KR20080088870A - 발광 장치 및 표시 장치 - Google Patents

발광 장치 및 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080088870A
KR20080088870A KR1020070031706A KR20070031706A KR20080088870A KR 20080088870 A KR20080088870 A KR 20080088870A KR 1020070031706 A KR1020070031706 A KR 1020070031706A KR 20070031706 A KR20070031706 A KR 20070031706A KR 20080088870 A KR20080088870 A KR 20080088870A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
light
substrate
diffusion plate
panel
Prior art date
Application number
KR1020070031706A
Other languages
English (en)
Inventor
김건식
오준식
정희성
류재광
배재우
심면기
박도형
박규찬
문동건
허상열
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020070031706A priority Critical patent/KR20080088870A/ko
Publication of KR20080088870A publication Critical patent/KR20080088870A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 휘도와 발광 균일도를 높일 수 있는 발광 장치와 이 발광 장치를 광원으로 사용하는 표시 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 발광 장치는, 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판의 내면에 제공되는 전자 방출 유닛과, 제2 기판의 내면에 제공되는 발광 유닛을 포함하며 복수의 발광 영역 및 발광 영역을 둘러싸는 격자 모양의 비발광 영역이 형성되는 발광 패널과, 발광 패널의 전방에 위치하는 광학 부재를 포함한다. 광학 부재는 발광 영역에서 방출된 빛을 확산시키는 확산 플레이트와, 확산 플레이트의 적어도 일면에 위치하는 집광 렌즈부를 포함한다.
확산플레이트, 집광렌즈, 발광패널, 전자방출유닛, 발광유닛, 형광층, 구동전극, 전자방출부

Description

발광 장치 및 표시 장치 {LIGHT EMISSION DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 발광 패널의 부분 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 발광 패널의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 광학 부재의 제1 변형예를 도시한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 광학 부재의 제2 변형예를 도시한 부분 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 집광 렌즈부의 여러 구성예를 도시한 부분 확대 사시도이다.
도 10a는 광학 부재를 구비하지 않은 비교예의 발광 장치를 컴퓨터 시뮬레이션하여 발광면을 나타낸 도면이다.
도 10b는 전술한 광학 부재를 구비한 본 실시예의 발광 장치를 컴퓨터 시뮬레이션하여 발광면을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
본 발명은 발광 장치 및 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘도와 발광 균일도를 높일 수 있는 발광 장치와 이 발광 장치를 광원으로 사용하는 표시 장치에 관한 것이다.
외부에서 볼 때 광이 출사된다는 것을 인식할 수 있는 모든 장치를 발광 장치라 하면, 전면 기판에 형광층과 애노드 전극을 형성하고, 후면 기판에 전자 방출부들과 구동 전극들을 형성한 발광 장치가 알려져 있다. 이 발광 장치는 전면 기판과 후면 기판의 사이 공간을 진공으로 유지하고 있으며, 전자 방출부에서 방출된 전자들로 형광층을 여기시켜 가시광을 방출시킨다.
상기 발광 장치의 작용은, 구동 전극들에 구동 전압(주사 구동 전압과 데이터 구동 전압)을 인가하여 전자 방출부들의 전자 방출량을 제어하고, 애노드 전극에 수백 내지 수천 볼트의 직류 전압(애노드 전압)을 인가하여 전자 방출부에서 방출된 전자들을 형광층을 향해 가속시키는 과정으로 이루어진다.
상기 발광 장치는 액정 표시 패널과 같은 수광형(passive type) 표시 패널을 구비하는 표시 장치에서 표시 패널에 빛을 제공하는 광원으로 사용될 수 있다.
상기 발광 장치가 표시 장치의 광원으로 사용될 때 중요한 광학적 특성은 낮은 소비 전력으로 높은 휘도를 구현하고, 발광면 전체에서 균일한 세기의 빛을 방 출하는 것이다.
