KR20060027198A - 평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치 Download PDF

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KR20060027198A
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이상유
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Abstract

휘도는 향상시키고, 소비전력량은 감소시킨 평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치가 개시되어 있다. 평판형광램프는 복수개로 분할된 방전공간들이 형성된 몸체, 각 방전공간을 가로지르도록 몸체의 내측면에 한 쌍이 이격 되어 배치되며 외부로부터 인가된 전압에 의하여 전자를 이동시키는 전자 수송 전극들, 전자 수송 전극들 상에 각각 배치되며 방전공간으로 전자의 방출을 활성화하기 위한 전자 방출 부재를 포함하는 한 쌍의 전극들 및 방출된 전자에 의하여 가시광선을 발생하는 광 발생부를 포함한다. 이로써, 평판형광램프로부터 발생한 광의 휘도는 향상시키고, 소비전력량은 크게 감소시킬 수 있다.

Description

평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치{FLAT FLUORESCENT LAMP AND METHODE OF MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY DEVICE HAVING THE FLAT FLUORESCENT LAMP}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 평판형광램프의 내부를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 'A' 부분 확대도이다.
도 3은 전자의 방출 경로를 도시한 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 몸체의 내부에 형성된 광 반사층을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 평판형광램프의 부분 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 평판형광램프의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 평판형광램프의 부분 절개 사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 평판형광램프를 제조하기 위해 제 2 기판 및 전자 수송 전극을 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8의 전자 수송 전극의 상면에 전자 방출 부재가 형성된 것을 도시 한 단면도이다.
도 10은 도 9의 제 2 기판에 밀봉부재를 통하여 제 1 기판이 어셈블리 된 것을 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 표시장치의 분해 사시도이다.
도 12는 도 11의 전자 수송 전극의 상면에 전자 방출 부재가 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 13은 하부 기판 상에 상부 기판을 어셈블리하는 것을 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 의한 표시장치의 분해 사시도이다.
본 발명은 평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 휘도를 향상 및 소비전력량을 감소시킨 평판형광램프, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD)와 같은 표시장치(display device)는 영상을 표시하기 위해서 광을 발생하는 백라이트 어셈블리(back light assembly)를 필요로 한다.
액정표시장치에 사용되는 백라이트 어셈블리는 광원(light source)을 포함하며, 광원으로는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 냉음극선관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL) 및 평판형광램프(Flat Fluorescent Lamp, FFL) 등이 대표적이다.
이들 중, 최근 개발된 평판형광램프는 발광 다이오드 및 냉음극선관 램프에 비하여 휘도 균일성이 뛰어난 반면, 발광 다이오드 및 냉음극선관 램프에 비하여 휘도가 낮고, 소비전력량이 큰 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 휘도 균일성, 휘도가 보다 향상되고, 소비전력량은 보다 감소시킨 평판표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기 평판표시장치의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 상기 평판표시장치를 포함하는 표시장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위해, 본 발명에 의한 평판표시장치는 복수개로 분할된 방전공간들이 형성된 몸체, 각 방전공간을 가로지르도록 몸체의 내측면에 한 쌍이 이격 되어 배치되며 외부로부터 인가된 전압에 의하여 전자를 이동시키는 전자 수송 전극들, 전자 수송 전극들 상에 각각 배치되며 방전공간으로 전자의 방출을 활성화하기 위한 전자 방출 부재를 포함하는 한 쌍의 전극들 및 방출된 전자에 의하여 가시광선을 발생하는 광 발생부를 포함하는 평판형광램프를 포함한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위해, 본 발명에 의한 평판표시장치 의 제조 방법은 제 1 기판에 외부로부터 구동 전압이 인가되는 한 쌍의 전자 수송 전극을 형성하고, 전자 수송 전극들의 상면에 전자의 방출을 촉진시키는 전자 방출 부재들을 각각 형성하고, 제 1 기판 및 제 2 기판을 밀봉하여 제 1 및 제 2 기판들 사이에 방전공간을 형성한다.
또한, 본 발명의 제 3 목적을 구현하기 위해, 본 발명에 의한 표시장치는 복수개로 분할된 방전공간들이 형성된 몸체, 각 방전공간을 가로지르도록 몸체의 내측면에 한 쌍이 이격 되어 배치되며 구동 전압이 인가된 제 1 메인 전극부들, 제 1 메인 전극부들 상에 각각 배치되며 방전공간으로 전자(electron)를 방출하기 위한 제 2 전극부를 포함하는 한 쌍의 전극들 및 방출된 전자에 의하여 가시광선을 발생하는 광 발생부를 포함하는 평판형광램프 및 평판형광램프에서 발생된 가시광선을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시키는 표시패널을 포함한다.
