KR100814848B1 - Light emitting device and liquid crystal display with the light emitting device as backlight unit - Google Patents

Light emitting device and liquid crystal display with the light emitting device as backlight unit Download PDF

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Abstract

본 발명은 전계 방출 특성을 이용하여 빛을 내는 발광 장치와 이 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하는 액정 표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 발광 장치는 제1 기판과 제2 기판 및 밀봉 부재로 구성되는 진공 용기와, 제1 기판 위에 서로 절연을 유지하며 서로 교차하는 방향을 따라 형성되는 제1 전극들 및 제2 전극들과, 제1 전극들과 제2 전극들 중 어느 한 전극들에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과, 제1 전극들 및 제2 전극들과 절연을 유지하며 제1 전극들 및 제2 전극들 상부에 위치하고 전자빔 통과를 위한 개구부를 형성하는 확산 전극과, 제2 기판의 일면에 형성되는 형광층과, 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극을 포함한다.

Figure R1020060065449

전자방출부, 캐소드전극, 게이트전극, 확산전극, 애노드전극, 형광층

The present invention provides a light emitting device that emits light using field emission characteristics and a liquid crystal display using the light emitting device as a backlight unit. The light emitting device according to the present invention includes a vacuum container including a first substrate, a second substrate, and a sealing member, and first and second electrodes formed along a direction crossing each other while maintaining insulation on the first substrate. And electron emission portions electrically connected to any one of the first electrodes and the second electrodes, and insulated from the first electrodes and the second electrodes, and above the first electrodes and the second electrodes. The diffusion electrode includes a diffusion electrode positioned at a side of the opening to form an opening for passing the electron beam, a fluorescent layer formed on one surface of the second substrate, and an anode electrode located on one surface of the fluorescent layer.

Figure R1020060065449

Electron emission unit, cathode electrode, gate electrode, diffusion electrode, anode electrode, fluorescent layer

Description

발광 장치 및 이 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하는 액정 표시장치 {LIGHT EMITTING DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY WITH THE LIGHT EMITTING DEVICE AS BACKLIGHT UNIT}Light emitting device and liquid crystal display using the light emitting device as a backlight unit {LIGHT EMITTING DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY WITH THE LIGHT EMITTING DEVICE AS BACKLIGHT UNIT}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 부분 분해 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 전자 방출 유닛의 부분 평면도이다.3 is a partial plan view of an electron emission unit of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에 있어서 확산 전극에 의한 등전위선 분포와 전자빔 이동 경로를 도시한 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating an equipotential line distribution and an electron beam movement path by a diffusion electrode in a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시장치의 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시장치를 구동하는 구성의 블록도이다.6 is a block diagram of a configuration for driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전계에 의한 전자 방출 특성을 이용하여 빛을 내는 발광 장치와 이 발광 장치를 백라이트 유닛으 로 사용하는 액정 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a light emitting device that emits light using an electron emission characteristic by an electric field, and a liquid crystal display device using the light emitting device as a backlight unit.

최근들어 평판 표시장치의 한 종류인 액정 표시장치가 음극선관을 대체하여 널리 사용되고 있다. 액정 표시장치는 인가 전압에 따라 비틀림각이 변화하는 액정의 유전 이방성을 이용하여 화소별로 광 투과량을 변화시키는 특징을 가진다.Recently, a liquid crystal display, which is one type of flat panel display, has been widely used in place of the cathode ray tube. The liquid crystal display has a feature of changing the amount of light transmission for each pixel by using dielectric anisotropy of a liquid crystal whose twist angle changes according to an applied voltage.

이러한 액정 표시장치는 기본적으로 액정 패널 조립체와, 액정 패널 조립체로 빛을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하며, 액정 패널 조립체가 백라이트 유닛에서 방출되는 빛을 제공받아 이 빛을 액정층의 작용으로 투과 또는 차단시킴으로써 소정의 화상을 구현한다.Such a liquid crystal display basically includes a liquid crystal panel assembly and a backlight unit that provides light to the liquid crystal panel assembly, and the liquid crystal panel assembly receives light emitted from the backlight unit and transmits or blocks the light by the action of the liquid crystal layer. By implementing a predetermined image.

백라이트 유닛은 광원의 종류에 따라 구분할 수 있는데, 그 중 하나로 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL, 이하 'CCFL'이라 한다) 방식이 공지되어 있다. CCFL은 선 광원이므로 CCFL에서 발생된 빛을 확산 시트와 확산판 및 프리즘 시트와 같은 광학 부재를 통해 액정 패널 조립체를 향해 고르게 분산시킬 수 있다.The backlight unit may be classified according to the type of light source, and one of them is a cold cathode fluorescent lamp (CCFL). Since the CCFL is a line light source, the light generated by the CCFL can be evenly dispersed toward the liquid crystal panel assembly through the optical members such as the diffusion sheet, the diffusion plate, and the prism sheet.

그러나 CCFL 방식에서는 CCFL에서 발생된 빛이 다수의 광학 부재를 거치게 되므로 상당한 광 손실이 발생하며, 이러한 광 손실을 고려하여 CCFL에서 강한 세기의 빛을 방출해야 하므로 소비 전력이 큰 단점이 있다. 또한 CCFL 방식은 구조상 대면적화가 어렵기 때문에 30인치 이상의 대형 표시장치에 적용이 어려운 한계가 있다.However, in the CCFL method, since the light generated by the CCFL passes through a plurality of optical members, considerable light loss occurs, and power consumption is high because the light must be emitted at a high intensity in consideration of the light loss. In addition, the CCFL method is difficult to apply to a large display device of 30 inches or more because it is difficult to large area structure.

그리고 종래의 백라이트 유닛으로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED, 이하 'LED'라 한다) 방식이 공지되어 있다. LED는 점 광원으로서 통상 복수개로 구비되며, 반사 시트, 도광판, 확산 시트, 확산판 및 프리즘 시트 등의 광학 부재와 조합됨으로써 백라이트 유닛을 구성한다. 이러한 LED 방식은 응답 속도가 빠르고 색재현성이 우수한 장점이 있으나, 가격이 높고 두께가 큰 단점이 있다.As a conventional backlight unit, a light emitting diode (LED) method is known. A plurality of LEDs are usually provided as a point light source and constitute a backlight unit by being combined with optical members such as a reflective sheet, a light guide plate, a diffusion sheet, a diffusion plate, and a prism sheet. This LED method has the advantages of fast response speed and excellent color reproducibility, but has a disadvantage of high price and large thickness.

이에 따라, 최근들어 CCFL 방식과 LED 방식을 대체할 백라이트 유닛으로서 전계에 의한 전자 방출 특성을 이용하여 빛을 내는 전계 방출형(field emission type) 백라이트 유닛이 제안되고 있다. 전계 방출형 백라이트 유닛은 면 광원으로서 소비 전력이 작고 대형화에 유리하며 복잡한 광학 부재를 필요로 하지 않는 장점이 있다.Accordingly, recently, a field emission type backlight unit that emits light using an electron emission characteristic by an electric field has been proposed as a backlight unit to replace the CCFL method and the LED method. The field emission type backlight unit is a surface light source, has the advantage of low power consumption, large size, and does not require a complicated optical member.

상기 장점에도 불구하고 종래의 전계 방출형 백라이트 유닛에서는 전자 방출부에서 전자들이 방출되어 형광층을 발광시킬 때 전자빔의 초기 발산각이 크지 못한 관계로 형광층 가운데 전자 방출부들에 대응하는 영역만이 높은 휘도로 발광하는 현상을 보이고 있다. 따라서 종래의 전계 방출형 백라이트 유닛은 발광면 전체가 균일한 휘도로 발광하지 못하여 휘도 균일도가 저하되는 단점이 있다.In spite of the above advantages, in the conventional field emission type backlight unit, when the electrons are emitted from the electron emission part to emit the fluorescent layer, the initial divergence angle of the electron beam is not large, so only the region corresponding to the electron emission parts of the fluorescent layer is high. A phenomenon of emitting light with luminance is shown. Therefore, the conventional field emission type backlight unit has a disadvantage in that luminance uniformity is reduced because the entire emission surface does not emit light with uniform luminance.

이처럼 종래의 백라이트 유닛은 광원의 종류에 따라 각자의 문제점을 가지고 있다. 또한, 종래의 백라이트 유닛은 액정 표시장치 구동시 발광면 전체가 일정한 휘도를 나타내도록 구동하므로 액정 표시장치에 요구되는 화질 개선에 부합하기 어려운 문제가 있다.As such, the conventional backlight unit has its own problems depending on the type of light source. In addition, the conventional backlight unit has a problem in that it is difficult to meet the image quality improvement required for the liquid crystal display device since the entire light emitting surface is driven to display a constant luminance when the liquid crystal display device is driven.

일례로 액정 패널 조립체가 영상 신호에 따라 휘도가 높은 부분과 휘도가 낮은 부분을 포함하는 임의의 화면을 표시하는 경우, 백라이트 유닛이 휘도가 높은 부분과 휘도가 낮은 부분에 서로 다른 세기의 빛을 제공한다면 동적 대비비(dynamic contrast)가 우수한 화면을 구현할 수 있을 것이다.For example, when the liquid crystal panel assembly displays an arbitrary screen including a high brightness portion and a low brightness portion according to an image signal, the backlight unit provides light of different intensities to the high brightness portion and the low brightness portion. If so, it is possible to realize a screen having excellent dynamic contrast.

그러나 지금까지의 백라이트 유닛으로는 전술한 기능을 구현할 수 없으므로 종래의 액정 표시장치는 화면의 동적 대비비를 높이는데 한계가 있다.However, the above-described backlight unit cannot implement the above functions, and thus the conventional liquid crystal display has a limitation in increasing the dynamic contrast ratio of the screen.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전자빔의 초기 발산각을 확대시켜 발광면의 휘도 균일도를 높일 수 있는 발광 장치 및 이 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하는 액정 표시장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to expand an initial divergence angle of an electron beam to increase luminance uniformity of a light emitting surface, and a liquid crystal display using the light emitting device as a backlight unit. To provide.

본 발명의 다른 목적은 발광면을 복수개 영역으로 분할하고 분할된 영역별로 발광 세기를 독립적으로 제어할 수 있는 발광 장치 및 이 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하여 화면의 동적 대비비를 높일 수 있는 액정 표시장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of dividing a light emitting surface into a plurality of regions and independently controlling the light intensity of each divided region, and a liquid crystal display capable of increasing the dynamic contrast ratio of a screen by using the light emitting apparatus as a backlight unit. To provide a device.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

제1 기판과 제2 기판 및 밀봉 부재로 구성되는 진공 용기와, 제1 기판 위에 서로 절연을 유지하며 서로 교차하는 방향을 따라 형성되는 제1 전극들 및 제2 전극들과, 제1 전극들과 제2 전극들 중 어느 한 전극들에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과, 제1 전극들 및 제2 전극들과 절연을 유지하며 제1 전극들 및 제2 전극들 상부에 위치하고 전자빔 통과를 위한 개구부를 형성하는 확산 전극과, 제2 기판의 일면에 형성되는 형광층과, 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극을 포함하는 발광 장치를 제공한다.A vacuum container comprising a first substrate, a second substrate, and a sealing member, first and second electrodes formed along a direction intersecting with each other while maintaining insulation on the first substrate, and the first electrodes; Electron emitters electrically connected to any one of the second electrodes, and openings for passing through the electron beam, which are insulated from the first electrodes and the second electrodes and are disposed on the first electrodes and the second electrodes. It provides a light emitting device comprising a diffusion electrode for forming a, a fluorescent layer formed on one surface of the second substrate, and an anode electrode located on one surface of the fluorescent layer.

상기 발광 장치는 확산 전극에 0V보다 크고 50V보다 작은 양의 직류 전압을 인가하는 확산 전압 인가부를 더욱 포함한다. 상기 확산 전극은 제1 전극과 제2 전극의 교차 영역마다 하나의 개구부를 형성할 수 있다.The light emitting device further includes a diffusion voltage applying unit configured to apply a direct current voltage of greater than 0V and less than 50V to the diffusion electrode. The diffusion electrode may form one opening for each crossing region of the first electrode and the second electrode.

상기 제2 전극들은 절연층을 사이에 두고 제1 전극들 상부에 위치할 수 있으며, 제1 전극들과 제2 전극들의 교차 영역마다 제2 전극들과 절연층에 개구부가 형성되고, 개구부 내측으로 제1 전극들 위에 전자 방출부가 위치할 수 있다.The second electrodes may be positioned above the first electrodes with the insulating layer interposed therebetween, and openings may be formed in the second electrodes and the insulating layer at respective crossing regions of the first electrodes and the second electrodes. The electron emitter may be positioned on the first electrodes.

상기 제1 기판과 제2 기판은 5 내지 20mm의 간격을 두고 위치하고, 발광 장치는 애노드 전극에 10 내지 15kV의 애노드 전압을 인가하는 애노드 전압 인가부를 더욱 포함할 수 있다.The first substrate and the second substrate are positioned at intervals of 5 to 20 mm, and the light emitting device may further include an anode voltage applying unit configured to apply an anode voltage of 10 to 15 kV to the anode electrode.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention, in order to achieve the above object,

행 방향과 열 방향을 따라 복수의 화소들을 형성하는 액정 패널 조립체와, 액정 패널 조립체로 빛을 제공하며 행 방향과 열 방향을 따라 액정 패널 조립체보다 작은 수의 화소들을 형성하는 발광 장치를 포함하고, 발광 장치가 제1 기판과 제2 기판 및 밀봉 부재로 구성되는 진공 용기와, 제1 기판 위에 행 방향과 열 방향 중 어느 한 방향을 따라 위치하는 주사 전극들 및 다른 한 방향을 따라 위치하는 데이터 전극들과, 주사 전극들 및 데이터 전극들 상부에 위치하고 전자빔 통과를 위한 개구부를 형성하는 확산 전극과, 제2 기판 일면에 형성되는 형광층과, 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극을 포함하는 액정 표시장치를 제공한다.A liquid crystal panel assembly for forming a plurality of pixels in a row direction and a column direction, a light emitting device providing light to the liquid crystal panel assembly and forming a smaller number of pixels in the row direction and a column direction than the liquid crystal panel assembly, The light emitting device includes a vacuum container including a first substrate, a second substrate, and a sealing member, scan electrodes positioned in one of a row direction and a column direction on the first substrate, and a data electrode positioned in the other direction. And a diffusion electrode disposed on the scan electrodes and the data electrodes to form an opening for passing the electron beam, a fluorescent layer formed on one surface of the second substrate, and an anode electrode located on one surface of the fluorescent layer. Provide the device.

