KR20070031756A - 전자방출표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 화소부의 전체 휘도에 대응하여 캐소드 전압과 게이트 전압을 조정하는 과정에서 적색, 청색 및 녹색의 휘도특성 차이에 의해 색불균일이 발생하는 것을 방지하는 전자방출 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
데이터신호와 주사신호에 의해 제 1 전극과 제 2 전극에 소정의 전압이 인가되어 발광하는 복수의 화소를 포함하는 화소부, 영상신호를 전달받아 상기 데이터신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 데이터구동부, 상기 주사신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 주사구동부 및 상기 영상신호에 대응하여 상기 제 1 전극의 전압을 조절하며, 상기 제 1 전극의 전압의 변화에 따른 적색, 청색 및 녹색의 화소의 발광율에 대응하여 상기 영상신호를 보정하여 상기 데이터구동부에 전달하는 색조절부를 포함하는 전자방출 표시장치를 제공하는 것이다.

Description

전자방출표시장치 및 그의 구동방법{Electron Emission Display and driving method thereof}
도 1은 종래 기술에 의한 전자방출표시장치를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자방출 표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 3은 도 2의 전자방출표시장치에서 게이트 전극의 전압레벨에 따른 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 2의 전자방출표시장치에 채용된 색조절부를 나타내는 구조도이다.
도 5는 도 4에 도시된 전압조절부의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전자방출표시장치에서 데이터신호를 생성하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 2에 도시된 전자방출표시장치에서 채용된 화소부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 2에 도시된 전자방출 표시장치에서 채용된 화소부의 단면을 나타내는 단면도이다.
***도면의 주요부분에 대한 부호 설명***
100: 화소부 200: 데이터구동부
300: 주사구동부 400: 색조절부
410: 영상신호 입력변환부 420: 전압조절부
430: 계수룩업테이블 440: 영상신호 연산부
본 발명은 전자방출 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 게이트 전압과 캐소드 전압을 조절하는 과정에서 색불균일이 발생하는 것을 방지하도록 하는 전자방출 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, PDA 등의 휴대 정보단말기 등의 표시장치나 각종 정보기기의 모니터로서 박형 경량의 평판 표시장치가 이용되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 패널을 이용한 LCD, 유기발광 소자를 이용한 유기발광 표시장치, 플라즈마 패널을 이용한 PDP, 전자방출소자를 이용하는 전자방출표시소자등이 알려져 있다.
평판 표시 소자는 구조적으로 액티브 매트릭스(Active Matrix)와 패시브 매트릭스(Passive Matrix)로 구분하는 방식과 발광 원리 측면에서 메모리 구동 방식과 비메모리 구동 방식으로 구분할 수 있다. 일반적으로 액티브 매트릭스 방식은 메모리 구동 방식과 의미가 통하며 패시브 매트릭스 방식은 비메모리 구동 방식과 의미가 통한다고 할 수 있다. 액티브 매트릭스방식과 메모리 구동 방식은 프레임 단위의 주기로 발광 하는 방식이고, 패시브 매트릭스 방식과 비메모리 구동방식은 라인(Line) 단위의 주기로 발광하는 방식이다.
현재 상용화되고 있는 중대형 평판 디스플레이에 대해서 살펴보면 TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)는 액티브 매트릭스 방식이고, 신규 표시 소자로 개발되어 지고 있는 OLED도 역시 액티브 방식이다. 반면에 신규 디스플레이 소자로서 전자방출 표시장치(Electron Emission Display)는 패시브 매트릭스 방식으로서 타 평판소자와 달리 비메모리 구동 방식으로서 수평라인을 순차적으로 선택하면서 수평라인 중 선택된 라인이 선택되었을 때에만 발광하는 라인 스캔 방식을 적용한다. 즉, 일정한 듀티비(Duty ratio)를 가지고 구동하는 방식이다.
일반적으로, 전자방출표시소자에 사용되는 전자방출소자(Electron Emission Device)는 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 냉음극을 이용하는 방식의 전자방출소자로는 FEA(Field Emitter Array)형, SCE(Surface Conduction Emitter)형, MIM(Metal-Insulator-Metal)형 및 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형, BSE(Ballistic electron Surface Emitting)형 등이 알려져 있다.
FEA 형 전자 방출소자는 일 함수(Work Function)가 낮거나 β Function이 높은 물질을 전자 방출원으로 사용하여 진공 중에서 전계차에 의하여 전자가 방출되는 원리를 이용한 것으로 선단이 뾰족한 팁 구조물이나 탄소계 물질 또는 나노물질을 전자 방출원을 적용한 소자가 개발되고 있다.
SCE 형 전자 방출소자는 기판 상에 서로 마주보며 배치된 2개의 전극 사이에 도전 박막을 제공하고 상기 도전 박막에 미세 균열을 제공함으로써 전자 방출부를 형성한 소자이다. 상기 소자는 전극에 전압을 인가하여 도전 박막 표면으로 전류를 흘려 상기 미세 갭인 전자 방출부로부터 전자가 방출되는 원리를 이용한다.
MIM 형과 MIS형 전자방출소자는 각각 금속-유전층-금속(MIM)과 금속-유전층-반도체 구조로 이루어진 전자 방출부를 형성하고, 유전층을 사이에 두고 위치하는 두 금속 또는 금속과 반도체 사이에 전압을 인가할 때 높은 전자 전위를 갖는 금속 또는 반도체로부터 낮은 전자 전위를 갖는 금속쪽으로 전자가 이동 및 가속되면서 방출되는 원리를 이용한 소자이다.
BSE 형 전자 방출소자는 반도체의 사이즈를 반도체 중의 전자의 평균자유행정 보다 작은 치수 영역까지 축소하면 전자가 산란하지 않고 주행하는 원리를 이용하여 오믹 전극 상에 금속 또는 반도체로 이루어지는 전자공급층을 형성하고, 전자공급층위에 절연층과 금속박막을 형성하여 오믹전극과 금속박막에 전원을 인가하는 것에 의하여 전자가 방출되도록 한 소자이다.
이와 같은 전자 방출 소자는 CRT(Cathode-Ray Tube)와 마찬가지로 캐소드 전극선 발광에 의해 동작한다는 점(자체광원, 높은효율, 높은 휘도와 넓은 휘도영역, 천역색 및 높은 색순도, 넓은 시야각), 동작속도, 동작 온도 영역이 넓다는 점등의 장점으로 인하여 다양한 분야에서 활용가능하며, 최근까지 활발한 연구가 이루어지고 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 전자방출표시장치를 나타내는 구조도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 전자방출표시장치는 화소부(10), 데이터 구동부(20) 및 주사구 동부(30)를 포함한다.
화소부(10)는 캐소드 전극(C1,C2...Cn)과 게이트 전극(G1,G2...Gn)이 교차하는 부분에 화소(10)가 형성되며 화소(10)는 전자방출부를 포함하여 전자방출부에서 캐소드 전극에서 방출된 전자가 애노드에 충돌하여 형광체가 발광함으로써 계조를 표시한다. 표시되는 영상의 계조는 입력되는 디지털영상신호의 값에 따라 변하게 된다. 디지털영상신호의 값에 따라 표현되는 계조를 조절하기 위하여, 일반적으로 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation)방식 또는 진폭변조(Pulse Amplitude Modulation)방식을 사용할 수 있다.
그리고, 전자방출부는 자체발광효율이 높은 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube: 이하 CNT라 한다)가 사용된다.
데이터구동부(20)는 캐소드 전극(C1,C2...Cn)과 연결되어 데이터신호를 생성하여 화소부에 전달하여 화소부(10)가 데이터신호에 대응하여 발광하도록 한다.
주사구동부(30)는 게이트 전극(G1,G2...Gn)과 연결되어 주사신호를 생성하여 화소부(10)에 전달하여 화소부(10)를 라인 스캔 방식으로 수평라인 단위로 일정시간씩 순차적으로 발광시킴으로서 전체 화면을 표시하는 방식으로 회로 원가 및 소비전력을 줄이면서 구동할 수 있다.
