JP4758952B2 - 発光装置およびこれを光源として使用する表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置およびこれを光源として使用する表示装置に関し、より詳細には、発光装置の放熱構造に関する。

最近、平板表示装置の１つである液晶表示装置が、陰極線管に代わって幅広く使用されている。液晶表示装置は、印加電圧によってねじれ角が変化する液晶分子の誘電異方性を利用して、ピクセル別に光透過量を変化させるという特徴を有する。

このような液晶表示装置は、基本的に、液晶パネル組立体、およびこの液晶パネル組立体の後方に配置されて、液晶パネル組立体に光を提供するバックライトユニットを含む。液晶パネル組立体は、バックライトユニットから放出される光の提供を受け、この光を液晶層の作用によって透過または遮断することによって、所定の画像を表示する。

バックライトユニットは、光源の種類によって分類されるが、そのうちの１つとして、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp；ＣＣＦＬ）方式が公知にされている。ＣＣＦＬは、線光源であるが、ＣＣＦＬで発生した光を、例えば、拡散シート、拡散板、およびプリズムシートなどの光学部材を通じて液晶パネル組立体に向けて均等に分散させることができる。

しかし、ＣＣＦＬ方式では、ＣＣＦＬで発生した光が光学部材を通過するので、相当な光の損失が発生し、このような光の損失を考慮して、ＣＣＦＬから強い光を放出しなければならず、消費電力が大きくなるという短所がある。また、ＣＣＦＬ方式は、構造上、大面積化が困難であるため、３０インチ以上の大型液晶表示装置に適用することが困難であるという短所がある。

また、従来のバックライトユニットとして、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）方式が公知にされている。ＬＥＤは、点光源であって、通常は複数で構成され、例えば、反射シート、導光板、拡散シート、拡散板、およびプリズムシートなどの光学部材と組み合わせられて、バックライトユニットを構成する。このようなＬＥＤ方式は、応答速度が速く、色再現性が優れているという長所を有する一方で、価格が高く、厚さが厚くなるという短所を有する。

このように、従来のバックライトユニットは、光源の種類によって各々に問題を有する。また、従来のバックライトユニットは、液晶表示装置の駆動時には、常に一定の明るさに点灯されているので、液晶表示装置に要求される画質の改善に応えることが困難であるという問題を有する。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光ユニットが配置される基板側の放熱効率を改善し、バックライトユニットとして使用可能な、新規かつ改良された発光装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記発光装置をバックライトユニットとして使用し、画面の動的コントラスト比を高めて優れた表示品質を実現可能な、新規かつ改良された表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、互いに対向配置された第１基板および第２基板と、第１基板の内面に形成された電子放出ユニットと、第２基板の内面に形成されて、電子放出ユニットから放出された電子によって発光する蛍光層と、蛍光層の一面に形成されたアノード電極と、第１基板側に形成された放熱板と、少なくとも第２基板上に形成され、放熱板と連結されて、蛍光層から発散した光を透過させる熱拡散板と、を含む発光装置が提供される。

かかる構成によれば、放熱板と連結されて、蛍光層から発散した光を透過させる熱拡散板が第２基板上に形成されるので、発光装置からの光を遮断することなしに、発光ユニットが配置された第２基板側の放熱効率を改善することができる。

また、上記熱拡散板は、第１基板上および第２基板上に連続的に形成され、
放熱板は、第１基板上に形成された熱拡散板の外面に形成されるようにしてもよい。

また、上記熱拡散板は、８０％以上の光透過率を有するようにしてもよい。

また、上記熱拡散板は、透明に形成されるようにしてもよい。

また、上記熱拡散板は、セラミック物質からなるようにしてもよい。

また、上記セラミック物質は、酸化アルミニウムおよび酸化チタニウムのうちの少なくとも１つを含むようにしてもよい。

また、上記放熱板は、アルミニウム、銀、銅、白金からなる群より選択される少なくとも１つを含むようにしてもよい。

また、上記放熱板は、基底部、および基底部上に所定の間隔をおいて複数で配列される放熱ピンを含むようにしてもよい。

また、上記放熱板は、回路部と連結されて、回路部で発生する熱を共に放出するようにしてもよい。

また、上記電子放出ユニットは、絶縁層を介在させて互いに交差する方向に沿って形成されたカソード電極およびゲート電極と、カソード電極に連結された電子放出部と、を含むようにしてもよい。

また、上記電子放出部は、炭素系物質およびナノ物質のうちの少なくとも１つを含むようにしてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、行方向および列方向に沿って複数のピクセルが形成された表示パネルと、表示パネルの後方に配置されて、バックライトユニットとして機能する発光装置と、を含む表示装置が提供される。本表示装置の発光装置は、互いに対向配置された第１基板および第２基板と、第１基板の内面に形成された電子放出ユニットと、第２基板の内面に形成されて、電子放出ユニットから放出された電子によって発光する蛍光層と、蛍光層の一面に形成されたアノード電極と、第１基板側に形成された放熱板と、少なくとも第２基板上に形成され、放熱板と連結されて、蛍光層から発散した光を透過させる熱拡散板と、を含む。

かかる構成によれば、放熱板と連結されて、蛍光層から発散した光を透過させる熱拡散板が第２基板上に形成されるので、発光装置からの光を遮断することなしに、発光ユニットが配置された第２基板側の放熱効率を改善することができる。そして、かかる発光装置を光源として使用することで、画面の動的コントラスト比を高めて優れた表示品質を実現することができる。

また、上記熱拡散板は、セラミック物質からなるようにしてもよい。

また、上記発光装置は、行方向および列方向に沿って表示パネルより少ない数のピクセルが形成され、各ピクセル別に互いに異なる強さの光を放出するようにしてもよい。

また、上記発光装置は、各ピクセル別に２〜８ビットの階調を表現するようにしてもよい。

また、上記蛍光層は、白色蛍光層からなるようにしてもよい。

また、上記蛍光層は、赤色、緑色、および青色の蛍光層を含むようにしてもよい。

本発明によれば、発光ユニットが配置される基板側の放熱効率を改善し、バックライトユニットとして使用可能な発光装置を提供することができる。また、上記発光装置をバックライトユニットとして使用し、画面の動的コントラスト比を高めて優れた表示品質を実現可能な表示装置を提供することができる。

以下に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施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。

図１は本発明の一実施形態による発光装置の断面図である。

図１を参照すれば、発光装置１００Ａは、所定の間隔をおいて対向配置される第１基板１２および第２基板１４を含む。第１基板１２および第２基板１４の周縁には、密封部材１６が配置されて両基板を結合させ、それによって第１基板１２、第２基板１４、および密封部材１６は真空容器を構成する。真空容器の内部空間は、約１０〜６Ｔｏｒｒの真空度に排気される。

真空容器のうちの第１基板１２の内面には、電子放出ユニット１１０が配置され、真空容器のうちの第２基板１４の内面には、発光ユニット１２０が配置され、電子放出ユニット１１０および発光ユニット１２０の間には、スペーサ１８が配置されて、第１基板１２および第２基板１４の間の間隔を維持する。

そして、第１基板１２側には、放熱板２０が形成され、第２基板１４の外面には、発光ユニット１２０から発散した光を透過させる熱拡散板２２が形成され、放熱板２０および熱拡散板２２の間には、連結部材２４が形成されて、これらの間で熱が伝達されるようにする。

放熱板２０は、第１基板１２と接触する基底部２０１、およびこの基底部２０１上に所定の間隔を維持して複数配列される放熱ピン２０２を含む。この放熱ピン２０２は、外気との接触面積を拡大する。

また、放熱板２０は、例えば、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からなる。

放熱板２０は、電子放出ユニット１１０および発光ユニット１２０に電源を供給する回路部（図示せず）と連結されて、回路部で発生する熱も同時に放出することができる。

熱拡散板２２は、発光ユニット１２０から放出される熱を放熱板２０に伝達するように機能し、少なくとも画面を構成する第２基板１４の外面に形成されるので、光を透過させることができる。一例として、熱拡散板２２は、透明に形成されることができる。

