KR20070031757A - 전자방출표시소자 및 그의 구동방법 - Google Patents

전자방출표시소자 및 그의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 전자방출부의 불균일에 따른 화소간 휘도불균일을 보정하는 전자방출표시소자 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 영상신호를 보정하여 상기 데이터구동부에 전달하는 색조절부를 포함하되, 상기 색조절부는 상기 각 화소에 대응한 보정계수를 이용하여 상기 영상신호를 보정하는 연산부와 화소에 대응하여 상기 보정계수의 차이인 계수차를 저장하는 룩업테이블과 상기 계수차를 이용하여 상기 보정계수를 생성하는 보정계수 생성부를 포함하는 전자방출표시소자를 제공하는 것이다.

Description

전자방출표시소자 및 그의 구동방법{Electron Emission Display Device and driving method thereof}
도 1은 종래 기술에 의한 전자방출표시소자를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자방출표시소자의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 3은 도 2의 전자방출표시소자에 채용된 색조절부를 나타내는 구조도이다.
도 4는 도 2에 도시된 전자방출 표시소자에서 표 2에 나타난 계수차를 이용하여 영상신호를 보정하는 제 1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전자방출 표시소자에서 표 3에 나타난 계수차를 이용하여 영상신호를 보정하는 제 2 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 2에 도시된 전자방출표시소자에서 채용된 화소부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 2에 도시된 전자방출표시소자에서 채용된 화소부의 단면을 나타내는 단면도이다.
***도면의 주요부분에 대한 부호설명***
100: 화소부 200: 데이터구동부
300: 주사구동부 400: 색조절부
410: 보정계수 생성부 420: 룩업테이블
430: 연산부
본 발명은 전자방출표시소자 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 각 화소들의 휘도불균일을 방지하는 전자방출표시소자 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 이용한 전자방출표시소자 등이 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 전자방출표시소자(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, 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 전자방출표시소자를 나타내는 구조도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 전자방출표시소자는 화소부(10), 데이터 구동부(20) 및 주사구동부(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.
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.
상기와 같이 구성된 전자방출표시소자에서, 전자방출부는 자체발광효율이 높은 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube: 이하 CNT라 한다)를 사용한다. CNT를 전자방출부로 사용하기 위해서는 여러 공정을 거치게 되는데 공정상의 불균일 때문에 각 CNT에서 방출되는 전자의 양이 다르게 되어 각 화소간 휘도의 불균일이 발생하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 전자방출부의 불균일에 따른 화소간 휘도불균일을 보정하는 전자방출표시소자 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 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 영상신호를 보정하여 상기 데이터구동부에 전달하는 색조절부를 포함하되, 상기 색조절부는 상기 각 화소에 대응한 보정계수를 이용하여 상기 영상신호를 보정하는 연산부와 화소에 대응하여 상기 보정계수의 차이인 계수차를 저장하는 룩업테이블과 상기 계수차를 이용하여 상기 보정계수를 생성하는 보정계수 생성부를 포함하는 전자방출표시소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 측면은, 영상신호와 주사신호에 대응하여 화상을 표시하는 전자방출표시장치의 구동방법에 있어서, 룩업테이블에 복수의 화소에 대응하는 계수차를 저장하고 상기 계수차를 이용하여 상기 영상신호를 보정하는 상기 복수의 화소에 대응하는 보정계수를 산출하는 단계 및 상기 보정계수를 이용하여 상기 영상신호를 보정하는 단계를 포함하는 전자방출표시소자의 구동방법을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 전자방출표시소자의 구조를 나타내는 구조도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 화소부(100), 데이터구동부(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 전자방출부가 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 발광효율 의 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 전자방출부의 불균형에 의해 발생하는 각 화소간 휘도 불균일을 방지하도록 하는 수단이다. 하기의 표 1 은 9×5 의 크기를 갖는 화소부의 각 화소의 전자방출표부의 편차에 대응하는 보정계수들을 나타내며 각 화소는 표 1에 표현된 보정계수에 의해 휘도 불균일을 보정한다.
