專利名稱：帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及帶有背光源的液晶顯示(LCD)器件，特別是高分辨率液晶顯示中所采用的背光源技術。
背景技術：
液晶顯示器件(LCD)是一種被動發(fā)光的平板顯示器件，它包括反射式和透射式兩種形式。反射式需要利用外界環(huán)境光照明條件下才能顯示信息。透射式需要在液晶平板的背面需要加背光源。目前有源彩色液晶顯示基本上采用透射式，既在液晶顯示背面加白色光源，通過濾色片使不同的液晶單元對應不同的顏色單元，再通過液晶顯示單元的開關作用，采用空間混色的方法，控制顏色單元的開關時間的長短，從而實現圖像的顯示。一種典型的TFT(薄膜晶體管)液晶顯示板的結構它由背光源熒光燈、導光板、漫射板、起偏片、TFT液晶板、濾色片、檢偏片、表面反射膜等組成。
目前LCD背光源主要采用冷陰極熒光燈和導光板來實現，在背光源和液晶板之間加漫射板以提高背光源的均勻性。采用此種方式的液晶顯示，由于液晶單元需要采用濾光片，其光的透過率約為30％，是液晶光學組件中透過率最低的一個部件，使大部分光被吸收，因此大大降低了顯示屏的亮度；為了提高亮度，一般采用增加熒光燈的數量和提高濾色片的透光率來解決。增加熒光燈的數量，無疑將提高了顯示屏的功耗和體積，濾色片的透光率的提高范圍也很小，不能完全解決問題。
場發(fā)射顯示是一種利用強電場下的微尖發(fā)射體發(fā)射的電子轟擊熒光粉發(fā)光的平板顯示。這種顯示器件具有發(fā)光效率高、亮度高、響應速度快、平板化的特點，利用場發(fā)射顯示原理，可以將其作為液晶顯示的背光源。
為了進一步提高液晶顯示板的分辨率和亮度，采用時間混色方法，既將一幀圖像轉化為分別對應紅、綠、藍三色的三幀圖像，或在多色系統(tǒng)中的與顏色數相同的多幀圖像，用一個液晶單元控制在不同顏色幀時的顯示單元的透過率，實現時間混色。由于采用一個液晶單元替代傳統(tǒng)液晶顯示的三個顯示單元，因此可使顯示的分辨率提高，同時可以將液晶顯示板中的濾光片去掉，增加液晶單元的透過率，提高液晶顯示板的亮度，降低成本。由于采用時間混色，在不同顏色幀的情況下，需要有不同的顏色的背光，因為需要在快速掃描情況下顏色的轉換，這對傳統(tǒng)的冷陰極熒光燈比較困難。但采用場發(fā)射顯示背光源，由于其具有高的響應速度，因此可以將場發(fā)射顯示板做成紅、綠、藍三色的光源形式，或多色系統(tǒng)中與顏色數目相同的多色光源形式，同時利用液晶顯示板的漫射板使背光源均勻。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是提供一種帶FED背光源的高分辨率液晶顯示器件，具有高亮度、高分辨率的技術效果。
技術方案為了實現以上目的，本發(fā)明帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件，將傳統(tǒng)TFT液晶顯示板中的熒光燈光源和導光板用場發(fā)射平板紅、綠、藍三色背光源或多色背光源取代，并且不需要彩色濾色片。所采用的場發(fā)射顯示背光源，按一定的行列排列方式，將其熒光屏制作成紅、綠、藍三色熒光粉發(fā)光單元或多色熒光粉發(fā)光單元相間的形式，每一種顏色熒光粉對應的發(fā)光單元的發(fā)光控制電極連通在一起，由發(fā)光控制電極控制該顏色的發(fā)光單元發(fā)光，使相同顏色的發(fā)光單元在該顏色被選中發(fā)光時同時點亮，各種顏色分時輪流點亮以提供時間混色所需要的背光源。在這種情況下可以將液晶顯示的濾色片去掉，進一步提高液晶屏的亮度并降低成本。
在結構上本發(fā)明的帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件，由漫射板、起偏片、液晶板、檢偏片、表面反射膜等組成，其特征是在漫射板的下面還設有可以顯示多種顏色的場發(fā)射顯示背光源，該顯示器件的層狀結構自上至下順序為表面反射膜、檢偏片、液晶板、起偏片、漫射板、場發(fā)射顯示背光源。
其中，場發(fā)射顯示背光源包括在后玻璃基板與前玻璃漫射板之間制作在后玻璃基板上的陰極電極、陰極發(fā)射體，制作在前玻璃漫射板上的熒光粉、陽極電極，形成二極管結構。
在后玻璃基板與前玻璃漫射板之間設有控制電極，控制電極可以是獨立的，也可以由陰極電極或陽極電極兼，對應相同顯示顏色的控制電極連通在一起，形成三極管結構。當控制電極不是陰極電極時，對應不同顏色發(fā)光單元的所有陰極連通在一起；當控制電極不是陽極電極時，對應不同顏色發(fā)光單元的所有陽極電極連通在一起，這時可以在熒光粉層上再制作薄膜金屬層作為陽極電極，以保護熒光粉不受灼傷，提高熒光粉的導電性，提高陽極電位并提高亮度。制作在陽極上的熒光粉可以是單色熒光粉，也可以是多色熒光粉，一般為多色熒光粉。背光源的各種顏色分時輪流點亮并和液晶板的驅動相配合實現液晶顯示的時間混色，場發(fā)射顯示背光源所發(fā)出的光經漫射板使亮度均勻后通過起偏片，形成的偏振光經液晶板控制光的透過率，經檢偏片使偏振光通過表面反射膜后形成圖像。
當控制電極和陰極發(fā)射體之間施加一定的電壓時，陰極發(fā)射體發(fā)射電子，電子在電場作用下加速轟擊熒光粉使熒光粉發(fā)光；按一定的行列排列方式，將其前玻璃基板上熒光粉制作成單色或多色熒光粉發(fā)光單元相間的形式，每一種顏色熒光粉對應的發(fā)光單元的發(fā)光控制電極連通在一起，由發(fā)光控制電極控制該顏色的發(fā)光單元發(fā)光，使相同顏色的發(fā)光單元在該顏色被選中發(fā)光時同時點亮，控制對應不同發(fā)光顏色熒光粉的控制電極上的電壓，使場發(fā)射背光源發(fā)射不同顏色的光。
有益效果應用這種技術可以提高液晶顯示的亮度和分辨率，降低成本，由于采用了平面背光源，可以減小背光源所占體積，提高整屏亮度的均勻性。
由于不需要濾色片，傳統(tǒng)液晶顯示空間混色的三發(fā)光單元，可以改為時間混色的一個發(fā)光單元，提高液晶顯示的分辨率。
當采用四色及以上的多色系統(tǒng)時，可以使顯示圖像的色域擴展，使圖像更逼真。


圖1是目前TFT液晶的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明總體結構示意圖。
圖3是本發(fā)明一種控制電極是陽極的三色發(fā)光的背光源結構示意圖。
圖4是本發(fā)明一種控制電極是陰極的三色發(fā)光的背光源結構示意圖。
圖5是本發(fā)明一種控制電極是獨立電極的三色發(fā)光的背光源結構示意圖。
其中有背光源熒光燈1、導光板2、慢射板3、起偏片4、TFT液晶板5、濾色片6、檢偏片7、表面反射膜8、場發(fā)射顯示背光源9、后玻璃基板10、陰極電極11、陰極發(fā)射體12、前玻璃漫射板13、熒光粉14、陽極電極15，控制電極16。
具體實施例方式
本發(fā)明帶FED背光源的高分辨率LCD，將傳統(tǒng)TFT液晶顯示板中的熒光燈光源1和導光板2用場發(fā)射平板紅、綠、藍三色背光源或多色背光源取代，并省去了濾色片6，傳統(tǒng)三色顯示單元可以由一個液晶單元取代，提高了分辨率。
該帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件由漫射板3、起偏片4、液晶板5、檢偏片7、表面反射膜8等組成，其特征是在漫射板3的下面還設有可以顯示多種顏色的場發(fā)射顯示背光源9，該顯示器件的層狀結構自上至下順序為表面反射膜8、檢偏片7、液晶板5、起偏片4、漫射板3、場發(fā)射顯示背光源9。場發(fā)射顯示背光源9包括在后玻璃基板10與前玻璃漫射板13之間制作在后玻璃基板10上的陰極電極11、陰極發(fā)射體12，制作在前玻璃漫射板13上的熒光粉14、陽極電極15，形成二極管結構。在后玻璃基板10與前玻璃漫射板13之間設有控制電極16，控制電極16可以是獨立的，也可以由陰極電極11或陽極電極15兼，對應相同顯示顏色的控制電極連通在一起，形成三極管結構。當控制電極不是陰極電極11時，對應不同顏色發(fā)光單元的所有陰極連通在一起。當控制電極不是陽極電極15時，對應不同顏色發(fā)光單元的所有陽極電極連通在一起。
場發(fā)射背光源的結構可以有多種形式，可以是二極管、三極管和四極以上的多極結構，無論何種結構形式，其都至少包括陰極、制作有熒光粉的陽極以及控制發(fā)光單元發(fā)光的控制電極。
控制電極可以是陰極或陽極，也可以是三極以上結構中的其他控制門電極，用于控制不同顏色發(fā)光單元的發(fā)光。
陰極由陰極電極以及能夠實現場發(fā)射的發(fā)射體材料制成，陰極可以是采用蒸發(fā)、刻蝕、絲網印刷、噴涂等方法制作的金屬、半導體微尖發(fā)射體，納米碳管、金剛石薄膜等場發(fā)射材料制作的平面發(fā)射體，以及其他在電場作用下可以發(fā)射電子的陰極發(fā)射體。所有對應相同顏色的陰極電極連通在一起，當控制電極不是陰極時，對應不同顏色發(fā)光單元的所有陰極可以連通在一起。
陽極由陽極電極以及制作在其上的對應不同發(fā)光顏色的熒光粉組成，所有對應相同顏色的陽極電極連通在一起。當控制電極不是陽極時，對應不同顏色發(fā)光單元的所有陽極電極可以連通在一起，這時可以在熒光粉層上再制作薄膜金屬層，如鋁膜，以保護熒光粉不受灼傷，提高熒光粉的導電性，提高陽極電位并提高亮度。本發(fā)明采用多色場發(fā)射背光源，可以實現顏色的快速轉換，提高了液晶顯示的亮度和分辨率。
權利要求
1.一種帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件，由漫射板(3)、起偏片(4)、液晶板(5)、檢偏片(7)、表面反射膜(8)等組成，其特征是在漫射板(3)的下面還設有可以顯示多種顏色的場發(fā)射顯示背光源(9)，該顯示器件的層狀結構自上至下順序為表面反射膜(8)、檢偏片(7)、液晶板(5)、起偏片(4)、漫射板(3)、場發(fā)射顯示背光源(9)。
2.根據權利要求1所述的帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件，其特征是場發(fā)射顯示背光源(9)包括在后玻璃基板(10)與前玻璃漫射板(13)之間制作在后玻璃基板(10)上的陰極電極(11)、陰極發(fā)射體(12)，制作在前玻璃漫射板(13)上的熒光粉(14)、陽極電極(15)，形成二極管結構。
3.根據權利要求2所述的帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件，其特征是在后玻璃基板(10)與前玻璃漫射板(13)之間設有控制電極(16)，控制電極(16)可以是獨立的，也可以由陰極電極(11)或陽極電極(15)兼，對應相同顯示顏色的控制電極連通在一起，形成三極管結構。
4.根據權利要求3所述的帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件，其特征是當控制電極不是陰極電極(11)時，對應不同顏色發(fā)光單元的所有陰極連通在一起。
5.根據權利要求3所述的帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件，其特征是當控制電極不是陽極電極(15)時，對應不同顏色發(fā)光單元的所有陽極電極連通在一起。
全文摘要
帶場發(fā)射顯示背光源的高分辨率液晶顯示器件，涉及帶有背光源的液晶顯示器件，特別是高分辨率液晶顯示中所采用的背光源技術，該顯示器件的層狀結構自上至下順序為表面反射膜(8)、檢偏片(7)、液晶板(5)、起偏片(4)、漫射板(3)、場發(fā)射顯示背光源(9)。場發(fā)射顯示背光源(9)包括在后玻璃基板(10)與前玻璃漫射板(13)之間制作在后玻璃基板(10)上的陰極電極(11)、陰極發(fā)射體(12)，制作在前玻璃漫射板(13)上的熒光粉(14)、陽極電極(15)，形成二極管結構。在后玻璃基板與前玻璃漫射板之間設有控制電極(16)，控制電極可以是獨立的，也可以由陰極電極(11)或陽極電極(15)兼，對應相同顯示顏色的控制電極連通在一起，形成三極管結構。
文檔編號G02F1/13GK1570728SQ20041001475
公開日2005年1月26日 申請日期2004年4月27日 優(yōu)先權日2004年4月27日
發(fā)明者雷威, 張曉兵, 尹涵春 申請人:東南大學