KR19990052609A

KR19990052609A - Flat panel display having cathode for field emission and manufacturing method thereof

Info

Publication number: KR19990052609A
Application number: KR1019970072105A
Authority: KR
Inventors: 김재명; 최귀석; 이상진
Original assignee: 손욱; 삼성전관 주식회사
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-07-15

Abstract

전계 방출용 음극을 갖는 평판 패널 디스플레이로서, 낮은 전계와 낮은 진공 상태에서도 전자 방출 능력을 저하시키지 않고 작용토록 하고 또한, 구현하는 화상의 휘도는 증진시킬 수 있도록 하기 위해, 캐소드 어셈블리를 구성하는 기판의 일면으로는 복수의 캐소드 전극을 소정의 패턴을 유지하여 형성하고, 이 각 캐소드 전극의 일면으로는 흑연층을 소정의 패턴이 유지되도록 스크린 인쇄를 통해 형성한다. 또한, 애노드 어셈블리를 구성하는 기판에 형광층과 함께 소정의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 애노드 전극은 반사율이 좋은 알루미늄막으로 형성한다. 이러한 평판 패널 디스플레이는, 저전계, 저진공 상태에서 전자 방출을 이루는 흑연층으로 인해 제품 성능 향상에 이점을 가질뿐더러, 제조 공정의 간단화로 제조비의 절감 및 제품의 대면적화에도 효과를 가지고, 형광층에서 발광된 빛이 이 형광층을 통과하지 않고 애노드 전극에서 반사되어 화상을 구현하게 되므로 휘도 향상에도 효과를 갖는다.A flat panel display having a cathode for field emission, wherein the substrate of the cathode assembly is constructed so that it can be operated even in a low electric field and in a low vacuum state without degrading the electron emission capability, and to improve the brightness of the image to be realized. On one surface, a plurality of cathode electrodes are formed while maintaining a predetermined pattern, and on one surface of each cathode electrode, a graphite layer is formed by screen printing to maintain a predetermined pattern. In addition, the plurality of anode electrodes formed on the substrate constituting the anode assembly in a predetermined pattern together with the fluorescent layer is formed of an aluminum film having good reflectance. Such a flat panel display not only has an advantage in improving product performance due to the graphite layer which emits electrons in a low electric field and low vacuum state, but also has an effect in reducing manufacturing cost and large product area by simplifying the manufacturing process. Since the light emitted from is reflected by the anode electrode without passing through the fluorescent layer to realize an image, it is also effective in improving luminance.

Description

Flat panel display having cathode for field emission and manufacturing method thereof

본 발명은 평판 패널 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게 말하자면 전계 방출용 음극을 흑연으로 구비하여 구성되는 2극관형 평판 패널 디스플레이에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat panel display, and more particularly, to a bipolar flat panel display comprising a cathode for field emission made of graphite.

평판 패널 디스플레이(flat panel display)는, 표시소자의 대표격인 음극선관과는 달리, 무게가 가볍고 부피가 작은 이점이 있어 여러 방면으로 그 연구가 활발히 진행되고 있다.Unlike cathode ray tubes, which are typical of display devices, flat panel displays have a light weight and a small volume, and thus, researches are being actively conducted in various fields.

이에는 액정 표시장치(LCD)를 비롯하여 형광 표시관(VFD) 및 플라즈마 패널 디스플레이(PDP) 등이 포함되고 있는 바, 이의 다른 종류의 하나로는, 전계 방출 표시소자(FED; Field Emissin Display)를 들 수 있다.These include liquid crystal displays (LCDs), fluorescent display tubes (VFDs), plasma panel displays (PDPs), and the like, and other types thereof include field emission displays (FEDs). Can be.

이 전계 방출 표시소자는, 주지된 바와 같이 대화면용 표시소자로 적합할 뿐만 아니라 전력소비가 작고 양질의 화상을 얻을 수 있는 이점이 있어 차세대 영상 표시소자로 주목받고 있다.This field emission display device is attracting attention as a next-generation video display device because, as is well known, it is not only suitable as a large display device but also has a low power consumption and a high quality image.

공지된 상기 전계 방출 표시소자의 구성은, 소정의 간격을 두고 평행하게 배치된 기판에 캐소드 전극과 애노드 전극을 각기 일정한 패턴으로 형성하고, 각 픽셀(pixel)을 구분할 수 있도록 격벽을 형성하며, 여기에 캐소드 전극으로는 전계 방출용 음극을, 또한 애노드 전극으로는 형광체를 각각 도포하여, 이 기판들을 그 내부가 진공상태가 유지될 수 있도록 봉합함으로써 이루어지는 것이 일반적이다.The known field emission display device includes a cathode electrode and an anode electrode formed on a substrate arranged in parallel at predetermined intervals in a predetermined pattern, and a partition wall is formed to distinguish each pixel. The cathode is generally applied by applying a cathode for field emission and a phosphor as an anode electrode, and sealing the substrates so that the inside thereof can be kept in a vacuum state.

