KR100660279B1 - 면광원 장치 및 이를 갖는 백 라이트 유닛 - Google Patents

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KR100660279B1 KR1020050039427A KR20050039427A KR100660279B1 KR 100660279 B1 KR100660279 B1 KR 100660279B1 KR 1020050039427 A KR1020050039427 A KR 1020050039427A KR 20050039427 A KR20050039427 A KR 20050039427A KR 100660279 B1 KR100660279 B1 KR 100660279B1
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Abstract

본 발명은 상부 및 하부에 각각 배치되는 두 개의 기판(110, 120, 210, 220); 방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간(160, 260)들을 형성하는 격벽(130, 230)들; 상기 격벽들에 부분적으로 형성되어 상기 격벽들을 상기 기판에 부분적으로 접합시키는 제 1 접합부(140, 240); 상기 두 개의 기판들의 사이에서 가장자리를 따라 전체적으로 형성되어 상기 기판들의 가장자리를 전체적으로 접합시키는 제 2 접합부(150, 250); 및 상기 방전 가스로 전압을 인가하는 전극(170, 270)을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치를 제공한다.

Description

면광원 장치 및 이를 갖는 백 라이트 유닛{FLAT FLUORESCENT LAMP AND BACK LIGHT UNIT HAVING THE SAME}
도 1 내지 도 4들은, 도 5 내지 도 10의 본 발명의 실시예에 따른 면광원 장치를 설명하기 위하여, 비교 실시예에 따른 면광원 장치를 보여주는 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 면광원 장치에서 접합부의 배열 구조를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 5의 ⅤⅡ-ⅤⅡ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 도 5의 ⅤⅢ-ⅤⅢ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백 라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이다.
도 12는 도 4에 도시된 제 4 비교 실시예에 따른 면광원 장치의 점등 실험 결과를 나타낸 사진이다.
도 13은 도 9에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면광원 장치의 점등 실험 결과를 나타낸 사진이다.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -
100, 200: 면광원 장치 110, 120, 210, 220 : 기판
130, 230 : 격벽 140, 240 : 제 1 접합부
150, 250 : 제 2 접합부 150a : 밀봉 부재
150b: 접합층 160, 260 : 방전 공간
170, 270 : 전극 181, 281 : 반사층
182, 282 : 제 1 형광층 183, 283 : 제 2 형광층
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본 발명은 면광원 장치 및 이를 갖는 백 라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판에 격벽이 부분적으로 접합된 면광원 장치 및 이러한 면광원 장치를 광원으로 갖는 백 라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치는 액정의 전기적 특성 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 디스플레이한다. 액정표시장치는 음극선관(cathode ray tube; CRT)등에 비하여 부피가 매우 작고 무게가 가벼운 장점을 갖고, 이 결과 휴대용 컴퓨터, 통신 기기, 액정 텔레비젼(liquid crystal television receiver) 및 우주 항공 산업 등에 널리 사용되고 있다.
액정표시장치는 액정을 제어하는 액정 제어부 및 액정에 광을 공급하는 후면 광원을 포함한다. 액정 제어부는 제1 기판에 배치된 화소전극(pixel electrode), 제2 기판에 배치된 공통전극(common electrode) 및 화소전극과 공통전극의 사이에 개재된 액정을 포함한다. 화소전극은 해상도에 대응하여 다수개로 이루어지고, 공통전극은 화소전극과 대향하며 1개로 이루어진다. 각 화소전극에는 서로 다른 레벨을 갖는 화소전압(pixel voltage)을 인가하기 위해 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 연결되고, 공통전극에는 동일한 레벨의 레퍼런스 전압(reference voltage)이 인가된다. 화소 전극 및 공통전극은 도전성을 갖는 투명한 물질로 이루어진다.
후면 광원에서 공급되는 빛은 화소전극, 액정 및 공통전극을 순차적으로 통과한다. 이때, 액정을 통과한 영상의 표시 품질은 후면 광원의 휘도 및 휘도 균일성에 의하여 크게 좌우된다. 일반적으로 휘도 및 휘도 균일성이 높을수록 표시 품질은 양호해진다.
종래 액정표시장치의 후면 광원은 막대 형상을 갖는 냉음극선관 방식 램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 또는 도트 형상을 갖는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)가 주로 사용되었다. 냉음극선관 방식 램프는 휘도가 높고 수명이 길으며, 백열등에 비하여 매우 발열량이 매우 작은 장점이 있다. 한편, 발광 다이오드는 소비 전력이 높으나 휘도가 높은 장점이 있다. 그러나 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드는 휘도 균일성이 취약하다.
