KR20080087479A

KR20080087479A - 발광 장치 및 이를 이용한 표시장치

Info

Publication number: KR20080087479A
Application number: KR1020070029771A
Authority: KR
Inventors: 장동수; 이재훈
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2008-10-01

Abstract

발광장치는 제1 기판과, 제1 기판과 서로 마주하며 배치되는 제2 기판과, 제1 기판의 일면에 마련되어 전자를 방출하는 전자 방출 유닛과, 제1 기판을 향하는 제2 기판의 일면에 마련되며 전자에 의해 가시광을 방출하는 발광유닛과, 제1 기판 및 제2 기판의 사이에 배치되는 스페이서를 포함하며, 제2 기판 측에 접촉하는 스페이서의 제2 단부의 면적이 제1 기판 측에 접촉하는 스페이서의 제1 단부의 면적보다 작게 형성된다.

발광장치, 전자, 방출, 스페이서, 액정표시장치

Description

발광 장치 및 이를 이용한 표시장치 {LIGHT EMISSION DEVICE AND DISPLAY USING THE SAME}

도 1은 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 부분 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 유효 영역을 도시한 부분 분해 사시도,

도 3은 도 2의 "I" 표시부를 확대 도시한 확대도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에 적용된 스페이서의 평면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서 형태를 도시한 평면도,

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스페이서 형태를 도시한 평면도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도, 그리고,

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동 블록도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 발광장치 12 : 제1 기판

14 : 제2 기판 18 : 전자 방출 유닛

20 : 발광 유닛 34,34',34" : 스페이서

34a,34a',34a" : 제1 단부 34b,34b',34b" : 제2 단부

본 발명은 전자 방출 특성을 이용하여 빛을 내는 발광 장치와 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.

최근 들어 평판 표시장치의 한 종류인 액정 표시장치가 대형 표시장치 분야에도 널리 사용되고 있다. 액정 표시장치는 인가전압에 따라 비틀림각이 변화하는 액정의 유전 이방성을 이용하여 화소별로 광 투과량을 변화시키는 특징을 가진다.

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.

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.

그러나 CCFL 방식에서는 CCFL에서 발생된 빛이 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.

그리고 알려진 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.

이에 따라 최근 들어 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 면광원으로서 소비 전력이 작고 대형화에 유리하며 복잡한 광학 부재를 필요로 하지 않는 장점이 있다.

상술한 전계 방출형 백라이트 유닛은 전자 방출 소자가 어레이를 이루며 형성된 제1 기판과, 형광층과 애노드 전극 등으로 이루어진 발광유닛이 구비된 제2 기판을 포함하며, 제1 기판 및 제2 기판의 가장자리에는 밀봉부재가 배치되어 두 기판이 접합된다. 진공 용기의 내부 공간은 대략 10^-6 Torr의 진공도로 배기되어 진공용기를 구성한다.

전자 방출 소자는 전자 방출부와, 이 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들로서 캐소드 전극과 게이트 전극을 구비한다.

전계 방출형 백라이트 유닛은 전자 방출부와 구동전극들의 작용으로 화소별 전자 방출의 온/오프와 전자 방출량이 제어된다. 그리고, 전자 방출부에서 방출된 전자들은 애노드 전극에 인가된 고전압에 이끌려 제2 기판으로 가속되며, 형광층을 발광시켜 소정의 가시광을 방출시킨다.

전계 방출형 백라이트 유닛은 진공 용기를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판의 간격을 유지시키도록 다수의 스페이서들이 배치된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 전계 방출형 백라이트 유닛은 전계 방출형 디스플레이와 달리 화소 크기가 크고, 제1 기판 및 제 2 기판을 지지하는 스페이서의 면적이 더 크다. 따라서, 제2 기판 측과 접촉하는 스페이서의 면적이 커서 제2 기판면에서 스페이서 면적만큼의 비발광 면적이 크게 생기는 문제점이 있다.

또한, 제1 기판의 전자 방출부에 방출되는 전자빔은 진행 방향으로 퍼지는 경향이 있고 이에 따라 전자빔들은 스페이서와 충돌하게 된다. 이러한 전자빔 충돌에 의해 스페이서는 양전하 또는 음전하로 차징되어 전자 방출부 주위의 등전위선들은 왜곡되고 왜곡된 등전위선에 따라 전자 들은 스페이서 측으로 끌리거나 밀리게 된다. 이와 같은 전자빔 주사 궤적이 왜곡되는 현상으로 이상 발광 현상이 생기는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 스페이서 면적에 의한 비발광 면적을 축소하는 발광장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 스페이서의 차징(charging)을 감소시켜 이상 발광 현상을 해소하는 발광 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예를 따르면, 제1 기판과, 상기 제1 기판과 서로 마주하며 배치되는 제2 기판과, 상기 제1 기판의 일면에 마련되어 전자를 방출하는 전자 방출 유닛과, 상기 제1 기판을 향하는 상기 제2 기판의 일면에 마련되며 상기 전자에 의해 가시광을 방출하는 발광유닛 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 사이에 배치되는 스페이서들을 포함하며, 상기 제2 기판 측에 접촉하는 상기 스페이서 제2 단부의 면적이 상기 제1 기판 측에 접촉하는 상기 스페이서의 제1 단부의 면적보다 작은 발광장치가 제공된다.

