KR20080023921A - Electron emission display and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20080023921A
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Abstract

An electron emission display device and a manufacturing method thereof are provided to improve a display quality by improving the color reproduction ratio of a fluorescent layer. An electron emission display device includes first and second substrates(2,4), electron emitters, fluorescent layers(8), and an anode electrode(12). The first and second substrates are opposed to each other. The electron emitters are arranged on the first substrate. The fluorescent layers are arranged on one surface of the second substrate. The metallic anode electrode is formed on one surface of the fluorescent layer. The anode electrode satisfies a relation, 0.2 micrometer <= Ra <= 2 micrometer, where Ra is average surface roughness of the anode electrode.

Description

전자 방출 디스플레이와 이의 제조 방법 {ELECTRON EMISSION DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Electron Emission Display and Manufacturing Method thereof {ELECTRON EMISSION DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view schematically showing an electron emission display according to an embodiment of the present invention.

도 2는 실시예의 전자 방출 디스플레이와 비교예의 전자 방출 디스플레이에서 애노드 전압 크기에 따른 화면의 휘도 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.FIG. 2 is a graph illustrating measurement of luminance change of a screen according to an anode voltage magnitude in an electron emission display of an example and an electron emission display of a comparative example. FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디스플레이의 부분 분해 사시도이다.3 is a partially exploded perspective view of a field emission array (FEA) type electron emission display in accordance with one embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디스플레이의 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of a field emission array (FEA) type electron emission display in accordance with one embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 전도 에미션(SCE)형 전자 방출 디스플레이의 부분 단면도이다.5 is a partial cross-sectional view of a surface conduction emission (SCE) type electron emission display according to one embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이의 발광 유닛 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 각 단계에서의 개략도이다.6A to 6D are schematic diagrams at each step shown to explain a method of manufacturing a light emitting unit of an electron emitting display according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 전자 방출 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광 반사 기능을 갖는 금속의 애노드 전극을 구비한 전자 방출 디스플레이 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electron emission display, and more particularly, to an electron emission display having a metal anode electrode having a light reflecting function and a method of manufacturing the same.

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

여기서, 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 전계 방출 어레이(Field Emission Array; FEA)형, 표면 전도 에미션(Surface-Conduction Emission; SCE)형, 금속-절연층-금속(Metal-Insulator-Metal; MIM)형 및 금속-절연층-반도체(Metal-Insulator-Semiconductor; MIS)형 등이 알려져 있다.The electron emission device using the cold cathode may include a field emission array (FEA) type, a surface conduction emission type (SCE) type, and a metal-insulating layer-metal type. Metal (MIM) type and Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) type are known.

상기 전자 방출 소자들은 그 종류에 따라 세부적인 구조와 전자 방출 원리가 상이하지만, 기본적으로 전자 방출부와 전자 방출부의 전자 방출량을 제어하는 구동 전극을 구비하여 전자 방출부로부터 소정의 전자들을 방출시킨다.Although the detailed structure and the principle of electron emission differ depending on the kind of the electron emission devices, the electron emission elements are basically provided with a driving electrode for controlling the electron emission amount of the electron emission portion and the electron emission portion to emit predetermined electrons from the electron emission portion.

전자 방출 소자는 제1 기판 위에 어레이를 이루며 배치되어 전자 방출 유닛을 형성하고, 형광층과 흑색층 및 애노드 전극 등으로 이루어진 발광 유닛이 제1 기판을 향한 제2 기판의 일면에 배치되어 전자 방출 유닛과 함께 전자 방출 디스플레이를 구성한다.The electron emission devices are arranged in an array on the first substrate to form an electron emission unit, and a light emitting unit including a fluorescent layer, a black layer, an anode electrode, and the like is disposed on one surface of the second substrate facing the first substrate so as to emit an electron emission unit. Together with the electron emission display.

상기한 전자 방출 디스플레이에서 알루미늄(Al)과 같은 금속막이 애노드 전극으로 사용될 수 있다. 이 금속의 애노드 전극은 형광층과 흑색층을 덮도록 형성되며, 형광층에서 방사된 가시광 중 제1 기판을 향해 방사된 가시광을 제2 기판 측 으로 반사시켜 화면의 휘도를 높인다.In the electron emission display, a metal film such as aluminum (Al) may be used as the anode electrode. The anode of the metal is formed to cover the fluorescent layer and the black layer, and the visible light emitted from the fluorescent layer toward the first substrate is reflected to the second substrate to increase the brightness of the screen.

이러한 금속의 애노드 전극은, 일반적으로 ①형광층 위에 소성시 기화되는 고분자 물질로 중간막을 형성하고, ②중간막 위에 금속, 일례로 알루미늄을 증착하고, ③소성을 통해 중간막 물질을 기화시키는 단계들을 통해 완성된다. 중간막은 형광층의 표면 거칠기가 애노드 전극에 직접 영향을 미치지 못하도록 하여 애노드 전극의 표면 거칠기를 낮추는 역할을 한다.The anode of such a metal is generally completed by forming an intermediate layer of a polymer material vaporized upon firing on a fluorescent layer, depositing a metal, for example, aluminum, on the intermediate layer, and evaporating the intermediate material through firing. do. The interlayer serves to lower the surface roughness of the anode electrode by preventing the surface roughness of the fluorescent layer from directly affecting the anode electrode.

그럼에도 불구하고 애노드 전극은 중간막 물질의 조성이나 중간막 형성을 위한 공정 조건 등에 따라 임의의 표면 거칠기를 갖게 되는데, 종래에는 애노드 전극의 광 반사 특성을 극대화하는 측면에서 표면 거칠기에 대한 최적화 작업이 이루어지지 못하고 있다.Nevertheless, the anode electrode has an arbitrary surface roughness depending on the composition of the interlayer material or the process conditions for forming the interlayer. In the related art, the optimization of the surface roughness cannot be performed in terms of maximizing the light reflection characteristics of the anode electrode. have.

즉, 애노드 전극이 과도한 표면 거칠기를 갖도록 형성되면, 특정 화소의 형광층에서 방사된 가시광 중 제1 기판을 향해 방사된 가시광이 애노드 전극에 부딪혀 제2 기판 측으로 반사될 때, 애노드 전극의 표면 거칠기에 의해 상당량의 가시광이 이웃 화소의 타색 형광층으로 산란되어 광 손실을 유발하게 된다.That is, when the anode electrode is formed to have excessive surface roughness, when the visible light emitted toward the first substrate among the visible light emitted from the fluorescent layer of the specific pixel hits the anode electrode and is reflected toward the second substrate side, the surface roughness of the anode electrode As a result, a considerable amount of visible light is scattered to the other fluorescent layer of the neighboring pixel, causing light loss.

이로써 종래의 전자 방출 디스플레이는 애노드 전극의 광 반사 효율이 낮음으로 인해 고휘도 화면을 구현하는데 어려움이 있으며, 형광층의 색재현율이 저하되는 단점을 안고 있다.As a result, the conventional electron emission display has difficulty in implementing a high brightness screen due to low light reflection efficiency of the anode electrode, and has a disadvantage in that color reproduction of the fluorescent layer is reduced.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 애노드 전극의 표면 거칠기 값을 최적화하여 애노드 전극의 광 반사 효율을 높이고, 그 결과 휘도와 색재현율을 높일 수 있는 전자 방출 디스플레이 및 이의 제 조 방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to optimize the surface roughness value of the anode electrode to increase the light reflection efficiency of the anode electrode, and as a result an electron emission display that can increase the brightness and color reproducibility and To provide a method of manufacturing the same.

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

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판 위에 어레이를 이루며 배치되는 전자 방출 소자들과, 제2 기판의 일면에 형성되는 형광층들과, 형광층들의 일면에 위치하는 금속의 애노드 전극을 포함하며, 상기 애노드 전극이 하기 조건을 만족하는 전자 방출 디스플레이를 제공한다.A first substrate and a second substrate disposed opposite to each other, electron emission devices arranged in an array on the first substrate, fluorescent layers formed on one surface of the second substrate, and metals disposed on one surface of the fluorescent layers. It provides an electron emission display comprising an anode electrode, wherein the anode electrode satisfies the following conditions.

0.2㎛ ≤ Ra ≤ 2㎛0.2 μm ≤ Ra ≤ 2 μm

여기서, Ra는 애노드 전극의 평균 표면 거칠기 값을 나타낸다.Here, Ra represents the average surface roughness value of the anode electrode.

상기 전자 방출 디스플레이는 제2 기판의 일면에서 형광층들 사이에 위치하는 흑색층을 더욱 포함할 수 있고, 애노드 전극은 형광층에 대응하는 부위에서 상기 조건을 만족하도록 형성될 수 있다.The electron emission display may further include a black layer positioned between the fluorescent layers on one surface of the second substrate, and the anode electrode may be formed to satisfy the condition at a portion corresponding to the fluorescent layer.

상기 애노드 전극은 흑색층에 대응하는 부위에서 흑색층과 접촉하며 위치할 수 있다.The anode electrode may be in contact with the black layer at a portion corresponding to the black layer.

상기 전자 방출 소자들은 전계 방출 어레이형, 표면 전도 에미션형, 금속-절연층-금속형 및 금속-절연층-반도체형 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The electron emission devices may be any one of a field emission array type, a surface conduction emission type, a metal-insulation layer-metal type, and a metal-insulation layer-semiconductor type.

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

기판 위에 형광층들과 흑색층을 형성하고, 형광층들과 흑색층 위로 중간막 물질을 도포하여 중간막을 형성하고, 중간막 표면에 애노드 전극을 형성하고, 중간막을 소성으로 제거하는 단계들을 포함하며, 중간막을 형성할 때 중간막 물질이 0 내지 0.3중량%의 소포제를 포함하고, 2㎛ 내지 6㎛의 두께로 중간막을 형성하는 전자 방출 디스플레이의 제조 방법을 제공한다.Forming a fluorescent layer and a black layer on the substrate, applying an interlayer material over the fluorescent layers and the black layer to form an interlayer, forming an anode electrode on the surface of the interlayer, and removing the interlayer by firing. It provides a method for producing an electron-emitting display wherein the interlayer material comprises 0 to 0.3% by weight of an antifoaming agent, and forms the interlayer with a thickness of 2 μm to 6 μm.

상기 중간막 물질은 0 내지 5중량%의 발포제를 포함할 수 있다.The interlayer material may comprise 0 to 5% by weight of blowing agent.

또한 중간막을 형성할 때, 중간막을 패터닝하여 형광층들 위에만 선택적으로 형성할 수 있다. 이 경우 중간막 물질이 감광성 물질을 포함할 수 있으며, 중간막에 200mJ 내지 600mJ 세기의 자외선, 더욱 바람직하게 300mJ 내지 500mJ 세기의 자외선을 조사하여 부분적으로 경화시킬 수 있다.In addition, when forming the interlayer, the interlayer can be patterned and selectively formed only on the fluorescent layers. In this case, the interlayer material may include a photosensitive material, and the interlayer film may be partially cured by irradiating UV light of 200 mJ to 600 mJ intensity, more preferably 300 mJ to 500 mJ intensity.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view schematically showing an electron emission display according to an embodiment of the present invention.

도면을 참고하면, 전자 방출 디스플레이는 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(6)가 배치되어 두 기판을 접합시키며, 내부 공간이 대략 10-6 Torr의 진공도로 배기되어 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 및 밀봉 부재(6)가 진공 용기를 구성한다.Referring to the drawings, the electron emission display includes a first substrate 2 and a second substrate 4 which are arranged in parallel and at a predetermined interval. Sealing members 6 are disposed on the edges of the first substrate 2 and the second substrate 4 to bond the two substrates, and the inner space is evacuated with a vacuum of approximately 10 −6 Torr, thereby The second substrate 4 and the sealing member 6 constitute a vacuum container.

상기 제1 기판(2) 중 제2 기판(4)과의 대향면에는 전자 방출 소자들로 이루어진 전자 방출 유닛(100)이 제공되고, 제2 기판(4) 중 제1 기판(2)과의 대향면에는 형광층(8)과 흑색층(10) 및 애노드 전극(12)을 포함하는 발광 유닛(110)이 제공 된다.On the opposite surface of the first substrate 2 to the second substrate 4 is provided an electron emission unit 100 made of electron emitting elements, and the first substrate 2 of the second substrate 4 On the opposite surface, there is provided a light emitting unit 110 comprising a fluorescent layer 8, a black layer 10, and an anode electrode 12.

전자 방출 유닛(100)은 전계 방출 어레이(FEA)형, 표면 전도 에미션(SCE)형, 금속-절연층-금속(MIM)형 및 금속-절연층-반도체(MIS)형 중 어느 하나의 전자 방출 소자들로 이루어지며, 전자 방출부와 구동 전극들을 구비하여 화소 단위로 제2 기판(4)을 향해 임의의 전자들을 방출시킨다. 그리고 이 전자들에 의해 해당 화소의 형광층(8)이 여기되어 전자 방출량에 상응하는 세기의 가시광을 방출시킨다.The electron emission unit 100 is an electron of any one of a field emission array (FEA) type, a surface conduction emission (SCE) type, a metal-insulating layer-metal (MIM) type, and a metal-insulating layer-semiconductor (MIS) type It is made of emission elements, and has an electron emission portion and drive electrodes to emit arbitrary electrons toward the second substrate 4 in pixel units. These electrons excite the fluorescent layer 8 of the pixel to emit visible light of intensity corresponding to the electron emission amount.

보다 구체적으로, 제2 기판(4)의 일면에는 형광층(8), 일례로 적색과 녹색 및 청색의 형광층들(8R,8G,8B)이 서로간 임의의 간격을 두고 형성되고, 각 형광층(8) 사이로 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(10)이 형성된다. 형광층(8)은 하나의 화소 영역에 한가지 색의 형광층(8R,8G,8B)이 대응하도록 배치된다.More specifically, on one surface of the second substrate 4, a fluorescent layer 8, for example, red, green, and blue fluorescent layers 8R, 8G, and 8B are formed at random intervals from each other, and each fluorescent The black layer 10 is formed between the layers 8 to improve the contrast of the screen. The fluorescent layer 8 is disposed so that the fluorescent layers 8R, 8G, and 8B of one color correspond to one pixel region.

그리고 형광층(8)과 흑색층(10) 위로 알루미늄(Al)과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(12)이 형성된다. 애노드 전극(12)은 진공 용기 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받아 형광층(8)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(8)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(4) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높인다.An anode electrode 12 made of a metal film such as aluminum (Al) is formed on the fluorescent layer 8 and the black layer 10. The anode 12 receives the high voltage required for electron beam acceleration from the outside of the vacuum vessel to maintain the fluorescent layer 8 in a high potential state, and radiates toward the first substrate 2 of the visible light emitted from the fluorescent layer 8. The visible light is reflected to the second substrate 4 side to increase the brightness of the screen.

한편 보조 애노드 전극으로서 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전막(도시하지 않음)이 제2 기판(4)을 향한 형광층(8)과 흑색층(10)의 일면에 형성될 수 있다.Meanwhile, as an auxiliary anode electrode, a transparent conductive film (not shown) such as indium tin oxide (ITO) may be formed on one surface of the fluorescent layer 8 and the black layer 10 facing the second substrate 4.

상기 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에는 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고 두 기판의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서들(14)이 배치될 수 있 다. 스페이서들(14)은 형광층(8)을 침범하지 않도록 흑색층(10)에 대응하여 위치한다. 도면에서는 편의상 하나의 스페이서만을 도시하였다.Spacers 14 may be disposed between the first substrate 2 and the second substrate 4 to support the compressive force applied to the vacuum container and to maintain a constant gap between the two substrates. The spacers 14 are positioned corresponding to the black layer 10 so as not to invade the fluorescent layer 8. In the drawings, only one spacer is shown for convenience.

