KR20080019102A - 전극의 구동 전압 왜곡을 방지할 수 있는 전자 방출디스플레이 - Google Patents

전극의 구동 전압 왜곡을 방지할 수 있는 전자 방출디스플레이 Download PDF

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KR20080019102A
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Abstract

본 발명은 캐소드 전압의 왜곡을 방지할 수 있도록 밀봉 구조를 개선한 전자 방출 디스플레이에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전자 방출 디스플레이는, 서로 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판의 일면에 제공된 전자 방출 유닛과, 제1 기판의 대향하는 제2 기판의 일면에 제공된 발광 유닛과, 제1 기판과 제2 기판의 가장자리에 배치되어 제1 기판과 제2 기판을 상호 접합시키는 밀봉 부재를 포함하고, 밀봉 부재는, 전자 방출 유닛이 갖는 절연층에 접촉되어 형성된다.
Figure P1020060080038
진공 용기, 밀봉 부재, 전자 방출 유닛, 발광 유닛

Description

전극의 구동 전압 왜곡을 방지할 수 있는 전자 방출 디스플레이{Electron emission display device for preventing voltage distortion of cathode electrode}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디스플레이의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디스플레이의 구동 파형의 일례와 종래 기술에 따른 전자 방출 디스플레이의 구동 파형의 일례를 비교한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디스플레이의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디스플레의 단면도이다.
본 발명은 전자 방출 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐소드 전극의 구동 전압 왜곡을 방지할 수 있도록 밀봉 구조가 개선된 전자 방출 디스플레이에 관한 것이다.
일반적으로 전자 방출 소자(electron emission element)는, 전자원의 종류에 따라 열음극(hot cathode)을 이용하는 방식과, 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식으로 분류된다.
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.
상기 FEA형 전자 방출 소자는 전자 방출부와, 이 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들로서 캐소드 전극과 게이트 전극을 구비한다. 여기서 전자 방출부로는 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물이나, 탄소 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드 상 카본과 같은 탄소계 물질을 사용하여 구성될 수 있으며, 이들은 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자를 방출하는 원리를 이용한다.
한편, 전자 방출 소자는 일 기판에 어레이를 이루며 형성되어 전자 방출 디바이스(electron emission device)를 구성하고, 전자 방출 디바이스는 형광층과 애노드 전극 등으로 이루어진 발광 유닛이 구비된 다른 기판과 결합하여 전자 방출 디스플레이(electron emission display)를 구성한다.
상기 전자 방출 디스플레이에서, 서로 대향하는 제1 기판과 제2 기판은 밀봉 부재에 의해 가장자리가 일체로 접합된 후, 그 내부가 배기되어 진공 용기를 구성한다. 이때, 진공 용기 내부에는 전자 방출부와 구동 전극들 및 형광층이 제공되어 상기 전자 방출 디바이스를 포함하는 전자 방출 유닛과 상기한 발광 유닛이 제공되는데, 이 진공 용기 상에는 실제 발광 또는 화상 표시가 이루어지는 유효 영역과, 실제 발광 또는 화상 표시가 이루어지지 않는 비유효 영역이 설정된다.
일반적으로 진공 용기를 구성할 때, 상기한 밀봉 부재는 프릿 바(frit bar)로 이루어지거나, 글래스 프레임과 프릿 성분을 갖는 접착층을 포함하여 이루어질 수 있다.
이 중에서, 프릿 바는 글래스 프릿과 유리 화합물의 혼합물을 압출 성형하여 만들어지며, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 후 봉착 공정에서 고온에 의해 그 표면이 녹으면서 이 제1 기판과 제2 기판을 접합시킨다.
한편, 상술한 밀봉 부재가 유리 재질의 제1, 2 기판을 접합시킬 때에, 이 밀봉 부재는 상기 비유효 영역 상에 배치된 구동 전극(캐소드 전극 또는 게이트 전극)과 접촉하는 것이 일반적이다.