상기 행 방향에 따른 액정 패널 조립체의 화소 수와 열 방향에 따른 액정 패 널 조립체의 화소 수는 240 이상의 정수로 정의할 수 있으며, 행 방향에 따른 발광 장치의 화소 수와 열 방향에 따른 발광 장치의 화소 수는 2 내지 99 가운데 어느 하나의 정수로 정의할 수 있다.The number of pixels of the liquid crystal panel assembly along the row direction and the number of pixels of the liquid crystal panel assembly along the column direction may be defined as an integer of 240 or more, and the number of pixels of the light emitting device along the row direction and the number of pixels of the light emitting device along the column direction may be defined. The number of pixels may be defined as any integer of 2 to 99.

상기 발광 장치는 주사 전극들과 데이터 전극들 중 어느 한 전극들에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들을 더욱 포함하며, 전자 방출부는 탄소계 물질과 나노미터 사이즈 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The light emitting device may further include electron emitters electrically connected to any one of the scan electrodes and the data electrodes, and the electron emitter may include at least one of a carbonaceous material and a nanometer size material.

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 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 부분 분해 사시도와 부분 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 전자 방출 유닛의 부분 평면도이다.1 and 2 are partially exploded perspective and partial cross-sectional views of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, respectively, and FIG. 3 is a partial plan view of an electron emission unit of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예의 발광 장치(10)는 소정의 간격을 두고 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(12)과 제2 기판(14)을 포함한다. 제1 기판(12)과 제2 기판(14)의 가장자리에는 밀봉 부재(도시하지 않음)가 배치되어 두 기판을 접합시키며, 내부 공간이 대략 10-6 Torr의 진공도로 배기되어 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 및 밀봉 부재가 진공 용기를 구성한다.1 to 3, the light emitting device 10 according to the present exemplary embodiment includes a first substrate 12 and a second substrate 14 that are disposed to face each other in parallel at predetermined intervals. Sealing members (not shown) are disposed at the edges of the first substrate 12 and the second substrate 14 to bond the two substrates, and the internal space is evacuated with a vacuum of approximately 10 −6 Torr to form the first substrate 12. ), The second substrate 14 and the sealing member constitute a vacuum container.

제1 기판(12)과 제2 기판(14)은 밀봉 부재 내측에 위치하는 영역을 실제 가 시광 방출에 기여하는 유효 영역과, 유효 영역을 둘러싸는 비유효 영역으로 구분지을 수 있다. 제1 기판(12)의 유효 영역에는 전자 방출을 위한 전자 방출 유닛(16)이 제공되고, 제2 기판(14)의 유효 영역에는 가시광 방출을 위한 발광 유닛(18)이 제공된다.The first substrate 12 and the second substrate 14 may be divided into an effective region contributing to the actual visible light emission and an ineffective region surrounding the effective region. The effective area of the first substrate 12 is provided with an electron emission unit 16 for electron emission, and the effective area of the second substrate 14 is provided with a light emission unit 18 for visible light emission.

전자 방출 유닛(16)은 제1 절연층(20)을 사이에 두고 서로 교차하는 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되는 제1 전극들(22) 및 제2 전극들(24)과, 제1 전극(22)과 제2 전극(24) 중 어느 한 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들(26)을 포함한다.The electron emission unit 16 includes first and second electrodes 22 and 24 formed in a stripe pattern along a direction crossing each other with the first insulating layer 20 therebetween, and the first electrode ( And electron emission portions 26 electrically connected to either one of the 22 and the second electrode 24.

전자 방출부(26)가 제1 전극(22)에 형성되는 경우, 제1 전극(22)이 전자 방출부(26)에 전류를 공급하는 캐소드 전극이 되고, 제2 전극(24)이 캐소드 전극과의 전압 차에 의해 전계를 형성하여 전자 방출을 유도하는 게이트 전극이 된다. 반대로 전자 방출부(26)가 제2 전극(24)에 형성되는 경우, 제2 전극(24)이 캐소드 전극이 되고, 제1 전극(22)이 게이트 전극이 된다.When the electron emission portion 26 is formed on the first electrode 22, the first electrode 22 becomes a cathode electrode for supplying current to the electron emission portion 26, and the second electrode 24 is a cathode electrode. An electric field is formed by the voltage difference between and the gate electrode is used to induce electron emission. On the contrary, when the electron emission part 26 is formed in the 2nd electrode 24, the 2nd electrode 24 turns into a cathode electrode, and the 1st electrode 22 turns into a gate electrode.

제1 전극(22)과 제2 전극(24) 가운데 발광 장치(10)의 행 방향을 따라 위치하는 전극이 주사 전극으로 기능하고, 발광 장치(10)의 열 방향을 따라 위치하는 전극이 데이터 전극으로 기능한다.An electrode positioned along the row direction of the light emitting device 10 among the first electrode 22 and the second electrode 24 functions as a scan electrode, and an electrode located along the column direction of the light emitting device 10 is a data electrode. Function as.

도면에서는 전자 방출부(26)가 제1 전극(22)에 형성되고, 제1 전극들(22)이 발광 장치(10)의 열 방향(도면의 y축 방향)을 따라 위치하며, 제2 전극들(24)이 발광 장치(10)의 행 방향(도면의 x축 방향)을 따라 위치하는 경우를 도시하였다. 전자 방출부(26)의 위치와 제1 전극들(22) 및 제2 전극들(24)의 배열 방향은 전술한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.In the drawing, the electron emission unit 26 is formed on the first electrode 22, the first electrodes 22 are positioned along the column direction (y-axis direction in the drawing) of the light emitting device 10, and the second electrode The case where the fields 24 are located along the row direction (x-axis direction of the figure) of the light emitting device 10 is shown. The position of the electron emission unit 26 and the arrangement directions of the first electrodes 22 and the second electrodes 24 are not limited to the above-described example and may be variously modified.

제1 전극(22)과 제2 전극(24)의 교차 영역마다 제2 전극(24)과 제1 절연층(20)에 개구부(241, 201)가 형성되어 제1 전극(22)의 표면 일부를 노출시키며, 제1 절연층 개구부(201) 내측으로 제1 전극(22) 위에 전자 방출부(26)가 위치한다.Openings 241 and 201 are formed in the second electrode 24 and the first insulating layer 20 at each intersection region of the first electrode 22 and the second electrode 24 to form a part of the surface of the first electrode 22. Is exposed, and the electron emission part 26 is positioned on the first electrode 22 inside the first insulating layer opening 201.

전자 방출부(26)는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(26)는 일례로 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, C60, 실리콘 나노와이어 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 그 제조법으로 스크린 인쇄, 직접 성장, 화학기상증착 또는 스퍼터링 등을 적용할 수 있다.The electron emission unit 26 may be formed of materials emitting electrons when an electric field is applied, such as a carbon-based material or a nanometer-sized material. The electron emitter 26 may include, for example, carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons, C 60 , silicon nanowires, or mixtures thereof. Chemical vapor deposition or sputtering may be applied.

다른 한편으로, 전자 방출부는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물로 이루어질 수 있다.On the other hand, the electron emission portion may be formed of a tip structure having a pointed tip mainly made of molybdenum (Mo) or silicon (Si).

전술한 구조에서 제1 전극(22)과 제2 전극(24)의 교차 영역 하나가 발광 장치(10)의 한 화소 영역에 대응하거나, 2개 이상의 교차 영역이 발광 장치(10)의 한 화소 영역에 대응할 수 있다. 두 번째 경우, 하나의 화소 영역에 위치하는 2개 이상의 제1 전극들(22) 및/또는 2개 이상의 제2 전극들(24)은 서로 전기적으로 연결되어 동일한 구동 전압을 인가받는다.In the above structure, one intersection area of the first electrode 22 and the second electrode 24 corresponds to one pixel area of the light emitting device 10, or two or more crossing areas are one pixel area of the light emitting device 10. It can correspond to. In the second case, two or more first electrodes 22 and / or two or more second electrodes 24 positioned in one pixel area are electrically connected to each other to receive the same driving voltage.

