KR100852117B1 - 무기 발광 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구동전압이 획기적으로 낮아진 무기 발광 디스플레이 장치를 위하여, 상호 대향된 제1전극 및 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 발광체층과, 상기 발광체층과 상기 제2전극 사이에 개재된 전계방출층을 구비하는 것을 특징으로 하는 무기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.
Description
도 1은 종래의 무기 발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무기 발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 퀀텀 도트를 개략적으로 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무기 발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 기판 115: 발광체층
131: 제1전극 132: 제2전극
140: 전계방출층
본 발명은 무기 발광 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구동전압이 획기적으로 낮아진 무기 발광 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이 장치로서, 무기 발광 디스플레이 장치에 대한 연구가 다각도로 진행되고 있다. 이러한 무기 발광 디스플레이 장치의 전형적인 구조가 미국 등록특허 제5,543,237호 및 제5,648,181호에 개시되어 있다. 상기 공보에 개시된 무기 발광 디스플레이 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 가진다.
기판(1) 상에 투명한 ITO전극(2)이 형성되어 있고, 그 위에 제1유전체층(3)이 형성되어 있다. 제1유전체층(3) 상에는 무기물 발광체층(4)이 형성되고, 무기물 발광체층(4) 상에는 제2유전체층(5) 및 배면전극(6)이 순차적으로 적층된다. 이러한 적층 구조물은 배면전극(6) 위에 형성되는 보호층(미도시)에 의해 외부와 격리된다. 이와 같은 무기 발광 디스플레이 장치는 교류에 의해 구동되며, 무기물 발광체층이 고전계에 의해 가속된 전자에 충돌되어 여기되어 안정됨으로써 화상을 구현하는 가시광을 생성한다. 따라서, 높은 효율을 구현하기 위해서는 다량의 전자가 높은 에너지로 가속되어야 하기 때문에, 구동 전압이 높아지는 문제점이 있다.
또한, 최근 각광을 받는 플라즈마 디스플레이 패널도 방전가스를 이온화시킬 수 있을 정도로 높은 에너지가 필요하게 되므로, 구동전압은 크고, 발광효율은 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 구동전압이 획기적으로 낮아진 무기 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상호 대향된 제1전극 및 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 발광체층과, 상기 발광체층과 상기 제2전극 사이에 개재된 전계방출층을 구비하는 것을 특징으로 하는 무기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1전극은 애노드전극이고, 상기 제2전극은 캐소드전극인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 발광체층은 무기물로 형성된 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 발광체층은 퀀텀 도트(quantum dot)를 포함하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1전극과 상기 발광체층 사이에 개재된 제1유전체층과, 상기 제2전극과 상기 발광체층 사이에 개재된 제2유전체층을 더 구비하며, 상기 전계방출층은 상기 제2유전체층과 상기 제2전극 사이에 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 전계방출층은 카바이드 유도탄소, 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon) 또는 질화 붕소 뱀부 슈트(BNBS; boron nitride bamboo shoot)를 포함하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 카바이드 유도탄소는, SiC 또는 B4C의 다이아몬드 상 카바이드(diamond-like carbide), TiC 또는 ZrCx의 금속 상 카바이드(metal-like carbide), Al4C3 또는 CaC2의 염(鹽) 상 카바이드(salt-like carbide), TixTayC 또는 MoxWyC의 콤플렉스 카바이드, TiNxCy 또는 ZrNxCy의 카본나이트라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 탄소 전구체로 이용하여 형성된 것으로 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무기 발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 무기 발광 디스플레이 장치(100)는 상호 대향된 제1전극(131) 및 제2전극(132)과, 이 제1전극(131)과 제2전극(132) 사이에 개재된 발광체층(115)을 구비한다. 그리고 발광체층(115)과 제2전극(132) 사이에 개재된 전계방출층(140)을 구비한다. 도 2에서는 본 실시예에 따른 무기 발광 디스플레이 장치(100)가 기판(110)을 구비하는 것으로 도시되어 있는 바, 이러한 기판은 가시광 투과율이 우수한 글라스재 기판으로 형성될 수 있으며, 명실 콘트라스트 향상을 위하여 착색될 수도 있다. 또한, 기판(110)은 플라스틱 또는 금속 박판으로 형성되어 플렉서블(flexible)한 구조를 가질 수도 있다.
제1전극(131)은 투명 소재의 전도성 물질로 형성할 수 있는데, ITO(Indium Tin Oxide)로 형성할 수 있고, 포토 리소그래피법에 의해 소정의 패턴이 되도록 형성할 수 있다. 이렇게 ITO 등으로 구비된 제1전극(131)은 도시되지 않은 외부 제1전극단자에 연결되어 애노드(anode)전극으로서 작용될 수 있다. 제1전극(131)과 대 향되는 제2전극(132)은 반사형 전극이 될 수 있으며, 예컨대 알루미늄/칼슘 등과 같은 물질로 형성되고, 도시되지 않은 외부 제2전극단자에 연결되어 캐소드(cathode)전극으로서 작용될 수 있다. 물론 상기와 같은 제1전극(131)과 제2전극(132)은 그 극성이 서로 반대가 될 수도 있다. 이하에서는 편의상 제1전극(131)이 애노드 전극이고 제2전극(132)이 캐소드 전극인 경우에 대해 설명한다.
제1전극(131)과 제2전극(132) 사이에 개재된 발광층(115)은 ZnS, SrS, CaS 등과 같은 금속황화물 또는 CaGa2S4, SrGa2S4 등과 같은 알카리 토류 칼륨 황화물, 및 Mn, Ce, Tb, Eu, Tm, Er, Pr, Pb 등을 포함하는 천이 금속 또는 알카리 희토류 금속 등으로 형성된다. 발광체층(115)은 전자와의 충돌에 의하여 가시광을 생성하는 물질층을 의미하며, 이에 대한 상세한 사항은 후술하도록 한다. 이러한 발광체층(115)은 무기물로 형성되는 것이 바람직하다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 발광체층(115)이 퀀텀 도트(quantum dot)를 포함할 수도 있다. 이하에서 상기 퀀텀 도트의 특성에 대하여 상세하게 살펴보도록 한다.
일반적인 고체 발광재료에서는 원자들이 밀집되어 있기 때문에, 에너지 밴드(band)가 형성되어 있다. 이 경우, 상기 고체 발광재료에서 외부에서 에너지를 받아 여기된 전자가, 컨덕션 밴드(conduction band)에서 밸런스 밴드(valence band)로 안정화되면서 그 차이만큼의 가시광을 생성하게 된다. 하지만 퀀텀 도트의 경우에는 원자들 사이의 간섭이 없기 때문에, 외부에서 에너지를 받으면 원자 에너지 레벨에서 여기된 전자가 안정화되면서 가시광을 생성하게 된다. 따라서, 퀀텀 도트의 이론적인 양자효율은 100%까지 가능하고, 낮은 전압에서도 여기가 가능하기 때문에 발광효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 인쇄공정으로 발광층을 형성할 수 있기 때문에, 대형화에도 유리하다. 이러한 퀀텀 도트의 일 예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 퀀텀 도트(80)는 코어(core)(81)로서 CdSe가 이용되며, 이 코어(81)를 둘러싸며 ZnS로 형성된 셀(shell)(82)이 배치된다. 그리고 코어(81) 및 셀(82)을 구조적으로 지지하며 TOPO(trioctylphosphine oxide)로 형성된 캡스(caps)(83)가 형성되어 있다. 코어(81), 셀(82) 및 캡스(83)는 단일층 구조를 가질 수도 있고 복층 구조를 가질 수도 있으나, 발광 효율면에서 단일층 구조가 바람직하다.
발광층(115)과 제2전극(132) 사이에는 전계방출층(140)이 구비된다. 전계방출층(140)은 전자를 가속시킬 수 있는 물질은 어느 것이라도 적용가능한데, 특히 카바이드 유도탄소, 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon) 또는 질화 붕소 뱀부 슈트(BNBS; boron nitride bamboo shoot)를 포함할 수 있다.
전계방출층(140)으로 카바이드 유도탄소를 이용할 경우, 이는 탄소 전구체로서 예컨대 메탈 카바이드를 사용하여 Cl2 등의 할로겐 가스분위기에서 고온 흑연로를 사용하여 합성한다. 이 경우, 고온 열화학 반응에 의해 메탈이 탄소 전구체로부터 제거되며, 이에 따라 생성물은 다공성 탄소의 형태로 남게 된다. 예컨대 탄소 전구체로서 평균 입경 0.7㎛의 α-SiC 100g을 사용하고 그라파이트 반응챔버 및 트랜스포머 (transformer) 등으로 구성된 고온전기로를 이용하여 1000℃에서 분당 0.5ℓ의 Cl2 가스를 흘려 열화학 반응을 7시간 동안 유지함으로써 Si를 전구체로부터 추출함으로써 카바이드 유도탄소 30g을 제조할 수 있다. 이와 같은 카바이드 유도탄소의 경우 나노 다공성 탄화물(NPC; nano-porous carbide)로서 종횡비가 1에 근접한 판상형의 입자 형태를 지니기에 이를 이용하여 잉크젯용 분산액을 제조함으로써 잉크젯 프린팅법을 이용하여 용이하게 전계방출층(140)을 형성할 수 있다. 물론 필요에 따라 잉크젯 프린팅법 외의 다양한 방법을 이용하여 전계방출층(140)을 형성할 수도 있다. 이와 같은 카바이드 유도탄소의 제조에 있어서 탄소 전구체로는 SiC 또는 B4C 등의 다이아몬드 상 카바이드(diamond-like carbide), TiC 또는 ZrCx 등의 금속 상 카바이드(metal-like carbide), Al4C3 또는 CaC2 등의 염(鹽) 상 카바이드(salt-like carbide), TixTayC 또는 MoxWyC 등의 콤플렉스 카바이드, TiNxCy 또는 ZrNxCy 등의 카본나이트라이드 등으로부터 선택된 카바이드 물질을 이용할 수 있다.
전계방출층(140)으로 산화된 다공성 실리콘을 이용할 경우, 산화된 다공성 실리콘으로는 산화된 다공성 폴리실리콘(oxidized porous poly silicon) 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(oxidized porous amorphous silicon)을 이용할 수 있다.
또한, 전계방출층(140)은 질화 붕소 뱀부 슈트(BNBS; boron nitride bamboo shoot)를 포함할 수도 있다. 여기서, BNBS는 sp3 결합성 5H-BN의 명칭으로서, 일본의 물질재료연구기구(NIMS; National Institute for Material Science)에서 개발 하여 2004년 3월에 공개한 새로운 물질이다. 이러한 BNBS는 다이아몬드 다음으로 단단할 정도로 매우 안정적인 구조를 하고 있는 것으로 알려졌다. 또한, BNBS는 가시광 영역인 약 380nm ~ 780nm 정도 파장 영역에서 투명한 성질을 가질 뿐만 아니라, 음(-)의 전자친화도를 갖기 때문에 전자 방출 특성도 매우 우수한 것으로 알려졌다.
이와 같은 구조를 갖는 무기 발광 디스플레이 장치(100)의 작동은 다음과 같다.
제1전극(131) 및 제2 전극(132)에는 다양한 형태의 전압이 인가될 수 있으며, 제1전극(131) 및 제2전극(132)에 인가되는 전압은 직류 전압 또는 교류 전압 모두 가능하다. 이와 같이 제1전극(131)과 제2전극(132)에 인가된 전압에 의하여 강한 전기장을 형성하면, 캐소드 전극인 제2전극(132)으로부터 공급되는 전자가 발광체층(115)을 통과하면서 광을 생성한다. 이때, 전자들이 전계방출층(140)에 의해 가속되어 큰 초기 입사 에너지를 가지고 발광체층(115)으로 터널링되기 때문에, 전체적으로 발광 효율이 향상되면서도 제1전극(131) 및 제2전극(132)에 인가되는 구동전압이 획기적으로 낮아질 수 있다. 또한, 제1전극(131)과 제2전극(132)에 인가된 전압에 의하여 강한 전기장을 형성하면, 제2전극(132)으로부터 공급된 전자 외에도 전계방출층(140)과 발광체층(115) 사이의 계면 준위에 포획(trapped)되어 있던 전자들이 방출되어 발광체층(115)의 컨덕션 밴드 내부로의 전자들의 터널링 현상이 일어난다. 따라서 전체적으로 발광 효율이 향상되면서도 제1전극(131) 및 제2전극(132)에 인가되는 구동전압이 획기적으로 낮아질 수 있다.
한편, 발광체층(115)의 컨덕션 밴드로 방출된 전자는 외부 전기장에 의하여 가속되어 발광 중심을 여기시키기에 충분한 에너지를 획득한 다음, 발광 중심의 최외각 전자를 직접 충돌하여 여기시키게 된다. 이때 기저 상태로부터 여기된 전자들이 다시 여기 상태로부터 기저 상태로 안정화되면서 그 에너지 차이에 의하여 가시광을 방출하게 된다. 또한, 높은 에너지를 가진 전자의 일부는 발광 모체를 충돌하여 이온화시킴으로써, 2차전자를 방출하기도 한다. 발광 중심과의 충돌과정에서 에너지를 잃은 전자들과 충돌을 겪지 않은 일부 일차전자 및 이차전자들은, 다시 고에너지 상태의 전자가 되어 발광 중심 물질을 여기시키고, 결국에는 애노드 전극인 제1전극(131)의 계면준위에 포획된다.