따라서 본 발명은 광 이용 효율을 높여 휘도를 상승시키고, 발광 균일도를 높일 수 있는 발광 장치 및 이 발광 장치를 광원으로 사용하는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, (i)제1 기판 및 제2 기판, 제1 기판 내면에 제공되는 전자 방출 유닛, 제2 기판 내면에 제공되는 발광 유닛을 포함하며 복수의 발광 영역과 발광 영역을 둘러싸는 격자 모양의 비발광 영역이 형성되는 발광 패널과, (ii)발광 패널의 전방에 위치하는 광학 부재를 포함하며, 광학 부재는 발광 영역에서 방출된 빛을 확산시키는 확산 플레이트와, 확산 플레이트의 적어도 일면에 위치하는 집광 렌즈부를 포함한다.
집광 렌즈부는 확산 플레이트의 표면 가공을 통해 확산 플레이트와 일체로 형성될 수 있으며, 삼각 프리즘형, 하프-실린더형, 하프-캡슐형, 반구형 및 피라미드형 중 어느 하나의 미세 렌즈들로 이루어질 수 있다. 미세 렌즈들은 0.1 내지 1,000㎛의 크기로 형성될 수 있다.
확산 플레이트는 90% 이상의 전광선 투과율과 90% 이상의 흐림도를 가질 수 있다. 광학 부재는 발광 패널과 50mm 이내의 간격을 두고 이격될 수 있다.
전자 방출 유닛은 서로 절연되어 위치하는 주사 전극들 및 데이터 전극들과, 주사 전극과 데이터 전극 중 어느 한 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들을 포함할 수 있으며, 발광 유닛은 형광층과, 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극 을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는, 화상을 표시하는 표시 패널과, 표시 패널로 빛을 제공하는 발광 패널과, 발광 패널과 이격 상태로 표시 패널과 발광 패널 사이에 위치하는 광학 부재를 포함하며, 발광 패널은 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판 내면에 제공되는 전자 방출 유닛과, 제2 기판 내면에 제공되는 발광 유닛을 포함하고, 복수의 발광 영역 및 발광 영역을 둘러싸는 격자 모양의 비발광 영역을 형성하며, 광학 부재는 발광 영역에서 방출된 빛을 확산시키는 확산 플레이트와, 확산 플레이트의 적어도 일면에 위치하는 집광 렌즈부를 포함한다.
표시 패널이 제1 화소들을 구비할 때, 발광 패널은 제1 화소들보다 적은 개수의 제2 화소들을 구비할 수 있으며, 제2 화소별로 발광 세기를 독립적으로 제어할 수 있다. 표시 패널은 액정 표시 패널일 수 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 발광 장치(10)는 복수의 발광 영역 및 발광 영역을 둘러싸는 격자 모양의 비발광 영역이 형성되는 발광 패널(12)과, 발광 패널(12) 전방에서 발광 패널(12)과 소정의 거리를 두고 배치되는 광학 부재(14)를 포함한다.
발광 패널(12)은 소정 면적으로 도포된 형광층을 여기시켜 빛을 내는 면 발광 타입으로서, 서로 대향 배치되며 진공 용기를 구성하는 제1 기판(16) 및 제2 기판(18)과, 제1 기판(16) 내면에 제공되는 전자 방출 유닛(도시하지 않음)과, 제2 기판(18) 내면에 제공되는 발광 유닛(도시하지 않음)으로 이루어진다.
전자 방출 유닛은 전계 방출 어레이형, 표면-전도 에미션형, 금속-절연층-금속형 및 금속-절연층-반도체형 중 어느 하나의 전자 방출 소자들로 이루어지며, 발광 유닛을 향해 전자들을 방출시킨다. 발광 유닛은 형광층과, 전자 방출 유닛에서 방출된 전자들을 형광층으로 가속시키는 애노드 전극을 포함한다.
