KR20070027988A - 전자 방출 표시 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화소간 발광 균일도와 휘도 특성을 높이기 위하여 형광층의 폭을 최적화한 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 제1 기판 위에 형성되는 전자 방출부와, 제1 기판 위에 제공되어 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들과, 구동 전극들 상부에 위치하며 전자빔 통과를 위한 개구부를 구비하여 이 개구부를 통과하는 전자들을 집속시키는 집속 전극과, 제2 기판의 일면에 위치하고 제1 기판에 설정되는 화소 영역마다 한가지 색이 대응하도록 형성되는 형광층들을 포함한다. 이때 형광층은 하기 조건을 만족하도록 형성된다.

Fv < Dv < Fv+2Ph-Dh-Fh

여기서, Dh와 Dv는 각각 형광층의 수평 폭과 수직 폭을 나타내고, Fh와 Fv는 각각 집속 전극 개구부의 수평 폭과 수직 폭을 나타내며, Ph는 화소 영역의 수평 피치를 나타낸다.

전자방출부, 집속전극, 구동전극, 캐소드전극, 게이트전극, 형광층

Description

전자 방출 표시 디바이스 {ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도이다.

도 2와 도 3은 각각 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스 중 형광층과 흑색층의 부분 평면도이다.

도 5는 비교예 1의 전자 방출 표시 디바이스에서 형광층들의 발광 패턴을 나타낸 확대 사진이다.

도 6은 비교예 2의 전자 방출 표시 디바이스에서 형광층들의 발광 패턴을 나타낸 확대 사진이다.

도 7은 실시예의 전자 방출 표시 디바이스에서 형광층들의 발광 패턴을 나타낸 확대 사진이다.

도 8은 집속 전극 개구부의 변형예를 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 평면도이다.

본 발명은 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화소간 발광 균일도와 휘도 특성을 높이기 위하여 형광층의 폭을 최적화한 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로 전자 방출 디바이스는 전자원의 종류에 따라 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식으로 분류할 수 있다.

여기서, 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 디바이스로는 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.

상기 MIM형과 MIS형 전자 방출 디바이스는 각각 금속/절연층/금속(MIM)과 금속/절연층/반도체(MIS) 구조로 이루어진 전자 방출부를 구비하며, 절연층을 사이에 두고 위치하는 두 금속 또는 금속과 반도체 사이에 전압을 인가할 때 높은 전자 전위를 갖는 금속 또는 반도체로부터 낮은 전자 전위를 갖는 금속쪽으로 전자가 이동 및 가속되면서 방출되는 원리를 이용한다.

상기 SCE형 전자 방출 디바이스는 기판 위에 서로 이격되어 배치된 제1 전극과 제2 전극 사이에 도전 박막을 형성하고 이 도전 박막에 미세 균열을 제공함으로써 전자 방출부를 형성하고 있으며, 양 전극에 전압을 인가하여 도전 박막의 표면으로 전류가 흐를 때 전자 방출부로부터 전자가 방출되는 원리를 이용한다.

그리고 상기 FEA형 전자 방출 디바이스는 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비가 큰 물질을 전자원으로 사용할 경우 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한 것으로서, 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물로 전자 방출부를 형성하거나, 탄소 나노튜브와 같은 탄소계 물질로 전자 방출부를 형성한 예가 개발되고 있다.

이와 같이 냉음극을 이용하는 전자 방출 디바이스는 기본적으로 기판 위에 형성되는 전자 방출부와 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들을 구비하며, 전자 방출부와 구동 전극들의 작용으로 화소별 전자 방출의 온/오프와 전자 방출량을 제어한다. 그리고 전자 방출 표시 디바이스는 상기 전자 방출 디바이스에 형광층을 더욱 구비하며, 전자 방출부에서 방출된 전자들로 형광층을 여기시켜 소정의 표시 작용을 행한다.

상기한 전자 방출 표시 디바이스는 그 작용 시 특정 화소의 전자 방출부에서 방출된 전자들 중 일부가 대응하는 화소의 형광층을 향해 직진하지 못하고 이웃 화소의 형광층을 향해 퍼지며 진행할 수 있다.

