KR20060001504A - 사이드 지지체를 구비하는 전자방출 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자방출영역이 일측면에 형성되는 제1 기판, 제1 기판으로부터 소정의 간극으로 이격되며 제1 기판의 표면에 대향하는 내측면에는 전자방출영역으로부터 방출된 전자가 충돌함에 따라 발광하는 화상표시영역이 제공되어 있는 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판을 소정의 간극으로 이격시키는 스페이서, 제1 기판 및 제2 기판 사이의 공간을 밀봉시키는 프릿, 및 제1 기판 및 제2 기판 사이의 소정 영역에 제1 기판 및 제2 기판을 지지하며 소정의 형상을 가지는 사이드 지지체로 이루어지는 전자방출 표시장치를 제공한다.

전자방출 표시장치, 스페이서, 사이드 지지체, 프릿

Description

사이드 지지체를 구비하는 전자방출 표시장치{ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE HAVING SIDE SUPPORT}

도 1은 종래 기술에 의한 전자방출 표시장치 일부의 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 사이드 지지체를 구비하는 전자방출 표시장치의 단면도이다.

도 3은 도 2의 전자방출 표시장치의 사이드 지지체 적용영역을 도시한 평면이다.

본 발명은 전자방출 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배기공정시 스페이서의 위치이탈로 발생하는 기판 파손을 방지하기 위한 사이드 지지체를 구비하는 전자방출 표시장치를 제공한다.

전자방출 표시장치(electron emission display device)는 전자를 방출시키는 전자방출부와 방출된 전자를 형광층에 충돌시켜 이를 발광시킴으로써 영상이 구현되도록 하는 화상부로 구성된 표시장치로서, 전자방출부로 열음극(thermonic cathode)을 사용하는 방식과 냉음극(cold cathode)을 사용하는 방식이 있다.

냉음극을 이용하는 방식의 전자방출 표시장치로는 FE(Field Emitter)형 전자방출 표시장치, MIM(Metal-Insulator-Metal)형 전자방출 표시장치, MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형 전자방출 표시장치 및 표면 전도형 전자방출 표시장치(Surface conduction Electron-emitting display; SED) 등이 있다.

상술한 바와 같은 전자방출 표시장치는 캐소드기판과 애노드기판, 캐소드기판의 일측면에 제공되는 라인 형태의 캐소드전극, 캐소드전극과 수직으로 교차하도록 애노드기판의 일측면에 제공되는 라인 형태의 애노드전극을 포함한다. 캐소드전극의 표면에는 전계형성시 전자를 방출하는 면 타입의 전자방출부가 제공되고, 애노드전극의 표면에는 전자방출부로부터 방출된 전자가 충돌하여 발광하는 형광층이 제공되며, 애노드전극 사이로 애노드기판의 표면에는 스페이서가 제공된다. 스페이서는 캐소드기판과 애노드기판을 고진공으로 밀봉할때 기판의 변형 또는 파손을 방지한다.

상술한 바와 같은 스페이서를 적용한 전자방출 표시장치의 일예가 한국 공개 특허공보 제2001-0075785호에 개시되어 있으며, 이하에서는 종래 기술에 의한 전자방출 표시장치를 설명한다.

도 1은 종래 기술에 의한 전자방출 표시장치를 개략적으로 도시하는 단면구조도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 전자방출 표시장치에 있어서, 캐소드기 판(21)의 일측면에는 라인 형태의 캐소드전극(22)이 제공되며, 캐소드전극(22) 상부에는 면타입의 전자방출부(23)가 제공된다. 캐소드기판(21)과 대향하는 애노드기판(11)에는 캐소드전극(22)과 수직으로 교차하는 라인 형태의 애노드전극(12)이 제공되며, 애노드전극(12) 상부에는 전자방출부(23)로부터 방출된 전자가 충돌하여 발광하는 형광층(14)이 제공된다. 애노드전극(12)의 사이 공간에는 광차폐막의 역할을 겸하는 보조 스페이서(34a)가 제공된다. 애노드기판(11)과 캐소드기판(21)이 봉착되는 영역에는 복수개의 스페이서(34)가 소정 간격만큼 이격되어 배열된다. 스페이서(34)는 애노드기판(11)과 캐소드기판(21) 중 어느 하나의 기판에 프릿(frit)에 의해 봉착된다.

이에 따라, 애노드기판(11) 또는 캐소드기판(21) 중 어느 하나의 기판에 스페이서(34)를 프릿에 의해 봉착하면, 스페이서(34)에 의해 일정 간격을 유지하게 된다.

하지만, 전자방출 표시장치의 애노드기판(11) 및 캐소드기판(21)을 조립하는 봉착공정 진행중 프릿이 녹아 붙으면서 애노드기판(11)과 캐소드기판(21) 사이에 미끄러지는 현상이 일어나고, 이로인해, 고진공을 유지하기 위한 배기공정 진행중 스페이서(34) 및 보조 스페이서(34a)의 고정위치를 이탈시켜 기판이 파손되는 현상이 자주 발생하는 문제점이 있었다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배기공정 시 보다 안정된 새로운 구조를 갖도록 사이드 지지체를 구비하는 전자방출 표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명은 전자방출영역이 일측면에 형성되는 제1 기판, 제1 기판으로부터 소정의 간극으로 이격되며 제1 기판의 표면에 대향하는 내측면에는 전자방출영역으로부터 방출된 전자가 충돌함에 따라 발광하는 화상표시영역이 제공되어 있는 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판을 소정의 간극으로 이격시키는 스페이서, 제1 기판 및 제2 기판 사이의 공간을 밀봉시키는 프릿, 및 제1 기판 및 제2 기판 사이의 소정 영역에 제1 기판 및 제2 기판을 지지하며 소정의 형상을 가지는 사이드 지지체로 이루어지는 전자방출 표시장치를 제공한다.

바람직하게는, 사이드 지지체는 스페이서 적용영역과 프릿 적용 영역 사이에 형성된다.

바람직하게는, 사이드 지지체는 절연성 물질로 이루어진다.

바람직하게는, 사이드 지지체는 열팽창 계수가 20% 이하인 물질로 이루어진다.

바람직하게는, 사이드 지지체는 정육면체의 형상으로 이루어진다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 의한 전자방출 표시장치를 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 사이드 지지체를 구비하는 전자방 출 표시장치의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 전자방출영역이 일측면에 형성되는 제1 기판(120), 제1 기판(120)으로부터 소정의 간극으로 이격되며 제1 기판(120)의 표면에 대향하는 내측면에는 전자방출영역으로부터 방출된 전자가 충돌함에 따라 발광하는 화상표시영역(114)이 제공되어 있는 제2 기판(110), 제1 기판 및 제2 기판(120,110)을 소정의 간극으로 이격시키는 스페이서(134), 제1 기판 및 제2 기판(120,110) 사이의 공간을 밀봉시키는 프릿(132), 및 제1 기판 및 제2 기판(120,110) 사이의 소정 영역에 제1 기판 및 제2 기판(120,110)을 지지하며 소정의 형상을 가지는 사이드 지지체(140)로 이루어지는 전자방출 표시장치(100)를 제공한다.

보다 상세히 설명하면, 전자방출 표시장치(100)는 애노드기판(110)과 캐소드기판(120)을 구비하고 있다. 애노드기판(110)에 대해서 설명하면, 애노드기판(110)은 기판(111), 기판(111) 상부에 스트라이프 형상으로 형성된 형광층(114a,114b,114c), 이 사이에 위치한 광차폐막(116)을 추가로 포함할 수 있으며, 전자 방출부(123)에서 방출된 전자빔을 가속하기 위한 적어도 하나의 애노드전극(112)이 기판(111) 상부 전체에 걸쳐 각 형광층(114a,114b,114c)과 광차폐막(116)을 덮도록 형성되어 있다.

캐소드기판(120)에 대해서 설명하면, 기판(121)의 내측에는 소정의 패턴, 가령 스트라이프 상의 캐소드전극(122)을 형성하고, 그 위에 절연층(124)을 형성한다. 그 위에 캐소드전극(122)과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 게이트 전극 (126)이 형성되어 있다. 캐소드전극(122) 상의 절연층(124)에는 홀이 형성되고 이 홀에 의해 노출된 캐소드전극(122) 상에는 전자 방출을 위한 전자 방출부(123)가 형성되어 있다. 게이트 전극(126)에는 홀에 대응하는 개구부가 형성되어 있어 전자 방출부(123)로부터 방출된 전자들이 애노드전극(112)쪽으로 방출될 수 있도록 되어 있다.

추가적으로, 아크를 방지하기 위한 수단으로서, 절연층(138)을 하부 또는 상하부에 구비한 도전성 메쉬(136)가 게이트 전극(126)에 고정 설치되어 게이트 전극(126)과 애노드전극(112) 사이에서 전자방출부(123)로부터 방출되는 전자들 제어하여 전자빔을 효과적으로 집속한다. 스페이서(134)는 애노드기판(110)과 캐소드기판(120) 사이에 고정되어 일정한 간격을 유지하도록 한다.

한편, 사이드 지지체(140)는 애노드기판(110)의 도포공정 직전에 애노드기판(110)에 부착되며, 스페이서(134) 적용영역과 프릿(132) 적용영역 사이에 고정되어 애노드기판(110)과 캐소드기판(120)을 지지하는 역할을 한다. 사이드 지지체(140)의 크기는 애노드기판(110)과 캐소드기판(120) 사이 간격의 100 내지 105 % 가 바람직하다.

사이드 지지체(140)의 모양에 제한을 받지는 않으나 조립공정의 편의상 정육면체를 이루는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 사이드 지지체(140)는 소다라임(sodalime)으로 이루어져 있으나, 이에 한정되지 아니하고 PD200 또는 세라믹등이 이용될 수 있다. 또한, 사이드 지지체(40)는 열변형 특성이 적은 재질로서 애노드기판(110) 및 캐소드기판(120)의 열팽창 계수와 동일한 것이 바람직하나, 열팽창 계수 20% 이하이면 적용가능하다. 여기서, 열팽창 계수란 1℃ 온도변화에 대한 체적 또는 길이변화의 비율을 의미한다.

구체적으로, 사이드 지지체(140)는 봉착공정시 프릿(132)이 녹아 붙으면서 애노드기판(110)과 캐소드기판(120)이 서로 미끄러지지 않도록 한다. 이로 인해, 프릿(132)을 도포하고 소성처리함으로써 한정되는 애노드기판(110)과 캐소드기판(120) 사이의 이격공간은 배기공정을 통해서 진공상태로 유지하는데, 배기공정이 진행되더라도 사이드 지지체(140)의 지지로 기판 파손이 발생하지 않는다.

애노드기판(110) 및 캐소드기판(120)은 특별히 한정되지 않은 다양한 종류가 가능하며, 예를 들어 유리 또는 Na등의 불순물이 감소된 유리 등의 재질로 구성될 수 있으며, 상부에 SiO₂등의 절연층을 형성한 실리콘 기판, 세라믹 기판 등을 이용될 수 있다.

전자 방출부(123)는 카본계 물질, 예컨대 카본 나노튜브, 흑연, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본 또는 이들의 조합이나 기타 나노튜브 또는 Si, SiC 등의 나노 와이어로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 카본 나노튜브를 이용할 수 있다.

또한, 기판(111) 상에는 애노드전극(112)과 형광층(114a,114b,114c)이 형성되는데, 애노드전극(112) 일체형 또는 스트립형상으로 형성되는 것이 가능하다. 본 발명에서 채용한 기판(111) 상에 형광층과 금속박막이 적층된 애노드기판 구조뿐만 아니라, 기판(111) 상에 투명전극과 형광층이 적층된 애노드기판 구조 및 기판(111) 상에 투명전극과 형광층과 금속박막이 적층된 애노드기판 구조에도 적용가능하며, 공지의 기술에 의해서 형광층(114)으로부터 발광되는 빛을 기판(111)방향으로 반사시키는 동시에 이차 전자에 의한 피해가 방지되도록 하는 메탈 백(metal back)등이 추가될 수 있음 당연하다.

도 3은 도 2의 전자방출 표시장치의 사이드 지지체 적용영역을 도시한 평면도이다.

도 3을 참조하면, 복수개의 사이드 지지체(140)가 스페이서(134) 적용영역(134a)과 프릿(132) 적용영역(132a) 사이에 위치하는 사이드 지지체 적용영역(140a)에 배열된다. 복수개의 사이드 지지체(140)가 전자방출부(미도시)로부터 방출된 전자빔과 충돌하지 않는 스페이서(134) 적용영역(134a) 외부에 위치함으로써, 애노드기판 및 캐소드기판(미도시)의 모서리 둘레를 충분한 강성으로 고정하게 된다.

따라서, 상술한 바와 같은 전자방출 표시장치에 있어서, 애노드기판과 캐소드기판의 정렬오차로 인해서 디스플레이의 발광효율이 떨어지거나 색순도가 저하되는 현상을 억제할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자방출 표시장치는, 특히, 캐소드기판 상부에 캐소드전극, 게이트 전극, 및 도전성 메쉬가 형성된 구조를 갖는 것으로 예 시되어 있으나, 전자방출부로부터 전자를 방출하여 애노드기판의 형광체에 충돌할 수 있는 구조를 가지면 특별히 한정되지 않고 다양한 종류를 가지는 전자방출 표시장치에 적용가능할 수 있음은 당연하다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 전자방출 표시장치는 공정상 비교적 단순한 구조를 통하여 배기공정시 애노드기판과 캐소드기판의 지지가 용이하도록 하여 기판 파손율을 감소시킴으로써 제조비용이 저렴한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전자방출영역이 일측면에 형성되는 제1 기판;

   상기 제1 기판으로부터 소정의 간극으로 이격되며 상기 제1 기판의 표면에 대향하는 내측면에는 상기 전자방출영역으로부터 방출된 전자가 충돌함에 따라 발광하는 화상표시영역이 제공되어 있는 제2 기판;

   상기 제1 기판 및 제2 기판을 소정의 간극으로 이격시키는 스페이서;

   상기 제1 기판 및 제2 기판 사이의 공간을 밀봉시키는 프릿; 및

   상기 제1 기판 및 제2 기판 사이의 소정 영역에 상기 제1 기판 및 제2 기판을 지지하며 소정의 형상을 가지는 사이드 지지체를 포함하는 전자방출 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 사이드 지지체는 상기 스페이서 적용영역과 프릿 적용영역 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자방출 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 사이드 지지체는 열팽창 계수가 20% 이하인 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 사이드 지지체는 정육면체의 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출 표시장치.

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