KR20050048770A

KR20050048770A - 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치

Info

Publication number: KR20050048770A
Application number: KR1020030082481A
Authority: KR
Inventors: 박해일; 이상유; 변진섭
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-05-25
Also published as: US20050111208A1; CN1619379A; TW200517736A; JP2005158741A

Abstract

발광 특성을 향상시킬 수 있는 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시되어 있다. 면광원 장치는 방전 공간을 갖는 광원 몸체, 방전 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하는 다수의 공간 분할 부재, 광원 몸체의 양측 단부에 각각 형성되는 제1, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 다수의 공간 분할 부재와 중첩되도록 형성되는 제3 전극을 포함한다. 방전 전압을 발생하는 인버터는 제1 및 제3 전극에 제1 시간 동안 방전 개시 전압을 인가한 후, 제1 및 제2 전극에 방전 유지 전압을 인가한다. 따라서, 방전 개시 시 방전 영역 간의 상호 간섭에 의해 발생되는 편류 현상을 제거하며, 방전 개시 전압을 감소시킬 수 있다.

Description

면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치{SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판 형태의 광원 몸체와 광원 몸체를 다수의 방전 영역으로 구분하기 위한 공간 분할 부재를 갖는 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

최근 들어 정보처리기기는 다양한 형태, 다양한 기능, 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전되고 있다. 이러한 정보처리장치에서 처리된 정보는 전기적인 신호 형태를 갖는다. 따라서, 사용자는 정보처리장치에서 처리된 정보를 육안으로 확인하기 위해서 디스플레이 장치를 필요로 한다.

이러한 디스플레이 장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이 하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력 및 낮은 구동전압을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.

이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에 별도의 광원을 제공하는 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.

종래의 백라이트 어셈블리는 광원의 위치에 따라, 크게 에지형과 직하형으로 분류된다. 에지형은 투명 도광판의 측면에 광원을 위치시키고 도광판의 한 면을 이용하여 광을 다중 반사시킴으로서 얻은 면광원을 액정표시패널로 출사하는 방식이며, 직하형은 다수의 광원을 액정표시패널의 직하부에 위치시키고 광원의 전면에는 확산판을 배치하고, 광원의 배면에는 반사판을 배치하여 광원으로부터 발산된 광을 반사, 확산시키는 방식이다. 직하형은 높은 휘도를 얻을 수 있기 때문에 고휘도가 요구되는 백라이트 어셈블리에 적합하지만, 휘도 균일도가 낮은 단점이 있다. 이에 비하여 에지형은 휘도가 낮지만 휘도 균일도가 높은 장점이 있다.

이러한 방식의 백라이트 어셈블리는 광원으로 원기둥 형상을 갖는 냉음극선관 방식 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 또는 도트 형상을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)가 주로 사용된다. 냉음극선관 방식 램프는 휘도가 높고 수명이 길으며, 백열등에 비하여 매우 작은 발열량을 갖는 장점을 갖는다. 한편, 발광 다이오드는 소형 및 저소비전력의 장점을 갖는다. 그러나 종래 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 이용하는 백라이트 어셈블리는 휘도가 낮으며, 휘도 균일도가 취약한 단점을 갖는다.

따라서, 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 광원으로 갖는 백라이트 어셈블리는 휘도를 높이고 휘도 균일도를 향상시키기 위해 도광판(Light Guide Plate: LGP), 확산 부재(diffusion member) 및 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재(optical member)를 포함한다. 이로 인해, 냉음극선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 사용하는 액정표시장치는 광학 부재에 의한 부피, 무게 및 제조 원가가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 평판 형태의 면광원 장치에 대한 개발이 진행되고 있다. 면광원 장치는 방전 공간을 형성하는 광원 몸체, 상기 광원 몸체의 내부에 배치되어 상기 방전 공간을 다수의 방전 영역으로 구분하기 위한 다수의 공간 분할 부재를 포함한다. 또한, 면광원 장치는 상기 광원 몸체의 양 측부의 내부 또는 외부에 형성되며, 외부로부터 인가된 방전 전압에 의해 상기 방전 공간 내에 플라즈마를 발생시키기 위한 전극을 포함한다.

