KR20060116541A

KR20060116541A - 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛

Info

Publication number: KR20060116541A
Application number: KR1020050038989A
Authority: KR
Inventors: 박상현; 정태원; 허정나; 이정희; 민경원
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-15
Also published as: US20060267919A1; CN1862345A; CN100541290C

Abstract

본 발명은 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 개시한다. 본 발명에 따르면, 제1 기판; 제1 기판의 하면에 형성된 제1 전극; 제1 전극의 하면에 배치되며, 이미터(emitter)와 형광체가 포함된 제1 혼합층; 제1 기판과 서로 마주보게 배치된 제2 기판; 제2 기판의 상면에 형성된 제2 전극; 및 제2 전극의 상면에 배치되며, 이미터와 형광체가 포함된 제2 혼합층;을 구비함으로써, 제조가 용이하고, 제조 비용이 절감될 수 있으며, 효율 및 휘도 특성이 극대화될 수 있는 효과가 있다.

Description

면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛{Back light unit with structure for surface luminescence}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 도시한 분리 사시도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절취하여 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 도시한 분리 사시도.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절취하여 도시한 단면도.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 도시한 분리 사시도.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 절취하여 도시한 단면도.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

111,211..제1 기판 121,221..제2 기판

112,212,311..제1 전극 122,222,321..제2 전극

113,213,312..제1 혼합층 123,223,322..제2 혼합층

301..기판 140,240..스페이서

본 발명은 백 라이트 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛에 관한 것이다.

통상적으로 평판 표시장치(flat panel display)는 크게 발광형과, 수광형으로 분류될 수 있다. 발광형으로는 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube), 플라즈마 표시장치(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계방출 표시장치(FED; Field Emission Display) 등이 있으며, 수광형으로는 액정 표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)가 있다. 이 중에서, 액정 표시장치는 무게가 가볍고 소비전력이 적은 장점을 가지고 있으나, 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 표시장치이므로, 어두운 곳에서는 화상을 관찰할 수 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 액정 표시장치의 배면에는 백 라이트 유닛(back light unit)이 설치되어 빛을 조사한다. 이에 따라, 어두운 곳에서도 화상을 구현할 수 있다.

종래의 백 라이트 유닛으로는 선 광원 방식의 냉 음극 형광램프(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp)와, 점 광원 방식의 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)가 주로 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 종래의 백 라이트 유닛은 일반적으로 그 구성이 복잡하여 제조 비용이 높고, 광원이 측면에 있어서 광의 반사와 투과에 따른 전력 소모가 큰 단점이 있다. 특히, 액정 표시장치가 대형화할수록 휘도의 균일성을 확보하기 힘든 문제점이 있다.

이에 따라, 최근에는 상기한 문제점을 해소하기 위하여 면 광원 방식의 백 라이트 유닛이 제안되고 있다. 이러한 백 라이트 유닛은 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nano Tube)의 전계 방출(field emission) 현상을 이용한 것으로, 기존의 냉 음극 형광램프 등을 이용한 백 라이트 유닛에 비해 전력 소모가 적고, 넓은 범위의 발광 영역에서도 비교적 균일한 휘도를 나타내는 장점이 있다.

이와 같이, 최근에 따르면, 백 라이트 유닛은 제조가 용이하고, 제조 비용이 절감될 수 있으며, 휘도 특성이 향상될 수 있는 구조를 갖도록 제안되고 있는 추세이므로, 이를 극대화할 수 있는 구조를 갖도록 백 라이트 유닛이 개발될 필요가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조가 용이하고, 제조 비용이 절감될 수 있으며, 효율 및 휘도 특성이 극대화될 수 있는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛은,

제1 기판; 상기 제1 기판의 하면에 형성된 제1 전극; 상기 제1 전극의 하면에 배치되며, 이미터(emitter)와 형광체가 포함된 제1 혼합층; 상기 제1 기판과 서로 마주보게 배치된 제2 기판; 상기 제2 기판의 상면에 형성된 제2 전극; 및 상기 제2 전극의 상면에 배치되며, 이미터와 형광체가 포함된 제2 혼합층;을 구비한다.

그리고, 본 발명에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛은,

내부 공간을 갖는 원기둥 형상으로 이루어진 기판; 상기 기판의 내면에 배치되며, 상기 기판의 길이 방향을 따라 소정 폭으로 형성된 제1 전극; 상기 제1 전극의 표면에 형성되며, 이미터와 형광체를 포함한 제1 혼합층; 상기 기판의 내면에 배치되고, 상기 제1 전극과 이격되며 상기 기판의 길이 방향을 따라 소정 폭으로 형성된 제2전극; 상기 제2전극의 표면에 형성되며, 이미터와 형광체를 포함한 제2혼합층;을 구비한다.

여기서, 상기 제1 혼합층 및 제2 혼합층에 각각 포함된 이미터는 탄소나노튜브로 이루어진 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 혼합층 및 제2 혼합층은 페이스트(paste) 상태로 혼합된 이미터와 형광체가 상기 제1 전극 및 제2 전극에 도포된 후 소성되어 각각 형성된 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 혼합층은 이미터로 이루어진 제1 이미터층 및 형광체로 이루어진 제1 형광체층이 상기 제1 전극의 하면에 각각 형성되고, 상기 제2 혼합층은 이미터로 이루어진 제2 이미터층 및 형광체로 이루어진 제2 형광체층이 상기 제2 전극의 상면에 각각 형성되며, 상기 제1 이미터층은 제2 형광체층과 서로 마주보게 배치되는 한편 상기 제1 형광체층은 제2 이미터층과 서로 마주보게 배치된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 부분적으로 도시한 분리 사시도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절취하여 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛(100)은, 소정 간격을 두고 서로 마주보게 배치된 제1 기판(111)과 제2 기판(121)을 구비한다.

상기 제1 기판(111)과 제2 기판(121) 중에서 적어도 어느 한쪽은 형광체로부터 발산한 가시광선이 투과될 수 있는 투명한 유리로 이루어진다. 여기서, 상기 제1 기판(111)과 제2 기판(121) 모두가 투명한 유리로 이루어지는 것도 가능하다. 상기 제1 기판(111)의 하면으로부터 제1 전극(112)과 제1 혼합층(113)이 순차적으로 적층되어 있으며, 상기 제2 기판(121)의 상면으로부터 제2 전극(122)과 제2 혼합층(123)이 순차적으로 적층되어 있다.

상기 제1 전극(112)은 제1 기판(111)의 하면에 소정 영역에 걸쳐 일정한 두께로 형성되어 있으며, 상기 제2 전극(122)은 제2 기판(121)의 상면에 제1 전극(112)이 형성된 영역에 상응하는 영역에 걸쳐 일정한 두께로 형성되어 있다. 여기서, 상기 제1 전극(112)과 제2 전극(122)은 형광체로부터 발산한 가시광선이 투과될 수 있는 투명한 도전성 물질인 ITO(Indium Tin Oxide)로 각각 이루어진다. 한편, 상기 제1 기판(111)과 제2 기판(121) 중에서 어느 한쪽이 불투명한 소재로 이루어진 경우에는, 불투명한 기판 쪽에 형성된 전극은 ITO 물질이외의 불투명한 도전성 물질, 예컨대 금속 물질로 이루어질 수도 있다. 그리고, 상기 제1 전극(112) 과 제2 전극(122)이 ITO 물질로 형성된 경우에는 라인 저항이 비교적 높은 단점이 있으므로, 이를 보완하기 위해 제1 전극(112)과 제2 전극(122) 중에서 적어도 어느 한쪽에는 버스 전극의 역할을 할 수 있는 금속 물질로 이루어진 금속 전극이 접속될 수도 있다.

상기 제1 혼합층(113)은 제1 전극(112)의 하면에 소정 영역에 걸쳐 일정한 두께로 형성되어 있으며, 상기 제2 혼합층(123)은 제2 전극(122)의 상면에 제1 혼합층(113)이 형성된 영역에 상응하는 영역에 걸쳐 일정한 두께로 형성되어 있다. 즉, 상기 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123)이 각각 형성된 영역은 대략 동일한 크기를 가지며, 상기 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123)은 서로 마주보게 형성되어 있다.

상기 제1 혼합층(113) 및 제2 혼합층(123)에는 이미터(emitter)와 형광체가 각각 포함되어 있다. 여기서, 상기 이미터는 제1 전극(112)과 제2 전극(122)에 인가되는 전압에 의해 형성되는 전계에 따라 전자를 방출하는 역할을 하는 것으로, 비교적 낮은 구동 전압에서도 전자를 방출하는 능력이 우수한 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nano Tube)로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 형광체는 이미터로부터 방출된 전자들에 의해 여기되어 적색, 녹색, 및 청색 가시광선을 각각 발산하는 적색, 녹색, 및 청색 형광체가 혼합되거나, 적색, 녹색, 및 청색 형광체 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.

이러한 탄소나노튜브와 형광체는 본 실시예에 따르면, 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123)에 혼합된 상태로 존재한다. 이러한 구조를 갖는 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123)은 다양한 방법으로 형성될 수 있는데, 일 예로서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 탄소나노튜브와 형광체를 각각 분말 형태로 만들고, 이렇게 만들어진 탄소나노튜브와 형광체를 바인더와 함께 혼합하여 페이스트(paste) 상태로 형성한다. 이렇게 페이스트 상태로 형성한 탄소나노튜브와 형광체를 제1 전극(112)의 하면과 제2 전극(122)의 상면에 각각 도포한 후 소성시키게 되면, 전술한 바와 같이 탄소나노튜브와 형광체가 혼합된 상태로 존재하는 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123)이 각각 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)에 페이스트 상태의 탄소나노튜브와 형광체를 도포하는 방법으로는, 통상적으로 알려진 스크린 프린팅(screen printing), 닥터 블레이드(doctor blade), 스핀 코팅(spin coating), 및 스프레이(spray) 중에서 어느 하나의 방법이 이용될 수 있다. 상기 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123)은 전술한 바와 같이, 페이스트 상태로 혼합된 탄소나노튜브와 형광체를 이용하여 한번에 각각 형성될 수 있게 되므로, 비교적 제조가 용이하게 될 수 있으며, 이에 따른 제조 비용도 절감될 수 있다.

상기 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123)은 상기한 바와 같은 구조로 이루어짐에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 혼합층(113)의 이미터로부터 전자들이 방출되어 상기 전자들이 제1 혼합층(113)의 반대쪽에 위치한 제2 혼합층(123)의 형광체를 여기시켜 가시광선이 발생될 수 있으며, 제2 혼합층(123)의 이미터로부터 전자들이 방출되어 상기 전자들이 제2 혼합층(123)의 반대쪽에 위치한 제1 혼합층(113)의 형광체를 여기시켜 가시광선이 발생될 수 있다. 이때, 상기 제1 혼합층 (113)의 이미터 및 제2 혼합층(123)의 이미터는 제1 혼합층(113) 및 제2 혼합층(123) 전체에 걸쳐 각각 배치되어 있으므로, 이에 따라 전자들도 제1 혼합층(113) 및 제 2혼합층(123) 전체에 걸쳐 방출된다. 이렇게 방출된 전자들은 제1 혼합층(113) 및 제2 혼합층(123) 전체에 걸쳐 각각 배치된 형광체들을 여기시켜 가시광선이 발생되게 하므로, 제1 기판(111) 및/또는 제2 기판(121)을 통해 면 발광이 구현될 수 있으며, 발광 면 전체에 걸쳐 균일한 휘도가 확보될 수 있다. 아울러, 상기 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123)의 양쪽으로부터 가시광선이 발생될 수 있으므로, 휘도 특성과 효율이 극대화될 수 있다.

상기한 바와 같이, 제1 혼합층(113) 및 제2 혼합층(123)에 각각 포함된 이미터로부터 전자들이 방출될 수 있도록, 제1 전극(112)과 제2 전극(122)은 캐소드(cathode) 전극과 애노드(anode) 전극의 역할을 교대로 수행할 필요가 있다. 이를 위해, 상기 제1 전극(112)과 제2 전극(122) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이, 교류 전압이 인가된다.

상기 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 전계 방출을 위한 공간(130)이 마련될 수 있도록, 제1 기판(111)과 제2 기판(121) 사이에는 스페이서(spacer, 140)가 개재되어 있다. 상기 스페이서(140)는 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123) 사이를 소정 간격으로 이격시켜 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123) 사이에 소정 공간(130)이 생길 수 있도록 한다. 이러한 스페이서(140)는 제1 혼합층(113)과 제2 혼합층(123) 사이의 간격이 유지될 수 있게 적재적소에 배치되는 것이 바람직할 것이다. 이렇게 스페이서(140)를 사이에 두고 배치된 제1 기판(111)과 제2 기판(121)은 이들의 둘레를 따라 형성된 실링 부재(미도시)에 의해 봉착된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛(100)의 작동을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 전극(112)과 제2 전극(122) 사이에 소정의 교류 전압을 인가하게 되면, 상기 제1 전극(112)과 제2 전극(122)은 캐소드 전극과 애노드 전극의 역할을 교대로 수행하게 된다. 즉, 상기 제1 전극(112)이 캐소드 전극으로 역할을 하며, 상기 제2 전극(122)이 애노드 전극으로 역할을 하게 되면, 상기 제1 전극(112)에 형성된 제1 혼합층(113)의 이미터로부터 전자들이 방출하게 된다. 그 다음, 상기 제1 전극(112)이 애노드 전극으로 역할을 하며, 상기 제2 전극(122)이 캐소드 전극으로 역할을 하게 되면, 상기 제2 전극(122)에 형성된 제2 혼합층(123)의 이미터로부터 전자들이 방출하게 된다. 이러한 과정을 반복하게 되면, 제1 혼합층(113)의 이미터와 제2 혼합층(123)의 이미터로부터 전자들이 교대로 방출하게 된다. 이렇게 제1 혼합층(113)의 이미터로부터 방출한 전자들은 제2 혼합층(123)의 형광체와 충돌하게 되며, 제2 혼합층(123)의 이미터로부터 방출한 전자들은 제1 혼합층(113)의 형광체와 충돌하게 된다. 이에 따라, 상기 제1 혼합층(113)의 형광체와 제2 혼합층(123)의 형광체가 각각 여기되어, 발광 면 전체에 걸쳐 균일하며 높은 휘도를 갖는 가시광선이 발산될 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 부분적으로 도시한 분리 사시도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절취하여 도 시한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛(200)도, 소정 간격을 두고 서로 마주보게 배치된 제1 기판(211)과 제2 기판(221)을 구비한다. 그리고, 상기 제1 기판(211)의 하면으로부터 제1 전극(212)과 제1 혼합층(213)이 순차적으로 적층되어 있으며, 상기 제2 기판(221)의 상면으로부터 제2 전극(222)과 제2 혼합층(223)이 순차적으로 적층되어 있다. 상기 제1 혼합층(213)과 제2 혼합층(223) 사이가 소정 공간(230)으로 이격될 수 있게, 상기 제1 기판(211)과 제2 기판(221) 사이에는 스페이서(240)가 개재되어 있다.

상기 제1 기판(211)과 제2 기판(221)은 전술한 제1 실시예에서와 같이, 이들 중에서 적어도 어느 한쪽은 투명한 유리로 이루어지며, 상기 제1 전극(212) 및 제2 전극(222)도 ITO 물질로서 제1 기판(211)의 하면과 제2 기판(221)의 상면에 각각 소정 영역에 걸쳐 일정한 두께로 형성되어 있다.

다만, 본 실시예에 따르면, 상기 제1 혼합층(213)은 이미터로 이루어진 제1 이미터층(214)과, 형광체로 이루어진 제1 형광체층(215)을 포함하여 구성된다. 상기 제1 이미터층(214)과 제1 형광체층(215)은 제1 전극(212)의 하면에, 즉 동일 평면상에 배열되게 형성된다. 그리고, 상기 제2 혼합층(223)은 이미터로 이루어진 제2 이미터층(224)과, 형광체로 이루어진 제2 형광체층(225)을 포함하여 구성되며, 상기 제2 이미터층(224)과 제2 형광체층(225)은 제2 전극(222)의 상면에 각각 형성된다. 여기서, 상기 제1 이미터층(214)은 제2 형광체층(225)과 서로 마주보게 배치되는 한편, 상기 제1 형광체층(215)은 제2 이미터층(224)과 서로 마주보게 배치된 다.

이러한 제1 이미터층(214)과 제1 형광체층(215)은 도시된 바와 같이, 각각 다수로 구비되며, 상기 제2 이미터층(224)과 제2 형광체층(225)도 각각 다수로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 제1 이미터층(214)과 제1 형광체층(215)은 서로 교대로 배열되며, 상기 제2 이미터층(224)과 제2 형광체층(225)도 서로 교대로 배열된다. 이 경우에도, 상기 제1 이미터층(214)은 제2 형광체층(225)과 서로 마주보게 배치되는 한편, 상기 제1 형광체층(215)은 제2 이미터층(224)과 서로 마주보게 배치된다. 도시된 제1,2 이미터층(214)(224) 및 제1,2 형광체층(215)(225)의 높이와 폭은 예시적인 것이므로, 이에 반드시 한정되지는 않는다.

상기 이미터는 전술한 제1 실시예에서와 같이, 탄소나노튜브로 이루어질 수 있으며, 상기 형광체는 적색, 녹색, 및 청색 형광체가 혼합되거나, 적색, 녹색, 및 청색 형광체 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.

상기 제1 이미터층(214) 및 제2 이미터층(224)은 각각 탄소나노튜브로 이루어지는 경우, 탄소나노튜브를 페이스트 상태로 형성하여 이를 제1 전극(212)의 하면 및 제2 전극(222)의 상면에 각각 도포한 후 소성함으로써 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 형광체층(215) 및 제2 형광체층(225)도 형광체를 페이스트 상태로 형성하여 이를 제1 전극(212)의 하면 및 제2 전극(222)의 상면에 각각 도포한 후 소성함으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 제1,2 이미터층(214)(224)과 제1,2 형광체층(215)(225)은 페이스트 상태의 탄소나노튜브와 형광체를 이용하여 각각 형성될 수 있으므로, 비교적 제조가 용이하게 될 수 있으며, 이에 따른 제조 비용도 절감 될 수 있다.

상기 제1 혼합층(213)과 제2 혼합층(223)은 상기한 바와 같은 구조로 이루어짐에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극(212)과 제2 전극(222) 사이에 소정의 교류 전압이 인가되면, 상기 제1 혼합층(213)과 제2 혼합층(223)은 다음과 같이 작용하게 된다.

먼저, 상기 제1 전극(212)이 캐소드 전극으로 역할을 하며 제2 전극(222)이 애노드 전극으로 역할을 하게 되면, 제1 혼합층(213)의 제1 이미터층(214)들로부터 전자들이 각각 방출되어 상기 전자들이 제1 혼합층(213)의 반대쪽에 위치한 제2 혼합층(223)의 제2 형광체층(225)들을 각각 여기시킴으로써 가시광선이 발생될 수 있다. 그 다음, 상기 제1 전극(212)이 애노드 전극으로 역할을 하며 제2 전극(222)이 캐소드 전극으로 역할을 하게 되면, 제2 혼합층(223)의 제2 이미터층(224)들로부터 전자들이 각각 방출되어 상기 전자들이 제2 혼합층(223)의 반대쪽에 위치한 제1 혼합층(213)의 제1 형광체층(215)들을 각각 여기시킴으로써 가시광선이 발생될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 기판(211) 및/또는 제2 기판(221)을 통해 면 발광이 구현될 수 있으며, 발광 면 전체에 걸쳐 균일한 휘도가 확보될 수 있다. 아울러, 상기 제1 혼합층(213)과 제2 혼합층(223)의 양쪽으로부터 가시광선이 발생될 수 있으므로, 휘도 특성과 효율이 극대화될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛을 부분적으로 도시한 분리 사시도이며, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 절취하여 도시한 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛(300)은, 내부 공간(330)을 갖는 원기둥 형상으로 이루어진 기판(301)을 구비한다. 여기서, 상기 기판(301)은 형광체로부터 발산한 가시광선이 투과될 수 있는 투명한 유리로 이루어질 수 있다.

상기 기판(301)의 내면에 제1 전극(311)과 제2 전극(321)이 각각 형성되어 있으며, 상기 제1 전극(311)과 제2 전극(321)은 서로 이격되게 배치되어 있다. 상기 제1 전극(311)과 제2 전극(321)은 소정 폭을 가지고 일정한 두께로 기판(301)의 길이 방향을 따라 나란하게 형성되어 있다. 상기 제1 전극(311) 및 제2 전극(321)은 전술한 실시예들에서와 같이 ITO 물질로 형성될 수 있다.

상기 제1 전극(311)의 표면에는 제1 혼합층(312)이 형성되어 있으며, 상기 제2 전극(321)의 표면에는 제2 혼합층(322)이 형성되어 있다. 상기 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)은 서로 마주보게 배치되어 있다. 상기 제1 혼합층(312) 및 제2 혼합층(322)에는 이미터와 형광체가 각각 포함되어 있다. 여기서, 상기 이미터는 전술한 실시예들에서와 같이 탄소나노튜브로 이루어질 수 있으며, 상기 형광체는 적색, 녹색, 및 청색 형광체가 혼합되거나, 적색, 녹색, 및 청색 형광체 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.

상기 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)은 도시된 바와 같이, 전술한 제1 실시예에서와 같은 구성으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)에는 탄소나노튜브와 형광체가 혼합된 상태로 존재할 수 있다. 상기 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)은 탄소나노튜브와 형광체를 페이스트 상태로 혼 합하여 이를 제1 전극(311)의 하면 및 제2 전극(321)의 상면에 각각 도포한 후 소성함으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)은 페이스트 상태로 혼합된 탄소나노튜브와 형광체를 이용하여 한번에 각각 형성될 수 있으므로, 비교적 제조가 용이하게 될 수 있으며, 이에 따른 제조 비용도 절감될 수 있다.

상기 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)은 상기한 바와 같은 구조로 이루어짐에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극(311)과 제2 전극(321) 사이에 소정의 교류 전압이 인가되면, 상기 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)은 다음과 같이 작용하게 된다.

먼저, 상기 제1 전극(311)이 캐소드 전극으로 역할을 하며 제2 전극(321)이 애노드 전극으로 역할을 하게 되면, 제1 혼합층(312)의 이미터로부터 전자들이 방출되어 상기 전자들이 제1 혼합층(312)의 반대쪽에 위치한 제2 혼합층(322)의 형광체를 여기시킴으로써 가시광선이 발생될 수 있다. 그 다음, 상기 제1 전극(311)이 애노드 전극으로 역할을 하며 제2 전극(321)이 캐소드 전극으로 역할을 하게 되면, 제2 혼합층(322)의 이미터로부터 전자들이 방출되어 상기 전자들이 제2 혼합층(322)의 반대쪽에 위치한 제1 혼합층(312)의 형광체를 여기시킴으로써 가시광선이 발생될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(301)을 통해 면 발광이 구현될 수 있으며, 발광 면 전체에 걸쳐 균일한 휘도가 확보될 수 있다. 아울러, 상기 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)의 양쪽으로부터 가시광선이 발생될 수 있으므로, 휘도 특성과 효율이 극대화될 수 있다. 한편, 상기 제1 혼합층(312)과 제2 혼합층(322)은 전술한 제2 실시예에서와 같은 구성으로 이루어지는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기판을 통해 면 발광이 구현될 수 있다. 그리고, 이미터와 형광체를 포함하여 혼합층을 구성함으로써, 비교적 제조가 용이하고 이에 따른 제조 비용이 절감될 수 있다. 또한, 전자를 방출하는 역할과 가시광선을 발산하는 역할을 각각 겸하는 혼합층들을 서로 마주보게 양측에 각각 배치함으로써, 양측으로부터 가시광선이 각각 발생될 수 있으므로, 휘도 특성과 효율이 극대화되는 효과가 얻어질 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

제1 기판;

상기 제1 기판의 하면에 형성된 제1 전극;

상기 제1 전극의 하면에 배치되며, 이미터(emitter)와 형광체가 포함된 제1 혼합층;

상기 제1 기판과 서로 마주보게 배치된 제2 기판;

상기 제2 기판의 상면에 형성된 제2 전극; 및

상기 제2 전극의 상면에 배치되며, 이미터와 형광체가 포함된 제2 혼합층;을 구비하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 제1 혼합층 및 제2 혼합층은 페이스트(paste) 상태로 혼합된 이미터와 형광체가 상기 제1 전극 및 제2 전극에 도포된 후 소성되어 각각 형성된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 2항에 있어서,

상기 제1 혼합층 및 제2 혼합층은 스크린 프린팅(screen printing), 닥터 블레이드(doctor blade), 스핀 코팅(spin coating), 및 스프레이(spray) 중에서 어느 하나의 방법으로 상기 제1 전극 및 제2 전극에 각각 도포된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 제1 혼합층 및 제2 혼합층에 각각 포함된 이미터는 탄소나노튜브로 이루어진 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 제1 혼합층은 이미터로 이루어진 제1 이미터층 및 형광체로 이루어진 제1 형광체층이 상기 제1 전극의 하면에 각각 형성되고, 상기 제2 혼합층은 이미터로 이루어진 제2 이미터층 및 형광체로 이루어진 제2 형광체층이 상기 제2 전극의 상면에 각각 형성되며,

상기 제1 이미터층은 제2 형광체층과 서로 마주보게 배치되는 한편 상기 제1 형광체층은 제2 이미터층과 서로 마주보게 배치된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 5항에 있어서,

상기 제1 이미터층 및 제1 형광체층은 각각 다수로 구비되어 서로 교대로 배열되며, 상기 제2 이미터층 및 제2 형광체층도 각각 다수로 구비되어 서로 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,

상기 제1 이미터층 및 제2 이미터층을 각각 이루는 이미터는 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 제1기판과 제2 기판 사이에는, 상기 제1 혼합층과 제2 혼합층 사이가 소정 간격으로 이격될 수 있도록 스페이서(spacer)가 개재된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 제1 기판과 제2 기판 중에서, 적어도 어느 한쪽은 투명 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 9항에 있어서,

상기 제1 전극 및 제2 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 제1 전극과 제2 전극 사이에는 교류 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 형광체는 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 청색 형광체가 혼합된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 형광체는 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 청색 형광체 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
내부 공간을 갖는 원기둥 형상으로 이루어진 기판;

상기 기판의 내면에 배치되며, 상기 기판의 길이 방향을 따라 소정 폭으로 형성된 제1 전극;

상기 제1 전극의 표면에 형성되며, 이미터와 형광체를 포함한 제1 혼합층;

상기 기판의 내면에 배치되고, 상기 제1 전극과 이격되며 상기 기판의 길이 방향을 따라 소정 폭으로 형성된 제2전극;

상기 제2전극의 표면에 형성되며, 이미터와 형광체를 포함한 제2혼합층;을 구비한 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 14항에 있어서,

상기 제1 혼합층 및 제2 혼합층은 페이스트 상태로 혼합된 이미터 및 형광체 가 상기 제1 전극 및 제2 전극에 각각 도포된 후 소성되어 형성된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 15항에 있어서,

상기 제1 혼합층 및 제2 혼합층은 스크린 프린팅, 닥터 블레이드, 스핀 코팅, 및 스프레이 방법 중에서 어느 하나의 방법으로 상기 제1 전극 및 제2 전극에 각각 도포된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 15항 또는 제 16항에 있어서,

상기 제1 혼합층 및 제2 혼합층에 각각 포함된 이미터는 탄소나노튜브로 이루어진 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 14항에 있어서,

상기 제1 혼합층은 이미터로 이루어진 제1 이미터층 및 형광체로 이루어진 제1 형광체층이 상기 제1 전극의 하면에 각각 형성되고, 상기 제2 혼합층은 이미터로 이루어진 제2 이미터층 및 형광체로 이루어진 제2 형광체층이 상기 제2 전극의 상면에 각각 형성되며,

상기 제1 이미터층은 제2 형광체층과 서로 마주보게 배치되는 한편 상기 제1 형광체층은 제2 이미터층과 서로 마주보게 배치된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 18항에 있어서,

상기 제1 이미터층 및 제1 형광체층은 각각 다수로 구비되어 서로 교대로 배열되며, 상기 제2 이미터층 및 제2 형광체층도 각각 다수로 구비되어 서로 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 18항 또는 제 19항에 있어서,

상기 제1 이미터층 및 제2 이미터층을 각각 이루는 이미터는 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 기판은 투명 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 21항에 있어서,

상기 제1 전극 및 제2 전극은 ITO으로 이루어진 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 14항에 있어서,

상기 제1 전극과 제2 전극 사이에는 교류 전압이 인가되는 것을 특징으로 하 는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 14항에 있어서,

상기 형광체는 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 청색 형광체가 혼합된 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.
제 14항에 있어서,

상기 형광체는 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 청색 형광체 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 면 발광 구조를 갖는 백 라이트 유닛.