KR20060037884A

KR20060037884A - Electroluminescent display device including spacer

Info

Publication number: KR20060037884A
Application number: KR1020040086963A
Authority: KR
Inventors: 진성환; 강정호; 서형철
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-03

Abstract

본 발명은 스페이서를 포함하는 전자방출 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electron emission display device including a spacer.

본 발명에 따른 전자방출 표시장치는 상부에 적어도 하나의 전자방출소자를 포함하는 전자방출 영역이 형성된 전자방출기판; 상기 전자방출소자로부터 방출된 전자에 의해 발광하는 화상형성영역이 형성된 화상형성기판; 및 상기 전자방출기판과 상기 화상형성기판을 이격하도록 지지하는 적어도 하나의 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서의 상단부 및 하단부에는 각각 제1 및 제2 전극이 배치되며 상기 제1 및 제2 전극으로 전압이 각각 인가되어 상기 전자의 방출경로를 상기 화상형성영역으로 편향시키며, 상기 스페이서는 상기 두 기판 중 적어도 한 기판에 고정되는 전자방출 표시장치를 제공한다.An electron emission display device according to the present invention includes an electron emission substrate having an electron emission region including at least one electron emission element thereon; An image forming substrate having an image forming region emitting light by electrons emitted from the electron emitting device; And at least one spacer supporting the electron-emitting substrate and the image forming substrate to be spaced apart from each other, wherein first and second electrodes are disposed at upper and lower ends of the spacer, respectively, and voltage is applied to the first and second electrodes. Each is applied to deflect the electron emission path to the image forming area, and the spacer provides an electron emission display device fixed to at least one of the two substrates.

이러한 구성에 의하여, 본 발명은 전자방출소자로부터 방출된 전자빔의 궤적을 제어함으로써 타색 발광을 줄일 수 있다.By such a configuration, the present invention can reduce other color emission by controlling the trajectory of the electron beam emitted from the electron-emitting device.

스페이서, 편향, 전자방출 표시장치.Spacer, deflection, electron emission display.

Description

ELECTRON EMISION DISPLAY DEVICE HAVING A SPACER

도 1은 종래 기술에 의한 스페이서를 구비하는 전자방출 표시장치의 일부를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a part of an electron emission display device having a spacer according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a spacer structure according to an embodiment of the present invention.

도 3a는 도 2의 실시예의 스페이서 구조를 적용한 전자방출 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.3A is a cross-sectional view schematically illustrating an electron emission display device to which the spacer structure of the embodiment of FIG. 2 is applied.

도 3b는 변형 실시예에 의한 스페이서 구조를 적용한 전자방출 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
3B is a schematic cross-sectional view of an electron emission display device to which a spacer structure according to a modified embodiment is applied.

본 발명은 스페이서를 구비하는 전자방출 표시장치에 관한 것으로, 특히, 스페이서 양단에 전극을 배치하여 전압을 각각 인가하여 전자의 궤도를 제어하는 전 자방출 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emission display device having a spacer. More particularly, the present invention relates to an electron emission display device for controlling an orbit of electrons by disposing electrodes at both ends of a spacer to apply a voltage.

일반적으로, 전자방출소자(Electron Emission Device)는 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 냉음극을 이용하는 방식의 전자방출소자로는 FEA(Field Emitter Array)형, SCE(Surface Conduction Emitter)형, MIM(Metal-Insulator-Metal)형 및 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형, BSE(Ballistic electron Surface Emitting)형 등이 알려져 있다.In general, an electron emission device has a method using a hot cathode and a cold cathode as an electron source. The electron-emitting devices using the cold cathode are FEA (Field Emitter Array) type, SCE (Surface Conduction Emitter) type, MIM (Metal-Insulator-Metal) type, MIS (Metal-Insulator-Semiconductor) type, BSE (Ballistic) electron surface emitting) and the like are known.

이와 같은 전자방출소자들을 이용하면, 전자방출 표시장치, 각종 백라이트, 리소그라피용 전자빔 장치 등을 구현할 수 있다. 이 중에서 전자방출 표시장치는, 적어도 하나의 전자방출소자를 구비하여 전자를 방출하는 캐소드기판과 방출된 전자를 형광체에 충돌시켜 발광시키기 위한 애노드기판을 구비하여 구성된다. 전자방출 표시장치는 캐소드기판과 애노드기판, 캐소드기판의 일측면에 제공되는 라인 형태의 캐소드전극, 캐소드전극과 수직으로 교차하도록 애노드기판의 일측면에 제공되는 라인 형태의 애노드전극을 포함한다. 캐소드전극의 표면에는 전계형성시 전자를 방출하는 전자방출부가 제공되고, 애노드전극의 표면에는 전자방출부로부터 방출된 전자가 충돌하여 발광하는 형광층이 제공되며, 애노드전극 사이로 애노드기판의 표면에는 스페이서가 제공된다. 스페이서는 캐소드기판과 애노드기판을 고진공으로 밀봉할때 기판의 변형 또는 파손을 방지하는 역할을 한다.By using such electron emitting devices, an electron emitting display device, various backlights, and an electron beam device for lithography can be implemented. Among these, the electron emission display device includes a cathode substrate having at least one electron emission element for emitting electrons and an anode substrate for emitting light emitted by colliding the emitted electrons with a phosphor. The electron emission display device includes a cathode substrate, an anode substrate, a line-type cathode electrode provided on one side of the cathode substrate, and a line-type anode electrode provided on one side of the anode substrate so as to vertically intersect the cathode electrode. The surface of the cathode electrode is provided with an electron emission portion for emitting electrons when the electric field is formed, the surface of the anode electrode is provided with a fluorescent layer which emits light by collision of the electrons emitted from the electron emission portion, the spacer between the anode electrode on the surface of the anode substrate Is provided. The spacer serves to prevent deformation or breakage of the substrate when sealing the cathode substrate and the anode substrate with high vacuum.

상술한 바와 같은 스페이서를 적용한 전자방출 표시장치의 일예가 한국 공개 특허공보 제2001-0075785호에 개시되어 있으며, 이하에서는 종래 기술에 의한 전자방출 표시장치를 설명한다.
An example of an electron emission display device applying the spacer as described above is disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2001-0075785. Hereinafter, an electron emission display device according to the prior art will be described.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 전자방출 표시장치에 있어서, 캐소드기판(21)의 일측면에는 라인 형태의 캐소드전극(22)이 제공되며, 캐소드전극(22) 상부에는 면타입의 전자방출부(23)가 제공된다. 캐소드기판(21)과 대향하는 애노드기판(11)에는 캐소드전극(22)과 수직으로 교차하는 라인 형태의 애노드전극(12)이 제공되며, 애노드전극(12) 상부에는 전자방출부(23)로부터 방출된 전자가 충돌하여 발광하는 형광층(14)이 제공된다. 애노드전극(12)의 사이 공간에는 광차폐막의 역할을 겸하는 보조 스페이서(34a)가 제공된다. 애노드기판(11)과 캐소드기판(21)이 봉착되는 영역에는 복수개의 스페이서(34)가 소정 간격만큼 이격되어 배열된다. 스페이서(34)는 애노드기판(11)과 캐소드기판(21) 중 어느 하나의 기판에 프릿(frit)에 의해 봉착된다.Referring to FIG. 1, in the electron emission display according to the related art, a line type cathode electrode 22 is provided on one side of the cathode substrate 21, and a plane type electron emission is formed on the cathode electrode 22. Part 23 is provided. The anode substrate 11 facing the cathode substrate 21 is provided with an anode electrode 12 in the form of a line perpendicular to the cathode electrode 22, and from above the electron emitting portion 23 on the anode electrode 12. A fluorescent layer 14 is provided in which emitted electrons collide and emit light. An auxiliary spacer 34a, which serves as a light shielding film, is provided in the space between the anode electrodes 12. In the region where the anode substrate 11 and the cathode substrate 21 are sealed, a plurality of spacers 34 are spaced apart by a predetermined interval. The spacer 34 is sealed by a frit to any one of the anode substrate 11 and the cathode substrate 21.

이에 따라, 애노드기판(11) 또는 캐소드기판(21) 중 어느 하나의 기판에 스페이서(34)를 프릿에 의해 봉착하면, 스페이서(34)에 의해 일정 간격을 유지하게 된다.Accordingly, when the spacer 34 is sealed to the substrate of either the anode substrate 11 or the cathode substrate 21 by the frit, the spacer 34 maintains a predetermined distance.

하지만, 방출된 전자들의 일부는 스페이서 부근에서 스페이서에 충돌하거나 방출된 전자의 작용에 의해 발생된 이온은 부착되어 스페이서를 충전한다. 전자방출소자에 의해 방출된 전자의 궤도는 스페이스의 대전에 의해 그 궤도가 변경되며 전자는 상응하는 형광체 이외의 다른 위치에 도달하여 왜곡된 화상이 스페이서 부 근에서 발생하는 문제점이 있다.
However, some of the emitted electrons impinge on the spacer in the vicinity of the spacer or ions generated by the action of the released electrons are attached to charge the spacer. The trajectory of the electrons emitted by the electron-emitting device is changed by the charging of the space, and the electrons reach a position other than the corresponding phosphors, so that a distorted image is generated near the spacer.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스페이서 양단에 전극을 배치하여 전압을 각각 인가하여 스페이서 표면의 충전 및 방전현상을 줄이며 전자빔의 왜곡을 억제하는 전자방출 표시장치를 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electron emission display device that reduces charge and discharge of a spacer surface and suppresses distortion of an electron beam by disposing an electrode at both ends of a spacer to apply a voltage to each other. There is.

상술한 문제점을 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 상부에 적어도 하나의 전자방출소자를 포함하는 전자방출 영역이 형성된 전자방출기판; 상기 전자방출소자로부터 방출된 전자에 의해 발광하는 화상형성영역이 형성된 화상형성기판; 및 상기 전자방출기판과 상기 화상형성기판을 이격하도록 지지하는 적어도 하나의 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서의 상단부 및 하단부에는 각각 제1 및 제2 전극이 배치되며 상기 제1 및 제2 전극으로 전압이 각각 인가되어 상기 전자의 방출경로를 상기 화상형성영역으로 편향시키며, 상기 스페이서는 상기 두 기판 중 적어도 한 기판에 고정되는 전자방출 표시장치를 제공한다.As a technical means for solving the above problems, the first aspect of the present invention is an electron emitting substrate having an electron emitting region including at least one electron emitting device on the top; An image forming substrate having an image forming region emitting light by electrons emitted from the electron emitting device; And at least one spacer supporting the electron-emitting substrate and the image forming substrate to be spaced apart from each other, wherein first and second electrodes are disposed at upper and lower ends of the spacer, respectively, and voltage is applied to the first and second electrodes. Each is applied to deflect the electron emission path to the image forming area, and the spacer provides an electron emission display device fixed to at least one of the two substrates.

바람직하게, 스페이서가 적용된 전자방출 표시장치에서, 상기 제1 및 제2 전극에는 각각 서로다른 전압이 인가된다. 상기 제1 전극에는 정(+) 전압이 인가된다. 상기 제2 전극에는 부(-) 전압이 인가된다. 상기 제1 및 제2 전극의 길이는 상기 스페이서의 길이의 1/2 보다 작다. 상기 제1 및 제2 전극은 10³ Ω/sq 내지 10⁷ Ω/sq 의 저항값을 가진다. 상기 제1 및 제2 전극은 Ni, Cr, Ag, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, 및 Pd와 같은 금속 또는 이들의 합금 재료로부터 바람직하게 선택된다.Preferably, in the electron emission display device to which the spacer is applied, different voltages are applied to the first and second electrodes, respectively. A positive voltage is applied to the first electrode. A negative voltage is applied to the second electrode. The length of the first and second electrodes is less than 1/2 of the length of the spacer. The first and second electrodes have a resistance value of 10 ³ Ω / sq to 10 ⁷ Ω / sq. The first and second electrodes are preferably selected from metals such as Ni, Cr, Ag, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, and Pd or alloy materials thereof.

본 발명의 제2 측면은 상부에 적어도 하나의 전자방출소자를 포함하는 전자방출 영역이 형성된 전자방출기판; 상기 전자방출소자로부터 방출된 전자에 의해 발광하는 형광체와, 상기 형광체 사이에 형성되는 광차폐막과, 상기 형광체에 접속되는 애노드전극을 포함하는 화상형성영역이 형성된 화상형성기판; 및 상기 전자방출기판과 상기 화상형성기판을 이격하도록 지지하는 적어도 하나의 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서의 상단부 및 하단부를 에워싸는 제1 및 제2 전극이 각각 배치되며 상기 제2 전극은 제1 보조전극에 접속되고 상기 스페이서는 상기 제1 및 제2 전극을 개재하여 상기 광차폐막 및 제1 보조전극에 각각 접속되어 형성되는 전자방출 표시장치를 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an electron emission substrate including an electron emission region including at least one electron emission device thereon; An image forming substrate having an image forming area including a phosphor emitting light by electrons emitted from the electron emitting device, a light shielding film formed between the phosphor, and an anode electrode connected to the phosphor; And at least one spacer supporting the electron emission substrate and the image forming substrate to be spaced apart from each other, wherein first and second electrodes surrounding upper and lower ends of the spacer are disposed, respectively, and the second electrode is a first auxiliary electrode. And a spacer connected to the light shielding film and the first auxiliary electrode, respectively, via the first and second electrodes.

바람직하게, 스페이서가 적용된 전자방출 표시장치에서, 상기 제1 전극에 접속되는 제2 보조전극을 추가적으로 포함하여 상기 제2 보조전극을 통해 정(+) 전압이 인가된다. 상기 제2 전극은 상기 제1 보조전극을 통해 부(-) 전압이 인가된다. 상기 전자방출소자는, 제3 전극 및 상기 제3 전극과 절연되어 교차형성되는 제4 전극과, 상기 제3 전극에 전기적으로 접속되어 형성되는 전자방출부를 포함한다.
Preferably, in the electron emission display device to which the spacer is applied, a positive voltage is applied through the second auxiliary electrode, further including a second auxiliary electrode connected to the first electrode. A negative voltage is applied to the second electrode through the first auxiliary electrode. The electron emitting device includes a third electrode, a fourth electrode insulated from the third electrode and formed to cross each other, and an electron emitting part electrically connected to the third electrode.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 3b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG. 3B in which the present invention can be easily implemented.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자방출 표시장치용 스페이서 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically illustrating a spacer structure for an electron emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상부에 적어도 하나의 전자방출소자를 포함하는 전자방출 영역이 형성된 전자방출기판(100); 전자방출소자로부터 방출된 전자에 의해 발광하는 화상형성영역이 형성된 화상형성기판(200); 및 전자방출기판(100)과 화상형성기판(200)을 이격하도록 지지하는 적어도 하나의 스페이서(320)를 포함하며, 스페이서(320)의 상단부 및 하단부에는 각각 제1 및 제2 편향전극(340a,340b)이 배치되며 제1 및 제2 편향전극(340a,340b)으로 전압이 각각 인가되어 전자의 방출경로를 화상형성영역으로 편향시키며, 스페이서(320)는 두 기판(340a,340b) 중 적어도 한 기판에 고정되는 전자방출 표시장치(300)를 제공한다.2, an electron emission substrate 100 having an electron emission region including at least one electron emission device thereon; An image forming substrate 200 having an image forming region emitting light by electrons emitted from the electron emitting device; And at least one spacer 320 supporting the electron emission substrate 100 and the image forming substrate 200 so as to be spaced apart from each other, wherein the first and second deflection electrodes 340a, 340b is disposed and a voltage is applied to the first and second deflection electrodes 340a and 340b to deflect the electron emission path to the image forming region, and the spacer 320 is at least one of the two substrates 340a and 340b. Provided is an electron emission display device 300 fixed to a substrate.

스페이서(320)는 전자방출기판(100)과 화상형성기판(200) 사이에 인가되는 고전압을 견디기에 충분한 절연성 및 스페이서(320) 표면의 충전을 방지하기에 충분한 도전성을 갖는 것이 요구된다.The spacer 320 is required to have sufficient insulation to withstand the high voltage applied between the electron-emitting substrate 100 and the image forming substrate 200 and sufficient conductivity to prevent charging of the surface of the spacer 320.

스페이서(320)는 충분한 절연성을 부여하기 위한 물질로, 예컨대 석영 글래스, Na 성분을 갖는 글래스, 소라-라임 글래스, 알루미나, 또는 알루미나로 구성된 세라믹 재료를 포함한다. 한편, 스페이서(320)의 열팽창 계수는 전자방출기판 (100)과 화상형성기판(200)의 열팽창 계수와 근사한 것이 바람직하다.The spacer 320 is a material for imparting sufficient insulation, and includes a ceramic material composed of, for example, quartz glass, glass having a Na component, sora-lime glass, alumina, or alumina. On the other hand, the thermal expansion coefficient of the spacer 320 is preferably close to the thermal expansion coefficient of the electron emitting substrate 100 and the image forming substrate 200.

스페이서(320)는 그 표면의 충전을 방지하며 스페이서(320) 자체 또는 표면 충전으로 인한 전자 방출경로의 왜곡을 제어하기 위한 제1 편향 전극(340a) 및 제2 편향 전극(340b)을 각각 스페이서(320)의 상단부 및 하단부에 구비한다. 제1 편향전극(340a) 및 제2 편향전극(340b)에는 서로다른 전압이 인가되며, 다시 말해서, 제1 편향전극(340a)에는 정(+) 전압(Va)이 인가되며 제2 편향전극(340b)에는 부(-) 전압(Vb)이 인가되는 것이 바람직하다. 전자방출기판(100)으로부터 방출된 전자가 도 2에 예시된 바와 같은 방출경로(T)를 따라 방출되는데, 전자는 부(-) 전압(Vb)이 인가된 제2 편향전극(340b)에 의해서 척력을 받게되어 스페이서(320)로부터 멀어지게되며, 정(+) 전압(Va)이 인가된 제1 편향전극(340a)에 의해서 인력을 받게되어 스페어서(320) 로 가까워지게 된다. 이와 같이 형성된 방출 경로를 통해서 전자는 화상형성기판(200) 상에 형성된 화상형성영역으로 향하게 된다. 여기서, 제1 편향전극(340a)에는 제2 보조전극(360a)을 통해서 정(+) 전압이 인가되며, 제2 편향전극(340b)에는 제1 보조전극(360b)을 통해서 부(-) 전압이 인가되는 것이 바람직하다.The spacer 320 may prevent charging of the surface thereof, and may include the first deflection electrode 340a and the second deflection electrode 340b for controlling the distortion of the electron emission path due to the spacer 320 itself or the surface charge. 320 is provided at the upper end and the lower end. Different voltages are applied to the first deflection electrode 340a and the second deflection electrode 340b, that is, a positive voltage Va is applied to the first deflection electrode 340a and the second deflection electrode ( It is preferable that a negative voltage Vb is applied to 340b. Electrons emitted from the electron emission substrate 100 are emitted along the emission path T as illustrated in FIG. 2, and electrons are emitted by the second deflection electrode 340b to which a negative voltage Vb is applied. The repulsive force is separated from the spacer 320, and is attracted by the first deflection electrode 340a to which the positive voltage Va is applied, thereby approaching the spacer 320. The electrons are directed to the image forming area formed on the image forming substrate 200 through the emission path formed as described above. Here, a positive voltage is applied to the first deflection electrode 340a through the second auxiliary electrode 360a, and a negative voltage is applied to the second deflection electrode 340b through the first auxiliary electrode 360b. It is preferred to be applied.

또한, 제1 편향전극(340a)의 길이(L1)와 제2 편향전극(340b)의 길이(L2)의 전체 길이(L1 + L2)는 스페이서(320)의 길이(L3) 보다 작은 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the total length L1 + L2 of the length L1 of the first deflection electrode 340a and the length L2 of the second deflection electrode 340b is smaller than the length L3 of the spacer 320. .

또한, 제1 및 제2 편향전극(340a,340b)의 저항값은 대전 방지 및 전력 소모의 관점에서 10⁷ Ω/sq 이하로 설정되는 것이 바람직하며, 그 하한은 스페이서(320) 의 형태와 스페이서들 사이에 인가되는 전압에 따라 10³ Ω/sq 이상으로 설정되는 것이 바람직하다.In addition, the resistance values of the first and second deflection electrodes 340a and 340b are preferably set to 10 ⁷ mW / sq or less from the viewpoint of antistatic and power consumption, and the lower limit is the shape of the spacer 320 and the spacer. It is preferable to set it to 10 ³ kHz / sq or more according to the voltage applied between them.

또한, 제1 및 제2 편향전극(340a,340b)을 위한 재료로서 상술한 바와 같이 충분히 낮은 저항값을 갖는 재료가 선택되며, 예컨대 Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, 및 Pd와 같은 금속, 이들의 합금, Pd, Ag, Au, RuO₂, 및 Pd-Ag 와 같은 금속 또는 금속 산화물, In₂O₃ - SnO₂와 같은 투명 도체, 및 폴리실리콘과 같은 반도체 재료로부터 바람직하게 선택된다.
Further, as the material for the first and second deflection electrodes 340a and 340b, a material having a sufficiently low resistance value is selected as described above, for example, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Metals such as Cu, and Pd, alloys thereof, metals or metal oxides such as Pd, Ag, Au, RuO ₂ , and Pd-Ag, transparent conductors such as In ₂ O ₃ -SnO ₂ , and semiconductors such as polysilicon Preferably selected from materials.

따라서, 전자방출기판(100)으로부터 방출된 전자의 궤도가 스페이서(320) 부근에 집중 분포되는 것을 방지함으로써, 전자의 궤도 왜곡으로 인한 타색 발광, 및 이로 인한 화상 왜곡과 변동을 감소시킬 수 있다.
Accordingly, by preventing the orbits of the electrons emitted from the electron emission substrate 100 from being concentrated in the vicinity of the spacer 320, other color emission due to the orbital distortion of the electrons, and the resulting image distortion and variation can be reduced.

도 3a는 도 2의 실시예의 스페이서 구조를 적용한 전자방출 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3b는 변형 실시예에 의한 스페이서 구조를 적용한 전자방출 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 여기서, 도 2에 개략적으로 도시된 전자방출기판 및 화상형성기판의 구체적인 구조를 통해서 이에 적용되는 스페이서를 설명하고자 한다.3A is a cross-sectional view schematically illustrating an electron emission display device to which the spacer structure of FIG. 2 is applied, and FIG. 3B is a cross-sectional view schematically illustrating an electron emission display device to which the spacer structure is applied according to a modified embodiment. Herein, a spacer applied to the electron emitting substrate and the image forming substrate illustrated in FIG. 2 will be described.

도 3a를 참조하면, 상부에 적어도 하나의 전자방출소자(160)를 포함하는 전자방출 영역이 형성된 전자방출기판(100); 전자방출소자(160)로부터 방출된 전자에 의해 발광하는 형광체(230)와, 형광체(230) 사이에 형성되는 광차폐막(360a)과, 형광체(230)에 접속되는 애노드전극(220)을 포함하는 화상형성영역이 형성된 화상형성기판(200); 및 전자방출기판(100)과 화상형성기판(200)을 이격하도록 지지하는 적어도 하나의 스페이서(320)를 포함하며, 스페이서(320)의 상단부 및 하단부를 에워싸는 제1 및 제2 편향전극(340a,340b)이 각각 배치되며 제2 편향전극(340b)은 제1 보조전극(360b)에 접속되고 스페이서(320)는 제1 및 제2 편향전극(340a,340b)을 개재하여 광차폐막(360a) 및 제1 보조전극(360b)에 각각 접속되어 형성되는 전자방출 표시장치(300)를 제공한다. 한편, 본 실시예에서는 전자방출소자(160)로 상부 게이트 구조를 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며 전자를 방출하는 구조라면 하부 게이트 구조 및 이중 게이트 구조를 포함한 다양한 구조가 가능하다.Referring to FIG. 3A, an electron emission substrate 100 having an electron emission region including at least one electron emission device 160 thereon; A phosphor 230 emitting light by electrons emitted from the electron-emitting device 160, a light shielding film 360a formed between the phosphor 230, and an anode electrode 220 connected to the phosphor 230. An image forming substrate 200 on which an image forming region is formed; And at least one spacer 320 supporting the electron emission substrate 100 and the image forming substrate 200 to be spaced apart from each other, and surrounding the upper and lower ends of the spacer 320. 340b are disposed, respectively, and the second deflection electrode 340b is connected to the first auxiliary electrode 360b, and the spacer 320 is interposed between the light shielding film 360a and the first and second deflection electrodes 340a and 340b. An electron emission display device 300 is formed to be connected to each of the first auxiliary electrodes 360b. Meanwhile, in the present embodiment, although the upper gate structure is taken as the electron emitting device 160 as an example, various structures including the lower gate structure and the double gate structure are possible as long as the structure is not limited thereto and emits electrons.

배면기판(110) 상에 소정의 형상으로, 예컨대 스트라이프 상으로 적어도 하나의 캐소드전극(120)이 배치된다. 배면기판(110)은 통상 사용되는 유리 또는 실리콘 기판이지만, 전자방출부(150)로 CNT(Carbon NanoTube) 페이스트를 이용하여 후면 노광에 의해 이를 형성하는 경우에는 유리 기판과 같은 투명 기판이 바람직하다.At least one cathode electrode 120 is disposed on the back substrate 110 in a predetermined shape, for example, on a stripe. The back substrate 110 is a glass or silicon substrate that is commonly used. However, when the back substrate 110 is formed by back exposure using a carbon nanotube (CNT) paste as the electron emission unit 150, a transparent substrate such as a glass substrate is preferable.

캐소드전극들(120)은 데이터 구동부(미도시) 또는 주사 구동부(미도시)로부터 인가되는 각각의 데이터 신호 또는 주사 신호를 각 전자방출소자로 공급한다. 여기서, 전자방출소자는 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)이 교차하는 영역에 전자방출부(150)를 구비하여 형성된다. 캐소드전극(120)은 기판(110)과 동일한 이유로, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide)가 사용된다. The cathode electrodes 120 supply each data signal or scan signal applied from a data driver (not shown) or a scan driver (not shown) to each electron emission device. Here, the electron emission device is formed with the electron emission unit 150 in a region where the cathode electrode 120 and the gate electrode 140 intersect. The cathode electrode 120 is made of, for example, indium tin oxide (ITO), for the same reason as the substrate 110.

제1 절연층(130)은 기판(110)과 캐소드전극(120) 상부에 형성되며, 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)을 전기적으로 절연한다. 제1 절연층(130)은 캐소드전극(120)이 노출되도록 캐소드전극들(120)과 게이트전극들(140)의 교차영역에 적어도 하나의 제1 홀(135)을 구비한다.The first insulating layer 130 is formed on the substrate 110 and the cathode electrode 120 to electrically insulate the cathode electrode 120 and the gate electrode 140. The first insulating layer 130 includes at least one first hole 135 in the cross region of the cathode electrodes 120 and the gate electrodes 140 to expose the cathode electrode 120.

게이트전극들(140)은 제1 절연층(130) 상에 소정의 형상으로, 예컨대 스트라이프 상으로 캐소드전극(120)과 교차하는 방향으로 배치되며, 데이터 구동부 또는 주사 구동부로부터 인가되는 각각의 데이터 신호 또는 주사 신호를 각 전자방출소자로 공급한다. 게이트전극(140)은 전자방출부(150)가 노출되도록 제1 홀에 대응하여 적어도 하나의 제2 홀(145)을 구비한다.The gate electrodes 140 are disposed on the first insulating layer 130 in a predetermined shape, for example, in a direction crossing the cathode electrode 120 on a stripe, and each data signal applied from the data driver or the scan driver. Alternatively, a scan signal is supplied to each electron emitting device. The gate electrode 140 includes at least one second hole 145 corresponding to the first hole so that the electron emission unit 150 is exposed.

전자방출부(150)는 제1 절연층(130)의 제1 홀(135)에 의해 노출된 캐소드전극(120) 상에 전기적으로 접속되어 각각 위치하며, 카본 나노튜브; 그라파이트(graphite), 그라파이트 나노파이버; 다이아몬드상 카본; C₆₀; 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합으로 이루어지는 것 바람직하다.The electron emission units 150 are electrically connected to the cathode electrodes 120 exposed by the first holes 135 of the first insulating layer 130, respectively, and are positioned in the carbon nanotubes; Graphite, graphite nanofibers; Diamond-like carbon; C ₆₀ ; It is preferable to consist of silicon nanowires and combinations thereof.

상술한 바와 같이, 전자방출영역은 캐소드전극 배선과 게이트전극 배선이 교차하는 영역에 소정의 배치 형상으로, 예컨대 매트릭스 상으로 배열되는 다수의 전자방출소자(160)를 포함하며, 전자방출소자(160)는 캐소드전극(120), 이와 교차형성되는 게이트전극(140), 두 전극(120,140) 사이를 절연하는 제1 절연층(130), 및 캐소드전극(120)에 전기적으로 접속되어 형성되는 전자방출부(150)를 포함하여 구성된다. 전자방출소자(160)는 화상형성기판(200)에 형성되는 형광체(230)에 각각 상응한다.
As described above, the electron-emitting region includes a plurality of electron-emitting devices 160 arranged in a predetermined shape, for example, in a matrix, at a region where the cathode electrode wiring and the gate electrode wiring intersect, and the electron-emitting device 160 ) Is an electron emission formed by being electrically connected to the cathode electrode 120, the gate electrode 140 intersecting with it, the first insulating layer 130 insulating between the two electrodes 120, 140, and the cathode electrode 120. It is configured to include a portion 150. The electron emission devices 160 correspond to the phosphors 230 formed on the image forming substrate 200, respectively.

화상형성기판(200)은 전면기판(210)과, 전면기판(210) 상부에 형성되는 애노드전극(220), 애노드전극(220) 상부에 전자방출소자(160)로부터 방출된 전자에 의해 발광하는 형광체(230)와, 형광체(230) 사이에 형성되는 광차폐막(360a)을 포함하는 화상형성영역으로 이루어진다.The image forming substrate 200 emits light by the front substrate 210, the anode electrode 220 formed on the front substrate 210, and the electrons emitted from the electron-emitting device 160 on the anode electrode 220. And an image forming area including a phosphor 230 and a light shielding film 360a formed between the phosphor 230.

전면 기판(210)에는 전자방출소자(160)로부터 방출된 전자의 충돌에 의해 발광하는 형광체(230)가 임의의 간격을 두고 배치되며, 형광체(230)는 독립적인 단색의 형광체를 의미하는 것으로, 예컨대, 본 실시예에서는 R,G,B를 각각 표현하는 형광체로 예시되어 있으나 이에 한정되지는 않는다. 한편, 전면 기판(210)은 형광체(230)로부터 발광하는 빛이 외부로 전달되도록 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.On the front substrate 210, the phosphor 230 emitting light by the collision of electrons emitted from the electron-emitting device 160 is disposed at random intervals, and the phosphor 230 means an independent monochromatic phosphor, For example, the present embodiment is illustrated as a phosphor representing R, G, and B, but is not limited thereto. On the other hand, the front substrate 210 is preferably made of a transparent material so that the light emitted from the phosphor 230 is transmitted to the outside.

애노드전극(220)은 전면기판(210) 상부에 위치하여, 전자방출소자(160)로부터 방출된 전자를 보다 더 양호하게 집속하는 역할을 하며, 애노드전극(220)은 투명한 재질로 이루어지며, 예컨대 본 실시예에서는 ITO 전극(220)으로 형성되는 것이 바람직하다.The anode electrode 220 is positioned above the front substrate 210 to serve to better focus electrons emitted from the electron-emitting device 160, and the anode electrode 220 is made of a transparent material. In the present embodiment, the ITO electrode 220 is preferably formed.

광차폐막(360a)은, 외부 빛을 흡수 및 차단하며 광학적 크로스 토크를 방지하여 콘트라스트를 향상시키기 위해 형광체(230) 사이에 임의의 간격을 두고 배치된다.The light shielding film 360a is disposed at random intervals between the phosphors 230 in order to absorb and block external light and to prevent optical cross talk to improve contrast.

제1 편향전극(340a)은 광차폐막(360a) 상부에 접속하여 형성되며, 광차폐막 (360a)을 통해서 정(+) 전압(Va)이 제1 편향전극(340a)으로 인가된다. 제1 편향전극(340a)에 인가되는 정(+) 전압(Va)은 애노드전극(220)과 같이 가속전극의 역할을 할 수도 있다. 제2 편향전극(340b)은 제1 보조전극(360b)에 접속하여 형성되며, 제1 보조전극(360b)를 통해서 부(-) 전압(Vb)이 제2 편향전극(340b)으로 인가된다. 여기서, 제1 보조전극(360b)은 게이트전극(140)과의 사이에 제2 절연층(170)을 개재하여 형성된다.
The first deflection electrode 340a is formed by being connected to the upper portion of the light shielding layer 360a, and a positive voltage Va is applied to the first deflection electrode 340a through the light shielding layer 360a. The positive voltage Va applied to the first deflection electrode 340a may serve as an acceleration electrode like the anode electrode 220. The second deflection electrode 340b is formed by being connected to the first auxiliary electrode 360b, and the negative voltage Vb is applied to the second deflection electrode 340b through the first auxiliary electrode 360b. Here, the first auxiliary electrode 360b is formed between the gate electrode 140 via the second insulating layer 170.

도 3b를 참조하면, 제1 편향전극(340a)에 인가되는 정(+) 전압(Va)이 광차폐막(240)이 아닌 제2 보조전극(360a)을 통해서 인가될 수도 있다.
Referring to FIG. 3B, a positive voltage Va applied to the first deflection electrode 340a may be applied through the second auxiliary electrode 360a instead of the light shielding layer 240.

상술한 바와 같은 전자방출 표시장치(300)는 전자방출기판(100)과 화상형성기판(200)을 밀봉하여 진공 상태로 유지하는 밀봉재(310)를 추가적으로 포함한다. 외부전원으로부터 캐소드전극(120)에는 (+) 전압이, 게이트전극(140)에는 (-) 전압이, 애노드전극(220)에는 (+) 전압이 인가된다. 이로써, 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)의 전압차에 의해 전자방출부(150) 주위에 전계가 형성되어 전자가 방출되며, 방출된 전자들은 애노드전극(220)에 인가된 고전압에 유도되어 해당 화소의 형광체(230)에 충돌하여 이를 발광시켜 소정의 이미지를 구현하게 된다.
The electron emission display device 300 as described above additionally includes a sealing material 310 for sealing the electron emission substrate 100 and the image forming substrate 200 to maintain the vacuum state. A positive voltage is applied to the cathode electrode 120, a negative voltage is applied to the gate electrode 140, and a positive voltage is applied to the anode electrode 220 from an external power source. As a result, an electric field is formed around the electron emission unit 150 due to the voltage difference between the cathode electrode 120 and the gate electrode 140 to emit electrons, and the emitted electrons are induced to a high voltage applied to the anode electrode 220. As a result, a predetermined image is generated by colliding with the phosphor 230 of the pixel to emit light.

이와 같이, 스페이서의 양단에 편향전극을 배치하여 전압을 각각 인가함으로써, 전자 궤도가 스페이서 부근에 집중 분포되는 것을 방지하여 전자 궤도의 왜곡 현상을 억제한다.
In this way, by disposing the deflection electrodes at both ends of the spacer and applying voltages, the electron orbits are prevented from being concentrated around the spacers, thereby suppressing the distortion of the electron orbits.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

본 발명의 실시예에 의한 스페이서를 구비하는 전자방출 표시장치는 스페이서 양단에 전극을 배치하여 전압을 각각 인가하여 스페이서 표면의 충전 및 방전현상을 줄이며 전자빔의 왜곡을 억제할 수 있는 효과가 있다.The electron emission display device including the spacer according to the embodiment of the present invention has an effect of reducing the charge and discharge phenomenon on the surface of the spacer and suppressing the distortion of the electron beam by disposing an electrode at both ends of the spacer to apply a voltage.

Claims

An electron emission substrate having an electron emission region including at least one electron emission device thereon;

An image forming substrate having an image forming region emitting light by electrons emitted from the electron emitting device; And

At least one spacer supporting the electron-emitting substrate and the image forming substrate to be spaced apart from each other,

First and second electrodes are disposed at upper and lower ends of the spacer, respectively, and power is applied to the first and second electrodes, respectively, to deflect the electron emission path to the image forming area, and the spacers are disposed on the two substrates. An electron emission display device fixed to at least one of the substrates.

The method of claim 1,

An electron emission display device in which different voltages are applied to the first and second electrodes, respectively.

The method of claim 1,

And a positive voltage is applied to the first electrode.

The method of claim 1,

And a negative voltage is applied to the second electrode.

The method of claim 1,

And a length of the first and second electrodes less than one half of the length of the spacer.

The method of claim 1,

And the first and second electrodes have resistance values of 10 ³ Ω / sq to 10 ⁷ Ω / sq.

The method of claim 1,

And the first and second electrodes include metals such as Ni, Cr, Ag, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, and Pd or alloy materials thereof.

An image forming substrate having an image forming area including a phosphor emitting light by electrons emitted from the electron emitting device, a light shielding film formed between the phosphor, and an anode electrode connected to the phosphor; And

First and second electrodes surrounding upper and lower ends of the spacer are disposed, respectively, the second electrode is connected to a first auxiliary electrode, and the spacer is interposed between the light shielding layer and the first auxiliary electrode. An electron emission display device connected to each of the electrodes.

The method of claim 8,

And a positive voltage is applied through the second auxiliary electrode, further including a second auxiliary electrode connected to the first electrode.

The method of claim 8,

The second electrode is an electron emission display device to which a negative voltage is applied through the first auxiliary electrode.

The method of claim 8,

The electron emitting device,

A fourth electrode insulated from and intersected with a third electrode and the third electrode;

And an electron emission unit electrically connected to the third electrode.