KR20050092178A - 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치 - Google Patents

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KR20050092178A
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Abstract

흑화 현상을 방지할 수 있는 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시되어 있다. 면광원 장치는 제1 기판, 제1 기판과의 결합에 의하여 형성된 내부 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하기 위하여 제1 기판의 방향으로 함몰되는 다수의 함몰부가 형성되는 제2 기판, 및 제2 기판과 제1 기판 중 적어도 하나의 외면에 각각 형성되며, 함몰부에 대응하여 형성된 다수의 개구부를 가는 제1 및 제2 전극을 포함한다. 각 개구부는 함몰부의 길이 방향으로 제1 및 제2 전극의 선폭보다 작은 개구폭으로 개구되며, 함몰부를 기준으로 대칭적으로 개구된다. 따라서, 제1 및 제2 전극에 형성된 개구부는 함몰부와의 교차부에서 발생되는 수은 이온의 증착에 의한 흑화 현상 및 수은 감소를 방지한다.

Description

면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치{SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방전 전압의 인가를 위한 외부 전극을 갖는 면광원 장치 및 이를 광원으로 사용하는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력 및 낮은 구동전압을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에, 광을 공급하기 의한 별도의 광원을 필요로 한다.
종래의 광원으로는 세관 형상을 갖는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 주로 사용된다. 냉음극 형광램프를 사용하는 광원은 광원의 위치에 따라, 크게 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 에지형은 투명 도광판의 측면에 광원을 위치시키고 도광판의 한 면을 이용하여 광을 다중 반사시킴으로서 얻은 광을 액정표시패널로 출사하는 방식이며, 직하형은 다수의 광원을 액정표시패널의 직하부에 위치시키고 광원의 전면에는 확산판을 배치하고, 광원의 배면에는 반사판을 배치하여 광원으로부터 발산된 광을 반사, 확산시키는 방식이다.
이러한 종래의 광원을 사용하는 액정표시장치는 도광판 또는 확산판 등의 광학 부재에 의한 광 손실이 발생하여 광 이용효율이 낮으며, 전체 구조가 복잡하여 생산비가 높을 뿐만 아니라, 휘도의 균일성이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 면 형태로 광을 직접 출사하는 면광원 장치에 대한 개발이 진행되고 있다. 면광원 장치는 내부 공간이 서로 인접한 다수의 방전 영역으로 형성된 광원 몸체 및 상기 광원 몸체에 방전 전압을 인가하기 위하여 광원 몸체의 양 단부에 형성되는 전극을 포함한다. 이때, 각각의 방전 영역은 방전 가스의 균일한 분포를 위하여 인접한 방전 영역과 일부가 연통되도록 형성된다. 이러한 면광원 장치는 외부로부터 전극에 인가되는 방전 전압에 의해 각각의 방전 영역에서 플라즈마 방전을 일으키며, 이를 이용하여 광을 출사한다.
그러나, 종래의 면광원 장치는 전극부에서 수은 증착에 의한 흑화 현상이 발생되는 문제점이 있다. 이러한 흑화 현상은 방전 중에 발생되는 수은 이온(Hg+)이 전극부에서 발생되는 음극 강하로 인한 전위차에 의하여 가속되어 광원 몸체에 증착되어 발생된다. 특히, 흑화 현상은 방전 영역 간의 경계부에서 광원 몸체의 기하학적인 형상에 의하여 더욱 심하게 발생된다. 이러한 흑화 현상는 면광원 장치의 발광 균일성을 저해할 뿐만 아니라, 방전 영역 내의 수은 양을 지속적으로 감소시켜 면광원 장치의 수명을 감소시키게 된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 면광원 장치의 발광 특성을 향상시키며, 수명에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 면광원 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 면광원 장치를 광원으로 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 면광원 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판과 결합되는 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 중 적어도 하나의 외면에 형성되는 제1 및 제2 전극을 포함한다.
상기 제2 기판은 상기 제1 기판과의 결합에 의하여 형성된 내부 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하기 위하여 상기 제1 기판 방향으로 함몰되는 다수의 함몰부를 포함한다.
