KR20070046655A - Electron emission device and electron emission display device using the same - Google Patents

Electron emission device and electron emission display device using the same Download PDF

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KR20070046655A
KR20070046655A KR1020050103518A KR20050103518A KR20070046655A KR 20070046655 A KR20070046655 A KR 20070046655A KR 1020050103518 A KR1020050103518 A KR 1020050103518A KR 20050103518 A KR20050103518 A KR 20050103518A KR 20070046655 A KR20070046655 A KR 20070046655A
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강수종
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Abstract

본 발명은 형광층의 발광 충실도와 형광층들간 휘도 균일성을 높일 수 있는 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전자 방출 디바이스는 기판과, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과, 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 절연되어 위치하고 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들을 포함하며, 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차 영역마다 크기가 서로 다른 다수의 전자 방출부들이 위치한다.The present invention relates to an electron emission device and an electron emission display device using the same that can enhance the emission fidelity of the fluorescent layer and the luminance uniformity between the fluorescent layers. The electron emission device according to the present invention includes a substrate and a cathode electrode formed on the substrate. And electron emission portions electrically connected to the cathode electrode, and gate electrodes formed on the cathode electrodes and insulated from the cathode electrode and formed in a direction crossing the cathode electrode, wherein the cathode electrode and the gate electrode are intersected with each other. Each of the plurality of electron emitters having different sizes is located.

전자방출부, 캐소드전극, 절연층, 게이트전극, 집속전극, 형광층, 애노드전극 Electron emission unit, cathode electrode, insulating layer, gate electrode, focusing electrode, fluorescent layer, anode electrode

Description

전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스 {ELECTRON EMISSION DEVICE AND ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE USING THE SAME}ELECTRON EMISSION DEVICE AND ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE USING THE SAME

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 1에 도시한 전자 방출 디바이스의 부분 확대 평면도이다.3 is a partially enlarged plan view of the electron emitting device illustrated in FIG. 1.

본 발명은 전자 방출 디바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 형광층의 발광 균일도를 높이기 위하여 전자 방출부와 게이트 전극의 개구부 형상을 개선한 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 표시 디바이스에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emission device, and more particularly, to an electron emission device having an improved shape of an opening of an electron emission portion and a gate electrode in order to increase light emission uniformity of a fluorescent layer, and a display device using the same.

일반적으로 전자 방출 소자(electron emission element)는 전자원의 종류에 따라 열음극(hot cathode)을 이용하는 방식과 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식으로 분류할 수 있다.In general, electron emission elements may be classified into a method using a hot cathode and a cold cathode according to the type of 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 emission device using the cold cathode may be a field emitter array (FEA) type, a surface conduction emission type (SCE) type, a metal insulating layer, a metal insulating layer, or a metal insulating layer. Metal (MIM) type and Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) type are known.

이 중 FEA형 전자 방출 소자는 전자 방출부 및 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극으로서 하나의 캐소드 전극과 하나의 게이트 전극을 구비하며, 전자 방출부의 구성 물질로 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 탄소 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드상 카본과 같은 탄소계 물질을 사용하여 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한다.Among these, the FEA type electron emission device has an electron emission portion and a driving electrode for controlling electron emission of the electron emission portion, and includes one cathode electrode and one gate electrode, and has a low work function as a constituent material of the electron emission portion. In addition, using a material having a high aspect ratio, for example, carbon nanotubes and carbon-based materials such as graphite and diamond-like carbon, the principle that electrons are easily released by an electric field in vacuum is used.

상기 전자 방출 소자는 일 기판에 어레이를 이루며 배치되어 전자 방출 디바이스(electron emission device)를 구성하고, 전자 방출 디바이스는 형광층과 애노드 전극 등으로 이루어진 발광 유닛이 구비된 다른 기판과 결합하여 전자 방출 표시 디바이스(electron emission display device)를 구성한다.The electron emission devices are arranged in an array on one substrate to form an electron emission device, and the electron emission device is combined with another substrate having a light emitting unit including a fluorescent layer and an anode electrode to display an electron emission display. A device (electron emission display device) is configured.

