KR20070014624A - Electron emission device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 순차적 공정 단면도들이다.1A to 1F are sequential process cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 분해 사시도이다.2 is a partially exploded perspective view of an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view of an electron emitting device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에미션 효율을 높이고 전자빔 퍼짐을 억제하기 위하여 게이트 전극의 형상을 개선한 전자 방출 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emitting device, and more particularly, to an electron emitting device having an improved shape of a gate electrode in order to increase emission efficiency and suppress electron beam spreading, and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 전자 방출 소자는 전자원으로 열음극(hot cathode)을 이용하는 방식과 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식이 있다.In general, electron emission devices include a method of using a hot cathode and a cold cathode as an electron source.
여기서, 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 전계 방출 어레이(field emitter array; FEA)형, 표면 전도 에미션(surface-conduction emission; SCE)형, 금속-절연층-금속(metal-insulator-metal; MIM)형 및 금속-절연층-반도체 (metal-insulator-semiconductor; MIS)형 등이 알려져 있다.Here, the electron-emitting device using a cold cathode is a field emitter array (FEA) type, surface conduction emission (SCE) type, metal-insulator-metal-insulator- metal (MIM) type and metal-insulator-semiconductor (MIS) type and the like are known.
이 가운데 FEA형 전자 방출 소자는 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비(aspect ratio)가 큰 물질을 전자원으로 사용할 경우 진공 중에 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한 것으로서, 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 스핀트(spindt) 타입으로 전자 방출부를 형성하거나, 카본 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드상 카본과 같은 카본계 물질로 전자 방출부를 형성한 예가 개발되고 있다.Among these, the FEA type electron emitting device uses a principle that electrons are easily emitted by an electric field during vacuum when a material having a low work function or a large aspect ratio is used as the electron source. Molybdenum (Mo) Alternatively, an example is described in which an electron emission portion is formed by a spint type having a sharp tip of silicon (Si) or the like, or an electron emission portion is formed of carbon-based materials such as carbon nanotubes and graphite and diamond-like carbon. have.
통상의 FEA형 전자 방출 소자는 진공 용기를 구성하는 두 기판 중 제1 기판에 전자 방출부와 더불어 전자 방출부를 구동하는 구동 전극들로서 캐소드 전극과 게이트 전극을 구비하고, 제2 기판에 형광층과 더불어 제1 기판 측에서 방출된 전자들이 형광층을 향해 효율적으로 가속되도록 하는 애노드 전극을 구비하여 소정의 발광 또는 표시 작용을 하게 된다. A conventional FEA type electron emission device has a cathode electrode and a gate electrode as driving electrodes for driving an electron emission portion together with an electron emission portion on a first substrate of two substrates constituting a vacuum container, and a fluorescent layer on a second substrate. An anode electrode is provided to allow electrons emitted from the first substrate side to be efficiently accelerated toward the fluorescent layer to perform a predetermined light emission or display function.
초기에 제안된 스핀트 타입의 전자 방출부는 각 화소 영역에 우수한 집적도를 가지고 배치되므로 화소별 전자 방출 균일도와 발광 균일도가 우수한 장점이 있다. 그러나, 스핀트 타입의 전자 방출부는 공지의 반도체 공정으로 제작되므로 공정이 복잡하고, 대면적 소자 제작에 적합하지 않은 단점이 있다.Since the spin type electron emitter proposed at the beginning has an excellent degree of integration in each pixel area, there is an advantage of excellent electron emission uniformity and emission uniformity for each pixel. However, since the spin type electron emitting part is manufactured by a known semiconductor process, the process is complicated, and there is a disadvantage that it is not suitable for manufacturing a large area device.
이로써 최근 들어 캐소드 전극 위에 카본계 물질을 스크린 인쇄와 같은 이른 바 후막 공정으로 도포하여 전자 방출부를 형성하는 기술이 개발되었다. 이 경우 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 위치하는 절연층 또한 스크린 인쇄와 같은 후막 공정으로 형성하는 것이 일반적이며, 습식 식각을 통해 절연층에 개구부를 형성하여 전자 방출부가 위치할 공간을 마련하게 한다.As a result, recently, a technique of forming an electron emission part by applying a carbon-based material on a cathode electrode by a so-called thick film process such as screen printing has been developed. In this case, the insulating layer positioned between the cathode electrode and the gate electrode is also generally formed by a thick film process such as screen printing, and an opening is formed in the insulating layer through wet etching to provide a space in which the electron emission part is to be located.
