KR100698638B1 - 조명용 면광원 장치 - Google Patents

Abstract

배면기판과, 이 배면기판과 소정간격 이격되어 밀봉재에 의해 접합되어 밀폐된 방전공간을 형성하는 전면기판과, 배면기판의 상면에 설치되어 전면기판과의 간격을 유지하고 방전공간을 구획하는 다수의 격벽들과, 격벽에 의해 구획된 방전공간의 내주면에 형성된 형광체층과, 배면기판의 상면이나 이면 또는 전면기판의 이면 중 어느 하나에 소정의 패턴으로 형성된 제 1 및 제 2 전극을 포함하며, 방전공간의 저면에는 형광체의 도포면적을 실질적으로 증가시키고 형광체에 의해 여기된 광선의 직진성을 향상시키기 위한 오목부가 형성되는 조명용 면광원 장치가 개시된다. 제한된 방전공간 내에서 형광체의 도포면적을 실질적으로 증가할 수 있으며, 절연체층과 격벽에 도포된 형광체층이 편평한 상태를 그대로 유지하면서도 여기된 광선의 직진성을 향상할 수 있다.

오목패턴, 그루우브, 반구, 도포면적, 직진성, 휘도

Description

조명용 면광원 장치{Surface light source for illumination}

도 1은 백라이트 유닛으로 이용되는 종래의 면광원 장치의 일예를 도시한 분리 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 장치를 보여주는 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 면광원 장치를 보여주는 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 오목부의 변형예를 보여주는 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 오목부의 다른 변형예를 보여주는 사시도이다.

본 발명은 조명용 면광원 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방전공간의 형상을 변경하여 발광효율과 여기된 광선의 직진효율을 최대화할 수 있는 조명용 면광원 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 평판표시장치(flat panel display)는 발광형과 수광형으로 분류된다. 발광형으로는 음극선관, 전계발광소자, 플라즈마 디스플레이 패널 등이 있 고, 수광형으로는 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)가 있다.

액정 디스플레이는 그 자체가 발광하는 구조를 가지고 있지 못하므로 외부로부터의 광이 조사되지 않으면 화상을 가시화 시킬 수 없다. 이에 따라, 별도의 광원인, 예컨대 백라이트 유닛을 설치하여야 화상을 관찰하는 것이 가능하다.

백라이트 유닛에는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)로부터 조사되는 광을 도광판과 확산판을 이용하여 확산시키는 방식과, 자외선에 의해 형광체층을 발광시켜 광을 확산시키는 평판형광램프(Flat Ffluorescent Lamp) 방식이 널리 사용되고 있다.

도 1은 백라이트 유닛으로 이용되는 종래의 면광원 장치의 일예를 도시한 분리 사시도이다.

도면을 참조하면, 면광원 장치(1)는 배면기판(10)과, 투명한 전면기판(20)이 밀봉재(60)에 의해 소정간격 이격되도록 접합되어 방전공간을 형성한다.

배면기판(10)의 상면에는 복수개의 격벽들(40)이 설치되어 방전공간을 구획하고, 이 격벽들(40)에 의해 구획된 방전공간의 내측면에 형광체층(50)이 형성된다.

또한, 배면기판(10)의 상면에는 장벽방전을 일으키기 위한 서로 다른 극성의 제 1 및 제 2 전극(71, 72)이 소정의 패턴으로 형성되고, 제 1 및 제 2 전극(71, 72)을 매립하는 절연체층(80)이 배면기판(10)의 상면에 형성된다.

이와 같은 구성에서 방전공간에 크세논(Xe), 네온(Ne) 등으로 이루어진 방전가스가 충전되고, 제 1 및 제 2 전극(71, 72)에 전원이 인가됨에 따라 전극간에 면 방전으로 발생되는 자외선에 의해 형광체층(50)이 여기되어 면발광하게 된다.

이러한 구성의 구성에 의하면, 배면기판(10) 상부의 절연체층(80)과 격벽(40)에 도포된 형광체층(50)이 편평하기 때문에 빛이 산란되어 직전성이 떨어진다는 단점이 있다.

또한, 격벽(40)과 절연체층(80)에 의해 방전공간이 한정되기 때문에 형광체가 도포되는 형광체층(50)의 면적이 작아 광효율이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 절연체층과 격벽에 도포된 형광체층이 편평한 상태를 그대로 유지하면서도 여기된 광선의 직진성을 향상할 수 있는 조명용 면광원 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제한된 방전공간 내에서 형광체의 도포면적을 증가하여 광효율을 극대화시킬 수 있는 조명용 면광원 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적과 특징들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배면기판과, 이 배면기판과 소정간격 이격되어 밀봉재에 의해 접합되어 밀폐된 방전공간을 형성하는 전면기판과, 배면기판의 상면에 설치되어 전면기판과의 간격을 유지하고 방전공간을 구획하는 다수의 격벽들과, 격벽에 의해 구획된 방전공간에 형성된 형광체층과, 배면기판의 상면이나 이면 또는 전면기판의 이면 중 어느 하나에 형성된 제 1 및 제 2 전극을 포함하며, 상기 방전공간에는 수은을 포함하는 방전가스가 충진되어 있고 방전공간의 저면에는 형광체의 도포면적을 실질적으로 증가시키고 상기 형광체에 의해 여기된 광선의 직진성을 향상시키기 위한 반구형상 또는 다각형상의 오목부가 상기 방전공간을 따라 복수의 라인으로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 조명용 면광원 장치가 개시된다.

본 발명에 따르면, 배면기판 상에는 제 1 및 제 2 전극을 매립하는 절연체층, 반사층 및 유전체층 중 하나 또는 그 이상이 형성될 수 있다.

삭제

삭제

삭제

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 장치를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 장치를 보여주는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다. 도 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 이용한다.

도 2와 도 3을 참조하면, 배면기판(10)과 전면기판(20)은 상호 일정한 간격으로 대향되고 밀봉재(미도시)에 의해 접합되어 밀폐된 방전공간을 이룬다. 방전공간에는 수은(Hg) 또는 수은과 크세논(Xe), 네온(Ne) 또는 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스의 혼합물이 충진될 수 있다.

배면기판(10)과 전면기판(20) 사이의 방전공간은 다수의 격벽들(40)에 의해 구획되며, 이 격벽들(40)에 의해 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이의 간격이 일정하게 유지된다.

또한, 배면기판(10) 위에는 절연체층(80)이 형성되고, 이 절연체층(80)에 제 1 및 제 2 전극(71, 72)이 배치된다. 절연체층(80)은 별도의 독립된 층으로 형성될 수 있지만, 격벽(40)을 형성하는 공정에서 격벽의 하부층으로 일체로 형성될 수 있다.

이 실시예에서는 제 1 및 제 2 전극(71, 72)이 배면기판(10) 위에 배치되지만, 필요에 따라서는 배면기판(10)의 이면 또는 전면기판(20)의 이면에 배치될 수도 있다.

또한, 절연체층(80) 이외에 반사층이나 유전체층이 형성될 수도 있다.

방전공간과 접하는 격벽(40)의 측면과 절연체층(80)의 상면에는 형광체가 도포되어 형광체층(50)을 형성하며, 바람직하게, 전면기판(20)의 내측면에도 형광체층(52)이 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 방전공간의 저면에는 형광체의 도포면적을 실질적으로 증가시키고 여기된 광선의 직진효율을 증가시키기 위한 오목부(100)가 형성된다.

즉, 방전공간의 저면의 절연체층(80)에는 오목부(80)가 형성되어 형광체의 도포면적을 실질적으로 증가시킨다.

이 실시예에서는 단면이 반구형상이 오목부(100)가 방전공간을 따라 일정한 간격으로 이격되어 형성된다.

이와 같은 구성에 의하면, 방전공간의 저면에서 단위면적당 형광체 도포면적이 증가함으로써 광효율이 향상되고 결과적으로 휘도가 향상되는 결과를 가져온다.

또한, 반구형상의 오목부(100)에 의해 형광체에 의해 여기된 가시광선이 전면기판(20)에 도달하는 개수가 증가하여 직진성이 향상된다. 광학 시뮬레이션에 따르면, 종래의 구성에 의할 경우, 여기된 1000개의 광선 중에서 309개가 전면기판(20)에 도달하는 반면, 본 발명에 따르면, 458개의 광선이 전면기판(20)에 도달함으로써 직전성이 대략 48% 정도 향상됨을 확인할 수 있었다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 면광원 장치를 보여주는 평면도이다.

이 실시예에서는 단면이 반구형상의 오목부(102)가 방전공간을 따라 2개의 라인으로 나란히 배치되거나 엇갈리게 배치된다.

이러한 구성에 의하면, 도 3에서 생기는 영역 S는 형광체 도포밀도 측면에서 오목부(102)보다 도포밀도가 작기 때문에 상대적으로 휘도가 떨어지는데, 상기한 구성과 같이 오목부(102)를 형성함으로써 이러한 영역 S를 최소화하여 전체적인 휘도를 증가시킨다는 갖는다.

즉, 2개의 라인으로 나란히 그리고 상호 지그재그로 배치되는 오목부(102)에 의해 삼각형의 영역 A와 영역 B가 중첩되면서 휘도가 다소 떨어지는 영역 S를 최소화할 수 있다. 이와 함께 오목부(102)의 단위면적당 밀도를 증가함으로써 광선의 직진성을 향상시킬 수도 있다.

이 실시예에서는, 예를 들어, 방전공간의 폭이 1.5㎝일 경우, 오목부(102)의 직경을 대략 0.6㎝ 정도로 할 수 있다.

이 실시예에서는 2개의 라인을 예로 들었지만, 제조원가와 제조효율을 고려하여 2개 이상의 라인으로 형성할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 오목부의 변형예를 보여주는 평면도이다.

이 실시예에서는 2개의 라인으로 나란히 그리고 서로 엇갈리게 배치되며, 각 라인에 형성되는 그루우브(104)가 나타나 있다.

이 구성에 의하면, 도 3의 실시예에서 오목부(102) 사이의 영역에 의한 휘도의 감소를 보상할 수 있는 이점이 있다.

도 6은 본 발명에 따른 오목부의 다른 변형예를 보여주는 사시도이다.

이 실시예에서는 그루우브(106)가 2개의 라인으로 나란히 방전공간을 따라 연속적으로 연장되도록 형성된다.

이 구성에 의하면, 방전공간의 길이방향으로 휘도 감소가 발생되는 영역을 제거할 수 있다는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다.

예를 들어, 오목부는 반구형상이외에 다각형상을 포함할 수 있고, 사이즈에 있어서도 균일할 필요는 없다. 또한, 오목부 간의 이격되는 거리도 일정하게 할 필 요는 없다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 국한되어서는 안되며, 이하에 서술되는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 방전공간의 저면에 오목부를 형성함으로써 제한된 방전공간 내에서 형광체의 도포면적을 실질적으로 증가할 수 있다는 이점이 있다.

이와 함께, 절연체층과 격벽에 도포된 형광체층이 편평한 상태를 그대로 유지하면서도 여기된 광선의 직진성을 향상할 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 배면기판;

   상기 배면기판과 소정간격 이격되어 밀봉재에 의해 접합되어 밀폐된 방전공간을 형성하는 전면기판;

   상기 배면기판의 상면에 설치되어 상기 전면기판과의 간격을 유지하고 상기 방전공간을 구획하는 다수의 격벽들;

   상기 격벽에 의해 구획된 방전공간에 형성된 형광체층;

   상기 배면기판의 상면이나 이면 또는 상기 전면기판의 이면 중 어느 하나에 소정의 패턴으로 형성된 제 1 및 제 2 전극을 포함하며,

   상기 방전공간에는 수은을 포함하는 방전가스가 충진되어 있고 방전공간의 저면에는 형광체의 도포면적을 실질적으로 증가시키고 상기 형광체에 의해 여기된 광선의 직진성을 향상시키기 위한 반구형상 또는 다각형상의 오목부가 상기 방전공간을 따라 복수의 라인으로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 조명용 면광원 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 배면기판 상에는 상기 제 1 및 제 2 전극을 매립하는 절연체층, 반사층 및 유전체 중 하나 또는 그 이상이 형성되는 것을 특징으로 하는 조명용 면광원 장치.

Images