CN101118832A - 发光装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置和具有该发光装置的显示装置。该发光装置包括具有第一和第二基板以及密封件的真空容器、电子发射区和发光单元。第一和第二电极位于所述第一基板的内表面上且彼此交叉。电子发射区电连接至所述第一电极或所述第二电极。发光单元位于所述第二基板上。所述第一基板具有通过倾斜表面连接到所述内表面的侧表面。所述第一电极或所述第二电极至少之一从所述第一基板的所述内表面通过所述倾斜表面延伸到所述第一基板的所述侧表面，从而在所述第一基板的所述侧表面上形成电极焊盘。

Description

发光装置和显示装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置和显示装置，更具体而言，涉及一种发光装置及采用该发光装置作为光源的显示装置。
背景技术
发光装置具有其上设置电子发射区和驱动电极的第一基板及其上设置荧光层和阳极电极的第二基板。发光装置通过利用从电子发射区发射的电子激发荧光层而发射可见光。
在第一和第二基板之间且在基板周围处或附近设置密封件从而将它们一起密封起来以形成真空容器(vacuum vessel)。该真空容器内部被抽空至大约10-6托(Torr)的真空度。该发光装置可以用作具有无源型显示面板例如液晶面板的显示装置的光源。
在常规发光装置中，第一基板的边缘延伸到真空容器的外部且电极焊盘位于第一基板的该延伸边缘部分的表面上。电极焊盘电连接到连接件，且该连接件被弯曲从而在经过第一基板的侧表面之后面对第一基板的背表面并且被连接到固定在第一基板背表面上的电路板组件。
因此，很大的不发射可见光的非有源区(inactive area)存在于真空容器外部。这导致显示装置的尺寸增加。另外，由于连接件弯曲很多次，电极焊盘与连接件之间的接触稳定性恶化且因此可能存在驱动电极和电路板组件之间的接触错误。
发明内容
根据本发明的示例性实施例提供了用于改善电极焊盘和连接件之间的接触稳定性且同时减少不发射可见光的非有源区域的面积的发光装置、及使用该发光装置作为光源的显示装置。
在本发明的示例性实施例中，一种发光装置包括：真空容器，具有第一和第二基板以及密封件，每个基板具有内表面和外表面，所述第一基板的所述内表面面对所述第二基板的所述内表面；第一和第二电极，位于所述第一基板的所述内表面上且彼此交叉；电子发射区，电连接至所述第一电极或所述第二电极；及发光单元，位于所述第二基板的所述内表面上，其中所述第一基板具有通过倾斜表面连接到所述内表面的侧表面；且所述第一电极或所述第二电极至少之一从所述第一基板的所述内表面通过所述倾斜表面延伸到所述第一基板的所述侧表面，从而在所述第一基板的所述侧表面上形成电极焊盘。
所述发光装置还可包括设置在所述第一基板的所述侧表面上且电连接到所述电极焊盘的连接件。所述发光装置还可以包括位于所述第一基板的所述外表面的电路板组件。所述连接件可以从所述第一基板的所述侧表面朝向所述第一基板的所述外表面弯曲并连接到所述电路板组件。
所述发光单元可包括用于发射白光的荧光体层及位于所述荧光体层上的阳极电极。所述第一和第二基板可以彼此间隔开5-20mm的距离，且所述阳极电极可被施加以10-15kV的电压。所述第一和第二电极中的一组电极可以是扫描电极且所述第一和第二电极中的另一组电极可以是数据电极。
在本发明的另一示例性实施例中，一种显示装置包括：用于显示图像的显示面板；及用于朝所述显示面板发射光的发光装置。所述发光装置包括：真空容器，具有第一和第二基板以及密封件，每个基板具有内表面和外表面，所述第一基板的所述内表面面对所述第二基板的所述内表面；第一和第二电极，位于所述第一基板的所述内表面上且彼此交叉；电子发射区，电连接至所述第一电极或所述第二电极；及发光单元，位于所述第二基板的所述内表面上，其中所述第一基板具有通过倾斜表面连接到所述内表面的侧表面；且所述第一电极或所述第二电极至少之一从所述第一基板的所述内表面通过所述倾斜表面延伸到所述第一基板的所述侧表面，从而在所述第一基板的所述侧表面上形成电极焊盘。
所述显示面板可具有第一像素，所述发光装置可具有第二像素，所述第二像素的数量可以小于所述第一像素的数量，且所述第二像素的发光强度可被独立控制。所述显示面板可以是液晶面板。
附图说明
通过参考下述结合附图的详细说明，本发明将得到更好的理解，对本发明的更为全面的理解以及本发明的很多附带的优点将由此变得显而易见，在附图中采用类似的附图标记表示类似的组件，附图中：
图1是根据本发明示例性实施例的发光装置的局部截面图；
图2是图1所示的发光装置的局部分解透视图；
图3A是图1和2的发光装置的第一基板和第二电极的局部透视图；
图3B是图1和2的发光装置的第一基板、第二电极和连接件的局部透视图；
图4是根据本发明的示例性实施例的发光装置的透视图；及
图5是根据本发明的示例性实施例的显示装置的分解透视图。
具体实施方式
现在将参照附图更完整地说明本发明，附图中示出本发明的示例性实施例。然而，本发明能够以很多不同方式实施，并且不应解释为局限于这里提出的实施例；相反，提供这些实施例是使得本公开更彻底而完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的概念。
当发光装置用作显示装置的光源时，期望减小或最小化不发射可见光的非有源区。因此，在根据本发明的示例性实施例中，减小了发光装置的发光表面上的非有源区。
参考图1和2，发光装置10包括具有第一和第二基板12和14的真空容器(或者真空包封)18，第一和第二基板12和14彼此平行面对，它们之间具有预定间距(或间隙或距离)。在第一和第二基板12和14之间且在基板周围处或其附近设置密封件(或密封物)16从而将它们一起密封，形成真空容器18。真空容器18的内部在发光装置的制造期间被抽空至大约10-6托的真空度。
电子发射单元20设置在第一基板12的内表面上，用于发射可见光的发光单元22设置在第二基板14的内表面上。
电子发射单元20包括以彼此交叉的条形图案布置的第一和第二电极24和28，绝缘层26置于其间。电子发射区30在图1所示的实施例中电连接到第一电极24。然而，在其它实施例中，电子发射区可电连接到第二电极28。
当电子发射区30形成在第一电极24上时，第一电极24用作用于施加电流到电子发射区30的阴极电极，第二电极28用作栅极电极以用于通过利用与阴极电极的电压差来形成电场而诱发电子发射。供选地，当电子发射区30形成在第二电极28上时，第二电极28用作阴极电极且第一电极24成为栅极电极。
在第一和第二电极24和28中，沿发光装置10的行方向(即图1和2中的x轴)延伸的电极(例如第二电极28)主要用作施加以扫描驱动电压的扫描电极，且发光装置10的沿列方向(即图2中的y轴)延伸的电极(例如第一电极24)用作施加以数据驱动电压的数据电极。
在一实施例中，开口28 1和开口261在第一和第二电极24和28彼此交叉的各区域处分别形成在第二电极28和绝缘层26中，由此部分暴露第一电极24的表面。电子发射区30在绝缘层26的开口261中位于第一电极24上。然而，本发明不限于该实施例。
电子发射区30由在真空气氛下在其周围形成电场时发射电子的材料形成，诸如基于碳的材料或纳米尺寸材料。例如，电子发射区30可以包括选自包括碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、富勒烯C60、硅纳米线、或其组合的组的至少一种材料。至于形成电子发射区30的方法，可以使用丝网印刷工艺、直接生长工艺、化学气相淀积工艺或溅射工艺。
供选地，电子发射区可以形成为具有由基于钼的材料或基于硅的材料形成的尖端(tip)结构。
在上述结构中，第一电极24与第二电极28交叉处的每个区域对应于发光装置的单个像素区域。供选地，两个或更多交叉区可以对应于单个像素区域。在这种情况下，对应于单个像素区域的两个或更多第一电极24和/或两个或更多第二电极28相互电连接从而接收公共驱动电压。
发光单元22包括荧光体层32和位于荧光体层32表面上的阳极电极34。荧光体层32可以由红色、绿色和蓝色荧光体的混合物形成从而发射白光。荧光体层32可形成在第二基板14的整个有源区上或以具有对应于各像素区域的多个部分(section)的图案(例如，预定图案)形成。
供选地，荧光体层32可包括形成在每个像素区域内且具有图案(例如预定图案)的红色、绿色和蓝色荧光体层。在图1和2中，作为例子示出了其中用于发射白光的荧光体层形成在第二基板14的整个有源区域上的情形。
阳极电极34由诸如铝(Al)层的金属层形成。阳极电极34为加速电极，其接收高压，从而使荧光体层32置于高电势状态。阳极电极34通过将从荧光体层32向第一基板12发射的可见光朝向第二基板14反射而增强屏幕亮度。
在第一和第二基板12和14之间设置的是间隔体36(见图2)，其可以承受施加到真空容器18的压力并在第一和第二基板12和14之间均匀地保持间隙。
在发光装置10中，通过作为驱动电极的第一和第二电极24和28的结合形成多个像素区域。通过向第一和第二电极24和28施加驱动电压(例如预定驱动电压)以及通过向阳极电极34施加数千伏或以上的正直流电压(即阳极电压)而驱动发光装置10。
在第一和第二电极24和28之间的电压差等于或高于阈值的像素处围绕电子发射区30形成电场，由此从电子发射区30发射电子。通过被施加至阳极电极34的高压吸引，所发射的电子与对应像素的荧光体层32的相应部分碰撞，由此激发荧光体层32。每一像素的荧光体层32的发光强度对应于相应像素的电子发射量。
在上述示例性实施例中，第一和第二基板12和14彼此间隔开大约5-20mm的较大距离。通过扩大基板12和14之间的距离，可以减少真空容器18中产生电弧放电(arcing)。阳极电极34可施加以10kV或更大的电压。在一实施例中，阳极电极34施加以10-15kV。
上述发光装置10可以在有源区域的中央部分处实现10,000cd/m2的亮度。即，与冷阴极荧光灯(CCFL)型发光装置和发光二极管(LED)型发光装置相比，发光装置10可以利用低电功率消耗实现更高的亮度。
在上述结构中，第一电极24的一端和第二电极28的一端延伸到真空容器的外部(即密封件16的外部)从而形成用于施加以驱动电压的各电极焊盘。在本示例性实施例中，电极焊盘形成在第一基板12的侧表面上而不是第一基板12的内表面上(例如顶表面)。
图3A是局部透视图，示出了连接件安装到电极焊盘之前发光装置的状态，图3B是局部透视图，示出了连接件安装到电极焊盘之后发光装置的状态。
参照图3A，第一基板12设置有通过斜切(或切割)顶表面121和侧表面122之间的拐角(corner)而沿边缘形成的倾斜表面(或斜坡表面)123，第二电极28延伸至倾斜表面123并到达图1所示的密封件16的外侧(即真空容器的外部)。第二电极28在顶表面121和倾斜表面123上延伸至第一基板12的侧表面122从而在第一基板12的侧表面122处形成电极焊盘281。
倾斜表面123防止当第二电极28形成在顶和侧表面121和122上时第二电极28被第一基板12的尖锐拐角损伤。位于第一基板12的侧表面122上的电极焊盘281可通过例如丝网印刷工艺或滴涂工艺(dispensing process)有效地形成。
参照图3B，连接件38安装在电极焊盘281上从而连接电极焊盘281至形成在连接件38上的各金属线381，然后连接件38连接到安装在第一基板12的外表面(即背表面)上的电路板组件40(例如见图1)的第二电极控制器42(例如，见图1)，从而第二电极28可以被施加以来自第二电极控制器42的相关驱动电压。
作为连接件38，在一实施例中可以使用柔性印刷电路板(FPC)。FPC被弯曲从而面对第二基板12的背表面124且然后连接到第二电极控制器42。
电极焊盘的上述结构和连接件的连接结构相同地应用到第一电极和第一电极控制器(未示出)。
在根据本示例性实施例的发光装置10中，由于电极焊盘281形成在第一基板12的侧表面122上而不是第一基板12的顶表面121上，因此不发射可见光的非有源区域的面积可以减少。另外，由于连接件38从第一基板12的侧表面122朝向背表面124弯曲，电极焊盘28 1和驱动电路组件40之间的接触稳定性增加，因而可以有效抑制电极焊盘281和驱动电路组件40之间的接触错误。图4示出了连接件38相对于第一和第二电极24和28的安装完成时的发光装置10。
图5是根据本发明的示例性实施例使用上述图1至3的发光装置作为光源的显示装置的分解透视图。图5所示的显示装置仅作为示例提供，本发明不限于此。
参照图5，显示装置100包括发光装置10和设置在发光装置10的前面的显示面板50。在图5所示的实施例中，用于均匀漫射从发光装置10向显示面板50发射的光的漫射器板44位于发光装置10和显示面板50之间。漫射器板44与发光装置10间隔开(例如以预定距离)。在显示面板50的前面设置顶部机架(chassis)46，在发光装置10的背面(或后面)设置底部机架48。
液晶显示面板或其他的光接收类型(例如非发射类型)显示面板可用作显示面板50。在下述说明中，将对显示面板50是液晶面板的情形作为例子进行说明。然而，本发明不限于此。
显示面板50包括：具有多个TFT的薄膜晶体管(TFT)面板52；设置于TFT面板52之上的滤色器面板54；以及形成于面板52和54之间的液晶层(未示出)。在滤色器面板54的顶面和TFT面板52的底面上附着偏振板(未示出)，从而使穿过显示面板50的光偏振。
每个TFT具有连接到相应一条数据线的源极端子、连接到相应一条栅极线的栅极端子、和连接到相应一个由透明导电材料形成的像素电极的漏极端子。当电信号从电路板组件56和58输入到各栅极线和数据线时，该电信号被输入到TFT的栅极和源极端子，且该TFT根据该电信号导通或关断从而输出驱动像素电极所需要的电信号到漏极端子。
滤色器面板54是这样的面板，其上通过薄膜工艺形成用于在光从其穿过时发射彩色光的RGB滤色器。由透明导电材料形成的公共电极形成在滤色器面板54的整个表面上。当TFT通过向栅极和源极端子施加电功率而导通时，电场形成在像素电极和公共电极之间。在TFT面板52和滤色器面板54之间的液晶分子的扭转角度被改变，由此相应像素的透光率被改变。
显示面板50的电路板组件56和58分别连接到驱动IC封装561和581。为了驱动显示面板50，栅极电路板组件56传输栅极驱动信号，数据电路板组件58传输数据驱动信号。
发光装置10包括多个像素，其数量小于显示面板50的像素数量，从而发光装置10的一个像素对应于显示面板50的两个或更多像素。发光装置10的每一像素发射对应于显示面板50的相应像素的灰度级当中的最高灰度级的光。发光装置10可以在每一像素处表示2～8位灰度。
为了方便起见，将显示面板50的像素称为第一像素，将发光装置10的像素称为第二像素。将对应于一个第二像素的多个第一像素称为第一像素组。
描述发光装置10的驱动过程，用于控制显示面板50的信号控制单元(未示出)探测第一像素组的最高灰度级，并根据所探测到的最高灰度级确定从第二像素发射光所需的灰度级，将所确定的灰度级转换为数字数据，并采用该数字数据产生发光装置10的驱动信号。发光装置10的驱动信号包括扫描驱动信号和数据驱动信号。
将发光装置10的扫描和数据电路板组件(未示出)分别连接到驱动IC封装5(未示出)。为了驱动发光装置10，扫描电路板组件传输扫描驱动信号，数据电路板组件传输数据驱动信号。
当在第一像素组上显示图像时，发光装置10的相应第二像素通过与第一像素组同步来发射具有合适灰度级的光(例如，预定灰度级)。如上所述，发光装置10独立地控制每个像素的发光强度，从而向显示面板50的相应像素组提供适当强度的光。因此，本示例性实施例的显示装置100能增强屏幕的动态对比度，由此改善显示质量。
尽管已经在上文中详细描述了本发明的示范性实施例，但是应当明确理解，本文教导的本发明的基本构思的很多变化和/或修改仍然落在由权利要求及其等同物界定的本发明的精神和范围内。

Claims (16)

1.一种发光装置，包括：
真空容器，具有第一和第二基板以及密封件，每个基板具有内表面和外表面，所述第一基板的所述内表面面对所述第二基板的所述内表面；
第一和第二电极，位于所述第一基板的所述内表面上且彼此交叉；
电子发射区，电连接至所述第一电极或所述第二电极；及
发光单元，位于所述第二基板的所述内表面上，
其中所述第一基板具有通过倾斜表面连接到所述内表面的侧表面；且
所述第一电极或所述第二电极至少之一从所述第一基板的所述内表面通过所述倾斜表面延伸到所述第一基板的所述侧表面，从而在所述第一基板的所述侧表面上形成电极焊盘。
2.根据权利要求1所述的发光装置，还包括设置在所述第一基板的所述侧表面上且电连接到所述电极焊盘的连接件。
3.根据权利要求2所述的发光装置，还包括位于所述第一基板的所述外表面的电路板组件，其中所述连接件从所述第一基板的所述侧表面朝向所述第一基板的所述外表面弯曲并连接到所述电路板组件。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述发光单元包括：
用于发射白光的荧光体层；及
位于所述荧光体层上的阳极电极。
5.根据权利要求4所述的发光装置，其中所述第一和第二基板彼此间隔开5-20mm的距离，且所述阳极电极被施加以10-15kV的电压。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第一和第二电极中的一组电极是扫描电极且所述第一和第二电极中的另一组电极是数据电极。
7.一种显示装置，包括：
用于显示图像的显示面板；及
用于朝所述显示面板发射光的发光装置，
其中所述发光装置包括：
真空容器，具有第一和第二基板以及密封件，每个基板具有内表面和外表面，所述第一基板的所述内表面面对所述第二基板的所述内表面；
第一和第二电极，位于所述第一基板的所述内表面上且彼此交叉；
电子发射区，电连接至所述第一电极或所述第二电极；及
发光单元，位于所述第二基板的所述内表面上，
其中所述第一基板具有通过倾斜表面连接到所述内表面的侧表面；且
所述第一电极或所述第二电极至少之一从所述第一基板的所述内表面通过所述倾斜表面延伸到所述第一基板的所述侧表面，从而在所述第一基板的所述侧表面上形成电极焊盘。
8.根据权利要求7所述的显示装置，还包括设置在所述第一基板的所述侧表面上且电连接到所述电极焊盘的连接件。
9.根据权利要求8所述的显示装置，还包括位于所述第一基板的所述外表面的电路板组件，其中所述连接件从所述第一基板的所述侧表面朝向所述第一基板的所述外表面弯曲并连接到所述电路板组件。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其中所述发光单元包括：
用于发射白光的荧光体层；及
位于所述荧光体层上的阳极电极。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中所述第一和第二基板彼此间隔开5-20mm的距离，且所述阳极电极被施加以10-15kV的电压。
12.根据权利要求7所述的显示装置，其中所述显示面板具有第一像素，所述发光装置具有第二像素，所述第二像素的数量小于所述第一像素的数量，且每个所述第二像素的发光强度被独立控制。
13.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述显示面板为液晶面板。
14.一种发光装置，包括：
第一基板，具有前表面、背表面、及位于所述前表面和背表面之间的连接表面和侧表面，所述连接表面与所述前表面和所述侧表面形成钝角；
第一电极和第二电极，位于所述第一基板的所述前表面上，其中所述第一和第二电极彼此交叉；
多个电子发射区，位于所述第一和第二电极之间的交叉区域处；
第二基板，具有位于其上的发光单元，所述第二基板面对所述第一基板；及
密封件，位于所述第一和第二基板之间并靠近所述基板周边，所述密封件与所述第一和第二基板一起形成真空包封，其中
所述第一电极或所述第二电极至少之一从所述第一基板的所述前表面通过所述连接表面延伸到所述第一基板的所述侧表面，从而在所述第一基板的所述侧表面上形成电极焊盘。
15.根据权利要求14所述的发光装置，还包括设置在所述第一基板的所述侧表面上且电连接到所述电极焊盘的连接件。
16.根据权利要求15所述的发光装置，还包括位于所述第一基板的所述背表面的电路板组件，其中所述连接件从所述侧表面朝向所述背表面弯曲并连接到所述电路板组件。
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