KR20050113716A - Electron emission device and manufacturing methode of the same - Google Patents

Abstract

애노드 전계의 차폐와 집속 성능이 우수하면서 조립공정에서 별도의 위치 정렬이 필요없도록, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 제1기판 상에 서로 단락되지 않도록 형성되는 제1전극 및 제2전극과, 제1기판 상에 형성되는 전자방출부와, 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과, 애노드 전극의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막과, 지지절연층을 사이에 두고 제1기판의 제1전극 및/또는 제2전극 위에 설치되며 전자방출부에서 방출된 전자빔이 통과하는 다수의 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 배열되어 형성되는 금속판으로 이루어지는 집속 전극을 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.The first substrate and the second substrate are arranged to face each other at a predetermined interval so that the shielding and focusing performance of the anode field is excellent, and no separate alignment is required in the assembly process, and the first substrate and the second substrate are formed so as not to be shorted to each other on the first substrate. A first electrode and a second electrode, an electron emitting portion formed on the first substrate, an anode electrode formed on the second substrate, a fluorescent film formed in a predetermined pattern on one surface of the anode electrode, and a supporting insulating layer It includes a focusing electrode made of a metal plate provided on the first electrode and / or second electrode of the first substrate and the plurality of beam passing holes through which the electron beam emitted from the electron emitting portion is arranged in a predetermined pattern. It provides an electron emitting device.

Description

전자 방출 소자 및 그 제조방법{ELECTRON EMISSION DEVICE AND MANUFACTURING METHODE OF THE SAME}ELECTRON EMISSION DEVICE AND MANUFACTURING METHODE OF THE SAME

본 발명은 전자 방출 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미세한 빔통과구멍이 형성된 집속 전극을 제1전극 및/또는 제2전극 위에 지지절연층을 사이에 두고 직접 설치하므로 위치어긋남의 우려를 해소하고 애노드 전계의 차폐가 용이한 전자 방출 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, a focusing electrode having a fine beam passing hole is directly installed on a first electrode and / or a second electrode with a supporting insulating layer interposed therebetween. The present invention relates to an electron-emitting device and a method for manufacturing the same, which relieve concern and easily shield the anode electric field.

일반적으로 전자 방출 소자(Electron Emission Device)는 한쪽 기판 쪽에서 방출된 전자를 다른 쪽 기판에 형성된 형광막에 충돌 발광시켜 소정의 영상을 구현하는 평판 소자로서, 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 알려져 있다.In general, an electron emission device is a flat panel device that implements a predetermined image by impinging emission of electrons emitted from one substrate side to a fluorescent film formed on the other substrate, and using a hot cathode and a cold cathode. Known.

상기 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 FEA(Field Emitter Array)형 전자 방출 소자, MIM형 전자 방출 소자, MIS형 전자 방출 소자, 표면전도형 전자 방출 소자(SED; Surface conduction Electron Emission Device), 발리스틱 전자 방출 소자(BSD; Ballistic electron Surface-emitting Device) 등이 알려져 있다.Examples of the electron emission device using the cold cathode include a field emitter array (FEA) type electron emission device, a MIM type electron emission device, a MIS type electron emission device, and a surface conduction electron emission device (SED). Ballistic electron surface-emitting devices (BSD) and the like are known.

상기에서 FEA형 전자 방출 소자는 진공상태에서 전계에 의한 전자 방출이 용이한 전자방출부(또는 에미터)를 형성하고, 상기 에미터 어레이(Emitter Array)로부터 전자가 방출되는 구조로 구성된다. 상기 전자방출부로 일반적으로 종횡비(Aspect ratio, β function)가 크고 일함수(Φ; Work Function)가 작은 물질을 사용한다.The FEA type electron emission device is configured to form an electron emission unit (or emitter) which is easy to emit electrons by an electric field in a vacuum state, and emits electrons from the emitter array. In general, a material having a high aspect ratio (β function) and a small work function (Φ) is used as the electron emission unit.

그리고 상기 MIM형 전자 방출 표시장치 및 MIS형 전자 방출 표시장치는 양자역학적인 터널 효과를 이용하며 금속/절연층/금속(MIM; Metal-Insulator-Metal) 또는 금속/절연층/반도체(MIS; Metal-Insulator-Semiconductor)의 구조로 전자방출부를 구성하여 절연층을 삽입한 양쪽의 금속/반도체 사이에 전압을 인가하는 것에 의하여 높은 전자 전위를 갖는 금속 및 반도체쪽으로부터 낮은 전자 전위를 갖는 금속쪽으로 전자가 가속되면서 이동하여 방출되도록 이루어진다.In addition, the MIM type electron emission display device and the MIS type electron emission display device use a quantum mechanical tunnel effect and use a metal / insulation layer / metal (MIM) or a metal / insulation layer / semiconductor (MIS) -Insulator-Semiconductor), which consists of an electron-emitting part and applies a voltage between the metal / semiconductor on which both of the insulating layers are inserted, thereby transferring electrons from the semiconductor having a high electron potential to the metal having a low electron potential. It is made to move and release while accelerating.

상기 발리스틱 전자 방출 소자(BSD)는 반도체의 사이즈를 반도체 중의 전자의 평균자유행정보다 작은 치수 영역까지 축소하면 전자가 산란하지 않고 주행하는 원리를 이용하며, 오믹전극상에 금속 또는 반도체로 이루어지는 전자공급층을 형성하고, 전자공급층위에 절연층과 금속박막, 형광체층을 형성하여 오믹전극과 금속박막에 전원을 인가하는 것에 의하여 전자가 방출되어 형광체층을 여기 발광시키도록 이루어진다.The ballistic electron emission device BSD uses the principle that electrons travel without scattering when the size of a semiconductor is reduced to a small dimension region of the average free travel information of electrons in a semiconductor. The supply layer is formed, and an insulating layer, a metal thin film, and a phosphor layer are formed on the electron supply layer, and electrons are emitted by applying power to the ohmic electrode and the metal thin film to excite and emit the phosphor layer.

상기 표면전도형 전자 방출 소자(SED)는 기판 상에 형성된 작은 면적의 박막에 전류를 표면과 수평으로 흐르게 하여 전자가 방출되도록 이루어지며, 한 쌍의 제1전극 및 제2전극이 제1기판상에 서로 대향하여 형성되며, 상기 제1전극 및 제2전극의 표면 일부를 각각 덮으면서 서로 근접하도록 제1도전막 및 제2도전막을 형성하고, 상기 제1도전막과 제2도전막의 사이에 전자방출부를 형성하고, 제2기판상에는 애노드 전극 위에 블랙매트릭스막을 사이에 두고 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 형광막을 교대로 배열 형성하여 이루어진다.The surface conduction electron emitting device (SED) is formed so that electrons are emitted by flowing a current in a thin area of a small area formed on a substrate horizontally with a surface, and a pair of first and second electrodes are formed on a first substrate. Are formed to face each other, the first conductive film and the second conductive film are formed so as to be close to each other while covering a part of the surface of the first electrode and the second electrode, and the electrons between the first conductive film and the second conductive film. An emission part is formed, and a red (R), green (G), and blue (B) fluorescent film is alternately formed on the second substrate with a black matrix film interposed therebetween.

상기와 같이 구성되는 표면전도형 전자 방출 표시장치는 제1전극 및 제2전극에 전원을 인가하여 작은 면적의 전자방출부 표면과 수평으로 전류가 흐르도록 하는 것에 의하여 전자가 방출되어 상기 애노드 전극의 형광막에 충돌하여 소정의 화상을 구현한다.In the surface conduction type electron emission display device configured as described above, electrons are emitted by applying power to the first electrode and the second electrode so that a current flows horizontally with the surface of the electron emission part of a small area, thereby providing Impinges on a fluorescent film and implements a predetermined image.

이 중 상기한 FEA형 전자 방출 소자는 양자역학적인 터널 효과를 이용하며 게이트 전극에 의하여 형성되는 전계에 의하여 전자가 방출되어 애노드 전극에 형성된 형광막에 충돌하여 여기 발광시키도록 이루어지는 3극관 구조가 널리 사용된다. Among them, the FEA type electron emitting device employs a quantum-mechanical tunnel effect and has a triode structure, in which electrons are emitted by an electric field formed by a gate electrode to impinge and emit light by colliding with a fluorescent film formed on the anode electrode. Used.

상기와 같이 구성되는 FEA형 전자 방출 소자는 캐소드 전극과 게이트 전극에 소정의 구동전압을 인가하고, 애노드 전극에 고전압을 인가하면, 캐소드 전극과 게이트 전극의 전압 차에 의해 전자방출부 주위에 전계가 형성되며 이에 의하여 전자가 방출되고, 방출된 전자가 고전압이 인가된 애노드 전극쪽으로 이동하여 대응하는 형광막에 충돌하여 발광시키는 것에 의하여 소정의 영상 표시가 이루어진다.In the FEA type electron emission device configured as described above, when a predetermined driving voltage is applied to the cathode electrode and the gate electrode, and a high voltage is applied to the anode electrode, an electric field is generated around the electron emission portion due to the voltage difference between the cathode electrode and the gate electrode. Electrons are emitted, and the emitted electrons move toward the anode electrode to which a high voltage is applied, and impinge on the corresponding fluorescent film to emit light.

그리고 이 FEA형 전자 방출 소자를 비롯한 상기의 전자 방출 소자는 전자방출부에서 방출되는 전자빔의 집속 성능을 높여 색순도를 향상시키기 위하여 집속 전극을 제1기판 및 제2기판의 사이에 설치한다.In addition, the electron emitting device including the FEA type electron emitting device is provided with a focusing electrode between the first substrate and the second substrate in order to improve the color purity by increasing the focusing performance of the electron beam emitted from the electron emitting unit.

상기 집속 전극으로는 게이트 전극 위에 절연층을 사이에 두고 박막으로 형성하는 구조와, 다수의 빔통과 구멍이 소정의 패턴으로 배열되어 형성된 금속 메시(mesh)형상의 그리드 플레이트를 사용하는 구조가 주로 사용된다.As the focusing electrode, a structure in which a thin film is formed on the gate electrode with an insulating layer interposed therebetween, and a structure using a metal mesh grid plate formed by arranging a plurality of beams and holes in a predetermined pattern is mainly used. do.

상기에서 종래 집속 전극을 박막으로 형성하는 경우에는 기존의 박막 형성 기술로는 1㎛ 이상의 두꺼운 전극으로 형성하는 것이 불가능하므로, 애노드 전극의 전계를 차폐하는 효과가 저하되어 애노드 전계에 의하여 전자가 방출되는 다이오드 구동이 발생할 우려가 높다. 또한, 집속 전극의 두께가 두꺼울수록 집속 성능에서 우수한 효과를 나타내므로, 집속 전극을 박막으로 형성하는 경우에는 집속 성능이 불충분하다는 문제가 있다.In the case where the conventional focusing electrode is formed into a thin film, since it is impossible to form a thick electrode having a thickness of 1 μm or more by the conventional thin film forming technology, the effect of shielding the electric field of the anode electrode is reduced and electrons are emitted by the anode electric field. There is a high possibility that diode driving will occur. In addition, since the thicker the thickness of the focusing electrode, the better the focusing performance is. Therefore, when the focusing electrode is formed into a thin film, the focusing performance is insufficient.

따라서 상대적으로 두께가 두꺼워 집속 성능과 애노드 전계의 차폐 양쪽면에서 우수한 특성을 가진 그리드 플레이트를 집속 전극으로서 사용하는 경우가 많다.Therefore, a grid plate having a relatively thick thickness and excellent characteristics in both the focusing performance and the shielding of the anode field is often used as the focusing electrode.

그러나 집속 전극으로 그리드 플레이트를 사용하는 경우에 있어서는 제1기판 및 제2기판과 정확하게 위치를 정렬하여 조립하여야 한다는 문제가 있으며, 위치 정렬이 부정확하면 빔통과구멍과 전자방출부 및 형광막 사이의 위치가 어긋나게 되어 휘도 및 색순도가 저하되는 문제가 있다.However, in the case of using the grid plate as the focusing electrode, there is a problem in that the position must be accurately aligned with the first substrate and the second substrate, and if the position is incorrect, the position between the beam passing hole, the electron emitting portion, and the fluorescent film is incorrect. There is a problem that the brightness and color purity are lowered due to misalignment.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 배열되어 형성된 금속판으로 이루어지는 집속 전극을 지지절연층을 사이에 두고 제1기판의 제1전극 및 제2전극 위에 설치하여 조립공정에서 별도의 위치정렬이 필요 없으며 애노드 전계의 차폐와 집속 성능이 우수한 전자 방출 소자를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, wherein a first electrode and a second electrode of a first substrate are provided with a focusing electrode made of a metal plate formed by arranging beam passing holes in a predetermined pattern with a supporting insulating layer interposed therebetween. It is to provide an electron emission device with excellent shielding and focusing performance of the anode field without the need for separate alignment in the assembly process by installing on the above.

본 발명의 다른 목적은 제1전극 및 제2전극을 형성한 다음 지지절연층을 형성하고 그 위에 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 배열되어 형성된 금속판으로 이루어지는 집속 전극을 설치한 후 고정절연층을 형성하여 집속 전극을 고정하는 것에 의하여 제1기판 및 제2기판의 조립공정이 용이하게 이루어지는 전자 방출 소자의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to form a fixed insulating layer after forming a first electrode and a second electrode, and then forming a supporting insulating layer and a focusing electrode made of a metal plate formed by forming beam passing holes in a predetermined pattern thereon. The present invention provides a method of manufacturing an electron emitting device in which the assembling process of the first substrate and the second substrate is easily performed by fixing the focusing electrode.

본 발명이 제안하는 전자 방출 소자는 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 상에 서로 단락되지 않도록 형성되는 제1전극 및 제2전극과, 상기 제1기판 상에 형성되는 전자방출부와, 상기 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과, 상기 애노드 전극의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막과, 지지절연층을 사이에 두고 상기 제1기판의 제1전극 및/또는 제2전극 위에 설치되며 상기 전자방출부에서 방출된 전자빔이 통과하는 다수의 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 배열되어 형성되는 금속판으로 이루어지는 집속 전극을 포함하여 이루어진다.The electron emitting device proposed by the present invention includes a first substrate and a second substrate disposed to face each other at predetermined intervals, a first electrode and a second electrode formed on the first substrate so as not to be short-circuited with each other, and the first substrate. An electron emission portion formed on the substrate, an anode electrode formed on the second substrate, a fluorescent film formed in a predetermined pattern on one surface of the anode electrode, and a support insulating layer interposed therebetween And a focusing electrode made of a metal plate provided on the first electrode and / or the second electrode and formed by arranging a plurality of beam passing holes through which the electron beam emitted from the electron emission part passes in a predetermined pattern.

상기 집속 전극의 위에 고정절연층을 형성하여 고정절연층의 일부가 집속 전극의 빔통과구멍을 통하여 지지절연층에 일체로 접합되는 것에 의하여 상기 집속 전극은 지지절연층에 일체로 고정된다.The focusing electrode is integrally fixed to the support insulating layer by forming a fixed insulating layer on the focusing electrode so that a part of the fixed insulating layer is integrally bonded to the supporting insulating layer through the beam through hole of the focusing electrode.

상기 집속 전극의 빔통과구멍은 상기 전자방출부의 크기에 대응하는 크기로 형성하는 것도 가능하고, 상기 전자방출부의 크기보다 작은 미세구멍으로 형성하는 것도 가능하다.The beam passing hole of the focusing electrode may be formed to have a size corresponding to the size of the electron emitting part, or may be formed of a minute hole smaller than the size of the electron emitting part.

그리고 본 발명의 전자 방출 소자의 제조방법은 제1기판에 서로 단락되지 않도록 제1전극과 제2전극을 소정의 패턴으로 형성하고, 상기 제1전극 및/또는 제2전극 위에 지지절연층을 형성하고, 상기 지지절연층 위에 다수의 빔통과구멍이 형성된 집속 전극을 설치하고, 상기 집속 전극 위에 고정절연층을 형성하여 집속 전극의 고정을 행하는 과정을 포함하여 이루어진다.In the method of manufacturing an electron emission device of the present invention, the first electrode and the second electrode are formed in a predetermined pattern so as not to be shorted to each other on the first substrate, and a support insulating layer is formed on the first electrode and / or the second electrode. And installing a focusing electrode having a plurality of beam passing holes formed on the support insulating layer, and forming a fixed insulating layer on the focusing electrode to fix the focusing electrode.

상기에서 제1전극과 제2전극을 형성한 다음 지지절연층을 형성하고 전자방출부를 형성하는 것도 가능하고, 제1전극과 제2전극을 형성한 다음 전자방출부를 형성하고 지지절연층을 형성하는 것도 가능하다.The first electrode and the second electrode may be formed, and then a support insulating layer may be formed to form an electron emission unit. The first and second electrodes may be formed, followed by an electron emission unit, and a support insulation layer may be formed. It is also possible.

상기 지지절연층과 고정절연층은 동일 재질로 형성하는 것도 가능하고, 서로 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.The support insulating layer and the fixed insulating layer may be formed of the same material, or may be formed of different materials.

다음으로 본 발명에 따른 전자 방출 소자 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of an electron emitting device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1∼도 3은 본 발명에 따른 전자 방출 소자를 FAA형 전자 방출 소자에 적용한 실시예를 나타내며, 도 5∼도 6은 본 발명에 따른 전자 방출 표시소자를 표면전도형 전자 방출 표시소자(SED)에 적용한 실시예를 나타낸다.1 to 3 show an embodiment in which the electron emission device according to the present invention is applied to a FAA type electron emission device, and FIGS. 5 to 6 show the surface emission type electron emission display device (SED) of the electron emission display device according to the present invention. The example applied to) is shown.

먼저 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일실시예는 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판(20) 및 제2기판(22)과, 상기 제1기판(20) 상에 소정의 간격으로 형성되는 다수의 캐소드 전극인 제1전극(24)과, 절연막(25)을 사이에 두고 상기 제1전극(24) 위에 교차하는 패턴으로 형성되는 다수의 게이트 전극인 제2전극(26)과, 상기 제2전극(26)과 교차하는 부분의 제1전극(24) 위에 형성되는 전자방출부(28)와, 상기 제2기판(22) 상에 형성되는 애노드 전극(30)과, 상기 애노드 전극(30)의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막(32)과, 지지절연층(50)을 사이에 두고 상기 제1기판(20)의 제2전극(26) 위에 설치되며 상기 전자방출부(28)에서 방출된 전자빔이 통과하는 다수의 빔통과구멍(41)이 소정의 패턴으로 배열되어 형성되는 금속판으로 이루어지는 집속 전극(40)을 포함하여 이루어진다.First, as shown in FIGS. 1 to 3, one embodiment of the electron emission device according to the present invention includes a first substrate 20 and a second substrate 22 disposed to face each other at a predetermined interval, and the first substrate. A plurality of gate electrodes formed in a pattern intersecting on the first electrode 24 with the first electrode 24, which is a plurality of cathode electrodes formed on the substrate 20, at predetermined intervals, and the insulating layer 25 therebetween. An anode formed on the second electrode 26, the electron emission unit 28 formed on the first electrode 24 at the portion intersecting the second electrode 26, and the second substrate 22. The second electrode of the first substrate 20 with the electrode 30, the fluorescent film 32 formed in a predetermined pattern on one surface of the anode electrode 30, and the support insulating layer 50 interposed therebetween. 26) a metal plate which is formed on a plurality of beam passage holes 41 arranged in a predetermined pattern and installed thereon and passing through the electron beam emitted from the electron emission unit 28. Eojineun comprises a focusing electrode (40).

상기 집속 전극(40)은 포커싱(focusing) 전극으로서 상기 전자방출부(28)에서 방출되는 전자빔의 집속 성능을 높이는 역할을 수행한다.The focusing electrode 40 serves as a focusing electrode to increase the focusing performance of the electron beam emitted from the electron emission unit 28.

상기 집속 전극(40)의 위에는 고정절연층(60)을 형성한다.The fixed insulating layer 60 is formed on the focusing electrode 40.

상기 고정절연층(60)은 일부가 집속 전극(40)의 빔통과구멍(41)을 통하여 지지절연층(50)에 일체로 접합(예를 들면 융접)되는 것에 의하여 상기 집속 전극(40)을 지지절연층(50)에 일체로 고정한다.A portion of the fixed insulating layer 60 is integrally bonded (eg, fused) to the supporting insulating layer 50 through the beam through hole 41 of the focusing electrode 40 to connect the focusing electrode 40. It is fixed to the supporting insulating layer 50 integrally.

상기 집속 전극(40)의 빔통과구멍(41)은 상기 전자방출부(28)의 크기에 대응하는 크기로 형성하는 것도 가능하고, 상기 전자방출부(28)의 크기보다 작은 미세구멍으로 형성하는 것도 가능하다.The beam passing hole 41 of the focusing electrode 40 may be formed to have a size corresponding to the size of the electron emitting portion 28, and may be formed as a micro hole smaller than the size of the electron emitting portion 28. It is also possible.

상기에서 빔통과구멍(41)을 전자방출부(28)에 대응하는 크기로 형성하는 경우에는 상기 전자방출부(28)와 위치 정렬된 상태로 상기 집속 전극(40)을 설치하여야 한다. In the case where the beam passage hole 41 is formed to have a size corresponding to the electron emission unit 28, the focusing electrode 40 should be installed in a state aligned with the electron emission unit 28.

상기 빔통과구멍(41)을 미세구멍으로 형성하는 경우에는 상기 전자방출부(28)와 위치 정렬을 고려하지 않아도 되므로, 상기 집속 전극(40)의 조립작업이 보다 용이해진다.In the case where the beam through hole 41 is formed as a micro hole, it is not necessary to consider the positional alignment with the electron emission unit 28, so that the assembling work of the focusing electrode 40 becomes easier.

상기 집속 전극(40)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 다수의 빔통과구멍(41)과 이를 지지하는 브릿지부(42)로 이루어진다.As shown in FIG. 4, the focusing electrode 40 includes a plurality of beam passing holes 41 and a bridge portion 42 supporting the beams.

상기 집속 전극(40)은 메탈 메시(metal mesh)를 이용하여 형성하는 것도 가능하고, 금속판(metal sheet)에 습식 식각(wet etching) 등으로 다수의 빔통과공(41)을 형성하여 사용하는 것도 가능하다.The focusing electrode 40 may be formed using a metal mesh, or a plurality of beam through holes 41 may be formed by wet etching or the like on a metal sheet. It is possible.

상기 집속 전극(40)은 빔통과구멍(41)을 지지하는 브릿지부(42)의 폭을 가능한 범위내에서 작게 형성하는 것이 전자빔의 충돌량이 적어 전자빔의 산란이나 반사가 최소화되므로 바람직하다.The focusing electrode 40 is preferably formed so that the width of the bridge portion 42 supporting the beam through hole 41 is as small as possible, since the collision amount of the electron beam is small and the scattering or reflection of the electron beam is minimized.

상기 집속 전극(40)의 브릿지부(42) 폭은 상기 전자방출부(28)의 수직상부 평면(평면에서 보아서 전자방출부(28)와 겹치는 면적의 평면)에 있어서, 브릿지부(42)의 총면적이 상기 전자방출부(28) 면적의 1/2 이하를 유지하는 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. 상기에서 브릿지부(42)의 총면적이 전자방출부(28) 면적의 1/2보다 크게 형성되면, 전자빔의 통과량이 적어짐은 물론, 전자빔이 브릿지부(42)에 충돌하여 산란되거나 반사되는 양이 많아 색순도 및 휘도의 저하와 타색 발광을 초래할 위험성이 크다.The width of the bridge portion 42 of the focusing electrode 40 is equal to that of the bridge portion 42 in the vertical upper plane of the electron emitting portion 28 (a plane of an area overlapping with the electron emitting portion 28 in plan view). It is preferable to set the total area in the range which keeps 1/2 or less of the area | region of the said electron emission part 28. When the total area of the bridge portion 42 is formed to be larger than 1/2 of the area of the electron emitting portion 28, the amount of electron beam passing through is reduced, and the amount of scattering or reflecting of the electron beam by colliding with the bridge portion 42 increases. There is a great risk of deterioration of color purity and luminance and light emission of other colors.

상기 집속 전극(40)의 브릿지부(42) 폭은 보다 바람직하게는 상기 전자방출부(28)의 수직상부 평면에 있어서, 브릿지부(42)의 총면적이 상기 전자방출부(28) 면적의 1/4 이하를 유지하는 범위에서 설정하는 것이 좋다.The width of the bridge portion 42 of the focusing electrode 40 is more preferably in the vertical upper plane of the electron emission portion 28, and the total area of the bridge portion 42 is 1 of the area of the electron emission portion 28. It is recommended to set it within the range of / 4 or less.

또 상기 집속 전극(40) 브릿지부(42)의 폭 및 두께는 기계적인 강도와 빔통과구멍(41)을 형성하기 위한 가공방법 등에 따라 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the width and thickness of the converging electrode 40 and the bridge portion 42 are appropriately set according to the mechanical strength and the processing method for forming the beam through hole 41.

상기 제1전극(24) 및 제2전극(26)은 스트라이프 패턴으로 형성하며, 서로 직교하는 방향으로 배열하여 형성한다. 예를 들면 상기 게이트 전극인 제2전극(26)은 도 1의 Y축 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성하고, 상기 캐소드 전극인 제1전극(24)은 도 1의 X축 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성한다.The first electrode 24 and the second electrode 26 are formed in a stripe pattern and arranged in a direction perpendicular to each other. For example, the second electrode 26, which is the gate electrode, is formed in a stripe pattern along the Y axis direction of FIG. 1, and the first electrode 24, which is the cathode electrode, is formed in a stripe pattern along the X axis direction of FIG. 1. Form.

상기 제2전극(26) 및 제1전극(24)의 사이에는 제1기판(20)의 전체 면적에 걸쳐서 절연막(25)을 형성한다.An insulating film 25 is formed between the second electrode 26 and the first electrode 24 over the entire area of the first substrate 20.

상기 게이트 전극인 제2전극(26)과 캐소드 전극인 제1전극(24)이 교차하는 영역마다 제1전극(24)과 전기적으로 연결되도록 전자방출부(28)를 형성한다.The electron emission unit 28 is formed to be electrically connected to the first electrode 24 in each of the regions where the second electrode 26 serving as the gate electrode and the first electrode 24 serving as the cathode intersect.

상기 전자방출부(28)는 저전압 구동조건에서 전자를 양호하게 방출하는 카본계 물질을 이용하여 형성한다.The electron emission unit 28 is formed using a carbon-based material that emits electrons well under low voltage driving conditions.

상기 전자방출부(28)를 형성하는 카본계 물질로는 그라파이트(graphite), 다이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC;Diamond Liked Carbon), 카본 나노튜브(CNT;Carbon Nanotube), C₆₀(fulleren) 등에서 선정하여 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용 가능하다. 특히 카본 나노튜브는 끝단의 곡률 반경이 수∼수십nm 정도로 극히 미세하여 1∼10V/㎛ 정도의 낮은 전계에서도 전자를 양호하게 방출하므로 이상적인 전자방출부(emitter)로 알려져 있다.The carbon-based material forming the electron emission unit 28 is selected from graphite, diamond, diamond like carbon (DLC), carbon nanotube (CNT), and C ₆₀ (fulleren). It can be used individually or in combination of 2 or more types. In particular, carbon nanotubes are known to be ideal electron emitters because the radius of curvature of the ends is extremely fine, such as several to several tens of nm, and emits electrons well even at a low electric field of about 1 to 10 V / μm.

상기 전자방출부(28)는 원기둥형, 콘(cone)형, 웨지(wedge)형, 박막필름에지(thin film edge)형 등 다양한 형상으로 형성하는 것이 가능하다.The electron emission unit 28 may be formed in various shapes such as a cylindrical shape, a cone shape, a wedge shape, and a thin film edge shape.

상기 게이트 전극인 제2전극(26) 및 절연막(25)에는 상기 전자방출부(28)를 캐소드 전극인 상기 제1전극(24) 위에 형성하기 위한 공간 및 전계방출을 위한 공간인 게이트 홀(27)을 각각 형성한다.In the second electrode 26 and the insulating layer 25, which are the gate electrodes, a gate hole 27, which is a space for forming the electron emission unit 28 on the first electrode 24, which is a cathode electrode, and a space for electric field emission, is formed. ) Respectively.

상기에서는 제1기판(20)에 캐소드 전극인 제1전극(24)을 형성하고 절연막(25)을 사이에 두고 게이트 전극인 제2전극(26)을 형성하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 도면에 나타내지 않았지만, 제1기판(20)에 게이트 전극인 제2전극(26)을 형성하고 제2전극(26) 위에 절연막(25)을 사이에 두고 캐소드 전극인 제1전극(24)을 형성하는 것도 가능하다. 이 때 상기 집속 전극(40)은 지지절연층(50)을 사이에 두고 캐소드 전극인 제1전극(24) 위에 설치되며, 이웃하는 상기 캐소드 전극인 제1전극(24) 사이에는 각각의 전자방출부(28)와 소정의 간격을 두고 게이트 전극인 제2전극(26)의 전계를 절연막(25) 위로 끌어올리기 위하여 대향 전극을 형성한다. 상기 대향 전극은 절연막(25)에 형성되는 비어홀(via hole)을 통하여 게이트 전극인 제2전극(26)과 전기적으로 연결되므로, 제2전극(26)에 소정이 구동전압이 인가되어 제1전극(24)과의 사이에 전자 방출을 위한 전계를 형성할 때에, 제2전극(26)의 전압을 전자방출부(28) 주위로 끌어올려 전자방출부(28)에 보다 강한 전계가 인가되도록 하여 전자방출부(28)로부터 양호하게 전자가 방출되도록 하는 역할을 수행한다. In the above description, the first electrode 24 as the cathode electrode is formed on the first substrate 20, and the second electrode 26 as the gate electrode is formed with the insulating layer 25 therebetween, but the present invention is limited thereto. Although not shown in the drawing, the second electrode 26 serving as the gate electrode is formed on the first substrate 20, and the first electrode 24 serving as the cathode is provided with the insulating film 25 interposed therebetween. It is also possible to form). At this time, the focusing electrode 40 is provided on the first electrode 24 which is a cathode electrode with the supporting insulating layer 50 interposed therebetween, and each electron emission between the neighboring first electrodes 24 which are the cathode electrodes. Opposing electrodes are formed to draw the electric field of the second electrode 26, which is a gate electrode, on the insulating film 25 at a predetermined distance from the portion 28. Since the counter electrode is electrically connected to the second electrode 26 which is a gate electrode through a via hole formed in the insulating layer 25, a predetermined driving voltage is applied to the second electrode 26 so that the first electrode is provided. When forming an electric field for electron emission between (24), the voltage of the second electrode 26 is pulled around the electron emission portion 28 so that a stronger electric field is applied to the electron emission portion 28. It serves to emit electrons well from the electron emitting portion 28.

그리고 상기 제2기판(22)에는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 적색(R) 형광막(32R), 녹색(G) 형광막(32G), 청색(B) 형광막(32B)을 소정의 간격을 두고 차례로 교대로 배열하여 형광막(32)을 형성한다.1 and 2, red (R) fluorescent film 32R, green (G) fluorescent film 32G, and blue (B) fluorescent film 32B are defined on the second substrate 22. The fluorescent film 32 is formed by alternately arranging at intervals of.

또 상기 각각의 형광막(32R), (32G), (32B) 사이에는 콘트라스트 향상을 위하여 흑색막(33)을 형성한다.A black film 33 is formed between the fluorescent films 32R, 32G, and 32B to improve contrast.

그리고 상기 형광막(32)과 흑색막(33) 위에는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 알루미늄 등으로 이루어지는 금속박막층을 형성하여 애노드 전극(30)을 형성한다. 상기에서 금속박막층으로 이루어지는 애노드 전극(30)은 내전압특성과 휘도향상에 유리하다.On the fluorescent film 32 and the black film 33, as shown in FIGS. 1 and 2, a metal thin film layer made of aluminum or the like is formed to form an anode electrode 30. The anode electrode 30 formed of the metal thin film layer is advantageous in improving the breakdown voltage characteristic and luminance.

그리고 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 제2기판(22)에 ITO 등과 같이 광투과율이 우수한 투명전극으로 애노드 전극(34)을 형성하고, 애노드 전극(34) 위에 형광막(32)을 형성한 다음, 다시 금속박막층으로 애노드 전극(30)을 형성하는 것도 가능하다.As shown in FIG. 5, an anode electrode 34 is formed on the second substrate 22 using a transparent electrode having excellent light transmittance, such as ITO, and a fluorescent film 32 is formed on the anode electrode 34. It is also possible to form the anode electrode 30 again with the metal thin film layer.

상기와 같이 구성되는 제1기판(20)과 제2기판(22)은 게이트 전극(26)과 형광막(32)이 직교하도록 마주한 상태에서 소정의 간격을 두고 실링물질(밀봉재)에 의해 접합되며, 그 사이에 형성되는 내부 공간은 배기시켜 진공상태를 유지한다.The first substrate 20 and the second substrate 22 configured as described above are bonded by a sealing material (sealing material) at predetermined intervals in a state where the gate electrode 26 and the fluorescent film 32 face each other at right angles. The internal spaces formed therebetween are evacuated to maintain a vacuum.

또 제1기판(20)과 제2기판(22)의 간격을 일정하게 유지시키기 위하여 스페이서(38)를 제1기판(20)과 제2기판(22)의 사이에 소정의 간격으로 배열하여 설치한다. 상기 스페이서(38)는 화소의 위치 및 전자빔의 경로를 피하여 설치하는 것이 바람직하다. In addition, the spacer 38 is arranged between the first substrate 20 and the second substrate 22 at predetermined intervals so as to maintain a constant distance between the first substrate 20 and the second substrate 22. do. The spacer 38 is preferably provided to avoid the position of the pixel and the path of the electron beam.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 다른 전자 방출 소자의 일실시예의 작동과정을 설명한다.Next will be described the operation of one embodiment of the electron-emitting device according to the present invention configured as described above.

먼저 외부로부터 제1전극(24), 제2전극(26), 집속 전극(40), 애노드 전극(32)에 소정의 전압을 인가하여 구동시킨다.First, a predetermined voltage is applied to the first electrode 24, the second electrode 26, the focusing electrode 40, and the anode electrode 32 from the outside.

상기와 같이 각 전극에 전압이 인가되면, 게이트 전극인 제2전극(26)과 캐소드 전극인 제1전극(24)의 전압 차에 의하여 전자방출부(28) 주위에 전계가 형성되어 전자방출부(28)로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자는 애노드 전극(30)에 인가된 고전압에 이끌려 제2기판(22)쪽으로 향하면서 집속 전극(40)에 인가된 전압에 의하여 집속되고, 해당 화소의 형광막(32)에 충돌하여 발광시키는 것에 의하여 소정의 영상을 구현한다.When a voltage is applied to each electrode as described above, an electric field is formed around the electron emission unit 28 by the voltage difference between the second electrode 26 as the gate electrode and the first electrode 24 as the cathode electrode. Electrons are emitted from the 28, and the emitted electrons are focused by the voltage applied to the focusing electrode 40 while being attracted by the high voltage applied to the anode electrode 30 toward the second substrate 22, A predetermined image is realized by colliding with the fluorescent film 32 to emit light.

그리고 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 다른 실시예는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판(20) 및 제2기판(22)과, 상기 제1기판(20) 상에 소정의 간격을 두고 서로 대향하여 형성되는 제1전극(72) 및 제2전극(74)과, 상기 제1전극(72) 및 제2전극(74) 사이에 연결되어 형성되는 전자방출부(78)와, 상기 제2기판(22) 상에 형성되는 애노드 전극(30)과, 상기 애노드 전극(30)의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막(32)과, 지지절연층(50)을 사이에 두고 상기 제1기판(20)의 제1전극(72) 및 제2전극(74) 위에 설치되며 상기 전자방출부(78)에서 방출된 전자빔이 통과하는 다수의 빔통과구멍(41)이 소정의 패턴으로 배열되어 형성되는 금속판으로 이루어지는 집속 전극(40)을 포함하여 이루어진다. Another embodiment of the electron emitting device according to the present invention, as shown in Figs. 5 and 6, the first substrate 20 and the second substrate 22 and the first substrate which are arranged facing each other at a predetermined interval, and the first substrate The first electrode 72 and the second electrode 74 formed on the 20 to face each other at predetermined intervals, and are connected between the first electrode 72 and the second electrode 74. An electron emission unit 78, an anode electrode 30 formed on the second substrate 22, a fluorescent film 32 formed in a predetermined pattern on one surface of the anode electrode 30, and support insulation A plurality of beam passes provided on the first electrode 72 and the second electrode 74 of the first substrate 20 with the layer 50 therebetween and through which the electron beam emitted from the electron emission unit 78 passes. The hole 41 includes a focusing electrode 40 made of a metal plate formed by being arranged in a predetermined pattern.

상기 제1전극(72)과 제2전극(74)은 상기 제1기판(20)의 동일 평면상에 형성된다.The first electrode 72 and the second electrode 74 are formed on the same plane of the first substrate 20.

상기에서 제1전극(72) 및 제2전극(74)에는 각각 표면의 일부를 덮으면서 서로 근접하도록 제1도전막(73) 및 제2도전막(75)을 형성하고, 상기 전자방출부(78)는 서로 근접하여 형성되는 상기 제1도전막(73)과 제2도전막(75) 사이에 형성된다.In the first electrode 72 and the second electrode 74, the first conductive film 73 and the second conductive film 75 are formed so as to be close to each other while covering a part of the surface, respectively, and the electron emitting portion ( 78 is formed between the first conductive film 73 and the second conductive film 75 formed in close proximity to each other.

상기에서 제1전극(72)과 제2전극(74)에 각각 전압을 인가하면, 상기 제1전극(72)과 제2전극(74) 사이에 형성된 나노 사이즈 갭 부분인 전자방출부(78)로 전류가 흐르며, 상기 제2기판(22)의 애노드 전극(30), (34)에 형성된 고전압에 의하여 전자의 일부 방출이 이루어진다.When the voltage is applied to the first electrode 72 and the second electrode 74, respectively, the electron emission unit 78 which is a nano-sized gap formed between the first electrode 72 and the second electrode 74. A current flows through the furnace, and part of electrons are emitted by the high voltages formed on the anode electrodes 30 and 34 of the second substrate 22.

상기 제1전극(72)과 제2전극(74) 사이의 간격은 대략 수십nm∼수백㎛ 정도의 범위에서 설정한다.The interval between the first electrode 72 and the second electrode 74 is set in a range of about several tens of nm to several hundreds of micrometers.

상기 제1전극(72) 및 제2전극(74)은 전기적으로 도전성을 가진 다양한 재료가 사용가능하며, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 금(Au), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 백금(Pt), 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 은(Ag) 등의 금속 및 그 합금, 금속산화물로 이루어지는 인쇄도체 및 ITO 등의 투명전극 등이 모두 사용가능하다.The first electrode 72 and the second electrode 74 may be formed of various electrically conductive materials, and include nickel (Ni), chromium (Cr), gold (Au), molybdenum (Mo), and tungsten (W). ), Platinum (Pt), titanium (Ti), aluminum (Al), copper (Cu), metals such as palladium (Pd), silver (Ag) and alloys thereof, printed conductors made of metal oxides, and transparent electrodes such as ITO And the like can all be used.

상기 제1도전막(73) 및 제2도전막(75)은 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 등의 도전성 재료를 이용한 미립자 박막으로 형성한다.The first conductive film 73 and the second conductive film 75 are formed of a thin film of particles using conductive materials such as nickel (Ni), gold (Au), platinum (Pt), and palladium (Pd).

상기 제1도전막(73) 및 제2도전막(75)은 흑연층 탄소나 탄소화합물 등을 이용하여 형성하는 것도 가능하다. 상기 탄소 또는 탄소화합물은 유기물질 가스 분위기 하에서 펄스전압 인가를 반복하는 것에 의하여 형성하는 것이 가능하다.The first conductive film 73 and the second conductive film 75 may be formed using graphite layer carbon, a carbon compound, or the like. The carbon or carbon compound can be formed by repeating the application of a pulsed voltage in an organic material gas atmosphere.

상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.Also in the above-described other embodiments, the present invention can be implemented in the same configuration as the above-described embodiment except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof will be omitted.

상기한 일실시예 및 다른 실시예에서 설명하지 않은 구체적인 구성이나 제조방법은 일반적인 FEA형 전자 방출 소자나 표면전도형 전자 방출 소자(SED)의 다양한 구성을 적용하여 실시하는 것이 가능하다.Specific configurations or manufacturing methods not described in the above embodiments and other embodiments may be implemented by applying various configurations of a general FEA type electron emission device or surface conduction electron emission device (SED).

그리고 본 발명에 따른 전자 방출 표시소자는 상기한 FEA형 전자 방출 소자나 표면전도형 전자 방출 소자(SED) 뿐만아니라, 집속 전극(그리드 플레이트 또는 포커싱 전극 등)을 사용하는 다양한 전자 방출 표시소자에의 적용도 가능하다.The electron emission display device according to the present invention can be applied to various electron emission display devices using not only the FEA type electron emission device and the surface conduction electron emission device (SED) but also focusing electrodes (such as a grid plate or a focusing electrode). Application is also possible.

그리고 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 제조방법의 일실시예는 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1기판(20)에 서로 단락되지 않도록 제1전극(24)과 제2전극(26)을 소정의 패턴으로 형성(P10)하고, 상기 제1전극(24) 및 제2전극(26) 위에 지지절연층(50)을 형성(P30)하고, 상기 지지절연층(50) 위에 다수의 빔통과구멍(41)이 형성된 집속 전극(40)을 설치(P40)하고, 상기 집속 전극(40) 위에 고정절연층(60)을 형성(P50)하여 집속 전극(40)의 고정을 행하는 과정을 포함하여 이루어진다.7 and 8, the first electrode 24 and the second electrode 26 are disposed so that the first substrate 20 is not shorted to each other. Is formed in a predetermined pattern (P10), a support insulating layer 50 is formed on the first electrode 24 and the second electrode 26 (P30), and a plurality of beams are formed on the support insulating layer 50. Installing a focusing electrode 40 having a through hole 41 formed therein (P40), and forming a fixed insulating layer 60 on the focusing electrode 40 (P50) to fix the focusing electrode 40. It is done by

상기 지지절연층(50)과 고정절연층(60)은 동일 재질로 형성하는 것도 가능하고, 서로 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.The support insulating layer 50 and the fixed insulating layer 60 may be formed of the same material, or may be formed of different materials.

상기에서 제1전극(24)과 제2전극(26)을 형성(P10)한 다음, 전자방출부(28)를 형성(P20)하고 지지절연층(50)을 형성(P30)한다. The first electrode 24 and the second electrode 26 are formed (P10), and then the electron emission unit 28 is formed (P20) and the support insulating layer 50 is formed (P30).

상기에서 지지절연층(50)은 고정절연층(60)을 형성한 다음, 고정절연층(60)과 동시에 소정의 패턴으로 패터닝하여 상기 제1전극(24) 및 제2전극(26)의 일부와 상기 전자방출부(28)를 노출시킨다.The supporting insulating layer 50 forms a fixed insulating layer 60 and is then patterned together with the fixed insulating layer 60 in a predetermined pattern to form part of the first electrode 24 and the second electrode 26. And expose the electron emission unit 28.

상기 고정절연층(60)은 절연 페이스트(paste) 등을 이용하여 인쇄 등의 방법으로 도포하며, 도면에 나타내지 않았지만 포토레지스트를 이용한 사진식각방법 등을 이용하여 소정의 패턴으로 형성한다.The fixed insulating layer 60 is applied by a printing method using an insulating paste or the like, and is not formed, but is formed in a predetermined pattern using a photolithography method using a photoresist.

또 상기 고정절연층(60)은 절연 페이스트 등을 스크린 인쇄 등의 방법을 이용하여 소정의 패턴으로 인쇄 형성하는 것도 가능하다.In addition, the fixed insulating layer 60 may be formed by printing an insulating paste or the like in a predetermined pattern using a screen printing method.

상기 고정절연층(60)은 도포되는 과정에서 절연 페이스트의 일부가 상기 집속 전극(40)의 빔통과구멍(41)을 채우게 되고, 하면에 형성된 지지절연층(50)에 접촉하게 되며, 소성 등의 공정을 거치게 되면 상기 고정절연층(60)과 지지절연층(50)의 접촉부가 일체로 고정된다. 따라서 상기 집속 전극(40)은 고정절연층(60)과 지지절연층(50)의 접착(융접) 등에 의하여 확고하게 고정된다.In the process of applying the fixed insulating layer 60, a part of the insulating paste fills the beam through hole 41 of the focusing electrode 40, and comes into contact with the supporting insulating layer 50 formed on the lower surface thereof, After the process of the contact portion of the fixed insulating layer 60 and the support insulating layer 50 is fixed integrally. Therefore, the focusing electrode 40 is firmly fixed by adhesion (fusion) of the fixed insulating layer 60 and the supporting insulating layer 50.

그리고 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 제조방법의 다른 실시예는 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1기판(20)에 제1전극(24)과 제2전극(26)을 형성(P10)한 다음, 지지절연층(50)을 형성(P30)하고, 전자방출부(28)를 형성(P20)하는 과정으로 이루어진다.In another embodiment of the method of manufacturing an electron emission device according to the present invention, as shown in FIGS. 9 and 10, the first electrode 24 and the second electrode 26 are formed on the first substrate 20 (P10). Next, the support insulation layer 50 is formed (P30), and the electron emission unit 28 is formed (P20).

즉 제1기판(20)에 제1전극(24)과 제2전극(26)을 형성한 다음, 제1전극(24) 및 제2전극(26) 위에 지지절연층(50)을 도포하고, 소정의 패턴으로 패터닝하여 제1전극(24) 및 제2전극(26)의 일부를 노출시키고, 전자방출부(28)를 형성할 공간을 노출시키는 과정을 먼저 수행한다.That is, the first electrode 24 and the second electrode 26 are formed on the first substrate 20, and then the support insulating layer 50 is coated on the first electrode 24 and the second electrode 26. Patterning is performed in a predetermined pattern to expose a portion of the first electrode 24 and the second electrode 26, and a process of exposing a space for forming the electron emission unit 28 is first performed.

본 발명에 따른 전자 방출 소자의 제조방법의 다른 실시예는 상기와 같이 지지절연층(50)을 형성(P30)한 다음, 전자방출부(28)를 형성(P20)하는 것에 의하여 지지절연층(50)을 형성하고 패터닝하는 과정에서 전자방출부(28)가 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.According to another embodiment of the method of manufacturing an electron emission device according to the present invention, the support insulating layer 50 may be formed by forming the support insulating layer 50 as described above (P30) and then forming the electron emitting unit 28 (P20). 50 may be prevented from being damaged in the process of forming and patterning 50).

또 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 제조방법의 다른 실시예는 상기와 같이 전자방출부(28)를 형성(P20)한 다음, 다수의 빔통과구멍(41)이 형성된 집속 전극(40)을 지지절연층(50) 위에 설치(P40)하고, 소정의 패턴으로 절연 페이스트를 도포하는 것에 의하여 고정절연층(60)을 형성(P50)하는 과정으로 이루어진다.In addition, another embodiment of the method of manufacturing an electron emission device according to the present invention forms the electron emission unit 28 as described above (P20), and then supports the focusing electrode 40 having a plurality of beam passing holes 41 formed therein. It is formed on the insulating layer 50 (P40), and the fixed insulating layer 60 is formed (P50) by applying an insulating paste in a predetermined pattern.

상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.Also in the above-described other embodiments, the present invention can be implemented in the same configuration as the above-described embodiment except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 전자 방출 소자는 상기와 같이 제1기판(20)에 제1전극(24), 제2전극(26), 지지절연층(50), 집속 전극(40), 고정절연층(60)을 일체로 형성하고, 제2기판(22)에 형광막(32)과 애노드 전극(30)을 일체로 형성한 다음, 제1기판(20)과 제2기판(22)을 위치 정렬하여 조립하고 봉착 및 배기, 밀봉하는 과정을 통하여 완성된다. 이러한 조립과정은 일반적인 전자 방출 소자의 제조방법과 마찬가지의 과정으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.In the electron emitting device according to the present invention, the first electrode 24, the second electrode 26, the support insulating layer 50, the focusing electrode 40, and the fixed insulating layer 60 are formed on the first substrate 20 as described above. ) Is integrally formed, the fluorescent film 32 and the anode electrode 30 are integrally formed on the second substrate 22, and then the first substrate 20 and the second substrate 22 are aligned and assembled. It is completed through the process of sealing, venting, sealing. This assembly process can be carried out by the same process as the manufacturing method of a general electron emitting device, so a detailed description thereof will be omitted.

상기에서는 본 발명에 따른 전자 방출 소자 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above description of the preferred embodiment of the electron emitting device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to the claims and the detailed description of the invention and the various modifications to be carried out within the scope of the accompanying drawings It is possible and this also belongs to the scope of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 전자 방출 소자 및 그 제조방법에 의하면, 고정절연층과 지지절연층에 의하여 집속 전극이 고정 지지되므로, 제1기판과 제2기판의 조립공정에서 집속 전극의 위치 정렬과정이 필요 없어 조립작업이 용이하게 이루어진다.According to the electron emission device and the manufacturing method according to the present invention made as described above, since the focusing electrode is fixedly supported by the fixed insulating layer and the supporting insulating layer, the alignment of the focusing electrodes in the assembly process of the first substrate and the second substrate It is easy to assemble because no process is required.

또 집속 전극의 고정 지지가 고정절연층과 지지절연층의 접합에 의하여 확고하게 유지되므로, 금속판으로 이루어지는 집속 전극의 진동이 최대한 억제된다.In addition, since the fixed support of the focusing electrode is firmly held by the bonding of the fixed insulating layer and the supporting insulating layer, vibration of the focusing electrode made of a metal plate is suppressed as much as possible.

그리고 본 발명에 따른 전자 방출 소자에 의하면, 집속 전극을 금속판으로 형성하는 것이 가능하므로 집속 전극을 박막으로 형성하는 것에 비하여 애노드 전계의 차폐가 효과적으로 이루어짐은 물론, 집속 전극의 두께가 두껍게 형성되므로 전자빔의 집속 성능이 크게 향상된다.In addition, according to the electron emitting device according to the present invention, the focusing electrode can be formed of a metal plate, so that the shielding of the anode field is more effective and the thickness of the focusing electrode is thicker than that of the focusing electrode. Focusing performance is greatly improved.

나아가 본 발명에 따른 전자 방출 소자에 의하면, 애노드 전계의 차폐가 효과적으로 이루어지므로, 애노드 전극에 인가되는 전압을 보다 고전압으로 증대시키는 것이 가능하며, 휘도를 향상시키는 것이 가능하다.Furthermore, according to the electron-emitting device according to the present invention, since the shielding of the anode electric field is effectively performed, it is possible to increase the voltage applied to the anode electrode to a higher voltage, and to improve the brightness.

본 발명에 따른 전자 방출 소자에 의하면, 집속 전극의 빔통과구멍을 미세구멍으로 실시하는 것이 가능하므로, 집속 전극을 설치하는 과정에서 전자방출부와 위치 정렬을 실시할 필요가 없고, 조립작업이 매우 용이하게 이루어진다.According to the electron-emitting device according to the present invention, since the beam through hole of the focusing electrode can be made with a fine hole, it is not necessary to align the position with the electron-emitting part in the process of installing the focusing electrode, and the assembling work is very It is done easily.

도 1은 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일실시예를 나타내는 부분확대 사시도이다.1 is a partially enlarged perspective view showing an embodiment of an electron emission device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일실시예를 나타내는 부분확대 단면도이다.2 is a partially enlarged cross-sectional view showing an embodiment of an electron emission device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일실시예에 있어서 집속 전극의 설치상태를 나타내는 부분확대 사시도이다.Figure 3 is a partially enlarged perspective view showing the installation state of the focusing electrode in one embodiment of the electron emitting device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일실시예에 있어서 집속 전극의 구성을 나타내는 부분확대 사시도이다.4 is a partially enlarged perspective view showing the configuration of a focusing electrode in one embodiment of an electron emission device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 다른 실시예를 나타내는 부분확대 단면도이다.5 is a partially enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the electron emission device according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 다른 실시예에 있어서 전자방출부를 나타내는 부분확대 평면도이다.6 is a partially enlarged plan view illustrating an electron emission unit in another embodiment of the electron emission device according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 전자 방출 소자 제조방법의 일실시예를 나타내는 공정순서도이다.7 is a process flowchart showing an embodiment of the method of manufacturing an electron emission device according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 전자 방출 소자 제조방법의 일실시예를 부분확대 단면도로 나타내는 공정순서도이다.8 is a process flowchart showing, in partial enlarged sectional view, an embodiment of a method of manufacturing an electron emitting device according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 전자 방출 소자 제조방법의 다른 실시예를 나타내는 공정순서도이다.9 is a process flowchart showing another embodiment of the method of manufacturing an electron emission device according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 전자 방출 소자 제조방법의 다른 실시예를 부분확대 단면도로 나타내는 공정순서도이다.10 is a process flowchart showing, in a partially enlarged sectional view, another embodiment of the method of manufacturing an electron emission device according to the present invention.

Claims (12)

소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판 및 제2기판과;A first substrate and a second substrate disposed to face each other at a predetermined interval; 상기 제1기판 상에 서로 단락되지 않도록 형성되는 제1전극 및 제2전극과;A first electrode and a second electrode formed on the first substrate so as not to be shorted to each other; 상기 제1기판 상에 형성되는 전자방출부와;An electron emission unit formed on the first substrate; 상기 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과;An anode electrode formed on the second substrate; 상기 애노드 전극의 어느 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막; 및A fluorescent film formed on a surface of the anode electrode in a predetermined pattern; And 지지절연층을 사이에 두고 상기 제1기판의 제1전극 및 제2전극 위에 설치되며 상기 전자방출부에서 방출된 전자빔이 통과하는 다수의 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 배열되어 형성되는 금속판으로 이루어지는 집속 전극A metal plate is provided on the first electrode and the second electrode of the first substrate with a supporting insulating layer interposed therebetween and is formed by arranging a plurality of beam passing holes through which the electron beam emitted from the electron emission part passes in a predetermined pattern. Focusing electrode 을 포함하는 전자 방출 소자.Electron emitting device comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 집속 전극의 위에 고정절연층을 형성하고,Forming a fixed insulating layer on the focusing electrode, 상기 고정절연층의 일부가 집속 전극의 빔통과구멍을 통하여 지지절연층에 일체로 접합되는 것에 의하여 상기 집속 전극이 고정 지지되는 전자 방출 소자.And the fixed electrode is fixedly supported by a part of the fixed insulating layer integrally bonded to the supporting insulating layer through a beam through hole of the focused electrode. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 집속 전극의 빔통과구멍은 상기 전자방출부의 크기보다 작은 미세구멍으로 형성하는 전자 방출 소자.And the beam passing hole of the focusing electrode is formed as a micro hole smaller than the size of the electron emitting part. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 집속 전극의 빔통과구멍을 지지하는 브릿지부의 폭은 상기 전자방출부의 수직상부 평면에 있어서 브릿지부가 차지하는 총면적이 전자방출부 면적의 1/2 이하로 되는 범위 내에서 설정하는 전자 방출 소자.And a width of the bridge portion for supporting the beam passing hole of the focusing electrode within a range such that a total area occupied by the bridge portion in the vertical upper plane of the electron emission portion is equal to or less than 1/2 of the area of the electron emission portion. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 전자방출부는 그라파이트, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, 카본 나노튜브, C₆₀ 중에서 선정하여 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 형성하는 전자 방출 소자.The electron emitting unit is selected from graphite, diamond, diamond-like carbon, carbon nanotubes, C ₆₀ , the electron emitting device is formed alone or in combination of two or more kinds. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 제1전극은 상기 제1기판 상에 소정의 간격으로 형성되고,The first electrode is formed on the first substrate at predetermined intervals, 상기 제2전극은 절연막을 사이에 두고 상기 제1전극과 교차하는 패턴으로 형성되고,The second electrode is formed in a pattern crossing the first electrode with an insulating film therebetween, 상기 전자방출부는 상기 제2전극과 교차하는 부분의 제1전극에 연결되어 형성되는 전자 방출 소자.The electron emission device is formed by being connected to the first electrode of the portion intersecting the second electrode. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 제1전극과 제2전극은 제1기판 상에 소정의 간격을 두고 서로 대향하여 형성되고,The first electrode and the second electrode are formed to face each other at a predetermined interval on the first substrate, 상기 제1전극 및 제2전극의 표면 일부를 덮으면서 서로 근접하도록 제1도전막 및 제2도전막이 형성되고,The first conductive film and the second conductive film are formed so as to be close to each other while covering a part of the surface of the first electrode and the second electrode, 상기 전자방출부가 서로 근접하여 형성되는 상기 제1도전막과 제2도전막 사이에 연결되어 형성되는 전자 방출 소자.And an electron emission device formed between the first conductive film and the second conductive film which are formed in close proximity to each other. 제1기판에 서로 단락되지 않도록 제1전극과 제2전극을 소정의 패턴으로 형성하고,The first electrode and the second electrode are formed in a predetermined pattern on the first substrate so as not to be shorted to each other. 상기 제1전극 및 제2전극 위에 지지절연층을 형성하고,Forming a support insulating layer on the first electrode and the second electrode, 상기 지지절연층 위에 다수의 빔통과구멍이 형성된 집속 전극을 설치하고,A focusing electrode having a plurality of beam passing holes formed on the support insulating layer, 상기 집속 전극 위에 고정절연층을 형성하여 집속 전극의 고정을 행하는 과정을 포함하는 전자 방출 소자의 제조방법.And forming a fixed insulating layer on the focusing electrode to fix the focusing electrode. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 제1기판에 제1전극과 제2전극을 형성한 다음, 전자방출부를 형성하고 지지절연층을 형성하는 전자 방출 소자의 제조방법.A method of manufacturing an electron emitting device, comprising forming a first electrode and a second electrode on a first substrate, and then forming an electron emission unit and a supporting insulating layer. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,The method according to claim 8 or 9, 상기 지지절연층은 고정절연층을 형성한 다음, 고정절연층과 동시에 소정의 패턴으로 패터닝하는 전자 방출 소자의 제조방법.And forming a fixed insulating layer, and then patterning the support insulating layer in a predetermined pattern simultaneously with the fixed insulating layer. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 고정절연층은 절연 페이스트를 도포하여 형성하고,The fixed insulating layer is formed by applying an insulating paste, 상기 고정절연층은 도포되는 과정에서 절연 페이스트의 일부가 상기 집속 전극의 빔통과구멍을 채우면서 지지절연층의 접촉하여 일체로 고정되는 전자 방출 소자의 제조방법.And the fixed insulating layer is integrally fixed in contact with the supporting insulating layer while a part of the insulating paste fills the beam through hole of the focusing electrode. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 제1기판에 제1전극과 제2전극을 형성한 다음, 지지절연층을 소정의 패턴으로 형성하고, 전자방출부를 형성하는 전자 방출 소자의 제조방법.And forming a support insulating layer in a predetermined pattern, and forming an electron emission unit on the first substrate.