そして、熱拡散板２２は、光を透過させるセラミック物質からなり、セラミック物質としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、またはこれらを組み合わせた物質がある。

また、熱拡散板２２は、８０％以上の光透過率を有することが好ましい。透過率が８０％未満である場合には、光の損失が大きくなり、発光ユニット１２０の輝度を高めなければならないので、消費電力量が大きくなる。

連結部材２４は、放熱板２０および熱拡散板２２を連結し、そのために、密封部材１６の外側面に接触して形成され、または、密封部材１６と離隔して形成されることができる。連結部材２４は、熱を伝達可能な材質であればいかなる物質を使用してもよく、一例として、連結部材２４は、放熱板２０または熱拡散板２２と同一な物質を使用してもよい。

図２は本発明の一実施形態による発光装置の部分切開斜視図であり、図３は図２に示された発光装置の部分断面図である。

発光装置１００Ａは、電子放出素子からなる電子放出ユニット１１０を含むが、この電子放出素子は、電子源の種類によって、熱陰極（hot cathode）を利用する方式および冷陰極（cold cathode）を利用する方式に分類される。

冷陰極方式の電子放出素子としては、例えば、電界放出アレイ（Field Emitter Array；ＦＥＡ）型、表面伝導放出（Surface-Conduction Emission；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）型がある。

本発明の実施形態による発光装置１００Ａは、一例として、ＦＥＡ型電子放出素子からなる電子放出ユニット１１０を含む。

図２および図３を参照すれば、電子放出ユニット１１０は、第１基板１２の一方向（図２でｙ軸方向）に沿ってストライプパターンに形成されるカソード電極２６、および絶縁層２８を間においてカソード電極２６と直交する方向（図２でｘ軸方向）に沿ってストライプパターンに形成されるゲート電極３０を含む。カソード電極２６には、電子放出部３２が電気的に連結される。

ゲート電極３０は、走査信号の印加を受けて、走査電極として機能し、カソード電極２６は、データ信号の印加を受けて、データ電極として機能する。

カソード電極２６およびゲート電極３０の交差領域ごとに、カソード電極２６に電子放出部３２が形成される。そして、絶縁層２８およびゲート電極３０には、各電子放出部３２に対応する開口部２８１、３０１が形成されて、第１基板１２上に電子放出部３２が露出されるようにする。

上記構造で、カソード電極２６およびゲート電極３０の１つの交差領域が発光装置１００Ａの１つのピクセル領域に対応し、または、２つ以上の交差領域が発光装置１００Ａの１つのピクセル領域に対応することができる。後者の場合、１つのピクセル領域に対応する２つ以上のカソード電極２６および２つ以上のゲート電極３０は、互いに電気的に連結されて、同一な駆動電圧の印加を受けることができる。

電子放出部３２は、真空中で電界が加えられると電子を放出する物質、例えば、炭素系物質またはナノ物質（nanomaterial）からなる。電子放出部３２は、一例として、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（Ｃ６０）、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。電子放出部３２の製造方法としては、スクリーン印刷、直接成長、化学気相蒸着、またはスパッタリングなどがある。

一方で、電子放出部３２は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）またはシリコン（Ｓｉ）などを主材質とする先端が尖ったチップ構造物からなることができる。

次に、第２基板１４に形成される発光ユニット１２０は、蛍光層３４、および蛍光層３４の一面に形成されるアノード電極３６を含む。蛍光層３４は、例えば、白色蛍光層、または、赤色、緑色および青色の蛍光層が組み合わされた構造からなることができる。図面では、前者の場合について示した。

白色蛍光層は、第２基板１４全体に形成され、または、ピクセル領域ごとに１つの白色蛍光層が位置するように所定のパターンに区分されて形成されることができる。赤色、緑色、および青色の蛍光層は、１つのピクセル領域内で所定のパターンに区分されて形成されることができる。

アノード電極３６は、蛍光層３４の表面を覆う、例えば、アルミニウム（Ａｌ）のような金属膜からなることができる。アノード電極３６は、電子ビームを引き寄せる加速電極であって、高電圧（約数千ボルトの正の直流電圧）の印加を受けて蛍光層３４を高電位状態に維持し、蛍光層３４から発散された可視光のうち第１基板１２に向けて発散された可視光を第２基板１４側に反射させて、画面の輝度を高める。

前記構成で、カソード電極２６およびゲート電極３０に所定の駆動電圧が印加されると、２つの電極の電圧差が臨界値以上となるピクセル領域で電子放出部３２の周囲に電界が形成されて、これから電子が放出される。放出された電子は、アノード電極３６に印加された高電圧に引き寄せられて、対応する蛍光層３４の部分に衝突することによって、これを発光させる。ピクセル別の蛍光層３４の発光の強さは、当該ピクセルに対応する電子ビームの放出量に相応する。

このような駆動過程で、電子放出ユニット１１０で発生した熱は、第１基板１２および放熱板２０を通じて直接放出され、発光ユニット１２０で発生した熱は、第２基板１４、熱拡散板２２、連結部材２４、および放熱板２０を通じて外部に放出される。

図４は本発明の他の実施形態による発光装置の断面図である。本実施形態では、便宜上、前記実施形態と同一な構成要素には同一な参照符号を付けた。

図４を参照すれば、本発明の実施形態による発光装置１００Ｂは、真空容器の全体に連続的に形成された熱拡散板３８を含む。つまり、熱拡散板３８は、第１基板１２、第２基板１４、および密封部材１６に連続的に形成され、放熱板２０は、第１基板１２に形成された熱拡散板３８の外面に形成される。それによって、本発明の実施形態による発光装置１００Ｂは、連結部材なしに放熱板２０および熱拡散板３８を互いに接触させることができるので、製造方法の観点で有利である。

上記実施形態の発光装置１００Ａ、１００Ｂは、以下で説明する液晶表示装置のバックライトユニットとして使用することができる。

図５は発光装置をバックライトユニットとして使用した液晶表示装置の分解斜視図であり、図６は図５に示された液晶パネル組立体の部分切開斜視図である。

図５を参照すれば、本発明の実施形態による液晶表示装置２００は、行方向および列方向に沿って任意のピクセルが形成された液晶パネル組立体２１０、および液晶パネル組立体２１０の後方に配置されて、液晶パネル組立体２１０に光を提供する発光装置１００を含む。

本発明の実施形態による発光装置１００は、行方向および列方向に沿って液晶パネル組立体２１０より少ない数のピクセルが形成され、発光装置１００の１つのピクセルが液晶パネル組立体２１０の２つ以上のピクセルに対応する。

ここで、行方向は、液晶表示装置２００の一方向、一例として、液晶パネル組立体２１０が表示する画面の水平方向（図５でｘ軸方向）と定義することができ、列方向は、液晶表示装置２００の他の一方向、一例として、液晶パネル組立体２１０が表示する画面の垂直方向（図５でｙ軸方向）と定義することができる。

この時、発光装置１００のカソード電極２６は、列方向に平行に形成され、発光装置１００のゲート電極３０は、行方向に平行に形成されることができる。

行方向に沿った液晶パネル組立体２１０および発光装置１００のピクセル数を各々ＭおよびＭ´とし、列方向に沿った液晶パネル組立体２１０および発光装置１００のピクセル数を各々ＮおよびＮ´とすると、液晶パネル組立体２１０のピクセル数（解像度）は、Ｍ×Ｎで表示することができ、発光装置１００のピクセル数は、Ｍ´×Ｎ´で表示することができる。

この時、例えば、液晶パネル組立体２１０のピクセル数を示すＭおよびＮは、各々２４０以上の整数と定義することができ、発光装置１００のピクセル数を示すＭ´およびＮ´は、各々２〜９９のいずれか１つの整数と定義することができる。

上記構成によって、発光装置１００は、ピクセル別に、これに対応する液晶パネル組立体２１０のピクセルに互いに異なる強さの光を提供して、画面の動的コントラスト比を高めることができる。

図６を参照すれば、液晶パネル組立体２１０は、互いに対向配置される透明な第３基板４２および第４基板４４、そして第３基板４２および第４基板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および第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が配置されて、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線６０、およびデータ信号を伝達する複数のデータ線６２が形成される。ゲート線６０は、行方向に沿って互いに平行に配置され、データ線６２は、列方向に沿って互いに平行に配置される。

画素電極４８は、サブピクセルごとに１つずつ形成され、スイッチング素子５０を通じてゲート線６０およびデータ線６２と連結される。

そして、第４基板４４および共通電極５２の間には、カラーフィルタ６４が配置される。カラーフィルタ６４は、１つのサブピクセルに対応する赤色、緑色および青色のフィルタからなり、赤色、緑色、および青色の３つのフィルタを配置された３つのサブピクセルが１つのピクセルを構成する。

上記構成の液晶パネル組立体２１０において、スイッチング素子５０がオンにされると、画素電極４８および共通電極５２の間に電界が形成され、この電界によって液晶層４６の液晶分子のねじれ角が変化する。液晶パネル組立体２１０は、サブピクセル別に液晶分子のねじれ角を調節し、光透過量を制御することによって、所定のカラー画像を表示する。

図７は液晶表示装置を駆動する構成のブロック図である。

図７を参照すれば、本実施形態の液晶表示装置は、液晶パネル組立体２１０、液晶パネル組立体２１０に連結されるゲート駆動部２１２およびデータ駆動部２１４、データ駆動部２１４に連結される階調電圧生成部２１６、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。

液晶パネル組立体２１０は、等価回路で見る時、複数の信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）、およびこの信号線に連結されて、ほぼ行列状に配列された複数の画素（ＰＸ）を含む。信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）は、ゲート信号（走査信号）を伝達する複数のゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）、およびデータ信号を伝達する複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）を含む。

各画素（ＰＸ）、例えばｉ番目（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）のゲート線（Ｇｉ）およびｊ番目（ｊ＝１、２、・・・、ｍ）のデータ線（Ｄｊ）に連結された画素２１１は、信号線（Ｇｉ、Ｄｊ）に連結されたスイッチング素子（Ｑ）、およびこれに連結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。ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、必要に応じて省略することができる。

スイッチング素子（Ｑ）は、液晶パネル組立体２１０の下部基板（図示せず）に形成される薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子はゲート線（Ｇｉ）に連結され、入力端子はデータ線（Ｄｊ）に連結され、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）に連結されている。

階調電圧生成部２１６は、画素（ＰＸ）の透過率に関する二組の階調電圧の集合（または基準階調電圧の集合）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、液晶パネル組立体２１０のゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に連結されて、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）およびゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせからなるゲート信号をゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加する。

データ駆動部２１４は、液晶パネル組立体２１０のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に連結されて、階調電圧生成部２１６からの階調電圧を選択し、これをデータ信号としてデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。しかし、階調電圧生成部２１６が全ての階調に対する階調電圧を提供せずに定められた数の基準階調電圧だけを提供する場合、データ駆動部２１４は、基準階調電圧を分圧して全ての階調に対する階調電圧を生成して、この中から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などを制御する。信号制御部２１８は、外部のグラフィック制御器（図示せず）から入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）およびその表示を制御する入力制御信号の印加を受ける。

入力画像信号（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（＝２１０）、２５６（＝２８）、または６４（＝２６）個の階調を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）および水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック信号（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。

信号制御部２１８は、入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および入力制御信号に基づいて、入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶パネル組立体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）などを生成する。また、信号制御部２１８は、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）および処理した画像信号（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）、および処理した画像信号（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線（Ｓ１〜Ｓｐ）、コラム信号を伝達する複数のコラム線（Ｃ１〜Ｃｑ）、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）の各々は、走査線（Ｓ１〜Ｓｐ）および走査線と交差するコラム線（Ｃ１〜Ｃｑ）によって定義される領域に形成される。走査線（Ｓ１〜Ｓｐ）は、走査駆動部２２４に連結され、コラム線（Ｃ１〜Ｃｑ）は、コラム駆動部２２２に連結される。そして、走査駆動部２２４およびコラム駆動部２２２は、発光装置制御部２２０に連結されて、発光装置制御部２２０の制御信号によって動作する。

上記で、複数の走査線（Ｓ１〜Ｓｐ）は発光装置１００の走査電極であり、コラム線（Ｃ１〜Ｃｑ）はデータ電極である。

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、画像信号（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（ＣＣ）およびコラム信号（ＣＬＳ）は、コラム駆動部２２２に伝達される。発光装置制御部２２０は、１つのフレームの画像信号（ＤＡＴ）から発光装置１００のピクセル別の輝度情報を生成し、生成された輝度情報によってコラム信号（ＣＬＳ）を生成する。

走査駆動部２２４は、入力された走査駆動部制御信号（ＣＳ）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線（Ｓ１〜Ｓｐ）に印加する。コラム駆動部２２２は、入力されたコラム駆動部制御信号（ＣＣ）に基づいてカラー信号に対応する駆動電圧を各コラム線（Ｃ１〜Ｃｑ）に印加する。

前記構成によって、発光装置１００の表示部２２６は、画像信号と同期された駆動信号の印加を受けて各ピクセル別の輝度情報によって適正な強さの光を放出させ、これを液晶パネル組立体２１０に提供する。発光装置１００の表示部２２６の各発光ピクセル（ＥＰＸ）は、２〜８ビット（ｂｉｔ）の階調を表現可能なように駆動することが好ましい。

これによって、液晶パネル組立体２１０が位置別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液晶パネル組立体２１０のピクセル領域に強い光を提供し、暗い部分を表示する液晶パネル組立体２１０のピクセル領域に弱い光を提供することができる。また、黒色を表示する液晶パネル組立体２１０のピクセルに対応する発光装置１００の発光ピクセルは、オフにすることができる。

その結果、本実施形態の液晶表示装置２００は、上記過程を通して画面の動的コントラスト比を高めることができる。

本発明の実施形態による表示装置２００は、本発明の実施形態による発光装置１００をバックライトユニットとして使用することによって、従来のＣＣＦＬ方式およびＬＥＤ方式のバックライトユニットと比較して、以下のような長所を有する。

本発明の実施形態による発光装置１００は、面光源であるので、ＣＣＦＬ方式およびＬＥＤ方式のバックライトユニットに使用される複数の光学部材を必要としない。したがって、本発明の実施形態による表示装置２００は、光学部材を通過する時に発生する光の損失がほとんど生じず、光の損失を考慮して過度な強さの光を放出しなくてもよいので、低い消費電力で優れた表示効率を得ることができる。

また、本発明の実施形態による発光装置１００は、光学部材を使用しないので、製造費用を節減することができ、ＬＥＤ方式のバックライトユニットに比して製造費用が廉価となる。それだけでなく、本発明の実施形態による発光装置１００は、大型化が容易であるので、３０インチ以上の大型液晶表示装置に容易に適用される。

本発明の実施形態による発光装置１００は、バックライトユニットのように高輝度用に使用されても、第２基板１４上に光を透過させる熱拡散板２２を含むので、発光装置１００からの光を遮断せずに、発光ユニット１２０から放出される熱を放熱板２０を通じて効果的に放出して、発光ユニット１２０が形成された第２基板１４側の温度を５０℃以下に下げることができる。

また、本発明の実施形態による発光装置１００は、回路部で発生する熱を放出するために、既存の放熱板２０をそのまま使用することができるので、別途の放熱板を設置する必要がない。

また、発光装置１００をバックライトユニットとして使用する本発明の実施形態による表示装置２００は、画面の動的コントラスト比を高め、表示品質を向上させることができ、消費電力を下げることができて、大型化が容易である。

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。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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。

本発明の一実施形態による発光装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態による発光装置を示す部分切開斜視図である。 図２に示された発光装置を示す部分断面図である。 本発明の他の実施形態による発光装置を示す断面図である。 発光装置をバックライトユニットとして使用した液晶表示装置を示す分解斜視図である。 図５に示された液晶パネル組立体を示す部分切開斜視図である。 液晶表示装置を駆動する構成を示すブロック図である。

符号の説明

１２ 第１基板
１４ 第２基板
１６ 密封部材
１８ スペーサ
２０ 放熱板
２２、３８ 熱拡散板
２４ 連結部材
２６ カソード電極
２８ 絶縁層
３０ ゲート電極
３２ 電子放出部
３４ 蛍光層
３６ アノード電極
４２ 第３基板
４４ 第４基板
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 ゲート線
６２ データ線
６４ カラーフィルタ
１００Ａ、１００Ｂ 発光装置
１１０ 電子放出ユニット
１２０ 発光ユニット
２００ 液晶表示装置
２０１ 基底部
２０２ 放熱ピン
２１０ 液晶パネル組立体
２１１ 画素
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
２２２ コラム駆動部
２２４ 走査駆動部
２２６ 表示部

Claims (16)

1. 互いに対向配置された第１基板および第２基板と、
   前記第１基板の内面に形成された電子放出ユニットと、
   前記第２基板の内面に形成されて、前記電子放出ユニットから放出された電子によって発光する蛍光層と、
   前記蛍光層の一面に形成されたアノード電極と、
   前記第１基板側に形成された放熱板と、
   少なくとも前記第２基板の外面を全て覆うように形成され、前記放熱板と連結されて、前記蛍光層から発散した光を透過させる熱拡散板と、
   を含む、
   前記熱拡散板は、前記第１基板上および前記第２基板上に連続的に形成され、
   前記放熱板は、前記第１基板上に形成された前記熱拡散板の外面に形成されることを特徴とする、発光装置。
2. 前記熱拡散板は、８０％以上の光透過率を有することを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記熱拡散板は、透明に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
4. 前記熱拡散板は、セラミック物質からなることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
5. 前記セラミック物質は、酸化アルミニウムおよび酸化チタニウムのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項４に記載の発光装置。
6. 前記放熱板は、アルミニウム、銀、銅、白金からなる群より選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
7. 前記放熱板は、基底部、および前記基底部上に所定の間隔をおいて複数で配列される放熱ピンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
8. 前記放熱板は、回路部と連結されて、前記回路部で発生する熱を共に放出することを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
9. 前記電子放出ユニットは、
   絶縁層を介在させて互いに交差する方向に沿って形成されたカソード電極およびゲート電極と、
   前記カソード電極に連結された電子放出部と、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
10. 前記電子放出部は、炭素系物質およびナノ物質のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項９に記載の発光装置。
11. 行方向および列方向に沿って複数のピクセルが形成された表示パネルと、
    前記表示パネルの後方に配置されて、バックライトユニットとして機能する発光装置と、
    を含み、
    前記発光装置は、
    互いに対向配置された第１基板および第２基板と、
    前記第１基板の内面に形成された電子放出ユニットと、
    前記第２基板の内面に形成されて、前記電子放出ユニットから放出された電子によって発光する蛍光層と、
    前記蛍光層の一面に形成されたアノード電極と、
    前記第１基板側に形成された放熱板と、
    少なくとも前記第２基板の外面を全て覆うように形成され、前記放熱板と連結されて、前記蛍光層から発散した光を透過させる熱拡散板と、
    を含み、
    前記熱拡散板は、前記第１基板上および前記第２基板上に連続的に形成され、
    前記放熱板は、前記第１基板上に形成された前記熱拡散板の外面に形成されることを特徴とする、表示装置。
12. 前記熱拡散板は、セラミック物質からなることを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記発光装置は、前記行方向および前記列方向に沿って前記表示パネルより少ない数のピクセルが形成され、各ピクセル別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１１に記載の表示装置。
14. 前記発光装置は、各ピクセル別に２〜８ビットの階調を表現することを特徴とする、請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記蛍光層は、白色蛍光層からなることを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
16. 前記蛍光層は、赤色、緑色、および青色の蛍光層を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
    

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