KR20070055785A - 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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KR20070055785A
KR20070055785A KR1020050114206A KR20050114206A KR20070055785A KR 20070055785 A KR20070055785 A KR 20070055785A KR 1020050114206 A KR1020050114206 A KR 1020050114206A KR 20050114206 A KR20050114206 A KR 20050114206A KR 20070055785 A KR20070055785 A KR 20070055785A
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한삼일
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본 발명은 전자 방출량을 높이기 위하여 전자 방출부들의 형상과 배열 구조를 개선한 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전자 방출 디바이스는 기판과, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극 위에 형성되는 전자 방출부들과, 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들을 포함한다. 이때 각각의 전자 방출부는 삼각형으로 이루어지고, 한 쌍의 전자 방출부가 한 변을 서로 마주하면서 기판의 일 방향을 따라 나란히 위치하며, 게이트 전극들이 각 전자 방출부에 대응하는 삼각형의 개구부들을 형성한다.The present invention relates to an electron emission device and an electron emission display device using the same in which the shape and arrangement of the electron emission parts are improved to increase the amount of electron emission. The electron emission device according to the present invention is formed along a direction intersecting the cathode on the cathode with the substrate, the cathode electrodes formed on the substrate, the electron emission portions formed on the cathode, and an insulating layer interposed therebetween. And gate electrodes. In this case, each of the electron emitters is formed in a triangle, and a pair of electron emitters are positioned side by side along one direction of the substrate while facing one side of each other, and the gate electrodes form triangular openings corresponding to the electron emitters.

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

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 전자 방출량을 높이기 위하여 전자 방출부들의 형상과 배열 구조를 개선한 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 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 and arrangement structure of electron emission portions in order to increase the amount of electron emission, and an electron emission 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 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 소자는 전자 방출부와 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극으로서 하나의 캐소드 전극과 하나의 게이트 전극을 구비하며, 전자 방출부의 구성 물질로 일 함수가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 탄소 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드상 탄소와 같은 탄소계 물질을 사용하여 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한다.The field emission array (FEA) type electron emission device includes 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. The use of low or high aspect ratio materials, such as carbon nanotubes and carbon-based materials such as graphite and diamond-like carbon, takes advantage of the principle that electrons are easily released by an electric field in vacuum.

전자 방출 소자는 제1 기판에 어레이를 이루며 배치되어 전자 방출 디바이스(electron emission device)를 구성하고, 전자 방출 디바이스는 형광층과 애노드 전극 등으로 이루어진 발광 유닛이 구비된 제2 기판과 결합하여 전자 방출 표시 디바이스(electron emission display device)를 구성한다.The electron emission devices are arranged in an array on the first substrate to form an electron emission device, and the electron emission device is combined with a second substrate having a light emitting unit composed of a fluorescent layer and an anode electrode to emit electrons. A display device (electron emission display device) is constituted.

통상의 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디바이스는 제1 기판 위에 캐소드 전극들과 절연층 및 게이트 전극들이 순차적으로 형성되고, 캐소드 전극들과 게이트 전극들이 교차하는 단위 화소마다 게이트 전극과 절연층에 개구부가 형성되어 캐소드 전극의 표면 일부를 노출시키며, 개구부 내측으로 캐소드 전극 위에 전자 방출부가 형성된 구조로 이루어진다.A typical field emission array (FEA) type electron emission device has cathode and insulating layers and gate electrodes sequentially formed on a first substrate, and has a gate electrode and an insulating layer for each pixel where the cathode and gate electrodes cross each other. An opening is formed to expose a portion of the surface of the cathode, and the electron emission portion is formed on the cathode inside the opening.

상기 구조에서는 게이트 전극이 전자 방출부 위에서 전자 방출부를 둘러싸며 위치함에 따라, 캐소드 전극과 게이트 전극의 전압 차에 의해 형성되는 전계가 게 이트 전극과 가장 가까운 전자 방출부의 상부 가장자리에 집중되는 경향을 보인다. 따라서 전계가 집중되는 전자 방출부의 상부 가장자리에서 전자 방출이 가장 많이 일어난다.In the above structure, as the gate electrode is positioned around the electron emission part, the electric field formed by the voltage difference between the cathode electrode and the gate electrode tends to be concentrated at the upper edge of the electron emission part closest to the gate electrode. . Therefore, electron emission occurs most at the upper edge of the electron emission region where the electric field is concentrated.

그런데 종래의 전자 방출 디바이스는 전자 방출부를 형성할 때 전자 방출부의 가장자리 길이와 단위 화소별 전자 방출부의 집적도 등에 대한 고려가 충분히 이루어지지 않아 전자 방출량 증가에 한계를 갖고 있다. 또한 전자 방출 소자를 고해상도로 제작할수록 단위 화소의 크기가 감소하는데, 이 경우 단위 화소별 전자 방출부의 개수 또한 감소하여 목표 휘도를 구현하는데 많은 어려움이 있다.However, the conventional electron emission device has a limitation in increasing the amount of electron emission since the electron emission portion is not sufficiently considered due to the edge length of the electron emission portion and the degree of integration of the electron emission portion for each pixel. In addition, as the electron emission device is manufactured in high resolution, the size of the unit pixel decreases, and in this case, the number of electron emission units per unit pixel also decreases, thereby making it difficult to realize the target luminance.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전자 방출부의 형상과 배열 구조를 개선하여 단위 화소별 전자 방출부들의 집적도를 높임과 동시에 각 전자 방출부의 가장자리 길이를 늘려 전자 방출량을 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 improve the shape and arrangement of the electron emitters, thereby increasing the degree of integration of electron emitters per unit pixel, and increasing the edge length of each electron emitter to increase the electron emission amount. 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 전극 위에 형성되는 전자 방출부들과, 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들을 포함하며, 각각의 전자 방출부가 삼각형으로 이루어지고, 한 쌍의 전자 방출부가 한 변을 서로 마주하면서 기판의 일 방향을 따라 나란히 위치하며, 게이트 전극들이 각 전자 방출부에 대응하는 삼각형 의 개구부들을 형성하는 전자 방출 디바이스를 제공한다.A substrate, cathode electrodes formed on the substrate, electron emission parts formed on the cathode, and gate electrodes formed along the direction crossing the cathode on the cathode electrodes with an insulating layer therebetween, respectively. Electron-emitting device consisting of triangles, a pair of electron-emitting devices facing each other side by side along one direction of the substrate, with the gate electrodes forming triangular openings corresponding to each electron-emitting device To provide.

상기 전자 방출부는 이등변 삼각형으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 한 쌍의 전자 방출부가 이등변 삼각형의 밑변을 서로 마주하면서 위치할 수 있다.The electron emitter may be formed of an isosceles triangle, and in this case, the pair of electron emitters may be positioned facing each other with the base of the isosceles triangle.

상기 한 쌍의 전자 방출부는 캐소드 전극의 폭 방향을 따라 위치할 수 있다. 그리고 상기 캐소드 전극들과 게이트 전극들의 교차 영역마다 상기 한 쌍의 전자 방출부가 캐소드 전극의 길이 방향을 따라 일렬로 위치할 수 있다.The pair of electron emission units may be positioned along the width direction of the cathode electrode. The pair of electron emission units may be disposed in a line along the length direction of the cathode electrode at each intersection area of the cathode electrodes and the gate electrodes.

상기 전자 방출 디바이스는 게이트 전극들 상부에서 게이트 전극들과 절연되어 위치하는 집속 전극을 더욱 포함하며, 집속 전극은 캐소드 전극들과 게이트 전극들의 교차 영역마다 하나의 개구부를 형성할 수 있다.The electron emitting device further includes a focusing electrode positioned above the gate electrodes and insulated from the gate electrodes, wherein the focusing electrode may form an opening for each crossing region of the cathode electrodes and the gate electrodes.

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 전극 위에 형성되는 전자 방출부들과, 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들과, 제2 기판의 일면에 형성되는 형광층들과, 형광층들의 일면에 형성되는 애노드 전극을 포함하며, 각각의 전자 방출부가 삼각형으로 이루어지고, 한 쌍의 전자 방출부가 한 변을 서로 마주하면서 기판의 일 방향을 따라 나란히 위치하며, 게이트 전극들이 각 전자 방출부에 대응하는 삼각형의 개구부들을 형성하는 전자 방출 표시 디바이스를 제공한다.A first substrate and a second substrate disposed to face each other, cathode electrodes formed on the first substrate, electron emission portions formed on the cathode electrode, and an insulating layer interposed therebetween to the cathode electrodes; A gate electrode formed along a direction, fluorescent layers formed on one surface of the second substrate, and anode electrodes formed on one surface of the fluorescent layers, each of the electron emission parts being formed in a triangle, and a pair of electrons Provided is an electron emission display device in which the emitters are located side by side along one direction of the substrate while facing each other, and the gate electrodes form triangular openings corresponding to the respective electron emitters.

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 하나의 단위 화소(sub-pixel)를 구성하며, 캐소드 전극들(14) 위로 각 단위 화소마다 전자 방출부 들(20)이 형성된다. 그리고 제1 절연층(16)과 게이트 전극들(18)에는 각 전자 방출부(20)에 대응하는 개구부(161,181, 도 2 참고)가 형성되어 제1 기판(10) 위에 전자 방출부(20)가 노출되도록 한다.An intersection area between the cathode electrodes 14 and the gate electrodes 18 constitutes one unit pixel, and the electron emitters 20 are formed on each of the unit pixels above the cathode electrodes 14. Is formed. In addition, openings 161 and 181 (refer to FIG. 2) corresponding to the electron emission parts 20 are formed in the first insulating layer 16 and the gate electrodes 18 to form the electron emission parts 20 on the first substrate 10. To be exposed.

본 실시예에서 전자 방출부(20)의 평면 형상은 삼각형이며, 각각의 단위 화소에서 한 쌍의 전자 방출부(20)가 한 변을 서로 마주하면서 제1 기판(10)의 일 방향, 일례로 캐소드 전극(14)의 폭 방향(도면의 x축 방향)을 따라 소정의 거리를 두고 위치한다. 그리고 이 전자 방출부들(20)이 제1 기판(10)의 다른 일 방향, 일례로 캐소드 전극(14)의 길이 방향(도면의 y축 방향)을 따라 일렬로 위치하여 이 방향을 따라 2개의 열을 이루며 배치된다.In the present exemplary embodiment, the planar shape of the electron emission unit 20 is a triangle, and in each unit pixel, a pair of electron emission units 20 face one side with each other and in one direction, for example, of the first substrate 10. The cathode electrode 14 is positioned at a predetermined distance along the width direction (x-axis direction in the drawing). The electron emitters 20 are positioned in one line along the other direction of the first substrate 10, for example, in the longitudinal direction (the y-axis direction in the drawing) of the cathode electrode 14, and two rows along the direction. Are arranged to form.

특히 전자 방출부(20)는 이등변 삼각형으로 이루어질 수 있으며, 캐소드 전극(14)의 폭 방향을 따라 위치하는 한 쌍의 전자 방출부(20)가 이등변 삼각형의 밑면을 서로 마주하며 위치할 수 있다.In particular, the electron emitter 20 may be formed of an isosceles triangle, and a pair of electron emitters 20 positioned along the width direction of the cathode electrode 14 may face the bottom surfaces of the isosceles triangle.

이때 제1 절연층(16)과 게이트 전극(18)의 개구부(161,181) 또한 각 전자 방출부(20)에 대응하여 삼각형으로 이루어진다. 게이트 전극(18)은 두 열의 개구부들(181) 사이에서 캐소드 전극(14)의 길이 방향을 따라 직선부(182, 도 3 참고)를 형성하며, 이 직선부(182)는 단위 화소의 중심을 가로지르며 위치할 수 있다.In this case, the openings 161 and 181 of the first insulating layer 16 and the gate electrode 18 may also have triangles corresponding to the electron emission units 20. The gate electrode 18 forms a straight portion 182 (see FIG. 3) along the longitudinal direction of the cathode electrode 14 between the openings 181 of two columns, and the straight portion 182 defines the center of the unit pixel. Can be located across.

상기한 전자 방출부(20)와 게이트 전극 개구부(181) 구조에서는 단위 화소별 전자 방출부들(20)의 집적도가 높아지고, 각 전자 방출부(20)의 가장자리 길이가 늘어나 동일한 구동 전압 조건에서 최대의 전자 방출량을 얻을 수 있다.In the structure of the electron emitter 20 and the gate electrode opening 181, the degree of integration of the electron emitters 20 per unit pixel is increased, and the edge length of each electron emitter 20 is increased to maximize the same under the same driving voltage. The amount of electron emission can be obtained.

상기 전자 방출부(20)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질 들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(20)는 일례로 탄소 나노튜브(CNT), 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC), 훌러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질을 포함할 수 있으며, 그 제조법으로 스크린 인쇄, 직접 성장, 화학기상증착(CVD) 또는 스퍼터링 등을 적용할 수 있다.The electron emission unit 20 may be made of materials emitting 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, for example, carbon nanotubes (CNT), graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons (DLC), fullerenes (C 60 ), silicon nanowires, and combinations thereof. As the manufacturing method, screen printing, direct growth, chemical vapor deposition (CVD), or sputtering may be applied.

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. 이 개구부(221,241)는 단위 화소마다 하나씩 형성되어 하나의 단위 화소에 위치하는 전자 방출부들(20)과 게이트 전극 개구부들(181)을 동시에 노출시킬 수 있다.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. Each of the openings 221 and 241 may be formed in each unit pixel to simultaneously expose the electron emission units 20 and the gate electrode openings 181 positioned in one unit pixel.

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 설정되는 단위 화소에 한가지 색의 형광층(26R,26G,26B)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 the fluorescent layers 26R, 26G, and 26B of one color correspond to the unit pixels set on 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)에 서 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 a high voltage necessary for accelerating the electron beam from the outside to maintain the fluorescent layer 26 in a high potential state, and is radiated toward the first substrate 10 of the visible light emitted from the fluorescent layer 26. The visible light is reflected toward the second substrate 12 to increase the brightness of the screen.

한편 애노드 전극은 ITO와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있으며, 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 형성하는 구조도 가능하다.The anode electrode may be formed of a transparent conductive film such as ITO. In this case, the anode electrode is positioned on one surface of the fluorescent layer 26 and the black layer 28 facing the second substrate 12. Moreover, the structure which forms 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 스페이서들(32, 도 2 참고)이 배치된다. 스페이서들(32)은 형광층(26)을 침범하지 않도록 흑색층(28)에 대응하여 위치한다.In addition, 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.

전술한 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)의 전압 차가 임계치 이상인 단위 화소들에서 전자 방출부(20) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 집속 전극(22)의 개구부(221)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되고, 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 unit 20 in the unit pixels in which the voltage difference between the cathode electrode 14 and the gate electrode 18 is greater than or equal to a threshold, and electrons are emitted therefrom. The emitted electrons are focused through the opening 221 of the focusing electrode 22 to the center of the electron beam bundle, 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 과정에서 본 실시예의 전자 방출 표시 디바이스는 단위 화소별 전자 방출부들(20)의 개수와 전자 방출이 집중적으로 일어나는 전자 방출부(20)의 가장자리 길이를 늘임에 따라, 종래와 동일한 구동 전압 조건에서 단위 화소별 전자 방출량을 최대로 얻을 수 있다. 그 결과 화면 휘도와 단위 화소별 발광 균일도가 높아진다.In the above driving process, the electron emission display device of the present embodiment increases the number of electron emission units 20 per unit pixel and the edge length of the electron emission unit 20 in which electron emission is concentrated. Under these conditions, the maximum amount of electrons emitted per unit pixel can be obtained. As a result, the screen brightness and the uniformity of light emission per unit pixel are increased.

한편, 전자 방출부(20)의 세 변 가운데 게이트 전극(18)의 직선부(182)와 마주하는 전자 방출부(20)의 한 변으로부터 방출되는 전자들은 집속 전극(22)과의 거리가 멀어 집속 효과를 덜 받게 된다.Meanwhile, electrons emitted from one side of the electron emission unit 20 facing the straight portion 182 of the gate electrode 18 among the three sides of the electron emission unit 20 are far from the focusing electrode 22. Less focusing effect.

그러나 도 3을 기준으로 하나의 단위 화소에서 좌측 열에 위치하는 전자 방출부들(20)과 우측 열에 위치하는 전자 방출부들(20)로부터 방출된 전자들은 각각 도 2에 도시한 바와 같이 단위 화소의 우측과 좌측을 향해 진행하므로, 형광층(26)에 도달하는 전자빔 스폿은 캐소드 전극(14)의 길이 방향을 따라 일정한 폭을 갖게 되어 타색 발광을 유발하지 않는다.However, with reference to FIG. 3, electrons emitted from the electron emitters 20 located in the left column and the electron emitters 20 located in the right column of the unit pixel are respectively shown in FIG. 2. Since it proceeds toward the left side, the electron beam spot reaching the fluorescent layer 26 has a constant width along the longitudinal direction of the cathode electrode 14 and does not cause other light emission.

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 범 위에 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. Of course it belongs to the range of.

이와 같이 본 발명에 의한 전자 방출 표시 디바이스는 단위 화소별 전자 방출부들의 집적도를 높이면서 각 전자 방출부의 가장자리 길이를 늘임에 따라, 최대의 전자 방출량을 얻을 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 전자 방출 표시 디바이스는 화면 휘도와 단위 화소별 발광 균일도를 높여 우수한 표시 품질을 구현할 수 있다.As described above, the electron emission display device according to the present invention can obtain the maximum electron emission amount by increasing the edge length of each electron emission unit while increasing the degree of integration of the electron emission units for each pixel. Accordingly, the electron emission display device according to the present invention can realize excellent display quality by increasing the screen brightness and the uniformity of light emission per unit pixel.

Claims (8)

기판과;A substrate; 상기 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과;Cathode electrodes formed on the substrate; 상기 캐소드 전극 위에 형성되는 전자 방출부들; 및Electron emission parts formed on the cathode electrode; And 절연층을 사이에 두고 상기 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들을 포함하며,A gate electrode formed along the direction intersecting the cathode electrode on the cathode electrodes with an insulating layer interposed therebetween, 상기 각각의 전자 방출부가 삼각형으로 이루어지고, 한 쌍의 전자 방출부가 한 변을 서로 마주하면서 상기 기판의 일 방향을 따라 나란히 위치하며,Each of the electron emitters is formed in a triangle, and a pair of electron emitters are positioned side by side along one direction of the substrate while facing one side of each other, 상기 게이트 전극들이 상기 각 전자 방출부에 대응하는 삼각형의 개구부들을 형성하는 전자 방출 디바이스.And the gate electrodes form triangular openings corresponding to the respective electron emission portions. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자 방출부가 이등변 삼각형으로 이루어지며, 상기 한 쌍의 전자 방출부가 이등변 삼각형의 밑변을 서로 마주하면서 위치하는 전자 방출 디바이스.And the electron emitter is an isosceles triangle, and the pair of electron emitters is located facing each other with the base of the isosceles triangle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 한 쌍의 전자 방출부가 상기 캐소드 전극의 폭 방향을 따라 위치하는 전자 방출 디바이스.And the pair of electron emission portions are positioned along the width direction of the cathode electrode. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 캐소드 전극들과 게이트 전극들의 교차 영역마다 상기 한 쌍의 전자 방출부가 캐소드 전극의 길이 방향을 따라 일렬로 위치하는 전자 방출 디바이스.And the pair of electron emission portions are arranged in a line along the longitudinal direction of the cathode electrode at each intersection region of the cathode electrodes and the gate electrodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 전극들 상부에서 게이트 전극들과 절연되어 위치하는 집속 전극을 더욱 포함하는 전자 방출 디바이스.And a focusing electrode positioned above and insulated from the gate electrodes. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 집속 전극이 상기 캐소드 전극들과 게이트 전극들의 교차 영역마다 하나의 개구부를 형성하는 전자 방출 디바이스.And the focusing electrode forms one opening for each crossing region of the cathode and gate electrodes. 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 제7항 중 어느 한 항에 기재된 전자 방출 디바이스와;An electron emitting device according to any one of claims 1 to 7; 상기 기판에 대향 배치되는 타측 기판과;Another substrate disposed to face the substrate; 상기 타측 기판의 일면에 형성되는 형광층들; 및Fluorescent layers formed on one surface of the other substrate; And 상기 형광층들의 일면에 형성되는 애노드 전극An anode formed on one surface of the fluorescent layers 을 포함하는 전자 방출 표시 디바이스.Electron emission display device comprising a.
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