KR20050007940A - 면광원 장치, 이의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 - Google Patents

면광원 장치, 이의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

구동 전압 및 소비전력을 감소시킨 면광원 장치, 이의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시되어 있다. 방전가스가 주입되고 내벽에 형광층이 형성되며 분리된 복수개의 납작한 방전공간을 포함하는 광원몸체의 표면에 방전전압 인가부를 형성하여 복수개의 방전공간에서 균일한 휘도를 갖는 광이 발생하도록 한다. 광원몸체로부터 보다 많은 광을 발생시키기 위해 광원몸체의 표면에 얇은 제 1 방전전압 인가부를 형성하고, 제 1 방전전압 인가부가 오버랩 되도록 제 2 방전전압 인가부를 형성한다. 납작한 방전공간을 갖는 광원몸체의 표면에 방전전압 인가부를 형성하여 광원몸체로부터 광이 출사시키는데 필요한 방전전압의 세기를 낮춤과 동시에 소비전력도 크게 감소시킨다.

Description

면광원 장치, 이의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치{SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF, BACK LIGHT ASSEMBLY USING THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 면광원 장치, 이의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 낮은 방전 전압 및 보다 낮은 소비전력으로 작동하는 전기적 특성 및 평탄한 표면에서 균일한 휘도로 광을 발생하는 광학적 특성을 갖는 면광원 장치, 이의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정(Liquid Crystal, LC)은 고체와 액체의 중간적인 물리적 특성, 전계의 방향에 따라서 배열이 변경되는 전기적 특성 및 배열에 대응하여 광의 투과율을 변경하는 광학적 특성을 갖는다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD)는 제어된 액정에 의하여 정보가 포함된 영상을 표시한다. 영상을 표시하는 액정표시장치는 부피가 매우 작고 무게가 가벼운 장점 때문에 휴대용 컴퓨터, 통신 기기, 액정 TV 수신기(liquid crystal television receiver) 및 우주 항공 산업 등에 널리 사용되고 있다.
액정표시장치는 액정을 제어하는 액정 제어 파트 및 액정에 광을 공급하는 광공급 파트에 의하여 영상을 표시한다.
액정 제어 파트는 액정이 사이에 개재된 화소전극(pixel electrode) 및 공통전극(common electrode)을 갖는다. 화소전극은 해상도에 대응하여 복수개로 이루어지고, 공통전극은 화소전극과 대향하며 1 개로 이루어진다. 각 화소전극에는 화소전압(pixel voltage)이 인가되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 연결될 수 있으며, 공통전극에는 레퍼런스 전압(reference voltage)이 인가된다. 광공급 파트를 별도로 갖는 액정표시장치의 화소 전극 및 공통전극은 투명하다.
광공급 파트는 액정에 광을 공급한다. 광은 화소전극, 액정 및 공통전극을 차례로 통과한다. 액정 제어 파트를 통과한 영상의 표시 품질은 광공급 파트의 휘도 및 휘도 균일성에 의하여 영향 받는다. 일반적으로 휘도 및 휘도 균일성이 높을수록 디스플레이 품질은 양호해진다. 종래 액정표시장치의 광공급 파트는 주로 막대 형상의 냉음극선관 방식 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)가 사용된다. 냉음극선관 방식 램프는 휘도가 높고, 수명이 길으며, 백색광을 발생시키고, 백열등에 비하여 매우 작은 발열량을 갖는 장점을 갖는다.
그러나, 종래 냉음극선관 방식 램프는 휘도 균일성이 취약하다. 따라서, 광공급 파트에는 도광판(Light Guide Panel, LGP), 확산 부재(diffusion member) 및 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재(optical member)가 포함된다. 따라서, 냉음극선관 방식 램프는 액정표시장치의 부피 및 무게를 크게 증가시킨다.
또한, 적어도 2 개의 냉음극선관 방식 램프를 이용하여 액정 제어 파트로 광을 공급할 경우, 영상의 휘도는 크게 향상된다. 그러나, 냉음극선관 방식 램프의 사이에서 휘도가 크게 감소하여 휘도 균일성은 크게 낮아진다. 따라서, 복수개의 냉음극선관 방식 램프를 이용하여 액정 제어 파트로 광을 공급할 경우, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 다양한 종류의 광학 부재를 사용해야 한다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점들을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 휘도 및 휘도 균일성을 높이고 소비전력도 함께 낮춘 면광원 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 상기 면광원 장치를 제조하는 면광원 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 3 목적은 상기 면광원 장치를 갖는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 4 목적은 상기 면광원 장치를 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면광원 장치를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 4는 도 3의 B 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 6은 도 5의 C 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 9는 도 8의 D-D를 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 11은 도 10의 E-E를 따라 절단한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제 8 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제 9 실시예에 의한 면광원 장치의 사시도이다.
도 15는 도 14의 F-F를 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제 10 실시예에 의한 면광원 장치의 내부를 도시한 개념도이다.
도 17은 본 발명의 제 11 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 18은 도 17의 G-G를 따라 절단한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제 12 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 20은 도 19의 H 부분 확대도이다.
도 21은 본 발명의 제 13 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 22는 도 21의 I 부분 확대도이다.
도 23은 본 발명의 제 14 실시예에 의한 면광원 장치의 분해 사시도이다.
도 24는 도 23의 면광원 장치를 조립한 후 K-K를 따라 절단한 단면도이다.
도 25는 도 24의 L 부분 확대도이다.
도 26은 본 발명의 제 15 실시예에 의한 면광원 장치의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 27은 도 26의 제 1 광원몸체 및 제 2 광원몸체를 도시한 사시도이다.
도 28은 도 26의 제 2 광원몸체에 유동성 페이스트를 도포하는 것을 도시한 개념도이다.
도 29는 도 26의 광원몸체에 방전전압 인가부를 형성한 것을 도시한 사시도이다.
도 30은 본 발명의 제 16 실시예에 의한 광원몸체를 도시한 사시도이다.
도 31 내지 도 33은 본 발명의 제 17 실시예에 의해 광원몸체에 방전전압 인가부를 형성하는 과정을 도시한 개념도이다.
도 34 및 도 35는 본 발명의 제 18 실시예에 의해 면광원 장치를 형성하는 과정을 도시한 개념도이다.
도 36 및 도 37은 본 발명의 제 19 실시예에 의해 면광원 장치를 형성하는 과정을 도시한 개념도이다.
도 38a 내지 도 38g는 본 발명의 제 20 실시예에 의한 면광원 장치를 제조하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 39는 본 발명의 제 21 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 부분 절개 분해 사시도이다.
도 40은 본 발명의 제 22 실시예에 의한 액정표시장치의 부분 절개 분해 사시도이다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 비가시광선을 발생하는 방전가스를 수용하기 위하여 납작한 공간을 갖고, 내벽에 형성되어 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층을 포함하는 광원 몸체, 공간을 적어도 2 개로 분할하여 적어도 2 개의 방전공간들을 제공하는 공간 분할벽 및 비가시광선을 발생시키기 위해, 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 포함하는 면광원 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 플레이트 형상으로 광 발생 영역 및 광 발생 영역을 감싸는 제 1 밀봉영역을 포함하는 제 1 투명기판, 광 발생 영역 상에 적어도 2 개가 병렬 방식으로 배치된 공간 분할벽, 공간 분할벽 및 광 발생 영역에 배치된 광 반사층, 광 반사층의 표면에 형성된 제 1 형광층을 포함하는 제 1 기판, 광 발생 영역과 마주보는 광출사 영역 및 제 1 밀봉 영역과 마주보는 제 2 밀봉영역을 포함하는 제 2 투명기판, 제 1 형광층과 마주보도록 배치된 제 2 형광층을 포함하는 제 2 기판, 제 1 밀봉영역 및 제 2 밀봉영역의 사이에 개재된 밀봉 부재 및 제 1 기판 및 제 2 기판의 표면에 배치된 방전전압 인가부를 포함하는 면광원 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 상면이 개구된 납작한 공간을 갖는 제 1 광원몸체 및 개구와 결합되어 밀봉되는 제 2 광원몸체를 마련하는 단계, 공간을 분할하여 적어도 2 개의 방전공간을 제공하는 공간 분할벽을 형성하는 단계, 제 1 광원몸체의 내측면 및 제 1 광원몸체와 마주보는 제 2 광원몸체에 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층을 형성하는 단계, 제 1 광원몸체 및 제 2 광원몸체를 어셈블리 하여 광원몸체를 형성하는 단계 및 방전공간 내부에서 비가시광선을 발생시키기 위해, 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 형성하는 단계를 포함하는 면광원 장치의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 플레이트 형상으로 광 발생 영역 및 광 발생 영역을 감싸는 제 1 밀봉영역을 포함하는 제 1 투명기판을 제조하는 단계, 광 발생 영역 상에 적어도 2 개가 병렬 방식으로 배치된 공간 분할벽을 형성하는 단계, 공간 분할벽 및 광 발생 영역에 광 반사층을 형성하는 단계, 광 반사층의 표면에 형성된 제 1 형광층을 형성하는 단계, 광 발생 영역과 마주보는 광출사 영역 및 제 1 밀봉 영역과 마주보는 제 2 밀봉영역을 포함하는 제 2투명기판을 제조하는 단계, 제 1 형광층과 마주보도록 배치된 제 2 형광층을 형성하는 단계, 제 1 밀봉영역 및 제 2 밀봉영역의 사이에 밀봉 부재를 배치하는 단계, 제 1 투명기판 및 제 2 투명기판을 어셈블리 하는 단계, 제 1 투명기판 및 제 2 투명기판의 표면에 방전전압 인가부를 형성하는 단계를 포함하는 면광원 장치의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 3 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 비가시광선을 발생하는 방전가스를 수용하기 위하여 내부에 형성된 납작한 공간을 갖고, 내벽에 형성되어 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층을 포함하는 광원 몸체, 공간을 적어도 2 개로 분할하여 적어도 2 개의 방전공간들을 제공하는 공간 분할벽 및 비가시광선을 발생시키기 위해, 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 포함하는 면광원 장치, 광원몸체에서 발생한 가시광선을 확산시키는 광확산 부재 및 면광원 장치 및 광확산 부재를 수납하는 수납용기를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 4 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 비가시광선을 발생하는 방전가스를 수용하기 위하여 내부에 형성된 납작한 공간을 갖고, 내벽에 형성되어 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층을 포함하는 광원 몸체, 공간을 적어도 2 개로 분할하여 적어도 2 개의 방전공간들을 제공하는 공간 분할벽 및 비가시광선을 발생시키기 위해, 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 포함하는 면광원 장치, 광원몸체에서 발생한 가시광선을 확산시키는 광확산 부재, 면광원 장치 및 광확산 부재를 수납하는 수납용기 및 가시광선을 정보가포함된 이미지광으로 변경시키는 액정표시패널을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 납작한 방전공간을 포함하는 광원몸체의 표면에 방전전압 인가부를 형성하여 방전공간에서 방전을 일으키는데 필요한 방전전압의 세기를 낮추고 이에 따라 소비전력도 함께 낮출 수 있으며, 휘도 균일성이 뛰어난 광을 발생시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
면광원 장치의 실시예들
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면광원 장치를 도시한 부분 절개 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 면광원 장치(100)는 광원몸체(110), 공간 분할벽(120) 및 방전전압 인가부(130)를 포함한다.
광원몸체(110)는 납작한 공간(112)을 갖는다. 본 실시예에서 광원몸체(110)는 바닥면(110a), 측벽(110b,110c,110d,110e), 광출사면(110f), 형광층(116) 및 광 반사층(119)을 포함한다.
구체적으로, 바닥면(110a)은 직육면체 플레이트 형상으로 제작된다.
