KR100325071B1 - 전계방출표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 형광체의 발광 효율을 증대시키면서 색 순도를 향상시킬 수 있는 전계 방출 표시 소자를 개시한다.
개시된 본 발명은 대향하는 상하 기판과, 상기 상부 기판에 스트라이프 형태로 배치된 애노드 전극과, 상기 애노드 전극 상부에 일정한 규칙을 가지고 배치되는 R,G,B 형광체와, 상기 형광체 양측에 형성되며, 색섞임을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와, 상기 형광체 및 매트릭스 상부에 형성되는 반사판을 포함하며, 상기 반사판내에는 규칙적인 형태로 상기 형광체를 노출시키는 홈이 구비되어 있다.

Description

전계 방출 표시 소자
본 발명은 전계 방출 표시 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 형광체의 발광효율을 개선시킬 수 있는 전계 방출 표시 소자에 관한 것이다.
일반적으로 전계 방출 표시 소자(Field Emission Display device)는 전자총(electron gun), 마이크로 웨이브 튜브(microwave tubes), 이온 소스(ion source), 스캐닝 터널링 마이크로스코프(scanning tunneling microscope)등의 장치에 표시 패널로 이용되고 있다.
이러한 종래의 전계 방출 표시 소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 기판 (1)상에 스트라이프 상태로 캐소드 전극(2)이 형성되고, 캐소드 전극(2) 상부에는 캐소드 전극이 소정 부분 노출될 수 있도록 게이트 전극(3)이 배치되며, 노출된 캐소드 전극(2) 상부에는 금속팁(4)이 배치된다.
또한, 상기 하부기판(1)과 대향하는 상부기판(10)의 내측면에는 하나의 캐소드 전극(2)당 하나씩 배치되는 애노드 전극(11)이 배치되고, 애노드 전극(11) 상부에는 형광체(12)가 배치된다.
이러한 구성을 갖는 종래의 전계 방출소자는 캐소드 전극(2)의 팁(4)으로부터 가속된 전자는 형광체(12)를 여기시켜서, 발광을 일으킨다.
그러나, 상기한 종래기술에 따른 전계 방출소자는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
종래기술에 따른 전계방출소자에 있어서는, 먼저 캐소드전극의 팁으로부터 가속된 전자가 형광체를 여기시킬 때, 상기 전자들은 형광체에 일부 잔존하게 되어, 형광체를 충전(charging)시킨다. 이에 따라, 형광체가 충전되면, 형광체가 데미지를 받기가 쉬워지므로써 전계 방출 소자의 발광 효율이 저하된다.
또한, 종래의 전계방출소자는, 형광체에 의하여 발광된 빛은 여러방향으로 퍼져 나가는데 반하여, 사용자는 한쪽 방향에서만 보게 되므로써, 사용자가 인식하는 발광 효율은 높지 않다.
더우기, 전자 빔은 측면으로 분사되는 특성을 지니고 있기 때문에, 해당하는형광체외에도 인접하는 다른 형광체를 여기시켜, 크로스 토크를 유발시키므로써, 전계 방출소자의 색 순도가 떨어진다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 형광체의 발광 효율을 증대시키면서, 색 순도를 향상시킬 수 있는 전계 방출 소자를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 전계 방출 표시 소자의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 소자의 단면도.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부 기판의 평면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
20 - 기판 21 - 애노드 전극
22a,22b,22c - 형광체 24 - 블랙 매트릭스
25 - 반사판
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 대향하는 상,하부 기판과, 상기 상부기판에 스트라이프 형태로 배치되는 애노드 전극과, 상기 애노드 전극상부에 배치되는 R,G,B 형광체와, 상기 형광체양측에 형성되고, 색섞임을 방지하기위한 블랙매트릭스와, 상기 블랙매트릭스상부 및 상기 블랙매트릭스와 접하는 형광체의 상부일측에 형성되는 반사판을 포함하여 구성되되, 상기 반사판내에 규칙적인 형태로 상기 형광체를 노출시키는 홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 반사판은 알루미늄 금속막으로 형성되고, 상기 반사판에 형성된 홈은 원형 형태이거나, 사각형 형태이다.
본 발명에 의하면, 전계 방출 소자에 있어서, 상부 기판측 블랙 매트릭스상에 반사판을 형성하여, 형광체 여기후 발생되는 전자 충전 현상을 해결할 수 있으며, 형광체에서 발생되는 빛을 전면으로 반사시켜 전면으로 발광하는 빛의 양을 증가시키고, 인접 형광체에 발광시키지 않으므로, 크로스토크 및 색 순도 특성을 개선시킬 수 있다.
(실시예)
