KR20070078916A - 전자 방출 소자 - Google Patents

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KR20070078916A
KR20070078916A KR1020060009354A KR20060009354A KR20070078916A KR 20070078916 A KR20070078916 A KR 20070078916A KR 1020060009354 A KR1020060009354 A KR 1020060009354A KR 20060009354 A KR20060009354 A KR 20060009354A KR 20070078916 A KR20070078916 A KR 20070078916A
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이은미
정광석
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 스페이서 상하부의 접착층으로부터의 아웃개싱이 방지된 전자 방출 소자를 위하여, 본 발명은, (i) 상호 대향된 배면 패널과 전면 패널과, (ii) 상기 배면 패널과 상기 전면 패널 사이에 배치되는 스페이서와, (iii) 상기 스페이서의 상기 배면 패널 방향의 선단부를 감싸도록, 상기 스페이서의 상기 배면 패널 방향의 선단부와 상기 배면 패널의 상기 전면 패널 방향의 면 상에 걸쳐 구비된 제 1 소켓과, (iv) 상기 스페이서의 상기 전면 패널 방향의 선단부를 감싸도록, 상기 스페이서의 상기 전면 패널 방향의 선단부와 상기 전면 패널의 상기 배면 패널 방향의 면 상에 걸쳐 구비된 제 2 소켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자를 제공한다.

Description

전자 방출 소자{Electron emission device}
도 1은 종래의 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 4의 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 배면 패널 110: 배면 기판
112: 게이트 전극 112a: 게이트 홀
114: 절연층 116: 캐소드 전극
118: 전자 방출부 200: 전면 패널
220: 전면 기판 222: 형광층
224: 애노드 전극 326: 스페이서
326a: 접착층 331: 제 1 소켓
332: 제 2 소켓
본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 더 상세하게는 스페이서 상하부의 접착층으로부터의 아웃개싱이 방지된 전자 방출 소자에 관한 것이다.
일반적으로 전자 방출 소자(Electron emission device)는 배면 기판 쪽에서 방출된 전자를 전면 기판에 형성된 형광층에 충돌시켜 이의 발광을 이용해 소정의 영상을 구현하는 평판 표시 소자로서, 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다.
냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 전계 방출 소자(Field emission display; FED)가 있으며, 전계 방출 소자는 더욱 FE(Field Emit)형 전자 방출 소자, MIM(Metal-Insulator-Metal)형 전자 방출 소자, MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형 전자 방출 소자 및 표면 전도(surface conduction)형 전자 방출 소자 등이 알려져 있다.
이러한 전계 방출 소자는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들로 전자 방출부를 형성하고 전자 방출을 제어하기 위한 전극들을 구비하여 소정의 표시를 행한다. 이러한 전계 방출 소자는 전자 방출부의 특성에 따라 전체 품질이 큰 영향을 받게 된다.
FE형 전자 방출 소자는 캐소드 전극과 게이트 전극의 배치 형태에 따라 크게 탑 게이트형(top gate type), 언더 게이트형(under gate type)형 및 수평 게이트형(lateral gate type)으로 나눌 수 있으며, 사용되는 전극의 개수에 따라 2극관, 3극관 또는 4극관 등으로 나눌 수 있다.
도 1은 종래의 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 사시도이며, 도 2는 도 1의 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
상기 도면을 참조하면, 배면 기판(10) 상에 소정의 스트라이프 패턴의 캐소드 전극(16)들이 배치되어 있고, 이 캐소드 전극(16)들을 덮도록 배면 기판(10)의 전면(全面)에 걸쳐 절연층(14)이 배치되어 있으며, 절연층(14)의 상부로 캐소드 전극(16)과 교차하는 스트라이프 패턴의 게이트 전극(12)이 배치되어 있다. 게이트 전극(12)과 캐소드 전극(16)이 교차하는 영역에는 게이트 홀(12a)이 형성되어 있으며, 이 게이트 홀(12a) 내에 전자 방출부(18)가 배치되어 있다.
이러한 배면 패널의 상부에는 전면 패널이 배치되어 있는데, 전면 패널은 전면 기판(20)과, 이 전면 기판(20) 상에 투명 전극으로 형성되는 애노드 전극(24) 및 형광층(22)으로 구성된다.
이러한 배면 패널과 전면 패널는 소정의 거리를 두고 그 사이가 진공으로 유지되는데, 따라서 배면 패널과 전면 패널 사이의 거리를 유지하기 위하여 스페이서(26)가 두 패널 사이에 배치된다. 그리고 이 스페이서(26)의 상하부에는 접착층(26a)이 배치되어 스페이서(26)를 고정시킨다.
그러나 이와 같은 종래의 전자 방출 소자의 경우, 전자 방출부(18)에서 방출된 전자의 일부가 애노드(24) 전극에 충돌하지 않고 스페이서(26) 상하부의 접착층(26a)에 충돌하며, 그 결과 접착층(26a)에서 아웃개싱(outgassing)이 발생한다는 문제점이 있었다. 이러한 아웃개싱이 발생하면 가스가 스페이서(26) 근방에 인접한 전자 방출부(18)에 흡착되어 전자 방출부(18)의 전자 방출 효율을 변화시켜 스페이서(26) 인접부에서의 휘도 차이가 발생하게 된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 스페이서 상하부의 접착층으로부터의 아웃개싱이 방지된 전자 방출 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, (i) 상호 대향된 배면 패널과 전면 패널과, (ii) 상기 배면 패널과 상기 전면 패널 사이에 배치되는 스페이서와, (iii) 상기 스페이서의 상기 배면 패널 방향의 선단부를 감싸도록, 상기 스페이서의 상기 배면 패널 방향의 선단부와 상기 배면 패널의 상기 전면 패널 방향의 면 상에 걸쳐 구비된 제 1 소켓과, (iv) 상기 스페이서의 상기 전면 패널 방향의 선단부를 감싸도록, 상기 스페이서의 상기 전면 패널 방향의 선단부와 상기 전면 패널의 상기 배면 패널 방향의 면 상에 걸쳐 구비된 제 2 소켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자를 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 배면 패널은 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 일 방향으로 연장되도록 배치된 복수개의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 절연되고 상기 캐소드 전극들과 교차하도록 상기 캐소드 전극들의 상부에 배치된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들이 교차하는 각 영역에 배치되며 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 연결된 전자 방출부를 구비하며, 상기 제 1 소켓은 상기 게이트 전극들 사이에 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 배면 패널은 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 일 방향으로 연장되도록 배치된 복수개의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 절연되고 상기 캐소드 전극들과 교차하도록 상기 캐소드 전극들의 상부에 배치된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들이 교차하는 각 영역에 배치되며 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 연결된 전자 방출부를 구비하며, 상기 제 1 소켓은 상기 게이트 전극 상에 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 소켓은 상기 게이트 전극과 일체로 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 소켓은 상기 게이트 전극에 구비된 제 1 홈인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 배면 패널은 배면 기판과, 상기 배 면 기판 상에 일 방향으로 연장되도록 배치된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 게이트 전극들과 절연되고 상기 게이트 전극들과 교차하도록 상기 게이트 전극들의 상부에 배치된 복수개의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들이 교차하는 각 영역에 배치되며 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 연결된 전자 방출부를 구비하며, 상기 제 1 소켓은 상기 캐소드 전극들 사이에 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 배면 패널은 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 일 방향으로 연장되도록 배치된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 게이트 전극들과 절연되고 상기 게이트 전극들과 교차하도록 상기 게이트 전극들의 상부에 배치된 복수개의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들이 교차하는 각 영역에 배치되며 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 연결된 전자 방출부를 구비하며, 상기 제 1 소켓은 상기 캐소드 전극 상에 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 소켓은 상기 캐소드 전극과 일체로 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 소켓은 상기 캐소드 전극에 구비된 제 1 홈인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 전면 패널은 전면 기판과, 상기 전면 기판의 상기 배면 패널 방향의 면 상에 배치된 애노드 전극 및 형광층을 구비하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 2 소켓은 상기 애노드 전극 상에 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 2 소켓은 상기 애노드 전극과 일체로 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 2 소켓은 상기 애노드 전극에 구비된 제 2 홈인 것으로 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 배면 패널(100)과 전면 패널(200)이 상호 대향되도록 배치되어 있으며, 이 배면 패널(100)과 전면 패널(200) 사이에 스페이서(326)가 배치되어 있다. 그리고 스페이서(326)의 상하부에는 접착층(326a)이 배치되어 스페이서(326)를 고정시킨다. 이때, 스페이서(326)의 상하부에는 제 1 소켓(331)과 제 2 소켓(332)이 구비된다. 도 3은 단면도이기에 스페이서의 입체적인 형상이 도시되지 않았으나, 스페이서(326)는 도 1에 도시된 것과 같이 일 방향으로 연장된 판형일 수도 있고 이와 달리 원기둥과 같은 형상일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
배면 패널(100)의 구조를 보다 상세히 설명하자면, 도 3에 도시된 것과 같이, 글라스재 또는 플라스틱재와 같은 배면 기판(110) 상에 일 방향(도 3에서는 y 방향)으로 연장되도록 Cr, Nb, Mo, W 또는 Al 등과 같은 도전성 물질을 이용하여 스퍼터링법 또는 증착법 등을 통해 형성된 복수개의 캐소드 전극(116)이 구비된다. 그리고 이 캐소드 전극(116)들과 절연되고 또한 캐소드 전극(116)들과 교차하도록 캐소드 전극(116)들의 상부에 복수개의 게이트 전극(112)들이 도전성 물질을 이용하여 유사한 방법을 통해 구비된다. 도 3에서는 게이트 전극(112)들이 x 방향으로 연장되어 구비되어 있다. 물론 게이트 전극(112)들과 캐소드 전극(116)들의 패턴은 이 외에도 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.
게이트 전극(112)과 캐소드 전극(116) 사이에는 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 또는 폴리이미드 등과 같은 절연성 물질로 형성된 절연층(114)이 구비되며, 캐소드 전극(116)들과 게이트 전극(112)들이 교차하는 각 영역에는 캐소드 전극(116)에 전기적으로 연결된 전자 방출부(118)가 구비된다. 이때, 도 3에 도시된 것과 같이 캐소드 전극(116)들과 게이트 전극(112)들이 교차하는 영역에 포토리소그래피법 등을 이용하여 게이트 홀(112a)이 형성되고 이 게이트 홀(112a) 내에 전자 방출부(118)가 구비될 수 있다. 도 3에서는 캐소드 전극(116)들과 게이트 전극(112)들이 교차하는 영역에는 하나의 게이트 홀(112a)이 구비된 것으로 도시되어 있으나 복수개의 게이트 홀들이 구비되어 복수개의 전자 방출부(118)들이 구비될 수도 있음은 물론이다. 또한, 캐소드 전극(116)과 전자 방출부(118) 사이에는 필요에 따라 저항층(미도시)이 구비될 수도 있다. 전자 방출부(118)는 도 3에 도시된 것과 같이 탄소 나노튜브(CNT: carbon nanotube)를 이용하여 구비될 수 있고, 이 외에도 원추형의 전자 방출부, 소위 spindt형으로 구비될 수도 있다.
게이트 홀(112a) 내의 전자 방출부(118)들은 탄소 나노튜브, 그라파이트, 다 이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC), 훌러렌(C60) 등을 포함하는 일함수가 낮은 탄소계 물질로 구비될 수 있다. 탄소 나노튜브를 이용하여 전자 방출부(118)를 형성한 후에는, 경우에 따라 전자 방출부(118)의 탄소 나노 튜브를 일으키는 공정을 수행할 수도 있다.
이러한 전자 방출부(118)다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있는데, 예컨대 희생층을 이용하여 형성될 수도 있다. 물론 캐소드 전극(116)들의 재료로서 ITO, IZO, In2O3 등의 투명 전도성 물질을 사용하고, 캐소드 전극(116)을 덮도록 배면 기판(110)의 전면에 폴리이미드(polyimide) 또는 그 외의 불투명한 특성을 갖는 물질로 이루어지는 절연층(114)을 형성하고 이 절연층(114) 상에 게이트 전극(112)들을 형성하며, 게이트 전극(112)들과 절연층(114)을 관통하는 게이트 홀(112a)들을 형성하고, 배면 기판(110) 전면에 걸쳐 페이스트 상의 탄소 나노 튜브 등의 물질을 후막 인쇄하고 불투명한 절연층(114)을 이용하여 배면 기판(110)을 통한 백노광을 실시하여 게이트 홀(112a)들 내부의 페이스트를 소성시킨 후 잔여 페이스트를 제거하여 전자 방출부들을 형성하는 방법으로 배면 패널을 제작할 수 있다.
한편, 전면 패널(200)은 전면 기판(220)과, 전자 방출부(118)로부터 방출된 전자에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 소정의 패턴으로 형성될 수 있는 녹색 및 청색 등의 형광층(222)과, 형광층(222) 상에 배치되며 전자 방출부(118)로부터 방출된 전자를 가속하기 위해 고전압이 인가되는 금속 박막(대표적으로 알루미늄 박막)으로 이루어진 애노드 전극(224)을 구비한다. 물론 형광층(222) 사이로 화면의 컨트라스트 향상을 위한 블랙 매트릭스(미도시)를 필요에 따라 더 구비할 수도 있다.
금속 박막으로 이루어진 애노드 전극(224)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받는 기능뿐만 아니라 표시장치의 내전압 확보와 휘도 향상에 도움을 주는 역할도 한다. 한편, 형광층(222)의 일 표면에는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극이 더 구비될 수도 있다. 이 투명 전극은 전면 기판(220)의 일 표면 전체를 덮도록 구비되거나 스트라이프 패턴으로 구비될 수 있다. 이 경우에는 전술한 금속 박막을 생략할 수 있으며, 생략할 경우 투명 전극이 애노드 전극(224)이 되어 전자빔 가속에 필요한 전압을 인가받는다.
물론 이와 달리 전면 패널(200)의 전면 기판(220) 상에 ITO 등으로 형성되는 투명한 애노드 전극이 구비되고, 이 애노드 전극 상에 배면 패널(100)을 향하도록 형광층이 구비될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기와 같은 배면 패널(100)과 전면 패널(200)은 복수개의 스페이서들(326)에 의해 일정한 갭을 유지한다.
상술한 구성에 따라, 게이트 전극(112)들과 캐소드 전극(116)들 사이에 소정의 전압을 인가하고, 애노드 전극(224)에 전자 가속에 필요한 고전압을 인가하면 전자 방출 표시장치가 구현되게 된다. 즉, 게이트 전극(112)들과 캐소드 전극(116)들의 전위차에 의해 전자 방출부(118) 주위에 강한 전계가 형성되며, 형성된 전계에 의해 전자 방출부(118)로부터 양자역학적 터널링 효과(quantum mechanical tunneling effect)에 의해 전자들이 방출되고, 이 전자들이 애노드 전극(224)에 인 가된 전압에 의해 형광층(222)에 높은 에너지를 가지고 충돌하여 형광층(222)을 발광시켜 영상을 만들게 된다.
상기와 같은 전자 방출 소자의 구동 특성상 상기 배면 패널과 상기 전면 패널 사이의 내부공간을 10-6Torr 이상의 고진공으로 유지해야 한다. 이 내부공간이 고진공으로 유지되지 않으면 패널 내부 공간에 존재하고 있는 입자들과 전자 방출부(118)에서 방출된 전자가 충돌하여 이온들이 발생하게 되고, 이 이온들에 의한 스퍼터링으로 소자가 열화되기도 하며, 또한 애노드 전극(224)에 의해 가속된 전자들이 잔류 입자들과 충돌하여 에너지를 잃게 되어 형광층(222)에 충돌할 때 발광휘도가 낮아지기도 한다.
따라서 배면 패널(100)과 전면 패널(200) 사이의 공간을 고진공으로 밀봉하게 되며, 이 고진공에 의한 압력에도 불구하고 배면 패널(100)과 전면 패널(200) 사이의 공간이 유지될 수 있도록 스페이서(326)가 구비된다.
이 스페이서(326)의 상하부에는 접착층(326a)이 배치되어 스페이서(326)를 고정시킨다. 이때, 스페이서(326)의 상하부에는 제 1 소켓(331)과 제 2 소켓(332)이 구비된다.
제 1 소켓(331)은 스페이서(326)의 배면 패널(100) 방향의 선단부를 감싸도록, 스페이서(326)의 배면 패널 방향(100)의 선단부와 배면 패널(100)의 전면 패널(200) 방향의 면 상에 걸쳐 구비되어 있다. 또한, 제 2 소켓(332)은, 스페이서(326)의 전면 패널(200) 방향의 선단부를 감싸도록, 스페이서(326)의 전면 패널 (200) 방향의 선단부와 전면 패널(200)의 배면 패널(100) 방향의 면 상에 걸쳐 구비되어 있다.
전술한 바와 같이 전자 방출부(118)에서 방출된 전자의 일부가 애노드 전극(224)에 충돌하지 않고 스페이서(326) 상하부의 접착층(326a)에 충돌할 경우, 접착층(326a)에서 아웃개싱(outgassing) 발생할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 전자 방출 소자에서는 접착층(326a)이 노출되지 않도록, 스페이서(326)의 상하부에 제 1 소켓(331)과 제 2 소켓(332)이 구비되도록 한다. 이와 같이 제 1 소켓(331)과 제 2 소켓(332)이 구비되도록 함으로써, 전자 방출부(118)에서 방출된 전자가 접착층(326a)에 충돌하는 것을 방지하여, 접착층(326a)에서의 아웃개싱을 방지하여 패널 내에서의 진공도를 유지할 수 있다. 또한 접착층(326a)에서의 아웃개싱이 방지됨에 따라 전자 방출부의 전자 방출 효율의 변화를 방지할 수 있고, 전자 방출 소자의 이미지 재현 성능을 개선할 수 있으며, 또한 전자 방출 소자의 수명을 획기적으로 늘릴 수 있다.
이러한 제 1 소켓(331)과 제 2 소켓(332)은 Cr, Ni 또는 Al 등과 같이 전기 전도도가 우수한 물질로 형성될 수 있다.
이때, 제 1 소켓(331)은 도 3에 도시된 바와 같이 게이트 전극(112)들 사이, 즉 게이트 전극(112)들 사이에 노출된 절연층(114) 상에 구비되도록 할 수도 있고, 이와 달리 다른 곳에 구비되도록 할 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 사시도인 도 4 및 도 4의 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면 도인 도 5에 도시된 것과 같이 스페이서(326)가 원기둥 형상을 취할 수도 있고 또한 제 1 소켓(331)은 게이트 전극(112) 상에 구비되도록 할 수도 있으며, 이 경우, 도 6에 도시된 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 전자 방출 소자와 같이 제 1 소켓(331)이 게이트 전극(112)과 일체로 구비되도록 할 수도 있다. 한편, 제 2 소켓도 애노드 전극 상에 구비될 수도 있는데, 이 경우 도 6에 도시된 것과 제 2 소켓(332) 역시 애노드 전극(224)과 일체로 구비되도록 할 수도 있다.
그리고 도 7에 도시된 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 전자 방출 소자와 같이 제 1 소켓은 게이트 전극(112)에 구비된 제 1 홈인 것으로 할 수도 있다. 물론 도 7에 도시된 것과 같이 제 2 소켓도 애노드 전극(224)에 구비된 제 2 홈인 것으로 할 수도 있다. 이 경우, 스페이서(326)의 상하부의 접착층(326a)은 제 1홈 및 제 2홈 내부에 위치하게 되어 전자 방출부(118)에서 방출된 전자가 접착층(326a)에 도달하지 않게 된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
본 실시예에 다른 전자 방출 소자가 전술한 전자 방출 소자와 다른 점은, 배면 패널(100)의 구성이 다르다는 점이다. 즉, 전술한 실시예들에 따른 전자 방출 소자는 게이트 전극이 캐소드 전극의 상부에 배치된 탑 게이트형 전자 방출 소자이나, 본 실시예에 따른 전자 방출 소자는 게이트 전극(112)이 캐소드 전극(116)의 하부에 배치된 언더 게이트형 전자 방출 소자이다.
이와 같은 언더 게이트형 전자 방출 소자의 배면 패널(100)의 경우, 도 8에 도시된 것과 같이 기판(110) 상에 일 방향(y 방향)으로 연장되도록 복수개의 게이트 전극(112)들이 구비되고, 이 게이트 전극(112)들과 절연되어 교차하도록 게이트 전극(112)들의 상부에 타 방향(x 방향)으로 연장된 복수개의 캐소드 전극(116)들이 구비된다. 그리고 캐소드 전극(116)들과 게이트 전극(112)들이 교차하는 각 영역에 배치되며 캐소드 전극(116)들에 전기적으로 연결된 전자 방출부(118)가 구비된다. 물론 전자 방출부(118)는 각 교차 영역에 복수개가 구비될 수도 있다. 이때, 캐소드 전극들(116)의 일측 가장자리에 더 강한 전계가 형성되므로 전자 방출부(118)들이 캐소드 전극(116)들의 가장자리에 형성되도록 하여 전자 방출 효율을 증대시킬 수도 있다.
이와 같은 구조에 있어서도 스페이서(326)가 배면 패널(100)과 전면 패널(200) 사이에 구비되며 스페이서(326)의 상하부에 접착층(미도시)이 구비되는 바, 이 접착층이 노출되지 않도록 제 1 소켓(331)과 제 2 소켓(332)이 구비되도록 하여 접착층(326a)에서의 아웃개싱을 방지하여 패널 내에서의 진공도를 유지할 수 있다. 또한 접착층(326a)에서의 아웃개싱이 방지됨에 따라 전자 방출부의 전자 방출 효율의 변화를 방지할 수 있고, 전자 방출 소자의 이미지 재현 성능을 개선할 수 있으며, 또한 전자 방출 소자의 수명을 획기적으로 늘릴 수 있다.
이 경우, 스페이서(326)와 제 1 소켓(331)은 도 8에 도시된 바와 같이 캐소드 전극(116)들 사이에, 즉 캐소드 전극(116)들 사이에 노출된 절연층(114) 상에 구비되되 캐소드 전극(116)과 평행한 판형으로 구비될 수 있고, 또한 이와 달리 원기둥 형상으로 구비될 수도 있다. 물론 이와 달리 스페이서와 제 1 소켓이 캐소드 전극 상에 구비되도록 할 수도 있으며, 이 경우 필요에 따라 제 1 소켓과 캐소드 전극과 일체로 구비되도록 할 수도 있으며, 또한 제 1 소켓이 캐소드 전극에 구비된 제 1 홈인 것으로 할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 전자 방출 소자에 따르면, 스페이서 상하부의 접착층에 전자 방출부에서 방출된 전자들이 충돌하는 것을 방지하여, 접착층으로부터의 아웃개싱을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 상호 대향된 배면 패널과 전면 패널;
    상기 배면 패널과 상기 전면 패널 사이에 배치되는 스페이서;
    상기 스페이서의 상기 배면 패널 방향의 선단부를 감싸도록, 상기 스페이서의 상기 배면 패널 방향의 선단부와 상기 배면 패널의 상기 전면 패널 방향의 면 상에 걸쳐 구비된 제 1 소켓; 및
    상기 스페이서의 상기 전면 패널 방향의 선단부를 감싸도록, 상기 스페이서의 상기 전면 패널 방향의 선단부와 상기 전면 패널의 상기 배면 패널 방향의 면 상에 걸쳐 구비된 제 2 소켓;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배면 패널은 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 일 방향으로 연장되도록 배치된 복수개의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 절연되고 상기 캐소드 전극들과 교차하도록 상기 캐소드 전극들의 상부에 배치된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들이 교차하는 각 영역에 배치되며 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 연결된 전자 방출부를 구비하며,
    상기 제 1 소켓은 상기 게이트 전극들 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배면 패널은 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 일 방향으로 연장되도록 배치된 복수개의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 절연되고 상기 캐소드 전극들과 교차하도록 상기 캐소드 전극들의 상부에 배치된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들이 교차하는 각 영역에 배치되며 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 연결된 전자 방출부를 구비하며,
    상기 제 1 소켓은 상기 게이트 전극 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 소켓은 상기 게이트 전극과 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 소켓은 상기 게이트 전극에 구비된 제 1 홈인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 배면 패널은 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 일 방향으로 연장되도록 배치된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 게이트 전극들과 절연되고 상기 게이트 전극들과 교차하도록 상기 게이트 전극들의 상부에 배치된 복수개의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들이 교차하는 각 영역에 배치되며 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 연결된 전자 방출부를 구비하며,
    상기 제 1 소켓은 상기 캐소드 전극들 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 배면 패널은 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 일 방향으로 연장되도록 배치된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 게이트 전극들과 절연되고 상기 게이트 전극들과 교차하도록 상기 게이트 전극들의 상부에 배치된 복수개의 캐소드 전극들과, 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들이 교차하는 각 영역에 배치되며 상기 캐소드 전극들에 전기적으로 연결된 전자 방출부를 구비하며,
    상기 제 1 소켓은 상기 캐소드 전극 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 소켓은 상기 캐소드 전극과 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 소켓은 상기 캐소드 전극에 구비된 제 1 홈인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 전면 패널은 전면 기판과, 상기 전면 기판의 상기 배면 패널 방향의 면 상에 배치된 애노드 전극 및 형광층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 소켓은 상기 애노드 전극 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2 소켓은 상기 애노드 전극과 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 소켓은 상기 애노드 전극에 구비된 제 2 홈인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
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