KR20050066585A - Field emission display device - Google Patents

Field emission display device Download PDF

Info

Publication number
KR20050066585A
KR20050066585A KR1020030097892A KR20030097892A KR20050066585A KR 20050066585 A KR20050066585 A KR 20050066585A KR 1020030097892 A KR1020030097892 A KR 1020030097892A KR 20030097892 A KR20030097892 A KR 20030097892A KR 20050066585 A KR20050066585 A KR 20050066585A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrodes
cathode
cathode electrodes
electrode
electron emission
Prior art date
Application number
KR1020030097892A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이윤규
최용수
이상조
이병곤
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020030097892A priority Critical patent/KR20050066585A/en
Publication of KR20050066585A publication Critical patent/KR20050066585A/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
    • H01J2329/00Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/02Electrodes other than control electrodes
    • H01J2329/04Cathode electrodes
    • H01J2329/0407Field emission cathodes
    • H01J2329/0439Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2329/0444Carbon types
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the electron beams
    • H01J2329/4604Control electrodes
    • H01J2329/4608Gate electrodes
    • H01J2329/4613Gate electrodes characterised by the form or structure

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

본 발명은 에미터에서 방출되는 전자들을 집속시켜 색번짐을 억제하고, 전자 방출량을 증가시켜 화면 휘도를 높일 수 있는 전계 방출 표시장치에 관한 것으로서, 제1 및 제2 기판과; 제1 기판 위에 형성되는 게이트 전극들과; 절연층을 사이에 두고 게이트 전극들 위에 형성되는 캐소드 전극들과; 각각의 게이트 전극과 전기적으로 연결되면서 임의의 캐소드 전극들 사이에서 캐소드 전극과 일정한 간격을 두고 절연층 위에 배치되는 대향 전극들과; 각각의 대향 전극과 임의의 간격을 두고 캐소드 전극 상에 마련되는 전자 방출원을 포함하며, 서로 이웃한 2개의 캐소드 전극에 마련되는 전자 방출원들이 이 캐소드 전극들 사이에 위치하는 하나의 대향 전극을 공유하는 전계 방출 표시장치를 제공한다.The present invention relates to a field emission display device capable of focusing electrons emitted from an emitter to suppress color bleeding, and to increase screen luminance by increasing an amount of electron emission, comprising: first and second substrates; Gate electrodes formed on the first substrate; Cathode electrodes formed over the gate electrodes with an insulating layer interposed therebetween; Opposing electrodes electrically connected to the respective gate electrodes and disposed on the insulating layer at predetermined intervals from the cathode electrodes between any of the cathode electrodes; An electron emission source provided on the cathode electrode at an arbitrary distance from each counter electrode, and the electron emission sources provided on the two cathode electrodes adjacent to each other form one counter electrode positioned between the cathode electrodes; A shared field emission display is provided.

Description

전계 방출 표시장치{FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE}Field emission display device {FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE}

본 발명은 전계 방출 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카본계 물질로 이루어진 에미터를 구비하며, 에미터의 전자 방출을 제어하는 게이트 전극을 캐소드 전극 하부에 배치한 전계 방출 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field emission display, and more particularly, to a field emission display having an emitter made of a carbon-based material and having a gate electrode for controlling electron emission of the emitter disposed under the cathode. .

최근의 전계 방출 표시장치(FED; field emission display) 분야에서는 저전압(대략 10∼100V) 구동 조건에서 전자를 양호하게 방출하는 카본계 물질을 이용하여 스크린 인쇄와 같은 후막 공정을 통해 전자 방출원인 에미터를 형성하는 기술이 연구 개발되고 있다.In the field of field emission display (FED), an emitter which is an electron emission source through a thick film process such as screen printing using a carbon-based material that emits electrons well under low voltage (approximately 10 to 100V) driving conditions The technology for forming the film is being researched and developed.

지금까지의 기술 동향에 의하면, 에미터에 적합한 카본계 물질로는 그라파이트(graphite), 다이아몬드상 카본(diamond-like carbon) 및 카본 나노튜브(carbon nanotube) 등이 알려져 있으며, 이 가운데 특히 카본 나노튜브는 1∼10V/㎛ 정도의 낮은 전계에서도 전자를 양호하게 방출하여 이상적인 전자 방출 물질로 기대되고 있다. 카본 나노튜브를 이용한 에미터 및 이 에미터 제작과 관련한 종래 기술로는 미국특허 6,359,383호와 미국특허 6,436,221호를 들 수 있다.According to the technical trends so far, graphite, diamond-like carbon and carbon nanotubes are known as carbon-based materials suitable for emitters, and among them, carbon nanotubes Is expected to be an ideal electron emitting material by emitting electrons well even in a low electric field of about 1 to 10V / µm. Emitters using carbon nanotubes and related arts related to the fabrication of the emitters include US Pat. Nos. 6,359,383 and 6,436,221.

한편, 전계 방출 표시장치가 캐소드와 게이트 및 애노드 전극들을 구비하는 3극관 구조로 이루어질 때, 도 7과 도 8에 도시한 바와 같이 후면 기판(1) 위에 게이트 전극(3)을 형성하고, 게이트 전극(3) 위에 절연층(5)을 형성한 다음, 절연층(5) 위에 캐소드 전극(7)과 에미터(9)를 배치함과 아울러, 전면 기판(11) 위에 애노드 전극(13)과 형광막(15)을 형성한 구성이 공지되어 있다.Meanwhile, when the field emission display device has a triode structure having a cathode, a gate, and anode electrodes, the gate electrode 3 is formed on the rear substrate 1 as shown in FIGS. 7 and 8, and the gate electrode After the insulating layer 5 is formed on the insulating layer 5, the cathode electrode 7 and the emitter 9 are disposed on the insulating layer 5, and the anode electrode 13 and the fluorescent light are formed on the front substrate 11. The configuration in which the film 15 is formed is known.

