KR20020029565A - Field emission display - Google Patents

Field emission display Download PDF

Info

Publication number
KR20020029565A
KR20020029565A KR1020000060464A KR20000060464A KR20020029565A KR 20020029565 A KR20020029565 A KR 20020029565A KR 1020000060464 A KR1020000060464 A KR 1020000060464A KR 20000060464 A KR20000060464 A KR 20000060464A KR 20020029565 A KR20020029565 A KR 20020029565A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
emitter
electrode
gate electrode
anode
insulating layer
Prior art date
Application number
KR1020000060464A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
문성학
Original Assignee
구자홍
엘지전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구자홍, 엘지전자주식회사 filed Critical 구자홍
Priority to KR1020000060464A priority Critical patent/KR20020029565A/en
Publication of KR20020029565A publication Critical patent/KR20020029565A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/46Control electrodes, e.g. grid; Auxiliary electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/30Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304Field-emissive cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/53Electrodes intimately associated with a screen on or from which an image or pattern is formed, picked-up, converted, or stored

Abstract

PURPOSE: A field emission display is provided to improve brightness of the FED by preventing discharge nonuniformity and arcing due to the charges accumulated into the spacer. CONSTITUTION: A field emission display includes an upper plate(50) having a cathode electrode(52) thereon, and a lower plate(70) having an anode electrode(66) thereon. A reflection plate(68) is formed beneath the anode electrode(66), and a phosphor layer(64) and a second insulation layer(62) are formed on the anode electrode(66). An emitter(56), a first insulation layer(58), and a gate electrode(60) are formed successively on the second insulation layer(62). The reflection plate(68) reflects electrons, which are discharged from the emitter and enter the reflection plate, to the upper plate. The anode electrode(66) accelerates the electrons discharged from the emitter to the phosphor layer(64). The phosphor layer(64) emits one visible ray of red, green, and blue by impacting with the electrons. A resistor layer(54) is formed on the rear face of the upper plate. The cathode electrode(52) supplies currents to the emitter(56) and the resistor layer(54) limits over-currents applying from the cathodes electrode to the emitter so as to supply uniform currents to the emitter. The first insulation layer(58) insulates the emitter(56) from the gate electrode(60). The emitter(56), the first insulation layer(58), the gate electrode(60), and the second insulation layer(62) laminated on the rear face of the resistor layer(54) act as spacers so as to maintain a high vacuum state between the upper glass plate and the lower glass plate.

Description

전계 방출 표시소자{Field Emission Display}Field emission display device {Field Emission Display}

본 발명은 전계 방출 표시소자에 관한 것으로 특히, 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 전계 방출 표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a field emission display device, and more particularly, to a field emission display device capable of improving luminance.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : 이하 "FED"라 함) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함), 일렉트로 루미네센스(Electro-luminescence : 이하 "EL"이라 함) 등이 있다. 표시품질을 개선하기 위하여, 평판 표시장치의 휘도, 콘트라스트 및 색순도를 높이기 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes (CRTs). Such flat panel displays include liquid crystal displays (hereinafter referred to as "LCD"), field emission displays (hereinafter referred to as "FED"), and plasma display panels (hereinafter referred to as "PDP"). And electroluminescence (hereinafter referred to as "EL"). In order to improve the display quality, research and development have been actively conducted to increase the brightness, contrast and color purity of flat panel displays.

FED는 첨예한 음극(에미터)에 고전계를 집중해 양자역학적인 터널(Tunnel) 효과에 의하여 전자를 방출하고, 방출된 전자를 이용하여 형광체를 여기시킴으로써 화상을 표시하게 된다.The FED concentrates a high field on a sharp cathode (emitter), emits electrons by a quantum mechanical tunnel effect, and displays an image by exciting the phosphor using the emitted electrons.

