KR19990011792A - 전계 방출 표시기의 셀 구동회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가산연산기를 이용하여 다계조 처리를 위한 회로구현을 보다 간략화시킨 전계 방출 표시기의 셀 구동회로를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 애노드와 게이트 및 에미터를 갖춘 전계 방출 소자를 구비한 전계 방출 표시기에서, 상기 에미터와 접지사이에 설치되고 드라이버에 의해 스위칭동작하여 전류패스를 형성하는 스위칭소자와, 다수개의 디지탈 비디오신호를 각각의 저항을 매개로 입력받아 가산하고 그 가산치를 상기 드라이버에 제공하는 가산연산기를 구비하여 구성됨으로써, 에미터 하나에 단일의 트랜지스터만을 채용하여 다계조 처리를 행하여 회로구현이 간편해질 뿐만 아니라 제조공정이 그만큼 간단해지게 되는 이점이 있다.

Description

전계 방출 표시기의 셀 구동회로

본 발명은 전계 방출 표시기의 셀 구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로구현을 보다 간단히 하여 다계조 처리를 행하도록 한 전계 방출 표시기의 셀 구동회로에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 각종 장치에서 발생되는 여러 가지의 전기적인 정보를 시각 정보로 변화시켜 인간에게 전달해 주는 디스플레이의 일예로서 전계 방출 표시기(Field Emission Display)를 들 수 있다.

이러한 전계 방출 표시기에 채용되는 전계 방출 소자의 기본 구조는 통상적으로 도 1에 도시된 바와 같이 에미터 전극(10)에 접속된 에미터(11)와, 그 에미터(11)의 상부에서 일정 간격을 유지한 채로 설치된 게이트(12) 및, 배면(즉, 게이트(12)를 마주 보고 있는 면)에 형광막(14)이 코팅된 채로 상기 게이트(12)의 상부에서 일정 간격을 두고 설치된 애노드(13)로 이루어진다.

여기서, 상기 에미터(11)는 일명 팁(tip)이라고도 하고, 그 팁은 날카롭게 생겼으며 구동전원에 의해 전자들을 방출시키기 위해 대략 400Å이하의 반경을 가지게 된다.

그리고, 상기 게이트(12)에는 홀이 형성되어 있는데, 상기 에미터(11)의 상부가 그 홀을 향해 있다.

또한, 상기 애노드(13)는 상기 에미터(11)에서 방출된 전자들을 끌어 당기는 역할을 담당하고, 또한 상기 형광막(14)에 의한 광이 투과될 수 있도록 투명성을 가진다.

이와 같이 구성된 일반적인 전계 방출 소자의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

에미터(11)를 접지시키고 이에 근접한 게이트(12)를 포지티브 바이어스(positive bias)시킨 후에 구동전원을 인가시키게 되면, 냉음극의 팁에 강한 전계가 발생되고, 그 강한 전계에 의하여 전자들이 양자역학적인 터널링(tunneling)효과에 의해 에미터(11)로부터 방출된다.

그 방출된 전자는 게이트(12)를 통과하면서 가속화되어 진공 상태를 이동하여 투명 전극상의 양극판 형광막(14)을 코팅한 스크린의 화소에 높은 에너지를 가지고 충돌하여 발광하게 된다. 이때, 게이트(12)에 의해 흡수되는 전자가 거의 없기 때문에 높은 효율을 갖게 되고, 거의 모든 전자가 형광막(14)을 코팅한 스크린에 도달하게 된다.

이와 같은 전계 방출 소자가 채용된 전계 방출 표시기에서 컬러 표시를 실현할 때, RGB의 화소를 동시에 발광시키게 되므로 색이 표시되는 것이다.

한편, 광의 색상이나 휘도는 게이트 전압에 의해 형광막(14)상에 도달하는 방출 전자의 밀도 등을 변화시켜 조절하게 된다.

상술한 바와 같은 종래의 전계 방출 표시기의 셀 구동회로는 도 2에 예시적으로 나타낸 바와 같이, 에미터(11) 하나에 다수개의 트랜지스터(동 도면에서는 4비트 계조처리를 예로 들었기 때문에 4개의 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4))를 갖추게 된다.

즉 도 2에 도시된 종래의 전계 방출 표시기의 셀 구동회로에 따르면, 디지탈 비디오신호(D1, D2, D3, D4)의 입력여부에 따라 해당 드라이버(20, 21, 22, 23)가 동작하여 해당 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)를 턴온시키게 되고, 그 턴온된 트랜지스터(Q1~Q4중 어느 하나 또는 다수개)를 통해 에미터(11)와 접지와의 전류패스가 형성되므로, 에미터(11)는 그 전류패스에 의한 전자방출을 행하게 된다.

그런데, 종래의 전계 방출 표시기의 셀 구동회로는 상술한 바와 같이 에미터 하나에 다수개의 트랜지스터를 갖춤과 더불어 각각의 트랜지스터에 드라이버를 각기 채용됨으로 인해 매우 복잡한 회로구성이 된다.

따라서 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 가산연산기를 이용하여 다계조 처리를 위한 회로구현을 보다 간략화시킨 전계 방출 표시기의 셀 구동회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달설하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 애노드와 게이트 및 에미터를 갖춘 전계 방출 소자를 구비한 전계 방출 표시기에 있어서,

상기 에미터와 접지사이에 설치되고 드라이버에 의해 스위칭동작하여 전류패스를 형성하는 스위칭소자와, 다수개의 디지탈 비디오신호를 각각의 저항을 매개로 입력받아 합산/증폭하고 그 출력을 상기 드라이버에 제공하는 가산연산기를 구비한 전계 방출 표시기의 셀 구동회로가 제공된다.

도 1은 일반적인 전계 방출 소자의 기본 구조를 설명하는 도면,

도 2는 일반적인 전계 방출 표시기의 셀 구동회로의 일예를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전계 방출 표시기의 셀 구동회로도이다.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 에미터 전극, 11 : 에미터, 12 : 게이트, 13 : 애노드, 14 : 형광막, 20,21,22,23,50 : 드라이버, 40 : 가산연산기, Q1,Q2,Q3,Q4,60 : 트랜지스터

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전계 방출 표시기의 셀 구동회로는 도 3에 도시된 바와 같이, 에미터(11)의 하단과 접지사이에 설치되고 드라이버(50)에 의해 스위칭동작하여 전류패스를 형성하는 스위칭소자(60)와, 다수개의 디지탈 비디오신호(/D1, /D2, /D3, /D4)를 각각의 저항(R1, R2, R3, R4)을 매개로 입력받아 가산하고 그 가산기를 상기 드라이버(50)에 제공하는 가산연산기(40; Summing Amplifier)를 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 저항(R1, R2, R3, R4)은 상호 차등적인 저항치를 갖는데, 그 저항(R1, R2, R3, R4)의 일단은 그에 대응하는 디지탈 비디오신호(/D1, /D2, /D3, /D4) 입력단에 접속되고, 그 저항(R1,R2, R3, R4)의 타단은 공통접속되어 가산연산기(40)의 반전단자(-)와 접속된다. 상기 가산연산기(40)로서는 부궤한 증폭기가 바람직한데 그 가산연산기(40)의 출력단과 반전단자(-) 사이에는 저항(R0)이 접속되어 있다.

그리고, 상기 가산연산기(40)의 출력단은 상기 드라이버(50)의 비반전단자(+)에 접속되고, 그 드라이버(50)의 출력단은 단일로 이루어진 스위칭소자(60)로서의 트랜지스터의 게이트에 접속된다.

상기 디지탈 비디오신호가 D4D3D2D1으로 4비트 계조처리를 할 경우, 예를 들어 본 발명의 실시에에서는 상기 저항(R1, R2, R3, R4)의 저항치를 R1 : R2 : R3 : R4 = 8 : 4 : 2 : 1와 같이 차등적으로 설계한다.

그에 따라, 상기 가사연산기(40)의 출력전압(V0)은

V0 = -RO((/D1/R1) + (/D2/R2) + (/D3/R3) + (/D4/R4)

= RO((D1/R1) + (D2/R2) + (D3/R3) + (D4/R4)

으로 되고, 상기 스위칭소자(60)로서의 트랜지스터를 통해 흐르는 정전류원의 출력전류(I)는 I = V0/R로 된다.

동 도면의 경우, 4비트 계조처리를 위해 디지탈 비디오신호의 입력을 4개로 하고 그에 따라 저항도 역시 4개로 하였으나, 필요에 따라서는 그 이상 및 이하의 비트 계조처리를 위해 상기 디지탈비디오신호의 입력수 및 저항의 수를 가감하였도 무방하다.

이어, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시기의 셀 구동회로의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 가산연산기(40)의 입력측으로 저항(R1, R2, R3, R4)을 통해 디지탈 비디오신호(/D1, /D2, /D3, /D4)가 입력되는데, 그 가산연산기(40)는 상기 디지탈 비디오신호(/D1, /D2, /D3, /D4)중 입력되는 디지탈 비디오신호(예를 들어, “1001”일 경우 /D4, /D1의 신호만 입력됨)만을 전압의 형태로 가산한 후 이 가산치(즉, 전압치)를 드라이버(50)로 제공하게 된다.

그에 따라, 그 드라이버(50)는 상기 스위칭소자(60)를 턴온시키게 되므로, 에미터(11)와 접지 사이의 전류패스가 형성되어 그 에미터(11)는 전자방출을 행하게 된다.

상술한 실시예에서는 입력되는 디지탈 비디오신호를 “1001”로 한정하여 설명하였으나, 그 입력되는 디지탈 비디오신호의 상태가 “0001”, “0011”, 　0111”, ···등과 같이 되어도 상술한 바와 유사하게 동작하게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 에미터 하나에 단일의 트랜지스터만을 채용하여 다계조 처리를 행함으로써, 회로구현이 간편해질 뿐만 아니라 제조공정이 그만큼 간단해지게 되는 이점이 있다.

한편 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 애노드와 게이트 및 에미터를 갖춘 전계 방출 소자를 구비한 전계 방출 표시기에 있어서,

   상기 에미터와 접지사이에 설치되고 드라이버에 의해 스위칭동작하여 전류패스를 형성하는 스위칭소자와,

   다수개의 디지탈 비디오신호를 각각의 저항을 매개로 입력받아 가산하고 그 가산치를 상기 드라이버에 제공하는 가산연산기를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기의 셀 구동회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭소자는 단일로 이루어진 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기의 셀 구동회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 각각의 저항은 상호 차등적인 저항치를 갖는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시기의 셀 구동회로.