이로서 캐소드 전극(7)과 게이트 전극(3)에 소정의 구동 전압을 인가하면, 두 전극의 전압 차에 의해 에미터(9) 주위에 전계가 형성되어 에미터(9)로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자들은 애노드 전극(13)에 인가된 고전압에 이끌려 전면 기판(11)을 향하게 된다. 그리고 상기 전자들은 에미터(9)에 대응하는 형광막(15)에 충돌하여 이를 발광시킴으로써 소정의 표시를 행하게 된다.Thus, when a predetermined driving voltage is applied to the cathode electrode 7 and the gate electrode 3, an electric field is formed around the emitter 9 due to the voltage difference between the two electrodes, and electrons are emitted from the emitter 9, The emitted electrons are attracted to the front substrate 11 by the high voltage applied to the anode electrode 13. The electrons collide with the fluorescent film 15 corresponding to the emitter 9 to emit light, thereby performing a predetermined display.

상기 구조는 제작 과정에서 게이트 전극(3)과 캐소드 전극(7)이 단락될 우려가 없고, 에미터(9)가 후면 기판(1)의 최상부에 위치하므로 스크린 인쇄와 같은 후막 공정을 용이하게 적용할 수 있으며, 제조 공정이 비교적 단순하여 대면적 표시장치 제작에 유리한 장점이 있다.In the above structure, there is no fear that the gate electrode 3 and the cathode electrode 7 are short-circuited during the fabrication process, and the emitter 9 is located at the top of the rear substrate 1 so that a thick film process such as screen printing can be easily applied. In addition, the manufacturing process is relatively simple, which is advantageous in manufacturing a large area display device.

그런데 전술한 구조에서는 에미터(9) 주위로 전자빔 집속을 도와주는 부재들이 마련되어 있지 않기 때문에, 표시장치 구동시 에미터(9)에서 전자들이 방사형으로 방출되어 에미터(9)의 상하 방향과 좌우 방향 모두로 전자빔이 퍼지는 빔퍼짐 현상이 발생하게 된다.However, in the above-described structure, since there are no members for assisting the electron beam focusing around the emitter 9, electrons are emitted radially from the emitter 9 when the display device is driven so that the emitter 9 is moved up and down and left and right. A beam spreading phenomenon in which the electron beam spreads in all directions occurs.

이로 인해 종래의 전계 방출 표시장치에서는 도 8에 도시한 바와 같이, 하나의 에미터(9)에서 방출된 전자빔이 이 에미터(9)에 대응하는 형광막(15) 뿐만 아니라 이웃 화소의 형광막(15')에 도달하여 이를 발광시킴으로써 색번짐을 유발하고, 전자빔 분산으로 인해 화면 휘도가 저하되는 등, 화면 품질이 저하되는 문제를 안고 있다.Therefore, in the conventional field emission display, as shown in FIG. 8, the electron beam emitted from one emitter 9 is not only the fluorescent film 15 corresponding to the emitter 9 but also the fluorescent film of the neighboring pixels. Reaching 15 'and emitting light causes color bleeding, and screen quality is degraded due to electron beam dispersion.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 에미터에서 방출되는 전자들을 집속시켜 색번짐을 억제하고, 화면의 휘도를 높여 화면 품질을 향상시킬 수 있는 전계 방출 표시장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a field emission display device capable of focusing electrons emitted from an emitter, suppressing color blurring, and increasing screen brightness to improve screen quality. It is.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과, 제1 기판 위에 형성되는 게이트 전극들과, 절연층을 사이에 두고 게이트 전극들 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 각각의 게이트 전극과 전기적으로 연결되면서 임의의 캐소드 전극들 사이에서 캐소드 전극과 일정한 간격을 두고 절연층 위에 배치되는 대향 전극들과, 각각의 대향 전극과 임의의 간격을 두고 캐소드 전극 상에 마련되는 전자 방출원과, 제2 기판 위에 형성되는 애노드 전극과, 애노드 전극의 어느 일면에 위치하는 형광막들을 포함하며, 서로 이웃한 2개의 캐소드 전극에 마련되는 전자 방출원들이 이 캐소드 전극들 사이에 위치하는 하나의 대향 전극을 공유하는 전계 방출 표시장치를 제공한다.First and second substrates disposed at random intervals, gate electrodes formed on the first substrate, cathode electrodes formed on the gate electrodes with an insulating layer interposed therebetween, and the respective gate electrodes. Opposing electrodes disposed on the insulating layer at predetermined intervals between the cathode electrodes and connected to any of the cathode electrodes, an electron emission source provided on the cathode electrode at random intervals with each of the opposing electrodes, and the second electrode; An anode electrode formed on the substrate and fluorescent films positioned on one surface of the anode electrode, and electron emission sources provided on two neighboring cathode electrodes share one opposite electrode positioned between the cathode electrodes; It provides a field emission display device.

상기 캐소드 전극들은 서로 이웃하게 배치되는 제1, 2 캐소드 전극을 포함하며, 제1, 2 캐소드 전극 사이에 위치하는 대향 전극이 제1, 2 캐소드 전극의 중심부를 향해 각각 연장된 확장부를 형성한다. 상기 전자 방출원은 확장부와 임의의 간격을 두고 확장부를 향해 배치된다.The cathode electrodes include first and second cathode electrodes disposed adjacent to each other, and an opposite electrode positioned between the first and second cathode electrodes extends toward the center of the first and second cathode electrodes, respectively. The electron emission source is disposed towards the extension at any distance from the extension.

상기 제1, 2 캐소드 전극에 대하여 확장부가 적어도 2개 이상 구비될 수 있으며, 이 경우 전자 방출원은 확장부 개수에 대응하여 마련되고, 각각의 전자 방출원은 확장부와 임의의 간격을 두고 확장부를 향해 배치된다.At least two extension parts may be provided with respect to the first and second cathode electrodes. In this case, an electron emission source may be provided corresponding to the number of extension parts, and each electron emission source may be extended at an interval from the extension part. Placed towards wealth.

상기 대향 전극은 매 열의 캐소드 전극들 사이에 배치될 수 있으며, 이 때 전자 방출원은 캐소드 전극의 양측 가장자리에 배치된다.The counter electrode may be disposed between each row of cathode electrodes, wherein an electron emission source is disposed at both edges of the cathode electrode.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, In addition, the present invention, in order to achieve the above object,

제1 및 제2 기판과, 제1 기판 위에 형성되는 게이트 전극들과, 절연층을 사이에 두고 게이트 전극들 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 각각의 게이트 전극과 전기적으로 연결되면서 임의의 캐소드 전극들 사이에서 캐소드 전극과 일정한 간격을 두고 절연층 위에 형성되는 대향 전극들과, 대향 전극으로부터 서로 이웃한 두 캐소드 전극의 중심부를 향해 연장된 적어도 한쌍의 확장부와, 확장부와 임의의 간격을 두고 확장부를 향해 배치되는 전자 방출원과, 제2 기판 위에 형성되는 애노드 전극과, 애노드 전극의 어느 일면에 위치하는 형광막들을 포함하며, 서로 이웃한 두 캐소드 전극에 마련되는 전자 방출원들이 이 캐소드 전극들 사이에 위치하는 하나의 대향 전극을 공유하고, 이 전자 방출원들의 전자빔 방출 궤적이 서로 반대 방향으로 이루어지는 전계 방출 표시장치를 제공한다.First and second substrates, gate electrodes formed on the first substrate, cathode electrodes formed on the gate electrodes with an insulating layer therebetween, and arbitrary cathode electrodes electrically connected to the respective gate electrodes. Opposing electrodes formed on the insulating layer at regular intervals from the cathode electrode therebetween, at least one pair of extensions extending from the opposing electrode toward the center of two neighboring cathode electrodes, and extending at any interval from the extension portion; These cathode electrodes include electron emission sources disposed toward the negative electrode, an anode electrode formed on the second substrate, and fluorescent films positioned on one surface of the anode electrode, and electron emission sources provided on two neighboring cathode electrodes. One opposing electrode positioned between them, and the electron beam emission trajectories of these electron emission sources are made in opposite directions System provides an emission display.

상기 대향 전극은 매 2열의 캐소드 전극마다 이 캐소드 전극들 사이에 위치하거나, 매 열의 캐소드 전극들 사이에 위치할 수 있다. 상기 확장부는 대향 전극으로부터 캐소드 전극의 폭 방향과 캐소드 전극의 길이 방향을 따라 순차적으로 연장된 형상으로 이루어진다.The counter electrode may be located between these cathode electrodes for every two rows of cathode electrodes or between the cathode electrodes of every row. The extension part has a shape extending sequentially from the opposite electrode along the width direction of the cathode electrode and the longitudinal direction of the cathode electrode.

상기 전자 방출원은 카본 나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드상 카본, C60(fulleren) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어진다.The electron emission source is made of any one or combination of carbon nanotubes, graphite, diamond-like carbon, C 60 (fulleren).

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 표시장치 중 제1 기판의 부분 평면도이고, 도 2와 도 3은 각각 도 1의 A-A 방향과 B-B 방향에서 바라본 전계 방출 표시장치의 조립 상태 단면도이다.1 is a partial plan view of a first substrate of a field emission display device according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of the field emission display device viewed from the direction AA and BB of FIG. 1, respectively. to be.

도면을 참고하면, 전계 방출 표시장치는 임의의 간격을 두고 대향 배치되며 진공 용기를 구성하는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 포함한다. 제1 기판(2)에는 전계 형성으로 전자를 방출하는 구성이 제공되고, 제2 기판(4)에는 전자에 의해 가시광을 방출하여 소정의 이미지를 구현하는 구성이 제공된다.Referring to the drawings, the field emission display device includes a first substrate 2 and a second substrate 4 which are disposed to face each other at arbitrary intervals and constitute a vacuum container. The first substrate 2 is provided with a configuration for emitting electrons by forming an electric field, and the second substrate 4 is provided with a configuration for emitting visible light by the electrons to implement a predetermined image.

보다 구체적으로, 제1 기판(2) 위에는 게이트 전극(6)들이 일방향(도면의 Y 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 게이트 전극(6)들을 덮으면서 제1 기판(2)의 내면 전체에 절연층(8)이 위치한다. 절연층(8) 위에는 게이트 전극(6)과 교차하는 방향(도면의 X 방향)을 따라 캐소드 전극(10)들이 형성되며, 캐소드 전극(10)의 일측 가장자리에 전자 방출원인 에미터(12)가 위치한다.More specifically, the gate electrodes 6 are formed in a stripe pattern along one direction (Y direction in the drawing) on the first substrate 2, and cover the gate electrodes 6 on the entire inner surface of the first substrate 2. The insulating layer 8 is located. On the insulating layer 8, cathode electrodes 10 are formed along a direction crossing the gate electrode 6 (X direction in the drawing), and an emitter 12, which is an electron emission source, is formed at one edge of the cathode electrode 10. Located.

그리고 매 2열의 캐소드 전극(10)마다 캐소드 전극(10)들 사이에 대향 전극(14)이 위치하며, 대향 전극(14)이 위치하는 캐소드 전극(10)의 일측 가장자리에 에미터(12)가 배치된다. 이로서 서로 이웃한 2개의 캐소드 전극(10)에 마련되는 2개의 에미터(12)가 하나의 대향 전극(14)을 공유한다. 대향 전극(14)은 절연층(8)에 형성된 비아 홀(via hole)(8a)을 통해 게이트 전극(6)과 접촉하여 이와 전기적으로 연결되며, 캐소드 전극(10)들 사이에서 캐소드 전극(10)과 일정한 간격을 두고 위치한다.The counter electrode 14 is positioned between the cathode electrodes 10 in every two rows of the cathode electrodes 10, and the emitter 12 is disposed at one edge of the cathode electrode 10 on which the counter electrodes 14 are positioned. Is placed. Thus, two emitters 12 provided on two cathode electrodes 10 adjacent to each other share one counter electrode 14. The opposite electrode 14 is in contact with and electrically connected to the gate electrode 6 through a via hole 8a formed in the insulating layer 8, and between the cathode electrodes 10. ) And at regular intervals.

설명의 편의를 위해, 도 1에 도시한 2개의 캐소드 전극(10)을 제1, 2 캐소드 전극(10a, 10b)으로 명칭하면, 대향 전극(14)은 제1, 2 캐소드 전극(10a, 10b)의 중심부를 향해 각각 연장된 한쌍의 확장부(16)를 형성한다. 확장부(16)는 바람직하게 대향 전극(14)으로부터 캐소드 전극(10)의 폭 방향과 캐소드 전극(10)의 길이 방향을 따라 순차적으로 연장되어 "??"자 모양으로 형성된다. 그리고 제1, 2 캐소드 전극(10a, 10b)은 대향 전극(14)과 확장부(16) 사이에 위치하는 돌출부(18)를 형성하며, 확장부(16)와 마주하는 돌출부(18)의 일측 가장자리에 에미터(12)가 위치한다.For convenience of description, when the two cathode electrodes 10 shown in FIG. 1 are referred to as the first and second cathode electrodes 10a and 10b, the counter electrode 14 is referred to as the first and second cathode electrodes 10a and 10b. A pair of extensions 16 are formed, respectively, extending toward the center of the crankcase. The extended portion 16 is preferably sequentially formed along the width direction of the cathode electrode 10 and the length direction of the cathode electrode 10 from the opposite electrode 14 to have a “??” shape. In addition, the first and second cathode electrodes 10a and 10b form a protrusion 18 positioned between the counter electrode 14 and the extension 16, and one side of the protrusion 18 facing the extension 16. Emitter 12 is located at the edge.

이로서 일례로 제1 캐소드 전극(10a)과 도 1에 도시한 3개의 게이트 전극(6) 중 중앙의 게이트 전극(6)에 소정의 구동 전압을 인가하면, 두 전극의 전압 차에 의해 두 전극의 교차 영역에 배치된 에미터(12) 주위에 전계가 형성되어 대향 전극(14) 확장부(16)와 마주하는 에미터(12)의 일측 가장자리로부터 전자가 방출된다(도 1에서 점선 화살표 참고).As a result, when a predetermined driving voltage is applied to the first cathode electrode 10a and the gate electrode 6 in the center of the three gate electrodes 6 shown in FIG. 1, the two electrodes are separated by the voltage difference between the two electrodes. An electric field is formed around the emitter 12 disposed in the intersection area, and electrons are emitted from one edge of the emitter 12 facing the extension electrode 16 of the counter electrode 14 (see dotted arrow in FIG. 1). .

따라서 하나의 대향 전극(14)을 공유하는 2개의 에미터(12)는 캐소드 전극(10)에 인가되는 구동 신호에 따라 선택적으로 전자를 방출하며, 상기 2개의 에미터(12)에서 방출되는 전자빔 궤적은 서로 반대 방향(도 2 참고)으로서, 캐소드 전극(10)과 게이트 전극(6)의 교차 영역이 하나의 단위 화소 영역(도 1에서 C 점선 참고)으로 정의된다.Thus, two emitters 12 sharing one opposing electrode 14 selectively emit electrons according to a driving signal applied to the cathode electrode 10, and electron beams emitted from the two emitters 12. The trajectory is in a direction opposite to each other (see FIG. 2), and an intersection region of the cathode electrode 10 and the gate electrode 6 is defined as one unit pixel region (see C dotted line in FIG. 1).

본 발명에서 에미터(12)는 카본계 물질, 가령 카본 나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드상 카본, C60(fulleren) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어진다.In the present invention, the emitter 12 is made of any one or combination of carbonaceous materials, such as carbon nanotubes, graphite, diamond-like carbon, C 60 (fulleren).

상기 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 애노드 전극(20)이 형성되고, 애노드 전극(20)의 일면에는 적색과 녹색 및 청색의 형광막들(22)과 흑색막(24)으로 이루어진 형광 스크린(26)이 형성된다. 애노드 전극(20)은 인듐 틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명 전극으로 이루어진다. 한편, 형광 스크린(26) 표면에는 메탈 백(metal back) 효과에 의해 화면의 휘도를 높이는 금속막(도시하지 않음)이 위치할 수 있으며, 이 경우 투명 전극이 생략되고 금속막이 애노드 전극으로 기능할 수 있다.An anode electrode 20 is formed on one surface of the second substrate 4 opposite to the first substrate 2, and red, green, and blue fluorescent films 22 and black are formed on one surface of the anode electrode 20. A fluorescent screen 26 consisting of a film 24 is formed. The anode electrode 20 is made of a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO). On the other hand, the surface of the fluorescent screen 26 may be a metal film (not shown) to increase the brightness of the screen by the metal back (metal back) effect, in which case the transparent electrode is omitted and the metal film to function as an anode electrode Can be.

이와 같이 구성되는 전계 방출 표시장치는, 외부로부터 게이트 전극(6), 캐소드 전극(10) 및 애노드 전극(20)에 소정의 전압을 공급하여 구동하는데, 일례로 게이트 전극(6)에는 수∼수십 볼트의 (+)전압이, 캐소드 전극(10)에는 수∼수십 볼트의 (-)전압이, 그리고 애노드 전극(20)에는 수백∼수천 볼트의 (+)전압이 인가된다.The field emission display device configured as described above is driven by supplying a predetermined voltage to the gate electrode 6, the cathode electrode 10, and the anode electrode 20 from the outside. For example, the gate electrode 6 has several to several tens of times. The positive voltage of the volts is applied to the cathode electrode 10 with the negative voltage of several to several tens of volts, and the anode electrode 20 with the hundredth to several thousand volts of the positive voltage.

이로서 게이트 전극(6)과 캐소드 전극(10)의 전압 차에 의해 에미터(12) 주위에 전계가 형성되어 확장부(16)와 마주하는 에미터(12)의 가장자리로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자들은 애노드 전극(20)에 인가된 고전압에 이끌려 제2 기판(4)으로 향하면서 해당 단위 화소의 형광막(22)에 충돌하여 이를 발광시킴으로써 소정의 이미지를 구현한다.As a result, an electric field is formed around the emitter 12 due to the voltage difference between the gate electrode 6 and the cathode electrode 10, and electrons are emitted from the edge of the emitter 12 facing the extension 16. The electrons are attracted by the high voltage applied to the anode electrode 20 to the second substrate 4 and collide with the fluorescent film 22 of the corresponding unit pixel to emit a predetermined image.

이 때, 본 실시예에 의한 전계 방출 표시장치는 에미터(12)가 (-)전압을 인가받는 캐소드 전극(10)에 의해 세 방향이 둘러싸이는 구조로 이루어짐에 따라, 전자빔 퍼짐이 억제되는 효과를 갖는다.In this case, the field emission display according to the present exemplary embodiment has the structure in which the emitter 12 is surrounded by three directions by the cathode electrode 10 to which the negative voltage is applied, thereby suppressing electron beam spreading. Has

즉, 도 1을 참고하면, 한 단위 화소의 에미터(12)는 캐소드 전극(10)에 의해 좌, 우측이 둘러싸이는 구조로 이루어지므로, 전자빔 방출시 캐소드 전극(10)의 (-)전위에 의해 빔퍼짐이 억제되어 도면의 X 방향으로 전자빔이 집속되는 효과를 갖는다(도 1에서 캐소드 전극에 의한 전자빔의 집속력을 실선 화살표로 도시함). 또한, 도 2를 참고하면, 한 단위 화소의 에미터(12)를 기준으로 전자빔 방출 방향을 따라 캐소드 전극(10)이 위치하므로, 전자빔 방출시 캐소드 전극(10)의 (-)전위에 의해 빔퍼짐이 억제되어 도면의 Y 방향으로 전자빔이 집속되는 효과를 갖는다(도 2에서 캐소드 전극에 의한 전자빔의 집속력을 실선 화살표로 도시함).That is, referring to FIG. 1, since the emitter 12 of one unit pixel has a structure in which left and right sides are surrounded by the cathode electrode 10, the emitter 12 of one unit pixel is disposed at the negative potential of the cathode electrode 10 when the electron beam is emitted. This suppresses the beam spreading and has the effect of focusing the electron beam in the X direction of the drawing (in FIG. 1, the focusing force of the electron beam by the cathode electrode is shown by the solid arrow). Also, referring to FIG. 2, since the cathode electrode 10 is positioned along the electron beam emission direction with respect to the emitter 12 of one unit pixel, the beam is discharged by the negative potential of the cathode electrode 10 when the electron beam is emitted. Spreading is suppressed to have the effect of focusing the electron beam in the Y direction of the drawing (in FIG. 2, the focusing force of the electron beam by the cathode electrode is shown by a solid arrow).

따라서 본 실시예에 의한 전계 방출 표시장치는 특정 단위 화소의 에미터(12)에서 방출된 전자들이 해당 단위 화소의 형광막(22)에 온전하게 도달함으로써 색번짐이 억제되고 색순도가 높아지며, 전자빔이 해당 형광막(22)에 집중되어 화면 휘도가 높아지는 장점이 예상된다.Therefore, in the field emission display according to the present exemplary embodiment, electrons emitted from the emitter 12 of a specific unit pixel reach the fluorescent film 22 of the unit pixel intact, thereby preventing color bleeding and increasing color purity. The advantage of being concentrated in the fluorescent film 22 and increasing the screen brightness is expected.

또한, 본 실시예에서는 2개의 캐소드 전극(10a, 10b)이 하나의 대향 전극(14)을 공유함에 따라, 제1 기판(2) 상에서 대향 전극(14)이 차지하는 면적을 줄일 수 있다. 따라서 종래의 전계 방출 표시장치와 비교하여 캐소드 전극(10)의 폭을 넓게 형성할 수 있으며, 그 결과 캐소드 전극(10)의 전류 흐름을 개선하여 캐소드 전극(10)의 전압 강하를 억제하는 장점이 예상된다.In addition, in the present exemplary embodiment, since two cathode electrodes 10a and 10b share one counter electrode 14, an area occupied by the counter electrode 14 on the first substrate 2 may be reduced. Therefore, the width of the cathode electrode 10 can be wider than that of the conventional field emission display device. As a result, the current flow of the cathode electrode 10 can be improved to suppress the voltage drop of the cathode electrode 10. It is expected.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계 방출 표시장치 중 제1 기판의 부분 평면도이다.4 is a partial plan view of a first substrate of a field emission display device according to a second embodiment of the present invention.

도면을 참고하면, 본 실시예는 전술한 제1 실시예의 구조를 기본으로 하면서 대향 전극(14)이 제1 캐소드 전극(10a) 중심부를 향해 복수개, 일례로 2개의 확장부(28)를 형성하고, 제2 캐소드 전극(10b) 중심부를 향해 복수개, 일례로 2개의 확장부(28)를 형성한다. 그리고 제1 캐소드 전극(10a)은 대향 전극(14)과 확장부들(28) 사이로 2개의 돌출부(30)를 형성하며, 확장부(28)와 마주하는 돌출부(30)의 일측 가장자리에 에미터(12)가 배치된다. 상기한 돌출부(30)와 에미터(12) 구성은 제2 캐소드 전극(10b)에도 동일하게 적용된다.Referring to the drawings, the present embodiment is based on the structure of the first embodiment described above, and the counter electrode 14 forms a plurality of, for example, two extension portions 28 toward the center of the first cathode electrode 10a. A plurality of, for example, two extension portions 28 are formed toward the center of the second cathode electrode 10b. In addition, the first cathode electrode 10a forms two protrusions 30 between the counter electrode 14 and the extension parts 28, and emitters are formed at one edge of the protrusion part 30 facing the extension part 28. 12) is arranged. The configuration of the protrusions 30 and emitters 12 described above is equally applied to the second cathode electrode 10b.

이로서 본 실시예에서는 하나의 단위 화소 영역(C)에 복수개, 일례로 2개의 에미터(12)가 위치하며, 캐소드 전극(10)과 게이트 전극(6)의 전압 차를 이용해 한 단위 화소에 위치하는 에미터(12)로부터 전자를 방출시킬 때에, 2개의 에미터(12)에서 동시에 전자가 방출되므로, 전자 방출량이 증가하여 화면 휘도가 높아지는 장점이 예상된다.As a result, in the present exemplary embodiment, a plurality of emitters 12 are positioned in one unit pixel region C, for example, two emitters 12, and are positioned in one unit pixel by using a voltage difference between the cathode electrode 10 and the gate electrode 6. When the electrons are emitted from the emitter 12, the electrons are emitted from the two emitters 12 at the same time. Therefore, an advantage of increasing the electron emission amount and increasing the screen brightness is expected.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계 방출 표시장치 중 제1 기판의 부분 평면도이고, 도 6은 도 5의 D-D 방향에서 바라본 전계 방출 표시장치의 조립 상태 단면도이다.FIG. 5 is a partial plan view of a first substrate of a field emission display device according to a third exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an assembled state of the field emission display device viewed from the D-D direction of FIG. 5.

도면을 참고하면, 본 실시예는 전술한 제1 실시예의 구조를 기본으로 하면서 대향 전극(14)이 매 열의 캐소드 전극(10)마다 캐소드 전극(10)들 사이에 배치된다. 그리고 캐소드 전극(10)은 대향 전극(14)이 위치하는 양측 가장자리에 에미터(12)를 형성하며, 각각의 에미터(12)는 해당 대향 전극(14)으로부터 연장된 확장부(16)와 임의의 간격을 두고 이 확장부(16)와 마주하도록 배치된다.Referring to the drawings, the present embodiment is based on the structure of the first embodiment described above, and the opposite electrodes 14 are disposed between the cathode electrodes 10 for every cathode electrode 10 in each row. The cathode electrode 10 forms emitters 12 at both edges of the counter electrode 14, each emitter 12 having an extension 16 extending from the counter electrode 14; It is arranged to face this extension 16 at any interval.

이로서 본 실시예에서는 하나의 단위 화소 영역(C)마다 단위 화소 영역(C)의 양측 가장자리에 2개의 에미터(12)를 배치하고 있으며, 도 6에 도시한 바와 같이 하나의 단위 화소 영역을 구동시킬 때, 2개의 에미터(12)가 단위 화소 영역의 중심부를 향해 전자를 방출시킨다. 그 결과, 본 실시예에서는 전술한 실시예들과 같이 전자빔 퍼짐을 억제하고, 전자빔 방출량을 높이는 효과 뿐만 아니라 형광막(22)의 중심부를 향해 전자를 방출함으로써 발광 충실도가 높아지는 장점이 예상된다.As a result, in the present exemplary embodiment, two emitters 12 are disposed at both edges of the unit pixel region C for each unit pixel region C. As shown in FIG. 6, one unit pixel region is driven. In doing so, two emitters 12 emit electrons toward the center of the unit pixel region. As a result, the present embodiment is expected to suppress the electron beam spreading and increase the electron beam emission amount as in the above-described embodiments, as well as increase the emission fidelity by emitting electrons toward the center of the fluorescent film 22.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 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 belongs to the range of.

예를 들어, 제1 기판과 제2 기판 사이에 전자빔 집속을 위한 메쉬 형태의 그리드 기판을 장착할 수 있으며, 이 경우 제1 기판과 그리드 기판 사이에 하부 스페이서들을 배치하고, 제2 기판과 그리드 기판 사이에 상부 스페이서들을 배치하여 제1 기판과 제2 기판 및 그리드 기판의 간격을 일정하게 유지하도록 할 수 있다.For example, a grid substrate in the form of a mesh for electron beam focusing may be mounted between the first substrate and the second substrate, in which case lower spacers are disposed between the first substrate and the grid substrate, and the second substrate and the grid substrate The upper spacers may be disposed between the first and second spacers to maintain a constant distance between the first and second substrates and the grid substrate.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 캐소드 전극간 또는 캐소드 전극과 대향 전극간 거리를 공정 불량이 일어나지 않을 정도로 유지하면서 표시장치의 수평 및 수직 방향으로 전자빔 퍼짐을 억제하여 색재현성을 향상시킨다. 또한 종래의 전계 방출 표시장치와 비교하여 캐소드 전극의 폭을 넓게 형성할 수 있어 캐소드 전극의 전류 흐름을 개선하며, 전술한 제2 실시예와 제3 실시예의 경우, 전자빔 방출량을 효과적으로 늘려 화면 휘도를 높이는 효과가 있다.As described above, according to the present exemplary embodiment, the color reproducibility is improved by suppressing electron beam spreading in the horizontal and vertical directions of the display device while maintaining the distance between the cathode electrodes or the cathode electrode and the counter electrode to such an extent that no process defect occurs. In addition, the width of the cathode electrode can be wider than that of the conventional field emission display device, thereby improving the current flow of the cathode electrode. In the above-described second and third embodiments, the electron beam emission amount is effectively increased to increase the screen brightness. The height is effective.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 표시장치 중 제1 기판의 부분 평면도이다.1 is a partial plan view of a first substrate of a field emission display device according to a first embodiment of the present invention.

도 2와 도 3은 각각 도 1의 A-A 방향과 B-B 방향에서 바라본 전계 방출 표시장치의 조립 상태 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views illustrating an assembled state of the field emission display device viewed in the A-A direction and the B-B direction of FIG. 1, respectively.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계 방출 표시장치 중 제1 기판의 부분 평면도이다.4 is a partial plan view of a first substrate of a field emission display device according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계 방출 표시장치 중 제1 기판의 부분 평면도이다.5 is a partial plan view of a first substrate of a field emission display according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 도 5의 D-D 방향에서 바라본 전계 방출 표시장치의 조립 상태 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an assembled state of the field emission display device viewed from the direction D-D of FIG. 5.

도 7은 종래 기술에 의한 전계 방출 표시장치의 부분 분해 사시도이다.7 is a partially exploded perspective view of a field emission display according to the related art.

도 8은 도 7의 조립 상태를 나타내는 부분 단면도이다.8 is a partial cross-sectional view showing the assembled state of FIG.

Claims (12)

임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과;First and second substrates opposed to each other at arbitrary intervals; 상기 제1 기판 위에 형성되는 게이트 전극들과;Gate electrodes formed on the first substrate; 절연층을 사이에 두고 상기 게이트 전극들 위에 형성되는 캐소드 전극들과;Cathode electrodes formed on the gate electrodes with an insulating layer interposed therebetween; 상기 각각의 게이트 전극과 전기적으로 연결되면서 임의의 캐소드 전극들 사이에서 캐소드 전극과 일정한 간격을 두고 절연층 위에 배치되는 대향 전극들과;Opposing electrodes electrically connected to the respective gate electrodes, the counter electrodes being disposed on the insulating layer at predetermined intervals from the cathode electrodes between arbitrary cathode electrodes; 상기 각각의 대향 전극과 임의의 간격을 두고 상기 캐소드 전극 상에 마련되는 전자 방출원과;An electron emission source provided on the cathode electrode at a predetermined distance from each of the counter electrodes; 상기 제2 기판 위에 형성되는 애노드 전극; 및An anode formed on the second substrate; And 상기 애노드 전극의 어느 일면에 위치하는 형광막들을 포함하며,Comprising a fluorescent film located on any one surface of the anode, 상기 서로 이웃한 2개의 캐소드 전극에 마련되는 전자 방출원들이 이 캐소드 전극들 사이에 위치하는 하나의 대향 전극을 공유하는 전계 방출 표시장치.And the electron emission sources provided at the two adjacent cathode electrodes share one opposite electrode positioned between the cathode electrodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐소드 전극들이 서로 이웃하게 배치되는 제1, 2 캐소드 전극을 포함하며, 제1, 2 캐소드 전극 사이에 위치하는 대향 전극이 제1, 2 캐소드 전극의 중심부를 향해 각각 연장된 확장부를 형성하는 전계 방출 표시장치.An electric field including first and second cathode electrodes in which the cathode electrodes are disposed adjacent to each other, and an opposite electrode positioned between the first and second cathode electrodes extends toward a center of the first and second cathode electrodes, respectively; Emission indicator. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전자 방출원이 상기 확장부와 임의의 간격을 두고 확장부를 향해 배치되는 전계 방출 표시장치.And the electron emission source is disposed toward the extension at a predetermined distance from the extension. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1, 2 캐소드 전극에 대하여 상기 확장부가 적어도 2개 이상으로 구비되는 전계 방출 표시장치.And at least two extension parts with respect to the first and second cathode electrodes. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전자 방출원이 상기 확장부 개수에 대응하여 마련되며, 각각의 전자 방출원이 확장부와 임의의 간격을 두고 확장부를 향해 배치되는 전계 방출 표시장치.And an electron emission source corresponding to the number of the expansion units, wherein each electron emission source is disposed toward the expansion unit at a predetermined distance from the expansion unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대향 전극이 매 열의 캐소드 전극들 사이에 배치되는 전계 방출 표시장치.And a counter electrode disposed between the cathode electrodes in each row. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전자 방출원이 캐소드 전극의 양측 가장자리에 배치되는 전계 방출 표시장치.And the electron emission source is disposed at both edges of the cathode electrode. 임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과;First and second substrates opposed to each other at arbitrary intervals; 상기 제1 기판 위에 형성되는 게이트 전극들과;Gate electrodes formed on the first substrate; 절연층을 사이에 두고 상기 게이트 전극들 위에 형성되는 캐소드 전극들과;Cathode electrodes formed on the gate electrodes with an insulating layer interposed therebetween; 상기 각각의 게이트 전극과 전기적으로 연결되면서 임의의 캐소드 전극들 사이에서 캐소드 전극과 일정한 간격을 두고 절연층 위에 형성되는 대향 전극들과;Opposing electrodes electrically connected to the respective gate electrodes and formed on the insulating layer at predetermined intervals from the cathode electrodes between arbitrary cathode electrodes; 상기 대향 전극으로부터 서로 이웃한 두 캐소드 전극의 중심부를 향해 연장된 적어도 한쌍의 확장부와;At least one pair of extensions extending from the opposite electrode toward the center of two neighboring cathode electrodes; 상기 확장부와 임의의 간격을 두고 확장부를 향해 배치되는 전자 방출원과;An electron emission source disposed toward the extension at an interval from the extension; 상기 제2 기판 위에 형성되는 애노드 전극; 및An anode formed on the second substrate; And 상기 애노드 전극의 어느 일면에 위치하는 형광막들을 포함하며,Comprising a fluorescent film located on any one surface of the anode, 상기 서로 이웃한 두 캐소드 전극에 마련되는 전자 방출원들이 이 캐소드 전극들 사이에 위치하는 하나의 대향 전극을 공유하며, 이 전자 방출원들의 전자빔 방출 궤적이 서로 반대 방향으로 이루어지는 전계 방출 표시장치.The electron emission sources provided in the two neighboring cathode electrodes share one opposite electrode positioned between the cathode electrodes, and the electron beam emission trajectories of the electron emission sources are in opposite directions. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 대향 전극이 매 2열의 캐소드 전극마다 이 캐소드 전극들 사이에 위치하는 전계 방출 표시장치.And a counter electrode disposed between the cathode electrodes every two rows of cathode electrodes. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 대향 전극이 매 열의 캐소드 전극들 사이에 위치하는 전계 방출 표시장치.And a counter electrode disposed between the cathode electrodes in each row. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 확장부가 대향 전극으로부터 캐소드 전극의 폭 방향과 캐소드 전극의 길이 방향을 따라 순차적으로 연장된 형상으로 이루어지는 전계 방출 표시장치.And the extension portion extends from the opposite electrode in a sequential direction along the width direction of the cathode electrode and the longitudinal direction of the cathode electrode. 제1항 또는 제8항에 있어서,The method according to claim 1 or 8, 상기 전자 방출원이 카본 나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드상 카본, C60(fulleren) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 전계 방출 표시장치.And the electron emission source is one of carbon nanotubes, graphite, diamond-like carbon, C 60 (fulleren), or a combination thereof.
KR1020030097892A 2003-12-26 2003-12-26 Field emission display device KR20050066585A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030097892A KR20050066585A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Field emission display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030097892A KR20050066585A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Field emission display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050066585A true KR20050066585A (en) 2005-06-30

Family

ID=37257645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030097892A KR20050066585A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Field emission display device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050066585A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7034448B2 (en) Field emission display
KR100884527B1 (en) Field emission display device
KR100908712B1 (en) Field emission display with emitter array structure to improve electron emission characteristics
KR20060104659A (en) Electron emission device
US7173365B2 (en) Field emission display having emitter arrangement structure capable of enhancing electron emission characteristics
US7274139B2 (en) Electron emission device with improved electron emission source structure
KR20070044584A (en) Electron emission device and electron emission dispaly device using the same
KR20050066758A (en) Field emission display device with grid plate
KR20050051367A (en) Field emission display with grid plate
KR20050066585A (en) Field emission display device
KR100869792B1 (en) Field emission display device
KR100869789B1 (en) Field emission display device
KR20070044175A (en) Electron emission element and electron emission device having the same
KR20050050844A (en) Field emission display device
KR20060001459A (en) Electron emission device
KR20060019854A (en) Electron emission device
KR20050051350A (en) Field emission display device
KR20080032532A (en) Electron emission device and electron emission display using the same
KR20050096530A (en) Anode plate for electron emission display and electron emission display using the same
KR20060019855A (en) Electron emission device
KR20060001620A (en) Electron emission device
KR20050087243A (en) Field emission display device
KR20060011669A (en) Electron emission device
KR20070013453A (en) Electron emission device
KR20060060119A (en) Electron emission device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid