面光源裝置及具有該面光源裝置的液晶顯示器的製作方法
2023-04-23 15:59:01 1
專利名稱：面光源裝置及具有該面光源裝置的液晶顯示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種面光源裝置及具有該面光源裝置的液晶顯示器，更具體而言，涉及一種具有平板狀的光源體和將光源體分割成多個放電區域的空間分割部件的面光源裝置及具有該面光源裝置的液晶顯示器。
背景技術：
通常，液晶顯示器是一種利用液晶顯示圖像的平板顯示裝置，相對於其它顯示裝置具有輕薄、電功耗低、以及驅動電壓低等優點。因此，在商業上得到了廣泛使用。
在這種液晶顯示器中，顯示圖像的液晶顯示面板是不能自發光的非發光性元件，因此需要提供單獨光源的背光源組合體。
傳統的背光源組合體根據其光源的位置可以大體分為邊緣型和直下型。邊緣型是在透明導光板的側面設置光源並利用導光板的一面多次反射光源，以向液晶顯示面板射出得到的面光源的方式。直下型是在液晶顯示器的直下部設置多個光源並在光源的前面設置擴散板，在光源的背面設置反射板，反射、擴散從光源發射的光的方式。直下型可以得到高亮度，所以適用於需要高亮度的背光源組合體，但具有亮度均勻性低的缺點。與它相比，邊緣型雖然亮度低，但具有有利於超薄化及輕質化的優點。
這種方式的背光源組合體作為光源主要使用具有圓柱體形狀的冷陰極管方式燈或具有點形狀的發光二極體。冷陰極管方式燈具有亮度高、壽命長、發熱量遠遠小於白熱燈的優點。而且，發光二極體具有小型及電功耗低的優點。但是利用傳統冷陰極管方式燈或發光二極體的背光源組合體具有亮度低、亮度均勻性不良的弊端。
因此，以冷陰極管方式燈或發光二極體為光源的背光源組合體，為了提高亮度和亮度均勻性包括導光板(LGP)、擴散部件(diffusion member)、及稜鏡薄片(prism sheet)等光學部件。所以使用冷陰極管方式燈或發光二極體的液晶顯示器由光學部件帶來的體積、重量、及成本大大增加的弊端。
為了解決這種弊端，最近進行了平板形狀面光源裝置的開發。面光源裝置包括形成放電空間的光源體、置於光源體內將放電空間分割為多個放電區域的多個空間分割部件。面光源裝置包括形成於光源體兩側部的內部或外部，並根據外部施加的放電電壓在放電空間內產生等離子的電極。
另外，傳統的面光源裝置還包括為了排放在放電空間內空氣及注入放電氣體的排氣管。排氣管附著於組成光源體的上部或下部基片的孔，排放空氣的及注入放電氣體後除去。
這種面光源裝置為了使通過排氣管注入的放電氣體分散到放電空間的整個區域，空間分割部件的兩端中至少一端部從光源體隔開一段距離。但是由空間分割部件的隔開導致在放電開始時因放電區域間的相互幹涉(cross talk)產生偏流現象。即，電荷集中到空間分割部件的邊緣部分，產生電集中在某一個放電區域的現象，阻礙全面發光。而且，使電極與空間分割部件重疊，以防止一些偏流現象，但這還產生減少全體電極面積或有效發光面積的另一個弊端。而且，注入放電氣體後雖然拆除排氣管，但還留有排氣管的痕跡，從而增加面光源裝置厚度。
發明內容
本發明旨在解決這種弊端，本發明目的在於提供一種除去由放電區域之間的相互幹涉產生的偏流現象，以提高發光特性、減小整個厚度的面光源裝置。
本發明另一目的在於提供一種將面光源裝置作為光源的液晶顯示器。
為了實現上述目的的面光源裝置包括第一基片、第二基片、支撐部件、以及排氣部件。
上述第一及第二基片隔開一段距離面對設置。
將上述支撐部件置於第一基片及第二基片之間，保持第一及第二基片的一定距離。
上述排氣部件在第一基片和第二基片之間與支撐部件連接，形成密閉放電空間。排氣部件具有排放放電空間內空氣及注入氣體的移動通道。
為了達到本發明另一目的的液晶顯示器包括面光源裝置、液晶顯示面板、以及接收容器。
該面光源裝置包括至少形成具有放電空間的光源體的一個側壁並排放放電空間內空氣及注入放電氣體的移動通道的排氣部件。
液晶顯示器利用來自面光源裝置的光顯示圖像。
接收容器接收面光源裝置和液晶顯示面板。
這種面光源裝置及包括它的液晶顯示器，除去由放電區域之間的相互幹涉產生的偏流現象，提高發光特性、減少整體厚度。
圖1是根據本發明第一實施例的面光源裝置分解立體圖；圖2是圖1示出的面光源裝置沿著第一方向的截面圖；圖3是圖1示出的面光源裝置沿著第二方向的截面圖；圖4是圖1示出的排氣部件一實施例立體圖；圖5是圖1示出的排氣部件另一個實施例立體圖；圖6是示出根據本發明一實施例的面光源裝置電極設置的局部摺疊立體圖；圖7是示出根據本發明另一實施例的面光源裝置的分解立體圖；圖8是圖7的面光源裝置沿著第一方向的截面圖；以及圖9是根據本發明一實施例的液晶顯示器分解立體圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖更加詳細地說明本發明的優選實施例。
圖1是根據本發明第一實施例的面光源裝置分解立體圖，圖2是圖1示出的面光源裝置沿著第一方向的截面圖，而圖3是圖1示出的面光源裝置沿著第二方向的截面圖。
參照圖1、圖2、和圖3可知，根據本發明一實施例的面光源裝置1000包括第一基片100、第二基片200、支撐部件300、以及排氣部件400。
第一基片及第二基片100、200是透射可見光且遮擋紫外線的玻璃基片，並相互隔開一段距離形成。優選地，第二基片200的厚度比第一基片100厚度厚3倍左右。
支撐部件300纏繞在第一基片及第二基片100、200之間的三面，使第一基片及第二基片100、200之間保持一定間隔。為此，支撐部件300包括第一側壁310、與第一側壁310面對的第二側壁320、及從第一側壁310垂直延伸並與第二側壁320連接的第三側壁330。在一實施例中，支撐部件300由與第一基片及第二基片100、200相同的玻璃形成。
排氣部件400在第一基片及第二基片100、200之間面對第三側壁300設置。排氣部件400與第一側壁310及第二側壁320連接，形成密閉放電空間。即，根據本發明一實施例的面光源裝置1000由在第一基片及第二基片100、200之間利用支撐部件300及排氣部件400纏繞四周形成，以得到密閉放電空間。
排氣部件400為可以流動空氣或放電氣體的內部空心狀態，一實施例中，由與支撐部件300相同的玻璃形成。排氣部件400還包括排放放電空間內的空氣及注入放電氣體的多個排氣口410。因此，放電空間內的空氣通過排氣部件400排放到外部，幫助面光源裝置1000放電的放電氣體通過排氣部件400注入到放電空間內部。在這裡，放電氣體包括汞(Hg)、氖(Ne)等。為了獲得降低放電電壓彭寧效應(Penning effect)還可以包括氬(Ar)、氪(Krypton)、氙(Xenon)等。
就這樣，排氣部件400與支撐部件300一起纏繞第一及第二基片100、200之間的外圍並形成放電空間的同時，提供排放放電空間內部的空氣及注入放電氣體的移動通道。
根據本發明一實施例的面光源裝置1000還包括空間分割部件500。
空間分割部件500置於第一基片及第二基片100、200之間的放電空間內部。空間分割部件500為了將放電空間分割成多個放電區域，至少有一個並排等距離設置。各空間分割部件500呈沿著第一方向延伸的棒狀，且其上部緊密結合在第一基片100和第二基片200。而且，空間分割部件500的長度方向的兩端中一端與支撐部件300緊密結合，另一端與排氣部件400緊密結合。因此，各放電區域四面被支撐部件300、排氣部件400及空間分割部件500全部密閉。
而且，如圖3所示，形成於排氣部件400的多個排氣口410為了排放密閉的各放電區域內的空氣及注入放電氣體，在各放電區域至少形成一個以上。