도 1 및 도 2를 참조하면, 애노드 전극(4) 및 형광체(6)가 적층된 상부기판(2)과, 하부기판(8) 상에 형성되는 전계방출 어레이(32)를 구비한 FED가 도시되어 있다. 전계방출 어레이(32)는 하부기판(8) 상에 형성되는 캐소드 전극(10) 및 저항층(12)과, 저항층(12)상에 형성되는 게이트 절연층(14) 및 에미터(22)와, 게이트 절연층(14) 상에 형성되는 게이트 전극(16)을 구비한다. 캐소드 전극(10)은 에미터(22)에 전류를 공급하게 되며, 저항층(12)은 캐소드 전극(10)으로부터 에미터(22) 쪽으로 인가되는 과전류를 제한하여 에미터(22)에 균일한 전류를 공급하는 역할을 하게 된다. 게이트 절연층(14)은 캐소드 전극(10)과게이트 전극(16) 사이를 절연하게 된다. 게이트 전극(16)은 전자를 인출시키기 위한 인출전극으로 이용된다. 상부기판(2)과 하부기판(8) 사이에는 스페이서(40)가 설치된다. 스페이서(40)는 상부기판(2)과 하부기판(8) 사이의 고진공 상태를 유지할 수 있도록 상부기판(2)과 하부기판(8)을 지지한다.1 and 2, an FED having an upper substrate 2 on which an anode electrode 4 and a phosphor 6 are stacked, and a field emission array 32 formed on the lower substrate 8 is illustrated. It is. The field emission array 32 includes the cathode electrode 10 and the resistive layer 12 formed on the lower substrate 8, and the gate insulating layer 14 and the emitter 22 formed on the resistive layer 12. And a gate electrode 16 formed on the gate insulating layer 14. The cathode electrode 10 supplies a current to the emitter 22, and the resistive layer 12 limits the overcurrent applied from the cathode electrode 10 toward the emitter 22, thereby making it uniform to the emitter 22. It serves to supply current. The gate insulating layer 14 insulates between the cathode electrode 10 and the gate electrode 16. The gate electrode 16 is used as an extraction electrode for drawing electrons. The spacer 40 is installed between the upper substrate 2 and the lower substrate 8. The spacer 40 supports the upper substrate 2 and the lower substrate 8 so as to maintain a high vacuum state between the upper substrate 2 and the lower substrate 8.

화상을 표시하기 위하여, 캐소드 전극(10)에 부극성(-)의 캐소드전압이 인가되고 애노드 전극(4)에 정극성(+)의 애노드전압이 인가된다. 그리고 게이트 전극(16)에는 정극성(+)의 게이트 전압이 인가된다. 그러면, 에미터(22)로부터 방출된 전자빔(30)이 애노드 전극(4) 쪽으로 가속된다. 이 전자빔(30)이 적색·녹색·청색의 형광체(6)에 충돌하여 형광체(6)를 여기시키기 된다. 이때, 형광체(6)에 따라 적색·녹색·청색 중 어느 한 색의 가시광이 발생된다. 스페이서(40)는 도 3과 같이 게이트 전극(16)과 나란하게 형성된다. 이 때문에 어느 한 서브화소 또는 화소 내에서 발생된 전자빔(30)이 형광체(6) 쪽으로 가속될 때, 전자빔(30) 확산에 의해 도 4와 같이 스페이서(40)에 전하(42)가 축적된다. 이렇게 축적된 전하(42)는 패널 내의 전계를 왜곡시켜 스페이서 주변의 전자빔(30) 궤도를 변화시킨다. 즉, 스페이서(40)에 축적된 전하(42)는 화소셀의 균일성을 저해하거나 방전의 불균일 현상을 발생시켜 FED의 화질을 저하시킨다. 또한, 스페이서(40)의 표면에 전하(42)가 일정량 이상 축적되면 스페이서(40) 표면이 전도성을 뛰게 되어 아킹(Arching) 현상이 발생된다. 이러한 아킹 현상에 의해 FED의 화질이 열화됨은 물론 에미터(22), 형광체(6) 및 도시되지 않은 구동회로가 파괴된다.In order to display an image, a negative (-) cathode voltage is applied to the cathode electrode 10 and a positive (+) anode voltage is applied to the anode electrode 4. The gate voltage of positive polarity (+) is applied to the gate electrode 16. Then, the electron beam 30 emitted from the emitter 22 is accelerated toward the anode electrode 4. The electron beam 30 collides with the red, green, and blue phosphors 6 to excite the phosphors 6. At this time, visible light of any one of red, green, and blue colors is generated according to the phosphor 6. The spacer 40 is formed in parallel with the gate electrode 16 as shown in FIG. 3. For this reason, when the electron beam 30 generated in any one subpixel or pixel is accelerated toward the phosphor 6, charge 42 is accumulated in the spacer 40 as shown in FIG. 4 by the electron beam 30 diffusion. The accumulated charge 42 distorts the electric field in the panel to change the trajectory of the electron beam 30 around the spacer. In other words, the charges 42 accumulated in the spacer 40 lower the uniformity of the pixel cells or cause unevenness of the discharge, thereby degrading the image quality of the FED. In addition, when the charge 42 is accumulated at a predetermined amount or more on the surface of the spacer 40, the surface of the spacer 40 may be electrically conductive, thereby causing arcing. This arcing phenomenon not only degrades the image quality of the FED, but also destroys the emitter 22, the phosphor 6, and a driving circuit (not shown).

도 5는 종래의 게이트 전극과 캐소드 전극을 상세히 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a conventional gate electrode and a cathode electrode in detail.

