KR100773491B1 - 면광원 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방전가스가 주입되는 내부공간을 갖는 광원몸체(210)와, 상기 내부공간을 복수의 방전공간(250)으로 구획하는 하나 이상의 메인 격벽(221)과, 상기 방전가스에 방전 전압을 인가하는 전극(241, 243)을 포함하여 이루어지고, 상기 광원몸체(210)는 가로 길이가 세로 길이보다 길고, 상기 메인 격벽(221)은 세로 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치를 제공한다. 바람직하게는, 면광원 장치는 상기 방전공간(250)을 연속적으로 이어진 방전채널로 분할하는 서브 격벽을 추가적으로 구비한다. 또한 본 발명은, 방전가스가 주입되는 내부공간을 갖는 광원몸체(210)와, 상기 내부공간을 복수의 방전공간(250)으로 구획하는 하나 이상의 메인 격벽(221)과, 상기 방전가스에 방전 전압을 인가하는 전극(241, 243)을 포함하여 이루어지고, 상기 광원몸체(210)는 가로 길이가 세로 길이보다 길고, 상기 메인 격벽(221)은 세로 방향을 따라 형성되는 면광원 장치(200)와 상기 전극(241, 243)에 방전 전압을 인가하여 상기 면광원 장치(200)를 구동시키는 인버터(1400)를 포함하여 이루어지는 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

면광원 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛{SURFACE LIGHT SOURCE AND BACKLIGHT UNIT HAING THE SAME}
도 1은 종래의 면광원 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 면광원 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 면광원 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 도 1 및 도 4의 면광원 장치에 있어, 위치에 따른 온도 분포를 도식화한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 면광원 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 면광원 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 면광원 장치를 개략적으로 보여주는 사 시도이다.
도 10은 도 9의 면광원 장치의 평면도이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 제6 실시예 내지 제 9 실시예에 따른 면광원 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제10 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제11 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제12 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
본 발명은 면광원 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대화면 액정 표시 장치를 구현할 수 있는 면광원 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
최근 수요가 급증하고 있는 액정 표시장치는 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 주입된 액정을 이용하여, 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치이다.
그러나 액정 표시장치는 자체 발광 능력이 없기 때문에, LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 백라이트 유닛이 반드시 필요하다. 백라이트 유닛의 성능은 액정 표시장치의 표시 품질에 큰 영향을 미친다.
종래의 백라이트 유닛의 광원으로는, 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 길며, 백열등에 비하여 발열량이 매우 작은 장점이 있다. 또한 발광 다이오드도 휘도가 높은 장점이 있다. 그러나 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드는 휘도 균일성이 취약하다.
따라서, 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 광원으로 갖는 백라이트 유닛은 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 의하여 부피 및 무게가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 평판 형태의 면광원 장치가 제시되었다.
종래의 면광원 장치는 크게 격벽 독립형과 격벽 일체형으로 구분할 수 있다.
격벽 독립형 면광원 장치는 광원몸체, 메인 격벽 및 전극을 포함하여 이루어진다. 여기서 광원 몸체는 제1 기판 및 제2 기판과 기판들의 사이에서 가장자리를 따라 형성되는 밀봉 부재를 포함한다.
격벽 일체형 면광원 장치도 광원몸체(10), 메인 격벽(21) 및 전극(41, 43)을 포함하여 이루어진다.
도 1은 종래의 격벽 일체형 면광원 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도시한 바와 같이, 광원몸체(10)는 제1 기판(20) 및 제2 기판(30)을 포함하며, 메인 격벽(21)은 제1 기판(20)과 일체로 형성된다.
근래 홈-시어터(home-theater), 디지털 고화질 영상, 위성 디지털 방송, 등의 보급은 대화면의 고화질 영상 표시 장치들의 수요 증가의 요인이 되고 있다. 따라서 대화면 고화질의 영상 구현을 위한 액정 표시 장치 역시 그 수요가 증가하고 있다.
액정 표시 장치에 있어, 대화면의 영상을 구현하기 위해서는 큰 크기의 면광원 장치를 사용하여야 하는데, 종래의 면광원 장치는 다음과 같은 문제점을 갖는다.
종래의 면광원 장치는 메인 격벽(21)이 장축 방향인 가로 방향을 따라 형성되고, 이에 따라 방전공간도 장축 방향인 가로 방향을 따라 형성된다. 따라서 방전공간의 길이가 상대적으로 길다.
이러한 면광원 장치를 대화면 액정 디스플레이 장치용으로 사용하는 경우, 방전공간의 길이가 적정 길이 이상으로 길어져, 과도하게 방전 개시 전압이 높아지고 소비 전력이 상승하게 된다. 결과적으로 현재의 기술 수준의 인버터로 방전공간에 방전전압을 원활하게 인가하기 힘들고, 따라서 원활한 방전을 기대하기 힘들다.
특히 중앙 부위에서의 방전이 원활하게 이루어지지 않는다. 이는 단일 인버 터 사용에 제약을 가져온다. 이러한 이유로 가로 방향 방전공간을 갖는 면광원 장치는 대화면 액정 표시 장치에 적용하기가 어려운 한계를 가진다.
또한 종래의 면광원 장치에서는 방전공간이 가로 방향을 따라 형성되는 것에 대응하여, 전극(41, 43)이 세로 방향을 따라 형성됨에 따라, 면광원 장치 내에 위치에 따른 온도 구배를 유발한다. 이러한 온도 구배는 수은의 이동을 야기하여 결국 면광원 장치의 휘도 및 휘도 균일도를 저하시킨다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 대화면의 영상을 구현하기 위한 액정 표시 장치에 적용 가능한 면광원 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 방전 개시 전압을 낮추고, 적은 소비 전력으로도 높은 휘도 및 효율을 갖는 면광원 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 면광원 장치 내의 온도 분포를 균일하게 유지함으로써, 수은의 이동을 미연에 방지하고 이를 통하여 높은 휘도 및 휘도 균일도를 갖는 면광원 장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 방전가스가 주입되는 내부공간을 갖는 광원몸체와, 상기 내부공간을 복수의 방전공간으로 구획하는 하나 이상의 메 인 격벽과, 상기 방전가스에 방전 전압을 인가하는 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 광원몸체는 가로 길이가 세로 길이보다 길고, 상기 메인 격벽은 세로 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치를 제공한다.
바람직하게는, 면광원 장치는 상기 방전공간을 연속적으로 이어진 방전채널로 분할하는 서브 격벽을 추가적으로 구비한다.
또한 본 발명은, 방전가스가 주입되는 내부공간을 갖는 광원몸체와, 상기 내부공간을 복수의 방전공간으로 구획하는 하나 이상의 메인 격벽과, 상기 방전가스에 방전 전압을 인가하는 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 광원몸체는 가로 길이가 세로 길이보다 길고, 상기 메인 격벽은 세로 방향을 따라 형성되는 면광원 장치와 상기 전극에 방전 전압을 인가하여 상기 면광원 장치를 구동시키는 인버터를 포함하여 이루어지는 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제1실시예
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 면광원 장치(100)를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 절개한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 도 2의 면광원 장치(100)는 광원몸체(110)와 하나 이상의 메인 격벽(160)과 전극(141, 143)을 포함하여 이루어진다.
광원몸체(110)는 방전가스가 주입되는 내부공간을 갖는다. 광원몸체(110)는 상호 대향하는 제1 기판(120) 및 제2 기판(130)과 밀봉부재(170)를 포함한다. 밀봉 부재(170)는 제1 기판(120) 및 제2 기판(130)의 사이에서 가장자리를 따라 개재된다. 제1 기판(120)과 밀봉부재(170) 그리고 제2 기판(130)과 밀봉부재(170)는 예컨대 프릿과 같은 접합재를 매개하여 접합된다.
광원몸체(110)는 가로 길이가 세로 길이보다 길다.
메인 격벽(160)은 광원몸체(110)의 내부공간을 복수의 방전공간(150)으로 구획한다. 메인 격벽(160)은 제1 기판(120)과 제2 기판(130) 사이에서 독립적으로 구비된다. 제1 기판(120)과 메인 격벽(160) 그리고 제2 기판(130)과 메인 격벽(160) 또한 예컨대 프릿과 같은 접합재를 매개하여 접합된다.
메인 격벽(160)에는 각 방전공간들(150)을 연통시키는 연통공(미도시)이 형성된다. 연통공을 통하여 각 방전공간(150)을 진공 배기시킨 후 방전 가스를 주입한다.
제1 기판(120)의 내면에는 형광층(미도시)이 형성된다. 제2 기판(130)의 내면에는 반사층(미도시)이 형성되고, 반사층 상에 형광층(미도시)이 형성된다.
전극(141, 143)은 방전가스에 방전 전압을 인가한다. 전극(141, 143)을 통하여 방전가스에 방전 전압을 인가하면 자외선이 발생되고, 발생된 자외선은 형광층을 여기시켜 가시광선을 발생시킨다.
메인 격벽(160)은 세로 방향을 따라 형성된다. 따라서 방전공간(150)의 길이를 작게 가져갈 수가 있다. 이로 인하여, 적은 전압으로도 면광원 장치(100)를 점등시킬 수 있으며, 주변 온도가 낮아질 때도 무리 없이 점등시킬 수 있다. 따라서 용이하게 대화면 액정 표시 장치를 구현할 수 있게 된다.
또한 가로 방향 전극(141, 143)의 사용으로 발열부가 인접하게 되므로, 면광원 장치(100)의 온도 구배를 50% 감소시킬 수 있다.
제2 실시예
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 면광원 장치(200)를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 절개한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 도 4의 면광원 장치(200)는 광원몸체(210)와 하나 이상의 메인 격벽(221)과 전극(241, 243)을 포함하여 이루어진다.
광원몸체(210)는 방전가스가 주입되는 내부공간을 갖는다. 광원몸체(210)는 상호 대향하는 제1 기판(220) 및 제2 기판(230)을 포함한다. 제1 기판(220) 및 제2 기판(230)은 가장자리를 따라 예컨대 프릿과 같은 접합재를 매개하여 접합된다.
제1 기판(220)은 방전공간(250)이 형성되는 부위가 외부로 볼록하게 형성된다.
광원몸체(210)는 가로 길이가 세로 길이보다 길다.
메인 격벽(221)은 광원몸체(210)의 내부공간을 복수의 방전공간(250)으로 구획한다. 메인 격벽(221)은 제1 기판(220)에 일체로 형성된다.
메인 격벽(221)에는 각 방전공간들(250)을 연통시키는 연통공(222)이 형성된다. 연통공(222)을 통하여 각 방전공간을 진공 배기시킨 후 방전 가스를 주입한다.
제1 기판(220)의 내면에는 형광층(미도시)이 형성된다. 제2 기판(230)의 내면에는 반사층(미도시)이 형성되고, 반사층 상에 형광층(미도시)이 형성된다.
전극(241, 243)은 방전가스에 방전 전압을 인가한다.
메인 격벽(221)은 세로 방향을 따라 형성된다. 따라서 방전공간(250)의 길이를 작게 가져갈 수가 있다. 이로 인하여, 적은 전압으로도 면광원 장치(200)를 점등시킬 수 있으며, 주변 온도가 낮아질 때도 무리 없이 점등시킬 수 있다.
도 6은 도 1 및 도 4의 면광원 장치에 있어, 위치에 따른 온도 분포를 도식화한 도면이다.
도 6에 도시된 점선은 도 1의 종래의 면광원 장치를 측정한 결과를 보여주고, 실선은 도 4의 본 발명의 제2 실시예에 따른 면광원 장치(200)를 측정한 결과를 보여준다.
도시한 바와 같이, 도 1의 종래의 면광원 장치에서는 중상부 부근에서 온도가 높은 반면에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 면광원 장치(200)에서는 전체 영역에서 상대적으로 균일한 온도 분포를 가짐을 확인할 수 있다.
따라서 방전공간들(250) 사이에 수은이 이동되는 잠재적인 문제를 미연에 방지하여, 휘도 및 휘도 균일도를 향상시킬 수 있게 된다.
제3 실시예
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 면광원 장치(300)를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도시한 바와 같이, 제1 기판(320) 및 제2 기판(330)은 각각, 방전공간(350)이 형성되는 부위기 외부로 볼록하게 형성된다.
메인 격벽(321)이 제1 기판(320) 및 제2 기판(330) 각각에 일체로 형성된다.
도 7의 면광원 장치(300)는 도 4의 면광원 장치(200)에 비하여 가로 방향 휨 변형을 방지할 수 있는 이점이 있다.
310, 341 및 343은 각각 광원몸체, 제1 전극 및 제2 전극을 나타낸다.
제4 실시예
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 면광원 장치(400)를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 4의 면광원 장치(200)와 비교할 때, 도 8의 면광원 장치(400)는 다음의 세 가지 상이한 구성을 갖는다.
첫째는, 방전공간을 전극(441, 443)과 인접한 제1 영역과 전극(441, 443)과 이격된 제2 영역으로 나누어 보았을 때, 제1 영역의 단면적이 제2 영역의 단면적보다 크게 형성된다. 전극(441, 443)과 맞닿은 방전공간의 크기를 크게 하여 채널에 인가되는 전류량을 상승시킴으로써 휘도를 향상시키기 위함이다.
둘째는, 방전공간들 중 최외곽에 위치된 방전공간들의 제1 영역의 단면적이 중앙에 위치된 방전공간들의 제1 영역의 단면적보다 크게 형성된다. 이는 최외곽 방전공간이 중앙에 위치된 방전공간보다 열손실 및 전류 손실이 커서 휘도가 상대적으로 낮으므로, 이를 보상하여 휘도 균일도를 향상시키기 위함이다.
세째는 전극(441, 443)을 형성함에 있어, 방전공간들 중 최외곽에 위치된 방전공간들에 형성되는 부위가 방전공간들 중 중앙에 위치된 방전공간들에 형성되는 부위보다 큰 면적을 가지도록 형성된다.
도 8에서는 위의 세 가지 구성을 모두 구비하는 면광원 장치(400)를 도시하고 있으나, 실시예에 따라서는 하나의 구성만을 가질 수도 있음은 물론이다.
미설명 도면 부호 420, 421 및 430은 각각 제1 기판, 메인 격벽 및 제2 기판을 나타낸다.
제5 실시예
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 면광원 장치(500)를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 10은 도 9의 면광원 장치(500)의 평면도이다.
휘도는 방전공간의 발광 영역의 면적에 따라 결정된다. 즉 방전공간의 발광 영역이 넓을수록 면광원 장치의 휘도는 증가한다.
그런데 일자형 방전공간을 가지는 면광원 장치는 좁은 발광 영역을 갖는다. 면광원 장치에서 전극(541, 543)이 위치한 방전공간(550) 부분은 광을 출사하지 못하는 비발광 영역에 해당되게 된다. 결과적으로 일자형 방전공간을 갖는 면광원 장치는 좁은 발광 영역을 갖게 되고, 이로 인하여 고휘도 및 고효율을 달성하는데 한계가 있다.
이러한 단점은, 본 발명과 같이 방전공간(550)이 단축인 세로 방향을 따라 형성되는 면광원 장치에서 더욱 심화 된다.
따라서 도 9의 면광원 장치(500)에서는, 방전공간(550) 내에 서브 격벽(527)을 형성하여, 방전공간(550)을 연속적으로 이어진 방전채널(551)로 분할한다.
서브 격벽(527)은 제1 기판(520) 및 제2 기판(530) 중 어느 하나 이상에 일체로 형성된다. 실시예에 따라서는 기판(520, 530)과 독립적으로 형성될 수도 있다.
도 9의 서브 격벽(527)은 메인 격벽(521)과 평행하게 형성된다. 서브 격벽(527)의 일 끝단은 광원몸체(510)의 가장자리에 밀착되고, 타 끝단은 광원몸체(510)의 가장자리로부터 이격되어, 방전공간(550)은 U자 형상을 갖는다.
각 방전공간(550)의 양 끝단에 제1 전극(541) 및 제2 전극(543)이 구비된다. 전극(541, 543)은 광원몸체(510)의 외면에 형성된다.
방전이 일어나는 방전공간(550)의 길이를 증가시킴으로써, 양광주 길이를 증가시킬 수 있고, 이로 인하여 고휘도 및 고효율을 달성할 수 있다.
인접하는 방전공간들(550)은 그들 사이의 경계를 이루는 세로축(예컨대 도 11의 A-A 축)을 중심으로 서로 대칭을 이룬다. 인접하는 방전공간들(550)의 제1 전극들(541) 및 제2 전극들(543)도 세로축을 중심으로 서로 대칭을 이룬다.
인접하는 방전공간들(550) 간에 전위차가 생기는 것을 방지하여, 인접하는 방전공간들(550) 간의 경계면이 등전위면이 되도록 한다. 따라서 안정적인 방전 구동이 가능해진다. 이에 대해서는 도 11과 관련하여 살펴본다.
제6 실시예
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 면광원 장치(600)를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
시간 t에서 제1 전극(641)과 제2 전극(643)은 -Vsin(wt)와 +Vsin(wt)로 180도의 위상차를 가진다. 따라서 도 11의 면광원 장치(600)와 같이 인접하는 방전공간들(650)이 경계를 이루는 세로축을 중심으로 서로 대칭을 이루지 않는 경우, 인접하는 방전공간들(650) 간에 전위차가 발생되어, 안정적인 방전 구동이 힘들어진다.
방전 구동의 안정성의 측면에서, 도 11의 면광원 장치(600)보다는 도 9의 면광원 장치(500)의 방전공간(650) 및 전극 배열이 바람직하다.
미설명 도면 부호 621, 627 및 651은 각각 메인 격벽, 서브 격벽 및 방전채널을 나타낸다.
제7 실시예
도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 면광원 장치(700)를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도시한 바와 같이, 도 12의 면광원 장치(700)는 각 방전공간(750)마다 제1 서브 격벽(727) 및 제2 서브 격벽(728)의 두 개의 서브 격벽을 구비한다. 제1 서브 격벽(727) 및 제2 서브 격벽(728)은 메인 격벽(721)과 평행하게 형성된다.
제1 서브 격벽(727)의 일 끝단은 광원몸체의 가장자리와 밀착되고 타 끝단은 광원몸체의 가장자리와 이격된다. 또한 제1 서브 격벽(727)의 일 끝단과 인접하는 제2 서브 격벽(728)의 일 끝단은 광원몸체의 가장자리와 밀착되고 타 끝단은 광원몸체의 가장자리와 이격된다. 따라서 방전공간은 S자 형상을 가진다.
도 12의 방전공간(750)은 도 9의 방전공간(550)에 비하여 1.5 배의 방전공간의 길이 증가를 가져오므로, 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.
도 9의 면광원 장치(500)와 유사하게, 인접하는 방전공간들(750)은 경계를 이루는 세로축을 중심으로 서로 대칭을 이룬다. 또한 인접하는 방전공간들(750)의 제1 전극들(741) 및 제2 전극들(743)도 세로축을 중심으로 서로 대칭을 이룬다.
미설명 도면 부호 751은 방전채널을 나타낸다.
제8 실시예
도 13은 본 발명의 제8 실시예에 따른 면광원 장치(800)를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도시한 바와 같이, 도 13의 면광원 장치(800)도 각 방전공간(850)마다 제1 서브 격벽(827) 및 제2 서브 격벽(828)의 두 개의 서브 격벽을 구비한다.
제1 서브 격벽(827)은 제1 이격벽(827a)과 제1 밀착벽(827b)을 구비하고, 제2 서브 격벽(828)은 제2 이격벽(828a)과 제2 밀착벽(828b)을 구비한다.
제1 밀착벽(827b)은 각 방전공간(850)의 일측에 위치하는 메인 격벽(821)으로부터 타측에 위치하는 메인 격벽(821)을 향하여 연장된다. 제1 이격벽(827a)은 제1 밀착벽(827b)으로부터 상기 메인 격벽(821)과 평행하게 제2 밀착벽(828b)을 향하여 연장되되 제2 밀착벽(828b)과 이격된다.
제2 밀착벽(828b)은 타측에 위치하는 메인 격벽(821)으로부터 상기 일측에 위치하는 메인 격벽(821)을 향하여 연장된다. 제2 이격벽(828a)은 제2 밀착 벽(828b)으로부터 메인 격벽(821)과 평행하게 제1 밀착벽(827b)을 향하여 연장되되 제1 밀착벽(827b)과 이격된다.
따라서 방전공간(850)은 전체적으로 S자 형상을 가진다.
각 방전공간(850)의 양 끝단에 제1 전극(841) 및 제2 전극(843)이 각각 형성된다.
미설명 도면 부호 851은 방전채널을 나타낸다.
제9 실시예
도 14는 본 발명의 제9 실시예에 따른 면광원 장치(900)를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도시한 바와 같이, 제1 서브 격벽(927) 및 제2 서브 격벽(928), 그리고 방전공간(950)은 도 13의 면광원 장치(800)의 그것과 동일하다.
또한 각 방전공간(950)의 양 끝단에 제1 전극(941) 및 제2 전극(943)이 형성되는 것도 유사하다. 다만, 제1 전극들(941) 및 제2 전극들(943)이 서로 연결되어 띠 형상의 공통 전극을 형성하는 차이가 있다. 즉 방전공간들(950)의 인접하는 일 끝단들을 따라 공통 제1 전극(941)이 형성되고, 방전공간들(950)의 인접하는 타 끝단들을 따라 공통 제2 전극(943)이 형성된다.
한 번의 공정으로 전극을 형성할 수 있으므로, 생산성을 높일 수 있는 이점을 얻을 수 있다. 또한 도 12의 면광원 장치(700)가 전극 면적을 확장하는데 한계를 노출하였던 것에 반해, 도 14의 면광원 장치(900)는 전극의 면적을 크게 확장시 킬 수 있어 고휘도를 달성할 수 있다.
인접하는 방전공간들(950)은 그들 사이의 경계를 이루는 세로축을 중심으로 서로 대칭을 이룬다. 인접하는 방전공간들(950)의 공통 제1 전극(941) 및 공통 제2 전극(943)도 세로축을 중심으로 서로 대칭을 이룬다.
인접하는 방전공간들(950) 간에 전위차가 생기는 것을 방지하여, 인접하는 방전공간들(950) 간의 경계면이 등전위면이 되도록 한다. 따라서 안정적인 방전 구동이 가능해진다.
미설명 도면 부호 921 및 951은 각각 메인 격벽 및 방전채널을 나타낸다.
제10 실시예
도 15는 본 발명의 제10 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도시한 바와 같이, 백라이트 유닛은 제1 및 제2 케이스(1100, 1300), 면광원 장치(200), 광학 시트(1200) 및 인버터(1400)를 포함하여 이루어진다.
제1 케이스(1100)는 면광원 장치(200)를 수납한다.
광학 시트(1200)는 면광원 장치(200)의 전방에 위치된다. 광학 시트(1200)는 확산 시트 및 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 확산 시트는 면광원 장치(200)로부터 출사된 광을 균일하게 확산시킨다. 프리즘 시트는 확산 시트에 의하여 확산된 광에 직진성을 부여한다.
제2 케이스(1300)는 제1 케이스(1100)와 결합되어 면광원 장치(200)와 광학 시트(1200)를 지지한다.
인버터(1400)는 전극에 방전 전압을 인가하여 면광원 장치(200)를 구동시킨다.
액정 표시 장치에서는, 액정 패널이 제2 케이스(1300)의 전방에 위치된다.
제11 실시예
도 16은 본 발명의 제11 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
면광원 장치(200)는 복수 개의 램프 유닛(200a, 200b)으로 이루어질 수 있다. 도 17에서는 면광원 장치(200)가 두 개의 램프 유닛(200a, 200b)으로 이루어진다.
제12 실시예
도 17은 본 발명의 제12 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도시한 바와 같이, 면광원 장치(200)가 다수의 램프 유닛(200a ~ 200n)으로 이루어진다. 램프 유닛(200a ~ 200n)은 타일 형태로 배열된다.
인버터는 단일 인버터(1400)를 사용할 수도 있으나, 대화면 액정 표시 장치용의 경우에는 각 램프 유닛(200a ~ 200n)마다 하나씩 인버터(1400a ~ 1400n)를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
이와 같이 대화면 액정 표시 장치를 구현함에 있어서, 면광원 장치(200)를 다수의 램프 유닛(200a ~ 200n)으로 분할하여 구동함으로써, 방전 개시 전압을 크게 낮출 수 있고, 적은 소비 전력으로도 무리 없이 점등시킬 수 있게 된다. 따라서 대형 면광원 장치의 구동 시에 난제로 인식되었던 인버터 용량 문제를 해소할 수 있게 된다.
램프 유닛(200a ~ 200n)을 상하 좌우 사방면으로 배열하여 면광원 장치(200)를 구성하기 쉽기 때문에 대형 면광원 장치(200)를 구현하기가 용이하고, 이를 대화면 액정 표시 장치(200)에 쉽게 적용할 수 있다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명은 대화면의 영상을 구현하기 위한 액정 표시 장치에 적용 가능한 면광원 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 방전 개시 전압을 낮추고, 적은 소비 전력으로도 높은 휘도 및 효율을 갖는 면광원 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 면광원 장치 내의 온도 분포를 균일하게 유지함으로써, 수은의 이동을 미연에 방지하고 이를 통하여 높은 휘도 및 휘도 균일도를 갖는 면광원 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (23)

  1. 방전가스가 주입되는 내부공간을 갖는 광원몸체와,
    상기 내부공간을 복수의 방전공간으로 구획하는 하나 이상의 메인 격벽과,
    상기 방전가스에 방전 전압을 인가하는 전극을 포함하여 이루어지고,
    상기 광원몸체는 가로 길이가 세로 길이보다 길고, 상기 메인 격벽은 세로 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원 몸체는 상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판을 구비하고,
    상기 메인 격벽은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 독립적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광원몸체는 상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판을 구비하고,
    상기 메인 격벽은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나 이상에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 상기 방전공간이 형성되는 부위가 외부로 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방전공간은, 상기 전극과 인접한 제1 영역과 상기 전극과 이격된 제2 영역을 가지고,
    상기 제1 영역의 단면적이 상기 제2 영역의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방전공간은, 상기 전극과 인접한 제1 영역과 상기 전극과 이격된 제2 영역을 가지고,
    상기 방전공간들 중 최외곽에 위치된 방전공간들의 제1 영역의 단면적은 중앙에 위치된 방전공간들의 제1 영역의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 상기 방전공간들 중 최외곽에 위치된 방전공간들에 형성되는 부위가 상기 방전공간들 중 중앙에 위치된 방전공간들에 형성되는 부위보다 큰 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방전공간을 연속적으로 이어진 방전채널로 분할하는 서브 격벽을 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광원 몸체는 상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판을 구비하고,
    상기 서브 격벽은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 독립적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광원 몸체는 상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판을 구비하고,
    상기 서브 격벽은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나 이상에 일체로 형성되는 것을 특징으로 면광원 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 서브 격벽은 상기 메인 격벽과 평행하게 형성되되, 일 끝단은 상기 광원몸체에 밀착되고 타 끝단은 상기 광원몸체로부터 이격되어, 상기 방전공간은 U자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 서브 격벽은 상기 메인 격벽과 평행하게 형성되는 제1 서브 격벽 및 제2 서브 격벽의 두 개가 구비되고,
    상기 제1 서브 격벽의 일 끝단은 상기 광원몸체에 밀착되고 타 끝단은 상기 광원몸체로부터 이격되고,
    상기 제1 서브 격벽의 일 끝단과 인접하는 상기 제2 서브 격벽의 일 끝단은 상기 광원몸체로부터 이격되고 타 끝단은 상기 광원몸체에 밀착되어,
    상기 방전공간은 S자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 서브 격벽은 제1 서브 격벽 및 제2 서브 격벽의 두 개가 구비되고,
    상기 제1 서브 격벽은 제1 밀착벽과 제1 이격벽을 구비하고, 상기 제2 서브 격벽은 제2 밀착벽과 제2 이격벽을 구비하고,
    상기 제1 밀착벽은 상기 방전공간의 일측에 위치하는 메인 격벽으로부터 타측에 위치하는 메인 격벽을 향하여 연장되고,
    상기 제1 이격벽은 상기 제1 밀착벽으로부터 상기 메인 격벽과 평행하게 상기 제2 밀착벽을 향하여 연장되되 상기 제2 밀착벽과 이격되고,
    상기 제2 밀착벽은 상기 타측에 위치하는 메인 격벽으로부터 상기 일측에 위치하는 메인 격벽을 향하여 연장되고,
    상기 제2 이격벽은 상기 제2 밀착벽으로부터 상기 메인 격벽과 평행하게 상기 제1 밀착벽을 향하여 연장되되 상기 제1 밀착벽과 이격되어,
    상기 방전공간은 S자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방전공간의 양 끝단에 제1 전극 및 제2 전극이 각각 형성되되,
    상기 방전공간들의 인접하는 일 끝단들을 따라 공통 제1 전극이 형성되고, 상기 방전공간들의 인접하는 타 끝단들을 따라 공통 제2 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 공통 제1 전극 및 상기 공통 제2 전극은 상기 광원몸체의 가장자리를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  16. 제8 항에 있어서,
    상기 방전공간의 양 끝단에 제1 전극 및 제2 전극이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 광원 몸체의 외면에 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  18. 제8 항에 있어서,
    인접하는 방전공간들은 그들 사이의 경계를 중심으로 서로 대칭을 이루고,
    상기 방전공간의 양 끝단에 제1 전극 및 제2 전극이 각각 형성되고, 인접하 는 방전공간들의 제1 전극들 및 제2 전극들은 상기 경계를 중심으로 서로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  19. 제8 항에 있어서,
    상기 메인 격벽에는 방전가스를 소통시키는 연통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  20. 방전가스가 주입되는 내부공간을 갖는 광원몸체와,
    상기 내부공간을 복수의 방전공간으로 구획하는 하나 이상의 메인 격벽과,
    상기 방전가스에 방전 전압을 인가하는 전극을 포함하여 이루어지고,
    상기 광원몸체는 가로 길이가 세로 길이보다 길고, 상기 메인 격벽은 세로 방향을 따라 형성되는 면광원 장치와
    상기 전극에 방전 전압을 인가하여 상기 면광원 장치를 구동시키는 인버터를 포함하여 이루어지는 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 면광원 장치는 복수 개의 램프 유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  22. 제21 항에 있어서,
    복수 개의 상기 램프 유닛에 각각 전원을 인가하기 위하여 복수 개의 인버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  23. 제21 항에 있어서,
    복수 개의 상기 램프 유닛은 타일 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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