另外，根據本發明一實施例的面光源裝置1000還包括分別在與第一基片及第二基片100、200彼此面對的對面形成的第一及第二螢光層110、210。第一螢光層及第二螢光層110、210除了設置空間分割部件500的區域之外，分別在第一基片及第二基片100、200的對面以薄膜形狀形成。這時，雖然未示出，但是在空間分割部件500的側面可以形成螢光層。這種第一螢光層及第二螢光層110、210根據在放電空間內部產生的來自等離子的紫外線，放出可見光源。
而且，面光源裝置1000還包括形成於第二基片200和第二螢光層210之間的反射層(未示出)。反射層將由第一及第二螢光層110、210產生的可見光線中射向第二基片200的可視光線反射到第一基片100一側。
而且，面光源裝置1000還包括分別形成於第一基片100與第一螢光層110之間及第二基片200與反射層之間的鈍化層(未示出)。鈍化層防止與注入於第一基片及第二基片100、200和放電空間的放電氣體主要成分-汞進行化學反應。
圖4是圖1示出的排氣部件一實施例立體圖，而圖5是圖1示出的排氣部件另一個實施例立體圖。
參照圖4，根據一實施例的排氣部件400呈空心的圓筒狀。雖然排氣部件400的一端400a被密閉，但敞開另一端400b使排放空氣及注入放電氣體。在排放空氣及注入放電氣體後，相當於凸出於第三側壁320外部的部分截斷排氣部件400的另一端400b同時，密閉排氣部件400另一端部400b。
排氣部件400還包括排氣口410。排氣口410對應於通過分割部件500分割的多個放電區域，在各放電區域至少形成一個。因此，存在於各放電區域的空氣通過排氣口410排放到外部，放電氣體通過排氣口410從外部注入到各放電區域。
排氣部件400通過熱硬化性粘貼樹脂固定在第一基片及第二基片100、200之後，根據加熱的熱硬化性粘貼樹脂，被牢固地固定。
參照圖5，根據另一實施例的排氣部件600具有空心的四稜柱形狀。排氣部件600的一端600a被密閉，另一端600b為了排放空氣及注入放電氣體而開口。然而，在排放空氣及注入放電氣體後，相當於凸出於第三側壁320外部的部分截斷排氣部件600的另一端600b，同時密閉排氣部件600的另一端600b。
排氣部件600還包括對應於各放電區域至少形成一個以上的多個排氣口610。
像這樣，排氣部件600具有四稜柱形狀，從而比圓筒形狀的排氣部件400更穩定地與第一基片及第二基片100、200結合。
另外，根據本發明一實施例的面光源裝置1000還包括施加放電電壓的電極。
圖6是示出根據本發明一實施例的面光源裝置電極設置的局部摺疊立體圖。
參照圖6，根據本發明一實施例的面光源裝置1000還包括第一電極及第二電極710、720。
第一電極及第二電極710、720以與空間分割部件500的長度垂直的方向，在第二基片720的兩端彼此隔開形成。在本實施例中，第一電極及第二電極710、720雖然使用只形成於第二基片200外側表面上的外部電極，但除此之外，第一電極及第二電極710、720可以一起形成於第一基片100的外側表面，還可以纏繞第一基片及第二基片100、200的兩端。而且，第一電極及第二電極710、720還可以形成於第二基片200的內側表面。
第一電極及第二電極710、720利用導電性良好的材料，例如，銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁帶(Al tape)、銀漿(Ag paste)等形成。因為需要從外部表面向放電空間內部提供能量，所以為了可以充分地提供能量使其具有充分大的面積形成。
第一電極及第二電極710、720置於分別與空間分割部件500長度方向的兩端重疊的位置。即，空間分割部件500長度方向的兩端分別連接於支撐部件300及排氣部件400，以防止由放電區域之間相互幹涉引起的偏流現象。因此，第一電極及第二電極710、720分別置於第二基片200兩端的各末端。因此，向第一電極710和第二電極720之間擴張通過限定實際發光的有效發光區域。
向第一電極及第二電極710、720從外部依次施加放電開始電壓及放電保持電壓等放電電壓。
例如，為了開始放電空間內的放電，向第一電極710施加1-2kV左右的交流電壓，向第二電極720施加具有與施加於第一電極710的交流電壓相同電平但相位相反的交流電壓。根據這种放電開始電壓，在放電空間內部產生等離子放電。從此過一段時間後，為了保持等離子放電向第一電極710施加600-700V左右的交流電壓，向第二電極720施加具有與施加於第一電極710的交流電壓相同電平但相位相反的交流電壓。根據這种放電保持電壓，放電開始時產生的等離子擴散到整個放電空間，並被保持。
另外，雖然未示出，在排氣部件400長度方向的兩端中的一端可以設置防電氣體的主成份-汞氣體的收氣器(getter)。收氣器根據施加的高頻加熱產生汞氣體。從收氣器產生的汞氣體通過排氣口410注入到各放電區域內部。注入汞氣體後，除去收氣器。因此，將排氣部件400可以作為注入來自收氣器的汞氣體的通道使用，所以不需要形成注入汞的單獨部件，可以縮小其厚度。
圖7是示出根據本發明另一實施例的面光源裝置的分解立體圖，而圖8是圖7的面光源裝置沿著第一方向的截面圖。因為除了支撐部件及排氣部件的之外，剩餘所有結構與圖1所示的面光源裝置1000相同，所以對於相同的結構使用同樣的名稱及附圖標號。
參照圖7及圖8，根據本發明另一實施例的面光源裝置2000包括互相面對的第一基片及第二基片100、200、置於第一基片及第二基片100、200之間的支撐部件310、320、排氣部件450、460及空間分割部件500。
支撐部件310、320包括第一側壁310及與第一側壁310面對並間隔一段距離的第二側壁320。第一及第二側壁310、320與空間分割部件500的長度方向平行設置。
排氣部件450、460包括連接第一側壁310和第二側壁320且垂直於第一側壁310的第一排氣管450及與第一排氣管450面對且連接第一側壁310和第二側壁320的第二排氣管460。第一及第二排氣管450、460以與空間分割部件500長度垂直的方向設置。
因此，第一基片100和第二基片200通過第一及第二側壁310、320和第一及第二排氣管450、460四周被密閉，形成放電空間。
第一及第二排氣管450、460如圖4或圖5所示，以空心的圓筒形狀或四稜柱形狀形成。
第一排氣管450還包括第一排氣口452，第二排氣管460還包括第二排氣口462。分別在由空間分割部件500分割的各放電區域至少形成一個第一及第二排氣口452、462。
像這樣，在第一基片及第二基片100、200之間彼此面對形成第一及第二排氣管450、460，從而可以在短時間內完成在各放電區域內存在的空氣排放及放電氣體的注入。
圖9是根據本發明一實施例的液晶顯示器分解立體圖。
參照圖9，根據本發明一實施例的液晶顯示器3000包括面光源裝置1000、顯示單元800、及接收容器900。
面光源裝置1000包括至少形成具有放電空間的光源體700的一個側壁並具有排放放電空間內的空氣及注入放電氣體的移動通道的排氣部件400。
光源體700包括第一基片100、與第一基片以一段距離隔開面對的第二基片200、置於第一基片及第二基片100、200之間的支撐部件300及空間分割部件500。
支撐部件300與排氣部件400連接形成密閉放電空間。
排氣部件400以與空間分割部件500的長度垂直的方向設置，且包括排氣口410。在每個通過空間分割部件500分割的多個放電區域至少形成一個排氣口410。
根據本實施例的面光源裝置1000與圖1所示的面光源裝置結構相同，不予以重複說明。
顯示單元800包括顯示圖像的液晶顯示面板810、提供驅動液晶顯示面板810的驅動信號的數據及柵極印刷電路板820、830。數據及柵極印刷電路板820、830通過數據帶載封裝(Tape CarrierPackage，以下簡稱TCP)840及柵極TCP 850與液晶顯示面板810電連接。
液晶顯示面板810包括薄膜電晶體(以下簡稱TFT)基片812、與TFT基片812面對結合的濾色器基片814、以及置於兩個基片812、814之間的液晶816。
TFT基片812是控制元件TFT(未示出)以矩陣形式形成的透明玻璃基片。在TFT的源極及柵極端分別連接數據及柵極線，漏極端連接由透明導電性材料組成的像素電極(未示出)。
濾色器基片814是色像素RGB像素(未示出)通過薄膜工序形成的基片。在濾色器基片814形成由透明導電性材料組成的共同電極(未示出)。
具有這種結構的液晶顯示面板810，若向TFT的柵極端及源極端施加電源開通TFT，則在像素電極與濾色器基片814的共同電極之間形成電場。根據這種電場改變注入於TFT基片812和濾色器基片814之間的液晶816排列角，並根據變化的排列角改變光透射比，顯示需要的圖像亮度。
接收容器900由底部910及從底部910的邊緣延伸形成接收空間的側部920組成。在接收容器900的接收空間依次安裝面光源裝置1000及液晶顯示面板810。
底部910具有可以充分接收面光源裝置1000的底面積，優選地，與面光源裝置1000具有相同的形狀。本實施例中底部910與面光源裝置1000相同呈四角面狀。側部920從底部910的邊緣垂直延伸，並與接收的面光源裝置1000的四側面相接觸，防止面光源裝置1000的移動。
根據本發明一實施例的液晶顯示器3000還包括產生放電電壓的反相器950。
反相器950置於接收容器的背面，產生驅動面光源裝置1000的放電電壓。放電電壓包括為了起始放電的放電開始電壓及保持放電狀態的放電保持電壓。從反相器950產生的放電電壓通過第一及第二電源施加線952、954施加於面光源裝置1000。即，第一電源施加線952連接於面光源裝置1000的第一電極710，第二電源施加線954連接於第二電極720。另外，第一及第二電源施加線952、954雖然可以直接連接於第一及第二電極710、720，但也可以利用單獨連接部件(未示出)分別連接於第一及第二電極710、720。
液晶顯示器3000還包括光學薄片970及頂盤980。
光學薄片970置於面光源裝置1000與液晶顯示面板812之間。光學薄片970提高來自面光源裝置1000的光的亮度及亮度均勻性。為此，光學薄片970包括擴散光的擴散薄片或聚集光的稜鏡薄片。
頂盤980纏繞液晶顯示面板810的邊緣部同時與接收容器900相結合。頂盤980防止來自外部衝擊的液晶顯示面板810的破損，防止液晶顯示面板810從接收容器900中脫離。
這種面光源裝置及包括該面光源裝置的液晶顯示器，在光源體至少一側設置具有排放在放電空間內的空氣及注入放電氣體的移動通道的排氣部件，以減少面光源裝置的厚度。
而且，空間分割部件長度方向的兩端分別與支撐部件及排氣部件連接，以除去由放電區域間的相互幹涉引起的偏流現象，提高發光特性。
而且，在光源體的兩端分別形成第一電極及第二電極，使其與空間分割部件長度方向的兩端重疊，以擴大有效發光區域。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種面光源裝置，包括第一基片；第二基片，與所述第一基片隔開一段距離面對形成；支撐部件，置於所述第一基片和所述第二基片之間；以及排氣部件，在所述第一基片和所述第二基片之間與所述支撐部件連接形成密閉放電空間，具有排放所述放電空間內的空氣及注入放電氣體的移動通道。
2.根據權利要求1所述的面光源裝置，其特徵在於，所述排氣部件還包括用於排放所述放電空間內的空氣及注入放電氣體的排氣口。
3.根據權利要求1所述的面光源裝置，其特徵在於，還包括置於所述第一基片及所述第二基片之間，為了將所述放電空間分割成多個放電區域彼此平行的多個空間分割部件。
4.根據權利要求3所述的面光源裝置，其特徵在於，所述空間分割部件長度方向的兩端與所述支撐部件及所述排氣部件連接。
5.根據權利要求4所述的面光源裝置，其特徵在於，所述排氣部件還包括排放所述放電空間內空氣及注入放電氣體的排氣口，且每個所述放電空間都形成所述排氣口。
6.根據權利要求1所述的面光源裝置，其特徵在於，所述支撐部件包括第一側壁；第二側壁，與所述第一側壁面對；以及第三側壁，從所述第一側壁垂直延伸並與所述第二側壁連接。
7.根據權利要求6所述的面光源裝置，其特徵在於，所述排氣部件與所述第三側壁面對，並且與所述第一側壁及所述第二側壁連接。
8.根據權利要求1所述的面光源裝置，其特徵在於，所述支撐部件包括第一側壁；以及第二側壁，與所述第一側壁隔開一段距離面對。
9.根據權利要求8所述的面光源裝置，其特徵在於，所述排氣部件包括第一排氣管，與所述第一側壁及所述第二側壁連接，並且與所述第一側壁垂直；以及第二排氣管，面對所述第一排氣管，並且與所述第一側壁及所述第二側壁連接。
10.根據權利要求9所述的面光源裝置，其特徵在於，所述第一排氣管及所述第二排氣管還包括排放所述放電空間內空氣及注入放電氣體的第一排氣口及第二排氣口。
11.根據權利要求3所述的面光源裝置，其特徵在於，還包括以所述空間分割部件的長度垂直的方向形成，並且相互隔開的第一及第二電極。
12.根據權利要求11所述的面光源裝置，其特徵在於，所述第一電極及所述第二電極是形成於所述第二基片外側表面的外部電極，為了與所述空間分割部件的長度方向兩端重疊形成於所述第二基片的兩端。
13.一種液晶顯示器，包括面光源裝置，包含在具有放電空間的光源體至少形成一個側壁且具有排放所述放電空間內空氣及注入放電氣體的移動通道的排氣部件；液晶顯示面板，利用來自所述面光源的光顯示圖像；以及接收容器，接收所述面光源裝置及所述液晶顯示面板。
14.根據權利要求13所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述面光源裝置包括第一基片；第二基片，與所述第一基片隔開一段距離面對；支撐部件，置於所述第一基片及所述第二基片之間，與所述排氣部件連接形成密閉的所述放電空間；以及多個空間分割部件，為了將所述放電空間分割成多個放電區域且彼此平行。
15.根據權利要求14所述的液晶顯示器，其特徵在於，將所述排氣部件置於與所述空間分割部件的長度垂直的方向。
16.根據權利要求15所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述排氣部件還包括排氣口，且每個所述放電區域都形成所述排氣口。
17.根據權利要求14所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述空間分割部件的長度方向兩端分別與所述支撐部件及所述排氣部件連接。
18.根據權利要求14所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述面光源裝置還包括在所述光源體的兩端以與所述空間分割部件長度垂直的方向分別形成的第一電極及第二電極。
19.根據權利要求18所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述第一電極及第二電極形成於所述光源體的外側表面，並分別與所述空間分割部件的兩端重疊。
20.根據權利要求18所述的液晶顯示器，其特徵在於，還包括向所述第一電極及所述第二電極施加放電電壓的反相器。
全文摘要
本發明提供了一種可提高發光特性的面光源裝置及具有該面光源裝置的液晶顯示器。該面光源裝置包括第一基片、面對第一基片隔開一段距離形成的第二基片、置於第一基片和第二基片之間的支撐部件、以及在第一基片與第二基片之間與支撐部件連接形成密閉放電空間並具有排放在放電空間內的空氣及為了放電氣體注入的移動通道的排氣部件。因此，可以縮小面光源裝置的厚度，消除偏流現象，從而提高發光特性。
文檔編號G02F1/1333GK1637518SQ200410103109
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月31日 優先權日2004年1月2日
發明者樸海日, 李相裕, 卞真燮 申請人:三星電子株式會社