KR20050045262A - 면광원 장치 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

면광원 장치 및 이를 갖는 표시장치가 개시되어 있다. 면광원 장치는 복수개의 발광공간들이 형성된 몸체, 각 발광공간에서 비가시광선을 발생하기 위해 몸체의 외측면에 배치된 전원인가유닛, 몸체의 내측면에 전원인가유닛과 마주보도록 배치된 도전체 및 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 가시광선 발생 부재를 포함한다. 표시장치는 면광원 장치 및 면광원 장치에서 발생한 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시키는 표시패널을 포함한다. 이로써, 면광원 장치의 방전 안정성은 크게 증가되고, 이로 인해 휘도 및 휘도 균일도는 크게 향상되며 구동전압 및 소비전력량은 감소된다.

Description

면광원 장치 및 이를 갖는 표시장치{SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 면광원 장치 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시킨 면광원 장치 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표시장치(display device)는 정보처리장치(information processing device)에서 처리된 데이터를 영상으로 변환한다. 표시장치의 하나인 액정표시장치(liquid crystal display device)는 액정을 이용하여 영상을 디스플레이 한다.
액정(Liquid Crystal, LC)은 전기적 특성 및 광학적 특성을 함께 갖는다. 액정은 전기적 특성에 의해 전계(electric field)의 방향 및 세기에 대응하여 배열이 변경된다. 또한, 액정은 광학적 특성에 의해 인가된 광의 투과율을 변경시킨다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD)는 액정의 전기적 특성 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 디스플레이 한다. 액정표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube) 등에 비하여 부피가 매우 작고 무게가 가벼운 장점을 갖는다. 따라서, 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터, 통신 기기, 액정 TV(liquid crystal television receiver) 및 우주 항공 산업 등에 널리 사용되고 있다.
액정을 제어하기 위해, 액정표시장치는 액정을 제어하는 액정 제어 파트(liquid crystal controlling part) 및 액정에 광을 공급하는 광 공급 파트(light providing part)를 필요로 한다.
액정 제어 파트는 제 1 기판에 배치된 화소전극(pixel electrode), 제 2 기판에 배치된 공통전극(common electrode) 및 화소전극과 공통전극의 사이에 개재된 액정을 포함한다. 화소전극은 해상도에 대응하여 복수개로 이루어지고, 공통전극은 화소전극과 대향하며 1 개로 이루어진다. 각 화소전극에는 서로 다른 레벨을 갖는 화소전압(pixel voltage)을 인가하기 위해 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 연결되고, 공통전극은 동일한 레벨의 레퍼런스 전압(reference voltage)을 인가 받는다. 광 공급 파트를 별도로 갖는 액정표시장치의 화소 전극 및 공통전극은 투명하면서 도전성인 물질, 예를 들면, 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO)으로 이루어진다.
광 공급 파트는 액정 제어 파트로 광을 공급한다. 광은 화소전극, 액정 및 공통전극을 순차적으로 통과하고, 이 결과 액정 제어 파트로부터는 영상이 표시된다. 이때, 영상의 표시 품질은 광 공급 파트의 휘도 균일성에 의하여 크게 영향 받는다.
종래 표시장치의 광 공급 파트는 냉음극선관 방식 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 주로 사용된다. 냉음극선관 방식 램프는 휘도가 높고, 수명이 길으며, 백색광을 발생시키고, 백열등에 비하여 매우 작은 발열량을 갖는 장점을 갖고, 발광 다이오드는 저소비전력 및 고휘도 장점을 갖는다.
그러나 종래 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드는 공통적으로 광의 휘도 균일성이 낮은 단점을 갖는다.
따라서, 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드에 의하여 광을 발생시키는 광 공급 파트는 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위해 도광판(Light Guide Panel, LGP), 확산 부재(diffusion member) 및 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재(optical member)들을 포함한다.