상기 기술은 반도체 공정에 비해 제조가 용이하고 대면적 소자 제작에 유리한 장점이 있으나, 전자 방출부의 집적도가 스핀트 타입보다 낮으므로 각 화소 영역에 스핀트 타입보다 큰 면적의 전자 방출부가 보다 적은 개수로 마련된다.Compared to the semiconductor process, the technology is easier to manufacture and has advantages in manufacturing a large area device. However, since the degree of integration of the electron emitter is lower than that of the spin type, the number of electron emitters having a larger area than the spin type in each pixel area is reduced. Prepared.
이러한 구조에서는 전자 방출부와 게이트 전극간 거리가 커져 전자 방출 소자의 작용 시 전자 방출부 전체에 전계가 집중되기보다는 게이트 전극과 가장 가까운 거리를 갖는 전자 방출부의 가장 자리에 전계가 집중되어 이로부터 전자 방출이 일어나는 경향이 있다. 이로써 에미션 효율이 낮아지고 상당한 빔퍼짐이 발생하므로, 이를 억제하기 위한 별도의 집속 구조물이 요구되는 단점이 있다.In such a structure, the distance between the electron emitting part and the gate electrode is increased, so that the electric field is concentrated at the edge of the electron emitting part having the closest distance to the gate electrode, rather than the electric field concentrated on the entire electron emitting part when the electron emitting element is operated. Emissions tend to occur. As a result, the emission efficiency is lowered and significant beam spreading occurs, which requires a separate focusing structure for suppressing the emission efficiency.
또한, 상기 구조에서는 전자 방출부 전체가 애노드 전극과 대향하며 위치하므로, 애노드 전계가 전자 방출부에 직접적인 영향을 미치게 된다. 이로써 오프(off)되어야 할 화소의 전자 방출부에서 애노드 전계로 인해 전자가 방출되는 등, 에미션 불량이 일어날 수 있다.In addition, in the structure, since the entire electron emission part is positioned to face the anode electrode, the anode electric field directly affects the electron emission part. As a result, an emission failure may occur, for example, electrons are emitted from the electron emission portion of the pixel to be turned off due to the anode electric field.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 에미션 효율을 높이고, 빔퍼짐을 최소화하며, 전자 방출부에 대한 애노드 전계의 영향을 효과적으로 차단할 수 있는 전자 방출 소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to increase emission efficiency, minimize beam spread, and effectively block an influence of an anode field on an electron emission part, and It is to provide a manufacturing method.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판 위에 캐소드 전극을 형성하 는 단계와, 캐소드 전극을 덮도록 상기 기판 전면에 절연층을 형성하는 단계와, 절연층에 캐소드 전극의 일부 표면을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계와, 노출된 캐소드 전극 위로 전자 방출부를 형성하는 단계와, 개구부만을 채우도록 캐소드 전극 및 상기 전자 방출부 위에 기포 발생층을 형성하는 단계와, 절연층 및 기포 발생층 위에 게이트 전극을 형성하는 단계, 및 기포 발생층을 소성하여 게이트 전극에 다수개의 미세홀들을 형성함과 동시에 상기 기포 발생층을 제거하는 단계를 포함하는 전자 방출 소자의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of forming a cathode on a substrate, forming an insulating layer on the entire surface of the substrate to cover the cathode, and exposing a portion of the surface of the cathode on the insulating layer. Forming an opening, forming an electron emitting portion over the exposed cathode electrode, forming a bubble generating layer over the cathode electrode and the electron emitting portion to fill only the opening, and forming a gate electrode over the insulating layer and the bubble generating layer. And forming a plurality of micro holes in the gate electrode by firing the bubble generating layer and simultaneously removing the bubble generating layer.
여기서, 기포 발생층이 기포 발생제로서 아조디카본아미드(azodicarbonamide)계를 포함할 수 있고, 또한 기포 발생층이 감광성 물질을 더욱 포함할 수 있다.Here, the bubble generating layer may include an azodicarbonamide system as the bubble generating agent, and the bubble generating layer may further include a photosensitive material.
또한, 기포 발생층의 소성은 300 내지 600 ℃의 온도에서 수행할 수 있다.In addition, the firing of the bubble generating layer can be carried out at a temperature of 300 to 600 ℃.
또한, 게이트 전극을 페이스트 상의 은(Ag) 또는 기포 발생제를 함유한 도전 물질로 형성할 수 있다.In addition, the gate electrode may be formed of a conductive material containing silver (Ag) or a bubble generator on a paste.
또한, 게이트 전극의 미세홀들이 대략 2㎛ 이하의 크기를 가질 수 있다.In addition, the micro holes of the gate electrode may have a size of about 2 μm or less.
또한, 전자 방출부를 형성하는 단계가, 카본계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질을 스크린 인쇄, 건조 및 소성하는 과정으로 이루어지고, 전자 방출부의 표면 일부를 뜯어내는 활성화 과정을 더욱 포함할 수 있다.In addition, the forming of the electron emission unit may include a process of screen printing, drying, and firing a carbon-based material or a nanometer size material, and may further include an activation process of tearing off a part of the surface of the electron emission unit.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 서로 대향하여 배치되는 제1 기판 및 제 2 기판과, 제1 기판에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극에 형성되는 전자 방출부들과, 제1 기판 위로 전자 방출부를 노출시키는 개구부를 가지며 형 성되는 절연층과, 절연층 위에 형성되고 개구부를 덮으면서 개구부 위로 랜덤하게 배열되는 다수개의 미세홀들을 형성하는 게이트 전극과, 제2 기판 위에 형성되는 형광층, 및 형광층의 일면에 형성되는 애노드 전극을 포함하며, 게이트 전극의 미세홀들이 2㎛ 이하의 크기를 가지는 전자 방출 소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the first substrate and the second substrate disposed to face each other, the cathode electrodes formed on the first substrate, the electron emitting portions formed on the cathode electrode, and the first substrate An insulating layer having an opening for exposing the electron emission portion, a gate electrode forming a plurality of micro holes formed on the insulating layer and randomly arranged over the opening while covering the opening, a fluorescent layer formed on the second substrate, And an anode electrode formed on one surface of the fluorescent layer, wherein the micro holes of the gate electrode have an size of 2 μm or less.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
먼저, 도 1a 내지 도 1f를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명한다.First, a method of manufacturing an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 1F.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 순차적 공정 단면도들이다.1A to 1F are sequential process cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1a를 참조하면, 제1 기판(2) 위에 일 방향을 따라 스트라이브 패턴으로 캐소드 전극(6)을 형성하고, 캐소드 전극(6)을 덮으면서 제1 기판(2)의 전면에 절연층(8)을 형성한다. 절연층(8)은 스크린 인쇄와 건조 및 소성 과정을 수회 반복하여 대략 5 내지 30㎛의 두께로 형성할 수 있다. Referring to FIG. 1A, the
그 다음, 포토리소그라피 공정 및 에칭 공정에 의해 절연층(8)을 패터닝하여 캐소드 전극(6)의 일부 표면을 노출시키는 개구부(8a)를 형성한다. 이 개구부(8a)는 캐소드 전극(6)과 이후 형성될 게이트 전극의 교차 영역에 위치한다.Next, the
도 1b를 참조하면, 노출된 캐소드 전극(6) 위로 후막형 또는 박막형의 전자 방출부(12)를 형성한다. 전자 방출부(12)는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 카본계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어지며, 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본 및 실리콘 나노와이어 등이 전자 방출 물질로 사용될 수 있다.Referring to FIG. 1B, a thick film or thin film
먼저, 후막형 전자 방출부(12)는 분말 상의 전자 방출 물질에 비히클과 바인더 등의 유기물을 혼합하여 인쇄에 의해 적합한 점도를 갖는 페이스트 상의 전자 방출 물질을 형성하고, 노출된 캐소드 전극(6) 위로 이 전자 방출 물질을 스크린 인쇄한 후 건조 및 소성하는 과정에 의해 형성할 수 있다.First, the thick film type
다른 한편으로, 후막형 전자 방출부(12)는 ① 전술한 페이스트 상의 전자 방출 물질에 감광성 물질을 더욱 포함시키고, ② 제1 기판(2)의 전면 상에 이 전자 방출 물질을 스크린 인쇄한 후, ③ 제1 기판(2)의 후면에 노광 마스크(미도시)를 개재한 상태에서 제1 기판(2)의 후면을 통해 자외선을 조사하여 캐소드 전극(6) 특정 영역의 전자 방출 물질을 선택적으로 경화시키고, ④ 현상을 통해 경화되지 않은 전자 방출 물질을 제거한 다음, 건조 및 소성하는 과정에 의해 형성할 수 있다.On the other hand, the thick film type
이 경우, 제1 기판(2)은 투명 기판으로 이루어지고, 캐소드 전극(6)은 ITO(Indium Tin Oixde)와 같은 투명 도전 물질로 이루어진다. 노광과 현상을 이용한 상기 방법은 캐소드 전극(6)의 표면으로부터 전자 방출 물질의 경화가 일어나므로 캐소드 전극(6)에 대한 전자 방출부(12)의 부착성이 우수하고, 캐소드 전극(6)과 전자 방출부(12) 사이의 접촉 저항이 낮은 장점이 있다.In this case, the
한편, 상기와 같이 형성된 후막형 전자 방출부(12)에서 대부분의 전자 방출 물질들은 유기물에 묻혀 전자 방출에 기여하지 못하게 된다. 이로써 전자 방출부(12) 위에 점착 테이프(도시하지 않음)를 붙이고 이를 떼어냄으로써 전자 방출부 (12)의 표면 일부를 제거하는 물리적인 활성화 방법을 실행하여 전자 방출부(12) 표면에 보다 많은 양의 전자 방출부(12)가 노출되도록 할 수 있다.On the other hand, in the thick film-
그리고 박막형 전자 방출부(12)는 화학기상증착, 스퍼터링 또는 직접 성장법 등에 의해 형성할 수 있다.The thin film
도 1c를 참조하면, 개구부(8a)만을 채우도록 캐소드 전극(6) 및 전자 방출부(12) 위에 기포 발생층(30)을 형성한다.Referring to FIG. 1C, a bubble generating
기포 발생층(30)은 소정의 온도에서 기포를 발생하는 기포 발생제, 일례로 아조디카본아미드(azodicarbonamide)계를 함유할 수 있다.The
또한, 기포 발생층(30)은 감광성 물질을 더욱 포함할 수 있다. 그러면, 기포 발생제와 감광성 물질을 포함한 혼합물을 도포 후 노광 및 현상하는 것에 의해 개구부(8a) 내에만 기포 발생층(30)이 남도록 할 수 있다.In addition, the bubble generating
도 1d를 참조하면, 절연층(8) 및 기포 발생층(30) 위에 캐소드 전극(6)과 직교하는 방향을 따라 스크라이브 패턴으로 배치되는 게이트 전극(10)을 형성한다. 게이트 전극(10)은 인쇄에 적합한 점도를 갖는 페이스트 상의 은(Ag)을 이용한 스크린 인쇄법으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1D,
도 1e를 참조하면, 300 내지 600℃의 온도에서 기포 발생층(30)을 소성한다. 그러면, 기포 발생층(30)이 기포를 발생하면서 연소되어 제거되며, 이때 기포들이 게이트 전극(10)을 관통하면서 승화되어 도 1f에 도시된 바와 같이 게이트 전극(10)에 다수개의 미세홀들(10a)이 랜덤하게 형성된다. 이때, 미세홀(10a)은 대략 2㎛ 이하, 보다 구체적으로 1 내지 2㎛ 정도의 크기를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1E, the
한편, 상기 실시예에서는 게이트 전극 물질로 페이스트 상의 은(Ag)을 사용하였지만, 기포 발생층(30)의 소성 시 게이트 전극(10)에 미세홀들(10a)이 더 용이하게 형성되도록 아조디카본아미드(azodicarbonmide)계와 같은 기포 발생제를 함유한 페이스트 상의 은(Ag)과 같은 도전 물질을 사용할 수 있다.Meanwhile, in the above embodiment, silver (Ag) in the paste is used as the gate electrode material, but the azodicarbon is formed so that the
이와 같이, 본 실시예에 의한 전자 방출 소자의 제조 방법은 전자빔 집속을 위해 별도의 그리드 전극이나 집속 전극을 설치하는 대신 게이트 전극(10)에 다수개의 미세홀들(10a)을 형성하므로 제조 공정을 단순화할 수 있고 공정의 용이성을 확보할 수 있다. As such, the method of manufacturing the electron emission device according to the present embodiment forms a plurality of
또한, 게이트 전극(10)에 구비된 다수개의 미세홀들(10a)을 기포 발생층(30)을 적용하여 소성에 의해 형성하므로 별도의 포토리소그라피 공정 및 식각 공정 등을 수행할 필요가 없으므로 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, since the plurality of
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 분해 사시도 및 부분 단면도이다.2 and 3 are partially exploded perspective and partial cross-sectional views of the electron emission device according to the embodiment of the present invention, respectively.
도면을 참조하면, 전자 방출 소자는 진공 용기를 구성하는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)이 소정의 간격을 두고 평행하게 대향 배치된다. 제1 기판(2) 중 제2 기판(4)과의 대향면에는 제2 기판(4)을 향해 전자들을 방출하는 전자 방출 유닛이 제공되고, 제2 기판(4) 중 제1 기판(2)과의 대향면에는 상기 전자들에 의해 가시광을 방출하여 임의의 발광 또는 표시를 행하는 발광 유닛이 제공된다.Referring to the drawings, in the electron-emitting device, the
좀 더 상세하게 살펴보면, 제1 기판(2) 위에는 캐소드 전극들(6)이 일 방향(도면의 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 캐소드 전극들(6)을 덮으 면서 제1 기판(2) 전체에 절연층(8)이 형성된다. 절연층(8) 위에는 게이트 전극들(10)이 캐소드 전극(6)과 직교하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다.In more detail, the
본 실시예에서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)이 교차하는 영역을 화소 영역으로 정의하면, 절연층(8)에는 각각의 화소 영역마다 적어도 하나의 개구부(8a)가 형성되어 캐소드 전극(6)의 일부 표면을 노출시킨다. In this embodiment, when the region where the
그리고 개구부(8a) 내로 캐소드 전극(6) 위에 전자 방출부(12)가 형성되고, 개구부(8a)에 대응하는 부분의 게이트 전극(10)에는 다수개의 미세홀들(10a)이 랜덤하게 형성되어 전자 방출부(12)를 부분적으로 노출시킨다.The
전자 방출부(12)는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 카본계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어진다. 전자 방출부(12)는 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C60, 실리콘 나노와이어 중 어느 하나 또는 이들의 조합 물질로 이루어질 수 있으며, 그 제조법으로는 스크린 인쇄, 직접 성장으로는 스크린 인쇄, 직접 성장, 화학기상증착 또는 스퍼터링 등을 적용할 수 있다.The
도면에서는 각각의 화소 영역마다 하나의 전자 방출부(12)가 위치하고 절연층(8)의 개구부(8a)가 사각형인 경우를 도시하였으나, 전자 방출부(12)의 개수와 절연층(8)의 개구부(8a) 형상은 이에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.In the drawing, one
게이트(10)의 미세홀들(10a)은 전자 방출 소자의 동작 시 전자 방출부(12)에 서 방출되는 전자들 중 퍼지며 진행하는 전자들의 진행 경로를 차단하고 직진성이 확보된 전자들만을 통과시키며, 대략 2㎛ 이하, 보다 구체적으로는 1 내지 2㎛ 정도의 크기를 갖는다.The
다음으로, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 형광층(16)과 흑색층(18)이 형성되고, 형광층(16)과 흑색층(18) 위로 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(20)이 형성된다. 애노드 전극(20)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가 받으며, 형광층(16)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 해 방사된 가시광을 제2 기판(4) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.Next, a
한편, 애노드 전극(10)은 제2 기판(4)을 향한 형광층(16)과 흑색층(18)의 일면에 형성될 수 있으며, 이 경우 형광층(16)에서 방사된 가시광을 투과시킬 수 있도록 애노드 전극이 ITO와 같은 투명 도전층으로 이루어진다.Meanwhile, the
또 다른 한편으로는, 제2 기판(4) 상에 투명 재질의 애노드 전극과 반사 효과에 의해 휘도를 높이는 금속 박막이 모두 형성될 수도 있다.On the other hand, both the anode electrode of the transparent material and the metal thin film which raises the luminance by the reflection effect may be formed on the
형광층(16)은 제1 기판(2) 상에 설정된 화소 영역에 일대일로 대응하여 배치되거나 화면의 수직 방향(도면의 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성될 수 있고, 흑색층(18)은 크롬 또는 크롬 산화물과 같은 불투명 재질로 이루어질 수 있다.The
상술한 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에는 다수의 스페이서들(32)이 배치되어 두 기판(2, 4) 사이의 간격을 일정하게 유지시킨다. 이때, 스페이서들(22)은 흑색층(18)이 위치하는 비발광 영역에 대응하여 배치된다.A plurality of spacers 32 are disposed between the
이와 같이 구성되는 전자 방출 소자에서는 애노드 전극(10)에 수백 내지 수천 볼트의 (+) 전압을 인가하고, 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10) 중 어느 하나의 전극에 주사 신호 전압을 인가함과 동시에 다른 하나의 전극에 데이터 신호 전압을 인가하여 구동한다.In the electron emission device configured as described above, a positive voltage of several hundred to several thousand volts is applied to the
그러면, 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10) 사이의 전압차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(12) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자들은 애노드 전극(10)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 화소의 형광층(16)에 충돌하여 이를 발광시킨다.Then, in the pixels where the voltage difference between the
본 실시예에서는 전자 방출부(12) 위로 다수의 미세홀들(10a)을 구비한 게이트 전극(10)이 위치함에 따라, 전자 방출부(12)와 게이트 전극(10)간 대향 면적을 최대화할 수 있어 전자 방출부(12)의 에미션 효율을 극대화할 수 있다. 즉, 전자 방출부(12)의 가장자리뿐만 아니라 게이트 전극과 마주보는 전자 방출부(12)의 윗면 전체에 전계가 집중되어 이로부터 전자들이 방출되므로, 동일한 구동 조건에서 보다 많은 양의 전자들을 방출시킬 수 있다.In the present exemplary embodiment, as the
또한, 본 실시예에서는 전자 방출부(12) 위로 게이트 전극(10)에 미세홀들(10a)이 형성됨에 따라 전자 방출부(12)에서 방출된 전자들 중 제2 기판(4)을 향해 직진성을 갖지 못하고 퍼지며 진행하는 전자들의 진행 경로가 게이트 전극(10)에 의해 차단된다. 반면, 전자 방출부(12)에서 방출된 전자들 중 제2 기판(4)을 향해 직진성을 갖춘 전자들만이 미세홀(10a)을 통과하여 제2 기판(4)으로 향하게 된다.In addition, in the present exemplary embodiment, as the
이로써 본 실시예의 전자 방출 소자는 전자 방출부(12)에서 방출되는 전자들의 집속 효율을 높여 발광시키고자 하는 형광층(16)만을 정확하게 발광시킬 수 있으므로 색재현율을 향상시킬 수 있다.As a result, the electron emission device of the present embodiment can accurately emit only the
또한, 본 실시예에서는 게이트 전극(10)이 애노드 전극(20)을 향한 전자 방출부(12)의 노출 면적을 최소화하므로, 애노드 전계가 전자 방출부(12)에 미치는 영향을 차단한다. 따라서, 애노드 전게로 인한 오작동을 막을 수 있으며, 애노드 전극(20)에 보다 큰 전압을 인가할 수 있어 화면의 휘도를 높이는데 효과적으로 기여한다.In addition, in the present embodiment, since the
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
이와 같이 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법은 별도의 그리드 전극이나 집속 전극을 설치하는 대신 기포 발생층을 이용하여 게이트 전극에 다수개의 미세홀들을 형성하므로, 제조 공정을 단순화할 수 있고 공정의 용이성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 제조 비용을 절감할 수 있다.As described above, the method of manufacturing the electron emission device according to the present invention forms a plurality of fine holes in the gate electrode using the bubble generating layer instead of installing a separate grid electrode or focusing electrode, thereby simplifying the manufacturing process. Not only can it be secured, but manufacturing costs can be reduced.
또한, 본 발명에 따른 전자 방출 소자는 전술한 구성에 의해 전자 방출부의 에미션 효율을 극대화하고, 전자들의 빔퍼짐을 차단하여 색재현율을 높일 뿐만 아니라 전자 방출부에 대한 애노드 전계의 영향을 차단하여 고압의 애노드 전압 인가 를 가능하게 하는 효과를 구현한다.In addition, the electron emitting device according to the present invention by maximizing the emission efficiency of the electron emitting portion by the above-described configuration, block the beam spreading of the electrons to increase the color reproduction rate, and also block the influence of the anode electric field on the electron emitting portion The effect of enabling the application of a high voltage anode voltage is realized.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050069428A KR20070014624A (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Electron emission device and method of manufacturing the same |
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KR1020050069428A KR20070014624A (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Electron emission device and method of manufacturing the same |
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2005
- 2005-07-29 KR KR1020050069428A patent/KR20070014624A/en not_active Application Discontinuation
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