KR20060124977A

KR20060124977A - Electron-emitting device

Info

Publication number: KR20060124977A
Application number: KR1020050046698A
Authority: KR
Inventors: 서형철
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2006-12-06

Abstract

본 발명은 자립도가 향상된 스페이서를 구비한 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공의 내부 공간을 사이에 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 위에 형성되는 전자 방출 유닛과, 상기 제2 기판 중 상기 제1 기판과의 대향면에 제공되며, 소정의 이격 거리를 두고 형성되는 형광층들과 이 형광층들 사이에 배치되는 흑색층을 포함하는 발광 유닛 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 스페이서들을 포함한다. 이때, 상기 스페이서는 벽체형 본체와, 이 본체로부터 본체의 폭 방향을 따라 확장된 마디부를 포함하고, 상기 마디부는 형광층들간 이격 거리보다 작은 폭을 가지며 형성된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emitting device having a spacer having improved independence, and more particularly, a first substrate and a second substrate disposed to face each other with an internal space of a vacuum interposed therebetween, and electrons formed on the first substrate. A light emitting unit including a light emitting unit, a fluorescent layer provided on an opposite surface of the second substrate with the first substrate, and having a predetermined distance, and a black layer disposed between the fluorescent layers; And spacers disposed between the first substrate and the second substrate. In this case, the spacer includes a wall-shaped body and a node portion extending from the body along the width direction of the body, and the node portion is formed to have a width smaller than a separation distance between the fluorescent layers.

Description

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 도 1에 도시된 전자 방출 소자 중 발광 유닛과 스페이서를 나타낸 부분 평면도이다.FIG. 2 is a partial plan view illustrating a light emitting unit and a spacer among the electron emission devices illustrated in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자 중 스페이서를 나타낸 부분 평면도이다.3 is a partial plan view of a spacer in an electron emission device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자 방출 소자 중 스페이서를 나타낸 부분 평면도이다.4 is a partial plan view of a spacer in an electron emission device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 용기를 구성하는 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 두 기판의 간격을 유지시키는 스페이서를 구비한 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 a spacer disposed between a first substrate and a second substrate constituting a vacuum container to maintain a gap between two substrates.

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-insulator-metal; MIM)형 및 금속-절연층-반도체(metal-insulator-semiconductor; MIS)형 등이 알려져 있다.Here, the electron-emitting device using a cold cathode is a field emitter array (FEA) type, surface conduction emission (SCE) type, metal-insulator-metal-insulator- metal (MIM) type and metal-insulator-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 a voltage is applied between the metal and the semiconductor, a principle is used in which electrons move and accelerate from a metal having a high electron potential or from a semiconductor to a metal having a low electron potential.

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.

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, 카본계 물질을 포함하는 전자 방출층을 전자 방출부로 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) Alternatively, an example has been developed in which a tip structure mainly made of silicon (Si) or the like is used, or an electron emission layer containing a carbon-based material is used as an electron emission unit.

상기한 전자 방출 소자들은 종류에 따라 세부적인 구조가 상이하지만, 기본적으로 진공 용기를 구성하는 두 기판 중 제1 기판 위에 전자 방출부와 더불어 전 자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들을 구비하며, 제2 기판 위에 형광층과 더불어 제1 기판 측에서 방출된 전자들이 형광층을 향해 효율적으로 가속되도록 하는 애노드 전극을 구비하여 소정의 발광 또는 표시 작용을 하게 된다.Although the above-described electron emitting devices have different structures depending on the type, they basically include driving electrodes for controlling the electron emission of the electron emission unit along with the electron emission unit on the first of the two substrates constituting the vacuum container. In addition to the phosphor layer on the second substrate, an anode electrode is provided to allow electrons emitted from the first substrate side to be efficiently accelerated toward the phosphor layer to perform a predetermined light emission or display function.

통상의 전자 방출 소자는 진공 용기 내부에 다수의 스페이서들을 설치하고 있다. 이 스페이서들은 제1 기판과 제2 기판의 간격을 일정하게 유지시키며, 진공 용기의 내부와 외부의 압력 차이에 의한 기판의 변형과 파손을 방지하는 역할을 한다. 일반적으로 스페이서들은 기둥형 또는 벽체형 등으로 형성되며, 접착층에 의해 두 기판 중 어느 일 기판 또는 두 기판 모두에 제공된 구조물에 고정된다.Conventional electron emitting devices have a plurality of spacers installed inside a 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 pressure differences between the inside and outside of the vacuum container. In general, the spacers are formed in a columnar shape or a wall shape, and are fixed to a structure provided on either or both substrates by an adhesive layer.

상기 벽체형 스페이서는 기판과의 접촉 면적이 커 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하는데 큰 효과가 있다. 그러나, 이 벽체형 스페이서는 높이에 비하여 폭이 매우 작기 때문에 기판 위에 스스로 자립하는 능력이 작은 문제점이 있다. 이에 따라 기판 위에 스페이서를 부착하는 조립 과정에서 일부 스페이서들이 탈락하는 현상이 발생할 수 있으며, 스페이서들이 탈락한 부위는 진공 용기에 가해지는 압력을 균일하게 지지하기 어렵게 되는 문제가 발생한다.The wall spacer has a large contact area with the substrate and has a great effect in supporting the compressive force applied to the vacuum container. However, this wall-shaped spacer has a problem in that its ability to stand on its own on a substrate is small because its width is very small compared to its height. As a result, some spacers may drop out in the assembling process of attaching the spacers on the substrate, and a portion of the spacers may be difficult to uniformly support the pressure applied to the vacuum container.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 자립 능력이 향상된 스페이서를 구비한 전자 방출 소자를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an electron emitting device having a spacer with improved self-standing ability.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 진공의 내부 공간을 사이에 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 위에 형성되는 전자 방출 유닛과, 상기 제2 기판 중 상기 제1 기판과의 대향면에 제공되며, 소정의 이격 거리를 두고 형성되는 형광층들과 이 형광층들 사이에 배치되는 흑색층을 포함하는 발광 유닛 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 스페이서들을 포함한다. 이때, 상기 스페이서는 벽체형 본체와, 이 본체로부터 본체의 폭 방향을 따라 확장된 마디부를 포함하고, 상기 마디부는 형광층들간 이격 거리보다 작은 폭을 가지며 형성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first substrate and a second substrate disposed opposite to each other with an internal space of the vacuum, an electron emission unit formed on the first substrate, and the A light emitting unit provided on an opposing surface of the first substrate, the light emitting unit including fluorescent layers formed at a predetermined distance from each other, and a black layer disposed between the fluorescent layers and between the first substrate and the second substrate; Spacers disposed. In this case, the spacer includes a wall-shaped body and a node portion extending from the body along the width direction of the body, and the node portion is formed to have a width smaller than a separation distance between the fluorescent layers.

여기서, 상기 마디부는 스페이서 본체의 길이 방향을 따라 다수 형성될 수 있으며, 이때 상기 마디부는 상기 본체의 폭 방향을 따라 서로 대향하도록 형성되거나, 상기 본체의 길이 방향을 따라 본체의 일면과 반대측 일면에 교대로 형성될 수 있다.Here, the node portion may be formed in a plurality along the longitudinal direction of the spacer body, wherein the node portion is formed to face each other along the width direction of the main body, or alternately on one side of the main body and the opposite side along the longitudinal direction of the main body It can be formed as.

또한, 상기 마디부는 상기 본체를 향해 오목한 곡률을 가지며 형성될 수 있다.In addition, the node portion may be formed to have a concave curvature toward the body.

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 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자 방출 소자 중 발광 유닛과 스페이서를 나타낸 부분 평면도이다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission device according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial plan view of a light emitting unit and a spacer of the electron emission device illustrated in FIG. 1.

도면을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자는 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 포함한다. 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 가장자리에는 측면 격벽(도시되지 않음)이 배치되어 이 기판들(2, 4)과 함께 밀폐된 내부 공간을 형성한다. 이로써 양 기판(2, 4)과 측면 격벽이 진공 용기를 구성한다.Referring to the drawings, the electron emission device according to the exemplary embodiment of the present invention includes a first substrate 2 and a second substrate 4 disposed to face each other at predetermined intervals. Side partitions (not shown) are disposed at the edges of the first substrate 2 and the second substrate 4 to form a closed interior space with the substrates 2, 4. As a result, both substrates 2 and 4 and the side partitions constitute a vacuum container.

제1 기판(2)에는 전자 방출 유닛(6)이 제공되어 제2 기판(4)을 향해 전자들을 방출하고, 제2 기판(4)에는 상기 전자들에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 발광 유닛(8)이 제공된다. 본 실시예에서는 일례로 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 소자에 적용되는 전자 방출 유닛과 발광 유닛의 구성을 도시하였다. 도면을 참고하여 FEA형 전자 방출 소자의 내부 구조를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.The first substrate 2 is provided with an electron emission unit 6 to emit electrons toward the second substrate 4, and the second substrate 4 is excited by the electrons to emit visible light ( 8) is provided. In this embodiment, for example, the configuration of the electron emission unit and the light emitting unit which are applied to the field emission array (FEA) type electron emission element are shown. The internal structure of the FEA type electron emission device will be briefly described with reference to the accompanying drawings.

전자 방출 유닛(6)은, 제1 기판(2) 위에서 제1 기판(2)의 일 방향(도면의 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되는 캐소드 전극들(10)과, 캐소드 전극들(10)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 형성되는 제1 절연층(12)과, 제1 절연층(12) 위에서 캐소드 전극(10)과 직교하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 형성되는 게이트 전극들(14)과, 캐소드 전극들(10)과 게이트 전극들(14)의 교차 영역마다 캐소드 전극들(10) 위에 형성되는 전자 방출부들(16)을 포함한다. 게이트 전극들(14)과 제1 절연층(12)에는 제1 기판(2) 상에 전자 방출부(16)가 노출되도록 하는 각각의 개구부(141, 121)가 마련된다.The electron emission unit 6 includes cathode electrodes 10 formed in a stripe pattern along one direction (y-axis direction of the drawing) of the first substrate 2 on the first substrate 2, and the cathode electrodes ( 10 and the first insulating layer 12 formed over the entire first substrate 2 while covering the first insulating layer 12 along the direction orthogonal to the cathode electrode 10 (in the x-axis direction of the drawing). The gate electrodes 14 are formed, and the electron emitters 16 are formed on the cathode electrodes 10 at the intersections of the cathode electrodes 10 and the gate electrodes 14. The openings 141 and 121 are provided in the gate electrodes 14 and the first insulating layer 12 to expose the electron emission units 16 on the first substrate 2.

그리고, 게이트 전극들(14)과 제1 절연층(12) 위에는 제2 절연층(18)과 집속 전극(20)이 순차적으로 형성되며, 제2 절연층(18)과 집속 전극(20)에도 전자빔 통과를 위한 각각의 개구부가 형성된다. 상기에서 캐소드 전극들(10)과 게이트 전극들(14)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 제2 절연층(18)과 집속 전극(20)은 도시된 바와 같이 화소 영역당 하나의 개구부(181,201)를 구비할 수 있다. 이 경우 집속 전극(20)은 한 화소에서 방출되는 전자들을 포괄적으로 집속한다.The second insulating layer 18 and the focusing electrode 20 are sequentially formed on the gate electrodes 14 and the first insulating layer 12, and the second insulating layer 18 and the focusing electrode 20 are also sequentially formed. Each opening for electron beam passage is formed. When the intersection of the cathode electrodes 10 and the gate electrodes 14 is defined as the pixel area, the second insulating layer 18 and the focusing electrode 20 may have one opening per pixel area as shown. 181, 201 may be provided. In this case, the focusing electrode 20 comprehensively focuses electrons emitted from one pixel.

한편, 상기에서는 제1 절연층(12)을 사이에 두고 게이트 전극(14)이 캐소드 전극(10) 상부에 위치하는 구조를 설명하였으나, 그 반대의 경우, 즉 캐소드 전극이 게이트 전극의 상부에 위치하는 구조도 가능하다. 이 구조에서는 전자 방출부가 캐소드 전극의 일측면과 접촉하며 제1 절연층 위에 형성될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 집속 전극이 구비된 전자 방출 소자에 대해서 설명하였으나, 이 집속 전극은 상황에 따라 구비되지 않을 수 있다.Meanwhile, the structure in which the gate electrode 14 is positioned above the cathode electrode 10 with the first insulating layer 12 interposed therebetween has been described. In the opposite case, that is, the cathode electrode is positioned above the gate electrode. It is also possible to structure. In this structure, the electron emission part may be formed on the first insulating layer while contacting one side of the cathode electrode. In addition, in the present exemplary embodiment, the electron emission device having the focusing electrode has been described, but the focusing electrode may not be provided depending on circumstances.

전자 방출부(16)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 카본계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어진다. 전자 방출부(16)는 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, C₆₀ 또는 실리콘 나노와이어를 포함할 수 있다. 다른 한편으로, 전자 방출부(16)는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물(도시되지 않음)로 이루어질 수 있다.The electron emission unit 16 is formed of materials that emit electrons when an electric field is applied in a vacuum, such as a carbon-based material or a nanometer-sized material. The electron emission unit 16 may include carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamond, diamond-like carbon, C ₆₀ or silicon nanowires. On the other hand, the electron emission unit 16 may be formed of a tip structure (not shown) having a pointed tip mainly made of molybdenum (Mo) or silicon (Si).

그리고, 발광 유닛(8)은 제1 기판(2)과 대향하는 제2 기판(4)의 일면에 형성되며, 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 형광층들(22)과, 각 형광층(22) 사이에 위치하는 흑색층(24)과, 형광층들(22)과 흑색층(24) 위에 형성되며 알루미늄(Al)과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(26)을 포함한다.The light emitting unit 8 is formed on one surface of the second substrate 4 facing the first substrate 2, and the fluorescent layers 22 of red (R), green (G), and blue (B) are formed. And an anode electrode 26 formed on the black layer 24 positioned between each fluorescent layer 22 and the fluorescent layers 22 and the black layer 24 and formed of a metal film such as aluminum (Al). Include.

형광층(22)은 제1 기판(2) 상에 설정된 화소 영역에 대응하여 개별적으로 형 성되거나, 제2 기판(4)의 일 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성될 수 있으며, 도 2에 전자의 경우를 도시하였다. 애노드 전극(26)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받으며, 형광층(22)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(4) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.The fluorescent layer 22 may be individually formed corresponding to the pixel area set on the first substrate 2 or may be formed in a stripe pattern along one direction of the second substrate 4. The case is shown. The anode electrode 26 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 22 toward the second substrate 4 side of the screen. It increases the brightness.

한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO)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.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 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.

전자 방출 유닛(6)과 발광 유닛(8)의 구성은 도시한 예에 한정되지 않는다.The configuration of the electron emitting unit 6 and the light emitting unit 8 is not limited to the illustrated example.

그리고, 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에는 본체(280)와 마디부(281)로 이루어진 다수의 스페이서(28)들이 설치되어 양 기판(2, 4)의 간격을 일정하게 유지시킨다. 본체(280)는 도 1에 도시된 바와 같이, 벽체형으로 이루어져 소정 길이(L)와 폭(W)과 높이(H)를 가지는데, 본 발명에서 벽체형 본체는 소정 폭(W)을 가지며 길이방향으로 길게 연장된 형상을 의미한다.In addition, a plurality of spacers 28 including the main body 280 and the node 281 are provided between the first substrate 2 and the second substrate 4 to uniformly space the gaps between the substrates 2 and 4. Keep it. As shown in FIG. 1, the main body 280 has a wall shape and has a predetermined length L, a width W, and a height H. In the present invention, the wall main body has a predetermined width W. It means a shape extending in the longitudinal direction.

상기 본체(280)의 중앙부에는 폭 방향으로 마디부(281)가 돌출되어 있으며, 특히 마디부(281)는 스페이서(28)의 양 측면에 서로 대향하도록 형성된다. 이에 따라 마디부(281)의 폭(KW)이 본체(280)의 폭(W) 보다 크게 형성되고, 마디부(281)의 확장된 길이에 의해 스페이서(28)는 자립도가 향상된다.The node portion 281 protrudes from the center portion of the main body 280 in the width direction, and the node portion 281 is formed to face each other on both sides of the spacer 28. Accordingly, the width KW of the node 281 is formed to be larger than the width W of the main body 280, and the independence of the spacer 28 is improved by the extended length of the node 281.

또한, 마디부(281)의 형상은 사각형 등과 같이 다각형으로 구성될 수 있으 나, 다각형으로 구성되는 경우 마디부(281)의 모서리에서 전계가 집중되어 전자빔을 왜곡시킬 수 있으므로 도시된 바와 같이 마디부(281)는 소정 곡률을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 이 곡률은 본체를 향해 오목하게 형성된다.In addition, the shape of the node portion 281 may be configured as a polygon, such as a square, but when the polygon is configured as the electric field is concentrated at the corner of the node portion 281 to distort the electron beam as shown 281 is preferably formed to have a predetermined curvature. In particular, this curvature is formed concave toward the main body.

그리고, 스페이서(28)의 종횡비를 높이(H)/폭(W)로 정의하면, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서(28)는 자립능력을 갖도록 마디부(281)의 종횡비(H/KW)가 대략 20 미만의 값을 갖는 것이 바람직하다. 종횡비가 20 미만인 경우에 스페이서의 자립이 가능하기 때문이다.If the aspect ratio of the spacer 28 is defined as height H / width W, the spacer 28 according to the embodiment of the present invention has the aspect ratio H / KW of the node portion 281 so as to have a self-supporting ability. Preferably has a value of less than approximately 20. This is because the spacer can be self-supporting when the aspect ratio is less than 20.

또한, 상기 스페이서(28)는 전자 방출부(16)에서 형광층(22)을 향해 진행하는 전자들을 차단하지 않도록 흑색층(24)이 위치하는 비발광 영역 내에 위치한다.In addition, the spacer 28 is positioned in the non-light emitting region where the black layer 24 is located so as not to block electrons traveling toward the fluorescent layer 22 from the electron emission unit 16.

도 1과 도 2를 참고하면, 형광층들(22)은 서로간 수직 이격 거리(PW₁)와 수평 이격 거리(PW₂)를 가지면서 배치되고, 스페이서(28)는 비발광 영역에서 게이트 전극의 길이 방향(도면의 x축 방향)을 따라 배치될 수 있다. 이때, 스페이서(28)의 마디부(281)의 폭(KW)은 형광층들(22) 사이의 수직 이격 거리(PW₁) 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 마디부(281)가 형광층(22)에 걸쳐 형성되어 형광층(22)의 발광 영역을 일부 차단하는 현상을 방지하고, 스페이서의 설치를 용이하게 하기 위함이다. 다만, 마디부(281)가 각 형광층(22) 사이 영역에 배치되는 경우는 이와 같은 제한은 없으나, 전자빔의 왜곡을 최소화하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이, 마디부(281)가 형광층(22)의 사이 영역을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.Referring to FIGS. 1 and 2, the fluorescent layers 22 are disposed to have a vertical separation distance PW ₁ and a horizontal separation distance PW ₂ therebetween, and the spacer 28 is a gate electrode in a non-light emitting area. It may be disposed along the longitudinal direction of the (x-axis direction of the drawing). In this case, the width KW of the node portion 281 of the spacer 28 is preferably smaller than the vertical separation distance PW ₁ between the fluorescent layers 22. This is to prevent the phenomenon in which the node portion 281 is formed over the fluorescent layer 22 to partially block the light emitting region of the fluorescent layer 22 and to facilitate the installation of the spacer. However, the case in which the node portion 281 is disposed in a region between the fluorescent layers 22 is not limited as described above. However, in order to minimize the distortion of the electron beam, the node portion 281 may be a fluorescent layer. It is preferable to arrange | position so that it may face the area | region between (22).

그리고, 스페이서(28)는 비발광 영역에서 캐소드 전극의 길이 방향(도면의 y축 방향)을 따라서 배치될 수 있다. 이 경우 스페이서(28)의 마디부(281) 폭(KW)은 형광층들(22) 사이의 수평 이격 거리(PW₂) 보다 작게 형성될 수 있으며, 이는 앞에서 설명한 이유와 같다.In addition, the spacer 28 may be disposed along the length direction (y-axis direction of the drawing) of the cathode in the non-light emitting region. In this case, the width KW of the node portion 281 of the spacer 28 may be smaller than the horizontal separation distance PW ₂ between the fluorescent layers 22, which is the same as described above.

또한, 본체(280) 폭(W)에 대한 마디부(281) 폭(KW)의 비율은 스페이서(28)의 자립도와 밀접한 관계가 있다. 이를 고려한 본체(280) 폭(W)에 대한 마디부(281) 폭(KW)의 비율은 1 ~ 6의 값을 갖는 것이 바람직하다. 이는 본체(280) 폭(W)에 대한 마디부(281) 폭(KW)의 비율이 크면 클수록 자립도가 향상되나, 그 값이 6을 초과하면 마디부(281)의 폭(KW)이 형광층간 이격 거리를 초과할 수 있기 때문이다.In addition, the ratio of the width of the node 281 to the width W of the main body 280 is closely related to the degree of independence of the spacer 28. In consideration of this, it is preferable that the ratio of the width KW of the node portion 281 to the width W of the main body 280 has a value of 1 to 6. The greater the ratio of the width of the node 281 to the width W of the body 280, the higher the degree of independence. However, if the value exceeds 6, the width KW of the node 281 is between the fluorescent layers. This is because the separation distance may be exceeded.

상기 실시예에서는 형광층(22)이 화소 영역에 대응하여 개별적으로 형성되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 형광층들이 소정의 이격 거리를 두고 배치되어 벽체형 스페이서가 설치될 수 있는 비발광 영역을 갖는 경우라면 스트라이프 패턴 등 다양한 패턴의 형광층에 대해서도 적용될 수 있다.In the above embodiment, the fluorescent layer 22 is formed separately to correspond to the pixel region. However, the present invention is not limited thereto, and the fluorescent layers 22 may be disposed at a predetermined distance so that non-light-emitting spacers may be installed. If it has a region, it can be applied to the fluorescent layer of various patterns such as a stripe pattern.

또한, 제1 기판(2)과 제2 기판(4)에 각각의 전자 방출 유닛과 발광 유닛이 제공되어 실질적인 표시가 이루어지는 영역을 유효 영역이라 할 때, 스페이서(28)는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 장축 방향 또는 단축 방향을 따라 유효 영역 전체를 가로지르며 위치할 수 있다. 이때, 스페이서의 마디부는 스페이서의 길이 방향을 따라 다수 형성될 수 있다.In addition, when the area where the electron emission unit and the light emitting unit are provided on the first substrate 2 and the second substrate 4 so that the actual display is made is an effective region, the spacer 28 is the first substrate 2. And the entire effective area along the long axis direction or the short axis direction of the second substrate 4. In this case, a plurality of node portions of the spacer may be formed along the length direction of the spacer.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 전자 방출 소자 중 스 페이서를 나타낸 부분 평면도로서, 스페이서의 마디부가 스페이서의 본체 길이 방향을 따라 다수 형성되는 경우의 마디부 배열을 나타내고 있다.3 and 4 are partial plan views showing spacers of the electron emission devices according to the second and third exemplary embodiments of the present invention, in which a plurality of node portions of the spacer are formed along the main body length direction of the spacer. It is shown.

도 3에 도시된 바와 같이, 마디부(301)는 본체(300)의 폭 방향을 따라 서로 대향하도록 형성될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 마디부(321)는 본체(320)의 길이 방향을 따라 본체(320)의 일면과 반대측 일면에 교대로 형성될 수 있다. 후자의 경우, 마디부(321)의 폭(KW)은 도시된 바와 같이, 본체(320)의 폭과, 본체(320)의 일면에 위치한 마디부(321) 폭 및 본체(320)의 반대측 일면에 위치한 마디부(321) 폭을 모두 합한 값을 의미한다.As shown in FIG. 3, the node portions 301 may be formed to face each other along the width direction of the main body 300. As illustrated in FIG. 4, the nodal portions 321 may be formed of the main body 320. It may be alternately formed on one surface and the opposite side of the main body 320 along the longitudinal direction. In the latter case, the width KW of the node 321 is, as shown, the width of the body 320, the width of the node 321 located on one surface of the body 320, and one surface opposite to the body 320. It means the sum of all the width of the node portion 321 located at.

그리고, 상기 실시예에서는 FEA형 전자 방출 소자에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 FEA형 전자 방출 소자에 한정되지 않고, SCE형과 MIM형 및 MIS형 등 다양한 전자 방출 소자에도 적용 가능하다.In the above embodiment, the FEA type electron emission device has been described, but the present invention is not limited to the FEA type electron emission device, but may be applied to various electron emission devices such as the SCE type, the MIM type, and the MIS type.

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

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 방출 소자는 스페이서에 돌출된 마디부를 구비함으로써, 스페이서의 자립 능력을 강화하여 스페이서 설치시 설정된 위치에서의 이탈을 방지할 수 있고, 이에 따라 스페이서의 설치를 용이하게 한다. 또한, 본 발명은 자립능력을 강화시킴과 동시에 마디부의 폭 및 형상을 최적 화하여 마디부에서 발생할 수 있는 전자빔 왜곡 현상을 최소화시킨다.As described above, the electron-emitting device according to the present invention includes a node protruding from the spacer, thereby enhancing the self-standing ability of the spacer to prevent departure from a set position when the spacer is installed. To facilitate. In addition, the present invention minimizes the electron beam distortion that may occur in the node by enhancing the self-supporting capacity and optimizing the width and shape of the node.

Claims

A first substrate and a second substrate opposed to each other with an internal space of the vacuum interposed therebetween;

An electron emission unit formed on the first substrate;

A light emitting unit provided on an opposite surface of the second substrate to the first substrate, the light emitting unit including a fluorescent layer formed at a predetermined distance from each other and a black layer disposed between the fluorescent layers; And

Spacers disposed between the first substrate and the second substrate,

The spacer includes a wall-shaped body and a section extending from the body along the width direction of the body,

And the node portion has a width smaller than the separation distance between the fluorescent layers.

The method of claim 1,

And a plurality of nodes formed along the longitudinal direction of the main body.

The method of claim 2,

And the node portions are formed to face each other along the width direction of the main body.

The method of claim 2,

And the node portions are alternately formed on one surface of the main body and the other side of the main body in a longitudinal direction of the main body.

The method according to any one of claims 1 to 4,

And the curvature of the node is concave toward the main body.

The method of claim 1,

The fluorescent layers are individually disposed corresponding to the pixel areas set on the first substrate while having the vertical separation distance and the horizontal separation distance from each other,

And the width of the node is smaller than the vertical separation distance or the horizontal separation distance.

The method according to any one of claims 1 to 4,

And the node portion has an aspect ratio of less than 20.

The method according to any one of claims 1 to 4,

The electron emission element of the ratio of the said node width | variety with respect to the said main body width is 1-6.