專利名稱：表面光源裝置和具有該裝置的背光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面光源裝置，更具體地說，涉及一種采用新結(jié)構(gòu)的表面光源裝置以及具有該裝置的背光單元，其中在該新結(jié)構(gòu)中，通過改變放電通道的形狀控制發(fā)光特性。
背景技術(shù)：
液晶顯示(LCD)裝置利用液晶的電學(xué)特性和光學(xué)特性來顯示圖像。由于與陰極射線管(CRT)裝置相比，LCD裝置尺寸很小且重量較輕，因此它廣泛用于便攜式計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、液晶電視(LCTV)接收器、宇航工業(yè)等等。
LCD裝置包括用于控制液晶的液晶控制部分；和用于將光供給到液晶的背光源。液晶控制部分包括多個(gè)位于第一基板上的像素電極；單個(gè)位于第二基板上的共用電極；和置于像素電極和共用電極之間的液晶。像素電極的數(shù)量與分辨率相對(duì)應(yīng)，單個(gè)共用電極相對(duì)于像素電極放置。每個(gè)像素電極均連接到薄膜晶體管(TFT)上，從而將每個(gè)不同的像素電壓施加于像素電極。相同電平的參考電壓施加于共用電極。像素電極和共用電極均由透明導(dǎo)電材料制成。
由背光源供給的光依次通過像素電極、液晶和共用電極。通過液晶的圖像顯示質(zhì)量主要取決于背光源的亮度和亮度均勻性。通常，隨著亮度和亮度均勻性變高，顯示質(zhì)量可得到改進(jìn)。
在傳統(tǒng)的LCD裝置中，背光源通常使用呈桿狀的冷陰極熒光燈(CCFL)或呈點(diǎn)陣狀的發(fā)光二極管(LED)。與白熾燈相比，CCFL亮度較高且使用壽命較長，并且產(chǎn)生的熱量較小。LED能耗較大，但是亮度較高。不過，在CCFL或LED中，亮度均勻性較差。因此，為了提高亮度均勻性，利用CCFL或LED作為光源的背光源，需要光學(xué)元件，例如導(dǎo)光板(LGP)、擴(kuò)散元件和棱鏡片。這樣，由于采用光學(xué)元件，利用CCFL或LED的LCD裝置的尺寸變大且重量變重。
因此，呈平坦形狀的表面光源裝置已經(jīng)被提出作為LCD裝置的光源。
圖1是一種典型的表面光源裝置示例的透視圖。參照?qǐng)D1，傳統(tǒng)的表面光源裝置100包括光源體110和放置在光源體110兩個(gè)邊緣處的外表面上的電極160。光源體110包括第一基板和第二基板，這兩個(gè)基板彼此平行放置并且彼此間隔開預(yù)定的距離。在第一基板和第二基板之間設(shè)置多個(gè)分隔部分140，從而將第一基板和第二基板之間的空間劃分成多個(gè)放電空間150。在第一基板的邊緣和第二基板的邊緣之間設(shè)置密封元件(未示出)，從而將放電空間150與外部隔離。放電氣體注入每個(gè)放電通道內(nèi)部的放電空間150中。
為了對(duì)表面光源裝置放電，在第一基板和第二基板這兩者或任一者上形成電極。電極具有帶式形狀或島式形狀，從而對(duì)于每個(gè)放電通道而言，這些電極具有相同的面積。當(dāng)由逆變器驅(qū)動(dòng)表面光源裝置時(shí)，該裝置的所有通道都被均勻放電。
不過，在傳統(tǒng)的表面光源裝置中，由于發(fā)光特性依據(jù)放電通道位置有所不同，因此亮度均勻性較差。進(jìn)一步，由于相鄰?fù)ǖ乐g的干擾引發(fā)的溝道效應(yīng)，可導(dǎo)致出現(xiàn)暗區(qū)域。此外，對(duì)于較大的表面光源裝置，存在更多技術(shù)問題還有待解決。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明意在提供一種可控制多個(gè)放電通道的發(fā)光特性的表面光源裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可改進(jìn)亮度均勻性的表面光源裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種可增加高質(zhì)量產(chǎn)品產(chǎn)量的表面光源裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一技術(shù)方面，提供一種表面光源裝置，包括第一基板；第二基板，其連接到第一基板，以形成多個(gè)放電通道；密封部分，其形成于第一基板和第二基板之間的邊緣處；和電極部分，其形成于第一基板和第二基板中至少一個(gè)基板的表面上，并且，在所述多個(gè)放電通道中，最外邊放電通道的每一端均朝向所述密封部分脹大。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的表面光源裝置中，優(yōu)選地，相鄰放電通道之間的間距沿著所述放電通道的長度方向恒定不變。
根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供一種表面光源裝置，包括第一基板；第二基板，其連接到第一基板，以形成多個(gè)放電通道；密封部分，其形成于第一基板和第二基板之間的邊緣處；和電極部分，其形成于第一基板和第二基板中至少一個(gè)基板的表面上，并且，所述多個(gè)放電通道中的至少一個(gè)放電通道的頂表面包括曲面部分和平面部分。
在根據(jù)本發(fā)明第二方面的表面光源裝置中，優(yōu)選地，所述電極部分可以位于所述放電通道的平面部分上。
根據(jù)本發(fā)明第一和第二方面的表面光源裝置可具有如下附加特性。例如，在表面光源裝置的所述多個(gè)放電通道中，最外邊放電通道的頂表面可以形成為平坦的表面。進(jìn)一步，所述多個(gè)放電通道中的至少一個(gè)放電通道可以被形成，使得其兩端的高度大于其中間部分的高度。進(jìn)一步，在所述多個(gè)放電通道中，外邊放電通道的高度可以形成為大于中間放電通道的高度。
可通過形成表面光源裝置的第一基板或第二基板的形狀從而具有上述特性，或者通過在第一基板和第二基板之間插入附加的模制部分，來實(shí)現(xiàn)上述基本和附加特性。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種背光單元，包括表面光源裝置；殼體，其用于容納所述表面光源裝置；光學(xué)片，其置于所述表面光源裝置和所述殼體之間；和逆變器，其用于供給放電電壓，以驅(qū)動(dòng)所述表面光源裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過在表面光源裝置中形成放電空間的放電通道形狀的各種改變，改進(jìn)了放電特性并且解決了亮度均勻性較差的問題。進(jìn)一步，本發(fā)明解決了諸如低溫下無法發(fā)光、相鄰?fù)ǖ乐g出現(xiàn)溝道效應(yīng)這樣的問題，并且保持了模制產(chǎn)品的質(zhì)量。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清晰，所述附圖如下圖1是傳統(tǒng)的表面光源裝置示例的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表面光源裝置的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表面光源裝置的俯視圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的位于表面光源裝置中的最外邊放電通道的透視圖；圖4B是沿著圖4A的線Y-Y’所截取的剖視圖；圖4C是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的表面光源裝置中的最外邊放電通道的剖視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表面光源裝置中的放電通道的透視圖；圖5B是沿著圖5A的線Z-Z’所截取的剖視圖；圖6是沿著圖3的線X-X’所截取的剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表面光源裝置中的放電通道的側(cè)視圖；和圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括表面光源裝置在內(nèi)的背光單元的透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將在下文中參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳盡的描述，在附圖中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表面光源裝置200的透視圖，圖3是移去電極部分的表面光源裝置200的俯視圖。在表面光源裝置200中，第一基板211和第二基板212彼此連接，以形成多個(gè)放電通道222。例如，可通過將第一基板211模制成預(yù)定的形狀，形成放電通道222?？商鎿Q地，可在第一基板211和第二基板212之間的空間中插入附加的模制部分，以將上述空間劃分成多個(gè)放電空間。第一基板211的邊緣和第二基板212的邊緣被密封材料密封。在每個(gè)放電通道的內(nèi)表面上，即第一基板211和第二基板212的內(nèi)部，可應(yīng)用熒光材料。在第二基板內(nèi)部可以進(jìn)一步形成反射層。
在放電通道222之間形成分隔部分225，以將放電通道與鄰近通道222空間上隔離。分隔部分225限定相鄰放電通道222之間的間距。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表面光源裝置200中，分隔部分225這樣形成，使得相鄰?fù)ǖ?22之間的間距沿著放電通道222的長度方向恒定不變。
放電通道222形成沿其長度方向延伸呈桿狀的放電空間。在每個(gè)放電通道222的兩端上均形成電極部分260。放電通道222的中間部分為有效區(qū)域，用于(通過表面光源裝置的一個(gè)表面)向外部發(fā)出在放電通道222中所產(chǎn)生的光。放電通道222的內(nèi)部可包括放電氣體，例如汞氣、氙氣、氬氣和其它惰性氣體。
在相互平行放置的放電通道222的兩端上以及在放電通道之間的每個(gè)分隔部分225上，均可形成電極部分260，從而使電極部分260垂直于放電通道的長度方向。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表面光源裝置的最重要特性在于，所述多個(gè)放電通道中的最外邊放電通道220(圖3中的區(qū)域“B”)的形狀不同于其它放電通道(圖3中的區(qū)域“A”)的形狀。如圖2和3所示，最外邊放電通道220的兩端220b朝向表面光源裝置的邊緣脹大，這不同于放電通道220的中間部分220a。優(yōu)選地，兩端220b可朝向密封部分215脹大預(yù)定的寬度t，其中密封部分215連接第一基板211和第二基板212之間的邊緣。
參照?qǐng)D4A和4B，清晰可見的是，最外邊放電通道220的每端220b的面積形成為大于其中間部分220a的面積。
由于最外邊放電通道220的兩端220b脹大，因此放電通道220的兩端220b中的空間增大，并且設(shè)置在兩端220b中的每一端上的電極的面積增大。這樣，表面光源裝置200的邊緣處的放電特性得到改進(jìn)。進(jìn)一步，最外邊放電通道220的頂表面形成為平坦形狀。頂表面的這種平坦結(jié)構(gòu)提供較大的表面積，并增大在放電通道的每端上所形成的電極的面積。因此，放電通道的放電特性得到改進(jìn)。
可替代地，放電通道的兩端可向內(nèi)脹大，而不是朝向表面光源裝置200的邊緣脹大。不過，在這種情況下，因?yàn)橄噜彿烹娡ǖ乐g的分隔部分225的寬度減小，所以相鄰?fù)ǖ乐g的干擾可能造成溝道效應(yīng)，或者可能導(dǎo)致在低溫下無法發(fā)光。當(dāng)對(duì)放電通道進(jìn)行劃分的分隔部分較窄并且間距不足時(shí)，模制產(chǎn)品的質(zhì)量可能降低，其結(jié)果是，可能導(dǎo)致高質(zhì)量產(chǎn)品的產(chǎn)量下降。
本發(fā)明具有的重要意義在于，在改進(jìn)放電特性的同時(shí)解決上文所提到的問題。
如圖4C所示，最外邊放電通道220可形成為雙表面形狀，使得其中間部分220a的截面具有直線部分I和曲線部分II。在該雙表面形狀中，直線部分I減少從最外邊放電通道220朝向(表面光源裝置的)外邊緣徑向發(fā)出的光，曲線部分II允許光朝向(表面光源裝置的)中心徑向發(fā)出，以減少由分隔部分225引起的暗區(qū)域(或亮線)。進(jìn)一步，最外邊放電通道220的截面可以形成為三表面形狀，從而產(chǎn)生不同的發(fā)光特性。
參照?qǐng)D2和3，本發(fā)明的另一特征在于，放電通道222中的至少一個(gè)放電通道具有不同形狀的頂表面，并且例如，兩端為平面并且中間部分為曲面。如圖5A和5B具體所示，放電通道222的中間部分222a具有圓滑的半球形狀，并且兩端222b具有帶平坦頂表面的梯形或正方形形狀。因此，放電通道222的中間部分222a中的空間尺寸不同于其兩端222b中的空間尺寸，并且中間部分222a的表面積不同于兩端222b的表面積。
在圖3中表示為區(qū)域“C”的放電通道222的中間部分222a對(duì)應(yīng)于表面光源裝置200的有效區(qū)域。通過允許以各不同角度發(fā)出由放電產(chǎn)生的光，圓滑的中間部分222a減弱由分隔部分引起的暗區(qū)域，因此提高了表面光源裝置的亮度均勻性。放電通道222的兩端222b在圖3中示為區(qū)域“D”，其上形成電極部分260，并且具有平坦的頂表面。當(dāng)兩端222b的頂表面與中間部分222a在高度上相同時(shí)，兩端222b的體積大于中間部分222a的體積，并且兩端222b的面積也大于中間部分222a的面積。因此，放電通道每端處放置的電極的面積增大，并且使電子充電具有足夠的空間。
如上文所述，通過使放電通道的表面形狀在局部上有所差別，表面光源裝置的發(fā)光效率可最大化。
進(jìn)一步，通過使放電通道的高度有所差別，根據(jù)本發(fā)明的表面光源裝置可具有不同的放電空間，從而精確控制發(fā)光特性。參照?qǐng)D6，多個(gè)放電通道以不變的間距放置，并且如參照?qǐng)D3所述，放電通道的各部分依據(jù)位置呈不同的表面形狀，也就是說，兩端222b、224b、226b和228b具有梯形表面，中間部分222a、224a、226a和228a具有圓滑表面。如上文所述，形成表面光源裝置200的主要發(fā)光區(qū)域，即有效區(qū)域的中間部分222a、224a、226a和228a，形成為彼此具有不同的高度。例如，從圖6左側(cè)起始的第二放電通道這樣形成，使得中間部分222a的高度與兩端222b的高度相同。不過，放置在其右側(cè)的放電通道這樣形成，使得中間部分224a的高度比兩端224b的高度低h。進(jìn)一步，可以形成多個(gè)放電通道，它們從最外邊放電通道到中間的放電通道在高度上逐漸降低(呈分層狀)。
通過使放電通道在高度上有所差別，優(yōu)選地，通過使形成有效區(qū)域的放電通道的中間部分在高度上有所差別，可以形成彼此不同的放電空間。結(jié)果，表面光源裝置的每個(gè)區(qū)域的發(fā)光特性受到不同控制。相應(yīng)地，亮度相對(duì)較低的外邊緣區(qū)域的放電效率變得近似于內(nèi)中部區(qū)域的放電效率，從而改進(jìn)了表面光源裝置的亮度均勻性。
同時(shí)，通過在一個(gè)放電通道中依據(jù)位置使其高度有所差別，并通過使每個(gè)放電通道的高度有所差別，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表面光源裝置可實(shí)現(xiàn)各種不同的放電特性。如圖7所示，一放電通道222的部分222-1、222-2和222-3形成有不同的高度H1、H2、H3。因此，放電通道每部分的放電空間的尺寸有所不同。
如圖6和7所示，通過使每個(gè)區(qū)域或每個(gè)部分處的放電空間的尺寸有所差別，可有效控制表面光源裝置的發(fā)光特性的不均勻性。具體而言，可解決在表面光源裝置的外邊放電通道處以及放電通道的兩端處所產(chǎn)生的無法發(fā)光的問題，并且可改進(jìn)表面光源裝置的亮度以使其變得均勻。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括表面光源裝置在內(nèi)的背光單元的透視圖。背光單元包括圖2所示的表面光源裝置200、上殼體1100及下殼體1200、光學(xué)片900、和逆變器1300。
下殼體1200包括底部1210和多個(gè)側(cè)壁部分1220。底部1210被配置為承載表面光源裝置200，側(cè)壁部分1220從底部1210的邊緣延伸以形成容載空間。表面光源裝置200容納在下殼體1200的容載空間中。
逆變器1300位于下殼體1200的后表面處，并產(chǎn)生放電電壓以驅(qū)動(dòng)表面光源裝置200。由逆變器1300產(chǎn)生的放電電壓分別經(jīng)第一輸電線1352和第二輸電線1354供給到表面光源裝置200的電極260。
光學(xué)片900可包括擴(kuò)散板(未示出)，其用于將由表面光源裝置200發(fā)出的光均勻地漫射；和棱鏡片(未示出)，其用于提供具有線性的漫射光。上殼體1100連接到下殼體1200，以支撐表面光源裝置200和光學(xué)片900。上殼體1100防止表面光源裝置200脫離出下殼體1200。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的表面光源裝置，可通過適當(dāng)改變表面光源裝置的基板的形狀，采用不同形狀實(shí)現(xiàn)形成放電區(qū)域的放電通道。此外，本發(fā)明的表面光源裝置具有的優(yōu)點(diǎn)在于，通過改變放電通道的形狀，改進(jìn)所述裝置的整體發(fā)光特性，并且消除發(fā)光特性的不均勻性。進(jìn)一步，可解決諸如低溫下無法發(fā)光、相鄰?fù)ǖ乐g發(fā)生溝道效應(yīng)這樣的問題。并且，可保持模制產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，本發(fā)明對(duì)大尺寸的表面光源裝置有極大的幫助。
本發(fā)明已經(jīng)采用優(yōu)選示范性實(shí)施例進(jìn)行描述。不過，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的范圍不限于所公開的實(shí)施例。相反地，本發(fā)明的范圍意在包括，在本領(lǐng)域技術(shù)人員利用目前公知技術(shù)或未來技術(shù)的能力范圍之內(nèi)所進(jìn)行的各種改造和替換布置以及等價(jià)物。例如，本發(fā)明可用于如下實(shí)施例，其中上基板和下基板之間的空間被獨(dú)立的分隔部分劃分為多個(gè)放電通道，并且本發(fā)明還可用于如下實(shí)施例，其中通過改變基板形狀，上基板和下基板彼此局部接觸，從而不需要獨(dú)立的分隔部分就形成多個(gè)放電通道。進(jìn)一步，在本發(fā)明中，放電通道的長度和數(shù)量不限于上文所提到的實(shí)施例，而是可以根據(jù)表面光源的尺寸增大。因此，權(quán)利要求書所記載的范圍應(yīng)該得到最為廣泛的理解，從而涵蓋所有這些實(shí)施例和類似布置。
權(quán)利要求
1.一種表面光源裝置，包括第一基板；第二基板，其連接到第一基板，以形成多個(gè)放電通道；密封部分，其形成于第一基板和第二基板之間的邊緣處；和電極部分，其形成于第一基板和第二基板中的至少一個(gè)基板的表面上，其中在所述多個(gè)放電通道中，最外邊放電通道的每一端均朝向所述密封部分脹大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面光源裝置，其中，相鄰放電通道之間的間距沿著所述放電通道的長度方向恒定不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面光源裝置，其中，所述最外邊放電通道的頂表面為平坦形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面光源裝置，其中，所述多個(gè)放電通道中的至少一個(gè)放電通道的頂表面包括平面部分和曲面部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面光源裝置，其中所述多個(gè)放電通道中的至少一個(gè)放電通道呈這樣形狀其兩端的表面積大于其中間部分的表面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面光源裝置，其中所述多個(gè)放電通道中的至少一個(gè)放電通道呈這樣形狀其兩端的高度大于其中間部分的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面光源裝置，其中在所述多個(gè)放電通道中，外邊放電通道的高度大于中間放電通道的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面光源裝置，其中，所述多個(gè)放電通道的高度沿著從所述外邊放電通道到所述中間放電通道的方向逐漸變小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面光源裝置，其中所述最外邊放電通道的截面包括至少曲線部分和直線部分這兩個(gè)部分。
10.一種表面光源裝置，包括第一基板；第二基板，其連接到第一基板，以形成多個(gè)放電通道；密封部分，其形成于第一基板和第二基板之間的邊緣處；和電極部分，其形成于第一基板和第二基板中的至少一個(gè)基板的表面上，其中，所述多個(gè)放電通道中的至少一個(gè)放電通道的頂表面包括曲面部分和平面部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的表面光源裝置，其中，所述電極部分位于所述放電通道的平面部分上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的表面光源裝置，其中，在所述多個(gè)放電通道中，最外邊放電通道的每一端均朝向所述密封部分脹大。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的表面光源裝置，其中所述多個(gè)放電通道中的至少一個(gè)放電通道呈這樣形狀其兩端的高度大于其中間部分的高度。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的表面光源裝置，其中在所述多個(gè)放電通道中，外邊放電通道的高度大于中間放電通道的高度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的表面光源裝置，其中，所述多個(gè)放電通道的高度沿著從所述外邊放電通道到所述中間放電通道的方向逐漸變小。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的表面光源裝置，其中在所述多個(gè)放電通道中，所述最外邊放電通道的截面包括至少曲線部分和直線部分這兩個(gè)部分。
17.一種背光單元，其包括根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的表面光源裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種表面光源裝置，其包括多個(gè)放電通道，其中最外邊放電通道的每一端均朝向密封部分脹大。所述多個(gè)放電通道中的至少一個(gè)放電通道的頂表面可包括曲面部分和平面部分。所述放電通道的兩端可形成為高于其中間部分，并且所述放電通道可以形成為不同的高度。相應(yīng)地，通過在表面光源裝置中形成放電空間的放電通道形狀的各種不同改變，可改進(jìn)放電特性并解決亮度均勻性較差的問題。進(jìn)一步，本發(fā)明可解決諸如低溫下無法發(fā)光、相鄰?fù)ǖ乐g出現(xiàn)溝道效應(yīng)這樣的問題，并且可保持模制產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101083858SQ20071010737
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者洪才善, 金建容, 李泰洙, 宋希洙, 金大成, 金根永 申請(qǐng)人:三星康寧株式會(huì)社