KR20040065436A - 전자 방출 특성을 향상시킬 수 있는 에미터 배열 구조를갖는 전계 방출 표시 장치 - Google Patents

Abstract

제1 기판과, 이 제1 기판 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 게이트 전극들과, 상기 게이트 전극들을 덮으면서 상기 제1 기판 위에 형성되는 절연층과, 상기 절연층 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 접촉되면서 상기 제1 기판 상에 설정된 화소 영역에 배치되는 복수의 에미터들과, 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 에미터와 임의의 간격을 두고 상기 절연층 위에 배치되는 복수의 카운터 전극들과, 상기 제1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되면서, 이 제1 기판과 진공 용기를 형성하는 제2 기판과, 상기 제1 기판과 마주하는 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극 및 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 형광층을 포함하고, 상기 캐소드 전극들이 그 일부가 제거되어 형성된 에미터 수용부들을 가지고, 상기 에미터 수용부들은 그들 사이에 상기 캐소드 전극에 의해 형성되는 담이 배치되도록 상기 캐소드 전극에 형성되며, 상기 에미터는 적어도 상기 수용부 내에 배치되어 상기 캐소드 전극과 전기적으로 접촉되고, 상기 카운터 전극은 적어도 그 일부위를 상기 에미터 수용부 내에 배치되도록 하여 형성된다.

Description

전자 방출 특성을 향상시킬 수 있는 에미터 배열 구조를 갖는 전계 방출 표시 장치{FIELD EMISSION DISPLAY HAVING EMITTER ARRANGEMENT STRUCTURE CAPABLE OF ENHANCING ELECTRON EMISSION CHARACTERISTICS}

본 발명은 전계 방출 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 말하자면 면상의 에미터를 갖는 전계 방출 표시 장치에 관한 것이다.

냉음극 전자를 전자 방출원으로 사용하여 이미지 형성을 하는 장치인 전계 방출 장치(FED; Field Emission Display)는, 전자 방출층인 에미터의 특성에 따라 장치 전체의 품질을 크게 좌우 받는다.

초기의 전계 방출 표시 장치에 있어, 상기 에미터는 주로 몰리브덴(Mo)을 주 재질로 하는 이른바, 스핀트(spindt) 타입의 금속 팁으로 형성되어 왔는데, 이에 대한 종래 기술로는 미국 특허 제 3,789,471 호에 개시된 전계 방출 캐소드를 갖는 표시 장치를 들 수 있다.

그런데, 상기 금속 팁 형상의 에미터를 갖는 전계 방출 표시 장치를 제조할 때에는, 알려진 바와 같이 반도체 제조 공정-① 에미터가 배치되는 홀을 형성하기 위한 포토리소그래피 및 에칭 공정, ② 금속 팁을 형성하기 위한 몰리브덴의 증착 공정 등-을 사용하므로, 제조 공정이 복잡하고 고난이도의 기술을 필요로 할 뿐만 아니라 고가의 장비를 사용하여야 하므로 제품 제조 단가의 상승으로 인해 대량 생산이 어려운 문제점이 있다.

이에 따라 전계 방출 표시 장치의 관련 업계에서는, 저전압(대략, 10∼50V)의 구동 조건에서도 전자 방출을 할 수 있고 제조 공정 상에도 편의를 도모할 수 있도록 하기 위해, 상기한 에미터를 평탄한 면상으로 형성하는 기술을 연구 개발하고 있다.

지금까지의 기술 동향에 의하면, 상기 평탄한 형상의 에미터로는 카본계 물질 가령, 그라파이트(graphite), 다이아몬드(diamond), DLC(diamond like carbon), C₆₀(Fulleren) 또는 탄소 나노튜브(CNT; Carbon nanotube) 등이 적합한 것으로 알려져 있으며, 이 중 특히 탄소 나노튜브가 비교적 낮은 구동 전압(대략, 10∼50V)에서도 전자 방출을 원활히 이룰 수 있어 전계 방출 표시 장치의 에미터로서 가장 이상적인 물질로 기대되고 있다.

이러한 탄소 나노튜브를 이용한 전계 방출 표시 장치와 관련된 종래 기술로는, 미국특허 제 6,062,931 호, 제 6,097,138 호에 개시된 냉음극 전계 방출 표시장치를 들 수 있다.

한편, 상기 전계 방출 표시 장치가 캐소드, 애노드 및 게이트 전극들을 갖는 3극관의 구조를 가질 때에, 이 전계 방출 표시 장치는 대부분 상기 에미터가 배치되는 기판 상에 먼저 캐소드 전극을 형성하고, 이 위에 상기 에미터를 배치한 다음, 이 에미터 위로 상기 게이트 전극을 배치한 구조를 가진다. 다시 말해, 종래의 전계 방출 표시 장치는 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 게이트 전극을 배치하여 상기 에미터로부터 전자를 방출하여 이를 형광체로 유도하는 구조를 가진다.

그러나, 전계 방출 표시 장치가 그 특성을 높이기 위해서, 상기한 3극관의 구조를 취하면서 여기에 상기 탄소계 물질 특히, 탄소 나노튜브로서 상기 에미터를 형성할 때에는, 상기 게이트 전극 및 이 게이트 전극의 아래에 배치된 절연층 상에 형성된 홀 안으로, 상기 에미터를 양호한 상태로 형성하기가 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점은, 페이스트를 이용한 인쇄법으로 상기 에미터를 형성할 때, 미세한 크기를 갖는 상기 홀 안으로 상기 페이스트를 배치시키기가 쉽지 않기 때문이다.

더욱이, 통상적인 3극관 구조의 전계 방출 표시 장치에 있어서는, 상기 에미터로부터 방출된 전자가 전자빔화되어 해당 형광체를 향해 진행할 때에, (+)전압을 인가받는 게이트 전극의 영역을 지나치는 과정에서 이 게이트 전극의 영향으로 상기 전자빔의 발산력이 너무 강해지는 경우가 있다. 이러한 경우에는 원하지 않는 전자빔의 퍼짐 현상으로 인해 하나의 에이터로부터 출사된 전자빔이 해당 형광체의 주위에 있는 다른 형광체까지 발광시켜, 구현된 화상의 색순도를 저하시켜 선명한 화질을 구현할 수 없게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 하나의 에미터로부터 방출된 전자들이 퍼짐 현상없이 원하는 형광체로 주사될 수 있도록 하는 전계 방출 표시 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 에미터로부터 방출되는 전자량을 증대시킬 수 있는 전계 방출 표시 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 표시 영역에 대한 단위 화소 수를 증가시킬 수 있는 전계 방출 표시 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치를 도시한 부분 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치를 도시한 결합 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치의 에미터 배열 구조를 설명하기 위해 도시한 부분 평면도이다.

도 4, 도 5 및 도 7은 본 발명의 변형예들에 따른 전계 방출 표시 장치의 에미터 배열 구조를 설명하기 위해 도시한 부분 평면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 장치의 에미터로부터 방출된 전자빔의 주사 상태를 알 수 있도록 컴퓨터 시뮤레이션하여 그 결과를 나타낸 도면이다.

이에 본 발명에 따른 전계 방출 표시 장치는,

제1 기판과, 이 제1 기판 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 게이트 전극들과, 상기 게이트 전극들을 덮으면서 상기 제1 기판 위에 형성되는 절연층과, 상기 절연층 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 접촉되면서 상기 제1 기판 상에 설정된 화소 영역에 배치되는 복수의 에미터들과, 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 에미터와 임의의 간격을 두고 상기 절연층 위에 배치되는 복수의 카운터 전극들과, 상기 제1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되면서, 이 제1 기판과 진공 용기를 형성하는 제2 기판과, 상기 제1 기판과 마주하는 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극 및 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 형광층을 포함하고, 상기 캐소드 전극들이 그 일부가 제거되어 형성된 에미터 수용부들을 가지고, 상기 에미터 수용부들은 그들 사이에 상기 캐소드 전극에 의해 형성되는 담이 배치되도록 상기 캐소드 전극에 형성되며, 상기 에미터는 적어도 상기 수용부 내에 배치되어 상기 캐소드 전극과 전기적으로 접촉되고, 상기 카운터 전극은 적어도 그 일부위를 상기 에미터 수용부 내에 배치되도록 하여 형성된다.

이러한 전계 방출 표시 장치에 있어, 상기 카운터 전극은 그 전체 부위를 상기 에미터 수용부 내에 배치하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 전계 방출 표시 장치에 있어, 상기 에미터 수용부는 상기 캐소드 전극의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 캐소드 전극에 형성될 수 있으며, 실질적으로 이는 일측 가장 자리를 따라 상기 캐소드 전극에 배치되는 홈으로 형성될 수 있다.

이 때, 상기 홈 내에 배치되는 상기 카운터 전극의 형상은 상기 홈의 전체 형상과 유사한 형상, 가령, 사각형 또는 삼각형의 형상을 가지고 형성될 수 있다.

더욱이, 상기 에미터는 상기 홈의 가장 자리를 따라 배열되며, 상기 에미터가 배치된 위치에 대응하여 상기 캐소드 전극 상에 홀이 형성되고, 상기 에미터 수용부가 배치된 위치에 대향하여 상기 캐소드 전극의 가장 자리에는 절개부가 형성될 수 있다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 표시장치를 도시한 부분 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전계 방출 표시장치의 부분 결합 단면도로서, 도 1의 화살표 A 방향에서 보고 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 상기 전계 방출 표시장치는 임의의 크기를 갖는 제1 기판(또는 배면 기판, 이하 편의상 배면 기판이라 칭한다.)(2)과 제2 기판(또는 전면 기판, 이하 편의상 전면 기판이라 칭한다.)(4)을 내부 공간부가 형성되도록 소정의 간격을 두고 실질적으로 평행하게 배치하고 이들을 하나로 접합시킴으로써, 장치의 외관인 진공 용기를 형성하고 있다.

상기한 기판들(2,4)에 있어 상기 배면 기판(2) 상에는 전계 방출을 이룰 수 있는 구성이, 상기 전면 기판(4) 상에는 상기 전계 방출에 의해 방출된 전자들에 의해 소정의 이미지를 구현할 수 있는 구성이 제공되는 바, 이를 보다 구체적으로 알아보면 다음과 같다.

먼저 상기 배면 기판(2) 위에는 소정의 패턴 가령, 스트라이트 형상을 취하는 투명한 게이트 전극들(6)이 임의의 간격을 두고 상기 배면 기판(2)의 일방향(X)을 따라 복수로 형성된다. 또한, 상기 게이트 전극들(6) 위에는 이 게이트 전극들(6)을 덮으면서 상기 배면 기판(2) 상에 전체적으로 배치되는 절연층(8)이 형성된다. 이 절연층(8)은 유리질(琉璃質), SiO₂, Polyimide, Nitride 또는 이들의 조합 또는 이들의 적층 구조로 이루어질 수 있는데, 본 실시예에서는 이를 투명한 재질로 형성하고 있다.

또한, 상기한 절연층(8) 위로는 불투명한 캐소드 전극들(10)이 소정의 패턴 가령, 스트라이트 형상을 취하면서 임의의 간격을 두고 상기 게이트 전극들(6)과 직교하는 방향(Y)을 따라 복수로 형성된다.

뿐만 아니라 상기 캐소드 전극들(10) 상으로 상기 배면 기판(2) 상에 설정되는 화소 영역들 부위에는 전계 방출에 따라 전자를 방출토록 하는 에미터들(12)이 형성되는 바, 이 때, 이 에미터들(12)은 상기 캐소드 전극(10)의 길이 방향을 따라, 더욱 구체적으로는 상기 캐소드 전극(10)의 일측 가장자리를 따라 각 화소 위치에 맞추어 순차적으로 배열되고 있다.

통상 전계 방출 표시 장치에 있어, 에미터들은 캐소드 전극과 전기적으로 연결되는 유기적 관계를 갖게 되므로, 상기 전계 방출 표시 장치에 있어서도, 상기 에미터들(12)은 상기 캐소드 전극(10)과의 전기적 연결을 위해 상기 캐소드 전극(10) 상에 형성되는 에미터 수용부(10a)에 배치되어 상기 캐소드 전극(10)에접촉된다.

상기에서 에미터 수용부(10a)는, 도면을 통해 알 수 있듯이, 상기 캐소드 전극(10)의 일부가 제거되어 형성된 부위로서, 본 실시예에서 이 에미터 수용부(10a)는 사각형상의 홈으로 형성되고 있다. 이러한 상기 에미터 수용부(10a)가 상기 캐소드 전극(10)의 길이 방향을 따라 일정 간격 즉, 화소별 위치에 대응하여 형성되는 바, 이에 상기 캐소드 전극(10) 상에는 상기 에미터 수용부들(10a) 사이에는 상기 캐소드 전극(10)의 일부분으로 이루어지는 담(10b)이 형성된다.

상기에서 에미터 수용부(10a)에 상기 에미터(12)가 전기적으로 연결되는 구조를 구체적으로 살펴보면, 우선 상기 에미터(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 에미터 수용부(10a)의 형상에 대응하여 이 에미터 수용부(10a)의 가장자리 즉, 사각형상의 홈 가장자리를 따라 위치하면서 상기 캐소드 전극(10)에 접촉되는 배열 구조를 갖는다. 이 때, 상기 에미터(12)는, 상기 에미터 수용부(10a)의 개구를 제외한 3방향 가장자리를 따라 배치된다.

본 발명에 있어, 상기 에미터들(12)은 탄소계 물질-탄소 나노튜브(CNT), C₆₀(Fulleren), 다이아몬드, DLC(diamond like carbon), 그라파이트 또는 이들의 조합 등-로 구비되는 바, 본 실시예에서는 탄소 나노튜브를 적용하고 있다.

한편, 상기 절연층(8)의 위로는 상기 게이트 전극들(6)에 구동 전압을 적게 걸면서도 상기 에미터들(12)로부터 양호하게 전자들이 방출될 수 있도록 하기 위한 카운터 전극들(14)이 형성되고 있다.

상기 카운터 전극(14)들은, 상기 전계 방출 표시 장치의 작용시, 상기 게이트 전극들(6)에 소정의 구동 전압이 인가되어 상기 에미터(12)의 사이에 전자 방출을 위한 전계를 형성할 때, 그 자신도 상기 에미터(12)를 향해 전자 방출을 위한 전계를 추가적으로 형성하는 전극으로서, 적어도 그 일부위를 상기 에미터 수용부(10a) 내에 배치하고 있다.

본 실시예에서 상기 카운터 전극(14)은, 상기 에미터 수용부(10a)의 전체 형상과 유사한 형상 즉, 사각형상을 지니면서 그 전체 부위가 상기 에미터 수용부(10a) 내에 배치되도록 하고 있다. 이 때, 상기 카운터 전극(14)과 상기 에미터(12) 사이에는 임의의 간격이 유지된다.

상기 카운터 전극(14)의 변형예로는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 에미터 수용부(10a)의 전체 형상을 삼각형으로 이루고, 상기 카운터 전극(14)의 전체 형상 역시, 상기 에미터 수용부(10a)에 형상에 대응하여 삼각형으로 이루는 것이나, 도 5에 도시한 바와 같이, 그 전체 형상을 철(凸)부 모양으로 이루고, 그 돌출진 일부위만을 상기 에미터 수용부(10a) 내에 배치하는 것을 들 수 있다.

한편, 상기한 카운터 전극들(14)은 상기 게이트 전극들(6)과 전기적으로 연결되어 상기 게이트 전극들(6)의 구동에 따라 연동된다. 이를 위해 본 실시예에서는 상기 절연층(8) 상에 형성된 관통홀(8a)을 통해 상기 게이트 전극(6)과 상기 카운터 전극(14)을 전기적으로 연결시키고 있으며, 이때 상기 관통홀(8a) 내에는 실질적인 상기 게이트 전극(6)과 카운터 전극(14)의 전기적 연결을 위해 상기 카운터 전극(14)을 형성하는 물질 자체 또는, 별도의 전도성이 있는 물질 등이 배치될 수있다. 여기서 상기 관통홀(8a)은 상기 카운터 전극(14)에 대응하는 형상을 가지며, 실질적으로 이는 상기 절연층(8)의 제조 방법-인쇄법, 포토리소그래피법 등-에 따라 형성된다.

이와 같은 상기 배면 기판(2) 상의 구성에 비해, 상기 전면 기판(4) 상에는 ITO로 이루어지는 애노드 전극(16)과 더불어, 상기 게이트 전극들(6)에 대응하는 방향(X)을 따라 R,G,B 형광층(18)이 임의의 간격을 두고 형성된다. 더욱이, 상기 전면 기판(4) 상에는, 상기 형광층(18) 사이로 컨트라스트 향상을 위해 블랙 매트릭스(20)가 형성되며, 상기 형광층(16)과 블랙 매트릭스(20) 위에는 알루미늄 등으로 이루어진 금속 박막층(22)이 형성될 수 있는데, 이 금속 박막층(22)은 상기 전계 방출 표시 장치의 내전압 특성 및 휘도 특성 향상에 도움을 주는 역할을 한다.

이와 같이 구성되는 상기 배면 기판(2)과 전면 기판(4)은, 상기 캐소드 전극(10)과 형광층(18)이 서로 교차하도록 마주 본 상태에서 임의의 간격을 두고 그 둘레에 도포되는 프리트와 같은 실링 물질에 의해 접합되고, 그 사이에 형성되는 내부 공간을 배기시켜 진공 상태로 유지함으로써, 하나의 전계 방출 표시 장치를 이루게 된다. 이 때, 상기 양 기판들(2,4) 사이로 비화소 영역에는 상기 양 기판(2,4) 사이의 간격을 유지시켜 주기 위한 스페이서(24)가 배치되는데, 본 실시예에서 이 스페이서(24)는 상기 전면 기판(4) 측으로 지지되는 상부 스페이서(24a)와 상기 배면 기판(2) 측으로 지지되는 하부 스페이서(24b)로 구분된다.

아울러, 상기 양 기판들(2,3)이 형성하는 진공 용기 내로 상기 상부 스페이서(24a)와 하부 스페이서(24b) 사이에는 다수의 홀(26a)을 갖는 메쉬 형태의 그리드(26)가 배치되는데, 이 그리드(26)는 상기 진공 용기 내에서 아킹이 발생되는 경우 그 피해가 상기 캐소드 전극(10)쪽으로 가지 않게 하거나 상기 에미터(12)로부터 방출되어 형성된 전자빔의 집속 역할을 담당한다. 본 실시예에서 상기 그리드(26)는 그 홀(26a)이 상기 배면 기판(2) 상에 설정되는 각 화소에 대응하여 배치되도록 구성되고 있으나, 상기 홀(26a)은 경우에 따라 화소에 각기 대응하지 않고 불규칙하게 배열될 수도 있다.

이에 상기와 같이 구성되는 상기 전계 방출 표시장치는, 그 외부로부터 상기 게이트 전극(6), 캐소드 전극(10),애노드 전극(16) 및 그리드(26)로 소정의 전압(상기 게이트 전극으로는 수∼수십 볼트의 +전압, 상기 캐소드 전극으로는 수∼수십 볼트의 -전압, 상기 애노드 전극으로는 수백∼수천 볼트의 +전압, 상기 그리드로는 수십∼수백 볼트의 +전압이 인가된다.)을 공급받아, 상기 게이트 전극(6)과 상기 캐소드 전극(10) 사이로 전계를 형성하여 이에 의해 상기 에미터(12)로부터 전자들을 방출하고, 이 방출된 전자들을 전자빔화하여 상기 형광층(18)으로 유도함으로써 이 형광층(18)을 타격, 이 때, 발생되는 빛으로 소정의 이미지를 구현하게 된다.

도 6은 본 발명의 발명자가 상기한 구성을 갖는 전계 방출 표시 장치에 대해 컴퓨터 시뮤레이션을 실시하여 그 결과를 나타낸 것으로서, 이를 통해서 상기 에미터(12)로부터 방출되어 상기 형광층(18)으로 주사되는 전자의 방출 정도를 알 수 있다. 참고로 이 도 6은, 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선의 단면 상태를 기준하여 도시한 것이다.

이 도 6을 참고하여 보면 상기 전계 방출 표시 장치에 있어서는, 상기 카운터 전극(14)을 중심에 두고 이 카운터 전극(14)의 전방 및 좌,우 양방을 포함해 상기 에미터 수용부(10a)의 둘레를 따라 배치되는 3곳의 에미터(12)로부터 전자를 방출시키고 이를 전자빔(E/B)화하여 상기 형광층(18)을 향해 주사시킴을 알 수 있다.

즉, 상기 전계 방출 표시 장치는, 하나의 화소 영역으로부터 방출되는 전자량을 상기 에미터(12)에 의한 3방향의 전자 방출 구조에 따라 증가시킬 수 있게 된다.

따라서, 상기 전계 방출 표시 장치는, 증가된 전자 방출량에 따라 보다 많은 양의 전자를 상기 형광층(18)으로 보낼 수 있게 되어 휘도 향상에 이점을 가질 수 있으며, 더욱이 상기 에미터(12)에 의해 감싸지는 상기 카운터 전극(14)의 배치 구조에 따라 상기 전자빔(E/B)의 포커싱 기능에도 이점을 가질 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 상기 전계 방출 표시 장치는, 상기 카운터 전극(14)의 전부 또는 그 일부를 상기 캐소드 전극(10) 내로 배치하여 전자 방출을 이루는 구조를 가지므로, 이에 상기 카운터 전극(14)을 상기 배면 기판(2) 상에 형성하기 위한 면적을 줄일 수 있게 되어 그에 따라 상기 배면 기판(2) 상에 단위 화소 수를 증가시켜 해상도 향상에도 이점을 가질 수 있게 된다.

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 변형하는 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

가령, 위에서 설명한 상기 에미터의 폭, 길이, 전체 형상이나 상기 에미터와 카운터 전극 간의 거리는, 전계 방출이나 상기 전자빔의 주사 상태(퍼짐 방지 등)의 최적화를 위해 다양하게 변형 가능하다.

또한, 본 발명은 도 7에 도시한 바와 같이, 단위 화소 영역에 따라 상기 카운터 전극(14)을 대향한 캐소드 전극(12)의 가장자리에 직사각형 홈 형태로 형성된 절개부(10c)를 더욱 형성하여 해당 전계 방출 표시 장치의 작용시, 상기 절개부(10c)에 의해 형성되는 전계 분포에 따라, 전기장의 세기를 강화시키는 등 전계 상태를 조절하여 전자빔의 주사 상태를 더욱 최적화시킬 수도 있다. 물론, 여기서 상기 절개부(10c)의 형상이나 크기 등도 도면과 같은 상태로 고정되지 않고, 적용 전계 방출 표시 장치의 특성에 따라 유효 적절하게 변경 가능하다.

이와 같이 본 발명에 의한 전계 방출 표시 장치는, 캐소드 전극 상에 배치되는 에미터의 배열 구조를 개선하여, 전자 방출의 특성을 향상시킬 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 전계 방출 표시 장치는 향상된 전자 방출의 특성에 따라 화질의 휘도 향상 및 에미터의 수명, 신뢰도의 향상으로 제품 품위를 높일 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (15)

1. 제1 기판과;

   이 제1 기판 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 게이트 전극들과;

   상기 게이트 전극들을 덮으면서 상기 제1 기판 위에 형성되는 절연층과;

   상기 절연층 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 캐소드 전극들과;

   상기 캐소드 전극들에 전기적으로 접촉되면서, 상기 제1 기판 상에 설정된 화소 영역에 배치되는 복수의 에미터들과;

   상기 게이트 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 에미터와 임의의 간격을 두고 상기 절연층 위에 배치되는 복수의 카운터 전극들과;

   상기 제1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되면서, 이 제1 기판과 진공 용기를 형성하는 제2 기판과;

   상기 제1 기판과 마주하는 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극; 및

   상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 형광층

   을 포함하고,

   상기 캐소드 전극들이 그 일부가 제거되어 형성된 에미터 수용부들을 가지고, 상기 에미터 수용부들은 그들 사이에 상기 캐소드 전극에 의해 형성되는 담이 배치되도록 상기 캐소드 전극에 형성되며, 상기 에미터는 적어도 상기 수용부 내에 배치되어 상기 캐소드 전극과 전기적으로 접촉되고, 상기 카운터 전극은 적어도 그일부위를 상기 에미터 수용부 내에 배치하여 형성되는 전계 방출 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 카운터 전극이 그 전체 부위를 상기 에미터 수용부 내에 배치하여 형성되는 전계 방출 표시 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 에미터 수용부가 상기 캐소드 전극의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 캐소드 전극에 형성되는 전계 방출 표시 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 에미터 수용부가 상기 캐소드 전극의 일측 가장 자리를 따라 상기 캐소드 전극에 형성되는 전계 방출 표시 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 에미터 수용부가 상기 캐소드 전극의 일측 가장 자리에 형성된 홈으로 이루어지는 전계 방출 표시 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 홈 내에 배치되는 상기 카운터 전극의 형상이 상기 홈의 전체 형상과유사한 형상으로 이루어지는 전계 방출 표시 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 홈의 전체 형상이 사각형으로 이루어지는 전계 방출 표시 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 홈의 전체 형상이 삼각형으로 이루어지는 전계 방출 표시 장치.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 에미터가 상기 홈의 가장 자리를 따라 배열되는 전계 방출 표시 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 카운터 전극이 상기 절연층에 형성되는 연결 구멍을 통해 상기 게이트 전극과 연결되는 전계 방출 표시 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 에미터가 탄소계 물질로 이루어지는 전계 방출 표시 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 에미터가 탄소 나노튜브, C₆₀(Fulleren), 다이아몬드, DLC(diamond like carbon), 그라파이트 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 전계 방출 표시 장치.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 에미터가 배치된 위치에 대응하여 상기 캐소드 전극 상에 홀이 형성되는 전계 방출 표시 장치.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 에미터 수용부가 배치된 위치에 대향하여 상기 캐소드 전극의 가장 자리에 절개부가 형성되는 전계 방출 표시 장치.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 메쉬 형태의 그리드가 배치되는 전계 방출 표시 장치.