이때, 고휘도를 표현하여는 경우에는 화소부(10)에 많은 전류가 흐르게 되어 화소부(10)에 많은 부하가 걸리게 되어 고출력의 전원을 공급받아 발광표시장치의 전력 소비가 크게 나타나는 문제점이 있다.
그리고, 저휘도를 표현하는 경우에는 화소부(10)의 밝기가 저하되어 명암비 가 떨어지게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 화소부의 전체 휘도에 대응하여 캐소드 전압과 게이트 전압을 조정하는 과정에서 적색, 청색 및 녹색의 휘도특성 차이에 의해 색불균일이 발생하는 것을 방지하는 전자방출 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 제 1 측면은, 데이터신호와 주사신호에 의해 제 1 전극과 제 2 전극에 소정의 전압이 인가되어 발광하는 복수의 화소를 포함하는 화소부, 영상신호를 전달받아 상기 데이터신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 데이터구동부, 상기 주사신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 주사구동부 및 상기 영상신호에 대응하여 상기 제 1 전극의 전압을 조절하며, 상기 제 1 전극의 전압의 변화에 따른 적색, 청색 및 녹색의 화소의 발광율에 대응하여 상기 영상신호를 보정하여 상기 데이터구동부에 전달하는 색조절부를 포함하는 전자방출 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 측면은, 데이터신호와 주사신호에 의해 제 1 전극과 제 2 전극에 소정의 전압이 인가되어 발광하는 복수의 화소를 포함하는 화소부, 상기 데이터신호가 소정의 계조를 표현하며 상기 제 1 전극의 전압에 대응하여 적색 화소에 대응하는 적색 보정계수와 청색 화소에 대응하는 청색 보정계수와 녹색 화소에 대응하는 녹색 보정계수를 설정하여 상기 적색 보정계수, 상기 청색 보정계수 및 상기 녹색 보정계수에 의해 영상신호를 보정하는 색조절부, 상기 색조절부에서 출력된 상기 영상신호를 이용하여 적색 화소, 청색 화소 및 녹색 화소의 발광시간을 조절하여 계조를 표현하는 데이터구동부 및 상기 주사신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 주사구동부를 포함하는 전자방출 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 3 측면은, 영상신호를 이용하여 데이터신호를 생성하며 상기 데이터신호에 대응한 제 1 전극과 제 2 전극의 전압차이에 의해 발광하는 적색, 청색 및 녹색을 각각 표현하는 화소를 포함하는 전자방출표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 영상신호를 합산하여 상기 합산된 영상신호에 대응하여 상기 제 1 전극의 전압을 조절하는 단계, 상기 적색 화소에 대응하는 적색 보정계수와 상기 청색 화소에 대응하는 청색 보정계수와 상기 녹색 화소에 대응하는 녹색 보정계수를 파악하는 단계 및 상기 적색 보정계수와 상기 청색 보정계수와 상기 녹색 보정계수를 통해 상기 영상신호를 보정하며 상기 보정된 영상신호를 이용하여 상기 데이터신호를 생성하는 단계를 포함하는 전자방출 표시장치의 구동방법을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 전자방출 표시장치의 구조를 나타내는 구조도이고, 도 3은 도 2의 전자방출표시장치에서 게이트 전극의 전압레벨에 따른 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 화소부(100), 데이터 구동부(200), 주사구동부(300) 및 색조절부(400)를 포함한다.
화소부(100)는 복수의 캐소드 전극(C1,C2....Cn)이 열 방향으로 배열되고 복수의 게이트전극(G1,G2....Gn)이 행 방향으로 배열되며 캐소드 전극(C1,C2....Cn)과 게이트전극(G1,G2....Gn)이 교차하는 부분마다에 전자방출부이 마련되어 화소(101)를 형성한다. 또한, 게이트전극(G1,G2....Gn)이 열 방향으로 배열되고 캐소드 전극(C1,C2....Cn)이 행 방향으로 배열될 수 있다. 이하에서는, 캐소드 전극(C1,C2....Cn)은 열 방향으로 배열되고 게이트전극(G1,G2....Gn)은 행 방향으로 배열되어 있는 것으로 가정을 하여 설명한다. 그리고, 화소부(100)는 고휘도로 발광하는 화소(101)의 수가 많으면 게이트 전극(G1,G2....Gn)과 캐소드 전극(C1,C2....Cn)의 전압 차이를 낮게 하여 각 화소의 휘도를 낮게 표현하고 화소부(100)에서 고휘도로 발광하는 화소(101)의 수가 적으면 게이트 전극(G1,G2....Gn)과 캐소드 전극(C1,C2....Cn)의 전압 차이를 낮게 하여 각 화소의 휘도를 높게 표현한다. 따라서, 고휘도로 발광하는 화소(101)의 수가 많은 경우 화소부(100)의 휘도가 낮아지도록 하여 소비되는 소비전력을 낮게 하도록 하고, 고휘도로 발광하는 화소(101)의 수가 적은 경우 고휘도로 발광하는 화소의 휘도가 더욱 높게 되어 고휘도로 발광하는 화소와 저휘도로 발광하는 화소의 휘도 차이가 커져 명암비가 더욱 높아지게 된다. 이때, 게이트 전극(G1,G2....Gn)과 캐소드 전극(C1,C2....Cn)의 전압차이가 변하게 되면 적색, 청색 및 녹색의 화소들의 발광효율의 편차에 따라 적색, 청색 및 녹색의 화소들 각각의 휘도 변화가 다르게 되어 색불균일이 발생하게 된다.
데이터구동부(200)는 영상신호를 이용하여 데이터신호를 생성하며, 캐소드 전극(C1,C2....Cn)과 연결되어 데이터신호를 캐소드 전극(C1,C2....Cn)에 전달한다. 데이터구동부(200)는 선택된 캐소드 전극(C1,C2....Cn)과 게이트 전극(G1,G2....Gn)이 교차하는 부분에 형성된 화소(101)는 데이터신호에 의해 발광시간이 결정된다.
주사구동부(300)는 게이트 전극(G1,G2....Gn)과 연결되어 행방향으로 배열되어 있는 복수의 게이트 전극 중 하나의 게이트 전극(G1,G2....Gn)을 선택하여 게이트 전극(G1,G2....Gn)에 연결되어 있는 화소(101)에 주사신호가 전달되도록 한다.
색조절부(400)는 적색, 청색 및 녹색을 발광하는 화소들의 발광율에 따라 영상데이터를 조절하여 적색화소와 청색 화소와 녹색 화소의 휘도보상범위를 다르게 하여 색불균일을 방지하도록 한다. 캐소드 전극과 게이트 전극의 전압 차이의 변화에 따라 적색, 청색 및 녹색의 화소들이 휘도가 변화가 되는데, 캐소드 전극과 게이트 전극의 전압이 적색, 청색 및 녹색의 화소들에 인가되더라도 캐소드 전극과 게이트 전극의 전압의 차이가 다르게 된 경우 도 3에 도시된 것과 같이 적색, 청색 및 녹색의 화소들의 발광율에 따라 적색화소, 청색화소 및 녹색 화소의 휘도가 증가되는 비가 틀리게 형성되어 기존의 화이트 발란스를 맞춘 비율로 적색, 청색 및 녹색의 화소의 발광비율을 조절하게 되면 화이트 발란스가 맞지 않게 된다. 따라서, 적색, 청색 및 녹색의 화소들의 캐소드 전극과 게이트 전극의 전압차이에 대응하여 적색, 청색 및 녹색의 화소의 발광비율을 조절하여 화이트 발란스가 유지되도록 한다. 도 3에서 점선이 초기의 적색, 청색 및 녹색의 화소의 휘도 증가율을 나 타내는 그래프이고 실선은 캐소드 전극과 게이트 전극의 전압차이를 조절한 후의 화소의 휘도 증가율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 2의 전자방출표시장치에 채용된 색조절부를 나타내는 구조도이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 색조절부(400)는 영상신호 입력변환부(410), 전압조절부(420), 계수룩업테이블(430) 및 영상신호 연산부(440)를 구비한다.
