KR20070033371A - 표시 장치 - Google Patents

Abstract

표시 장치는, 복수의 개구부(23)를 포함하는 차광부 및 상기 차광부 상에 형성된 형광체층(30)을 가진 형광면(6)과, 상기 형광면에 포개져서 형성되어 있음과 함께, 복수의 분단부(7b) 및 이들 분단부에 의해 복수의 영역으로 분단된 복수의 분할부(7a)를 가진 메탈백층(7)을 갖고, 상기 분단부(7b)는, 상기 차광부 상에 형광체층(30)을 개재하여 형성되고, 상기 분단부(7b)의 1개를 사이에 두고 형성된 상기분할부(7a)의 인접하는 2개의 분할부 간의 전기 저항값은, 상기 형광체층을 통하여 10²Ω 내지 10⁵Ω의 범위 내이다. 본 발명에 따르면, 방전의 규모의 확대를 억제하여, 전자 방출 소자나 형광면의 파괴, 열화나 회로의 파괴를 억제하는 것이 가능하게 된다.

개구부, 차광부, 형광면, 분단부, 메탈백층, 전기 저항, 방전의 규모

Description

표시 장치{DISPLAY UNIT}

본 발명은, 표시 장치에 관한 것이다.

근년, 표시 장치로서, 전자 방출 소자를 다수 배열하고, 형광면과 대향 배치시킨 평면형 표시 장치의 개발이 진행되고 있다. 전자 방출 소자에는 다양한 종류가 있지만, 모두 기본적으로는 전계 방출을 이용하고 있다. 예를 들면, 박형의 표시 장치로서, 전계 방출형의 전자 방출 소자로부터 방출된 전자 빔에 의해 형광체를 발광시키는 필드 에미션 디스플레이(이하, FED라고 칭함), 및 표면 전도형 전자 방출 소자의 전자 빔에 의해 형광체를 발광시키는 표면 전도 전자 방출 디스플레이(이하, SED라고 칭함)가 알려져 있다.

예를 들면, SED는, 일반적으로, 소정의 간극을 두고 대향 배치된 전면 기판 및 배면 기판을 갖고, 이들 기판은, 사각형 틀 형상의 측벽을 통하여 주연부끼리를 서로 접합함으로써 진공 외위기를 구성하고 있다. 진공 외위기의 내부는, 진공도가 10^-4㎩ 정도 이하인 고진공으로 유지되어 있다. 또한, 배면 기판 및 전면 기판에 가해지는 대기압 하중을 지탱하기 위해서, 이들 기판의 사이에는 복수의 지지 부재가 배치되어 있다.

전면 기판의 내면에는, 적, 청, 녹의 형광체층을 포함하는 형광면이 형성되고, 배면 기판의 내측에는, 형광체를 여기해서 발광시키는 전자를 방출하는 다수의 전자 방출 소자가 형성되어 있다. 또한, 다수의 주사선 및 신호선이 매트릭스 형상으로 형성되고, 각 전자 방출 소자에 접속되어 있다.

형광면에는 애노드 전압이 인가되고, 전자 방출 소자로부터 나온 전자 빔이 애노드 전압에 의해 가속되어 형광면에 충돌함으로써, 형광체가 발광하여 영상이 표시된다. 이러한 SED에서는, 전면 기판과 배면 기판의 간극을 수㎜ 이하로 설정할 수 있고, 현재의 텔레비전이나 컴퓨터의 디스플레이로서 사용되고 있는 음극선관(CRT)과 비교하여, 경량화, 박형화를 달성할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 SED에서, 실용적인 표시 특성을 얻기 위해서는, 통상의 음극선관과 마찬가지의 형광체를 이용하고, 또한, 형광체 상에 메탈백이라고 불리는 알루미늄 박막을 형성한 형광면을 이용하는 것이 필요로 된다. 이 경우, 형광면에 인가하는 애노드 전압은 최저이더라도 수㎸, 가능하다면 10㎸ 이상으로 하는 것이 요망된다.

그러나, 전면 기판과 배면 기판의 사이의 간극은, 해상도나 지지 부재의 특성 등의 관점으로부터 그다지 크게 할 수는 없고, 1∼2㎜ 정도로 설정할 필요가 있다. 따라서, FED에서는, 전면 기판과 배면 기판의 작은 간극에 강전계가 형성되는 것을 피할 수 없어, 양면 기판의 방전(절연 파괴)이 문제로 된다.

방전이 일어나면, 순간적으로 100A 이상의 전류가 흐르는 경우가 있어, 전자 방출 소자나 형광면의 파괴 혹은 열화, 나아가서는 구동 회로의 파괴를 야기할 가 능성도 있다. 이들을 통합하여 방전에 의한 데미지라고 부르기로 한다. 이러한 불량 발생으로 이어지는 방전은 제품으로서는 허용되지 않는다. 따라서, SED를 실용화하기 위해서는, 장기간에 걸쳐, 방전에 의한 데미지가 발생하지 않도록 구성해야만 한다. 그러나, 방전을 장기간에 걸쳐 완전하게 억제하는 것은 매우 어렵다.

그래서, 방전이 일어나도 전자 방출 소자 등에의 영향을 무시할 수 있도록, 방전의 규모를 억제하는 대책이 중요해진다. 이러한 사고 방식에 관련된 기술로서, 예를 들면, 일본 특허 공개 2003-242911호 공보에 나타나 있는 바와 같이, 메탈백을 복수로 분단하여 SED를 구성하는 기술이 개시되어 있다. 분단하는 구체적인 방법으로서는, 메탈백을 레이저에 의해 분단하는 방법이 채택되어 있다.

<발명의 개시>

상기한 바와 같이, 메탈백은 분단된 복수의 분할부를 가지고 있다. 메탈백이 상기한 바와 같이 구성된 SED를 이용하여 화상을 표시하는 경우, 임의의 분할부 및 그 분할부와 대향한 개소의 배면 기판 간에서 방전하는 경우가 있다. 그러나, 이 경우, 방전한 분할부의 이웃의 분할부가, 또한 방전하는 경우가 있다. 이 때문에, 방전의 규모의 확대를 억제하는 것은 어렵다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 방전의 규모의 확대를 억제하고, 전자 방출 소자나 형광면의 파괴, 열화나 회로의 파괴를 억제하는 것이 가능한 표시 품위가 우수한 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 양태에 따른 표시 장치는, 복수의 개구부를 포함하는 차광부 및 상기 차광부 상에 형성된 형광체층을 가진 형광면과, 상기 형광면에 포개져서 형성 되어 있음과 함께, 복수의 분단부 및 이들 분단부에 의해 복수의 영역으로 분단된 복수의 분할부를 가진 메탈백층을 갖고, 상기 분단부는, 상기 차광부 상에 형광체층을 개재하여 형성되고, 상기 분단부의 1개를 사이에 두고 형성된 상기 분할부의 인접하는 2개의 분할부 간의 전기 저항값은, 상기 형광체층을 통하여 10²Ω 내지 10⁵Ω의 범위 내이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 SED를 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따른 상기 SED의 단면도.

도 3은 상기 SED에서의 전면 기판의 형광면 및 메탈백층을 도시한 평면도.

도 4는 도 3의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따른 전면 기판의 단면도.

도 5는 분단부 간의 전기 저항값 및 메탈백층의 분단 폭의 변화에 대한 방전 억제 효과 및 분할부 간의 내전압의 특성을 도시하는 도면.

도 6은 도 4에 도시한 전면 기판의 변형예를 도시하는 단면도.

도 7은 도 4에 도시한 전면 기판의 다른 변형예를 도시하는 단면도.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 표시 장치를 SED에 적용한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 이 SED는, 각각 사각 형상의 글래스로 이루어지는 전면 기판(2), 및 배면 기판(1)을 구비하고, 이들 기판은 1∼2㎜의 간극 을 두고 대향 배치되어 있다. 그리고, 전면 기판(2) 및 배면 기판(1)은, 사각형 틀 형상의 측벽(3)을 통해서 주연부끼리가 접합되고, 내부가 10^-4㎩ 정도 이하의 고진공으로 유지된 편평한 사각 형상의 진공 외위기(4)를 구성하고 있다.

전면 기판(2)의 내면에는 형광면(6)이 형성되어 있다. 이 형광면(6)은, 후술하는 바와 같이, 적, 녹, 청으로 발광하는 형광체층 및 차광층으로 구성되어 있다. 형광면(6) 상에는, 애노드 전극으로서 기능하는 메탈백층(7)이 형성되어 있다. 표시 동작시, 메탈백층(7)에는 소정의 애노드 전압이 인가된다.

배면 기판(1)의 내면 상에는, 형광체층을 여기하는 전자 빔을 방출하는 다수의 전자 방출 소자(8)가 형성되어 있다. 이들 전자 방출 소자(8)는, 화소마다에 대응하여 복수 열 및 복수 행으로 배열되어 있다. 전자 방출 소자(8)는 매트릭스 배선(9)에 의해 구동된다.

또한, 배면 기판(1) 및 전면 기판(2)의 사이에는, 내대기압을 위해, 판 형상 혹은 기둥 형상으로 형성된 다수의 스페이서(10)가 배치되어 있다.

형광면(6)에는 메탈백층(7)을 통하여 애노드 전압이 인가되고, 전자 방출 소자(8)로부터 방출된 전자 빔은 애노드 전압에 의해 가속되어 형광면(6)에 충돌한다. 이에 의해, 대응하는 형광체층이 발광하여 영상이 표시된다.

다음으로, 상기한 형광면(6) 및 메탈백층(7)에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 전면 기판(2)의 내면에 형성된 형광면(6)은, 차광부(20)를 가지고 있다. 이 차광부(20)는, 예를 들면, 소정의 간극을 두고 평행하게 배열된 다수의 스트라이프부(21) 및 형광면(6)의 주연을 따라 연장된 사각형 틀부(22)로 형성되어 있다. 또한, 차광부(20)는, 스트라이프부(21) 사이의 개구한 개소에 위치한 복수의 개구부(23)를 가지고 있다. 차광부(20)(복수의 개구부(23)를 포함함) 상에는, 적(R), 녹(G), 청(B)으로 발광하는 다수의 형광체층(30)이 서로 인접해서 형성되어 있다. 이 실시 형태에서, 각 형광체층(30)에는 투명한 도전 재료가 혼합되어 있다.

형광면(6) 상에 포개져서 형성된 메탈백층(7)은, 복수의 분할부(7a) 및 복수의 분단부(7b)를 가지고 있다. 각 분할부(7a)는 분단부(7b)에 의해 분단되어 있다. 더 상세하게는, 메탈백층(7)의 분할부(7a)는 각각 가늘고 긴 스트라이프 형상으로 형성되고, 소정의 간극을 두고 서로 평행하게 연장되어 있음과 함께 주로 개구부(23)에 포개져서 위치하고 있다.

분단부(7b)는 스트라이프 형상으로 형성되고, 분할부(7a) 사이에 위치하고 있다. 분단부(7b)는 차광부(20)의 스트라이프부(21) 상에 형광체층을 개재하여 형성되어 있다. 또한, 분단부(7b)는, 개구부(23)와 대향한 영역으로부터 비어져 나오지 않도록 하는 것이 바람직하고, 마진을 취하기 위해서, 분할부(7a)의 일부도, 스트라이프부(21)에 포개서 형성하는 것이 바람직하다. 이 실시 형태에서, 분단부(7b)는, 메탈백층(7)을 복수의 분할부(7a)로 분단하기 위해서, 그 메탈백층을 부분적으로 제거해서 형성되어 있다.

분단부(7b)에 의해 메탈백층(7)을 분단하면, 소정의 전압을 메탈백층 전체 면에 인가하는 것이 어려워진다. 따라서, 분할부(7a)는 저항(40)을 통하여, 공통 전극(41)에 접속되어 있다. 공통 전극(41)의 일부에는 고압 공급부(42)가 형성되고, 적당한 수단에 의해 고압이 인가되도록 되어 있다. 이에 의해, 방전 전류 억제 기능은 확보하면서, 전압을 메탈백층 전체 면에 인가할 수 있다.

여기서, 본원 발명자들은, 1개의 분단부(7b)를 사이에 두고 형성된 인접하는 2개의 분할부(7a) 간의 전기 저항값 및 메탈백층(7)의 분단 폭(분단부를 사이에 두고 형성된 분할부 간의 폭)(w)을 변화시켜서 화상을 표시하고, 방전 억제 효과 및 상기 분할부 간의 내전압의 특성을 평가하였다. 이 때, 분할부(7a) 간의 전기 저항값을 형광체층(30)을 통하여 10Ω, 10²Ω, 10⁵Ω, 10⁶Ω, 및 오버로드(O.L.)로 설정하고, 그 분할부 간의 폭(W)을 50㎛ 및 100㎛로 설정하여 평가하였다. 여기서, 오버로드란 저항계에서의 측정이 불가능한 것을 의미하고 있다. 본 실시 형태에서, 오버로드는 10⁷Ω 이상을 의미하고 있다. 전기 저항값은, 형광체층(30)에 혼합하는 도전 재료의 비율 등을 조정함으로써 설정되어 있다.

방전 억제 효과에서는, 방전의 규모의 확대가 억제되어, 실용상 문제로 되지 않는 경우에는 ○를, 방전의 규모가 확대되어, 실용상 문제로 되는 경우에는 ×를 기재하여 평가하였다. 분할부(7a) 간의 내전압에서는, 내전압 특성이 양호해서, 실용상 문제로 되지 않는 경우에는 ○를, 내전압 특성이 불량해서, 실용상 문제로 되는 경우에는 ×를 기재하여 평가하였다.

도 5에 도시한 바와 같이, 방전 억제 효과에서는, 전기 저항값을 10²Ω, 10⁵ Ω, 및 10⁶Ω으로 설정한 경우에 실용상 문제로 되지 않는다고 판단된다. 이에 의해, 10²Ω이 분할부(7a) 간의 방전을 억제할 수 있는 하한의 값인 것을 알 수 있다. 분할부(7a) 간의 내전압에서는, 전기 저항값을 10Ω, 10²Ω, 및 10⁵Ω으로 설정한 경우에 실용상 문제로 되지 않는다고 판단된다. 즉, 전기 저항값을 10⁶Ω으로 설정한 경우, 내전압이 매우 높기 때문에, 분할부(7a) 간에서 약간의 전류가 흐르는 일은 없다. 이 때문에, 임의의 분할부(7a)에서 방전하고, 분할부(7a)에 그 용량을 초과한 전하가 축적된 경우, 방전한 분할부와 그 이웃의 분할부의 사이에서 방전하게 된다. 전기 저항값을 10⁵Ω으로 설정한 경우, 내전압이 지나치게 높지 않기 때문에, 분할부(7a) 간에서, 약간의 전류가 흐르게 된다. 이 때문에, 임의의 분할부(7a)에서 방전이 발생한 경우라도, 방전이 발생한 분할부로부터 이웃의 분할부에 약간의 전류가 계속해서 흐르게 된다. 이에 의해, 방전이 발생한 분할부(7a), 및 그 이웃의 분할부 간에 발생하는 이차적인 방전을 방지할 수 있어, 방전의 규모의 확대를 억제할 수 있다. 상기한 점으로부터, 분단부(7b)를 사이에 두고 형성된 분할부(7a) 간의 전기 저항값은, 형광체층(30)을 통해서 10²Ω 내지 10⁵Ω의 범위 내로 설정하면 바람직함을 알 수 있다. 이에 의해, 전술한 실시 형태의 SED에서, 분단부(7b)를 사이에 두고 형성된 분할부(7a) 간의 전기 저항값은, 형광체층(30)을 통하여 10²Ω 내지 10⁵Ω의 범위 내로 설정되어 있다.

이상과 같이 구성된, SED에 따르면, 분단부(7b)를 사이에 두고 형성된 분할부(7a) 간의 전기 저항값은, 형광체층(30)을 통하여 10²Ω 내지 10⁵Ω의 범위 내로 설정되어 있다. 이 전기 저항값은, 형광체층(30)에 혼합하는 도전 재료의 비율 등을 조정함으로써 설정 가능하다.

이 때문에, 임의의 분할부(7a)에서 방전이 발생한 경우라도, 방전의 규모의 확대를 억제할 수 있어, 전자 방출 소자나 형광면의 파괴, 열화나 회로의 파괴를 억제하는 것이 가능하다. 이에 의해, 표시 품위가 우수한 SED를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같이, 전면 기판(2)은, 형광체층(30) 상에 ITO 등의 투명한 도전 재료로부터 이루어지는 도전막(31)을 형성하고, 이 도전막 상에 메탈백층(7)을 형성하여 구성되어도 된다. 이 경우, 형광체층(30)에 도전 재료를 혼합시키지 않아도 된다. 이 때문에, 분단부(7b)를 사이에 두고 형성된 분할부(7a) 간의 전기 저항값은, 도전막(31)의 막 두께 등, 이 도전막에 의해 설정 가능하다. 여기에서, 도전막(31)은, 적어도 차광부(20)의 스트라이프부(21)와 대향한 영역임과 함께, 형광체층(30) 및 메탈백층(7) 사이에 형성되어 있으면 된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 분단부(7b)는, 메탈백층(7)을 부분적으로 산화(양극 산화)함으로써 형성되어도 된다. 이에 의해, 도전부로서의 분할부(7a), 및 전기적으로 고저항의 분단부(7b)가 얻어진다.

본 발명은, SED에 한정되지 않고, 표시 장치로서의 FED에도 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 표시 품위가 우수한 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 복수의 개구부를 포함하는 차광부 및 상기 차광부 상에 형성된 형광체층을 가진 형광면과, 상기 형광면에 포개져서 형성되어 있음과 함께, 복수의 분단부 및 이들 분단부에 의해 복수의 영역으로 분단된 복수의 분할부를 가진 메탈백층을 갖고,

   상기 분단부는, 상기 차광부 상에 형광체층을 개재하여 형성되고, 상기 분단부의 1개를 사이에 두고 형성된 상기 분할부의 인접하는 2개의 분할부 간의 전기 저항값은, 상기 형광체층을 통하여 10²Ω 내지 10⁵Ω의 범위 내인 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 형광체층에는 도전 재료가 혼합되어 있는 표시 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 차광부와 대향한 영역임과 함께, 상기 형광체층 및 메탈백층 사이에 형성된 도전막을 가지고 있는 표시 장치.

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