KR100319378B1 - 전계방출 표시장치의 스페이서 및 이를 구비하는 전계방출표시장치 - Google Patents

전계방출 표시장치의 스페이서 및 이를 구비하는 전계방출표시장치 Download PDF

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Abstract

공간에서 배기를 원활하게 수행하기 위한 전계방출 표시장치의 스페이서 및 이를 구비하는 전계방출 표시장치가 개시되어 있다. 전자를 방출하기 위한 캐소드 플레이트와 상기 전자를 발광하기 위한 애노드 플레이트 사이에 구비되는 스페이서는 공간이 형성되도록 설치되는 몸체 및 상기 공간에서 배기가 원할히 수행되도록 상기 몸체에 형성되는 배기부로 구성된다. 일자형 타입의 스페이서가 대면적화되어도 배기에는 문제가 없다.

Description

전계방출 표시장치의 스페이서 및 이를 구비하는 전계방출 표시장치 {SPACER FOR A FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE AND APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 전계방출 표시장치의 스페이서 및 이를 구비하는 전계방출 표시장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 공간에서 배기를 원활하게 수행하기 위한 배기부가 구비되는 전계방출 표시장치의 스페이서 및 이를 구비하는 전계방출 표시장치에 관한 것이다.
최근의 디스플레이장치는 고화질, 고해상도의 평면 디스플레이장치(Flat Panel Display Device) 중에서 전자의 방출을 이용하는 소자가 전계방출소자(Field Emission Display : FED)이고, 이를 이용한 디스플레이장치가 전계방출 표시장치이다.
상기 전계방출 표시장치는 5×107V/Cm 정도의 전기장을 형성하여, 이에 따라 방출되는 전자의 전계방출을 이용한다. 그리고 상기 방출된 전자는 가속되어 형광체에 충돌하여 발광함으로써 소망하는 화상을 얻는다.
도 1은 종래의 전계방출 표시장치를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전계방출 표시장치는 캐소드 전극 및 게이트 홀 내에 형성된 마이크로팁(Microtips) 등을 구비하여 전자를 방출하는 캐소드 플레이트(1)와, 형광체 및 포커싱 전극 등을 구비하여 상기 방출된 전자를 발광하는 애노드 플레이트(2)로 구성된다. 그리고 상기 방출된 전자를 가속하기 위하여 상기 캐소드 플레이트와 애노드 플레이트 사이에 공간을 형성하는 스페이서(Spacer)(10)와, 상기 캐소드 플레이트 및 애노드 플레이트에 전원을 인가하는 전원부(도시되지 않음) 등이 구성된다.
상기 전계방출 표시장치에서 스페이서(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 캐소드 플레이트(1)와 애노드 플레이트 사이에 미리 가공한 유리볼을 설치한다.
그러나 최근의 전계방출 표시장치에 상기 유리볼을 스페이서(10)로 설치하기에는 한계가 있다. 이는 상기 유리볼의 종횡비가 1이기 때문이다.(미합중국 특허 제5,562,527호 참조)
그리고 스크린 프린팅으로 실런트를 인쇄하여 스페이서를 형성하기도 한다. 그러나 상기 스페이서의 높이를 200㎛ 이상으로 형성할 경우에는 한계가 있다. 이는 상기 스페이서의 선폭이 넓어지기 때문이다.
또한 광섬유를 성장시킨 스페이서는 상기 광섬유의 절단과 고정이 어렵고, 도금법으로 형성하는 스페이서는 그 공정이 매우 복잡하다.
이에 따라 최근에는 일자형 타입의 스페이서를 주로 이용하는데, 이와 같은 일자형 타입의 스페이서는 대면적으로 형성될 경우 상기 공간에서 배기가 문제시 된다. 따라서 상기 공간을 10-6Torr 이하의 고진공으로 형성하는데 있어 문제로 지적된다.
본 발명의 제1 목적은 캐소드 플레이트와 애노드 플레이트 사이의 공간의 배기를 원활하게 수행하기 위한 전계방출 표시장치의 스페이서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2 목적은 캐소드 플레이트와 애노드 플레이트 사이의 공간의 배기를 원활하게 수행하기 위한 배기부가 구비된 스페이서를 적용하기 위한 전계방출 표시장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 전계방출 표시장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계방출 표시장치의 스페이서 및 지그를 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 2의 스페이서 및 지그가 구비되는 전계방출 표시장치를 설명하기 위한 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1, 6 : 캐소드 플레이트 2, 7 : 애노드 플레이트
10, 20 : 스페이서 22 : 지그
61 : 하부기판 62 : 캐소드 전극
63 : 게이트 절연층 64 : 게이트 전극
65 : 마이크로팁 72 : 상부기판
74 : 형광체 200 : 몸체
210 : 요홈 220 : 지지부
230 : 전도성 필름 240 : 수용부
상기 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 전계방출 표시장치의 스페이서는, 전자를 방출하기 위한 캐소드 플레이트와 상기 전자를 발광하기 위한 애노드 플레이트 사이에 공간이 형성되도록 설치되는 몸체 및 상기 공간에서 배기가 원할히 수행되도록 상기 몸체에 형성되는 배기부로 구성된다.
상기 몸체는 상기 배기부 등의 가공이 용이한 감광성 유리 또는 세라믹으로 제조하며, 전하가 축적되는 것을 방지하기 위하여 상기 캐소드 플레이트와 면접하는 부분에 전도성 필름을 코팅한다.
상기 배기부는 적어도 하나 이상으로 형성되는 요홈으로써, 각이 진 요철형상 또는 이를 라운딩처리한 각이 지지않은 요철형상으로 형성한다.
상기 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 전계방출 표시장치는, 전자를 방출하기 위한 캐소드 플레이트와, 상기 전자를 발광하기 위한 애노드 플레이트와, 상기 캐소드 플레이트와 애노드 플레이트 사이에 공간이 형성되도록 설치되는 몸체와, 상기 공간에서 배기가 원할히 수행되도록 상기 몸체에 형성되는 배기부 및 상기 몸체의 일단부에 좌,우측으로 연장, 형성되는 지지부로 이루어진 감광성 유리 또는 세라믹 재질의 스페이서와, 상기 스페이서를 고정하기 위하여 상기 스페이서의 지지부를 억지끼움으로 수용하기 위한 수용부가 구비되고, 상기 애노드 플레이트에 고정되는 지그로 구성된다.
따라서 최근에 주로 이용되는 일자형 타입의 스페이서를 저전압 또는 고전압 뿐만 아니라 대면적화로 인한 제약도 배제할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계방출 표시장치의 스페이서 및 지그를 나타내는 모식도이고, 도 3은 도 2의 스페이서 및 지그가 구비되는 전계방출 표시장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전계방출 표시장치에 구비되는 일자형 타입이 스페이서(20)이다. 상기 스페이서(20)는 몸체(200)로 이루어진다. 몸체(200)는 최근에 스페이서(20)로 주로 이용하는 일자형 타입의 형상을 가진다. 이 몸체(200)는 캐소드플레이트(6)와 애노드플레이트(7)에 설치되어 그 사이공간을 형성하게 한다.그리고 상기 스페이서(20)의 원활한 배기를 위하여 몸체(200)에 배기부(210)를 구비한다. 이에 따라 스페이서(20)의 공간을 고진공을 형성하기 위한 배기시 원활한 배기가 이루어진다. 이와 같은 배기부(210)는 몸체에 적어도 하나 이상이 형성되는데, 그 개수에는 한정이 가해지지 않고, 그 형태는 요홈이다. 상기 요홈들은 각이 진 요철형상 이나 각이 지지않은 요철형상을 이룬다. 또한 요홈의 깊이는 몸체(200)의 종횡비 등을 고려하여 결정한다.
그리고 몸체(200) 즉, 스페이서(20)의 두께는 전계방출 표시장치가 요구하는 공간의 이격거리 등을 고려하여 결정할 수 있다.
여기서 몸체(200)는 일반적인 사진식각공정을 수행하여 형성한다. 그리고 배기부(210) 또한 사진식각공정을 수행하여 형성할 수도 있으며, 레이저 등을 이용한기계적 가공으로도 형성할 수 있다.
그리고 스페이서(20)의 몸체(200)는 감광성 유리 또는 세라믹으로 형성한다. 이는 스페이서(20)의 제조의 용이성을 확보하기 위함 뿐만 아니라 전계방출 표시장치를 구성하는 구성요소와의 융화도 고려함이다.
또한 몸체(200)의 이면 즉, 전계방출 표시장치의 캐소드 플레이트(6)에 면접하는 부분에는 전도성 필름(230)을 코팅한다. 이에 따라 전하가 축적되는 것을 방지할 뿐만 아니라 고전압용 전계방출 표시장치에서 주로 발생하는 아킹현상을 최소화할 수 있다. 따라서 고전압용 전계방출 표시장치에 적극적으로 응용할 수 있다.
여기서 전도성 필름(230)은 몸체의 두께 등을 고려한 결과로써 코팅되는 두께를 결정한다. 그리고 전도성 필름(230)은 스페이서(20)의 몸체(200)의 밑면에 전체적으로 코팅할 수도 있고, 도시된 바와 같이 스페어서(20)의 몸체 사이에 코팅할 수도 있다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 스페이서(20) 즉, 몸체(200)와 배기부(210) 등으로 이루어진 스페이서(20)는 실란트 등을 이용하여 전계방출 표시장치에 고정할 수 있다.
또한 몸체(200)의 일단부에 좌,우측으로 연장, 형성되는 지지부(220)를 구비하여 전계방출 표시장치에 고정한다. 이와 같은 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 지지부(220)가 억지끼움으로 수용되는 수용부(240)를 구비한 지그(22)를 이용하여 고정한다.
이에 따라 배기부(210)가 구비된 스페이서(20)를 전계방출 표시장치에 고정한다.
즉, 지그(22)를 애노드 플레이트(7)에 고정하고, 상기와 같이 고정된 지그(22)의 수용부(240)에 스페이서(20)의 지지부(220)를 억지끼움함으로써 전계방출 표시장치에 고정할 수 있다. 여기서 지그(22)는 실란트를 이용하거나 또는 정전접합 등을 이용하여 애노드 플레이트(7)에 고정한다.
이와 같이 스페이서(20)를 지그(22)를 이용하여 고정하는데, 지그(22)가 한번 고정될 경우 스페이서(20)가 형광체(74) 등과 접촉하는 상황을 방지할 수 있다.
여기서 캐소드 플레이트(6)는 하부기판(60) 상에 형성된 캐소드 전극(61)과 게이트 홀이 패터닝되도록 캐소드 전극(61) 상에 순차적으로 형성된 게이트 절연층(62) 및 게이트 전극(63)과, 상기 게이트 홀 내에 형성된 마이크로팁(64)으로 이루지고, 애노드 플레이트(7)는 상부기판(72) 상에 도포된 형광체(74)로 이루어진다. 이에 따라 캐소드 플레이트(6)의 마이크로팁(65)으로부터 방출되는 전자가 형광체(74)에 충돌되어 이를 발광함으로써 소망하는 화상을 얻는다.
따라서 본 발명은 배기부를 가지는 스페이서를 형성함으로써 배기시 원활한 배기를 용이하게 수행할 수 있다. 이에 따라 일자형 타입의 스페이서가 대면적화되어도 배기에 문제가 없기 때문에 전계방출 표시장치에 적극적으로 구비할 수 있는 효과가 있다.
그리고 전도성 필름을 코팅시킴으로써 배기시 발생하는 전하의 축적 등을 최소화할 수 있다. 이에 따라 고전압 분위기에서 발생하는 아킹현상 등을 최소화시킴으로써 따라서 전계방출 표시장치의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
또한 감광성 유리 또는 세라믹으로 스페이서 및 지그를 형성하기 때문에 제조공정을 용이하게 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

  1. 전자를 방출하기 위한 캐소드 플레이트와 상기 전자를 발광하기 위한 애노드 플레이트 사이에 공간이 형성되도록 설치되는 몸체; 및
    상기 공간에서 배기가 원할히 수행되도록 상기 몸체로 구획되는 공간들이 연통하는 통로로 상기 몸체에 형성되는 배기부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 스페이서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 감광성 유리 또는 세라믹인 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 스페이서.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 상기 캐소드 플레이트와 면접하는 부분에 전도성 필름이 코팅된 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 스페이서.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 배기부는 적어도 하나 이상으로 형성되는 요홈인 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 스페이서.
  5. 전자를 방출하기 위한 캐소드 플레이트;
    상기 전자를 발광하기 위한 애노드 플레이트;
    상기 캐소드 플레이트와 애노드 플레이트 사이에 공간이 형성되도록 설치되는 몸체와, 상기 공간에서 배기가 원할히 수행되도록 상기 몸체로 구획되는 공간들이 연통하는 통로로 상기 몸체에 형성되는 배기부 및 상기 몸체의 일단부에 좌,우측으로 연장, 형성되는 지지부로 이루어진 감광성 유리 또는 세라믹 재질의 스페이서; 및
    상기 스페이서를 고정하기 위하여 상기 스페이서의 지지부를 억지끼움으로 수용하기 위한 수용부가 구비되고, 상기 애노드 플레이트에 고정되는 지그가 구비되는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 캐소드 플레이트와 면접하는 부분에 전도성 필름이 코팅된 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 스페이서의 배기부는 적어도 하나 이상으로 형성되는 요홈인 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100276117B1 (ko) * 1995-08-26 2000-12-15 김덕중 격자형 게터-스페이서를 갖는 전계 방출 표시 장치
KR100276116B1 (ko) * 1995-08-26 2000-12-15 김덕중 게터가 형성된 스페이서를 갖는 전계 방출 표시 장치

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