통상의 FEA형 전자 방출 표시 디바이스는 제1 기판 위에 캐소드 전극들과 절연층 및 게이트 전극들이 순차적으로 형성되고, 게이트 전극과 절연층에 개구부가 형성되어 캐소드 전극의 표면 일부를 노출시키며, 개구부 내측으로 캐소드 전극 위에 전자 방출부가 형성되고, 제2 기판의 일면에 적색과 녹색 및 청색 형광층들과 애노드 전극이 형성된 구성으로 이루어진다.In a conventional FEA type electron emission display device, cathode electrodes, an insulating layer, and gate electrodes are sequentially formed on a first substrate, and openings are formed in the gate electrode and the insulating layer to expose a portion of the surface of the cathode electrode, and then into the opening. The electron emission part is formed on the cathode electrode, and the red, green, and blue fluorescent layers and the anode electrode are formed on one surface of the second substrate.

전자 방출부와 이를 개방시키는 게이트 전극 개구부는 캐소드 전극과 게이트 전극이 교차하는 단위 화소마다 어느 한 전극의 길이 방향을 따라 일렬로 위치하는 것이 일반적이며, 위치에 상관없이 전자 방출부들은 모두 동일한 크기로 형성되고, 게이트 전극 개구부 또한 모두 동일한 크기로 형성된다.The electron emission portions and the gate electrode openings that open them are generally arranged in a line along the length direction of one electrode for each unit pixel where the cathode electrode and the gate electrode intersect, and the electron emission portions are all the same size regardless of the position. The gate electrode openings are also formed in the same size.

그런데 전술한 구성의 전자 방출 표시 디바이스는 캐소드 전극들과 게이트 전극들에 구동 전압을 인가하여 단위 화소별로 두 전극의 전압 차를 이용해 전자 방출부로부터 전자들을 방출시킬 때, 형광층에 도달하는 전자빔 스폿은 형광층과는 다른 모양을 형성하게 된다.However, the electron emission display device having the above-described configuration applies an driving voltage to the cathode electrodes and the gate electrodes to emit electrons from the electron emission unit by using the voltage difference between the two electrodes per unit pixel, and thus reaches the fluorescent layer. The silver forms a different shape from the fluorescent layer.

다시 말해, 하나의 형광층 안에 많은 양의 전자들이 부딪혀 발광 효율이 높은 부분과 그렇지 못한 부분이 생기게 되며, 이로 인해 형광층의 발광 충실도와 형광층들간 휘도 균일성이 저하되는 문제가 발생한다.In other words, a large amount of electrons collide with each other in one fluorescent layer to produce a portion having high luminous efficiency and a portion thereof, which causes a problem in that the emission fidelity of the fluorescent layer and luminance uniformity between the fluorescent layers are deteriorated.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전자 방출부에서 방출된 전자들이 형광층의 각 부분을 균일하게 발광시키도록 하여 형광층의 발광 충실도와 형광층들간 휘도 균일성을 높일 수 있는 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to ensure that electrons emitted from an electron emission unit emit light uniformly on each part of the fluorescent layer, so that light emission fidelity of the fluorescent layer and luminance uniformity between the fluorescent layers are uniform. To provide an electron emission device and an electron emission display device using the same that can increase the.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

기판과, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과, 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 절연되어 위치하고 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들을 포함하며, 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차 영역마다 크기가 서로 다른 다수의 전자 방출부들이 위치하는 전자 방출 디바이스를 제공한다.A substrate, cathode electrodes formed on the substrate, electron emitters electrically connected to the cathode electrode, and gate electrodes formed along the direction intersecting the cathode electrode and insulated from the cathode electrode on the cathode electrodes; The present invention provides an electron emitting device in which a plurality of electron emitters having different sizes are located at each intersection region of a cathode electrode and a gate electrode.

상기 게이트 전극들은 각 전자 방출부를 노출시키는 개구부들을 형성하고, 이 개구부들은 해당 전자 방출부 크기에 맞추어 서로 다른 크기로 형성된다.The gate electrodes form openings that expose respective electron emitters, and the openings are formed in different sizes according to the size of the electron emitters.

