (b)는 방전관(35a)의 중앙에 고압측 전극(35c)을 설치하고, 각각의 단부에 접지측 전극(35d)을 설치하여 구성한 것이다.
도 15 (c)는 방전관(35a)의 중앙 및 양단부에 각각 접지측 전극(35d)을, 그리고 그들 각 접지측 전극(35d)의 사이에 고압측 전극(35c)을 설치하여 구성한 것이다.
도 15 (d)는 방전관(35a)의 중앙에 접지측 전극(35d)을 설치하고, 각각의 단부에 고압측 전극(35c)을 설치하여 구성한 것이다.
도 16 (a)는 방전관(35a)의 중앙 및 양단부에 각각 고압측 전극(35c)을, 그리고 그들 각 고압측 전극(35c)의 사이에 접지측 전극(35d)을 설치하여 구성한 것이다.
도 16 (b)는 방전관(35a)의 중앙 및 양단부에 각각 접지측 전극(35d)을, 그리고 그들 각 접지측 전극(35d)의 사이에 고압측 전극(35c)을 설치하여 구성한 것이지만, 중앙의 접지측 전극(35d)을 분할하여 2개의 접지측 전극(35d)으로서 구성한 것이다. 도 5에 나타낸 구성과 같게 되어 있다.
도 16 (c)는 방전관(35a)의 중앙에 접지측 전극(35d)을 설치하고, 각각의 단부에 고압측 전극(35c)을 설치하여 형성한 것이지만, 마찬가지로 중앙의 접지측 전극(35d)을 분할하여 2개의 접지측 전극(35d)으로서 구성한 것이다.
도 16 (d)는 방전관(35a)의 중앙 및 양단부에 각각 고압측 전극(35c)을, 그리고 그들 각 고압측 전극(35c)의 사이에 접지측 전극(35d)을 설치하여 형성한 것이지만, 이들 각 접지측 전극(35d)을 분할하여 2개의 접지측 전극으로서 구성한 것이다.
이상의 각 변형에서 분명해진 바와 같이, 전극은 적어도 한쌍의 접지측 전극(35d) 및 고압측 전극(35c)이 구비되어 있다면, 이들 전극의 사이의 방전관(35a)은 충분히 방전하여 광원(35)으로서 기능할 수 있게 된다.
그리고, 이들 전극을 몇개 배치할 것인가는, 예컨대 방전관의 길이 혹은 전원의 전압 등과의 관계에서 최적의 것이 선택될 수 있다.
실시예 5.
도 17 (a)- 도 17 (c)는 상술한 각 실시예에 있어서, 광원(35)의 접지측 전극의 다른 실시예를 나타내는 구성도이다. 예컨대 도 17 (a)는 도 15 (a)에 대응하고, 도 17 (b)는 도 15 (b)에 대응하며, 도 17 (c)는 도 15 (c)에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 17 (a)-도 17 (c)에 나타내는 접지측 전극(35d)에는 그 고압측 전극(35c)의 측에 있어서, 본래의 접지측 전극(35d)보다 폭이 작은 보조 전극(70)이 설치되어 있는 것에 있다.
가령, 이와 같은 보조 전극(70)이 없는 경우, 접지측 전극(35d)과 고압측 전극(35c)과의 사이의 방전에 있어서 방전관(35a)의 축 방향으로 휘도의 경사가 발생하는 경우가 있다. 그래서, 이와 같은 보조 전극(70)을 설치함으로써, 접지측 전극(35d)과 고압측 전극(35c)과의 사이의 휘도가 균일하게 되는 것이 확인되었다.
이 때문에, 이 보조 전극은, 도 17 (a)-도 17 (c)에서는, 접지전극 1개에 대해서 1개설치되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 2개 이상이라도 좋은 것은 물론이다.
또한, 접지측 전극(35d)에 대해서 그 근방의 보조 전극(70)을 축 방향측으로 미동 조정할 수 있는 것에 의해 방전의 균일화를 도모하도록 하여도 좋은 것은 물론이다.
실시예 6.
도 18은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이고, 상술한 도 4와 대응한 것으로 되어 있다.
도 4의 구성과 다른 부분은 방전관(35a)에 있다. 이 방전관(35a)은 일체의 연속한 관으로 이루어지고, 그 길이방향으로 연재하는 소정 부분에 각각 굴곡부를 가지고 액정 표시패널의 표시영역에 대향하는 영역에서의 면광원을 구성하고 있다.
예컨대 굴곡부를 가지는 방전관(35a)이라도, 그 수가 적은 경우에는 제조 및 조립이 간단하다는 효과를 나타내게 된다.
또한, 같은 취지로, 예컨대 도 19에 나타내는 바와 같이, 굴곡부를 가지는 방전관(35a)이 복수개(이 경우 4개)라도 좋고, 이들 방전관(35a)의 병설로 면광원을 구성할 수 있다.
또, 이 실시예의 경우라도, 상술한 전극의 구조 및 배치 등에서 모두 적용할 수 있는 것은 물론이다.
상술한 각 실시예에서는, 고압측 전극(35c)으로 공급하는 고주파 전압의 주파수를 특히 한정하지 않지만, 이하의 각 실시예에서는 그 고주파 전압이 1㎒ 이상인 주파수의 경우에서 효과적인 구성을 나타낸 것이다.
그러나, 이하의 각 실시예에서도, 고압측 전극(35c)으로 공급하는 고주파 전압의 주파수를 1㎒ 이상으로 한정할 필요는 없다.