본 발명에 의하면, 방전가스로부터 비가시광선을 발생하기 위한 방전을 발생하는 전극의 구조를 변경하여 전극으로부터 전자(electron)의 방출을 촉진하여 광의 휘도는 향상시키고, 광을 발생하는데 소모되는 소비전력은 크게 감소시킨다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
평판형광램프
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 평판형광램프의 내부를 도시한 단면도 이다.
도 1을 참조하면, 평판형광램프(Flat Fluorescent Lamp, FFL;400)는 몸체(body;100), 전극(electrodes;200)들 및 광 발생부(light generating part;300)를 포함한다.
본 실시예에 의한 몸체(100)는, 예를 들어, 제 1 면(102), 제 2 면(104) 및 측면(106)들을 포함한다.
제 1 면(102) 및 제 2 면(104)은 상호 마주보도록 배치되며, 측면(106)들은 제 1 면(102) 및 제 2 면(104)의 사이에 공간이 형성되도록 제 1 면(102) 및 제 2 면(104)에 연결된다.
본 실시예에서, 몸체(100)는, 예를 들어, 직육면체 박스 형상을 갖고, 몸체(100)는 가시광선이 투과하는 투명한 물질, 예를 들면, 유리로 제작된다.
몸체(100)의 내부에는 복수개의 방전공간(discharge space)이 형성된다. 몸체(100)의 내부에 형성된 방전공간들은, 예를 들어, 도 1에 정의된 제 1 방향으로 연장되고, 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 복수개가 상호 평행하게 형성된다.
전극(200)들은, 예를 들어, 몸체(100)의 제 2 면(104) 상에 배치된다. 이와 다르게, 전극(200)들은 몸체(100)의 제 1 면(102) 상에 배치되거나, 제 1 면(102) 및 제 2 면(104) 상에 함께 형성되어도 무방하다. 이때, 전극(200)들은 각 방전공간을 모두 통과하도록 제 2 방향으로 형성된다.
본 실시예에서, 전극(200)들은 몸체(100)의 내부에서 방전(electric discharge)을 발생시키기 위해 제 2 면(104) 상에 한 쌍이 형성된다. 한 쌍의 전극(200)들은 각각 전자 수송 전극(electron transporting electrode;211)들 및 전자 방출 부재(electron emitting member;212)들을 포함한다.
전자 수송 전극(211)들은 막대(bar) 형상을 갖고, 제 2 방향으로 연장되며, 제 1 방향으로 병렬 배치된다.
전자 수송 전극(211)들의 일부, 예를 들면, 전자 수송 전극(211)들의 각 단부는 몸체(100)의 외부에 배치되고, 인버터(invertor)와 같은 전원 인가 장치는 전원 인가선(미도시) 등을 매개로 전자 수송 전극(211)들의 각 단부에 전기적으로 연결된다.
전자 방출 부재(212)는 전자 수송 전극(211)으로부터 수송된 전자(electron)의 방출을 활성화 또는 촉진시킨다. 이를 구현하기 위해, 본 실시예에서, 전자 방출 부재(212)는 전자 수송 전극(211) 상에 배치된다. 바람직하게, 본 실시예에서, 전자 방출 부재(212)는 전자 수송 전극(211)의 측면 및 상면에 배치되고, 이 결과 전자 수송 전극(211)은 전자 방출 부재(212)에 의하여 덮인다.
이와 다르게, 전자 방출 부재(212)는 전자 수송 전극(211)의 상면에 국부적으로 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 전자 방출 부재(212)는 전자 수송 전극(211)의 측면 및 상면에 배치된다.
도 2는 도 1의 'A' 부분 확대도이다. 도 3은 전자의 방출 경로를 도시한 개념도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전자 방출 부재(212)는 도전성 비드(conductive beads;212a) 및 절연 비드(insulation beads;212b)를 포함한다.
도전성 비드(212a)는 바람직하게 구리(copper), 몰리브덴(molybdenum) 또는 니켈(nickel)을 포함하며, 도전성 비드(212a)는 바람직하게 구형 또는 다각형 형상을 가질 수 있다.
절연 비드(212b)는 도전성 비드(212a)들의 사이에 개재되며, 본 실시예에서, 절연 비드(212b)는 산화물(oxide)을 포함한다. 본 실시예에서, 절연 비드(212b)는 금속 산화물(metallic oxide)로, 예를 들어, TiO2, TiO3, SiO2 및 PBO3 등의 물질을 포함한다.
전자 수송 전극(211)의 전자(electron)는 전자 수송 전극(211)으로 인가된 전압에 의하여 전자 방출 부재(212)로 수송된다. 전자 방출 부재(212)에 도달한 전자(electron)는 도전성 비드(212a)를 통하여 전자 방출 부재(212)의 표면으로 다시 수송되고, 수송된 전자(electron)는 도전성 비드(212a), 절연 비드(212b) 및 방전공간이 각각 만나는 삼중점(triple point)을 통해 방전공간으로 방출된다.
이와 같이 전자 수송 전극(211) 및 전자 방출 부재(212)를 포함하는 전극(200)들은 전자(electron)를 방전공간으로 방출하는데 필요한 전압 레벨을 감소시켜, 평판형광램프(400)의 소비전력량을 크게 감소시킬 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 광 발생부(light generating part;300)는 몸체(100)의 내부에 배치된 방전가스(discharge gas;310) 및 형광층(fluorescent layer;320)을 포함한다.
방전가스(310)는, 예를 들어, 수은 가스(mercury gas), 아르곤 가스(Argon gas), 네온 가스(Neon gas), 크립톤 가스(Krypton gas) 또는 크세논 가스(Xenon gas) 등을 포함할 수 있다. 수은 가스는 전자 방출 부재(212)로 방출된 전자(electron)와 충돌하여 자외선(ultraviolet ray)과 같은 비가시광선(invisible ray)을 발생한다.
형광층(320)은 몸체(100)의 내측면에 형성되어, 몸체(100)의 내부에서 발생된 비가시광선을 가시광선(visible ray)으로 변경시킨다. 형광층(320)은 전자 수송 전극(211) 및 몸체(100)의 사이에 개재되거나, 전자 방출 부재(212)를 덮도록 몸체(100)의 내벽에 형성될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 몸체의 내부에 형성된 광 반사층을 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 몸체(100)의 제 2 면(102)에는 광 반사층(light reflecting layer;102a)이 형성된다. 본 실시예에서, 광 반사층(102a)은 형광층(324) 및 제 2 면(102)의 사이에 개재된다. 광 반사층(102a)은 금속 산화물 등을 포함하며, 몸체(100)의 내부에서 발생된 가시광선을 제 2 면(102)으로부터 제 1 면(101)으로 반사시키고, 이 결과 몸체(100)의 제 1 면(101)으로부터 출사되는 광의 휘도를 보다 향상시킬 수 있다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 평판형광램프의 부분 절개 사시도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 의한 평판형광램프는 몸체를 제외하면 실시예 1의 평 판형광램프와 동일한 구성을 가짐으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 실시예 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.
도 5를 참조하면, 몸체(100)는 제 1 기판(110), 제 2 기판(120), 밀봉부재(130) 및 공간 분할 부재(140)를 포함한다.
제 1 기판(110)은 투명한 기판, 예를 들면, 유리 기판일 수 있고, 본 실시예에서, 제 1 기판(110)은 바람직하게 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.
제 2 기판(120)은 제 1 기판(100)과 마주보도록 배치되며, 투명한 기판, 예를 들면, 유리 기판일 수 있다. 바람직하게, 제 2 기판(120)은 제 1 기판(120)과 동일한 형상 및 동일한 평면적을 갖는 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.
상호 이격된 한 쌍의 전극(200)들은 제 2 기판(120)에 제 1 방향으로 형성된다. 전극(200)들은 전자(electron)를 수송하는 전자 수송 전극(211) 및 전자 방출 부재(212)를 포함한다. 전자 방출 부재(212)는 전자 수송 전극(211)의 상면에 배치되어 전자(electron)의 방출을 활성화 또는 촉진시키기 위한 금속 비드들 및 절연 비드들을 포함한다.
밀봉부재(130)는 내부에 개구가 형성된 사각 프레임 형상을 갖고, 밀봉부재(130)는 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)의 사이에 개재된다. 따라서, 밀봉부재(130)에 의하여 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)의 사이에는 밀봉된 공간이 형성된다.
공간 분할 부재(140)는 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)의 사이에 개재되고, 전극(200)들과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 형성된다. 공간 분할 부재 (140)에 의하여 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)의 사이에 형성된 공간은 적어도 2 개 이상으로 분할되고, 이 결과 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)의 사이에는 적어도 2 개의 방전공간들이 형성된다. 본 실시예에서, 공간 분할 부재(140)는 적어도 2 개 이상으로 이루어진다.
