KR20050116203A - 평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치 Download PDF

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Abstract

평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시장치가 개시되어 있다. 평판형광램프는 플레이트 형상을 갖고, 비가시광선을 발생시키는 몸체 및 비가시광선을 가시광선으로 변경하기 위해, 몸체 상에 배치된 형광몸체 및 형광몸체 상에 형성되어 가시광선의 발생량을 증가시키기 위한 휘도향상패턴을 갖는 형광층을 포함한다. 휘도향상패턴에 의하여 형광층에서 발생되는 가시광선의 광량을 증가 및 휘도 균일도를 증가시킬 수 있고, 이로 인해 표시장치에서의 영상의 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.

Description

평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치{FLAT FLUORESCENT LAMP, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 광의 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시킨 평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정은 전계의 방향 및 세기에 대응하여 배열이 변경되는 전기적 특성 및 배열에 대응하여 광의 투과율이 변경되는 광학적 특성을 갖는다. 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정의 전기적 특성 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다.
액정의 특성을 이용하여 영상을 표시하기 위해서, 액정표시장치는 태양, 조명등 등으로부터 발생한 외부광 또는 액정표시장치에 내장된 광원으로부터 발생한 인공광을 필요로 한다.
최근 들어, 외부광이 없는 곳에서 영상을 표시하기 위해 대부분의 액정표시장치는 인공광을 발생하는 백라이트 어셈블리(back light assembly)를 포함하고 있다.
액정표시장치에 사용되는 백라이트 어셈블리는, 예를 들어, 1차 광원인 발광 다이오드, 2차 광원인 냉음극형광램프 및 3차원 광원인 평판형광램프 등을 포함한다.
이들 중 평판형광램프는 냉음극형광램프 및 발광다이오드에 비해 우수한 휘도 및 휘도 균일성을 갖고 있지만, 국부적으로 휘도가 낮고 및 휘도 불균일이 발생하는 문제점을 갖고 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시킨 평판형광램프를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기 평판형광램프의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 상기 평판형광램프를 포함하는 표시장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위해, 본 발명에 의한 평판형광램프는 플레이트 형상을 갖고, 비가시광선을 발생시키는 몸체 및 비가시광선을 가시광선으로 변경하기 위해, 몸체 상에 배치된 형광몸체 및 형광몸체 상에 형성되어 가시광선의 발생량을 증가시키기 위한 휘도향상패턴을 갖는 형광층을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위해, 본 발명에 의한 평판형광램프의 제조 방법은 제 1 기판에 형성되어 비가시광선을 가시광선으로 변경시키며, 가시광선의 광량을 향상시키기 위한 휘도향상패턴이 형성된 형광층을 형성하는 단계, 제 1 기판에 제 2 기판을 어셈블리 하여 적어도 2 개의 방전공간을 형성하는 단계 및 제 1 기판 및/또는 제 2 기판 상에 방전공간 내부에서 비가시광선을 발생하기 위한 한 쌍의 방전전극을 배치하는 단계를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 3 목적을 구현하기 위해, 본 발명에 의한 표시장치는 플레이트 형상을 갖고, 비가시광선을 발생시키는 몸체, 비가시광선을 가시광선으로 변경하기 위해 몸체 상에 배치된 형광몸체 및 가시광선의 발생량을 증가시키기 위해 형광몸체 상에 형성된 휘도향상패턴을 갖는 형광층을 포함하는 평판형광램프 및 평판형광램프로부터 발생한 가시광선을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시키는 표시패널을 제공한다.
본 발명에 의하면, 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층에 홈(recess), 홀(hole) 형상을 갖는 휘도향상패턴을 형성하거나, 형광층으로부터 돌출된 엠보싱 패턴을 형성하여 가시광선의 휘도 및 가시광선의 휘도 균일성을 크게 향상시킨다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
평판형광램프
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 평판형광램프의 부분 절개 사시도이다.
도 1을 참조하면, 평판형광램프(flat fluorescent lamp, FFL;300)는 몸체(100) 및 형광층(200)을 포함한다.
몸체(body;100)는 내부에 발광공간이 형성된 플레이트 형상을 갖고, 몸체(100)에 형성된 발광공간에서는 비가시광선(invisible ray), 예를 들면, 자외선(ultraviolet ray)이 발생된다.
형광층(200)은 비가시광선을 가시광선(visible ray)으로 변경시킨다. 본 실시예에서, 형광층(200)은 형광몸체(210) 및 휘도향상패턴(220)을 포함한다. 형광몸체(210)는 몸체(100)의 내측면에 배치되며, 비가시광선을 가시광선으로 변경시킨다. 휘도향상패턴(220)은 형광몸체(210)에 형성되며, 가시광선의 광량을 보다 증가시킨다.
도 2는 도 1의 A1-A2를 따라 절단한 단면도이다.
본 실시예에서, 형광몸체(210)에 형성된 휘도향상패턴(220)은 형광몸체(210)에 형성된 홈(recess)이다. 도 2의 참조부호 110은 몸체(100)의 내부에서 발생한 가시광선을 반사하기 위한 광 반사층이다.
