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KR100823513B1 - 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치 Download PDF

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KR100823513B1
KR100823513B1 KR1020060107749A KR20060107749A KR100823513B1 KR 100823513 B1 KR100823513 B1 KR 100823513B1 KR 1020060107749 A KR1020060107749 A KR 1020060107749A KR 20060107749 A KR20060107749 A KR 20060107749A KR 100823513 B1 KR100823513 B1 KR 100823513B1
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cathode
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다. 발광 장치는, i) 상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판, ii) 제1 기판 위에 위치하고, 상호 이격되어 어레이(array) 형태로 배열된 복수의 캐소드 전극, iii) 복수의 캐소드 전극과 전기적으로 절연된 일체형 게이트 전극, iv) 복수의 캐소드 전극에 전기적으로 연결되도록 적용된 복수의 전자방출유닛, v) 제2 기판 위에 위치한 형광체층, 및 vi) 제2 기판 위에 위치한 애노드 전극을 포함한다.
Figure R1020060107749
발광 장치, 표시 장치, 일체형 게이트 전극

Description

발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치 {LIGHT EMISSION DEVICE AND DISPLAY DEVICE PROVIDED WITH THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 개략적인 부분 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 캐소드 전극들의 배열 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 캐소드 전극들의 또다른 배열 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 II-II선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 표시 장치의 구동 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 블록도이다.
본 발명은 발광 장치, 이를 구비한 표시 장치, 및 발광 장치의 구동방법에 관한 것이다.
일반적인 전자방출소자(electron emission element)로서 전계 방출 어레이(Field Emitter Array; FEA)형이 알려져 있다. FEA형 전자방출소자는 전자 방출 부 및 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극으로서, 하나의 캐소드 전극과 하나의 게이트 전극을 구비한다. FEA형 전자방출소자는, 전자 방출부의 구성 물질로 일함수(work function)가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 탄소 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드상 카본과 같은 탄소계 물질을 사용함으로써 진공 중에서 전계에 의해 복수의 전자가 쉽게 방출되도록 한다.
전자방출소자는 일 기판에 어레이를 이루며 배치되어 전자 방출 디바이스(electron emission device)를 구성하고, 전자 방출 디바이스는 형광체층과 애노드 전극 등으로 이루어진 발광 유닛이 구비된 다른 기판과 결합하여 발광 장치를 구성한다.
애노드 전극과 절연층 간에 아크 방전이 발생하지 않는 능동형 발광 장치를 제공한다. 또한, 전술한 발광 장치를 구비한 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, i) 상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판, ii) 제1 기판 위에 위치하고, 상호 이격되어 어레이(array) 형태로 배열된 복수의 캐소드 전극, iii) 복수의 캐소드 전극과 전기적으로 절연된 일체형 게이트 전극, iv) 복수의 캐소드 전극에 전기적으로 연결되도록 적용된 복수의 전자방출유닛, v) 제2 기판 위에 위치한 형광체층, 및 vi) 제2 기판 위에 위치한 애노드 전극을 포함한다.
발광 장치는, 복수의 캐소드 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 복수의 캐 소드 전극에 각각 연결된 복수의 배선을 더 포함할 수 있다. 복수의 배선 중 적어도 하나의 배선은 복수의 캐소드 전극 중 상호 이웃한 캐소드 전극들의 사이로 외부 인출될 수 있다. 복수의 배선에 있어서, 배선의 길이가 길어질수록 배선의 폭이 커질 수 있다. 복수의 전자방출부의 수는 복수의 배선의 인출 방향을 따라 발광 장치의 내측으로 갈수록 많아질 수 있다.
발광 장치는, 복수의 배선 중 각각의 배선마다 연결되어 각각의 캐소드 전극에 인가하는 구동 전압을 생성하는 복수의 집적회로를 더 포함할 수 있다. 복수의 집적회로는 발광 장치의 일측 또는 발광 장치의 상호 대향하는 양측에 위치할 수 있다.
발광 장치는, 복수의 캐소드 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 복수의 캐소드 전극에 연결된 복수의 배선을 더 포함할 수 있다. 복수의 캐소드 전극은 제1 캐소드 전극 그룹 및 제2 캐소드 전극 그룹을 포함할 수 있다. 복수의 배선 중 제1 배선은 제1 캐소드 전극 그룹에 포함된 각 캐소드 전극에 연결되고, 복수의 배선 중 제2 배선은 제2 캐소드 전극 그룹에 포함된 각 캐소드 전극에 연결될 수 있다. 제1 배선 및 제2 배선이 상호 반대 방향으로 인출될 수 있다.
발광 장치는, 복수의 캐소드 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 복수의 캐소드 전극 중 둘 이상의 캐소드 전극에 함께 연결된 배선을 더 포함할 수 있다. 둘 이상의 캐소드 전극은 서로 이웃할 수 있다. 발광 장치는, 복수의 캐소드 전극 및 게이트 전극의 사이에 위치하는 절연층을 더 포함할 수 있다. 게이트 전극이 절연층을 덮어서 절연층이 제2 기판을 향하여 노출되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, i) 표시 패널, 및 ii) 표시 패널에 광을 공급하도록 적용된 발광 장치를 포함한다. 발광 장치는, i) 상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판, ii) 제1 기판 위에 위치하고, 상호 이격되어 어레이 형태로 배열된 복수의 캐소드 전극, iii) 복수의 캐소드 전극과 전기적으로 절연된 일체형 게이트 전극, iv) 복수의 캐소드 전극에 전기적으로 연결되도록 적용된 복수의 전자방출부, v) 제2 기판 위에 위치한 형광체층, 및 vi) 제2 기판 위에 위치한 애노드 전극을 포함한다.
표시 패널은 제1 방향 및 이와 교차하는 제2 방향을 따라 형성된 복수의 제1 화소들을 포함할 수 있다. 발광 장치는 제1 방향 및 제2 방향을 따라 복수의 제2 화소들을 포함할 수 있다. 복수의 제1 화소들이 복수의 제2 화소들 중 하나의 제2 화소에 대응할 수 있다. 복수의 제2 화소들 중 하나 이상의 제2 화소가 독립적으로 구동되어 발광할 수 있다. 제2 화소가 제1 화소들 중 가장 높은 계조를 가지는 제1 화소에 대응하여 발광할 수 있다. 표시 패널은 액정표시패널일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, i) 표시 패널, ii) 발광 장치, 및 iii) 표시 패널 및 발광 장치에 구동 신호를 전송하는 신호 제어부를 포함한다. 표시 패널은 i) 주사 신호를 전송하는 복수의 제1 게이트선, ii) 제1 데이터 신호를 전송하는 복수의 제1 데이터선, 및 iii) 복수의 제1 게이트선과 복수의 제1 데이터선에 의해 정의되고, 각각의 화소 회로를 가지는 복수의 제1 화소를 포함하는 표시 패널, iv) 공통 신호를 전송하는 제2 게이트선, v) 제2 데이터 신호를 전송하는 복수의 제2 데이터선, 및 vi) 복수의 제2 데이터선과 제2 게이트선에 의해 정의 되는 복수의 제2 화소를 포함한다. 복수의 제2 화소 중 각각의 제2 화소는 복수의 제1 화소 중 적어도 두 개의 제1 화소에 대응된다. 복수의 제2 데이터선 중 각각의 제2 데이터선이 각각의 제2 화소에 연결되어 신호 제어부가 각각의 제2 화소를 독립적으로 구동시킨다.
각각의 제2 화소는 적어도 두 개의 제1 화소 중 가장 높은 계조를 가진 제1 화소에 대응하여 발광할 수 있다. 신호 제어부는, 적어도 두 개의 제1 화소에 최초의 제1 데이터 신호가 인가되는 시점에 대응하여 가장 높은 계조를 가진 제1 화소의 제1 데이터 신호에 대응하는 제2 데이터 신호를 제2 화소에 인가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, i) 제2 게이트선과 연결되어 공통 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 ii) 각각의 제2 데이터선이 연결되어 제2 데이터 신호가 인가되는 캐소드 전극을 더 포함할 수 있다. 게이트 전극 및 캐소드 전극의 전압차에 의해 각각의 제2 화소를 발광시킬 수 있다. 신호 제어부는, 적어도 두 개의 제1 화소에 최초의 제1 데이터 신호가 인가되는 시점에 대응하여 가장 높은 계조를 표시하기 위한 데이터 전압을 캐소드 전극에 인가할 수 있다. 신호 제어부는, 적어도 두 개의 제1 화소의 계조 중 가장 높은 계조에 대응하는 계조를 제2 화소에 표시하기 위한 제어 신호를 생성하고, 데이터 전압은 제어 신호에 대응할 수 있다.
신호 제어부는, 적어도 두 개의 제1 화소에 최초의 제1 데이터 신호가 인가되는 시점에 대응하여 가장 높은 계조에 대응하는 기간 동안 제2 데이터 신호를 제 2 화소에 인가시킬 수 있다. 신호 제어부는, 적어도 두 개의 제1 화소에 최초의 제1 데이터 신호가 인가되는 시점에 대응하여 가장 높은 계조에 대응되는 기간 동안 데이터 전압을 제2 화소에 인가시킬 수 있다. 신호 제어부는, 적어도 두 개의 제1 화소의 계조 중 가장 높은 계조에 대응하는 계조를 제2 화소에 표시하기 위한 발광 신호를 생성하고, 기간은 발광 신호에 대응하는 기간일 수 있다. 발광 신호는 6 비트 이상의 디지털 데이터일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 복수의 제2 데이터선에 전송하기 위한 제2 데이터 신호를 생성하는 복수의 집적회로를 더 포함할 수 있다. 복수의 집적회로 중 각각의 집적회로는 복수의 제2 데이터선 중 각각의 제2 데이터선에 연결될 수 있다. 적어도 두 개의 제1 화소에 주사 신호가 전송되는 기간 동안 각각의 제2 화소를 정의하는 제2 데이터선에 연결된 집적회로가 구동될 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는 것을 이해할 수 있다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 좀더 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90°회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
사시도 및 단면도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.
본 발명의 실시예에서, 발광 장치는 외부에서 볼 때 광이 출사된다는 것을 인식할 수 있는 모든 장치를 포함한다. 따라서 기호, 문자, 숫자 및 영상 등을 표시하여 정보를 전달하는 모든 디스플레이 장치도 발광 장치에 포함된다. 발광 장치는 자체 광원뿐만 아니라 외부 광원도 이용할 수 있으므로, 외부 광원을 반사시키는 장치도 포함한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 이러한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치(1000)를 분해하여 개략적으로 나타낸다. 도 1의 확대원에는 전자 방출부(26)를 확대하여 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 발광 장치(1000)는 상호 대향하는 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)을 포함한다. 제1 기판(12) 및 제2 기판(14) 사이에 형성된 공간은 약 10-6 torr 정도로 진공 배기되어 밀폐된다. 제1 기판(12) 및 제2 기판(14) 사이에 공간을 형성하기 위하여 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)의 사이에 스페이서(40)(도 4에 도시)를 배치한다. 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)은 예를 들면 투명 유리로 제조할 수 있다.
제1 기판(12) 위에는 전자방출유닛(18)이 위치한다. 전자방출유닛(18)은 복수의 캐소드 전극들(22), 복수의 전자 방출 소자들(26), 및 일체형 게이트 전극(24)을 포함한다. 또한, 복수의 캐소드 전극들(22)과 게이트 전극(24)간에는 절연층(26)을 위치시켜, 양자간에 단락이 일어나는 것을 방지한다.
복수의 캐소드 전극들(22)은 상호 이격되어 제1 기판(12) 위에 배치된다. 따라서 각 캐소드 전극(22)마다 하나의 화소를 형성할 수 있다. 각 캐소드 전극(22)은 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극으로서 기능할 수 있다. 각 캐소드 전극(22)과 연결된 배선(221)이 발광 장치(1000)의 측면으로 인출되어 구동 전압을 각 캐소드 전극(22)에 인가한다. 복수의 캐소드 전극들(22)의 배열 형태는 도 2 및 도 3을 참조하여 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(24)은 일체형으로 형성된다. 따라서 복수의 캐소드 전극들(22)이 하나의 게이트 전극(24)에 대응한다. 게이트 전극(24)이 일체형으로 형성되므로, 게이트 전극(24)에는 공통 전압이 인가된다. 캐소드 전극(22) 및 게이트 전극(24)은 도전막, 예를 들면 ITO(indium tin oxide) 또는 금속으로 제조할 수 있다. 게이트 전극(24)은 캐소드 전극(22)과 절연층(28)에 의해 전기적으로 절연된다.
게이트 전극(24)이 절연층(28)을 덮는다. 게이트 전극(24)이 일체로 형성되므로 절연층(28)은 제2 기판(14)을 향해 노출되지 않는다. 따라서 절연층(28)과 애노드 전극(32) 사이에 아크 방전이 일어나지 않는다.
통상적인 전자 방출 디바이스에서는 복수의 게이트 전극이 스트라이프 형태로 형성되므로, 게이트 전극 사이마다 절연층이 노출된다. 따라서 전자 방출 소자로부터 방출된 전자 중 일부는 절연층에 지속적으로 축적된다. 그리고 애노드 전극에 높은 전압이 인가되면, 절연층에 축적된 전자들과 상호 작용하여 아크 방전이 발생한다. 아크 방전에 의해 전자 방출 디바이스에 고장이 발생하거나 전자 방출 디바이스의 수명이 짧아지므로, 저항 물질을 게이트 전극 사이마다 코팅하여 아크 방전을 방지해야 한다. 따라서 제조 비용이 증가한다.
그러나 본 발명의 일 실시예에서는 게이트 전극(24)이 절연층(28)을 덮으므로, 전자 방출 소자(26)로부터 방출된 전자들이 절연층(28)에 축적되지 않는다. 따라서 아크 방전이 일어날 가능성이 거의 없으므로, 발광 장치(1000)의 고장이나 수명 단축을 방지할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 캐소드 전극(22)과 게이트 전극(24)이 중첩되는 발광 화소에는 복수의 전자 방출 소자들(26)이 위치한다. 복수의 전자 방출 소자들(26)은 캐소드 전극(22) 또는 게이트 전극(24)에 전기적으로 연결되도록 적용된다. 일례로서 도 1에는 복수의 전자 방출 소자들(26)이 캐소드 전극(22)에 연결된 것을 나타낸다.
도 1의 확대원에 도시한 바와 같이, 전자 방출 소자(26)로부터 방출되는 전자가 통과하도록 절연층(28) 및 게이트 전극(24)에 각각 개구부(281, 241)를 형성한다. 캐소드 전극(22)과 게이트 전극(24)에 인가되는 전압차에 의해 전자 방출 소자(26)로부터 전자가 방출된다.
전자 방출 소자(26)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 예를 들면 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈의 물질로 이루어진다. 예를 들면, 전자 방출 소자(26)는 탄소나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, C60, 실리콘 나노와이어 또는 이들의 조합 물질을 포함할 수 있다. 전자 방출 소자(26)는 스크린 인쇄법, 직접 성장법, 화학기상증착법, 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제조할 수 있다. 다른 한편으로, 전자 방출 소자(26)는 몰리브덴 또는 실리콘 등을 주소재로 제조하여 선단이 뾰족한 팁 구조로 이루어질 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 전자 방출 소자(26)의 수는 발광 화소의 위치에 따라 다르다. 예를 들면, 코너부에 위치한 발광 화소에 포함된 전자 방출 소자(26)의 수는 총 25개이나 그 좌측 상부에 위치한 발광 화소에 포함된 전자 방출 소자(26)의 수는 총 30개이다. 배선(221)을 각 캐소드 전극(22)마다 연결하는 경우, 발광 장치(1000)의 내측에 위치할수록 배선(221)의 길이가 길어져서 라인 저항이 증가한다. 좀더 구체적으로, 캐소드 전극(22)이 배선(221)의 인출 방향(y축 방향)을 따라 발광 장치(1000)의 내측에 위치할수록 캐소드 전극(22)에 인가되는 구동 전압이 저하된다. 따라서 각 발광 화소에서 방출되는 전자들의 양에 차이가 생기므로, 전체적으로 휘도가 균일하지 못하다. 따라서 도 1에 도시한 바와 같이, 발광 장치(1000)의 내측에 위치할수록 전자 방출 소자(26)의 개수를 늘려줌으로써 전체적인 휘도를 균일하게 제어한다.
제2 기판(14) 위에는 형광체층(32) 및 애노드 전극(30)이 위치한다. 애노드 전극(30)에는 높은 전압이 인가되므로, 전자 방출 소자(26)로부터 방출된 전자들이 형광체층(32)에 고속으로 충돌한다. 따라서 형광체층(32)에서 광이 생성되어 제2 기판(14)을 통해 외부로 출사된다. 형광체층(32)은 백색으로 형성되므로, 백색광을 외부로 출사할 수 있다. 다른 한편으로, 형광체층(32)을 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)으로 형성하여 다양한 색의 광을 출사시킬 수도 있다. 형광체층(32) 사이에는 흑색층(34)(도 4에 도시)이 형성되어 외광을 흡수함으로써 콘트라스트비를 향상시킨다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제2 기판(14) 위에 형광체층(32) 및 애노드 전극(30)을 차례로 적층한다. 형광체층(32)이 제2 기판(14)과 인접하므로, 애노드 전극(30)은 형광체층(32)에서 생성된 광과 간섭되지 않는다. 따라서 애노드 전극(30)을 전기 전도도가 양호한 불투명 금속으로 제조할 수 있다.
이와는 반대로, 제2 기판(14) 위에 애노드 전극 및 형광체층을 차례로 적층할 수도 있다. 이 경우, 형광체층으로부터 출사된 광이 애노드 전극 및 제2 기판(14)을 차례로 통과하면서 외부로 출사되어야 하므로, 애노드 전극을 ITO 등의 투명 소재로 형성한다.
도 2는 제1 기판(12) 위에 위치한 복수의 캐소드 전극들(22)의 배열 형태를 개략적으로 나타낸다. 도 2에서는 편의상 제1 기판(12)의 코너 부근에 위치한 캐소드 전극들(22)만을 도시하며, 나머지 부분은 그 도시를 생략한다. 실제로 캐소드 전극들(22)은 제1 기판(12) 위의 전면에 걸쳐서 위치한다. 도 2의 확대원에는 복수의 배선들(221)을 확대하여 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 캐소드 전극들(22)이 상호 이격되어 어레이 형태로 배열된다. 각 캐소드 전극(22)에 배선(221)이 연결된다. 배선(221)은 상호 이웃한 캐소드 전극들(22)의 사이로 외부 인출된다. 제1 기판(12)의 외부에는 각 배선(221)마다 집적회로(1121)(도 6에 도시)가 연결된다. 집적회로(1121)는 각 캐소드 전극(22)마다 인가할 구동 전압을 생성한다.
복수의 캐소드 전극들(22)이 너무 많은 경우, 각 캐소드 전극들(22)에 연결된 배선을 제1 기판(12)의 일측으로만 인출하면 인출 공간이 너무 협소하여 배선 형성이 어려울 뿐만 아니라 인출 공간이 너무 커져서 비표시 영역이 증가할 수 있다. 따라서 복수의 배선들을 캐소드 전극의 위치에 따라 제1 배선들(221a) 및 제2 배선들(221b)로 나눈 후, 제1 기판(12)의 상호 반대 방향으로 인출할 수 있다.
전술한 방법을 실행하기 위하여, 예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 기판(12) 위의 영역을 제1 영역(A) 및 제2 영역(B)로 반분하여 복수의 배선들을 나눈다. 먼저, 제1 기판(12) 위에 위치한 복수의 캐소드 전극들을 제1 캐소드 전극 그룹 및 제2 캐소드 전극 그룹으로 나눈다. 제1 캐소드 전극 그룹은 제1 영역(A)에 속하고, 제2 캐소드 전극 그룹은 제2 영역(B)에 속한다. 그리고 제1 캐소드 전극 그룹의 캐소드 전극들에 연결된 제1 배선들(221a)과 제2 캐소드 전극 그룹의 캐소드 전극들에 연결된 제2 배선들(221b)을 각각 +y축 방향 및 -y축 방향으로 인출한다. 이러한 인출 방법을 통하여 인출 공간을 최소화하면서 복수의 배선들을 효율적으로 인출할 수 있다.
도 2의 확대원에는 복수의 배선들(221) 중에서 2개의 배선들(2211, 2213)을 확대하여 나타낸다. 배선(2211)은 캐소드 전극(22a)과 연결되고, 배선(2213)은 캐소드 전극(22b)과 연결된다. 캐소드 전극(22b)은 캐소드 전극(22a)에 비해 내측에 위치하므로, 배선(2213)의 길이는 배선(2211)의 길이보다 길다. 따라서 양자의 폭이 동일한 경우, 배선(2213)의 라인 저항이 배선(2211)의 라인 저항보다 커서 인가되는 구동 전압이 감소할 수 있다. 이 경우, 전자 방출량에 차이가 발생하여 전체적인 휘도가 저하될 수 있다.
따라서 배선(2213)의 폭(W2)을 배선(2211)의 폭(W1)보다 크게 형성하여 배선(2213, 2211)의 라인 저항을 균일하게 유지한다. 즉, 복수의 배선에 있어서 배선의 길이가 길수록 배선의 폭을 크게 만든다.
도 3은 제1 기판(12) 위에 위치한 복수의 캐소드 전극들(22)의 또다른 배열 형태를 개략적으로 나타낸다. 도 3에 도시한 복수의 캐소드 전극들(22)의 배열 형태는 도 2에 도시한 복수의 캐소드 전극들(22)의 배열 형태와 배선(221c, 221d)을 제외하고는 동일하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하고 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 캐소드 전극들(22)을 하나의 배선(221c)으로 연결할 수 있다. 이와는 달리, 3개 이상의 캐소드 전극들(22)을 하나의 배선으로 연결할 수도 있다. 또한, 도 3에는 y축 방향으로 나란히 위치하는 캐소드 전극들(22)을 함께 연결한 것으로 예시하였지만, x축 방향으로 나란히 위치하는 캐소드 전극들을 하나의 배선을 이용하여 연결할 수도 있다. 그리고 어레이 형태를 이루는 캐소드 전극들을 하나의 배선으로 연결할 수도 있다.
복수의 캐소드 전극들(22)을 하나의 배선(221c)을 이용하여 함께 연결하므로, 배선 인출 공간을 최소화할 수 있으며, 각 배선마다 연결되는 집적회로의 수도 줄일 수 있다. 이 경우, 복수의 캐소드 전극들(22)이 함께 구동되지만, 디밍 구동(dimming driving)용 발광 장치에서는 화소의 크기가 커도 괜찮으므로, 도 3에 도시한 바와 같이 하나의 배선(221c)을 이용하여 복수의 캐소드 전극들(22)을 연결할 수 있다.
한편, 배선 연결 구조를 단순화하기 위하여 하나의 배선(221c)으로 서로 이웃하는 캐소드 전극들(22)을 함께 연결한다. 상호 이웃하는 캐소드 전극(22)들을 하나의 배선(221c)으로 함께 연결하므로, 배선을 좀더 용이하게 배치하여 사용할 수 있다.
도 4는 도 1의 발광 장치(1000)를 IV-IV선을 따라 자른 단면을 나타낸다. 이하에서는 도 4를 참조하여 발광 장치(1000)의 작동 과정을 설명한다.
복수의 캐소드 전극들(22)과 게이트 전극(24)에 소정의 구동 전압을 인가한다. 이 경우, 복수의 캐소드 전극들(22)과 게이트 전극(24)간의 전압차가 임계치 이상이 되는 화소 내의 전자 방출 소자(26) 주위에 전계가 형성되어 전자 방출 소자(26)로부터 전자(e-)가 방출된다. 방출된 전자들은 애노드 전극(32)에 인가된 높은 전압에 이끌려 대응하는 형광체층(30)에 충돌함으로써 광이 제2 기판(14)을 통하여 외부로 출사된다. 형광체층(30)의 발광 세기는 화소의 전자 방출량에 비례한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(2000)를 분해하여 나타낸 개략적인 사시도이다. 표시 장치(2000)는 도 1의 발광 장치(1000)를 구비한다. 도 5에서 발광 장치(1000) 및 표시 패널(50)의 주변 부품은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다.
표시 장치(1000)는 도 1의 발광 장치(1000) 및 표시 패널(50)을 포함한다. 표시 패널(50)은 자체 발광형 소자가 아니므로, 발광 장치(1000)로부터 광을 공급받아 화상을 표시한다. 예를 들면, 표시 패널(50)은 액정표시패널일 수 있다. 액정표시패널의 내부 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자 가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다. 액정표시패널의 구동 원리에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 추후에 상세하게 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 표시 패널(50)은 x축 방향 및 y축 방향을 따라 형성된 복수의 표시 화소(PX)를 가진다. 또한, 발광 장치(1000)도 x축 방향 및 y축 방향을 따라 형성된 복수의 발광 화소(EPX)를 가진다. x축 방향에 따른 표시 화소(PX)의 개수 및 발광 화소(EPX)의 개수를 각각 M 및 M'이라고 하고, y축 방향에 따른 표시 화소(PX)의 개수 및 발광 화소(EPX)의 개수를 각각 N 및 N'이라고 하면 표시 패널(50)의 해상도는 M×N이라고 할 수 있고, 발광 장치(1000)의 해상도는 M'×N'이라고 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 M 및 N이 각각 240 이상의 정수로 정의되고, M' 및 N'은 2 내지 99의 정수로 정의된다. 따라서 표시 패널(50)의 해상도가 발광 장치(1000)의 해상도보다 크다.
표시 패널(50)의 표시 영역과 발광 장치(1000)의 표시 영역이 실질적으로 동일하므로, 발광 화소(EPX) 하나는 두 개 이상의 표시 화소(PX)에 대응한다. 즉, 복수의 표시 화소들(PX)이 하나의 발광 화소(EPX)에 대응한다. 따라서 발광 화소(EPX)가 두 개 이상의 표시 화소(PX)의 밝기에 대응하는 밝기의 광을 표시 패널(50)에 공급하므로, 콘트라스트비가 향상되어 표시 장치(2000)가 더욱 선명한 화상을 표시할 수 있다. 즉, 디밍 구동이 효율적으로 이루어질 수 있다.
통상적으로, 표시 패널(50)로서 액정표시패널을 많이 사용하는 데, 액정표시패널에 광을 공급하기 위해 CCFL(cold cathode fluorescent lamp, 냉음극 형광램프) 또는 LED(light emitting diode, 발광 다이오드)를 사용하는 경우 표시 화소별 로 광의 세기를 조절하는 것이 어렵다. 즉, 디밍 구동이 불가능하다.
그러나 본 발명의 일 실시예에서는 전자 방출 유닛을 포함하는 발광 장치(1000)를 이용하므로 디밍 구동이 가능하다. 다만, 표시 패널(50)의 각 표시 화소(PX)에 대응하도록 발광 화소(EPX)를 배치하는 것은 비경제적이므로, 전술한 바와 같이 하나의 발광 화소(EPX)로부터 출사되는 광을 복수의 표시 화소들(PX)에 공급한다. 표시 패널(50)의 표시 화소(PX)에 발광 장치(1000)의 발광 화소(EPX)를 대응시켜 발광 장치(1000)를 작동시키기 위하여 신호 제어부(108)가 표시 장치(2000)에 포함된다. 이하에서는 도 6을 통하여 신호 제어부(108)를 포함하는 표시 장치(2000)의 구동 원리에 대하여 상세하게 설명한다.
도 6은 도 5의 표시 장치(2000)의 구동 블록도를 나타낸다. 도 6의 상측에는 표시 패널 조립체(500)의 구동 소자들을 나타내고, 하측에는 발광 장치(1000)의 구동 소자들을 나타낸다. 도 6에서는 표시 패널(50)의 일례로서 액정표시패널을 사용한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 표시 장치(2000)는 표시 패널 조립체(500), 신호 제어부(108), 및 발광 장치(1000)를 포함한다. 표시 패널 조립체(500)는 제1 게이트 구동부(102), 제1 데이터 구동부(104), 및 계조 전압 생성부(106)를 포함한다. 계조 전압 생성부(106)는 제1 데이터 구동부(104)와 연결된다. 발광 장치(1000)는 제2 게이트 구동부(114) 및 제2 데이터 구동부(112)를 포함한다.
표시 패널 조립체(500)는 등가 회로로 볼 때, 복수의 신호선(S1-Sn, D1-Dm) 및 복수의 표시 화소들(PX)을 포함한다. 복수의 표시 화소들(PX)은 어레이 형태로 배열되고, 각 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된다. 신호선(S1-Sn, D1-Dm)은 복수의 게이트선(G1-Gn) 및 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 복수의 게이트선(G1-Gn)은 주사 신호를 전송하고, 복수의 데이터선(D1-Dm)은 데이터 신호를 전송한다.
각 표시 화소(PX), 예를 들면 i번째(i = 1, 2, ..., n) 게이트선(Gn)과 j번째(j = 1, 2, ..., m) 데이터선(Dm)에 연결된 표시 화소(PX)는 게이트선(Gn) 및 데이터선(Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q) 및 이와 연결된 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)의 3단자 소자로서, 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 포함한다. 제어 단자는 게이트선(Gn)에 연결되고, 입력 단자는 데이터선(Dm)에 연결되며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)에 연결된다.
계조 전압 생성부(106)는 표시 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고, 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.
게이트선(G1-Gn)과 연결된 제1 게이트 구동부(102)는 스위치 온 전압(Von) 및 스위치 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 주사 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인 가한다. 데이터선(D1-Dm)에 연결된 제1 데이터 구동부(104)는 계조 전압 생성부(106)로부터 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로 변환하여 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(106)가 모든 계조에 대한 전압을 제공하는 것이 아니고 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우, 제1 데이터 구동부(104)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하여 이를 데이터 신호로 변환한다.
발광 장치(1000)는 복수의 발광 화소(EPX)를 포함한다. 각 발광 화소(EPX)는 공통 신호를 전송하는 제2 게이트선 및 하나의 제2 데이터선에 연결되고, 제2 게이트선 및 제2 데이터선에 의해 정의된다. 제2 게이트선은 게이트 전극에 연결되고, 제2 데이터선은 캐소드 전극에 연결된다.
신호 제어부(108)는 제1 게이트 구동부(102), 제1 데이터 구동부(104), 제2 게이트 구동부(114), 및 제2 데이터 구동부(112)를 제어한다. 신호 제어부(108)는 발광 장치(1000)를 제어하기 위하여 발광장치 제어부(110)를 포함한다. 신호 제어부(108)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 그 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다.
입력 영상 신호(R, G, B)는 각 표시 화소(PX)의 휘도 정보를 가지고 있고, 휘도는 정해진 수의 계조, 예를 들면 1024(= 210), 256(= 28), 또는 64(= 26)개의 계조를 가진다. 입력 제어 신호의 예로서, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(108)는 입력 영상 신호(R, G, B) 및 입력 제어 신호에 기초하여 입력 영상 신호(R, G, B)를 표시 패널 조립체(500)의 작동 조건에 맞게 적절히 처리한다. 신호 제어부(108)는 주사 제어 신호(CONT1)를 생성하여 제1 게이트 구동부(102)로 전송하고, 제1 데이터 제어 신호(CONT2)를 생성하여 제1 데이터 구동부(104)로 전송한다.
그리고 신호 제어부(108)는 발광 화소(EPX)에 대응하는 복수의 표시 화소(PX)에 대한 입력 영상 신호(R, G, B)를 이용하여 발광 장치(1000)의 발광 제어 신호를 생성한다. 발광 제어 신호는 제2 게이트 구동부 제어 신호(CS), 발광 신호(CLS), 및 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)를 포함한다. 제2 게이트 구동부 제어 신호(CS), 발광 신호(CLS), 및 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)에 따라 각 발광 화소(EPX)는 복수의 표시 화소(PX)에 대응하여 발광한다.
한편, 발광 장치(1000)는 능동형(active matrix)으로 구동한다. 따라서 하나 이상의 발광 화소(EPX)는 독립적으로 구동되어 발광한다.
통상적인 발광 장치는 수동형으로 구동된다. 따라서 표시 패널이 능동형으로 구동되는 경우 고가의 집적회로가 필요하다. 좀더 구체적으로, 능동형 액정표시패널의 경우, 액정에서 광을 투과하는 시간은 블랙 타임(black time) 및 지연 시간을 제외한 전체 시간이므로, 긴 시간 동안 턴온되어 낮은 전압으로 구동이 가능하다. 반면에, 수동형 발광 장치의 경우 1/게이트 전극의 수만큼 짧은 시간 동안에만 턴온시켜야 하므로 수동형 발광 장치를 높은 전압으로 구동해야 한다. 더욱이, 계조 표현을 위해 8 비트의 PWM(pulse width modulate) 방식을 이용해야 되므 로, 고가의 집적회로가 필요하다.
반면에, 본 발명의 일 실시예에서는 주사 구동이 필요 없는 능동형 발광 장치(1000)를 이용하므로, 저가의 집적회로를 사용할 수 있다. 즉, 표시 패널의 블랙 타임및 지연 시간을 제외한 전체 시간 동안에 대응하여 발광 장치(1000)를 구동할 수 있으므로, 낮은 전압을 인가해도 된다. 따라서 저가의 집적회로를 사용할 수 있다. 더욱이 발광 화소별로 구동이 가능하여 전자 방출 시간을 증가시킬 수 있어서 낮은 구동 전압을 사용할 수 있다.
제2 게이트 구동부(114)는 공통 신호(C)를 복수의 발광 화소(EPX)에 인가한다. 즉, 게이트 전극에 공통 전압이 인가된다. 그리고 제2 데이터 구동부(112)를 통하여 각 발광 화소(EPX)에 데이터 신호가 인가된다. 즉, 캐소드 전극에 데이터 전압이 인가된다. 제2 데이터 구동부(112)는 복수의 집적회로(1121)를 포함하는 데, 발광 화소(EPX)마다 캐소드 전극에 집적회로(1121)가 연결된다. 따라서 발광 화소(EPX)마다 집적회로(1121)에 의해 캐소드 전극에 인가되는 구동 전압을 이용하므로, 발광 화소(EPX)는 독립적으로 구동될 수 있다.
발광장치 제어부(110)는 수평동기신호를 이용하여 집적회로(1121)를 제어하기 위한 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)를 생성한다. 집적회로(1121)는 제1 게이트 구동부(102)의 주사 신호에 대응하는 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)에 의해 구동된다. 따라서 집적회로(1121)는 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)에 의해 스위치 온 전압이 인가되는 복수의 표시 화소(PX)에 대응하는 발광 화소(EPX)를 구동하도록 준비된다.
한편, 신호 제어부(108)는 발광 장치(1000)의 한 발광 화소(EPX)에 대응하는 복수의 표시 화소(PX)에 대한 입력 영상 신호(R, G, B)를 이용하여 복수의 표시 화소(PX)가 가지는 계조 중 가장 높은 계조를 검출한다. 신호 제어부(108)는 가장 높은 계조를 발광장치 제어부(110)에 전송한다. 발광장치 제어부(110)는 검출된 계조에 대응하는 발광 화소(EPX)의 계조를 산출하고, 이를 디지털 데이터로 변환하여 제2 데이터 구동부(112)로 전송한다.
발광장치 제어부(110)는 발광 신호(CLS)를 생성하여 제2 데이터 구동부(112)에 발광 신호(CLS)를 전송한다. 발광 신호(CLS)는 발광 화소(EPX)의 계조에 따라 6 비트 이상의 디지털 데이터를 포함한다. 제2 데이터 구동부(112)는 발광 신호(CLS)에 따라 발광 화소(EPX)가 이와 대응하는 복수의 표시 화소(PX)와 동기되어 발광할 수 있도록 제어한다. 즉, 제2 데이터 구동부(112)는 발광 화소(EPX)에 대응하는 복수의 표시 화소(PX)에 영상이 표시되는 시점, 즉 데이터 신호가 표시 화소(PX)에 인가되는 시점에 대응하여 발광 화소(EPX)가 소정의 계조로 발광하도록 동기시킨다.
전술한 표시 장치(2000)의 내부 구조를 기초로 표시 장치(2000)의 구동 방법을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 이하에서 설명하는 표시 장치(2000)의 구동 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 표시 패널(50)이 1600×1200의 해상도를 가지고, 발광 장치(1000)가 40×20의 해상도를 가진다고 가정한다. 이 경우, 발광 화소(EPX) 1개당 40×60개 의 표시 화소(PX)가 대응한다.
신호 제어부(108)는 40×60개의 표시 화소(PX)에 기입되는 영상 신호 중에서 가장 높은 계조를 검출하고, 이를 발광장치 제어부(110)에 전송한다. 발광장치 제어부(110)는 검출된 가장 높은 계조에 대응하는 발광 화소(EPX)의 계조를 표현하는 6 비트의 디지털 데이터를 생성한다.
발광장치 제어부(110)는 제2 게이트 구동부 제어 신호(CS)를 제2 게이트 구동부(114)에 인가하여 공통 신호(C)가 복수의 발광 화소(EPX)에 인가되도록 제어한다. 공통 신호(C)에 의해 일정한 게이트 전압이 게이트 전극에 인가된다.
발광장치 제어부(110)에서 생성된 제2 데이터 구동부 제어 신호(CD)는 제2 데이터 구동부(112)의 각 집적회로(1121)에 전송된다. 집적회로(1121)에 의해 표시 화소(PX)와 대응하는 각 발광 화소(EPX)가 발광하도록 준비된다. 한편, 제2 데이터 구동부(112)는 발광 신호(CLS)에 따라 복수의 표시 화소(PX)에 동기되어 각 발광 화소(PX)가 발광하도록 데이터선(221)에 캐소드 전압을 인가한다.
그러면 복수의 표시 화소(PX)가 표시되는 동안, 발광 화소(EPX)는 캐소드 전극 및 게이트 전극에 각각 인가되는 캐소드 전압 및 게이트 전압에 따라 복수의 표시 화소(EX)에 대응하여 발광한다. 발광 화소(EPX)의 캐소드 전극에는 음의 전압을 인가하고, 게이트 전극에는 양의 전압을 인가하며, 양 전압차에 의해 발광 화소(EPX)가 발광한다.
발광 화소(EPX)는 복수의 계조를 표현하기 위하여 캐소드 전압의 레벨을 달리하는 PAM(pulse amplitude modulate) 방식을 이용할 수 있다. 예를 들면, 표시 화소(PX)에 최초의 데이터 신호가 인가되는 시점에 대응하여 가장 높은 계조를 표시하기 위한 데이터 전압 또는 데이터 신호를 발광 화소(EPX)에 인가한다. 데이터 전압은 발광 신호(CLS)에 대응한다.
다른 한편으로, 발광 화소(EPX)는 복수의 계조를 표현하기 위하여 데이터 신호의 펄스 폭을 계조에 대응시켜 변조하는 PWM 방식을 이용할 수 있다. 예를 들면, 표시 화소(PX)에 최초의 데이터 신호가 인가되는 시점에 대응하여 일정한 전압 레벨을 가진 데이터 전압 또는 데이터 신호를 가장 높은 계조에 대응되는 기간동안 발광 화소(EPX)에 인가한다. 데이터 전압은 발광 신호(CLS)에 대응한다. 전술한 기간은 발광 신호(CLS)에 대응하는 기간이다.
표시 장치(2000)는 한 프레임의 영상 데이터가 표시되는 동안 복수의 표시 화소(PX)에 대응하여 발광 화소(EPX)의 계조를 표현하므로, 화상의 동적 대비비(dynamic contrast)를 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(3000)의 구동 블록도를 나타낸다. 도 7에 도시한 표시 장치(3000)는 도 6에 도시한 표시 장치와 제2 데이터 구동부(112)의 개수를 제외하고는 동일하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 상세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 집적회로(미도시)를 포함하는 제2 데이터 구동부(112)를 발광 장치(1100)의 일측에만 설치하여 사용할 수도 있다. 발광 화소들(EPX)의 크기가 비교적 크므로, 발광 장치(1100)에 포함된 제2 화소들(EPX)의 수는 그리 많지 않다. 따라서 제2 화소들(EPX)에 연결되어 발광 화소들(EPX)의 사이 로 인출해야 하는 배선들(221)의 수도 많지 않으므로, 하나의 제2 데이터 구동부(112)만 사용해도 배선들(221)을 발광 장치(1100)의 일측으로만 인출해서 사용할 수 있다.
전술한 발광 장치를 이용하여 저가의 집적회로를 사용할 수 있으므로, 발광장치의 제조 비용이 절감된다. 또한, 게이트 전극이 절연층을 덮으므로, 절연층과 애노드 전극간의 아크 방전을 방지할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (27)

  1. 상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 위에 위치하고, 상호 이격되어 어레이(array) 형태로 배열된 복수의 캐소드 전극,
    상기 복수의 캐소드 전극과 전기적으로 절연된 일체형 게이트 전극,
    상기 복수의 캐소드 전극에 전기적으로 연결되도록 적용된 복수의 전자방출부,
    상기 제2 기판 위에 위치한 형광체층,
    상기 제2 기판 위에 위치한 애노드 전극, 및
    상기 복수의 캐소드 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 상기 복수의 캐소드 전극에 각각 연결된 복수의 배선
    을 포함하고, 상기 복수의 배선 중 적어도 하나의 배선은 상기 복수의 캐소드 전극 중 상호 이웃한 캐소드 전극들의 사이로 외부 인출되는 발광 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배선에 있어서, 상기 배선의 길이가 길어질수록 상기 배선의 폭이 커지는 발광 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전자방출부의 수는 상기 복수의 배선의 인출 방향을 따라 상기 발광 장치의 내측으로 갈수록 많아지는 발광 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배선 중 각각의 배선마다 연결되어 상기 각각의 캐소드 전극에 인가하는 구동 전압을 생성하는 복수의 집적회로를 더 포함하는 발광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 집적회로는 상기 발광 장치의 일측 또는 상기 발광 장치의 상호 대향하는 양측에 위치하는 발광 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 캐소드 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 상기 복수의 캐소드 전극에 연결된 복수의 배선을 더 포함하고,
    상기 복수의 캐소드 전극은 제1 캐소드 전극 그룹 및 제2 캐소드 전극 그룹을 포함하며,
    상기 복수의 배선 중 제1 배선은 상기 제1 캐소드 전극 그룹에 포함된 각 캐 소드 전극에 연결되고, 상기 복수의 배선 중 제2 배선은 상기 제2 캐소드 전극 그룹에 포함된 각 캐소드 전극에 연결되며,
    상기 제1 배선 및 상기 제2 배선이 상호 반대 방향으로 인출되는 발광 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 캐소드 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 상기 복수의 캐소드 전극 중 둘 이상의 캐소드 전극에 함께 연결된 배선을 더 포함하는 발광 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 둘 이상의 캐소드 전극은 서로 이웃하는 발광 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 캐소드 전극및 상기 게이트 전극의 사이에 위치하는 절연층을 더 포함하고, 상기 게이트 전극이 상기 절연층을 덮어서 상기 절연층이 상기 제2 기판을 향하여 노출되지 않는 발광 장치.
  11. 표시 패널, 및
    상기 표시 패널에 광을 공급하도록 적용된 발광 장치
    를 포함하고,
    상기 발광 장치는,
    상호 대향하는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 위에 위치하고, 상호 이격되어 어레이 형태로 배열된 복수의 캐소드 전극,
    상기 복수의 캐소드 전극과 전기적으로 절연된 일체형 게이트 전극,
    상기 복수의 캐소드 전극에 전기적으로 연결되도록 적용된 복수의 전자방출부,
    상기 제2 기판 위에 위치한 형광체층,
    상기 제2 기판 위에 위치한 애노드 전극, 및
    상기 복수의 캐소드 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 상기 복수의 캐소드 전극에 각각 연결된 복수의 배선
    을 포함하고, 상기 복수의 배선 중 적어도 하나의 배선은 상기 복수의 캐소드 전극 중 상호 이웃한 캐소드 전극들의 사이로 외부 인출되는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 표시 패널은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 형성된 복수의 제1 화소들을 포함하고,
    상기 발광 장치는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 복수의 제2 화소들을 포함하며,
    상기 복수의 제1 화소들이 상기 복수의 제2 화소들 중 하나의 제2 화소에 대응하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소들 중 하나 이상의 제2 화소가 독립적으로 구동되어 발 광하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 화소가 상기 제1 화소들 중 가장 높은 계조를 가지는 제1 화소에 대응하여 발광하는 표시 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 표시 패널은 액정표시패널인 표시 장치.
  16. 삭제
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