JP2007035633A - 電子放出型バックライトユニット及びそれを備えた平板ディスプレイ装置 - Google Patents

電子放出型バックライトユニット及びそれを備えた平板ディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電子放出型バックライトユニット及びそれを備えた平板表示装置を提供する。
【解決手段】互いに対向した前面基板及び背面基板と、背面基板の前面基板に向けた面に配置されアノード電界を制御できるゲート電極部と、ゲート電極部の上面に形成され電気的絶縁のための絶縁部と、絶縁部の上面に備えられゲート電極部と交差するカソード電極部と、ゲート電極部が露出されるようにカソード電極部に配置される第１開口部と、第１開口部と連結される絶縁部に備えられる第２開口部と、第１開口部の周辺に形成されてゲート電界によって電子を放出する電子放出部と、ゲート電極部の上面において第１開口部に位置する補助ゲート電極部と、前面基板の背面基板に向けた面に配置され、ゲート電界によって放出された電子を加速するアノード電極部と、前面基板の背面基板に向けた面に配置されて可視光を照射する発光部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子放出型バックライトユニット及びそれを備えた平板ディスプレイ装置に係り、より詳細には、アノード電界のゲート電界への浸透を防止してアーク現象を除去し、電子放出部及びその他の構成要素に電気的な衝撃が加えられない電子放出型バックライトユニット及びそれを備えた平板ディスプレイ装置に関する。
通常、平板ディスプレイ装置は、発光ディスプレイと受光ディスプレイとに大別される。
発光ディスプレイとしては、陰極線管(ＣＲＴ： Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ)、強い電圧によるプラズマを応用したプラズマディスプレイパネル(ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ)、平面に形成されたカソード(電子放出源)から放出された電子が蛍光体に衝突して発光する電界発光ディスプレイ(ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ)、フィラメントに電圧を印加して熱電子を発生させ、グリッドで電子が加速してアノードに到達するようにして、既にパターニングされた蛍光体に衝突して発光することによって、情報を表示する真空蛍光ディスプレイ(ＶＦＤ：Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ)、蛍光またはリン光有機物薄膜に電流を流すと、電子と正孔とが有機物層で結合しながら発光する自発光型のＯＬＥＤなどがある。受光ディスプレイとしては、液体と固体の中間状態である液晶がシャッターの役割を行って、電圧のＯｎ／Ｏｆｆによって光を透過または遮断する原理を利用した液晶ディスプレイ装置(ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)がある。
そのうち、ＬＣＤは、軽量でかつ消費電力の少ない長所があるが、それ自体が発光して画像を形成することができず、外部から光が入射されて画像を形成する受光型表示装置であるため、暗い所では画像を観察できないという問題点がある。
このような問題点を解決するために液晶ディスプレイ装置の背面には、バックライトユニットが設置されて光を照射する。これにより、暗い所でも画像を生成できる。
従来のバックライトユニットとしては、光源として線光源及び点光源を使用したエッジ発光型が主に用いられている。代表的な線光源としては、両端部の電極が管内に設置される冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）があり、点光源として発光ダイオード(ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)がある。
冷陰極蛍光ランプは、強い白色光を放出することができ、高輝度及び高均一度を得ることができ、大面積化設計が可能であるという長所があるが、高周波交流信号により作動され、作動温度範囲が狭いという短所がある。
発光ダイオードは、輝度と均一度の面で冷陰極蛍光ランプに比べて性能が劣るが、直流信号により作動され、寿命が長く、作動温度範囲が広い。また、薄型化が可能であるという長所を有する。
しかし、このような従来のバックライトユニットは、一般的にその構成が複雑で製造コストが高く、光源が側面にあるので光の反射と透過による電力消費が大きいという短所がある。特に、液晶ディスプレイ装置が大型化するほど輝度の均一性を確保し難いという問題点がある。
これにより、最近では、前記問題点を解消するために平面発光構造を有する電子放出型のバックライトユニットが提案されている。
このような電子放出型バックライトユニットは、既存の冷陰極蛍光ランプなどを利用したバックライトユニットに比べて、電力消費が少なく、かつ広範囲の発光領域でも比較的に均一な輝度を表す長所がある。
このような趨勢に相応して特許文献１に開示された従来の電子放出型バックライトユニットがある。
簡単に説明すれば、上部基板と下部基板とが一定間隔をおいて互いに対向して配置されている。そして、前記上部基板の下面には、蛍光体層とアノード電極層とが順次に備えられ、下部基板の上面にはカソード電極層が備えられ、その上部に電子放出部がストライプ状に備えられている。
このような構造の電子放出型バックライトユニットにおいて、アノード電極層とカソード電極層との間に所定の電圧を印加すれば、前記カソード電極層上の電子放出部から電子が放出される。
そして、このように放出された電子が蛍光体層に衝突すれば、蛍光体層内の蛍光物質が励起されてから基底状態に戻りながら、余分のエネルギーを可視光に発光する。
ところが、このようなバックライトユニットは、カソード電極層が下部基板の全面に形成された構造である。このような構造では、アノード電極層とカソード電極層との間に電子放出のための高電圧が直接印加されるので、局部的にアークが発生しやすい。
このような局部的なアークが発生すれば、バックライトユニットの全面にわたって輝度の均一性を保証し難いだけでなく、各電極層、蛍光体層及び電子放出部がアークにより損傷されて、バックライトユニットの寿命が短縮されるという問題点があった。
大韓民国特許公開第２００３−００８１８６６号公報
本発明は、前記問題点を含んで多様な問題点を解決するためのものであって、カソード電極部、ゲート電極部及び電子放出部の構造を改善して輝度の向上及び均一性を確保し、内部の劣化を防止して寿命が向上する電子放出型バックライトユニット及びそれを備えた平板ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
前記目的及びその他のいろいろな目的を達成するために、本発明は、互いに対向した前面基板及び背面基板と、前記背面基板の前記前面基板に向けた面に配置され、アノード電界を制御できるゲート電極部と、前記ゲート電極部の上面に形成されて電気的絶縁のための絶縁部と、前記絶縁部の上面に備えられ、前記ゲート電極部と交差するカソード電極部と、前記ゲート電極部が露出されるように前記カソード電極部に配置される第１開口部と、前記第１開口部と連結される前記絶縁部に備えられる第２開口部と、前記第１開口部の周辺に形成され、ゲート電界によって電子を放出する電子放出部と、前記ゲート電極部の上面において前記第１開口部に位置する補助ゲート電極部と、前記前面基板の前記背面基板に向けた面に配置される、前記ゲート電界によって放出された電子を加速するアノード電極部と、前記前面基板の前記背面基板に向けた面に配置されて可視光を照射する発光部とを備えることを特徴とする電子放出型バックライトユニットを提供する。
また、前記カソード電極部は、前記ゲート電極部と直交することを特徴とすることができる。
また、前記ゲート電極部は、少なくとも２個のストライプパターンに形成されることを特徴とする。ここで、前記ストライプパターンは、その端部が屈曲した形状を有することを特徴とする。
また、前記ゲート電極部は、少なくとも前記背面基板より大きくないように、前記背面基板の前記前面基板に向けた面に積層させうる。
本発明の他の特徴によれば、前記絶縁部は、前記ゲート電極部と前記カソード電極部とが交差する領域より少なくとも大きく形成されることを特徴とする電子放出型バックライトユニットを提供する。
前記補助ゲート電極部は、前記開口部の形状と同一であるが、前記第１開口部及び前記第２開口部の内部領域より小さく形成されることを特徴とする電子放出型バックライトユニットを提供する。
また、前記補助ゲート電極部は、前記電子放出部の高さより少なくとも高く形成されることを特徴とする。
また、前記カソード電極部は、少なくとも２個のストライプパターンに形成されることを特徴とする。ここで、前記ストライプパターンは、その端部が屈曲した形状を有することを特徴とする。
また、前記カソード電極部は、少なくとも前記背面基板より大きくないように、前記背面基板の前記前面基板に向けた面に積層させうる。
前記第１開口部は、円形、楕円形、四角形、星形のような閉曲線形状であることを特徴とする。
また、前記第１開口部は、前記第２開口部より少なくとも大きいことを特徴とする。
また、前記第１開口部の中心と前記第２開口部の中心とが一致することを特徴とする。
本発明の他の特徴によれば、前記電子放出部は、前記カソード電極部の一端部を覆うように積層するが、露出された前記絶縁部の一端部は覆わないことを特徴とする電子放出型バックライトユニットを提供する。
本発明の他の特徴によれば、前述した電子放出型バックライトユニットと、このような電子放出型バックライトユニットの前方に配置されて、前記電子放出型バックライトユニットから供給される光を制御して画像を具現する受発光素子を利用したディスプレイパネルとを備えることを特徴とする平板ディスプレイ装置を提供する。
また、前記受発光素子は液晶でありうる。
本発明の電子放出型バックライトユニット及びそれを備えた平板表示装置によれば、次のような効果を得ることができる。
第一に、電子放出ユニットを利用して、電子放出部に強い電界を一定に形成させて輝度向上及び均一性を確保すると共に、カソード電極とアノード電極との直接的なアークが発生することを防止し、劣化を抑制できる。
第二に、電子放出部の温度上昇を抑制して、電子放出部の寿命を向上させることができる。
以下、前述した目的、その他の目的及び本発明の特徴及び利点を添付図面と関連した次の詳細な説明を通じてさらに明確にする。
しかし、次に例示する本発明の実施形態は、色々な他の形態に変形でき、本発明の範囲が後述する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。図面における膜または領域のサイズや厚さは、明細書の明確性のために誇張して図示されている。
図１は、本発明の望ましい一実施形態による電子放出型バックライトユニットの分解斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図であり、図３は、図２に示された電子放出型バックライトユニットの変形例の構成を示す断面図である。
図面を参照すれば、前面基板１２０と背面基板１００とが互いに対向して配置されている。
前面基板１２０の背面基板１００に向いた面には、アノード電極部６００及び発光部７００が順次に備えられている。
図２に示すように、発光部７００は、前面基板１２０の背面基板１００側に備えられる。
発光部７００は、蛍光またはリン光を出す物質から構成される。
一方、発光部７００の上面には、金属薄膜からなるアノード電極部６００がある。金属薄膜からなるアノード電極部６００は、外部から電子ビーム加速に必要な高電圧を印加される機能だけでなく、バックライトユニットの内電圧確保と輝度向上に役立つ役割を担う。
一方、発光部７００の表面には、ＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)のような透明電極(図示せず）がさらに備えられうる。透明電極は、前面基板の一面全体に積層されるか、またはストライプ状のパターンに備えられる。
この場合には、前述した金属薄膜を省略してもよく、省略する場合、透明電極が電子ビームの加速に必要な電圧を印加されるアノード電極の役割を行う。
図面には、発光部７００がアノード電極部６００の下部に積層されているが、これに限定されず、発光部７００がアノード電極部６００の上部に積層されても本発明の思想的範囲内にあることはいうまでもない。
図面を参照すれば、内部空間は、その内部圧力を真空に維持しなければならない。内部空間が真空に維持されなければ、パネル内部に存在している粒子と電子放出部４００から放出された電子とが衝突してイオンが発生し、イオンによるスパッタリングによって発光部７００が劣化するなど、使用寿命及び表示品質に悪影響を及ぼす。
また、アノード電極部６００により加速された電子が残留粒子と衝突してエネルギーを失うことにより、発光部７００に衝突する時に十分なエネルギーを伝達できず、発光輝度の効率が低下することもある。
したがって、背面基板１００と前面基板１２０との間の内部空間を真空密封し、前面基板１２０と背面基板１００とが結合される端部に沿って密封される。
さらに具体的に説明すれば、まず、図２に示すように、ガラス材などから形成された背面基板１００を準備し、背面基板１００上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＮ２Ｏ３などの透明伝導性物質や、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＷまたはＡｇなどの金属でゲート電極部２００を形成する。
ゲート電極部２００は、その他にも導電性を有する範囲内で多様な物質からなりうる。
ゲート電極部２００は、多様な形状に備えられうるが、例えば、図１に示すようにストライプ状にパターニングされうる。その他に、二つのストライプまたはそれ以上のストライプが一つのストライプ状のパターンに構成されることも可能である。
言い換えれば、複数のストライプ状のパターンが一つのさらに大きいストライプ状のパターンに構成されうる。
このようなストライプ状のパターンは、電子放出部４００から放出された電子の加速のための電圧を印加されるために、ゲート電極部２００の一端部は相互連結されうる。
このようなストライプ状のパターンを使用することにより、電子放出型バックライトユニットを駆動させる電力使用が低減される。
次に、ゲート電極部２００を覆うように背面基板１００の全面にわたって全体的にガラスペーストを数回スクリーン印刷して、酸化ケイ素系または窒化ケイ素系などの物質で絶縁部５００を形成する。それ以外にも電気的絶縁が可能な物質であれば制限しない。
また、絶縁部５００は、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に形成されるが、電気的短絡が発生しない限り、形状やサイズを制限しない。
絶縁部５００は、また、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域より大きく形成されることもある。例えば、ゲート電極部２００及びカソード電極部３００がストライプ状のパターンに形成された場合、絶縁部５００は、それぞれの電極部２００、３００が交差する領域に形成される。
また、絶縁部５００は、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第２開口部５２０を備える。
第２開口部５２０は、後述する補助ゲート電極部２２０とゲート電極部２００との電気的な通電のために備えられるものであり、これにより、アノード電界によるカソード−ゲート電界への浸透を防止できる。
一方、絶縁部５００の上面にゲート電極部２００と交差するように、カソード電極部３００をニッケル、コバルト、鉄、金、銀などの物質を利用して積層する。
また、カソード電極部３００は、多様な形状に備えられるが、例えば、図１に示すようにストライプ状にパターニングされうる。その他にも、二つのストライプまたはそれ以上のストライプが一つのストライプ状のパターンに構成されることも可能である。
言い換えれば、複数のストライプ状のパターンが一つのさらに大きいストライプ状のパターンに構成されうる。
このようなストライプ状のパターンは、電子放出部４００に電子を供給するためにカソード電極部３００の一端部は相互連結されうる。
このようなストライプ状のパターンを使用することによって、電子放出型バックライトユニットを駆動させる電力の使用が低減される。
また、カソード電極部３００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第１開口部３２０が備えられる。
