KR20080053877A - Surface light source and backlight unit having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 면광원 장치 및 이를 갖는 백 라이트 유닛에 관한 것으로서, 상세하게는 방전 공간을 복수의 영역으로 구획하여 순차적으로 구동하는 면광원 장치와 이 면광원 장치를 광원으로 갖는 백 라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a surface light source device and a backlight unit having the same, and more particularly, to a surface light source device that sequentially drives a discharge space into a plurality of regions and a backlight unit having the surface light source device as a light source. .
액정표시장치는 액정의 전기적 특성 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 디스플레이한다. 액정표시장치는 음극선관(cathode ray tube; CRT)등에 비하여 부피가 매우 작고 무게가 가벼운 장점을 갖고, 이 결과 휴대용 컴퓨터, 통신 기기, 액정 텔레비젼(liquid crystal television receiver) 및 우주 항공 산업 등에 널리 사용되고 있다.The liquid crystal display displays an image by using electrical and optical characteristics of the liquid crystal. Liquid crystal displays have the advantages of being very small in volume and light in weight compared to cathode ray tubes (CRTs). As a result, they are widely used in portable computers, communication devices, liquid crystal television receivers, and aerospace industries. .
액정표시장치는 액정을 제어하는 액정 제어부 및 액정에 광을 공급하는 후면 광원을 포함한다. 액정 제어부는 제1 기판에 배치된 화소전극(pixel electrode), 제2 기판에 배치된 공통전극(common electrode) 및 화소전극과 공통전극의 사이에 개재된 액정을 포함한다. 화소전극은 해상도에 대응하여 다수개로 이루어지고, 공통전극은 화소전극과 대향하며 1개로 이루어진다. 각 화소전극에는 서로 다른 레벨 을 갖는 화소전압(pixel voltage)을 인가하기 위해 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 연결되고, 공통전극에는 동일한 레벨의 레퍼런스 전압(reference voltage)이 인가된다. 화소 전극 및 공통전극은 도전성을 갖는 투명한 물질로 이루어진다.The liquid crystal display device includes a liquid crystal controller for controlling liquid crystal and a rear light source for supplying light to the liquid crystal. The liquid crystal controller includes a pixel electrode disposed on the first substrate, a common electrode disposed on the second substrate, and a liquid crystal interposed between the pixel electrode and the common electrode. The pixel electrode is formed in plural in correspondence with the resolution, and the common electrode is made of one and facing the pixel electrode. A thin film transistor (TFT) is connected to each pixel electrode to apply pixel voltages having different levels, and a reference voltage of the same level is applied to the common electrode. The pixel electrode and the common electrode are made of a transparent material having conductivity.
후면 광원에서 공급되는 빛은 화소전극, 액정 및 공통전극을 순차적으로 통과한다. 이때, 액정을 통과한 영상의 표시 품질은 후면 광원의 휘도 및 휘도 균일성에 의하여 크게 좌우된다. 일반적으로 휘도 및 휘도 균일성이 높을수록 표시 품질은 양호해진다.Light supplied from the rear light source sequentially passes through the pixel electrode, the liquid crystal, and the common electrode. In this case, the display quality of the image passing through the liquid crystal largely depends on the luminance and luminance uniformity of the rear light source. In general, the higher the luminance and the uniformity of the luminance, the better the display quality.
종래 액정표시장치의 후면 광원은 막대 형상을 갖는 냉음극선관 방식 램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 또는 도트 형상을 갖는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)가 주로 사용되었다. 냉음극선관 방식 램프는 휘도가 높고 수명이 길으며, 백열등에 비하여 매우 발열량이 매우 작은 장점이 있다. 한편, 발광 다이오드는 소비 전력이 높은 반면 휘도가 높은 장점이 있다. 그러나 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드는 휘도 균일성이 취약하다. 따라서, 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 광원으로 갖는 후면 광원은 휘도 균일성을 증가시키기 위해 도광판(light guide panel; LGP), 확산 부재(diffusion member) 및 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재(optical member)를 필요로 한다. 이로 인해 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 사용하는 액정표시장치는 광학 부재에 의한 부피 및 무게가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.Conventionally, the rear light source of the liquid crystal display is mainly used a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) having a rod shape or a light emitting diode (LED) having a dot shape. Cold cathode ray tube lamp has the advantage of high brightness, long life, and very low heat generation compared to incandescent lamps. On the other hand, the light emitting diode has the advantage of high power consumption and high brightness. However, cold cathode ray tube type lamps or light emitting diodes have poor brightness uniformity. Accordingly, a rear light source having a cold cathode ray tube lamp or a light emitting diode as a light source is an optical member such as a light guide panel (LGP), a diffusion member, a prism sheet, or the like to increase luminance uniformity. (optical member) is required. As a result, a liquid crystal display using a cold cathode ray tube lamp or a light emitting diode has a problem in that the volume and weight of the optical member are greatly increased.
