KR20010039298A - Field emission display - Google Patents

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이남양
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    • H01J1/02—Main electrodes
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Abstract

PURPOSE: A field emission display is provided to reduce spreading phenomenon of electron beam and remove leakage phenomenon to reduce contrast of image by applying high voltage only to anode electrode correspondent to pixel that electron is emitted, making anode electrode hexagonal type, more over patterning structure to connect with anode electrode of pixel near by in zigzag. CONSTITUTION: An anode has n x m of pixel. Each pixel is composed of cathode, gate which is orthogonal to above cathode, and anode formed on gate in uniform interval. Cathode is formed with hexagonal type and connected with another cathode. A gate is formed with hexagonal type and connected with another gate near by in zigzag. Anode is formed with hexagonal type and connected with another anode near by in zigzag. Many of anode line that is formed by zigzag connection consider three lines as one unit. High voltage is applied at anode line of each unit, and is applied simultaneously at same turns anode line of each unit.

Description

전계 방출 표시기{Field emission display}Field emission display

본 발명은 전계 방출 표시기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동중에 발생되는 누화(cross talk) 현상을 방지하도록 한 전계 방출 표시기에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to field emission indicators and, more particularly, to field emission indicators that prevent cross talk from occurring during operation.

일반적으로, 전계 방출 어레이(Field Emission Array; FEA)의 셀 구조는 사각형 모양으로 게이트 라인(gate line)과 캐소드 라인(cathode line)이 서로 직교하게 구성된다. 이러한 구조에 맞는 구동방법으로는 하나의 게이트 라인에 양(+)의 전압을 인가하고 각 캐소드 라인에는 화소의 정보량에 맞는 음(-)의 전압을 인가함으로써, 한 게이트 라인에 대한 표시를 1/n 프레임동안 시행하며, 순차적인 방법으로 계속해서 후속 게이트 라인을 선택하여 전체 화면을 표시하는 라인 스캔(line scan) 방식을 사용한다.In general, a cell structure of a field emission array (FEA) has a quadrangular shape in which a gate line and a cathode line are orthogonal to each other. In this driving method, a positive voltage is applied to one gate line and a negative voltage corresponding to the amount of information of a pixel is applied to each cathode line, thereby displaying a display for one gate line. It runs for n frames and uses a line scan method that sequentially selects the next gate line to display the entire screen in a sequential manner.

선택된 게이트 라인에는 높은 양(+)의 전압이 인가되고 선택된 게이트 라인에 존재하는 각 화소의 캐소드는 캐소드 라인을 통해 정보량에 비례하는 음(-)의 전압이 인가되므로 각 화소에 존재하는 캐소드 팁(cathode tip)에서는 정보량에 비례하는 전압이 인가된다. 이로 인해 정보량에 비례하는 전자의 양이 캐소드 팁으로부터 방출된다.A high positive voltage is applied to the selected gate line, and a negative voltage proportional to the amount of information is applied to the cathode of each pixel present in the selected gate line, so that the cathode tip ( At the cathode tip, a voltage proportional to the amount of information is applied. This results in an amount of electrons emitted from the cathode tip proportional to the amount of information.

방출된 전자는 높은 전압이 인가되는 애노드(anode) 전극을 향하여 가속되고, 가속된 전자는 애노드 전극앞에 부착된 형광층과 충돌하여 발광하게 된다.The emitted electrons are accelerated toward the anode electrode to which a high voltage is applied, and the accelerated electrons collide with the fluorescent layer attached to the anode electrode to emit light.

이와 같은 일반적인 구동방법에서는 후면 전체를 애노드 전극으로 사용하기 때문에 화소에 대응하는 애노드점의 전압이 모두 동일하게 높은 전압이 인가되어 한 캐소드에서 방출된 전자가 그 캐소드에 대응되는 화소에만 충돌하는 것이 아니라 전자 비임(beam)의 퍼짐성에 의해 이웃하는 화소와 충돌이 일어난다.In this general driving method, since the entire rear surface is used as the anode electrode, the voltage of the anode point corresponding to the pixel is equally high, so that electrons emitted from one cathode do not collide with the pixel corresponding to the cathode. The spreading of the electron beam causes collision with neighboring pixels.