영상신호 입력변환부(410)는 영상신호를 입력받아 보정하여 보정된 영상신호를 출력한다. 적색, 청색 및 녹색의 영상신호는 디지털 신호로 계조값이 표현되며 계수룩업테이블(430)로부터 캐소드 전극과 게이트 전극의 전압의 변동에 따른 휘도편차에 대한 보정계수가 곱해져 보정된다. 그리고, 영상신호 입력변환부(410)에서는 입력되는 영상신호를 보정하여 영상신호 연산부(440)에 전달한다.
전압조절부(420)는 화소부(100)에 입력되는 영상신호의 크기에 의해 게이트 전극의 전압을 조정하여 게이트 전극의 전압과 캐소드 전극의 전압의 차이가 변동되도록 한다. 화소부(100)에 입력되는 영상신호의 크기가 크면 고휘도로 발광하는 화소의 수가 많은 것을 파악을 하고 화소부(100)에 입력되는 영상신호의 크기가 작으면 고휘도로 발광하는 화소의 수가 적은 것으로 파악한다. 따라서, 영상신호의 크기에 대응하여 게이트 전극의 전압을 저장하고 영상신호의 크기를 파악한 후 계수룩업테이블(430)로 변경된 게이트 전압에 대응되는 전압조절신호를 전달한다. 영상신호의 크기는 한 프레임의 구간(1 수평기간)에 입력될 영상신호의 합을 의미한다.
계수룩업테이블(430)은 게이트 전극의 각각의 전압에 대응한 적색, 청색 및 녹색 보정계수를 저장하며 전압조절부(420)로부터 전압조절신호를 전달받아 전압조절신호에 대응하는 보정계수를 선택하여 영상신호 입력변환부(410)에 전달한다. 따라서, 게이트 전극의 전압의 변동한 경우 변동된 게이트 전극의 전압에 해당하는 보정계수를 영상신호 입력변환부(410)에 전달하게 된다.
영상신호연산부(440)는 보정계수를 이용하여 적색, 청색 및 녹색의 영상신호 각각을 보정하여 생성된 보정된 적색 영상신호, 청색 영상신호 및 녹색 영상신호들을 적색 영상신호는 적색보정계수 중 가장 큰 보정계수를 이용하여 나누고 청색 영상신호는 청색 보정계수 중 가장 큰 보정계수를 이용하여 나누며 녹색 영상신호는 녹색 보정계수 중 가장 큰 보정계수를 이용하여 나누어 적색, 청색 및 녹색의 휘도변화비를 생성한다.
따라서, 적색 영상신호는 적색 휘도변화비에 따라 보정되고 청색 영상신호는 청색 휘도 변화비에 따라 보정되며 녹색 영상신호는 녹색 휘도변화비에 따라 보정된다. 그리고, 보정된 영상신호를 데이터구동부(200)에 전달하여 데이터구동부(200)는 보정된 신호에 따라 펄스폭을 조절하여 계조를 표현하게 된다.
따라서, 적색 영상신호, 청색 영상신호 및 녹색 영상신호는 적색, 청색 및 녹색의 발광효율에 의해 게이트 전극과 캐소드 전극의 전압 증가에 따라 비선형적으로 증가하는 휘도를 각각 보정하여 화이트 발란스를 조정할 수 있게 된다.
도 5는 도 4에 도시된 전압조절부의 구조를 나타내는 구조도이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 전압조절부(420)는 데이터합산부(421) 및 전압룩업테이블(422) 을 포함한다.
데이터합산부(421)는 한 프레임의 구간 동안 입력되는 영상신호의 합을 파악하는 부분으로, 영상신호는 높은 계조를 표현할 경우 그 크기가 크고 낮은 계조를 표현 할 경우 그 크기가 작다. 따라서, 영상신호의 합이 크면 고휘도로 발광하는 화소의 수가 많은 것으로 파악하고 영상신호의 합이 작으면 고휘도로 발광하는 화소의 수가 작은 것으로 파악한다.
