KR20070083075A - Vacuum envelope and electron emission display device using the same - Google Patents

Abstract

A vacuum receptacle and an electron emission display device using the same are provided to load a spacer easily by changing a width of a spacer along a height direction thereof and to reduce the charging of the spacer by minimizing emission of secondary electrons. A second substrate(4) is disposed opposite to a first substrate(2) in order to form an internal vacuum space. A spacer(24) is arranged between the first and second substrates. The spacer has a width which is increased along a height direction thereof. The width of the spacer is increased from a center part to both ends thereof. An electron emission element is arranged on the first substrate in order to form an array. A light emitting unit(110) is provided on the second substrate. A spacer is used for supporting compressive force to be applied to the first and second substrates. The width of the spacer is changed gradually along the height direction thereof.

Description

진공 용기 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스 {VACUUM ENVELOPE AND ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE USING THE SAME}Vacuum container and electronic emission display device using the same {VACUUM ENVELOPE AND ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

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

도 2는 도 1에 도시된 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the electron emission display device shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스페이서의 사시도이다.3 is a perspective view of a spacer according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서의 사시도이다.4 is a perspective view of a spacer according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 진공 용기 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 용기 내에 배치되어 압축력을 지지하는 스페이서에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum container and an electron emission display device using the same, and more particularly, to a spacer disposed in a vacuum container to support a compressive force.

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

여기서, 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 전계 방출 어레이 (Field Emitter Array; 이하 'FEA'라 함)형, 표면 전도 에미션(Surface-Conduction Emission; 이하 'SCE'라 함)형, 금속-절연층-금속(Metal-Insulator-Metal; 이하 'MIM'이라 함)형 및 금속-절연층-반도체(Metal-Insulator-Semiconductor; 이하 'MIS'라 함)형 등이 알려져 있다.Herein, the electron emission device using the cold cathode may be a field emitter array (FEA) type, a surface conduction emission type (SCE) type, or a metal. Metal-Insulator-Metal (hereinafter referred to as 'MIM') type and Metal-Insulator-Semiconductor (hereinafter referred to as 'MIS') type 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, 금속이나 반도체로부터 공급되는 전자가 터널링(tunneling) 현상에 의하여 절연층을 통과하여 상부 금속에 도달하고, 도달한 전자 중 상부 금속의 일함수(work function) 이상의 에너지를 가지는 전자가 상부 전극으로부터 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 voltage is applied between the metal and the semiconductor, electrons supplied from the metal or the semiconductor pass through the insulating layer to reach the upper metal by a tunneling phenomenon, and the work function of the upper metal among the reached electrons. The principle that the electron with the above energy is emitted from the upper electrode is used.

상기 SCE형 전자 방출 소자는 일 기판 위에 서로 마주보며 배치된 제1 전극과 제2 전극 사이에 도전 박막을 제공하고 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 an electron emission portion by providing a conductive thin film between a first electrode and a second electrode disposed to face each other on a substrate and providing a micro crack in the conductive thin film, and applying 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.

상기 FEA형 전자 방출 소자는 전자 방출부와 이 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들로서 하나의 캐소드 전극과 하나의 게이트 전극을 구비하며, 전자 방출부의 물질로 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물이나, 탄소 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드상 탄소와 같은 탄소계 물질을 사용하여 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한다.The FEA type electron emission device includes an electron emission portion and driving electrodes for controlling electron emission of the electron emission portion, and includes one cathode electrode and one gate electrode, and has a low work function as a material of the electron emission portion. Materials with high aspect ratios, such as molybdenum (Mo) or silicon (Si), have sharp tip structures, or carbon-based materials such as carbon nanotubes and graphite and diamond-like carbon, By using the principle that electrons are easily emitted.

한편, 전자 방출 소자는 일 기판에 어레이를 이루며 형성되어 전자 방출 디바이스(electron emission device)를 구성하고, 전자 방출 디바이스는 형광층과 애노드 전극 등으로 이루어진 발광 유닛이 구비된 다른 기판과 결합하여 전자 방출 표시 디바이스(electron emission display device)를 구성한다.On the other hand, the electron emission elements are formed in an array on one substrate to form an electron emission device, and the electron emission device is combined with another substrate having a light emitting unit composed of a fluorescent layer and an anode electrode to emit electrons. A display device (electron emission display device) is constituted.

또한, 상기 전자 방출 표시 디바이스는 진공 용기의 내,외부 압력 차이에 의해 발생하는 압축력을 지지하도록 진공 용기 내부에 복수의 스페이서를 구비한다.In addition, the electron emission display device includes a plurality of spacers inside the vacuum container to support the compressive force generated by the pressure difference between the inside and the outside of the vacuum container.

상기한 스페이서는 주로 벽체형, 원 기둥형 또는 사각 기둥형 등으로 이루어지며, 이들 스페이서는 통상의 경우 제1 기판 위에 제공된 구조물 위에서 바인더의 결합력에 의해 고정된다. 그런데, 이러한 스페이서는 대부분 종횡비가 커서 자립능력이 부족하므로 기판 위에 형성된 구조물 위에 로딩시키는 것이 어렵다.The spacer is mainly composed of a wall, a circular column or a square column, etc. These spacers are usually fixed by the bonding force of the binder on the structure provided on the first substrate. However, since these spacers have a large aspect ratio and lack self-supporting ability, it is difficult to load them on a structure formed on a substrate.

한편, 스페이서는 전자의 흐름이 지속적으로 발생하는 진공의 내부 공간에 노출되어 전자 방출부에서 방출되는 전자들과 충돌한다. 이러한 전자들의 충돌로 인하여 스페이서는 2차 전자를 외부로 방출하게 되는데, 2차 전자의 방출은 스페이서의 차징을 유발하여 스페이서 주위의 전자빔을 왜곡시키는 문제가 있다.On the other hand, the spacer is exposed to the inner space of the vacuum in which the flow of electrons continuously occurs and collides with the electrons emitted from the electron emission unit. Due to the collision of electrons, the spacer emits secondary electrons to the outside, and the emission of the secondary electrons causes charging of the spacers, thereby distorting the electron beam around the spacers.

상기와 같은 2차 전자의 방출을 방지하기 위하여 스페이서 표면에 2차 전자 방출 계수가 1에 가까운 코팅층을 부가시키는 구조가 개시된 바 있다. 그런데, 2차 전자 방출 계수는 주변의 전압에 따라 변하는 특성이 있기 때문에 2차 전자 방출 계수를 1에 맞추기는 어려운 실정이다.In order to prevent the emission of secondary electrons, a structure in which a secondary electron emission coefficient of 1 is added to the spacer surface is disclosed. However, the secondary electron emission coefficient is difficult to match the secondary electron emission coefficient to 1 because it has a characteristic that changes depending on the voltage around.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명 의 목적은 로딩 작업을 용이하게 할 수 있으며, 2차 전자의 방출을 최소화할 수 있는 단면 형상을 가지는 스페이서 및 이를 구비한 전자 방출 표시 디바이스를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention can facilitate the loading operation, the spacer having a cross-sectional shape that can minimize the emission of secondary electrons and the electron emission having the same In providing a display device.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 진공 용기는 제1 기판, 상기 제1 기판에 대향 배치되어 진공의 내부 공간을 구성하는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서는 그 높이 방향을 따라 폭이 점진적으로 변하는 단면 형상을 갖는다.In order to achieve the above object, in the embodiment of the present invention, a vacuum container is provided between a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate and constituting an internal space of a vacuum, and between the first substrate and the second substrate. It includes a spacer disposed, the spacer has a cross-sectional shape of the width gradually changes along the height direction.

또한, 상기 스페이서의 폭은 중앙부에서 양단부로 갈수록 점진적으로 크게 형성될 수 있다.In addition, the width of the spacer may be gradually increased from the central portion toward both ends.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판에 어레이를 이루며 배치되는 전자 방출 소자, 상기 제2 기판에 제공되는 발광 유닛 및 상기 제1 기판과 제2 기판에 가해지는 압축력을 지지하는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서는 그 높이 방향을 따라 폭이 점진적으로 변하는 단면 형상을 갖는다.In addition, an electron emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a first substrate and a second substrate disposed to face each other, an electron emission device disposed in an array on the first substrate, a light emitting unit provided on the second substrate, and And a spacer supporting a compressive force applied to the first substrate and the second substrate, wherein the spacer has a cross-sectional shape in which a width gradually changes along its height direction.

또한, 상기 전자 방출 표시 디바이스에서, 상기 스페이서의 폭은 중앙부에서 양단부로 갈수록 점진적으로 크게 형성될 수 있다.In addition, in the electron emission display device, the width of the spacer may be gradually increased from the center portion to the both ends portion.

또한, 상기 스페이서는 벽체형 또는 기둥형으로 형성될 수 있다.In addition, the spacer may be formed in a wall shape or a pillar shape.

또한, 상기 전자 방출 소자는 전자 방출부 및 이 전자 방출부를 제어하는 구동 전극으로 이루어지며, 이때 상기 구동 전극은 절연층을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하면서 서로 교차하는 방향을 따라 형성되는 캐소드 전극과 게이트 전극으로 이루어질 수 있다.In addition, the electron emission device includes an electron emission unit and a driving electrode for controlling the electron emission unit, wherein the driving electrode is disposed on different layers with an insulating layer interposed therebetween and formed along a direction crossing each other. And a gate electrode.

또한, 상기 전자 방출 표시 디바이스는 상기 캐소드 전극과 게이트 전극 상부에 집속 전극을 더욱 포함하며, 상기 집속 전극은 상기 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차영역마다 전자빔 통과를 위한 개구부를 구비할 수 있다.In addition, the electron emission display device may further include a focusing electrode on the cathode electrode and the gate electrode, and the focusing electrode may include an opening for passing an electron beam at each intersection of the cathode electrode and the gate electrode.

또한, 상기 전자 방출부는 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, 플러렌(C₆₀) 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.In addition, the electron emission unit may include at least one material selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbon, fullerenes (C ₆₀ ), and silicon nanowires.

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 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스페이서의 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the electron emission display device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a spacer according to an embodiment of the present invention. to be.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 소정의 간격을 두고 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 포함한다. 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 가장자리에는 밀봉 부재(도시하지 않음)가 배치되어 두 기판을 접합시키며, 내부 공간이 대략 10^-6 torr의 진공도로 배기되어 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 및 밀봉 부재가 진공 용기를 구성한다.1 and 2, an electron emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first substrate 2 and a second substrate 4 that are disposed to face each other in parallel at a predetermined interval. Sealing members (not shown) are disposed at the edges of the first substrate 2 and the second substrate 4 to bond the two substrates, and the internal space is evacuated with a vacuum of approximately 10 ⁻⁶ torr to allow the first substrate 2 to be bonded. ), The second substrate 4 and the sealing member constitute a vacuum container.

상기 제1 기판(2) 중 제2 기판(4)과의 대향면에는 전자 방출 소자들이 어레 이를 이루며 배치되어 제1 기판(2)과 함께 전자 방출 디바이스(100)를 구성한다. 전자 방출 디바이스(100)는 제2 기판(4) 및 제2 기판(4)에 제공된 발광 유닛(110)과 결합하여 전자 방출 표시 디바이스를 구성한다.On the opposite surface of the first substrate 2 to the second substrate 4, electron emission elements are arranged in an array to form the electron emission device 100 together with the first substrate 2. The electron emission device 100 combines with the second substrate 4 and the light emitting unit 110 provided on the second substrate 4 to form an electron emission display device.

먼저, 제1 기판(2) 위에는 캐소드 전극들(6)이 제1 기판(2)의 일 방향(도 1에서 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 캐소드 전극들(6)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 제1 절연층(8)이 형성된다. 제1 절연층(8) 위에는 게이트 전극들(10)이 캐소드 전극(6)과 직교하는 방향(도 1에서 x축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다.First, cathode electrodes 6 are formed on the first substrate 2 in a stripe pattern along one direction (y-axis direction in FIG. 1) of the first substrate 2, and cover the cathode electrodes 6. The first insulating layer 8 is formed on the entire first substrate 2. Gate electrodes 10 are formed on the first insulating layer 8 in a stripe pattern along a direction orthogonal to the cathode electrode 6 (the x-axis direction in FIG. 1).

상기 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)의 교차 영역이 단위 화소(sub-pixel)를 이룰 수 있으며, 캐소드 전극들(6) 위로 각 단위 화소마다 전자 방출부들(12)이 형성된다. 그리고 제1 절연층(8)과 게이트 전극들(10)에는 각 전자 방출부(12)에 대응하는 개구부(82, 102)가 각각 형성되어 제1 기판(2) 상에 전자 방출부(12)가 노출되도록 한다.An intersection area between the cathode electrode 6 and the gate electrode 10 may form a unit pixel, and electron emission parts 12 are formed in each unit pixel on the cathode electrodes 6. In addition, openings 82 and 102 corresponding to the electron emission portions 12 are formed in the first insulating layer 8 and the gate electrodes 10, respectively, to form the electron emission portions 12 on the first substrate 2. To be exposed.

전자 방출부(12)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(12)는 탄소 나노튜브(CNT), 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC), 플러렌(C₆₀), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질을 포함할 수 있다.The electron emission unit 12 may be formed of materials emitting electrons when a electric field is applied in a vacuum, such as a carbon-based material or a nanometer (nm) size material. The electron emission unit 12 may include carbon nanotubes (CNT), graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond-like carbons (DLC), fullerenes (C ₆₀ ), silicon nanowires, and combinations thereof.

다른 한편으로, 전자 방출부는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질 로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물로 이루어질 수 있다.On the other hand, the electron emission portion may be formed of a tip structure having a pointed tip mainly made of molybdenum (Mo) or silicon (Si).

전자 방출부들(12)은 각 단위 화소에서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10) 중 어느 한 전극, 일례로 캐소드 전극(6)의 길이 방향을 따라 일렬로 위치할 수 있으며, 원형의 평면 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 단위 화소별 전자 방출부들(12)의 배열과 전자 방출부(12)의 평면 형상은 도시한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.The electron emission units 12 may be positioned in a line along the length direction of one of the cathode electrode 6 and the gate electrode 10, for example, the cathode electrode 6, in each unit pixel, and have a circular planar shape. It may be formed to have. The arrangement of the electron emitters 12 and the planar shape of the electron emitters 12 per unit pixel are not limited to the illustrated example and may be variously modified.

또한, 상기에서는 제1 절연층(8)을 사이에 두고 게이트 전극들(10)이 캐소드 전극들(6) 상부에 위치하는 구조에 대해 설명하였으나, 게이트 전극들이 제1 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극들 하부에 위치하는 구조도 가능하며, 이 경우 전자 방출부들은 제1 절연층 위에서 캐소드 전극의 측면에 형성될 수 있다.In addition, in the above, the structure in which the gate electrodes 10 are positioned on the cathode electrodes 6 with the first insulating layer 8 therebetween has been described, but the gate electrodes have the first insulating layer interposed therebetween. A structure positioned below the electrodes is also possible, in which case the electron emission parts may be formed on the side of the cathode electrode over the first insulating layer.