第１開口部３２０は、後述する補助ゲート電極部２２０とゲート電極部２００との電気的通電のために備えられるものであり、これにより、アノード電界によるカソード−ゲート電界への浸透を防止できる。
第１開口部３２０は、前述した絶縁部５００にある第２開口部５２０と同じ位置に形成されるが、これは、第１及び第２開口部３２０、５２０の各中心が同じ位置に置かれるという意味である。
また、第１及び第２開口部３２０、５２０のサイズは、後述する補助ゲート電極部２２０が接触しない限り制限しない。すなわち、図２に示すように第１開口部３２０のサイズが第２開口部５２０より大きく形成されてもよく、図３に示すように第１開口部及び第２開口部のサイズが区別されず、実質的に同様の一つの開口部３２１で形成されてもよい。
但し、カソード電極部３００を形成する場合に、ゲート電極部２００との電気的な短絡による不良の発生可能性を考慮して、第１開口部３２０が第２開口部５２０より大きく形成されることが望ましい。
一方、カソード電極部３００の上面に電子放出部４００を形成する。電子放出部４００は、カソード電極部３００の上面に積層されてカソード電極部３００から電子を供給される。
また、電子放出部４００は、第１開口部３２０の端部に沿って備えられうる。
カソード−ゲート電界は、カソード電極部３００の端部や端部の側面にさらに強く形成される特徴を考慮して、電子放出部４００は第１開口部３２０の端部に積層される。
また、電子放出部４００は、円形に構成されている。
開口部３２０、５２０が円形に構成されているのと同様に、電子放出部４００は円筒形であるが、これは、後述する補助ゲート電極部２２０によるカソード−ゲート電界に効率的に置かれるようにしたのである。
しかし、電子放出部４００の形状が円または円筒に限定されるものではなく、多様な形状が可能である。これは後述する。
また、電子放出部４００は、カーボンナノチューブ(ＣＮＴ：Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ)、黒鉛、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン(ＤＬＣ)、フラーレン(Ｃ６０)、カーボンナノホーンなどを含む仕事関数の小さい炭素系物質からなりうる。
電子放出部４００は、ペースト状の炭素系物質を厚膜印刷した後、乾燥、露光、現像工程などを通じてパターニングして形成できるだけでなく、化学気相蒸着法(ＣＶＤ)、物理気相蒸着法(ＰＶＤ)などを利用して形成してもよい。
一方、開口部３２０、５２０の内部に補助ゲート電極部２２０が備えられる。補助ゲート電極部２２０は、カソード電極部３００とゲート電極部２００とによって形成される電界がアノード電界による浸透を防止し、ゲート電極部２００に印加される電圧による電子放出を効率的に制御するように備えられる。
補助ゲート電極部２２０は、ゲート電極部２００を構成するＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＮ２Ｏ３などの透明導電性物質や、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＷまたはＡｇなどの金属で構成されうる。
すなわち、補助ゲート電極部２２０は、ゲート電極部２００を構成する材料と同じ物質でありうる。しかし、電気的性質、例えば、補助ゲート電極部２２０とゲート電極部２００との界面で発生しうるコンタクト抵抗(接触抵抗)などが大きくなく、かつ物理化学的な側面で界面親和度などに優れていれば、導電性を有する範囲内で異なる材料であっても利用可能であるのは言うまでもない。
補助ゲート電極部２２０は、開口部３２０、５２０と同じ形状に形成されても構わない。
図１に示すように、開口部３２０、５２０が円形に形成されているのと同様に、補助ゲート電極部２２０も円または円筒形に構成される。
しかし、円または円筒形のみならず、後述する多様な形状が利用可能であるのは言うまでもない。
また、補助ゲート電極部２２０は、その端部が開口部３２０、５２０と接触しないサイズが望ましい。
前述した構成により、第１開口部３２０の端部に配置された電子放出部４００から放出された電子が補助ゲート電極部２２０に印加される電圧によって円滑に制御される。
また、背面基板１００と前面基板１２０とが互いに対向して配置され、これを密封部材を利用して密封できる。密封部材としては、シーリングガラスフリットを使用できる。
この場合、背面基板１００の縁部に練り状態のシーリングガラスフリットをディスペンシング法、スクリーンプリンティング法などを利用して塗布する。その後、乾燥工程などを経てシーリングガラスフリットに含まれていた水分などを除去する。
その後、背面基板１００と前面基板１２０とをアライン（位置合わせ）させた後、高温で前記シーリングガラスフリットを焼結させて密封を完了する。前記のように密封が完了した後に排気口(図示せず)などを通じて基板１００、１２０の内部空間１０を前述した真空にする。
前記構成による電子放出型バックライトユニットの作動原理を例を挙げて説明する。
カソード電極部３００に(−)電圧を印加し、ゲート電極部２００に(＋)電圧を印加すれば、ゲート電極部２００と電気的に連結された補助ゲート電極部２２０にも(＋)電圧が印加され、カソード電極部３００に形成された電子放出部４００から対向する 補助ゲート電極部２２０方向に電子が放出される。この状態で、アノード電極部６００に強い(＋)電圧を印加すれば、電子放出部４００から放出されて補助ゲート電極部２２０に進行していた電子は、アノード電界に引っぱられてアノード電極部６００が配置された前方に向けて進行する。アノード電極部６００に向けて進行する電子は、アノード電極部６００の後方に配置された発光部７００を励起させて可視光線を発生させる。ここで、発光部７００は、加速された電子によって可視光線を発生させる陰極線発光型の蛍光体であることが望ましい。前記発光部７００から発生した可視光線は、前方に向けて放出され、本発明による電子放出型バックライトユニットが面光源として使われるバックライトユニットとしての機能を行う。この過程で、補助ゲート電極部２２０が第１及び第２開口部３２０、５２０より前方に向けて突出して配置されることにより、アノード電極部６００とカソード電極部３００との間に直接ダイオード放電が発生することを防止し、ゲート電極部２００に印加される電圧を制御して、電子放出量（電流密度）を制御することが可能となる。
図３は、図２の実施形態に対する変形例を示す断面図である。図３に示す変形例が図２に示す断面図と異なるのは、開口部３２１の幅が全体開口部に対して実質的に同一に形成されるということである。すなわち、絶縁部５００’に形成される開口部の幅が上側のカソード電極部３００に形成される開口部と実質的に同一であるということである。
製造工程において、開口部を形成するために、例えば、湿式エッチングや乾式エッチングを使用することができる。この場合、同じエッチング液を使用すれば、絶縁部の材料とカソードの材料とが異なるために、エッチング率が異なりうる。かかるエッチング率の差を用いて、図２に示すように開口部に段差が形成された第１開口部及び第２開口部を形成しうる。
または、開口部を形成するために、例えば、レーザービームやイオンビームなどを使用することができる。この場合、ビームが照射する面積に該当する部分が絶縁部やカソードでいずれも同一であれば、図３に示すような同じ幅の開口部を形成しうる。
要するに、図２及び図３を含んで、開口部の内部断面の形状が異なる場合は、いかなる場合でも本発明の範囲に属する。
図４は、本発明の他の実施形態による電子放出型バックライトユニットの分解斜視図である。ここでは、図１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図面を参照すれば、前面基板１２０と背面基板１００とが互いに対向して配置されている。
前面基板１２０の背面基板１００に向いた面には、アノード電極部６００及び発光部７００が順次に備えられている。
アノード電極部６００、内部空間及び発光部７００の構成に関する説明は、図１の実施形態で説明したところと同一または類似しているので省略する。
背面基板１００は、ガラス材などで構成される。背面基板１００の上面にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＮ２Ｏ３のような透明導電性物質や、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＷまたはＡｇのような金属でゲート電極部２００を形成する。