여기서, 밀봉 부재가 접촉하는 구동 전극의 부위는 상기한 전자 방출 유닛에 포함되면서 상기 유효 영역 상에 배치된 구동 전극의 부위로서 구체적으로는 상기 제1, 2 기판의 가장자리까지 연장된 상기 구동 전극의 선단 부위(또는 인출(lead) 부위)이다.
이러한 구동 전극의 선단 부위에 상기 밀봉 부재는 직접적으로 접촉되면서 상기한 제1, 2 기판을 접합시켜 진공 용기를 형성하게 되는데, 이때, 밀봉 부재의 프릿은 절연체이기는 하나 다른 절연체에 비해 상대적으로 절연도가 낮으며 유전율이 높다.
이에 따라, 실질적인 전계 방출 디스플레이의 구동시, 제1 기판에 구비된 하나의 구동 전극, 예컨대, 캐소드 전극에 구동 전압의 인가로 전류가 흐르게 되면 프릿을 통해 상기 구동 전극에 인접한 다른 구동 전극의 전위가 간섭을 받아 해당 구동 전극의 전압에 왜곡 현상이 발생하는 문제점이 일어날 수 있었다. 여기서, 상기 하나의 구동 전극과 상기 다른 구동 전극은, 통상 전계 방출 디스플레이의 구동 전극이 스트라이프 패턴을 가지고 복수개로 형성되므로, 이 중 하나의 구동 전극과 이 하나의 구동 전극에 이웃한 다른 하나의 구동 전극을 의미한다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제1 기판과 제2 기판의 밀봉 구조를 개선함으로써 밀봉 부재와 전극이 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 밀봉 부재에 의한 전극의 구동 전압이 왜곡되는 것을 방지할 수 있는 전자 방출 디스플레이를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이는, 서로 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판의 일면에 제공된 전자 방출 유닛과, 제1 기판의 대향하는 제2 기판의 일면에 제공된 발광 유닛과, 제1 기판과 제2 기판의 가장자리에 배치되어 제1 기판과 제2 기판을 상호 접합시키는 밀봉 부재를 포함하고, 밀봉 부재는, 전자 방출 유닛이 갖는 절연층에 접촉되어 형성된다.
상기 전자 방출 유닛은, 제1 기판 위에 제1 기판의 일 방향을 따라 형성된 제 1전극과, 절연층을 사이에 두고 제1 전극과 교차하는 방향을 따라 형성된 제2 전극과, 제1 전극 위에 형성되어 제1 전극과 전기적으로 연결된 전자 방출부를 포함하고, 절연층 위에 밀봉 부재가 접촉되어 형성된다.
상기 전자 방출 유닛은, 제1 기판 위에 제1 기판의 일 방향을 따라 형성된 제 1전극과, 제1 절연층을 사이에 두고 제1 전극과 교차하는 방향을 따라 형성된 제2 전극과, 제2 절연층을 사이에 두고 제2 전극 상부에 형성된 제3 전극과, 제1 전극 위에 형성되어 제1 전극과 전기적으로 연결된 전자 방출부를 포함하고, 제1 절연층 및 제2 절연층 중 적어도 하나의 절연층 위에 상기 밀봉 부재가 접촉되어 형성된다.
상기 제2 절연층의 일측이 제1 기판상에 설정되는 유효 영역 밖으로 연장 형성되며 밀봉 부재의 일측이 제2 절연층의 일측에 접촉되어 형성된다.
상기 밀봉 부재는 프릿 바(frit bar)로 이루어진다.
상기 발광 유닛은, 제2 기판에 형성된 형광층과, 형광층과 연결되면서 제2 기판에 형성된 애노드 전극을 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이는, 서로 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판의 일면에 제공된 전자 방출 유닛과, 제1 기판의 대향하는 제2 기판의 일면에 제공된 발광 유닛과, 제1 기판과 제2 기판의 가장자리에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판을 상호 접합시키는 밀봉 부재와, 제1 기판 및 밀봉 부재 사이에 개재된 절연부를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이는 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 대향 배치된 제1 기판(10)과 제2 기판(12)을 포함한다. 제1 기판(10)과 제2 기판(12)은 그 가장자리에 배치되는 밀봉 부재(14)에 의해 접합되어 내부 공간을 갖는 용기를 구성한다. 이 용기는 내부 공간이 대략 10-6Torr의 진공도로 배기되어 제1 기판(10)과 제2 기판(12) 및 밀봉 부재(14)로 이루어진 진공 용기를 구성한다.