전압룩업테이블(422)은 영상신호의 합에 대응하는 게이트 전극의 전압을 저장하여 각 영상신호의 합에 게이트 전극의 전압이 1:1로 대응되어 있도록 한다. 따라서, 데이터합산부에서 영상신호의 합을 계산하면 영상신호의 합에 대응되는 게이트 전극의 전압이 추출되고 추출된 게이트 전극의 전압은 계수룩업테이블(430)에 전달한다. 계수룩업테이블(430)은 전압룩업테이블(422)에 의해 파악된 게이트 전극의 전압에 대응하여 보정계수를 파악한다.
도 6은 본 발명에 따른 전자방출표시장치에서 데이터신호를 생성하는 과정을 나타내는 순서도이다. 도 6을 참조하여 설명하면,
제 1 단계(ST100): 한 프레임의 구간에 입력되는 영상신호를 합산하고 합산된 크기에 대응하여 게이트 전극의 전압을 결정한다. 전압룩업테이블(422)에 한 프레임의 구간에서 입력되는 영상신호의 합에 대응한 게이트 전극의 전압이 저장되어 영상신호가 합산되면 전압룩업테이블(422)를 통해 게이트 전극의 전압을 파악한다.
제 2 단계(ST110): 계수룩업테이블(430)을 이용하여 게이트 전압에 대응하는 적색 보정계수, 청색 보정계수 및 녹색 보정계수를 파악하고, 각 보정계수를 영상신호에 적용하여 영상신호를 보정한다. 이때, 게이트 전극의 전압에 대응한 적색 보정계수, 청색 보정계수 및 녹색 보정계수가 계수룩업테이블(430)에 저장되어 있도록 한다. 그리고, 영상신호의 보정은 먼저 영상신호에 보정계수를 곱셈하는 연산을 통해 수행한 후 저장되어 있는 적색 보정계수, 청색 보정계수 및 녹색 보정계수의 값 중 가장 큰 보정계수를 이용하여 각 보정계수에 의해 보정된 영상신호와 나눗셈 연산을 수행하여 영상신호가 일정한 비율로 보정되도록 한다.
제 3 단계(ST120): 곱셈연산과 나눗셈 연산에 의해 보정된 영상신호에 의해 적색, 청색 및 녹색 화소의 발광시간을 조절하여 휘도의 발광시간에 따라 화이트 발란스를 맞추도록 한다.
도 7은 도 2에 도시된 전자방출표시장치에서 채용된 화소부를 나타내는 사시도이고, 도 8은 화소부의 단면을 나타내는 단면도이다. 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 전자방출표시장치는 하부기판(110), 상부기판(190) 및 스페이서(180)를 포함하며, 하부기판(110) 상에 캐소드 전극(120), 절연층(130), 전자방출부(140), 게이트 전극(150)이 형성되며, 상부기판(190)은 전면기판, 애노드 전극 및 형광막이 형성된다.
하부기판(110)상에 스트라이프 형태로 적어도 하나 이상의 캐소드 전극(120)이 형성되며 캐소드 전극(120)의 상부에 캐소드 전극(120)의 일부가 노출되도록 하 는 복수의 제 1 홈(131)이 형성되어 있는 절연층(130)이 형성된다. 그리고, 절연층(130) 상부에 게이트 전극(150)이 형성된다. 게이트 전극(150)에는 일정한 크기의 복수의 제 2 홈(151)이 형성되며 제 2 홈(151)은 제 1 홈(131)의 상부에 형성된다. 그리고, 캐소드 전극(120)의 상부에 제 1 홈(131)과 제 2 홈(151)이 일치하는 영역에 전자방출부(140)가 위치한다.
하부기판(110)은 유리 또는 실리콘 기판을 사용하며, 전자방출부(140)는 페이스트를 이용하여 후면 노광에 의해 이를 형성하는 경우에는 유리 기판과 같은 투명 기판이 바람직하다.