상기에서 금속의 애노드 전극(12)은 형광층(8) 위에 직접 금속 물질을 증착한 형태로 존재하지 않고, 형광층(8)과 흑색층(10) 위에 중간막(도시하지 않음)을 형성하고, 중간막 위에 금속을 증착한 다음 소성을 통해 중간막 물질을 기화시키는 과정을 통해 완성되어 형광층(8)과 소정의 간격을 두고 위치한다. 이때 중간막은 형광층(8) 위에만 제공될 수 있으며, 이 경우 애노드 전극(12)은 흑색층(10) 위에 직접 금속 물질을 증착한 형태로 존재하여 흑색층(10)과 접촉하며 위치한다.The metal anode electrode 12 does not exist in the form of depositing a metal material directly on the fluorescent layer 8, and forms an intermediate film (not shown) on the fluorescent layer 8 and the black layer 10, A metal is deposited on the interlayer and then vaporized to vaporize the interlayer material, and then positioned at a predetermined distance from the fluorescent layer 8. In this case, the intermediate layer may be provided only on the fluorescent layer 8, and in this case, the anode electrode 12 is formed by depositing a metal material directly on the black layer 10 and is in contact with the black layer 10.

이러한 애노드 전극(12)은 표면 거칠기에 따라 애노드 전극(12)에 부딪힌 가시광의 반사 특성이 변화하므로 본 실시예에서 애노드 전극(12)은 하기 조건을 만족하도록 형성된다.Since the reflective characteristics of visible light hitting the anode electrode 12 are changed according to the surface roughness, the anode electrode 12 is formed to satisfy the following conditions.

Ra ≤ 2㎛Ra ≤ 2 μm

여기서, Ra는 애노드 전극(12)의 평균 표면 거칠기 값을 나타낸다.Here, Ra represents the average surface roughness value of the anode electrode 12.

도 2는 애노드 전극(12)의 평균 표면 거칠기가 2㎛ 이하인 실시예의 전자 방출 디스플레이와, 2㎛를 초과하는 비교예의 전자 방출 디스플레이에 있어서 애노드 전압(kV) 크기에 따른 화면의 휘도(cd/m2) 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.2 shows the luminance (cd / m) of the screen according to the magnitude of the anode voltage (kV) in the electron emission display of the embodiment in which the average surface roughness of the anode electrode 12 is 2 μm or less, and the electron emission display of the comparative example exceeding 2 μm. 2 ) It is a graph measuring change.

도 2의 그래프를 참고하면, 실시예의 전자 방출 디스플레이가 동일한 애노드 전압 조건에서 비교예의 전자 방출 디스플레이보다 높은 휘도를 구현하며, 애노드 전압이 높아질수록 실시예의 전자 방출 디스플레이가 비교예의 전자 방출 디스플레이보다 큰 휘도 상승폭을 나타내고 있다.Referring to the graph of FIG. 2, the electron emission display of the embodiment realizes higher luminance than the electron emission display of the comparative example under the same anode voltage conditions, and as the anode voltage increases, the electron emission display of the embodiment has a higher luminance than the electron emission display of the comparative example The rise is shown.

이와 같은 결과는 실시예의 전자 방출 디스플레이가 2㎛ 이하의 평균 표면 거칠기를 가짐에 따라 애노드 전극(12)이 가시광을 반사할 때 산란이 억제되어 애노드 전극(12)의 광 반사 효율이 높아진 것으로 추정된다.This result suggests that the scattering is suppressed when the anode 12 reflects visible light as the electron emission display of the embodiment has an average surface roughness of 2 μm or less, thereby increasing the light reflection efficiency of the anode 12. .

한편, 상기 Ra의 최소값은 0.2㎛로 정의할 수 있다. 현 제조 공정에서는 애노드 전극(12)을 형성하기 전 형광층(8) 위에 중간막을 형성하여 애노드 전극(12)이 형광층(8)의 표면 거칠기에 의한 영향을 적게 받도록 하고 있다. 하지만 중간막이 형광층(8)의 표면 거칠기를 완벽하게 차단하지 못할뿐더러 중간막 또한 고유의 표면 거칠기를 가지고 있기 때문에, 애노드 전극(12)은 기본적으로 소정의 평균 표면 거칠기 값, 즉 0.2㎛ 이상의 Ra를 가지게 된다.Meanwhile, the minimum value of Ra may be defined as 0.2 μm. In the current manufacturing process, the intermediate film is formed on the fluorescent layer 8 before the anode electrode 12 is formed so that the anode electrode 12 is less affected by the surface roughness of the fluorescent layer 8. However, since the intermediate film does not completely block the surface roughness of the fluorescent layer 8 and the intermediate film also has its own surface roughness, the anode electrode 12 basically has a predetermined average surface roughness value, that is, Ra of 0.2 mu m or more. Have.

이와 같이 본 실시예의 애노드 전극(12)은 0.2㎛ 내지 2㎛의 평균 표면 거칠기를 가지며, 이 조건을 만족하는 전자 방출 디스플레이는 가시광 산란에 의한 광 손실이 억제되어 애노드 전극(12)의 반사 효율이 높아지고, 그에 따라 화면의 휘도와 형광층(8)의 색재현율이 상승되는 장점을 가진다.As described above, the anode electrode 12 of the present embodiment has an average surface roughness of 0.2 µm to 2 µm, and the electron emission display satisfying this condition suppresses light loss due to visible light scattering, thereby improving the reflection efficiency of the anode electrode 12. As a result, the brightness of the screen and the color reproducibility of the fluorescent layer 8 are increased.

한편, 전술한 애노드 전극(12)의 표면 거칠기는 중간막의 형상 특성과 중간막의 물질 조성, 일례로 중간막에 함유되는 발포제의 양 및 중간막 도포 후 애노드 전극(12)을 형성하기 전까지의 중간막 방치 시간 등으로 조절할 수 있다. 일례로 애노드 전극(12)은 중간막에 함유된 발포제의 양이 적을수록, 중간막의 방치 시간이 길어질수록 작은 표면 거칠기 값을 가진다.On the other hand, the surface roughness of the above-described anode electrode 12, the shape characteristics of the interlayer film and the material composition of the interlayer film, for example, the amount of foaming agent contained in the interlayer film, the interlayer film leaving time before forming the anode electrode 12 after application of the interlayer film, etc. Can be adjusted. For example, the anode electrode 12 has a smaller surface roughness value as the amount of foaming agent contained in the interlayer film decreases, and as the leaving time of the interlayer film increases.