형광몸체(210)에 형성된 휘도향상패턴(220)은 형광몸체(210)의 표면적을 보다 증가시키고, 형광몸체(210)의 표면적이 증가됨에 따라 형광몸체(210)로부터 발생되는 가시광선의 광량은 보다 증가된다.
본 실시예에서, 형광몸체(210)에 형성된 각 휘도향상패턴(220)의 깊이는, 예를 들어, 형광몸체(210)의 두께 이하일 수 있다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 3을 참조하면, 형광몸체(200)에 형성된 각 휘도향상패턴(220)의 깊이 h1은 형광몸체(210)의 두께 T1보다 낮은 깊이를 갖는다. 이와 같이 휘도향상패턴(220)의 깊이 h1을 형광몸체(210)의 두께 T1보다 낮게 형성할 경우, 형광몸체(210)의 표면적이 증가되고, 이 결과 평판형광램프(300)에서 발생한 가시광선의 발생량은 크게 증가된다.
도 4는 도 2의 B 부분 확대도이다.
도 4를 참조하면, 형광몸체(210)에 형성된 각 휘도향상패턴(220)의 깊이 h2는 형광몸체(210)의 두께 T2와 동일할 수 있다.
휘도향상패턴(220)의 깊이 h2가 형광몸체(210)의 두께 T2와 동일할 경우, 휘도향상패턴(220)이 형성된 곳에서는 형광몸체(210) 및 몸체(100)의 사이에 개재된 광 반사층(110)이 노출되고, 이 결과, 몸체(100)의 내부에서 발생한 가시광선은 광 반사층(110)에 의하여 반사되어 평판형광램프(300)로부터 출사되는 가시광선의 광량을 보다 증가시킬 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 형광몸체(210)의 두께가 h1이고, 평면상에서 휘도향상패턴(220)의 중심축 O로부터 가장 짧은 폭을 r 이라고 정의하였을 때, 휘도향상패턴(220)에 의하여 형광몸체(210)의 표면적을 증가시키기 위해 형광몸체(210)의 두께 T1 및 휘도향상패턴(220)들의 폭 r들은 r < 2h의 관계를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 형광몸체(210)의 두께가 30㎛일 경우, 폭 r은 15㎛ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하며, 형광몸체(210)의 두께가 100㎛일 경우, 폭 r은 50㎛ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 휘도향상패턴(220)들 사이의 간격 L은 형광몸체(210)의 두께 h1 및 휘도향상패턴(220)들의 폭 r의 두배인 2r을 합한 길이 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
도 5는 도 1의 형광층의 일부를 도시한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 휘도향상패턴(220)은 형광몸체(210)의 평면상에서 보았을 때, 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 휘도향상패턴(220)은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 형상들 중 적어도 2 개 이상이 형광몸체(210) 상에 함께 형성될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 몸체의 내부를 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 몸체(100)에 형성된 형광층(200)의 형광몸체(210)에 형성된 휘도향상패턴(220)은 그루브(groove) 형상을 갖는다.
그루브 형상을 갖는 휘도향상패턴(220)은 몸체(100)의 제 1 방향으로 연장되고, 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 적어도 2 개가 병렬 배치된다.
이때, 그루브 형상을 갖는 휘도향상패턴(220)의 깊이는 형광몸체(210)의 두께 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 그루브 형상을 갖는 휘도향상패턴(220)의 깊이는 광 반사층(110)이 휘도향상패턴(220)에 의하여 노출되도록 형광몸체(210)의 두께와 동일하다.
도 7은 도 1에 도시된 몸체의 내부를 도시한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 몸체(100)에 형성된 휘도향상패턴(220)은 그루브 형상을 갖는다. 그루브 형상을 갖는 휘도향상패턴(220)은 몸체(100)의 제 1 방향 및 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 함께 형성된다. 따라서, 휘도향상패턴(220)은 형광몸체(210)의 평면상에서 보았을 때, 격자 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 격자 형상을 갖는 휘도향상패턴(220)의 깊이는 형광몸체(210)의 두께 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 격자 형상을 갖는 휘도향상패턴(220)의 깊이는 광 반사층(110)이 휘도향상패턴(220)에 의하여 노출되도록 형광몸체(210)의 두께와 동일하다.
도 1을 다시 참조하면, 몸체(100)는 제 1 기판(120), 제 2 기판(130), 밀봉부재(140), 공간분할부재(150) 및 방전전극(162,164;160)들을 포함한다.
제 1 기판(120)은 투명한 플레이트 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 제 1 기판(120)은 바람직하게 투명한 유리 기판을 포함하고, 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.
제 2 기판(130)은 투명한 물질을 포함한 플레이트 형상을 갖거나 불투명한 물질을 포함한 플레이트 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 제 2 기판(130)은 제 1 기판(12)과 동일한 평면적을 갖는 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.
본 실시예에서, 제 1 기판(120) 및 제 2 기판(130)은 동일한 평면적을 갖는다.
