JP2007328339A - 発光装置、および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率を改善することが可能な発光装置および表示装置を提供する。
【解決手段】発光する発光パネルと、発光パネルの上に位置し、発光パネルから発光される光を拡散させる拡散板と、発光パネルと拡散板との間に位置する放熱板とを含む発光装置が提供され、発光パネルは、発光する有効領域と、有効領域の外側に位置する非有効領域とを含み、放熱板は、発光パネルから発光される光が通過できるように有効領域にパターニングされて位置するとしてもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は発光装置およびこれを備えた表示装置に関し、より詳しくは発光装置の放熱構造に関する。

一般の電子放出素子として電界放出アレイ（Field Emitter Array；ＦＥＡ）型が知られている。ＦＥＡ型電子放出素子は、電子放出部と、この電子放出部の電子放出を制御する駆動電極としてカソード電極とゲート電極を備える。電子放出部では仕事関数が低いか縦横比が大きい物質、例えば、モリブデン（Ｍｏ）またはシリコン（Ｓｉ）等を主材質にする先端が尖っているチップ構造物や、炭素ナノチューブと黒鉛およびダイヤモンド状カーボンのような炭素系物質が用いられる。これらは真空中で電界によって簡単に電子を放出することができる。

上記電子放出素子は一側の基板にアレイをなして電子放出デバイスを構成し、電子放出デバイスは蛍光層とアノード電極などで構成された発光ユニットが具備された他側の基板と結合して、発光装置を構成する。

一方、上記構成の発光装置は、ディスプレイの機能以外に、受光型表示装置の光源として用いられる。

しかしながら、従来の発光装置は、発光パネルの光を遮断せずに熱を効率的に放出することができないという問題点があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、放熱効率を改善することが可能な、新規かつ改良された発光装置および表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、発光する発光パネルと、上記発光パネルの上に位置し、上記発光パネルから発光される光を拡散させる拡散板と、上記発光パネルと上記拡散板との間に位置する放熱板とを含む発光装置が提供される。

また、上記発光パネルは、発光する有効領域と、上記有効領域の外側に位置する非有効領域とを含み、上記放熱板は、上記発光パネルから発光される光が通過できるように上記有効領域にパターニングされて位置するとしてもよい。

また、上記放熱板は、上記発光パネルから発光される光が通過する有孔部と、上記発光パネルから発光される光が遮断される無孔部とを含み、上記有効領域のうち、上記有孔部が占める面積をＳ１、上記有効領域のうち、上記無孔部が占める面積をＳ２とすると、下記条件が満たされるとしてもよい。
条件：１≦（Ｓ１／Ｓ２）≦１９

また、上記有孔部は、上記有効領域内で一定のピッチを有して形成されるとしてもよい。

また、上記有孔部は、上記発光パネルの各ピクセルに対応して形成されるとしてもよい。

また、上記放熱板は、線状またはメッシュ状に形成されるとしてもよい。

また、上記放熱板は、上記発光パネルの上に金属物質を蒸着した後、パターニングして形成されるとしてもよい。

また、上記発光パネルは、発光する有効領域と、上記有効領域の外側に位置する非有効領域と、を含み、上記放熱板は上記非有効領域に位置するとしてもよい。

また、上記放熱板は、上記有効領域の周囲に閉曲線の形状に形成されるとしてもよい。

また、上記放熱板は、上記発光パネルと接触する基底部と、上記基底部の上に所定間隔をおいて複数配列される放熱フィンとを含むとしてもよい。

また、上記放熱板は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）で構成される群から選択される少なくとも一つの物質を含むとしてもよい。

また、上記放熱板の厚さは、０．０５〜１０ｍｍであるとしてもよい。

また、上記放熱板は、整形して製作される金属板で構成されるとしてもよい。

また、上記発光パネルは、第１基板と、上記第１基盤と互いに対向配置される第２基板と、上記第２基板に提供されて光を発光する発光ユニットと、上記第１基板に提供されて上記第２基板へ電子を放出する電子放出ユニットとを含むとしてもよい。

また、上記電子放出ユニットは、上記第１基板上に形成されるカソード電極と、上記カソード電極と電気的に接続される電子放出部と、上記カソード電極と電気的に絶縁されるゲート電極とを含むとしてもよい。

また、上記発光ユニットは、上記第２基板上に形成される蛍光層およびアノード電極を含み、上記アノード電極には１０〜２０ｋＶの電圧が印加されるとしてもよい。

また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、画像を表示する表示パネル、および上記表示パネルに光を提供する発光装置を含む表示装置であって、上記発光装置は、光を発光する発光パネルと、上記発光パネルの上に位置して、上記発光パネルから発光される光を拡散させる拡散板と、上記発光パネルと上記拡散板間に位置する放熱板と、を含む表示装置が提供される。

また、上記表示パネルは、行方向と列方向に沿って配列される複数のピクセルを有し、
上記発光装置は、上記表示パネルより少ない数のピクセルを有してピクセルごとに互いに異なる強さの光を放出するとしてもよい。

また、上記発光装置は、ピクセルごとに２〜８ビットの階調を表現するとしてもよい。

また、上記発光ユニットは、上記第２基板上に形成される蛍光層およびアノード電極を含み、上記蛍光層は白色蛍光層で構成されるとしてもよい。

本発明によれば、発光装置および表示装置の放熱効率を改善することができる。

より具体的には、本発明の実施形態に係る発光装置は面光源であるため、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）方式とＬＥＤ（Light Emitting Diode）方式のバックライトユニットに使用される多数の光学部材を要しない。したがって、本発明の実施形態に係る表示装置は、光学部材を通して発生する光損失を減少できる。したがって、光損失を考慮して、過度な強さの光を放出しなくても良いため、低消費電力で優れた発光効率を得ることができる。

また、本発明の実施形態に係る発光装置は、多数の光学部材を要しないため、費用を節減でき、ＬＥＤ方式のバックライトユニットより製造費用が抑えられる。

また、本発明の実施形態に係る発光装置は、発光装置の大型化を容易に行なえるため、３０インチ以上の大型表示装置に容易に適用することができる。

また、本発明の実施形態に係る発光装置は、発光パネルと表示パネルの間に放熱板を備えることによって、発光パネルの光を遮断せずに熱を効率的に放出できる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本発明の実施形態において、発光装置は外部から見ると、光が出射されることを認識できる全ての装置を含む。したがって、本発明の実施形態に係る発光装置には、記号、文字、数字および映像などを表示し、情報を伝達するすべてのディスプレイ装置が含まれる。また、本発明の実施形態に係る発光装置は、受光型表示パネルに提供する発光パネルに用いることができる。本発明の実施形態に係る発光パネルは平面型パネルまたは曲面型パネルを含み、その他にも多様な形態のパネルを含むことができる

（本発明の実施形態に係る発光装置の第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００Ａを概略的に分解して示す説明図である。図１を参照すると、発光装置１００Ａは発光パネル１０、拡散板２０および放熱板２２を含む。

発光パネル１０は、面発光型で、所定の面積に塗布された蛍光層を励起させて光を発光する。発光パネル１０は、第１基板１２、第２基板１４、電子放出ユニット１１０（図２に図示）および発光ユニット１２０（図２に図示）を含む。本実施形態に係る発光パネル１０は電子放出によって光を発光することができる。

拡散板２０は発光パネル１０の上に位置て、発光パネル１０から放出した光を拡散させることができる。

放熱板２２は発光パネル１０と拡散板２０の間に位置し、発光パネル１０の熱を外部に放出させることができる。

図２は、図１の発光装置１００Ａの内部構造を拡大して示す断面図である。図２を参照すると、発光パネル１０は、所定の間隔をおいて互いに平行に対向配置された第１基板１２と第２基板１４を含む。第１基板１２と第２基板１４は、その周縁に配置された封止部材１６によって接合されて、内部空間を有する容器を構成する。この容器は内部空間がほぼ１０^-６Ｔｏｒｒの真空度に排気されて、第１基板１２と第２基板１４および封止部材１６で構成される真空容器を形成する。

第２基板１４に対向する第１基板１２には電子放出素子がアレイを構成する電子放出ユニット１１０が提供され、第１基板１２に対向する第２基板１４には蛍光層３２（図３に図示）とアノード電極３４（図３に図示）等を含む発光ユニット１２０が備えられる。そして、第１基板１２と第２基板１４の間には真空容器に加えられる大気圧に対抗して、両基板１２、１４の間隔を一定に維持させるスペーサ１６が配置される。

