面光源装置及びそれを有するバックライトユニット
【課題】輝度均一性に優れた面光源装置を提供する。
【解決手段】面光源装置は、第１基板、及び第１基板と結合して複数個の放電空間を形成する第２基板を含む。反射層を第１基板上に形成する。放電ガスが反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層を反射層上に形成する。第１蛍光層を第１吸着防止層上に形成する。第２蛍光層を第２基板の内面に形成する。放電ガスに電圧を印加する電極を第１基板及び第２基板に具備する。前記の構成によって、放電空間内に放電ガスの均一分布が可能になり、面光源装置は向上した輝度均一性を有するようになる。
【解決手段】面光源装置は、第１基板、及び第１基板と結合して複数個の放電空間を形成する第２基板を含む。反射層を第１基板上に形成する。放電ガスが反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層を反射層上に形成する。第１蛍光層を第１吸着防止層上に形成する。第２蛍光層を第２基板の内面に形成する。放電ガスに電圧を印加する電極を第１基板及び第２基板に具備する。前記の構成によって、放電空間内に放電ガスの均一分布が可能になり、面光源装置は向上した輝度均一性を有するようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置及びそれを有するバックライトユニットに関するもので、より詳細には、面形態で光を出射する面光源装置と、該面光源装置を光源として有するバックライトユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ；ＬＣ）は、電気的特性及び光学的特性を兼ね備えている。液晶は、電気的特性によって電界の方向に対応して配列が変更され、光学的特性によって配列に対応して光の透過率を変更させる。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶の電気的特性及び光学的特性を利用して映像を表示する。液晶表示装置は、ＣＲＴ等に比べて体積が非常に小さくて軽いという長所を有し、そのためにポータブルコンピュータ、通信機器、液晶テレビ及び宇宙航空産業等に広く使用されている。
【０００４】
液晶表示装置は、液晶を制御するための液晶制御部及び液晶に光を供給する光供給部を必要とする。
【０００５】
液晶制御部は、第１基板に配置された画素電極（ｐｉｘｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、第２基板に配置された共通電極（ｃｏｍｍｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）及び画素電極と共通電極の間に介在する液晶を含む。画素電極は、解像度に対応して多数個からなり、共通電極は画素電極と対向して一つで成り立っている。各画素電極には、お互いに異なるレベルを有する画素電圧（ｐｉｘｅｌ ｖｏｌｔａｇｅ）を印加するために薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）が連結されて、共通電極には等しいレベルのレファレンス電圧（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ）が印加される。画素電極及び共通電極は、導電性を有する透明な物質で成り立っている。
【０００６】
光供給部は、液晶制御部の液晶に光を供給する。光は、画素電極、液晶及び共通電極を順次に通過する。ここで、液晶を通過した映像の表示品質は、光供給部の輝度及び輝度均一性によって大きく左右される。一般的に輝度及び輝度均一性が高いほど、表示品質は良好になる。
【０００７】
従来、液晶表示装置の光供給部は、棒形状を有する冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）またはドット形状を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）が主に使用されてきた。冷陰極蛍光ランプは、輝度が高くて寿命が長く、白熱燈に比べて発熱量が非常に少ないという長所がある。一方、発光ダイオードは、輝度が高いという長所がある。しかし、従来の冷陰極蛍光ランプまたは発光ダイオードには、輝度均一性が良くないという短所がある。
【０００８】
したがって、冷陰極蛍光ランプまたは発光ダイオードを光源に持つ光供給部は、輝度均一性を高めるために導光板（ｌｉｇｈｔ ｇｕｉｄｅ ｐａｎｅｌ；ＬＧＰ）、拡散部材（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｍｅｍｂｅｒ）及びプリズムシート（ｐｒｉｓｍ ｓｈｅｅｔ）等の光学部材（ｏｐｔｉｃａｌ ｍｅｍｂｅｒ）を含んでいる。それによって冷陰極蛍光ランプまたは発光ダイオードを使用する液晶表示装置は、光学部材によって体積及び重さが大きく増加する問題点を有している。
【０００９】
このような問題点を解消するため、平板形態の面光源装置が提案されている。従来の面光源装置は、複数の放電空間は、独立した隔壁によって形成されている隔壁分離型と、波形基材に形成されている統合的な隔壁によって形成されている隔壁一体型とに分けることができる。
【００１０】
従来の隔壁分離型面光源装置は、第１基板、該第１基板上に配置された第２基板、及び第１基板及び第２基板の端部の間に配置されて内部空間を限定する密封部材を含む。独立した隔壁は、内部空間に配列し、内部空間を水銀ガスを含む放電ガスが注入される複数個の放電空間に区切る。第１基板及び第２基板の内面には、蛍光層が形成される。第１基板及び第２基板の両側端部外面に沿って放電ガスに電圧を印加するための電極が形成される。また、反射層が第１基板と蛍光層の間に介在する。
【００１１】
一方、従来の隔壁一体型面光源装置は、第１基板と、該第１基板上に配置された第２基板を含む。第２基板は、複数個の隔壁部を一体に有し、該隔壁部が第１基板に突き合わせられることによって、放電ガスが注入される複数個の放電空間が形成される。第２基板の縁部（端部）は、シーリング用フリットを介して第１基板に接合される。第１基板及び第２基板の内面に蛍光層が形成され、放電ガスに電圧を印加するための電極は、第１基板及び第２基板の外周面（両側端部外面）を覆う。また、反射層が第１基板と蛍光層の間に介在する。
【００１２】
ここで、放電ガスに含まれる水銀ガスは、温度に非常に敏感な特性を有する。すなわち、相対的に温度が低い部分に水銀ガスが片寄る。
【００１３】
前述した従来の面光源装置で、光が出射される第２基板に隣接した放電空間領域が第１基板に隣接した放電空間領域より低い温度を有する。それによって、水銀ガスは第２基板と隣接した放電空間領域に移動するようになる。このように一方に片寄った水銀ガスは、第２基板の内面に形成された反射層と蛍光層に物理的に吸着される。結果的に、第２基板と隣接した放電空間領域に第１基板と隣接した放電空間領域より相対的により多い水銀ガスが分布するようになる。それによって、放電空間内に水銀ガスが均一に分布することができなくなり、面光源装置の輝度均一性が大きく低下する問題点があった。
【００１４】
また、従来の面光源装置では、基板と蛍光層が直接突き合わせられることによって、基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出して、面光源装置の黒化現象を引き起こす問題点もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、放電空間内の温度が相対的に低い領域に片寄った水銀ガスが反射層と蛍光層に吸着することを防止すると同時に基板内のナトリウムイオンが蛍光層内に溶出する現象も抑制することができる面光源装置を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記のような面光源装置を光源として有するバックライトユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の面光源装置は、第１基板及び第２基板を具備し、該第１基板及び第２基板の間に放電ガスと、複数個の放電空間を形成する光源体と、前記第１基板の内面に形成された反射層と、該反射層上に形成され、前記放電ガスが前記反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層と、該第１吸着防止層上に形成された第１蛍光層と、前記第２基板の内面に形成された第２蛍光層と、及び前記放電ガスに放電電圧を印加する電極を含む。
【００１８】
本発明の一実施例によると、放電ガスが第１蛍光層に吸着することを防止する第２吸着防止層が、第１蛍光層上に形成される。また、第１吸着防止層は、第２吸着防止層より厚い。また、第２基板内の金属が、第２蛍光層内に溶出することを防止する溶出防止層を、第２蛍光層と第２基板との間に介在させる。
【００１９】
本発明の他の態様による面光源装置は、第１基板及び第２基板を具備し、該第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体と、前記第１基板の内面に形成された反射層と、前記第１基板の反射層及び前記第２基板の内面の中で少なくともいずれかの面上に形成され、蛍光体と吸着防止物が混合した複合蛍光層と、及び前記放電ガスに放電電圧を印加する電極を含む。
【００２０】