상기한 구성의 전자 방출 디스플레이는 전자 방출 소자의 종류에 따라 전계 방출 어레이(FEA)형, 표면 전도 에미션(SCE)형, 금속-절연층-금속(MIM) 형 및 금속-절연층-반도체(MIS)형 중 어느 한 가지 형으로 이루어진다.According to the type of the electron emitting device, the electron emitting display having the above-described configuration may be of a field emission array (FEA) type, a surface conduction emission (SCE) type, a metal-insulating layer-metal (MIM) type, and a metal-insulating layer-semiconductor ( It consists of one of the MIS) types.

도 3과 도 4를 참고하여 전술한 조건의 애노드 전극(12)을 구비한 전계 방출 어레이형 전자 방출 디스플레이에 대해 설명하고, 도 5를 참고하여 전술한 조건의 애노드 전극(12)을 구비한 표면 전도 에미션형 전자 방출 디스플레이에 대해 설명한다.A field emission array type electron emission display having an anode electrode 12 under the above-described condition will be described with reference to FIGS. 3 and 4, and a surface having the anode electrode 12 under the above-described condition with reference to FIG. 5. The conduction emission type electron emission display is described.

도 3과 도 4를 참고하면, 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디스플레이에서 전자 방출 유닛(100’)은 제1 절연층(18)을 사이에 두고 서로 직교하는 방향을 따라 형성되는 캐소드 전극들(16) 및 게이트 전극들(20)과, 캐소드 전극(16)에 형성되는 전자 방출부들(22)을 포함한다.Referring to FIGS. 3 and 4, in a field emission array (FEA) type electron emission display, the electron emission unit 100 ′ is formed of cathode electrodes formed along a direction orthogonal to each other with a first insulating layer 18 therebetween. 16 and the gate electrodes 20 and the electron emission parts 22 formed on the cathode electrode 16.

캐소드 전극(16)과 게이트 전극(20)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 캐소드 전극들(16) 위로 각 화소 영역마다 하나 이상의 전자 방출부(22)가 형성된다. 그리고 제1 절연층(18)과 게이트 전극(20)에는 각 전자 방출부(22)에 대응하는 개구부(181,201)가 형성되어 제1 기판(2’) 상에 전자 방출부(22)가 노출되도록 한다.When the intersection region of the cathode electrode 16 and the gate electrode 20 is defined as a pixel region, one or more electron emission portions 22 are formed in each pixel region over the cathode electrodes 16. In addition, openings 181 and 201 corresponding to the electron emission parts 22 are formed in the first insulating layer 18 and the gate electrode 20 so that the electron emission parts 22 are exposed on the first substrate 2 ′. do.

전자 방출부(22)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(22)는 일례로 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드 상 탄소, C60, 실리콘 나노와이어 또는 이들의 조합 물질을 포함할 수 있다.The electron emission unit 22 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-sized material. The electron emission unit 22 may include, for example, carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamonds, diamond phase carbons, C 60 , silicon nanowires, or a combination thereof.

다른 한편으로, 전자 방출부는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 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).

그리고 게이트 전극들(20)과 제1 절연층(18) 위로 제3 전극인 집속 전극(24)이 형성된다. 집속 전극(24) 하부에는 제2 절연층(26)이 위치하여 게이트 전극(20)과 집속 전극(24)을 절연시키며, 집속 전극(24)과 제2 절연층(26)에도 전자빔 통과를 위한 개구부(241,261)가 마련된다.The focusing electrode 24, which is a third electrode, is formed on the gate electrodes 20 and the first insulating layer 18. A second insulating layer 26 is disposed below the focusing electrode 24 to insulate the gate electrode 20 and the focusing electrode 24, and also to pass the electron beam through the focusing electrode 24 and the second insulating layer 26. Openings 241 and 261 are provided.

집속 전극(24)은 전자 방출부(22)마다 이에 대응하는 하나의 개구부를 형성하여 각 전자 방출부에서 방출되는 전자들을 개별적으로 집속하거나, 화소 영역마다 하나의 개구부를 형성하여 하나의 화소 영역에서 방출되는 전자들을 포괄적으로 집속할 수 있다. 도 3에서는 두 번째 경우를 도시하였다.The focusing electrode 24 forms an opening corresponding to each of the electron emission parts 22 to focus electrons emitted from each electron emission part, or to form one opening for each pixel area to form an opening in one pixel area. The emitted electrons can be collectively focused. 3 shows a second case.

제2 기판(4’)에 제공되는 발광 유닛(110’)은 형광층(8)과 흑색층(10) 및 전술한 조건의 평균 표면 거칠기 값을 갖는 애노드 전극(12)을 포함한다. 발광 유닛(110’)의 구성은 전술한 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The light emitting unit 110 ′ provided to the second substrate 4 ′ includes a fluorescent layer 8 and a black layer 10 and an anode electrode 12 having an average surface roughness value of the above-described conditions. Since the configuration of the light emitting unit 110 ′ is the same as that described above, a detailed description thereof will be omitted.

전술한 구성의 전계 방출 어레이형 전자 방출 디스플레이는 외부로부터 캐소드 전극들(16), 게이트 전극들(20), 집속 전극(24) 및 애노드 전극(12)에 소정의 전압을 공급하여 구동한다.The field emission array type electron emission display having the above-described configuration is driven by supplying a predetermined voltage to the cathode electrodes 16, the gate electrodes 20, the focusing electrodes 24, and the anode electrodes 12 from the outside.

일례로 캐소드 전극들(16)과 게이트 전극들(20) 중 어느 한 전극들이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극들로 기능하고, 다른 한 전극들이 데이터 구동 전 압을 인가받아 데이터 전극들로 기능한다. 그리고 집속 전극(24)은 전자빔 집속에 필요한 전압, 일례로 0V 또는 수 내지 수십 볼트의 음의 직류 전압을 인가받으며, 애노드 전극(12)은 전자빔 가속에 필요한 전압, 일례로 수백 내지 수천 볼트의 양의 직류 전압을 인가받는다.For example, any one of the cathode electrodes 16 and the gate electrodes 20 serves as scan electrodes by receiving a scan driving voltage, and the other electrodes serve as data electrodes by receiving a data driving voltage. . The focusing electrode 24 receives a voltage required for electron beam focusing, for example, 0 V or a negative DC voltage of several to several tens of volts, and the anode electrode 12 is a voltage required for accelerating the electron beam, for example, several hundred to several thousand volts. DC voltage of is applied.

그러면 캐소드 전극(16)과 게이트 전극(20)의 전압 차가 임계치 이상인 화소 영역들에서 전자 방출부(22) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 집속 전극(24)의 개구부(241)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되고, 애노드 전극(12)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 화소 영역의 형광층(8)에 충돌함으로써 이를 발광시킨다.Then, an electric field is formed around the electron emission part 22 in the pixel areas in which the voltage difference between the cathode electrode 16 and the gate electrode 20 is greater than or equal to the threshold, and electrons are emitted therefrom. The emitted electrons are focused through the opening 241 of the focusing electrode 24 to the center of the electron beam bundle, and are attracted to the fluorescent layer 8 of the corresponding pixel region by being attracted by the high voltage applied to the anode electrode 12. It emits light.

도 5를 참고하면, 표면 전도 에미션형 전자 방출 디스플레이에서 전자 방출 유닛(100”)은 제1 기판(2”) 위에 서로 이격되어 위치하는 제1 전극(28) 및 제2 전극(30)과, 제1 전극(28)과 제2 전극(30) 위에 각각 형성되며 서로 근접하여 위치하는 제1 도전 박막(32) 및 제2 도전 박막(34)과, 제1 도전 박막(32)과 제2 도전 박막(34) 사이에 형성되는 전자 방출부(36)를 포함한다.Referring to FIG. 5, in the surface conduction emission type electron emission display, the electron emission unit 100 ″ may include a first electrode 28 and a second electrode 30 spaced apart from each other on the first substrate 2 ″, The first conductive thin film 32 and the second conductive thin film 34 formed on the first electrode 28 and the second electrode 30 and located adjacent to each other, and the first conductive thin film 32 and the second conductive, respectively. And an electron emission unit 36 formed between the thin films 34.

상기 제1 전극(28)과 제2 전극(30)은 도전성을 갖는 다양한 재료가 사용 가능하며, 제1 도전 박막(32)과 제2 도전 박막(34)은 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 등의 도전성 재료를 이용한 미립자 박막으로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(36)는 제1 도전 박막(32)과 제2 도전 박막(34) 사이에 제공된 미세 균열로 이루어지거나, 흑연형 탄소 또는 탄소 화합물 등으로 이루어질 수 있다.The first electrode 28 and the second electrode 30 may be formed of various materials having conductivity, and the first conductive thin film 32 and the second conductive thin film 34 may be nickel (Ni) or gold (Au). , And a particulate thin film using a conductive material such as platinum (Pt) or palladium (Pd). The electron emission part 36 may be formed of a fine crack provided between the first conductive thin film 32 and the second conductive thin film 34, or may be made of graphite carbon or a carbon compound.

그리고 제2 기판(4”)에 제공되는 발광 유닛(110”)은 형광층(8)과 흑색 층(10) 및 전술한 조건의 평균 표면 거칠기 값을 갖는 애노드 전극(12)을 포함한다. 발광 유닛(110”)의 구성은 전술한 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The light emitting unit 110 ″ provided on the second substrate 4 ″ includes a fluorescent layer 8, a black layer 10, and an anode electrode 12 having an average surface roughness value under the above-described conditions. Since the configuration of the light emitting unit 110 ″ is the same as that described above, a detailed description thereof will be omitted.

전술한 구조에서, 제1 전극(28)과 제2 전극(30)에 각각 전압을 인가하면, 제1 도전 박막(32)과 제2 도전 박막(34)을 통해 전자 방출부(36)의 표면과 수평한 방향으로 전류가 흐르면서 표면 전도형 전자 방출이 이루어지고, 방출된 전자들은 애노드 전극(12)에 인가된 고전압에 이끌려 제2 기판(4”)으로 향하면서 대응하는 형광층(8)에 충돌하여 이를 발광시킨다.In the above-described structure, when a voltage is applied to the first electrode 28 and the second electrode 30, respectively, the surface of the electron emission part 36 is formed through the first conductive thin film 32 and the second conductive thin film 34. When the current flows in a horizontal direction, the surface conduction electrons are emitted, and the emitted electrons are attracted to the second substrate 4 ″ by the high voltage applied to the anode electrode 12 to the corresponding fluorescent layer 8. Collides and emits light.

