JP2007287370A - Backlight device using cold cathode electron source - Google Patents

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Kazuhisa Ishii
一久 石井
Seita Suzuki
清太 鈴木
Takeshi Mizuno
剛 水野
Kazutaka Kono
和隆 河野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight device using a cold cathode electron source, and a liquid crystal display device provided with the backlight device capable of efficiently extracting uniform light. <P>SOLUTION: The backlight device has a structure including the cold cathode electron source 310 having an electron emission layer 303 formed on a cathode substrate 301 through a cathode electrode 302, and an anode part 320 provided with a phosphor layer 307 formed on an anode substrate 305 through an anode electrode 306, wherein the cold cathode electron source 310 and the anode part 320 face with each other. The electron emission layer includes fiber and has visible light beam transmissivity more than 10% at a wavelength 550 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷陰極電子源を使用したバックライト装置に関し、このバックライト装置を備えた液晶ディスプレイ装置(liquid crystal display:LCD)に関する。   The present invention relates to a backlight device using a cold cathode electron source, and to a liquid crystal display (LCD) equipped with the backlight device.

液晶ディスプレイ装置は、プラズマディスプレイ等の発光型と異なり、非発光型であるため、発光源としてのバックライト装置を必要とする。バックライト装置としては、CFL(Cathode Fluorescense Lamp)や、LED(Light Emitting Diode)が挙げられるが、前者については、線光源であるため、広い範囲で均一な発光を提供するのが困難であること等の問題があり、また、後者については、点光源で、かつ指向性が高いため、広い範囲で均一な発光を提供するのが困難であり、また多くの個数を必要とするため消費電力が大きいこと等の問題がある。このような中で、低い消費電力で、輝度や均一性に優れた発光を供給しうる面光源として、冷陰極電子源を使用したバックライト装置が注目されている。   Unlike a light emitting type such as a plasma display, the liquid crystal display device is a non-light emitting type, and therefore requires a backlight device as a light emitting source. Examples of the backlight device include CFL (Cathode Fluorescense Lamp) and LED (Light Emitting Diode). However, the former is a linear light source, so it is difficult to provide uniform light emission over a wide range. In addition, the latter is a point light source and has high directivity, so it is difficult to provide uniform light emission over a wide range. There are problems such as being big. Under such circumstances, a backlight device using a cold cathode electron source has attracted attention as a surface light source capable of supplying light emission with low power consumption and excellent brightness and uniformity.

図1に冷陰極電子源を使用したバックライト装置の一例を示す。バックライト装置は、カソード基板101上にカソード電極102を介して形成した電子放出層103を備えた冷陰極電子源110と、アノード基板105上にアノード電極106を介して形成した蛍光体層107を備えたアノード部120とが対向した構造を有する。カソード電極102とアノード電極106との間に電界が生ずると、電子放出層103から電子が放出され、蛍光体層107を発光させる。アノード基板105及びアノード電極106は通常、透明であり、発光をアノード基板105側から取り出すことができる。   FIG. 1 shows an example of a backlight device using a cold cathode electron source. The backlight device includes a cold cathode electron source 110 having an electron emission layer 103 formed on a cathode substrate 101 via a cathode electrode 102 and a phosphor layer 107 formed on an anode substrate 105 via an anode electrode 106. The anode part 120 provided has a structure facing each other. When an electric field is generated between the cathode electrode 102 and the anode electrode 106, electrons are emitted from the electron emission layer 103 to cause the phosphor layer 107 to emit light. The anode substrate 105 and the anode electrode 106 are usually transparent, and light emission can be extracted from the anode substrate 105 side.

冷陰極電子源の電子放出層を形成する材料としては、低電界で均一な強度の電子放出が可能であることから、各種のファイバが注目されており、その代表格がカーボンナノチューブである。電子放出層の形成にあたっては、CVD等により、ファイバを直接、カソード電極上に成長させる方法、ファイバを含有するペーストを利用して、カソード電極上にファイバを付着させる方法が知られている。   As a material for forming the electron emission layer of the cold cathode electron source, various types of fibers have been attracting attention because they can emit electrons with a uniform intensity at a low electric field, and a typical example is a carbon nanotube. In forming the electron emission layer, a method of growing a fiber directly on the cathode electrode by CVD or the like, and a method of attaching a fiber on the cathode electrode using a paste containing the fiber are known.

このうち、ペーストを利用した方法が、CVD等と異なり特殊な装置等を必要とすることなく、また広い面積でも、容易に電子放出層を形成できることから注目されている。一般に、ペーストとしては、有機樹脂と有機溶媒を含むビヒクルに、ファイバを配合したものが使用される。このペーストをカソード電極上に、スクリーン印刷等の手段によって塗布・印刷した後、加熱してビヒクル成分を分解・除去して、ファイバの電子放出層を形成する。   Among these methods, a method using a paste is attracting attention because an electron emission layer can be easily formed in a large area without requiring a special apparatus or the like unlike CVD. In general, a paste is used in which a fiber is mixed with a vehicle containing an organic resin and an organic solvent. This paste is applied and printed on the cathode electrode by means such as screen printing, and then heated to decompose and remove the vehicle component, thereby forming an electron emission layer of the fiber.

最近では、さらにシリカ粉末を配合したペーストを使用することにより、機械的強度が強く、カソード電極への密着性が良好な電子放出層を形成する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、これらの技術においては、カソード電極との電気的接触を確保するために配合されたグラファイト粒子が、電子放出層を不透明にする。このような不透明の電子放出層をバックライト装置に使用すると、蛍光体層からの冷陰極電子源方向の発光を電子放出層が吸収することとなり、光の取り出し効率を悪化させる。
特開2003−303539号公報
Recently, there has been proposed a technique for forming an electron-emitting layer having a high mechanical strength and good adhesion to a cathode electrode by using a paste further blended with silica powder (see, for example, Patent Document 1). ). However, in these techniques, graphite particles formulated to ensure electrical contact with the cathode electrode make the electron emitting layer opaque. When such an opaque electron emission layer is used in a backlight device, the electron emission layer absorbs light emitted from the phosphor layer in the cold cathode electron source direction, thereby deteriorating light extraction efficiency.
JP 2003-303539 A

本発明の目的は、均一な光を、効率よく取り出すことできる、冷陰極電子源を使用したバックライト装置、及びこのバックライト装置を備えた液晶ディスプレイ装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a backlight device using a cold cathode electron source that can efficiently extract uniform light, and a liquid crystal display device including the backlight device.

本発明は、カソード基板上にカソード電極を介して形成した電子放出層を備えた冷陰極電子源と、アノード基板上にアノード電極を介して形成した蛍光体層を備えたアノード部とが対向した構造を有するバックライト装置であって、電子放出層が、ファイバを含み、かつ可視光線透過率10%以上である、バックライト装置に関する。   In the present invention, a cold cathode electron source having an electron emission layer formed on a cathode substrate via a cathode electrode and an anode portion having a phosphor layer formed on the anode substrate via an anode electrode face each other. The present invention relates to a backlight device having a structure, wherein the electron emission layer includes a fiber and has a visible light transmittance of 10% or more.

また、本発明は、カソード基板上にカソード電極を介して形成した電子放出層を備えた冷陰極電子源と、アノード基板上にアノード電極を介して形成した蛍光体層を備えたアノード部とが対向した構造を有するバックライト装置であって、電子放出層が、ファイバ、有機溶媒、有機樹脂及びガラス前駆体を含むペーストを、カソード電極上に塗布し、場合により乾燥させ、その後に加熱処理することにより形成したものである、上記のバックライト装置に関する。   The present invention also includes a cold cathode electron source having an electron emission layer formed on a cathode substrate via a cathode electrode, and an anode portion having a phosphor layer formed on the anode substrate via an anode electrode. A backlight device having an opposing structure, in which an electron emission layer is coated with a paste containing a fiber, an organic solvent, an organic resin and a glass precursor on the cathode electrode, optionally dried, and then heat-treated. The present invention relates to the above backlight device.

本発明のバックライト装置は、均一な光を、効率よく取り出すことができ、液晶ディスプレイ装置の発光源として最適である。   The backlight device of the present invention can efficiently extract uniform light and is optimal as a light emission source of a liquid crystal display device.

本発明のバックライト装置における電子放出層は、特定のペーストをカソード電極上にスクリーン印刷等の手段によって塗布した後、加熱してビヒクル成分を分解・除去して形成する。   The electron emission layer in the backlight device of the present invention is formed by applying a specific paste on the cathode electrode by means of screen printing or the like and then heating to decompose and remove the vehicle component.

〔ペースト〕
ペーストは、ファイバ、有機樹脂、有機溶媒及びガラス前駆体を含む。
〔paste〕
The paste includes a fiber, an organic resin, an organic solvent, and a glass precursor.

ファイバは、電子放出が可能であれば、種類や形態は、特に限定されない。ファイバの種類としては、カーボン系、窒化ホウ素系等が挙げられるが、好ましくはカーボン系である。   The type and form of the fiber are not particularly limited as long as electrons can be emitted. Examples of the type of fiber include carbon-based and boron nitride-based, but carbon-based is preferable.

ファイバは、線状、筒状のいずれであってもよく、例えばチューブ状、繊維状又はリボン状が挙げられる。ファイバは、ナノメートルオーダー又はマイクロメートルオーダーのいずれであってもよい。ファイバは、多層又は単層のいずれであってもよい。   The fiber may be linear or cylindrical, and examples thereof include a tube shape, a fiber shape, and a ribbon shape. The fiber may be on the nanometer order or micrometer order. The fiber may be either multilayer or single layer.

例えば、カーボン系としては、カーボンナノチューブ、カーボンナノコイル、カーボンナノファイバ、グラファイトリボン等が挙げられる。   For example, examples of carbon-based materials include carbon nanotubes, carbon nanocoils, carbon nanofibers, and graphite ribbons.

これらの中でも、電界集中が起こりやすいアスペクト比の高い構造をしている点から、カーボンナノチューブ及びカーボンナノファイバが好ましい。カーボンナノチューブは、通常、直径0.5〜100nm、長さ0.5〜100μmの非常に細長い中空のチューブ状の炭素材料である。カーボンナノファイバは、通常、直径1〜500nm、長さ0.5〜100μmの細長い繊維状の炭素材料である。本発明においては、直径、長さは、特に限定されないが、好ましくは、直径1〜40nm、長さ0.5〜30μmである。カーボンナノチューブは、多層又は単層のいずれであってもよい。また、カーボンナノチューブ及びカーボンナノファイバは、アーク放電法、レーザ蒸発法、プラズマ合成法、炭化水素触媒分解法、化学気相成長法又は熱分解法等のいずれの方法によって製造したものも使用することができる。ファイバは、1種又は2種以上を用いることができる。   Among these, carbon nanotubes and carbon nanofibers are preferable because they have a high aspect ratio structure in which electric field concentration tends to occur. The carbon nanotube is usually a very elongated hollow tubular carbon material having a diameter of 0.5 to 100 nm and a length of 0.5 to 100 μm. The carbon nanofiber is usually an elongated fibrous carbon material having a diameter of 1 to 500 nm and a length of 0.5 to 100 μm. In the present invention, the diameter and length are not particularly limited, but are preferably 1 to 40 nm in diameter and 0.5 to 30 μm in length. The carbon nanotube may be either a multilayer or a single wall. Carbon nanotubes and carbon nanofibers must also be manufactured by any method such as arc discharge, laser evaporation, plasma synthesis, hydrocarbon catalytic decomposition, chemical vapor deposition, or thermal decomposition. Can do. One type or two or more types of fibers can be used.

有機溶媒としては、カルビトール類、セロソルブ類、アルコール類等が挙げられるが、これらに限定されない。カルビトール類は、例えば、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート等である。セロソルブ類は、例えば、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート等である。アルコール類は、例えば、テルピネオール、テキサノール等である。これらの中でも、ファイバとの親和性、塗布適性の点から、テルピネオール、ブチルカルビトールアセテートが好ましい。有機溶媒は、1種又は2種以上を用いることができる。   Examples of organic solvents include, but are not limited to, carbitols, cellosolves, alcohols, and the like. Examples of carbitols include butyl carbitol and butyl carbitol acetate. Examples of cellosolves include butyl cellosolve and butyl cellosolve acetate. Examples of the alcohol include terpineol and texanol. Among these, terpineol and butyl carbitol acetate are preferable from the viewpoint of compatibility with fibers and coating suitability. 1 type (s) or 2 or more types can be used for an organic solvent.

有機樹脂としては、セルロース系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。セルロース系樹脂は、例えば、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート等である。(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート等である。これらの中でも、ファイバとの親和性、塗布適性の点から、エチルセルロースが好ましい。有機樹脂は、1種又は2種以上を用いることができる。   Examples of organic resins include, but are not limited to, cellulose resins and (meth) acrylic resins. Cellulosic resins are, for example, ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, cellulose acetate and the like. Examples of the (meth) acrylic resin include polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polybutyl acrylate, and polybutyl methacrylate. Among these, ethyl cellulose is preferable from the viewpoints of affinity with fibers and coating suitability. The organic resin can use 1 type (s) or 2 or more types.

ガラス前駆体は、電子放出層と電子放出層が形成される基材との密着性や接着性の点から配合するものであり、電子放出層形成のための加熱処理によって、ガラス成分を構成する物質であれば、特に限定されない。密着性、接着性の点から、テトラアルコキシシラン又はその縮合体、オルガノアルコキシシラン又はその縮合体が好ましい。ガラス前駆体は、1種又は2種以上を用いることができる。   The glass precursor is blended in terms of adhesion and adhesion between the electron emission layer and the substrate on which the electron emission layer is formed, and constitutes a glass component by heat treatment for forming the electron emission layer. If it is a substance, it will not specifically limit. From the viewpoints of adhesion and adhesiveness, tetraalkoxysilane or its condensate, organoalkoxysilane or its condensate is preferable. 1 type (s) or 2 or more types can be used for a glass precursor.

