KR20050075614A - 면광원 장치, 이의 구동 방법 및 표시장치 - Google Patents
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Abstract
면광원 장치, 이의 구동 방법 및 표시장치가 개시되어 있다. 면광원 장치는 복수개가 병렬 배치되며 광을 발생하기 위한 방전공간들을 갖는 몸체, 몸체에 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 메인 전극들 및 메인 전극들의 사이에 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 서브 전극들을 포함한다. 면광원 장치는 서브 전극들에 서브 구동 전압을 먼저 인가하여 방전공간의 일부에 방전을 일으킨 후 메인 전극들에 메인 구동 전압을 인가하여 방전공간 전체에 방전을 발생시켜 광을 발생한다. 이로써, 면광원 장치의 소비전력을 크게 감소시키고, 면광원 장치의 휘도 균일성을 보다 향상시킨다.
Description
본 발명은 면광원 장치, 이의 구동 방법 및 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소비전력은 감소시키고, 휘도 균일성은 보다 향상시킨 면광원 장치, 이의 구동 방법 및 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(liquid crystal display device, LCD)는 전계(electric field)의 영향 하에서 액정(liquid crystal)의 비틀림(twist) 또는 분산(dispersion)을 이용하여 영상을 표시한다.
이를 구현하기 위하여, 액정표시장치는 액정에 전계를 인가하여 액정을 제어하는 액정 제어 모듈(liquid crystal controlling module) 및 액정 제어 모듈에 광을 공급하는 광 공급 모듈(light providing module)을 포함한다.
액정 제어 모듈은 상호 마주보는 한 쌍의 기판, 기판의 사이에 개재된 한 쌍의 전극(electrode) 및 한 쌍의 전극 사이에 개재된 액정을 포함한다.
광 공급 모듈은 광을 발생하는 광원(light source) 및 광원에서 발생한 광의 광학 분포를 변경시키는 광학 부재(optical member)를 포함한다.
액정표시장치에서 표시되는 영상의 품질은 광원의 종류에 따라서 좌우된다. 일반적으로, 액정표시장치는 점광원(one-dimensional light)인 발광 다이오드(light emitting diode) 또는 선광원(two-dimensional light)인 냉음극선관 램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)가 주로 사용된다. 그러나, 발광 다이오드 또는 냉음극선관 램프는 광의 휘도 균일성이 낮기 때문에 확산 시트(diffusion sheet), 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재를 필요로 한다.
또한, 최근 들어, 액정표시장치의 스크린 사이즈가 커짐에 따라 보다 많은 개수의 광원을 필요로 하게 되면서 예상하지 못한 많은 문제점들이 발생하고 있다.
이와 같은 문제점들은 최근 개발된 면광원 장치(surface light source)에 의하여 극복되고 있다.
면광원 장치는 직육면체 형상을 갖고 있으며, 면광원 장치의 내부에는 복수개로 구획된 방전공간(discharge space)이 형성되고, 각 방전공간에서는 방전(discharge)에 의하여 비가시광선(invisible ray)이 발생되고, 비가시광선은 면광원 장치의 내벽에 도포 된 형광체(fluorescent material)에 의하여 가시광선(visible ray)으로 변경된다.
이와 같은 면광원 장치는 다양한 장점에도 불구하고 각 방전공간에서의 휘도가 다소 불 균일한 문제점을 갖는다.