도 5를 참조하면, 게이트 전극(16)과 캐소드 전극(10)은 서로 교차되는 방향으로 형성된다. 게이트 전극(16)과 캐소드 전극(10)의 교차부(44)에서 게이트 전극(16)에는 다수의 홀(46)이 형성된다. 다수의 홀(46) 각각에는 에미터(22)가 형성되며 에미터(22)로부터 방출된 전자는 홀(46)을 통해 애노드 전극(4)으로 가속되게 된다. 이와 같은 FED에서 고휘도를 구현하기 위해서는 많은 전자가 애노드 전극(4)으로 방출되어야 한다. 즉, 게이트 전극(16)에 많은 홀(46)이 형성되어야 한다. 이를 위해서 교차부(44)는 소정이상의 넓은 면적으로 형성되어야 한다.Referring to FIG. 5, the gate electrode 16 and the cathode electrode 10 are formed to cross each other. A plurality of holes 46 are formed in the gate electrode 16 at the intersection 44 of the gate electrode 16 and the cathode electrode 10. An emitter 22 is formed in each of the plurality of holes 46, and electrons emitted from the emitter 22 are accelerated to the anode electrode 4 through the hole 46. In order to achieve high luminance in such an FED, many electrons must be emitted to the anode electrode 4. That is, many holes 46 must be formed in the gate electrode 16. To this end, the cross section 44 should be formed in a wide area of more than a predetermined.

이와 같이 형성된 FED에서, 전자를 방출하기 위하여 캐소드 전극(10)과 게이트전극(16)에 일정전압이 인가될 때 캐소드 전극(10)과 게이트 전극(16) 간에 패널 커패시턴스가 발생된다. 이와 같은 패널 커패시턴스의 값은 s/d(s:면적,d:거리)이므로 교차부(44)의 면적을 넓을수록 크게 나타난다. 이와 같은 패널 커패시턴스에 의해 전자가 방출될 때 캐소드 전극(10) 및 게이트전극(16)간에 많은 소비전력이 소모됨과 아울러 전자 방출효율이 저하된다. 또한, 캐소드 전극(10) 상에 형성되는 에미터(22)는 진공 증착법으로 형성된다. 진공 증착법으로 형성된 에미터들(22)은 패널 내에서 균일성이 저하된다. 즉, 에미터들(22)의 전자 방출 효율이 상이하여 휘도가 저하되는 문제점이 있다.In the FED formed as described above, a panel capacitance is generated between the cathode electrode 10 and the gate electrode 16 when a constant voltage is applied to the cathode electrode 10 and the gate electrode 16 to emit electrons. Since the value of the panel capacitance is s / d (s: area, d: distance), the larger the area of the intersection 44 is, the larger the value appears. When electrons are emitted by the panel capacitance, a large amount of power is consumed between the cathode electrode 10 and the gate electrode 16 and the electron emission efficiency is lowered. In addition, the emitter 22 formed on the cathode electrode 10 is formed by a vacuum deposition method. Emitters 22 formed by the vacuum deposition method are less uniform in the panel. That is, there is a problem that the luminance is lowered because the electron emission efficiency of the emitters 22 is different.

따라서, 본 발명의 목적은 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 전계 방출 표시소자를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a field emission display device capable of improving luminance.

도 1은 종래의 전계 방출 표시소자를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a conventional field emission display device.

도 2는 종래의 전계 방출 표시소자를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a conventional field emission display device.

도 3은 도 1에 도시된 전계 방출 표시소자에 형성되는 스페이서를 나타내는 평면도.3 is a plan view illustrating a spacer formed in the field emission display device illustrated in FIG. 1.

도 4는 도 1에 도시된 전계 방출 표시소자의 스페이서에 축적되는 전하를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing charges accumulated in a spacer of the field emission display shown in FIG. 1;

도 5는 도 1에 도시된 게이트전극 및 캐소드전극의 교차부를 나타내는 도면.FIG. 5 is a view showing an intersection of a gate electrode and a cathode electrode shown in FIG. 1;

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 전계 방출 표시소자를 나타내는 사시도.6 is a perspective view showing a field emission display device according to a first embodiment of the present invention;

도 7은 도 6에 도시된 "A-A'"를 절취하여 나타내는 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line “A-A '” of FIG. 6;

도 8은 도 6에 도시된 전계 방출 표시소자의 전자방출 과정을 나타내는 단면도.8 is a cross-sectional view illustrating an electron emission process of the field emission display device illustrated in FIG. 6.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 전계 방출 표시소자를 나타내는 사시도.9 is a perspective view showing a field emission display device according to a second embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 전계 방출 표시소자를 나타내는 사시도.10 is a perspective view showing a field emission display device according to a third embodiment of the present invention.

도 11은 도 10에 도시된 전계 방출 표시소자의 전자방출 과정을 나타내는 단면도.FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an electron emission process of the field emission display device illustrated in FIG. 10.

도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 전계 방출 표시소자를 나타내는 단면도.12 is a cross-sectional view showing a field emission display device according to a fourth embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

2,50 : 상부기판4,66,74,75,76 : 애노드전극2,50: upper substrate 4,66,74,75,76: anode electrode

6,64 : 형광체8,70 : 하부기판6,64: phosphor 8,70: lower substrate

10,52 : 캐소드전극12,54 : 저항층10,52 cathode electrode 12,54 resistive layer

14 : 게이트 절연층16,60,78,80 : 게이트전극14 gate insulating layer 16, 60, 78, 80 gate electrode

22,56 : 에미터30 : 전자빔22,56: emitter 30: electron beam

32 : 전계방출 어레이40 : 스페이서32: field emission array 40: spacer

42 : 전하44 : 교차부42 charge 44 intersection

46 : 홀58,62,72,82 : 절연층46: hole 58, 62, 72, 82: insulating layer

68 : 반사판68: reflector

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전계 방출 표시소자는 상부기판과, 상부기판의 배면에 형성되는 캐소드전극과, 상부기판과 대향되게 형성되는 하부기판과, 하부기판 상에 형성되는 애노드전극과, 애노드전극 상에 캐소드전극과 교차되는 방향으로 형성되는 게이트전극과, 게이트전극 상에 게이트전극과 나란하게 형성되는 에미터를 구비한다.In order to achieve the above object, the field emission display device of the present invention includes an upper substrate, a cathode electrode formed on the rear surface of the upper substrate, a lower substrate formed to face the upper substrate, an anode formed on the lower substrate, A gate electrode is formed on the anode in a direction crossing the cathode, and an emitter is formed on the gate electrode in parallel with the gate electrode.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 6 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 12.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 전계 방출 표시소자를 나타내는 사시도이다.6 and 7 are perspective views illustrating a field emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 전계 방출 표시소자는 캐소드 전극(52)이 형성된 상부기판(50)과, 애노드 전극(66)이 형성된 하부기판(70)을 구비한다. 애노드 전극(66)의 배면에는 반사판(68)이 설치되고, 애노드 전극(66) 상에는 형광체(64)와 제 2 절연층(62)이 형성된다. 제 2 절연층(62) 상에는 에미터(56), 제 1 절연층(58) 및 게이트 전극(60)이 차례로 적층된다. 이와 같은 제 2 절연층(62), 게이트전극(60), 제 1 절연층(58) 및 에미터(56)는 인쇄법등을 이용하여 간단하게 제작될 수 있다. 반사판(68)은 에미터(56)로부터 방출되어 자신에게 입사되는 전자들을 상부기판(50)쪽으로 반사시킨다. 이를 위해, 반사판(68)은 전자를 반사시킬 수 있는 물질(예를 들면, 알루미늄)로 형성된다. 애노드 전극(66)은 에미터(56)로부터 방출되는 전자들을 형광체(64)쪽으로 가속시킨다. 형광체(64)는 에미터(56)로부터 방출되어 애노드전극(66)에 의해 가속된 전자들과 충돌하여 적색·녹색·청색 중 어느 한색의 가시광을 발생시킨다. 게이트 전극(60)은 전자를 인출시키기 위한 인출전극으로 사용된다. 캐소드 전극(52)이 형성된 상부기판(50)의 배면에는 저항층(54)이 형성된다. 캐소드 전극(52)은 에미터(56)에 전류를 공급하게 되며, 저항층(54)은 캐소드 전극(52)으로부터 에미터(56) 쪽으로 인가되는 과전류를 제한하여 에미터(56)에 균일한 전류를 공급하는 역할을 하게 된다. 한편, 캐소드 전극(52)은 화면의 표시면에 해당하는 상부전극(50)에 형성되기 때문에 개구율을 높을 수 있도록 투명전극(예를 들면, Indium Tin Oxide : ITO)으로 형성된다. 제 1 절연층(58)은 에미터(56)와 게이트전극(60)을 절연시킨다. 제 2 절연층(62)은 제 2 절연층(58)보다 높은 높이로 형성되어 애노드 전극(66)과 게이트 전극(60)을 절연시킨다. 본 발명에서는 저항층(54)의 배면에 적층된 에미터(56), 제 1 절연층(58), 게이트 전극(60) 및 제 2 절연층(62)이 스페이서의 역할을 하게 된다. 즉, 저항층(54)의 배면에 적층된 에미터(56), 제 1 절연층(58), 게이트 전극(60) 및 제 2 절연층(62)은 상부기판(50)과 하부기판(70) 사이의 고진공 상태를 유지할 수 있도록 상부기판(50)과 하부기판(70)을 지지한다. 따라서, 본 발명에서는 스페이서가 별도로 설치되지 않는다. 즉, 본 발명의 전계 방출 표시소자는 스페이서로 인해 발생되었던 방전 불균일 현상 및 아킹현상의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에서 화소셀들은 게이트 전극(60)과 캐소드 전극(52)의 교차부에 형성되지 않고, 게이트 전극(60)과 캐소드 전극(52)의 교차부에 인접되게 형성된다. 따라서, 종래의 전계 방출 표시소자에서와 같이 게이트 전극(60)과 캐소드 전극(52)의 교차부의 면적을 넓게 형성할 필요가 없다. 즉, 게이트 전극(60)과 캐소드 전극(52)의 사이에서 발생되는 패널 커패시턴스를 최소화하여 휘도를 향상시킬 수 있다. 