상기 제1 및 제2 전극은 상기 제2 기판 및 상기 제1 기판 중 적어도 하나의 외면에 각각 형성되며, 상기 함몰부에 대응하여 형성되는 다수의 개구부를 갖는다. 상기 제1 및 제2 전극은 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 각각 연장되어 상기 다수의 함몰부와 교차되며, 제1 선폭을 갖는다. 각각의 상기 개구부는 상기 함몰부의 길이 방향으로 상기 제1 선폭보다 작은 제1 개구폭으로 개구된다. 또한, 각각의 상기 개구부는 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 제2 개구폭으로 개구되며, 상기 함몰부를 기준으로 대칭적으로 개구된다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 액정표시장치는 면광원 장치, 수납용기 및 액정표시패널을 포함한다.
상기 면광원 장치는 내부 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하기 위한 다수의 함몰부를 갖는 광원 몸체와, 상기 광원 몸체의 외면에 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 각각 형성되며, 상기 다수의 함몰부에 대응하여 형성되는 다수의 개구부를 갖는 제1 및 제2 전극을 포함한다.
상기 광원 몸체는 평판 형상의 제1 기판, 및 상기 제1 기판과의 결합에 의하여 형성된 내부 공간을 다수의 상기 방전 영역으로 분할하기 위하여 상기 제1 기판 방향으로 함몰되는 다수의 상기 함몰부가 형성되는 제2 기판을 포함한다.
상기 제1 및 제2 전극은 상기 제2 기판 및 상기 제1 기판 중 적어도 하나의 외면에 각각 형성되어 다수의 상기 함몰부와 교차된다. 상기 개구부 각각은 상기 함몰부의 길이 방향으로 상기 제1 또는 제2 전극의 선폭보다 작은 제1 개구폭으로 개구되며, 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 제2 개구폭으로 개구된다.
상기 수납용기는 상기 면광원 장치를 수납한다.
상기 액정표시패널은 상기 면광원 장치로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시한다.
이러한 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 방전 영역을 분할하기 위한 함몰부와 제1 및 제2 전극이 중첩되는 영역에서 주로 발생되는 흑화 현상을 감소시켜, 면광원 장치의 발광 균일성을 향상시키며 수명의 신뢰성을 확보할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 A-A'선을 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 장치(1000)는 광을 발생하는 광원 몸체(100), 광원 몸체(100)에 방전 전압을 인가하기 위한 제1 및 제2 전극(210, 220)을 포함한다.
광원 몸체(100)는 제1 기판(110) 및 제1 기판(110)과 결합되어 내부 공간을 형성하는 제2 기판(120)으로 이루어진다.
제1 기판(110)은 사각 플레이트 형상을 가지며, 일 예로, 가시광선은 투과시키고 자외선은 차단하는 투명한 유리 기판으로 이루어진다.
제2 기판(120)은 제1 기판(110)과 결합되어 내부 공간을 형성하며, 일 예로, 제2 기판(120)은 제1 기판(110)과 동일한 투명한 유리 기판으로 이루어진다. 제2 기판(120)은 상기 내부 공간을 다수의 방전 영역(130)으로 분할하기 위하여 제1 기판(110)의 방향으로 함몰되는 다수의 함몰부(122)를 포함한다. 다수의 함몰부(122)는 일정 간격 이격되어 서로 나란하게 형성된다. 이와 같은 다수의 함몰부(122)를 갖는 제2 기판(120)은 일 예로, 성형 가공(forming)에 의하여 형성된다. 구체적으로, 제1 기판(110)과 같은 플레이트 형상의 베이스 기판을 일정 온도로 가열한 후 원하는 형상의 금형을 통해 상기 베이스 기판을 성형함으로써, 다수의 함몰부(122)가 형성된 제2 기판(120)을 얻을 수 있다.
본 실시예에서, 제2 기판(120)의 종단면은 도 2에 도시된 바와 같이, 사다리꼴과 유사한 다수의 반타원이 연속적으로 연결되는 형태를 갖는다. 그러나, 이와 달리, 제2 기판(120)은 종단면이 반원, 사각형 등의 다양한 형태를 갖도록 형성될 수 있다.
이러한 형상을 갖는 제2 기판(120)은 일 예로, 융해된 납유리 등의 접착 수단(140)을 통해 제1 기판(110)과 결합된다. 즉, 제2 기판(120)과 제1 기판(110)의 사이에서 에지부를 둘러싸도록 접착 수단(140)을 개재한 후 소성함으로써, 제2 기판(120)과 제1 기판(110)은 서로 결합된다. 이때, 접착 수단(140)은 제2 기판(120)과 제1 기판(110) 사이의 에지부에만 형성되기 때문에, 다수의 함몰부(122)는 내외부 간의 압력차에 의하여 제1 기판(110)에 밀착된다. 구체적으로, 제2 기판(120)과 제1 기판(110)의 결합에 의하여 형성된 다수의 방전 영역(130)에는 플라즈마 방전을 위한 방전 가스가 주입된다. 상기 방전 가스의 가스압은 약 50 torr 정도로, 외부 대기압인 760 torr와 비교하여 압력차가 발생한다. 이러한 내외부 간의 압력차에 의하여 다수의 함몰부(122)는 제1 기판(110)에 밀착되며, 이로 인해 다수의 방전 영역(130)이 형성된다.
제1 및 제2 전극(210, 220)은 제2 기판(120)의 외측 표면의 양 단부에 각각 형성되며, 함몰부(122)의 길이 방향과 교차하는 방향, 예를 들면 직교하는 방향으로 연장되도록 형성된다. 제1 및 제2 전극(240, 250)은 도전성이 우수한 재질, 예를 들면, 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄 테이프(Al tape), 실버 페이스트(Ag paste) 등을 이용하여 형성되며, 외측 표면에서 에너지를 상기 방전 공간 내부로 공급하여야 하기 때문에 충분한 여기에너지를 공급할 수 있도록 충분한 표면적을 가지도록 형성된다.
제1 및 제2 전극(210, 220)은 함몰부(122)의 길이 방향에 교차되는 방향으로 연장되므로, 다수의 함몰부(122)와 서로 교차된다. 이때, 제1 및 제2 전극(210, 220)과 각각의 함몰부(122)가 교차되는 영역에서는 플라즈마 방전으로 인해 발생되는 수은 이온이 집중적으로 증착되어 검게 보이는 흑화 현상이 발생될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 전극(210, 220)에는 흑화 현상을 방지하기 위한 다수의 개구부(212, 222)가 각각 형성된다. 다수의 개구부(212, 222)는 제1 및 제2 전극(210, 220)과 각각의 함몰부(122)가 교차되는 영역에 대응하여 형성된다. 이처럼, 제1 및 제2 전극(210, 220)은 흑화 현상이 집중적으로 발생되는 함몰부(122)에 대응하여 형성되는 다수의 개구부(212, 222)를 가짐으로써, 수은 이온의 증착으로 인한 흑화 현상을 방지하고, 수은 이온의 증착으로 인한 수은 양의 감소를 방지한다.
본 실시예에서, 제1 및 제2 전극(210, 220)은 제2 기판(120)의 외측 표면에만 형성되나, 이와 달리, 제1 기판(110)의 외측 표면, 또는 제2 기판(120)과 제1 기판(110)의 외측 표면에 모두 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 장치(1000)는 제1 기판(110)의 내면, 즉, 제2 기판(120)과 마주보는 면에 형성되는 하부막(150)을 더 포함한다. 하부막(150)은 기본적으로 접착 수단(140)이 개재되는 에지부를 제외한 전체 면적에 형성된다. 하층막(150)은 일 예로, 반사층(152) 및 제1 형광층(154)으로 이루어진다. 반사층(152)은 제1 기판(110)과 제1 형광층(154) 사이에 형성되며, 제1 기판(110) 방향으로 향하는 광을 제2 기판(120) 방향으로 반사시킨다. 제1 형광층(154)은 반사층(152) 상에 형성되며, 플라즈마 방전을 통해 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시광선을 방출한다.
또한, 면광원 장치(1000)는 제2 기판(120)의 내면, 즉, 제1 기판(110)과 마주보는 면에 형성되는 제2 형광층(124)을 더 포함한다. 제2 형광층(124)은 제1 형광층(154)과 마찬가지로, 플라즈마 방전을 통해 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시광선을 방출한다. 한편, 도시되지는 않았으나, 제2 기판(120)과 제2 형광층(124)의 사이에는 보호층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 보호층은 제2 기판(120)과 방전 가스의 주성분인 수은과의 사이에서 발생되는 화학적인 반응을 방지한다.
도 3은 도 1에 도시된 면광원 장치의 평면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 제1 전극을 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 및 제2 전극(210, 220)은 제2 기판(120)의 양 단부에 함몰부(122)의 길이 방향에 교차되는 방향으로 서로 나란하게 형성된다. 제1 및 제2 전극(210, 220)은 각각의 함몰부(122)에 대응하여 형성되는 다수의 개구부(212, 222)를 각각 포함한다. 여기서, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 동일한 구조를 가지면서 서로 대칭적으로 배치된다. 따라서, 제1 전극(210)에 대하여만 설명하며, 제2 전극(220)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제1 전극(210)은 제1 선폭(LW)을 갖는 띠 형상으로 형성된다. 제1 전극(210)에는 다수의 함몰부(122)에 대응하여 다수의 개구부(212)가 각각 형성된다. 각각의 개구부(212)는 제2 전극(220)과 마주보는 제1 전극(210)의 일 단부로부터 일정 길이로 개구된다.
일 예로, 각각의 개구부(212)는 함몰부(122)의 길이 방향으로 제1 선폭(LW)보다 작은 제1 개구폭(OW1)으로 개구된다. 또한, 각각의 개구부(212)는 함몰부(122)의 길이 방향에 수직한 방향으로 제2 개구폭(OW2)으로 개구되며, 함몰부(122)를 중심으로 대칭적인 개구폭을 갖도록 개구된다. 이때, 제1 개구폭(OW1)은 개구부(212)로 인하여 제1 전극(210)이 끊어지지 않을 정도의 범위에서 제1 선폭(LW)에 근접하도록 형성되는 것이 바람직하다. 제2 개구폭(OW2)은 함몰부(122)를 중심으로 양 옆으로 각각 약 2㎜ 씩, 즉, 4㎜ 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 개구부(212)는 직사각형의 형상으로 개구되나, 이 외에도, 개구부(212)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
한편, 면광원 장치(1000)는 다수의 방전 영역(130)에 방전 가스가 균일한 가스압으로 분포되기 위하여, 인접한 방전 영역(130)을 서로 연결하기 위한 연결통로를 갖는다.
도 5는 도 1에 도시된 제2 기판을 구체적으로 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 B부분에 대한 확대도이며, 도 7은 도 6의 C-C'선을 절단한 단면도이다.
도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 제2 기판(120)에는 다수의 방전 영역(130)을 구획하기 위한 다수의 함몰부(122)가 형성된다. 다수의 함몰부(122)를 갖는 제2 기판(120)은 일 예로, 플레이트 형상의 베이스 기판을 성형 가공(forming) 함으로써 얻을 수 있다.
한편, 각각의 함몰부(122)는 인접한 방전 영역(130)을 서로 연결하기 위하여, 제1 기판(110)과 결합시 제1 기판(110)과 일정 거리로 이격되도록 형성되는 제1 연결통로(126)를 포함한다. 제1 연결통로(126)는 각 함몰부(122)에 적어도 하나 이상이 형성되며, 서로 인접한 함몰부(122)의 길이 방향의 일 단부 또는 타 단부에 교번적으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 연결통로(126)는 서로 인접한 함몰부(122) 중에서 어느 하나의 함몰부(122)에는 함몰부(122)의 길이 방향의 일 단부에 형성되며, 다른 하나의 함몰부(122)에는 함몰부(122)의 길이 방향의 타 단부에 형성된다. 이와 같은 제1 연결통로(126)는 제2 기판(120)의 성형 가공 시, 함몰부(122)의 다른 영역에 비하여 덜 함몰시킴으로써 얻어질 수 있다.
따라서, 어느 하나의 방전 영역(130)에 주입되는 방전 가스는 제1 연결통로(126)를 통하여 다른 방전 영역(130)으로 이동되며, 결국, 모든 방전 영역(130)에는 방전 가스가 균일하게 분포된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 면광원 장치(1500)는 제1 기판(310), 제2 기판(320), 제1 전극(410), 제2 전극(420) 및 하부막(350)을 포함한다.
