KR20030062141A - 방전공간이 분할된 평판 형광램프 - Google Patents

Abstract

방전공간이 분할된 평판형 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치가 개시되어 있다. 평판형 형광램프는 제1기판, 제1기판으로부터 소정의 거리만큼 평행하게 이격되어 방전물질을 수용하는 방전공간을 구비하며, 가장자리를 따라 평행하게 형성되어 그 사이에 위치하는 방전물질에 고전압을 인가하는 1쌍의 전극을 포함하는 제2기판 및 제1기판과 제2기판의 측면을 서로 밀봉하여 주변부와 방전공간을 분리하는 밀봉부재를 포함한다. 제1기판과 제2기판 사이에는 전극에 수직한 방향으로 소정의 간격을 갖도록 배치되는 다수의 세형격벽(slender spacer)이 형성되어 제1전극과 제2전극 사이의 방전공간을 다수의 방전영역으로 분할한다. 따라서, 방전공간 내에서의 플라즈마 밀도를 균일하게 분포시켜 램프의 휘도 균일성을 향상시킨다. 또한, 세형격벽은 제1기판과 일체로 형성되어 격벽과 제1기판 사이의 접촉부로 인한 암부의 발생을 방지한다. 제1기판과 일체로 형성된 세형격벽을 구비하고 방전공간이 분할된 평판램프를 액정표시장치의 백라이트로 채용함으로써 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다.

Description

방전공간이 분할된 평판 형광램프{Flat Fluorescent Lamp having a divided discharge space}

본 발명은 방전공간이 분할된 평판 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판의 가장자리를 따라 고전압을 인가하기 위한 형광램프의 전극을 서로 대향하게 배치하고 전극 사이에 다수의 세형(slender) 격벽을 설치함으로써 방전공간을 분할한 형광램프 및 이를 채용한 액정표시장치에 관한 것이다.

최근에는, 반도체 기술의 급속한 진보에 의하여 각종 전자 장치의 소형 및경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특징을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.

현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이 장치 가운데 액정 표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비하여 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있는 동시에 종래의 음극선관 디스플레이 장치에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다.

그러나, 액정표시 장치는 자체적으로 광을 발생할 수 없는 수광형 표시장치이므로 필연적으로 화상을 표시하기 위한 광원을 요구하게 되며, 이에 따라 표시되는 화상의 품질은 부가되는 광원에 의해 결정적으로 영향을 받게 된다. 이러한 광원을 기준으로 상기 액정표시장치는 주변광을 이용하는 반사형과 후면 광원을 이용하는 투과형으로 구분된다. 액정표시장치의 개발초기에는 반사형이 많이 이용되었으나, 표시화면이 대형화되고 고품위 화상을 표시하기 위해 액정표시패널의 후방에 광원을 설치하는 백라이트 방식의 투과형이 많이 사용되고 있다. 상기 백라이트 방식의 광원으로서는 EL(Electro Luminascence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등이 사용되고 있으나, 수명이 길고 소비전력이 작으며 얇게 형성할 수 있는 장점이 있는 CCFL 방식이 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT LCD)에 많이 사용된다.

이때, 상기 CCFL 방식은 액정표시패널의 아래쪽에 다수의 램프를 설치하여 액정표시패널을 직접 비추게 하는 직하형으로 설치되기도 하고, 액정표시패널의 양단 혹은 일단 하측에 설치되어 도광판과 반사판에 의해 액정표시패널 방향으로 광을 공급하는 에지형으로 설치되기도 한다.

그러나, 에지형의 경우에는 단부에서 광을 조사하기 때문에 대형 액정표시패널의 경우에는 휘도증가에 한계가 있으며, 직하형의 경우에는 액정표시장치의 박형화에 장애요소가 되고 온도증가에 따른 휘도저하가 심하여 휘도의 균일성이 낮다는 문제점이 있다. 또한, 도광판을 경유하여 면광원화 하기 때문에 필연적으로 광효율을 감소시키고, 이에 따라 광효율을 향상시키기 위한 각종의 광학필름이 필요하게 되어 액정표시장치 전체의 중량 및 원가를 상승시키는 요인이 된다.

이에 따라, 근래에는 휘도와 휘도의 균일성을 동시에 만족시키면서 광학 효율을 개선시키고 액정표시장치의 중량 및 생산원가를 감소시킬 수 있는 평판 형광램프를 백라이트로 사용하려는 노력이 진행되고 있다.