액정표시장치용 후면 광원으로서 평판 형태의 면광원 장치(flat fluorescent lamp : FFL)가 제안된 바 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 면광원 장치는 광원 몸체(10)와, 광원 몸체(10)의 양측 가장자리 외면에 구비된 전극(20)을 포함한다. 광원 몸체(10)는 소정 간격을 두고 대향 배치된 제1 및 제2 기판을 포함한다. 다수개의 격벽(30)들이 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제2 기판 사이의 공간을 복수개의 방전 공간(50)으로 구획한다. 상기 제1 및 제2 기판의 가장자리 사이에는 밀봉 부재(40)가 배치되어 상기 방전 공간(50)들을 외부와 격리시킨다. 격리된 방전 공간(50)에는 방전 가스가 주입된다.As a back light source for a liquid crystal display, a flat fluorescent lamp (FFL) in the form of a flat plate has been proposed. Referring to FIG. 1, the conventional surface light source device includes a
상기 면광원 장치를 방전 구동시키기 위하여 상기 광원 몸체(10)의 표면에 전극(20)을 띠 형태로 방전 공간(50)당 동일한 면적을 가지도록 형성하였다. 인버터를 통해 상기 면광원 장치를 모든 채널에서 동일하게 방전이 이루어진다. In order to discharge-drive the surface light source device, the
액정표시장치는 액정의 응답 특성상 잔상이 남는 단점이 있다. 특히 움직이는 영상에 있어서 화면 잔상은 표시품질을 저해하는 문제가 있다. 액정표시장치가 대형화되면서 표시품질의 개선에 대한 요구가 더욱 증가하고 있으며, 화면 잔상을 해결하기 위한 여러가지 시도가 이루어지고 있으나 여전히 개선해야할 점이 많이 남아 있다. The liquid crystal display has a disadvantage in that an afterimage remains due to the response characteristics of the liquid crystal. In particular, afterimages in moving images have a problem of degrading display quality. As the size of liquid crystal displays increases, there is an increasing demand for improvement of display quality, and various attempts have been made to solve afterimages, but there are still many things to be improved.
한편, 액정표시장치는 후면 광원인 백라이트에서 과다하게 전력이 소비되는 문제가 있으며, 백라이트의 대형화 및 휘도 향상에 따라 소비 전력을 감소시키는 과제가 매우 절실하게 대두되고 있다. 또한 기존의 백라이트용 형광 램프는 방전 가스로서 주로 수은을 사용하고 있으나 환경적인 문제, 예를 들어 유해물질사용제한지침(RoHs) 등의 규제로 인하여 수은이 배제된 백라이트에 대한 요구가 크게 증 대되고 있다.On the other hand, the liquid crystal display device has a problem that excessive power is consumed in the backlight which is the rear light source, and the problem of reducing the power consumption is very urgent as the size of the backlight is increased and the brightness is improved. In addition, the existing fluorescent lamps for backlights mainly use mercury as the discharge gas, but due to environmental problems, for example, restrictions on the use of hazardous substances (RoHs), the need for backlights without mercury is greatly increased. have.
본 발명은 상술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로 본 발명의 목적은 액정표시장치의 표시품질을 개선할 수 있는 면광원 장치 및 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.The present invention has been made under the above-described technical background, and an object of the present invention is to provide a surface light source device and a backlight unit capable of improving the display quality of a liquid crystal display device.
본 발명의 다른 목적은 구동 방식을 개선하여 적산 소비 전력을 감소 시키며 액정표시장치 등에 고품질의 영상을 제공할 수 있는 면광원 장치 및 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a surface light source device and a backlight unit capable of improving the driving method, reducing integration power consumption, and providing a high quality image to a liquid crystal display device.