한편, 본 발명에서의 저항층(54)은 도 9와 같이 에미터(56) 상에 형성될 수 도 있다.6 and 7, the field emission display device according to the exemplary embodiment of the present invention includes an upper substrate 50 on which the cathode electrode 52 is formed, and a lower substrate 70 on which the anode electrode 66 is formed. . A reflecting plate 68 is provided on the back of the anode electrode 66, and a phosphor 64 and a second insulating layer 62 are formed on the anode electrode 66. The emitter 56, the first insulating layer 58, and the gate electrode 60 are sequentially stacked on the second insulating layer 62. The second insulating layer 62, the gate electrode 60, the first insulating layer 58, and the emitter 56 may be simply manufactured using a printing method or the like. The reflector plate 68 reflects electrons emitted from the emitter 56 and incident on the upper substrate 50 toward the upper substrate 50. For this purpose, the reflector plate 68 is formed of a material capable of reflecting electrons (for example, aluminum). The anode electrode 66 accelerates electrons emitted from the emitter 56 toward the phosphor 64. The phosphor 64 is emitted from the emitter 56 and collides with the electrons accelerated by the anode electrode 66 to generate visible light of any one of red, green and blue colors. The gate electrode 60 is used as an extraction electrode for drawing electrons. A resistive layer 54 is formed on the rear surface of the upper substrate 50 on which the cathode electrode 52 is formed. The cathode electrode 52 supplies current to the emitter 56, and the resistive layer 54 limits the overcurrent applied from the cathode electrode 52 toward the emitter 56, thus making the emitter 56 uniform. It serves to supply current. Meanwhile, since the cathode electrode 52 is formed on the upper electrode 50 corresponding to the display surface of the screen, the cathode electrode 52 is formed of a transparent electrode (for example, indium tin oxide (ITO)) to increase the aperture ratio. The first insulating layer 58 insulates the emitter 56 from the gate electrode 60. The second insulating layer 62 is formed at a height higher than that of the second insulating layer 58 to insulate the anode electrode 66 from the gate electrode 60. In the present invention, the emitter 56, the first insulating layer 58, the gate electrode 60, and the second insulating layer 62 stacked on the rear surface of the resistive layer 54 serve as spacers. That is, the emitter 56, the first insulating layer 58, the gate electrode 60, and the second insulating layer 62 stacked on the back surface of the resistive layer 54 may have the upper substrate 50 and the lower substrate 70. The upper substrate 50 and the lower substrate 70 are supported so as to maintain a high vacuum state therebetween. Therefore, in the present invention, the spacer is not provided separately. That is, the field emission display device of the present invention can prevent the occurrence of discharge unevenness and arcing caused by the spacer. Further, in the present invention, the pixel cells are not formed at the intersection of the gate electrode 60 and the cathode electrode 52, but are formed adjacent to the intersection of the gate electrode 60 and the cathode electrode 52. Therefore, as in the conventional field emission display device, it is not necessary to widen the area of the intersection of the gate electrode 60 and the cathode electrode 52. That is, the panel capacitance generated between the gate electrode 60 and the cathode electrode 52 can be minimized to improve luminance. Meanwhile, the resistive layer 54 in the present invention may be formed on the emitter 56 as shown in FIG. 9.

화상을 표시하기 위하여, 캐소드 전극(52)에 부극성(-)의 캐소드 전압이 인가되고 애노드 전극(66)에 정극성(+)의 애노드 전압이 인가된다. 그리고 게이트 전극(60)에는 정극성(+)의 게이트 전압이 인가된다. 그러면, 도 8과 같이 에미터(56)로부터 전자들이 방출된다. 에미터(56)로부터 방출된 전자들은 애노드 전극(66) 쪽으로 가속되어 형광체(64)를 여기시키게 된다. 이때, 형광체(64)에 따라 적색·녹색·청색 중 어느 한 색의 가시광이 발생된다. 형광체(64)를 여기시킨 전자들은 형광체(64) 및 애노드전극(66)을 투과하여 반사판(68)으로 입사된다. 반사판(68)은 자신에게 입사되는 전자들을 상부기판(50) 쪽으로 반사시킨다. 반사판(68)에서 반사된 전자들은 다시 한번 형광체(64)를 여기시키게 된다. 즉, 에미터(56)로부터 방출된 전자들은 형광체(64)를 2번 여기시키게 된다. 따라서, 본 발명에서는 종래에 비해 2배 이상의 높은 휘도를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 제 1 절연층(58)의 두께를 조절하여 에미터(56)로부터 방출되는 전자의 양을 임의로 설정할 수 있다. 한편, 본 발명에서는 도 8과 같이 하나의에미터(58)로부터 방출되는 전자는 인접되는 2개의 화소셀에 공급된다. 이에 따라 원하지 않는 화소셀을 발광시킬 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 10과 같이 캐소드전극(52)과 교차되는 방향으로 애노드전극들(74,75,76)을 형성한다.In order to display an image, a negative (-) cathode voltage is applied to the cathode electrode 52 and a positive (+) anode voltage is applied to the anode electrode 66. The gate voltage of positive polarity (+) is applied to the gate electrode 60. Then, electrons are emitted from the emitter 56 as shown in FIG. 8. Electrons emitted from the emitter 56 are accelerated toward the anode electrode 66 to excite the phosphor 64. At this time, visible light of any one of red, green, and blue colors is generated according to the phosphor 64. Electrons that excite the phosphor 64 are incident on the reflector plate 68 through the phosphor 64 and the anode electrode 66. The reflector 68 reflects electrons incident to the upper substrate 50 toward the upper substrate 50. Electrons reflected from the reflector plate 68 once again excite the phosphor 64. That is, the electrons emitted from the emitter 56 will excite the phosphor 64 twice. Therefore, in the present invention, it is possible to implement a luminance higher than two times higher than that of the related art. In the present invention, the amount of electrons emitted from the emitter 56 can be arbitrarily set by adjusting the thickness of the first insulating layer 58. Meanwhile, in the present invention, as shown in FIG. 8, electrons emitted from one emitter 58 are supplied to two adjacent pixel cells. Accordingly, unwanted pixel cells can be made to emit light. In order to solve this problem, anode electrodes 74, 75, and 76 are formed in a direction crossing the cathode electrode 52 as shown in FIG. 10.

도 10을 참조하면, 애노드전극들(74,75,76)은 제 2 절연층(62)과 나란하게 형성된다. 이와 같은 애노드전극들(74,75,76)은 원하는 화소셀(90)만을 발광시킬 수 있도록 서로 상이하게 구동된다. 이를 위해, 애노드전극들(74,75,76)의 사이에는 제 3 절연층(72)이 형성된다. 제 3 절연층(72)은 애노드전극들(74,75,76)을 전기적으로 절연시키는 역할을 하게 된다. 애노드전극들(74,75,76) 이외의 다른 구성 및 특징들은 도 6에 도시된 전계 방출 표시소자와 동일하다.Referring to FIG. 10, anode electrodes 74, 75, and 76 are formed to be parallel to the second insulating layer 62. The anode electrodes 74, 75, and 76 are driven differently from each other so as to emit light of only a desired pixel cell 90. To this end, a third insulating layer 72 is formed between the anode electrodes 74, 75, 76. The third insulating layer 72 serves to electrically insulate the anode electrodes 74, 75, 76. Other configurations and features than the anode electrodes 74, 75 and 76 are the same as the field emission display shown in FIG.

특정 화소셀에 화상을 표시하기 위하여, 캐소드 전극(52)에 부극성(-)의 캐소드 전압이 인가되고 애노드 전극(75)에 정극성(+)의 애노드 전압이 인가된다. 그리고 게이트 전극(60)에는 정극성(+)의 게이트 전압이 인가된다. 그러면, 도 11과 같이 에미터(56)로부터 전자들이 방출된다. 에미터(56)로부터 방출된 전자들은 애노드 전극(75) 쪽으로 가속되어 형광체(64)를 여기시키게 된다. 이때, 형광체(64)에 따라 적색·녹색·청색 중 어느 한 색의 가시광이 발생된다. 형광체(64)를 여기시킨 전자들은 형광체(64) 및 애노드전극(75)을 투과하여 반사판(68)으로 입사된다. 반사판(68)은 자신에게 입사되는 전자들을 상부기판(50) 쪽으로 반사시킨다. 반사판(68)에서 반사된 전자들은 다시 한번 형광체(64)를 여기시키게 된다. 한편, 본 발명의 전계 방출 표시소자는 원하는 화소셀만을 발광시킬 수 있도록 도 12와 같이 게이트 전극들(78,80)의 사이에 제 4 절연층(82)을 형성할 수 있다.In order to display an image in a specific pixel cell, a negative (-) cathode voltage is applied to the cathode electrode 52 and a positive (+) anode voltage is applied to the anode electrode 75. The gate voltage of positive polarity (+) is applied to the gate electrode 60. Then, electrons are emitted from the emitter 56 as shown in FIG. 11. Electrons emitted from the emitter 56 are accelerated toward the anode electrode 75 to excite the phosphor 64. At this time, visible light of any one of red, green, and blue colors is generated according to the phosphor 64. Electrons that excite the phosphor 64 are incident on the reflector plate 68 through the phosphor 64 and the anode electrode 75. The reflector 68 reflects electrons incident to the upper substrate 50 toward the upper substrate 50. Electrons reflected from the reflector plate 68 once again excite the phosphor 64. Meanwhile, in the field emission display device of the present invention, the fourth insulating layer 82 may be formed between the gate electrodes 78 and 80 as shown in FIG. 12 to emit only desired pixel cells.

