KR20050051830A - Flat panel display device - Google Patents
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- H01J2329/323—Black matrix
Abstract
본 발명은 평판 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 이 평판 디스플레이 장치는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 위에 형성되는 전자 방출부, 상기 제 1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되어 상기 제 1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제 2 기판 및 상기 제 2 기판 위에 형성되어 상기 전자 방출부에서 방출된 전자에 의해 발광하며, 상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극과 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 형광막 및 블랙 매트릭스를 포함하며, 상기 블랙 매트릭스와 형광막 사이에 형성된 백색 형광막을 포함하는 발광부를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat panel display device, wherein the flat panel display device includes a first container, an electron emission unit formed on the first substrate, and a vacuum container with the first substrate disposed at an arbitrary distance from the first substrate. On the anode and the anode electrode formed on the second substrate and the second substrate to form a light emitted by the electrons emitted from the electron emitting portion, and formed on one surface of the second substrate facing the first substrate It includes a fluorescent film and a black matrix formed with an arbitrary pattern, and includes a light emitting unit including a white fluorescent film formed between the black matrix and the fluorescent film.
본 발명은 백색 형광막을 녹색, 청색 및 적색 형광막과 블랙 매트릭스 사이에 형성시켜 휘도를 향상시키고, 또한 콘트라스트가 향상된 평판 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a flat panel display device having a white fluorescent film formed between a green, blue and red fluorescent film and a black matrix to improve brightness and improve contrast.
Description
[산업상 이용 분야][Industrial use]
본 발명은 평판 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 향상된 휘도 및 콘트라스트를 나타내는 평판 디스플레이 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat panel display device, and more particularly, to a flat panel display device exhibiting improved brightness and contrast.
[종래 기술][Prior art]
일반적으로 평판 디스플레이 장치는 2매의 기판 상에 전자를 방출할 수 있는 캐소드부와 상기 전자에 의해 발광하는 애노드부를 각기 배치하여 임의의 화상을 구현할 수 있도록 구성된다.In general, a flat panel display device is configured to implement an arbitrary image by arranging a cathode part capable of emitting electrons and an anode part emitting light by the electrons, respectively, on two substrates.
이러한 평판 디스플레이 장치의 기본 구조에 따라 상기 평판 디스플레이 장치의 하나인 전계 방출 표시 장치(FED; Field Emission Display) 역시, 2매의 기판 중 하나의 기판인 캐소드 기판 상에 전자 방출원인 냉음극 전자원으로 배치하고, 다른 기판인 애노드 기판 상에는 전자빔의 타격에 의해 여기(勵起)되어 임의의 색을 구현하는 녹색, 청색 및 적색 형광막이 블랙 매트릭스에 의하여 정의된 패턴 사이에 배치되어 구성된다. 도 3에 종래 녹색, 청색 및 적색 형광막(18)과 블랙 매트릭스(24)가 형성된 모습을 개략적으로 나타내었다. According to the basic structure of the flat panel display device, a field emission display (FED), which is one of the flat panel display devices, is also used as a cold cathode electron source as an electron emission source on a cathode substrate, which is one of two substrates. On the anode substrate, which is another substrate, green, blue, and red fluorescent films that are excited by the impact of the electron beam to implement any color are arranged between the patterns defined by the black matrix. 3 schematically illustrates a conventional green, blue and red fluorescent film 18 and a black matrix 24 formed.