이때, 각 방전공간에 주입된 방전가스의 압력이 서로 다를 경우, 각 방전공간에서 발생된 가시광선의 광량이 다르게 되고, 이로 인해 평판형광램프에서 발생된 광의 휘도 균일성이 크게 낮아질 수 있다.
본 실시예에서는 공간 분할 부재(140)에 의하여 각 방전공간에 주입된 방전가스의 압력이 균일하게 조절된다.
이를 구현하기 위하여, 각 공간 분할 부재(140)는 밀봉 부재(130)와 마주보는 제 1 단부(141) 및 제 2 단부(142)를 포함한다. 공간 분할 부재(140)들 중 홀수 번째 공간 분할 부재는 제 1 단부(141)가 밀봉 부재(130)에 연결되고, 공간 분할 부재(140)들 중 짝수 번째 공간 분할 부재는 제 2 단부(142)가 밀봉 부재(130)에 연결된다. 따라서, 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)의 사이에 형성된 방전공간은 사행 형상(serpentine shape)을 갖는다.
실시예 3
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 평판형광램프의 평면도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 의한 평판형광램프는 공간 분할 부재를 제외하면 실시예 2의 평판형광램프와 동일한 구성을 가짐으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 실시예 2와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.
도 6을 참조하면, 적어도 1 개의 공간 분할 부재(150)는 제 2 방향으로 배치되고, 따라서, 공간 분할 부재(150)는 전자 수송 전극(211) 및 전자 방출 부재(212)로 이루어진 전극(200)들과 수직하게 배치된다. 공간 분할 부재(150)는 밀봉 부재(130)와 마주보는 제 1 단부(151) 및 제 2 단부(152)를 갖고, 각 공간 분할 부재(150)의 제 1 단부(151) 및 제 2 단부(152)는 각각 밀봉 부재(130)에 연결된다.
공간 분할 부재(150)들의 제 1 단부(151) 및 제 2 단부(152)가 각각 밀봉 부재(130)에 연결됨에 따라, 이로 인해 공간 분할 부재(150)에 형성된 각 방전 공간들은 상호 격리된다. 본 실시예에서, 각 공간 분할 부재(150)에 격리된 방전공간에 균일한 압력으로 방전가스가 주입되도록 하기 위해, 공간 분할 부재(150)에는 상호 인접한 방전 공간을 연결하는 관통공(152)이 형성된다. 본 실시예에서, 각 공간 분할 부재(150)에 형성된 관통공(152)은 각 방전공간에서 채널링을 방지하기 위해 상호 마주보지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.
실시예 4
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 평판형광램프의 부분 절개 사시도이다. 본 발명의 제 4 실시예에 의한 평판형광램프는 몸체를 제외하면 앞서 설명한 실시예 1의 평판형광램프와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 실시예 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.
도 7을 참조하면, 몸체(100)는 제 1 기판(160) 및 제 2 기판(170)을 포함한 다.
제 1 기판(160)은 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 예를 들어, 제 1 기판(160)은 유리를 포함하는 유리 기판인 것이 바람직하다.
제 2 기판(170)은 제 1 기판(160) 상에 배치되어 제 1 기판(160) 상에 복수개의 방전 공간을 제공한다. 본 실시예에서, 제 2 기판(170)에 의하여 형성된 방전 공간은 상호 병렬 배치된다.
제 2 기판(170)은 제 1 기판(160)의 표면에 대하여 주기적으로 높이가 증가 및 감소되는 형상을 갖는다. 예를 들면, 제 2 기판(170)은 복수개가 제 1 기판(160)의 표면에 대하여 주기적으로 높이가 증가 및 감소되도록 병렬 배치된 반원 실린더 형상 또는 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 참조부호 175는 제 2 기판(170)에 형성되어 각 방전 공간을 연결시키기 위한 연결 통로(175)이다.
실시예 5
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 평판형광램프의 부분 절개 사시도이다. 도 9는 도 8의 Ⅰ1-Ⅰ2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 평판형광램프(1000)는 면 형태로 광을 출사하는 몸체(10), 몸체(10)에 방전 전압을 인가하기 위한 제 1 및 제 2 전극(21, 22)을 포함한다.
몸체(10)에는 면 형태로 광을 출사하기 위하여 상호 평행하게 배치된 복수개의 방전 공간(13)이 형성된다. 인접한 방전 공간(13)들은 상호 제 1 간격(D1) 이상 이격 된다.
몸체(10)는 제 1 기판(11) 및 제 1 기판(11)과 결합되는 제2 기판(12)을 포함한다.
