KR20100127544A - 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치 Download PDF

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KR20100127544A
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Abstract

본 발명은 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 발광 장치는 전면(前面)의 일부가 스트라이프 패턴으로 함몰 형성된 오목부를 갖는 기판 본체, 상기 오목부와 평행한 방향의 스트라이프 패턴으로 상기 오목부 내에 형성된 제1 전극, 상기 기판 본체의 전면 위에 상기 제1 전극과 교차하는 방향의 스트라이프 패턴으로 배치된 제2 전극, 상기 제2 전극과 나란하게 상기 기판 본체의 가장자리에 배치된 대전 방지 전극, 그리고 상기 제2 전극과 이격되도록 상기 제1 전극 위에 형성된 전자 방출부를 포함하며, 상기 제2 전극 및 상기 대전 방지 전극은 각각 복수의 개구부들을 갖는 메쉬부와 상기 메쉬부를 둘러싸며 상기 기판 본체와 결합된 지지부를 포함한다.
Figure P1020090046035
게이트 전극, 대전 방지 전극, 메쉬부, 발광 장치, 표시 장치

Description

발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치 {LIGHT EMISSION DEVICE AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전계방출(field emission) 원리를 이용한 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
빛을 방출하는 발광 장치 중에는 전계방출(field emission) 원리를 이용한 발광 장치도 있다. 전계방출 원리를 이용한 여러 방식의 발광 장치들 중에서, 형광층과 애노드 전극을 구비한 전면 기판과 전자 방출부와 구동 전극을 구비한 후면 기판을 포함하는 발광 장치도 공지되어 있다. 여기서, 전면 기판과 후면 기판은 밀봉 부재에 의해 가장자리가 일체로 접합된 후 내부 공간이 배기되어 밀봉 부재와 함께 진공 용기를 구성한다.
구동 전극은 캐소드 전극과, 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 캐소드 전극 상에 이격 형성된 게이트 전극을 포함한다. 그리고 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차 영역마다 게이트 전극에 개구부가 형성되고, 캐소드 전극 위에 전자 방출부가 게이트 전극과 이격되도록 배치된다.
이와 같은 구성에서, 캐소드 전극과 게이트 전극에 소정의 구동 전압을 인가하면, 두 전극의 전압 차에 의해 전자 방출부 주위에 전계가 형성되어 전자 방출부로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 애노드 전극에 인가된 고전압에 이끌려 형광층에 충돌하여 형광층을 여기시켜고, 이에 형광층은 가시광을 방출하게 된다.
하지만, 캐소드 전극과 게이트 전극에 소정의 구동 전압을 인가하면, 게이트 전극들 사이, 캐소드 전극과 게이트 전극 사이, 또는 게이트 전극과 애노드 전극 사이 등에서 불필요한 전하 차징이 용이하게 일어난다. 그리고 이러한 전하 차징은 아크(arc) 방전을 유발하여, 전자 방출부 및 전극들을 파손 시키는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조를 개선하여 불필요한 대전(帶電)을 억제함과 동시에 제조 과정에서의 불량 발생을 최소화시킨 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 장치는 전면(前面)의 일부가 스트라이프 패턴으로 함몰 형성된 오목부를 갖는 기판 본체, 상기 오목부와 평행한 방향의 스트라이프 패턴으로 상기 오목부 내에 형성된 제1 전극, 상기 기판 본체의 전면 위에 상기 제1 전극과 교차하는 방향의 스트라이프 패턴으로 배치된 제2 전극, 상기 제2 전극과 나란하게 상기 기판 본체의 가장자리에 배치된 대전 방지 전극, 그리고 상기 제2 전극과 이격되도록 상기 제1 전극 위에 형성된 전자 방출부를 포함하며, 상기 제2 전극 및 상기 대전 방지 전극은 각각 복수의 개구부들을 갖는 메쉬부와 상기 메쉬부를 둘러싸며 상기 기판 본체와 결합된 지지부를 포함한다.