ゲート電極部２００は、その他にも導電性を有する範囲内で多様な物質で構成されうる。
ゲート電極部２００は、多様な形状に形成されうるが、本実施形態では、図１の実施形態とは違って、背面基板１００の前面基板１２０に向いた面に全体的に形成される。
すなわち、図１の実施形態では、ストライプ状にパターニングされるか、または二つのストライプまたはそれ以上のストライプが一つのストライプ状のパターンに構成される。
しかし、本実施形態では、ゲート電極部２００が背面基板１００の前面基板１２０に向いた面に全体的に形成される。この構成によって、製造工程の単純化及び不良を減少することができる。
次に、ゲート電極部２００を覆うように背面基板１００の全面にわたってガラスペーストを数回スクリーン印刷して、酸化ケイ素系または窒化ケイ素系などの物質でもって絶縁部５００を形成する。その他にも電気的に絶縁される物質であれば制限しない。
また、絶縁部５００は、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に形成されるが、電気的な短絡が発生しない限り、形状及びサイズを制限しない。
絶縁部５００は、また、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域より大きく形成されうる。
また、絶縁部５００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第２開口部５２０が形成される。
第２開口部５２０については前述した図１の実施形態での説明と同様であるので、説明を省略する。
一方、絶縁部５００の上面にゲート電極部２００と交差するように、カソード電極部３００をニッケル、コバルト、鉄、金、銀などの物質を利用して積層する。
図４に示すように、カソード電極部３００は、背面基板１００の前面基板１２０に向いた面にわたって全体的に形成される。
図１の実施形態では、カソード電極部３００は、多様な形状に形成されうるが、例えば、図１のようにストライプ状にパターニングされうる。その他にも、二つのストライプまたはそれ以上のストライプが一つのさらに大きいストライプ状のパターンに構成されることができ、カソード電極部３００の一端部は互いに連結されて電圧を印加されうる。
しかし、本実施形態において、カソード電極部３００は、背面基板１００の前面基板１２０に向いた面にわたって全体的に形成される。
この構成により、製造工程の単純化、不良の減少効果がある。
また、カソード電極部３００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第１開口部３２０が形成される。
第１開口部３２０に関する詳細な説明は、前述した図１の実施形態で説明した通りであるので省略する。
但し、第１開口部３２０は、絶縁部５００にある第２開口部５２０と同じ位置に形成されるが、これは、第１、第２開口部３２０、５２０の各中心が同じ位置に置かれるという意味である。
一方、カソード電極部３００の上面に電子放出部４００が形成される。電子放出部４００は、カソード電極部３００の上面に積層されてカソード電極部３００から電子を供給される。電子放出部４００の構成に関する他の特徴については、図１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
また、補助ゲート電極部２２０の形状については、図１の実施形態で言及した通りであるので、その説明を省略する。
なお、背面基板１００と、アノード電極部６００及び発光部７００が形成された前面基板１２０とを互いに対向して配置し、これを密封部材を利用して密封できる。
密封についての説明は、図１の実施形態で説明した通りであるので、その説明を省略する。
前記構成により、アノード電極部６００とカソード電極部３００との間に電子放出のための高電圧が直接印加されて、局部的に発生するアークを防止できる。
したがって、電圧が印加されれば、電子放出部４００から電子が放出され、前記放出された電子は、前面基板１２０のアノード電極部６００によって形成された電界によって加速され、加速された電子が蛍光体である発光部７００に衝突して可視光を放出する。
図５は、図２の実施形態に対する変形例による電子放出型バックライトユニットを示す断面図である。
本実施形態の構成については、図１の実施形態と異なる点のみを説明する。
図面を参照すれば、前面基板１２０と背面基板１００とが互いに対向して配置されており、前面基板１２０の背面基板１００に向いた面には、アノード電極部６００及び発光部７００が順次に積層されている。
アノード電極部６００が金属薄膜で形成されていることは前述したところと同様であるので、その説明を省略する。
一方、発光部７００の表面には、ＩＴＯのような透明電極(図示せず）が備えられうる。
この場合、前述した金属薄膜を省略することが可能であり、省略する場合に透明電極が電子ビーム加速に必要な電圧を印加されるアノード電極となる。
アノード電極部６００と発光部７００との積層順序が図面と違って変わっても、本発明の思想的範囲内にあるというのは、前述した通りである。
一方、内部空間が前面基板１２０とこれと離隔されて対向している背面基板１００との間に介在する。
内部空間は、真空に維持すべきであるが、これに関する説明は前述した通りであるので省略する。
ガラス材などで形成された背面基板１００を準備し、背面基板１００上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＮ２Ｏ３などの透明導電性物質や、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＷまたはＡｇなどの金属でゲート電極部２００を形成する。
ゲート電極部２００は、その他にも導電性を有する範囲内で多様な物質からなりうる。
ゲート電極部２００は、多様な形状に形成されうるが、例えば、図１に示すようにストライプ状にパターニングされうる。
その他に、二つのストライプまたはそれ以上のストライプが一つのさらに大きいストライプ状のパターンに構成されることも可能である。
このようなストライプ状のパターンを有するゲート電極部２００の一端部は、相互連結されうる。
また、ゲート電極部２００は、前述したストライプ状のパターンに形成される以外にも、背面基板１００の前面基板１２０に向けた面に全体的に備えられうるというのは、図４の実施形態で説明した通りである。
次に、ゲート電極部２００を覆うように背面基板１００の全面にわたってガラスペーストを数回スクリーン印刷して、酸化ケイ素系または窒化ケイ素系などの物質で絶縁部５００を形成する。それ以外にも電気的絶縁が可能であれば、使用できる物質を制限しない。
また、絶縁部５００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第２開口部５２０を備える。
絶縁部５００の構成についての他の説明は、前述した他の実施形態で説明した通りであるので、その説明を省略する。
一方、絶縁部５００の上面にゲート電極部２００と交差するように、カソード電極部３００をニッケル、コバルト、鉄、金、銀などの物質を利用して積層する。
図５に示すように、カソード電極部３００は、ストライプ状のパターンに形成されうる。カソード電極部３００は、多様な形状に形成されうるが、例えば、図１に示すようにストライプ状にパターニングされうる。その他にも、二つのストライプまたはそれ以上のストライプが一つのさらに大きいストライプ状のパターンに構成されることも可能である。
このようなストライプ状のパターンを有するカソード電極部３００の一端部は、相互連結されうる。
また、カソード電極部３００は、ストライプ状のパターンに備えられる以外にも、背面基板１００の前面基板１２０に向けた面に全体的に形成可能であるというのは、他の実施形態で説明した通りであるので、その説明を省略する。
また、カソード電極部３００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第１開口部３２０が備えられる。
第１開口部３２０に関する説明は、他の実施形態で説明した通りであるので、その説明を省略する。
一方、カソード電極部３００の上面に電子放出部４００ａを形成する。
カソード−ゲート電界は、カソード電極部３００の端部や端部の側面にさらに強く形成される特徴を考慮して、電子放出部４００ａは、第１開口部３２０の端部を覆いつつ、第１開口部３２０の端部の側面まで塗布されるようにする。
図２の実施形態では、電子放出部(図２)４００がカソード電極部３００の端部まで積層されている。
しかし、本実施形態では、電子放出部４００ａがカソード電極部３００の端部に積層されているのは言うまでもなく、カソード電極部３００の端部の側面にまで備えられる。
また、電子放出部４００ａの形状は、円形に構成されている。このような構成により、電子放出部４００ａか放出された電子は、補助ゲート電極部２２０によるカソード−ゲート電界により効率的に制御される。
また、電子放出部４００ａの構成についての他の特徴は、前述した実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
一方、開口部３２０、５２０の内部には、補助ゲート電極部２２０が備えられる。補助ゲート電極部２２０の構成に関する他の特徴は、前述した実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
前述した構成により、第１開口部３２０の端部に配置された電子放出部４００ａから放出された電子が補助ゲート電極部２２０に印加される電圧によって円滑に制御される。
また、背面基板１００と、アノード電極部６００及び発光部７００が形成された前面基板１２０とを互いに対向して配置し、これを密封部材を利用して密封できる。
このように構成することによって、アノード電極部６００とカソード電極部３００との間に電子放出のための高電圧が直接印加されて、局部的に発生するアークを防止できる。
したがって、電圧が印加されれば、電子放出部４００から電子が放出され、前記放出された電子は、前面基板１２０のアノード電極部６００によって形成された電界によって、前記蛍光体である発光部７００に衝突して可視光を放出する。
図６は、本発明の他の実施形態による電子放出型バックライトユニットの分解斜視図である。
前面基板１２０、アノード電極部６００及び発光部７００についての説明は、前述した実施形態の説明と同様であるので省略する。
図面を参照すれば、ガラス材などで形成された背面基板１００を準備し、背面基板１００上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＮ２Ｏ３などの透明導電性物質や、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＷまたはＡｇなどの金属でゲート電極部２００を形成する。
ゲート電極部２００は、その他にも導電性を有する範囲内で多様な物質で備えられうる。
ゲート電極部２００は、多様な形状に形成されうるが、例えば、図１に示すようにストライプ状にパターニングされうる。それ以外にも背面基板の前面基板に向けた面に全体的に形成されうるなど、前述した説明と同様であるので、以下省略する。
次に、ゲート電極部２００を覆うように、背面基板１００の全面にわたって全体的にガラスペーストを数回スクリーン印刷して、酸化ケイ素系または窒化ケイ素系などの物質で絶縁部５００を形成する。それ以外にも電気的絶縁される物質であれば制限しない。
また、絶縁部５００についての他の説明は、前述した通りであるので省略する。但し、絶縁部５００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第２開口部５２０を備える。
第２開口部５２０の形状は、四角形に構成される。このような四角形の形状は、後述する補助ゲート電極部２２０とゲート電極部２００との電気的な通電のために備えられるものであり、これによって、アノード電界によるカソード−ゲート電界への浸透を防止できる。
しかし、本実施形態では、四角形の形状に限定されず、前述した円形の以外にも楕円形、星形のような閉曲線形状に構成できる。
一方、絶縁部５００の上面にゲート電極部２００と交差するようにカソード電極部３００をニッケル、コバルト、鉄、金、銀などの物質を利用して積層する。
また、カソード電極部３００は、ストライプ状のパターンに形成されうる。カソード電極部３００は、多様な形状に形成されうるが、例えば、図１に示すようにストライプ状にパターニングされうる。それ以外にも背面基板の前面基板に向けた面に全体的に形成されうるなど、前述した説明と同様であるので、省略する。
また、カソード電極部３００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第１開口部３２０が備えられる。
第１開口部３２０は、第２開口部５２０と同じ形状に構成されうる。本実施形態では、第２開口部５２０が四角形であり、第１開口部３２０も四角形である。但し、本実施形態では、四角形の形状に限定されるものではなく、前述した円形以外にも楕円形、星形のような閉曲線形状に構成されうる。
しかし、第１開口部３２０は、第２開口部５２０と異なる形状に構成されるとしても、補助ゲート電極部２２０が備えられてゲート電極部２００と通電する範囲内で制限されない。
第１開口部３２０は、後述する補助ゲート電極部２２０とゲート電極部２００との電気的通電のために備えられるものであり、これによってアノード電界によるカソード−ゲート電界への浸透を防止できる。
第１開口部３２０は、前述した絶縁部５００にある第２開口部５２０と同じ位置に形成されるが、これは、第１及び第２開口部３２０、５２０の各中心が同じ位置に置かれるという意味である。
また、第１及び第２開口部３２０、５２０のサイズは、後述する補助ゲート電極部２２０が接触しない限り制限しない。
一方、カソード電極部３００を形成した後、カソード電極部３００の上面に電子放出部４００ａを形成する。電子放出部４００ａは、カソード電極部３００の上面に積層されてカソード電極部３００から電子を供給される。
また、電子放出部４００ａは、第１開口部３２０の端部に沿って備えられうる。
一方、カソード−ゲート電界は、カソード電極部３００の端部や端部の側面にさらに強く形成される特徴を考慮して、電子放出部４００ａは、第１開口部３２０の端部を覆うだけでなく、その端部の側面まで塗布できる。
また、電子放出部４００ａは、四角形に構成されている。
開口部３２０、５２０が四角形に構成されているのと同様に、電子放出部４００ａは、四角形または四角柱の形状をしているが、これは、後述する補助ゲート電極部５２０によるカソード−ゲート電界に効率的に置かれるようにしたのである。
しかし、電子放出部４００ａの形状が四角形または四角柱に限定されるものではなく、前述した円形の以外にも楕円形、星形のような閉曲線形状に構成できる。
また、電子放出部４００ａのその他の構成については、前述した通りであるので省略する。
一方、開口部３２０、５２０の内部には、補助ゲート電極部２２０が備えられる。補助ゲート電極部２２０は、カソード電極部３００及びゲート電極部２００によって形成される電界がアノード電界による浸透を防止し、ゲート電極部２００に印加される電圧による電子放出を効率的に制御されるように備えられる。
補助ゲート電極部２２０は、ゲート電極部２００を構成するＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＮ２Ｏ３などの透明導電性物質や、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＷまたはＡｇなどの金属で構成されうる。
すなわち、補助ゲート電極部２２０は、ゲート電極部２００を構成する材料と同じ物質でありうる。
しかし、電気的性質、例えば、補助ゲート電極部２２０とゲート電極部２００との界面で発生しうるコンタクト抵抗(接触抵抗)などが大きくなく、かつ物理化学的な側面で界面親和度などに優れていれば、導電性を有する範囲内で異なっても利用可能であるのは言うまでもない。
補助ゲート電極部２２０は、開口部３２０、５２０と同じ形状に備えられうる。
開口部３２０、５２０が四角形に形成されているのと同様に、補助ゲート電極部２２０も四角形または四角柱の形状に構成されうる。
本実施形態では、四角形または四角柱の形状に限定するものではなく、前述した円形以外にも楕円形、星形のような閉曲線形状に構成されうる。
また、補助ゲート電極部２２０は、その端部が開口部３２０、５２０と接触しないサイズが望ましい。
また、背面基板１００と、アノード電極部６００及び発光部７００が形成された前面基板１２０とが互いに対向して配置され、これを密封部材を利用して密封できる。それ以外の密封についての説明は、前述した通りであるので省略する。
前述した構成により、アノード電極部６００とカソード電極部３００との間に電子放出のための高電圧が直接印加されて、局部的に発生するアークを防止できる。
したがって、電圧が印加されれば、電子放出部４００ａから電子が放出され、前記放出された電子は、前面基板１２０のアノード電極部６００によって形成された電界によって加速され、蛍光体である発光部７００に衝突して可視光を放出する。
図７は、本発明の他の実施形態による電子放出型バックライトユニットの分解斜視図である。
前面基板１２０、アノード電極部６００、及び発光部７００についての説明は、前述した実施形態の説明と同様であるので省略する。
図面を参照すれば、ガラス材で形成された背面基板１００を準備し、背面基板１００上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＮ２Ｏ３などの透明導電性物質や、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＷまたはＡｇなどの金属でゲート電極部２００を形成する。
ゲート電極部２００は、その他にも導電性を有する範囲内で多様な物質で備えられうる。
ゲート電極部２００は、多様な形状に形成されうるが、例えば、図７に示すようにストライプ状にパターニングされうる。しかし、図面とは違って、背面基板１００の前面基板１２０に向けた面に全体的に形成されうるなど、前述した説明と同様であるので、以下省略する。
次に、ゲート電極部２００を覆うように背面基板１００の全面にわたって全体的にガラスペーストを数回スクリーン印刷して、酸化ケイ素系または窒化ケイ素系などの物質で絶縁部５００を形成する。それ以外にも電気的絶縁される物質であれば制限しない。
また、絶縁部５００についての他の説明は、前述した通りであるので省略する。但し、絶縁部５００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第２開口部５２０を備える。
第２開口部５２０の形状は、四角形に構成される。しかし、本実施形態では、四角形に限定するものではなく、前述した円形以外にも楕円形、星形のような閉曲線形状に構成されうる。
一方、絶縁部５００の上面にゲート電極部２００と交差するように、カソード電極部３００をニッケル、コバルト、鉄、金、銀などの物質を利用して積層する。
また、カソード電極部３００は、ストライプ状のパターンに形成されてもよい。すなわち、ストライプ状にパターニングされるか、または二つのストライプまたはそれ以上のストライプが一つのさらに大きいストライプ状のパターンに構成される。
前述したストライプ状のパターンの端部は曲がった面を有しうる。
カソード電極部３００は、第１開口部３２０が形成された周囲に第１開口部３２０と同じ形状に形成するが、屈曲した形状は、ストライプが形成された方向に電気的通電が可能であるようにパターンが形成される。図面を参照すれば、第１開口部３２０が四角形に形成されれば、第１開口部３２０が形成された周辺のカソード電極部３００も四角形に形成される。但し、カソード電極部３００の形状であるストライプパターンが電気的通電が可能であるように、四角形の形状は連結されている。
第１開口部３２０が形成された周囲に第１開口部３２０と後述する電子放出部４００ａとが積層されうるパターンである限り、異なる形状にパターニングされても関係ない。すなわち、電子放出部４００ａが積層されて電子を放出でき、カソード電極部３００が電気的通電ができる限り、いかなる形状も利用できる。
一方、カソード電極部３００には、ゲート電極部２００とカソード電極部３００とが交差する領域に第１開口部３２０が備えられる。
第１開口部３２０は、第２開口部５２０と同じ形状に構成される。本実施形態では、第２開口部５２０が四角形であるので、第１開口部３２０も四角形である。
但し、本実施形態において四角形に限定されるものではなく、前述した円形以外にも楕円形、星形のような閉曲線形状に構成できる。
しかし、第１開口部３２０及び第２開口部５２０は、常に同じ形状である必要がないことは、前述した通りである。
第１開口部３２０は、絶縁部５００にある第２開口部５２０と同じ位置に形成されるが、これは、第１及び第２開口部３２０、５２０の各中心が同じ位置に置かれるという意味である。
また、第１及び第２開口部３２０、５２０のサイズは、後述する補助ゲート電極部２２０が接触しない限り制限しない。
一方、カソード電極部３００を形成した後、カソード電極部３００の上面に電子放出部４００ａを形成する。電子放出部４００ａは、カソード電極部３００の上面に積層されてカソード電極部３００から電子を供給される。
また、電子放出部４００ａは、第１開口部３２０の端部に沿って備えられうる。
一方、カソード−ゲート電界は、カソード電極部３００の端部や端部の側面にさらに強く形成される特徴を考慮して、電子放出部４００ａは、第１開口部３２０の端部覆うだけでなく、その端部の側面まで塗布できる。
また、電子放出部４００ａは、四角形に構成されている。
開口部３２０、５２０が四角形に構成されているのと同様に、電子放出部４００ａは、四角形または四角柱の形状をしているが、これは、後述する補助ゲート電極部５２０によるカソード−ゲート電界に効率的に置かれるようにしたのである。
しかし、電子放出部４００ａの形状が四角形または四角柱に限定されるものではなく、前述した円形または円柱形以外にも楕円形、星形のような閉曲線形状に構成できる。
また、電子放出部４００ａの他の構成については、前述したところと同様であるので省略する。
一方、開口部３２０、５２０の内部には、補助ゲート電極部２２０が備えられる。補助ゲート電極部２２０は、カソード電極部３００とゲート電極部２００とによって形成される電界がアノード電界による浸透を防止し、ゲート電極部２００に印加される電圧による電子放出を効率的に制御する。
補助ゲート電極部２２０は、ゲート電極部２００を構成するＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＮ２Ｏ３などの透明導電性物質や、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＷまたはＡｇなどの金属で構成されうる。
すなわち、補助ゲート電極部２２０は、ゲート電極部２００を構成する材料と同じ物質でありうる。しかし、電気的性質、例えば、補助ゲート電極部２２０とゲート電極部２００との界面で発生しうるコンタクト抵抗(接触抵抗)などが大きくなく、かつ物理化学的側面で界面親和度などに優れていれば、導電性を有する範囲内で同一でなくても利用可能である。
補助ゲート電極部２２０は、開口部３２０、５２０と同じ形状に備えられうる。
開口部３２０、５２０が四角形の形状に形成されているのと同様に、補助ゲート電極部２２０も四角形または四角柱の形状に構成されうるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
本実施形態では、四角形または四角柱の形状に限定するものではなく、前述した円形以外にも楕円形、星形のような閉曲線形状に構成できる。
また、補助ゲート電極部２２０は、その端部が開口部３２０、５２０と接触しないサイズが望ましい。
また、背面基板１００と前面基板１２０とが互いに対向して配置され、これを密封部材を利用して密封できる。以外の密封についての説明は、前述した通りであるので省略する。
前述した構成により、アノード電極部６００とカソード電極部３００との間に電子放出のための高電圧が直接印加されて、局部的に発生するアークを防止できる。
したがって、電圧が印加されれば、電子放出部４００ａから電子が放出され、前記放出された電子は、前面基板１２０のアノード電極部６００によって形成された電界によって加速され、蛍光体である発光部７００に衝突して可視光を放出する。
図８及び図９は、本発明の実施形態による電子放出型バックライトユニットを備えた平板ディスプレイ装置、特に液晶ディスプレイ装置を示した分解斜視図及び一部断面図である。
まず、図８には、液晶ディスプレイ装置の液晶ディスプレイパネル９００と、液晶ディスプレイパネル９００に光を供給する電子放出型バックライトユニット８００とが示されている。
図面を参照すれば、前記液晶ディスプレイパネル９００には、画像信号を伝達するフレキシブルプリント回路基板９１０が付着されている。前記液晶ディスプレイパネル９００の後方には、バックライトユニット８００が配置される。
バックライトユニット８００は、電子放出型バックライトユニットであって、連結ケーブル７００を通じて電源を供給され、バックライトユニットの前面７５１を通じて光７５０を放出させて、放出光７５０が液晶ディスプレイパネル９００に供給される。
