KR20110064786A - 양면 발광 면 광원 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전계 방출 원리를 이용한 양면 발광 면 광원 소자에 관한 것이다. 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 소자는 형광막이 형성된 전면 기판 및 배면 기판과 전자 방출원이 서로 마주보도록 양쪽으로 형성함으로써 발광영역이 증가되어 휘도 및 발광 효율이 향상된다.
양면 발광 면 광원 소자
Description
본 발명은 전계 방출 원리를 이용한 양면 발광 면 광원 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 형광막이 형성된 전면 기판 및 배면 기판과 전자 방출원이 서로 마주보도록 양쪽으로 형성함으로써 발광영역이 증가되어 휘도 및 발광 효율이 향상된 양면 발광 면 광원 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
인가된 전압에 의하여 전자들이 전자 방출원으로부터 전계장으로 방출되는 원리를 평판 디스플레이나 조명 등에 적용하는 전계 방출 소자에 대한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있다.
이극 구조 전계 방출 소자는 캐소드 전극과 아노드 전극 간 전압을 인가함으로써 전자 방출원으로부터 전자가 방출되는 원리를 이용한 것인데, 삼극 구조 전계 방출 소자에 비하여 제조가 용이하다는 장점은 있지만, 높은 구동 전압이 요구되고, 휘도가 낮으며, 발광효율이 높지 않다는 단점이 있었다.
도 1을 참조하면, 등록특허 제10-0623096호는 양면 발광 면 광원 소자를 개시하고 있는데, 구체적으로는 전면 기판(100)과 배면 기판(110) 모두에 전자 방출원(130)과 형광막(140)을 동일 기판상에 형성하여 양면 모두 발광할 수 있는 양면 발광 면 광원장치로서, 기판의 양쪽면 모두 동일한 휘도를 냄으로써 양면 디스플레이를 가능하게 하고, 보다 효율적인 비용으로 두 개의 면 광원을 얻는 효과가 있음을 나타내고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 방식의 양면 발광 면 광원 소자는 전자 빔 왜곡 현상이 발생하여 전자 방출원에서 전자가 방출될 때 마주보고 있는 형광체와 충돌하는 양이 적어지고, 상하 발생되는 전계의 영향을 받아 간섭 현상이 발생되며, 발광되는 영역이 전자 방출원에 따라 형성되므로 넓지 않아 휘도 및 발광 효율 개선효과가 높지 않고, 제조공정 또한 복잡하다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 전계 방출 원리를 이용한 양면 발광 면 광원 소자를 제공하며, 보다 구체적으로는 형광막이 형성된 전면 기판 및 배면 기판과 전자 방출원이 서로 마주보도록 양쪽으로 형성함으로써 발광영역이 증가되어 휘도 및 발광 효율이 향상된 양면 발광 면 광원 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 소자는 일정한 간격으로 서로 대향하도록 배치된 전면 기판 및 배면 기판; 상기 전면 기판 및 배면 기판의 내부에 위치하는 내부 기판; 상기 전면 기판 및 배면 기판의 각 상부에 서로 마주보도록 형성된 아노드 전극; 상기 전면 기판 및 배면 기판의 각 상부에 형성된 아노드 전극과 마주보는 방향으로 상기 내부 기판의 상부에 각각 형성된 캐소드 전극; 상기 전면 기판 및 배면 기판과 상기 내부 기판을 지지하는 스페이서; 상기 아노드 전극의 상부에 형성된 형광막; 및 상기 캐소드 전극의 상부에 형성된 전자 방출원을 포함하여 구성되며, 상기 형광막이 형성된 상기 전면 기판 및 배면 기판과 상기 전자 방출원이 서로 마주보며 양쪽으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 소자는 상기 형광막의 상부에 도전성 중간막이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 소자는 상기 전자 방출원이 카본 나노 튜브인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 소자는 형광막이 형성된 전면 기판 및 배면 기판과 전자 방출원을 서로 마주보도록 양쪽으로 형성한다는 구성을 취함으로써 종래 기술에 비해 제조 공정이 매우 간단하게 되며, 발광 영역이 증가되므로 휘도 및 발광 효율이 매우 향상된다. 또한 양면 발광이 가능하다는 점에서 비용면에서 효율적이다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 소자를 상세하게 설명하다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확하게 표현하기 위한 목적으로 기재되는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 목적 및 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변형시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기판, 층 또는 막 등의 '상부에' 다른 기판, 층 또는 막이 위치한다는 표현은 다른 기판, 층 또는 막이 바로 위치한다는 의미는 물론, 상기 기판, 층, 또는 막 상에 제 3의 막이 더 개재될 수도 있다는 의미로 사용되었다.
도 2는 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 소자의 실시예의 개략적 구조를 보여주는 단면도이다.
아노드 전극(150)이 코팅 또는 인쇄된 전면 기판(100)과 배면 기판(200) 사이에 상기 아노드 전극(150)과 마주보는 방향으로 캐소드 전극(310)이 형성된 내부 기판(300)이 형성된다. 상기 전면 기판(100), 배면 기판(200) 및 내부 기판(300)은 유리, 석영, 플라스틱 기판 등이 가능하며 유리기판이 보다 바람직하다.
상기 전면 기판(100), 배면 기판(200) 및 내부 기판(300)은 스페이서(320)에 의해 지지되고, 전면 기판(100), 배면 기판(200) 및 내부 기판(300)이 상기 스페이서(320)에 의해 지지되면, 글라스 프릿(110)을 이용하여 밀봉하고 패널 내부를 진공 상태로 만든다.
상기 캐소드 전극(310)의 상부에는 전자 방출원(350)을 형성한다. 상기 전자 방출원(350)은 비교적 낮은 전압에서도 전자를 방출할 수 있는 카본 나노 튜브인 것이 바람직하다.
상기 캐소드 전극(310)과 마주보는 방향으로 상기 아노드 전극(150)의 상부에는 형광막(250)이 형성된다. 상기 형광막(250)은 형광체를 포함할 수 있고, 상기 형광체는 상기 아노드 전극(150)과 캐소드 전극(310) 간 전압이 인가될 때 상기 전자 방출원(350)으로부터 나오는 전자와 충돌함으로써 빛을 발생시켜 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 소자가 디스플레이 장치 또는 조명장치에 이용되도록 한다.
상기 형광막(250)의 상부에는 도전성 중간막(400)이 더 형성될 수 있다. 도전성 중간막(400)은 In2O3, SnO2, ZnO로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 상기 형광막(250)의 상부에 증착함으로써 형성하거나, 나노 분산된 카본 나노 튜브 분산용 액과 전도성 고분자, 발포체 및 바인더를 혼합하여 형광막(250)의 상부에 액상 코팅 또는 스크린 인쇄함으로써 형성한다. 상기 카본 나노 튜브 분산용액에 산화인듐주석을 첨가할 수도 있다. 이 때 형성된 도전성 중간막(400)은 20~100nm인 것이 바람직하다. 20nm미만인 경우 도전성이 충분히 발현되지 못한다는 문제가 있고, 100nm초과인 경우 전자빔의 침투가 용이하지 않다는 문제가 있기 때문이다.
상기 도전성 중간막(400)을 상기 형광막(250)의 상부에 증착하기 위하여 스퍼터링(sputtering), PLD(Pulsed Laser Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition) 또는 전자빔 증착법을 이용할 수 있다.
도전성 물질을 포함하는 조성물을 액상 코팅 또는 스크린 인쇄하는 경우, 상기 조성물은 카본 나노 튜브를 분산용액에 나노 분산시키고 발포체를 혼합하여 제조하며, 상기 제조된 조성물을 전도성 고분자, 발포체 및 바인더를 혼합한 조성물과 혼합하여 공지의 액상 코팅 또는 스크린 인쇄법을 행한다. 상기 도전성 물질을 포함하는 조성물에는 산화인듐주석을 추가적으로 포함시킬 수 있다.
여기에서 상기 전도성 고분자, 발포체, 분산용액, 및 바인더는 본 발명이 속하는 기술 범위에서 통상적으로 사용하는 범위 내의 것이다.
상기 도전성 중간막(400)을 구성요소로 더 포함하는 경우, 전자가 형광막(250) 표면에 머무르지 않고 형광막(250) 내부로 침투하여 형광막(250)의 발광효율 및 수명을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래 방식에 의한 양면 발광 면 광원 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 장치의 구조도이다.
도 3은 도전성 중간막이 더 형성된, 본 발명에 의한 양면 발광 면 광원 장치의 구조도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전면 기판 110 : 글라스 프릿
150 : 아노드 전극 200 : 배면 기판
250 : 형광막 300 : 내부 기판
310 : 캐소드 전극 320 : 스페이서
350 : 전자 방출원 400 : 도전성 중간막
Claims (3)
- 일정한 간격으로 서로 대향하도록 배치된 전면 기판 및 배면 기판;상기 전면 기판 및 배면 기판의 내부에 위치하는 내부 기판;상기 전면 기판 및 배면 기판의 각 상부에 서로 마주보도록 형성된 아노드 전극;상기 전면 기판 및 배면 기판의 각 상부에 형성된 아노드 전극과 마주보는 방향으로 상기 내부 기판의 상부에 각각 형성된 캐소드 전극;상기 전면 기판 및 배면 기판과 상기 내부 기판을 지지하는 스페이서;상기 아노드 전극의 상부에 형성된 형광막; 및상기 캐소드 전극의 상부에 형성된 전자 방출원;을 포함하여 구성되며,상기 형광막이 형성된 상기 전면 기판 및 배면 기판과 상기 전자 방출원이 서로 마주보며 양쪽으로 형성된 것을 특징으로 하는 양면 발광 면 광원 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 형광막의 상부에 도전성 중간막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 양면 발광 면 광원 소자.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 전자 방출원은 카본 나노 튜브인 것을 특징으로 하는 양면 발광 면 광원 소자.
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