상기 기판 본체는 상기 전자 방출부가 전자를 방출하는 발광 영역과 상기 발광 영역 주변의 비발광 영역으로 구분되며, 상기 제2 전극은 상기 기판 본체의 발광 영역에 배치되고 상기 대전 방지 전극은 상기 기판 본체의 비발광 영역에 배치될 수 있다.
상기 대전 방지 전극은 그라운드(GND)될 수 있다.
상기 제2 전극 및 상기 대전 방지 전극은 상기 제1 전극보다 큰 두께를 가지며 동일한 소재로 만들어질 수 있다.
상기 제2 전극의 메쉬부는 상기 제1 전극과 교차하는 영역에만 형성될 수 있다.
상기 제2 전극의 메쉬부는 상기 제1 전극과 교차하는 영역 및 상기 교차하는 영역들 사이에 걸쳐 형성될 수 있다.
상기 대전 방지 전극의 메쉬부는 상기 제2 전극의 메쉬부와 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 오목부는 상기 제1 전극의 폭보다 큰 폭을 가지며, 상기 오목부는 상기 제1 전극과 상기 전자 방출부의 두께를 합한 것보다 큰 함몰 깊이로 형성될 수 있다.
상기 기판 본체에 대향 배치된 추가의 기판 본체와, 상기 추가의 기판 본체에서 상기 기판 본체에 대향하는 면에 형성된 제3 전극 및 형광층을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 상기한 발광 장치 및 상기 발광 장치로부터 빛을 제공받아 화상을 표시하는 표시 패널을 포함한다.
본 발명에 따르면, 발광 장치는 개선된 구조를 가지고 불필요한 대전(帶電)을 억제함과 동시에 제조 과정에서의 불량 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 표시 장치는 상기한 발광 장치를 구비할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 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 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치(101)를 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치(101)는 제1 기판(10), 제1 기판(10)과 대향 배치된 제2 기판(20), 그리고 제1 기판(10)과 제2 기판(20)의 가장자리에 배치되어 양 기판(10, 20)을 서로 합착 밀봉시키는 밀봉 부재(38)(도 3에 도시)를 포함한다. 제1 기판(10), 제2 기판(20), 및 밀봉 부재(38)의 내부는 대략 10-6 Torr의 진공도를 유지하는 진공 상태가 된다.
제1 기판(10)은 기판 본체(11)(이하, '제1 기판 본체'라 한다), 제1 전극(12), 전자 방출부(15), 제2 전극(32), 및 도전 방지 전극(35)(도 2에 도시)를 포함한다. 여기서, 제1 전극(12)은 캐소드(cathode) 전극이고, 제2 전극(32)은 게이트(gate) 전극이 된다. 하지만, 본 발명에 따른 제1 실시예가 이에 한정되는 것 은 아니며, 경우에 따라 제1 전극(12)이 게이트 전극이 되고 제2 전극(32)이 캐소드 전극이 될 수도 있다.
제1 기판 본체(11)는 전면(前面)의 일부가 스트라이프(stripe) 패턴으로 함몰 형성된 오목부(19)를 갖는다. 오목부(19)는 식각 또는 샌드 블라스트(sand blast) 등의 방법으로 제1 기판 본체(11)의 일부를 제거하여 형성된다. 도 1 및 도 3에서 제1 기판 본체(11)의 오목부(19)는 경사진 측벽을 갖는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 기판 본체(11)의 오목부(19)는 수직한 측벽을 가질 수도 있다.
일례로, 제1 기판 본체(11)는 대략 1.8mm의 두께로 형성될 수 있다. 또한, 오목부(19)는 대략 40㎛의 깊이와, 300㎛ 내지 600㎛의 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
제1 전극(12)은 제1 기판 본체(11)의 오목부(19) 내의 바닥면에 배치된다. 이때, 제1 전극(12)은 오목부(19)와 나란한 방향(y축 방향)의 스트라이프 패턴으로 형성된다. 즉, 제1 전극(12)의 길이 방향(y축 방향)은 오목부(19)의 길이 방향(y축 방향)과 같다. 그리고 오목부(19)들 사이의 제1 기판 본체(11) 부위는 이웃한 제1 전극들(12)을 서로 분리시키는 격벽의 역할을 한다.
제2 전극(32)은 제1 전극(12)과 교차하는 방향(x축 방향)의 스트라이프 패턴으로 형성되며, 제1 기판 본체(11)의 전면 바로 위에 배치된다. 따라서, 제2 전극(32)은 제1 기판 본체(11)의 오목부(19) 내에 배치된 제1 전극(12)과 대략 오목부(19)의 깊이 만큼 이격된다.
전자 방출부(15)는 제2 전극(32)과는 이격되도록 제1 전극(12) 바로 위에 형성된다. 도 1에서는, 일례로 전자 방출부(15)가 제1 전극(12)과 제2 전극(32)의 교차 영역에만 형성된 경우를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 전자 방출부(15)가 제1 전극(12) 위에서 제1 전극(12)과 나란한 스트라이프 패턴으로 형성될 수도 있다.
전자 방출부(15)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질을 포함한다. 전자 방출부(15)는 일례로 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, 풀러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함할 수 있다.
전자 방출부(15)는 스크린 인쇄와 같은 후막 공정을 통해 소정의 두께를 갖도록 형성된 전자 방출층으로 만들어질 수 있다. 즉, 전자 방출부(15)는 전자 방출 물질을 포함하는 페이스트상 혼합물을 제1 전극(12) 위에 스크린 인쇄하고, 인쇄된 혼합물을 건조 및 소성시킨 후, 전자 방출 물질들이 전자 방출부(15)의 표면으로 노출되도록 전자 방출부(15)의 표면을 활성화시키는 공정을 통해 형성할 수 있다. 표면 활성화 공정은 점착 테이프(미도시)를 부착시킨 후 이를 떼어내는 작업으로 이루어질 수 있다. 표면 활성화 과정을 통해 전자 방출부(15)의 표면 일부를 제거하면서 탄소 나노튜브와 같은 전자 방출 물질들을 전자 방출부(15)의 표면에 대해 실질적으로 수직하게 세울 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 도전 방지 전극(35)은 제2 전극(32)과 나란하게 제1 기판 본체(11)의 가장자리에 배치된다. 제1 기판(10)의 제1 기판 본체(11)는 전자 방출부(15)가 실질적으로 전자를 방출하는 발광 영역(DA)과, 발광 영역(DA) 주변의 비발광 영역(NA)으로 구분된다. 즉, 제2 전극(32)은 제1 기판 본체(11)의 발광 영역(DA)에 배치되고, 도전 방지 전극(35)은 제1 기판 본체(11)의 비발광 영역(NA)에 배치된다. 도전 방지 전극(35)은 그라운드(GND)되어 발광 장치(101) 내부의 밀봉된 공간에 불필요한 차징(charging)이 일어나는 것을 억제한다.
또한, 제2 전극(32) 및 도전 방지 전극(35)은 각각 복수의 개구부들(325, 355)을 갖는 메쉬부(mesh)(322, 352)와, 메쉬부(322, 352)를 둘러싸며 제1 기판 본체(11)와 결합된 지지부(321, 351)를 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 실시예에서, 제2 전극(32)의 메쉬부(322)는 제1 전극(12)과 교차하는 영역에서 전자 방출부(15) 상에 형성된다. 전자 방출부(15)에서 방출된 전자는 제2 전극(32)의 메쉬부(322)를 통과해 제2 기판(20)으로 향하게 된다. 따라서 제2 전극(32)의 메쉬부(322)는 통과하는 전자들을 집속시키는 역할을 한다. 또한, 제2 전극(32)의 메쉬부(322)가 제1 전극(12)과 교차하는 영역에만 형성되므로, 제2 전극(32)의 라인 저항을 상대적으로 줄일 수 있어 구동시 제2 전극(32)의 전압 강하를 억제할 수 있다.
제2 전극(32)의 지지부(321)는 제1 기판 본체(11)의 전면에 직접 맞닿으며, 제1 기판 본체(11)의 가장자리에 배치된 밀봉 부재(38) 또는 별도의 접착 부재(미도시)를 통해 제1 기판 본체(11)와 결합된다. 그리고 도전 방지 전극(35)의 지지 부(351) 역시 제2 전극(32)의 지지부(321)와 마찬가지로 제1 기판 본체(11)와 결합된다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 도전 방지 전극(35)은 제2 전극(32)과 실질적으로 동일한 패턴으로 형성된 메쉬부(352) 및 지지부(351)를 갖는다. 여기서, 실질적으로 동일한 패턴이라 함은, 도전 방지 전극(35)의 폭이 제2 전극(32)과 다소 상이할 수 있으므로, 도전 방지 전극(35)과 제2 전극(32)에 각각 형성된 메쉬부(322, 352)도 다소 서로 상이할 수 있음을 의미한다.
하지만, 본 발명에 따른 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도전 방지 전극(35)의 메쉬부(352)는 제2 전극(32)의 메쉬부(322)와 달리 제1 전극(12)과 교차하는 영역뿐만 아니라 제1 전극(12)과 교차하지 않는 영역에도 형성될 수 있다. 즉, 도전 방지 전극(35)의 메쉬부(352)는 교차 영역 마다 단속적으로 형성된 것이 아니라 연속적으로 형성될 수도 있다.
또한, 도전 방지 전극(35)은 제1 전극(12)과 교차하지 않을 수도 있다. 즉, 도전 방지 전극(35) 아래에는 제1 전극(12) 및 전자 방출부(15)가 배치되지 않을 수도 있다.
또한, 제2 전극(32) 및 도전 방지 전극(35)은 제1 전극(12)보다 큰 두께를 갖는 금속판으로 제작된다. 일례로, 제2 전극(32) 및 도전 방지 전극(35)은 금속판을 스트라이프 형태로 절단한 후, 식각 등의 방법으로 금속판의 일부를 제거하여 개구부(325)를 형성하는 단계를 통해 제작될 수 있다.
제2 전극(32) 및 도전 방지 전극(35)은 니켈-철 합금 또는 그 이외의 금속 재료로 형성할 수 있으며, 대략 50㎛의 두께와 10mm의 폭으로 형성할 수 있다. 이러한 제2 전극(32) 및 도전 방지 전극(35)은 제1 전극(12) 및 전자 방출부(15)와 별도의 공정에서 제작된 후 제1 전극(12)과 교차하는 방향을 따라 제1 기판 본체(11)의 윗면에 고정된다. 이때, 제1 전극(12)과 전자 방출부(15)가 제1 기판 본체(11)의 오목부(19) 내에 위치함에 따라, 제1 기판 본체(11)의 윗면에 제2 전극(32)을 고정시키는 작업 만으로 제1 전극(12)과 제2 전극(32)의 절연을 자동으로 확보할 수 있다.
이와 같이, 도전 방지 전극(35)은 제2 전극(32)과 동일한 소재로 만들어지며, 동일한 공정을 거쳐 제1 기판 부재(11) 상에 배치된다. 또한, 도전 방지 전극(35)은 제2 전극(32)과 동일한 또는 상당히 유사한 구조를 갖는다. 따라서 제2 전극(32)이 제조 공정 중에 열변형될 경우, 도전 방지 전극(35)도 제2 전극(32)과 상당히 유사하게 함께 열변형된다. 즉, 제2 전극(32)과 도전 방지 전극(35) 간의 열변형량 차이가 미미해진다. 이에, 도전 방지 전극(35)과 제2 전극(32)의 열변형량 차이에 의해 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 만약, 도전 방지 전극(35)이 메쉬부(352)를 포함하지 않는다면, 제2 전극(32)과 비교하여 열변형량이 크게 차이나게 될 것이다. 그리고 도전 방지 전극(35)과 제2 전극(32)의 열변형량 차이로 인하여 제2 전극(32)이 뒤틀려 발광이 불량해지거나 진공 상태가 불량해지는 등 여러 불량들의 원인이 될 수 있다.
