KR20060104653A

KR20060104653A - Electron emission device

Info

Publication number: KR20060104653A
Application number: KR1020050026986A
Authority: KR
Inventors: 이천규; 전상호
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-09

Abstract

본 발명은 접착층에 의한 오염 문제를 유발하지 않으면서 스페이서들을 기판에 보다 견고하게 고착시킬 수 있는 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전자 방출 소자는 제1 기판과, 제1 기판에 대향 배치되며 제1 기판에 대향하는 일면에 스페이서 고정을 위한 홈부를 구비하는 제2 기판과, 제1 기판에 제공되는 전자 방출부와, 제2 기판 중 제1 기판과의 대향면에 제공되는 형광층들과, 형광층들의 일면에서 홈부의 표면에 걸쳐 형성되는 애노드 전극과, 그 일부가 홈부에 끼워진 상태로 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 도전성 접착층을 매개로 제2 기판에 접착되는 스페이서들을 포함한다.The present invention relates to an electron emitting device capable of fixing the spacers to the substrate more firmly without causing contamination by the adhesive layer, wherein the electron emitting device according to the present invention is disposed opposite to the first substrate and the first substrate. And a second substrate having a groove for fixing spacers on one surface of the second substrate, an electron emission portion provided on the first substrate, and fluorescent layers provided on the opposite surface of the first substrate of the second substrate. And an anode electrode formed on one surface of the fluorescent layers over the surface of the groove, and a spacer disposed between the first substrate and the second substrate with a portion thereof inserted in the groove, the spacer being adhered to the second substrate via the conductive adhesive layer. Include them.

스페이서, 접착층, 도전성접착층, 형광층, 흑색층, 애노드전극, 전자방출부 Spacer, adhesive layer, conductive adhesive layer, fluorescent layer, black layer, anode electrode, electron emitting part

Description

전자 방출 소자 {ELECTRON EMISSION DEVICE}Electron Emission Device {ELECTRON EMISSION DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 분해 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of an electron emitting device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view of an electron emitting device according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of an electron emitting device according to a third embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 스페이서들의 변형예를 도시한 사시도이다.5 to 7 are perspective views showing a modified example of the spacer according to the present invention.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 단면도이다.8 is a partial cross-sectional view of an electron emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대한 스페이서의 고정력을 우수하게 확보하기 위하여 기판 구조를 개선한 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 an electron emitting device having an improved structure of a substrate in order to secure an excellent fixing force of a spacer to a substrate.

일반적으로 전자 방출 소자는 전자원의 종류에 따라 열음극(hot cathode)을 이용하는 방식과 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식으로 분류할 수 있다.In general, the electron emission device may be classified into a method using a hot cathode and a cold cathode according to the type of the electron source.

여기서, 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 전계 방출 어레이(field emitter array; FEA)형, 표면 전도 에미션(surface-conduction emission; SCE)형, 금속-절연층-금속(metal-insulation-metal; MIM)형 및 금속-절연층-반도체(metal-insulation-semiconductor; MIS)형 등이 알려져 있다.Here, the electron emission device using the cold cathode is a field emitter array (FEA) type, surface conduction emission (SCE) type, metal-insulation layer-metal (insulation-type) metal (MIM) type and metal-insulation-semiconductor (MIS) type and the like are known.

상기 MIM형과 MIS형 전자 방출 소자는 각각 금속/절연층/금속(MIM)과 금속/절연층/반도체(MIS) 구조로 이루어진 전자 방출부를 형성하고, 절연층을 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 이용한다.The MIM type and the MIS type electron emission devices each form an electron emission portion having a metal / insulation layer / metal (MIM) and a metal / insulation layer / semiconductor (MIS) structure, and are disposed between two metals having an insulation layer therebetween, or When applying a voltage between the metal and the semiconductor, it utilizes the principle that electrons are released as they move and accelerate from a metal with a high electron potential or from a semiconductor with a low electron potential.

상기 SCE형 전자 방출 소자는 일측 기판 위에 서로 마주보며 배치된 제1 전극과 제2 전극 사이에 도전 박막을 형성하고 이 도전 박막에 미세 균열을 제공함으로써 전자 방출부를 형성하며, 양 전극에 전압을 인가하여 도전 박막의 표면으로 전류가 흐를 때 전자 방출부로부터 전자가 방출되는 원리를 이용한다.The SCE-type electron emission device forms a conductive thin film between the first electrode and the second electrode disposed to face each other on one substrate, and forms an electron emission part by providing a micro crack in the conductive thin film, and applies a voltage to both electrodes. By using the principle that the electron is emitted from the electron emission portion when the current flows to the surface of the conductive thin film.

그리고 상기 FEA형 전자 방출 소자는 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비(aspect ratio)가 큰 물질을 전자원으로 사용할 경우 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한 것으로서, 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물이나, 카본 나노튜브, 흑연, 다이아몬드상 카본과 같은 카본계 물질을 전자원으로 적용한 예가 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 source, and molybdenum (Mo) Or, an example is developed in which a tip structure mainly made of silicon (Si) or the like is used, or a carbon-based material such as carbon nanotubes, graphite, or diamond-like carbon is used as an electron source.

이와 같이 냉음극을 이용하는 전자 방출 소자는 진공 용기를 구성하는 두 기판 중 제1 기판 위에 전자 방출부와 더불어 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들을 구비하며, 제2 기판 위에 형광층과 더불어 제1 기판 측에서 방출된 전자들이 형광층을 향해 효율적으로 가속되도록 하는 전자 가속 전극을 구비하여 소정의 발광 또는 표시 작용을 하게 된다.As such, the electron emission device using the cold cathode includes driving electrodes for controlling the electron emission of the electron emission unit along with the electron emission unit on the first substrate of the two substrates constituting the vacuum container, and together with the fluorescent layer on the second substrate. 1 Electron acceleration electrodes are provided to allow electrons emitted from the substrate side to be efficiently accelerated toward the fluorescent layer to perform a predetermined light emission or display function.

상기 전자 방출 소자는 진공 용기 내부에 다수의 스페이서들을 설치하고 있다. 이 스페이서들은 제1 기판과 제2 기판의 간격을 일정하게 유지시키며, 진공 용기의 내, 외부 압력 차이에 의한 기판의 변형과 파손을 방지하는 역할을 한다. 이 때, 스페이서들은 전자 방출부에서 형광층을 향해 진행하는 전자들을 차단하지 않도록 각 형광층 사이에 위치하는 흑색층에 대응하여 배치되는 것이 일반적이다.The electron emitting device is provided with a plurality of spacers in the vacuum vessel. These spacers maintain a constant distance between the first substrate and the second substrate, and serve to prevent deformation and breakage of the substrate due to a difference in pressure inside and outside the vacuum container. In this case, the spacers are generally disposed corresponding to the black layers located between the respective fluorescent layers so as not to block electrons traveling toward the fluorescent layer from the electron emission unit.

통상의 경우, 상기 스페이서들은 접착층에 의해 제1 기판에 제공된 구조물 위 또는 제2 기판에 제공된 구조물 위에 고정된다.Typically, the spacers are secured on the structure provided on the first substrate or on the structure provided on the second substrate by an adhesive layer.

그런데 이와 같이 접착층을 이용한 스페이서 고정 구조에서는 스페이서 설치시 접착층이 눌리면서 스페이서 바깥으로 접착층이 일부 번지는 현상이 발생하게 된다. 특히 제2 기판 위에 스페이서를 고정시키는 경우, 접착층이 번지면서 흑색층과 이 흑색층에 이웃한 형광층을 오염시킬 수 있으며, 이는 스페이서 주위의 표시 특성을 저하시키는 문제로 이어진다.However, in the spacer fixing structure using the adhesive layer as described above, the adhesive layer is pressed when the spacer is installed, and a phenomenon in which the adhesive layer is partially spread out of the spacer occurs. In particular, when the spacer is fixed on the second substrate, the adhesive layer may spread and contaminate the black layer and the fluorescent layer adjacent to the black layer, leading to a problem of deteriorating display characteristics around the spacer.

또한, 접착층을 이용한 스페이서 고정 구조에서는 기판에 대한 스페이서의 고정력이 약하기 때문에, 일부 스페이서들이 기울어지거나 탈락하는 현상이 빈번하게 발생하게 된다. 이 경우, 스페이서들이 기울어지거나 탈락한 부위에서 진공 용기에 가해지는 압력을 균일하게 지지하기 어렵게 되고, 기울어진 스페이서들이 전 자빔 경로를 차단하여 표시 특성을 저하시키는 문제가 발생한다.In addition, in the spacer fixing structure using the adhesive layer, since the fixing force of the spacer to the substrate is weak, the phenomenon that some spacers are tilted or dropped frequently occurs. In this case, it becomes difficult to uniformly support the pressure applied to the vacuum container at a portion where the spacers are tilted or dropped, and the inclined spacers block the electron beam path, thereby degrading display characteristics.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 접착층에 의한 오염 문제를 유발하지 않으며, 스페이서들을 기판에 보다 견고하게 고착시킬 수 있는 전자 방출 소자를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electron emission device capable of more firmly fixing spacers to a substrate without causing a problem of contamination by an adhesive layer.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

제1 기판과, 제1 기판에 대향 배치되며 제1 기판에 대향하는 일면에 스페이서 고정을 위한 홈부를 구비하는 제2 기판과, 제1 기판에 제공되는 전자 방출부와, 제2 기판 중 제1 기판과의 대향면에 제공되는 형광층들과, 형광층들의 일면에서 홈부의 표면에 걸쳐 형성되는 애노드 전극과, 그 일부가 홈부에 끼워진 상태로 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며 도전성 접착층을 매개로 제2 기판에 접착되는 스페이서들을 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.A second substrate having a first substrate, a second portion having a groove portion for fixing a spacer on one surface of the second substrate, which is disposed opposite to the first substrate, an electron emission portion provided on the first substrate, and a first of the second substrates Fluorescent layers provided on the opposite surface to the substrate, an anode electrode formed on one surface of the fluorescent layers over the surface of the groove, and a conductive adhesive layer disposed between the first substrate and the second substrate with a portion thereof inserted in the groove; Provided is an electron emitting device comprising spacers adhered to a second substrate through the substrate.

이 때, 상기 제2 기판은 형광층들 형성 부위에 임의 깊이의 오목부를 형성할 수 있다.In this case, the second substrate may form a recess having an arbitrary depth in a portion where the fluorescent layers are formed.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention, in order to achieve the above object,

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판에 제공되는 전자 방출부와, 제2 기판 중 제1 기판과의 대향면에 제공되며 스페이서 고정을 위한 홈부를 구비하는 절연 부재와, 절연 부재의 일면에 형성되는 형광층들과, 그 일부가 홈부에 끼워진 상태로 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며 접착층을 매개로 제2 기판에 접착되는 스페이서들을 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.An insulating member having a first substrate and a second substrate disposed to face each other, an electron emission portion provided on the first substrate, and a groove portion provided on an opposing surface of the second substrate with the first substrate, and for fixing the spacer; Provided is an electron emitting device comprising a fluorescent layer formed on one surface of the insulating member, and spacers disposed between the first substrate and the second substrate with a portion thereof sandwiched in the groove portion and bonded to the second substrate via an adhesive layer. do.

이 때, 상기 절연 부재는 광 투명성을 갖는 후막 절연층이 바람직하다. 또한, 애노드 전극은 형광층의 일면에서 홈부의 표면에 걸쳐 형성되고, 이 경우 스페이서는 도전성 접착층을 매개로 제2 기판에 접착된다.At this time, the insulating member is preferably a thick film insulating layer having light transparency. In addition, the anode electrode is formed over the surface of the groove portion on one surface of the fluorescent layer, in which case the spacer is adhered to the second substrate via the conductive adhesive layer.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 분해 사시도와 부분 단면도이다. 도면에서는 FEA형 전자 방출 소자를 도시하였으나, 이는 전자 방출 구조물을 설명하기 위한 일례일 뿐이며, 본 발명의 전자 방출 소자는 FEA형에 한정되지 않는다.1 and 2 are partial exploded perspective and partial cross-sectional views of the electron emission device according to the first embodiment of the present invention, respectively. Although the drawing shows an FEA type electron emitting device, this is only one example for explaining the electron emitting structure, and the electron emitting device of the present invention is not limited to the FEA type.

도 1과 도 2를 참고하면, 전자 방출 소자는 내부 공간부를 사이에 두고 서로 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 포함한다. 이 기판들 중 제1 기판(2)에는 전자 방출을 위한 구성이 제공되고, 제2 기판(4)에는 전자에 의해 가시광을 방출하여 임의의 발광 또는 표시를 행하는 구성이 제공된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the electron emission device includes a first substrate 2 and a second substrate 4 that are disposed to face each other in parallel to each other with an internal space therebetween. Among these substrates, the first substrate 2 is provided with a configuration for emitting electrons, and the second substrate 4 is provided with a configuration for emitting visible light by electrons to perform any light emission or display.

보다 구체적으로, 제1 기판(2) 위에는 캐소드 전극인 제1 전극들(6)이 제1 기판(2)의 일 방향(도면의 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 제1 전극들(6)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 절연층(8)이 형성된다. 절연층(8) 위에는 게이트 전극인 제2 전극들(10)이 제1 전극(6)과 직교하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다.More specifically, on the first substrate 2, first electrodes 6, which are cathode electrodes, are formed in a stripe pattern along one direction (y-axis direction in the drawing) of the first substrate 2, and the first electrodes The insulating layer 8 is formed in the whole 1st board | substrate 2, covering (6). On the insulating layer 8, second electrodes 10, which are gate electrodes, are formed in a stripe pattern along a direction orthogonal to the first electrode 6 (the x-axis direction in the drawing).

본 실시예에서 제1 전극(6)과 제2 전극(10)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 제1 전극(6) 위로 각 화소 영역마다 하나 이상의 전자 방출부(12)가 형성 되고, 절연층(8)과 제2 전극(10)에는 각 전자 방출부(12)에 대응하는 개구부(14)가 형성되어 제1 기판(2) 상에 전자 방출부(12)가 노출되도록 한다.In the present exemplary embodiment, when the intersection area between the first electrode 6 and the second electrode 10 is defined as the pixel area, one or more electron emission parts 12 are formed in each pixel area over the first electrode 6, Openings 14 corresponding to the electron emission portions 12 are formed in the insulating layer 8 and the second electrode 10 to expose the electron emission portions 12 on the first substrate 2.

본 실시예에서 전자 방출부(12)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 카본계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어진다. 전자 방출부(12)로 사용 바람직한 물질로는 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀, 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질이 있으며, 전자 방출부(12)의 제조법으로는 스크린 인쇄, 직접 성장, 화학기상증착 및 스퍼터링 등을 적용할 수 있다.In the present embodiment, the electron emission unit 12 is formed of materials emitting electrons when an electric field is applied in a vacuum, such as a carbon-based material or a nanometer (nm) size material. Preferred materials for use as the electron emitter 12 include carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamond, diamond-like carbon, C ₆₀ , silicon nanowires, and combinations thereof. Screen printing, direct growth, chemical vapor deposition and sputtering can be applied.

한편, 상기에서는 절연층(8)을 사이에 두고 제2 전극(10)이 제1 전극(6) 상부에 위치하는 구조에 대해 설명하였으나, 그 반대의 경우, 즉 제1 전극이 제2 전극 상부에 위치하는 구조도 가능하다. 후자의 경우 전자 방출부는 제1 전극의 일측면과 접촉하며 절연층 위에 형성될 수 있다.Meanwhile, the structure in which the second electrode 10 is positioned above the first electrode 6 with the insulating layer 8 interposed therebetween has been described. In the opposite case, that is, the first electrode is positioned above the second electrode. A structure located at is also possible. In the latter case, the electron emission part may be formed on the insulating layer in contact with one side of the first electrode.

다음으로, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 형광층(16), 일례로 적색과 녹색 및 청색의 형광층들(16R, 16G, 16B)이 서로간 임의의 거리를 두고 형성되고, 각 형광층(16) 사이로 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(18)이 마련된다. 형광층(16)은 제1 기판(2) 상에 설정된 화소 영역에 일대일로 대응하여 배치되거나, 화면의 수직 방향(도면의 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성될 수 있으며, 도 1에 후자의 경우를 도시하였다.Next, on one surface of the second substrate 4 opposite to the first substrate 2, the fluorescent layer 16, for example, the red, green, and blue fluorescent layers 16R, 16G, and 16B may be randomly selected from each other. It is formed at a distance and a black layer 18 is provided between the fluorescent layers 16 to improve the contrast of the screen. The fluorescent layer 16 may be disposed in a one-to-one correspondence with the pixel area set on the first substrate 2 or may be formed in a stripe pattern along the vertical direction (y-axis direction of the drawing) of the screen, the latter of FIG. In the case shown.

그리고 형광층(16)과 흑색층(18) 위로는 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어 지는 애노드 전극(20)이 형성된다. 애노드 전극(20)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받으며, 형광층(16)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(4) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.An anode electrode 20 made of a metal film such as aluminum is formed on the fluorescent layer 16 and the black layer 18. The anode electrode 20 receives a high voltage necessary for accelerating the electron beam from the outside, and reflects the visible light emitted toward the first substrate 2 of the visible light emitted from the fluorescent layer 16 toward the second substrate 4 side of the screen. It increases the brightness.

한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명한 도전막으로 이루어질 수 있다. 이 경우 애노드 전극은 제2 기판을 향한 형광층과 흑색층의 일면에 위치하며, 소정의 패턴으로 구분되어 복수개로 형성될 수 있다.The anode electrode may be made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) instead of a metal film. In this case, the anode electrode may be positioned on one surface of the fluorescent layer facing the second substrate and the black layer, and may be formed in plural in a predetermined pattern.

전술한 구조에서 제1 전극들(6)과 제2 전극들(10)은 전자 방출부(12)의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들로 기능한다. 즉, 두 전극들 중 어느 한 전극들에는 스캔 전압이 인가되고, 다른 한 전극들에는 데이터 전압이 인가되며, 두 전극간 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(12) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 그리고 이 전자들은 애노드 전극(20)에 인가된 고전압(대략 수백 내지 수천 볼트의 직류 전압)에 이끌려 제2 기판(4)으로 향하면서 대응하는 형광층(16)에 충돌하여 이를 발광시킨다.In the above-described structure, the first electrodes 6 and the second electrodes 10 function as driving electrodes for controlling electron emission of the electron emission unit 12. That is, a scan voltage is applied to one of the two electrodes, a data voltage is applied to the other electrode, and an electric field is formed around the electron emission part 12 in pixels in which the voltage difference between the two electrodes is greater than or equal to a threshold. From this electrons are emitted. These electrons are attracted by the high voltage applied to the anode electrode 20 (a DC voltage of about several hundreds to thousands of volts) to the second substrate 4 and collide with the corresponding fluorescent layer 16 to emit light.

또한, 전술한 구조에서 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에는 다수의 스페이서들(22)이 설치되어 두 기판의 간격을 일정하게 유지시킨다. 이 때, 스페이서들(22)은 흑색층(18)이 위치하는 비발광 영역에 대응하여 배치되고, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 스페이서(22) 장착 위치마다 스페이서 고정을 위한 소정 깊이의 홈부(24)가 형성된다.In addition, in the above-described structure, a plurality of spacers 22 are installed between the first substrate 2 and the second substrate 4 to keep the distance between the two substrates constant. In this case, the spacers 22 are disposed corresponding to the non-light emitting region where the black layer 18 is positioned, and the spacer 22 is mounted on one surface of the second substrate 4 opposite to the first substrate 2. In each case, a groove 24 having a predetermined depth for fixing the spacer is formed.

상기 홈부(24)는 스페이서(22)가 이 홈부(24)에 끼워졌을 때 스페이서(22)의 흔들거림을 방지할 수 있는 정도의 깊이로 형성되며, 홈부(24)의 평면 형상은 스페이서(22)의 단면 형상에 대응한다. 여기서, 스페이서(22)의 단면 형상은 스페이서(22)의 폭 방향에 따른 절단면 형상을 의미한다. 일례로 도 1에 도시한 원 기둥형 스페이서(22)를 기준으로 하면, 홈부(24)의 평면 형상은 원형으로 이루어진다.The groove portion 24 is formed to a depth enough to prevent the spacer 22 from shaking when the spacer 22 is fitted into the groove portion 24, and the planar shape of the groove portion 24 is formed in the spacer 22. Corresponds to the cross-sectional shape of Here, the cross-sectional shape of the spacer 22 means a cut surface shape along the width direction of the spacer 22. For example, based on the circular columnar spacer 22 shown in FIG. 1, the planar shape of the groove 24 is circular.

이러한 홈부(24)는 일례로 제2 기판(4) 중 스페이서 장착 부위를 소정 깊이로 식각하여 완성될 수 있으며, 제2 기판(4)은 홈부(24)의 깊이를 고려하여 종래의 제2 기판보다 큰 두께로 제공된다.For example, the groove 24 may be completed by etching a spacer mounting portion of the second substrate 4 to a predetermined depth, and the second substrate 4 may be a conventional second substrate in consideration of the depth of the groove 24. It is provided in a larger thickness.

따라서, 스페이서들(22)은 그 상단이 제2 기판(4)에 제공된 홈부(24)에 끼워지고, 접착층(26)을 매개로 제2 기판(4)에 접착된다. 이러한 구성에 의해, 스페이서(22) 설치 과정에서 접착층(26)이 눌리더라도 홈부(24)가 접착층(26)을 가두어 접착층(26)이 홈부(24) 바깥으로 번지지 않도록 하며, 스페이서들(22)은 접착층(26)에 의한 접착력과 홈부(24)로 인한 기구적 밀착성을 동시에 확보할 수 있어 제2 기판(4)에 대한 고정력이 우수해진다.Accordingly, the spacers 22 are fitted on the grooves 24 provided on the second substrate 4 at their upper ends, and adhered to the second substrate 4 via the adhesive layer 26. In this configuration, even when the adhesive layer 26 is pressed during the spacer 22 installation process, the groove part 24 traps the adhesive layer 26 so that the adhesive layer 26 does not spread outside the groove part 24, and the spacers 22 ) Can simultaneously secure the adhesion by the adhesive layer 26 and the mechanical adhesion due to the grooves 24, so that the fixing force to the second substrate 4 is excellent.

더욱이 본 실시예에서 애노드 전극(20)은 홈부(24) 표면에 걸쳐 형성되고, 제2 기판(4)에 스페이서(22)를 접착시키는 접착층(26)은 도전 물질을 포함하는 도전성 접착층으로 이루어진다. 이 구조에서는 전자 방출 소자 작용시 전자들이 발산되어 스페이서(22)에 부딪히더라도 스페이서(22)에 부딪힌 전자들이 도전성 접착층(26)을 통해 애노드 전극(20)으로 빠져나가 스페이서(22)의 대전(charging)을 억제한다.Furthermore, in the present embodiment, the anode electrode 20 is formed over the surface of the groove 24, and the adhesive layer 26 for adhering the spacer 22 to the second substrate 4 is made of a conductive adhesive layer containing a conductive material. In this structure, even when electrons are emitted and impinge upon the spacer 22 during the action of the electron-emitting device, the electrons that hit the spacer 22 escape to the anode electrode 20 through the conductive adhesive layer 26 to charge the spacer 22 ( Suppress charging.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자 중 제2 기판과 스페이 서의 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view of the second substrate and the spacer of the electron emission device according to the second embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 실시예에서 제2 기판(4')은 형광층 형성 위치에 소정 깊이의 오목부(28)를 형성하여 형광층(16R', 16G')의 도포 면적을 확대시킨다. 오목부(28)는 제1 기판(도시하지 않음)을 향해 그 폭이 점진적으로 확대되는 형상이 바람직하며, 이 오목부(28)로 인한 형광층(16R', 16G')의 도포 면적 확대는 화면의 휘도 상승으로 이어진다.Referring to FIG. 3, in the present embodiment, the second substrate 4 ′ forms recesses 28 having a predetermined depth at the fluorescent layer formation position to enlarge the coating areas of the fluorescent layers 16R ′ and 16G ′. The concave portion 28 preferably has a shape in which its width gradually enlarges toward the first substrate (not shown), and the application area of the fluorescent layers 16R 'and 16G' due to the concave portion 28 is increased. This leads to an increase in the brightness of the screen.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자 방출 소자 중 제2 기판과 스페이서의 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of a second substrate and a spacer in an electron emission device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 본 실시예에서는 제2 기판(4")에 홈부를 형성하는 대신, 제2 기판(2") 위에 소정 깊이의 홈부(30)를 갖는 절연 부재(32)가 배치된다. 이로써 스페이서(22)는 그 상단이 절연 부재(32)의 홈부(30)에 끼워지며, 접착층(26)을 매개로 제2 기판(2")에 접착된다.Referring to FIG. 4, instead of forming a groove in the second substrate 4 ″, an insulating member 32 having a groove portion 30 having a predetermined depth is disposed on the second substrate 2 ″. As a result, the upper end of the spacer 22 is fitted into the groove portion 30 of the insulating member 32 and adhered to the second substrate 2 ″ via the adhesive layer 26.

상기 절연 부재(32)는 글래스 프릿을 수회 반복 인쇄하여 마련된 후막 절연층으로 이루어질 수 있다. 이 후막 절연층은 형광층(16R, 16G)에서 방사된 가시광을 투과시킬 수 있도록 광 투명성을 갖는 절연 물질로 이루어진다.The insulating member 32 may be formed of a thick film insulating layer prepared by repeatedly printing a glass frit. This thick film insulating layer is made of an insulating material having light transparency so as to transmit visible light emitted from the fluorescent layers 16R and 16G.

또한, 본 실시예에서 애노드 전극(20)은 홈부(30) 표면에 걸쳐 형성되고, 제2 기판(4")에 스페이서(22)를 접착시키는 접착층(26)은 도전 물질을 포함하는 도전성 접착층으로 이루어져 전자빔 충돌에 의한 스페이서(22) 대전을 효율적으로 억제한다.In addition, in the present embodiment, the anode electrode 20 is formed over the surface of the groove portion 30, and the adhesive layer 26 for adhering the spacer 22 to the second substrate 4 "is a conductive adhesive layer containing a conductive material. This effectively suppresses charging of the spacer 22 due to the electron beam collision.

본 발명의 실시예들에서 스페이서는 도 1에 도시한 원 기둥형 이외에 도 5에 도시한 사각 기둥형 스페이서(22a), 도 6에 도시한 십자 기둥형 스페이서(22b), 도 7에 도시한 립(rib)형 스페이서(22c) 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 이 때, 도시는 생략하였으나 홈부의 형상 또한 스페이서의 형상에 대응하여 변화한다.In embodiments of the present invention, the spacer is a rectangular columnar spacer 22a shown in FIG. 5, a cross column spacer 22b shown in FIG. 6, and a rib shown in FIG. It may be formed in various shapes such as a (rib) type spacer 22c. At this time, although not shown, the shape of the groove portion also changes corresponding to the shape of the spacer.

도 8은 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 다른 실시예(제4 실시예)인 SCE형 전자 방출 소자의 부분 단면도이다.8 is a partial cross-sectional view of an SCE type electron emitting device which is another embodiment (fourth embodiment) of the electron emitting device according to the present invention.

도 8을 참고하여 제1 기판(2) 상에 제공되는 전자 방출 구조물에 대해 살펴보면, 제1 기판(2) 위에는 제1 전극(34)과 제2 전극(36)이 소정의 간격을 두고 배치되고, 제1 전극(34)과 제2 전극(36)에는 각각 표면의 일부를 덮으면서 서로 근접하도록 제1 도전 박막(38)과 제2 도전 박막(40)이 형성된다. 그리고 제1 도전 박막(38)과 제2 도전 박막(40) 사이에 이 도전 박막들과 연결되는 전자 방출부(42)가 형성되며, 전자 방출부(42)는 이 도전 박막들(38, 40)을 통해 제1 전극(34) 및 제2 전극(36)과 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 8, the electron emission structure provided on the first substrate 2 is disposed on the first substrate 2, and the first electrode 34 and the second electrode 36 are disposed at predetermined intervals. The first conductive thin film 38 and the second conductive thin film 40 are formed on the first electrode 34 and the second electrode 36 so as to be close to each other while covering a part of the surface. An electron emission portion 42 connected to the conductive thin films is formed between the first conductive thin film 38 and the second conductive thin film 40, and the electron emitting portion 42 is formed of the conductive thin films 38 and 40. ) Is electrically connected to the first electrode 34 and the second electrode 36.

전술한 구조에서, 제1 전극(34)과 제2 전극(36)은 도전성을 갖는 다양한 재료가 사용 가능하며, 제1 도전 박막(38)과 제2 도전 박막(40)은 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 등의 도전성 재료를 이용한 미립자 박막으로 형성한다.In the above-described structure, various materials having conductivity may be used for the first electrode 34 and the second electrode 36, and the first conductive thin film 38 and the second conductive thin film 40 may include nickel (Ni), It is formed into a thin film of fine particles using a conductive material such as gold (Au), platinum (Pt), and palladium (Pd).

상기 전자 방출부(42)는 흑연형 탄소나 탄소화합물 등으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 전자 방출부(42)는 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀, 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질로 형성할 수 있다.The electron emitting portion 42 is preferably formed of graphite carbon, a carbon compound, or the like. In addition, the electron emission part 42 may be formed of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons, C ₆₀ , silicon nanowires, and combinations thereof as in the above-described first embodiment.

상기 제1 전극(34)과 제2 전극(36)에 각각 전압을 인가하면, 제1 도전 박막(38)과 제2 도전 박막(40)을 통해 전자 방출부(42)의 표면과 수평한 방향으로 전류가 흐르면서 표면 전도형 전자 방출이 이루어지고, 방출된 전자들은 애노드 전극(20)에 인가된 고전압에 이끌려 제2 기판(4)으로 향하면서 대응하는 형광층(16)에 충돌하여 이를 발광시킨다.When voltage is applied to the first electrode 34 and the second electrode 36, the direction parallel to the surface of the electron emission part 42 through the first conductive thin film 38 and the second conductive thin film 40. As the current flows through the surface conduction electrons, the emitted electrons are attracted to the second substrate 4 by the high voltage applied to the anode electrode 20 and collide with the corresponding fluorescent layer 16 to emit light. .

상기한 실시예들에서 설명하지 않은 구체적인 구성은 일반적인 FEA형 전자 방출 소자나 SCE형 전자 방출 소자 및 그 이외 다른 전자 방출 소자의 다양한 구성을 적용하여 실시하는 것이 가능하다.The specific configuration that is not described in the above embodiments may be implemented by applying various configurations of a general FEA type electron emission device, an SCE type electron emission device, and other electron emission devices.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to

이와 같이 본 발명에 의한 전자 방출 소자는 스페이서 설치 과정에서 접착층이 눌리더라도 홈부가 접착층을 가두어 접착층에 의한 오염을 방지하며, 접착층에 의한 접착력과 홈부로 인한 기구적 밀착성을 동시에 확보할 수 있어 제2 기판에 스페이서를 견고하게 고정시킬 수 있다. 또한, 전술한 애노드 전극과 도전성 접착층에 의해 스페이서의 대전을 억제하여 스페이서 대전에 따른 표시 특성 저하를 예방할 수 있다.As described above, the electron-emitting device according to the present invention prevents contamination by the adhesive layer by confining the adhesive layer even when the adhesive layer is pressed in the spacer installation process, and simultaneously secures adhesion by the adhesive layer and mechanical adhesion due to the groove part. 2 The spacer can be firmly fixed to the substrate. In addition, the charging of the spacer can be suppressed by the above-described anode electrode and the conductive adhesive layer, thereby preventing the display property degradation due to the spacer charging.

Claims

제1 기판과;A first substrate;

상기 제1 기판에 대향 배치되며, 제1 기판에 대향하는 일면에 스페이서 고정을 위한 홈부를 구비하는 제2 기판과;A second substrate disposed opposite the first substrate, the second substrate having a groove for fixing the spacer on one surface of the substrate;

상기 제1 기판에 제공되는 전자 방출부와;An electron emission unit provided in the first substrate;

상기 제2 기판 중 상기 제1 기판과의 대향면에 제공되는 형광층들과;Fluorescent layers provided on opposite surfaces of the second substrate to the first substrate;

상기 형광층들의 일면에서 상기 홈부의 표면에 걸쳐 형성되는 애노드 전극; 및An anode formed on one surface of the fluorescent layers over the surface of the groove; And

그 일부가 상기 홈부에 끼워진 상태로 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 도전성 접착층을 매개로 상기 제2 기판에 접착되는 스페이서들Spacers, a part of which is disposed between the first substrate and the second substrate while being inserted into the groove, and the spacers are bonded to the second substrate through a conductive adhesive layer.

을 포함하는 전자 방출 소자.Electron emitting device comprising a.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제2 기판이 상기 형광층들 형성 부위에 임의 깊이의 오목부를 형성하는 전자 방출 소자.And the second substrate forms recesses having an arbitrary depth in the fluorescent layer forming sites.

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과;A first substrate and a second substrate disposed to face each other;

상기 제2 기판 중 제1 기판과의 대향면에 제공되며, 스페이서 고정을 위한 홈부를 구비하는 절연 부재와;An insulating member provided on an opposite surface of the second substrate to the first substrate and having a groove for fixing the spacer;

상기 절연 부재의 일면에 형성되는 형광층들; 및Fluorescent layers formed on one surface of the insulating member; And

그 일부가 상기 홈부에 끼워진 상태로 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 접착층을 매개로 제2 기판에 접착되는 스페이서들Spacers, a part of which is disposed between the first substrate and the second substrate while being inserted into the groove, and the spacers are bonded to the second substrate through an adhesive layer.

을 포함하는 전자 방출 소자.Electron emitting device comprising a.

제3항에 있어서,The method of claim 3,

상기 절연 부재가 광 투명성을 갖는 후막 절연층으로 이루어지는 전자 방출 소자.The electron emission element of which the said insulating member consists of a thick film insulating layer which has light transparency.

제3항에 있어서,The method of claim 3,

상기 형광층의 일면에서 상기 홈부의 표면에 걸쳐 형성되는 애노드 전극을 더욱 포함하는 전자 방출 소자.And an anode electrode formed on one surface of the fluorescent layer over the surface of the groove portion.

제5항에 있어서,The method of claim 5,

상기 접착층이 도전성을 가지는 전자 방출 소자.An electron emission device in which the adhesive layer has conductivity.

제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6,

상기 각 형광층 사이에 위치하는 흑색층을 더욱 포함하며, 상기 홈부가 이 흑색층에 둘러싸여 위치하는 전자 방출 소자.And a black layer positioned between each of the fluorescent layers, wherein the groove portion is surrounded by the black layer.

상기 전자 방출부가 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀ 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 전자 방출 소자.And the electron emission unit comprises at least one material selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons, C ₆₀ and silicon nanowires.

제8항에 있어서,The method of claim 8,

상기 제1 기판 상에 형성되는 제1 전극과;A first electrode formed on the first substrate;

절연층을 사이에 두고 상기 제1 전극과 실질적으로 다른 층에 위치하며, 제1 전극과 교차하는 패턴으로 형성되는 제2 전극A second electrode disposed on a layer substantially different from the first electrode with an insulating layer interposed therebetween and formed in a pattern crossing the first electrode;

을 더욱 포함하고,Further includes,

상기 전자 방출부가 상기 제1 전극과 제2 전극의 교차 부위에서 상기 제1 전극에 전기적으로 연결되어 위치하는 전자 방출 소자.And an electron emission part electrically connected to the first electrode at an intersection of the first electrode and the second electrode.

제8항에 있어서,The method of claim 8,

상기 제1 기판 상에 서로 이격되어 위치하는 제1 전극 및 제2 전극과;First and second electrodes spaced apart from each other on the first substrate;

상기 제1 전극 및 제2 전극의 표면 일부를 덮으면서 서로 근접하게 배치되는 제1 도전 박막 및 제2 도전 박막The first conductive thin film and the second conductive thin film which are disposed in close proximity to each other while covering a portion of the surface of the first electrode and the second electrode.

을 더욱 포함하고,Further includes,

상기 전자 방출부가 상기 제1 도전 박막과 제2 도전 박막 사이에서 이 도전 박막들에 전기적으로 연결되어 형성되는 전자 방출 소자.And the electron emission portion is electrically connected to the conductive thin films between the first conductive thin film and the second conductive thin film.