專利名稱：場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示技術(shù)，特別涉及一種利用矩陣控制作為 背光源的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前所發(fā)展的液晶顯示器，其顯示的畫面質(zhì)量不但高于傳統(tǒng)顯示 器、從而可以產(chǎn)生高分辨率及彩色影像，同時(shí)在液晶顯示器的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)上也更為薄型化、更輕便化、更環(huán)保以及更為節(jié)能，使液晶顯示器 可廣泛應(yīng)用于各式各樣的電子顯示裝置中。
由于在一般的液晶顯示器中，其內(nèi)部所使用的液晶材質(zhì)無法自行 發(fā)光，因此必須在液晶材質(zhì)背后裝設(shè)外部光源作為背光源，以提供光 源使該液晶材質(zhì)形成發(fā)光狀況，并通過使用兩道濾光片及液晶層來均 勻調(diào)變背光源的亮度。其工作原理為，由背光源所產(chǎn)生的光線經(jīng)過第 一道濾光片濾光后穿過液晶材質(zhì)層，利用液晶分子將光線偏折，并經(jīng) 過第二道濾光片濾光后射出，最后投射于液晶材質(zhì)所構(gòu)成的面板上。
然而液晶顯示面板并非為完全透明的材質(zhì)，其穿透率一般約為3 %~8%，甚至當(dāng)像素轉(zhuǎn)換至全亮?xí)r，其大部份背光源所產(chǎn)生的光也會(huì) 被吸收掉，因而造成大部分的光線被吸收而無法穿透出面板，使得像 素亮度不足。而另一方面，在像素轉(zhuǎn)換至全暗時(shí)，卻由于控制液晶旋 轉(zhuǎn)的電極無法完全關(guān)閉，造成光線漏失而穿透出面板，使像素?zé)o法處 于全暗的狀態(tài)，造成其明暗對(duì)比度不足，此即所謂液晶顯示器的低動(dòng) 態(tài)范圍現(xiàn)象。在此處動(dòng)態(tài)范圍被定義為最高亮度與最低亮度的比值， 當(dāng)比值愈大時(shí)(高動(dòng)態(tài)范圍時(shí))，即表示液晶顯示器的明暗對(duì)比度較 高，而若此比值偏低(低動(dòng)態(tài)范圍時(shí))，即表示液晶顯示器的明暗對(duì) 比度較低。 一般的液晶顯示器便受限于其較低的動(dòng)態(tài)范圍，在一些高 階應(yīng)用里，其畫面質(zhì)量表現(xiàn)就無法達(dá)到較理想的要求。
動(dòng)態(tài)范圍是關(guān)系到液晶顯示器畫面質(zhì)量的重要因素之一，為了提 升液晶顯示器的動(dòng)態(tài)范圍， 一般是從兩種技術(shù)著手， 一種是改良液晶 板的結(jié)構(gòu)及材料，而另一種技術(shù)則是改善背光源的設(shè)計(jì)。然而，改良 液晶材料的效杲有限，且其技術(shù)難度及花費(fèi)成本也較高，相較而言， 直接由背光源來提高液晶顯示器整體所呈現(xiàn)的對(duì)比度是非常有效且經(jīng) 濟(jì)的選擇，因此產(chǎn)生了高動(dòng)態(tài)范圍液晶顯示器的構(gòu)想。
而所謂的高動(dòng)態(tài)范圍液晶顯示器是將液晶面板當(dāng)作一個(gè)濾光結(jié)
構(gòu)，舉例來說，假設(shè)液晶顯示器的動(dòng)態(tài)范圍為cl:l，當(dāng)我們使用動(dòng)態(tài) 范圍為c2:l背光源來補(bǔ)償液晶顯示器的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，理論上，液晶顯 示器的動(dòng)態(tài)范圍會(huì)是兩者的乘積(cl*c2) :1。因此有業(yè)者根據(jù)上述構(gòu) 想，提出了以矩陣式的發(fā)光二極管單元當(dāng)作液晶顯示器的背光源，并 通過動(dòng)態(tài)補(bǔ)償來達(dá)到提升液晶顯示器動(dòng)態(tài)范圍的效果。不過，隨著液 晶面板尺寸增大，背光板的面積隨之加大，發(fā)光二極管數(shù)量勢(shì)必隨之 激增。由于發(fā)光二極管的制作并不簡(jiǎn)單，因此造成生產(chǎn)成本的大量增 加。并且二極管在數(shù)量激增后，其本身高發(fā)熱的問題更不容易解決。
因此如何有效地開發(fā)出取代發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)，又能夠使液晶顯 示器具有高動(dòng)態(tài)范圍的效果，便成為業(yè)者極欲解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種由三極結(jié)構(gòu)所構(gòu) 成的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，通過陰極板上所設(shè)陰極單元的梳狀結(jié)構(gòu)形 成矩陣式區(qū)域，除了對(duì)應(yīng)于液晶面板的各像素，以獨(dú)立提供該像素的 亮度對(duì)比外，還利用反射層將其所產(chǎn)生的光源反射加以利用，以提高 液晶面板的透光率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，該 結(jié)構(gòu)主要包括陰極板及陽(yáng)極板，其中陰極板與陽(yáng)極板相對(duì)應(yīng)結(jié)合。該 陰極板具有陰極基板，陰極基板上設(shè)有陰極單元，該陰極單元呈梳狀
層，且在陰極電極層與柵極電極層垂直重迭的位置間設(shè)有絕緣層將兩 者隔離。而該陽(yáng)極板包括與陰極單元相對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極單元，通過該陰極 單元的沖危狀結(jié)構(gòu)形成矩陣區(qū)i或，以獨(dú)立提供所對(duì)應(yīng)液晶面板區(qū);或的亮 度對(duì)比。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖4見圖2為本發(fā)明的陰極板局部立體結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明的陰極板局部剖視圖4為本發(fā)明的應(yīng)用示意圖5為本發(fā)明的操作示意圖。
附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下
陰極板1 陰極單元12 絕緣層122 間隔124
陰極電子發(fā)射源126 陽(yáng)極基板21 電極層221 支撐體3 液晶面^反20 電子束40
陰極基板11 陰極電極層121 柵極電極層123 間隙125 陽(yáng)極板2 陽(yáng)極單元22 熒光層222 反射層4 外部電路30
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容加以說明。
圖l至圖3分別為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖、陰極板局部立體結(jié)構(gòu)圖 及陰極板局部剖視圖。如圖所示，本發(fā)明的背光源結(jié)構(gòu)為一種三極的 場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括陰極板1、陽(yáng)極板2及支撐體3，陰極板1 與陽(yáng)極板2相對(duì)應(yīng)組成，其中陰極板1以陰極基板11為主體，陰極基 板11由透明的玻璃材質(zhì)所構(gòu)成，在陰極基板11的板面上設(shè)置有陰極 單元12，陰極單元12還包括陰極電極層121、絕緣層122及柵極電極 層123，在本實(shí)施例中，陰極電極層121以垂直和平行方向條狀交錯(cuò)
形成木乾狀結(jié)構(gòu)，如圖2的立體》文大圖所示，且在^f壬兩平4亍條狀的陰招^ 電極層121間形成間隔124，陰極電極層121利用氧化銦錫(ITO)配 合光刻工藝形成梳狀結(jié)構(gòu)。此外，陰極電極層121在垂直和平行交錯(cuò) 的位置上設(shè)有絕緣層122，絕緣層122由玻璃肢或二氧化硅等絕緣材 料通過網(wǎng)印或噴涂而形成，且絕緣層122與陰極電極層121重迭形成 凸起狀。另外，在該任兩平行的條狀的陰極電極層121間所形成的間 隔124上設(shè)有直條狀的柵極電極層123,且柵極電極層123跨越絕緣 層122，與陰極電極層121相互交錯(cuò)，如圖3的剖視圖所示。除了使 柵極電極層123與陰極電極層121在陰極基板11的板面上形成透明且 共平面的結(jié)構(gòu)外，還使得陰極電極層121與柵極電極層123的垂直交 錯(cuò)位置通過絕緣層122加以區(qū)隔。另外柵極電極層123與相鄰的陰極 電極層121具有水平間隙125,該間隙125保持在20Mm~80/mi之間， 而柵才及電極層123還利用氧化銦錫(ITO)配合光刻工藝與陰極電極 層121構(gòu)成梳狀區(qū)域；最后，在平行于柵極電極層123的條狀陰極電 極層121上的兩側(cè)邊上設(shè)有多個(gè)陰極電子發(fā)射源126，陰極電子發(fā)射 源126為碳納米管所構(gòu)成，通過電泳或是網(wǎng)印工藝在陰極電極層121 上形成。陰極電子發(fā)射源126的厚度至少為10jwm或以上，并與相鄰 的柵極電極層123保持一定的水平距離，等同于柵極電極層123與相 鄰的陰極電極層121所形成的間隙125的距離；此外，陰極電極層121 和柵極電極層123的厚度在500nm以下。
而陽(yáng)極板2包括陽(yáng)極基板21，陽(yáng)極基板21由透明的玻璃材質(zhì)所 構(gòu)成，陽(yáng)極基板21上設(shè)有陽(yáng)極單元22，與陰極單元12相對(duì)應(yīng)。陽(yáng)極 單元22包括電極層221及焚光層222，熒光層222設(shè)于電極層221上， 同時(shí)焚光層222對(duì)應(yīng)于陰極電子發(fā)射源126的射出方向。最后，支撐 體3設(shè)于陰極板1及陽(yáng)極板2之間，并線性圍繞于陰極單元12及陽(yáng)極 單元22周緣以形成真空狀態(tài)。此外，在陰極基板11的另一板面上設(shè) 有反射層4，并平貼于陰極基板ll上。
圖4和圖5分別為本發(fā)明的應(yīng)用示意圖及操作示意圖。如圖4所 示，本發(fā)明的背光源結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于液晶面板20，在該背光源結(jié)構(gòu)中，陰 極板1上的陰極單元12 (包括陰極電極層121與柵極電極層123所構(gòu)成的片危狀區(qū)域，同時(shí)配合設(shè)于陰極電極層121上且相鄰于柵極電極層 123兩側(cè)的陰極電子發(fā)射源126形成多個(gè)獨(dú)立區(qū)域)，與所對(duì)應(yīng)的陽(yáng) 極單元2 2相配合形成矩陣式背光源結(jié)構(gòu)。所述矩陣式背光源結(jié)構(gòu)同時(shí) 與波晶面板20的各像素相對(duì)應(yīng)，并在外部電路30的控制下，獨(dú)立控 制所對(duì)應(yīng)的像素亮度。外部電路輸入外部電源，在陰極板l及陽(yáng)極板 2間所形成的真空區(qū)域產(chǎn)生電場(chǎng)，以激發(fā)陰極電子發(fā)射源126射出電 子束40撞擊熒光層222以激發(fā)出光源，并由陽(yáng)極基板21向外透出， 以提供相對(duì)應(yīng)的液晶面板20的像素所需的亮度。另外，由焚光層222 所激發(fā)而出的光源由陰極基板11透出后，通過所設(shè)置的反射層4反射， 最后再由陽(yáng)極基板21向外透出，以增強(qiáng)該背光源在液晶面板20上所 產(chǎn)生的亮度。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此即限制本發(fā)明的專利 范圍，凡是在本發(fā)明特征范圍內(nèi)所作的其它等效變化或修飾，均應(yīng)包括 在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，用于液晶顯示面板上，包括陽(yáng)極板，包括陽(yáng)極基板，所述陽(yáng)極基板上設(shè)有陽(yáng)極單元；陰極板，與所述陽(yáng)極板平行對(duì)應(yīng)結(jié)合，所述陰極板包括陰極基板，所述陰極基板的板面上設(shè)有與所述陽(yáng)極單元相對(duì)應(yīng)的陰極單元，所述陰極單元呈梳狀，所述陰極單元還包括陰極電極層和柵極電極層，所述陰極電極層與柵極電極層在所述陰極基板上共平面，另外，在所述陰極電極層與柵極電極層垂直的交錯(cuò)位置上，在所述陰極電極層與柵極電極層間設(shè)有絕緣層加以區(qū)隔；支撐體，設(shè)于所述陽(yáng)極板及陰極板之間，且線性圍繞所述陽(yáng)極單元及陰極單元；其中所述梳狀陰極單元區(qū)隔成多個(gè)獨(dú)立區(qū)域，配合對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極單元形成矩陣式背光源結(jié)構(gòu)，以獨(dú)立提供所對(duì)應(yīng)液晶顯示面板所需的光源。
2. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陰極基板的另一板面設(shè)有反射層。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陰極電極層呈梳狀。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陰極電極層利用氧化銦錫(ITO)配合光刻工藝制成。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述柵極電極層呈直條狀。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述柵極電極層利用氧化銦錫(ITO)配合光刻工藝制成。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述絕緣 層為玻璃膠或二氧化硅之一所構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述絕緣 層由網(wǎng)印或噴涂形成。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述柵極 電極層的兩側(cè)與所述陰極電極層相鄰。
10. 如權(quán)利要求9所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述柵極電 極層與所述陰極電極層具有水平間隙。
11. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陰
12. 如權(quán)利要求11所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陰極 電子發(fā)射源與相鄰的柵極電極層具有水平間隙。
13. 如權(quán)利要求12所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所迷間隙 介于20/mi~80/mi之間。
14. 如權(quán)利要求11所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陰極 電子發(fā)射源的厚度至少為10/mi或以上。
15. 如權(quán)利要求11所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陰極 電子發(fā)射源由碳納米管所構(gòu)成。
16. 如權(quán)利要求l或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陽(yáng) 極基板由透明的玻璃材質(zhì)所構(gòu)成。
17. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陰 極基板由透明的玻璃材質(zhì)所構(gòu)成。
18. 如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，其中所述陽(yáng) 極單元還包括電極層及熒光層。
全文摘要
一種用于液晶面板的場(chǎng)發(fā)射型背光源結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要包括陰極板及陽(yáng)極板，其中陰極板與陽(yáng)極板相對(duì)應(yīng)結(jié)合。該陰極板具有陰極基板，陰極基板上設(shè)有陰極單元，該陰極單元呈梳狀結(jié)構(gòu)。該陰極單元還包括在陰極基板上共面的陰極電極層及柵極電極層，且在陰極電極層與柵極電極層垂直重迭的位置間設(shè)有絕緣層將兩者隔離。而該陽(yáng)極板包括與陰極單元相對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極單元，通過該陰極單元的梳狀結(jié)構(gòu)形成矩陣區(qū)域，以獨(dú)立提供所對(duì)應(yīng)液晶面板區(qū)域的亮度對(duì)比。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101169551SQ20061014999
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者郭志徹 申請(qǐng)人:東元電機(jī)股份有限公司