이로 인해 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 사용하는 표시장치는 광학 부재에 의한 부피 및 무게가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 휘도 및 휘도 균일성이 향상된 면광원 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기 면광원 장치를 갖는 표시장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 복수개의 발광공간들이 형성된 몸체, 각 발광공간에서 비가시광선을 발생하기 위해 몸체의 외측면에 배치된 전원인가유닛, 몸체의 내측면에 전원인가유닛과 마주보도록 배치된 도전체 및 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 가시광선 발생 부재를 포함하는 면광원 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 제 1 면에 제 1 및 제 2 전극을 갖는 전압인가유닛, 제 1 면과 마주보는 제 2 면에 상호 제 1 및 제 2 전극과 각각 마주보도록 배치된 제 1 및 제 2 도전체를 포함하는 제 1 기판, 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판, 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 개재된 밀봉부재 및 제 1 및 제 2 기판의 사이에 복수개의 발광공간을 제공하는 공간분할부재를 포함하는 면광원 장치 및 면광원 장치로부터 발생한 가시광선을 이미지 광으로 변경시키는 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 면광원 장치의 내부 및 외부에 전극을 형성하여 면광원 장치의 휘도 및 휘도 균일도를 보다 향상시키고, 구동전압을 낮추고 이로 인해 소비전력량까지도 감소시킨다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
면광원 장치
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다. 도 2는 도 1의 A1-A2를 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1의 도전체의 배치를 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 면광원 장치(100)는 몸체(110), 전압인가유닛(120), 도전체(130) 및 가시광선 발생 부재(140)를 포함한다.
본 실시예에서 몸체(110)는 직육면체 블록 형상을 갖는다. 몸체(110)의 내부에는 적어도 1 개의 공간 분할부(space dividing part;112)를 갖는다. 공간 분할부(112)는 몸체(110)의 내부에서 제 1 방향으로 연장된다.
따라서, 몸체(110)의 내부에는 공간 분할부(112)에 의해서 적어도 2 개의 발광공간(110a)이 형성된다. 발광공간(110a)은 공간 분할부(112)와 동일하게 제 1 방향으로 연장되며, 각 발광공간(110a)은 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 적어도 2 개가 나란히 형성된다. 본 실시예에서 발광공간(110a)들은 연결부(110b)에 의하여 상호 연결된다.
이하, 발광공간(110a)들을 갖는 몸체(110)의 외측면을 제 1 면(113)이라 정의하기로 하고, 몸체(110)의 내측면을 제 2 면(114)이라 정의하기로 한다.
본 실시예에서, 몸체(110)는 바람직하게 소정 유전률을 갖는 유리로 이루어진다.
전압인가유닛(120)은 몸체(110)의 제 1 면(113)에 배치된다. 전압인가유닛(120)에 의하여 각 발광공간(110a)에서는 전자(electron)의 공간 이동이 발생된다. 전압인가유닛(120)은 각 발광공간(110a)의 제 1 단부(110b)에 제 1 레벨의 제 1 전압을 인가하고, 제 1 단부(110b)와 마주보는 제 2 단부(110c)에 제 2 레벨의 제 2 전압을 인가한다. 제 1 전압 및 제 2 전압은 발광공간(110a)에서 전자의 공간 이동을 발생시키기에 충분한 전압차를 갖는다.
본 실시예에서, 전압인가유닛(120)은 제 1 전압인가유닛(121) 및 제 2 전압인가유닛(122)을 포함한다. 제 1 전압인가유닛(121)은 각 발광공간(110a)이 형성된 제 1 방향에 대하여 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 배치된다. 제 2 전압인가유닛(122)은 제 1 전압인가유닛(121)으로부터 이격된 곳에 제 1 전압인가유닛(121)에 대하여 평행하게 배치된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도전체(130)는 몸체(110)의 제 2 면(114)에 배치된다. 바람직하게, 도전체(130)는 전압인가유닛(120)과 마주보도록 배치된다. 따라서, 본 실시예에서 도전체(130)는 제 1 도전체(131) 및 제 2 도전체(132)로 이루어진다.
제 1 도전체(131)는 제 1 전압인가유닛(121)과 마주보도록 배치된다. 본 실시예에서, 제 1 도전체(131)는 제 1 전압인가유닛(121)에 대하여 실질적으로 동일한 형상 및 평면적을 갖는다. 제 1 도전체(131)는 금속 물질 또는 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO) 등으로 제작이 가능하다.
제 2 도전체(132)는 제 2 전압인가유닛(122)과 마주보도록 배치된다. 본 실시예에서, 제 2 도전체(132)는 제 2 전압인가유닛(122)에 대하여 실질적으로 동일한 형상 및 평면적을 갖는다. 제 2 도전체(132)는 금속 물질 또는 산화 주석 인듐 또는 산화 아연 인듐 등으로 제작이 가능하다.
도 2를 다시 참조하면, 가시광선 발생 부재(140)는 작동가스(미도시) 및 형광층(142)을 포함한다.
작동가스는 몸체(110)의 발광공간(110a)으로부터 비가시광선(invisible ray), 예를 들면, 자외선(ultraviolet ray)을 발생시킨다. 작동가스는 수은(mercury, Hg), 아르곤(Argon, Ar), 네온(Neon, Ne), 크세논(Xenon, Xe), 크립톤(Krypton, K) 등을 포함한다. 작동가스는 전압인가유닛(120) 및 도전체(130)에 의하여 비가시광선을 발생시킨다.
형광층(142)은 몸체(110)의 제 2 면(114)에 도포되어 발광공간(110a)에서 발생한 비가시광선을 가시광선으로 변경시킨다. 형광층(142)은 균일한 중량비로 혼합되며, 비가시광선을 레드 파장을 갖는 가시광선으로 변경시키는 레드 형광 물질, 비가시광선을 그린 파장을 갖는 가시광선으로 변경시키는 그린 형광 물질, 비가시광선을 블루 파장으로 변경시키는 블루 형광물질로 이루어진다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면광원 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 전압인가유닛(120)의 제 1 전압인가유닛(121)에 제 1 레벨의 제 1 전압 및 제 2 전압인가유닛(122)에 제 2 레벨의 제 2 전압이 인가된다.
이에 따라, 제 1 전압인가유닛(121) 및 제 1 도전체(131)의 사이에 개재된 몸체(110)의 제 1 부분(115)에는 축전(storage electron)이 발생되고, 제 1 전압은 축전에 의하여 제 3 레벨로 전압이 강하된다. 한편, 제 2 전압인가유닛(122) 및 제 2 도전체(132)의 사이에 개재된 몸체(110)의 제 2 부분(116)에도 축전이 발생되고, 제 2 전압은 축전에 의하여 제 4 레벨로 전압이 강하된다.
이때, 제 3 레벨로 전압이 강하된 제 1 전압은 제 1 도전체(131)로 인가되고, 제 4 레벨로 전압이 강하된 제 2 전압은 제 2 도전체(132)로 인가된다.
제 3 레벨을 갖는 제 1 전압 및 제 4 레벨을 갖는 제 2 전압은 발광공간(110a)에서는 방전(discharge)이 발생시키고, 방전에 의하여 작동가스의 일부 또는 전부는 플라즈마 상태가 된다.
이때, 제 1 도전체(131) 및 제 2 도전체(132)는 몸체(110)에 비하여 플라즈마 상태를 유지하는데 필요한 다량의 이차전자(secondary electron)를 방출할 수 있다. 따라서, 제 1 도전체(131) 및 제 2 도전체(132)를 몸체(110)의 내부에 배치할 경우, 몸체(110)의 내부에서의 플라즈마 밀도를 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 몸체(110)의 발광공간(110a)에서 발생한 방전 및 이차전자와 수은의 충돌에 의해 발광공간(110a)에서는 비가시광선이 발생된다.
발광공간(110a)에서 발생한 비가시광선은 형광층(142)에 닿으면서 가시광선(visible ray)으로 변경되고, 가시광선은 몸체(110)로부터 출사된다.
도 2의 참조부호 117 및 118은 보호층이다.
본 실시예에 의하면, 몸체(110)의 외부에는 발광공간(110a)에서 플라즈마를 발생시키는 전압인가부재(120)를 배치하고, 몸체(110)의 내부에는 플라즈마의 밀도를 보다 향상시키는 도전체를 배치하여 면광원 장치(100)에 의하여 발생한 광의 휘도 및 휘도 균일성을 크게 향상시키는 장점을 갖는다.
실시예 2
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치의 단면도이다. 도 5는 도 4의 도전체를 도시한 평면도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치는 실시예 1의 도전체를 제외하면 실시예 1의 면광원장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 도전체(130)는 제 1 도전체(133) 및 제 2 도전체(134)를 포함한다.
제 1 도전체(133) 및 제 2 도전체(134)는 직육면체 플레이트 형상을 갖으며, 제 1 및 제 2 도전체(133,134)의 장변은 제 2 방향과 평행하게 배치된다. 제 1 도전체(133) 및 제 2 도전체(134)는 상호 이격되어 배치된다.
제 1 도전체(133)는 제 1 도전 몸체(133a) 및 제 1 캐비티(cavity;133b)를 갖는다. 제 1 캐비티(133b)는 제 1 도전 몸체(133a)에 제 2 방향을 따라 복수개가 배치된다. 바람직하게, 제 1 캐비티(133b)는 각 발광공간(110a)의 위치에 대응하여 형성된다.
제 2 도전체(134)는 제 2 도전 몸체(134a) 및 제 2 캐비티(134b)를 갖는다. 제 2 캐비티(134b)는 제 2 도전 몸체(133a)에 제 2 방향을 따라 복수개가 배치된다. 바람직하게, 제 2 캐비티(134b)는 각 발광공간(110a)의 위치에 대응하여 형성된다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면광원 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전압인가유닛(120)의 제 1 전압인가유닛(121)에는 제 1 레벨의 제 1 전압이 인가되고, 제 2 전압인가유닛(122)에는 제 2 레벨의 제 2 전압이 인가된다.
이에 따라, 제 1 전압인가유닛(121) 및 제 1 도전체(133)의 사이에 개재된 몸체(100)의 제 1 부분(115)에는 축전이 발생되고, 제 1 전압은 축전에 의하여 제 3 레벨로 전압이 강하된다. 한편, 제 2 전압인가유닛(122) 및 제 2 도전체(134)의 사이에 개재된 몸체(110)의 제 2 부분(116)에도 축전이 발생되고, 제 2 전압은 축전에 의하여 제 4 레벨로 전압이 강하된다.
제 3 레벨로 전압이 강하된 제 1 전압은 제 1 도전체(133)로 인가되고, 제 4 레벨로 전압이 강하된 제 2 전압은 제 2 도전체(134)로 인가된다.
이때, 제 1 도전체(133)에 형성된 제 1 캐비티(133b)의 내부에서는 "공음극 효과"(hollow cathode effect)에 의하여 전자의 공급이 보다 활발하게 이루어진다.
제 3 레벨을 갖는 제 1 전압 및 제 4 레벨을 갖는 제 2 전압은 발광공간(110a)에서는 보다 강력한 방전(discharge)이 발생시키고, 방전에 의하여 작동가스의 일부 또는 전부는 플라즈마 상태가 된다.
이때, 제 1 캐비티(133b)를 갖는 제 1 도전체(133) 및 제 2 캐비티(134b)를 갖는 제 2 도전체(134)는 몸체(110)에 비하여 플라즈마 상태를 유지하는데 필요한 다량의 이차전자(secondary electron)를 방출할 수 있다. 따라서, 제 1 캐비티(133b)를 갖는 제 1 도전체(133) 및 제 2 캐비티(134b)를 갖는 제 2 도전체(134)를 몸체(110)의 내부에 배치할 경우, 몸체(110)의 내부에서의 플라즈마 밀도를 보다 증가시킬 수 있다.
몸체(110)의 발광공간(110a)에서 발생한 방전 및 이차전자 및 작동가스를 이루는 일부 가스인 수은의 충돌에 의해 발광공간(110a)에서는 비가시광선이 발생된다.
발광공간(110a)에서 발생한 비가시광선은 형광층(142)에 닿으면서 가시광선(visible ray)으로 변경되고, 가시광선은 몸체(110)로부터 출사된다.
도 6은 본 실시예의 변형 실시예를 도시한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 제 1 도전체(133) 중 각 발광공간(110a)에 대응하는 부분에는 적어도 2 개로 이루어진 제 1 캐비티 그룹(133c)이 배치되고, 제 2 도전체(134) 중 각 발광공간(110a)에 대응하는 부분에는 적어도 2 개로 이루어진 제 2 캐비티 그룹(134c)이 배치된다.
본 실시예에 의하면, 몸체(110)의 내부에서 발생한 플라즈마의 밀도를 보다 증가시켜 점등 초기에 필요한 시동 전압을 보다 감소시킬 수 있으며, 시동 전압을 감소시키면서 소비전력도 함께 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 면광원 장치(100)의 방전 안정성 및 면광원 장치(100)로부터 발생한 광의 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시킬 수 있다.
실시예 3
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 도전체를 도시한 평면도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면광원 장치는 실시예 1의 도전체를 제외하면 실시예 1의 면광원장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 도전체(130)는 제 1 도전체(135) 및 제 2 도전체(136)를 포함한다.
제 1 도전체(135)는 정사각형 플레이트 형상을 갖는다. 제 1 도전체(135)는 제 2 방향을 따라 복수개가 소정 간격으로 배치된다. 각 제 1 도전체(135)는 제 1 전압인가유닛(121)과 마주보도록 배치하는 것이 바람직하다.
각 제 1 도전체(135)는 제 1 도전 몸체(135a) 및 제 1 캐비티(135b)로 이루어진다. 각 제 1 도전 몸체(135)는 각 발광공간(110a)의 위치에 대응하여 배치되며, 제 1 도전몸체(135)에 형성된 각 제 1 캐비티(135b)는 D의 직경을 갖는다. 이때, 제 1 캐비티(135b)의 직경 D는 플라즈마의 밀도에 의하여 변경될 수 있다.
제 2 도전체(136)는 정사각형 플레이트 형상을 갖는다. 제 2 도전체(136)는 제 1 도전체(135)와 이격되어 배치된다. 제 2 도전체(136)는 제 2 방향을 따라 복수개가 소정 간격으로 배치된다. 각 제 2 도전체(136)는 제 2 전압인가유닛(132)과 마주보도록 배치하는 것이 바람직하다.
각 제 2 도전체(136)는 제 1 도전 몸체(136a) 및 제 1 캐비티(136b)로 이루어진다. 각 제 2 도전 몸체(136)는 각 발광공간(110a)의 위치에 대응하여 배치되며, 각 제 2 도전몸체(136a)에 형성된 각 제 2 캐비티(136b)는 D의 직경을 갖는다. 이때, 각 제 2 캐비티(136b)의 직경 D는 플라즈마의 밀도에 의하여 변경될 수 있다.
이하, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면광원 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 7을 참조하면, 전압인가유닛(120)의 제 1 전압인가유닛(121)에는 제 1 레벨의 제 1 전압이 인가되고, 제 2 전압인가유닛(122)에는 제 2 레벨의 제 2 전압이 인가된다.
이에 따라, 제 1 전압인가유닛(121) 및 제 1 도전체(135)들의 사이에 개재된 몸체(110)의 제 1 부분(115)에는 축전이 발생되고, 제 1 전압은 축전에 의하여 제 3 레벨로 전압이 강하된다. 한편, 제 2 전압인가유닛(122) 및 각 제 2 도전체(131)들의 사이에 개재된 몸체(110)의 제 2 부분(116)에도 축전이 발생되고, 제 2 전압은 축전에 의하여 제 4 레벨로 전압이 강하된다.
제 3 레벨로 전압이 강하된 제 1 전압은 각 발광공간(110)에 대응하여 배치된 제 1 도전체(135)로 인가되고, 제 4 레벨로 전압이 강하된 제 2 전압은 각 발광공간에 대응하여 배치된 제 2 도전체(136)들로 인가된다.
이때, 제 1 도전체(135)들에 형성된 제 1 캐비티(135b)의 내부에서는 공음극 효과에 의하여 전자의 공급이 보다 활발하게 이루어진다.
제 3 레벨을 갖는 제 1 전압 및 제 4 레벨을 갖는 제 2 전압은 각 발광공간(110)에서는 보다 강력한 방전이 발생시키고, 방전에 의하여 작동가스의 일부 또는 전부는 플라즈마 상태가 된다.
이때, 제 1 캐비티(135b)를 갖는 제 1 도전체(135) 및 제 2 캐비티(136b)를 갖는 제 2 도전체(136)는 몸체(110)에 비하여 플라즈마 상태를 유지하는데 필요한 다량의 이차전자를 방출할 수 있다. 따라서, 제 1 캐비티(135b)를 갖는 제 1 도전체(135) 및 제 2 캐비티(136b)를 갖는 제 2 도전체(136)들을 몸체(110)의 내부에 배치할 경우, 몸체(110)의 내부에서의 플라즈마 밀도를 보다 증가시킬 수 있다.
몸체(110)의 발광공간(110a)에서 발생한 방전 및 이차전자와 수은의 충돌에 의해 발광공간(110a)에서는 비가시광선이 발생된다.
발광공간(110a)에서 발생한 비가시광선은 형광층(142)에 닿으면서 가시광선(visible ray)으로 변경되고, 가시광선은 몸체(110)로부터 출사된다.
도 8은 본 실시예의 변형 실시예를 도시한 평면도이다.
도 8을 참조하면, 각 제 1 도전체(135)에는 적어도 2 개로 이루어진 제 1 캐비티 그룹(135c)이 배치되고, 각 제 2 도전체(136)에는 적어도 2 개로 이루어진 제 2 캐비티 그룹(136c)이 배치된다.
본 실시예에 의하면, 몸체(110)의 내부에서 발생한 플라즈마의 밀도를 보다 증가시켜 점등 초기에 필요한 시동 전압을 보다 감소시킬 수 있으며, 시동 전압을 감소시키면서 소비전력도 함께 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 면광원 장치(100)의 방전 안정성 및 면광원 장치(100)로부터 발생한 광의 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시킬 수 있다.
실시예 4
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 면광원장치의 분해 사시도이다. 본 발명의 제 4 실시예에 의한 면광원 장치는 실시예 1의 몸체를 제외하면 실시예 1의 면광원장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 몸체(110)는 제 1 기판(117), 제 2 기판(118), 밀봉부재(119) 및 공간 분할부재(118c)를 포함한다.
몸체(110)는 내부에 공간을 필요로 한다. 본 실시예에서, 몸체(110)의 공간은 제 1 기판(117), 제 2 기판(118) 및 밀봉부재(119)에 의하여 형성된다.
본 실시예에서, 제 1 기판(117)은 가시광선은 투과시키고, 자외선은 흡수하는 자외선 흡수 기판이다. 제 1 기판(117)은 제 1 영역(117a) 및 제 1 주변영역(117b)으로 나뉘어진다. 제 1 주변영역(117b)은 제 1 영역(117a)을 감싼다.
제 2 기판(118)은 제 1 기판(117)과 마주보도록 배치된다. 제 2 기판(118)은 제 1 기판(117)과 동일하게 가시광선은 투과시키고, 자외선은 흡수하는 자외선 흡수 기판이다. 제 2 기판(118)은 제 2 영역(118a) 및 제 2 주변영역(118b)으로 나뉘어지고, 제 2 주변영역(118b)은 제 2 영역(118a)을 감싼다.
본 실시예에서, 제 2 영역(118a)은 제 1 영역(117a)과 마주보며, 제 2 주변영역(118b)은 제 1 주변영역(117b)과 마주본다.
밀봉부재(119)는 제 1 기판(117)의 제 1 주변영역(117b) 및 제 2 기판(118)의 제 2 주변영역(118b)의 사이에 개재된다. 밀봉부재(119)는 제 1 주변영역(117b) 및 제 2 주변영역(118b)과 동일한 형상 및 면적을 갖는 사각 프레임 형상을 갖는다.
밀봉부재(119)는 제 1 기판(117)의 제 1 주변영역(117b) 및 제 2 기판(118)의 제 2 주변영역(118b)의 사이에 배치된 후 결합된다. 밀봉부재(119)에 의하여 제 1 기판(117) 및 제 2 기판(118)은 상호 결합된다. 밀봉부재(119)는 제 1 기판(117) 및 제 2 기판(118)의 휨을 방지하기 위해 제 1 기판(117) 및 제 2 기판(118)과 동일한 열팽창 계수를 갖는 물질로 제작하는 것이 바람직하다.
한편, 몸체(110)에 형성된 공간에서 광을 발생시키기 위해서는 매우 큰 에너지를 필요로 하기 때문에 몸체(110)에 형성된 공간은 보다 작은 공간으로 분할하는 것이 바람직하다.
공간 분할 부재(118c)들은 제 1 기판(117) 및 제 2 기판(118)의 사이에 개재된다. 구체적으로, 공간 분할 부재(118c)들은 제 1 영역(117a) 및 제 2 영역(118a)의 사이에 개재된다. 공간 분할 부재(118c)들은 제 1 방향으로 연장되고, 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 복수개가 배치된다. 공간 분할 부재(118c)들은 벽 형태를 가지며, 투명한 경화성 물질 또는 불투명한 경화성 물질로 이루어진다.
공간 분할 부재(118c)에 의하여 몸체(110)의 공간은 복수개의 발광공간(110a)으로 분할된다. 이와 같이 공간 분할 부재(118c)들로 몸체(110)의 공간을 복수개로 분할함으로써 면광원 장치(100)의 구동 전원의 레벨 및 소비전력량을 보다 낮출 수 있다.
표시장치
실시예 5
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 표시장치의 부분 절개 분해 사시도이다. 본 실시예에 의한 표시장치의 면광원장치는 앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 4에 설명된 구성과 동일하다. 따라서, 본 실시예에 의한 표시장치 중 면광원 장치에 대해서는 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 액정표시장치(900)는 수납용기(600), 면광원장치(100), 액정표시패널(700) 및 새시(800)를 포함한다.
수납용기(600)는 바닥면(610) 및 바닥면(610)의 에지부에 수납공간을 형성하기 위해 배치된 복수개의 측벽(620), 방전전압 인가모듈(630) 및 인버터(640)로 이루어진다. 수납용기(600)는 면광원 장치(100) 및 액정표시패널(700)이 좌우로 움직이지 못하도록 고정시킨다.
바닥면(610)은 면광원 장치(100)가 안착되기에 충분한 바닥 면적 및 면광원 장치(100)와 동일한 형상을 갖는다. 본 실시예에서 바닥면(610)은 면광원 장치(100)와 동일하게 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.
측벽(620)은 면광원 장치(100)가 외부로 이탈되지 않도록 바닥면(610)으로부터 연장된다.
방전전압 인가모듈(630)은 면광원 장치(100)의 방전전압 인가부(630)에 방전 전압을 인가한다. 방전전압 인가모듈(630)은 제 1 방전전압 인가모듈(632) 및 제 2 방전전압 인가모듈(634)을 포함한다. 제 1 방전전압 인가모듈(632)은 제 1 도전 몸체(632a) 및 제 1 도전 몸체(632a)에 형성된 제 1 도전성 클립(632b)으로 이루어진다. 제 2 방전전압 인가모듈(634)은 제 2 도전 몸체(634a) 및 제 2 도전 몸체(634a)에 형성된 제 2 도전성 클립(634b)으로 이루어진다.
면광원 장치(100)에 형성된 전원 인가부(139)는 제 1 도전성 클립(632b) 및 제 2 도전성 클립(634b)에 그립(grip)되어 고정된다.
인버터(640)는 제 1 방전전압 인가모듈(632) 및 제 2 방전전압 인가모듈(634)로 방전 전압을 인가한다. 인버터(640) 및 제 1 방전전압 인가모듈(632)은 제 1 전원 인가선(642)에 의하여 연결되고, 인버터(640) 및 제 2 방전전압 인가모듈(634)은 제 2 전원 인가선(644)에 의하여 연결된다.
액정표시패널(700)은 면광원 장치(100)에서 발생한 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 컨버팅 한다. 이를 구현하기 위하여 액정표시패널(700)은 TFT 기판(710), 액정(720), 컬러필터 기판(730) 및 구동모듈(740)을 포함한다.
TFT 기판(710)은 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극, 각 화소 전극에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함한다.
컬러필터 기판(730)은 TFT 기판(710)에 형성된 화소 전극과 마주보도록 배치된 컬러필터, 컬러필터의 상면에 형성된 공통전극을 포함한다.
액정(720)은 TFT 기판(710)과 컬러필터 기판(730)의 사이에 배치된다.
한편, 액정표시패널(700)의 컬러필터 기판(730)의 에지부는 새시(800)에 의하여 감싸여지고, 새시(800)의 일부는 수납용기(600)에 후크 결합된다. 새시(600)는 외부 충격으로부터 취성이 약한 액정표시패널(700)의 깨짐을 방지 및 액정표시패널(700)이 수납용기(600)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 미설명 참조부호 550은 면광원 장치(100)에서 출사된 광을 확산시키는 광확산 부재이다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 면광원 장치의 외부 및 내부에 전극을 형성하여 면광원 장치에서 발생한 가시광선의 휘도 및 휘도 균일성을 크게 향상시킨다. 또한, 면광원 장치에서 가시광선을 발생하는데 필요한 시동 및 구동전압을 보다 감소시키고, 이로 인해 면광원 장치의 소비전력을 보다 감소시킬 수 있다. 또한, 면광원 장치에 형성된 복수개의 발광영역간 플라즈마의 쏠림 현상을 방지하여 면광원 장치의 휘도 불균일을 방지한다. 또한, 면광원 장치를 이용하여 영상을 디스플레이 하는 표시장치의 영상 디스플레이 품질을 보다 향상시키는 효과를 갖는다.
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.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 A1-A2를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 도전체의 배치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치의 단면도이다.
도 5는 도 4의 도전체를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 실시예의 변형 실시예를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 도전체를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 실시예의 변형 실시예를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 면광원장치의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 표시장치의 부분 절개 분해 사시도이다.

Claims (15)

  1. 복수개의 발광공간들이 형성된 몸체;
    상기 각 발광공간에서 비가시광선을 발생하기 위해 상기 몸체의 외측면에 배치된 전원인가유닛;
    상기 몸체의 내측면에 상기 전원인가유닛과 마주보도록 배치된 도전체; 및
    상기 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 가시광선 발생 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광공간들은 상기 발광공간들을 상호 연결하는 연결부에 의하여 연통된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 발광공간들은 제 1 방향으로 형성되고, 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 복수개가 병렬 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전원인가유닛은 상기 발광공간에 대하여 실질적으로 수직으로 배치된 제 1 전압인가유닛, 상기 제 1 전압인가유닛으로부터 평행하게 이격된 제 2 전압인가유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도전체는 상기 전압인가부재와 실질적으로 동일한 형상 및 평면적을 갖는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 가시광선 발생 유닛은 상기 전원인가유닛에 의하여 상기 발광공간에서 비가시광선을 발생시키기 위한 작동가스 및 상기 각 발광공간에 대응하는 상기 몸체의 내측면에 배치되어 상기 비가시광선으로 가시광선으로 변경시키는 형광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 도전체는 캐비티를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 각 발광공간과 대응하는 영역마다 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 각 발광공간과 대응하는 상기 도전체에 복수개가 그룹으로 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 도전체는 상기 전압인가유닛과 마주보며 상기 각 발광공간마다 단속적으로 배치된 제 1 도전체 및 상기 제 2 전극과 마주보며 상기 각 발광공간마다 단속적으로 배치된 제 2 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 각 발광공간과 대응하는 상기 제 1 및 제 2 도전체들은 캐비티를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 각 발광공간과 대응하여 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체의 내측면에는 보호막이 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판과 마주보도록 배치된 제 2 기판;
    상기 제 1 기판의 제 1 에지부 및 상기 제 2 기판의 제 2 에지부의 사이에 개재되어 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 밀봉공간을 형성하는 밀봉부재; 및
    상기 제 1 및 제 2 기판의 사이에 개재되어 상기 밀봉공간을 복수개의 상기 발광공간들로 분할하는 공간분할부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  15. 제 1 면에 제 1 및 제 2 전극을 갖는 전압인가유닛, 상기 제 1 면과 마주보는 제 2 면에 상호 제 1 및 제 2 전극과 각각 마주보도록 배치된 제 1 및 제 2 도전체를 포함하는 제 1 기판, 상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 개재된 밀봉부재 및 상기 제 1 및 제 2 기판의 사이에 복수개의 발광공간을 제공하는 공간분할부재를 포함하는 면광원 장치; 및
    상기 면광원 장치로부터 발생한 가시광선을 이미지 광으로 변경시키는 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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