KR100256107B1 - 표시장치 - Google Patents

Abstract

표시장치의 각 전극으로부터의 인출배선과 구동회로와 접속공정을 단축함과 동시에, 화면 사이즈에 대하여 외형치수가 작은 표시장치를 제공하는 것이다.

애노드 기판과 캐소드 기판과의 간격을 소정간격으로 유지하기 위하여 설치되어 있는 지주내의 일부의 지주를 도체지주로 하고, 그 도체지주를 애노드 전극과 캐소드 기판상에 형성한 인출배선과의 사이에 끼움으로써, 캐소드 기판상에 애노드 전극에 대한 인출배선을 형성한다. 이와 같이 구성함으로써 애노드 인출배선을 캐소드 인출배선 또는 게이트 인출배선과 동방향으로 설치할 수 있기 때문에 배선의 접속공정이 2회로 끝난다. 또, 애노드 기판의 크기도 애노드 인출배선을 위한 영역이 불필요하게 되기 때문에 작게 할 수 있다. 컬러표시장치에 있어서는 애노드 기판상에서 입체배선을 하는 것이 불필요하게 된다.

Description

표시장치

제1도는 본 발명을 모노크롬 FED 에 적용한 일 실시예에 있어서의 애노드 기판의 구성을 도시하는 도면.

제2도는 본 발명을 모노크롬 FED 에 적용한 일 실시예에 있어서의 캐소드 기판의 구성을 도시하는 도면.

제3도는 본 발명을 모노크롬 FED 에 적용한 일 실시예의 상면도.

제4도는 본 발명을 모노크롬 FED 에 적용한 일 실시예의 주요부 단면도.

제5도는 본 발명을 3원색 컬러 FED에 적용한 일 실시예에 있어서의 애노드 기판의 구성을 도시하는 도면.

제6도는 본 발명을 3원색 컬러 FED 에 적용한 일 실시예에 있어서의 캐소드 기판의 구성을 도시하는 도면.

제7도는 본 발명을 3원색 컬러 FED 에 적용한 일 실시예의 상면도.

제8도는 스핀트형의 전계방출 캐소드를 도시하는 도면.

제9도는 종래의 모노크롬 전계방출형 표시장치를 모식적으로 기재한 사시도.

제10도는 종래의 모노크롬 전계방출형 표시장치의 상면도.

제11도는 종래의 3원색 컬러 전계방출형 표시장치를 모식적으로 기재한 사시도.

제12도는 종래의 3원색 컬러 전계방출형 표시장치의 상면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캐소드 기판 2 : 캐소드 전극

3 : 절연층 4 : 게이트 전극

5 : 이미터 6 : 개구부

7 : 애노드 전극 8 : 애노드 기판

9 : 시일 글라스(seal glass) 10 : 절연지주(支柱)

11,13,14,15 : 도체배선 12 : 도체지주

71 : 종래의 애노드 전극 72 : 확장된 애노드 전극

81 : 종래의 애노드 기판 A,A1,A2,A3 : 애노드 인출배선

C : 캐소드 인출배선군 C1∼Cn : 캐소드 인출배선

G : 게이트 인출배선군 G1∼Gm : 게이트 인출배선

[산업상의 이용분야]

본 발명은 대향하여 배치되는 캐소드 기판과 애노드 기판으로 구성되어 있고, 양 기판의 간격이 소정 간격으로 유지되도록 그 내부에 지주를 구비한 표시장치에 관한 것이고, 특히 전자원으로서 미소 냉음극을 구비하는 표시장치에 적용하는데 알맞은 것이다.

[종래의 기술]

근년, 반도체 미세 가공기술을 구사하여 반도체 등의 기판에 냉음극을 내장한 미크론 사이즈의 진공미소구조를 집적하는 진공 마이크로 일렉트로닉스가 주목을 받고 있다. 이 진공 마이크로 일렉트로닉스의 응용의 하나로서 표시장치가 고려되고 있고, 하나의 화소에 복수의 미소 냉음극을 대응시킨 고휘도로 어른거림이 없는, 초박형 플래트 패널 디스플레이의 연구개발이 행해지고 있다.

진공 마이크로 일렉트로닉스에 있어서 가장 중요한 구성요소는 전자를 진공중에 방출하는 미소 냉음극이지만, 이 미소 냉음극으로서, 전계방출소자, MIM 형 전자방출소자, 표면전도형 전자방출소자, PN 접합형 전자방출소자 등 각종의 것이 제안되어 있다.

금속 또는 반도체 표면의 인가전계를 10⁹[V/m]정도로 하면, 터널효과에 의하여 전자가 장벽을 통과하여 상온에서도 진공중에 전자방출이 행해진다. 이 현상은 전계방출(Field Emission) 현상이라 불리우지만, 이를 이용하여 전자를 방출하는 냉음극이 전계 방출소자이다.