255 230 224 220 220 223 221 221 225
200 222 215 227 246 250 253 200 198
230 224 220 223 221 221 225 240 244
255 244 251 212 255 233 237 208 202
217 208 209 254 214 224 209 227 239
색조절부는 상기 보정계수를 이용하여 영상신호를 보정한 후에 데이터구동부(200)에 전달하여 데이터구동부(200)에서 보정된 영상신호를 이용하여 데이터신호를 생성하도록 한다.
하지만, 점차적으로 화상을 표현하는 화소부가 대형화되어가는 현재 추세에서 각 화소에 대응하는 보정계수를 저장하고 저장된 보정계수를 이용하여 크기가 크게 구현되면 보정계수를 저장하는 룩업테이블의 크기가 커지게 된다.
따라서, 본 발명에서 색조절부는 각 화소들에 대응하는 보정계수의 차이인 계수차를 저장하고 계수차를 이용하여 보정계수를 생성한 후 생성된 보정계수를 이용하여 영상신호를 보정하도록 한다.
표 2는 표 1의 보정계수를 산출하기 위한 계수차이를 저장하는 룩업테이블을 나타내는 것으로, 가장 큰 보정계수를 기준 보정계수로 선정하고 기준보정계수와 다른 보정계수들의 차이를 나타낸다.
0 25 31 35 35 32 34 34 30
55 33 40 28 9 5 2 55 57
25 31 35 32 34 34 30 15 11
0 11 4 43 0 22 18 47 5
38 47 46 1 41 31 46 28 16
표 2에서 가장 큰 데이터와 가장 작은 데이터의 차이는 57이다. 따라서, 표 1에 나타나 있는 데이터를 저장하도록 하기 위해서는 룩업테이블이 255 이내의 수로 구성되어야 하지만 표 2와 같이 보상계수의 차이만큼을 저장하게 되면 룩업테이블은 57 이내의 수로 구성할 수 있게 되어 룩업테이블의 메모리의 크기를 줄일 수 있게 된다.
표 2는 표 1의 보정계수를 산출하기 위한 계수차이를 저장하는 룩업테이블을 나타내는 것으로, 가장 왼쪽 열에 있는 보정계수부터 시작을 하여 이웃한 보정계수들의 차이를 나타낸다.
255 25 6 4 0 -3 2 0 -4
200 -22 7 -12 -19 -4 -3 53 2
230 6 4 -3 2 0 -4 -15 -4
255 11 -7 39 -43 22 -4 29 6
217 9 -1 -45 40 -10 15 -18 -12
표 1 과 표 3을 이용하여 다시 설명하면, 가장 상위의 행에서 왼쪽 열에서 오른쪽으로 메모리의 번호를 (1.1),(1.2)...(1.9), 두번째 상위의 행에서 왼쪽에서 오른쪽으로 메모리의 번호를 (2.1),(2.2)...(2.9)...로 칭하면, (1.1)에는 보정계수가 저장되어 255가 저장되고 (1.2)에 (1.1)에 저장된 보정계수와 (1.2)에 대응되는 보정계수 230과의 차이인 25가 저장된다. 그리고, (1.3)에는 (1.2)에 대응되는 보정계수 230과 (1.3)에 대응되는 보정계수 224와의 차이인 6이 저장된다. 이렇게 인접한 보정계수와의 차이를 파악하여 각 화소에 대응되게 룩업테이블에 저장한다. 표 3에서 가장 큰 데이터와 가장 작은 데이터의 차이는 53이다. 따라서, 표 1에 나타나 있는 데이터를 저장하도록 하기 위해서는 룩업테이블이 255 이내의 수로 구성되어야 하지만 표 3과 같이 보상계수의 차이만큼을 저장하게 되면 룩업테이블은 53 이내의 수로 구성할 수 있게 되어 룩업테이블의 메모리의 크기를 줄일 수 있게 된다. 또한, 이웃한 화소들의 휘도차이가 크지 않은 경우에 그 차이는 표 2에 나타나 있는 계수차이를 구하는 경우보다 더 룩업테이블의 메모리의 크기를 줄일 수 있게 된다.
