KR100869786B1

KR100869786B1 - Field emission indicator

Info

Publication number: KR100869786B1
Application number: KR1020020018210A
Authority: KR
Inventors: 이병곤; 박선영
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2008-11-21
Anticipated expiration: 2022-04-03
Also published as: KR20030079271A

Abstract

화면의 휘도와 대비비(contrast ratio) 향상을 위해 캐소드 전극을 전면 기판에, 애노드 전극을 후면 기판에 형성하고, 캐소드 전극과 격벽을 블랙 매트릭스로 활용한 전계 방출 표시소자를 제공한다. 본 발명에 의한 전계 방출 표시소자는 투명한 전면 기판과; 전면 기판에 대향 배치되는 후면 기판과; 전면 기판의 내면에 라인 패턴으로 형성되는 캐소드 전극과; 캐소드 전극 위에 형성되는 탄소계 면전자원과; 후면 기판의 일면에 형성되며 반사율이 높은 금속으로 이루어지는 애노드 전극과; 애노드 전극 위에 형성되는 형광막과; 각자의 형광막 사이에 라인 패턴으로 형성되는 격벽을 포함하며, 캐소드 전극이 광학적으로 불투명한 물질로 이루어져 블랙 매트릭스로 기능한다.To improve the brightness and contrast ratio of the screen, a cathode electrode is formed on a front substrate, an anode electrode is formed on a rear substrate, and a field emission display device using a cathode and a partition as a black matrix is provided. The field emission display device according to the present invention comprises a transparent front substrate; A rear substrate disposed opposite the front substrate; A cathode electrode formed in a line pattern on an inner surface of the front substrate; A carbon-based planar electron source formed on the cathode electrode; An anode electrode formed on one surface of the rear substrate and made of a metal having high reflectance; A fluorescent film formed on the anode electrode; It includes a barrier rib formed in a line pattern between the respective fluorescent film, the cathode electrode is made of an optically opaque material to function as a black matrix.

전계방출표시소자, 캐소드, 애노드, 게이트, 에미터, 면전자원, 격벽, 블랙매트릭스Field emission display devices, cathodes, anodes, gates, emitters, surface electron sources, partitions, black matrices

Description

Field emission display device {FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 표시소자의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a field emission display device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시한 전계 방출 표시소자의 결합 상태 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of a coupled state of the field emission display device illustrated in FIG. 1. FIG.

도 3은 애노드 전극의 다른 구성예를 설명하기 위한 개략도.3 is a schematic view for explaining another configuration example of the anode electrode.

도 4는 전자 방출 과정을 설명하기 위한 전계 방출 표시소자의 단면도.4 is a cross-sectional view of a field emission display device for explaining an electron emission process.

도 5는 애노드 전극과 형광막의 확대 단면도.5 is an enlarged cross-sectional view of an anode electrode and a fluorescent film.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 표시소자의 분해 사시도.6 is an exploded perspective view of a field emission display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 전자 방출 과정을 설명하기 위한 전계 방출 표시소자의 단면도.7 is a cross-sectional view of a field emission display for explaining an electron emission process.

도 8과 도 9는 종래 기술에 의한 2극관형 전계 방출 표시소자의 단면도.8 and 9 are cross-sectional views of a bipolar tube type field emission display device according to the prior art.

본 발명은 전계 방출 표시소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화면의 휘도와 대비비(contrast ratio) 향상을 위해 캐소드 전극을 전면 기판에, 애노드 전극을 후면 기판에 형성하고, 캐소드 전극과 격벽을 블랙 매트릭스로 활용한 전계 방출 표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field emission display device, and more particularly, to form a cathode electrode on a front substrate and an anode electrode on a rear substrate to improve screen brightness and contrast ratio, and to form a cathode electrode and a partition wall black. A field emission display device utilized as a matrix.

일반적으로 전계 방출 표시소자는 일함수(work function)가 낮은 에미터를 전자 방출원으로 사용하여 이미지를 구현하는 평판 패널 디스플레이로서, 캐소드 전극과 애노드 전극을 구비한 2극관 구조 및 캐소드 전극, 애노드 전극, 게이트 전극을 구비한 3극관 구조가 공지되어 있다.In general, a field emission display device is a flat panel display that uses an emitter having a low work function as an electron emission source to implement an image. A bipolar structure having a cathode electrode and an anode electrode, a cathode electrode, and an anode electrode A triode structure with a gate electrode is known.

이 가운데 도 8에 도시한 바와 같이 종래의 2극관 구조를 예로 들면, 전, 후면 기판(1, 3)의 내면에 각각 애노드 전극(5)과 캐소드 전극(7)을 서로 수직으로 교차하는 라인 패턴으로 형성하여 교차 지점에 화소를 이루도록 하고, 캐소드 전극(7) 표면에 에미터(9)를, 애노드 전극(7) 표면에 형광막(11)을 형성하고 있다.Among these, as illustrated in FIG. 8, a conventional bipolar tube structure includes a line pattern in which the anode electrode 5 and the cathode electrode 7 vertically cross each other on the inner surfaces of the front and rear substrates 1 and 3, respectively. And the emitter 9 is formed on the surface of the cathode electrode 7 and the fluorescent film 11 is formed on the surface of the anode electrode 7.

그리고 전, 후면 기판(1, 3) 사이에 다수의 격벽(13)을 위치시키고, 전, 후면 기판(1, 3)의 가장자리를 봉합한 다음, 표시소자 내부를 배기시켜 진공 상태로 유지하게 된다.The barrier ribs 13 are positioned between the front and rear substrates 1 and 3, the edges of the front and rear substrates 1 and 3 are sealed, and the inside of the display device is evacuated to maintain a vacuum state. .

그러나 상기한 구조는 형광막(11)에서 방출된 빛이 표시소자의 내부를 향해서, 그리고 투명한 애노드 전극(5)을 통해 표시소자 외부를 향해서 진행하게 되는데, 사용자가 표시 화면을 바라보는 방향은 전면 기판(1)의 바깥이 되므로, 형광막(11)의 광 경로가 분산되어 화면의 휘도가 감소하는 단점이 있다.However, in the above structure, the light emitted from the fluorescent film 11 proceeds toward the inside of the display element and through the transparent anode electrode 5 toward the outside of the display element. Since the outside of the substrate 1, the optical path of the fluorescent film 11 is dispersed, there is a disadvantage that the brightness of the screen is reduced.

따라서 도 9에 도시한 바와 같이, 통상의 음극선관에서 형광 스크린의 휘도를 개선하기 위해 제공되는 후면 반사막(일례로 알루미늄막)을 전계 방출 표시소자의 형광막(11) 위에 코팅하는 방안이 제시되었으며, 도면에서 인용부호 15가 반사막을 나타낸다.Accordingly, as shown in FIG. 9, a method of coating a rear reflective film (for example, an aluminum film) provided on the fluorescent film 11 of the field emission display device in order to improve the brightness of the fluorescent screen in a conventional cathode ray tube has been proposed. In the drawings, reference numeral 15 denotes a reflective film.

그러나 전면 기판(1) 위에 형광막(11)을 형성한 다음, 반사막(15)을 코팅하면, 반사막(15)을 공지의 사진식각 공정으로 패터닝하는 과정에서 형광막(11)의 패 턴을 손상시킬 우려가 있으며, 에미터(9)에서 애노드 전극(5)으로 도달하는 전자가 반사막(15)을 투과하여 형광막(11)에 도달해야 하므로, 전자의 에너지 손실이 일어날 수 있다.However, if the fluorescent film 11 is formed on the front substrate 1 and then the reflective film 15 is coated, the pattern of the fluorescent film 11 is damaged in the process of patterning the reflective film 15 by a known photolithography process. Since the electrons reaching the anode electrode 5 from the emitter 9 must pass through the reflective film 15 and reach the fluorescent film 11, energy loss of electrons may occur.

더욱이 전계 방출 표시소자는 전, 후면 기판(1, 3) 사이의 거리가 가깝기 때문에, 애노드 전극(5)에 인가되는 전압이 통상의 음극선관에 걸리는 애노드 전압(수십 kV)보다 낮은 수 kV가 일반적이다. 따라서 애노드 전극(5)에 도달하는 전자의 운동 에너지가 낮아 반사막(15)에서 대부분의 에너지를 소모하므로, 형광막(11)을 여기시키는 것이 불리해진다.Moreover, since the distance between the front and rear substrates 1 and 3 is close to the field emission display device, several kVs in which the voltage applied to the anode electrode 5 is lower than the anode voltage (tens of kV) which is applied to the normal cathode ray tube are generally used. to be. Therefore, since the kinetic energy of electrons reaching the anode electrode 5 is low and most of the energy is consumed in the reflective film 15, it is disadvantageous to excite the fluorescent film 11.

한편, 국내 공개특허 공개번호 제1999-52611호가 캐소드 전극과 에미터를 반투명하게 형성하여 전계 방출 표시소자를 양측 방향, 즉 전, 후면 기판의 바깥에서 모두 볼 수 있게 하는 구조를 개시하고 있다. 그러나 통상의 후막 면전자원으로 사용되는 탄소계 물질(예를 들어 카본 나노튜브, 흑연 등)은 광학적으로 불투명하므로, 표시소자의 휘도를 확보하는데 어려운 점이 있다.On the other hand, Korean Laid-Open Patent Publication No. 1999-52611 discloses a structure in which the cathode electrode and the emitter are formed translucent so that the field emission display device can be seen in both directions, that is, outside the front and rear substrates. However, since carbon-based materials (for example, carbon nanotubes, graphite, etc.) used as conventional thick film planar electron sources are optically opaque, it is difficult to secure luminance of the display device.

또한, 국내 공개특허 공개번호 제1999-8923호가 전면 기판에 투명 전극으로 캐소드 전극과 게이트 전극을 형성하여 형광층의 발광이 전면 기판을 투과해 보이도록 하는 3극관 구조를 개시하고 있다. 그러나 상기 구조는 형광층의 발광이 캐소드 전극, 절연층, 게이트 전극의 3개 층을 투과해야 하기 때문에, 광 손실이 높고, 캐소드 전극과 에미터를 투명한 재료로 제작해야 하는 어려움이 있다.In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 1999-8923 discloses a triode structure in which a cathode electrode and a gate electrode are formed as transparent electrodes on a front substrate so that light emission of the fluorescent layer can pass through the front substrate. However, the structure has a high light loss because the emission of the fluorescent layer must pass through three layers of the cathode electrode, the insulating layer, and the gate electrode, and thus, the cathode and the emitter are difficult to be manufactured from a transparent material.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적 은 광학적으로 불투명한 기존 재료를 이용하여 캐소드 전극과 에미터를 제작하면서도 화면의 휘도를 향상시킴과 아울러, 캐소드 전극과 격벽을 블랙 매트릭스로 활용하여 화면의 대비비를 향상시키는 전계 방출 표시소자를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to improve the brightness of the screen while manufacturing the cathode electrode and emitter using an optically opaque conventional material, and also to black the cathode electrode and the partition wall The present invention provides a field emission display device that utilizes a matrix to improve the contrast ratio of a screen.

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

전면 기판의 내면에 라인 패턴으로 형성되는 캐소드 전극과, 캐소드 전극 표면에 형성되는 탄소계 면전자원과, 전면 기판에 대향하는 후면 기판의 일면에 반사율이 높은 금속 물질로 제작되는 애노드 전극과, 애노드 전극 표면에 형성되는 형광막과, 애노드 전극 위에서 캐소드 전극과 수직으로 교차하는 라인 패턴으로 형성되는 격벽을 포함하며, 상기 캐소드 전극이 광학적으로 불투명한 도전 물질로 이루어져 블랙 매트릭스로 기능하는 전계 방출 표시소자를 제공한다.A cathode electrode formed in a line pattern on the inner surface of the front substrate, a carbon-based surface electron source formed on the surface of the cathode electrode, an anode electrode made of a highly reflective metal material on one surface of the rear substrate facing the front substrate, and an anode electrode A field emission display device comprising a fluorescent film formed on a surface and a barrier rib formed in a line pattern vertically intersecting with a cathode electrode on an anode electrode, wherein the cathode electrode is made of an optically opaque conductive material and functions as a black matrix. to provide.

여기서, 전면 기판과 캐소드 전극 사이에는 광학적으로 투명한 도전 물질로 이루어진 게이트 전극과, 투명한 절연 물질로 이루어진 절연층이 더욱 형성되어 3극관 전계 방출 표시소자를 제공한다.Here, a gate electrode made of an optically transparent conductive material and an insulating layer made of a transparent insulating material are further formed between the front substrate and the cathode to provide a triode field emission display device.

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 전계 방출 표시소자의 부분 분해 사시도 및 결합 상태에서의 단면도로서, 도 1은 전면 기판을 후면 기판에 대해 대략 45°각도로 개방한 상태를 도시하고 있다.1 and 2 are partial exploded perspective views and cross-sectional views of a field emission display device according to a first exemplary embodiment of the present invention, respectively, in which the front substrate is opened at approximately 45 ° with respect to the rear substrate. It is shown.

도시한 바와 같이 전계 방출 표시소자는 전면 기판(2)의 내면에 투명한 게이 트 전극(4)과 절연층(6), 블랙 매트릭스로 기능하는 캐소드 전극(8)과 면전자원, 즉 에미터(10)를 형성하며, 전면 기판(2)에 대향하는 후면 기판(12)의 일면에는 반사 전극으로 기능하는 애노드 전극(14), 전자에 의해 여기되어 이미지를 구현하는 형광막(16), 전, 후면 기판(2, 12)을 지지하는 다수의 격벽(18)을 형성한다.As illustrated, the field emission display device includes a gate electrode 4, an insulating layer 6, a cathode electrode 8, which functions as a black matrix, and a surface electron source, that is, an emitter 10, on the inner surface of the front substrate 2. On one surface of the rear substrate 12 opposite to the front substrate 2, an anode electrode 14 functioning as a reflective electrode, a fluorescent film 16 excited by electrons to implement an image, front and rear A plurality of partitions 18 supporting the substrates 2 and 12 are formed.

보다 구체적으로, 상기 전면 기판(2)은 투명한 유리 기판으로 이루어지고, 후면 기판(12)은 유리 또는 기타 절연체 기판으로 이루어진다.More specifically, the front substrate 2 is made of a transparent glass substrate, and the rear substrate 12 is made of glass or other insulator substrate.

상기 전면 기판(2)에 형성되는 게이트 전극(4)은 라인 패턴으로 이루어지며, 투명한 도전 물질, 일례로 인듐 틴 옥사이드(ITO; Indium Tin Oxide)막으로 이루어진다. 그리고 절연층(6)이 게이트 전극(4)들을 덮으면서 전면 기판(2) 위에 소정 두께로 형성된다. 상기 절연층(6)은 투명한 절연 물질, 일례로 PbO-B₂O₃-SiO₂를 주성분으로 하는 글래스 프리트를 인쇄 후 소성한 것으로 이루어진다.The gate electrode 4 formed on the front substrate 2 has a line pattern, and is made of a transparent conductive material, for example, an indium tin oxide (ITO) film. An insulating layer 6 is formed to a predetermined thickness on the front substrate 2 while covering the gate electrodes 4. The insulating layer 6 is made of a transparent insulating material, for example, PbO—B ₂ O ₃ —SiO ₂ , which is fired after printing a glass frit having a main component.

이와 같이 상기 게이트 전극(4)과 절연층(6)이 광학적으로 투명한 물질로 이루어지는 반면, 캐소드 전극(8)은 광학적으로 불투명하고 어두운 색을 띠는 도전 물질로 이루어진다. 이는 캐소드 전극(8)이 전계 방출 표시소자의 제1 블랙 매트릭스로 기능하여 화면의 대비비를 향상시키기 위한 것이다.As described above, the gate electrode 4 and the insulating layer 6 are made of an optically transparent material, while the cathode electrode 8 is made of an optically opaque and dark conductive material. This is for the cathode electrode 8 to function as the first black matrix of the field emission display device to improve the contrast ratio of the screen.

본 실시예에서 상기 캐소드 전극(8)은 에미터(10)보다 일함수가 높은 전도성 탄소계 물질 또는 반사율이 낮은 크롬(Cr)으로 이루어지는데, 예를 들어 에미터(10)가 카본 나노튜브로 이루어지는 경우, 캐소드 전극(8)은 흑연 재질로 이루어진다. 이러한 캐소드 전극(8)은 도면의 X축 방향을 따라 게이트 전극(4)과 수 직으로 교차하는 라인 패턴으로 형성된다.In this embodiment, the cathode electrode 8 is made of a conductive carbon-based material having a higher work function or a lower reflectance of chromium (Cr) than the emitter 10. For example, the emitter 10 is formed of carbon nanotubes. In this case, the cathode electrode 8 is made of graphite material. The cathode electrode 8 is formed in a line pattern perpendicular to the gate electrode 4 along the X-axis direction of the drawing.

그리고 캐소드 전극(8) 위에 면전자원으로서 에미터(10)가 형성된다. 상기 에미터(10)는 카본 나노튜브, 흑연 등과 같은 저일함수 탄소계 물질로 이루어지며, 빔 포커싱을 좋게 하기 위해 캐소드 전극(8)의 어느 한 가장자리에 소정의 두께를 가지고 각자의 화소 영역에 대응하도록 불연속 패턴으로 형성된다.The emitter 10 is formed on the cathode electrode 8 as a surface electron source. The emitter 10 is made of a low work function carbon-based material such as carbon nanotubes, graphite, etc., and has a predetermined thickness at one edge of the cathode electrode 8 to correspond to each pixel area in order to improve beam focusing. So as to form a discontinuous pattern.

이러한 에미터(10) 배열은 캐소드 전극(8)의 가장자리에 형성되는 큰 전계, 즉 에지 필드(edge field)를 이용함에 의해 전계 방출 표시소자의 동작 개시 전압을 낮추고, 에미터(10)로부터 형광막(16)을 향해 비스듬히 진행하는 전자빔 경로를 고려한 것이다.This arrangement of emitter 10 lowers the operation start voltage of the field emission display device by using a large electric field formed at the edge of the cathode electrode 8, that is, an edge field, and fluoresces from the emitter 10. Considering the electron beam path running obliquely toward the film 16.

상기와 같이 전면 기판(2)이 구성됨에 따라, 형광막(16)에서 방출된 가시광선은 캐소드 전극(8) 사이의 공간, 즉 투명한 절연층(6)과 게이트 전극(4)을 통해 사용자에게 투과되며, 광학적으로 불투명한 캐소드 전극(8)이 제1 블랙 매트릭스로 기능하여 화면의 대비비를 향상시킨다.As the front substrate 2 is configured as described above, the visible light emitted from the fluorescent film 16 is transmitted to the user through the space between the cathode electrodes 8, that is, the transparent insulating layer 6 and the gate electrode 4. The transparent, optically opaque cathode electrode 8 functions as the first black matrix to improve the contrast ratio of the screen.

한편, 후면 기판(12)에 형성되는 애노드 전극(14)은 형광막(16)에서 방출되는 가시광선을 전면 기판(2)으로 반사시키기 위해 반사율이 높은 금속, 일례로 알루미늄막으로 이루어진다. 그리고 애노드 전극(14) 위에 라인 또는 기타 여러가지 패턴의 형광막(16)이 형성되며, 각자의 형광막(16) 사이에는 소정 높이의 격벽(18)이 형성된다.On the other hand, the anode electrode 14 formed on the rear substrate 12 is made of a metal having a high reflectance, for example, an aluminum film, in order to reflect visible light emitted from the fluorescent film 16 to the front substrate 2. A fluorescent film 16 having a line or various patterns is formed on the anode electrode 14, and partition walls 18 having predetermined heights are formed between the respective fluorescent films 16.

상기 애노드 전극(14)은 3극관 구조에서 전자빔 가속을 위해 일정한 고전압이 인가되는 관계로, 표시영역 전반에 걸쳐 면전극으로 형성되거나, 도 3에 도시한 바와 같이 애노드 전극(14')을 캐소드 전극(8)과 수직으로 교차하는 라인 패턴으로 형성하여 애노드 전극(14')의 전자빔 인덱싱 효과에 의해 포커스 특성 향상을 도모할 수 있다.The anode electrode 14 has a constant high voltage applied to accelerate the electron beam in the triode structure, and is formed as a surface electrode throughout the display area, or as shown in FIG. 3, the anode electrode 14 ′ is a cathode electrode. By forming a line pattern perpendicular to (8), the focus characteristic can be improved by the electron beam indexing effect of the anode electrode 14 '.

특히 격벽(18)은 광학적으로 불투명하고 어두운 색을 띠는 절연 물질, 일례로 유리 성분의 격벽용 페이스트로 이루어지며, 캐소드 전극(8)과 수직으로 교차하는 라인 패턴으로 형성되어 캐소드 전극(8)과 더불어 전계 방출 표시소자의 블랙 매트릭스, 즉 제2 블랙 매트릭스로 기능한다.In particular, the partition wall 18 is formed of an optically opaque and dark insulating material, for example, a partition paste of a glass component, and is formed in a line pattern perpendicular to the cathode electrode 8 to form the cathode electrode 8. In addition, it functions as a black matrix, that is, a second black matrix of the field emission display device.

일례로 상기 격벽(18)은 PbO-B₂O₃-SiO₂를 주성분으로 하는 글래스 프리트에 Al₂O₃ 등의 세라믹 칩을 첨가하여 페이스트를 제작하고, 이 페이스트를 후막 인쇄한 다음 소성하여 완성될 수 있다.For example, the partition wall 18 is a glass frit containing PbO-B ₂ O ₃ -SiO ₂ as a main component, and a ceramic chip such as Al ₂ O ₃ is added to prepare a paste. Can be.

상기한 구성의 전계 방출 표시소자는 도 4에 도시한 바와 같이, 캐소드 전극(8)과 게이트 전극(4) 사이에 소정의 직류나 교류 전압을 인가하고, 애노드 전극(14)에 고전압(대략 1∼5 kV)을 인가하면, 에미터(10) 주변에 전계가 형성되어 이로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자는 애노드 전압에 의해 형광막(16)에 도달하여 형광막(16)을 발광시킨다.In the field emission display device having the above-described configuration, as shown in FIG. 4, a predetermined direct current or alternating voltage is applied between the cathode electrode 8 and the gate electrode 4, and the high voltage (approximately 1) is applied to the anode electrode 14. When ˜5 kV) is applied, an electric field is formed around the emitter 10, and electrons are emitted therefrom, and the emitted electrons reach the fluorescent film 16 by the anode voltage and emit the fluorescent film 16. .

이 때, 형광막(16)이 방출하는 빛은 도 5에 도시한 바와 같이, 전자에 의한 형광막(16) 자체의 직접광(실선 화살표로 도시)과, 애노드 전극(14)에 의한 반사광(점선 화살표로 도시)을 포함하며, 상기 직접광과 반사광 모두 전면 기판(2)을 향해 일정한 방향성을 가지므로, 광 효율이 높아져 화면의 휘도를 효과적으로 향상시킨다.At this time, the light emitted by the fluorescent film 16 is direct light (shown by the solid arrow) of the fluorescent film 16 itself by electrons, and the reflected light (dotted line) by the anode electrode 14 as shown in FIG. Arrow), and both the direct light and the reflected light have a certain directivity toward the front substrate 2, so that the light efficiency is increased to effectively improve the brightness of the screen.

이와 같이 형광막(16)에서 방출된 빛은 전면 기판(2)에 제공된 캐소드 전극(8) 사이의 공간, 즉 투명한 절연층(6)과 게이트 전극(4)을 통해 외부로 투과되어 사용자에게 제공되며, 여기서 캐소드 전극(8)과 격벽(18)이 각자의 화소 영역을 분리하는 블랙 매트릭스로 기능하여 화면의 대비비를 향상시킨다.The light emitted from the fluorescent film 16 is transmitted to the outside through the space between the cathode electrode 8 provided on the front substrate 2, that is, the transparent insulating layer 6 and the gate electrode 4, and is provided to the user. In this case, the cathode electrode 8 and the partition wall 18 function as a black matrix that separates each pixel area, thereby improving the contrast ratio of the screen.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계 방출 표시소자의 부분 분해 사시도로서, 전면 기판을 후면 기판에 대해 대략 45°각도로 개방한 상태를 도시하였으며, 앞선 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 인용 부호를 사용하였다.FIG. 6 is a partially exploded perspective view of a field emission display device according to a second exemplary embodiment of the present invention, in which the front substrate is opened at an angle of about 45 ° with respect to the rear substrate. Identical quotation marks are used.

본 실시예는 앞선 실시예의 구성에서 게이트 전극(4)과 절연층(8)을 생략하고, 캐소드 전극(8)과 애노드 전극(4')을 수직으로 교차하는 라인 패턴으로 형성한 2극관 구조이며, 전자를 방출하는 에미터(10)와, 전자에 의해 여기되는 형광막(16) 및 캐소드 전극(8)과 더불어 블랙 매트릭스로 기능하는 격벽(18)은 앞선 실시예의 구성과 동일하게 이루어진다.This embodiment is a bipolar tube structure in which the gate electrode 4 and the insulating layer 8 are omitted in the configuration of the previous embodiment, and the cathode electrode 8 and the anode electrode 4 'are formed in a line pattern perpendicular to each other. In addition, the emitter 10 emitting electrons, the fluorescent film 16 and the cathode electrode 8 excited by the electrons, and the partition wall 18 functioning as a black matrix are formed in the same manner as in the previous embodiment.

이와 같이 2극관으로 구성되는 본 실시예는 도 7에 도시한 바와 같이, 캐소드 전극(8)과 애노드 전극(14') 사이에 소정의 직류나 교류 전압을 인가하면, 에미터(10) 주변에 전계가 형성되어 이로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자는 형광막(16)에 도달하여 이 형광막(16)을 발광시킨다.As shown in FIG. 7, the present embodiment constituted of the bipolar tube has a predetermined direct current or alternating voltage applied between the cathode electrode 8 and the anode electrode 14 ′. An electric field is formed and electrons are emitted therefrom, and the emitted electrons reach the fluorescent film 16 to emit the fluorescent film 16.

상기 형광막(16)이 방출하는 빛은 앞선 실시예와 동일하게, 전자에 의한 형광막(16) 자체의 직접광과 애노드 전극(14')에 의한 반사광이 모두 전면 기판(2)을 향해 일정한 방향성을 가지므로, 화면의 휘도가 높아지며, 상기 캐소드 전극(8)과 격벽(18)이 블랙 매트릭스로 기능하여 화면의 대비비를 향상시킨다.As the light emitted from the fluorescent film 16 is the same as in the previous embodiment, the direct light of the fluorescent film 16 itself by the electron and the reflected light by the anode electrode 14 'are both directed toward the front substrate 2. Since the brightness of the screen is increased, the cathode electrode 8 and the partition wall 18 function as a black matrix to improve the contrast ratio of the screen.

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 발명이 후면 기판에 반사 전극으로 기능하는 애노드 전극을 형성하고, 투명한 전면 기판에 블랙 매트릭스로 기능하는 캐소드 전극을 형성함에 따라, 애노드 전극이 형광막의 반사광과 직접광에 일정한 방향성을 부여하여 화면의 휘도를 향상시키며, 캐소드 전극과 격벽이 각자의 화소 영역을 구분하는 블랙 매트릭스로 기능하여 화면의 대비비를 향상시킨다.As described above, the present invention forms an anode electrode functioning as a reflective electrode on a rear substrate and a cathode electrode functioning as a black matrix on a transparent front substrate, so that the anode electrode gives a constant direction to the reflected light and direct light of the fluorescent film, thereby It improves the brightness of the screen, and the cathode electrode and the partition wall function as a black matrix to separate the respective pixel areas to improve the contrast ratio of the screen.

Claims

A transparent front substrate;

A rear substrate disposed opposite the front substrate;

A cathode electrode formed in a line pattern on one surface of the front substrate facing the rear substrate;

A carbon-based planar electron source formed on a surface of the cathode electrode;

An anode electrode formed on one surface of a rear substrate facing the front substrate and made of a metal material;

A fluorescent film formed on a surface of the anode electrode; And

A barrier rib having a line pattern vertically intersecting with the cathode electrode on the anode electrode;

And the cathode is formed of an optically opaque conductive material, and the partition is formed of an optically opaque insulating material including a paste of a glass component so that the cathode and the partition function as a black matrix.

delete

The method of claim 1,

The cathode of claim 1, wherein the cathode is made of a conductive carbon-based material having a higher work function than the carbon-based planar electron source.

The method of claim 1,

A field emission display device comprising the cathode electrode made of a chromium (Cr) film.

The method of claim 1,

And the carbon-based planar electron source is made of a low work function carbon-based material including carbon nanotubes and graphite.

The method of claim 1,

And the carbon-based planar electron source is formed in a discontinuous pattern so as to correspond to respective pixel areas on an edge of the cathode electrode.

The method of claim 1,

And the anode electrode is formed in a line pattern perpendicular to the cathode electrode.

The method of claim 7, wherein

And the fluorescent film is formed in a line pattern on each anode electrode.

The method of claim 1,

A field emission display device in which the anode electrode is made of an aluminum film.

delete

The method of claim 1,

Between the front substrate and the cathode electrode,

A gate electrode formed of a line pattern perpendicular to the cathode electrode and made of an optically transparent conductive material;

And an insulating layer formed of a transparent insulating material covering the gate electrode.

The method of claim 11,

A field emission display device in which the gate electrode is formed of an indium tin oxide film.

The method of claim 11,

A field emission display device comprising a transparent glass material in which the insulating layer comprises PbO-B ₂ O ₃ -SiO ₂ .

The method of claim 11,

And the anode electrode is formed over the entire surface of the rear substrate.