공급하는 고주파 전압의 주파수가 1㎒ 이상인 경우, 예컨대 도 20 (a)의 구성에 대한 도 20 (b)의 등가회로에 나타내는 바와 같이, 방전관(35a)의 유리와 형박스의 부분에서의 용량(Cd)으로 전압강하가 감소하고, 공급전압을 낭비없게 방전관의 발광부로 인가할 수 있게 된다.
또한, 공급하는 고주파 전압의 주파수가 1㎒ 이상인 경우, 발광부의 전자온도를 상승시킬수 있다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 방전관(35a)의 내부에 있어서, 질량이 큰 플러스 이온은 전계에 추종하기 어렵고, 전계의 에너지를 효율 좋게 전자 e의 운동 에너지로 변환할 수 있게 된다. 이 결과, 전자 e의 평균운동 에너지가 크게 되어, 방전관중의 수은을 여기하는 확률이 증가하여, 방전관(35a)의 휘도의 향상이 도모되게 된다.
또, 방전관(35a)의 방전을 유지하기 위해서는 그 방전 공간내에 일정의 하전(荷電)입자 밀도를 유지할 필요가 있는 것이 알려져 있지만, 낮은 주파수로 구동한 경우, 방전관(35a)내의 하전입자는 전극에 용이하게 도달하여 소모되므로, 음극 상당부에서 2차 전자를 많이 방출시킬 필요가 있고, 이 2차 전자의 방출에는 많은 에너지가 필요해지며, 그것이 음극 강하전압(cathod voltage drop)으로 되어 효율을 저하시키는 원인이 된다.
그러나, 1㎒ 이상의 고주파 전압에 의한 구동에서는, 하전입자가 방전관(35a)내에 붙잡혀 관내 음극 상당부 혹은 관내 양극 상당부까지 도달하기가 어렵게 되어 2차 전자의 필요 공급량이 감소하므로, 음극 강하전압을 저감할 수 있고, 저전압 구동화 및 발광효율 향상을 달성할 수 있다.
이와 같은 것 때문에, 각 방전관(35a)으로 공급하는 고주파 전압의 주파수를 1㎒ 이상으로 설정하는 것은 전력절감화 및 휘도의 균일화가 요망되는 액정 표시장치의 백라이트로서 바람직한 것이 되지만, 도 22에 나타내는 바와 같이, 방전관(35a)의 양단에서 한쪽 전극(35c)에서의 전기력선이 다른 쪽의 전극(35d)으로 종단하는 일 없이, 방전관(35a)의 중앙부에서 누설이 발생하며, 이것이 원인으로 휘도의 균일화가 도모되지 않게 된다는 문제점이 발생하는 것이 확인되었다.
이하에 나타내는 각 실시예에서는, 적어도 전기력선의 누설을 저감할 수 있고, 휘도의 균일화를 양호하게 할 수 있는 효과를 겸해서 구비한 것을 나타낸 것이다.
실시예 7.
도 23 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고, 상기 도 5에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 5와 비교하여 다른 구성은, 우선 방전관(35a)의 중앙부에 배치된 접지측 전극(35d(2), 35d(3))을 제외하고, 한쪽의 고압측 전극(35c(1))에는 고주파 전원(PS1)에서 주파수 f1의 고주파 전압을 공급함과 동시에 다른 쪽의 고압측 전극(35c(2))으로는 고주파 전원(PS2)에서 주파수 f2(≠f1)의 고주파 전압을 공급하도록 되어 있다.
이 경우, 예컨대 상기 고주파 전원(PS1)에 있어서 그 인가전압이 860Vp-p 및 주파수가 5.1㎒이며, 고주파 전원(PS2)에서 그 인가전압이 700Vp-p 및 주파수가 5.25㎒인 것을 사용할 수 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 23 (b)에 나타나 있다.
이와 같은 관계를 가지는 전압 파형의 고주파 전압을 각 전극으로 공급함으로써, 각 전극 사이의 전위차는 경시적으로 보면 거의 균일해지고, 전기력선의 누설을 적게하는 것이 가능해진다. 또한, 각 전극에 동상(同相)의 전압을 인가한 경우, 그들 각 전극의 중앙부에서 전계강도가 감소해버려 그 부분의 휘도가 저하하게 되어 버리는 것을 회피할 수 있다.
이와 같은 현상은 이하에 설명하는 각 실시예에서도 동일한 것이라는 것이 확인되어 있다.
액정 표시장치의 백라이트내에는 도 24 (a)에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전관(35a)이 병설되며, 그들 각 방전관(35a)의 각 전극은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
이 경우, 각 방전관(35a)의 백라이트의 박스에 대한 배치는, 이하에 기술하는 점을 고려함으로써, 또 그 방전관(35a)의 축 방향으로 균일한 휘도를 얻는 것이 가능해진다.
우선, 방전관(35a)과 그 주변 도체와의 사이에 존재하는 부유용량(Cs)은, 각 방전관(35a)과 주변의 도체의 거리 및 면적으로 결정되므로, 그 방전관(35a)을 박스에 대해서 대칭성을 갖도록 배치한다.
그리고, 방전관(35a)의 축 방향에서의 국부적인 부분의 부유용량이 극단적으로 크게 되는 배치를 피한다. 예컨대, 방전관(35a)의 축 방향에서의 국부적인 부분에 주변 도체가 극단적으로 근접하는 배치를 피한다.
