KR20050104655A - 면 광원 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전면 및 배면 패널과 함께 방전 공간을 형성하는 측면 부재와; 상기 방전 공간에, 서로 이격 배치된 하나 이상의 격벽을 구비하는 면 광원 장치에 있어서, 상기 전면 패널 및 배면 패널 중의 적어도 하나에 형광층을 구비하고, 상기 격벽은, 상기 측면 부재에 부착되는 격벽 부착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

Description

면 광원 장치{Surface light source device}

본 발명은 면 광원 장치에 관한 것으로서, 특히 간단한 제조 공정을 통하여 공정 단가를 현저히 줄일 수 있는 구조의 면 광원 장치에 관한 것이다.

화상을 표시하는데 있어, 수많은 종류의 디스플레이 장치가 사용되는데, 근래에는 종래의 브라운관, 즉 CRT(cathode ray tube, 음극선관)를 대체하는 다양한 평판 디스플레이 장치, 예를 들어 평면 브라운관, 플라즈마 디스플레이 장치(plasma display panel device), 진공 형광 표시 장치(vacuum fluorescent display device), 전계 방출 디스플레이 장치(field emission display device), 무기/유기 전계 발광 디스플레이 소자(electro-luminescent display device) 및 액정 디스플레이 장치(liquid crystal display device) 등이 있다.

그 중에서도, 액정 디스플레이 장치는 비자발광형으로서 백라이트와 같은 광원 장치를 필수적으로 요구한다.

백라이트로서의 광원 장치의 일예로 선 광원 장치를 들 수 있는데, 도 1a 및 도 1b에는 종래 기술에 따른 백라이트로서의 선 광원 장치가 도시되어 있다.

도 1a에 도시된 선 광원 장치는, 램프 반사 시트(1) 내에 배치되는 형광 램프(2)와, 형광 램프(2)로부터 출사되는 빛을 전달하는 도광판(3), 도광판(3)에 전달된 가시 광선이 일면으로만 출사되도록 하여 광 출사율을 증진시키기 위한 반사 시트(4) 및 반사체(8)와, 도광판(3)의 측면에 배치되는 측면 반사 시트(7)와, 광 출사율을 증진시키는 프리즘 시트(5) 및 확산 시트(6) 등을 구비하는 에지형 백라이트이다. 이는 일측에 배치된 형광 램프(2)로부터 생성되는 가시 광선을 이용한다. 따라서, 이러한 에지형 백라이트는 형광 램프(2)가 백라이트 일측에만 배치되기 때문에, 박형 구조가 가능하다는 장점을 갖지만, 램프의 적용수량에도 한계가 있고, 도광판을 통한 가시 광선의 전달 효율이 낮아 휘도 부족 현상이 있을 수 있으며, 휘도 균일도 확보를 위한 그 밖의 노력이 요구되는 바, 대형 사이즈의 LCD 장치를 구현하는데는 적합하지 않다는 문제점이 있다.

도 1b에는 종래 기술에 따른 직하형 백라이트가 도시되어 있는데, 수 개의 형광 램프(2)가 도광판(3) 바로 아래에 병렬 배치된다는 점을 제외하고는 도 1a의 에지형 백라이트와 거의 동일한 구조를 취한다. 직하형 백라이트는 수 개의 형광 램프(2)가 구비된다는 점에서 대형 LCD 장치에 적합하다는 장점이 있으나, 형광 램프(2)의 위치로 인해 LCD 장치의 두께를 더 이상 줄일 수 없다는 문제점과, 사용되는 램프의 수만큼 인버터 채택으로 인한 원가 상승을 유발한다는 문제점과, 또한 외부 전극형 램프를 채택 시 한 개의 구동 인버터로 복수 개의 램프 구동을 유도하는 경우, 불균일한 램프 특성으로 인해 휘도의 균일성이 저하된다는 문제점을 수반한다.

또한, 일본특허공개공보 제 2004-55327호에는 상기 구조들을 조합한 형태의 평면 형광 램프가 개시되어 있으나, 상기 직하형 백라이트가 수반하는 두께에 관한 문제점을 충분히 해소하지는 못하였다.

다른 형태의 광원 장치로서, 대한민국특허공개공보 제 2003-73212호에는 발광 다이오드를 이용한 점광원 장치가 개시되어 있다. 이는 제품의 내구 연한을 상당히 증대시키고, 소비 전력을 상당히 저감시킨다는 장점이 있으나, 제조가 복잡할 뿐만 아니라, 제조 비용이 상당하다는 문제점을 구비한다.

상기한 문제점들을 해소하는 또 다른 형태의 광원 장치로서, 면 광원 장치가 제시되고 있다. 대한민국특허공개공보 제 2000-5671호에는, 샌드블라스트법을 통하여 형성된 방전 통로를 구비하는 평판형 형광 램프가 개시되어 있다. 이러한 평판형 형광 램프는 평면 상으로 고휘도의 발광 영역을 얻을 수 있다는 장점이 있다.

하지만, 이 또한, 샌드 블라스트법을 통한 방전 통로 형성은 형성 가능한 크기의 제한을 받을 뿐만 아니라, 복잡한 제조 공정과 생산 인덱스가 비교적 늦어 생산성이 저하됨으로써, 상당한 공정 원가 손실을 유발한다는 단점을 수반한다.

본 발명은, 상기한 문제점들을 해결하고 간단한 공정을 통하여 제조 가능하며 공정 단가를 상당히 저감시키며, 발광 면 전체에 균일한 휘도를 확보할 수 있는 구조의 면 광원 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따르면, 전면 및 배면 패널과 함께 방전 공간을 형성하는 측면 부재와; 상기 방전 공간에, 서로 이격 배치된 하나 이상의 격벽을 구비하는 면 광원 장치에 있어서, 상기 전면 패널 및 배면 패널 중의 적어도 하나에 형광층을 구비하고, 상기 격벽은, 상기 측면 부재에 부착되는 격벽 부착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 일면에 따르면, 상기 격벽 부착부는 부착 수단을 통하여 상기 측면 부재에 부착되는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 부착 수단은 프리트인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 격벽 부착부는 상기 격 4벽의 어느 일단인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 격벽 부착부는 상기 격벽의 양단 이외의 부분인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 격벽의 폭은 0.1㎜ 이상 3㎜ 이하이고, 상기 격벽의 높이는 0.1㎜ 이상 10㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 배면 패널에 반사층을 구비하는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 반사층은 상기 배면 패널과 상기 배면 패널의 형광층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 반사층은 반사 시트 타입인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 반사층은 반사 물질을 포함하는 반사 페이스트 타입인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2c에는 본 발명의 일실시예에 따른 면 광원 장치가 도시되어 있다. 도 2a에는 본 발명의 일실시예에 따른 면 광원 장치의 개략도가, 도 2b에는 도 2a의 A 부분을 확대한 부분 확대도가, 그리고 도 2c에는 도 2a의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 본 발명의 설명을 보다 명확히 할 수 있도록, 방전을 일으키는 전극 등은 도 2a에서 생략되었다.

본 발명의 일실시예에 따른 면 광원 장치는 도 2a에 도시된 바와 같이, 전면 패널(20a) 및 배면 패널(20b)를 구비하는데, 전면 패널(20a)과 배면 패널(20b) 사이에는 측면 부재(10)가 배치된다. 전면 패널 및 배면 패널(20a,b) 그리고 측면 부재(10)에 의하여 방전 공간(30)이 형성된다.

전면 패널 및 배면 패널(20a,b)의 서로 마주하는 일면 상에는, 도 2c에 도시된 바와 같이 형광층(21)이 형성된다. 도 2c에서는 전면 패널 및 배면 패널 모두에 형광층을 구비한 경우가 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 어느 한쪽에만 형광층을 구비할 수도 있다.

방전 공간(30)에는 하나 이상의 격벽(11)이 구비되는데, 하나 이상의 격벽(11)은 서로 이격되어 배치된다. 또한, 차후에 방전 공간(30)에 충진되는, 예를 들어 Ar, Hg, Ne과 같은 불활성 기체가, 원치 않는 영역에서 유동 및 부분 방전됨으로써 패널에 휘도 불균일이 발생하는 것을 방지하도록 격벽(11)을 전면 패널(20a) 및 배면 패널(20b)의 일면과 맞닿게 배치하는 것이 바람직하다.

격벽(11)의 폭, 즉 전면 및 배면 패널(20a,b)와 맞닿는 격벽 부분의 폭은 빛이 출사되는 영역에 대하여 휘도 불균일을 일으키지 않도록 적절하게 설정되어야 하는데, 3㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 격벽(11)의 폭이 너무 작게 설정되는 경우, 전면 및 배면 패널(20a,b)에 가해지는 압력으로 인해 격벽(11)이 충분한 지지력을 가지지 못하고 좌굴 현상이 발생하는 것을 방지하기 위하여 0.1 ㎜ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 격벽(11)의 높이도 전면 및 배면 패널(20a,b)의 간격이 너무 넓어져 사이 공간의 과도한 증대로 인한 효율 저하를 방지하고, 적절한 방전 공간울 확보하기 위하여, 0.1㎜ 이상 10㎜ 이하인 것이 바람직하다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 격벽(11)은 격벽 지지부(11a)와 격벽 부착부(11b)로 구성되는데, 격벽 지지부(11a)는 전면 및 배면 패널(20a,b)의 일면 상에 부착됨과 더불어, 이의 일단에 연장 형성된 격벽 부착부(11b)를 통하여 측면 부재(10), 바람직하게는 측면 부재(10) 내측에 부착된다.

한편, 격벽 부착부(11b)가 격벽(10) 내측에 부착되는 경우 부착 수단(12)을 통하여 부착될 수 있는데, 예를 들어 격벽(11)은 글라스와 같은 투명 재질로 형성된다는 점을 고려하여, 부착 수단(12)은 방전으로 인한 충격 내지 열로 인한 양자간의 분리를 방지하기 위하여 프리트(frit)로 형성되는 것이 바람직하다.

도면에 도시되지는 않았으나, 격벽 지지부(11b)도 프리트와 같은 별도의 부착 수단을 통하여 전면 및 배면 패널(20a,b)에 부착될 수 있다. 이와 같이, 격벽의 배열에 의한 방전 기체의 유동 통로로서의 방전 공간(30) 이외의 부분을 밀폐시킴으로써, 휘도 불균일을 유발할 수 있는 부분 방전을 방지할 수 있다.

한편, 도 3a 및 도 3b에는 본 발명에 따른 면 광원 장치를 구성하는 격벽을 형성하는 과정이 개시되어 있다.

고정대(40) 사이에 격벽을 형성하기 위한 부재를 배치시킨 후, 격벽 부착부를 형성하고자 하는 부위에 열 토치(50) 등을 통하여 열을 가하고 굽힘 모멘트(M_B)를 가함으로써 받침부(41)를 경계로 굽혀지게 된다.

이 때, 굽힘 부분에서의 재료 돌출을 방지하기 위하여 격벽 형성 부재의 양단에는 일정한 인장력(F_A)을 가해주는 것이 바람직하고, 이때 굽힘부 좌우 측면부에 굽힘시 발생 가능한 원치 않는 변형을 방지하기 위하여 가이드(미도시)를 설치하는 것도 바람직하다. 경우에 따라서는 도 3c에 도시된 바와 같이, 양단에 인장력(F_A)을 가하는 대신, 재료 돌출부가 생성될 수 있는 영역(A_B)에 면압(Pc)을 가함으로써 재료 돌출을 저지할 수도 있다.

도 4a 및 도 4b에는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 면 광원 장치가 도시되어 있는데, 도 2a에 도시된 면 광원 장치의 격벽(11)과는 달리, 격벽(11')의 양단 이외의 부분이 격벽 부착부(11'b)를 형성한다. 즉, 도 4a에 도시된 바와 같이 격벽(11')은 길이 방향에 대하여 U자 형상을 가지는데, 격벽(11')의 양단 이외의 부분으로 격벽(11')의 중앙부가 격벽 부착부(11'b)로서 부착 수단(12)을 통하여 측면 부재(10)의 내측에 부착되고, 하나 이상의 격벽(11')이 서로 교차 배열되어, 방전 공간(30)에 충진되는 기체의 유동 경로를 형성할 수 있다. 이 경우에도, 전면 패널(20a) 및 배면 패널(20b)과 맞닿는 격벽(11')의 일면들은 프리트와 같은 부착 수단을 통하여 전면 및 배면 패널(20a,b)에 부착될 수도 있다. 적어도 어느 일부에 전극 단자를 갖는 전극 단자부(61a,b)는 측면 부재(10)의 외측 일부에 배치되고 방전 공간(30)에 전원(60)으로부터의 전기적 신호를 인가하여 방전 공간(30)에서 방전을 일으킴으로써 발생된 자외선이 방전 공간(30)을 형성하는 전면 패널(20a) 및 배면 패널(20b)의 일면에 형성된 형광층(21)을 통하여 가시 광선으로 전환 출사된다. 이들 전극 단자부(61a,b)는 방전 공간의 어느 일부에 전극 단자가 형성된 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)형일 수도 있고, 외관 전극 단자가 측면 부재 등의 어느 일부를 감싸는 구조의 EEFL(external electrode fluorescent lamp)형일 수도 있는 등, 다양한 구성을 취할 수 있다.

한편, 형광층(21)을 통하여 전환된 가시 광선이 어느 일 패널, 즉 전면 패널(20a)을 통하여 출사되는 경우, 전면 패널(20a)로의 광취출율을 증진시키기 위하여 배면 패널(20b)은 반사 패널로 형성될 수도 있는데, 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이 배면 패널(20b)의 일면 상에 반사층(22)을 더 구비할 수도 있다. 반사층(22)은 형광층(21)과 배면 패널(20b) 사이에 배치될 수도 있고, 방전 공간을 멀리하는 배면 패널(20b)의 다른 일면 상에 배치될 수도 있다. 반사층(22)은 반사 물질을 포함하는 반사 페이스트 타입으로 배면 패널의 일면 상에 도포될 수도 있고, 경우에 따라서는 반사 시트 타입으로 배면 패널의 어느 일면 상에 부착될 수도 있다.

본 발명은 제조 공정을 간단히 함으로써 공정 단가를 상당히 경감시킬 수 있는 구조의 면 광원 장치를 제공할 수 있다. 특히, 샌드 블라스트 법 등에 의해 가공되는 종래 기술과는 달리, 격벽을 부착하는 간단한 단계를 통하여 공정 비용 및 제조 원가를 상당히 줄일 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 면 광원 장치의 구조를 나타내는 개략도,

도 2a는 본 발명에 따른 면 광원 장치의 구조를 나타내는 개략적인 분해 사시도,

도 2b는 도 2a의 A 부분을 확대 도시한 부분 확대도,

도 2c는 도 2a의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 단면도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 격벽을 제조하는 과정을 나타내는 선도,

도 3c는 본 발명의 격벽을 제조하는, 다른 유형의 과정을 나타내는 선도,

도 4a는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 면 광원 장치를 나타내는 평면도,

도 4b는 도 4a의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도,

도 4c 및 도 4d는 또 다른 유형의 면 광원 장치의 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10...측면 부재 11, 11'...격벽

11a,11a'...격벽 지지부 11b,11b'...격벽 부착부

12...부착 수단 20a,b...전면 및 배면 패널

21...형광층 22...반사층

30...방전 공간 40...고정대

41...받침부 60...전원

61a,b...전극 단자부

Claims (10)

1. 전면 및 배면 패널과 함께 방전 공간을 형성하는 측면 부재와;

   상기 방전 공간에, 서로 이격 배치된 하나 이상의 격벽을 구비하는 면 광원 장치에 있어서,

   상기 전면 패널 및 배면 패널 중의 적어도 하나에 형광층을 구비하고,

   상기 격벽은, 상기 측면 부재에 부착되는 격벽 부착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽 부착부는 부착 수단을 통하여 상기 측면 부재에 부착되는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 부착 수단은 프리트인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 격벽 부착부는 상기 격 4벽의 어느 일단인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
5. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 격벽 부착부는 상기 격벽의 양단 이외의 부분인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
6. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 격벽의 폭은 0.1㎜ 이상 3㎜ 이하이고, 상기 격벽의 높이는 0.1㎜ 이상 10㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 배면 패널에 반사층을 구비하는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 반사층은 상기 배면 패널과 상기 배면 패널의 형광층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 반사층은 반사 시트 타입인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 반사층은 반사 물질을 포함하는 반사 페이스트 타입인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.