KR20080111684A - 면발광장치 및 이를 이용한 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면발광장치에 관한 것으로서, 특히 램프몸체 내부에 복수의 방전공간들로 구획하는 방전공간 구획부의 양끝단과 전극부가 교차하는 지점을 밀봉하는 최적구조를 실현하여 전극에 고전압을 인가하여 발생하는 고온으로 인한 수은의 이동을 효율적으로 제어하는 면발광장치에 대한 것이다.

본 발명은 방전공간 구획부에 의해 다수의 방전공간들로 격리된 다수의 방전채널을 가지며, 상기 방전채널에서 광을 발생시켜 출사하는 램프몸체와 상기 램프몸체에 방전전압을 인가하는 전극을 포함하며, 상기 방전공간 구획부와 상기 전극이 교차하는 부분을 밀봉재로 밀봉하되, 상기 밀봉재의 길이가 상기 전극의 폭보다 긴 것을 특징으로 한다.

면발광, 핑키방전, 스네이킹

Description

면발광장치 및 이를 이용한 백라이트 유닛{Surface emitting lamp with sealing section and Back light unit}

도 1a는 종래의 평판램프의 평면도이다.

도 1b는 크로스토크와 스네이킹현상을 설명하기위한 도면이다.

도 1c는 평판램프의 광출사면의 온도구배를 나타낸 그래프이다.

도 1d는 평판램프의 온도구배를 나타낸 사진이다.

도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 분해사시도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: 상부기판 20:하부기판

30: 전극 31:방전공간

40: 램프몸체테두리 50: 관통홈

60a,60b: 배기라인 70:방전공간구획부

71: 밀봉재

본 발명은 면발광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도편차에 따른 수은의 이동을 방지하기 위해 방전공간 구획부와 전극과의 교차지점을 실링재로 밀봉하여 온도편차에 따른 수은의 이동을 방지함으로써 Pinky방전 및 Cross Toke현상을 방지하여 발광효율을 향상시키는 면발광장치에 관한 것이다.

비발광형 전자 디스플레이 소자인 LCD에서, 액정 모듈의 후면에서 빛을 조사시키기 위하여 광원자체를 포함하여 광원의 구동을 위한 전원회로 및 균일한 평면광을 이루도록 해주는 일체의 부속물의 복합체를 Backlight Unit(BLU)라고 한다.

일반적으로 노트북, 데스크탑 컴퓨터, LCD-TV(Liquid Crystal Display Television), 이동통신단말기 등에 사용되는 액정표시장치는 비발광소자의 일종이므로, 액정패널 이외에 백라이트 유닛이 필요하다. 뿐만 아니라, 상기 백라이트 유닛은 다양한 평판패널디스플레이(Flat Panel Display, FPD) 장치에서도 사용된다. 한편, 면발광 장치는 백라이트 유닛으로 사용될 뿐 아니라, 각종 조명장치 분야에서도 사용된다.

LCD용 백라이트는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)를 세관 형태로 만들어 광원으로 사용하였다. 이처럼 LCD용 백라이트로 CCFL를 적용하는데 있어서, 다수의 냉음극 형광램프를 액정패널 밑에 장착하고 냉음극 형광램프와 액정패널 사이에 확산판을 설치한 직하형(Direct light) 방식과, 액정패널의 측면에 냉음극 형광램프를 장착하고, 이 냉음극 형광램프로부터 출사되는 광을 투명한 도광판(Light Guide Panel)을 이용하여 LCD 화면 전체에 분포되도록 하는 사이드형(Edge Light)방식이 주로 사용되었다.

그러나 상기의 방식들은 광손실이 발생되어 광 이용효율이 낮고, 전체구조가 복잡하여 생산비가 높을 뿐만 아니라 휘도의 균일성에 한계가 있는 문제점으로 인해 최근에는 면광원을 채용하는 발광면 하부전체가 방전공간이 되는 면방전형, 또는 대향 방전형 플라즈마 램프의 형태인 평판백라이트(Flat Backlight)의 사용도 증가하고 있다.

평판램프를 만들기 위하여는, 평판유리판을 성형가공이 가능한 일정온도로 가열하고, 격벽으로 분리되고 방전통로로 상호 연통되는 다수의 방전공간을 갖도록 가공이 가능하게 설계된 금형을 이용하여 가열된 평판유리판을 성형하여 평판유리판에 방전공간을 형성하며, 방전공간이 형성된 성형유리판을 금형으로부터 취출하여 서냉하고, 성형유리판의 방전공간 내부에 형광체를 코팅하여 소성하고, 성형유리판에 방전공간이 형성되도록 그 위에 전면커버를 포개고 시일 페이스트를 개재하여 전면커버와 성형 유리판을 접합하며, 방전공간 내부를 진공 배기하고 방전가스를 주입하여 배기관을 봉입한 후, 방전공간에 고주파 전원을 인가하기 위한 전극을 설치한다.

