专利名称：平面光源装置和具有该装置的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平面光源装置和具有该平面光源装置的液晶显示(LCD)装置。更具体地，本发明涉及一种场发射型平面光源装置，和具有该平面光源装置的LCD装置。
背景技术：
已经研发出多种平板显示装置如液晶显示(LCD)装置，等离子体显示板(PDP)装置，有机发光二极管(OLED)装置等来替代阴极射线管(CRT)装置。
广泛用于多种领域的LCD装置包括LCD板，其具有薄膜晶体管(TFT)基板，滤色器基板，和插入在TFT基板和滤色器基板之间的液晶层。LCD板是非发射型显示元件，从而LCD装置需要在TFT基板下方配置背光单元以为LCD板提供光。液晶层的液晶响应施加到其上的电场改变排列，从而液晶层的光透射率改变，由此显示具有预定灰度级的图像。
背光单元的光源包括冷阴极荧光灯(CCFL)，外部电极荧光灯(EEFL)，为平面光源类型的平面荧光灯(FFL)等。CCFL，EEFL和FFL的每一种利用等离子体放电产生光。当高电压差施加到灯的电极时，在电极之间形成电场以发射电子。电子激发汞分子，紫外光从受激的汞分子中产生。荧光层将紫外光改变为可见光，以至于可见光从灯中出射。然而，汞是污染物，受到环境规定的限制。因此，需要一种不使用汞的光源。
发明内容
本发明提供一种场发射型平面光源装置。
本发明还提供一种具有上述平面光源装置的液晶显示(LCD)装置。
根据本发明一个方面的场发射型平面光源装置包括包括碳纳米管的发射体尖端，和电荷转移速率不大于约10-6.1A/cm2的阴极。
根据本发明另一个方面的场发射型平面光源装置包括包括碳纳米管的发射体尖端，围绕发射体尖端的上部分的栅电极和加速栅电极上碳纳米管生长的催化剂金属。
根据本发明又一个方面的场发射型平面光源装置包括下基板，在下基板上包括至少两层的阴极，在阴极上生长的碳纳米管，和面向下基板的上基板，该上基板包括荧光材料和透明电极。
阴极可以包括每单位面积不大于约10-6.1A/cm2的电荷转移速率。阴极可以具有包括下阴极层和上阴极层的双层结构，下阴极层可以包括与栅电极基本上相同的材料。
栅电极可以包括具有每单位面积不小于约10-6.0A/cm2的电荷转移速率的材料。
根据本发明一个方面的LCD装置可以包括平面光源装置和在平面光源装置上的LCD板。
施加到栅电极的电压的频率可以与LCD板的驱动帧频率基本上相同或者为LCD板的驱动帧频率的N倍，其中N是整数。
根据本发明一个方面的制造平面光源装置的方法包括在腔室中在下基板的阴极上选择性生长碳纳米管。
根据本发明另一个方面提供如下制造平面光源装置的方法。包括至少一层的阴极形成在下基板上。与阴极电绝缘的栅电极形成在阴极上。阴极通过栅电极的开口暴露。催化剂金属层形成在栅电极上和栅电极开口中的阴极上。碳纳米管利用催化剂金属层在栅电极开口中的阴极上生长。形成包括荧光材料和透明电极的上基板。上基板面向下基板。
催化剂金属层可以在氨环境中进行预处理以形成催化剂金属层。
碳纳米管可以在氨(NH3)气和烃气的混合环境中形成。
平面光源装置可以通过单个光处理制造以形成栅电极图案。
根据本发明一个方面的LCD装置可以通过在平面光源装置上形成光学膜，和在光学膜上布置LCD板来制造。
图1是示出根据本发明一个实施例的液晶显示(LCD)装置的分解透视图；
图2是示出根据本发明一个实施例的平面光源装置的截面图；图3A至5C是示出了根据本发明一个实施例的阴极上的碳纳米管的电子显微图像；图6A至6D是示出了根据本发明一个实施例的对于不同源气体比例的阴极上的碳纳米管的电子显微图像；图7A和7B是示出了根据本发明一个实施例的在不同电压处阴极上的碳纳米管的电子显微图像；和图8至13是说明了根据本发明一个实施例的制造平面光源装置的方法的截面图。
具体实施例方式
