KR20110053800A - Light emission device and display device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 전자 방출 유닛이 구비된 기판을 개선한 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
발광 장치는 일반적으로, 발광 유닛을 구비한 전면 기판과 전자 방출 유닛을 구비한 후면 기판이 밀봉 부재에 의해 가장자리가 일체로 접합된 후 내부 공간이 배기되어 구성된다. The light emitting device is generally configured by exhausting an internal space after the front substrate having the light emitting unit and the rear substrate having the electron emitting unit are integrally bonded by the sealing member.
발광 유닛은 구동 전극과 전자 방출부로 이루어질 수 있다. 구동 전극은, 캐소드 전극과, 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극 위에서 이와 교차하는 방향으로 형성되는 게이트 전극으로 이루어진다. 이 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차 영역마다 게이트 전극과 절연층에 개구부가 형성되고, 이 개구부 내측으로 캐소드 전극 위에 전자 방출부가 배치된다. The light emitting unit may include a driving electrode and an electron emission unit. The driving electrode is composed of a cathode electrode and a gate electrode formed on the cathode electrode in an intersecting direction with the insulating layer interposed therebetween. An opening is formed in the gate electrode and the insulating layer at each intersection region of the cathode electrode and the gate electrode, and the electron emission portion is disposed on the cathode electrode inside the opening.
캐소드 전극과 게이트 전극에 소정의 구동 전압을 인가하면, 두 전극의 전압차에 의해 전자 방출부 주위에 전계가 형성되어 전자 방출부로부터 전자들이 방출 된다. 이때, 전자 방출부와 게이트 전극 사이의 거리가 일정하게 유지되어야 발광 장치의 휘도가 균일하게 유지될 수 있다. 그런데 발광 장치의 다양한 성능을 향상하기 위한 다른 구조체에 의해 전자 방출부와 게이트 전극의 사이가 불균일해질 수 있는데, 이 경우 발광 장치의 휘도가 위치에 따라 달라져서 휘도가 균일하지 않을 수 있다.When a predetermined driving voltage is applied to the cathode electrode and the gate electrode, an electric field is formed around the electron emission part by the voltage difference between the two electrodes, and electrons are emitted from the electron emission part. In this case, the luminance of the light emitting device may be uniformly maintained only when the distance between the electron emission unit and the gate electrode is maintained. However, other structures for improving various performances of the light emitting device may cause non-uniformity between the electron emission unit and the gate electrode. In this case, the brightness of the light emitting device may vary depending on the position, and thus the brightness may not be uniform.
한편, 상술한 구조의 전자 방출 유닛은 캐소드 전극, 절연층, 게이트 전극 및 전자 방출부를 형성하는 다양한 공정을 반복하여야 하며, 캐소드 전극, 게이트 전극, 절연층의 개구부 및 전자 방출부의 정렬 및 이를 확인하기 위한 추가 노력이 요구된다. 따라서 종래 전자 방출 유닛은 제조 방법이 복잡하여 많은 시간과 비용이 소요된다. Meanwhile, the electron emission unit having the above-described structure should repeat various processes of forming the cathode electrode, the insulation layer, the gate electrode, and the electron emission portion, and check the alignment of the cathode electrode, the gate electrode, the opening of the insulation layer, and the electron emission portion, and confirm the same. Additional effort is required. Therefore, the conventional electron emission unit has a complicated manufacturing method and takes a lot of time and cost.
본 발명의 일 실시예는 균일한 전자 방출에 의해 균일한 휘도를 구현할 수 있고 제조 방법을 단순화할 수 있는 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치를 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a light emitting device and a display device having the same can implement a uniform brightness by a uniform electron emission and simplify the manufacturing method.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, 제1 기판, 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 양 기판을 접함하는 밀봉 부재를 포함한다. 제1 기판은, 일면에 오목부들이 형성되는 제1 기판 본체, 상기 오목부들 내에 위치하는 제1 전극들, 상기 제1 전극들 위에 배치되는 전자 방출부들, 및 상기 전자 방출부들과 거리를 두고 상기 제1 기판 본체의 일면에 고정되는 제2 전극들을 구비한다. 제2 기판은 상기 제1 기판 본체에 대향 배치되는 제2 기판 본체, 및 상기 제2 기판 본체의 일면에 형성되는 발광 유닛을 구비한다. 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 발광이 일어나는 발광 영역 및 이 발광 영역의 외곽에 위치하는 비발광 영역이 정의되고, 상기 제1 기판 본체의 상기 비발광 영역에는, 상기 제2 전극들과 상기 제1 기판 본체 사이에 위치하는 구조체를 수용하기 위한 홈이 형성된다. A light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a first substrate, a second substrate, and a sealing member contacting both substrates between the first substrate and the second substrate. The first substrate may include a first substrate main body having recesses formed on one surface thereof, first electrodes positioned in the recesses, electron emission parts disposed on the first electrodes, and the electron emission parts at a distance from the first substrate body. Second electrodes fixed to one surface of the first substrate body are provided. The second substrate includes a second substrate body disposed to face the first substrate body, and a light emitting unit formed on one surface of the second substrate body. A light emitting region in which light is emitted from the first substrate and the second substrate and a non-light emitting region positioned outside the light emitting region are defined. In the non-light emitting region of the first substrate body, the second electrodes and the Grooves are formed for receiving the structures located between the first substrate bodies.