상기 평판 형광램프는 전극의 배치를 기준으로 대향전극 배치형과 면방전형으로 구분된다. 상기 대향전극 배치형 평판 형광램프는 전극이 서로 대향하여 배치되고 각 전극의 상부에 형광막이 도포되므로 가스 방전시 발생되는 전자와 이온이 형광체에 직접 충돌한다. 이에 따라, 형광막이 전자 및 이온의 스퍼터링에 의해 소멸되어 램프의 수명이 짧아지고 휘도가 불균일하게 되는 단점이 있다. 반면에, 면방전형 평판 형광램프는 전극이 하부 유리기판에만 위치하고 형광막은 상부 유리기판에 도포되어 가스 방전시 발생되는 전자 및 이온은 형광막에 직접 충돌하지 않는다. 이에 따라, 램프의 수명을 연장 할 수 있는 장점이 있다.

액정표시장치의 백라이트 용도로는 수명시간이 긴 면방전 평판 형광램프가주로 이용되고 있다. 그러나, 상기 면방전 평판 형광램프는 상부 유리기판에만 형광막이 도포되기 때문에 자외선 이용효율이 낮아서 휘도가 떨어지는 문제점이 있으며, 방전공간이 큰 경우 방전시 플라즈마 쏠림이 나타나게 되어 휘도의 균일성을 보장할 수 없다는 문제점이 있다. 이에 따라, 휘도저하를 개선하기 위한 다양한 노력들이 이루어지고 있다.

도 1은 종래의 면방전 평판 형광램프의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 2는 도1에 도시된 종래 평판 형광램프의 램프구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 평판형 형광램프(90)는 제1기판(10), 상기 제1기판(10)으로부터 소정의 거리만큼 평행하게 이격되어 상기 제1기판(10)과의 사이에 방전공간(40)을 형성하는 제2기판(20), 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20)과 동시에 접하는 다수의 격벽들(30) 및 상기 제1기판(10)과 제2기판(20)의 측면을 서로 밀봉하여 주변부와 상기 방전공간(40)을 분리하는 밀봉부재(미도시)를 포함한다.

상기 제1기판(10) 및 제2기판(20)은 유리재질로 형성되며, 상기 제1기판의 하부면에는 형광막이 도포되며, 상기 제2기판의 상부면에는 상기 방전물질에 고전압을 인가하는 1쌍의 선상전극(26)이 형성된다.

상기 형광막은 녹색, 청색 및 적색 발광체를 색좌표법에 근거하여 혼합함으로써 백색 형광막을 제조하고 유기수지와 혼합하여 소정의 두께를 갖도록 성막한다. 상기 선상전극(26)은 캐소드(cathode,26a)와 아노드(anode,26b)가 소정의 거리만큼 이격되어 서로 평행하게 위치하도록 형성된다. 따라서, 상기 아노드와 캐소드 사이의 공간에서 방전이 일어나게 된다.

상기 방전공간 내부는 대기압보다 낮은 압력으로 형성하므로 평판램프가 대형화되는 경우 상기 제2기판(20)의 상부에 위치하는 상기 제1기판(10)은 제2기판 방향으로 처지게 되며, 종국에는 깨지게 된다. 상기 격벽(30)들은 상기 제1기판(10)과 제2기판(20) 사이에 위치하여 상기 제1기판과 제2기판을 일정거리만큼 이격시켜 그 사이에 방전공간을 형성하며, 상부기판인 상기 제1기판(10)을 지지하여 처짐과 깨짐을 방지하게 된다. 이때, 상기 격벽(30)들은 그 측면에 형광물질이 도포되어 있어 격벽으로 인한 암부의 발생가능성을 줄일 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 평판 형광램프에 고전압을 인가하면, 진공상태로 충전된 방전가스가 여기되면서 플라즈마 상태로 변환되고 이때 방출되는 자외선이 방전관 표면의 형광막과 반응하여 가시광선을 발생시키게 된다.

그러나, 종래의 평판 형광램프는 캐소드 전극(26a)과 아노드 전극(26b) 사이에 항상적으로 전하를 집중할 수 있는 영역이 존재하지 않기 때문에 캐소드 전극(26a)과 아노드 전극(26b)에서 전하밀도가 가장 집중되는 영역은 수시로 변화하게 된다. 따라서, 가장 전하밀도가 높은 캐소드 전극과 아노드 전극을 대향점으로 발생하는 플라즈마의 밀도도 수시로 변화하게 된다. 즉, 상기 캐소드 전극과 아노드 전극 사이의 방전공간 내에서 플라즈마의 밀도는 임의적으로(randomly) 변화하게 되며, 시간이 경과하면서 이러한 밀도변화는 불규칙한 플라즈마 유동을 형성하게 된다. 이에 따라, 플라즈마 발생으로 인한 자외선의 농도도 불규칙한 유동을형성하게 되고, 이와 반응하여 발생하는 가시광선도 불규칙한 유동을 형성하게 되어 형광램프에서 발생되는 광의 휘도를 불균일하게 형성하게 된다. 따라서, 상기 평판 형광램프를 액정표시장치의 백라이트로 채용하는 경우, 표시품질을 심각하게 저해하는 문제점이 있다. 상술한 플라즈마 유동을 방지하기 위한 종래 평판 형광램프의 변형 실시예로서, 상기 전극(26)의 표면에 전하 집중도를 향상하기 위한 돌출부(미도시)를 부착하는 경우도 있으나, 대향하는 전극의 부위가 넓게 형성되어 플라즈마의 유동을 방지하는 효과는 미미한 것으로 알려져 있다.

