KR20060047377A - 액정 표시 장치용 백 라이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 백 라이트(23)는 패널 케이스(24)와, 패널 케이스 내에 평면 배치된 복수의 형광체 피복 양극부(25) 및 복수의 선형 음극부(26)를 구비한다. 선형 음극부(26)는 도전성 와이어(33)로 이루어지고, 이 도전성 와이어는 외주면에 다수의 전계 집중 보조용 요철부(34)가 형성되고, 이 전계 집중 보조용 요철부(34) 상에 전계 전자 방출부로서 첨예한 미세 부분을 다수 구비한 카본계 막(35)이 형성되어 있으며, 전계 전자 방출부는 형광체 피복 양극부(25)와 선형 음극부(26) 사이에 직류 전압이 인가되면, 형광체 피복 양극부(25)를 향하여 반경 방향으로 확산되도록 전자를 방출한다.

Description

액정 표시 장치용 백 라이트{BACKLIGHT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 액정 텔레비젼의 본체로부터 액정 표시 장치와 백 라이트를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 백 라이트의 일부 파단 사시도이다.
도 3은 도 2의 백 라이트의 측면 단면도이다.
도 4는 도 3의 A-A 선을 따른 평면 단면도이다.
도 5는 백 라이트의 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 백 라이트의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 7은 종래의 에지 라이트(edge-light)형 백 라이트의 개략 구성도이다.
도 8은 종래의 직하형 백 라이트의 개략 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20 : 액정 텔레비젼
21 : 액정 텔레비젼 본체
22 : 액정 표시 장치
23 : 백 라이트
24 : 패널 케이스
25 : 형광체 피복 양극부
26 : 선형 음극부
33 : 도전성 와이어
34 : 전계 집중 보조용 요철부
35 : 카본계 막
본 발명은 액정 표시 장치용 백 라이트에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 박형이고 경량이며 저소비 전력이므로, 최근에는 텔레비젼, 휴대폰 단말기, 퍼스널 컴퓨터, 전자 수첩, 카메라 일체형 VTR 등의 광범위한 전자 기기의 표시 장치로서 사용되고 있다. 액정 표시 장치는 브라운관이나 플라즈마 디스플레이와는 달리, 그 자체가 발광하는 것은 아니고, 외부에서 입사한 빛의 양을 제어하여 화상 등을 표시하는 것이다. 이러한 액정 표시 장치에서는, 그 배면에 해당 액정 표시 장치를 조명하는 액정 표시 장치용 백 라이트가 설치되어 있다(일본 특허 공개 공보 평06-242439호 참조).
상기 전자 기기에서는 저전력 소비가 중요시되고 있으므로, 액정 표시 장치용 백 라이트는 상기 전자 기기의 전체 전력 소비량의 대략 반을 차지하는 것으로 여겨지고 있으며, 이 때문에 액정 표시 장치용 백 라이트의 저전력 소비를 도모하는 일은 중요하다. 한편, 예컨대 액정 텔레비젼 등의 표시 화면의 대형화가 진행됨에 따라, 액정 표시 장치용 백 라이트에서의 저전력 소비에 대한 요구가 점점 더 증대되고 있다. 이러한 액정 표시 장치용 백 라이트의 기술 배경을 감안하여, 본원의 발명자는 액정 표시 장치용 백 라이트의 저전력 소비화를 도모하는 동시에, 액정 표시 장치를 고휘도로 조명할 수 있는 액정 표시 장치용 백 라이트의 연구를 예의 진행시켜 왔다.
