KR20060096886A

KR20060096886A - Electron emission device

Info

Publication number: KR20060096886A
Application number: KR1020050018161A
Authority: KR
Inventors: 이승현
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2006-09-13

Abstract

스페이서의 표면에 전극에 전기적으로 연결되는 도전부재를 위치시켜 스페이서에 차징된 전하를 제거함으로써 방전으로 인한 손상을 방지 하기 위하여, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 상에 서로 단락되지 않도록 형성되는 제1전극 및 제2전극과, 상기 제1전극 및 제2전극 중 적어도 하나에 연결되어 형성되는 전자방출부와, 상기 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과, 상기 애노드 전극의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막과, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 설치되고 표면의 일부에 도전부재가 위치하는 다수의 스페이서를 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.A first substrate and a second substrate disposed to face each other at predetermined intervals in order to prevent damage due to discharge by placing a conductive member electrically connected to the electrode on the surface of the spacer to remove the charge charged in the spacer; A first electrode and a second electrode formed on the first substrate so as not to be short-circuited with each other, an electron emission part formed to be connected to at least one of the first electrode and the second electrode, and an anode formed on the second substrate An electron emission device including an electrode, a fluorescent film formed in a predetermined pattern on one surface of the anode electrode, and a plurality of spacers disposed between the first and second substrates and having a conductive member positioned on a part of the surface thereof; to provide.

전자 방출 소자, 도전부재, 스페이서, 스페이서홈, 전자 방출원, 차징. Electron emission element, conductive member, spacer, spacer groove, electron emission source, charging.

Description

전자 방출 소자 {Electron Emission Device}Electron Emission Device

도 1은 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일실시예를 나타내는 부분확대 분해사시도이다.1 is a partially enlarged exploded 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 스페이서의 부분확대 단면도이다.3 is a partially enlarged cross-sectional view of a spacer in an embodiment of an electron emission device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일실시예에 있어서 스페이서의 제2실시예를 나타내는 부분확대 단면도이다.4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a second embodiment of the spacer in the embodiment of the 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 종래 FEA형 전자 방출 소자를 나타내는 부분확대 분해사시도이다.6 is a partially enlarged exploded perspective view showing a conventional FEA type electron emission device.

도 7은 종래 FEA형 전자 방출 소자를 나타내는 부분확대 단면도이다.7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a conventional FEA type electron emission device.

도 8은 종래 SCE형 전자 방출 소자를 나타내는 부분확대 단면도이다.8 is a partially enlarged cross-sectional view showing a conventional SCE type electron emission device.

도 9는 종래 SCE형 전자 방출 소자의 전자 방출 구조를 나타내는 평면도이다.9 is a plan view showing an electron emission structure of a conventional SCE type electron emission device.

본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스페이서의 표면에 차징되는 전자를 제거하기 위한 도전부재를 위치시키고 전극 중의 하나와 전기적으로 연결시킴으로써 스페이서의 차징으로 발생하는 방전에 의한 손상을 방지하는 것이 가능한 전자 방출 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emitting device, and more particularly, to prevent damage caused by discharge caused by charging of a spacer by placing a conductive member for removing electrons charged on the surface of the spacer and electrically connecting it with one of the electrodes. It is related with the electron emission element which can be made.

일반적으로 전자 방출 소자(Electron Emission Device)는 전자원의 종류에 따라 열음극(hot cathode)을 이용하는 방식과 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식으로 분류할 수 있다. 상기에서 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 전계방출 어레이(FEA;Field Emitter Array)형, 표면전도 에미션(SCE;Surface-Conduction Emission)형, 금속-유전층-금속(MIM;Metal-Insulator-Metal)형 및 금속-유전층-반도체(MIS;Metal-Insulator-Semiconductor)형, 발리스틱(BSE;Ballistic electron Surface Emitting)형 등이 알려져 있다.In general, an electron emission device may be classified into a method using a hot cathode and a cold cathode according to the type of electron source. The electron emission device using the cold cathode may include a field emitter array (FEA) type, a surface conduction emission type (SCE) type, and a metal-dielectric layer-metal (MIM) type. Metal-type, metal-insulator-semiconductor (MIS) type, ballistic electron surface emitting (BSE) type, and the like are known.