이에 따라, 본 발명의 제1 목적은 플라즈마의 밀도를 균일하게 형성할 수 있도록 방전공간을 소규모의 방전영역으로 분할함으로써 플라즈마에 의한 자외선의 발생을 균일하게 형성하여 발생광량을 균일하게 할 수 있는 평판형 형광램프를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 방전공간이 분할된 평판형 형광램프를 백라이트로 채택함으로써 휘도와 광효율을 향상시킨 액정표시장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 면방전 평판 형광램프의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 도1에 도시된 종래 평판 형광램프의 램프구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 평판 형광램프의 구조를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 평판 형광램프의 격벽과 전극구조와의 관계를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 평판 형광램프의 다른 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 6은 도 5에 도시된 제1기판을 A1-A2 방향으로 절단한 부분 단면도이다.

도 7은 도 5에 도시된 평판 형광램프를 백라이트로 이용한 액정표시장치의 개략적인 구조를 도시하는 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 제1기판110,112 : 형광막

200 : 제2기판260a : 아노드 전극

260b : 캐소드 전극264 : 유전체층

266a : 아노드 돌출부266b : 캐소드 돌출부

300 : 분리형 격벽320 : 일체형 격벽

400 : 방전영역500 : 디스플레이 유닛

510 : 액정표시패널512 : 박막 트랜지스터 기판

514 : 칼라필터 기판520 : 인쇄회로기판

530 : 테이프 캐리어 패키지600 : 백라이트

700 : 몰드 프레임800 : 샤시

810 : 상부 케이스820 : 하부 케이스

900 : 평판 형광램프1000 : 액정표시장치

상술한 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부 자극에 반응하여 가시광선을 발생하는 기판 형광막을 구비하는 제1기판, 상기 제1기판으로부터 소정의 거리만큼 평행하게 이격되어 상기 제1기판과의 사이에 방전물질을 구비하는 방전공간을 형성하는 제2기판, 상기 제1기판과 대향하는 표면의 가장자리를 따라 서로 평행하게 형성되어 그 사이에 위치하는 상기 방전물질에 고전압을 인가하는 제1전극및 제2전극을 포함하는 전극부, 상기 제1기판 및 제2기판과 동시에 접하며, 상기 제1전극과 제2전극 사이에서 상기 제1 및 제2전극에 수직한 방향으로 소정의 간격을 갖도록 배치되어 상기 제1전극과 제2전극 사이의 방전공간을 다수의 방전영역으로 분할하는 다수의 세형 격벽들을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판램프를 제공한다.

이때, 상기 각 방전영역 내부에는, 전하 집중도를 향상하여 방전효율을 향상할 수 있도록, 상기 제1전극 및 제2전극과 일체로 형성되어 내부로 돌출되어 서로 대향하는 제1돌출부 및 제2돌출부가 형성되며, 상기 전극 및 돌출부의 표면에는 유전체층이 형성된다. 또한, 상기 제1기판과 제2기판의 측면을 서로 밀봉하여 주변부와 상기 방전공간을 분리하는 밀봉부재를 포함한다. 이때, 상기 격벽들은 상기 제1기판과 일체로 형성되며, 방전물질은 저압으로 충전된 불활성 기체로 형성한다.

상술한 제2 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광을 발생하는 백라이트 어셈블리, 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 광을 공급받아 화상이 디스플레이 되도록 액정을 제어하는 액정표시패널 어셈블리 및 상기 백라이트 어셈블리 및 상기 액정표시패널 어셈블리를 순차적으로 수납하는 수납용기를 포함하고, 상기 백라이트 어셈블리는, i) 외부 자극에 반응하여 가시광선을 발생하는 기판 형광막을 구비하는 제1기판, ii) 상기 제1기판으로부터 소정의 거리만큼 평행하게 이격되어 상기 제1기판과의 사이에 방전물질을 구비하는 방전공간을 형성하는 제2기판, iii) 상기 제1기판과 대향하는 표면의 가장자리를 따라 서로 평행하게 형성되어 그 사이에 위치하는 상기 방전물질에 고전압을 인가하는 제1전극 및 제2전극을 포함하는전극부, iv) 상기 제1기판 및 제2기판과 동시에 접하며, 상기 제1전극과 제2전극 사이에서 상기 제1 및 제2전극에 수직한 방향으로 소정의 간격을 갖도록 배치되어 상기 제1전극과 제2전극 사이의 방전공간을 다수의 방전영역으로 분할하는 다수의 세형격벽들을 포함하는 평판램프인 액정표시장치를 제공한다.