따라서, 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 광원으로 갖는 후면 광원은 휘도 균일성을 증가시키기 위해 도광판(light guide panel; LGP), 확산 부재(diffusion member) 및 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재(optical member)를 필요로 한다. 이로 인해 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 사용하는 액정표시장치는 광학 부재에 의한 부피 및 무게가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.
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이러한 문제점을 해소하기 위하여, 평판 형태의 면광원 장치가 제시되었다. 면광원 장치는 격벽 분리형과 격벽 일체형으로 구분할 수 있다.
격벽 분리형 면광원 장치는 상호 대향하여 상하로 배치되는 두 개의 기판, 방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간들을 형성하는 격벽 및 상기 방전 가스로 전압을 인가하는 전극을 포함하여 이루어진다.
한편 격벽 일체형 면광원 장치는 격벽이 상기 상부의 기판에 일체로 형성된 구조로 가진다.
이러한 평판 형태의 면광원 장치는 전술한 바와 같이, 박형 경량화의 장점에 힘입어 최근 그 수요가 크게 증가하고 있다. 그러나 수요의 증가에 비례하여 제조사간의 경쟁이 심화되고 있으며, 이에 따라 각 제조사는 휘도 및 휘도 균일도 향상에 연구 개발 노력을 집중하고 있다.
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본 발명은 평판 형태의 면광원 장치에 있어서, 균일한 휘도의 전면 방전이 가능한 구조의 면광원 장치를 제공하는데 목적이 있다.
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아울러, 본 발명은 상기와 같은 면광원 장치를 광원으로 갖는 백 라이트 유닛을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부 및 하부에 각각 배치되는 두 개의 기판; 방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간들을 형성하는 격벽들; 상기 격벽들에 부분적으로 형성되어 상기 격벽들을 상기 기판에 부분적으로 접합시키는 제 1 접합부; 상기 두 개의 기판들의 사이에서 가장자리를 따라 전체적으로 형성되어 상기 기판들의 가장자리를 전체적으로 접합시키는 제 2 접합부; 및 상기 방전 가스로 전압을 인가하는 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 제 1 접합부는 상기 격벽들의 양단부에 형성된다.
바람직하게는, 상기 격벽의 길이 방향을 따라 상기 제 1 접합부의 길이는 3 ~ 5㎝이다.
바람직하게는, 상기 제 1 접합부 및 상기 제 2 접합부의 재질은 유리 또는 세라믹이다.
바람직하게는, 격벽 분리형 면광원 장치에서는, 상기 제 2 접합부는 접합층 및 밀봉 부재를 구비하고, 상기 밀봉 부재는 상기 두 개의 기판들의 사이에서 가장자리를 따라 전체적으로 개재되고, 상기 접합층은 상기 밀봉 부재와 상기 각 기판 사이에 형성되어 상기 밀봉부재를 상기 기판에 전체적으로 접합시킨다.
바람직하게는, 격벽 일체형 면광원 장치에서는, 상기 격벽들은 상기 두 개의 기판 중 적어도 어느 하나의 기판에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
바람직하게는, 상기 방전 공간들로 노출된 상기 하부의 기판의 상부면에 형성된 반사층; 상기 반사층 상에 형성된 제 1 형광층; 및 상기 방전 공간들로 노출된 상기 상부의 기판의 하부면에 형성된 제 2 형광층을 더 포함한다.
또한 본 발명은 상기 면광원 장치를 갖는 백라이트 유닛을 제공하는데, 상기 백라이트 유닛은 면광원 장치; 상기 면광원 장치를 수납하는 상하부 케이스; 상기 면광원 장치와 상기 상부 케이스 사이에 개재된 광학 시트; 및 상기 면광원 장치를 구동하기 위한 방전 전압을 상기 전극에 인가하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
제 1 및 2 비교 실시예
전술한 바와 같이 휘도 및 휘도 균일도 향상을 달성하기 위하여 다양한 구조의 면광원 장치를 설계하였고 실험을 수행하였다.
