KR20090095272A - Light emission device and display device using the light emission device as light source - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 장치 및 이 발광 장치를 광원으로 사용하는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 장치의 내부에 구비되어 가시광을 방출하는 발광 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a display device using the light emitting device as a light source, and more particularly, to a light emitting unit provided in the light emitting device to emit visible light.
외부에서 볼 때 광이 출사된다는 것을 인식할 수 있는 모든 장치를 발광 장치라 하면, 전면 기판에 형광층과 애노드 전극을 구비하고, 후면 기판에 전자 방출부와 구동 전극을 구비한 발광 장치가 공지되어 있다. 전면 기판과 후면 기판은 밀봉 부재에 의해 가장자리가 일체로 접합되고 내부 공간이 배기되어 밀봉 부재와 함께 진공 패널을 구성한다.When all devices capable of recognizing that light is emitted from the outside are light emitting devices, a light emitting device having a fluorescent layer and an anode electrode on a front substrate and an electron emission part and a driving electrode on a rear substrate is known. have. The front substrate and the rear substrate are integrally bonded to the edge by the sealing member and the internal space is exhausted to form a vacuum panel together with the sealing member.
구동 전극은 서로 직교하도록 배치되는 캐소드 전극들과 게이트 전극들로 구성될 수 있다. 이 경우, 전자 방출부는 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차 영역마다 캐소드 전극 위에 배치된다. 다른 한편으로, 구동 전극은 빗살 모양을 가지면서 서로 엇갈리게 배치되는 캐소드 전극들과 게이트 전극들로 이루어질 수 있다. 이 경우, 전자 방출부는 게이트 전극을 향한 캐소드 전극의 측면에 위치한다.The driving electrode may be composed of cathode electrodes and gate electrodes arranged to be orthogonal to each other. In this case, the electron emission portion is disposed on the cathode electrode at each intersection region of the cathode electrode and the gate electrode. On the other hand, the driving electrode may be composed of cathode electrodes and gate electrodes that have a comb-tooth shape and are alternately disposed. In this case, the electron emission portion is located on the side of the cathode electrode facing the gate electrode.
발광 장치는 캐소드 전극들과 게이트 전극들의 조합으로 복수의 화소를 형성한다. 그리고 캐소드 전극들과 게이트 전극들에 소정의 구동 전압을 인가하여 화소별 전자 방출부들의 방출 전류량을 제어함으로써 화소별 형광층의 휘도를 조절한다. 이러한 발광 장치는 액정 표시 패널과 같은 비-자발광 표시 패널을 구비하는 표시 장치에서 광원으로 사용될 수 있다.The light emitting device forms a plurality of pixels by using a combination of cathode electrodes and gate electrodes. In addition, a predetermined driving voltage is applied to the cathode electrodes and the gate electrodes to control the emission current of the electron emission units for each pixel, thereby controlling the luminance of the phosphor layer for each pixel. Such a light emitting device can be used as a light source in a display device having a non-light emitting display panel such as a liquid crystal display panel.
그런데 종래의 발광 장치에서 형광층은 발광 장치의 두께 방향을 따라 전자 방출부들과 마주하는 화소 영역에서는 강한 전자빔을 제공받아 높은 휘도의 가시광을 방출하는 반면, 전자 방출부들과 마주하지 않는 화소 영역들 사이 부위에서는 전자를 제공받지 못하거나 화소 영역에서 발산된 극히 적은 양의 전자를 제공받으므로 흑색을 표시하거나 극히 낮은 휘도의 가시광을 방출하게 된다.However, in the conventional light emitting device, the fluorescent layer is provided with a strong electron beam in the pixel area facing the electron emission parts along the thickness direction of the light emitting device to emit visible light of high luminance, while between the pixel areas not facing the electron emission parts. Since the region is not provided with electrons or is provided with a very small amount of electrons emitted from the pixel area, it displays black or emits visible light having an extremely low luminance.
이와 같이 형광층의 발광 균일도가 낮기 때문에, 종래의 발광 장치는 진공 패널의 전면, 즉 진공 패널과 표시 패널 사이에 복수개의 확산판을 배치하여 발광 장치의 발광 균일도를 높이고 있다. 그러나 복수개의 확산판으로 인해 광 손실이 발생하여 최종 표시 패널에 도달하는 광량이 저하되므로 발광 장치의 효율(휘도/소비 전력)이 낮아지게 된다.Since the light emission uniformity of the fluorescent layer is low as described above, the conventional light emitting device improves the light emission uniformity of the light emitting device by disposing a plurality of diffusion plates in front of the vacuum panel, that is, between the vacuum panel and the display panel. However, since the light loss occurs due to the plurality of diffusion plates, the amount of light reaching the final display panel is lowered, thereby lowering the efficiency (luminance / power consumption) of the light emitting device.
본 발명은 형광층의 발광 효율과 발광 균일도를 높이며, 확산판으로 인한 광 투과율 저하를 최소화하여 효율을 높일 수 있는 발광 장치 및 이 발광 장치를 광원으로 사용하는 표시 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a light emitting device capable of increasing the luminous efficiency and uniformity of light emission of a fluorescent layer and minimizing a decrease in light transmittance due to a diffuser plate and improving the efficiency, and a display device using the light emitting device as a light source.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, 진공 영역을 사이에 두고 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판의 내면에 위치하는 전자 방출부들과, 제1 기판의 내면에 위치하며 화소별로 전자 방출부들의 방출 전류량을 제어하는 구동 전극들과, 제2 기판의 내면에 위치하는 애노드 전극과, 애노드 전극의 일면에서 화소 영역들에 대응하여 서로간 거리를 두고 형성되는 제1 형광층들과, 애노드 전극의 일면에서 제1 형광층들 사이에 배치되는 제2 형광층을 포함한다. 제1 형광층들은 전자들에 의해 여기되어 발광하며, 제2 형광층은 자외선에 의해 여기되어 발광한다.A light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a first substrate and a second substrate that are disposed to face each other with a vacuum region therebetween, electron emission parts positioned on an inner surface of the first substrate, and an inner surface of the first substrate. Driving pixels for controlling the amount of emission currents of the electron emission parts for each pixel, an anode disposed on an inner surface of the second substrate, and a first fluorescent light formed at a distance corresponding to the pixel regions on one surface of the anode electrode; Layers and a second fluorescent layer disposed between the first fluorescent layers on one surface of the anode electrode. The first fluorescent layers are excited by electrons and emit light, and the second fluorescent layer is excited by ultraviolet rays and emit light.
제1 형광층은 적색 형광체와 녹색 형광체 및 청색 형광체가 혼합된 백색 형광체로 형성될 수 있다. 적색 형광체는 Y2O3:Eu, Y2O2S:Eu, SrTiO3:Pr, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, 녹색 형광체는 Y2SiO5:Tb, Gd2O2S:Tb, ZnS:(Cu, Al), ZnSiO4:Mn, Zn(Ga, Al)2O4:Mn, SrGa2S4:Eu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며, 청색 형광체는 ZnS:(Ag, Al), Y2SiO5:Ce, BaMgAl10O17:Eu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 제1 형광층은 적색 형광체를 15 내지 30 중량부, 녹색 형광체를 30 내지 60 중량부, 청색 형광체를 24 내지 45 중량부로 포함할 수 있다.The first fluorescent layer may be formed of a white phosphor mixed with a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor. The red phosphor is any one selected from the group consisting of Y 2 O 3 : Eu, Y 2 O 2 S: Eu, SrTiO 3 : Pr, and a combination thereof, and the green phosphor is Y 2 SiO 5 : Tb, Gd 2 O 2 S: Tb, ZnS: (Cu, Al), ZnSiO 4 : Mn, Zn (Ga, Al) 2 O 4 : Mn, SrGa 2 S 4 : Eu, and any combination thereof The blue phosphor may be any one selected from the group consisting of ZnS: (Ag, Al), Y 2 SiO 5 : Ce, BaMgAl 10 O 17 : Eu, and combinations thereof. The first fluorescent layer may include 15 to 30 parts by weight of the red phosphor, 30 to 60 parts by weight of the green phosphor, and 24 to 45 parts by weight of the blue phosphor.