도 12를 참조하면, 게이트 전극들(78,80)의 사이에 게이트 전극들(78,80)과 나란한 방향으로 제 4 절연층(82)이 형성된다. 이와 같은 게이트 전극들(78,80)은 서로 상이하게 구동됨으로 원하는 화소셀(90)만을 발광시킬 수 있다. 게이트 전극들(78,80)의 사이에 형성되는 제 4 절연층(82)은 게이트 전극(78,80)을 전기적으로 절연시킨다. 게이트 전극들(78,80) 이외의 다른 구성 및 특징들은 도 6에 도시된 전계 방출 표시소자와 동일하므로 생략하기로 한다.Referring to FIG. 12, a fourth insulating layer 82 is formed between the gate electrodes 78 and 80 in a direction parallel to the gate electrodes 78 and 80. Since the gate electrodes 78 and 80 are driven differently from each other, only the desired pixel cells 90 may emit light. The fourth insulating layer 82 formed between the gate electrodes 78 and 80 electrically insulates the gate electrodes 78 and 80. Other configurations and features than the gate electrodes 78 and 80 are the same as those of the field emission display shown in FIG.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전계 방출 표시소자에 의하면 상부기판과 하부기판을 지지하기 위한 스페이서가 별도로 형성되지 않는다. 따라서, 스페이서에 축적되는 전하에 의해 발생되었던 방전불균일 현상 및 아킹현상을 방지할 수 있어 전계 방출 표시소자의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서의 화소셀들은 게이트전극과 캐소드전극의 교차부에 형성되지 않기 때문에 교차부의 면적을 최소화할 수 있다. 따라서, 게이트전극과 캐소드전극의 교차부에서 발생되는 패널 커패시턴스를 최소화할 수 있어 전계 방출 표시소자의 휘도를 향상시킬 수 있다. 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.As described above, according to the field emission display device according to the present invention, a spacer for supporting the upper substrate and the lower substrate is not separately formed. As a result, discharge unevenness and arcing caused by charges accumulated in the spacer can be prevented, thereby improving brightness of the field emission display device. In addition, since the pixel cells of the present invention are not formed at the intersection of the gate electrode and the cathode, the area of the intersection can be minimized. Therefore, the panel capacitance generated at the intersection of the gate electrode and the cathode electrode can be minimized, thereby improving the brightness of the field emission display device. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (12)