ガラス前駆体は、液状であっても、粉末状であってもよいが、粉末状の場合は平均粒径1〜100nmの微粉末であることが好ましく、より好ましくは平均粒径1〜30nmの微粉末である。微粉末を使用する場合は、ペーストの分散性の点から、予めアルコール(例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール)等に分散させたガラス前駆体分散液を使用することが好ましい。   The glass precursor may be liquid or powdery, but in the case of powder, the glass precursor is preferably a fine powder having an average particle diameter of 1 to 100 nm, more preferably an average particle diameter of 1 to 30 nm. It is a fine powder. When using a fine powder, it is preferable to use the glass precursor dispersion liquid previously disperse | distributed to alcohol (for example, ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol) etc. from the dispersibility point of a paste.

ガラス前駆体の例としては、シラン化合物、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等及び金属アルコキシド、例えばチタンのアルコキシド(テトライソプロポキシチタン等)、ジルコニウムのアルコキシド(テトラ−n−ブトキシジルコニウム等)、アルミニウムのアルコキシド(トリ−s−ブトキシアルミニウム等)、並びにこれらの縮合体が挙げられる。縮合体は、単一の化合物の縮合体でも、複数の化合物の複合縮合体でもよい。   Examples of glass precursors include silane compounds such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, p-styryltrimethoxy. Silane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyl Triethoxysilane, etc. and metal alkoxides such as titanium alkoxides (tetraisopropoxytitanium, etc.), zirconium alkoxides (tetra-n-butoxyzirconium, etc.), aluminum Kokishido (tri -s- butoxy aluminum), as well as condensates thereof. The condensate may be a condensate of a single compound or a complex condensate of a plurality of compounds.

一般に、電子放出層を形成するためのペーストには、ミクロンオーダーのシリカ粉末が配合されているため、ペースト中でファイバが均一に分散するための障害となり、また十分に融解させるために高温にする必要があり、ファイバにダメージを与えうる。一方、本発明は、ガラス前駆体を使用することにより、ペースト中でファイバを均一に分散させ、より低温でのガラス化により、ファイバへのダメージを抑制し、それと同時に電子放出層と電子放出層が形成される基材との密着性・接着性を確保しようというものである。   In general, the paste for forming the electron emission layer is mixed with silica powder of micron order, so that it becomes an obstacle for uniform dispersion of fibers in the paste, and the temperature is high to sufficiently melt the paste. It is necessary and can damage the fiber. On the other hand, the present invention uses the glass precursor to uniformly disperse the fiber in the paste, and suppresses damage to the fiber by vitrification at a lower temperature. At the same time, the electron emission layer and the electron emission layer It is intended to ensure adhesion and adhesion with the base material on which is formed.

ペーストは、上記の他に、分散剤、レベリング剤、導電性付与剤、感光性付与剤等の任意成分を含むことができる。   In addition to the above, the paste can contain optional components such as a dispersant, a leveling agent, a conductivity imparting agent, and a photosensitizing agent.

ペースト中のファイバの量は、ファイバの分散性、電子放出層の透過率の点から、0.01〜20重量%が好ましく、より好ましくは0.05〜10重量%であり、特に好ましくは0.08〜5重量%である。有機溶媒(ガラス前駆体分散液を用いる場合、分散液中の有機溶媒を含む)の量は、ペーストの粘度、レベリング性の点から、50〜99重量%が好ましく、より好ましくは60〜95重量%であり、特に好ましくは70〜92重量%である。有機樹脂の量は、ペーストの粘度の点から、0.1〜30重量%が好ましく、より好ましくは0.5〜20重量%であり、特に好ましくは1〜15重量%である。ガラス前駆体の量は、密着性・接着性の点から、0.05〜10重量%が好ましく、より好ましくは0.1〜9重量%であり、特に好ましくは0.15〜8重量%である。   The amount of the fiber in the paste is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.05 to 10% by weight, and particularly preferably 0, from the viewpoint of fiber dispersibility and the transmittance of the electron emission layer. 0.08 to 5% by weight. The amount of the organic solvent (including the organic solvent in the dispersion when the glass precursor dispersion is used) is preferably 50 to 99% by weight, more preferably 60 to 95% by weight from the viewpoint of paste viscosity and leveling properties. %, Particularly preferably 70 to 92% by weight. The amount of the organic resin is preferably from 0.1 to 30% by weight, more preferably from 0.5 to 20% by weight, and particularly preferably from 1 to 15% by weight, from the viewpoint of the viscosity of the paste. The amount of the glass precursor is preferably 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 9% by weight, particularly preferably 0.15 to 8% by weight from the viewpoint of adhesion and adhesiveness. is there.

〔ペーストの調製方法〕
ペーストは、ファイバ、有機溶媒、有機樹脂、ガラス前駆体及び任意成分を混合することにより調製することができる。ペーストは、全成分を一度に混合して調製することもできるし、有機樹脂を有機溶媒に溶解させ、これにファイバ等を添加して、混合して調製することもできる。
[Preparation method of paste]
The paste can be prepared by mixing fibers, organic solvents, organic resins, glass precursors and optional components. The paste can be prepared by mixing all the components at once, or can be prepared by dissolving an organic resin in an organic solvent, adding a fiber or the like to this, and mixing them.

特に、ペーストは、段階的な混合を経て調製することが好ましい。例えば、有機樹脂を有機溶媒に溶解させ、これにファイバを添加し、十分に混合して分散液を得て、次いで、この分散液に、さらに有機樹脂、有機溶媒、ガラス前駆体及び任意成分を添加し、十分に混合してペーストを得るといった方法である。このような段階を経ることにより、比較的均一かつ適度な大きさに制御されたファイバの凝集体が、良好に分散したペーストを容易に得ることができる。   In particular, the paste is preferably prepared through stepwise mixing. For example, an organic resin is dissolved in an organic solvent, a fiber is added thereto, and mixed well to obtain a dispersion. Then, an organic resin, an organic solvent, a glass precursor, and optional components are further added to the dispersion. It is a method of adding and mixing well to obtain a paste. By passing through such a stage, a paste in which the aggregates of fibers controlled to a relatively uniform and appropriate size are well dispersed can be easily obtained.

この場合、分散液に用いる有機溶媒に対する有機樹脂の割合は、最終のペーストの有機溶媒に対する有機樹脂の割合よりも小さいことが好ましい。また、分散液におけるファイバの濃度は、最終のペーストにおけるファイバ濃度の約2〜4倍となるようにすることが好ましい。ファイバ添加後の混合は、超音波、スターラー、ミキサー、ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル等で行なうことができる。なお、分散液に使用する有機樹脂及び有機溶媒と、分散液に添加する追加の有機樹脂及び有機溶媒とは、同一であっても、異なっていてもよい。追加の有機樹脂及び有機溶媒、並びに他の成分を添加した後の混合は、ミキサー、ボールミル、ロールミル等で行なうことができる。   In this case, the ratio of the organic resin to the organic solvent used in the dispersion is preferably smaller than the ratio of the organic resin to the organic solvent of the final paste. Also, the concentration of the fiber in the dispersion is preferably about 2 to 4 times the fiber concentration in the final paste. The mixing after the addition of the fiber can be carried out with an ultrasonic wave, a stirrer, a mixer, a homogenizer, a ball mill, a bead mill or the like. The organic resin and organic solvent used in the dispersion and the additional organic resin and organic solvent added to the dispersion may be the same or different. The mixing after the addition of the additional organic resin and organic solvent and other components can be performed by a mixer, a ball mill, a roll mill or the like.

このようなペーストを使用することにより、電子放出層とした場合に、ファイバの存在密度が、場所によって極端に異なるといった事態を避けることができ、そのために均一な光の放出が可能となる。ファイバを凝集体として利用することによって、ファイバの存在密度を制御しつつ、電子放出を良好にすることができる。これは、電子放出点と解される末端部分や折れ曲がり部分を有効に活用することができるためと考えられる。ファイバの存在密度が膜厚方向に低く、電極面上に一定間隔で配列できると、電子放出層が半透明〜透明になるため、電子放出層に光が吸収されるのを抑制され、バックライト装置における光の取り出し効率を改善することができる。   By using such a paste, when the electron emission layer is formed, it is possible to avoid a situation in which the existence density of the fiber is extremely different depending on the location, so that uniform light emission is possible. By using the fiber as an aggregate, electron emission can be improved while controlling the existence density of the fiber. This is presumably because the end portion and the bent portion, which are understood as electron emission points, can be used effectively. If the fiber density is low in the film thickness direction and can be arranged on the electrode surface at regular intervals, the electron emission layer becomes translucent to transparent, so that light is suppressed from being absorbed by the electron emission layer, and the backlight The light extraction efficiency in the apparatus can be improved.

具体的には、本発明のバックライト装置は、波長550nmでの可視光線透過率が10%以上であり、好ましくは25%以上とすることができる。一般に、波長550nmは、人間の被視感度(人の目が感じる光の強さ)が最も強い波長であり、輝度測定の際に最も影響を与える波長である。可視光線透過率は、膜厚やペースト中のファイバの濃度を調整することにより、変動させることができる。膜厚を薄く、ファイバの濃度を小さくすると、一般に可視光線透過率は大きくなるが、電子放出層においてファイバが極端に少ないと、電子放出が不十分となる。通常、可視光線透過率の上限は95%程度が上限であるが、電子放出が十分であれば、これ以上であってもよい。なお、本発明のバックライト装置における電子放出層の膜厚は、例えば、0.01〜3μm、好ましくは0.02〜1μmとすることができる。   Specifically, in the backlight device of the present invention, the visible light transmittance at a wavelength of 550 nm is 10% or more, preferably 25% or more. In general, the wavelength of 550 nm is the wavelength having the strongest human visibility (the intensity of light felt by the human eye), and is the wavelength that most affects the luminance measurement. The visible light transmittance can be changed by adjusting the film thickness and the concentration of the fiber in the paste. When the film thickness is reduced and the fiber concentration is decreased, the visible light transmittance is generally increased. However, when the number of fibers in the electron emission layer is extremely small, electron emission is insufficient. Usually, the upper limit of the visible light transmittance is about 95%, but may be higher if the electron emission is sufficient. In addition, the film thickness of the electron emission layer in the backlight apparatus of this invention can be 0.01-3 micrometers, for example, Preferably it can be 0.02-1 micrometers.

〔バックライト装置〕
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るバックライト装置を説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
[Backlight device]
Hereinafter, a backlight device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

バックライト装置は、通常、カソード基板上にカソード電極を介して形成した電子放出層を備えた冷陰極電子源と、アノード基板上にアノード電極を介して形成した蛍光体層を備えたアノード部が対向した構造を有する。   A backlight device usually includes a cold cathode electron source having an electron emission layer formed on a cathode substrate via a cathode electrode, and an anode portion having a phosphor layer formed on the anode substrate via an anode electrode. It has an opposing structure.

〔トップエミッション型バックライト装置〕
図2を例にとって、バックライト装置の一例を説明する。このバックライト装置においては、アノード基板が透明基板205であり、アノード電極が透明電極206である。電子放出層203から放出された電子が蛍光体層207を発光させ、この光がアノード部220の透明基板205側から取り出されることにより光源として機能する。このように冷陰極電子源とは対向して位置するアノード部側から光を取り出すタイプのバックライト装置を、便宜上、トップエミッション型ということとする。
[Top emission type backlight device]
An example of the backlight device will be described with reference to FIG. In this backlight device, the anode substrate is the transparent substrate 205, and the anode electrode is the transparent electrode 206. The electrons emitted from the electron emission layer 203 cause the phosphor layer 207 to emit light, and this light is extracted from the transparent substrate 205 side of the anode part 220 to function as a light source. The backlight device that takes out light from the anode side located opposite to the cold cathode electron source is referred to as a top emission type for convenience.

カソード基板201としては、例えば、石英基板、アルミナ基板、シリコン基板、Mo基板、SUS基板、Ni−Fe基板、ガラス基板、例えばソーダライムガラス基板、パイレックス基板等が挙げられる。電極202としては、例えば、Cr、Al、Au、Ag、Cu、Ni等が挙げられる。基板201にカソード電極202を形成する方法としては、従来公知の方法を使用することができ、例えば、スパッタリング、蒸着により、所望の金属膜をカソード基板201に成膜した後、フォトリソグラフィー技術を使用してパターニングする方法等が挙げられる。   Examples of the cathode substrate 201 include a quartz substrate, an alumina substrate, a silicon substrate, a Mo substrate, a SUS substrate, a Ni—Fe substrate, a glass substrate such as a soda lime glass substrate, a Pyrex substrate, and the like. Examples of the electrode 202 include Cr, Al, Au, Ag, Cu, and Ni. As a method of forming the cathode electrode 202 on the substrate 201, a conventionally known method can be used. For example, after a desired metal film is formed on the cathode substrate 201 by sputtering or vapor deposition, a photolithography technique is used. And a patterning method.

電子放出層203は、上記のペーストをカソード電極202の所望の位置に塗布し、場合により乾燥させた後、加熱処理をして、形成することができる。電子放出層203のファイバとカソード電極202との間のコンタクト抵抗を低減させるために、カソード電極202上に金属コロイド等の微細な導電性物質を配置しておき、その上に電子放出層203を形成してもよい。   The electron emission layer 203 can be formed by applying the above paste to a desired position of the cathode electrode 202 and optionally drying it, followed by heat treatment. In order to reduce the contact resistance between the fiber of the electron emission layer 203 and the cathode electrode 202, a fine conductive material such as a metal colloid is disposed on the cathode electrode 202, and the electron emission layer 203 is formed thereon. It may be formed.

ペーストの塗布方法は、特に限定されず、スクリーン印刷、ディスペンス、グラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等が挙げられるが、膜厚の調整しやすさの点から、スクリーン印刷が好ましい。印刷後の膜厚は、所望の電子放出層の膜厚に応じて変更させることができる。   The method for applying the paste is not particularly limited, and includes screen printing, dispensing, gravure printing, offset printing, inkjet printing, and the like, but screen printing is preferable from the viewpoint of easy adjustment of the film thickness. The film thickness after printing can be changed according to the desired film thickness of the electron emission layer.

その後、ペーストを乾燥させ、加熱処理を行なう。乾燥の温度・時間は、有機溶媒等の種類により適宜選択することができるが、通常、100〜200℃で乾燥させることができる。また、加熱処理の条件もまた、適宜選択することができ、加熱温度は、300〜500℃が好ましく、より好ましくは350〜450℃であり、加熱時間は、0.1〜10時間が好ましく、より好ましくは0.5〜5時間とすることができる。   Thereafter, the paste is dried and subjected to heat treatment. The drying temperature and time can be appropriately selected depending on the type of the organic solvent and the like, but can usually be dried at 100 to 200 ° C. Moreover, the conditions of heat processing can also be selected suitably, 300-500 degreeC is preferable for heating temperature, More preferably, it is 350-450 degreeC, Heating time is 0.1 to 10 hours, More preferably, it can be 0.5 to 5 hours.

このようにして、波長550nmでの可視光線透過率10%以上、好ましくは25%以上の電子放出層を得ることができる。   In this way, an electron emission layer having a visible light transmittance of 10% or more, preferably 25% or more at a wavelength of 550 nm can be obtained.

冷陰極電子源210に対向して配置される、透明基板205、透明電極206及び蛍光体層207を備えたアノード部220は、従来公知の材料を使用し、公知の方法に従って積層することができる。アノード部220は、必要に応じて、ブラックマトリックス、蛍光体保護層、帯電防止層、外光反射層、光拡散層等をさらに備えていてもよい。透明基板205としてはガラス基板が代表的であり、また透明電極206としてはITO電極が代表的である。   The anode unit 220 including the transparent substrate 205, the transparent electrode 206, and the phosphor layer 207, which is disposed to face the cold cathode electron source 210, can be laminated according to a known method using a conventionally known material. . The anode unit 220 may further include a black matrix, a phosphor protective layer, an antistatic layer, an external light reflection layer, a light diffusion layer, and the like as necessary. The transparent substrate 205 is typically a glass substrate, and the transparent electrode 206 is typically an ITO electrode.

本バックライト装置においては、電子放出層203が半透明〜透明であるため、蛍光体層207で発光して冷陰極電子源210方向に向かった光が、電子放出層203を通過してカソード電極202で反射され、再びアノード部220方向に向かうため、光を効率よく取り出すことができる。   In this backlight device, since the electron emission layer 203 is translucent to transparent, the light emitted from the phosphor layer 207 and directed toward the cold cathode electron source 210 passes through the electron emission layer 203 and becomes the cathode electrode. Since the light is reflected at 202 and travels again toward the anode portion 220, light can be extracted efficiently.

光を効率よく取り出すことができる点について、理解の容易のために、数値を用いて説明する。一般に蛍光体層は、n個(通常、n=2〜6)の層からなり、電子放出層に一番近い最下層が発光する。この発光を100%とすると、50%は上方向に、50%は下方向に向かう。従来の不透明な電子放出層を用いたトップエミッション型バックライト装置では、下方向の光は電子放出層に吸収されるため、取り出されることはない。上方向の光は、蛍光体層内を乱反射しながら通過して、透明基板側から取り出されるが、このとき、最下層の上にある(n−1)層についてロスが発生するが、n=2〜6の場合、ロスは1層あたりa%(通常、a=6〜10%)として近似できることが知られている。してみると、最終的に取り出される光は、式(I)で表される。   The point that light can be extracted efficiently will be described using numerical values for easy understanding. Generally, the phosphor layer is composed of n layers (usually n = 2 to 6), and the lowest layer closest to the electron emission layer emits light. If this light emission is 100%, 50% is directed upward and 50% is directed downward. In a conventional top emission type backlight device using an opaque electron emission layer, the downward light is absorbed by the electron emission layer and thus is not extracted. The upward light passes through the phosphor layer while being irregularly reflected, and is extracted from the transparent substrate side. At this time, a loss occurs in the (n−1) layer on the lowermost layer, but n = In the case of 2 to 6, it is known that the loss can be approximated as a% per layer (usually, a = 6 to 10%). As a result, the finally extracted light is represented by the formula (I).

式(I)=50×〔1−(n−1)×a/100〕%   Formula (I) = 50 × [1- (n−1) × a / 100]%

例えば、n=3、a=8%とすると、取り出される光は、42%である。図3に、3個の層を有する蛍光体層の発光についての模式図を示す。   For example, if n = 3 and a = 8%, the extracted light is 42%. FIG. 3 shows a schematic diagram of light emission of a phosphor layer having three layers.

一方、本バックライト装置については、下方向の光は電子放出層203(波長550nmでの可視光線透過率をb%とする)を通過し、カソード電極202で反射され、再び電子放出層203を通過し、上方向に向かう。この光は、蛍光体層207内を乱反射しながら通過して、透明基板205側から取り出されるが、このとき、n層について、1層あたりa%のロスが生ずる。してみると、当初からの上方向の光とあわせて、最終的に取り出される光は、式(II)で表される。   On the other hand, in the backlight device, the downward light passes through the electron emission layer 203 (the visible light transmittance at a wavelength of 550 nm is b%), is reflected by the cathode electrode 202, and again passes through the electron emission layer 203. Pass through and head upward. This light passes through the phosphor layer 207 while being irregularly reflected, and is extracted from the transparent substrate 205 side. At this time, a loss of a% per layer occurs for the n layer. As a result, the light finally extracted together with the upward light from the beginning is represented by the formula (II).

式(II)=
50 ×〔1−(n−1)×(a/100)〕%+50 ×(b/100)2 ×〔1−n ×(a/100)〕%
Formula (II) =
50 x [1- (n-1) x (a / 100)]% + 50 x (b / 100) 2 x [1-n x (a / 100)]%

例えば、n=3、a=8%、b=70%とすると、取り出される光は、61%である。この例では、電子放出層が不透明な場合(蛍光体層の発光は同一であるとする)の1.45倍の光が取り出される。   For example, if n = 3, a = 8%, and b = 70%, the extracted light is 61%. In this example, 1.45 times more light is extracted than when the electron emission layer is opaque (the light emission of the phosphor layer is the same).

〔ボトムエミッション型バックライト装置〕
本発明のバックライトの他の態様について、図4を例にとって説明する。このバックライト装置においては、カソード基板が透明基板301であり、カソード電極が透明電極302である。電子放出層303から放出された電子が蛍光体層307を発光させ、この光が冷陰極電子源310の透明基板301側から取り出されることにより、光源として機能する。このように冷陰極電子源側から光を取り出すタイプのバックライト装置を、便宜上、ボトムエミッション型ということとする。
[Bottom emission type backlight device]
Another embodiment of the backlight of the present invention will be described with reference to FIG. In this backlight device, the cathode substrate is the transparent substrate 301, and the cathode electrode is the transparent electrode 302. The electrons emitted from the electron emission layer 303 cause the phosphor layer 307 to emit light, and this light is extracted from the transparent substrate 301 side of the cold cathode electron source 310, thereby functioning as a light source. The backlight device that takes out light from the cold cathode electron source side is referred to as a bottom emission type for convenience.

冷陰極電子源を構成する透明基板301としては、ガラス基板が代表的であり、また透明電極302としては、ITO電極が代表的である。電子放出層303は、上記のペーストを透明電極302の所望の位置に塗布し、場合により乾燥させた後、加熱処理をして、形成されたものである。電子放出層303の形成については、トップエミッション型と同様である。   As the transparent substrate 301 constituting the cold cathode electron source, a glass substrate is typical, and as the transparent electrode 302, an ITO electrode is typical. The electron emission layer 303 is formed by applying the above paste to a desired position of the transparent electrode 302 and drying it in some cases, followed by heat treatment. The formation of the electron emission layer 303 is the same as in the top emission type.

冷陰極電子源310に対向して配置される、アノード基板305、アノード電極306及び蛍光体層307を備えたアノード部320において、基板305は、例えば、石英基板、アルミナ基板、シリコン基板、Mo基板、SUS基板、Ni−Fe基板、ガラス基板、例えばソーダライムガラス基板、パイレックス基板等が挙げられる。アノード電極306としては、例えば、Cr、Al、Au、Ag、Cu、Ni等が挙げられる。アノード基板305にアノード電極306を形成する方法としては、従来公知の方法を使用することができ、例えば、スパッタリング、蒸着により、所望の金属膜をアノード基板305に成膜した後、フォトリソグラフィー技術を使用してパターニングする方法が挙げられる。蛍光体層307は、従来公知の材料を使用することができ、公知の方法で、アノード電極306上に積層することができる。アノード部320は、必要に応じて、ブラックマトリックス、蛍光体保護層、帯電防止層等をさらに備えていてもよい。   In the anode unit 320 including the anode substrate 305, the anode electrode 306, and the phosphor layer 307, which are disposed to face the cold cathode electron source 310, the substrate 305 is, for example, a quartz substrate, an alumina substrate, a silicon substrate, or a Mo substrate. SUS substrate, Ni—Fe substrate, glass substrate such as soda lime glass substrate, pyrex substrate and the like. Examples of the anode electrode 306 include Cr, Al, Au, Ag, Cu, and Ni. As a method for forming the anode electrode 306 on the anode substrate 305, a conventionally known method can be used. For example, after a desired metal film is formed on the anode substrate 305 by sputtering or vapor deposition, a photolithography technique is used. The method of using and patterning is mentioned. The phosphor layer 307 can be made of a conventionally known material and can be laminated on the anode electrode 306 by a known method. The anode unit 320 may further include a black matrix, a phosphor protective layer, an antistatic layer, and the like as necessary.

本バックライト装置においては、蛍光体層307で発光して冷陰極電子源310方向に向かった光は、半透明〜透明の電子放出層303及び透明電極302を通過して、透明基板301側から取り出される。さらに、蛍光体層307で発光してアノード電極306方向に向かった光は、アノード電極306で反射され、冷陰極電子源310方向に向かうため、光を効率よく取り出すことができる。   In this backlight device, light emitted from the phosphor layer 307 and directed toward the cold cathode electron source 310 passes through the translucent to transparent electron emission layer 303 and the transparent electrode 302 and is transmitted from the transparent substrate 301 side. It is taken out. Furthermore, light emitted from the phosphor layer 307 and directed toward the anode electrode 306 is reflected by the anode electrode 306 and travels toward the cold cathode electron source 310, so that light can be extracted efficiently.

光を効率よく取り出すことができる点について、理解の容易のために、数値を用いて説明する。上述のように、一般に蛍光体層は、n個の層からなり、電子放出層に一番近い最下層が発光する。この発光を100%とすると、50%は上方向に、50%は下方向に向かう。上方向の光は、蛍光体層を通過して、アノード電極で反射され、蛍光体層を通過して、再び下向きに向かう。しかしながら、従来の不透明な電子放出層を用いたボトムエミッション型バックライト装置では、下方向の光は、最終的に電子放出層に吸収されるため、取り出される光は0%である。   The point that light can be extracted efficiently will be described using numerical values for easy understanding. As described above, the phosphor layer is generally composed of n layers, and the lowest layer closest to the electron emission layer emits light. If this light emission is 100%, 50% is directed upward and 50% is directed downward. The upward light passes through the phosphor layer, is reflected by the anode electrode, passes through the phosphor layer, and travels downward again. However, in the bottom emission type backlight device using the conventional opaque electron emission layer, the downward light is finally absorbed by the electron emission layer, so that the extracted light is 0%.

一方、本バックライト装置については、当初から下方向の光は、電子放出層303(波長550nmでの可視光線透過率をb%とする)を通過し、透明基板301側から取り出される。一方、上向きの光は、アノード電極306で反射され、再び下向きに向かい、電子放出層303を通過して、透明基板側から取り出される。この光は、アノード電極306で反射されるまでに、最下層の上の(n−1)層について、1層あたりa%のロスが生じており、さらにアノード電極306で反射されて、蛍光体層307内を通過するにあたって、n層について、1層あたりa%のロスが生じている。してみると、当初からの下方向の光とあわせて、最終的に取り出される光は、式(III)で表れる。   On the other hand, in the present backlight device, downward light from the beginning passes through the electron emission layer 303 (the visible light transmittance at a wavelength of 550 nm is b%) and is extracted from the transparent substrate 301 side. On the other hand, the upward light is reflected by the anode electrode 306, travels downward again, passes through the electron emission layer 303, and is extracted from the transparent substrate side. Before this light is reflected by the anode electrode 306, a loss of a% per layer occurs in the (n-1) layer above the lowermost layer, and further, the light is reflected by the anode electrode 306 and becomes phosphor. When passing through the layer 307, a loss of a% per layer occurs for the n layer. As a result, the light finally extracted together with the downward light from the beginning is expressed by the formula (III).

式(III)=
50 ×(b/100)%+50 ×〔1−(2n−1)×(a/100)〕× (b/100)%
Formula (III) =
50 x (b / 100)% + 50 x [1- (2n-1) x (a / 100)] x (b / 100)%

例えば、n=3、a=8%、b=70%とすると、取り出される光は、51%である。上述のとおり、電子放出層が不透明なボトムエミッション型バックライトで取り出される光は0%である。また、この例では、電子放出層が不透明なトップエミッション型バックライト装置(蛍光体層の発光は同一であるとする)の1.21倍の光が取り出される。   For example, if n = 3, a = 8%, and b = 70%, the extracted light is 51%. As described above, 0% of light is extracted by the bottom emission type backlight in which the electron emission layer is opaque. Further, in this example, 1.21 times as much light as that of a top emission type backlight device in which the electron emission layer is opaque (assuming that the light emission of the phosphor layer is the same) is extracted.

上記のトップエミッション型とボトムエミッション型の組み合わせにより、様々な構造を有するバックライト装置を得ることができ、均一な光を、高い発光強度で得ることができる。図5は、トップエミッション型を積層したバックライト装置に関する。また、図6は、ボトムエミッション型を積層したバックライト装置に関する。   By combining the top emission type and the bottom emission type, backlight devices having various structures can be obtained, and uniform light can be obtained with high emission intensity. FIG. 5 relates to a backlight device in which top emission types are stacked. FIG. 6 relates to a backlight device in which bottom emission types are stacked.

本発明のバックライト装置は、液晶ディスプレイ装置のバックライトの他、照明装置、表示ランプ等に用いることができる。   The backlight device of the present invention can be used for a backlight of a liquid crystal display device, an illumination device, a display lamp, and the like.

〔ペーストの製造〕
表1に示す分散液の配合で各成分を、遊星型ボールミルで60分間混合して、分散液を得た。次いで、この分散液を用いて、表1に示すペーストの配合で各成分を、3本ロールミルで混合して、実施例1〜7のペーストを得た。比較例のペーストは、実施例1の全成分を、一緒に、3本ロールミルで混合して調製した。
[Production of paste]
Each component was mixed with the dispersion liquid composition shown in Table 1 for 60 minutes with a planetary ball mill to obtain a dispersion liquid. Next, using this dispersion, each component was mixed by a three-roll mill with the formulation of the paste shown in Table 1 to obtain pastes of Examples 1 to 7. A comparative paste was prepared by mixing all ingredients of Example 1 together on a three roll mill.

〔冷陰極電子源の製造〕
実施例1〜7、比較例のペーストを用いて、図2に示すトップエミッション型バックライト装置に用いることができる冷陰極電子源210を、以下のようにして作成した。
[Production of cold cathode electron source]
Using the pastes of Examples 1 to 7 and Comparative Example, a cold cathode electron source 210 that can be used in the top emission type backlight device shown in FIG. 2 was prepared as follows.

カソード基板201としては、0.7mm厚のガラス基板を用いた。カソード電極202は、蒸着によって、0.2mm厚のCr膜を基板201上に形成した。実施例1〜7、比較例のペーストについて、スクリーン印刷(325メッシュ)で、印刷後の膜厚23μmでカソード電極202上に印刷した。印刷後、空気雰囲気中で、10℃/分で昇温し、400℃で60分保持した後、冷却して電子放出層を得た。電子放出層の可視光線透過率について、島津製作所製紫外可視分光光度計UV−2550を用いて、波長380〜800nmの範囲で測定した。測定結果を図7〜9に示す。表1に、550nmでの可視光線透過率を示す。また、これらを冷陰極電子源の電子放出層としたバックライト装置の発光効率について、上述した式(II)及び式(III)に基づく計算値を示す(n=3、a=8%とする)。   As the cathode substrate 201, a 0.7 mm thick glass substrate was used. As the cathode electrode 202, a Cr film having a thickness of 0.2 mm was formed on the substrate 201 by vapor deposition. About the paste of Examples 1-7 and a comparative example, it printed on the cathode electrode 202 by screen printing (325 mesh) with the film thickness of 23 micrometers after printing. After printing, the temperature was raised at 10 ° C./min in an air atmosphere, held at 400 ° C. for 60 minutes, and then cooled to obtain an electron emission layer. The visible light transmittance of the electron emission layer was measured in a wavelength range of 380 to 800 nm using an ultraviolet-visible spectrophotometer UV-2550 manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement results are shown in FIGS. Table 1 shows the visible light transmittance at 550 nm. Further, regarding the luminous efficiency of the backlight device using these as the electron emission layer of the cold cathode electron source, calculated values based on the above-described formulas (II) and (III) are shown (n = 3, a = 8%). ).

〔トップエミッション型バックライト装置の製造〕
次いで、実施例1及び比較例のペーストを用いて得られた上記の冷陰極電子源210を用いて、トップエミッション型バックライト装置を作成した。
[Manufacture of top emission type backlight devices]
Next, a top emission type backlight device was produced using the cold cathode electron source 210 obtained by using the pastes of Example 1 and Comparative Example.

アノード部220の透明基板205としては、0.7mm厚のガラス基板を用いた。透明電極206は、蒸着を用いて、0.2mm厚のITO膜を透明基板205上に作成した。さらに透明電極206上に、蛍光体層207として、CRT用緑色蛍光体(P22)をスクリーン印刷して、10μmの蛍光体層(2層相当)を作成した。   As the transparent substrate 205 of the anode part 220, a 0.7 mm thick glass substrate was used. As the transparent electrode 206, an ITO film having a thickness of 0.2 mm was formed on the transparent substrate 205 by vapor deposition. Further, a CRT green phosphor (P22) was screen-printed on the transparent electrode 206 as a phosphor layer 207 to form a 10 μm phosphor layer (corresponding to two layers).

次いで、実施例4及び比較例のペーストを用いて得られた上記の冷陰極電子源210とアノード部220とを、カソード基板201と透明基板205との距離が0.5mmとなるように対向させて、トップエミッション型のバックライト装置を作成した。   Next, the cold cathode electron source 210 and the anode part 220 obtained by using the paste of Example 4 and the comparative example are opposed so that the distance between the cathode substrate 201 and the transparent substrate 205 is 0.5 mm. A top-emission type backlight device was created.

10−6torrの真空環境下で、透明電極206に電圧2kVを印加して、電子放出層203から電子を放出させて、蛍光体層207を発光させ、トプコンエンジニアリング製分光放射計SR−3を使用して、380nm〜780nmの分光放射輝度(cd/m)を測定した。結果を表2に示す。また、実施例4について、CCDカメラで光取り出し面のイメージ像を取り込んだところ、発光エリア内の全体に輝点が分布しており、発光が均一であることが確認された。 Under a vacuum environment of 10 −6 torr, a voltage of 2 kV is applied to the transparent electrode 206 to emit electrons from the electron emission layer 203 to cause the phosphor layer 207 to emit light. Used to measure the spectral radiance (cd / m 2 ) from 380 nm to 780 nm. The results are shown in Table 2. In Example 4, when an image image of the light extraction surface was captured by a CCD camera, bright spots were distributed throughout the light emission area, and it was confirmed that the light emission was uniform.

〔ボトムエミッション型バックライト装置〕
実施例7、比較例のペーストを用いて、図4に示すボトムエミッション型バックライト装置に用いることができる冷陰極電子源を作成した。
[Bottom emission type backlight device]
Using the pastes of Example 7 and Comparative Example, a cold cathode electron source that can be used in the bottom emission type backlight device shown in FIG. 4 was prepared.

冷陰極電子源310は、以下のようにして製造した。透明電極302としては、0.2mm厚のITO膜を用いた。ITO膜は、蒸着を用いて作成した。電子放出層は、トップエミッション型バックライト装置に用いることができる冷陰極電子源と同様にして形成した。   The cold cathode electron source 310 was manufactured as follows. As the transparent electrode 302, an ITO film having a thickness of 0.2 mm was used. The ITO film was created using vapor deposition. The electron emission layer was formed in the same manner as the cold cathode electron source that can be used in the top emission type backlight device.

アノード部320は、以下のようにして製造した。アノード部320のアノード基板305としては、0.7mm厚のガラス基板を用いた。アノード電極306は、蒸着によって、0.2mm厚のAl膜をアノード基板305上に形成した。さらにアノード電極306上に蛍光体層307として、CRT用緑色蛍光体(P22)をスクリーン印刷して、10μmの蛍光体層(2層相当)を作成した。   The anode part 320 was manufactured as follows. As the anode substrate 305 of the anode part 320, a 0.7 mm thick glass substrate was used. As the anode electrode 306, an Al film having a thickness of 0.2 mm was formed on the anode substrate 305 by vapor deposition. Further, a green phosphor for CRT (P22) was screen-printed as a phosphor layer 307 on the anode electrode 306 to prepare a 10 μm phosphor layer (corresponding to two layers).

次いで、実施例7及び比較例のペーストを用いて得られた上記の冷陰極電子源310とアノード部320とを、透明基板301とアノード基板305との距離が0.5mmとなるように対向させて、ボトムエミッション型のバックライト装置を作成した。   Next, the cold cathode electron source 310 and the anode part 320 obtained by using the paste of Example 7 and the comparative example are opposed so that the distance between the transparent substrate 301 and the anode substrate 305 becomes 0.5 mm. A bottom emission type backlight device was created.

10−6torrの真空環境下で、透明電極302に電圧2kVを印加して、電子放出層303から電子を放出させて、蛍光体層307を発光させ、トプコンエンジニアリング製分光放射計SR−3を使用して、380nm〜780nmの分光放射輝度(cd/m)を測定した。結果を表3に示す。また、実施例7について、CCDカメラで光取り出し面のイメージ像を取り込んだところ、発光エリア内の全体に輝点が分布しており、発光が均一であることが確認された。 Under a vacuum environment of 10 −6 torr, a voltage of 2 kV is applied to the transparent electrode 302 to emit electrons from the electron emission layer 303 to cause the phosphor layer 307 to emit light, and a spectral radiometer SR-3 manufactured by Topcon Engineering is used. Used to measure the spectral radiance (cd / m 2 ) from 380 nm to 780 nm. The results are shown in Table 3. In Example 7, when an image image of the light extraction surface was captured by a CCD camera, bright spots were distributed throughout the light emitting area, and it was confirmed that the light emission was uniform.

本発明のバックライト装置は、均一な光を効率よく取り出すことができ、輝度において優れている。   The backlight device of the present invention can efficiently extract uniform light and is excellent in luminance.

冷陰極電子源を使用したバックライト装置の一例である。It is an example of the backlight apparatus using a cold cathode electron source. トップエミッション型バックライト装置の模式図である。It is a schematic diagram of a top emission type backlight device. 3個の層を有する蛍光体層の発光についての模式図である。It is a schematic diagram about light emission of the fluorescent substance layer which has three layers. ボトムエミッション型バックライト装置の模式図である。It is a schematic diagram of a bottom emission type backlight device. トップエミッション型を積層したバックライト装置の模式図である。It is a schematic diagram of the backlight apparatus which laminated | stacked the top emission type | mold. ボトムエミッション型を積層したバックライト装置の模式図である。It is a schematic diagram of the backlight apparatus which laminated | stacked the bottom emission type | mold. 実施例1〜4のペーストを用いて得られた電子放出層の波長380〜800nmの透過率である。It is the transmittance | permeability with a wavelength of 380-800 nm of the electron emission layer obtained using the paste of Examples 1-4. 実施例5〜7のペーストを用いて得られた電子放出層の波長380〜800nmの透過率である。It is the transmittance | permeability with a wavelength of 380-800 nm of the electron emission layer obtained using the paste of Examples 5-7. 比較例のペーストを用いて得られた電子放出層の波長380〜800nmの透過率である。It is the transmittance | permeability with a wavelength of 380-800 nm of the electron emission layer obtained using the paste of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

101 カソード基板
102 カソード電極
103 電子放出層
105 アノード基板
106 アノード電極
107 蛍光体層
110 冷陰極電子源
120 アノード部
201 カソード基板
202 カソード電極
203 電子放出層
205 透明基板
206 透明電極
207 蛍光体層
210 冷陰極電子源
220 アノード部
301 透明基板
302 透明電極
303 電子放出層
305 アノード基板
306 アノード電極
307 蛍光体層
310 冷陰極電子源
320 アノード部
101 cathode substrate 102 cathode electrode 103 electron emission layer 105 anode substrate 106 anode electrode 107 phosphor layer 110 cold cathode electron source 120 anode part 201 cathode substrate 202 cathode electrode 203 electron emission layer 205 transparent substrate 206 transparent electrode 207 phosphor layer 210 cold Cathode electron source 220 Anode portion 301 Transparent substrate 302 Transparent electrode 303 Electron emission layer 305 Anode substrate 306 Anode electrode 307 Phosphor layer 310 Cold cathode electron source 320 Anode portion

Claims (6)

カソード基板上にカソード電極を介して形成した電子放出層を備えた冷陰極電子源と、アノード基板上にアノード電極を介して形成した蛍光体層を備えたアノード部とが対向した構造を有するバックライト装置であって、
電子放出層が、ファイバを含み、かつ波長550nmでの可視光線透過率10%以上である、バックライト装置。
A back having a structure in which a cold cathode electron source having an electron emission layer formed on a cathode substrate via a cathode electrode and an anode portion having a phosphor layer formed on the anode substrate via an anode electrode are opposed to each other. A light device,
A backlight device in which the electron emission layer includes a fiber and has a visible light transmittance of 10% or more at a wavelength of 550 nm.
カソード基板上にカソード電極を介して形成した電子放出層を備えた冷陰極電子源と、アノード基板上にアノード電極を介して形成した蛍光体層を備えたアノード部とが対向した構造を有するバックライト装置であって、
電子放出層が、ファイバ、有機溶媒、有機樹脂及びガラス前駆体を含むペーストを、カソード電極上に塗布し、場合により乾燥させ、その後に加熱処理することにより形成したものである、請求項1記載のバックライト装置。
A back having a structure in which a cold cathode electron source having an electron emission layer formed on a cathode substrate via a cathode electrode and an anode portion having a phosphor layer formed on the anode substrate via an anode electrode are opposed to each other. A light device,
The electron-emitting layer is formed by applying a paste containing a fiber, an organic solvent, an organic resin, and a glass precursor on the cathode electrode, optionally drying, and then heat-treating. Backlight device.
ファイバが、カーボンナノチューブ及び/又はカーボンナノファイバである、請求項1又は2記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein the fiber is a carbon nanotube and / or a carbon nanofiber. アノード基板が透明基板であり、アノード電極が透明電極である、請求項1〜3のいずれか1項記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein the anode substrate is a transparent substrate and the anode electrode is a transparent electrode. カソード基板が透明基板であり、カソード電極が透明電極である、請求項1〜3のいずれか1記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein the cathode substrate is a transparent substrate and the cathode electrode is a transparent electrode. 請求項1〜5のいずれか1項記載のバックライト装置を備えた液晶ディスプレイ装置。   A liquid crystal display device comprising the backlight device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009164094A (en) * 2007-12-31 2009-07-23 Ind Technol Res Inst Surface light source device for light-emitting on both surfaces
JP2010108723A (en) * 2008-10-29 2010-05-13 Univ Of Tokyo Surface emitting device
JP2011181516A (en) * 2007-03-02 2011-09-15 Ind Technol Res Inst Backlight source device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181516A (en) * 2007-03-02 2011-09-15 Ind Technol Res Inst Backlight source device
JP2009164094A (en) * 2007-12-31 2009-07-23 Ind Technol Res Inst Surface light source device for light-emitting on both surfaces
JP2011165678A (en) * 2007-12-31 2011-08-25 Ind Technol Res Inst Surface light source device with both faces emitting light
US8692450B2 (en) 2007-12-31 2014-04-08 Industrial Technology Research Institute Surface light source apparatus with dual-side emitting light
JP2010108723A (en) * 2008-10-29 2010-05-13 Univ Of Tokyo Surface emitting device

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