专利名称：面光源装置及具有该面光源装置的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种面光源装置及具有该面光源装置的液晶显示器，更具体而言，涉及一种具有平板状的光源体和将光源体分割成多个放电区域的空间分割部件的面光源装置及具有该面光源装置的液晶显示器。
背景技术：
通常，液晶显示器是一种利用液晶显示图像的平板显示装置，相对于其它显示装置具有轻薄、电功耗低、以及驱动电压低等优点。因此，在商业上得到了广泛使用。
在这种液晶显示器中，显示图像的液晶显示面板是不能自发光的非发光性元件，因此需要提供单独光源的背光源组合体。
传统的背光源组合体根据其光源的位置可以大体分为边缘型和直下型。边缘型是在透明导光板的侧面设置光源并利用导光板的一面多次反射光源，以向液晶显示面板射出得到的面光源的方式。直下型是在液晶显示器的直下部设置多个光源并在光源的前面设置扩散板，在光源的背面设置反射板，反射、扩散从光源发射的光的方式。直下型可以得到高亮度，所以适用于需要高亮度的背光源组合体，但具有亮度均匀性低的缺点。与它相比，边缘型虽然亮度低，但具有有利于超薄化及轻质化的优点。
这种方式的背光源组合体作为光源主要使用具有圆柱体形状的冷阴极管方式灯或具有点形状的发光二极管。冷阴极管方式灯具有亮度高、寿命长、发热量远远小于白热灯的优点。而且，发光二极管具有小型及电功耗低的优点。但是利用传统冷阴极管方式灯或发光二极管的背光源组合体具有亮度低、亮度均匀性不良的弊端。
因此，以冷阴极管方式灯或发光二极管为光源的背光源组合体，为了提高亮度和亮度均匀性包括导光板(LGP)、扩散部件(diffusion member)、及棱镜薄片(prism sheet)等光学部件。所以使用冷阴极管方式灯或发光二极管的液晶显示器由光学部件带来的体积、重量、及成本大大增加的弊端。
为了解决这种弊端，最近进行了平板形状面光源装置的开发。面光源装置包括形成放电空间的光源体、置于光源体内将放电空间分割为多个放电区域的多个空间分割部件。面光源装置包括形成于光源体两侧部的内部或外部，并根据外部施加的放电电压在放电空间内产生等离子的电极。
另外，传统的面光源装置还包括为了排放在放电空间内空气及注入放电气体的排气管。排气管附着于组成光源体的上部或下部基片的孔，排放空气的及注入放电气体后除去。
这种面光源装置为了使通过排气管注入的放电气体分散到放电空间的整个区域，空间分割部件的两端中至少一端部从光源体隔开一段距离。但是由空间分割部件的隔开导致在放电开始时因放电区域间的相互干涉(cross talk)产生偏流现象。即，电荷集中到空间分割部件的边缘部分，产生电集中在某一个放电区域的现象，阻碍全面发光。而且，使电极与空间分割部件重叠，以防止一些偏流现象，但这还产生减少全体电极面积或有效发光面积的另一个弊端。而且，注入放电气体后虽然拆除排气管，但还留有排气管的痕迹，从而增加面光源装置厚度。
发明内容
本发明旨在解决这种弊端，本发明目的在于提供一种除去由放电区域之间的相互干涉产生的偏流现象，以提高发光特性、减小整个厚度的面光源装置。
本发明另一目的在于提供一种将面光源装置作为光源的液晶显示器。
为了实现上述目的的面光源装置包括第一基片、第二基片、支撑部件、以及排气部件。
上述第一及第二基片隔开一段距离面对设置。
将上述支撑部件置于第一基片及第二基片之间，保持第一及第二基片的一定距离。
上述排气部件在第一基片和第二基片之间与支撑部件连接，形成密闭放电空间。排气部件具有排放放电空间内空气及注入气体的移动通道。
为了达到本发明另一目的的液晶显示器包括面光源装置、液晶显示面板、以及接收容器。
该面光源装置包括至少形成具有放电空间的光源体的一个侧壁并排放放电空间内空气及注入放电气体的移动通道的排气部件。
液晶显示器利用来自面光源装置的光显示图像。
接收容器接收面光源装置和液晶显示面板。
这种面光源装置及包括它的液晶显示器，除去由放电区域之间的相互干涉产生的偏流现象，提高发光特性、减少整体厚度。
图1是根据本发明第一实施例的面光源装置分解立体图；图2是图1示出的面光源装置沿着第一方向的截面图；图3是图1示出的面光源装置沿着第二方向的截面图；图4是图1示出的排气部件一实施例立体图；图5是图1示出的排气部件另一个实施例立体图；图6是示出根据本发明一实施例的面光源装置电极设置的局部折叠立体图；图7是示出根据本发明另一实施例的面光源装置的分解立体图；图8是图7的面光源装置沿着第一方向的截面图；以及图9是根据本发明一实施例的液晶显示器分解立体图。
具体实施例方式
下面，参照附图更加详细地说明本发明的优选实施例。
图1是根据本发明第一实施例的面光源装置分解立体图，图2是图1示出的面光源装置沿着第一方向的截面图，而图3是图1示出的面光源装置沿着第二方向的截面图。
参照图1、图2、和图3可知，根据本发明一实施例的面光源装置1000包括第一基片100、第二基片200、支撑部件300、以及排气部件400。
第一基片及第二基片100、200是透射可见光且遮挡紫外线的玻璃基片，并相互隔开一段距离形成。优选地，第二基片200的厚度比第一基片100厚度厚3倍左右。
支撑部件300缠绕在第一基片及第二基片100、200之间的三面，使第一基片及第二基片100、200之间保持一定间隔。为此，支撑部件300包括第一侧壁310、与第一侧壁310面对的第二侧壁320、及从第一侧壁310垂直延伸并与第二侧壁320连接的第三侧壁330。在一实施例中，支撑部件300由与第一基片及第二基片100、200相同的玻璃形成。
排气部件400在第一基片及第二基片100、200之间面对第三侧壁300设置。排气部件400与第一侧壁310及第二侧壁320连接，形成密闭放电空间。即，根据本发明一实施例的面光源装置1000由在第一基片及第二基片100、200之间利用支撑部件300及排气部件400缠绕四周形成，以得到密闭放电空间。
排气部件400为可以流动空气或放电气体的内部空心状态，一实施例中，由与支撑部件300相同的玻璃形成。排气部件400还包括排放放电空间内的空气及注入放电气体的多个排气口410。因此，放电空间内的空气通过排气部件400排放到外部，帮助面光源装置1000放电的放电气体通过排气部件400注入到放电空间内部。在这里，放电气体包括汞(Hg)、氖(Ne)等。为了获得降低放电电压彭宁效应(Penning effect)还可以包括氩(Ar)、氪(Krypton)、氙(Xenon)等。
就这样，排气部件400与支撑部件300一起缠绕第一及第二基片100、200之间的外围并形成放电空间的同时，提供排放放电空间内部的空气及注入放电气体的移动通道。
根据本发明一实施例的面光源装置1000还包括空间分割部件500。
空间分割部件500置于第一基片及第二基片100、200之间的放电空间内部。空间分割部件500为了将放电空间分割成多个放电区域，至少有一个并排等距离设置。各空间分割部件500呈沿着第一方向延伸的棒状，且其上部紧密结合在第一基片100和第二基片200。而且，空间分割部件500的长度方向的两端中一端与支撑部件300紧密结合，另一端与排气部件400紧密结合。因此，各放电区域四面被支撑部件300、排气部件400及空间分割部件500全部密闭。
而且，如图3所示，形成于排气部件400的多个排气口410为了排放密闭的各放电区域内的空气及注入放电气体，在各放电区域至少形成一个以上。
另外，根据本发明一实施例的面光源装置1000还包括分别在与第一基片及第二基片100、200彼此面对的对面形成的第一及第二荧光层110、210。第一荧光层及第二荧光层110、210除了设置空间分割部件500的区域之外，分别在第一基片及第二基片100、200的对面以薄膜形状形成。这时，虽然未示出，但是在空间分割部件500的侧面可以形成荧光层。这种第一荧光层及第二荧光层110、210根据在放电空间内部产生的来自等离子的紫外线，放出可见光源。
而且，面光源装置1000还包括形成于第二基片200和第二荧光层210之间的反射层(未示出)。反射层将由第一及第二荧光层110、210产生的可见光线中射向第二基片200的可视光线反射到第一基片100一侧。
而且，面光源装置1000还包括分别形成于第一基片100与第一荧光层110之间及第二基片200与反射层之间的钝化层(未示出)。钝化层防止与注入于第一基片及第二基片100、200和放电空间的放电气体主要成分-汞进行化学反应。
图4是图1示出的排气部件一实施例立体图，而图5是图1示出的排气部件另一个实施例立体图。
参照图4，根据一实施例的排气部件400呈空心的圆筒状。虽然排气部件400的一端400a被密闭，但敞开另一端400b使排放空气及注入放电气体。在排放空气及注入放电气体后，相当于凸出于第三侧壁320外部的部分截断排气部件400的另一端400b同时，密闭排气部件400另一端部400b。
排气部件400还包括排气口410。排气口410对应于通过分割部件500分割的多个放电区域，在各放电区域至少形成一个。因此，存在于各放电区域的空气通过排气口410排放到外部，放电气体通过排气口410从外部注入到各放电区域。
排气部件400通过热硬化性粘贴树脂固定在第一基片及第二基片100、200之后，根据加热的热硬化性粘贴树脂，被牢固地固定。
参照图5，根据另一实施例的排气部件600具有空心的四棱柱形状。排气部件600的一端600a被密闭，另一端600b为了排放空气及注入放电气体而开口。然而，在排放空气及注入放电气体后，相当于凸出于第三侧壁320外部的部分截断排气部件600的另一端600b，同时密闭排气部件600的另一端600b。
排气部件600还包括对应于各放电区域至少形成一个以上的多个排气口610。
像这样，排气部件600具有四棱柱形状，从而比圆筒形状的排气部件400更稳定地与第一基片及第二基片100、200结合。
另外，根据本发明一实施例的面光源装置1000还包括施加放电电压的电极。
图6是示出根据本发明一实施例的面光源装置电极设置的局部折叠立体图。
参照图6，根据本发明一实施例的面光源装置1000还包括第一电极及第二电极710、720。
第一电极及第二电极710、720以与空间分割部件500的长度垂直的方向，在第二基片720的两端彼此隔开形成。在本实施例中，第一电极及第二电极710、720虽然使用只形成于第二基片200外侧表面上的外部电极，但除此之外，第一电极及第二电极710、720可以一起形成于第一基片100的外侧表面，还可以缠绕第一基片及第二基片100、200的两端。而且，第一电极及第二电极710、720还可以形成于第二基片200的内侧表面。
第一电极及第二电极710、720利用导电性良好的材料，例如，铜(Cu)、镍(Ni)、铝带(Al tape)、银浆(Ag paste)等形成。因为需要从外部表面向放电空间内部提供能量，所以为了可以充分地提供能量使其具有充分大的面积形成。
第一电极及第二电极710、720置于分别与空间分割部件500长度方向的两端重叠的位置。即，空间分割部件500长度方向的两端分别连接于支撑部件300及排气部件400，以防止由放电区域之间相互干涉引起的偏流现象。因此，第一电极及第二电极710、720分别置于第二基片200两端的各末端。因此，向第一电极710和第二电极720之间扩张通过限定实际发光的有效发光区域。
向第一电极及第二电极710、720从外部依次施加放电开始电压及放电保持电压等放电电压。
例如，为了开始放电空间内的放电，向第一电极710施加1-2kV左右的交流电压，向第二电极720施加具有与施加于第一电极710的交流电压相同电平但相位相反的交流电压。根据这种放电开始电压，在放电空间内部产生等离子放电。从此过一段时间后，为了保持等离子放电向第一电极710施加600-700V左右的交流电压，向第二电极720施加具有与施加于第一电极710的交流电压相同电平但相位相反的交流电压。根据这种放电保持电压，放电开始时产生的等离子扩散到整个放电空间，并被保持。
另外，虽然未示出，在排气部件400长度方向的两端中的一端可以设置防电气体的主成份-汞气体的收气器(getter)。收气器根据施加的高频加热产生汞气体。从收气器产生的汞气体通过排气口410注入到各放电区域内部。注入汞气体后，除去收气器。因此，将排气部件400可以作为注入来自收气器的汞气体的通道使用，所以不需要形成注入汞的单独部件，可以缩小其厚度。
图7是示出根据本发明另一实施例的面光源装置的分解立体图，而图8是图7的面光源装置沿着第一方向的截面图。因为除了支撑部件及排气部件的之外，剩余所有结构与图1所示的面光源装置1000相同，所以对于相同的结构使用同样的名称及附图标号。
参照图7及图8，根据本发明另一实施例的面光源装置2000包括互相面对的第一基片及第二基片100、200、置于第一基片及第二基片100、200之间的支撑部件310、320、排气部件450、460及空间分割部件500。
支撑部件310、320包括第一侧壁310及与第一侧壁310面对并间隔一段距离的第二侧壁320。第一及第二侧壁310、320与空间分割部件500的长度方向平行设置。
排气部件450、460包括连接第一侧壁310和第二侧壁320且垂直于第一侧壁310的第一排气管450及与第一排气管450面对且连接第一侧壁310和第二侧壁320的第二排气管460。第一及第二排气管450、460以与空间分割部件500长度垂直的方向设置。
因此，第一基片100和第二基片200通过第一及第二侧壁310、320和第一及第二排气管450、460四周被密闭，形成放电空间。
第一及第二排气管450、460如图4或图5所示，以空心的圆筒形状或四棱柱形状形成。
第一排气管450还包括第一排气口452，第二排气管460还包括第二排气口462。分别在由空间分割部件500分割的各放电区域至少形成一个第一及第二排气口452、462。
像这样，在第一基片及第二基片100、200之间彼此面对形成第一及第二排气管450、460，从而可以在短时间内完成在各放电区域内存在的空气排放及放电气体的注入。
图9是根据本发明一实施例的液晶显示器分解立体图。
参照图9，根据本发明一实施例的液晶显示器3000包括面光源装置1000、显示单元800、及接收容器900。
面光源装置1000包括至少形成具有放电空间的光源体700的一个侧壁并具有排放放电空间内的空气及注入放电气体的移动通道的排气部件400。
光源体700包括第一基片100、与第一基片以一段距离隔开面对的第二基片200、置于第一基片及第二基片100、200之间的支撑部件300及空间分割部件500。
支撑部件300与排气部件400连接形成密闭放电空间。
排气部件400以与空间分割部件500的长度垂直的方向设置，且包括排气口410。在每个通过空间分割部件500分割的多个放电区域至少形成一个排气口410。
根据本实施例的面光源装置1000与图1所示的面光源装置结构相同，不予以重复说明。
显示单元800包括显示图像的液晶显示面板810、提供驱动液晶显示面板810的驱动信号的数据及栅极印刷电路板820、830。数据及栅极印刷电路板820、830通过数据带载封装(Tape CarrierPackage，以下简称TCP)840及栅极TCP 850与液晶显示面板810电连接。
液晶显示面板810包括薄膜晶体管(以下简称TFT)基片812、与TFT基片812面对结合的滤色器基片814、以及置于两个基片812、814之间的液晶816。
TFT基片812是控制元件TFT(未示出)以矩阵形式形成的透明玻璃基片。在TFT的源极及栅极端分别连接数据及栅极线，漏极端连接由透明导电性材料组成的像素电极(未示出)。
滤色器基片814是色像素RGB像素(未示出)通过薄膜工序形成的基片。在滤色器基片814形成由透明导电性材料组成的共同电极(未示出)。
具有这种结构的液晶显示面板810，若向TFT的栅极端及源极端施加电源开通TFT，则在像素电极与滤色器基片814的共同电极之间形成电场。根据这种电场改变注入于TFT基片812和滤色器基片814之间的液晶816排列角，并根据变化的排列角改变光透射比，显示需要的图像亮度。
接收容器900由底部910及从底部910的边缘延伸形成接收空间的侧部920组成。在接收容器900的接收空间依次安装面光源装置1000及液晶显示面板810。
底部910具有可以充分接收面光源装置1000的底面积，优选地，与面光源装置1000具有相同的形状。本实施例中底部910与面光源装置1000相同呈四角面状。侧部920从底部910的边缘垂直延伸，并与接收的面光源装置1000的四侧面相接触，防止面光源装置1000的移动。
根据本发明一实施例的液晶显示器3000还包括产生放电电压的反相器950。
反相器950置于接收容器的背面，产生驱动面光源装置1000的放电电压。放电电压包括为了起始放电的放电开始电压及保持放电状态的放电保持电压。从反相器950产生的放电电压通过第一及第二电源施加线952、954施加于面光源装置1000。即，第一电源施加线952连接于面光源装置1000的第一电极710，第二电源施加线954连接于第二电极720。另外，第一及第二电源施加线952、954虽然可以直接连接于第一及第二电极710、720，但也可以利用单独连接部件(未示出)分别连接于第一及第二电极710、720。
液晶显示器3000还包括光学薄片970及顶盘980。
光学薄片970置于面光源装置1000与液晶显示面板812之间。光学薄片970提高来自面光源装置1000的光的亮度及亮度均匀性。为此，光学薄片970包括扩散光的扩散薄片或聚集光的棱镜薄片。
顶盘980缠绕液晶显示面板810的边缘部同时与接收容器900相结合。顶盘980防止来自外部冲击的液晶显示面板810的破损，防止液晶显示面板810从接收容器900中脱离。
这种面光源装置及包括该面光源装置的液晶显示器，在光源体至少一侧设置具有排放在放电空间内的空气及注入放电气体的移动通道的排气部件，以减少面光源装置的厚度。
而且，空间分割部件长度方向的两端分别与支撑部件及排气部件连接，以除去由放电区域间的相互干涉引起的偏流现象，提高发光特性。
而且，在光源体的两端分别形成第一电极及第二电极，使其与空间分割部件长度方向的两端重叠，以扩大有效发光区域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种面光源装置，包括第一基片；第二基片，与所述第一基片隔开一段距离面对形成；支撑部件，置于所述第一基片和所述第二基片之间；以及排气部件，在所述第一基片和所述第二基片之间与所述支撑部件连接形成密闭放电空间，具有排放所述放电空间内的空气及注入放电气体的移动通道。
2.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述排气部件还包括用于排放所述放电空间内的空气及注入放电气体的排气口。
3.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，还包括置于所述第一基片及所述第二基片之间，为了将所述放电空间分割成多个放电区域彼此平行的多个空间分割部件。
4.根据权利要求3所述的面光源装置，其特征在于，所述空间分割部件长度方向的两端与所述支撑部件及所述排气部件连接。
5.根据权利要求4所述的面光源装置，其特征在于，所述排气部件还包括排放所述放电空间内空气及注入放电气体的排气口，且每个所述放电空间都形成所述排气口。
6.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述支撑部件包括第一侧壁；第二侧壁，与所述第一侧壁面对；以及第三侧壁，从所述第一侧壁垂直延伸并与所述第二侧壁连接。
7.根据权利要求6所述的面光源装置，其特征在于，所述排气部件与所述第三侧壁面对，并且与所述第一侧壁及所述第二侧壁连接。
8.根据权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述支撑部件包括第一侧壁；以及第二侧壁，与所述第一侧壁隔开一段距离面对。
9.根据权利要求8所述的面光源装置，其特征在于，所述排气部件包括第一排气管，与所述第一侧壁及所述第二侧壁连接，并且与所述第一侧壁垂直；以及第二排气管，面对所述第一排气管，并且与所述第一侧壁及所述第二侧壁连接。
10.根据权利要求9所述的面光源装置，其特征在于，所述第一排气管及所述第二排气管还包括排放所述放电空间内空气及注入放电气体的第一排气口及第二排气口。
11.根据权利要求3所述的面光源装置，其特征在于，还包括以所述空间分割部件的长度垂直的方向形成，并且相互隔开的第一及第二电极。
12.根据权利要求11所述的面光源装置，其特征在于，所述第一电极及所述第二电极是形成于所述第二基片外侧表面的外部电极，为了与所述空间分割部件的长度方向两端重叠形成于所述第二基片的两端。
13.一种液晶显示器，包括面光源装置，包含在具有放电空间的光源体至少形成一个侧壁且具有排放所述放电空间内空气及注入放电气体的移动通道的排气部件；液晶显示面板，利用来自所述面光源的光显示图像；以及接收容器，接收所述面光源装置及所述液晶显示面板。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，所述面光源装置包括第一基片；第二基片，与所述第一基片隔开一段距离面对；支撑部件，置于所述第一基片及所述第二基片之间，与所述排气部件连接形成密闭的所述放电空间；以及多个空间分割部件，为了将所述放电空间分割成多个放电区域且彼此平行。
15.根据权利要求14所述的液晶显示器，其特征在于，将所述排气部件置于与所述空间分割部件的长度垂直的方向。
16.根据权利要求15所述的液晶显示器，其特征在于，所述排气部件还包括排气口，且每个所述放电区域都形成所述排气口。
17.根据权利要求14所述的液晶显示器，其特征在于，所述空间分割部件的长度方向两端分别与所述支撑部件及所述排气部件连接。
18.根据权利要求14所述的液晶显示器，其特征在于，所述面光源装置还包括在所述光源体的两端以与所述空间分割部件长度垂直的方向分别形成的第一电极及第二电极。
19.根据权利要求18所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一电极及第二电极形成于所述光源体的外侧表面，并分别与所述空间分割部件的两端重叠。
20.根据权利要求18所述的液晶显示器，其特征在于，还包括向所述第一电极及所述第二电极施加放电电压的反相器。
全文摘要
本发明提供了一种可提高发光特性的面光源装置及具有该面光源装置的液晶显示器。该面光源装置包括第一基片、面对第一基片隔开一段距离形成的第二基片、置于第一基片和第二基片之间的支撑部件、以及在第一基片与第二基片之间与支撑部件连接形成密闭放电空间并具有排放在放电空间内的空气及为了放电气体注入的移动通道的排气部件。因此，可以缩小面光源装置的厚度，消除偏流现象，从而提高发光特性。
文档编号G02F1/1333GK1637518SQ200410103109
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年1月2日
发明者朴海日, 李相裕, 卞真燮 申请人:三星电子株式会社