상기 교차 영역의 주변부에 위치하는 전자 방출부들은 교차 영역의 중앙부에 위치하는 전자 방출부들보다 큰 사이즈로 형성될 수 있다. 일례로 전자 방출부들은 캐소드 전극과 게이트 전극 중 어느 한 전극의 길이 방향을 따라 일렬로 위치할 수 있으며, 이 길이 방향을 따라 최외곽에 위치하는 전자 방출부들이 중앙부에 위치하는 전자 방출부들보다 큰 사이즈로 형성될 수 있다.Electron emitters positioned at the periphery of the crossing area may be formed to have a larger size than electron emitters located at the center of the crossing area. For example, the electron emission parts may be disposed in a line along the length direction of one of the cathode electrode and the gate electrode, and the outermost electron emission parts along the length direction may be larger than the electron emission parts located at the center part. It can be formed in size.

집속 전극이 상기 게이트 전극들 상부에서 게이트 전극들과 절연되어 위치하할 수 있고, 상기 교차 영역마다 하나의 개구부를 형성할 수 있다. 특히 집속 전극은 양 단부가 반원형인 개구부를 형성할 수 있다.The focusing electrode may be positioned to be insulated from the gate electrodes on the gate electrodes, and form an opening in each of the crossing regions. In particular, the focusing electrode may form an opening having semicircular ends at both ends.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention, in order to achieve the above object,

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과, 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 절연되어 위치하고 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들과, 제2 기판의 일면에 형성되는 형광층들과, 형광층들의 일면에 형성되는 애노드 전극을 포함하며, 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차 영역마다 크기가 서로 다른 다수의 전자 방출부들이 위치하는 전자 방출 표시 디바이스를 제공한다.A first substrate and a second substrate disposed opposite to each other, cathode electrodes formed on the first substrate, electron emission parts electrically connected to the cathode electrode, and insulated from the cathode electrode on the cathode electrodes, Gate electrodes formed along the crossing direction, fluorescent layers formed on one surface of the second substrate, and anode electrodes formed on one surface of the fluorescent layers, and the sizes are different for each intersection region of the cathode electrode and the gate electrode. Provided is an electron emission indicator device in which a plurality of other electron emitters are located.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도와 부분 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시한 전자 방출 디바이스의 부분 확대 평면도이다.1 and 2 are partially exploded perspective and partial cross-sectional views of an electron emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention, respectively, and FIG.

도면을 참고하면, 전자 방출 표시 디바이스는 소정의 간격을 두고 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(10)과 제2 기판(12)을 포함한다. 제1 기판(10)과 제2 기판(12)의 가장자리에는 밀봉 부재(도시하지 않음)가 배치되어 두 기판을 접합시키며, 내부 공간이 대략 10-6 torr의 진공도로 배기되어 제1 기판(10)과 제2 기판(12) 및 밀봉 부재가 진공 용기를 구성한다.Referring to the drawings, the electron emission display device includes a first substrate 10 and a second substrate 12 which are disposed in parallel to each other at predetermined intervals. Sealing members (not shown) are disposed at the edges of the first substrate 10 and the second substrate 12 to bond the two substrates, and the internal space is evacuated with a vacuum of approximately 10 −6 torr to form the first substrate 10. ), The second substrate 12 and the sealing member constitute a vacuum container.

상기 제1 기판(10) 중 제2 기판(12)과의 대향면에는 전자 방출 소자들이 어레이를 이루며 배치되어 제1 기판(10)과 함께 전자 방출 디바이스(100)를 구성하고, 전자 방출 디바이스(100)가 제2 기판(12) 및 제2 기판(12)에 제공된 발광 유닛(110)과 결합하여 전자 방출 표시 디바이스를 구성한다.On the opposite surface of the first substrate 10 to the second substrate 12, electron emission elements are arranged in an array to form the electron emission device 100 together with the first substrate 10, and the electron emission device ( 100 is combined with the second substrate 12 and the light emitting unit 110 provided on the second substrate 12 to form an electron emission display device.

먼저, 제1 기판(10) 위에는 제1 전극인 캐소드 전극들(14)이 제1 기판(10)의 일 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 캐소드 전극들(14)을 덮으면서 제1 기판(10) 전체에 제1 절연층(16)이 형성된다. 제1 절연층(16) 위에는 제2 전극인 게이트 전극들(18)이 캐소드 전극(14)과 직교하는 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다.First, the cathode electrodes 14, which are first electrodes, are formed in a stripe pattern along one direction of the first substrate 10 on the first substrate 10, and cover the cathode electrodes 14. 10) The first insulating layer 16 is formed on the whole. Gate electrodes 18, which are second electrodes, are formed on the first insulating layer 16 in a stripe pattern along a direction orthogonal to the cathode electrodes 14.

상기 캐소드 전극들(14)과 게이트 전극들(18)의 교차 영역이 단위 화소를 이루며, 캐소드 전극들(14) 위로 각 단위 화소마다 전자 방출부들(20)이 형성된다. 그리고 제1 절연층(16)과 게이트 전극들(18)에는 각 전자 방출부(20)에 대응하는 개구부(161, 181)가 형성되어 제1 기판(10) 상에 전자 방출부(20)가 노출되도록 한다.An intersection area between the cathode electrodes 14 and the gate electrodes 18 forms a unit pixel, and electron emission parts 20 are formed in each unit pixel above the cathode electrodes 14. In addition, openings 161 and 181 corresponding to the electron emission parts 20 are formed in the first insulating layer 16 and the gate electrodes 18, so that the electron emission parts 20 are formed on the first substrate 10. To be exposed.

전자 방출부(20)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(20)는 탄소 나노튜브(CNT), 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC), C60, 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질을 포함할 수 있으며, 그 제조법으로 스크린 인쇄, 직접 성장, 스퍼터링 또는 화학기상증착(CVD) 등을 적용할 수 있다.The electron emission unit 20 may be formed of materials that emit electrons when an electric field is applied in a vacuum, such as a carbon-based material or a nanometer (nm) size material. The electron emission unit 20 may include carbon nanotubes (CNT), graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons (DLC), C 60 , silicon nanowires, and combinations thereof. Printing, direct growth, sputtering or chemical vapor deposition (CVD) can be applied.

본 실시예에서 각각의 단위 화소에는 위치별 전자 방출량을 조절할 수 있도록 크기가 서로 다른 전자 방출부들(20)이 함께 형성되고, 전자 방출부들(20) 크기에 맞추어 게이트 전극(18)의 개구부(181) 또한 서로 다른 크기로 형성된다. 즉 전자 방출량은 전자 방출부(20)의 크기에 비례하므로 전자 방출량을 늘리고자 하는 위치에 큰 사이즈의 전자 방출부를 형성한다.In the present exemplary embodiment, the electron emission portions 20 having different sizes are formed together in each unit pixel so as to control the amount of electron emission for each position, and the opening 181 of the gate electrode 18 is adapted to the size of the electron emission portions 20. ) Are also formed in different sizes. That is, since the electron emission amount is proportional to the size of the electron emission unit 20, an electron emission unit having a large size is formed at a position to increase the electron emission amount.

상기 전자 방출부들(20)은 캐소드 전극(14)과 게이트 전극(18) 중 어느 한 전극, 일례로 캐소드 전극(14)의 길이 방향을 따라 일렬로 위치할 수 있으며, 캐소드 전극(14)의 길이 방향에 따른 각 단위 화소의 상하 주변부에서 전자 방출량을 늘리고자 할 때, 도시한 바와 같이 각 단위 화소마다 상하 주변부에 위치하는 제1 전자 방출부(201)를 단위 화소의 중앙부에 위치하는 제2 전자 방출부들(202)보다 크게 형성한다.The electron emission parts 20 may be positioned in one line along the length direction of the cathode electrode 14 and the gate electrode 18, for example, the cathode electrode 14, and the length of the cathode electrode 14 may be reduced. In order to increase the electron emission amount in the upper and lower peripheral portions of each unit pixel along the direction, as shown in the drawing, the first electron emitting unit 201 positioned in the upper and lower peripheral portions of each unit pixel is positioned in the center of the unit pixel. It is formed larger than the discharge portions (202).

이때 제1 기판(10)의 면 방향을 따라 측정되는 전자 방출부(20)와 게이트 전극(18)간 거리(d, 도 2 참고)는 전자 방출부(20)의 크기에 관계없이 모두 동일하게 이루어진다.In this case, the distance d between the electron emission unit 20 and the gate electrode 18 measured along the surface direction of the first substrate 10 may be the same regardless of the size of the electron emission unit 20. Is done.