그러나, 종래의 면광원 장치는 방전 개시시 방전 영역 간의 상호 간섭(cross talk)에 의한 편류 현상이 발생된다. 즉, 공간 분할 부재의 에지(edge) 부분으로 전하들이 집중되어 방전이 어느 하나의 방전 영역으로 쏠리는 현상이 발생되어 전면 발광을 저해하는 문제점이 있다. 또한, 면광원 장치가 대형화됨에 따라, 초기 방전을 위한 방전 개시 전압이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제1 목적은 방전 영역 간의 상호 간섭에 의해 발생되는 편류 현상을 제거하여 발광 특성을 향상시키며, 방전 개시 전압을 감소시킬 수 있는 면광원 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 상기와 같은 면광원 장치를 광원으로 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 면광원 장치는 광원 몸체, 공간 분할 부재, 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극을 포함한다.

상기 광원 몸체는 직육면체 형태로 형성되며, 내부에 방전 공간을 갖는다.

상기 공간 분할 부재는 상기 광원 몸체의 방전 공간 내에 배치되며, 상기 방전 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하기 위하여 적어도 하나 이상이 제1 방향으로 연장되어 형성된다.

상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 광원 몸체의 양측 단부에 각각 형성된다.

상기 제3 전극은 상기 제1 및 제2 전극 사이에 상기 제2 방향으로 형성되며, 상기 다수의 공간 분할 부재와 중첩되는 위치에 형성된다.

본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 액정표시장치는 상기한 면광원 장치와, 액정표시패널, 수납용기 및 인버터를 포함한다.

상기 액정표시패널은 상기 면광원 장치로부터 출사되는 광을 이용하여 영상을 표시하며, 상기 수납용기는 상기 면광원 장치와 상기 액정표시패널을 수납한다.

상기 인버터는 상기 면광원 장치의 제1, 제2 및 제3 전극에 방전 전압을 인가하여, 상기 면광원 장치를 발광시킨다.

이러한 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 방전 영역 간의 상호 간섭에 의해 발생되는 편류 현상을 제거하여 발광 특성을 향상시키며, 방전 개시 전압을 낮출 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

면광원 장치의 실시예들

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 선을 따라 절단한 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 면광원 장치(100)는 광원 몸체(200), 공간 분할 부재(300), 제1 전극(410), 제2 전극(420) 및 제3 전극(430)을 포함한다.

광원 몸체(200)는 제1 기판(210), 제1 기판(210)과 일정 간격을 두고 대향 배치된 제2 기판(220) 및 제1 기판(210)과 제2 기판(220)의 사이에 배치되어 방전 공간을 형성하는 밀봉 부재(230)를 포함한다.

제1 및 제2 기판(210, 220)은 가시광선은 투과시키고 자외선은 차단하는 유리 기판이다. 제1 기판(210)의 두께는 제2 기판(220) 두께의 약 1/3 정도인 것이 바람직하다. 밀봉 부재(230)는 제1 및 제2 기판(210, 220)의 외곽 사이를 밀봉하여 방전 공간을 형성한다. 이때, 밀봉 부재(230)는 제1 기판(210) 또는 제2 기판(220)과 일체로 형성됨으로써, 별도의 밀봉 부재(230)를 제거할 수 있다.

공간 분할 부재(300)는 광원 몸체(200)의 방전 공간 내에 배치되며, 상기 방전 공간을 다수의 방전 영역(240)으로 분할하기 위하여 적어도 하나 이상이 서로 나란하게 등간격으로 배치된다. 각 공간 분할 부재(300)는 제1 방향으로 연장되는 막대 형상을 가지며, 제1 기판(210)과 제2 기판(220)에 상하부가 밀착된다. 또한, 각 공간 분할 부재(300)는 상기 길이 방향의 양 단부 중 적어도 하나의 단부는 밀봉 부재(230)의 내측면과 일정 거리만큼 이격되도록 형성된다. 이는 상기 방전 공간 내부에 존재하는 방전 가스가 다수의 방전 영역(240)에서 균일하게 분포될 수 있도록 연결 통로(250)를 제공하기 위함이다. 한편, 밀봉 부재(230)는 공간 분할 부재(300)와 서로 다른 재질로 이루어질 수 있으나, 공간 분할 부재(300)의 형성 시, 같은 재질로 형성될 수도 있다.

