KR20040066273A

KR20040066273A - 전계 방출 표시 장치 및 그 구동 장치

Info

Publication number: KR20040066273A
Application number: KR1020030003281A
Authority: KR
Inventors: 조성근; 강문석; 노향숙
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-07-27
Also published as: US20040150353A1; US7122967B2

Abstract

본 발명은 전계 방출 표시 장치 및 그의 구동 장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 일정한 간격을 두고 서로 대향하도록 배치되어 있는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 일방향으로 형성되어 있는 다수의 제1 전극; 상기 제2 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 상기 제1 전극과 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제2 전극; 상기 제1 전극과 제2 전극의 교차 영역에 해당하는 상기 제1 전극 상에 각각 형성되어 있는 전자 방출원; 상기 제1 전극과 절연되어 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제3 전극; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되어 있으며, 상기 전자 방출원으로부터 방출되는 전자가 상기 제2 전극으로 유입되도록 제어하는 제4 전극; 및 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 전류량에 따라 상기 제4 전극으로 인가되는 구동 전압을 조절하여, 상기 제4 전극에 흐르는 전류가 설정치를 유지하도록 하는 구동부가 포함된다.

이러한 본 발명에 따르면, 전자 방출원과 형광체 사이에 위치하여 전자의 포커싱을 제어하는 전극에 흐르는 전류량을 일정하게 유지할 수 있다.

Description

전계 방출 표시 장치 및 그 구동 장치{FIELD EMISSION DISPLAY AND DRIVING DEVICE THEREOF}

본 발명은 전계 방출 표시 장치 및 그 구동 장치에 관한 것이다.

전계 방출 표시 장치(FED, field emission display)는 냉음극 전자를 전자 방출원으로 사용하여 이미지 형성을 하는 표시 장치로서, 전자 방출원의 재료, 구조 등의 특성에 따라 장치 전체의 품질을 크게 좌우받게 된다.

일반적으로, 전계 방출 표시 장치는 캐소드, 애노드 및 게이트 전극을 갖는3극관의 구조로 이루어진다. 이 때, 전자 방출원이 배치되는 기판 위에 캐소드 전극이 형성되고, 캐소드 전극 위에 접촉 구멍을 갖는 절연층과 게이트 전극이 적층된다. 그리고 접촉 구멍 안으로 전자 방출원이 형성되어 캐소드 전극과 연결된다.

이러한 전계 방출 표시 장치에서는, 전자 방출원으로부터 방출된 전자가 전자빔화되어 해당 형광체로 향할 때, 포커싱(focusing)이 정확하게 이루어지 않는 경우가 발생한다.

이를 위하여 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 메쉬 또는 그리드 형태의 전극(이하, 그리드 전극이라고 함)을 위치시키고, 그리드 전극에 전압을 가하여 전자 방출원으로부터 방출된 전자가 해당 형광체로 향하도록 하는 구조가 개시되었다.

그러나, 그리드 전극에 적정 전압이 인가되지 않거나 게이트 전극에 인가되는 전압으로 인해 발산력이 강해져 전자빔이 퍼지게 되는 등의 현상으로 인하여, 전자 방출원으로부터 방출된 전자가 형광체뿐만 아니라 다른 부분으로도 유입되게 된다.

이에 따라, 전계 방출 표시 장치가 구동되는 동안 전자 방출원으로부터 방출된 전자가 모두 애노드 전극으로 유입되지 않고 메쉬와 같은 그리드 전극으로 전자가 유입되는 문제가 발생한다.

이러한 그리드로의 전자 방출은 바람직하지 않은 전자의 흐름을 유도하며, 특히, 전계 방출 표시 장치의 아킹(arcing)이나, 턴온(turn on) 및 턴오프(turn off)시에 급격한 서지(surge) 전류가 발생되어 전계 방출 표시 장치의 구동 장치에 손상을 입힐 수 있다.

그러므로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전계 방출 표시 장치에서, 전자 방출원과 형광체 사이에 위치하여 전자의 포커싱을 제어하는 그리드 전극에 흐르는 전류량을 일정하게 제어하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치의 하부 기판의 개략적인 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치의 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치의 구동 장치의 블럭도이다.

도 4는 도 3에 도시된 구동 장치의 상세 구조도이다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 전계 방출 표시 장치는, 일정한 간격을 두고 서로 대향하도록 배치되어 있는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 일방향으로 형성되어 있는 다수의 제1 전극; 상기 제2 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 상기 제1 전극과 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제2 전극; 상기 제1 전극과 제2 전극의 교차 영역에 해당하는 상기 제1 전극 상에 각각 형성되어 있는 전자 방출원; 상기 제1 전극과 절연되어 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제3 전극; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되어 있으며, 상기 전자 방출원으로부터 방출되는 전자가 상기 제2 전극으로 유입되도록 제어하는 제4 전극; 및 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 전류량에 따라 상기 제4 전극으로 인가되는 구동 전압을 조절하여, 상기 제4 전극에 흐르는 전류가 설정치를 유지하도록 하는 구동부를 포함한다.

상기 구동부는 상기 제4 전극에 연결되어 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키는 제1 전류 패스부; 상기 제4 전극에 연결되어 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키는 제2 전류 패스부; 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부; 상기 기준 전압을 토대로 상기 제1 또는 제2 전류 패스부를 선택적으로 동작시켜,상기 제1 또는 제2 전류 패스부를 통하여 흐르는 전류에 따른 전압에 의하여 상기 제4 전극으로 인가되는 구동 전압이 조절되도록 하는 제어부를 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 특징에 따른 전계 방출 표시 장치의 구동 장치는, 일정한 간격을 두고 서로 대향하도록 배치되어 있는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 일방향으로 형성되어 있는 다수의 제1 전극; 상기 제2 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 상기 제1 전극과 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제2 전극; 상기 제1 전극과 제2 전극의 교차 영역에 해당하는 상기 제1 전극 상에 각각 형성되어 있는 전자 방출원; 상기 제1 전극과 절연되어 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제3 전극; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되어 있으며, 상기 전자 방출원으로부터 방출되는 전자가 상기 제2 전극으로 유입되도록 제어하는 제4 전극을 포함하는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치이며, 상기 제4 전극에 연결되어 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키는 제1 전류 패스부; 상기 제4 전극에 연결되어 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키는 제2 전류 패스부; 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부; 및 상기 기준 전압을 토대로 상기 제1 또는 제2 전류 패스부를 선택적으로 동작시켜, 상기 제1 또는 제2 전류 패스부를 통하여 흐르는 전류에 따른 전압에 의하여 상기 제4 전극으로 인가되는 구동 전압이 조절되도록 하는 제어부를 포함한다.

이러한 특징을 가지는 전계 방출 표시 장치 및 그 구동 장치에서, 상기 제1 전류 패스부는 제1 저항값을 가지는 제1 저항을 포함하고, 상기 제2 전류 패스부는 상기 제1 저항값보다 큰 제2 저항값을 가지는 제2 저항을 포함한다.

또한, 상기 제어부는 초기에 상기 제1 전류 패스부를 동작시켜 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키고, 상기 제1 전류 패스부를 통하여 출력되는 구동 전압과 상기 기준 전압을 비교하여, 상기 구동 전압이 기준 전압을 초과하는 경우에 상기 제2 전류 패스부가 동작되도록 하여 상기 제4 전극에 흐르는 전류가 상기 제2 전류 패스부를 통하여 바이어스되도록 한다.

또한, 상기 제1 전류 패스부는 상기 제1 저항이 상기 제4 전극에 연결되어 있으며, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 저항을 통하여 출력되는 전류를 선택적으로 상기 제어부로 패스시키는 스위치를 더 포함한다.

이 경우, 상기 제어부는 상기 구동 전압이 기준 전압을 초과하는 경우에 상기 스위치를 오프시켜, 상기 제4 전극에서 출력되는 전류가 상기 제2 전류 패스부를 통하여 흐르도록 한다. 여기서, 상기 제2 전류 패스부의 제2 저항은 가변 저항인 것이 바람직하다.

한편, 상기 기준 전압 생성부는, 상기 제2 전극에 서로 직렬로 연결되어 상기 제2 전극으로 인가되는 전압을 분압하는 저항쌍; 및 상기 저항쌍을 통하여 출력되는 분압 전압을 디지탈 신호로 변환하여 상기 제어부에 기준 전압으로서 제공하는 신호 변환부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 저항쌍은 가변 저항을 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 특징을 가지는 전계 방출 표시 장치에서, 상기 제3 전극은 상기 제1 기판과 상기 제1 전극 사이에 위치될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치 및 그 구동 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치의 하부 기판의 개략적인 평면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치의 개략적인 단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치는 서로 마주보며 떨어져 있는 두 개의 유리 기판(1, 2)을 포함한다. 유리 기판(하부 기판)(1) 위에는 복수의 게이트 전극(10)이 일정한 간격을 두고 세로 방향으로 뻗어 있다. 게이트 전극(10)은 절연막(20)으로 덮여 있으며, 절연막(20)은 유리질, SiO₂, 폴리이미드(polyimide), 니트라이드(nitride) 또는 이들의 조합이나이들의 적층 구조로 이루어질 수 있다.

절연막(20) 위에는 복수의 캐소드 전극(30)이 일정한 간격을 두고 가로 방향으로 뻗어 있다. 서로 직교하는 캐소드 전극(30)과 게이트 전극이 만나는 영역에 하나의 화소 영역이 형성된다. 그리고 각 화소 영역에 위치하는 캐소드 전극(30) 위에는 전자 방출원(40)이 형성되어 전자 방출원(40)을 통해 전자가 방출되도록 한다. 도 1 및 도 2에서, 전자 방출원(40)은 캐소드 전극(30)의 가장자리와 절연막(20)에 걸치도록 형성되어 있다. 그러나 전자 방출충(40)의 형성 위치는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 전자 방출원(40)은 캐소드 전극(30)의 중심부나 캐소드 전극(30)의 한쪽 가장자리에만 형성될 수 있으며, 또는 캐소드 전극(30)의 양쪽 가장자리에 형성될 수도 있다. 그리고 전자 방출원(40)은 탄소 나토뉴브, C₆₀(fulleren), 다이아몬드, DLC(diamond like carbon), 그라파이트 또는 이들의 조합 등과 같이 탄소계 물질로 이루어질 수 있다.

한편, 본 실시예와는 달리, 절연막(20)이 게이트 전극을 드러내는 접촉 구멍을 포함할 수 있으며, 이 경우에는 접촉 구멍이 형성되어 있는 부분의 위에 도전 물질로 이루어지는 대향 전극이 형성되고, 대향 전극은 접촉 구멍을 통하여 게이트 전극과 연결되는 것이 바람직하다.

그리고 유리 기판(상부 기판)(2) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어지는 다수의 애노드 전극(50)이 일정한 간격을 두고 세로 방향으로 뻗어 있다.

애노드 전극(50) 위에는 형광막(60)이 형성되어 있으며, 형광막(60)에는 화소 영역에 대응하여 R, G, B 형광 물질이 각각 형성되어 있다. R, G, B 형광 물질로 이루어지는 화소 영역이 하나의 R, G, B 화소를 형성한다.

유리 기판(1, 2) 사이에는 그리드 전극(70, 또는 메쉬(mesh) 전극)이 형성되어 있으며, 이 그리드 전극(70)은 얇은 금속 시트 상에 상기 화소 영역에 대응하는 위치에 개구부(aperture)가 형성되어 있는 형태로 이루어진다. 즉, 개구부는 하나의 화소 영역에 일대일로 대응하며, 이 화소 영역에 대응하는 형광막(60)에는 R, G, B 형광체가 형성되어 있다.

유리 기판(1)과 그리드 전극(70) 사이, 및 유리 기판(2)과 그리드 전극(70) 사이에는 각각 스페이서(도시하지 않음)가 형성되어 그리드 전극(70)이 유리 기판(1, 2) 사이에 고정되어 있다. 이러한 스페이서(도시하지 않음)는 유리 기판(1, 2)의 비화소 영역에 형성되어 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 장치는 그리드 전극(70)에 흐르는 전류가 설정치를 유지하도록 하는 구동 장치를 더 포함한다.

도 3에 본 발명의 실시예에 다른 전계 방출 표시 장치의 구동 장치(이하, 설명의 편의를 위하여 "구동 장치"라고 명명함)의 블럭도가 도시되어 있으며, 도 4에 구동 장치의 상세 구조가 도시되어 있다.

첨부한 도 3 및 도 4에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 구동 장치는, 그리드 전극(70)에 연결되어 있는 제1 및 제2 전류 패스부(200,300), 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부(500) 및, 기준 전압을 토대로 제1 전류패스부(200), 또는 제2 전류 패스부(300)를 선택적으로 동작시켜 그리드 전극(70)에 흐르는 전류가 설정치를 유지하도록 하는 제어부(400)를 포함한다.

구체적으로, 도 4를 참조하면, 기준 전압 생성부(500)는 유리 기판(2)에 형성된 애노드 전극(50)으로 인가되는 애노드 전압(Va)에 서로 직렬로 연결된 저항쌍(R1, R2), 저항(R1, R2) 사이의 접점에 연결된 신호 변환부(501)를 포함한다.

여기서, 기준 전압의 조절을 위하여 저항쌍이 가변 저항을 포함하는 것이 바람직하며, 본 실시예서는 저항(R2)이 가변 저항이다. 또한 신호 변환부(501)는 저항쌍(R1,R2)에 의하여 분압되어 출력되는 애노드 전압(Va)을 디지탈 신호로 변환하여 제어부(400)로 제공한다. 여기서는 애노드 전압(Va)의 분압 전압이 기준 전압으로서 사용되지만, 다른 전압이 기준 전압으로서 사용될 수도 있다.

제1 전류 패스부(200)는 그리드 전극(70)에 연결된 저항(R3), 저항(R3)에 직렬로 연결되어 있으며 제어부(400)의 제어에 따라 동작하여 상기 저항(R3)을 통하여 흐르는 전류를 제어부(400)로 바이어스시키는 스위치(SW)를 포함한다.

제2 전류 패스부(300)는 일측이 그리드 전극(70)에 연결되고 타측이 제어부(400)에 연결된 저항(R4)을 포함한다.

여기서, 제1 전류 패스부(200)의 저항(R3)에 비하여 제2 전류 패스부(300)의 저항(R4)이 보다 큰 저항값을 가진다. 그리고 제2 전류 패스부(300)를 통하여 흐르는 전류가 설정치를 유지하도록 조절하기 위하여 저항(R4)은 가변 저항이다.

한편, 도시하지는 않았지만 제어부(400)의 내부에도 제1 및 제2 전류패스부(300)를 통하여 흐르는 전류에 따른 전압(Vm)을 디지탈 신호로 변환하는 신호 변환부가 내장되어 있다.

제어부(400)는 초기에 제1 전류 패스부(200)를 동작시켜 그리드 전극(70)에 흐르는 전류를 바이어스시킨다. 그리고, 제1 전류 패스부(200)를 통하여 검출되는 전압과 기준 전압을 비교하고 비교 결과에 따라 제1 전류 패스부(200)를 차단시키고 제2 전류 패스부(300)를 동작시킨다.

여기서, 제1 및 제2 전류 패스부(200,300)를 통하여 출력되는 전류에 따른 전압은 그리드 전극(70)에 흐르는 전류를 검출하기 위한 구동 전압으로서 제어부(500)로 제공되며, 또한, 그리드 전극(500)을 구동시키는 전압으로서 사용된다. 예를 들어, 제1 및 제2 전류 패스부(200,300)를 통하여 출력되는 전류에 따른 전압(Vm)이 그대로 그리드 전극(70)의 구동 전압으로서 사용되거나, 별도의 구동 회로로 입력되어 그리드 전극(70)의 구동 전압을 제어하는데 사용될 수 있다.

다음에는 이러한 구조를 토대로 하여 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치 및 그 구동 장치의 동작에 대하여 설명한다.

게이트 전극(10)에 전압이 인가되면, 게이트 전압에 의한 전기장이 절연층(20)을 투과하여 전자 방출원(40)에 강한 전기장이 형성되어 전계 방출에 의하여 전자가 방출된다.

예를 들어, 애노드 전극(50)에 높은 레벨의 DC 전압(Va)이 인가되고 게이트 전극(10)에 낮은 레벨의 DC 전압(Vg)이 인가된다. 그리드 전극(70)에는 애노드 전압(Va)보다는 낮고 게이트 전압(Vg)보다는 높은 레벨의 전압(Vm)이 인가된다. 그리고 선택되지 않은 캐소드 전극에는 그리드 전압(Vm)보다는 높은 레벨의 전압이 인가되며 선택된 캐소드 전극에는 음의 전압(Vc)이 인가된다.

그러면, 캐소드 전극(30)과 게이트 전극(10)의 전압차(Vg-Vc)에 의해 형성된 전계에 의해 전자 방출원(40)에서 전자가 방출되며, 그리드 전극(70)에 인가된 전압(Vm)에 의해 전자는 그리드 전극(70)에 형성된 개구부를 통하여 통과한다. 그리드 전극(70)의 개구부를 통과한 전자는 개구부에 대응하는 유리 기판(2) 위의 형광막(60)에 도달하게 되어 형광막(60)에 형성된 형광체에 대응하는 색이 표시된다.

이 때, 전자 방출원(40)에서 방출된 전자가 그리드 전극(70)의 개구부를 통과하지 못하고 그리드 전극(70)과 충돌하게 되는 경우가 발생하게 된다. 이에 따라 그리드 전극(70)으로 흐르는 전자가 증가하게 된다.

따라서, 구동 장치는 그리드 전극(70)에 흐르는 전류의 변화량을 체크하여 그리드 전극(70)의 전류가 일정 수준을 유지하도록 제어한다.

이를 위하여, 구동 장치의 제어부(400)는 초기에 제1 전류 패스부(200)를 동작시켜서 그리드 전극(70)에 흐르는 전류를 체크한다.

구체적으로, 도 4를 참조하면, 제어부(400)는 제1 전류 패스부(200)의 스위치(SW)를 온시켜, 그리드 전극(70)으로 흐르는 전류가 제1 전류 패스부(200)를 통하여 입력되도록 한다.

제1 전류 패스부(200)의 스위치(SW)가 온되면, 제1 전류 패스부(200)의 저항(R3)의 저항값이 제2 전류 패스부(300)의 저항(R4)의 저항값보다 현저하게 낮기 때문에, 그리드 전극(70)에 흐르는 전류는 제1 전류 패스부(200)를 통하여 제어부(400)로 흐르게 된다. 이 때, 제1 전류 패스부(200)를 통하여 흐르는 전류에 따른 전압(Vm)은 그리드 전극(70)의 전압으로 입력되어, 계속하여 그리드 전극(70)을 구동시킨다.

한편, 기준 전압 생성부(500)는 애노드 전극(50)으로 인가되는 애노드 전압(Va)을 입력받아서 직렬로 연결되어 있는 두 저항(R1,R2)의 저항비에 따라 분배한 다음에, 신호 변환부(501)를 통하여 디지탈 신호로 변환하여 제어부(500)로 출력하며, 이 전압은 기준 전압(ref)으로 사용된다.

제어부(400)는 기준 전압 생성부(500)로부터 제공된 기준 전압(Vref)과 제1 전류 패스부(200)를 통하여 인가되는 전류에 따른 전압(Vm, 이하, "구동 전압"이라고 명명함)을 비교하여, 그리드 전극(70)에 흐르는 전류가 설정치를 초과하였는지를 체크한다.

구동 전압(Vm)이 기준 전압(Vref)보다 작은 경우에는 그리드 전극(70)에 흐르는 전류가 설정치를 유지하여 이상이 발생하지 않는 상태로 판단하여, 계속하여 제1 전류 패스부(200)의 스위치(SW)를 구동시켜 제1 전류 패스부(200)를 통하여 인가되는 전류에 따른 구동 전압(Vm)이 그리드 전극(70)의 전압으로 인가된다.

이 때, 그리드 전극(70)으로 충돌되는 전자의 증가에 따라 그리드 전극에 흐르는 전류가 증가하게 되어, 제1 전류 패스부(200)를 통하여 검출된 구동 전압(Vm)이 기준 전압(Vref)보다 커지게 되면, 제어부(400)는 제1 전류 패스부(200)의 스위치(SW)를 오프시켜 그리드 전극(70)의 전류가 제2 전류 패스부(300)를 통하여 흐르도록 한다.

이에 따라 그리드 전극(70)의 전류는 제2 전류 패스부(300)를 통하여 흐르게 되며, 이 경우 제2 전류 패스부(300)의 저항(R4)이 고저항이기 때문에 제2 전류 패스부(300)를 통하여 흐르는 전류량이 감소하게 된다. 따라서 그리드 전극(70)으로 인가되는 전압 또한 감소하게 됨으로써, 그리드 전극(70)으로 흐르는 전류는 다시 설정치를 유지하게 된다. 그 결과, 그리드 전극(70)의 급격한 전류 증가에 의하여 시스템이 손상되는 것이 방지된다.

제어부(400)는 제2 전류 패스부(300)를 통하여 흐르는 전류에 따라 검출되는 구동 전압(Vm)과 기준 전압(Vref)을 비교하여, 구동 전압(Vm)이 기준 전압(Vref)보다 낮아지게 되면, 다시 제1 전류 패스부(200)의 스위치(SW)를 온시켜 그리드 전극(70)의 전류가 제1 전류 패스부(200)를 통하여 흐르도록 한다.

그리드 전극(70)에 흐르는 전류량에 따라 저저항을 가지는 제1 전류 패스부(200) 및 고저항을 가지는 제2 전류 패스부(300)를 선택적으로 동작시킴으로써, 그리드 전극(70)으로 인가되는 전압(Vm)이 효율적으로 조절되어 그리드 전극(70)에 흐르는 전류가 설정치를 유지하게 된다.

한편, 위에 기술된 실시예는 게이트 전극(10)이 캐소드 전극(30) 아래에 위치한 구조로 이루어지는 전계 방출 표시 장치에서 그리드 전극(70)에 흐르는 전류를 설정치로 유지시키는 것에 대하여 설명하였으나, 이러한 본 발명에 따른 그리드 전극의 전류 제어 방법은 다른 구조를 가지는 전계 방출 표시 장치에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극이 캐소드 전극 위에 위치하는 구조 등에서도 동일하게 적용될 수 있다. 이러한 구조를 가지는 전계 방출 표시 장치에서 그리드 전극의 전류를 제어하는 것은 당업자라면 위에 기술된 실시예를 토대로 구현할 수 있으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면, 전계 방출 표시 장치에서 그리드 전극에 흐르는 전류량을 일정하게 유지할 수 있다. 이에 따라 그리드 전극의 급격한 전류 증가에 의하여 시스템이 손상되는 것이 방지된다.

또한, 그리드 전극이 얇은 금속판으로 이루어지는 경우에, 전류 증가에 따라 그리드 전극의 진동이 발생되는 것도 방지될 수 있으며, 이에 따라 진동에 의한 노이즈 증가도 감소시킬 수 있다.

또한, 그리드 전극의 전류를 제어하는 구동 장치가 디지탈 회로로 이루어짐으로써, 전류 제어가 신속하고 정확하게 이루어진다.

Claims

일정한 간격을 두고 서로 대향하도록 배치되어 있는 제1 기판 및 제2 기판;

상기 제1 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 일방향으로 형성되어 있는 다수의 제1 전극;

상기 제2 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 상기 제1 전극과 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제2 전극;

상기 제1 전극과 제2 전극의 교차 영역에 해당하는 상기 제1 전극 상에 각각 형성되어 있는 전자 방출원;

상기 제1 전극과 절연되어 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제3 전극;

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되어 있으며, 상기 전자 방출원으로부터 방출되는 전자가 상기 제2 전극으로 유입되도록 제어하는 제4 전극; 및

상기 제4 전극에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 전류량에 따라 상기 제4 전극으로 인가되는 구동 전압을 조절하여, 상기 제4 전극에 흐르는 전류가 설정치를 유지하도록 하는 구동부

를 포함하는 전계 방출 표시 장치.
제1항에 있어서

상기 구동부는

상기 제4 전극에 연결되어 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키는제1 전류 패스부;

상기 제4 전극에 연결되어 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키는 제2 전류 패스부;

기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부;

상기 기준 전압을 토대로 상기 제1 또는 제2 전류 패스부를 선택적으로 동작시켜, 상기 제1 또는 제2 전류 패스부를 통하여 흐르는 전류에 따른 전압에 의하여 상기 제4 전극으로 인가되는 구동 전압이 조절되도록 하는 제어부

를 포함하는 전계 방출 표시 장치.
제2항에 있어서

상기 제1 전류 패스부는 제1 저항값을 가지는 제1 저항을 포함하고,

상기 제2 전류 패스부는 상기 제1 저항값보다 큰 제2 저항을 포함하는 전계 방출 표시 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서

상기 제어부는 초기에 상기 제1 전류 패스부를 동작시켜 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키고, 상기 제1 전류 패스부를 통하여 출력되는 구동 전압과 상기 기준 전압을 비교하여, 상기 구동 전압이 기준 전압을 초과하는 경우에 상기 제2 전류 패스부가 동작되도록 하여 상기 제4 전극에 흐르는 전류가 상기 제2 전류 패스부를 통하여 바이어스되도록 하는 전계 방출 표시 장치.
제2항에 있어서

상기 제1 전류 패스부는

상기 제1 저항이 상기 제4 전극에 연결되어 있으며,

상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 저항을 통하여 출력되는 전류를 선택적으로 상기 제어부로 패스시키는 스위치

를 더 포함하는 전계 방출 표시 장치.
제5항에 있어서

상기 제어부는 상기 구동 전압이 기준 전압을 초과하는 경우에 상기 스위치를 오프시켜, 상기 제4 전극에서 출력되는 전류가 상기 제2 전류 패스부를 통하여 흐르도록 하는 전계 방출 표시 장치
제2항에 있어서

상기 제2 전류 패스부의 제2 저항은 가변 저항인 전계 방출 표시 장치.
제2항에 있어서

상기 기준 전압 생성부는,

상기 제2 전극에 서로 직렬로 연결되어 상기 제2 전극으로 인가되는 전압을 분압하는 저항쌍; 및

상기 저항쌍을 통하여 출력되는 분압 전압을 디지탈 신호로 변환하여 상기 제어부에 기준 전압으로서 제공하는 신호 변환부

를 포함하는 전계 방출 표시 장치.
제8항에 있어서

상기 저항쌍은 가변 저항을 포함하는 전계 방출 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제3 전극은 상기 제1 기판과 상기 제1 전극 사이에 위치되어 있는 전계 방출 표시 장치.
일정한 간격을 두고 서로 대향하도록 배치되어 있는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 일방향으로 형성되어 있는 다수의 제1 전극; 상기 제2 기판의 대향면 상에 형성되어 있으며, 상기 제1 전극과 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제2 전극; 상기 제1 전극과 제2 전극의 교차 영역에 해당하는 상기 제1 전극 상에 각각 형성되어 있는 전자 방출원; 상기 제1 전극과 절연되어 교차하도록 형성되어 있는 다수의 제3 전극; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되어 있으며, 상기 전자 방출원으로부터 방출되는 전자가 상기 제2 전극으로 유입되도록 제어하는 제4 전극을 포함하는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치에 있어서,

상기 제4 전극에 연결되어 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키는 제1 전류 패스부;

상기 제4 전극에 연결되어 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키는 제2 전류 패스부;

기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부; 및

상기 기준 전압을 토대로 상기 제1 또는 제2 전류 패스부를 선택적으로 동작시켜, 상기 제1 또는 제2 전류 패스부를 통하여 흐르는 전류에 따른 전압에 의하여 상기 제4 전극으로 인가되는 구동 전압이 조절되도록 하는 제어부

를 포함하는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치
제11항에 있어서

상기 제1 전류 패스부는 제1 저항값을 가지는 제1 저항을 포함하고,

상기 제2 전류 패스부는 상기 제1 저항값보다 큰 제2 저항을 포함하는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서

상기 제어부는 초기에 상기 제1 전류 패스부를 동작시켜 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 바이어스시키고, 상기 제1 전류 패스부를 통하여 출력되는 구동 전압과 상기 기준 전압을 비교하여, 상기 구동 전압이 기준 전압을 초과하는 경우에 상기 제2 전류 패스부가 동작되도록 하여 상기 제4 전극에 흐르는 전류가 상기 제2전류 패스부를 통하여 바이어스되도록 하는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치.
제11항에 있어서

상기 제1 전류 패스부는

상기 제1 저항이 상기 제4 전극에 연결되어 있으며,

상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 저항을 통하여 출력되는 전류를 선택적으로 상기 제어부로 패스시키는 스위치

를 더 포함하는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치.
제14항에 있어서

상기 제어부는 상기 구동 전압이 기준 전압을 초과하는 경우에 상기 스위치를 오프시켜, 상기 제4 전극에서 출력되는 전류가 상기 제2 전류 패스부를 통하여 흐르도록 하는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치
제11항에 있어서

상기 기준 전압 생성부는,

상기 제2 전극에 서로 직렬로 연결되어 상기 제2 전극으로 인가되는 전압을 분압하는 저항쌍; 및

상기 저항쌍을 통하여 출력되는 분압 전압을 디지탈 신호로 변환하여 상기 제어부에 기준 전압으로서 제공하는 신호 변환부

를 포함하는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치.
제11항에 있어서,

상기 제3 전극은 상기 제1 기판과 상기 제1 전극 사이에 위치되어 있는 전계 방출 표시 장치의 구동 장치.