다음으로 도 6a 내지 도 6d를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디스플레이의 발광 유닛 제조 방법에 대해 설명한다.Next, a light emitting unit manufacturing method of an electron emission display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 6D.

먼저 도 6a에 도시한 바와 같이, 제2 기판(4) 상의 비발광 영역에 흑색층(10)을 형성한다. 흑색층(10)은 크롬 등의 금속 물질을 증착하거나 흑연과 같은 탄소계 물질을 스크린 인쇄하여 형성할 수 있다. 그리고 흑색층(10) 사이의 발광 영역에 적색과 녹색 및 청색의 형광층(8R,8G,8B)을 형성한다.First, as shown in FIG. 6A, the black layer 10 is formed in the non-light emitting region on the second substrate 4. The black layer 10 may be formed by depositing a metal material such as chromium or by screen printing a carbon material such as graphite. In addition, red, green, and blue fluorescent layers 8R, 8G, and 8B are formed in the emission region between the black layers 10.

이어서 도 6b에 도시한 바와 같이 형광층들(8)과 흑색층(10) 위에 중간막 물질을 2㎛ 내지 6㎛의 두께로 도포하여 중간막(38)을 형성한다. 도면에서는 중간막(38)이 패터닝 과정을 통해 일례로 형광층들(8) 위에만 선택적으로 형성된 모습을 도시하였으며, 이 경우 추후 형성되는 애노드 전극(12)이 흑색층(10)과 직접 접촉하여 제2 기판(4)에 대한 애노드 전극(12)의 부착력을 높일 수 있다.Subsequently, as illustrated in FIG. 6B, an intermediate film material is coated on the fluorescent layers 8 and the black layer 10 to a thickness of 2 μm to 6 μm to form an intermediate film 38. In the drawing, the interlayer 38 is selectively formed only on the fluorescent layers 8 through, for example, a patterning process. In this case, the anode electrode 12, which is formed later, is in direct contact with the black layer 10 and is formed. The adhesion of the anode electrode 12 to the two substrates 4 can be increased.

중간막 조성물은 대략 430℃의 소성 온도에서 분해되는 고분자 물질에 중간 막(38) 패터닝을 위한 감광성 물질과, 기포를 생성하여 중간막(38)의 높이를 확보하기 위한 발포제 및 발포제에 의해 생성된 기포가 적당한 시간에 터질 수 있도록 기포 제거를 위한 소포제를 첨가하여 조성한다.The interlayer film composition includes a photosensitive material for patterning the interlayer film 38 in a polymer material decomposed at a firing temperature of approximately 430 ° C., and a bubble generated by a foaming agent and a foaming agent for generating bubbles to secure the height of the interlayer film 38. A defoamer for removing bubbles is added so as to explode at a suitable time.

상기 감광성 물질은 일례로 자외선을 조사받은 부위가 경화되는 네가티브(negative) 타입으로 이루어질 수 있고, 이를 함유하는 중간막(38)은 노광을 통해 경화될 때 대략 200mJ 내지 600mJ 세기의 자외선을 제공받으며, 더욱 바람직하게는 대략 300mJ 내지 500mJ 세기의 자외선을 제공받는다.The photosensitive material may be, for example, a negative type in which a portion irradiated with ultraviolet rays is cured, and the interlayer 38 containing the same is provided with ultraviolet rays having an intensity of about 200 mJ to 600 mJ when cured through exposure. It is preferably provided with ultraviolet light of approximately 300 mJ to 500 mJ intensity.

발포제는 높이 확보뿐만 아니라, 중간막(38) 표면에 기포를 형성하여 애노드 전극(12)이 기포 형상을 따라 볼록한 굴곡을 형성하도록 함으로써 중간막(38) 소성 시 애노드 전극(12)이 뒤집히는 것을 방지한다. 그리고 소포제는 발포제에 의해 중간막(38)에 생성된 기포를 적당한 때에 제거하여 애노드 전극(12) 표면에 기포에 의한 얼룩이 생기는 것을 방지한다.The foaming agent not only secures the height but also forms bubbles on the surface of the intermediate film 38 so that the anode electrode 12 forms convex curvatures along the bubble shape, thereby preventing the anode electrode 12 from inverting when the intermediate film 38 is fired. The antifoaming agent removes air bubbles generated in the interlayer film 38 by the foaming agent in a timely manner to prevent staining due to air bubbles on the surface of the anode electrode 12.

이러한 발포제는 발포제로서의 기능을 수행할 수 있는 최소량, 대략 중간막 조성물의 0 내지 5중량%를 첨가하고, 소포제는 대략 중간막 조성물의 0 내지 0.3중량%를 첨가한다.Such blowing agents add a minimum amount that can function as a blowing agent, approximately 0-5% by weight of the interlayer composition, and antifoaming agents add approximately 0-0.3% by weight of the interlayer composition.

다음으로 도 6c에 도시한 바와 같이 중간막(38)이 형성된 제2 기판(4) 전면에 금속 물질, 일례로 알루미늄을 증기증착 또는 스퍼터링하여 애노드 전극(12)을 형성한다. 애노드 전극(12)은 중간막(38)과 중간막(38)이 형성되지 않은 흑색층(10) 영역의 굴곡을 따라 그 위에 형성된다.Next, as illustrated in FIG. 6C, an anode electrode 12 is formed by vapor deposition or sputtering of a metal material, for example, aluminum, on the entire surface of the second substrate 4 on which the intermediate film 38 is formed. The anode electrode 12 is formed thereon along the curvature of the region of the black layer 10 where the interlayer 38 and the interlayer 38 are not formed.

이어서 도 6d에 도시한 바와 같이, 소성을 통해 중간막(38)을 제거하여 발광 유닛(110)을 완성한다. 이때 애노드 전극(12)은 형광층(8)과 소정의 간격을 두고 위치하고, 흑색층(10)과 접촉하며 위치한다.Subsequently, as shown in FIG. 6D, the intermediate film 38 is removed through firing to complete the light emitting unit 110. In this case, the anode electrode 12 is positioned at a predetermined distance from the fluorescent layer 8 and is in contact with the black layer 10.

이와 같은 방법을 통해 제작된 전자 방출 디스플레이는 전술한 조건의 평균 표면 거칠기를 가지며, 그에 따라 애노드 전극(12)의 반사 효율을 높여 화면의 휘도와 형광층(8)의 색재현율을 향상시키는 효과를 구현한다.The electron emission display manufactured through the above method has an average surface roughness under the above-described conditions, thereby increasing the reflection efficiency of the anode electrode 12 and improving the brightness of the screen and the color reproducibility of the fluorescent layer 8. Implement

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.

이와 같이 본 발명에 의한 전자 방출 디스플레이는 애노드 전극의 표면 거칠기 값을 최적화하여 산란에 의한 광 손실을 줄임에 따라 애노드 전극의 반사 효율을 높인다. 따라서 본 발명에 의한 전자 방출 디스플레이는 화면의 휘도와 형광층의 색재현율을 높여 표시 품질을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the electron emission display according to the present invention optimizes the surface roughness value of the anode electrode to reduce the light loss due to scattering, thereby increasing the reflection efficiency of the anode electrode. Therefore, the electron emission display according to the present invention has the effect of improving the display quality by increasing the brightness of the screen and the color reproducibility of the fluorescent layer.

Claims (9)

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과;A first substrate and a second substrate disposed to face each other; 상기 제1 기판 위에 어레이를 이루며 배치되는 전자 방출 소자들과;Electron-emitting devices arranged in an array on the first substrate; 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 형광층들; 및Fluorescent layers formed on one surface of the second substrate; And 상기 형광층들의 일면에 위치하는 금속의 애노드 전극을 포함하며,An anode of metal positioned on one surface of the fluorescent layers; 상기 애노드 전극이 하기 조건을 만족하는 전자 방출 디스플레이.An electron emission display in which the anode meets the following conditions. 0.2㎛ ≤ Ra ≤ 2㎛0.2 μm ≤ Ra ≤ 2 μm 여기서, Ra는 애노드 전극의 평균 표면 거칠기 값을 나타낸다.Here, Ra represents the average surface roughness value of the anode electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 기판의 일면에서 상기 형광층들 사이에 위치하는 흑색층을 더욱 포함하며, 상기 애노드 전극이 상기 형광층에 대응하는 부위에서 상기 조건을 만족하는 전자 방출 디스플레이.And a black layer positioned between the fluorescent layers on one surface of the second substrate, wherein the anode electrode satisfies the condition at a portion corresponding to the fluorescent layer. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 애노드 전극이 상기 흑색층에 대응하는 부위에서 흑색층과 접촉하며 위치하는 전자 방출 디스플레이.And an anode electrode in contact with the black layer at a portion corresponding to the black layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자 방출 소자들이 전계 방출 어레이형, 표면 전도 에미션형, 금속-절연층-금속형 및 금속-절연층-반도체형 중 어느 하나인 전자 방출 디스플레이.And the electron emitting devices are any one of a field emission array type, a surface conduction emission type, a metal-insulation layer-metal type, and a metal-insulation layer-semiconductor type. 기판 위에 형광층들과 흑색층을 형성하고;Forming fluorescent layers and a black layer on the substrate; 상기 형광층들과 흑색층 위로 중간막 물질을 도포하여 중간막을 형성하고;Applying an interlayer material onto the fluorescent layers and the black layer to form an interlayer; 상기 중간막 표면에 애노드 전극을 형성하고;Forming an anode electrode on the surface of the interlayer; 상기 중간막을 소성으로 제거하는 단계들을 포함하며,Removing the interlayer by firing, 상기 중간막을 형성할 때,When forming the interlayer, 상기 중간막 물질이 0 내지 0.3중량%의 소포제를 포함하며, 2㎛ 내지 6㎛의 두께로 중간막을 형성하는 전자 방출 디스플레이의 제조 방법.And wherein the interlayer material comprises 0 to 0.3 wt% of an antifoaming agent and forms an interlayer with a thickness of 2 μm to 6 μm. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 중간막 물질이 0 내지 5중량%의 발포제를 포함하는 전자 방출 디스플레이의 제조 방법.And wherein said interlayer material comprises 0 to 5 weight percent blowing agent. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 중간막을 패터닝하여 상기 형광층들 위에만 선택적으로 형성하는 전자 방출 디스플레이의 제조 방법.And patterning the interlayer to selectively form only the fluorescent layers. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 중간막 물질이 감광성 물질을 포함하고,The interlayer material comprises a photosensitive material, 상기 중간막에 200mJ 내지 600mJ 세기의 자외선을 조사하여 부분적으로 경화시키는 전자 방출 디스플레이의 제조 방법.A method of manufacturing an electron emission display in which the intermediate layer is partially cured by irradiating ultraviolet rays of 200 mJ to 600 mJ intensity. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 중간막을 노광할 때 300mJ 내지 500mJ 세기의 자외선을 조사하는 전자 방출 디스플레이의 제조 방법.A method of manufacturing an electron emitting display for irradiating ultraviolet rays of 300mJ to 500mJ intensity when exposing the interlayer.
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