KR101294842B1 - Backlight for liquid crystal display using carbon nano tube - Google Patents

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Abstract

탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트가 제공된다. 이 백라이트는 제 1 절연 기판 상에 형성되어 있는 양극 금속 박막층과, 상기 양극 금속 박막층 상에 형성되어 있는 형광체층을 구비하는 양극 기판; 제 2 절연 기판 상에 형성되어 있는 음극 금속 박막층, 상기 음극 금속 박막층 상에 형성된 탄소 나노 튜브, 및 상기 탄소 나노 튜브를 상기 음극 금속 박막층 상에 접착시키는 절연 접착층을 구비하는 음극 기판; 및 상기 양극 기판과 상기 음극 기판 사이에 설치되어 있는 스페이서를 포함한다. A backlight for a liquid crystal display device using carbon nanotubes is provided. The backlight comprises: an anode substrate comprising an anode metal thin film layer formed on the first insulating substrate and a phosphor layer formed on the anode metal thin film layer; A negative electrode substrate including a negative electrode metal thin film layer formed on a second insulating substrate, a carbon nanotube formed on the negative electrode metal thin film layer, and an insulating adhesive layer bonding the carbon nanotubes on the negative electrode metal thin film layer; And a spacer provided between the anode substrate and the cathode substrate.

액정 표시 장치, 백라이트, 탄소 나노 튜브 Liquid Crystal Display, Backlight, Carbon Nanotube

Description

탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트{Backlight for liquid crystal display using carbon nano tube}Backlight for liquid crystal display using carbon nano tube}

도 1은 종래의 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a backlight for a liquid crystal display device using a conventional carbon nanotube.

도 2는 도 1의 액정 표시 장치용 백라이트의 전계 분포도이다.FIG. 2 is an electric field distribution diagram of the backlight for the liquid crystal display of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a backlight for a liquid crystal display using a carbon nanotube according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 액정 표시 장치용 백라이트의 전계 분포도이다.4 is an electric field distribution diagram of the backlight for the liquid crystal display of FIG. 3.

도 5는 종래의 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트의 전계 방출 특성과 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트의 전계 방출 특성을 도시한 그래프이다.5 is a graph illustrating field emission characteristics of a backlight for a liquid crystal display using a conventional carbon nanotube and field emission characteristics of a backlight for a liquid crystal display using a carbon nanotube according to an embodiment of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명) DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS (S)

100: 양극 기판 200: 음극 기판100: anode substrate 200: cathode substrate

500: 스페이서500: spacer

본 발명은 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)용 백라이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄소 나노 튜브를 접착시키는데 절연성 물질을 사용함으로써 턴온 전압을 낮추고 전계 방출 특성을 향상시킬 수 있는 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight for a liquid crystal display (LCD) using carbon nanotubes, and more particularly, by using an insulating material to bond carbon nanotubes, it is possible to lower turn-on voltage and improve field emission characteristics. The present invention relates to a backlight for a liquid crystal display device using a carbon nanotube.

오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 표시 장치의 역할은 매우 중요해지고 있으며, 각종의 전자 표시 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전자 표시 장치 분야는 발전을 거듭하여 다양화하는 정보화 사회의 요구에 적합한 새로운 기능을 갖는 전자 표시 장치가 계속 개발되고 있다. 일반적으로 전자 표시 장치란 다양한 정보를 시각을 통하여 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 표시 장치란 각종의 전자 기기로부터 출력되는 전자적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식할 수 있는 광 정보 신호로 변화하는 전자 장치를 말하며, 인간과 전자 기기를 연결하는 가교적인 역할을 담당하는 장치라고 할 수 있다.In today's information society, the role of electronic displays has become very important, and various electronic displays have been widely used in various industrial fields. In the electronic display device field, electronic display devices having new functions suitable for the demands of the information society, which have been continuously developed and diversified, are continuously being developed. In general, an electronic display device refers to a device that transmits various pieces of information to a human through vision. That is, an electronic display device refers to an electronic device that converts an electronic information signal output from various electronic devices into an optical information signal that can be recognized by a human eye, and is a device that plays a role of a bridge between humans and electronic devices. It can be said.