図９を参照して、前記バックライトユニット８００及び前記液晶ディスプレイパネル９００について説明する。
図９に示すバックライトユニット８００は、前述した本発明の望ましい一実施形態による電子放出型バックライトユニットや、本発明による他の実施形態の電子放出型バックライトユニットが備えられうる。
図９を参照すれば、図１で説明された電子放出型バックライトユニット８００がそのまま適用されている。もちろん、他の実施形態による電子放出型バックライトユニットが適用可能であるのは言うまでもない。
外部電源が印加されてカソード電極部３００とゲート電極部２００との間で電界が形成され、カソード電極部３００から供給された電子は、電子放出部４００から放出されて、この電子が前面基板１２０上のアノード電極部６００によって発光部７００に衝突して可視光線Ｖを発生させて、前面の液晶ディスプレイパネル９００に向けて出光させる。
一方、前記液晶ディスプレイパネル９００は、第１基板５０５を備え、前記第１基板５０５上にはバッファ層５１０が形成され、前記バッファ層５１０上には、半導体層５８０が所定のパターンに形成される。前記半導体層５８０上には第１絶縁層５２０が形成され、前記第１絶縁層５２０上には、ゲート電極５９０が所定のパターンに形成され、前記ゲート電極５９０上には、第２絶縁層５３０が形成される。前記第２絶縁層５３０が形成された後には、乾式エッチングなどの工程により前記第１絶縁層５２０と第２絶縁層５３０とがエッチングされて、前記半導体層５８０の一部が露出され、前記露出された部分を含む所定の領域にソース電極５７０とドレイン電極６１０とが形成される。前記ソース電極５７０及びドレイン電極６１０が形成された後に第３絶縁層５４０が形成され、前記第３絶縁層５４０上に平坦化層５５０が形成される。前記平坦化層５５０上には、所定のパターンに第１電極６２０が形成され、前記第３絶縁層５４０と前記平坦化層５５０との一部がエッチングされて、前記ドレイン電極６１０と前記第１電極６２０との導電通路が形成される。透明な第２基板６８０は、前記第１基板５０５と別途に製造され、前記第２基板の下面６８０ａにはカラーフィルタ層６７０が形成される。前記カラーフィルタ層６７０の下面６７０ａには、第２電極６６０が形成され、前記第１電極６２０と第２電極６６０との相互対向する面には、液晶層６４０を配向する第１配向層６３０と第２配向層６５０とが形成される。前記第１基板５０５の下面には第１偏光層５００が、前記第２基板の上面６８０ｂには第２偏光層６９０が形成され、前記第２偏光層の上面６９０ａには、保護フィルム６９５が形成される。前記カラーフィルタ層６７０と前記平坦化層５５０との間には、前記液晶層６４０を区画するスペーサ５６０が形成される。
液晶ディスプレイパネル９００の作動原理について簡単に説明すれば、前記ゲート電極５９０、ソース電極５７０、ドレイン電極６１０によって制御された外部信号によって、前記第１電極６２０と第２電極６６０との間に電位差が形成され、前記電位差によって前記液晶層６４０の配列が決定され、前記液晶層６４０の配列によって前記バックライトユニット８００で供給される可視光線Ｖが遮蔽または通過される。前記通過された光がカラーフィルタ層６７０を通過しながら、色を発して画像を生成する。
図９には、ＴＦＴ−ＬＣＤを例示したが、本発明の液晶ディスプレイパネルはこれに限定されるものではなく、かつ、前記受光素子としては、前記のような液晶ディスプレイパネル以外にも多様な受光型ディスプレイパネルが適用されうる。
前記のような電子放出型バックライトユニットを備えた液晶ディスプレイパネルは、そのバックライトの輝度と寿命が向上することによって、前記ディスプレイパネルの画像の輝度品質の向上のみならず、寿命増大の効果がある。
一方、いままで本発明を説明するに当って、本発明がバックライトユニットに適用されると限定して説明したが、本発明の電子放出型バックライトユニットは、画像を実現する電子放出表示素子にも使われうる。すなわち、カソード電極とゲート電極とが互いに交差する方向に配置されているので、カソード電極とゲート電極とが交差する領域を選択し、その領域に該当するアノード電極の表面に適切な色の蛍光体を配置して画素を定義できる。電子放出表示素子として使われる場合にもアノード電界を効果的に遮断できるので、ゲート電極に印加される電圧を制御して階調表現も可能である。
本発明は、図面に示した実施形態を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者であればこれから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、添付された特許請求範囲の技術的思想によって決定されなければならない。
本発明は、平板ディスプレイ装置関連の技術分野に好適に用いられる。
本発明の望ましい一実施形態による電子放出型バックライトユニットの分解斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。 図２の実施形態に対する変形例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態による電子放出型バックライトユニットの分解斜視図である。 図２の実施形態に対する変形例による電子放出型バックライトユニットを示す断面図である。 本発明の他の実施形態による電子放出型バックライトユニットの分解斜視図である。 本発明の他の実施形態による電子放出型バックライトユニットの分解斜視図である。 本発明の実施形態による電子放出型バックライトユニット及び液晶ディスプレイパネルを示す分解斜視図である。 図８のＶＩＩ−ＶＩＩ線の一部拡大断面図である。
符号の説明
１００ 背面基板
１２０ 前面基板
２００ ゲート電極部
２２０ 補助ゲート電極部
３００ カソード電極部
３２０ 第１開口部
４００、４００ａ 電子放出部
５００ 絶縁部
５２０ 第２開口部
６００ アノード電極部
７００ 発光部
９００ 液晶ディスプレイパネル
９１０ フレキシブルプリント回路基板

Claims (18)

  1. 互いに対向した前面基板及び背面基板と、
    前記背面基板の前記前面基板に向いた面に配置され、アノード電界を制御できるゲート電極部と、
    前記ゲート電極部の上面に形成され、電気的絶縁のための絶縁部と、
    前記絶縁部の上面に備えられ、前記ゲート電極部と交差するカソード電極部と、
    前記ゲート電極部が露出されるように、前記カソード電極部に配置される第１開口部と、
    前記第１開口部と連結される前記絶縁部に備えられる第２開口部と、
    前記第１開口部の周辺に形成されてゲート電界によって電子を放出する電子放出部と、
    前記ゲート電極部の上面において前記第１開口部に位置する補助ゲート電極部と、
    前記前面基板の前記背面基板に向いた面に配置され、前記ゲート電界によって放出された電子を加速するアノード電極部と、
    前記前面基板の前記背面基板に向いた面に配置されて可視光を照射する発光部と、
    を備えることを特徴とする電子放出型バックライトユニット。
  2. 前記カソード電極部は、前記ゲート電極部と直交することを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  3. 前記ゲート電極部は、少なくとも２つ以上のストライプパターンに形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  4. 前記ストライプパターンは、その端部が屈曲した形状を有することを特徴とする請求項３に記載の電子放出型バックライトユニット。
  5. 前記ゲート電極部は、少なくとも前記背面基板より大きくならないように、前記背面基板の前記前面基板に向いた面に積層されることを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  6. 前記絶縁部は、前記ゲート電極部と前記カソード電極部とが交差する領域より少なくとも大きく形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  7. 前記補助ゲート電極部は、前記開口部の形状と同一であるが、前記第１開口部及び第２開口部の内部領域より小さく形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  8. 前記補助ゲート電極部は、前記電子放出部の高さより少なくとも高く形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  9. 前記カソード電極部は、少なくとも２つ以上のストライプパターンに形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  10. 前記ストライプパターンは、その端部が屈曲した形状を有することを特徴とする請求項９に記載の電子放出型バックライトユニット。
  11. 前記カソード電極部は、少なくとも前記背面基板より大きくならないように、前記背面基板の前記前面基板に向いた面に積層されることを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  12. 前記第１開口部は、円形、楕円形、四角形、星形のような閉曲線形状であることを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  13. 前記第１開口部は、前記第２開口部より大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  14. 前記第１開口部の中心と前記第２開口部の中心とが一致することを特徴とする請求項１３に記載の電子放出型バックライトユニット。
  15. 前記第１開口部は、前記第２開口部と実質的に直径が同一であり、中心が一致するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  16. 前記電子放出部は、前記カソード電極部の一端部を覆うように積層するが、露出された前記絶縁部の一端部は覆わないことを特徴とする請求項１に記載の電子放出型バックライトユニット。
  17. 請求項１に記載の電子放出型バックライトユニットと、
    前記電子放出型バックライトユニットの前方に配置されて、前記電子放出型バックライトユニットから供給される光を制御して画像を生成する受発光素子を利用したディスプレイパネルと、
    を備えることを特徴とする平板ディスプレイ装置。
  18. 前記受発光素子は、液晶であることを特徴とする請求項１７に記載の平板ディスプレイ装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009059703A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Samsung Sdi Co Ltd 発光装置、及びこの発光装置を光源として使用する表示装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080045464A (ko) * 2006-11-20 2008-05-23 삼성에스디아이 주식회사 발광 장치 및 표시 장치
US8339381B2 (en) * 2006-11-30 2012-12-25 Hannstar Display Corp. Passive optical pen and user input system using the same
CN101459019B (zh) * 2007-12-14 2012-01-25 清华大学 热电子源
KR20100010291A (ko) * 2008-07-22 2010-02-01 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 소자 및 이를 구비한 발광 장치
KR100975876B1 (ko) 2008-11-11 2010-08-13 삼성에스디아이 주식회사 백라이트 유닛

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03295130A (ja) * 1990-04-11 1991-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子放出素子
JP2003086076A (ja) * 2001-09-07 2003-03-20 Noritake Itron Corp 電界放出型電子源の電極構造
JP2004186129A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Ind Technol Res Inst 電界放出ディスプレイの三極管構造およびその製法
JP2005084491A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Hitachi Displays Ltd 平板バックライト及びこれを用いた液晶表示装置
JP2005149850A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Sony Corp 冷陰極電界電子放出素子、及び冷陰極電界電子放出表示装置とその製造方法
JP2005340193A (ja) * 2004-05-22 2005-12-08 Samsung Sdi Co Ltd 電界放出表示素子及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167065A (ja) * 1997-08-08 1999-03-09 Pioneer Electron Corp 電子放出素子及びこれを用いた表示装置
KR100263310B1 (ko) * 1998-04-02 2000-08-01 김순택 전계 방출용 음극을 갖는 평판 디스플레이와 이의제조방법
JP2003016905A (ja) 2001-06-29 2003-01-17 Mitsubishi Electric Corp 電子放出装置及びその製造方法、並びに表示装置
KR100839409B1 (ko) * 2002-03-27 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 전계 방출 표시소자
KR100842936B1 (ko) 2002-04-15 2008-07-02 나노퍼시픽(주) 액정 표시장치용 백라이트의 제조 방법
KR100554023B1 (ko) 2002-11-20 2006-02-22 나노퍼시픽(주) 전계방출 장치 및 그 제조방법
KR20050051532A (ko) * 2003-11-27 2005-06-01 삼성에스디아이 주식회사 전계방출 표시장치
CN1885474B (zh) * 2005-06-24 2011-01-26 清华大学 场发射阴极装置及场发射显示器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03295130A (ja) * 1990-04-11 1991-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子放出素子
JP2003086076A (ja) * 2001-09-07 2003-03-20 Noritake Itron Corp 電界放出型電子源の電極構造
JP2004186129A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Ind Technol Res Inst 電界放出ディスプレイの三極管構造およびその製法
JP2005084491A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Hitachi Displays Ltd 平板バックライト及びこれを用いた液晶表示装置
JP2005149850A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Sony Corp 冷陰極電界電子放出素子、及び冷陰極電界電子放出表示装置とその製造方法
JP2005340193A (ja) * 2004-05-22 2005-12-08 Samsung Sdi Co Ltd 電界放出表示素子及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009059703A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Samsung Sdi Co Ltd 発光装置、及びこの発光装置を光源として使用する表示装置

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