KR100444504B1 - 전계 방출 표시소자 - Google Patents

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KR100444504B1 KR10-2001-0081044A KR20010081044A KR100444504B1 KR 100444504 B1 KR100444504 B1 KR 100444504B1 KR 20010081044 A KR20010081044 A KR 20010081044A KR 100444504 B1 KR100444504 B1 KR 100444504B1
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Abstract

본 발명은 화면 주변부의 전자빔 왜곡현상을 방지할 수 있도록 한 전계 방출 표시소자에 관한 것이다.
본 발명의 전계 방출 표시소자는 상부기판의 표시영역에 형성되는 애노드전극과; 상부기판과 대향되는 하부기판의 표시영역에 형성되는 캐소드전극과; 상부기판의 비표시영역에 형성되는 제 1더미전극과; 하부기판의 비표시영역에 형성되는 제 2더미전극을 구비한다.

Description

전계 방출 표시소자{FIELD EMISSION DISPLAY}
본 발명은 전계 방출 표시소자에 관한 것으로 특히, 화면 주변부의 전자빔 왜곡현상을 방지할 수 있도록 한 전계 방출 표시소자에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : 이하 "FED"라 함) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel : PDP), 일렉트로 루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 등이 있다. 표시품질을 개선하기 위하여, 평판 표시장치의 휘도, 콘트라스트 및 색순도를 높이기 위한 연구개발이 활발이 진행되고 있다.
이중 FED는 음극선관(CRT)과 동일하게 형광체의 발광을 이용한 표시소자이다. 이에 따라, FED는 음극선관(CRT)의 뛰어난 특성을 유지하면서도 화상의 뒤틀림 없는 저 소비전력의 평면형 디스플레이로 구현될 가능성이 높다.
일반적으로, FED는 종래의 음극선관(CRT)과 같은 3극관이지만 열음극(Hot Cathod)을 이용하지 않고 첨예한 음극 즉, 에미터(Emitter)에 고전계를 집중하여 양자역학적인 터널(Tunnel)효과에 의해 전자를 방출하는 냉음극을 이용하고 있다. 그리고, 에미터로부터 방출된 전자는 양극 및 음극간에 인가된 전압에 의해 가속되어 양극에 형성된 형광체막에 충돌됨으로써 형광체를 발광시키게 된다.
도 1 및 도 2는 종래의 전계 방출 표시소자를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 FED는 상부 유리기판(2) 및 하부 유리기판(8)과, 상부 유리기판(2) 및 하부 유리기판(8) 사이의 진공공간을 유지하는 스페이서(40)와, 하부 유리기판(8) 상에 형성되는 전계방출 어레이(32)를 구비한다.
전계방출 어레이(32)는 하부 유리기판(8) 상에 형성되는 캐소드 전극(10) 및 저항층(12)과, 저항층(12)상에 형성되는 게이트 절연층(14) 및 에미터(22)와, 게이트 절연층(14) 상에 형성되는 게이트 전극(16)을 구비한다.
캐소드 전극(10)은 에미터(22)에 전류를 공급하게 되며, 저항층(12)은 캐소드 전극(10)으로부터 에미터(22) 쪽으로 인가되는 과전류를 제한하여 에미터(22)에균일한 전류를 공급하는 역할을 하게 된다.
게이트 절연층(14)은 캐소드 전극(10)과 게이트 전극(16) 사이를 절연하게 된다. 게이트 전극(16)은 전자를 인출시키기 위한 인출전극으로 이용된다. 스페이서(40)는 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8) 사이의 고진공 상태를 유지할 수 있도록 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8)을 지지한다.
화상을 표시하기 위하여, 캐소드 전극(10)에 부극성(-)의 캐소드전압이 인가되고 애노드 전극(4)에 정극성(+)의 애노드전압이 인가된다. 그리고 게이트 전극(16)에는 정극성(+)의 게이트 전압이 인가된다. 그러면, 에미터(22)로부터 방출된 전자빔(30)이 적색·녹색·청색의 형광체(6)에 충돌하여 형광체(6)를 여기시키게 된다. 이때, 형광체(6)에 따라 적색·녹색·청색 중 어느 한 색의 가시광이 발광된다.
한편, 게이트전극(16) 상에는 도 3과 같이 전자빔(30)을 포커싱하기 위한 포커싱전극(20)이 형성된다. 포커싱전극(20)과 게이트전극(16) 사이에는 포커싱 절연층(18)이 형성된다. 이와 같은 포커싱전극(20)에는 부극성(-)의 포커스전압이 인가되어 전자빔(30)을 목표 형광체(6)로 집속시킨다. 포커싱 절연층(18)은 포커싱전극(20)과 게이트전극(16)을 절연시킨다.
이와 같은 종래의 FED 패널 주변부(또는 모서리부)에는 전자빔(30) 왜곡현상이 발생된다. 이론적으로 무한한 크기의 두 평판이 서로 평행하게 마주보는 경우 평판의 내부는 평판과 평행한 등전위면을 형성하게 된다.
하지만, FED는 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8)판은 무한하게 크게 형성될 수 없다. 따라서, 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8)판의 크기는 소정 이상으로 형성될 수 없고, 이에 따라 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8)의 주변부에서 평행하지 못한 전계가 형성된다.
다시 말하여, 도 4와 같이 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8)의 중심부에는 도 4와 같이 평행한 전계가 형성된다. 이와 같이 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8) 사이에 평행한 전계가 형성되면 전자빔 왜곡현상이 발생되지 않는다. 하지만, 도 5와 같이 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8)의 주변부(또는 모서리부)에는 평행하지 못한 전계가 형성된다.
이와 같이 평행하지 못한 전계가 형성된 패널의 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(8)의 주변부에서는 전자빔 왜곡현상이 발생된다. 실례로, 도 6과 같이 FED에서 소정의 화상을 표시할 때 패널의 주변부(50)에서는 원하지 않는 발광이 발생된다.
다시 말하여, 패널의 주변부(50)에서는 왜곡된 전계의 영향에 의하여 에미터(22)로부터 원하지 않는 방향으로 전자빔(30)이 방출된다. 이때, 방출된 전자빔(30)은 원하지 않는 형광체를 여기시키거나, 원하는 형광체를 여기시키지 못하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 화면 주변부의 전자빔 왜곡현상을 방지할 수 있도록 한 전계 방출 표시소자를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 전계 방출 표시소자를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 전계 방출 표시소자를 나타내는 단면도.
도 3은 포커싱 전극이 형성된 종래의 전계방출 표시소자를 나타내는 단면도.
도 4는 전계 방출 표시소자의 중심부의 전계를 나타내는 도면.
도 5는 전계 방출 표시소자의 주변부의 전계를 나타내는 도면.
도 6은 전계 방출 표시소자의 주변부에서 발생되는 오발광 현상을 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 의한 전계 방출 표시소자를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 전계 방출 표시소자의 주변부의 전계를 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2,52 : 상부 유리기판 4,56 : 애노드전극
6 : 형광체 8,54 : 하부 유리기판
10,58 : 캐소드전극 12 : 저항층
14 : 게이트절연층 16 : 게이트전극
18 : 포커싱 절연층 20 : 포커싱 전극
22 : 에미터 30 : 전자빔
32 : 전계방출 어레이 40 : 스페이서
50 : 주변부 60,62 : 더미전극
64 : 표시영역 66 : 비표시영역
68 : 모서리
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전계 방출 표시소자는 상부기판의 표시영역에 형성되는 애노드전극과; 상부기판과 대향되는 하부기판의 표시영역에 형성되는 캐소드전극과; 상부기판의 비표시영역에 형성되는 제 1더미전극과; 하부기판의 비표시영역에 형성되는 제 2더미전극을 구비한다.
상기 제 1더미전극은 애노드전극과 전기적으로 접속된다.
상기 제 2더미전극은 캐소드전극과 전기적으로 접속된다.
상기 제 1 및 제 2더미전극은 대향되게 설치된다.
상기 제 1 및 제 2더미전극은 표시영역을 감싸도록 형성된다.
상기 제 1 및 제 2더미전극은 표시영역의 모서리부분에 형성된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 7a 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 의한 전계방출 표시소자를 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 FED는 상부 유리기판(52) 및 하부 유리기판(54)을 구비한다. 상부 유리기판(52)에는 애노드전극(56)이 형성된다. 하부 유리기판(54)에는 캐소드전극(58)이 형성된다. 화상이 표시되는 표시영역(64)에서 본 발명의 실시예에 의한 FED의 전극구조는 본원의 종래기술과 동일하다.
한편, 화상이 표시되지 않는 비표시영역(66)에는 제 1 및 제 2더미전극들(60,62)이 형성된다. 상부 유리기판(52)에 형성된 제 1더미전극(60)들은 애노드전극(56)과 전기적으로 접속된다. 하부 유리기판(54)에 형성된 제 2더미전극(62)들은 캐소드전극(58)과 전기적으로 접속된다.
제 1 및 제 2더미전극들(60,62)은 서로 대향되도록 형성된다. 이와 같은 제 1 및 제 2더미전극들(60,62)은 화면의 비표시영역(66)에서 발생되는 평행하지 못한 전계가 표시영역(64)에 영향을 주는 것을 방지한다.
다시 말하여, 도 8과 같이 제 1 및 제 2더미전극들(60,62)에 의하여 평행하지 못한 전계가 표시영역(64)과 소정거리 이상으로 떨어져 발생된다. 따라서, 평행하지 못한 전계가 전자빔에 영향을 주지 못하므로, 표시영역(64)의 주변부에서 발생되었던 전자빔의 왜곡현상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서 제 1 및 제 2더미전극들(60,62)은 화면의 비표시영역(66) 모두에 형성될 수 있다. 다시 말하여, 제 1 및 제 2전극들(60,62)은 표시영역(64)을 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2전극들(60,62)은 표시영역(64)의 모서리(68)에만 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전계 방출 표시소자에 의하면 패널의 비표시영역에 제 1 및 제 2더미전극을 형성하여 표시영역의 주변부에서 전자빔 왜곡현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전자빔이 원하는 방향으로 방출될 수 있어 원하지 않는 발광이 일어나는 것을 방지할 수 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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (6)

  1. 화상이 표시되는 표시영역과, 상기 화상이 표시되지 않는 비표시영역을 구비하는 전계 방출 표시소자에 있어서;
    상부기판의 상기 표시영역에 형성되는 애노드전극과;
    상기 상부기판과 대향되는 하부기판의 상기 표시영역에 형성되는 캐소드전극과;
    상기 상부기판의 상기 비표시영역에 형성되는 제 1더미전극과;
    상기 하부기판의 상기 비표시영역에 형성되는 제 2더미전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1더미전극은 상기 애노드전극과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2더미전극은 상기 캐소드전극과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2더미전극은 대향되게 설치되는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2더미전극은 상기 표시영역을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2더미전극은 상기 표시영역의 모서리부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자.
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