KR20060072452A - 포커싱 전극 라인들을 가진 전자 방출 디스플레이 장치 - Google Patents

포커싱 전극 라인들을 가진 전자 방출 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전자 방출 디스플레이 장치는 전자 방출 디스플레이 패널 및 상기 전자 방출 디스플레이 패널의 구동 장치를 포함한다. 여기에서, 전자 방출 디스플레이 패널은 캐소드 전극 라인들, 게이트 전극 라인들, 형광 셀들, 포커싱 전극 라인들, 및 양극판을 포함한다. 캐소드 전극 라인들은 전자 방출원들과 전기적으로 연결된다. 캐소드 전극 라인들과 교차되는 게이트 전극 라인들의 영역들에는 전자 방출원들에 대응하는 관통구들이 형성된다. 형광 셀들은 게이트 전극 라인들의 관통구들에 대응하여 형성된다. 포커싱 전극 라인들은, 게이트 전극 라인들과 형광 셀들 사이에서 게이트 전극 라인들과 평행하게 형성되되, 게이트 전극 라인들과 교호하도록 배열된다. 양극판에는, 전자 방출원들로부터의 전자들이 형광 셀들로 이동하도록 전위가 인가된다.

Description

포커싱 전극 라인들을 가진 전자 방출 디스플레이 장치{Electron emission display apparatus having focusing electrode lines}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자 방출 디스플레이 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 전자 방출 디스플레이 패널을 보여주는 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 게이트 전극 라인들, 포커싱 전극 라인들, 및 캐소드 전극 라인들에 인가되는 구동 신호들을 보여주는 타이밍도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1...전자 방출 디스플레이 패널, 2...앞쪽 패널,
21...앞쪽 기판, 22...양극판,
FR11,...,FBnm...형광 셀들, 3...뒤쪽 패널,
31...뒤쪽 기판, CR1,...,CBm...캐소드 전극 라인들,
ER11,...,EBnm...전자 방출원들, 33...제1 절연층,
G1,...,Gn...게이트 전극 라인들, 35...제2 절연층,
36...제3 절연층, FE1,...,FEn+1...포커싱 전극 라인들, HR11,...,HBnm...관통구들, 41,...,43...스페이스 바아들.
본 발명은, 전자 방출 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전자 방출 디스플레이 패널 및 상기 전자 방출 디스플레이 패널의 구동 장치를 포함한 전자 방출 디스플레이 장치에 관한 것이다.
전자 방출 디스플레이 장치와 관련된 선행 기술로는 2003년 미국 특허출원 공개 번호 제122,118호(명칭 : FED driving method)를 들 수 있다.
상기와 같은 통상적인 전자 방출 디스플레이 장치의 패널은 캐소드 전극 라인들, 게이트 전극 라인들, 형광 셀들, 포커싱 전극판, 및 양극판을 포함한다.
캐소드 전극 라인들은 전자 방출원들과 전기적으로 연결된다. 캐소드 전극 라인들과 교차되는 게이트 전극 라인들의 영역들에는 전자 방출원들에 대응하는 관통구들이 형성된다. 형광 셀들은 게이트 전극 라인들의 관통구들에 대응하여 형성된다. 게이트 전극 라인들과 형광 셀들 사이에 형성된 포커싱 전극판에는 게이트 전극 라인들의 관통구들에 대응하여 관통구들이 형성된다. 이 포커싱 전극판 전체에는 이동하는 전자들이 집속되도록 직류 전위가 항상 인가된다. 포커싱 전극판과 형광 셀들은 스페이스 바아(space bar)들에 의하여 이격된다. 양극판에는 전자 방출원들로부터의 전자들이 형광 셀들로 이동하도록 1 내지 4 킬로볼트(KV)의 높은 정극성 전위가 인가된다.
상기와 같은 패널 구조를 가진 통상적인 전자 방출 디스플레이 장치에 의하면, 상기 포커싱 전극판 전체에 직류 전위가 항상 인가된다. 이에 따라, 주사되지 않는 전자 방출원들과 포커싱 전극판 사이의 전계로 인하여 전자 방출이 발생되므로 콘트라스트(contrast) 성능이 저하되는 문제점이 있다. 만약, 이를 개선하기 위하여 단순히 포커싱 전극판 전체의 전위를 낮출 경우, 주사 동작에 의하여 방출되는 전자들의 진행이 억제되므로, 이에 따른 한계성이 나타난다.
본 발명의 목적은, 콘트라스트 성능을 향상시키면서 안정적인 디스플레이 동작을 수행할 수 있는 전자 방출 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 전자 방출 디스플레이 장치는 전자 방출 디스플레이 패널 및 상기 전자 방출 디스플레이 패널의 구동 장치를 포함한다. 여기에서, 상기 전자 방출 디스플레이 패널은 캐소드 전극 라인들, 게이트 전극 라인들, 형광 셀들, 포커싱 전극 라인들, 및 양극판을 포함한다.