밀봉부재(140)는 제 1 기판(120) 및 제 2 기판(130)의 사이에 개재되며, 밀봉부재(140)는 제 1 및 제 2 기판(120,130)들 사이에 발광 공간이 형성되도록 개구가 형성된 사각 프레임 형상을 갖는다.
한편, 제 1 및 제 2 기판(120,130)들의 사이에 형성된 발광공간의 면적을 보다 감소시키기 위해 제 1 및 제 2 기판(120,130)들의 사이에는 공간분할부재(150)가 배치된다.
공간분할부재(150)는 제 1 및 제 2 기판(120,130)들의 사이에 형성된 발광 공간을 적어도 2 개 이상으로 분할한다. 이때, 공간분할부재(150)는 적어도 2 개로 분할되어 형성된 발광공간을 상호 연결하기 위한 홈 또는 홀을 포함할 수 있다.
공간분할부재(150)에 의하여 분할된 각 방전공간은 제 1 방향으로 연장되고, 제 2 방향으로 적어도 2 개가 병렬 배치된다. 이때, 제 1 방향 및 제 2 방향은 실질적으로 직교하는 방향이다.
제 1 기판(120), 제 2 기판(130), 밀봉부재(140) 및 공간분할부재(150)에 의하여 분할된 발광공간에는 방전가스(미도시)가 주입된다. 방전가스는 방전에 의하여 비가시광선, 예를 들면, 자외선을 발생시킨다.
한편, 제 1 기판(120)과 마주보는 제 2 기판(130)의 면 및 제 2 기판(130)과 마주보는 제 1 기판(120)의 면에는 각각 형광층(200)이 형성된다. 형광층(200)은 방전가스로부터 발생한 비가시광선을 가시광선으로 변경시키고, 형광층(200)에는 앞서 설명한 휘도향상패턴(220)이 형성된다. 본 실시예에서, 휘도향상패턴(220)은 앞서 설명한 바와 동일함으로 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
한 쌍의 방전전극(162,164;160)들은 공간분할부재(150)에 의하여 분할된 각 발광공간의 양쪽 끝에 각각 배치되어 분할된 각 발광공간에서 방전을 발생시킨다. 바람직하게, 한 쌍의 방전전극(160)들은 공간분할부재(150)와 수직한 방향으로 배치된다. 바람직하게, 한 쌍의 방전전극(160)들은 제 1 기판(120) 및/또는 제 2 기판(130)의 외측면에 각각 배치된다. 이와 다르게, 한 쌍의 방전전극(160)들 중 적어도 1 개 이상은 제 1 기판(120) 및/또는 제 2 기판(130)의 내측면에 배치될 수 있다.
제 1 기판(120) 및/또는 제 2 기판(130)의 외측면에 배치된 한 쌍의 방전전극(160)들에 전원이 인가되면, 분할된 공간에는 방전이 발생되고, 방전에 의하여 분할된 공간에 배치된 방전가스로부터는 비가시광선이 발생된다. 분할된 공간에서 발생된 비가시광선은 형광층(220) 및 휘도향상패턴(210)에 의하여 가시광선으로 파장 길이가 변경되고, 가시광선은 제 1 기판(120)을 통하여 외부로 출사된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 평판형광램프를 도시한 부분 절개 사시도이다. 도 9는 도 8의 B1-B2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형광램프(700)는 제 1 기판(400), 제 2 기판(500) 및 한 쌍의 방전 전극(600)을 포함한다.
제 1 기판(400)은, 예를 들어, 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 제 1 기판(400)은 가시광선은 투과시키고 자외선은 흡수하는 유리 기판을 포함한다.
제 2 기판(500)은 제 1 기판(400)과 결합되며, 제 1 기판(400) 및 제 2 기판(500)의 결합에 의해 제 1 및 제 2 기판(400,500)들의 사이에는 적어도 2 개의 방전 공간(450)이 형성된다.
제 2 기판(500)은 제 1 기판(400)과 동일한 투명한 유리 기판으로 이루어진다. 제 1 및 제 2 기판들(400,500)의 사이에 적어도 2 개의 방전 공간(450)들을 형성하기 위해, 제 2 기판(500)은 제 1 기판(400)에 대해 높이가 주기적으로 변하는 요철 구조를 갖는다. 따라서, 방전공간(450)은 일정 간격 이격 되며, 각 방전공간(450)은 상호 평행하게 병렬 배치된다. 이와 같은 다수의 방전공간(450)을 갖도록 하기 위해 제 2 기판(500)은 성형 가공(forming)에 의하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 제 2 기판(500)은 제 1 기판(400)과 같은 플레이트 형상의 유리 기판을 일정 온도로 가열하여 제 2 기판(500)의 경도를 낮추고, 금형을 통해 제 2 기판(500)을 원하는 형상으로 성형한다.
본 실시예에서, 제 2 기판(500)의 종단면은 사다리꼴 형상, 반원 아치 형상, 사각형 형상 등을 갖는다. 또한, 제 2 기판(500)의 각 방전공간(450)은 사행형상(serpentine shape)을 갖고, 이로 인해 각 방전공간(450)은 하나로 연결된다.