상기 스페이서의 상기 제2 단부의 면적은 상기 스페이서의 제1 단부의 면적보다 60% 이하로 작게 형성될 수 있으며, 상기 스페이서의 단면적은 상기 제1 기판으로부터 상기 제2 기판을 향하면서 점진적으로 작게 형성될 수 있다.

상기 스페이서는 사각기둥형, 원기둥형 또는 벽체형으로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예를 따르면, 상술한 발광장치를 포함하고, 상기 발광 장치의 전방에 위치하여 상기 발광 장치로부터 방출된 빛을 제공받아 화상을 표시하는 패널 조립체를 포함하는 표시 장치가 제공된다.

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 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예를 따른 발광 장치(10)의 구성을 도시한 도면들이다.

도 1 내지 도 4를 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(16)가 배치되어 제1 기판(12)과 제2 기판(14)을 접합시키며, 이로 인해 제1 기판(12), 제2 기판(14) 및 밀봉 부재(16)에 의해 하나의 용기가 구성되는 바, 이 용기는 그 내부 공간이 대략 10^-6 Torr의 진공도로 배기되어 진공 용기로서 이루어진다.

제1 기판(12)과 제2 기판(14)은 밀봉 부재(16) 내측에 위치하는 영역을 실제 가시광 방출에 기여하는 유효 영역과, 유효 영역을 둘러싸는 비 유효 영역으로 구분할 수 있다. 제1 기판(12)의 유효 영역에는 전자 방출을 위한 전자 방출 유닛(18)이 제공되고, 제2 기판(14)의 유효 영역에는 가시광 방출을 위한 발광 유닛(20)이 제공된다.

전자 방출 유닛(18)은 절연층(22)을 사이에 두고 서로 교차하는 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되는 제1 전극들(24) 및 제2 전극들(26)과, 제1 전극들(24)과 제2 전극들(26) 중 어느 한 전극들에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들(28)을 포함한다.

전자 방출부(28)가 제1 전극(24)에 형성되는 경우, 제1 전극(24)이 전자 방출부(28)에 전류를 공급하는 캐소드 전극이 되고, 제2 전극(26)이 캐소드 전극과의 전압 차에 의해 전계를 형성하여 전자 방출을 유도하는 게이트 전극이 된다. 반대로 전자 방출부(28)가 제2 전극(26)에 형성되는 경우, 제2 전극(26)이 캐소드 전극 이 되고, 제1 전극(24)이 게이트 전극이 된다.

제1 전극(24)과 제2 전극(26) 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.

도면에서는 전자 방출부(28)가 제1 전극(24)에 형성되고, 제1 전극들(24)이 발광 장치(10)의 열 방향(도면의 y축 방향)을 따라 위치하며, 제2 전극들(26)이 발광 장치(10)의 행 방향(도면의 x축 방향)을 따라 위치하는 경우를 도시하였다. 전자 방출부(28)의 위치와 제1 전극들(24) 및 제2 전극들(26)의 배열 방향은 전술한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.

상기 제1 전극(24)과 제2 전극(26)의 교차 영역마다 제2 전극(26)과 절연층(22)에 각기 개구부(261)(221)가 형성되고 이들이 관통됨으로써 제1 전극(24)의 표면 일부를 노출시키며, 절연층 개구부(221)으로 제1 전극(24) 위에 전자 방출부(28)가 위치한다.

전자 방출부(28)는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(28)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.

다른 한편으로, 전자 방출부는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질 로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물로 이루어질 수 있다.

전술한 구조에서 제1 전극(24)과 제2 전극(26)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(24) 및/또는 2개 이상의 제2 전극들(26)은 서로 전기적으로 연결되어 동일한 구동 전압을 인가받는다.

다음으로, 발광 유닛(20)은 형광층(30)과, 형광층(30)의 일면에 위치하는 애노드 전극(32)을 포함한다.

형광층(30)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.

애노드 전극(32)은 형광층(30)의 표면을 덮는 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어질 수 있다. 애노드 전극(32)은 전자빔을 끌어당기는 가속 전극으로서 고전압을 인가받아 형광층(30)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(30)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(12)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(14) 측으로 반사시켜 발광면의 휘도를 높인다.