평판램프는 소정간격을 유지하는 전면판 및 배면판 사이의 밀폐된 방전공간내에 방전가스와 방전 전극이 마련된 구조를 가진다. 구체적으로는 다수개의 격벽들이 대향 배치된 상기 전면판과 배면판 사이에 제공된다. 상기 격벽들은 등간격으로 평행하게 배치되어 다수개의 채널들로 이루어진 방전 공간을 형성하고, 상기 방전 공간에 방전 가스(Ne,Ar 등) 및 소량의 수은(Hg)이 주입되며, 상기 방전 가스에 전압을 인가하기 위한 전극들이 상기 기판의 양측 가장자리 외부 또는 내부에 제공 된다. 이러한 평판램프는 내부 전극에 전압을 걸어서 방전가스에 의한 플라즈마 방전을 일으켜 중성가스의 원자 및 분자들을 여기 시키는 고온의 전자를 발생시키고, 이 전자들에 의해 여기된 원자 및 분자들이 기저상태로 떨어지면서 자외선이 발생되고, 이 자외선이 방전공간의 내벽에 도포된 형광체를 여기 시킴으로써 이로부터 가시광을 발생시키는 장치이다.

이러한 종래의 평판램프를 도 1a 를 참조하여 살펴보면, 종래의 평판램프는 광원 몸체(110)와, 광원 몸체(110)의 외주면 양측에 구비된 전극(140)을 포함한다. 광원 몸체(110)는 소정 간격을 두고 대향 배치된 제 1 및 제 2 기판(미도시)을 포함한다. 다수개의 격벽(120)들이 제 1 및 제 2 기판 사이에 배치되어, 제 1 및 제 2 기판 사이의 공간을 복수 개의 방전 공간(150)으로 구획한다. 제 1 및 제 2 기판의 가장자리 사이에는 밀봉 부재(133)가 배치되어, 방전 공간(150)들을 외부와 격리시킨다. 격리된 방전 공간(150)에는 방전 가스가 주입된다.격벽(120)들을 방전 공간(150)들이 사행(serpentine) 구조를 갖도록 교호적으로 배치된다. 또한, 격벽(120)과 밀봉부재(130) 사이에 방전 가스의 이동 통로(160)가 형성된다.

그러나 이 경우 그러나 통로가 방전 공간의 길이 방향과 실질적으로 직교하기 때문에, 전류가 다른 방전 공간으로 급격하게 이동되어, 전류 편류 현상이 매우 심하게 나타나는 문제점이 있었다.

상기 평판램프에 형성되는 통로(160)는 면광원의 상,하에 배치되는 제1 및 제2기판을 접합 후 각각의 방전공간을 연결하여 혼합가스를 주입하고 첨가적으로 주입된 수은을 확산하는 통로역할을 한다. 그러나 상기 평판램프에서는 통로(160) 의 길이를 증가시켜 각각의 방전공간에서 독립적이며 안정적인 방전을 발생시키는데에 있어서, 대면적화되는 장치의 추세에서 대면적으로 수은이 확산하는데에는 장시간이 소요되는 문제점이 발생했다.

또한, 상기 통로(160)의 길이는 방전공간에 있어서 저항과 같은 역할을 하며, 아울러 비발광부로 작용해 휘도의 균일도를 떨어뜨리는 난점이 발생했다. 특히, 상기 통로(160)의 미세한 홈의 크기와 긴 길이로 말미암아 불순물을 빨아들이는 진공/배기시간을 증가시켜 제품의 생산시간이 장기화되는 문제도 발생했다.

그리고 상기 통로의 존재로 인해 장시적인 평판램프 내의 환경 변화에 따라 구동과정에서 온도구배가 달라지게 되며, 이러한 온도편차에 따라 상기 통로를 통하여 수은이 채널과 채널을 이동하여 특정 지점으로 뭉치게 됨에 따라 수은이 특정채널에서 점점 사라지게 되고 이에 따라 수은을 제외한 방전가스,특히 Ne 가스에 의한 특유의 붉은색방전(이하, 'Pinky 방전'이라 함)이 발생하게 되여, 면광원 램프의 발광효율을 현저하게 떨어뜨리는 치명적인 문제가 발생하였다. 특히 상기 통로를 통한 수은의 이동과 더불어 전극부의 고온으로 인한 수은의 편향적인 이동은 전극부가 위치한 부분(A,A')에서도 현저하게 발생하게 된다.

또한, 종래의 면발광 장치의 구조에서는 방전 공간(150)들을 구획하는 상기 격벽(120)가 인접하는 방전 공간(150)들을 완벽하게 차단하지 못하고 있다. 즉, 격벽(120)와 제1기판의 사이에는 미세한 틈이 형성된다.

결과적으로, 상기 제1기판과 내부의 격벽의 사이에 형성되는 미세한 틈을 통해 인접하는 방전 공간(120)들 간에 방전 가스의 이동이 발생할 수 있는데, 이와 같은 상황에서 상기 전극에 고전압을 인가하는 경우에는 도 1b에 도시된 바와 같은 크로스 토크(cross talk)가 발생된다. 상기 크로스 토크(cross talk)는 상기 내부의 격벽(10)의 상면의 너비가 1㎜인 경우에도 나타난 것으로 확인되었다.

또한, 수은을 이용한 면발광 장치를 저온에서 구동하는 경우에는, 상대적으로 더 높은 방전전압을 상기 전극에 인가해야 하기 때문에, 고전압에 의한 크로스 토크(cross talk) 발생이 더 빈번하게 발생되고, 결과적으로 상기 수은을 이용한 면발광 장치를 정상적으로 구동할 수 없는 문제점이 발생한다.

또한, 또한, 상기 전극 하측에 위치하는 격벽(120)와 제1기판 사이에 형성되는 미세한 틈을 통해 인접하는 방전 공간(150)들 간에 방전 가스의 이동이 발생할 수 있는데, 이와 같은 상황에서 상기 전극에 고전압을 인가하는 경우에는 도 1b의 (b)에 도시된 바와 같이, 내부의 격벽(120)의 측면으로만 플라즈마가 휘어져 형성되는 스네이킹(snaking) 현상도 발생한다.

특히, 전극부와 램프의 중앙 부는 도 1c는 전극을 15 mm 로 놓았을 때의 방전공간의 온도구배를 도시한 것으로, 그래프상에서는 온도가 높은 부분은 수은의 이 도이 많아지는바, 상기 그래프상의 20~27 mm 부분까지 수은의 이동이 발생하게 된다. 즉 이는 전극폭의 1.3~1.8배에 해당하는 영역까지도 온도구배에 따른 수은의 이동이 일어날 수 있는 위험영역이 되는 것이다. 이는 도 1d를 통해서도 확연히 확인이 가능한데, 평판램프의 전면의 온도구배를 보여주는 것이다. 즉, 전극부가 형성되는 램프의 최외각부분이 온도가 현저히 상승되는 것을 확인할 수 있다. 이때 전체 램프에서 온도 구배에 의하여 수은 등이 이동을 하는데 수은의 이동은 온도구배 와 평균온도에 비례하는 바 이의 제어가 필요하다. 즉, 램프의 외곽에 해당하는 전극부와 격벽이 형성되는 부근에서의 높은 온도는 수은 확산계수의 증가로 인하여 수은이 한쪽으로 쏠림이 일어나는 주통로가 된다. 아울러 높은 온도에서의 플라즈마의 활동도 또한 높게 형성되어 다른 부위(온도가 낮은)와 비교하여 cross toke가 생성될 가능성이 높게 형성된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 온도편차에 따른 수은의 이동을 방지하기 위해 방전공간 구획부와 전극과의 교차지점을 실링재로 밀봉하여 온도편차에 따른 수은의 이동을 방지함으로써 Pinky방전 및 Cross Toke현상을 방지하여 발광효율을 향상시키는 면발광장치를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 방전공간 구획부에 의해 다수의 방전공간들로 격리된 다수의 방전채널을 가지며, 상기 방전채널에서 광을 발생시켜 출사하는 램프몸체; 상기 램프몸체에 방전전압을 인가하는 전극을 포함하며, 상기 방전공간 구획부와 상기 전극이 교차하는 부분을 밀봉재로 밀봉하되, 상기 밀봉재의 길이가 상기 전극의 폭보다 긴 것을 특징으로 하는 면발광장치를 제공 하여 크로스토크와 스네이킹 현상이 현저하게 일어나는 전극부와 방전공간 구획부에서의 온도 편차로 인한 수은의 불균일한 이동과 확산을 방지하여 발광효율을 증진할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 방전공간 구획부와 상기 전극이 교차하는 부분은 상기 방전공간 구획부의 양 말단에 형성되는 것을 특징으로 하는 면발광장치를 제공하며, 특히 이는 전극이 위치하는 부분이 램프의 말단인 경우에 보다 현저한 수은이동방지효과를 구현할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 전극 폭(X)과 상기 전극의 외부로 돌출되는 밀봉재의 길이(Y)의 비는 1:(1.2~3.0)인 것을 특징으로 하는 면발광장치를 제공하여 전극의 고온으로 인한 수은의 확산계수의 증갈 수은의 이동이 한쪽으로 쏠리게 되는 부분인 전극의 앞부분에 밀봉재를 이용하여 밀봉을 하는 비율을 최적화함으로써, 각각의 방전채널간의 간섭을 방지하여 크로스 토크와 스네이킹 현상을 효율적으로 제거함과 아울러 수은이동으로 인한 핑키방전을 제거할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 램프몸체는 상부기판과 이격된 하부기판을 구비하되,