発光パネル１０は、実際に発光する部材を配置することを主目的とする領域である有効領域（Ａ）と、この有効領域（Ａ）の外郭に位置して、パネル構造体としての強度維持を主目的とするが発光する部材の配置を主目的としない非有効領域（ＮＡ）を含む。本実施形態では、放熱板２２は非有効領域（ＮＡ）に位置する。例えば、放熱板２２は有効領域（Ａ）周囲に閉曲線の形状に形成することができる。有効領域（Ａ）において発光パネル１０と拡散板２０の間には放熱板２２の厚さｔを含む所定間隔（Ｇ）が確保される。このような間隔（Ｇ）を確保するために、放熱板２２は０．０５〜１０ｍｍ範囲内の厚さ（ｔ）を有する。厚さが０．０５ｍｍ未満の場合は、厚さが薄くて横方向放熱効率が低下し、厚さが１０ｍｍを超える場合は、拡散板２０との距離が遠くて前後方向放熱効率が低下する外、光透過率が低下して光損失が多くなる。

また、本実施形態では放熱板２２が非有効領域（ＮＡ）にだけ位置するため、発光ユニット１２０から発する光が放熱板２２によって遮断されることはない。ただし、同様な効果は、放熱板２２が透明に形成される場合にも生じ、放熱板２２を有効領域（Ａ）に配置しても差し支えない。

また、放熱板２２は発光パネル１０で発生する熱を効率的に放出させるように、熱伝導係数が大きい単体金属または合金で構成することができる。例えば、放熱板２２は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）またはこれらを組み合わせた物質で構成することができる。

一方、拡散板２０は、発光ユニット１２０から発する光を拡散させて、非有効領域（ＮＡ）と有効領域（Ａ）の境界が視覚的に認知されないようにすることができる。また、拡散板２０は、スペーサ１８の周囲に発生する輝度差を最少化することができる。

上述した構成の発光パネルは、電界放出アレイ（ＦＥＡ）型、表面電導エミション（Surface Conduction Emitter；ＳＣＥ）型、金属-絶縁層-金属（Metal−Insulator−Metal；ＭＩＭ）型および金属-絶縁層-半導体（Metal−Insulator−Semiconductor；ＭＩＳ）型を含む多様な電子放出型ディスプレイに適用できる。以下では、電界放出アレイ型発光パネルを一例として具体的に説明する。

図３は、図１の発光パネル１０を部分的に切開してその内部構造を示した説明図である。図３を参照すると、第１基板１２の上にはカソード電極２４がｙ軸方向に沿って帯状パターンで形成される。カソード電極２４を覆いながら、第１基板１２の上に第１絶縁層２６が形成される。第１絶縁層２６の上にはゲート電極２８がカソード電極２４と直交するｘ軸方向に沿って帯状のパターンで形成される。

上記構造によって、カソード電極２４とゲート電極２８の交差領域が形成され、この交差領域が発光パネル３０の一つの画素領域を構成できる。そして、カソード電極２４の上に単位画素ごとに電子放出部３０が形成される。

上記構造で配置された電子放出部３０は、真空中に電界が加えると電子を放出する物質、例えば、炭素系物質またはナノメートルサイズ物質で構成される。つまり、電子放出部３０は、炭素ナノチューブ、黒鉛、黒鉛ナノファイバー、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、フラーレン（Ｃ_６０）、シリコンナノワイヤーまたはこれらを組み合わせた物質を含むことができる。一方、電子放出部３０はモリブデン（Ｍｏ）またはシリコン（Ｓｉ）等を主材質とする先端が尖っているチップ構造物で形成できる。

第１絶縁層２６とゲート電極２８には、それぞれ電子放出部３０に対応する第１開口部２６１および第２開口部２８１が形成されて第１基板１２上に電子放出部３０を露出させる。

次に、第１基板１２に対向する第２基板１４の一面には蛍光層３２が形成されて、蛍光層３２は白色蛍光層で形成できる。蛍光層３２は、例えば、第２基板１４の有効領域全体に形成することができ、また、単位画素領域ごとに一つの白色蛍光層が位置するように所定のパターンで区分されて形成することもできる。