그리고 게이트 전극들(18)과 제1 절연층(16) 위로 제3 전극인 집속 전극(22)이 형성된다. 집속 전극(22) 하부에는 제2 절연층(24)이 위치하여 게이트 전극들(18)과 집속 전극(22)을 절연시키며, 집속 전극(22)과 제2 절연층(24)에도 전자빔 통과를 위한 개구부(221, 241)가 마련된다. 본 실시예에서 상기 개구부(221, 241)는 단위 화소마다 하나씩 형성되어 집속 전극(22)이 하나의 단위 화소에서 방출되는 전자들을 포괄적으로 집속하도록 한다.The focusing electrode 22, which is a third electrode, is formed on the gate electrodes 18 and the first insulating layer 16. A second insulating layer 24 is positioned below the focusing electrode 22 to insulate the gate electrodes 18 and the focusing electrode 22, and passes the electron beam through the focusing electrode 22 and the second insulating layer 24. Openings 221 and 241 are provided. In the present embodiment, the openings 221 and 241 are formed for each unit pixel so that the focusing electrode 22 comprehensively focuses electrons emitted from one unit pixel.

이때 집속 전극(22)은 캐소드 전극(14)의 길이 방향을 따라 최외곽에 위치하는 제1 전자 방출부들(201)에 대응하여 자신의 개구부(221) 끝단을 반원형으로 형성함으로써 전자빔 진행 경로에 대해 집속 전극(22)을 최대한 근접시키도록 한다. 이로써 제1 전자 방출부(201)에서 전자들이 방출될 때, 이 전자들이 집속 전극(22)에 의해 효율적으로 집속되어 과도한 빔퍼짐을 억제할 수 있다.At this time, the focusing electrode 22 forms a semicircular end of its opening 221 in response to the first electron emission parts 201 positioned in the outermost direction along the longitudinal direction of the cathode electrode 14 to the electron beam path. The focusing electrode 22 is to be as close as possible. As a result, when electrons are emitted from the first electron emission unit 201, the electrons may be efficiently focused by the focusing electrode 22 to suppress excessive beam spreading.

다음으로, 제1 기판(10)에 대향하는 제2 기판(12)의 일면에는 형광층(26), 일례로 적색과 녹색 및 청색의 형광층들(26R, 26G, 26B)이 서로간 임의의 간격을 두고 형성되고, 각 형광층(26) 사이로 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(28)이 형성된다. 형광층(26)은 제1 기판(10)에 설정된 단위 화소마다 하나의 형광층(26)이 대응하도록 배치된다.Next, on one surface of the second substrate 12 opposite to the first substrate 10, the fluorescent layer 26, for example, the red, green, and blue fluorescent layers 26R, 26G, and 26B may be disposed on each other. It is formed at intervals, and a black layer 28 is formed between the fluorescent layers 26 to improve contrast of the screen. The fluorescent layer 26 is disposed so that one fluorescent layer 26 corresponds to each unit pixel set in the first substrate 10.

그리고 형광층(26)과 흑색층(28) 위로 알루미늄(Al)과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(30)이 형성된다. 애노드 전극(30)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받아 형광층(26)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(26)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(10)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(12) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높인다.An anode electrode 30 made of a metal film such as aluminum (Al) is formed on the fluorescent layer 26 and the black layer 28. The anode electrode 30 receives the high voltage necessary for accelerating the electron beam from the outside to maintain the fluorescent layer 26 in a high potential state, and visible light emitted toward the first substrate 10 of the visible light emitted from the fluorescent layer 26. Is reflected toward the second substrate 12 to increase the brightness of the screen.

한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있다. 이 경우 애노드 전극은 제2 기판(12)을 향한 형광층(26)과 흑색층(28)의 일면에 위치한다. 또한 애노드 전극으로서 전술한 투명 도전막과 금속막을 동시에 사용하는 구조도 가능하다.On the other hand, the anode electrode may be made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) rather than a metal film. In this case, the anode is positioned on one surface of the fluorescent layer 26 and the black layer 28 facing the second substrate 12. Moreover, the structure which uses simultaneously the above-mentioned transparent conductive film and a metal film as an anode electrode is also possible.

그리고 제1 기판(10)과 제2 기판(12) 사이에는 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고 두 기판의 간격을 일정하게 유지시키는 다수의 스페이서들(32, 도 2 참고)이 배치된다. 스페이서들(32)은 형광층(26)을 침범하지 않도록 흑색층(28)에 대응하여 위치한다.In addition, a plurality of spacers 32 (see FIG. 2) are disposed between the first substrate 10 and the second substrate 12 to support the compressive force applied to the vacuum container and to keep the distance between the two substrates constant. The spacers 32 are positioned corresponding to the black layer 28 so as not to invade the fluorescent layer 26.

상기한 구성의 전자 방출 표시 디바이스는 외부로부터 캐소드 전극들(14), 게이트 전극들(18), 집속 전극(22) 및 애노드 전극(30)에 소정의 전압을 공급하여 구동한다.The electron emission display device having the above-described configuration is driven by supplying a predetermined voltage to the cathode electrodes 14, the gate electrodes 18, the focusing electrodes 22, and the anode electrodes 30 from the outside.

일례로 캐소드 전극들(14)과 게이트 전극들(18) 중 어느 한 전극들이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극들로 기능하고, 다른 한 전극들이 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극들로 기능한다. 그리고 집속 전극(22)은 전자빔 집속에 필요한 전압, 일례로 0V 또는 수 내지 수십 볼트의 음의 직류 전압을 인가받으며, 애노드 전극(30)은 전자빔 가속에 필요한 전압, 일례로 수백 내지 수천 볼트의 양의 직류 전압을 인가받는다.For example, any one of the cathode electrodes 14 and the gate electrodes 18 receives a scan driving voltage to serve as scan electrodes, and the other electrodes receive a data driving voltage to serve as data electrodes. In addition, the focusing electrode 22 receives a voltage required for electron beam focusing, for example, 0 V or a negative DC voltage of several to several tens of volts, and the anode electrode 30 requires a voltage for accelerating the electron beam, for example, several hundred to several thousand volts. DC voltage of is applied.

그러면 캐소드 전극(14)과 게이트 전극(18)간 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(20) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 집속 전극(22)의 개구부(221)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되며, 애노드 전극(30)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 단위 화소의 형광층(26)에 충돌함으로써 이를 발광시킨다.As a result, an electric field is formed around the electron emission part 20 in the pixels in which the voltage difference between the cathode electrode 14 and the gate electrode 18 is greater than or equal to the threshold, and electrons are emitted therefrom. The emitted electrons are focused to the center of the electron beam bundle while passing through the opening 221 of the focusing electrode 22 and are attracted to the fluorescent layer 26 of the corresponding unit pixel by being attracted by the high voltage applied to the anode electrode 30. It emits light.

전술한 구동 과정에 있어서, 본 실시예의 전자 방출 표시 디바이스는 하나의 단위 화소 안에 크기가 서로 다른 전자 방출부들(201, 202)을 배치함에 따라, 위치별 전자 방출량을 용이하게 제어할 수 있다. 따라서 전자들이 형광층(26)에 부딪혀 전자빔 스폿을 형성할 때, 해당 형광층(26)을 균일하게 발광시킬 수 있으며, 그 결과 형광층의 발광 충실도를 높이고, 형광층들간 휘도 균일성을 높일 수 있다.In the driving process described above, the electron emission display device of the present exemplary embodiment can easily control the amount of electron emission for each location by disposing the electron emission units 201 and 202 having different sizes in one unit pixel. Therefore, when the electrons hit the fluorescent layer 26 to form an electron beam spot, the fluorescent layer 26 can be uniformly emitted, thereby increasing the emission fidelity of the fluorescent layer and increasing the luminance uniformity between the fluorescent layers. have.

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 의한 전자 방출 표시 디바이스는 하나의 단위 화소 안에 크기가 서로 다른 전자 방출부들을 배치하여 위치별 전자 방출량을 용이하게 제어할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 전자 방출 표시 디바이스는 형광층의 발광 충실도와 형광층들간 휘도 균일성을 높여 고품질 화면을 구현할 수 있다.As such, the electron emission display device according to the present invention can easily control the amount of electron emission for each location by disposing electron emission parts having different sizes in one unit pixel. Accordingly, the electron emission display device according to the present invention can realize a high quality screen by increasing the emission fidelity of the fluorescent layer and the luminance uniformity between the fluorescent layers.

Claims (9)

기판과;A substrate; 상기 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과;Cathode electrodes formed on the substrate; 상기 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들; 및Electron emission parts electrically connected to the cathode electrode; And 상기 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 절연되어 위치하고, 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들을 포함하며,A gate electrode which is insulated from the cathode electrode on the cathode electrodes and formed along a direction crossing the cathode electrode, 상기 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차 영역마다 크기가 서로 다른 다수의 전자 방출부들이 위치하는 전자 방출 디바이스.And a plurality of electron emitters having different sizes at each intersection region of the cathode electrode and the gate electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 전극들이 상기 각 전자 방출부를 노출시키는 개구부들을 형성하고, 이 개구부들이 해당 전자 방출부 크기에 맞추어 서로 다른 크기로 형성되는 전자 방출 디바이스.And the gate electrodes form openings that expose each of the electron emission portions, and the openings are formed in different sizes to match the size of the electron emission portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교차 영역의 주변부에 위치하는 전자 방출부들이 교차 영역의 중앙부에 위치하는 전자 방출부들보다 큰 사이즈로 형성되는 전자 방출 디바이스.And the electron emitting portions located at the periphery of the crossing area are formed to be larger in size than the electron emitting portions located at the center of the crossing area. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 전자 방출부들이 상기 캐소드 전극과 게이트 전극 중 어느 한 전극의 길이 방향을 따라 일렬로 위치하며,The electron emission parts are positioned in a line along a length direction of one of the cathode electrode and the gate electrode, 상기 길이 방향을 따라 최외곽에 위치하는 전자 방출부들이 중앙부에 위치하는 전자 방출부들보다 큰 사이즈로 형성되는 전자 방출 디바이스.And the outermost electron emitting portions along the longitudinal direction are formed to be larger in size than the electron emitting portions located at the center portion. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 게이트 전극들이 상기 각 전자 방출부의 상부에서 이를 노출시키는 개구부들을 형성하며, 상기 기판의 면 방향을 따라 측정되는 전자 방출부와 게이트 전극간 거리가 모든 전자 방출부에서 동일하게 이루어지는 전자 방출 디바이스.And the gate electrodes form openings that expose the upper portion of each of the electron emission portions, and the distance between the electron emission portion and the gate electrode measured along the plane direction of the substrate is the same in all the electron emission portions. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 전극들 상부에서 게이트 전극들과 절연되어 위치하고, 상기 교차 영역마다 하나의 개구부를 형성하는 집속 전극을 더욱 포함하는 전자 방출 디바이스.And a focusing electrode positioned above the gate electrodes and insulated from the gate electrodes, the focusing electrode forming one opening for each of the crossing regions. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 게이트 전극들 상부에서 게이트 전극들과 절연되어 위치하고, 상기 교차 영역마다 양 단부가 반원형인 하나의 개구부를 형성하는 집속 전극을 더욱 포함하는 전자 방출 디바이스.And a focusing electrode positioned above the gate electrodes and insulated from the gate electrodes, the focusing electrode forming an opening having semicircular ends at each crossing area. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자 방출부가 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C60 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 전자 방출 디바이스.And the electron emission unit comprises at least one material selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons, C 60 and silicon nanowires. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 전자 방출 디바이스와;An electron emitting device according to any one of claims 1 to 8; 상기 기판에 대향 배치되는 타측 기판과;Another substrate disposed to face the substrate; 상기 타측 기판의 일면에 형성되는 적색, 녹색, 청색의 형광층들; 및Red, green, and blue fluorescent layers formed on one surface of the other substrate; And 상기 형광층들의 어느 일면에 형성되는 애노드 전극을 포함하며,An anode electrode formed on one surface of the fluorescent layers, 상기 형광층들이 상기 교차 영역마다 한가지 색의 형광층이 대응하도록 배치되는 전자 방출 표시 디바이스.And a fluorescent layer of one color corresponding to each of the fluorescent layers.
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