이로써 종래에 전자빔 퍼짐을 억제하기 위한 방안의 하나로 집속 전극이 개시되어 있다. 집속 전극은 일반적으로 절연층에 의해 구동 전극들과 절연 상태를 유지하며 구동 전극들 상부에 위치하고, 전자빔 통과를 위한 개구부를 구비하여 개구부를 통과하는 전자들을 전자빔 다발의 중심부로 집속시킨다.

상기 구조의 전자 방출 표시 디바이스는 집속 전극에 의해 집속된 후 제2 기판에 도달하는 전자빔 스폿이 대응하는 화소의 형광층에 온전하게 형성될 때 최적 의 표시 품질을 구현할 수 있다.

즉 서로 다른 색의 형광층들의 이웃하게 배치되는 방향을 따라 전자빔 퍼짐이 발생하면 타색 발광이 일어나 화면의 색순도가 저하된다. 또한 같은 색의 형광층들이 이웃하게 배치되는 방향을 따라 전자빔 스폿이 형광층 폭보다 크게 형성되면 휘도 저하가 발생하고, 전자빔 스폿이 형광층 폭보다 작게 형성되면 해당 형광층의 발광 충실도와 화소간 발광 균일도가 저하된다.

이로써 전자빔 경로를 둘러싸 전자빔을 모아주는 집속 전극 개구부와 전자빔이 도달하는 형광층 사이에 최적의 관계 설정이 필요하나, 종래에는 이에 대한 충분한 고려가 이루어지지 않아 최적의 표시 품질을 구현하지 못하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 집속 전극 개구부와 형광층의 폭을 최적화하여 전자빔 퍼짐에 의한 타색 발광을 억제하고, 형광층 휘도와 발광 균일도를 향상시킬 수 있는 전자 방출 표시 디바이스를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판 위에 형성되는 전자 방출부와, 제1 기판 위에 제공되어 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들과, 구동 전극들 상부에 위치하며 전자빔 통과를 위한 개구부를 구비하여 이 개구부를 통과하는 전자들을 집속시키는 집속 전극과, 제2 기판의 일면에 위치하고 제1 기판에 설정되는 화소 영역마다 한가지 색이 대응하도록 형성되는 형광층들을 포함하며, 집속 전극 개구부와 형광층이 각각 기판들의 제1 방향에 따른 제1폭(F1, D1)과 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 따른 제2폭(F2, D2)을 가지며 제1 방향에 따른 화소 영역의 피치를 P1이라 할 때, 형광층이 하기 조건을 만족하는 전자 방출 표시 디바이스를 제공한다.

F2 < D2 < F2+2P1-D1-F1

상기 제1 방향은 기판들의 수평 방향으로 정의되고, 제2 방향은 기판들의 수직 방향으로 정의될 수 있다.

상기 형광층들은 적색과 녹색 및 청색의 형광층들로 이루어진다. 이때 제1 방향을 따라 다른 색의 형광층들이 교번으로 배치되며, 제2 방향을 따라서는 같은 색의 형광층들이 일렬로 배치될 수 있다.

상기 집속 전극 개구부와 형광층은 제1 방향에 따른 단축과 제2 방향에 따른 장축이 설정되는 형상, 즉 종장형으로 이루어질 수 있다.

상기 집속 전극은 제1 기판에 설정되는 화소 영역마다 하나의 개구부를 구비할 수 있으며, 다른 예로서 제1 기판에 설정되는 화소 영역마다 복수개의 개구부를 구비할 수 있다. 후자의 경우 집속 전극 개구부의 제2폭(F2)은 제2 방향을 따라 위치하는 집속 전극 개구부들의 최상단과 최하단 사이의 거리로 정의될 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도이고, 도 2와 도 3은 각각 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.

도면을 참고하면, 전자 방출 표시 디바이스는 소정의 간격을 두고 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 포함한다. 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 가장자리에는 밀봉 부재(도시하지 않음)가 배치되어 두 기판을 접합시키며, 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 및 밀봉 부재가 진공 용기를 구성한다.

먼저, 제1 기판(2) 위에는 제1 전극인 캐소드 전극들(6)이 제1 기판(2)의 일 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 캐소드 전극들(6)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 제1 절연층(8)이 형성된다. 제1 절연층(8) 위에는 제2 전극인 게이트 전극들(10)이 캐소드 전극(6)과 직교하는 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다.

본 실시예에서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 캐소드 전극(6) 위로 각 화소 영역마다 하나 이상의 전자 방출부(12)가 형성되고, 제1 절연층(8)과 게이트 전극(10)에는 각 전자 방출부(12)에 대응하는 개구부(81, 101)가 형성되어 제1 기판(2) 상에 전자 방출부(12)가 노출되도록 한다.

전자 방출부(12)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(12)는 일례로 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀, 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질을 포함할 수 있으며, 전자 방출 부(12)의 제조법으로는 스크린 인쇄, 직접 성장, 화학기상증착 또는 스퍼터링 등을 적용할 수 있다.

도면에서는 전자 방출부(12)와 게이트 전극 개구부(101)가 원형을 이루며 각 화소 영역에서 캐소드 전극(6)의 길이 방향을 따라 일렬로 배열되는 구성을 도시하였다. 그러나 전자 방출부(12)와 게이트 전극 개구부(101)의 평면 형상과 화소 영역당 개수 및 배열 형태 등은 도시한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.

한편, 상기에서는 게이트 전극(10)이 제1 절연층(8)을 사이에 두고 캐소드 전극(6) 상부에 위치하는 구조에 대해 설명하였으나, 게이트 전극(10)이 제1 절연층(8)을 사이에 두고 캐소드 전극(6) 하부에 위치하는 구조도 가능하다. 이 경우 전자 방출부(12)는 제1 절연층(8) 위에서 캐소드 전극(6)의 측면과 접촉하며 위치할 수 있다.

그리고 게이트 전극(10)과 제1 절연층(8) 위로 제3 전극인 집속 전극(14)이 위치한다. 집속 전극(14) 하부에는 제2 절연층(16)이 위치하여 게이트 전극(10)과 집속 전극(14)을 절연시키며, 제2 절연층(16)과 집속 전극(14)에도 전자빔 통과를 위한 개구부(161, 141)가 마련된다. 이때 집속 전극(14)은 전자 방출부(12)와의 높이 차이가 클수록 높은 집속 효율을 가지므로 제2 절연층(16)의 두께를 제1 절연층(8)의 두께보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 집속 전극 개구부(141)는 화소 영역당 하나가 구비되어 집속 전극(14)이 한 화소 영역에서 방출되는 전자들을 포괄적으로 집속하도록 한다. 특히 본 실시예에서 집속 전극 개구부(141)는 캐소드 전극(6)의 길이 방향에 따른 한 쌍의 장변과, 게이트 전극(10)의 길이 방향에 따른 한 쌍의 단변을 갖는 종장형으로 이루어진다. 도 2와 도 3에서 Fh와 Fv가 각각 집속 전극 개구부(141)의 수평 폭과 수직 폭을 나타낸다.

이러한 집속 전극 개구부(141)는 직사각형, 타원형 및 트랙형 등 다양한 평면 형상을 가질 수 있다.

다음으로, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 형광층(18), 일례로 적색과 녹색 및 청색의 형광층들(18R, 18G, 18B)이 서로간 임의의 간격을 두고 형성되고, 각 형광층(18) 사이로 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(20)이 형성된다.

상기 형광층(18)은 제1 기판(2)에 설정되는 화소 영역에 한가지 색의 형광층이 대응하도록 형성되며, 일례로 제2 기판(4)의 일 방향을 따라 다른 색의 형광층들이 서로 이웃하게 배치되고 이 방향과 직교하는 방향을 따라 같은 색의 형광층들이 서로 이웃하게 배치될 수 있다.

본 실시예에서 각각의 형광층(18R, 18G, 18B)은 타색 형광층들의 배열 방향을 따라 한 쌍의 단변을 가지면서 이와 직교하는 방향을 따라 한 쌍의 장변을 가지는 종장형으로 이루어진다. 통상적으로 타색 형광층들의 배열 방향이 화면의 수평 방향(도면의 x축 방향)이 되고, 동일 형광층들의 배열 방향이 화면의 수직 방향(도면의 y축 방향)이 되므로 아래에서는 편의상 형광층(18)의 단축 방향 폭을 수평 폭이라 하고, 형광층의 장축 방향 폭을 수직 폭이라 한다.

도 2와 도 3에서 Dh와 Dv가 각각 형광층(18)의 수평 폭과 수직 폭을 나타낸 다. 이때 각각의 형광층(18R, 18G, 18B)은 직사각형 또는 직사각형에서 모서리가 곡률진 모양으로 이루어질 수 있다.

상기 형광층(18)과 흑색층(20) 위로 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(22)이 형성된다. 애노드 전극(22)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받아 형광층(18)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(18)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(4) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.

한편, 애노드 전극(22)은 금속막이 아닌 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있다. 이 경우 애노드 전극은 제2 기판(4)을 향한 형광층(18)과 흑색층(20)의 일면에 위치하며, 소정의 패턴으로 구분되어 복수개로 형성될 수 있다. 또한 애노드 전극(22)으로서 전술한 투명 도전막과 금속막을 동시에 형성하는 구조도 가능하다.

상기 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에는 스페이서들(24)이 배치되어 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고, 두 기판(2, 4)의 간격을 일정하게 유지시킨다. 스페이서들(24)은 형광층(18)을 침범하지 않도록 흑색층(20)에 대응하여 위치한다.

전술한 구성의 전자 방출 표시 디바이스는 외부로부터 캐소드 전극(6), 게이트 전극(10), 집속 전극(14) 및 애노드 전극(22)에 소정의 전압을 공급하여 구동한다. 일례로 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10) 중 어느 하나의 전극이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극으로 기능하고, 다른 하나의 전극이 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극으로 기능한다. 그리고 집속 전극(14)은 전자빔 집속에 필요한 전압, 일례로 0V 또는 수 내지 수십 볼트의 (-) 직류 전압을 인가받으며, 애노드 전극(22)은 전자빔 가속에 필요한 전압, 일례로 수백 내지 수천 볼트의 (+) 직류 전압을 인가받는다.

그러면 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)간 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(12) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 집속 전극 개구부(141)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되며, 애노드 전극(22)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 화소의 형광층(18)에 충돌함으로써 이를 발광시킨다.

상기한 전자 방출 표시 디바이스의 구동 과정에 있어서 집속 전극 개구부(141)와 형광층(18)의 형상 조건이 형광층(18)의 휘도와 화소간 발광 균일도를 결정하는 중요한 요소로 작용한다. 이를 고려할 때 도 3을 참고하면 본 실시예에서 형광층(18)은 하기 조건을 만족하는 수직 폭(Dv)을 갖도록 형성된다.

Fv < Dv < Fv+2c

여기서, Fv는 집속 전극 개구부(141)의 수직 폭을 나타내고, c는 전자빔 스폿이 집속 전극 개구부(141)의 일측 단부로부터 형광층(18)의 장축 방향을 따라 발산된 확산 영역의 길이를 나타낸다.

즉 본 실시예에서 형광층(18)의 수직 폭(Dv)은 집속 전극 개구부(141)의 수직 폭(Fv)보다 크게 형성되며, 발산에 의한 전자빔 스폿의 수직 폭(Fv+2c)보다는 작게 형성된다. 형광층(18)의 수직 폭(Dv)이 집속 전극 개구부(141)의 수직 폭(Fv)보다 작으면 충분한 형광층(18) 면적을 확보할 수 없어 화면 휘도가 저하되고, 형광층(18)의 수직 폭(Dv)이 발산에 의한 전자빔 스폿의 수직 폭(Fv+2c)보다 크면 형광층(18) 내에 비발광 부위가 존재하게 되므로 각 형광층(18)의 발광 충실도와 화소간 발광 균일도가 저하된다.

따라서 본 실시예의 전자 방출 표시 디바이스는 전술한 수식 조건에 의해 전자빔 이용 효율을 높여 최적의 휘도를 확보하면서 각 형광층(18)의 발광 균일도와 화소간 발광 균일도를 높일 수 있다.

이때 전자빔 발산에 의한 확산 영역의 길이(c)는, 전자빔이 집속 전극 개구부(141)로부터 형광층(18)의 장축 방향과 단축 방향을 따라 동일한 길이의 확산 영역을 가질 때 형광층(18)의 단축 방향을 따라 타색 침범을 방지할 수 있는 조건을 고려하여 설정한 것이다.

도 4는 형광층과 흑색층의 부분 평면도로서, 도면에서 Ph가 화소 영역의 수평 피치를 나타내고, b가 형광층(18)의 단축 방향에 따른 흑색층(20)의 수평 폭을 나타낸다.

도 2와 도 4를 참고하면, 집속 전극(14)의 개구부(141)를 통과한 전자들은 형광층(18)의 단축 방향을 따라서도 집속 전극 개구부(141)의 좌측 단부와 우측 단부로부터 각각 소정 길이(c)의 확산 영역을 가지며 제2 기판(4)에 도달한다.

이때 형광층(18)에 도달하는 전자빔 스폿의 수평 폭(Fh+2c)은 (Dh+2b)를 넘지 않아야 타색 발광을 억제할 수 있다. 이 관계를 수식으로 표현하면 아래와 같 다.

2c = 2Ph-Dh-Fh

전술한 수학식 1과 수학식 2에 근거하여 본 실시예의 전자 방출 표시 디바이스는 형광층(18)의 수직 폭(Dv)을 하기 조건을 만족하도록 형성하며, 그 결과로서 전술한 최적 휘도와 화소간 발광 균일도를 확보하면서 타색 발광을 억제하는 효과를 같이 구현한다.

Fv < Dv < Fv+2Ph-Dh-Fh

보다 구체적으로 화소 영역의 수평 피치(Ph)가 200㎛이고, 형광층의 수평 폭(Dh)이 150㎛이며, 집속 전극 개구부의 수평 폭(Fh)과 수직 폭(Fv)이 각각 30㎛과 200㎛인 경우를 가정하면, 본 실시예에서 도출되는 형광층의 수직 폭(Dv)은 200~420㎛에 해당한다. 이 범위 내에서 표시 디바이스에 요구되는 휘도에 맞추어 형광층의 수직 폭을 적절하게 선택한다.

도 5는 형광층의 수직 폭이 (Fv+2Ph-Dh-Fh)를 초과하는 비교예 1의 전자 방출 표시 디바이스에서 형광층들의 발광 패턴을 나타낸 확대 사진이고, 도 6은 형광층의 수직 폭이 집속 전극 개구부의 수직 폭(Fv)보다 작은 비교예 2의 전자 방출 표시 디바이스에서 형광층들의 발광 패턴을 나타낸 확대 사진이다. 그리고 도 7은 형광층의 수직 폭이 전술한 수학식 3의 조건을 만족하는 실시예의 전자 방출 표시 디바이스에서 형광층들의 발광 패턴을 나타낸 확대 사진이다.

먼저 도 5를 참고하면 비교예 1의 전자 방출 표시 디바이스에서는 전자빔이 형광층의 모든 부위를 발광시키지 못하고 전자빔 스폿 형태에 따라 형광층의 일부 영역만을 발광시키고 있으므로 각 형광층의 발광 충실도와 화소간 발광 균일도가 낮은 것을 확인할 수 있다. 그리고 도 6을 참고하면 비교예 2의 전자 방출 표시 디바이스에서는 균일한 발광을 얻을 수 있으나 형광층의 크기가 너무 작기 때문에 휘도 저하를 피할 수 없다.

반면 도 7에 도시한 실시예의 전자 방출 표시 디바이스에서는 전자빔이 형광층의 모든 부위를 균일하게 발광시키고 있으므로 비교예보다 우수한 발광 충실도와 화소간 발광 균일도를 확보하고 있음을 알 수 있다.

한편, 도 8에 도시한 바와 같이 집속 전극 개구부(142)는 제1 기판(2)에 설정되는 화소 영역마다 캐소드 전극(6)의 길이 방향을 따라 복수개로 구비될 수 있다. 이 경우 Fv는 형광층의 장축 방향(도면의 y축 방향)을 따라 위치하는 집속 전극 개구부들(142)의 최상단과 최하단 사이의 거리로 정의할 수 있다.

상기에서는 전자 방출부가 진공 중에서 전계에 의해 전자를 방출하는 물질들로 이루어진 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 표시 디바이스에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이러한 FEA형에 한정되지 않고 전자 방출부와 집속 전극 및 형광층을 구비하는 다른 타입의 전자 방출 표시 디바이스에도 용이하게 적용 가능함은 물론이다.

또한 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도 면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 의한 전자 방출 표시 디바이스는 집속 전극 개구부에 대해 형광층의 수직 폭을 최적화함에 따라 최적의 휘도를 확보함과 동시에 각 형광층의 발광 충실도와 화소간 발광 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한 타색 발광을 억제하여 화면의 색순도와 색재현율을 높이는 등 표시 품질을 높이는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과;

   상기 제1 기판 위에 형성되는 전자 방출부와;

   상기 제1 기판 위에 제공되어 상기 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들과;

   상기 구동 전극들 상부에 위치하며 전자빔 통과를 위한 개구부를 구비하여 이 개구부를 통과하는 전자들을 집속시키는 집속 전극; 및

   상기 제2 기판의 일면에 위치하고 상기 제1 기판에 설정되는 화소 영역마다 한가지 색이 대응하도록 형성되는 형광층들을 포함하며,

   상기 집속 전극 개구부와 상기 형광층이 각각 상기 기판들의 제1 방향에 따른 제1폭(F1, D1)과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 따른 제2폭(F2, D2)을 가지며 제1 방향에 따른 상기 화소 영역의 피치를 P1이라 할 때, 형광층이 하기 조건을 만족하는 전자 방출 표시 디바이스.

   F2 < D2 < F2+2P1-D1-F1
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 방향이 상기 기판들의 수평 방향이고, 상기 제2 방향이 상기 기판들의 수직 방향인 전자 방출 표시 디바이스.
3. 제2항에 있어서,

   상기 형광층들이 적색과 녹색 및 청색의 형광층들을 포함하고,

   상기 제1 방향을 따라 다른 색의 형광층들이 교번으로 배치됨과 아울러 상기 제2 방향을 따라 같은 색의 형광층들이 일렬로 배치되는 전자 방출 표시 디바이스.
4. 제2항에 있어서,

   상기 집속 전극 개구부와 상기 형광층이 상기 제1 방향에 따른 단축과 상기 제2 방향에 따른 장축이 설정되는 형상으로 이루어지는 전자 방출 표시 디바이스.
5. 제4항에 있어서,

   상기 집속 전극 개구부가 직사각형, 타원형 및 트랙형 중 어느 한가지 형상으로 이루어지는 전자 방출 표시 디바이스.
6. 제4항에 있어서,

   상기 형광층이 직사각형 또는 직사각형에서 모서리가 곡률진 형상으로 이루어지는 전자 방출 표시 디바이스.
7. 제1항에 있어서,

   상기 집속 전극이 상기 제1 기판에 설정되는 화소 영역마다 하나의 개구부를 구비하는 전자 방출 표시 디바이스.
8. 제1항에 있어서,

   상기 집속 전극이 상기 제1 기판에 설정되는 화소 영역마다 복수개의 개구부를 구비하며,

   상기 집속 전극 개구부의 제2폭(F2)이 상기 제2 방향을 따라 위치하는 집속 전극 개구부들의 최상단과 최하단 사이의 거리로 정의되는 전자 방출 표시 디바이스.
9. 제1항에 있어서,

   상기 구동 전극들이 절연층을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하는 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,

   상기 전자 방출부가 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 어느 한 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출 표시 디바이스.
10. 제9항에 있어서,

    상기 전자 방출부가 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀ 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 전자 방출 표시 디바이스.

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