(57)【要約】【課題】光効率を向上させたバックライト・ユニットを提供する。【解決手段】本発明のバックライト・ユニットは、互いに対面するように形成された第１基板１１０及び第２基板１７１と、第１基板上に形成された第１電極１２０と、第１電極と電気的に絶縁されるように配置された第２電極１４０と、第１電極に電気的に連結されて形成された電子放出源１５０と、第２基板上に形成され、電子放出源と対向する位置に配置された蛍光体層１７５と、蛍光体層に向かって電子放出源から放出された電子を加速させる第３電極１７３と、第２基板の一側に形成され、蛍光体層から射出された光を偏光させるワイヤグリッド偏光板１８０とを含むことを特徴とする。【選択図】図２
2010118342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面光源として受発光表示素子の光源の役割を行うバックライト・ユニットにおいて、ワイヤグリッド偏光板を一体に具備することを特徴とするバックライト・ユニット。
【請求項２】
前記受発光表示素子は液晶表示パネルであり、前記ワイヤグリッド偏光板は前記液晶表示パネルと対面する前記バックライト・ユニットの一面上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバックライト・ユニット。
【請求項３】
前記ワイヤグリッド偏光板は、前記バックライト・ユニットから射出された光を散乱させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックライト・ユニット。
【請求項４】
前記ワイヤグリッド偏光板の一側は接地されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のバックライト・ユニット。
【請求項５】
前記液晶表示パネルと対面する前記バックライト・ユニットの一面上には、静電気防止膜がさらに形成されていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト・ユニット。
【請求項６】
前記静電気防止膜の一側は、接地されていることを特徴とする請求項５に記載のバックライト・ユニット。
【請求項７】
互いに対面するように形成された第１基板及び第２基板と、
前記第１基板上に形成された第１電極と、
前記第１電極と電気的に絶縁されるように配置された第２電極と、
前記第１電極に電気的に連結されて形成された電子放出源と、
前記第２基板上に形成され、前記電子放出源と対向する位置に配置された蛍光体層と、
前記蛍光体層に向かって前記電子放出源から放出された電子を加速させる第３電極と、
前記第２基板の一側に形成され、前記蛍光体層から射出された光を偏光させるワイヤグリッド偏光板と
を含むことを特徴とするバックライト・ユニット。
【請求項８】
前記バックライト・ユニットの一側には液晶表示パネルが配置され、前記液晶表示パネルと対面している第２基板の一面上に前記ワイヤグリッド偏光板が配置されていることを特徴とする請求項７に記載のバックライト・ユニット。
【請求項９】
前記ワイヤグリッド偏光板は、前記バックライト・ユニットから射出された光を散乱させることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１０】
前記ワイヤグリッド偏光板において、前記バックライト・ユニットと接している面の反対側には、前記バックライト・ユニットから射出された光を散乱させる拡散板がさらに配置されていることを特徴とする請求項７乃至請求項９いずれか１項に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１１】
前記ワイヤグリッド偏光板の一側は、接地されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１０いずれか１項に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１２】
前記第３電極上に前記蛍光体層が形成され、前記蛍光体層上に前記ワイヤグリッド偏光板が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１３】
前記蛍光体層と前記ワイヤグリッド偏光板は、密着結合されていることを特徴とする請求項１２に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１４】
前記第３電極の一側と前記ワイヤグリッド偏光板の一側は、それぞれ接地されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１５】