광 정보 신호가 발광 현상에 의해서 표시되는 경우에는 발광형 표시 장치로 일컬어지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의하여 광 변조로 표시되는 경우에는 수광형 표시 장치로 일컬어진다. 능동형 표시 장치로도 불리는 발광형 표시 장치로는 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP), 유기 이엘 표시 장치(Organic ElectroLuminiscent Display; OELD), 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 등을 들 수 있다. 그리고 수동형 표시 장치로 불리는 수광형 표시 장치로는 액정 표시 장치(LCD), 전자 영동 표시 장치(ElectroPhoretic Image Display; EPID) 등을 들 수 있다.When the optical information signal is displayed by the light emitting phenomenon, it is referred to as a light emitting display device. When the optical information signal is displayed by light modulation due to reflection, scattering, interference, or the like, it is called a light receiving display device. Light emitting displays, also called active display devices, include cathode ray tubes (CRTs), plasma display panels (PDPs), organic electroluminescent displays (OELDs), light emitting diodes ( Light Emitting Diode (LED) etc. can be mentioned. The light receiving display device, which is called a passive display device, may include a liquid crystal display (LCD) and an electrophoretic image display (EPID).

텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등에 사용되고 있으며, 가장 오랜 역사를 갖는 표시 장치인 음극선관 표시 장치는 경제성 등의 면에서 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있으나, 무거운 중량, 큰 부피 및 높은 소비 전력 등과 같은 단점을 많이 가지고 있다.Cathode ray tube display device, which is used for television and computer monitor, and has the longest history, has the highest market share in terms of economy, but has many disadvantages such as heavy weight, large volume and high power consumption. .

반도체 기술의 급속한 진보에 의하여 각종 전자 장치의 저전압화 및 저전력화와 함께 전자 기기의 소형화, 박형화 및 경량화의 추세에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 표시 장치로서 평판 패널형 표시 장치에 대한 요구가 급격히 증대되고 있다. 이에 따라 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP), 유기 이엘 표시 장치(OELD) 등과 같은 평판 패널형 표시 장치가 개발되고 있으며, 이러한 평판 패널형 표시 장치 중에서 소형화, 경량화 및 박형화가 용이하며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖는 액정 표시 장치가 특히 주목 받고 있다.Due to the rapid development of semiconductor technology, the demand for flat panel display device as an electronic display device suitable for a new environment is rapidly increasing due to the low voltage and low power of various electronic devices, and the miniaturization, thinning, and lightening of electronic devices. have. Accordingly, flat panel display devices such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display device (PDP), an organic EL display device (OELD), and the like have been developed, and among these flat panel display devices, it is easy to miniaturize, light weight, and thinner. In particular, liquid crystal display devices having low power consumption and low driving voltage are drawing attention.

액정 표시 장치는 상부의 투명 절연 기판인 컬러 필터 기판과 하부의 투명 절연 기판인 어레이 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질을 주입해 놓고, 액정 물질에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치는 자체 발광하여 화상을 표현할 수 없고, 후방에서 빛을 제공받아야 화상을 표현할 수 있으므로, 후방에서 빛을 제공하는 백라이트는 액정 표시 장치의 중요한 구성 요소이다. 최근에는 제공되는 빛의 휘도의 균일성을 보장하고 소비 전력을 낮추기 위해서, 액정 표시 장치용 백라이트 로서, 탄소 나노 튜브를 이용한 백라이트가 개발되고 있다.The liquid crystal display device injects a liquid crystal material having anisotropic dielectric constant between a color filter substrate, which is an upper transparent insulating substrate, and an array substrate, which is an upper transparent insulating substrate, and adjusts the strength of an electric field formed in the liquid crystal material to adjust molecules of the liquid crystal material. A display device expresses a desired image by changing an arrangement and adjusting an amount of light transmitted through a transparent insulating substrate through the arrangement. Since the liquid crystal display cannot display an image by self-luminous, and can only display an image by receiving light from the rear, the backlight providing the rear light is an important component of the liquid crystal display. In recent years, backlights using carbon nanotubes have been developed as backlights for liquid crystal display devices in order to ensure uniformity of luminance of provided light and lower power consumption.

도 1 및 도 2를 참조하여, 종래의 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트에 대해서 설명한다.1 and 2, a backlight for a liquid crystal display device using a conventional carbon nanotube will be described.

종래의 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트는 도 1에 도시된 것처럼, 상부 기판(10)과, 하부 기판(80)과, 스페이서(50)를 구비한다.Conventional backlights for liquid crystal displays using carbon nanotubes include an upper substrate 10, a lower substrate 80, and a spacer 50, as shown in FIG. 1.

양극으로 사용되는 상부 기판(10)에는 투명 도전 박막층(20)이 도포되어 있고, 투명 도전 박막층(20) 상에는 형광체층(30)이 도포되어 있다. 음극으로 사용되는 하부 기판(80)에는 투명 도전 박막층(70)이 도포되어 있고, 투명 도전 박막층(70) 상에는 입자 크기가 1 ㎛ 정도인 Ag으로 이루어진 금속 박막층(42)이 도포되어 있으며, 금속 박막층(42) 상에 탄소 나노 튜브(60)가 형성되어 있고, 탄소 나노 튜브(60) 사이의 빈 공간에 입자 크기가 0.5 ㎛ 정도의 Ag으로 이루어진 미세 금속 입자층(41)이 형성되어 있다. 금속 박막층(42)과 미세 금속 입자층(41)을 포함한 도전성 접착층(40)은 탄소 나노 튜브(60)를 음극 상에 접착시킨다. 상부 기판(10)과 하부 기판(80) 사이에는 스페이서(50)가 설치되어 있고, 그 내부는 진공 배기 유리관(90)을 통해서 진공되거나, 불활성 가스로 채워져 있다. 금속 박막층(42)과 미세 금속 입자층(41)은 투명 도전 박막층(70) 및 탄소 나노 튜브(60) 사이의 접착성을 향상시키기 위한 것이다.The transparent conductive thin film layer 20 is coated on the upper substrate 10 used as the anode, and the phosphor layer 30 is coated on the transparent conductive thin film layer 20. A transparent conductive thin film layer 70 is coated on the lower substrate 80 used as a cathode, and a metal thin film layer 42 made of Ag having a particle size of about 1 μm is coated on the transparent conductive thin film layer 70. A carbon nanotube 60 is formed on the 42, and a fine metal particle layer 41 made of Ag having a particle size of about 0.5 μm is formed in the empty space between the carbon nanotubes 60. The conductive adhesive layer 40 including the metal thin film layer 42 and the fine metal particle layer 41 adheres the carbon nanotubes 60 onto the cathode. A spacer 50 is provided between the upper substrate 10 and the lower substrate 80, and the inside thereof is vacuumed through the vacuum exhaust glass tube 90 or filled with an inert gas. The metal thin film layer 42 and the fine metal particle layer 41 are for improving adhesion between the transparent conductive thin film layer 70 and the carbon nanotubes 60.

이러한 액정 표시 장치용 백라이트는 상부 기판(10)의 투명 도전 박막층(20)과 하부 기판(80)의 투명 도전 박막층(70) 사이에 충분한 전압이 구동 전압으로 인가되면, 전계 방출에 의해서, 전자들이 탄소 나노 튜브(60)의 첨단으로부터 방출되어 형광체층(30)의 형광체에 충돌함으로써, 발광이 이루어진다.Such a backlight for a liquid crystal display device has a sufficient voltage applied between the transparent conductive thin film layer 20 of the upper substrate 10 and the transparent conductive thin film layer 70 of the lower substrate 80 as a driving voltage. The light is emitted by being emitted from the tip of the carbon nanotube 60 and colliding with the phosphor of the phosphor layer 30.

