KR20070021837A - 면발광 램프와 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공/배기 및 방전가스 주입이 원활하고 전면 점등이 가능하도록 한 면발광 램프에 관한 것이다.

이 면발광 램프는 전면 투명기판과; 플라즈마 방전 채널을 사이에 두고 상기 전면 투명기판과 대면하는 배면 기판과; 상기 전면 투명기판과 상기 배면 기판 사이에 형성되어 상기 플라즈마 방전 채널들을 구획하는 다수의 격벽들과; 상기 기판들의 양측에서 상기 기판들 중 적어도 하나 상에 형성되는 하나 이상의 전극들과; 상기 격벽들 각각에 형성되며 일측 전극으로부터의 거리와 타측 전극으로부터의 거리가 동일한 적어도 하나 이상의 홈들을 구비한다.

Description

면발광 램프와 이를 이용한 액정표시장치{Flat Fluorescent Lamp and Liquid Crystal Display using the same}

도 1은 종래의 면발광 램프를 보여 주는 단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 면발광 램프를 보여 주는 평면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 면발광 램프를 보여 주는 평면도.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 면발광 램프를 보여 주는 평면도.

도 5는 도 2 내지 도 4에 도시된 홈의 측면도이다.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 전극과 격벽의 다른 실시예들을 보여 주는 도면들.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11 : 전면 투명기판

12 : 배면 기판

13, 26a, 26b, 36a, 36b, 46a, 46b, 66a, 66b, 76a, 76b, 86a, 86b : 전극

14, 24, 34, 44, 64, 74 : 격벽

15 : 형광체

16 : 테두리부재

17, 27, 37, 47 : 플라즈마 방전 채널

25, 35a, 35b, 45a, 45b, 65a, 65b, 75a, 75b, 85a, 85b : 홈

본 발명은 진공/배기 및 방전가스 주입이 원활하고 전면 점등이 가능하도록 한 면발광 램프에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 백라이트를 이용하여 화상을 표시하도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.

각종 조명장치나 표시장치 등에서 사용되는 램프로는 냉음극 발광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 주로 사용된다. 이러한 냉음극 발광램프는 전극 설치위치에 따라 방전가스와 기화상태의 수은이 밀봉된 유리관 내에 전극들이 설치되고 유리관 내부 표면에 형광체가 형성되는 내부전극 램프와 그 유리관의 외부에 전극들이 설치되고 유리관 내부 표면에 형광체가 형성되는 외부 전극 램프로 나뉘어진다.

내부전극 램프의 내부 전극들에 고전압의 교류신호가 인가되면 그 전극들 사이에서 전계가 인가되어 플라즈마 방전이 발생되고 그 때 발생된 전자가 수은을 여기시켜 자외선이 발생된다. 그리고 자외선에 의해 형광체가 여기 및 천이되어 가시광이 발생된다.

이에 비하여, 외부전극 램프의 외부 전극들에 고전압의 교류신호가 인가되면 유리관 내의 양전극 사이에서 플라즈마 방전이 발생되어 전자가 발생되고 그 전자에 의해 수은이 여기되어 형광체를 발광시킨다. 이 외부전극 램프는 플라즈마 방전에 의해 유리관 내의 전극 근방의 유리관 표면에 벽전하가 형성되고, 그 벽전하를 이용하여 비교적 낮은 전압으로 플라즈마 방전을 일으키므로 발열량이 작고 고효율로 구동되는 장점과, 전압 강하가 매우 작으므로 하나의 인버터에 의해 다수의 외부전극 램프들이 구동될 수 있는 장점이 있다.

한편, 액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 액정셀마다 스위칭소자가 형성되어 동영상을 표시하기에 유리하다. 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다.

액정표시장치는 자발광소자가 아니기 때문에 별도의 백라이트 유닛이 필요하다. 액정표시장치의 백라이트 유닛으로는 일측 끝단에 설치되는 램프의 빛을 도광판을 이용하여 면광원으로 변환하여 액정표시패널에 조사하는 에지 라이트(edge-linght) 방식과 액정표시패널의 아래에 설치된 다수의 램프들을 이용하여 액정표시패널에 빛을 조사하는 다이렉트-라이트(direct light) 방식이 있다.

최근에는 기존 에지 라이트 방식이나 다이렉트-라이트 방식에 비하여 발광효율과 발광 휘도와 그 휘도의 균일도가 높은 면발광 램프에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.

면발광 램프는 플라즈마 방전 채널(17)을 사이에 두고 밀봉되는 전면 및 배면 기판(11, 12), 배면 기판(12) 상에 형성되는 다수의 전극들(13), 및 플라즈마 방전 채널(17) 내에서 격벽(14)과 기판들(11, 12)의 표면에 형성되는 형광체(15) 및 기판들(11, 12) 사이에 협지되는 테두리부재(16)를 구비한다.

이러한 면발광 램프의 진공/배기공정과 방전가스주입공정에서 기체를 모든 플라즈마 방전채널들 사이에 공급할 수 있도록 격벽(14)에 홈을 형성하는 방법이 제안된 바 있다.

그런데, 격벽(14)에 형성되는 홈이 격벽(14)의 중심에 위치하지 않거나 격벽(14)의 일측 끝단으로부터의 거리와 격벽(14)의 타측 끝단으로부터의 거리가 다른 비대칭 지점에 위치하면 플라즈마 방전시 홈의 좌우측에서 플라즈마의 저항이 다르게 되고, 그 저항 차이로 인하여 면발광 램프에서 저항이 작은 일부분에서만 방전이 일어나는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 진공/배기 및 방전가스 주입이 원활하고 전면 점등이 가능하도록 한 면발광 램프를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 백라이트를 이용하여 화상을 표시하도록 한 액정표시장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 면발광 램프는 전면 투명기판과; 플라즈마 방전 채널을 사이에 두고 상기 전면 투명기판과 대면하는 배면 기판과; 상기 전면 투명기판과 상기 배면 기판 사이에 형성되어 상기 플라즈마 방전 채널들을 구획하는 다수의 격벽들과; 상기 기판들의 양측에서 상기 기판들 중 적어도 하나 상에 형성되는 하나 이상의 전극들과; 상기 격벽들 각각에 형성되며 일측 전극으로부터의 거리와 타측 전극으로부터의 거리가 동일한 적어도 하나 이상의 홈들을 구비한다.

본 발명에 따른 면발광 램프는 전면 투명기판과; 플라즈마 방전 채널을 사이에 두고 상기 전면 투명기판과 대면하는 배면 기판과; 상기 전면 투명기판과 상기 배면 기판 사이에 형성되어 상기 플라즈마 방전 채널들을 구획하는 다수의 격벽들과; 상기 기판들의 양측에서 상기 기판들 중 적어도 하나 상에 형성되는 하나 이상의 전극들과; 일측 전극으로부터 소정의 거리로 이격된 제1 지점에서 상기 격벽들 중 적어도 하나 이상에 형성되는 적어도 하나 이상의 제1 홈과; 타측 전극으로부터 상기 소정의 거리로 이격된 제1 지점에서 상기 격벽들 중 적어도 하나 이상에 형성되는 적어도 하나 이상의 제2 홈을 구비한다.

상기 제1 홈은 상기 격벽들 각각에서 상기 격벽의 좌측에 형성된다.

상기 제2 홈은 상기 격벽들 각각에서 상기 격벽의 우측에 형성된다.

상기 제1 홈은 상기 플라즈마 방전 채널의 일측에 위치하는 제1 격벽의 좌측에 형성된다.

상기 제2 홈은 상기 플라즈마 방전 채널의 타측에 위치하는 제2 격벽의 우측 에 형성된다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 전면 투명기판, 플라즈마 방전 채널을 사이에 두고 상기 전면 투명기판과 대면하는 배면 기판, 상기 전면 투명기판과 상기 배면 기판 사이에 형성되어 상기 플라즈마 방전 채널들을 구획하는 다수의 격벽들, 상기 기판들의 양측에서 상기 기판들 중 적어도 하나 상에 형성되는 하나 이상의 전극들, 및 상기 격벽들 각각에 형성되며 일측의 상기 전극으로부터의 거리와 타측의 상기 전극으로부터의 거리가 동일한 적어도 하나 이상의 홈들을 포함하여 빛을 발생하는 면발광 램프와; 비디오 데이터에 따라 상기 면발광 램프로부터의 빛을 변조하여 화상을 표시하는 액정표시패널을 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 8에 있어서, 종래의 구성과 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 도면에서 생략하고 그에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 면발광 램프는 플라즈마 방전 채널(28)을 사이에 두고 밀봉되는 전면 및 배면 기판, 기판들 사이에 형성되는 격벽(24), 격벽(24)의 양측에서 기판들 상에 형성되는 전극들(26a, 26b)을 구비한다. 또한, 이 면발광 램프는 도시하지 않은 형광체, 테두리 부재 등을 구비한다.

격벽(24)은 방전공간을 다수의 플라즈마 방전 채널들(27)로 분할하는 역할을 한다. 플라즈마 방전 채널들(27) 내에는 불활성 가스를 포함한 방전가스와 기체 상태의 수은이 주입되어 있다. 이러한 격벽(24)에는 소정 깊이의 홈(25)이 형성된다. 이러한 홈(25)은 플라즈마 방전시 발생되는 방전 전류의 저항으로 작용한다. 따라서, 플라즈마 방전 패스 상에서 제1 및 제2 전극들(26a, 26b) 사이에 저항이 동일하게 되어 전면 방전이 가능하도록 하기 위하여, 홈(25)은 제1 전극(26a)으로부터의 거리(L1)와 제2 전극(26b)으로부터의 거리(L1)가 동일한 격벽(24)의 길이방향 중심 지점에서 도 5a 내지 도 5c와 같이 격벽(25)의 상단, 하단 또는 중앙부에 형성된다. 격벽(24)에 형성되는 홈(25)의 깊이(d)는 80μm 이하의 깊이가 바람직하다. 이는 진공/배기공정과 방전가스주입공정에서 이웃하는 플라즈마 방전 채널들(27) 사이에 기체흐름을 원활하게 하는 유로를 형성하고 전극들에 방전개시전압 이상의 교류전압이 인가되는 정상 구동시 발생되는 플라즈마 방전 시에 플라즈마의 이동을 제한하기 위함이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 면발광 램프를 보여 준다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 면발광 램프의 격벽(34)에는 제1 전극(36a)으로부터 일정 거리(L2) 만큼 이격된 제1 위치에 제1 홈(35a)이 형성되고, 제2 전극(36b)으로부터 상기 일정 거리(L2) 만큼 이격된 제2 위치에 제2 홈(35b)이 형성된다.

제1 전극(36a)과 제1 홈(35a) 사이의 거리(L2)와, 제2 전극(36b)과 제2 홈(35b) 사이의 거리(L2)가 동일하기 때문에 플라즈마 방전 패스 상에서 제1 및 제2 전극들(36a, 36b) 사이의 저항이 동일하게 된다.

격벽(34)은 방전공간을 다수의 플라즈마 방전 채널들(37)로 분할하는 역할을 한다. 이러한 격벽(34)에 형성되는 홈들(35a, 35b)의 깊이(d)는 전술한 바와 같이 기체의 유로를 형성하고 플라즈마 이동을 제한하도록 80μm 이하의 깊이가 바람직하다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 면발광 램프를 보여 준다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 면발광 램프는 플라즈마 방전 채널들(47)을 구획하기 위한 격벽들(44)과, 지그재그 경로를 따라 격벽들(44)에 형성되는 제1 및 제2 홈들(45a, 45b)을 구비한다.

하나의 플라즈마 방전 채널에서 볼 때, 상측의 격벽(44)에 형성된 제1 홈(45a)과 제1 전극(46a) 사이의 거리(L3)와, 하측의 격벽(44)에 형성된 제2 홈(45b)과 제2 전극(46b) 사이의 거리(L3)는 동일하다. 이 때문에 플라즈마 방전 패스 상에서 제1 및 제2 전극들(46a, 46b) 사이의 저항이 동일하다.

격벽(44)에 형성되는 홈들(45a, 45b)의 깊이(d)는 전술한 바와 같이 기체의 유로를 형성하고 플라즈마 이동을 제한하도록 80μm 이하의 깊이가 바람직하다.

한편, 전극은 전술한 실시예와 같이 기판의 양측에 분리되는 형태로 형성되거나 도 6과 같이 다수의 스타라이프 형태의 전극들(66a, 66b), 도 7과 같이 개구부(77)가 각각 형성되고 기판의 양측에 분리되는 형태의 전극들(76a, 76b) 또는 기타 여러 형태의 전극 등으로 구현될 수 있다. 또한, 격벽은 전면 투명기판과 배면 기판 사이에서 별도로 형성되지 않고 도 8과 같이 전면 또는 배면 기판(84)이 반원기둥 형태로 성형되어 그 골(84a)이 격벽 역할을 할 수도 있다. 도 6 내지 도 7에 있어서, 도면부호 "64, 74"는 격벽, "65a, 65b, 75a, 75b, 85a, 85b"는 격벽에 형성된 홈, "66a, 66b, 76a, 76b, 86a, 86b"는 전극을 각각 의미한다.

본 발명에 따른 면발광 램프는 일반 조명장치나 액정표시장치와 같은 비발광소자의 광원으로 이용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 면발광 램프는 일측 전극의 끝단으로부터의 거리와 타측 전극으로부터의 거리가 동일한 대칭적인 지점에서 격벽에 홈을 형성하거나 또는 가까운 전극과의 거리가 동일한 지점들에 다수의 홈을 형성하여 진공/배기 및 방전가스 주입을 원활하게 하고 전면 점등을 가능하게 한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (5)

1. 전면 투명기판과;

   플라즈마 방전 채널을 사이에 두고 상기 전면 투명기판과 대면하는 배면 기판과;

   상기 전면 투명기판과 상기 배면 기판 사이에 형성되어 상기 플라즈마 방전 채널들을 구획하는 다수의 격벽들과;

   상기 기판들의 양측에서 상기 기판들 중 적어도 하나 상에 형성되는 하나 이상의 전극들과;

   상기 격벽들 각각에 형성되며 일측 전극으로부터의 거리와 타측 전극으로부터의 거리가 동일한 적어도 하나 이상의 홈들을 구비하는 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
2. 전면 투명기판과;

   플라즈마 방전 채널을 사이에 두고 상기 전면 투명기판과 대면하는 배면 기판과;

   상기 전면 투명기판과 상기 배면 기판 사이에 형성되어 상기 플라즈마 방전 채널들을 구획하는 다수의 격벽들과;

   상기 기판들의 양측에서 상기 기판들 중 적어도 하나 상에 형성되는 하나 이상의 전극들과;

   일측 전극으로부터 소정의 거리로 이격된 제1 지점에서 상기 격벽들 중 적어도 하나 이상에 형성되는 적어도 하나 이상의 제1 홈과;

   타측 전극으로부터 상기 소정의 거리로 이격된 제2 지점에서 상기 격벽들 중 적어도 하나 이상에 형성되는 적어도 하나 이상의 제2 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 홈은 상기 격벽들 각각에서 상기 격벽의 좌측에 형성되고;

   상기 제2 홈은 상기 격벽들 각각에서 상기 격벽의 우측에 형성되는 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 홈은 상기 플라즈마 방전 채널의 일측에 위치하는 제1 격벽의 좌측에 형성되고;

   상기 제2 홈은 상기 플라즈마 방전 채널의 타측에 위치하는 제2 격벽의 우측에 형성되는 것을 특징으로 하는 면발광 램프.
5. 전면 투명기판, 플라즈마 방전 채널을 사이에 두고 상기 전면 투명기판과 대면하는 배면 기판, 상기 전면 투명기판과 상기 배면 기판 사이에 형성되어 상기 플라즈마 방전 채널들을 구획하는 다수의 격벽들, 상기 기판들의 양측에서 상기 기판 들 중 적어도 하나 상에 형성되는 하나 이상의 전극들, 및 상기 격벽들 각각에 형성되며 일측 전극으로부터의 거리와 타측 전극으로부터의 거리가 동일한 적어도 하나 이상의 홈들을 포함하여 빛을 발생하는 면발광 램프와;

   비디오 데이터에 따라 상기 면발광 램프로부터의 빛을 변조하여 화상을 표시하는 액정표시패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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