제 1 기판(11)은, 예를 들어, 사각형의 플레이트 형상을 가지며, 예를 들어, 가시광선은 투과시키고 자외선은 흡수하는 투명한 유리 기판을 포함한다. 본 실시예에서, 제 1 기판(11)은, 예를 들어, 장변 및 단면을 갖는 직사각형 플레이트 형상을 갖는다. 제 1 기판(11)에는 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층 및 광반사층이 더 형성된다.
제 2 기판(12)은 제 1 기판(11)과 결합되어 방전 공간(13)들을 형성한다. 예를 들어, 제 2 기판(12)은 가시광선은 투과시키고 자외선은 흡수하는 투명한 유리 기판을 포함한다.
본 실시예에서, 제 2 기판(12)은 제 1 기판(11) 상에 방전 공간을 형성 및 방전 공간에서 방전을 발생시키기 위한 방전 발생부(12a) 및 각 방전 발생부(12a)가 상호 전기적인 영향을 받지 않도록 격리시키는 격리부(12b)를 포함한다. 본 실시예에서, 방전 발생부(12a)의 내측면에는 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층이 형성된다.
본 실시예에서, 방전 발생부(12a)는, 예를 들어, 제 1 기판(11)의 장변과 평행한 방향으로 연장되며, 제 1 기판(11)의 단변과 평행한 방향을 따라 적어도 2 개 이상이 병렬 배치된다. 각 방전 발생부(12a)는 제 1 폭(W1)을 갖는다. 예를 들어, 각 방전 발생부(12a)의 제 1 폭은 약 10㎜ ∼ 12㎜인 것이 바람직하다.
격리부(12b)는 방전 발생부(12a)의 사이에 형성되며, 격리부(12b)는 제 1 기판(11)과 접촉되도록 제 1 기판(11)과 평행하게 형성된다. 본 실시예에서 격리부(12b)는 제 2 폭(W2)을 갖는다. 본 실시예에서, 격리부(12b)의 제 2 폭(W2)은 방전 발생부(12a)의 제 1 폭(W1) 이하의 폭을 갖는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 격리부(12b)의 제 2 폭(W2)은 약 2㎜ ∼ 5㎜, 바람직하게 약 2.4 내지 2.8㎜인 것이 바람직하다.
제 2 기판(12)은, 플레이트 형상의 기판을 일정 온도로 가열하여 기판의 강도를 낮춘 후 금형을 통해 가열된 기판을 프레스 성형함으로써, 방전 발생부(12a) 및 격리부(12b)가 형성된다. 이와 다르게, 제 1 기판(11) 및 제 2 기판(12)은 대기압보다 낮은 진공압에 의하여 상호 진공 흡착될 수 있다.
본 실시예에서, 방전 발생부(12a)는 제 1 기판(11)에 대하여 주기적으로 높이가 증가하다 감소되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 방전 발생부(12a)는 종단면이 사다리꼴 형상 또는 반원 실린더 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 방전 발생부(12a)는 반원, 사각형 등의 다양한 형태를 가질 수 있다.
제 2 기판(12)은 예를 들어, 유리보다 낮은 융점을 갖는 유리와 금속의 혼합물인 프릿(frit) 등의 접착 부재(14)를 통해 제 1 기판(11)과 결합된다. 본 실시예에서, 접착 부재(14)는 제 1 기판(11)과 제 2 기판(12)의 테두리를 둘러싸도록 배치된다. 본 실시예에서, 접착 부재(14)는, 예를 들어, 제 1 기판(11)과 제 2 기판(12) 사이의 테두리에만 국부적으로 형성될 수 있다.
한편, 각 방전 발생부(12a)에는 방전을 발생시키기 위한 방전 가스가 주입된 다. 방전 가스는, 예를 들어, 수은 (mercury), 네온(Neon), 아르곤(Argon), 크세논(Xenon) 및 크립톤(Krypton) 등을 포함할 수 있다.
도 10은 도 8의 A 부분 확대도이다.
도 10을 참조하면, 각 방전 발생부(12a)에 주입된 방전 가스의 압력이 각 방전 발생부(12a)에서 실질적으로 동일하도록 하기 위해, 각 방전 발생부(12a)는 격리벽에 형성된 연결부(15)에 의하여 상호 연결된다.