도 2와 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 중 발광 패널을 도시한 부분 분해 사시도와 부분 단면도로서, 일례로 전계 방출 어레이형 전자 방출 유닛을 도시하였다. 도 2와 도 3에 도시한 발광 패널은 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 2와 도 3을 참고하면, 전자 방출 유닛(20)은 절연층(22)을 사이에 두고 서로 교차하는 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되는 제1 전극들(24) 및 제2 전극들(26)과, 제1 전극(24)과 제2 전극(26)의 교차 영역마다 제1 전극(24)에 형성되는 전자 방출부들(28)을 포함한다. 제2 전극(26)과 절연층(22)은 각 전자 방출부(28)에 대응하는 개구부(261, 221)를 형성한다.
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. 그리고 제1 전극(24)과 제2 전극(26) 중 어느 한 전극이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극으로 기능하고, 다른 한 전극이 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극으로 기능한다.
전자 방출부(28)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어진다. 전자 방출부(28)는 일례로 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, 훌러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함할 수 있다.
전술한 구조에서 제1 전극(24)과 제2 전극(26)의 교차 영역 하나가 발광 패널(12)의 한 화소 영역에 대응하거나, 2개 이상의 교차 영역이 발광 패널(12)의 한 화소 영역에 대응할 수 있다. 두 번째 경우 하나의 화소 영역에 위치하는 2개 이상의 제1 전극들(24) 및/또는 제2 전극들(26)은 서로 전기적으로 연결되어 동일한 구동 전압을 인가받는다.
발광 유닛(30)은 형광층(32)과, 형광층(32)의 일면에 위치하는 애노드 전극(34)을 포함한다. 형광층(32)은 적색과 녹색 및 청색 형광체가 혼합되어 백색광을 방출하는 혼합 형광체로 이루어질 수 있으며, 제2 기판(18)의 유효 영역 전체에 형성되거나, 화소 영역마다 소정의 패턴으로 분리되어 위치할 수 있다.
애노드 전극(34)은 형광층(32) 표면을 덮는 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어질 수 있다. 이러한 애노드 전극(34)은 형광층(32)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(16)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(18) 측으로 반사시켜 발광면의 휘도를 높인다.
그리고 제1 기판(16)과 제2 기판(18) 사이에는 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고 이 기판들(16, 18)의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서들(36)이 위치한다. 도 2와 도 3에서는 편의상 하나의 스페이서를 도시하였다.
전술한 발광 패널(12)은 제1 전극(24)과 제2 전극(26)의 조합으로 복수의 화소들을 형성하며, 진공 용기 외부로부터 제1 전극(24)과 제2 전극(26)에 소정의 구동 전압을 인가하고, 애노드 전극(34)에 수천 볼트 이상의 양의 직류 전압을 인가하여 구동한다.
그러면 제1 전극(24)과 제2 전극(26)의 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(28) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출되고, 방출된 전자들은 애노드 전압에 이끌려 대응하는 형광층(32) 부위에 충돌함으로써 이를 발광시킨다. 화소별 형광층(32)의 발광 세기는 해당 화소의 전자빔 방출량에 대응한다.
전술한 발광 패널(12)은 발광 다이오드(LED)형 및 냉음극 형광램프(CCFL)형 발광 장치보다 낮은 전력으로 구동하며, 화소별 발광 세기를 독립적으로 제어할 수 있다. 화소별 구동은 다음에 설명하는 표시 패널의 구동과 연계되며, 표시 패널에서 구현하는 화면의 동적 대비비(dynamic contrast)를 높이는데 기여한다.
이러한 발광 패널(12)에서는 구동시 각 화소에 대응하는 복수의 발광 영역이 형성되고, 화소들 사이로 전자빔 방출과 형광층 발광이 일어나지 않는 비발광 영역이 격자 모양으로 형성된다. 그리고 발광 패널(12)에서 방출된 빛은 광학 부재(14)를 거치면서 확산되어 발광 균일도가 향상되며, 휘도 손실을 최소화한 상태로 표시 패널에 제공된다.
다시 도 1을 참고하면, 광학 부재(14)는 발광 영역에서 방출된 빛을 확산시켜 발광 균일도를 높이는 확산 플레이트(38)와, 확산 플레이트(38)의 적어도 일면에 배치되며 광 이용 효율을 높이는 집광 렌즈부(40)로 이루어진다.
확산 플레이트(38)는 시트(sheet) 타입이 아닌 플레이트 타입으로서 대략 1 내지 3mm의 두께로 형성된다. 이러한 확산 플레이트(38)는 휘어짐을 최소화할 수 있으므로 30인치 이상의 대형 사이즈 제작시 취급과 설치가 용이하고, 열에 강해 열에 의한 휘어짐도 억제할 수 있다. 또한 복잡한 고정 부재 없이도 발광 패널(12) 전면에 용이하게 설치할 수 있다.
확산 플레이트(38)는 투명 수지로 이루어진 기재 내부에 미세 비드(bead)와 같은 광 분산제가 혼합된 구성 또는 그 이외의 광 확산이 가능한 구성으로 이루어질 수 있다. 확산 플레이트(38)는 90% 이상의 전광선 투과율과 90% 이상의 흐림도(haze)를 가지며, 휘도 손실을 최소화하면서 우수한 광 확산 효과를 얻을 수 있다.
집광 렌즈부(40)는 집광 기능을 가지는 다수의 미세 렌즈들로 구성되며, 에칭과 같은 화학적 처리 또는 기계 가공 등을 통해 확산 플레이트(38) 표면에 직접 미세 렌즈들을 형성하여 확산 플레이트(38)와 일체형으로 이루어질 수 있다. 집광 렌즈부(40)는 확산 플레이트(38)의 전면 또는 후면에 위치하거나, 전면과 후면 모두에 위치할 수 있다.
도 1에서는 집광 렌즈부(40)가 확산 플레이트(38)의 전면에 위치하는 경우를 도시하였고, 도 4에서는 집광 렌즈부(40')가 확산 플레이트(38')의 후면에 위치하는 경우를 도시하였으며, 도 5에서는 집광 렌즈부(40")가 확산 플레이트(38")의 전면과 후면 모두에 위치하는 경우를 도시하였다. 확산 플레이트의 후면에 위치하는 집광 렌즈부는 확산 플레이트의 표면이 음각 처리된 구성으로 이루어질 수 있다.
집광 렌즈부(40)를 구성하는 미세 렌즈들은 확산 플레이트의 일 방향을 따라 길게 배열된 삼각 프리즘 형상이거나(도 1 참고), 하프-실린더 형상(도 6에서 401 참고)으로 이루어질 수 있다. 또한 미세 렌즈들은 소정의 장변과 단변을 가지는 하프-캡슐 형상(도 7에서 402 참고)이거나, 반구형(도 8에서 403 참고) 또는 피라미드 형상(도 9에서 404 참고)으로 이루어질 수 있다.
확산 플레이트(38)의 일 방향을 따라 길게 배열된 미세 렌즈들은 이 방향과 직교하는 방향을 따라 확산되는 빛을 모으며, 하프-캡슐 형상, 반구형 및 피라미드 형상의 미세 렌즈들(402, 403, 404)은 확산 플레이트(38)의 일 방향과 이와 직교하는 방향을 따라 확산되는 빛을 동시에 모을 수 있다.
미세 렌즈들은 0.1 내지 1,000㎛의 크기(삼각 프리즘과 하프-실린더 형상의 경우 폭을 의미)로 형성될 수 있다. 미세 렌즈들의 크기가 0.1㎛ 미만이면 가공이 어렵고 충분한 집광 효율을 얻기 어려우며, 미세 렌즈들의 크기가 1,000㎛를 초과하면서 광학 부재의 확산 효과가 낮아진다. 미세 렌즈들은 일정한 간격으로 배열되거나, 랜덤한 분포로 배열될 수 있다.
전술한 구성의 광학 부재(14)는 확산 플레이트(38)를 통해 발광 영역에서 방출된 빛을 확산시켜 비발광 영역이 시각적으로 인지되지 않도록 하고, 집광 렌즈 부(40)가 사방으로 퍼지는 빛을 모아 광 효율을 향상시킨다. 따라서 본 실시예의 발광 장치(10)는 발광 균일도를 높이고 휘도 손실을 최소화할 수 있다.
통상의 경우 광 확산 부재는 광원, 즉 발광 패널과의 거리가 멀어질수록 광 확산 효과를 높일 수 있으나 휘도가 저하된다. 전술한 구성의 광학 부재(14)는 발광 패널(12)과 50mm 이내의 간격을 두고 위치할 수 있으며, 이 간격 내에서 전술한 효과를 구현할 수 있다.
도 10a는 전술한 광학 부재를 구비하지 않은 비교예의 발광 장치를 컴퓨터 시뮬레이션하여 발광면을 나타낸 도면이고, 도 10b는 전술한 광학 부재를 구비한 본 실시예의 발광 장치를 컴퓨터 시뮬레이션하여 발광면을 나타낸 도면이다.
도 10a를 참고하면, 비교예의 발광 장치에서는 구동시 격자 모양의 비발광 영역을 뚜렷하게 인식할 수 있다. 그러나 도 10b를 참고하면 본 실시예의 발광 장치에서는 발광 영역과 비발광 영역의 경계가 분명하지 않으며, 발광면 전체에서 발광 균일도가 향상된 결과를 확인할 수 있다.
도 11은 전술한 발광 장치를 광원으로 사용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 11에 도시한 표시 장치는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 11을 참고하면, 표시 장치(100)는 발광 패널(12)과 광학 부재(14)로 구성되는 발광 장치(10)와, 발광 장치(10) 전방에 위치하는 표시 패널(40)을 포함한다. 표시 패널(40)의 전방과 발광 패널(12)의 후방에는 각각 탑 섀시(top chassis)(52)와 버텀 섀시(bottom chassis)(54)가 위치한다.
표시 패널(40)은 액정 표시 패널 또는 다른 수광형 표시 패널로 이루어진다. 아래에서는 일례로 표시 패널(40)이 액정 표시 패널인 경우에 대해 설명한다.
표시 패널(40)은 다수의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)가 형성된 TFT 기판(42)과, TFT 기판(42) 상부에 위치하는 컬러필터 기판(44)과, 이 기판들(42, 44) 사이에 주입되는 액정층(도시하지 않음)을 포함한다. 컬러필터 기판(44)의 상부와 TFT 기판(42)의 하부에는 편광판(도시하지 않음)이 부착되어 표시 패널(40)을 통과하는 빛을 편광시킨다.
각 TFT의 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되고, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결되며, 드레인 단자에는 투명 도전막으로 이루어진 화소 전극이 연결된다. 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인쇄회로기판(46, 48)으로부터 전기적인 신호를 입력하면, TFT의 게이트 단자와 소스 단자에 전기적인 신호가 입력되고, 신호 입력에 따라 TFT는 턴 온 또는 턴 오프되어 화소 전극 구동에 필요한 전기적인 신호가 드레인 단자로 출력된다.
컬러필터 기판(44)에는 빛이 통과하면서 색이 발현되는 컬러필터와, 투명 도전막으로 이루어진 공통 전극이 형성된다. TFT의 게이트 단자 및 소스 단자에 전원이 인가되어 TFT가 턴 온되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계가 형성된다. 이 전계에 의해 TFT 기판(42)과 컬러필터 기판(44) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화하고, 변화된 배열각에 따라 화소별로 광 투과도가 변화한다.
표시 패널(40)의 인쇄회로기판(46, 48)은 각각의 구동 IC 패키지(461, 481)와 접속한다. 표시 패널(40)을 구동하기 위하여, 게이트 인쇄회로기판(46)은 게이 트 구동 신호를 전송하고, 데이터 인쇄회로기판(48)은 데이터 구동 신호를 전송한다.
발광 패널(12)은 표시 패널(40)보다 적은 수의 화소들을 형성하여 발광 패널(12)의 한 화소가 2개 이상의 표시 패널(40) 화소들에 대응하도록 한다. 발광 패널(12)의 각 화소는 이에 대응하는 복수개의 표시 패널(40) 화소들 중 가장 높은 계조에 대응하여 발광할 수 있으며, 발광 패널(12)은 화소별로 2 내지 8비트의 계조를 표현할 수 있다.