상기 밀봉 부재는, 상기 제2 전극들과 상기 제1 기판 본체 사이에서 상기 제2 전극들을 상기 제1 기판 본체에 고정하는 제1 접착층을 포함하고, 상기 홈이 상기 제1 접착층을 수용할 수 있다. 상기 밀봉 부재는, 글라스 프레임, 상기 제2 전극들과 상기 프레임 사이에 위치하는 제2 접착층, 및 상기 글라스 프레임과 상기 제2 기판 본체 사이에 위치하는 제3 접착층을 포함할 수 있다. The sealing member may include a first adhesive layer for fixing the second electrodes to the first substrate body between the second electrodes and the first substrate body, and the groove may accommodate the first adhesive layer. . The sealing member may include a glass frame, a second adhesive layer positioned between the second electrodes and the frame, and a third adhesive layer positioned between the glass frame and the second substrate body.
상기 제2 전극들과 상기 제1 기판 본체 사이에 대전 방지막을 더 구비하고, 상기 홈이 상기 대전 방지막을 수용할 수 있다. 상기 대전 방지막은 상기 제1 기판 본체의 가장자리를 따라 형성될 수 있다. 상기 대전 방지막이 크롬 산화물을 포함할 수 있다. 상기 홈의 깊이와 상기 대전 방지막의 두께가 동일할 수 있다. An antistatic film may be further provided between the second electrodes and the first substrate main body, and the groove may accommodate the antistatic film. The antistatic film may be formed along an edge of the first substrate body. The antistatic film may include chromium oxide. The depth of the groove and the thickness of the antistatic film may be the same.
상기 제2 전극들은 상기 제1 전극들보다 두꺼운 금속판으로 이루어지고, 상기 제2 전극들은 상기 밀봉 부재가 형성된 부분에서 부분적으로 상기 제1 기판 본체에 고정될 수 있다. The second electrodes may be formed of a metal plate thicker than the first electrodes, and the second electrodes may be partially fixed to the first substrate body at a portion where the sealing member is formed.
상기 오목부들은 상기 제1 기판 본체의 발광 영역에 형성될 수 있다. The recesses may be formed in a light emitting area of the first substrate body.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 상술한 발광 장치, 및 상기 발광 장치의 전방에 위치하며, 상기 발광 장치로부터 빛을 제공 받아 영상을 표시하는 표시 패널을 포함한다. On the other hand, the display device according to an embodiment of the present invention includes a light emitting device described above, and a display panel positioned in front of the light emitting device, and receives the light from the light emitting device to display an image.
본 발명의 실시예에 따른 발광 장치는 비발광 영역에서 게이트 전극과 제1 기판 본체 사이에 위치하는 구조체를 수용하는 홈이 제1 기판 본체에 구비되어 휘도를 균일하게 유지할 수 있다. 이와 더불어, 상술한 구조체가 접착층인 경우에는 게이트 전극을 제1 기판 본체에 좀더 견고하게 밀착시킬 수 있으며, 상술한 구조체가 대전 방지막인 경우에는 제1 기판 본체의 차징(charging)을 효과적으로 방지할 수 있다. In the light emitting device according to the embodiment of the present invention, a groove for accommodating a structure positioned between the gate electrode and the first substrate main body in the non-light emitting area may be provided in the first substrate main body to maintain uniform brightness. In addition, when the structure described above is an adhesive layer, the gate electrode may be more tightly adhered to the first substrate body, and when the structure described above is an antistatic film, charging of the first substrate body may be effectively prevented. have.
또한 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 상술한 바와 같이 균일한 휘도를 지니는 발광 장치를 구비할 수 있다. In addition, the display device according to the exemplary embodiment of the present invention may include a light emitting device having uniform luminance as described above.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세하게 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.
이하 설명에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐 아니라 그 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 그리고 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때는 그 사이에 다른 부분이 없는 것을 의미한다. In the following description, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" or "on" another part, this includes not only the other part "right on" but also another part in between. do. And when a part is "just above" another part, there is no other part in between.
이하, 첨부한 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명한다. Hereinafter, a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 부분 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 발광 장치 중 발광 영역의 내부를 나타낸 부분 분해 사시도이다. 1 is a partial cross-sectional view of a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially exploded perspective view showing the inside of a light emitting area of the light emitting device shown in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 장치(101)는, 서로 대향 배치되는 제1 기판(10)과 제2 기판(20), 이 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 배치되어 이들을 접합하는 밀봉 부재(34)로 이루어진 진공 용기를 포함한다. 이 진공 용기의 내부는 대략 10-6 토르(torr) 수준의 진공도로 유지될 수 있다. 1 and 2, the
제1 기판(10)과 제2 기판(20)에는, 실제로 발광이 일어나는 발광 영역(DA) 과, 이 발광 영역(DA)의 외곽으로 위치하는 비발광 영역(NDA)가 정의된다. In the
발광 영역(DA)에서는, 제1 기판(10)에 전자 방출 유닛이 구비되고, 제2 기판(20)에 발광 유닛이 구비된다. In the light emitting area DA, the electron emission unit is provided in the
좀더 상세하게는, 제1 기판(10)은, 제1 기판 본체(11)에 전자 방출 유닛이 형성되어 구성되고, 전자 방출 유닛은, 전자 방출부(15), 이 전자 방출부(15)의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들(12, 32)을 포함한다. 본 실시예에서 구동 전극들(12, 32)은 제1 기판 본체(11)의 일 방향(도면의 y축 방향)을 따라 형성되는 캐소드 전극들(12)과, 이 캐소드 전극들(12)의 상부에서 이와 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 형성되는 게이트 전극들(32)을 포함한다. In more detail, the 1st board |
도면에서는 캐소드 전극들(12)과 게이트 전극들(32)이 스트라이프 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 방출을 제어할 수 있는 전극 형상이라면 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다. In the drawings, the
본 실시예에서 제1 기판 본체(11)의 내면, 즉 제2 기판(20)에 대향하는 면에 소정 깊이를 가지면서 평평한 바닥면을 가지는 오목부(19)가 형성되고, 이 오목부(19)의 평평한 바닥면에 캐소드 전극(12)이 위치한다. 즉 오목부(19)는 캐소드 전극(12)의 길이 방향을 따라 스트라이프 형상으로 형성된다. 그리고 오목부(19)는 수직한 측벽을 가지거나 경사진 측벽을 가질 수 있는데, 도면에서는 일례로 오목부(19)가 경사진 측벽을 가지는 경우를 도시하였다. In this embodiment, a
이 오목부(19)는 식각 또는 샌드 블라스트(sand blast) 등의 방법으로 제1 기판 본체(11)의 일부를 제거하여 형성될 수 있다. 일례로, 제1 기판 본체(11)는 대략 1.8mm 수준의 두께를 가질 수 있으며, 오목부(19)는 대략 40㎛의 깊이와, 300㎛ 내지 600㎛의 폭을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 오목부(19)가 캐소드 전극(12)이 위치하기에 적절한 깊이와 폭을 가지면 족하다. The
