KR20050064254A - 전계 방출 표시장치 - Google Patents

Abstract

네이버링 효과 및 빔의 분산 현상의 발생을 최소화하여 색재현성을 개선하고 구동 전압을 낮추는 것이 가능하도록, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 제1기판 상에 소정의 간격으로 형성되는 다수의 게이트 전극과, 절연층을 사이에 두고 게이트 전극 위에 교차하는 패턴으로 형성되고 게이트 전극과 교차하는 부분을 돌출시켜 형성하는 다수의 캐소드 전극과, 게이트 전극과 교차하는 부분의 캐소드 전극 위에 각각 형성되고 측면이 볼록 또는 오목한 곡면으로 형성되는 다수의 에미터와, 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과, 애노드 전극의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막과, 이웃하는 캐소드 전극 사이에 위치하며 각각의 에미터와 소정의 간격을 두고 각 에미터의 3면을 둘러싸는 형상으로 절연층 위에 형성되고 게이트 전극과 전기적으로 연결되는 다수의 대향 전극을 포함하는 전계 방출 표시장치를 제공한다.

Description

전계 방출 표시장치{Field Emission Display Device}

본 발명은 전계 방출 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평면에서 보아서 에미터를 돌출시켜 형성하고 대향 전극을 돌출된 에미터를 3면에서 감싸도록 형성하는 것에 의하여 네이버링 효과 및 빔의 분산 현상의 발생을 최소화하여 색재현성을 개선하고 구동 전압을 낮추는 것이 가능한 전계 방출 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 전계 방출 표시장치(FED;Field Emission Display)는 양자역학적인 터널링 효과를 이용하여 캐소드 전극에 형성된 에미터로부터 전자를 방출시키고, 방출된 전자를 애노드 전극에 형성된 형광막에 충돌시켜 발광시키는 것에 의하여 소정의 영상을 구현하는 평판 표시장치로서, 캐소드 전극과 게이트 전극 및 애노드 전극으로 이루어지는 3극관 구조가 널리 사용되고 있다.

종래 3극관 구조의 전계 방출 표시장치는 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 제1기판(2) 상에 다수의 게이트 전극(6)을 소정의 간격으로 스트라이프 패턴으로 형성하고, 게이트 전극(6) 위에 절연층(7)을 형성한 다음, 절연층(7) 위에 캐소드 전극(8)과 에미터(10)를 형성하고, 제2기판(4) 상에 애노드 전극(14)을 형성하고, 애노드 전극(14) 위에 블랙매트릭스막(17)을 사이에 두고 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 형광막(16)을 교대로 배열하여 형성하여 이루어진다.

상기 제1기판(2) 및 제2기판(4)은 밀봉재에 의해 일체로 접합된 다음 내부가 배기되어 진공용기를 구성하게 되며, 진공용기 내부에는 다수의 스페이서(3)가 장착되어 진공용기에 가해지는 압력에 대응하여 제1기판(2) 및 제2기판(4)의 간격을 일정하게 유지하도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 전계 방출 표시장치는 캐소드 전극(8)과 게이트 전극(6)에 소정의 구동전압을 인가하고, 애노드 전극(14)에 수백∼수천V의 (+)전압을 인가하면, 캐소드 전극(8)과 게이트 전극(6)의 전압 차에 의해 에미터(10) 주위에 전계가 형성되며 이에 의하여 전자가 방출되고, 방출된 전자가 고전압이 인가된 애노드 전극(14)쪽으로 이동하여 대응하는 형광막(16)에 충돌하여 발광시키는 것에 의하여 소정의 영상 표시가 이루어진다.

상기 캐소드 전극(8)과 애노드 전극(14) 사이에는 에미터(10)에서 방출되는 전자빔의 집속 성능을 높이기 위하여 다수의 빔통과공(13)이 소정의 간격으로 형성된 메시(mesh)형태의 그리드 플레이트(12)를 설치한다.

최근에는 상기 에미터(10)를 저전압(대략 10∼100V) 구동조건에서 전자를 양호하게 방출하는 카본계 물질을 이용하여 캐소드 전극(8) 위에 평탄한 면형상으로 주로 형성한다.

그리고 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 게이트 전극(6)의 전계를 절연층(7) 위로 끌어올려 에미터(10)에 보다 강한 전계가 인가되도록 하여 에미터(10)로부터 양호하게 전자가 방출되도록 하는 역할을 하는 대향 전극(18)을 절연층(7)에 형성되는 비어홀(via hole)(19)을 통하여 게이트 전극(6)과 접촉하는 상태로 이웃하는 상기 캐소드 전극(8) 사이에 각각의 에미터(10)와 소정의 간격을 두고 형성한다.

상기와 같이 구성되는 종래 전계 방출 표시장치에 있어서는, 각각의 에미터(10)가 대응되는 대향 전극(18) 이외에 인접한 다른 대향 전극(18)들의 전자장(electric field)으로부터도 영향을 받게 되는 네이버링(neighboring) 효과가 발생하게 되고, 빔의 분산(beam spreading) 현상이 발생하며, 이로 인하여 색재현성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에미터를 둘러싸도록 대향 전극을 형성하여 네이버링 효과 및 빔의 분산 현상의 발생을 최소화하여 색재현성을 개선한 전계 방출 표시장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 에미터를 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성하고 캐소드 전극 및 에미터를 대향 전극쪽으로 돌출시켜 형성하는 것에 의하여, 에미터와 대향 전극간의 거리를 더욱 근접시키므로, 구동 전압을 낮추는 것이 가능하고, 빔의 집속 및 제어를 용이하게 할 수 있는 전계 방출 표시장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 에미터를 사이에 두고 2개의 대향 전극을 설치하는 것에 의하여 에미터로부터의 방출 전류를 증가시킬 수 있는 전계 방출 표시장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 제안하는 전계 방출 표시장치는 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 상에 소정의 간격으로 형성되는 다수의 게이트 전극과, 절연층을 사이에 두고 상기 게이트 전극 위에 교차하는 패턴으로 형성되는 다수의 캐소드 전극과, 상기 게이트 전극과 교차하는 부분의 캐소드 전극 위에 각각 형성되는 다수의 에미터와, 상기 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과, 상기 애노드 전극의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막과, 이웃하는 상기 캐소드 전극 사이에 위치하며 각각의 에미터와 소정의 간격을 두고 각 에미터의 3면을 둘러싸는 형상으로 절연층 위에 형성되고 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결되는 다수의 대향 전극을 포함하여 이루어진다.

상기 캐소드 전극은 평면에서 보아서 상기 에미터를 형성하는 각각의 부분을 상기 대향 전극쪽으로 요철형상으로 돌출시켜 형성한다.

상기 대향 전극의 상기 에미터 및 캐소드 전극과 인접한 면은 평면에서 보아서 대략 "U"형상 또는 "ㄷ"형상으로 형성하여 상기 캐소드 전극의 돌출된 부분 및 에미터를 3면에서 소정의 간격을 두고 둘러싸도록 구성한다.

또 본 발명의 전계 방출 표시장치는 상기 에미터를 평면에서 보아서 적어도 상기 대향 전극을 향한 면을 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명의 전계 방출 표시장치는 상기 캐소드 전극의 요철형상으로 돌출된 부분 각각의 내부를 잘라낸 공간을 형성하고, 이 공간에 에미터를 사이에 두고 상기 대향 전극과 마주하여 위치하며 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결되는 보조 대향 전극을 각각 형성하는 것도 가능하다.

다음으로 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제1실시예는 도 1∼도 2에 나타낸 바와 같이, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판(20) 및 제2기판(22)과, 상기 제1기판(20) 상에 소정의 간격으로 형성되는 다수의 게이트 전극(24)과, 절연층(25)을 사이에 두고 상기 게이트 전극(24) 위에 교차하는 패턴으로 형성되는 다수의 캐소드 전극(26)과, 상기 게이트 전극(24)과 교차하는 부분의 캐소드 전극(26) 위에 형성되는 에미터(28)와, 상기 제2기판(22) 상에 형성되는 애노드 전극(32)과, 상기 애노드 전극(32)의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막(34)과, 이웃하는 상기 캐소드 전극(26) 사이에 위치하며 각각의 에미터(28)와 소정의 간격을 두고 각 에미터(28)의 3면을 둘러싸는 형상으로 절연층(25) 위에 형성되고 상기 게이트 전극(24)과 전기적으로 연결되는 다수의 대향 전극(30)을 포함하여 이루어진다.

그리고 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제1실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 제1기판(20)과 제2기판(22) 사이에 설치되고 다수의 빔통과공(42)이 상기 에미터(28)에 대응되는 소정의 패턴으로 배열되어 형성되는 그리드 플레이트(40)를 더 포함한다.

또 상기 게이트 전극(24) 및 캐소드 전극(26)은 스트라이프 패턴으로 형성하며, 서로 직교하는 방향으로 배열하여 형성한다. 예를 들면 상기 게이트 전극(24)은 도 1의 Y축 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성하고, 상기 캐소드 전극(26)은 도 1의 X축 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성한다.

상기 게이트 전극(24) 및 캐소드 전극(26)의 사이에는 제1기판(20)의 전체 면적에 걸쳐서 절연층(25)을 형성한다.

상기 게이트 전극(24)과 캐소드 전극(26)이 교차하는 영역마다 캐소드 전극(26)의 한쪽 가장자리에 전자 방출원인 상기 에미터(28)를 형성한다.

상기 에미터(28)는 균일한 두께로 형성되는 면전자원으로서, 대략 10∼100V정도의 저전압 구동조건에서 전자를 양호하게 방출하는 카본계 물질을 이용하여 형성한다. 상기 에미터(28)를 형성하는 카본계 물질로는 그라파이트(graphite), 다이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC;Diamond Liked Carbon), 카본 나노튜브(CNT;Carbon Nanotube), C₆₀(fulleren) 등에서 선정하여 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용 가능하다. 특히 카본 나노튜브는 끝단의 곡률 반경이 수∼수십nm 정도로 극히 미세하여 1∼10V/㎛ 정도의 낮은 전계에서도 전자를 양호하게 방출하므로 이상적인 전자 방출원으로 알려져 있다.

상기 대향 전극(30)은 게이트 전극(24)의 전계를 절연층(25) 위로 끌어올리기 위하여 형성하며, 절연층(25)에 형성되는 비어홀(31)을 통하여 게이트 전극(24)과 접촉하여 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 대향 전극(30)은 게이트 전극(24)에 소정의 구동전압이 인가되어 에미터(28)와의 사이에 전자 방출을 위한 전계를 형성할 때에, 게이트 전극(24)의 전압을 에미터(28) 주위로 끌어올려 에미터(28)에 보다 강한 전계가 인가되도록 하여 에미터(28)로부터 양호하게 전자가 방출되도록 하는 역할을 한다.

상기 제2기판(22)에 형성되는 애노드 전극(32)은 ITO 등과 같이 광투과율이 우수한 투명전극으로 형성한다.

상기 제2기판(22)에 형성되는 형광막(34)은 게이트 전극(24) 방향(도 1에서 Y축 방향)을 따라 적색(R) 형광막(34R), 녹색(G) 형광막(34G), 청색(B) 형광막(34B)을 소정의 간격을 두고 차례로 교대로 배열하여 이루어진다.

또 상기 각각의 형광막(34R), (34G), (34B) 사이에는 콘트라스트 향상을 위하여 블랙매트릭스막(35)을 형성한다.

그리고 상기 형광막(34R), (34G), (34B)과 블랙매트릭스막(35) 위에는 알루미늄 등으로 이루어지는 금속박막층(36)을 형성하는 것도 가능하다. 상기 금속박막층(36)은 내전압특성과 휘도향상에 도움을 준다.

또한 상기 형광막(34R), (34G), (34B)과 블랙매트릭스막(35)을 제2기판(22)에 직접 형성하고, 그 위에 금속박막층(36)을 형성하여 고전압을 인가하여 애노드 전극으로 기능하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 투명전극으로 제2기판(22) 상에 애노드 전극(32)을 형성하는 것에 비하여 높은 전압을 수용할 수 있으므로 화면의 휘도향상에 유리하다.

상기와 같이 구성되는 제1기판(20)과 제2기판(22)은 캐소드 전극(26)과 형광막(34)이 직교하도록 마주한 상태에서 소정의 간격을 두고 실링물질(밀봉재)에 의해 접합되며, 그 사이에 형성되는 내부 공간은 배기시켜 진공상태를 유지한다.

또 제1기판(20)과 제2기판(22)의 간격을 일정하게 유지시키기 위하여 스페이서(38)를 제1기판(20)과 제2기판(22)의 사이에 소정의 간격으로 배열하여 설치한다. 상기 스페이서(38)는 화소의 위치 및 전자빔의 경로를 피하여 설치하는 것이 바람직하다. 상기 스페이서(38)는 상기 제1기판(20)과 제2기판(22) 사이에 설치되는 그리드 플레이트(40)를 지지하는 역할도 담당한다.

그리고 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제1실시예는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 캐소드 전극(26)의 평면에서 보아서 상기 에미터(28)를 형성하는 각각의 부분을 상기 대향 전극(30)쪽으로 요철형상으로 볼록하게 돌출시켜 형성한다. 즉 상기 캐소드 전극(26)의 상기 게이트 전극(24)과 교차하는 부분을 상기 대향 전극(30)쪽으로 볼록하게 돌출시켜 형성하고, 상기 캐소드 전극(26)의 볼록하게 돌출된 끝부분 모서리쪽에 상기 에미터(28)를 형성한다.

그리고 상기 에미터(28)는 평면에서 보아서 적어도 상기 대향 전극(30)을 향한 면을 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성하는 것도 가능하다. 즉 상기 에미터(28)는 평면에서 보아서 상기 대향 전극(30)을 향한 면을 볼록한 곡면이나 오목한 곡면으로 형성하는 것이 가능하다.

상기 에미터(28)는 도 4에 나타낸 바와 같이 평면에서 보아서 상기 대향 전극(30)을 향한 면이 볼록한 곡면을 이루도록 전체적으로 타원형상(또는 볼록렌즈형상)으로 형성하는 것도 가능하다.

또 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 에미터(28)를 상기 대향 전극(30)을 향한 면은 볼록한 곡면을 이루고 반대쪽 면은 평면을 이루도록 형성하는 것도 가능하다.

그리고 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 에미터(28)는 상기 대향 전극(30)을 향한 면을 평면형상으로 형성하는 것도 가능하다.

상기 에미터(28)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 대향 전극(30)을 향한 면을 오목한 곡면으로 형성하는 것도 가능하다. 이 실시예에 있어서도 상기 에미터(28)의 대향 전극(30) 반대쪽 면은 오목한 곡면(전체적으로 오목렌즈형상)으로 형성하는 것도 가능하고, 평면으로 형성하는 것도 가능하다.

그리고 상기 에미터(28)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 대향 전극(30)을 향한 면을 볼록한 곡면으로 형성하는 경우에 상기 대향 전극(30)과 반대쪽 면을 오목한 곡면(전체적으로 볼록거울형상)으로 형성하는 것도 가능하다.

상기 에미터(28)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 대향 전극(30)을 향한 면을 오목한 곡면으로 형성하는 경우에 상기 대향 전극(30)이 반대쪽 면을 볼록한 곡면(전체적으로 오목거울형상)으로 형성하는 것도 가능하다.

