热电子发射背光装置制造方法及图纸

提供了一种热电子发射背光装置，包括：彼此隔开预定距离平行设置的第一基板和第二基板；第一阳极电极和面对所述第一阳极电极的第二阳极电极，所述第一阳极电极和第二阳极电极分别形成在所述第一基板和所述第二基板的内表面上；在所述第一基板和所述第二基板之间以预定间隔设置并彼此平行的多个阴极电极；形成在所述第二阳极电极上的荧光层；以及，设置在所述第一基板与所述第二基板之间从而保持其间所述预定距离的多个间隔物，其中，当预定电压施加到所述阴极电极时，从所述阴极电极发射出热电子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热电子发射背光装置，更具体而言，涉及一种通过利用热电子激发荧光层而发射白光的背光装置。
技术介绍
发射白光的背光装置安装在液晶显示器(LCD)的背面。常规上，主要将等离子体型冷阴极电极管用作背光。然而，由于冷阴极电极管使用汞，所以该冷阴极电极管并不环保，同时由于利用光导板使其更大而致使结构更加复杂，冷阴极电极管变得越发昂贵。在这一方面，需要无汞且平板型的背光。示范性背光之一是应用碳纳米管CNT的背光。图1是常规CNT背光的截面图。参照图1，在前基板1和后基板4之间设置间隔物(未示出)。前基板1与后基板4之间的壁(未示出)被密封。在后基板4上形成具有板型形状或条形形状的阴极电极5。在阴极电极5上形成场致发射源6，比如碳纳米管(CNT)。在前基板1上形成阳极电极2，其为透明电极。在阳极电极2上涂敷荧光层3。当向阴极电极5和阳极电极2施加预定电压时，从场致发射源6发射电子，碰撞并激发荧光层3。从荧光层3发出的光通过阳极电极2和前基板1进入LCD面板。由于电子发射集中在阴极电极5的边缘，所以常规的平面背光装置具有不均匀的亮度。并且，在以上描述的二电极(diode)结构中，由于对于电子发射的控制困难，所以不能容易地获得预定量的阳极电流。例如，在对角线长度为5英寸的CNT背光中，为了获得10,000Cd/m2的亮度，背光必须以约10kV高电压的阳极电压以及0.5至0.7mA的阳极电流工作。同时，在二电极结构中，当阳极电极2和阴极电极5之间的距离为5mm时，在5kV的阳极电压下产生大于几mA的阳极电流量。也就是说，在二电极方法中，背光以低电压和高电流工作，因此难于实现高效的背光。已在美国专利No.5760858中公开的三电极(triode)结构场致发射装置等能够解决以上问题，但由于场致发射显示器(FED)的制造工艺，该背光的制造工艺复杂。也就是说，与具有简单结构的LCD面板的制造相比，所述背光通过包括沉积多个薄膜和光刻的半导体制造工艺来制造，由此具有高的制造成本和低的产量。
技术实现思路
本专利技术通过在后基板与前基板之间的空间中利用热电子发射单元，提供了一种具有高亮度的热电子发射背光装置。根据本专利技术的一方面，提供了一种热电子发射背光装置，包括彼此隔开预定距离而平行设置的第一基板和第二基板；第一阳极电极和面对所述第一阳极电极的第二阳极电极，所述第一阳极电极和第二阳极电极分别形成在所述第一基板和所述第二基板的内表面上；在所述第一基板和所述第二基板之间以预定间隔设置并彼此平行的多个阴极电极；形成在所述第二阳极电极上的荧光层；以及，设置在所述第一基板与所述第二基板之间从而保持其间所述预定距离的多个间隔物，其中，当预定电压施加到所述阴极电极时，从所述阴极电极发射出热电子。所述第二阳极电极可以是高反射材料。所述热电子发射背光装置可以进一步包括在所述第二阳极电极与所述第二基板之间的反射膜。所述热电子发射背光装置可以进一步包括所述第二基板的下表面上的反射膜。所述热电子发射背光装置可以进一步包括所述间隔物外围上的荧光层。所述间隔物可以是将所述第一阳极电极电连接到所述第二阳极电极上的导电间隔物。所述间隔物可以包括由非金属形成的圆柱体以及形成在所述圆柱体的外围与所述荧光层之间的反射膜。所述阴极电极可以由钨形成。所述热电子发射背光装置可以进一步包括在所述阴极电极的外围上的电子发射源材料。所述热电子发射背光装置可以进一步包括在所述电子发射源的表面上的碳族材料。所述热电子发射背光装置可以进一步包括在所述第一阳极电极上的荧光层。附图说明通过参照附图详细描述其示范性实施例，本专利技术的以上和其他特征及优点将变得更加明显，其中图1是用于LCD的常规背光装置的截面图；图2A和2B是示出根据本专利技术一实施例的热电子发射背光装置的截面图；图3是示出根据本专利技术一实施例的热电子发射背光装置中热电子流的仿真结果的图；图4是自根据本专利技术一实施例的背光的光发射的照片图像；以及图5A和5B是示出根据本专利技术另一实施例的热电子发射背光装置的截面图。具体实施例方式现将参照附图更充分地描述根据本专利技术的热电子发射背光装置，附图中示出了本专利技术的示范性实施例。在附图中，为清楚起见，夸大了层和区域的厚度。图2A和2B是示出根据本专利技术一实施例的热电子发射反射型背光装置的截面图。参照图2A和2B，第一基板110和第二基板120通过间隔物140而彼此隔开预定距离，例如5-50mm。第一基板110可以由透明材料形成，比如玻璃。从荧光层124发射的光穿过第一基板110和LCD的背面。在平板形状的第一基板110的内表面上设置第一阳极电极112，其可以是ITO透明电极。在平板形状的第二基板120的内表面上设置第二阳极电极122。在第一阳极电极112和第二阳极电极122之间设置彼此平行的多个阴极电极130。阴极电极130可以分别具有圆柱形形状。在阴极电极130的外表面上形成比如(Ba，Sr，Ca)CO3的热电子发射材料层132，其具有5-20μm的厚度。可以在热电子发射材料层132的表面上涂敷电子发射源134，例如碳族材料，比如CNT或石墨粉。阴极电极130可以由直径为10-250μm的钨W形成。热电子发射材料层132可以形成至10μm的厚度。阴极电极130可以分别设置成距第一和第二阳极电极112和122的距离为0.3-20mm。可以将3-30kV的直流(DC)电压Va分别施加到第一阳极电极112和第二阳极电极122。如图2A中所示，当间隔物140由导电材料形成时，相同的电压施加到第一阳极电极112和第二阳极电极122。依据阴极电极130的材料和长度，可以将几至几十伏的DC或AC电压施加到阴极电极130的两端。第一阳极电极112可以是由例如ITO形成的透明电极。尽管在图2A和2B中没有示出，但可以在第一阳极电极112的内表面上形成预定厚度、例如0.2至6μm的荧光层。荧光层被热电子发射材料层132发射的热电子和电子发射源134发射的电子激发并发出可见光。第二阳极电极122可以由高反射率材料形成，比如Al。在第二阳极电极122上形成预定厚度、例如3至15μm的荧光层124。荧光层124被热电子发射材料层132发射的热电子和电子发射源134发射的电子激发并发出可见光。在图2A和2B中，如果在第一阳极电极112上没有涂敷荧光层，则背光装置是反射型的，如果在第一阳极电极112上涂敷了荧光层，则背光装置是反射型和透射型的组合。在第一基板110与第二基板120之间的外缘(outer rim)上形成壁架(wall frame)160。壁架160与熔融的玻璃料结合从而密封背光装置的内侧。阴极电极130可以形成为穿过壁架160，并且每个阴极电极130的至少一端被拉伸到外部。可以通过用于拉伸真空荧光显示器(VFD)中的灯丝的常规技术来形成阴极电极130的拉伸结构。因此，将省略对其的详细描述。间隔物140由比如玻璃的陶瓷材料或铝形成并且可以以厚度约为50-500μm的圆柱体形成。可以在间隔物140的外围上涂敷厚度为0.02-1μm的金属层。当在间隔物140的外围涂敷金属层142时，第一阳极电极112电连接到第二阳极电极122。因此，施加到第一阳极电极112和第二阳极电极122的电压Va是相同的。当不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电子发射背光装置，包括：彼此隔开预定距离平行设置的第一基板和第二基板；第一阳极电极和面对所述第一阳极电极的第二阳极电极，所述第一阳极电极和所述第二阳极电极分别形成在所述第一基板和所述第二基板的内表面上；在所述第 一基板和所述第二基板之间以预定间隔设置并彼此平行的多个阴极电极；形成在所述第二阳极电极上的荧光层；以及设置在所述第一基板与所述第二基板之间从而保持其间所述预定距离的多个间隔物，其中，当预定电压施加到所述阴极电极时，从 所述阴极电极发射出热电子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔濬熙，郑得锡，宋炳权，安德雷佐尔卡尼夫，白瓒郁，金河钟，申文珍，姜昊锡，
申请(专利权)人：三星移动显示器株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]