오목부(19)의 바닥면에 캐소드 전극(12)이 위치하므로, 캐소드 전극(12)은 제1 기판 본체(11)의 윗면, 즉, 오목부(19)가 형성되지 않은 제1 기판 본체(11)의 내면에 대하여 소정의 높이 차이를 두고 낮게 위치하게 된다. 따라서 오목부들(19) 사이에 위치하는 제1 기판 본체(11)의 부분이 이웃한 캐소드 전극(12)을 분리하는 장벽으로 기능하게 된다. Since the
이 캐소드 전극(12) 위에 전자 방출부(15)가 형성된다. 도면에서는 전자 방출부(15)가 캐소드 전극(12)과 게이트 전극(32)의 교차 영역에서만 형성된 경우를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 전자 방출부가 캐소드 전극 위에서 이와 나란한 스트라이프 형상으로 형성될 수 있다. The
전자 방출부(15)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질을 포함할 수 있다. 일례로 전자 방출부(15)는 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, 풀러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함할 수 있다. The
전자 방출부(15)는 스크린 인쇄와 같은 후막 공정으로 형성될 수 있다. 좀더 구체적으로 전자 방출부(15)는, 전자 방출 물질을 포함하는 페이스트상 혼합물을 캐소드 전극(12) 위에 스크린 인쇄하는 공정, 인쇄된 혼합물을 건조 및 소성하는 공정, 및 전자 방출 물질들이 전자 방출부(15)의 표면으로 노출되도록 표면을 활성화하는 공정을 차례로 수행하여 형성될 수 있다. The
여기서, 표면을 활성화하는 공정은 전자 방출부(15) 위에 점착 테이프(도시하지 않음)를 부착한 후 이를 떼어내는 작업으로 이루어질 수 있으며, 제1 기판 본체(11) 위에 게이트 전극들(32)을 고정하기 전에 진행된다. 이러한 표면 활성화 공정을 통해 전자 방출부(15)의 표면 일부를 제거하면서 탄소 나노튜브와 같은 전자 방출 물질들을 전자 방출부(15)의 표면에 대해 실질적으로 수직으로 세울 수 있다.In this case, the process of activating the surface may be performed by attaching an adhesive tape (not shown) on the
본 실시예에서 오목부(19)의 깊이는 캐소드 전극(12)의 두께와 전자 방출부(15)의 두께의 합보다 크게 형성되어, 캐소드 전극(12)과 전자 방출부(15)가 제1 기판 본체(11)의 상부면과 소정의 높이 차이를 두고 위치한다. In this embodiment, the depth of the
그리고 제1 기판 본체(11)의 윗면에 게이트 전극(32)이 고정된다. 좀더 구체적으로는 게이트 전극(32)을 캐소드 전극(12) 및 전자 방출부(15)가 형성된 제1 기판 본체(11)와 별도의 공정에서 제작한 후, 캐소드 전극(12)과 교차하는 방향으로 제1 기판 본체(11)에 고정한다. The
이때, 제1 기판 본체(11)에 형성된 오목부(19)에 의해 게이트 전극(32)이 캐소드 전극(12) 및 전자 방출부(15)와 절연된 상태로 제1 기판 본체(11)에 고정될 수 있다. 즉, 제1 기판 본체(11)의 상부면에 게이트 전극(32)을 고정하는 작업만으로 게이트 전극(32)을 캐소드 전극(12) 및 전자 방출부(15)로부터 자동으로 절연시킬 수 있다. 따라서 게이트 전극(32)과 캐소드 전극(12) 사이에서 이들의 절연을 위한 종래의 절연층 및 게이트 전극의 성막 공정 및 이들에 개구부를 형성하는 공정을 생략할 수 있다. At this time, the
게이트 전극(32)은, 전자빔 통과를 위한 개구부들(325)이 형성되는 메쉬(mesh)부(322)와, 이 메쉬부(322)를 둘러싸는 지지부(321)로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 게이트 전극(32)의 메쉬부(322)가 캐소드 전극(12)과의 교차 영역에서만 형성된다. 이에 따라 게이트 전극(32)의 라인 저항을 줄여 전압 강하를 최소화할 수 있다. The
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 게이트 전극(32)의 메쉬부가 캐소드 전극(12)에 대응하는 부분 뿐만 아니라 캐소드 전극(12)에 대응하지 않는 부분에도 형성될 수 있다. 즉, 오목부(19)가 형성되지 않은 부분, 즉 제1 기판 본체(11)의 윗면에 밀착되는 게이트 전극(32)의 부분에도 개구부들이 형성될 수 있다. 이 경우 게이트 전극(32)에서 양측 단부를 제외한 영역이 메쉬부를 이루게 되므로, 게이트 전극(32)을 제1 기판 본체(11)에 고정할 때, 캐소드 전극(12)과의 정렬 특성을 고려하지 않아도 되는 장점이 있다. However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, the mesh portion of the
이러한 게이트 전극(32)은, 예를 들어, 캐소드 전극(12)보다 두꺼운 금속판을 스트라이프 형상으로 절단한 다음, 식각 등의 방법으로 금속판의 일부를 제거하여 개구부(325)를 형성하여 제작될 수 있다. 이때, 게이트 전극(32)을 이루는 금속판은 알루미늄, 니켈, 철, 이들의 합금 또는 그 외의 금속 재료로 구성될 수 있으며, 각 금속판은 대략 50 ㎛의 두께와 대략 10 ㎛의 폭으로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. The
상술한 구조의 발광 장치(101)에서 캐소드 전극(12)과 게이트 전극(32)의 교차 영역 하나가 화소 영역 하나에 대응할 수 있다. 또는, 2개 이상의 교차 영역이 화소 영역 하나에 대응할 수 있는데, 이 경우에는 같은 화소 영역에 위치하는 캐소드 전극들(12)에 서로 동일한 구동 전압이 인가되고, 같은 화소 영역에 위치하는 게이트 전극들(32)에 서로 동일한 구동 전압이 인가된다. In the
다음으로, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 비발광 영역(NDA)에는 밀봉 부재(34)가 위치한다. 이 밀봉 부재(34)는, 글라스 프레임(341)과, 게이트 전극(32)과 제1 기판(10)(좀더 정확하게는, 제1 기판 본체(11)) 사이에 위치하는 제1 접착층(342), 게이트 전극(32)과 글라스 프레임(341) 사이에 위치하는 제2 접착층(343), 및 글라스 프레임(341)과 제2 기판(20)과 사이에 위치하는 제3 접착층(344)을 포함한다. Next, the sealing
여기서, 제1 내지 제3 접착층(342, 343, 344)은 제1 및 제2 기판(10, 20)과 글래스 프레임(341)을 일체로 접합하는 역할을 하고, 제1 및 제2 접착층(342, 343)은 게이트 전극(32)을 제1 기판 본체(11)에 부분적으로 고정하는 역할을 한다. 즉 게이트 전극(32)은 그 전체가 제1 기판 본체(11) 상에서 고정되어 형성되는 것이 아니라, 밀봉 부재(34)에 의해 부분적으로 제1 기판 본체(11)에 고정된다. Here, the first to third
본 실시예에서는 게이트 전극(32)의 양측으로 제1 접착층(342)과 제2 접착층(343)을 위치시켜 게이트 전극들(32)을 제1 기판 본체(11)를 좀더 견고하게 고정할 수 있다. 이때, 밀봉 부재(34)에 대응하는 위치에서 제1 기판 본체(11)에 접착층용 홈(36)을 형성하고, 이 접착층용 홈(36)이 제1 접착층(342)을 수용하도록 하 여 게이트 전극들(32)과 전자 방출부(15)의 거리를 균일하게 하도록 한다. In the present exemplary embodiment, the first and second
즉, 게이트 전극들(32)를 견고하게 고정하기 위하여 제1 및 제2 접착층(342, 343)을 모두 구비하는 경우에, 제1 기판 본체(11)에 접착층용 홈을 형성하지 않는다면, 게이트 전극들(32)과 제1 기판 본체(11)에 위치하는 제1 접착층(342)에 의해 게이트 전극(32)의 일부가 제1 기판 본체(11)에 밀착될 수 없고, 제1 접착층(342) 주위에서 제1 기판 본체(11)와 크게는 제1 접착층(342)의 두께만큼 이격된다. 이 경우 게이트 전극들(32)과 전자 방출부(15)의 거리가 균일하게 유지될 수 없다. That is, when both the first and second
이와 같이 본 실시예에서는 비발광 영역(NDA)에서 게이트 전극들(32)과 제1 기판 본체(11) 사이에 위치하는 구조체인 제1 접착층(342)을 수용하는 접착층용 홈(36)이 제1 기판 본체(11)에 위치하여, 게이트 전극들(32)과 전자 방출부(15)의 거리를 균일하게 유지하여, 결과적으로 발광 장치(101)의 휘도를 균일하게 할 수 있다. As described above, in the present exemplary embodiment, the
한편, 제2 기판(20)은, 기판 본체(이하, '제2 기판 본체')(21)에 발광 유닛이 형성되어 구성된다. 발광 유닛은, 제2 기판 본체(21)의 내면에 형성되는 제3 전극(이하, '애노드 전극')(22), 이 애노드 전극(22)의 일면에 위치하는 형광층(25), 및 이 형광층(25)을 덮는 반사막(28)을 포함한다. On the other hand, the 2nd board |
애노드 전극(22)은 형광층(25)으로부터 방출되는 가시광을 투과할 수 있도록 투명한 도전 물질로 형성된다. 일례로 애노드 전극(22)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)와 같은 물질로 구성될 수 있다. 애노드 전극(22)은 전자빔을 끌어당기는 가속 전극으로서, 수천 볼트 이상의 양의 직류 전압(애노드 전압)을 인가 받아 형광층(25)을 고전위 상태로 유지시킨다. The
형광층(25)은 적색, 녹색, 및 청색 형광체가 혼합되어 백색광을 방출하는 혼합 형광체로 이루어질 수 있다. 형광층(25)은 제2 기판 본체(21)의 발광 영역 전체에 형성되거나, 화소 영역마다 분리되어 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 형광층(25)이 제2 기판 본체(21)의 발광 영역 전체에 형성되는 경우를 도시하였다. The
형광층(25) 위에 형성되는 반사막(28)은 수천 옴스트롱(Å) 두께의 알루미늄 박막으로 이루어질 수 있으며, 전자빔 통과를 위한 미세 홀들(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 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. The
여기서, 애노드 전극(25)과 반사막(28) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 애노드 전극(22)이 생략될 경우 반사막(28)이 애노드 전압을 인가 받아 애노드 전극(22)과 같은 기능을 수행할 수 있다. Here, any one of the
그리고 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에는 진공 압력을 견디면서 양 기판(10, 20) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서(도시하지 않음)가 구비된다. 스페이서들은 게이트 전극들(32) 사이에 대응하여 위치할 수 있다. In addition, a spacer (not shown) is provided between the first and
이와 같은 발광 장치(101)에서는, 캐소드 전극들(12)과 게이트 전극들(32) 중 어느 한 전극들에 주사 구동 전압을 인가하고, 다른 한 전극에 데이터 구동 전압을 인가하며, 애노드 전극(22)에 수천 볼트 이상의 애노드 전압을 인가한다. In the
그러면 캐소드 전극(12)과 게이트 전극(32)의 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(15) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 방 출된 전자들은 애노드 전극(22)에 인가된 애노드 전압에 이끌려 대응하는 형광층(25) 부위에 충돌함으로써 형광층(25)을 발광시킨다. 화소별 형광층(25)의 휘도는 해당 화소의 전자빔 방출량에 대응한다. Then, in the pixels where the voltage difference between the
본 실시예에서는 오목부(19)의 깊이를 조절하여 게이트 전극(32)을 전자 방출부(15)와 가까이 배치할 수 있으므로, 전자 방출부(15)에서 방출되는 전자들은 빔 퍼짐이 최소화된 상태로 게이트 전극(32)의 개구부(325)를 통과하여 형광층(25)에 도달한다. 따라서 본 실시예에 따른 발광 장치(101)에서는 전자빔의 초기 퍼짐각이 감소되어 오목부(19) 내측벽에서의 전하 차징을 효과적으로 억제할 수 있다. In the present exemplary embodiment, since the
그 결과, 캐소드 전극(12)과 게이트 전극(32)의 내전압 특성을 높여 구동을 안정화하므로, 애노드 전극(22)에 10 kV 이상, 바람직하게 10 내지 15 kV의 고전압을 인가하여 고휘도를 구현할 수 있다. As a result, since the driving voltage is stabilized by increasing the withstand voltage characteristics of the
또한, 본 실시예에서는, 절연층 형성, 게이트 전극의 형성을 위한 성막 공정 및 절연층과 게이트 전극에 개구부를 형성하는 공정 등을 생략할 수 있어 제조 공정을 단순화할 수 있다. 그리고 앞서 설명한 바와 같이, 하나의 게이트 전극 전체를 하나의 메쉬부로 구성할 경우 게이트 전극(32)을 제1 기판 본체(11)에 배치할 때 캐소드 전극(12)의 정렬 상태를 크게 고려하지 않아도 되므로, 좀더 용이하게 제조할 수 있다. In this embodiment, the formation of the insulating layer, the film forming process for forming the gate electrode, the step of forming openings in the insulating layer and the gate electrode, and the like can be omitted, thereby simplifying the manufacturing process. In addition, as described above, when the entire gate electrode is configured as one mesh part, when the
더욱이 전자 방출부(15)를 형성한 다음 게이트 전극(32)을 배치하기 때문에 전자 방출부(15)를 형성하는 과정에서 도전성 전자 방출 물질에 의해 캐소드 전극(12)과 게이트 전극(32)이 단락되는 문제를 방지할 수 있다. Furthermore, since the
상기에서 설명한 전자 방출 유닛 및 발광 유닛은 본 발명의 일 실시예로서 설명한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 전자 방출부에서 방출되는 전자들의 전자빔 집속을 위한 전극 등을 별도로 구비할 수 있다. 또한, 상기에서는 전자 방출 유닛이 전계 방출 어레이(Field Emission Array, REA)형인 경우에 대하여 설명하였으나, 그 외 표면-전도 에미션(Surface-Conduction Emission, SCE)형 등으로 이루어질 수 있다. The electron emission unit and the light emission unit described above are described as an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto. Therefore, an electrode for focusing electron beams of electrons emitted from the electron emission unit may be separately provided. In addition, in the above, the case where the electron emission unit is a field emission array (REA) type has been described, but may be other surface-conduction emission (SCE) type or the like.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치의 부분 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 발광 장치의 평면도이다. 3 is a partial cross-sectional view of a light emitting device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of the light emitting device shown in FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 비발광 영역(NDA)에서 제1 기판 본체(111)의 가장자리를 따라 대전 방지막(38)이 형성된다. 그러나 본 발명이 이러한 대전 방지막(38)의 형상에 한정되는 것은 아니며, 발광 장치(101)의 발광을 방해하지 않는 비발광 영역(NDA)에서 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 3 and 4, in the present exemplary embodiment, the
이러한 대전 방지막(38)은 절연성의 제1 기판 본체(111)에 전하가 차징(charging)되는 것을 방지하면서도 전류는 흐르지 않는 정도의 아주 적은 도전성을 띄는 물질로 이루어질 수 있다. 일례로 대전 방지막(38)은 크롬 산화물(Cr2O3)를 포함할 수 있다. The
본 실시예에서 대전 방지막(38)은 게이트 전극(32)과 제1 기판 본체(111) 사이에 위치하는데, 제1 기판 본체(111)에는 이 대전 방지막(38)을 수용하는 대전 방지막용 홈(39)이 형성된다. 즉 본 실시예에서는 게이트 전극(32)과 제1 기판 본 체(111) 사이에 위치하는 구조체인 대전 방지막(38)을 수용하는 대전 방지막용 홈(39)을 구비하여, 이러한 구조체를 구비하는 경우에도 게이트 전극(32)이 제1 기판 본체(111)에 전체적으로 밀착될 수 있다. 이에 따라 전자 방출부(15)와 게이트 전극(32) 사이의 거리를 균일하게 유지할 수 있어 휘도 균일도를 향상할 수 있다. In this embodiment, the
본 실시예에서는 제1 기판 본체(111)의 차징을 좀더 효과적으로 방지하기 위하여, 대전 방지막(38)의 두께를 대전 방지막용 홈(39)의 높이와 실질적으로 동일하게 하여, 대전 방지막(38)이 형성되지 않은 제1 기판 본체(111)의 윗면과 대전 방지막(38)의 윗면이 단차지지 않도록 할 수 있다. In this embodiment, in order to more effectively prevent the charging of the first substrate
도 3에서는 본 실시예에서 대전 방지막용 홈(39)과 접착층용 홈(36)이 모두 구비된 것을 도시하였으나, 제1 접착층(342)이 구비되지 않는 경우라면 접착층용 홈(36)을 별도로 구비하지 않을 수 있다.3 illustrates that both the
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다. Hereinafter, a display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 5 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
본 실시예에 따른 표시 장치(201)는, 발광 장치(101), 및 이 발광 장치(101)의 전방에 위치하는 표시 패널(50)을 포함한다. 발광 장치(101)는 전술한 실시예들 중 어느 한 실시예의 발광 장치이며, 표시 장치(201)에서 광원으로 기능한다. 표시 패널(50)은 투과형 또는 반투과형 액정 표시 패널일 수 있다. 발광 장치(101)와 표시 패널(50) 사이에는 발광 장치(101)에서 출사된 광을 고르게 확산시키는 확산 부재(65)가 위치할 수 있다. The
도 6은 도 5에 도시한 표시 패널(50)의 부분 단면도로서, 일례로 투과형 액정 표시 패널을 도시하였다. 도 6을 참조하여 표시 패널(50)이 투과형 액정 표시 패널인 경우에 대해 설명한다. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the
도 6을 참조하면, 표시 패널(50)은 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(53)와 화소 전극(54)이 형성된 제1 표시판(51)과, 컬러 필터층(55)과 공통 전극(56)이 형성된 제2 표시판(52)과, 이 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. Referring to FIG. 6, the
화소 전극(54)은 부화소마다 하나씩 위치하며, 박막 트랜지스터(53)에 의해 구동이 제어된다. 여기서, 서로 다른 색상을 구현하는 복수의 부화소들이 모여 하나의 화소를 이루게 되며, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위가 된다. 화소 전극들(54)과 공통 전극(56)은 투명한 도전 물질로 형성된다. 컬러 필터층(55)은 부화소 별로 각각 위치하는 적색 필터층(55R), 녹색 필터층(55G), 및 청색 필터층(55B)을 포함한다. One
특히 부화소의 박막 트랜지스터(53)가 턴 온되면, 화소 전극(54)과 공통 전극(56) 사이에 전계가 형성된다. 이 전계에 의해 액정층(60)의 액정 분자들의 배열각이 변화되며, 변화된 액정 분자들의 배열각에 따라 광투과도가 변화한다. 표시 패널(50)은 이러한 과정을 통해 화소별 휘도와 발광색을 제어하여 화상을 표시할 수 있다. In particular, when the thin film transistor 53 of the subpixel is turned on, an electric field is formed between the
이러한 표시 패널(50)은 전술한 구조에 한정되지 않으며 다양한 구조로 이루 어질 수 있다. The
도 6과 함께 도 5를 참조하면, 표시 장치(201)는, 표시 패널(50)의 각 박막 트랜지스터(53)의 게이트 전극에 게이트 구동 신호를 공급하는 게이트 회로 기판(44)과, 표시 패널(50)의 각 박막 트랜지스터(53)의 소스 전극에 데이터 구동 신호를 공급하는 데이터 회로 기판(46)을 포함한다. Referring to FIG. 5 together with FIG. 6, the
발광 장치(101)는 표시 패널(50)보다 적은 수의 화소들을 형성하여 발광 장치(101)의 한 화소가 두개 이상의 표시 패널(50) 화소에 대응하도록 한다. 발광 장치(101)의 각 화소는 이에 대응하는 표시 패널(50) 화소들의 계조에 대응하여 발광할 수 있으며, 일례로 표시 패널(50) 화소들의 계조들 중 가장 높은 계조에 대응하여 발광할 수 있다. 발광 장치(101)의 각 화소는 2 내지 8 비트의 계조를 표현할 수 있다.The
편의상 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. For convenience, a pixel of the
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 제조를 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. The driving process of the
발광 장치(101)의 구동 신호는 주사 신호와 데이터 신호로 이루어진다. 캐소드 전극(도 1의 참조부호 12, 이하 동일)과 게이트 전극(도 1의 참조부호 32, 이하 동일) 중 어느 한 전극(일례로 게이트 전극)이 주사 신호를 인가받고, 다른 한 전극(일례로 캐소드 전극)이 데이터 신호를 인가받는다. The drive signal of the
또한, 도시하지는 않았으나, 발광 장치(101)의 구동을 위한 데이터 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 캐소드 전극(12) 및 게이트 전극(32)과 연결된다. 그리고 제3 커넥터(72)는 애노드 전극(22)에 애노드 전압을 인가한다. Although not shown, a data circuit board and a scanning circuit board for driving the
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 실시예에 따른 표시 장치(201)는 화면의 콘트라스트 비를 높이고, 보다 선명한 화질을 구현할 수 있다. As described above, when the image is displayed in the corresponding first pixel group, the second pixel of the
본 실시예의 표시 장치(201)는, 게이트 전극(32)과 전자 방출부(도 1의 참조부호 15) 사이의 거리가 균일하여 균일한 휘도를 가지는 발광 장치(101)를 구비할 수 있다. The
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범 위에 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, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. Of course it belongs to the range of.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 부분 단면도이다. 1 is a partial cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시한 발광 장치 중 발광 영역의 내부를 나타낸 부분 분해 사시도이다. FIG. 2 is a partially exploded perspective view illustrating the inside of a light emitting area of the light emitting device illustrated in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치의 부분 단면도이다. 3 is a partial cross-sectional view of a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시한 발광 장치의 평면도이다. 4 is a plan view of the light emitting device illustrated in FIG. 3.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 5 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
도 6은 도 5에 도시한 표시 패널의 부분 단면도이다. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the display panel shown in FIG. 5.
Claims (10)
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