一方、蛍光層は、赤色、緑色および青色蛍光層が組み合わせられて構成することができる。なお、図３では、蛍光層３２が前者の場合を示した。

蛍光層３２上には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）のような金属で構成されたアノード電極３４が形成される。アノード電極３４は外部から電子ビーム加速に必要な高電圧、例えば、１０〜２０ｋＶの電圧を印加されて、蛍光層３２を高電位状態に維持させる。そして、蛍光層３２から放射された可視光の中、第１基板１２に向かって放射された可視光を第２基板１４側に反射して輝度を向上させる。ここで、第２基板１４の上には蛍光層３２とアノード電極３４が順次に積層されるため、蛍光層３２が第２基板１４と隣接する。したがって、アノード電極３４が蛍光層３２から射出する光と干渉しないため、アノード電極３４を電気伝導度が良好な不透明金属で形成することができる。

一方、本発明の実施形態に係る発光パネルは、蛍光層とアノード電極の位置を変えて積層することもできる。つまり、アノード電極をＩＴＯ（インジウム錫酸化物）のような透明な導電膜で形成する場合、透明なアノード電極を第２基板と蛍光層間に位置できる。また、アノード電極として前述した透明導電膜を使って、ここに金属膜をさらに形成できる。

図４は、図３のＩＶ-ＩＶ線に沿って切断した部分断面図である。以下、発光パネル１０の作動原理を詳細に説明する。

上述した発光パネル１０は、カソード電極２４とゲート電極２８の組み合わせで複数の単位画素を形成しながら、外部から所定の電圧がカソード電極２４、ゲート電極２８およびアノード電極３４に供給されて駆動される。例えば、カソード電極２４とゲート電極２８の中、一方の電極が走査駆動電圧を印加されて走査電極として機能し、他方の電極がデータ駆動電圧を印加されてデータ電極として機能する。そしてアノード電極３４は、電子ビーム加速に必要な電圧、例えば１０〜２０ｋＶの正の直流電圧を印加される。

そうすると、カソード電極２４とゲート電極２８の電圧差が閾値以上である単位画素で電子放出部３０周囲に電界が形成され、これによって図４に示した点線のように電子放出部３０から電子（ｅ-）が放出される。放出された電子は、アノード電極３４に印加された高電圧に引き寄せられて、対応する蛍光層３２に衝突することによって蛍光層３２を発光させる。ここで、単位画素ごとの蛍光層３２における発光の強さは上記画素の電子ビーム放出量に相当する。

上述した駆動過程で電子放出ユニット１１０および発光ユニット１２０から発生する熱は、外気と接する放熱板２２（図２に図示）を介して外部に放出される。

本実施形態に係る発光パネル１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）型および冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）型発光装置より低い電力で駆動しながら、画素ごとに発光の強さを独立的に制御することができる。画素ごとに駆動すると、下記で説明する表示パネルの駆動と連係しながら、表示パネルで実現する画面の高コントラストに寄与する。

（本発明の実施形態に係る発光装置の第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る発光装置１００Ｂの断面を示す説明図である。図５では便宜上図２と同じ構成要素については同一図面符号を用い、これらに対する説明は省略する。

図５を参照すると、発光装置１００Ｂは、外気との接触表面積を拡張するために凹凸構造を有する放熱板３６を含むことができる。

放熱板３６は基底部３６１と放熱フィン３６２を含む。基底部３６１は第２基板１４に接触する。放熱フィン３６２は、基底部３６１の上に所定間隔で配列されながら拡散板２０に接触する。放熱フィン３６２は、外気との接触面積を拡大させて、放熱板３６の熱放出効率を増加させることができる。

（本発明の実施形態に係る発光装置の第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る発光装置１００Ｃを概略的に分解して示す説明図である。図６では便宜上図１と同一構成要素については同一図面符号を用い、これらに対する説明は省略する。

図６を参照すると、発光装置１００Ｃは、発光パネル１０、拡散板２０および放熱板２２’を含む。ここで、放熱板２２’は所定のパターンを有して形成される。

図７は、図６の発光装置１００Ｃの内部構造を拡大して示す説明図である。図７に示すように、放熱板２２’は、発光パネル１０から発光された光を通過させられるように、有効領域（Ａ）内でパターニングされる。具体的には、放熱板２２’は、発光パネル１０から発光された光が通過する有孔部２２１’と、発光パネル１０から発光された光が遮断される無孔部２２２’を含む。

有孔部２２１’は、大きい孔が1つだけでもよいが、複数の小孔でもよく、有効領域（Ａ）内でｘ軸またはｙ軸方向に沿って所定のピッチを保って配列することができる。有孔部２２１’は規則的な配列だけでなく不規則的な配列に形成される可能性もある。有孔部２２１’が規則的に配列される場合、単位画素に対応して位置できる。一方、無孔部２２２’は発光パネル１０に黒色層が形成される場合、この黒色層に対応して位置する。

また、有効領域（Ａ）内で有孔部２２１’が占める面積をＳ１、無孔部２２２’が占める面積をＳ２とすると、下記条件が満たされる。
条件：１≦（Ｓ１／Ｓ２）≦１９

領域比（Ｓ１／Ｓ２）＝１は、開口率（有効領域の面積に対する有孔部面積の百分率）５０％を意味し、領域比１９は開口率９５％を意味する。領域比が１未満の場合、発光パネル１０の輝度の低下を招き、領域比が１９を超える場合、放熱板２２’の放熱効率が低下される。

本実施形態において有効領域（Ａ）に不透明な放熱板２２’が配置されても発光パネル１０から発光された光が有孔部２２１’を介して放熱板２２’を通過する。したがって、発光装置１００Ｃは発光機能を維持しながら放熱作用が行える。

一方、放熱板２２”は図６と異なった形態にパターニングできる。図８および図９に示すように、放熱板２２”は、基板の一方向に沿って並んで形成された線状にパターニングされたり、互いに交差方向に配列されたメッシュ状にパターニングできる。図８および図９において、点線は単位画素を意味する。なお、本発明の実施形態に係る放熱板のパターンはこれに限定されず、光を通過させられる構造であれば、その形状を多様に変形できる。

上述した放熱板２２’、２２”は、第２基板１４の上に金属物質を蒸着した後、パターニングして製造することができる。また、既に成形された金属板を製造して第２基板１４と拡散板２０の間に挿入することができる。

上述した第１〜第３の実施形態に係る発光装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃは、下記で説明する表示装置に備えることができる。

（本発明の実施形態に係る表示装置）
図１０は、本発明の実施形態に係る表示装置２００を示す説明図であり、発光装置１００を備えた表示装置を示している。図１０を参照すると、表示装置２００は、発光装置１００と発光装置１００の上に位置する表示パネル２１０を含む。

表示パネル２１０は、例えば、液晶表示パネルまたは他の受光型表示パネルとすることができる。以下、本発明の実施形態に係る表示パネルの一例として、表示パネル２１０が液晶表示パネルの場合について説明する。

表示パネル２１０は、行方向と列方向に沿って任意のピクセルを有し、発光装置１００は表示パネル２１０の後方に位置して表示パネル２１０に光を提供する。発光装置１００は、行方向と列方向に沿って表示パネル２１０より少ない数のピクセルを有することができる。例えば、発光装置１００の一つのピクセルは、２ケ以上の表示パネル２１０のピクセルに対応することができる。ここで、行方向は表示装置２００のｘ軸方向として定義でき、列方向は表示装置２００のｙ軸方向として定義することができる。このとき、発光装置１００のカソード電極２４（図３に図示）は、上記列方向と並んで形成され、ゲート電極２８（図３に図示）は上記行方向と並んで形成される。

図１１は、図１０の表示パネル２１０を部分的に切開して示した説明図である。図１１を参照すると、表示パネル２１０は、互いに対向配置された透明な第３基板４２、第４基板４４および両基板４２、４４の間に注入される液晶層４６を含む。

第３基板４２の内面には、画素電極４８およびスイッチング素子５０が形成され、第４基板４４の内面には共通電極５２が形成される。

第３基板４２と第４基板４４の外面には偏光軸が互いに直交する一対の偏光板５４、５６が位置し、液晶層４６を間において配向膜５８が互いに対向配置される。

第３基板４２の内面には、ゲート信号（走査信号）を伝達する複数のゲートライン６０と、データ信号を伝達する複数のデータライン６２が形成される。ゲートライン６０はｘ軸方向に沿って互いに並んで位置し、データライン６２はｙ軸方向に沿って互いに並んで位置する。

画素電極４８は、サブピクセルごとに一つずつ位置し、スイッチング素子５０を通して、ゲートライン６０およびデータライン６２と接続される。

そして、第４基板４４と共通電極５２の間には、カラーフィルター６４が配置される。カラーフィルター６４は、一つのサブピクセルに対応する赤色、緑色および青色フィルターで構成され、赤色、緑色および青色の三つのフィルターが位置する３つのサブピクセルが一つのピクセルを構成する。

上述した構成の表示パネル２１０において、スイッチング素子５０が導通すると、画素電極４８と共通電極５２の間に電界が形成され、この電界によって、液晶層４６に位置する液晶分子のねじれ角が変化する。表示パネル２１０はサブピクセルごとに液晶分子のねじれ角を調節して、光透過量を制御することによって所定のカラー映像を表示する。

図１２は、本発明の実施形態に係る表示装置２００を駆動する構成のブロック図である。図１２を参照すると、本発明の実施形態に係る表示装置は、表示パネル２１０と、表示パネル２１０に接続するゲート駆動部２１２およびデータ駆動部２１４と、データ駆動部２１４に接続する階調電圧生成部２１６と、発光装置１００およびこれらを制御する信号制御部２１８を含む。

表示パネル２１０は、等価回路からみると、複数の信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ）と、この信号線に接続され、略行列形態に配列された複数の画素（ＰＸ）を含む。信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ）は、ゲート信号（「走査信号」ともいう）を伝達する複数のゲートライン（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）と、データ信号を伝達する複数のデータライン（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）を含む。

各画素（ＰＸ）、例えば、ｉ番目（ｉ=１、２、…ｎ）のゲートライン（Ｇ_ｉ）とｊ番目（ｊ=１、２、…ｍ）のデータライン（Ｄ_ｊ）に接続された画素２１１は、信号線（Ｇ_ｉ、Ｄ_ｊ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）と、これに接続された液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）およびストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）を含む。なお、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は不要ならば省略することができる。

スイッチング素子（Ｑ）は、表示パネル２１０の下部基板（図示せず）に備えられる薄膜トランジスターなどの３端子素子として、その制御端子はゲートライン（Ｇ_ｉ）に接続し、入力端子はデータライン（Ｄ_ｊ）に接続され、出力端子は液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）およびストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）と接続されている。

階調電圧生成部２１６は、画素（ＰＸ）の透過率と関連する二組の階調電圧集合（または基準階調電圧集合）を生成する。二組のうちの一組は共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対して正の値を有し、他の一組は負の値を有する。

ゲート駆動部２１２は表示パネル２１０のゲートライン（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）と接続されて、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせで構成されたゲート信号をゲートライン（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に印加する。

データ駆動部２１４は、表示パネル２１０のデータライン（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に接続され、階調電圧生成部２１６から階調電圧を選択し、これをデータ信号としてデータライン（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に印加する。しかし、階調電圧生成部２１６がすべての階調に対する電圧を全て提供するのではなく、定められた数の基準階調電圧だけを提供する場合に、データ駆動部２１４は基準階調電圧を分圧して全体階調に対する階調電圧を生成し、この中でデータ信号を選択する。

信号制御部２１８は、ゲート駆動部２１２、データ駆動部２１４および発光装置制御部２２０等を制御する。信号制御部２１８は、外部のグラフ制御器（図示せず）から入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）およびその表示を制御する入力制御信号を受信する。

入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度情報を含み、輝度は定められた数、例えば、１０２４（=２^１０）、２５６（=２^８）または６４（=２^６）個の階調を有している。入力制御信号の例としては、例えば、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）と水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）等が挙げられる。

信号制御部２１８は、入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と入力制御信号に基づいて入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を表示パネル２１０の動作条件に合うように適切に処理して、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）およびデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）等を生成した後、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部２１２に出力し、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）と処理した映像信号（ＤＡＴ）をデータ駆動部２１４に出力する。また、信号制御部２１８はゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）および処理した映像信号（ＤＡＴ）を発光装置制御部２２０に伝達する。

発光装置１００は、発光装置制御部２２０、コラム駆動部２２２’、走査駆動部２２４および表示部２２６を含む。

表示部２２６は、走査信号を伝達する複数の走査ライン（Ｓ_１-Ｓ_ｐ）と、コラム信号を伝達する複数のコラムライン（Ｃ_１-Ｃ_ｑ）および複数の発光ピクセル（ＥＰＸ）を含む。複数の発光ピクセル（ＥＰＸ）は、それぞれ走査ライン（Ｓ_１-Ｓ_ｐ）と走査ラインに交差するコラムライン（Ｃ_１-Ｃ_ｑ）によって定義される領域に位置する。走査ライン（Ｓ_１-Ｓ_ｐ）は走査駆動部２２４と接続し、コラムライン（Ｃ_１-Ｃ_ｑ）はコラム駆動部２２２’と接続される。そして走査駆動部２２４とコラム駆動部２２２’は、発光装置制御部２２０と接続されて、発光装置制御部２２０の制御信号によって動作する。

上記の複数の走査ライン（Ｓ_１-Ｓ_ｐ）は上述した発光装置の走査電極に相当し、コラムライン（Ｃ_１-Ｃ_ｑ）はデータ電極に相当する。

発光装置制御部２２０は、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）を利用して走査駆動部２２４を制御する走査駆動部制御信号（ＣＳ）を生成して伝達する。そしてデータ制御信号を利用してコラム駆動部制御信号（ＣＣ）を生成し、映像信号（ＤＡＴ）に対応するコラム信号（ＣＬＳ）を生成する。生成されたコラム駆動部制御信号（ＣＳ）およびコラム信号（ＣＬＳ）は、コラム駆動部２２２’に伝えられる。発光装置制御部２２０は、１フレームの映像信号（ＤＡＴ）から発光装置１００のピクセルごとの輝度情報を生成し、生成された輝度情報によりコラム信号（ＣＬＳ）を生成する。

走査駆動部２２４は、入力を受けた走査駆動部制御信号に基づいて、所定のパルスを有する走査信号を順次に走査ライン（Ｓ_１-Ｓ_ｐ）に印加する。コラム駆動部２２２’は、入力を受けたコラム駆動部制御信号によって、カラー信号に対応する駆動電圧を各コラムライン（Ｃ_１-Ｃ_ｑ）に印加する。

上述した構成によって、発光装置１００の表示部２２６は、映像信号と同期された駆動信号の印加を受けて、ピクセルごとの輝度情報に応じて適正な強さの光を放出させて、これを表示パネル２１０に提供する。発光装置表示部２２６の各発光ピクセル（ＥＰＸ）は、例えば、２〜８ビットの階調表現ができるように駆動するのが望ましい。

これによって表示パネル２１０が位置ごとに互いに異なる明るさの画面を表示する時、発光装置１００は明るい部分を表示する表示パネル２１０のピクセル部位に強い光を提供し、暗い部分を表示する表示パネル２１０のピクセル部位に弱い光を提供できる。また黒色を表示する表示パネル２１０のピクセルに対応する発光装置１００の発光ピクセルは遮断できる。

その結果、本実施形態に係る表示装置２００は、前述した過程を通して画面の動的コントラスト比を向上できる。

また、本実施形態に係る表示装置２００は、上述した本実施形態に係る発光装置を備えることができるので、発光パネルの光を遮断せずに熱を効率的に放出することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の第１の実施形態に係る発光装置を概略的に分解して示す説明図である。 図１の発光装置の内部構造を拡大して示す断面図である。 図１の発光パネルを部分的に切開してその内部構造を示した説明図である。 図３のＩＶ-ＩＶ線に沿って切断した部分断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る発光装置の断面を示す説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る発光装置を概略的に分解して示す説明図である。 図６の発光装置の内部構造を拡大して示す説明図である。 放熱板の変形例を示した平面図である。 放熱板の変形例を示した平面図である。 本発明の実施形態に係る表示装置を示す説明図である。 図１０の表示パネルを部分的に切開して示した説明図である。 本発明の実施形態に係る表示装置を駆動する構成のブロック図である。

符号の説明

１０ 発光パネル
１２、１４、４２、４４ 基板
１６ スペーサ
１００ 発光装置
１１０ 電子放出ユニット
１２０ 発光ユニット
２０ 拡散板
２２、２２’、３６ 放熱板
２４ カソード電極
２６ 絶縁層
２８ ゲート電極
２００ 表示装置
２１０ 表示パネル
２１２ ゲート駆動部
２１４ データ駆動部
２１６ 階調電圧生成部
２１８ 信号制御部
２２０ 発光装置制御部
２２１’ 有孔部
２２２’ 無孔部、コラム駆動部
２２４ 走査駆動部
２２６ 表示部
２６１、２８１ 開口部
３０ 発光パネル
３２ 蛍光層
３４ アノード電極
３６１ 基底部
３６２ 放熱フィン
４６ 液晶層
４８ 画素電極
５０ スイッチング素子
５２ 共通電極
５４、５６ 偏光板
５８ 配向膜
６０ ゲートライン
６２ データライン
６４ カラーフィルター

Claims (20)

1. 発光する発光パネルと；
   前記発光パネルの上に位置し、前記発光パネルから発光される光を拡散させる拡散板と；
   前記発光パネルと前記拡散板との間に位置する放熱板と；
   を含むことを特徴とする、発光装置。
2. 前記発光パネルは、
   発光する有効領域と；
   前記有効領域の外側に位置する非有効領域と；
   を含み、
   前記放熱板は、前記発光パネルから発光される光が通過できるように前記有効領域にパターニングされて位置することを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記放熱板は、
   前記発光パネルから発光される光が通過する有孔部と；
   前記発光パネルから発光される光が遮断される無孔部と；
   を含み、
   前記有効領域のうち、前記有孔部が占める面積をＳ１、前記有効領域のうち、前記無孔部が占める面積をＳ２とすると、下記条件が満たされることを特徴とする、請求項２に記載の発光装置。
   条件：１≦（Ｓ１／Ｓ２）≦１９
4. 前記有孔部は、前記有効領域内で一定のピッチを有して形成されることを特徴とする、請求項２に記載の発光装置。
5. 前記有孔部は、前記発光パネルの各ピクセルに対応して形成されることを特徴とする、請求項２に記載の発光装置。
6. 前記放熱板は、線状またはメッシュ状に形成されることを特徴とする、請求項２に記載の発光装置。
7. 前記放熱板は、前記発光パネルの上に金属物質を蒸着した後、パターニングして形成されることを特徴とする、請求項２に記載の発光装置。
8. 前記発光パネルは、
   発光する有効領域と；
   前記有効領域の外側に位置する非有効領域と；
   を含み、
   前記放熱板は前記非有効領域に位置することを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
9. 前記放熱板は、前記有効領域の周囲に閉曲線の形状に形成されることを特徴とする、請求項８に記載の発光装置。
10. 前記放熱板は、
    前記発光パネルと接触する基底部と；
    前記基底部の上に所定間隔をおいて複数配列される放熱フィンと；
    を含むことを特徴とする、請求項８に記載の発光装置。
11. 前記放熱板は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）で構成される群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
12. 前記放熱板の厚さは、０．０５〜１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
13. 前記放熱板は、整形して製作される金属板で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
14. 前記発光パネルは、
    第１基板と；
    前記第１基盤と互いに対向配置される第２基板と；
    前記第２基板に提供されて光を発光する発光ユニットと；
    前記第１基板に提供されて前記第２基板へ電子を放出する電子放出ユニットと；
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
15. 前記電子放出ユニットは、
    前記第１基板上に形成されるカソード電極と；
    前記カソード電極と電気的に接続される電子放出部と；
    前記カソード電極と電気的に絶縁されるゲート電極と；
    を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の発光装置。
16. 前記発光ユニットは、前記第２基板上に形成される蛍光層およびアノード電極を含み、
    前記アノード電極には１０〜２０ｋＶの電圧が印加されることを特徴とする、請求項１４に記載の発光装置。
17. 画像を表示する表示パネル、および前記表示パネルに光を提供する発光装置を含む表示装置であって：
    前記発光装置は、
    光を発光する発光パネルと；
    前記発光パネルの上に位置して、前記発光パネルから発光される光を拡散させる拡散板と；
    前記発光パネルと前記拡散板間に位置する放熱板と；
    を含むことを特徴とする、表示装置。
18. 前記表示パネルは、行方向と列方向に沿って配列される複数のピクセルを有し、
    前記発光装置は、前記表示パネルより少ない数のピクセルを有してピクセルごとに互いに異なる強さの光を放出することを特徴とする、請求項１７に記載の表示装置。
19. 前記発光装置は、ピクセルごとに２〜８ビットの階調を表現することを特徴とする、請求項１８に記載の表示装置。
20. 前記発光ユニットは、前記第２基板上に形成される蛍光層およびアノード電極を含み、
    前記蛍光層は白色蛍光層で構成されることを特徴とする、請求項１７に記載の表示装置。

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