최근에는 이러한 구성을 갖는 평판 디스플레이 장치의 휘도 및 콘트라스트를 더욱 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있으나 아직 만족할만한 수준에 도달하지 못하고 있다.Recently, studies to further improve the brightness and contrast of flat panel display devices having such a configuration have been conducted, but have not yet reached a satisfactory level.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 향상된 휘도 및 콘트라스트를 나타내는 평판 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a flat panel display device exhibiting improved brightness and contrast.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제 1 기판; 상기 제 1 기판 위에 형성되는 전자 방출부; 상기 제 1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되어 상기 제 1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제 2 기판; 및 상기 제 2 기판 위에 형성되어 상기 전자 방출부에서 방출된 전자에 의해 발광하며, 상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극과 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 형광막 및 블랙 매트릭스를 포함하며, 상기 블랙 매트릭스와 형광막 사이에 형성된 백색 형광막을 포함하는 발광부를 포함하는 평판 디스플레이 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a first substrate; An electron emission unit formed on the first substrate; A second substrate disposed at a predetermined distance from the first substrate to form a vacuum container together with the first substrate; And an anode electrode formed on one surface of the second substrate facing the first substrate to emit light by electrons emitted from the electron emission unit, formed on the second substrate, and having an arbitrary pattern on the anode electrode. The present invention provides a flat panel display device including a fluorescent film and a black matrix, the light emitting part including a white fluorescent film formed between the black matrix and the fluorescent film.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 평판 디스플레이 장치의 발광 휘도를 향상시키고 콘트라스트를 향상시키기 위한 것으로서, 본 발명에서는 형광막과 블랙 매트릭스 사이에 백색 형광막을 형성시켜, 형광막이 발광할 때 흰색도 함께 발광하여 전체적으로 형광면의 발광 휘도를 증가시키고 또한 블랙 매트릭스와 형광막의 경계에 백색 형광막을 형성함에 따라 콘트라스트를 향상시킬 수 있었다.The present invention is to improve the light emission luminance of the flat panel display device and to improve the contrast. In the present invention, a white fluorescent film is formed between the fluorescent film and the black matrix, and white light is also emitted when the fluorescent film emits light, so that the overall luminance of the fluorescent surface is emitted. The contrast was increased by forming a white fluorescent film at the boundary between the black matrix and the fluorescent film.
본 발명의 평판 디스플레이 장치는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 위에 형성되는 전자 방출부, 상기 제 1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되어 상기 제 1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제 2 기판 및 상기 제 2 기판 위에 형성되어 상기 전자 방출부에서 방출된 전자에 의해 발광하며, 상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극과 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 형광막 및 블랙 매트릭스를 포함하며, 상기 블랙 매트릭스와 형광막 사이에 형성된 백색 형광막을 포함하는 발광부를 포함한다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a flat panel display device includes a first substrate, an electron emission unit formed on the first substrate, a second substrate disposed at an arbitrary distance from the first substrate, and a vacuum container together with the first substrate; Fluorescence formed on the second substrate and emitted by the electrons emitted from the electron emission unit, and formed on the anode and formed on one surface of the second substrate facing the first substrate with an arbitrary pattern on the anode And a light emitting part including a film and a black matrix, and including a white fluorescent film formed between the black matrix and the fluorescent film.
상기 백색 형광막의 폭은 기존에 형성되던 블랙 매트릭스 전체 폭의 50%를 넘지 않는 것이 좋으며, 즉, 본 발명에 있어서는 상기 블랙 매트릭스와 백색 형광막의 전체 폭 100%에 대하여 1% 보다 크고 50% 이하인 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 전체 폭의 2 내지 7%가 바람직하다.The width of the white fluorescent film is preferably not more than 50% of the total width of the previously formed black matrix, that is, in the present invention is greater than 1% and 50% or less with respect to 100% of the total width of the black matrix and the white fluorescent film. desirable. Most preferably 2 to 7% of the total width is preferred.
상기 백색 형광막은 백색 형광체를 사용하여 형성할 수도 있고, 녹색, 청색 및 적색 형광체를 동일 비율로 혼합하여 백색으로 발광되도록 형성할 수도 있다. 상기 백색 형광체로는 평판 디스플레이 장치에서 백색으로 발광될 수 있는 형광체는 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 MTi1-xYxO3:Pr(M은 2A족 또는 2B족 원소이고, x는 0.001 내지 0.1임), ZnS:Zn 및 (ZnYCd1-Y)S: Ag,Cl(Y는 0.3 내지 0.7임)의 혼합 형광체, ZnS:Ag 및 (Zn,Cd)S:Cu의 혼합 형광체 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 녹색 형광체, 청색 형광체 및 적색 형광체도 평판 디스플레이 장치에서 각각 적절한 색상으로 발광될 수 있는 형광체는 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 녹색 형광체로는 ZnS:Cu,Al, 청색 형광체로는 ZnS:Ag,Cl, 적색 형광체로는 Y2O3:Eu 형광체 또는 SrTiO3:Pr,Al를 들 수 있다.The white phosphor film may be formed using a white phosphor, or may be formed to emit white light by mixing green, blue and red phosphors in the same ratio. As the white phosphor, any phosphor capable of emitting white light in a flat panel display device may be used. For example, MTi 1-x Y x O 3 : Pr (M is a group 2A or 2B element, and x is 0.001 to 0.1), a mixed phosphor of ZnS: Zn and (Zn Y Cd 1-Y ) S: Ag, Cl (Y is 0.3 to 0.7), a mixed phosphor of ZnS: Ag and (Zn, Cd) S: Cu, and the like. Can be used. In addition, any one of the green phosphor, the blue phosphor, and the red phosphor that can emit light with appropriate colors may be used in the flat panel display device. For example, the green phosphor is ZnS: Cu, Al, and the blue phosphor is ZnS: Ag. Examples of, Cl and red phosphor include Y 2 O 3 : Eu phosphor or SrTiO 3 : Pr, Al.
