KR19980022271A

KR19980022271A - Cotton light source

Info

Publication number: KR19980022271A
Application number: KR1019960041373A
Authority: KR
Inventors: 박득일; 이근우; 강동현; 장영빈
Original assignee: 손욱; 삼성전관 주식회사
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-07-06
Also published as: KR100416079B1

Abstract

본 발명은 면 광원 장치에 관한 것이다. 투명한 밀폐용기, 상기 밀폐용기 내부의 상하면에 각각 형성되어 있는 상부 패널과 하부 패널 및 상부 패널과 하부 패널사이의 공간에 주입된 가스 혼합물을 혼합하여 이루어진 면 광원 장치에 있어서, 상기 상부 패널의 상부면에는 ITO 전극이 형성되어 있고, 하부면에는 형광체층이 형성되어 있고, 상기 하부 패널의 상부면에는 메쉬전극이 형성되어 있고, 하부면에는 반사전극이 형성되어 있고, 상기 반사전극은 접지되어 있고, 상기 ITO 전극과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 본 발명의 면 광원 장치는 전자계 간섭이 없고 낮은 인가전압으로도 광효율이 높아 액정표시소자 등의 배면광원으로 그 성능이 뛰어나다.The present invention relates to a surface light source device. A transparent light container, a top light source device formed by mixing a gas mixture injected into the space between the upper panel and the lower panel and the upper panel and the lower panel respectively formed on the upper and lower surfaces of the sealed container, the upper surface of the upper panel An ITO electrode is formed, a phosphor layer is formed on a lower surface, a mesh electrode is formed on an upper surface of the lower panel, a reflective electrode is formed on a lower surface, and the reflective electrode is grounded, The surface light source device of the present invention, which is electrically connected to the ITO electrode, is excellent in its performance as a back light source such as a liquid crystal display device because it has no electromagnetic interference and high light efficiency even at a low applied voltage.

Description

Cotton light source device

본 발명은 면 광원 장치에 관한 것으로서, 특히 전자계 간섭(electro magnetic interference)이 없고 인가전압이 낮은 면 광원 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface light source device, and more particularly, to a surface light source device having low applied voltage and no electromagnetic interference.

면 광원 장치는 LCD 장치의 평판형 광원으로 사용되거나, 일반적인 조명용 광원으로 사용되는 것으로 상당한 광도를 가질 수 있어 적절한 조도를 나타낼 수 있어야 한다.The surface light source device is to be used as a flat light source of the LCD device, or to be used as a general illumination light source, so that the surface light source device can have a considerable luminous intensity and can display appropriate illumination.

종래의 면 광원 장치에서는, 디스플레이 장치의 후방 광원이나 투사 장치의 광원으로 사용되는 램프로서는 치명적인 단점인 것으로, 램프 면이 전체에 걸쳐 균일한 광도를 갖지 못하는 문제가 있다. 형광등과 같은 원리에 의해 작동하는 면 광원 장치에 있어서, 이러한 문제는 주로 전극과 전극 사이에 형성되는 방전 경로가 알맞게 설계되어 있지 않기 때문에 발생된다. 왜냐하면, 방전은 전자의 방출과 이동을 일으켜 수은 원자와 충돌하게 하는 수단으로서 필요한 것이며, 전자의 방출과 흐름이 전반적으로 균일하게 이루어질 수 있어야 바람직한 발광이 이루어질 수 있기 때문이다. 또한, 일반적으로 두 개의 전극으로 넓은 공간을 방전시키게 되어 있어 상대적으로 높은 전압이 전극에 가해져야 하며, 이에 따라 전극이 쉽게 열화되고 수명이 짧아지는 문제가 있다.In the conventional surface light source device, it is a fatal disadvantage as a lamp used as a rear light source of a display device or a light source of a projection device, and there is a problem that the lamp surface does not have uniform brightness throughout. In a surface light source device operating by the same principle as a fluorescent lamp, this problem occurs mainly because the discharge path formed between the electrode and the electrode is not properly designed. This is because discharge is necessary as a means for causing the emission and movement of electrons to collide with mercury atoms, and the emission and flow of electrons must be made uniform throughout, so that desirable light emission can be achieved. In addition, in general, a large space is discharged by two electrodes, so that a relatively high voltage must be applied to the electrode, thereby easily deteriorating the electrode and shortening the life.

도 1에는 종래 기술에 의한 면 광원 장치의 구조가 도시되어 있다. 구체적으로, 투명한 재료로 이루어진 밀폐용기(11), 그 내부의 상하면에 형성되어 있는 상부 패널(12)과 하부 패널(13) 및 상기 두 패널 사이의 내부 공간(18)에 주입되는 가스 혼합물을 포함하여 구성된다. 상부 패널(12) 위에는 ITO 전극층(14)이 형성되어 있고 이 패널(12)의 하부에는 형광체층(15)이 형성되어 있다. 하부 패널(13)의 상부에는 전극층(17)이 형성되어 있고, 그 상부에는 유전체층(16)과 형광체층(15)이 순차적으로 형성되어 있다. 상부 패널(12)과 하부 패널(13) 사이의 공간(18)에는 가스 혼합물이 주입된다.1 shows a structure of a surface light source device according to the prior art. Specifically, the airtight container 11 is formed of a transparent material, and includes a gas mixture injected into the upper panel 12 and the lower panel 13 and the inner space 18 between the two panels formed on the upper and lower surfaces thereof. It is configured by. An ITO electrode layer 14 is formed on the upper panel 12, and a phosphor layer 15 is formed below the panel 12. An electrode layer 17 is formed on the lower panel 13, and a dielectric layer 16 and a phosphor layer 15 are sequentially formed thereon. The gas mixture is injected into the space 18 between the upper panel 12 and the lower panel 13.

상기 면 광원 장치의 발광원리는 다음과 같다.The light emission principle of the surface light source device is as follows.

전극층에 고주파 또는 펄스 전압을 인가하여 전계가 형성되면, 가스 혼합물내에 존재하는 전자가 전계에 의해 가속되고 이동하면서 가스 혼합물 속의 네온 또는 크세논 원자와 충돌하게 된다. 이때 네온 또는 크세논 원자들은 이온화되어 전자를 방출한다. 이러한 과정의 반복으로 방출된 전자들의 개수가 증가되면 네온 또는 크세논 원자에서는 광자가 방출되며 수은 원자에서는 자외선이 방출된다. 이 방출된 자외선에 의하여 형광체가 여기되며, 여기된 형광체는 가시광선을 방출한다.When an electric field is formed by applying a high frequency or pulse voltage to the electrode layer, electrons present in the gas mixture are accelerated and moved by the electric field and collide with neon or xenon atoms in the gas mixture. Neon or xenon atoms are then ionized to release electrons. As the number of electrons released by this process is increased, photons are emitted from neon or xenon atoms and ultraviolet rays are emitted from mercury atoms. The phosphor is excited by the emitted ultraviolet rays, and the excited phosphor emits visible light.

이와 같이 면 광원 장치는 가스 방전에 의한 전자 방출의 원리와 형광물질에 의한 발광 원리를 결합한 것이다.Thus, the surface light source device combines the principle of electron emission by gas discharge and the principle of light emission by fluorescent material.

그런데, 상기 면 광원 장치에서는 교류 혹은 펄스 전압을 인가할 때에 + 혹은 - 전위가 램프의 외부, 즉, 회로나 액정에 영향을 미치는 이른바 전자계 간섭(electromagnetic interference, EMI) 현상이 일어난다.However, in the surface light source device, a so-called electromagnetic interference (EMI) phenomenon occurs in which a + or − potential affects the outside of a lamp, that is, a circuit or a liquid crystal when an alternating current or a pulse voltage is applied.

또한, 상기 면 광원장치에서는 형광체층(15)이 방전경로상에 위치해 있기 때문에 열화되기가 용이하여 램프의 수명이 단축된다. 또한 두 개의 전극층(14, 17)으로 넓은 공간을 방전하므로 상대적으로 높은 인가전압이 필요하게 되어 소비전력이 상승되는 문제점이 있다.Further, in the surface light source device, since the phosphor layer 15 is located on the discharge path, it is easy to deteriorate and the life of the lamp is shortened. In addition, since a large space is discharged by the two electrode layers 14 and 17, a relatively high applied voltage is required, thereby increasing power consumption.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 전자계 간섭 현상이 일어나지 않고 구동시 인가전압이 낮은 면 광원장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to solve the above problems and to provide a surface light source device having a low applied voltage during driving without electromagnetic interference phenomenon.

도 1은 종래기술에 따른 면 광원 장치의 구조를 나타내는 도면1 is a view showing the structure of a surface light source device according to the prior art

도 2는 본 발명에 따른 면 광원 장치의 구조를 나타내는 도면2 is a view showing the structure of a surface light source device according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11, 21 : 밀폐용기 12, 22 : 상부 패널11, 21: sealed container 12, 22: upper panel

13, 23 : 하부 패널 14, 24 : ITO 전극층13, 23: lower panel 14, 24: ITO electrode layer

15, 25 : 형광체층 16 : 유전체층15, 25 phosphor layer 16: dielectric layer

17 : 전극층 18, 28 : 가스 방전 공간17: electrode layer 18, 28: gas discharge space

26 : 반사전극 27 : 메쉬전극26: reflective electrode 27: mesh electrode

29 : 접지선29: ground wire

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 투명한 밀폐용기, 상기 밀폐용기 내부의 상하면에 각각 형성되어 있는 상부 패널과 하부 패널 및 상부 패널과 하부 패널사이의 공간에 주입된 가스 혼합물을 혼합하여 이루어진 면 광원 장치에 있어서, 상기 상부 패널의 상부면에는 ITO 전극이 형성되어 있고, 하부면에는 형광체층이 형성되어 있고, 상기 하부 패널의 상부면에는 메쉬전극이 형성되어 있고, 하부면에는 반사전극이 형성되어 있고, 상기 반사전극은 접지되어 있고, 상기 ITO 전극과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, in the present invention, a transparent light container, a surface light source device made by mixing the gas mixture injected into the space between the upper panel and the lower panel and the upper panel and the lower panel respectively formed on the upper and lower surfaces of the sealed container In the upper panel of the upper surface of the ITO electrode is formed, the lower surface of the phosphor layer is formed, the upper surface of the lower panel is formed of the mesh electrode, the lower surface of the reflective electrode is formed And the reflective electrode is grounded and electrically connected to the ITO electrode.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 구성을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the present invention will be described.

도 2는 본 발명에 따른 면 광원 장치의 구성을 도시한 도면이다. 구체적으로, 본 발명의 면 광원 장치는 투명한 재료로 이루어진 밀폐용기(21), 그 내부의 상하면에 형성되어 있는 상부 패널(22)과 하부 패널(23) 및 상기 두 패널 사이의 내부 공간(28)에 주입되는 가스 혼합물을 포함하여 구성된다.2 is a view showing the configuration of a surface light source device according to the present invention. Specifically, the surface light source device of the present invention is a sealed container 21 made of a transparent material, the upper panel 22 and lower panel 23 formed on the upper and lower surfaces therein and the internal space 28 between the two panels. It comprises a gas mixture which is injected into.

상부 패널(22) 위에는 ITO 전극층(24)이 형성되어 있고, 아래에는 형광체층(25)이 형성되어 있다. 하부 패널(23)의 상부에는 메쉬전극(27)이 형성되어 있고, 하부에는 반사전극(26)이 형성되어 있다. 이때 반사전극(26)은 접지(29)되어져 있고, 상부 패널의 ITO 전극(24)과 연결되어 있다. 상부 패널(22)과 하부 패널(23) 사이의 공간에는 가스 혼합물이 주입된다. 이때 가스 혼합물로는 크세논, 네온 등과 같은 비활성 가스와 수은 가스를 사용한다.The ITO electrode layer 24 is formed on the upper panel 22, and the phosphor layer 25 is formed below. The mesh electrode 27 is formed on the lower panel 23, and the reflective electrode 26 is formed on the lower panel 23. In this case, the reflective electrode 26 is grounded 29 and is connected to the ITO electrode 24 of the upper panel. The gas mixture is injected into the space between the upper panel 22 and the lower panel 23. In this case, as the gas mixture, inert gas such as xenon, neon, and mercury gas are used.

이하, 본 발명의 동작 원리를 설명하고자 한다.Hereinafter, the operating principle of the present invention will be described.

본 발명은 LCD의 배면광원으로 사용되어지는 평판형 형광램프가 많은 장점에도 불구하고 램프 구동시 발생하는 EMI에 의하여 그 액정이 오동작을 일으키는 문제점을 가지고 있는 점에 착안하여 이를 해결하고자 고안된 것이다.The present invention is designed to solve the problem that the liquid crystal causes a malfunction due to the EMI generated when driving the lamp despite the many advantages of the flat fluorescent lamp used as the back light source of the LCD.

본 발명은 방전공간 안에서의 방전을 위해 교류 혹은 펄스전압을 ITO 전극(24)과 하부패널의 한쌍의 전극(26,27)에 인가한다. 이때 반사 전극(26)은 접지되어 있고 ITO 전극(24)과 연결되어 있으므로, ITO 전극(24)과 전극(27)의 전위는 0이되고 전극(26)에는 +, - 극성의 전압이 교대로 인가되어진다. 즉, 면 광원 장치의 한쌍의 전극(26, 27)의 전위를 0으로 유지시킴으로써 EMI 현상을 최소화하였다.In the present invention, an alternating current or pulse voltage is applied to the ITO electrode 24 and the pair of electrodes 26 and 27 of the lower panel for discharge in the discharge space. At this time, since the reflective electrode 26 is grounded and connected to the ITO electrode 24, the potentials of the ITO electrode 24 and the electrode 27 become zero, and the voltages of the + and − polarities are alternately applied to the electrode 26. Is authorized. That is, the EMI phenomenon was minimized by keeping the potentials of the pair of electrodes 26 and 27 of the surface light source device at zero.

본 발명에 있어서, 반사전극(26)은 접지에 의해 그 전위를 0으로 유지함으로써 전자계 간섭(EMI) 현상을 최소화하는 역할 뿐만 아니라. 생성된 가시광중 패널(유리판)을 투과해 램프의 외부로 나가려는 빛을 반사전극에서 발광유효영역으로 다시 반사시킴으로써 광의 효율을 높이는 역할을 한다.In the present invention, the reflective electrode 26 not only serves to minimize the electromagnetic interference (EMI) phenomenon by keeping its potential at zero by ground. The visible light is transmitted through the panel (glass plate) to the outside of the lamp, and reflects the light from the reflective electrode back to the effective light emission area to increase the efficiency of the light.

또한, 본 발명에 있어서, 전극으로 메쉬전극(27)을 사용한 이유는 종래의경우 전극을 평판형 형광램프의 전면에 모두 설치하여 제조비용이 높았던 문제점을 해결하고자 한 것 이외에도 형광체에 부딪혀 가시광으로 전환되는 광의 손실을 최소화하기 위해서이다.In addition, in the present invention, the reason why the mesh electrode 27 is used as the electrode is that in the conventional case, the electrode is installed on the front surface of the flat fluorescent lamp to solve the problem of high manufacturing cost. This is to minimize the loss of light.

유리판을 사이에 두고 형성되어 있는 접지된 반사전극(26)과 메쉬전극(27) 사이에 전압이 인가될 때, 유리판은 유전체 역할(콘덴서 역할)을 하게 되므로, 메쉬부에서 방전이 먼저 일어나 방전개시 전압을 낮출 수 있게 된다.When a voltage is applied between the grounded reflective electrode 26 and the mesh electrode 27 which are formed with the glass plate in between, the glass plate acts as a dielectric (condenser), so that discharge occurs first in the mesh portion to initiate discharge. The voltage can be lowered.

상술한 바와 같이 본 발명은 가스 방전을 위하여 교류, 혹은 펄스 전압을 메쉬전극(27)과 반사전극(26), ITO 전극(24)에 인가한다. 이때 도 2에 도시된 바와 같이, 반사전극(26)은 접지(28)되어져 있으므로 ITO 전극(21)과 반사전극(26)의 전위는 0이며, 메쉬 전극에는 +, - 극성의 전압이 교대로 인가되어진다. 또한, 공급되는 전압은 가스 방전 공간안의 가스분자들을 여기시키며 여기되어진 가스분자는 기저상태로 복귀하며 자외선을 방사한다. 방사되어진 자외선은 형광체층(25)을 통해 가시광으로 전환되어진다.As described above, the present invention applies an alternating current or pulse voltage to the mesh electrode 27, the reflective electrode 26, and the ITO electrode 24 for gas discharge. In this case, as shown in FIG. 2, since the reflective electrode 26 is grounded 28, the potentials of the ITO electrode 21 and the reflective electrode 26 are 0, and voltages of + and − polarities are alternately applied to the mesh electrode. Is authorized. In addition, the supplied voltage excites gas molecules in the gas discharge space, and the excited gas molecules return to the ground state and emit ultraviolet rays. The emitted ultraviolet rays are converted into visible light through the phosphor layer 25.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 면광원장치는 전자계 간섭 현상이 최소화되고 낮은 인가전압으로도 광효율이 높아 액정표시소자 등의 배면광원으로 그 성능이 뛰어나다.As described above, the surface light source device according to the present invention has excellent performance as a back light source such as a liquid crystal display device because the interference phenomenon is minimized and the light efficiency is high even at a low applied voltage.

Claims

A transparent light container, a top light source device formed by mixing a gas mixture injected into the space between the upper panel and the lower panel and the upper panel and the lower panel respectively formed on the upper and lower surfaces of the sealed container, the upper surface of the upper panel An ITO electrode is formed, a phosphor layer is formed on a lower surface, a mesh electrode is formed on an upper surface of the lower panel, a reflective electrode is formed on a lower surface, and the reflective electrode is grounded, And a surface light source device electrically connected to the ITO electrode.