상기 상,하 기판을 구획하는 다수의 방전공간 구획부는 내부격벽으로 형성되며, 상기 밀봉재는 상기 내부격벽의 상면에 상기 방전공간 구획부의 길이방향으로 도포되는 것을 특징으로 하는 면발광장치를 제공하여 방전공간 구획부가 격벽구조로형성되는 면광원장치에서의 크로스 토크와 스네이킹 현상을 효율적으로 제거함과 아울러 수은이동으로 인한 핑키방전을 제거할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 방전공간 구획부는 하부기판 또는 상부기판에 일체로 형성되며, 상기 밀봉재는 상기 방전공간 구획부의 안쪽 표면에 상기 방전공간 구획부의 길이방향으로 도포되는 것을 특징으로 하는 면발광장치를 제공하여, 방전공간 구획부가 일체형으로 몰딩되는 구조의 면광원장치에서도 상술한 최적화된 비율로 크로스 토크와 스네이킹 현상을 효율적으로 제거함과 아울러 수은이동으로 인한 핑키방전을 제거할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 전극은 상기 방전공간의 내부 또는 외부 또는 내외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 면발광장치를 제공하여 전극의 배치의 변화에도 적용할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상술한 방전공간 구획부와 전극부가 교차하는 부분을 최적비율로 실링하는 것과 아울러 상기 램프몸체의 테두리부에 형성된 배기라인; 및 상기 방전공간과 상기 배기라인을 연통시키는 관통홈;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면발광장치를 제공하여 상기 방전공간 구획부에 가스이동통로를 제거한 구조의 면발광장치에 적용할 수 있도록 하여, 수은이동의 가능성을 더욱 배제하고 측면에 관통홈과 배기라인을 형성하여 상술한 종래의 면발광장치의 문제점인 크로스 토크와 스네이킹 현상을 효율적으로 제거함과 아울러 수은이동으로 인한 핑키방전을 제거할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 전극의 배치에 있어서, 상기 램프몸체의 테두리부에 형성되는 상기 배기라인의 수직상부방향 또는 상기 관통홈의 수직상부방향과 일치하는 위치 또는 인접하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 면발광장치를 제공하여 전극의 고온으로 인해 수은이 관통홈을 넘어서 이동할 수 없도록 하여, 온도 구배에 따른 수은의 이동을 최대한 배제할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 방전공간 구획부에 의해 다수의 방전공간들로 격리된 다수의 방전채널을 가지며, 상기 방전채널에서 광을 발생시켜 출사하는 램프몸체와 상기 램프몸체에 방전전압을 인가하는 전극을 포함하여 구성되며, 상기 방전공간 구획부와 상기 전극이 교차하는 부분을 밀봉재로 밀봉하되, 상기 밀봉재의 길이가 상기 전극의 폭보다 긴 것을 특징으로 하는 면발광장치와; 상기 출사된 광을 확산시키기 위하여 상기 램프몸체상부에 형상되는 광 확산부재와; 상기 면발광장치와 광확산부재를 수납하는 수납용기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 면발광장치의 구조와 작용을 구체적으로 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 면발광장치(1)는 상부기판(10)과 하부기판(20), 상기 상부 및 하부기판과 다수의 방전공간이 형성되는 방전채널(31)이 형성되는 램프몸체로 구성된다. 상기 방전 공간의 구획은 방전공간 구획부(70)에 의해 이루어지며, 이러한 방전공간구획은 다양한 방법으로 실현이 가능하며, 특히 내부에 격벽을 두거나, 또는 내부의 격벽이 하부기판 또는 상부기판에 일체로 형성되는 구조, 또는 글라스몰딩 등의 방법 등으로 일체화되는 구조를 고려할 수 있다. 도면에는 내부격벽(70)이 있는 구조를 일실시예로서 소개하나, 이는 상술한 어느 구조로 형성이 가능하다. 특히 상기 방전공간 구획부(30)의 양측말단은 상기 램프 몸체의 테두리부와 만나며, 상기 방전공간 구획부의 윗부분에는 상기 방전공간 구획부와 직교하는 방향으로 상기 전극(30)이 형성된다. 물론 상기 전극은 상기 램프몸체의 안쪽, 또는 바깥쪽에 어느 부분에나 형성 가능하나, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상기 전극(30)은 상기 방전공간 구획부의 양측 말단에 형성됨이 바람직하다. 상기 방전공간 구획부와 상기 전극이 교차하는 부분에는 밀봉재(71)를 이용하여 밀봉하는 구조를 취함이 바람직하다. 구체적으로 설명하면, 상부기판과 하부기판으로 이루어지는 본 발명에 따른 면광원장치의 경우에는 전극이 상기 상부기판의 상면에 배치되는 경우에는 상기 전극이 형성되는 부분의 상부기판의 아랫부분에 실재 등을 통하여 방전공간 구획부와 접착이 이루어질 수 있도록 형성됨이 바람직하다.