이러한 충돌현상은 화면의 콘트라스트(contrast)에 영향을 미치는 누화(cross talk)현상을 일으키게 된다.Such collisions cause cross talk that affects the contrast of the screen.

따라서 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 전자 비임의 퍼짐성을 제거하여 누화 현상을 제거하도록 한 전계 방출 표시기를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a field emission indicator for eliminating crosstalk by removing spreading of an electron beam.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전계 방출 표시기는, n×m개의 픽셀을 갖으며, 각 픽셀은 캐소드와 상기 캐소드에 직교하는 게이트 및 상기 게이트와 일정 간격을 두고 상부에 위치하는 애노드로 구성되는 전계 방출 표시기에 있어서,In order to achieve the above object, a field emission indicator according to a preferred embodiment of the present invention has n × m pixels, each pixel having a cathode and a gate orthogonal to the cathode and a predetermined distance therebetween. In a field emission indicator consisting of a positioned anode,

상기 캐소드는 6각형 형태로 형성되어 인접하는 다른 캐소드와 연결되고, 상기 게이트는 6각형 형태로 형성되어 지그재그로 인접하는 다른 게이트와 연결되며, 상기 애노드는 6각형 형태로 형성되어 지그재그로 인접하는 다른 애노드와 연결되고,The cathode is formed in a hexagonal shape to be connected to other adjacent cathodes, and the gate is formed in a hexagonal shape to be connected to other adjacent gates in a zigzag shape, and the anode is formed in a hexagonal shape to be adjacent to another zigzag shape. Connected to the anode,

상기 지그재그 연결에 의해 형성된 다수의 애노드 라인들은 3개의 라인을 한 유니트로 하고, 각 유니트내의 애노드 라인에는 순차적으로 고전압이 인가되며, 각 유니트의 동일번째의 애노드 라인에는 동시에 고전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.A plurality of anode lines formed by the zigzag connection are three lines as one unit, and high voltages are sequentially applied to the anode lines in each unit, and high voltages are simultaneously applied to the same anode line of each unit. do.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 어레이(FEA) 구조도,1 is a structural diagram of a field emission array (FEA) according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캐소드 전극의 패턴,2 is a pattern of a cathode electrode according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트 전극의 패턴,3 is a pattern of a gate electrode according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 애노드 전극의 패턴,4 is a pattern of an anode electrode according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 형광층의 패턴,5 is a pattern of a fluorescent layer according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 게이트 전극과 애노드 전극에 인가되는 파형도이다.6 is a waveform diagram applied to the gate electrode and the anode electrode according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 어레이(FEA) 구조도로서, 전계 방출 어레이는 필 펙터(fill factor)를 향상시켜 전 화면의 휘도(brightness)를 향상시키는 동시에 발광하는 화소(픽셀)간의 거리가 항상 동일한 거리를 유지하도록 하기 위해 6각형 구조로 형성된다.1 is a structure diagram of a field emission array (FEA) according to an embodiment of the present invention, in which a field emission array improves a fill factor to improve brightness of an entire screen while simultaneously emitting light between pixels (pixels). It is formed in a hexagonal structure so that the distance is always kept the same distance.

그에 따라, 캐소드 전극 패턴은 도 2에서와 같이 6각형 형태를 취하면서 일반적인 구동방식과 동일하게 세로로 한 라인을 이루게 된다.Accordingly, the cathode electrode pattern has a hexagonal shape as shown in FIG. 2 and forms a vertical line in the same manner as a general driving method.

