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소정 간격을 두고 서로 대향 배치되는 캐소드 기판 및 아노드 기판;
상기 캐소드 기판 상에 서로 전기적으로 분리되어 형성된 다수의 캐소드 전극 블록 및 상기 각 캐소드 전극 블록상에 서로 간격을 두고 형성된 다수의 전계 에미터;
상기 아노드 기판 상에 형성된 아노드 전극 및 상기 아노드 전극 상에 형성된 형광층;
상기 캐소드 기판과 상기 아노드 기판 사이에 위치하여 상기 전계 에미터로부터 전자 방출을 유도하는 게이트 전극;
상기 캐소드 전극 블록과 상기 게이트 전극 사이에 형성되어 상기 게이트 전극이 상기 캐소드 전극 블록과 절연되도록 하는 게이트 절연막; 및
상기 각 캐소드 전극 블록에 전기적으로 연결되어 상기 각 캐소드 전극 블록에 흐르는 전류를 제어하는 캐소드 전류 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 1항에 있어서,
상기 아노드 전극과 상기 게이트 전극에 시간에 따라 일정한 전압이 인가되는 상태에서, 상기 캐소드 전류 콘트롤러가 상기 각 캐소드 전극 블록에 인가되는 전류를 온/오프함에 따라 상기 각 캐소드 전극 블록상에 형성된 전계 에미터에서 방출되는 전자의 양이 조절되어 로컬 디밍이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 2항에 있어서, 상기 캐소드 전류 콘트롤러는,
상기 각 캐소드 전극 블록에 일대일로 연결되어 해당 캐소드 전극 블록에 유입되는 전류를 온/오프하는 다수개의 전류 스위칭 회로와,
상기 각 전류 스위칭 회로에 하이 레벨과 로우 레벨이 반복되는 펄스 형태의 스위칭 제어 신호를 제공하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 3항에 있어서,
상기 스위칭 제어 신호는 0 내지 5V의 범위내에서 하이 레벨 또는 로우 레벨의 전압값을 갖는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 3항에 있어서, 상기 전류 스위칭 회로는,
상기 캐소드 전극 블록과 접지 사이에 직렬로 연결된 전류 스위칭 소자와,
상기 전류 스위칭 소자에 연결된 캐소드 전극 블록을 과전압 및 과전류로부터 보호하기 위한 과전압 보호회로 및 과전류 보호회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 5항에 있어서,
상기 전류 스위칭 소자는 고전압 트랜지스터이며,
상기 고전압 트랜지스터의 게이트 단자에는 상기 스위칭 제어 신호가 입력되고, 드레인 단자에는 상기 캐소드 전극 블록이 연결되며, 소스 단자에는 접지가 연결되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 5항에 있어서,
상기 과전압 보호회로는 저항, 바리스터 또는 리액턴스형 소자가 직렬로 연결되어 구성되며, 상기 과전류 보호회로는 제너 다이오드가 병렬로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 4항에 있어서,
상기 아노드 전극과 상기 게이트 전극에 시간에 따라 일정한 전압이 인가되는 상태에서, 상기 하이 레벨과 로우 레벨이 반복되는 펄스 형태의 스위칭 제어 신호가 소정의 전류 스위칭 회로에 인가되면, 상기 스위칭 제어 신호가 하이 레벨인 시간 동안에만 해당 전류 스위칭 회로가 온되어 해당 전류 스위칭 회로에 연결된 캐소드 전극 블록에 전류가 유입되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 8항에 있어서,
상기 스위칭 제어 신호가 로우 레벨인 시간 동안에는 해당 전류 스위칭 회로가 오프되어 해당 전류 스위칭 회로에 연결된 캐소드 전극 블록으로의 전류 유입이 차단되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 8항에 있어서,
상기 스위칭 제어 신호의 전압 레벨은 고정한 상태에서 상기 스위칭 제어 신호의 온/오프 비(duty)를 조절하는 펄스폭 변조(PWM) 방식에 의해 상기 각 캐소드 전극 블록에 유입되는 전류의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 8항에 있어서,
상기 스위칭 제어 신호의 온/오프 비(duty)는 고정한 상태에서 상기 스위칭 제어 신호의 전압 레벨을 가변시키는 펄스 진폭 변조(PAM) 방식에 의해 상기 각 캐소드 전극 블록에 유입되는 전류의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 1항에 있어서,
상기 게이트 절연막과 상기 게이트 전극에는 상기 전계 에미터로부터 방출된 전자가 통과할 수 있도록 다수의 개구부가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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13
제 12항에 있어서,
상기 게이트 절연막은 상기 게이트 전극의 개구부 직경의 0
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제 13항에 있어서,
상기 게이트 절연막은 상기 캐소드 전극 블록과 상기 게이트 전극 사이에 1㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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제 1항에 있어서,
상기 전계 에미터는 탄소 나노 튜브, 탄소 나노 섬유 및 탄소계 합성 물질 중 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치
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