KR20070073342A - Driving device for electron emission device and the method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래에 따른 전자방출표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a configuration of a conventional electron emission display device.
도 2는 종래에 따른 전원 공급부에서 휘도 제어를 위한 전압 인가 파형을 도시한 도면.2 is a diagram illustrating a voltage application waveform for luminance control in a conventional power supply unit;
도 3은 본 발명에 따른 전자방출표시장치의 구조의 일례를 개략적으로 도시한 도면.3 is a view schematically showing an example of the structure of an electron emission display device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 전자 방출 표시장치에 채용될 수 있는 화소부의 일부의 일례를 나타내는 도면4 shows an example of a part of a pixel portion that can be employed in an electron emission display device according to the present invention;
도 5는 상기 도 3의 전자 방출 표시장치에 채용될 수 있는 전원 공급부의 일례를 도시한 도면.5 illustrates an example of a power supply unit that may be employed in the electron emission display of FIG. 3.
도 6은 상기 도 3의 전자 방출 표시장치에 채용될 수 있는 제어부의 일례를 도시한 도면.6 illustrates an example of a controller that may be employed in the electron emission display of FIG. 3.
도 7은 상기 도 5의 DC/DC 컨버터에서 인가되는 전압을 도시한 도면.7 is a diagram illustrating a voltage applied by the DC / DC converter of FIG. 5.
도 8은 본 발명에 따른 휘도 제어를 위한 전압 인가 파형을 도시한 도면.8 is a diagram illustrating a voltage application waveform for luminance control according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
100 --- 화소부 200 --- 데이터 구동부100 --- Pixel
300 --- 주사 구동부 400 --- 전원 공급부300 --- Scan
401 --- 마이컴 402 --- DC/DC 컨버터401 --- MICOM 402 --- DC / DC Converters
500 --- 제어부500 --- control unit
본 발명은 전자방출소자의 구동장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 휘도 제어를 위해 조절하는 게이트 전극과 캐소드 전극 사이의 전압을 조절하는데 있어 화질의 저하없이 안정적으로 구동시킬 수 있는 전자방출소자의 구동장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a device for driving an electron-emitting device and a driving method thereof, and more particularly to an electron-emitting device that can be stably driven without deterioration in image quality in controlling a voltage between a gate electrode and a cathode electrode to be controlled for brightness control. A driving device and a driving method thereof are provided.
일반적으로 평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)는 두 기판 사이에 측벽을 세워 밀폐된 용기를 제조하고, 이 용기의 내부에 적절한 소재를 배치하여 원하는 화면을 표시하는 장치로서, 최근 들어 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정디스플레이(LCD), 플라즈마 패널(PDP), 전자방출 표시장치(electron emission display) 등과 같은 여러가지의 평면형 디스플레이가 개발되어 실용화되고 있다.In general, a flat panel display (FPD) is a device for manufacturing a sealed container by standing a side wall between two substrates, and placing a suitable material inside the container to display a desired screen. Together, its importance is increasing. In response to this, various flat panel displays such as a liquid crystal display (LCD), a plasma panel (PDP), an electron emission display, and the like have been developed and put into practical use.
특히, 전자방출 표시장치는 음극선관(CRT)과 동일하게 전자선에 의한 형광체 발광을 이용함에 따라 음극선관(CRT)의 뛰어난 특성을 유지하면서도 화상의 뒤틀림이 없이 저소비전력의 평면형 디스플레이로 구현할 수 있는 가능성이 높고, 시야각, 고속응답, 고휘도, 고정세, 박형 등의 관점에서도 만족스러운 차세대 디스플레 이로 주목받고 있다.In particular, the electron-emitting display device can be implemented as a low-power flat-panel display without distorting the image while maintaining excellent characteristics of the cathode ray tube (CRT) by using phosphor emission by electron beams in the same way as the cathode ray tube (CRT). It is attracting attention as a next-generation display that is satisfactory in terms of high, viewing angle, high-speed response, high brightness, high definition, and thinness.
전자방출 표시장치는 캐소드, 애노드 및 게이트전극을 갖는 3극관의 구조로 이루어진다. 구체적으로, 기판위에 일반적으로 스캔 전극으로 사용되는 캐소드전극이 형성되고, 캐소드 전극위에 홀을 갖는 절연층과 일반적으로 데이터전극으로 사용되는 게이트전극이 적층된다. 그리고, 홀 내부로 전자방출원인 이미터(emitter)가 형성되어 캐소드전극에 접촉한다.The electron emission display device has a structure of a triode having a cathode, an anode, and a gate electrode. Specifically, a cathode electrode generally used as a scan electrode is formed on a substrate, and an insulating layer having holes on the cathode electrode and a gate electrode generally used as a data electrode are stacked. An emitter, which is an electron emission source, is formed in the hole and contacts the cathode electrode.
