KR101112705B1 - 발광 디스플레이 디바이스를 위한 분할된 도전 코팅 - Google Patents

발광 디스플레이 디바이스를 위한 분할된 도전 코팅 Download PDF

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Abstract

유리 애노드 면 위에 형성된 복수의 개별 인광체 요소와 개별 인광체 요소 각각에서 형성된 도전성 세그먼트를 포함하는 발광 디스플레이가 제공되며, 여기서 상기 도전성 세그먼트 각각은 서로 간에 전기적으로 절연되며 이 도전성 세그먼트 각각에 인가된 애노드 전위를 갖는다.
Figure R1020077028653
발광 디스플레이, 인광체, 애노드, 세그먼트

Description

발광 디스플레이 디바이스를 위한 분할된 도전 코팅{SEGMENTED CONDUCTIVE COATING FOR A LUMINESCENT DISPLAY DEVICE}
본 발명은 발광 디스플레이 디바이스의 인광체 스크린의 캐소드 측에 있는 분할된 도전 필름에 대한 것이다.
전계 발광 디스플레이{Field Emission Display(FED)}와 같은 발광 디스플레이에 있어서, 도 1에서 도시된 바와 같이, 캐소드(7)에 있는 복수의 이미터(6)로부터 나온 전자(8)는 애노드 면(4) 위에 있는 인광체(3)를 때려서 광전자(photon) 방출을 야기한다. 이것이 초래하는 이미지의 밝기는 상기 인광체의 캐소드 측 상에 얇은 알루미늄 필름을 도포함으로써 훨씬 더 향상된다. 이러한 필름은 보통 CRT에서 사용된다. CRT에서, 캐소드와 애노드 사이에 상당한 공간이 존재하는데, 보통 25cm를 초과한다. 그러나, FED의 경우, 상기 애노드-캐소드 간격은 대략 1-2mm 이며, 상기 알루미늄 필름은 캐소드에 대해 대략 5-10kV의 전위로 유지되어 상기 간격(gap) 사이에 아크(arcing)를 발생시킬 수 있다. 주어진 구성에 대해, 상기 아크 에너지는 알루미늄 시트(sheet)의 크기에 의존할 것이다. 만약 알루미늄이 (CRT에서와 같이) 전체 애노드 스크린에 도포된다면, 상기 아크(arc)는 캐소드에 상당한 손상을 야기할 만큼 충분히 클 수 있다. 본 발명은 임의의 개별 스트립(strip)의 커패시턴스를 최소화하고, 아크 에너지를 제한하기 위해, 알루미늄 시트를 분할하는 것을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, FED 기술에 있어서 현재 실제예는 투명 도전체(1)(예컨대, 인듐 틴 옥사이드)를 애노드(4)의 유리 기판(2)에 도포하는 것이다. 인광체 라인(3)은 투명 도전체(1) 전체에 제공된다. 다음, 애노드 전위(5)가 이 도전체(1)에 인가된다. 특정 어레이 이미터 어퍼쳐(25)로부터 전자를 방출하기 위해, 게이트 전위(Vq)가 일부 유전체 물질(28) 위에서 지지될 수 있는 특정 게이트(26)에 인가된다. 상기 유전체 물질(28)과 전자 이미터(6)는 캐소드 후면(29)에서 지지될 수 있는 캐소드 어셈블리(31) 위에서 지지될 수 있고, 이 캐소드 후면은 다시 후면(back plate) 지지 구조(30)에서 지지된다.
CRT에서의 실험은, 인광체의 캐소드 측 상에 알루미늄 필름을 사용하는 것이 디스플레이되는 이미지의 밝기를 훨씬 향상시킴을 보여주었다. 불행히도, FED와 같은 발광 디스플레이의 캐소드 및 애노드는 너무 근접하게 이격되어 있고(1-2mm), 이 캐소드와 애노드 사이에 대략 5-10kV가 인가되기 때문에 아크가 발생하여 캐소드/게이트 구조의 손상을 초래할 수 있다. 따라서, 당업자는 인광체 요소 상에서 도전층을 회피하였다.
본 발명은 예시적인 실시예에서 분할된 도전 필름을 제공하는데, 이 필름에서 발광 디스플레이의 애노드 위에 있는 각각의 인광체 요소(스트라이프) 또는 인광체 요소 그룹은 자신만의 도전성 세그먼트(segment)로 덮여 있으며, 이 도전성 세그먼트는 알루미늄 스트립의 형태일 수 있다. 도전성 세그먼트 각각은 저항성 버스에 의해 애노드 전압 및 다른 세그먼트에 연결된다. 도전성 세그먼트 각각의 용량 에너지(capacitive energy)는 연속적인 알루미늄 필름의 용량 에너지보다 훨씬 더 적다. 한편, 상기 도전 세그먼트는 애노드 전위가 제공되는 도전성 표면을 제공한다.
본 발명은 분할된 알루미늄 또는 다른 도전성 물질의 필름을 FED와 같은 발광 디스플레이에 있는 인광체 요소의 캐소드 측으로 도포하는 단계를 수반한다. 각각의 알루미늄 세그먼트는 인광체 요소의 상부에 바로 놓인다. 선택적으로, 비-도전성 매트릭스가 유리 기판에 도포되어 상기 도전성 세그먼트를 광학적으로 격리시키는데, 여기서 상기 매트릭스는 상기 도전성 세그먼트와 접촉할 수 있다.
도 1은 기존의 전계 발광 디스플레이의 단면도.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 발광 디스플레이의 단면도.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 발광 디스플레이의 애노드의 전기적인 개략도를 도시한 도면.
본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 다음에 설명될 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 캐소드(17)는, 상기 캐소드(17)에서 생성된 전계로 인해 전자(18)를 방출하는 어레이에 배열된 복수의 이미터(16)를 포함한다. 이들 전 자(18)는 애노드(14) 쪽으로 발사된다. 도 2는 또한 애노드 전위(15)가 도전성 세그먼트(21)에 인가됨을 도시한다.
상기 애노드(14)는 유리 기판(11)을 포함한다. 선택적으로, 절연층(19)이 유리 기판(11) 위에 형성될 수 있으며, 이 유리 기판은 상기 절연층(19)을 통해 형성된 개구부(20)을 가진다. 상기 절연층(19)은 상기 개구부(20)을 광학적으로 격리시키는 교차 블랙 라인의 매트릭스 형태일 수 있으므로, 따라서 개별 인광체 요소(13)를 서로 간에 격리시킨다. 상기 절연층(19)은 다양한 인쇄 기술 중 임의의 기술을 이용하여 형성될 수 있다.
개별 인광체 요소(13)는 상기 유리 기판(11) 위에 형성된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 이들 개별 인광체 요소(13)는 상기 절연층(19)에 있는 개구부(20)에서 형성된다.
상기 캐소드-애노드 간격은 대략 1-2mm일 수 있으며, 상기 애노드는, 효과적인 동작을 위해, 캐소드에 대해 대략 5-10kV의 전위에서 유지될 수 있다.
도 2 및 3에 도시된 도전성 세그먼트(21)는 각각의 개별 인광체 요소(13)에 형성된다. 상기 도전성 세그먼트(21)는 발광 디스플레이의 광 출력을 개선하는데, 왜냐하면, 이 도전성 세그먼트가 상기 인광체 요소에서 생성된 광을 뷰어(viewer) 밖으로 반사시키기 때문이다.
상기 도전성 세그먼트(21) 각각은, 개별 세그먼트(21)가 복수의 세그먼트로부터의 전하 흐름이 하나의 세그먼트를 통한 아크를 저지하려는 저항(resistance)에 의해 서로 간에 격리된다는 점에 있어서 서로 전기적으로 절연되지만, 여전히 단일 전원으로부터의 단일 전위로 각각의 세그먼트(21)를 유지한다. 예시적인 실시예에서, 이들 도전성 세그먼트(21)는 알루미늄을 포함하지만, 다른 금속 및 다른 도전성 물질 역시 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있다. 상기 도전성 세그먼트(21)는, 예컨대 마스크를 통한 스퍼터링(sputtering)이나 인쇄에 의해 도포될 수 있다.
상기 인광체 요소(13)에 의해 생성된 광을 뷰어(viewer) 쪽으로 반사하는 상기 도전성 세그먼트의 능력을 더 개선시키기 위해, 상기 도전성 세그먼트의 증착에 앞서 평면화(planarizing) 층이 상기 인광체 요소에 도포될 수 있으며, 이에 의해, 상기 발광 디스플레이의 광 출력을 향상시킨다.
예시적인 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 애노드 전위(15)가 저항성 버스바(busbar) 어셈블리(24)를 통해 상기 도전성 세그먼트(21)에 인가된다. 상기 저항성 버스바 어셈블리(24)는 저항성 물질 혹은 페이스트(paste)(23)를 통해 상기 도전성 세그먼트에 전기적으로 연결된 도전성 버스(22)를 포함한다. 상기 도전성 세그먼트(21)는 이러한 저항성 물질 혹은 페이스트(23)에 의해 서로 간에 격리된다. 상기 저항성 물질 또는 페이스트는 전기적 도전체와, 적어도 하나의 규산염 유리와 혼합된 산화물을 포함하는 복합 물질일 수 있다. 상기 복합 물질에서 전기적 도전체 대 산화물의 비는 고유저항(resistivity)을 제어하기 위해 사용된다. 상기 코팅은 아크 에너지를 제한할 만큼 충분히 큰 저항을 가져서 (상기 세그먼트의 저항성 격리를 거쳐) 디바이스에 손상이 없도록 해야 한다. 또한, 상기 저항성 물질의 저항은 너무 커서도 안 되는데, 그렇지 않으면, 빔 전류에 따라 변하는 상기 저항성 물질 간의 전압 강하가 상기 세그먼트 상의 전위에서의 변동을 야기하여 스크린에 보이게 될 것이다. 두 저항 제한 모두 특정 디바이스에 따르는데, 다시 말해 디바이스의 크기, 광 출력 요구 조건, 인광체 요소의 폭 및 간격, 전자 빔 전류, 등등과 같은 특정 디바이스 요구 조건이 특정 디바이스에 대해 적용 가능한 저항 제한을 지시할 것이다. 적합한 산화물은 예컨대, 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 철(Fe2O3), 산화 티타늄(TiO2)를 포함할 수 있다. 적합한 전기적 도전체는 예컨대 흑연, 안티몬, 및 은 등을 포함할 수 있다. 적합한 규산염 유리는 예컨대, 칼륨 규산염, 나트륨 규산염, 납-아연-붕규산염, 및 불투명(devitrifying) 유리 등을 포함할 수 있다.
상기 도전성 세그먼트(21)는 도선성 표면을 제공하여 이 표면 위에 애노드 전위(15)를 한정하고 또한 디스플레이 이미지의 밝기를 증가시킨다. 연속적인 도전성 시트에 반해, 상기 도선성 세그먼트(21)의 분할(segmentation)은 종래의 알루미늄 필름 적용(즉, 단일 연속 필름)에 대한 파괴적인 아크 에너지를 감소시킨다.
에노드 전위(15)는 상기 저항성 버스바 어셈블리(24)를 거쳐 상기 도전성 세그먼트(21)에 인가된다. 특정 어레이 이미터 어퍼쳐(25)로부터 전자를 방출시키기 위해, 게이트 전위(Vq)가 일부 유전체 물질(28) 위에서 지지될 수 있는 특정 게이트(26)에 적용된다. 상기 유전체 물질(28)과 전자 이미터(16)는 캐소드 후면(29) 위에서 지지될 수 있는 캐소드 어셈블리(31) 위에서 지지될 수 있는데, 이 캐소드 후면은 다시 후면 지지 구조(30) 위에서 지지된다.
상기 설명은 본 발명의 구현을 위한 일부 가능성을 예시한다. 많은 다른 실시예가 본 발명의 범위 및 사상 내에서 가능하다. 예를 들어, 만약 상기 인광체 요소(13)가 개별 컬러에 대해 수직 열 또는 수평 행으로 존재한다면, 개별 도전성 세그먼트(21)는 각각의 수직 열 또는 수평 행의 전체 길이를 확장할 수 있으며, 이에 의해 인접한 수직 열 또는 수평 행 또는 개별 도전성 세그먼트를 서로 간에 격리시킬 수 있다. 유사하게, 수직 열로 증착될 수 있는 개별 도전성 세그먼트(21)는 복수의 인광체 요소(13)의 수직 열을 덮을 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 도전성 세그먼트(21) 각각은 인광체 요소(13)의 다수 개의 열을 덮을 수 있다. 인광체 요소의 2-20개의 열 또는 행을 덮는 도전성 세그먼트(21)를 가지는 것이, 단일 연속 금속화 층이 전체 스크린을 덮는 경우에 아크를 발생시키는 것에 비해 아크로 인한 손상을 감소시키는데 효과적이다. 비록 인광체 요소의 2-20개의 열 또는 행을 덮는 도전성 세그먼트(21)를 가지는 것이 효과적이지만, 인광체 요소의 1-5 열 또는 행을 덮는 도전성 세그먼트를 가지는 것이 더 바람직하다. 또한, 본 발명이 FED 디스플레이의 상황에서 설명되었다 할지라도, (발광 물질 위에 도전성 코팅을 가짐으로써 개선된 광 출력을 경험할 수 있지만, 아크에 취약할 수 있는) 다른 타입의 디스플레이 역시 본 발명의 교지로부터 이익을 취할 수 있으며, 이와 마찬가지로 그러한 디스플레이는 본 발명의 고려된 특징과 유사하다. 또한, 본 발명에 따른 디스플레이는 서로 저항으로 결합되었으나 그룹 내에 있는 도전성 세그먼트의 그룹을 포함할 수 있으며, 개별 도전성 세그먼트는 저항 없이 전기적으로 함께 결합된다. 따라서, 전술한 설명은 제한적이라기보다는 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항 및 이들의 전체 범위의 등가물과 함께 제공되는 것으로 의도된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 발광 디스플레이의 인광체 스크린의 캐소드 측에 있는 분할된 도전 필름에 이용가능하다.

Claims (13)

  1. 발광 디스플레이로서,
    유리 애노드 면 위에 형성된 복수의 개별 인광체 요소;
    도전성 버스와 저항성 물질을 포함하는 저항성 버스바 어셈블리로서, 상기 저항성 버스바 어셈블리에는 애노드 전위가 인가되는, 저항성 버스바 어셈블리; 및
    상기 개별 인광체 요소 각각 혹은 인광체 요소 그룹 각각에 형성되고, 상기 저항성 물질에 연결된, 도전성 세그먼트를 포함하며,
    상기 도전성 세그먼트 각각은 다른 도전성 세그먼트와 격리되고;
    상기 도전성 세그먼트 각각은 상기 저항성 물질을 통해 상기 도전성 버스에 연결되고;
    상기 도전성 세그먼트 각각에 상기 애노드 전위가 인가되는, 발광 디스플레이.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 도전성 세그먼트는 금속 필름을 포함하는, 발광 디스플레이.
  5. 제4항에 있어서, 상기 도전성 세그먼트는 알루미늄 필름을 포함하는, 발광 디스플레이.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유리 애노드 면 위에 패터닝된 절연층이 형성되며, 상기 개별 인광체 요소는 상기 절연층에 있는 개구부(opening)에 형성되는, 발광 디스플레이.
  7. 제6항에 있어서, 상기 패터닝된 절연층은 상기 인광체 요소를 광학적으로 격리시키는 블랙 라인 매트릭스를 포함하는, 발광 디스플레이.
  8. 제1항에 있어서, 상기 도전성 세그먼트는 상기 복수의 개별 인광체 요소의 캐소드 측에 형성되는, 발광 디스플레이.
  9. 제1항에 있어서, 상기 유리 애노드 면 및 캐소드는 1-2 mm의 거리만큼 격리되고, 상기 애노드 전위는 상기 캐소드에 대해 5-10kV인, 발광 디스플레이.
  10. 기판 위에 절연층을 포함하는 애노드로서,
    상기 절연층은 발광 물질을 포함하는 복수의 개구부를 가지며, 상기 복수의 개구부는 도전성 세그먼트로 덮이며, 상기 도전성 세그먼트는 다른 도전성 세그먼트와 격리되는 절연층과, 도전성 버스와 저항성 물질을 포함하고 애노드 전위가 인가되는 저항성 버스바 어셈블리로서, 상기 도전성 세그먼트 각각은 상기 저항성 물질을 통해 상기 도전성 버스에 연결되는, 저항성 버스바 어셈블리를 포함하는 애노드.
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  12. 삭제
  13. 삭제
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