专利名称：面光源装置及具有该设备的显示设备的制作方法
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显示设备，特别地，涉及能够产生均匀亮度的面光源装置及具有该面光源装置的显示设备。
背景技术：
通常，显示设备显示使用由信息处理设备处理过的数据的图像。显示设备分为阴极射线管(CRT)、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示(LCD)装置、有机电致发光显示(OELD)装置等。LCD装置利用液晶来显示图像。
在LCD装置中，液晶的布置根据加在其上的电场而变化，并由此可以改变光透射比。例如，LCD装置利用液晶的电和光特征来显示图像。LCD装置比CRT更薄并且更轻。因此，它被广泛使用于各种电子装置中，例如便携式计算机、通讯设备、电视接收装置、航天设备等。
传统的LCD装置包括控制液晶的液晶控制部件，以及向该液晶控制部件提供光的光供应部件。
液晶控制部件包括在第一基板上形成的像素电极；在第二基板上形成的公共电极；以及位于该像素电极和该公共电极之间的液晶。液晶控制部件包括许多像素电极。像素电极的数目与LCD装置的分辨率相应。公共电极位于与像素电极相应的位置。许多薄膜晶体管(TFT)电连接至像素电极以分别将像素电压施加到像素电极。像素电压可以彼此互不相同。参考电压施加到公共电极。LCD装置的像素电极和公共电极由透明传导物质形成。
光供应部件为液晶控制部件提供光。光依次通过像素电极、液晶和公共电极以便液晶控制部件显示图像。LCD装置的图像显示质量的提高与光的亮度的均匀性成比例。
光供应部件包括冷阴极荧光灯(CCFL)或者发光二极管(LED)。CCFL具有多种特性，例如高亮度、高效率、使用期长、厚度薄、重量轻和成本低等等。但是，CCFL和LCD的亮度不均匀。因此，具有CCFL的光供应部件包括例如导光板(LGP)、光漫射元件、棱镜片等的光学元件，以提高光的均匀性。当光供应部件包括这些光学元件时，LCD装置的大小和重量会增加。
最近，面光源装置已经被改进以解决这些问题。面光源装置包括形成放电空间的光源主体，以及许多将放电空间分成许多放电区域的分隔元件。面光源装置还包括在光源主体的侧部形成的电极。放电空间内的等离子体由加在电极上的放电电压产生。
但是，传统的面光源装置存在由放电电压产生的电荷聚集在分隔元件的边缘这一问题，因此亮度的均匀性变差。
发明内容
本发明提供一种可以使亮度均匀并且大小和重量减少的面光源装置。
本发明还提供了一种具有该面光源装置的图像显示设备。
在一个实施例中，面光源装置包括光源主体，该主体包括第一基板，与第一基板相对的第二基板，至少一个位于第一和第二基板之间的分隔元件，该至少一个分隔元件将第一和第二基板之间的空间分成许多区域，至少一个在该空间中形成的等离子体容器，和一个将第一和第二基板之间的空间密封的密封元件；电压供应器，其沿着基本垂直于分隔元件的纵向的方向上形成在光源主体的两端。
等离子体容器形成于第一和第二基板其中之一的上面，在与分隔元件的至少一端相邻的位置处。此外，等离子体容器可能具有一个凹槽，还可能具有突出的形状。
光源主体还包括在第二基板上形成的反射层；以及在反射层上形成的第二荧光层，等离子体容器包括一个具有第二基板、反射层和荧光层的薄层的凹槽。
在另一个实施例中，图像显示设备由包括面光源装置，该面光源装置包括光源主体，该光源主体具有第一基板，与该第一基板相对的第二基板，至少一个位于第一和第二基板之间的分隔元件，该至少一个分隔元件将第一和第二基板之间的空间分隔成许多区域，至少一个在该空间中形成的等离子体容器，和一个将第一和第二基板之间的空间密封的密封元件；电压供应器，其沿着基本垂直于分隔元件的纵向的方向上形成在光源主体的两端；安装面光源装置用的接收容器；以及将由面光源装置产生的光转变为图像的平板。
根据本结构，在放电区域中产生的等离子体的分布是均匀的，并且光的亮度可能是均匀的。
通过参照附图对具体实施例的描述，将使本发明的上述和其它的优点更加明了，其中图1为根据本发明一实施例的面光源装置的局部剖切透视图；图2为图1中所示的面光源装置的截面图；图3为沿图1中所示的III-III’线的截面图；图4为图1中所示的“A”部分的放大透视图；图5为沿图4中所示的V-V’线的截面图；图6为沿图4中所示的VI-VI’线的截面图；图7为根据本发明另一实施例的面光源装置的截面图；图8为根据本发明另一实施例的面光源装置的截面图；以及图9为根据本发明一实施例的显示设备的局部剖切分解透视图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明。
图1为根据本发明一实施例的面光源装置的局部剖切透视图。
参照图1，面光源装置100包括光源主体110以及至少一个电压供应器117。该光源主体110包括第一基板111、第二基板112、密封元件113、分隔元件114和等离子容器120。
第一和第二基板111和112通过密封元件113装配在一起，呈矩形板状。第一基板111的形状和大小基本上与第二基板112的形状和大小相同。在本实施例中，第一和第二基板111和112都由例如玻璃的透明材料制成。第一基板111位于与第二基板112相应的位置上。密封元件113位于沿着第一和第二基板111和112的外围的第一和第二基板111和112之间。密封元件113的热膨胀系数基本上等于第一和第二基板111和112的热膨胀系数。此外，面光源装置100包括由分隔元件114形成的放电区域130。等离子容器120形成于第二基板112上，并且并位于与分隔元件114的至少一端相邻的位置上。也可以在第一基板111上形成等离子容器120。
根据这种结构，位于放电区域130内的放电气体的压力分布可以被均匀化，并将放电区域130内的电荷释放以产生等离子体。此外，电场强烈地施加到等离子体容器120上，因此等离子体聚集在等离子容器120上。因此，等离子容器120阻止了等离子体的迅速移动，使可见光的亮度均匀以提高可见光的亮度的均匀性。
图2为图1中所示的面光源装置的截面图。图3为沿图1中所示的III-III’线的截面图。
参照图1至3，光源主体110还包括气体混合物115、荧光层116和反射层118。
将放电区域130彼此相连，以便将用于产生等离子体的第一气体和用于产生可见光的第二气体可以供应到放电区域130。根据这个结构，用于在放电区域130内产生等离子体的第一气体的压力可以被均匀化，用于在放电区域130内产生可见光的第二气体的压力也可能是均匀的。
如图2所示，沿着第一方向的光源主体110的第一长度(L1)比沿着第一方向的每一个分隔元件114的第二长度(L2)长。分隔元件114包括第一端部114a和与第一端部114a相对的第二端部114b。第一端部114a邻近密封元件113，第二端部114b与密封元件113相接触。分隔元件114有两种类型，例如，第一分隔元件114c和第二分隔元件114d。第一分隔元件114c的第一端部114a与第二分隔元件114d的第二端部114b相邻，且第一分隔元件114c的第二端部114b与第二分隔元件114d的第一端部114a相邻。因此，放电区域130由于分隔元件114形成了曲折的形状。
包括第一和第二气体的气体混合物115被注入放电区域130。由第一气体在放电区域130中产生等离子体，并且由第二气体在放电区域130中产生不可见光。第一气体包括氩(Ar)并且可能包括一部分氖(Ne)、氪(Kr)和氙(Xe)等。氩产生等离子体，氖、氪或氙等降低用于在放电区域130中产生彭宁放电(penning discharge)的电压水平。通过放电将第一气体充入等离子体中而产生电子。第二气体包括汞(Hg)并且与由第一气体产生的电子相碰撞。因此，在放电区域130内产生不可见光。该不可见光可能是紫外线。
如图3所示，荧光层116位于光源主体110的内表面上并将紫外线变为可见光。荧光层116包括第一荧光部116a和与第一荧光部116a相对的第二荧光部116b。第一荧光部116a位于第一基板111的内表面上，第二荧光部116b位于第二基板112的内表面上。第二荧光部116b可能位于分隔元件114上。可通过印刷的方法在第一基板111上镀上液化的荧光物质，以形成第一荧光部116a。可通过溅射方法在第二基板112上镀上液化的荧光物质，以形成第二荧光部116b。