또한, 제2 전극(32)을 형성하는 과정에서 도전 방지 전극(35)이 함께 형성되므로, 별도로 도전 방지막과 같은 구성을 추가하기 위한 공정을 생략할 수 있다. 즉, 제조 공정을 간소화할 수 있다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 기판 본체(11)의 오목부(19)는 제1 전극(12)의 폭보다 큰 폭으로 형성되며, 제1 전극(12)과 전자 방출부(15)의 두께를 합한 것보다 큰 함몰 깊이로 형성된다. 따라서, 제2 전극(32)은 제1 기판 본체(11)의 오목부(19) 내에 배치된 제1 전극(12)과 안정적으로 이격될 수 있다. 즉, 제1 전극(12)과 제2 전극(32)은 안정적으로 서로 절연된다.
또한, 제1 전극(12)과 제2 전극(32)의 교차 영역 하나가 발광 장치(101)의 한 화소 영역에 위치하거나, 2개 이상의 교차 영역이 발광 장치(101)의 한 화소 영역에 위치할 수 있다. 후자의 경우, 하나의 화소 영역에 대응하는 제1 전극들(12) 또는 제2 전극들(32)은 서로 전기적으로 연결되어 동일한 전압을 인가받는다.
또한, 도전 방지 전극(35)은 제1 기판 본체(11)의 오목부(19) 상에 형성될 수도 있고, 아닐수도 있다. 즉, 도전 방지 전극(35)은 구동 전극이 아니므로, 제1 기판 본체(11)의 오목부(19), 제1 전극(12), 및 전자 방출부(15) 등과 상관 없이 자유롭게 배치될 수 있다.
제2 기판(20)은 제2 기판 본체(21), 제3 전극(22), 형광층(25), 및 반사막(28)을 포함한다. 제3 전극(22), 형광층(25), 및 반사막(28)은 제2 기판 본체(21)에서 제1 기판(10)과 대향하는 내면에 차례로 형성된다. 즉, 제3 전극(22), 형광층(25), 및 반사막(28) 순서로 제2 기판 본체(21)와 가까이 배열된다. 여기서, 제3 전극(22)은 애노드(anode) 전극이 된다. 그리고 제1 기판 본체(11) 및 제2 기판 본체(21)는 일례로 유리(glass)와 같은 세라믹 계열의 소재로 만들어질 수 있다.
제3 전극(22)은 형광층(25)으로부터 방출되는 가시광을 투과시킬 수 있도록 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)와 같은 투명한 도전 물질로 형성된다. 제3 전극(22)은 전자빔을 끌어당기는 가속 전극으로서, 수천 볼트 이상의 양의 직류 전압(이하, '애노드 전압'이라 한다)을 인가받아 형광층(25)을 고전위 상태로 유지시킨다.
형광층(25)은 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 청색 형광체가 혼합되어 백색광을 방출하는 혼합 형광체로 이루어질 수 있다. 도 1 및 도 2에서 형광층(25)은 제2 기판 본체(21)의 발광 영역 전체에 형성된 것으로 나타내었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 형광층(25)은 화소 영역마다 분리되어 형성될 수도 있다.
반사막(28)은 수천 옴스트롱(Å) 두께의 알루미늄 박막으로 이루어질 수 있으며, 전자빔 통과를 위한 미세 홀들을 형성한다. 반사막(28)은 형광층(25)에서 방출된 가시광 중 제1 기판(10)을 향해 방출된 가시광을 반사시켜 발광 장치(101)의 휘도를 높이는 역할을 한다.
한편, 제3 전극(22) 및 반사막(28) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 제3 전극(22)이 생략될 경우, 반사막(28)이 애노드 전압을 인가받아 제3 전극(22)과 같은 기능을 수행할 수 있다.