또, 이하에 나타내는 각 실시예에서도 각 방전관(35a)의 백라이트의 박스에 대한 배치에 관해서 상술한 점을 고려할 수 있다.
이렇게 하여 구성한 백라이트에서의 액정 표시패널(1)의 대향면에서의 상기 방전관(35a)의 축 방향에서의 휘도 분포는 도 24 (b)에 나타내는 그래프로 확인된다.
이 그래프에서, 방전관(35a)의 축 방향의 각 휘도가 전체적으로 향상하고, 특히 광원의 중앙부에서의 휘도의 저하를 개선(도면중 화살표로 나타낸다)할 수 있는 효과를 나타낸다.
실시예 8.
도 25 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고, 상기 도 23 (a)에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 23 (a)와 비교하여, 방전관(35a)의 중앙부에 접지측 전극(35d(2)), 접지측 전극(35d(3))이 없는 것은 같지만, 한쪽의 고압측 전극(35c(1))에는 고주파 전원(PS)에서 고주파 전압을 공급함과 동시에, 다른 쪽의 고압측 전극(35c(2))에 상기 고주파 전원(PS)에서 예컨대 환상코일(TC)을 통해서 위상이 반전된 고주파 전압을 공급하도록 되어 있는 것이 다르게 되어 있다.
이 경우, 예컨대 상기 고주파 전원(PS)에 있어서 그 인가전압이 700Vp-p 및 주파수 5㎒의 것을 사용할 수 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 25 (b)에 나타나 있다.
액정 표시장치의 백라이트내에는 도 26 (a)에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전관(35a)이 병설되고, 그들 각 방전관(35a)은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
이렇게 하여 구성된 백라이트에서의 액정 표시패널(1)의 대향면에서의 상기 방전관(35a)의 축 방향에서의 휘도 분포는 도 26 (b)에 나타내는 그래프로 확인된다.
도 26 (b)에 화살표로 나타내는 바와 같이, 광원의 중앙부에서의 휘도의 대폭적인 향상을 도모할 수 있다.
실시예 9.
도 27 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고, 상기 도 23 (a)에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 23 (a)와 비교해서 방전관(35a)의 중앙부에 접지측 전극(35d(2)), 접지측 전극(35d(3))이 없는 것은 같지만, 한쪽의 고압측 전극(35c(1))에는 고주파 전원(PS)에서 고주파 전압을 공급함과 동시에, 다른 쪽의 고압측 전극(35c(2))에 상기 고주파 전원(PS)에서 예컨대 위상조정용 코일(PC)을 통해서 위상이 어긋난 고주파 전압을 공급하도록 되어 있는 것이 다르게 되어 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 27 (b)에 나타나 있다.
액정 표시장치의 백라이트내에는 도 28에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전관(35a)이 병설되고, 그들 각 방전관(35a)은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
이렇게 하여 구성된 백라이트에서의 액정 표시패널(1)의 대향면에서의 상기 방전관(35a)의 축 방향에서의 휘도 분포는 상술한 실시예와 같이 방전관(35a)의 중앙부에서의 휘도의 대폭적인 향상을 도모할 수 있다.
실시예 10.
도 29 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.
도 29 (a)는 방전관(35a)이 차폐 케이스내에 수납되고, 그 방전관(35a)의 양단에 각각 고압측 전극(35c(1), 35c(2))이 설치되며, 한쪽의 고압측 전극(35c(1))에는 고주파 전원(PS1)에서 주파수 f1의 고주파 전압을 공급함과 동시에, 다른 쪽의 고압측 전극(35c(2))에는 고주파 전원(PS2)에서 주파수 f2의 고주파 전압을 공급하며, 또 그 차폐 케이스를 접지하고 있다.
접지된 차폐 케이스에 방전관(35a)이 수납되어 있는 것에 의해, 차폐 케이스와 방전관(35a)과의 사이의 부유용량에 의해 구동회로는 폐회로가 되므로, 방전관(35a) 자체에 접지측 전극을 설치할 필요가 없는 구성으로 되어 있다.
이것에 의해 접지측 전극의 배치 부근에 의한 휘도의 저하가 없게 되며, 방전관(35a)의 축 방향에서의 휘도의 분포를 평균화할 수 있게 된다.
여기서, 이 차폐 케이스는 방전관의 주변을 모두 둘러싸도록 하여 형성하는 것이 이상적이지만, 적어도 액정 표시패널의 표시부에 상당하는 부분이 개구되어 있어도 문제는 없다.
예컨대 도 13에 나타내는 반사판(36)을 도전판으로 형성하고, 이 반사판(36)과 이 반사판(36)에 전기적으로 접속된 도전재의 상측 프레임(800)을 차폐 케이스로 하여 구성하고, 이 차폐 케이스를 접지하도록 하여도 좋다.
또, 이하에 각 실시예에 있어서, 차폐 케이스를 접지하는 구성의 것이지만, 이 경우에서도 차폐 케이스를 상술한 구성으로 할 수 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 29 (b)에 나타나 있다.
또한, 액정 표시장치의 백라이트내에는, 도 30에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전과(35a)이 병설되고, 그들 각 방전관(35a)은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
실시예 11.
도 31a는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고, 도 29 (a)에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 31a는 방전관(35a)이 차폐 케이스내에 수납되고, 그 방전관(35a)의 양단에 각각 고압측 전극(35c(1), 35c(2))이 설치되며, 한쪽의 고압측 전극(35c(1))에는 고주파 전원(PS)에서 고주파 전압이 공급됨과 동시에, 다른 쪽의 고압측 전극(35c(2))에는 상기 고주파 전원(PS)에서 예컨대 환상코일(TC)을 통해서 위상이 반전된 고주파 전압이 공급되며, 또 그 차폐 케이스는 접지되어 있다.
도 29 (a)에 나타낸 실시예와 같이, 접지된 차폐 케이스에 방전관(35a)이 수납되어 있는 것에 의해, 차폐 케이스와 방전관(35a)과의 사이의 부유용량에 의해 구동회로는 폐회로가 되므로, 방전관(35a) 자체에 접지측 전극을 설치할 필요가 없는 구성으로 되어 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 31b에 나타나 있다.
또한, 액정 표시장치의 백라이트내에는 도 32 (a)에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전관(35a)이 병설되고, 그들 각 방전관(35a)은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
이렇게 하여 구성된 백라이트에서의 액정 표시패널의 대향면에서의 상기 방전관(35a)의 축 방향에서의 휘도 분포는 도 32 (b)에 나타내는 그래프로 확인된다.
이 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 방전관(35a)을 따라 휘도의 분포는 균일하게 되고, 방전관(35a)의 중앙부에서의 휘도의 대폭적인 향상을 도모할 수 있다.
본 실시예에서는, 고압측 전극(35c(1), 35c(2))에 서로 역위상의 전압을 인가하는 것에 맞추어, 도 31a의 회로구성을 사용하였지만, 본원 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 31a의 회로구성 대신에, 예컨대 도 31c-도 31f의 회로구성을 사용할 수 있다. 특히, 도 31d-도 31f의 회로구성은 2개의 고주파 전원을 사용하는 것이고, 보다 높은 전압을 고압측 전극(35c(1), 35c(2))사이에 인가할 수 있다.
또, 2개의 고주파 전원을 사용하는 경우, 위상반전 구동에 한정되지 않고, 2개의 다른 주파수로 구동하는 경우나 위상을 어긋나게 한 고주파 전압에 의한 구동에 대해서도 적용할 수 있다.
실시예 12.
본 실시예는, 예컨대 실시예 12에서 사용되고 있는 위상반전용 환상코일(TC)의 개량에 관한 것이다. 통상, 도 45 (a)에 도시되어 있는 환상코일(TC)을, 예컨대 도 45 (b)와 같이 사용할 수 있지만, 5㎒를 초과하는 주파수를 사용한 경우, 위상반전 구동에 문제점이 생긴다거나, 코일의 표면온도가 60℃까지 상승하여 전력의 손실이 발생기는 일이 있었다. 이 문제점을 해결한 것이, 도 46 (a)에 도시한 환상코일(TC)이고, 2개의 선을 합쳐서 꼬은 것을 환상 코아에 감아서 도 46 (b)와 같이 사용하였다. 일예로서, 27회 감기(turn)을 환상 코아의 전체 주위에 균일하게 분포하도록 감은경우, 동작시의 환상 코아의 표면온도는 40℃가 되며, 도 45 (a)에 도시된 환상코일(TC) 사용시에 비해서 20℃의 온도저하가 실현된다. 위상반전 구동할 수 있는 주파수도 17㎒까지 상승시킬수 있었다.
실시예 13.
도 33 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고, 도 29 (a)에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 33 (a)는 방전관(35a)이 차폐 케이스내에 수납되고, 그 방전관(35a)의 양단에 각각 설치된 한쪽의 고압측 전극(35c(1))에 고주파 전원(PS)에서 고주파 전압이 공급되고, 다른 쪽의 고압측 전극(35c(2))에 고주파 전원(PS)에서 위상조정용 예컨대 코일(PC)을 통해서 위상을 어긋나게 한 고주파 전압이 공급되며, 또 차폐 케이스는 접지되어 있다.
이 경우도, 접지된 차폐 케이스에 방전관(35a)이 수납되어 있는 것에 의해, 차폐 케이스와 방전관(35a)과의 부유용량에 의해 구동회로는 폐회로가 되고, 방전관(35a) 자체에 접지측 전극을 설치할 필요가 없는 구성으로 되어 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 33 (b)에 나타나 있다.
또한, 액정 표시장치의 백라이트내에는 도 34에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전관(35a)이 병설되며, 그들 방전관(35a)은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
실시예 14.
도 35 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고, 도 33 (a)에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 35 (a)는 방전관(35a)이 차폐 케이스내에 수납되고, 그 방전관(35a)의 양단및 중앙에 고압측 전극(35c(1), 35c(3), 35c(2))이 설치되고, 양단에 배치된 고압측 전극(35c(1), 35c(3))에는 고주파 전원(PS1)에서 주파수 f1의 고주파 전압이 공급되며, 중앙에 배치된 고압측 전극(35c(2))에는 고주파 전원(PS2)에서 주파수 f2(≒f1)의 고주파 전압이 공급되고, 또 차폐 케이스는 접지되어 있다.
방전관(35a)에 3개 이상의 전극을 설치하는 경우라도, 이들 전극을 고압측 전극으로서 구성하고, 접지측 전극을 설치하지 않은 구성으로 함으로써, 그 접지측 전극의 근방에서의 휘도 저하를 회피하고 있다.
고압측 전극(35c(1), 35c(3))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 35 (b)에 나타나 있다.
또한, 액정 표시장치의 백라이트내에는 도 36에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전관(35a)이 병설되며, 그들 방전관(35a)은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
실시예 15.
도 37 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고, 도 35 (a)에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 37 (a)는 방전관(35a)이 차폐 케이스내에 수납되고, 그 방전관(35a)의 양단및 중앙에 고압측 전극(35c(1), 35c(3), 35c(2))이 설치되고, 양단에 배치된 고압측 전극(35c(1), 35c(3))에는 고주파 전원(PS1)에서 고주파 전압이 공급되며, 중앙에 배치된 고압측 전극(35c(2))에는 고주파 전원(PS1)에서 예컨대 환상코일(TC)을 통해서 위상이 반전된 고주파 전압이 공급되고, 또 차폐 케이스는 접지되어 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 37 (b)에 나타나 있다.
또한, 액정 표시장치의 백라이트내에는 도 38에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전관(35a)이 병설되며, 그들 각 방전관(35a)은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
이 경우도 실시예 13과 같은 효과를 나타낸다.
실시예 16.
도 39 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고, 도 37 (a)에 대응한 도면으로 되어 있다.
도 39 (a)는 방전관(35a)이 차폐 케이스내에 수납되고, 그 방전관(35a)의 양단및 중앙에 고압측 전극(35c(1), 35c(2), 35c(3))이 설치되고, 양단에 배치된 고압측 전극(35c(1), 35c(3))에는 고주파 전원(PS)에서 고주파 전압이 공급되며, 중앙에 배치된 고압측 전극(35c(2))에는 고주파 전원(PS)에서 위상조정용 예컨대 코일(PC)을 통해서 위상이 어긋난 고주파 전압이 공급되고, 또 차폐 케이스는 접지되어 있다.
고압측 전극(35c(1), 35c(3))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 39 (b)에 나타나 있다.
또한, 액정 표시장치의 백라이트내에는 도 40에 나타내는 바와 같이, 예컨대 8개의 방전관(35a)이 병설되며, 그들 각 방전관(35a)은 병렬 접속에 의해 결선되도록 되어 있다.
이 경우도 실시예 13과 같은 효과를 나타낸다.
실시예 17.
상술한 각 실시예중 한쌍의 고전압측 전극에 위상을 어긋나게 한 고주파 전압을 공급하는 실시예에 있어서, 그 위상차의 양을 임으로 설정할 수 있는 수단을 설치하도록 하여도 좋은 것은 물론이다.
도 41 (a)-도 41 (c)에서 분명해지는 바와 같이, 한쪽의 고전압측 전극측으로 공급하는 고주파 전압에 대해서 어긋난 양을 크게 한 고주파 전압을 다른 쪽의 고전압측 전극측으로 공급함으로써, 각 고전압측 전극의 사이의 전위차가 크게 되며, 이것 때문에 방전관(35a)에서의 방전을 최적의 상태로 설정할 수 있다는 효과를 나타낸다.
또한, 실시예 13, 15 등에 나타낸 바와 같이, 방전관(35a)에 3개 이상의 고압측 전극이 형성되어 있는 경우에 있어서, 각 고전압측 전극(그중 1개는 기준이 되는 고정된 주파수가 공급되도록 되어 있어도 된다)에 있어서 고주파 전압의 위상 차의 양을 임의로 설정할 수 있는 수단을 설치함으로써, 각각 인접하는 고전압측 전극에서의 방전관(35a)의 방전을 소정의 상태로 설정할 수 있고, 면광원으로서 백라이트 광의 조사량을 그 면 전체에 걸쳐 균일화 할 수 있는 효과를 나타내게 된다.
실시예 18.
상술한 각 실시예중, 방전관(35a)에 설치된 고전압측 전극이 3개 이상인 경우(실시예 13, 14, 15 등), 인접하는 고압측 전극 사이의 폭은 같게 한 경우에 대해서 설명한 것이다.
그러나, 예컨대 도 42 (a)에 나타내는 바와 같이, 방전관(35a)의 양측에 배치된 고전압측 전극(35c(1), 35c(3))의 각각에서 그 고전압측 전극 사이에 배치된 고전압측 전극(35c(2))까지의 폭을 각각 다르게 하도록 하여도 좋은 것은 물론이다.
각 방전관(35a)이 수납된 백라이트 유닛의 구조적인 제한 혹은 백라이트의 휘도의 밸런스를 취할 필요 때문에, 각 전극 사이의 거리를 같게 하지 않는 쪽이 양호한 경우가 있기 때문이다.
이 경우에 있어서, 도 42 (b)에 나타내는 바와 같이, 고전압측 전극(35c(1))으로 공급하는 고주파 전압의 위상, 고전압측 전극(35c(2))으로 공급하는 고주파 전압의 위상, 고전압측 전극(35c(3))으로 공급하는 고주파 전압의 위상을 각각 다르게 하고 있는 경우, 고전압측 전극(35c(1))과 고전압측 전극(35c(2))의 전위차 < 고전압측 전극(35c(2))과 고전압측 전극(35c(3))의 전위차의 관계를 갖게 함으로써 휘도의 균일화를 도모할 수 있다.