전자 방출 유닛(16)은 제2 절연층(28)을 사이에 두고 제2 전극들(24) 위에 형성되는 확산 전극(30)을 더욱 포함한다. 확산 전극(30)과 제2 절연층(28)은 제1 기판(12)의 유효 영역 전체에 형성되며, 전자빔 통과를 위한 개구부(301, 281)를 형성한다. 확산 전극(30)은 발광 장치(10) 구동시 전자빔 퍼짐을 위한 양의 직류 전압을 인가받으며, 확산 전극 개구부(301)를 통과하는 전자들을 확산시켜 전자빔 스폿을 확대시킨다.The electron emission unit 16 further includes a diffusion electrode 30 formed over the second electrodes 24 with the second insulating layer 28 therebetween. The diffusion electrode 30 and the second insulating layer 28 are formed in the entire effective region of the first substrate 12 and form openings 301 and 281 for passing the electron beam. The diffusion electrode 30 receives a positive DC voltage for spreading the electron beam when the light emitting device 10 is driven, and diffuses electrons passing through the diffusion electrode opening 301 to enlarge the electron beam spot.

제2 절연층(28)과 확산 전극(30)은 제1 전극(22)과 제2 전극(24)의 교차 영역마다 하나의 개구부를 형성하거나, 상기 교차 영역마다 2개 이상의 개구부를 형성하거나, 하나의 개구부를 2개 이상의 교차 영역에 걸치도록 형성할 수 있다.The second insulating layer 28 and the diffusion electrode 30 form one opening in each crossing region of the first electrode 22 and the second electrode 24, or two or more openings in each crossing region, One opening may be formed to span two or more crossing regions.

도면에서는 제2 절연층(28)과 확산 전극(30)이 제1 전극(22)과 제2 전극(24)의 교차 영역마다 하나의 개구부(281, 301)를 형성한 경우를 도시하였다. 이 경우 교차 영역에 조밀하게 배치된 전자 방출부들(26)로부터 방출되는 전자들을 교차 영역 외곽을 향해 효과적으로 확산시킬 수 있다.In the drawing, a case in which the second insulating layer 28 and the diffusion electrode 30 form one opening 281 and 301 for each crossing region of the first electrode 22 and the second electrode 24 is illustrated. In this case, electrons emitted from the electron emitters 26 densely arranged in the cross region can be effectively diffused toward the outside of the cross region.

다음으로, 발광 유닛(18)은 형광층(32)과, 형광층(32)의 일면에 위치하는 애노드 전극(34)을 포함한다.Next, the light emitting unit 18 includes a fluorescent layer 32 and an anode electrode 34 positioned on one surface of the fluorescent layer 32.

형광층(32)은 백색 형광층으로 이루어지거나, 적색과 녹색 및 청색 형광층들이 조합된 구성으로 이루어질 수 있다. 백색 형광층은 제2 기판(14)의 유효 영역 전체에 형성되거나, 화소 영역마다 하나의 백색 형광층이 위치하도록 소정의 패턴으로 구분되어 위치할 수 있다. 적색과 녹색 및 청색 형광층들은 하나의 화소 영역 안에서 소정의 패턴으로 구분되어 위치한다. 도면에서는 제2 기판(14)의 유효 영역 전체에 백색 형광층이 위치하는 경우를 도시하였다.The fluorescent layer 32 may be formed of a white fluorescent layer or a combination of red, green, and blue fluorescent layers. The white fluorescent layer may be formed in the entire effective area of the second substrate 14 or may be divided and positioned in a predetermined pattern so that one white fluorescent layer is positioned in each pixel area. The red, green, and blue fluorescent layers are divided and positioned in a predetermined pattern in one pixel area. In the drawing, a case where the white fluorescent layer is positioned in the entire effective region of the second substrate 14 is illustrated.

애노드 전극(34)은 형광층(32) 표면을 덮는 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어질 수 있다. 애노드 전극(34)은 전자빔을 끌어당기는 가속 전극으로서 고전압 을 인가받아 형광층(32)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(32)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(12)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(14) 측으로 반사시켜 발광면의 휘도를 높인다.The anode electrode 34 may be formed of a metal film such as aluminum covering the surface of the fluorescent layer 32. The anode electrode 34 is an acceleration electrode for attracting an electron beam to maintain the fluorescent layer 32 in a high potential state by applying a high voltage and radiate toward the first substrate 12 of the visible light emitted from the fluorescent layer 32. Visible light is reflected toward the second substrate 14 to increase the luminance of the light emitting surface.

그리고 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이에는 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고 두 기판의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서들(도시하지 않음)이 위치한다.In addition, spacers (not shown) are disposed between the first substrate 12 and the second substrate 14 to support the compressive force applied to the vacuum container and to keep the distance between the two substrates constant.

전술한 구성의 발광 장치(10)는 진공 용기 외부로부터 제1 전극들(22)과 제2 전극들(24)에 소정의 구동 전압을 인가하고, 확산 전극(30)에 수 내지 수십 볼트의 양의 직류 전압을 인가하며, 애노드 전극(34)에 수천 볼트 이상의 양의 직류 전압을 인가하여 구동한다.The light emitting device 10 having the above-described configuration applies a predetermined driving voltage to the first electrodes 22 and the second electrodes 24 from the outside of the vacuum container, and the amount of several to several tens of volts to the diffusion electrode 30. DC voltage is applied, and the anode electrode 34 is driven by applying a DC voltage of an amount of thousands of volts or more.

그러면 제1 전극(22)과 제2 전극(24)의 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(26) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출되고, 방출된 전자들이 확산 전극 개구부(301)를 통과하면서 개구부(301) 바깥을 향해 확산되며, 애노드 전압에 이끌려 대응하는 형광층(32) 부위에 충돌함으로써 이를 발광시킨다. 화소별 형광층(32)의 발광 세기는 해당 화소의 전자빔 방출량에 대응한다.Then, in the pixels where the voltage difference between the first electrode 22 and the second electrode 24 is greater than or equal to the threshold, an electric field is formed around the electron emission part 26, and electrons are emitted therefrom, and the emitted electrons are diffused electrode openings 301. Diffuses toward the outside of the opening 301, and is attracted by the anode voltage to collide with the corresponding fluorescent layer 32 to emit light. The emission intensity of the fluorescent layer 32 for each pixel corresponds to the electron beam emission amount of the pixel.

도 4는 확산 전극에 의한 등전위선 분포와 이에 따른 전자빔 이동 경로를 도시한 개략도이다.4 is a schematic diagram showing an equipotential line distribution and an electron beam movement path according to the diffusion electrode.

도 4를 참고하면, 전술한 구동 과정에서 확산 전극(30)은 확산 전압 인가부(도시하지 않음)을 통해 전자빔 확산을 위한 양의 직류 전압, 일례로 0V보다 크고 50V보다 작은 양의 직류 전압을 인가받으며, 확산 전극 개구부(301) 상부에서 제2 기판(14)을 향해 볼록한 전계를 형성하여 확산 전극 개구부(301)를 통과하는 전자들(e-로 표시)을 확산시킨다. 도면에서 등전위선을 쇄선으로 도시하였다.Referring to FIG. 4, in the aforementioned driving process, the diffusion electrode 30 receives a positive DC voltage for electron beam diffusion, for example, a positive DC voltage greater than 0V and less than 50V through a diffusion voltage applying unit (not shown). When applied, a convex electric field is formed on the diffusion electrode opening 301 toward the second substrate 14 to diffuse electrons (denoted by e − ) passing through the diffusion electrode opening 301. Equipotential lines are shown as dashed lines in the figures.