상기에서 MIM형 및 MIS형 전자 방출 소자는 각각 금속-유전층-금속(MIM) 또는 금속-유전층-반도체(MIS)의 구조로 전자방출원을 구성하고, 유전층을 사이에 두고 위치하는 두 금속 또는 금속과 반도체 사이에 전압을 인가할 때 높은 전자 전위를 갖는 금속 또는 반도체로부터 낮은 전자 전위를 갖는 금속쪽으로 전자가 이동 및 가속되면서 방출되는 원리를 이용한 소자이다.The MIM type and the MIS type electron emission devices are composed of a metal-dielectric layer-metal (MIM) or a metal-dielectric layer-semiconductor (MIS), respectively, and constitute an electron emission source. When a voltage is applied between the semiconductor and the semiconductor, a device using the principle of emitting electrons is moved and accelerated from a metal having a high electron potential or from a semiconductor to a metal having a low electron potential.

상기 BSE형 전자 방출 소자는 반도체의 사이즈를 반도체중의 전자의 평균자유행정보다 작은 치수 영역까지 축소하면 전자가 산란하지 않고 주행하는 원리를 이용한 소자로서, 오믹전극상에 금속 또는 반도체로 이루어지는 전자공급층을 형성하고 전자공급층위에 절연층과 금속박막, 형광체층을 형성하여 오믹전극과 금속박막에 전원을 인가하는 것에 의하여 전자가 방출되도록 구성한 소자이다.The BSE-type electron emission device is a device using a principle that electrons travel without scattering when the size of a semiconductor is reduced to a small dimension region of the average free flow information of electrons in a semiconductor. An electron is emitted by forming a layer and forming an insulating layer, a metal thin film, and a phosphor layer on the electron supply layer to apply power to the ohmic electrode and the metal thin film.

상기 FEA형 전자 방출 소자는 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비가 큰 물질을 전자방출원으로 사용할 경우 진공 중에서 전계에 의하여 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한 것으로, 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물이나 흑연, 다이아몬드상 카본(DLC) 등의 탄소계 물질 및 나노튜브(nano tube)나 나노와이어(nano wire) 등의 나노물질을 전자방출원으로 적용하는 기술이 개발되고 있다.The FEA type electron emission device uses a principle that electrons are easily emitted by an electric field in vacuum when a material having a low work function or a large aspect ratio is used as the electron emission source, and molybdenum (Mo) or silicon (Si) is used. ) Is applied as a tip emitting structure with a sharp tip, carbonaceous materials such as graphite and diamond-like carbon (DLC), and nanomaterials such as nanotubes and nanowires as electron emission sources Technology is being developed.

상기 FEA형 전자 방출 소자의 전형적인 구조는, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 진공용기를 구성하는 두 기판 중 제1기판(2) 위에 전자방출부(6)가 형성되고, 전자방출부(6)의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들로 캐소드 전극(3)과 게이트 전극(5)이 형성되며, 제1기판(2)에 대향하는 제2기판(4)의 일면에 형광층(8)과 더불어 형광층(8)을 고전위 상태로 유지시키는 애노드 전극(7)이 형성되는 구성으로 이루어진다.A typical structure of the FEA type electron emitting device is, as shown in Figs. 6 and 7, an electron emitting portion 6 is formed on the first substrate 2 of the two substrates constituting the vacuum vessel, and the electron emitting portion ( The cathode electrode 3 and the gate electrode 5 are formed as driving electrodes for controlling the electron emission of 6), and the fluorescent layer 8 is formed on one surface of the second substrate 4 opposite to the first substrate 2. In addition, the anode electrode 7 for maintaining the fluorescent layer 8 in a high potential state is formed.

상기에서 캐소드 전극(3)과 게이트 전극(5) 사이에는 절연막(14)이 형성되고, 상기 형광층(8)에는 흑색층(9)이 형성된다.In this case, an insulating film 14 is formed between the cathode electrode 3 and the gate electrode 5, and a black layer 9 is formed in the fluorescent layer 8.

