KR100672051B1 - 면광원유닛 및 면광원유닛의 전극 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 면광원 유닛에 관한 것으로서 면광원 유닛에서 발생에서 스네이킹 현상과 양광주 떨림 현상을 제거할 수 있는 방안을 제안한다. 이를 위해 본 발명은 광을 방전하는 적어도 하나의 방전공간부와 방전공간부의 일측면에 위치하며, 일측면의 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에서 광을 출사하는 제1전극부와 방전공간부의 타측면에 위치하며, 타측면의 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에서 제1전극부로부터 출사되는 광을 수신하는 제2전극부를 포함하는 면광원 유닛을 제안한다. 또한 면광원 유닛의 상단에 위치하고 있는 방전공간부의 일측과 타측에 위치하고 있는 제1전극부와 제2전극부는 방전공간부의 중앙으로부터 상단에 위치한다. 면광원 유닛의 하단에 위치하고 있는 방전공간부의 일측과 타측에 위치하고 있는 제1전극부와 제2전극부는 방전공간부의 중앙으로부터 하단에 위치한다. 이와 같이 함으로서 양광주 떨림 현상과 스네이킹 현상을 제거할 수 있으며, 면광원 유닛의 상부와 하부에서 발생하는 암부를 제거할 수 있다.
면광원, 전극 영역, 램프 채널, 양광주 떨림 현상, snaking 현상

Description

면광원유닛 및 면광원유닛의 전극 구조{Surface light unit and liquid crystal disply device having the same}
도 1은 종래 면광원유닛의 전극구조를 도시한 도면,
도 2는 종래 면광원유닛의 전극구조에 의해 발생하는 문제점을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시장치의 분해 사시도
도 4는 도 3에 도시된 면광원유닛을 나타낸 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 면광원유닛의 배면을 나타낸 배면사시도,
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원유닛의 전극구조를 도시한 도면, 그리고
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원유닛의 제1전극부로부터 출사되는 전류가 제2전극부로 입사되는 형태를 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
600: 제1전극영역 602: 제2전극영역
410: 제1전극부 412: 제2전극부
432: 방전 공간부 430: 공간 분할부
434: 방전부 310: 면광원 유닛
420: 제1기판 422: 제2기판
400: 면광원 몸체
본 발명은 면광원유닛 및 상기 면광원유닛을 가지는 액정표시장치의 전극 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Disply, LCD)는 액정을 정밀하게 제어하여 정보처리장치에서 처리된 데이터를 문자, 영상, 동영상 등의 방식으로 디스플레이하는 평판 표시장치의 하나로 정의할 수 있다.
또한, 액정표시장치는 음극선관(Cathod Ray Tube)과 같이 자체 발광능력을 갖는 디스플레이장치와는 달리 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에 별도의 광원유닛을 필요로 한다.
광원유닛은 점광원(One-dimensional Light)인 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 선광원(Two-dimensional Light)인 냉음극선관 램프(Cold Cathode Flurescent Lamp, CCFL)가 주로 사용된다. 그러나, 발광 다이오드 또는 냉음극선관 램프는 광의 휘도 균일성이 낮기 때문에 확산 시트(Diffusion Sheet), 프리즘 시트(Prism Sheet) 등과 같은 광학 부재를 필요로 한다.
한편, 발광 다이오드 또는 냉음극선관 램프는 상기와 같은 광학 부재에 의한 광 손실이 발생하여 광 이용효율이 낮으며, 전체 구조가 복잡하여 생산비가 높을 뿐만 아니라, 휘도의 균일성이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 최근에는 면 형태로 광을 직접 출사하는 면광원유닛이 제안되고 있다, 상기 면광원유닛은, 내부가 다수의 방전부으로 분할된 면광원몸체 및 방전 전압을 인가하기 위하여 상기 면광원몸체의 양 단부 각각에 상하로 마련되는 외부전극부들을 구비한다.
면광원유닛은 외부로부터 전극에 인가되는 방전 전압에 의해 각각의 방전부에서 플라즈마 방전을 일으킨다. 플라즈마 방전에 의해 자외선(Ultraviolet Ray)이 발생되고, 자외선은 면광원유닛의 내벽에 도포된 형광층에 의하여 가시광선(Visible Ray)으로 변경된다.
도 1은 종래 면광원 유닛의 전극 구조를 도시하고 있다. 도 1에 의하면 면광원 유닛은 제1전극 영역(100), 제2전극 영역(104), 복수 개의 방전공간부(102)를 포함한다. 제1전극 영역(100)은 복수개의 제1전극부들을 포함하며, 제2전극영역(104)은 복수 개의 제2전극부들을 포함한다. 면광원 유닛의 제1전극 영역(100)에 위치하고 있는 제1전극부로부터 출사되는 전류는 방전공간부(102)를 경유하여 제2전극 영역(104)에 위치하고 있는 제2전극부로 입사된다. 도 1에 의하면 제1전극 영역(100)을 구성하고 있는 제1전극은 방전공간부(102)의 중앙에 위치하고 있으며, 제2전극 영역(104)을 구성하고 있는 제2전극 역시 방전공간부(102)의 중앙에 위치하고 있다.
도 2는 면광원유닛을 구성하고 있는 제1전극부(200)가 방전공간부(210)의 중앙에 위치함으로서 발생되는 문제점을 도시하고 있다. 면광원 유닛은 외부전극 형태로 방전을 하기 때문에 방전 초기에 방전 경로가 불안정하며, 방전 경로가 안정 해지는데 일정시간이 소요된다. 이 경우 방전 경로의 불안정으로 인해 방전공간부(210) 내에서 전류가 지그재그로 움직이는 스네이킹(snaking) 현상이 발생한다. 즉, 제1전극부(200)로부터 출사되는 전류가 약한 경우, 전류는 직선 형태로 제2전극부(202)으로 입사되지 않고, 지그재그 형태로 제2전극부(202)로 입사된다.
또한, 각 방전공간부(210, 212)는 임피던스의 차이로 인해 방전 경로가 안정해지는데 소요되는 시간이 상이하다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 하단 방전공간부(212)의 방전 경로가 안정함에 비해, 상단 방전 공간부(210)는 여전히 불안정한 방전 경로를 가지고 있다. 이 경우 불안정 방전 경로를 갖는 상단 방전 공간부(210)의 제1전극부(200)로부터 출사되는 전류는 상단 방전 공간부(210) 내에서 이동하는 것이 아니라 하단 방전 공간부(212)를 경유하여 상단 방전 공간부(210)의 제2전극부(202)로 입사된다. 즉, 방전 경로가 안정해지는데 소요되는 시간이 상이한 경우 전류가 복수 개의 방전 공간부를 지그재그로 이동하는 현상인 양광주 떨림현상이 발생한다. 스네이킹 현상과 양광주 떨림 현상은 방전 안정 상태에 도달하면 전류가 방전공간의 중앙으로 흘러 이러한 현상들이 발생하지 않는다. 이와 스네이킹 현상과 양광주 떨림 현상은 디스플레이상에서 빛이 지그재그로 이동하는 모습으로 관찰된다. 따라서, 면광원 유닛에서 발생하는 스네이킹 현상과 양광주 떨림 현상을 제거할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출한 것으로, 면광원 유닛에서 발생되는 스네이킹 현상과 양광주 떨림 현상을 제거할 수 있는 방안을 제안함 에 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 방전 초기에 발생하는 스네이킹 현상과 양광주 떨림 현상을 제거함으로서 면광원 유닛의 효율을 높일 수 있는 방안을 제안함에 있다.
상술한 목적들을 이루기 위해 광을 방전하는 적어도 하나의 방전공간부; 상기 방전공간부의 일측면에 위치하며, 상기 일측면의 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에서 광을 출사하는 제1전극부; 상기 방전공간부의 타측면에 위치하며, 상기 타측면의 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에서 상기 제1전극부로부터 출사되는 광을 수신하는 제2전극부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원유닛을 제안한다.
바람직하게, 면광원 유닛의 상단에 위치히고 있는 방전공간부의 일측과 타측에 위치하고 있는 제1전극부와 제2전극부는 방전공간부의 중앙으로부터 상단에 위치한다.
바람직하게, 면광원 유닛의 하단에 위치하고 있는 방전공간부의 일측과 타측에 위치하고 있는 제1전극부와 제2전극부는 방전공간부의 중앙으로부터 하단에 위치한다.
상술한 목적들을 이루기 위해 윈도우를 가지는 지지프레임을 구비하는 지지케이스와; 상기 지지케이스 내에 설치되며, 입사되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널과; 상기 액정표시패널로 광을 출사하며, 상기 지지케이스에 수용 되는 면광원유닛을 포함하며, 상기 면광원유닛은, 광을 방전하는 적어도 하나의 방전공간부; 상기 방전공간부의 일측면에 위치하며, 상기 일측면의 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에서 광을 출사하는 제1전극부; 상기 방전공간부의 타측면에 위치하며, 상기 타측면의 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에서 상기 제1전극부로부터 출사되는 광을 수신하는 제2전극부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제안한다.
이하, 첨부된 도면들과 함께 본 발명의 실시예에 따른 면광원 유닛을 갖는 액정표시장치의 전극 구조에 대해 알아보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 분해사시도를 도시하고 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치는 면광원유닛(310), 액정표시패널(320) 및 지지케이스(300)를 포함한다.
지지케이스(300)는 면광원유닛(310) 및 액정표시패널(320)이 적층되어 수용되는 케이스몸체(304)와, 케이스몸체(304)의 상부에 설치되어 면광원유닛(310)과 액정표시패널(320)의 테두리를 덮는 지지프레임(302)을 구비한다. 지지프레임(302)은 윈도우(338)를 가지는 사각틀형상의 사각틀 프레임이다.
면광원유닛(310)은 케이스몸체(304)의 수용부(330) 내에 수납된다. 이러한 면광원유닛(310)의 특징적 기술구성에 대해서는 다른 도면들을 참조하여 보다 자세히 후술한다. 면광원유닛(310)은 외부전원(334)과 전력공급선(332, 336)으로 연결된다.
액정표시패널(320)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 기판 (326), 박막 트랜지스터 기판(326)과 대향하게 결합되는 컬러필터 기판(322) 및 두 기판(326)(322) 사이에 개재된 액정(324)을 포함하여, 면광원유닛(310)에서 발생한 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 컨버팅한다.
액정표시패널(320)은 외부 충격에 약하므로, 그 네 연부가 지지프레임(302)에 의해 외부로 이탈되지 않도록 감싸여져서 보호된다.
도 4는 도 3에 도시된 면광원유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 면광원유닛(310)은 면광원몸체(400)와 면광원몸체(400)의 양단부 각각에 마련되는 제1전극부(410) 및 제2전극부(412)를 포함한다.
면광원몸체(400)는 상하로 적층되는 제1기판(420) 및 제2기판(422)을 구비한다. 제 1기판(420)은 평판 형태를 가지며, 일 예로, 가시광선은 투과시키고 자외선은 차단하는 투명한 유리 기판으로 이루어진다.
제2기판(422)은 제1기판(420)과 이격되어 복수의 방전공간부(432)와, 공간분할부(430)를 가지도록 비평판형상으로 형성된다. 방전공간부(432) 역시 비평판형상으로 형성된다. 즉, 제2기판(422)의 종단면은 사다리꼴과 유사한 다수의 반타원이 연속적으로 연결되는 형태를 갖는다. 그러나, 종단면의 형태를 한정하는 것은 아니며, 반원, 사각형 등과 같은 다양한 형태를 갖도록 형성될 수 있다.
방전부(434)는 복수 개의 방전공간부(432)들과 복수 개의 공간분할부(430)들로 구성된다. 공간분할부(430)는 방전공간부(432)들 사이에 형성되어 방전부(434)를 분할한다. 제2기판(422)은 제1기판(420)과 동일한 투명한 유리 기판으로 이루어질 수 있다.
제1기판(420)과 제2기판(422)의 결합 후 방전공간부(432)들에 존재하는 공기를 배기하여 진공 상태를 만들며, 이후, 방전공간부(432)들에는 플라즈마 방전을 일으킬 수 있는 방전 가스가 주입된다. 상기 방전 가스의 가스압은 외부 대기압과 차이가 있다.
한편, 면광원몸체(400)의 방전부(434)는 지지프레임(302)에 의해 가려져 외부로 노출되지 않는 제1영역(RE1)과, 지지프레임(302)에 의해 가려지지 않고 윈도우(338)에 대응되는 제2영역(RE2)으로 구분될 수 있다. 제2영역(RE2)은 면광원몸체(400)의 방전부(434)들에서의 플라즈마 방전을 통해 가시광선이 방출되는 유효발광영역이다.
제1전극부(410)과 제2전극부(412)는 복수 개로 구성되며, 제1전극부(410)로부터 방사되는 전류는 제2전극부(412)로 입사된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 유닛의 전극 구조를 도시하고 있다. 이하 도 6을 이용하여 면광원 유닛의 전극 구조에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 6을 참조하면, 면광원 유닛은 제1전극영역(600)과 제2전극영역(602), 복수 개의 방전공간부(432)들을 포함한다. 제1전극영역(600)은 복수 개의 제1전극부(410)들로 구성되며, 제2전극영역(602)은 복수 개의 제2전극부(412)들로 구성된다. 제1전극부(410)로부터 출사되는 전류는 방전공간부(432)를 경유하여 제2전극부(412)로 입사된다.
제1전극부(410)와 제2전극부(412)는 방전공간부(432)의 중앙에 위치하는 것 이 아니라, 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에 위치하고 있다. 특히 도 6은 디스플레이상의 암부를 제거하기 위해 액정표시장치의 상단에 위치하고 있는 제1전극부(410)와 제2전극부(412)는 방전공간부(432)의 중앙으로부터 상측에 위치하고 있으며, 액정표시장치의 하단에 위치하고 있는 제1전극부(410)와 제2전극부(412)는 방전공간부(432)의 중앙으로부터 하측에 위치한다. 도 6은 액정표시장치의 상단에 위치하고 있는 제1전극부(410)와 제2전극부(412)는 방전공간부(432)의 중앙으로부터 상측에 위치하며, 액정표시장치의 하단에 위치하고 있는 제1전극부(410)와 제2전극부(412)가 방전공간부(432)의 중앙으로부터 하측에 위치하도록 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1전극부(410)와 제2전극부(412)의 위치가 방전공간부(432)의 중앙으로 일정거리 떨어진 지점에 위치하고 있는 경우라면 본 발명의 일 실시예에 포함된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1전극부(410)와 제2전극부(412)가 방전공간부(432)의 중앙으로부터 일정 거리 벗어난 지점에 위치하고 있을 경우, 제1전극부(410)로부터 출사되는 전류가 제2전극부(412)로 입사되는 형태를 도시하고 있다. 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 제1전극부(410)와 제2전극부(412)가 방전공간부(432)의 중앙으로부터 일정 거리 벗어난 지점에 위치하고 있을 경우, 제1전극부(410)로부터 출사되는 전류는 직선 형태로 제2전극부(412)로 입사됨을 알 수 있다. 즉, 제1전극부(410)와 제2전극부(412)가 방전공간부(432)의 중앙으로부터 일정 거리 벗어난 지점에 위치하면, 스네이킹 현상과 양광주 떨림 현상이 제거된다.
이상에서 설명한 본 발명의 면광원유닛 및 액정표시장치에 의하면, 제1전극부와 제2전극부를 방전공간부의 중앙으로부터 일정 거리 벗어난 지점에 위치시킴으로서 스네이킹 현상과 양광주 떨림 현상을 제거할 수 있다. 또한, 액정표시장치의 상단에 위치하고 있는 제1전극부와 제2전극부는 방전공간부의 중앙으로부터 상측에 위치하며, 액정표시장치의 하단에 위치하고 있는 제1전극부와 제2전극부는 방전공간부의 중앙으로부터 하측에 위치하도록 함으로서 액정표시장치의 암부를 제거할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 적절한 모든 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 광을 방전하는 적어도 하나의 방전공간부;
    상기 방전공간부의 일측면에 위치하며, 상기 일측면의 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에서 광을 출사하는 제1전극부;
    상기 방전공간부의 타측면에 위치하며, 상기 타측면의 중앙으로부터 상기 제1전극부와 동일한 방향으로 상기 일정 거리 떨어진 지점에서 상기 제1전극부로부터 출사되는 광을 수신하는 제2전극부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원유닛.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1전극부와 제2전극부는,
    상기 방전공간부의 중앙으로부터 상단에 위치함을 특징으로 하는 면광원 유닛.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 방전공간부는 상기 면광원 유닛의 상단에 위치하고 있음을 특징으로 하는 면광원 유닛.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1전극부와 제2전극부는,
    상기 방전공간부의 중앙으로부터 하단에 위치함을 특징으로 하는 면광원 유닛.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 방전공간부는 상기 면광원 유닛의 하단에 위치하고 있음을 특징으로 하는 면광원 유닛.
  6. 윈도우를 가지는 지지프레임을 구비하는 지지케이스와;
    상기 지지케이스 내에 설치되며, 입사되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널과;
    상기 액정표시패널로 광을 출사하며, 상기 지지케이스에 수용되는 면광원유닛을 포함하며,
    상기 면광원유닛은,
    광을 방전하는 적어도 하나의 방전공간부;
    상기 방전공간부의 일측면에 위치하며, 상기 일측면의 중앙으로부터 일정 거리 떨어진 지점에서 광을 출사하는 제1전극부;
    상기 방전공간부의 타측면에 위치하며, 상기 타측면의 중앙으로부터 상기 제1전극부와 동일한 방향으로 상기 일정 거리 떨어진 지점에서 상기 제1전극부로부터 출사되는 광을 수신하는 제2전극부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제1전극부와 제2전극부는,
    상기 방전공간부의 중앙으로부터 상단에 위치함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 방전공간부는 상기 면광원 유닛의 상단에 위치하고 있음을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 제1전극부와 제2전극부는,
    상기 방전공간부의 중앙으로부터 하단에 위치함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 방전공간부는 상기 면광원 유닛의 하단에 위치하고 있음을 특징으로 하는 액정표시장치.
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