이로써 형광층(32)은 제1 전극(22)과 제2 전극(24)의 교차 영역에 대응하는 부위 뿐만 아니라 교차 영역의 외곽에 대응하는 부위까지 균일하게 전자빔을 제공받아 제2 기판(14)의 유효 영역 전체에서 균일한 휘도로 발광한다. 따라서 본 실시예의 발광 장치(10)는 발광면의 휘도 균일도를 높일 수 있다.As a result, the fluorescent layer 32 is uniformly provided with an electron beam not only to a portion corresponding to the intersection of the first electrode 22 and the second electrode 24 but also to a portion corresponding to the outer portion of the intersection region. It emits light with uniform brightness in the whole effective region of. Therefore, the light emitting device 10 of the present embodiment can increase the luminance uniformity of the light emitting surface.

또한 확산 전극(30)은 진공 용기 내부에 아크 방전이 발생할 때 아크 전류를 흡수하여 아킹에 의한 제2 전극(24)의 손상을 방지하고, 애노드 전극(34)에 10kV 이상의 고전압을 인가하는 경우에 있어서도 전자 방출부(26)에 미치는 애노드 전계의 영향을 차단하여 애노드 전압에 의한 다이오드 에미션(diode emission)을 억제할 수 있다.In addition, the diffusion electrode 30 absorbs an arc current when an arc discharge occurs in the vacuum chamber, thereby preventing damage to the second electrode 24 by arcing, and applies a high voltage of 10 kV or more to the anode electrode 34. In this case, it is possible to block the influence of the anode electric field on the electron emission unit 26 and to suppress diode emission due to the anode voltage.

한편, 전술한 실시예에서 제1 기판(12)과 제2 기판(14)은 종래의 전계 방출형 백라이트 유닛보다 큰 간격, 일례로 5 내지 20mm의 간격을 두고 위치할 수 있다. 그리고 애노드 전극(34)은 애노드 전압 인가부(도시하지 않음)를 통해 10kV 이상, 바람직하게 10 내지 15kV 정도의 고전압을 제공받을 수 있다. 본 실시예의 발광 장치(10)는 전술한 구성을 통해 유효 영역 중앙부에서 대략 10,000cd/m2 이상의 최대 휘도를 구현할 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the first substrate 12 and the second substrate 14 may be positioned at a larger interval, for example, 5 to 20 mm, than the conventional field emission backlight unit. In addition, the anode electrode 34 may be provided with a high voltage of about 10 kV or more, preferably about 10 to 15 kV, through an anode voltage applying unit (not shown). The light emitting device 10 according to the present exemplary embodiment may implement a maximum luminance of about 10,000 cd / m 2 or more in the center of the effective region through the above-described configuration.

도 5는 전술한 구성의 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시장치의 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment in which the light emitting device having the above-described configuration is used as a backlight unit.

도 5를 참고하면, 본 실시예의 액정 표시장치(40)는 행 방향과 열 방향을 따라 임의의 화소를 가지는 액정 패널 조립체(42)와, 액정 패널 조립체(42) 후방에 위치하여 액정 패널 조립체(42)로 빛을 제공하는 발광 장치(10)를 포함한다. 액정 패널 조립체(42)로는 공지된 모든 액정 패널 조립체가 적용될 수 있으며, 전술한 실시예의 발광 장치(10)가 백라이트 유닛으로 기능한다.Referring to FIG. 5, the liquid crystal display device 40 according to the present exemplary embodiment includes a liquid crystal panel assembly 42 having arbitrary pixels in a row direction and a column direction, and is positioned behind the liquid crystal panel assembly 42 to provide a liquid crystal panel assembly ( 42 to a light emitting device 10 that provides light. Any known liquid crystal panel assembly may be applied to the liquid crystal panel assembly 42, and the light emitting device 10 of the above-described embodiment functions as a backlight unit.

발광 장치(10)는 전술한 확산 전극에 의해 발광면 전체에서 균일한 휘도를 구현할 수 있다. 따라서 액정 패널 조립체(42)와 발광 장치(10) 사이에 확산판 또는 확산 시트와 같은 광학 부재를 생략할 수 있으며, 액정 표시장치(40)의 구성을 단순화할 수 있다.The light emitting device 10 may implement uniform luminance on the entire light emitting surface by the above-described diffusion electrode. Therefore, an optical member such as a diffusion plate or a diffusion sheet may be omitted between the liquid crystal panel assembly 42 and the light emitting device 10, and the configuration of the liquid crystal display 40 may be simplified.

상기 행 방향은 액정 표시장치(40)의 일 방향, 일례로 액정 패널 조립체(42)가 구현하는 화면의 수평 방향(도면의 x축 방향)으로 정의할 수 있고, 열 방향은 액정 표시장치(40)의 다른 일 방향, 일례로 액정 패널 조립체(42)가 구현하는 화면의 수직 방향(도면의 y축 방향)으로 정의할 수 있다.The row direction may be defined as one direction of the liquid crystal display 40, for example, a horizontal direction (x-axis direction in the drawing) of the screen implemented by the liquid crystal panel assembly 42, and the column direction may be defined as the liquid crystal display 40. ) May be defined as a vertical direction (y-axis direction of the drawing) of the screen implemented by the liquid crystal panel assembly 42.

특히 본 실시예에서 발광 장치(10)는 행 방향과 열 방향을 따라 액정 패널 조립체(42)보다 작은 수의 화소를 형성하여 발광 장치(10)의 한 화소가 2개 이상의 액정 패널 조립체(42) 화소들에 대응하도록 한다.In particular, in the present embodiment, the light emitting device 10 forms a smaller number of pixels than the liquid crystal panel assembly 42 along the row direction and the column direction so that one pixel of the light emitting device 10 has two or more liquid crystal panel assemblies 42. To correspond to the pixels.

행 방향에 따른 액정 패널 조립체(42)의 화소 수와 열 방향에 따른 액정 패널 조립체(42)의 화소 수를 각각 M과 N이라 하면, M과 N은 240 이상의 정수로 정의할 수 있다. 그리고 행 방향에 따른 발광 장치(10)의 화소 수와 열 방향에 따른 발광 장치(10)의 화소 수를 각각 M'와 N'라 하면, M'와 N'는 2 내지 99 가운데 어느 하나의 정수로 정의할 수 있다.When the number of pixels of the liquid crystal panel assembly 42 in the row direction and the number of pixels of the liquid crystal panel assembly 42 in the column direction are M and N, respectively, M and N may be defined as an integer of 240 or more. If the number of pixels of the light emitting device 10 in the row direction and the number of pixels of the light emitting device 10 in the column direction are M 'and N', respectively, M 'and N' are any integer of 2 to 99. Can be defined as

발광 장치(10)는 M'×N'의 해상도를 가지는 자발광 표시 패널이며, 화소별로 발광 세기가 독립적으로 제어되어 이에 대응하는 액정 패널 조립체(52) 화소들에 적절한 세기의 광을 제공한다. 이때 M'와 N'의 최소 수치인 2는 본 실시예의 발광 장치(10)가 자발광 표시 패널을 이루기 위한 최소한의 조건이고, M'와 N'가 99를 초과하면 발광 장치(10)의 화소 수가 과대해져 발광 장치(10) 제작과 구동이 어려워지고 제조 비용 상승을 초래할 수 있다.The light emitting device 10 is a self-emission display panel having a resolution of M ′ × N ′, and the light emission intensity is independently controlled for each pixel to provide light of appropriate intensity to the corresponding pixels of the liquid crystal panel assembly 52. In this case, 2, which is the minimum value of M 'and N', is a minimum condition for the light emitting device 10 to form a self-luminous display panel, and when M 'and N' are greater than 99, the pixel of the light emitting device 10 Excessive numbers may make manufacturing and driving of the light emitting device 10 difficult, resulting in an increase in manufacturing cost.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시장치를 구동하는 구성의 블록도이다.6 is a block diagram of a configuration for driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참고하면, 본 실시예의 액정 표시장치는 액정 패널 조립체(42)와, 액정 패널 조립체(42)에 연결된 제1 주사 구동부(102) 및 제1 데이터 구동부(104)와, 제1 데이터 구동부(104)에 연결된 계조 전압 생성부(106)와, 발광 장치(10) 및 이들을 제어하는 신호 제어부(108)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the liquid crystal display of the present exemplary embodiment includes a liquid crystal panel assembly 42, a first scan driver 102 and a first data driver 104 connected to the liquid crystal panel assembly 42, and a first data driver. A gray voltage generator 106 connected to the 104, a light emitting device 10, and a signal controller 108 for controlling the gray voltage generator 106 are included.

액정 패널 조립체(42)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(S1-Sn, D1-Dm)과, 이 신호선에 연결되며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 제1 화소(PX)를 포함한다. 신호선(S1-Sn, D1-Dm)은 제1 주사 신호를 전달하는 복수의 제1 게이트 라인(S1-Sn)과, 제1 데이터 신호를 전달하는 복수의 제1 데이터 라인(D1-Dm)을 포함한다.The liquid crystal panel assembly 42 includes a plurality of signal lines S 1 -S n , D 1 -D m , and a plurality of first pixels PX connected to the signal lines and arranged in an approximately matrix form in an equivalent circuit. It includes. The signal lines S 1 -S n and D 1 -D m may include a plurality of first gate lines S 1 -S n transmitting a first scan signal and a plurality of first data lines transferring a first data signal. (D 1 -D m ).

각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1,2,...n) 제1 주사 라인(Si)과 j번 째(j=1,2,...m) 제1 데이터 라인(Dj)에 연결된 화소(44)는 신호선(Si,Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each of the pixels (PX), for instance the i-th (i = 1,2, ... n) first scan line (S i) and the j-th (j = 1,2, ... m) the first data the pixel 44 connected to the line (D j) comprises a switching element (Q) and the liquid crystal capacitors (Clc) and a storage capacitor (Cst) connected thereto is connected to the signal line (S i, D j). Holding capacitor Cst can be omitted as needed.

스위칭 소자(Q)는 액정 패널 조립체(42)의 하부 기판(도시하지 않음)에 구비되는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 제1 게이트 라인(Si)에 연결되고, 입력 단자는 제1 데이터 라인(Dj)에 연결되며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.A switching element (Q) is a three-terminal element such as thin film transistors included in liquid crystal panel assembly 42, a lower substrate (not shown), the control terminal is connected to the first gate line (S i), the input terminal Is connected to the first data line D j , and the output terminal is connected to the liquid crystal capacitor Clc and the storage capacitor Cst.

계조 전압 생성부(106)는 제1 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지며, 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.The gray voltage generator 106 generates two sets of gray voltage sets (or reference gray voltage sets) related to the transmittance of the first pixel PX. One of the two sets has a positive value for the common voltage Vcom, and the other set has a negative value.

제1 주사 구동부(102)는 액정 패널 조립체(42)의 제1 주사 라인(S1-Sn)과 연결되어 스위치 온 전압(Von)과 스위치 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 제1 주사 신호를 제1 주사 라인(S1-Sn)에 인가한다.The first scan driver 102 is connected to the first scan lines S 1 -S n of the liquid crystal panel assembly 42 to form a first scan signal formed by a combination of a switch on voltage Von and a switch off voltage Voff. Is applied to the first scan lines S 1 -S n .

제1 데이터 구동부(104)는 액정 패널 조립체(42)의 제1 데이터 라인(D1-Dm)에 연결되며, 계조 전압 생성부(106)로부터 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 제1 데이터 라인(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(106)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 제1 데이터 구동부(104)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조 에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.The first data driver 104 is connected to the first data lines D 1 -D m of the liquid crystal panel assembly 42 and selects a gray voltage from the gray voltage generator 106 and uses the first data as a data signal. Apply to lines D 1 -D m . However, when the gray voltage generator 106 provides only a predetermined number of reference gray voltages instead of providing all of the voltages for all grays, the first data driver 104 divides the reference gray voltages, A gray voltage is generated and a data signal is selected from among them.

신호 제어부(108)는 제1 주사 구동부(102)와 제1 데이터 구동부(104)를 제어하며, 발광 장치(10)를 제어하기 위한 발광 장치 제어부(110)를 포함한다. 발광 장치 제어부(110)는 발광 장치(10)의 제2 주사 구동부(114)와 제2 데이터 구동부(112)를 제어한다. 신호 제어부는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다.The signal controller 108 controls the first scan driver 102 and the first data driver 104 and includes a light emitting device controller 110 for controlling the light emitting device 10. The light emitting device controller 110 controls the second scan driver 114 and the second data driver 112 of the light emitting device 10. The signal controller receives the input image signals R, G, and B and an input control signal for controlling the display thereof from an external graphic controller (not shown).

입력 영상 신호(R, G, B)는 각 제1 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며, 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26)개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The input image signals R, G, and B contain luminance information of each first pixel PX, and the luminance is a predetermined number, for example, 1024 (= 2 10 ), 256 (= 2 8 ), or It has 64 (= 2 6 ) grays. Examples of the input control signal include a vertical sync signal Vsync, a horizontal sync signal Hsync, a main clock MCLK, and a data enable signal DE.

신호 제어부(108)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 패널 조립체(42)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 제1 주사 구동부 제어 신호(CONT1) 및 제1 데이터 구동부 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 제1 주사 구동부 제어 신호(CONT1)를 제1 주사 구동부(102)로 내보내고, 제1 데이터 구동부 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 제1 데이터 구동부(104)에 내보낸다.The signal controller 108 properly processes the input image signals R, G, and B based on the input image signals R, G, and B and the input control signal, according to operating conditions of the liquid crystal panel assembly 42. After generating the scan driver control signal CONT1 and the first data driver control signal CONT2, etc., the first scan driver control signal CONT1 is sent to the first scan driver 102, and the first data driver control signal ( CONT2) and the processed video signal DAT are sent to the first data driver 104.

발광 장치(10)의 표시부(116)는 복수의 제2 화소(EPX)를 포함하며, 각 제2 화소(EPX)는 하나의 제2 주사 라인(S'1-S'p) 및 하나의 제2 데이터 라인(C1-Cq)에 연결되어 있다. 각 제2 화소(EPX)는 제2 주사 라인(S'1-S'p)과 제2 데이터 라인(C1-Cq) 에 인가되는 전압 차에 따라 발광한다. 제2 주사 라인(S'1-S'p)은 발광 장치(10)의 행 방향을 따라 위치하는 전극들에 대응하고, 제2 데이터 라인(C1-Cq)은 발광 장치의 열 방향을 따라 위치하는 전극들에 대응한다.The display unit 116 of the light emitting device 10 includes a plurality of second pixels EPX, and each of the second pixels EPX includes one second scan line S ′ 1 -S ′ p and one agent. 2 is connected to the data lines C 1 -C q . Each second pixel EPX emits light according to a voltage difference applied to the second scan line S ′ 1 -S ′ p and the second data line C 1 -C q . The second scan lines S ′ 1 -S ′ p correspond to electrodes positioned along the row direction of the light emitting device 10, and the second data lines C 1 -C q correspond to the column directions of the light emitting devices. Corresponding to the electrodes positioned along.

신호 제어부(108)는 발광 장치(10)의 한 제2 화소(EPX)에 대응하는 복수의 제1 화소(PX)에 대한 입력 영상 신호(R, G, B)를 이용하여, 발광 장치(10)의 발광 제어 신호를 생성한다. 발광 제어 신호는 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD), 발광 신호(CLS) 및 제2 주사 구동부 제어 신호(CS)를 포함한다. 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD), 발광 신호(CLS) 및 제2 주사 구동부 제어 신호(CS)에 따라, 발광 장치(10)의 각 제2 화소(EPX)는 복수의 제1 화소(PX)에 대응하여 발광한다.The signal controller 108 uses the input image signals R, G, and B for the plurality of first pixels PX corresponding to one second pixel EPX of the light emitting device 10 to emit light. Generates a light emission control signal. The emission control signal includes a second data driver control signal CD, an emission signal CLS, and a second scan driver control signal CS. According to the second data driver control signal CD, the light emission signal CLS, and the second scan driver control signal CS, each of the second pixels EPX of the light emitting device 10 includes a plurality of first pixels PX. In response to the light emission.

구체적으로, 신호 제어부(108)는 발광 장치(10)의 한 제2 화소(EPX)에 대응하는 복수의 제1 화소(PX)에 대한 입력 영상 신호(R, G, B)를 이용하여, 발광 장치(10)의 한 제2 화소(EPX)에 대응하는 복수의 제1 화소(PX) 중 가장 높은 계조를 검출하고, 발광 장치 제어부(110)로 전달한다. 발광 장치 제어부(110)는 검출된 계조에 대응하는 발광 장치(10) 제2 화소(EPX)의 계조를 산출하고, 이를 디지털 데이터로 변환하여 제2 데이터 구동부(112)로 전달한다.Specifically, the signal controller 108 emits light using the input image signals R, G, and B for the plurality of first pixels PX corresponding to one second pixel EPX of the light emitting device 10. The highest gray level among the plurality of first pixels PX corresponding to one second pixel EPX of the device 10 is detected and transmitted to the light emitting device controller 110. The light emitting device controller 110 calculates a gray level of the second pixel EPX of the light emitting device 10 corresponding to the detected gray level, converts it into digital data, and transmits the gray level to the second data driver 112.

본 실시예에서 발광 신호(CLS)는 발광 장치(10) 제2 화소(EPX)의 계조에 따라 6비트 이상의 디지털 데이터를 포함한다. 그리고 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)는 각각의 제2 화소(EPX)가 자신과 대응하는 복수의 제1 화소(PX)와 동기되어 발광할 수 있게 한다. 즉, 하나의 제2 화소(EPX)에 대응하는 복수의 제1 화 소(PX)에 영상이 표시되는 것에 맞추어 제2 화소(EPX)가 소정의 계조로 발광할 수 있도록 동기시킨다.In the present exemplary embodiment, the light emission signal CLS includes 6-bit or more digital data according to the gray level of the second pixel EPX of the light emitting device 10. The second data driver control signal CD allows each second pixel EPX to emit light in synchronization with a plurality of first pixels PX corresponding to the second pixel EPX. That is, the second pixel EPX is synchronized to emit light with a predetermined gray scale in accordance with the display of the image on the plurality of first pixels PX corresponding to one second pixel EPX.

제2 데이터 구동부(112)는 제2 데이터 라인(C1-Cq)에 연결되어 있으며, 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)와 발광 신호(CLS)에 따라 제2 데이터 신호를 생성하여 각 제2 데이터 라인(C1-Cq)에 인가한다.The second data driver 112 is connected to the second data lines C 1 -C q , and generates a second data signal based on the second data driver control signal CD and the emission signal CLS. 2 is applied to the data lines C 1 -C q .

또한, 발광 장치 제어부(110)는 수평 동기신호(Hsync)를 이용하여 발광 장치(10)의 제2 주사 구동부 제어 신호(CS)를 생성한다. 즉, 제2 주사 구동부(114)는 제2 주사 라인(S'1-S'p)에 연결되어 있으며, 제2 주사 구동부 제어 신호(CS)에 따라 제2 주사 신호를 생성하고, 제2 주사 라인(S'1-S'p)에 전달한다. 발광 장치(10)의 한 제2 화소(EPX)에 대응하는 복수의 제1 화소(PX)에 스위치 온 전압(Von)이 인가되는 동안, 발광 장치(10) 제2 화소(EPX)의 제2 주사 라인(S'1-S'p)에는 제2 주사 신호가 인가된다.In addition, the light emitting device controller 110 generates the second scan driver control signal CS of the light emitting device 10 by using the horizontal synchronization signal Hsync. That is, the second scan driver 114 is connected to the second scan line S ′ 1 -S ′ p , generates a second scan signal according to the second scan driver control signal CS, and generates a second scan. Pass on lines S ' 1- S' p . The second of the second pixel EPX of the light emitting device 10 while the switch-on voltage Von is applied to the plurality of first pixels PX corresponding to the second pixel EPX of the light emitting device 10. The second scan signal is applied to the scan lines S ' 1- S' p .

그러면, 복수의 제1 화소(PX)가 표시되는 동안 제2 화소(EPX)는 제2 주사 라인(S'1-S'p)에 인가되는 제2 주사 전압 및 제2 데이터 라인(C1-Cq)에 인가되는 제2 데이터 전압에 따라 복수의 제1 화소(PX)의 계조에 대응하여 발광한다. 본 실시예에서 제2 화소(EPX)의 제2 데이터 라인(C1-Cq)에는 계조에 따른 전압이 인가되고, 제2 주사 라인(S'1-S'p)에는 일정한 양의 전압이 인가되며, 제2 화소(EPX)는 두 라인의 전압 차에 의해 발광한다.Then, while the plurality of first pixels PX are displayed, the second pixel EPX is applied to the second scan line S ′ 1 -S ′ p and the second scan voltage and the second data line C 1- . According to the second data voltage applied to C q ), light is emitted corresponding to the gray levels of the plurality of first pixels PX. In the present embodiment, a voltage according to the gray level is applied to the second data lines C 1 -C q of the second pixel EPX, and a constant amount of voltage is applied to the second scan lines S ′ 1 -S ′ p . The second pixel EPX emits light by a voltage difference between two lines.

따라서, 본 실시예의 액정 표시장치(40)는 전술한 과정을 통해 화면의 동적 대비비(dynamic contrast)를 향상시킬 수 있으며, 보다 선명한 화질을 구현할 수 있다.Therefore, the liquid crystal display 40 of the present embodiment can improve the dynamic contrast of the screen through the above-described process, and can realize a clearer picture quality.

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.

본 발명에 의한 발광 장치는 전자 방출 유닛의 최상부에 확산 전극으로 기능하는 확산 전극을 형성함에 따라, 형광층 전체를 균일한 휘도로 발광시켜 발광면의 휘도 균일도를 향상시킨다. 따라서 본 발명에 의한 액정 표시장치는 액정 패널 조립체와 발광 장치 사이에 확산판과 같은 광학 부재를 생략할 수 있다.The light emitting device according to the present invention forms a diffusion electrode functioning as a diffusion electrode on the top of the electron emission unit, thereby emitting the entire fluorescent layer with uniform brightness to improve the brightness uniformity of the light emitting surface. Therefore, in the liquid crystal display according to the present invention, an optical member such as a diffusion plate may be omitted between the liquid crystal panel assembly and the light emitting device.

또한 전술한 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하는 본 발명에 의한 액정 표시 장치는 화면의 동적 대비비를 높여 표시 품질을 향상시키고, 백라이트 유닛의 소비 전력을 줄여 전체 소비 전력을 낮출 수 있으며, 30인치 이상의 대형 표시 장치로 용이하게 제작될 수 있다.In addition, the liquid crystal display according to the present invention using the above-described light emitting device as a backlight unit can improve the display quality by increasing the dynamic contrast ratio of the screen, and can reduce the overall power consumption by reducing the power consumption of the backlight unit, 30 inches or more It can be easily manufactured in a large display device.

Claims (14)

제1 기판과 제2 기판 및 밀봉 부재로 구성되는 진공 용기와;A vacuum container composed of a first substrate, a second substrate, and a sealing member; 상기 제1 기판 위에 서로 절연을 유지하며 서로 교차하는 방향을 따라 형성되는 제1 전극들 및 제2 전극들과;First and second electrodes on the first substrate, the first and second electrodes being insulated from each other and formed in a direction crossing each other; 상기 제1 전극들과 상기 제2 전극들 중 어느 한 전극들에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과;Electron emission parts electrically connected to ones of the first electrodes and the second electrodes; 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들과 절연을 유지하며 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들 상부에 위치하고, 전자빔 통과를 위한 개구부를 형성하며, 양의 직류 전압을 인가받아 상기 개구부를 통과하는 전자들을 확산시키는 확산 전극과;The insulation is maintained on the first electrodes and the second electrodes and is formed on the first electrodes and the second electrodes, and forms an opening for passing an electron beam, and receives the opening by applying a positive DC voltage. A diffusion electrode for diffusing electrons passing therethrough; 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 형광층; 및A fluorescent layer formed on one surface of the second substrate; And 상기 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극An anode located on one surface of the fluorescent layer 을 포함하는 발광 장치.Light emitting device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 양의 직류 전압이 0V보다 크고 50V보다 작으며, 상기 진공 용기의 외측에서 상기 확산 전극에 상기 양의 직류 전압을 인가하는 확산 전압 인가부를 더욱 포함하는 발광 장치.And the positive DC voltage is greater than 0V and less than 50V, and further comprising a diffusion voltage applying unit configured to apply the positive DC voltage to the diffusion electrode outside the vacuum container. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 확산 전극의 개구부가 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 교차 영역마다 하나씩 형성되는 발광 장치.And one opening of each of the diffusion electrodes is formed in each crossing area of the first electrode and the second electrode. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제2 전극들이 절연층을 사이에 두고 상기 제1 전극들 상부에 위치하고,The second electrodes are positioned on the first electrodes with an insulating layer interposed therebetween, 상기 제1 전극들과 상기 제2 전극들의 교차 영역마다 상기 제2 전극들과 상기 절연층에 개구부가 형성되며,Openings are formed in the second electrodes and the insulating layer at respective crossing regions of the first electrodes and the second electrodes, 상기 절연층의 개구부 내측으로 상기 제1 전극들 위에 상기 전자 방출부가 위치하는 발광 장치.The light emitting device in which the electron emission part is positioned on the first electrodes inside the opening of the insulating layer. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전자 방출부가 탄소계 물질과 나노미터 사이즈 물질 중 적어도 하나를 포함하는 발광 장치.The light emitting device of claim 1, wherein the electron emission unit comprises at least one of a carbon-based material and a nanometer-sized material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 5 내지 20mm의 간격을 두고 위치하고,The first substrate and the second substrate are positioned at intervals of 5 to 20 mm, 상기 애노드 전극에 10 내지 15kV의 애노드 전압을 인가하는 애노드 전압 인가부를 더욱 포함하는 발광 장치.And an anode voltage applying unit configured to apply an anode voltage of 10 to 15 kV to the anode electrode. 행 방향과 열 방향을 따라 복수의 화소들을 형성하는 액정 패널 조립체; 및A liquid crystal panel assembly forming a plurality of pixels along the row direction and the column direction; And 상기 액정 패널 조립체로 빛을 제공하며 상기 행 방향과 상기 열 방향을 따라 액정 패널 조립체보다 작은 수의 화소들을 형성하는 발광 장치를 포함하고,A light emitting device for providing light to the liquid crystal panel assembly and forming a smaller number of pixels along the row direction and the column direction than the liquid crystal panel assembly, 상기 발광 장치가,The light emitting device, 제1 기판과 제2 기판 및 밀봉 부재로 구성되는 진공 용기와;A vacuum container composed of a first substrate, a second substrate, and a sealing member; 상기 제1 기판 위에 상기 행 방향과 상기 열 방향 중 어느 한 방향을 따라 위치하는 주사 전극들 및 다른 한 방향을 따라 위치하는 데이터 전극들과, 상기 주사 전극들 및 상기 데이터 전극들 상부에 위치하고 전자빔 통과를 위한 개구부를 형성하는 확산 전극을 포함하는 전자 방출 유닛; 및Scan electrodes positioned along one of the row direction and the column direction on the first substrate, and data electrodes positioned along the other direction, and are positioned on the scan electrodes and the data electrodes and pass through an electron beam. An electron emission unit comprising a diffusion electrode forming an opening for the light source; And 상기 제2 기판 일면에 형성되는 형광층과, 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극을 포함하는 발광 유닛을 포함하는 액정 표시장치.And a light emitting unit including a fluorescent layer formed on one surface of the second substrate and an anode electrode located on one surface of the fluorescent layer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 발광 장치의 화소들이 상기 주사 전극들과 상기 데이터 전극들에 의해 발광 세기가 독립적으로 제어되는 액정 표시장치.And light emitting intensity of the pixels of the light emitting device are independently controlled by the scan electrodes and the data electrodes. 삭제delete 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 행 방향에 따른 상기 발광 장치의 화소 수와, 상기 열 방향에 따른 상기 발광 장치의 화소 수가 2 내지 99 중 어느 하나의 정수인 액정 표시장치.And a number of pixels of the light emitting device along the row direction and a number of pixels of the light emitting device along the column direction are any one of 2 to 99. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 발광 장치가 상기 확산 전극에 0V보다 크고 50V보다 작은 양의 직류 전압을 인가하는 확산 전압 인가부를 더욱 포함하는 액정 표시장치.And a diffusion voltage applying unit configured to apply the direct current voltage of the light emitting device to the diffusion electrode in an amount greater than 0V and less than 50V. 제7항 또는 제11항에 있어서,The method according to claim 7 or 11, wherein 상기 확산 전극의 개구부가 상기 주사 전극들과 상기 데이터 전극들의 교차 영역마다 하나씩 형성되는 액정 표시장치.And one opening of each of the diffusion electrodes is formed at each intersection of the scan electrodes and the data electrodes. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전자 방출 유닛이 상기 주사 전극들과 상기 데이터 전극들 중 어느 한 전극들에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들을 더욱 포함하는 액정 표시장치.And an electron emission unit in which the electron emission unit is electrically connected to any one of the scan electrodes and the data electrodes. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 전자 방출부가 탄소계 물질과 나노미터 사이즈 물질 중 적어도 하나를 포함하는 액정 표시장치.And the electron emitter comprises at least one of a carbon-based material and a nanometer-sized material.
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