그리고 상기 SCE형 전자 방출 소자는 기판상에 형성된 전극에 전압을 인가하여 작은 면적의 도전박막 표면으로 전류를 흘려 미세 갭인 전자방출부로부터 전자가 방출되는 원리를 이용한 소자로서, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1기판 (2) 위에 서로 마주보며 배치된 제1전극(18)과 제2전극(19) 사이에 도전박막(15), (16)을 제공하고, 상기 도전박막(15), (16)에 미세 균열을 제공하는 것에 의하여 전자방출부(17)를 형성한 소자이다.The SCE-type electron emission device is a device using the principle that electrons are emitted from the electron emission portion, which is a fine gap, by applying a voltage to an electrode formed on a substrate to flow a current to a conductive thin film surface having a small area. As shown, the conductive thin films 15 and 16 are provided between the first electrode 18 and the second electrode 19 which face each other on the first substrate 2, and the conductive thin film 15 And (16) are elements in which the electron emission section 17 is formed.

상기 FEA형 및 SCE형 전자 방출 소자에 있어서, 상기 제1기판(2) 및 제2기판(4)은 프리트(frit) 등의 밀봉재에 의해 일체로 접합된 다음 내부가 배기되어 진공용기를 구성하게 되며, 진공용기 내부에는 다수의 스페이서(12)가 장착되어 진공용기에 가해지는 압력에 대응하여 제1기판(2) 및 제2기판(4)의 간격을 일정하게 유지하도록 구성된다.In the FEA type and SCE type electron emission devices, the first substrate 2 and the second substrate 4 are integrally joined by a sealing material such as frit, and then the inside is evacuated to form a vacuum container. A plurality of spacers 12 are mounted inside the vacuum vessel to maintain a constant distance between the first substrate 2 and the second substrate 4 in response to the pressure applied to the vacuum vessel.

상기 스페이서(12)는 제1기판(2)과 제2기판(4) 사이에 분리되어 설치되고, 각각 접착제 등의 접착물질(13)을 이용하여 제1기판(2)과 제2기판(4)에 고정된다.The spacer 12 is separated and installed between the first substrate 2 and the second substrate 4, and each of the first substrate 2 and the second substrate 4 using an adhesive material 13 such as an adhesive, respectively. It is fixed to).

상술한 종래 전자 방출 소자에 있어서는, 상기 전자방출부(6), (17)에서 방출된 전자빔의 일부가 상기 스페이서(12)에 충돌하여 차징(charging)되는 현상이 발생하고, 이로 인하여 스페이서(12) 주변부에 전자빔의 왜곡현상이 생기게 되어 시인성이 나빠짐은 물론, 차징된 전하의 방전으로 인하여 표시부에 손상을 입히는 문제점이 발생된다.In the above-described conventional electron emitting device, a phenomenon in which a part of the electron beams emitted from the electron emitting parts 6 and 17 collides with the spacer 12 and is charged, thereby causing the spacer 12 Distortion of the electron beam is generated at the periphery, resulting in poor visibility and damage to the display unit due to discharge of charged charges.

일부에서는 전자 방출 소자에 있어서, 전자방출부에서 방출된 전자가 스페이서에 충돌하여 차징(charging)될 경우, 이러한 차징을 제거하기 위해 스페이서 표면에 고저항막을 코팅하거나 스페이서 재료의 비저항 값을 조절하는 방법을 제안하지만, 이러한 방법은 소비 전력을 증가시켜 바람직한 해결책이라고 할 수 없다.In some cases, in the electron emitting device, when electrons emitted from the electron emitting part collide with the spacer and are charged, the method of coating a high resistance film on the surface of the spacer or adjusting the resistivity value of the spacer material to remove such charging However, this method increases power consumption and thus is not a preferable solution.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스페이서의 표면에 전극 중의 하나와 전기적으로 연결되는 도전부재를 위치시켜 스페이서에 차징(charging)된 전하를 제거하여 전자빔의 왜곡현상을 감소시킴과 동시에 방전에 의한 손상을 용이하게 방지할 수 있는 전자 방출 소자를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, by placing a conductive member electrically connected to one of the electrodes on the surface of the spacer to remove the charge charged in the spacer to reduce the distortion of the electron beam and at the same time discharge It is to provide an electron emitting device that can easily prevent damage by

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 제1전극 및 제2전극 중 적어도 하나에 연결되어 형성되는 전자방출부와, 상기 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과, 상기 애노드 전극의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막과, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 설치되고 표면의 일부에 도전부재가 위치하는 다수의 스페이서를 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-emitting part connected to at least one of an electrode and a second electrode, an anode formed on the second substrate, a fluorescent film formed in a predetermined pattern on one surface of the anode electrode, and the first substrate And a plurality of spacers disposed between the second substrates and having a conductive member positioned on a part of the surface thereof.

상기 도전부재는 상기 제1전극, 제2전극, 애노드 전극 중의 어느 하나의 전극과 전기적으로 연결되고, 스페이서의 측면의 중앙 부분에 대략 띠형상으로 설치하는 것이 바람직하다.The conductive member is electrically connected to any one of the first electrode, the second electrode, and the anode electrode, and is preferably provided in a substantially band shape at the center portion of the side surface of the spacer.

다음으로 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of the electron emitting device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1∼도 2는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일실시예로서 FEA형 전자 방출 소자를 나타내며, 도 5는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 다른 실시예로서 SCE형 전자 방출 소자를 나타낸다.1 to 2 show an FEA type electron emitting device as an embodiment of the electron emitting device according to the present invention, and FIG. 5 shows an SCE type electron emitting device as another embodiment of the electron emitting device according to the present invention.

먼저 도 1∼도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일 실시예인 FEA형 전자 방출 소자는 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(26) 위에 형성되는 전자방출부(28)와, 상기 제2기판(22) 상에 형성되는 애노드 전극(32)과, 상기 애노드 전극(32)의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막(34)과, 상기 제1기판(20) 및 제2기판(22) 사이에 설치되고 표면의 일부에 도전부재(52)가 위치하는 다수의 스페이서(50)로 이루어진다.First, as shown in FIGS. 1 and 2, an FEA type electron emitting device, which is an embodiment of an electron emitting 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. The first electrode 24, which is a plurality of cathode electrodes formed on the first substrate 20 at predetermined intervals, and the insulating layer 25 interposed therebetween, are formed in a pattern crossing the first electrode 24. The second electrode 26, which is a plurality of gate electrodes, an electron emission unit 28 formed on the first electrode 26 at a portion intersecting the second electrode 26, and the second substrate 22. An anode electrode 32 formed on the substrate, a fluorescent film 34 formed in a predetermined pattern on one surface of the anode electrode 32, and provided between the first substrate 20 and the second substrate 22 And a plurality of spacers 50 in which the conductive member 52 is located on a part of the surface.

상기 제1전극(24) 및 제2전극(26)은 스트라이프 패턴으로 형성하며, 서로 직교하는 방향으로 배열하여 형성한다. 예를 들면 상기 제1전극(24)은 도 1의 X축 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성하고, 상기 제2전극(26)은 도 1의 Y축 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 first electrode 24 is formed in a stripe pattern along the X-axis direction of FIG. 1, and the second electrode 26 is formed in a stripe pattern along the Y-axis direction of FIG. 1.

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

상기에서 제1전극(24)과 제2전극(26)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 캐소드 전극인 제1전극(24) 위로 각 화소 영역마다 하나 이상의 전자방출부(28)를 형성하고, 상기 절연막(25)과 게이트 전극인 제2전극(26)에는 각 전자방출부(28)에 대응하는 개구부를 형성하여 제1기판(20) 상에 전자방출부(28)가 노출되도록 한다.If the cross region of the first electrode 24 and the second electrode 26 is defined as the pixel region, at least one electron emission unit 28 is formed in each pixel region over the first electrode 24 as the cathode electrode. In addition, an opening corresponding to each electron emission part 28 is formed in the insulating layer 25 and the second electrode 26 as a gate electrode so that the electron emission part 28 is exposed on the first substrate 20.

도면에서는 전자방출부(28)가 원형으로 형성되고, 각 화소 영역에서 제1전극 (24)의 길이 방향을 따라 일렬로 배열되는 구성으로 나타냈지만, 전자방출부(28)의 평면 형상과 화소 영역당 개수 및 배열 형태 등은 도면에 나타낸 예에 한정되지 않는다.In the figure, although the electron emission unit 28 is formed in a circular shape and arranged in a line along the length direction of the first electrode 24 in each pixel area, the planar shape and the pixel area of the electron emission unit 28 are shown. The number of sugars and the arrangement form are not limited to the examples shown in the drawings.

상기 전자방출부(28)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질로 이루어지며, 예를 들면 탄소계 물질 또는 나노물질(나노미터 사이즈 물질)로 이루어진다. 상기 전자방출부(28)로 사용하는 바람직한 물질로는 흑연(graphite), 다이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC;Diamond Liked Carbon), C₆₀(fulleren) 등의 탄소계 물질 또는 탄소나노튜브(CNT;Carbon Nanotube), 흑연 나노파이버, 실리콘 나노와이어 등의 나노물질 및 이들의 조합 물질이 있다.The electron emission unit 28 is made of a material that emits electrons when an electric field is applied in a vacuum. Preferred materials used for the electron emission unit 28 include carbon-based materials such as graphite, diamond, diamond like carbon (DLC), C ₆₀ (fulleren), or carbon nanotubes (CNT; Carbon). Nanotubes), graphite nanofibers, silicon nanowires and the like, and combinations thereof.

또 상기에서는 제1기판(20)에 캐소드 전극인 제1전극(24)을 형성하고 그 위에 절연막(25)을 사이에 두고 게이트 전극인 제2전극(26)을 형성하는 것으로 설명하였지만, 제1기판(20)에 게이트 전극인 제2전극(26)을 형성하고 그 위에 절연막을 사이에 두고 캐소드 전극인 제1전극(24)을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제1전극(24)과 제2전극(26)의 교차영역 부분의 캐소드 전극인 제1전극(24) 표면에 직접 전자방출부(28)를 형성한다.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 film 25 therebetween. It is also possible to form the second electrode 26 as the gate electrode on the substrate 20 and to form the first electrode 24 as the cathode electrode with an insulating film therebetween. In this case, the electron emission part 28 is directly formed on the surface of the first electrode 24 which is the cathode electrode of the cross region of the first electrode 24 and the second electrode 26.

그리고 상기 제1기판(20)에 대향하는 제2기판(22)의 일면에는 형광막(34)과 흑색영역(35)이 형성되고, 형광막(34)과 흑색영역(35) 위로는 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어지는 애노드 전극(32)이 형성된다. 상기 애노드 전극(32)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받으며, 형광막(34)에서 방사된 가시광 중 제1기판(20)을 향해 방사된 가시광을 제2기판(22)쪽으로 반사시켜 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.In addition, a fluorescent film 34 and a black region 35 are formed on one surface of the second substrate 22 facing the first substrate 20, and aluminum and a fluorescent film 34 and the black region 35 are disposed on the surface of the second substrate 22. An anode electrode 32 made of the same metal film is formed. The anode electrode 32 receives a high voltage necessary for accelerating the electron beam from the outside, and reflects the visible light emitted toward the first substrate 20 of the visible light emitted from the fluorescent film 34 toward the second substrate 22. It serves to increase the luminance of.

한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 광투과율이 우수한 투명한 도전막으로 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 상기 애노드 전극은 제2기판을 향한 형광막과 흑색영역의 일면에 위치하며, 소정의 패턴으로 구분되어 복수개로 형성되는 것도 가능하다.On the other hand, the anode electrode may be composed of a transparent conductive film having excellent light transmittance such as indium tin oxide (ITO), etc., instead of a metal film. In this case, the anode electrode may be disposed on one surface of the fluorescent film facing the second substrate and the black region, and may be formed in plural in a predetermined pattern.

상기 제2기판(22)에 형성되는 형광막(34)은 적색(R) 형광막(34R), 녹색(G) 형광막(34G), 청색(B) 형광막(34B)을 소정의 간격을 두고 차례로 교대로 배열하여 이루어진다. 상기 각각의 형광막(34R), (34G), (34B) 사이에는 콘트라스트 향상을 위하여 흑색영역(35)을 형성한다.The fluorescent film 34 formed on the second substrate 22 has a predetermined interval between the red (R) fluorescent film 34R, the green (G) fluorescent film 34G, and the blue (B) fluorescent film 34B. And alternately arranged in turn. A black region 35 is formed between the respective fluorescent films 34R, 34G, and 34B to improve contrast.

상기와 같이 구성되는 제1기판(20)과 제2기판(22)은 전자방출부(28)와 형광막(34)이 마주한 상태에서 소정의 간격을 두고 실링물질(frit)인 밀봉재(도면에 나타내지 않음)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 sealing materials that are sealing materials (frit) at predetermined intervals in a state where the electron emission unit 28 and the fluorescent film 34 face each other (as shown in the drawing). (Not shown), and the internal space formed therebetween is evacuated to maintain a vacuum state.

그리고 제1기판(20)과 제2기판(22)의 간격을 일정하게 유지시키기 위하여 상기 스페이서(50)를 제1기판(20)과 제2기판(22)의 사이에 소정의 간격으로 배열하여 설치한다. 상기 스페이서(50)는 화소의 위치 및 전자빔의 경로를 피하여 비발광 영역에 설치하는 것이 바람직하다.The spacer 50 is arranged at a predetermined interval between the first substrate 20 and the second substrate 22 so as to maintain a constant distance between the first substrate 20 and the second substrate 22. Install. The spacer 50 may be disposed in the non-light emitting area, avoiding the position of the pixel and the path of the electron beam.

상기 스페이서(50)는 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이,상기 제1기판(20)과 제2기판(22)을 지지하여 일정한 간격을 유지하도록 설치된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the spacer 50 is installed to support the first substrate 20 and the second substrate 22 to maintain a constant gap.

상기 스페이서(50)의 양 끝단에는 접착력을 갖는 물질로 고정 접착시키는 것이 바람직하다.Both ends of the spacer 50 are preferably fixed and bonded with a material having adhesion.

상기 스페이서(50)의 측면에는 스페이서(50)의 길이 방향을 따라 도전부재(52)를 위치시킨다.The conductive member 52 is positioned on the side surface of the spacer 50 along the longitudinal direction of the spacer 50.

그리고 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 도전부재(52)의 설치를 용이하게 하고 도전부재(52)가 스페이서(50)의 면으로부터 돌출됨으로써 전자빔의 진행을 방해하는 것을 방지하기 위하여 스페이서(50)의 측면에 스페이서홈(54)을 형성한 후 상기 스페이서홈(54)을 따라 도전부재(52)를 위치시키는 것이 바람직하다.And the side of the spacer 50 in order to facilitate the installation of the conductive member 52 and to prevent the conductive member 52 from protruding from the surface of the spacer 50 to interfere with the progress of the electron beam as shown in FIG. After the spacer groove 54 is formed in the conductive member 52, the conductive member 52 may be positioned along the spacer groove 54.

상기에서 스페이서(50)의 측면과 도전부재(52)의 노출되는 외면은 평평하게 일치시켜 설치하는 것이 바람직하다.In the above, it is preferable that the side surface of the spacer 50 and the exposed outer surface of the conductive member 52 coincide flatly.

상기 스페이서홈(54)의 단면 모양은 사각 모양, 삼각 모양, 반원 모양, 반타원 모양등 다양한 형태로 실시하는 것이 가능하다.The cross-sectional shape of the spacer groove 54 may be implemented in various forms such as square, triangular, semi-circular, semi-elliptic.

상기 도전부재(52)는 상기 제1전극(24), 제2전극(26), 애노드 전극(32)중 어느 하나의 전극에 전기적으로 연결하여 설치하는 것이 바람직하고, 또는 외부로 접지하여 차징(charging)된 전하를 제거하도록 구성하는 것도 가능하다.The conductive member 52 may be electrically connected to any one of the first electrode 24, the second electrode 26, and the anode electrode 32. It is also possible to configure to remove the charged charge.

상기 도전부재(52)는 도전성 물질을 인쇄하여 형성하는 것도 가능하고, 도전성 물질로 이루어지는 박막띠를 스페이서(50)에 부착시켜 설치하는 것도 가능하다.The conductive member 52 may be formed by printing a conductive material, or may be provided by attaching a thin film band made of a conductive material to the spacer 50.

그리고 상기 도전부재(52)는 루프(Loop)형태의 닫힌 구조로 형성하는 것도 가능하다. 즉 상기 도전부재(52)는 상기 스페이서(50)의 높이방향 어느 일지점(예를 들면 중간지점)에 소정의 폭으로 스페이서(50)의 둘레를 따라 한바퀴 전체를 돌 려서 형성하거나 설치하는 것도 가능하다.In addition, the conductive member 52 may be formed in a closed structure having a loop shape. That is, the conductive member 52 may be formed or installed by turning one full circle along the circumference of the spacer 50 at a predetermined width at one point (for example, an intermediate point) in the height direction of the spacer 50. Do.

그리고 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 다른 실시예인 SCE형 전자 방출 소자는 도 5에 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)에 연결되어 형성되는 전자방출부(78)와, 상기 제2기판(22) 상에 형성되는 애노드 전극(32)과, 상기 애노드 전극(32)의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막(34)과, 상기 제1기판(20) 및 제2기판(22) 사이에 설치되고 표면의 일부에 도전부재(52)가 위치하는 다수의 스페이서(50)를 포함하여 이루어진다.In addition, as shown in FIG. 5, the SCE type electron emitting device according to another embodiment of the present invention has a first substrate 20 and a second substrate 22 disposed to face each other at a predetermined interval, and the second substrate. The first electrode 72 and the second electrode 74 are formed on the first substrate 20 to face each other at predetermined intervals, and are connected to the first electrode 72 and the second electrode 74. The electron emission unit 78, the anode electrode 32 formed on the second substrate 22, the phosphor film 34 formed on a surface of the anode electrode 32 in a predetermined pattern, and It includes a plurality of spacers 50 provided between the first substrate 20 and the second substrate 22, the conductive member 52 is located on a portion of the surface.

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 제1도전박막(73) 및 제2도전박막(75)을 형성하고, 상기 전자방출부(78)는 서로 근접하여 형성되는 상기 제1도전박막(73)과 제2도전박막(75) 사이에 상기 제1도전박막(73) 및 제2도전박막(75)과 연결되어 형성된다. 따라서 상기 전자방출부(78)는 제1도전박막(73) 및 제2도전박막(75)을 통하여 상기 제1전극(72) 및 제2전극(74)에 전기적으로 연결된다.In the first electrode 72 and the second electrode 74, the first conductive thin film 73 and the second conductive thin 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 to be connected to the first conductive thin film 73 and the second conductive thin film 75 between the first conductive thin film 73 and the second conductive thin film 75 which are formed in close proximity to each other. Therefore, the electron emission unit 78 is electrically connected to the first electrode 72 and the second electrode 74 through the first conductive thin film 73 and the second conductive thin film 75.

상기에서 제1전극(72) 및 제2전극(74)에 각각 전압을 인가하면, 제1도전박막(73)과 제2도전박막(75)을 통하여 작은 면적의 박막으로 형성되는 전자방출부(78)의 표면과 수평으로 전류를 흐르면서 표면전도형 전자 방출이 이루어진다.When the voltage is applied to the first electrode 72 and the second electrode 74, respectively, the electron emission unit formed of a thin film having a small area through the first conductive thin film 73 and the second conductive thin film 75 ( Surface conduction electron emission takes place while current flows horizontally with the surface of 78).

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 제1도전박막(73) 및 제2도전박막(75)은 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 등의 도전성 재료를 이용한 미립자 박막으로 형성한다.The first conductive thin film 73 and the second conductive thin film 75 are formed of a particulate thin film using a conductive material such as nickel (Ni), gold (Au), platinum (Pt), and palladium (Pd).

상기 전자방출부(78)는 흑연형 탄소나 탄소화합물 등으로 형성하는 것이 바람직하다. 또 상기 전자방출부(78)는 상기한 일실시예와 마찬가지로, 그라파이트, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, 카본 나노튜브, C₆₀ 등에서 선정하여 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 형성하는 것도 가능하다.The electron emitting portion 78 is preferably formed of graphite carbon, a carbon compound, or the like. In addition, the electron emission unit 78 may be formed of graphite, diamond, diamond-like carbon, carbon nanotubes, C ₆₀ , or the like, alone or in combination of two or more, as in the above-described embodiment.

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 구성은 일반적인 FEA형 전자 방출 소자나 SCE형 전자 방출 소자의 다양한 구성을 적용하여 실시하는 것이 가능하다.Specific configurations 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 an SCE type electron emission device.

