KR20020005443A

KR20020005443A - 평면디스플레이 및 전계방출형 전자방출원의 설치방법

Info

Publication number: KR20020005443A
Application number: KR1020010039746A
Authority: KR
Inventors: 우에무라사시로; 요타니준코; 나가사코타케시
Original assignee: 다이 세이키; 이세 일렉트로닉스 코포레이션; 이와사키 다카시; 가부시키가이샤 노리타케 캄파니 리미티드
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2002-01-17
Also published as: JP2002025477A; KR100429359B1; CN1334589A; CN1205645C; TW535187B; US20020003399A1; US6806637B2

Abstract

평면 디스플레이는 글래스기판, 전계방출형 전자방출원, 프론트 글래스기판, 전자인출전극, 그리고 형광체막을 포함한다. 전자방출원은 기판상에 장착되어있다.

프론트 글래스기판은 진공공간을 통해 상기 기판과 대향 배치되고, 적어도 일부가 투광성을 갖는다. 전자인출 전극은 전자통과구멍을 가지며, 전자방출원으로부터 떨어져서 기판과 대향되어 있다. 형광체막은 기판과 대향하고 있는 프론트 글래스 부재의 표면상에 형성되어 있다. 전자방출원은 판형상의 금속부재와 피막을 포함한다. 판형상 금속부재는 다수의 관통공을 가지며 나노튜브형상 섬유의 생성핵으로서 역할한다. 피막은 관통공의 내벽과, 금속부재의 표면을 덮는 나노튜브 형상 섬유로 구성되어 있다.

전계방출형 전자방출원을 장착하는 방법이 또한 개시되어 있다.

Description

평면디스플레이 및 전계방출형 전자방출원의 설치방법{Flat Display and Method of Mounting Field Emission Type Electron-Emitting Source}

본 발명은, 전계방출형 전자방출원으로부터 방출된 전자를 형광체에 충돌시켜 발광시키는 평면디스플레이 및 전계방출형 전자방출원의 설치방법에 관한다.

근래, FED (Field Emission Display)나 평판형 형광표시관과 같은, 전자방출원으로부터 방출된 전자를 대향전극에 형성된 형광체로 이루어지는 발광부와 충돌시켜서 발광하는 평면 디스플레이에 있어서, 전자방출원에 카본나노튜브를 사용한 것이 제안되고 있다. 카본나노튜브는 그라파이트의 단층이 원통형상으로 닫히며, 또한 원통의 선단부에 5개의 링으로 형성된 구조를 갖고 있다. 그 대표적인 지름은 10∼50nm으로 아주작기 때문에 100V정도의 전계를 인가함으로써 그 선단으로부터 전자를 전계방출시킬 수 있다.

특개평1l-162383호(문헌1)에는, 이 종류의 전자방출원에 카본나노튜브를 사용한 평면디스플레이가 제안되어 있다. 문헌l에는 카본나노튜브의 집합체로 이루어지는 길이 수㎛에서 수mm의 바늘형상의 기둥형 그라파이트를 도전성접착제로 고정배치한 전자방출원이나 기둥형 그라파이트를 혼입한 페이스트를 사용하여 인쇄에 의해 형성한 전자방출원이 기재되어 있다.

그렇지만, 이들의 전자방출원에서는 돌기부나 함몰부등의 불연속부분이 생기기 때문에 평행전계를 작용시켜 전계전자방출을 얻고자 하면 불연속부분에 전계가 집중하여 국부적인 전자방출이 발생한다고하는 문제가 있었다. 국부적인 전자방출은, 이들의 전자방출원을 사용한 평면디스플레이에 있어서 휘도불균형의 원인이 되었다.

본발명의 목적은 휘도불균형이 없는 동일한 휘도가 얻어지는 평면디스플레이 및 전계방출형 전자방출원의 설치방법을 제공하는 데에 있다.