그런데, 액정 표시 장치용 백 라이트에는 냉음극관이 채용되고 있으며, 대표적인 액정 표시 장치용 백 라이트에서는 그 요구 휘도가 10,000 cd/㎡이며, 화면 사이즈에 상관없이 이 요구 휘도를 얻기 위해서는 종래와 같은 액정 표시 장치의 측면에 발광관(냉음극관)을 배치하고, 반사판, 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 등을 이용하여 액정 표시 장치를 조명하는 소위 에지 라이트형의 백 라이트로는 요구 휘도를 얻을 수 없게 되어, 액정 표시 장치의 배면 부분 바로 아래에 발광관을 배치하는 소위 직하형의 배치 형태를 취하지 않을 수 없게 되었다. 도 7 및 도 8은 각각 에지 라이트형과 직하형의 백 라이트를 나타낸다. 도 7에 있어서, 9는 리플렉터, 10은 냉음극관(발광관), 11은 반사판, 12는 도광판, 13은 확산 시트, 14는 프리즘 시트를 나타낸다. 도 8에 있어서, 15는 냉음극관, 16은 반사판, 17은 확산판, 18은 확산 시트, 19는 프리즘 시트를 나타낸다.
직하형의 배치 형태에서는, 직관형의 발광관을 복수개 나란히 배치하거나 혹은 발광관을 사행(蛇行) 형상으로 배치하고 있다. 그러나, 직하형의 백 라이트에서도 발광관 자체의 발광 휘도가 낮기 때문에, 요구 휘도를 얻는 데에는 여전히 발광 전력을 많이 소비한다. 또한, 액정 텔레비젼의 대형화에 따른 요구 휘도를 얻기 위해서는 발광관의 배치 밀도나 배치 개수를 증가시킬 필요가 있으므로, 소비 전력은 급격히 증대하고 있다.
또한, 에지 라이트형의 백 라이트와 직하형의 백 라이트 모두는 발광을 확산시키는 확산 시트나 확산판을 설치할 필요가 있으므로, 백 라이트를 구성하는 부품의 수가 많기 때문에, 제조 비용도 증대한다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 액정 표시 장치용 백 라이트의 기술 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 백 라이트를 저전력을 소비하면서 고발광 휘도를 얻을 수 있는 한편, 에지 라이트형이나 직하형에서 필요로 하는 고비용 확산 시트 등의 부품의 수를 적게 하여, 액정 표시 장치를 평면적으로 조명 얼룩 없이 조명할 수 있는 평면 패널형의 액정 표시 장치용 백 라이트를 저렴하게 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백 라이트는 액정 표시 장치의 배면측에 배치되어 그 배면을 조명하는 액정 표시 장치용 백 라이트로서, 상기 액정 표시 장치의 배면측과 대향하는 평면 패널부를 구비한 패널 케이스와, 이 패널 케이스의 평면 패널부의 내면에 평면형으로 각각 배치된 복수의 형광체 피복 양극부와, 상기 패널 케이스 내에서 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각의 바로 아래에 배치된 복수의 선형 음극부를 구비하고, 복수의 선형 음극부 각각은 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각과 거의 평행한 방향으로 선형으로 연장되게 배치된 도전성 와이어와, 이 도전성 와이어의 외주면에 형성된 다수의 전계 집중 보조용 요철부와, 이 전계 집중 보조용 요철부 상에 첨예한 미세 부분을 다수 구비한 카본계 막으로 이루어지는 전계 전자 방출부를 구비하고, 복수의 선형 음극부 각각의 전계 전자 방출부는 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각을 향해서 전자를 반경 방향으로 방출할 수 있게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백 라이트이다.
본 발명의 완성에 이르는 과정을 설명한다.
즉, 본 발명에서는 발광관으로서 전계 전자 방출형 형광관을 채용하고 있다. 전계 전자 방출형 형광관은 냉음극관과는 달리 관 내에 희가스(rare gas)나 수은 증기가 없이 진공 내지 실질적인 진공 상태로 있으며, 환경 친화성이 있고, 관벽이 가열되지 않으므로 박형으로 설치 밀도를 높일 수 있고, 발광 효율 및 발광 휘도가 높고, 긴 수명으로 높은 신뢰성을 얻을 수 있는 등의 이점을 갖추고 있다.
본 발명자는 이러한 전계 전자 방출형 형광관의 우수한 특징에 착안하여, 종래보다 저소비 전력으로 보다 고휘도의 발광이 가능한 전계 전자 방출형 형광관을 개발하고, 그 개발의 성과로서 이미 특허 출원을 행하였다(2004년 8월 4일자 출원된 일본 특허 출원 2004-227781호 「전계 전자 방출 소자 및 그 제조 방법 및 조명 장치」 참조). 본 발명은 이 출원에 관한 전계 전자 방출형 형광관의 기술을 평면 패널형의 백 라이트에 추가로 적용하여 응용한 것이다.
상기 특허 출원에서는 형광체 피복 양극부와 선형 음극부 사이에 직류 전압을 인가하면, 카본계 막의 미세한 첨예 부분에 전계 집중이 발생하지만, 이 첨예 부분은 보조용 요철부 상에 존재하므로, 보다 강한 전계 집중이 발생한다. 그 결과, 카본계 막으로부터 전자를 인출하기 위한 게이트 전극이 불필요하게 되고, 5~10 kV의 전압에서 양극과 음극의 2 극만으로 전자 방출을 행할 수 있는 동시에, 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 소비되는 전력이 없어지므로, 저소비 전력화를 달성할 수 있고, 또한 패널 케이스의 박형화가 가능해진다. 또한, 게이트 전극을 설치할 필요가 없으므로, 구조가 간단해 진다.
또한, 도전성 와이어의 외주면에 전자 방출성 물질을 도포한 형광 램프가 제안되어 있지만(일본 특허 공개 공보 2002-42735호 참조), 이 제안에 따른 형광 램프에서는, 와이어의 외주면에 본 발명과 같이 전계 집중 보조용 요철부를 형성한 것이 아니라, 단순히 와이어 표면에 카본계 미립자를 도포하였을 뿐이므로, 본 발명의 전계 집중 보조용 요철부를 설치함에 따라 양극과 음극의 2극 구조로 한 경우보다 전계 전자 방출 특성이 떨어지고, 그 때문에 전자를 방출시키기 위한 게이트 전극이 필요하며, 게이트 전극 없이는 전자 방출이 불충분하게 되어 필요한 발광 휘도를 얻을 수 없는 것으로 본 발명자에 의해 확인되고 있다.
본 발명에서는 본 발명자의 출원에 관한 전계 전자 방출형 형광관의 기술을 이용하여, 종래의 백 라이트보다 우수한 저소비 전력, 고발광 휘도의 백 라이트의 개발에 성공한 것이다.
즉, 본 발명의 액정 표시 장치용 백 라이트에서는, 상기 액정 표시 장치의 배면측과 대향하는 평면 패널부를 갖춘 패널 케이스와, 이 패널 케이스의 평면 패널부의 내면에 평면형으로 각각 배치된 복수의 형광체 피복 양극부와, 상기 패널 케이스 내에서 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각의 바로 아래에 복수의 형광체 피복 양극부 각각과 거의 평행한 방향으로 와이어형으로 연장되게 배치된 복수의 선형 음극부를 구비하고, 복수의 선형 음극부 각각은 도전성 와이어와, 이 도전성 와이어의 외주면에 형성된 다수의 전계 집중 보조용 요철부와, 이 전계 집중 보조용 요철부 상에 첨예한 미세 부분을 다수 구비한 카본계 막으로 이루어지는 전계 전자 방출부를 구비하며, 상기 복수의 선형 음극부 각각의 전계 전자 방출부는 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각을 향해서 전자를 반경 방향으로 방출할 수 있도록 설치된 구성으로 되어, 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각과 상기 복수의 선형 음극부 각각의 사이에 직류 전압 혹은 고주파 펄스 전압이 인가되면, 상기 복수의 선형 음극부 각각의 전계 전자 방출부에서 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각을 향해서 반경 방향으로 확산되도록 전자를 방출하게 된다.
이상의 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백 라이트에서는, 종래의 백 라이트와 같이 발광관을 다수 나란히 배치하거나 혹은 휘도 얼룩이 없기 때문에, 확산 시트 등을 설치할 필요 없이 액정 표시 장치를 조명할 수 있다.
또한, 상기「선형」이란, 직선형으로 한정되지 않고, 나선형이나 파형등의 곡선형, 직선형과 곡선형의 혼합형, 그 밖의 형상을 포함하며, 중공 형상이든 중실 형상이든 상관 없으며, 그 단면 형상은 원형 등으로 특별히 한정되지 않고, 타원형, 직사각형 또는 그 밖의 형상이어도 좋다. 상기「전계 집중 보조용 요철부」란, 예컨대 돌기나 홈 등으로 이루어지는 가시적인 사이즈의 전계 집중 보조용 요철부에서부터, 표면 거칠기 등에 의한 미시적인 사이즈의 전계 집중 보조용 요철부까지를 포함하는 것으로, 그 사이즈는 문제되지 않는다. 나아가, 그 요철부의 형성 방향은 도전성 와이어의 원주 방향이어도 좋고 길이 방향이어도 좋다. 도전성 와이어의 원주 방향으로 나선형으로 형성된 요철부로 할 수 있다. 또한, 도전성 와이어의 길이 방향으로 미시적인 다수의 리브형의 요철부로 구성할 수도 있다. 카본계 막은, 예컨대 튜브 형상, 월(wall) 형상, 그 밖의 형상을 갖는 카본 나노 재료로 이루어지는 막을 포함한다. 상기「첨예 형상」에는, 다소 원만하여도 전자 방출 특성을 갖는 것이면 첨예 형상에 포함시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태로서, 상기 복수의 형광체 피복 양극부는 일체로 형성된다.
본 발명의 보다 바람직한 실시 형태로서, 상기 복수의 선형 음극부 각각에 대하여 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각과는 반대측의 위치에 오목형으로 만곡된 전자 반사면이 배치되고, 상기 복수의 선형 음극부 각각이 상기 복수의 전자 반사면 각각의 초점 위치에 배치되어 있다.
본 발명의 보다 바람직한 실시 형태로서, 상기 복수의 선형 음극부는 1개의 도전성 와이어를 상기 패널 케이스 내부에서 사행 형상으로 절곡하여 상호 일체로 구성된다.
본 발명의 보다 바람직한 실시 형태로서, 상기 복수의 선형 음극부는 상호 독립된 복수의 도전성 와이어를 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각에 대향하게 배치하는 것이다.
본 발명의 보다 바람직한 실시 형태로서, 상기 카본계 막은 카본 나노 월로 이루어진다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 따른 액정 표시 장치용 의 백 라이트를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 20은 액정 텔레비젼 전체를 나타낸다. 21는 액정 텔레비젼 본체, 22는 액정 텔레비젼 본체(21)에 삽입되는 액정 표시 장치, 23은 액정 표시 장치(22)의 배면을 조명하는 실시 형태의 백 라이트를 나타낸다.
백 라이트(23)는 패널 케이스(24)와, 형광체 피복 양극부(25)와, 선형 음극부(26)를 구비하고 있다.
패널 케이스(24)는 한 쌍의 대향하는 평면 패널부(27, 28)와, 4개의 측면 패널부(29, 30, 31, 32)로 둘러싸여 있고, 내부가 진공 또는 실질적 진공 상태로 되어 있다. 패널 케이스(24)의 내부를 진공 배기하거나, 진공으로 밀봉하는 기술은 주지의 기술이므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 한 쪽의 평면 패널부(27)는 액정 표시 장치(22)의 배면측과 마주하는 패널부이다. 이 평면 패널부(27)는 액정 표시 장치(22)의 배면을 조명하도록, 복수의, 본 실시 형태에서는 3개의 발광 영역(Al, A2, A3)으로 구획된다. 평면 패널부(27)는 유리, 바람직하게는 소다 라임 유리로 구성되어 있다. 다른 쪽의 평면 패널부(28)는 평면 패널부(27)에 대하여 배면측으로 된다. 이 평면 패널부(28)와 측면 패널부(29, 30, 31, 32)는 평면 패널부(27)와 동일한 유리에 의해 일체로 구성되어 있다. 패널 케이스(24)의 소재는 유리로 한정되지 않는다. 패널 케이스(24)의 소재는 액정 표시 장치(22)의 배면을 조명하기 위해서, 발광한 빛을 투과할 수 있는 소재면 좋다. 패널 케이스(24)의 소재로는, 광 투과율이 우수한 소재가 바람직하다.
평면 패널부(27)의 내면에는, 형광체 피복 양극부(25)가 형성되어 있다. 형 광체 피복 양극부(25)는 형광체층(25a)과, 양극층(25b)의 적어도 2층 구조로 되어 있다. 형광체층(25a)은 평면 패널부(27)의 내면에 도포되어 있다. 양극층(25b)은 형광체층(25a) 상에 진공 증착법 혹은 스퍼터링법에 의해 증착되어 있다. 양극 단자(25c)는 형광체 피복 양극부(25)의 양극층(25b)을 외부로 인출하는 단자이다. 형광체층(25a)의 형광 재료는 특별히 한정되지 않는다. 형광체층(25a)의 형광 재료로는 백색으로 발광할 수 있는 재료가 바람직하다. 양극층(25b)의 소재는 알루미늄 박막이 바람직하다. 양극층(25b)의 소재는 알루미늄으로 한정되지 않는다. 양극층(25b)의 소재는 투명 전극인 ITO(인듐-주석 산화물)이어도 좋다. IT0는 예컨대 스퍼터링에 의해 형성할 수 있다. 형광체 피복 양극부(25)는 평면 패널부(27)의 내면에 평면형으로 넓게 확산된 상태로 형성되어 있다. 형광체 피복 양극부(25)는 평면 패널부(27)의 내면에서 복수의 발광 영역(A1-A3)으로 분리된다.
형광체 피복 양극부(25)는 상기 발광 영역(A1, A2, A3)에 대하여 복수의 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)로 분할될 수 있고, 이들 복수의 형광체 피복 양극부(25Al, 25A2, 25A3)로 구성되어 있다.
평면 패널부(28)의 내면에는, 각각의 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)에 개별 대응하여 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)가 설치되어 있다. 각각의 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)는 바람직하게는 니켈로 이루어지는 도전성 와이어(33)를 각각 구비한다. 도전성 와이어(33)는 각각의 외주면에 다수의 요철부(34)가 형성되어 있다. 이 요철부(34)가 전계 집중 보조용 요철부이다. 이들 요철부(34)에 카본계 막(35)이 형성되어 있다. 카본계 막(35)은 전계 전자 방출부로서 첨예한 미세 부분을 다수 구비한 막이다. 카본계 막(35)은 바람직하게는 카본 나노 월 또는 카본 나노 튜브, 그 밖의 카본 나노 재료로 구성되어 있다. 요철부(34)는 나사 절삭 가공 등에 의해 형성된 가시적인 사이즈의 요철을 포함한다. 요철부(34)는 도전성 와이어(33)를 신장 가공함으로써 형성한 미시적인 사이즈의 요철을 포함한다. 요철부(34)는 도전성 와이어(33)의 원주 방향으로 예컨대 나선형의 요철을 포함한다. 요철부(34)는 도전성 와이어(33)의 길이 방향을 따르는 요철을 포함한다. 도전성 와이어(33)의 길이 방향으로 요철을 형성하는 방법으로서, 예컨대 연마기에 의해 도전성 와이어(33)의 외주면을 길이 방향으로 연마하여 표면을 거칠게 하여 미시적인 리브형의 다수의 요철을 구성할 수 있다. 이들 요철부(34)는 도전성 와이어(33)의 원주 방향이나 길이 방향에 대하여 정렬되는 것이 전자 방출의 안정화에 유리하다. 요철부(34)는 그 사이즈, 형상 또는 개수 등이 특별히 한정되지 않는다. 도전성 와이어(33)는 도전성을 갖는 것이면 좋다. 도전성 와이어(33)는 니켈로 한정되지 않는다.
카본계 막(35)은 그 형성 방법이 한정되지 않는다. 카본계 막(35)은, 예컨대 스크린 인쇄, 코팅, CVD(화학적 증착법), 전착법 등의 기술에 의해 형성할 수 있다. 카본계 막(35)이 카본 나노 튜브로 이루어질 때, 카본 나노 튜브는 외부 지름이 1~수십 nm, 길이가 1~수 nm인 튜브 형상을 갖는다. 카본 나노 튜브는 이러한 튜브 형상으로 인해, 그 선단에 전계가 집중되기 쉽고, 전자를 방출하기 쉽다고 하는 특성을 갖는다. 카본계 막(35)은 카본 나노 월(wall)로 구성될 수 있다. 카본 나노 튜브나 카본 나노 월의 미시적인 형상이나 구성은 공지된 것이므로, 특별히 도시하여 설명하지 않는다.
각각의 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)와, 각각의 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)〔형광체 피복 양극부(25)〕의 사이에 직류 전압 혹은 고주파 펼스 전압이 인가되면, 각각의 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)의 전계 전자 방출부인 카본계 막(35)으로부터 각각 대응하는 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)를 향하여 방사 각도 θ로 각각 반경 방향으로 확산되도록 전자가 방출된다. 각각의 선형 음극부(26Al, 26A2, 26A3)는 각각의 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)에 대하여 소정의 갭을 사이에 두고 대향 배치되어 있지만, 이 갭의 크기는, 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3) 각각의 카본계 막(35)으로부터 방출된 전자가 상기 방사 각도 θ로 방출되어 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3) 각각의 발광 영역을 커버할 수 있는 정도면 좋다. 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3) 각각의 도전성 와이어(33)는 실시 형태에서는 상호 독립된 도전성 와이어를 갖추고 있다. 다른 실시 형태로서, 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3) 각각의 도전성 와이어(33)가 직선적으로 서로 나란히 배치되어도 좋다. 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3) 각각의 도전성 와이어(33)는 1개의 도전성 와이어를 패널 케이스(24) 내부에서 사행 형상으로 하거나 절곡하여 구성한 것이어도 좋다.
각각의 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)와 각각의 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3) 사이에 직류 전압이 인가되면, 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3) 각각의 전계 전자 방출부인 카본계 막(35)의 첨예한 형상 부분에 전계가 강하게 집중되고, 양자(量子) 터널 효과에 의해 전자가 에너지장벽을 관통하여 진공중으로 방출된다. 방출된 전자는 대응하는 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)에 의해 인출되어 형광체에 충돌하고, 이로써 형광체 피복 양극부(25Al, 25A2, 25A3) 각각의 발광 영역에 존재하는 형광체가 여기되어 가시광인 백색으로 발광한다.
도 5는 횡축에 양 평면 패널부(27, 28)의 갭(대향 간극), 종축에 전계 전자 방출부인 카본계 막(35)으로부터 방사 각도 θ로 방사되는 전자의 확산 직경(mm)과의 관계를 도시한다. 도 5는 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)와 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3) 사이에 인가되는 직류 전압(kV)이 8 kV, 10 kV 및 15 kV일 때의 관계를 나타낸다. 도 5는 상기 직류 전압이 높아질수록 동일한 갭이어도 전자의 확산 직경이 커지는 것을 나타내고 있다.
본 발명자의 실험을 이하에 서술한다.
패널 케이스(24)의 평면 사이즈를 가로 세로 모두 90 mm, 케이스 두께를 10 mm으로 한다. 각 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)의 길이를 60 mm로 한다. 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)와 선형 음극부(26 A1, 26A2, 26A3) 각각의 사이에 펄스 전원에 의해 10 kV(주파수 3 kHz)가 인가된다. 이러한 인가에 의해 실시 형태의 백 라이트의 발광 휘도는 70,000 cd/㎡로 되며, 또한 그 발광 휘도의 균일성은 90% 이상(측정점 12곳)이었다. 또한, 실시 형태의 백 라이트에서는, 장기간 발광(720시간) 후의 휘도 열화가 없었다. 또한, 실시 형태의 백 라이트에서는, 패널 케이스 표면의 온도 상승이 없었다.
또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)에 대하여 각각의 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)와 반대측의 위치에는 선형 음극부 (26A1, 26A2, 26A3)에 대하여 오목형으로 만곡된 전자 반사면(36A1, 36A2, 36A3)을 배치하고, 각각의 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)를 각각의 전자 반사면(36A1, 36A2, 36A3)의 초점에 배치하여도 좋다. 전자 반사면(36A1, 36A2, 36A3)을 배치하면, 각각의 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)로부터 각각의 전자 반사면(36Al, 36A2, 36A3)의 방향으로 방출되는 전자를 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3) 측에 각각 평행한 방향으로 반사하게 되므로, 한층 더 높은 발광 휘도를 얻을 수 있다. 또한, 각각의 선형 음극부(26Al, 26A2, 26A3)의 도전성 와이어(33)의 외주면 중 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)측에 대향하는 절반의 외주면을 절연 피복하고, 나머지 절반의 외주면에 전계 집중 보조용의 요철부를 마련하고, 이 요철부에 카본계 막을 형성하면, 각 선형 음극부(26A1, 26A2, 26A3)의 도전성 와이어(33)의 반측으로부터의 전자를 각 전자 반사면(36A1, 36A2, 36A3)을 향하여 반사시켜 각 형광체 피복 양극부(25A1, 25A2, 25A3)측으로 향하게 할 수 있고, 패널 케이스를 보다 박형화 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 저전력을 소비하면서 고발광 휘도를 얻을 수 있는 한편, 에지 라이트형이나 직하형에서 필요로 하는 고비용 확산 시트 등의 부품의 수를 적게 하여, 액정 표시 장치를 평면적으로 조명 얼룩 없이 조명할 수 있는 평면 패널형의 액정 표시 장치용 백 라이트가 저렴하게 제공된다.

Claims (6)

  1. 액정 표시 장치의 배면측에 배치되어 해당 배면을 조명하는 액정 표시 장치용 백 라이트에 있어서,
    상기 액정 표시 장치의 배면측과 대향하는 평면 패널부를 구비한 패널 케이스와,
    상기 패널 케이스의 상기 평면 패널부의 내면에 평면형으로 각각 배치된 복수의 형광체 피복 양극부와,
    상기 패널 케이스 내에서 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각의 바로 아래에 배치된 복수의 선형 음극부
    를 포함하며, 상기 복수의 선형 음극부 각각은 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각과 실질적으로 평행한 방향으로 선형으로 연장되게 배치된 도전성 와이어와, 상기 도전성 와이어의 외주면에 형성된 다수의 전계 집중 보조용 요철부와, 상기 전계 집중 보조용 요철부 상에 첨예한 미세 부분을 다수 구비한 카본계 막으로 이루어지는 전계 전자 방출부를 구비하고,
    상기 복수의 선형 음극부 각각의 전계 전자 방출부는 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각을 향해서 전자를 반경 방향으로 방출할 수 있게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백 라이트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 형광체 피복 양극부는 일체로 형성된 것을 특 징으로 하는 액정 표시 장치용 백 라이트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 선형 음극부 각각에 대하여 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각과 반대측의 위치에 오목형으로 만곡된 전자 반사면이 배치되고, 상기 복수의 선형 음극부 각각은 상기 복수의 전자 반사면 각각의 초점 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백 라이트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 선형 음극부는 1개의 도전성 와이어를 상기 패널 케이스 내부에서 사행(蛇行) 형상으로 절곡함으로써 상호 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백 라이트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 선형 음극부는 상호 독립된 복수의 도전성 와이어가 상기 복수의 형광체 피복 양극부 각각에 대향하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백 라이트. 초점
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카본계 막은 카본 나노 월(wall)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백 라이트.
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