KR100800568B1 - Field emission device and method for driving the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전계방출 장치의 평면도이다.1 is a plan view of a field emission device according to embodiments of the present invention.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다. FIG. 2 is an enlarged view of region A of FIG. 1.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 취해진 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 전계방출 장치의 구동에 사용되는 펄스 전압들의 파형을 도시한다.4 shows waveforms of pulse voltages used to drive a field emission device according to embodiments of the present invention.
도 5는 도 4의 B 영역을 확대하여 도시한 도면이다.FIG. 5 is an enlarged view of region B of FIG. 4.
♧ 도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명 ♧♧ Explanation of Reference Numbers for Main Parts of Drawing
11 : 하부 기판 11: lower substrate
12_1, 12_2, 12_3, 12_4 : 게이트 전극12_1, 12_2, 12_3, 12_4: gate electrode
13_1, 13_2, 13_3, 13_4 : 캐소드 전극13_1, 13_2, 13_3, 13_4: cathode electrodes
14 : 에미터14 emitter
21 : 상부 기판21: upper substrate
22 : 애노드 전극22: anode electrode
30 : 인버터30: inverter
40 : 제어기40: controller
본 발명은 전계방출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전계방출 장치를 구동하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission device, and more particularly to a method for driving the field emission device.
액정표시장치는 무게가 가볍고 소비전력이 작아 컴퓨터 또는 텔레비전 분야의 디스플레이장치에 널리 보급되고 있다. 그러나 액정표시장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고 후방에서 균일한 빛을 받아야만 화상을 형성할 수 있다. 이러한 빛을 제공하는 것이 백라이트로서, 최근 전계방출형 장치를 상기 백라이트로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.Liquid crystal display devices have been widely used in display devices in the computer or television field because of their light weight and low power consumption. However, the liquid crystal display itself does not form an image by emitting light and can form an image only after receiving uniform light from the rear. Providing such light is a backlight, and researches for using a field emission device as the backlight have been actively conducted.
전계방출 장치는 그 구조에 따라 2극관형과 3극관형으로 구분될 수 있으며, 상기 3극관형 전계방출 장치는 통상 게이트 전극 및 캐소드 전극이 평행하게 배치된 하부 기판과 애노드 전극이 배치된 상부 기판을 포함한다. 상기 게이트 전극 및 상기 캐소드 전극 상에는 에미터가 배치된다. 상기 3극관형 전계방출 장치는 상기 게이트 전극에 펄스 전압을 제공함으로써 구동될 수 있다. 즉, 상기 게이트 전극에 펄스 전압이 제공되면, 상기 에미터에서 전자가 방출되고, 상기 방출된 전자에 의해 상기 애노드 전극 상의 형광체는 여기되어 발광된다. The field emission device may be classified into a bipolar tube type and a tripole type tube according to the structure thereof. The triode type field emission device typically has a lower substrate in which a gate electrode and a cathode electrode are disposed in parallel, and an upper substrate in which an anode electrode is disposed. It includes. An emitter is disposed on the gate electrode and the cathode electrode. The tripolar field emission device may be driven by providing a pulse voltage to the gate electrode. That is, when a pulse voltage is provided to the gate electrode, electrons are emitted from the emitter, and the phosphor on the anode is excited and emitted by the emitted electrons.
애노드 전극으로 방출되는 전자의 양은 기판 크기, 애노드 전극 및 게이트 전극에 제공되는 펄스 전압의 세기에 비례하여 증가할 수 있다. 특히, 기판의 크기가 커지면 게이트 전극에 펄스전압이 제공될 때, 전계방출 현상에 의해 순간적으 로 다량의 전자가 동시에 애노드 전극으로 방출되기 때문에 구동이 안정적으로 이루어지지 않는다. 예컨대, 애노드 전극에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 설치된 직렬 저항에 지나치게 높은 피크 전류(peak current)가 흐르면서 애노드 전극에 제공되는 전압이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 이에 의해, 전계방출 장치의 휘도 및 효율이 감소할 수 있고, 구동시 고전류에 견딜 수 있는 인버터가 필요하게 되어 제조 비용이 증가할 수 있다. The amount of electrons emitted to the anode electrode may increase in proportion to the substrate size and the intensity of the pulse voltages provided to the anode electrode and the gate electrode. In particular, when the size of the substrate increases, when a pulse voltage is provided to the gate electrode, driving is not stably performed because a large amount of electrons are instantaneously emitted to the anode electrode by the field emission phenomenon. For example, an excessively high peak current flows through a series resistor provided to prevent overcurrent from flowing to the anode electrode, thereby lowering a voltage provided to the anode electrode. As a result, the brightness and efficiency of the field emission device can be reduced, and an inverter capable of withstanding high current during driving is required, thereby increasing the manufacturing cost.
또, 액정표시장치에서 사용되는 기존의 백라이트는 항상 최대 밝기로 켜져 있기 때문에 과도한 전력이 소비되고, 액정표시장치의 콘트라스트비의 향상에 대한 요구에 역행한다.In addition, since the conventional backlight used in the liquid crystal display is always turned on at the maximum brightness, excessive power is consumed, and it is against the demand for improvement in the contrast ratio of the liquid crystal display.
본 발명의 실시예들은 부분적으로 휘도를 조절할 수 있는 전계방출 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.Embodiments of the present invention provide a field emission device capable of partially adjusting luminance and a driving method thereof.
본 발명의 실시예들은 부분적으로 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 전계방출 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.Embodiments of the present invention provide a field emission apparatus and a driving method thereof, which can partially improve contrast ratio.
본 발명의 실시예들은 안정적으로 구동할 수 있는 전계방출 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.Embodiments of the present invention provide a field emission apparatus and a driving method thereof that can be stably driven.
본 발명의 실시예들에 따른 전계방출 장치는: 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 위치하고, 서로 전기적으로 격리된 게이트 전극들; 상기 하부 기판 상에 위치하고, 서로 전기적으로 격리된 캐소드 전극들; 상기 게이트 전극들 및 상기 캐소드 전극들 중 적어도 어느 한 쪽의 전극들 상에 위치하는 에미터; 상기 하부 기판에 대향하도록 배치되고, 애노드 전극을 갖는 상부 기판; 및 상기 게이트 전극들 및 상기 캐소드 전극들 중 적어도 어느 한 쪽의 전극들에 펄스 전압들을 제공하는 외부 전원을 포함할 수 있다. 상기 하부 기판은 복수 개의 구동 영역들로 구분되고, 상기 펄스 전압들이 제공되는 온-타임 구간들과 상기 펄스 전압들이 제공되지 않는 오프-타임 구간들의 비를 조절하여 상기 구동 영역들의 휘도가 조절될 수 있다.Field emission apparatus according to embodiments of the present invention comprises: a lower substrate; Gate electrodes positioned on the lower substrate and electrically isolated from each other; Cathode electrodes disposed on the lower substrate and electrically isolated from each other; An emitter positioned on at least one of the gate electrodes and the cathode electrodes; An upper substrate disposed to face the lower substrate and having an anode electrode; And an external power supply for providing pulse voltages to at least one of the gate electrodes and the cathode electrodes. The lower substrate may be divided into a plurality of driving regions, and the luminance of the driving regions may be adjusted by adjusting a ratio between on-time sections in which the pulse voltages are provided and off-time sections in which the pulse voltages are not provided. have.
상기 펄스 전압들은 상기 게이트 전극들에 제공되는 게이트 펄스 전압들과 상기 캐소드 전극들에 제공되는 캐소드 펄스 전압들을 포함할 수 있고, 상기 외부 전원은 상기 게이트 펄스 전압들 및 상기 캐소드 펄스 전압들을 독립적으로 제공할 수 있다. 상기 오프-타임 구간들은 상기 펄스 전압들의 주기보다 크고 1초보다 작을 수 있다. 상기 게이트 전극들 및 상기 캐소드 전극들은 래터럴 게이트형, 노멀 게이트형 또는 언더 게이트형으로 배치될 수 있다.The pulse voltages may include gate pulse voltages provided to the gate electrodes and cathode pulse voltages provided to the cathode electrodes, and the external power source independently provides the gate pulse voltages and the cathode pulse voltages. can do. The off-time periods may be greater than a period of the pulse voltages and less than 1 second. The gate electrodes and the cathode electrodes may be arranged in a lateral gate type, a normal gate type, or an under gate type.