또는, 후술할 다른 실시예로서 상부기판과 방전공간 구획부가 일체형으로 글라스 몰딩을 통하여 이루어지는 구조에는 상기 방전공간 구획부의 이면(내표면)에 상기 밀봉재가 도포됨이 바람직하다.

상기 밀봉재가 도포되는 부분은 방전공간 구획부가 내부격벽을 가지는 구조로 이루어지는 경우에는 상기 내부격벽의 상면에 밀봉재가 도포됨이 바람직하고, 특히 이러한 밀봉재의 길이는 전극부의 고온으로 인한 수은이동을 배제하고, 각 방전공간(방전채널)간에 간섭으로 인한 크로스토크나 스네이킹 현상을 배제하기 위하여 전극의 폭보다 길게 도포됨이 바람직하다. 특히 상기 밀봉재의 길이(Y)는 전극의 폭(X)과 밀봉재의 길이(Y)의 비율이 X:Y=1:(1.2~3.0)의 비율 을 가지도록 함이 더욱 바람직하다.

반면, 방전공간 구획부가 상부기판과 일체형으로 이루어지는 구조에서는 상술한 바와 같이 방전공간 구획부의 이면(내표면)에 밀봉재가 도포되며, 밀봉재의 길이(Y)는 전극의 폭(X)과 밀봉재의 길이(Y)의 비율이 X:Y=1:(1.2~3.0)의 비율 을 가지도록 함이 바람직함은 상술한 바와 같다.

이러한 각 방전공간 구획부와 전극이 교차하는 지역에 밀봉재를 도포하여 각 전극이 위치하는 부분의 방전공간간의 미세한 틈을 밀봉재를 이용하여 밀봉함으로써, 본 발명인 상기 방전공간 구획부와 전극의 교차지점의 수은이동가능성 및 방전가스의 미세이동 등을 통한 각 방전채널 간 간섭을 최대한 방지할 수 있도록 한다.

다시 말하면 크로스토크(cross toke)와 스네이킹(snaking) 현상이 현저하게 일어나는 전극부와 방전공간 구획부에서의 온도 편차로 인한 수은의 불균일한 이동과 확산을 방지하여 발광효율을 증진할 수 있도록 한다.

구체적으로는 전극의 폭과 동일한 길이로 상기 밀봉재의 길이를 도포한 경우에는, 종래기술에서 도시한 도1 b와 같은 현상이 발생하며, 특히 전체 방전공간의 평균 80%에서 Pinky 방전 및 Cross Toke 현상이 발생했으나, 본 발명의 기술요지로서 1.2배 이상 을 했을 때 Pinky 방전현상과 Cross Toke 현상은 발생하지 않는다. 그리고 3.0배 이상일 경우에는 암부영향이 많아 램프 역할 수행하는데 많은 광학 시트 들이 필요하며, 또한 램프 제작시 재료 사용량이 너무 많이 든다.

상술한 본원발명의 방전공간 구획부와 전극이 교차하는 지점에 밀봉재를 도포하되, 그 길이를 전극의 폭보다 길게하여 밀봉하는 구조는, 상기 면광원장치의 방전공간 구획부의 가스통가홈이 있는 구조에 이용될 수 있다. 즉 종래의 일반적인 전극의 구조에서도 전극의 폭과 실의 길이의 비를 1:(1.2~3.0)으로 하여 형성하는 경우에도 본 발명이 구현하고자 하는 기술요지의 효과를 구현 할수 있다 .

더 나아가 가스통과홈을 구비하지 않고 상기 램프몸체의 테두리에 배기라인과 관통홈을 구비하는 구조의 면광원장치에도 활용함으로써 더욱 효과를 극대화시킬 수 있다.

구체적으로는 상기 상,하부 기판과 방전공간 구획부의 테두리를 연결하는 램프몸체의 테두리(40)가 구비되어 있다. 상기 렘프몸체의 테두리는 상기 상부기판의 상면과 인접하여 배치되되, 상기 전극(30)의 바깥쪽에 배치되게 구성함이 바람직하다.

상기 렘프몸체의 테두리에 형성되는 상기 관통홈의 앞 부분에 전극이 위치하는바, 상기 전극이 방전채널 내부의 수은이 관통 홈 쪽으로 이동하는 것을 방지한다. 즉, 종래의 도 1a에 도시된 격벽의 중앙부분에 위치한 가스통과홈이 형성되는 경우에는 상기 가스통과홈이 아무리 미세하다 하여도 장시간 램프의 구동에 의해서 각각의 채널에 온도편차가 발생하게 되며, 이러한 온도의 편차로 인해 채널 내의 고온 지역과 저온지역의 경계지역으로 이동하려는 수은의 특성상 각각의 채널간 수은의 이동을 유발하게 된다. 따라서 이러한 현상에 의해 수은이 상기 가스통과홈을 통하여 이동하게 되고 이 경우 수은이 특정채널에서 사라지는 현상이 발생하며, 이를 통해 상대적으로 온도 차이에 대해 안정적인 Ne만이 남게되어 Ne가스 특유의 붉은색 방전(Pinky 방전)이 발생하게 된다.

그러나 본 발명의 경우에는 종래의 상기 가스통과홈을 방전공간 구획부에서 제거하고, 별도의 관통홈을 전극부 뒤쪽에 위치한 램프몸체의 테두리부(테두리격벽)에 형성한다. 이는 면발광장치의 전극이 상대적으로 고온을 형성하는바, 상기 전극부의 고온에 의해 수은이 관통홈 쪽으로 이동하지 못하게 하여 수은의 누출을 각 방전채널에서 막을 수 있는 것이다.

상기 전극의 위치는 상기 램프몸체의 테두리부에 형성되는 상기 배기라인의 수직상부방향 또는 상기 관통홈의 수직상부방향과 일치하는 위치 또는 인접하는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 상기 배기라인의 수직상부방향이란, 배기라인이 형성되는 부분의 윗 쪽 방향을 말하며, 관통홈의 수직상부방향도 관통홈이 형성되는 위치에서 윗쪽 방향을 말한다. 전극은 상부기판의 외표면이나 내표면에 형성되되 그 형성되는 수직방향으로 아래쪽에는 배기라인 또는 관통홈이 위치하도록 인접하게 배치됨이 바람직하다.

상기 관통홈의 폭은 0.1mm 이상으로 형성됨이 바람직하며, 최대폭은 상기 방전공간(방전채널)의 폭 이하로 구성할 수 있다.이는 상기 관통홈(50)의 폭이 0.1mm 이하인 경우에는 가스의 통과가 어렵기 때문이다. 또한 배기라인의 형성폭을 고려하여 관통홈의 넓이는 조정될 수 있으며, 상술한 바와 같이 상기 관통홈을 넓게 형성하여 각각의 방전채널의 폭과 동일하게 형성할 수도 있다.

즉, 상기 관통홈(50)이 방전채널의 양측 말단의 테두리격벽(램프몸체의 테두리부분)의 상면에 형성되되, 각 방전채널마다 형성되어 대칭적 구조로 배치되며, 각 관통홈은 상기 테두리 격벽상에 형성된 배기라인과 연통되는 구조로 이루어진다.

또한, 상기 배기라인의 구성은 배기의 효율성을 위해서는 세로방향에 형성된(60a 또는 60b)이외의 테두리에 적어도 하나 이상이 더 구비되어 각각의 배기라인을 연통시키게 구성될 수 있다. 상기 배기라인(60a,60b)을 통해서 불순물을 고온에서 제거하고 혼합가스를 주입하며, 주입된 혼합가스는 상기 방전채널(31)의 관통홈(50)으로 유입될 수 있다. 상기 배기라인의 폭은 0.1~2mm 로 형성됨이 바람직하다. 이는 0.1mm 이하로는 가스통과가 어렵기 때문이다.

여기에 상기 방전공간 구획부의 상부에 밀봉재(실재)를 형성하되, 각각의 방전공간 구획부의 상면에 실재를 도포하는 길이(Y)는 전극의 폭(X)과의 비율을 고려하여 전극의 폭보다는 길도록 형성하며, 그 길이의 비가 X:Y=1:(1.2~3.0)으로 형성함이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 X:Y=1:(1.35~1.87)로 형성한다.

상부기판과 완전 밀봉함으로써, 수은이 특히 많이 이동하는 가능성을 완전히 배제하여 상술한 Pinky 방전현상을 근본적으로 해결할 수 있게 되는 것이다.즉, 방전공간 구획부상에는 가스통과홈을 완전히 제거하여 수은의 이동을 방지하되, 상기 램프몸체의 테두리부에는 관통홈을 구비하여 원활한 수은의 주입 및 배기가스의 주입, 배기를 실현가능하도록 하여 면광원장치의 발광효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 본 발명의 면광원장치의 방전공간 구획부와 전극이 교차하는 지점을 밀봉재를 이용하여 밀봉하는 구성을 통해서 수은의 이동을 완벽하게 차단하는 구성은, 상기 방전공간 구획부을 밀봉하는 채널의 수의 조절과 아울러 상기 관통홈(50)의 배열에 따라 다양하게 구성이 될 수 있다.

우선, 방전채널에 관통홈을 대칭되는 구조로 배치할 수 있다.

구체적으로는 상기 방전채널(31)의 각각의 양측말단과 만나는 램프몸체의 테두리 (40)의 상부면에는 관통홈(50)이 형성되며, 상기 관통홈은 상기 램프몸체의 테두리 의 상면에 형성된 배기라인(60)과 연통되는 구조로 형성된다. 물론 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 하부기판의 어느 하나의 채널에는 배기홈이 형성되어있다. 상기 관통홈이 방전채널의 각각에 대칭되는 구조로 설치되고, 상기 몸체테두리에 배기라인을 형성하여 상기 관통홈과 연통되는 구조를 형성한다.

다음으로는 각 방전채널의 측면에 상기 광원몸체의 테두리부(테두리격벽)의 상부에 형성되는 상기 관통홈이 각 방전채널당 1개씩 형성되는 구조를 취하되, 이웃하는 각각의 방전채널 간에는 서로 교차하여 형성, 즉 지그재그로 배치되는 구조를 취할 수 있다. 이러한 경우에는 배기라인이 광원몸체의 테두리부에서 세로방향 2곳과 가로방향 한 곳에 형성됨이 바람직하다.이는 각각의 방전채널과 관통홈, 배기라인이 서로 연통되어 진공/배기의 효율성을 높이기 위함이다. 물론 가로방향에 형성되는 관통홈은 상기 가로방향의 맞은편 가로방향에 형성될 수도 있다.

또한, 별도의 실시예로는 본 발명의 또 다른 실시예로서 각 방전채널(31)의 양 측면의 말단에 한 개씩 관통홈을 형성하여 지그재그 형식으로 관통홈을 배치하는 것은 같지만, 배기라인을 2개로 형성(60a,60b)하고, 방전공간 구획부에 관통홀 을 형성하는 구조이다. 이 경우 상기 방전공간 구획부에 관통홀을 형성하는 것은 종래의 기술과 유사하나, 그 위치상에서 방전공간 구획부의 어느 부분에 형성되어도 무방하며, 상기 관통홈(50)이 테두리격벽 상에 방전채널의 말단에 형성되어 배기라인과 연통되는 구조인바, 종래의 발명이 가지고 있던 수은의 이동으로 인한 불균일한 수은의 분포의 문제는 발생하지 않으면서도, 각각 방전채널이 연통되는 구조를 형성하여 진공/배기의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

상기 관통홀의 배치는 방전공간 구획부에서 홀수번 째 방전공간 구획부에 형성하는 것이 바람직하다. 위쪽에서부터 2n-1 번째, 즉 1번째, 3번째, 5번째 내부격벽에 형성시키는 것이다. 물론 모든 방전공간 구획부에 관통홀을 형성하는 구조도 고려할 수 있다. 즉 이러한 경우라도 방전공간의 양측 말단에 형성된 관통홈(50)이 존재하고, 배기라인과 연통되는바, 상술한 수은의 이동으로 인한 수은의 결핍 등의 문제는 발생하지 않는다.상기와 같은 관통홈의 배치와 배열을 달리함과 동시에, 면광원장치의 면적에 따라 실재에 의해 상부기판과 밀봉하는 방전채널의 방전공간 구획부의 숫자를 달리 조정함으로써 수은이동을 완벽하게 제어하여, 수은의 균일한 분포를 실현하는 한편 수은의 누수 및 불필요한 이동을 방지하여 발광효율을 향상시킬 수 있다.

도 3을 참고하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

도 3에 도시된 면광원장치는 전술한 바와 같이 광원몸체를 구성하는 상부기판(10)에 방전공간 구획부(70)를 일체로 형성하는 것이다. 즉 방전공간(31)은 상기 상부기판의 굴곡진 부분인 방전공간 구획부(70)에 의해 하부기판(20)과 밀착하며 각각의 방전채널을 구성하게 된다.

이러한 일체형으로 방전공간 구획부를 형성하는 경우에도 역시 상술한 경우와 마찬기지로, 특히 밀봉되는 방전공간 구획부(70)의 숫자는 면발광장치의 특성이나 구조, 면적, 등에 따라 달리할 수 있으며, 상기 밀봉되는 방전공간 구획부의 숫자를 상하 양쪽에서 동일한 갯 수로 규정함이 수은의 확산분포를 균일하게 하는 점이나 면발광의 효율을 고려할 때 바람직함은 전술한 바와 동일하다. 물론 이 경우에는 밀봉재(71)가 도포되는 부분은 상기 방전공간 구획부의 안쪽 표면에 도포되어 하부기판과 접착이 되도록 구성하여야 한다. 이 경우에 상기 밀봉재의 길이는 전극의 폭과 대비하여 그 길이의 비율은 1:(1.2~3.0)로 형성됨이 바람직하다.

방전공간 구획부를 상기와 같이 일체형으로 형성하는 구조에도 종래의 가스통과홈을 방전공간 구획부에 형성시키지 않고, 가스통과홈을 제거한 구조를 고려할 수 있다. 이 경우에는 도 3의 부분확대도면에서 보이듯, 배기라인(21)과 관통홈(23)을 상부기판(10)에 형성하여, 하부기판과 밀착시에 자연스럽게 배기라인과 관통홈이 확보되어 전술한 바람직한 본 발명의 실시예와 동일한 작용효과를 구현 할 수 도 있다. 물론 이러한 방전공간 구획부와 배기라인 관통홈의 형성구조는 하부기판에 형성할 수 있음은 물론이다.

상술한 구성으로 이루어지는 면발광장치는 다양한 디스프레이 장치 및 각종 조명장치에 사용되는 백라이트 유닛의 광원으로도 사용될 수 있다. 즉 상기 백라이트 유닛은 상술한 구조로 이루어진 면발광장치를 광원으로 하되, 상기 면발광장치에서 출사된 광을 확산시키는 광확산부재와 상기 면발광장치와 광확산부재를 수납 하는 수납용기를 구비하며, 인버터를 구비한 외부전원을 통하여 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 따르면, 온도편차에 따른 수은의 이동을 방지하기 위해 방전공간 구획부와 전극과의 교차지점을 실링재로 밀봉하여 온도편차에 따른 수은의 이동을 방지함으로써 Pinky방전 및 Cross Toke현상을 방지하여 면발광장치의 발광효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 방전공간 구획부에 의해 다수의 방전공간들로 격리된 다수의 방전채널을 가지며, 상기 방전채널에서 광을 발생시켜 출사하는 램프몸체;

   상기 램프몸체에 방전전압을 인가하는 전극을 포함하며,

   상기 방전공간 구획부와 상기 전극이 교차하는 부분을 밀봉재로 밀봉하되, 상기 밀봉재의 길이가 상기 전극의 폭보다 긴 것을 특징으로 하는 면발광장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 방전공간 구획부와 상기 전극이 교차하는 부분은 상기 방전공간 구획부의 양 말단에 형성되는 것을 특징으로 하는 면발광장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 전극 폭(X)과 상기 전극의 외부로 돌출되는 밀봉재의 길이(Y)의 비는 1:(1.2~3.0)인 것을 특징으로 하는 면발광장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 램프몸체는 상부기판과 이격된 하부기판을 구비하되,

   상기 상,하 기판을 구획하는 다수의 방전공간 구획부는 내부격벽으로 형성되며, 상기 밀봉재는 상기 내부격벽의 상면에 상기 방전공간 구획부의 길이방향으로 도포되는 것을 특징으로 하는 면발광장치.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 방전공간 구획부는 하부기판 또는 상부기판에 일체로 형성되며,

   상기 밀봉재는 상기 방전공간 구획부의 안쪽 표면에 상기 방전공간 구획부의 길이방향으로 도포되는 것을 특징으로 하는 면발광장치.
6. 청구항 4 또는 5에 있어서,

   상기 전극은 상기 방전공간의 내부 또는 외부 또는 내외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 면발광장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 램프몸체의 테두리부에 형성된 배기라인; 및

   상기 방전공간과 상기 배기라인을 연통시키는 관통홈;

   을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면발광장치.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 전극은,

   상기 램프몸체의 테두리부에 형성되는 상기 배기라인의 수직상부방향 또는 상기 관통홈의 수직상부방향과 일치하는 위치 또는 인접하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 면발광장치.
9. 방전공간 구획부에 의해 다수의 방전공간들로 격리된 다수의 방전채널을 가지며, 상기 방전채널에서 광을 발생시켜 출사하는 램프몸체와 상기 램프몸체에 방전전압을 인가하는 전극을 포함하여 구성되며,

   상기 방전공간 구획부와 상기 전극이 교차하는 부분을 밀봉재로 밀봉하되, 상기 밀봉재의 길이가 상기 전극의 폭보다 긴 것을 특징으로 하는 면발광장치와;

   상기 출사된 광을 확산시키기 위하여 상기 램프몸체상부에 형상되는 광 확산부재와;

   상기 면발광장치와 광확산부재를 수납하는 수납용기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.

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