제2 형광층은 380 내지 490nm 영역의 자외선에 의해 발광하는 형광체일 수 있으며, 적색 형광체와 녹색 형광체 및 청색 형광체가 혼합된 백색 형광체로 형성 될 수 있다. 적색 형광체는 (Y,Gd)BO3:Eu이고, 녹색 형광체는 Zn2SiO4:Mn이며, 청색 형광체는 BaMgAl10O17:Eu, CaMgSi2O8:Eu, BaMgAl10O17:Eu, CaMgSi2O8:Eu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 제2 형광층은 적색 형광체를 15 내지 30 중량부, 녹색 형광체를 30 내지 60 중량부, 청색 형광체를 24 내지 45 중량부로 포함할 수 있다.The second fluorescent layer may be a phosphor that emits light by ultraviolet rays in the 380 to 490 nm region, and may be formed of a white phosphor in which a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor are mixed. The red phosphor is (Y, Gd) BO 3 : Eu, the green phosphor is Zn 2 SiO 4 : Mn, and the blue phosphor is BaMgAl 10 O 17 : Eu, CaMgSi 2 O 8 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu, CaMgSi It may be any one selected from the group consisting of 2 O 8 : Eu, and combinations thereof. The second fluorescent layer may include 15 to 30 parts by weight of the red phosphor, 30 to 60 parts by weight of the green phosphor, and 24 to 45 parts by weight of the blue phosphor.
구동 전극들은 절연층을 사이에 두고 서로 직교하는 캐소드 전극들과 게이트 전극들을 포함할 수 있으며, 캐소드 전극들과 게이트 전극들이 중첩되는 하나 이상의 교차 영역이 화소 영역에 대응할 수 있다.The driving electrodes may include cathode electrodes and gate electrodes that are orthogonal to each other with the insulating layer interposed therebetween, and one or more crossing regions in which the cathode electrodes and the gate electrodes overlap each other may correspond to the pixel region.
다른 한편으로, 구동 전극들은 캐소드 전극들과, 캐소드 전극들 사이에서 캐소드 전극과 나란하게 위치하는 게이트 전극들을 포함할 수 있으며, 화소 영역별로 캐소드 전극들과 게이트 전극들이 각각 제1 연결부와 제2 연결부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.On the other hand, the driving electrodes may include cathode electrodes and gate electrodes positioned parallel to the cathode electrode between the cathode electrodes, and the cathode and gate electrodes are respectively connected to the first connection part and the second connection part for each pixel area. It can be electrically connected by.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 전술한 발광 장치와, 발광 장치의 전방에 위치하는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널이 제1 화소들을 형성할 때, 발광 장치는 표시 패널보다 적은 개수의 제2 화소들을 형성하며, 각각의 제2 화소는 자신과 대응하는 제1 화소들의 계조에 대응하여 독립적으로 발광할 수 있다. 표시 패널은 액정 표시 패널일 수 있다.The display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes the above-described light emitting device and a display panel positioned in front of the light emitting device. When the display panel forms the first pixels, the light emitting device forms a smaller number of second pixels than the display panel, and each of the second pixels may independently emit light corresponding to the gray levels of the first pixels corresponding to the display panel. have. The display panel may be a liquid crystal display panel.
본 발명에 의한 발광 장치는 전자빔에 의해 발광하는 제1 형광층과 자외선에 의해 발광하는 제2 형광층을 구비함에 따라, 발광 효율을 높이고 발광 균일도를 향상시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 표시 장치는 발광 장치와 표시 패널 사이에 확산판을 배치하지 않거나, 종래보다 적은 개수의 확산판을 배치할 수 있으므로 확산판에 의한 광 손실을 최소화하여 고휘도 화면을 구현할 수 있다.The light emitting device according to the present invention includes a first fluorescent layer that emits light by an electron beam and a second fluorescent layer that emits light by ultraviolet rays, thereby improving luminous efficiency and improving luminous uniformity. Accordingly, the display device according to the present invention does not have a diffusion plate disposed between the light emitting device and the display panel, or a smaller number of diffusion plates may be disposed than in the related art, thereby realizing a high brightness screen by minimizing light loss caused by the diffusion plate.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치의 부분 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 발광 장치 중 유효 영역 내부를 나타낸 분해 사시도이다.1 is a partial cross-sectional view of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing the inside of an effective area of the light emitting device shown in FIG. 1.
도 1과 도 2를 참고하면, 본 실시예의 발광 장치(100)는 소정의 거리를 두고 대향 배치되는 제1 기판(12)과 제2 기판(14)을 포함한다. 제1 기판(12)과 제2 기판(14)의 가장자리에는 이 기판들(12, 14)을 접합시키는 밀봉 부재(16)가 위치하며, 내부 공간이 대략 10-6 Torr의 진공도로 배기되어 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 및 밀봉 부재(16)가 진공 패널(18)을 구성한다.1 and 2, the
제1 기판(12)과 제2 기판(14) 중 밀봉 부재(16)의 내측에 위치하는 영역은 실제 가시광 방출에 기여하는 유효 영역과, 유효 영역을 둘러싸는 비유효 영역으로 구분지을 수 있다. 제1 기판(12) 내면의 유효 영역에는 전자 방출을 위한 전자 방 출 유닛(20)이 위치하고, 제2 기판(14) 내면의 유효 영역에는 가시광 방출을 위한 발광 유닛(22)이 위치한다.The region located inside the sealing
전자 방출 유닛(20)은 전자 방출부(24)와, 전자 방출부(24)의 방출 전류량을 제어하는 구동 전극들을 포함한다. 구동 전극들은 제1 기판(12)의 일 방향(도면의 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되는 캐소드 전극들(26)과, 절연층(28)을 사이에 두고 캐소드 전극들(26)의 상부에서 캐소드 전극들(26)과 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되는 게이트 전극들(30)을 포함한다.The
캐소드 전극들(26)과 게이트 전극(30)의 교차 영역마다 게이트 전극(30)과 절연층(28)에 개구부(301, 281)가 형성되어 캐소드 전극(26)의 표면 일부를 노출시키고, 절연층 개구부(281) 내측으로 캐소드 전극(26) 위에 전자 방출부(24)가 위치한다. 전자 방출부(24)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드상 탄소, 플러렌, 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함할 수 있다.
전술한 구조에서 캐소드 전극(26)과 게이트 전극(30)의 교차 영역 하나가 발광 장치(100)의 한 화소 영역에 대응하거나, 2개 이상의 교차 영역이 발광 장치(100)의 한 화소 영역에 대응할 수 있다.In the above-described structure, one intersection region of the
발광 유닛(22)은 애노드 전극(32)과, 애노드 전극(32)의 일면에 위치하는 제1 형광층(34) 및 제2 형광층(36)과, 제1 형광층(34)과 제2 형광층(36)을 덮는 금속 반사막(38)을 포함한다. 애노드 전극(32)은 5kV 이상의 고전압(애노드 전압)을 인 가받아 제1 형광층(34) 및 제2 형광층(36)을 고전위 상태로 유지시키고, 제1 형광층(34) 및 제2 형광층(36)으로부터 방출되는 가시광을 투과시킬 수 있도록 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전 물질로 형성된다.The
금속 반사막(38)은 수천 옴스트롱(Å)의 얇은 두께를 가지는 알루미늄 박막일 수 있으며, 전자빔 통과를 위한 미세 홀들을 형성한다. 금속 반사막(38)은 제1 형광층(34) 및 제2 형광층(36)에서 방출된 가시광 중 제1 기판(12)을 향해 방출된 가시광을 제2 기판(14) 측으로 반사시켜 발광면의 휘도를 높인다. 한편, 애노드 전극(32)이 생략되고, 금속 반사막(38)이 애노드 전압을 인가받아 애노드 전극으로 기능할 수 있다.The metal
본 실시예에서 제1 형광층(34)은 화소 영역에 대응하여 위치하며, 음극 발광(Cathode Luminescence; CL) 형광층으로서 전자 방출부(24)에서 방출된 전자들에 의해 여기되어 가시광을 방출시킨다.In the present exemplary embodiment, the first
제1 형광층(34)은 적색 형광체와 녹색 형광체 및 청색 형광체가 혼합된 백색 형광체로 형성될 수 있다. 적색 형광체는 Y2O3:Eu, Y2O2S:Eu, SrTiO3:Pr, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 녹색 형광체는 Y2SiO5:Tb, Gd2O2S:Tb, ZnS:(Cu, Al), ZnSiO4:Mn, Zn(Ga, Al)2O4:Mn, SrGa2S4:Eu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다. 청색 형광체는 ZnS:(Ag, Al), Y2SiO5:Ce, BaMgAl10O17:Eu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The first
제1 형광층(34)은 적색 형광체를 15 내지 30 중량부, 녹색 형광체를 30 내지60 중량부, 청색 형광체를 24 내지 45 중량부로 포함할 수 있다. 제1 형광층(34)이 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 청색 형광체를 상기 함량 범위로 포함하는 경우, 이를 발광 장치(100)에 사용하면, 발광 장치(100)가 다음에 설명하는 표시 장치의 광원으로 사용되어 표시 패널로 백색광을 제공할 때, 발광 장치(100)에서 발생한 빛이 표시 패널을 통과한 후에도 휘도가 우수하고, 적정한 색좌표를 얻을 수 있어 바람직하다.The first
제2 형광층(36)은 화소 영역들 사이 부위, 즉 제1 형광층들(34) 사이에 위치하며, 빛 발광(Photo Luminescence; PL) 형광층으로서 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출시킨다.The
도 3은 제2 기판에 형광층을 구비하지 않은 조건에서 측정된 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 도 3을 참고하면, 제2 기판에 어떠한 형광층도 형성하지 않은 발광 장치를 구동시켜 애노드 전극을 향해 전자들을 방출시키는 실험에서 대략 380 내지 490nm 파장 범위의 자외선이 방출되는 것을 확인할 수 있다. 실험에 사용된 발광 장치에서 애노드 전압은 7kV이고, 전자 방출부의 방출 전류량은 대략 4㎂/mm2이다.3 is a graph showing an emission spectrum of a light emitting device measured under a condition that a fluorescent layer is not provided on a second substrate. Referring to FIG. 3, it can be seen that ultraviolet rays in the wavelength range of about 380 to 490 nm are emitted in an experiment in which electrons are emitted toward the anode electrode by driving a light emitting device in which no fluorescent layer is formed on the second substrate. In the light emitting device used in the experiment, the anode voltage was 7 kV, and the emission current amount of the electron emitting portion was about 4 mA / mm 2 .
따라서 제2 형광층(36)은 전자빔 방출에 의해 발광 장치(100) 내부에서 발생하는 자외선 파장, 특히 380 내지 490nm 영역의 자외선에 의해 발광하는 PL 형광체로 형성된다.Accordingly, the
제2 형광층(36)은 적색 형광체와 녹색 형광체 및 청색 형광체가 혼합된 백색 형광체로 형성될 수 있다. 적색 형광체는 (Y,Gd)BO3:Eu를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 녹색 형광체는 Zn2SiO4:Mn를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 청색 형광체는 BaMgAl10O17:Eu, CaMgSi2O8:Eu, BaMgAl10O17:Eu, CaMgSi2O8:Eu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 청색 형광체로는 CaMgSi2O8:Eu 또는 BaMgAl10O17:Eu와 CaMgSi2O8:Eu의 혼합물을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.The