상기 펄스 전압들은 상기 게이트 전극들에 제공되는 게이트 펄스 전압들과 상기 캐소드 전극들에 제공되는 캐소드 펄스 전압들을 포함할 수 있고, 상기 외부 전원은 상기 게이트 펄스 전압들 및 상기 캐소드 펄스 전압들을 상기 구동 영역들에 독립적으로 제공할 수 있다. 상기 게이트 펄스 전압들 및 상기 캐소드 펄스 전압들은 상기 구동 영역들에 따라 다른 온-타임 구간을 가질 수 있다. 같은 구동 영역에 제공되는 게이트 펄스 전압 및 캐소드 펄스 전압은 같은 온-타임 구간을 가질 수 있다.The pulse voltages may include gate pulse voltages provided to the gate electrodes and cathode pulse voltages provided to the cathode electrodes, and the external power source supplies the gate pulse voltages and the cathode pulse voltages to the driving region. Can be provided independently. The gate pulse voltages and the cathode pulse voltages may have different on-time intervals according to the driving regions. The gate pulse voltage and the cathode pulse voltage provided in the same driving region may have the same on-time interval.
본 발명의 실시예들에 따른 전계방출 장치의 구동 방법은: 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 위치하고, 서로 전기적으로 격리된 게이트 전극들; 상기 하부 기판 상에 위치하고, 서로 전기적으로 격리된 캐소드 전극들; 상기 게이트 전극들 및 상기 캐소드 전극들 중 적어도 어느 한 쪽의 전극들 상에 위치하는 에미터; 상기 하부 기판에 대향하도록 배치되고, 애노드 전극을 갖는 상부 기판; 및 상기 게이트 전극들 및 상기 캐소드 전극들 중 적어도 어느 한 쪽의 전극들에 펄스 전압들을 제공하는 외부 전원을 포함하고, 상기 하부 기판은 복수 개의 구동 영역들로 구분되는 전계방출 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 펄스 전압들이 제공되는 온-타임 구간들과 상기 펄스 전압들이 제공되지 않는 오프-타임 구간들의 비를 조절하여 상기 구동 영역들의 휘도를 조절하는 것을 포함할 수 있다.A method of driving a field emission device according to embodiments of the present invention includes: a lower substrate; Gate electrodes positioned on the lower substrate and electrically isolated from each other; Cathode electrodes disposed on the lower substrate and electrically isolated from each other; An emitter positioned on at least one of the gate electrodes and the cathode electrodes; An upper substrate disposed to face the lower substrate and having an anode electrode; And an external power source providing pulse voltages to at least one of the gate electrodes and the cathode electrodes, wherein the lower substrate is divided into a plurality of driving regions. The brightness of the driving regions may be adjusted by adjusting a ratio between on-time sections in which the pulse voltages are provided and off-time sections in which the pulse voltages are not provided.
상기 휘도를 조절하는 것은 상기 게이트 펄스 전압들 및 상기 캐소드 펄스 전압들을 상기 게이트 전극들 및 상기 캐소드 전극들에 독립적으로 제공하는 것을 포함할 수 있다. 상기 오프-타임 구간들은 상기 펄스 전압들의 주기보다 크고 1초보다 작을 수 있다. 상기 펄스 전압들은 위상차를 갖도록 제공될 수 있다.Adjusting the brightness may include providing the gate pulse voltages and the cathode pulse voltages independently of the gate electrodes and the cathode electrodes. The off-time periods may be greater than a period of the pulse voltages and less than 1 second. The pulse voltages may be provided to have a phase difference.
상기 펄스 전압들은 상기 게이트 전극들에 제공되는 게이트 펄스 전압들과 상기 캐소드 전극들에 제공되는 캐소드 펄스 전압들을 포함할 수 있고, 상기 휘도를 조절하는 것은 상기 게이트 펄스 전압들 및 상기 캐소드 펄스 전압들을 상기 구동 영역들에 독립적으로 제공하는 것을 포함할 수 있다. 상기 게이트 펄스 전압들 및 상기 캐소드 펄스 전압들은 상기 구동 영역들에 따라 다른 온-타임 구간을 갖도록 제공될 수 있다. 같은 구동 영역에 제공되는 게이트 펄스 전압 및 캐소드 펄스 전압은 같은 온-타임 구간을 갖도록 제공될 수 있다.The pulse voltages may include gate pulse voltages provided to the gate electrodes and cathode pulse voltages provided to the cathode electrodes, and adjusting the brightness may include the gate pulse voltages and the cathode pulse voltages. And providing independently to the drive regions. The gate pulse voltages and the cathode pulse voltages may be provided to have different on-time intervals according to the driving regions. The gate pulse voltage and the cathode pulse voltage provided in the same driving region may be provided to have the same on-time interval.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다.Although terms such as first, second, etc. are used herein to describe various elements, the elements should not be limited by such terms. These terms are only used to distinguish the elements from one another.
이하에서는 래터럴 게이트형(lateral gate type) 전계방출 장치가 본 발명의 실시예로 설명된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 형태의 전계방출 장치, 예컨대 노멀 게이트형(normal gate type) 및 언더 게이트형(under gate type) 전계방출 장치에도 적용될 수 있다.Hereinafter, a lateral gate type field emission device is described as an embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited thereto and may be applied to other types of field emission devices such as a normal gate type and an under gate type field emission device.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전계방출 장치가 설명된다. 전계방출 장치(1)는 하부 기판(11) 및 상부 기판(21)을 포함한다. 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 및 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4)이 하부 기판(11) 상에 배치된다. 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 및 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4) 각각은 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 또, 게이트 전극의 스트라이프와 캐소드 전극의 스트라이프는 하나씩 교대로 배열될 수 있다. 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 및 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4)의 폭은 각각 150㎛이고, 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4)과 인접하는 캐소드 전극 들(13_1,13_2,13_3,13_4) 간 간격은 50㎛일 수 있다.1 to 3, a field emission apparatus according to embodiments of the present invention is described. The
에미터(14)가 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 및/또는 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4)의 중앙부 상에 배치될 수 있다. 에미터(14)는 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 에미터(14)의 폭은 100㎛일 수 있다. 따라서 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 상의 에미터(14)와 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4) 간 간격 및 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4) 상의 에미터(14)와 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 간 간격은 75㎛가 될 수 있다. 에미터(14)는 탄소나노튜브를 포함하는 페이스트를 스크린 프린팅법으로 도포하여 형성될 수 있다.Emitter 14 may be disposed on the central portion of gate electrodes 12_1, 12_2, 12_3, 12_4 and / or cathode electrodes 13_1, 13_2, 13_3, 13_4. Emitter 14 may have a stripe shape. The width of the emitter 14 may be 100 μm. Thus, the spacing between the emitter 14 and the cathode electrodes 13_1, 13_2, 13_3, 13_4 on the gate electrodes 12_1, 12_2, 12_3, 12_4 and the emitter on the cathode electrodes 13_1, 13_2, 13_3, 13_4 An interval between the 14 and the gate electrodes 12_1, 12_2, 12_3, and 12_4 may be 75 μm. The emitter 14 may be formed by applying a paste including carbon nanotubes by screen printing.
도 1을 참조하면 하부 기판(11)은 N개의 구동 영역들(Dn)로 구분될 수 있다. 본 실시예에서 하부 기판(11)은 84개의 구동 영역들(Dn)을 포함한다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에서 구동 영역들(Dn)의 수는 달라질 수 있다. 구동 영역들(Dn) 각각은 서로 독립적으로 구동될 수 있다. 이하에서는 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예를 용이하게 설명하기 위해 상기 84개의 구동 영역들 중 4개의 구동 영역들(D1,D2,D3,D4)을 예로 들어 설명한다.Referring to FIG. 1, the
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 및 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4)은 구동 영역들(D1,D2,D3,D4) 각각에 하나씩 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 게이트 전극(12_1)과 제1 캐소드 전극(13_1)이 제1 구동 영역(D1)에 배치될 수 있고, 제2 게이트 전극(12_2)과 제2 캐소드 전극(13_2)이 제2 구동 영역(D2)에 배치될 수 있다. 제3 게이트 전극(12_3)과 제3 캐소드 전극(13_3)이 제3 구동 영역(D3)에 배치될 수 있고, 제4 게이트 전극(12_4)과 제4 캐 소드 전극(13_4)이 제4 구동 영역(D4)에 배치될 수 있다.Referring back to FIGS. 2 and 3, the gate electrodes 12_1, 12_2, 12_3, 12_4 and the cathode electrodes 13_1, 13_2, 13_3, 13_4 are respectively formed in the driving regions D1, D2, D3, and D4. Can be placed one by one. For example, the first gate electrode 12_1 and the first cathode electrode 13_1 may be disposed in the first driving region D1, and the second gate electrode 12_2 and the second cathode electrode 13_2 may be second driven. It may be disposed in the area D2. The third gate electrode 12_3 and the third cathode electrode 13_3 may be disposed in the third driving region D3, and the fourth gate electrode 12_4 and the fourth cathode electrode 13_4 may be disposed in the fourth driving region. It may be disposed at (D4).
상부 기판(21)은 하부 기판(11)에 대향하여 배치된다. 애노드 전극(22) 및 형광체층(23)이 하부 기판(11)을 향하여 상부 기판(21) 상에 배치될 수 있다. 애노드 전극(22)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 형성될 수 있고, 형광체층(23)은 RGB 형광체가 일정 비율로 혼합된 백색 형광체로 형성될 수 있다.The
하부 기판(11)과 상부 기판(21)은 스페이서(미도시)을 사이에 두고 일정한 간격, 예컨대 6mm 간격으로 대면할 수 있으며, 그 사이의 공간에는 전자가 방출될 수 있도록 진공이 형성될 수 있다. 진공도는 10-7Torr일 수 있다.The
전계방출 장치(1)는 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 및 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4)에 펄스 전압들을 제공하고, 애노드 전극(14)에 높은 직류 전압을 제공하는 인버터(30)를 포함할 수 있다. 또, 전계방출 장치(1)는 인버터(30)를 제어하는 제어기(40)를 포함할 수 있다.The
도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전계방출 장치 구동 방법이 설명된다. 인버터(30)는 제어기(40)의 제어에 의해 애노드 전극(22)에 8kV의 직류 전압을 제공하고, 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 및 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4)에 250V의 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)을 제공한다. 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)은 구형파일 수 있다. 예를 들면, 상기 구형파의 주파수, 주기(T) 및 펄스 폭(TW)은 각각 5kH, 200㎲, 1㎲일 수 있다. 또, 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)은 위상차(PD)를 갖도록 순차적으로 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 게이트 전극(12_1), 제2 게이트 전극(12_2), 제3 게이트 전극(12_3), 제4 게이트 전극(12_4)에 순차적으로 제1 게이트 펄스 전압(GPV1), 제2 게이트 펄스 전압(GPV2), 제3 게이트 펄스 전압(GPV3), 제4 게이트 펄스 전압(GPV4)이 제공될 수 있고, 이어서 제1 캐소드 전극(13_1), 제2 캐소드 전극(13_2), 제3 캐소드 전극(13_3), 제4 캐소드 전극(13_4)에 순차적으로 제1 캐소드 펄스 전압(CPV1), 제2 캐소드 펄스 전압(CPV2), 제3 캐소드 펄스 전압(CPV3), 제4 캐소드 펄스 전압(CPV4)이 제공될 수 있다. 2, 4 and 5, a method of driving a field emission device according to embodiments of the present invention will be described. The
게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)의 위상차(PD)의 최소값은 펄스 폭(TW)보다 크거나 같을 수 있다. 또, 구동 영역의 수가 N이고, 펄스 전압들의 주기가 T인 경우, 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4) 간 위상차(PD)의 최소값은 T/2N일 수 있다. 예컨대, 주기(T)가 200㎲이고, 구동 영역의 수가 84면 위상차(PD)의 최소값은 200/168(약 1.2)㎲일 수 있다. 이 경우, 제2 게이트 펄스 전압(GPV2)은 제1 게이트 펄스 전압(GPV1)에 대하여 1.2㎲의 위상차로 제공될 수 있고, 제3 게이트 펄스 전압(GPV3) 및 제4 게이트 펄스 전압(GPV4)은 제1 게이트 펄스 전압(GPV1)에 대하여 각각 2.4㎲, 3.6㎲의 위상차로 제공될 수 있다. 또, 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)은 제1 게이트 펄스 전압(GPV1) 에 대하여 각각 100.8㎲, 102.0㎲, 103.2㎲, 104.4㎲의 위상차로 제공될 수 있다. 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)이 게이트 전극들(12_1,12_2,12_3,12_4) 및 캐소드 전극들(13_1,13_2,13_3,13_4)에 제공되는 순서는 바뀔 수 있다. 또, 구동 영역들에 제공되는 게이트 펄스 전압들 및 캐소드 펄스 전압들이 구동 영역들에 따라 전부 다른 위상차로 제공되지 않을 수 있으며, 일부 구동 영역들에 제공되는 게이트 펄스 전압들 및/또는 캐소드 펄스 전압들은 동일한 위상차로 제공될 수 있다. The minimum value of the phase difference P D of the gate pulse voltages GPV1, GPV2, GPV3, GPV4 and the cathode pulse voltages CPV1, CPV2, CPV3, CPV4 may be greater than or equal to the pulse width T W. In addition, when the number of driving regions is N and the period of the pulse voltages is T, the phase difference P D between the gate pulse voltages GPV1, GPV2, GPV3 and GPV4 and the cathode pulse voltages CPV1, CPV2, CPV3, CPV4. ) May be T / 2N. For example, the period T may be 200 Hz, and the minimum number of the 84-plane phase difference PD may be 200/168 (about 1.2 ms). In this case, the second gate pulse voltage GPV2 may be provided with a phase difference of 1.2 Hz with respect to the first gate pulse voltage GPV1, and the third gate pulse voltage GPV3 and the fourth gate pulse voltage GPV4 may be provided. The first gate pulse voltage GPV1 may be provided with a phase difference of 2.4 mA and 3.6 mA, respectively. In addition, the cathode pulse voltages CPV1, CPV2, CPV3, and CPV4 may be provided with phase differences of 100.8 mA, 102.0 mA, 103.2 mA, and 104.4 mA with respect to the first gate pulse voltage GPV1, respectively. The gate pulse voltages GPV1, GPV2, GPV3, GPV4 and the cathode pulse voltages CPV1, CPV2, CPV3, CPV4 are formed on the gate electrodes 12_1, 12_2, 12_3, 12_4 and the cathode electrodes 13_1, 13_2, 13_3. 13_4) may be reversed. In addition, the gate pulse voltages and the cathode pulse voltages provided to the driving regions may not be provided in all different phase differences depending on the driving regions, and the gate pulse voltages and / or the cathode pulse voltages provided to some driving regions may be The same phase difference can be provided.
이와 같이, 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)이 순차적으로 제공됨에 따라 제1 구동 영역(D1), 제2 구동 영역(D2), 제3 구동 영역(D3), 제4 구동 영역(D4)이 순차적으로 구동될 수 있다. 종래 하부 기판을 복수의 구동 영역들로 구분하지 않고 펄스 전압을 제공하는 경우에는 애노드의 피크 전류가 120mA로 크게 나타나고, 전계방출 장치의 휘도 및 효율은 각각 4500㏅/㎡, 48.3㏐/W으로 낮게 나타난다. 그러나 상술한 본 발명의 구동 방법에 따르면, 애노드 전극(22)의 피크 전류는 30mA로 낮게 나타나고, 전계방출 장치의 휘도 및 효율은 각각 7600㏅/㎡, 61.2㏐/W로 크게 나타난다. As such, as the gate pulse voltages GPV1, GPV2, GPV3, and GPV4 and the cathode pulse voltages CPV1, CPV2, CPV3, and CPV4 are sequentially provided, the first driving region D1 and the second driving region D2 are provided. ), The third driving region D3 and the fourth driving region D4 may be sequentially driven. In the case of providing a pulse voltage without dividing the lower substrate into a plurality of driving regions, the peak current of the anode is large as 120 mA, and the luminance and the efficiency of the field emission device are as low as 4500 mA / m2 and 48.3 mA / W, respectively. appear. However, according to the above-described driving method of the present invention, the peak current of the
다시, 도 2 및 도 4를 참조하면, 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)의 파형도는 온-타임 구간들(tON _1,tON _2,tON _3,tON _4)과 오프-타임 구간들(tOFF _1,tOFF _2,tOFF _3,tOFF _4)을 포함할 수 있다. 제1 게이트 펄스 전압(GPV1) 및 제1 캐소드 펄스 전압(CPV1)은 각각 제1 온-타 임 구간(tON _1) 동안 제1 게이트 전극(12_1) 및 제1 캐소드 전극(13_1)에 제공되고, 제1 오프-타임 구간(tOFF _1) 동안에는 제공되지 않는다. 제2 게이트 펄스 전압(GPV2) 및 제2 캐소드 펄스 전압(CPV2)은 각각 제2 온-타임 구간(tON _2) 동안 제2 게이트 전극(12_2) 및 제2 캐소드 전극(13_2)에 제공되고, 제2 오프-타임 구간(tOFF _2) 동안에는 제공되지 않는다. 제3 게이트 펄스 전압(GPV3) 및 제3 캐소드 펄스 전압(CPV3)은 각각 제3 온-타임 구간(tON _3) 동안 제3 게이트 전극(12_3) 및 제3 캐소드 전극(13_3)에 제공되고, 제3 오프-타임 구간(tOFF _3) 동안에는 제공되지 않는다. 제4 게이트 펄스 전압(GPV4) 및 제4 캐소드 펄스 전압(CPV4)은 각각 제4 온-타임 구간(tON _4) 동안 제4 게이트 전극(12_4) 및 제4 캐소드 전극(13_4)에 제공되고, 제4 오프-타임 구간(tOFF _1) 동안에는 제공되지 않는다. Referring again to FIGS. 2 and 4, waveform diagrams of the gate pulse voltages GPV1, GPV2, GPV3, GPV4 and the cathode pulse voltages CPV1, CPV2, CPV3, CPV4 are shown in the on-time intervals t ON. _1 , t ON _2 , t ON _3 , t ON _4 ) and off-time intervals (t OFF _1 , t OFF _2 , t OFF _3 , t OFF _4 ). The first gate pulse voltage GPV1 and the first cathode pulse voltage CPV1 are respectively provided to the first gate electrode 12_1 and the first cathode electrode 13_1 during the first on-time period t ON _1 . , During the first off-time interval t OFF _1 . The second gate pulse voltage GPV2 and the second cathode pulse voltage CPV2 are respectively provided to the second gate electrode 12_2 and the second cathode electrode 13_2 during the second on-time period t ON _2 , Not provided during the second off-time interval t OFF _2 . The third gate pulse voltage GPV3 and the third cathode pulse voltage CPV3 are respectively provided to the third gate electrode 12_3 and the third cathode electrode 13_3 during the third on-time period t ON _3 . It is not provided during the third off-time interval t OFF _3 . The fourth gate pulse voltage GPV4 and the fourth cathode pulse voltage CPV4 are respectively provided to the fourth gate electrode 12_4 and the fourth cathode electrode 13_4 during the fourth on-time period t ON _4 . It is not provided during the fourth off-time interval t OFF _1 .
구동 영역들(D1,D2,D3,D4)의 오프-타임 구간들(tOFF _1,tOFF _2,tOFF _3,tOFF _4)은 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 각 구동 영역(D1,D2,D3,D4)별로 온-타임 구간(tON _1,tON _2,tON _3,tON _4)과 오프-타임 구간(tOFF _1,tOFF _2,tOFF _3,tOFF _4)을 적절하게 조절하여, 각 구동 영역(D1,D2,D3,D4)별로 휘도를 조절할 수 있다. 오프-타임 구간(tOFF _1,tOFF _2,tOFF _3,tOFF _4)이 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)의 주기보다 작으면 정확한 휘도를 낼 수 없고, 1초보다 크면 화면이 꺼져 있는 것처럼 보일 수 있기 때문에, 오프-타임 구간(tOFF _1-4)은 게이트 펄스 전압들(GPV1,GPV2,GPV3,GPV4) 및 캐소드 펄스 전압들(CPV1,CPV2,CPV3,CPV4)의 주기보다 크고 1초보다 작은 것이 바람직하다.The off-time periods t OFF _1 , t OFF _2 , t OFF _3 , t OFF _4 of the driving regions D1, D2, D3, and D4 may be the same as or different from each other. On-time sections (t ON _1 , t ON _2 , t ON _3 , t ON _4 ) and off-time sections (t OFF _1 , t OFF _2 , t OFF ) for each driving area _3 , t OFF _4 ) may be appropriately adjusted to adjust luminance for each driving region D1, D2, D3, and D4. The off-time intervals t OFF _1 , t OFF _2 , t OFF _3 , t OFF _4 may be applied to the gate pulse voltages GPV1, GPV2, GPV3, GPV4 and the cathode pulse voltages CPV1, CPV2, CPV3, CPV4. If it is smaller than the period, the correct luminance cannot be obtained, and if it is larger than 1 second, the screen may appear to be turned off, so the off-time interval t OFF _1-4 is used for the gate pulse voltages GPV1, GPV2, GPV3, and GPV4. And greater than the period of the cathode pulse voltages CPV1, CPV2, CPV3, CPV4 and less than 1 second.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, specific embodiments of the present invention have been described. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
본 발명의 실시예들에 따르면, 액정표시장치 등에서 광원으로 사용되는 백라이트에서 부분적으로 휘도 조절을 할 수 있고, 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. 예컨대, 액정표시장치의 화면에서 어두운 부분은 백라이트에서도 어둡게 하고, 액정표시장치의 화면에서 밝은 부분은 백라이트에서도 밝게 함으로써 콘트라스트비를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 휘도를 필요에 따라 구동 영역별로 다르게 함으로써 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.According to the exemplary embodiments of the present invention, luminance may be partially adjusted in a backlight used as a light source in a liquid crystal display, and the contrast ratio may be improved. For example, the dark portion of the screen of the liquid crystal display is darkened in the backlight, and the bright part of the screen of the liquid crystal display is brightened in the backlight, thereby improving the contrast ratio. Can be used efficiently.
본 발명의 실시예들에 따르면, 애노드 전극에 과도하게 큰 전류가 흐르는 것을 방지하여 전계방출 장치의 구동 안정성이 확보될 수 있다. 저전류용 구동 인버 터를 사용할 수 있어 제조 비용이 절감될 수 있다. 전계방출 장치의 휘도 및 효율이 향상될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the driving stability of the field emission device may be secured by preventing excessively large current from flowing to the anode electrode. Low-current drive inverters can be used to reduce manufacturing costs. The brightness and efficiency of the field emission device can be improved.
Claims (14)
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KR1020070032934A KR100800568B1 (en) | 2007-04-03 | 2007-04-03 | Field emission device and method for driving the same |
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2007
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