KR20070078900A - Electron emission device and electron emission display device using the same - Google Patents

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KR20070078900A KR1020060009329A KR20060009329A KR20070078900A KR 20070078900 A KR20070078900 A KR 20070078900A KR 1020060009329 A KR1020060009329 A KR 1020060009329A KR 20060009329 A KR20060009329 A KR 20060009329A KR 20070078900 A KR20070078900 A KR 20070078900A
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Abstract

An electron emission device and an electron emission display device using the same are provided to improve display quality by enhancing the amount of emitting electrons of unit pixels and emission uniformity of phosphor layers. A plurality of cathode electrodes(14) are formed on a substrate. A plurality of gate electrodes(18) are positioned on the substrate and are isolated from the plurality of cathode electrodes. A plurality of electron emission units(20) are electrically connected with the plurality of cathode electrodes. Each of the cathode electrodes includes a main electrode(22) formed with a transparent conductive layer and an auxiliary electrode(24) positioned on one side of the main electrode. The auxiliary electrode is formed by laminating a molybdenum layer(241) and an aluminum layer(242). The molybdenum layer is laminated on the aluminum layer.

Description

전자 방출 디바이스와 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 제1 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission display device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device according to a third embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.5 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명은 전자 방출 디바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동 전극의 라인 저항을 줄이기 위하여 보조 전극을 적용한 전자 방출 디바이스 및 이를 이 용한 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to an electron emission device, and more particularly, to an electron emission device to which an auxiliary electrode is applied to reduce the line resistance of a driving electrode, 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-emitting device using the cold cathode is a field emitter array (FEA) type, a surface conduction emission type (SCE) type, a metal-insulation layer-metal 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.

전자 방출 디바이스는 전자 방출부와 더불어 단위 화소별 전자 방출부들의 방출 전류량을 제어하는 복수의 구동 전극들을 구비하며, 전자 방출 표시 디바이스는 전자 방출부에서 방출된 전자들로 형광층을 여기시켜 소정의 발광 또는 표시 작 용을 한다.The electron emission device has a plurality of driving electrodes for controlling the amount of emission current of the electron emission portions per unit pixel in addition to the electron emission portion, and the electron emission display device excites a fluorescent layer with electrons emitted from the electron emission portion to It emits light or displays.

전자 방출 표시 디바이스를 대형화하기 위해서는 필수적으로 구동 전극들의 라인 저항을 줄여야 한다. 구동 전극이 비교적 큰 라인 저항을 갖게 되면 구동 전극의 길이 방향을 따라 전압 강하가 발생하고, 이 방향을 따라 단위 화소별 전자 방출량과 형광층의 발광 균일도가 저하된다.In order to increase the size of the electron emission display device, it is essential to reduce the line resistance of the driving electrodes. When the driving electrode has a relatively large line resistance, a voltage drop occurs along the length direction of the driving electrode, and the amount of electron emission per unit pixel and the emission uniformity of the fluorescent layer decrease in this direction.

이로써 구동 전극의 일면에 구동 전극보다 낮은 저항을 갖는 금속 물질로 보조 전극을 형성하여 구동 전극의 라인 저항을 줄이는 방안이 제안되었다.Accordingly, a method of reducing the line resistance of the driving electrode by forming an auxiliary electrode made of a metal material having a lower resistance than the driving electrode on one surface of the driving electrode has been proposed.

그런데 보조 전극은 구동 전극과 접하는 계면에서 갈바닉 현상과 같은 화학적 반응이 일어나지 않아야 하며, 구동 전극과 선택적 식각 특성을 나타내어 보조 전극을 식각으로 패터닝할 때 구동 전극이 함께 패터닝되는 것을 방지해야 하는 등, 그 재료와 구조 선택을 신중하게 해야 한다.However, the auxiliary electrode should not have a chemical reaction such as a galvanic phenomenon at the interface in contact with the driving electrode, and exhibit selective etching characteristics with the driving electrode to prevent the driving electrode from being patterned together when the auxiliary electrode is etched. Careful choice of materials and structures is required.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구동 전극과 보조 전극 사이의 화학적 반응을 억제하고, 보조 전극을 식각으로 패터닝할 때 구동 전극이 함께 식각되는 것을 방지할 수 있는 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to suppress the chemical reaction between the drive electrode and the auxiliary electrode, and to prevent the driving electrode is etched together when patterning the auxiliary electrode by etching An electron emitting device and an electron emitting display device using the same are provided.

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

기판과, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극들과 절연되어 위치하는 게이트 전극들과, 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들을 포 함하며, 각각의 캐소드 전극이 투명 도전막으로 이루어지는 주 전극과, 주 전극의 일면에 위치하며 주 전극으로부터 몰리브덴층과 알루미늄층이 적층되어 이루어진 보조 전극을 포함하는 전자 방출 디바이스를 제공한다.A substrate, cathode electrodes formed on the substrate, gate electrodes insulated from the cathode electrodes, and electron emission portions electrically connected to the cathode electrodes, wherein each cathode electrode is made of a transparent conductive film. The present invention provides an electron emission device including a main electrode and an auxiliary electrode disposed on one surface of the main electrode and formed of a molybdenum layer and an aluminum layer laminated from the main electrode.

상기 보조 전극은 알루미늄층 위에 적층된 추가 몰리브덴층을 더욱 포함할 수 있다.The auxiliary electrode may further include an additional molybdenum layer stacked on the aluminum layer.

상기 게이트 전극은 주 전극과, 주 전극의 일면에 위치하며 주 전극으로부터 몰리브덴층과 알루미늄층이 적층되어 이루어진 보조 전극을 포함할 수 있다. 이때 주 전극은 크롬층으로 이루어지고, 보조 전극이 알루미늄층 위에 적층된 추가 몰리브덴층을 더욱 포함할 수 있다.The gate electrode may include a main electrode and an auxiliary electrode formed on one surface of the main electrode and formed of a molybdenum layer and an aluminum layer stacked from the main electrode. In this case, the main electrode may be made of a chromium layer, and the auxiliary electrode may further include an additional molybdenum layer stacked on the aluminum layer.

상기 전자 방출 디바이스는 캐소드 전극들 및 게이트 전극들과 절연을 유지하며 캐소드 전극들 및 게이트 전극들 상부에 위치하는 집속 전극을 더욱 포함할 수 있다.The electron emitting device may further include a focusing electrode that is insulated from the cathode and gate electrodes and positioned above the cathode and gate electrodes.

상기 집속 전극은 주 전극과, 주 전극의 일면에 위치하며 주 전극으로부터 몰리브덴층과 알루미늄층이 적층되어 이루어진 보조 전극을 포함할 수 있다. 이때 주 전극은 크롬층으로 이루어지고, 보조 전극이 알루미늄층 위에 적층된 추가 몰리브덴층을 더욱 포함할 수 있다.The focusing electrode may include a main electrode and an auxiliary electrode formed on one surface of the main electrode and formed of a molybdenum layer and an aluminum layer stacked from the main electrode. In this case, the main electrode may be made of a chromium layer, and the auxiliary electrode may further include an additional molybdenum layer stacked on the aluminum layer.

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 전극들과 절연되어 위치하는 게이트 전극들과, 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과, 제2 기판의 일면에 위치하는 형광층들과, 형광층들의 일면에 형성되는 애노드 전극을 포함하며, 각각의 캐소드 전극이 투명 도전막으로 이루어지는 주 전극과, 주 전극의 일면에 위치하며 주 전극으로부터 몰리브덴층과 알루미늄층이 적층되어 이루어진 보조 전극을 포함하는 전자 방출 표시 디바이스를 제공한다.First and second substrates disposed opposite to each other, cathode electrodes formed on the first substrate, gate electrodes positioned to be insulated from the cathode electrodes, electron emission parts electrically connected to the cathode electrodes, and 2 includes a fluorescent layer located on one surface of the substrate, an anode formed on one surface of the fluorescent layers, each cathode electrode comprising a transparent conductive film, and a molybdenum from the main electrode located on one surface of the main electrode. An electron emission display device including an auxiliary electrode formed by laminating a layer and an aluminum layer is provided.

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 제1 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도와 부분 단면도이다.1 and 2 are partially exploded perspective and partial cross-sectional views of an electron emission display device according to a first embodiment of the present invention, respectively.

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 전극(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, 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 electron emission parts 20 are formed in each unit pixel on the cathode electrode 14. . 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 캐소드 전극(14)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전막으로 이루어지는 주 전극(22)과, 주 전극(22) 위에 형성되는 보조 전극(24)을 포함하며, 보조 전극(24)은 주 전극(22)으로부터 순차적으로 몰리브덴층(241)과 알루미늄층(242)이 적층된 구조로 이루어진다.In the present embodiment, the cathode electrode 14 includes a main electrode 22 made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO), and an auxiliary electrode 24 formed on the main electrode 22. 24 has a structure in which the molybdenum layer 241 and the aluminum layer 242 are sequentially stacked from the main electrode 22.

주 전극(22)은 제1 기판(10)의 후면으로부터 자외선을 조사하여 전자 방출 물질을 경화시킴으로써 전자 방출부(20)를 형성하는 이른바 후면 노광법을 적용할 수 있도록 ITO와 같은 투명 도전막으로 이루어진다.The main electrode 22 is formed of a transparent conductive film such as ITO so as to apply a so-called backside exposure method that forms an electron emitting portion 20 by irradiating ultraviolet rays from the rear surface of the first substrate 10 to cure the electron emitting material. Is done.

보조 전극(24)은 알루미늄층(242) 대신 몰리브덴층(241)이 주 전극(22)과 접촉하도록 하여 주 전극(22)과 알루미늄층(242) 사이에서 발생할 수 있는 갈바닉 현상을 방지한다. 몰리브덴층(241)과 알루미늄층(242)은 같은 식각액, 일례로 인산과 질산 및 초산 혼합액으로 식각이 가능하므로, 한번의 식각액 투입으로 보조 전극(24)을 동시에 패터닝할 수 있다.The auxiliary electrode 24 allows the molybdenum layer 241 to contact the main electrode 22 instead of the aluminum layer 242 to prevent galvanic phenomenon that may occur between the main electrode 22 and the aluminum layer 242. Since the molybdenum layer 241 and the aluminum layer 242 may be etched with the same etchant, for example, a mixture of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid, the auxiliary electrode 24 may be simultaneously patterned with a single etchant.

이때 주 전극(22)은 보조 전극(24) 식각액에 식각되지 않으며, 캐소드 전극(14)은 주 전극(22)보다 전도성이 높은 보조 전극(24)에 의해 라인 저항이 감소하는 효과를 가진다. 보조 전극(24)은 주 전극(22)의 양측 가장자리에서 주 전극(22)의 길이 방향을 따라 형성되거나, 전자 방출부(20) 형성 부위를 제외한 주 전극(22)의 윗면 전체에 형성될 수 있으며, 도면에서는 첫 번째 경우를 도시하였다.At this time, the main electrode 22 is not etched in the etching liquid of the auxiliary electrode 24, and the cathode electrode 14 has the effect of reducing the line resistance by the auxiliary electrode 24 having higher conductivity than the main electrode 22. The auxiliary electrode 24 may be formed along the longitudinal direction of the main electrode 22 at both edges of the main electrode 22 or may be formed on the entire upper surface of the main electrode 22 except for the electron emission part 20 forming portion. In the drawings, the first case is illustrated.

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 일례로 탄소 나노튜브(CNT), 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소(DLC), 훌러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질을 포함할 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, for example, carbon nanotubes (CNT), graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons (DLC), fullerenes (C 60 ), silicon nanowires, and combinations thereof. have.

다른 한편으로 전자 방출부는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물로 이루어질 수 있다.On the other hand, the electron emission unit may be formed of a tip structure having a pointed tip mainly made of molybdenum (Mo) or silicon (Si).

도면에서는 원형의 전자 방출부들(20)이 캐소드 전극(14)의 길이 방향을 따라 일렬로 배열되는 구성을 도시하였으나, 전자 방출부(20)의 형상과 화소 영역당 개수 및 배열 형태 등은 도시한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.In the drawing, the circular electron emitters 20 are arranged in a line along the longitudinal direction of the cathode electrode 14, but the shape of the electron emitter 20, the number and arrangement per pixel area, etc. are illustrated. It is not limited to the example and can be variously modified.

그리고 게이트 전극들(18)과 제1 절연층(16) 위로 제3 전극인 집속 전극(26)이 형성된다. 집속 전극(26) 하부에는 제2 절연층(28)이 위치하여 게이트 전극들(18)과 집속 전극(26)을 절연시키며, 집속 전극(26)과 제2 절연층(28)에도 전자빔 통과를 위한 개구부(261,281)가 마련된다. 이 개구부(261,281)는 각 전자 방출부 (20)마다 하나씩 형성되거나 단위 화소마다 하나씩 형성될 수 있으며, 도면에서는 두 번째 경우를 도시하였다.The focusing electrode 26, which is a third electrode, is formed on the gate electrodes 18 and the first insulating layer 16. A second insulating layer 28 is positioned below the focusing electrode 26 to insulate the gate electrodes 18 and the focusing electrode 26, and passes the electron beam through the focusing electrode 26 and the second insulating layer 28. Openings 261 and 281 are provided. The openings 261 and 281 may be formed in each electron emission unit 20 or one in each unit pixel, and the second case is illustrated in the drawing.

다음으로, 제1 기판(10)에 대향하는 제2 기판(12)의 일면에는 형광층(30), 일례로 적색과 녹색 및 청색의 형광층들(30R,30G,30B)이 서로간 임의의 간격을 두고 형성되고, 각 형광층(30) 사이로 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(32)이 형성된다. 형광층(30)은 제1 기판(10)에 설정되는 단위 화소에 한가지 색의 형광층(30R,30G,30B)이 대응하도록 배치된다.Next, on one surface of the second substrate 12 opposite to the first substrate 10, the fluorescent layer 30, for example, the red, green, and blue fluorescent layers 30R, 30G, and 30B may be randomly selected from each other. It is formed at intervals, and a black layer 32 is formed between the fluorescent layers 30 to improve the contrast of the screen. The fluorescent layer 30 is disposed so that the fluorescent layers 30R, 30G, and 30B of one color correspond to the unit pixels set on the first substrate 10.

그리고 형광층(30)과 흑색층(32) 위로 알루미늄(Al)과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(34)이 형성된다. 애노드 전극(34)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받아 형광층(30)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(30)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(10)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(12) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높인다.An anode electrode 34 made of a metal film such as aluminum (Al) is formed on the fluorescent layer 30 and the black layer 32. The anode electrode 34 receives the high voltage necessary for accelerating the electron beam from the outside to maintain the fluorescent layer 30 in a high potential state, and visible light emitted toward the first substrate 10 of the visible light emitted from the fluorescent layer 30. Is reflected toward the second substrate 12 to increase the brightness of the screen.

한편 애노드 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 애노드 전극은 제2 기판(12)을 향한 형광층(30)과 흑색층(32)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 indium tin oxide (ITO). In this case, the anode electrode is positioned on one surface of the fluorescent layer 30 and the black layer 32 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 스페이서들(36, 도 2 참고)이 배치되어 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고, 제1 기판(10)과 제2 기판(12)의 간격을 일정하게 유지시킨다. 스페이서들(36)은 형광층(30)을 침범하지 않도록 흑색층(32)에 대응하여 위치한다.Spacers 36 (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 the first substrate 10 and the second substrate 12. Keep the spacing constant). The spacers 36 are positioned corresponding to the black layer 32 so as not to invade the fluorescent layer 30.

전술한 구성의 전자 방출 표시 디바이스는 외부로부터 캐소드 전극들(14), 게이트 전극들(18), 집속 전극(26) 및 애노드 전극(34)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 electrode 26, and the anode electrode 34 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(26)은 전자빔 집속에 필요한 전압, 일례로 0V 또는 수 내지 수십 볼트의 음의 직류 전압을 인가받으며, 애노드 전극(34)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 26 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 34 is a voltage necessary 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(26)의 개구부(261)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되고, 애노드 전극(34)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 단위 화소의 형광층(30)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 261 of the focusing electrode 26 to the center of the electron beam bundle, and are attracted to the fluorescent layer 30 of the corresponding unit pixel by being attracted by the high voltage applied to the anode electrode 34. It emits light.

전술한 구동 과정에서 본 실시예의 전자 방출 표시 디바이스는 보조 전극(24)을 통해 캐소드 전극(14)의 라인 저항을 줄여 전압 강하를 억제함에 따라, 단위 화소들의 전자 방출 균일도와 발광 균일도를 높일 수 있다.In the above-described driving process, the electron emission display device of the present embodiment can reduce the voltage drop by reducing the line resistance of the cathode electrode 14 through the auxiliary electrode 24, thereby increasing electron emission uniformity and emission uniformity of the unit pixels. .

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device according to a second embodiment of the present invention.

도면을 참고하면, 본 실시예의 전자 방출 표시 디바이스는 전술한 제1 실시 예의 구성으로 기본으로 하면서 게이트 전극들(38)과 집속 전극(40)에 보조 전극을 더욱 형성한 구조를 제공한다.Referring to the drawings, the electron emission display device of the present embodiment provides a structure in which the auxiliary electrodes are further formed on the gate electrodes 38 and the focusing electrode 40 based on the configuration of the first embodiment described above.

즉 본 실시예에서 게이트 전극(38)은 주 전극(42)과, 주 전극(42) 위에 형성되며 주 전극(42)으로부터 순차적으로 몰리브덴층(441)과 알루미늄층(442)이 적층된 보조 전극(44)으로 이루어진다. 집속 전극(40) 또한 주 전극(46)과, 주 전극(46) 위에 형성되며 주 전극(46)으로부터 순차적으로 몰리브덴층(481)과 알루미늄층(482)이 적층된 보조 전극(48)으로 이루어진다.That is, in the present embodiment, the gate electrode 38 is formed on the main electrode 42 and the main electrode 42, and the auxiliary electrode in which the molybdenum layer 441 and the aluminum layer 442 are sequentially stacked from the main electrode 42. It consists of 44. The focusing electrode 40 also includes the main electrode 46 and the auxiliary electrode 48 formed on the main electrode 46 and in which the molybdenum layer 481 and the aluminum layer 482 are sequentially stacked from the main electrode 46. .

게이트 전극(38)과 집속 전극(40)의 주 전극(42,46)은 크롬층일 수 있으며, 보조 전극(44,48) 식각액에 식각되지 않는다. 게이트 전극(38)과 집속 전극(40)은 보조 전극(42,46)에 의해 라인 저항이 감소되어 구동시 전압 강하를 억제할 수 있다.The main electrodes 42 and 46 of the gate electrode 38 and the focusing electrode 40 may be chromium layers, and are not etched in the etchant of the auxiliary electrodes 44 and 48. The gate electrode 38 and the focusing electrode 40 may reduce the line resistance by driving the line resistance by the auxiliary electrodes 42 and 46.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device according to a third embodiment of the present invention.

도면을 참고하면, 본 실시예에서 캐소드 전극(50)은 ITO와 같은 투명 도전막으로 이루어지는 주 전극(52)과, 주 전극(52) 위에 형성되는 보조 전극(54)을 포함하며, 이때 보조 전극(54)은 주 전극(52)으로부터 순차적으로 제1 몰리브덴층(541)과 알루미늄층(542) 및 제2 몰리브덴층(543)이 적층된 구조로 이루어진다. 제2 몰리브덴층(543)은 알루미늄층(542)을 보호하여 후속 공정에서 일어날 수 있는 알루미늄층(542)의 손상이나 확산을 방지하는 역할을 한다.Referring to the drawings, in the present embodiment, the cathode electrode 50 includes a main electrode 52 made of a transparent conductive film such as ITO, and an auxiliary electrode 54 formed on the main electrode 52. Reference numeral 54 is a structure in which the first molybdenum layer 541, the aluminum layer 542, and the second molybdenum layer 543 are sequentially stacked from the main electrode 52. The second molybdenum layer 543 serves to protect the aluminum layer 542 to prevent damage or diffusion of the aluminum layer 542 that may occur in a subsequent process.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면 도이다.5 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device according to a fourth embodiment of the present invention.

도면을 참고하면, 본 실시예의 전자 방출 표시 디바이스는 전술한 제3 실시예의 구성으로 기본으로 하면서 게이트 전극들(56)과 집속 전극(58)에 보조 전극을 더욱 형성한 구조를 제공한다.Referring to the drawings, the electron emission display device of the present embodiment provides a structure in which the auxiliary electrodes are further formed on the gate electrodes 56 and the focusing electrode 58 based on the configuration of the above-described third embodiment.

즉 본 실시예에서 게이트 전극(56)은 주 전극(60)과, 주 전극(60) 위에 형성되며 주 전극(60)으로부터 순차적으로 제1 몰리브덴층(621)과 알루미늄층(622) 및 제2 몰리브덴층(623)이 적층된 보조 전극(62)으로 이루어진다. 집속 전극(58) 또한 주 전극(64)과, 주 전극(64) 위에 형성되며 주 전극(64)으로부터 순차적으로 제1 몰리브덴층(661)과 알루미늄층(662) 및 제2 몰리브덴층(663)이 적층된 보조 전극(66)으로 이루어진다.In other words, in the present embodiment, the gate electrode 56 is formed on the main electrode 60, the main electrode 60, and sequentially from the main electrode 60 to the first molybdenum layer 621, the aluminum layer 622, and the second electrode. The auxiliary electrode 62 in which the molybdenum layer 623 is stacked is formed. The focusing electrode 58 is also formed on the main electrode 64, on the main electrode 64, and sequentially from the main electrode 64, the first molybdenum layer 661, the aluminum layer 662, and the second molybdenum layer 663. The laminated auxiliary electrode 66 is formed.

게이트 전극(56)과 집속 전극(58)의 주 전극(60,64)은 크롬층일 수 있으며, 보조 전극(62,66) 식각액에 식각되지 않는다. 게이트 전극(56)과 집속 전극(58)은 전술한 보조 전극(62,66)에 의해 라인 저항이 감소되어 구동시 전압 강하를 억제할 수 있다.The main electrodes 60 and 64 of the gate electrode 56 and the focusing electrode 58 may be chromium layers, and are not etched in the etchant of the auxiliary electrodes 62 and 66. The gate electrode 56 and the focusing electrode 58 may reduce the line resistance by the auxiliary electrodes 62 and 66 described above to suppress the voltage drop during driving.

상기에서는 전계를 이용하여 전자 방출부로부터 전자들을 방출시키는 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 표시 디바이스에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이러한 FEA형에 한정되지 않고 다른 타입의 전자 방출 표시 디바이스에도 용이하게 적용 가능하다.In the above, the field emission array (FEA) type electron emission display device which emits electrons from the electron emission portion by using an electric field has been described. However, the present invention is not limited to this FEA type, but can be easily applied to other types of electron emission display devices. Applicable

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 the range of.

이와 같이 본 발명에 의한 전자 방출 표시 디바이스는 구동 전극들의 라인 저항을 감소시켜 단위 화소별 전자 방출량과 형광층의 발광 균일도를 높임에 따라표시 품질을 향상시킨다. 또한 본 발명에 의한 전자 방출 표시 디바이스는 보조 전극 전체를 하나의 식각액으로 동시에 패터닝할 수 있어 제조 공정을 단순화하며, 구동 전극들과 보조 전극 사이의 화학적 반응을 억제하고, 보조 전극을 식각으로 패터닝할 때 구동 전극이 함께 식각되는 것을 억제할 수 있다.As such, the electron emission display device according to the present invention improves display quality by reducing the line resistance of the driving electrodes to increase the electron emission amount per unit pixel and the emission uniformity of the fluorescent layer. In addition, the electron emission display device according to the present invention can simultaneously pattern the entire auxiliary electrode into one etchant to simplify the manufacturing process, suppress chemical reaction between the driving electrodes and the auxiliary electrode, and pattern the auxiliary electrode by etching. When the driving electrodes are etched together can be suppressed.

Claims (9)

기판과;A substrate; 상기 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과;Cathode electrodes formed on the substrate; 상기 캐소드 전극들과 절연되어 위치하는 게이트 전극들; 및Gate electrodes positioned to be insulated from the cathode electrodes; And 상기 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들을 포함하며,And electron emission parts electrically connected to the cathode electrode, 상기 각각의 캐소드 전극이,Each of the cathode electrodes, 투명 도전막으로 이루어지는 주 전극과;A main electrode made of a transparent conductive film; 상기 주 전극의 일면에 위치하며 주 전극으로부터 몰리브덴층과 알루미늄층이 적층되어 이루어진 보조 전극을 포함하는 전자 방출 디바이스.And an auxiliary electrode disposed on one surface of the main electrode and formed of a molybdenum layer and an aluminum layer stacked from the main electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조 전극이 상기 알루미늄층 위에 적층된 추가 몰리브덴층을 더욱 포함하는 전자 방출 디바이스.And the auxiliary electrode further comprises an additional molybdenum layer stacked over the aluminum layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 전극이 주 전극과, 주 전극의 일면에 위치하며 주 전극으로부터 몰리브덴층과 알루미늄층이 적층되어 이루어진 보조 전극을 포함하는 전자 방출 디바이스.And an auxiliary electrode on which the gate electrode is located on one surface of the main electrode, and a molybdenum layer and an aluminum layer are laminated from the main electrode. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 주 전극이 크롬층으로 이루어지고, 상기 보조 전극이 상기 알루미늄층 위에 적층된 추가 몰리브덴층을 더욱 포함하는 전자 방출 디바이스.And the auxiliary electrode further comprises an additional molybdenum layer laminated on the aluminum layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐소드 전극들 및 게이트 전극들과 절연을 유지하며 캐소드 전극들 및 게이트 전극들 상부에 위치하는 집속 전극을 더욱 포함하는 전자 방출 디바이스.And a focusing electrode positioned over the cathode and gate electrodes and insulated from the cathode and gate electrodes. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 집속 전극이 주 전극과, 주 전극의 일면에 위치하며 주 전극으로부터 몰리브덴층과 알루미늄층이 적층되어 이루어진 보조 전극을 포함하는 전자 방출 디바이스.And the auxiliary electrode comprising a main electrode and an auxiliary electrode formed on a surface of the main electrode and having a molybdenum layer and an aluminum layer laminated from the main electrode. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 주 전극이 크롬층으로 이루어지고, 상기 보조 전극이 상기 알루미늄층 위에 적층된 추가 몰리브덴층을 더욱 포함하는 전자 방출 디바이스.And the auxiliary electrode further comprises an additional molybdenum layer laminated on the aluminum layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자 방출부가 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다 이아몬드상 탄소, 훌러렌(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 phase carbons, fullerenes (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 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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