KR101071885B1 - Field emission device and producing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 제1패널 상판의 하부에 배치된 애노드전극과, 상기 애노드전극의 하부에 형성된 형광체층과, 상기 형광체층과 대향하며 이격되어 분산 배치된 복수의 전자방출부와, 상기 복수의 전자방출부가 상부에 배치되며 제1패널 하판의 상부에 배치된 캐소드전극과, 상기 제1패널 상판과 제1패널 하판의 사이에 배치되어 간격을 유지시키는 제1스페이서 및 상기 제1패널 상판과 제1패널 하판(19) 사이에 구비되며, 상단 및 하단에 제1플릿이 형성되어 상기 제1패널 상판과 제1패널 하판 사이를 진공상태로 밀봉시키는 제1사이드 글래스를 포함하여 구성되는 FED 패키지와; 복수의 상기 FED 패키지가 상부에 배치되는 제2패널 하판과; 상기 FED 패키지와 대향하며 이격되어 배치된 제2패널 상판과; 상기 제2패널 상판과 제2패널 하판의 사이에 배치되어 상기 제2패널 상판과 제2패널 하판을 상호 이격시켜 수용부를 형성하는 제2스페이서; 및 상기 제2패널 상판과 제2패널 하판의 사이에 배치되며, 상단 및 하단에 제2플릿이 형성되어 상기 FED 패키지를 상기 수용부 내에서 진공상태로 밀봉시키는 제2사이드 글래스;를 포함하는 전계방출 면광원이 개시된다.According to the present invention, an anode electrode disposed under the first panel top plate, a phosphor layer formed under the anode electrode, a plurality of electron emitting portions disposed to be spaced apart and spaced apart from the phosphor layer, the plurality of A cathode disposed at an upper portion of the electron emission unit and disposed above the first panel lower panel, a first spacer disposed between the first panel upper panel and the first panel lower panel to maintain a gap, and the first panel upper panel and the first panel The FED package is provided between the first panel lower plate 19 and includes a first side glass formed at a top and a bottom of the first plate to seal a vacuum between the first panel upper panel and the first panel lower panel. ; A second panel lower plate on which a plurality of the FED packages are disposed; A second panel top plate facing and spaced apart from the FED package; A second spacer disposed between the second panel upper plate and the second panel lower plate to form an accommodation part by separating the second panel upper plate and the second panel lower plate from each other; And a second side glass disposed between the upper side of the second panel and the lower side of the second panel, and having a second fleet formed at an upper end and a lower end to seal the FED package in a vacuum in the accommodating part. An emission surface light source is disclosed.
전계방출, 광원, 패널, 패키지, FED Field emission, light source, panel, package, FED
Description
본 발명은 전계방출 면광원 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 FED 패키지를 타일 형태로 배치한 상태에서 진공상태로 2차 밀봉함으로써, 전자의 방출 효율을 높이고 광 효율을 증가시킨 전계방출 면광원 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission surface light source and a manufacturing method thereof, and more particularly, by secondary sealing in a vacuum state in a state in which a plurality of FED packages are arranged in a tile form, thereby increasing electron emission efficiency and increasing light efficiency. It relates to a field emission surface light source and a method of manufacturing the same.
최근 다양한 디스플레이 장치들이 개발됨에 따라 광원의 중요성이 높아지고 있다. 이러한 광원으로는 필라멘트를 가열하는 백열전구로부터 가스 방전을 이용한 것, 형광체 발광을 이용한 것 등에 이르기 까지 대단히 다양한 종류의 것이 사용되고 있다. 이러한 광원은 단순한 조명 기기로 사용되기도 하지만, 면광원 형태로 제작되어 엘씨디와 같은 디스플레이의 백라이트로 사용되기도 한다.Recently, as various display devices have been developed, the importance of a light source is increasing. As such a light source, a wide variety of types are used, from incandescent lamps for heating filaments to those using gas discharges, and those using phosphor light emission. These light sources can be used as simple lighting devices, but they can also be made as surface light sources and used as backlights for displays such as LCDs.
이러한 엘씨디용 백라이트는 높은 휘도와 고른 발광 영역을 제공하는 냉음극관(Cold Cathode Flourescent Lamp:CCFL)이 주로 사용된다. 이는 유리관 내면에 형광물질을 도포하고 유리관의 양쪽 끝에 전극을 형성한 후 불활성 가스와 수은을 램프에 봉입하여 제조한다.The LCD backlight is mainly used a Cold Cathode Flourescent Lamp (CCFL) that provides a high luminance and even light emitting area. It is prepared by coating a fluorescent material on the inner surface of the glass tube, forming electrodes at both ends of the glass tube, and then encapsulating an inert gas and mercury in a lamp.
그리고, 램프의 양단에 고전압을 인가하면 상기 유리관 안에 존재하는 전자가 고속으로 전극을 향해 이동하면서 전극과 전자의 충돌로 발생된 2차 전자에 의해 방전이 개시되고, 전극에서 발산된 전자는 수은 원자와 충돌하면서 수은으로부터 자외선을 발생시키며, 상기 자외선은 유리관 내면에 도포된 형광체를 여기시켜 가시광선을 발생시키게 된다.When a high voltage is applied to both ends of the lamp, electrons in the glass tube move toward the electrode at a high speed, and discharge is initiated by secondary electrons generated by collision of the electrode with the electron, and the electron emitted from the electrode is a mercury atom. Ultraviolet rays are generated from mercury while colliding with the UV rays, and the ultraviolet rays excite the phosphor coated on the inner surface of the glass tube to generate visible light.
하지만, 이러한 CCFL은 엘씨디의 크기가 대형화되면서 더 밝은 휘도와 높은 효율이 요구됨에 따라 사용상의 한계를 갖게 되었다. 또한, 환경 보호 차원에서 수은의 사용이 점차 규제되고 있으므로 수은을 사용하지 않으면서 CCFL 이상의 휘도와 효율을 가지는 새로운 면광원이 요구되게 되었다.However, these CCFLs have limitations in use as the size of the LCD increases, requiring brighter brightness and higher efficiency. In addition, in order to protect the environment, the use of mercury is increasingly regulated, so a new surface light source having a brightness and efficiency of CCFL or higher without using mercury is required.
이러한 새로운 면광원 중에서 전계방출(Field Emission:FE)형 면광원이 크기, 휘도 및 효율 면에서 두각을 나타내게 되었다. 이러한 전계발광 기법은 전계발광 소자 등에 사용되는 바와 같이 다양한 형태의 전계 방출원을 형성한 후, 상기 전계 방출원으로부터 방출되는 전자가 대면된 형광체에 충돌하여 발광을 실시하는 개념으로서, 비교적 간단한 구성을 통해 높은 휘도의 광원을 얻을 수 있다.Among these new surface light sources, field emission (FE) type surface light sources are distinguished in terms of size, brightness and efficiency. The electroluminescent technique is a concept of forming various types of field emission sources, such as those used in electroluminescent devices, and then emitting light by colliding with phosphors facing the electrons emitted from the field emission sources. Through this, a high brightness light source can be obtained.
그러나, 종래의 전계방출형 면광원 역시 대면적화에 있어서, 높은 발광균일도를 얻을 수 없었으며, 30인치 이상의 대면적의 면광원 제품을 생산하기 위해서 생산설비를 더불어 증가시켜야 하는 등의 생산 공정상의 한계에 도달하는 문제점이 발생하였다.However, the conventional field emission type surface light source also has a large area, it is not possible to obtain a high luminance uniformity, and the production process limitation, such as to increase the production facilities in order to produce a large area light source product of more than 30 inches There was a problem reaching.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 면광원의 대면적화에 필요한 높은 발광균일도와 발광 효율을 갖는 전계방출 면광원 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a field emission surface light source having a high light emission uniformity and a light emission efficiency required for a large area of the surface light source and a manufacturing method thereof.