제1 및 제2 전극(410, 420)은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 광원 몸체(200)의 양 측부에 각각 형성된다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 전극(410, 420)은 제2 기판(220)의 외측 표면에만 형성되나, 제1 기판(210)의 외측 표면에도 함께 형성될 수 있으며, 양 측부를 감싸도록 형성될 수도 있다. 이러한 제1 및 제2 전극(410, 420)에는 상기 방전 공간 내부의 방전 상태를 유지하기 위한 방전 유지 전압이 인가된다.

제3 전극(430)은 상기 제2 방향으로 연장하여 제1 및 제2 전극(410, 420) 사이에 형성된다. 제3 전극(430)은 제2 기판(220)의 외측 표면에 형성되며, 다수의 공간 분할 부재(300)와 중첩되도록 형성된다. 제1 및 제3 전극(410, 430)에는 상기 방전 공간 내부의 방전을 개시하기 위한 방전 개시 전압이 인가된다.

여기서, 제1, 제2 및 제3 전극(410, 420, 430)은 도전성이 우수한 재질, 예를 들면, 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄 테이프(Al tape), 실버 페이스트(Ag paste) 등을 이용하여 형성되며, 외측 표면에서 에너지를 상기 방전 공간 내부로 공급하여야 하기 때문에 충분한 여기에너지를 공급할 수 있도록 충분한 표면적을 가지도록 형성된다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 면광원 장치(100)는 광원 몸체(200)의 내부에 형성되는 제4 전극(440)을 더 포함한다.

제4 전극(440)은 제2 기판(220)의 내측 표면에 상기 제2 방향으로 연장되도록 형성된다. 제4 전극(440)은 제2 기판(220)을 사이에 두고 제2 전극(420)과 일부 또는 전체가 중첩되도록 형성된다. 또한, 제4 전극(440)은 연결 통로(250) 및 다수의 공간 분할 부재(300)와 일부가 중첩되도록 형성된다. 이때, 제4 전극(440)은 전원이 인가되지 않는 플로팅(floating) 상태를 갖는다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 면광원 장치(100)는 제1 및 제2 기판(210, 220)의 서로 마주보는 대향면에 각각 형성된 제1 및 제2 형광층(260, 270)을 더 포함한다. 제1 및 제2 형광층(260, 270)은 공간 분할 부재(300)가 배치된 영역을 제외하고 제1 및 제2 기판(210, 220)의 대향면 각각에 얇은 막 형태로 형성된다. 이때, 도시되지는 않았으나, 공간 분할 부재(300)의 측면에도 형광층이 형성될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 형광층(260, 270)은 방전 공간 내의 플라즈마로 인해 발생된 자외선에 의해 가시광원을 방출시킨다.

또한, 면광원 장치(100)는 제2 기판(220)과 제2 형광층(270) 사이에 형성되는 반사층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 반사층은 제1 및 제2 형광층(260, 270)에 의해 발생된 가시광선을 제1 기판(260) 측으로 반사시킨다.

또한, 면광원 장치(100)는 제1 기판(210)과 제1 형광층(260) 사이 및 제2 기판(220)과 상기 반사층 사이에 각각 형성되는 보호층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 보호층은 제1 및 제2 기판(210, 220)과 방전 공간에 주입되는 방전 가스의 주성분인 수은과의 화학적 반응을 방지한다.

도 4는 도 1에 도시된 면광원 장치의 공간 분할 부재의 배치를 나타낸 평면도이다.

도 4를 참조하면, 공간 분할 부재(300)는 상기한 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 적어도 하나 이상이 개재되어, 제1 기판(210) 및 제2 기판(220) 사이에 형성된 방전 공간을 다수의 방전 영역(240)으로 분할한다. 공간 분할 부재(300)는 제1 기판(210) 또는 제2 기판(220)에 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 제2 기판(220)에 형성된다.