이와 같이 구성된 전자방출 표시장치는 이미터에 고전계를 집중시켜 양자역학적인 터널(tunnel) 효과에 의해 전자를 방출시키고, 이미터로부터 방출된 전자가 캐소드전극 및 애노드전극 사이에 인가된 전압에 의해 가속되어 애노드전극에 형성된 RGB 형광층에 충돌함으로써, 형광체를 발광시켜 영상을 표현한다.The electron emission display device configured as described above concentrates a high electric field on an emitter and emits electrons by a quantum mechanical tunnel effect, and electrons emitted from the emitter are caused by a voltage applied between the cathode electrode and the anode electrode. By accelerating and colliding with the RGB fluorescent layer formed on the anode, the phosphor is emitted to represent an image.
방출된 전자가 형광층에 충돌하여 형광체가 발광함으로써 표시되는 영상의 휘도는 입력되는 디지털 영상신호의 값에 따라 변하게 된다. 구체적으로, 디지털영상신호의 값은 각각 8 비트의 RGB 데이터를 구성된다. 즉, 디지털영상신호의 값은 0(00000000(2)) ~ 255(11111111(2))가 될 수 있고, 이와 같이 256 개의 값들에 의해 256 계조가 표현될 수 있고, 이 디지털 값에 따라서 색의 휘도가 표현된다.As the emitted electrons collide with the fluorescent layer and the phosphor emits light, the luminance of the displayed image is changed according to the value of the input digital image signal. Specifically, the value of the digital video signal is composed of 8 bits of RGB data, respectively. That is, the value of the digital video signal may be 0 (00000000 (2) ) to 255 (11111111 (2) ), and thus 256 gray levels may be represented by 256 values. Luminance is expressed.
디지털영상신호의 값에 따라 표현되는 휘도를 조절하기 위하여, 일반적으로 펄스폭변조(PWM; Pulse Width Modulation) 방식 또는 진폭변조(PAM; Pulse Amplitude Modulation) 방식이 사용된다.In order to adjust the luminance represented according to the value of the digital image signal, a pulse width modulation (PWM) method or a pulse modulation (PAM) method is generally used.
PWM 방식은 데이터전극구동부에서 입력되는 디지털영상신호에 따라서 데이터 전극에 인가되는 구동파형의 펄스폭을 변조하는 방식으로, 가용한 최대 온타임(on-time) 내에 디지털영상신호의 값으로 255가 입력될 경우, 펄스폭은 최대가 되어 최대의 휘도를 표시하게 되고, 디지털영상신호의 값으로 127이 입력될 경우 펄스폭은 1/2이 되어 휘도가 저하된다. 한편, PAM 방식은 입력되는 디지털영상신호에 상관없이 펄스폭은 일정하지만, 입력되는 디지털영상신호에 따라 데이터전극에 인가되는 구동파형의 펄스전압레벨 즉 펄스의 크기를 다르게 함으로써 휘도를 조절한다. The PWM method modulates the pulse width of the driving waveform applied to the data electrode in accordance with the digital image signal input from the data electrode driver. 255 is input as the value of the digital image signal within the maximum available on-time. In this case, the pulse width is maximized to display the maximum luminance, and when 127 is input as the value of the digital video signal, the pulse width is 1/2 to decrease the luminance. On the other hand, in the PAM method, the pulse width is constant regardless of the input digital video signal, but the luminance is controlled by varying the pulse voltage level of the driving waveform applied to the data electrode, that is, the pulse size, according to the input digital video signal.