그리고, 게이트 전극 패턴은 도 3에서와 같이 6각형 형태를 취하고 각각의 게이트는 인접하는 다른 게이트와 지그재그로 연결된다. 지그재그로 연결하는 이유는 항상 이웃하는 픽셀과 동시에 구동되는 것을 방지하기 위함이다.In addition, the gate electrode pattern has a hexagonal shape as shown in FIG. 3, and each gate is zigzagly connected to another adjacent gate. The reason for zigzag connection is to prevent driving at the same time with neighboring pixels at all times.

그리고, 애노드 전극 패턴은 도 4에서와 같이 게이트 전극 패턴과 동일하게 6각형 형태를 취하고 각각의 애노드는 인접하는 다른 애노드와 지그재그로 연결된다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 애노드 전극 패턴은 전극의 수를 3개로 줄여 애노드에 인가되는 전압의 주파수를 게이트에 인가되는 전압의 주파수에 비해 3/n으로 줄였다.The anode electrode pattern has a hexagonal shape similar to the gate electrode pattern as shown in FIG. 4, and each anode is zigzagly connected to another adjacent anode. In addition, the anode electrode pattern according to the embodiment of the present invention reduced the number of electrodes to three to reduce the frequency of the voltage applied to the anode to 3 / n compared to the frequency of the voltage applied to the gate.

그리고, 상기 애노드의 배면에 도포되는 형광층의 패턴은 도 5에서와 같이 형성된다.Then, the pattern of the fluorescent layer applied to the back of the anode is formed as shown in FIG.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시기의 동작에 대해 도 6의 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the field emission indicator according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the waveform diagram of FIG. 6.

먼저, 첫번째 애노드 라인(A1; 애노드 전극이라고도 함)에는 높은 전압을 인가하고 두번째 및 세번째 애노드 라인(A2, A3)에는 비교적 낮은 전압을 인가한 후 첫번째 게이트 라인(G1; 게이트 전극이라고도 함)을 선택하여 양(+)의 전압을 인가하고 캐소드 라인(C1, C2, C3····; 캐소드 전극이라고도 함)에는 각 픽셀의 정보량에 비례하는 음(-)의 전압을 인가하면 각 픽셀의 정보량에 비례하는 전자량이 각 캐소드 팁에서 방출된다.First, a high voltage is applied to the first anode line A1 (also referred to as an anode electrode) and a relatively low voltage is applied to the second and third anode lines A2 and A3, and then the first gate line G1 (also referred to as a gate electrode) is selected. A positive voltage is applied to the cathode lines C1, C2, C3 ... (also called a cathode electrode) and a negative voltage proportional to the amount of information of each pixel is applied to the amount of information of each pixel. A proportional amount of electrons is emitted at each cathode tip.

그 방출된 전자는 첫번째 게이트 라인(G1)에 대응되는 애노드 라인(A1)의 높은 전압에 의해 각 픽셀에 대응되는 형광체와 충돌한다. 이때 발광되는 픽셀과 이웃하는 픽셀의 애노드 라인에 인가되는 전압의 크기의 차이로 인해 전자 비임의 퍼짐성이 제거되고, 이로 인해 누화 현상의 발생을 방지하게 된다.The emitted electrons collide with the phosphor corresponding to each pixel by the high voltage of the anode line A1 corresponding to the first gate line G1. At this time, the spread of the electron beam is removed due to the difference in the voltage applied to the anode line of the pixel to be emitted and the neighboring pixel, thereby preventing the crosstalk phenomenon.

이때 네번째 게이트 라인(G4)에 대응되는 픽셀의 애노드 라인에도 높은 전압이 인가되지만 첫번째 게이트 라인(G1)상에 있는 픽셀에서 방출된 전자가 네번째 게이트 라인(G4)에 대응되는 픽셀에까지 영향을 미치기는 너무 먼 거리일 뿐 아니라 두번째와 세번째의 애노드 라인(A2, A3)에 낮은 전압이 인가되므로 네번째 게이트 라인(G4)에 대응되는 픽셀로 전자의 이동을 방지하게 된다.In this case, a high voltage is applied to the anode line of the pixel corresponding to the fourth gate line G4, but electrons emitted from the pixel on the first gate line G1 affect the pixel corresponding to the fourth gate line G4. In addition to being too far away, a low voltage is applied to the second and third anode lines A2 and A3, thereby preventing the movement of electrons to the pixel corresponding to the fourth gate line G4.