본 발명에 의한 상기 액정표시장치는 전하 집중도를 향상하여 방전효율을 향상할 수 있도록, 상기 방전영역 내부에서 서로 대향하도록 상기 제1전극 및 제2전극으로부터 돌출된 제1돌출부 및 제2돌출부를 포함한다. 또한, 상기 격벽들은 상기 제1기판과 일체로 형성되며 그 표면에는 격벽 형광막이 도포되어 있다.

본 발명에 의하면, 방전공간 내에서 형성되는 플라즈마의 밀도를 균일하게 형성함으로써 평판 형광램프의 휘도를 일정하게 유지할 수 있으며, 방전공간을 구분하는 세형 격벽을 제1기판과 일체로 형성함으로써 세형격벽의 형상이 디스플레이 면에 투영되어 발생하는 암부를 효과적으로 제거할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 평판 형광램프의 구조를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 평판 형광램프의 격벽과 전극구조와의 관계를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 평판형 형광램프(900)는 제1기판(100), 상기 제1기판(100)과의 사이에 방전공간을 형성하는 제2기판(200), 상기 제1기판(100) 및 제2기판(200)과 동시에 접하는 다수의 분리형 격벽들(300) 및 상기 제1기판(100)과제2기판(200)의 측면을 서로 밀봉하여 진공을 형성하는 밀봉부재(미도시)를 포함한다.

상기 제1기판(100) 및 제2기판(200)은 도광성이 우수한 투명소재로 형성되며 일실시예로서 서로 대응하는 1쌍의 유리기판으로 형성될 수 있다. 또한, 그 형상은 형광램프의 사용목적에 따라 다양하게 제작될 수 있다.

상기 제1기판(100)의 바닥면에는 자외선과 반응하여 가시광선을 발생하는 기판 형광막(110)이 도포되어 있다. 상기 기판 형광막(110)은 녹색, 청색 및 적색 발광체를 색좌표법에 근거하여 혼합함으로써 백색 형광막을 제조하고 유기수지와 혼합하여 소정의 두께를 갖도록 성막한다. 바람직하게는, 자외선에 의해 발광되는 소재로 형성하며, 수명을 연장시키고 이차전자의 방출을 증대시킴으로써 방전전압을 낮출 수 있는 금속산화물이 포함될 수 있다. 또한, 상기 기판 형광막(110)의 바닥면에는 방전가스의 성분이 상기 기판 형광막(110)으로 침투 및 흡착됨으로써 광효율과 휘도 균일성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 기판 보호막(미도시)이 더 포함될 수 있다. 이때, 상기 기판 보호막은 자외선의 투과 및 산란이 용이하도록 유리 분말과 같은 입자를 포함시켜 투명성을 유지하는 것이 바람직하다.

상기 제2기판(200)의 상부면에는 가장자리를 따라 선상으로 서로 평행하게 형성되는 아노드 전극(260a) 및 캐소드 전극(260b)을 포함하는 전극부(260)가 위치한다. 상기 아노드 전극(260a) 및 캐소드 전극(260b)은 상기 제2기판(200)의 상부면에 형성된 전극 삽입구(270)에 전극의 하단부가 각각 삽입되어 고정되며, 그 상단부는 상기 방전공간 상에 위치한다. 상기 전극부(260)는 도전성 소재로 형성되며, 상부에는 전극 보호막(264)이 도포되어 있다. 상기 전극 보호막(264)은 방전에 따른 상기 전극부(260)의 열화를 방지하고, 별도의 반사수단 없이 상기 제2기판(200)으로 방사되는 가시광을 반사시킴으로써 광효율을 증대시킨다.

상기 아노드 전극(260a) 및 캐소드 전극(260b)의 각 측부에는 방전효율을 향상하기 위한 다수의 아노드 돌출부(266a) 및 캐소드 돌출부(266b)가 서로 일정한 간격을 유지하면서 상기 전극(260a,260b)과 일체로 형성한다. 이때, 하나의 아노드 돌출부(266a)와 하나의 캐소드 돌출부(266b)가 서로 일대일로 대향하도록 상기 제2기판(200)의 중심선을 따라 서로 대칭적으로 배치한다. 방전전압이 인가되면, 전 방전공간을 통하여 규칙적으로 배열된 상기 돌출부의 단부로 전하가 집중되고, 서로 대응하는 아노드 돌출부 및 캐소드 돌출부 사이에서 방전이 일어나게 된다. 따라서, 종래와 비교하여 상기 방전공간의 특정부분에서만 먼저 방전이 일어남으로써 여기되는 플라즈마의 밀도를 균일하게 형성할 수 있다.

