KR20070039365A - 전자 방출 표시 소자 및 그 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 방출 표시 소자 및 그 제어 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 버퍼 보드를 제거하여 타이밍 제어부에서 데이터 드라이버로 비디오 데이터, 데이터 제어 신호, 데이터 드라이브 구동 전원을 직접 전달할 수 있는 전자 방출 표시 소자 및 그 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자 제어 장치는 복수의 데이터 선 각각에 데이터 신호를 공급하는 복수의 데이터 드라이브 IC로 구성된 데이터 구동부, 상기 데이터 드라이브 IC 각각에 비디오 데이터, 데이터 제어 신호, 데이터 드라이브 구동 전원을 전달하고, 버퍼 IC를 구비하는 타이밍 제어부 및 상기 타이밍 제어부에 상기 데이터 드라이브 구동 전원과 상기 타이밍 제어부 구동 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하며, 상기 타이밍 제어부는 상기 데이터 구동부로 전달되는 상기 전원들 간의 간섭을 줄이고, 상기 전원들의 분배를 위한 장치를 포함한다.

버퍼 IC, 버퍼 보드, 타이밍 제어부, 전원 공급부

Description

전자 방출 표시 소자 및 그 제어 장치{electron emission display device and control apparatus of the same}

도 1은 종래 전자 방출 표시 소자 제어 장치를 나타낸 도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자 제어 장치의 일례를 나타낸 도이다.

도 3은 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자의 일례를 나타낸 도이다.

도 4는 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자의 데이터 드라이버로 입력되는 전원들의 입력단을 나타낸 도이다.

도 5는 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자에 채용된 전자 방출 소자의 일례를 나타낸 도이다.

*** 도면의 주요 부호에 대한 설명 ***

100: 전원 공급부 300: 데이터 구동부

200: 타이밍 제어부 310: 데이터 드라이브 IC

본 발명은 전자 방출 표시 소자 및 그 제어 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 버퍼 보드를 제거하여 타이밍 제어부에서 데이터 드라이버로 비디오 데이터, 데이터 제어 신호, 데이터 드라이브 구동 전원을 직접 전달하는 전자 방출 표시 소자 및 그 제어 장치에 관한 것이다.

최근 액정 표시소자(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP), 전계 발광 표시소자(Electro luminescent Display; ELD), 전자 방출 표시소자(Electron Emission Display; EED) 등의 평판 디스플레이가 활발히 연구 개발되고 있다. 이 중에서 전자 방출 표시소자는, 전자 방출소자를 구비하여 전자를 방출하는 전자방출 영역과 방출된 전자를 형광층에 충돌시켜 발광시키기 위한 화상 표현 영역을 구비하여 구성된다. 특히, 탄소나노튜브를 이용하는 전자 방출 표시소자는 고화질, 고해상도, 광시야각 등의 우수한 화상 특성을 갖는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)과 경량, 박형, 저소비전력 등을 특징으로 하는 평판 디스플레이의 장점만을 결합한 이상적인 표시 장치이다. 일반적으로, 전자 방출소자(Electron Emission Device)는 전자원으로 열 음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출소자로는 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 함수가 높은 물질을 전자 방출원으로 사용하여 진공 중에서 전계 차에 의하여 전자가 방출되는 원리를 이용한 것으로 선단이 뾰족한 팁 구조물이나 탄소계 물질 또는 나노 물질을 전자 방출원을 적용한 소자가 개발되고 있다.

SCE 형 전자 방출소자는 기판상에 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 전자 방출소자는 각각 금속-유전층-금속(MIM)과 금속-유전층-반도체(MIS) 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 금속 쪽으로 전자가 이동 및 가속되면서 방출되는 원리를 이용한 소자이다.

BSE 형 전자 방출소자는 반도체의 사이즈를 반도체 중의 전자의 평균자유행정보다 작은 치수 영역까지 축소하면 전자가 산란하지 않고 주행하는 원리를 이용하여 오믹 전극 상에 금속 또는 반도체로 이루어지는 전자 공급층을 형성하고, 전자 공급층 위에 절연층과 금속 박막을 형성하여 오믹 전극과 금속 박막에 전원을 인가하는 것에 의하여 전자가 방출되도록 한 소자이다.

상기와 같은 전자 방출 소자는 CRT(Cathode-Ray Tube)와 마찬가지로 캐소드 전극선 발광에 의해 동작한다는 점, 자체광원, 높은 효율, 높은 휘도와 넓은 휘도 영역, 천연색, 높은 색순도 및 넓은 시야각, 동작 속도, 동작 온도 영역이 넓다는 점등의 장점으로 인하여 다양한 분야에서 활용 가능하며, 최근까지 활발한 연구가 이루어지고 있다.

도 1은 종래 전자 방출 표시 소자 제어 장치를 나타낸 도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 전자 방출 표시소자 제어 장치는 전원 공급부(10), 타이밍 제어부(20), 버퍼 보드(30) 및 데이터 구동부(40)를 포함한다.

전원 공급부(10)는 타이밍 제어부(20)에 타이밍 제어부(20)를 구동하기 위한타이밍 제어부 구동 전원(TC)을 공급하고, 버퍼 보드(30)에 데이터 구동부(40)를 구동하기 위한 데이터 드라이브 구동 전원(HDC)과 비디오 데이터(Data) 및 버퍼 보드(30)를 구동하기 위한 버퍼 보드 구동 전원(BC)을 공급한다.

타이밍 제어부(20)는 전원 공급부(10)로부터 타이밍 제어부 구동 전원(TC)을 공급받아 복수의 데이터 구동부(40) 각각에 데이터 제어 신호(DC)와, 외부로부터 전달받은 비디오 데이터(Data)를 정렬하여 공급한다. 이때, 데이터 제어 신호(DC)는 데이터 구동부(40)에 비디오 데이터(Data)가 전달되는 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 신호나 극성 반전 신호등을 의미한다.

버퍼 보드(30)는 전원 공급부(10)로부터 데이터 구동부(40)를 구동하기 위한 데이터 드라이브 구동 전원(HDC)과 비디오 데이터(Data) 및 버퍼 보드(30)를 구동하기 위한 버퍼 보드 구동 전원(BC)을 공급받는다. 그리고, 타이밍 제어부(20)로 부터 데이터 제어 신호(DC)와 비디오 데이터(Data)를 공급받는다. 이때 버퍼 보드(30)를 사용하지 않고 데이터 구동부(40)로 직접 전원을 인가하는 경우 인가되는 전원이 고전압일 때 데이터 구동부(40)는 외부의 노이즈 영향과 케이블의 기생 용량 등의 영향을 쉽게 받게 된다. 따라서, 버퍼 보드(30)를 사용하여 안정적으로 고전압을 전달받아야 한다. 또한, 버퍼 보드(30)는 타이밍 제어부(20)로부터 공급되는 비디오 데이터와 제어 신호를 복수의 데이터 구동부(40)로 전달할 때 각 데이터 구동부(40)의 위치에 따라 비디오 데이터(Data)가 전달되는 속도 차를 줄여줄 수 있다. 즉, 데이터 구동부(40) 간의 비디오 데이터(Data)를 전달받는 속도 차에 따라 발생하는 패턴 딜레이(pattern delay)현상을 감소시킬 수 있다.

데이터 구동부(40)는 복수의 데이터 라인(미도시)을 각각 제어하도록 복수 개 구비되며, 타이밍 제어부(20)로부터 전달되는 디지털 비디오 데이터(video data)를 아날로그 데이터 신호(data signal)로 변환하여 복수의 데이터 라인에 각각 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(40)는 복수의 데이터 선(미도시)을 각각 제어하는 하나의 데이터 드라이브 IC를 말한다.

상기와 같은 종래 전자 방출 표시소자 제어 장치는 각 데이터 구동부(40)에 전달되는 비디오 데이터(video data)의 속도 차를 극복하고, 고전압의 안정화를 위하여 버퍼 보드(30)를 사용한다. 이와 같이 버퍼 보드(30)를 사용하면 상술한 바와 같은 여러 가지 장점이 있지만 회로가 복잡해지고 장치의 비용이 증가하는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 기술적 수단으로서 버퍼 보드를 제거하고, 전원 공급부에서 버퍼 보드로 전달되던 전원을 모두 타이밍 제어부를 통해 데이터 구동부로 전달하여 회로의 단순화 및 장치의 비용을 감소시키기 위한 전자 방출 표시 소자 및 그 제어 장치에 관한 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 복수의 데이터 선 각각에 데이터 신호를 공급하는 복수의 데이터 드라이브 IC로 구성된 데이터 구동부, 상기 데이터 드라이브 IC 각각에 비디오 데이터, 데이터 제어 신호, 데이터 드라이브 구동 전원을 전달하고, 버퍼 IC를 구비하는 타이밍 제어부 및 상기 타이밍 제어부에 상기 데이터 드라이브 구동 전원과 상기 타이밍 제어부 구동 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하며, 상기 타이밍 제어부는 상기 데이터 구동부로 전달되는 상기 전원들 간의 간섭을 줄이고, 상기 전원들의 분배를 위한 장치를 포함하는 전자 방출 표시 소자 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 복수의 데이터선과 복수의 주사선이 교차하여 형성되고, 상기 데이터선 및 상기 주사선이 교차한 영역에 화소가 형성되어 있는 화소부, 상기 주사선에 주사 신호를 순차적으로 인가하는 주사 구동부, 복수의 데이터 선 각각에 데이터 신호를 인가하는 복수의 데이터 드라이브 IC로 구성된 데이터 구동부, 상기 데이터 드라이브 IC 각각에 비디오 데이터, 데이터 제어 신호, 데이터 드 라이브 구동 전원을 전달하고, 버퍼 IC를 구비하는 타이밍 제어부 및 상기 타이밍 제어부에 상기 데이터 드라이브 구동 전원과 상기 타이밍 제어부 구동 전원을 공급하고, 상기 주사 구동부에 주사 구동 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하며, 상기 타이밍 제어부는 상기 데이터 구동부로 전달되는 상기 전원들 간의 간섭을 줄이고, 상기 전원들의 분배를 위한 장치를 포함하는 전자 방출 표시 소자를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자 제어 장치의 일례를 나타낸 도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자 제어 장치는 전원 공급부(100), 타이밍 제어부(200), 데이터 구동부(310)를 포함한다.

전원 공급부(100)는 타이밍 제어부(200)에 타이밍 제어부(200)를 구동하기 위한 타이밍 제어부 구동 전원(TC)과 데이터 구동부(310)를 구동하기 위한 데이터 드라이브 구동 전원(HDC)을 공급한다. 또한, 전원 공급부(100)는 타이밍 제어부(200)에 포함되어 있는 버퍼 IC(미도시)에 버퍼 구동 전원을 공급한다.

타이밍 제어부(200)는 복수의 데이터 구동부(310) 각각에 전원 공급부(100)로부터 공급받은 데이터 드라이브 구동 전원(HDC), 외부로부터 입력받은 비디오 데이터(Data) 및 데이터 제어 신호(DC)를 전달한다. 이때, 데이터 제어 신호(DC)는 복수의 데이터 구동부(310)에 비디오 데이터(Data)가 전달되는 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 신호와 극성 반전 신호등을 의미한다. 종래에는 버퍼 구동부를 통해 데이터 구동부(310)로 데이터 드라이브 구동 전원(HDC)을 공급하였으나 본 발명에서는 데이터 구동부(310)로 공급될 데이터 드라이브 구동 전원(HDC)이 모두 타이밍 제어부(200)를 통해 전달된다. 따라서, 타이밍 제어부(200)는 복수의 버퍼 IC(미도시)를 포함하여야 하며, 여러 가지 전원을 동시에 공급받기 때문에 전원 분리를 확실하게 하여 각 전원들 간의 영향을 최소화해야 한다.

데이터 구동부(310)는 복수의 데이터 라인을 각각 제어하도록 복수 개 구비되며, 타이밍 제어부(200)로부터 전달되는 디지털 비디오 데이터(video data)를 아날로그 데이터 신호(data signal)로 변환하여 복수의 데이터 선(미도시)에 각각 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(310)는 복수의 데이터 선(미도시)을 각각 제어하는 하나의 데이터 드라이브 IC를 말한다.

도 3은 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자의 일례를 나타낸 도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자는 전원 공급부(100), 타이밍 제어부(200), 데이터 구동부(300), 주사 구동부(400) 및 화소부(500)를 포함한다.

전원 공급부(100)는 타이밍 제어부(200)에 타이밍 제어부(200)를 구동하기 위한 타이밍 제어부 구동 전원(TC)과 데이터 구동부(300)를 구동하기 위한 데이터 드라이브 구동 전원(HDC)을 공급한다. 또한, 전원 공급부(100)는 타이밍 제어부 (200)에 포함되어 있는 버퍼 IC(210)에 버퍼 구동 전원을 공급하고 주사 구동부(400)에 주사 구동 전원(SC)를 공급한다.

타이밍 제어부(200)는 데이터 구동부(300)에 전원 공급부(100)로부터 공급받은 데이터 드라이브 구동 전원(HDC), 외부로부터 입력받은 비디오 데이터(Data) 및 데이터 제어 신호(DC)를 전달한다. 이때, 데이터 제어 신호(DC)는 복수의 데이터 구동부(300)에 비디오 데이터(Data)가 전달되는 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 신호와 극성 반전 신호등을 의미한다. 종래에는 버퍼 구동부를 통해 데이터 구동부(300)로 데이터 드라이브 구동 전원(HDC)을 공급하였으나 본 발명에서는 데이터 구동부(300)로 공급될 데이터 드라이브 구동 전원(HDC)이 모두 타이밍 제어부(200)를 통해 전달된다. 따라서, 타이밍 제어부(200)는 복수의 버퍼 IC(210)를 포함하여야 하며, 여러 가지 전원을 동시에 공급받기 때문에 전원 분리를 확실하게 하여 각 전원들 간의 영향을 최소화해야 한다.

데이터 구동부(300)는 복수의 데이터 라인을 각각 제어하도록 복수 개의 데이터 드라이브 IC(310)를 구비하며, 타이밍 제어부(200)로부터 전달되는 디지털 비디오 데이터(video data)를 아날로그 데이터 신호(data signal)로 변환하여 복수의 데이터 선(미도시)에 각각 공급한다.

주사 구동부(400)는 복수의 주사선(S1, S2, ... Sn)에 주사 신호를 순차적으로 인가한다.

화소부(500)는 n개의 주사선(S1, S2, ... Sn), m개의 데이터선(D1, D2, D3 ...,Dm-1, Dm)을 포함하며, 주사선(S1, S2, ... Sn)과 데이터선(D1, D2, D3 ...,Dm-1, Dm)이 서로 교차한 영역에 화소(510)를 형성한다. 이때, 화소부(500) 전 영역에 걸쳐 애노드 전극(미도시)이 형성될 수 있으며, 주사선(S1,S2,...Sn) 및 데이터선(D1, D2, D3 ...,Dm-1, Dm) 중 어느 하나가 캐소드 전극으로 사용되고, 나머지 하나가 게이트 전극으로 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자의 데이터 드라이버로 입력되는 전원들의 입력단을 나타낸 도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전자 방출 표시소자 제어 장치의 데이터 드라이버로 입력되는 전원들의 입력단은 전원들 간의 간섭을 줄이고, 전원들의 분배를 위한 장치로 구성되며, 바람직하게는, 적어도 하나의 페라이트 비드(ferrite bead)와 적어도 하나의 커패시터(C)로 구성된다. 여기서, 페라이트 비드는 고주파 EMI(electromagnetic interference) 필터의 역할을 하고, 커패시터(C)는 교류는 통과시키고, 직류는 차단시켜 쓸모없는 노이즈를 제거시켜 주는 역할을 한다. 즉 직류가 필요한 곳에 노이즈 성분(=교류)이 있는 경우 기저 전압원(GND)으로 커패시터를 붙여주면 노이즈 성분은 커패시터를 통해 기저 전압원(GND)으로 빠져나가게 된다. 상기와 같이 전원의 입력단을 구성하여 충, 방전에 의해 발생하는 교류 신호인 리플(ripple)을 최소화하고, 전원들 간의 영향을 줄일 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자에 채용된 전자 방출 소자의 일례를 나타낸 도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자에 채용된 전자 방출 소자(600)는 배면 기판(610), 전면 기판(620), 캐소드 전극(630), 게이트 전극(640) 및 애노드 전극(650)을 포함한다.

캐소드 전극(630)은 배면 기판(610)의 일면에 라인 형태로 형성된다.

게이트 전극(640)은 절연층(660)을 사이에 두고 캐소드 전극(630)과 수직으로 교차하여 라인 형태로 형성된다.

애노드 전극(650)은 전면 기판(620)의 일면에 캐소드 전극(630)과 동일한 방향의 라인 형태로 형성된다.

또한, 캐소드 전극(630)과 게이트 전극(640)이 교차하는 화소 영역에는 게이 트 전극(640)과 절연층(660)을 관통하는 복수의 홈이 형성되고, 각 홈의 내부로 캐소드 전극(630)에는 CNT(Carbon Nano Tube)등의 카본 계열 물질로 이루어진 면 타입의 전자 방출부(670)가 형성된다. 전자 방출부(670)의 대향 하는 위치에 형성된 애노드 전극(650) 표면에는 전자 방출부(670)로부터 방출된 전자가 충돌할 때 발광하는 형광막(680)이 형성되며, 형광막(680)의 사이로 애노드 전극(650)의 표면에는 고진공으로 밀봉된 양 기판(610,620)을 지지하기 위한 스페이서(690)의 일 단부가 지지되며, 타 단부는 게이트 전극(640)에 의해 지지된다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사 상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 전자 방출 표시 소자 및 그 제어 장치에 의하면, 버퍼 보드를 제거하고, 전원 공급부에서 버퍼 보드로 전달되던 전원을 모두 타이밍 제어부를 통해 데이터 구동부로 전달함으로써 회로의 단순화 및 장치의 비용을 감소시킬 수 있다. 그리고 데이터 구동부로 입력되는 전원들의 입력단을 페라이트 비드(ferrite bead)와 커패시터로 구성하여 충, 방전에 의해 발생하는 교류 신호인 리플(ripple)을 최소화하고, 전원들 간의 영향을 줄일 수 있다.

Claims (4)

1. 복수의 데이터 선 각각에 데이터 신호를 공급하는 복수의 데이터 드라이브 IC로 구성된 데이터 구동부;

   상기 데이터 드라이브 IC 각각에 비디오 데이터, 데이터 제어 신호, 데이터 드라이브 구동 전원을 전달하고, 버퍼 IC를 구비하는 타이밍 제어부; 및

   상기 타이밍 제어부에 상기 데이터 드라이브 구동 전원과 상기 타이밍 제어부 구동 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하며,

   상기 타이밍 제어부는 상기 데이터 구동부로 전달되는 상기 전원들 간의 간섭을 줄이고, 상기 전원들의 분배를 위한 장치를 포함하는 전자 방출 표시 소자 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 데이터 구동부로 공급되는 상기 전원들의 입력단은 적어도 하나의 페라이트 비드(ferrite bead)와 적어도 하나의 커패시터(capacitor)로 구성되는 전자 방출 표시 소자 제어 장치.
3. 복수의 데이터선과 복수의 주사선이 교차하여 형성되고, 상기 데이터선 및 상기 주사선이 교차한 영역에 화소가 형성되어 있는 화소부;

   상기 주사선에 주사 신호를 순차적으로 인가하는 주사 구동부;

   복수의 데이터 선 각각에 데이터 신호를 인가하는 복수의 데이터 드라이브 IC로 구성된 데이터 구동부;

   상기 데이터 드라이브 IC 각각에 비디오 데이터, 데이터 제어 신호, 데이터 드라이브 구동 전원을 전달하고, 버퍼 IC를 구비하는 타이밍 제어부; 및

   상기 타이밍 제어부에 상기 데이터 드라이브 구동 전원과 상기 타이밍 제어부 구동 전원을 공급하고, 상기 주사 구동부에 주사 구동 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하며,

   상기 타이밍 제어부는 상기 데이터 구동부로 전달되는 상기 전원들 간의 간섭을 줄이고, 상기 전원들의 분배를 위한 장치를 포함하는 전자 방출 표시 소자.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 데이터 구동부로 공급되는 상기 전원들의 입력단은 적어도 하나의 페라이트 비드(ferrite bead)와 적어도 하나의 커패시터(capacitor)로 구성되는 전자 방출 표시 소자.

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