상기 캐소드 전극 라인들은 전자 방출원들과 전기적으로 연결된다. 상기 캐소드 전극 라인들과 교차되는 상기 게이트 전극 라인들의 영역들에는 상기 전자 방출원들에 대응하는 관통구들이 형성된다. 상기 형광 셀들은 상기 게이트 전극 라인들의 관통구들에 대응하여 형성된다. 상기 포커싱 전극 라인들은, 상기 게이트 전극 라인들과 상기 형광 셀들 사이에서 상기 게이트 전극 라인들과 평행하게 형성 되되, 상기 게이트 전극 라인들과 교호하도록 배열된다. 상기 양극판에는, 상기 전자 방출원들로부터의 전자들이 상기 형광 셀들로 이동하도록 전위가 인가된다.
본 발명의 상기 전자 방출 디스플레이 장치에 의하면, 상기 게이트 전극 라인들중에서 어느 한 게이트 전극 라인에 주사 펄스가 인가되는 동안에, 상기 포커싱 전극 라인들중에서 상기 주사중인 게이트 전극 라인과 이웃하는 두 포커싱 전극 라인들에만 상기 주사 펄스와 동일한 극성의 포커싱 펄스들이 인가될 수 있다. 이에 따라, 주사중인 게이트 전극 라인과 이웃하는 두 포커싱 전극 라인들을 제외한 모든 포커싱 전극 라인들에 낮은 전위가 인가될 수 있으므로, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 주사되지 않는 전자 방출원들과 상기 포커싱 전극 라인들 사이의 전계로 인한 전자 방출이 방지될 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트(contrast) 성능이 향상될 수 있다.
둘째, 스페이스 바아(space bar)들 등에 축적되는 정극성 전하들이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 안정적인 디스플레이 동작이 수행될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자 방출 디스플레이 장치는 전자 방출 디스플레이 패널(11) 및 이 전자 방출 디스플레이 패널(11)의 구동 장치를 포함한다. 이 구동 장치는 주사 구동부(17), 데이터 구동부(18), 프레임 메모리(12), 및 제어 소자(15)를 포함한다.
주사 구동부(17)는 전자 방출 디스플레이 패널(11)의 주사 전극 라인들로서 의 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn)을 구동한다. 데이터 구동부(18)는 전자 방출 디스플레이 패널(11)의 데이터 전극 라인들로서의 캐소드 전극 라인들(CR1,...,CBm)을 구동한다. 프레임 메모리(12)에는 디지털 영상 데이터가 일시적으로 저장된다.
제어 소자(15)는 다음과 같은 기능들을 수행한다. 첫째, 제어 소자(15)는 입력 영상 신호들(SIM)을 디지털 영상 데이터로 변환시키며, 디지털 영상 데이터를 프레임 메모리(12)에 일시적으로 저장하면서, 계조 디스플레이를 위한 펄스폭 변조 데이터 및 타이밍 제어 신호들을 발생시킨다. 둘째, 제어 소자(15)는 발생된 펄스폭 변조 데이터 및 타이밍 제어 신호들에 따라, 데이터 구동부(18)에 펄스폭 변조 데이터(SDD) 및 타이밍 제어 신호들(SDT)을 제공하고, 주사 구동부(17)에 타이밍 제어 신호들(SS)을 제공한다.
도 2를 참조하면, 도 1의 전자 방출 디스플레이 패널(11)은 앞쪽 패널(2)과 뒤쪽 패널(3)이 스페이스 바아(space bar)들(41,...,43)에 의하여 지지된다. 여기에서, 도 2에 도시된 스페이스 바아들(41,...,43) 외에도 다수의 스페이스 바아들이 포커싱 전극 라인들(36) 위에 존재한다.
뒤쪽 패널(3)은 뒤쪽 기판(31), 캐소드 전극 라인들(CR1,...,CBm), 전자 방출원들(ER11,...,EBnm), 제1 절연층(33), 게이트 전극 라인들(G1,...,G n), 제2 절연층(35), 포커싱 전극 라인들(FE1,...,FEn+1), 및 제3 절연층(36)을 포함한다.
데이터 신호들이 인가되는 캐소드 전극 라인들(CR1,...,CBm)은 전자 방출원들(ER11,...,EBnm)과 전기적으로 연결된다. 제1 절연층(33), 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn), 제2 절연층(35), 및 제3 절연층(36)에는 전자 방출원들(ER11 ,...,EBnm)에 대응하는 관통구들(HR11,...,HBnm)이 형성된다. 따라서, 주사 신호들이 인가되는 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn)에서, 캐소드 전극 라인들(CR1,...,C Bm)과 교차되는 영역들에 관통구들(HR11,...,HBnm)이 형성된다.
서로 분리된 포커싱 전극 라인들(FE1,...,FEn+1)은, 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn)과 형광 셀들(FR11,...,FBnm) 사이에서 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn)과 평행하게 형성되되, 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn)과 교호하도록 배열된다. 이에 따라, 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn)중에서 어느 한 게이트 전극 라인에 주사 펄스가 인가되는 동안에, 포커싱 전극 라인들(FE1,...,FEn+1)중에서 상기 게이트 전극 라인과 이웃하는 두 포커싱 전극 라인들에만 주사 펄스와 동일한 극성의 포커싱 펄스들이 인가될 수 있다. 이와 관련된 동작은 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
앞쪽 패널(2)은 앞쪽 투명 기판(21), 양극판(22), 및 형광 셀들(FR11,...,FBnm)을 포함한다. 형광 셀들(FR11,...,FBnm)은 제3 절연층(36)의 관통구들 (HR11,...,HBnm)에 대응하여 형성된다. 양극판(22)에는 전자 방출원들(ER11 ,...,EBnm)로부터의 전자들이 형광 셀들(FR11,...,FBnm)로 이동하도록 1 내지 4 킬로볼트(KV)의 높은 정극성 전위가 인가된다.
도 3은 도 2의 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn), 포커싱 전극 라인들(FE1,...,FEn+1), 및 캐소드 전극 라인들(CR1,...,CBm)에 인가되는 구동 신호들을 보여준다. 도 3에서, 참조 부호 SFE1은 제1 포커싱 전극 라인(FE1)에 인가되는 구동 신호를, SG1은 제1 게이트 전극 라인(G1)에 인가되는 구동 신호를, SFE2 는 제2 포커싱 전극 라인(FE2)에 인가되는 구동 신호를, SG2는 제2 게이트 전극 라인(G2 )에 인가되는 구동 신호를, SFE3은 제3 포커싱 전극 라인(FE3)에 인가되는 구동 신호를, S FEn은 제3 포커싱 전극 라인(FE3)에 인가되는 구동 신호를, SGn은 제n 게이트 전극 라인(Gn)에 인가되는 구동 신호를, SFEn+1은 제n+1 포커싱 전극 라인(FEn+1 )에 인가되는 구동 신호를, 그리고 SCR1..CBm은 캐소드 전극 라인들(CR1,...,CBm)에 인가되는 구동 신호들을 각각 가리킨다.
도 2 및 3을 참조하여, 본 발명에 따른 구동 신호들을 설명하면 다음과 같다.
수직 구동 주기(TVDR)는 수직 디스플레이 주기(TDISP) 및 수직 동기 주기(TVSYN ) 를 포함한다.
수직 디스플레이 주기(TDISP)에 있어서, 설정 정극성 전위(+Vg)와 설정 펄스 폭(THDR)을 가진 정극성 주사 펄스가 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn)에 순차적으로 인가되고, 설정 부극성 전위(-VC)와 계조 펄스폭(TDPW)을 가진 부극성 데이터 펄스들이 주사 펄스에 상응하여 캐소드 전극 라인들(CR1,...,CBm)에 인가된다.
여기에서, 게이트 전극 라인들(G1,...,Gn)중에서 어느 한 게이트 전극 라인에 주사 펄스가 인가되는 동안에, 포커싱 전극 라인들(FE1,...,FEn+1)중에서 상기 게이트 전극 라인과 이웃하는 두 포커싱 전극 라인들에만 주사 펄스와 동일한 극성의 포커싱 펄스들이 인가된다. 예를 들어, 제1 게이트 전극 라인(G1)에 주사 펄스가 인가되는 동안에, 제1 및 제2 포커싱 전극 라인들(FE1, FE2)들에만 포커싱 펄스들이 인가된다. 또한, 제2 게이트 전극 라인(G2)에 주사 펄스가 인가되는 동안에, 제2 및 제3 포커싱 전극 라인들(FE2, FE3)들에만 포커싱 펄스들이 인가된다. 이를 일반화하여 표현하면, 제n 게이트 전극 라인(Gn)에 주사 펄스가 인가되는 동안에, 제n 및 제n+1 포커싱 전극 라인들(FEn, FEn+1)들에 포커싱 펄스들이 인가된다. 이에 따라, 주사중인 게이트 전극 라인과 이웃하는 두 포커싱 전극 라인들을 제외한 모든 포커싱 전극 라인들에 낮은 전위가 인가될 수 있으므로, 다음과 같은 효과들을 얻 을 수 있다.
첫째, 주사되지 않는 전자 방출원들과 상기 포커싱 전극 라인들 사이의 전계로 인한 전자 방출이 방지될 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트(contrast) 성능이 향상될 수 있다.
둘째, 스페이스 바아(space bar)들(41,...,43) 등에 축적되는 정극성 전하들이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 안정적인 디스플레이 동작이 수행될 수 있다.
참고로, 포커싱 펄스들의 정극성 전위(+VF)는 주사 펄스의 정극성 전위(+Vg)보다 낮으므로, 전자들이 형광 셀들(FR11,...,FBnm)을 향하여 집속된다.
한편, 포커싱 펄스가 인가되지 않는 포커싱 전극 라인들의 전위(-VF)는 주사 펄스가 인가되지 않는 게이트 전극 라인들의 전위 0(V)보다 낮다. 이에 따라, 상기 효과들이 증배될 수 있다.
캐소드 전극 라인들(CR1,...,CBm)에 인가되는 데이터 신호의 펄스폭(TDPW )은 계조에 따라 변한다. 예를 들어, 최고 계조 데이터를 가진 부극성의 데이터 펄스의 폭(TDPW)은 정극성의 주사 펄스(THDR)의 폭과 동일하다. 또한, 최저 계조 데이터인 경우, 부극성의 데이터 펄스의 폭(TDPW)이 영이므로, 0 볼트(V)의 접지 전위가 인가된다. 따라서, 임의의 캐소드 전극 라인들이 지속적으로 최저 계조를 유지하는 경우, 영 볼트(V)의 접지 전위가 지속적으로 유지된다.
다음에, 수직 동기 주기(TVSYN)에서는 모든 포커싱 전극 라인들(FE1,...,FEn+1 ) 에 바이어싱 전위(-VF)가 인가되고, 나머지 모든 전극 라인들에 0 볼트(V)의 접지 전위가 인가된다. 물론, 수직 동기 주기(TVSYN)에서 모든 포커싱 전극 라인들(FE1,...,FEn+1)에 0 볼트(V)의 접지 전위가 인가될 수도 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 방출 디스플레이 장치에 의하면, 게이트 전극 라인들중에서 어느 한 게이트 전극 라인에 주사 펄스가 인가되는 동안에, 포커싱 전극 라인들중에서 상기 주사중인 게이트 전극 라인과 이웃하는 두 포커싱 전극 라인들에만 상기 주사 펄스와 동일한 극성의 포커싱 펄스들이 인가될 수 있다. 이에 따라, 주사중인 게이트 전극 라인과 이웃하는 두 포커싱 전극 라인들을 제외한 모든 포커싱 전극 라인들에 낮은 전위가 인가될 수 있으므로, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 주사되지 않는 전자 방출원들과 상기 포커싱 전극 라인들 사이의 전계로 인한 전자 방출이 방지될 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트(contrast) 성능이 향상될 수 있다.
둘째, 스페이스 바아(space bar)들 등에 축적되는 정극성 전하들이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 안정적인 디스플레이 동작이 수행될 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (6)

  1. 전자 방출 디스플레이 패널 및 상기 전자 방출 디스플레이 패널의 구동 장치를 포함한 전자 방출 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 전자 방출 디스플레이 패널이,
    전자 방출원들과 전기적으로 연결된 캐소드 전극 라인들;
    상기 캐소드 전극 라인들과 교차되는 영역들에 상기 전자 방출원들에 대응하는 관통구들이 형성된 게이트 전극 라인들;
    상기 게이트 전극 라인들의 관통구들에 대응하여 형성된 형광 셀들;
    상기 게이트 전극 라인들과 상기 형광 셀들 사이에서 상기 게이트 전극 라인들과 평행하게 형성되되, 상기 게이트 전극 라인들과 교호하도록 배열된 포커싱 전극 라인들; 및
    상기 전자 방출원들로부터의 전자들이 상기 형광 셀들로 이동하도록 전위가 인가되는 양극판을 포함한 전자 방출 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포커싱 전극 라인들 각각이 전기적으로 분리된 전자 방출 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 장치에 의하여 상기 게이트 전극 라인들중에서 어느 한 게이트 전 극 라인에 주사 펄스가 인가되는 동안에, 상기 포커싱 전극 라인들중에서 상기 게이트 전극 라인과 이웃하는 두 포커싱 전극 라인들에 상기 주사 펄스와 동일한 극성의 포커싱 펄스들이 인가되는 전자 방출 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주사 펄스 및 포커싱 펄스들이 정극성인 전자 방출 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 포커싱 펄스가 인가되지 않는 포커싱 전극 라인들의 전위가 상기 주사 펄스가 인가되지 않는 게이트 전극 라인들의 전위보다 낮은 전자 방출 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 포커싱 펄스의 전위가 상기 주사 펄스의 전위보다 낮은 전자 방출 디스플레이 장치.
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