그리고 게이트 전극들(10)과 제1 절연층(8) 위로 집속 전극(14)이 형성된다. 집속 전극(14) 하부에는 제2 절연층(16)이 위치하여 게이트 전극들(10)과 집속 전극(14)을 절연시키고, 집속 전극(14)과 제2 절연층(16)에도 전자빔 통과를 위한 개구부(142, 162)가 각각 마련된다.The focusing electrode 14 is formed on the gate electrodes 10 and the first insulating layer 8. A second insulating layer 16 is positioned below the focusing electrode 14 to insulate the gate electrodes 10 and the focusing electrode 14, and passes the electron beam through the focusing electrode 14 and the second insulating layer 16. Openings 142 and 162 are provided respectively.

집속 전극(14)의 개구부(142)는 단위 화소마다 하나씩 형성되어 집속 전극(14)이 하나의 단위 화소에서 방출되는 전자들을 포괄적으로 집속하거나, 각 게이트 전극(10) 개구부(102)마다 하나씩 형성되어 각 전자 방출부(12)에서 방출되는 전자들을 개별적으로 집속할 수 있다. 도면에서는 일례로 전자(前者)의 경우를 도시하였다.One opening 142 of the focusing electrode 14 is formed for each unit pixel so that the focusing electrode 14 collectively focuses electrons emitted from one unit pixel, or one for each opening 102 of the gate electrode 10. Thus, the electrons emitted from each electron emitter 12 may be individually focused. In the drawings, the former case is illustrated as an example.

다음으로 발광 유닛에 대해 살펴보면, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4) 의 일면에는 형광층(18), 일례로 적색, 녹색 및 청색의 형광층들(18R, 18G, 18B)이 서로간 임의의 간격을 두고 형성되고, 각 형광층(18) 사이로 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(20)이 형성된다. 형광층(18)은 제1 기판(2)에 설정된 단위 화소마다 하나의 형광층(18)이 대응하도록 배치될 수 있다.Referring to the light emitting unit, the fluorescent layer 18, for example, red, green, and blue fluorescent layers 18R, 18G, and 18B may be formed on one surface of the second substrate 4 facing the first substrate 2. These are formed at arbitrary intervals from each other, and a black layer 20 is formed between the fluorescent layers 18 for improving the contrast of the screen. The fluorescent layer 18 may be disposed such that one fluorescent layer 18 corresponds to each unit pixel set in the first substrate 2.

그리고 형광층(18)과 흑색층(20)의 일면에는 알루미늄(Al)과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(22)이 형성된다. 애노드 전극(22)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받아 형광층(18)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(18)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(4) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높인다.An anode electrode 22 made of a metal film such as aluminum (Al) is formed on one surface of the fluorescent layer 18 and the black layer 20. The anode 22 receives the high voltage necessary for accelerating the electron beam from the outside to maintain the fluorescent layer 18 in a high potential state, and visible light emitted toward the first substrate 2 of the visible light emitted from the fluorescent layer 18. Is reflected to the second substrate 4 side to increase the brightness of the screen.

한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO)와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있다. 이 경우 애노드 전극은 제2 기판(4)을 향한 형광층(18)과 흑색층(20)의 일면에 위치한다. 또한 애노드 전극은 전술한 투명 도전막과 금속막을 동시에 사용하는 구조도 가능하다.On the other hand, the anode electrode may be made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) rather than a metal film. In this case, the anode is positioned on one surface of the fluorescent layer 18 and the black layer 20 facing the second substrate 4. In addition, the anode electrode may have a structure in which the above-mentioned transparent conductive film and a metal film are simultaneously used.

그리고, 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에는 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하는 복수의 스페이서들(24)이 배치된다.In addition, a plurality of spacers 24 supporting a compressive force applied to the vacuum container are disposed between the first substrate 2 and the second substrate 4.

스페이서들(24)은 제1 기판(2) 측에서는 집속 전극(14) 위에 배치되고, 제2 기판(4) 측에서는 형광층(18)을 침범하지 않도록 흑색층(20)에 대응하여 위치한다. 통상, 스페이서(24)는 글라스 또는 세라믹과 같은 재료로 이루어질 수 있다.The spacers 24 are disposed on the focusing electrode 14 on the side of the first substrate 2 and positioned on the black layer 20 so as not to invade the fluorescent layer 18 on the side of the second substrate 4. Typically, the spacer 24 may be made of a material such as glass or ceramic.

도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서(24)는 스페이서의 높이 방향을 따라 점진적으로 변하는 폭(W)을 가진다. 일례로, 스페이서(24)는 중앙부에 서 양단부로 갈수록 그 폭(W)이 점진적으로 커지게 형성될 수 있다. 따라서, 스페이서는 중앙부의 폭이 가장 작고, 상,하부 끝단의 폭이 가장 크게 된다. 여기서, 스페이서(24)의 높이 방향은 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 두께 방향(도 2에서 z축 방향)을 의미한다.Referring to FIG. 3, the spacer 24 according to the embodiment of the present invention has a width W that gradually changes along the height direction of the spacer. In one example, the spacer 24 may be formed such that the width (W) is gradually increased toward both ends from the center portion. Therefore, the spacer has the smallest width at the center and the largest width at the upper and lower ends. Here, the height direction of the spacer 24 means the thickness direction (z-axis direction in FIG. 2) of the first substrate 2 and the second substrate 4.

이에 따라, 상기 스페이서(24)는 집속 전극(14) 및 흑색층(20)과 접촉하는 접촉 면적이 증가하여 로딩 작업의 용이성이 확보될 뿐만 아니라, 집속 전극(14)을 통하여 스페이서(24)에 차징된 전하를 외부로 방출시키는 것이 용이해 진다.Accordingly, the spacer 24 has a contact area in contact with the focusing electrode 14 and the black layer 20, thereby increasing the ease of loading and securing the spacer 24 through the focusing electrode 14. It is easy to release the charged charge to the outside.

또한, 상기와 같은 단면 형상을 갖는 스페이서(24)는 2차 전자의 방출을 최소화한다. 즉, 2차 전자는 스페이서(24)에 충돌하는 전자의 입사각과 동일한 반사각으로 방출되는데, 상기와 같이 단면 형상이 중앙부에서 상부로 갈수록 커지면 방출된 2차 전자가 다시 스페이서에 충돌할 확률이 증가하게 되고, 다시 충돌한 2차 전자는 스페이서 내에 머무를 확률이 증가한다. 결국, 스페이서(24)는 2차 전자를 방출하지 않는 것으로 되어 스페이서의 차징은 억제된다.In addition, the spacer 24 having the cross-sectional shape as described above minimizes the emission of secondary electrons. That is, the secondary electrons are emitted at the same reflection angle as the incident angle of the electrons colliding with the spacer 24. As the cross-sectional shape increases from the center portion to the upper portion, the probability that the emitted secondary electrons collide with the spacer increases again. The secondary electrons collided again increase the probability of staying in the spacer. As a result, the spacers 24 do not emit secondary electrons and the charging of the spacers is suppressed.

상기에서는 벽체형으로 형성된 스페이서에 대해 살펴보았으나, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서는 단면의 형상이 상기와 같은 조건을 만족하면 다양한 형상의 스페이서에도 적용될 수 있다.In the above, the spacer formed in the wall shape has been described, but the spacer according to the embodiment of the present invention may be applied to the spacer having various shapes if the cross-sectional shape satisfies the above condition.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서의 사시도로서, 본 발명이 원기둥형 스페이서(26)에 적용된 실시예를 보여준다.4 is a perspective view of a spacer according to another embodiment of the present invention, showing an embodiment in which the present invention is applied to a cylindrical spacer 26.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 전계 방출 어레이(FEA)형에 대해서만 적용되었으나, 이에 한정되지 않으며, 표면 전도 에미션 (SCE)형, 금속-절연층-금속(MIM)형 및 금속-절연층-반도체(MIS)형 등 다양하게 적용될 수 있다.Further, the electron emission display device according to the embodiment of the present invention has been applied only to the field emission array (FEA) type, but is not limited thereto, and the surface conduction emission (SCE) type and the metal-insulating layer-metal (MIM) type And metal-insulating layer-semiconductor (MIS) types.

이에 더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 스페이서는 전자 방출 표시 디바이스뿐만 아니라 진공 용기 및 이를 포함하는 모든 장치에 적용될 수 있다.Furthermore, the spacer according to the embodiment of the present invention can be applied to not only an electron emission display device but also a vacuum container and all devices including the same.

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 the range of.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 스페이서의 높이 방향을 따라 폭이 가변되는 스페이서를 구비함으로써, 스페이서 로딩 작업의 용이성을 확보할 수 있고, 스페이서에 차징된 전하를 전극을 통하여 용이하게 방출할 수 있으며, 2차 전자의 방출을 최소화하여 스페이서의 차징을 감소시킨다.As described above, the electron emission display device according to the exemplary embodiment of the present invention includes a spacer having a variable width in the height direction of the spacer, thereby ensuring ease of spacer loading operation and providing charges charged in the spacer. It can be easily emitted through the electrode and minimizes the emission of secondary electrons, thereby reducing the charging of the spacer.

Claims (8)

제1 기판;A first substrate; 상기 제1 기판에 대향 배치되어 진공의 내부 공간을 구성하는 제2 기판; 및A second substrate disposed opposite the first substrate to form an internal space of a vacuum; And 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 스페이서를 포함하며,A spacer disposed between the first substrate and the second substrate, 상기 스페이서는 그 높이 방향을 따라 폭이 점진적으로 변하는 진공 용기.And the spacer is gradually changed in width along its height direction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스페이서의 폭이 중앙부에서 양단부로 갈수록 점진적으로 크게 형성되는 진공 용기.The width of the spacer is formed to gradually increase in the width from the center to both ends. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판;A first substrate and a second substrate disposed to face each other; 상기 제1 기판에 어레이를 이루며 배치되는 전자 방출 소자;An electron emission device disposed in an array on the first substrate; 상기 제2 기판에 제공되는 발광 유닛; 및A light emitting unit provided on the second substrate; And 상기 제1 기판과 제2 기판에 가해지는 압축력을 지지하는 스페이서를 포함하며,It includes a spacer for supporting the compressive force applied to the first substrate and the second substrate, 상기 스페이서는 그 높이 방향을 따라 폭이 점진적으로 변하는 전자 방출 표시 디바이스.And the spacer is gradually changed in width along its height direction. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 스페이서의 폭이 중앙부에서 양단부로 갈수록 점진적으로 크게 형성되는 전자 방출 표시 디바이스.And the width of the spacer is gradually increased from the center portion to the both ends portion. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 스페이서가 벽체형 또는 기둥형으로 형성되는 전자 방출 표시 디바이스.And the spacer is formed in a wall shape or a column shape. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전자 방출 소자는 전자 방출부 및 이 전자 방출부를 제어하는 구동 전극으로 이루어지며,The electron emission element is composed of an electron emission portion and a drive electrode for controlling the electron emission portion, 상기 구동 전극은 절연층을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하면서 서로 교차하는 방향을 따라 형성되는 캐소드 전극과 게이트 전극으로 이루어지는 전자 방출 표시 디바이스.And the driving electrode includes a cathode electrode and a gate electrode which are formed in different layers with an insulating layer interposed therebetween and formed in an intersecting direction. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 캐소드 전극과 게이트 전극 상부에 집속 전극을 더욱 포함하며,Further comprising a focusing electrode on the cathode electrode and the gate electrode, 상기 집속 전극은 상기 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차영역마다 전자빔 통과를 위한 개구부를 구비하는 전자 방출 표시 디바이스.And the focusing electrode has an opening for passing an electron beam at every intersection of the cathode electrode and the gate electrode. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전자 방출부가 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, 플러렌(C₆₀) 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 전자 방출 표시 디바이스.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, fullerenes (C ₆₀ ), and silicon nanowires.

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