제 1 기판(400) 및 제 2 기판(500)은 바람직하게, 융해된 납유리 등의 접착 부재(470)를 통해 제 1 기판(400) 상에 견고하게 결합된다. 구체적으로, 접착 부재(470)는 제 2 기판(500) 및 제 1 기판(400)의 사이에 개재되고, 접착 부재(470)는 고온 환경에서 소성(firing) 된다. 이때, 접착 부재(470)는 제 2 기판(500) 및 제 1 기판(400)의 에지에 선택적으로 배치되고, 접착 부재(470)는 제 1 및 제 2 기판(400,500)들에 의하여 형성된 방전공간(401)의 압력을 감압 함으로서 상호 밀착된다.
제 1 기판(400) 및 제 2 기판(500)의 결합에 의하여 형성된 다수의 방전 공간(450)에는 작동 가스가 주입된다. 작동 가스는 수은, 아르곤, 네온, 크세논 및 크립톤 등이 단독 혹은 복합적으로 배치된다.
방전 전극(600)들은 제 1 전극(610) 및 제 2 전극(620)을 포함한다. 제 1 전극(610) 및 제 2 전극(620)은 제 2 기판(500)의 외측면에 한 쌍이 이격 되어 배치된다. 이때, 제 1 전극(610) 및 제 2 전극(620)은 각 방전공간(450)을 가로지르는 방향으로 형성된다. 제 1 및 제 2 전극(610,620)들은 도전성이 우수한 재질, 예를 들면, 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄 테이프(Al tape), 실버 페이스트(Ag paste) 등을 이용하여 형성할 수 있다.
또한, 제 1 전극(610) 및 제 2 전극(620)에는 방전 공간(450)의 내부에서 방전 또는 플라즈마가 발생하기에 충분한 전계차를 갖는 제 1 방전 전압 및 제 2 방전 전압이 각각 인가된다.
한편, 각 방전 공간(450)에 공급된 방전 가스의 압력이 서로 다를 경우, 각 방전 공간(450)에서 발생한 광의 휘도가 서로 다르게 된다. 각 방전 공간(450)에 배치된 작동 가스의 압력을 실질적으로 동일하게 조절하기 위해, 각 방전공간(450)은 제 2 기판(500)에 형성된 개구(미도시)에 의하여 상호 연결될 수 있다.
이와 다르게, 제 1 및 제 2 전극(400,500)들은 제 1 기판(400)의 외측 표면, 또는 제 2 기판(500)과 제 1 기판(400)의 외측 표면에 모두 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 평판형광램프(700)의 제 1 기판(400)은 반사층(480) 및 제 1 형광층(490)을 더 포함할 수 있다. 반사층(480)은 제 1 기판(400)의 내측면에 형성되며, 반사층(480)의 상면에는 제 1 형광층(490)이 형성된다. 반사층(480)은 제 2 기판(500)으로 향하는 광을 제 1 기판(400)을 향하는 방향으로 반사시킨다. 제 1 형광층(490)은 방전 공간(450)에서 발생한 비가시광선, 예를 들면, 자외선을 가시광선으로 변경시킨다.
제 1 형광층(490)은 제 1 형광층(490)에서 발생한 가시광선의 광량을 보다 향상시키기 위해 휘도향상패턴(492)을 더 포함할 수 있다. 휘도향상패턴(492)은 제 1 형광층(490)에 형성된 홈 또는 홀이다. 본 실시예에서, 휘도향상패턴(492)의 깊이는 제 1 형광층(490) 이하이며, 바람직하게, 휘도향상패턴(492)의 깊이는 제 1 형광층(490)의 두께와 동일하다.
또한, 평판형광램프(700)의 제 2 기판(500)은 제 2 형광층(510)을 더 포함할 수 있다. 제 2 형광층(510)은 방전공간(450)에서 발생한 자외선을 가시광선으로 변경시킨다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 평판형광램프를 도시한 부부 절개 사시도이다. 도 11은 도 10의 C1-C2를 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 평판형광램프(1000)는 몸체(800) 및 형광층(900)을 포함한다.
몸체(body;800)는 내부에 발광공간이 형성된 플레이트 형상을 갖고, 몸체(800)에 형성된 발광공간으로부터는 비가시광선(invisible ray), 예를 들면, 자외선(ultraviolet ray)을 발생시킨다.
형광층(900)은 비가시광선을 가시광선으로 변경시킨다. 본 실시예에서, 형광층(900)은 형광몸체(910) 및 적어도 1 개의 엠보싱패턴(920)을 포함한다. 형광몸체(910)는 몸체(800)의 내측면에 배치되며, 비가시광선을 가시광선으로 변경시킨다. 엠보싱패턴(920)은 형광몸체(910)에 형성되며, 가시광선의 광량을 보다 증가시킨다.
엠보싱패턴(920)은 형광몸체(910)의 표면적을 증가시켜 몸체(800)의 내부에서 형광몸체(910)에 의하여 발생한 가시광선의 광량을 증가시킨다.