각 공간 분할 부재(300)는 서로 간에 제1 거리(d1)만큼 이격되어 배치된다. 각 공간 분할 부재(300)는 제1 길이(L1)를 갖는 막대 형상으로 형성된다. 제1 길이(L1)는 밀봉 부재(230)의 제1 내측면(232) 및 제2 내측면(234) 사이에 형성된 제1 폭(W1) 보다는 짧다.

각 공간 분할 부재(300)는 제1 내측면(232)과 마주보는 제1 단부(300a) 및 제2 내측면(234)과 마주보는 제2 단부(300b)를 갖는다. 제2 단부(300b)은 밀봉 부재(230)의 제2 내측면(234)과 밀착되며, 제1 단부(300a)은 제1 내측면(232)과 제2 거리(d2)만큼 이격되어 방전 가스의 이동을 위한 연결 통로(250)를 형성한다. 이러한 구조의 연결 통로(250)를 통해, 상기 방전 가스는 빠른 시간 내에 모든 방전 영역(240)으로 균일하게 분포될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 면광원 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 면광원 장치(100)는 방전 개시 전압 및 방전 유지 전압 등의 방전 전압을 발생시키는 인버터(500)를 더 포함한다.

제2 기판(220)의 양 측부에는 제1 및 제2 전극(410, 420)이 서로 떨어져 배치되며, 제3 전극(430)은 제1 및 제2 전극(410, 420)의 사이에서 제2 전극(420) 측으로 치우쳐 배치된다. 광원 몸체(200)의 내부에 형성된 방전 공간에는 방전을 돕기 위한 방전 가스(미도시)가 존재한다. 상기 방전 가스는 수은(Hg), 네온(Ne) 등을 포함하고, 방전 전압을 낮추는 페닝 효과(Penning effect)를 얻기 위해 미량의 아르곤(Ar), 크립톤(Krypton), 크세논(Xenon) 등을 더 포함할 수 있다.

이러한 상태에서, 인버터(500)는 제1 및 제3 전극(410, 430)에 방전 개시 전압을 인가한다. 일 예로, 제3 전극(430)에는 약 1 ~ 2 ㎸의 교류 전압이 인가되며, 제1 전극(410)에는 제3 전극(430)에 인가된 교류 전압과 동일한 전압 레벨을 가지나 위상이 반대인 교류 전압이 인가된다.

제1 및 제3 전극(410, 430)에 인가된 상기 방전 개시 전압에 의해, 제1 및 제3 전극(410, 430)에 인접한 방전 공간에는 플라즈마 방전이 각각 발생된다. 이때, 제3 전극(430)은 다수의 공간 분할 부재(300)와 중첩되는 영역에 위치하기 때문에, 제3 전극(430) 주변에서 발생된 플라즈마는 편류 현상이 발생할 수 없는 공간 분할 부재(300) 사이의 각 방전 영역(240) 내에 균일하게 발생된다. 따라서, 방전 개시 시 발생되는 인접한 방전 영역(240) 사이의 상호 간섭에 의한 편류 현상을 제거할 수 있다. 또한, 방전 개시를 위한 제1 및 제3 전극(410, 430) 간의 간격이 감소함으로써, 방전 개시 전압을 낮출 수 있다.

상기 방전 개시 전압을 인가한 시간으로부터 제1 시간(t1)이 경과한 후, 인버터(500)는 제3 전극(430)에 인가하던 상기 방전 개시 전압을 차단함과 동시에, 제1 및 제2 전극(410, 420)에 방전 유지 전압을 인가한다. 일 예로, 제1 전극(410)에는 약 600 ~ 700 ㎸의 교류 전압이 인가되며, 제2 전극(420)에는 제1 전극(410)에 인가된 교류 전압과 동일한 전압 레벨을 가지나 위상이 반대인 교류 전압이 인가된다.

제1 및 제2 전극(410, 420)에 인가된 상기 방전 유지 전압에 의해, 방전 개시 시 발생된 플라즈마는 모든 방전 공간으로 확장되며, 유지된다.

한편, 제2 기판(220)의 내측 표면에는 제4 전극(440)이 형성된다. 제4 전극(440)은 공간 분할 부재(300)의 제1 단부(300a) 및 연결 통로(250)와 중첩되도록 형성된다.

제4 전극(440)은 플라즈마 유지 시, 플라즈마에 의한 전류가 제1 단부(300a)을 따라 인접한 방전 영역(240)으로 흐르는 것을 방지한다. 또한, 제1 및 제4 전극(410, 440) 사이에 개재된 제2 기판(220)이 전류량 제어 콘덴서의 역할을 해주도록 함으로써, 각 방전 영역(240)의 전류를 균등하게 분배하여 방전 유지 시에 발생되는 편류 현상을 제거할 수 있다.

제2 실시예

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 면광원 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 본 실시예에서, 제3 전극(430)의 위치를 제외한 나머지 구성은 도 5에 도시된 면광원 장치(100)와 동일함으로, 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 명칭 및 도면 부호를 사용하기로 한다.

도 6을 참조하면, 제2 기판(220)의 양 측부에는 제1 및 제2 전극(410, 420)이 서로 떨어져 배치되며, 제3 전극(430)은 제1 및 제2 전극(410, 420)의 사이에서 제1 전극(410) 측으로 치우쳐 배치된다.

이러한 상태에서, 인버터(500)는 제1 및 제3 전극(410, 430)에 방전 개시 전압을 인가한다. 제1 및 제3 전극(410, 430)에 인가된 상기 방전 개시 전압에 의해, 제1 및 제3 전극(410, 430)에 인접한 방전 공간에는 플라즈마 방전이 각각 발생된다. 이때, 제3 전극(430)은 다수의 공간 분할 부재(300)와 중첩되는 영역에 위치하기 때문에, 방전 개시 시 발생되는 인접한 방전 영역(240) 사이의 상호 간섭에 의한 편류 현상을 제거할 수 있다. 또한, 방전 개시를 위한 제1 및 제3 전극(410, 430) 간의 간격이 도 5에 도시된 제1 실시예에서보다 더욱 감소됨으로써, 방전 개시 전압을 더욱 낮출 수 있다.

상기 방전 개시 전압을 인가한 시간으로부터 제1 시간(t1)이 경과한 후, 인버터(500)는 제3 전극(430)에 인가하던 상기 방전 개시 전압을 차단함과 동시에, 제1 및 제2 전극(410, 420)에 방전 유지 전압을 인가한다. 제1 및 제2 전극(410, 420)에 인가된 상기 방전 유지 전압에 의해, 방전 개시 시 발생된 플라즈마는 모든 방전 공간으로 확장되며, 유지된다.

제3 실시예

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 면광원 장치의 공간 분할 부재의 배치를 나타낸 평면도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 면광원 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 공간 분할 부재(300)는 방전 공간을 다수의 방전 영역(240)으로 분할하기 위하여 적어도 하나 이상이 제2 기판(220)에 형성된다.

각 공간 분할 부재(300)는 서로 간에 제1 거리(d1)만큼 이격되어 배치된다. 각 공간 분할 부재(300)의 제1 단부(300a)은 밀봉 부재(230)의 제1 내측면(232)과 제2 거리(d2)만큼 이격되어 방전 가스의 이동을 위한 제1 연결 통로(250a)를 형성한다. 각 공간 분할 부재(300)의 제2 단부(300b)은 밀봉 부재(230)의 제2 내측면(234)과 제3 거리(d3)만큼 이격되어 방전 가스의 이동을 위한 제2 연결 통로(250b)를 형성한다. 제3 거리(d3)는 제2 거리(d2)와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 공간 분할 부재(300)의 양 단부(300a, 300b) 쪽에 제1 및 제2 연결 통로(250a, 250b)를 형성함으로써, 방전 가스를 빠른 시간 내에 모든 방전 영역(240)으로 균일하게 분포시킬 수 있다.