이와 같은 구성에 따라, 제1 전극(12)과 제2 전극(32)의 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(15) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방 출된다. 방출된 전자들은 제3 전극(22)에 인가된 애노드 전압에 이끌려 대응하는 형광층(25) 부위에 충돌함으로써 해당 형광층을 발광시킨다. 화소별 형광층(25)의 휘도는 해당 화소의 전자빔 방출량에 대응한다.
제2 전극(32)의 메쉬부(322)가 전자 방출부(15)의 바로 위에 존재하므로, 전자 방출부(15)에서 방출되는 전자들은 빔 퍼짐을 최소화한 상태로 메쉬부(322)의 개구부(325)를 통과한 후 형광층(25)에 도달할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 제1 실시예에서, 발광 장치(101)는 전자빔의 초기 퍼짐각을 감소시켜 오목부(19) 측벽의 전하 차징을 효과적으로 억제할 수 있다.
그 결과, 발광 장치(101)는 제1 전극(12)과 제2 전극(32)의 내전압 특성을 높여 구동을 안정화하고, 제3 전극(22)에 10kV 이상, 바람직하게 10 내지 15kV의 고전압을 인가하여 고휘도를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제1 실시예에서, 발광 장치(101)의 제조 공정은 종래에 필요했던 절연층 형성을 위한 후막 공정과 제2 전극(32) 형성을 위한 박막 공정을 생략할 수 있으므로, 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 전자 방출부(15)를 형성한 다음 제2 전극(32)을 배치하기 때문에, 종래와 같이 전자 방출부(15)를 형성하는 과정에서 도전성 전자 방출 물질에 의해 제1 전극(12)과 제2 전극(32)이 단락되는 문제를 예방할 수 있다.
이상 전술한 바와 같은 구성에 의하여, 발광 장치(101)는 불필요한 대전(帶電)을 억제함과 동시에 제조 과정에서의 불량 발생을 최소화할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치(102)를 설명 한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제2 실시예에서, 발광 장치(102)는 제2 전극(32)의 메쉬부(324)가 제1 전극(12)과 교차하는 영역뿐만 아니라 제1 전극(12)과 교차하지 않는 영역에도 형성될 수 있다. 즉, 제2 전극(32)의 메쉬부(324)는 제1 전극(12)과 교차하는 영역 및 교차하는 영역들 사이에 걸쳐 형성된다.
따라서, 제2 전극(32)의 지지부(323)가 차지하는 면적은 상대적으로 줄어든다. 그리고 제2 전극(32)의 메쉬부(324) 일부도 제1 기판 본체(11)의 전면과 직접 맞닿게 된다.
또한, 도전 방지 전극(35)의 메쉬부(354) 및 지지부(353) 역시 제2 전극(32)과 실질적으로 동일한 패턴으로 형성된다.
본 발명에 따른 제2 실시예와 같이 제2 전극(32)의 메쉬부(324)가 형성된 경우 제2 전극(32)을 정렬시키는 공정에 보다 여유를 가질 수 있다. 따라서 제2 전극(32)을 배치할 때 정렬이 용이해져 생산성이 향상될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 발광 장치(102)는 불필요한 대전(帶電)을 억제함과 동시에 제조 과정에서의 불량 발생을 최소화할 수 있으며, 생산성이 향상될 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(201)를 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(201)는 전술한 여러 실시예들에 따른 발광 장치들(101, 102, 103)을 모두 구비할 수 있다. 이하에서는, 도 1의 발광 장치(101)를 구비한 표시 장치(201)를 예로 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 표시 장치(201)는 발광 장치(101)와, 발광 장치(101)의 전방에 배치된 표시 패널(50)을 포함한다. 또한, 표시 장치(201)는 발광 장치(101)와 표시 패널(50) 사이에 배치되어 발광 장치(101)에서 출사된 빛을 고르게 확산시키는 확산 부재(65)를 더 포함할 수 있다. 이때, 확산 부재(65)와 발광 장치(101)는 소정의 거리를 두고 이격된다. 표시 장치(201)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치(101)를 광원으로 구비한다.
도 5 및 도 6에서는, 표시 패널(50)로 액정 표시 패널이 사용되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 표시 패널(50)은 액정 표시 패널 이외에 다른 수광형 표시 패널일 수도 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 표시 패널(50)은 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)(54)와 화소 전극(55)이 형성된 제1 표시판(51)과, 컬러 필터층(54)과 공통 전극(56)이 형성된 제2 표시판(52)과, 제1 표시판(51)과 제2 표시판(52) 사이에 주입된 액정층(60)을 포함한다. 제1 표시판(51)의 전면과 제2 표시판(52)의 배면에는 편광판(581, 582)이 부착되어 표시 패널(50)을 통과하는 빛을 편광시킨다.
화소 전극(55)은 부화소마다 하나씩 위치하며, 박막 트랜지스터(54)에 의해 구동이 제어된다. 여기서, 서로 다른 색상을 구현하는 복수의 부화소들이 모여 하나의 화소를 이루게 되며, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위가 된다. 화소 전극들(55)과 공통 전극(56)은 투명한 도전 물질로 형성된다. 컬러 필터층(54)은 부화 소별로 각각 위치하는 적색 필터층(54R)과 녹색 필터층(54G) 및 청색 필터층(54B)을 포함한다.
특정 부화소의 박막 트랜지스터(54)가 턴 온되면, 화소 전극(55)과 공통 전극(56) 사이에 전계가 형성된다. 이 전계에 의해 액정층(60)의 액정 분자들의 배열각이 변화되며, 변화된 액정 분자들의 배열각에 따라 광 투과도가 변화한다. 표시 패널(50)은 이러한 과정을 통해 화소별 휘도와 발광색을 제어하여 화상을 표시할 수 있다.
또한, 표시 패널(50)은 전술한 구조에 한정되지 않으며, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
또한, 표시 장치(201)는, 앞서 도 6에 도시한 바와 같이, 표시 패널(50)의 각 박막 트랜지스터(54)의 게이트 전극에 게이트 구동 신호를 공급하는 게이트 회로 기판(44)과, 표시 패널(50)의 각 박막 트랜지스터(54)의 소스 전극에 데이터 구동 신호를 공급하는 데이터 회로 기판(46)을 포함한다.
발광 장치(101)는 표시 패널(50)보다 적은 수의 화소들을 형성하여 발광 장치(101)의 한 화소가 두개 이상의 표시 패널(50)의 화소들에 대응하도록 한다.
발광 장치(101)의 각 화소는 이에 대응하는 표시 패널(50)의 화소들의 계조에 대응하여 발광할 수 있으며, 일례로 표시 패널(50)의 화소들의 계조 가운데 가장 높은 계조에 대응하여 발광할 수 있다. 발광 장치(101)의 각 화소는 2 내지 8 비트의 계조를 표현할 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해, 표시 패널(50)의 화소를 제1 화소라 하고, 발광 장치(101)의 화소를 제2 화소라 하며, 하나의 제2 화소에 대응하는 제1 화소들을 제1 화소군이라 명칭한다.
발광 장치(101)의 구동 과정은 표시 패널(50)을 제어하는 신호 제어부(미도시)가 제1 화소군의 제1 화소들 중 가장 높은 계조를 검출하는 단계, 검출된 계조에 따라 제2 화소 발광에 필요한 계조를 산출하여 이를 디지털 데이터로 변환하는 단계, 디지털 데이터를 이용하여 발광 장치(101)의 구동 신호를 생성하는 단계, 그리고 생성된 구동 신호를 발광 장치(101)의 구동 전극에 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
발광 장치(101)의 구동 신호는 주사 신호와 데이터 신호로 이루어진다. 제1 전극(12)과 제2 전극(32) 중 어느 한 전극이 주사 신호를 인가받고, 다른 한 전극이 데이터 신호를 인가받는다.