이와 같은 구조는 2극관형 전계 방출 표시소자의 구조로서, 상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 그리드 전극을 배치하게 되면 3극관형의 전계 방출 표시소자로 구성되게 된다.Such a structure is a structure of a dipole-type field emission display device. When a grid electrode is disposed between the cathode electrode and the anode electrode, the structure is constituted by the triode-type field emission display device.

한편, 전계 방출 표시소자에서, 구현되는 화면의 밝기는 전계 방출용 음극으로부터 방출되는 전자의 양에 좌우되며, 또한, 전자 방출량이 큰 음극은 그 표면적이 극대화된 특징을 보이고 있다.On the other hand, in the field emission display device, the brightness of the screen to be implemented depends on the amount of electrons emitted from the field emission cathode, and the cathode having a large amount of electron emission shows the maximum surface area.

종래에 이러한 전계 방출용 음극은, 원뿔형 등과 같이 그 상단부를 첨예하게 하여 형성되고 있는데, 이는 기판에 텅스텐, 몰리브덴 등의 고융점 금속 박막을 형성하고 이를 에칭 처리하여 날카로운 팁 모양을 갖도록 하여 형성된다.Conventionally, such a field emission cathode is formed by sharpening an upper end portion thereof, such as a cone, etc., which is formed by forming a high melting point metal thin film such as tungsten, molybdenum, etc. on a substrate to have a sharp tip shape.

그러나, 이러한 전계 방출용 음극은, 이온 충격에 의한 손상의 우려로 인해 고진공 상태(약,10^-8Torr 정도)의 환경을 요구함에 따라, 이의 환경이 유지되지 않을 때에는 그 수명을 짧게 할 확률이 많고 또한, 이 음극을 사용하여 전계 방출 표시소자를 구성할 때에는 기판 내부를 고진공으로 유지시켜 주기 위한 비용을 많이 들여 제작비의 상승을 초래하는 문제점이 있다.However, such a field emission cathode requires a high vacuum environment (about 10 ^-8 Torr) due to fear of damage caused by ion bombardment, and thus its lifespan is shortened when its environment is not maintained. In addition, when the field emission display device is configured using this cathode, there is a problem in that the cost of maintaining the inside of the substrate at a high vacuum is increased, resulting in an increase in manufacturing cost.

또한, 상기한 음극은, 전술한 바 있듯이 그 제조 공정이 스퍼터링(sputtering), 사진석판술(photolithography), 에칭 등의 고난도 박막 공정을 통해 이루어지게 되므로, 그 제조 비용을 많이 들게 할 뿐만 아니라 이에 따른 디스플레이 대형화도 어렵게 하는 문제점을 안고 있다.In addition, the cathode is, as described above, because the manufacturing process is made through a highly difficult thin film process such as sputtering, photolithography, etching, etc., not only increases the manufacturing cost but also There is also a problem that makes it difficult to enlarge the display.

이에 따라 근래에는, 상기한 문제점을 방지하고자 전계 방출용 음극을, 팁 상이 아닌 면상으로 이루어 전계 방출 표시소자를 제조하는 기술이 제안되고 있는데, 이러한 기술에서는 다이아몬드 박막이나 혹은 다이아몬드 상 탄소(DLC; Diamond-like Carbon) 박막으로 음극을 구성하고 있다.Accordingly, in order to prevent the above-mentioned problems, a technique for manufacturing a field emission display device having a field emission cathode in a plane shape instead of a tip shape has been proposed. In such a technology, diamond thin film or diamond phase carbon (DLC; -like Carbon) The cathode is composed of a thin film.

그러나, 이러한 다이아몬드 또는 다이아몬드 상의 탄소 박막을 이용하여 전계 방출 표시소자를 구성할 때에는, 상기 박막의 특성에 의하여 저전압 구동으로 전계 방출 표시소자를 구현할 수 있다는 장점은 있으나, 박막의 형성 공정에 의한 고가의 제조비 부담과 이에 따른 제품의 대형화를 어렵게 하는 문제점을 안고 있다.However, when the field emission display device is constructed using the diamond or diamond carbon thin film, the field emission display device can be realized by low voltage driving due to the characteristics of the thin film. There is a problem in that it is difficult to increase the manufacturing cost burden and the size of the product accordingly.

즉, 이러한 문제점은, 상기 다이아몬드 또는 다이아몬드 상 탄소 박막을 형성하기 위해서는, 플라즈마 증착을 통해 소정의 두께로 박막을 얻고 이를 레이저 엡레이션(laser ablation)으로 미세 가공하는 고난도의 공정을 거쳐야 하기 때문이다.That is, this problem is because, in order to form the diamond or diamond-like carbon thin film, a thin film having a predetermined thickness through plasma deposition is required and undergoes a highly difficult process of fine processing by laser ablation.

또한, 종래의 전계 방출용 표시소자는, 그 구조에 있어 전자에 의해 발광된 빛이 형광층을 통과하여 소정의 화상을 구현하게 되는 이른바, 투과형으로 구비되고 있는데, 이러한 투과형은 발광된 빛이 형광층을 통과할 때 광량의 손실이 초래되므로 디스플레이의 전체적인 휘도를 저하시키게 되는 문제점을 지니고 있다.In addition, the conventional field emission display device has a so-called transmissive type in which light emitted by electrons passes through a fluorescent layer in its structure to implement a predetermined image. The loss of the amount of light when passing through the layer has the problem of lowering the overall brightness of the display.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 전계 방출용 음극의 개선에 따라 저전계 구동, 장수명 등의 제품 특성의 향상을 가져올 수 있는 전계 방출용 음극을 갖는 평판 패널 디스플레이를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to have a field emission cathode that can lead to the improvement of product characteristics, such as low electric field drive, long life, according to the improvement of the field emission cathode In providing a flat panel display.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 전계 방출용 음극으로부터 방출된 전자가 형광체를 타격하여 발광되는 빛이 온전한 광량을 가지고 화상을 구현하도록 하여 디스플레이의 휘도 향상을 가져올 수 있는 전계 방출용 음극을 갖는 평판 디스플레이를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention, a flat plate having a field emission cathode which can improve the brightness of the display by electrons emitted from the field emission cathode hitting the phosphor to implement an image with a light amount of light emitted intact In providing a display.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 목적을 실현하는 전계 방출용 음극을 갖는 디스플레이의 제조 방법을 제공함에 있다.Further, another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a display having a cathode for field emission which realizes the above object.

이에 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,In order to realize the above object,

제1 기판의 일면에 소정의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 캐소드 전극과;A plurality of cathode electrodes formed on one surface of the first substrate with a predetermined pattern;

이 각 캐소드 전극의 일면에 소정의 패턴을 가지고 형성되는 흑연층과;A graphite layer formed on one surface of each cathode electrode with a predetermined pattern;

상기 캐소드 전극 사이로 소정의 높이를 가지고 형성되는 복수의 격벽과;A plurality of barrier ribs having a predetermined height between the cathode electrodes;

상기 제1 기판과 소정의 간격을 두고 배치되어 이 제1 기판과 함께 형성하는 내부 공간부를 진공 상태로 유지하도록 이 제1 기판에 결합되는 제2 기판과;A second substrate disposed at a predetermined distance from the first substrate, the second substrate being coupled to the first substrate to maintain an internal space formed together with the first substrate in a vacuum state;

이 제2 기판의 일면으로 소정의 패턴을 가지고 형성되고, 그 일면에 형성된 형광층에서 발광한 빛을 상기 제1 기판측으로 반사시키게 되는 복수의 애노드 전극과;A plurality of anode electrodes formed on one surface of the second substrate with a predetermined pattern and reflecting light emitted from the fluorescent layer formed on one surface thereof to the first substrate side;

상기 형광층 사이로 소정의 높이를 가지고 형성되는 복수의 격벽을 포함하는 전계 방출용 음극을 갖는 평판 패널 디스플레이를 제안한다.A flat panel display having a cathode for field emission comprising a plurality of partition walls formed with a predetermined height between the fluorescent layers is provided.

또한, 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,In addition, the present invention to realize the above object,

제1 기판의 일면에 캐소드 전극을 소정의 패턴으로 형성하고, 이 캐소드 전극 사이로 소정의 높이를 지니는 격벽을 형성하고, 상기 캐소드 전극의 일면으로 흑연층을 형성하고, 상기 제1 기판의 가장자리 둘레를 따라 봉착용 프리트를 도포하여 캐소드 어셈블리를 제조하는 공정과;Cathode electrodes are formed on one surface of the first substrate in a predetermined pattern, barrier ribs having a predetermined height are formed between the cathode electrodes, graphite layers are formed on one surface of the cathode, and the periphery of the edge of the first substrate is formed. Forming a cathode assembly by applying a sealing frit;

제2 기판의 일면에 반사율이 좋은 금속막으로 애노드 전극을 소정의 패턴으로 형성하고, 이 애노드 전극의 일면에 형광층을 형성하고, 이 형광층 사이로 소정의 높이를 지니는 격벽의 형성하고, 상기 제2 기판의 가장자리 둘레를 따라 봉착용 프리트를 도포하여 애노드 어셈블리를 제조하는 공정과;An anode electrode is formed in a predetermined pattern with a metal film having good reflectance on one surface of the second substrate, a fluorescent layer is formed on one surface of the anode electrode, and a partition wall having a predetermined height is formed between the fluorescent layers, 2) applying a sealing frit along the periphery of the substrate to produce an anode assembly;

상기 캐소드 전극과 애노드 전극이 대향 배치되도록 상기 제1,2 기판을 맞대고 소정의 압력을 가하면서 열처리하여 이를 봉착하는 공정과;Heat-sealing the first and second substrates while applying a predetermined pressure to seal the cathode and anode electrodes so as to face each other;

상기 제1,2 기판이 형성하는 내부 공간부를 진공 상태로 처리하는 공정이 포함된 전계 방출용 전극을 갖는 전계 방출용 평판 패널 디스플레이의 제조 방법을 제안한다.A method of manufacturing a field emission flat panel display having a field emission electrode including a process of processing an internal space formed by the first and second substrates in a vacuum state is provided.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이의 도시한 부분 단면도이고,1 is a partial cross-sectional view of a flat panel display according to an embodiment of the present invention;

도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이의 캐소드 어셈블리의 제조 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이고,2 to 5 are views for explaining the manufacturing steps of the cathode assembly of a flat panel display according to an embodiment of the present invention,

도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이의 흑연층 패턴을 설명하기 위해 도시한 도면이고,6 to 9 are diagrams for explaining the graphite layer pattern of the flat panel display according to an embodiment of the present invention,

도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이의 애노드 어셈블리의 제조 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이고,10 to 13 are views for explaining the manufacturing steps of the anode assembly of a flat panel display according to an embodiment of the present invention,

도 14는 흑연의 결정 구조도이다.14 is a crystal structure diagram of graphite.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments for clarifying the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출용 음극을 갖는 평판 패널 디스플레이를 도시한 부분 단면도로서, 이는 이 평판 패널 디스플레이의 픽셀 부분을 확대 도시한 것이다.1 is a partial cross-sectional view showing a flat panel display having a cathode for field emission according to an embodiment of the present invention, which is an enlarged view of a pixel portion of the flat panel display.

도시된 상기 전계 방출용 음극을 갖는 평판 패널 디스플레이 즉, 전계 방출 표시소자는, 통상의 전계 방출 표시소자의 구성이, 전계 방출용 음극에서 나온 전자가 형광체를 빛을 발광하고 이 빛이 형광체가 배치된 측의 기판을 통과하여 소정의 화상을 구현하는 투과형으로 이루어지는 것과는 달리, 형광체에서 발광된 빛이 이 형광체가 배치된 기판측이 아닌 반대측 기판을 통과하여 소정의 화상을 구현하게 되는 2극관형 반사형 디스플레이로서 구성된다.In the flat panel display having the field emission cathode shown, that is, the field emission display device, a conventional field emission display device has a structure in which electrons emitted from the field emission cathode emit light to the phosphor, and the light is disposed. Unlike the transmissive type, which passes through the substrate on the side and implements a predetermined image, the light emitted from the phosphor passes through the substrate on the opposite side rather than the substrate side on which the phosphor is disposed to realize the predetermined image. It is configured as a type display.

이러한 전계 방출 표시소자 역시 기본적으로, 각기 캐소드 어셈블리와 애노드 어셈블리의 구성에 포함되는 제1,2 기판(1,3)을 소정의 간격을 두고 평행하게 배치하여, 이 제1,2 기판(1,3)의 내부 공간부이 진공 상태로 유지될 수 있도록 이를 결합시켜 이루어지게 된다.The field emission display device also basically arranges the first and second substrates 1 and 3 included in the configuration of the cathode assembly and the anode assembly in parallel at predetermined intervals, respectively. It is made by combining the internal space of 3) to be maintained in a vacuum state.

상기에서 제1,2 기판(1,3)은, 통상과 같이 유리로 이루어지게 되며 이 때, 제1 기판(1)에는 캐소드 어셈블리가 또한, 상기 제2 기판(3)에는 애노드 어셈블리가 형성되게 된다.In the above, the first and second substrates 1 and 3 are made of glass as usual, in which case a cathode assembly is formed on the first substrate 1 and an anode assembly is formed on the second substrate 3. do.

이를 구체적으로 살펴 보면, 우선, 상기 제1 기판(1)의 일면으로는 복수의 캐소드 전극(5)이 소정의 패턴으로 형성된다. 본 실시예에서는 이를 도 2에서와 같이 소정의 간격을 두고 배치되는 라인(line) 형태로 형성하게 되는데, 이는 인듐 틴 옥사이드(ITO;Indium Tin Oxide)를 스퍼터링하고 에칭하여 형성함이 바람직하다.In detail, first, a plurality of cathode electrodes 5 are formed in a predetermined pattern on one surface of the first substrate 1. In this embodiment, it is formed in the form of a line (line) arranged at a predetermined interval, as shown in Figure 2, which is preferably formed by sputtering and etching indium tin oxide (ITO).

또한, 상기에서 각 캐소드 전극(5) 사이로는 소정의 높이를 가지는 격벽(7)이 상기 캐소드 전극(5)과 평행한 형태로 형성되어 배열되고 있는데, 본 실시예에서는 이를 바람직하게 유리 성분의 격벽용 페이스트를 스크린 인쇄하여 형성한다.(도 3 참조)In addition, in the above, the partition wall 7 having a predetermined height is formed to be arranged in parallel with the cathode electrode 5 between the cathode electrodes 5. In this embodiment, the partition wall of the glass component is preferably formed. The paste is formed by screen printing. (See Fig. 3).

또한, 상기한 각 캐소드 전극(5)의 일면으로는, 전계 방출용 음극으로서 작용하게 되는 흑연층(9)이 소정의 두께를 가지고 형성되는데, 이 흑연층(9) 역시 상기 캐소드 전극(5)과 마찬가지로 라인 형태로 형성된다.(도 4 및 도 6 참조)In addition, on one surface of each of the cathode electrodes 5, a graphite layer 9 serving as a cathode for electric field emission has a predetermined thickness, and the graphite layer 9 also has the cathode electrode 5 Similarly, it is formed in the form of a line.

여기서 상기 흑연층(9)의 형성 패턴은, 상기한 라인 형태로 국한되지 않고 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이 다양한 패턴으로 이루어짐이 가능하다.Here, the formation pattern of the graphite layer 9 may be formed in various patterns as shown in FIGS. 7 to 9 without being limited to the above-described line shape.

가령, 도 8에 도시한 바와 같이 상기 흑연층(9)은, 상기 캐소드 전극(5)의 일측 전면에 도포되는 박막층으로도 형성될 수 있는데, 이 때, 상기 흑연층(9)은, 빛이 투과 가능한 정도로 반투명하게 형성된다.For example, as illustrated in FIG. 8, the graphite layer 9 may be formed of a thin film layer applied to the entire surface of one side of the cathode electrode 5. In this case, the graphite layer 9 may be formed of light. It is formed to be translucent enough to be permeable.

이와 같은 반투명한 박막의 흑연층(9)은, 스퍼터링법이나 전착법으로 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the semitransparent thin film graphite layer 9 is formed by a sputtering method or an electrodeposition method.

한편, 상기한 흑연층(9)의 형성 방법으로서는, 흑연 페이스트를 상기 캐소드 전극(5) 일면에 스크린 인쇄하여 열처리하는 것이 바람직한데, 본 발명에서 이와 같이 상기 흑연층(9)을 전계 방출용 음극으로서 구비하게 되는 것은 흑연(graphite)이 다음과 같은 특징을 보유하고 있기 때문이다.On the other hand, as the formation method of the graphite layer 9, it is preferable to heat-treat the graphite paste on one surface of the cathode electrode 5 by heat treatment. In the present invention, the graphite layer 9 is thus subjected to the field emission cathode. This is because the graphite has the following characteristics.

즉, 흑연은 도 14에 도시한 바와 같이, 다이아몬드의 정방정계에 유사한 육각형의 면을 포함하고 있는데, 이 면방향으로는 강한 이중 결합을 하고 면간에는 약한 반데르발스 결합을 하고 있어 물리적으로 강한 이방성을 갖고 있다.That is, graphite, as shown in Fig. 14, includes a hexagonal plane similar to the tetragonal system of diamond, which has strong double bonds in the plane direction and weak van der Waals bonds between the planes, so that it has physically strong anisotropy. Have

또한, 흑연은 상기한 면방향으로는 전기, 열 등의 전도도가 좋은 반면, 이 면의 직각방향으로는 전기, 열 등의 전도도가 나쁘고 이 면들 사이의 약한 결합에 따라 깨지기 쉬운 단점을 지니고 있다.In addition, the graphite has a good conductivity such as electricity, heat in the plane direction, while the conductivity of electricity, heat, etc. is poor in the perpendicular direction of this plane and has a disadvantage of being fragile due to weak bonding between the planes.

이러한 흑연의 특징에 있어, 흑연 분말의 표면에는 상기한 면의 모서리가 무수히 존재하게 되는데, 여기서 이 면의 모서리는 천연적인 전자 방출 팁으로 전자 방출하는 작용을 하게 된다.In the characteristic of this graphite, the surface of the graphite powder has a myriad of edges of the above-mentioned face, where the edge of the face serves to emit electrons to the natural electron emission tip.

이는, 상기한 면이 육각형 구조의 다이아몬드의 면과 마찬가지로, 엔 이 에이(NEA; Negative Electron Affinity) 현상에 의한 전자의 자발적인 방출을 저전계 인가시에도 용이하게 이룰 수 있기 때문이다.This is because the above-described surface can easily achieve spontaneous emission of electrons due to Negative Electron Affinity (NEA) phenomenon even when applying a low electric field, similar to that of a diamond having a hexagonal structure.

이에 따라 흑연은 충분히 전계 방출용 음극으로서 사용 가능하며, 게다가 진공중에서 외력을 받아 깨지더라도 계속적으로 새로운 상기한 면의 모서리를 생성하는 일종의 자기 회복성(self-healing) 특성을 가지게 되어 그 수명을 오래하면서 지속적으로 전자 방출을 이룰 수 있게 된다.Accordingly, graphite can be sufficiently used as a cathode for electric field emission, and also has a kind of self-healing property which continuously generates new edges of the aforementioned surface even when broken under external force in vacuum, and thus prolongs its life. It is possible to achieve continuous electron emission.

이와 같이 하여, 상기 제1 기판(1)에는 캐소드 어셈블리가 형성되는 반면, 상기 제2 기판(3)에는 다음과 같은 구조로 애노드 어셈블리가 형성된다.In this way, the cathode assembly is formed on the first substrate 1, while the anode assembly is formed on the second substrate 3 as follows.

우선, 상기 제2 기판(3)의 일면으로는, 상기 캐소드 전극(5)이 마찬가지로 소정의 패턴 다시 말해, 소정의 간격으로 두고 라인 형태로 형성되는 복수의 애노드 전극(11)이 형성되는 바, 이 애노드 전극(11)은 반사율이 좋은 금속막으로 형성된다. (도 10 참조)First, a plurality of anode electrodes 11 are formed on one surface of the second substrate 3 in a similar pattern, that is, in a line shape at predetermined intervals. The anode electrode 11 is formed of a metal film with good reflectance. (See FIG. 10)

본 실시예에서 이러한 애노드 전극(11)을, 알루미늄(Al) 페이스트를 스크린 인쇄하여 열처리함으로써 형성하게 된다.In the present embodiment, the anode electrode 11 is formed by screen printing an aluminum (Al) paste and performing heat treatment.

또한, 상기 각 애노드 전극(11)의 일면으로는 도 11을 통해 알 수 있듯이, 형광체가 인쇄되고 열처리되어 형성된 형광층(13)이 소정의 두께를 유지하여 형성되며, 이 형광층(13)의 각 사이로는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 캐소드 어셈블리에서 마찬가지로 소정의 높이를 지니는 격벽(15)이 각기 형성된다. 물론, 이 격벽(15)도 상기한 격벽(7)과 같이 유리 성분의 격벽용 페이스트가 스크린 인쇄되어 열처리됨으로써 이루어지게 된다.In addition, as shown in FIG. 11, one surface of each of the anode electrodes 11 is formed by maintaining a predetermined thickness of a fluorescent layer 13 formed by printing a phosphor and performing heat treatment. As shown in FIG. 12, partition walls 15 each having a predetermined height are formed in the cathode assembly as shown in FIG. 12. Of course, this partition wall 15 is also made by screen-printing and heat-processing the partition paste for glass components like the partition wall 7 mentioned above.

여기서 상기 격벽(15)은, 상기 애노드 전극(11) 및 형광층(13)에 평행하게 배열되어 형성된다.The partition wall 15 is formed in parallel with the anode electrode 11 and the fluorescent layer 13.

이와 같이 하여 상기 제2 기판(3)에는 애노드 어셈블리가 형성되며, 이러한 제1 기판(1)과 제2 기판(3)은 각기 도 5 및 도 13에 도시된 바와 같이 그 가장 자리 둘레부를 따라 봉착용 시일 프리트(19,21)를 도포하여 상기 캐소드 전극(5)과 애노드 전극(11)이 격자 상태로 교차 배치되도록 접합된 후, 봉착 공정을 통해 소정의 압력을 받으면서 열처리되고, 배기 공정을 통해 그 내부를 진공 상태로 유지하여 사용자가 원하는 2극관형 전계 방출 표시소자로 제조되게 된다.In this way, an anode assembly is formed on the second substrate 3, and the first substrate 1 and the second substrate 3 are rods along their edges as shown in FIGS. 5 and 13, respectively. The cathode seals 5 and the anodes 11 are bonded to each other in a lattice state by applying the wear seal frits 19 and 21, and then heat-treated under a predetermined pressure through an encapsulation process and through an exhaust process. The inside thereof is maintained in a vacuum state, and thus the inside is manufactured to a bipolar field emission display device desired by a user.

이처럼 제조된 전계 방출 표시소자는, 상기 캐소드 전극(5)과 애노드 전극(11) 사이에 소정의 직류나 교류 전압이 인가되면, 상기 흑연층(9)에 전계가 가해져 이로부터 전계 전자 방출이 일어나 이 전자가 상기 애노드 전극(11)에 의해 가속되어 상기 형광층(13)을 때려 이를 발광하게 된다.In the field emission display device manufactured as described above, when a predetermined direct current or alternating voltage is applied between the cathode electrode 5 and the anode electrode 11, an electric field is applied to the graphite layer 9 so that electric field emission occurs. The electrons are accelerated by the anode electrode 11 to strike the fluorescent layer 13 to emit light.

그런데, 이 때 발광되는 빛은, 상기 애노드 전극(11)이 반사율이 좋은 Al막인데 기인하여 이로부터 반사되어 상기 제2 기판(3) 측을 통과하지 않고 상기 제1 기판(1)을 통해 발광하게 되므로, 이에 상기 전계 방출 표시소자는 반사식으로 사용자가 원하는 화상을 구현하게 된다.However, the light emitted at this time is due to the Al film having a good reflectance, which is reflected therefrom, thereby emitting light through the first substrate 1 without passing through the second substrate 3 side. Therefore, the field emission display device implements an image desired by a user in a reflective manner.

또한, 이러한 상기 전계 방출 표시소자의 작용시, 상기 흑연층(9)이 상기한 바 있듯이 반투명의 박막층으로 이루어지는 경우에는, 이 흑연층(9)이 상기 제1 기판(1)에 입사되는 외광의 반사율을 저하시켜서 전계 방출 표시소자의 컨트라스를 향상시킬 수 있는 효과를 발휘하게 된다.In addition, when the graphite layer 9 is formed of a translucent thin film layer as described above, when the field emission display device operates, the graphite layer 9 is formed of external light incident on the first substrate 1. It is possible to reduce the reflectance and to improve the contrast of the field emission display device.

한편, 본 실시예에서는 상기 전계 방출 표시소자를 구성시, 상기 기판(1,3) 사이의 거리(Cell Gap)를 바람직하게 5∼50㎛로 하고, 구동 전압 ±200∼400V(AC)로 하여 그 특성을 실험한 결과, 전계 방출용 음극이 고융점 금속 박막을 원추형으로 이룬 종래의 전계 방출 표시소자에 비해, 진공도를 10^-6Torr 로 유지하고, 전자 방출에 필요한 전계는 10⁶V/m 로 유지하면서도, 휘도는 2배정도(200 Cd/㎠) 증진시키게 됨을 알 수 있었다.On the other hand, in the present embodiment, when the field emission display device is configured, the distance (Cell Gap) between the substrates 1 and 3 is preferably set to 5 to 50 µm and the driving voltage is set to ± 200 to 400 V (AC). As a result of experiments, the field emission cathode maintains a vacuum degree of 10 ^-6 Torr and the electric field required for electron emission is 10 ⁶ V / m, compared to a conventional field emission display device having a high melting point metal thin film in a conical shape. While maintaining as, the brightness was about 2 times (200 Cd / ㎠) was found to improve.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it is within the scope of the present invention.

상기한 본 발명의 구성과 작용 설명을 통해 알 수 있듯이 본 발명은, 전계 방출용 음극을 흑연층으로 사용하고 애노드 전극은, 반사율이 좋은 금속막으로 구성함에 따라 다음과 같은 효과를 지니게 된다.As can be seen from the above description of the configuration and operation of the present invention, the present invention uses the cathode for the field emission as the graphite layer and the anode electrode is composed of a metal film with good reflectivity, has the following effects.

우선, 상기 흑연층이, 종래에 비해 저전계과 저진공 상태에서 전자를 방출할 수 있고 장수명의 특성을 가지므로, 이에 본 발명은, 이에 대한 이점으로 그 제품의 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.First, since the graphite layer can emit electrons in a low electric field and a low vacuum state and has a long life, as compared with the conventional art, the present invention has an effect of improving the performance of the product as an advantage thereof. .

또한, 상기 흑연층의 형성을 간단한 공정인 스크린 인쇄법으로 이루게 되므로, 이에 본 발명은 상기 전계 방출용 음극을 박막공정으로 이루어지는 종래에 비해 제조비를 절감하면서 제조할 수 있도록 하게 되고 아울러, 이에 따라 장치의 대면적화를 이룰 수 있는 부수적인 효과도 갖게 된다.In addition, since the formation of the graphite layer is made by a screen printing method, which is a simple process, the present invention enables the field emission cathode to be manufactured with a reduced manufacturing cost compared with the conventional thin film process, and accordingly the apparatus It also has the side effect of achieving large area of.

또한, 본 발명은 형광층에서 발광된 빛이 이 형광층을 통과하지 않고 애노드 전극에서 반사되어 화상을 구현하게 되는 반사형 디스플레이로 제조됨에 따라, 결과적으로 상기 빛이 형광층을 통과하면서 손실되는 광량을 줄여 화상의 휘도 증진에도 좋은 효과를 갖게 된다.In addition, the present invention is produced as a reflective display in which the light emitted from the fluorescent layer is reflected by the anode electrode without passing through the fluorescent layer to implement an image, and as a result, the amount of light lost while passing through the fluorescent layer It is possible to reduce the size of the image and improve the brightness of the image.

Claims

A plurality of cathode electrodes formed on one surface of the first substrate with a predetermined pattern;

A graphite layer formed on one surface of each cathode electrode with a predetermined pattern;

A plurality of barrier ribs having a predetermined height between the cathode electrodes;

A second substrate disposed at a predetermined distance from the first substrate, the second substrate being coupled to the first substrate to maintain an internal space formed together with the first substrate in a vacuum state;

A plurality of anode electrodes formed on one surface of the second substrate with a predetermined pattern and reflecting light emitted from the fluorescent layer formed on one surface thereof to the first substrate side;

A flat panel display having a cathode for field emission comprising a plurality of barrier ribs having a predetermined height between the fluorescent layers.

The flat panel display of claim 1, wherein the cathode is made of indium tin oxide.

The flat panel display of claim 1, wherein the anode electrode is made of a metal film having good reflectance.

4. The flat panel display of claim 3, wherein the metal film is made of aluminum.

The flat panel display of claim 1, wherein the cathode electrode and the anode electrode each have a line shape formed at predetermined intervals, and are disposed in a lattice form to face each other.

Cathode electrodes are formed on one surface of the first substrate in a predetermined pattern, barrier ribs having a predetermined height are formed between the cathode electrodes, graphite layers are formed on one surface of the cathode, and the periphery of the edge of the first substrate is formed. Forming a cathode assembly by applying a sealing frit;

An anode electrode is formed in a predetermined pattern with a metal film having good reflectance on one surface of the second substrate, a fluorescent layer is formed on one surface of the anode electrode, and a partition wall having a predetermined height is formed between the fluorescent layers, 2) applying a sealing frit along the periphery of the substrate to produce an anode assembly;

Heat-sealing the first and second substrates while applying a predetermined pressure to seal the cathode and anode electrodes so as to face each other;

A method of manufacturing a field emission flat panel display having a field emission electrode comprising a process of processing the internal space formed by the first and second substrates in a vacuum state.

The method of manufacturing a flat panel display for field emission according to claim 6, wherein the cathode electrode has a line shape arranged at predetermined intervals.

The method of manufacturing a flat panel display for field emission according to claim 6 or 7, wherein the cathode is formed by sputtering and etching indium tin oxide.

The method of manufacturing a field emission flat panel display according to claim 6, wherein the graphite layer is formed by screen printing and heat treating a graphite paste.

7. The method of manufacturing a flat panel display for field emission according to claim 6, wherein the anode electrode has a line shape arranged at a predetermined interval.

The method of manufacturing a flat panel display for field emission according to claim 6 or 10, wherein the anode electrode is formed by screen printing and heat-treating an aluminum paste.

The method of manufacturing a field emission flat panel display according to claim 6, wherein the partition wall is formed by screen printing and heat treating a partition paste of a glass component.

The flat panel display of claim 6, wherein the cathode electrode and the anode electrode are disposed in a lattice form to face each other.