한편, 제2 기판(220)의 외측 표면에는 제1, 제2, 제3 및 제5 전극(410, 420, 430, 450)이 배치되며, 제2 기판(220)의 내측 표면에는 제4 및 제6 전극(440, 460)이 배치된다.

제1 및 제2 전극(410, 420)은 제2 기판(220)의 양 측부에 각각 배치된다. 제3 및 제5 전극(430, 450)은 제1 및 제2 전극(410, 420) 사이에서 소정 거리만큼 이격되어 배치되며, 공간 분할 부재(300)와 중첩되도록 중앙부 쪽에 치우쳐 배치된다. 제4 전극(440)은 공간 분할 부재(300)의 제1 단부(300a) 및 제1 연결 통로(250a)와 중첩되도록 배치되며, 제6 전극(460)은 공간 분할 부재(300)의 제2 단부(300b) 및 제2 연결 통로(250b)와 중첩되도록 배치된다.

이러한 상태에서, 인터버(500)는 방전 개시를 위한 제1 시간(t1) 동안 제3 및 제5 전극(430, 450)에 방전 개시 전압을 인가한다. 제3 및 제5 전극(430, 450)에 인가된 상기 방전 개시 전압에 의해, 제3 및 제5 전극(430, 450)에 인접한 방전 공간에는 플라즈마 방전이 각각 발생된다. 이때, 제3 및 제5 전극(430, 450)은 다수의 공간 분할 부재(300)와 중첩되는 영역에 위치하기 때문에, 방전 개시 시 발생되는 인접한 방전 영역(240) 사이의 상호 간섭에 의한 편류 현상을 제거할 수 있다. 또한, 방전 개시를 위한 제3 및 제5 전극(430, 450) 간의 간격을 줄임으로써, 방전 개시 전압을 낮출 수 있다.

제1 시간(t1) 경과 후, 인버터(500)는 제3 및 제5 전극(430, 450)에 인가하던 방전 개시 전압을 차단하고, 제1 및 제2 전극(410, 420)에 방전 유지 전압을 인가한다. 제1 및 제2 전극(410, 420)에 인가된 상기 방전 유지 전압에 의해, 방전 개시 시 발생된 플라즈마는 모든 방전 공간으로 확장되며, 유지된다.

제4 및 제6 전극(440, 460)은 방전 유지 시, 플라즈마에 의한 전류가 제1 및 제2 단부(300a, 300b)을 따라 인접한 방전 영역(240)으로 흐르는 것을 방지한다. 또한, 제1 및 제6 전극(410, 460)과 제2 및 제4 전극(420, 440) 사이에 개재된 제2 기판(220)이 전류량 제어 콘덴서의 역할을 해주도록 함으로써, 각 방전 영역(240)의 전류를 균등하게 분배하여 방전 유지 시에 발생되는 편류 현상을 제거할 수 있다.

액정표시장치의 실시예

제4 실시예

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 9를 참조하면, 액정표시장치(1000)는 면광원 장치(100), 디스플레이 유닛(700), 수납용기(800) 및 인버터(500)를 포함한다. 본 실시예에 채용된 면광원 장치(100)는 도 1에 도시된 면광원 장치와 동일하므로, 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.

디스플레이 유닛(700)은 영상을 표시하는 액정표시패널(710), 액정표시패널(710)을 구동하기 위한 구동신호를 제공하는 데이터 및 게이트 인쇄회로기판(720, 730)을 포함한다. 데이터 및 게이트 인쇄회로기판(720, 730)은 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하, TCP라 칭함)(740) 및 게이트 TCP(750)를 통해 액정표시패널(710)과 전기적으로 연결된다.

액정표시패널(710)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 칭함) 기판(712), TFT 기판(712)과 대향하여 결합되는 컬러필터 기판(714) 및 상기 두 기판(712, 714) 사이에 개재된 액정(716)을 포함한다.

TFT 기판(712)은 스위칭 소자인 TFT(미도시)가 매트릭스 형태로 형성된 투명한 유리기판이다. 상기 TFT들의 소오스 및 게이트 단자에는 각각 데이터 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소전극(미도시)이 연결된다.

컬러필터 기판(714)은 색화소인 RGB 화소(미도시)가 박막공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러필터 기판(714)에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통전극(미도시)이 형성된다.

수납용기(800)는 바닥면(810) 및 바닥면(810)의 에지부에 수납공간을 형성하기 위해 형성된 복수의 측벽(820)으로 이루어진다. 수납용기(800)는 면광원 장치(100) 및 액정표시패널(710)이 유동되지 않도록 고정시킨다.

바닥면(810)은 면광원 장치(100)가 수납되기에 충분한 바닥 면적을 가지며, 면광원 장치(100)와 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 바닥면(810)은 면광원 장치(100)와 동일하게 사각 플레이트 형상을 갖는다. 측벽(820)은 면광원 장치(100)가 외부로 이탈되지 않도록 바닥면(810)의 에지부로부터 수직하게 연장된다.

인버터(500)는 수납용기(800)의 외부에 배치되며, 면광원 장치(100)를 구동하기 위한 방전 전압을 발생시킨다. 상기 방전 전압은 초기 방전을 위한 방전 개시 전압 및 방전 상태의 유지를 위한 방전 유지 전압을 포함한다. 인버터(600)로부터 발생된 방전 전압은 제1, 제2 및 제3 전원 인가선(510, 520, 530)을 통해 면광원 장치(100)에 인가된다. 즉, 제1 전원 인가선(510)은 면광원 장치(100)의 제1 전극(410)에 연결되며, 제2 전원 인가선(520)은 제2 전극(420)에 연결되며, 제3 전원 인가선(530)은 제3 전극(430)에 연결된다. 따라서, 상기 방전 개시 전압은 제2 및 제3 전원 인가선(520, 530)을 통해 제2 및 제3 전극(420, 430)에 인가되며, 상기 방전 유지 전압은 제1 및 제2 전원 인가선(520, 530)을 통해 제1 및 제2 전극(410, 420)에 인가된다. 한편, 제1, 제2 및 제3 전원 인가선(510, 520, 530)은 제1, 제2 및 제3 전극(410, 420, 430)에 직접 연결될 수 있으나, 별도의 연결 부재(미도시)를 이용하여 제1, 제2 및 제3 전극(410, 420, 430)에 각각 연결될 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치(1000)는 탑 샤시(900) 및 적어도 1매의 광학 시트(950)를 더 포함한다.

탑 샤시(900)는 액정표시패널(710)의 에지부를 감싸면서 수납용기(800)에 결합된다. 탑 샤시(900)는 외부 충격에 대한 액정표시패널(710)의 파손을 방지하고, 액정표시패널(710)이 수납용기(800)로부터 이탈되는 것을 방지한다.

광학 시트(950)는 면광원 장치(100)로부터 출사되는 광의 휘도 및 휘도 균일성을 향상시킨다. 이를 위해, 광한 시트(950)는 광의 확산을 위한 확산 시트 또는 광의 집광을 위한 프리즘 시트를 포함한다.

이와 같은 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 공간 분할 부재와 중첩되도록 형성된 전극에 방전 개시 전압을 인가함으로써, 방전 개시 시 방전 영역 간의 상호 간섭에 의해 발생되는 편류 현상을 제거하며, 방전 개시 전압을 낮출 수 있다.

또한, 방전 공간 내부에 공간 분할 부재 및 방전 가스의 이동을 위한 연결 통로와 일부가 중첩되도록 플로팅 전극을 형성함으로써, 방전 유지 시 방전 영역 간의 상호 간섭에 의해 발생되는 편류 현상을 제거할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 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.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 면광원 장치를 나타낸 부분 절개 사시도이다.

도 2는 도 1의 A-A' 선을 따라 절단한 단면도이다.

