JP2005222943A - 電界放出型バックライト装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 電界放出型バックライト装置を提供する。
【解決手段】 所定間隔に平行に配された前面基板及び背面基板と、前記前面基板及び背面基板の内面に各々相互対向して形成されたアノード電極及びカソード電極と、前記アノード電極上に所定厚さに形成された蛍光層と、前記前面基板の前記アノード電極と反対側の外面に多数の突起よりなる凸部と、前記カソード電極上に形成されて電界により電子を放出する電子放出源と、を備える電界放出型バックライト装置である。
【選択図】 図２

Description

本発明は電界放出型バックライト装置に係り、さらに詳細には電界放出によるＬＣＤ用の電界放出型バックライト装置に関する。
液晶ディスプレイ装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）は背面に白色光を供給するバックライトが設けられている。従来、バックライトとして冷陰極管を主に使用したが、より薄型のバックライト装置のために平板状のバックライト装置が要求されている。
図１は、従来の液晶ディスプレイ用バックライト装置の構成を概略的に示す断面図である。
図１を参照すれば、前面基板１及び背面基板４間にスペーサ（図示せず）が設けられており、前面基板１及び背面基板４間の壁体（図示せず）はシーリングされる。背面基板４上にはカソード電極５が面電極またはストライプ状に設けられており、カソード電極５上には電界放出源、例えばＣＮＴ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）６が形成されている。前記前面基板１上には透明電極のアノード電極２が形成されており、アノード電極２上には蛍光層３が塗布されている。
参照番号８はディフューザー（ｄｉｆｆｕｓｅｒ）であって前面基板１を通過する光の不均一を解消するために設けられたものである。
前記カソード電極５及びアノード電極２に所定の電圧を印加すれば、電界放出源６から電子が放出されて前記蛍光層３を励起させる。前記蛍光層３から出た光は蛍光層３、アノード電極２、前面基板１、及びディフューザー８を通じてＬＣＤに入射される。
従来の平板構造のバックライト装置はディフューザー８の使用で製作費用が増加する問題がある。また、一部光は活性領域の外部に反射されるので光損失が大きい。
したがって、ディフューザーの使用なしに均一な光が放出されるバックライト装置の開発が必要である。
本発明の目的は、前面基板の一側面に凸部が形成されて発光均一度が向上した電界放出型バックライト装置を提供することである。
前記目的を達成するために本発明の一実施形態に係る電界放出型バックライト装置は、所定間隔に平行に配された前面基板及び背面基板と、前記前面基板及び背面基板の内面に各々相互対向して形成されたアノード電極及びカソード電極と、前記アノード電極上に所定厚さに形成された蛍光層と、前記前面基板の前記アノード電極と反対側の外面に多数の突起よりなる凸部と、前記カソード電極上に形成されて電界により電子を放出する電子放出源と、を備えることを特徴とする。
前記蛍光層上に形成されて前記蛍光層からの光を前面基板に反射させる反射膜をさらに備えることが望ましい。
前記突起の大きさは、数十μｍないし数十ｎｍであることが望ましい。
前記凸部は、多数の突起が形成されたフィルムが前記前面基板の前記外面に付着されて形成されうる。
前記反射膜はアルミニウムより製造されたことが望ましく、前記反射膜は５００Åの厚さに形成されたことが望ましい。
前記電子放出源はＣＮＴ物質であることが望ましい。
本発明に係る電界放出型バックライト装置は、前面基板の一面に凸部が形成され、他面に反射膜が形成されることによって発光均一度が向上する。したがって、ディフューザーの使用が不要なので、バックライト装置の製造費用が節減される。
以下、添付された図面を参照しつつ本発明に係る電界放出型バックライト装置の望ましい実施形態を詳細に説明する。この過程で、図面に示された層や領域などの厚さは明細書の明確性のために誇張して示したものである。
図２は、本発明の望ましい実施形態に係る電界放出型バックライト装置の概略的な構成を示す断面図である。
図２を参照すれば、前面基板１０１と背面基板１２１とが所定間隔をおいて配されている。前記前面基板１０１及び背面基板１２１は透明材質、例えばガラスで製造されうる。前記前面基板１０１は後述する蛍光層１０４から発生した光が透過する部材であってＬＣＤの背面に配される。
前記前面基板１０１の内面にはアノード電極１０２、例えばＩＴＯ透明電極が設けられている。そして、前記アノード電極１０２の内側面には所定厚さ、例えば１０μｍの蛍光層１０４が塗布されている。この蛍光層１０４は電子放出源からの電子により励起されて可視光線を放出する。
前記前面基板１０１の外面には本発明の特徴部である凸部１０６が形成されている。前記凸部１０６には数十μｍないし数十ｎｍの大きさの突起１０６ａが形成されている。前記凸部１０６は前面基板１０１の製造工程中にその表面に形成されうる。また、表面に突起１０６ａが形成された別途のフィルム、例えばポリエステルフィルムを前面基板１０１の外面に付着することも良い。前記凸部１０６の突起１０６ａは凸状であり、蛍光層１０４からの光を集光することによって、従来のように光が活性領域外に放射されることによって生じる光損失を減らす。また、発光均一度を向上させる。これは従来の発明のディフューザーの使用を代替可能にする。
前記蛍光層１０４上には本発明の他の特徴部である５００Å厚さのアルミニウム反射膜１０８が形成されている。このアルミニウム反射膜１０８は蛍光層１０４からの光を前面基板１０１に反射させて光透過効率を向上させる。前記アルミニウム反射膜１０８は電子放出源からの電子から蛍光層１０４を保護する役割も行う。
前記背面基板１２１上にはカソード電極１２２が形成されている。前記カソード電極１２２としてはＩＴＯ透明電極が使われうる。前記カソード電極１２２の上部には電子放出源、例えばＣＮＴ物質１２４が形成されている。
前記構造のバックライト装置の作用を、図２を参照して詳細に説明する。
アノード電極１０２及びカソード電極１２２に１．５〜２．５ｋＶパルス電圧を印加すれば、カソード電極１２２上のＣＮＴ物質１２４から電子が放出される。放出された電子はアノード電極１０２に向かいつつアルミニウム反射膜１０８を通過して蛍光層１０４を励起する。これにより、蛍光層１０４から可視光線が放出され、一部は直接前面基板１０１を通過し、他の一部は反射膜１０８で反射されて前面基板１０１を通過する。前面基板１０１を通過した光は凸部１０６でその経路が変更されつつ活性領域に集束される。したがって、バックライト装置の発光均一度が向上する。
図３は、図２の前面基板１０１の構造を示す電子走査顕微鏡写真を示す図である。
図３を参照すれば、ガラス基板１０１上にＩＴＯ電極１０２、蛍光層１０４及びアルミニウム反射膜１０８が順次に形成されたことを示す。
図４Ａないし図４Ｃは、本発明の特徴部である前面基板１０１を製造する工程を示す断面図である。
まず、図４Ａを参照すれば、第１面に凸部１０６が形成されたガラス基板１０１の第２面にＩＴＯ電極１０２をコーティングする。前記凸部１０６は前記ガラス基板の製造時に形成しても良い。また、ポリエステルフィルムに突起１０６ａを形成した後、ガラス基板の第１面に付着させても良い。
次いで、図４Ｂを参照すれば、ＩＴＯ電極１０２上に蛍光層１０４を所定厚さ、例えば１０μｍの厚さに塗布する。そして、接着液１０５をＩＴＯ電極１０２上の蛍光層１０４上にスピンコーティングする。この接着液１０５は蛍光層１０４とＩＴＯ電極１０２及び後述するアルミニウム反射膜１０８間の接着を助ける。
次いで、図４Ｃを参照すれば、蛍光層１０４上にスパッタリングしてアルミニウム反射膜１０８を形成する。
図５は、アルミニウム反射膜１０８の輝度向上効果を実験した結果のグラフである。
図５を参照すれば、アノード電極１０２に１．５ｋＶ〜２．０ｋＶのパルス電圧が印加される時、ほぼ３０％程度の輝度が向上することが分かる。
本発明は図面を参照して一実施形態に基づいて説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲上に限って決まるべきである。
本発明の電界放出型バックライト装置は、例えば、ＬＣＤ装置に好適に適用されうる。
従来の液晶ディスプレイ用のバックライト装置の構成を示す断面図である。 本発明の望ましい実施例に係る電界放出型バックライト装置の概略的構成を示す断面図である。 図２の前面基板１０１の構造を示す電子走査顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。 本発明の特徴部である前面基板を製造する工程を示す断面図である。 本発明の特徴部である前面基板を製造する工程を示す断面図である。 本発明の特徴部である前面基板を製造する工程を示す断面図である。 アルミニウム反射膜の輝度向上効果を実験した結果のグラフである。
符号の説明
１０１ 前面基板
１０２ アノード電極
１０４ 蛍光層
１０６ 凸部
１０６ａ 突起
１０８ アルミニウム反射膜
１２１ 背面基板
１２２ カソード電極
１２４ ＣＮＴ物質

Claims (7)

  1. 所定間隔に平行に配された前面基板及び背面基板と、
    前記前面基板及び背面基板の内面に各々相互対向して形成されたアノード電極及びカソード電極と、
    前記アノード電極上に所定厚さに形成された蛍光層と、
    前記前面基板の前記アノード電極と反対側の外面に多数の突起よりなる凸部と、
    前記カソード電極上に形成されて電界により電子を放出する電子放出源と、
    を備えることを特徴とする電界放出型バックライト装置。
  2. 前記蛍光層上に形成されて前記蛍光層からの光を前面基板に反射させる反射膜をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電界放出型バックライト装置。
  3. 前記突起の大きさは、数十μｍないし数十ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の電界放出型バックライト装置。
  4. 前記凸部は多数の突起が形成されたフィルムが前記前面基板の前記外面に付着されて形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電界放出型バックライト装置。
  5. 前記反射膜はアルミニウムより製造されたことを特徴とする請求項２に記載の電界放出型バックライト装置。
  6. 前記反射膜は５００Åの厚さに形成されたことを特徴とする請求項５に記載の電界放出型バックライト装置。
  7. 前記電子放出源はＣＮＴ物質であることを特徴とする請求項２に記載の電界放出型バックライト装置。
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