도 3은 도 2의 전자방출표시소자에 채용된 색조절부를 나타내는 구조도이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 색조절부(400)는 보정계수 생성부(410), 룩업테이블(420) 및 연산부(430)를 구비한다.
보정계수생성부(410)는 룩업테이블(420)에 저장되어 있는 계수차를 전달받아 계수차를 이용하여 보정계수를 생성한다. 보정계수생성부(410)는 자체적인 연산에 의해 표 2 또는 표 3과 같이 저장되어 있는 계수차를 전달받아 보정계수를 생성한후 연산부(430)에 보정계수를 전달한다.
룩업테이블은 표 2 또는 표 3과 같은 각 보정계수의 계수차를 저장한다. 특히, 계수차가 표 3과 같은 경우 각 계수차 데이터에 플래그 비트를 포함하도록 하여 플래그 비트가 1 이면 보정계수 생성부(410)에서 계수차를 합산을 하고 플래그 비트가 0이면 보정계수생성부(410)에서 계수차를 감산하도록 한다.
연산부(430)는 각 화소에 대응되는 보정계수 보정계수 생성부로부터 전달받고 외부에서 영상신호를 전달받아 보정계수를 이용하여 영상신호를 보정한다. 영상신호를 보정하는 과정은 하기의 도 5와 도 6의 설명부분에 설명한다.
그리고, 연산부(430)는 보정된 영상신호를 데이터구동부(200)에 전달하여 보정된 영산신호를 이용하여 데이터신호가 생성되도록 하며 영상신호가 전자방출부의 특성에 맞게 보정되어 색불균일이 발생하지 않게 된다.
도 4는 도 2에 도시된 전자방출 표시소자에서 표 2에 나타난 계수차를 이용하여 영상신호를 보정하는 제 1 실시예를 나타내는 개념도이다. 도 4를 참조하여 설명하면,
(a)는 실제 화소에 입력되는 영상신호의 휘도를 나타내는 것으로, 2×2 화소 각각에 256의 계조값을 갖는 영상신호가 입력되는 것을 가정한다.
(b)에는 2×2 화소 각각에서 (a)에 표시된 영상신호가 입력된 경우 화소의 특성에 의해 표현되는 휘도를 나타내며 각각의 화소는 (a)에 표시된 영상신호가 입력된 경우 256, 252, 250 및 248의 계조값을 표현하는 것으로 가정한다.
(c)는 각 화소가 256의 계조를 나타내는 영상신호가 입력된 경우 실제로 표현되는 휘도와의 차이를 나타내는 것으로 각각 0, -4, -6 및 -8 만큼의 계조값의 차이가 발생한다.
(d)는 2×2 화소 각각에 곱해지는 보정계수와 최대계조값보다 작은 제수를 의미한다. 보정계수는 기준이 되는 화소의 휘도와 다른 화소들의 휘도가 동일하게 되어 휘도 불균일을 방지하도록 한다. 보정계수는 각 화소에 256의 계조값을 갖는 영상신호가 입력된 경우 (c)에 도시된 것과 같이 휘도차이가 발생하게 되면 하나의 화소를 기준으로 다른 화소들의 휘도를 맞춰주도록 한다. 여기서, 기준이 되는 화소의 휘도는 256의 계조값을 갖는 영상신호가 입력된 경우 248의 계조를 표현하는 화소를 기준이 되는 화소로 가정하고 제수는 128로 가정하여 설명한다.
그리고, 보정계수는 영상신호와 휘도의 차이가 0 인 화소는 248의 계조를 갖는 휘도와 동일하게 발광하기 위해서는 248의 계조를 갖는 영상신호가 입력되어야 하고, 영상신호와 휘도의 차이가 -4인 화소는 248 계조 보다 4 정도 큰 영상신호 즉, 252 계조를 표현하는 영상신호가 입력되어야 하며, 영상신호와 휘도의 차이가 -6인 화소는 248 계조보다 6 정도 큰 영상신호 즉, 254 계조를 표현하는 영상신호가 입력되어야 한다. 그리고, 영상신호와 휘도의 차이가 -8인 화소는 248 계조보다 8 정도 큰 256 계조 정도의 영상신호가 입력되어야 한다. 따라서, 각 보정계수는 248, 252. 254 및 256으로 나타난다. 이때, 보정계수의 최대값의 크기가 1 보다 크게 하기 위해 영상신호가 표현하는 최대 계조 보다 작은 제수로 나눠지도록 한다. 따라서, 각 화소에 입력되는 영산신호에 248/128, 252/128, 254/128 및 256/128가 각각 곱해지게 된다.
(e)는 보정된 영상신호를 나타낸 것으로 보정된 각각의 영상신호는 2×248, 2×252,2×254 및 2×256을 나타낸다.
그리고, (f)는 보정된 영상신호에 의해 실제로 표현되는 휘도를 나타내는 것으로 보정계수에 의해 보정된 영상신호가 입력되면 각 화소의 특성에 의해 각 화소별로 보정된 영상신호와 실제 발광하는 휘도에 차이가 발생한다. 이때 발생되는 차이는 (c)에 도시된 값의 2배에 해당하는 값의 차이에 해당하게 되며 (e)에 도시된 휘도에서 (c)에 도시된 휘도 차이의 2 배에 해당하는 값을 감산하면 각 화소는 496계조의 휘도를 표현한다. 따라서, 모든 화소가 동일한 휘도를 표현하게 되어 휘도의 불균일이 보정된다.
상기와 같이 보정되는 경우 실제로 입력되는 영상신호의 휘도와 보정된 영상신호의 휘도가 다르게 나타나지만 모든 화소가 비례하여 휘도가 보정되어 상대적으로는 동일한 휘도를 표현하게 되어 화상을 표현하는데에 문제가 없다. 그리고, 최대 256 단계로 표현되는 영상신호가 496 단계로 표현되어 더욱 세밀한 표현을 할 수 있게 된다.
도 5는 도 2에 도시된 전자방출 표시소자에서 표 3에 나타난 계수차를 이용하여 영상신호를 보정하는 제 2 실시예를 나타내는 개념도이다. 도 5를 참조하여 설명하면,
(a)는 실제 화소에 입력되는 영상신호의 휘도를 나타내는 것으로, 2×2 화소 각각에 256의 계조값을 갖는 영상신호가 입력되는 것을 가정한다.
(b)에는 2×2 화소 각각에서 (a)에 표시된 영상신호가 입력된 경우 화소의 특성에 의해 표현되는 휘도를 나타내며 각각의 화소는 (a)에 표시된 영상신호가 입력된 경우 256, 252, 250 및 248의 계조값을 표현하는 것으로 가정한다.
(c)는 각 화소가 256의 계조를 나타내는 영상신호가 입력된 경우 실제로 표현되는 휘도와의 차이를 나타내는 것으로 각각 0, -4, -6 및 -8 만큼의 계조값의 차이가 발생한다.
(d)는 2×2 화소 각각에 곱해지는 보정계수와 최대계조값과 같은 제수를 의미한다. 보정계수는 각 화소에 256의 계조값을 갖는 영상신호가 입력된 경우 (c)에 도시된 것과 같이 휘도차이가 발생하게 되면 하나의 화소를 기준으로 다른 화소들의 휘도를 맞춰주도록 한다. 여기서, 기준이 되는 화소의 휘도는 256의 계조값을 갖는 영상신호가 입력된 경우 248의 계조를 표현하는 화소를 기준이 되는 화소로 가정하여 설명한다.
그리고, 영상신호와 휘도의 차이가 0 인 화소는 248의 계조를 갖는 휘도와 동일하게 발광하기 위해서는 248의 계조를 갖는 영상신호가 입력되어야 하고, 영상신호와 휘도의 차이가 -4인 화소는 248 계조 보다 4 정도 큰 영상신호 즉, 252 계조를 표현하는 영상신호가 입력되어야 하며, 영상신호와 휘도의 차이가 -6인 화소는 248 계조보다 6 정도 큰 영상신호 즉, 254 계조를 표현하는 영상신호가 입력되어야 한다. 그리고, 영상신호와 휘도의 차이가 -8인 화소는 248 계조보다 8 정도 큰 256 계조 정도의 영상신호가 입력되어야 한다. 이때, 보정되는 비율이 계조값과 관계없이 일정한 비율로 보정되도록 하기 위해 소정의 제수로 나눠지도록 하며 여기서는 계조값과 동일한 256으로 나눠지도록 하였다. 따라서, 각 화소의 보정계수는 248/256, 252/256, 254/256 및 256/256으로 나타날 수 있다.
(e)는 보정된 영상신호를 나타낸 것으로 보정된 각각의 영상신호는 248, 252, 254 및 256을 나타낸다.
그리고, (f)는 보정된 영상신호에 의해 실제로 표현되는 휘도를 나타내는 것으로 보정계수에 의해 보정된 영상신호가 입력되면 각 화소의 특성에 의해 각 화소별로 보정된 영상신호와 실제 발광하는 휘도에 차이가 발생한다.
도 6은 도 2에 도시된 전자방출표시소자에서 채용된 화소부를 나타내는 사시도이고, 도 7은 화소부의 단면을 나타내는 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 전자방출표시소자는 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 하는 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 캐소드전극(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 전자방출표시소자 및 그의 구동방법에 의하면, 화소간 휘도 불균일을 방지할 수 있어 표현되는 화상의 품위를 높이며, 메모리의 크기를 줄여 비용을 절감할 수 있도록 한다.

Claims (10)

  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 영상신호를 보정하여 상기 데이터구동부에 전달하는 색조절부를 포함하되,
    상기 색조절부는 상기 각 화소에 대응한 보정계수를 이용하여 상기 영상신호를 보정하는 연산부와 화소에 대응하여 상기 보정계수의 차이인 계수차를 저장하는 룩업테이블과 상기 계수차를 이용하여 상기 보정계수를 생성하는 보정계수 생성부를 포함하는 전자방출표시소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정계수생성부는 상기 계수차를 기준보정계수를 감산하여 상기 보정계수를 생성하는 전자방출표시소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정계수생성부는 이웃한 화소의 보정계수를와의 차이를 상기 계수차로 파악하고 상기 계수차를 상기 이웃한 화소의 보정계수와 덧셈연산 또는 뺄셈연산을 하여 상기 보정계수를 생성하는 전자방출표시소자.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 영상신호에 상기 보정계수를 곱셈연산하고 소정의 제수로 나눗셈연산을 하여 상기 영상신호를 보정하는 전자방출표시소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 소정의 제수는 최대휘도와 동일한 수 또는 최대휘도보다 큰 수인 전자방출표시소자.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 룩업테이블에 저장되는 보정계수는 플래그 데이터를 포함하여 플래그 데이터에 의해 상기 덧셈연산 또는 상기 뺄셈연산을 수행하는 전자방출표시소자.
  7. 영상신호와 주사신호에 대응하여 화상을 표시하는 전자방출표시장치의 구동방법에 있어서,
    룩업테이블에 복수의 화소에 대응하는 계수차를 저장하고 상기 계수차를 이용하여 상기 영상신호를 보정하는 상기 복수의 화소에 대응하는 보정계수를 산출하는 단계; 및
    상기 보정계수를 이용하여 상기 영상신호를 보정하는 단계를 포함하는 전자방출표시소자의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 계수차는 상기 복수의 화소에 대응되는 보정계수 중 가장 크거나 가장 작은 보정계수를 기준보정계수로 선정하고 상기 기준보정계수와 다른 계수들의 차이를 이용하여 상기 룩업테이블에 저장되는 전자방출 표시소자의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상상기 복수의 화소 중 이웃한 화소에 대응되는 보정계수와의 차이를 상기 계수차로 파악하여 상기 룩업테이블에 저장하는 전자방출표시소자의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 계수차의 데이터는 플래그 비트를 포함하며, 상기 플래그 비트에 의해 상기 계수차가 상기 이웃한 화소의 보정계수에 덧셈연산 또는 뺄셈연산이 수행되는 전자방출표시소자의 구동방법.
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