캐소드 전극(120)은 데이터 구동부(미도시) 또는 주사 구동부(미도시)로부터 인가되는 각각의 데이터 신호 또는 주사 신호를 전자방출부(140)로 공급한다. 캐소드전극(120)은 ITO(Indium Tin Oxide)가 사용된다.
절연층(130)은 하부기판(110)과 캐소드전극(120) 상부에 형성되며, 캐소드전극(120)과 게이트전극(150)을 전기적으로 절연한다.
게이트전극(150)은 절연층(130) 상에 소정의 형상으로, 예컨대 스트라이프 상으로 캐소드전극(120)과 교차하는 방향으로 배치되며, 데이터구동부(200) 또는 주사구동부(300)로부터 인가되는 각각의 데이터 신호 또는 주사 신호를 각 화소로 공급한다. 게이트전극(150)은 전도성이 양호한 금속, 예컨대 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 및 이들의 합금 중에서 선택된 적어도 하나의 도전성 금속 재료로 이루어진다.
전자방출부(140)는 절연층(130)의 제 1 개구부(131)에 의해 노출된 캐소드전 극(120) 상에 전기적으로 접속되어 각각 위치하며, 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 카본계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질, 카본 나노튜브, 그라파이트(graphite), 그라파이트 나노파이버, 다이아몬드상 카본, C60, 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질이 바람직하다.
상부기판(190)는 형광막을 구비하여 전자가 형광막에 충돌하면 빛을 발광하도록 하며 애노드 전극을 구비하여 전자방출부에서 방출된 전자가 상부기판에 충돌할 수 있도록 한다.
스페이서(180)는 하부기판(110)과 상부기판(190) 사이에 일정한 거리를 유지하도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 단지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
본 발명에 따른 전자방출 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면, 게이트 전극과 캐소드 전극의 전압차이의 변화에 따른 색불균일을 방지할 수 있으며, 최대휘도를 제한하여 소비전력을 줄일 수 있다.

Claims (18)

  1. 데이터신호와 주사신호에 의해 제 1 전극과 제 2 전극에 소정의 전압이 인가되어 발광하는 복수의 화소를 포함하는 화소부;
    영상신호를 전달받아 상기 데이터신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 데이터구동부;
    상기 주사신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 주사구동부; 및
    상기 영상신호에 대응하여 상기 제 1 전극의 전압을 조절하며, 상기 제 1 전극의 전압의 변화에 따른 적색, 청색 및 녹색의 화소의 발광율에 대응하여 상기 영상신호를 보정하여 상기 데이터구동부에 전달하는 색조절부를 포함하는 전자방출 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 색조절부는,
    상기 제 1 전극의 전압의 변화에 대응하여 적색 화소의 상기 발광율에 대응하는 적색 보정계수, 청색 화소의 상기 발광율에 대응하는 청색 보정계수 및 녹색 화소의 상기 발광율에 대응하는 녹색 보정계수를 저장하는 계수룩업테이블;
    상기 적색, 청색 및 녹색 보정계수를 이용하여 상기 영상신호를 보정하는 영상신호 입력부;
    상기 제 1 전극의 전압을 조절하며 상기 제 1 전극의 전압에 대응하는 전압조절신호를 상기 계수룩업테이블에 전달하는 전압조절부를 포함하는 전자방출표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 계수룩업테이블은 상기 전압조절신호에 대응하는 적어도 2 개의 상기 보정계수를 저장하며 상기 보정계수에 의해 상기 발광율을 조절하는 전자방출 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 적색, 청색 및 녹색의 보정계수는 소정의 계조를 표현하는 상태에서 상기 제 1 전극의 제 1 전압에 따른 휘도의 변화를 통해 파악되는 전자방출표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 색조절부는
    상기 보정된 영상신호를 전달받아 적색 보정계수, 청색 보정 계수 및 녹색 보정계수의 최대값으로 상기 보정된 영상신호를 나눗셈 연산을 하는 영상신호 연산 부를 더 구비하는 전자방출 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터구동부는 상기 보정계수를 통해 상기 적색화소, 청색 화소 및 노색 화소의 발광시간을 각각 조절하여 계조를 표현하는 전자방출 표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 전압조절부는 한 프레임 구간 동안 입력되는 상기 영상신호를 합산하는 데이터 합산부와 상기 데이터합산부에 의해 합산된 영상데이터에 대응하는 전압을 저장하는 전압룩업테이블을 포함하는 전자방출 표시장치.
  8. 데이터신호와 주사신호에 의해 제 1 전극과 제 2 전극에 소정의 전압이 인가되어 발광하는 복수의 화소를 포함하는 화소부;
    상기 데이터신호가 소정의 계조를 표현하며 상기 제 1 전극의 전압에 대응하여 적색 화소에 대응하는 적색 보정계수와 청색 화소에 대응하는 청색 보정계수와 녹색 화소에 대응하는 녹색 보정계수를 설정하여 상기 적색 보정계수, 상기 청색 보정계수 및 상기 녹색 보정계수에 의해 영상신호를 보정하는 색조절부;
    상기 색조절부에서 출력된 상기 영상신호를 이용하여 적색 화소, 청색 화소 및 녹색 화소의 발광시간을 조절하여 계조를 표현하는 데이터구동부; 및
    상기 주사신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 주사구동부를 포함하는 전자방출 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 색조절부는 상기 적색 보정계수, 상기 청색 보정계수 및 상기 녹색 보정계수 각각의 최대값을 통해 상기 영상신호를 나눗셈연산을 하는 영상신호 연산부를 더 구비하는 전자방출 표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 색조절부는 상기 제 1 전극의 전압을 검출하여 상기 계수룩업테이블에 전달하는 전압조절부를 더 포함하는 전자방출 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전압조절부는 한 프레임 구간 동안 입력되는 상기 영상신호를 합산하는 데이터 합산부와 상기 데이터합산부에 의해 합산된 영상데이터에 대응하는 전압을 저장하는 전압룩업테이블을 포함하는 전자방출 표시장치.
  12. 영상신호를 이용하여 데이터신호를 생성하며 상기 데이터신호에 대응한 제 1 전극과 제 2 전극의 전압차이에 의해 발광하는 적색, 청색 및 녹색을 각각 표현하는 화소를 포함하는 전자방출표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 영상신호를 합산하여 상기 합산된 영상신호에 대응하여 상기 제 1 전극의 전압을 조절하는 단계;
    상기 적색 화소에 대응하는 적색 보정계수와 상기 청색 화소에 대응하는 청색 보정계수와 상기 녹색 화소에 대응하는 녹색 보정계수를 파악하는 단계; 및
    상기 적색 보정계수와 상기 청색 보정계수와 상기 녹색 보정계수를 통해 상기 영상신호를 보정하며 상기 보정된 영상신호를 이용하여 상기 데이터신호를 생성하는 단계를 포함하는 전자방출 표시장치의 구동방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적색 보정계수, 상기 청색 보정계수 및 상기 녹색 보정계수를 이용하여 상기 적색 화소, 상기 청색 화소 및 상기 녹색 화소의 발광시간을 조절하여 상기 발광시간에 의해 계조를 표현되는 전자방출 표시장치의 구동방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 보정계수는 계수룩업테이블을 이용하여 파악하는 전자방출표시장치의 구동방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 보정계수는 상기 데이터신호가 상기 제 1 전극의 제 1 전압에 따른 휘도와 상기 제 1 전극의 제 2 전압에 따른 휘도의 비를 통해 형성하는 전자방출표시장치의 구동방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 전압은 한 프레임의 구간에 입력되는 상기 영상신호의 합을 파악하여 조절하는 전자방출표시장치의 구동방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터신호에 의해 상기 제 1 전극에 전압이 유지되는 시간이 조절되는 전자방출표시장치의 구동방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 영상신호의 합이 크면 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 전압차이가 작아지고 상기 영상신호의 합이 작으면 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 전압차이가 커지도록 하는 전자방출표시장치의 구동방법.
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