각 방전공간에서의 휘도가 불균일 할 경우, 면광원 장치에서 발생한 광에 의존하여 영상을 표시하는 표시장치의 표시품질이 크게 저하된다. 따라서, 최근에는 면광원 장치에서의 휘도 불균일을 개선하기 위한 다양한 개발이 진행되고 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 전면적에 걸쳐 균일한 휘도 분포를 갖고 소비전력을 낮춘 면광원 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 면광원 장치의 구동 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 면광원 장치를 갖는 표시장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위해서, 본 발명은 복수개가 병렬 배치되며 광을 발생하기 위한 방전공간들을 갖는 몸체, 몸체에 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 메인 전극들 및 메인 전극들의 사이에 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 서브 전극들을 포함하는 면광원 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 복수개가 병렬 배치된 방전공간들을 갖는 몸체, 몸체에 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 메인 전극들, 메인 전극들의 사이에 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 서브 전극들 및 메인 전극들 및 서브 전극들에 각각 인가되는 메인 및 서브 구동전압을 제어하는 전원제어장치를 포함하는 면광원 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 복수개가 병렬 배치된 방전공간들을 갖는 몸체에 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 메인 전극들 및 메인 전극들의 사이에 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 서브 전극들을 포함하는 면광원 장치를 구동하는 방법에 있어서, 서브 전극들에 서브 구동전압을 인가하여 방전공간들 중 서브 전극들의 사이에서 1차 방전을 제 1 시간 동안 발생시키는 단계 및 제 1 시간이 경과된 후 메인 전극들에 메인 구동전압을 인가하여 메인 전극들의 사이에서 2차 방전을 발생시키는 단계를 포함하는 면광원 장치의 구동 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 복수개가 병렬 배치되며 방전가스가 주입된 방전공간들을 갖는 몸체에 방전공간들을 가로질러 배치되며 방전공간에서 광을 발생시키기 위한 한 쌍의 메인 전극들, 메인 전극의 사이에 방전공간을 가로질러 한 쌍이 배치되며 방전공간에서 광을 발생시키기 위한 서브 전극들을 포함하는 면광원 장치, 광의 공급받아 투과율을 액정으로 제어하여 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시키는 표시패널 및 면광원 장치 및 표시패널을 수납하는 수납용기를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 방전공간의 일부에서 1차적으로 방전을 발생한 후 나머지 방전공간에서 2차적으로 방전을 발생하여 소비전력을 크게 감소시키고, 휘도 균일성을 증가시킨다.
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 저면도이다.
도 1을 참조하면, 면광원 장치(400)는 발광 몸체(100), 한 쌍의 메인 전극(200)들 및 한 쌍의 서브 전극(300)들을 포함한다.
발광 몸체(100)는 광을 발생하기 위한 복수개의 방전공간(110)들을 갖는다. 본 실시예에서는 발광 몸체(100) 중 광이 출사되는 면을 제 1 면이라 정의하기로 하며, 제 1 면과 대향하는 부분을 제 2 면이라 정의하기로 한다. 각 방전공간(110)들은 제 1 방향으로 연장되고, 제 2 방향으로 복수개가 병렬 배치된다. 본 실시예에서, 각 방전공간(110)들은 상호 연결되는 것이 바람직하다.
한 쌍의 메인 전극(210,220;200)들은 발광 몸체(100)의 제 2 면에 배치되며, 발광 몸체(100)에 상호 이격 되어 배치된다. 한 쌍의 메인 전극(200)들은 각 방전공간(110)들은 가로질러 배치되며, 본 실시예에서 메인 전극(200)들은 제 2 방향으로 배치된다. 본 실시예에서, 메인 전극(200)들은 발광 몸체(100)의 양쪽 단부 부분에 배치된다.
한 쌍의 서브 전극(310,320;300)들은 발광 몸체(100)의 제 2 면에 배치되며, 발광 몸체(100)에 상호 이격 되어 배치된다. 본 실시예에서, 한 쌍의 서브 전극(300)들은 한 쌍의 메인 전극(200)들과 동일 평면에 배치되며, 한 쌍의 서브 전극(300)들은 메인 전극(200)들의 사이에 개재된다. 한 쌍의 서브 전극(300)들은 각 방전공간(110)들을 가로질러 배치되며, 본 실시예에서, 서브 전극(300)들은 메인 전극(200)들과 평행하게 배치된다.
이때, 각 서브 전극(300)과 인접한 곳에 배치된 각 메인 전극(200)이 이루는 간격들은 서로 동일하거나 다르게 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 각 서브 전극(300)과 인접한 곳에 배치된 메인 전극(200)이 이루는 간격들은 서로 동일하게 형성된다.
본 실시예에서, 발광 몸체(100)에서 광을 발생시키기 위해 방전공간(110)에서는 방전이 일어나고, 이 결과 방전공간(110)에서는 광이 발생된다. 면광원 장치(400)가 방전에 의하여 광을 발생시키는 이유는 발광 몸체(100)에서 광을 발생하는 도중 열의 발생을 감소시키기 위함이다. 따라서, 본 실시예에 의한 면광원 장치(400)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD) 등에 특히 적합하다.
발광 몸체(100)에서 방전을 발생시키기 위해, 한 쌍의 메인 전극(200)에는 메인 구동전압들이 인가된다. 이때, 한 쌍의 메인 전극(200)에 인가된 메인 구동 전압들은 각 방전공간(110)에서 방전이 일어나기에 충분한 제 1 전압차를 갖는다.
발광 몸체(100)에서 방전을 개시하기 위해, 한 쌍의 서브 전극(300)에는 서브 구동전압들이 인가된다. 이때, 한 쌍의 서브 전극(300)에 인가된 서브 구동 전압들은 각 방전공간(110)에서 방전이 일어나기에 충분한 제 2 전압차를 갖는다.
이때, 한 쌍의 서브 전극(300)들 사이에 형성된 간격은 한 쌍의 메인 전극(200)들의 사이에 형성된 간격보다 좁다. 따라서, 서브 전극(300)들에 인가된 서브 구동 전압들은 레벨은 메인 전극(200)들에 인가된 메인 구동 전압들의 레벨 이하이다.
작동 측면에서, 면광원 장치(400)의 서브 전극(300)들에는 서브 구동 전압이 먼저 인가되고, 이로써 방전공간(110) 중 서브 전극(300)들의 사이에서는 1차적으로 방전이 일어난다.
이어서, 면광원 장치(400)의 메인 전극(200)들에는 메인 구동 전압들이 인가된다. 이때, 방전공간(110)의 내부에는 1차 방전이 일어난 상태이기 때문에 메인 전극(200)들에 메인 구동 전압들이 인가됨에 따라 전체 방전공간(110)에는 2차적으로 방전이 일어난다.
면광원 장치(400)의 메인 전극(200)들은 발광 몸체(100)의 내측면 또는 외측면에 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 메인 전극(200)들은 바람직하게 발광 몸체(100)의 외측면에 형성된다. 이와 같이 메인 전극(200)들을 발광 몸체(100)의 외측면에 형성함으로써 방전공간(110)에서 방전을 일으키는데 필요한 방전 전압을 크게 감소시킬 수 있다.
한편, 면광원 장치(400)의 서브 전극(300)들은 발광 몸체(100)의 내측면 또는 외측면에 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 서브 전극(300)들은 바람직하게 발광 몸체(100)의 외측면에 형성된다. 이와 같이 서브 전극(300)들을 발광 몸체(100)의 외측면에 형성함으로써 방전공간(110)에서 방전을 일으키는데 필요한 방전 전압을 크게 감소시킬 수 있다.
한편, 방전이 발생되는 면광원 장치(400)의 발광 몸체(100)는 가시광선을 발생시키기 위해 작동가스(working gas) 및 형광층(fluorescent layer)을 포함할 수 있다.
작동가스는 면광원 장치(400)의 방전공간(110)에 배치된다. 작동가스는 바람직하게, 수은(mercury), 아르곤(Argon), 네온(Neon), 크세논(Xenon) 및 크립톤(Krypton) 등을 포함한다. 수은은 방전에 의하여 발생한 전자와 충돌하여 자외선을 발생하고, 아르곤(Argon), 네온(Neon), 크세논(Xenon) 및 크립톤(Krypton) 등은 페닝 효과(penning effect)에 의하여 방전전압을 보다 낮춰준다.
형광층은 방전공간(110)을 이루는 발광 몸체(100)의 내벽에 형성된다. 형광층은 작동가스로부터 발생한 자외선(ultraviolet ray)을 가시광선(visible ray)으로 변경시킨다.
실시예 2
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 저면 사시도이다. 도 3은 도 2의 A1-A2를 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치는 실시예 1의 발광 몸체의 구조를 제외하면 실시예 1의 면광원 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 발광 몸체(100)는 제 1 기판(120), 제 2 기판(130), 공간 분할 부재(140), 밀봉부재(150) 및 반사층(155)을 포함한다.
제 1 기판(120) 및 제 2 기판(130)은 상호 마주보도록 배치된다.
제 1 기판(120)은 플레이트 형상을 가지며, 바람직하게 유리(glass)와 유사한 광 투과율(light transmittance index)을 갖는다. 본 실시예에서, 제 1 기판(120)은 유리 기판(glass substrate)이 사용된다. 제 2 기판(130)과 마주보는 제 1 기판(120)에는 반사층(155)이 배치된다. 반사층(155)은 방전공간(110)에서 발생한 광을 반사시켜 제 1 기판(120)으로 향하도록 하여 면광원 장치(400)에서 발생한 광의 휘도를 크게 향상시킨다.
제 2 기판(130)은 플레이트 형상을 가지며, 제 2 기판(130)은 유리와 유사한 광 투과율을 갖는 물질, 예를 들면, 유리 또는 합성수지, 유리보다 현저하게 낮은 광 투과율을 갖는 물질, 예를 들면, 불투명 합성수지를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제 2 기판(130)은 유리 기판이 사용된다.
밀봉부재(150)는 마주보고 있는 제 1 기판(120) 및 제 2 기판(130)의 사이에 개재된다. 밀봉부재(150)는 제 1 기판(120)의 에지 및 제 2 기판(130)의 에지를 따라 배치되어 제 1 기판(120) 및 제 2 기판(130)의 사이에 공간을 제공한다.
공간 분할 부재(140)는 제 1 기판(120) 및 제 2 기판(130)의 사이에 형성된 상기 공간에 개재된다.
공간 분할 부재(140)는 직육면체 벽 형상을 갖는다. 구체적으로, 공간 분할 부재(140)는 제 1 방향으로 제 1 길이를 갖고, 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로는 제 1 길이보다 현저하게 작은 제 1 폭을 갖는다. 본 실시예에서, 공간 분할 부재(140)는 제 1 방향과 평행하게 배치되며, 제 2 방향으로 적어도 2 개 이상이 병렬 배치된다.
제 1 기판(120) 및 제 2 기판(130)의 사이에는 공간 분할 부재(140)에 의하여 적어도 2 개의 방전공간(110)이 형성된다. 각 방전공간(110)은 제 1 방향으로 연장되며, 제 2 방향으로 병렬 배치된다.
이때, 공간 분할 부재(140)에 의하여 형성된 각 방전공간(110)에 배치된 작동가스의 압력이 균일하지 않을 경우, 각 방전공간(110)에서 발생한 광의 광량이 서로 다르게 되고 이로 인해 각 방전공간(110)에서 발생한 광의 휘도(brightness)는 서로 다르게 된다.
이를 방지하기 위해, 공간 분할 부재(140)에 의하여 형성된 방전공간(110)은 상호 연결되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 방전공간(110)을 상호 연결할 경우, 각 방전공간(110)에서 발생한 플라즈마(plasma)가 인접한 방전공간(110)으로 이동하여 각 방전공간(110)에서의 휘도 균일성이 크게 감소하는 문제점을 갖는다.
본 실시예에서는 서브 전극(300)들의 사이에서 1차적으로 방전을 먼저 발생하고, 메인 전극(200)들의 사이에서 2차적으로 방전을 발생시킴으로써 해결될 수 있다. 즉, 서브 전극(300)들에 의하여 면광원 장치(400)의 발광 몸체(100)의 각 방전공간(110)이 공간 분할 부재(140)에 의하여 분할됨에 따라 발생하는 휘도 불균일을 방지할 수 있다.
도 3에 도시된 참조부호 145는 작동가스이고, 147은 형광층이다.
실시예 3
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면광원 장치의 사시도이다. 도 5a는 도 3의 B1-B2를 따라 절단한 단면도이다. 도 5b는 도 5a의 C1-C2를 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면광원 장치는 실시예 1의 발광 몸체의 구조를 제외하면 실시예 1의 면광원 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 발광 몸체(100)는 제 1 기판(160), 제 2 기판(170), 형광층(175) 및 반사층(177)을 포함한다.
제 1 기판(160)은 플레이트 형상을 가지며, 바람직하게 유리와 유사한 광 투과율을 갖는다. 본 실시예에서, 제 1 기판(160)은 유리 기판이 사용된다.
제 2 기판(170)은 성형 가공 공정에 의하여 복수개가 일체로 연결된 반원 아치 형상을 갖는다. 이와 다르게, 제 2 기판(170)은 사다리꼴 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 제 2 기판(170)은 제 1 기판(160)에 결합되어 제 1 기판(160) 및 제 2 기판(170)의 사이에는 반원 아치 형상 또는 사다리꼴 형상을 갖는 복수개의 방전공간(115)들이 형성된다. 제 1 기판(160)의 에지 및 제 2 기판(170)의 에지에는 밀봉부재, 예를 들면, 납유리 등이 개재되고, 밀봉부재에 의하여 제 1 기판(160) 및 제 2 기판(170)은 상호 어셈블리 된다.
한편, 각 방전공간(115)에 배치된 작동가스의 압력을 균일하게 형성하기 위해 제 2 기판(170)에 의하여 형성된 복수개의 방전공간(115)들은 상호 연결된 사행 구조(serpentine structure)를 갖는다. 이를 구현하기 위해 제 2 기판(170)의 골 부분에는 작동가스가 이동할 수 있도록 개구(115a)가 형성된다.
이와 다르게, 제 2 기판(170)은 반원통을 사행 구조를 갖도록 구부린 형상을 가질 수 있다.
제 1 기판(160)에는 전면적에 걸쳐 광 반사층(177)이 형성되고, 방전공간(115)들을 형성하는 제 1 기판(160) 및 제 2 기판(170)의 내벽에는 형광층(175)이 형성된다.
이와 같이 반원 아치 형상을 갖는 방전공간(115)에서 발생한 광은 방사상으로 출사되기 때문에 휘도 균일성이 매우 균일한 장점을 갖는다.
실시예 4
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 면광원 장치의 저면도이다. 본 발명의 제 4 실시예에 의한 면광원 장치는 전원 제어 장치를 제외하면 실시예 1의 면광원 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 면광원 장치(400)는 전원 제어 장치(500)를 더 포함한다. 전원 제어 장치(500)는 서로 다른 레벨을 갖는 메인 구동 전압(510) 및 서브 구동 전압(520)을 발생한다. 전원 제어 장치(500)로부터 발생한 메인 구동 전압(510)은 메인 전극(200)들로 인가되고, 전원 제어 장치(500)로부터 발생한 서브 구동 전압(520)은 서브 전극(300)들로 인가된다.
메인 구동 전압(510)은 메인 전극(200)들의 사이에서 방전을 일으키기에 충분한 제 1 전압차를 갖고, 서브 구동 전압(520)은 서브 전극(300)들의 사이에서 방전을 일으키기에 충분한 제 2 전압차를 갖는다.
이때, 서브 구동 전압(520)의 레벨은 메인 구동 전압(510)의 레벨 보다 낮고, 메인 구동 전압(510)은 서브 전극(300)들이 없는 면광원 장치(400)에 인가되는 전압 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는다.
또한, 전원 제어 장치(500)는 면광원 장치(400)의 서브 전극(300)들로 인가되는 서브 구동 전압(520)을 인가된 후 소정 시간이 경과된 후 서브 구동 전압(520)을 차단하는 기능도 함께 갖는다.
실시예 5
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 면광원 장치의 저면도이다. 본 발명의 제 5 실시예에 의한 면광원 장치는 전원 제어 장치를 제외하면 실시예 1의 면광원 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 면광원 장치(400)는 전원 제어 장치(600)를 더 포함한다. 전원 제어 장치(600)는 제 1 전원 제어 장치(610) 및 제 2 전원 제어 장치(620)를 더 포함한다.
제 1 전원 제어 장치(610)는 메인 구동 전압(615)을 발생한다. 메인 구동 전압(615)은 메인 전극(200)들의 사이에 형성된 방전공간(100)에서 방전이 일어나기에 충분한 제 1 전압차를 갖는다.
제 2 전원 제어 장치(620)는 서브 구동 전압(625)을 발생하거나, 서브 전극(300)들에 인가된 서브 구동 전압(625)을 차단하는 기능을 함께 갖는다. 서브 구동 전압(625)은 서브 전극(300)들의 사이에 형성된 방전공간(110)에서 방전이 일어나기에 충분한 제 2 전압차를 갖는다.
이때, 제 2 전원 제어 장치(620)로부터 발생한 서브 구동 전압(625)의 레벨은 제 1 전원 제어 장치(610)로부터 발생한 메인 구동 전압(615)의 레벨 보다 낮다. 또한, 메인 구동 전압(615)은 서브 전극(300)들이 없는 면광원 장치에 인가되는 전압 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는다.
면광원 장치의 구동 방법
실시예 6
도 8은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 면광원 장치의 구동 방법을 도시한 순서도이다. 본 실시예에서, 면광원 장치는 실시예 1에 도시된 면광원 장치와 동일한 구성 요소를 갖음으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 먼저, 면광원 장치(400)의 서브 전극(300)들에는 서브 구동 전압이 제 1 시간 동안 인가된다(단계 100). 면광원 장치(400)의 서브 전극(300)들에 서브 구동 전압이 인가됨에 따라 방전공간(110) 중 서브 전극(300)들의 사이에서는 방전이 발생된다. 방전에 의하여 서브 전극(300)들의 사이에서는 플라즈마가 발생하고 이로 인해 가시광선이 발생된다.
서브 구동 전압이 인가되고 제 1 시간이 경과된 후, 메인 전극(200)들에는 메인 구동 전압이 인가된다(단계 200). 이때, 메인 구동 전압이 메인 전극(200)들에 인가됨과 동시에 서브 전극(300)들에 인가되었던 서브 구동 전압은 차단된다. 이에 따라, 방전공간(110)의 전체에 걸쳐 방전이 일어나고, 이로 인해 방전공간(110)의 전체에 걸쳐 가시광선이 발생된다.
이와 같은 방법으로 면광원 장치(400)를 구동할 경우, 면광원 장치(400)로부터 가시광선을 발생하는데 필요한 전압의 레벨을 보다 낮출 수 있어 면광원 장치(400)의 소비전력을 보다 감소시킬 수 있고, 면광원 장치(400)의 각 방전공간(110)에서 플라즈마가 인접한 방전공간으로 이동하여 휘도 불균일이 국부적으로 발생하는 것 역시 방지할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 서브 전극(300)들에 인가되는 서브 구동전압은 1.0 ∼ 1.5㎸의 범위 사이의 레벨을 갖고, 메인 전극(200)들에 인가되는 메인 구동전압은 1.5 ∼ 1.9㎸의 범위 사이의 레벨을 갖는 것이 바람직하다.
표시장치
실시예 7
도 9는 본 발명의 제 7 실시예에 의한 표시장치를 도시한 부분 절개 분해 사시도이다. 본 발명의 제 7 실시예에 의한 표시장치의 면광원 장치는 실시예 1에 설명된 면광원 장치와 동일하다. 따라서 동일한 장치에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 액정표시장치(1000)는 수납용기(700), 면광원장치(400), 액정표시패널(800) 및 새시(900)를 포함한다.
수납용기(700)는 바닥면(710) 및 바닥면(710)의 에지부에 수납공간을 형성하기 위해 배치된 복수개의 측벽(720), 방전전압 인가모듈(730) 및 인버터(500)로 이루어진다. 수납용기(700)는 면광원 장치(400) 및 액정표시패널(800)이 좌우로 움직이지 못하도록 고정시킨다.
바닥면(710)은 면광원 장치(400)가 안착되기에 충분한 바닥 면적 및 면광원 장치(400)와 동일한 형상을 갖는다. 본 실시예에서 바닥면(710)은 면광원 장치(400)와 동일하게 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.
측벽(720)은 면광원 장치(400)가 외부로 이탈되지 않도록 바닥면(710)으로부터 연장된다.
방전전압 인가모듈(730)은 면광원 장치(400)의 메인 전극(210,220)들에 메인 구동 전압 및 서브 전극(310,320)들에 서브 구동 전압을 인가한다.
방전전압 인가모듈(730)은 메인 구동 전압 인가모듈(732) 및 서브 구동전압 인가모듈(734)을 포함한다.
면광원 장치(400)에 형성된 메인 전극(200)들은 메인 구동 전압 인가모듈(732)들에 고정되고, 서브 전극(300)들은 서브 구동전압 인가모듈(734)에 고정된다.
인버터(500)는 메인 구동전압 인가모듈(732) 및 서브 구동전압 인가모듈(734)로 메인 구동 전압 및 서브 구동 전압을 인가한다. 인버터(500) 및 메인 구동전압 인가모듈(732)은 제 1 전원 인가선(501)에 의하여 연결되고, 인버터(500) 및 서브 구동전압 인가모듈(734)은 제 2 전원 인가선(503)에 의하여 연결된다.
액정표시패널(800)은 면광원 장치(400)에서 발생한 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 컨버팅 한다. 이를 구현하기 위하여 액정표시패널(800)은 TFT 기판(810), 액정(820), 컬러필터 기판(830) 및 구동모듈(840)을 포함한다.
TFT 기판(810)은 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극, 각 화소 전극에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함한다.
컬러필터 기판(830)은 TFT 기판(810)에 형성된 화소 전극과 마주보도록 배치된 컬러필터, 컬러필터의 상면에 형성된 공통전극을 포함한다.
액정(820)은 TFT 기판(810)과 컬러필터 기판(830)의 사이에 배치된다.
한편, 액정표시패널(800)의 컬러필터 기판(830)의 에지부는 새시(900)에 의하여 감싸여지고, 새시(900)의 일부는 수납용기(700)에 후크 결합된다. 새시(900)는 외부 충격으로부터 취성이 약한 액정표시패널(800)의 깨짐을 방지 및 액정표시패널(800)이 수납용기(700)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 미설명 참조부호 490은 면광원 장치(400)에서 출사된 광을 확산시키는 광 확산 부재이다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 면광원 장치의 구조를 변경하여 면광원 장치의 소비전력을 크게 감소시키고, 면광원 장치에서 발생한 광의 휘도 균일성을 크게 향상시키고, 면광원 장치에서의 휘도 균일성을 크게 향상시켜 표시장치에서 표시되는 영상의 품질을 크게 증가시키는 장점을 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 일실시예에 의한 면광원 장치의 저면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 면광원 장치의 부분 절개 저면 사시도이다.
도 3은 도 2의 A1-A2를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 면광원 장치의 사시도이다.
도 5a는 도 3의 B1-B2를 따라 절단한 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 C1-C2를 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 면광원 장치의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 면광원 장치의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 면광원 장치의 구동 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 표시장치를 도시한 부분 절개 분해 사시도이다.
Claims (20)
- 복수개가 병렬 배치되며 광을 발생하기 위한 방전공간들을 갖는 몸체;상기 몸체에 상기 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 메인 전극들; 및상기 메인 전극들의 사이에 상기 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 서브 전극들을 포함하는 면광원 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 메인 전극들에는 메인 구동전압들이 인가되고, 상기 서브 전극들에는 서브 구동전압들이 인가되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 서브 구동전압의 전압 레벨은 상기 메인 구동전압의 전압 레벨 이하인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 메인 전극들은 상기 몸체의 외측 표면에 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 서브 전극들은 상기 몸체의 외측 표면에 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 메인 및 서브 전극들은 상기 몸체의 외측 표면에 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 방전공간에는 상기 방전에 의하여 비가시광선을 발생하는 작동가스가 배치되고, 상기 몸체의 내측면에는 상기 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층이 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 상호 마주보는 제 1 및 제 2 기판들, 상기 제 1 및 제 2 기판들의 사이에 개재되어 상기 방전공간들을 형성하기 위한 적어도 1 개의 공간 분할부재 및 상기 제 1 및 제 2 기판들의 사이에 개재되며 상기 제 1 및 제 2 기판들의 에지를 따라 배치된 밀봉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 공간 분할부재에 의하여 형성된 각 방전공간은 상호 연결된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 플레이트 형상을 갖는 제 1 기판 및 상기 제 1 기판에 결합되며 복수개가 연속하여 연결되며 종단면이 반원 아치 형상을 갖는 제 2 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 서브 전극들은 상기 각 방전공간의 길이 방향을 기준으로 이등분한 지점으로부터 좌측으로 제 1 길이 이격된 곳에 배치되고, 우측으로 제 2 길이 이격된 곳에 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 길이 및 제 2 길이는 동일한 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 길이 및 제 2 길이는 서로 다른 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 복수개가 병렬 배치된 방전공간들을 갖는 몸체;상기 몸체에 상기 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 메인 전극들;상기 메인 전극들의 사이에 상기 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 서브 전극들; 및상기 메인 전극들 및 상기 서브 전극들에 각각 인가되는 메인 및 서브 구동전압을 제어하는 전원제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 14 항에 있어서, 상기 전원제어장치는 상기 메인 전극들에 메인 구동 전압을 인가하고, 서브 전극들에 서브 구동 전압을 인가/차단하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 제 14 항에 있어서, 상기 전원제어장치는 제 1 전원제어장치 및 제 2 전원제어장치를 포함하고, 상기 제 1 전원제어장치는 상기 메인 전극들에 제 1 구동전압을 인가하고, 상기 제 2 전원제어장치는 상기 서브 전극들에 제 2 구동전압을 인가/차단하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
- 복수개가 병렬 배치된 방전공간들을 갖는 몸체에 상기 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 메인 전극들 및 상기 메인 전극들의 사이에 상기 방전공간들을 가로질러 배치된 한 쌍의 서브 전극들을 포함하는 면광원 장치를 구동하는 방법에 있어서,상기 서브 전극들에 서브 구동전압을 인가하여 상기 방전공간들 중 상기 서브 전극들의 사이에서 1차 방전을 제 1 시간 동안 발생시키는 단계; 및상기 제 1 시간이 경과된 후 상기 메인 전극들에 메인 구동전압을 인가하여 상기 메인 전극들의 사이에서 2차 방전을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 구동 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 서브 전극들에 인가되는 서브 구동전압은 1.0 ∼ 1.5㎸의 범위 사이의 레벨을 갖고, 상기 메인 전극들에 인가되는 메인 구동전압은 1.5 ∼ 1.9㎸의 범위 사이의 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 구동 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 2차 방전을 발생시키는 단계 이후에는 상기 서브 전극에 인가된 서브 구동전압을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치의 구동 방법.
- 복수개가 병렬 배치되며 방전가스가 주입된 방전공간들을 갖는 몸체에 상기 방전공간들을 가로질러 배치되며 상기 방전공간에서 광을 발생시키기 위한 한 쌍의 메인 전극들, 상기 메인 전극의 사이에 상기 방전공간을 가로질러 한 쌍이 배치되며 상기 방전공간에서 상기 광을 발생시키기 위한 서브 전극들을 포함하는 면광원 장치;상기 광의 공급받아 상기 투과율을 액정으로 제어하여 상기 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시키는 표시패널; 및상기 면광원 장치 및 상기 표시패널을 수납하는 수납용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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