MIM형 전자방출소자는, 금속층, 얇은 절연층 및 얇은 금속층을 적층한 구조를 갖고 있고, 양 금속층간에 전압을 인가함으로써, 얇은 금속층측으로부터 전자가 방출되는 것이다.

표면전도형 전자방출소자는, 절연기판상에 설치된 제1 및 제2의 전극 사이의 절연 기판상에 고저항 박막이 형성된 것이고, 양 전극간에 전압을 인가함으로써, 고저항 박막층으로부터 전자가 방출되는 것이다.

PN 접합형 전자방출소자로서는, PN 접합의 사태항복을 이용하는 것, 혹은 PN 접합에 순방향 전압을 인가함으로써 P층에 주입된 전자가 P층 표면으로부터 방출되도록 하는 것이 있다.

이들중, 가장 대표적인 것은 전계방출소자이고, 제8도에 그 일례인 스핀트(Spindt)형이라 불리우는 전계방출소자를 도시한다. 제8도에 있어서, 글라스 등의 캐소드 기판(1)상에 알루미늄 등의 금속으로 형성된 캐소드 전극(2)이 설치되어 있고, 이 캐소드 전극(2)상에 몰리브덴 등의 금속으로 이루어진 콘형상의 이미터(5)가 형성되어 있다. 캐소드 전극(2)상의 이미터(5)가 형성되어 있지 않은 부분에는 이산화실리콘(SiO₂)등으로 이루어진 절연층(3)이 형성되어 있고, 더욱더 그 위에 게이트 전극(4)이 형성 되어 있다. 게이트 전극(4) 및 절연층(3)에는 개구부(6)가 설치되어 있고, 그 속에 상기 콘형상의 이미터(5)가 위치하고 있다. 즉, 이 콘형상의 이미터(5)의 선단부분이 개구부(6)로부터 향하는 구성으로 되어 있다.

이 콘형상의 이미터(5) 사이의 피치는 10 미크론 이하로 할 수 있고, 수만에서 수10만개의 이미터(5)를 1매의 기판상에 설치할 수도 있다. 더욱, 게이트 전극(4)과 이미터(5)의 콘의 선단과의 거리를 서브미크론으로 할 수 있기 때문에, 게이트 전극(4)과 이미터(5)와의 사이에 겨우 수10볼트의 게이트ㆍ이미터간 전압(V_{G E})을 인가함으로써, 전자를 이미터(5)로부터 전계방출할 수 있다. 게이트 전극(4)상에 이격하여 양의 전압(V_A)이 인가된 애노드 전극(7)을 대향하여 설치하여 두면, 이미터(5)로부터 전계방출된 전자를 이 애노드 전극(7)에 의하여 포집할 수 있다. 이 경우, 애노드 전극(7)에 형광체를 설치하여 두면 이미터(5)로부터 전계방출된 전자가 포집되는 애노드 전극(7)의 형광체의 부분을 발광시킬 수 있다. 이와 같은 원리를 이용함으로써, 전계방출소자를 사용한 표시장치가 될 수 있다. 이 표시장치를 전계방출형 표시장치(Field Emission Display, FED)라 부른다.

상기 원리를 사용한 종래의 모노크롬 FED를 모식적으로 기재한 사시도를 제9도에 도시한다. 제9도에 있어서, 1은 글라스 등으로 이루어진 캐소드 기판, 2는 캐소드 기판(1)상에 스트라이프 형상으로 설치된 캐소드 전극, 3은 캐소드 기판(1) 및 캐소드 전극(2)상에 설치된 이산화실리콘막 등으로 이루어진 절연층, 4는 절연층(3)상에 캐소드 전극(2)과 직교하는 방향으로 스트라이프 형상으로 형성된 게이트 전극, 6은 캐소드 전극(2)의 각 스트라이프와 게이트 전극(4)의 각 스트라이프가 교차하는 부분에 있어서의 절연층(3) 및 게이트 전극(4)에 설치된 개구부이고, 그 속에 상기 캐소드 전극(2)상에 형성된 콘형상의 이미터가 배치되어 있다. 7은 애노드 전극이고, 그 애노드 전극에는 형광체층이 설치되어 있다. 8은 애노드 전극(7)이 그 위에 형성되어 있는 투명 글라스 등으로 이루어진 애노드 기판이다. 또, A는 애노드 전극(7)에 도시하지 않은 구동회로로부터 애노드 전압(V_A)을 공급하기 위하여 배열설치되어 있는 애노드 인출배선, C1∼Cn는 캐소드 전극(2)의 각 스트라이프에 도시하지 않은 구동회로로부터 구동신호를 공급하기 위하여 배열설치되어 있는 캐소드 인출배선, G1∼Gm는 게이트 전극(4)의 각 스트라이프에 도시하지 않은 구동회로로부터 화상신호를 공급하기 위하여 배열설치되어 있는 게이트 인출배선이다.

이와 같은 구성에 있어서, 애노드 전극(7)에 애노드 인출배선(A)을 통해 애노드 전압(V_A)을 공급하여 두고, 캐소드 인출배선(C1∼Cn)을 통해 캐소드 전극(2)의 각 스트라이프를 차례로 주사하면서, 게이트 인출배선(G1∼Gm)을 통해 게이트 전극(4)의 각 스트라이프에 각각 화상신호를 공급함으로써, 개구부(6)내에 설치된 콘형상의 이미터로부터 전자가 방출되고, 대향되는 애노드 전극(7)에 설치된 형광체가 발광함으로써 표시동작이 행해지는 것이다.

제10도는 이와 같은 모노크롬 FED의 상면도이다. 이 도면에 있어서, 1은 캐소드 기판, 7은 애노드 기판(8)에 형성되어 있는 애노드 전극, 8은 애노드 기판, 9는 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(8)과의 사이에 설치되어 양 기판 사이를 소정 간격으로 유지함과 동시에 내부를 고진공으로 봉하기 위한 글라스 등으로 이루어진 봉함부재(이하, 「시일 글라스」라 함), 10은 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(8)과의 간격을 대기압에 맞서서 소정의 간격을 유지하기 위하여 양 기판 사이에 소정 간격마다 소정수 배열설치되어 있는 절연체로 이루어진 지주(이하, 「절연지주」라 함)이다.

또, A는 애노드 기판(8)상에 설치되어 있는 애노드 인출배선, C는 캐소드 기판(1)상에 설치되어 있는 캐소드 인출배선군이고, 제9도에 있어서의 캐소드 인출배선(C1∼Cn)을 포괄적으로 표시하는 것이다. 더욱, G는 캐소드 기판(1)상에 설치되어 있는 게이트 인출배선군이고, 제9도에 있어서의 게이트 인출배선(G1∼Gm)을 포괄적으로 표시하는 것이다.

이와 같이 구성된 모노크롬 FED에 있어서, 시일글라스(9)의 내측에 있는 애노드 전극(7)이 형성되어 있는 영역이 실제로 화상이 표시되는 영역으로 되지만, 도면에서 명백한 바와 같이, 캐소드 기판(1) 및 애노드 기판(8)은 어느 것이든지 시일 글라스(9)의 외측에도 어느 정도의 영역을 갖고 있다. 즉, 캐소드 기판(1)은 시일 글라스(9)의 외측에, 도시되어 있지 않은 캐소드 전극의 각 스트라이프로부터 인출된 캐소드 인출배선군(C)이 형성되어 있는 영역 및 도시되어 있지 않은 게이트 전극의 각 스트라이프로부터 인출된 게이트 인출배선군(G)이 형성되어 있는 영역을 갖고 있고, 또 애노드 기판(8)은 시일 글라스(9)의 외측에 애노드 전극(7)으로부터 인출된 애노드 인출배선(A)이 형성되어 있는 영역을 갖고 있다. 그리고, 이들 인출배선(군)(A, C 및 G)는 각각 다른 방향으로 형성되어 있다.

이와 같이 각 인출배선(군)이 다른 방향으로 형성되어 있는 것은, 이 종류의 표시장치에 있어서는 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(8)이 약 200 미크론 정도로 매우 좁은 간격을 갖고 대향 배치되어 있으므로, 상방의 애노드 기판(8)에 있어서 이루어진 애노드 인출배선(A)과 도시하지 않은 구동회로와의 접속과, 하방의 캐소드 기판(1)에 있어서 이루어진 캐소드 인출배선군(C) 또는 게이트 인출배선군(G)과 도시하지 않은 구동회로와의 접속을 동일위치에 있어서 행하는 것이 물리적으로 곤란하기 때문이다.

또, 이와 같은 모노크롬 FED를 확장함으로써 구성된 3원색 컬러 FED가 알려져 있다. 제11도에 3원색 컬러 FED를 모식적으로 기재한 사시도를 도시한다. 제11도에 있어서 제9도와 같은 부호는 같은 것을 표시하고 있지만, 애노드 기판(8)에 설치되는 애노드 전극(7)은 제9도에 개재된 모노크롬 FED의 경우와는 달리, 스트라이프 형상으로 구성되어 있다. 애노드 전극(7)의 스트라이프에는, 순차로 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 발광하는 형광체가 설치되어 있고, 설치되어 있는 형광체의 발광색에 대응하여, 다른 애노드 인출배선(A1∼A3)에 접속되어 있다. 제11도에 있어서는, R을 발광하는 각 스트라이프는 애노드 인출배선(A1)에 G를 발광하는 각 스트라이프는 애노드 인출배선(A2)에, 그리고 B를 발광하는 각 스트라이프는 애노드 인출배선(A3)에 각각 접속되어 있다. 그리고, 이 애노드 전극(7)의 R, G, B의 3색의 스트라이프가 한조로서 발광되도록 게이트 전극(4)의 각 스트라이프는 애노드 전극(7)의 R, G, B에 대응하는 3개의 스트라이프에 걸치도록 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 3원색 컬러 FED에 있어서는 이하와 같이 구동함으로써, 컬러의 화상이 표시된다. 우선 애노드 인출배선(A1)을 통해 R을 발광하는 애노드 스트라이프군에 애노드 전압을 공급한다. 이 상태에서, 캐소드 인출배선(C1)을 선택하고, R의 색의 화상신호를 게이트 인출배선(G1∼Gm)을 통해 게이트 전극(4)의 각 스트라이프에 공급함으로써, 캐소드 인출배선(C1)에 대응하는 캐소드 스트라이프의 1라인에 R의 색의 화상을 표시시킨다. 이어서, 캐소드 인출배선(C2)을 선택하고, 꼭같이 R의 색의 화상신호를 게이트 전극(4)에 공급한다. 이어서, 꼭같이 C3∼Cn 까지 차례로 주사하여 감으로써, R의 색의 화상을 표시장치에 표시한다. 다음에 애노드 인출배선(A2)을 통해 G를 발광하는 애노드 스트라이프 군에 애노드 전압을 공급하고, 상기한 R의 경우와 꼭같이 캐소드 인출배선(C1∼Cn)을 차례로 선택하면서, G의 색의 데이터를 게이트 인출배선(G1∼Gm)을 통해 게이트 전극(4)에 공급함으로써, G의 색의 화상을 표시시킨다. 이어서, 애노드 인출배선(A3)을 통해 B를 발광하는 애노드 스트라이프 군에 애노드 전압을 공급하고, 상기와 꼭같이 하여 캐소드 인출배선(C1∼Cn)을 주사하면서, 게이트 인출배선(G1∼Gm)으로부터 B의 색의 데이터를 공급함으로써, B의 색의 화상을 표시시킨다. 이하, 꼭같은 주사를 반복함으로써, 컬러의 화상을 표시하는 것이다.

이와 같은 컬러 FED에 있어서의 애노드 기판(8)의 중앙부에는 R, G, B의 각 색의 형광체가 설치된 스트라이프 형상으로 형성된 애노드 전극이 배열되어 있고, R 색의 애노드 스트라이프는 애노드 인출배선(A1)에 접속되고, G색의 애노드 스트라이프는 애노드 인출배선(A2)에 접속되고, B 색의 애노드 스트라이프는 애노드 인출배선(A3)에 접속되어 있다. 여기서, 애노드 스트라이프가 R, G, B의 3종류로 존재하고 있으므로 애노드 기판상에 있어서 각각의 종류의 스트라이프를 대응하는 애노드 인출배선 (A1∼A3)과 접속하기 위해서는, 어느 1종류의 애노드 스트라이프를 각각에 대응하는 애노드 인출배선에 접속하기 위한 도체배선을 다른 종류의 애노드 스트라이프에 대응하는 애노드 인출배선과 교차시키는 것이 필요로 된다. 이 도면에 있어서는, B 색의 애노드 스트라이프와 애노드 인출배선(A3)을 연결하는 도체배선과 애노드 인출배선(A2)이 교차하는 예가 기재되어 있다. 그리고, 이와 같은 교차를 행하기 위해서는, 예를 들면, (a) 애노드 인출배선(A2)을 형성하는 위에 절연층을 형성하고, 그 절연층의 위에 B 색의 애노드 스트라이프와 애노드 인출배선(A3)을 접속하기 위한 도체배선을 형성하는 혹은, (b) B 색의 애노드 스트라이프와 애노드 인출배선(A2)을 도전성 필름을 사용하여 접속하는 등의 입체배선의 수법이 채용되고 있다.

[발명이 해결하려고 하는 과제]

모노크롬, 컬러를 불문하고, 상기한 바와 같은 종래의 표시장치에 있어서는, 제10도에 도시하는 바와 같이, 캐소드 인출배선군(C)이 형성되는 영역, 애노드 인출배선(A)이 형성되는 영역 및 게이트 인출배선군(G)이 형성되는 영역이 표시장치의 각각 다른 변에 설치되어 있었다. 따라서, 구동회로와 표시장치에 있어서의 각 인출배선과의 접속을 표시장치의 3변에 있어서 행하지 않으면 안되고, 제조공정에 있어서 배선의 접속작업을 3회 행하는 것이 필요하였다. 또 애노드 기판(8)이 애노드 인출배선(A)을 형성하기 위한 영역을 얻기 위하여, 시일글라스(9)보다도 우방으로 확장된 크기의 것으로 되어 있었다. 이 확장된 부분은 실제로 화상이 표시되는 영역은 아니고, 표시화면의 면적에 비해 표시장치 전체의 외형치수가 큰 것으로 된다라는 문제점이 있었다.

더욱 또, 상기한 바와 같은 종래의 컬러표시장치에 있어서는, 제12도에 관하여 설명한 바와 같이, 애노드 전극의 스트라이프와 애노드 인출배선을 접속하기 위한 도체배선을 입체배선에 의하여 행하는 것이 필요하였다. 이와 같은 입체배선은, 애노드 기판상에 형성된 한쪽의 배선상에 절연층을 설치하고, 그 절연층 위에 다른쪽의 배선을 형성하는 방법, 혹은, 한쪽의 도체배선은 기판상에 형성하고, 다른쪽의 도체배선은 도전성 필름을 사용하여 행하는 방법 등에 의하여 행해지고 있지만, 어느 방법을 채용한 경우에 있어서도, 제조공정이 복잡하게 된다라는 문제점, 및 비교적 높은 애노드 전압을 사용하고 있기 때문에 배선의 교차부에 전계집중이 생겨 절연파괴가 발생하기 쉽다라는 문제점이 있었다.

여기서, 본 발명은 구동회로와 표시장치와의 접속을 용이하게 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다. 또 표시화면의 면적에 대하여 외형치수가 작은 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 더욱더, 애노드 기판상에 있어서 입체배선을 행하지 않는 컬러표시장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 표시장치는 형광체를 구비하는 애노드 전극이 설치되어 있는 애노드 기판과, 적어도 게이트 전극과 캐소드 전극이 설치되어 있는 캐소드 기판과, 상기 애노드 기판과 상기 캐소드 기판을 소정간격을 갖고 대향 배치함과 동시에 내부를 고진공으로 봉하기 위한 봉함부재와, 상기 애노드 기판과 상기 캐소드 기판이 소정간격을 유지하도록, 상기 애노드 기판과 상기 캐소드 기판과의 사이에 배열 설치되는 복수개의 지주를 구비하고, 상기 복수개의 지주내의 일부의 지주는 도전성을 갖는 지주로 한 것이다. 또 상기 캐소드 기판에는 더욱더 적어도 하나의 도체배선이 형성되어 있고, 상기 도전성을 갖는 지주는 상기 도체배선과 상기 애노드 전극에 맞닿도록 배열설치되어 있도록 한 것이다. 더욱, 상기 도체배선은 상기 봉함부재의 외부에 인출되어 있고, 그 도체배선을 통해 애노드 전극에 구동전압을 공급할 수 있게 되어 있는 것이다. 더욱 또, 상기 도체배선은 상기 캐소드 전극으로부터 인출된 도체배선 또는 상기 게이트 전극으로부터 인출된 도체배선과 동일방향으로 인출되어 있도록 한 것이다.

더욱 또 본 발명의 컬러표시장치는 상기 애노드 전극이 각 스트라이프마다, 적, 청, 녹의 발광색이 얻어지도록 형광체가 설치된 스트라이프 형상으로 구성되어 있고, 상기 각 스트라이프는 발광색에 따라 대응하는 인출배선에 접속되는 것이고, 상기 각 발광색에 대응하는 인출배선은 애노드 기판상에 있어서 교차하지 않고 상기 도전성을 갖는 지주를 통해, 각각 상기 캐소드 기판에 형성된 상기 도체배선에 접촉되어 있도록 한 것이다.

[작용]

본 발명에 의하면, 대기압에 맞서서 애노드 기판과 캐소드 기판과의 간격을 소정간격으로 유지하기 위하여 설치되는 지주의 일부를 도체지주로 함으로써, 애노드 전극을 캐소드 기판상에 설치된 도체배선과 전기적으로 접속할 수 있기 때문에, 애노드 인출배선을 캐소드 기판상에 형성할 수 있게 된다. 따라서, 애노드 인출배선을 캐소드 기판상에 설치된 캐소드 인출배선 그렇지 않으면 게이트 인출배선과 같은 변에 설치할 수 있게 된다. 또, 3원색 컬러표시장치에 있어서는 캐소드 기판상에 형성된 애노드 인출배선으로부터 도체지주를 통하여 애노드 전극 스트라이프에 애노드 전압을 공급할 수 있기 때문에 애노드 기판상에 있어서 입체배선을 행하는 것이 불필요하게 한다.

[실시예]

제1도∼제4도에 의하여, 본 발명을 모노크롬 FED에 적용한 경우의 실시예에 대하여 설명한다. 제1도는 본 발명의 모노크롬 FED에 있어서 애노드 기판(8)을 도시하는 도면이다. 도시하는 바와 같이, 본 발명의 애노드 기판(8)은 점선으로 도시되어 있는 종래기술에 있어서의 애노드 기판(81)보다도 도면의 우측의 부분이 축소된 크기로 되어 있다. 또, 사선으로 표시되어 있는 부분은 애노드 기판(8)상에 형성되는 애노드 전극이고, 종래기술에 있어서의 애노드 전극영역(71)과 본 발명에 의하여 확장된 영역(72)으로 이루어진다. 이와 같이 본 발명의 애노드 전극은 종래기술의 경우에 있어서의 애노드 전극(71)보다도 72로 표시하는 부분만큼 확장된 것으로 되어 있다.

제2도는, 본 발명에 있어서의 캐소드 기판(1)을 도시하는 도면이다. 본 발명의 캐소드 기판(1)은 종래 기술에 있어서의 캐소드 기판과 같은 크기이다. 도면에서 점선으로 도시되어 있는 영역은 캐소드 기판상에 형성되어 있는 캐소드 전극, 절연층 및 게이트 전극으로 이루어진 영역을 간단화하여 도시한 것이고 C는 캐소드 인출배선군, G는 게이트 인출배선군을 나타내고 있다. 11은 캐소드 기판의 하부 여백에 형성된 도체배선이고, 본 발명에 의하여 설치되는 것이다. 이 도체배선(11)은 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(8)을 중합(重合)하였을 때, 확장된 애노드전극(72) 아래에 위치하는 장소에 형성된다. 더욱, 이 도체배선(11)은 게이트 전극을 형성할 때에 동시에 형성하는 것이 바람직하다.

제3도는 제1도의 애노드 기판(8)과 제2도의 캐소드 기판(1)을 중합하여 이루어진 본 발명의 모노크롬 FED의 상면도이다. 제3도에 있어서, 1은 캐소드 기판, 8은 애노드 기판, 9는 시일 글라스이다. 흑색 동그라미로 표시되어 있는 10은 절연지주이고, 제10도에 도시한 종래기술의 경우와 꼭같이, 대기압에 맞서서 애노드 기판(8)과 캐소드 기판(1)과의 간격을 소정간격으로 유지하기 위하여 양 기판 사이에 소정간격마다 소정수 배열설치되어 있다. 백색 동그라미로 표시되어 있는 12는 본 발명에 의하여 설치된 도전성을 갖는 지주(이하,「도체 지주」라 함)이고, 애노드 전극의 확장된 영역(72)과 캐소드 기판(1)에 형성된 도체배선(1)과의 사이에 배열설치되어, 절연지주(10)와 꼭같이 대기압에 맞서서 양 기판간의 간격을 유지함과 동시에, 도체배선(11)과 애노드 전극을 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 본 발명은 이와 같이 구성되어 있으므로, 캐소드 기판(1)상에 형성된 도체배선(11)을 통해 애노드 전극에 구동신호를 공급할 수 있다. 즉, 도체배선(11)이 애노드 인출배선(A)으로 되어 있다. 더욱, 이 실시예에 있어서는, 도체지주로서 예를 들면, 직경 50미크론, 높이 200미크론 정도의 글라스제의 원기둥에 금, 은, 구리, 인듐, 니켈 등의 금속을 증착 또는 도금한 것이 사용되고 있다.

본 발명의 모노크롬 FED의 구성을 더욱더 명백히 하기 위하여, 제4도에 주요부 단면도를 도시한다. 제4도에 있어서, 1은 캐소드 기판, 2는 캐소드 기판(1)상에 스트라이프 형상으로 형성된 캐소드 전극, 3은 캐소드 기판(1) 그렇지 않으면 캐소드 전극(2)상에 형성된 SiO₂로 이루어진 절연층, 4는 절연층(3) 상에 스트라이프 형상으로 형성된 게이트 전극, 5는 캐소드 전극(2)상에 형성된 콘형상의 이미터, 6은 그 내부에 콘형상의 이미터가 배치되도록 절연층(3) 및 게이트 전극(4)에 설치된 개구부, 7은 애노드 기판(8)상에 형성된 애노드 전극, 8은 투명 글라스 등으로 이루어진 애노드 기판, 9는 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(8)과의 사이에 설치되어 양 기판간을 소정간격으로 유지함과 동시에 내부를 고진공으로 봉하기 위한 시일글라스, 10은 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(8)과의 간격을 대기압에 맞서서 소정간격으로 유지하기 위하여 양 기판간에 소정간격마다 소정수 배열설치되어 있는 글라스 등의 절연체로 이루어진 절연지주이다. 더욱, 이 절연지주(10)는 그 상단이 애노드 전극(7)에 맞닿고, 하단이 절연층(3) 혹은 게이트 전극(4)에 맞닿도록 배열설치되어 있다. 11은 캐소드 기판(1)의 하부여백에 형성된 도체배선, 12는 도체배선(11)과 애노드 전극(7)과의 사이에 배열설치되고, 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(8)과의 간격을 대기압에 맞서서 소정 간격으로 유지함과 동시에 애노드 전극(7)과 도체배선(11)을 전기적으로 접속하는 도체지주이다. 이 도체지주(12)의 수는 1개라도 좋지만, 그 수가 적을 때에는 전계집중이 생겨 절연파괴가 발생하기 쉬워지므로 도체배선(11)상의 소정간격마다 소정수 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 모노크롬 FED에 있어서는, 도시하지 않은 구동회로로부터 캐소드 기판(1)상에 형성된 애노드 인출배선(A)으로서 기능하는 도체배선(11)에 공급되는 애노드 전압은, 도체지주(12)를 통해 애노드 전극(7)에 인가된다. 따라서, 애노드 인출배선(A)은 캐소드 기판(1)상에 형성되는 것으로 되고, 캐소드 인출배선군(C) 혹은 게이트 인출배선군(G)과 같은 변에 설치할 수 있게 되었다.

다음에, 본 발명을 3원색 컬러 FED에 적용한 실시예에 대하여, 제5도∼제7도에 의거하여 설명한다. 제5도는 본 발명의 3원색 컬러 FED의 애노드 기판(8)을 도시하는 도면이다. 도면에서, 애노드 기판(8)의 중앙부에 차례로 R, G, B의 각 색의 형광체가 설치된 스트라이프 형상으로 형성된 애노드 전극이 배열되어 있다. 각 애노드 스트라이프중, R색의 애노드 스트라이프는 도면의 상부에 형성된 도체배선에 접속되고, B 색의 애노드 스트라이프는 도면의 하부에 형성된 도체배선에 접속되어 있지만, G색의 애노드 스트라이프는 어느 것에도 접속되어 있지 않다.

제6도는 본 발명의 3원색 컬러 FED의 캐소드 기판(1)을 도시하는 도면이다. 제6도에 있어서 점선으로 도시되어 있는 영역은, 캐소드 기판상에 형성되어 있는 캐소드 전극, 절연층 및 게이트 전극으로 이루어진 영역을 간단화하여 도시한 것이고, C는 캐소드 인출배선군, G는 게이트 인출배선군을 도시하고 있다. 13∼15는 캐소드 기판(1)상의 여백부에 형성된 도체배선이고, 애노드 기판(8)과 캐소드 기판(1)을 포개었을 때에, 도체배선(13)은 제5도에 도시하는 애노드 기판(8)의 상부에 형성된 R 색의 애노드 스트라이프에 접속된 도체배선과 중합하도록 좌측 상부 여백부에 형성되고, 도체배선(14)은 G 색의 모든 애노드 스트라이프와 중합하도록 하부 여백부에 캐소드 전극과 거의 같은 길이를 갖도록 형성되고, 15는 애노드 기판(8)의 하부에 형성된 B색의 애노드 스트라이프에 접속된 도체배선과 중합하도록 상기 도체배선(14)보다도 더욱더 하부의 여백부에 형성되어 있다. 더욱, 이들의 도체배선(13∼15)은 게이트 배선과 동시에 형성하는 것이 효율적이다.

제7도는, 제6도에 도시한 캐소드 기판(1)과 제5도에 도시한 애노드 기판(8)을 포개어 배치함으로써 구성되는 본 발명의 3원색 컬러 FED의 상면도이다. 제7도에 있어서, 1은 캐소드 기판, 8은 애노드 기판, 9은 시일 글라스이다. 흑색 동그라미로 표시되어 있는 10은 절연지주이고, 대기압에 맞서서 애노드 기판(8)과 캐소드 기판(1)과의 간격을 소정간격으로 유지하기 위하여 양 기판 사이에 소정간격마다 소정수 배열설치되어 있다. 백색 동그라미로 표시되어 있는 12는 도체지주이고, 애노드 기판(8)과 캐소드 기판(1)과의 사이의 소정위치에 배치되고, 절연지주(10)와 꼭같이 대기압에 맞서서 양 기판 사이의 간격을 유지함과 동시에, 애노드 기판(8)에 형성된 도체 배선과 캐소드 기판(1)에 형성된 도체배선을 전기적으로 접속하기 위한 것이다.

이 실시예에 있어서는, 애노드 기판(8)의 상부에 형성된 R색의 애노드 스트라이프가 접속되어 있는 도체배선과 캐소드 기판(1)의 좌측 상부 여백부에 형성된 도체배선(13)이 중합한 위치에 도체지주(12)가 배열설치되어 있다. 이 사실에 의하여, 도체배선(13)이 R색의 애노드 스트라이프에 구동신호를 공급하기 위한 애노드 인출배선(A1)으로서 기능한다. 또 애노드 기판(8)상에 형성된 G색의 각 애노드 스트라이프와 캐소드 기판(1)의 하부여백부에 캐소드 전극과 대략 같은 길이를 갖도록 형성된 도체배선(14)이 중합하는 각각의 위치에 도체지주(12)가 배열설치되어 있다. 이 사실에 의하여 도체배선(14)이 G색의 애노드 스트라이프에 대응하는 애노드 인출배선(A2)으로서 기능한다. 더욱 애노드 기판(8)의 하부에 형성된 B색의 애노드 스트라이프가 접속되어 있는 도체배선과 캐소드 기판(1)의 하부의 여백부에 형성된 도체배선(15)이 중합하는 위치에 도체지주(12)가 배열설치되어 있다. 이 사실로서, 도체배선(15)이 B 색의 애노드 스트라이프에 대응하는 애노드 인출전극(A3)으로서 기능한다.

이렇게 하여, 애노드 기판(8)상에 형성된 모든 애노드 전극은 도체지주(12)를 통해 캐소드 기판(1)상에 형성된 각 도체배선에 접속되고, 각 애노드 인출배선은 모두 캐소드 기판상에 형성되는 것으로 되었다. 또, 3원색 컬러 FED의 애노드 기판상에 있어서 입체배선을 행하지 않고, 각 애노드 전극을 애노드 인출배선에 접속할 수 있었다.

더욱 제7도에 있어서는, G색에 대응하는 각 애노드 전극 스트라이프와 캐소드 기판상에 형성된 G 색의 인출배선을 접속하는 도체지주가 각 애노드 전극 스트라이프에 대하여 하나만 도시되어 있지만, 이에 한하지 않고, 캐소드 기판상에 형성되는 도체배선(14)의 폭을 넓게 하여 복수개의 도체지주를 배열설치할 수도 있다. 또, 이렇게 함으로써 전계집중을 방지할 수 있고, 절연파괴를 미연에 방지하는 것이 기대될 수 있다.

더욱, 상기 각 실시예에 있어서는, 도체지주로서 글라스제의 원기둥에 금속을 도금 또는 증착한 것을 채용하고 있지만, 도체지주의 형은 원기둥에 한정되는 것은 아니고, 재질에 대하여도 금속제의 것으로 하는 등, 각종의 변경을 할 수 있는 것은 명백하다. 요점은, 애노드 기판상에 형성된 도체배선과 캐소드 기판상에 형성된 도체배선을 전기적으로 접속할 수 있고, 동시에 애노드 기판과 캐소드 기판과의 간격을 소정의 간격으로 유지할 수 있는 정도의 강성을 갖는 것이면, 도체지주로서 사용할 수 있는 것이고, 예를 들면, 양 기판간의 간격에 상당하는 직경을 갖는 금속선 등을 도체배선(11)상에 배치함으로써 도체지주로서 사용할 수도 있다.

또, 상기 각 실시예에 있어서는, 애노드 인출배선을 캐소드 인출배선군과 같은 방향으로 도출하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 게이트 인출배선군과 동일방향으로 도출하도록 하여도 좋다.

더욱 또, 상기 각 실시예에 있어서의 표시장치는 미소 냉음극으로서 전계방출소자를 사용한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니고 미소 냉음극으로서 MIM 형 전자방출소자, 표면전도형 전자방출소자 혹은 PN 접합형 전자방출소자중 어느 것을 사용한 것일지라도 좋다.

더욱 이상의 설명에 있어서는 전계방출형 표시장치(FED)에 본 발명을 적용한 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 내부에 지주가 설치되어 있는 표시장치, 예를 들면, 형광표시관 등에 적용할 수 있는 것이다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 일부의 지주를 도체지주로 하였으므로, 애노드 인출배선을 캐소드 기판상에 설치할 수 있고, 표시장치내의 각 전극으로부터의 인출배선을 2변에 배치하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 표시장치와 구동회로를 접속하는 작업공정을 단축할 수가 있고, 동시에 외형치수가 작은 표시장치를 제공할 수 있다. 또 애노드 기판상에 있어서 입체배선을 행할 필요가 없는 3원색 컬러표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 형광체를 구비하는 애노드 전극이 설치되어 있는 애노드 기판과, 적어도 미소 냉음극이 설치되어 있는 캐소드 기판과, 상기 애노드 기판과 상기 캐소드 기판을 소정간격을 갖고 대향하여 배치함과 동시에 내부를 고진공으로 봉하기 위한 봉함부재와, 상기 애노드 기판과 상기 캐소드 기판이 소정간격을 유지하도록, 상기 애노드 기판과 상기 캐소드 기판과의 사이에 배열설치되는 복수개의 지주를 구비한 표시장치에 있어서, 상기 복수개의 지주내의 일부의 지주는 도전성을 갖는 지주인 것을 특징으로 하는 표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 캐소드 기판에는 또한 적어도 하나의 도체배선이 형성되어 있고, 상기 도전성을 갖는 지주는 상기 도체배선과 상기 애노드 전극에 맞닿도록 배열설치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 도체배선은 상기 봉함부재의 외부로 인출되어 있고, 그 도체배선을 통해 상기 애노드 전극에 구동전압을 공급할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 도체배선은 상기 미소 냉음극으로부터 인출된 도체배선과 동일방향으로 인출되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
5. 제2항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 애노드 전극은 각 스트라이프마다 적, 청, 녹의 발광색이 얻어지도록 형광체가 설치된 스트라이프 형상으로 구성되어 있고, 상기 각 스트라이프는 발광색에 따라 대응하는 인출배선에 접속되는 것이고, 상기 각 발광색에 대응하는 인출배선은 애노드 기판상에 있어서 교차하지 않고, 상기 도전성을 갖는 지주를 통해 각각 상기 캐소드 기판에 형성된 상기 도체배선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
6. 제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 미소 냉음극으로서 전계방출소자가 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
7. 제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 미소 냉음극으로서, MIM형 전자 방출소자, 표면전도형 전자방출소자 혹은 PN형 전자방출소자가 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.