KR20010039309A - 전계 방출 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고해상도의 실현을 가능하도록 한 전계 방출 표시장치에 관한 것으로, 2라인 방식을 사용하여 RGB를 구동하기 때문에 종래의 3라인 RGB구동 방식에 비해 구동 회로의 사용이 쉽고 고해상도를 실현할 수 있을 뿐만 아니라 애노드 스위칭으로 인해 픽셀간의 누화를 최소화시킨다. 그리고, 종래의 RGB세라인을 사용할 때보다는 패드의 유효 사용면적이 대략 2/3으로 줄어 들게 되어 패드간격의 여유가 있고, 패드간격의 여유로 인해 이분할 구동이 가능하다.

Description

전계 방출 표시장치{Field emission display}

본 발명은 전계 방출 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2라인을 이용하여 RGB 픽셀을 구동하도록 한 전계 방출 표시장치에 관한 것이다.

종래 전계 방출 표시기(Field Emission Display; FED)의 한 픽셀은 캐소드와 게이트 및 애노드 부분으로 구성되고, 애노드 부분과 캐소드 부분은 각각 R/G/B로 나누어져 있으며, 애노드 부분의 R/G/B 형광체의 전극은 공통으로 접속된다. 그리고, 캐소드 부분은 각각의 R/G/B라인에 비디오 신호를 전달하기 위해서 분할된 전극이 사용된다.

이와 같은 전계 방출 표시장치로서 누화(crosstalk)를 효과적으로 제거하면서 풀-듀티(full-duty)된 구동방법 및 고휘도를 실현함을 특징으로 하는 전계 방출 표시장치를 일본의 후타바(futaba)사에서 1999년 5월에 제안하였다.

도 1은 일본의 후타바(futaba)사에서 1999년 5월에 제안한 전계 방출 표시장치(문헌명: SID 99 DIGEST P818∼P821, Development of a 7-in. Wide-Screen Full-Color FED)의 전극 연결상태도이다.

도 1에서, 애노드측은 스트라이프(stripe)로 형성되고, 캐소드측은 지그재그로 형성된다. 게이트 와이어링에 대해 설명하면 상부 및 하부의 점은 한 점 걸러서 연결된다. 그래서 동일한 애노드 라인에 연결된 픽셀은 동일 컬러를 갖는다. 수직방향으로 분산되는 전자빔에 의한 누설 방출(leak emission)이 누화를 야기시키지 못하게 된다.

도 1의 구성에 따르면, 누화를 완전히 제거하고 고휘도를 얻을 수 있으나 고해상도면에서는 LCD에 비해 많이 떨어진다. 특히, 전계 방출 표시장치는 자체 발광소자이므로 화소의 사이즈에 많은 영향을 받는다. 즉, 화소의 사이즈가 작아지면 발광효율이 떨어지므로 아무리 누화가 제거되고 고휘도의 형광체를 사용하였다고 하더라도 LCD에 비해서 우수한 특성을 얻기가 어렵다.

따라서 본 발명은 상술한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 고해상도의 실현을 가능하도록 한 전계 방출 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전계 방출 표시장치는, 다수의 캐소드 라인과 상기 캐소드 라인에 직교하는 다수의 게이트 라인 및 상기 다수의 게이트 라인과 일정거리를 두고 상부에 설치되는 다수의 애노드 라인을 구비한 패널을 갖춘 전계 방출 표시장치에 있어서,

상기 캐소드 라인은 R 및 B라인이 수평으로 공통접속되고 G라인이 별도로 위치하여 반복적인 RB/G 정렬을 갖는 홀수번째의 캐소드 라인과 상기 홀수번째의 캐소드 라인과 역대칭되어 반복적인 G/RB 정렬을 갖는 짝수번째의 게이트 라인으로 구성되고,

상기 인접하는 게이트 라인의 R 및 B라인이 상호 지그재그로 접속되고, 상기 인접하는 게이트 라인의 G라인이 상호 지그재그로 접속되며,

상기 애노드 라인은 세개의 단자를 갖고서 반복적으로 스위칭동작하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 전계 방출 표시장치의 전극 연결상태도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 캐소드 라인의 정렬상태도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 게이트 라인의 정렬상태도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 애노드 라인의 정렬상태도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 캐소드, 게이트, 애노드가 함께 위치한 상태를 나타낸 도면,

도 6 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 동작을 설명하는 도면,

도 18은 본 발명의 실시예에 따라 애노드 스위칭시간에 따른 게이트 스캔 시간을 설명하는 타이밍도,

도 19는 본 발명의 실시예에 따라 애노드 A라인상에 B라인을 격층하여 패드를 뽑아낸 구조를 나타낸 도면이다.

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

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 캐소드 라인의 정렬상태도이다. 도 2에서, 홀수번째의 캐소드 라인은 R 및 B라인이 수평으로 공통접속되고 G라인이 그 아래에 별도로 위치한다. 따라서, 상기 홀수번째의 캐소드 라인은 RB/G, RB/G, ···, RB/G의 반복적인 정렬을 하고 있다.

짝수번째의 캐소드 라인은 상기 홀수번째의 캐소드 라인 구조와 역대칭되는 전극 구조를 지닌다. 즉, 짝수번째의 캐소드 라인에서의 RGB구성은 상기 홀수번째의 캐소드 라인의 R 및 B라인에 해당하는 라인에 G라인만이 위치하고, R 및 B라인이 그 아래에 별도로 수평으로 공통접속된다. 따라서, 상기 짝수번째의 캐소드 라인은 G/RB, G/RB, ···, G/RB의 반복적인 정렬을 하고 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 게이트 라인의 정렬상태도이다. 도 3에서, 상호 인접하는 게이트 라인간의 R 및 B라인이 지그재그로 상호 접속되고, 상호 인접하는 게이트 라인간의 G라인이 지그재그로 상호 접속된다. 게이트 패드 (Grb1, Grb2, ···, Grbn-1, Grbn)로 레드(R)와 블루(B)를 스캔하고, 게이트 패드(Gg1, Gg2, ···, Ggn-1, Ggn)로 그린(G)만을 스캔한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 애노드 라인의 정렬상태도이다. 도 4에서, 애노드는 세개의 단자(A, B, C)를 갖으며 반복적인 스위칭을 한다.

상기 애노드 단자(A)는 R/B를 스캔할 경우에 사용하고, 상기 애노드 단자(B)는 G를 스캔할 경우에 사용하며, 상기 애노드 단자(C)는 B/R을 스캔할 경우에 사용한다. 즉, 상기 애노드 단자(A, B, C)를 세번 스위칭하여 줌으로써 RGB에 대하여 구동시 발생되는 누화를 제거한다.

그에 따라, 상술한 바와 같은 구성에 의해 캐소드, 게이트, 애노드와 화소는 도 5와 같이 배열된다.

상술한 본 발명의 구성에 의해 픽셀에 대한 누화의 제거 및 캐소드 라인을 2/3으로 줄일 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 화소가 전체 화면에서 발광하기 위해서는 다음과 같은 구동작을 따른다.

우선, 도 6에서와 같이 애노드 B단자를 온시키고 애노드 A와 C단자를 오프시키고서 게이트 라인(Gg1)을 온시키게 됨에 따라 첫번째와 두번째 행의 그린(G)이 온된다. 이어, 도 7에서와 같이 애노드 B단자를 온시키고 애노드 A와 C단자를 오프시키고서 게이트 라인(Gg2)을 온시키게 됨에 따라 세번째와 네번째 행의 그린(G)이 온된다. 이와 같이 순차적으로 게이트 라인(Ggx)을 온시킴에 따라 도 8에서와 같이 게이트 라인(Ggn-1)에 도달하여 그 게이트 라인(Ggn-1)을 온시키게 되면 (n-2)행과 (n-1)행의 그린(G)이 온된다. 그리고, 도 9에서와 같이 애노드 B단자를 온시키고 애노드 A와 C단자를 오프시키고서 게이트 라인(Gg1)을 온시키게 됨에 따라 n번째 행의 그린(G)이 온된다.

이후, 도 10에서와 같이 애노드 A단자를 온시키고 애노드 B와 C단자를 오프시키고서 게이트 라인(Grb1)을 온시키게 됨에 따라 첫번째 행의 레드(R)가 온된다. 이어, 도 11에서와 같이 애노드 A단자를 온시키고 애노드 B와 C단자를 오프시키고서 게이트 라인(Grb2)을 온시키게 됨에 따라 두번째 행의 블루(B)와 세번째 행의 레드(R)가 온된다. 그리고, 이와 같이 순차적으로 게이트 라인(Grbx)을 온시킴에 따라 도 12에서와 같이 게이트 라인(Grbn-1)에 도달하여 그 게이트 라인(Grbn-1)을 온시키게 되면 (n-3)행의 블루(B)와 (n-2)행의 레드(R)가 온된다. 이어, 도 13에서와 같이 애노드 A단자를 온시키고 애노드 B와 C단자를 오프시키고서 게이트 라인(Grbn)을 온시키게 됨에 따라 (n-1)행의 블루(B)와 n행의 레드(R)가 온된다.

그리고 나서, 도 14에서와 같이 애노드 C단자를 온시키고 애노드 A와 B단자를 오프시키고서 게이트 라인(Grb1)을 온시키게 됨에 따라 첫번째 행의 블루(B)가 온된다. 이어, 도 15에서와 같이 애노드 C단자를 온시키고 애노드 A와 B단자를 오프시키고서 게이트 라인(Grb2)을 온시키게 됨에 따라 두번째 행의 레드(R)와 세번째 행의 블루(B)가 온된다. 그리고, 이와 같이 순차적으로 게이트 라인(Grbx)을 온시킴에 따라 도 16에서와 같이 게이트 라인(Grbn-1)에 도달하여 그 게이트 라인(Grbn-1)을 온시키게 되면 (n-3)행의 레드(R)와 (n-2)행의 블루(B)가 온된다. 이어, 도 17에서와 같이 애노드 CA단자를 온시키고 애노드 A와 B단자를 오프시키고서 게이트 라인(Grbn)을 온시키게 됨에 따라 (n-1)행의 레드(R)와 n행의 블루(B)가 온된다.

도 18은 본 발명의 실시예에 적용되는 애노드 스위칭 펄스와 게이트 스캔 펄스의 타이밍도이다. 애노드 스위칭 시간은 T1, T2, T3으로 한 프레임을 분할한다. T1시간에서는 애노드 단자(B)가 턴온되고, T2시간에서는 애노드 단자(A)가 턴온되며, T3시간에서는 애노드 단자(C)가 턴온된다.

각각의 애노드 스위칭 시간에 따라 T1시간에서는 그린(G)의 순차적인 비디오 신호가 전달되고, T2시간에서는 래드(R)와 블루(B)의 순차적인 비디오 신호가 전달되며, T3시간에서는 블루(B)와 레드(R)의 순차적인 비디오 신호가 전달된다.

상기 애노드 단자(A, B, C)가 스위칭동작할 때 각각의 애노드 구동전압은 상호 다르게 제공함으로써 레드(R)와 블루(B)의 밝기를 향상시킬 수 있다.

도 19는 본 발명의 실시예에 따라 애노드 A라인상에 B라인을 격층하여 패드를 뽑아낸 구조를 나타낸 도면이다.

격층 구조사이에는 절연층(K; insulator)을 사용하여 전도성 패드(ITO)사이에 절연을 하도록 하였다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 애노드 픽셀과 픽셀 사이에 절연층을 쌓아 ITO의 전압에 대한 항복특성을 개선시켰다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 2라인 방식을 사용하여 RGB를 구동하기 때문에 종래의 3라인 RGB구동 방식에 비해 구동 회로의 사용이 쉽고 고해상도를 실현할 수 있을 뿐만 아니라 애노드 스위칭으로 인해 픽셀간의 누화를 최소화시키게 된다.

그리고, 본 발명의 실시예에 의하면 종래의 RGB세라인을 사용할 때보다는 패드의 유효 사용면적이 대략 2/3으로 줄어 들게 되어 패드간격의 여유가 있고, 패드간격의 여유로 인해 이분할 구동이 가능하다.

또한, 애노드를 세번 스위칭하여 구동시킴으로써 R/B픽셀의 밝기를 향상시킬 수 있다.

한편 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변형 등에 의한 기술사상은 다음의 특허청구범위에 속하는 기술사상으로 보아야 한다.

Claims (4)

1. 다수의 캐소드 라인과 상기 캐소드 라인에 직교하는 다수의 게이트 라인 및 상기 다수의 게이트 라인과 일정거리를 두고 상부에 설치되는 다수의 애노드 라인을 구비한 패널을 갖춘 전계 방출 표시장치에 있어서,

   상기 캐소드 라인은 R 및 B라인이 수평으로 공통접속되고 G라인이 별도로 위치하여 반복적인 RB/G 정렬을 갖는 홀수번째의 캐소드 라인과 상기 홀수번째의 캐소드 라인과 역대칭되어 반복적인 G/RB 정렬을 갖는 짝수번째의 게이트 라인으로 구성되고,

   상기 인접하는 게이트 라인의 R 및 B라인이 상호 지그재그로 접속되고, 상기 인접하는 게이트 라인의 G라인이 상호 지그재그로 접속되며,

   상기 애노드 라인은 세개의 단자를 갖고서 반복적으로 스위칭동작하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 애노드 라인의 세개의 단자중 제 1단자는 R/B를 스캔할 경우에 사용하고, 제 2단자는 G를 스캔할 경우에 사용하며, 제 3단자는 B/R을 스캔할 경우에 사용하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 세개의 단자중 어느 두 단자는 격층구조로 된 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2단자가 절연층을 매개로 하여 상기 제 1단자 상부에 적층된 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시장치.