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전계방출 면광원은, 제1패널 상판(11)의 하부에 배치된 애노드전극(12)과, 상기 애노드전극(12)의 하부에 형성된 형광체층(13)과, 상기 형광체층(13)과 대향하며 이격되어 분산 배치된 복수의 전자방출부(17)와, 상기 복수의 전자방출부(17)가 상부에 배치되며 제1패널 하판(19)의 상부에 배치된 캐소드전극(18)과, 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19)의 사이에 배치되어 간격을 유지시키는 제1스페이서(15) 및 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19) 사이에 구비되며, 상단 및 하단에 제1플릿(16b)이 형성되어 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19) 사이를 진공상태로 밀봉시키는 제1사이드 글래스(16a)를 포함하여 구성되는 FED 패키지(10); 복수의 상기 FED 패키지(10)가 상부에 배치되는 제2패널 하판(110); 상기 FED 패키지(10)와 대향하며 이격되어 배치된 제2패널 상판(120); 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 사이에 배치되어 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)을 상호 이격시켜 수용부를 형성하는 제2스페이서(140); 및 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 사이에 배치되며, 상단 및 하단에 제2플릿(130b)이 형성되어 상기 FED 패키지(10)를 상기 수용부 내에서 진공상태로 밀봉시키는 제2사이드 글래스(130a);를 포함한다.The field emission surface light source according to the present invention for achieving the above object, the anode electrode 12 disposed under the first
여기서, 상기 전자방출부(17)는, 카본 나노 튜브를 인쇄기법으로 인쇄하여 형성할 수 있다.Here, the
또한, 상기 FED 패키지(10)는, 상기 캐소드전극(18)과 전기적으로 절연되되, 상기 전자방출부(17)에 근접하여 배치되는 게이트전극을 더 포함할 수 있다.In addition, the FED
또한, 상기 제2패널 상판(120)의 상부에는, 상기 형광체층(13)에 의해 여기되어 발생한 가시광선이 고른 발광상태로 발산되도록 확산시키는 확산부재층(150)이 배치될 수 있다.In addition, a
또한, 상기 제2패널 상판(120)의 상부 또는 확산부재층(150)의 상부에는, 상기 형광체층(13)에 의해 여기되어 발생한 가시광선이 미리 설정된 색상으로 발산되도록 하는 색변환 부재층이 더 배치될 수 있다.In addition, a color conversion member layer may be further formed on the upper portion of the second panel
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전계방출 면광원의 제조방법은, 제1패널 상판(11)의 하부에 배치된 애노드전극(12)과, 상기 애노드전극(12)의 하부에 형성된 형광체층(13)과, 상기 형광체층(13)과 대향하며 이격되어 분산 배치된 복수의 전자방출부(17)와, 상기 복수의 전자방출부(17)가 상부에 배치되며 제1패널 하판(19)의 상부에 배치된 캐소드전극(18)과, 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19)의 사이에 배치되어 간격을 유지시키는 제1스페이서(15) 및 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19) 사이에 배치되며, 상단 및 하단에 제1플릿(16b)이 형성되어 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19) 사이를 진공상태로 밀봉시키는 제1사이드 글래스(16a)를 포함하여 구성되는 FED 패키지(10)를 준비하는 FED 패키지 준비 단계(S200); 제2패널 하판(110)의 상부에 복수의 상기 FED 패키지(10)를 분산 배치하는 FED 패키지 배치 단계(S210); 제2패널 상판(120)을 상기 FED 패키지(10)와 대향하며 이격되도록 배치하는 제2패널 상판 배치 단계(S220); 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 사이에, 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)을 상호 이격시키는 제2스페이서(140)를 배치하여 수용부를 형성하는 수용부 형성 단계(S230); 및 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 사이에 상단 및 하단에 제2플릿(130b)이 형성된 제2사이드 글래스(130a)를 배치시키고, 가열 압착시킴으로써 상기 FED 패키지(10)를 상기 수용부 내에서 진공상태로 밀봉시키는 밀봉단계(S240);를 포함한다.On the other hand, the method for manufacturing a field emission surface light source according to the present invention for achieving the above object, the anode electrode 12 disposed below the first
여기서, 상기 전자방출부(17)는, 카본 나노 튜브를 인쇄기법으로 인쇄하여 형성할 수 있다.Here, the
또한, 상기 FED 패키지(10)는, 상기 캐소드전극(18)과 전기적으로 절연되되, 상기 전자방출부(17)에 근접하여 배치되는 게이트전극을 더 포함할 수 있다.In addition, the FED
또한, 상기 제2패널 상판(120)의 상부에, 확산부재층(150)을 배치하는 확산부재층 배치 단계(S250);를 더 포함할 수 있다.In addition, the diffusion member layer arrangement step (S250) for disposing the
또한, 상기 제2패널 상판(120)의 상부 또는 확산부재층(150)의 상부에, 색변환 부재층을 배치하는 색변환 부재층 배치 단계(S260);를 더 포함할 수 있다. In addition, a color conversion member layer arrangement step (S260) of disposing a color conversion member layer on the upper portion of the second panel
본 발명에 따른 전계방출 면광원 및 그 제조방법에 의하면,According to the field emission surface light source and the manufacturing method thereof according to the present invention,
대면적을 갖는 면광원으로 제조되더라도 높은 발광균일도 및 발광 효율을 유지할 수 있음은 물론, 대면적 면광원을 제조하기 위해 생산 설비의 규모를 증가시킬 필요없이 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다.Even if it is manufactured with a surface light source having a large area, it is possible to maintain a high luminous uniformity and luminous efficiency, and of course, there is an effect that can be easily produced without increasing the size of the production equipment to manufacture a large area light source.
또한, 단위 광원(보다 구체적으로는 전자방출부, 형광체층 및 전극) 자체가 진공상태에서 2차로 밀봉되는 구조를 갖기 때문에 1차 밀봉된 구조로 구비된 종래의 면광원과 비교하여, 상기 진공상태를 유지하는 기간이 길어지므로 우수한 발광효율을 장기간 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the unit light source (more specifically, the electron emission unit, the phosphor layer, and the electrode) itself has a structure that is secondarily sealed in a vacuum state, the vacuum state is compared with a conventional surface light source provided in a primary sealed structure. Since the period of maintaining is long, there is an advantage that can maintain excellent luminous efficiency for a long time.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전계방출 면광원(100)의 내부에 배치되는 FED 패키지(10)의 단위 유닛 구성을 나타낸 단면도, 도 2는 도 1의 FED 패키지(10)가 배치된 상태의 전계방출 면광원(100)의 구성을 나타낸 단면도, 도 3은 도 2의 전계방출 면광원(100)의 구성을 나타낸 분리 사시도이며, 도 4는 도 2의 전계방출 면광원(100)의 구성을 나타낸 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing the unit unit configuration of the FED
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전계방출 면광원(100)의 구성 및 기능을 설명한다.First, the configuration and function of the field emission
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전계방출 면광원(100)은, FED 패키지(10), 제2패널 하판(110), 제2패널 상판(120), 제2스페이서(140), 제2사이드 글래스(130a), 제2플릿(130b) 및 확산부재층(150)을 포함한다.1 to 4, the field emission
상기 FED(Field Emission Device) 패키지(10)는 본 발명의 전계방출 면광원(100)에서 개별적으로 광원을 제공하는 단위 유닛 패키지로서, 각각의 FED 패키지(10)는 내부에 배치된 형광체층(13)의 구성에 따라 도 4와 같이 Red, Green, Blue 및 혼합색 등의 다양한 색상을 발산할 수 있다.The field emission device (FED)
도 1에는 상기 FED 패키지(10)의 구성이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 상기 FED 패키지(10)는, 제1패널 상판(11)의 하부에 배치된 애노드전극(12)과, 상기 애노드전극(12)의 하부에 형성된 형광체층(13)과, 상기 형광체층(13)과 대향하며 이격되어 분산 배치된 복수의 전자방출부(17)와, 상기 복수의 전자방출부(17)가 상부에 배치되며 제1패널 하판(19)의 상부에 배치된 캐소드전극(18) 및, 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19)의 사이에 배치되어 간격을 유지시키는 제1스페이서(15)를 포함하며, 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19)은 상단 및 하단에 제1플릿(16b)이 형성된 제1사이드 글래스(16a)에 의해 패키징되어 밀봉됨으로써 내부가 진공상태를 유지하게 된다.1 shows the configuration of the FED
보다 구체적으로 설명하면, 유리기판인 제1패널 상판(11)의 하부에는, 투명 금속 재질로 형성되며 고전압 인가가 가능하도록 구비된 애노드전극(12)이 배치된다.In more detail, an anode electrode 12 formed of a transparent metal material and provided to enable high voltage is disposed under the
상기 애노드전극(12)의 하부에는 상기 전자방출부(17)에서 방출되는 전자가 충돌하면 여기(Excitation)되어 가시광선 광원을 발산하는 형광체로 형성된 형광체층(13)이 배치된다.A phosphor layer 13 formed of a phosphor that is excited when the electrons emitted from the
또한, 상기 형광체층(13)의 하부에는, 상기 형광체층(13)의 하부 방향으로 발산하는 광을 상부방향으로 반사하여 광효율을 증대시키는 반사금속층(Metal Back:14)이 배치될 수 있다.In addition, a
여기서, 상기 반사금속층(14)은 두꺼울수록 반사 효율은 높아지게 되지만 전자방출부(17)로부터 방출되는 전자의 진행을 방해하게 되며, 얇을 경우에는 상기 광이 반사되지 않고 하부 방향으로 투과될 수 있지만 전자방출부(17)로부터 방출되는 전자의 진행이 용이하게 되므로, 광의 반사 효율과 투과율을 고려하여 그 두께가 정해지는 것이 바람직하다.In this case, the thicker the
더불어, 상기 형광체층(13)과 반사금속층(14)의 사이에는, 상기 반사금속층(14)이 평탄하게 형성되도록 하기 위해 형광체층(13)의 하부면을 평탄하게 코팅하는 평탄층(미도시)이 형성될 수 있다.In addition, between the phosphor layer 13 and the
상기 형광체층(13) 또는 반사금속층(14)의 하부에는 상기 형광체층(13) 또는 반사금속층(14)과 대향하며 이격되어 분산 배치된 복수의 전자방출부(17)가 배치된다.Below the phosphor layer 13 or the
여기서, 상기 전자방출부(17)는, 마이크로 팁(Micro Tip)형, 금속 경 계(Metal Edge)형 및 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube:CNT)형 등이 사용될 수 있다.Here, the
또한, 상기 전자방출부(17)는, 카본 나노 튜브를 스크린 프린팅 등을 이용한 인쇄방식으로 도트(Dot) 형태로 형성할 수 있는데, 이를 통해 공정의 효율 및 편의를 향상시킬 수 있다. 상기 카본 나노 튜브는 비교적 낮은 애노드 전압으로도 전자가 방출되므로 카본 나노 튜브를 전자방출부(17)로 사용하는 것이 바람직하나, 물론, 다른 종류의 전자방출원을 전자방출부(17)로 사용할 수도 있다.In addition, the
상기 제1스페이서(15)는, 일단이 형광체층(13) 또는 반사금속층(14)을 지지하며 타단이 상기 캐소드전극(18)을 지지하는 형태로 배치됨으로써, 상기 형광체층(13)과 전자방출부(17)가 상호 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키는 기능을 수행한다.The
상기 제1사이드 글래스(16a)는 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19)의 사이 배치되는 판 형상의 유리기판으로서, 상단과 하단에는 파우더(Powder)와 바인더(Binder)가 혼합된 패이스트(Paste) 형태의 제1플릿(16b)이 형성되며, 상기 제1플릿(16b)은 고온가압되어 녹으면서 소성(Firing)되어 FED 패키지(10)의 내부를 진공상태로 밀봉(Sealing)시킨다. 이와 같은 진공상태의 내부구조로 인하여 외부의 압력으로부터 전극을 보호할 수 있으며, 외부 수분 침투 등을 방지하는 효과를 구현할 수 있다.The
이와 같은 FED 패키지(10)의 구성에 의해, 상기 애노드전극(12)에 높은 고전압을 인가하게 되면 상기 전자방출부(17)로부터 전자(도 2의 점선 화살표)가 방출 되고, 방출된 전자는 반사금속층(14)과 평탄층을 투과하여 형광체층(13)을 여기시켜 발광이 이루어지게 된다.Due to the configuration of the
상기 형광체층(13)에서 발생하는 광은 애노드전극(12) 및 제1패널 상판(11)쪽으로 방출되며, 상기 반사금속층(14) 방향(하부 방향)으로 향하는 광은 상기 반사금속층(14)에서 반사되어 효율을 높이게 된다.Light emitted from the phosphor layer 13 is emitted toward the anode electrode 12 and the first
여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 FED 패키지(10)의 전자 방출 구조는 애노드전극(12)에 고전압을 인가하여 직접 전자를 방출시키는 다이오드형이지만, 상기 캐소드전극(18)과 전기적으로 절연되되, 상기 전자방출부(17)에 근접하여 배치되는 게이트전극(미도시)을 더 포함하여 구비됨으로써 3전극형을 사용할 수 있다.Here, the electron emission structure of the
또한, 상기 전자방출부(17)로부터 방출되는 전자는 형광체층(13)으로 직진하기 때문에 전자가 충돌하는 부분은 비교적 밝아지고 전자가 충돌하지 않는 부분은 상대적으로 어두워지게 나타날 수 있으므로, 상기 제1패널 상판(11)의 상부에 확산판(미도시)을 더 배치하여 전반적으로 고른 발광상태를 얻을 수 있다.In addition, since the electrons emitted from the
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2패널 하판(110)은, 유리기판으로서 상부에는 복수의 상기 FED 패키지(10)가 분산되어 배치된다. 여기서, 발광균일도 및 발광효율을 구현하기 위해 상기 복수의 FED 패키지(10)는 균일한 간격으로 배치되되, 발산되는 광의 휘도 및 효율을 고려하여 그 간격이 정해지는 것이 바람직하다.Meanwhile, as shown in FIGS. 2 and 3, the
상기 제2패널 상판(120)은, 유리기판으로서 상기 제2패널 하판(110)의 상부에 위치하되 상기 FED 패키지(10)와 대향하며 이격되어 배치된다.The second panel
또한, 상기 제2스페이서(140)는, 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 사이에서 수직으로 배치됨으로써, 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)을 상호 이격시켜 수용부를 형성한다. In addition, the
여기서, 상기 수용부는 상기 제2스페이서(140)에 의해 형성된 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110) 사이의 공간을 의미하며, 상기 FED 패키지(10)가 배치되는 공간이기도 하다.Here, the accommodating part means a space between the second panel
즉, 상기 제2스페이서(140)는, 일단이 상기 제2패널 상판(120)을 지지하고 타단은 상기 제2패널 하판(110)을 지지하는 상태로 배치됨으로써, 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)를 상호 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키는 기능을 수행한다. 또한, 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 이격거리는 상기 제2스페이서(140)의 길이에 의해 정해진다. That is, the
상기 제2사이드 글래스(130a)는, 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 사이에 배치되는 판 형상의 유리기판으로서, 상단과 하단에는 파우더(Powder)와 바인더(Binder)가 혼합된 페이스트(Paste) 형태의 제2플릿(130b)이 형성되며, 상기 제2플릿(130b)은 고온가압되어 녹으면서 소성되어 전계방출 면광원(100)의 내부공간(수용부)을 진공상태로 밀봉(Sealing)시킨다. 이와 같은 진공상태의 내부구조로 인하여 외부의 압력으로부터 전극을 보호할 수 있으며, 외부 수분 침투 등을 방지하는 효과를 구현할 수 있다.The
즉, 본 발명의 전계방출 면광원(100)은, 단위 광원(전자방출부(17) 및 형광체층(13)) 자체를 진공상태에서 2차로 밀봉하는 구조로 구비되기 때문에, 1차 밀봉 된 구조로 구비된 종래의 면광원과 비교하여, 상기 진공상태를 유지하는 기간이 길어지므로 우수한 발광효율을 장기간 유지할 수 있는 효과를 구현할 수 있다.That is, since the field emission surface
여기서, 전계방출 면광원(100)의 내부에 배치되는 복수의 FED 패키지(10)간의 사이에는, 배치되는 형태에 따라 일정크기의 간격이 발생할 수 있으며, 이로 인해 상기 FED 패키지(10)의 상부는 비교적 밝아지고 상기 간격의 상부는 상대적으로 어두워지게 나타날 수 있으므로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제2패널 상판(120)의 상부에는, 상기 형광체층(13)에 의해 여기되어 발생한 가시광선이 고른 발광상태로 발산되도록 상기 광을 분산하여 확산시키는 확산부재층(150)이 배치되는 것이 바람직하다.Here, a gap of a certain size may occur between the plurality of FED packages 10 disposed inside the field emission surface
여기서, 상기 확산부재층(150)은, 확산시트 또는 프리즘 시트(Prism Sheet)일 수 있다.Here, the
또한, 상기 제2패널 상판(120)의 상부 또는 상기 확산부재층(150)의 상부에는, 상기 형광체층(13)에 의해 여기되어 발생하는 가시광선이 미리 설정된 색상으로 발산되도록 하는 색변환 시트(Color Sheet) 등의 색변환 부재층(미도시)이 더 배치되는 것이 바람직하다.In addition, a color conversion sheet which allows visible light generated by being excited by the phosphor layer 13 to be emitted in a predetermined color on the upper portion of the second panel
다음으로는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전계방출 면광원의 제조방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing a field emission surface light source according to a preferred embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전계방출 면광원의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a field emission surface light source according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 전계방출 면광원의 제조방법은, FED 패키지 준비 단계(S200), FED 패키지 배치 단계(S210), 수용부 형성 단계(S230), 밀봉 단계(S240), 확산부재 배치 단계(S250) 및 색변환 부재층 배치 단계(S260)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the method of manufacturing the field emission surface light source of the present invention includes a FED package preparation step (S200), an FED package arrangement step (S210), a receiving part forming step (S230), a sealing step (S240), and diffusion. The member disposition step S250 and the color conversion member layer disposition step S260 are included.
먼저, FED 패키지 준비 단계(S200)는, 상기 FED 패키지(10)를 준비하는 단계로서, 제1패널 상판(11)의 하부에 배치된 애노드전극(12)과, 상기 애노드전극(12)의 하부에 형성된 형광체층(13)과, 상기 형광체층(13)과 대향하며 이격되어 분산 배치된 복수의 전자방출부(17)와, 상기 복수의 전자방출부(17)가 상부에 배치되며 제1패널 하판(19)의 상부에 배치된 캐소드전극(18) 및, 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19)의 사이에 배치되어 간격을 유지시키는 제1스페이서(15)를 포함하며, 상기 제1패널 상판(11)과 제1패널 하판(19)은 상단 및 하단에 제1플릿(16b)이 형성된 제1사이드 글래스(16a)에 의해 패키징되어 내부가 진공상태로 밀봉된 FED 패키지(10)를 준비한다.First, the FED package preparation step (S200) is a step of preparing the
여기서, 상기 전자방출부(17)는, 마이크로 팁(Micro Tip)형, 금속 경계(Metal Edge)형 및 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube:CNT)형 등이 사용될 수 있다.Here, the
또한, 상기 전자방출부(17)는, 상기 카본 나노 튜브를 스크린 프린팅 등을 이용한 인쇄방식으로 도트(Dot) 형태로 형성할 수 있는데, 이를 통해 공정의 효율 및 편의를 상승시킬 수 있다. 상기 카본 나노 튜브는 비교적 낮은 애노드 전압으로도 전자가 방출되므로 카본 나노 튜브를 전자방출부(17)로 사용하는 것이 바람직하나, 물론, 다른 종류의 전자방출원을 전자방출부(17)로 사용할 수도 있다.In addition, the
더불어, 도 1 및 도 2에 도시된 FED 패키지(10)의 전자 방출 구조는 애노드전극(12)에 고전압을 인가하여 직접 전자를 방출시키는 다이오드형이지만, 상기 캐소드전극(18)과 전기적으로 절연되되, 상기 전자방출부(17)에 근접하여 배치되는 게이트전극(미도시)을 더 포함하여 구비됨으로써 3전극형을 사용할 수 있다.In addition, although the electron emission structure of the
상기 FED 패키지 배치 단계(S210)는, 제2패널 하판(110)의 상부에 복수의 FED 패키지(10)를 분산 배치하는 단계로서, 발광균일도 및 발광효율을 구현하기 위해 상기 복수의 FED 패키지(10)는 균일한 간격으로 배치되되, 발산되는 광의 휘도를 고려하여 그 간격이 정해지는 것이 바람직하다.The FED package arrangement step (S210) is a step of distributing the plurality of FED packages 10 on the upper portion of the
상기 수용부 형성 단계(S230)는, 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 사이에, 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)을 상호 이격시키는 제2스페이서(140)를 배치함으로써, 상기 FED 패키지(10)가 배치되는 공간인 수용부를 형성하는 단계이다.In the receiving unit forming step (S230), the second panel
상기 밀봉 단계(S240)는, 상기 제2패널 상판(120)과 제2패널 하판(110)의 사이에 상단 및 하단에 제2플릿(130b)이 형성된 제2사이드 글래스(130a)를 배치시키고, 가열 압착시킴으로써 상기 FED 패키지(10)가 상기 수용부 내에서 진공상태로 밀봉되도록 하는 단계이다.In the sealing step (S240), between the second panel
이와 같은, 본 발명의 전계방출 면광원의 제조방법은, 상기와 같은 구성을 통해 전계방출 면광원(10)이 대면적을 갖는 면광원으로 제조되더라도, 높은 발광균일도 및 발광 효율을 유지할 수 있음은 물론, 대면적 면광원을 제조하기 위해 생산 설비의 규모를 증가시킬 필요없이 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다.Such a method of manufacturing the field emission surface light source of the present invention, even if the field emission
또한, 단위 광원 자체가 진공상태에서 2차로 밀봉되는 구조를 갖기 때문에 1 차 밀봉된 구조로 구비된 종래의 면광원과 비교하여, 상기 진공상태를 유지하는 기간이 길어지므로 우수한 발광효율을 장기간 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the unit light source itself has a structure that is secondarily sealed in a vacuum state, compared with the conventional surface light source provided with a primary sealed structure, the period of maintaining the vacuum state becomes longer, so that excellent luminous efficiency can be maintained for a long time. There is an advantage.
한편, 상기 확산부재 배치 단계(S250)는, 상기 제2패널 상판(120)의 상부에, 확산부재층(150)을 배치하는 단계로서, 상기 확산부재층(150)은 확산 시트 또는 프리즘 시트일 수 있다.Meanwhile, in the dispersing member disposing step (S250), dispersing
또한, 상기 색변환 부재층 배치 단계(S260)는, 상기 제2패널 상판(120)의 상부 또는 확산부재층(150)의 상부에, 색변환 시트(Color Sheet) 등의 색변환 부재층(미도시)을 배치하는 단계이다.In addition, the color conversion member layer arrangement step (S260) may include a color conversion member layer (such as a color sheet) on the upper portion of the second panel
따라서, 상기 색변환 부재층의 구성을 통해 본 발명의 전계방출 면광원의 제조방법은 다양한 색상의 광을 제공하는 전계방출 면광원(100)을 제조할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the method of manufacturing the field emission surface light source of the present invention through the configuration of the color conversion member layer has an effect that can produce a field emission surface
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전계방출 면광원의 내부에 배치되는 FED 패키지의 단위 유닛 구성을 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing the unit unit configuration of the FED package disposed inside the field emission surface light source according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 FED 패키지(10)가 배치된 상태의 전계방출 면광원의 구성을 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing the configuration of a field emission surface light source in a state where the
도 3은 도 2의 전계방출 면광원의 구성을 나타낸 분리 사시도,3 is an exploded perspective view showing the configuration of the field emission surface light source of FIG.
도 4는 도 2의 전계방출 면광원의 구성을 나타낸 평면도이며,4 is a plan view showing the configuration of the field emission surface light source of FIG.
도 5는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전계방출 면광원의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a field emission surface light source according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10...FED 패키지 11...제1패널 상판10 ...
12...애노드전극 13...형광체층12 anode electrode 13 phosphor layer
14...반사금속층 15...제1스페이서14 ...
16a...제1사이드 글래스 16b...제1플릿16a ...
17...전자방출부 18...캐소드전극17
19...제1패널 하판 100...전계방출 면광원19 Lower panel of the
110...제2패널 하판 120...제2패널 상판110 ... the bottom of the
130a...제2사이드 글래스 130b...제2플릿130a ...
140...제2스페이서 150...확산부재층140
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US10901135B2 (en) | 2018-01-03 | 2021-01-26 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and method of manufacturing the same |
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JP2004172087A (en) | 2002-11-05 | 2004-06-17 | Ngk Insulators Ltd | Display |
JP2006120479A (en) | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Hitachi Displays Ltd | Image display device |
-
2009
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