또한, 도시하지는 않았으나, 발광 장치(101)의 구동을 위한 테이터 회로 기판과 주사 회로 기판이 발광 장치(101)의 뒷면에 배치될 수 있다. 데이터 회로 기판과 주사 회로 기판은 각각 제1 커넥터(76) 및 제2 커넥터(74)를 통해 제1 전극(12) 및 제2 전극(32)과 연결된다. 그리고 제3 커넥터(72)는 제3 전극(22)에 애노드 전압을 인가한다.
이와 같이, 발광 장치(101)의 제2 화소는 대응하는 제1 화소군에 영상이 표시될 때 제1 화소군에 동기되어 소정의 계조로 발광한다. 즉, 발광 장치(101)는 표시 패널(50)이 구현하는 화면 가운데 밝은 영역에는 높은 휘도의 빛을 제공하고, 어두운 영역에는 낮은 휘도의 빛을 제공한다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 표 시 장치(201)는 화면의 콘트라스트 비를 높이고, 보다 선명한 화질을 구현할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 표시 장치(201)는 발광 장치(101) 내부에서 불필요한 대전(帶電)이 일어나는 것을 억제함과 동시에 제조 과정에서의 불량 발생을 최소화할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치의 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 제1 기판의 평면도이다.
도 3은 도 1의 발광 장치의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치의 제1 기판의 평면도이다.
도 5는 도 1의 발광 장치를 구비한 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 표시 패널의 부분 단면도이다.

Claims (10)

  1. 전면(前面)의 일부가 스트라이프 패턴으로 함몰 형성된 오목부를 갖는 기판 본체;
    상기 오목부와 평행한 방향의 스트라이프 패턴으로 상기 오목부 내에 형성된 제1 전극;
    상기 기판 본체의 전면 위에 상기 제1 전극과 교차하는 방향의 스트라이프 패턴으로 배치된 제2 전극;
    상기 제2 전극과 나란하게 상기 기판 본체의 가장자리에 배치된 대전 방지 전극; 그리고
    상기 제2 전극과 이격되도록 상기 제1 전극 위에 형성된 전자 방출부
    를 포함하며,
    상기 제2 전극 및 상기 대전 방지 전극은 각각 복수의 개구부들을 갖는 메쉬부와 상기 메쉬부를 둘러싸며 상기 기판 본체와 결합된 지지부를 포함하는 발광 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 기판 본체는 상기 전자 방출부가 전자를 방출하는 발광 영역과 상기 발광 영역 주변의 비발광 영역으로 구분되며,
    상기 제2 전극은 상기 기판 본체의 발광 영역에 배치되고 상기 대전 방지 전 극은 상기 기판 본체의 비발광 영역에 배치된 발광 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 대전 방지 전극은 그라운드(GND)된 발광 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 제2 전극 및 상기 대전 방지 전극은 상기 제1 전극보다 큰 두께를 가지며 동일한 소재로 만들어진 금속판으로 형성된 발광 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 제2 전극의 메쉬부는 상기 제1 전극과 교차하는 영역에만 형성된 발광 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 제2 전극의 메쉬부는 상기 제1 전극과 교차하는 영역 및 상기 교차하는 영역들 사이에 걸쳐 형성된 발광 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 대전 방지 전극의 메쉬부는 상기 제2 전극의 메쉬부와 동일한 패턴으로 형성된 발광 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 오목부는 상기 제1 전극의 폭보다 큰 폭을 가지며,
    상기 오목부는 상기 제1 전극과 상기 전자 방출부의 두께를 합한 것보다 큰 함몰 깊이로 형성된 발광 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 기판 본체에 대향 배치된 추가의 기판 본체와,
    상기 추가의 기판 본체에서 상기 기판 본체에 대향하는 면에 형성된 제3 전극 및 형광층을 더 포함하는 발광 표시 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 발광 장치; 및
    상기 발광 장치로부터 빛을 제공받아 화상을 표시하는 표시 패널
    을 포함하는 표시 장치.
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