本発明のもう一つのバックライトユニットは、第１基板及び第２基板を具備し、前記第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体、前記第１基板の内面に形成された反射層、前記反射層上に形成されて、前記放電ガスが前記反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層、該第１吸着防止層上に形成された第１蛍光層、前記第２基板の内面に形成された第２蛍光層、及び前記放電ガスに電圧を印加する電極を含む面光源装置、前記面光源装置を収納するケース、前記面光源装置と前記ケースの間に介在する光学シート、及び前記面光源装置を駆動するための前記放電電圧を前記電極に供給するインバーターを含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、反射層上に形成された吸着防止層によって、放電ガスが反射層と蛍光層に物理的に吸着することを抑制する。したがって、たとえ放電ガスが放電空間の両端部の間の温度差によっていずれか一方の端部側に片寄るようになっても、放電ガスが反射層と蛍光層に吸着されることがなくなる。また、溶出防止層が基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出することを抑制する。結果的に、放電ガスは放電空間内に均一に分布することが可能になって、面光源装置は向上した輝度均一性を有するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の第１実施例による面光源装置を示した斜視図で、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【００２４】
図１及び図２を参照すると、本実施例による面光源装置１００は、放電ガスが注入される内部空間を有する光源体、及び放電ガスに電圧を印加するための電極１５０を含む。一方、放電ガスには、水銀ガス、アルゴンガス、ネオンガス、キセノンガス等が使用できる。
【００２５】
本実施例による面光源装置１００は、隔壁分離型である。光源体は、第１基板１１１、該第１基板１１１上に配置された第２基板１１２、第１基板及び第２基板の端部の間に配置されて内部空間を限定する密封部材１３０、及び内部空間を複数個の放電空間１４０に区切る隔壁１２０を含む。
【００２６】
第１基板及び第２基板は、可視光は透過させるが紫外線は遮断するガラス材質からなる。第２基板１１２は、放電空間１４０で発生した光が出射する出射面になる。
【００２７】
隔壁１２０は、第１方向に沿って内部空間に平行に配列され、内部空間をストライプ形態の複数個の放電空間１４０に区切る。隔壁１２０の下面は、第１基板１１１に突き合わせられて、上面は第２基板１１２に突き合わせられる。各放電空間１４０に放電ガスを注入するために、隔壁１２０は蛇行構造としたり、または連通路（未図示）（ｐａｓｓａｇｅ ｈｏｌｅ）を隔壁１２０に形成することができる。
【００２８】
電極１５０は、第１基板１１１の底面（下面）に形成された第１電極１５２、及び第２基板１１２の上面に形成された第２電極１５４を含む。特に、第１電極１５２及び第２電極１５４は、第１方向と実質的に直交する第２方向に沿って第１基板１１１及び第２基板１１２の両側端部に配置される。一方、電極１５０は、導電性テープまたは導電性ペーストを含むことができる。
【００２９】
反射層１６０は、第１基板１１１の表面（内面）に形成される。反射層１６０は、放電空間１４０で発生した光の中で第１基板１１１方向に向かう光を第２基板１１２の方向に反射させる役目をする。
【００３０】
電圧が印加された放電ガスから発生した紫外線によって励起される第１蛍光層１７１を反射層１６０の表面（内面）に形成する。第１蛍光層１７１と同じ機能を有する第２蛍光層１７２を第２基板１１２の底面（内面）に形成する。
【００３１】
ここで、光が出射される第２基板１１２と隣接した放電空間１４０部分は、第１基板１１１と隣接した放電空間１４０より低い温度を有する。それによって、水銀ガスは第２基板１１２と隣接した放電空間１４０の部分に片寄るようになる。一方に片寄った水銀ガスは、反射層１６０と第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２に物理的に吸着されやすくなる。吸着された水銀ガスは、それ以上移動することができなくなるので、水銀ガスが低い温度を有する放電空間１４０の一部分に集中する。それによって、面光源装置１００から発生される光の輝度が不均一になる。
【００３２】
これを防止するため、第１吸着防止層１８５を反射層１６０と第１蛍光層１７１の間に介在させる。また、第２吸着防止層１８１と第３吸着防止層１８２を、第１蛍光層１７１上（内面）と第２蛍光層１７２の底面（内面）にそれぞれ形成する。第１吸着防止層１８５は、水銀ガスが反射層１６０と反応することを防止して、水銀が反射層１６０に物理的に吸着することを防止する。第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２は、水銀ガスが第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２と反応することを防止し、水銀が蛍光体に物理的に吸着することを防止する。ここで、本実施例では、第１蛍光層１７１上及び第２蛍光層１７２上に第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２をそれぞれ形成することを例示したが、第２吸着防止層１８１は、省略して水銀ガスが主に吸着する第２蛍光層１７２にのみ第３吸着防止層１８２を形成することもできる。
【００３３】
このような役割をする第１吸着防止層１８５、第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２の例としては、金属酸化物を挙げることができる。詳細には、金属酸化物の例として、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）、チタニア（ｔｉｔａｎｉａ）、イットリア（ｙｔｔｒｉａ）またはそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００３４】
ここで、第１吸着防止層１８５は、第２吸着防止層１８１より厚いことが好ましい。詳細には、第１吸着防止層１８５は約２μｍの厚さを有し、第２吸着防止層１８１は約１μｍの厚さであることが好ましい。
【００３５】
また、第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２は、第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２の厚さの２０％以下であることが好ましい。詳細には、第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２は、１０ｎｍ乃至１０μｍ、好ましくは、１０ｎｍ乃至０．５μｍの厚さである。
【００３６】
第２基板１１２内に含有されたナトリウムイオンが、第２蛍光層１７２内に溶出することを防止するための溶出防止層１８６が、第２基板１１２と第２蛍光層１７２との間に介在する。溶出防止層１８６に使用できる材質は、第３吸着防止層１８２の材質として例示された物質の中のいずれか一つを挙げられる。
【００３７】
本実施例によると、第１吸着防止層１８５が、水銀ガスが反射層１６０に物理的に吸着することを防止する。また、第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２は、水銀ガスが第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２に物理的に吸着することを防止する。したがって、たとえ放電空間１４０内の温度差によって水銀ガスが一方に片寄る現象が起きても、片寄った水銀ガスが反射層１６０と第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２に物理的に吸着しなくなる。したがって、放電空間１４０の温度差がなくなれば、水銀ガスは放電空間１４０内に均一な分布が可能になる。また、溶出防止層１８６が、第２基板１１２内のナトリウムイオンが第２蛍光層１７２内に溶出することを防止するので、面光源装置１００の黒化現象が抑制される。結果的に、面光源装置１００は、向上した輝度均一性を有するようになる。
【実施例２】
【００３８】
図３は、本発明の第２実施例による面光源装置を示した断面図で、図４は図３の部位ＩＶを拡大して示した断面図である。
【００３９】
本実施例による面光源装置１００ａは、複合蛍光層１９１、１９２を除き実施例１の面光源装置１００と実質的に同じ構成要素を含んでいる。したがって、同じ構成要素は同じ参照符号で示し、また同じ構成要素に対する説明は省略する。
【００４０】
図３及び図４を参照すると、第１複合蛍光層１９１は、反射層１６０上に形成される。また、第２複合蛍光層１９２は、第２基板１１２の底面（内面）に形成される。
【００４１】
第１複合蛍光層１９１及び第２複合蛍光層１９２は、蛍光体１９３に吸着防止物１９４を混合して製造されたスラリー形態である。吸着防止物１９４は、水銀ガスが反射層１６０と蛍光体１９３に物理的に吸着することを防止する。吸着防止物１９４の例としては、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）、チタニア（ｔｉｔａｎｉａ）、イットリア（ｙｔｔｒｉａ）またはそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００４２】
本実施例によると、第１複合蛍光層１９１、第２複合蛍光層１９２内に蛍光体１９３と吸着防止物１９４が混合されているので、実施例１の第１吸着防止層１８５、第２吸着防止層１８１、及び第３吸着防止層１８２を塗布する工程を省略することができる。
【実施例３】
【００４３】
図５は、本発明の第３実施例による面光源装置を示した斜視図で、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【００４４】
図５及び図６を参照すると、本実施例による面光源装置２００は、放電ガスが注入される内部空間を有する光源体、及び放電ガスに電圧を印加するための電極２５０を含む。
【００４５】
本実施例による面光源装置２００は、複数の放電空間が統合的な隔壁によって形成されている隔壁一体型である。
【００４６】
したがって、光源体は第１基板２１１、及び第１基板２１１上に配置されて隔壁部２２０を一体に有する第２基板２１２を含む。第１方向に沿って（平行に）配列された隔壁部２２０が第１基板２１１に突き合わせられて、略アーチ形状の複数個の放電空間２４０を形成する。各放電空間２４０に放電ガスを注入するために、隔壁部２２０は蛇行構造に配列するかまたは連通路（ｐａｓｓａｇｅ ｈｏｌｅ）２２５を隔壁部２２０に形成することができる。特に、連通路２２５は、隔壁部２２０上に斜線型またはＳ字形態に形成することができる。一方、本実施例による隔壁部２２０は、１乃至５ｍｍ程度の幅を有する。
【００４７】
電極２５０は、第１方向と実質的に直交する第２方向に沿って光源体の両側端部上に沿って配列される。電極２５０は、第１基板２１１の底面（下面）に形成された第１電極２５２、及び第２基板２１２の上面に形成された第２電極２５４を含む。
【００４８】
反射層２６０は、第１基板２１１の内面に形成される。第１蛍光層２７１は、反射層２６０上に形成される。第２蛍光層２７２は、第２基板２１２の底面（内面）に形成される。
【００４９】
第１吸着防止層２８５を反射層２６０と第１蛍光層２７１との間に介在させる。第２吸着防止層２８１を第１蛍光層２７１上に形成する。また、第３吸着防止層２８２を、第２蛍光層２７２の底面（内面）に形成する。第１吸着防止層２８５、第２吸着防止層２８１及び第３吸着防止層２８２は、水銀ガスが反射層２６０と第１蛍光層２７１及び第２蛍光層２７２と反応することをそれぞれ防止することにより、水銀が反射層２６０、第１蛍光層２７１及び第２蛍光層２７２に物理的に吸着することを防止する。第１吸着防止層２８５、第２吸着防止層２８１及び第３吸着防止層２８２の例としては、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）、チタニア（ｔｉｔａｎｉａ）、イットリア（ｙｔｔｒｉａ）またはそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００５０】
ここで、第１吸着防止層２８５は、第２吸着防止層２８１より厚いことが好ましい。詳細には、第１吸着防止層２８５は約２μｍの厚さを有し、第２吸着防止層２８１は約１μｍの厚さを有することができる。
【００５１】
また、第２吸着防止層２８１及び第３吸着防止層２８２は、第１蛍光層２７１及び第２蛍光層２７２の厚さの２０％以下の厚さであることが好ましい。詳細には、第２吸着防止層２８１及び第３吸着防止層２８２は、１０ｎｍ乃至１０μｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至０．５μｍの厚さを有する。
【００５２】
さらに、第２基板２１２内に含有されたナトリウムイオンが、第２蛍光層２７２内に溶出することを防止するための溶出防止層２８６が、第２基板２１２と第２蛍光層２７２との間に介在する。
【００５３】
一方、図３に図示された実施例２の複合蛍光層１９１、１９２を本実施例の面光源装置２００に採用することもできる。
【実施例４】
【００５４】
図７は、本発明の第４実施例によるバックライトユニットを示した分解斜視図である。
【００５５】
図７を参照すると、本実施例によるバックライトユニット１０００は、実施例３による面光源装置２００、上部ケース１１００、下部ケース１２００、光学シート９００及びインバーター１３００を含む。
【００５６】
面光源装置２００は、図５に図示した面光源装置と実質的に同じ構成からなるので、面光源装置２００に対する説明は省略する。一方、前述した他の実施例による面光源装置をバックライトユニット１０００に採用することもできる。
【００５７】
下部ケース１２００は、面光源装置２００を収納するために底部１２１０及び底部１２１０の縁から収納空間を形成するために延長された複数の側壁１２２０とからなる。面光源装置２００は、下部ケース１２００の収納空間に収納される。
【００５８】
インバーター１３００は、下部ケース１２００の背面に配置され、面光源装置２００を駆動するための放電電圧を発生させる。インバーター１３００から発生された放電電圧は、第１電源線１３５２及び第２電源線１３５４を通じて面光源装置２００の電極２５０にそれぞれ印加される。
【００５９】
光学シート９００は、面光源装置２００から出射される光を均一に拡散させるための拡散板（未図示）と、拡散した光に直進性を付与するためのプリズムシート（未図示）からなることができる。
【００６０】
上部ケース１１００は、下部ケース１２００に結合されて面光源装置２００と光学シート９００を支持する。上部ケース１１００は、面光源装置２００が下部ケース１２００から離脱することを防止する。
【００６１】
一方、映像を表示する液晶表示パネル（未図示）を上部ケース１１００の上部に配置することができる。
【００６２】
面光源装置の製造
＜実験例１＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上（内面）に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の第１吸着防止層を反射層上に形成した。続いて、４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を第１吸着防止層上に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の溶出防止層を第２基板の底面（内面）に形成した。その後、２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を溶出防止層上に形成した。５μｍの厚さをそれぞれ有するイットリア材質の第２吸着防止層及び第３吸着防止層を第１蛍光層及び第２蛍光層上にそれぞれ形成した。
【００６３】
＜実験例２＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上（内面）に形成した。４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を反射層上に形成した。２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を第２基板の底面（内面）に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア層を第２蛍光層上（内面）にのみ形成した。
【００６４】
＜実験例３＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の第１吸着防止層を反射層上に形成した。４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を第１吸着防止層上に形成した。２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を第２基板の底面（内面）に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の第２吸着防止層を第１蛍光層上にのみ形成した。
【００６５】
＜実験例４＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の第１吸着防止層を反射層上に形成した。４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を第１吸着防止層上に形成した。２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を第２基板の底面に形成した。イットリアと蛍光体を混合した５μｍ厚さの複合蛍光層を第１蛍光層上にのみ形成した。
【００６６】
＜比較例＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上に形成した。４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を反射層上に形成した。２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を第２基板の底面に形成した。
【００６７】
［実験例１及び実験例２と比較例の面光源装置の輝度均一性評価］
実験例１及び実験例２による面光源装置と比較例による面光源装置の輝度を、１００時間毎に測定した。
【００６８】
図８ａは、実験例１による面光源装置の最初の輝度を示した写真で、図８ｂは実験例２による面光源装置の最初の輝度を示した写真であり、図８ｃは比較例による面光源装置の最初の輝度を示した写真である。
【００６９】
図８ａ、図８ｂ及び図８ｃに示されたように、面光源装置の最初の輝度はすべて均一な状態であることが確認される。すなわち、面光源装置の最初駆動時には放電空間内の温度差がほとんど発生しないので、水銀ガスが放電空間内に均一に分布していることが分かる。
【００７０】
図９ａは、１００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真で、図９ｂは、１００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真であり、図９ｃは、１００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【００７１】
図９ａ及び図９ｂに示されたように、実験例１及び実験例２による面光源装置は、１００時間が経過後も均一な輝度を示すことが分かる。一方、図９ｃに示されたように、比較例の面光源装置では非点灯領域が部分的に存在することを確認することができる。それは、吸着防止層と溶出防止層を持たない比較例の面光源装置では、水銀ガスが蛍光層に物理的に吸着されることにより、水銀ガスが放電空間内に不均一に分布し始めたことを証明している。また、基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出して、黒化現象が発生していることも証明している。
【００７２】
図１０ａは、２００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真で、図１０ｂは、２００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真であり、図１０ｃは、２００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【００７３】
図１０ａ及び図１０ｂに示されているように、実験例１及び実験例２による面光源装置は、２００時間経過後も継続して均一な輝度を示している。すなわち、放電空間内に温度差が発生しても、水銀ガスが蛍光層に物理的に吸着することを吸着防止層が防止することで、水銀ガスが放電空間内に均一に分布していることを確認することができる。また、溶出防止層が基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出することを防止して、面光源装置の黒化現象が抑制されていることが分かる。一方、図１０ｃに示されたように、比較例の面光源装置では非点灯領域がより増加していることを確認することができる。
【００７４】
図１１ａは、３００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真で、図１１ｂは、３００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真であり、図１１ｃは、３００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【００７５】
図１１ａ及び図１１ｂに示されているように、実験例１及び実験例２による面光源装置は、３００時間が経過しても継続して均一な輝度を示している。一方、図１１ｃに示されているように、比較例の面光源装置では非点灯領域が大きく増加したことを確認することができる。
【００７６】
図１２ａは、５００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真で、図１２ｂは、５００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真であり、図１２ｃは、５００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【００７７】
図１２ａ及び図１２ｂに示されているように、実験例１及び実験例２による面光源装置は、５００時間が経過しても継続して均一な輝度を示している。すなわち、実施例１及び２による面光源装置では、５００時間経過後にも初期の輝度がほとんどそのまま維持されている。一方、図１２ｃに示されているように、比較例の面光源装置では非点灯領域が非常に多いことを確認することができる。
【００７８】
このような結果から、本発明による吸着防止層が、水銀ガスが蛍光層に物理的に吸着することを防止することが分かる。また、溶出防止層が基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出することを防止して、面光源装置の黒化現象が抑制されていることも分かる。したがって、たとえ放電空間内の温度差によって水銀ガスが低い温度を有する放電空間領域に移動しても、水銀ガスが蛍光層に物理的に吸着されなくなる。結果的に、水銀ガスが放電空間内に均一に分布されることで、長期間駆動させた本発明の面光源装置は、継続して均一な輝度を有するようになる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明によると、吸着防止層は、放電ガスが反射層と蛍光層に物理的に吸着することを防止する。また、溶出防止層が基板内のナトリウムイオンが蛍光層内に溶出することを防止する。したがって、放電ガスは放電空間内に均一に分布することができるようになり、また黒化現象も抑制されて面光源装置は向上した輝度均一性を有するようになる。
【００８０】
先に説明した本発明の詳細な説明では、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練された当業者または該当の技術分野に通常の知識を有する者なら、特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施例による面光源装置を示した斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】本発明の第２実施例による面光源装置を示した断面図である。
【図４】図３のＩＶ部位を拡大して示した断面図である。
【図５】本発明の第３実施例による面光源装置を示した斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【図７】本発明の第４実施例によるバックライトユニットを示した分解斜視図である。
【図８ａ】実験例１による面光源装置の最初の輝度を示した写真である。
【図８ｂ】実験例２による面光源装置の最初の輝度を示した写真である。
【図８ｃ】比較例による面光源装置の最初の輝度を示した写真である。
【図９ａ】１００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図９ｂ】１００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図９ｃ】１００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１０ａ】２００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１０ｂ】２００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１０ｃ】２００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１１ａ】３００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１１ｂ】３００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１１ｃ】３００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１２ａ】５００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１２ｂ】５００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１２ｃ】５００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【符号の説明】
【００８２】
１１１ 第１基板
１１２ 第２基板
１２０ 隔壁
１３０ 密封部材
１４０ 放電空間
１５０ 電極
１６０ 反射層
１７１、１７２ 蛍光層
１８１、１８２、１８５ 吸着防止層
１８６ 溶出防止層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置及びそれを有するバックライトユニットに関するもので、より詳細には、面形態で光を出射する面光源装置と、該面光源装置を光源として有するバックライトユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ；ＬＣ）は、電気的特性及び光学的特性を兼ね備えている。液晶は、電気的特性によって電界の方向に対応して配列が変更され、光学的特性によって配列に対応して光の透過率を変更させる。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶の電気的特性及び光学的特性を利用して映像を表示する。液晶表示装置は、ＣＲＴ等に比べて体積が非常に小さくて軽いという長所を有し、そのためにポータブルコンピュータ、通信機器、液晶テレビ及び宇宙航空産業等に広く使用されている。
【０００４】
液晶表示装置は、液晶を制御するための液晶制御部及び液晶に光を供給する光供給部を必要とする。
【０００５】
液晶制御部は、第１基板に配置された画素電極（ｐｉｘｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、第２基板に配置された共通電極（ｃｏｍｍｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）及び画素電極と共通電極の間に介在する液晶を含む。画素電極は、解像度に対応して多数個からなり、共通電極は画素電極と対向して一つで成り立っている。各画素電極には、お互いに異なるレベルを有する画素電圧（ｐｉｘｅｌ ｖｏｌｔａｇｅ）を印加するために薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）が連結されて、共通電極には等しいレベルのレファレンス電圧（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ）が印加される。画素電極及び共通電極は、導電性を有する透明な物質で成り立っている。
【０００６】
光供給部は、液晶制御部の液晶に光を供給する。光は、画素電極、液晶及び共通電極を順次に通過する。ここで、液晶を通過した映像の表示品質は、光供給部の輝度及び輝度均一性によって大きく左右される。一般的に輝度及び輝度均一性が高いほど、表示品質は良好になる。
【０００７】
従来、液晶表示装置の光供給部は、棒形状を有する冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）またはドット形状を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）が主に使用されてきた。冷陰極蛍光ランプは、輝度が高くて寿命が長く、白熱燈に比べて発熱量が非常に少ないという長所がある。一方、発光ダイオードは、輝度が高いという長所がある。しかし、従来の冷陰極蛍光ランプまたは発光ダイオードには、輝度均一性が良くないという短所がある。
【０００８】
したがって、冷陰極蛍光ランプまたは発光ダイオードを光源に持つ光供給部は、輝度均一性を高めるために導光板（ｌｉｇｈｔ ｇｕｉｄｅ ｐａｎｅｌ；ＬＧＰ）、拡散部材（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｍｅｍｂｅｒ）及びプリズムシート（ｐｒｉｓｍ ｓｈｅｅｔ）等の光学部材（ｏｐｔｉｃａｌ ｍｅｍｂｅｒ）を含んでいる。それによって冷陰極蛍光ランプまたは発光ダイオードを使用する液晶表示装置は、光学部材によって体積及び重さが大きく増加する問題点を有している。
【０００９】
このような問題点を解消するため、平板形態の面光源装置が提案されている。従来の面光源装置は、複数の放電空間は、独立した隔壁によって形成されている隔壁分離型と、波形基材に形成されている統合的な隔壁によって形成されている隔壁一体型とに分けることができる。
【００１０】
従来の隔壁分離型面光源装置は、第１基板、該第１基板上に配置された第２基板、及び第１基板及び第２基板の端部の間に配置されて内部空間を限定する密封部材を含む。独立した隔壁は、内部空間に配列し、内部空間を水銀ガスを含む放電ガスが注入される複数個の放電空間に区切る。第１基板及び第２基板の内面には、蛍光層が形成される。第１基板及び第２基板の両側端部外面に沿って放電ガスに電圧を印加するための電極が形成される。また、反射層が第１基板と蛍光層の間に介在する。
【００１１】
一方、従来の隔壁一体型面光源装置は、第１基板と、該第１基板上に配置された第２基板を含む。第２基板は、複数個の隔壁部を一体に有し、該隔壁部が第１基板に突き合わせられることによって、放電ガスが注入される複数個の放電空間が形成される。第２基板の縁部（端部）は、シーリング用フリットを介して第１基板に接合される。第１基板及び第２基板の内面に蛍光層が形成され、放電ガスに電圧を印加するための電極は、第１基板及び第２基板の外周面（両側端部外面）を覆う。また、反射層が第１基板と蛍光層の間に介在する。
【００１２】
ここで、放電ガスに含まれる水銀ガスは、温度に非常に敏感な特性を有する。すなわち、相対的に温度が低い部分に水銀ガスが片寄る。
【００１３】
前述した従来の面光源装置で、光が出射される第２基板に隣接した放電空間領域が第１基板に隣接した放電空間領域より低い温度を有する。それによって、水銀ガスは第２基板と隣接した放電空間領域に移動するようになる。このように一方に片寄った水銀ガスは、第２基板の内面に形成された反射層と蛍光層に物理的に吸着される。結果的に、第２基板と隣接した放電空間領域に第１基板と隣接した放電空間領域より相対的により多い水銀ガスが分布するようになる。それによって、放電空間内に水銀ガスが均一に分布することができなくなり、面光源装置の輝度均一性が大きく低下する問題点があった。
【００１４】
また、従来の面光源装置では、基板と蛍光層が直接突き合わせられることによって、基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出して、面光源装置の黒化現象を引き起こす問題点もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、放電空間内の温度が相対的に低い領域に片寄った水銀ガスが反射層と蛍光層に吸着することを防止すると同時に基板内のナトリウムイオンが蛍光層内に溶出する現象も抑制することができる面光源装置を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記のような面光源装置を光源として有するバックライトユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の面光源装置は、第１基板及び第２基板を具備し、該第１基板及び第２基板の間に放電ガスと、複数個の放電空間を形成する光源体と、前記第１基板の内面に形成された反射層と、該反射層上に形成され、前記放電ガスが前記反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層と、該第１吸着防止層上に形成された第１蛍光層と、前記第２基板の内面に形成された第２蛍光層と、及び前記放電ガスに放電電圧を印加する電極を含む。
【００１８】
本発明の一実施例によると、放電ガスが第１蛍光層に吸着することを防止する第２吸着防止層が、第１蛍光層上に形成される。また、第１吸着防止層は、第２吸着防止層より厚い。また、第２基板内の金属が、第２蛍光層内に溶出することを防止する溶出防止層を、第２蛍光層と第２基板との間に介在させる。
【００１９】
本発明の他の態様による面光源装置は、第１基板及び第２基板を具備し、該第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体と、前記第１基板の内面に形成された反射層と、前記第１基板の反射層及び前記第２基板の内面の中で少なくともいずれかの面上に形成され、蛍光体と吸着防止物が混合した複合蛍光層と、及び前記放電ガスに放電電圧を印加する電極を含む。
【００２０】
本発明のもう一つのバックライトユニットは、第１基板及び第２基板を具備し、前記第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体、前記第１基板の内面に形成された反射層、前記反射層上に形成されて、前記放電ガスが前記反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層、該第１吸着防止層上に形成された第１蛍光層、前記第２基板の内面に形成された第２蛍光層、及び前記放電ガスに電圧を印加する電極を含む面光源装置、前記面光源装置を収納するケース、前記面光源装置と前記ケースの間に介在する光学シート、及び前記面光源装置を駆動するための前記放電電圧を前記電極に供給するインバーターを含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、反射層上に形成された吸着防止層によって、放電ガスが反射層と蛍光層に物理的に吸着することを抑制する。したがって、たとえ放電ガスが放電空間の両端部の間の温度差によっていずれか一方の端部側に片寄るようになっても、放電ガスが反射層と蛍光層に吸着されることがなくなる。また、溶出防止層が基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出することを抑制する。結果的に、放電ガスは放電空間内に均一に分布することが可能になって、面光源装置は向上した輝度均一性を有するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の第１実施例による面光源装置を示した斜視図で、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【００２４】
図１及び図２を参照すると、本実施例による面光源装置１００は、放電ガスが注入される内部空間を有する光源体、及び放電ガスに電圧を印加するための電極１５０を含む。一方、放電ガスには、水銀ガス、アルゴンガス、ネオンガス、キセノンガス等が使用できる。
【００２５】
本実施例による面光源装置１００は、隔壁分離型である。光源体は、第１基板１１１、該第１基板１１１上に配置された第２基板１１２、第１基板及び第２基板の端部の間に配置されて内部空間を限定する密封部材１３０、及び内部空間を複数個の放電空間１４０に区切る隔壁１２０を含む。
【００２６】
第１基板及び第２基板は、可視光は透過させるが紫外線は遮断するガラス材質からなる。第２基板１１２は、放電空間１４０で発生した光が出射する出射面になる。
【００２７】
隔壁１２０は、第１方向に沿って内部空間に平行に配列され、内部空間をストライプ形態の複数個の放電空間１４０に区切る。隔壁１２０の下面は、第１基板１１１に突き合わせられて、上面は第２基板１１２に突き合わせられる。各放電空間１４０に放電ガスを注入するために、隔壁１２０は蛇行構造としたり、または連通路（未図示）（ｐａｓｓａｇｅ ｈｏｌｅ）を隔壁１２０に形成することができる。
【００２８】
電極１５０は、第１基板１１１の底面（下面）に形成された第１電極１５２、及び第２基板１１２の上面に形成された第２電極１５４を含む。特に、第１電極１５２及び第２電極１５４は、第１方向と実質的に直交する第２方向に沿って第１基板１１１及び第２基板１１２の両側端部に配置される。一方、電極１５０は、導電性テープまたは導電性ペーストを含むことができる。
【００２９】
反射層１６０は、第１基板１１１の表面（内面）に形成される。反射層１６０は、放電空間１４０で発生した光の中で第１基板１１１方向に向かう光を第２基板１１２の方向に反射させる役目をする。
【００３０】
電圧が印加された放電ガスから発生した紫外線によって励起される第１蛍光層１７１を反射層１６０の表面（内面）に形成する。第１蛍光層１７１と同じ機能を有する第２蛍光層１７２を第２基板１１２の底面（内面）に形成する。
【００３１】
ここで、光が出射される第２基板１１２と隣接した放電空間１４０部分は、第１基板１１１と隣接した放電空間１４０より低い温度を有する。それによって、水銀ガスは第２基板１１２と隣接した放電空間１４０の部分に片寄るようになる。一方に片寄った水銀ガスは、反射層１６０と第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２に物理的に吸着されやすくなる。吸着された水銀ガスは、それ以上移動することができなくなるので、水銀ガスが低い温度を有する放電空間１４０の一部分に集中する。それによって、面光源装置１００から発生される光の輝度が不均一になる。
【００３２】
これを防止するため、第１吸着防止層１８５を反射層１６０と第１蛍光層１７１の間に介在させる。また、第２吸着防止層１８１と第３吸着防止層１８２を、第１蛍光層１７１上（内面）と第２蛍光層１７２の底面（内面）にそれぞれ形成する。第１吸着防止層１８５は、水銀ガスが反射層１６０と反応することを防止して、水銀が反射層１６０に物理的に吸着することを防止する。第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２は、水銀ガスが第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２と反応することを防止し、水銀が蛍光体に物理的に吸着することを防止する。ここで、本実施例では、第１蛍光層１７１上及び第２蛍光層１７２上に第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２をそれぞれ形成することを例示したが、第２吸着防止層１８１は、省略して水銀ガスが主に吸着する第２蛍光層１７２にのみ第３吸着防止層１８２を形成することもできる。
【００３３】
このような役割をする第１吸着防止層１８５、第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２の例としては、金属酸化物を挙げることができる。詳細には、金属酸化物の例として、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）、チタニア（ｔｉｔａｎｉａ）、イットリア（ｙｔｔｒｉａ）またはそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００３４】
ここで、第１吸着防止層１８５は、第２吸着防止層１８１より厚いことが好ましい。詳細には、第１吸着防止層１８５は約２μｍの厚さを有し、第２吸着防止層１８１は約１μｍの厚さであることが好ましい。
【００３５】
また、第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２は、第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２の厚さの２０％以下であることが好ましい。詳細には、第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２は、１０ｎｍ乃至１０μｍ、好ましくは、１０ｎｍ乃至０．５μｍの厚さである。
【００３６】
第２基板１１２内に含有されたナトリウムイオンが、第２蛍光層１７２内に溶出することを防止するための溶出防止層１８６が、第２基板１１２と第２蛍光層１７２との間に介在する。溶出防止層１８６に使用できる材質は、第３吸着防止層１８２の材質として例示された物質の中のいずれか一つを挙げられる。
【００３７】
本実施例によると、第１吸着防止層１８５が、水銀ガスが反射層１６０に物理的に吸着することを防止する。また、第２吸着防止層１８１及び第３吸着防止層１８２は、水銀ガスが第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２に物理的に吸着することを防止する。したがって、たとえ放電空間１４０内の温度差によって水銀ガスが一方に片寄る現象が起きても、片寄った水銀ガスが反射層１６０と第１蛍光層１７１及び第２蛍光層１７２に物理的に吸着しなくなる。したがって、放電空間１４０の温度差がなくなれば、水銀ガスは放電空間１４０内に均一な分布が可能になる。また、溶出防止層１８６が、第２基板１１２内のナトリウムイオンが第２蛍光層１７２内に溶出することを防止するので、面光源装置１００の黒化現象が抑制される。結果的に、面光源装置１００は、向上した輝度均一性を有するようになる。
【実施例２】
【００３８】
図３は、本発明の第２実施例による面光源装置を示した断面図で、図４は図３の部位ＩＶを拡大して示した断面図である。
【００３９】
本実施例による面光源装置１００ａは、複合蛍光層１９１、１９２を除き実施例１の面光源装置１００と実質的に同じ構成要素を含んでいる。したがって、同じ構成要素は同じ参照符号で示し、また同じ構成要素に対する説明は省略する。
【００４０】
図３及び図４を参照すると、第１複合蛍光層１９１は、反射層１６０上に形成される。また、第２複合蛍光層１９２は、第２基板１１２の底面（内面）に形成される。
【００４１】
第１複合蛍光層１９１及び第２複合蛍光層１９２は、蛍光体１９３に吸着防止物１９４を混合して製造されたスラリー形態である。吸着防止物１９４は、水銀ガスが反射層１６０と蛍光体１９３に物理的に吸着することを防止する。吸着防止物１９４の例としては、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）、チタニア（ｔｉｔａｎｉａ）、イットリア（ｙｔｔｒｉａ）またはそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００４２】
本実施例によると、第１複合蛍光層１９１、第２複合蛍光層１９２内に蛍光体１９３と吸着防止物１９４が混合されているので、実施例１の第１吸着防止層１８５、第２吸着防止層１８１、及び第３吸着防止層１８２を塗布する工程を省略することができる。
【実施例３】
【００４３】
図５は、本発明の第３実施例による面光源装置を示した斜視図で、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【００４４】
図５及び図６を参照すると、本実施例による面光源装置２００は、放電ガスが注入される内部空間を有する光源体、及び放電ガスに電圧を印加するための電極２５０を含む。
【００４５】
本実施例による面光源装置２００は、複数の放電空間が統合的な隔壁によって形成されている隔壁一体型である。
【００４６】
したがって、光源体は第１基板２１１、及び第１基板２１１上に配置されて隔壁部２２０を一体に有する第２基板２１２を含む。第１方向に沿って（平行に）配列された隔壁部２２０が第１基板２１１に突き合わせられて、略アーチ形状の複数個の放電空間２４０を形成する。各放電空間２４０に放電ガスを注入するために、隔壁部２２０は蛇行構造に配列するかまたは連通路（ｐａｓｓａｇｅ ｈｏｌｅ）２２５を隔壁部２２０に形成することができる。特に、連通路２２５は、隔壁部２２０上に斜線型またはＳ字形態に形成することができる。一方、本実施例による隔壁部２２０は、１乃至５ｍｍ程度の幅を有する。
【００４７】
電極２５０は、第１方向と実質的に直交する第２方向に沿って光源体の両側端部上に沿って配列される。電極２５０は、第１基板２１１の底面（下面）に形成された第１電極２５２、及び第２基板２１２の上面に形成された第２電極２５４を含む。
【００４８】
反射層２６０は、第１基板２１１の内面に形成される。第１蛍光層２７１は、反射層２６０上に形成される。第２蛍光層２７２は、第２基板２１２の底面（内面）に形成される。
【００４９】
第１吸着防止層２８５を反射層２６０と第１蛍光層２７１との間に介在させる。第２吸着防止層２８１を第１蛍光層２７１上に形成する。また、第３吸着防止層２８２を、第２蛍光層２７２の底面（内面）に形成する。第１吸着防止層２８５、第２吸着防止層２８１及び第３吸着防止層２８２は、水銀ガスが反射層２６０と第１蛍光層２７１及び第２蛍光層２７２と反応することをそれぞれ防止することにより、水銀が反射層２６０、第１蛍光層２７１及び第２蛍光層２７２に物理的に吸着することを防止する。第１吸着防止層２８５、第２吸着防止層２８１及び第３吸着防止層２８２の例としては、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）、チタニア（ｔｉｔａｎｉａ）、イットリア（ｙｔｔｒｉａ）またはそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００５０】
ここで、第１吸着防止層２８５は、第２吸着防止層２８１より厚いことが好ましい。詳細には、第１吸着防止層２８５は約２μｍの厚さを有し、第２吸着防止層２８１は約１μｍの厚さを有することができる。
【００５１】
また、第２吸着防止層２８１及び第３吸着防止層２８２は、第１蛍光層２７１及び第２蛍光層２７２の厚さの２０％以下の厚さであることが好ましい。詳細には、第２吸着防止層２８１及び第３吸着防止層２８２は、１０ｎｍ乃至１０μｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至０．５μｍの厚さを有する。
【００５２】
さらに、第２基板２１２内に含有されたナトリウムイオンが、第２蛍光層２７２内に溶出することを防止するための溶出防止層２８６が、第２基板２１２と第２蛍光層２７２との間に介在する。
【００５３】
一方、図３に図示された実施例２の複合蛍光層１９１、１９２を本実施例の面光源装置２００に採用することもできる。
【実施例４】
【００５４】
図７は、本発明の第４実施例によるバックライトユニットを示した分解斜視図である。
【００５５】
図７を参照すると、本実施例によるバックライトユニット１０００は、実施例３による面光源装置２００、上部ケース１１００、下部ケース１２００、光学シート９００及びインバーター１３００を含む。
【００５６】
面光源装置２００は、図５に図示した面光源装置と実質的に同じ構成からなるので、面光源装置２００に対する説明は省略する。一方、前述した他の実施例による面光源装置をバックライトユニット１０００に採用することもできる。
【００５７】
下部ケース１２００は、面光源装置２００を収納するために底部１２１０及び底部１２１０の縁から収納空間を形成するために延長された複数の側壁１２２０とからなる。面光源装置２００は、下部ケース１２００の収納空間に収納される。
【００５８】
インバーター１３００は、下部ケース１２００の背面に配置され、面光源装置２００を駆動するための放電電圧を発生させる。インバーター１３００から発生された放電電圧は、第１電源線１３５２及び第２電源線１３５４を通じて面光源装置２００の電極２５０にそれぞれ印加される。
【００５９】
光学シート９００は、面光源装置２００から出射される光を均一に拡散させるための拡散板（未図示）と、拡散した光に直進性を付与するためのプリズムシート（未図示）からなることができる。
【００６０】
上部ケース１１００は、下部ケース１２００に結合されて面光源装置２００と光学シート９００を支持する。上部ケース１１００は、面光源装置２００が下部ケース１２００から離脱することを防止する。
【００６１】
一方、映像を表示する液晶表示パネル（未図示）を上部ケース１１００の上部に配置することができる。
【００６２】
面光源装置の製造
＜実験例１＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上（内面）に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の第１吸着防止層を反射層上に形成した。続いて、４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を第１吸着防止層上に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の溶出防止層を第２基板の底面（内面）に形成した。その後、２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を溶出防止層上に形成した。５μｍの厚さをそれぞれ有するイットリア材質の第２吸着防止層及び第３吸着防止層を第１蛍光層及び第２蛍光層上にそれぞれ形成した。
【００６３】
＜実験例２＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上（内面）に形成した。４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を反射層上に形成した。２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を第２基板の底面（内面）に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア層を第２蛍光層上（内面）にのみ形成した。
【００６４】
＜実験例３＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の第１吸着防止層を反射層上に形成した。４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を第１吸着防止層上に形成した。２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を第２基板の底面（内面）に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の第２吸着防止層を第１蛍光層上にのみ形成した。
【００６５】
＜実験例４＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上に形成した。５μｍの厚さを有するイットリア材質の第１吸着防止層を反射層上に形成した。４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を第１吸着防止層上に形成した。２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を第２基板の底面に形成した。イットリアと蛍光体を混合した５μｍ厚さの複合蛍光層を第１蛍光層上にのみ形成した。
【００６６】
＜比較例＞
１５０μｍの厚さを有する反射層を第１基板上に形成した。４０μｍの厚さを有する第１蛍光層を反射層上に形成した。２０μｍの厚さを有する第２蛍光層を第２基板の底面に形成した。
【００６７】
［実験例１及び実験例２と比較例の面光源装置の輝度均一性評価］
実験例１及び実験例２による面光源装置と比較例による面光源装置の輝度を、１００時間毎に測定した。
【００６８】
図８ａは、実験例１による面光源装置の最初の輝度を示した写真で、図８ｂは実験例２による面光源装置の最初の輝度を示した写真であり、図８ｃは比較例による面光源装置の最初の輝度を示した写真である。
【００６９】
図８ａ、図８ｂ及び図８ｃに示されたように、面光源装置の最初の輝度はすべて均一な状態であることが確認される。すなわち、面光源装置の最初駆動時には放電空間内の温度差がほとんど発生しないので、水銀ガスが放電空間内に均一に分布していることが分かる。
【００７０】
図９ａは、１００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真で、図９ｂは、１００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真であり、図９ｃは、１００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【００７１】
図９ａ及び図９ｂに示されたように、実験例１及び実験例２による面光源装置は、１００時間が経過後も均一な輝度を示すことが分かる。一方、図９ｃに示されたように、比較例の面光源装置では非点灯領域が部分的に存在することを確認することができる。それは、吸着防止層と溶出防止層を持たない比較例の面光源装置では、水銀ガスが蛍光層に物理的に吸着されることにより、水銀ガスが放電空間内に不均一に分布し始めたことを証明している。また、基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出して、黒化現象が発生していることも証明している。
【００７２】
図１０ａは、２００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真で、図１０ｂは、２００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真であり、図１０ｃは、２００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【００７３】
図１０ａ及び図１０ｂに示されているように、実験例１及び実験例２による面光源装置は、２００時間経過後も継続して均一な輝度を示している。すなわち、放電空間内に温度差が発生しても、水銀ガスが蛍光層に物理的に吸着することを吸着防止層が防止することで、水銀ガスが放電空間内に均一に分布していることを確認することができる。また、溶出防止層が基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出することを防止して、面光源装置の黒化現象が抑制されていることが分かる。一方、図１０ｃに示されたように、比較例の面光源装置では非点灯領域がより増加していることを確認することができる。
【００７４】
図１１ａは、３００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真で、図１１ｂは、３００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真であり、図１１ｃは、３００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【００７５】
図１１ａ及び図１１ｂに示されているように、実験例１及び実験例２による面光源装置は、３００時間が経過しても継続して均一な輝度を示している。一方、図１１ｃに示されているように、比較例の面光源装置では非点灯領域が大きく増加したことを確認することができる。
【００７６】
図１２ａは、５００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真で、図１２ｂは、５００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真であり、図１２ｃは、５００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【００７７】
図１２ａ及び図１２ｂに示されているように、実験例１及び実験例２による面光源装置は、５００時間が経過しても継続して均一な輝度を示している。すなわち、実施例１及び２による面光源装置では、５００時間経過後にも初期の輝度がほとんどそのまま維持されている。一方、図１２ｃに示されているように、比較例の面光源装置では非点灯領域が非常に多いことを確認することができる。
【００７８】
このような結果から、本発明による吸着防止層が、水銀ガスが蛍光層に物理的に吸着することを防止することが分かる。また、溶出防止層が基板内のナトリウムイオンが蛍光層に溶出することを防止して、面光源装置の黒化現象が抑制されていることも分かる。したがって、たとえ放電空間内の温度差によって水銀ガスが低い温度を有する放電空間領域に移動しても、水銀ガスが蛍光層に物理的に吸着されなくなる。結果的に、水銀ガスが放電空間内に均一に分布されることで、長期間駆動させた本発明の面光源装置は、継続して均一な輝度を有するようになる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明によると、吸着防止層は、放電ガスが反射層と蛍光層に物理的に吸着することを防止する。また、溶出防止層が基板内のナトリウムイオンが蛍光層内に溶出することを防止する。したがって、放電ガスは放電空間内に均一に分布することができるようになり、また黒化現象も抑制されて面光源装置は向上した輝度均一性を有するようになる。
【００８０】
先に説明した本発明の詳細な説明では、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練された当業者または該当の技術分野に通常の知識を有する者なら、特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施例による面光源装置を示した斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】本発明の第２実施例による面光源装置を示した断面図である。
【図４】図３のＩＶ部位を拡大して示した断面図である。