편의상 표시 패널(40)의 화소를 제1 화소라 하고, 발광 패널(12)의 화소를 제2 화소라 하며, 하나의 제2 화소에 대응하는 복수의 제1 화소들을 제1 화소군이라 명칭한다.
발광 패널(12)의 구동 과정은 표시 패널(40)을 제어하는 신호 제어부(도시하지 않음)가 제1 화소군의 제1 화소들 중 가장 높은 계조를 검출하고, 검출된 계조에 따라 제2 화소 발광에 필요한 계조를 산출하여 이를 디지털 데이터로 변환하고, 이 디지털 데이터를 이용하여 발광 패널(12)의 구동 신호를 생성하는 단계들을 포함할 수 있다. 발광 패널(12)의 구동 신호는 주사 구동 신호와 데이터 구동 신호를 포함한다.
발광 패널(12)의 인쇄회로기판(도시하지 않음), 즉 주사 인쇄회로기판과 데이터 인쇄회로기판은 각각의 구동 IC 패키지(371, 391)와 접속한다. 발광 패널(12)을 구동하기 위하여, 주사 인쇄회로기판은 주사 구동 신호를 전송하고, 데이터 인쇄회로기판은 데이터 구동 신호를 전송한다.
발광 패널(12)의 제2 화소는 대응하는 제1 화소군에 영상이 표시될 때 제1 화소군에 동기되어 소정의 계조로 발광한다. 이와 같이 발광 패널(12)은 화소별로 발광 세기를 독립적으로 제어하여 각 화소에 대응하는 표시 패널(40) 화소들에 적절한 세기의 광을 제공한다. 따라서 본 실시예의 표시 장치(100)는 화면의 동적 대비비(dynamic contrast)를 높일 수 있으며, 보다 선명한 화질을 구현할 수 있다.
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.
본 발명에 의한 발광 장치는 면 발광 패널을 구비함에 따라 소비 전력을 낮출 수 있고, 확산 플레이트와 집광 렌즈부로 이루어진 광학 부재를 구비함에 따라 발광 균일도를 높이면서 발광 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 의한 표시 장치는 발광 패널의 화소별 구동을 통해 화면의 동적 대비비를 높여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판 내면에 제공되는 전자 방출 유닛과, 제2 기판 내면에 제공되는 발광 유닛을 포함하며, 복수의 발광 영역 및 발광 영역을 둘러싸는 격자 모양의 비발광 영역이 형성되는 발광 패널; 및
    상기 발광 패널의 전방에 위치하는 광학 부재
    를 포함하며,
    상기 광학 부재가 상기 발광 영역에서 방출된 빛을 확산시키는 확산 플레이트와, 확산 플레이트의 적어도 일면에 위치하는 집광 렌즈부를 포함하는 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집광 렌즈부가 상기 확산 플레이트의 표면 가공을 통해 확산 플레이트와 일체로 형성되는 발광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 집광 렌즈부가 삼각 프리즘형, 하프-실린더형, 하프-캡슐형, 반구형 및 피라미드형 중 어느 하나의 미세 렌즈들로 구성되는 발광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미세 렌즈들이 0.1 내지 1,000㎛의 크기를 가지는 발광 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 확산 플레이트가 90% 이상의 전광선 투과율과 90% 이상의 흐림도를 가지는 발광 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재가 상기 발광 패널과 50mm 이내의 간격을 두고 이격되는 발광 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전자 방출 유닛이 서로 절연되어 위치하는 주사 전극들 및 데이터 전극들과, 주사 전극과 데이터 전극 중 어느 한 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들을 포함하고,
    상기 발광 유닛이 형광층과, 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극을 포함하는 발광 장치.
  8. 화상을 표시하는 표시 패널과;
    상기 표시 패널로 빛을 제공하는 발광 패널; 및
    상기 발광 패널과 이격 상태로 상기 표시 패널과 발광 패널 사이에 위치하는 광학 부재를 포함하며,
    상기 발광 패널이 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판 내면에 제공되는 전자 방출 유닛과, 제2 기판 내면에 제공되는 발광 유닛을 포함하고, 복수의 발광 영역 및 발광 영역을 둘러싸는 격자 모양의 비발광 영역을 형성하며,
    상기 광학 부재가 상기 발광 영역에서 방출된 빛을 확산시키는 확산 플레이트와, 확산 플레이트의 적어도 일면에 위치하는 집광 렌즈부를 포함하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 집광 렌즈부가 상기 확산 플레이트의 표면 가공을 통해 확산 플레이트와 일체로 형성되는 표시 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 집광 렌즈부가 삼각 프리즘형, 하프-실린더형, 하프-캡슐형, 반구형 및 피라미드형 중 어느 하나의 미세 렌즈들로 구성되고, 미세 렌즈들이 0.1 내지 1,000㎛의 크기를 가지는 표시 장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 확산 플레이트가 90% 이상의 전광선 투과율과 90% 이상의 흐림도를 가지는 표시 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 광학 부재가 상기 발광 패널과 50mm 이내의 간격을 두고 이격되는 표시 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 전자 방출 유닛이 서로 절연되어 위치하는 주사 전극들 및 데이터 전극들과, 주사 전극과 데이터 전극 중 어느 한 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들을 포함하고,
    상기 발광 유닛이 형광층과, 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극을 포함하는 표시 장치.
  14. 제8항 또는 제13항에 있어서,
    상기 표시 패널이 제1 화소들을 구비하고,
    상기 발광 패널이 상기 제1 화소들보다 적은 개수의 제2 화소들을 구비하며, 제2 화소별로 발광 세기를 독립적으로 제어하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 표시 패널이 액정 표시 패널인 표시 장치.
KR1020070031706A 2007-03-30 2007-03-30 발광 장치 및 표시 장치 KR20080088870A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070031706A KR20080088870A (ko) 2007-03-30 2007-03-30 발광 장치 및 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070031706A KR20080088870A (ko) 2007-03-30 2007-03-30 발광 장치 및 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080088870A true KR20080088870A (ko) 2008-10-06

Family

ID=40150828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070031706A KR20080088870A (ko) 2007-03-30 2007-03-30 발광 장치 및 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080088870A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7629735B2 (en) Light emission device and display device
KR20080045463A (ko) 발광 장치 및 표시 장치
EP1865534A2 (en) Light emission device and display having the light emission device
KR100804704B1 (ko) 발광 장치 및 표시 장치
KR100778519B1 (ko) 발광 장치 및 표시 장치
US7737620B2 (en) Light emission device, method of manufacturing electron emission unit for the light emission device, and display device having the light emission device
JP4758939B2 (ja) 発光装置及び表示装置
KR100839411B1 (ko) 액정 표시장치
KR100863959B1 (ko) 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
US20080012468A1 (en) Light emission device and display device
KR20090013914A (ko) 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
JP2010010120A (ja) 発光装置、およびこの発光装置を光源として用いる表示装置
KR100766938B1 (ko) 발광 장치 및 표시 장치
KR20080088870A (ko) 발광 장치 및 표시 장치
CN101441973B (zh) 发光器件以及使用该发光器件作为光源的显示器件
US7800294B2 (en) Light emission device and display device using the light emission device as light source
KR100778517B1 (ko) 발광 장치 및 표시 장치
KR100766950B1 (ko) 발광 장치 및 표시 장치
US20100097544A1 (en) Light emission device with spacer mounting regions and display device using the same
KR20080076564A (ko) 발광 장치 및 표시 장치
KR100814846B1 (ko) 발광 장치 및 이 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하는액정 표시장치
KR20090056448A (ko) 백라이트 패널을 포함하는 표시 장치
KR20080043536A (ko) 발광 장치 및 표시 장치
KR20080104528A (ko) 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
KR20080079838A (ko) 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination