KR101017036B1

KR101017036B1 - Electron-emitting device

Info

Publication number: KR101017036B1
Application number: KR1020040068524A
Authority: KR
Inventors: 정광석
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: KR20060019850A

Abstract

본 발명은 전자빔 경로 상에 다수의 미세공을 갖는 멤브레인 부재를 설치하여 전자빔 퍼짐을 최소화한 전자 방출 소자에 관한 것으로서,The present invention relates to an electron emitting device which minimizes electron beam spread by installing a membrane member having a plurality of micropores on an electron beam path.

기판과, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과, 전자 방출부가 기판 상에 노출되도록 하는 개구부를 가지며 기판 위에 형성되는 절연층과, 절연층 위에 형성되는 게이트 전극들과, 게이트 전극과 접촉하며 절연층의 개구부 위에 형성되고, 기판의 두께 방향을 따라 긴 형상의 미세공(pore)들을 구비하는 멤브레인 부재를 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.An insulating layer formed on the substrate with a substrate, cathode electrodes formed on the substrate, electron emission portions electrically connected to the cathode electrode, openings through which the electron emission portions are exposed on the substrate, and a gate formed on the insulating layer An electron emission device including an electrode and a membrane member formed in contact with a gate electrode and formed over an opening of an insulating layer, the membrane member having elongated pores along a thickness direction of the substrate.

멤브레인, 다공성알루미나, 전자방출부, 캐소드전극, 게이트전극, 형광층, 애노드전극Membrane, porous alumina, electron emission part, cathode electrode, gate electrode, fluorescent layer, anode electrode

Description

Electron Emission Device {ELECTRON EMISSION DEVICE}

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

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

도 3은 도 2의 부분 확대도이다.3 is a partially enlarged view of FIG. 2.

본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자빔 경로 상에 다수의 미세공을 갖는 멤브레인 부재를 설치하여 전자빔 퍼짐을 최소화한 전자 방출 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an electron emitting device, and more particularly, to an electron emitting device which minimizes electron beam spread by providing a membrane member having a plurality of micropores on the electron beam path.

일반적으로 전자 방출 소자는 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 이 가운데 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 FEA(Field Emitter Array)형, SCE(Surface Conduction Emitter)형, MIM(Metal Insulator Metal)형, MIS(Metal Insulator Semiconductor)형 및 BSE(Ballistic electron Surface Emitter)형 전자 방출 소자 등이 알려져 있다.In general, an electron emission device includes a method using a hot cathode and a cold cathode as an electron source. Among them, the electron-emitting devices using the cold cathode are field emitter array (FEA) type, surface conduction emitter (SCE) type, metal insulator metal (MIM) type, metal insulator semiconductor (MIS) type, and ballistic electron surface. Emitter type electron emission devices and the like are known.

상기한 전자 방출 소자들은 그 종류에 따라 세부적인 구조가 상이하지만, 기 본적으로는 진공 용기를 구성하는 두 기판 중 일측 기판 위에 전자 방출 구조물을 형성하여 이로부터 전자들을 방출시키고, 타측 기판 위에 형광층을 구비하여 소정의 발광 또는 표시 작용을 하게 된다.Although the detailed structure of the electron emitting devices is different depending on the type thereof, basically, an electron emitting structure is formed on one of the two substrates constituting the vacuum container to emit electrons therefrom, and a fluorescent layer on the other substrate. It is provided with a predetermined light emission or display action.

상기한 전자 방출 소자들 가운데 FEA형은 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질로 전자 방출부를 형성하고, 전자 방출부 주위에 구동 전극들, 예를 들어 캐소드 전극과 게이트 전극을 구비하며, 두 전극간 전위 차에 의해 전자 방출부 주위에 전계가 형성될 때 이로부터 전자가 방출되는 원리를 이용한다.Among the electron emission devices, the FEA type has an electron emission portion made of a material that emits electrons when an electric field is applied, and has driving electrodes, for example, a cathode electrode and a gate electrode, around the electron emission portion, and between the two electrodes. When the electric field is formed around the electron emission portion by the potential difference, the electron is emitted from it.

상기 FEA형 전자 방출 소자의 전형적인 구조는, 기판 위에 캐소드 전극들과 절연층 및 게이트 전극들을 순차적으로 형성하고, 캐소드 전극과 게이트 전극들의 교차 영역마다 절연층과 게이트 전극에 각각의 개구부를 형성하여 캐소드 전극의 일부 표면을 노출시킨 후, 개구부 내로 캐소드 전극 위에 전자 방출부를 형성한 구조이다.A typical structure of the FEA type electron emission device is a cathode by sequentially forming cathode electrodes, an insulating layer and a gate electrode on a substrate, and forming respective openings in the insulating layer and the gate electrode for each intersection region of the cathode electrode and the gate electrode. After exposing a part of the surface of the electrode, the electron emission portion is formed on the cathode electrode into the opening.

그런데 전술한 구조에서는 캐소드 전극과 게이트 전극간 전위 차에 의해 전자 방출부 주위에 전계가 형성될 때, 게이트 전극과의 거리가 가장 가까운 전자 방출부의 가장자리 부위에 전계가 집중되는 경향이 있다. 이로 인해 전자 방출 소자 구동시 전자 방출부에서 방출되는 전자들은 그 일부가 기판의 두께 방향을 따라 직진성을 갖지 못하고 방사형으로 퍼지며 진행하게 된다.However, in the above structure, when an electric field is formed around the electron emission portion due to the potential difference between the cathode electrode and the gate electrode, the electric field tends to be concentrated at the edge portion of the electron emission portion closest to the gate electrode. As a result, some of the electrons emitted from the electron emission part when the electron emission device is driven do not have a straightness along the thickness direction of the substrate, and are spread radially.

종래의 전자 방출 소자에서는 상기와 같이 퍼지며 진행하는 전자들이 게이트 전극에 부딪혀 게이트 전극을 통해 누설되거나, 이웃 화소에 대응하는 타색 형광층 에 부딪혀 이를 발광시킴에 따라 화면의 색재현율을 저하시키는 등의 문제를 안고 있다.In the conventional electron emitting device, the electrons that spread and propagate as described above are leaked through the gate electrode by hitting the gate electrode, or the color of the screen is reduced by hitting the other fluorescent layer corresponding to the neighboring pixel to emit light. Is holding.

상기한 문제점을 해소하기 위하여 종래의 전자 방출 소자 분야에서는 전자빔 경로 상에 금속 메쉬 형상의 그리드 전극 또는 집속 전극을 배치한 구성이 제안되었다. 그리드 전극은 스페이서를 이용해 두 기판과 일정한 간격을 두고 진공 용기 내부에 설치되며, 집속 전극은 이를 지지하는 절연층을 사이에 두고 게이트 전극 위에 형성되는 것이 일반적이다.In order to solve the above problems, in the conventional electron emission device field, a configuration in which a grid electrode or a focusing electrode having a metal mesh shape is disposed on an electron beam path has been proposed. The grid electrode is installed in the vacuum container at regular intervals from the two substrates by using a spacer, and the focusing electrode is generally formed on the gate electrode with an insulating layer supporting it.

그러나 전자 방출 소자가 그리드 전극을 구비하는 경우, 제1 기판과 제2 기판 상에 스페이서들을 설치하고, 두 기판과의 정렬 상태를 맞추어 그리드 전극을 고정시킨 다음, 이들을 하나로 접합시키는 작업이 매우 어렵기 때문에 제조 공정이 복잡해지는 문제가 있다.However, when the electron-emitting device has a grid electrode, it is very difficult to install spacers on the first substrate and the second substrate, fix the grid electrodes in alignment with the two substrates, and then join them together. Therefore, there is a problem that the manufacturing process is complicated.

또한, 전자 방출 소자가 집속 전극을 구비하는 경우, 전자 방출부에 대한 집속 전극의 높이를 크게 할수록 전자빔 집속 효과가 우수해지나, 집속 전극을 지지하는 절연층의 두께를 크게 하면, 이 절연층에 전자빔 통과를 위한 개구부를 형성할 때 높은 종횡비(폭에 대한 높이의 비)의 개구부를 형성해야 하므로 공정상 실현이 어려운 문제가 있다.In addition, in the case where the electron-emitting device includes a focusing electrode, the larger the height of the focusing electrode with respect to the electron-emitting part, the better the electron beam focusing effect. However, if the thickness of the insulating layer supporting the focusing electrode is increased, When forming the openings for electron beam passage, openings having a high aspect ratio (ratio of height to width) must be formed, which makes it difficult to realize the process.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 문제점을 유발하지 않으면서 전자 방출부에서 방출되는 전자들의 직진성을 높여 화면의 색재현율을 향상시키고, 누설 전류를 최소화할 수 있는 전자 방출 소자를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to improve the color reproduction of the screen by increasing the straightness of the electrons emitted from the electron emission portion without causing the problems of the prior art described above, leakage current To provide an electron emitting device that can minimize the.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부들과, 전자 방출부가 제1 기판 상에 노출되도록 하는 개구부를 가지며 제1 기판 위에 형성되는 절연층과, 절연층 위에 형성되는 게이트 전극들과, 게이트 전극과 접촉하며 절연층의 개구부 위에 형성되고, 기판의 두께 방향을 따라 긴 형상의 미세공(pore)들을 구비하는 멤브레인 부재를 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.A first substrate and a second substrate disposed opposite to each other, cathode electrodes formed on the first substrate, electron emitters electrically connected to the cathode electrode, and an opening to expose the electron emitter on the first substrate; An insulating layer formed on the first substrate, gate electrodes formed on the insulating layer, contacting the gate electrode and formed on an opening of the insulating layer, and having elongated pores along the thickness direction of the substrate. An electron emission device comprising a membrane member is provided.

상기 멤브레인 부재는 다공성 알루미나로 이루어질 수 있다. 이 때, 게이트 전극은 알루미늄으로 이루어지고, 다공성 알루미나로 이루어진 멤브레인 부재는 게이트 전극의 양극산화를 통해 얻어질 수 있다.The membrane member may be made of porous alumina. At this time, the gate electrode is made of aluminum, the membrane member made of porous alumina can be obtained through anodization of the gate electrode.

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

기판 위에 형성된 전자 방출부로부터 전자 방출을 제어하기 위한 적어도 하나의 구동 전극을 포함하는 전자 방출 소자에 있어서, 전자 방출부로부터 방출된 전자빔 경로 상에 위치하며, 기판의 두께 방향을 따라 긴 형상의 미세공(pore)들을 구비하여 전자 방출부에서 방출된 전자들 중 기판의 두께 방향을 따라 직진성이 확보된 전자들만을 미세공들을 통해 선택적으로 통과시키는 멤브레인 부재를 더욱 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.An electron emission device including at least one driving electrode for controlling electron emission from an electron emission portion formed on a substrate, wherein the electron emission element is disposed on an electron beam path emitted from the electron emission portion and has a long shape along the thickness direction of the substrate. The present invention further includes a membrane member including pores to selectively pass only electrons having a straightness along the thickness direction of the substrate among electrons emitted from the electron emission unit through the micropores.

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 일 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 상태를 나타내는 부분 단면도이며, 도 3은 도 2의 부분 확대도이다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating an assembled state of FIG. 1, and FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2.

도면을 참고하면, 전자 방출 소자는 진공 영역을 사이에 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 포함한다. 제1 기판(2)에는 전자 방출을 위한 구조물이 제공되어 제2 기판(4)을 향해 전자를 방출하며, 제2 기판(4)에는 전자에 의해 가시광을 방출하는 발광부가 제공된다.Referring to the drawings, the electron emission device includes a first substrate 2 and a second substrate 4 which are disposed to face each other with a vacuum area therebetween. The first substrate 2 is provided with a structure for emitting electrons to emit electrons toward the second substrate 4, and the second substrate 4 is provided with a light emitting part for emitting visible light by electrons.

보다 구체적으로, 제1 기판(2) 위에는 소정의 패턴, 가령 스트라이프 형상을 취하는 캐소드 전극들(6)이 서로간 임의의 간격을 두고 제1 기판(2)의 일방향(도면의 Y축 방향)을 따라 복수로 형성되고, 캐소드 전극들(6)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 절연층(8)이 형성된다. 절연층(8) 위에는 게이트 전극들(10)이 서로간 임의의 간격을 두고 캐소드 전극(6)과 교차하는 방향(도면의 X축 방향)을 따라 복수로 형성된다.More specifically, on the first substrate 2, the cathode electrodes 6 having a predetermined pattern, for example, a stripe shape, have one direction (Y-axis direction in the drawing) of the first substrate 2 at random intervals from each other. Accordingly, the insulating layer 8 is formed on the entirety of the first substrate 2 while covering the cathode electrodes 6. On the insulating layer 8, a plurality of gate electrodes 10 are formed along the direction (X-axis direction in the drawing) crossing the cathode electrode 6 at arbitrary intervals from each other.

본 실시예에서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 절연층(8)에는 각각의 화소 영역마다 적어도 하나의 개구부(8a)가 형성되어 캐소드 전극(6)의 일부 표면을 노출시키며, 개구부(8a) 내로 캐소드 전극(6) 위에 전자 방출부(12)가 형성된다.In this embodiment, when the intersection region of the cathode electrode 6 and the gate electrode 10 is defined as a pixel region, at least one opening 8a is formed in each pixel region in the insulating layer 8 so that the cathode electrode 6 is formed. Electron surface 12 is formed on the cathode electrode 6 into the opening 8a.

본 실시예에서 전자 방출부(12)는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 카본계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(12)로 적합한 전자 방출 물질로는 카본 나노튜브, 그라파이트, 그라파이트 나노 파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀, 실리콘 나노와이어 중 어느 하나 또는 이들의 조합 물질이 있다. 전자 방출부(12)의 제조법으로는 직접 성장, 스크린 인쇄, 화학기상증착 또는 스퍼터링 등을 적용할 수 있다.In the present embodiment, the electron emission unit 12 may be formed of materials emitting electrons when an electric field is applied, such as a carbon-based material or a nanometer (nm) size material. Suitable electron emitting materials for the electron emitting portion 12 include any one of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamond, diamond-like carbon, C ₆₀ , silicon nanowires, or a combination thereof. As a method of manufacturing the electron emission unit 12, direct growth, screen printing, chemical vapor deposition, or sputtering may be applied.

도면에서는 각각의 화소 영역마다 하나의 전자 방출부(12)가 위치하고, 절연층(8)의 개구부(8a)가 사각형인 경우를 도시하였으나, 전자 방출부(12)의 개수와 절연층(8)의 개구부(8a) 형상은 전술한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.In the drawing, one electron emission part 12 is positioned in each pixel area, and the opening 8a of the insulating layer 8 is rectangular, but the number of the electron emission parts 12 and the insulating layer 8 are illustrated. The shape of the opening 8a is not limited to the above-described example and can be variously modified.

또한, 절연층(8)의 개구부(8a) 위에는 게이트 전극(10)과 연결되는 멤브레인 부재(14)가 형성된다. 멤브레인 부재(14)는 제1 기판(2)의 두께 방향(도면의 Z축 방향)을 따라 긴 형상의 미세공들(14a, 도 3 참고)을 복수개 구비한다. 이러한 멤브레인 부재(14)는 전자 방출부(12)에서 방출된 전자들 중 퍼지며 진행하는 전자들을 차단시키고, 제1 기판(2)의 두께 방향을 따라 임의의 직진성이 확보된 전자들만을 미세공(14a)을 통해 배출하는 역할을 한다. 이를 위해 멤브레인 부재(14)에 구비된 미세공들(14a)은 그 폭보다 높이가 큰, 즉 멤브레인 부재(14)를 단면으로 보았을 때 1보다 큰 종횡비를 가진다.In addition, a membrane member 14 connected to the gate electrode 10 is formed on the opening 8a of the insulating layer 8. The membrane member 14 includes a plurality of elongated micropores 14a (see FIG. 3) along the thickness direction (the Z-axis direction of the drawing) of the first substrate 2. The membrane member 14 blocks electrons spreading and propagating among the electrons emitted from the electron emission part 12, and only the electrons having an arbitrary straightness along the thickness direction of the first substrate 2 are secured. Discharge through 14a). To this end, the micropores 14a provided in the membrane member 14 have an aspect ratio that is larger than the width thereof, that is, an aspect ratio larger than 1 when the membrane member 14 is viewed in cross section.

상기 멤브레인 부재(14)는 다공성 알루미나와 같은 다공성 절연 재료로 이루어질 수 있다. 다공성 알루미나는 알루미늄 금속을 적절한 조건에서 양극 산화시켜 제공되며, 나노미터(nm) 단위의 직경을 갖는 미세공들을 구비한다.The membrane member 14 may be made of a porous insulating material such as porous alumina. Porous alumina is provided by anodizing aluminum metal at appropriate conditions and has micropores having a diameter in nanometers (nm).

본 실시예에서 게이트 전극(10)은 알루미늄으로 형성되고, 게이트 전극(10) 가운데 절연층(8)의 개구부(8a)에 대응하는 부위가 선택적으로 양극 산화되어 다공성 알루미나로 이루어진 멤브레인 부재(14)를 형성할 수 있다.In the present embodiment, the gate electrode 10 is made of aluminum, and the membrane member 14 made of porous alumina by selectively anodizing a portion corresponding to the opening 8a of the insulating layer 8 among the gate electrodes 10. Can be formed.

다음으로, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 형광층(16), 예를 들어 적색과 녹색 및 청색의 형광층이 임의의 간격을 두고 형성되고, 형광층(16) 사이로 화면의 컨트라스트 향상을 위한 흑색층(18)이 형성될 수 있다. 형광층(16)과 흑색층(18) 위로는 증착에 의한 금속막(예를 들어 알루미늄막)으로 이루어지는 애노드 전극(20)이 형성된다.Next, on one surface of the second substrate 4 facing the first substrate 2, a fluorescent layer 16, for example, red, green, and blue fluorescent layers are formed at random intervals, and the fluorescent layer ( 16, a black layer 18 may be formed to improve contrast of the screen. An anode electrode 20 made of a metal film (for example, an aluminum film) by vapor deposition is formed on the fluorescent layer 16 and the black layer 18.

상기 애노드 전극(20)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압(대략 수백~수천 볼트의 (+)전압)을 인가받으며, 메탈 백(metal back) 효과에 의해 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.The anode electrode 20 receives a high voltage (positive voltage of about several hundreds to several thousand volts) required for electron beam acceleration from the outside, and increases the brightness of the screen by a metal back effect.

한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 투명한 도전막으로 이루어질 수 있다. 이 경우 제2 기판(4) 위로 투명한 애노드 전극(도시하지 않음)을 먼저 형성하고, 그 위에 형광층(16)과 흑색층(18)을 형성하며, 필요에 따라 형광층(16)과 흑색층(18) 위에 금속막을 형성하여 화면의 휘도를 높이는데 이용할 수 있다. 이러한 애노드 전극은 제2 기판(4) 전체에 형성되거나, 소정의 패턴으로 나뉘어 복수개로 구비될 수 있다.On the other hand, the anode electrode may be made of a transparent conductive film rather than a metal film. In this case, a transparent anode electrode (not shown) is first formed on the second substrate 4, and the fluorescent layer 16 and the black layer 18 are formed thereon, and the fluorescent layer 16 and the black layer as necessary. (18) A metal film can be formed on the screen to increase the brightness of the screen. The anode electrode may be formed on the entire second substrate 4 or may be provided in plurality in a predetermined pattern.

상기한 제1 기판(2)과 제2 기판(4)은, 게이트 전극(10)과 애노드 전극(20)이 서로 마주한 상태에서 임의의 간격을 두고 그 둘레에 도포되는 프릿(frit)과 같은 실링 물질에 의해 접합되고, 그 사이에 형성되는 내부 공간을 배기시켜 진공 상태로 유지한다. 이 때, 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이의 비발광 영역에는 다수의 스페이서(22)가 배치되어 양 기판의 사이 간격을 일정하게 유지시킨다.The first substrate 2 and the second substrate 4 are sealings such as frits applied around the substrate at arbitrary intervals while the gate electrode 10 and the anode electrode 20 face each other. The internal spaces bonded by the material and formed therebetween are evacuated and kept in a vacuum state. At this time, a plurality of spacers 22 are disposed in the non-light emitting region between the first substrate 2 and the second substrate 4 to maintain a constant gap between the two substrates.

이와 같이 구성되는 전자 방출 소자는, 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)에 소정의 구동 전압을 인가하면, 두 전극간 전위 차에 의해 전자 방출부(12) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자들은 애노드 전극(20)에 인가된 고전압에 이끌려 제2 기판(4)으로 향하면서 해당 화소의 형광층(16)에 충돌하여 이를 발광시킨다.In the electron emission device configured as described above, when a predetermined driving voltage is applied to the cathode electrode 6 and the gate electrode 10, an electric field is formed around the electron emission portion 12 due to the potential difference between the two electrodes. Electrons are emitted, and the emitted electrons are attracted to the second substrate 4 by the high voltage applied to the anode electrode 20 and collide with the fluorescent layer 16 of the corresponding pixel to emit light.

이 때, 절연층(8)의 개구부(8a) 위로 전술한 멤브레인 부재(14)가 형성됨에 따라, 전자 방출부(12)에서 방출된 전자들 중 제2 기판(4)을 향해 직진성을 갖지 못하고 퍼지며 진행하는 전자들은 미세공(14a)의 내벽에 부딪혀 멤브레인 부재(14)를 통과하지 못하고 차단된다. 반면, 전자 방출부(12)에서 방출된 전자들 중 제2 기판(4)을 향해 일정한 직진성을 갖춘 전자들만이 멤브레인 부재(14)의 미세공(14a)을 통과해 제2 기판(4)으로 향하게 된다.At this time, as the above-described membrane member 14 is formed over the opening 8a of the insulating layer 8, the electrons emitted from the electron emission part 12 do not have a straightness toward the second substrate 4. The spreading and propagating electrons are blocked by the inner wall of the micropores 14a without passing through the membrane member 14. On the other hand, only electrons emitted from the electron emission part 12 having a certain straightness toward the second substrate 4 pass through the micropores 14a of the membrane member 14 to the second substrate 4. Is headed.

이로써 멤브레인 부재(14)를 통과해 제2 기판(4)으로 향하는 전자들은 그 전체가 우수한 직진성을 가지게 된다. 그 결과, 본 실시예의 전자 방출 소자는 발광시키고자 하는 형광층만을 정확하게 발광시켜 화면의 색재현율을 높이고, 게이트 전극(10)에 부딪혀 이를 통해 누설되는 전자량을 최소화하는 장점이 예상된다.As a result, the electrons passing through the membrane member 14 toward the second substrate 4 have excellent linearity in their entirety. As a result, the electron emitting device of the present embodiment is expected to increase the color reproducibility of the screen by accurately emitting only the fluorescent layer to emit light, and to minimize the amount of electrons hit through the gate electrode 10 and leaked through it.

한편, 상기에서는 전자 방출부가 전계 인가시 전자를 방출하는 물질로 이루어지고, 캐소드 전극과 게이트 전극으로 이루어진 구동 전극이 전자 방출을 제어하는 FEA형에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이러한 FEA형에 한정되지 않는다.On the other hand, in the above described the FEA type in which the electron emitter is made of a material emitting electrons when the electric field is applied, the drive electrode consisting of a cathode electrode and a gate electrode to control the electron emission, but the present invention is not limited to this FEA type Do not.

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 소자는 전술한 멤브레인 부재에 의해 제2 기판을 향하는 전자들의 직진성을 높일 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 전자 방출 소자는 화면의 색재현율을 높이고, 게이트 전극을 통해 누설되는 전자량을 최소화할 수 있다.As described above, the electron emission device according to the present invention can increase the linearity of electrons directed to the second substrate by the aforementioned membrane member. Therefore, the electron emission device according to the present invention can increase the color reproduction rate of the screen and minimize the amount of electrons leaked through the gate electrode.

Claims

A first substrate and a second substrate disposed to face each other;

Cathode electrodes formed on the first substrate;

Electron emission parts electrically connected to the cathode electrode;

An insulating layer formed on the first substrate and having an opening to expose the electron emission portion on the first substrate;

Gate electrodes formed on the insulating layer; And

A membrane member in contact with the gate electrode and formed over the opening of the insulating layer, the membrane member having elongated pores along the thickness direction of the substrate;

Electron emitting device comprising a.

The method of claim 1,

And the membrane member is formed of porous alumina.

The method of claim 2,

And the membrane member is formed by anodization of the gate electrode.

The method of claim 3,

And the gate electrode is made of aluminum.

The method of claim 1,

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.

The method of claim 1,

And at least one anode electrode formed on the second substrate and a fluorescent layer formed on one surface of the anode electrode.

An electron emission device comprising at least one driving electrode for controlling electron emission from an electron emission portion formed on a substrate,

Located on the electron beam path emitted from the electron emitting portion, and has a long shape of pores along the thickness direction of the substrate to go straight along the thickness direction of the substrate of the electrons emitted from the electron emitting portion And a membrane member for selectively passing only these secured electrons through the micropores.

The method of claim 7, wherein

And the membrane member is made of porous alumina.