도 1은 종래에 따른 전자방출표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 전자방출표시장치는, 화소부(10), 데이터 구동부(20), 주사 구동부(30), 전원 공급부(40) 및 제어부(50)를 포함한다. 1 is a view schematically showing a configuration of a conventional electron emission display device. As illustrated, the electron emission display device includes a
상기 화소부(10)는 n개의 주사선들(S1, S2, ... Sn), m개의 데이터선들(D1, D2, ... Dm) 및 애노드 전극(ANODE)을 포함한다. 주사선들(S1, S2, ... Sn)과 데이터선들(D1, D2, ... Dm)은 서로 교차하도록 형성된다. 애노드 전극(ANODE)은 도면에 표현된 바와 같이 화소부의 전 영역에 걸쳐 형성될 수도 있으며, 또한, 도면에 표현되어 있지는 아니하나, 주사선들과 유사하게 행 방향으로 형성된 복수의 스트라이프 형태로 형성될 수도 있고, 데이터선들과 유사하게 열 방향으로 형성된 복수의 스트라이프 형태로 형성될 수도 있고, 메쉬 형태로 형성될 수도 있다. The
애노드 전극이 복수의 스트라이프 형태로 형성되거나 메쉬 형태로 형성된 경우에도, 일반적으로 애노드 전극 전체에는 동일 전압(Vanode)이 인가된다. 캐소드 전극, 게이트 전극 및 애노드 전극을 구비하는 전자 방출 소자는 주사선과 데이터선이 교차하는 영역에 형성되며, 주사선 및 데이터선 중 어느 하나가 캐소드 전극 으로 작용하며, 주사선 및 데이터선 중 나머지 하나가 게이트 전극으로 작용한다. Even when the anode electrode is formed in the form of a plurality of stripes or in the form of a mesh, generally the same voltage (Vanode) is applied to the entire anode electrode. The electron emission device including the cathode electrode, the gate electrode, and the anode electrode is formed in an area where the scan line and the data line cross each other, and either one of the scan line and the data line serves as a cathode, and the other of the scan line and the data line is a gate. It acts as an electrode.
상기 데이터 구동부(20)는 입력되는 영상 데이터(DATA)에 대응하는 데이터 신호를 데이터선들(D1, D2, ... Dm)에 인가하는 기능을 수행한다. 여기서, 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM이라고도 함) 방식의 데이터 구동부를 중심으로 설명하나, 입력되는 영상 데이터에 대응하여 전자 방출 소자의 전자 방출 시간을 조절하는 어떠한 데이터 구동부도 포함된다. The
상기 주사 구동부(30)는 주사선들(S1, S2, ... Sn)에 주사신호를 순차적으로 인가하는 기능을 수행한다. The scan driver 30 sequentially applies a scan signal to the scan lines S1, S2,... Sn.
상기 전원 공급부(40)는 상기 데이터 구동부(20)에 제 1 전원(Vg)을 인가하고, 상기 주사 구동부(30)에 제 2 전원(Vc) 및 상기 화소부의 애노드 전극에는 제 3 전원(Va)을 인가한다. The
상기 제어부(50)는 영상 데이터(DATA)의 영상 레벨을 구한 후, 구한 영상 레벨에 대응하여, 애노드 전극에 인가되는 전압, 캐소드 전극에 인가되는 전압 및 게이트 전극에 인가되는 전압 중 적어도 하나를 가변하는 기능을 수행한다. 여기에서 영상 레벨이란, 화소부(10) 전체의 밝기에 대응하는 개념으로서, 영상 레벨이 높다는 것은 화소부(10)가 밝다는 것을 의미하고, 영상 레벨이 낮다는 것은 화소부(10)가 어둡다는 것을 의미한다. 영상 레벨은 일례로 한 프레임의 영상 데이터(DATA)를 합산하는 방식으로 구할 수 있다. The
상기 제어부(50)는 영상 레벨이 낮아지면, 전자 방출시의 애노드 전압을 증가시키고, 영상 레벨이 높아지면 전자 방출시의 애노드 전압을 감소시키도록 전원 공급부(40)를 제어한다. 애노드 전압을 제어하여 휘도를 구현하게 되면 계조수 저감이 발생치 않을 뿐 아니라 펄스 폭 변조 방식(PWM)이나 진폭 변조 방식(PAM)등 구동 방식에 상관 없이 구동 조건 변화없이 쉽게 구현할 수 있다. The
또한, 캐소드 전압과 게이트 전압의 차이를 증가시키도록 전원 공급부(40)를 제어한다. 제어부(50)는 영상 레벨이 높아지면, 전자 방출시의 캐소드 전압과 게이트 전압의 차이를 감소시키고, 영상 레벨이 낮아지면 전자 방출시의 캐소드 전압과 게이트 전압의 차이를 증가시키도록 전원 공급부(40)를 제어한다. In addition, the
한편, 도 2는 종래에 따른 전원 공급부에서 휘도 제어를 위한 전압 인가 파형을 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 전원 공급부에서는 휘도 제어를 위해 상기 캐소드 전압과 상기 게이트 전압을 조절하게 되며, 게이트 전압은 게이트 구동 전압과 제어 전압으로 나뉘어 구동하게 된다. 여기서, 상기 게이트 구동 전압은 휘도 제어와 상관없이 게이트 구동을 위한 기본 전압값(V2)으고, 상기 제어 전압은 영상 입력에 따라 가변되는 전압(V1) 폭을 조절하게 된다. 이때, 상기 두 전압을 직렬로 연결하여 구성함으로써 다이나믹한 영상을 구현하게 된다. 2 is a diagram illustrating a voltage application waveform for luminance control in a power supply unit according to the related art. As shown in the drawing, the power supply unit adjusts the cathode voltage and the gate voltage for brightness control, and the gate voltage is driven by being divided into a gate driving voltage and a control voltage. Here, the gate driving voltage is a basic voltage value V2 for gate driving regardless of luminance control, and the control voltage adjusts a width of the voltage V1 that varies according to an image input. At this time, by configuring the two voltages in series to implement a dynamic image.