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 소자의 단면도이고,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부 기판의 평면도이다.
본 발명에 따른 전계방출소자는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 기판(20)과 하부 기판(30)은 소정 간격을 두고 대향되게 배치되어 있다.
또한, 하부기판(30)의 내측면에는 캐소드전극(32)이 일정한 배열로 형성되고, 캐소드 전극(32)상부에는 전자를 방출하는 에미터 팁(34)들이 배치되어 있다.
그리고, 이와 대향하는 상부 기판(20)의 대향면에는 ITO(indium tin oxide) 물질로 된 애노드 전극(21)이 상기 캐소드 전극(32)과 대응되도록 배열되어 있고, 상기 애노드 전극(21)은 스트라이프(stripe) 형상으로 형성되어 있다.
이러한 애노드 전극(21) 상부에는 레드(Red), 그린(Green) 또는 블루(blue) 분광특성을 갖는 형광체(22a,22b,22c)가 일정한 배열을 가지고 배치되어 있다.
또한, 상기 애노드전극(21)과 형광체(22)로 구성된 애노드 전극 구조물(23)들사이에는 형광체(22a,22b,22c)들간의 색 섞임을 방지하기 위하여, 블랙 매트릭스 (24)가 배치되어 있다.
그리고, 상기 블랙 매트릭스(24)상부에는 반사판(25)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 반사판(25)은 블랙 매트릭스(24) 상부와 함께 형광체(22a,22b,22c)양측 단부의 상부에 걸쳐 배치되어 있다. 또한, 상기 반사판(25)은 반사 능력이 매우 좋은 물질, 바람직하게는 알루미늄 금속막을 이용하여 형성된다.
따라서, 상기 반사판(25)은 형광체(22a,22b,22c)에 충전(charging)된 전자들을 방전시키어 형광체(22a,22b,22c)의 효율을 증가시키고, 발광된 빛을 반사시키므로써 전면(즉, 사용자가 보는면)으로부터 나오는 빛의 양을 증가시키고, 측면 형광체(22a,22b,22c)를 여기시키는 전자를 반사시켜 주는 한편, 형광체(22a,22b,22c)와 접합되는 부분이 많아져 접착력을 높이는 역할을 한다.
한편, 도 3 내지 도 5는 반사판(25)의 배치 형태를 보여주는 평면도로서, 도 3은 상부기판(20)상에 애노드 전극(도시되지 않음)을 포함하는 RGB 형광체 (22a,22b,22c)가 스트라이프 형상으로 배열되어 있고, RGB 형광체(22a,22b,22c)의 사이에는 블랙 매트릭스(24)가 충진되어 있다.
이러한 상부기판(20) 결과물 상부에 알루미늄 금속막이 피복된다음, 일정한 규칙을 두고 형광체(22a,22b,22c)를 원형 형상으로 오픈되도록 알루미늄 금속막을 패터닝하여 반사판(25)이 형성된다.
또한편, 도 4는 도 3과 동일한 구성을 갖되, 형광체(22a,22b,22c)가 사각형 형태로 오픈되도록 하여, 반사판(25)이 형성된다.
또한, 도 5는 반사판(25)을 형광체(22a,22b,22c) 및 블랙 매트릭스(24)가 형성된 결과물상부에 그물 형상으로 형성한다. 이와같이, 반사판(25)을 면상이 아닌 그물 형태로 형성하여도 동일한 효과를 발휘한다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전계 방출 소자에 있어서, 상부기판측 블랙 매트릭스상에 반사판을 형성하여, 형광체 여기후 발생되는전자들을 반사시켜 주므로써 형광체에 전자들이 충전되어 잔존하는 것을 방지할 수 있으며, 형광체에서 발생되는 빛을 전면으로 반사시켜 전면으로 발광하는 빛의 양을 증가시키고, 인접 형광체에 발광시키지 않으므로, 크로스토크 및 색 순도특성을 개선시킬 수 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (4)

  1. 대향하는 상,하부 기판;
    상기 상부기판에 스트라이프 형태로 배치된 애노드 전극;
    상기 애노드전극상부에 배치되는 R,G,B 형광체;
    상기 형광체양측에 형성되고, 색섞임을 방지하기위한 블랙매트릭스;
    상기 블랙매트릭스상부를 포함한 상기 블랙매트릭스와 접하는 형광체의 상부 일측에 형성되는 반사판을 포함하여 구성되되, 상기 반사판내에 규칙적인 형태로 상기 형광체를 노출시키는 홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반사판은 알루미늄 금속막인 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 소자.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 반사판에 형성된 홈은 원형 형태인 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 소자.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 반사판에 형성된 홈은 사각형 형태인 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 소자.
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