KR100293513B1 - 전계방출표시장치의구동방법 - Google Patents

전계방출표시장치의구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전계방출 표시장치의 화질을 향상시키는 전계방출 표시장치의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법은 선택된 로우전극라인과 이에 대응하는 애노우드 전극라인에 스캔펄스를 동시에 인가하는 단계와, 스캔펄스에 의해 선택된 화소로부터 방출된 전자가 인접한 화소 쪽으로 유도되지 않도록 설정된 전압을 선택된 애노우드 전극라인 이외의 애노우드 전극라인들에 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 전계방출 표시장치에 있어서 크로스토크를 방지하여 화질을 향상시킨다.

Description

전계방출 표시장치의 구동방법(Driving Method of Field Emission Display)
본 발명은 전계방출 표시장치에 관한 것으로, 특히 전계방출 표시장치의 크로스토크를 방지하는 전계방출 표시장치의 구종방법에 관한 것이다.
최근들어, 전계방출 표시장치(Field Emission Display; 이하, "FED"라 함)는 우수한 디스플레이 특성 및 제조가격의 경쟁력 등의 이점으로 인하여 차세대 평면 디스플레이 장치로 응용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 FED는 음극선관과 같이 전자선 여기 형광체 발광을 이용하는 것으로 첨예한 음극(즉, 이미터팁)에 고전계를 집중해 양자역학적인 터널(Tunnel) 효과에 의하여 전자를 방출하는 냉음극을 이용하고 있다. 이때, 방출된 전자를 양극 및 음극간의 전압으로 가속시켜 양극에 형성된 형광체막에 충돌시킴에 의해 형광체가 여기·발광되어 화상을 표시하게 된다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 FED 화소셀은 전자를 방출하는 이미터 전극(2)과, 상기 이미터 전극(2)에서 전자를 인출하는 게이트 전극(4)과, 상기 방출된 전자를 유도함과 아울러 가속시키는 애노우드 전극(6)을 구비한다. 이미터 전극(2)은 이미터 전도층(2a)과 이미터 팁(2b)으로 구성되어 있으며, 이미터 구동전압은 이미터 전도층(2a)을 경우하여 이미터 팁(2b)에 인가된다. 또한, 게이트 전극(4)과 이미터 전도층(2a) 사이에는 절연층(도시되지 않음)이 형성되어 게이트 전극(4)과 이미터 전극(2)을 전기적으로 격리시키게 된다. 애노우드 전극(6)은 투명전극으로 형성되어 있으며, 애노우드 전극(6)의 하면에는 형광체(도시되지 않음)가 도포되어 있다. 게이트 전극(4)에는 로우 구동부(도시되지 않음)에서 양의 전압레벨을 갖는 스캔펄스가 인가되고, 이미터 전극(2)에는 칼럼 구동부(도시되지 않음)에서 음의 전압레벨을 갖는 영상 데이터 펄스가 인가되면, 이미터 전극(2)과 게이트 전극(4) 사이에는 문턱전압 이상의 전압이 공급되어 이미터 팁(2b)에서 전자가 방출된다. 상기 방출된 전자는 애노우드 전극(6)에 인가된 일정한 레벨을 갖는 구동전압에 의해 유도됨과 아울러 가속되어 형광체(도시되지 않음)와 충돌하여 형광체를 여기·발광시키게 된다. 이때, 각각의 화소(Pixel)는 칼라를 구현하기 위해 적색(Red; 이하 "R"라 함), 녹색(Green; 이하 "G"라 함), 청색(Blue;이하 "B"라 함)의 서브픽셀(Sub-Pixel)을 가지게 된다. 한편, 애노우드 전극(6)에 일정한 레벨을 갖는 고정전압을 인가하는 경우, 각각의 형광체(도시되지 않음)에 대응하는 이미터 팁(2b)이 지정되어 있으므로 전자는 별도의 조정없이도 애노우드 전극(6)에 의해 끌려 해당 형광체를 발광시키게 된다. 그러나, 고해상도가 진행될수록 픽셀당 거리가 좁아져 전자가 인접한 픽셀로 끌려가서 크로스토크(Crosstalk)를 유발하는 문제점이 도출되고 있다.
도 2를 참조하면, 전계방출 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이미터 전도층(2a)과 이미터 팁(2b)사이에는 이미터 팁(2b)에 공급되는 과전류를 제한하여 이미터 전도층(2a) 어래이에 전류가 고르게 분산되도록 일정한 저항값을 갖는 저항층(16)이 형성되어 있다. 또한, 상부기판에는 R,G,B 각각의 형광체(8R,8G,8B)에 대응하도록 애노우드 전극들(6R,6G,6B)이 형성되어 있다. 영상신호에 따라 스위칭부(도시되지 않음)에서 선택된 애노우드 전극(6R,6G,6B)에 구동전압을 인가하여 영상신호에 대응하는 형광체(8R,8G,8B)를 발광시키게 된다. 이때, 하나의 픽셀(Pixel)에는 다수개의 이미터 팁(2b)들이 형성되어 선택된 형광체(8R,8G,8B)쪽으로 전자를 방출하게 된다. 이 경우, 칼라를 구현하기 위해 R,G,B를 선택해야 하므로 높은 주파수의 스위칭 회로를 필요로 한다.
도 3을 참조하면, 다른 예에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도3에 도시된 바와 같이 이미터 어레이(Emitter Array;14)는 전계방출 팁(도시되지 않음)과 게이트 전극(도시되지 않음)들이 매트릭스 형태로 구성된 것을 의미한다. 상기 이미터 어레이(14)들은 각각의 형광체(8)와 매치(Match)되도록 구성되어 있다. 이때, 모든 애노우드 전극(8)에 전압이 동시에 공급될 경우 방출오류(Emission Error)에 의한 크로스토크(Crosstalk)가 발생하게 된다. 예를 들어 설명하면, 제2 로우라인(R2)과 제3 칼럼라인(C3)의 교차부에 형성된 이미터 어레이(14a)에서 방출된 전자는 제2 애노우드(A2) 뿐만 아니라 제1 애노우드(A1)에도 유도되어 인접 형광체를 발광시켜 크로스토크를 유발하는 문제점이 도출되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전계방출 표시장치의 크로스토크를 방지하는 전계방출 표시장치의 구동방법을 제공하는데 있다.
제1도는 종래기술에 따른 전계방출 표시장치의 화소셀 구조를 도시한 도면.
제2도는 종래기술에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
제3도는 종래기술의 다른 예에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
제4도는 본 발명에 따른 전계방출 표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
제5도는 본 발명에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
제6도는 제5도의 구동파형의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2,22 : 이미터 전극 4 : 게이트전극
6 : 애노우드전극 8,26 : 형광체
10 : 상부기판 12,34 : 하부기판
14.24 : 이미터 어레이 16 : 저항층
28 : 칼럼구동부 30 : 로우구동부
32 : 애노우드 구동부
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법은 선택된 로우전극라인과 이에 대응하는 애노우드 전극라인에 스캔펄스를 동시에 인가하는 단계와, 스캔펄스에 의해 선택된 화소로부터 방출된 전자가 인접한 화소 쪽으로 유도되지 않도록 설정된 전압을 선택된 애노우드 전극라인 이외의 애노우드 전극라인들에 인가하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전계방출 표시장치의 구동장치는 m개의 로우 전극라인들(R1 내지 Rm)에 접속되어 각각의 로우 전극라인들(R1 내지 Rm)을 순차적으로 인에이블 시키는 로우 구동부(30)와, n개의 애노우드 전극라인들(A1 내지 An)에 접속되어 상기 인에이블된 로우전극 라인에 대응하는 애노우드 전극라인들(A1 내지 An)을 인에이블시키는 애노우드 구동부(32)와, n개의 칼럼 전극라인들(C1 내지 Cn)에 접속되어 로우 전극라인이 인에이블되는 기간동안 영상신호를 칼럼전극라인들(C1 내지 Cn)에 순차적으로 공급하는 칼럼 구동부(28)를 구비한다. 로우 구동부(30)는 제1 내지 제m 로우 전극라인들(R1 내지 Rm)을 순차적으로 인에이블시키도록 스캔펄스(Scan Pulse)를 공급한다. 애노우드 구동부(32)는 인에이블된 로우전극 라인에 대응하는 애노우드 전극라인을 인에이블 시킨다. 이에따라, 로우 전극라인에 인가되는 스캔펄스가 로우 전극라인에 대응하는 애노드 전극라인에도 동시에 공급되므로 로우 구동전압과 애노드 구동전압은 동기되어 동작한다. 또한, 칼럼 구동부(28)는 로우 전극라인들이 인에이블되는 동안 영상신호를 제1 내지 제n 칼럼 전극라인들(C1 내지 Cn)에 순차적으로 공급한다.
도 5를 결부하여 본 발명에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법을 설명하기로 한다.
로우전극라인과 이에 대응하는 애노우드 전극라인에 구동전압을 동시에 인가한다. 예를 들어 설명하면, 제1 로우 전극라인(R1)에 구동전압(예를들면, 스캔펄스)이 인가되면 이와 동시에 제1 애노우드 전극라인(A1)에도 구동전압이 인가되어 로우전극 라인에 대응하는 애노우드 전극라인이 동시에 선택된다. 실제로, 한 프레임(Frame) 기간중 실제 화상을 표시하는 시간은 한 수평주기(1H) 동안이므로 화면상에 표시되는 로우 전극 선택시간에 맞춰 그에 해당하는 애노우드 라인에만 구동전압을 공급하게 된다. 반면에, 선택되지 못한 애노우드 전극(A2 내지 Ak)들에는 전자방출에 영향을 주지 않는 전압(예를 들면, 기저전압 또는 마이너스 전압) 즉, 선택된 화소나 라인에서 방출된 전자가 인접한 화소나 라인들로 유도되지 않도록 설정된 전압을 인가하게 된다. 한편, 로우 전극라인과 칼럼 전극라인의 동작을 연계하여 살펴보기로 한다. 제1 로우 전극라인(R1)에 스캔펄스가 인가되면 제1 로우 전극라인(R1)이 인에이블된다. 제1 로우 전극라인(R1)이 인에이블된 동안 제1 내지 제n칼럼 전극라인들(C1 내지 Cn)에는 영상신호가 순차적으로 인가되며, 제1 로우 전극라인(C1)에 접속된 화소들에서는 영상신호에 대응하는 량의 전자를 방출하게 된다. 이에따라, 영상신호에 대응하는 양의 전자가 이미터 어레이(24)에서 방출된다. 이때, 애노우드 구동부(32)는 선택된 애노우드 전극라인에 구동전압을 인가하여 이미터 어레이(24)에서 방출된 전자를 유도하게 된다. 반면에, 선택되지 않은 애노우드 전극라인들(A2 내지 Ak)은 기저전압원에 접속되거나 마이너스 전압이 인가되어 방출전자의 크로스토크를 방지하게 된다. 이러한 과정에 의해 화면상에는 한 라인에 대응하는 화상이 표시되게 된다. 상기 과정을 제m 로우 전극라인(Rm)까지 순차적으로 수행하면, 하나의 화면에 대응하는 화상이 표시되어 진다.
한편, 로우 전극라인들(R1 내지 Rm)과 칼럼 전극라인들(C1 내지 Cn)의 교차부에는 매트릭스(Matrix) 형태로 화소(Pixel)가 형성되어 있다. 이러한 화소에는 이미터 전극(도시되지 않음), 게이트 전극(도시되지 않음) 및 애노우드전극이 일정한 간격으로 상하로 배치된 구조를 가지므로 패널 캐패시턴스(Capacitance)가 존재하게 된다. 이러한 캐패시턴스의 영향을 배제하기 위하여 후술하는 도 6에 도시된바와 같은 파형을 갖는 스캔펄스를 사용할 수도 있을 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법을 설명하기 위해 로우라인 구동펄스를 도시한 파형도가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 로우라인 구동펄스는 로우 라인을 인에이블시키기 위한 스캔펄스(Scan Pulse)에 상기 스캔펄스의 방전지연을 방지하는 방전펄스(Discharge Pulse)를 부가시킨 파형을 가지게 된다. 이때, 방전펄스는 스캔펄스와 반대의 위상을 갖도록하여 방전곡선을 그리며 전압레벨이 낮아지는 스캔펄스의 방전을 빠르게 진행시키게 한다. 이에 따라, 스캔펄스가 빠르게 기준레벨(예를들면, OV)로 복귀되어 스캔펄스의 방전지연을 방지하게 된다. 또한, 방전펄스는 다음라인의 스캔펄스에 영향을 미치지 않게된다. 즉, 방전펄스는 스캔펄스가 해당 로우라인의 인에이블을 종료한 시점에서 기준레벨로 빠르게 복귀하도록하여 전계방출 표시장치의 오동작을 방지하게 된다. 또한, 방전펄스의 폭과 전압레벨의 크기는 전계방출 표시장치의 패널 캐패시턴스에 대응하여 최적의 파형을 갖도록 설계자의 의도에 따라 설정할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전계방출 표시장치의 구동방법은 로우전극라인과 이에 대응하는 애노우드 전극라인에 스캔펄스를 동시에 인가하므로써, 크로스토크를 방지하여 화질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. m개의 로우전극라인들을 인에이블 시키는 스캔펄스를 순차적으로 인가하는 전계방출 표시장치의 구동방법에 있어서,
    선택된 로우전극라인과 이에 대응하는 애노우드 전극라인에 상기 스캔펄스를 동시에 인가하는 단계와,
    상기 스캔펄스에 의해 선택된 화소로부터 방출된 전자가 인접한 화소 쪽으로 유도되지 않도록 설정된 전압을 상기 선택된 애노우드 전극라인 이외의 애노우드 전극라인들에 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔펄스가,
    상기 스캔펄스에 스캔펄스의 방전을 가속하는 방전펄스가 부가된 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 구동방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방전펄스가 상기 스캔펄스와 반대의 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 구동방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 방전펄스의 폭과 전압레벨을 전계방출 표시장치의 패널 캐패시턴스에 대응하여 선택하는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 구동방법.
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