투명 도전 박막층(70) 및 탄소 나노 튜브(60) 사이의 접착성을 향상시키기 위해서 Ag 금속 박막층(42)과 Ag 미세 금속 입자층(41)을 이용하는 경우에, 상부 기판(10)의 투명 도전 박막층(20)과 하부 기판(80)의 투명 도전 박막층(70)에 전압이 인가되면, 도 2에 도시된 것처럼, 등전위면은 Ag 금속 박막층(42)과 Ag 미세 금속 입자층(41)의 상부에 돌출되어 있는 탄소 나노 튜브(60)에만 형성되어 전계 방출에 기여하는 탄소 나노 튜브(60)의 종횡비를 감소시킨다. 이로 인하여, 액정 표시 장치용 백라이트의 턴온 전압이 증가되고, 탄소 나노 튜브(60)의 전계 방출 특성이 나빠지는 문제점을 유발하였다.In the case of using the Ag metal thin film layer 42 and the Ag fine metal particle layer 41 to improve the adhesion between the transparent conductive thin film layer 70 and the carbon nanotube 60, the transparent conductive thin film layer of the upper substrate 10 ( When voltage is applied to the transparent conductive thin film layer 70 of the lower substrate 80 and 20, as shown in FIG. 2, the equipotential surface protrudes on the Ag metal thin film layer 42 and the Ag fine metal particle layer 41. It is formed only in the carbon nanotubes 60 to reduce the aspect ratio of the carbon nanotubes 60 to contribute to the field emission. As a result, the turn-on voltage of the backlight for the liquid crystal display device is increased, and the field emission characteristic of the carbon nanotube 60 is deteriorated.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 탄소 나노 튜브를 접착시키는데 절연성 물질을 사용함으로써 턴온 전압을 낮추고 탄소 나노 튜브의 전계 방출 특성을 향상시킬 수 있는 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트를 제공하고자 하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a backlight for a liquid crystal display device using carbon nanotubes that can lower the turn-on voltage and improve the field emission characteristics of the carbon nanotubes by using an insulating material to bond the carbon nanotubes. have.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the technical matters mentioned above, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

본 발명의 액정 표시 장치용 백라이트는 제 1 절연 기판 상에 형성되어 있는 양극 금속 박막층과, 상기 양극 금속 박막층 상에 형성되어 있는 형광체층을 구비하는 양극 기판; 제 2 절연 기판 상에 형성되어 있는 음극 금속 박막층, 상기 음극 금속 박막층 상에 형성된 탄소 나노 튜브, 및 상기 탄소 나노 튜브를 상기 음극 금속 박막층 상에 접착시키는 절연 접착층을 구비하는 음극 기판; 및 상기 양극 기판과 상기 음극 기판 사이에 설치되어 있는 스페이서를 포함한다.
상기 탄소 나노 튜브는 상기 절연 접착층에 매립되어 있고, 상기 탄소 나노 튜브의 윗 부분이 상기 절연 접착층 위로 돌출된다. 상기 절연 접착층의 두께는 상기 탄소 나노 튜브의 길이의 1/10 ~ 8/10이다.
상기 절연 접착층은 절연성 물질만을 포함하고, 상기 절연 접착층의 비저항은 1*1012 Ω·m ~ 1*1018 Ω·m 이다.
A backlight for a liquid crystal display device of the present invention comprises: a positive electrode substrate having an anode metal thin film layer formed on a first insulating substrate and a phosphor layer formed on the anode metal thin film layer; A negative electrode substrate including a negative electrode metal thin film layer formed on a second insulating substrate, a carbon nanotube formed on the negative electrode metal thin film layer, and an insulating adhesive layer bonding the carbon nanotubes on the negative electrode metal thin film layer; And a spacer provided between the anode substrate and the cathode substrate.
The carbon nanotubes are embedded in the insulating adhesive layer, and an upper portion of the carbon nanotubes protrudes above the insulating adhesive layer. The thickness of the insulating adhesive layer is 1/10 to 8/10 of the length of the carbon nanotubes.
The insulating adhesive layer contains only an insulating material, and the specific resistance of the insulating adhesive layer is 1 * 10 12 Pa · m to 1 * 10 18 Pa · m.

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기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a backlight for a liquid crystal display device using a carbon nanotube according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트의 단면도이다. 도 4는 도 3의 액정 표시 장치용 백라이트의 전계 분포도이다. 도 5는 종래의 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트의 전계 방출 특성과 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트의 전계 방출 특성을 도시한 그래프이다.3 is a cross-sectional view of a backlight for a liquid crystal display using a carbon nanotube according to an embodiment of the present invention. 4 is an electric field distribution diagram of the backlight for the liquid crystal display of FIG. 3. 5 is a graph illustrating field emission characteristics of a backlight for a liquid crystal display using a conventional carbon nanotube and field emission characteristics of a backlight for a liquid crystal display using a carbon nanotube according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트는 양극 기판(100), 음극 기판(200) 및 스페이서(500)를 포함한다.A backlight for a liquid crystal display device using a carbon nanotube according to an embodiment of the present invention includes a positive electrode substrate 100, a negative electrode substrate 200, and a spacer 500.

양극 기판(100)은 제 1 절연 기판(110) 상에 형성되어 있는 양극 금속 박막층(120)과, 양극 금속 박막층(120) 상에 형성되어 있는 형광체층(130)을 구비한다.The anode substrate 100 includes an anode metal thin film layer 120 formed on the first insulating substrate 110 and a phosphor layer 130 formed on the anode metal thin film layer 120.

여기에서, 제 1 절연 기판(110)은 유리 기판, 알루미나 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 실리콘 기판 등이 이용될 수 있으나, 액정 표시 장치의 대면적화의 추세를 고려하면, 유리 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 양극 금속 박막층(120)은 제 1 절연 기판(110) 상에 ITO(indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전체 물질로 형성되어 있다.The first insulating substrate 110 may be a glass substrate, an alumina substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a silicon substrate, or the like. Do. The anode metal thin film layer 120 is formed of a transparent conductor material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) on the first insulating substrate 110.

음극 기판(200)은 제 2 절연 기판(210) 상에 형성되어 있는 음극 금속 박막층(220), 음극 금속 박막층(220) 상에 형성된 탄소 나노 튜브(240), 및 음극 금속 박막층(220) 상에 탄소 나노 튜브(240)를 접착시키기 위하여 음극 금속 박막층(220) 상에 형성되는 절연 접착층(230)을 구비한다. 절연 접착층(230)은 글래스 프릿(glass frit)과 같은 절연성 물질만으로 이루어진다. 탄소 나노 튜브들(240)은 절연 접착층(230)에 매립되어 있고 그 윗 부분들이 절연 접착층(230) 위로 돌출된다.The negative electrode substrate 200 is formed on the negative electrode metal thin film layer 220, the carbon nanotube 240 formed on the negative electrode metal thin film layer 220, and the negative electrode metal thin film layer 220 formed on the second insulating substrate 210. The insulating adhesive layer 230 is formed on the cathode metal thin film layer 220 to bond the carbon nanotubes 240. The insulating adhesive layer 230 is made of only an insulating material such as glass frit. The carbon nanotubes 240 are embedded in the insulating adhesive layer 230, and upper portions thereof protrude above the insulating adhesive layer 230.

제 2 절연 기판(210)은 제 1 절연 기판(110)처럼, 유리 기판, 알루미나 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 실리콘 기판 등이 이용될 수 있으나, 액정 표시 장치의 대면적화의 추세를 고려하면, 유리 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 음극 금속 박막층(220)은 제 2 절연 기판(210) 상에 Au, Pt, Al, Cu, Co, Ag로부터 선택된 금속 또는 ITO(indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전체 물질로 형성되어 있다.Like the first insulating substrate 110, the second insulating substrate 210 may be a glass substrate, an alumina substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a silicon substrate, or the like, but considering the trend of large area of the liquid crystal display device, It is preferable to use a glass substrate. The cathode metal thin film layer 220 is a metal selected from Au, Pt, Al, Cu, Co, Ag or a transparent conductor material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) on the second insulating substrate 210. It is formed.

음극 금속 박막층(220) 상에는 직경이 1 nm ~ 100 nm이고, 길이(L)가 10 ㎛ ~ 20 ㎛인 단층 탄소 나노 튜브 또는 다층 탄소 나노 튜브가 1*103 개/㎣ ~ 1*1010 개/㎣의 밀도로 형성되어 있다.Is formed on the cathode metal thin film layer (220) diameter is 1 nm ~ 100 nm, a length (L) that is a single-layer carbon nanotube or a multi-layer carbon nanotubes 10 ㎛ ~ 20 ㎛ 1 * 10 3 gae / ㎣ ~ 1 * 10 10 gae It is formed at a density of / ㎣.

음극 금속 박막층(220) 및 탄소 나노 튜브(240) 사이에는 음극 금속 박막층(220) 및 탄소 나노 튜브(240)의 접착성을 향상시키기 위해서 글래스 프릿(glass frit)과 같은 절연성 물질로 절연 접착층(230)이 형성되어 있으며, 절연 접착층(230)의 비저항은 1*1012 Ω·m ~ 1*1018 Ω·m 이고, 절연 접착층(230)의 두께(D)는 탄소 나노 튜브(240)의 길이(L)의 1/10 ~ 8/10이다.Between the cathode metal thin film layer 220 and the carbon nanotubes 240, the insulating adhesive layer 230 is made of an insulating material such as glass frit to improve adhesion between the cathode metal thin film layer 220 and the carbon nanotubes 240. ) Is formed, and the specific resistance of the insulating adhesive layer 230 is 1 * 10 12 m · m to 1 * 10 18 Ω · m, and the thickness D of the insulating adhesive layer 230 is the length of the carbon nanotubes 240. It is 1/10-8/10 of (L).

양극 기판(100)과 음극 기판(200) 사이에는 스페이서(500)가 설치되어 있고, 양극 기판(100), 음극 기판(200) 및 스페이서(500)에 의해서 형성되는 공간의 내부는 진공 배기 유리관(300)을 통해서 진공되거나, 불활성 가스로 채워져 있다.A spacer 500 is provided between the anode substrate 100 and the cathode substrate 200, and the inside of the space formed by the anode substrate 100, the cathode substrate 200, and the spacer 500 is a vacuum exhaust glass tube ( Through 300) or filled with an inert gas.

양극 기판(100)의 양극 금속 박막층(120)과 음극 기판(200)의 음극 금속 박막층(220) 사이에 충분한 전압이 구동 전압으로 인가되면, 전계 방출에 의해서, 전자들이 탄소 나노 튜브(240)의 첨단으로부터 방출되어 형광체층(130)의 형광체에 충돌함으로써, 발광이 이루어진다.When a sufficient voltage is applied to the driving voltage between the anode metal thin film layer 120 of the anode substrate 100 and the cathode metal thin film layer 220 of the cathode substrate 200, electrons are released from the carbon nanotubes 240 by the field emission. The light is emitted by being emitted from the tip and colliding with the phosphor of the phosphor layer 130.

탄소 나노 튜브(240)를 글래스 프릿과 같은 절연 접착층(230)으로 음극 금속 박막층(220) 상에 접착하면, 양극 기판(100)의 양극 금속 박막층(120)과 음극 기판(200)의 음극 금속 박막층(220) 사이에 전압이 인가되면, 도 4에 도시된 것처럼, 등전위면은 절연 접착층(230)의 상부에 돌출되어 있는 탄소 나노 튜브(240)뿐만 아니라, 절연 접착층(230)의 내부에도 형성될 수 있으므로, 전계 방출에 기여하는 탄소 나노 튜브(240)의 종횡비를 충분히 증가시킬 수 있다. 따라서, 탄소 나노 튜브(240)의 전계 방출 효과를 효과적으로 향상시킬 수 있다.When the carbon nanotubes 240 are bonded to the cathode metal thin film layer 220 by using an insulating adhesive layer 230 such as glass frit, the anode metal thin film layer 120 of the anode substrate 100 and the cathode metal thin film layer of the cathode substrate 200 are formed. When a voltage is applied between the 220, as shown in FIG. 4, the equipotential surface is formed not only in the carbon nanotubes 240 protruding from the top of the insulating adhesive layer 230, but also in the insulating adhesive layer 230. As such, the aspect ratio of the carbon nanotubes 240 contributing to the field emission can be sufficiently increased. Therefore, the field emission effect of the carbon nanotubes 240 may be effectively improved.

도 5에 도시된 것처럼, 도전성 접착층을 이용한 종래의 전계 방출 특성 곡선(T1)과, 절연 접착층(230)을 이용한 본 발명의 전계 방출 특성 곡선(T2)을 비교해보면, 절연 접착층(230)으로 인하여 본 발명은 종래 기술 보다 더 낮은 전압에서 보다 높은 전류 밀도를 제공하는 것을 알 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 백라이트의 턴온 전압(Von2)이 종래의 액정 표시 장치용 백라이트의 턴온 전압(Von1)보다 더 낮은 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, when comparing the conventional field emission characteristic curve T1 using the conductive adhesive layer with the field emission characteristic curve T2 of the present invention using the insulating adhesive layer 230, due to the insulating adhesive layer 230. It can be seen that the present invention provides a higher current density at a lower voltage than the prior art, and the turn-on voltage Von2 of the backlight for the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is that of the backlight for the conventional liquid crystal display. It can be seen that the lower than the turn-on voltage (Von1).

본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트는 탄소 나노 튜브(240)의 접착성을 향상시키기 위해서 글래스 프릿과 같은 절연성 물질을 사용함으로써, 턴온 전압을 낮추고 탄소 나노 튜브(240)의 전계 방출 효과를 효과적으로 향상시킬 수 있다.The backlight for a liquid crystal display device using the carbon nanotubes according to an embodiment of the present invention uses an insulating material such as glass frit to improve the adhesion of the carbon nanotubes 240, thereby lowering the turn-on voltage and reducing the carbon nanotubes ( The field emission effect of 240 can be effectively improved.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.

이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.It is to be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the invention, and are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, Are only defined by the scope of the claims.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트는 탄소 나노 튜브의 접착성을 향상시키기 위해서 글래스 프릿과 같은 절연성 물질을 사용함으로써, 턴온 전압을 낮추고 탄소 나노 튜브의 전계 방출 효과를 효과적으로 향상시킬 수 있다.As described above, the backlight for a liquid crystal display device using the carbon nanotube according to the exemplary embodiment of the present invention uses an insulating material such as glass frit to improve the adhesion of the carbon nanotube, thereby reducing the turn-on voltage and reducing the carbon nanotube. The field emission effect of the tube can be effectively improved.

Claims (4)

제 1 절연 기판 상에 형성되어 있는 양극 금속 박막층과, 상기 양극 금속 박막층 상에 형성되어 있는 형광체층을 구비하는 양극 기판;An anode substrate having an anode metal thin film layer formed on a first insulating substrate and a phosphor layer formed on the anode metal thin film layer; 제 2 절연 기판 상에 형성되어 있는 음극 금속 박막층, 상기 음극 금속 박막층 상에 형성된 탄소 나노 튜브, 및 상기 탄소 나노 튜브를 상기 음극 금속 박막층 상에 접착시키는 절연 접착층을 구비하는 음극 기판; 및A negative electrode substrate including a negative electrode metal thin film layer formed on a second insulating substrate, a carbon nanotube formed on the negative electrode metal thin film layer, and an insulating adhesive layer bonding the carbon nanotubes on the negative electrode metal thin film layer; And 상기 양극 기판과 상기 음극 기판 사이에 설치되어 있는 스페이서를 포함하고,A spacer provided between the anode substrate and the cathode substrate, 상기 탄소 나노 튜브는 상기 절연 접착층에 매립되어 있고, 상기 탄소 나노 튜브의 윗 부분이 상기 절연 접착층 위로 돌출되며, 상기 절연 접착층의 두께는 상기 탄소 나노 튜브의 길이의 1/10 ~ 8/10이고,The carbon nanotubes are embedded in the insulating adhesive layer, the upper portion of the carbon nanotubes protrude above the insulating adhesive layer, the thickness of the insulating adhesive layer is 1/10 to 8/10 of the length of the carbon nanotubes, 상기 절연 접착층은 절연성 물질만을 포함하고, 상기 절연 접착층의 비저항은 1*1012 Ω·m ~ 1*1018 Ω·m 인 것을 특징으로 하는 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트.The insulating adhesive layer includes only an insulating material, and the specific resistance of the insulating adhesive layer is 1 * 10 12 Pa · m to 1 * 10 18 Pa · m, backlight for a liquid crystal display device using carbon nanotubes. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연성 물질은 글래스 프릿(glass frit)인 것을 특징으로 하는 탄소 나노 튜브를 이용한 액정 표시 장치용 백라이트.The insulating material is a glass frit (glass frit), the backlight for a liquid crystal display device using a carbon nanotube. 삭제delete
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JP2005056818A (en) * 2003-07-31 2005-03-03 Samsung Sdi Co Ltd Composition for forming electron emission source of flat display element, electron emission source, and flat display element

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