도 1 내지 도 4는, 도 5 내지 도 10의 본 발명의 실시예에 따른 면광원 장치와의 비교를 위하여, 비교 실시예에 따른 면광원 장치를 보여주는 도면이다. 도 1 내지 도 4의 면광원 장치는, 상기한 바와 같이 본 출원인의 개발 과정의 일환으로 본 발명의 실시예에 따른 면광원 장치에 앞서 설계된 프로토타입(prototype) 면광원 장치이다.
도 1은 제 1 비교 실시예에 따른 면광원 장치이다. 도시한 바와 같이, 도 1의 면광원 장치는 격벽 분리형 면광원 장치이다. 도 1을 참조하면, 면광원 장치는 소정 간격을 두고 대향 배치된 두 개의 기판(1, 2)들을 포함한다.
다수개의 격벽(3)들이 상기 두 개의 기판 사이에 배치된다. 격벽(3)들은 등간격으로 평행하게 배열되어, 상기 두 개의 기판(1,2) 사이의 공간을 긴 직육면체 형상을 갖는 복수개의 방전 공간(6)으로 구획한다. 격벽(3)은 상기 두 개의 기판(1, 2)과 제 1 접합부(4)를 매개로 접합된다.
상기 두 개의 기판(1, 2)들의 가장자리 사이에는 제 2 접합부(5)가 형성되어 방전 공간(6)들을 외부와 격리시킨다. 격리된 방전 공간(6)에는 방전 가스가 주입된다. 제 2 접합부는 밀봉 부재(5a) 및 접합층(5b)를 포함한다. 밀봉 부재(5a)는 접합층(5b)을 매개로 기판(1, 2)들에 접합된다.
방전 가스에 전압을 인가하기 위한 전극(7)이 기판(1,2)의 양측 가장자리 외주면에 배치된다.
방전 가스가 다수의 방전 공간(6)들에 균일하게 주입되도록, 방전 공간(6)들은 서로 연통되도록 형성된다. 예를 들면, 방전 공간(6)들이 사행(serpentine) 구조를 갖도록 격벽(3)들을 교호적으로 배치하거나 또는 격벽(3)들에 통공을 형성함으로써, 방전 가스의 이동 통로를 제공한다. 전극(7)으로부터 방전 가스에 방전 전압이 인가되면, 방전 공간(6)들 내부에서 장벽 방전이 발생됨으로써, 가시광이 발생된다.
도 2는 제 2 비교 실시예에 따른 격벽 일체형 면광원 장치를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하면, 격벽 일체형 면광원 장치는 기판(11), 및 격벽(13)들을 일체로 갖는 기판(12)을 포함한다. 격벽(13)들이 제 1 접합부(14)를 매개로 기판(11) 상에 접합되어, 복수개의 방전 공간(16)들을 형성한다. 전극(17)이 기판(11, 12)들의 외주면에 형성된다. 기판들의 가장자리는 제 2 접합부(15)를 매개로 접합된다. 제 2 접합부(15)로는 예컨대 프릿, 알루미늄 산화물 등이 사용될 수 있다.
도 1 및 2의 면광원 장치들에서, 격벽(3, 13)을 기판에 접합시키기 위해, 제 1 접합부(4)를 격벽(3, 13)의 전면에 걸쳐 도포하고 기판과 접합하였다. 이로 인하여, 제 1 접합부(4)를 격벽(3, 13)에 도포하기 위한 번거로운 공정이 수반되어야 하는 문제점을 가지고 있었다.
제 3 및 4 비교 실시예
상기와 같은 문제점들을 해소하기 위하여, 격벽에 제 1 접합부를 도포하는 것이 제한된 구조를 갖는 다른 면광원 장치들이 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.
도 3은 제 3 비교 실시예에 따른 면광원 장치를 보여주는데, 밀봉부재(5a)의 상하면에 접합층(5b)은 형성되나, 격벽(3)들에 제 1 접합부(4)는 형성되지 않는 구조를 가진다. 따라서, 밀봉부재(5a)는 접합층(5b)을 매개로 기판(1, 2)들에 접합되는 반면에, 격벽(3)들은 직접 기판(1, 2)들에 단순히 맞대어진다.
또한, 도 4를 참조하면, 제 2 접합부(15)는 두 개의 기판들의 사이에서 가장자리를 따라 형성된다. 반면에 격벽(13)들은 기판(11) 상에 단순히 맞대어지게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 면광원 장치에서는, 비록 격벽(3, 13)들이 제 1 접합부(4, 14)을 매개로 기판들에 접합되지 않더라도, 배기 및 봉착 공정 중의 진공 흡착에 의해 격벽(3, 13)이 기판들에 밀착됨으로써, 서로 격리된 방전 공간들이 형성될 수가 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 면광원 장치들은 제 1 접합부(4, 14)를 가지지 않으므로, 휘도 균일도가 좋지 못한 문제점을 나타낸다.