【図５】本発明の第３実施例による面光源装置を示した斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【図７】本発明の第４実施例によるバックライトユニットを示した分解斜視図である。
【図８ａ】実験例１による面光源装置の最初の輝度を示した写真である。
【図８ｂ】実験例２による面光源装置の最初の輝度を示した写真である。
【図８ｃ】比較例による面光源装置の最初の輝度を示した写真である。
【図９ａ】１００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図９ｂ】１００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図９ｃ】１００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１０ａ】２００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１０ｂ】２００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１０ｃ】２００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１１ａ】３００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１１ｂ】３００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１１ｃ】３００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１２ａ】５００時間経過後の実験例１による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１２ｂ】５００時間経過後の実験例２による面光源装置の輝度を示した写真である。
【図１２ｃ】５００時間経過後の比較例による面光源装置の輝度を示した写真である。
【符号の説明】
【００８２】
１１１ 第１基板
１１２ 第２基板
１２０ 隔壁
１３０ 密封部材
１４０ 放電空間
１５０ 電極
１６０ 反射層
１７１、１７２ 蛍光層
１８１、１８２、１８５ 吸着防止層
１８６ 溶出防止層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板及び第２基板を具備して、前記第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体と、
前記第１基板の内面に形成された反射層と、
前記反射層上に形成され、前記放電ガスが前記反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層と、
前記第１吸着防止層上に形成された第１蛍光層と、
前記第２基板の内面に形成された第２蛍光層と、
前記放電ガスに放電電圧を印加する電極と、を含む面光源装置。
【請求項２】
前記第１蛍光層上に形成され、前記放電ガスが前記第１蛍光層に吸着することを防止する第２吸着防止層と、
前記第２蛍光層上に形成されて、前記放電ガスが前記第２蛍光層に吸着することを防止する第３吸着防止層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記第２吸着防止層が、前記第１蛍光層の２０％以下の厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記第２吸着防止層が、１０ｎｍ乃至１０μｍの厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記第１吸着防止層が、前記第２吸着防止層より厚いことを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記第１吸着防止層及び第２吸着防止層が、金属酸化物を含むことを特徴とする面光源装置。
【請求項７】
前記金属酸化物が、アルミナ、ジルコニア、チタニア及びイットリアからなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項６に記載の面光源装置。
【請求項８】
前記第２基板と前記第２蛍光層の間に介在して、前記第２基板内の金属が前記第２蛍光層内に溶出することを防止する溶出防止層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項９】
第１基板及び第２基板を具備して、前記第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体と、
前記第１基板の内面に形成された反射層と、
前記第１基板の反射層及び前記第２基板の内面の中で少なくても一方の面上に形成されて蛍光体と吸着防止物が混合した複合蛍光層と、
前記放電ガスに放電電圧を印加する電極と、を含む面光源装置。
【請求項１０】
第１基板及び第２基板を具備して、前記第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体と、前記第１基板の内面に形成された反射層と、前記反射層上に形成されて前記放電ガスが前記反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層と、該第１吸着防止層上に形成された第１蛍光層、前記第２基板の内面に形成された第２蛍光層と、前記放電ガスに電圧を印加する電極と、を含む面光源装置と、
前記面光源装置を収納するケースと、
前記面光源装置と前記ケースの間に介在させる光学シートと、
前記面光源装置を駆動するための前記放電電圧を前記電極に供給するインバーターと、を含むバックライトユニット。
【請求項１】
第１基板及び第２基板を具備して、前記第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体と、
前記第１基板の内面に形成された反射層と、
前記反射層上に形成され、前記放電ガスが前記反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層と、
前記第１吸着防止層上に形成された第１蛍光層と、
前記第２基板の内面に形成された第２蛍光層と、
前記放電ガスに放電電圧を印加する電極と、を含む面光源装置。
【請求項２】
前記第１蛍光層上に形成され、前記放電ガスが前記第１蛍光層に吸着することを防止する第２吸着防止層と、
前記第２蛍光層上に形成されて、前記放電ガスが前記第２蛍光層に吸着することを防止する第３吸着防止層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記第２吸着防止層が、前記第１蛍光層の２０％以下の厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記第２吸着防止層が、１０ｎｍ乃至１０μｍの厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記第１吸着防止層が、前記第２吸着防止層より厚いことを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記第１吸着防止層及び第２吸着防止層が、金属酸化物を含むことを特徴とする面光源装置。
【請求項７】
前記金属酸化物が、アルミナ、ジルコニア、チタニア及びイットリアからなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項６に記載の面光源装置。
【請求項８】
前記第２基板と前記第２蛍光層の間に介在して、前記第２基板内の金属が前記第２蛍光層内に溶出することを防止する溶出防止層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項９】
第１基板及び第２基板を具備して、前記第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体と、
前記第１基板の内面に形成された反射層と、
前記第１基板の反射層及び前記第２基板の内面の中で少なくても一方の面上に形成されて蛍光体と吸着防止物が混合した複合蛍光層と、
前記放電ガスに放電電圧を印加する電極と、を含む面光源装置。
【請求項１０】
第１基板及び第２基板を具備して、前記第１基板及び第２基板の間に放電ガスが注入される複数個の放電空間を形成する光源体と、前記第１基板の内面に形成された反射層と、前記反射層上に形成されて前記放電ガスが前記反射層に吸着することを防止する第１吸着防止層と、該第１吸着防止層上に形成された第１蛍光層、前記第２基板の内面に形成された第２蛍光層と、前記放電ガスに電圧を印加する電極と、を含む面光源装置と、
前記面光源装置を収納するケースと、
前記面光源装置と前記ケースの間に介在させる光学シートと、
前記面光源装置を駆動するための前記放電電圧を前記電極に供給するインバーターと、を含むバックライトユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１２ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１２ｃ】
【公開番号】特開２００７−２５０５４４（Ｐ２００７−２５０５４４Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６３２７２（Ｐ２００７−６３２７２）
【出願日】平成１９年３月１３日（２００７．３．１３）
【出願人】（５０４３０３５３９）サムスン コーニング カンパニー リミテッド (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１３日（２００７．３．１３）
【出願人】（５０４３０３５３９）サムスン コーニング カンパニー リミテッド (14)
【Ｆターム（参考）】
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