상기 게이트 라인(G1)에 대한 스캔 후에 계속해서 게이트 라인 G3m+1(m=1, 2, ···, n/3)을 순차적으로 선택하여 상술한 방법과 동일하게 구동한다.After the scan for the gate line G1, the gate line G 3m + 1 (m = 1, 2, ..., n / 3) is sequentially selected to drive in the same manner as the above-described method.

그리고, 첫번째 애노드 라인(A1)에 대응되는 게이트 라인(G3m+1(m=0, 1, 2, ···, n/3))에 대한 스캔이 완료되면, 두번째 애노드 라인(A2)에 높은 전압을 인가하고 첫번째와 세번째 애노드 라인(A1, A3)에 낮은 전압을 인가한 후 게이트 라인 G3m+2(m=0, 1, 2, ···, n/3)에 양(+)의 전압을 인가하면서 상술한 구동동작을 반복한다. 이 경우에도 상술한 동작설명과 마찬가지로 전자비임의 퍼짐성이 제거되어 누화 현상의 발생을 방지하게 된다.When the scan of the gate line G 3m + 1 (m = 0, 1, 2,..., N / 3) corresponding to the first anode line A1 is completed, the second anode line A2 is connected to the second anode line A2. After applying a high voltage and applying a low voltage to the first and third anode lines A1 and A3, positive to the gate line G 3m + 2 (m = 0, 1, 2, ..., n / 3) The above driving operation is repeated while applying a voltage of. In this case as well, as described above, the spreading of the electron beam is removed to prevent the occurrence of crosstalk.

한편, 상기 두번째 애노드(A2)에 대응되는 게이트 라인(G3m+2(m=0, 1, 2, ···, n/3))에 대한 스캔이 완료되면, 세번째 애노드 라인(A3)에 높은 전압을 인가하고 첫번째와 두번째 애노드 라인(A1, A2)에 낮은 전압을 인가한 후 게이트 라인 G3m+3(m=0, 1, 2, ···, n/3)에 양(+)의 전압을 인가하여 마지막 남은 픽셀에 대해 스캔을 완료한다. 이 경우에도 상술한 동작설명과 마찬가지로 전자비임의 퍼짐성이 제거되어 누화 현상의 발생을 방지하게 된다.Meanwhile, when the scan of the gate line G 3m + 2 (m = 0, 1, 2,..., N / 3) corresponding to the second anode A2 is completed, the third anode line A3 is connected to the third anode line A3. After applying a high voltage and applying a low voltage to the first and second anode lines (A1, A2), the gate line G 3m + 3 (m = 0, 1, 2, ... The scan is completed by applying the voltage of. In this case as well, as described above, the spreading of the electron beam is removed to prevent the occurrence of crosstalk.

이후 다음 프레임에 대한 스캔을 순차적으로 수행한다.After that, the next frame is sequentially scanned.

이와 같은 구동동작에서는 첫번째 라인과 마지막 라인에서는 캐소드 라인수의 반만이 스캔되므로 1/(n+1)의 듀티 사이클(duty cycle)을 갖고 전체 화면을 스캔할 수 있다.In this driving operation, since only half of the number of cathode lines is scanned in the first line and the last line, the entire screen can be scanned with a duty cycle of 1 / (n + 1).

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 애노드 전극을 6각형 형태로 함과 더불어 지그재그로 인접 픽셀의 애노드 전극과 연결시키는 구조로 패턴화하여 전자가 방출되는 픽셀에 대응하는 애노드 전극에만 높은 전압을 인가함으로써 전자 비임의 퍼짐성을 제거하게 될 뿐만 아니라 이로 인해 화면의 콘트라스트를 저하시키는 누화 현상을 제거하게 된다.According to the present invention as described above, by patterning the anode electrode in a hexagonal shape and connecting the anode electrode of the adjacent pixels in a zigzag pattern by applying a high voltage only to the anode electrode corresponding to the pixel emitting electrons Not only does it eliminate the spreading of the electron beam, but it also eliminates crosstalk that reduces the contrast of the screen.

한편 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변형 등에 의한 기술사상은 다음의 특허청구범위에 속하는 기술사상으로 보아야 한다.Meanwhile, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, but may be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, and the technical idea due to such modifications and variations is within the scope of the following claims. Should be seen.

Claims (5)

n×m개의 픽셀을 갖으며, 각 픽셀은 캐소드와 상기 캐소드에 직교하는 게이트 및 상기 게이트와 일정 간격을 두고 상부에 위치하는 애노드로 구성되는 전계 방출 표시기에 있어서,In a field emission indicator having n x m pixels, each pixel comprising a cathode, a gate orthogonal to the cathode, and an anode positioned at an upper portion with a predetermined distance from the gate, 상기 캐소드는 6각형 형태로 형성되어 인접하는 다른 캐소드와 연결되고, 상기 게이트는 6각형 형태로 형성되어 지그재그로 인접하는 다른 게이트와 연결되며, 상기 애노드는 6각형 형태로 형성되어 지그재그로 인접하는 다른 애노드와 연결되고,The cathode is formed in a hexagonal shape to be connected to other adjacent cathodes, and the gate is formed in a hexagonal shape to be connected to other adjacent gates in a zigzag shape, and the anode is formed in a hexagonal shape to be adjacent to another zigzag shape. Connected to the anode, 상기 지그재그 연결에 의해 형성된 다수의 애노드 라인들은 3개의 라인을 한 유니트로 하고, 각 유니트내의 애노드 라인에는 순차적으로 고전압이 인가되며, 각 유니트의 동일번째의 애노드 라인에는 동시에 고전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기.A plurality of anode lines formed by the zigzag connection are three lines as one unit, and high voltages are sequentially applied to the anode lines in each unit, and high voltages are simultaneously applied to the same anode line of each unit. Field emission indicator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유니트내의 첫번째 애노드 라인에 고전압이 인가되면 상기 지그재그 연결에 의해 형성된 다수의 게이트 라인중 3n+1(n= 0, 1, 2, ···n/3)번째의 게이트 라인들이 순차적으로 스캐닝되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기.When a high voltage is applied to the first anode line in the unit, 3n + 1 (n = 0, 1, 2, n / 3) th of the plurality of gate lines formed by the zigzag connection are sequentially scanned. Field emission indicator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유니트내의 두번째 애노드 라인에 고전압이 인가되면 상기 지그재그 연결에 의해 형성된 다수의 게이트 라인중 3n+2(n= 0, 1, 2, ···n/3)번째의 게이트 라인들이 순차적으로 스캐닝되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기.When a high voltage is applied to the second anode line in the unit, 3n + 2 (n = 0, 1, 2, n / 3) th of the plurality of gate lines formed by the zigzag connection are sequentially scanned. Field emission indicator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유니트내의 세번째 애노드 라인에 고전압이 인가되면 상기 지그재그 연결에 의해 형성된 다수의 게이트 라인중 3n+3(n= 0, 1, 2, ···n/3)번째의 게이트 라인들이 순차적으로 스캐닝되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기.When a high voltage is applied to the third anode line in the unit, 3n + 3 (n = 0, 1, 2, n / 3) th of the plurality of gate lines formed by the zigzag connection are sequentially scanned. Field emission indicator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 애노드의 배면에는 상기 애노드와 동일 형태의 형광층이 패턴화된 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기.And a phosphor layer of the same type as the anode is patterned on a rear surface of the anode.
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