KR100927140B1 - 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 구조체 구동 방법은 한 쌍의 주 전극 각각에 정극성과 부극성의 전압 파형이 교번적으로 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압을 인가하는 단계 및 상기 한 쌍의 주 전극 각각에 대응되는 한 쌍의 보조 전극 각각에 상기 한 쌍의 주 전극에 인가되는 구동 전압에 의한 방전 여부를 결정하는 구동 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이러한 면광원 구조체를 M x N 개로 연결하는 경우 상기의 단위 면광원 구조체의 선택적 점등에 의해 부분 면적, 선택적 밝기 제어가 가능하여 전체적인 소비 전력을 줄이고 이를 액정표시장치(LCD)의 후면광원(Back Light unit)으로 사용할 경우, 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.

면광원, 보조전극, 바이폴라, 방전, 선택적 부분 밝기 조절(Areal Selective Dimming)

Description

무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법{MERCURY FREE LIGHT SOURCE STRUCTURE, LIGHT SOURCE APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF, METHOD FOR DRIVING LIGHT SOURCE APPARATUS}

본 발명은 무수은 면광원에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 쌍의 주 전극과 대응되는 한 쌍의 보조 전극을 구비한 무수은 면광원 구조체에 있어서, 한 쌍의 주 전극에 정극성과 부극성이 교번하는 바이폴라 형태의 구동 전압을 인가하고, 한 쌍의 보조 전극에 인가되는 구동 전압에 기초하여 면광원 구조체의 방전 여부가 결정되도록 함으로써, 보조 전극에 유기되는 유기 전압 크기를 낮추어 보조 전극에 형성되는 회로적 스트레스를 줄이고, 균일하고 안정된 방전을 유지하며, 휘도를 개선할 수 있고, LCD용 백라이트 등과 같은 복수 개의 구조체를 이용한 대면적 광원으로 형성되는 경우 선택적인 부분 밝기 조절(Areal Selective Dimming)에 의해 소모 전력을 줄이고, 화면의 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법에 관한 것이다.

면광원은 LCD와 같은 수동형 발광 디스플레이 장치의 백라이트 유닛(BLU)이나 조명 기구 등에서 다양한 응용 가능성을 갖는다. 그러나 종래에는 충분한 휘도와 광 효율을 갖는 면광원을 적절히 구성하는 것이 어렵기 때문에 형광등이나 LED 등의 선광원 및/또는 점광원을 여러 개 중첩시키고 확산판, 반사판 등의 부가 광학 장치를 활용하여 면광원으로 변환시킨 후 사용하는 경우가 많았다.

하지만, 이런 변환된 면광원의 경우, 효율이 급격히 감소하고, 면광원으로 변환하기 위한 부대 부품들의 필요에 의해 제조비용이 증가되며, 여러 개의 광원을 조립하여 만들어지기 때문에 2차원 공간에서 선택된 일정 영역의 부분 발광이나 휘도 조절을 수행하기가 어려운 문제점이 있다.

따라서 단독으로 전면 발광이 가능하고, TV 영상 신호의 1개 프레임 레벨(일반적으로 16.67[ms]) 등과 같은 짧은 시간이내에 휘도 조절 등의 능동적 동작이 가능하며, 일정 영역의 부분 발광이 가능한 면광원 장치의 개발이 필요하다.

또한, 전면 발광이 가능한 형광등 등의 종래 면광원들은 방전 가스로 주로 수은을 포함하는 가스를 사용하는데, 이는 수은의 방전특성이 우수하고, 안정적인 구동전압 마진을 제공하기 때문이다.

하지만, 수은은 환경규제 물질로 조명 등에서 그 사용이 제한될 예정이며, 램프의 온도가 낮으면 구동이 어려워지고 효율이 떨어지는 등의 단점을 가지고 있다. 따라서 무수은의 방전 기체가 사용되는 면광원의 개발 또한 요구된다.

도 1은 종래 일 실시예 기술에 따른 무수은 면광원 구조체의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 면광원은, 상판(10), 하판(20) 및 격벽(30)을 포함하여 이루어지고, 이들에 의하여 형성된 방전 공간에 인접한 한 쌍의 전극(X, Y)에 구동 전압을 인가함으로써 방전 공간에 전계를 유기하고, 플라즈마를 발생시킨다.

플라즈마로부터 방출되는 자외선(UV)은 방전 공간 주변에 도포된 형광체(14, 24)를 활성화시켜 가시광선이 방출되도록 한다. 특히, 도시된 바와 같이 방전 공간 내부에 유전체층(12)으로 덮인 전극(X, Y)을 사용하는 경우를 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 방식의 방전기구(discharge mechanism)라고 하며, 통상 극성이 주기적으로 반전되도록 구형파의 전압신호를 양 전극(X, Y)에 인가하여 면광원을 구동한다. 일반적으로 이러한 면광원을 구동하기 위하여 사용되는 구동 파형을 도 2에 도시하였다.

상술한 바와 같은 면광원의 형성을 위해서는, 통상 유리, 실리카 등의 재질로 된 상판(10)과 하판(20) 사이에 격벽(30)을 형성하고, 내부에 방전 가스를 삽입한 다음, 상판(10) 및 하판(20)의 외곽부분을 외기로부터 밀봉시킨다. 전극(X, Y)의 말단은 적절한 방법으로 면광원의 말단부에 돌출되도록 하여 외부의 구동 회로와 전기적 접속이 이루어질 수 있도록 한다.

물론, 상판(10)과 하판(20)의 결합 이전에, 적절한 위치에 형광체층(14, 24)을 형성하고, 필요에 따라서 광이 한 쪽 면으로 방출될 수 있도록 반사막층(22)을 형성하기도 한다. 방전 가스는 여기종이 진공 자외선을 방출하는 Xe이 포함된 가스를 사용하며, 필요에 따라, He, Ne, Ar 및 Kr 등의 불활성 가스를 더 포함하는 혼합 가스를 사용할 수도 있다.

이런 면광원 구조체는 유전층으로 보호된 전극 사이에 적정한 구동 전압이 인가되면 부분적인 방전이 시작되고, 구동 전압이 충분한 시간 동안 인가되면, 두 전극(X, Y) 사이에는 가는 띠 형상의 초기 방전 경로(discharge path)가 형성된다. 초기 방전 경로가 형성된 이후 인가되는 구동 전압이 증가되면 방전 경로가 전극사이 공간에서 수직 방향으로 확장되고, 확장되어진 방전 경로는 인접한 방전경로들과 합쳐지면서 방전 공간을 채워 균일한 전면방전을 형성하게 된다.

이러한 방전 과정은, (i) 전극 사이 전압인가로 방전 공간 내 전계 형성, (ⅱ) 전계에 따른 하전입자들의 가속 발생, (ⅲ) 타운젠트 방전 프로세스 진행, (ⅳ) 하전입자 밀도가 높은 영역에서부터 중성가스의 플라즈마화 진행, (v) 전계 방향에 따른 초기 방전경로 형성, (ⅵ) 플라즈마 내부 하전입자의 반대 극성 전극 쪽으로의 가속, (ⅶ) 구동 전압 신호의 1 주기 종료 후 각 하전 입자는 전극 표면 위에 누적되어 벽전위(wall potential) 형성, (ⅷ) 벽전위로 인한 벽전압(wall voltage) 형성, (ⅸ) 이어지는 극성이 반전된 펄스에 의하여 반대편 전극에 전압이 인가, 및 (x) 벽전압과 합쳐진 인가전압에 의하여 고 전계 형성의 단계들로 이루어지는 것으로 이해될 수 있다. 계속적인 인가전압의 극성 반전에 의하여 안정 상태의 전면 방전이 이어지게 된다.

하지만, 상술한 바와 같이 종래 기술에 따른 무수은 면광원은, 방전 수축(Filamentation, Contracted state of glow discharge, Contraction)이 일어나기 쉽다는 문제점이 있었다. 즉, 인가 전력이 급격히 증가하거나, 방전기체 조건이 적절하지 않을 경우 그리고 방전 용기 자체의 구조에 의해 유도되는 불균일성 등에 의하여 국부적으로 방전이 집중되며, 급격한 방전 전류의 증가를 발생시키는데, 이러한 현상이 발생되면 방전이 집약된 중심부의 휘도는 급격히 증가하나, 전면에 걸친 균일한 광을 얻을 수 없으며, 이 상태에서 인가전압을 증가시키면, 방전 영역의 폭은 미세하게 증가하나 급격한 방전 전류의 증가를 수반하게 된다.

결국 이는 방전 모드의 변경으로 볼 수 있으며, 이러한 방전의 국부적인 집중은 플라즈마 불안정(Plasma instability) 현상에 의하여 발생되는 것으로 해석된다. 물론, 그 원인은 다양하나 일반적으로 방전 공간상의 불균일한 하전입자 분포와 방전 공간의 국부적인 가열(Thermal instability in local area)을 그 주된 원인으로 볼 수 있다.

이러한 방전 집중 현상은, (i) 전자 밀도의 국부적인 증가, (ⅱ) 전자 밀도가 증가한 부분에서 국부 저항가열 증가, (ⅲ) 저항가열이 증가된 부분의 국부 기체 온도 상승, (ⅳ) 국부 기체 온도 상승 영역에서의 입자 열운동 증가에 의한 중성 입자 수 감소, (v) 해당 영역에서의 E/N(단위 입자 당 전계) 강화에 의한 전자 가속의 증가 및 전자 온도의 상승, 및 (ⅵ) 전자 온도 상승에 의해 유도되는 전자 밀도 증가의 과정에 의해 진행되는 것으로 이해될 수 있다.

이러한 과정의 반복은 결국, 특정 영역의 전기력선을 중심으로 방전이 강하게 집중되는 결과를 가져오게 되고, 방전 수축에 의해 방전 모드가 변경되면, 전류가 급격히 증가하고 방전이 수축된 상태로 유지되어 균일한 전면 방전을 유도 할 수 없게 된다. 현재까지의 연구 결과에 의하면, 방전의 집중에 영향을 미치는 주요 인자는, 방전 개시 전압의 크기, 방전 기체의 조성 및 분압, 인가되는 구동 펄스의 주파수 및 듀티 비, 방전 공간의 단면 형상과 같은 구조적 변수 등이다.

또한, 상술한 종래의 면광원에 대해서는, 방전 수축을 피하여, 방전을 패널 전면에 안정적으로 형성시킬 수 있는 아주 작은 범위의 특정 동작 마진 또는 동작 영역이 존재하나, 반복 재현이 힘들다는 문제점이 존재한다. 즉, 전압의 관점에서는 방전 개시 전압(Vfiring)보다 크고, 방전 수축 전압(Vcontraction) 보다는 낮은 전압 범위에서 동작시켜야 하며(Vfiring < 정상구동전압 < Vcontraction), 방전기체의 조성에 있어서도 특정 기체(예를 들어, Xe의 함량)의 함량을 결정함에 있어 허용되는 소정의 범위가 존재하며, 방전 가스 압력, 인가전류, 인가전압의 주파수 및 듀티 비(Ton min < 동작 pulse 폭 < Ton contraction)에 있어서도 안정적인 동작이 가능한 소정의 범위가 존재하는데, 여러 변수가 특정 조건에서 일치될 경우에만 전면방전이 형성된다. 따라서 보다 안정적이고 효율적인 면광원을 얻기 위해서는 이러한 동작 범위를 더욱 넓힐 필요가 있다.

또한, 종래 기술의 면광원은 도 1에 도시된 바와 같이, 하판(20) 및 상판(10)의 표면에 형광체층(14, 24)이 각각 형성되어 있다. 방전 공간에 형성되는 플라즈마로부터 방출되는 진공 자외선은 전 방향에 걸쳐 방사되므로, 상판(10) 내면에도 형광체층(14)을 형성함으로써 진공자외선의 이용 효율을 극대화할 수가 있다. 그러나 높은 휘도 및 효율을 얻기 위해서는 상판(10)은 스스로 가시 광을 발생시켜야 할 뿐 아니라, 하판(20) 상면의 형광체층(24)으로부터 발생된 가시 광을 최대한 투과시켜야한다. 그러므로 휘도와 효율을 고려하여 형광체층의 두께 및 구조를 최적화하는 것이 필요하게 된다.

또한, 도 1에 도시된 종래 기술의 면광원에서는 플라즈마에 인접하도록 하판(20)의 상면에 전체적으로 도포되는 형광체층(24)이 열적 기계적 스트레스에 매우 취약하고, 박리되기 쉽다는 문제점이 존재하였다.

도 1에 도시한 종래 기술의 면광원에 대한 문제점을 해결하기 위해 보조 전극을 사용하는 무수은 면광원 구조체에 대해 대한민국등록특허 제10-0798674호에 기술되어 있다.

하지만, 이 기술 또한 두 전극(X, Y)에 동일 극성을 갖는 펄스가 교번하여 인가되는 모노폴라(mono-polar) 형태의 구동 전압이 인가되면, 두 전극(X, Y)을 대칭적으로 공유하는 단일 패턴을 가진 보조 전극으로 인하여 국부적 방전 발생으로부터 전면 방전으로의 전이과정에서 불안정한 수축된(Contracted) 방전으로 전이하는 불안정한 모드를 발생시킬 수 있는 문제점이 있다. 특히, Xe에 의한 압력이 10[Torr](예를 들어, 전체 압력 200[Torr]에서 Xe 5%, 전체 압력 100[Torr]에서 Xe 10%) 이상인 조건에서, 국부적 방전에서 불안정한 수축된(Contracted) 방전으로의 전이는 빈번하게 발생될 수 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 정극성과 부극성이 교번하여 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압을 한 쌍의 주 전극에 인가함과 동시에 방전 발생 여부를 결정하는 구동 전압을 한 쌍의 보조 전극에 인가함으로써, 균일하고 안정된 방전을 유지할 수 있는 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 바이폴라 형태의 구동 전압을 인가함으로써, 보조 전극에 유기되는 유기 전압 크기를 낮추어 보조 전극에 형성되는 회로적 스트레스를 줄일 수 있는 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 주 전극 각각에 바이폴라 형태의 구동 전압 인가를 통해 면광원의 휘도를 개선할 수 있는 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 복수 개의 구조체를 이용한 대면적 광원으로 형성되는 경우 선택적인 부분 밝기 조절(Areal Selective Dimming)에 의해 광원의 소모 전력을 줄이고, 화면의 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 관점에 따른 면광원 구조체 구동 방법은 한 쌍의 주 전극 각각에 정극성과 부극성의 전압 파형이 교번적으로 인가되 는 바이폴라 형태의 구동 전압을 인가하는 단계 및 상기 한 쌍의 주 전극 각각에 대응되는 한 쌍의 보조 전극 각각에 상기 한 쌍의 주 전극에 인가되는 구동 전압에 의한 방전 여부를 결정하는 구동 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 한 쌍의 주 전극을 구성하는 제1 전극 및 제2 전극 각각에 상기 바이폴라 형태의 구동 전압이 상반되게 인가되고, 상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되거나 상기 한 쌍의 보조 전극 각각에 접지 전압이 인가되면 방전이 발생될 수 있다.

이때, 상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되지 않거나 상기 한 쌍의 보조 전극 각각에 상기 한 쌍의 주 전극 중 인접한 주 전극에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압과 동일한 위상 및 형태의 구동 전압이 인가되면 방전이 발생되지 않을 수 있다.

본 발명의 다른 한 관점에 따른 면광원 구조체 구동 방법은 상기 한 쌍의 주 전극을 구성하는 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나와 상기 한 쌍의 보조 전극 사이에 국부적 방전을 발생시키는 단계 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 주 방전을 발생시키는 단계를 포함하며, 상기 제1 전극 및 제2 전극 각각에는 정극성과 부극성의 전압 파형이 교번적으로 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압이 상반되게 인가되고, 상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되거나 상기 한 쌍의 보조 전극에 접지 전압이 인가되면 상기 국부적 방전이 발생되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 관점에 따른 면광원 구조체는 투광성 재질의 상판, 상기 상판 과 일정한 간격으로 이격되는 하판, 상기 상판 및 상기 하판 사이를 이격시켜, 방전 가스가 일정 압력으로 채워진 방전 공간을 형성하는 격벽, 상기 방전 공간을 둘러싸는 상기 상판의 내벽 면 및 상기 하판의 내벽 면 중 적어도 일부의 영역에 도포된 형광체, 상기 상판 또는 상기 하판에 패터닝되며, 상기 방전 공간 내에 전계를 발생시켜 형성된 플라즈마에 의해 상기 형광체를 여기시켜 가시 광이 방출되도록, 정극성과 부극성의 전압 파형이 교번적으로 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압이 각각 인가되는 한 쌍의 주 전극 및 상기 상판으로부터 상기 방전 공간을 바라볼 때 상기 주 전극 각각에 대응되도록 상기 하판 또는 상기 상판에 패터닝되며, 상기 한 쌍의 주 전극에 인가되는 구동 전압에 의한 방전 여부를 결정하는 구동 전압이 인가되는 한 쌍의 보조 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 면광원 구조체는 상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되거나 상기 한 쌍의 보조 전극에 접지 전압이 인가되면 상기 방전이 발생될 수 있다.

이때, 상기 면광원 구조체는 상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되지 않거나 상기 보조 전극 각각에 상기 한 쌍의 주 전극 중 인접한 주 전극에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압과 동일한 위상 및 형태의 구동 전압이 인가되면 상기 방전이 발생되지 않을 수 있다.

이때, 상기 방전 가스는 Xe을 포함하고, 상기 일정 압력은 상기 Xe에 의한 압력이 적어도 10[Torr] 이상일 수 있다.

이때, 상기 주 전극은 세폭 전극이 복수 개로 이루어지거나 상기 세폭 전극이 격자 형태로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 주 전극 각각은 일정 주기로 서로 반대 극성을 갖는 사인 형태 또는 펄스 형태의 전압 파형이 인가될 수 있고, 상이한 폭을 갖는 전압 파형이 인가될 수도 있다.

본 발명의 한 관점에 따른 면광원 장치 구동 방법은 면광원 구조체를 단위 셀로 하여 매트릭스 구조로 복수 개 배열시켜 구성되는 면광원 장치를 구동하기 위한 방법에 있어서, 상기 복수의 단위 셀 중 선택된 단위 셀에 국부적 방전을 발생시키는 단계 및 상기 선택된 단위 셀에 대해 주 방전을 발생시키는 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 선택된 단위 셀의 한 쌍의 보조 전극에는 접지 전압이 인가되거나 서로 연결되고, 상기 선택된 단위 셀 이외의 단위 셀의 한 쌍의 보조 전극 각각에는 인접한 주 전극에 인가되는 구동 전압과 동일한 위상 및 형태를 갖는 구동 전압이 인가되거나 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되지 않은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법은, 정극성과 부극성이 교번하여 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압을 한 쌍의 주 전극에 인가함과 동시에 방전 발생 여부를 결정하는 구동 전압을 한 쌍의 보조 전극에 인가함으로써, 균일하고 안정된 방전을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 바이폴라 형태의 구동 전압을 인가함으로써, 보조 전극에 유기되는 유기 전압 크기를 낮추어 보조 전극에 형성되는 회로적 스트레스를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주 전극 각각에 바이폴라 형태의 구동 전압 인가를 통해 면 광원의 휘도를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 바이폴라 형태의 구동 전압을 한 쌍의 주 전극에 교번하여 인가함으로써, 주 전극에 인가하는 회로적 스트레스를 줄일 수 있으며, 이를 통하여 회로적 EMI(Electromagnetic Interference)를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 M x N의 복수 개의 구조체로 형성되어 대면적 광원으로 사용되는 경우에도 선택적인 부분 밝기 조절이 가능하기 때문에 대면적 광원에 의해 소모되는 전력을 줄일 수 있고, 화면의 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법을 첨부된 도 3 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무수은 면광원 구조체에 대한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 무수은 면광원 구조체는, 상판(10), 하판(20) 및 격벽(30)을 포함하고, 이들에 의해 형성된 방전 공간 중 상판(10) 일부에 한 쌍의 주 전극(X, Y)을 형성하며, 주 전극(X, Y) 각각의 상부에 적어도 주 전극의 폭보다 넓은 폭을 갖는 투명 전극(16, 18)을 형성한다.

여기서, 투명 전극(16, 18)은 주 전극(X, Y)의 구동 전압을 낮추고 개구율을 높이기 위해 형성된 것으로, ITO(Indium-Tin-Oxide)를 포함할 수 있다. 즉, 주 전극(X, Y)의 폭이 얇아질수록 면광원의 개구율이 높아지는 반면 구동 전압은 증가하게 되는데, 구동 전압의 증가를 방지하기 위해 주 전극 상부에 주 전극의 폭보다 넓은 폭을 갖는 투명 전극(16, 18)을 형성하는 것이다.

물론, 도 4에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무수은 면광원 구조체에서와 같이, 주 전극(X, Y)을 복 수개의 세폭 주 전극을 형성할 수도 있으며, 비록 도시하진 않았지만, 필요에 따라 복 수개의 세폭 주 전극(X', Y') 상부에 투명 전극을 형성할 수도 있다.

이때, 세폭 주 전극(X', Y')은 주 전극에 인가되는 구동 전압을 낮추고 개구율을 높이기 위한 형태로 형성되는 것이 바람직하며, 일 예로, 복수 개의 세폭 주 전을 일정 간격으로 형성하거나 이를 응용한 격자형(Fence type)으로도 형성할 수 있다.

방전 공간을 구성하는 방전 가스는 Xe이 포함된 가스를 사용하며, 필요에 따라, He, Ne, Ar 및 Kr 등의 불활성 가스를 더 포함하는 혼합 가스를 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 방전 공간에서의 Xe에 의한 압력은 10[Torr](예를 들어, Xe 10%에 전체 압력 100[Torr], Xe 20%에 전체 압력 50[Torr] 등) 이상인 것이 바람직하고, 한 쌍의 주 전극(X, Y) 각각에 정극성 및 부극성이 교번하는 바이폴라 형태의 구동 전압이 인가되는 바람직하다. 이는 종래 보조 전극을 구비한 면광원 구조체에 있어서, 두 주 전극을 대칭적으로 공유하는 단일 패턴을 가진 보조전극에 동 일 극성의 펄스 파형이 한 쌍의 주 전극 각각에 순차적으로 인가되는 모노폴라 형태의 구동 방법이 사용된 경우, 국부적 방전 발생으로부터 전면 방전으로의 전이과정에서 불안정한 수축된(Contracted) 방전으로 전이하는 불안정한 모드를 쉽게 발생시키게 되고, 특히 Xe에 의한 압력이 10[Torr] 이상의 가스 조건에서, 국부적 방전에서 수축된 방전이 빈번하게 발생되는 문제점을 본 발명에서는 바이폴라 형태의 구동 방법 및 한 쌍의 보조 전극을 이용하여 보완하고자 하는 것이다.

여기서, 주 전극(X, Y)에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압은 다음과 같은 방법으로 인가될 수 있다.

첫 번째 방법으로는, 주 전극(X, Y) 중 하나에 인가되는 파형을 반주기마다 교번하는 사인파 또는 직사각형태의 펄스 파형이 인가될 수 있다.

두 번째 방법으로는, 두 주 전극(X, Y) 각각에 상이한 모양을 갖는 구동 전압을 인가할 수도 있다. 예컨대, X 전극에는 반주기마다 정극성과 부극성으로 교번하는 사인파를 인가하고, Y 전극에는 반주기마다 부극성과 정극성으로 교번하는 직사각형태의 펄스 파형을 인가할 수도 있다.

세 번째 방법으로는, 두 주 전극(X, Y) 각각에 상이한 듀티를 갖는 펄스 파형을 인가할 수도 있다. 예컨대, X 전극에 인가되는 펄스 파형의 듀티가 Y 전극에 인가되는 펄스 파형의 듀티보다 크게 인가할 수도 있다.

한편, 상부에 유전체층(12)이 형성된 주 전극(X, Y) 사이의 방전 공간에는 형광체층(114)이 형성되는데, 상판(10)에 형성된 형광체층(114)은 전면에 균일한 두께로 도포되지 않고, 도 5에 도시된 일 예와 같이, 스크린 인쇄방법 등에 의해 일정 두께 예를 들어, 6[㎛] 정도의 두께 및 일정 패턴을 갖도록 형성된다. 물론, 상판에 형성되는 형광체층(114)의 패턴 모양은 격자 모양으로 한정되지 않으며, 원 형태, 다각형 형태 등과 같이 다양한 형태의 패턴을 가질 수 있다.

하판(20)의 하면 상에는 균일한 전면 방전을 얻기 위한 한 쌍의 보조 전극(I1, I2)이 형성되는데, 한 쌍의 주 전극(X, Y) 각각에 대응되는 한 쌍의 보조 전극(I1, I2)을 사용함으로써, 국부적 방전 발생으로부터 전면 방전으로의 전이과정에서 불안정한 수축된(Contracted) 방전으로 전이하는 불안정한 모드의 발생을 제거하여 균일하고 안정된 방전을 유지할 수 있다.

즉, 한 쌍의 보조 전극(I1, I2)을 구성하는 제1 보조 전극(I1) 및 제2 보조 전극(I2) 중 제1 보조 전극(I1)은 한 쌍의 주 전극을 구성하는 제1 주 전극(Y)에 대응되는 위치에 형성되고, 제2 보조 전극(I2)은 제2 주 전극(X)에 대응되는 위치에 형성됨으로써, 한 쌍의 주 전극에 대해 공유하지 않으면서 대칭적인 전압 관계를 유지하도록 한다.

이때, 한 쌍의 보조 전극(I1, I2)은 도 6에 도시된 도 3의 상판 및 하판의 평면도에서 알 수 있듯이, 한 쌍의 주 전극과 평행한 성분 뿐만 아니라 수직인 성분까지 포함하여 형성된 것을 알 수 있는데, 보조 전극 각각은 서로 대칭인 것이 바람직하다.

또한, 보조 전극 각각과 주 전극 각각 사이의 거리(d_iy)는 한 쌍의 주 전극(X, Y) 사이의 거리(d_XY)에 비하여 가까운 것이 바람직하다.

본 발명의 면광원 구조체는 한 쌍의 보조 전극(I1, I2)이 서로 연결되거나 한 쌍의 보조 전극(I1, I2) 각각에 접지 전압이 인가되면 국부적 방전이 발생하지만 한 쌍의 보조 전극(I1, I2)이 분리되거나 즉, 연결이 끊긴 상태이거나 주 전극(X, Y) 각각에 인가되는 구동 전압과 동일한 위상 및 형태의 구동 전압이 보조 전극 각각에 인가되는 경우 보조 전극 각각에 유기되는 유기 전압의 차이가 발생하여 국부적 방전이 발생하지 않는다.

즉, 한 쌍의 보조 전극에 인가되는 구동 전압에 따라 면광원 구조체의 방전 여부가 결정된다.

이때, 한 쌍의 보조 전극(I1, I2)은 사각형 뿐만 아니라 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 도 7에 도시된 일 예와 같이 원형, 주 전극과 평행한 성분 및 복수 개의 수직 성분으로 이루어진 라인 형, 복수 개의 사각형 및 격자형(Fence Type) 등 다양한 형태가 적용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 내용을 통해 알 수 있듯이, 본 발명은 주 전극 각각에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압에 의해 보조 전극에 유기되는 유기 전압 크기를 낮추어 보조 전극에 형성되는 회로적 스트레스를 줄일 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 면광원 구조체는 방전 공간인 하판(20) 상부의 적절한 위치에 형광체층(24)을 형성하고, 필요에 따라 광이 한 쪽 면으로 방출될 수 있도록 반사막층(22)을 형성하기도 한다.

이와 같이 형성된 면광원 구조체는 외곽부분을 외기로부터 밀봉시키고, 한 쌍의 주 전극(X, Y) 및 보조 전극(I1, I2)은 적절한 방법으로 면광원의 말단부에 돌출되도록 하여 외부의 구동 회로와 전기적 접속이 이루어질 수 있도록 한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무수은 면광원 구조체의 단면도이다.

도 8은 하판(20) 상의 형광체층(124)의 열적 기계적 강도를 증가시키고 박리 현상을 방지하기 위한 것으로, 하판(20) 상에 이미 존재하는 격벽(30)보다 낮은 높이를 갖는 복수 개의 미세 격벽(126)을 하판(20)의 표면에 형성하고, 그 상부에 반사막층(22) 및 형광체층(124)을 형성한다.

그 결과, 형광체층(124)의 열적 기계적 강도가 보강되었을 뿐 아니라, 표면적이 넓어져 더욱 높은 휘도 및 효율을 얻을 수 있다.

이런 본 발명에 따른 면광원 구조체를 복수 개로 구성하는 경우 예를 들어, M x N개의 복수 셀로 구성된 면광원(예를 들어, LCD의 백라이트 등)의 경우, 원하는 위치에 있는 셀의 두 보조 전극(I1, I2)간의 연결 유무 및 연결 후의 전위 조건에 따라 주 전극에 인가되는 펄스에 의해 셀의 점등 유무가 결정된다.

이와 같은 성질을 이용하면 1 TV 필드 내에서 원하는 위치에 있는 단위 램프 셀의 점등 유무를 그 셀의 한 쌍의 보조 전극의 연결 및 전위 상태로서 결정할 수 있으므로 선택적 부분 밝기 조절(Areal Selective Dimming)을 할 수 있고, 이로 인해 소모 전력을 상당 부분 줄일 수 있다.

여기서, 1 TV 필드를 밝기 가중치를 다르게 갖는 복수 개의 서브필드로 나누어 구성하게 되고, 1개 서브필드의 점등 유무 선택을 한 쌍의 보조전극의 연결 및 전압 상태에 의해 가능한 성질을 이용하면 M x N개의 복수 단위 램프 셀로 구성된 면광원에서 원하는 위치의 단위 램프 셀의 밝기를 서로 다르게 하여, 독립적으로 켤 수 있다.

한 쌍의 주 전극 및 보조 전극에 인가되는 구동 파형에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 9는 본 발명에 다른 면광원 구조체의 구동 방식 및 스위칭 회로에 대한 예시도들로서, 도시된 바와 같이, 도 9a는 보조 전극(I1, I2)간의 연결 및 비연결을 이용한 구동 방식이고, 도 9b는 보조 전극(I1, I2)에 접지 전압(GND) 인가 및 보조 전극간의 비연결을 이용한 구동 방식이며, 도 9c는 보조 전극(I1, I2)에 접지 전압 인가 및 보조 전극 각각에 주 전극과 동일한 형태의 구동 전압을 인가하는 구동 방식이다.

도 9a를 이용한 동작을 설명하면, 주 전극(X, Y) 각각에 반대 극성의 펄스 파형(±Vs/2)이 인가된 상태에서 보조 전극 I1 및 I2가 서로 분리(비연결)되어 있으면, 비대칭적인 전계 분포에 의해 I1에는 Y 전극에 인가되는 동일 극성의 펄스 모양을 가지는 전압 Va1(=nVs/2, 0≤n≤1)이 유기된다.

이때, I1에 유기되는 유기 전압은 Y 전극과의 거리, 하판 유리의 두께 및 내부 형성 재료에 따라 달라지며, I1의 폭에 따라서 달라질 수 있다.

마찬가지로 I2에 유기되는 유기 전압은 Vb1(=nVs/2, -1≤n≤0)으로 나타난다.

따라서, 하나의 보조 전극과 쌍을 이루는 하나의 주 전극 사이 예를 들어, Y 전극과 I1 또는 X 전극과 I2의 전위차 Vx(=|1-n|Vs)로 존재하게 되어, 국부적 방전 을 일으키기 위한 개시 전압에 도달하지 못하게 되고, 방전은 일어나지 않게 된다.

반면, I1 및 I2가 연결 되면 서로 다른 극성으로 인가되는 전압펄스에 의해 보조 전극에 유기되는 유기 전압은 두 주 전극에 인가되는 전압크기에 대한 중간전위를 가지게 되어 개시 전압 이상에 도달하면서 방전이 형성된다.

도 9b를 이용한 구동 방식은, 보조 전극 I1 및 I2가 연결되는 도 9a와는 달리 I1 및 I2에 접지 전압이 인가된다는 점이 상이하다. 즉, 도 9a는 두 보조 전극 연결 시 보조 전극에 유기되는 유기 전압이 두 주 전극에 인가되는 전압의 중간전위인 그라운드에 가까운 전압을 가지게 되나, 복수의 셀에 대한 전압편차 및 각 셀별 방전 전압 편차에 의해 공통마진은 좁아지게 되는 반면, 도 9b는 두 보조 전극이 연결됨과 동시에 접지 전압이 인가되기 때문에 구동 전압 편차를 줄이고 보다 넓은 동작 마진을 확보하여 보다 안정적인 구동이 가능해진다.

도 9c를 이용한 구동 방식은, 각각의 보조 전극(I1, I2)에 인접한 주 전극(X, Y)의 펄스와 동일 위상 및 극성을 가지며, 주 전극에 인가되는 전압 펄스와 그 크기가 같거나 그 보다 작은 전압 펄스를 인가하여 주 전극과 보조 전극 사이의 국부적 방전을 억제한다.

반면, 도 9a 및 9b에서와 같이 보조 전극 I1 및 I2에 접지 전압을 인가시키거나 서로 연결함으로써, 두 보조 전극을 동일 전위로 연결하게 되어 전면 방전을 일으키게 된다.

또한, 도 9a 내지 도 9c의 스위칭 회로에서 알 수 있듯이, 두 보조 전극의 연결 및 비연결, 접지 전압의 인가, 인접한 주 전극에 인가되는 펄스 파형과 동일 한 위상 및 형태의 펄스 파형 인가 등을 수행하기 위해 게이트 구동 드라이버의 제어에 의해 온/오프되는 적어도 하나 이상의 양방향 스위치(예를 들어, 파워 MOSFET 또는 IGBT)로 구성된 것을 알 수 있다.

도 10은 도 9a 및 도 9b의 구동 방식을 이용한 1 TV 프레임의 구동 파형도로서, 1 TV 프레임 내 각기 다른 발광시간을 가지는 복수 개의 서브필드를 구성하고, 한 서브필드는 방전을 오프시키기 위한 리셋구간, 서브 셀의 발광 제어를 위한 어드레스구간 및 서로 다른 발광 가중치를 가지는 방전유지구간으로 구성된다.

각 서브필드에서의 셀 방전 유무는 어드레스구간에서 결정된다. 즉, 어드레스구간에서 두 보조 전극이 연결되거나(Case 1) 두 보조 전극이 연결되어 접지 전압이 인가되면(Case 2) 해당 셀은 방전되고, 두 보조 전극이 연결되지 않으면 즉, 비연결되면 해당 셀은 방전되지 않는다.

이때, 주 전극에 인가되는 펄스 크기 및 펄스 듀티는 어드레스구간과 방전유지구간에 서로 상이하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 서로 다른 크기의 전압을 인가하거나, 펄스 듀티가 점진적으로 증가하도록 펄스 파형을 인가하거나 전압 크기가 점진적으로 증가하는 펄스 파형을 인가하는 등을 통해 초기 방전 개시 시 발생하는 높은 방전전류 및 전면방전으로 이어지는 불안정한 과도상태에 의한 수축된 방전으로의 전이를 억제할 수 있다.

어드레스구간을 통해 전면방전으로 전이되면 이후 방전유지구간에는 두 보조 전극의 비연결에 의한 플로티드(Floated) 전압 상태에서도 전면방전이 안정적으로 지속되지만, 셀간 안정성 및 부가적 목적을 위해 두 보조 전극의 연결 상태를 방전 유지구간 중에 사용하는 것도 무방하다.

도 11은 도 9c의 구동 방식을 이용한 1 TV 프레임의 구동 파형도로서, 켜져야 될 셀에 대해 어드레스구간 및 방전유지구간에서 두 보조 전극에 접지 전압을 인가하여 전면방전을 발생시킨다(Case 3).

또한, 어드레스구간에서 보조 전극에 접지 전압이 인가된 후 방전유지구간에서 두 보조 전극을 연결한 상태를 유지하거나 도 10에 도시된 바와 같이 두 보조 전극의 연결을 끊는 방법을 사용하여 셀을 켜지게 할 수도 있다. 물론, 이와 같은 방법을 사용하기 위해서는 해당 동작을 수행하기 위한 스위칭 회로가 더 추가되어야 하는 것은 자명하다.

꺼지게될 셀에 대해서는 각 보조 전극(I1, I2)에 인접한 주 전극에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압과 동일 위상 및 형태를 갖는 전압 파형을 어드레스구간 및 방전유지기간에 인가하여 주 전극과 보조 전극간의 국부적 방전 발생을 억제한다. 즉, 보조 전극 I1에는 Y 전극에 인가되는 구동 펄스 파형과 동일한 위상 및 형태를 갖는 구동 펄스 파형을 인가하고, 보조 전극 I2에는 X 전극에 인가되는 구동 펄스 파형과 동일한 위상 및 형태를 갖는 구동 펄스 파형을 인가하여 국부적 방전을 억제한다.

이때, 보조 전극에 인가되는 펄스의 전압 크기는 주 전극에 인가되는 전압과 같거나 작을 수 있다.

또한, 어드레스구간에서 각 보조 전극에 인접한 주 전극에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압과 동일 위상 및 형태를 갖는 전압 파형을 인가한 후 방전유지 구간에서 도 10에 도시된 바와 같이, 두 보조 전극의 연결을 끊는 방법을 사용하여 셀을 꺼지게 할 수도 있다. 이 또한, 해당 동작을 수행하기 위한 스위칭 회로가 더 추가되어야 하는 것은 자명하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 면광원 구조체는 한 쌍의 보조 전극을 한 쌍의 주 전극에 대응되게 형성한 후 스위칭 회로를 이용하여 보조 전극 각각에 방전 여부를 결정하는 구동 전압을 인가한다.

여기서, 한 쌍의 보조 전극을 하판 상에 직접 형성하지 않고 피씨비(PCB)를 이용하여 하판 외부에 형성할 수 있다. 예컨대, PCB의 일면에 대칭적인 한 쌍의 보조 전극을 패터닝하여 형성하고, PCB의 다른 일면에 도 9에 도시된 일 예와 같은 스위칭 회로를 형성한 후 관통홀(Via-hole)을 통해 보조 전극과 스위칭 회로를 연결한다. 이러한 형태는 각 셀별 보조 전극에 인가되는 전위상태에 의한 전면 방전 형성 시 주 전극 리드선과 보조 전극 리드선이 가깝게 교차되는 영역에서 발행하는 수축된 방전의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 면광원 구조체가 M x N개의 구조 예를 들어, 매트릭스 구조의 대면적 광원으로 형성되는 경우, 임의의 위치에 있는 면광원 구조체의 밝기를 두 보조 전극에 인가되는 구동 전압을 제어하여 선택 가능하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 면광원 구조체가 액정표시장치(LCD)의 BLU(Back Light Unit)로 사용되는 경우, 영상 신호의 매 TV 필드마다 2차원 공간에서 부분 면적에 대한 선택적인 부분 밝기 조절(Areal Selective Dimming)이 가능해지기 때문에 표시되는 화면의 콘트라스트비를 향상시킴과 동시에 BLU의 소모 전력을 대폭 줄일 수 있는 장 점이 있다.

여기에서 알 수 있듯이, 본 발명은 선택적인 부분 밝기 조절이 가능하기 때문에 단위 셀로 구성된 경우보다 멀티 셀의 대면적 광원으로 구성된 경우에 더욱 더 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있고, 콘트라스트비를 효과적으로 개선할 수 있다.

본 발명에 의한, 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법, 면광원 장치 구동 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.

도 1은 종래 일 실시예 기술에 따른 무수은 면광원 구조체의 단면도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 면광원 구조체 구동 방법에 대한 파형도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무수은 면광원 구조체에 대한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무수은 면광원 구조체에 대한 단면도이다.

도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 상판에 형성되는 형광체 패턴에 대한 일 예시도이다.

도 6은 도 3에 도시된 상판 및 하판에 대한 평면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 보조 전극의 패턴에 대한 예시도들이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무수은 면광원 구조체의 단면도이다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 다른 면광원 구조체의 구동 방식 및 스위칭 회로에 대한 예시도들이다.

도 10은 도 9a 및 도 9b의 구동 방식을 이용한 1 TV 프레임의 구동 파형도이다.

도 11은 도 9c의 구동 방식을 이용한 1 TV 프레임의 구동 파형도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 상판 20: 하판

30: 격벽 114,124: 형광체층

126: 미세 격벽 X,Y,X',Y': 주 전극

I1,I2: 보조 전극

Claims (18)

1. 한 쌍의 주 전극 각각에 정극성과 부극성의 전압 파형이 교번적으로 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압을 인가하는 단계; 및

   상기 한 쌍의 주 전극 각각에 대응되는 한 쌍의 보조 전극 각각에 상기 한 쌍의 주 전극에 인가되는 구동 전압에 의한 방전 여부를 결정하는 구동 전압을 인가하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체 구동 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 한 쌍의 주 전극을 구성하는 제1 전극 및 제2 전극 각각에 상기 바이폴라 형태의 구동 전압이 상반되게 인가되고, 상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되거나 상기 한 쌍의 보조 전극 각각에 접지 전압이 인가되면 방전이 발생되는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체 구동 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되지 않거나 상기 한 쌍의 보조 전극 각각에 상기 한 쌍의 주 전극 중 인접한 주 전극에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압과 동일한 위상 및 형태의 구동 전압이 인가되면 방전이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체 구동 방법.
4. 투광성 재질의 상판;

   상기 상판과 일정한 간격으로 이격되는 하판;

   상기 상판 및 상기 하판 사이를 이격시켜, 방전 가스가 일정 압력으로 채워진 방전 공간을 형성하는 격벽;

   상기 방전 공간을 둘러싸는 상기 상판의 내벽 면 및 상기 하판의 내벽 면 중 적어도 일부의 영역에 도포된 형광체;

   상기 상판 또는 상기 하판에 패터닝되며, 상기 방전 공간 내에 전계를 발생시켜 형성된 플라즈마에 의해 상기 형광체를 여기시켜 가시 광이 방출되도록, 정극성과 부극성의 전압 파형이 교번적으로 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압이 각각 인가되는 한 쌍의 주 전극; 및

   상기 상판으로부터 상기 방전 공간을 바라볼 때 상기 주 전극 각각에 대응되도록 상기 하판 또는 상기 상판에 패터닝되며, 상기 한 쌍의 주 전극에 인가되는 구동 전압에 의한 방전 여부를 결정하는 구동 전압이 인가되는 한 쌍의 보조 전극

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
5. 제4항에 있어서,

   상기 면광원 구조체는

   상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되면 상기 방전이 발생되는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
6. 제4항에 있어서,

   상기 면광원 구조체는

   상기 한 쌍의 보조 전극에 접지 전압이 인가되면 상기 방전이 발생되는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
7. 제4항에 있어서,

   상기 면광원 구조체는

   상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되지 않거나 상기 보조 전극 각각에 상기 한 쌍의 주 전극 중 인접한 주 전극에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압과 동일한 형태의 구동 전압이 인가되면 상기 방전이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
8. 제4항에 있어서,

   상기 방전 가스는

   Xe을 포함하고,

   상기 일정 압력은

   상기 Xe에 의한 압력이 적어도 10[Torr] 이상인 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
9. 제4항에 있어서,

   상기 면광원 구조체는

   상기 주 전극 각각의 상부에 형성되며, 상기 주 전극보다 넓은 폭을 갖는 투명 전극

   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
10. 제9항에 있어서,

    상기 투명 전극은

    ITO(Indium-Tin-Oxide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
11. 제4항에 있어서,

    상기 주 전극은

    세폭 전극이 복수 개로 이루어지거나 상기 세폭 전극이 격자 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
12. 제4항에 있어서,

    상기 한 쌍의 보조 전극은

    원형, 적어도 하나 이상의 사각형, 선형 및 빗살 무늬형 중 어느 하나의 형태로 형성되고, 형성된 상기 보조 전극 각각은 서로 대칭인 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
13. 제4항에 있어서,

    상기 주 전극 각각은

    일정 주기로 서로 반대 극성을 갖는 사인 형태 또는 펄스 형태의 전압 파형이 인가되는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
14. 제4항에 있어서,

    상기 주 전극 각각은

    상이한 폭을 갖는 전압 파형이 인가되는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체.
15. 제4항의 면광원 구조체를 구동하기 위한 방법에 있어서,

    상기 한 쌍의 주 전극을 구성하는 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나와 상기 한 쌍의 보조 전극 사이에 국부적 방전을 발생시키는 단계; 및

    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 주 방전을 발생시키는 단계

    를 포함하며,

    상기 제1 전극 및 제2 전극 각각에는 정극성과 부극성의 전압 파형이 교번적으로 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압이 상반되게 인가되고, 상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되거나 상기 한 쌍의 보조 전극에 접지 전압이 인가되면 상기 국부적 방전이 발생되는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체 구동 방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 제1 전극 및 제2 전극 각각에는 정극성과 부극성의 전압 파형이 교번적으로 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압이 상반되게 인가되고, 상기 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되지 않거나 상기 보조 전극 각각에 상기 한 쌍의 주 전극 중 인접한 주 전극에 인가되는 바이폴라 형태의 구동 전압과 동일한 위상 및 형태의 구동 전압이 인가되면 상기 국부적 방전이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 면광원 구조체 구동 방법.
17. 제15항에 있어서,

    상기 면광원 구조체는

    방전 가스에 Xe을 포함하고, 상기 Xe에 의한 압력이 적어도 10[Torr] 이상인 것을 특징으로 하는 면광원 구조체 구동 방법.
18. 제4항의 면광원 구조체를 단위 셀로 하여 매트릭스 구조로 복수 개 배열시켜 구성되는 면광원 장치를 구동하기 위한 방법에 있어서,

    상기 복수의 단위 셀 중 선택된 단위 셀에 국부적 방전을 발생시키는 단계; 및

    상기 선택된 단위 셀에 대해 주 방전을 발생시키는 단계

    를 포함하여 이루어지고,

    상기 선택된 단위 셀의 한 쌍의 보조 전극에는 접지 전압이 인가되거나 서로 연결되고, 상기 선택된 단위 셀 이외의 단위 셀의 한 쌍의 보조 전극 각각에는 인접한 주 전극에 인가되는 구동 전압과 동일한 위상 및 형태를 갖는 구동 전압이 인가되거나 한 쌍의 보조 전극이 서로 연결되지 않은 것을 특징으로 하는 면광원 장치 구동 방법.

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