상술한 목적을 달성하기위해서, 본발명에 의하면, 기판과 상기 기판상에 설치된 전계방출형 전자방출원과, 진공공간을 통해 상기 기판에 대향배치되어, 적어도 일부가 투광성을 갖는 프론트 글래스와 전자통과구멍을 가지며 상기 전자방출원으로부터 떨어져서 상기 기판과 대향배치된 전자인출전극과, 상기 프론트 글래스의 상기 기판으로의 대향면상에 적층된 형광체막과를 구비하는 평면디스플레이로서,상기 전자방출원은, 다수의 관통구멍을 가지며, 나노튜브형상 섬유의 생성핵이 되는 판형상의 금속부재와, 상기 금속부재의 표면 및 상기 관통구멍의 내벽을 피막하는 나노튜브형상 섬유로 이루어지는 피막과로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도1a는 본발명의 일실시예에 의한 평면디스플레이의 주요부의 사시도이다.

도1b는 도1a에 나타내는 전자방출원 부분의 확대단면도이다.

도2a는 도1a에 나타내는 전자방출원의 제작공정을 나타내는 금속기판의 평면도이다.

도2b는 도2a에 나타내는 금속부재의 확대평면도이다.

도3a, 도3b는 금속기판 고정치구도를 사용하여 도1a에 나타내는 전자방출원을 글래스기판으로 설치한 상태를 나타내는 평면도 및 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 글래스 기판 103 프론트 글래스

104 기판슬리브 105 전면 슬리브

110 전자방출원 111 판형상 금속부재

112 피막 113 금속기판

115 유지부재 117 관통공

120 전자인출전극 121 전자통과구멍

130 금속백막 140 형광체막

140R 적색발광 형광체막 140B 청색발광 형광체막

140G 녹색발광 형광체막 150 금속기판 설치기구

151 홈

이하, 도면을 참조하여 본발명에 대해 상세히 설명한다.

도1a에 본발명의 일실시예에 의한 평면디스플레이를 나타낸다.

도1a에서, 글래스기판(101)상에는, 소정간격을 두고 서로 평행으로 복수의기판측리브(104)가 수직으로 설치되며, 기판측리브(104)로 협지된 글래스기판(101)상에는 띠형상으로 형성된 전계방출형 전자방출원(110)이 배치된다. 전자방출원(110)은, 저융점의 프릿트(frit)글래스를 포함하는 절연성 페이스트(106)로 글래스기판(101)표면에 고정된다.

글래스기판(101)에 대향하여 투명한 프론트(front)글래스(103)가 배치되며, 프론트글래스(103)의 글래스기판(101)에 대향하는 면에는 기판측리브(l04)와 직교하도록 소정간격을 두고 서로 평행한 복수의 전면리브(105)가 수직으로설치된다. 전면리브(105)의 하단면과 기판측리브(104)의 상단면과는, 서로의 교점부분으로 접촉한다. 프론트 글래스(103)표면의 전면리브(105)에 협지된 영역에는 형광체막(140)이 형성되며, 형광체막(140)표면에는 양극이 되는 금속백막(metal back film)(130)이 형성된다.

기판측리브(l04)의 상단면에는, 전면리브(105)에 구획된 각 영역에 대응하여 금속백막(130)에 대향하는 사다리형상의 복수의 전자인출전극(120)이 지지된다. 글래스기판(101) 및 프론트 글래스(103)는, 틀형상 스페이서글래스(도시생략)을 통해 소정간격으로 대향배치되며, 그 주연부는 저융점의 프릿트글래스에 의해 스페이서글래스의 양면에 접착된다. 글래스기판(101),프론트 글래스(103)및 스페이서글래스에 의해 구성된 외주부의 내부는, 10^-5Pa대의 진공도로 유지된다.

외주부를 구성하는 글래스기판(101), 프론트글래스(103)및 스페이서글래스는, 저 알카리소다 글래스를 재료로 하여, 글래스기판(101) 및 프론트 글래스(103)는 두께1∼2 mm의 판유리를 사용한다. 기판측리브(104)는, 저융점의 프릿트 글래스를 포함하는 절연 페이스트를 소정의 높이가 될 때까지 글래스기판(101)상에 되풀이하고 스크린 인쇄한 후, 소성하여 형성한 절연체로 구성된다. 이 경우 기판측리브(104)는 50㎛의 폭과 전자방출원(110)으로부터 0.3∼0.6mm의 높이를 갖도록 형성되며, 전자방출원(110)의 폭이 0.3mm이 되도록 리브간격이 설정된다.

또, 기판측리브(104)는, 이것으로 한정되는 것이 아니라, 기판측 리브(104)의 폭은 인접하는 전자방출원(110)사이에서 절연파괴가 일어나지않고, 또한 대기압을 견딜 수 있는 정도면 좋다. 또한, 그 높이는 전자방출원(110)과 전자인출전극(l20)의 사이에 방전이 발생하지 않는 범위로 낮게 하는 것이 바람직하다. 리브간격도 필요에 따라 변경해도 좋다.

전자방출원(110)은, 도1b에 나타낸 바와 같이, 다수의 관통공(l17)을 가지며 나노튜브형상 섬유의 생성핵이 되는 판형상 금속부재(111)와, 판형상 금속부재(111)의 표면 및 관통공(117)의 내벽을 피복하는 다수의 나노튜브형상 섬유로 이루어지는 피막(112)으로 구성된다. 판형상 금속부재(111)는, 철 또는 철을 포함하는 합금으로 이루어지는 금속판이며, 관통공(117)이 매트릭스 형상으로 형성되어 격자형상을 갖는다. 또한, 관통공(117)의 개구형상은, 판형상 금속부재(111)상에서 피막(l12)의 분포가 균일하게 되는 것이면 어떠한 형상이라도 좋으며, 개구의 크기가 동일할 필요는 없다. 예를들면, 개구형상이 삼각형, 사각형, 육각형등의 다각형이나 이들 다각형의 각을 둥글게 한 것, 또는 원형이나 원형등 어떤것이라도 좋다.

피막(112)을 구성하는 나노튜브형상 섬유는 굵기가 10nm이상 1㎛미만 정도로, 길이가 1㎛이상 100㎛미만정도의 탄소로 구성된 섬유물질이다. 나노튜브 형상 섬유로서는, 그라파이트의 단층이 원통형상으로 닫히고 한편 원통의 선단부에 5개의 링이 형성된 단층구조의 카본 나노튜브여도 좋다. 또는 복수의 그라파이트의 층이 안착(nesting)구조로 적층되며, 각각의 그라파이트 층이 원통형상으로 닫힌 동축 다층구조의 카본나노튜브로 좋다. 또는 구조가 흐트러져 결함을 지닌 중공의 그라파이트 튜브나 튜브내에 탄소가 차있는 그라파이트라도 좋다. 혹은 이들이 혼재해 있어도 좋다.

이와 같은 나노튜브형상 섬유는 일단이 판형상 금속부재(111)의 표면이나 관통공벽에 결합함과 동시에, 타단이 뒤틀리거나 서로 엉켜서 격자를 구성하는 금속부분을 덮고, 선형상의 피막(112)을 형성한다. 이 경우, 피막(112)은 두께 0.05∼0.20mm 의 판형상 금속부재(111)를 10 ∼30㎛의 두께로 덮고, 완만한 곡면을 형성한다.

전면 리브(105)는 저융점의 프릿트 글래스를 포함하는 절연페이스트를 소정의 높이가 될 때까지 프론트 글래스(103)내면의 소정위치로 반복하고 스크린 인쇄한 후 소성하여 형성한 절연체로 구성된다. 이 경우, 전면 리브(105)는 50㎛의 폭과, 전자인출 전극(120)과 금속백막(130)의 사이가 2.0 ∼ 4.0 mm의 높이가 되도록 형성된다. 또한 전면 리브(105)에 협지된 영역에 있어서의 형광체막의 폭이 0.3mm가 되도록 리브 간격이 설정된다.

한편, 전면 리브(105)는 이것으로 한정하는 것은 아니며, 전면 리브(105)의폭은 인접하는 금속백막(130)사이나 전자 인출 전극(120)사이에서 절연파괴가 일어나지 않고, 또한 대기압을 지탱할 수 있는 정도이면 좋다. 또한, 그 높이는 금속백막(130)에 인가하는 전압에 맞춰 변경하더라도 좋다. 리브간격도 필요에 따라서 변경하여도 좋다.

형광체막(140)은, 소정의 발광색을 갖는 복수의 형광체로 구성되며, 프론트 글래스(103)의 내면에 각 빛깔의 형광체 페이스트를 스프라이프형상으로 스크린인쇄한 후, 소성하여 두께 l0∼100㎛, 폭0.3 mm로 성막된다. 형광체막(140)은, 빨강(R)에 사용하는 적색발광 형광체를 사용한 적색발광 형광체막(140R), 초록(G)에 사용하는 녹색발광 형광체를 사용한 녹색발광 형광체막(140G) 및 파랑(B)에 사용하는 청색발광 형광체를 사용한 청색발광 형광체막(140B)으로 구성된다. 형광체막(140)은, 전면 리브(105)에 의해서 구획된 각 영역에, 적색발광 형광체막(140R), 녹색발광 형광체막(140G), 청색발광 형광체막(140B)의 순서로 반복하여 배치된다.

R, G, B 용의 각 형광체막140R, 140G, 140B에는 브라운관등에서 일반적으로 사용되고 있는 4∼l0KV의 고전압으로 가속한 전자를 충돌시키는 것으로 발광하는 주지의 산화물형광체나 황화물형광체를 사용할 수 있다. 또한, 컬러표시용으로 R, G, B의 삼원색을 발광하기 위해서 3종류의 형광체막을 사용하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라, 흑백사진표시용으로 1종류의 형광체막을 사용해도 좋다. 금속백막(130)은, 두께0.l㎛ 정도의 알루미늄박막으로 구성되며 공지의 증착법을 사용하여 형광체막의 표면에 형성된다.

전자인출 전극(120)은, 두께50㎛의 스텐레스판 또는 42 - 6합금으로 만들어지고, 에칭에 의해 직사각형 형상의 전자통과구멍(12l)이 형성된 사다리 형상을 갖는다. 각 전자인출 전극(120)은, 폭이 전면 리브(105)사이로 수납되며, 기판측리브(104)위와 전자방출원(110)의 중심선상에 가로로 빗장이 배치된다. 또,전자통과공(l21)은 직사각형 형상으로 한정되는 것이 아니라, 메쉬 구조나 구경20∼100㎛의 다수의 원형개구부를 구비하는 등 다른 형상이더라도 좋다.

이어서, 도2a, 2b, 3a, 3b를 사용하여, 전자방출원(110)을 글래스기판(101)에 접착하는 공정을 포함하는 상술한 평면디스플레이의 제조방법에 대해 설명한다.

[전자방출원의 형성]

먼저, 도2a에 나타낸 바와 같이, 다수의 관통공(117)을 가지며 또한 소정간격으로 서로 평행하게 배치된 복수의 판형상 금속부재(111)와, 판형상 금속부재(11l)를 협지하여 대향배치되며 판형상 금속부재(1l1)의 양단을 보호유지하는 한 쌍의 유지부재(115)가 일체로 형성된 금속기판(113)을 제작한다. 한 쌍의 유지부재(115)에는, 대향하는 위치에 2세트의 설치용 관통공(116)이 형성된다. 판형상 금속부재(111)는, 도2b에 나타낸 바와 같이, 관통공(l17)이 매트릭스형상으로 형성되어 격자형상을 갖는다.

금속기판(113)의 제작에 있어서는, 철 또는 철을 포함하는 합금으로 이루어지는 금속판상으로 형성된 감광성 레지스트막을, 다수의 관통공(l17)을 갖는 판형상 금속부재(111)및 유지부재(115)를 일체로 형성하기 위한 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 빛 또는 자외선으로 노광한 후, 현상하고 소망의 패턴을 갖는 레지스트막을 형성한다. 이어서, 금속판을 에칭액에 침수시켜 레지스트막이 형성되어 있지 않은 불필요한 부분을 제거한 후, 레지스트막의 제거와 세정을 하여 금속기판(113)을 제작한다.

이 경우, 관통공(117)의 개구형상은, 마스크의 패턴에 의해 임의의 형상으로 할 수 있다. 또한, 금속판의 한쪽 면의 레지스트막에 패턴을 형성하고, 다른쪽 면의 레지스트막을 그대로 두면,격자를 구성하는 금속부분이 이웃하는 관통구멍 사이의 단면형상이 사다리꼴 또는 삼각형이 된다. 또한, 양면의 레지스트막에 패턴을 형성하면 육각형 또는 마름모꼴이 된다. 이와 같이 제조방법이나 제조조건에 의해서 단면형상을 변화시킬 수 가 있다. 더욱이 에칭후에 전해연마를 하는 것에 의해, 단면형상을 곡선형상으로 할 수 있다.

금속기판(113)의 재료에 철 또는 철을 포함하는 합금을 쓰는 것은, 철이 탄소로 이루어지는 나노튜브형상 섬유의 생성핵이 되기 때문이다. 금속기판(113)의 재료에 철을 사용하는 경우는 공업용 수철(순도99. 96% Fe)을 사용하지만, 그 순도는 특별히 규정하는 순도가 필요한 것은 아니며, 예를들면, 순도97%나 99.9%등이라도 좋다.

또한, 철을 포함하는 합금으로서는, 예를 들면, 42합금(47%Ni)나 42-6합금(42%Ni 와 6%C_r)을 사용할 수 있지만, 이들로 한정되는 것이 아니다. 본실시예에서는, 생산 코스트나 입수가 용이함을 고려하여, 두께0. 05∼0. 20 mm의 42-6합금의 얇은 판자를 사용하였다.

이어서, 열 CVD(Chemical Vapor Deposition)법을 사용하여, 금속기판(113)에탄소로 이루어지는 나노튜브형상 섬유의 피막(112)을 형성한다. 즉, 반응용기에 금속기판(113)을 넣어 진공으로 배기한 후, 메탄가스와 수소가스 혹은 일산화탄소 가스와 수소 가스를 소정의 비율로 도입하여 1기압으로 유지한다. 이 분위기속에서, 적외선 램프로 금속기판(113)을 소정시간 가열하여 금속기판(113)의 표면이나 격자를 구성하는 관통공(l17)의 내벽에 탄소로 이루어지는 나노튜브형상 섬유의 피막(112)을 성장시킨다. 열 CVD 법을 사용하면, 피막(112)을 구성하는 탄소로 이루어지는 나노튜브형상 섬유를 컬한 상태로 형성할 수 있다.

[전자방출원의 설치]

이어서, 외주부를 구성하는 글래스기판(10l)상에, 전자방출원(110)을 접착하기 위한 절연성 페이스트(106)를 도포한다. 즉, 글래스기판(101)상의 전자방출원(110)을 배치하는 영역에 저융점의 프릿트 글래스를 포함하는 절연성 페이스트(106)를 스크린인쇄한다. 더욱이 글래스기판(101)상의 기판측리브(104)를 배치하는 영역에 저융점의 프릿트 글래스를 포함하는 절연성 페이스트를 소정의 높이가 될 때까지 되풀이하여 스크린인쇄한다. 이어서, 글래스기판(101)을 공기속에서 400℃로 가열하여 구워서 석회로 만들고, 이것에 의해 페이스트에 포함되는 바인더를 제거한다.

이어서, 도3b에 나타낸 바와 같이, 금속기판 설치구(150)를 사용하여 가소성을 행한 글래스기판(101)상에 피막(112)이 형성된 금속기판(113)을 재치한다. 금속기판 설치구(150)는, 글래스기판(101)을 수용하기 위해서 글래스기판(101)의 두께가 거의 같은 깊이의 홈(l51)을 갖는다. 홈(151)을 사이에 두고 대향하는모서리부(150a)에는, 금속기판(113)의 유지부재(115)에 형성된 관통공(l16)에 해당하는 2세트의 돌기(152)가 형성된다.

이어서, 도3b에 나타낸 바와 같이, 가소성을 행한 글래스기판(101)을 금속기판 설치구(150)의 홈(151)내에 수용한 후, 유지부재(115)의 관통공(l16)을 금속기판 설치구(150)의 돌기(l52)에 걸어맞춰 피막(112)이 형성된 금속기판(113)을 글래스기판(101)상에 올려놓는다. 이어서, 홈(151)의 양옆구리에 설치된 띠형상의 한쌍의 누름부재(153)에 의해 유지부재(115)를 금속기판 설치구(150)의 모서리부(150a)의 상면에 눌려 금속기판(113)을 고정한다. 또, 글래스기판(10l)과 각 돌기(l52)는, 금속기판(113)의 유지부재(1l5)의 관통공(l16)을 각 돌기(152)에 걸어맞출 때, 전자방출원(110)이 되는 피막(112)이 형성된 금속부재(1ll)가 전자방출원(110)을 접착하기 위한 절연성 페이스트(106)가 인쇄된 영역과 일치하도록 배치하는 것은 두말 할 필요도 없다.

이어서, 글래스기판(101)및 금속기판(113)이 장착된 금속기판 설치구(150)를 질소분위기속 또는 산소분위기의 압력을 내린 분위기속에서 400∼600℃로 가열한다. 이 때, 절연성 페이스트(106)중에 포함된 프릿트 글래스가 녹아 내리는 것에 의해, 피막(112)이 형성된 금속부재(111)가 절연성 페이스트(106)중에 약간 메워져 고정된다. 또, 절연성 페이스트(106)의 두께가 엷은 경우에는, 금속부재(111)에 형성된 피막(ll2)의 접착면측을 미리 제거해 두더라도 좋다.

금속기판 설치구(l50)의 재료인 스텐레스는, 글래스기판(101)의 재료인 저 알카리소다 글래스나 금속기판(1l3)의 재료인 42-6합금보다도 열팽창율이 크다. 이때문에, 400∼600℃로 가열하면, 금속기판 설치구(150)가 금속기판(113)보다도 크게 팽창하기 때문에, 금속기판(1l3)으로 인장력을 가한 상태로 접착된다. 이 때문에, 상온으로 되돌아간 때는, 글래스기판(101)에 접착된 피막(112)을 갖는 금속부재(111)에 수축력이 생긴다.

이어서, 글래스기판(101)을 금속기판 설치구(150)로부터 떼어낸 후, 글래스기판(10l)에 접착된 금속기판(113)으로부터 유지부재(115)를 떼어버린다. 이렇게하여, 수축력이 생긴 상태로 접착된 전자방출원(110)을 갖는 글래스기판(101)이 얻어진다.

상기 실시예에서는, 금속부재(11l)를 접착하기 전의 글래스기판(101)에 기판측리브(104)를 인쇄하도록 했지만, 기판측리브(104)를 사용하지 않는 경우에는, 전자방출원(110)을 접착하기 위한 절연성 페이스트(l06)만을 글래스기판(101)에 인쇄하면 된다. 또한, 접착제로서 저융점의 프릿트 글래스를 포함하는 절연성 페이스트(106)를 사용했지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라, 프릿트 글래스를 포함하는 접착제라면, 은페이스트등의 도전성 페이스트이더라도 좋다. 또한, 전자방출원(110)의 글래스기판(l01)에의 고정은, 전자방출원(110)전체를 접착제로 고정하는 방법으로 한정하는 것이 아니라, 전자방출원(ll0)을 부분적으로, 예를 들면 그 양단만을 접착제로 고정하도록 하더라도 좋다.

이어서, 이렇게하여 제조된 평면디스플레이의 동작에 대해 설명한다.

본실시예에 의한 평면디스플레이에 있어서는, 전자인출전극(120)과 전자방출원(110)과의 사이에 전자인출전극(l20)측이 정전위가 되도록 직류전원전압을 인가한다. 이것에 의해, 전자인출전극(120)및 전자방출원(ll0)의 교차부분에 대응하는 전자방출원(110)의 나노튜브형상 섬유(피막(112))에 전계가 균일하게 인가되며 나노튜브형상 섬유로부터 전자가 인출된다. 인출된 전자는 전자인출전극(120)의 전자통과부(l21)로부터 방출된다.

이 때, 금속백막(l30)에 정전압(가속전압)이 인가되어있으면, 전자통과부(12l)로부터 방출된 전자가 금속백막(130)을 향하여 가속된다. 가속된 전자는 금속백막(130)을 투과하여 형광체막(l40)에 충돌하여 형광체막(140)을 발광시킨다.

따라서, 전자인출전극(120) 및 전자방출원(ll0)을 행 및 열 방향으로 소정수 각각 설치한 구성으로 하는 것에 의해, 금속백막(130)에 정전압(가속전압)을 인가한 상태로 액티브행의 전자인출전극(120)에 소정 전압을 인가해 두고 액티브행의 발광화소에 대응하는 열(列)의 전자방출원(110)에 대하여 소정의 부전압을 인가하는 동작을 1행째부터 소정행째의 전자인출전극(120)까지 순차하는 것에 의해 도트매트릭스표시를 할 수 있다. 여기서, 부전압을 인가하지 않는 전자방출원(110)과 액티브행이외의 전자인출전극(120)은 0V로 설정한다.

본실시예에 의하면, 전자방출원이 되는 나노튜브형상 섬유가 금속부재(111)의 표면 및 관통공(117)의 내벽을 덮어 매끄러운 표면의 피막(112)을 형성하도록 했기때문에, 전계가 표면에 균일하게 인가되어, 전계방출전자가 장소에 구애받지 않고 일정하게 방출된다. 이 때문에 균일한 전계전자방출이 얻어져, 화면전체적으로 똑같은 휘도가 얻어진다.

또한, 전자방출원(110)에 항상 수축력이 작용하고 있기 때문에 열팽창에 의한 전자방출원(110)의 변형이 없고, 전자방출원(110)과 전자인출전극(120)의 간격 변동을 억제할 수가 있다. 이 때문에, 휘도의 변동을 막아 동일한 휘도가 얻어지는 효과를 갖는다. 더욱이 전자방출원(110)이 그 전장(全長)에 걸쳐 글래스기판(101)에 접착되어 있기때문에, 구동시에 생기는 전자방출원(110)의 진동이 억제되고잡음의 발생을 방지할 수 있다.

또, 본발명은, 상술한 실시예로 한정되는 것이 아니라, 다수의 관통구멍을 가지며 나노튜브형상 섬유의 생성핵이 되는 판형상 금속부재와, 이 금속부재의 표면 및 관통공 벽을 피복한 나노튜브형상 섬유로이루어지는 피막을 구비한 전계방출형 전자방출원을 기판에 접착하고 사용하는 평면디스플레이라면 좋다. 예를 들면 기판측리브나 전면리브에 글래스나 세라믹의 스페이서를 사용한 타입, 기판측리브와 전면리브가 없이 2개의 스페이서 글래스를 포개어 스페이서글래스사이에 전자인출전극을 통하여 고정한 타입, 기판측 리브와 전면리브가 없고 금속백막이 전자인출전극을 겸하고 있는 타입등, 여러가지 변형이 가능하다.

이상설명한 바와 같이, 본발명의 평면디스플레이에 있어서는, 전계방출전자가 장소에 의하지 않고 일정하게 방출되기 때문에, 휘도얼룩이 없는 똑같은 휘도가 얻어진다. 또, 열팽창에 의한 전자방출원과 전자인출전극의 간격의 변동을 억제하고, 휘도의 변동을 방지할 수 있다.

Claims

기판(101)과,

상기 기판상에 설치된 전계방출형 전자방출원(110)과,

진공공간을 통해 상기 기판에 대향배치되어, 적어도 일부가 투광성을 갖는 프론트 글래스(103)와,

전자통과구멍(121)을 가지며, 상기 전자방출원으로부터 떨어져서 상기 기판과 대향배치된 전자인출전극(120)과,

상기 프론트 글래스의 상기 기판으로의 대향면상에 적층된 형광체막(140,140R,140G,140B)을 구비하는 평면디스플레이로서,

상기 전자방출원은,

다수의 관통구멍(117)을 가지며, 나노튜브형상 섬유의 생성핵이 되는 판형상의 금속부재(111)와,

상기 금속부재의 표면 및 상기 관통구멍의 내벽을 피막하는 나노튜브형상 섬유로 이루어지는 피막(112)

을 구비하는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

상기 전자방출원은, 서로 평행하게 배치된 복수의 판형상전자방출원을 구비하며,

상기 전자인출전극은, 상기 판형상전자방출원과 직교하는 방향으로 배치된 복수의 판형상인출전극을 구비하며,

상기 형광체막은, 상기 판형상인출전극에 대응하여 대향배치된 복수의 판형상형광체막을 구비하는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이.
제 2 항에 있어서,

상기 기판상에 소정의 간격으로 수직설치된 복수의 지지리브(104)를 더 구비하고 상기 판형상 전자방출원은 상기 지지리브 사이에 배치되며,

상기 판형상 전자인출 전극은 상기 지지리브상에 지지되는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

상기 전자방출원은, 프릿트 글래스를 포함하는 접착제로 상기 기판에 고착되는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

상기 전자방출원은,

상기 금속부재가 철 및 철을 포함하는 합금중 하나로 만들어지고,

상기 피막을 구성하는 나노튜브형상 섬유는, 탄소로부터 만들어지고 또한 컬(curl)한 상태로 상기 금속부재를 피막하는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이.
제 5 항에 있어서,

상기 피막을 구성하는 나노튜브형상 섬유는, 굵기가 l0nm 이상 l㎛ 미만으로, 길이가 1㎛ 이상 100㎛ 미만의 섬유인 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이.
제 5 항에 있어서,

상기 금속부재는, 0.05∼0.20mm의 두께를 가지며,

상기 피막은, 상기 금속부재의 표면 및 상기 관통구멍의 내벽을 10∼30㎛의 두께로 덮어 매끄러운 곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이.
제 l 항에 있어서,

상기 금속부재는, 매트릭스형상으로 상기 관통구멍을 가지며, 격자형상으로 형성되는 것을 특징으로로 하는 평면 디스플레이.
소정간격으로 서로 평행하게 배치되며 또한 다수의 관통구멍(117)을 갖는 나노튜브형상 섬유의 생성핵이 되는 금속판으로 이루어지는 복수의 판형상 금속부재(111) 및 상기 판형상 금속부재를 통하여 대향배치되며 상기 판형상 금속부재의 양단을 유지하는 한 쌍의 유지부재(115)가 일체로 형성된 금속기판(113)을 제작하는 단계와,

상기 금속기판의 표면 및 상기 관통공의 내벽에 나노튜브형상 섬유로 이루어지는 피막(112)을 형성하는 단계와,

상기 피막이 형성된 상기 금속기판의 상기 유지부재사이에 인장력을 가한 상태로 상기 판형상 금속부재를 글래스 기판(101)의 표면에 접착하는 단계와,

상기 금속기판으로부터 상기 유지부재를 떼어내고 전계방출형의 전자방출원이 설치된 글래스 기판을 집어내는 각 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전계방출형 전자방출원의 설치방법.
제 9 항에 있어서,

상기 접착하는 단계는, 상기 금속기판의 양단이 고정된 판형상의 금속제 설치금구를 400∼600℃로 가열한 상태로 상기 글래스기판상에 상기 판형상 금속부재를 접착하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전계방출형 전자방출원의 설치방법.