제1 기판(310)은 사각 플레이트 형상을 가지며, 일 예로, 가시광선은 투과시키고 자외선은 차단하는 투명한 유리 기판으로 이루어진다.
제2 기판(320)은 제1 기판(310)과 동일한 유리 기판으로 이루어지며, 제1 기판(310)과 결합되어 내부 공간을 형성한다. 제2 기판(320)에는 상기 내부 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하기 위하여 제1 기판(310)의 방향으로 함몰되는 다수의 함몰부(322)가 형성된다. 각각의 함몰부(322)는 전체 길이에 걸쳐 제1 기판(310)과 밀착되어 다수의 방전 영역을 형성한다.
제1 및 제2 전극(410, 420)은 제2 기판(320) 및 제1 기판(310) 중 적어도 하나의 외측 표면의 양 단부에 각각 형성되며, 함몰부(322)의 길이 방향에 교차되는 방향으로 연장되도록 형성된다. 제1 및 제2 전극(410, 420)은 흑화 현상을 방지하기 위한 다수의 개구부(412, 422)를 포함한다. 다수의 개구부(412, 422)는 제1 및 제2 전극(410, 420)과 각각의 함몰부(322)가 교차되는 영역에 대응하여 형성된다.
하부막(350)은 제1 기판(310)의 내면, 즉, 제2 기판(320)과 마주보는 면에 형성된다. 하부막(350)은 일 예로, 광을 반사시키기 위한 반사층과 자외선을 가시광선으로 변환하기 위한 형광층으로 이루어진다.
한편, 하부막(350)에는 제1 기판(310)과 제2 기판(320)의 결합에 의하여 형성된 다수의 방전 영역을 서로 연결하기 위한 제2 연결통로(356)가 형성된다. 제2 연결통로(356)는 함몰부(322)의 길이 방향에 수직한 방향으로 연장되는 적어도 하나 이상의 라인으로 형성되어 모든 함몰부(322)와 교차된다. 제2 연결통로(356)와 대응되는 하부막(350)의 두께는 제2 연결통로(356)가 형성되지 않은 하부막(350)의 두께보다 얇게 형성된다. 이러한 제2 연결통로(356)는 하부막(350)을 일정 두께로 제거하거나, 또는 하부막(350)의 도포 두께를 낮게 도포하는 방식에 의하여 형성될 수 있다. 한편, 제2 연결통로(356)를 형성하기 위하여 하부막(350) 두께의 일부 또는 전체를 제거함에 따라, 암부가 발생하는 등의 품질 저하가 발생할 수 있다. 따라서, 제2 연결통로(356)는 비유효발광영역인 제1 및 제2 전극(410, 420)의 형성 위치에 중첩되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 제2 연결통로(356)는 함몰부(322)의 길이 방향의 양 단부 중 적어도 하나에 최대한 인접하게 형성된다.
도 9는 도 8에 도시된 제2 연결통로의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 9를 참조하면, 제1 기판(310) 상에 형성된 하부막(550)은 각각의 함몰부(322)에 대응하여 형성되는 다수의 제2 연결통로(556)를 포함한다.
제2 연결통로(556)는 함물부(322)의 길이 방향의 양 단부의 사이에서 각각의 함몰부(322)와 교차되도록 다수로 이루어진다. 서로 인접한 함몰부(322)와 각각 교차되는 제2 연결통로(556)는 함몰부(322)의 길이 방향으로 일정 거리만큼 이격되도록 형성되며, 바람직하게는 함몰부(322)의 길이 방향의 중앙부를 기준으로 지그재그 형태로 형성된다.
이러한 제2 연결통로(556)는 유효발광영역 내에 형성되므로, 제2 연결통로(556)을 형성하기 위하여 하부막(550)의 전체 두께를 제거하는 것보다는 하부막(550)의 두께를 다른 곳에 비하여 얇게 형성하여 암부 발생 등의 품질 저하를 줄일 수 있다. 한편, 각각의 제2 연결통로(556)의 형상은 인접한 방전 영역을 서로 연결할 수만 있다면, 정사각형, 직사각형 또는 원형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다. 본 실시예에서, 면광원 장치는 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 것과 동일한 구성을 가짐으로, 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(2000)는 면광원 장치(1000), 수납용기(600) 및 디스플레이 유닛(700)을 포함한다.
디스플레이 유닛(700)은 영상을 표시하는 액정표시패널(710), 액정표시패널(710)을 구동하기 위한 구동신호를 제공하는 데이터 및 게이트 인쇄회로기판(720, 730)을 포함한다. 데이터 및 게이트 인쇄회로기판(720, 730)으로부터 제공되는 구동신호는 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하, TCP라 칭함)(740) 및 게이트 TCP(750)를 거쳐 액정표시패널(710)에 인가된다.
액정표시패널(710)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 칭함) 기판(712), TFT 기판(712)과 대향하여 결합되는 컬러필터 기판(714) 및 상기 두 기판(712, 714) 사이에 개재된 액정(716)을 포함한다.
TFT 기판(712)은 스위칭 소자인 TFT(미도시)가 매트릭스 형태로 형성된 투명한 유리기판이다. 상기 TFT들의 소오스 및 게이트 단자에는 각각 데이터 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소전극(미도시)이 연결된다.
컬러필터 기판(714)은 색화소인 RGB 화소(미도시)가 박막공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러필터 기판(714)에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통전극(미도시)이 형성된다.
이러한 구성을 갖는 액정표시패널(710)은 상기 TFT의 게이트 단자에 전원이 인가되어 TFT가 턴-온(turn on)되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 TFT 기판(712)과 컬러필터 기판(714)과의 사이에 개재된 액정(716)의 배열이 변화되고, 액정(716)의 배열 변화에 따라서 면광원 장치(1000)로부터 공급되는 광의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 얻게 된다.
수납용기(600)는 면광원 장치(1000)를 수납하기 위하여 바닥부(610) 및 바닥부(610)의 가장자리로부터 수납 공간을 형성하기 위해 연장된 복수의 측벽(620)으로 이루어진다. 복수의 측벽(620)은 바닥부(610)의 가장자리로부터 수직하게 연장되고 수납된 면광원 장치(1000)의 네 측면과 접하게 되어 면광원 장치(1000)의 유동을 방지한다.
한편, 액정표시장치(2000)는 인버터(800), 광학 부재(900) 및 탑 샤시(950)를 더 포함한다.
인버터(800)는 수납용기(600)의 배면에 배치되며, 면광원 장치(1000)를 구동하기 위한 방전 전압을 발생시킨다. 인버터(800)로부터 발생된 방전 전압은 제1 및 제2 전원선(810, 820)을 통해 면광원 장치(1000)의 제1 및 제2 전극(210, 220)에 각각 인가된다.
광학 부재(900)는 면광원 장치(1000)와 액정표시패널(710) 사이에 배치된다. 광학 부재(900)는 면광원 장치(1000)로부터 출사되는 광의 휘도 균일성을 향상시킨다. 이를 위해, 광학 부재(900)는 얇은 시트 형상의 확산 시트로 이루어지거나, 또는 후박한 플레이트 형상의 확산판으로 이루어진다. 또한, 광학 부재(900)는 경우에 따라, 액정표시패널(710)로 향하는 광의 정면 휘도를 높이기 위하여 프리즘 시트 등의 광학 시트들을 더 포함할 수 있다.
탑 샤시(950)는 액정표시패널(710)의 가장자리를 감싸면서 수납용기(600)에 결합된다. 탑 샤시(950)는 외부 충격에 대한 액정표시패널(710)의 파손을 방지하고, 액정표시패널(710)이 수납용기(600)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
이와 같은 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 제2 기판 및 제1 기판 중 적어도 하나의 외면에 형성되는 제1 및 제2 전극은 다수의 방전 영역을 분할하기 위하여 제2 기판에 형성된 다수의 함몰부와 교차되는 영역에 형성되는 개구부를 갖는다. 개구부는 제1 및 제2 전극과 각 함몰부가 교차되는 영역에서 주로 발생되는 수은 이온의 증착으로 인한 흑화 현상을 방지하여 면광원 장치의 발광 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 개구부는 수은 이온의 증착으로 인한 수은 감소를 방지하여 면광원 장치의 수명의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 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 일 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 사시도이며,
도 2는 도 1의 A-A'선을 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 면광원 장치의 평면도이며,
도 4는 도 1에 도시된 제1 전극을 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 제2 기판을 구체적으로 나타낸 사시도이며,
도 6은 도 5의 B부분에 대한 확대도이며,
도 7은 도 6의 C-C'선을 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제2 연결통로의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 광원 몸체 110 : 제1 기판
120 : 제2 기판 122 : 함몰부
150 : 하부막 152 : 반사층
154, 124 : 형광층 210, 220 : 제1 및 제2 전극
212, 222 : 개구부 126, 156 : 연결통로
600 : 수납용기 710 : 액정표시패널
800 : 인버터 900 : 광학 부재
950 : 탑 샤시 1000 : 면광원 장치
2000 : 액정표시장치

Claims (19)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판과의 결합에 의하여 형성된 내부 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하기 위하여 상기 제1 기판 방향으로 함몰되는 다수의 함몰부가 형성되는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나의 외면에 각각 형성되며, 상기 함몰부에 대응하여 형성된 다수의 개구부를 갖는 제1 및 제2 전극을 포함하는 면광원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 함몰부는 일정 간격 이격되어 서로 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 각각 연장되어 상기 다수의 함몰부와 교차되며, 제1 선폭을 갖는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 상기 개구부는 상기 함몰부의 길이 방향으로 상기 제1 선폭보다 작은 제1 개구폭으로 개구되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제3항에 있어서, 각각의 상기 개구부는 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 제2 개구폭으로 개구되며, 상기 함몰부를 기준으로 대칭적으로 개구되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 개구폭은 4㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 함몰부 각각은 인접한 상기 방전 영역을 서로 연결하기 위하여 상기 제1 기판과 일정 거리로 이격되는 제1 연결통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 연결통로는 서로 인접한 상기 함몰부의 길이 방향의 일 단부 또는 타 단부에 교번적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판과 마주보는 상기 제1 기판의 내면에 형성되며, 상기 다수의 함몰부와 접하여 밀폐된 상기 방전 영역을 형성하는 하부막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하부막에는 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 연장되어 인접한 상기 방전 영역을 서로 연결하는 제2 연결통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 연결통로와 대응되는 상기 하부막의 두께는 상기 제2 연결통로가 형성되지 않은 상기 하부막의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 하부막은
    상기 방전 공간에서 발생된 광을 반사하는 반사층; 및
    상기 반사층 상에 형성되며, 자외선을 가시광으로 변환하기 위한 제1 형광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 기판과 마주보는 상기 제2 기판의 내면에 형성되며, 자외선을 가시광으로 변환하기 위한 제2 형광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  14. 내부 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하기 위한 다수의 함몰부를 갖는 광원 몸체와, 상기 광원 몸체의 외면에 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 각각 형성되며, 상기 다수의 함몰부에 대응하여 형성되는 다수의 개구부를 갖는 제1 및 제2 전극을 포함하는 면광원 장치;
    상기 면광원 장치를 수납하는 수납용기; 및
    상기 면광원 장치로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함하는 액정표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광원 몸체는
    평판 형상의 제1 기판; 및
    상기 제1 기판과의 결합에 의하여 형성된 내부 공간을 다수의 상기 방전 영역으로 분할하기 위하여 상기 제1 기판 방향으로 함몰되는 다수의 상기 함몰부가 형성되는 제2 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나의 외면에 각각 형성되어 다수의 상기 함몰부와 교차되며, 제1 선폭을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제16항에 있어서, 각각의 상기 개구부는 상기 함몰부의 길이 방향으로 상기 제1 선폭보다 작은 제1 개구폭으로 개구되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제16항에 있어서, 각각의 상기 개구부는 상기 함몰부의 길이 방향에 교차되는 방향으로 제2 개구폭으로 개구되며, 상기 함몰부를 기준으로 대칭적으로 개구되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 면광원 장치와 상기 액정표시패널 사이에 배치되며, 상기 면광원 장치로부터 출사되는 광의 휘도 균일성을 향상시키기 위한 확산 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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