面光源装置及びこれを含む液晶表示装置
【課題】 面光源装置及びこれを含む液晶表示装置。
【解決手段】第１基板、第１基板の外面の両側に形成された電極、電極が形成された位置に対応する第１基板の内面の両側に形成された放電補助層、放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層、及び第１基板と対向する第２基板を含む面光源装置を開示する。放電補助層は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。面光源装置は、蛍光層を更に含んでもよい。又、面光源装置は、放電補助層及び蛍光層の代わりに、炭素、ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層を第１基板の内面に有してもよい。
【解決手段】第１基板、第１基板の外面の両側に形成された電極、電極が形成された位置に対応する第１基板の内面の両側に形成された放電補助層、放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層、及び第１基板と対向する第２基板を含む面光源装置を開示する。放電補助層は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。面光源装置は、蛍光層を更に含んでもよい。又、面光源装置は、放電補助層及び蛍光層の代わりに、炭素、ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層を第１基板の内面に有してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置及びこれを含む液晶表示装置に関し、より詳細には、放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させることができる面光源装置及びこれを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は、液晶を用いて画像をディスプレイする表示装置である。このような液晶表示装置は、画像を表示するためのディスプレイユニット及びバックライトアセンブリを含む。ディスプレイユニット自体は発光しない非発光性であるため、バックライトアセンブリからディスプレイユニットに光が供給される。
【０００３】
従来のバックライトアセンブリとしては、円柱形状を有する冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）又はドット形状を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）が主に用いられた。冷陰極蛍光ランプは、輝度が高く、寿命が長く、白熱灯に対して非常に少ない発熱量を有し、発光ダイオードはサイズが小型で、消費電力が少ないという長所を有する。しかし、従来の冷陰極蛍光ランプ又は発光ダイオードは、輝度均一性に弱いという問題点を有している。
【０００４】
従って、冷陰極蛍光ランプ又は発光ダイオードを光源として有するバックライトアセンブリは、輝度均一性を増加させるために、導光板、拡散部材、及びプリズムシート等のような光学部材を必要とする。したがって、冷陰極蛍光ランプ又は発光ダイオードを用いる液晶表示装置は、光学部材による電圧、重量、及び製造原価の大幅な増加などの多数の問題点を有する。
【０００５】
このような問題点を解決するために、最近では平板形状の面光源装置に関する開発が進められている。面光源装置は、放電空間が形成された光源本体と放電空間内にプラズマを発生させるための電極を含む。面光源装置は光学的特性に優れ、消費電力が少ないため、大画面液晶表示装置の面光源装置に活用されている。
【０００６】
しかし、面光源装置のうち、外部電極面光源装置は、液晶表示装置が大型化されるほど、電極間の間隔が大きくなる。従って、高い放電開始電圧及び放電維持電圧が要求される。放電開始電圧及び放電維持電圧が増加すると、液晶表示装置の消費電力を上昇させて液晶表示装置の効率を低下させ、液晶表示装置の駆動時に高電圧が必要になって、リーク電流及び電磁気干渉が増加するおそれがある。
【０００７】
一方、水銀を用いる面光源装置は、水銀蒸気圧が温度に依存するため、常温以下の温度で初期放電が発生し難い。これを改善するためには、面光源装置の駆動時に多くの量の電子が容易に供給されなければならない。従って、このような問題点を解決するためには、面光源装置の内部で容易に２次電子を供給することにより、放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させなければならない。
【０００８】
一般的に、このために、２次電子収率が高く、プラズマ内のイオンによる衝撃に強い金属酸化物を電極に塗布する。内部電極を採用する面光源装置では、電極の表面に誘電層を塗布した後、金属酸化物のように２次電子放出が容易な物質を塗布する。外部電極を用いる面光源装置では、面光源装置の内部表面に２次電子収率が高い酸化物を塗布する場合もある。
【０００９】
特許文献１には、前面ガラス基板と背面ガラス基板によって形成される空間に配置され、その外表面が酸化膜で覆われた多数個の電極を含むバックライトアセンブリ用プラズマディスプレイパネルが開示されている。しかし、大部分の酸化物は、２次電子収率が非常に低い（＜１）ため、酸化膜の塗布にもかかわらず、画期的な水準の電圧降下効果を期待することができない。
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００３−２１９０９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の目的は、放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させることができる面光源装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、前記面光源装置を含むことを特徴とする液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した本発明の第１の目的を達成するために、本発明は、第１基板、第１基板の外面に形成された電極、電極が形成された位置に対応する第１基板の内面に形成された放電補助層、放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層、及び第１基板と対向する第２基板を含むことを特徴する面光源装置を提供する。
【００１３】
又、前述した本発明の第１の目的を達成するために、本発明は、第１基板、第１基板の外面に形成された電極、第１基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層、及び第１基板と対向する第２基板を含むことを特徴とする面光源装置を提供する。
【００１４】
本発明の第２目的を達成するために、本発明は、第１基板、第１基板の外面の両側に形成された放電補助層、放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層及び第１基板と対向する第２基板を含む面光源装置、面光源装置から出射される光を用いて画像を表示する液晶表示パネル、及び面光源装置と液晶表示パネルとを収納する収納容器を含むことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１５】
又、本発明の第２の目的を達成するために、本発明は、第１基板、第１基板の外面両側に形成された電極、第１基板の内面に形成された、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層及び第１基板と対向する第２基板を含む面光源装置、面光源装置から出射される光を用いて画像を表示する液晶表示パネル、及び面光源装置と液晶表示パネルを収納する収納容器とを含むことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１６】
本発明によると、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む面光源装置においては、２次電子の放出量が増加して放電開始電圧及び放電維持電圧が減少させることができる。これによって、面光源装置の効率が高まるので、面光源装置を含む液晶表示装置の消費電力を減少させて液晶表示装置の輝度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例による面光源装置及びその製造方法を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の第１の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。図２は図１の面光源装置をＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図である。図２には、図１の面光源装置のうち、両端の密封部材を除いた残りの部分が図示されている。Ｉ−Ｉ’は、空間分割部材が存在しない部分を通過する線のため、図２には空間分割部材が図示されていない。
【００１９】
図１を参照すると、本発明の第１の実施例による面光源装置１００は、光源本体１４０及び電極１５０を含む。
【００２０】
光源本体１４０は、第１基板１１０及び第１基板１１０と所定の間隔をおいて対向して配置される第２基板１２０とを含む。光源本体１４０は、第１基板１１０と第２基板１２０との間に配置され、放電ガス（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｇａｓ）を密封する密封部材１３０を更に含んでもよい。
【００２１】
第１基板１１０及び第２基板１２０は、可視光線を透過させるが、紫外線は遮断するガラス基板である。密封部材１３０は、第１基板１１０及び第２基板１２０の両方の端の部分（ｅｄｇｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）を密封して、放電空間を形成する。図１では、第１基板１１０及び第２基板１２０が平らな形状を有するが、第１基板１１０及び第２基板１２０のうち、いずれか一つが、連続的に形成される複数のセミシリンダー形状（ｓｅｍｉ−ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈａｐｅｓ）を有してもよい。この場合、光源本体１４０が密封部材１３０を含まなくてもよいが、連続的に形成されるセミシリンダー形状を有する第１基板１１０又は第２基板１２０のいずれかが密封部材１３０としての役割を果たす。
【００２２】
光源本体１４０の放電空間内には、空間分割部材１７０を配置してもよい。空間分割部材１７０は、少なくとも一つ以上が互いに平行に等間隔に配置される。この際、空間分割部材１７０は、第１基板１１０及び第２基板１２０と接触する。空間分割部材１７０は、第１基板１１０又は第２基板１２０と同時に形成されるときには、第１基板１１０又は第２基板１２０と同じ材質で形成してもよい。又、密封部材１３０は、空間分割部材１７０と互いに異なる材質で形成してもよいが、空間分割部材１７０と同時に形成されるときには同じ材質で形成してもよい。
【００２３】
電極１５０は、Ｂ方向、即ち、空間分割部材１７０の長手方向に垂直な第１方向に第１基板１１０の外面の両側にそれぞれ形成される。電極１５０には外部から供給される放電電圧が印加され、印加された放電電圧によって放電空間内にプラズマが発生する。
【００２４】
図２を参照すると、本実施例による面光源装置１００は、電極１５０が配置される第１基板１１０上に放電補助層（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｌａｙｅｒ）１１２を含む。放電補助層１１２は、電極１５０が形成された位置に対応する第１基板１１０の内面の両側に形成される。即ち、放電補助層１１２は、第１基板１１０を挟んで電極１５０と向かい合う。
【００２５】
放電補助層１１２は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。一般的に、炭素ナノチューブは、一つの炭素原子が３個の他の炭素原子と結合されて、六角形の蜂の巣形状に形成される。炭素ナノチューブは与えられた電場に対応して、幾何学的向上要因（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒ）を有するため、２次電子収率が高い。即ち、炭素ナノチューブは非常に小さい直径を有するため、縦横比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）が高く、炭素ナノチューブの先端も直径が小さいため、その幾何学的効果によって低い電圧でも容易に電子を放出する。従って、炭素ナノチューブを含む面光源装置１００では、２次電子収率が増加するため、放電開始電圧及び開始された放電を維持する放電維持電圧が減少し、放電効率が高まる。従って、炭素ナノチューブを含む面光源装置１００の消費電力が減少し、面光源装置１００を有する液晶表示装置の輝度が増加する。
【００２６】
酸化物は、炭素ナノチューブを固定する結合剤（ｈｏｌｄｅｒ）の役割を果たし、プラズマ内のイオン衝撃から炭素ナノチューブを保護する役割を果たす。酸化物は、それ自体で２次電子を放出してもよい。酸化物内においては自由電子がないことにより、電子間の散乱効果が弱いため、２次電子が酸化物の表面に移動する。酸化物の表面の２次電子は、充分なエネルギーが供給されると、表面から離脱するため、酸化物の２次電子収率が増加する。このように、２次電子収率が増加するため、酸化物を含む面光源装置１００の放電開始時に利用できる電子の数が増加する。それにより、炭素ナノチューブのみを含む場合よりも、面光源装置１００の放電開始電圧及び放電維持電圧をより減少させてもよい。
【００２７】
炭素ナノチューブと混合することができる酸化物の例としては、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等のような金属酸化物が挙げられる。シリコン酸化物（ＳｉＯ２）のような非金属酸化物も使用してもよい。
【００２８】
炭素ナノチューブ及び酸化物は、ペースト状態で混合する。放電補助層１１２は、炭素ナノチューブ及び酸化物と基板との接着力を向上させるために、粘度調節剤及び接着剤を更に含んでもよい。
【００２９】
炭素ナノチューブの一部は、酸化物上に露出されている。露出された炭素ナノチューブは、酸化物上に一定の間隔で配列されることが望ましい。この際、間隔が、露出された炭素ナノチューブ長の２倍未満であると、電場のスクリーニング効果が発生して、望ましくない。従って、間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることが望ましい。より望ましくは、間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍乃至３倍である。
【００３０】
放電補助層１１２は、電極１５０の形状と同様にＢ方向に沿って帯形状に塗布される。放電補助層１１２は、要求される放電開始電圧にしたがって電極１５０の面積と実質的に同じに塗布されてもよく、また、あるいは、択一的に電極１５０の面積より狭く、あるいは広く塗布されてもよい。
【００３１】
本実施例による面光源装置１００は、放電補助層１１２上に蛍光層１１４を含む。蛍光層１１４は、蛍光体を含み、放電空間１１８内のプラズマによって発生した紫外線を可視光線に変更する。蛍光層１１４は、空間分割部材１７０（図１参照）が配置された領域を除いては、第１基板１１０上に薄い膜形状に形成される。
【００３２】
本実施例では、放電補助層１１２が塗布された第１基板１１０上にのみ蛍光層１１４が塗布されているが、蛍光層１１４は放電補助層１１２が塗布されていない第２基板１２０にのみ塗布してもよい。又、蛍光層１１４は、第１基板１１０及び第２基板１２０上の両方に塗布してもよい。
【００３３】
放電補助層１１２を保護するために、放電補助層１１２及び蛍光層１１４の間には、保護層（図示せず）を形成してもよい。
【００３４】
蛍光層１１４が塗布された第１基板１１０及び第２基板１２０の間には、密封部材１３０（図１参照）によって囲まれた放電空間１１８が形成され、放電空間１１８には水銀（Ｈｇ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）等の放電ガスが混合して存在してもよい。電極１５０に印加された電圧によって発生する電場によって放電補助層１１２から２次電子が放出される。２次電子は、放電空間１１８に存在する放電ガスを励起させ、励起された放電ガスは基底状態から励起状態になって光を発生するため、面光源装置１００がその役割を果たすことになる。
【００３５】
本実施例による面光源装置１００は、電極１５０が形成された位置に対応する第１基板１１０の内面の両側に炭素ナノチューブ及び酸化物を含む放電補助層１１２を有する。炭素ナノチューブ及び酸化物の２次電子収率が高いため、面光源装置１００は、放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させることができ、これによって、面光源装置１００の消費電力が減少する。
【実施例２】
【００３６】
図３は本発明の第２の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図で、図４は図３の面光源装置をＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。図４には、図３の面光源装置のうち、両端の密封部材を除いた残りの部分が図示されている。
【００３７】
図３を参照すると、本発明の第２の実施例による面光源装置２００は、光源本体２４０、第１電極２５０、及び第２電極２６０を含む。
【００３８】
光源本体２４０は、第１基板２１０、及び第１基板２１０と所定の間隔をおいて対向して配置された第２基板２２０とを含む。光源本体２４０は、第１基板２１０と第２基板２２０との間に配置され、放電空間を形成する密封部材２３０を更に含んでもよい。光源本体２４０の放電空間内には、空間分割部材２７０が配置されてもよい。
【００３９】
本発明の第２の実施例による面光源装置２００は、第２電極２６０を有する第２基板２２０の構造を除くと、第１の実施例で説明した面光源装置１００と同じであるため、重複する部分についての説明は省略する。
【００４０】
図４を参照すると、本発明の第２の実施例による面光源装置２００は、第１電極２５０が配置される第１基板２１０上に第１放電補助層２１２及び蛍光層２１４を有する。第１放電補助層２１２は、第１の実施例の放電補助層１１２と同様に炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。炭素ナノチューブ及び酸化物は第１の実施例において前述した通りである。炭素ナノチューブは、酸化物上に一定の間隔で露出されている。間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることが望ましく、より望ましくは２倍〜３倍である。
【００４１】
第１放電補助層２１２を有する面光源装置２００は、放電開始電圧及び放電維持電圧が減少され、面光源装置２００の放電効率が改善される。従って、面光源装置２００を含む液晶表示装置は、輝度が増加し、消費電力が減少する。
【００４２】
又、面光源装置２００は、第２電極２６０が配置される第２基板２２０上に第２放電補助層２１６を含む。第２電極２６０は、第２基板２２０の外面の両側に形成され、第１基板２１０の第１電極２５０に対応する。第２放電補助層２１６は、第２基板２２０の内面の両側に形成され、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。従って、第２放電補助層２１６は、第１放電補助層２１２と同じ機能を果たす。
【００４３】
本実施例では、第１放電補助層２１２が塗布された第１基板２１０上にのみ蛍光層２１４が塗布しているが、蛍光層２１４は、第２放電補助層２１６が塗布された第２基板２２０にも塗布してもよい。
【００４４】
第１放電補助層２１２及び蛍光層２１４の間には、第１放電補助層２１２を保護するために、保護層（図示せず）が形成してもよい。第２基板２２０上に蛍光層が塗布される場合にも、第２放電補助層２１６を保護するために、保護層を形成してもよい。
【００４５】
第１基板２１０及び第２基板２２０の間には放電空間２１８が形成され、放電空間２１８内の放電ガスによって面光源装置２００が発光する。
【００４６】
本実施例による面光源装置２００は第１電極２５０及び第２電極２６０を有して、各電極に対応する第１放電補助層２１２及び第２放電補助層２１６を有する。第１電極２５０及び第２電極２６０によって面光源装置２００に高い電圧が印加される。それにより、第１及び第２放電補助層２１２、２１６内の炭素ナノチューブ及び酸化物の混合物によって電極に印加される電圧により２次電子が容易に放出される。
【実施例３】
【００４７】
図５は本発明の第３の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図で、図６は図５の面光源装置をＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って切断した断面図である。図６には、図５の面光源装置のうち、両端の密封部材を除いた残りの部分が図示されている。
【００４８】
図５を参照すると、本発明の第３の実施例による面光源装置３００は、光源本体３４０及び電極３５０を含む。
【００４９】
光源本体３４０は、第１基板３１０及び第１基板３１０と所定の間隔をおいて対向して配置された第２基板３２０とを含む。光源本体３４０は、第１基板３１０と第２基板３２０との間に配置され、放電空間３１８を形成する密封部材３３０を更に含んでもよい。光源本体３４０の放電空間３１８内には、空間分割部材３７０を配置してもよい。
【００５０】
本実施例による面光源装置３００は、第１基板３１０の構造を除くと、第１の実施例において説明した面光源装置１００と実質的に同じであるため、重複する部分についての説明は省略する。
【００５１】
図６を参照すると、本実施例による面光源装置３００は、電極３５０が配置される第１基板３１０上に放電蛍光層３１３を有する。放電蛍光層３１３は、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む。炭素ナノチューブ及び酸化物は、実施例１で説明した通りである。炭素ナノチューブは、酸化物及び蛍光体上に一定の間隔に露出されている。間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることが望ましく、より望ましくは２倍〜３倍である。放電蛍光層３１３は、第１の実施例において説明した蛍光層の役割及び放電補助層の役割を同時に果たす。従って、放電空間３１８内のプラズマによって発生した紫外線を可視光線に変更させると同時に、放電開始電圧及び放電維持電圧を低くして、面光源装置３００の放電効率を増加させる。これによって面光源装置３００を含む液晶表示装置の輝度及び消費電力を減少させることができる。
【００５２】
第１基板３１０及び第２基板３２０の間には放電空間３１８が形成され、放電空間３１８内の放電ガスによって面光源装置３００が発光する。
【実施例４】
【００５３】
図７は本発明の第４の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図で、図８は図７の面光源装置をＩＶ−ＩＶ’に沿って切断した断面図である。図８には、図７の面光源装置のうち、両端の密封部材を除いた残りの部分が図示されている。
【００５４】
図７を参照すると、本発明の第４の実施例による面光源装置４００は、光源本体４４０、第１電極４５０、及び第２電極４６０を含む。
【００５５】
光源本体４４０は、第１基板４１０及び第１基板４１０と所定の間隔をおいて対向して配置された第２基板４２０とを含む。光源本体４４０は、第１基板４１０と第２基板４２０との間に配置され、放電空間４１８を形成する密封部材４３０を更に含んでもよい。光源本体４４０の放電空間４１８内には、空間分割部材４７０を配置してもよい。
【００５６】
本発明の他の実施例による面光源装置４００は、第２基板４２０の構造を除くと、第３の実施例において説明した面光源装置３００と実質的に同じであるため、重複する部分についての説明は省略する。
【００５７】
図８を参照すると、本実施例による面光源装置４００は、第１電極４５０が配置される第１基板４１０の内面に第１放電蛍光層４１３を含む。第１放電蛍光層４１３は、実施例３の放電蛍光層３１３と同様に炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む。前記炭素ナノチューブ及び酸化物は、実施例１で説明したとおりである。炭素ナノチューブは、酸化物及び蛍光体上に一定の間隔で露出されている。間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることが望ましく、より望ましくは、２倍〜３倍である。第１放電蛍光層４１３を有する面光源装置４００は、放電開始電圧及び放電維持電圧が減少され、面光源装置４００の放電効率が改善される。従って、面光源装置４００を含む液晶表示装置は、輝度が増加し、消費電力が減少する。
【００５８】
又、面光源装置４００は、第２電極４６０が配置される第２基板４２０上に第２放電蛍光層４１７を含む。第２電極４６０は第２基板４２０の外面の両側に形成され、第１基板４１０の第１電極４５０に対応する。第２放電蛍光層４１７は第２基板４２０上に形成され、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。従って、第２放電蛍光層４１７は、第１放電蛍光層４１３と同じ機能を果たす。
【００５９】
第１基板４１０及び第２基板４２０の間には放電空間４１８が形成され、放電空間４１８内の放電ガスによって面光源装置４００が発光する。
【００６０】
本実施例による面光源装置４００は第１電極４５０及び第２電極４６０を有し、各電極に対応して第１放電蛍光層４１３及び第２放電蛍光層４１７を有する。第１電極４５０及び第２電極４６０によって面光源装置４００に高い電圧が印加され、第１及び第２放電蛍光層４１３、４１７内の炭素ナノチューブ及び酸化物の混合物によって電極に印加される電圧から２次電子が容易に放出される。
【００６１】
以下、本発明の実施例による面光源装置を含む液晶表示装置を説明する。
【００６２】
図９は、本発明による面光源装置を有する液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【００６３】
図９を参照すると、液晶表示装置１０００は、面光源装置１００、ディスプレイユニット７００、及び収納容器８００を含む。
【００６４】
面光源装置１００は、第１基板１１０、第１基板１１０と所定の間隔をおいて対向配置された第２基板１２０、第１基板１１０と第２基板１２０との間に配置され、放電空間を形成する密封部材１３０及び第１基板１１０の両側に形成された電極１５０を含む。本実施例において採用された面光源装置１００は、図１に図示された面光源装置と同じであるため、重複する説明は省略する。図９では、第１の実施例の面光源装置を採用したが、第２の実施例乃至第４の実施例において説明した面光源装置を液晶表示装置１０００の面光源装置として用いることできるということは当業者にとって自明である。従って、面光源装置は、電極１５０が形成された位置に対応する第１基板１１０の内面の両側に放電補助層を有し、放電補助層を有する第１基板１１０上に蛍光層を有してもよい。放電補助層は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。又、面光源装置は、放電補助層及び蛍光層を有する代わりに、第１基板１１０の内面に形成された炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層を有してもよい。
【００６５】
ディスプレイユニット７００は、画像を表示する液晶表示パネル７１０、液晶表示パネル７１０を駆動するための駆動信号を提供するデータ配線基板（ＰＣＢ）７２０、及びゲート配線基板７３０を含む。データ及びゲート配線基板７２０、７３０は、それぞれデータテープキャリアパッケージ（ｄａｔａ ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）（以下、ＴＣＰと称する）７４０及びゲートＴＣＰ７５０を通して液晶表示パネル７１０と電気的に接続される。
【００６６】
液晶表示パネル７１０は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）基板７１２、ＴＦＴ基板７１２対向して結合したカラーフィルター基板７１４、及び２つの基板７１２、７１４の間に介在する液晶７１６を含む。
【００６７】
ＴＦＴ基板７１２は、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリックス状に形成された透明なガラス基板である。ＴＦＴのソース及びゲート端子には、それぞれデータ及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる画素電極（図示せず）が接続される。
【００６８】
カラーフィルター基板７１４は、色画素である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）画素（図示せず）が薄膜工程によって形成される。カラーフィルター基板７１４には、透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００６９】
収納容器８００は、底面８１０及び底面８１０のエッジ部に収納空間を形成するために形成された複数の側面８２０で構成される。収納容器８００は、面光源装置１００及び液晶表示パネル７１０が動かないように固定させる。
【００７０】
底面８１０は、面光源装置１００が装着されるのに充分な底面積を有し、面光源装置１００と同じ形状を有することが望ましい。本実施例で底面８１０は、面光源装置１００と同様に四角プレート形状を有する。側面８２０は、面光源装置１００が外部に離脱しないように、底面８１０のエッジ部から垂直に延長される。底面８１０上には、電極１５０を底面８１０から絶縁させる絶縁部材を形成してもよい。
【００７１】
本発明の一実施例による液晶表示装置１０００は、インバータ６００及びトップシャーシ９００を更に含む。
【００７２】
インバータ６００は収納容器８００の外部に配置され、面光源装置１００を駆動するための放電電圧を発生する。インバータ６００から発生した放電電圧は、第１及び第２電源印加線６３０、６６４０を通して面光源装置１００に印加される。第１及び第２電源印加線６３０、６４０は、面光源装置１００の両側に形成された電極１５０にそれぞれ接続される。この際、第１及び第２電源印加線６３０、６４０は、電極１５０に直接接続してもよい、別の接続部材（図示せず）を用いて電極１５０に接続してもよい。
【００７３】
トップシャーシ（ｔｏｐ ｃｈａｓｓｉｓ）９００は、液晶表示パネル７１０のエッジ部分を囲みながら、収納容器８００に結合する。トップシャーシ９００は、外部衝撃による液晶表示パネル７１０の破損を防止し、液晶表示パネル７１０が収納容器８００から離脱することを防止する。
【００７４】
液晶表示装置１０００は、面光源装置１００から出射する光の特性を向上させるための少なくとも一つの光学部材９５０を更に含んでもよい。光学部材９５０は、拡散板及び各種の光学シートを含んでもよい。光学シートは、光の拡散のための拡散シート又は光の集光のためのプリズムシートを含んでもよい。
【００７５】
又、液晶表示装置１０００は、光学部材９５０及び面光源装置１００の間に配置されて光学部材９５０を支持するモールドフレーム（ｍｏｌｄ ｆｒａｍｅ）を更に含んでもよい。
【００７６】
上記では、面光源装置として実施例１で説明した面光源装置１００のみを例として挙げたが、本発明による液晶表示装置は、実施例２乃至実施例４の面光源装置を含んでもよい。
【００７７】
炭素ナノチューブ及び酸化物を含む面光源装置では、２次電子の放出量が増加することにより、放電開始電圧及び放電維持電圧が減少することができる。これによって、面光源装置の効率が増加するので、面光源装置を含む液晶表示装置の消費電力を減少させ、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
前述したように、本発明による面光源装置及びこれを有する液晶表示装置は、炭素ナノチューブ及び酸化物を放電補助層として単独で含むか、蛍光体と混合して蛍光層内に含む。これにより、面光源装置の放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させて面光源装置の発光効率を増加させることができる。
【００７９】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。
【図２】図１の面光源装置をＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。
【図４】図３の面光源装置をＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。
【図６】図５の面光源装置をＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って切断した断面図である。
【図７】本発明の第４の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。
【図８】図７の面光源装置をＩＶ−ＩＶ’に沿って切断した断面図である。
【図９】本発明による面光源装置を有する液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００、２００、３００、４００ 面光源装置
１１０、２１０、３１０、４１０ 第１基板
１１２、２１２、２１６ 放電補助層
３１３、４１３、４１７ 放電蛍光層
１１４、２１４ 蛍光層
１１８、２１８、３１８、４１８ 放電空間
１２０、２２０、３２０、４２０ 第２基板
１３０、２３０、３３０、４３０ 密封部材
１４０、２４０、３４０、４４０ 光源本体
１５０、２５０、２６０、３５０、４５０、４６０ 電極
１７０、２７０、３７０、４７０ 空間分割部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置及びこれを含む液晶表示装置に関し、より詳細には、放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させることができる面光源装置及びこれを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は、液晶を用いて画像をディスプレイする表示装置である。このような液晶表示装置は、画像を表示するためのディスプレイユニット及びバックライトアセンブリを含む。ディスプレイユニット自体は発光しない非発光性であるため、バックライトアセンブリからディスプレイユニットに光が供給される。
【０００３】
従来のバックライトアセンブリとしては、円柱形状を有する冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）又はドット形状を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）が主に用いられた。冷陰極蛍光ランプは、輝度が高く、寿命が長く、白熱灯に対して非常に少ない発熱量を有し、発光ダイオードはサイズが小型で、消費電力が少ないという長所を有する。しかし、従来の冷陰極蛍光ランプ又は発光ダイオードは、輝度均一性に弱いという問題点を有している。
【０００４】
従って、冷陰極蛍光ランプ又は発光ダイオードを光源として有するバックライトアセンブリは、輝度均一性を増加させるために、導光板、拡散部材、及びプリズムシート等のような光学部材を必要とする。したがって、冷陰極蛍光ランプ又は発光ダイオードを用いる液晶表示装置は、光学部材による電圧、重量、及び製造原価の大幅な増加などの多数の問題点を有する。
【０００５】
このような問題点を解決するために、最近では平板形状の面光源装置に関する開発が進められている。面光源装置は、放電空間が形成された光源本体と放電空間内にプラズマを発生させるための電極を含む。面光源装置は光学的特性に優れ、消費電力が少ないため、大画面液晶表示装置の面光源装置に活用されている。
【０００６】
しかし、面光源装置のうち、外部電極面光源装置は、液晶表示装置が大型化されるほど、電極間の間隔が大きくなる。従って、高い放電開始電圧及び放電維持電圧が要求される。放電開始電圧及び放電維持電圧が増加すると、液晶表示装置の消費電力を上昇させて液晶表示装置の効率を低下させ、液晶表示装置の駆動時に高電圧が必要になって、リーク電流及び電磁気干渉が増加するおそれがある。
【０００７】
一方、水銀を用いる面光源装置は、水銀蒸気圧が温度に依存するため、常温以下の温度で初期放電が発生し難い。これを改善するためには、面光源装置の駆動時に多くの量の電子が容易に供給されなければならない。従って、このような問題点を解決するためには、面光源装置の内部で容易に２次電子を供給することにより、放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させなければならない。
【０００８】
一般的に、このために、２次電子収率が高く、プラズマ内のイオンによる衝撃に強い金属酸化物を電極に塗布する。内部電極を採用する面光源装置では、電極の表面に誘電層を塗布した後、金属酸化物のように２次電子放出が容易な物質を塗布する。外部電極を用いる面光源装置では、面光源装置の内部表面に２次電子収率が高い酸化物を塗布する場合もある。
【０００９】
特許文献１には、前面ガラス基板と背面ガラス基板によって形成される空間に配置され、その外表面が酸化膜で覆われた多数個の電極を含むバックライトアセンブリ用プラズマディスプレイパネルが開示されている。しかし、大部分の酸化物は、２次電子収率が非常に低い（＜１）ため、酸化膜の塗布にもかかわらず、画期的な水準の電圧降下効果を期待することができない。
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００３−２１９０９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の目的は、放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させることができる面光源装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、前記面光源装置を含むことを特徴とする液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した本発明の第１の目的を達成するために、本発明は、第１基板、第１基板の外面に形成された電極、電極が形成された位置に対応する第１基板の内面に形成された放電補助層、放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層、及び第１基板と対向する第２基板を含むことを特徴する面光源装置を提供する。
【００１３】
又、前述した本発明の第１の目的を達成するために、本発明は、第１基板、第１基板の外面に形成された電極、第１基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層、及び第１基板と対向する第２基板を含むことを特徴とする面光源装置を提供する。
【００１４】
本発明の第２目的を達成するために、本発明は、第１基板、第１基板の外面の両側に形成された放電補助層、放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層及び第１基板と対向する第２基板を含む面光源装置、面光源装置から出射される光を用いて画像を表示する液晶表示パネル、及び面光源装置と液晶表示パネルとを収納する収納容器を含むことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１５】
又、本発明の第２の目的を達成するために、本発明は、第１基板、第１基板の外面両側に形成された電極、第１基板の内面に形成された、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層及び第１基板と対向する第２基板を含む面光源装置、面光源装置から出射される光を用いて画像を表示する液晶表示パネル、及び面光源装置と液晶表示パネルを収納する収納容器とを含むことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１６】
本発明によると、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む面光源装置においては、２次電子の放出量が増加して放電開始電圧及び放電維持電圧が減少させることができる。これによって、面光源装置の効率が高まるので、面光源装置を含む液晶表示装置の消費電力を減少させて液晶表示装置の輝度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例による面光源装置及びその製造方法を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の第１の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。図２は図１の面光源装置をＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図である。図２には、図１の面光源装置のうち、両端の密封部材を除いた残りの部分が図示されている。Ｉ−Ｉ’は、空間分割部材が存在しない部分を通過する線のため、図２には空間分割部材が図示されていない。
【００１９】
図１を参照すると、本発明の第１の実施例による面光源装置１００は、光源本体１４０及び電極１５０を含む。
【００２０】
光源本体１４０は、第１基板１１０及び第１基板１１０と所定の間隔をおいて対向して配置される第２基板１２０とを含む。光源本体１４０は、第１基板１１０と第２基板１２０との間に配置され、放電ガス（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｇａｓ）を密封する密封部材１３０を更に含んでもよい。
【００２１】
第１基板１１０及び第２基板１２０は、可視光線を透過させるが、紫外線は遮断するガラス基板である。密封部材１３０は、第１基板１１０及び第２基板１２０の両方の端の部分（ｅｄｇｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）を密封して、放電空間を形成する。図１では、第１基板１１０及び第２基板１２０が平らな形状を有するが、第１基板１１０及び第２基板１２０のうち、いずれか一つが、連続的に形成される複数のセミシリンダー形状（ｓｅｍｉ−ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈａｐｅｓ）を有してもよい。この場合、光源本体１４０が密封部材１３０を含まなくてもよいが、連続的に形成されるセミシリンダー形状を有する第１基板１１０又は第２基板１２０のいずれかが密封部材１３０としての役割を果たす。
【００２２】
光源本体１４０の放電空間内には、空間分割部材１７０を配置してもよい。空間分割部材１７０は、少なくとも一つ以上が互いに平行に等間隔に配置される。この際、空間分割部材１７０は、第１基板１１０及び第２基板１２０と接触する。空間分割部材１７０は、第１基板１１０又は第２基板１２０と同時に形成されるときには、第１基板１１０又は第２基板１２０と同じ材質で形成してもよい。又、密封部材１３０は、空間分割部材１７０と互いに異なる材質で形成してもよいが、空間分割部材１７０と同時に形成されるときには同じ材質で形成してもよい。
【００２３】
電極１５０は、Ｂ方向、即ち、空間分割部材１７０の長手方向に垂直な第１方向に第１基板１１０の外面の両側にそれぞれ形成される。電極１５０には外部から供給される放電電圧が印加され、印加された放電電圧によって放電空間内にプラズマが発生する。
【００２４】
図２を参照すると、本実施例による面光源装置１００は、電極１５０が配置される第１基板１１０上に放電補助層（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｌａｙｅｒ）１１２を含む。放電補助層１１２は、電極１５０が形成された位置に対応する第１基板１１０の内面の両側に形成される。即ち、放電補助層１１２は、第１基板１１０を挟んで電極１５０と向かい合う。
【００２５】
放電補助層１１２は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。一般的に、炭素ナノチューブは、一つの炭素原子が３個の他の炭素原子と結合されて、六角形の蜂の巣形状に形成される。炭素ナノチューブは与えられた電場に対応して、幾何学的向上要因（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒ）を有するため、２次電子収率が高い。即ち、炭素ナノチューブは非常に小さい直径を有するため、縦横比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）が高く、炭素ナノチューブの先端も直径が小さいため、その幾何学的効果によって低い電圧でも容易に電子を放出する。従って、炭素ナノチューブを含む面光源装置１００では、２次電子収率が増加するため、放電開始電圧及び開始された放電を維持する放電維持電圧が減少し、放電効率が高まる。従って、炭素ナノチューブを含む面光源装置１００の消費電力が減少し、面光源装置１００を有する液晶表示装置の輝度が増加する。
【００２６】
酸化物は、炭素ナノチューブを固定する結合剤（ｈｏｌｄｅｒ）の役割を果たし、プラズマ内のイオン衝撃から炭素ナノチューブを保護する役割を果たす。酸化物は、それ自体で２次電子を放出してもよい。酸化物内においては自由電子がないことにより、電子間の散乱効果が弱いため、２次電子が酸化物の表面に移動する。酸化物の表面の２次電子は、充分なエネルギーが供給されると、表面から離脱するため、酸化物の２次電子収率が増加する。このように、２次電子収率が増加するため、酸化物を含む面光源装置１００の放電開始時に利用できる電子の数が増加する。それにより、炭素ナノチューブのみを含む場合よりも、面光源装置１００の放電開始電圧及び放電維持電圧をより減少させてもよい。
【００２７】
炭素ナノチューブと混合することができる酸化物の例としては、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等のような金属酸化物が挙げられる。シリコン酸化物（ＳｉＯ２）のような非金属酸化物も使用してもよい。
【００２８】
炭素ナノチューブ及び酸化物は、ペースト状態で混合する。放電補助層１１２は、炭素ナノチューブ及び酸化物と基板との接着力を向上させるために、粘度調節剤及び接着剤を更に含んでもよい。
【００２９】
炭素ナノチューブの一部は、酸化物上に露出されている。露出された炭素ナノチューブは、酸化物上に一定の間隔で配列されることが望ましい。この際、間隔が、露出された炭素ナノチューブ長の２倍未満であると、電場のスクリーニング効果が発生して、望ましくない。従って、間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることが望ましい。より望ましくは、間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍乃至３倍である。
【００３０】
放電補助層１１２は、電極１５０の形状と同様にＢ方向に沿って帯形状に塗布される。放電補助層１１２は、要求される放電開始電圧にしたがって電極１５０の面積と実質的に同じに塗布されてもよく、また、あるいは、択一的に電極１５０の面積より狭く、あるいは広く塗布されてもよい。
【００３１】
本実施例による面光源装置１００は、放電補助層１１２上に蛍光層１１４を含む。蛍光層１１４は、蛍光体を含み、放電空間１１８内のプラズマによって発生した紫外線を可視光線に変更する。蛍光層１１４は、空間分割部材１７０（図１参照）が配置された領域を除いては、第１基板１１０上に薄い膜形状に形成される。
【００３２】
本実施例では、放電補助層１１２が塗布された第１基板１１０上にのみ蛍光層１１４が塗布されているが、蛍光層１１４は放電補助層１１２が塗布されていない第２基板１２０にのみ塗布してもよい。又、蛍光層１１４は、第１基板１１０及び第２基板１２０上の両方に塗布してもよい。
【００３３】
放電補助層１１２を保護するために、放電補助層１１２及び蛍光層１１４の間には、保護層（図示せず）を形成してもよい。
【００３４】
蛍光層１１４が塗布された第１基板１１０及び第２基板１２０の間には、密封部材１３０（図１参照）によって囲まれた放電空間１１８が形成され、放電空間１１８には水銀（Ｈｇ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）等の放電ガスが混合して存在してもよい。電極１５０に印加された電圧によって発生する電場によって放電補助層１１２から２次電子が放出される。２次電子は、放電空間１１８に存在する放電ガスを励起させ、励起された放電ガスは基底状態から励起状態になって光を発生するため、面光源装置１００がその役割を果たすことになる。
【００３５】
本実施例による面光源装置１００は、電極１５０が形成された位置に対応する第１基板１１０の内面の両側に炭素ナノチューブ及び酸化物を含む放電補助層１１２を有する。炭素ナノチューブ及び酸化物の２次電子収率が高いため、面光源装置１００は、放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させることができ、これによって、面光源装置１００の消費電力が減少する。
【実施例２】
【００３６】
図３は本発明の第２の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図で、図４は図３の面光源装置をＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。図４には、図３の面光源装置のうち、両端の密封部材を除いた残りの部分が図示されている。
【００３７】
図３を参照すると、本発明の第２の実施例による面光源装置２００は、光源本体２４０、第１電極２５０、及び第２電極２６０を含む。
【００３８】
光源本体２４０は、第１基板２１０、及び第１基板２１０と所定の間隔をおいて対向して配置された第２基板２２０とを含む。光源本体２４０は、第１基板２１０と第２基板２２０との間に配置され、放電空間を形成する密封部材２３０を更に含んでもよい。光源本体２４０の放電空間内には、空間分割部材２７０が配置されてもよい。
【００３９】
本発明の第２の実施例による面光源装置２００は、第２電極２６０を有する第２基板２２０の構造を除くと、第１の実施例で説明した面光源装置１００と同じであるため、重複する部分についての説明は省略する。
【００４０】
図４を参照すると、本発明の第２の実施例による面光源装置２００は、第１電極２５０が配置される第１基板２１０上に第１放電補助層２１２及び蛍光層２１４を有する。第１放電補助層２１２は、第１の実施例の放電補助層１１２と同様に炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。炭素ナノチューブ及び酸化物は第１の実施例において前述した通りである。炭素ナノチューブは、酸化物上に一定の間隔で露出されている。間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることが望ましく、より望ましくは２倍〜３倍である。
【００４１】
第１放電補助層２１２を有する面光源装置２００は、放電開始電圧及び放電維持電圧が減少され、面光源装置２００の放電効率が改善される。従って、面光源装置２００を含む液晶表示装置は、輝度が増加し、消費電力が減少する。
【００４２】
又、面光源装置２００は、第２電極２６０が配置される第２基板２２０上に第２放電補助層２１６を含む。第２電極２６０は、第２基板２２０の外面の両側に形成され、第１基板２１０の第１電極２５０に対応する。第２放電補助層２１６は、第２基板２２０の内面の両側に形成され、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。従って、第２放電補助層２１６は、第１放電補助層２１２と同じ機能を果たす。
【００４３】
本実施例では、第１放電補助層２１２が塗布された第１基板２１０上にのみ蛍光層２１４が塗布しているが、蛍光層２１４は、第２放電補助層２１６が塗布された第２基板２２０にも塗布してもよい。
【００４４】
第１放電補助層２１２及び蛍光層２１４の間には、第１放電補助層２１２を保護するために、保護層（図示せず）が形成してもよい。第２基板２２０上に蛍光層が塗布される場合にも、第２放電補助層２１６を保護するために、保護層を形成してもよい。
【００４５】
第１基板２１０及び第２基板２２０の間には放電空間２１８が形成され、放電空間２１８内の放電ガスによって面光源装置２００が発光する。
【００４６】
本実施例による面光源装置２００は第１電極２５０及び第２電極２６０を有して、各電極に対応する第１放電補助層２１２及び第２放電補助層２１６を有する。第１電極２５０及び第２電極２６０によって面光源装置２００に高い電圧が印加される。それにより、第１及び第２放電補助層２１２、２１６内の炭素ナノチューブ及び酸化物の混合物によって電極に印加される電圧により２次電子が容易に放出される。
【実施例３】
【００４７】
図５は本発明の第３の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図で、図６は図５の面光源装置をＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って切断した断面図である。図６には、図５の面光源装置のうち、両端の密封部材を除いた残りの部分が図示されている。
【００４８】
図５を参照すると、本発明の第３の実施例による面光源装置３００は、光源本体３４０及び電極３５０を含む。
【００４９】
光源本体３４０は、第１基板３１０及び第１基板３１０と所定の間隔をおいて対向して配置された第２基板３２０とを含む。光源本体３４０は、第１基板３１０と第２基板３２０との間に配置され、放電空間３１８を形成する密封部材３３０を更に含んでもよい。光源本体３４０の放電空間３１８内には、空間分割部材３７０を配置してもよい。
【００５０】
本実施例による面光源装置３００は、第１基板３１０の構造を除くと、第１の実施例において説明した面光源装置１００と実質的に同じであるため、重複する部分についての説明は省略する。
【００５１】
図６を参照すると、本実施例による面光源装置３００は、電極３５０が配置される第１基板３１０上に放電蛍光層３１３を有する。放電蛍光層３１３は、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む。炭素ナノチューブ及び酸化物は、実施例１で説明した通りである。炭素ナノチューブは、酸化物及び蛍光体上に一定の間隔に露出されている。間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることが望ましく、より望ましくは２倍〜３倍である。放電蛍光層３１３は、第１の実施例において説明した蛍光層の役割及び放電補助層の役割を同時に果たす。従って、放電空間３１８内のプラズマによって発生した紫外線を可視光線に変更させると同時に、放電開始電圧及び放電維持電圧を低くして、面光源装置３００の放電効率を増加させる。これによって面光源装置３００を含む液晶表示装置の輝度及び消費電力を減少させることができる。
【００５２】
第１基板３１０及び第２基板３２０の間には放電空間３１８が形成され、放電空間３１８内の放電ガスによって面光源装置３００が発光する。
【実施例４】
【００５３】
図７は本発明の第４の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図で、図８は図７の面光源装置をＩＶ−ＩＶ’に沿って切断した断面図である。図８には、図７の面光源装置のうち、両端の密封部材を除いた残りの部分が図示されている。
【００５４】
図７を参照すると、本発明の第４の実施例による面光源装置４００は、光源本体４４０、第１電極４５０、及び第２電極４６０を含む。
【００５５】
光源本体４４０は、第１基板４１０及び第１基板４１０と所定の間隔をおいて対向して配置された第２基板４２０とを含む。光源本体４４０は、第１基板４１０と第２基板４２０との間に配置され、放電空間４１８を形成する密封部材４３０を更に含んでもよい。光源本体４４０の放電空間４１８内には、空間分割部材４７０を配置してもよい。
【００５６】
本発明の他の実施例による面光源装置４００は、第２基板４２０の構造を除くと、第３の実施例において説明した面光源装置３００と実質的に同じであるため、重複する部分についての説明は省略する。
【００５７】
図８を参照すると、本実施例による面光源装置４００は、第１電極４５０が配置される第１基板４１０の内面に第１放電蛍光層４１３を含む。第１放電蛍光層４１３は、実施例３の放電蛍光層３１３と同様に炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む。前記炭素ナノチューブ及び酸化物は、実施例１で説明したとおりである。炭素ナノチューブは、酸化物及び蛍光体上に一定の間隔で露出されている。間隔は、露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることが望ましく、より望ましくは、２倍〜３倍である。第１放電蛍光層４１３を有する面光源装置４００は、放電開始電圧及び放電維持電圧が減少され、面光源装置４００の放電効率が改善される。従って、面光源装置４００を含む液晶表示装置は、輝度が増加し、消費電力が減少する。
【００５８】
又、面光源装置４００は、第２電極４６０が配置される第２基板４２０上に第２放電蛍光層４１７を含む。第２電極４６０は第２基板４２０の外面の両側に形成され、第１基板４１０の第１電極４５０に対応する。第２放電蛍光層４１７は第２基板４２０上に形成され、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。従って、第２放電蛍光層４１７は、第１放電蛍光層４１３と同じ機能を果たす。
【００５９】
第１基板４１０及び第２基板４２０の間には放電空間４１８が形成され、放電空間４１８内の放電ガスによって面光源装置４００が発光する。
【００６０】
本実施例による面光源装置４００は第１電極４５０及び第２電極４６０を有し、各電極に対応して第１放電蛍光層４１３及び第２放電蛍光層４１７を有する。第１電極４５０及び第２電極４６０によって面光源装置４００に高い電圧が印加され、第１及び第２放電蛍光層４１３、４１７内の炭素ナノチューブ及び酸化物の混合物によって電極に印加される電圧から２次電子が容易に放出される。
【００６１】
以下、本発明の実施例による面光源装置を含む液晶表示装置を説明する。
【００６２】
図９は、本発明による面光源装置を有する液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【００６３】
図９を参照すると、液晶表示装置１０００は、面光源装置１００、ディスプレイユニット７００、及び収納容器８００を含む。
【００６４】
面光源装置１００は、第１基板１１０、第１基板１１０と所定の間隔をおいて対向配置された第２基板１２０、第１基板１１０と第２基板１２０との間に配置され、放電空間を形成する密封部材１３０及び第１基板１１０の両側に形成された電極１５０を含む。本実施例において採用された面光源装置１００は、図１に図示された面光源装置と同じであるため、重複する説明は省略する。図９では、第１の実施例の面光源装置を採用したが、第２の実施例乃至第４の実施例において説明した面光源装置を液晶表示装置１０００の面光源装置として用いることできるということは当業者にとって自明である。従って、面光源装置は、電極１５０が形成された位置に対応する第１基板１１０の内面の両側に放電補助層を有し、放電補助層を有する第１基板１１０上に蛍光層を有してもよい。放電補助層は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む。又、面光源装置は、放電補助層及び蛍光層を有する代わりに、第１基板１１０の内面に形成された炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層を有してもよい。
【００６５】
ディスプレイユニット７００は、画像を表示する液晶表示パネル７１０、液晶表示パネル７１０を駆動するための駆動信号を提供するデータ配線基板（ＰＣＢ）７２０、及びゲート配線基板７３０を含む。データ及びゲート配線基板７２０、７３０は、それぞれデータテープキャリアパッケージ（ｄａｔａ ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）（以下、ＴＣＰと称する）７４０及びゲートＴＣＰ７５０を通して液晶表示パネル７１０と電気的に接続される。
【００６６】
液晶表示パネル７１０は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）基板７１２、ＴＦＴ基板７１２対向して結合したカラーフィルター基板７１４、及び２つの基板７１２、７１４の間に介在する液晶７１６を含む。
【００６７】
ＴＦＴ基板７１２は、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリックス状に形成された透明なガラス基板である。ＴＦＴのソース及びゲート端子には、それぞれデータ及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる画素電極（図示せず）が接続される。
【００６８】
カラーフィルター基板７１４は、色画素である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）画素（図示せず）が薄膜工程によって形成される。カラーフィルター基板７１４には、透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００６９】
収納容器８００は、底面８１０及び底面８１０のエッジ部に収納空間を形成するために形成された複数の側面８２０で構成される。収納容器８００は、面光源装置１００及び液晶表示パネル７１０が動かないように固定させる。
【００７０】
底面８１０は、面光源装置１００が装着されるのに充分な底面積を有し、面光源装置１００と同じ形状を有することが望ましい。本実施例で底面８１０は、面光源装置１００と同様に四角プレート形状を有する。側面８２０は、面光源装置１００が外部に離脱しないように、底面８１０のエッジ部から垂直に延長される。底面８１０上には、電極１５０を底面８１０から絶縁させる絶縁部材を形成してもよい。
【００７１】
本発明の一実施例による液晶表示装置１０００は、インバータ６００及びトップシャーシ９００を更に含む。
【００７２】
インバータ６００は収納容器８００の外部に配置され、面光源装置１００を駆動するための放電電圧を発生する。インバータ６００から発生した放電電圧は、第１及び第２電源印加線６３０、６６４０を通して面光源装置１００に印加される。第１及び第２電源印加線６３０、６４０は、面光源装置１００の両側に形成された電極１５０にそれぞれ接続される。この際、第１及び第２電源印加線６３０、６４０は、電極１５０に直接接続してもよい、別の接続部材（図示せず）を用いて電極１５０に接続してもよい。
【００７３】
トップシャーシ（ｔｏｐ ｃｈａｓｓｉｓ）９００は、液晶表示パネル７１０のエッジ部分を囲みながら、収納容器８００に結合する。トップシャーシ９００は、外部衝撃による液晶表示パネル７１０の破損を防止し、液晶表示パネル７１０が収納容器８００から離脱することを防止する。
【００７４】
液晶表示装置１０００は、面光源装置１００から出射する光の特性を向上させるための少なくとも一つの光学部材９５０を更に含んでもよい。光学部材９５０は、拡散板及び各種の光学シートを含んでもよい。光学シートは、光の拡散のための拡散シート又は光の集光のためのプリズムシートを含んでもよい。
【００７５】
又、液晶表示装置１０００は、光学部材９５０及び面光源装置１００の間に配置されて光学部材９５０を支持するモールドフレーム（ｍｏｌｄ ｆｒａｍｅ）を更に含んでもよい。
【００７６】
上記では、面光源装置として実施例１で説明した面光源装置１００のみを例として挙げたが、本発明による液晶表示装置は、実施例２乃至実施例４の面光源装置を含んでもよい。
【００７７】
炭素ナノチューブ及び酸化物を含む面光源装置では、２次電子の放出量が増加することにより、放電開始電圧及び放電維持電圧が減少することができる。これによって、面光源装置の効率が増加するので、面光源装置を含む液晶表示装置の消費電力を減少させ、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
前述したように、本発明による面光源装置及びこれを有する液晶表示装置は、炭素ナノチューブ及び酸化物を放電補助層として単独で含むか、蛍光体と混合して蛍光層内に含む。これにより、面光源装置の放電開始電圧及び放電維持電圧を減少させて面光源装置の発光効率を増加させることができる。
【００７９】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。
【図２】図１の面光源装置をＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。
【図４】図３の面光源装置をＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。
【図６】図５の面光源装置をＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って切断した断面図である。
【図７】本発明の第４の実施例による面光源装置を示す部分切開斜視図である。
【図８】図７の面光源装置をＩＶ−ＩＶ’に沿って切断した断面図である。
【図９】本発明による面光源装置を有する液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００、２００、３００、４００ 面光源装置
１１０、２１０、３１０、４１０ 第１基板
１１２、２１２、２１６ 放電補助層
３１３、４１３、４１７ 放電蛍光層
１１４、２１４ 蛍光層
１１８、２１８、３１８、４１８ 放電空間
１２０、２２０、３２０、４２０ 第２基板
１３０、２３０、３３０、４３０ 密封部材
１４０、２４０、３４０、４４０ 光源本体
１５０、２５０、２６０、３５０、４５０、４６０ 電極
１７０、２７０、３７０、４７０ 空間分割部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板の外面に形成された電極と、
前記電極が形成された位置に対応する前記第１基板の内面に形成された放電補助層と、
前記放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層と、
前記第１基板と対向する第２基板と、を含むことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記放電補助層は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
前記酸化物は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及びそれらの混合からなるグループから選択された少なくとも1つから構成される金属酸化物であることを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項４】
前記酸化物は、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）であることを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項５】
前記炭素ナノチューブ及び前記酸化物は、ペースト状態で混合することを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項６】
前記放電補助層は、粘度調節剤及び接着剤を更に含むことを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項７】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物上に露出されていることを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項８】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物上に一定の間隔に露出されており、前記間隔が露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることを特徴とする請求項７記載の面光源装置。
【請求項９】
前記第１基板及び第２基板の間に配置され、放電ガスを密封する密封部材を更に含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項１０】
前記第２基板上に形成された蛍光層を更に含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項１１】
前記電極は前記第１基板の外面の両側に形成され、前記放電補助層は前記電極が形成された位置に対応する前記第１基板の内面の両側に形成されることを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項１２】
前記第２基板の外面に形成された電極と、
前記第２基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む放電補助層と、を更に含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項１３】
前記電極は前記第２基板の外面の両側に形成され、前記放電補助層は前記第２基板の内面の両側に形成されることを特徴とする請求項１２記載の面光源装置。
【請求項１４】
第１基板と、
前記第１基板の外面に形成された電極と、
前記第１基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層と、
前記第１基板と対向する第２基板と、を含むことを特徴とする面光源装置。
【請求項１５】
前記炭素ナノチューブ及び前記酸化物は、ペースト状態で混合することを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項１６】
前記第１基板及び前記第２基板の間に配置され、放電ガスを密封する密封部材を更に含むことを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項１７】
前記第２基板上に形成された蛍光層を更に含むことを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項１８】
前記電極は、前記第１基板の外面の両側に形成されることを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項１９】
前記第２基板の外面に形成された電極と、
前記第２基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光体と、を更に含むことを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項２０】
前記電極は、前記第２基板の外面の両側に形成されることを特徴とする請求項１９記載の面光源装置。
【請求項２１】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物及び前記蛍光体上に一定の間隔で露出されており、前記間隔は露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項２２】
第１基板、前記第１基板の外面の両側に形成された電極、前記電極が形成された位置に対応する前記第１基板の内面の両側に形成された放電補助層、前記放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層及び前記第１基板と対向する第２基板とを含む面光源装置と、
前記面光源装置から出射される光を用いて画像を表示する液晶表示パネルと、
前記面光源装置及び前記液晶表示パネルを収納する収納容器と、を含む液晶表示装置。
【請求項２３】
前記放電補助層は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含むことを特徴とする請求項２２記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記炭素ナノチューブ及び前記酸化物は、ペースト状態で混合することを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物上に一定の間隔で露出されており、前記間隔は露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることを特徴とする請求項２２記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
第１基板、前記第１基板の外面の両側に形成された電極、前記第１基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層並びに前記第１基板に対向する第２基板を含む面光源装置と、
前記面光源装置から出射される光を用いて画像を表示する液晶表示パネルと、
前記面光源装置及び前記液晶表示パネルを収納する収納容器と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２７】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物及び蛍光体上に一定の間隔で露出されており、前記間隔は露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることを特徴とする請求項２６記載の液晶表示装置。
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板の外面に形成された電極と、
前記電極が形成された位置に対応する前記第１基板の内面に形成された放電補助層と、
前記放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層と、
前記第１基板と対向する第２基板と、を含むことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記放電補助層は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
前記酸化物は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及びそれらの混合からなるグループから選択された少なくとも1つから構成される金属酸化物であることを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項４】
前記酸化物は、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）であることを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項５】
前記炭素ナノチューブ及び前記酸化物は、ペースト状態で混合することを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項６】
前記放電補助層は、粘度調節剤及び接着剤を更に含むことを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項７】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物上に露出されていることを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
【請求項８】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物上に一定の間隔に露出されており、前記間隔が露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることを特徴とする請求項７記載の面光源装置。
【請求項９】
前記第１基板及び第２基板の間に配置され、放電ガスを密封する密封部材を更に含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項１０】
前記第２基板上に形成された蛍光層を更に含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項１１】
前記電極は前記第１基板の外面の両側に形成され、前記放電補助層は前記電極が形成された位置に対応する前記第１基板の内面の両側に形成されることを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項１２】
前記第２基板の外面に形成された電極と、
前記第２基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ及び酸化物を含む放電補助層と、を更に含むことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項１３】
前記電極は前記第２基板の外面の両側に形成され、前記放電補助層は前記第２基板の内面の両側に形成されることを特徴とする請求項１２記載の面光源装置。
【請求項１４】
第１基板と、
前記第１基板の外面に形成された電極と、
前記第１基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層と、
前記第１基板と対向する第２基板と、を含むことを特徴とする面光源装置。
【請求項１５】
前記炭素ナノチューブ及び前記酸化物は、ペースト状態で混合することを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項１６】
前記第１基板及び前記第２基板の間に配置され、放電ガスを密封する密封部材を更に含むことを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項１７】
前記第２基板上に形成された蛍光層を更に含むことを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項１８】
前記電極は、前記第１基板の外面の両側に形成されることを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項１９】
前記第２基板の外面に形成された電極と、
前記第２基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光体と、を更に含むことを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項２０】
前記電極は、前記第２基板の外面の両側に形成されることを特徴とする請求項１９記載の面光源装置。
【請求項２１】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物及び前記蛍光体上に一定の間隔で露出されており、前記間隔は露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることを特徴とする請求項１４記載の面光源装置。
【請求項２２】
第１基板、前記第１基板の外面の両側に形成された電極、前記電極が形成された位置に対応する前記第１基板の内面の両側に形成された放電補助層、前記放電補助層を有する第１基板上に形成された蛍光層及び前記第１基板と対向する第２基板とを含む面光源装置と、
前記面光源装置から出射される光を用いて画像を表示する液晶表示パネルと、
前記面光源装置及び前記液晶表示パネルを収納する収納容器と、を含む液晶表示装置。
【請求項２３】
前記放電補助層は、炭素ナノチューブ及び酸化物を含むことを特徴とする請求項２２記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記炭素ナノチューブ及び前記酸化物は、ペースト状態で混合することを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物上に一定の間隔で露出されており、前記間隔は露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることを特徴とする請求項２２記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
第１基板、前記第１基板の外面の両側に形成された電極、前記第１基板の内面に形成され、炭素ナノチューブ、酸化物、及び蛍光体を含む放電蛍光層並びに前記第１基板に対向する第２基板を含む面光源装置と、
前記面光源装置から出射される光を用いて画像を表示する液晶表示パネルと、
前記面光源装置及び前記液晶表示パネルを収納する収納容器と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２７】
前記炭素ナノチューブは、前記酸化物及び蛍光体上に一定の間隔で露出されており、前記間隔は露出された炭素ナノチューブ長の２倍以上であることを特徴とする請求項２６記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００７−５２３４４９（Ｐ２００７−５２３４４９Ａ）
【公表日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４９１０４（Ｐ２００６−５４９１０４）
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３４２９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６７００３
【国際公開日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３４２９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６７００３
【国際公開日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
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