발광체층(115)이 퀀텀 도트를 포함할 경우에도 전계방출층(140)으로부터 가속되어 방출되어 고 에너지를 가지는 전자들이 퀀텀 도트와 충돌함으로써, 퀀텀 도트의 전자가 효과적으로 여기되게 된다. 이렇게 여기된 전자가 안정화되면서 가시광을 생성하게 된다. 따라서, 전계방출층(140) 및 퀀텀 도트 자체의 특성에 의하여 전체적으로 발광 효율이 향상되고, 제1전극(131) 및 제2전극(132)에 인가되는 구동전압이 낮아질 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무기 발광 디스플레이 장치(200)의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 기판(210) 상에 제1전극(231)이 배치되고, 이 제1전극(231)과 대향하는 제2전극(232)이 제1전극(231)의 상부에 배치되어 있다. 그리고 제1전극(231)과 제2전극(232) 사이에 발광체층(215)이 개재되어 있다. 한편, 제1전 극(231)과 발광체층(215) 사이에 제1유전체층(251)이 개재되고, 제2전극(232)과 발광체층(215) 사이에 제2유전체층(252)이 개재된다. 제1유전체층(251)과 제2유전체층(252)은 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등을 비롯한 다양한 물질을 이용할 수 있다. 그리고 제2전극(232)과 제2유전체층(252) 사이에 전계방출층(240)이 개재된다.
이와 같은 구조의 무기 발광 디스플레이 장치의 경우, 제1전극(231)과 제2전극(232)에 인가된 전압에 의하여 강한 전기장을 형성하면, 캐소드 전극인 제2전극(232)으로부터 공급되는 전자가 제2유전체층(252)을 통과한 후 발광체층(215)을 통과하면서 광을 생성한다. 이때, 전자들이 전계방출층(240)에 의해 가속되어 큰 초기 입사 에너지를 가지고 발광체층(215)으로 터널링되기 때문에, 전체적으로 발광 효율이 향상되면서도 제1전극(231) 및 제2전극(232)에 인가되는 구동전압이 획기적으로 낮아질 수 있다. 또한, 제1전극(231)과 제2전극(232)에 인가된 전압에 의하여 강한 전기장을 형성하면, 제2전극(232)으로부터 공급된 전자 외에도 전계방출층(240)과 제2유전체층(252) 사이의 계면 준위에 포획(trapped)되어 있던 전자들이 방출되어 발광체층(215)의 컨덕션 밴드 내부로의 전자들의 터널링 현상이 일어난다. 따라서 전체적으로 발광 효율이 향상되면서도 제1전극(231) 및 제2전극(232)에 인가되는 구동전압이 획기적으로 낮아질 수 있다.
특히 전술한 실시예에 따른 무기 발광 디스플레이 장치와 달리 제2유전체층(252)이 전계방출층(240)과 발광체층(215) 사이에 개재되는 바, 이에 따라 전계방출층(240)과 제2유전체층(252) 사이의 계면에 더욱 많은 전자들이 포획되어 있도 록 할 수 있다. 이에 따라 제1전극(231)과 제2전극(232)에 전압이 인가될 시 전계방출층(240)과 제2유전체층(252) 사이의 계면에 포획되어 있던 다량의 전자들이 이동하여 발광체층(215)을 통과함으로써, 낮은 구동전압에서도 발광 효율이 획기적으로 높아지도록 할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 무기 발광 디스플레이 장치에 따르면, 휘도가 높으면서도 구동전압이 획기적으로 낮아진 무기 발광 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (7)
- 상호 대향된 제1전극 및 제2전극;상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 발광체층;상기 발광체층과 상기 제2전극 사이에 개재되며, 카바이드 유도탄소를 포함하는 전계방출층;을 구비하고,상기 카바이드 유도탄소는, SiC 또는 B4C의 다이아몬드 상 카바이드(diamond-like carbide), TiC 또는 ZrCx의 금속 상 카바이드(metal-like carbide), Al4C3 또는 CaC2의 염(鹽) 상 카바이드(salt-like carbide), TixTayC 또는 MoxWyC의 콤플렉스 카바이드, TiNxCy 또는 ZrNxCy의 카본나이트라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 탄소 전구체로 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 무기 발광 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1전극은 애노드전극이고, 상기 제2전극은 캐소드전극인 것을 특징으로 하는 무기 발광 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 발광체층은 무기물로 형성된 것을 특징으로 하는 무기 발광 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 발광체층은 퀀텀 도트(quantum dot)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기 발광 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1전극과 상기 발광체층 사이에 개재된 제1유전체층과, 상기 제2전극과 상기 발광체층 사이에 개재된 제2유전체층을 더 구비하며, 상기 전계방출층은 상기 제2유전체층과 상기 제2전극 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 무기 발광 디스플레이 장치.
- 상호 대향된 제1전극 및 제2전극;상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 발광체층;상기 발광체층과 상기 제2전극 사이에 개재된 전계방출층;을 구비하고,상기 전계방출층은 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon) 또는 질화 붕소 뱀부 슈트(BNBS; boron nitride bamboo shoot)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기 발광 디스플레이 장치.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101070935B1 (ko) * | 2009-07-23 | 2011-10-06 | 성균관대학교산학협력단 | 무기 전계발광소자 및 그 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010054537A (ko) * | 1999-12-07 | 2001-07-02 | 오길록 | 동일 모재료를 갖는 다층 구조의 백색 형광막과 그를사용한 교류 구동형 박막 전계발광소자 |
| KR20050037180A (ko) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | 희성정밀 주식회사 | 카본나노튜브가 첨가된 카본 페이스트 조성물 및 이를이용한 후막 전계발광 소자의 제조방법 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430300A (en) * | 1991-07-18 | 1995-07-04 | The Texas A&M University System | Oxidized porous silicon field emission devices |
| KR200154537Y1 (ko) | 1997-05-27 | 1999-08-16 | 양재신 | 액튜에이터를 이용한 엔진 컷오프 보완 장치 |
| US20010047980A1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-12-06 | Mcnallan Michael J. | Process for converting a metal carbide to diamond by etching in halogens |
| US6674234B2 (en) * | 2000-12-01 | 2004-01-06 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Thin film electroluminescent device having thin-film current control layer |
| JP2005502176A (ja) * | 2001-09-04 | 2005-01-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 量子ドットを有するエレクトロルミネセント装置 |
| KR100888470B1 (ko) * | 2002-12-24 | 2009-03-12 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 무기 전계발광소자 |
| KR20050096536A (ko) * | 2004-03-31 | 2005-10-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 그리드 전극을 갖는 전자 방출 표시장치 |
| US20060012304A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Seung-Hyun Son | Plasma display panel and flat lamp using oxidized porous silicon |
| US7318763B2 (en) * | 2004-11-10 | 2008-01-15 | General Electric Company | Carbide nanostructures and methods for making same |
| JP2008536786A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-11 | ドレクセル ユニバーシティー | 高表面積ナノセルラー材料ならびにその使用方法および製造方法 |
| KR20070014741A (ko) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자방출원, 그 제조방법 및 이를 채용한 전자 방출 소자 |
| KR100719571B1 (ko) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 표시 장치 |
| KR100696544B1 (ko) * | 2005-11-08 | 2007-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널 |
| CN101035398A (zh) * | 2006-03-09 | 2007-09-12 | 三星Sdi株式会社 | 使用纳米棒的电致发光器件 |
| JP2008105922A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Samsung Sdi Co Ltd | カーバイド誘導炭素、冷陰極用電子放出源及び電子放出素子 |
| KR100822206B1 (ko) * | 2006-11-01 | 2008-04-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 카바이드 유도 탄소를 포함하는 전자 방출원 형성용조성물, 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 이용한 전자방출원의 제조방법, 상기 방법에 의해서 제조된 전자방출원 및 상기 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자 |
| US20080278062A1 (en) * | 2007-05-10 | 2008-11-13 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Method of fabricating electron emission source, electron emission device, and electron emission display device including the electron emission device |
-
2007
- 2007-03-13 KR KR1020070024695A patent/KR100852117B1/ko active IP Right Grant
-
2008
- 2008-02-06 US US12/026,684 patent/US8164255B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010054537A (ko) * | 1999-12-07 | 2001-07-02 | 오길록 | 동일 모재료를 갖는 다층 구조의 백색 형광막과 그를사용한 교류 구동형 박막 전계발광소자 |
| KR20050037180A (ko) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | 희성정밀 주식회사 | 카본나노튜브가 첨가된 카본 페이스트 조성물 및 이를이용한 후막 전계발광 소자의 제조방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101070935B1 (ko) * | 2009-07-23 | 2011-10-06 | 성균관대학교산학협력단 | 무기 전계발광소자 및 그 제조방법 |
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