측벽(110b,110c,110d,110e)은 바닥면(110a)의 테두리에 바닥면(110a)에 대하여 수직 방향으로 배치된다. 측벽(110b,110c,110d,110e)은 바닥면(110a)으로부터 약 2.4㎜ 정도의 높이를 갖는다. 본 실시예에서 측벽(110b,110c,110d,110e)은 제 1 측벽(110b), 제 2 측벽(110c), 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 이루어진다. 제 1 측벽(110b)과 제 2 측벽(110c) 및 제 3 측벽(110d)과 제 4 측벽(110e)은 상호 마주보도록 배치된다. 본 실시예에서, 측벽(110b,110c,110d,110e)은 바닥면(110a) 또는 광출사면(110f)과 동일한 재질로 제작되거나 다른 재질로 이루어질 수 있다.
광출사면(110f)은 측벽(110b,110c,110d,110e)의 상면에 배치된다. 광출사면(110f)은 바닥면(110a)과 동일한 형상 및 동일한 면적을 갖는 직육면체 플레이트 형상으로 제작된다.
따라서, 광원몸체(110)의 내부에는 바닥면(110a), 측벽(110b,110c,110d,110e) 및 광출사면(110f)에 의하여 감싸여진 직육면체 형상의 공간(112)이 형성된다.
본 실시예에 의한 바닥면(110a), 측벽(110b,110c,110d,110e) 및 광출사면(110f)은 매우 다양한 조합에 의하여 공간(112)을 형성할 수 있다.
예를 들면, 바닥면(110a) 및 광출사면(110f)을 플레이트 형상으로 제작하고, 바닥면(110a) 및 광출사면(110f)의 사이에 공간 분할벽 및 측벽(110b,110c,110d,110e)을 형성할 수 있다.
다른 예를 들면, 바닥면(110a)과 측벽(110b,110c,110d,110e)을 일체로 형성하고, 바닥면(110a)과 측벽(110b,110c,110d,110e)에 플레이트 형상을 갖는 광출사면(110f)을 결합시켜도 무방하다.
또 다른 예를 들면, 광출사면(110f)에 측벽(110b,110c,110d,110e)을 일체로 형성하고, 바닥면(110a)을 광출사면(110f) 및 측벽(110b,110c,110d,110e)에 결합시켜도 무방하다.
본 실시예에서, 광원몸체(110)의 공간(112)에는 방전가스(discharge gas,114)가 배치될 수 있다. 방전가스(114)는 비가시광선(non-visible rays)을 발생시킨다. 방전가스(114)는 미량의 아르곤(Argon gas), 네온(neon gas), 크세논(Xenon gas) 및 크립톤(Krypton gas) 들 중 하나 이상이 수은과 함께 포함될 수 있다. 수은(Hg)은 인체에 치명적인 손상을 일으킴으로 광원몸체(110)의 공간에는 수은(Hg)을 대체하는 다른 방전가스를 사용될 수도 있다. 방전가스(114)는 광원몸체(110)의 내부에서 비가시광선을 발생시킨다.
공간 분할벽(120)은 광원몸체(110)의 내부에 적어도 1 개가 배치된다. 본 실시예에서 공간 분할벽(120)은 광원몸체(110)의 내부에서 제 1 방향으로 뻗고, 제 2 방향으로 적어도 1 개가 배치된다. 공간 분할벽(120)에 의하여 광원몸체(110)의 내부에는 적어도 2 개의 방전공간(117)이 형성된다. 본 실시예에서, 광원몸체(110)의 내부에는 복수개의 공간 분할벽(120)이 형성된다. 본 실시예에서, 각 공간 분할벽(120)의 제 1 단부(122)는 제 1 측벽(110b)의 내측면에 연결된다. 각 공간 분할벽(120)의 제 1 단부(122)와 마주보는 제 2 단부(124)는 제 2 측벽(110c)의 내측면에 연결된다. 바닥면(110a)에는 공간 분할벽(120)의 하면(123)이 연결된다. 광출사면(110f)에는 공간 분할벽(120)의 상면(125)이 연결된다.
형광층(fluorescent layer,116)은 광원몸체(110)의 내벽 및 공간 분할벽(120)의 표면에 얇은 박막 형태로 형성된다. 형광층(116)은 방전가스(114)로부터 발생한 자외선(ultraviolet rays)과 같은 비가시광선(non-visible ray)을 가시광선(visible rays)으로 변경시킨다. 이때, 가시광선은 백색광(white light)이며, 비가시광선으로부터 백색광을 발생시키기 위해 형광층(116)은 3 종류의 형광물질로 이루어진다. 형광층(116)을 이루는 형광물질은 레드 형광물질, 그린 형광물질 및 블루 형광물질을 포함한다. 레드 형광물질, 그린 형광물질 및 블루 형광물질은 동일한 중량비로 혼합된다. 레드 형광물질은 비가시광선을 레드 가시광선으로 변경시킨다. 그린 형광물질은 비가시광선을 그린 가시광선으로 변경시키고, 블루 형광물질은 비가시광선을 블루 가시광선으로 변경시킨다. 레드 형광물질로부터 출사된 레드 가시광선, 그린 형광물질로부터 출사된 그린 가시광선 및 블루 형광물질로부터 출사된 블루 가시광선들은 모두 동일한 광량을 갖는다. 백색광은 레드 가시광선, 그린 가시광선 및 블루 가시광선의 혼합에 의하여 생성된다.
도 2에 도시된 광 반사층(119)은 바닥면(110a)과 측벽(110b,110c,110d,110e)의 내측면에 형성된다. 광 반사층(119)은 각 방전공간에서 발생한 광을 광출사면(110f)으로 반사시켜 광출사면(110f)으로부터 출사되는 광의 휘도를 크게 증가시킨다.
방전전압 인가부(130)는 광원몸체(110)의 내부에서 방전이 일어나도록 하고, 방전가스(114)는 방전에 의하여 비가시광선을 발생시킨다. 광원몸체(110)의 내부에서 방전을 일으키기 위해서, 방전전압 인가부(130)는 광원몸체(110)에 한 쌍이 형성된다. 한 쌍의 방전전압 인가부(130)는 광원몸체(110)의 표면에 배치된다. 방전전압 인가부(130)는 공간 분할벽(120)의 길이 방향에 대하여 수직 방향인 제 2 방향으로 배치된다.
방전전압 인가부(130)는 광원몸체(110)의 표면을 감싸는 띠 형상의 금속 테이프이다. 방전전압 인가부(130)는 광원몸체(110)의 표면에 밀착되거나, 도전성 접착제 등에 의하여 광원몸체(110)의 표면에 접착된다. 다르게, 방전전압 인가부(130)는 납, 구리, 아연, 은, 주석, 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO) 및 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO)중 하나를 광원몸체(110)의 표면에 배치하여 형성될 수 있다.
광원몸체(110)의 표면에 배치된 방전전압 인가부(130) 중 어느 하나에 (-) 극성을 갖는 방전 전압이 인가되면, 광원몸체(110)에서는 유전 분극(dielectric polarization)이 형성되어 유전체인 광원몸체(110)의 내부에는 전자(electron)가 모이게 된다. 광원몸체(110)의 내부에 유전 분극에 의하여 전자가 모인 상태에서 반대쪽에 (+) 극성을 갖는 방전 전압이 인가되면 전자는 보다 쉽게 (+)극성을 갖는 방전전압 인가부(130)쪽으로 이동할 수 있다. 따라서, 본 실시예와 같이 광원몸체(110)의 표면에 방전전압 인가부(130)를 형성하면, 보다 작은 방전전압으로 광원몸체(110)의 내부에서 방전을 일으킬 수 있고, 방전전압을 낮춤에 따라 면광원 장치의 소비전력도 함께 낮출 수 있다.
본 실시예에 의하면, 납작한 방전공간을 갖는 광원몸체의 내부에 공간 분할벽을 형성하고, 광원몸체의 표면에 방전전압 인가부를 형성하여, 평탄한 면에서 고휘도 및 균일한 휘도 분포를 갖는 광을 출사 및 광원몸체로부터 광을 출사하는데 필요한 방전 전압을 크게 낮춰 소비전력도 함께 낮출 수 있다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 도 4는 도 3의 B 부분 확대도이다. 제 2 실시예에서 실시예 1의 면광원 장치중 공간 분할벽에 형성된 관통공을 제외하면 실시예 1과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 각 공간 분할벽(120)에는 적어도 1 개의 관통공(126)이 형성된다. 광원몸체(110)의 일부분으로 주입된 방전가스(114)는 관통공(126)에 의하여 각 방전공간(117)에서 균일한 압력 분포를 갖게 된다. 각 방전공간(117)에 균일한 압력 분포로 배치된 방전가스(114)에 의하여 각 방전공간(117)에서는 균일한 휘도를 갖는 광이 출사된다.
본 실시예에서, 관통공(126)은 공간 분할벽(120) 중 광원몸체(110)와 맞닿는 면에 형성된다. 바람직하게, 관통공(126)은 공간 분할벽(120) 중 광원몸체(110)의 바닥면(110a)과 접촉하는 곳에 형성된다.
관통공(126)은 각 방전공간(117)에서의 방전가스 압력을 균일하게 형성하여 각 방전공간에서의 휘도 불 균일을 감소시킨다. 그러나, 각 방전공간(117)에서 발생한 광의 휘도는 관통공(126)의 배치에 따라서 오히려 불균일해질 수도 있다. 특히, 관통공(126)이 방전전압 인가부(130)와 오버랩 될 경우, 관통공(126)의 주변에서의 방전가스(114)의 전기적 특성이 불안정해지고, 이로 인해 방전가스(114)의 분포가 변경될 수 있다. 예를 들면, 관통공(126)에 의하여 방전가스(114)가 어느 한쪽 방전공간으로부터 인접한 방전공간으로 이동될 수 있다. 이와 같은 현상은 각 방전공간(117)에서의 방전가스(114)의 플라즈마 밀도가 서로 다를 때 빈번하게 발생한다. 결국, 방전가스(114)가 지정된 양보다 많아진 방전공간에서는 더 많은 광이 발생하여 휘도가 증가하고, 방전가스(114)가 지정된 양보다 감소된 방전공간에서는 보다 적은 광이 발생하여 휘도가 감소된다.
각 방전공간에서의 휘도 불 균일은 관통공(126)의 배치를 변경함으로써 해결할 수 있다. 각 방전공간에서의 휘도 불 균일을 감소시키기 위해서는 관통공(126)을 공간 분할벽(120) 중 방전전압 인가부(130)와 오버랩 되지 않는 곳에 형성하는 것이 바람직하다. 각 방전공간에서의 휘도 불 균일을 보다 감소시키기 위해 관통공(126)은 공간 분할벽(120)의 제 1 단부(122) 및 제 2 단부(124)의 중앙 부분에 배치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면 각 방전공간에서의 방전 가스의 압력을 균일하게 형성함으로써 각 방전공간에서의 휘도 균일성을 크게 증가시킴은 물론 관통공과 방전전압 인가부가 오버랩 되지 않도록 하여 관통공에 의하여 발생하는 휘도 불 균일도 함께 감소시킬 수 있다.
실시예 3
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 도 6은 도 5의 C 부분 확대도이다. 제 3 실시예에서는 제 2 실시예의 면광원 장치 중 관통공의 위치 및 방전전압 인가부를 제외하면 실시예 2와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 2에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 각 공간 분할벽(120)에 형성된 관통공(126a)은 공간 분할벽(120) 중 광원몸체(110)와 맞닿는 제 1 측벽(110b) 또는 제 2 측벽(110c)에 형성된다. 본 실시예에서 관통공(126a)은 공간 분할벽(120) 중 광원몸체(110)의 제 1 측벽(110b)과 접촉하는 제 1 단부(122)에 형성된다.
관통공(126a)은 각 방전공간(117)에서의 방전가스(114)의 분포를 균일하게 형성하여, 각 방전공간에서 균일한 휘도를 갖는 광이 출사되도록 한다.
본 실시예에서 공간 분할벽(120) 중 광원몸체(110)의 제 1 측벽(110b) 또는 제 2 측벽(110c)과 접촉하는 곳에 형성된 관통공(126a)은 방전전압 인가부(130)와 상호 오버랩 될 수 있다. 이로 인해, 방전전압 인가부(130)와 오버랩 된 관통공(126a) 부분에서는 플라즈마 상태의 방전가스(114)의 이동에 따른 휘도 불 균일이 발생할 수 있다. 이를 극복하기 위해 방전전압 인가부(130) 중 관통공(126a)과 오버랩 된 부분에는 절개부(130a)가 형성된다. 방전전압 인가부(130) 중 절개부(130a)가 형성된 곳에서는 방전이 일어나지 않는다. 따라서 관통공(126a) 부분에서의 휘도 불 균일을 크게 감소시킬 수 있다. 이때, 방전전압 인가부(130) 중 절개부(130a)의 면적은 휘도가 감소되는 것을 방지하기 위해 가능한 한 작게 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 방전전압 인가부(130) 중 관통공(126a)의 위치에 대응하여 형성된 절개부(130a)는 반원형 홈 형상을 갖는다.
본 실시예에서는 공간 분할벽(120)에 형성된 관통공(126a)과 방전전압 인가부(130)를 상호 오버랩 시킨 상태에서 관통공(126a) 부분의 방전전압 인가부(130)를 절개하여 제거함으로써 휘도 불 균일을 크게 감소시킬 수 있다.
실시예 4
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 분해 사시도이다. 본 발명의 제 4 실시예에서는 방전가스 포트 및 밀봉 막대를 제외하면 실시예 2와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 2에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 2 또는 도 7을 참조하면, 광원몸체(110)의 바닥면(110a)에는 방전가스 포트(118d)가 형성된다. 방전가스 포트(118d)는 바닥면(110a)에 배치된 관통공이다.
방전가스 포트(118d)는 광원몸체(110)의 내부를 감압 한 상태에서 광원몸체(110)의 내부에 방전가스(114)가 공급되도록 한다.
한편, 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)에는 관통공(118a, 118b)이 형성된다. 관통공(118a, 118b)은 공간 분리벽(120)에 형성된 관통공(126)과 일직선상에 배치된다.
밀봉 막대(118c)는 각 방전공간(117)에 방전가스(114)가 주입된 상태에서 일직선상에 배치된 관통공(118a, 126, 118b)들에 끼워져 관통공(118a, 126, 118b)들을 막는다. 따라서, 각 방전공간에 배치된 방전가스(114)들은 모두 균일한 압력 분포를 갖음과 동시에 관통공(118a, 126, 118b)을 통하여 이웃한 방전공간으로 이동하지 못하게 된다.
본 실시예에서, 밀봉 막대(118c)는 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)의 폭과 동일한 길이를 갖고, 투명한 물질로 제작하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)는 바닥면(110a)에 형성된 방전가스 포트(118d)를 포함하고, 공간 분할벽(120) 및 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)에는 관통공(118a, 126, 118b)이 형성된다. 밀봉막대(118c)는 각 방전공간에 방전가스가 균일한 압력으로 배치된 상태에서 각 관통공(118a, 126, 118b)에 끼워져 각 방전공간에서 방전가스(114)의 이동을 방지하여, 각 방전공간으로부터 출사된 광의 휘도 불 균일을 방지한다.
실시예 5
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 도 9는 도 8의 D-D를 따라 절단한 단면도이다. 본 실시예에서는 방전전압 인가부의 형상을 제외하면 실시예 1과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 방전전압 인가부(130)는 제 1 도전부(132) 및 제 2 도전부(133)를 포함한다.
제 1 도전부(132)는 광원몸체(110)의 제 1 측벽(110b) 및 제 1 측벽(110b)과마주보는 제 2 측벽(110c)의 전면적에 걸쳐 형성된다.
제 2 도전부(133)는 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)에 형성된 각 제 1 도전부(132)로부터 광원몸체(110)의 바닥면(110a)의 외측면으로 연장되어 형성된다. 제 2 도전부(133)는 제 1 측벽(110b) 및 바닥면(110a)이 만나는 제 1 모서리(110g) 및 제 2 측벽(110c)과 바닥면(110a)이 만나는 제 2 모서리(110h)로부터의 제 1 길이(W1)로 형성된다.
본 실시예에 의한 방전전압 인가부(130)는 광원몸체(110)의 제 1 측벽(110b) 또는 제 2 측벽(110c) 및 바닥면(110a)을 감싼다. 따라서, 광원몸체(110)의 광출사면(110f)으로 출사되는 광을 전혀 차단하지 않음으로써 광출사면(110f)에서의 광 손실을 감소시킬 수 있다.
실시예 6
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 도 11은 도 10의 E-E를 따라 절단한 단면도이다. 본 실시예에서는 방전전압 인가부의 형상을 제외하면 실시예 5와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 5에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 방전전압 인가부(130)는 제 1 도전부(132), 제 2 도전부(133) 및 제 3 도전부(134)를 포함한다.
제 3 도전부(134)는 제 1 측벽(110b)과 제 2 측벽(110c)에 연결된 제 3 측벽(110d) 및 제 3 측벽(110d)과 마주보는 제 4 측벽(110e)으로 연장된다. 제 3도전부(134)는 제 1 도전부(132)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 연장될 수 있다. 다르게, 제 3 도전부(134)는 제 2 도전부(133)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 연장될 수 있다. 이와 다르게 제 3 도전부(134)는 제 1 도전부(132) 및 제 2 도전부(133)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 연장될 수 있다. 본 실시예에서, 제 3 도전부(134)는 제 1 도전부(132) 및 제 2 도전부(133)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 연장된다.
본 실시예에 의하면, 방전전압 인가부(130)는 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)에 각각 형성된 제 1 도전부(132), 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)으로부터 각각 바닥면(110a)으로 연장된 제 2 도전부(133)를 포함한다. 이에 더하여 방전전압 인가부(130)는 제 1 측벽(110b)과 제 2 측벽(110c)에 연결된 제 3 측벽(110d)과 제 4 측벽(110e)에 각각 형성된 제 3 도전부(134)를 포함하여 방전전압 인가부(130)의 면적을 증가시켜 휘도를 보다 증가시킨다.
실시예 7
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 본 실시예에서는 방전전압 인가부의 형상을 제외하면 실시예 5와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 5에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 12를 참조하면, 방전전압 인가부(130)는 제 1 도전부(132), 제 2도전부(133) 및 제 3 도전부(134)를 포함한다.
제 3 도전부(134)는 제 1 도전부(132)로부터 광원몸체(110)의 광출사면(110f)의 표면으로 연장된다. 제 3 도전부(134)는 제 1 측벽(110b)과 광출사면(110f)의 제 3 모서리(110i) 및 제 2 측벽(110c)과 광출사면(110f)의 제 4 모서리(110j)로부터 제 2 길이(W2)로 연장된다. 이때, 제 3 도전부(134)의 제 2 길이(W2)가 길어질수록 광출사면(110f)으로부터 출사되는 광의 광량은 감소된다. 광출사면(110f)으로부터 출사되는 광의 광량의 감소 및 방전전압 인가부(130)의 전체 면적 감소를 방지하기 위해 본 실시예에서 제 3 도전부(134)의 제 2 길이(W3)는 제 2 도전부(133)의 제 1 길이(W1) 이하인 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)의 광출사면(110f)에 제 1 도전부(132)로부터 연장된 제 3 도전부(134)를 형성하여 방전전압 인가부(130)의 표면적을 증가시키고, 제 2 도전부(133)의 제 1 길이보다 제 3 도전부(134)의 제 2 길이를 보다 작게 하여 광출사면(110f)으로부터 출사되는 광의 광량이 감소되는 것을 방지한다.
실시예 8
도 13은 본 발명의 제 8 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 본 실시예에서는 방전전압 인가부의 형상을 제외하면 실시예 7과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 7에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 방전전압 인가부(130)는 제 1 도전부(132), 제 2도전부(133), 제 3 도전부(134) 및 제 4 도전부(135)를 포함한다.
제 4 도전부(135)는 제 1 측벽(110b)과 제 2 측벽(110c)에 연결된 제 3 측벽(110d) 및 제 3 측벽(110d)과 마주보는 제 4 측벽(110e)에 배치된다. 제 4 도전부(135)는 제 1 도전부(132)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 연장된다. 다르게, 제 4 도전부(135)는 제 2 도전부(133)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)에 배치된다. 이와 다르게 제 4 도전부(135)는 제 3 도전부(134)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 연장된다. 이와 다르게, 제 4 도전부(135)는 제 1 도전부(132), 제 2 도전부(133) 및 제 3 도전부(135)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 연장된다.
본 실시예에서, 제 4 도전부(135)는 제 1 도전부(132), 제 2 도전부(133) 및 제 3 도전부(134)로부터 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 연장된다.
본 실시예에 의하면, 방전전압 인가부(130)는 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)에 각각 형성된 제 1 도전부(132)를 포함한다. 방전전압 인가부(130)는 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)으로부터 각각 바닥면(110a)으로 연장된 제 2 도전부(133)를 포함한다. 방전전압 인가부(130)는 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)으로부터 각각 광출사면(110f)으로 연장된 제 3 도전부(134)를 포함한다. 이에 더하여 방전전압 인가부(130)는 제 1 측벽(110b)과 제 2 측벽(110c)에 연결된 제 3 측벽(110d)과 제 4 측벽(110e)에 각각 형성된 제 4 도전부(135)를 포함한다. 이로써, 방전전압 인가부(130)의 면적을 보다 증가시켜 면광원 장치의 휘도를 보다 증가시킬 수 있다.
실시예 9
도 14는 본 발명의 제 9 실시예에 의한 면광원 장치의 사시도이다. 도 15는 도 14의 F-F를 따라 절단한 단면도이다. 본 실시예에서는 광원몸체의 형상을 제외하면 실시예 1과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 공간 분할벽(120) 및 측벽(측벽(110b,110c,110d,110e)과 다른 물질로 이루어진 바닥면(110a)은 서로 다른 열팽창 계수를 갖는다. 따라서, 소성(firing)에 의하여 공간 분할벽(120) 및 측벽(110b,110c,110d,110e)을 경화시킬 경우, 서로 다른 열팽창 길이에 의하여 바닥면(110a) 및 공간 분할벽(120)과 측벽(110b,110c,110d,110e)은 휘거나 뒤틀리게 된다.
이를 방지하기 위해서, 광원몸체(110)의 바닥면(110a)의 두께를 광출사면(110f)의 두께보다 두껍게 형성할 수 있다. 예를 들면, 광출사면(110f)의 두께가 약 1 ㎜일 경우, 바닥면(110a)의 두께는 3 배 정도 두꺼운 3㎜ 정도로 형성할 수 있다. 그러나, 광출사면(110f)에 비하여 바닥면(110a)의 두께가 3 배 정도 두꺼워지면 공간 분할벽(120)에 의한 휨 및 뒤틀림은 방지할 수 있지만, 바닥면(110a)의 두께에 증가됨에 따라 방전전압 인가부에서 필요로 하는 커패시턴스가 감소되어 구동 전압이 증가되고, 이로 인해 소비 전력도 함께 증가되는 문제점이 발생된다.
이를 방지하기 위해, 본 실시예에서는 바닥면(110a) 중 방전전압 인가부(130)와 대응하는 곳은 실질적으로 광출사면(110f)과 동일한 두께를 갖도록 형성된다. 예를 들면, 바닥면(110a) 중 방전전압 인가부(130)와 접촉하는 부분은 광출사면(110f)의 두께와 동일한 제 1 두께(t1)를 갖고, 바닥면(110a) 중 방전전압 인가부(130)와 접촉하지 않는 부분은 제 1 두께(t1)보다 두꺼운 제 2 두께(t2)를 갖는다. 예를 들어, 제 1 두께(t1)는 약 1㎜ 이고, 제 2 두께(t2)는 약 3㎜이다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)의 바닥면(110a) 중 방전전압 인가부(130)와 대응하는 곳은 광출사면(110f)과 실질적으로 동일한 두께를 갖도록 하여 구동전압 및 소비전력을 낮춘다. 반면, 방전전압 인가부(130)와 대응하지 않는 곳은 광출사면(110f)보다 두꺼운 두께로 형성하여 공간 분할벽(120)에 의한 바닥면(110a)의 휨 또는 뒤틀림을 방지한다.
실시예 10
도 16은 본 발명의 제 10 실시예에 의한 면광원 장치의 내부를 도시한 개념도이다. 본 실시예에서는 공간 분할벽의 형상을 제외하면 실시예 1과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
광원몸체(110)의 내부에 배치된 공간 분할벽(120)은 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)에 대하여 수직 방향으로 배치된다. 본 실시예에서 공간 분할벽(120)은 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)의 사이의 폭(W3)보다 짧은 길이(L1)를 갖는다. 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c) 사이의 폭(W3)보다 짧은 길이(L1)를 갖는 공간 분할벽(120)들은 하나씩 교대로 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)에 번갈아 가면서 연결된다. 따라서, 바닥면(110a)에 형성된 방전가스 포트(118c)로 유입된 방전가스(114)는 공간 분할벽(120)을 따라 형성된 통로를 따라 각 방전공간(117)에 채워진다.
본 실시예에 의하면, 공간 분할벽(120)에 의하여 형성된 각 방전공간(114)에 매우 균일한 압력으로 방전가스(114)가 주입되어 각 방전공간(117)에서 휘도 균일성을 크게 향상시킬 수 있다.
실시예 11
도 17은 본 발명의 제 11 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 도 18은 도 17의 G-G를 따라 절단한 단면도이다. 본 실시예에서는 방전전압 인가부를 제외하면 실시예 1과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 광원몸체(110)의 표면에 형성된 한 쌍의 방전전압 인가부(130)는 각각 제 1 방전전압 인가부(136) 및 제 2 방전전압 인가부(137)를 포함한다.
제 1 방전전압 인가부(136)는 광원몸체(110)의 단부에 끼워져 제 1 방전전압인가부(136)를 감싸는 금속 캡(metal cap) 형상을 갖는다. 이때, 제 2 방전전압 인가부(137)는 약 0.5㎜ ∼1.0㎜ 정도의 두께로 제작된다.
제 2 방전전압 인가부(137)는 광원몸체(110)의 표면 및 제 1 방전전압 인가부(136)의 사이에 제 1 방전전압 인가부(136)보다 얇은 두께로 형성된다. 제 1 방전전압 인가부(136)는 납, 구리, 아연, 은 및 주석 중 하나로 형성될 수 있다. 제 2 방전전압 인가부(137)는 광원몸체(110)의 표면 및 제 1 방전전압 인가부(136)의 사이에서 용융되어 제 1 방전전압 인가부(136)를 광원몸체(110)의 표면에 고정시킨다. 이때, 제 2 방전전압 인가부(137)를 광원몸체(110)의 표면에 형성하기 위해서 제 2 방전전압 인가부(137)에 대응하는 광원몸체(110)의 표면은 부착부(110k)를 갖는다. 부착부(110k)에서의 표면적은 광원몸체(110) 중 부착부(110k)가 형성되지 않은 광원몸체(110)의 나머지 부분 보다 크다. 또한, 부착부(110k)에서의 표면 거칠기는 부착부(110k)가 형성되지 않은 광원몸체(110)의 나머지 부분 보다 높다.
제 1 방전전압 인가부(136)는 매우 얇은 두께를 갖는 제 2 방전전압 인가부(137)가 코로나 방전(corona discharge)에 의하여 광원몸체(110)로부터 분리되는 것을 방지한다. 제 2 방전전압 인가부(137)는 광원몸체(110)와 제 1 방전전압 인가부(136)를 전기적으로 연결함으로써 제 1 방전전압 인가부(136)와 광원몸체(137)가 예상치 못하게 상호 분리되는 것을 방지한다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)의 표면에는 제 2 방전전압 인가부(137)가 배치되고, 제 2 방전전압 인가부(137)의 표면에는 제 1 방전전압 인가부(136)가 배치된다. 제 2 방전전압 인가부(137)는 용융되어 제 1 방전전압 인가부(136)를 광원몸체(110)에 의하여 고정시킨다.
실시예 12
도 19는 본 발명의 제 12 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 도 20은 도 19의 H 부분 확대도이다. 본 실시예에서는 광원몸체와 공간 분할벽이 일체로 형성된 것을 제외하면 실시예 1과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 광원몸체(110)의 바닥면(110a)에는 공간 분할부(110m)가 일체로 형성된다. 바닥면(110a)에 공간 분할부(110m)를 일체로 형성함으로써 바닥면(110a)과 공간 분할부(110m)의 휨 또는 비틀림을 크게 감소시킬 수 있다. 공간 분할부(110m)는 상호 마주보는 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)에 대하여 수직 방향으로 복수개가 형성된다. 공간 분할부(110m) 중 광원몸체(110)의 광출사면(110f)과 마주보는 단부에는 페이스트 형상을 갖는 접착제(111)가 형성된다. 접착제(111)는 공간 분할부(110m)와 광출사면(110f)이 공정 오차에 의하여 직접 접촉하지 못하여 광출사면(110f)과 공간 분할부(110m)의 사이에 갭이 존재할 때, 갭을 밀봉하여 각 방전공간에서 방전가스의 이동을 방지한다.
이와 다르게 공간 분할부(110m)중 광원몸체(110)의 광출사면(110f)과 마주보는 단부는 광출사면(110f)과 맞닿는 면적이 최소화되도록 라운드 가공할 수도 있다. 공간 분할부(110m) 및 광출사면(110f)이 선 접촉하도록 공간 분할부(110m)의단부를 라운드 가공할 경우, 공간 분할부(110m)에 의하여 광이 차단되는 것을 감소시킬 수 있어, 광출사면(110f)으로부터 출사된 광의 휘도를 보다 증가시킬 수 있다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)에 공간 분할부(110m)를 일체로 형성하여, 공간 분할부(110m)와 광원몸체(110)의 열팽창 계수의 차이에 의한 비틀림 또는 휨을 방지할 수 있으며, 공간 분할부(110m)의 상단부를 라운드 가공함으로써 공간 분할부(110m)에 의하여 차단되는 광을 최소화하여 광출사면(119f)으로부터 출사되는 광의 휘도를 크게 증가시킬 수 있다.
실시예 13
도 21은 본 발명의 제 13 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 도 22는 도 21의 I 부분 확대도이다. 본 실시예에서는 공간 분할부의 배치를 제외하면 실시예 12와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 12에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 광원몸체(110)의 광출사면(110f)에는 공간 분할부(110p)가 형성된다. 공간 분할부(110p)는 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)에 대하여 수직 방향으로 복수개가 배치된다. 공간 분할부(110m) 중 광원몸체(110)의 바닥면(110a)과 마주보는 단부에는 접착제(111a)가 형성된다. 접착제(111a)는 공간 분할부(110m)와 바닥면(110a)이 공정 오차에 의하여 직접 접촉하지 못하여 바닥면(110a)과 공간 분할부(110m)의 사이에 갭이 존재할 때, 갭을 밀봉하여 각 방전공간에서 방전가스의 이동을 방지한다.
이와 다르게 공간 분할부(110m)중 광원몸체(110)의 바닥면(110a)과 마주보는 단부는 바닥면(110a)과 맞닿는 면적이 최소화되도록 라운드 가공할 수도 있다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)에 일체로 형성된 공간 분할부(110m)를 형성하여, 공간 분할부(110m)와 광원몸체(110)의 열팽창 계수의 차이에 의한 비틀림 또는 휨을 방지할 수 있다.
실시예 14
도 23은 본 발명의 제 14 실시예에 의한 면광원 장치의 분해 사시도이다. 도 24는 도 23의 면광원 장치를 조립한 후 K-K를 따라 절단한 단면도이다. 도 25는 도 24의 L 부분 확대도이다.
도 23 내지 도 25를 참조하면, 면광원 장치(160)는 제 1 기판(140), 제 2 기판(146), 밀봉부재(150) 및 방전전압 인가부(155)를 포함한다.
제 1 기판(140)은 제 1 투명기판(141), 공간 분할벽(142), 광 반사층(143) 및 제 1 형광층(144)을 포함한다.
제 1 투명기판(141)은 플레이트 형상을 갖고, 광 발생 영역(141a) 및 제 1 밀봉 영역(141b)으로 나뉘어진다. 제 1 밀봉 영역(141b)은 제 1 투명기판(141)의 에지에 형성되며, 광 발생 영역(141a)을 감싼다. 본 실시예에서, 제 1 투명기판(141)은 광투과율이 높은 투명 기판이 사용되고, 바람직하게 유리 기판이다. 제 1 투명기판(141) 중 광 발생 영역(141a)에는 방전가스 포트(141c)가 형성된다. 방전가스 포트(141c)는 후술될 공간 분할벽(142)과 겹치지 않는 곳에 형성된다. 본 실시예에서, 방전가스 포트(141c)는 제 1 투명기판(141)을 관통하는 관통공이다.
공간 분할벽(142)은 제 1 투명기판(141)의 광 발생 영역(141a)에 형성된다. 공간 분할벽(142)은 소성에 의하여 단단하게 경화되는 모르타르 물질 또는 투명한 물질로 이루어진다. 공간 분할벽(142)은 제 1 투명기판(141)의 광 발생 영역(141a)을 복수개의 방전공간으로 분할한다. 이때, 공간 분할벽(142)은 도 23에 도시된 바와 같이 제 1 방향으로 길게 연장되며, 공간 분할벽(142)은 복수개가 제 2 방향으로 병렬 배치된다. 각 공간 분할벽(142)은 상호 일정 간격으로 배치된다.
각 공간 분할벽(142)의 사이에 균일한 압력 분포를 갖는 방전가스를 공급하기 위해 공간 분할벽(142)에는 관통공(142a)이 형성될 수 있다.
이와 다르게 각 공간 분할벽(142)은 동일한 길이를 갖는 공간 분할벽(142)의 단부들이 서로 어긋나게 배치된 사행 구조(serpentine form)로 배치될 수 있다. 사행 구조를 갖는 공간 분할벽(142)에 의해 방전가스는 1 개의 통로를 따라 공간 분할벽(142)의 사이에 균일한 압력 분포로 배치된다.
도 24에 도시된 광 반사층(143)은 공간 분할벽(142)의 표면 및 제 1 투명기판(141)의 광 발생 영역(141a)에 형성될 수 있다. 이와 달리 광 반사층(143)은 제 1 투명기판(141)의 광 발생 영역(141a)과 제 1 밀봉 영역(141b)에 모두 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사층(143)은 Al2O3또는 TiO3으로 이루어진다.
제 1 형광층(144)은 광 반사층(143)의 표면에 형성된다. 본 실시예에서 제 1 형광층(144)은 제 1 투명기판(141) 및 공간 분할벽(142)의 표면에 배치된다. 제 1 형광층(144)은 비가시광선을 레드 파장을 갖는 가시광선으로 변경시키는 레드 형광물질, 비가시광선을 그린 파장을 갖는 가시광선으로 변경시키는 그린 형광물질 및 비가시광선을 블루 파장을 갖는 가시광선으로 변경시키는 블루 형광물질로 이루어진다. 레드 형광물질, 그린 형광물질 및 블루 형광물질은 모두 동일한 중량비로 혼합되어, 제 1 형광층(144)으로 입사된 비가시광선은 백색광으로 변경된다.
제 2 기판(146)은 제 2 투명기판(147) 및 제 2 형광층(148)으로 이루어진다.
제 2 투명기판(147)은 플레이트 형상을 갖고, 광출사 영역(147a) 및 제 2 밀봉 영역(147b)으로 나뉘어진다. 제 2 밀봉 영역(147b)은 제 2 투명기판(147)의 에지에 형성되며, 광출사 영역(147a)을 감싼다. 제 2 밀봉 영역(147b)은 제 1 밀봉 영역(141b)과 마주보도록 배치된다. 본 실시예에서, 제 2 투명기판(147)은 광투과율이 높은 투명 기판이 사용되고, 바람직하게 유리 기판이다.
제 2 형광층(148)은 앞서 상세하게 설명한 제 1 형광층(143)과 동일한 구성을 갖는다. 본 실시예에서, 제 2 투명기판(147)중 공간 분할벽(142)과 접촉하는 부분에는 제 2 형광층(148)이 형성되지 않는다.
밀봉부재(150)는 몸체(151) 및 실런트(153)로 이루어지며, 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146) 사이에 개재된다.
몸체(151)는 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)과 동일한 재질로 제작되며, 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의 사이에 배치된 방전가스의 누설을 방지하는측벽 역할을 겸한다. 몸체(151)는 제 1 기판(140)의 제 1 밀봉 영역(141b) 및 제 2 기판(146)의 제 2 밀봉 영역(147b)에 배치된다. 몸체(151)를 제 1 밀봉 영역(141b) 및 제 2 밀봉 영역(147b)에 배치하기 위해서 몸체(151)는 사각형 프레임 형상을 갖는다.
실런트(153)는 제 1 밀봉 영역(141b) 및 제 2 밀봉 영역(147b)과 마주보는 몸체(151)의 양쪽면에 형성된다.
몸체(151) 및 실런트(153)로 이루어진 밀봉부재(150)는 제 1 기판(140)의 제 1 밀봉 영역(141b) 및 제 2 기판(146)의 제 2 밀봉 영역(147b)에 배치되고, 소성(firing)에 의하여 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)에 결합된다.
제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의 사이에는 방전가스가 배치된다. 방전가스는 제 1 기판(140)의 제 1 투명기판(141)에 형성된 방전가스 포트(141c)를 통해 공급되며, 제 1 투명기판(141)에 배치된 각 공간 분할벽(142)에 형성된 관통공(142a)을 통해 각 방전공간에 균일한 압력으로 배치된다. 이때, 방전가스는 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의 사이에 형성된 방전 공간의 압력을 감압 한 후 배치된다.
도 24에 도시된 방전전압 인가부(155)는 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의 사이에 형성된 각 방전 공간에서 방전이 일어나도록 한다. 방전가스는 방전에 의하여 비가시광선을 발생시킨다. 각 방전 공간의 내부에서 방전을 일으키기 위해서, 방전전압 인가부(155)는 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의 표면에 한 쌍이 형성된다. 한 쌍의 방전전압 인가부(155)는 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의표면에 배치된다. 방전전압 인가부(155)는 공간 분할벽(142)의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 배치된다.
본 실시예에서, 방전전압 인가부(155)는 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의 표면을 감싸는 띠 형상의 금속 테이프이다. 방전전압 인가부(155)는 도전성 접착제에 의하여 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의 표면에 직접 접착된다. 다르게, 방전전압 인가부(140)는 납, 구리, 아연, 은, 주석 및 산화 아연 인듐(Indium Tin Oxide) 중 선택된 어느 하나를 제 1 기판(140) 및 제 2 기판(146)의 표면에 배치될 수 있다.
면광원 장치의 제조 방법의 실시예들
실시예 15
도 26은 본 발명의 제 15 실시예에 의한 면광원 장치의 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 27은 도 26의 제 1 광원몸체 및 제 2 광원몸체를 도시한 사시도이다. 도 28은 도 27에 도시된 제 2 광원몸체에 유동성 페이스트를 도포하는 것을 도시한 개념도이다. 도 29는 도 27에 도시된 광원몸체에 방전전압 인가부를 형성한 것을 도시한 사시도이다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 면광원 장치(100)를 제조하기 위해서는 먼저, 광원몸체(110)를 제조하는 과정이 수행된다(단계 100). 광원몸체(110)를 제조하는 과정은 제 1 광원몸체를 제조하는 과정 및 제 2 광원몸체를 제조하는 과정을 포함한다.
제 1 광원몸체는 광출사면(110f)을 포함한다. 제 1 광원몸체를 제조하는 과정에서 제 1 광원몸체에는 제 1 형광층이 형성된다.
제 2 광원몸체는 수납공간을 갖는다. 제 2 광원몸체에 수납공간을 형성하기 위해, 제 2 광원몸체는 바닥면(110a), 바닥면(110a)의 에지로부터 수납공간이 형성되도록 동일한 방향으로 연장된 측벽(110b,110c,110d,110e)들을 포함한다. 본 실시예에서 바닥면(110a)은 직육면체 플레이트 형상을 갖음으로 측벽(110b,110c,110d,110e)들은 모두 4 개로 이루어진다. 이하, 4 개의 측벽(110b,110c,110d,110e)을 제 1 측벽(110b), 제 2 측벽(110c), 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)으로 이루어진다. 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)은 상호 마주보도록 바닥면(110a)에 형성되며, 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)은 상호 마주보도록 바닥면(110a)에 형성된다.
본 실시예에서는 제 2 광원몸체의 바닥면(110a) 및 측벽(110b,110c,110d,110e)들이 일체로 형성된 것이 도시되어 있지만, 제 2 광원몸체의 바닥면(110a) 및 측벽(110b,110c,110d,110e)들을 분리하여 제작한 후 어셈블리 하여도 무방하다.
도 26 및 도 28을 참조하면, 이어서, 제 1 광원몸체의 광출사면(110f) 또는 광출사면(110f)과 마주보는 제 2 광원몸체의 바닥면(110a) 중 어느 하나에는 공간 분할벽(120)을 형성하는 과정이 수행된다(단계 200).
본 실시예에서는 제 2 광원몸체의 바닥면(110a)에 공간 분할벽(120)이 형성된다. 공간 분할벽(120)을 형성하기 위해서, 먼저, 제 2 광원몸체의 바닥면(110a)에는 모르타르 물질 또는 투명한 물질로 이루어진 유동성 페이스트(129)가 제 1 측벽(110b) 및 제 2 측벽(110c)에 대하여 수직 방향으로 도포된다(단계 210). 이어서, 각 방전공간이 연통되도록 제 2 광원몸체의 바닥면(110a)에 형성된 유동성 페이스트(129)의 일부는 관통공 형상 또는 사행 구조 형상을 갖도록 가공된다. 이어서, 제 2 광원몸체의 바닥면(110a)에 형성된 유동성 페이스트(129)는 열에 의하여 소성 된다(단계 220). 제 2 광원몸체에 공간 분할벽(120)이 형성된 상태에서 제 2 광원몸체에는 광을 반사하는 광 반사층이 형성되고, 광 반사층의 표면에는 제 2 형광층이 더 형성될 수 있다.
이어서, 제 1 형광층이 형성된 제 1 광원몸체 및 공간 분할벽, 광 반사층 및 제 2 형광층이 형성된 제 2 광원몸체는 상호 어셈블리 되어 광원몸체(110)가 제작된다(단계 300).
도 29를 참조하면, 광원몸체(110)가 제작된 후, 광원몸체(110)의 표면에는 방전전압 인가부(130)가 형성된다(단계 400). 이때, 방전전압 인가부(130)는 공간 분할벽(120)에 대하여 수직 방향으로 형성된다. 본 실시예에서, 방전전압 인가부(130)는 방전공간 내부에 방전 전압을 인가하는 금속 테이프이다.
이때, 방전전압 인가부(130)는 제 3 측벽(110d), 광출사면(110f), 제 3 측벽(110)과 마주보는 제 4 측벽(110e), 바닥면(110a)을 감싸도록 할 수 있다. 다르게, 방전전압 인가부(130)는 제 1 측벽(110b) 및 바닥면(110a)의 일부, 제 1 측벽(110b)과 마주보는 제 2 측벽(110c) 및 바닥면(110a)의 일부를 감싸도록 할 수 있다. 이때, 방전전압 인가부(130)는 방전공간의 내부에 방전을 일으키기 위해 한쌍으로 형성된다.
본 실시예에 의하면, 납작한 방전공간을 갖고 내부에 공간 분할벽이 형성된 광원몸체의 표면에 방전전압 인가부를 형성하여, 평탄한 면에서 고휘도 및 균일한 휘도 분포를 갖는 광을 출사 및 광원몸체로부터 광을 출사하는데 필요한 방전 전압을 크게 낮춰 소비전력도 함께 낮출 수 있다.
실시예 16
도 30은 본 발명의 제 16 실시예에 의한 광원몸체를 도시한 사시도이다. 본 실시예에서는 광원몸체에 부착부를 형성하는 과정을 제외하면 실시예 15와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 15에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
광원몸체(110)를 어셈블리 한 후에는 광원몸체(110) 중 방전전압 인가부(130)가 형성될 위치에는 공간 분할벽(110)에 대하여 수직한 방향으로 부착부(110k)를 형성하는 과정이 수행된다. 부착부(110k)를 형성하는 과정에서 광원몸체(110)의 표면의 거칠기는 증가되고, 광원몸체(110)의 표면의 표면적도 함께 증가된다.
부착부(110k)를 형성하기 위해서는 광원몸체(110)의 표면에 입자가 고운 모래를 강하게 분사하는 방법 또는 광원몸체(110)의 표면을 플루오르화수소(hydrogen fluoride) 또는 플루오르화수소의 수용액인 플루오르화수소산(hydrofluoric acid) 와 같이 광원몸체(110)를 부식시키는 케미컬에 침지(dipping)하는 방법이 사용될수 있다.
부착부(110k)를 형성할 때, 광원몸체(110)의 광출사면(110f)에 방전전압 인가부(130)가 형성되지 않을 경우, 광출사면(110f)에는 광의 출사를 방해하는 부착부(110k) 역시 형성하지 않는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)의 표면에 방전전압 인가부(130)와의 부착력을 증대시키는 부착부(110k)를 형성하여 광원몸체(110)와 방전전압 인가부(130)가 상호 분리되는 것을 방지한다.
실시예 17
도 31 내지 도 33은 본 발명의 제 17 실시예에 의해 광원몸체에 방전전압 인가부를 형성하는 과정을 도시한 개념도이다. 본 실시예에서는 방전전압 인가부를 형성하는 과정을 제외하면 실시예 16과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 16에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 31을 참조하면, 광원몸체(110)는 광원몸체(110)의 용융 온도보다 낮은 온도에서 용융된 금속(170), 예를 들면, 납, 구리, 아연, 은, 주석 및 산화 아연 인듐(Indium Tin Oxide) 등이 용융된 노(furnace;180)에 침지(dipping)된다. 이때, 노(180)에서 용융된 금속(170)은 광원몸체(110)의 부착부(110k)에 피착 되어 광원몸체(110)의 표면에는 방전전압 인가부(130)가 형성된다.
이때, 방전전압 인가부(130)의 형상은 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면 및 광원몸체(110)가 이루는 기울기에 의하여 크게 변경된다. 방전전압 인가부(130)의 형상에 따라서 광출사면(110f)으로부터 출사되는 광의 광량이 크게 변경된다.
예를 들어, 도 31을 참조하면, 광원몸체(110)는 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면에 대하여 수직 방향으로 침지 될 수 있다. 이 경우, 광원몸체(110)에는 광출사면(110f)의 일부, 측벽(110b,110c,110d,110e) 및 바닥면(110a)의 일부가 모두 침지 되어, 광원몸체(110)에는 방전전압 인가부(130)가 형성된다.