연결부(15)는 각각의 격리부(12b)에 형성된다. 본 실시예에서, 연결부(15)는 방전 발생부(12a)의 연장 방향에 대하여, 예를 들어, 대각선 방향으로 S자 형상을 갖도록 형성된다. 연결부(15)는 각 방전 공간(13)을 연결하는 길이를 증가시켜 어느 하나의 방전 공간에서 발생한 플라즈마가 인접한 방전 공간으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 연결 통로(15)는 S자 또는 사선 형상을 갖지만, 이와 다르게, 연결 통로(15)는 보다 다양한 형상으로의 변형이 가능하다.
도 8을 다시 참조하면, 제 1 기판(11) 및 제 2 기판(12)의 사이에는 각 방전 공간(13)에서 방전을 일으키기 위한 전극(16)들이 형성된다.
전극(16)들은, 예를 들어, 제 1 기판(11) 상에 배치된다. 본 실시예에 의한 전극(16)들은 각 방전 발생부(12a)들을 가로지르는 방향으로 배치된다. 또한, 제 1 기판(11) 상에 형성된 전극(16)들은 한 쌍이 상호 평행하게 배치된다.
본 실시예에서, 전극(16)들은 각 방전 발생부(12a)의 내부에서 방전(electric discharge)을 발생시키기 위해 각각 전자 수송 전극(electron transporting electrode;16a)들 및 전자 방출 부재(electron emitting ∼member;16b)들을 포함한다.
전자 수송 전극(16a)들은 막대(bar) 형상을 갖고, 전자 수송 전극(16a)들의 일부, 예를 들면, 전자 수송 전극(16a)들의 각 단부는 제 2 기판(12)의 외부에 배치되고, 인버터(invertor)와 같은 전원 인가 장치는 전원 인가선(미도시) 등을 매개로 전자 수송 전극(16a)들의 각 단부에 전기적으로 연결된다.
전자 방출 부재(16b)는 전자 수송 전극(16a)으로부터 수송된 전자(electron)의 방출을 활성화 또는 촉진시킨다. 이를 구현하기 위해, 본 실시예에서, 전자 방출 부재(16b)는 전자 수송 전극(16a) 상에 배치된다. 바람직하게, 본 실시예에서, 전자 방출 부재(16b)는 전자 수송 전극(16a)의 측면 및 상면에 배치되고, 이 결과 전자 수송 전극(16a)은 전자 방출 부재(16b)에 의하여 덮인다.
평판형광램프의 제조 방법
실시예 6
도 11은 본 발명에 의한 평판형광램프를 제조하기 위해 하부 기판에 전자 수송 전극을 도시한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 예를 들어, 유리를 포함하는 투명한 하부 기판(120)에는 전면적에 걸쳐 형광층(124)이 형성된다. 형광층(124)은 액상 형광물질을 스프레이 방식으로 하부 기판(120)상에 분사하여 형성될 수 있다.
전자 수송 전극(211)은 금속 물질로 이루어진 도전 박막을 하부 기판(120)에 형성된 형광층(124)의 전면적에 걸쳐 스프레이 방식으로 분사하여 형성할 수 있다. 이와 다르게, 전자 수송 전극(211)은 하부 기판(120)의 전면적에 걸쳐 도전성 물질, 예를 들어, 금속을 화학 기상 증착 또는 스퍼터링 방식에 의하여 증착 된 도전 박막을 사진-식각 공정에 의하여 패터닝 하여 형성할 수 있다.
도 12는 도 11의 전자 수송 전극의 상면에 전자 방출 부재가 형성된 것을 도시한 단면도이다.
하부 기판(120) 상에 형성된 전자 수송 전극(211)의 상면에는 전자 방출 부재(212)가 형성된다. 전자 방출 부재(212)는 도전성 비드 및 절연 비드의 혼합물을 포함한다. 본 실시예에서, 도전성 비드는 구리, 몰리브덴 또는 니켈을 포함하고, 절연 비드는 산화물, 예를 들어, 금속 산화물이 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 절연 비드는, 예를 들어, TiO2, TiO3, SiO2 또는 PBO3들 또는 이들의 혼합물로 제조될 수 있다.
도 13은 하부 기판 상에 상부 기판을 어셈블리하는 것을 도시한 단면도이다.
도 13을 참조하면, 하부 기판(120)의 상면에는 상부 기판(130)이 배치된다. 상부 기판(130)은 하부 기판(130) 상에 방전 공간을 형성 및 방전 공간에서 방전을 발생시키기 위한 방전 발생부(131) 및 각 방전 발생부(131)가 상호 전기적인 영향을 받지 않도록 격리시키는 격리부(133)가 형성되어 있다. 본 실시예에서, 방전 발생부(131)의 내측면에는 비가시광선을 가시광선으로 변경시키는 형광층(131a)이 형성된다.
본 실시예에서, 하부 기판(120) 및 상부 기판(130)은 예를 들어, 유리보다 낮은 융점을 갖는 유리와 금속의 혼합물인 유동성 프릿(frit) 등의 접착 부재(140) 를 통해 상호 결합된다. 이와 다르게, 접착 부재(140)는 상부 기판(130) 및 하부 기판(120)의 사이에 개재된 사각 프레임 형상을 가질 수 있다.
이어서, 상부 기판(130) 및 하부 기판(120)의 사이에 형성된 각 방전 발생부(131)에는 방전을 발생시키기 위한 방전 가스가 주입된다. 방전 가스는, 예를 들어, 수은 (mercury), 네온(Neon), 아르곤(Argon), 크세논(Xenon) 및 크립톤(Krypton) 등을 포함할 수 있고, 방전 가스는 각 방전 발생부(131)의 사이에 형성된 연결 통로를 통해 각 방전 발생부(131)에 공급된다.
표시장치
실시예 7
도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 의한 표시장치의 분해 사시도이다. 본 발명의 제 7 실시예에 의한 평판형광램프는 실시예 5의 평판형광램프와 동일함으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 실시예 5와 동일한 부분에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 사용하기로 한다.
도 14를 참조하면, 표시장치(800)는 샤시(700), 표시패널(600), 평판형광램프(1000) 및 수납용기(500)를 포함한다.
수납용기(500)는 바닥면(510) 및 바닥면(510)의 에지로부터 수납공간이 형성되도록 연장된 측벽(520)을 포함한다. 수납용기(500)에는 표시패널(600) 및 평판형광램프(1000)가 수납되고, 샤시(700)가 결합된다. 이에 더하여, 수납용기(500)는 평판형광램프(1000)의 전극과 수납용기(500) 를 절연시키기 위해 절연부재를 더 포함할 수도 있다.
평판형광램프(1000)는 수납용기(500)의 바닥면(510) 상에 배치되고, 평판형광램프(1000)의 상부에는 표시패널(600)이 배치된다.
표시패널(600)은 다시 박막 트랜지스터 및 화소전극들을 포함하는 제 1 기판(610), 공통전극 및 컬러필터를 포함하는 제 2 기판(620) 및 제 1 기판(610)과 제 2 기판(620)의 사이에 개재된 액정층(630)을 포함한다.
샤시(700)는 표시패널(600) 및 평판형광램프(1000)가 수납용기(500)로부터 이탈되는 것을 방지 및 표시패널(600)이 외부의 충격에 의해 파손 또는 손상되는 것을 방지한다.
샤시(700)는 표시패널(600)의 에지를 누르는 제 1 면(710) 및 제 1 면(710)으로부터 수납용기(500)의 측벽(520)과 결합하기 위해 연장된 제 2 면(720)을 포함한다.
한편, 평판형광램프(1000)에서 출사된 광의 광학 특성을 보다 향상시키기 위해 평판형광램프(1000) 및 표시패널(600)의 사이에는 광학 부재(480)가 더 배치될 수 있다. 또한, 광학 부재(480)를 지지하기 위해 수납용기(500)는 광학 부재(480)를 지지하기 위한 몰드프레임이 더 포함할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 평판형광램프의 전극 구조를 변경하여 전자의 방출 효율을 극대화시키고 이로 인해 평판형광램프에서 발생하는 광의 휘도는 크게 증가시키고, 광을 발생하는데 필요한 전력소모량은 크게 감소시키는 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.

Claims (28)

  1. 복수개로 분할된 방전공간들이 형성된 몸체;
    상기 각 방전공간을 가로지르도록 상기 몸체의 내측면에 한 쌍이 이격 되어 배치되며 외부로부터 인가된 전압에 의하여 전자를 이동시키는 전자 수송 전극들, 상기 전자 수송 전극들 상에 각각 배치되며 상기 방전공간으로 상기 전자의 방출을 활성화하기 위한 전자 방출 부재를 포함하는 한 쌍의 전극들; 및
    방출된 상기 전자에 의하여 가시광선을 발생하는 광 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 수송 전극들은 바(bar) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 방출 부재는 도전성 비드 및 절연 비드로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 절연 비드는 산화물인 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 산화물은 TiO2, TiO3, SiO2 및 PBO3으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 도전성 비드는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 도전성 비드는 구리, 몰리브덴 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 광 발생부는 상기 방전에 의하여 비가시광선을 발생하기 위해 상기 몸체의 내부에 주입된 방전가스 및 상기 비가시광선을 가시광선으로 변경시키기 위해 상기 몸체에 배치된 형광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 전극들은 상기 형광층 및 상기 몸체의 내측면의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 전극들은 상기 형광층의 상면에 배치된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 상기 가시광선을 상기 몸체의 한쪽으로 출사 하기 위한 광 반사층이 형성된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 제 1 기판;
    상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판;
    상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에 개재되어, 상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에 공간을 형성하기 위한 밀봉 부재; 및
    상기 공간을 적어도 2 개 이상의 상기 방전공간으로 분할하기 위해 상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에 개재된 공간 분할 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 공간 분할 부재는 복수개가 바(bar) 형상으로 이루어지며, 상기 밀봉부재와 마주보는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 상기 방전공간이 사행 형상을 갖도록 하기 위해 홀수 번째 공간 분할부재의 상기 제 1 단부 및 짝수 번째 공간 분할부재의 상기 제 2 단부는 상기 밀봉부재에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 공간 분할 부재는 복수개가 바(bar) 형상으로 이루어지며, 상기 공간 분할 부재들의 제 1 단부 및 제 2 단부는 상기 밀봉부재에 각각 연결되고, 상기 공간 분할 부재에는 상기 방전공간들을 연결하는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 제 1 기판; 및
    상기 제 1 기판상에 배치되며, 상기 제 1 기판에 대하여 높이가 주기적으로 변경되어 상기 제 1 기판상에 복수개의 병렬 배치된 상기 방전공간들을 제공하는 제 2 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  16. 제 1 기판 및 상기 제 1 기판상에 복수개가 상호 이격된 방전공간을 형성하는 방전 발생부들, 상기 방전 발생부들의 사이에 형성된 격리부를 포함하는 제 2 기판, 상기 방전 발생부에 배치되며 방전에 의하여 비가시광선을 발생하는 방전가스를 포함하는 몸체;
    상기 각 방전 발생부를 가로지르도록 상기 몸체의 내측면에 한 쌍이 이격 되어 배치되며 외부로부터 인가된 전압에 의하여 전자를 이동시키는 전자 수송 전극들, 상기 전자 수송 전극들 상에 각각 배치되며 상기 방전공간으로 상기 전자의 방출을 활성화시켜 상기 방전을 발생시키는 전자 방출 부재를 포함하는 한 쌍의 전극들; 및
    상기 방전에 의하여 가시광선을 발생하는 형광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 격리부는 상기 각 방전 발생부에 배치된 상기 방전가스의 압력을 실질적으로 균일하게 하기 위해 상기 각 방전 발생부를 연결하는 연 결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프.
  18. 제 1 기판에 외부로부터 구동 전압이 인가되는 한 쌍의 전자 수송 전극을 형성하는 단계;
    상기 전자 수송 전극들의 상면에 상기 전자의 방출을 촉진시키는 전자 방출 부재들을 각각 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 기판 및 제 2 기판을 밀봉하여 상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에 방전공간을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 전자 방출 부재들은 도전성 비드 및 절연 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 절연 비드는 산화물인 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 산화물은 TiO2, TiO3, SiO2 및 PBO3으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 도전성 비드는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 도전성 비드는 구리, 몰리브덴 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  24. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 기판 및 상기 전자 수송 전극의 사이에는 형광층이 형성된 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  25. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 기판에는 상기 전자 방출 부재가 덮이도록 형광층이 형성된 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  26. 제 16 항에 있어서, 상기 방전공간에는 방전가스가 주입된 것을 특징으로 하는 평판형광램프의 제조 방법.
  27. 복수개로 분할된 방전공간들이 형성된 몸체, 상기 각 방전공간을 가로지르도록 상기 몸체의 내측면에 한 쌍이 이격 되어 배치되며 구동 전압이 인가된 제 1 메인 전극부들, 상기 제 1 메인 전극부들 상에 각각 배치되며 상기 방전공간으로 전자(electron)를 방출하기 위한 제 2 전극부를 포함하는 한 쌍의 전극들 및 방출된 상기 전자에 의하여 가시광선을 발생하는 광 발생부를 포함하는 평판형광램프; 및
    상기 평판형광램프에서 발생된 가시광선을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시키는 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 표시패널 및 평판형광램프는 수납용기에 수납되고, 상기 표시패널 및 상기 평판형광램프의 사이에는 상기 가시광선의 광학 특성을 변경하는 광학 부재가 개재된 것을 특징으로 하는 표시장치.
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