상부기판과,Upper substrate, 상기 상부기판의 배면에 형성되는 캐소드전극과,A cathode electrode formed on the rear surface of the upper substrate; 상기 상부기판과 대향되게 형성되는 하부기판과,A lower substrate formed to face the upper substrate; 상기 하부기판 상에 형성되는 애노드전극과,An anode formed on the lower substrate; 상기 애노드전극 상에 상기 캐소드전극과 교차되는 방향으로 형성되는 게이트전극과,A gate electrode formed on the anode in a direction crossing the cathode electrode; 상기 게이트전극 상에 상기 게이트전극과 나란하게 형성되는 에미터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And an emitter formed on the gate electrode to be parallel to the gate electrode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 애노드전극과 상기 하부기판 사이에 형성되어 상기 에미터로부터 방출된 전자들을 상기 상부기판쪽으로 반사시키기 위한 반사판과,A reflector formed between the anode electrode and the lower substrate to reflect electrons emitted from the emitter toward the upper substrate; 상기 에미터와 상기 게이트전극 사이에 형성되어 상기 에미터와 상기 게이트전극 사이를 절연시키기 위한 제 1 절연층과,A first insulating layer formed between the emitter and the gate electrode to insulate the emitter from the gate electrode; 상기 애노드전극과 상기 게이트전극 사이에 상기 제 1 절연층보다 높은 높이로 형성되어 상기 애노드전극과 상기 게이트전극을 전기적으로 절연시키기 위한 제 2 절연층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And a second insulating layer formed between the anode electrode and the gate electrode at a height higher than the first insulating layer to electrically insulate the anode electrode and the gate electrode. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 2 절연층 사이에 형광체가 도포되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.A phosphor is coated between the second insulating layer. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 반사판은 알루미늄으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And the reflecting plate is made of aluminum. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 에미터로부터 방출되는 전자의 양을 조절하기 위하여 상기 제 1 절연층의 두께가 조절되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.The thickness of the first insulating layer is adjusted to control the amount of electrons emitted from the emitter. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 애노드전극은 상기 하부기판과 대향되게 하나의 전극으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And the anode electrode is formed as one electrode facing the lower substrate. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 애노드전극은 상기 게이트전극과 나란하게 라인형태로 패터닝되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And the anode electrode is patterned in line with the gate electrode. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 애노드전극의 사이에 절연체가 충진되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.The field emission display device of claim 1, wherein an insulator is filled between the anode electrodes. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 2 절연층 상에 형성된 게이트전극의 사이에 절연체가 충진되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And an insulator filled between the gate electrodes formed on the second insulating layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐소드전극은 투명전극으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And the cathode electrode is formed of a transparent electrode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐소드전극의 배면에 상기 상부기판과 대향되게 형성되어 상기 캐소드전극에 공급되는 전압을 상기 에미터로 균일하게 공급하기 위한 저항층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And a resistance layer formed on a rear surface of the cathode electrode so as to face the upper substrate so as to uniformly supply a voltage supplied to the cathode electrode to the emitter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에미터 상에 상기 에미터와 나란하게 형성되어 상기 캐소드전극에 공급되는 전압을 상기 에미터로 균일하게 공급하기 위한 저항층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자.And a resistance layer formed on the emitter in parallel with the emitter so as to uniformly supply the voltage supplied to the cathode to the emitter.
KR1020000060464A 2000-10-13 2000-10-13 Field emission display KR20020029565A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000060464A KR20020029565A (en) 2000-10-13 2000-10-13 Field emission display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000060464A KR20020029565A (en) 2000-10-13 2000-10-13 Field emission display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020029565A true KR20020029565A (en) 2002-04-19

Family

ID=19693470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000060464A KR20020029565A (en) 2000-10-13 2000-10-13 Field emission display

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20020029565A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100469394B1 (en) * 2002-08-14 2005-02-02 엘지전자 주식회사 Field emission device manufacturing method
KR100858814B1 (en) * 2007-01-30 2008-09-17 삼성에스디아이 주식회사 Display device and the manufacturing method thereof
KR101438733B1 (en) * 2013-04-30 2014-09-05 고려대학교 산학협력단 Vertical vaccum electronic device, method thereof and integrated device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100469394B1 (en) * 2002-08-14 2005-02-02 엘지전자 주식회사 Field emission device manufacturing method
KR100858814B1 (en) * 2007-01-30 2008-09-17 삼성에스디아이 주식회사 Display device and the manufacturing method thereof
KR101438733B1 (en) * 2013-04-30 2014-09-05 고려대학교 산학협력단 Vertical vaccum electronic device, method thereof and integrated device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ghis et al. Sealed vacuum devices: fluorescent microtip displays
WO1997008731A1 (en) Field emission display device with focusing electrodes at the anode and method for constructing same
JP3211271B2 (en) Light emitting element
US7701127B2 (en) Field emission backlight unit
KR20020029565A (en) Field emission display
US7301270B2 (en) Field emission display device having plurality of emitters with a common gate electrode
KR100359019B1 (en) Field Emission Display
KR100444504B1 (en) Field emission display
KR100357831B1 (en) Field Emission Display
KR100625466B1 (en) Field Emission Display
US20050029916A1 (en) Surface conduction electron emission display
KR100447132B1 (en) Field emission display with spacer and method of adhesion the same
KR100338516B1 (en) Field Emission Display and Stabilization Method of Field distribution thereon
KR100575632B1 (en) Field Emission Display Driving with Radio Frequency
KR100415601B1 (en) Active type Metal Insulator Metal Field Emission Display and Driving Method Thereof
KR100415614B1 (en) Active type Metal Insulator Metal Field Emission Display and Driving Method Thereof
KR100378003B1 (en) Field emission display
JP3596014B2 (en) Field emission display panel
KR20020085204A (en) Field emission display
KR100444503B1 (en) Field emission display
KR20020002970A (en) Field Emission Display and Driving Apparatus and Method thereof
KR100670362B1 (en) Display device
KR100353951B1 (en) Field Emission Display and Method of Driving the same
KR100296709B1 (en) Field emission display
KR20030083791A (en) Field emission display device having flat emission source

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application