제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이에는 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지 하고 두 기판의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서들(34)이 배치된다. 스페이서(34)는 제1 전극(24)과 제2 전극(26)의 교차 영역 외곽에 위치할 수 있다.

스페이서(34)는 제2 기판(14)측에 접촉하는 상기 스페이서(34)의 제2 단부(34b)의 면적이 상기 제1 기판(12)측에 접촉하는 상기 스페이서(34)의 제1 단부(34a)의 면적보다 작게 형성되며, 예컨대, 스페이서(34)의 제2 단부(34b)의 면적은 스페이서(34)의 제1 단부(34a)의 면적보다 60% 이하로 작게 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 이를 50~60% 로 유지하고 있는데, 이는 제1 단부(34a) 면적 대비 제2 단부(34b)의 면적이 60% 이상으로 커지게 되면, 스페이서(34)에 차징되는 전하량이 과도해지고 50% 이하로 작아지게 되면 스페이서 자체의 지지력이 약화되는 것을 고려한 것이다.

이때, 스페이서(34)의 단면적은 제1 기판(12)으로부터 제2 기판(14)을 향하면서 점진적으로 작게 형성될 수 있다. 스페이서(34)는 사각기둥형으로 형성될 수 있으며, 유리, 세라믹, 강화유리 및 유리-세라믹 혼합체 등 다양한 재료로 제작될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 스페이서 형태를 도시한 평면도이고, 6은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 스페이서 형태를 도시한 평면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스페이서는 상술한 사각기둥형에 한정되지 않고, 원기둥형 스페이서(34') 또는 벽체형 스페이서(34") 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 제2 기판(14) 측과 접촉하는 스페이서들(34,34',34")의 제 2 단부들(34b,34b',34b")의 면적을 축소하여 제2 기판(14)의 비발광 면적을 축소할 수 있다.

또한, 제2 기판(14) 측과 접촉하는 스페이서들(34,34',34")의 제2 단부들(34b,34b',34b")의 면적을 축소하여 스페이서들(34,34',34")에서 발생하는 차징을 감소시켜 이상 발광 현상이 생기는 문제점을 해소할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 표시장치(50)의 분해 사시도이다.

도 7을 참고하면, 표시장치(50)는 행 방향과 열 방향을 따라 임의의 화소를 가지는 액정 패널 조립체(52)와, 액정 패널 조립체(52) 후방에 위치하여 액정 패널 조립체(52)로 빛을 제공하는 발광 장치(10)를 포함한다. 액정 패널 조립체(52)로는 공지된 모든 액정 패널 조립체가 적용될 수 있으며, 전술한 실시예의 발광 장치(10)가 백라이트 유닛으로 기능한다.

상기 행 방향은 액정 표시장치(50)의 일 방향, 일례로 액정 패널 조립체(52)가 구현하는 화면의 수평 방향(도면의 x축 방향)으로 정의할 수 있고, 열 방향은 액정 표시장치(50)의 다른 일 방향, 일례로 액정 패널 조립체(52)가 구현하는 화면의 수직 방향(도면의 y축 방향)으로 정의할 수 있다.

특히 본 실시예에서 발광 장치(10)는 행 방향과 열 방향을 따라 액정 패널 조립체(52)보다 작은 수의 화소를 형성하여 발광 장치(10)의 한 화소가 2개 이상의 액정 패널 조립체(52) 화소들에 대응하도록 한다.

행 방향에 따른 액정 패널 조립체(52)의 화소 수와 열 방향에 따른 액정 패널 조립체(52)의 화소 수를 각각 M과 N이라 하면, M과 N은 240 이상의 정수로 정의 할 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.

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 장치의 화소 수가 과대해져 발광 장치 제작과 구동이 어려워지고 제조 비용 상승을 초래할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 구동하는 구성의 블록도이다.

도 8을 참고하면, 본 실시예의 액정 표시장치는 액정 패널 조립체(52)와, 액정 패널 조립체(52)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.

액정 패널 조립체(52)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(S₁-S_n, D₁-D_m)과, 이 신호선에 연결되며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 제1 화소(PX)를 포함한다. 신호선(S₁-S_n, D₁-D_m)은 제1 주사 신호를 전달하는 복수의 제1 게이트 라인(S₁-S_n)과, 제1 데이터 신호를 전달하는 복수의 제1 데이터 라인(D₁-D_m)을 포함한다.

각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1,2,...n) 제1 주사 라인(S_i)과 j번째(j=1,2,...m) 제1 데이터 라인(D_j)에 연결된 화소(54)는 신호선(S_i,D_j)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.

스위칭 소자(Q)는 액정 패널 조립체(52)의 하부 기판(도시하지 않음)에 구비되는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 제1 게이트 라인(S_i)에 연결되고, 입력 단자는 제1 데이터 라인(D_j)에 연결되며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.

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.

제1 주사 구동부(102)는 액정 패널 조립체(52)의 제1 주사 라인(S₁-S_n)과 연결되어 스위치 온 전압(Von)과 스위치 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 제1 주사 신호를 제1 주사 라인(S₁-S_n)에 인가한다.

제1 데이터 구동부(104)는 액정 패널 조립체(52)의 제1 데이터 라인(D₁-D_m)에 연결되며, 계조 전압 생성부(106)로부터 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 제1 데이터 라인(D₁-D_m)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 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.

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.

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.

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(52)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.

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-C_q)에 연 결되어 있다. 각 제2 화소(EPX)는 제2 주사 라인(S'₁-S'_p)과 제2 데이터 라인(C₁-C_q)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-C_q)은 발광 장치의 열 방향을 따라 위치하는 전극들에 대응한다.

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.

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.

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 동기되 어 발광할 수 있게 한다. 즉, 하나의 제2 화소(EPX)에 대응하는 복수의 제1 화소(PX)에 영상이 표시되는 것에 맞추어 제2 화소(EPX)가 소정의 계조로 발광할 수 있도록 동기시킨다.

제2 데이터 구동부(112)는 제2 데이터 라인(C₁-C_q)에 연결되어 있으며, 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)와 발광 신호(CLS)에 따라 제2 데이터 신호를 생성하여 각 제2 데이터 라인(C₁-C_q)에 인가한다.

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.

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-C_q)에 인가되는 제2 데이터 전압에 따라 복수의 제1 화소(PX)의 계조에 대응하여 발광한다. 본 실시예에서 제2 화소(EPX)의 제2 데이터 라인(C₁-C_q)에는 계조에 따른 전압이 인가되고, 제2 주사 라인(S'₁-S'_p)에는 일정한 양의 전압이 인가되며, 제2 화소(EPX)는 두 라 인의 전압 차에 의해 발광한다.

따라서, 본 실시예의 표시장치(50)는 전술한 과정을 통해 화면의 동적 대비비(dynamic contrast)를 향상시킬 수 있으며, 보다 선명한 화질을 구현할 수 있다.

본 발명에 의한 발광 장치는 제2 기판 측에 접촉하는 스페이서의 제2 단부의 면적을 제1 기판 측에 접촉하는 스페이서의 제1 단부의 면적보다 작게 형성하여 제2 기판에서의 비발광 면적을 축소하는 이점이 있다.

또한 상술한 바와 같이 제2 기판 측에 접촉하는 스페이서의 제2 단부의 면적을 제1 기판 측에 접촉하는 스페이서의 제1 단부의 면적보다 작게 형성하여 스페이서의 차징을 감소시켜 이상 발광 현상이 생기는 것을 해소하는 이점이 있다.

또한 전술한 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하는 본 발명에 의한 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.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 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.

Claims

제1 기판;

상기 제1 기판과 서로 마주하며 배치되는 제2 기판;

상기 제1 기판의 일면에 마련되어 전자를 방출하는 전자 방출 유닛;

상기 제1 기판을 향하는 상기 제2 기판의 일면에 마련되며 상기 전자에 의해 가시광을 방출하는 발광유닛; 및

상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 사이에 배치되는 스페이서

을 포함하며,

상기 제2 기판 측에 접촉하는 상기 스페이서의 제2 단부의 면적이 상기 제1 기판 측에 접촉하는 상기 스페이서의 제1 단부의 면적보다 작은 발광장치.
제1항에 있어서,

상기 스페이서의 상기 제2 단부의 면적은 상기 스페이서의 상기 제1 단부의 면적보다 60% 이하로 작은 발광장치.
제2항에 있어서,

상기 제2 단부의 면적이 상기 제1 단의 면적의 50~60% 로 이루어진 발광장치.
제1항에 있어서,

상기 스페이서의 단면적은 상기 제1 기판으로부터 상기 제2 기판을 향하면서 점진적으로 작게 형성되는 발광장치.
제1항에 있어서,

상기 스페이서는 사각기둥형, 원기둥형 및 벽체형 중 어느 하나로 선택되어 형성된 발광장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 의한 발광장치; 및

상기 발광장치의 전방에 위치하여 상기 발광장치로부터 방출된 빛을 제공받아 화상을 표시하는 패널 조립체

를 포함하는 표시 장치.
제6항에 있어서,

상기 패널 조립체가 액정 패널 조립체인 표시 장치.