상기 백색 형광막을 형성하는 시점은 본 발명의 효과를 나타내는데 의미를 부여하지 않으며, 따라서 블랙 매트릭스를 형성한 후, 녹색, 청색 및 적색 형광막을 형성하기 전에 먼저 백색 형광막을 형성할 수도 있고, 녹색, 청색 및 적색 형광막을 형성한 후 백색 형광막을 형성할 수도 있다. The time point at which the white fluorescent film is formed does not give meaning to the effect of the present invention, and therefore, after forming the black matrix, the white fluorescent film may be formed first before the green, blue and red fluorescent films are formed, and the green and blue colors are formed. And a white fluorescent film may be formed after the red fluorescent film is formed.
본 발명의 평판 디스플레이 장치를 도 1에 나타낸 전계 방출 표시 장치 단면도를 참조하여 설명하면, 다음과 같다. 물론 본 발명의 평판 디스플레이 장치가 도 1에 나타낸 전계 방출 표시 장치에 한정되는 것은 아니다. 참고로 도면에서 종래와 동일한 부위는 도 3에서 사용한 부호와 같은 부호를 사용하도록 한다.The flat panel display of the present invention will be described with reference to the cross-sectional view of the field emission display shown in FIG. 1. Of course, the flat panel display device of the present invention is not limited to the field emission display device shown in FIG. For reference, the same parts as in the prior art in the drawings to use the same reference numerals as used in FIG.
도시된 바와 같이, 상기 전계 방출 표시 장치는 임의의 크기를 갖는 제 1 기판(또는 캐소드 기판)(2)과 제 2 기판(또는 애노드 기판)(4)을 내부 공간부가 형성되도록 소정의 간격을 두고 실질적으로 평행하게 배치하고 이들을 서로 결합시켜 장치의 외관인 진공 용기(6)를 형성하고 있다.As shown in the drawing, the field emission display device has a predetermined space between the first substrate (or cathode substrate) 2 and the second substrate (or anode substrate) 4 having an arbitrary size so as to form internal spaces. They are arranged substantially parallel and are joined to each other to form a vacuum vessel 6 which is the appearance of the apparatus.
상기 진공 용기 내로 제 1 기판(2) 상에는 전자를 방출할 수 있는 전자 방출부의 구성이, 상기 제 2 기판(4) 상에는 상기 전자 방출부에서 방출된 전자에 의해 발광됨으로써 소정의 이미지를 구현할 수 있는 발광부의 구성이 형성된다. 이 발광부의 구성은 일례로 다음과 같이 이루어질 수 있다.The configuration of an electron emission unit capable of emitting electrons on the first substrate 2 into the vacuum vessel is emitted by electrons emitted from the electron emission unit on the second substrate 4 to implement a predetermined image. The configuration of the light emitting portion is formed. The light emitting unit may be configured as follows, for example.
먼저 상기 전자 방출부의 구성으로는 상기 제 1 기판(2) 상에 형성되는 캐소드 전극(8), 이 캐소드 전극(8) 위에 형성되는 절연층(10), 이 절연층(10) 위에 형성되는 게이트 전극(12) 및 상기 절연층(10)과 게이트 전극(12)에 관통 형성된 홀(10a), (12a) 내로 배치되면서 상기 캐소드 전극(8) 위에 형성되는 전자 방출원(14)을 들 수 있다.First, as the configuration of the electron emission unit, a cathode electrode 8 formed on the first substrate 2, an insulating layer 10 formed on the cathode electrode 8, and a gate formed on the insulating layer 10 are formed. And an electron emission source 14 formed on the cathode electrode 8 while being disposed in the holes 10a and 12a formed through the electrode 12 and the insulating layer 10 and the gate electrode 12. .
상기에서 캐소드 전극(8)은 소정의 패턴 가령, 스트라이프 형상을 취하여 상기 제 1 기판(2)의 일 방향을 따라 형성되며, 상기 절연층(10)은 상기 캐소드 전극(8)을 덮으면서 상기 제 1 기판(2)상에 전체적으로 배치된다.The cathode electrode 8 is formed along a direction of the first substrate 2 by taking a predetermined pattern, for example, a stripe shape, and the insulating layer 10 covers the cathode electrode 8 while covering the cathode electrode 8. 1 is disposed on the substrate 2 as a whole.
또한, 상기 절연층(10) 위에는, 상기 절연층(10)에 형성된 구멍(10a)과 관통되는 구멍(12a)을 갖는 게이트 전극(12)이 복수로 형성되는 바, 이 게이트 전극(12)은 상기 캐소드 전극(8)과 직교하는 방향으로 임의의 간격을 두고 스트라이프 형상을 유지하여 형성된다.In addition, a plurality of gate electrodes 12 having holes 10a and through holes 12a formed in the insulating layer 10 are formed on the insulating layer 10. It is formed by maintaining a stripe shape at a predetermined interval in the direction orthogonal to the cathode electrode (8).
여기에 상기 전자 방출원(14)이 상기 구멍(10a),(12a) 내로 상기 캐소드 전극(8) 위에 형성되는 바, 이 때, 이 전자 방출원(14)은 평탄한 형상으로 이루어지며 그 재질은 탄소계 물질, 즉, 탄소 나노튜브, C60(Fulleren), 다이아몬드, DLC(diamond like carbon), 그라파이트 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 선택될 수 있는데, 본 실시예에서는 탄소 나노튜브가 적용되고 있다.Herein, the electron emission source 14 is formed on the cathode electrode 8 into the holes 10a and 12a. At this time, the electron emission source 14 has a flat shape and the material The carbon-based material, that is, carbon nanotubes, C 60 (Fulleren), diamond, DLC (diamond like carbon), graphite may be selected from any one or a combination thereof, carbon nanotubes are applied in this embodiment. .
물론, 상기 전자 방출원의 재질이나 형상은 상기한 예로 한정되는 것은 아니고, 다른 한편으로 몰리브덴과 같은 금속 재질로 원추형의 형상을 이루면서 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에 있어 상기 전자 방출원(14)의 재질이나 형상은 특정한 경우로 구애받지 않는다.Of course, the material or shape of the electron emission source is not limited to the above examples, and on the other hand, may be formed while forming a conical shape of a metal material such as molybdenum. That is, in the present invention, the material or shape of the electron emission source 14 is not limited to a specific case.
이에 상기와 같이 구성되는 전자 방출부는, 상기 진공 용기(6)의 외부로부터 상기 캐소드 전극(8) 및 게이트 전극(12)에 인가되는 전압에 의해 상기 캐소드 전극(8)과 게이트 전극(12) 사이에 형성되는 전계 분포에 따라 상기 전자 방출원(14)으로부터 전자를 방출하게 된다.Accordingly, the electron emission unit configured as described above is disposed between the cathode electrode 8 and the gate electrode 12 by a voltage applied to the cathode electrode 8 and the gate electrode 12 from the outside of the vacuum container 6. Electrons are emitted from the electron emission source 14 according to the electric field distribution formed at the.
한편, 본 발명에 있어, 상기 전자 방출부의 구성이 상기한 예로 한정되는 것은 아니다. 가령, 본 발명은 캐소드 기판인 제 1 기판 위로 게이트 전극이 먼저 형성되고, 이 게이트 전극 위로 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극이 형성된 다음, 이 캐소드 전극에 전자 방출원이 전기적으로 연결된 전자 방출부의 구성으로도 적용 가능하다.In addition, in this invention, the structure of the said electron emission part is not limited to said example. For example, in the present invention, a gate electrode is first formed on a first substrate, which is a cathode substrate, and a cathode is formed on the gate electrode with an insulating layer interposed therebetween, and then, the electron emission portion is electrically connected to the cathode electrode. Also applicable.
이러한 전자 방출부의 구성에 비해, 상기 발광부의 구성은, 상기 제 2 기판(4)의 일면(상기 제1 기판과 마주하는 면)에 형성되는 애노드 전극(16)과, 이 애노드 전극(16) 위에 형성되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 형광막(18)을 포함하여 이루어진다. 또한 상기 형광막(18) 사이에 블랙 매트릭스가(24)가 형성되고, 또한 상기 형광막(18)과 상기 블랙 매트릭스(24) 사이에 백색 형광막(26)이 형성되어 있다. 이러한 백색 형광막은 적색, 녹색 및 청색 형광막이 발광할 때 함께 발광하여 휘도를 향상시킬 수 있을뿐만 아니라, 형광막과 블랙 매트릭스 사이에 존재하므로 콘트라스트를 보다 향상시킬 수 있다. 형광막(18)과 블랙 매트릭스(24) 사이에 백색 형광막(26)이 존재하는 형상은 도 2에 나타낸 애노드 전극을 부분적으로 나타낸 도면을 보면 더욱 명확하게 알 수 있다.Compared with the structure of the electron emitting unit, the structure of the light emitting unit includes an anode electrode 16 formed on one surface of the second substrate 4 (a surface facing the first substrate), and on the anode electrode 16. And a red (R), green (G), and blue (B) fluorescent film 18 to be formed. A black matrix 24 is formed between the fluorescent film 18 and a white fluorescent film 26 is formed between the fluorescent film 18 and the black matrix 24. The white fluorescent film not only emits light when the red, green, and blue fluorescent films emit light, but also improves the brightness, and thus, the contrast can be further improved because the white fluorescent film is present between the fluorescent film and the black matrix. The shape in which the white fluorescent film 26 is present between the fluorescent film 18 and the black matrix 24 can be more clearly seen from the drawings partially showing the anode electrode shown in FIG. 2.
상기에서 애노드 전극(16)은 인듐 틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명한 재질로 구비되어 상기 캐소드 전극(8)의 길이 방향과 나란한 방향으로 길게 배치되는 스트라이프 패턴을 유지하여 상기 제 2 기판(4) 상에 임의의 간격을 두고 복수로 형성되며, 상기 형광막(18), 블랙 매트릭스(24) 및 백색 형광막(26)은 상기 애노드 전극(16) 상에 전기 영동법, 스크린 인쇄, 스핀 코팅 등의 제조 방법을 통해서 형성된다.The anode electrode 16 is formed of a transparent material such as indium tin oxide (ITO) and maintains a stripe pattern that is elongated in a direction parallel to the length direction of the cathode electrode 8 on the second substrate 4. The fluorescent film 18, the black matrix 24 and the white fluorescent film 26 are formed on the anode electrode 16 at arbitrary intervals on the anode electrode 16 to produce electrophoresis, screen printing, spin coating, or the like. It is formed through the method.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following examples are only one preferred embodiment of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.
(실시예 1)(Example 1)
블랙 매트릭스와 녹색, 청색 및 적색 형광막이 형성된 애노드 기판에 ZnS:Ag 및 (Zn,Cd)S:Cu의 혼합 백색 형광체를 사용하여 백색 형광막을 형성하였다. 이때, 백색 형광막의 폭은 상기 블랙 매트릭스와 백색 형광막의 전체 폭에 대하여 양쪽으로 각 7%이 되게 형성하였다. A white fluorescent film was formed using a mixed white phosphor of ZnS: Ag and (Zn, Cd) S: Cu on an anode substrate having a black matrix and green, blue and red fluorescent films. In this case, the width of the white fluorescent film was formed to be 7% of both sides of the total width of the black matrix and the white fluorescent film.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
백색 형광막은 형성되지 않은 블랙 매트릭스와 녹색, 청색 및 적색 형광막이 형성된 애노드 기판을 사용하였다.As the white fluorescent film, an anode substrate on which a black matrix and a green, blue and red fluorescent film were formed was used.
본 발명은 백색 형광막을 녹색, 청색 및 적색 형광막과 블랙 매트릭스 사이에 형성시켜 휘도를 향상시키고, 또한 콘트라스트가 향상된 평판 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a flat panel display device having a white fluorescent film formed between a green, blue and red fluorescent film and a black matrix to improve brightness and improve contrast.
도 1은 평판 디스플레이 장치를 도시한 부분 단면도.1 is a partial cross-sectional view showing a flat panel display device.
도 2는 본 발명의 블랙 매트릭스와 형광막 사이에 백색 형광막이 형성된 애노드 전극을 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing an anode electrode formed with a white fluorescent film between the black matrix and the fluorescent film of the present invention.
도 3은 종래 블랙 매트릭스와 형광막이 형성된 애노드 전극을 나타낸 사시도.3 is a perspective view illustrating an anode electrode on which a conventional black matrix and a fluorescent film are formed.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |