專利名稱：場發(fā)射背光裝置、背光裝置驅(qū)動方法及制造下面板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于液晶顯示器的背光裝置，更特別地，涉及一種場發(fā)射背光裝置。
背景技術(shù)：
通常，平板顯示器主要被分為光發(fā)射顯示器和光接收顯示器。光發(fā)射平板顯示器包括陰極射線管(CRT)、等離子顯示板(PDP)和場發(fā)射顯示器(FED)，而光接收平板顯示器包括液晶顯示器(LCD)。在這些平板顯示器中，LCD具有輕重量和低功耗的優(yōu)勢，但存在一種不利，即因為它們形成圖像不是通過自身發(fā)光而是通過從外部光源接收光束，所以在黑暗的環(huán)境中不能觀看到圖像。為了解決這個問題，用于發(fā)射光束的背光裝置被安裝在LCD的后表面上，使得LCD能夠在黑暗的環(huán)境中形成圖像。
傳統(tǒng)背光裝置使用線光源或點光源。典型地，冷陰極熒光燈(cold cathodefluorescent lamp，CCFL)被用作線光源，而發(fā)光二極管(light emitting diode，LED)被用作點光源?？墒?，傳統(tǒng)的背光裝置存在不足，因為其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，以及因為光源被設(shè)置在背光裝置的側(cè)面使得當(dāng)光束被反射和透射時功耗高。特別地，隨著LCD變大，利用傳統(tǒng)背光裝置來獲得均勻亮度變得更加困難。
相應(yīng)地，近年來，已經(jīng)提出了一種具有平面發(fā)光構(gòu)造的場發(fā)射背光裝置。所述場發(fā)射背光裝置具有較低功耗，并且與使用典型CCFL的背光裝置相比，在更大的面積上具有更均勻的亮度。
圖1說明了韓國專利公開第2002-33948號中所公開的一種傳統(tǒng)場發(fā)射背光裝置。參照圖1，銦錫氧化物(ITO)電極層2和熒光層3被順序疊置在上襯底1的底面上。薄金屬層6和碳納米管層4被順序疊置在下襯底7上。所述上襯底1和下襯底7通過其間的間隔物5彼此結(jié)合。在下襯底7中安裝有用于真空通風(fēng)的玻璃管8。
在上述構(gòu)造的背光裝置中，如果在ITO電極層2和薄金屬層6之間施加電壓，則從碳納米管層4發(fā)出電子并與熒光層3相碰撞。因此，熒光層3中的熒光材料被激發(fā)并發(fā)出可見光。
可是，傳統(tǒng)場發(fā)射背光裝置具有二極管型場發(fā)射構(gòu)造，在此構(gòu)造中，設(shè)置在上襯底1上的ITO電極層2被用作陽極，而設(shè)置在下襯底7上的薄金屬層6被用作陰極。由于用于發(fā)射電子的高電壓被直接地施加到所述陽極和陰極之間，所以這種二極管型構(gòu)造易受到局部放電的攻擊。如果發(fā)生這樣的局部放電，則在整個背光裝置表面上不能保持均勻的亮度，并且ITO電極層2、熒光層3和碳納米管層4逐步被損壞，進而縮短背光裝置的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有三極管型場發(fā)射構(gòu)造的場發(fā)射背光裝置，其能夠確保均勻的亮度并延長使用壽命。
本發(fā)明進一步提供一種能夠確保均勻亮度和延伸壽命的場發(fā)射背光裝置的驅(qū)動方法。
本發(fā)明進一步提供一種制造場發(fā)射背光裝置的下面板的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種場發(fā)射背光裝置，其包括下襯底；以平行線交替形成在所述下襯底上的第一電極和第二電極；設(shè)置在第一和第二電極中至少第一電極上的發(fā)射器；與下襯底隔開預(yù)定距離的上襯底，使得上襯底和下襯底彼此面對；形成在上襯底的底面上的第三電極；以及形成在第三電極上的熒光層。
所述發(fā)射器可由碳納米管制成。第一電極和第二電極可包括形成在下電極上的銦錫氧化物電極層和形成在所述銦錫氧化物電極層上的薄金屬層。
所述發(fā)射器可僅設(shè)置在第一電極上，使得第一電極起到陰極的作用，第二電極起到柵電極的作用，和第三電極起到陽極的作用。
在這種情況中，可沿第一電極的兩邊緣以預(yù)定的間隔設(shè)置多個發(fā)射器?？裳氐谝浑姌O的兩邊緣形成多個發(fā)射器凹槽，并且所述發(fā)射器可以形成在所述多個發(fā)射器凹槽中。
同樣，所述發(fā)射器可設(shè)置在第一和第二電極兩者上，使得第一和第二電極交替地用作陰極和柵電極，而第三電極用作陽極。
在這種情況中，可沿第一電極和第二電極的兩邊緣以預(yù)定的間隔設(shè)置多個發(fā)射器。設(shè)置在第一電極上的發(fā)射器和設(shè)置在第二電極上的發(fā)射器可被輪流布置?？裳氐谝浑姌O和第二電極的兩邊緣形成多個發(fā)射器凹槽，并且所述發(fā)射器可形成在所述多個發(fā)射器凹槽中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種驅(qū)動三極管型場發(fā)射背光裝置的方法，所述背光裝置包括其上形成有第一電極、第二電極和設(shè)置在第一電極和第二電極上的發(fā)射器的下面板，以及在其上形成有第三電極的上面板，所述方法包括為第一電極施加陰極電壓，為第二電極施加?xùn)艠O電壓，并為第三電極施加陽極電壓，以便從設(shè)置在第一電極上的發(fā)射器發(fā)出電子；為第一電極施加?xùn)艠O電壓，為第二電極施加陰極電壓，以及為第三電極施加陽極電壓，以便從設(shè)置在第二電極上的發(fā)射器發(fā)出電子；和重復(fù)上述步驟。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種制造場發(fā)射背光裝置下面板的方法，所述方法包括在透明襯底上形成導(dǎo)電材料層；以平行線的方式對所述導(dǎo)電材料層構(gòu)圖以形成交替的第一電極和第二電極，并沿至少第一電極的兩邊緣以預(yù)定間距形成多個發(fā)射器凹槽；在其上形成有第一電極和第二電極的襯底上涂覆光致抗蝕劑；對所述光致抗蝕劑進行構(gòu)圖以暴露發(fā)射器凹槽；在所述光致抗蝕劑上和發(fā)射器凹槽中涂覆碳納米管漿料；選擇性曝光所述碳納米管漿料以便在發(fā)射器凹槽中形成碳納米管發(fā)射器；以及剝離所述光致抗蝕劑并移除未曝光的碳納米管漿料部分。
所述導(dǎo)電層形成步驟可以包括在襯底上形成銦錫氧化物電極層；以及在所述銦錫氧化物電極層上形成薄金屬層。
所述發(fā)射器凹槽形成步驟可以包括沿第一電極和第二電極兩者的兩邊緣形成發(fā)射器凹槽。
所述第一和第二電極形成步驟可以包括在導(dǎo)電材料層上涂覆光致抗蝕劑；使用光刻工藝對所述光致抗蝕劑構(gòu)圖；利用構(gòu)圖后的光致抗蝕劑作為蝕刻掩模對導(dǎo)電材料層進行蝕刻；以及剝離所述光致抗蝕劑。
所述碳納米管漿料涂覆步驟可以包括使用絲網(wǎng)印刷方法涂覆碳納米管漿料。
所述碳納米管發(fā)射器形成步驟可以包括從襯底的后表面曝光所述碳納米管漿料。


通過參照附圖詳細說明本發(fā)明的示意性實施例，可使得本發(fā)明的上述和其他特征以及優(yōu)勢變得更顯而易見，在附圖中圖1為傳統(tǒng)場發(fā)射背光裝置的截面圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的場發(fā)射背光裝置的局部截面圖；圖3為圖2中背光裝置的下面板的局部透視圖；圖4為圖2中背光裝置下面板的修改實例的局部透視圖；圖5為說明從圖2的背光裝置所發(fā)出的電子束的模擬結(jié)果的圖表；圖6為說明圖2背光裝置的光發(fā)射測試結(jié)果的照片；圖7為根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的場發(fā)射背光裝置的局部截面圖；圖8為圖7中背光裝置的下面板的局部透視圖；圖9為圖7中背光裝置下面板的示意性平面圖，用于說明驅(qū)動背光裝置的方法；以及圖10A至10I為用于解釋根據(jù)本發(fā)明制造背光裝置下面板的步驟的示意性透視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，在隨后的圖中只要再出現(xiàn)相同的元件，其用相同的參考標記標識。
圖2為根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的場發(fā)射背光裝置的局部截面圖，和圖3為圖2中背光裝置的下面板的局部透視圖。
參照圖2和3，場發(fā)射背光裝置包括下面板110和上面板120，它們以預(yù)定距離間隔開并彼此面對。所述下面板110和上面板120被構(gòu)造得適用于三極管場發(fā)射。
特別地，下面板110包括可由玻璃制成的透明下襯底111，形成在下襯底111上并分別用作陰極和柵電極的第一電極112和第二電極114，以及設(shè)置在第一電極112上的碳納米管發(fā)射器116。
所述上面板120包括可由玻璃制成的透明上襯底121，形成在上襯底121的底表面上并用作陽極的第三電極122，以及形成在第三電極122上的熒光層123。
彼此分開并面對的下面板110和上面板120由涂覆在其周邊的密封材料(未示出)相互結(jié)合。在此，間隔物130被安置在下面板110和上面板120之間，以保持下面板110和上面板120之間的預(yù)定距離。
更具體地，以平行線的方式將第一電極112設(shè)置在下面板110的下襯底111上以用作陰極，和以平行線的方式將第二電極114設(shè)置在下面板110的下襯底111上以用作柵電極。多個第一電極112和多個第二電極114交替地設(shè)置在同一平面中。所述第一電極112和第二電極114可以分別包括形成在下襯底111上的透明導(dǎo)電銦錫氧化物(ITO)電極層112a和114a，和形成在ITO電極層112a和114a上并由鉻制成的導(dǎo)電薄金屬層112b和114b。
同時，第一電極112和第二電極114可以僅包括ITO電極層112a和114a。ITO電極層112a和114a不利地具有高的線電阻。相應(yīng)地，優(yōu)選在制造大背光裝置中，將用作用于降低ITO電極層112a和114a的線電阻的總線電極(buselectrode)的薄金屬層112b和114b形成在ITO電極層112a和114a上。
如前所述，由相同材料制成的多個第一電極112和多個第二電極114被形成在同一平面。因此，按照論述制造方法時將要說明的，第一電極112和第二電極114可被同時制成，因此簡化了制造工藝并降低了制造成本。
發(fā)射器116被形成在用作陰極的第一電極112上。當(dāng)通過在第一電極112和第二電極114之間施加電壓而形成電場時，發(fā)射器116發(fā)射電子。所述發(fā)射器116由碳納米管(CNT)制成。CNT能夠在相對低驅(qū)動電壓下平穩(wěn)地發(fā)出電子。而且，按照描述制造方法時將要說明的，如果使用了CNT漿料，CNT發(fā)射器116能夠很容易地形成在較大襯底上，并相應(yīng)地可制造出較大的背光裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例，沿第一電極112的兩個縱邊緣以預(yù)定間距設(shè)置了多個CNT發(fā)射器116。更特別地，沿第一電極112的兩個縱邊緣以預(yù)定間距形成了多個發(fā)射器凹槽115，并且CNT發(fā)射器116形成在發(fā)射器凹槽115中。由于CNT發(fā)射器116的底表面與透明下襯底111的頂表面相接觸，如描述制造方法時將要說明的，能夠通過從下襯底111的后表面曝光CNT漿料來形成所述CNT發(fā)射器116。
圖4說明了圖3中背光裝置下面板的修改實例。參照圖4，CNT發(fā)射器116′沿第一電極112的兩個縱邊緣形成在第一電極112的頂表面上。相應(yīng)地，不需要圖3中所示的發(fā)射器凹槽115，因此進一步簡化了第一電極112的構(gòu)造?？墒牵豢赡芡ㄟ^前述的背面曝光來形成CNT發(fā)射器116′。因此，應(yīng)當(dāng)通過使用曝光掩模的前面曝光來形成CNT發(fā)射器116′。
替代了使用CNT漿料的背面曝光和前面曝光，可以通過其他各種公知的方法來形成CNT發(fā)射器116和116′。例如，可通過化學(xué)汽相沉積法形成CNT發(fā)射器116和116′。所述化學(xué)汽相沉積如下進行在將要形成發(fā)射器的位置上形成由鎳或鐵制成的催化金屬層，以及施加含碳氣體如CH4、C2H2或CO2，以便從催化金屬層的表面垂直生長碳納米管。
再次參照圖2和3，形成在上襯底121的底面上的第三電極122用作陽極，并由透明導(dǎo)電ITO形成，從熒光層123發(fā)射的可見光能通過所述透明導(dǎo)電ITO。所述第三電極122可形成為上襯底121的整個底面上的薄膜，或可以在上襯底121的底面上形成為預(yù)定圖案，如條形圖案。
熒光層123被形成在第三電極122的底面上，并由紅(R)、綠(G)和藍(B)色熒光材料制成。在此，所述R、G和B熒光材料可單獨以預(yù)定的圖案被涂覆在第三電極122的底面上，或可被混合然后涂覆在第三電極122的整個底面上。
現(xiàn)在說明一種根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的場發(fā)射背光裝置的驅(qū)動方法。
在根據(jù)第一優(yōu)選實施例的場發(fā)射背光裝置中，如果對第一電極122、第二電極114和第三電極122分別施加預(yù)定的電壓，則在電極112、114和122之間形成一個電場，并從CNT發(fā)射器116發(fā)出電子。在此，對第一電極112施加從零至負數(shù)十伏范圍內(nèi)的陰極電壓，對第二電極114施加從幾伏至幾百伏范圍內(nèi)的柵極電壓，并對第三電極122施加從幾百至幾千伏范圍內(nèi)的陽極電壓。從發(fā)射器116發(fā)出的電子轟擊熒光層123。相應(yīng)地，熒光層123的R、G和B熒光材料被激發(fā)以發(fā)出白色可見光。
如上所述，由于場發(fā)射背光裝置具有三極管型場發(fā)射構(gòu)造，所以與具有二極管型場發(fā)射構(gòu)造的傳統(tǒng)背光裝置相比，其能夠執(zhí)行更穩(wěn)定的場發(fā)射。
圖5為說明從圖2的背光裝置所發(fā)出的電子束的模擬結(jié)果的圖表，而圖6為說明圖2中背光裝置的光發(fā)射測試結(jié)果的照片。在此，第一電極接地，給第二電極施加100伏的柵極電壓，并為第三電極施加2000伏的陽極電壓。
首先，參照圖5，由于起到陰極作用的第一電極和起到柵電極作用的第二電極被形成在相同平面內(nèi)，所以從CNT發(fā)射器發(fā)出的電子被傳播并行進至起到陽極作用的第三電極。如果以這種方式傳播電子，則形成在第三電極上的熒光層的整個表面能被均勻激發(fā)。
結(jié)果，如圖6所示，在上面板的全部發(fā)光表面上獲得均勻的亮度。在此，所述亮度大約為7000cd/m2。
圖7為根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的場發(fā)射背光裝置的局部截面圖，而圖8為圖7中背光裝置下面板的局部透視圖。
參照圖7和8，背光裝置包括下面板210和上面板220，其通過間隔物230彼此間隔開。所述下面板210包括下襯底211，形成在下襯底211上的第一電極212和第二電極214，以及分別設(shè)置在第一電極212和第二電極214上的CNT發(fā)射器216和218。
第二優(yōu)選實施例中的第一電極212和第二電極214以與第一優(yōu)選實施例中相同的形式設(shè)置，并且與第一實施例相同，可以包括形成在下襯底211上的ITO電極層212a和214a以及形成在ITO電極層212a和214a上的薄金屬層212b和214b。
可是，第一電極212和第二電極214交替用作陰極和柵電極。最終，CNT發(fā)射器216和218分別形成在第一電極212和第二電極214上。也就是說，多個CNT發(fā)射器216沿第一電極212的兩個縱邊緣以預(yù)定的間距設(shè)置，而多個CNT發(fā)射器218沿第二電極214的兩個縱邊緣以預(yù)定的間距設(shè)置。為了使用背面曝光方法容易地形成CNT發(fā)射器216和218，沿第一電極212和第二電極214的兩邊緣分別形成多個發(fā)射器凹槽215和217。特別地，優(yōu)選輪流設(shè)置CNT發(fā)射器216和218，使得形成在第一電極212上的CNT發(fā)射器216面對第二電極214，而形成在第二電極214上的CNT發(fā)射器218面對第一電極212。因此，能夠從CNT發(fā)射器216和218更穩(wěn)定地發(fā)射電子。
在對面，圖4中背光裝置下面板的修改實例能夠適用于本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例。
上面板220包括上襯底221，形成在上襯底221底面上并用作陽極的第三電極，以及形成在第三電極222上的熒光層223。上面板220的詳細構(gòu)造與第一優(yōu)選實施例中的上面板120的構(gòu)造相同。
現(xiàn)在，參照圖9說明一種根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的背光裝置的驅(qū)動方法。
參照圖9，形成在下襯底210上的多個第一電極212與第一布線241相連以便施加電壓，而與第一電極212交替的多個第二電極214與第二布線242相連以便施加電壓。如上所述，第一電極212和第二電極214交替地起到陰極和柵電極的作用。
在進一步的細節(jié)中，如果在為形成在圖7所示上襯底221上的第三電極222施加幾百至幾千伏陽極電壓的同時，通過第一布線241為第一電極212施加零伏至幾十伏的陰極電壓，以及通過第二布線242為第二電極214施加幾伏至幾百伏的柵極電壓，則第一電極212起到陰極的作用，使得電子從形成在第一電極212上的CNT發(fā)射器216發(fā)出。接下來，如果通過第一布線241為第一電極212施加?xùn)艠O電壓，并通過第二布線242為第二電極214施加陰極電壓，則第二電壓214起到陰極的作用，使得電子從形成在第二電極214上的CNT發(fā)射器218發(fā)出。如果重復(fù)上述步驟，從形成在第一電極212上的CNT發(fā)射器216和形成在第二電極214上的CNT發(fā)射器218交替地發(fā)出電子。所發(fā)出的電子形成束并輻射到形成于圖7所示上襯底221上的熒光層223上。相應(yīng)地，熒光層223的熒光材料被激發(fā)并發(fā)出白色可見光。
在根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的背光裝置的驅(qū)動方法中，與第一實施例相比，從形成在第一電極212上的CNT發(fā)射器216和形成在第二電極214上的CNT發(fā)射器218交替發(fā)射電子更加延長了CNT發(fā)射器216和218的壽命。也就是，如果為第一電極212施加?xùn)艠O電壓和為第二電極214施加?xùn)艠O電壓之間的時間間隔長于第一優(yōu)選實施例中的兩倍，則減少了對CNT發(fā)射器216和218施加的負載，并因此延長了使用壽命，以及獲得與第一優(yōu)選實施例相同的亮度。另一方面，如果為第一電極212施加?xùn)艠O電壓和為第二電極214施加?xùn)艠O電壓之間的時間間隔被保持得與第一優(yōu)選實施例中的相同，則CNT發(fā)射器216和218的使用壽命與第一優(yōu)選實施例中的相同，但增加了相同時間內(nèi)所發(fā)出的電子數(shù)量，并因此進一步改善了亮度。
根據(jù)第二優(yōu)選實施例的背光裝置的驅(qū)動方法具有一個優(yōu)勢，即它能夠控制為第一電極212和第二電極214施加?xùn)艠O電壓之間的時間間隔，以便適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)CNT發(fā)射器216和218的使用壽命和亮度。
現(xiàn)在，參照圖10A至10I說明制造根據(jù)本發(fā)明的背光裝置下面板的步驟。
如上所述，除第一優(yōu)選實施例的CNT發(fā)射器僅形成在第一電極上而第二優(yōu)選實施例的CNT發(fā)射器形成在第一電極和第二電極兩者上以外，第一和第二優(yōu)選實施例的下面板具有相似的構(gòu)造。相應(yīng)地，基于根據(jù)圖3所示第一優(yōu)選實施例的背光裝置下面板來說明制造方法，對于根據(jù)圖8所示第二優(yōu)選實施例的背光裝置的下面板，僅說明區(qū)別。
參照圖10A，制備具有預(yù)定厚度的透明下襯底111，例如，玻璃襯底。隨后，在預(yù)制的下襯底111上形成ITO電極層112a和114a。通過在下襯底111整個表面上沉積一定厚度(例如幾百至幾千埃)的透明導(dǎo)電ITO材料，可形成所述ITO電極層112a和114a。
接下來，如圖10B所示，在ITO電極層112a和114a上形成薄金屬層112b和114b。通過在ITO電極層112a和114a上濺射一定厚度的導(dǎo)電金屬材料，如鉻，可形成所述薄金屬層112b和114b。
緊接著，如圖10C所示，光致抗蝕劑(photoresist，PR)被涂覆在薄金屬層112b和114b的整個表面上。
接下來，如圖10D所示，通過包括曝光和顯影的光刻工藝，以平行線的方式對PR構(gòu)圖。在此，沿PR的奇數(shù)或偶數(shù)線的兩個邊緣以預(yù)定間距形成了對應(yīng)圖3所示發(fā)射器凹槽115的多個凹槽115′。
同時，當(dāng)制造圖8所示的根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的背光裝置的下面板時，沿PR的所有線的兩邊緣形成所述凹槽115′。在此，優(yōu)選地將所述凹槽115′輪流設(shè)置在PR的兩相鄰線中。
接下來，使用圖案化PR作為蝕刻掩模，對薄金屬層112b和114b以及ITO電極層112a和114a進行蝕刻，并隨后剝離PR。因此，如圖10E所示，在下襯底111上以平行線的方式形成包括ITO電極112a和114a以及薄金屬層112b和114b的第一電極112和第二電極114。沿第一電極112的兩邊緣形成了多個發(fā)射器凹槽115。
同時，在參照圖10D所述的步驟中，當(dāng)沿PR所有線的兩邊緣形成凹槽115′以制造圖8所示的根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的背光裝置的下面板時，沿第一電極112和第二電極114兩者的兩邊緣形成發(fā)射器凹槽115。
接著，如圖10F所示，PR被再一次地涂覆在圖10E所得結(jié)構(gòu)的整個表面上。
接著，如圖10G所示，使用包括曝光和顯影的光刻工藝對PR構(gòu)圖，以暴露發(fā)射器凹槽115。
接著，如圖10H所示，使用絲網(wǎng)印刷方法在圖10G所得結(jié)構(gòu)的表面上涂覆一定厚度的光敏CNT漿料。此后，從下襯底110的背面施加如紫外線的光束，以選擇性曝光CNT漿料119。在此，僅使發(fā)射器凹槽115中的CNT漿料119暴露于紫外線，以使其被固化。
同時，可從下襯底110的前表面曝光CNT漿料119，但這種情況需要曝光掩模，這是不方便的。如果使用背面曝光，則不需要單獨的曝光掩模。
接下來，如果使用顯影劑如丙酮來移除PR，則CNT漿料119的未曝光部分隨著移除的PR一起被浮脫。相應(yīng)地，如圖10I所示，僅留下發(fā)射器凹槽115中被曝光的CNT漿料，以形成CNT發(fā)射器116。
通過這些步驟，如圖10I所示，完成了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的背光裝置的下面板110。
如上所述，由于根據(jù)本發(fā)明的背光裝置具有三極管型場發(fā)射構(gòu)造，所以能夠確保更穩(wěn)定的場發(fā)射。
由于用作陰極和柵電極的第一電極和第二電極被形成在同一平面中，以及從CNT發(fā)射器發(fā)出的電子在被引向第三電極的同時散布開，所以能夠在上面板的整個發(fā)光表面上獲得均勻的亮度。
進一步，由于用相同材料制成的第一電極和第二電極被形成在同一平面中，并因此能被同時制造，所以能夠簡化制造工藝以及減少制造成本。
而且，由于使用CNT發(fā)射器，能在甚至較低的驅(qū)動電壓下平穩(wěn)地發(fā)出電子。
此外，由于驅(qū)動本發(fā)明背光裝置的方法能夠控制為第一電極和第二電極施加?xùn)烹姌O之間的時間間隔，所以能夠延長CNT發(fā)射器的使用壽命并可以改善亮度。
另外，由于本發(fā)明的制造方法使用CNT漿料，所以CNT發(fā)射器能夠更容易地形成在較大襯底上，并由于該方法使用背面曝光，所以不需要另外的曝光掩模。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示意性實施例具體地示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在形式和細節(jié)上進行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種場發(fā)射背光裝置，包括下襯底；以平行線的方式交替形成在所述下襯底上的第一電極和第二電極；設(shè)置在所述第一和第二電極中至少所述第一電極上的發(fā)射器；與所述下襯底隔開預(yù)定距離的上襯底，使得所述上和下襯底彼此面對；形成在所述上襯底的底面上的第三電極；以及形成在所述第三電極上的熒光層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光裝置，其中所述發(fā)射器由碳納米管制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光裝置，其中所述第一電極和所述第二電極包括形成在所述下襯底上的氧化銦錫電極層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光裝置，其中所述第一電極和所述第二電極包括形成在所述下襯底上的氧化銦錫電極層和形成在所述氧化銦錫電極層上的薄金屬層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光裝置，其中所述薄金屬層由鉻制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光裝置，其中所述發(fā)射器僅設(shè)置在所述第一電極上，使得所述第一電極起到陰極的作用，所述第二電極起到柵電極的作用，和所述第三電極起到陽極的作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光裝置，其中沿所述第一電極的兩邊緣以預(yù)定間隔設(shè)置所述發(fā)射器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光裝置，其中沿所述第一電極的兩邊緣形成多個發(fā)射器凹槽，并且所述發(fā)射器形成在所述多個發(fā)射器凹槽中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光裝置，其中所述發(fā)射器形成在所述第一電極的頂表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光裝置，其中所述發(fā)射器設(shè)置在所述第一電極和所述第二電極上，使得所述第一電極和所述第二電極交替地用作陰極和柵電極，和所述第三電極用作陽極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的背光裝置，其中沿所述第一電極和所述第二電極的兩邊緣以預(yù)定間隔設(shè)置所述發(fā)射器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背光裝置，其中設(shè)置在所述第一電極上的發(fā)射器和設(shè)置在所述第二電極上的發(fā)射器輪流布置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背光裝置，其中沿所述第一電極和所述第二電極的兩邊緣形成多個發(fā)射器凹槽，并且所述發(fā)射器形成在所述多個發(fā)射器凹槽中。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背光裝置，其中所述發(fā)射器形成在所述第一電極和所述第二電極的頂表面上。
15.一種三極管型場發(fā)射背光裝置的驅(qū)動方法，所述背光裝置包括其上形成有第一電極、第二電極和設(shè)置在所述第一電極和所述第二電極上的發(fā)射器的下面板，以及在其上形成有第三電極的上面板，所述方法包括為所述第一電極施加陰極電壓，為所述第二電極施加?xùn)艠O電壓，并為所述第三電極施加陽極電壓，以便從設(shè)置在所述第一電極上的所述發(fā)射器發(fā)出電子；為所述第一電極施加?xùn)艠O電壓，為所述第二電極施加陰極電壓，以及為所述第三電極施加陽極電壓，以便從設(shè)置在所述第二電極上的所述發(fā)射器發(fā)出電子；和重復(fù)上述步驟。
16.一種制造場發(fā)射背光裝置的下面板的方法，所述方法包括在透明襯底上形成導(dǎo)電材料層；將所述導(dǎo)電材料層構(gòu)圖成平行線以形成交替的第一電極和第二電極，并沿至少所述第一電極的兩邊緣以預(yù)定間距形成多個發(fā)射器凹槽；在其上形成有所述第一電極和所述第二電極的所述襯底上涂覆一光致抗蝕劑；對所述光致抗蝕劑進行構(gòu)圖以暴露所述發(fā)射器凹槽；在所述光致抗蝕劑上和所述發(fā)射器凹槽中涂覆碳納米管漿料；選擇性曝光所述碳納米管漿料，以便在所述發(fā)射器凹槽中形成碳納米管發(fā)射器；以及剝離所述光致抗蝕劑并移除所述碳納米管漿料的未曝光部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述導(dǎo)電層形成步驟包括在所述襯底上形成氧化銦錫電極層；以及在所述氧化銦錫電極層上形成薄金屬層。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述發(fā)射器凹槽形成步驟包括沿所述第一電極和所述第二電極的兩邊緣形成所述發(fā)射器凹槽。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一和第二電極形成步驟包括在所述導(dǎo)電材料層上涂覆一光致抗蝕劑；使用光刻工藝對所述光致抗蝕劑構(gòu)圖；利用構(gòu)圖后的光致抗蝕劑作為蝕刻掩模來蝕刻所述導(dǎo)電材料層；以及剝離所述光致抗蝕劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述碳納米管漿料涂覆步驟包括使用絲網(wǎng)印刷方法涂覆所述碳納米管漿料。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述碳納米管發(fā)射器形成步驟包括從所述襯底的后表面曝光所述碳納米管漿料。
全文摘要
提供一種用于液晶顯示器(LCD)的場發(fā)射背光裝置。所述背光裝置包括下襯底；以平行線交替形成在下襯底上的第一電極和第二電極；設(shè)置在第一和第二電極中至少第一電極上的發(fā)射器；與下襯底隔開預(yù)定距離的上襯底，使得上襯底和下襯底彼此面對；形成在上襯底的底面上的第三電極；以及形成在第三電極上的熒光層。由于背光裝置具有三極管型場發(fā)射構(gòu)造，所以場發(fā)射非常穩(wěn)定。由于第一電極和第二電極被形成在同一平面中，所以改善了亮度均勻度并簡化了制造工藝。如果發(fā)射器被設(shè)置在第一電極和第二電極上，以及為第一電極和第二電極交替地施加陰極電壓和柵極電壓，則能夠改善發(fā)射器的使用壽命和亮度。
文檔編號H01J9/02GK1637511SQ20041009221
公開日2005年7月13日 申請日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者姜昊錫, 韓仁澤, 陳勇完, 裵民鐘, 樸永俊 申請人:三星Sdi株式會社