이를 구현하기 위해, 엠보싱패턴(920)은 형광몸체(910)의 상면으로부터 소정 높이로 돌출 되거나 함몰된다. 돌출 또는 함몰된 엠보싱패턴(920)은 형광몸체(910)의 표면적을 증가시키고, 이 결과 가시광선의 광량은 증가된다.
구체적으로, 엠보싱패턴(920)은 제 1 엠보싱패턴(922) 및 제 2 엠보싱패턴(924)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 제 1 엠보싱패턴(922)은 형광몸체(910)로부터 소정 높이로 돌출 되고, 제 2 엠보싱패턴(924)은 형광몸체(910)의 표면으로부터 함몰된 홈 형상을 갖는다.
이때, 제 2 엠보싱패턴(924)의 깊이는 형광몸체(910)의 두께와 동일하거나, 형광몸체(910)의 두께보다 낮을 수 있다. 본 실시예에서, 제 2 엠보싱패턴(924)의 깊이는 형광몸체(910)의 두께와 실질적으로 동일하게 형성된다.
이와 같이 형광몸체(910)에 형광몸체(910)의 표면으로부터 돌출된 제 1 엠보싱패턴(922) 또는 형광몸체(910)의 표면으로부터 함몰된 제 2 엠보싱패턴(924)을 함께 형성함으로써 형광몸체(910)의 표면적을 증가시켜 몸체(800)로부터 발생되는 가시광선의 광량을 크게 증가시킬 수 있다.
평판형광램프의 제조 방법
도 12는 본 발명의 일실시예에 의하여 제 1 기판에 형광층을 형성하기 위한 마스크를 얼라인 한 것을 도시한 단면도이다.
도 12를 참조하면, 평판형광램프의 일부인 제 1 기판(120)에는 형광층을 형성하기 전에 가시광선의 반사율이 높은 광 반사층(110)이 먼저 형성된다. 광 반사층(110)은 액상 금속의 도포, 스퍼터링 또는 화학 기상 증착 등에 의하여 제 1 기판(120) 상에 균일한 두께로 형성된다.
제 1 기판(120)에 광 반사층(110)이 형성된 후, 제 1 기판(120)의 상부에는 슬릿 마스크(122)가 정렬된다. 슬릿 마스크(122)는 후술될 휘도향상패턴과 대응하는 부분 및 후술될 공간분할부재가 형성될 부분은 막혀 있고, 나머지 부분은 모두 개구되어 있다.
도 13은 도 12의 제 1 기판에 휘도향상패턴을 갖는 형광층이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 13을 참조하면, 제 1 기판(120)의 상부에 슬릿 마스크(122)가 정렬된 후, 형광물질은 슬릿 마스크(122)의 상부로부터 제 1 기판(120)을 향해 공급된다. 따라서, 형광물질은 슬릿 마스크(122)에 형성된 개구를 통해 광 반사층(110) 상에 적층 되고 이로 인해 제 1 기판(120)에는 형광몸체(210)를 갖는 형광층(200)이 형성된다. 이때, 도 12에 도시된 슬릿 마스크(122) 중 막혀 있는 부분으로는 형광물질이 공급되지 않음으로, 형광몸체(210) 중 슬릿 마스크(122)의 막힌 부분과 대응하는 부분에는 휘도향상패턴(220)이 형성된다.
이때, 형광층(200)의 형광몸체(210)에 형성된 휘도향상패턴(220)은 형광몸체(210)의 평면상에서 보았을 때, 원형, 삼각형, 다각형 및 다각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 슬릿 마스크(122) 및 제 1 기판(120)의 간격을 조절함으로써, 형광몸체(210)에 형성된 휘도향상패턴(220)의 깊이는 형광몸체(210)의 두께와 동일하거나 형광몸체(210)의 두께보다 작을 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 제 1 기판에 공간분할부재가 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 14를 참조하면, 휘도향상패턴(220)을 갖는 형광층(200)이 제 1 기판(120)에 형성된 후, 제 1 기판(120)에 형성된 형광층(200)의 사이에는 공간 분할부재(150)가 형성된다. 공간분할부재(150)는 제 1 기판(120)을 복수개의 영역으로 분할한다. 공간 분할부재(150)는 디스펜서 등에 의하여 세라믹물질을 벽 형상으로 제 1 기판(120) 상에 형성한 후, 세라믹 물질을 소성 함으로써 형성된다.
도 15는 도 14에 도시된 제 1 기판에 밀봉부재 및 제 2 기판이 어셈블리 된 것을 도시한 단면도이다.
도 15를 참조하면, 제 1 기판(120) 상에 광 반사층(110), 형광층(200) 및 공간 분할부재(150)가 형성된 후, 제 1 기판(120)에는 밀봉부재(140) 및 제 2 기판(130)이 순차적으로 어셈블리 되고, 제 1 및 제 2 기판(120,130)들은 밀봉부재(140)에 의하여 상호 밀봉된다. 이때, 제 2 기판(130)은 제 1 기판(120)과 동일한 형상을 갖고, 제 2 기판(130)에는 또 다른 형광층(132)이 형성된다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 의하여 제 1 기판에 광 반사층이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 16을 참조하면, 평판형광램프의 일부인 제 1 기판(120)에는 형광층을 형성하기 전에 가시광선의 반사율이 높은 광 반사층(110)이 형성된다. 광 반사층(110)은 액상 금속의 도포, 스퍼터링 또는 화학 기상 증착 등에 의하여 제 1 기판(110) 상에 균일한 두께로 형성된다.
도 17은 도 16의 제 1 기판에 형광층이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 17을 참조하면, 제 1 기판(120)의 광 반사층(110)의 상부에는 형광물질이 공급되어 제 1 기판(120)에 형성된 광 반사층(110)의 상면에는 형광층(910)이 균일한 두께로 형성된다.
도 18은 도 17에 형성된 형광층에 엠보싱 패턴이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 18을 참조하면, 광 반사층(110)의 상면에 형성된 형광층(910)에는 엠보싱 패턴(920)이 형성된다. 엠보싱 패턴(920)은 형광층(910)의 표면에 돌기(900a) 또는 홈(900b)이 형성된 롤러(900c)를 형광층(910) 상에 밀착시켜 형광층(910) 상에 볼록하게 형성된 제 1 엠보싱 패턴(922) 또는 오목한 제 2 엠보싱 패턴(924)이 형성된다. 이와 다르게, 형광층(910) 상에 형성된 엠보싱 패턴(920)은 제 1 엠보싱 패턴(922) 및 제 2 엠보싱 패턴(924)을 모두 포함할 수 있다. 이때, 엠보싱 패턴(920)은 형광층(910)이 경화되기 이전에 형성하는 것이 무방하다.
이때, 형광층(910)에 형성된 엠보싱 패턴(920)은 평면상에서 보았을 때, 원형, 삼각형, 다각형 및 다각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 이때, 엠보싱 패턴(920)의 깊이는 형광몸체(910)의 두께와 동일하거나 형광몸체(910)의 두께보다 작을 수 있다.
도 19는 도 18에 도시된 제 1 기판에 공간분할부재가 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 19를 참조하면, 엠보싱 패턴(920)을 갖는 형광층(910)이 제 1 기판(120)에 형성된 후, 제 1 기판(120)에는 공간 분할부재(150)가 형성된다. 공간분할부재(150)는 제 1 기판(120)을 복수개의 발광공간으로 분할한다. 공간 분할부재(150)는 디스펜서 등에 의하여 세라믹물질을 벽 형상으로 제 1 기판(120) 상에 형성한 후, 세라믹 물질을 소성 함으로써 형성된다.
도 20은 도 19에 도시된 제 1 기판에 밀봉부재 및 제 2 기판이 어셈블리 된 것을 도시한 단면도이다.
도 20을 참조하면, 제 1 기판(120) 상에 엠보싱 패턴을 갖는 형광층(910) 및 공간 분할부재(150)가 형성된 후, 제 1 기판(120)에는 밀봉부재(140) 및 제 2 기판(130)이 순차적으로 어셈블리 되고, 제 1 및 제 2 기판(120,130)들은 밀봉부재(140)에 의하여 상호 밀봉된다. 이때, 제 2 기판(130)은 제 1 기판(120)과 동일한 형상을 갖고, 제 2 기판(130)에는 또 다른 형광층(132)이 형성되어 있다.
이어서, 제 2 기판(130) 또는 제 1 기판(120)에는 공간분할부재(150)에 의하여 분할된 공간에서 방전을 일으키기 위한 방전전압이 인가된 제 1 전극(162) 및 제 2 전극(164)을 포함하는 방전전극(160)이 배치된다.
본 실시예에서는 바람직하게, 플레이트 형상을 갖는 제 1 및 제 2 기판(120,130)들을 이용하여 평판형광램프를 제작하였지만, 이와 다르게, 플레이트 형상을 갖는 제 1 기판 및 종단면이 반원, 사다리꼴 등을 갖고 사행 형상을 갖는 제 2 기판을 이용하여 평판형광램프를 제작하여도 무방하다.
표시장치
도 21은 본 발명의 일실시예에 의한 표시장치의 분해 사시도이다. 본 발명의 일실시예에 의한 표시장치의 평판형광램프는 앞서 설명한 평판형광램프와 동일하다. 따라서 평판형광램프에 대하여는 앞서 설명한 실시예와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 21을 참조하면, 표시장치(1400)는 수납용기(1100), 평판형광램프(300), 표시패널(1200) 및 새시(1300)를 포함한다.
수납용기(1100)는 바닥면(1110) 및 바닥면(1110)의 에지부에 수납공간을 형성하기 위해 배치된 복수개의 측벽(1120), 방전전압 인가모듈(1130)을 포함한다. 수납용기(1100)는 평판형광램프(300) 및 표시패널(1200)이 좌우로 움직이지 못하도록 고정시킨다.
바닥면(1110)은 평판형광램프(300)가 안착되기에 충분한 바닥 면적 및 평판형광램프(300)와 동일한 형상을 갖는다. 본 실시예에서 바닥면(1110)은 평판형광램프(300)와 동일한 형상을 갖는 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.
측벽(1120)은 평판형광램프(1110)가 외부로 이탈되지 않도록 바닥면(1110)으로부터 연장 또는 배치된다.
방전전압 인가모듈(1130)들은 평판형광램프(300)의 제 1 및 제 2 전극(162,164 )들에 제 1 구동 전압 및 제 2 구동 전압을 인가한다.
방전전압 인가모듈(1130)로부터 인가된 제 1 및 제 2 구동 전압은 전원 인가선(1135)들에 의하여 제 1 및 제 2 전극(162,164)에 연결된다.
표시패널(1200)은 평판형광램프(300)에서 발생한 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 컨버팅 한다. 이를 구현하기 위하여 표시패널(1200)은 TFT 기판(1210), 액정(1120), 컬러필터 기판(1230) 및 구동모듈(1240)을 포함한다.
TFT 기판(1210)은 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극, 각 화소 전극에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함한다.
컬러필터 기판(1230)은 TFT 기판(1210)에 형성된 화소 전극과 마주보도록 배치된 컬러필터, 컬러필터의 상면에 형성된 공통전극을 포함한다.
액정(1220)은 TFT 기판(1210)과 컬러필터 기판(1230)의 사이에 개재된다.
한편, 표시패널(1200)의 컬러필터 기판(1230)의 에지부는 새시(1300)에 의하여 감싸여지고, 새시(1300)의 일부는 수납용기(1100)의 측벽(1120)에 형성된 후크에 결합된다. 새시(1300)는 외부 충격으로부터 취성이 약한 표시패널(1200)의 깨짐을 방지 및 표시패널(1200)이 수납용기(1100)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 미설명 참조부호 1250은 평판형광램프에서 출사된 광을 확산시키는 광 확산 부재이다.
앞서 설명한 평판형광램프, 평판형광램프의 제조 방법 및 평판형광램프를 포함하는 표시장치들은 모두 공통적으로 형광층에 형성되어 형광층으로부터 발생한 가시광선의 광량을 증가시키기 위한 휘도향상패턴을 포함한다. 앞서 설명한 실시예들에서는 휘도향상패턴들의 형성 밀도가 모두 균일하게 형성되지만, 평판형광램프에서 상대적으로 어두운 부분이 발생할 경우, 어두운 부분을 제거하기 위해 밝은 곳 및 어두운 곳에서의 휘도향상패턴의 밀도를 서로 다르게 조절하는 것 역시 본 발명의 하나의 실시예에 포함된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 평판형광램프의 몸체의 내부에서 발생한 비가시광선을 가시광선으로 변경하는 형광층에 휘도향상패턴 또는 엠보싱패턴을 형성하여 평판형광램프에서 발생한 가시광선의 휘도를 크게 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 일실시예에 의한 평판형광램프의 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 A1-A2를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 B 부분 확대도이다.
도 5는 도 1의 형광층의 일부를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 몸체의 내부를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 몸체의 내부를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 평판형광램프를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 9는 도 8의 B1-B2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 평판형광램프를 도시한 부부 절개 사시도이다.
도 11은 도 10의 C1-C2를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의하여 제 1 기판에 형광층을 형성하기 위한 마스크를 얼라인 한 것을 도시한 단면도이다.
도 13은 도 12의 제 1 기판에 휘도향상패턴을 갖는 형광층이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 제 1 기판에 공간분할부재가 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 제 1 기판에 밀봉부재 및 제 2 기판이 어셈블리 된 것을 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 의하여 제 1 기판에 광 반사층이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 17은 도 16의 제 1 기판에 형광층이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 18은 도 17에 형성된 형광층에 엠보싱 패턴이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 19는 도 18에 도시된 제 1 기판에 공간분할부재가 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 20은 도 19에 도시된 제 1 기판에 밀봉부재 및 제 2 기판이 어셈블리 된 것을 도시한 단면도이다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 의한 표시장치의 분해 사시도이다.

Claims (27)

  1. 플레이트 형상을 갖고, 비가시광선을 발생시키는 몸체; 및
    상기 비가시광선을 가시광선으로 변경하기 위해, 상기 몸체 상에 배치된 형광몸체 및 상기 형광몸체 상에 형성되어 상기 가시광선의 발생량을 증가시키기 위한 휘도향상패턴을 갖는 형광층을 포함하는 평판형광램프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 상기 비가시광선을 발생하기 위해 내부에 발광공간이 형성되고, 상기 형광몸체는 상기 몸체의 내측면에 배치된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴은 상기 형광몸체 상에 적어도 1 개가 형성된 홈(recess)인 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴의 깊이는 상기 형광몸체의 두께와 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 형광몸체의 두께가 h이고, 상기 홈의 중심축 및 상기 홈의 측벽이 이루는 가장 짧은 폭이 r 일 때,
    상기 형광몸체의 표면적을 증가시키기 위해, 상기 형광몸체의 상기 두께 및 상기 폭은 r < 2h의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴은 평면에서 보았을 때, 삼각형, 사각형, 다각형 및 원형 형상으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴은 상기 형광몸체에 적어도 1 개가 형성된 그루브(groove)인 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴의 깊이는 상기 형광몸체의 두께와 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴은 상기 형광몸체에 적어도 2 개가 격자 형상으로 형성된 그루브인 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴은 상기 형광몸체의 두께와 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 형광층 사이에는 상기 가시광선을 반사하는 광 반사층이 개재된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴들 사이의 간격은 상기 형광층의 두께 및 상기 휘도향상패턴의 폭을 합과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 플레이트 형상을 갖는 제 1 기판;
    플레이트 형상을 갖고, 상기 제 1 기판과 마주보도록 배치된 제 2 기판;
    상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에 개재되며, 상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에서 방전에 의하여 상기 비가시광선을 발생하는 방전가스가 주입되도록 공간을 형성하는 밀봉부재;
    상기 공간을 적어도 2 개로 분할하는 공간 분할 부재; 및
    상기 제 1 기판의 외측면에 배치되어 상기 분할된 공간에 방전을 발생시키는 한 쌍의 방전전극을 포함하는 평판형광램프.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 형광층은 상기 상호 마주보는 제 1 및 제 2 기판들의 내측면에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 플레이트 형상을 갖는 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 상면에 결합되며, 상기 제 1 기판 상에 평면에서 보았을 때 사행 형상을 갖는 방전공간이 형성되도록 사행 형상으로 배치된 제 2 기판; 및
    상기 방전공간내부에서 상기 비가시광선을 발생하기 위해 상기 제 2 기판에 배치된 한 쌍의 방전전극을 포함하는 평판형광램프.
  16. 플레이트 형상을 갖고, 비가시광선을 발생시키는 몸체; 및
    상기 비가시광선을 가시광선으로 변경하기 위해 상기 몸체 상에 배치된 형광몸체 및 상기 형광몸체의 표면적을 증가시키기 위해 상기 형광몸체의 표면에 형성된 적어도 1 개의 엠보싱 패턴을 갖는 형광층을 포함하는 평판형광램프.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 엠보싱 패턴은 상기 형광몸체의 표면적을 증가시키기 위해 상기 형광몸체로부터 소정 높이로 돌출된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 엠보싱 패턴은 상기 형광몸체의 표면적을 증가시키기 위해 상기 형광몸체로부터 소정 높이로 돌출된 제 1 엠보싱 패턴 및 상기 형광몸체로부터 소정 깊이로 함몰된 제 2 엠보싱 패턴을 포함하는 평판형광램프.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 엠보싱 패턴의 깊이는 상기 형광몸체의 두께와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  20. 제 1 기판에 형성되어 비가시광선을 가시광선으로 변경시키며, 상기 가시광선 량을 향상시키기 위한 휘도향상패턴이 형성된 형광층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판에 제 2 기판을 어셈블리 하여 적어도 2 개의 방전공간을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 기판 및/또는 제 2 기판 상에 상기 방전공간 내부에서 상기 비가시광선을 발생하기 위한 한 쌍의 방전전극을 배치하는 단계를 포함하는 평판형광램프의 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴을 형성하는 단계는 상기 제 1 기판에 마스크 패턴이 형성된 마스크를 배치하는 단계; 및
    상기 제 1 기판에 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광물질을 공급하여 제 1 기판 상에 상기 휘도향상패턴이 형성된 형광층을 형성하는 단계를 포함하는 평판형광램프의 제조 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴을 형성하는 단계는 상기 제 1 기판에 형광물질을 배치시켜 형광층을 형성하는 단계; 및
    상기 형광층의 표면을 가압 하여 상기 형광층 상에 휘도향상패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제 1 기판 및 상기 형광층의 사이에는 상기 가시광선을 반사시키는 광 반사층이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  24. 제 20 항에 있어서, 상기 휘도향상패턴은 상기 형광층으로부터 함몰된 홈 형상 또는 상기 형광층으로부터 돌출된 돌기 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  25. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판은 플레이트 형상을 갖고, 상기 제 1 및 제 2 기판들의 사이에는 상기 방전공간을 형성하기 위해 적어도 1 개의 공간분할부재가 배치된 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  26. 제 20 항에 있어서, 상기 형광층 및 상기 제 1 기판의 사이에는 상기 가시광선을 반사하기 위한 광 반사층이 형성된 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  27. 플레이트 형상을 갖고, 비가시광선을 발생시키는 몸체, 상기 비가시광선을 가시광선으로 변경하기 위해 상기 몸체 상에 배치된 형광몸체 및 상기 가시광선의 발생량을 증가시키기 위해 상기 형광몸체 상에 형성된 휘도향상패턴을 갖는 형광층을 포함하는 평판형광램프; 및
    상기 평판형광램프로부터 발생한 상기 가시광선을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시키는 표시패널을 포함하는 표시장치.
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