밀봉 부재(14)는 글래스 프릿과 유기 화합물의 혼합물을 압출 성형하여 만든 프릿 바(frit bar)로 이루어지거나 글래스 프레임의 상하면에 플릿 성분을 갖는 접착층이 개재된 구조로 이루어질 수 있다. 두 경우 모두 소성 공정에서 프릿 바의 표면이 녹거나 상기 접착층이 녹으면서 제1 기판(10)과 제2 기판(12)을 일체로 접 합시킨다.
제2 기판(12)을 대향하는 제1 기판(10)의 면에는 전자 방출 소자들이 어레이를 이루는 전자 방출 유닛(100)이 제공되고, 제1 기판(10)을 대향하는 제2 기판(12)의 면에는 형광층과 애노드 전극 등을 포함하는 발광 유닛(110)이 제공된다.
그리고 전자 방출 유닛(100)이 제공된 제1 기판(10)과 발광 유닛(110)이 제공된 제2 기판(12)이 결합하여 전자 방출 디스플레이를 이룬다.
여기서, 애노드 전극은 그 리드선(321)이 밀봉 부재(14)의 내측과 외측에 걸쳐 발광 유닛(110)으로부터 제2 기판(12)의 일측 가장자리로 인출되는바, 이 애노드 전극의 리드선(321)은 외부의 구동 회로부(미도시)와 연결되며 애노드 전극은 이 리드선(321)을 통해 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가한다.
상기와 같은 구성에서 제1 기판(10)과 제2 기판(12)에 각각 전자 방출 유닛(100)과 발광 유닛(110)이 제공되어 실제 발광 또는 화상 표시가 이루어지는 유효 영역(200)과, 유효 영역(200)의 외곽을 둘러싸며 화상 표시에는 관여하지 않는 비유효 영역(210)이 설정된다.
본 실시예에서는 제1 기판(10)의 유효 영역(200) 외곽, 즉 비유효 영역(210)까지 절연층(18)을 연장시키고 그 상부에 밀봉 부재(14)를 배치한다. 이에 따라, 제1 기판(10) 위에 형성된 전자 방출 유닛(100)의 전극과 밀봉 부재(14)가 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서 전자 방출 유닛(100)과 발광 유닛(110)의 구체적 구성 및 전자 방출 유닛(100)의 전극과 밀봉 부재(14)의 관계는 뒤에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
상기한 구성의 진공 용기는 전계 방출 어레이(FEA)형, 표면 전도 에미션(SCE)형, 금속-절연층-금속(MIM)형 및 금속-절연층-반도체(MIS)형을 비롯한 여타의 전자 방출형 디스플레이에 적용될 수 있는바, 이하에서는 편의상 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디스플레이를 예로 하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 제1 기판(20) 위에는 제1 전극인 캐소드 전극들(또는 데이터 전극)(26)이 제1 기판(20)의 일 방향(도 3에서 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴을 가지고 복수로 형성된다.
캐소드 전극들(26)을 덮으면서 제1 기판(20)의 전면에는 제1 절연층(28)이 형성되고, 제1 절연층(28) 위에는 제2 전극인 게이트 전극들(또는 스캔 전극)(40)이 캐소드 전극들(26)과 직교하는 방향(도 3에서 x축 방향)을 따라 스트라이프 패턴을 가지고 복수로 형성된다.
이에 의해 캐소드 전극(26)과 게이트 전극(40)의 교차 영역이 형성되고 이 교차 영역이 하나의 단위 화소를 구성할 수 있다. 그리고 캐소드 전극들(26) 위로 각 단위 화소마다 전자 방출부들(42)이 형성된다.
또한, 제1 절연층(28)과 게이트 전극들(40)에는 각 전자 방출부(42)에 대응하는 제1, 2 개구(281, 401)가 각기 형성되어 제1 기판(20) 상에 전자 방출부(42)가 노출되도록 한다. 즉, 전자 방출부(42)는 제1 절연층(28)과 게이트 전극(40)의 제1, 2 개구들(281, 401) 안으로 배치되면서 캐소드 전극(26) 위에 형성된다. 본 실시예에서 이 전자 방출부(42)와 제1, 2 개구(281, 401)는 평면 형상을 기준으로 그 형상이 원형으로 형성되나, 이들의 형상은 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 전자 방출부(42)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 예컨대 탄소계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어진다. 즉, 전자 방출부(42)는 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노 파이버, 다이아몬드, 다이아몬드 상 카본, 플러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합물 중 어느 하나로 선택되어 이루어질 수 있다. 다른 한편으로, 전자 방출부는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물로 이루어질 수 있다.
이러한 전자 방출부(42)는 각 단위 화소 영역마다 복수개로 배치될 수 있는데, 이때, 이 복수의 전자 방출부들(42)은 캐소드 전극(26)과 게이트 전극(40) 중 어느 한 전극, 일례로 캐소드 전극(26)의 길이 방향을 따라 서로간에 임의의 간격을 두고 일렬로 위치할 수 있다. 물론, 이 단위 화소별 전자 방출부들의 배열 상태는 이것에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.
게이트 전극들(40) 위에는 제2 절연층(44)과 집속 전극(46)이 순차적으로 형성된다. 집속 전극(46)의 하부에 위치하는 제2 절연층(44)은 게이트 전극들(40)을 가리도록 제1 기판(20)의 전면으로 형성되어 게이트 전극들(40)과 집속 전극(46)을 절연시킨다.
또한, 집속 전극(46)과 제2 절연층(44) 위에 임의의 크기를 가진 하나의 막으로 형성된다.
이러한 제2 절연층(44)과 집속 전극(46)에도 전자빔의 통과를 위한 제3 개구(441)와 제4 개구(461)가 각각 형성된다.
본 실시예에서 제2 절연층(44)의 제3 개구(441)와 집속 전극(46)의 제4 개구(461)는 단위 화소마다 복수의 전자 방출부들(42)에 각기 대응하여 일 대 일로 형성되나, 이는 다른 한편으로 제2 절연층의 제3 개구는 복수의 전자 방출부들에 대응하여 복수개로 형성되고, 집속 전극의 제4 개구는 상기한 복수의 제3 개구들을 모두 포괄할 수 있도록 하나로 형성될 수도 있다.
한편, 본 실시예에서 제1 절연층(28) 및 제2 절연층(44)은 제1 기판(20)에 제공된 유효 영역(600)의 외곽까지 연장되어 형성된다. 즉, 제1 절연층(28)과 제2 절연층(44)은 제1 기판(20)에 제공된 비유효 영역(602)까지 연장 형성된다.
제1 기판(20)에 대향하는 제2 기판(22)의 일면에는 형광층(48), 일례로 적색, 녹색 및 청색의 형광층들(48R, 48G, 48B)이 서로 간 임의의 간격을 두고 형성되고, 각 형광층들(48R, 48G, 48B) 사이로는 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(50)이 형성된다. 형광층들(48R, 48G, 48B)은 제1 기판(20)에 설정된 단위 화소마다 하나로 대응하여 배치될 수 있다.
이 형광층(48)과 흑색층(50) 위에는 알루미늄(Al)과 같은 금속으로 이루어진 애노드 전극(52)이 형성된다. 애노드 전극(52)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받아 형광층(48)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(48)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(20)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(22) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높인다.
한편, 본 발명의 다른 실시예를 통해 상기한 애노드 전극은 인듐 틴 옥사이드(ITO;Indium Tin oxide)와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있는데, 이 경우 이 투명한 애노드 전극은 제2 기판과 형광층 사이에 위치한다. 더욱이, 본 발명의 또 다른 실시예를 통해 애노드 전극을 상술한 투명한 도전막으로 사용하고 여기에 금속막을 추가하여 발광 유닛을 형성하는 구조도 가능하다.
아울러, 제1 기판(20)과 제2 기판(22) 사이에는 진공 용기에 가해지는 대기압에 대항하여 제1 기판(20)과 제2 기판(22) 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서들(54)이 배치된다.
스페이서들(54)은 제1 기판(20) 측에서는 집속 전극(46) 위에 배치되고, 제2 기판(22) 측에서는 형광층(48)을 침범하지 않도록 흑색층(50)에 대응되어 위치한다.
제1 기판(20)과 제2 기판(22)은 그들 가장자리를 따라 배치된 밀봉 부재(24)에 접합되어 상기한 진공 용기를 구성한다. 실질적으로 밀봉 부재(24)는 제1 기판(20)과 제2 기판(22) 중 어느 하나의 기판의 가장자리에 미리 도포된 후(본 실시예에서는 제1 기판), 이 제1 기판(20), 제2 기판(22)의 접합 공정과 이후에 진행될 소성 공정을 통해 이 제1, 2 기판(20, 22)을 접합시킨다.
본 실시예에서 이러한 밀봉 부재(24)는 플릿 바를 비롯하여 알려진 전자 방출 디스플레이용 밀봉 부재가 적용될 수 있으며, 제1 기판(20) 측으로 이 제1 기판(20)의 가장자리를 따라 배치될 때, 제2 절연층(44)의 가장자리를 따라 배치된다. 즉, 밀봉 부재(24)는 제1 기판(20) 측으로는 제2 절연층(44)과 접촉되고 제2 기판(22) 측으로는 이 제2 기판(22)이 직접 접촉되면서 제1 기판(20)과 제2 기판(22)을 접합시키게 된다.
이러한 제1 기판(20)과 제2 기판(22)의 접합 구조를 통해서는, 제1 기판(20)에 형성된 전자 방출 유닛의 전극들(캐소드 전극 또는 게이트 전극)이 밀봉 부재(24)와 접촉하지 않게 되므로, 이로부터 종래에 전자 방출 유닛의 전극과 밀봉 부재가 접촉되어 야기되는 문제, 즉, 상기 전극들의 구동 전압이 왜곡되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 4(a)는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이의 구동시, 캐소드 전극의 구동 전압 파형의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4(a)를 참조하면, 종래 기술에 따른 구조에서 캐소드 전극의 구동 전압 파형이 왜곡되는 정도(도 4의 (b)참조)에 비하여 본 실시예의 구조에서 캐소드 전극의 구동 전압 파형이 왜곡되는 정도가 현저하게 줄어든 것을 알 수 있다. 참고로, 도 4에서 실선은 실제 구동 전압 파형의 일례이며 점선은 이상적인 구동 전압 파형을 나타낸다.
아울러, 제1 절연층(28)과 제2 절연층(44) 사이로 배치되어 진공 용기 외부로 노출된 게이트 전극(40)의 리드부(402)는 도시하지 않은 구동 집적회로와 연결되고, 제1 기판(20)과 제1 절연층(28) 사이로 배치되어 진공 용기 외부로 노출된 캐소드 전극(26)의 리드부(260)도 도시하지 않은 구동 집적회로와 연결된다.
이때, 이 캐소드 전극(26)의 리드부(260)와 게이트 전극(40)의 리드부(402)는 저마다 그 상부에 배치된 제1 절연층(28)과 제2 절연층(44)에 커버 되므로, 상 기한 것과 밀봉 부재(24)와는 접촉되지 않는다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 방출 어레이 형 전자 방출 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 이 전자 방출 디스플레이는 그 기본적인 구성을 전술한 실시예의 전자 방출 디스플레이와 같이 한다. 다만, 밀봉 부재가 제1 기판 측으로 접촉되는 절연층의 부위를 전술한 실시예와 달리하게 되는바, 이에 대해 설명하면, 이 실시예에서 밀봉 부재(60)는 제1 기판(62) 측으로 접촉되는 부위를 제1 절연층(64) 또는 제2 절연층(66)과 선택적으로 이루게 된다.
즉, 게이트 전극(68)의 리드부(680)가 배치된 부위로 놓여지는 밀봉 부재(60)는 제2 절연층(66)에 접촉되고, 게이트 전극(68)의 리드부(680)를 대향한 부위로 놓여지는 밀봉 부재(60)는 제1 절연층(64)에 접촉된다. 물론, 이와 반대로 밀봉 부재가 제1 절연층(64)과 제2 절연층(66)에 접촉될 수도 있다.
아울러, 도면을 통해 도시되지 않은 밀봉 부재(60)의 다른 부위는 제1 절연층(64) 또는 제2 절연층(66)에 선택적으로 접촉될 수 있으며, 이러한 밀봉 부재(60)의 접촉 상태에 따라, 제1 기판(62) 상에 형성되는 제1 절연층(64)과 제2 절연층(66)의 패턴이 결정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 전계 방출 어레이 형 전자 방출 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 이 전자 방출 디스플레이는 그 기본적인 구성을 전술한 실시예의 전자 방출 디스플레이와 같이 한다. 다만, 밀봉 부재가 제1 기판 측으로 접 촉되는 부위를 전술한 실시예와 달리한다.
이에 대해 설명하면, 이 실시예에서는 전술한 실시예들과 달리 제1 기판(70) 측으로 접촉되는 밀봉 부재(72)가 전자 방출 유닛의 절연층(74)(76)에 접촉되도록 하지 않고, 이 절연층(74)(76)과 별도로 형성된 절연부(78)에 접촉되도록 하고 있다.
이 절연부(78)는 절연층(74)(76)과는 임의의 간격을 두고 떨어져 밀봉 부재(72)와 제1 기판(700 사이에 배치되며, 밀봉 부재(72)는 이 절연부(78)에 접촉되면서 제1 기판(70)과 제2 기판(80)을 접합시키게 된다. 물론, 도면을 통해 도시하지는 않았으나, 이 경우 전자 방출 유닛의 캐소드 전극(82)과 게이트 전극(84)의 각 리드부는 절연부(78)와 제1 기판(70) 사이를 통해 진공 용기 외부로 인출되어 도시하지 않은 저마다의 구동 집적회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로, 상술한 전자 방출 디스플레이의 구동 과정을 도 3에 도시한 전자 방출 디스플레이에 기준하여 설명한다.
상기 전자 방출 디스플레이는 외부로부터 소정의 전압이 캐소드 전극들(26), 게이트 전극들(40), 집속 전극(46) 및 애노드 전극(52)에 공급되어 구동된다.
일례로 캐소드 전극들(26)과 게이트 전극들(40) 중 어느 한 전극들이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극들로 기능하고, 다른 한 전극들이 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극들로 기능한다. 본 실시예에서는 캐소드 전극(26)이 데이터 전극으로서 게이트 전극(40)이 주사 전극으로 기능한다.
그리고 집속 전극(46)은 전자빔 집속에 필요한 전압, 일례로 0 볼트(V) 또는 수 내지 수십 볼트(V)의 음의 직류 전압을 인가받으며, 애노드 전극(52)은 전자빔 가속에 필요한 전압, 일례로 수백 내지 수천 볼트(V)의 양의 직류 전압을 인가받는다.
그러면 캐소드 전극(26)과 게이트 전극(40)의 전압 차가 임계치 이상인 단위 화소들에서 전자 방출부(42) 주위에 전계가 형성되고, 이로 인해 전자 방출부(42)로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 집속 전극(46)의 제2 개구(461)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되고, 애노드 전극(52)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 단위 화소의 형광층(48)에 충돌한다. 이 충돌로 인해 형광층(48)이 발광되어 임의의 화상을 구현하게 된다.
상술한 구동 과정에 있어서, 본 실시예의 전자 방출 디스플레이는 전자 방출 유닛의 전극들과 밀봉 부재가 접촉되지 않으므로 상기 전극들에 인가되는 전압의 왜곡 현상을 억제할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이는, 전자 방출 유닛을 구성하는 절연층을 실제 발광 또는 화상 표시와 관계없는 비유효 영역까지 연장 형성하고, 이 절연층 위에 밀봉 부재를 배치시킴으로써, 전자 방출 유닛의 전극들과 밀봉 부재가 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 구동 과정에서 전극들에 인가되는 전압이 인접한 전극 간의 전압 간섭에 의해 왜곡되는 현상을 최소화할 수 있다.
이러한 전압 왜곡을 최소화함으로써 색 재현, 휘도, 응답 속도 등의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 서로 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판의 일면에 제공된 전자 방출 유닛;
    상기 제1 기판의 대향하는 제2 기판의 일면에 제공된 발광 유닛; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 가장자리에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상호 접합시키는 밀봉 부재
    를 포함하고,
    상기 밀봉 부재는, 상기 전자 방출 유닛이 갖는 절연층에 접촉되어 형성된 전자 방출 디스플레이.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전자 방출 유닛은,
    상기 제1 기판 위에 상기 제1 기판의 일 방향을 따라 형성된 제1 전극;
    절연층을 사이에 두고 상기 제1 전극과 교차하는 방향을 따라 형성된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 위에 형성되어 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 전자 방출부
    를 포함하고,
    상기 절연층 위에 상기 밀봉 부재가 접촉되어 형성된 전자 방출 디스플레이.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전자 방출 유닛은,
    상기 제1 기판 위에 상기 제1 기판의 일 방향을 따라 형성된 제1 전극;
    제1 절연층을 사이에 두고 상기 제1 전극과 교차하는 방향을 따라 형성된 제2 전극;
    제2 절연층을 사이에 두고 상기 제2 전극 위에 형성된 제3 전극; 및
    상기 제1 전극 위에 형성되어 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 전자 방출부
    를 포함하고,
    상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층 중 적어도 하나의 절연층 위에 상기 밀봉 부재가 접촉되어 형성된 전자 방출 디스플레이.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 절연층의 일측이 상기 제1 기판상에 설정되는 유효 영역 밖으로 연장 형성되며 상기 밀봉 부재의 일측이 상기 제2 절연층의 일측에 접촉되어 형성된 전자 방출 디스플레이.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 부재는 프릿 바(frit bar)로 이루어진 전자 방출 디스플레이.
  6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 전자 방출부는, 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노 파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, 플러렌(C60) 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 전자 방출 디스플레이.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 유닛은,
    상기 제2 기판에 형성된 형광층; 및
    상기 형광층과 연결되면서 상기 제2 기판에 형성된 애노드 전극
    을 포함하는 전자 방출 디스플레이.
  8. 서로 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판의 일면에 제공된 전자 방출 유닛;
    상기 제2 기판의 대향하는 상기 제2 기판의 일면에 제공된 발광 유닛;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 가장자리에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상호 접합하는 밀봉 부재; 및
    상기 제1 기판 및 상기 밀봉 부재 사이에 개재된 절연부
    를 포함하는 전자 방출 디스플레이.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 밀봉 부재는 프릿 바로 이루어진 전자 방출 디스플레이.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 전자 방출 유닛은,
    상기 제1 기판 위에 상기 제1 기판의 일 방향을 따라 형성된 제1 전극;
    절연층을 사이에 두고 상기 제1 전극과 교차하는 방향을 따라 형성된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 위에 형성되어 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 전자 방출부
    를 포함하는 전자 방출 디스플레이.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 절연을 유지하며 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상부에 위치하는 집속 전극을 더 포함하는 전자 방출 디스플레이.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 전자 방출부는, 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노 파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, 플러렌(C60) 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 전자 방출 디스플레이.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 절연부가 상기 절연층과의 사이에 임의의 간격을 두고 배치된 전자 방출 디스플레이.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 발광 유닛은,
    상기 제2 기판에 형성된 형광층; 및
    상기 형광층과 연결되면서 상기 제2 기판에 형성된 애노드 전극
    을 포함하는 전자 방출 디스플레이.
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