반대로, 고전압측 전극(35c(1))과 고전압측 전극(35c(2))의 전위차 < 고전압측 전극(35c(2))과 고전압측 전극(35c(3))의 전위차의 관계를 갖게 한 경우, 고전압측 전극(35c(1))로 공급하는 고주파 전압의 위상, 고전압측 전극(35c(2))로 공급하는 고주파 전압의 위상, 고전압측 전극(35c(3))로 공급하는 고주파 전압의 위상을 도 42 (b)에 나타내는 바와 같이 각각 다르게 함으로써, 휘도의 균일화를 도모할 수 있다.
실시예 19.
도 43 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도이고, 도 35 (a)와 대응하는 도면으로 되어 있다.
도 35 (a)와 비교하여 다른 구성은, 우선, 방전관(35a)에는 그 중앙과 각 양단에 고압측 전극이 구비되고, 일단측의 고압측 전극(35c(1))에는 고주파 전원(PS1)에서 주파수 f1의 고주파 전압이 공급되며, 중앙의 고압측 전극(35c(2))에는 고주파 전원(PS2)에서 주파수 f2(≒f1)의 고주파 전압이 공급되고, 또 타단측의 고압측 전극(35c(3))에는 고주파 전원(PS3)에서 주파수 f3(≒f1, f2)이 공급되도록 되어 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2)) 및 고압측 전극(35c(3))으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 43 (b)에 나타나 있다.
이렇게 구성함으로써, 방전관(35a)에 있어서 인접하는 각 고압측 전극의 이간 폭을 작게 할 수 있고, 구동전압을 낮게 할 수 있음과 동시에, 각 전극 폭을 작게 할 수 있는 등의 효과를 나타내게 된다.
이것 때문에, 고압측 전극은 이 실시예와 같이 3개로 한정되는 것은 아니고, 그 이상의 수라도 좋은 것은 물론이다.
실시예 20.
도 44 (a)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도이다.
방전관(35a)의 양단에 설치된 고압측 전극(35c(1), 35c(3))에는 그 한쪽에 있어서 고주파 전원(PS1)에서의 고주파 전압이, 다른 쪽에 있어서 그 고주파 전원(PS1)에서 예컨대 환상코일(TC)을 통해서 위상이 반전된 고주파 전압이 공급됨과 동시에, 방전관(35a)의 중앙부에 설치된 고압측 전극(35c(2))에는 고주파전원(PS2)에서 각 단측의 고압측 전극의 고주파 전압에 대해서 주파수가 다른 고주파 전압이 공급되도록 구성되어 있다.
즉, 방전관의 양단의 고압측 전극에는 위상이 반전된 고주파 전압이 공급되고 있음과 동시에, 중앙의 고압측 전극에는 상기 각 고압측 전극으로 공급되는 고주파 전압에 대해서 주파수가 다른 고주파 전압이 공급되도록 되어 있다.
고압측 전극(35c(1))으로 인가되는 전압 파형에 대해서 고압측 전극(35c(2))및 고압측 전극(35c(3)으로 인가되는 전압 파형의 관계는 도 44 (b)에 나타나 있다.
이렇게 한 경우 방전관의 축 방향에서의 휘도분포는 도 44c에 나타낸 바와 같이 되고, 거의 균일한 휘도가 확보되는 것이 확인된다.
실시예 21.
본 실시예는 대향하는 2개의 외부전극(35c(1), 35c(2))의 위치에서의 방전의 형태를 같게 하고, 또 방전을 양 외부전극(35c(1), 35c(2)) 사이에서 연결시켜, 균일한 발광을 얻는 것이다. 도 47에 나타내는 바와 같이, 인버터의 2차측 트랜스의 중심점을 접지하여, 대향하는 양 전극(35c(1), 35c(2))의 전기적, 회로적으로 대칭한다. 도 47에 나타내는 바와 같이, 외부전극(35c(1), 35c(2)) 사이에 평행하고, 또 균일한 분포의 전기력선이 얻어지고 있다.
실시예 22.
본 실시예도 대향하는 2개의 외부전극(35c(1), 35c(2)) 위치에서의 방전의 형태를 같게 하고, 또 방전을 양 외부전극(35c(1), 35c(2)) 사이에서 연결시켜, 균일한 발광을 얻는 것이다. 도 48에 나타내는 바와 같이, 2개의 외부전극(35c(1),35c(2))으로의 램프 케이블의 길이 및 라우팅(routing) 형상을 대칭으로 한다. 외부전극(35c(1), 35c(2)) 사이에 평행하고, 또 균일한 분포의 전기력선이 얻어진다.
실시예 23.
본 실시예는, 방전관(35a) 주변의 근접 도체에 대칭성을 갖게하여, 전기적인 대칭성을 얻는 것이다. 도 49에 있어서, 방전관(35a)과 그 주변의 박스 등의 도체와의 사이에 존재하는 부유용량(Cs, CS')은 방전관(35a)과 주변 도체와의 사이의 거리(d, d')), 주변 도체의 면적 등으로 결정되므로, 이들을 방전관(35a) 축 방향 중심에 대해서 대칭으로 한다 (예를들어, 적어도 하나의 도체는, 적어도 하나의 방전관의 길이의 중심을 통과하는 평면에 대해서 대칭적으로 배치되어, 상기 길이 방향과 수직한다). 이 구성에 의해, 외부전극(35c(1), 35c(2)) 사이에 평행하고 또 균일한 분포의 전기력선이 얻어진다.
실시예 24.
본 실시예는, 방전관(35a) 주변의 근접 도체를 균일하게 하고, 전기적인 균일성을 얻는 것이다. 도 50에 있어서, 방전관(35a)과 그 주변의 박스 등의 도체와의 사이에 존재하는 부유용량(Cs, Cs', Cs'')을 균일하게 하기 위해, 방전관(35a)에 대향하는 주변 도체의 형상을 관 축을 따라 균일하게 한다(d=d'). 이 구성에 의해, 방전관(35a)의 주변의 근접 도체가 대칭성을 가지며, 외부전극(35c(1), 35c(2)) 사이에 평행하고 또 균일한 분포의 전기력선이 얻어진다.
실시예 25.
도 51에 있어서, 방전관(35a)의 외부전극(35c(1), 35c(2)) 사이의 임피던스가, 방전관(35a)이 그 주위에 형성하는 부유용량에 의한 임피던스에 비해서 충분히 작게 되도록, 방전관(35a)의 구동전압을 충분히 높게 하는 것이다.
부유용량(Cs, Cs2)을 포함한 방전관(35a)의 구동회로의 등가회로를 나타내는 도 51에 있어서, 외부전극(35c(1), 35c(2))으로 유입하는 전류가, 동일 시각에서는 그 전류의 절대치가 서로 같게 되도록 인가전압을 설정한다. 즉, 누설전류를 무시하고, 방전이 외부전극(35c(1), 35c(2)) 사이에서 연결되도록 인가전압을 충분히 높게 한다. 인버터 출력을 충분히 높게 하면, 방전관(35a)의 방전전류가 증대하고, 그 발광부(플라즈마)의 전하밀도가 높게 되므로, 방전관(35a)의 저항치(RL)가 감소한다. 이것이, 누설전류의 누설패스의 임피던스(1/(2πfCs), 여기서 f는 구동주파수 및 Cs는 부유용량)에 대해서 작게 되므로, 대부분의 전류는 방전관(35a)내를 흐르게 된다.
구동주파수 f를, 예컨대 1㎒ 이상으로 높은 값으로 설정하고 있는 경우는, 누설전류의 누설패스가 만들어지기 쉬우므로, 상술한 바와 같이, 충분히 높은 전압을 방전관(35a)에 인가함으로써, 방전관(35a)의 발광부(플라즈마)의 저항치를 내리는 것이 중요해진다. 예컨대, 발광부의 임피던스가 방전관(35a)의 주위에 형성되는 부유용량에 의한 임피던스의 1/10 이하가 되는 구동전압을 선택하면, 양호한 결과가 얻어진다.
실시예 26.
이상의 실시예에서는, 방전관(35a)의 방전전류 파형을, 도 52 (a)에 나타낸 정현파로 하여 설명해왔지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 요는, 방전전류가 흐르는 방향을 주기적으로 바꾸는 파형이라면 된다. 따라서, 이상의 실시예에서의 방전전류는, 도 52 (b)에 나타내는 직사각형 파형 혹은 도 52 (c)에 나타내는 펄스파라도 된다. 또한, 방전관 기동시에 통상 점등시의 인가전압보다도 높은 전압을 인가하고, 기동성을 향상시키는 것도 가능하다.
또, 실시예 21-26은, 인가전압의 위상반전 구동, 인가전압의 위상을 어긋나게한 구동 및 인가전압의 주파수를 다르게 한 구동의 어느 것에 적용하여도 된다.
지금까지 본원 발명을, 실시예를 이용해서 상세히 설명해왔지만, 여기서 본원 발명의 대표적인 구성을 정리하면 다음과 같이 된다.
방전관의 외부에 장착된 외부전극으로 인가되는 방전관 구동전압에 대해서는,
(1) 방전관의 외부에 장착된 외부전극이 인접하는 것에, 서로 위상이 반전한 구동전압을 인가하는 구동방법,
(2) 방전관의 외부에 장착된 외부전극이 인접하는 것에, 서로 주파수가 다른 구동전압을 인가하는 구동방법 및,
(3) 방전관의 외부에 장착된 외부전극이 인접하는 것에, 서로 위상이 어긋난구동전압을 인가하는 구동방법이 있다.
다음에, 상기 3개의 구동방법의 각각에 조합하여, 그 결과를 한층 높일 수 있는 기술로서 다음의 것이 거론된다.
(a) 구동주파수를 1㎒ 이상으로 높인다.
(b) 전원을 2개 이상 사용한다.
(c) 외부전극을 3개 이상 설치한다.
(d) 쌍을 형성하는, 인접 외부전극 사이를 흐르는 방전전류의 흐름 방향을주기적으로 바꾼다.
(e) 쌍을 형성하는, 인접 외부전극에 대칭성을 갖게한다. 예컨대,
(ⅰ) 인접하는 2개의 외부전극을 전기적으로 대칭으로 배치한다.
(ⅱ) 인접하는 2개의 외부전극에 접속되는 램프 케이블의 길이를 같게 한다.
(ⅲ) 인접하는 2개의 외부전극에 근접하는 도체에, 서로 물리적인 대칭성을 갖게한다.
(f) 외부전극의 어느 것도 접지하지 않는다.
(g) 인접하는 2개의 외부전극 사이의 임피던스가, 방전관이 그 주위에 형성하는 부유용량에 의한 임피던스에 비해서 충분히 작게 되도록, 방전관의 구동전압을 충분히 높게 한다. 예컨대, 인접하는 2개의 외부전극 사이의 임피던스가 방전관의 주위에 형성되는 부유용량에 의한 임피던스의 1/10 이하가 되는 구동전압을 선택한다.
(h) 방전관의 여기시에, 통상 점등시의 인가전압보다도 높은 전압을 인가하여, 기동성을 향상시킨다.
이상 설명한 것으로부터 분명해진 바와 같이, 본 발명에 의한 액정 표시장치에 의하면, 그 수명의 장수화를 달성시킬수 있게 된다. 또한, 휘도의 균일성을 향상시킬수도 있다.

Claims (21)

  1. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 주파수가 다른 교류전압이 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 1㎒ 이상의 주파수 및 서로 위상이 반대인 전압이 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 다른 위상을 가지는 교류전압이 각각 공급되고, 위상차는 0도보다 크고 180도보다 작거나 또는 180도보다 크고 360도보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 2개의 전원으로부터 서로 주파수가 다른 교류전압이 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 적어도 3개의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 주파수가 다른 교류전압이 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 주파수가 다른 교류전압이 각각 공급되고,
    램프 케이블은, 실제로 등가의 길이를 가지고 상기 복수의 전극중 적어도 인접하는 상기 2개의 전극과 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 주파수가 다른 교류전압이 각각 공급되고,
    적어도 하나의 도체는, 상기 적어도 하나의 방전관의 길이의 중심을 통과하는 평면에 대해서 대칭적으로 배치되어, 상기 길이방향과 수직하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  8. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 주파수가 다른 교류전압이 각각 공급되고,
    상기 복수의 전극중 상기 적어도 2개의 인접하는 전극 사이에서 상기 밀봉 투면관에 형성된 임피던스는, 상기 밀봉 투명관 주위의 부유용량에 의해 형성된 임피던스의 1/10 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  9. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 2개의 전원으로부터 서로 위상이 반대인 교류전압이 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  10. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 적어도 3개의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 위상이 반대인 교류전압이 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  11. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 위상이 반대인 교류전압이 각각 공급되고,
    램프 케이블은, 실제로 같은 길이를 가지고 상기 복수의 전극중 상기 적어도 2개의 인접하는 전극과 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  12. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 위상이 반대인 교류전압이 각각 공급되고,
    적어도 하나의 도체는, 상기 적어도 하나의 방전관의 길이의 중심을 통과하는 평면에 대해 대칭적으로 배치되어, 상기 길이방향과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  13. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 위상이 반대인교류전압이 각각 공급되고,
    상기 복수의 상기 적어도 2개의 인접하는 전극 사이에서 상기 밀봉 투명관에 형성된 임피던스는, 상기 밀봉 투명관 주위의 부유용량에 의해 형성된 임피던스의 1/10 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  14. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 2개의 전원으로부터 서로 위상이 다른 교류전압이 각각 공급되고, 위상차는 0도보다 크고 180도보다 작거나 또는 180도보다 크고 360도보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  15. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 적어도 3개의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 위상이 다른 교류전압이 각각 공급되고, 위상차는 0도보다 크고 180도보다 작거나 또는 180도보다 크고 360도보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  16. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 위상이 다른 교류전압이 각각 공급되고, 위상차는 0도보다 크고 180도보다 작거나 또는 180도보다 크고 360도보다 작으며,
    램프 케이블은, 실제로 같은 길이를 가지고 상기 복수의 전극중 상기 적어도 2개의 인접하는 전극과 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  17. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 밀봉 투명관의 외주에 있는상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 위상이 다른 교류전압이 각각 공급되고, 위상차는 0도보다 크고 180도보다 작거나 또는 180도보다 크고 360도보다 작으며,
    적어도 하나의 도체는, 상기 적어도 하나의 방전관의 길이의 중심을 통과하는 평면에 대해서 대칭적으로 배치되어, 상기 길이방향과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  18. 한쌍의 투명기판 사이에 끼워진 액정층을 가지고, 상기 한쌍의 투명기판중 적어도 하나의 기판은 그 내면상에 패턴전극을 가지는 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시패널의 배면에 배치된 백라이트를 포함하고,
    상기 백라이트는, 밀봉 투명관, 상기 밀봉 투명관의 내면에 형성된 형광막 및 상기 밀봉 투명관 내부의 방전 가스를 포함하는 적어도 하나의 방전관과,
    상기 밀봉 투명관의 축 방향으로 간격을 두고 배치되어, 상기 밀봉 투명관의 적어도 일부 외주에 위치되는 복수의 전극을 구비하며,
    상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극으로는, 서로 위상이 다른 교류전압이 각각 공급되고, 위상차는 0도보다 크고 180도보다 작거나 또는 180도보다 크고 360도보다 작으며,
    상기 복수의 전극중 상기 적어도 2개의 인접하는 전극 사이에서 상기 밀봉 투명관에 형성된 임피던스는, 상기 밀봉 투명관 주위의 부유용량에 의해 형성된 임피던스의 1/10 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  19. 제 1, 4, 5, 6, 7 및 8 항중 어느 한항에 있어서,
    상기 교류전압의 주파수는 1㎒ 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  20. 제 3, 9-18 항중 어느 한항에 있어서,
    상기 교류전압의 주파수는 1㎒ 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  21. 제 8, 13, 18항중 어느 한항에 있어서,
    상기 복수의 전극중 적어도 2개의 인접하는 전극은, 상기 밀봉 투명관들 중의 일치하는 하나에서 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
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