KR100517957B1 - The matrix structure of metal-insulator-metal field emission display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전계 방출 표시 소자의 매트릭스 구조에 관한 것으로, 특히 MIM 전계 방출 표시 소자의 액티브형 매트릭스를 구현하여 화면 전체의 밝기를 균일하게 하고, 누화(Cross talk)를 줄일 수 있는 MIM FED의 매트릭스 구조에 관한 것이다. 종래 MIM FED의 매트릭스 구조는 단순 패시브 매트릭스 구조를 가짐으로써, 화면이 대면적화 되면서 그 스캔전극의 길이와 저항이 증가하고, 그로 인해 전압의 저하가 크게 발생하여 화면의 좌우측 밝기 차이가 생기는 문제점과 표시 장치 구동 시 선택된 셀 뿐만 아니라 선택되지 않을 셀에도 전류가 흐르게 되어 누화(Cross talk)를 발생시키는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 데이터 라인과 스캔 라인에 이격되어 위치하고, 외부에서 인가된 소정의 전압(Vdd)에 의해 구동하는 다수의 MIM셀과, N번째 스캔 라인의 동작에 의해 N번째 데이터 라인에 인가되는 데이터를 출력하고, 그 출력한 데이터의 전위와 (N+1)번째 스캔 라인에 인가된 전위 차이에 의해 상기 MIM셀로 인가되는 소정의 전압(Vdd) 출력을 제어하는 다수의 셀 구동부를 포함하여 구성함으로써, 셀 혹은 스캔 라인에 흐르는 전체적인 전류를 저감하고, 스캔전극의 저항에 의해 전압이 저하되는 것을 방지하여 화면의 밝기를 향상시킴과 아울러 그 밝기의 균일성을 확보하는 효과가 있다. 또한, 셀간의 누설 전류를 방지하여 누화(Cross talk)를 줄일 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a matrix structure of a field emission display device, and more particularly, to implement an active matrix of the MIM field emission display device to uniformize brightness of the entire screen and reduce cross talk. It is about. Since the matrix structure of the conventional MIM FED has a simple passive matrix structure, as the screen becomes large, the length and resistance of the scan electrode increase, and as a result, a large drop in voltage causes a difference in brightness between the left and right sides of the screen. When driving the device, current flows not only in the selected cell but also in a cell that will not be selected, causing cross talk. In view of such a problem, the present invention is spaced apart from the data line and the scan line, and the N-th data line is operated by the operation of a plurality of MIM cells and an N-th scan line driven by a predetermined voltage Vdd applied from the outside. A plurality of cell drivers for outputting data applied to the MIM cell and outputting a predetermined voltage Vdd applied to the MIM cell by a difference between the potential of the output data and the potential applied to the (N + 1) th scan line. In this configuration, it is possible to reduce the overall current flowing through the cell or the scan line, prevent the voltage from being lowered by the resistance of the scan electrode, improve the brightness of the screen, and secure the uniformity of the brightness. In addition, it is possible to reduce cross talk by preventing leakage current between cells.
Description
본 발명은 전계 방출 표시 소자의 매트릭스 구조에 관한 것으로, 특히 MIM 전계 방출 표시 소자의 액티브형 매트릭스를 구현하여 셀 전류와 스캔 저항을 줄여 화면 전체의 밝기를 균일하게 하고, 셀간에 흐르는 누설전류를 방지하여 누화(Cross talk)를 줄일 수 있는 금속-인슐레이터-금속 전계 방출 표시 소자의 매트릭스 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a matrix structure of a field emission display device, and in particular, by implementing an active matrix of the MIM field emission display device to reduce cell current and scan resistance, to uniformize the brightness of the entire screen, and prevent leakage current flowing between cells. The present invention relates to a matrix structure of a metal-insulator-metal field emission display device capable of reducing cross talk.
일반적으로, 매트릭스형 표시 소자 중 전극의 저항이 크고 낮은 전압 및 높은 전류를 요구하는 금속-인슐레이터-금속(MIM)형 표시 소자는 대화면 구동시에 스캔 전극의 저항차에 의해 인가한 전압이 저하되어, 화면의 좌우측 밝기에 차이가 발생하게 된다.In general, a metal-insulator-metal (MIM) type display element in which the electrode has a large resistance and requires a low voltage and a high current among the matrix display elements has a low applied voltage due to the resistance difference of the scan electrode when driving the large screen. Differences occur in the left and right brightness of the screen.
상기 MIM형 표시 소자는 다른 평판 표시 소자보다 매우 낮은 전압(수V~10V)과 높은 전류를 사용한다. 이러한 MIM 표시 장치는 소형의 화면에서는 문제가 발생하지 않지만 대화면에서는 인가되는 사용 전압이 낮고, 스캔전극에 존재하는 저항에 의해 전압이 저하되어, 전압을 인가하는 구동회로로부터 상대적으로 먼 스캔전극에는 적절한 값의 전압을 인가할 수 없게 된다. 상기 좌우의 스캔 전극에 인가되는 전압차이로 인해 화면상에 밝기 차이가 발생하게 된다.The MIM type display device uses a very low voltage (a few V to 10V) and a high current than other flat panel display devices. Such a MIM display device does not cause a problem in a small screen, but has a low operating voltage applied on a large screen, and a voltage decreases due to a resistance present in the scan electrode, which is suitable for a scan electrode relatively far from the driving circuit applying the voltage. The voltage of the value cannot be applied. The difference in brightness is generated on the screen due to the voltage difference applied to the left and right scan electrodes.
이와 같은 종래 MIM FED의 매트릭스 구조 및 그 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The matrix structure of the conventional MIM FED and its operation will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 MIM FED 셀의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 하부기판(1) 상에 스캔전극(2)이 위치하고, 그 스캔전극의 상부전면에 절연막(3)과 데이터전극(4)이 적층된 구조를 가진다.1 is a cross-sectional view of a typical MIM FED cell, in which a scan electrode 2 is positioned on a lower substrate 1, and an insulating film 3 and a data electrode 4 are stacked on an upper surface of the scan electrode. Has a structure.
상기 데이터전극(4)과 스캔전극(2) 간의 전압차(수V~10V)가 증가하게 되면, 스캔전극(2)에서 전자가 방출되고, 그 전자는 양자역학적인 터널(Tunnel)효과에 의해서 절연층(3)과 데이터전극(4)을 통과하여 방출된다.When the voltage difference (several V to 10V) between the data electrode 4 and the scan electrode 2 increases, electrons are emitted from the scan electrode 2, and the electrons are caused by a quantum mechanical tunnel effect. It is emitted through the insulating layer 3 and the data electrode 4.
상기 방출된 전자는 상하판에 인가된 고전압의 전계에 의해 형광체가 도포되어 있는 양극쪽으로 가속되며, 상기 전자들이 형광체에 충돌하게 되면 에너지가 발생하게 되고, 이 에너지에 의해 형광체에 있는 전자들이 여기 되었다가 떨어지면서 발광하여 화면을 표시하게 된다.The emitted electrons are accelerated toward the anode to which the phosphor is applied by a high voltage electric field applied to the upper and lower plates, and when the electrons collide with the phosphor, energy is generated, and the electrons in the phosphor are excited by this energy. Flashes to display the screen.
도2는 MIM FED에서 단순 매트릭스형, 즉 패시브 매트릭스형 데이터 라인과 스캔 라인의 배치를 보인 평면도로서, 이에 도시한 바와 같이 데이터 라인(7)은 상하측으로 길게 위치하며, 스캔 라인(6)은 상기 데이터 라인(7)과는 수직으로 교차하는 방향으로 위치하는 패시브 매트릭스 형상을 나타낸다.FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of a simple matrix type, i.e., a passive matrix type data line and a scan line in the MIM FED. As shown in FIG. 2, the data line 7 is extended vertically and the scan line 6 is The passive matrix shape is located in the direction perpendicular to the data line 7.
상기 패시브 매트릭스 구조에서 스캔 라인(6)은 대면적화 될수록 그 길이가 증가하며, 저항 또한 증가하게 된다.In the passive matrix structure, the scan line 6 increases in length as the area becomes larger, and the resistance also increases.
이와 같은 상태에서 구동회로와 직접 연결되는 스캔전극(2)의 일측과 구동회로에서 먼 위치의 스캔전극(2) 사이에는 전압차가 발생하게 되며, 이에 따라 화면 좌우측의 밝기에 차이가 발생하게 된다.In this state, a voltage difference is generated between one side of the scan electrode 2 directly connected to the driving circuit and the scan electrode 2 at a position far from the driving circuit, thereby causing a difference in brightness on the left and right sides of the screen.
대화면 MIM FED의 스캔전극(2)의 저항은 통상 100ohm 정도이며, 사용하는 전류는 100~400mA의 전압을 사용한다.The resistance of the scan electrode 2 of the large screen MIM FED is usually about 100 ohm, and the current used uses a voltage of 100 to 400 mA.
단순히 저항값과 전류값을 곱하면 전압의 저하정도를 알 수 있으며, 적어도 10V의 전압저하가 발생하여 구동자체가 되지 않는 경우도 발생할 수 있다.Simply multiplying the resistance value and the current value shows the degree of voltage drop, and may occur when the voltage drop of at least 10V occurs and the drive itself does not.
또한, 선택된 셀 뿐만 아니라 선택되지 않은 셀에도 전류가 흐르게 되어 누화(Cross talk)를 발생시키고, 그로 인해 대형 화면의 경우 더욱 더 심각한 문제가 초래되어 표시 장치가 구동할 수 없게 될 수도 있다.In addition, current flows not only in the selected cell but also in the unselected cell, which may cause cross talk, which may cause a more serious problem in the case of a large screen, thereby preventing the display device from being driven.
도3은 종래 MIM FED의 구동 파형도로서, 이에 도시한 바와 같이 각 스캔 라인에 인가되는 구동 전압(Scan 1~Scan n)은 구동시점에서 음의 전압(예를 들어, -5V)을 가지는 펄스형태로 인가된다.FIG. 3 is a driving waveform diagram of a conventional MIM FED. As shown in FIG. 3, the driving voltages Scan 1 to Scan n applied to each scan line have a negative voltage (for example, −5 V) at the time of driving. Is applied in the form.
이와 같은 동작으로 하나의 프레임을 표시한 후, 그 구동전압(Scan 1~Scan n)은 양의 전압을 가지는 펄스형태로 인가되며, 이를 리셋펄스(Reset Pulse)라고 한다.After displaying one frame by such an operation, the driving voltages Scan 1 to Scan n are applied in the form of a pulse having a positive voltage, which is called a reset pulse.
상기 리셋펄스(Reset Pulse)는 영상신호가 입력되지 않은 특정한 시점에서만 출력되는 신호이며, 그 리셋펄스(Reset Pulse)가 인가되면 이전 프레임의 표시에 의해 각 셀에 충전된 전압을 제거할 수 있다.The reset pulse is a signal output only at a specific time point at which an image signal is not input. When the reset pulse is applied, the voltage charged in each cell may be removed by displaying the previous frame.
그러나, 상기 리셋펄스(Reset Pulse)는 프레임과 프레임 사이, 즉 영상신호가 입력되지 않는 짧은 시점에서만 인가되는 신호이며, 이에 따라 그 펄스폭이 제한적이다.However, the reset pulse is a signal applied only between a frame and a frame, that is, a short time point at which an image signal is not input, and thus the pulse width is limited.
이처럼 리셋에 충분한 기간동안 리셋펄스가 인가되지 않으면, 리셋되지 않는 경우가 발생하여 다음 프레임의 표시에서 화질이 열화된다.If a reset pulse is not applied for a period sufficient for such a reset, it will not be reset and image quality will deteriorate in the display of the next frame.
상기한 바와 같이 종래 MIM FED의 매트릭스 구조는 단순 패시브 매트릭스 구조를 가짐으로써, 화면이 대면적화 되면서 그 스캔전극의 길이와 저항이 증가하고, 그로 인해 전압의 저하가 크게 발생하여 화면의 좌우측 밝기 차이가 생기는 문제점이 있었다.As described above, the matrix structure of the conventional MIM FED has a simple passive matrix structure, and as the screen becomes larger, the length and resistance of the scan electrode increase, and as a result, the voltage decreases significantly, resulting in a difference in brightness between the left and right sides of the screen. There was a problem that occurred.
또한, 표시 장치 구동 시 선택된 셀 뿐만 아니라 선택되지 않을 셀에도 전류가 흐르게 되어 누화(Cross talk)를 발생시키는 문제점이 있었다.In addition, when the display device is driven, current flows not only in the selected cell but also in a cell that is not selected, thereby causing cross talk.
또한, 단순 매트릭스 구조에 의해 하나의 프레임이 표시된 후, 리셋펄스를 인가하여 리셋시키고 다음 프레임을 표시하고 있으나, 리셋펄스의 인가기간이 짧아 리셋이 정확하게 일어나지 않는 문제점이 있었다.In addition, after one frame is displayed by a simple matrix structure, a reset pulse is applied to reset and the next frame is displayed. However, there is a problem that the reset pulse does not occur correctly due to a short application period of the reset pulse.