상기 제1기판(100)과 제2기판(200) 사이에는 소정의 폭과 두께를 갖는 직육면체 형상의 세형(slender shape) 격벽(spacer, 300)이 다수 설치되어 있다. 상기 분리형 격벽(300)은 상기 아노드 전극(260a)과 캐소드 전극(260b) 사이에서 상기 전극부(260)의 길이방향을 따라 인접하는 분리형 격벽(300)과 소정의 간격을 유지하면서, 상기 전극부(260)와 수직한 방향을 따라 길쭉하게 형성된다. 따라서, 각 분리형 격벽(300)은 폭에 비하여 길이가 상대적으로 충분히 긴 세형(slender type)으로 형성되며, 격벽과 격벽사이의 간격이 일정하게 형성되는 경우에는 전체적으로 스트라이퍼(stripe) 형상을 이루게 된다. 바람직하게는, 상기 분리형 격벽(300)의길이는 상기 제1기판(100) 폭의 약 80~90%의 크기를 갖도록 형성한다. 따라서, 상기 방전공간은 다수의 세형 분리형 격벽(300)에 의해 분리됨으로써 다수의 방전영역(400)으로 분할된다.

상기 분리형 격벽(300)은 광투과 성능이 우수한 유리재질로 형성되며, 광투과형 물질을 매개로 하여 상기 제1기판(100)의 하부면 또는 상기 제2기판(200)의 상부면에 고착된다. 일실시예로서, 유전체를 포함하는 액상 접착제를 상기 분리형 격벽(300)과 상기 제1기판(100)의 하부면 또는 제2기판(200)의 상부면 사이에 매개시킨 후 응고시킴으로써 고정 가능하다. 본 실시예에서 상기 분리형 격벽(300)은 소정의 두께와 폭을 갖는 직육면체 형상을 갖지만, 평판 형광램프의 용도와 형상에 따라 상기 분리형 격벽(300)의 형상은 다양하게 변형 가능하다.

또한, 상기 분리형 격벽(300)은 상기 각 방전영역(400)의 내부에 서로 대향하는 1쌍의 돌출부(266)가 포함되도록 배치한다. 즉, 상기 아노드 전극(260a) 또는 캐소드 전극(260b)과 일체로 형성된 상기 돌출부(266)들과 상기 분리형 격벽(300)들은 상기 전극부(260)를 따라 서로 교호적으로 위치하도록 상기 분리형 격벽(300)을 배치함으로써 상기 격벽(300)과 격벽(300) 사이의 공간에는 하나의 아노드 돌출부(266a) 및 캐소드 돌출부(266b)가 포함되도록 한다.

따라서, 상기 분리형 격벽(300)은 제2기판(200)의 상부에 위치하는 상기 제1기판(100)을 지지하여 평판 형광램프(900)의 외형을 유지하며, 전극부(260)와 수직한 방향을 따라 스타라이퍼(striper) 형상을 구비함으로써 방전공간을 분할한다. 상기 평판 형광램프(900)는 가시광선을 발생하기 위해 상기 방전공간의 내부를 진공에 가까운 저압으로 유지하여야 한다. 이때, 상기 분리형 격벽(300)은 대기압에 의해 상기 제1기판(100)이 변형되거나 깨지는 것을 방지함으로써 상기 평판 형광램프(900)의 형상을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 또한, 상기 돌출부(266)는 아노드 전극과 캐소드 전극사이의 거리를 좁힘으로써 동일한 전압에서 방전을 용이하게 하며, 돌출부의 단부로 전하가 집중됨으로써 분할된 상기 방전영역을 따라 방전이 일어난다. 따라서, 방전공간의 특정부분에만 플라즈마가 집중됨으로써 휘도가 불균일하게 되는 현상을 방지할 수 있다. 즉, 방전시 상기 각 방전영역(400)은 독립적인 방전공간으로 기능함으로써 분할되기 전의 방전공간과 비교하여 플라즈마의 밀도를 더욱 균일하게 형성할 수 있다. 바람직하게는, 상기 분리형 격벽(300)의 표면에도 격벽 형광막(112)을 도포하여 격벽이 위치하는 영역에 대응하는 표면에서의 암부 발생을 줄인다.