본 발명의 또 다른 목적은 수은이 배제된 면광원 장치에 적합한 구동 방법을 제안하는 것이다.It is another object of the present invention to propose a driving method suitable for a surface light source device in which mercury is excluded.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 밀폐된 방전 공간을 갖고 적어도 일면은 가시광에 대하여 투과성인 광원 몸체와, 상기 광원 몸체의 표면에 형성되며 상기 방전 공간을 적어도 3 부분 이상 구획하여 각각의 구획된 영역에 전압을 인가하기 위한 복수의 전극부와, 외부 표시장치의 영상 신호와 동기하여 상기 복수의 전극부에 순차적인 구동 전압을 인가하는 구동부를 포함하는 면광원 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a light source body having a discharge space enclosed therein and at least one surface is transparent to visible light, and formed on the surface of the light source body and partitioning the discharge space by at least three portions, A surface light source device includes a plurality of electrode parts for applying a voltage to a partitioned area and a driving part for sequentially applying a driving voltage to the plurality of electrode parts in synchronization with an image signal of an external display device.
상기 복수의 전극부는 상기 방전 공간의 구획된 영역의 양단에 각각 형성되며, 상기 구동부는 방전 공간의 구획된 영역의 양단으로 역위상의 전압을 인가할 수 있으며, 상기 구동부는 상기 방전 공간의 구획된 영역에 The plurality of electrode parts may be formed at both ends of the partitioned area of the discharge space, and the driving part may apply an antiphase voltage to both ends of the partitioned area of the discharge space, and the driving part may be partitioned of the discharge space. In the area
상기 광원 몸체는 복수의 방전 채널을 포함할 수도 있고, 내부에 단일의 방전 공간을 포함할 수도 있다. The light source body may include a plurality of discharge channels, or may include a single discharge space therein.
상기 전극부는 상기 광원 몸체의 일면 또는 양면에 국부적으로 형성될 수도 있고, 출사광에 대한 개구율(open ratio)이 크며 광원 몸체 표면을 실질적으로 커버하는 다수의 면전극을 포함할 수도 있다.The electrode unit may be locally formed on one surface or both surfaces of the light source body, and may include a plurality of surface electrodes that have a large open ratio for emitted light and substantially cover the surface of the light source body.
본 발명은 또한, 내부에 밀폐된 방전 공간을 갖고 적어도 일면은 가시광에 대하여 투과성인 광원 몸체와, 상기 광원 몸체의 표면에 형성되며 상기 방전 공간을 적어도 3 부분 이상 구획하여 각각의 구획된 영역에 전압을 인가하기 위한 복수의 전극부를 포함하는 면광원 장치와; 상기 면광원 장치를 수납하는 케이스; 및 외부 표시장치의 영상 신호와 동기하여 상기 복수의 전극부에 순차적인 구동 전압을 인가하는 구동부를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.The present invention also provides a light source body having a discharge space enclosed therein and at least one surface of the light source body transmissive to visible light, formed on the surface of the light source body, and partitioning the discharge space by at least three portions to provide voltage to each partitioned area. A surface light source device including a plurality of electrode portions for applying the light; A case accommodating the surface light source device; And a driving unit configured to sequentially apply driving voltages to the plurality of electrode units in synchronization with an image signal of an external display device.
본 발명에 따르면, 면광원 장치를 다수의 영역으로 구획하고 구획된 영역을 순차적으로 분할 구동함으로써 액정표시장치에서 발생하는 잔상을 감소시킬 수 있다. 또한, 면광원 장치를 분할 구동함으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 제품의 수명을 연장시키며, 화질을 향상시킬 있다.According to the present invention, the afterimage generated in the liquid crystal display can be reduced by dividing the surface light source device into a plurality of regions and sequentially dividing the partitioned regions. In addition, by dividing and driving the surface light source device, power consumption can be reduced, product life can be extended, and image quality can be improved.
본 발명은 면광원 장치의 발광 영역을 물리적 혹은 (전극부를 분할함으로써) 비물리적으로 여러 영역으로 구획하고 구획된 영역을 순차적으로 분할 구동시키는 데 제1특징이 있다. 또한, 본 발명은 액정표시장치의 영상신호와 면광원 장치 발광 영역의 구획된 부분을 동기화시켜 순차적으로 구동하는데 제2특징이 있다. The present invention has a first feature in dividing a light emitting area of a surface light source device into physically or non-physically (by dividing an electrode portion) into several areas and sequentially driving the partitioned areas. In addition, the present invention has a second feature in that the image signal of the liquid crystal display device and the partitioned portion of the surface light source device light emitting region are sequentially driven in synchronization.
본 발명자들은 이와 같이 영상신호와 동기화된 순차 분할 구동으로 면광원 장치를 구동하여 액정표시장치의 잔상을 현저히 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 도 2는 본 발명에 따른 면광원 장치의 구동을 위한 시스템을 모식적으로 도시한 블럭도이다. LCD 패널의 영상신호와 백라이트의 구동 신호를 동기시키기 위하여 동기 회로가 포함되며, 영상신호 중 특히 주사 신호를 면광원 장치의 구획된 각 영역에 동기시켜 순차 분할 구동 신호를 발생시키는 순차분할 제어부가 더 포함된다. 이 순차분할 제어부는 독립적인 회로로 구성될 수도 있고, 백라이트에 구비되는 인버터와 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. The present inventors have found that the afterimage driving of the liquid crystal display device can be significantly reduced by driving the surface light source device by the sequential division driving synchronized with the image signal. 2 is a block diagram schematically showing a system for driving a surface light source device according to the present invention. A synchronization circuit is included to synchronize the image signal of the LCD panel with the driving signal of the backlight, and a sequential division control unit for generating a sequential division driving signal by synchronizing the scanning signal among the image signals to each of the divided regions of the surface light source device. Included. The sequential division controller may be configured as an independent circuit, or may be configured as an inverter and one module provided in the backlight.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 면광원 장치를 보인 사시도이다. 제1기판(110)과 제2기판(120)을 포함하는 광원 몸체는 가장자리 및 내부에 격벽(130)(또는 밀봉 부재)에 의하여 복수의 방전 공간(140)으로 구획된다. 구획된 방전 공간에는 광원 몸체 표면에 개별적으로 전극부(150a, 150b, 150c, 150d)가 형성된다. 이 전극부는 방전 공간의 양단에 한 쌍으로 형성되며 광원 몸체의 일면 또는 양면에 대향되어 형성할 수도 있다. 구획된 방전 공간(140)에는 각각의 전극부(150a, 150b, 150c, 150d)에 의하여 순차적으로 분할된 전압이 인가된다. 분할된 전압은 각 방전 공간에 순차적으로 또는 부분적으로 교차하면서 인가될 수도 있다.3 is a perspective view showing a surface light source device according to a first embodiment of the present invention. The light source body including the
본 발명에 있어서 구동 전압은 구형파나 임펄스 형태의 파형이 바람직하다. 도 4a 내지 4e는 본 발명의 면광원 장치에 있어서 다양한 구동 방법에 따른 전압 파형을 보인 그래프이다.In the present invention, the driving voltage is preferably a square wave or an impulse waveform. 4A to 4E are graphs showing voltage waveforms according to various driving methods in the surface light source device of the present invention.
도 4a를 참조하면, 순차적 신호 인가를 보인 그래프로서, 방전 공간에 제1전극부(150a)를 통해 제1신호(S1)를 인가하고, 다음으로 제2전극(150b)을 통해 제2신호(S2)를 인가하며, 그 다음 제3전극(150c)을 통해 제3신호(S3)를 인가하고, 마지막으로 제4전극(150d)을 통해 제4신호(S4)를 인가하여 1 주기의 신호 인가를 완료한다. 이러한 신호 인가 사이클을 반복함에 따라 면광원 장치의 출사면 내지는 발광면은 구획된 영역이 순차적으로 발광하게 되며, 액정표시장치의 화면 잔상 효과를 저감시켜 화질을 증가시킬 수 있다. Referring to FIG. 4A, a sequential signal application is performed. In the discharge space, the first signal S1 is applied to the discharge space through the
액정 표시장치의 잔상 제거 효과를 높이기 위해서는 면광원의 발광 영역을 3 이상의 부분, 바람직하게는 4부분 이상으로 구획하여 순차 분할 구동하는 것이 효과적임을 확인하였다. 구획된 영역은 각각의 전극부를 통하여 별도의 구동부로부터 신호를 전달받거나 혹은 하나의 구동부에서 별개의 독립된 신호를 전달받을 수 있으며, 구동부를 제어하는 순차분할 제어부에서 액정표시장치의 영상신호의 주사선과 일치하는 순차 신호를 구동부로 전달한다. 상기 순차분할 제어부에서 발생된 신호가 각 구동부의 펄스폭변조(PWM) 신호를 제어하여 면광원 장치가 영상신호의 주사선과 동기화되어 순차적으로 빛을 방출하게 된다. 이와 같이 면광원 장치를 순차적으로 구동함으로써 영상 신호가 들어오는 순간 해당 영역이 켜지게 되고 그 후 일정시간 꺼지는 구간이 존재하게 되어 영상 중간에 블랙 영상을 삽입하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다. In order to enhance the afterimage removal effect of the liquid crystal display, it was confirmed that it is effective to divide the light emitting region of the surface light source into three or more portions, preferably four or more portions, to sequentially drive the light sequentially. The partitioned area may receive a signal from a separate driver through each electrode unit or a separate independent signal from a single driver, and coincide with the scan line of the image signal of the liquid crystal display in the sequential division controller that controls the driver. The sequential signal is transmitted to the driver. The signal generated by the sequential division control unit controls the pulse width modulation (PWM) signal of each driving unit so that the surface light source device emits light sequentially in synchronization with the scanning line of the image signal. By sequentially driving the surface light source device as described above, when the image signal is input, the corresponding area is turned on, and there is a section that turns off after a predetermined time, thereby obtaining an effect similar to inserting a black image in the middle of the image.
순차 구동의 효과를 최대화 하기 위하여 도 4a에 도시된 바와 같이 면광원 장치의 구획된 영역 중 첫 번째 영역에 인가되는 제1신호(S1)가 끝나는 시점(a)이 외부 영상신호(VS)(액정표시장치의 수직 주파수)의 시작 지점과 에서 일치되도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 액정표시장치에서 화면 영상의 잔상 효과를 최대한 감소시킬 수 있다.In order to maximize the effect of the sequential driving, as shown in FIG. 4A, a time point (a) at which the first signal S1 applied to the first area of the partitioned area of the surface light source device ends is an external image signal VS (liquid crystal). And the starting point of the vertical frequency of the display device. In this manner, the afterimage effect of the screen image in the liquid crystal display device can be reduced as much as possible.
또한, 액정표시장치의 화면 잔상을 저감시키기 위해서는 구동부의 펄스폭 변조 신호에서 듀티비(duty ratio)가 50% 이하일 때 효과적임을 확인하였다. In addition, to reduce the afterimage of the LCD, it is confirmed that the duty ratio is 50% or less in the pulse width modulation signal of the driver.
이와 더불어, 영상 신호의 밝기 신호에 연동하여 면광원 장치의 분할된 영역에 순차적으로 인가되는 각각의 펄스폭변조 신호의 온-듀티(on-duty)를 변화시킴으로써 화면의 대조비를 개선할 수 있다. 예를 들어, 도 4b를 참조하면, 순차적으로 인가되는 구동 전압을 외부 영상신호(VS)에 따라 I 구간(듀티비 40 ~ 50%)과 II 구간(듀티비 10 ~ 20%)에서 온-듀티를 달리함으로써 I 구간(밝은 화면) 및 II 구간(어두운 화면)에서 면광원 장치로부터 서로 다른 휘도의 빛을 발생시킬 수 있다. 이와 같이 펄스폭변조 신호를 듀티비를 10% ~ 50% 범위에서 변화시킴으로써 잔상 제거 효과와 더불어 영상 신호에 연동하여 면광원 장치의 밝기를 능동적으로 제어할 수 있다. 따라서, 적산 소비 전력이 저감될 뿐만 아니라, 액정표시지장치의 화질을 크게 개선할 수 있다.In addition, the contrast ratio of the screen may be improved by changing the on-duty of each pulse width modulation signal sequentially applied to the divided region of the surface light source device in association with the brightness signal of the image signal. For example, referring to FIG. 4B, the driving voltages sequentially applied are on-duty in an I section (
또한, 본 발명에 따른 면광원 장치는 펄스폭변조 신호의 듀티비를 고정한 채, 온-듀티 구간에서 펄스 신호를 인가함으로써 잔상 억제 효과를 극대화시킬 수도 있다. 도 4c를 참조하면, 영상 수직 주파수가 60Hz 일 때, 펄스폭변조 신호의 듀티비를 25% ~ 40%로 고정하고, 펄스폭변조 신호의 온-듀티 구간에서 1 kHz 이상 의 펄스 신호(b)를 인가하는 구동 파형을 보이고 있다.In addition, the surface light source device according to the present invention may maximize the afterimage suppression effect by applying a pulse signal in the on-duty period while fixing the duty ratio of the pulse width modulation signal. Referring to FIG. 4C, when the image vertical frequency is 60 Hz, the duty ratio of the pulse width modulated signal is fixed to 25% to 40%, and a pulse signal of 1 kHz or more in the on-duty section of the pulse width modulated signal (b). It shows the driving waveform to apply.
펄스폭변조 신호의 온-듀티 구간에서 1 kHz 이상의 펄스의 수는 액정표시장치의 영상 신호의 밝기에 따라 조절될 수 있다. 이와 같은 면광원 장치의 구동으로 액정표시장치의 잔상 억제 효과 및 영상 화질을 최대로 극대화 할 수 있다.The number of pulses of 1 kHz or more in the on-duty period of the pulse width modulation signal may be adjusted according to the brightness of the image signal of the liquid crystal display. By driving the surface light source device as described above, the afterimage suppression effect and the image quality of the liquid crystal display device can be maximized.
한편, 본 발명에 따른 면광원 장치는 구형파 형태의 파형 뿐만 아니라, 임펄스 형태의 전압 파형으로 구동될 수 있다.On the other hand, the surface light source device according to the present invention can be driven not only the waveform of the square wave form, but also the voltage waveform of the impulse form.
임펄스 형태의 파형으로 구동 시 구동 주파수가 20 kHz ~ 60 kHz 범위이고, 온-듀티 시간은 0.1㎲ ~ 10㎲의 범위가 적절하다. 온-듀티 시간이 짧을수록 방전 상승시간(Rise-Time)이 빨라 면광원 장치의 효율이 증가한다. 도 4d 및 4e는 각각 하프브릿지 구동 및 풀브릿지 구동에 의한 임펄스 전압 파형의 일례를 보인 것으로 온-듀티 시간은 0.1㎲ ~ 10㎲의 범위였다.When driving with an impulse-shaped waveform, the driving frequency ranges from 20 kHz to 60 kHz, and the on-duty time ranges from 0.1 Hz to 10 Hz. The shorter the on-duty time, the faster the discharge rise time (Rise-Time) increases the efficiency of the surface light source device. 4D and 4E show examples of impulse voltage waveforms by half-bridge driving and full-bridge driving, respectively. The on-duty time ranged from 0.1 Hz to 10 Hz.
본 발명에 있어서, 복수의 전극부는 방전 공간의 구획된 영역의 양단에 각각 형성될 수 있으며, 이 경우 구동부는 양단의 전극부에 역위상의 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 그 결과, 한쪽 전극의 전압 위상이 하이(high)일 때 다른 쪽 전극의 전압 위상은 로우(low)가 되기 때문에 실질적으로 방전 공간에 걸리는 전압은 인가 전압의 2배가 된다. In the present invention, the plurality of electrode portions may be formed at both ends of the partitioned region of the discharge space, and in this case, it is preferable that the driving portion applies an antiphase voltage to the electrode portions at both ends. As a result, when the voltage phase of one electrode is high, the voltage phase of the other electrode becomes low, so that the voltage substantially applied to the discharge space is twice the applied voltage.
본 발명에 따른 면광원 장치에서 복수의 전극부는 순차 분할 구동 중에 인접한 방전 영역으로 원치 않는 방전을 야기하는 것을 방지하기 위하여 도 5에 도시한 바와 같이 각각의 전극부(150b, 150c) 사이를 구획된 방전 공간 사이의 간격(예를 들어 도 5의 격벽(130) 간격) 보다 크게 확장시킬 수 있다. 전극부 사이의 확장된 간격(W)은 방전 공간 사이의 간격에 따라 달라질 수 있을 것이다.In the surface light source device according to the present invention, the plurality of electrode portions are partitioned between the
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 면광원 장치(200)를 도시하였다. 상기 면광원 장치(200)는 광원 몸체(210)와, 광원 몸체(210)의 양측 가장자리 외면에 구비된 복수의 전극부(250a, 250b, 250c, 250d)를 포함한다. 6 and 7, a surface
상기 광원 몸체(210)는 소정 간격을 두고 대향 배치된 제1기판(212) 및 제2 기판(214)을 포함하며, 다수의 격벽부(225)에 의하여 제1기판과 제2기판 사이의 공간을 복수의 방전 채널(220)로 구획한다. 상기 방전 채널(220) 및 격벽부(225)는 예를 들어 제1기판(212)을 성형하여 형성할 수 있으며, 제1기판 대신 혹은 추가적으로 제2기판을 성형하여 형성할 수도 있을 것이다. 제1기판(212) 및 제2기판(214)의 가장자리 사이에는 밀봉 부재(230)가 배치되어 상기 방전 채널(220)들을 외부와 격리시킨다. 방전 채널(220) 내부의 방전 공간(240)에는 방전 가스가 주입된다. 도시되지 않았지만 방전 채널(220) 내부에는 형광층과 보호층 등이 더 포함될 수 있으며, 제1기판과 제2기판 중 어느 하나에 반사층이 형성될 수도 있다.The
상기 면광원 장치를 구동시키기 위하여 상기 제1기판(212) 및/또는 제2기판(214)에는 복수의 (250a, 250b, 250c, 250d)가 형성되어 상기 방전 채널(220)들을 4 개 이상의 영역으로 구획하였다. 상기 전극부는 구획된 방전 채널들에 순차적으로 분할된 전압을 인가하게 된다.In order to drive the surface light source device, a plurality of 250a, 250b, 250c, and 250d are formed on the
도 8 및 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 면광원 장치(300)를 도시한다. 상기 면광원 장치(300)는 평판형 제1기판(310) 및 이와 동일 형상의 평판형 제2기판(320)을 포함한다. 제1기판(310)과 제2기판(320)은 소정 간격으로 서로 대향되 며, 가장자리에는 밀봉 부재(330)가 삽입되어 밀폐 공간을 형성한다. 8 and 9 show a surface
상기 면광원 장치(300)는 제1기판(310)과 제2기판(320)에 의하여 형성되는 광원 몸체의 외부 표면에 대면적의 복수의 전극부(350a, 350b, 350c, 350d)가 형성된다. 상기 전극부는 실질적으로 기판 면적 전체를 커버하는 평판 형태의 면 전극(surface electrode)으로 형성되어 있다. 상기 전극부는 광원 몸체로부터 방전에 의하여 출사되는 광의 투과도를 높이기 위해 기판을 노출시키는 개구율(open ratio)이 60% 이상인 것이 바람직하다. In the surface
상기 제1기판(310)과 제2기판(320) 및 밀봉 부재(330)에 의하여 정의되는 내부는 격벽에 의하여 구획되는 복수의 방전 공간이 아닌, 하나의 열린 구조의 방전 공간(340)을 형성한다. 복수의 전극부(350a, 350b, 350c, 350d)가 방전 공간(340)을 비물리적으로 구획하며, 각각의 전극부에 순차적으로 인가되는 분할 구동 전압이 방전 공간을 국부적으로 순차 방전시킨다.The interior defined by the
제1기판(310)과 제2기판(320) 사이의 간격은 기판 면적과 대비할 때 매우 작고 내부 공간이 하나의 열린 구조로 형성되어 진공 배기 및 방전 가스의 주입이 매우 용이하다. 또한, 방전 가스로서 수은 이외의 가스, 예를 들어 제논, 아르곤, 네온, 기타 불활성 가스 또는 이들의 혼합 가스 등을 사용하여 면광원 장치를 구성하는데 적합하다. 상기 제1기판(210)과 제2기판(220) 사이의 방전 공간(240)은 스페이서(235)에 의하여 상하 높이가 결정될 수 있다. The spacing between the
상기 평판형 전극부는 도 9에 도시한 바와 같이 제1기판(310) 표면에 형성된 상부 전극부(350)와 제2기판(320) 표면에 형성된 하부 전극부(360)를 포함할 수 있 다. 또한, 상부 전극부와 하부 전극부 중의 어느 하나는 방전 공간(340) 내부에 형성할 수도 있을 것이다.As illustrated in FIG. 9, the plate type electrode part may include an
본 실시예에서 전극부의 형태는 여러가지로 변형시킬 수 있는데, 예를 들어 도 10에 도시한 바와 같이 제1기판(310) 표면에는 복수의 전극부(350a, 350b, 350c, 350d)를 형성하고, 제2기판(320)에는 하나의 면전극(360)을 형성할 수도 있으며, 이와 달리 도 11에 도시한 바와 같이 제1기판(310)에는 복수의 제1전극부(350a, 350b, 350c, 350d)를 형성하고, 제2기판(320)에는 제1전극부와 수직적으로 배치되는 복수의 제2전극부(360a, 360b, 360c, 360d, 360e, 360f)를 형성할 수도 있을 것이다.In this embodiment, the shape of the electrode portion can be variously modified. For example, as shown in FIG. 10, a plurality of
도 12는 본 발명에 따른 면광원을 포함하는 백라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이다. 도시된 바에 따르면, 백라이트 유닛은 면광원(200), 상하부 케이스(1100, 1200), 광학 시트(900) 및 인버터(1300)를 포함한다.12 is an exploded perspective view showing a backlight unit including a surface light source according to the present invention. As shown, the backlight unit includes a
하부 케이스(1200)는 면광원(200)를 수납하기 위하여 바닥부(1210) 및 바닥부(1210)의 가장자리로부터 수납 공간을 형성하기 위해 연장된 복수의 측벽부(1220)로 이루어진다. 면광원(200)은 하부 케이스(1200)의 수납 공간에 수납된다. The
인버터(1300)는 하부 케이스(1200)의 배면에 배치되며, 면광원(200)을 구동하기 위한 방전 전압을 발생시킨다. 인버터(1300)로부터 발생된 방전 전압은 제 1 및 제 2 전원선(1352, 1354)을 통해 면광원(200)의 복수의 전극부(250)에 각각 인가된다. The
상기 인버터(1300)에는 전술한 순차분할 제어부를 포함할 수도 있으며, 별도의 유닛으로 순차분할 제어부를 분리시킬 수도 있을 것이다. 인버터를 통해 인가되는 구동 전압은 복수의 전극부(250) 각 부분에 순차적으로 인가되어 면광원(200)을 국부적으로 순차 발광시킨다.The
광학 시트(900)는 면광원(200)으로부터 출사되는 광을 균일하게 확산시키기 위한 확산판과, 확산된 광에 직진성을 부여하기 위한 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 상부 케이스(1100)는 하부 케이스(1200)에 결합되어 면광원(200)과 광학 시트(900)를 지지한다. 상부 케이스(1100)는 면광원(200)이 하부 케이스(1200)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 도시된 바와는 달리, 상기 상부 케이스 및 하부 케이스는 하나의 일체형 케이스로 형성될 수도 있다. 한편, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 광학 시트(900)를 포함하지 않을 수도 있다. The
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분 야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.In the above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those skilled in the art from the spirit and scope of the invention described in the claims to be described later Various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope thereof.
도 1은 면광원 장치의 일례를 보인 평면도.1 is a plan view showing an example of a surface light source device.
도 2는 본 발명의 면광원 장치 또는 백라이트의 동작을 위한 시스템 블럭도.Figure 2 is a system block diagram for the operation of the surface light source device or backlight of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 면광원 장치를 보인 사시도.3 is a perspective view showing a surface light source device according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 면광원 장치에 인가되는 다양한 구동 전압 파형을 보인 그래프.4A to 4E are graphs showing various driving voltage waveforms applied to the surface light source device of the present invention.
도 5는 도 3의 전극부의 부분 확대도.5 is a partially enlarged view of the electrode unit of FIG. 3;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면광원 장치를 보인 사시도.6 is a perspective view showing a surface light source device according to another embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 X-X'선 단면도.FIG. 7 is a sectional view taken along the line X-X 'of FIG. 6; FIG.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면광원 장치를 보인 사시도.8 is a perspective view showing a surface light source device according to another embodiment of the present invention.
도 9는 도 8의 Y-Y'선 단면도9 is a cross-sectional view taken along the line Y-Y 'of FIG.
도 10은 도 8의 실시예의 면광원 장치 상하면의 전극부를 보인 평면도.FIG. 10 is a plan view showing electrode portions on the upper and lower surfaces of the surface light source device of the embodiment of FIG. 8;
도 11은 도 8의 실시예의 면광원 장치 상하면의 전극부의 다른 형태를 보인 평면도.11 is a plan view showing another embodiment of the electrode portion on the upper and lower surface of the surface light source device of the embodiment of FIG.
도 12는 본 발명의 면광원 장치를 구비하는 백라이트 유닛의 전개 사시도.12 is an exploded perspective view of a backlight unit including the surface light source device of the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
110:제1기판 120:제2기판110: first substrate 120: second substrate
130:격벽 140:방전 공간130: partition 140: discharge space
150a,150b,150c,150d:전극부150a, 150b, 150c, 150d: electrode part
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