제2 형광층(36)은 적색 형광체를 15 내지 30 중량부, 녹색 형광체를 30 내지 60 중량부, 청색 형광체를 24 내지 45 중량부로 포함할 수 있다. 제2 형광층(36)이 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 청색 형광체를 상기 함량 범위로 포함하는 경우, 이를 발광 장치(100)에 사용하면, 발광 장치(100)가 표시 장치의 광원으로 사용되어 표시 패널로 백색광을 제공할 때, 발광 장치(100)에서 발생한 빛이 표시 패널을 통과한 후에도 휘도가 우수하고, 적정한 색좌표를 얻을 수 있어 바람직하다.The
도 4는 제1 형광층과 제2 형광층의 평면도로서, 제1 형광층(34)은 발광 장치의 화소 형상에 맞추어 사각형으로 형성되고, 제2 형광층(36)은 제1 형광층들(34) 사이에서 소정의 폭을 가지면서 격자 모양으로 형성될 수 있다. 도 1과 도 2에서는 일례로 제1 형광층(34)이 캐소드 전극(26)과 게이트 전극(30)의 교차 영역마다 하나씩 대응하여 위치하는 경우를 도시하였다.4 is a plan view of the first fluorescent layer and the second fluorescent layer, wherein the
제1 형광층(34)의 수평 및 수직 폭이 10mm일 때, 제2 형광층(36)은 대략 0.1mm의 폭으로 형성될 수 있으며, 발광 장치(100)의 유효 영역 면적의 대략 3 내지 5%를 차지할 수 있다.When the horizontal and vertical widths of the
전술한 구조의 발광 장치(100)는 캐소드 전극들(26)과 게이트 전극들(30) 중 어느 한 전극들에 주사 구동 전압을 인가하고, 다른 한 전극들에 데이터 구동 전압을 인가하며, 애노드 전극(32)에 5kV 이상의 애노드 전압을 인가하여 구동한다.The
그러면 캐소드 전극(26)과 게이트 전극(30)의 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(24) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출되고, 방출된 전자들은 애노드 전압에 이끌려 대응하는 제1 형광층(34)에 충돌함으로써 이를 발광시킨다. 그리고 제2 형광층(36)은 발광 장치(100) 내부에서 발생하는 자외선에 의해 발광한다.Then, an electric field is formed around the
따라서 본 실시예의 발광 장치(100)는 제1 형광층(34)과 제2 형광층(36)의 동시 발광에 의해 발광 효율을 높이고 발광 균일도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 진공 패널(18)의 전면에 확산판을 배치하지 않거나, 종래보다 적은 개수의 확산판을 배치할 수 있으므로 확산판에 의한 광 손실을 최소화할 수 있다.Accordingly, the
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치 중 전자 방출 유닛의 부분 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시한 전자 방출 소자의 사시도이다.FIG. 5 is a partial plan view of the electron emission unit of the light emitting device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of the electron emission element shown in FIG.
도 5와 도 6을 참고하면, 본 실시예의 발광 장치는 다음에 설명하는 전자 방출 유닛의 구조를 제외하고 전술한 제1 실시예의 발광 장치와 동일한 구성으로 이루어진다.5 and 6, the light emitting device of this embodiment has the same configuration as the light emitting device of the first embodiment described above except for the structure of the electron emitting unit described below.
본 실시예에서 전자 방출 유닛(201)은 화소별로 하나씩 위치하는 전자 방출 소자들(40)로 이루어진다. 각 전자 방출 소자(40)는 캐소드 전극들(261)과, 캐소드 전극들(261) 사이에서 캐소드 전극(261)과 나란하게 위치하는 게이트 전극들(302)과, 게이트 전극(302)을 향한 캐소드 전극(261)의 측면에 위치하는 전자 방출부들(241)을 포함한다.In the present embodiment, the
캐소드 전극들(261)은 한쪽 끝단에서 제1 연결부(42)에 의해 전기적으로 연결되고, 게이트 전극들(302)은 반대편 끝단에서 제2 연결부(44)에 의해 전기적으로 연결된다.The
전자 방출 소자들(40) 사이로 제1 배선부(46)와 제2 배선부(48)가 위치한다. 제1 배선부(46)가 도면의 y축 방향을 따라 위치하는 전자 방출 소자들(40)의 제1 연결부들(42)을 연결시키고, 제2 배선부(48)가 도면의 x축 방향을 따라 위치하는 전자 방출 소자들(40)의 제2 연결부들(44)을 연결시킨다. 제1 배선부(46)와 제2 배선부(48) 사이에는 절연막(50)이 위치하여 두 배선부(46, 48)가 쇼트되는 것을 방지한다.The
제1 배선부(46)와 제2 배선부(48) 중 어느 한 배선부가 주사 구동 전압을 인가받고, 다른 한 배선부가 데이터 구동 전압을 인가받는다. 따라서 캐소드 전극(261)과 게이트 전극(302)의 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(241) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다.One of the
상기에서는 캐소드 전극들과 게이트 전극들이 서로 직교하도록 배치되는 경우와, 서로간 거리를 두고 나란하게 위치하는 경우를 설명하였으나, 전자 방출 유 닛의 구성은 전술한 예들에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다. 또한, 전자 방출 유닛은 전술한 전계 방출 어레이형 이외에 표면-전도 에미션형, 금속-절연층-금속형 및 금속-절연층-반도체형 중 어느 하나로 형성될 수 있다.In the above, the case where the cathode electrodes and the gate electrodes are arranged to be orthogonal to each other and the case where the electrodes are disposed side by side at a distance from each other are described. . Further, the electron emission unit may be formed of any one of the surface-conducting emission type, the metal-insulation layer-metal type, and the metal-insulation layer-semiconductor type in addition to the above-described field emission array type.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
도 7을 참고하면, 본 실시예의 표시 장치(200)는 발광 장치(100)와, 발광 장치(100)의 전방에 위치하는 표시 패널(60)을 포함한다. 발광 장치(100)가 제1 형광층과 제2 형광층을 구비하여 개선된 휘도 균일도를 구현함에 따라, 발광 장치(100)와 표시 패널(60) 사이에 확산판을 구비하지 않거나 종래보다 감소된 개수의 확산판을 구비할 수 있다. 도 7에서는 발광 장치(100)와 표시 패널(60) 사이에 한 장의 확산판(52)이 위치하는 경우를 도시하였다.Referring to FIG. 7, the
표시 패널(60)은 액정 표시 패널 또는 다른 비-자발광 표시 패널로 이루어진다. 아래에서는 표시 패널(60)이 액정 표시 패널인 경우에 대해 설명한다.The
도 8은 도 7에 도시한 표시 패널의 부분 단면도이다.FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the display panel illustrated in FIG. 7.
도 8을 참고하면, 표시 패널(60)은 다수의 박막 트랜지스터(TFT)(62)가 형성된 하부 기판(64)과, 컬러 필터층(66)이 형성된 상부 기판(68)과, 이 기판들(64, 68) 사이에 주입되는 액정층(70)을 포함한다. 상부 기판(68)의 윗면과 하부 기판(64)의 아랫면에는 편광판(72, 74)이 부착되어 표시 패널(60)을 통과하는 빛을 편광시킨다.Referring to FIG. 8, the
하부 기판(64)의 내면에는 부화소별로 TFT(62)에 의해 구동이 제어되는 투명한 화소 전극들(76)이 위치하고, 상부 기판(68)의 내면에는 투명한 공통 전극(78) 이 위치한다. 컬러 필터층(66)은 부화소별로 하나씩 위치하는 적색 필터층(66R)과 녹색 필터층(66G) 및 청색 필터층(66B)을 포함한다.
특정 부화소의 TFT(62)가 턴 온되면, 화소 전극(76)과 공통 전극(78) 사이에 전계가 형성되고, 이 전계에 의해 액정 분자들이 배열각이 변화하며, 변화된 배열각에 따라 광 투과도가 변화한다. 표시 패널(60)은 이러한 과정을 통해 화소별 휘도와 발광색을 제어할 수 있다.When the
도 7에서 인용부호 80은 각 TFT의 게이트 전극에 게이트 구동 신호를 전송하는 게이트 회로보드 어셈블리를 나타내고, 인용부호 82는 각 TFT의 소스 전극에 데이터 구동 신호를 전송하는 데이터 회로보드 어셈블리를 나타낸다.In FIG. 7,
다시 도 7을 참고하면, 발광 장치(100)는 표시 패널(60)보다 적은 수의 화소들을 형성하여 발광 장치(100)의 한 화소가 2개 이상의 표시 패널(60) 화소들에 대응하도록 한다. 발광 장치(100)의 각 화소는 이에 대응하는 복수개 표시 패널(60) 화소들의 계조들 중 가장 높은 계조에 대응하여 발광할 수 있으며, 2 내지 8 비트의 계조를 표현할 수 있다.Referring to FIG. 7 again, the
편의상 표시 패널(60)의 화소를 제1 화소라 하고, 발광 장치(100)의 화소를 제2 화소라 하며, 하나의 제2 화소에 대응하는 제1 화소들을 제1 화소군이라 명칭한다.For convenience, a pixel of the
발광 장치(100)의 구동 과정은, ①표시 패널(60)을 제어하는 신호 제어부(도시하지 않음)가 제1 화소군을 구성하는 제1 화소들의 계조들 중 가장 높은 계조를 검출하고, ②검출된 계조에 따라 제2 화소 발광에 필요한 계조를 산출하여 이를 디 지털 데이터로 변환하고, ③디지털 데이터를 이용하여 발광 장치(100)의 구동 신호를 생성하며, ④생성된 구동 신호를 발광 장치(100)의 구동 전극에 인가하는 단계를 포함할 수 있다.In the driving process of the
발광 장치(100)의 구동 신호는 주사 구동 신호와 데이터 구동 신호로 이루어진다. 전술한 캐소드 전극과 게이트 전극 중 어느 한 전극, 일례로 게이트 전극이 주사 구동 신호를 인가받고, 다른 한 전극, 일례로 캐소드 전극이 데이터 구동 신호를 인가받는다.The driving signal of the
발광 장치(100)의 구동을 위한 주사 회로보드 어셈블리와 데이터 회로보드 어셈블리는 발광 장치(100)의 뒷면에 위치할 수 있다. 도 7에서 인용부호 84가이 캐소드 전극과 데이터 회로보드 어셈블리를 연결하는 제1 접속 부재를 나타내고, 인용부호 86이 게이트 전극과 주사 회로보드 어셈블리를 연결하는 제2 접속 부재를 나타낸다. 그리고 인용부호 88이 애노드 전극에 애노드 전압을 인가하는 제3 접속 부재를 나타낸다.The scan circuit board assembly and the data circuit board assembly for driving the
이와 같이 발광 장치(100)의 제2 화소는 대응하는 제1 화소군에 영상이 표시될 때 제1 화소군에 동기되어 소정의 계조로 발광한다. 즉, 발광 장치(100)는 표시 패널(60)이 구현하는 화면 가운데 밝은 영역에는 높은 휘도의 빛을 제공하고, 어두운 영역에는 낮은 휘도의 빛을 제공한다. 따라서 본 실시예의 표시 장치(200)는 화면의 콘트라스트비를 높이고, 보다 선명한 화질을 구현할 수 있다.As described above, when the image is displayed in the corresponding first pixel group, the second pixel of the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치의 부분 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시한 발광 장치 중 유효 영역 내부를 나타낸 분해 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the inside of an effective area of the light emitting device illustrated in FIG. 1.
도 3은 제2 기판에 형광층을 구비하지 않은 조건에서 측정된 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing an emission spectrum of a light emitting device measured under a condition that a fluorescent layer is not provided on a second substrate.
도 4는 도 1에 도시한 발광 장치 중 제1 형광층과 제2 형광층을 나타낸 부분 평면도이다.4 is a partial plan view illustrating a first fluorescent layer and a second fluorescent layer in the light emitting device of FIG. 1.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치 중 전자 방출 유닛의 부분 평면도이다.5 is a partial plan view of an electron emission unit of a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시한 전자 방출 소자의 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view of the electron emission device illustrated in FIG. 5.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
도 8은 도 7에 도시한 표시 패널의 부분 단면도이다.FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the display panel illustrated in FIG. 7.
Claims (13)
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KR1020080020515A KR20090095272A (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Light emission device and display device using the light emission device as light source |
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Publications (1)
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KR1020080020515A KR20090095272A (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Light emission device and display device using the light emission device as light source |
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