在下文中将参考附图更全面地描述本发明，这些附图示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施并且不应受到在此所述的实施例的限制。当然，提供这些实施例以便该公开是详尽和完整的，并且对于本领域的技术人员将完全传达本发明的范围。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的尺寸及相对尺寸。
应当理解，当元件或层称为“在......上”，“连接到”或“耦合到”另一元件或层时，它可以直接在该另一元件或层上，直接连接到或耦合到该另一元件或层，或者可以存在插入元件或层。相反，当元件称为“直接在......上”，“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或层时，不存在插入元件或层。相同的附图标记在整个附图中表示相同的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列零件的任何和所有的组合。
应当理解，尽管可以在此使用术语第一、第二、第三等以描述不同的元件，组件，区域，层和/或部分，但是这些元件，组件，区域，层和/或部分不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件，组件，区域，层或部分与另一区域，层或部分。从而，下文论述的第一元件，组件，区域，层或部分可以称为第二元件，组件，区域，层或部分，而不偏离本发明的教导。
为了便于说明，在此使用相对空间位置术语如“在......之下”，“在......下面”，“较低的”，“在......之上”，“上面的”等描述一个元件或特征与另一元件或特征的关系，如附图中所示。应当理解，相对空间位置术语意欲包含除附图中所示方向以外的使用或操作该装置的不同方向。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为“在另一元件或特征下方”或“之下”的元件则被定向在另一元件或特征“之上”。从而，示例性术语“在......下面”可以包含之上和之下的两个方向。装置可以另外定向(旋转90度或以其他方向)，在此使用的相对空间位置描述信息相应地进行解释。
在此使用的术语仅用于描述具体实施例的目的而不意在限制本发明。如在此使用的，单数形式“一”，“一个”也欲包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还应当理解，在本说明书中使用的术语“包括”限定所述的特征，整数，步骤，操作，元件，和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征，整数，步骤，操作，元件，组件和/或其组合的存在或添加。
在此参照示意性说明本发明优选实施例(以及中间结构)的截面图描述本发明的实施例。因而，希望说明由例如作为制造技术和/或公差产生的例如形状的变化。从而，本发明的实施例不应当限制为在此所示的区域的具体形状，而是包括例如由制造引起的形状的偏离。例如，所述为矩形的注入区域一般具有圆形或弯曲的特征和/或在其边缘处具有注入浓度梯度，而不是从注入区至非插入区域的二元改变。类似地，通过注入形成的埋置层可以导致在埋置层和发生注入的表面之间的区域中的一些注入。从而，在附图中说明的区域实质上是示意性的，它们的形状不欲说明装置中区域的实际形状并且不欲限制本发明的范围。
除非另外限定，在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本发明所属领域技术人员通常所理解的含义相同。还应当理解，如在通常使用的辞典中所限定的术语应当解释为具有与相关技术的范围中意义一致的意义并且不以理想化或过度正式的理解进行解释，除非在此特别限定。
在下文中，将参考附图详细说明本发明。
图1是示出根据本发明一个实施例的液晶显示(LCD)装置的分解透视图。
参考图1，LCD装置1000包括LCD板200，光学构件300，和平面光源装置400。光学构件300在LCD板200的背面上。平面光源装置400给光学构件300提供光。LCD板200，光学构件300和平面光源装置400容纳在上底盘100和下底盘500之间。
LCD板200包括薄膜晶体管(TFT)基板213，滤色器基板223，密封剂，和液晶层。滤色器基板223面向TFT基板213。TFT基板213与滤色器基板223通过密封剂结合。液晶层插入在TFT基板213，滤色器基板223和密封剂之间。LCD板200的液晶层一般是非发射型元件，因此LCD装置1000可以使用平面光源装置400，其位于LCD板200的背面上以将光提供给LCD板200。施加驱动信号的驱动部分250在TFT基板213的一侧上。
驱动部分250包括柔性印刷电路板(FPC)260、驱动芯片270、和印刷电路板(PCB)280。驱动芯片270在FPC 260上。PCB 280电连接到FPC 260。驱动部分250可以包括膜上芯片(COF)结构、带载封装(TCP)结构、或玻上芯片(COG)结构，但不限于这些结构。可替换地，驱动部分250可以利用TFT基板213的线和像素直接形成在TFT基板213上。
在LCD板200背面上的光学构件300可以包括基膜，和形成在基膜上的光学图案。光学构件300可以包括光漫射板，棱镜片，再循环膜，透射反射膜，亮度增强膜，或双亮度增强膜，但不限制于这些部件。
基膜包括透明材料，并基本上平行于LCD板定向。光学图案可以包括形成在面向LCD板200的基膜上的多个透镜。可以用于基膜的透明材料的例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，和环烯聚合物(COP)，但不限于这些材料。这些材料可以单独使用或组合使用。光学图案可以包括与基膜基本上相同的材料，并且可以与基膜整体形成。光学图案漫射入射到光学构件300上的光。光学图案可以具有珠形。光学图案可以形成在基膜的基本上整个表面上。
图2是说明根据本发明一个实施例的平面光源装置的截面图。
参考图2，平面光源装置400利用场发射作用产生光。平面光源装置400包括下基板10，和与下基板10结合以形成发射空间的上基板90。各个下和上基板10和90的每一个包括透明绝缘材料。可以用于各个下和上基板10和90的每一个的透明绝缘材料的例子包括玻璃和石英，但不限于这些材料。
阴极20形成在下基板10上。阴极20可以具有单层结构或可以具有多层结构。阴极20可以包括如金属的导电材料。
支承部分30和栅电极40形成在下基板10上。支承部分30向下基板10的前部突出。栅电极在支承部分30上。多个凹槽形成在支承部分30的相邻部分上。
阴极20通过凹槽部分暴露。即，相应于栅电极40的区域，和暴露区域限定在下基板10上，在该暴露区域中阴极20通过栅电极40的相邻部分之间的开口部分暴露。阴极20可以是形成在下基板10的基本整个表面上的金属层。此外，栅电极40也可以是形成在支承部分30的基本整个表面上的金属层。例如，从平面光源装置中产生的光可以是白光，LCD板200可以通过利用从平面光源400发射的白光显示图像。
支承部分30包括绝缘材料。可以用于支承部分30的绝缘材料的例子包括氧化硅，氮化硅，和有机材料，但不限于这些材料。
多个碳纳米管50形成为阴极20上的凹槽中的发射体尖端。碳纳米管50基于从阴极20接收的电压发射电子。碳纳米管50可以在阴极20上生长。可替换地，碳纳米管50可以利用碳纳米管材料和高聚合物的混合物形成在阴极20上。
栅电极40在支承部分30上。栅电极40的高度可以大于碳纳米管50的高度。
在各个下和上基板10和90之间的发射空间可以处于真空状态，从而平面光源装置400可以受益于间隔物60以保持各个下和上基板10和90之间的距离。
阳极80和荧光层70最好顺序形成在上基板90上。阳极80包括透明导电材料以加速从碳纳米管50发射的电子。可以用于阳极80的透明导电材料的例子包括铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)，但不限于这些材料。荧光层70可以包括多个荧光体粒子。荧光层70基于激发荧光体粒子的电子产生光。从荧光层70产生的光可以是白光。在图2中，混合红(R)，绿(G)，和蓝(B)荧光材料以形成荧光层70，以便R，G和B光混合以形成包括红、绿和蓝三种颜色类型的白光。从而，包括三种颜色类型的白光从平面光源的前表面出射。可替换地，R，G和B荧光部分可以彼此间隔基本上不变的距离，从而平面光源装置1000发射三种颜色类型的光。当R，G和B荧光部分彼此间隔时，R，G和B光在平面光源装置400和LCD板200之间的空间中混合。
可替换地，阳极80可以形成在上基板90的外表面上，保护层形成在阳极80上。示例性保护层可以包括但不限于氮化硅层、氧化硅层、和透射光的高聚合物层。
具有预定频率的电压可以施加到栅电极40。碳纳米管50可以基于栅电极40和碳纳米管50之间的电压差发射电子。电子通过施加到阳极80的电压加速，从而电子冲击到荧光层70上。施加到栅电极40的电压的频率fVg可以与LCD板200的帧频率fFp基本上相同，或高于LCD板200的帧频率若干倍。即，fV＝nfF，n为从1至N的整数，包括1和N。在选定的实施例中，LCD板200的帧频率可以与施加到栅电极40的电压的频率基本上相同。例如，当LCD板200的帧频率是约60Hz或约120Hz时，施加到栅电极40的电压的频率可以是约60Hz或约120Hz。在选定的其他实施例中，施加到栅电极40的电压的频率可以高于约60Hz或约120Hz的若干倍。当LCD板200的帧频率与施加到栅电极40的电压的频率同步时，黑色图像可以插入在两相邻图像之间的区域中。插入的黑色图像精确地限定相邻图像之间的边界以提高LCD装置1000的图像显示质量。
通常，负电压施加到阴极20，正电压施加到栅电极40和阳极80。电压差形成在阴极20和栅电极40之间，以便电场形成在其间并影响电子通过碳纳米管50的发射。从碳纳米管50发射的电子通过在阴极20和阳极80之间形成的电场向阳极80加速。
图3A至5C是示出了根据本发明一个实施例的阴极上的碳纳米管的电子显微图像。
碳纳米管在各种阴极上生长。阴极形成在基板上，催化剂金属在基板上制备。阴极和催化剂金属在腔室中进行预处理，然后生长碳纳米管。催化剂金属是镍(Ni)。阴极和催化剂金属例如通过氨等离子体在氨环境中进行预处理。碳纳米管利用包括氨(NH3)和乙炔(C2H2)的混合物的等离子体生长。可以用于生长碳纳米管的催化剂金属的例子包括镍(Ni)，铁(Fe)和钴(Co)，但不限于这些材料。基板是玻璃基板，生长工序在不超过约500℃的温度下进行。
在图3A至3C中，图3A的阴极、图3B的阴极、和图3C的阴极分别包括铂(Pt)，铬(Cr)和钨(W)。在图4A至4E中，图4A的阴极、图4B的阴极、图4C的阴极、图4D的阴极和图4E的阴极分别包括钼钨(MoW)合金，钼(Mo)，银(Ag)，铜(Cu)和铝(Al)。在图5A至5C中，图5A和图5B的阴极分别包括钛-铂(Ti-Pt)层状结构和钛-铬(Ti-Cr)层状结构。在图5C中，阴极包括钛(Ti)。在图3A至5C中，催化剂金属是镍(Ni)，阴极插入在玻璃和镍(Ni)之间。
表1表示了在选定的浮置金属上的电流密度和碳纳米管的生长，例如在图3A至5C中所示的碳纳米管的生长。
表1
在表1中，将金属分类为具有电荷转移速率不小于约10-6.0A/cm2的第一组金属和具有电荷转移速率不大于约10-6.1A/cm2的第二组金属和合金。第一组包括钯(Pd)，铂(Pt)，铑(Rh)，铱(Ir)，镍(Ni)，铁(Fe)，金(Au)，钨(W)和铬(Cr)。第二组包括银(Ag)，铌(Nb)，钼(Mo)，铜(Cu)，钽(Ta)，铋(Bi)，铝(Al)，钛(Ti)和钼钨(MoW)合金。
表1中的“X”项表示碳纳米管不在阴极上生长的情况；表1中的“O”项表示碳纳米管在阴极上生长的情况；且表1中的虚线项(-)表示电流密度、碳纳米管的生长，或两者都不可确定的情况。
在表1中，电流密度表示电浮置金属的每单位面积的电荷变化，即被等离子体气体充电的金属表面上的电荷转移速率。在表1中，电流密度以单位A/cm2在对数标度上进行显示。例如，当电流密度为约10-3.0时，电流密度的相应对数标度为约-3.0。
在图3A至3C中，碳纳米管不在阴极上生长。然而，在图4A至5C中，碳纳米管在阴极上生长。
参考图5A和5B，图5A的阴极的层状结构可以使用包括但不限于铂(Pt)或铬(Cr)的第一组的下金属层，和包括钛(Ti)的第二组的上金属层。在图5C中，阴极使用钛(Ti)层。碳纳米管在第二组的上金属层上生长。换句话说，碳纳米管的生长独立于下金属层，并且取决于上金属层。
图6A至6D是示出了根据本发明一个实施例的对于各种源气体比例的阴极上的碳纳米管的电子显微图像。
碳纳米管利用包括氨(NH3)和烃气体的混合物的等离子体生长。在图6A至6D中，烃气体是乙炔(C2H2)气体。
参考图6A至6D，改变氨(NH3)和乙炔(C2H2)气体的体积比以测试碳纳米管的生长。体积比可以通过标准立方厘米(SCCM)单位进行测量，其中一个SCCM表示在一个大气压下在0℃时的1cm3。在图6A中，氨(NH3)和乙炔(C2H2)气体的体积比为大约1∶1。在图6B中，氨(NH3)和乙炔(C2H2)气体的体积比为大约2∶1。在图6C中，氨(NH3)和乙炔(C2H2)气体的体积比为大约4∶1。在图6D中，氨(NH3)和乙炔(C2H2)气体的体积比为大约6∶1。例如，2∶1的比例表示两个氨分子和一个乙炔(C2H2)分子。当氨(NH3)和乙炔(C2H2)气体的体积比为大约1∶1至大约4∶1时，碳纳米管易于生长。特别是，当氨(NH3)和乙炔(C2H2)气体的体积比为大约2∶1时，碳纳米管沿垂直方向生长。
图7A和7B是示出了根据本发明一个实施例的在各种电压下的阴极上的碳纳米管的电子显微图像。在图7A中，等离子体电压约为400V。在图7B中，等离子体电压约为40V。
参考图7A和7B，在约40V的等离子体电压处形成的碳纳米管的高度在垂直方向小于在约400V的等离子体电压处形成的碳纳米管的高度。特别是，当等离子体电压约为400V时，碳纳米管沿垂直方向生长的高度大于等离子体电压约为40V时的情况。从而，约400V或更大的等离子体电压可能是理想的。
图8至13是说明了根据本发明一个实施例的制造平面光源装置的方法的截面图。
参考图8，阴极211形成在基板2000上。特别是，下阴极层205和上阴极层210顺序形成在基板2000上以形成阴极211。阴极211的上阴极层210包括第二组中的金属。可以用于上阴极层210的第二组的金属的例子包括但不限于银(Ag)，铅(Pb)，铌(Nb)，钼(Mo)，铜(Cu)，钽(Ta)，铋(Bi)，铝(Al)和钛(Ti)。第二组还可以包括合金，其包括但不限于钼钨(MoW)合金。第二组的电流密度一般是不大于约10-6.1A/cm2。理想地，图8-13的基板2000可以是平面光源装置400的组成元件。
当阴极211具有包括下阴极层205和上阴极层210的双层结构时，下阴极层205包括第一组或第二组的金属，以及上阴极层210包括第二组的金属。例如，下阴极层205可以包括铬(Cr)，上阴极层210可以包括钛(Ti)。
下阴极层205和上阴极层210可以通过溅射方法形成。
在图8中，阴极211可以是整体形成的导体，因此阴极211可以不具有孤立的部分。
绝缘层215、栅电极层220和光刻胶层225顺序形成在具有阴极211的下基板2000上。
参考图9，通过光刻工序构图栅电极层220。特别是，利用曝光单元对形成在栅电极层220上的光刻胶层225进行曝光。光刻胶层225被显影以构图，从而形成光刻胶图案225’。利用光刻胶图案225’作为刻蚀掩模对栅电极层220进行部分刻蚀。栅电极220’包括第一组的金属。可替换地，栅电极220’可以包括铬(Cr)，如图8所示。栅电极220’还可以包括与下阴极205基本上相同的材料。当栅电极220’包括与下阴极205基本上相同的材料时，制造成本降低。可以用于绝缘层215的绝缘材料的例子包括有机材料，氧化硅，氮化硅等。这些可以单独使用或组合使用。
栅电极220’可以是整体形成的导体，因此栅电极220’可以不具有孤立的部分。在图1和9中，平面光源装置产生具有均匀亮度的光，并且不包括独立驱动的像素。
参考图10，利用栅电极220’作为刻蚀掩模对绝缘层215进行部分刻蚀，因此阴极210被部分曝光。绝缘层215可以被干法蚀刻或湿法蚀刻。当湿法蚀刻绝缘层215时，绝缘层215被各向同性刻蚀，因此绝缘层215在栅电极220’一侧下方的一部分凹进，由此形成底切(undercut)。
参考图11，用于碳纳米管的催化剂金属层227形成在具有栅电极220’的下基板2000上，阴极210通过栅电极220’的相邻部分之间的开口部分暴露。可以用于形成催化剂金属层227的催化剂金属的例子包括镍(Ni)，铁(Fe)，钴(Co)等。催化剂金属层227可以通过溅射方法形成。
参考图12，预处理具有催化剂金属层227的下基板2000。下基板2000被划分为其中形成多个催化剂金属晶种227’的区域和相邻催化剂金属晶种227’之间的区域。例如，利用氨等离子体对具有催化剂金属层227的下基板2000进行预处理。催化剂金属晶种227’起到用于生长碳纳米管的晶种的作用。
参考图13，碳纳米管230基于催化剂金属晶种227’生长。特别是，碳纳米管230利用包括氨(NH3)和烃气体的混合物的等离子体生长。烃可以是乙炔(C2H2)。碳纳米管230在相应于催化剂金属晶种227’的第二组的金属上生长。尽管催化剂金属晶种227’在第一组的金属上，但是碳纳米管230可以不在第一组的金属上生长。从而，在图13中，碳纳米管230仅在由栅电极225’的相邻部分所围绕的区域中的阴极210上生长。
图12和13的工序可以原地进行。即工序可以在腔室中进行，而不暴露到外部空气中。此外，图12和13的工序可以包括一个光工序。
具有透明电极和荧光层的上基板与具有碳纳米管的下基板结合以形成平面光源装置。间隔物可以形成在上基板和下基板之间。
在图1至13中，平面光源装置400用于LCD装置1000的背光组件。然而，平面光源装置400可以用于多个其他领域，例如作为一般照明装置。
根据本发明，场发射型平面光源装置和具有该平面光源装置的LCD装置例如可以产生光而不使用汞。
已经参考实施例描述了本发明。然而根据前述描述，许多可替换变形和变化对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此，本发明包含所有的这种可替换变形和变化，它们都落在所附权利要求的精神和范围内。
权利要求
1.一种平面光源装置，包括下基板；在下基板上的包括至少两层的阴极，阴极的最上层包括选自由银(Ag)，铅(Pb)，铌(Nb)，钼(Mo)，铜(Cu)，钽(Ta)，铋(Bi)，铝(Al)，钛(Ti)和钼钨(MoW)合金构成的组中的至少一种；在阴极上生长以形成发射体尖端的碳纳米管；和面向下基板的上基板，上基板包括荧光材料和透明电极。
2.根据权利要求1的平面光源装置，还包括阴极上的栅电极，所述栅电极与阴极电绝缘。
3.根据权利要求2的平面光源装置，其中所述栅电极包括选自由铅(Pb)，钯(Pd)，铂(Pt)，铑(Rh)，铱(Ir)，镍(Ni)，铁(Fe)，金(Au)，钨(W)和铬(Cr)构成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1的平面光源装置，其中双层结构的阴极包括包括铬的下阴极层，和包括钛的上阴极层。
5.根据权利要求4的平面光源装置，其中下阴极层包括与栅电极基本上相同的材料。
6.一种液晶显示(LCD)装置，包括平面光源装置，包括下基板；在下基板上的包括至少两层的阴极，阴极的最上层包括选自由银(Ag)，铅(Pb)，铌(Nb)，钼(Mo)，铜(Cu)，钽(Ta)，铋(Bi)，铝(Al)，钛(Ti)和钨化钼(MoW)合金构成的组中的一种；在阴极上生长以形成发射体尖端的碳纳米管；和面向下基板的上基板，上基板包括荧光材料和透明电极；和在平面光源装置上的液晶显示板。
7.一种平面光源装置，包括下基板；在下基板上的包括至少一层的阴极；在阴极上并与阴极电绝缘的栅电极，阴极通过栅电极的开口暴露；在栅电极上的催化剂金属层；在栅电极开口中的阴极上的碳纳米管，碳纳米管利用催化剂金属层生长；和面向下基板的上基板，上基板包括荧光材料和透明电极。
8.根据权利要求7的平面光源装置，其中阴极包括下阴极层和上阴极层。
9.根据权利要求8的平面光源装置，其中下阴极层包括与栅电极基本上相同的材料。
10.一种制造平面光源装置的方法，包括在下基板上形成包括至少一层的阴极；形成在阴极上并与阴极电绝缘的栅电极，阴极通过栅电极的开口暴露；在栅电极上和栅电极开口中的阴极上形成催化剂金属层；利用催化剂金属层在栅电极开口中的阴极上生长碳纳米管；和形成包括荧光材料和透明电极的上基板，上基板面向下基板。
11.根据权利要求10的方法，其中与阴极电绝缘的栅电极通过下述步骤形成在阴极上形成绝缘层；在绝缘层上形成栅电极图案；和利用所述栅电极图案作为刻蚀掩模部分刻蚀绝缘层，以便阴极通过绝缘层的开口而部分暴露。
12.根据权利要求10的方法，其中所述阴极通过下述步骤形成在下基板上形成铬层；和在铬层上形成钛层。
13.根据权利要求11的方法，其中所述栅电极包括铬层。
14.根据权利要求10的方法，还包括在氨环境中预处理催化剂金属层。
15.根据权利要求10的方法，其中碳纳米管在氨(NH3)气体和乙炔(C2H2)的混合物的环境中形成。
16.根据权利要求15的方法，其中混合物的氨(NH3)气体和乙炔(C2H2)的比例约为2∶1。
17.根据权利要求15的方法，其中在不小于约400V的等离子体电压生长碳纳米管。
18.根据权利要求11的方法，其中光工序的数量为1，并且栅电极图案通过光工序形成。
19.一种制造LCD装置的方法，包括在下基板上形成包括至少一层的阴极；形成在阴极上并与阴极电绝缘的栅电极，阴极通过栅电极的开口暴露；在栅电极上和栅电极开口中的阴极上形成催化剂金属层；利用催化剂金属层在栅电极开口中的阴极上生长碳纳米管；形成包括荧光材料和透明电极的上基板，上基板面向下基板；和在上基板上形成LCD板。
20.一种LCD装置，包括平面光源装置，包括下基板；在下基板上的包括铬层和钛层的阴极；在阴极上并与阴极电绝缘的栅电极，所述栅电极包括铬，所述阴极通过栅电极的开口暴露；在栅电极开口中的阴极上生长的碳纳米管；和面向下基板的上基板，上基板包括荧光材料和透明电极；在平面光源装置上的LCD板；和插入在平面光源装置和液晶显示板之间的光学片。
全文摘要
本发明提供了一种平面光源装置，包括下基板，阴极，碳纳米管，上基板，荧光层和阳极。阴极在下基板上。碳纳米管电连接到阴极。上基板面向下基板。荧光层和阳极形成在上基板上。因此，平面光源装置产生光，而不需要利用汞。
文档编号G02F1/1335GK1940676SQ20061011082
公开日2007年4月4日 申请日期2006年7月3日 优先权日2005年7月2日
发明者俞炯硕, 朱乘基, 李明禧, 黄仁瑄, 朴海日, 崔成洛 申请人:三星电子株式会社, 财团法人索尔大学校产学协力财团