KR100288101B1 - Cell driving circuit for field emission display - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cell driving circuit for a field emission display is provided to be capable of realizing a simple circuit by performing a multi-level process through the adjusting of a resistor value. CONSTITUTION: An emitter(11) is installed at a lower side and is spaced from a gate(12) by a predetermined distance, and a plurality of transistors(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5) are connected to form a current mirror at a lower side of the emitter(11). The drain of the transistor(Tr1) is connected to a power supply voltage terminal(Vdd) through a resistor(R), and the source thereof is grounded through a resistor(RT). The drains of the transistors(Tr2, Tr3, Tr4, Tr5) are connected to the emitter(11), and the sources thereof are grounded through corresponding switching elements(Tr6, Tr7, Tr8, Tr9) and current control elements(R1, R2, R3, R4), which are connected in series, respectively. A ratio of R1:R2:R3:R4 is 8:4:2:1.

Description

전계 방출 표시기의 셀 구동회로Cell drive circuit of field emission indicator

본 발명은 전계 방출 표시기의 셀 구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다계조 처리를 행할 수 있도록 된 전계 방출 표시기의 셀 구동회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cell drive circuit of a field emission indicator, and more particularly, to a cell drive circuit of a field emission indicator capable of performing multi-gradation processing.

주지된 바와 같이, 각종 장치에서 발생되는 여러 가지의 전기적인 정보를 시각 정보로 변화시켜 인간에게 전달해 주는 디스플레이의 일예로서 전계 방출 표시기(Field Emission Display)를 들 수 있다.As is well known, a field emission display is an example of a display in which various electrical information generated in various devices is converted into visual information and transmitted to humans.

이러한 전계 방출 표시기에 채용되는 전계 방출 소자의 기본 구조는 통상적으로 도 1에 도시된 바와 같이 에미터 전극(10)에 접속된 에미터(11)와, 그 에미터(11)의 상부에서 일정 간격을 유지한 채로 설치된 게이트(12) 및, 배면(즉, 게이트(12)를 마주 보고 있는 면)에 형광막(14)이 코팅된 채로 상기 게이트(12)의 상부에서 일정 간격을 두고 설치된 애노드(13)로 이루어진다.The basic structure of the field emission element employed in such a field emission indicator is typically an emitter 11 connected to the emitter electrode 10 and a constant distance above the emitter 11, as shown in FIG. An anode provided at a predetermined distance from the top of the gate 12 with the fluorescent film 14 coated on the gate 12 and the rear surface (that is, the surface facing the gate 12). 13).

여기서, 상기 에미터(11)는 일명 팁(tip)이라고도 하고, 그 팁은 날카롭게 생겼으며 구동전원에 의해 전자들을 방출시키기 위해 대략 400Å이하의 반경을 가지게 된다.Here, the emitter 11 is also called a tip, which is sharply shaped and has a radius of about 400 kW or less for emitting electrons by the driving power source.

그리고, 상기 게이트(12)에는 홀이 형성되어 있는데, 상기 에미터(11)의 상부가 그 홀을 향해 있다.A hole is formed in the gate 12, and an upper portion of the emitter 11 faces the hole.

또한, 상기 애노드(13)는 상기 에미터(11)에서 방출된 전자들을 끌어 당기는 역할을 담당하고, 또한 상기 형광막(14)에 의한 광이 투과될 수 있도록 투명성을 가진다.In addition, the anode 13 plays a role of attracting electrons emitted from the emitter 11, and also has transparency to transmit light by the fluorescent film 14.

이와 같이 구성된 일반적인 전계 방출 소자의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the general field emission device configured as described above are as follows.

에미터(11)를 접지시키고 이에 근접한 게이트(12)를 포지티브 바이어스(positive bias)시킨 후에 구동전원을 인가시키게 되면, 냉음극의 팁에 강한 전계가 발생되고, 그 강한 전계에 의하여 전자들이 양자역학적인 터널링(tunneling)효과에 의해 에미터(11)로부터 방출된다.When the driving power is applied after the emitter 11 is grounded and the gate 12 adjacent thereto is positively biased, a strong electric field is generated at the tip of the cold cathode, and the strong electric field causes electrons to be quantum mechanically. It is emitted from the emitter 11 by the phosphorous tunneling effect.

그 방출된 전자는 게이트(12)를 통과하면서 가속화되어 진공 상태를 이동하여 투명 전극상의 양극판 형광막(14)을 코팅한 스크린의 화소에 높은 에너지를 가지고 충돌하여 발광하게 된다. 이때, 게이트(12)에 의해 흡수되는 전자가 거의 없기 때문에 높은 효율을 갖게 되고, 거의 모든 전자가 형광막(14)을 코팅한 스크린에 도달하게 된다.The emitted electrons are accelerated while passing through the gate 12 to move the vacuum state and collide with the high pixel energy on the screen of the positive electrode plate fluorescent film 14 coated on the transparent electrode to emit light. At this time, since almost no electrons are absorbed by the gate 12, high efficiency is achieved, and almost all electrons reach the screen coated with the fluorescent film 14.

이와 같은 전계 방출 소자가 채용된 전계 방출 표시기에서 컬러 표시를 실현 할 때, RGB의 화소를 동시에 발광시키게 되므로 색이 표시되는 것이다.When color display is realized in a field emission indicator employing such a field emission element, colors are displayed because the pixels of RGB are simultaneously emitted.

한편, 광의 색상이나 휘도는 게이트 전압에 의해 형광막(14)상에 도달하는 방출 전자의 밀도 등을 변화시켜 조절하게 된다.On the other hand, the color and brightness of light are adjusted by changing the density of emitted electrons reaching the fluorescent film 14 by the gate voltage.

그리고, 상술한 바와 같은 종래의 전계 방출 표시기에서 전계 방출 소자의 에미터 하단에는 통상적으로 정전류를 제공하는 전류원이 설치된다.In the conventional field emission indicator as described above, a current source for providing a constant current is typically provided at the bottom of the emitter of the field emission element.

즉, 도 2에 예시적으로 나타낸 바와 같이 에미터(11)의 하단에 접지단 사이에서 게이트가 상호 연결되면서 저항(R)을 매개로 전원단(Vdd)에 접속된 전류 미러형 트랜지스터(Tr1, Tr2)로 구성되어, 상기 에미터(11)에 대한 전류원을 형성하게 된다.That is, as exemplarily illustrated in FIG. 2, the current mirror transistors Tr1, which are connected to the power supply terminal Vdd via the resistor R while the gates are interconnected between the ground terminals at the bottom of the emitter 11, are connected to each other. Tr2) to form a current source for the emitter 11.

이와 같이 구성된 종래의 전계 방출 표시기의 셀 구동회로(즉, 도 2의 회로도)에 따르면, 트랜지스터(Tr1)의 소오스 전류와 동일한 전류가 트랜지스터(Tr2)의 미러측으로 흐르게 되므로, 그 미러측으로 흐르는 전류량에 해당하는 만큼의 전자가 에미터(11)로부터 방출된다.According to the cell driving circuit (ie, the circuit diagram of FIG. 2) of the conventional field emission indicator configured as described above, since the same current as the source current of the transistor Tr1 flows to the mirror side of the transistor Tr2, the amount of current flowing to the mirror side As much electrons are emitted from emitter 11.

또한, 도 3은 종래 전계 방출 표시기의 셀 구동회로의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 에미터(11)의 하단에 게이트가 상호 연결되면서 저항(R)을 매개로 전원단(Vdd1)에 접속된 전류 미러형 트랜지스터(Tr1, Tr2)와, 게이트가 비디오신호(data)입력단에 접속되고 드레인은 상기 트랜지스터(Tr2)의 소오스에 접속되며 소오스는 접지된 트랜지스터(Tr3)로 구성되어, 상기 에미터(11)에 대한 전류원을 형성하게 된다.3 is a view showing another example of the cell driving circuit of the conventional field emission indicator, the current connected to the power supply terminal Vdd1 via the resistor R while the gates are interconnected to the bottom of the emitter 11. The emitter 11 includes mirror transistors Tr1 and Tr2, a gate connected to a video signal data input, a drain connected to a source of the transistor Tr2, and a source grounded of transistor Tr3. To form a current source for.

상기 도 3에 도시된 종래 전계 방출 표시기의 셀 구동회로에 따르면, 비디오신호(data)가 "0"이면 트랜지스터(Tr3)가 오프되어 미러측 전류는 "0"가 되고, 비디오신호(data)가 "1"이면 상기 트랜지스터(Tr3)의 포화전류 만큼의 전류가 미러측으로 흐른다.According to the cell driving circuit of the conventional field emission indicator shown in FIG. 3, when the video signal data is "0", the transistor Tr3 is turned off so that the mirror side current becomes "0", and the video signal data is If "1", the current as much as the saturation current of the transistor Tr3 flows to the mirror side.

이와 같이 종래의 전계 방출 표시기의 셀 구동회로로서는 전류제한 능력을 가지는 전류미러를 이용하여 방출되는 전자량을 직접 제어하는 구동회로가 통상적으로 채용된다. 즉, 상술한 바와 같이 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 폭을 상호 다르게 한다거나 트랜지스터(Tr3)의 화면비(W/L)를 조절하여 표화전류를 변화시킴으로써 전류량을 조절하도록 한 구성을 주로 채용하고 있다.As described above, as the cell driving circuit of the conventional field emission indicator, a driving circuit for directly controlling the amount of electrons emitted by using a current mirror having a current limiting capability is usually employed. That is, as described above, the configuration in which the widths of the transistors Tr 1 and Tr2 are different from each other or the aspect ratio W / L of the transistor Tr3 is adjusted to change the marking current is used to adjust the amount of current.

따라서 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 저항값 조절에 의해 다계조 처리를 행함으로써 회로구현을 보다 간단히 할 수 있도록 된 전계 방출 표시기의 셀 구동회로를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cell driving circuit of a field emission indicator which can simplify circuit implementation by performing multi-gradation processing by adjusting resistance values.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 애노드 하단에 설치되어 정전류를 제공하는 다수 비트의 전류미러와, 이 전류미러의 미러측의 전류흐름을 스위칭하는 다수 비트의 스위칭소자를 갖춘 전계 방출 표시기의 셀 구동회로에 있어서, 상기 전류미러의 미러측으로 흐르는 전류량을 제어하는 다수개의 전류량 제어소자가 상기 스위칭소자와 접지단 사이에 추가로 설치된 전계 방출 표시기의 셀 구동회로가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, a multi-bit current mirror provided at the bottom of the anode to provide a constant current and a multi-bit switching device for switching the current flow on the mirror side of the current mirror In the cell driving circuit of the field emission indicator provided, a cell driving circuit of the field emission indicator is further provided between the switching element and the ground terminal, a plurality of current amount control elements for controlling the amount of current flowing to the mirror side of the current mirror.

제1도는 일반적인 전계 방출 표시기에 채용되는 전계 방출 소자의 기본 구조를 설명하는 도면,1 is a diagram for explaining the basic structure of a field emission device employed in a general field emission indicator;

제2도는 종래 전계 방출 표시기의 셀 구동회로의 일예를 나타낸 도면,2 is a view showing an example of a cell driving circuit of a conventional field emission indicator,

제3도는 종래 전계 방출 표시기의 셀 구동회로의 다른 예를 나타낸 도면,3 is a view showing another example of a cell driving circuit of a conventional field emission indicator,

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시기의 셀 구동회로도이다.4 is a cell driving circuit diagram of a field emission indicator according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 에미터 전극 11 : 에미터10 emitter electrode 11 emitter

12 : 게이트 13 : 애노드12: gate 13: anode

14 : 형광막 Tr1∼Tr9 : 트랜지스터14: fluorescent film Tr1-Tr9: transistor

R1∼R4 : 전류량 제어소자(저항)R1 to R4: current amount control element (resistance)