在本实施例中，第一和第二基板111和112是透明物质，并且在放电区域130中产生的光照射至第一和第二基板111和112。反射层118位于第二基板112和第二荧光部116b之间，以提高照射至第一基板111的光的亮度。将液化金属溅射在第二基板112上以形成反射层118。反射层118包括氧化钛(TiO3)、氧化铝(Al2O3)等等。
再参照图1，电压供应器117位于光源主体110内，用于在放电区域130内产生等离子体。电压供应器117包括第一电极117a和第二电极117b。第一电极117a和第二电极117b分别接收来自变换器(未示出)的第一放电电压和第二放电电压。第一和第二放电电压形成足够传输电子的电压差。可替换地，第一和第二电极可以位于光源主体110内。在本实施例中，第一和第二电极117a和117b位于光源主体110上并且位于与等离子容器120叠置的位置处。此外，可以在光源主体110的内部形成第一和第二电极。通过轻拍(tapping)传导物质或者使用溅射方法，可以在光源主体110的外部或内部形成第一和第二电极117a和117b。根据本结构，第一和第二电极117a和117b降低了第一和第二放电电压之间的电压差，并且降低了面光源装置100的能量消耗。等离子体在放电区域130内产生不可见光，接着该不可见光被转变为可见光。
图4为图1中所示的“A”部分的放大了的透视图。图5为沿图4中所示的V-V’线的截面图。
参照图4和图5，等离子体容器120包括相对于第二基板112的表面具有预定深度的凹槽122。凹槽122的深度由参考标记“H1”表示。等离子体容器120的凹槽122具有矩形底面，并可能具有多边形的、圆形的、倾斜的底面等。或者，等离子体容器120可以是相对于第二基板112的表面具有预定深度的凸出的形状，由第二基板112的表面预定的高度。
位于等离子体容器120内的一部分等离子体具有第一密度，位于每一个放电区域130内的等离子体剩余物具有第二密度。电子聚集在等离子体容器120上，因此等离子体120内的电子密度高于放电区域130内的电子密度。甚至当等离子体容器120具有凸出形状时，电子仍然聚集在与凸出的等离子体容器相邻的位置上。因此，第一密度高于第二密度，等离子容器120的电阻低于每一个放电区域130的电阻。当每一个等离子容器120的电阻降低时，等离子体剩余物可以不通过等离子体容器120。因此，等离子体的分布是均匀的。
图6为沿图4中所示的VI-VI’线的截面图。参照图4和图6，面光源装置100也可以包括至少一个辅助等离子体容器120’。辅助等离子体容器120’具有相对于第二基板112的表面的凹槽124。凹槽124具有相对于第二基板112倾斜的底面，例如，从与密封元件113相邻的位置起向下倾斜的底面。等离子体的分布是均匀的并且由面光源装置100产生的光的亮度是均匀的。
图7为根据本发明另一实施例的面光源装置的截面图。除了等离子体容器之外，图7中所示的面光源装置100与图1至6中所示的是一样的。因此，用相同的参考标记表示图1至6中相同或者相似的部件并省略其说明。
参照图7，等离子体容器120位于面对第二基板112的第一基板111的内表面处。如上所述，与第一基板111相邻的等离子体的密度比与第二基板112相邻的等离子体的密度高。因此，当等离子体容器120位于第一基板111的内表面时，等离子体的分布是均匀的。
根据本实施例，面光源装置100包括等离子体容器120，该等离子体容器120具有相对于第一基板111的表面的凹槽122。因此，等离子体的分布是均匀的，并且面光源装置100产生的光的亮度是均匀的。
图8为根据本发明另一实施例的面光源装置的截面图。除了等离子体容器之外，图8中所示的面光源装置100与图1至6中所示的是一样的。因此，用相同的参考标记表示图1至6中相同或者相似的部件并省略其说明。
参照图8，等离子容器120包括第一等离子体容纳部件125和第二等离子体容纳部件126。第一和第二等离子体容纳部件125和126增加了存贮在等离子体容器120中的等离子体的数量。第一等离子体容纳部件125位于第一基板111的内表面处。第二等离子体容纳部件126位于第二基板112的内表面处。面光源装置100可以包括很多第一和第二等离子体容纳部件125和126。第一等离子体容纳部件125可以与第二等离子体容纳部件126相对。可选地，第一和第二等离子体容纳部件125和126可以不彼此相对。
在本实施例中，面光源装置100包括位于第一基板111的表面上的第一等离子体容纳部件，以及位于第二基板112的表面上的第二等离子体容纳部件126。根据本结构，等离子体的分布是均匀的，并且面光源装置100产生的光的亮度是均匀的。
图9为根据本发明一实施例的显示设备的局部剖切分解透视图。该图像显示设备包括液晶显示(LCD)装置。图9中所示的面光源装置100与图1至6中的是一样的。因此，用相同的参考标记表示图1至6中相同或者相似的部件并省略其说明。
参照图9，LCD装置900包括接收容器600、面光源装置100，LCD面板700和底架800。
面光源装置100包括至少一个分隔元件114。该分隔元件114形成许多放电区域130。电压供应器117位于光源主体上以形成用于在每一个放电区域130内产生不可见光的等离子体。
光源主体110包括至少一个荧光层和至少一个等离子体容器120。当不可见光通过荧光层，该不可见光变为可见光。放电区域130通过等离子体容器120彼此相连。等离子体容器120阻止位于每一个放电区域130内的等离子体密度的变化。
接收容器600包括底面610、多个侧壁620、放电电压供应模件630以及变换器640。接收容器600保护面光源装置100和LCD面板700以阻止面光源装置100和LCD面板700移动。
面光源装置100位于底面610之上，并且该面光源装置100具有和底面610基本上相同的形状。在本实施例中，底面610和面光源装置100具有矩形板状。
侧壁620从底面610的侧部伸出以保护面光源装置100。
放电电压供应模件630将放电电压施加到面光源装置100的电压供应器117。放电电压供应模件630包括第一放电电压供应部件632和第二放电电压供应部件634。第一放电电压供应部件632包括第一传导部件632a和在第一传导部件632a上形成的第一传导夹632b。第二放电电压供应部件634包括第二传导部件634a和在第二传导部件634a上形成的第二传导夹634b。
在本实施例中，面光源装置100包括两个电压供应器117。这两个电压供应器117分别由第一和第二传导夹632b和634b保护。
变换器640将放电电压施加到第一和第二放电电压供应部件632和634。第一传导线642将变换器640电连接至第一放电电压供应部件632。第二传导线644将变换器640电连接至第二放电电压供应部件634。
LCD面板700将由面光源装置100产生的光变为具有信息的图像光。LCD面板700包括薄膜晶体管(TFT)基板710、液晶720、色彩滤光器基板730和驱动模件740。
TFT基板710包括像素电极、TFT、栅线和数据线。TFT基板710可以包括多个像素电极、多个TFT、多个栅线和数据线。
色彩滤光器基板730包括色彩滤光器和公共电极。色彩滤光器基板730可以包括多个色彩滤光器。色彩滤光器与像素电极相应。公共电极在色彩滤光器上形成。
液晶720位于TFT基板710和色彩滤光器基板730之间。
底架800包围LCD面板700和色彩滤光器730的侧部。接收容器600将底架800的一部分钩住。底架800保护LCD面板700并且将LCD面板700扣至接收容器600。光漫射元件500位于LCD面板700和面光源装置100之间，用以提高面光源装置100产生的光的光特性。此外，光漫射元件500可以在其上表面具有光增强板。支撑光漫射元件500的模型框架可以被安置于光源装置100和光漫射元件500之间。
根据本发明，从面光源装置产生的光的亮度是均匀的，以提高LCD装置的图像显示质量。
上文已经参照附图描述了本发明。但是应该认识到，对本领域人员来说，根据上面的描述，显然可以做出许多可替换的修改和改变。因此，本发明包括落入权利要求书的精神和范围之内的所有这些可替换的修改和改变。
本申请要求2003年11月3日递交的韩国专利申请第No.2003-78890号的优先权，在此全文引入作为参考。
权利要求
1.一种面光源装置，包括光源主体，该光源主体包括第一基板，与该第一基板相对的第二基板，至少一个位于第一和第二基板之间的分隔元件，该至少一个分隔元件将第一和第二基板之间的空间分隔成许多区域，至少一个在该空间中形成的等离子体容器，和将第一和第二基板之间的空间密封的密封元件；以及电压供应器，其沿着基本垂直于分隔元件的纵向的方向形成在光源主体的两端上。
2.如权利要求1的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器形成在所述第一和第二基板其中之一上。
3.如权利要求2的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器对应于所述电压供应器形成。
4.如权利要求3的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器形成在与分隔元件的至少一端相邻的位置处。
5.如权利要求4的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器具有凹槽。
6.如权利要求4的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器具有凸出的形状。
7.如权利要求1的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器形成在所述第一和第二基板两者上。
8.如权利要求7的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器形成在与分隔元件的至少一端相邻的位置处。
9.如权利要求8的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器具有凹槽。
10.如权利要求8的面光源装置，其中，所述至少一个等离子体容器具有凸出的形状。
11.如权利要求1的面光源装置，其中，所述电压供应器形成在光源主体的外表面上。
12.如权利要求3的面光源装置，该光源主体还包括形成于所述第二基板上的反射层；形成于所述反射层上的荧光层；所述至少一个等离子体容器包括位于所述第二基板、反射层和荧光层构成的叠压层内的凹槽。
13.一种图像显示设备，包括面光源装置，该面光源装置包括光源主体，该光源主体具有第一基板，与该第一基板相对的第二基板，至少一个位于第一和第二基板之间的分隔元件，该至少一个分隔元件将第一和第二基板之间的空间分隔成许多区域，至少一个在该空间中形成的等离子体容器，和一个将第一和第二基板之间的空间密封的密封元件；以及电压供应器，其沿着基本垂直于分隔元件的纵向的方向形成在光源主体的两端上；安装面光源装置用的接收容器；以及将由面光源装置产生的光转变为图像的平板。
14.如权利要求13的图像显示设备，还包括变换器。
15.如权利要求13的图像显示设备，其中，所述至少一个等离子体容器形成在所述第一和第二基板上。
16.如权利要求15的图像显示设备，其中，所述至少一个等离子体容器形成在与分隔元件的至少一端相邻的位置处。
17.如权利要求16的图像显示设备，其中，所述至少一个等离子体容器具有凹槽，该凹槽具有矩形、多边形、圆形、倾斜其中之一形状的底面。
18.如权利要求17的图像显示设备，其中，所述至少一个等离子体容器具有凸出的形状。
19.如权利要求16的图像显示设备，其中，所述至少一个等离子体容器形成在第一和第二基板两者上。
20.如权利要求19的图像显示设备，其中，所述至少一个等离子体容器形成在与分隔元件的至少一端相邻的位置处。
21.如权利要求20的图像显示设备，其中，所述至少一个等离子体容器具有凹槽，该凹槽具有矩形、多边形、圆形或倾斜其中之一形状的底面。
全文摘要
本发明公开一种面光源装置，包括具有至少一个位于由第一和第二基板形成的空间内的分隔元件的光源主体，以及至少一个等离子体容器。在通过该等离子体容器相互连接的很多放电区域中产生等离子体。等离子体容器位于与分隔元件相邻的位置处，以容纳一部分等离子体。根据本结构，在放电区域中的等离子体分布是均匀的，并且面光源装置产生的光的亮度是均匀的。因此，该面光源装置实现了LCD装置的良好显示质量。
文档编号F21Y101/00GK1637519SQ20041010388
公开日2005年7月13日 申请日期2004年11月8日 优先权日2003年11月8日
发明者张絃龙, 金根永, 李相裕 申请人:三星电子株式会社, 三星康宁株式会社