发光装置、使用其的显示装置以及显示装置的驱动方法

专利名称：发光装置、使用其的显示装置以及显示装置的驱动方法
技术领域：
所述技术一般涉及发光装置、具有该发光装置的显示装置及其驱动方法。
背景技术：
平板显示器，例如液晶显示器(IXD)，是通过改变像素的光通量来显示图像的显示 器，该像素利用液晶的介电各向异性，其中的扭转角随施加电压发生改变。液晶显示器通常包括液晶面板组件和提供在该液晶面板组件后侧并且向该液晶 面板组件供给光(supplies light)的发光装置。该发光装置的一个像素可以由场发射阵 列(FEA)型电子发射装置形成。该电子发射装置可以由具有预定负荷比的连续电压脉冲来驱动。该电子发射装置 可能具有电子发射不均勻现象，其中由于诸如工艺或材料等结构性因素，电子束在电子发 射装置之间并不是均勻扩散(spread)的。电子发射装置可以由施加到三个电极的连续电压脉冲来驱动，所述三个电极例如 栅电极、阴极和阳极。这里，所述三个电极彼此独立驱动，并且包括电子发射装置的电子发 射单元不连续地排列。当预定驱动电压施加到阴极和栅电极时，从该电子发射单元发射的电子束被施加 高压的阳极所吸引并撞击荧光层。这里，如果该电子束没有充分扩散，由于电子束不均勻地 撞击在荧光层上，可能出现电子发射不均勻性(non-uniformity)。发光装置的发光像素对应于显示面板的预定数量的显示像素，并且因此，发光装 置的发光扫描线的数量可以少于LCD显示扫描线的数量。因此，每一个发光扫描线可能对 应于多于一个的IXD显示扫描线。再此背景技术部分中公开的上述信息仅仅是为了加强对本发明背景的理解，并且 因此其可能包括那些并不构成本国本领域一般技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容
所述技术提供一种能够均勻扩散电子束并且防止亮度不均勻性的发光装置、具有 该发光装置的显示装置及其驱动方法。依据本发明的示例性实施方式，提供一种发光装置。该发光装置包括沿着第一方 向延伸的多个发光扫描线、沿着与该多个发光扫描线交叉的第二方向延伸的多个发光数据 线、在由该多个发光扫描线和该多个发光数据线限定的区域中的多个发光像素以及在该多 个发光像素之间沿着该第一方向互相平行的第一和第二偏转电极。该发光扫描线用于传送 发光扫描信号。该发光数据线用于传送发光数据电压。该发光像素用于根据在该发光扫描
4信号的启动电压(on voltage)和该发光数据电压之间的差来发射电子。施加到该第一偏 转电极的第一电压的绝对值和施加到该第二偏转电极的第二电压的绝对值根据该电子的 偏转方向来设定。依据本发明的另一个示例性实施方式，提供一种显示装置。该显示装置包括显示 面板和发光装置。该显示面板包括沿着第一方向延伸并且用于传送显示扫描信号的多个 显示扫描线、沿着与该多个显示扫描线交叉的第二方向延伸并且用于传送显示数据信号的 多个显示数据线、以及在由该多个显示扫描线和该多个显示数据线限定的区域中的多个显 示像素。该发光装置包括沿着该第一方向延伸并且用于传送发光扫描信号的多个发光扫描 线、沿着第二方向延伸并且用于传送发光数据电压的多个发光数据线、在由该多个发光扫 描线和该多个发光数据线限定的区域中并且用于按照该发光扫描信号的启动电压和该发 光数据电压之间的差而发射电子的多个发光像素、以及在该多个发光像素之间沿着该第一 方向互相平行的第一和第二偏转电极。施加到该第一偏转电极的第一电压的绝对值和施加 到该第二偏转电极的第二电压的绝对值根据该电子的偏转方向而设定。该多个发光扫描线 中的一个发光扫描线对应于该多个显示扫描线中的一组预定数量的显示扫描线。依据本发明的另一个示例性实施方式，提供一种显示装置的驱动方法。该显示装 置包括沿着第一方向延伸并且用于传送包含启动电压和关闭电压(off voltage)的组合的 第一信号的多个第一电极、与该第一电极绝缘并交叉并且用于传送发光数据电压的多个第 二电极、在该多个第一电极和该多个第二电极交叉区域(crossing area)的多个电子发射 单元、以及在该多个电子发射单元之间沿着该第一方向互相平行的第一和第二偏转电极。 该驱动方法包括将启动电压传送到该多个第一电极中的至少一个第一电极；将该发光数 据电压中的一个发光数据电压传送到该多个第二电极中的至少一个；当该启动电压施加到 该至少一个第一电极时，设定施加到该第一偏转电极的第一电压的绝对值和施加到该第二 偏转电极的第二电压的绝对值；按照该启动电压和该发光数据电压之间的差而发射电子； 以及利用该第一和第二电压的绝对值偏转该电子。如上所述，依据本发明，发光装置的电子束能够均勻地扩散。而且，电子束能够对 应于由该发光装置在其背后照亮(backlit)的IXD的扫描顺序(scan sequence)而定向 (directed)。因此，其防止了 IXD的亮度不均勻性，从而提高发光效率。


图1是依据本发明的示例性实施方式的显示装置的示意图。图2是图1的显示装置中的发光装置的框图。图3是图2的发光装置的发光单元的局部横断面视图。图4是图3的发光单元沿着线IV-IV’的局部横断面视图。图5示出图3的发光单元中的电子束的偏转。图6示出图3的发光单元的多个行的每一行中形成的多个发光像素的发光时段。图7示意性示出图3的发光单元的驱动电压。图8A到图8E示出按照图7的驱动电压，到达阳极的电子束对应于发光时段的不 同偏转的示例。图9示出根据本发明的另一个示例性实施方式的发光装置的发光单元的局部横断面视图。图10示出图9的发光单元沿着线IX-IX’的局部横断面视图。图11示意性示出图9的发光单元的驱动电压。图12示出图9的发光单元中的电子束的偏转。图13是依据本发明的示例性实施方式的液晶显示器(LCD)的框图。图14是图13的IXD中的一个显示像素的等效电路图。图15示出当传统发光装置用作光源时，输出光的时间点。图16示出当依据本发明的示例性实施方式的发光装置用作光源时，依据电子束 偏转的输出光的时间点。
具体实施例方式在以下的详细描述中，示出和描述了本发明的某些示例性实施方式，这仅仅是为 了例示。如本领域技术人员所认识到的，描述的实施方式可以以各种不同方式进行修改，而 完全不脱离本发明的精神或范围。因此，附图和说明被认为是实质上示例性的而非限定性 的。在整个说明书中，相同的附图标记代表相同的元件。而且，除非明确地相反说明，词语“包含(comprise) ”及其变体，例如“包含 (comprises) ”或“包含(comprising) ”将被理解为表示包括所说明的元件，而不是排除其 它的任何元件。以下，将更加详细的描述发光装置和使用发光装置的显示装置。图1是依据本发明的示例性实施方式的显示装置的示意图，而图2是图1的显示 装置的发光装置的框图。图3示出了图2的发光装置的发光单元的局部横断面视图，而图4 示出了图3的发光单元沿着线IV-IV’的局部横断面视图。图5示出图3的发光单元的电 子束的偏转，而图6示出图3的发光单元的多个行的每一行中形成的多个发光像素的发光 时段。参考图1，依据本发明的示例性实施方式的显示装置包括显示单元200(例如 IXD)、发光装置100以及信号控制器300。显示单元200和发光装置100平行设置，并且由 信号控制器300控制。显示单元200利用发光装置100提供的光来显示图像。显示单元 200包括基本上以矩阵形式排列的多个显示像素(未示出)。参考图2，发光装置100包括发光扫描驱动器110、发光数据驱动器120、发光单元 130、发光控制器140以及偏转电极驱动器150。在等效电路图中，发光单元130包括多个发光信号线S1到Sp和C1到Cq，以及连接 到多个发光信号线S1到Sp和C1到Cq并且基本上以矩阵形式排列的多个发光像素ΕΡΧ。发光信号线Sl到Sp和C1到Cq包括传送发光扫描信号的多个发光扫描线S1到Sp， 以及传送发光数据电压的多个发光数据线C1到 。多个发光扫描线S1到Sp基本上沿着行 (第一)方向延伸并且基本上互相平行，以及多个发光数据线C1到Cq基本上沿着与行方向 交叉的列(第二)方向延伸并且基本上互相平行。每一个发光像素EPX可以对应显示单元200的预定数量的显示像素。也就是，一 个发光像素EPX可以对应由N行和M列限定的NXM个显示像素。这里，N和M的每一个可 以是大于1的整数。
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例如，在显示单元200中，当1024个显示像素位于行方向并且768个显示像素位 于列方向、并且N和M每一个都是4时，那么在发光单元130中，256个发光像素EPX位于 行方向并且192个发光像素EPX位于列方向、并且一个发光像素EPX可以对应16个显示像
ο当N > 1(即，对应于每一个发光行有多个显示行)时，发光装置的工作与IXD的 工作之间的差可能引起发光行发射光的时间与通过相应的显示行的液晶的操作来传送光 的时间之间的不匹配，从而可能出现亮度不均勻性。例如，当显示面板上的显示像素从彩色 变成黑色时，光首先从相应的发光像素发射，然后显示像素的液晶对其响应从而显示黑色。 因此，从发光像素发射的光在黑色显示像素的初始阶段部分传送，因此出现亮度不均勻性。 这一现象示范在图15中的传统发光装置中，其中N = 3以及B21、B22和B23代表对应于由第 η帧表示的同一发光行(第j个发光信号)的3个显示像素行之间的差。如其所示，当对应 于B21的液晶响应足够快速以阻挡光传送并显示黑色时，对应于B23的液晶响应太迟而不能 阻挡光传送并且导致亮度不均勻性。参考图3和图4，发光单元130包括互相面对的两个基板10和20，以及放入两个 基板10和20之间并对它们密封的密封部件30。在该实施方式中，基板10和20以及密封 部件30形成真空腔，并且内部空间维持IO-6Torr的真空度。位于密封部件30内的两个基板10和20的区域分成实质上促进可见光发射的有 效区域(显示区域)和环绕有效区域的无效区域(非显示区域)。用于电子发射的多个电 子发射单元40位于基板10上的有效区域内，以及用于可见光发射的发光单元50位于基板 20上的有效区域内。其上有发光单元50的基板20可以设定为发光单元130的前基板，以及其上有电 子发射单元40的基板10可以设定为发光单元130的后基板。在基板10上，形成多个驱动电极42和43 (第一和第二电极)。每一个电子发射单 元40包括电子发射单元41和驱动电极42和43的一部分。驱动电极42和43控制电子发 射单元41的电子发射数量。多个驱动电极42和43包括沿着χ轴方向延伸的多个栅电极 42和沿着y轴方向延伸的多个阴极43。阴极43沿着与栅电极42交叉的方向在栅电极42 下延伸。绝缘层60插在阴极43和栅电极42之间。在该实施方式中，在发光装置100中， 多个栅电极42分别形成多个发光扫描线S1到Sp，以及多个阴极43分别形成多个发光数据 线C1到C,。在其他实施方式中，多个阴极43可以分别形成多个发光扫描线S1到Sp，以及多 个栅电极42可以分别形成多个发光数据线C1到C,。在栅电极42和阴极43的每个交叉区域中，开口(opening)44和45分别形成在栅 电极42和绝缘层60中从而部分地暴露阴极43的表面。在该实施方式中，电子发射单元41 位于阴极43上的开口 44和45内。此外，发光单元130还包括覆盖阴极43的绝缘层60和61，以及形成在绝缘层60 和61上的偏转电极46和47 (第一和第二偏转电极)。偏转电极46和47沿着行方向布置， 并且电子发射单元41位于它们之间。另外，偏转电极46和47分别连接到互相相对布置的 电压施加单元48和49，并且接收来自电压施加单元48和49的电子束的偏转电压。在该实 施方式中，电压施加单元48和49沿着y轴方向延伸。电子发射单元41由例如碳基材料或纳米尺寸材料的材料形成，其在真空状态下施加电场时发射电子。电子发射单元41可以由选自碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚 石、类金刚石碳、富勒烯(C6tl)、硅纳米线及其组合组成的组中的材料形成，或者可以形成为 具有尖端(sharp tip)的结构并且由钼(Mo)或硅(Si)等制成。栅电极42和阴极43的一个交叉区域可以对应发光单元130的一个发光像素EPX。 在其他实施方式中，两个或者更多的交叉区域可以对应发光单元130的一个发光像素EPX。发光单元50包括阳极51、形成在阳极51 —侧上的荧光层52、以及覆盖荧光层52 的金属反射层53。阳极51接收来自位于真空腔(vacuum chamber)外侧的电源(未示出) 的阳极电压，并且将荧光层52维持在高电势状态。阳极51可以形成为诸如氧化铟锡(ITO) 的透明导电层，用于传送从荧光层52发射的可见光。金属反射层53可以由厚度为例如几千埃(angstrom) ( A )的铝形成。金属反射 层53包括用于传送电子束的微孔。金属反射层53反射发射向基板10的可见光。反射光 与从荧光层52发射向基板20的可见光结合在一起从而增加发光表面的亮度。在其他实施 方式中，阳极51可以省略，并且金属反射层53可以接收阳极电压并起到阳极作用。发光单元50还包括由铬形成的暗色层54。在该实施方式中，荧光层52形成在阳 极51上对应于形成电子发射单元40的区域的位置上。而且，暗色层54形成在相邻荧光层 52之间，S卩，其位于对应于未形成电子发射单元40的区域的位置上。在其他实施方式中，荧 光层52可以覆盖全部阳极51。在两个基板10和20之间的有效区域中，可以形成多个间隔物(spacer)(未示出) 用于承受(support against)施加到真空腔的压力并且维持两基板10和20之间的距离。 在该实施方式中，当施加到栅电极42的驱动电压与施加到阴极43的驱动电压之间的差超 过阈值时，在电子发射单元41周围形成电场并从那里发射电子。发射的电子被阳极电压吸 引，例如施加到阳极51的几千伏的正电压，并且然后撞击相应的荧光层52从而发光。荧光 层52的发光强度对应于电子束发射的数量。再次参考图2，发光控制器140基于来自控制器300的发光装置控制信号C0NT3产 生发光扫描控制信号Cs、发光数据控制信号CD、以及偏转控制信号DF，并且控制发光扫描 驱动器110、发光数据驱动器120、以及偏转电极驱动器150。发光扫描驱动器110连接到发光单元130的发光扫描线S1到Sp，并且根据从发光 控制器140传送的发光扫描控制信号CS将发光扫描信号顺序地施加到发光扫描线S1到Sp。 发光扫描信号由发光ON电压Von和发光OFF电压Voff的组合形成。发光数据驱动器120连接到发光单元130的发光数据线C1到Cq，并且根据发光控 制器140的发光数据控制信号CD产生将要施加到多个发光数据线C1到Cq的多个发光数据 电压，并且将发光数据电压传送到发光数据线C1到C,。每一个发光数据电压可以是低于发 光启动电压Von的正电压，或者负电压。对于每一个发光像素ΕΡΧ，其对应于预定数量的显示像素ΡΧ，其中的每一个都具 有相应的灰度级来显示，发光数据驱动器120能够选择对应于显示像素PX的代表性灰度级 的多个电压其中之一，并且能够将所选电压设定为发光数据电压。然后，发光像素EPX发射 具有对应于代表性灰度级的亮度的光。在该实施方式中，代表性灰度级可以是要通过相应 的显示像素PX显示的灰度级中的最高灰度级。在其他实施方式中，发光数据电压可以具有恒定电平(level)而不用考虑输入到信号控制器300的输入视频信号R、G和B。然后，发光像素EPX以恒定亮度发光而不用考 虑要通过相应的显示像素PX显示的灰度级。偏转电极驱动器150连接到位于发光像素EPX和向偏转电极46和47施加电压的 电压施加单元48和49之间的偏转电极46和47，并且根据来自发光控制器140的偏转控制 信号DF来控制施加到偏转电极46和47的电压。在该实施方式中，施加到偏转电极46和 47的电压根据从电子发射单元41发射的电子束的偏转方向而设定，并且其绝对值是相同 的(或者基本上相同)。现在将更详细地描述发光装置100的发光操作。再次参考图2和图3，发光数据驱动器120根据来自发光控制器140的发光数据控 制信号CD产生对应于一行的发光像素EPX的发光数据电压，并且将发光数据电压施加到发 光数据线C1到C,。发光扫描驱动器110根据来自发光控制器140的发光扫描控制信号CS将发光ON 电压Von顺序地施加到每一个发光扫描线S1到Sp。然后，由于施加到发光数据线C1到Cq即 阴极43的发光数据电压与施加到发光扫描线S1到Sp即栅电极42的发光ON电压Von之间 的电压差，电子束从相应的电子发射单元41发射。发射的电子束撞击到荧光层52上，使得 发光像素EPX发光。在该实施方式中，偏转电极驱动器150根据来自发光控制器140的偏转控制信号 DF，控制施加到临近(adjacent to)发光扫描线S1到Sp的偏转电极46和47的偏转电压。 然后，由于施加到偏转电极46和47上的偏转电压的电势差，从电子发射单元41发射的电 子束朝电极的方向偏转，例如，被施加正偏转电压的偏转电极47，如图5所示。偏转电极驱动器150控制临近被施加发光ON电压Von的发光扫描线S1到Sp的每 一个偏转电极46和47的电压。这发生在每一个发光扫描时段期间，在此期间，发光ON电 压Von被施加到发光扫描线S1到Sp，以便控制从电子发射单元41发射的电子束。这导致 所发射的电子束以对应于发光时段的偏转度(deflection)顺序地偏转到阳极51，其中每 一个发光扫描时段分成至少一个发光时段，例如发光时段el到e5，如图6所示。举例来说， 一个发光行的发光扫描时段的每一个发光时段(以及相应的偏转)可以对应于该发光行的 相应显示行的不同显示行(及其相应的显示扫描时段)。例如，图6可以表示N = 5的方案 (即，5个显示行对应于每一个发光行)，因此每一个发光时段el到e5 (及其相应的偏转) 施加到5个相应的显示扫描时段(及其相应的显示行)其中之一。通过重复上述过程，所有的发光像素EPX通过将发光ON电压Von顺序地施加到所 有发光扫描线S1到Sp、以及将发光数据电压施加到发光像素EPX上而发光，从而向显示面 板210供给光。以下，将参考图7和图8A到图8E描述依据本发明的示例性实施方式的防止亮度 不均勻性的方法。图7示意性示出图3的发光单元的驱动电压，而图8A到图8E示出按照图7的驱 动电压，到达阳极的电子束对应于发光时段的偏转的示例。为了更好的理解以及方便对示例性实施方式的描述，图7中示出了四行发光扫描 线&到S4。对应于一行发光单元的多个发光像素EPX也对应一个发光扫描线。每一个发光 扫描线具有相应的发光扫描时段，其分成5个发光时段el到e5。根据从电子发射单元41
9发射的电子束的相应偏转，光在发光时段el到e5中顺序地发射。参考图7，发光扫描驱动器110将发光扫描信号顺序地施加到发光扫描线S1到S4。 而且，在施加发光扫描信号的各个发光扫描时段Tl到T4期间，偏转电极驱动器150控制施 加到偏转电极46和47上的偏转电压，偏转电极46和47临近被施加发光扫描信号的发光 扫描线S1到S4。在该实施方式中，施加到偏转电极46和47的偏转电压的绝对值始终保持 基本上一致，尽管它们的极性是相反的。这些偏转电压被改变以导致对应于发光时段el到 e5的、到达阳极51的电子束的顺序偏转(sequential deflection)。依据本发明的示例性实施例，当电子束以对应于发光时段el和e5其中之一的偏 转度偏转到阳极51时，施加到偏转电极46和47的偏转电压Vdl和-Vdl是极性相反的，并 且具有例如+500V和-500V的最大偏转电压，用于最大程度地(maximally)偏转电子束。 当电子束以对应于发光时段e2和e4其中之一的偏转度偏转到阳极51时，施加到偏转电极 46和47的偏转电压Vd2和-Vd2具有小于偏转电压Vdl和-Vdl的绝对值的绝对值，例如 +250V和-250V。在发光时段e3中，施加到偏转电极46和47的偏转电压具有最小偏转电 压，例如0V，用于将电子束垂直施加到阳极51 (基本上没有偏转)。而且，当电子束的偏转从发光时段el到发光时段e3或者从发光时段e3到发光时 段e5而逐渐改变时，施加到偏转电极46和47的电压具有偏转电压Vdl和-Vdl之间的数 值并且极性相反。在该实施方式中，电压具有基本上相同的绝对值。即，在施加发光ON电 压Von的时段期间，具有正极性的偏转电压Vdl逐渐减小到具有负极性的偏转电压-Vdl，同 时被传送到偏转电极46，而具有负极性的偏转电压-Vdl逐渐增加到具有正极性的偏转电 压Vdl，同时被传送到偏转电极47。这时，传送到偏转电极46和47的偏转电压Vdl和-Vdl 具有相同的绝对值。依据本发明的示例性实施方式，施加到偏转电极46和47上的偏转电压Vdl和Vd2 和偏转电压-Vdl和-Vd2相对于接地电压(OV)的极性相反，但是本发明不限于此。因此， 施加到偏转电极46和47上的偏转电压Vdl、Vd2、-Vdl和_Vd2为了偏转电子束可以在相同 极性上相互分别具有预定的差别。依据本发明的示例性实施方式，用于偏转对应于发光时 段el到e5的、到达阳极51的电子束的偏转电压被设定为Vdl、Vd2、0V、_Vdl和_Vd2，但是 本发明不限于此。偏转电压可以根据偏转电子束的发光时段而设定为互相不同。更具体地，参考图7和图8A到图8E，当发光扫描信号施加到发光扫描线S1，而多 个发光数据电压施加到多个发光数据线C1到Cq时，多个电子发射单元41发射与在施加到 发光扫描线S1上的发光ON电压Von和施加到多个发光数据线C1到Cq上的发光数据电压 之间的电压差相对应的电子束。在该实施方式中，在将发光扫描ON电压Von施加到发光扫描线S1上的发光扫描 时段Tl期间，根据来自发光控制器140的偏转控制信号DF，偏转电极驱动器150将具有正 极性的偏转电压Vdl施加到临近发光扫描线S1的偏转电极46上，并且将具有负极性的偏 转电压-Vdl施加到偏转电极47上，用于在发光时段el中发光，如图8A所示。然后，由于 施加到偏转电极46和47上的偏转电压Vdl和-Vdl的电势差，从电子发射单元41发射的 电子束朝被施加偏转电压Vdl的偏转电极46的方向偏转。即，为了在发光时段el发光，电 子束朝对应于发光时段el的阳极51的方向偏转。下面参考图8B，为了发光时段e2中发光，偏转电极驱动器150将具有正极性的偏
10转电压Vd2施加到临近发光扫描线51的偏转电极46上，并且将具有负极性的偏转电压-Vd2 施加到偏转电极47上。在该实施方式中，偏转电压Vd2的绝对值小于偏转电压Vdl的绝对 值，并且偏转电压-Vd2的绝对值小于偏转电压-Vdl的绝对值。然后，由于施加到偏转电极 46和47上的偏转电压Vd2和-Vd2的电势差，从电子发射单元41发射的电子束朝被施加偏 转电压Vd2的偏转电极46的方向偏转。即，为了在发光时段e2发光，电子束朝对应于发光 时段e2的阳极51的方向偏转。现在参考图8C，在发光时段e3中，其中电子束被垂直施加到阳极51 (即，基本上没 有偏转)而发光，偏转电极驱动器150向临近发光扫描线S1的偏转电极46和47施加例如 接地电压(OV)的偏转电压，该偏转电压具有小于偏转电压Vd2和-Vd2的绝对值的绝对值。 然后，从电子发射单元41发射的电子束以垂直方向前进(travel)到阳极51，从而在发光时 段e3通过电子发射单元41垂直发光。现在参考图8D，由于在发光时段e4中偏转的电子束与在发光时段e2中偏转的电 子束应该是对称的，偏转电极驱动器150施加与施加到偏转电极46和47的偏转电压相同 但是极性相反的偏转电压_Vd2和Vd2，用于在发光时段e2中发光。即，偏转电极驱动器150 将具有负极性的偏转电压_Vd2施加到临近发光扫描线S1的偏转电极46并将具有正极性 的偏转电压Vd2施加到偏转电极47。然后，从电子发射单元41发射的电子束朝着与在发光 时段e2中偏转的电子束的方向对称的方向偏转，即，施加了偏转电压Vd2的偏转电极47的 方向。换句话说，为了在发光时段e4发光，电子束朝对应于发光时段e4的阳极51的方向 偏转。以类似的方式参考图8E，由于在发光时段e5中偏转的电子束与在发光时段el中 偏转的电子束应该是对称的，偏转电极驱动器150施加与施加到偏转电极46和47的偏转 电压相同但是极性相反的偏转电压-Vdl和Vdl，用于在发光时段el发光。即，偏转电极驱 动器150将具有负极性的偏转电压-Vdl施加到临近发光扫描线S1的偏转电极46并且将 具有正极性的偏转电压Vdl施加到偏转电极47。然后，从电子发射单元41发射的电子束朝 着与在发光时段el中偏转的电子束的方向对称的方向偏转，即，施加了偏转电压Vdl的偏 转电极47的方向。换句话说，为了在发光时段e5发光，电子束朝对应于发光时段e5的阳 极51的方向偏转。以类似以上的方式，在发光扫描时段T2到T4中，偏转电极驱动器150控制施加到 分别临近发光扫描线S2到S4的各个偏转电极46和47的电压，从而发光扫描时段T2到T4 的各个发光时段el到e5能够顺序地发光。以下，参考图9到12，将描述依据本发明的另一个示例性实施方式的发光装置的 发光单元。图9示出依据本发明的另一个示例性实施方式的发光装置的发光单元的局部横 断面视图，而图10示出图9中的发光单元沿着线IX-IX’的局部横断面视图。图11示意性 示出图9的发光单元的驱动电压。如图7所示，为了方便理解，图11中示出了四行发光扫 描线S1到S4。图12示出来自图9的发光单元的电子束的偏转。参考图9和图10，依据本发明的当前示例性实施方式的发光单元130’包括屏蔽电 极70，屏蔽电极70通过使用小于施加到发光单元130的偏转电极46和47的电压的电压来 偏转电子束。
与发光单元130不一样，发光单元130’还包括形成在绝缘层60上的绝缘层61、形 成在偏转电极46和47上的阻抗层71、以及插在阻抗层71和屏蔽电极70之间用作电接触 的导电层的中间电极72。阻抗层71连接偏转电极46和47，并且沿着y轴方向形成在各个发光数据线C1到 Cq之间。屏蔽电极70形成在对应于沿着行方向排列的电子发射单元41的上部，并且沿着χ 轴方向在位于各个阻抗层71之间的中间电极72上延伸。这里，屏蔽电压Vshield被施加 到屏蔽电极70以防止电子束发射，而不用考虑发送到发光扫描线S1到Sp的任何发光扫描 信号。在该实施方式中，屏蔽电压Vshield应该设定在能够防止电子束发射的范围内，并且 因此它可以设定为接地电压(即0V)或低于接地电压的电压，但是本发明不限于此。参考图9和图11，发光扫描驱动器110将发光扫描信号顺序地施加到发光扫描线 S1到Sp中的发光扫描线S1到S4。此外，在施加发光扫描信号的各个发光扫描时段Tl到T4 期间，偏转电压驱动器150将偏转电压Vdl和-Vdl施加到临近被施加发光扫描信号的发光 ON电压Von的各个发光扫描线S1到S4的偏转电极46和47。在该实施方式中，屏蔽电极70 对应发光扫描线S1到S4。默认情况下，屏蔽电极被施加屏蔽电压Vshield。然后，对应于被 施加发光ON电压Von的每一个发光扫描线S1到S4的屏蔽电极70和中间电极72，被施加 以对应于偏转电压Vdl和-Vdl的平均电压的电压，并且所发射的电子束根据偏转电压Vdl 和-Vdl之间的差而偏转。以如上所述相同的方式，可以通过将偏转电压Vd2、-Vd2和OV施加到临近被施加 发光ON电压Von的各个发光扫描线S1到S4的偏转电极46和47上来偏转电子束。依据本 发明的当前示例性实施方式的在发光单元130’中偏转电子束的过程与本发明的前述示例 性实施方式的过程相同，除了发光单元130’通过将施加到偏转电极46和47的偏转电压的 平均电压施加到屏蔽电极72来偏转电子束。如所述，依据本发明的当前示例性实施方式的发光单元130’能够如图12所示通 过使用低于施加到发光单元130的偏转电极46和47的电压的电压来偏转电子束。现在将更详细的描述显示装置，例如使用上述发光装置作为光源的液晶显示 (LCD)装置。图13是依据本发明的示例性实施方式的LCD显示器的框图，而图14是依据本发 明的示例性实施方式的LCD显示器中的显示像素的等效电路图。图15示出使用传统发光 装置作为光源时，光供给(light supply)的时间点，而图16示出当使用依据本发明的示例 性实施方式的发光装置作为光源时，依据电子束的偏转的光供给的时间点。如图13所示，显示装置包括发光装置100、显示单元200、以及信号控制器300，并 且显示单元200包括显示面板210、显示扫描驱动器220、以及连接到显示面板210的显示 数据驱动器230、以及连接到显示数据驱动器230的灰度电压发生器240。从等效电路图上看，显示面板210包括多个显示信号线G1到Gn和D1到Dm以及连 接到该信号线并且基本上以矩阵形式排列的多个显示像素PX。显示信号线G1到G1^n D1到 Dm包括基本上平行第一方向的多个显示扫描线G1到Gn，其传送显示扫描信号，以及基本上 平行第二方向并且与该多个数据扫描线交叉的多个显示数据线D1到Dm，其传送显示数据信 号，即显示数据电压。
12
参考图14，每一个显示像素PX，例如连接到第i(i = 1,2, ...η)个显示扫描线Gi 和第j(j = l，2，...m)个显示数据线A显示像素PX，包括连接到显示信号线Gi和A的开 关Q，以及连接到开关Q的液晶电容器Clc和维持电容器Cst。维持电容器Cst可以在必要 时省略。开关Q是提供在下显示面板211上的三端子元件，例如薄膜晶体管。开关Q的控制 端连接到显示扫描线Gi，输入端连接到显示数据线Dj，以及输出端连接到液晶电容器Clc 和维持电容器Cst。位于上显示面板212上的公共电极CE和位于下显示面板211上的像素电极PE用 作液晶电容器Clc的端子，并且位于两电极PE和CE之间的液晶层213用作介电材料。像 素电极PE连接到开关Q，以及公共电极CE形成在上显示面板212的前侧，并被施加公共电 压Vcom。在另一个实施方式中，公共电极CE可以形成在下显示面板211上，并且在该实施 方式中，两电极PE和CE中的至少一个可以是线形的或条形的。补充液晶电容器Clc的维持电容器Cst这样形成，提供在上显示面板212中的附 加显示线(未示出)与像素电极PE重叠，其间插入绝缘材料，并且附加信号线被施加诸如 公共电压Vcom的预定电压。在其他实施方式中，存储电容器Cst可以通过在之前的扫描线 上重叠像素电极PE来形成，其间有绝缘材料。为了执行彩色显示，每一个显示像素PX特定地显示一种基色(空分)或显示像素 PX随时间交替显示基色(时分)，如此基色在空间上或时间上组合，从而显示想要的颜色。 基色可以包括红、绿和蓝。在空分中，分别表示红、绿和蓝的三个显示像素可以形成图像基 本单元的点。作为空分的实例，图14示出每一个显示像素PX具有用于在上显示面板212 区域中显示一种基色的滤色器CF。与图14所示结构不同，滤色器CF可以提供在下显示面 板211的像素电极PE之上或之下。至少一个起偏(polarizing)光线的偏振器(polarizer)(未示出)设置在显示面 板210上。再参考图13，显示扫描驱动器220与显示面板210的显示扫描线G1到Gn相连，并 且将由扫描ON电压和扫描OFF电压的组合形成的显示扫描信号施加到显示扫描线G1到Gn。显示数据驱动器230与显示面板210的显示数据线D1到Dm相连，以及从灰度电压 发生器240选择灰度电压，并且将选定的灰度电压作为数据信号施加到数据线D1到Dm。然 而，当灰度电压发生器240提供预定数量的参考灰度电压，而不是提供所有灰度的电压时， 显示数据驱动器230通过使用参考灰度电压产生用于其他灰度的其他灰度电压。灰度电压发生器240产生与显示像素PX的亮度有关的所有灰度电压或有限数量 的灰度电压(以下指参考电压)。信号控制器300控制显示扫描驱动器220、显示数据驱动器230、以及发光装置 100。信号控制器300接收输入视频信号R、G和B以及从外部图像控制器(未示出)接收 用于控制输入视频信号的输入控制信号。输入视频信号R、G和B包括每一个显示像素PX 的亮度信息，并且该亮度具有预定数量的灰度，例如1024 = 21Q、256 = 28或64 = 26。输入 控制信号示例性地包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync以及主时钟信号MCLK。信号控制器300在输入视频信号R、G和B和输入控制信号的基础上显示面板210 的操作条件下恰当处理输入视频信号R、G和B，产生扫描控制信号C0NT1、数据控制信号C0NT2以及发光装置控制信号C0NT3，以及将扫描控制信号CONTl传送到显示扫描驱动器 220，将数据控制信号C0NT2和已处理的视频信号DAT传送到显示数据驱动器230，以及将发 光装置控制信号C0NT3传送到发光控制器140。由于发光装置100的发光操作和显示装置 200的显示操作的相互影响，发光装置控制信号C0NT3可以包括对应视频信号DAT、扫描控 制信号CONTl以及数据控制信号C0NT2的信号。现在将更详细地描述IXD的显示操作。在该实例中，IXD使用包括依据本发明的 示例性实施例的发光单元130的发光装置作为光源。参考图2和图13，根据来自信号控制器300的数据控制信号C0NT2，显示数据驱动 器230接收用于一行的显示像素PX的数字视频信号DAT，选择对应于每一个数字视频信号 DAT的灰度电压，从而将数字视频信号DAT转换成模拟数据电压，然后将模拟数据电压施加 到相应显示数据线D1到Dm。依据来自信号控制器300的扫描控制信号C0NT1，显示扫描驱动器220将扫描ON 电压施加到显示扫描线G1到Gn，以接通连接到显示扫描线G1到Gn的开关Q。然后，施加到 显示数据线D1到Dm的数据电压通过接通的开关Q施加到相应的显示像素PX。在该实施方式中，发光控制器140根据来自信号控制器300的发光装置控制信号 C0NT3，将发光扫描控制信号CS、发光数据控制信号CD以及偏转控制信号DF分别传送到发 光扫描驱动器110、发光数据驱动器120以及偏转电压驱动器150，用于对应于相应的一行 或多行的显示像素PX的一行发光像素EPX的发光。发光扫描信号根据发光扫描控制信号CS被顺序地施加到发光扫描线S1到Sp，并 且多个发光数据电压根据发光数据控制信号CD被施加到多个发光数据线C1到Cq，使得电 子束从电子发射单元41发射。在该实施方式中，在施加发光扫描ON电压Von期间，偏转电 极驱动器150控制临近被施加发光扫描信号的发光扫描线的偏转电极46和47的电压，从 而偏转电子束。即，对于对应于发光像素行的每一个发光扫描时段，偏转电极驱动器150对 于发光扫描时段的至少一个发光时段顺序地偏转电子束，其中每一个发光时段对应不同的 电子束偏转和对应于发光像素行的显示像素行的不同的显示像素行。因此，数据电压被施 加到对应于发光时段的行的显示像素PX上，从而可以对应于液晶层213的响应时间来供给 光。施加到显示像素PX的数据电压和公共电压Vcom之间的差表示液晶电容器Clc的 充电电压，即像素电压。液晶分子的取向(alignment)根据像素电压的大小而改变，并且穿 过液晶层213的光线的偏振(polarization)因此改变。这种偏振上的改变表现为附着在 (attached on)液晶面板组件300上的偏振器引起的光线透射的改变，其中显示像素PX的 显示由视频信号DAT的灰度级表达的亮度。该过程以一个水平时段的单元(其可以等效于一个水平同步信号Hsync的时段) 重复执行，以便将扫描ON电压顺序地施加到所有显示扫描线G1到Gn上，以及将数据电压施 加到所有显示像素PX上，从而显示一帧的图像。此外，当对应于每一个发光行有N个显示行 时，发光装置100重复N次该过程，这也是一个水平时段的发光扫描时段单元的数量。艮口， 通过重复从响应N行显示像素PX的一行的发光像素EPX发光的过程，发光装置100能够向 显示面板210供给光，同时显示面板210显示一帧的图像。如所述，依据本发明示例性实施方式，由于电子束在对应于一行发光像素EPX的发光扫描时段的至少一个发光时段发生偏转，发光装置能够对应于响应时间而供给光，其 中对应于发光时段的显示像素PX的对应行被施加数据电压并且液晶层213对其响应。例如，当要在一帧中显示的图像从黑变白时，如图15所示，具有传统发光装置作 为光源的发光单元发射电子束，使得向第j个发光信号S」供给光的时间A11到A13和液晶的 响应时间B11到B13在黑图像变成白图像的时刻不匹配，从而导致亮度不均勻。然而，如图 16所示，从具有依据本发明的示例性实施方式的发光装置作为光源的发光单元发射的电子 束被偏转，使得向第j个发光信号S」供给光的时间A21到A23和液晶的响应时间B21到B23在 黑图像变成白图像的时刻匹配，从而防止亮度不均勻性的发生。因此，具有依据本发明的示例性实施方式的发光装置的显示装置能够防止亮度不 均勻性，亮度不均勻性是由于从发光像素发光的时间与通过显示像素的液晶的操作而传送 光的时间不匹配而产生的。虽然已经结合现在认为实践的示例性实施方式描述了本发明，但是应该理解本发 明并不限定于所公开的这些实施方式，与之相反，本发明是要覆盖包含在附属权利要求的 精神和范围之内的各种修改和等效配置。
1权利要求
一种发光装置，包含沿着第一方向延伸的多个发光扫描线，该发光扫描线用于传送发光扫描信号；沿着与该多个发光扫描线交叉的第二方向延伸的多个发光数据线，该发光数据线用于传送发光数据电压；位于由该多个发光扫描线和该多个发光数据线限定的区域中的多个发光像素，该发光像素用于根据在该发光扫描信号的启动电压和该发光数据电压之间的差来发射电子；以及在该多个发光像素之间沿着该第一方向互相平行的第一和第二偏转电极，其中，施加到该第一偏转电极的第一电压的绝对值和施加到该第二偏转电极的第二电压的绝对值根据该电子的偏转方向来设定。
2.如权利要求1所述的发光装置，其中，发光扫描时段对应于在该多个发光扫描线的 一个发光扫描线上传送的启动电压，该发光扫描时段被分成至少一个发光时段，并且该相 应的多个发光像素适于在至少一个发光时段期间根据该第一和第二电压的绝对值来顺序 地发光。
3.如权利要求1所述的发光装置，其中，在该发光扫描信号的启动电压施加到该多个 发光扫描线其中之一的时段内，该第一电压的绝对值与该第二电压的相同。
4.如权利要求3所述的发光装置，其中，当该第一电压的绝对值与该第二电压的绝对 值的总和为最小值时，该电子被垂直施加而不被偏转。
5.如权利要求1所述的发光装置，其中，该多个发光扫描线包含第一电极，该多个发光 数据线包含第二电极，并且该多个发光像素包含多个电子发射单元，该多个电子发射单元 在该第一电极和该第二电极相互交叉的区域中、该第一电极和该第二电极其中之一上。
6.如权利要求5所述的发光装置，其中，该第一和第二偏转电极适于偏转从形成在该 第一和第二偏转电极之间的多个电子发射单元发射的电子。
7.如权利要求5所述的发光装置，还包含阻抗层，其沿着该第二方向延伸并且将该第一和第二偏转电极互相电连接；屏蔽电极，其沿着该第一方向在该阻抗层之上和之间延伸，其对应于沿着该第一方向 的多个电子发射单元；以及中间电极，其形成在该阻抗层和该屏蔽电极之间用以在其间进行接触。
8.一种显示装置，包含显示面板，其包含沿着第一方向延伸并且用于传送显示扫描信号的多个显示扫描线、 沿着与该多个显示扫描线交叉的第二方向延伸并且用于传送显示数据信号的多个显示数 据线、以及在由该多个显示扫描线和该多个显示数据线限定的区域中的多个显示像素；以 及发光装置，其包含沿着该第一方向延伸并且用于传送发光扫描信号的多个发光扫描 线、沿着该第二方向延伸并且用于传送发光数据电压的多个发光数据线、在由该多个发光 扫描线和该多个发光数据线限定的区域中并且用于按照该发光扫描信号的启动电压和该 发光数据电压之间的差来发射电子的多个发光像素、以及在该多个发光像素之间沿着该第 一方向互相平行的第一和第二偏转电极，其中，施加到该第一偏转电极的第一电压的绝对值和施加到该第二偏转电极的第二电 压的绝对值根据该电子的偏转方向来设定，以及其中，该多个发光扫描线中的一个发光扫描线对应于该多个显示扫描线中的一组预定 数量的显示扫描线。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中，发光扫描时段对应于在该发光扫描线上传送 的启动电压，该发光扫描时段被分成对应于该显示扫描线的组的发光时段，并且该相应的 多个发光像素适于在发光时段期间根据该第一和第二电压的绝对值来顺序地发光。
10.如权利要求8所述的显示装置，其中，在该发光扫描信号的启动电压被施加到该多 个发光扫描线其中之一的时段期间，该第一电压的绝对值与该第二电压的相同。
11.如权利要求10所述的显示装置，其中，当该第一电压的绝对值与该第二电压的 r ,直的总和为最小值时，该电子被垂直施加而不被偏转。
12.如权利要求8所述的显示装置，其中，该多个发光扫描线包含第一电极，该多个发 光数据线包含第二电极，并且该多个发光像素包含多个电子发射单元，该多个电子发射单 元在该第一电极和该第二电极相互交叉的区域中、该第一电极和该第二电极其中之一上。
13.如权利要求12所述的显示装置，其中，该第一和第二偏转电极适于偏转从形成在 该第一和第二偏转电极之间的多个电子发射单元发射的电子。
14.如权利要求12所述的显示装置，还包含阻抗层，其沿着该第二方向延伸并且将该第一和第二偏转电极互相电连接；屏蔽电极，其沿着该第一方向在该阻抗层之上和之间延伸，其对应于沿着该第一方向 的多个电子发射单元；以及中间电极，其形成在该阻抗层和该屏蔽电极之间用以在其间进行接触。
15.一种显示装置的驱动方法，该显示装置包括沿着第一方向延伸并且用于传送包含 启动电压和关闭电压的组合的第一信号的多个第一电极、与该第一电极绝缘并交叉并且用 于传送发光数据电压的多个第二电极、在该多个第一电极和该多个第二电极交叉区域的多 个电子发射单元、以及在该多个电子发射单元之间沿着该第一方向互相平行的第一和第二 偏转电极，该方法包含将该启动电压传送到该多个第一电极的至少一个第一电极；将该发光数据电压中的一个发光数据电压传送到该多个第二电极的至少一个；当该启动电压施加到该至少一个第一电极时，设定施加到该第一偏转电极的第一电压 的绝对值和施加到该第二偏转电极的第二电压的绝对值；根据该启动电压和该发光数据电压之间的差来发射电子；以及利用该第一和第二电压的绝对值偏转该电子。
16.如权利要求15所述的驱动方法，其中，设定该第一和第二电压的绝对值包含在该 开启电压被施加到该至少一个第一电极时，将该第一电压的绝对值设定为等于该第二电压 的绝对值。
全文摘要
公开一种发光装置，其包括传送发光扫描信号的多个发光扫描线、传送发光数据电压的多个发光数据线、根据启动电压与发光数据电压之间的差来发射电子的发光像素以及第一和第二偏转电极。发光扫描线沿着第一方向延伸，发光数据线沿着与多个发光扫描线交叉的第二方向延伸。发光像素位于由发光扫描线和发光数据线限定的区域中。第一和第二偏转电极在发光像素之间沿着第一方向互相平行。施加到第一偏转电极的第一电压的绝对值和施加到第二偏转电极的第二电压的绝对值根据电子的偏转方向来设定。
文档编号G09G3/34GK101944330SQ20091024689
公开日2011年1月12日 申请日期2009年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者李炳坤 申请人:三星Sdi株式会社