그러나, 상기 직렬로 연결된 두 전압은 파워 온(power on) 시 동시에 구동되어 오버 슈트(overshoot)로 인한 패널 및 전원단의 불안정성을 야기시키는 문제점이 발생된다. However, the two voltages connected in series are driven at the same time when the power is turned on to cause instability of the panel and the power terminal due to overshoot.
본 발명은 휘도 제어를 위해 조절하는 게이트 전극과 캐소드 전극 사이의 전압을 조절하는데 있어 화질의 저하없이 안정적으로 구동시킬 수 있는 전자방출소자 의 구동장치 및 그 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device for driving an electron-emitting device and a method of driving the same, which can be stably driven without deterioration in image quality in controlling the voltage between the gate electrode and the cathode electrode to be controlled for brightness control.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자방출소자의 구동장치는,The driving device of the electron-emitting device according to the present invention to achieve the above object,
복수의 데이터선 및 복수의 주사선의 교차 영역에 형성되는 복수의 전자 방출 소자를 포함하는 화소부와; 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 상기 복수의 데이터선에 인가하는 데이터 구동부와; 상기 복수의 주사선에 주사신호를 순차적으로 인가하는 주사 구동부와; 상기 영상 데이터의 영상 레벨에 대응하는 기준 전압을 출력하는 제어부와; 상기 기준 전압에 대응하는 전압 레벨을 가지는 전원을 상기 데이터 구동부 및 상기 주사 구동부 중 적어도 하나에 인가하는 전원 공급부를 포함하며, 상기 전원 공급부는 구동 전원단과 휘도 레벨 전원단으로 직렬 구성되며, 전원 인가시 구동 전원단의 전압의 안정화 이후 휘도 조절 전원단의 전압을 인가하는 점에 그 특징이 있다. A pixel portion including a plurality of electron emission elements formed in an intersection region of the plurality of data lines and the plurality of scan lines; A data driver for applying a data signal corresponding to image data to the plurality of data lines; A scan driver for sequentially applying scan signals to the plurality of scan lines; A controller for outputting a reference voltage corresponding to an image level of the image data; And a power supply for applying power having a voltage level corresponding to the reference voltage to at least one of the data driver and the scan driver, wherein the power supply is configured in series with a driving power terminal and a luminance level power terminal. After stabilizing the voltage of the driving power supply stage, the characteristics of the luminance control power supply terminal are applied.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자방출소자의 구동방법은, 외부로부터 전원 인가 신호를 입력받아 에노드 구동 전압을 인가하는 단계와; 상기 에노드 구동 전원의 인가이후, 캐소드 구동 전압을 인가하는 단계와; 상기 에노드 구동 전압 및 상기 캐소드 구동 전압이 기준 전압값의 인가 여부를 판단하는 단계와; 상기 기준 전압값의 인가여부 판단 후, 게이트 구동 전압을 안정화 시점에 대응하여 인가하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.In addition, the driving method of the electron-emitting device according to the present invention in order to achieve the above object, the step of receiving a power supply signal from the outside and applying an anode driving voltage; Applying a cathode driving voltage after applying the anode driving power; Determining whether the anode driving voltage and the cathode driving voltage are applied with a reference voltage value; After determining whether the reference voltage value is applied, the method may include applying a gate driving voltage corresponding to a stabilization time point.
여기서, 특히 상기 게이트 구동 전압을 인가하는 단계에서 상기 게이트 구동 전압은 게이트 구동 전원단(V1)과 상기 휘도 레벨 전원단(V2)이 직렬 연결되어 인 가되는 점에 그 특징이 있다. In particular, the gate driving voltage is characterized in that the gate driving power supply terminal V1 and the luminance level power supply terminal V2 are connected in series.
여기서, 특히 상기 게이트 구동 전압은 상기 게이트 구동 전원단(V1)의 전압 안정화 시점이 이후, 상기 휘도 레벨 전원단(V2)의 전압이 인가되는 점에 그 특징이 있다.In particular, the gate driving voltage is characterized in that the voltage of the luminance level power supply terminal V2 is applied after the voltage stabilization time of the gate driving power supply terminal V1 is applied.
여기서, 특히 상기 게이트 구동 전원단의 안정화 시점이 도달되는 동안 상기 휘도 레벨 전원단(V2)의 전압은 지연 신호에 의해 인가되는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the voltage of the luminance level power supply terminal V2 is applied by a delay signal while the stabilization time of the gate driving power supply terminal is reached.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명에 따른 전자방출표시장치의 구조의 일례를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전자 방출 표시소자는 화소부(100), 데이터 구동부(200), 주사 구동부(300), 전원 공급부(400) 및 제어부(500)를 포함한다. 3 is a view schematically showing an example of the structure of an electron emission display device according to the present invention. Referring to FIG. 3, the electron emission display device according to the present invention includes a
상기 화소부(100)는 n개의 주사선(S1, S2, ... Sn), m개의 데이터선(D1, D2, ... Dm) 및 애노드 전극(ANODE)을 포함하며, 주사선(S1, S2, ... Sn)과 데이터선(D1, D2, ... Dm)이 서로 교차한 영역에 복수의 화소를 형성한다. 이때, 화소부(100) 전 영역에 걸쳐 애노드 전극(ANODE)이 형성될 수 있으며, 주사선(S1,S2,...Sn) 및 데이터선(D1,D2,...Dm) 중 어느 하나가 캐소드 전극으로 사용되고, 나머지 하나가 게이트 전극으로 사용될 수 있다. The
상기 데이터 구동부(200)는 입력되는 비디오 데이터(DATA)에 대응하는 데이터 신호를 복수의 데이터선(D1, D2, ... Dm)에 인가한다. The
상기 주사 구동부(300)는 복수의 주사선(S1, S2, ... Sn)에 주사 신호를 순차적으로 인가한다. The
상기 전원 공급부(400)는 마이컴(401) 및 DC/DC 컨버터(402)로 구성되며, 상기 데이터 구동부(200)에 제 1 전원(Vg)을 인가하고, 상기 주사 구동부(300)에 제 2 전원(Vc) 및 상기 화소부(100)의 애노드 전극에는 제 3 전원(Va)을 인가한다. The
상기 제어부(500)는 구동 시간 또는/및 한 프레임 구간 동안에 입력되는 비디오 데이터 총합의 크기에 따라 전압을 가변하여 상기 화소부의 형광체 열화에 따른 보상을 하게 된다. The
이하, 어느 한 프레임 동안 복수의 화소 각각에 입력되는 비디오 데이터의 총합을 프레임 데이터(frame data)라 칭한다. Hereinafter, the sum of video data input to each of the plurality of pixels during one frame is called frame data.
보다 상세하게는, 구동 시간에 따른 화소의 수명 정보 또는/및 프레임 데이터의 크기에 따른 화소의 수명 정보를 저장하여, 저장된 정보에 따라 게이트 전극과 캐소드 전극 간의 전압 레벨을 조절하거나 애노드 전극(ANODE)의 전압 레벨을 조절하는 제어 신호를 출력하게 된다. In more detail, the lifetime information of the pixel according to the driving time and / or the lifetime information of the pixel according to the size of the frame data are stored, and the voltage level between the gate electrode and the cathode electrode is adjusted according to the stored information, or the anode electrode ANODE. The control signal to adjust the voltage level of the output.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 전자 방출 표시장치에 채용될 수 있는 화소부의 일부의 일례를 나타내는 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 화소부(100)는 전자 방출 기판(120) 및 화상 형성 기판(130)을 포함한다. 또한, 전자 방출 기판(120)과 화상 형성 기판(130)의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서(140)를 추가적으로 포함할 수 있다. 4 is a diagram illustrating an example of a portion of a pixel portion that may be employed in the electron emission display device according to the present invention. As shown therein, the
전자 방출 기판(120)은 캐소드 전극(122) 및 게이트 전극(124) 사이의 전압 에 대응하여 전자를 방출하는 기판으로서, 배면기판(121), 캐소드 전극(122), 절연층(123), 게이트 전극(124) 및 전자 방출 부(125)를 구비한다. The
배면 기판(121)은 일례로 유리 또는 실리콘 기판일 수 있으며, 전자방출부(125)로 CNT(Carbon NanoTube) 페이스트를 이용하여 후면 노광에 의해 이를 형성하는 경우에는 유리 기판과 같은 투명 기판이 바람직하다.The
캐소드 전극(122)은 배면 기판 상에 스트라이프 형태로 형성될 수 있다. 캐소드 전극(122)에는 데이터 구동부 또는 주사 구동부로부터 인가되는 데이터 신호 또는 주사 신호가 공급된다. 캐소드 전극(122)은 도전체일 수 있으며, 배면기판(121)과 동일한 이유로, 투명 도전체 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide)일 수 있다.The
절연층(123)은 배면기판(121)과 캐소드 전극(122) 상부에 형성되며, 캐소드 전극(122)과 게이트 전극(124)을 전기적으로 절연한다. 절연층(123)은 절연 물질, 예컨대, PbO와 SiO2 혼합 유리질로 이루어질 수 있다. The insulating
게이트 전극(124)은 절연층(123) 상에 소정의 형상으로, 예컨대 스트라이프 상으로 캐소드 전극(122)과 교차하는 방향으로 배치되며, 데이터 구동부 또는 주사 구동부로부터 인가되는 각각의 데이터 신호 또는 주사 신호가 공급된다. 게이트 전극(124)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 이루어질 수 있다. 절연층(123) 및 게이트 전극(124)은 캐소드 전극(122)이 노출되도록 캐소드 전극(122)과 게이트 전극(124)의 교차영역에 적어도 하나의 제1 개구 부(126)를 구비한다.The
전자 방출부(125)는 제1 개구부(126)에 의해 노출된 캐소드 전극(122) 상에 전기적으로 접속되어 위치하며, 카본 나노튜브; 흑연, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본 또는 이들의 조합에 의한 나노튜브; 또는 Si 또는 SiC의 나노 와이어로 이루어지는 것이 바람직하다.The
화상 형성 기판(130)은 전자 방출 기판(120)에서 방출된 전자가 충돌하여 빛을 냄으로써, 화상을 형성하는 기판으로서, 전면기판(131), 애노드 전극(132), 형광체(133), 광차폐막(134) 및 금속 반사막(135)을 포함한다. The image forming substrate 130 is a substrate for forming an image by collision of electrons emitted from the
전면기판(131)은 형광체(133)로부터 발광하는 빛이 외부로 전달되도록 투명한 재질, 예컨대 글래스로 이루어지는 것이 바람직하다.The
애노드 전극(132)은 형광체(133)로부터 발광하는 빛이 외부로 전달되도록 투명한 재질, 예컨대 ITO 전극으로 이루어지는 것이 바람직하다. 애노드 전극(132)은 전자 방출 소자로부터 방출된 전자를 보다 더 양호하게 가속하는데, 이를 위해 애노드 전극(132)에는 고압의 정(+) 전압이 인가되어 전자를 형광체(133) 방향으로 가속한다.The
형광체(133)는 전자 방출 기판(120)에서 방출된 전자의 충돌에 의하여 발광하며, 애노드 전극(132) 상에 임의의 간격을 두고 선택적으로 배치된다. G 형광체, 즉 녹색을 발색하는 형광체로는 예컨대, ZnS:Cu, Zn2SiO4:Mn, ZnS:Cu+Zn2SiO4:Mn, Gd2O2S:Tb, Y3Al5O12:Ce, ZnS:Cu,Al, Y2O2S:Tb, ZnO:Zn, ZnS:Cu,Al+In2O3, LaPO4:Ce,Tb,BaO·6Al2O3:Mn, (Zn,Cd)S:Ag, (Zn, Cd)S:Cu,Al,ZnS:Cu,Au,Al, Y3(Al,Ga)2O12:Tb, Y2SiO5:Tb, 또는 LaOCl:Tb이 사용될 수 있다. 또한, B 형광체, 즉 청색을 발색하는 형광체로는 예컨대, ZnS:Ag, ZnS:Ag,Al, ZnS:Ag,Ga,Al, ZnS:Ag,Cu,Ga,Cl, ZnS:Ag+In2O3, Ca2B5O9Cl:Eu2 +, (Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2 +, Sr10(PO4)6C2:Eu2+, BaMgAl16O26:Eu2 +, CoO,Al2O3 첨가된 ZnS:Ag, ZnS:Ag 또는 Ga이 사용될 수 있다. 또한, R 형광체, 즉 적색을 발하는 형광체로는 예컨대, Y2O2S:Eu, Zn3(PO4)2:Mn, Y2O3:Eu, YVO4:Eu, (Y, Gd)BO3:Eu, γ-Zn3(PO4)2:Mn, (ZnCd)S:Ag, (ZnCd)S:Ag+In2O3, 또는 Fe2O3 첨가된 Y2O2S:Eu이 사용될 수 있다.The
광차폐막(134)은 외부 빛을 흡수 및 차단하며 광학적 크로스 토크를 방지하여, 명암비를 향상시키기 위해 형광체(133) 사이에 임의의 간격을 두고 배치된다.The light shielding film 134 is disposed at random intervals between the
금속 반사막은 형광체(133) 위에 형성되어, 전자 방출 기판(120)으로부터 방출된 전자를 보다 더 양호하게 집속하며, 전자의 충돌에 의해 형광체(133)에서 발광하는 빛을 전면기판(131)으로 반사시켜 반사효율을 향상시키는 역할을 한다. 한편, 금속 반사막이 애노드 전극의 역할을 한다면 애노드 전극(132)의 형성은 선택적이며, 불필요한 구성요소일 수 있다. The metal reflective film is formed on the
도 5는 상기 도 3의 전자 방출 표시장치에 채용될 수 있는 전원 공급부의 일례를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(400)는 마이컴(401) 및 DC/DC 컨버터(402)를 포함하여 구성된다. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a power supply unit that may be employed in the electron emission display of FIG. 3. As shown therein, the
상기 마이컴(401)은 상기 제어부(500)로부터 제어된 영상 레벨을 입력받아 이에 대응하는 전압 레벨을 출력한다. 즉, 영상 레벨에 대응하는 기준 전압(Vref)를 생성하는 기능을 수행한다. The
보다 상세하게는, 상기 마이컴(401)은 상기 제어부(500)에서 출력된 영상 레벨을 그에 대응하는 전압 레벨로 조절하여 출력하고자 할 때, 영상 레벨이 높으면 전압을 낮추고, 영상 레벨이 낮으면 전압을 높이게 된다. 여기서, 캐소드 전압 레벨 또는 게이트 전압 레벨로 조절하여 출력하고자 할 때, 영상 레벨이 높으면 캐소드 또는 게이트 전압을 낮추고, 영상 레벨이 낮으면 캐소드 또는 게이트 전압을 높이게 된다. More specifically, the
상기 DC/DC 컨버터(402)는 상기 마이컴(401)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 데이터 구동부(200) 및 주사 구동부(300)에 인가되는 전압, 즉, 캐소드 전극과 게이트 전극 사이의 전압의 차를 조절하거나 애노드 전극(Anode)에 인가되는 전압을 조절하여 화소부(100)의 휘도를 보상하게 된다. The DC /
도 6는 상기 도 3의 전자 방출 표시장치에 채용될 수 있는 제어부의 일례를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 제어부(500)는 프레임 메모리(501), LUT(502) 및 연산부(503)를 포함한다. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a controller that may be employed in the electron emission display of FIG. 3. As shown therein, the
상기 프레임 메모리(501)는 입력되는 영상 신호를 저장하고 해당 프레임의 1 프레임의 데이터를 출력한다. The
상기 LUT(Look Up Table)(502)에는, 영상신호 데이터들의 기준휘도 레벨의 평균값 및 이 평균값에 따른 화면의 밝고 어두움의 세부적인 단계로 나누어 각 단계에 대한 데이터 변환지수가 저장되어 있다. 다르게는, 상기 LUT(240)가 별도로 마련되지 않고 연산부(503) 내에서 로직으로 구현될 수도 있다. The look up table (LUT) 502 stores a data conversion index for each step by dividing the average value of the reference luminance level of the image signal data into detailed steps of light and dark of the screen according to the average value. Alternatively, the LUT 240 may not be provided separately, but may be implemented in logic in the
상기 연산부(503)는 한 프레임의 영상 데이터(DATA)를 이용하여 영상 레벨을 판단한다. 한 프레임의 영상 데이터(DATA)에 고 계조에 해당하는 데이터가 많을수록 영상 레벨은 높은 값을 가지며, 한 프레임의 영상 데이터(DATA)에 저 계조에 해당하는 데이터가 많을수록 영상 레벨은 낮은 값을 가진다. The
상기 연산부(503)는 일례로, 상기 프레임 메모리(501)에 저장된 한 프레임에 해당하는 영상 데이터(DATA)를 합산한 값을 이용하여 영상 레벨을 구할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연산부(503)는 한 프레임에 해당하는 영상 데이터(DATA)의 합을 구한 후, 구한 합의 상위 8 비트를 영상 레벨로 결정하여 출력할 수 있다. For example, the
그리고, 상기 구하여진 소정 프레임에 대하여 산출된 평균값과 상기 LUT(502)에 저장된 기준휘도레벨의 평균값을 비교한다. 소정 프레임의 휘도 레벨의 크고 작음에 따라 대응하는 전압을 조절하기 위해 애노드 전극에 인가되는 전압, 캐소드 전극에 인가되는 전압 및 게이트 전극에 인가되는 전압 중 어느 하나를 선택하여 조절한 것인지 여부를 결정하게 된다. The average value calculated for the obtained predetermined frame is compared with the average value of the reference luminance level stored in the
한편, 도 7은 상기 도 5의 DC/DC 컨버터에서 인가되는 전압을 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 DC/DC 컨버터(402)에서는 전자방출소자의 구동장치의 전원 인가시 에노드 구동 전압(Va), 캐소드 구동 전압(Vc) 및 게이트 구동 전압(Vg)을 순차적으로 인가하게 된다. 여기서, 상기 게이트 구동 전압(Vg)은 상기 게이트 구동 전원단(V1)과 상기 휘도 레벨 전원단(V2)이 직렬 구성되어 인가하게 된다. 7 is a diagram illustrating a voltage applied by the DC / DC converter of FIG. 5. As shown in the drawing, the DC /
또한, 도 8은 본 발명에 따른 휘도 제어를 위한 전압 인가 파형을 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 구동 전압(Vg)의 직렬 연결된 상기 게이트 구동 전원단(V1)과 상기 휘도 레벨 전원단(V2)은 상기 게이트 구동 전원단(V1)의 안정화 시점이 판단된 후, 지연 신호에 의해 상기 휘도 레벨 전원단(V2)이 인가된다. 8 is a diagram illustrating a voltage application waveform for luminance control according to the present invention. As shown in FIG. 2, after the gate driving power supply terminal V1 and the brightness level power supply terminal V2 connected in series with the gate driving voltage Vg are determined, the stabilization time of the gate driving power supply terminal V1 is determined. The luminance level power supply terminal V2 is applied by the delay signal.
보다 상세하게는, 상기 게이트 구동 전압(Vg)의 전원 인가시 먼저 상기 게이트 구동 전원단(V1)을 인가하여 안정화 시점에 도달한 것으로 판단되면, 그 안정화 시점에 상기 휘도 레벨 전원단(V2)의 전압을 인가하게 된다. 이때, 상기 안정화 시점이 도달되는 동안 상기 휘도 레벨 전원단(V2)의 전압은 지연 신호에 의해 안정화 시점 도달 후 인가하게 된다. More specifically, when it is determined that the stabilization time is reached by first applying the gate driving power supply terminal V1 when the gate driving voltage Vg is applied, the luminance level power supply terminal V2 of the luminance level power supply terminal V2 is stabilized at the stabilization time. The voltage is applied. At this time, the voltage of the luminance level power supply terminal V2 is applied after the stabilization time is reached by the delay signal while the stabilization time is reached.
따라서, 전원 인가시 안정적으로 휘도 제어 전압을 인가함으로써 다이나믹한 영상을 제공할 수 있게 된다. Therefore, it is possible to provide a dynamic image by stably applying the brightness control voltage when the power is applied.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 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 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명의 전자방출소자의 구동장치 및 그 구동방 법은, 휘도 제어를 위해 조절하는 게이트 전극과 캐소드 전극 사이의 전압을 조절하는데 있어 화질의 저하없이 안정적으로 구동시킬 수 있다.As described above, the driving device and the driving method of the electron-emitting device of the present invention can be stably driven without deteriorating the image quality in controlling the voltage between the gate electrode and the cathode electrode to be adjusted for the brightness control. .
Claims (10)
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KR1020060001120A KR20070073342A (en) | 2006-01-04 | 2006-01-04 | Driving device for electron emission device and the method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023095940A1 (en) * | 2021-11-24 | 2023-06-01 | 엘지전자 주식회사 | Control device and control method for electron emission device for x-ray generation |
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2006
- 2006-01-04 KR KR1020060001120A patent/KR20070073342A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023095940A1 (en) * | 2021-11-24 | 2023-06-01 | 엘지전자 주식회사 | Control device and control method for electron emission device for x-ray generation |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |