KR101273513B1 - Field emission device and method for operating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 급격한 펄스 구동이 가능한 전계 방출 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명은 전계 방출 장치에 있어서, 전계 방출원을 포함하는 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극에 대향되어 배치되며, 상기 전계 방출원으로부터 방출된 전자를 가속시키는 아노드 전극; 상기 캐소드 전극에 흐르는 전계 방출 전류를 제어하는 전류 제어부; 및 상기 전류 제어부의 비활성화시, 상기 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가하는 전계 방출 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 급격한 펄스 구동이 가능한 전류 구동 방식의 전계 방출 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a field emission device capable of rapid pulse driving and a driving method thereof. A field emission device comprising: a cathode electrode comprising a field emission source; An anode disposed opposite the cathode and configured to accelerate electrons emitted from the field emission source; A current controller which controls the field emission current flowing through the cathode electrode; And a field emission controller configured to apply a pull-up voltage to the cathode when the current controller is deactivated. According to the present invention, it is possible to provide a current driving type field emission device capable of abrupt pulse driving and a driving method thereof.

Description

전계 방출 장치 및 그 구동 방법{FIELD EMISSION DEVICE AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}Field emission device and driving method thereof {FIELD EMISSION DEVICE AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}

본 발명은 전계 방출 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히, 급격한 펄스 구동이 가능한 전계 방출 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a field emission device and a driving method thereof, and more particularly, to a field emission device capable of rapid pulse driving and a driving method thereof.

전계 방출 장치는 진공 분위기에서 전계(electric field)를 인가하여 캐소드 전극으로부터 전자를 방출시키는 소자로서, 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display;FED), 전계 방출 램프(Field Emission Lamp;FEL), 전계 방출 X-ray 등으로 이용된다.A field emission device is an element that emits electrons from a cathode by applying an electric field in a vacuum atmosphere, and includes a field emission display (FED), a field emission lamp (FEL), and a field emission X Used as a ray.

전계 방출 장치는 구조에 따라 캐소드 전극 및 아노드 전극으로 구성되는 2극형(diode) 전계 방출 장치와 캐소드 전극, 아노드 전극 및 게이트 전극으로 구성되는 3극형(triode) 전계 방출장치로 나누어진다. 여기서, 2극형 전계 방출 장치는 캐소드 전극과 아노드 전극 간의 전압 차에 의해 전자가 방출되는 반면, 3극형 전계 방출 장치는 게이트 전극의 유도에 의해 전자가 방출된다. The field emission device is divided into a two-pole field emission device consisting of a cathode electrode and an anode electrode and a triode field emission device consisting of a cathode electrode, an anode electrode, and a gate electrode according to the structure. Here, in the bipolar field emission device, electrons are emitted by the voltage difference between the cathode electrode and the anode electrode, whereas in the tripolar field emission device, the electrons are emitted by the induction of the gate electrode.

이하, 도면을 참조하여 종래기술에 따른 전계 방출 장치의 구조 및 구동 방법을 살펴보도록 한다.
Hereinafter, a structure and a driving method of a field emission device according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래기술에 따른 전계 방출 장치의 구조를 나타내는 구성도로서, 특히, 3극형 전계 방출 장치의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing the structure of a field emission device according to the prior art, and in particular, a structure showing the structure of a three-pole type field emission device.

도시된 바와 같이, 종래의 3극형 전계 방출 장치는 하부 기판(100) 및 하부 기판(100) 상에 형성되며 복수의 전계 방출원(120)를 포함하는 캐소드 전극(110)을 구비한다. 여기서, 캐소드 전극(110)은 각 픽셀 또는 각 블록이 상호 절연되도록 간극(111)을 갖는다. 캐소드 전극(100) 상에는 전계 방출을 유도하기 위한 게이트 전극(130)이 구비되며, 캐소드 전극(100)과 게이트 전극(130) 사이에는 절연막이나 스페이서(미도시됨) 등이 개재된다.As shown in the drawing, the conventional tripolar field emission device includes a cathode electrode 110 formed on the lower substrate 100 and the lower substrate 100 and including a plurality of field emission sources 120. Here, the cathode electrode 110 has a gap 111 so that each pixel or each block is insulated from each other. A gate electrode 130 for inducing field emission is provided on the cathode electrode 100, and an insulating film or a spacer (not shown) is interposed between the cathode electrode 100 and the gate electrode 130.

또한, 하부 기판(100)과 평행하게 배치된 상부 기판(140) 및 캐소드 전극(110)에 대향되도록 상부 기판(140)의 저면 상에 형성된 아노드 전극(150)이 구비된다.In addition, an anode electrode 150 formed on a bottom surface of the upper substrate 140 is provided to face the upper substrate 140 and the cathode electrode 110 disposed in parallel with the lower substrate 100.

또한, 아노드 전극(150)에 DC 전압을 공급하는 아노드 전원부(160) 및 게이트 전극(130)에 DC 전압을 공급하는 게이트 전원부(170)가 구비된다.In addition, an anode power supply unit 160 for supplying a DC voltage to the anode electrode 150 and a gate power supply unit 170 for supplying a DC voltage to the gate electrode 130 are provided.

또한, 캐소드 전극(110)에 흐르는 전계 방출 전류를 제어하는 전류 제어부(180)가 구비되는데, 전류 제어부(180)는 MOSFET 등으로 구현될 수 있다.In addition, a current controller 180 for controlling the field emission current flowing through the cathode electrode 110 is provided, the current controller 180 may be implemented as a MOSFET or the like.

이와 같은 구조를 갖는 전계 방출 장치는 게이트 전극(130)에 의해 전계 방출원(120)로부터 전자 방출이 유도되고, 방출된 전자는 아노드 전극(150) 방향으로 가속된다. 특히, 전계 방출 장치는 전류 구동 방식에 의해 구동되는데, 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
In the field emission device having such a structure, electron emission is induced from the field emission source 120 by the gate electrode 130, and the emitted electrons are accelerated toward the anode electrode 150. In particular, the field emission device is driven by a current driving method, which will be described in detail as follows.

전계 방출 장치는 아노드 전원부(160) 및 게이트 전원부(170)에 의해 아노드 전극(150) 및 게이트(130) 전극에 시간에 따라 일정한 DC 전압이 인가된 상태에서, 전류 제어부(180)에 의해 캐소드 전극(110)에 흐르는 전계 방출 전류를 제어함으로써 특정 픽셀 또는 블록에서만 전계방출이 일어나도록 하는 전류 구동 방식에 의해 구동된다. The field emission device is applied by the current control unit 180 in a state in which a constant DC voltage is applied to the anode electrode 150 and the gate 130 electrode over time by the anode power supply unit 160 and the gate power supply unit 170. By controlling the field emission current flowing through the cathode electrode 110 is driven by a current driving method so that the field emission occurs only in a specific pixel or block.

구체적으로, 전류 제어부(180)가 활성화(ON)되면, 캐소드 전극(110)이 접지(0V)되고, 게이트 전극(130)과 캐소드 전극(110) 양단에 전계방출이 일어날 수 있는 충분한 전압이 인가됨으로써 해당 픽셀 또는 블록에서 전계방출이 일어난다. Specifically, when the current controller 180 is activated (ON), the cathode electrode 110 is grounded (0V), and a sufficient voltage is applied to both the gate electrode 130 and the cathode electrode 110 so that field emission can occur. As a result, field emission occurs in the pixel or block.

또한, 전류 제어부(180)가 비활성화(OFF)되면, 캐소드 전극(110)이 접지 전극과 전기적으로 분리되어 캐소드 전극(110)에 남아있던 전자가 방출된다. 따라서, 캐소드 전극(110)의 양(+) 전위가 증가하게 되며, 그에 따라, 게이트 전극(130)과 캐소드 전극(110) 간의 전압 차가 감소하여 전계방출이 중단되며, 캐소드 전극(110)의 전위 상승도 멈추게 된다. In addition, when the current controller 180 is inactivated (OFF), the cathode electrode 110 is electrically separated from the ground electrode to emit electrons remaining in the cathode electrode 110. Accordingly, the positive potential of the cathode electrode 110 increases, and accordingly, the voltage difference between the gate electrode 130 and the cathode electrode 110 decreases to stop the field emission, and thus the potential of the cathode electrode 110. The ascent will also stop.

이러한 전류 구동방법은 전류 제어부(180)의 소자로 사용되는 MOSFET 등을 턴온/턴오프 할 수 있는 5V 이하의 낮은 신호원으로도 전계방출을 제어할 수 있다는 장점이 있다.
This current driving method has an advantage that the field emission can be controlled even by a low signal source of 5V or less capable of turning on / off a MOSFET used as an element of the current controller 180.

도 2는 종래기술에 따른 전계 방출 장치의 구동시 각 전극의 전압 변화를 나타내는 타이밍 도이다. 상단의 그래프는 시간에 따른 게이트 전극의 전압(VG) 및 캐소드 전극의 전압(Vc)의 준위 변화를 나타내고, 하단의 그래프는 전류 제어부, 즉, MOSFET의 게이트 단자에 인가되는 신호 펄스(Vs)를 나타낸다. 또한, 각 그래프의 X축은 시간을 나타내며, Y축은 전압을 나타낸다.2 is a timing diagram illustrating a voltage change of each electrode when driving the field emission device according to the related art. The upper graph shows the change in the level of the gate electrode voltage (V G ) and the cathode electrode voltage (Vc) over time, the lower graph shows the current control, that is, the signal pulse (Vs) applied to the gate terminal of the MOSFET Indicates. In addition, the X axis of each graph represents time, and the Y axis represents voltage.

그래프에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(130)에 DC 전압(VG)이 인가된 상태에서, 전류 제어부(180)에 인가되는 신호 펄스에 따라 전류 제어부(180)가 활성화/비활성화된다. As shown in the graph, in the state in which the DC voltage V G is applied to the gate electrode 130, the current controller 180 is activated / deactivated according to a signal pulse applied to the current controller 180.

하이 레벨의 펄스가 인가되어 전류 제어부(180)가 활성화되면, 캐소드 전극(110)은 접지되어 전계 방출원(120)로부터 전자가 방출된다. 또한, 로우 레벨의 펄스가 인가되어 전류 제어부(180)가 비활성화되면, 캐소드 전극(110)이 접지 전극과 분리되어 전압이 상승되며, 그에 따라 전계 방출이 중단된다.When a high level pulse is applied to activate the current controller 180, the cathode electrode 110 is grounded to emit electrons from the field emission source 120. In addition, when the low level pulse is applied and the current controller 180 is inactivated, the cathode electrode 110 is separated from the ground electrode to increase the voltage, thereby stopping the field emission.

그러나, 전류 제어부(180)가 활성화되는 시점 즉, 신호 펄스(Vs)의 라이징 엣지에서는 캐소드 전극의 전압(Vc)이 수직으로 하강하는 반면, 비활성화되는 시점 즉, 신호 펄스(Vs)의 폴링 엣지에서는 캐소드 전극(110)의 전압이 수직으로 증가하지 않고 포물선 형태로 서서히 상승되는 문제점이 있다. 즉, 전류 제어부(180)가 비활성화되더라도 전계 방출 전류를 즉시 차단하지 못하기 때문에, 급격한 펄스 구동에 어려움이 있다.
However, at the time when the current controller 180 is activated, that is, at the rising edge of the signal pulse Vs, the voltage Vc of the cathode electrode falls vertically, while at the time when the current controller 180 is deactivated, that is, at the falling edge of the signal pulse Vs. There is a problem that the voltage of the cathode electrode 110 is gradually increased in a parabolic form without increasing vertically. That is, even if the current controller 180 is inactivated, the field emission current is not immediately blocked, and thus there is a difficulty in sudden pulse driving.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 급격한 펄스 구동이 가능한 전류 구동 방식의 전계 방출 장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and a first object of the present invention is to provide a current driving type field emission device capable of abrupt pulse driving.

또한, 본 발명은 전류 구동 방식의 전계 방출 장치에 있어서 급격한 펄스 구동이 가능한 구동 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a driving method capable of rapid pulse driving in a current driving type field emission device.

상기 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명은 전계 방출 장치에 있어서, 전계 방출원을 포함하는 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극에 대향되어 배치되며, 상기 전계 방출원으로부터 방출된 전자를 가속시키는 아노드 전극; 상기 캐소드 전극에 흐르는 전계 방출 전류를 제어하는 전류 제어부; 및 상기 전류 제어부의 비활성화시, 상기 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가하는 전계 방출 제어부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a field emission device comprising: a cathode electrode including a field emission source; An anode disposed opposite the cathode and configured to accelerate electrons emitted from the field emission source; A current controller which controls the field emission current flowing through the cathode electrode; And a field emission controller configured to apply a pull-up voltage to the cathode when the current controller is deactivated.

또한, 본 발명은 전계 방출 장치의 구동 방법에 있어서, 아노드 전극에 DC 전압을 인가하는 단계; 상기 아노드 전극에 대향되어 배치되며 전계 방출원을 포함하는 캐소드 전극을 접지시켜 상기 전계 방출원으로부터 전자를 방출시키는 단계; 상기 캐소드 전극을 접지 전극으로부터 분리시키는 단계; 및 상기 접지 전극으로부터 분리된 상기 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.
In addition, the present invention provides a method of driving a field emission device, comprising: applying a DC voltage to an anode electrode; Grounding a cathode electrode disposed opposite the anode electrode and including a field emission source to emit electrons from the field emission source; Separating the cathode electrode from the ground electrode; And applying a pull-up voltage to the cathode electrode separated from the ground electrode.

본 발명에 따르면, 전류 제어부의 비활성화시 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가함으로써, 캐소드 전극의 전위를 신속히 증가시킬 수 있다. 따라서, 급격한 펄스 구동이 가능한 전류 구동 방식의 전계 방출 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, the potential of the cathode can be quickly increased by applying a pull-up voltage to the cathode when the current controller is inactive. Accordingly, it is possible to provide a current driving type field emission device capable of rapid pulse driving and a driving method thereof.

특히, 이러한 전계 방출 장치를 이용하여 구현된 전계 방출 램프를 LCD(Liquid Crystal Display)의 BLU(Back Light Unit)에 적용함으로써, 동영상의 잔상 제거가 가능해진다. 또한, 이러한 전계 방출 장치를 컬러 시퀀셜(Color Sequential) LCD 또는 LED의 BLU에 적용함으로써, LCD 또는 LED BLU에서 나타나는 컬러 브레이킹(Color breaking) 현상을 제거하여 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 전계 방출 장치를 X-선 전자원으로 적용함으로써, 기존의 열전자원에서 불가능했던 급격한 X-선 펄스 발생이 가능하다.
In particular, by applying the field emission lamp implemented using the field emission device to the BLU (Back Light Unit) of the liquid crystal display (LCD), it is possible to remove the afterimage of the video. In addition, by applying such a field emission device to the color sequential LCD or LED BLU, it is possible to improve the quality by eliminating the color breaking phenomenon appearing in the LCD or LED BLU. In addition, by applying such a field emission device as an X-ray electron source, it is possible to generate a sudden X-ray pulse that was not possible in the conventional heat electron source.

도 1은 종래기술에 따른 전계 방출 장치의 구조를 나타내는 구성도
도 2는 종래기술에 따른 전계 방출 장치의 구동시 각 전극의 전압 변화를 나타내는 타이밍 도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치의 구성을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치의 구동시 각 전극의 전압 변화를 나타내는 타이밍 도
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 제어부 및 전류 제어부의 구성을 나타내는 구성도
도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계 방출 제어부의 구성을 나타내는 구성도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 제어부의 전원부의 구성을 나타내는 구성도1 is a block diagram showing a structure of a field emission device according to the prior art
2 is a timing diagram showing a voltage change of each electrode when driving a field emission device according to the prior art;
3 is a block diagram showing a configuration of a field emission device according to an embodiment of the present invention
4 is a timing diagram illustrating a voltage change of each electrode when driving a field emission device according to an embodiment of the present invention;
5A is a block diagram showing the configuration of a field emission controller and a current controller according to the first embodiment of the present invention;
5B is a configuration diagram showing the configuration of the field emission control unit according to the second embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram showing a configuration of a power supply unit of a field emission control unit according to an embodiment of the present invention;

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치의 구성을 나타내는 구성도로서, 특히, 3극형 전계 방출 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 단, 설명의 편의를 위해 절연막 등은 생략하고 전극을 중심으로 도시하였다.3 is a block diagram showing the configuration of a field emission device according to an embodiment of the present invention, and in particular, a structure showing the structure of a three-pole type field emission device. However, for convenience of description, the insulating film and the like are omitted and shown mainly in the electrode.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치는 전계 방출원(220)을 포함하는 캐소드 전극(210), 캐소드 전극(210)에 대향되어 배치되며 전계 방출원(220)으로부터 방출된 전자를 가속시키는 아노드 전극(250), 전계 방출원(220)으로부터 전자 방출을 유도하는 게이트 전극(230), 캐소드 전극(210)에 흐르는 전계 방출 전류를 제어하는 전류 제어부(280) 및 전류 제어부(280)의 비활성화시 캐소드 전극(210)에 풀업 전압을 인가하는 전계 방출 제어부(290)를 포함한다. As shown, the field emission device according to the embodiment of the present invention is disposed opposite the cathode electrode 210, the cathode electrode 210 including the field emission source 220 and emitted from the field emission source 220 An anode electrode 250 for accelerating electrons, a gate electrode 230 for inducing electron emission from the field emission source 220, a current controller 280 for controlling a field emission current flowing through the cathode electrode 210, and a current The field emission controller 290 applies a pull-up voltage to the cathode electrode 210 when the controller 280 is deactivated.

또한, 전계 방출 장치는 아노드 전극(250)에 고전압의 DC 전압을 공급하는 제1 전원부(260) 및 게이트 전극(230)에 고전압의 DC 전압을 공급하는 제2 전원부(270)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the field emission device further includes a first power supply unit 260 for supplying a high voltage DC voltage to the anode 250 and a second power supply unit 270 for supplying a high voltage DC voltage to the gate electrode 230. It is preferable.

캐소드 전극(210)은 하부 기판(200) 상에 형성된다. 또한, 캐소드 전극(210)은 복수의 전계 방출원(220)를 포함하는데, 각 픽셀 또는 각 블록이 상호 절연되도록 간극(211)을 갖는 것이 바람직하다.The cathode electrode 210 is formed on the lower substrate 200. In addition, the cathode electrode 210 includes a plurality of field emission sources 220, and preferably has a gap 211 so that each pixel or each block is insulated from each other.

전계 방출원(220)는 전자를 방출하기 위한 것으로서 캐소드 전극(210)의 표면으로부터 돌출되어 형성된다. 전계 방출원(220)는 캐소드 전극(210)과 게이트 전극(230) 간의 전압 차가 문턱 전압보다 큰 값을 가지면 전자를 방출한다.The field emission source 220 is for emitting electrons and protrudes from the surface of the cathode electrode 210. The field emission source 220 emits electrons when the voltage difference between the cathode electrode 210 and the gate electrode 230 has a value greater than the threshold voltage.

아노드 전극(250)은 하부 기판(200)과 평행하게 배치된 상부 기판(240)의 저면 상에 형성된다. The anode electrode 250 is formed on the bottom surface of the upper substrate 240 disposed in parallel with the lower substrate 200.

게이트 전극(230)은 캐소드 전극(210) 상에 형성되는데, 캐소드 전극(210)과 게이트 전극(230) 사이에 절연막이나 스페이서(미도시됨) 등이 개재된다.The gate electrode 230 is formed on the cathode electrode 210, and an insulating film or a spacer (not shown) is interposed between the cathode electrode 210 and the gate electrode 230.

전류 제어부(180)는 캐소드 전극(210)과 접지 전압 사이에 연결되며, MOSFET 등으로 구현될 수 있다. 전류 제어부(180)는 활성화되어 캐소드 전극(210)과 접지 전극을 연결시키거나, 비활성화되어 캐소드 전극(210)과 접지 전극을 분리시킨다.The current controller 180 is connected between the cathode electrode 210 and the ground voltage, and may be implemented as a MOSFET or the like. The current controller 180 is activated to connect the cathode electrode 210 and the ground electrode, or deactivated to separate the cathode electrode 210 and the ground electrode.

전계 방출 제어부(290)는 전류 제어부(180)의 비활성화시 캐소드 전극(210)의 전압을 신속하게 상승시켜 급격한 펄스 구동을 가능하게 하기 위한 것이다. 전계 방출 제어부(290)는 캐소드 전극(210)에 연결되는데, 캐소드 전극(210)과 전류 제어부(280) 사이에 연결되는 것이 바람직하다. The field emission controller 290 is intended to enable rapid pulse driving by rapidly increasing the voltage of the cathode electrode 210 when the current controller 180 is inactivated. The field emission controller 290 is connected to the cathode electrode 210, and is preferably connected between the cathode electrode 210 and the current controller 280.

여기서, 전계 방출 제어부(290)는 전류 제어부(280)의 비활성화시 캐소드 전극의 전위를 급격히 상승시키기 위한 풀업 전압을 인가한다. 이와 같이, 풀업 전압을 인가시킴으로써, 캐소드 전극(210)과 게이트 전극(230) 간의 전압 차가 문턱 전압 이하의 값을 갖도록 캐소드 전극(210)의 전위를 상승시킬 수 있다.Here, the field emission controller 290 applies a pull-up voltage for rapidly increasing the potential of the cathode electrode when the current controller 280 is inactivated. In this way, by applying the pull-up voltage, the potential of the cathode electrode 210 can be raised so that the voltage difference between the cathode electrode 210 and the gate electrode 230 has a value equal to or less than the threshold voltage.

여기서, 풀업 전압은 소정 레벨의 DC 전압일 수 있다. 물론, 캐소드 전극(210)에 인가되는 풀업 전압은 아노드 전극(250) 및 게이트 전극(230)에 인가되는 DC 전압과 동일한 값을 가질 수 있으나, 필요에 따라 상이한 값을 가질 수 있다.Here, the pull-up voltage may be a DC voltage of a predetermined level. Of course, the pull-up voltage applied to the cathode electrode 210 may have the same value as the DC voltage applied to the anode electrode 250 and the gate electrode 230, but may have a different value as necessary.

이 밖에도 펄스 형태의 풀업 전압을 캐소드 전극(210)에 인가하는 것 또한 가능하다.
In addition, it is also possible to apply a pull-up voltage in the form of a pulse to the cathode electrode 210.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치의 구동시 각 전극의 전압 변화를 나타내는 타이밍 도이다. 상단의 그래프는 시간에 따른 게이트 전극의 전압(VG) 및 캐소드 전극의 전압(Vc)의 준위 변화를 나타내고, 하단의 그래프는 전류 제어부에 인가되는 신호 펄스(Vs)를 나타낸다. 또한, 각 그래프의 X축은 시간을 나타내며, Y축은 전압을 나타낸다.4 is a timing diagram illustrating a voltage change of each electrode when driving a field emission device according to an embodiment of the present invention. The upper graph shows the change in the level of the voltage V G of the gate electrode and the voltage Vc of the cathode electrode with time, and the lower graph shows the signal pulse Vs applied to the current controller. In addition, the X axis of each graph represents time, and the Y axis represents voltage.

그래프에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(230)에 DC 전압(VG)이 인가된 상태에서, 전류 제어부(280)에 인가되는 신호 펄스(Vs)에 따라 전류 제어부(280)가 활성화/비활성화된다. As shown in the graph, in the state in which the DC voltage V G is applied to the gate electrode 230, the current controller 280 is activated / deactivated according to the signal pulse Vs applied to the current controller 280. .

하이 레벨의 신호 펄스(Vs)가 인가되어 전류 제어부(280)가 활성화되면, 캐소드 전극(210)은 접지되어 전계 방출원(220)로부터 전자가 방출된다. 또한, 로우 레벨의 신호 펄스(Vs)가 인가되어 전류 제어부(280)가 비활성화되면, 캐소드 전극(210)이 접지 전극과 분리되며 전계 방출 제어부(290)에 의해 캐소드 전극(210)에 풀업 전압이 인가된다. 이때, 신호 펄스(Vs)의 폴링 엣지에서 캐소드 전극(210)에 풀업 전압이 인가되므로, 신호 펄스(Vs)의 폴링 엣지에서 캐소드 전극(210)의 전압이 수직으로 상승하게 된다. 따라서, 캐소드 전극(210)의 전압이 신속하게 상승되어 전계 방출이 즉시 중단된다.When a high level signal pulse Vs is applied to activate the current controller 280, the cathode electrode 210 is grounded to emit electrons from the field emission source 220. In addition, when the low level signal pulse Vs is applied to deactivate the current controller 280, the cathode electrode 210 is separated from the ground electrode, and the pull-up voltage is applied to the cathode electrode 210 by the field emission controller 290. Is approved. In this case, since the pull-up voltage is applied to the cathode electrode 210 at the falling edge of the signal pulse Vs, the voltage of the cathode electrode 210 rises vertically at the falling edge of the signal pulse Vs. As a result, the voltage of the cathode electrode 210 is rapidly increased to immediately stop the field emission.

즉, 본 발명에 따르면, 전류 제어부(280)의 비활성화시 캐소드 전극(210)의 전압을 신속히 상승시킴으로써, 캐소드 전극(210)의 전계 방출을 급격히 상승시켜 전류 구동에 의한 급격한 구동을 가능하게 할 수 있다.
That is, according to the present invention, by rapidly increasing the voltage of the cathode electrode 210 when the current controller 280 is inactivated, the field emission of the cathode electrode 210 is rapidly increased to enable rapid driving by current driving. have.

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 제어부 및 전류 제어부의 구성을 나타내는 구성도이다.5A is a block diagram showing the configuration of a field emission controller and a current controller according to the first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 전계 방출 제어부(290)는 캐소드 전극(210)에 공급하기 위한 풀업 전압을 생성하는 제3 전원부(291) 및 제3 전원부(291)와 캐소드 전극(210) 사이에 연결된 저항부(292)를 포함한다. 또한, 전류 제어부(280)는 반도체 스위칭 소자(281)를 포함하며, 일측 단자(282)를 통해 인가되는 신호 펄스(283)에 의해 전류가 스위칭된다. As shown, the field emission controller 290 may include a third power supply 291 and a resistor connected between the third power supply 291 and the cathode electrode 210 to generate a pull-up voltage for supplying the cathode electrode 210. 292. In addition, the current controller 280 includes a semiconductor switching element 281, and the current is switched by a signal pulse 283 applied through one terminal 282.

여기서, 제3 전원부(291)은 풀업 전압으로서 시간에 따라 일정한 DC 전압을 생성하는 것이 바람직하다. 또한, 반도체 스위칭 소자(281)는 MOSFET 소자인 것이 바람직하다.Here, the third power supply 291 preferably generates a constant DC voltage with time as a pull-up voltage. In addition, the semiconductor switching element 281 is preferably a MOSFET element.

이와 같은 구조를 갖는 전계 방출 제어부(290) 및 전류 제어부(280)를 구비하는 전계 방출 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the field emission device including the field emission control unit 290 and the current control unit 280 having such a structure will be described below.

반도체 스위칭 소자(281)가 턴온되면, 캐소드 전극(210)이 접지 전극과 연결되고, 캐소드 전극(210)과 게이트 전극(230) 간의 전압 차이가 전계 방출원(220)의 문턱 전압보다 큰 값을 갖게 되어 전계 방출원(220)으로부터 전자가 방출된다. 이때, 제3 전원부(291)에 의해 생성된 풀업 전압 즉, DC 전압이 저항부(292)에 인가된다.When the semiconductor switching element 281 is turned on, the cathode electrode 210 is connected to the ground electrode, and the voltage difference between the cathode electrode 210 and the gate electrode 230 is greater than the threshold voltage of the field emission source 220. Electrons are emitted from the field emission source 220. At this time, a pull-up voltage generated by the third power supply unit 291, that is, a DC voltage is applied to the resistor unit 292.

반도체 스위칭 소자(281)가 턴오프되면, 캐소드 전극(210)이 접지 전극과 분리되고, 제3 전원부(291)에 의해 생성된 DC 전압이 캐소드 전극(210)에 인가된다. 이때, 저항부(292)에 의한 전압 강하는 무시할 수 있을 정도의 수준이므로, 캐소드 전극(210)은 제3 전원부(291)에 의해 생성된 DC 전압의 레벨까지 신속히 상승하게 된다. 즉, 도 4의 전계 방출 차단 전압은 전계 방출 제어부(290)의 제3 전원부(291)에 의해 생성되는 DC 전압과 실질적으로 동일한 값을 갖게 된다. 따라서, 제3 전원부(291)는 캐소드 전극(210)의 전압을 충분히 상승시켜 게이트 전극(230)과 캐소드 전극(210) 간의 전압 차를 감소시킴으로써 전계 방출이 일어나지 않을 정도로 풀업 전압의 전위 레벨을 결정하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 캐소드 전극(210)에 흐르는 전계 방출 전류를 완전히 차단하기 위해, 캐소드 전극(210)과 게이트 전극(230) 간의 전압 차가 전계 방출원(220)의 문턱 전압 이하의 값을 갖도록 제3 전원부(291)로부터 생성되는 DC 전압의 레벨이 결정되어야 한다. 이 때, 제3 전원부(291)는 게이트 전압원인 제2 전원부(270)일 수 있다.When the semiconductor switching element 281 is turned off, the cathode electrode 210 is separated from the ground electrode, and the DC voltage generated by the third power supply unit 291 is applied to the cathode electrode 210. At this time, the voltage drop by the resistor 292 is negligible, so that the cathode electrode 210 quickly rises to the level of the DC voltage generated by the third power source 291. That is, the field emission blocking voltage of FIG. 4 has a value substantially the same as the DC voltage generated by the third power source 291 of the field emission controller 290. Accordingly, the third power supply 291 sufficiently increases the voltage of the cathode electrode 210 to reduce the voltage difference between the gate electrode 230 and the cathode electrode 210 to determine the potential level of the pull-up voltage such that field emission does not occur. It is desirable to. In other words, in order to completely block the field emission current flowing through the cathode electrode 210, the third power supply unit such that the voltage difference between the cathode electrode 210 and the gate electrode 230 has a value below the threshold voltage of the field emission source 220. The level of DC voltage generated from 291 should be determined. In this case, the third power supply unit 291 may be a second power supply unit 270 that is a gate voltage source.

도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계 방출 제어부의 구성을 나타내는 구성도이다.5B is a configuration diagram illustrating a configuration of the field emission controller according to the second embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 전계 방출 제어부(290)는 캐소드 전극(210)에 공급하기 위한 풀업 전압을 생성하는 제3 전원부(291) 및 제3 전원부(291)와 캐소드 전극(210) 사이에 연결된 반도체 스위칭 소자(293)를 포함한다. As shown, the field emission controller 290 is a semiconductor switching connected between the third power supply 291 and the third power supply 291 and the cathode electrode 210 for generating a pull-up voltage for supplying the cathode electrode 210. Element 293 is included.

여기서, 제3 전원부(291)은 풀업 전압으로서 시간에 따라 일정한 DC 전압을 생성하는 것이 바람직하다. 또한, 반도체 스위칭 소자(293)는 MOSFET 소자인 것이 바람직하며, 인가되는 신호 펄스(294)에 의해 턴온/턴오프된다. 여기서, 전계 방출 제어부(290)의 반도체 스위칭 소자(293)에 인가되는 신호 펄스(294)는 전류 제어부(280)의 반도체 스위칭 소자(281)에 인가되는 신호 펄스(283)가 반전된 펄스인 것이 바람직하다. 이는 반전회로 등으로 구현할 수 있다.Here, the third power supply 291 preferably generates a constant DC voltage with time as a pull-up voltage. In addition, the semiconductor switching element 293 is preferably a MOSFET element, and is turned on / off by a signal pulse 294 to be applied. Here, the signal pulse 294 applied to the semiconductor switching element 293 of the field emission control unit 290 is a pulse in which the signal pulse 283 applied to the semiconductor switching element 281 of the current control unit 280 is inverted. desirable. This can be implemented by an inversion circuit or the like.

따라서, 전계 방출 제어부(290)는 전류 제어부(280)의 활성화시 제3 전원부(291)와 캐소드 전극(210)의 연결을 차단하고, 전류 제어부(280)의 비활성화시 제3 전원부(291)와 캐소드 전극(210)을 연결시킨다. Accordingly, the field emission control unit 290 cuts off the connection between the third power supply unit 291 and the cathode electrode 210 when the current control unit 280 is activated, and the third power supply unit 291 when the current control unit 280 is deactivated. The cathode electrode 210 is connected.

이와 같은 구조를 갖는 전계 방출 제어부(290) 및 전류 제어부(280)를 구비하는 전계 방출 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the field emission device including the field emission control unit 290 and the current control unit 280 having such a structure will be described below.

전류 제어부(280)의 반도체 스위칭 소자(281)가 턴온되면, 전계 방출 제어부(290)의 반도체 스위칭 소자(293)가 턴오프되어 제3 전원부(291)와 캐소드 전극(210) 간의 연결을 차단한다.When the semiconductor switching device 281 of the current controller 280 is turned on, the semiconductor switching device 293 of the field emission controller 290 is turned off to cut off the connection between the third power supply 291 and the cathode electrode 210. .

전류 제어부(280)의 반도체 스위칭 소자(281)가 턴오프되면, 전계 방출 제어부(290)의 반도체 스위칭 소자(293)가 턴온되어 제3 전원부(291)와 캐소드 전극(210)을 연결시킨다. When the semiconductor switching device 281 of the current controller 280 is turned off, the semiconductor switching device 293 of the field emission controller 290 is turned on to connect the third power supply 291 to the cathode electrode 210.

이와 같이, 제1 실시예의 저항부(292)를 반도체 스위칭 소자(293)로 대체함으로써, 전류 제어부(280)의 활성화시 제3 전원부(291)로부터 저항부(292)를 통해 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 즉, 누설 전류를 차단함으로써, 불필요한 전력 손실을 방지할 수 있다. 여기서, 반도체 스위칭 소자(293)가 활성화될 때 캐소드(210)와 연결된 MOSFET의 단자가 제3 전원부(291)에 의해 상승되므로 MOSFET 활성화가 유지되기 위해서는 MOSFET의 게이트-소스 단자 간 전압이 특정 전압 이상 유지되도록 하여야 한다.
As such, by replacing the resistor 292 of the first embodiment with the semiconductor switching element 293, the current flows through the resistor 292 from the third power source 291 when the current controller 280 is activated. can do. In other words, by cutting off the leakage current, unnecessary power loss can be prevented. Here, since the terminal of the MOSFET connected to the cathode 210 is raised by the third power supply 291 when the semiconductor switching element 293 is activated, the voltage between the gate and source terminals of the MOSFET is greater than or equal to a certain voltage to maintain the MOSFET activation. It must be maintained.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 제어부의 전원부의 구성을 나타내는 구성도이다.6 is a block diagram showing the configuration of a power supply unit of the field emission control unit according to an embodiment of the present invention.

앞서, 도 5a 및 도 5b에서는 전계 방출 제어부(290) 내에 별도의 제3 전원부(291)를 구비하는 경우에 대해 도시하였으나, 본 실시예에서는 별도의 제3 전원부(291)를 구비할 필요없이 기존의 전원부를 이용하여 전계 방출 제어부(290)를 구성하는 경우에 대해 설명하도록 한다.Although FIG. 5A and FIG. 5B illustrate the case in which the third power supply unit 291 is provided in the field emission control unit 290, the present embodiment does not need to provide a separate third power supply unit 291. It will be described for the case of configuring the field emission control unit 290 using the power supply of the.

도시된 바와 같이, 전계 방출 제어부(290)는 기존의 전원부로부터 생성되는 전압을 분압하기 위한 분압부(294)를 포함하는데, 분압부(294)는 저항(295,296)을 병렬 연결하여 구성할 수 있다. 본 도면에서는 제2 전원부(270)로부터 생성되는 전압을 분압하는 경우에 대해 도시하였는데, 이 밖에도 제1전원부(260) 등 기존에 사용되던 전원부를 이용하는 것이 가능하다.As shown, the field emission controller 290 includes a voltage divider 294 for dividing a voltage generated from an existing power supply, and the voltage divider 294 may be configured by connecting resistors 295 and 296 in parallel. . In the drawing, the voltage generated from the second power supply unit 270 is divided, but it is also possible to use a conventional power supply unit such as the first power supply unit 260.

이와 같이, 전계 방출 제어부(290)는 분압부(294)에 의해 제2 전원부(270)로부터 생성된 전압을 분압함으로써, 전계 방출 제어부(290)에서 요구되는 풀업 전압을 생성할 수 있다. As such, the field emission controller 290 may generate a pull-up voltage required by the field emission controller 290 by dividing the voltage generated by the voltage dividing unit 294 from the second power supply unit 270.

본 실시예는 앞서 설명한 제1, 제2 실시예의 전원부(291)에 적용될 수 있다. 단, 반도체 스위칭 소자(293)를 이용하여 누설 전류를 차단하는 제2 실시예와 달리, 제1 실시예에 적용하는 경우에는 불필요한 전류 손실을 최소화하기 위해 분압부(294)를 충분히 큰 저항(295,296)으로 구성하는 것이 바람직하다. 단, 저항값이 너무 클 경우에는 응답속도가 떨어질 수 있으므로, 장치 특성에 따라 저항값을 적절히 선택하는 것이 바람직하다.This embodiment can be applied to the power supply unit 291 of the first and second embodiments described above. However, unlike the second embodiment in which the leakage current is interrupted by using the semiconductor switching element 293, in the case of applying the first embodiment, the voltage dividing unit 294 has a sufficiently large resistance 295 and 296 in order to minimize unnecessary current loss. It is preferable to comprise). However, if the resistance value is too large, the response speed may drop, so it is preferable to select the resistance value appropriately according to the device characteristics.

이와 같이, 분압부(294)를 이용하는 경우, 별도의 전원부를 구비할 필요가 없으므로 장치의 면적을 감소시키고, 제조 원가를 감소시킬 수 있다.
As such, when the voltage dividing unit 294 is used, it is not necessary to provide a separate power supply unit, thereby reducing the area of the apparatus and reducing the manufacturing cost.

도 5a 내지 도 6에서는 본 발명의 일 실시예로서 DC 전압을 풀업 전압으로 이용하는 경우에 대해 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이 밖에도 본 발명은 펄스 형태의 풀업 전압을 이용하여 캐소드 전극의 전압을 급격히 상승시킬 수 있으며, 이러한 경우, 전계 방출 제어부는 펄스 발생기를 포함하여 구성될 수 있다.5A to 6 illustrate a case in which a DC voltage is used as a pull-up voltage as an embodiment of the present invention, but this is for convenience of description and the present invention is not limited thereto. In addition, the present invention may rapidly increase the voltage of the cathode electrode by using a pull-up voltage in the form of a pulse. In this case, the field emission controller may include a pulse generator.

또한, 본 명세서에서는 3극형 전계 방출 장치의 구조 및 그 구동 방법에 대해 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 이 밖에도 다른 형태의 3극형 또는 2극형 전계 방출 장치 및 그 구동 방법에 동일하게 적용될 수 있다. In addition, in the present specification, the structure and driving method thereof of the tripolar field emission device have been described, but the present invention is not limited thereto. The present invention can be equally applied to other types of tripolar or bipolar field emission devices and a driving method thereof.

2극형 전계 방출 장치는 전계 방출원을 포함하는 캐소드 전극 및 캐소드 전극과 대향되어 배치되어 전계 방출원으로부터 방출된 전자를 유도 및 가속하는 아노드 전극을 구비한다. 또한, 캐소드 전극과 아노드 전극 간의 전압 차가 전계 방출원의 문턱 전압보다 큰 값을 가지면 전계 방출원으로부터 전자가 방출된다.The bipolar field emission device includes a cathode electrode including a field emission source and an anode electrode disposed opposite the cathode electrode to induce and accelerate electrons emitted from the field emission source. Further, when the voltage difference between the cathode electrode and the anode electrode has a value larger than the threshold voltage of the field emission source, electrons are emitted from the field emission source.

구체적으로, 전류 제어부의 활성화시 캐소드 전극이 접지 전극과 연결되어 캐소드 전극과 아노드 전극 간의 전압 차에 의해 전자가 방출된다. In detail, when the current controller is activated, the cathode electrode is connected to the ground electrode to emit electrons by the voltage difference between the cathode electrode and the anode electrode.

전류 제어부의 비활성화시 캐소드 전극이 접지 전극으로부터 분리되고, 전계 방출 제어부는 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가시킨다. 즉, 전계 방출 제어부는 캐소드 전극과 아노드 전극 간의 전압 차가 전계 방출원의 문턱 전압 이하의 값을 갖도록 캐소드 전극의 전압을 신속히 증가시켜 전계 방출을 차단한다.
Upon inactivation of the current controller, the cathode electrode is separated from the ground electrode, and the field emission controller applies a pull-up voltage to the cathode electrode. In other words, the field emission controller blocks the field emission by rapidly increasing the voltage of the cathode electrode such that the voltage difference between the cathode electrode and the anode electrode is less than or equal to the threshold voltage of the field emission source.

본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치는 LCD의 BLU에 적용되는 전계 방출 램프, 컬러 시퀀셜 LCD 또는 LED의 BLU, X-선 전자원 등으로 이용될 수 있다.
The field emission device according to an embodiment of the present invention may be used as a field emission lamp applied to a BLU of an LCD, a color sequential LCD or a BLU of an LED, an X-ray electron source, or the like.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예들에 따라 구체적으로 기록되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
It is to be noted that the technical spirit of the present invention has been specifically described in accordance with the above-described preferred embodiments, but it is to be understood that the above-described embodiments are intended to be illustrative and not restrictive. In addition, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

100: 하부 기판 110: 캐소드 전극
120: 전계 방출원 130: 게이트 전극
140: 상부 기판 150: 아노드 전극
160: 아노드 전원부 170: 게이트 전원부
180: 전류 제어부
200: 하부 기판 210: 캐소드 전극
220: 전계 방출원 230: 게이트 전극
240: 상부 기판 250: 아노드 전극
260: 제1 전원부 270: 제2 전원부
280: 전류 제어부 281: 반도체 스위칭 소자
282: 일측 단자 283: 신호 펄스
290: 전계 방출 제어부 291: 제3 전원부
292: 저항부 293: 반도체 스위칭 소자
294: 분압부 295, 296: 저항100: lower substrate 110: cathode electrode
120: field emission source 130: gate electrode
140: upper substrate 150: anode electrode
160: anode power supply 170: gate power supply
180: current controller
200: lower substrate 210: cathode electrode
220: field emission source 230: gate electrode
240: upper substrate 250: anode electrode
260: first power supply unit 270: second power supply unit
280: current controller 281: semiconductor switching element
282: one side terminal 283: signal pulse
290: field emission control unit 291: third power supply unit
292: resistor portion 293: semiconductor switching element
294: voltage divider 295, 296: resistance

Claims (11)

전계 방출원을 포함하는 캐소드 전극;
상기 캐소드 전극에 대향되어 배치되며, 상기 전계 방출원으로부터 방출된 전자를 가속시키는 아노드 전극;
상기 캐소드 전극에 흐르는 전계 방출 전류를 제어하는 전류 제어부; 및
상기 전류 제어부의 비활성화시, 상기 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가하는 전계 방출 제어부
를 포함하는 전계 방출 장치.
A cathode comprising a field emission source;
An anode disposed opposite the cathode and configured to accelerate electrons emitted from the field emission source;
A current controller which controls the field emission current flowing through the cathode electrode; And
A field emission controller configured to apply a pull-up voltage to the cathode when the current controller is deactivated
Field emission device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 전계 방출 제어부는,
상기 캐소드 전극과 상기 아노드 전극 간의 전압 차가 상기 전계 방출원의 문턱 전압 이하의 값을 갖도록 상기 캐소드 전극의 전압을 상승시키는
전계 방출 장치.
The method of claim 1,
The field emission control unit,
Increasing the voltage of the cathode electrode such that the voltage difference between the cathode electrode and the anode electrode is equal to or less than a threshold voltage of the field emission source.
Field emission device.
제1항에 있어서,
상기 전계 방출원으로부터 전자 방출을 유도하는 게이트 전극을 더 포함하고,
상기 전계 방출 제어부는,
상기 게이트 전극과 상기 캐소드 전극 간의 전압 차가 상기 전계 방출원의 문턱 전압 이하의 값을 갖도록 상기 캐소드 전극의 전압을 상승시키는
전계 방출 장치.
The method of claim 1,
A gate electrode for inducing electron emission from the field emission source,
The field emission control unit,
The voltage of the cathode is increased so that the voltage difference between the gate electrode and the cathode is equal to or less than a threshold voltage of the field emission source.
Field emission device.
제1항에 있어서,
상기 전계 방출 제어부는,
상기 캐소드 전극과 상기 전류 제어부 사이에 연결된
전계 방출 장치.
The method of claim 1,
The field emission control unit,
Connected between the cathode electrode and the current controller
Field emission device.
제1항에 있어서,
상기 캐소드 전극은,
상기 전류 제어부의 활성화시 접지 전극과 연결되고, 상기 전류 제어부의 비활성화시 상기 접지 전극으로부터 분리되는
전계 방출 장치.
The method of claim 1,
The cathode electrode,
Is connected to a ground electrode when the current controller is activated, and is separated from the ground electrode when the current controller is deactivated.
Field emission device.
제1항에 있어서,
상기 전계 방출 제어부는,
상기 캐소드 전극에 공급하기 위한 풀업 전압을 생성하는 전원부; 및
상기 전원부와 상기 캐소드 전극 사이에 연결된 저항부
를 포함하는 전계 방출 장치.
The method of claim 1,
The field emission control unit,
A power supply unit generating a pull-up voltage for supplying the cathode electrode; And
A resistor connected between the power supply unit and the cathode electrode
Field emission device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 전계 방출 제어부는,
상기 캐소드 전극에 공급하기 위한 풀업 전압을 생성하는 전원부; 및
상기 전류 제어부가 활성화되면 상기 전원부와 상기 캐소드 전극의 연결을 차단하고, 상기 전류 제어부가 비활성화되면 상기 전원부와 상기 캐소드 전극을 연결시키는 스위칭부
를 포함하는 전계 방출 장치.
The method of claim 1,
The field emission control unit,
A power supply unit generating a pull-up voltage for supplying the cathode electrode; And
A switching unit which disconnects the power supply unit from the cathode electrode when the current control unit is activated, and connects the power supply unit and the cathode electrode when the current control unit is deactivated
Field emission device comprising a.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 전계 방출원으로부터 전자 방출을 유도하는 게이트 전극을 더 포함하고,
상기 전원부는,
상기 게이트 전극 및 상기 캐소드 전극에 DC 전압을 공급하되, 상기 게이트 전극에 인가되는 DC 전압을 분압하여 상기 캐소드 전극에 공급하는
전계 방출 장치.
8. The method according to claim 6 or 7,
A gate electrode for inducing electron emission from the field emission source,
The power supply unit,
Supplying a DC voltage to the gate electrode and the cathode electrode, but divides the DC voltage applied to the gate electrode to supply to the cathode electrode
Field emission device.
아노드 전극에 DC 전압을 인가하는 단계;
상기 아노드 전극에 대향되어 배치되며 전계 방출원을 포함하는 캐소드 전극을 접지시켜 상기 전계 방출원으로부터 전자를 방출시키는 단계;
상기 캐소드 전극을 접지 전극으로부터 분리시키는 단계; 및
상기 접지 전극으로부터 분리된 상기 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가하는 단계
를 포함하는 전계 방출 장치 구동 방법.
Applying a DC voltage to the anode electrode;
Grounding a cathode electrode disposed opposite the anode electrode and including a field emission source to emit electrons from the field emission source;
Separating the cathode electrode from the ground electrode; And
Applying a pull-up voltage to the cathode electrode separated from the ground electrode
Field emission device driving method comprising a.
제9항에 있어서,
상기 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가하는 단계는,
상기 캐소드 전극과 상기 아노드 전극 간의 전압 차가 상기 전계 방출원의 문턱 전압 이하의 값을 갖도록 상기 캐소드 전극의 전압을 상승시키는
전계 방출 장치 구동 방법.
10. The method of claim 9,
Applying a pull-up voltage to the cathode electrode,
Increasing the voltage of the cathode electrode such that the voltage difference between the cathode electrode and the anode electrode is equal to or less than a threshold voltage of the field emission source.
How to drive a field emitter.
제9항에 있어서,
상기 전자 방출 단계 이전에, 상기 전계 방출원으로부터 전자 방출을 유도하는 게이트 전극에 DC 전압을 인가하는 단계을 더 포함하고,
상기 캐소드 전극에 풀업 전압을 인가하는 단계는,
상기 게이트 전극과 상기 캐소드 전극 간의 전압 차가 상기 전계 방출원의 문턱 전압 이하의 값을 갖도록 상기 캐소드 전극의 전압을 상승시키는
전계 방출 장치 구동 방법.
10. The method of claim 9,
Before the electron emission step, further comprising applying a DC voltage to the gate electrode to induce electron emission from the field emission source,
Applying a pull-up voltage to the cathode electrode,
The voltage of the cathode is increased so that the voltage difference between the gate electrode and the cathode is equal to or less than a threshold voltage of the field emission source.
How to drive a field emitter.
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