KR100829559B1

KR100829559B1 - 배기를 겸한 밀봉구조를 갖는 전계방출 디스플레이 소자 및전계방출형 백라이트 소자

Info

Publication number: KR100829559B1
Application number: KR1020060029806A
Authority: KR
Inventors: 민경원; 송병권; 진용완; 정득석; 신문진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2008-05-15
Also published as: JP2007273461A; US7714496B2; KR20070098310A; US20070228928A1; CN101047097A

Abstract

본 발명에 의하면 배기를 겸하는 밀봉구조를 갖는 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자가 개시된다. 개시된 전계방출 디스플레이 소자는 소정의 화상을 형성하기 위한 것으로, 진공으로 배기된 패널공간을 사이에 두고 대면되게 결합된 캐소드기판 및 아노드기판을 포함하는 전계방출 디스플레이 소자로서, 상기 패널공간을 밀봉하기 위해 상기 캐소드기판 및 아노드기판 사이의 테두리를 따라 배치된 실링부재에는 상기 패널공간으로 노출된 적어도 하나의 유입구와, 상기 유입구와 디스플레이 소자 외부를 연통시키는 것으로, 상기 실링부재의 연장방향을 따라 형성된 배기통로가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 배기를 겸하는 밀봉구조를 구비함으로써 제조공정이 절감되고 경박단소화 및 대면적화에 적합한 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자가 제공된다.

Description

배기를 겸한 밀봉구조를 갖는 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자{Field emission display device and field emission type backlight device having a sealing structure for vacuum exhaust}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전계방출 디스플레이 소자의 평면 구조를 보인 도면이다.

도 2는 도 1의 표시영역에 대한 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 수직 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 실링부재에 대한 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시된 배기 튜브에 대한 사시도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계방출 디스플레이 소자의 수직 단면도이다.

도 7은 도 6의 디스플레이 소자에 구비된 배기 튜브에 대한 사시도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계방출 디스플레이 소자의 수직 단면도이다.

도 9는 도 8의 디스플레이 소자에 구비된 배기 튜브에 대한 사시도이다.

도 10은 도 9의 배기 튜브에 대한 변형례를 도시한 사시도이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계방출 디스플레이 소자의 수직 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 캐소드기판 111 : 캐소드전극

112 : 에미터 113 : 유전체층

115 : 게이트전극 116 : 에미터 홀

120 : 아노드기판 121 : 아노드전극

123 : 블랙 매트릭스 125 : 형광체

150,350 : 실링부재 151,251,351,451 : 배기 튜브

152,252,352,452 : 유입구 153 : 측벽

155 : 프릿 바 161, 162 : 프릿 페이스트

170 : 스페이서 180 : 게터

P : 표시영역 G : 패널공간

B : 전자빔

본 발명은 전계방출 디스플레이 소자(Field Emission Display Device) 및 전계방출형 백라이트 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 진공으로 배기된 패널공간을 밀폐하기 위한 밀봉구조가 패널공간 내의 불순가스에 대한 배기 경로도 제공하도록 설계된 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자에 관한 것이다.

상기 전계방출 디스플레이 소자는 전자 방출원인 에미터에 대해 고전계를 집중하여 냉전자의 방출을 유도하고, 캐소드와 아노드전극 사이의 전압차에 의해 가속된 전자를 적, 녹, 청의 형광체에 대해 충돌시킴으로써 직접 풀 칼라의 화상을 구현하는 자발광 디스플레이 소자를 의미하는 것이며, 상기 전계방출형 백라이트 소자는 동일한 전계방출 현상을 이용하되, 그 자체로 화상을 형성하지 않고, 예를 들어, 액정표시패널과 같은 별도의 화상형성수단의 배면에 설치되어 여기에 균일한 면광을 공급하는 백라이트 소자를 의미한다.