前記第２基板の一面上に、静電気防止膜がさらに配置されていることを特徴とする請求項７に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１６】
前記静電気防止膜の一側は、接地されていることを特徴とする請求項１５に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１７】
前記第３電極は、前記ワイヤグリッド偏光板から反射された光をさらに反射する反射板の役割を行うことを特徴とする請求項７乃至請求項１６いずれか１項に記載のバックライト・ユニット。
【請求項１８】
前記ワイヤグリッド偏光板から反射された光は、前記第３電極でさらに反射されて楕円偏光されることを特徴とする請求項１７に記載のバックライト・ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト・ユニットに係り、詳細には、ワイヤグリッド偏光板（wire grid polarizer）を一体に備え、光効率を向上させたバックライト・ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子放出素子は、電子放出源として、熱陰極を利用する方式と、冷陰極を利用する方式とがある。冷陰極を利用する方式の電子放出素子としては、ＦＥＤ（field emission device）型、ＳＣＥ（surface conduction emitter）型、ＭＩＭ（metal insulator metal）型、ＭＩＳ（metal insulator semiconductor）型、ＢＳＥ（ballistic electron surface emitting）型などが知られている。
【０００３】
このうち、ＦＥＤ型は、仕事関数が小さいが、ベータ関数が高い物質を電子放出源として使用する場合、真空中から電界差によって、容易に電子が放出される原理を利用したものであり、モリブデン（Ｍｏ）、シリコン（Ｓｉ）などを主な材質とした先端が尖っているティップ（tip）構造物や、グラファイト（graphite）、ＤＬＣ（diamond like carbon）のような炭素系物質、そして、最近ナノチューブやナノワイヤなどのナノ物質を電子放出源に適用した素子が開発されている。
【０００４】
ＦＥＤ型電子放出素子は、カソード電極とゲート電極との配置形態によって、トップゲート型（top gate type）とアンダーゲート型（under gate type）とに大別され、使われる電極の個数によって、２極管、３極管または４極管などに分けることができる。このような従来の電子放出素子では、カソード電極とゲート電極との間に形成される電界によって、電子放出源から電子が放出される。カソード電極及びゲート電極のうち、カソードとして作用する電極の周囲に配置された電子放出源から電子が放出される。放出された電子は、初期にアノードとして作用する電極に向けて進んでいき、アノード電極の強い電界に引っ張られて、蛍光体層に向かって加速されることになる。
【０００５】
このような電子放出型のバックライト・ユニットには、偏光板（polarizer）を備えていることが一般的である。偏光板とは、方向によって偏光された透過光の色が変わるという光学的異性体の性質を利用して直線偏光を得るための装置のうちの一つを意味する。一般的な偏光板は、無偏光の光に対して、一次透過率が３０〜４０％レベルであり、残りの約６０％の光は、偏光板で吸収または反射されるので、偏光板における光の吸収または反射は、バックライトの発光効率の低下を引き起こす主要な原因となっている。
【０００６】
このような問題点を解決するために、ワイヤグリッド偏光板（wire grid polarizer）を適用する方法が開発された。ワイヤグリッド偏光板は、関心領域の光の波長と類似した次元（dimension）に導体をラインパターニングし、格子（grid）の形成方向と垂直方向の電場振動成分は通過させ、格子の形成方向と水平方向の電場振動成分は、格子がそのエネルギーを一部吸収したり反射させたりする。
【０００７】
このようなワイヤグリッド偏光板の長所は、既存の偏光板に比べて、内部吸収が少なく、選択された透過偏光の透過率と選択されていない偏光の背面反射率とが高く、光再生効率が高いということである。このとき、背面に反射された光をリサイクルするためには、楕円偏光のような偏光変換機能を行わなければならない。
【０００８】
ところで、従来の技術では、光源とワイヤグリッド偏光板との間に拡散板を設けていたために、光路上の背面反射光が拡散板を２回以上経ることになり、光量の消失が発生した。
【０００９】
また、ワイヤグリッド偏光板を、光源と拡散板との間に設けたとしても、ワイヤグリッド偏光板と光源とを互いに分離して別途に備えていたために、ワイヤグリッド偏光板と光源との間の空間でも光量の消失が発生した。
【００１０】
また、拡散板の光拡散度を高めれば、一般的に透光率が低下するので、拡散板それ自体によって、光量の消失が発生する問題点も存在した。
【００１１】
さらに、電子放出型バックライト・ユニットでは、アノード面に電圧が印加されるので、基板の外面に静電気が誘導された。ところで、このように誘導された静電気は、素子動作に不安定要素として作用し、バックライト・ユニットの外面に、ホコリのような不要な粒子が付着する原因として作用することもあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前記のような従来の問題点を克服するためのものであり、ワイヤグリッド偏光板を一体に備え、光効率を向上させたバックライト・ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、面光源として受発光表示素子（non-emissive display device）の光源の役割を行うバックライト・ユニットにおいて、ワイヤグリッド偏光板を一体に具備することを特徴とするバックライト・ユニットを提供する。
【００１４】
本発明において、前記受発光表示素子は液晶表示パネルを含み、前記ワイヤグリッド偏光板は前記液晶表示パネルと対面する前記バックライト・ユニットの一面上に形成されている。
【００１５】
本発明において、前記ワイヤグリッド偏光板は、前記バックライト・ユニットから射出された光を散乱させることができる。
【００１６】
本発明において、前記ワイヤグリッド偏光板の一側は接地されていることが可能である。
【００１７】
本発明において、前記液晶表示パネルと対面する前記バックライト・ユニットの一面上には、静電気防止膜がさらに形成されている。
【００１８】
ここで、前記静電気防止膜の一側は、接地されていることが可能である。
【００１９】
次に、他の側面に係る本発明は、互いに対面するように形成される第１基板及び第２基板と、前記第１基板上に形成された第１電極と、前記第１電極と電気的に絶縁されるように配置された第２電極と、前記第１電極に電気的に連結されて形成された電子放出源と、前記第２基板上に形成され、前記電子放出源と対向する位置に配置された蛍光体層と、前記蛍光体層に向かって前記電子放出源から放出された電子を加速させる第３電極と、前記第２基板の一側に形成され、前記蛍光体層から射出された光を偏光させるワイヤグリッド偏光板とを含むことを特徴とするバックライト・ユニットを提供する。
【００２０】
本発明において、前記バックライト・ユニットの一側には液晶表示パネルが配置され、前記液晶表示パネルと対面している第２基板の一面上に前記ワイヤグリッド偏光板が配置されている。
【００２１】
本発明において、前記ワイヤグリッド偏光板は、前記バックライト・ユニットから射出された光を散乱させることができる。
【００２２】
本発明において、前記ワイヤグリッド偏光板で、前記バックライト・ユニットと接している面の反対側には、前記バックライト・ユニットから射出された光を散乱させる拡散板がさらに配置されている。
【００２３】
本発明において、前記ワイヤグリッド偏光板の一側は、接地されていることが可能である。
【００２４】
本発明において、前記第３電極上に前記蛍光体層が形成され、前記蛍光体層上に前記ワイヤグリッド偏光板が形成されてもよい。
【００２５】
ここで、前記蛍光体層と前記ワイヤグリッド偏光板は、密着結合されている。
【００２６】
ここで、前記第３電極の一側と前記ワイヤグリッド偏光板の一側は、それぞれ接地されていることが可能である。
【００２７】
本発明において、前記第２基板の一面上に、静電気防止膜がさらに配置されている。
【００２８】
ここで、前記静電気防止膜の一側は、接地されていることが可能である。
【００２９】
本発明において、前記第３電極は、前記ワイヤグリッド偏光板から反射された光をさらに反射する反射板の役割を行うことができる。
【００３０】
ここで、前記ワイヤグリッド偏光板から反射された光は、前記第３電極でさらに反射されて楕円偏光される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によるバックライト・ユニットによれば、光効率を向上させる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバックライト・ユニットの概略的な構成を示す部分斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿って切り取った断面を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るバックライト・ユニットの概略的な構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るバックライト・ユニットの概略的な構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るバックライト・ユニットの概略的な構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付した図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００３４】
［第１実施形態］
図１は、電子放出素子を具備した電子放出型バックライト・ユニットの概略的な構成を示す部分斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩに沿って切り取った断面を示す断面図である。参考までに、図１では、図２に図示した拡散板１９０と液晶表示パネル２００とを除去した構造を図示している。
【００３５】
図１及び図２に図示しているように、バックライト・ユニット１００は、並んで配置されて真空の発光空間１０３を形成する電子放出素子１０１及び前面パネル１０２と、電子放出素子１０１と前面パネル１０２との間の間隔を維持するスペーサ１６０とを具備する。
【００３６】
電子放出素子１０１は、第１基板１１０と、第１電極１２０と、絶縁体層１３０と、第２電極１４０と、電子放出源１５０とを含んでいる。
【００３７】
ここで、第１電極１２０と第２電極１４０は、第１基板１１０上で交差するように配置されている。絶縁体層１３０は、第２電極１４０と第１電極１２０との間に配置され、第２電極１４０と第１電極１２０とを電気的に絶縁する。そして、第２電極１４０と第１電極１２０とが交差する領域には、電子放出源ホール１３１が形成されており、その内部に電子放出源１５０が配置されている。
【００３８】
第１基板１１０は、所定の厚さを有する板状の部材であり、石英ガラス、少量のＮａのような不純物を含有したガラス、板ガラス、ＳｉＯ２がコーティングされたガラス基板、酸化アルミニウムまたはセラミック基板を使用することが可能である。また、フレキシブルディスプレイ装置（flexible display apparatus）を具現する場合には、柔軟な材質を使用する。
【００３９】
第１電極１２０及び第２電極１４０は、一般的な導電物質で形成することができる。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｐｄのような金属またはその合金；ガラス及びＰｄ、Ａｇ、ＲｕＯ２、Ｐｄ−Ａｇのような金属または金属酸化物から構成されて印刷された導電体；Ｉｎ２Ｏ３またはＳｎＯ２などの透明導電体；または多結晶シリコンのような半導体物質から作ることが可能である。
【００４０】
絶縁体層１３０は、第１電極１２０と第２電極１４０とを絶縁させる役割を行う。絶縁体層１３０は、一般的な絶縁物質から形成することができる。例えば、絶縁物質は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、またはフリットなどであることが可能である。フリットの非制限的な例としては、ＰｂＯ−ＳｉＯ２系フリット、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系フリット、ＺｎＯ−ＳｉＯ２系フリット、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系フリット、Ｂｉ２Ｏ３−ＳｉＯ２系フリット及びＢｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系フリットなどがあるが、これらに限定されるわけではない。
【００４１】
電子放出源１５０には、電子放出物質が含まれているが、電子放出物質としては、仕事関数が小さく、ベータ関数が大きいカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）が使われることが望ましい。特に、カーボンナノチューブは、電子放出特性にすぐれて低電圧駆動が容易なので、これを電子放出源として使用すると、装置の大面積化に有利である。しかし、カーボンナノチューブに限定されるものではなく、グラファイト、ダイアモンド及びダイアモンド状カーボン（diamond−like carbon）のようなカーボン系物質や、またはナノチューブ、ナノワイヤ、ナノロッドのようなナノ物質も使うことができる。または、電子放出物質として、カーバイド誘導炭素を含んで形成されるものを使うことも可能である。
【００４２】
前面パネル１０２は、可視光線を透過できる第２基板１７１と、第２基板１７１の一側に配置され、電子放出素子１０１から放出された電子によって励起されて可視光線を発生する蛍光体層１７５と、電子放出素子１０１から放出された電子を蛍光体層１７５に向かって加速させる第３電極１７３と、ワイヤグリッド偏光板１８０とを含んでいる。
【００４３】
第２基板１７１は、前述の第１基板１１０と同じ材質から作られ、可視光線を透過する性質を有することが望ましい。
【００４４】
第３電極１７３は、前述の第１電極１２０や第２電極１４０と同じ材質から作ることができる。すなわち、第３電極１７３は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｐｄなどの金属またはその合金；ガラス及びＰｄ、Ａｇ、ＲｕＯ２、Ｐｄ−Ａｇのような金属または金属酸化物から構成されて印刷された導電体；Ｉｎ２Ｏ３またはＳｎＯ２などの透明導電体；または多結晶シリコンなどの半導体物質から作ることができる。望ましくは、第３電極１７３は、Ａｌ薄膜で形成することができる。このように、第３電極１７３をＡｌ薄膜で形成すると、加速された電子は、第３電極１７３を透過して蛍光体層１７５に達することができる。同時に、第３電極１７３は、反射板の役割を行うことができる。すなわち、第３電極１７３は、ワイヤグリッド偏光板１８０の背面で反射された光をさらに反射する反射板の役割を行うことができる。反射板としての第３電極１７３とワイヤグリッド偏光板１８０との間の関係については、詳細に後述する。
【００４５】
蛍光体層１７５は、加速された電子によって励起されて可視光線を発生させるＣＬ（cathode luminescence）型蛍光体として設けることができる。蛍光体層１７５に使うことのできる蛍光体としては、例えば、ＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ３Ｓ：Ｅｕなどを含む赤色光用蛍光体や、Ｚｎ（Ｇａ，Ａｌ）２Ｏ４：Ｍｎ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌなどを含む緑色光用蛍光体や、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ、ＺｎＧａ２Ｏ４、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌなどを含む青色光用蛍光体がある。もちろん、ここに言及した蛍光体に限定されるわけではない。
【００４６】
そして、第２基板１７１上、別の言い方をすれば拡散板１９０及び液晶表示パネル２００と対面している第２基板１７１の一面上にワイヤグリッド偏光板１８０を配置する。ワイヤグリッド偏光板１８０については、詳細に後述する。
【００４７】
一方、本発明によるバックライト・ユニット１００が正常に作動するためには、蛍光体層１７５と電子放出素子１０１との間の空間は、真空に維持されなければならない。このために、蛍光体層１７５と電子放出素子１０１との間の間隔を維持するスペーサ１６０と真空空間を密封するガラスフリット（図示せず）とがさらに使用される。ガラスフリットは、前述の真空空間の周囲に配置され、真空空間を密封する機能を行う。
【００４８】
一方、バックライト・ユニット１００の上部、詳細に説明すればワイヤグリッド偏光板１８０の上部には、拡散板１９０が配置され、拡散板１９０の上部には液晶表示パネル２００が配置される。
【００４９】
拡散板１９０は、バックライト・ユニット１００の上部に設置され、バックライト・ユニット１００から射出された光を散乱させる役割を行う。
【００５０】
液晶表示パネル２００は、互いに対向している上部基板２０５及び下部基板２０１と、上部基板２０５と下部基板２０１との間に配置されるＴＦＴアレイ（thin film transistor array）２０２と、液晶２０３及びカラーフィルタ２０４と、上部基板２０５の上側に配置された偏光板２０６とを具備している。このような液晶表示パネル２００は、すでに公知されている技術であるから、本明細書では、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
以上のような構造を有するバックライト・ユニット１００は、次のような方式で動作する。電子放出素子１０１に配置された第１電極１２０には、（−）電圧が印加され、第２電極１４０には、（＋）電圧が印加され、第１電極１２０と第２電極１４０との間に形成された電界によって、電子放出源１５０から第２電極１４０に向けて電子が放出される。このとき、第３電極１７３に対して、第２電極１４０に印加された（＋）電圧よりはるかに大きい（＋）電圧を印加すれば、電子放出源１５０から放出された電子は、第３電極１７３に向けて加速される。電子は、第３電極１７３に隣接した蛍光体層１７５を励起して可視光線を発生させる。このような電子の放出は、第２電極１４０に印加される電圧によって、制御が可能である。
【００５２】
もちろん、第１電極１２０に必ずしも（−）電圧が印加されなければならないわけではなく、第１電極１２０と第２電極１４０との間に、電子放出に必要な適切な電位差が形成されていればよい。
【００５３】
図１及び図２に図示したバックライト・ユニット１００は、面光源としてＴＦＴ−ＬＣＤのような受発光表示素子（non-emissive display device）のバックライト・ユニットとして使うことができる。また、単に面光源として可視光線を発生させるものではなく、画像を具現するために、またはディミング（dimming）機能を有するバックライト・ユニットを構成するためには、電子放出素子１０１の第１電極１２０と第２電極１４０とが互いに交差するように配置されていることが望ましい。このために、第１電極１２０と第２電極１４０のうちの一つが、主電極部とブランチ電極部とを有する形態に作られ、主電極部は他の電極と互いに交差し、ブランチ電極部は主電極部から突出して他の電極と対向するように配置され、電子放出層はブランチ電極部またはブランチ電極部と対向する部分に形成されるように設けられていることが望ましい。
【００５４】
以下、本発明の第１実施形態に係るバックライト・ユニットのワイヤグリッド偏光板１８０について詳細に説明する。
【００５５】
前述のように、ワイヤグリッド偏光板１８０は、関心領域の光の波長と類似した次元（dimension）に導体をラインパターニングし、格子の形成方向と垂直方向の電場振動成分は通過させ、格子の形成方向と水平方向の電場振動成分は格子がそのエネルギーを一部吸収したり反射させたりする。
【００５６】
これについてさらに詳細に説明すれば、ワイヤグリッド偏光板１８０に偏光されていない光が入射すれば、ある方向のあらゆる電場ベクトルは媒質に反射され、残りの偏光成分は媒質を透過する。すなわち、偏光されていない光がワイヤグリッド偏光板１８０に入射する場合、金属ワイヤに平行な電場成分の偏光はいずれも反射され、グリッドに垂直成分の偏光だけが透過する。従って、金属ワイヤに平行な電場成分によって誘導された電流が金属ワイヤに流れ、これは、同じ方向の偏光エネルギーを散乱させる役割を行うことによって、金属ワイヤに平行な偏光成分を反射し、直線偏光を生成できる。
【００５７】
ここで、ワイヤグリッド偏光板１８０は、蛍光体層１７５で発光した散乱偏光された光のうち、ワイヤグリッド偏光板１８０と平行方向に偏光された光は反射し、垂直方向に偏光された光は透過する。また、ワイヤグリッド偏光板１８０は、Ｓポラライザ及びＰポラライザに分離して透過及び反射させることができる素子または物質からなる。一方、ワイヤグリッド偏光板１８０の形成方法は、ホログラムリソグラフィ（hologram lithography）または電子光リソグラフィ（e-beam lithography）及びリフトオフ（lift-off）方式を混用して使用でき、素材はメタル成分を有したものであれば可能である。また、ワイヤグリッド偏光板１８０の周期は、数十ｎｍ〜数μｍまで多様に形成され、ライン幅（line-width）、周期及び厚さによって、効率と特性とが変わる。望ましくは、本発明の第１実施形態に係るバックライト・ユニット１００におけるワイヤグリッド偏光板１８０のパターンの線幅は、１μｍ以下であり、ワイヤグリッド偏光板１８０のパターン間の間隔もまた１μｍ以下である。
【００５８】
本発明の第１実施形態に係るバックライト・ユニット１００は、このようなワイヤグリッド偏光板１８０が第２基板１７１上に形成されていることを特徴とする。
【００５９】
詳細に説明すると、従来では光源とワイヤグリッド偏光板との間に拡散板を設けていたために、反射光が拡散板を２回以上通過することになるので、光量の消失が発生した。または、ワイヤグリッド偏光板が光源と拡散板との間に設置されていたとしても、ワイヤグリッド偏光板と光源とが互いに分離して別途に設置されているために、ワイヤグリッド偏光板と光源との間の空間でも光量の消失が発生した。また、拡散板自体によって、光量の消失が発生する問題点も存在した。
【００６０】