상기 에미터(28)는 상기한 형상 이외에도 상기 대향 전극(30)을 향한 면을 톱니형상, 삼각형상, 사다리꼴형상, 반원형상, 파형상 등의 다양한 형상으로 변형하여 형성하는 것도 가능하다.

그리고 상기 캐소드 전극(26)의 돌출되는 부분(에미터(28)가 형성되는 부분)의 형상도 상기 에미터(28)와 마찬가지로 다양한 형상으로 설정하여 형성하는 것이 가능하다.

상기 대향 전극(30)의 상기 에미터(28) 및 캐소드 전극(26)과 인접한 면은 도 4에 나타낸 바와 같이, 평면에서 보아서 대략 "U"형상으로 형성하여 상기 캐소드 전극(26)의 돌출된 부분 및 에미터(28)를 3면에서 소정의 간격을 두고 둘러싸도록 구성한다.

또 상기 대향 전극(30)의 상기 에미터(28) 및 캐소드 전극(26)과 인접한 면은 도 5에 나타낸 바와 같이, 평면에서 보아서 대략 "ㄷ"형상으로 형성하여 상기 캐소드 전극(26)의 돌출된 부분 및 에미터(28)를 3면에서 소정의 간격을 두고 둘러싸도록 구성한다.

상기에서 대향 전극(30)의 상기 에미터(28)와 마주하는 면은 상기 에미터(28)의 형상에 대응하는 형상으로 형성한다.

즉 도 4, 도 5 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 에미터(28)의 대향 전극(30)을 향한 면을 소정의 곡률로 볼록하게 형성되는 곡면으로 형성하는 경우에는, 상기 대향 전극(30)의 상기 에미터(28)와 마주하는 면을 상기 볼록한 곡면에 대응하는 오목한 곡면으로 형성한다. 또 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 에미터(28)의 대향 전극(30)을 향한 면을 평면으로 형성하는 경우에는, 상기 대향 전극(30)의 상기 에미터(28)와 마주하는 면을 상기 평면에 대응하는 평면으로 형성한다. 그리고 도 8 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 에미터(28)의 대향 전극(30)을 향한 면을 소정의 곡률로 오목하게 형성되는 곡면으로 형성하는 경우에는, 상기 대향 전극(30)의 상기 에미터(28)와 마주하는 면을 상기 오목한 곡면에 대응하는 볼록한 곡면으로 형성한다.

상기 대향 전극(30)의 상기 에미터(28)와 마주하는 면은 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 에미터(28)의 형상에 상관없이 평면으로 형성하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제8실시예는 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 캐소드 전극(26)의 요철형상으로 돌출된 부분 각각의 내부를 잘라낸 공간(52)을 형성하고, 이 공간(52)에 상기 에미터(28)를 사이에 두고 상기 대향 전극(30)과 마주하여 위치하며 상기 게이트 전극(24)과 전기적으로 연결되는 보조 대향 전극(50)을 각각 형성한다.

상기 보조 대향 전극(50)도 상기 대향 전극(30)과 마찬가지로 절연층(25)을 관통하여 게이트 전극(24)과 연결되도록 형성하는 비어홀(도면에 나타내지 않음)을 통하여 게이트 전극(24)과 전기적으로 연결된다.

상기 보조 대향 전극(50)은 상기 캐소드 전극(26)과 단락되지 않도록 소정의 간격을 두고 형성한다.

상기 보조 대향 전극(50)의 상기 에미터(28)를 향한 면은 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 평면으로 형성하는 것도 가능하고, 도 13에 나타낸 바와 같이 상기 에미터(28)의 대향 전극(30) 반대쪽 면의 형상에 대응하는 형상으로 형성하는 것도 가능하다.

상기 보조 대향 전극(50)에 있어서도 상기 에미터(28)를 향한 면의 형상은 상기 대향 전극(30)의 에미터(28)를 향한 면의 형상과 마찬가지로 다양한 형상으로 설정하여 형성하는 것이 가능하다.

상기와 같이 보조 대향 전극(50)을 설치하면 상기 에미터(28)로부터의 방출 전류를 증가시킬 수 있으므로 휘도 및 품질의 향상을 얻을 수 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치에 있어서는 상기한 구성 이외에도, 상기 캐소드 전극(26), 에미터(28), 대향 전극(30), 보조 대향 전극(50)의 형상을 다양하게 조합하여 실시하는 것이 가능하다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 작동과정을 설명한다.

먼저 외부로부터 게이트 전극(24), 캐소드 전극(26), 그리드 플레이트(40), 애노드 전극(32)에 소정의 전압을 인가하여 구동시킨다. 이 때 각 전극에 인가하는 전압은 예를 들면 게이트 전극(24)에는 수∼수십V의 (+)전압, 캐소드 전극(26)에는 수∼수십V의 (-)전압, 그리드 플레이트(40)에는 수십∼수백V의 (+)전압, 애노드 전극(32)에는 수백∼수천V의 (+)전압으로 설정한다.

상기와 같이 각 전극에 전압이 인가되면, 게이트 전극(24) 및 대향 전극(30)과 캐소드 전극(26) 사이의 전압 차에 의하여 에미터(28) 주위에 전계가 형성되어 에미터(28)로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자는 그리드 플레이트(40)에 인가된 (+)전압에 이끌려 제2기판(22)쪽으로 향하면서 그리드 플레이트(40)의 빔통과공(42)을 통과한 다음, 애노드 전극(32)에 인가된 고전압에 이끌려 해당 화소의 형광막(34)에 충돌하여 발광시키는 것에 의하여 소정의 영상을 구현한다.

본 발명에 따른 전계 방출 표시장치에 있어서는 상기 게이트 전극(24) 및 대향 전극(30)과 캐소드 전극(26) 사이에 전압 차에 의하여 전계가 형성되는 경우에, 하나의 에미터(28)를 대응되는 각 대향 전극(30)이 둘러싸고 있으므로 인접하는 다른 대향 전극(30)에 의하여 영향을 받는 네이버링 효과(neighboring effect)의 발생이 최소화되어 색재현성의 향상이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치에 의하면, 각각의 에미터를 각각 대응되는 대향 전극이 둘러싸고 있으므로, 인접한 다른 대향 전극의 전계에 의하여 영향을 받는 네이버링 효과(neighboring effect)의 발생을 최소화하는 것이 가능하다. 따라서 색재현성을 향상시키는 것이 가능하다.

또 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치에 의하면, 에미터를 소정의 곡률을 가진 곡면으로 형성하므로, 빔의 집속 및 제어가 용이하며, 전류량을 증가시키는 것이 가능하고, 빔의 분산(beam spreading) 현상을 개선하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 전계 방출 표시장치에 의하면, 캐소드 전극 및 에미터를 대향 전극쪽으로 돌출시키고 대향 전극을 에미터를 둘러싸도록 형성하므로, 에미터와 대향 전극 사이의 간격을 종래보다 더욱 근접시키는 것이 가능하고, 구동전압을 낮추는 것이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치에 의하면, 에미터를 사이에 두고 대향 전극과 보조 대향 전극을 마주하여 위치하도록 형성하므로, 에미터의 4면이 둘러싸이게 되어 인접한 대향 전극으로부터의 영향을 최소화하는 것이 가능하고, 효과적으로 색재현성을 향상시킬 수 있으며, 방출 전류량을 증가시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제1실시예를 나타내는 부분확대 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제1실시예를 나타내는 부분확대 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제1실시예에 있어서 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제1실시예에 있어서 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제2실시예의 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제3실시예의 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제4실시예의 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제5실시예의 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제6실시예의 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제7실시예의 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제8실시예의 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 12는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제8실시예에 있어서 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 사시도이다.

도 13은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제9실시예의 캐소드 전극과 에미터 및 대향 전극을 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 14는 종래 전계 방출 표시장치를 나타내는 부분확대 사시도이다.

도 15는 종래 전계 방출 표시장치를 나타내는 부분확대 단면도이다.

Claims (15)

1. 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판 및 제2기판과,

   상기 제1기판 상에 소정의 간격으로 형성되는 다수의 게이트 전극과,

   절연층을 사이에 두고 상기 게이트 전극 위에 교차하는 패턴으로 형성되는 다수의 캐소드 전극과,

   상기 게이트 전극과 교차하는 부분의 캐소드 전극 위에 형성되는 에미터와,

   상기 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과,

   상기 애노드 전극의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막과,

   이웃하는 상기 캐소드 전극 사이에 위치하며 각각의 에미터와 소정의 간격을 두고 각 에미터의 3면을 둘러싸는 형상으로 절연층 위에 형성되고 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결되는 다수의 대향 전극을 포함하는 전계 방출 표시장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1기판과 제2기판 사이에 설치되고 다수의 빔통과공이 상기 에미터에 대응되는 소정의 패턴으로 배열되어 형성되는 그리드 플레이트를 더 포함하는 전계 방출 표시장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 에미터는 그라파이트, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, 카본 나노튜브, C₆₀ 중에서 선정하여 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 형성하는 전계 방출 표시장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 캐소드 전극은 상기 에미터를 형성하는 각각의 부분을 평면에서 보아서 상기 대향 전극쪽으로 요철형상으로 볼록하게 돌출시켜 형성하는 전계 방출 표시장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 캐소드 전극의 요철형상으로 돌출된 부분 각각의 내부를 잘라낸 공간을 형성하고 이 공간에 상기 에미터를 사이에 두고 상기 대향 전극과 마주하여 위치하고 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결되는 보조 대향 전극을 각각 형성하는 전계 방출 표시장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 보조 대향 전극의 상기 에미터를 향한 면은 평면에서 보아서 볼록한 곡면 형상, 오목한 곡면 형상, 평면 형상 중에서 선택한 형상으로 형성하는 전계 방출 표시장치.
7. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 에미터는 평면에서 보아서 적어도 상기 대향 전극을 향한 면을 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성하는 전계 방출 표시장치.
8. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 에미터는 평면에서 보아서 상기 대향 전극을 향한 면이 볼록한 곡면을 이루도록 형성하는 전계 방출 표시장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 에미터는 평면에서 보아서 상기 대향 전극 반대쪽 면을 볼록한 곡면 형상, 오목한 곡면 형상, 평면 형상 중에서 선택한 형상으로 형성하는 전계 방출 표시장치.
10. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

    상기 에미터는 평면에서 보아서 상기 대향 전극을 향한 면을 평면형상으로 형성하는 전계 방출 표시장치.
11. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

    상기 에미터는 평면에서 보아서 상기 대향 전극을 향한 면을 오목한 곡면으로 형성하는 전계 방출 표시장치.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 에미터는 평면에서 보아서 상기 대향 전극 반대쪽 면을 볼록한 곡면 형상, 오목한 곡면 형상, 평면 형상 중에서 선택한 형상으로 형성하는 전계 방출 표시장치.
13. 청구항 1에 있어서,

    상기 대향 전극의 상기 에미터 및 캐소드 전극과 인접한 면은 평면에서 보아서 "U"형상 또는 "ㄷ"형상으로 형성하여 상기 에미터를 3면에서 소정의 간격을 두고 둘러싸도록 구성하는 전계 방출 표시장치.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 대향 전극의 상기 에미터와 마주하는 면은 상기 에미터의 형상에 대응하는 형상으로 형성하는 전계 방출 표시장치.
15. 청구항 13에 있어서,

    상기 대향 전극의 상기 에미터와 마주하는 면은 평면에서 보아서 볼록한 곡면 형상, 오목한 곡면 형상, 평면 형상 중에서 선택한 형상으로 형성하는 전계 방출 표시장치.