상기에서는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 바람직한 실시예에 대하여 설 명하였지만, 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, a preferred embodiment of the electron emitting device according to the present invention has been described, but the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. This also belongs to the scope of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 전자 방출 소자에 의하면, 스페이서의 표면에 전극 중의 하나에 전기적으로 연결되는 도전부재를 위치시켜 차징된 전하가 제거되도록 구성하므로, 스페이서에 차징된 전하가 방전하여 손상을 주는 것을 방지하는 것이 가능하다. 따라서 전자방출부에서 방출된 전자가 스페이서의 전계에 의하여 왜곡되어 시인성이 떨어지는 현상도 방지할 수 있다.According to the electron-emitting device according to the present invention made as described above, since the charged charge is removed by placing a conductive member electrically connected to one of the electrodes on the surface of the spacer, the charge charged in the spacer discharges to damage It is possible to prevent giving. Therefore, it is also possible to prevent the electrons emitted from the electron emission unit from being distorted by the electric field of the spacer and degrading visibility.

Claims

소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1기판 및 제2기판과,A first substrate and a second substrate facing 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 제1전극 및 제2전극 중 적어도 하나에 연결되어 형성되는 전자방출부와,An electron emission unit connected to at least one of the first electrode and the second electrode;

상기 제2기판 상에 형성되는 애노드 전극과,An anode formed on the second substrate;

상기 애노드 전극의 일면에 소정의 패턴으로 형성되는 형광막과,A fluorescent film formed in a predetermined pattern on one surface of the anode electrode;

상기 제1기판 및 제2기판 사이에 설치되고 표면의 일부에 도전부재가 위치하는 다수의 스페이서를 포함하는 전자 방출 소자.And a plurality of spacers disposed between the first substrate and the second substrate and having a conductive member positioned on a portion of the surface thereof.

청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,

상기 스페이서의 도전부재는 상기 제1전극, 제2전극, 애노드 전극 중 어느 하나의 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출 소자.And a conductive member of the spacer is electrically connected to any one of the first electrode, the second electrode, and the anode electrode.

청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,

상기 스페이서의 도전부재는 루프(Loop)형태의 닫힌 구조로 구성되는 전자 방출 소자.Electroconductive element of the spacer is configured of a closed structure of a loop (Loop) form.

청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3,

상기 스페이서에는 도전부재를 설치하기 위하여 소정 모양의 홈을 형성하는 전자 방출 소자.And a groove having a predetermined shape to form a conductive member in the spacer.

상기 도전부재는 도전성 물질을 도전성 물질을 스페이서에 인쇄하여 형성하거나 도전성 물질로 이루어지는 박막띠를 스페이서에 부착시켜 설치하는 전자 방출 소자.The conductive member is formed by printing a conductive material on a spacer or by attaching a thin film band made of a conductive material to the spacer.

청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3,

상기 전자방출부는 흑연, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀, 탄소나노튜브, 흑연 나노파이버, 실리콘 나노와이어 중에서 선정하여 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 형성하는 전자 방출 소자.And the electron emitting unit is selected from graphite, diamond, diamond carbon, C ₆₀ , carbon nanotubes, graphite nanofibers, and silicon nanowires and is formed alone or in combination of two or more kinds thereof.

청구항 6에 있어서,The method according to claim 6,

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 제1전극 위에 교차하는 패턴으로 형성되고,The second electrode is formed in a pattern that intersects the first electrode with an insulating film interposed therebetween,

상기 전자방출부는 상기 제2전극과 교차하는 부분의 제1전극 위에 형성되는 전자 방출 소자.The electron emission device is formed on the first electrode of the portion intersecting the second electrode.

청구항 6에 있어서,The method according to claim 6,

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 제1도전박막 및 제2도전박막이 형성되고,The first conductive thin film and the second conductive thin film are formed to cover each other while covering a part of the surface of the first electrode and the second electrode,

상기 전자방출부가 서로 근접하여 형성되는 상기 제1도전박막과 제2도전박막 사이에 연결되어 형성되는 전자 방출 소자.And an electron emission device formed between the first conductive thin film and the second conductive thin film which are formed adjacent to each other.