도 3은 도 1의 B-B'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 면광원 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 면광원 장치의 공간 분할 부재의 배치를 나타낸 평면도이다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 면광원 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 면광원 장치 200 : 광원 몸체

210 : 제1 기판 220 : 제2 기판

230 : 밀봉 부재 240 : 방전 영역

250 : 연결 통로 260, 270 : 형광층

300 : 공간 분할 부재 410 : 제1 전극

420 : 제2 전극 430 : 제3 전극

440 : 제4 전극 500 : 인버터

700 : 디스플레이 유닛 710 : 액정표시패널

800 : 수납용기 900 : 탑 샤시

950 : 광학 시트

Claims

방전 공간을 갖는 광원 몸체;

상기 광원 몸체의 방전 공간 내에 배치되며, 상기 방전 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하기 위해 제1 방향으로 연장되어 형성되는 다수의 공간 분할 부재;

상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장하여 상기 광원 몸체의 양 측부에 각각 형성되는 제1 및 제2 전극; 및

상기 제1 및 제2 전극 사이에 상기 제2 방향으로 연장되게 형성되며, 상기 다수의 공간 분할 부재와 중첩되는 제3 전극을 포함하는 면광원 장치.
제1항에 있어서, 상기 광원 몸체는

제1 기판;

상기 제1 기판과 일정 거리만큼 이격되어 대향하는 제2 기판; 및

상기 제1 및 제2 기판의 사이에 배치되어 상기 방전 공간을 형성하는 밀봉 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 전극은 상기 제2 기판의 외측 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제2항에 있어서, 상기 공간 분할 부재는 길이 방향의 양 단부 중 적어도 하나의 단부가 상기 밀봉 부재와 일정 거리로 이격되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 방전 전압을 인가하기 위한 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제5항에 있어서, 상기 인버터는 제1 시간 동안 상기 제1 및 제3 전극에 방전 개시 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제6항에 있어서, 상기 인버터는 상기 제1 시간이 지난 후, 상기 제1 및 제2 전극에 방전 유지 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제7항에 있어서, 상기 방전 개시 전압은 상기 방전 유지 전압보다 높은 전압값을 갖는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제2항에 있어서, 상기 제2 기판의 내측 표면에 상기 제2 방향으로 연장되게 형성되는 제4 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제9항에 있어서, 상기 제4 전극은 상기 제2 기판의 외측 표면에 형성된 상기 제2 전극과 중첩되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제10항에 있어서, 상기 제4 전극은 상기 다수의 공간 분할 부재와 일부가 중첩되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기판의 서로 마주보는 대향면 각각에 형성되는 제1 및 제2 형광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
방전 공간을 갖는 광원 몸체, 상기 방전 공간을 다수의 방전 영역으로 분할하는 다수의 공간 분할 부재, 상기 광원 몸체의 양 측부의 외측 표면에 각각 형성되는 제1 전극과 제2 전극, 및 상기 공간 분할 부재와 중첩되도록 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성되는 제3 전극을 포함하는 면광원 장치;

상기 면광원 장치로부터 출사되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널;

상기 면광원 장치 및 상기 액정표시패널을 수납하는 수납용기; 및

상기 제1, 제2 및 제3 전극에 방전 전압을 인가하기 위한 인버터를 포함하는 액정표시장치.
제13항에 있어서, 상기 광원 몸체는

제1 기판;

상기 제1 기판과 일정 거리만큼 이격되어 대향하는 제2 기판; 및

상기 제1 및 제2 기판의 사이에 배치되어 상기 방전 공간을 형성하는 밀봉 부재를 포함하며,

상기 제1, 제2 및 제3 전극은 상기 제2 기판의 외측 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제13항에 있어서, 상기 공간 분할 부재는 제1 방향으로 연장되며, 길이 방향의 양 단부 중 적어도 하나의 단부는 상기 광원 몸체의 내측면과 일정 거리만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 전극은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제13항에 있어서, 상기 인버터는 제1 시간 동안 상기 제1 및 제3 전극에 방전 개시 전압을 인가하며, 상기 제1 시간이 경과되면 상기 방전 개시 전압보다 낮은 전압값을 갖는 방전 유지 전압을 상기 제1 및 제2 전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제14항에 있어서, 상기 제2 기판의 내측 표면에 상기 제2 전극과 중첩되도록 형성되는 제4 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제18항에 있어서, 상기 제4 전극은 상기 다수의 공간 분할 부재와 일부가 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.