밀봉부재(미도시)를 이용하여 상기 제1기판(100)과 제2기판(200) 사이의 방전공간을 밀봉함으로써 방전공간을 외부로부터 분리시킨다. 상기 제2기판(200)의 일단부 표면에는 밀봉된 상기 방전공간의 내부를 진공으로 형성하기 위한 배기관(미도시)이 위치한다. 상기 배기관을 통하여 평판 형광램프(900) 내부의 공기를 진공펌프를 이용하여 빼낸 후에, 다시 이를 통하여 방전가스를 충전시킨다. 방전가스를 충전되면, 상기 배기관을 밀폐시킴으로써 충전된 저압의 방전가스와 외기와는 완전히 분리된다. 일실시예로서 상기 방전물질로서 크세논(Xe), 아르곤(Ar) 등과 같은 불활성가스를 이용한다.

상기와 같은 평판 형광램프(900)에 방전전압이 인가되면 상기 각방전영역(400) 내부에 위치하는 상기 캐소드 돌출부(266b)로부터 전자가 고속으로 상기 아노드 돌출부 방향으로 방출되고 저압의 방전물질을 플라즈마 상태로 여기시키게 된다. 이때, 발생하는 자외선은 상기 형광막(110,112)과 반응하여 가시광선을 발생시킴으로써 램프로서의 기능을 하게 된다. 이때, 분할된 상기 방전영역 내부에 위치하는 아노드 및 캐소드 돌출부를 사이에서 동시에 방전이 일어남으로써, 방전에 의해 생성되는 플라즈마 가스도 동시에 형성되어 전 방전공간에 걸쳐 플라즈마 가스의 밀도는 균일하게 된다. 따라서, 플라즈마 가스와 상기 형광막(110,112)의 반응에서 방출되는 가시광선의 밀도도 균일하게 되어 상기 평판 형광램프(900)에서 발산되는 광량도 균일하게 된다.

도 5는 본 발명에 의한 평판 형광램프의 다른 실시예를 나타내는 분해 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 제1기판을 A1-A2 방향으로 절단한 부분 단면도이다. 도 5에 도시된 평판 형광램프는 도 3에 도시된 평판 형광램프와 비교하여 격벽이 제1기판과 일체로 형성되어 있는 점을 제외하고는 구조가 동일하다. 따라서, 도 3에 도시된 평판 램프구조와 동일한 부재는 동일한 기능을 하며, 동일한 참조부호를 사용한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 소정의 폭과 높이를 갖는 일체형 격벽(320)이 제1기판(100)의 하부면에 위치한다. 상기 일체형 격벽(320)은 일실시예로서 평탄한 제1기판(100)의 바닥면에 격벽 형성용 마스크를 위치시킨 후, 샌드 블라스트 노즐로부터 압축된 연마제를 고압으로 분사하여 부분적으로 상기 제1기판(100)의 바닥면을 제거함으로써 동시에 다수개의 일체형 격벽(320)을 형성하게 된다. 즉, 샌드블라스트에 의해 제거되지 않은 상기 제1기판(100)의 바닥면은 일체형 격벽(320)을 형성하게 된다. 따라서, 상기 일체형 격벽(320)은 샌드 블라스트에 의해 제거된 바닥면의 만입부(322) 깊이에 대응하는 높이(h)를 가지며, 상기 만입부(322)의 폭에 대응하는 거리(d)만큼 서로 이격되어 형성된다. 상기 일체형 격벽(320)의 폭(w)은 가공의 용이성과 플라즈마 분포의 균일성을 모두 만족하는 범위에서 결정되며, 바람직하게는 약 1-2mm로 형성한다. 이때, 상기 일체형 격벽(320)도 상기 아노드 전극(260a)과 캐소드 전극(260b) 사이의 영역에서 상기 전극부(260)에 수직한 방향을 따라 충분한 길이를 갖도록 형성한다. 바람직하게는, 상기 제1기판 폭의 80~90%의 길이를 갖도록 형성한다. 이에 따라, 상기 분리형 격벽(300)과 마찬가지로 격벽(320)의 폭(w)이나 높이(h)와 비교하여 길이가 충분히 긴 세형(slender type) 격벽으로 형성된다.

제1기판(100)의 폭방향을 따라 길쭉한 형상으로 상기 일체형 격벽(320)은 상술한 바와 같은 샌드 블라스트(Sand Blast) 공법뿐 아니라, 상기 제1기판(100)의 바닥면을 그라인딩(Grinding)공법 등을 이용하여 기계적으로 가공할 수 있다. 또한, 포토리소그라피나 에칭 등의 방법으로 성형될 수도 있다.

상기 일체형 격벽(320)의 저면은 상기 제2기판(200)의 상부면에 고착되며, 상기 만입부(322)와 상기 제2기판(200)에 의해 형성되는 공간은 방전영역(400)을 형성하게 된다. 상기 방전영역(400)에는 한 쌍의 아노드 돌출부와 캐소드 돌출부가 배치된다. 바람직하게는, 상기 일체형 격벽(320)의 표면에도 격벽 형광막(112)을 도포하여 일체형 격벽(320)으로 인한 휘도저하를 가능한 줄일 수 있도록 한다. 특히, 상기 일체형 격벽(320)의 경우에는 격벽(320)과 제1기판(100)의 접촉부위에 접착을 위한 매개물질이 첨가될 필요 없으므로 이로 인한 휘도감소 및 광효율 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 7은 도 5에 도시된 평판 형광램프를 백라이트로 이용한 액정표시장치의 개략적인 구조를 도시하는 분해 사시도이다.

도 7을 참조하면, 액정표시장치(1000)는 화상신호가 인가되어 화면을 나타내기 위한 디스플레이 유닛(500), 화상을 형성하기 위한 광을 발생하는 백라이트(600) 및 상기 디스플레이 유닛(500)과 백라이트(600)를 수납하기 위한 수납용기(700)를 포함한다.

상기 디스플레이 유닛(500)은 화상이 디스플레이 되는 액정표시패널(510), 화상신호를 공급하고 제어하기 위한 다수의 인쇄회로기판(520) 및 테이프 캐리어 패키지(530)를 포함한다. 상기 액정표시패널(510)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리기판의 박막 트랜지스터 기판(512)과 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막공정에 의해 형성된 컬러 필터 기판(514) 및 액정(미도시)을 포함한다. 상기 인쇄회로기판(520) 및 테이프 캐리어 패키지(530)는 상기 액정표시패널의 가장자리에 위치하여 상기 액정의 배열각과 배열시기를 제어하기 위하여 박막 트랜지스터의 게이트 라인과 데이터 라인에 구동신호 및 타이밍 신호를 인가한다.

상기 디스플레이 유닛(500)의 아래에는 상기 디스플레이 유닛(500)에 균일한 광을 제공하기 위한 백라이트(600)가 구비된다. 일실시예로서 상기 백라이트(600)는 도 5에 도시된 바와 같은 면방전형 평판 형광램프(도 5의 900)를 이용한다. 따라서, 종래 에지형 액정표시장치와 비교하여 도광판 및 각종 광학필름으로 인한 광손실을 방지함으로써 광효율을 개선시키고 원가 및 부품수를 절감할 수 있는 효과가 있으며, 격벽의 표면에 형광막(112)을 도포함으로써 액정표시장치의 휘도를 더욱 개선할 수 있다.

특히, 일체형 격벽의 경우에는 격벽과 제1기판인 상부기판과의 접착물질에 기인하는 암부도 제거할 수 있어 액정표시장치의 디스플레이 품질을 더욱 향상할 수 있는 장점이 있다. 세형 격벽을 구비하는 평판 형광램프를 액정표시장치의 백라이트로 사용하는 경우, 격벽과 상부기판과의 접착물질로 인한 근소한 광투과율의 차이는 상기 디스플레이 유닛(500)의 표면에서 휘선의 형태로 나타난다. 따라서, 격벽을 상기 상부기판과 일체로 형성함으로써 세형격벽에 의한 휘선형 암부를 제거함으로써 디스플레이 품질을 개량할 수 있다.

바람직하게는, 상기 백라이트(600)의 하부면에는 상기 백라이트로부터 방사되는 가시광선을 상기 디스플레이 유닛(500) 방향으로 반사시킴으로써 광손실을 최소화 할 수 있는 반사판(미도시)이 선택적으로 부착될 수 있다.

상기 디스플레이 유닛(500)과 백라이트(600)는 수납 용기인 몰드 프레임(700)에 의해 고정 지지된다. 또한, 상기 인쇄 회로 기판을 상기 몰드 프레임(700)의 외부로 절곡시키면서 상기 몰드 프레임(700)의 저면부에 고정하는 샤시(800)가 제공된다.

상기 샤시(800)가 고정된 몰드 프레임(700)을 하부 및 상부 케이스(810,820)로 보호함으로써 액정표시장치(1000)는 완성된다.

상기 박막 트랜지스터 기판(512)의 박막 트랜지스터가 턴-온 되면, 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 변화된 액정의 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화상이 상기 디스플레이 유닛의 표면에 표시된다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치는 백라이트로 이용되는 평판 형광램프의 방전공간을 분할함으로써 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있고, 방전공간 분할을 위한 세형격벽을 평판 형광램프의 상부기판과 일체로 형성함으로써 세형 격벽과 상부기판의 접착부로 인한 휘선형 암부를 방지한다. 이에 따라, 액정표시장치의 표시성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 하부기판의 가장자리를 따라 평행하게 형성된 양 전극 사이에 전극과 수직한 방향으로 소정의 간격을 갖는 세형격벽을 형성함으로써 평판 형광램프의 방전공간을 소규모의 방전영역으로 분할한다. 이에 따라, 방전에 의해 발생하는 플라즈마의 밀도를 균일하게 형성하고, 방전공간을 분할하는 세형격벽을 상부기판과 일체로 형성함으로써 평판 형광램프에서 발생되는 광의 휘도 및 휘도 균일성을 향상할 수 있다. 또한, 상부기판과 일체로 형성된 세형격벽에 의해 방전공간이 분할된 평면 형광램프를 백라이트로 이용함으로써 액정표시장치의 광효율을 향상시키고 원가 및 부품수를 절감함으로써 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다. 특히, 상부기판과 세형격벽을 일체로 형성함으로써 세형격벽과 상부기판의 접착부가 디스플레이 표면에 휘선형상으로 나타나는 표시불량을 방지함으로써 표시장치의 표시품질을 향상하는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

1. 외부 자극에 반응하여 가시광선을 발생하는 기판 형광막을 구비하는 제1기판;

   상기 제1기판으로부터 소정의 거리만큼 평행하게 이격되어 상기 제1기판과의 사이에 방전물질을 구비하는 방전공간을 형성하는 제2기판;

   상기 제1기판과 대향하는 표면의 가장자리를 따라 서로 평행하게 형성되어 그 사이에 위치하는 상기 방전물질에 고전압을 인가하는 제1전극 및 제2전극을 포함하는 전극부; 및

   상기 제1기판 및 제2기판과 동시에 접하며, 제1전극과 제2전극 사이에서 상기 제1전극 및 제2전극에 수직한 방향으로 소정의 간격을 갖도록 배열되어 상기 제1전극과 제2전극 사이의 방전공간을 다수의 방전영역으로 분할하는 다수의 세형(slender type) 격벽들을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판램프.
2. 제1항에 있어서, 전하 집중도를 향상하여 방전효율을 향상할 수 있도록, 상기 제1전극 및 제2전극과 일체로 형성되어 상기 제1전극 및 제2전극으로부터 상기 각 방전영역 내부로 돌출되어 서로 대향하는 제1돌출부 및 제2돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판램프.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1전극, 제2전극 및 돌출부 표면에 형성된 플라즈마형성을 향상시키기 위한 유전체층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판램프.
4. 제1항에 있어서, 상기 방전물질은 불활성 기체인 것을 특징으로 하는 평판램프.
5. 제1항에 있어서, 상기 격벽들은 상기 제1기판과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판램프.
6. 제5항에 있어서, 상기 격벽들의 표면에 도포된 격벽 형광막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판램프.
7. 제1항에 있어서, 측면을 밀봉하여 상기 방전공간과 그 주변부를 서로 분리하는 밀봉부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판램프.
8. 광을 발생하는 백라이트;

   상기 백라이트로부터 발생된 광을 공급받아 화상이 디스플레이 되도록 액정을 제어하는 디스플레이 유닛; 및

   상기 백라이트 및 상기 디스플레이 유닛을 순차적으로 수납하는 수납용기를 포함하고,

   상기 백라이트 어셈블리는, i) 외부 자극에 반응하여 가시광선을 발생하는기판 형광막을 구비하는 제1기판, ii) 상기 제1기판으로부터 소정의 거리만큼 평행하게 이격되어 상기 제1기판과의 사이에 방전물질을 구비하는 방전공간을 형성하는 제2기판, iii) 상기 제1기판과 대향하는 표면의 가장자리를 따라 서로 평행하게 형성되어 그 사이에 위치하는 상기 방전물질에 고전압을 인가하는 제1전극 및 제2전극을 포함하는 전극부, iv) 상기 제1기판 및 제2기판과 동시에 접하며, 상기 제1전극과 제2전극 사이에서 상기 제1전극 및 제2전극에 수직한 방향으로 소정의 간격을 갖도록 배열되어 상기 제1전극과 제2전극 사이의 방전공간을 다수의 방전영역으로 분할하는 다수의 세형 격벽들을 포함하는 평판램프인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 제8항에 있어서, 전하 집중도를 향상하여 방전효율을 향상할 수 있도록, 상기 제1전극 및 제2전극과 일체로 형성되고 상기 제1전극 및 제2전극으로부터 상기 각 방전영역 내부로 돌출되어 서로 대향하는 제1돌출부 및 제2돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 격벽들은 상기 제1기판과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 격벽들의 표면에 도포된 격벽 형광막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
12. 제8항에 있어서, 측면을 서로 밀봉하여 주변부와 상기 방전공간을 분리하는 밀봉부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.