このような問題点を解決するために、本発明の第１実施形態に係るバックライト・ユニット１００では、ワイヤグリッド偏光板１８０が第２基板１７１上に結合され、バックライト・ユニット１００とワイヤグリッド偏光板１８０とが一体に形成されている。このように、ワイヤグリッド偏光板１８０がバックライト・ユニット１００と一体に形成されている場合、バックライト・ユニット１００の蛍光体層１７５から射出された光は、ワイヤグリッド偏光板１８０でまず偏光された後に拡散板１９０を通過する。そして、ワイヤグリッド偏光板１８０と平行でワイヤグリッド偏光板１８０の背面で反射された光は、反射板の役割を行う第３電極１７３で反射されて偏光状態が変わり、楕円偏光される。このような本発明の第１実施形態に係るバックライト・ユニット１００では、光源である蛍光体層１７５とワイヤグリッド偏光板１８０との間に拡散板が存在しないので、光の再生効率を向上させる効果を得ることができる。また、第２基板１７１の両面に、ワイヤグリッド偏光板１８０と蛍光体層１７５とがそれぞれ配置されているので、偏光板と光源との間の空間で発生する光量の消失を減少させる効果を得ることも可能である。
【００６１】
また、図２には、バックライト・ユニット１００と液晶表示パネル２００との間に、拡散板１９０が介在するように図示されているが、本発明の思想は、これに制限されるものではない。これについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。ワイヤグリッドの配列ピッチ（pitch）と開口幅の大きさは、偏光選択度を高めるために、可視光線領域波長（２００〜８００ｎｍ）と同じようなレベル、またはそれ以下に設計される。このような次元（dimension）のワイヤグリッドを通過した光には、偏光以外にも一種の多重スリットによる回折が作用し、液晶表示パネル２００に達する光は拡散することになる。そして、一般的に、拡散板１９０の透光率と拡散度とは反比例する。従って、本発明の一実施形態に係るバックライト・ユニット１００では、ワイヤグリッド偏光板１８０が拡散板１９０の機能を一部行うことができるために、拡散板１９０のヘーズ（haze）を下げ、拡散板１９０の透光率を上げることができる。そして、さらには、別途の拡散板を具備せずに、ワイヤグリッド偏光板１８０が拡散板の役割まで行うことも可能である。このような本発明によってバックライト・ユニットで拡散板が不要になり、これによって拡散板自体で発生する光量の消失を減らすことができるので、光効率を高めることができる。また、部品数が減り、製造コストが低下するので、製造工程が簡単になるという効果も得ることができる。
【００６２】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係るバックライト・ユニットの概略的な構成を示す断面図である。図３を参照すれば、バックライト・ユニット１００は、発光空間１０３を形成する電子放出素子１０１及び前面パネル１０２と、電子放出素子１０１と前面パネル１０２との間の間隔を維持するスペーサ１６０とを具備する。ここで、電子放出素子１０１は、第１基板１１０と、第１電極１２０と、絶縁体層１３０と、第２電極１４０と、電子放出源１５０とを含んでいる。そして、前面パネル１０２は、第２基板１７１と、蛍光体層１７５と、第３電極１７３と、ワイヤグリッド偏光板１８０とを含んでいる。また、バックライト・ユニット１００の上部には拡散板１９０が配置され、拡散板１９０の上部には液晶表示パネル２００が配置されている。
【００６３】
本実施形態では、ワイヤグリッド偏光板１８０の一側が接地されているという点で、前述の実施形態と区別される。詳細には、電子放出型バックライト・ユニットでは、アノード、すなわち第３電極１７３の面に電圧が印加されるので、第２基板１７１の外面に静電気が誘導される。このような静電気は、素子作動を不安にする要素として作用し、バックライト・ユニットの外面にホコリのような不要な粒子が付着する原因にもなる。このような問題点を解決するために、本発明の第２実施形態に係るバックライト・ユニット１００は、ワイヤグリッド偏光板１８０の一側を接地させることを一つの特徴とする（図３のＧ１参照）。すなわち、ワイヤグリッド偏光板１８０は、導体で構成されているために、ワイヤグリッド偏光板１８０の一側にグラウンドを連結し、適正準位の電圧を印加することによって静電気を防止する効果を得ることができる。
【００６４】
［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態に係るバックライト・ユニットの概略的な構成を示す断面図である。図４を参照すれば、バックライト・ユニット１００は、発光空間１０３を形成する電子放出素子１０１及び前面パネル１０２と、電子放出素子１０１と前面パネル１０２との間の間隔を維持するスペーサ１６０とを具備する。ここで、電子放出素子１０１は、第１基板１１０と、第１電極１２０と、絶縁体層１３０と、第２電極１４０と、電子放出源１５０とを含んでいる。そして、前面パネル１０２は、第２基板３７１と、蛍光体層３７５と、第３電極３７３と、ワイヤグリッド偏光板３８０とを含んでいる。また、バックライト・ユニット１００の上部には拡散板１９０が配置され、拡散板１９０の上部には液晶表示パネル２００が配置されている。
【００６５】
本実施形態では、ワイヤグリッド偏光板３８０が蛍光体層３７５と密着結合しているという点で、前述の実施形態等と区別される。これについてさらに詳細に説明すれば、第１基板１１０と対面している第２基板３７１にワイヤグリッド偏光板３８０、蛍光体層３７５、第３電極３７３が順に形成され、ワイヤグリッド偏光板３８０と蛍光体層３７５とが密着結合する。このような本発明の第３実施形態では、ワイヤグリッド偏光板３８０の背面及び第３電極３７３で反射されて再生される光の経路上に、第２基板３７１が介在しないので、第２基板３７１による光損失を減らす効果を得ることができる。また、導体として構成された第３電極３７３とワイヤグリッド偏光板３８０とが蛍光体層３７５を覆い包む構造となるため、蛍光体層３７５に衝突した電子が外部に放出されないので、電圧が降下する現象を防止する効果を得ることができる。
【００６６】
また、本発明の第３実施形態に係るバックライト・ユニット１００は、ワイヤグリッド偏光板３８０及び第３電極３７３の一側を接地させることができる（図４のＧ２参照）。すなわち、ワイヤグリッド偏光板３８０と第３電極３７３は、導体として構成されているので、ワイヤグリッド偏光板３８０と第３電極３７３の一側にグラウンドを連結し、適正準位の電圧を印加することによって静電気を防止する効果を得ることができる。
【００６７】
［第４実施形態］
図５は、本発明の第４実施形態に係るバックライト・ユニットの概略的な構成を示す断面図である。図５を参照すれば、バックライト・ユニット１００は、発光空間１０３を形成する電子放出素子１０１及び前面パネル１０２と、電子放出素子１０１と前面パネル１０２との間の間隔を維持するスペーサ１６０とを具備する。ここで、電子放出素子１０１は、第１基板１１０と、第１電極１２０と、絶縁体層１３０と、第２電極１４０と、電子放出源１５０とを含んでいる。そして、前面パネル１０２は、第２基板４７１と、蛍光体層４７５と、第３電極４７３と、ワイヤグリッド偏光板４８０とを含んでいる。また、バックライト・ユニット１００の上部には拡散板１９０が配置され、拡散板１９０の上部には液晶表示パネル２００が配置されている。
【００６８】
本実施形態では、第２基板４７１の一面上に静電気防止膜４８５をさらに具備しているという点で、前述の第３実施形態と区別される。これについてさらに詳細に説明すれば、拡散板１９０及び液晶表示パネル２００と対面している第２基板４７１の一面上に、静電気防止膜４８５をさらに具備し、静電気防止膜４８５の一側を接地させることができる（図５のＧ３参照）。すなわち、導体として構成された静電気防止膜４８５の一側に、グラウンドを連結し、適正準位の電圧を印加することによって静電気を防止する効果を得ることができる。
【００６９】
本発明は、図面に図示した実施形態を参考にして説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者であれば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。
【符号の説明】
【００７０】
１００    電子放出型バックライト・ユニット
１０１    電子放出素子
１０２    前面パネル
１０３    発光空間
１１０    第１基板
１２０    第１電極
１３０    絶縁体層
１３１    電子放出源ホール
１４０    第２電極
１５０    電子放出源
１６０    スペーサ
１７１，３７１，４７１    第２基板
１７３，３７３，４７３    第３電極
１７５，３７５，４７５    蛍光体層
１８０，３８０，４８０    ワイヤグリッド偏光板
１９０    拡散板
２００    液晶表示パネル
２０１    下部基板
２０２    ＴＦＴアレイ
２０３    液晶
２０４    カラーフィルタ
２０５    上部基板
２０６    偏光板
４８５   静電気防止膜
【図１】
2010118342.tif 000003
【図２】
2010118342.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010118342.tif 000006
【図５】
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