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 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시기의 셀 구동회로도로서, 게이트(12)와 소정거리를 두고 하측에 에미터(11)가 설치되고, 그 에미터(11)의 하단에는 다수개의 트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5)가 전류 미러형태로 접속되는데, 상기 트랜지스터(Tr1)의 드레인은 저항(R)을 매개로 전압단(Vdd)에 접속되고, 그 트랜지스터(Tr1)의 소오스는 저항(RT)을 매개로 접지된다.4 is a cell driving circuit diagram of a field emission indicator according to an exemplary embodiment of the present invention, in which an emitter 11 is disposed at a lower side with a predetermined distance from the gate 12, and a plurality of emitters 11 are disposed at a lower end of the emitter 11. Transistors Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, and Tr5 are connected in the form of current mirrors, and the drain of the transistor Tr1 is connected to the voltage terminal Vdd via a resistor R, and the transistor Tr1 of The source is grounded via a resistor R T.

그리고, 상기 다수개의 트랜지스터(Tr2, Tr3, Tr4, Tr5)의 소오스에는 디지탈 비디오신호(D1, D2, D3, D4)의 인가여부에 따라 스위칭동작하는 스위칭소자(Tr6, Tr7, Tr8, Tr9)가 설치되고, 그 스위칭소자(Tr6, Tr7, Tr8, Tr9)와 접지단 사이에는 전류량 제어소자(R1, R2, R3, R4)가 설치된다.The switching elements Tr6, Tr7, Tr8, and Tr9, which operate according to whether digital video signals D1, D2, D3, and D4 are applied to the sources of the plurality of transistors Tr2, Tr3, Tr4, and Tr5, are provided. A current amount control element R1, R2, R3, R4 is provided between the switching elements Tr6, Tr7, Tr8, Tr9 and the ground terminal.

여기서, 상기 트랜지스터(Tr1∼Tr9)는 동일한 것으로 구성시키고, 상기 전류량 제어소자(R1, R2, R3, R4)는 상호 차등적인 저항치를 갖는 저항이 바람직하다.Here, the transistors Tr1 to Tr9 are configured to be the same, and the current amount control elements R1, R2, R3, and R4 are preferably resistors having differential resistance values.

예를 들어, 상기 저항(R1, R2, R3, R4)은 R1 : R2 : R3 : R4 = 8 : 4 : 2 : 1의 저항치를 갖도록 설정할 수 있다.For example, the resistors R1, R2, R3, and R4 may be set to have resistance values of R1: R2: R3: R4 = 8: 4: 2: 1.

한편 본 발명의 실시예에서는 상술한 바와 같이 4비트의 계조처리를 행할 수 있도록 한 회로구성에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 필요에 따라 8, 16, 32 ··· 비트의 계조처리를 행할 수 있는 회로에 적용될 수 있음은 능히 예측 가능하다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, the circuit configuration for performing the 4-bit gradation process as described above has been described, but the technical idea of the present invention is to implement the gradation process of 8, 16, 32 bits as necessary. It is predictable that it can be applied to a circuit which can be performed.

이어, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시기의 셀 구동회로의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the cell driving circuit of the field emission indicator according to the embodiment of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 상기 트랜지스터(Tr1∼Tr9)는 모두 동일한 것으로 구성되었으므로, 상기 트랜지스터(Tr1)의 소오스 전류와 동일한 전류가 상기 트랜지스터(Tr2, Tr3, Tr4, Tr5)의 미러측으로 흐르게 된다.First, since the transistors Tr1 to Tr9 are all configured to be the same, a current equal to the source current of the transistor Tr1 flows to the mirror side of the transistors Tr2, Tr3, Tr4, and Tr5.

여기서, 입력되는 디지탈 비디오신호(D1, D2, D3, D4)가 "D4 D3 D2 D1"(D1을 최하위 비트로 설정함)으로 4비트일 때, 상기 비디오신호(D1)만이 "1"일 경우에는 상기 트랜지스터(Tr6)를 통하여 소정의 전류(I1)가 흐르게 되고, 상기 비디오 신호(D2)만이 "1"일 경우에는 상기 트랜지스터(Tr7)를 통하여 소정의 전류(즉, 2·I1 ; R2 = R1/2 이기 때문에)가 흐르게 되며, 상기 비디오신호(D3)만이 "1"일 경우에는 상기 트랜지스터(Tr8)를 통하여 소정의 전류(즉, 4·I1 ; R3 = R1/4 이기 때문에)가 흐르게 된다.Here, when the input digital video signals D1, D2, D3, and D4 are 4 bits as "D4 D3 D2 D1" (setting D1 to the least significant bit), when only the video signal D1 is "1", When a predetermined current I1 flows through the transistor Tr 6 , and only the video signal D2 is “1”, a predetermined current (ie, 2 · I1; R2 == 2) occurs through the transistor Tr7. R1 / 2) flows, and when only the video signal D3 is " 1 &quot;, a predetermined current (i.e., 4 · I1; because R3 = R1 / 4) flows through the transistor Tr8. do.

그리고, 상기 비디오신호(D4)만이 "1"일 경우에는 상기 트랜지스터(Tr9)를 통하여 소정의 전류(즉, 8·I1 ; R4 = R1/8 이기 때문에)가 흐르게 된다.When only the video signal D4 is " 1 ", a predetermined current (i.e., 8 · I1; R4 = R1 / 8) flows through the transistor Tr9.

한편, 상기 예로 든 비디오신호(D1, D2, D3, D4)의 상태와 다른 상태의 신호가 입력될 경우에도 상술한 바와 유사하게 동작하게 되므로, 본 발명의 실시예에서는 입력되는 디지탈 비디오신호(D1, D2, D3, D4)의 값에 따라서 16단계로 전류값을 제어할 수 있으며, 그에 따라 16그레이 레벨의 계조처리를 행할 수 있게 된다.On the other hand, when a signal in a state different from the state of the above-described video signal (D1, D2, D3, D4) is input is operated similarly to the above-described, in the embodiment of the present invention, the input digital video signal (D1) , The current value can be controlled in 16 steps according to the values of D2, D3, and D4), and accordingly, grayscale processing of 16 gray levels can be performed.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 트랜지스터의 화면비를 조절하여 전류량을 조절하는 종래의 방식에 비해 전류량 제어소자(저항)만을 이용하여 전류량을 제어함으로써 회로구현을 손쉽게 할 수 있는 이점이 있게 된다.According to the present invention as described above, there is an advantage that the circuit implementation can be easily performed by controlling the amount of current using only the amount of current control element (resistance) compared to the conventional method of controlling the amount of current by adjusting the aspect ratio of the transistor.

Claims (3)

애노드 하단에 설치되어 정전류를 제공하는 다수 비트의 전류미러와, 이 전류미러의 미러측의 전류흐름을 스위칭하는 다수 비트의 스위칭소자를 갖춘 전계 방출 표시기의 셀 구동회로에 있어서, 상기 전류미러의 미러측으로 흐르는 전류량을 제어하는 다수개의 전류량 제어소자가 상기 스위칭소자와 접지단 사이에 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기의 셀 구동회로.A cell drive circuit of a field emission indicator having a multi-bit current mirror provided at the bottom of an anode for providing a constant current and a multi-bit switching element for switching a current flow on the mirror side of the current mirror, wherein the mirror of the current mirror And a plurality of current amount control elements for controlling the amount of current flowing to the side is provided between the switching element and the ground terminal. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 전류량 제어소자는 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기의 셀 구동회로.The cell driving circuit of claim 1, wherein the plurality of current amount control elements are made of a resistor. 제2항에 있어서, 상기 다수개의 저항은 상호 차등적인 저항치를 갖는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기의 셀 구동회로.3. The cell driving circuit of claim 2, wherein the plurality of resistors have mutually different resistance values.
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KR950010072A (en) * 1993-09-27 1995-04-26 호소야 레이지 Field emission cathode

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