도 32를 참조하면, 광원몸체(110)는 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면에 대하여 기울어진 상태로 침지 된다. 이때, 광원몸체(110)의 광출사면(110f)은 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면 아래로 침지 되지 않는다. 이처럼, 광출사면(110f)을 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면 아래로 침지하지 않음으로써 광출사면(110f)으로 출사되는 광의 광량을 크게 증가시킬 수 있다.
도 33을 참조하면, 광원몸체(110)는 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면에 대하여 기울어진 상태에서 침지 된다. 이때, 광원몸체(110)의 광출사면(110f)은 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면 아래로 침지 된다. 이처럼 광출사면(110f)을 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면 아래로 침지 함으로써 광원몸체(110)에 형성된 방전전압 인가부(130)의 면적을 보다 증가시킬 수 있다. 이때, 광출사면(110f)을 노(180)에서 용융된 금속(170)의 표면 아래로 침지 함으로써 광출사면(110f)의 일부가 가려지는 반면 방전전압 인가부(130)의 면적이 크게 증가됨으로써 광의 광량이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 방전전압 인가부(130)를 용융된 금속(170)에 의하여 형성함으로써, 광원몸체(110)에 방전전압 인가부(130)를 형성하는 공정 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
실시예 18
도 34는 본 발명의 제 18 실시예에 의해 광원몸체에 밀봉막대가 끼워진 것을 도시한 사시도이다. 도 35a 내지 도 35c는 본 발명의 제 18 실시예에 의해 면광원 장치를 형성하는 과정을 도시한 개념도이다. 본 실시예에서는 공간 분할벽을 형성하는 과정을 제외하면 실시예 15와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 15에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 34 내지 도 35c를 참조하면, 먼저, 광원몸체(110)의 제 3 측벽(110d) 및 제 4 측벽(110e)에는 이들을 제조하는 과정에서 광원몸체(110)의 수납공간과 연결된 관통공(118a, 118b)들이 형성된다. 이때, 관통공(118a, 118b)들은 상호 마주보도록 배치된다.
이어서, 제 3 측벽(110d)에 형성된 관통공(118a) 및 제 4 측벽(110e)에 형성된 관통공(118b)에는 수납공간을 통과하는 밀봉 막대(118c)가 끼워진다. 본 실시예에서 밀봉 막대(118c)는 바닥면(110a)의 표면에 안착된다.
도 35a를 참조하면, 밀봉 막대(118c)가 관통공(118a, 118b)에 끼워진 상태에서, 제 1 측벽(110b)으로부터 제 2 측벽(110c)을 향하여 유동성 페이스트(129)가 띠 형상으로 도포된다. 이때, 제 1 측벽(110b)으로부터 시작한 유동성 페이스트(129)는 밀봉 막대(118c)를 통과하여 제 2 측벽(110c)까지 도포된다.
이와 같은 과정을 반복하여 바닥면(110a)에는 복수개의 공간 분할벽(120)이 형성되고, 공간 분할벽(120)은 소성 되어 경화된다. 공간 분할벽(120)이 경화된 상태에서 관통공(118a, 118b) 및 공간 분할벽(120)에 끼워진 밀봉 막대(118c)가 제거되어 공간 분할벽(120)에는 관통공(126)이 형성된다.
이어서, 도 35b를 참조하면, 바닥면(110a) 및 공간 분할벽(120)에는 광 반사물질(129a)이 스프레이 되어 바닥면(110a) 및 공간 분할벽(120)에는 광 반사층이 형성된다. 광 반사물질(129a)은 Al2O3또는 TiO3으로 이루어진다.
이어서, 도 35c를 참조하면, 광 반사층의 표면에는 레드 형광물질, 그린 형광물질 및 블루 형광물질이 균일한 중량비로 혼합된 형광 물질(129b)이 스프레이 되어 광 반사층의 표면에는 형광층이 형성된다.
이어서, 광원몸체(110)의 내부에는 방전가스 포트(118c)를 이용하여 방전가스가 주입된다. 이때, 방전가스는 공간 분할벽(120)에 형성된 관통공(126)을 통하여 각 방전공간에 균일하게 주입된다.
이어서, 밀봉 막대(118c)는 다시 관통공(118a, 126)에 결합된 후, 밀봉 막대(118c)와 관통공(118a, 118b)은 열에 의하여 융착 되거나 접착물질 등에 의하여 밀봉된다.
이어서, 광원몸체(110)의 표면에는 방전전압 인가부(130)가 형성된다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)의 내부에 복수개의 방전공간을 제공하는 공간 분할벽(120)을 제조하는 과정에서 공간 분할벽(120)에 관통공(126)이 형성되고, 관통공(126)을 통하여 각 방전공간에 방전가스를 공급한 후 관통공(126)을 밀봉하여 각 방전공간에서의 방전가스 압력을 균일하게 형성할 수 있다.
실시예 19
도 36 및 도 37은 본 발명의 제 19 실시예에 의해 면광원 장치를 형성하는 과정을 도시한 개념도이다. 본 실시예에서는 방전전압 인가부를 형성하는 과정을 제외하면 실시예 17과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 17에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 36 및 도 37을 참조하면, 광원몸체(110)에는 광원몸체(110)를 용융된 금속에 침지 하여 한 쌍의 제 2 방전전압 인가부(137)가 형성된다. 제 2 방전전압 인가부(137)에는 다시 광원몸체(110)의 단부에 끼워져 제 2 방전전압 인가부(137)를 감싸는 금속 캡 형상의 제 1 방전전압 인가부(136)가 결합된다. 이어서, 제 1 방전전압 인가부(136)는 고온에서 다시 용융된 후 냉각된다. 이 과정에서 제 1 방전전압 인가부(136)는 제 2 방전전압 인가부(137)에 의하여 광원몸체(110)에 견고하게 고정된다.
본 실시예에 의하면, 광원몸체(110)의 표면에 융점 및 경도가 낮은 금속을 1차 코팅하여 제 2 방전전압 인가부(137)를 형성한 후 제 2 방전전압 인가부(137)의 표면에 경도가 높은 금속으로 이루어진 캡 형상을 갖는 제 1 방전전압 인가부(136)를 형성한 후, 제 2 방전전압 인가부(137)를 다시 용융시켜 제 1 방전전압 인가부(136)와 광원몸체(110)를 상호 고정시킨다.
실시예 20
도 38a 내지 도 38g는 본 발명의 제 20 실시예에 의한 면광원 장치를 제조하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 38a는 제 1 기판의 제 1 투명기판에 공간 분할벽을 형성한 것을 도시한 개념도이다.
도 38a를 참조하면, 플레이트 형상을 갖고 광 발생 영역(141a) 및 제 1 밀봉영역(141b)을 포함하는 제 1 기판(140)의 제 1 투명기판(141) 중 광 발생 영역(141a)에는 공간 분할벽(142)이 형성된다. 제 1 밀봉영역(141b)은 제 1 투명기판(141)의 에지를 따라 사각형 프레임 형상으로 형성되며, 광 발생 영역(141a)은 제 1 밀봉영역(141b)에 의하여 감싸여 진다.
공간 분할벽(142)은 광 발생 영역(141a) 상에 복수개의 방전공간을 제공한다. 공간 분할벽(142)은 모르타르 물질 또는 투명 물질로 이루어지며, 광 발생 영역(141a) 상에 복수개가 나란하게 배치된다. 공간 분할벽(142)은 모두 동일한 길이를 갖으며, 공간 분할벽(142)의 단부는 광 발생 영역(141a) 상에서 상호 지그재그 형상으로 배치된다. 다르게, 각 공간 분할벽(142)에 관통공을 형성하여 공간 분할벽(142)에 의하여 나뉘어진 방전공간에 방전가스를 균일한 압력으로 분포시킬 수도 있다.
도 38b는 제 1 투명기판 및 공간 분할벽에 광 반사층을 형성한 것을 도시한 개념도이다.
도 38b를 참조하면, 제 1 투명기판(141) 및 공간 분할벽(142)에는 스프레이 방식에 의하여 광 반사물질이 도포되어 광 반사층(143)이 형성된다. 본 실시예에서, 광 반사물질은 Al2O3또는 TiO3으로 이루어진다. 광 반사층(143)은 방전 공간에서 발생한 광 중 제 1 투명기판(141)을 향하는 광을 반사시켜 후술될 제 2 투명기판(147)으로 출사될 수 있도록 한다.
도 38c는 도 38b에 도시된 광 반사층에 제 1 형광층을 형성한 것을 도시한 개념도이다.
도 38c를 참조하면, 광 반사층(143)의 표면에는 스프레이 방식으로 형광 물질이 도포되어 제 1 형광층(144)이 형성된다. 본 실시예에서, 제 1 형광층(144)은 동일한 중량비로 혼합된 레드 형광물질, 그린 형광물질 및 블루 형광물질이 도포되어 형성된다.
도 38d는 도 38c에 도시된 제 1 투명기판에 밀봉부재를 결합한 것을 도시한 개념도이다.
도 38d를 참조하면, 사각형 프레임 형상을 갖는 제 1 투명기판(141)의 제 1 밀봉영역(141b)에는 제 1 밀봉영역(141b)과 동일한 크기 및 형상을 갖는 사각형 프레임 형상의 밀봉부재(150)가 결합된다. 밀봉부재(150)의 몸체(151)는 제 1 투명기판(141)을 이루는 물질과 동일할 수도 있고, 동일하지 않을 수도 있다. 밀봉부재(150)의 몸체(151) 중 제 1 투명기판(141)과 마주보는 면 및 후술될 제 2 투명기판(147)과 마주보는 면에는 실런트(153)가 형성된다. 실런트(153)는 공간 분할벽(142)의 상면에 형성된 제 1 형광층(144)에도 함께 형성된다.
도 38e는 도 38a에 도시된 제 1 투명기판과 마주보는 제 2 투명기판을 도시한 개념도이다.
도 38e를 참조하면, 제 2 기판의 제 2 투명기판에 제 2 형광층을 형성한 것을 도시한 개념도이다.
도 38e를 참조하면, 제 2 기판(146)의 제 2 투명기판(147)에는 제 2 형광층(148)이 형성된다. 제 2 형광층(148)은 인쇄 방식에 의하여 형성된다. 본 실시예에서, 제 2 형광층(148)은 동일한 중량비로 혼합된 레드 형광물질, 그린 형광물질 및 블루 형광물질은 롤러 등에 도포된 후 제 2 투명기판(147)에 프린팅 된다. 제 2 형광층(148)을 프린팅 방식으로 제 2 투명기판(147)에 형성함으로써, 제 2 투명기판(147)중 공간 분할부(142)와 접촉하는 곳에는 제 2 형광층(148)이 형성되지 않는다.
도 38f는 제 1 기판 및 제 2 기판을 어셈블리 한 후 방전 공간에 방전가스를 공급하는 것을 도시한 개념도이다.
도 38f를 참조하면, 제 1 기판(140)의 제 1 투명기판(141)에 배치된 방전가스 포트(141c)에는 방전가스 공급관(141d)이 연결된다. 방전가스 공급관(141d)은 일측 단부가 막힌 튜브 형상을 갖고, 방전가스 공급관(141d)의 개구가 방전가스 포트(141c)에 연결된다. 이와 다르게, 방전가스 공급관(141d)은 제 1 투명기판(141)을 제작하면서 함께 형성할 수 있다. 방전가스 공급관(141d)은 방전가스, 예를 들어, 수은, 아르곤, 크세논, 크립톤 등이 함침 된 방전가스 함유편(141e)이 포함되어 있다. 본 실시예에서, 방전가스 함유편(141e)은 고주파 가열되어 방전가스 함유편(141e)으로부터는 방전가스가 방출된다. 방전가스 함유편(141e)으로부터 방출된 방전가스는 방전가스 포트(141c)를 통하여 각 방전공간으로 균일한 압력으로 퍼지게 된다. 한편, 방전가스 함유편(141e)은 방전가스 함유편(141e) 또는 방전공간에 포함된 불순물 가스, 예를 들면, 산소, 수소 등을 포집 하는 불순물 가스 게터(getter)의 역할도 함께 한다.
도 38g는 도 38f에 도시된 방전가스 포트를 밀봉한 것을 도시한 개념도이다. 도 38g를 참조하면, 방전가스 함유편(141e)을 갖는 방전가스 공급관(141d)이 고주파가 인가됨으로써 방전가스 공급관(141d)은 고온으로 가열되고, 방전공간에 방전가스가 모두 주입된 상태에서 방전가스 공급관(141d)은 방전가스 포트(141c)로부터 분리하고, 이 과정에서 방전가스 공급관(141d)의 일부가 용융되면서 방전가스 포트(141c)는 완전히 밀봉된다.
이어서, 제 1 기판(140), 밀봉부재(150) 및 제 2 기판(146)으로 이루어진 광원몸체의 표면에는 방전전압 인가부(155)가 형성된다.
방전 전압 인가부(155)는 광원몸체의 각 방전 공간에서 방전이 일어나도록 하고, 방전가스는 방전에 의하여 비가시광선을 발생시킨다. 각 방전 공간의 내부에서 방전을 일으키기 위해서, 방전전압 인가부(155)는 광원몸체에 한 쌍이 형성된다. 한 쌍의 방전전압 인가부(155)는 광원몸체의 표면에 배치된다. 방전전압 인가부(155)는 공간 분할벽(142)의 길이 방향에 대하여 수직 방향인 제 2 방향으로 배치된다.
본 실시예에서, 방전전압 인가부(155)는 광원몸체의 표면을 금속 테이프로 감싸 형성한다. 금속 테이프인 방전전압 인가부(155)는 도전성 접착제에 의하여 광원몸체의 표면에 직접 접착된다. 다르게, 방전전압 인가부(155)는 납, 구리, 아연, 은, 주석 및 산화 아연 인듐(Indium Tin Oxide)들 중 어느 하나를 광원몸체의 표면에 배치하여 형성될 수 있다.
백라이트 어셈블리의 실시예
실시예 21
도 39는 본 발명의 제 21 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 부분 절개 분해 사시도이다. 본 실시예에서 수납용기 및 광학 부재를 제외하면 실시예 1과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 39를 참조하면, 백라이트 어셈블리(400)는 면광원 장치(100), 수납용기(200) 및 광학 부재(300)로 이루어진다.
수납용기(200)는 수납용기 바닥면(210), 수납용기 측벽(220), 방전전압 인가모듈(230) 및 인버터(240)를 포함한다.
수납용기 바닥면(210)은 면광원 장치(100)가 안착되기에 충분한 바닥 면적 및 면광원 장치(100)와 동일한 형상을 갖는다. 본 실시예에서 수납용기 바닥면(210)은 면광원 장치(100)의 바닥면(110a)과 동일하게 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.
수납용기 측벽(220)은 면광원 장치(100)가 외부로 이탈되지 않도록 수납용기 바닥면(210)으로부터 연장된다.
방전전압 인가모듈(230)은 면광원 장치(100)의 방전전압 인가부(130)에 방전 전압을 인가한다. 방전전압 인가모듈(230)은 제 1 방전전압 인가모듈(232) 및 제 2 방전전압 인가모듈(234)을 포함한다. 제 1 방전전압 인가모듈(232)은 제 1 도전 몸체(232a) 및 제 1 도전 몸체(232a)에 형성된 제 1 도전성 클립(232b)으로 이루어진다. 제 2 방전전압 인가모듈(234)은 제 2 도전 몸체(234a) 및 제 2 도전 몸체(234a)에 형성된 제 2 도전성 클립(234b)으로 이루어진다.
면광원 장치(100)에 형성된 한 쌍의 방전전압 인가부(130)는 제 1 도전성 클립(232b) 및 제 2 도전성 클립(234b)에 그립(grip)되어 고정된다.
인버터(240)는 제 1 방전전압 인가모듈(232) 및 제 2 방전전압 인가모듈(234)로 방전 전압을 인가한다. 인버터(240) 및 제 1 방전전압 인가모듈(232)은 제 1 전원 인가선(242)에 의하여 연결되고, 인버터(240) 및 제 2 방전전압 인가모듈(234)은 제 2 전원 인가선(244)에 의하여 연결된다.
본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(400)는 면광원 장치(100)를 사용하기 때문에 별도의 광학 부재를 사용할 필요는 없다. 그러나, 휘도 분포를 보다 향상시키기 위해서 면광원 장치(100)중 공간 분할벽(120)이 위치한 곳에는 휘도가 약간 감소할 수 있음으로 이를 방지하기 위해서 면광원 장치(100)의 상면에는 광학 부재(300)가 배치된다. 본 실시예에서 광학 부재(300)는 면광원 장치(100)에서 발생한 광을 확산시켜 휘도 분포를 보다 균일하게 하는 확산판이다.
액정표시장치의 실시예
실시예 22
도 40은 본 발명의 제 22 실시예에 의한 액정표시장치의 부분 절개 분해 사시도이다. 본 실시예에서 액정표시패널 및 샤시를 제외하면 실시예 21과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 19에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 40을 참조하면, 액정표시장치(700)는 백라이트 어셈블리(400), 액정표시패널(500) 및 샤시(600)를 포함한다.
액정표시패널(500)은 수납용기(200)에 의하여 고정된다. 수납용기(200)는 액정표시패널(500)이 좌우로 움직이지 못하도록 고정시킨다.
액정표시패널(500)은 백라이트 어셈블리(400)의 면광원 장치(100)에서 발생한 광을 정보가 포함된 이미지광으로 컨버팅한다. 이를 구현하기 위하여 액정표시패널(500)은 TFT 기판(510), 액정(520), 컬러필터 기판(530) 및 구동모듈(540)을 포함한다.
TFT 기판(510)은 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극, 각 화소 전극에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함한다.
컬러필터 기판(530)은 TFT 기판(510)에 형성된 화소 전극과 마주보도록 배치된 컬러필터, 컬러필터의 상면에 형성된 공통전극을 포함한다.
액정(520)은 TFT 기판(510)과 컬러필터 기판(530)의 사이에 배치된다.
한편, 액정표시패널(500)의 에지는 샤시(600)에 의하여 감싸여지고, 샤시(600)의 일부는 백라이트 어셈블리(400)의 수납용기(200)에 후크 결합된다. 샤시(600)는 외부 충격으로부터 취성이 약한 액정표시패널(500)의 깨짐을 방지 및 액정표시패널(500)이 백라이트 어셈블리(400)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
본 발명에 의하면, 면 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생시켜 액정표시장치의 표시 품질을 크게 향상시키고, 낮은 방전 전압에 의하여 면 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생시켜 소비전력도 크게 감소시킨다. 또한, 광학 분포를 균일하게 하기 위한 광학 부재의 사용을 크게 감소시켜 액정표시장치의 무게 및 부피를 감소시키고, 액정표시장치의 제조에 소요되는 시간을 함께 감소시킨다.
또한, 본 발명에 의하면, 균일한 광학 분포를 갖는 광을 발생시킴으로써 고가의 프리즘 시트 등을 사용할 필요가 없어 액정표시장치를 제조하는데 필요한 비용을 크게 감소시킨다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 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 (72)

  1. 비가시광선을 발생하는 방전가스를 수용하기 위하여 납작한 공간을 갖고, 내벽에 형성되어 상기 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층을 포함하는 광원 몸체;
    상기 공간을 적어도 2 개로 분할하여 적어도 2 개의 방전공간들을 제공하는 공간 분할벽; 및
    상기 비가시광선을 발생시키기 위해, 상기 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광원몸체는 바닥면, 상기 바닥면의 테두리에 배치된 측벽들 및 상기 바닥면과 마주보도록 상기 측벽에 배치된 광출사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 상기 공간 분할벽의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 상기 광원몸체의 표면에 배치되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 상기 공간 분할벽의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 상기 광원몸체의 표면을 감싸는 띠 형상의 금속 테이프인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 납, 구리, 아연, 은, 주석 및 산화 아연 인듐(Indium Tin Oxide)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 공간 분할벽에는 상기 방전 공간들을 연결하는 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 관통공은 상기 방전전압 인가부와 이격 되어 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 관통공은 상기 광원몸체에 접하여 형성되어 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 절개부를 구비한 띠 형상을 갖고, 상기 관통공은 상기 절개부내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 광원 몸체의 바닥면에는 상기 방전가스를 상기 광원몸체 내부에 공급하기 위한 방전가스 공급부가 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 방전가스 공급부는 상기 공간과 연결된 방전가스 튜브, 상기 방전가스 튜브에 배치된 방전가스 함유편을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 방전가스 함유편은 수은을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  13. 제 6 항에 있어서, 상기 관통공은 일렬로 배치되고, 상기 제 2 방전공간 사이에서 상기 방전가스의 이동을 방지하기 위해 상기 관통공에 끼워지는 밀봉 막대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  14. 제 2 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 상기 공간 분할벽의 단부와 접촉하는 제 1 측벽의 표면에 배치된 제 1 도전부 및 상기 제 1 도전부로부터 상기 바닥면의 표면을 따라 제 1 길이로 연장된 제 2 도전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 상기 제 1 측벽에 연결된 제 2측벽에 배치되고, 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부에 연결된 제 3 도전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 상기 제 1 도전부로부터 상기 광출사면의 표면을 따라 제 2 길이로 연장된 제 3 도전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 길이는 상기 제 1 길이 이하인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 상기 제 1 측벽과 연결된 제 2 측벽에 배치되고, 상기 제 1 도전부, 상기 제 2 도전부 및 상기 제 3 도전부에 연결된 제 4 도전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  19. 제 2 항에 있어서, 상기 바닥면 중 방전전압 인가부와 접촉하는 부분은 제 1 두께를 갖고, 상기 바닥면 중 상기 방전전압 인가부와 접촉하지 않는 나머지 부분은 상기 제 1 두께보다 두꺼운 제 2 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 두께는 상기 광출사면의 제 3 두께와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 공간 분할벽은 상기 공간이 연속적으로 이어진 1 개의 통로가 되도록 병렬 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부는 상기 광원몸체의 표면에 배치된 제 1 방전전압 인가부 및 상기 제 1 방전전압 인가부 및 상기 광원몸체의 표면 사이에서 용융되어 부착된 제 2 방전전압 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제 2 방전전압 인가부는 납, 은납, 무연납 및 유연납으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 제 1 방전전압 인가부는 황동, 알루미늄 및 알루미늄 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 광원몸체는 상기 제 2 방전전압 인가부를 형성하기 위해 표면적 및 거칠기를 증가시킨 부착부를 갖는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  26. 제 2 항에 있어서, 상기 측벽의 내측면 및 상기 바닥면의 내측면에 형성된 형광층 및 상기 광원몸체의 사이에는 광 반사층이 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 광 반사층은 Al2O3또는 TiO3인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  28. 제 1 항에 있어서, 상기 광원몸체는 납작한 공간을 갖는 제 1 광원몸체, 상기 제 1 광원몸체를 밀봉하는 플레이트 형상의 제 2 광원몸체로 이루어지고, 상기 공간 분할벽은 상기 제 1 광원몸체에 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 광원몸체는 상기 제 1 광원몸체 및 상기 공간 분할벽과 상기 제 2 광원몸체의 사이에 배치된 밀봉 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 상기 광원몸체와 동일한 물질을 포함하는 유동성 접착 페이스트인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  31. 플레이트 형상으로 광 발생 영역 및 상기 광 발생 영역을 감싸는 제 1 밀봉영역을 포함하는 제 1 투명기판, 상기 광 발생 영역 상에 적어도 2 개가 병렬 방식으로 배치된 공간 분할벽, 상기 공간 분할벽 및 상기 광 발생 영역에 배치된 광 반사층, 상기 광 반사층의 표면에 형성된 제 1 형광층을 포함하는 제 1 기판;
    상기 광 발생 영역과 마주보는 광출사 영역 및 상기 제 1 밀봉 영역과 마주보는 제 2 밀봉영역을 포함하는 제 2 투명기판, 상기 제 1 형광층과 마주보도록 배치된 제 2 형광층을 포함하는 제 2 기판;
    상기 제 1 밀봉영역 및 상기 제 2 밀봉영역의 사이에 개재된 밀봉 부재; 및
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판의 표면에 배치된 방전전압 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 제 1 밀봉부재 중 상기 제 1 밀봉 영역과 마주보는 제 1 면 및 상기 제 1 밀봉부재 중 상기 제 2 밀봉 영역과 마주보는 상기 제 2 면에는 실런트가 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 실런트는 상기 제 1 형광층 중 상기 공간 분할벽의 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  34. 제 31 항에 있어서, 상기 제 2 형광층 중 상기 공간 분할벽과 마주보는 곳에는 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  35. 제 31 항에 있어서, 상기 공간 분할벽은 모두 동일한 길이를 갖고, 상기 공간 분할벽의 단부는 상기 광 발생 영역의 내부에서 지그재그 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  36. 제 31 항에 있어서, 상기 공간 분할벽에는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  37. 제 31 항에 있어서, 상기 광 반사층은 Al2O3또는 TiO3인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  38. 제 31 항에 있어서, 상기 방전공간에는 방전가스가 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  39. 상면이 개구된 납작한 공간을 갖는 제 1 광원몸체 및 상기 개구와 결합되어 밀봉되는 제 2 광원몸체를 마련하는 단계;
    상기 공간을 분할하여 적어도 2 개의 방전공간을 제공하는 공간 분할벽을 형성하는 단계;
    상기 제 1 광원몸체의 내측면 및 상기 제 1 광원몸체와 마주보는 상기 제 2광원몸체에 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 광원몸체 및 상기 제 2 광원몸체를 어셈블리 하여 광원몸체를 형성하는 단계; 및
    상기 방전공간 내부에서 상기 비가시광선을 발생시키기 위해, 상기 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 공간 분할벽을 형성하는 단계는 상기 제 1 광원몸체와 동일한 물질을 포함하는 유동성 페이스트를 상기 제 1 광원몸체의 바닥면에 적어도 1 회 이상 도포하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  41. 제 39 항에 있어서, 상기 제 1 광원몸체 및 상기 제 2 광원몸체를 어셈블리 하는 단계는 제 2 광원몸체 및 상기 제 2 광원몸체와 접촉하는 상기 제 1 광원몸체의 측벽 및 상기 공간분할벽의 사이에 밀봉부재를 개재하는 단계; 및
    상기 밀봉부재를 용융하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  42. 제 39 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부를 형성하는 단계 이전에는 상기 광원몸체 중 상기 방전전압 인가부가 형성될 위치에 표면적 및 표면 거칠기를 증가시키는 부착부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의제조 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 부착부를 형성하는 단계는 모래를 상기 방전전압 인가부가 형성될 위치에 분사하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  44. 제 42 항에 있어서, 상기 부착부를 형성하는 단계는 상기 광원몸체를 부식시키는 케미컬에 상기 광원몸체를 침지(dipping) 시키는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  45. 제 39 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부를 형성하는 단계에서는 상기 광원몸체의 표면에 상기 공간 분할벽의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 도전 테이프를 부착하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  46. 제 34 항에 있어서, 상기 방전전압 인가부를 형성하는 단계에서는 용융된 금속에 상기 광원몸체를 침지 하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 광원몸체는 상기 공간 분할벽과 상기 용융된 금속의 표면이 수직을 이룬 상태에서 상기 용융된 금속에 침지 되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  48. 제 46 항에 있어서, 상기 광원몸체는 제 2 광원몸체 및 상기 용융된 금속의 표면이 기울기를 갖은 상태에서 상기 제 1 광원몸체가 상기 용융된 금속에 침지 되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  49. 제 46 항에 있어서, 상기 광원몸체는 상기 제 2 광원몸체 및 상기 용융된 금속이 표면이 기울어진 상태에서 상기 제 1 광원몸체 및 상기 제 2 광원몸체는 상기 용융된 금속에 침지 되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  50. 제 49 항에 있어서, 상기 제 1 광원몸체의 침지 길이는 상기 제 2 광원몸체의 침지 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  51. 제 39 항에 있어서, 상기 광원몸체를 상기 용융된 금속에 침지 하여 방전전압 인가부를 형성하는 단계 이후에는 상기 방전전압 인가부의 표면에 금속 캡을 씌우는 단계 및 상기 방전전압 인가부를 용융시켜 상기 광원몸체 및 상기 금속 캡을 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  52. 제 39 항에 있어서, 상기 제 1 광원몸체에 상기 형광층을 형성하는 단계 이전에는 상기 제 1 광원몸체에 광 반사층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  53. 제 39 항에 있어서, 상기 광원몸체를 형성하는 단계 이후에는 상기 광원몸체의 내부에 방전가스를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  54. 상면이 개구된 납작한 공간을 갖는 제 1 광원몸체 및 상기 개구에 결합되어 밀봉되는 제 2 광원몸체를 마련하는 단계;
    상기 제 1 광원몸체에 상기 제 1 광원몸체의 바닥면에 밀봉 막대를 배치하는 단계;
    상기 공간에 유동성 물질을 띠 형상으로 도포하여 적어도 2 개로 분할된 방전공간을 제공하는 공간 분할벽을 형성하는 단계;
    상기 밀봉 막대를 뽑은 상태에서 상기 제 1 광원몸체 및 상기 제 2 광원몸체에 비가시광선을 가시광선으로 변경하는 형광층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 광원몸체 및 상기 제 2 광원몸체를 어셈블리 하는 단계;
    상기 비가시광선을 가시광선으로 변경하는 방전가스를 주입하는 단계; 및
    상기 방전공간 내부에서 상기 방전가스로부터 상기 비가시광선을 발생시키기 위해, 상기 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  55. 제 54 항에 있어서, 상기 제 1 광원몸체 및 상기 제 2 광원몸체를 어셈블리 하는 단계 이전에는 상기 공간 분할벽 및 상기 제 1 광원몸체의 측벽에 상기 방전공간을 상호 격리시키기 위한 밀봉 부재를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  56. 플레이트 형상으로 광 발생 영역 및 상기 광 발생 영역을 감싸는 제 1 밀봉영역을 포함하는 제 1 투명기판을 제조하는 단계;
    상기 광 발생 영역 상에 적어도 2 개가 병렬 방식으로 배치된 공간 분할벽을 형성하는 단계;
    상기 공간 분할벽 및 상기 광 발생 영역에 광 반사층을 형성하는 단계;
    상기 광 반사층의 표면에 형성된 제 1 형광층을 형성하는 단계;
    상기 광 발생 영역과 마주보는 광출사 영역 및 상기 제 1 밀봉 영역과 마주보는 제 2 밀봉영역을 포함하는 제 2 투명기판을 제조하는 단계;
    상기 제 1 형광층과 마주보도록 배치된 제 2 형광층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 밀봉영역 및 상기 제 2 밀봉영역의 사이에 밀봉 부재를 배치하는 단계;
    상기 제 1 투명기판 및 상기 제 2 투명기판을 어셈블리 하는 단계;
    상기 제 1 투명기판 및 상기 제 2 투명기판의 표면에 방전전압 인가부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  57. 제 56 항에 있어서, 상기 제 1 형광층을 형성하는 단계에서 상기 제 1 형광층은 프린팅 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  58. 제 56 항에 있어서, 상기 제 1 형광층을 형성하는 단계에서 상기 제 1 투명기판 중 상기 공간 분할벽과 마주보는 부분에는 상기 제 1 형광층이 프린팅 되지 않는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  59. 제 56 항에 있어서, 상기 공간 분할벽 및 상기 측벽을 형성하는 단계 이후에는 상기 공간 분할벽 및 상기 측벽을 소성 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  60. 제 56 항에 있어서, 상기 광 반사층은 Al2O3또는 TiO3인 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  61. 제 56 항에 있어서, 상기 밀봉 부재를 배치하는 단계는 상기 밀봉부재 중 상기 제 1 밀봉영역과 마주보는 제 1 면 및 상기 밀봉부재 중 상기 제 2 밀봉영역과 마주보는 제 2 면에 실런트를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  62. 제 61 항에 있어서, 상기 제 1 투명기판 및 상기 제 2 투명기판을 어셈블리 하는 단계는 상기 밀봉 부재를 용융시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는면광원 장치의 제조 방법.
  63. 제 56 항에 있어서, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 어셈블리 하는 단계 이전에는 상기 제 2 기판의 상기 제 2 투명기판에 방전가스 포트를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  64. 제 63 항에 있어서, 상기 방전가스 포트를 형성하는 단계 이후에는 상기 방전가스 포트에 방전가스가 함유된 방전가스 함유편을 포함하는 방전가스 공급부를 결합하는 단계;
    상기 방전가스 함유편으로부터 상기 방전가스를 배출시켜 상기 방전공간에 상기 방전가스를 공급하는 단계; 및
    상기 방전가스 포트를 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  65. 제 64 항에 있어서, 상기 방전가스를 공급하는 단계에서는 상기 방전가스 함유편에 고주파를 인가하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  66. 제 64 항에 있어서, 상기 방전가스 함유편은 수은을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  67. 제 64 항에 있어서, 상기 방전가스를 밀봉하는 단계에서는 상기 방전가스 공급부를 용융시켜 밀봉하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 제조 방법.
  68. 비가시광선을 발생하는 방전가스를 수용하기 위하여 내부에 형성된 납작한 공간을 갖고, 내벽에 형성되어 상기 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층을 포함하는 광원 몸체, 상기 공간을 적어도 2 개로 분할하여 적어도 2 개의 방전공간들을 제공하는 공간 분할벽 및 상기 비가시광선을 발생시키기 위해, 상기 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 포함하는 면광원 장치;
    상기 광원몸체에서 발생한 상기 가시광선을 확산시키는 광확산 부재; 및
    상기 면광원 장치 및 상기 광확산 부재를 수납하는 수납용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  69. 제 68 항에 있어서, 상기 수납용기는 상기 방전전압 인가부에 구동전압을 인가하는 구동전압 인가모듈 및 상기 구동전압 인가모듈에 상기 구동전압을 제공하는 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  70. 제 68 항에 있어서, 상기 구동전압 인가모듈은 상기 방전전압 인가부를 고정하기 위한 도전성 클립 및 상기 도전성 클립이 형성된 도전체를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  71. 제 68 항에 있어서, 상기 각 방전공간에는 상기 비가시광선을 발생시키기 위한 방전가스가 주입된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  72. 비가시광선을 발생하는 방전가스를 수용하기 위하여 내부에 형성된 납작한 공간을 갖고, 내벽에 형성되어 상기 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층을 포함하는 광원 몸체, 상기 공간을 적어도 2 개로 분할하여 적어도 2 개의 방전공간들을 제공하는 공간 분할벽 및 상기 비가시광선을 발생시키기 위해, 상기 광원몸체의 표면에 방전전압을 인가하는 방전전압 인가부를 포함하는 면광원 장치;
    상기 광원몸체에서 발생한 상기 가시광선을 확산시키는 광확산 부재;
    상기 면광원 장치 및 상기 광확산 부재를 수납하는 수납용기; 및
    상기 가시광선을 정보가 포함된 이미지광으로 변경시키는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020030047579A 2003-07-12 2003-07-12 면광원 장치, 이의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 KR20050007940A (ko)

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