면광원 장치의 휘도 균일도 향상을 위해 우선적으로 해결해야 할 과제가 전류 편류 현상을 방지하는 것이다. 전류 편류 현상은 이웃하는 방전 공간들 간에 전위차가 발생되어, 상대적으로 높은 전압이 형성된 방전 공간 내의 전류가 낮은 전압을 갖는 방전 공간으로 쏠리는 현상을 의미한다. 이러한 편류 현상은 면광원 장치의 휘도 균일도를 저하시키는 주된 요인이 되어 왔다.
이와 관련하여 도 3 및 도 4에 도시된 면광원 장치들을 살펴보면, 격벽(3, 13)들이 기판에 단순히 맞대어진 상태이므로, 비록 진공 흡착에 의해 격벽(3, 13)과 기판들이 밀착된다 하더라도, 격벽(3, 13)들과 기판 간에 미세한 틈새가 형성될 소지가 상당히 높다. 상기 틈새를 통해서 전술된 전류 편류 현상이 매우 심하게 일어나게 된다. 특히, 상기 틈새는 방전 공간의 양단부 위치와 대응하는, 격벽들의 양단부에 주로 형성된다.
한편, 면광원 장치를 이용해서 LCD TV와 같은 표시장치를 구동시키기 위해서는, 면광원 장치의 밝기 조절이 요구된다. 밝기 조절은 일반적으로 면광원 장치에 인가되는 전류값을 조절함으로써 가능하다. 따라서, 면광원 장치는 낮은 입력 전류에서도 정상적으로 전면 방전을 나타내야 하고, 특히 -20℃ 이하의 저온하에서도 균일한 전면 방전이 요구된다.
이와 관련하여, 도 3 및 4의 면광원 장치를 살펴보면, 도 3 및 4의 면광원 장치는 낮은 입력 전류 및 저온하에서 휘도 균일도가 현저히 저하되는 문제점을 나타내다. 낮은 입력 전류 및 저온하에서 도 4의 면광원 장치의 휘도 균일가 저하되는 현상은 도 12와 관련하여 살펴본다.
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실시예 1
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 면광원 장치에서 접합부의 배열 구조를 나타낸 평면도이며, 도 7은 도 5의 ⅤⅡ-ⅤⅡ 선을 따라 절단한 단면도이고, 도 8은 도 5의 ⅤⅢ-ⅤⅢ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 면광원 장치(100)는 격벽 분리형이다. 따라서, 면광원 장치(100)는 기판(110 ,120), 격벽(130), 제 1 접합부(140), 제 2 접합부(150) 및 전극(170)을 포함한다.
기판(120)은 기판(110)의 상부에 배치된다. 기판(110, 120)들은 직사각형의 평판 형상을 갖는다. 기판(110, 120)들은 가시광은 투과시키고 자외선은 차단하는 유리 재질을 포함한다.
제 1 접합부(140)는 격벽(130)들에 부분적으로 형성되어, 격벽(130)들을 기판(110, 120)에 부분적으로 접합시키는 역할을 한다.
제 2 접합부(150)는 두 개의 기판들의 가장자리를 따라 전체적으로 형성되어, 외부와 격리된 내부 공간을 형성한다. 제 2 접합부(150)는 밀봉부재(150a) 및 접합층(150b)를 포함한다. 밀봉부재(150a)는 기판(110, 120)들의 사이에서 가장자리를 따라 전체적으로 개재된다. 접합층(150b)은 밀봉부재(150a)와 기판(110, 120) 사이에 형성되어 밀봉부재(150a)와 기판(110, 120)을 전체적으로 접합한다.
격벽(130)들은 기판(110, 120)들과 밀봉부재(150a) 사이에 형성된 내부 공간에 제 1 방향을 따라 배열되어, 내부 공간을 직사각형의 단면을 갖는 복수개의 방전 공간(160)들로 구획한다. 각 방전 공간(160)들로 방전 가스가 균일하게 주입되도록, 격벽(130)들을 사행 구조로 배열하거나 또는 통공(미도시)들을 격벽(130)들에 관통 형성할 수 있다.
방전 가스로는 수은(mercury) 가스, 아르곤(argon) 가스, 네온(neon) 가스, 크세논(xenon) 가스 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
전극(170)은 기판(110, 120)의 양측 가장자리 외면에 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향을 따라 형성된다. 전극(170)은 방전 가스로 전압을 인가한다. 한편, 전극(170)은 도전성이 우수한 재질, 예를 들면, 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등을 포함한다. 전극(170)은 상기와 같은 재질로 이루어진 도전성 테이프를 기판의 외주면에 부착시키거나 또는 상기된 재질의 금속 파우더를 기판의 외주면에 코팅하여 형성될 수 있다.
제 1 접합부(140) 및 접합층(150b)의 재질로는 프릿과 같은 유리 또는 알루미늄 산화물과 같은 세라믹을 예로 들 수 있다. 제 1 접합부(140) 및 접합층(150b)가 암부로 작용하는 것을 억제하기 위해, 제 1 접합부(140) 및 접합층(150b)은 흰색 또는 회색 계열의 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
접합층(150b)은 기판(110, 120)들에 각각 맞대어지는 밀봉부재(150a)의 상하면 전체에 걸쳐 형성된다. 따라서, 밀봉부재(150a)의 전면은 접합층(150b)을 매개로 기판(110, 120)들에 접합되어, 상기 내부 공간을 외부와 완벽하게 격리시킨다.
삭제
제 1 접합부(140)는 기판(110, 120)들에 각각 맞대어지는 격벽(130)들의 상하면에 부분적으로 형성된다. 특히, 제 1 접합부(140)는 전극(170)으로 둘러싸인 격벽(130)들의 양단부로부터 거리 D만큼 형성된다. 제 1 접합부(140)의 거리 D는 대략 3 내지 5㎝ 정도가 바람직하다. 따라서, 격벽(130)들의 양단부 상하면은 제 1 접합부(140)를 매개로 기판(110, 120)들에 접합된다. 반면에, 격벽(130)들의 중앙부 상하면과 기판(110, 120)들 사이에는 제 1 접합부(140)가 존재하지 않으므로, 격벽(130)들의 중앙부 상하면은 기판(110, 120)들에 접합되지는 않으면서 단순히 맞대어지게 된다.
격벽(130)들의 양단부가 제 1 접합부(140)를 매개로 기판(110, 120)들에 접합되므로, 격벽(130)들의 양단부와 기판(110, 120)들 사이에 틈새가 형성되지 않는다. 따라서, 격벽(130)들과 기판(110, 120)들 사이를 통해, 이웃하는 방전 공간(160)들 사이에서 전류가 편류하는 현상이 억제된다.
한편, 반사층(181)이 기판(110)의 상부면에 형성된다. 반사층(181)은 방전 공간(160)에서 발생된 광 중 하부의 기판(110) 방향으로 향하는 광을 상부의 기판(120) 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 반사층(181)은 티타늄산화물(TiO2) 또는 알루미늄산화물(Al2O3)로 이루어지며, 화학 기상 증착 방법, 스프레이 도포법 또는 스퍼터링 방법에 의해 증착될 수 있다. 또한, 제 1 형광층(182)이 반사층(181)의 상부면에 형성된다. 제 2 형광층(183)이 상부의 기판(120)의 하부면에 형성된다.
여기서, 제 1 접합부(140)를 도포하는 방법은 다음과 같은 2가지를 예로 들 수 있다. 먼저, 반사층(181)과 제 1 및 제 2 형광층(182, 183)들은 방전 공간(160)으로 노출된 기판(110, 120) 부분들에만 형성된다. 즉, 제 1 접합부(140)가 형성된 격벽(130)들과 기판(110, 120)들 사이에는 반사층(181)과 제 1 및 제 2 형광층(182, 183)들이 형성되지 않는다. 보다 구체적으로, 반사층(181)은 방전 공간(160)으로 노출된 하부의 기판(110)의 상부면에만 형성되고, 제 1 형광층(182)은 반사층(181) 상에만 형성된다. 제 2 형광층(183)은 방전 공간(160)으로 노출된 상부의 기판(120)의 하부면에만 형성된다.
또는, 반사층(181)과 제 1 및 제 2 형광층(182, 183)을 기판(110, 120)의 전면에 도포한 상태에서, 침투성을 갖는 프릿과 같은 접합제를 격벽(130)과 기판(110, 120) 사이에 제공한다. 그러면, 제 1 접합부를 형성하는 접합제가 제 1 및 제 2 형광층(182, 183) 내로 침투하여, 격벽(130)과 기판(110, 120) 사이에 위치한 제 1 및 제 2 형광층(182, 183) 부분들이 강한 접착성을 갖게 된다. 따라서, 격벽(130)들의 양단이 접합제가 침투된 제 1 및 제 2 형광층의 부분을 매개로 기판(110, 120)에 접착된다.
실시예 2
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제 2 실시예에 따른 면광원 장치(200)는 격벽 일체형이다. 따라서, 면광원 장치(200)는 기판(210), 격벽(230)들을 일체로 갖는 기판(220), 제 1 접합부(240), 제 2 접합부(250) 및 전극(270)을 포함한다.
기판(220)은 기판(210)의 상부에 배치된다. 제 1 방향을 따라 배열된 격벽(230)들이 기판(210)에 맞대어져서, 아치형의 단면을 갖는 복수개의 방전 공간(160)들을 형성한다. 격벽(230)들은 대략 1 내지 5㎜ 정도의 폭을 갖는다. 전극(270)은 기판(210, 220)의 양측 가장자리 외면에 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향을 따라 형성된다.
제 1 접합부(240)는 격벽(230)들을 기판(210)에 부분적으로 접합시키는 역할을 한다. 제 1 접합부(240)는 격벽(230)들의 하면 양단부에 부분적으로 형성된다. 특히, 제 1 접합부(240)는 전극(270)으로 둘러싸인 격벽(230)들의 양단부로부터 거리 D만큼 형성된다. 제 1 접합부(240)의 거리 D는 대략 3 내지 5㎝ 정도가 바람직하다.
제 2 접합부(250)는 두 개의 기판들의 가장자리를 따라 전체적으로 형성되어, 외부와 격리된 내부 공간을 형성한다. 따라서, 두 개의 기판의 가장자리의 전면은 제 2 접합부(250)을 매개로 상호 접합된다.
제 2 접합부(250)의 재질로는 프릿과 같은 유리 또는 알루미늄 산화물과 같은 세라믹을 예로 들 수 있다.
삭제
한편, 반사층(281)이 하부의 기판(210)의 상부면에 형성된다. 또한, 제 1 형광층(282)이 반사층(281)의 상부면에 형성된다. 제 2 형광층(283)이 상부의 기판(220)의 하부면에 형성된다.
제 1 접합부(240)도포는, 전술한 바와 같이 두가지 방법으로 도포할 수 있다.
삭제
실시예 3
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백 라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(1000)은 도 9에 도시한 면광원 장치(200), 상하부 케이스(1100, 1200), 광학 시트(900) 및 인버터(1300)를 포함한다.
면광원 장치로는 전술한 실시예 중의 어느 하나의 면광원 장치가 선택될 수 있으며, 본 실시예에서는 제 2 실시예에 따른 면광원 장치(200)를 사용하여 설명한다.
하부 케이스(1200)는 면광원 장치(200)를 수납하기 위하여 바닥부(1210) 및 바닥부(1210)의 가장자리로부터 수납 공간을 형성하기 위해 연장된 복수의 측벽부(1220)로 이루어진다. 면광원 장치(200)는 하부 케이스(1200)의 수납 공간에 수납된다.
인버터(1300)는 하부 케이스(1200)의 배면에 배치되며, 면광원 장치(200)를 구동하기 위한 방전 전압을 발생시킨다. 인버터(1300)로부터 발생된 방전 전압은 제 1 및 제 2 전원선(1352, 1354)을 통해 면광원 장치(200)의 전극(270)에 각각 인가된다.
광학 시트(900)는 면광원 장치(200)로부터 출사되는 광을 균일하게 확산시키기 위한 확산판(미도시)과, 확산된 광에 직진성을 부여하기 위한 프리즘 시트(미도시)로 이루어질 수 있다.
상부 케이스(1100)는 하부 케이스(1200)에 결합되어 면광원 장치(200)와 광학 시트(900)를 지지한다. 상부 케이스(1100)는 면광원 장치(200)가 하부 케이스(1200)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
한편, 영상을 표시하는 액정표시패널(미도시)이 상부 케이스(1100)의 상부에 배치될 수 있다.
낮은 전류 및 저온하에서 면광원 장치들의 점등 실험
도 4에 도시된 제 4 비교 실시예의 면광원 장치와 도 9에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면광원 장치에 대해서 점등 실험을 실시하였다. 실험 조건은 각 면광원 장치에 동일한 1.348A의 낮은 전류를 제공한 상태에서, 면광원 장치들을 -20℃ 온도에서 24시간 방치하였다.
도 12는 제 4 비교 실시예의 면광원 장치의 점등 결과를 나타낸 사진이고, 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면광원 장치의 점등 결과를 나타낸 사진이다.
도 12에 나타난 바와 같이, 제 4 비교 실시예의 면광원 장치에서는 복수개의 방전 공간들이 점등되지 않았다. 즉, 낮은 전류와 저온하에서 전면 점등이 이루어지지 않았다. 이로부터 격벽(13)들의 양단부들과 기판(11) 사이에 틈새가 형성되어, 이 틈새를 통해서 전류가 편류하였다는 사실이 간접적으로 증명되고 있다.
반면에, 도 13에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면광원 장치에서는 방전 공간들 전체가 모두 점등되었다. 즉, 본 발명에 따른 면광원 장치에서는 낮은 전류와 저온하에서도 전면 점등이 이루어졌다. 따라서, 본 발명과 같이 격벽들의 양단부와 기판을 제 1 접합부로 서로 접합시키게 되면, 격벽들의 양단부들과 기판 사이에 틈새가 형성되지 않아서 전류 편류 현상이 방지된다는 사실이 증명되고 있다.
상기와 같이 본 발명에 따르면, 제 1 접합부에 의하여, 격벽의 양단과 기판 간에 틈새가 형성되지 않게 됨으로써, 방전 공간들 간의 전류 편류 현상이 억제된다. 결과적으로, 낮은 전류 및 저온하에서 모든 방전 공간들이 점등되는 전면 점등이 구현되어, 면광원 장치가 향상된 휘도 균일도를 갖게 된다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 상부 및 하부에 각각 배치되는 두 개의 기판;
    방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간들을 형성하는 격벽들;
    상기 격벽들에 부분적으로 형성되어 상기 격벽들을 상기 기판에 부분적으로 접합시키는 제 1 접합부;
    상기 두 개의 기판들의 사이에서 가장자리를 따라 전체적으로 형성되어 상기 기판들의 가장자리를 전체적으로 접합시키는 제 2 접합부; 및
    상기 방전 가스로 전압을 인가하는 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접합부는 상기 격벽들의 양단부에 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 격벽의 길이 방향을 따라 상기 제 1 접합부의 길이는 3 ~ 5㎝인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접합부 및 상기 제 2 접합부의 재질은 유리 또는 세라믹인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 접합부는 접합층 및 밀봉 부재를 구비하고,
    상기 밀봉 부재는 상기 두 개의 기판들의 사이에서 가장자리를 따라 전체적으로 개재되고, 상기 접합층은 상기 밀봉 부재와 상기 각 기판 사이에 형성되어 상기 밀봉부재를 상기 기판에 전체적으로 접합시키는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격벽들은 상기 두 개의 기판 중 적어도 어느 하나의 기판에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전 공간들로 노출된 상기 하부의 기판의 상부면에 형성된 반사층;
    상기 반사층 상에 형성된 제 1 형광층; 및
    상기 방전 공간들로 노출된 상기 상부의 기판의 하부면에 형성된 제 2 형광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  8. 상부 및 하부에 각각 배치되는 두 개의 기판,
    방전 가스가 주입되는 복수개의 방전 공간들을 형성하는 격벽들,
    상기 격벽들에 부분적으로 형성되어 상기 격벽들을 상기 기판에 부분적으로 접합시키는 제 1 접합부,
    상기 두 개의 기판들의 사이에서 가장자리를 따라 전체적으로 형성되어 상기 기판들의 가장자리를 전체적으로 접합시키는 제 2 접합부, 및
    상기 방전 가스로 전압을 인가하는 전극을 포함하는 면광원 장치;
    상기 면광원 장치를 수납하는 상하부 케이스;
    상기 면광원 장치와 상기 상부 케이스 사이에 개재된 광학 시트; 및
    상기 면광원 장치를 구동하기 위한 방전 전압을 상기 전극에 인가하는 인버터를 포함하는 백 라이트 유닛.
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