KR20050114003A - 전자 방출 소자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘도 및 색상이 우수한 발광부를 포함하는 전자 방출 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 소자는, 제2 기판에 형성되는 적어도 하나 이상의 형광층; 및 상기 형광층이 형성된 제2 기판의 전면을 덮으면서 형성되는 하나 이상의 애노드 전극을 포함하며, 상기 애노드 전극이 제2 기판 상에 설정되는 비발광 영역에 대응하여 제2 기판과 갭을 두지 않고 형성되고, 상기 애노드 전극의 형상은 형광층의 형상에 따라 형성되는 발광부를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 방출 소자는, 제2 기판에 형성되는 적어도 하나 이상의 애노드 전극; 상기 애노드 전극에 형성되는 적어도 하나 이상의 형광층; 상기 애노드 전극 및 형광층을 덮으면서 형성되는 하나 이상의 금속박막을 포함하며, 상기 금속 박막이 애노드 전극 상에 설정되는 비발광 영역에 대응하여 애노드 전극과 갭을 두지 않고 형성되고 상기 금속박막의 형상은 형광층의 형상에 따라 형성되는 발광부를 포함하여 이루어진다.

Description

전자 방출 소자 및 이의 제조 방법 {FIELD EMISSION DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화면의 휘도 및 색순도를 향상시키는 금속 박막을 구비한 발광부를 포함하는 전자 방출 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자 방출 소자(electron emission device)는 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 이 가운데 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 FEA(Field Emitter Array)형, SCE(Surface Conduction Emitter)형, MIM(Metal-Insulator-Metal)형, MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형 및 BSE(Ballistic electron Surface Emitter)형 전자 방출 소자 등이 알려져 있다.

상기한 전자 방출 소자들은 그 종류에 따라 세부적인 구조가 상이하지만, 기본적으로는 진공 용기 내에 전자 방출을 위한 구조물, 즉 전자 방출 유닛을 마련하며, 이로부터 방출되는 전자들을 이용하며, 전자 방출 유닛과 대향 배치되도록 진공 용기 내측에 형광층을 포함하는 발광부를 구비하여 소정의 발광 또는 표시 작용을 한다.

전자 방출 소자는 제1 기판 위에는 전자 방출부와 더불어 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 전극들을 구비하며, 제2 기판에는 형광층과 화면의 컨트라스트 향상을 위한 차광층 및 제1 기판에서 방출된 전자들이 형광층을 향해 효율적으로 가속될 수 있도록 높은 애노드 전압이 인가되는 애노드 전극을 구비한다. 애노드 전극은 형광층과 차광층을 덮으면서 형성되는 금속박막으로 형성될 수 있고, 형광층과 차광층의 밑면, 즉 진공 용기를 향한 제2 기판의 일표면에 투명 전극으로 형성될 수도 있다.

상기 금속박막은 제2 기판에 형성된 형광층에 표면 평탄화층, 즉 필르밍층을 형성하고, 필르밍층 위에 알루미늄을 증착하여 금속 박막을 형성하고 있으며, 상기 금속 박막은 휘도를 증가시키기 위하여 제2 기판과 비교적 평행하게 형성하고 있다.

그러나, 전술한 필르밍층은 전면 기판 상에 남아있지 않고 소성에 의해 제거되기 때문에, 소성 후의 금속 박막은 형광층 및 차광층과 소정의 갭을 두고 분리되어 위치한다. 이로서 제2 기판에 대한 금속 박막의 부착 강도가 현저하게 저하되어 안정적인 금속 박막을 얻는데 어려움이 있다. 또한, 상술한 필르밍층은 감광성 수지를 주로 사용하여 스핀코팅을 통해 이루어지기 때문에 소성 후의 수지 잔탄으로 인해 휘도 및 색순도를 저하시키는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 금속 박막의 형태 조절이 용이하며, 전자의 흐름을 용이하게 하고, 표면 평탄화층의 높이 조절로 휘도 및 색순도를 향상시킬 수 있는 전자 방출 소자 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

서로 대향 배치되며 진공 용기를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판과; 상기 제1 기판에 제공되는 전자 방출 유닛과; 상기 제2 기판에 제공되는 발광부를 구비한 전자 방출 소자에 있어서, 상기 발광부는 상기 제2 기판에 형성되는 적어도 하나 이상의 형광층; 및 상기 형광층이 형성된 제2 기판의 전면을 덮으면서 형성되는 하나 이상의 애노드 전극을 포함하며, 상기 애노드 전극이 제2 기판 상에 설정되는 비발광 영역에 대응하여 제2 기판과 갭을 두지 않고 형성되고, 상기 애노드 전극의 형상은 형광층의 형상에 따라 형성되는 것인 전자 방출 소자를 제공한다.

본 발명은 또한 서로 대향 배치되며 진공 용기를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판과; 상기 제1 기판에 제공되는 전자 방출 유닛과; 상기 제2 기판에 제공되는 발광부를 구비한 전자 방출 소자에 있어서, 상기 발광부는 상기 제2 기판에 형성되는 적어도 하나 이상의 애노드 전극; 상기 애노드 전극에 형성되는 적어도 하나 이상의 형광층; 상기 애노드 전극 및 형광층을 덮으면서 형성되는 적어도 하나 이상의 금속박막을 포함하며, 상기 금속 박막이 애노드 전극 상에 설정되는 비발광 영역에 대응하여 애노드 전극과 갭을 두지 않고 형성되고, 상기 금속 박막의 형상은 형광층의 형상에 따라 형성되는 것인 전자 방출 소자를 제공한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

(a) 제2 기판 상에 설정된 발광 영역에 대응하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 형광층을 형성하고;

(b) 상기 제2 기판 상에 설정된 임의의 비발광 영역을 제외하고 상기 형광층의 표면에 중간막 형성용 조성물을 코팅하여 표면 평탄화 층을 형성하고;

(c) 상기 표면 평탄화층을 포함하는 제2 기판의 일면 전체에 금속 박막으로 이루어지는 하나 이상의 애노드 전극을 형성하고;

(d) 상기 제2 기판을 소성하여 표면평탄화층을 제거하는 단계

를 포함하는 전자 방출 소자의 제조방법을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자 방출 소자의 단면도이다. 도면을 참고하면, 전자 방출 소자는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 임의의 간격을 두고 실질적으로 평행하게 배치하고, 이들을 하나로 접합시킴으로써 진공 용기를 구성한다.

제1 기판(2)에는 전자 방출 유닛(100)이 제공되어 제2 기판(4)을 향해 전자를 방출하며, 제2 기판(4)에는 전자에 의해 가시광을 방출하는 발광부(200)가 제공되어 이미지를 구현한다.

상기 전자 방출 유닛(100)은 알려진 전자 방출 소자의 어느 구성에 모두 적용될 수 있으며, 도 1에는 일례로 FEA형 전자 방출 소자의 일 실시예가 도시되어 있다.

도시한 FEA형 전자 방출 소자의 일 구조는, 제1 기판(2) 위에는 소정의 패턴, 가령 스트라이프 형상의 캐소드 전극들(6)이 서로간에 임의의 간격을 두고 제1 기판(2)에 복수로 형성되고, 캐소드 전극들(6)을 덮으면서 절연층(8)이 형성된다. 절연층(8) 위에는 소정의 패턴, 가령 스트라이프 형상의 게이트 전극들(10)이 서로간에 임의의 간격을 두고 캐소드 전극들(6)과 직교하는 방향으로 복수로 형성된다.

도 1에서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 절연층(8)과 게이트 전극(10)에는 각각의 화소 영역마다 적어도 하나의 개구부(8a, 10a)가 형성되어 캐소드 전극(6)의 일부 표면을 노출시키며, 노출된 캐소드 전극(6) 위로 전자 방출부(12)가 형성된다.

상기 전자 방출부(12)는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 예를 들어 카본 나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀(fulleren), 실리콘 나노와이어 중 어느 하나 또는 이들의 조합 물질, 또는 몰리브덴과 같은 금속재로 이루어진다. 상기 전자 방출부는 스크린 인쇄, 포토리소그래피 공정, 화학기상증착(CVD) 또는 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다.

캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10) 중 어느 하나의 전극에 스캔 신호를 인가하고, 다른 하나의 전극에 데이터 신호를 인가하면, 두 전극간 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(12) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자가 방출된다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 전자 방출 유닛(100)의 구성이 상기한 예로 한정되는 것은 아니다. 가령, 제1 기판 위로 게이트 전극이 먼저 형성되고, 이 게이트 전극 위로 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극이 형성된 다음, 이 캐소드 전극에 전자 방출부가 전기적으로 연결된 구조를 가질 수도 있다.

도 1에는 전자 방출 유닛의 일례로 FEA형 전자 방출 소자를 도시하였으나, 전자 방출 유닛(100)은 여기에 한정되지 않고 SCE형, MIM형 또는 MIS형 및 BSE형 등 의 전자 방출 소자들의 구성이 모두 적용될 수 있다.

다음으로, 제1 기판(2)에 대응되는 제2 기판(4)에는 제2 기판(4)의 일면에 적어도 하나 이상의 형광층(14)이 형성되고, 상기 제2 기판과 형광층(14) 표면에는 적어도 하나 이상의 애노드 전극(18)이 형성되어 발광부(200)를 구성한다.

본 발명에서는 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위하여 형광층(14) 사이의 비발광 영역에 차광층(16)이 더욱 위치하는 것이 바람직하다. 상기 차광층(16)은 크롬 산화막과 같은 박막 또는 흑연과 같은 탄소계열 성분의 후막으로 이루어질 수 있다.

상기 애노드 전극(18)은 금속을 증기증착 또는 스퍼터링하여 형성된 금속 박막으로 이루어지는 것이 바람직하며, 알루미늄 박막인 것이 가장 바람직하다. 이 금속 박막은 전자빔 가속에 필요한 고전압이 인가되어 애노드 전극으로 사용될 수 있다.

상기 구성은 애노드 전극(18)이 비발광 영역에 대응하여 제2 기판(4)과의 사이에 갭을 두지 않고 형성되는 것으로 이루어진다. 상기 애노드 전극(18)은 적어도 하나의 차광층(16) 상에서 이 차광층(16)과 갭을 두지 않고 밀착 형성된다. 상기와 같이 애노드 전극(18)이 차광층(16)과 접촉한 형태를 이루면, 전자의 흐름이 용이하여 방전에 유리하고, 형광층 위의 전하가 금속 박막을 통해 차광층으로 빠져나가기 쉽다. 이러한 구성의 애노드 전극(18)은 차광층(18) 상에 금속 물질이 직접 증착된 결과로 얻어질 수 있다.

즉, 형광층(14) 위의 애노드 전극(18)은 형광층(14) 표면과 소정의 갭을 두고 위치하는데, 이 갭은 형광층(14) 위에 형성된 표면 평탄화층, 즉 필르밍층(도시하지 않음)이 소성에 의해 제거되면서 애노드 전극(18)이 형광층(14)으로부터 분리된 결과로 얻어진다. 따라서 형광층(14)과 애노드 전극(18) 사이에는 소정의 공간이 생기는 반면, 차광층(16)과 애노드 전극(18)은 이러한 공간 없이 직접 접촉하는 차이를 갖는다.

또한, 본 실시예에 의한 전자 방출 소자는 형광층의 휘도와 색재현성을 향상시키기 위해 형광층 위에 애노드 전극을 형성함으로써, 상기 애노드 전극은 중간막인 표면 평탄화층의 조절에 의해 형광층의 색상별로 차단된 형태로 얻어질 수 있다. 이때, 본 발명의 애노드 전극은 제2 기판상에 비교적 평행한 형태가 아니라, 형광층과 차광층의 모양을 따라 형성된다.

본 실시예에 의한 전자 방출 소자는 형광층과 차광층의 모양에 따라 금속 박막인 애노드 전극을 형성하기 위해, 형광층 위에만 중간막으로서 표면평탄화층, 즉 필르밍층을 형성한 후 금속 박막을 증착하여 형성한다.

상기 표면평탄화층은 소성 후 제거되고, 애노드 전극은 그 모양을 유지한 형태로 남는다. 이때 상기 애노드 전극의 모양은 직각, 반원, 또는 톱니모양이 될 수 있으며, 그 형태에 특별히 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 본 실시예에 의한 전자 방출 소자는 애노드 전극이 형광층 표면의 형상과 동일한 형상으로 형성되므로, 적어도 하나의 형광층들 내에서 발생되는 산란광과 2차 전자는 하나의 형광층에만 국한되며, 타색으로 이동될 수 없어 휘도 증가 뿐만 아니라 디바이스의 색순도를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 애노드 전극에 따라 휘도가 달라지므로, 본 실시예에 의한 전자 방출 소자는 특정 색상의 형광층에 표면평탄화층의 높이를 조절하여 형광층과 애노드 전극 사이의 거리를 조절하므로, 형광체의 휘도 및 휘도비를 조절할 수 있다. 즉, 상기 형광층들 중 적어도 하나에 표면 평탄화층을 형성하여 형광층과 애노드 전극 사이의 거리를 100 nm 내지 10 ㎛로 조절할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자의 단면도이다. 상기 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자는 전술한 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자와 전자 방출 유닛(100) 구조는 동일하며, 애노드 전극을 제외한 동일한 발광부(300) 구조를 가지므로 동일한 구성요소는 동일한 부재번호를 사용한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자의 발광부(300)는 제2 기판(4)에 형성되는 적어도 하나 이상의 애노드 전극(20); 상기 애노드 전극(20)에 형성되는 적어도 하나 이상의 형광층(14); 상기 형광층(14)과 애노드 전극을 덮으면서 형성되는 하나 이상의 금속 박막(18)을 포함할 수 있다.

상기 발광부(300)에서 형광층(14)과 제2 기판(4) 사이에 애노드 전극(20)이 형성된다. 상기 애노드 전극(20)은 투명전극이며, 일례로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명산화물로 형성될 수 있다. 상기 애노드 전극(20)은 제2 기판(4)의 일표면 전체를 덮으면서 형성되거나 스트라이프 패턴 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자에서는 전술한 제1 실시예와는 달리 애노드 전극(20)이 전자빔 가속에 필요한 전압을 인가받아 애노드 전극으로 기능하고, 금속박막(18)은 메탈 백(metal back) 효과에 의해 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.

제2 실시예에서도 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위하여 발광영역에 위치한 형광층(14) 사이의 비발광 영역에 차광층(16)이 위치하는 것이 바람직하다. 형광층(14)가 패턴화된 애노드 전극(20) 상에 형성되는 경우에는 차광층이 형성될 필요가 없음은 물론이다.

전자 방출 유닛(100)이 형성된 제1 기판(2)과 발광부(200, 300)가 형성된 제2 기판(4)은 절연층(10) 상에 스페이서(26)를 배치한 다음, 밀봉재를 이용하여 제1, 2 기판의 가장자리를 접합시키고, 도시하지 않은 배기구를 통해 제1, 2 기판 내부를 배기시켜 전자 방출 소자를 완성한다.

한편, 본 발명의 전자 방출 소자는 차광층 없이 적어도 하나의 적색, 녹색 및 청색 형광막들이 서로간 임의의 간격을 두고 위치할 수 있으며, 이 경우 애노드 전극 또는 금속 박막은 형광막들 사이의 애노드 전극 상에서 애노드 전극과 갭을 두지 않고 밀착 형성될 수도 있다.

상기에서는 게이트 전극이 캐소드 전극 하부에 배치되는 구성에 대해 설명하였으나, 캐소드 전극과 게이트 전극 및 전자 방출부의 구성은 전술한 실시예에 한정되지 않는다. 또한 전술한 구성에서 게이트 전극이 제1 기판의 내면 전체에 형성될 수 있으며, 이 경우 캐소드 전극과 애노드 전극은 서로 교차하는 스트라이프 패턴으로 형성된다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 애노드 전극이 스트라이프 패턴으로 형성되고, 차광층 없이 애노드 전극 상에 형광막이 형성되는 경우에는 금속 박막의 일부가 형광막들 사이의 제2 기판 상에서 제2 기판과 갭을 두지 않고 밀착 형성될 수도 있다.

다음으로는 도 3a∼도 3d를 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 전술한 전자 방출 소자의 제조 방법에 대해 일례로 설명한다.

먼저 도 3a에 도시한 바와 같이, 제2 기판(4) 상의 비발광 영역에 차광층(18)을 형성한다. 차광층(16)은 크롬 산화막과 같은 박막 또는 흑연과 같은 탄소계열 성분의 후막으로 이루어질 수 있다. 그리고 차광층(16) 사이의 발광 영역에 적색, 녹색 또는 청색의 형광층(14)을 형성한다.

이어서 차광층(16)과 갭을 두지 않고 애노드 전극을 위치시키고자 하는 부위를 결정하고, 도 3b에 도시한 바와 같이 상기 부위를 제외한 형광층(14) 상에만 선택적으로 중간막 형성용 조성물을 코팅하여 표면 평탄화층, 즉 필르밍층(34)을 형성한다.

상기 중간막 형성용 조성물은 바인더 수지 및 용매를 포함한다. 상기 바인더 수지는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스, 우레탄계 수지 및 에스테르계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것이 바람직하다. 상기 용매는 부틸 셀루솔브(BC; Butyl Cellosolve), 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA; butyl carbitol acetate), 테르피네올(TP; terpineol), 및 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 점도가 30,000 내지 100,000인 것이 바람직하다.

그리고 도 3c에 도시한 바와 같이 필르밍층(34)이 형성된 제2 기판(4) 전면에 금속 물질, 일례로 알루미늄을 증기증착 또는 스퍼터링하여 애노드 전극(18)을 형성한다. 애노드 전극은 필르밍층(34)이 제거된 차광층(16) 상에서 차광층(16)과 직접 접촉하며 위치한다.

이어서 애노드 전극 또는 금속박막이 형성된 제2 기판(4)을 소성하여 필르밍층(34)을 제거함으로써 도 3d에 도시한 제2 기판(2) 구조를 완성한다. 이로서 형광층(14) 위의 애노드 전극(18)은 제거된 필르밍층에 의해 형광층(14)과 소정의 갭을 두고 위치하게 되어 차광층(16) 상의 애노드 전극과 구조상 차이를 갖는다. 상기 소성 온도는 400 내지 480 ℃에서 실시되는 것이 바람직하다. 상기 표면 평탄화층(34)의 패터닝에 의해 애노드 전극의 모양은 직각모양, 반원모양, 톱니모양 등으로 조절된다. 또한, 본 발명은 상기 표면 평탄화층(34)을 형성하는 조성물의 코팅 두께를 3 내지 4 ㎛로 하고 소성하여 형광층과 애노드 전극 사이의 거리를 100 nm 내지 10 ㎛로 조절할 수 있다.

마지막으로 제1 기판 위에 게이트 전극, 절연층, 캐소드 전극 및 전자방출원을 형성하고, 절연층 상에 스페이서를 배치한 다음, 밀봉재를 이용하여 제1, 2 기판의 가장자리를 접합시키고, 도시하지 않은 배기구를 통해 제1, 2 기판 내부를 배기시켜 전자 방출 소자를 완성한다.

한편, 상기에서 애노드 전극(20)은 통상의 포토리소그래피 공정을 통해 스트라이프 패턴으로 형성될 수 있으며, 제2 기판(6) 상에 차광층(16)이 형성되지 않아도 무방하다.

또한, 도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법은 상기에서 제2 기판(4) 상에 투명 도전막, 일례로 ITO막을 코팅하여 애노드 전극(20)을 형성하고, 애노드 전극(20) 상의 비발광 영역에 차광층(16)을 형성할 수 있다. 따라서, 애노드 전극(20)을 제외하고는 상기와 동일한 방법으로 발광부(300)를 형성할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

테르피네올(TP; terpineol) 75 중량%에 에틸 셀룰로오스 25 중량%를 첨가하여 중간막 형성용 조성물을 제조하였다. 이를 도 1에 도시된 구조를 가지는 제2 기판의 형광층 위에만 선택적으로 도포하고 차광층에는 도포하지 않았다. 그런 다음, 제2 기판과 상기 형광층 위에 알루미늄 금속을 증착하였다. 이어서, 450 도에서 소성하여 상기 중간막 형성용 조성물을 제거하였다. 여기에 도 1에 도시된 전자 방출 유닛 구성을 가지는 제2 기판과 상기 제1 기판을 밀봉재를 이용하여 접합시키고, 배기구를 통해 제1, 2 기판 내부를 배기시켜 전자 방출 소자를 제조하였다.

(비교예 1)

상기 실시예 1의 중간막 형성용 조성물을 형광층과 차광층 모두에 도포하였다. 그런 다음, 알루미늄 금속을 기판과 평행하게 증착하여 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자 방출 소자를 제조하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 통상의 방법으로 휘도 및 색재현성 실험을 하였고, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 각각 나타내었다.

구 분		Va
		3.5 kV	4.0 kV	4.5 kV	5.0 kV
휘도(%)	비교예 1	100	100	100	100
	실시예 1	100	108	111	112

구 분		Va
		3.5 kV	4.0 kV	4.5 kV	5.0 kV
색재현(%)	비교예 1	59	56	56	55
	실시예 1	73	69	70	69

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.

본 발명에서는 금속박막이 형광층의 형상에 따라 형성되고 2차 전자 및 형광빛 산란에 의한 타색을 방지하여 색순도 및 휘도를 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 특정 색상의 형광층에 표면 평탄화 층의 애노드 전극 사이의 거리를 조절할 수 있으며, 또한 금속 박막(바람직하게, Al 반사막)의 모양을 중간막으로 조절할 수 있고, 스크린 프린팅 방법으로 중간막을 도포하므로 기판사이즈의 영향을 받지 않아, 대형에도 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 소자의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 방출 소자의 단면도이다.

도 3a∼도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 각 단계에서의 개략도이다.

Claims (19)

1. 서로 대향 배치되며 진공 용기를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판과; 상기 제1 기판에 제공되는 전자 방출 유닛과; 상기 제2 기판에 제공되는 발광부를 구비한 전자 방출 소자에 있어서,

   상기 발광부는 상기 제2 기판에 형성되는 적어도 하나 이상의 형광층; 및 상기 형광층이 형성된 제2 기판의 전면을 덮으면서 형성되는 하나 이상의 애노드 전극을 포함하며,

   상기 애노드 전극이 제2 기판 상에 설정되는 비발광 영역에 대응하여 제2 기판과 갭을 두지 않고 형성되고, 상기 애노드 전극의 형상은 형광층의 형상에 따라 형성되는 것인 전자 방출 소자.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전자 방출 소자가 형광층 사이의 비발광 영역에 위치하는 적어도 하나의 차광층을 더욱 포함하며, 상기 애노드 전극이 차광층과 갭을 두지 않고 형성되는 전자 방출 소자.
3. 제1항에 있어서,

   상기 형광층이 소정의 간격을 두고 위치하는 다수의 적색, 녹색 및 청색의 형광층들을 포함하며, 상기 형광층들 중 적어도 하나와 애노드 전극 사이의 거리는 100 nm 내지 10 ㎛인 전자 방출 소자.
4. 제1항에 있어서,

   상기 애노드 전극이 금속박막으로 형성되는 것인 전자 방출 소자.
5. 제4항에 있어서,

   상기 금속 박막이 알루미늄으로 이루어지는 전자 방출 소자.
6. 서로 대향 배치되며 진공 용기를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판과; 상기 제1 기판에 제공되는 전자 방출 유닛과; 상기 제2 기판에 제공되는 발광부를 구비한 전자 방출 소자에 있어서,

   상기 발광부는 상기 제2 기판에 형성되는 적어도 하나 이상의 애노드 전극;

   상기 애노드 전극에 형성되는 적어도 하나 이상의 형광층;

   상기 애노드 전극 및 형광층을 덮으면서 형성되는 하나 이상의 금속박막을 포함하며,

   상기 금속 박막이 애노드 전극 상에 설정되는 비발광 영역에 대응하여 애노드 전극과 갭을 두지 않고 형성되고, 상기 금속 박막의 형상은 형광층의 형상에 따라 형성되는 것인 전자 방출 소자.
7. 제6항에 있어서,

   상기 전자 방출 소자가 상기 애노드 전극 상에 형광층 사이의 비발광 영역에 위치하는 적어도 하나의 차광층을 더욱 포함하며, 상기 금속 박막이 차광층과 갭을 두지 않고 형성되는 전자 방출 소자.
8. 제6항에 있어서,

   상기 형광층이 소정의 간격을 두고 위치하는 다수의 적색, 녹색 및 청색의 형광층들을 포함하며, 상기 형광층들 중 적어도 하나와 금속 박막 사이의 거리는 100 nm 내지 10 ㎛인 전자 방출 소자.
9. 제6항에 있어서,

   상기 애노드 전극이 금속박막으로 형성되는 것인 전자 방출 소자.
10. 제9항에 있어서,

    상기 금속 박막이 알루미늄으로 이루어지는 전자 방출 소자.
11. (a) 제2 기판 상에 설정된 발광 영역에 대응하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 형광층을 형성하고;

    (b) 상기 제2 기판 상에 설정된 임의의 비발광 영역을 제외하고 상기 형광층의 표면에 중간막 형성용 조성물을 코팅하여 표면 평탄화 층을 형성하고;

    (c) 상기 표면 평탄화층을 포함하는 제2 기판의 일면 전체에 금속 박막으로 이루어지는 하나 이상의 애노드 전극을 형성하고;

    (d) 상기 제2 기판을 소성하여 표면평탄화층을 제거하는 단계

    를 포함하는 전자 방출 소자의 제조방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 (b) 단계에서 중간막 형성용 조성물은 바인더 수지 및 용매를 포함하는 전자 방출 소자의 제조 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 바인더 수지가 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스, 우레탄 수지 및 에스테르계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 전자 방출 소자의 제조 방법.
14. 제12항에 있어서,

    상기 용매가 부틸 셀루솔브(BC; Butyl Cellosolve), 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA; butyl carbitol acetate), 테르피네올(TP; terpineol), 및 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 전자 방출 소자의 제조 방법.
15. 제8항에 있어서,

    상기 (b)단계에서 중간막 형성용 조성물을 3 내지 4 ㎛로 스크린인쇄 코팅하여 소성 후 형광층과 애노드 전극 사이의 거리를 100 nm 내지 10 ㎛으로 조절하는 전자 방출 소자의 제조 방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 소성은 400 내지 480 ℃에서 실시되는 전자 방출 소자의 제조방법.
17. 제11항에 있어서,

    상기 (a)단계와 (b)단계 사이에, 상기 제2 기판 상에 설정된 비발광 영역에 대응하여 차광층을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 전자 방출 소자의 제조방법.
18. 제11항에 있어서,

    상기 (c)단계가 금속 물질을 증기증착 또는 스퍼터링하는 것으로 이루어지는 전자 방출 소자의 제조방법.
19. 제18항에 있어서,

    상기 금속 물질이 알루미늄인 것인 전자 방출 소자의 제조방법.