상기 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자에서는 캐소드기판과 아노드기판이 소정 간격을 두고 서로 대면되게 배치된다. 상기 캐소드기판에는 캐소드전극 및 상기 캐소드 전극과 교차하는 방향으로 연장된 게이트전극이 배치되고, 상기 캐소드전극과 게이트전극이 교차하는 영역에는 전자 방출원인 에미터가 배치된다. 상기 아노드기판에는 아노드전극과 상기 아노드전극에 의해 가속된 전자가 충돌하여 발광하는 형광체가 배치된다. 상기 캐소드기판과 아노드기판은 그 사이의 패널공간을 밀봉하는 봉착제에 의해 대면 접합된다. 상기 패널공간은 방출된 전자의 진행을 방해하지 않고, 특히 가속 전자와의 충돌에 의한 하전입자의 생성을 억제하기 위해 고진공 상태로 유지되어야 한다. 따라서, 이들 소자의 제조시 필수적으로 진공배기 공정이 진행되는데, 상기 진공배기 공정에서는 패널공간에 존재하는 수증기 등의 불순가스를 진공펌프로 흡입하여 외부로 배출한다. 종래에는 표시영역을 벗어난 캐소드기판의 모서리 인접 부분에 배기 홀을 천공하고, 상기 배 기 홀과 연통되도록 캐소드기판 후면에 배기관을 부착한 후, 상기 배기관과 진공펌프를 연결하여 소정의 진공도에 도달할 때까지 패널 내부의 불순가스를 외부로 펌핑한다. 상기 배기관의 부착 작업에서는 우선, 캐소드기판의 후면에 위치된 배기관의 주위로 프릿 페이스트(frit paste)를 도포하고, 가열챔버 내에서 프릿 페이스트의 용융 온도 부근까지 가열한다.

상기 종래기술에 의하면, 배기공정에 선행하여 배기홀의 천공 및 배기관의 부착 작업이 이루어져야 하므로, 공정 수가 낭비되고, 배기홀의 천공과정에서 발생되는 미세한 이물질(particle)들이 패널 내부로 침투되면, 제품의 정상작동을 방해하여 제품불량으로 이어질 가능성이 있다. 또한, 상기 배기관은 캐소드기판의 후방에서 돌출되게 부착되므로, 패널 두께를 줄이고 박형의 디스플레이 소자를 구현하는데 제약조건이 되고 있으며, 배기관에 의해 점유되는 후방 공간은 다른 용도로 활용하기에 부적합하여 공간 활용도가 떨어지게 된다.

한편, 상기 캐소드기판에서 모서리에 인접한 부분은 배기홀의 천공을 위해 제공되는 영역이므로, 소정의 영상이 구현되는 유효한 디스플레이 영역이 될 수 없다. 따라서, 상기 종래기술에 의하면, 배기홀의 천공을 위하여 손실되는 무효한 영역이 필연적으로 발생되는 문제점이 있다.

상기 진공배기 공정 이후에도 패널공간 내에는 불순가스가 잔존하는 것이 일반적이다. 이에, 불순가스와의 반응성이 좋은 게터(getter) 물질을 패널 내부에 주입하고 이를 활성화시키는 단계를 거치게 된다. 활성화된 게터는 패널 내부의 불순가스를 흡착하며, 내부공간을 고진공 상태로 유도한다. 종래에는 상기 게터 물질을 배기관 내부 또는 전극들이 배치되어 있는 표시영역을 제외한 패널 내부의 빈 공간에 분산하여 배치하였다. 이러한 종래기술에 의하면, 상기 게터 물질이 전자빔의 방출공간에 그대로 노출되므로, 게터 물질과의 상호 작용에 의해 이미터에서 방출된 일부 전자들의 흐름이 예상치 못한 경로로 왜곡될 수 있다. 또한, 활성화를 거쳐서 그 효용을 다한 게터라도 그대로 패널 내부에 잔존하게 되므로, 게터를 위한 여백 공간이 따로 마련되어야 하며, 게터를 고정적으로 지지하기 위한 별도의 고정 구조가 요구된다. 이에 따라 종래기술에 의하면, 패널 구조의 복잡화가 초래되고 집약적으로 설계되어 있는 패널 구조에서 설계의 자유도가 제약받는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 배기와 밀봉을 겸하는 단일 구조를 구비함으로써 제조시 공정 수가 절감되는 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 패널 배면의 공간 활용도가 증가되고, 경박 단소화에 유리한 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 불순가스의 배기를 위해 희생되는 무효한 면적을 제거함으로써 대화면 디스플레이에 적합한 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 게터 장착을 위한 별도의 지지구조가 제거됨으로써 패널 내부의 구조가 단순화되는 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라 이트 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 전계방출 디스플레이 소자는 소정의 화상을 형성하기 위한 것으로, 진공으로 배기된 패널공간을 사이에 두고 대면되게 결합된 캐소드기판 및 아노드기판을 포함하는 전계방출 디스플레이 소자로서, 상기 패널공간을 밀봉하기 위해 상기 캐소드기판 및 아노드기판 사이의 테두리를 따라 배치된 실링부재에는 상기 패널공간으로 노출된 적어도 하나의 유입구와, 상기 유입구와 디스플레이 소자 외부를 연통시키는 것으로, 상기 실링부재의 연장방향을 따라 형성된배기통로가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 전계방출형 백라이트 소자는 화상형성패널에 대해 균일한 광을 공급하기 위한 것으로, 진공으로 배기된 패널공간을 사이에 두고 서로 대면되게 결합된 캐소드기판 및 아노드기판을 포함하는 전계방출형 백라이트 소자로서, 상기 패널공간을 밀봉하기 위해 상기 캐소드기판 및 아노드기판 사이의 테두리를 따라 배치된 실링부재에는 상기 패널공간으로 노출된 적어도 하나의 유입구 및 상기 유입구와 소자 외부를 연통시키는 배기통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서 바람직하게, 상기 실링부재는 장방형의 프레임 형상을 갖고, 장변 방향으로 연장된 한 쌍의 프릿 바 및 단변 방향으로 연장된 길이를 따라 상기 배기통로가 마련된 한 쌍의 배기 튜브를 포함한다.

여기서, 상기 유입구는 상기 배기 튜브의 길이 방향을 따라 소정 간격을 사이에 두고 절개된 복수 홈들로 이루어지거나, 또는 상기 배기 튜브의 길이 방향으 로 길게 절개된 하나의 홈으로 이루어질 수 있다.

상기 배기 튜브는 상기 아노드기판과 대면되는 제1 면 및 상기 캐소드기판과 대면되는 제2 면을 갖는 사각 단면의 중공 부재로 마련되거나, 또는 원통 형상의 중공 부재로 마련될 수 있다. 또한, 상기 프릿 바는 사각 단면을 갖는 솔리드 부재(solid member)로 마련될 수 있다. 한편, 상기 프릿 바 및 배기 튜브는 유리 재질로 이루어질 수 있다.

서로 수직 방향으로 연장된 상기 프릿 바 및 배기 튜브는 그 사이에 개재된 프릿 페이스트(frit paste)의 열융착을 통해 상호 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어 바람직하게, 상기 캐소드기판 및 아노드기판과 대면하는 상기 실링부재의 상하부에는 열융착을 통해 결합을 매개하는 프릿 페이스트가 배치된다.

본 발명에 있어 바람직하게, 상기 실링부재 내부에는 불순가스의 흡착을 위한 게터가 주입되는데, 특히 상기 불순가스의 배기통로 내에 배치될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출 백라이트 소자에 대해 설명하기로 한다. 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계방출 디스플레이 소자(Field Emission Display Device)의 평면도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 전계방출 디스플레이 소자는 서로 중첩되게 배치된 아노드기판(120) 및 캐소드기판(110)을 포함한다. 상기 아노드기판(120)과 캐소드기판(110)은 기판 테두리를 따라 배치된 실링부재(150)를 통하여 서로 대면되 게 결합된다. 상기 실링부재(150)는 대략 장방형의 프레임 형상으로 마련되며, 실링부재(150)에 의해 둘러싸인 내측 영역은 소정의 화상이 구현되도록 발광이 이루어지는 표시영역(P)이 된다. 상기 실링부재(150)는 표시영역(P)의 상하 및 좌우에서 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 배기 튜브(151) 및 프릿 바(frit bar,152)를 포함할 수 있다. 실링부재(150)의 코너를 형성하며 인접하게 배치된 배기 튜브(151) 및 프릿 바(152)는 이들 사이에 개재된 프릿 페이스트(frit paste,161)의 열융착을 통하여 견고하게 결합될 수 있다.

상기 표시영역(P)에는 외부 회로기판들로부터 제어된 신호를 공급받는 다수의 전극들(111,115)이 배치되고, 이들 전극들(111,115)은 표시영역(P)의 외측으로 연장된다. 상기 표시영역(P)의 외측에는 전극들(111,115)의 단부와 외부 회로기판들을 상호 전기적으로 연결하기 위한 단자 영역이 마련된다.

도 2에는 도 1에 도시된 표시영역(P)에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 캐소드기판(110) 상에는 일 방향(y 방향)을 따라 서로 일정한 간격을 두고 스트라이프(stripe) 패턴으로 형성된 캐소드전극들(111) 및 상기 캐소드전극들(111)을 매립하는 유전체층(113)이 형성된다. 상기 유전체층(113) 상에는 상기 캐소드전극(111)들과 교차하는 방향(x 방향)으로 연장된 게이트전극(115)들이 스트라이프(stripe) 패턴으로 형성된다. 상기 캐소드전극(111)과 게이트전극(115)이 교차하는 영역에는 상기 캐소드전극(111)으로부터 돌출된 에미터(112)가 형성되는데, 상기 에미터(112)는 캐소드전극(111)에 접속되어 이를 통하여 전류를 공급받는다. 상기 게이트전극(115)에는 상기 에미터(112)의 첨예한 팁(tip) 부분을 노출시키는 다수의 에미터 홀(116)들이 형성된다. 상기 게이트전극(115)과 에미터(112) 팁은 서로에 대해 sub-micron 스케일로 미소하게 이격되어 있으며, 이들(112,115) 사이에 형성된 높은 전계에 의해 상기 에미터(112)에서는 다수의 전자들이 방출된다. 한편, 상기 아노드기판(120) 상에는 상기 에미터(112)에서 방출된 전자들을 가속시키기 위해 소정의 바이어스 전압이 인가되는 아노드전극(121)이 배치되는데, 상기 아노드전극(121)은 전체 표시영역에 대해 동일한 전압을 형성하는 공통 전극으로, 도시된 바와 같이 면 전극으로 구성될 수 있다. 상기 아노드전극(121)은 광추출 효율을 고려하여 광투명한 전극소재, 예를 들어, ITO(Indium-Tin-Oxide) 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 아노드전극(121)은 형광체(125)에 의해 덮여 있는데, 상기 형광체(125)는 발광색에 따라 적색 형광체(125R), 녹색 형광체(125G), 및 청색 형광체(125B)를 포함할 수 있다. 상기 형광체(125)는 전자빔(B)의 충돌에 의해 여기 상태로 천이되었다가 그라운드 상태로 다시 떨어지면서 종류에 따라 고유한 파장대의 표시광을 방출하게 된다. 서로 다른 발광색의 형광체(125)는 소정 패턴을 갖는 블랙 매트릭스(black matrix,123)에 의해 분리되어 있으며, 상기 블랙 매트릭스(123)는 외광을 흡수하여 높은 콘트라스트비를 유지하도록 광흡수율이 우수한 암색(dark color)을 띤다. 또한, 상기 블랙 매트릭스(123)는 인접한 발광색 간의 광학적인 간섭으로 인한 혼색을 방지하는 역할도 한다. 서로 마주보게 배치된 아노드기판(120)과 캐소드기판(110) 사이에는, 예를 들어, 10-6 Torr 이상의 고진공도가 유지되는 패널공간(G)이 형성되며, 상기 패널공간(G)은 이들 사이에 배치된 다수의 스페이서(170)에 의해 일정한 높이로 유지 된다.

이렇게 구성된 전계방출 디스플레이 소자를 구동하기 위해, 상기 캐노드전극(111)에는 음(-) 극성 전압을 인가하고, 상기 게이트전극(115) 및 아노드전극(121)에 대해서는 양(+) 극성의 전압을 인가한다. 이때, 상기 에미터(115) 팁에서는 게이트전극(115)과 아노드전극(121)에 의해 형성된 높은 전계에 의해 전자빔(B)이 방출되며, 방출된 전자빔(B)이 해당 형광체(125)에 충돌하면서 발광이 이루어지게 된다.

상기 아노드기판(120)과 캐소드기판(110) 사이에는 패널공간(G)을 밀봉하기 위한 실링부재(150)가 배치된다. 상기 실링부재(150)의 상면과 하면에는 대면하는 아노드기판(120) 및 캐소드기판(110)과의 접착을 위해 프릿 페이스트(162)가 개재되며, 프릿 페이스트(162)의 열융착을 통하여 실링부재(150)와 기판(110,120) 사이가 밀봉된다.

도 4에는 도 3에 도시된 실링부재(150)의 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 상기 실링부재(150)에 구비된 배기 튜브(151)의 사시도가 도시되어 있다. 상기 실링부재(150)는 대략 장방형의 프레임 구조로 형성되며, 수평 방향(x 방향)으로 연장된 장변의 프릿 바(frit bar, 155) 및 수직 방향(y 방향)으로 연장된 단변의 배기 튜브(151)를 포함한다. 상기 프릿 바(155)는 양 기판(110,120) 사이를 밀봉하고, 평행하게 배치된 양 기판(110,120) 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 기판들(110,120)을 지지하는 역할을 하며, 도시된 바와 같이, 사각 단면의 솔리드 부재(solid member)로 이루어질 수 있다.

상기 배기 튜브(151)는 디스플레이 소자의 제조과정에 수반되는 배기공정에서 패널공간(G) 내의 불순가스를 외부로 배출하는 배기통로 역할을 하며, 이를 위해 불순가스를 안내할 수 있도록 유동통로가 형성된 중공 부재(hollow member)로 마련된다. 상기 배기 튜브(151)에는 적어도 하나 이상의 유입구(152)가 마련되는데, 예를 들어, 배기 튜브(151)의 길이 방향을 따라 소정 간격을 사이에 두고 다수의 유입구(152)들이 형성될 수 있다. 패널공간(G) 내의 불순가스는 진공 펌프에 의해 형성된 부 압력(negative pressure)에 의해 상기 유입구(152)를 통해 배기 튜브(151) 내로 강제되며, 배기 튜브(151)를 따라 외부로 배출된다. 상기 배기 튜브(151)는 프릿 바(155)와 함께 아노드기판(120)과 캐소드기판(110) 사이를 지지하는 역할을 하는데, 예를 들어, 양 기판(110,120)의 가압결합 과정에서 가해지는 가압력에 대항하기 위해서, 또는 진공상태로 유지되는 내부와 외부 대기압 사이의 압력차에 대항하기 위해서 일정한 지지강도가 요구된다. 이때, 상기 배기 튜브(151)의 수직방향(z 방향) 지지는 상기 유입구(152) 사이의 측벽(153)에 의해 이루어지므로, 유입구(152)의 개수 또는 길이 등에 대한 구체적인 설계는 최소한의 지지강도가 확보되는 한도에서 이루어지는 것이 바람직할 것이다. 또한, 패널공간(G) 밖으로 인출되는 배기 튜브(151)의 단부(151a)에 유입구가 형성될 경우, 진공 펌프에 의한 흡입압력이 그대로 패널공간(G)으로 전달되지 못하고 압력 손실이 발생되므로, 배기 튜브의 단부(151a)에는 유입구가 형성되지 않는 것이 바람직할 것이다. 한편, 상기 배기 튜브(151) 및 프릿 바(155)는 유리 소재로 이루어질 수 있다.

도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계방출 디스플레이 소자의 수직 단면도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6에 도시된 디스플레이 소자에 구비된 배기 튜브의 사시도가 도시되어 있다. 도시된 배기 튜브(251)에서는 길이 방향을 따라 길게 형성된 하나의 유입구(252)가 마련된다. 이때, 상기 패널공간 밖으로 인출된 배기 튜브의 단부(251a)에 유입구가 마련된다면, 흡입력의 손실이 예상되므로, 상기 배기 튜브의 단부(251a)는 폐쇄된 횡단면을 갖는 것이 바람직하다.

도 8 및 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계방출 디스플레이 소자의 수직 단면도 및 상기 디스플레이 소자에 구비된 배기 튜브의 사시도가 각각 도시되어 있다. 도시된 배기 튜브(351)는 원통 형상을 갖는 일종의 파이프 부재로 마련된다. 패널공간(G)의 외부로 연장된 배기 튜브(351)의 단부(351a)에는 진공 펌프와 연결된 피팅 가스켓(fitting gasket, 미도시)이 끼워지는데, 상기 피팅 가스켓은 파이프 부재에 끼워지도록 파이프에 정합하는 원통 형상으로 마련되는 것이 일반적이다. 따라서, 본 실시예의 배기 튜브(351)는 적합한 직경을 갖는 범용 피팅 가스켓을 통하여 진공 펌프와 연결될 수 있으며, 특수한 형태의 피팅 가스켓을 별도로 마련해야하는 불편을 피할 수 있다. 한편, 상기 배기 튜브(351)에 마련되는 불순가스의 유입구(351a)는 배기 튜브의 길이 방향을 따라 소정간격을 두고 다수로 마련될 수 있다. 도 10에는 도 9에 도시된 배기 튜브의 변형례가 도시되어 있는데, 도시된 배기 튜브는 원통 형상으로 마련되며, 길이 방향을 따라 길게 형성된 두 개의 유입구를 갖는다. 본 발명의 배기 튜브에는 적어도 하나 이상의 유입구가 형성될 수 있으며, 본 발명의 기술적 범위는 상기 유입구의 개수에 의해 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 배기 튜브는 내부에 불순가스를 안내할 수 있는 유동통로가 형성되어 있는 한, 그 횡단면의 형상은 도 5에 도시된 사각형 형상이나, 또는 도 9에 도시된 원통 형상에 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

한편, 도 11에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계방출 디스플레이 소자의 수직 단면도가 도시되어 있다. 도시된 전계방출 디스플레이 소자는 서로 대면하게 배치된 아노드기판(120) 및 캐소드기판(110)과, 상기 기판들(110,120) 사이의 패널공간(G)을 밀봉하여 진공상태를 유지하는 실링부재(350)가 배치되며, 상기 실링부재(350)는 패널공간(G) 내의 불순가스를 배기하기 위한 배기 튜브(351)를 포함하여 이루어진다. 특히, 본 실시예에서는 상기 배기 튜브(351) 내에는 게터(getter,180)가 배치된다. 상기 게터(180)는 불순가스를 흡착하는 성질이 우수한 성분을 포함하여 이루어지는데, 예를 들어, W, Ti, Zr, Al, V, Fe 중에서 선택된 일종 이상의 금속 산화물 분말을 주성분으로 하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 게터(180)는 배기 공정 이후에도 패널공간(G) 내에 잔류하는 불순가스를 흡착하여 제거함으로써 패널공간(G)을 고진공 상태로 유도하기 위한 것이다. 배기 공정 후에 진행되는 게터-활성화 공정에서는, 예를 들어, 배기 튜브(351) 속으로 게터(180)를 주입하고, 외부 전원을 통하여 상기 게터(180)에 대해 일정한 전압을 공급하거나, 또는 외부 광원을 통하여 레이저를 조사함으로써 게터(180)를 활성화시킬 수 있다.

종래기술에서는 상기 게터(180)가 전자빔(B)의 방출공간에 그대로 노출되고, 게터(180)와 방출공간 사이를 분리하는 구조가 존재하지 않았다. 그 결과, 내부 전자의 흐름이 게터(180)에 의해 왜곡되는 등 전자빔(B)의 안정성이 떨어지는 결과를 초래하였다. 본 발명에서 배기 튜브(351) 내에 주입된 게터(180)는 전자빔(B)의 방출공간과 구조적으로 격리되므로, 게터(180)와 방출 전자 사이의 상호 작용 및 이로 인한 전자 흐름의 왜곡을 원천적으로 방지하고, 안정적인 전자 흐름을 유도할 수 있다. 한편, 종래기술에서는 게터를 고정적으로 지지하기 위한 별도의 지지구조가 요구되었으나, 본 발명에서는 상기 배기 튜브(350)가 게터(180)에 대한 지지구조 역할을 겸하게 되므로, 설계상의 편의가 도모될 수 있다.

본 발명에 첨부된 명세서에서는 전계방출 디스플레이 소자를 예로 들어, 설명하였으나, 본 발명의 기술적 특징들은 그 자체로 소정의 영상을 구현하는 디스플레이 소자에 한정되지 않고, 실질적으로 유사한 구조를 갖는 전계방출형 백라이트 소자에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 전계방출형 백라이트 소자에서는 아노드기판에 어레이를 이루어 배치된 서로 다른 발광색의 적색, 녹색, 및 청색의 형광체들 대신에, 다파장의 백색광을 출사하는 하나의 백색 형광체가 배치될 수 있다. 상기 전계방출형 백라이트 소자의 다른 실시예에서는, 서로 다른 발광색을 갖는 형광체들이 어레이를 이루어 배치되되, 그 전방에는 서로 다른 파장대의 단색광들을 혼합하기 위한 광확산 필름 등이 배치될 수 있다.

본 발명의 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자에 의하면, 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.

첫째, 패널 후방 공간에 대한 공간 활용도가 증가되고, 경박 단소화에 유리한 전계방출 디스플레이 소자 및 전계방출형 백라이트 소자가 제공된다. 본 발명에 의하면, 종래기술에서 패널 후방으로 돌출된 배기관이 불필요하게 되므로, 후방 공간을 제거함으로써 경박단소화된 디스플레이 소자가 제공될 수 있고, 또한, 후방의 여유 공간은 성능 향상을 위한 전장품들의 장착 공간으로 활용될 수 있으므로, 공간 활용도가 향상된다.

둘째, 배기홀의 천공 및 배기관의 부착을 위한 공정 시간 및 노력이 절감되므로 제조단가를 낮출 수 있고, 특히, 패널 공정 후에 진행되는 배기홀의 천공이나 배기관 부착 과정에서 발생될 수 있는 패널의 파손이나 불량을 원천적으로 배제할 수 있다.

셋째, 종래 배기홀의 형성을 위해 낭비되는 무효 면적을 줄일 수 있으므로, 동일 사이즈의 패널에 대해 보다 넓은 유효 화소 면적을 확보할 수 있다.

넷째, 잔존하는 불순가스의 흡착을 위한 게터 물질을 실링부재 내에 배치함으로써 종래 게터 물질의 장착을 위해 패널 내부에 별도로 마련되었던 지지구조의 제거가 가능하고, 집약적으로 설계된 패널 내부 구조가 단순화되고, 패널 설계의 자유도가 향상될 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 게터 물질을 전자빔 방출공간으로부터 공간적으로 격리되도록 밀봉구조 내에 배치함으로써 전자빔의 안정성을 향상시킬 수 있다.

다섯째, 배기 구조와 밀봉 구조가 별개로 마련되었던 종래기술에 비하여, 배기를 겸하는 밀봉구조를 마련함으로써 제조 공정 수를 획기적으로 절감할 수 있다.

여섯째, 종래기술에서는 희생되는 화소 면적을 최소화하기 위하여 배기홀 사이즈에 일정한 제약이 있었고, 이에 따라 진공배기 공정에서 시간 지연이 발생되었 으나, 본 발명에서는 배기통로의 사이즈를 자유롭게 증가시킬 수 있으므로, 신속한 진공배기 및 이에 따른 제조단가의 절감이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

소정의 화상을 형성하기 위한 것으로, 진공으로 배기된 패널공간을 사이에 두고 대면되게 결합된 캐소드기판 및 아노드기판을 포함하는 전계방출 디스플레이 소자로서,

상기 캐소드기판 및 아노드기판 사이의 테두리를 따라 배치되어 상기 패널공간을 밀봉시키는 실링부재에는 상기 패널공간으로 노출된 적어도 하나의 유입구와, 상기 유입구와 디스플레이 소자 외부를 연통시키는 것으로, 상기 실링부재의 연장방향을 따라 형성된 배기통로가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제1항에 있어서,

상기 실링부재는 장방형의 프레임 형상을 갖고,

장변 방향으로 연장된 한 쌍의 프릿 바 및 단변 방향으로 연장된 길이를 따라 상기 배기통로가 마련된 한 쌍의 배기 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제2항에 있어서,

상기 유입구는 상기 배기 튜브의 길이 방향을 따라 소정 간격을 사이에 두고 절개된 복수 홈들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제2항에 있어서,

상기 유입구는 상기 배기 튜브의 길이 방향으로 길게 절개된 하나의 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제2항에 있어서,

상기 배기 튜브는 상기 아노드기판과 대면되는 제1 면 및 상기 캐소드기판과 대면되는 제2 면을 갖는 사각 단면의 중공 부재로 마련되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제2항에 있어서,

상기 배기 튜브는 원통 형상의 중공 부재로 마련되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제2항에 있어서,

상기 프릿 바는 사각 단면을 갖는 솔리드 부재(solid member)로 마련되는 것을 특징으로 하는 전계방출형 디스플레이 소자.
제2항에 있어서,

상기 프릿 바 및 배기 튜브는 유리 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제2항에 있어서,

서로 수직 방향으로 연장된 상기 프릿 바 및 배기 튜브는 그 사이에 개재된 프릿 페이스트(frit paste)의 열융착을 통해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제2항에 있어서,

상기 배기 튜브의 적어도 일 단부는 상기 기판들의 외부로 인출되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제1항에 있어서,

상기 캐소드기판 및 아노드기판과 대면하는 상기 실링부재의 상하부에는 열융착을 통해 결합을 매개하는 프릿 페이스트가 배치되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제1항에 있어서,

상기 실링부재 내부에는 불순가스의 흡착을 위한 게터가 주입되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제12항에 있어서,

상기 게터는 상기 불순가스의 배기통로 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
제1항에 있어서,

상기 캐소드기판에는 일 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 배치된 캐소드전극 및 상기 캐소드전극과 교차하는 방향으로 연장된 게이트전극이 마련되고, 상기 캐소드전극과 게이트전극이 교차하는 영역에는 전자 방출원으로서 에미터가 배치되며,

상기 아노드기판에는 상기 에미터에서 방출된 전자를 가속하기 위한 아노드전극 및 가속 전자의 충돌에 의해 발광하는 적색, 녹색, 청색의 형광체가 일정한 어레이를 이루어 배치되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이 소자.
화상형성패널에 대해 균일한 광을 공급하기 위한 것으로, 진공으로 배기된 패널공간을 사이에 두고 서로 대면되게 결합된 캐소드기판 및 아노드기판을 포함하는 전계방출형 백라이트 소자로서,

상기 캐소드기판 및 아노드기판 사이의 테두리를 따라 배치되어 상기 패널공간을 밀봉시키는 실링부재에는 상기 패널공간으로 노출된 적어도 하나의 유입구 및 상기 유입구와 백라이트 소자 외부를 연통시키는 배기통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제15항에 있어서,

상기 실링부재는 장방형의 프레임 형상을 갖고,

장변 방향으로 연장된 한 쌍의 프릿 바 및 단변 방향으로 연장된 길이를 따라 상기 배기통로가 마련된 한 쌍의 배기 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제16항에 있어서,

상기 유입구는 상기 배기 튜브의 길이 방향을 따라 소정 간격을 사이에 두고 절개된 복수 홈들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제16항에 있어서,

상기 유입구는 상기 배기 튜브의 길이 방향으로 길게 절개된 하나의 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제16항에 있어서,

상기 배기 튜브는 상기 아노드기판과 대면되는 제1 면 및 상기 캐소드기판과 대면되는 제2 면을 갖는 사각 단면의 중공 부재로 마련되는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제16항에 있어서,

상기 배기 튜브는 원통 형상의 중공 부재로 마련되는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제16항에 있어서,

상기 프릿 바는 사각 단면을 갖는 솔리드 부재(solid member)로 마련되는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제15항에 있어서,

상기 캐소드기판 및 아노드기판과 대면하는 상기 실링부재의 상하부에는 열융착을 통해 결합을 매개하는 프릿 페이스트가 배치되는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제15항에 있어서,

상기 실링부재 내부에는 불순가스의 흡착을 위한 게터가 주입되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제23항에 있어서,

상기 게터는 상기 불순가스의 배기통로 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.
제15항에 있어서,

상기 캐소드기판에는 일 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 배치된 캐소드전극 및 상기 캐소드전극과 교차하는 방향으로 연장된 게이트전극이 마련되고, 상기 캐소드전극과 게이트전극이 교차하는 영역에는 전자 방출원으로서 에미터가 배치되며,

상기 아노드기판에는 상기 에미터에서 방출된 전자를 가속하기 위한 아노드전극 및 가속된 전자의 충돌에 의해 발광되는 형광체가 배치되는 것을 특징으로 하는 전계방출형 백라이트 소자.