따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 대면적의 표시 화면 전체에서 균일한 화면 밝기를 제공하며, 리셋 펄스를 사용하지 않고도 셀에 충전되는 전압을 방전시킬 수 있는 MIM 전계 방출 표시 소자의 매트릭스 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention in view of the above problems provides a uniform screen brightness over a large display screen and provides a matrix structure of the MIM field emission display device capable of discharging the voltage charged in the cell without using a reset pulse. The purpose is to provide.
또한, 선택된 셀과 선택되지 않은 셀 간에 흐르는 누설 전류를 최소화하여 누화를 줄일 수 있는 MIM 전계 방출 표시 소자의 매트릭스 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a matrix structure of the MIM field emission display device capable of reducing crosstalk by minimizing leakage current flowing between selected and unselected cells.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 데이터 라인과 스캔 라인을 구비한 전계 방출 표시 소자의 매트릭스 구조에 있어서, 상기 데이터 라인과 스캔 라인에 이격되어 위치하고, 구동 전압(Vdd)에 의해 구동되는 금속-인슐레이터-금속(MIM)셀과; 해당(N번째) 스캔 라인의 동작에 의해 연결된 데이터 라인으로 인가되는 데이터를 출력하고, 그 출력된 데이터의 전위와 그 다음(N+1번째) 스캔 라인에 인가된 전위 차이에 의해 상기 금속-인슐레이터-금속(MIM)셀로 인가되는 구동 전압(Vdd) 출력을 제어하는 셀 구동부로 구성된 픽셀이 행렬 형태로 배열된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a matrix structure of a field emission display device having a plurality of data lines and scan lines, wherein the matrix structure is spaced apart from the data lines and scan lines and driven by a driving voltage Vdd. A metal-insulator-metal (MIM) cell; Outputs data applied to the connected data lines by the operation of the corresponding (Nth) scan line, and the metal-insulator by the potential difference of the output data and the potential difference applied to the next (N + 1) th scan line. A pixel consisting of a cell driver controlling an output of a driving voltage Vdd applied to a metal MIM cell is arranged in a matrix form.
상기 금속-인슐레이터-금속(MIM)셀의 스캔 전극은 접지되어 있는 것을 특징으로 한다.상기 셀 구동부는 상기 해당 스캔 라인의 동작에 의해 연결된 데이터 라인으로 인가되는 데이터를 출력하는 제1트랜지스터와; 일측이 상기 제1트랜지스터의 출력과 연결되고, 다른 일측이 그 다음 스캔 라인과 연결되어 상기 일측과 다른 일측의 전위 차이에 해당하는 전압을 저장하는 커패시터와; 상기 커패시터에 저장된 전압에 의해 제어되고, 그 전압에 의해 도통될 경우 구동 전압(Vdd)을 상기 금속-인슐레이터-금속(MIM)셀로 출력하는 제2트랜지스터를 구비하여 구성한 것을 특징으로 한다.The scan electrode of the metal-insulator-metal (MIM) cell is grounded. The cell driver may include: a first transistor configured to output data applied to a data line connected by an operation of the corresponding scan line; A capacitor having one side connected to an output of the first transistor and the other side connected to a next scan line to store a voltage corresponding to a potential difference between the one side and the other side; And a second transistor controlled by a voltage stored in the capacitor and outputting a driving voltage Vdd to the metal-insulator-metal (MIM) cell when the voltage is controlled by the voltage stored in the capacitor.
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상기 제1트랜지스터는 n형 트랜지스터 혹은 p형 트랜지스터이고, 상기 제2트랜지스터는 n형 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The first transistor may be an n-type transistor or a p-type transistor, and the second transistor may be an n-type transistor.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 MIM 전계 방출 표시 소자의 매트릭스 구조에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.A preferred embodiment of the matrix structure of the MIM field emission display device of the present invention having the above characteristics will be described with reference to the drawings.
도4는 본 발명 MIM FED의 매트릭스 구조도로서, 이에 도시한 바와 같이 스캔 라인(6)과 데이터 라인(7)에 의해 구동되는 다수의 픽셀(CELL)을 구비하는 액티브형 매트릭스 구조를 가지며 각 픽셀(CELL)은 두개의 스캔 라인, 하나의 데이터 라인과 연결된다. 예컨대, 첫번째 데이터 라인(Data1)과 연결된 픽셀인 경우 첫번째 스캔 라인(Scan1) 그리고 두번째 스캔 라인(Scan2)과 연결된다.FIG. 4 is a matrix structure diagram of the MIM FED of the present invention. As shown in FIG. 4, an active matrix structure including a plurality of pixels CELL driven by a scan line 6 and a data line 7 is provided. CELL) is connected to two scan lines and one data line. For example, the pixel connected to the first data line Data1 is connected to the first scan line Scan1 and the second scan line Scan2.
도5는 도4에서 도시한 픽셀(CELL)의 상세한 구성을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 스캔 라인(6)과 데이터 라인(7)에 이격되어 위치하고, 외부에서 입력된 구동 전압(Vdd)에 의해 동작하는 MIM셀(20)과, 상기 스캔 라인(Scan1)의 동작에 의해 연결된 데이터 라인(Data1)으로 인가되는 데이터를 출력하고, 그 출력된 데이터의 전위와 그 다음 스캔 라인(Scan2)에 인가된 전위 차이에 의해 상기 MIM셀(20)로 인가되는 구동 전압(Vdd) 출력을 제어하는 셀 구동부(10)를 구비하여 구성한다.FIG. 5 shows a detailed configuration of the pixel CELL shown in FIG. As shown, the MIM cell 20 is spaced apart from the scan line 6 and the data line 7 and operated by an externally input driving voltage Vdd, and by the operation of the scan line Scan1. Outputs the data applied to the connected data line Data1 and outputs the driving voltage Vdd applied to the MIM cell 20 by the potential difference of the output data and the potential applied to the next scan line Scan2. It comprises a cell driver 10 for controlling the configuration.
상기 셀 구동부(10)는 스캔 라인(Scan1)과 데이터 라인(Data1)에 각각 연결된 단자(a, b)의 전위 차이에 의해 상기 데이터 라인(Data1)에 인가된 데이터의 출력을 제어하는 제1트랜지스터(T1)와, 일측이 상기 제1트랜지스터(T1)의 출력측과 연결되고, 다른 일측(c)이 그 다음 스캔 라인(Scan2)과 연결되어 상기 연결된 두 측(일측과 다른 일측)의 전위 차이에 의해 소정의 데이터(전압)를 저장하는 커패시터(Cs)와, 상기 커패시터(Cs)에 저장된 소정의 데이터(전압)에 의해 제어되고, 그 소정의 데이터(전압)에 의해 도통될 경우 외부에서 인가되는 구동 전압(Vdd)을 상기 MIM셀(20)로 출력하는 제2트랜지스터(T2)를 구비하여 구성한다.The cell driver 10 controls the output of the data applied to the data line Data1 by the potential difference between the terminals a and b connected to the scan line Scan1 and the data line Data1, respectively. (T1), and one side is connected to the output side of the first transistor (T1), the other side (c) is then connected to the scan line (Scan2) to the potential difference between the two connected sides (one side and the other side) Is controlled by a capacitor (Cs) for storing predetermined data (voltage) and predetermined data (voltage) stored in the capacitor (Cs), and externally applied when conducting by the predetermined data (voltage). A second transistor T2 for outputting a driving voltage Vdd to the MIM cell 20 is provided.
그리고, 상기 MIM셀(20)의 스캔 전극은 접지되어 있다.The scan electrode of the MIM cell 20 is grounded.
또한, 상기 제1트랜지스터(T1)는 인가되는 구동 파형에 따라서 n형 트랜지스터 또는 p형 트랜지스터가 될 수 있고, 제2트랜지스터(T2)는 구형 파형과 상관없이 n형 트랜지스터를 사용한다. 상기 제1트랜지스터(T1)와 제2트랜지스터(T2)가 FET라고 가정하고 각각의 연결 상태를 설명하면, 데이터 라인(Data1)과 제1트랜지스터(T1)의 소스(Source)단자(b)가 연결되고, 제1트랜지스터(T1)의 드레인(Drain) 단자가 제2트랜지스터(T2)의 게이트(Gate)단자와 연결된다. 그리고, 외부에서 인가된 구동 전압(Vdd)은 제2트랜지스터(T2)의 드레인 단자와 연결되고, 제2트랜지스터(T2)의 소스단자는 MIM셀(20)의 일측과 연결된다.In addition, the first transistor T1 may be an n-type transistor or a p-type transistor according to an applied driving waveform, and the second transistor T2 uses an n-type transistor irrespective of a square waveform. Assuming that the first transistor T1 and the second transistor T2 are FETs and explaining the connection states, the source terminal b of the data line Data1 and the first transistor T1 is connected to each other. The drain terminal of the first transistor T1 is connected to the gate terminal of the second transistor T2. The external driving voltage Vdd is connected to the drain terminal of the second transistor T2, and the source terminal of the second transistor T2 is connected to one side of the MIM cell 20.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 대한 동작을 도 5와 도 6을 참고하여 보다 상세히 설명한다.An operation of the present invention having such a configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6.
먼저, 스캔 라인(Scan1)과 데이터 라인에 도 6a 또는 도 6b에 도시된 바와 같이 펄스형태의 소정의 데이터(전압)가 인가되면, 제1트랜지스터(T1)가 도통되어 데이터 라인(Data1)으로 인가된 소정의 데이터(전압)가 제1트랜지스터(T1)를 통해 출력된다.First, when predetermined data (voltage) in the form of pulse is applied to the scan line Scan1 and the data line as shown in FIG. 6A or 6B, the first transistor T1 is turned on and applied to the data line Data1. The predetermined data (voltage) is output through the first transistor T1.
여기서, 상기 도 6a와 도 6b의 구동 파형은 제1트랜지스터(T1)의 타입에 따라 결정된다. 즉, 제1트랜지스터(T1)가 n형 트랜지스터일 경우 도 6a의 구동 파형이 적용되고, 제1트랜지스터(T1)가 p형 트랜지스터일 경우 도 6b의 구동 파형이 적용된다.The driving waveforms of FIGS. 6A and 6B are determined according to the type of the first transistor T1. That is, the driving waveform of FIG. 6A is applied when the first transistor T1 is an n-type transistor, and the driving waveform of FIG. 6B is applied when the first transistor T1 is a p-type transistor.
상기 제1트랜지스터(T1)가 도통되어 데이터 라인에 인가된 소정의 전압(5V)을 출력하면, 커패시터(Cs)는 상기 제1트랜지스터(T1)에서 출력한 소정의 전압(5V)과 그 다음 스캔 라인(Scan2)에 인가되는 소정의 전압(0V)의 차이에 해당하는 전압(5V)을 충전한다.When the first transistor T1 is turned on to output a predetermined voltage 5V applied to the data line, the capacitor Cs outputs the predetermined voltage 5V output from the first transistor T1 and the next scan. The voltage 5V corresponding to the difference of the predetermined voltage 0V applied to the line Scan2 is charged.
상기 커패시터(Cs)에 충전된 소정의 전압(5V)이 제2트랜지스터(T2)의 게이트(Gate) 구동전압으로 사용되고, 그 구동전압에 의해 도통되어 소정의 전압(Vdd=10V)이 MIM셀(20)에 충전되어 발광하게 된다. 한편, 커패시터(Cs)에 소정의 전압이 충전되지 않으면, 즉, 제1트랜지스터(T1)에서 출력한 전압과 그 다음 스캔 라인(Scan2)에 인가되는 전압의 전위차가 없어지게 되면, 제2트랜지스터(T2)가 오프되어 MIM셀(20)에 전압이 인가되지 않고, MIM셀(20)은 동작하지 않는다.The predetermined voltage 5V charged in the capacitor Cs is used as the gate driving voltage of the second transistor T2, and is conducted by the driving voltage so that the predetermined voltage (Vdd = 10V) is applied to the MIM cell ( 20) is charged to emit light. On the other hand, when a predetermined voltage is not charged in the capacitor Cs, that is, when the potential difference between the voltage output from the first transistor T1 and the voltage applied to the next scan line Scan2 disappears, the second transistor ( T2) is turned off, no voltage is applied to the MIM cell 20, and the MIM cell 20 does not operate.
그리고, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 커패시터(Cs)에 소정의 전압이 충전되고 홀딩(Holding)되는 시간(TH)은 스캔 펄스가 구동 스캔 라인(Scan1)에 인가되는 시점부터 그 다음 스캔 라인(Scan2)에 스캔 펄스가 인가되기 직전까지의 시간을 말한다. 즉, 커패시터(Cs)에 소정의 전압이 충전된 상태에서 그 다음 스캔 라인(Scan2)에 스캔 펄스가 인가되면, 다시 말해, 두번째 픽셀(CELL)이 구동하게 되면, 그 두번째 스캔 라인(Scan2)에 소정의 전압(예를 들어, 5V)이 인가되어 첫번째 픽셀(CELL)의 커패시터(Cs) 상하의 전압 차이가 없어지고, 따라서 커패시터(Cs)에 전하가 충전되지 않기 때문이다.As shown in FIG. 6, the time T H during which a predetermined voltage is charged and held in the capacitor Cs is followed by the next scan line from the time when a scan pulse is applied to the driving scan line Scan1. The time until immediately before a scan pulse is applied to (Scan2). That is, when a scan pulse is applied to the next scan line Scan2 while a predetermined voltage is charged in the capacitor Cs, that is, when the second pixel CELL is driven, the second scan line Scan2 is applied to the second scan line Scan2. This is because a predetermined voltage (for example, 5V) is applied so that there is no voltage difference between the capacitors Cs of the first pixel CELL and thus no charge is charged in the capacitor Cs.
또한, 본 발명은 종래 패시브 매트릭스 구조에서 선택된 셀과 선택되지 않은 셀간의 영향으로 발생하는 누화를 줄이기 위해 구동되는 스캔 타임을 최대한 줄이고, 홀딩 시간을 최대한 이용하여 장시간 밝기를 유지할 수 있도록 용량이 큰 커패시터를 사용하여 구성한다.In addition, the present invention is a capacitor having a large capacity so as to reduce the scan time driven to reduce the crosstalk caused by the influence between the selected cells and the non-selected cells in the conventional passive matrix structure, and to maintain the brightness for a long time by using the holding time to the maximum Configure using
이러한 본 발명은 트랜지스터를 FET에 한정하지 않고, 모든 트랜지스터를 적용할 수 있다는 것을 인지하여야 한다.It should be appreciated that this invention is not limited to transistors, but to all transistors.
상기한 바와 같이 본 발명은 MIM FED의 매트릭스를 액티브 매트릭스 형으로 변환하여, 셀 혹은 스캔 라인에 흐르는 전체적인 전류를 저감하고, 스캔전극의 저항에 의해 전압이 저하되는 것을 방지하여 화면의 밝기를 향상시킴과 아울러 그 밝기의 균일성을 확보하는 효과가 있다.As described above, the present invention converts the matrix of the MIM FED into an active matrix type, thereby reducing the overall current flowing through the cell or the scan line, and improving the brightness of the screen by preventing the voltage from being lowered by the resistance of the scan electrode. In addition, there is an effect of ensuring the uniformity of the brightness.
또한, 커패시터에 충전되는 시간을 제어할 수 있어서 셀간의 누설 전류를 줄일 수 있고, 그로 인해 누화(Cross talk)를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to control the time charged in the capacitor to reduce the leakage current between the cells, thereby reducing the cross talk (cross talk) is effective.
도1은 일반적인 MIM FED의 픽셀 단면도.1 is a cross-sectional view of a pixel of a typical MIM FED.
도2는 MIM FED에서 패시브 매트릭스형 데이터 라인과 스캔 라인의 배치를 보인 평면도.2 is a plan view showing the arrangement of a passive matrix data line and a scan line in the MIM FED;
도3은 종래 MIM FED의 구동 파형도.3 is a driving waveform diagram of a conventional MIM FED.
도4는 본 발명 MIM FED의 매트릭스 구조도.4 is a matrix structure diagram of the present invention MIM FED.
도5는 도4에 도시한 셀(CELL)의 상세 구성도.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of a cell CELL shown in FIG. 4; FIG.
도6a와 도6b는 본 발명 MIM FED을 구동하기 위한 구동파형의 일실시예도.Figures 6a and 6b is an embodiment of a drive waveform for driving the MIM FED of the present invention.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
6:스캔 라인 7:데이터 라인6: Scan line 7: Data line
10:셀 구동부 20:MIM셀10: cell drive unit 20: MIM cell
Cs:커패시터 T1,T2:트랜지스터Cs: Capacitor T1, T2: Transistor
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|---|---|---|---|
| KR10-2003-0024755A KR100517957B1 (en) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | The matrix structure of metal-insulator-metal field emission display |
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| Publication number | Publication date |
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| KR20040090795A (en) | 2004-10-27 |
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