KR20060059746A - Field emission display with metal mesh grid adhering to gate - Google Patents

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KR20060059746A KR1020040098907A KR20040098907A KR20060059746A KR 20060059746 A KR20060059746 A KR 20060059746A KR 1020040098907 A KR1020040098907 A KR 1020040098907A KR 20040098907 A KR20040098907 A KR 20040098907A KR 20060059746 A KR20060059746 A KR 20060059746A
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Abstract

본 발명은 전계방출 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission display device.

본 발명은 상호 대향 배치되는 배면 기판 및 전면 기판, 상기 배면 기판 위에 스트라이프 패턴으로 형성된 도체인 음극, 상기 배면 기판 및 음극 위에 형성된 홀을 구비한 절연층, 상기 절연층 위에 음극과 교차하는 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 도체인 게이트, 상기 홀에 의하여 노출된 음극에 접속되며, 전자를 방출하는 에미터, 상기 에미터에서 방출되는 전자들이 통과되는 메쉬 홀을 구비하며, 배면에는 절연막이 도포되고, 프릿에 의해 상기 게이트에 고착되는 금속 메쉬 그리드, 상기 전면 기판의 내측 대향면에 형성된 양극, 상기 양극 위에 형성된 형광층, 및 상기 전면 기판과 상기 배면 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서를 포함하는 전계 방출 표시장치를 제공한다. 상기 금속 메쉬 그리드의 수평폭과 에미터의 수평폭간의 비율이 3.75 이상이고, 4.25 이상이다.The present invention provides a back substrate and a front substrate which are disposed to face each other, an insulating layer having a cathode formed as a stripe pattern on the rear substrate, an insulating layer having holes formed on the back substrate and the cathode, and a stripe in a direction crossing the cathode on the insulating layer. A gate having a pattern, a gate connected to a cathode exposed by the hole, an emitter emitting electrons, and a mesh hole through which electrons emitted from the emitter are passed, and an insulating film is coated on the back surface of the frit. A field emission including a metal mesh grid fixed to the gate by an anode, an anode formed on an inner side facing the front substrate, a fluorescent layer formed on the anode, and a spacer for maintaining a constant gap between the front substrate and the back substrate; Provide a display device. The ratio between the horizontal width of the metal mesh grid and the horizontal width of the emitter is at least 3.75, and is at least 4.25.

본 발명에 의한 전계 방출 표시장치는 뒤틀림 현상 및 처짐 현상을 방지할 수 있으며, 소정의 휘도 및 색순도의 범위를 만족한다는 장점이 있다. The field emission display according to the present invention can prevent distortion and sag, and has an advantage of satisfying a range of predetermined luminance and color purity.

전계 방출 표시장치, 금속 메쉬 그리드, 에미터.Field emission indicators, metal mesh grids, emitters.

Description

게이트에 고착된 금속 메쉬 그리드를 갖는 전계 방출 표시장치{Field emission display with metal mesh grid adhering to gate} Field emission display with metal mesh grid adhering to gate             

도 1은 종래기술에 의한 전계 방출 표시장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a field emission display device according to the prior art.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 전계 방출 표시장치의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a field emission display device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 전계 방출 표시장치에 채용된 배면 기판의 평면도이다. 3 is a plan view of a rear substrate employed in the field emission display of FIG. 2.

도 4는 도 2의 전계 방출 표시장치에 채용된 전면 기판의 평면도이다. 4 is a plan view of a front substrate employed in the field emission display of FIG. 2.

도 5는 도 2의 전계 방출 표시장치에 채용된 금속 메쉬 그리드의 평면도이다. 5 is a plan view of a metal mesh grid employed in the field emission display of FIG. 2.

도 6 내지 13은 도 2의 전계 방출 표시장치에 채용된 배면 기판의 제조 공정의 각 단계를 나타내는 도면이다. 6 to 13 are diagrams illustrating respective steps of a manufacturing process of a back substrate employed in the field emission display of FIG. 2.

도 14 내지 19는 도 2의 전계 방출 표시장치에 채용된 전면 기판의 제조 공정의 각 단계를 나타내는 도면이다.
14 to 19 are diagrams illustrating each step of the manufacturing process of the front substrate employed in the field emission display of FIG. 2.

본 발명은 전계 방출 표시장치에 관한 것이다. 특히, 게이트에 고착된 금속 메쉬 그리드를 갖는 전계 방출 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a field emission display. In particular, it relates to a field emission display having a metal mesh grid fixed to a gate and a method of manufacturing the same.

전계 방출 표시장치(field emission display, FED)는 평판 패널 표시장치(flat panel display, FPD)의 하나로서, 전 화면에 대하여 1개 또는 3개의 전자총을 사용하는 음극선관(cathode ray tube, CRT)과 달리, 각 화소마다 1개 또는 복수개의 전자 방출원을 사용하는 것을 특징으로 한다. 일반적인 전계 방출 표시장치는 음극, 게이트 및 양극을 포함하는 3전극 구조를 가지며, 그 동작 원리는 다음과 같다. 음극에 접속된 에미터(emitter)와 게이트 사이에 일정 전압이 인가되면 전자들이 에미터로부터 양자 역학적으로 터널링되어 방출되는데, 방출된 전자들은 더욱 큰 전압을 가지는 양극에 의하여 양극 쪽으로 가속되어 양극에 도포되어 있는 형광체에 충돌하게 된다. 이로 인하여, 형광체 내의 특정 원소 내에 있는 전자들이 여기되었다가 떨어지면서 빛을 발생시킨다. 이와 같이 동작하는 전계 방출 표시장치는 음극선관과 동일하게 높은 휘도와 넓은 시야각을 가진다는 장점이 있다.
Field emission displays (FEDs) are one of the flat panel displays (FPDs), cathode ray tubes (CRTs) that use one or three electron guns for the entire screen. Alternatively, one or more electron emission sources are used for each pixel. A general field emission display device has a three-electrode structure including a cathode, a gate, and an anode, and its operation principle is as follows. When a constant voltage is applied between the emitter connected to the cathode and the gate, electrons are quantum mechanically tunneled out of the emitter, and the emitted electrons are accelerated toward the anode by the anode having a higher voltage and applied to the anode. It collides with the phosphor. As a result, electrons in a specific element in the phosphor are excited and then fall to generate light. The field emission display device operating as described above has an advantage of having a high luminance and a wide viewing angle as in the cathode ray tube.

이하 도 1을 참조하여 종래기술에 의한 전계 방출 표시장치를 설명한다. Hereinafter, a field emission display according to the related art will be described with reference to FIG. 1.

도 1을 참조하면, 전계 방출 표시장치는 대향 배치된 배면 기판(11) 및 투명한 전면 기판(15)을 포함하고, 이들 사이에 스페이서(18)를 배치하여 일정한 간격을 유지한다. 배면 기판(11) 위에는 스트라이프 패턴을 가지는 음극(12), 절연층(13) 및 음극(12)을 교차하는 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 게이트(14)가 순차 적으로 형성되어 있다. 절연층(13) 및 게이트(14)에는 홀들이 형성되어 있으며, 이 홀들에 의하여 노출된 음극(12) 위에는 팁 형태의 에미터(12')가 형성되어 있다. 전면 기판(15)의 내측 대향면에는 음극(12)을 교차하는 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 양극(16)들이 있다. 양극(16)들 위에는 형광체(17)가 위치한다. 게이트(14)와 양극(16) 사이에 에미터(12')로부터 방출되는 전자들이 집속되도록 제어하는 금속 메쉬 그리드(19)가 위치한다. 이 금속 메쉬 그리드(19)는 스페이서(18)에 의하여 일정한 위치에 고정되도록 지지된다.
Referring to FIG. 1, the field emission display device includes a rear substrate 11 and a transparent front substrate 15 disposed to face each other, and a spacer 18 is disposed therebetween to maintain a constant gap. The cathode 12 having the stripe pattern, the insulating layer 13 and the gate 14 having the stripe pattern in the direction crossing the cathode 12 are sequentially formed on the rear substrate 11. Holes are formed in the insulating layer 13 and the gate 14, and a tip-type emitter 12 ′ is formed on the cathode 12 exposed by the holes. On the inner side of the front substrate 15, there are anodes 16 having a stripe pattern in a direction crossing the cathode 12. The phosphor 17 is positioned on the anodes 16. Located between gate 14 and anode 16 is a metal mesh grid 19 that controls electrons emitted from emitter 12 'to focus. The metal mesh grid 19 is supported to be fixed at a fixed position by the spacer 18.

이와 같은 구성의 전계 방출 표시장치에 있어서, 금속 메쉬 그리드(19), 스페이서(18) 및 전면 기판(15)을 상호 연결하기 위해서는 소성 공정을 거쳐야 하는데, 이로 인하여 금속 메쉬 그리드(19) 내에 잔류 응력이 발생하여 금속 메쉬 그리드(19)의 뒤틀림이 발생할 수 있다. 또한, 금속 메쉬 그리드(19)가 하중에 의하여 처지는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같은 현상이 발생하는 경우, 에미터(12')에서 방출된 전자가 대응되는 형광체가 아닌 인접한 형광체에 부딪히게 되고, 이로 인하여 색순도가 저하되므로, 고해상도를 구현하는 것이 용이하지 않게 된다.
In the field emission display device having such a configuration, the interconnection of the metal mesh grid 19, the spacer 18, and the front substrate 15 requires a sintering process, which causes residual stress in the metal mesh grid 19. This may occur and warp of the metal mesh grid 19 may occur. In addition, the metal mesh grid 19 may sag under load. When such a phenomenon occurs, electrons emitted from the emitter 12 'collide with adjacent phosphors instead of the corresponding phosphors, and thus color purity is lowered, so that high resolution is not easily achieved.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 뒤틀림 현상 및 처짐 현상이 발생하지 않는 게이트에 고착된 금속 메쉬 그리드를 가지며, 소정의 휘도 및 색순도의 범위를 만족하는 전계 방출 표시장치를 제공 한다.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to have a metal mesh grid fixed to a gate free from distortion and deflection, and to emit a field satisfying a predetermined range of luminance and color purity. Provide a display device.

상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 상호 대향 배치되는 배면 기판 및 전면 기판, 상기 배면 기판 위에 스트라이프 패턴으로 형성된 도체인 음극, 상기 배면 기판 및 음극 위에 형성된 홀을 구비한 절연층, 상기 절연층 위에 음극과 교차하는 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 도체인 게이트, 상기 홀에 의하여 노출된 음극에 접속되며, 전자를 방출하는 에미터, 상기 에미터에서 방출되는 전자들이 통과되는 메쉬 홀을 구비하며, 배면에는 절연막이 도포되고, 프릿에 의해 상기 게이트에 고착되는 금속 메쉬 그리드, 상기 전면 기판의 내측 대향면에 형성된 양극, 상기 양극 위에 형성된 형광층, 및 상기 전면 기판과 상기 배면 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서를 포함하는 전계 방출 표시장치를 제공한다. 상기 금속 메쉬 그리드의 수평폭과 에미터의 수평폭간의 비율이 3.75 이상이고, 4.25 이하이다.
As a technical means for achieving the above object, the first aspect of the present invention has a rear substrate and a front substrate disposed opposite to each other, a cathode which is a conductor formed in a stripe pattern on the rear substrate, a hole formed on the rear substrate and the cathode An insulating layer, a gate having a stripe pattern in a direction crossing the cathode on the insulating layer, connected to a cathode exposed by the hole, an emitter emitting electrons, and electrons emitted from the emitter passing through A metal mesh grid having a mesh hole, and an insulating film is coated on the rear surface and fixed to the gate by a frit, an anode formed on an inner side of the front substrate, a fluorescent layer formed on the anode, and the front substrate and the back surface Provided is a field emission display device comprising a spacer that maintains a constant gap between substrates. . The ratio between the horizontal width of the metal mesh grid and the horizontal width of the emitter is 3.75 or more, and 4.25 or less.

이하 도 2 내지 5를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 게이트에 고착된 금속 메쉬 그리드를 가지는 전계 방출 표시장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 전계 방출 표시장치의 단면도이다. 도 3은 도 2의 전계 방출 표시장치에 채용된 배면 기판의 평면도이다. 도 4는 도 2의 전계 방출 표시장치에 채용된 전면 기판의 평면도이다. 도 5는 도 2의 전계 방출 표시장치에 채용된 금속 메쉬 그리드의 평면도이다.2 to 5, a field emission display device having a metal mesh grid fixed to a gate according to a first embodiment of the present invention will be described. 2 is a cross-sectional view of a field emission display device according to a first embodiment of the present invention. 3 is a plan view of a rear substrate employed in the field emission display of FIG. 2. 4 is a plan view of a front substrate employed in the field emission display of FIG. 2. 5 is a plan view of a metal mesh grid employed in the field emission display of FIG. 2.

도 2 내지 5를 참조하면, 전계 방출 표시장치는 대향 배치된 배면 기판(31) 및 투명한 전면 기판(41)을 포함하고, 이들 사이에 스페이서(51)를 배치하여 일정한 간격을 유지한다. 2 to 5, the field emission display device includes a rear substrate 31 and a transparent front substrate 41 disposed opposite to each other, and a spacer 51 is disposed therebetween to maintain a constant gap.

배면 기판(31) 위에는 스트라이프 패턴을 가지는 도체인 음극(32)이 위치한다. 배면 기판(31)으로 유리 기판이 사용될 수 있다. 음극(32) 및 배면기판(31) 위에는 홀을 구비한 절연층(33)이 위치한다. 절연층(33) 위에는 음극(32)을 교차하는 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 도체인 게이트(34)가 형성되어 있다. 절연층(33)의 홀에 의하여 노출된 음극(32)에는 전자 방출물질로 이루어진 에미터(35)가 접속되어 있다. 에미터(35)로는 탄소 나노 튜브가 사용될 수 있다.The cathode 32, which is a conductor having a stripe pattern, is positioned on the rear substrate 31. A glass substrate can be used as the back substrate 31. The insulating layer 33 having a hole is positioned on the cathode 32 and the back substrate 31. On the insulating layer 33, a gate 34, which is a conductor having a stripe pattern in the direction crossing the cathode 32, is formed. An emitter 35 made of an electron emission material is connected to the cathode 32 exposed by the hole of the insulating layer 33. As the emitter 35, carbon nanotubes may be used.

전면 기판(41)의 내측 대향면에는 블랙 매트릭스(42)가 위치한다. 전면 기판(41)의 내측 대향면 및 블랙 매트릭스(42) 위에는 도체인 양극(43)이 위치한다. 양극(43)은 게이트(32)와 같은 방향의 스트라이프 패턴을 가질 수도 있으며, 전면 기판(41)의 내측 대향면 및 블랙 매트릭스(42) 전체를 덮도록 형성될 수도 있다. 양극(43) 위에는 형광체(44)가 위치한다. 형광체(44)는 에미터(35)에서 방출된 전자가 충돌할 때 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 발광한다. The black matrix 42 is positioned on the inner facing surface of the front substrate 41. On the inner side of the front substrate 41 and on the black matrix 42, the anode 43, which is a conductor, is positioned. The anode 43 may have a stripe pattern in the same direction as the gate 32, and may be formed to cover the inner opposing surface of the front substrate 41 and the entire black matrix 42. The phosphor 44 is positioned on the anode 43. The phosphor 44 emits red, green, or blue light when electrons emitted from the emitter 35 collide with each other.

배면 기판(31)과 전면 기판(41) 사이에 메쉬 홀(52a)을 구비한 금속 메쉬 그리드(52)가 위치한다. 또한, 금속 메쉬 그리드(52)에는 스페이서(51)의 단부가 삽입되는 스페이서 삽입홀(52b)을 구비할 수도 있다. 금속 메쉬 그리드(52)의 하면 및 상면에는 절연막(53)이 위치한다. 상기 절연막(53)은 금속 메쉬 그리드(52)의 하면에만 위치할 수도 있다. 절연막(53)은 도면에 도시된 바와 같이 금속 메쉬 그리드(52)가 위치하는 전 영역에 위치할 수도 있으나, 게이트와의 고착에 필요한 소정의 영역에만 위치할 수도 있다. 절연막(53)이 형성된 금속 메쉬 그리드(52)는 프릿(frit)(54)에 의하여 게이트(34)에 고착된다. A metal mesh grid 52 having a mesh hole 52a is positioned between the rear substrate 31 and the front substrate 41. In addition, the metal mesh grid 52 may be provided with a spacer insertion hole 52b into which an end of the spacer 51 is inserted. An insulating film 53 is positioned on the bottom and top surfaces of the metal mesh grid 52. The insulating layer 53 may be located only on the bottom surface of the metal mesh grid 52. As shown in the figure, the insulating layer 53 may be located in the entire region where the metal mesh grid 52 is located, or may be positioned only in a predetermined region required for fixing to the gate. The metal mesh grid 52 on which the insulating film 53 is formed is fixed to the gate 34 by a frit 54.

이와 같은 구조의 전계 방출 표시장치는 금속 메쉬 그리드가 스페이서에 부착된 종래기술에 의한 전계 방출 표시장치와 달리 절연막(53)이 형성된 금속 메쉬 그리드(52)가 프릿(54)에 의하여 게이트(34)에 바로 부착되어 있으므로, 소성 공정 후에도 금속 메쉬 그리드(52)의 뒤틀림이 발생하지 아니하며 금속 메쉬 그리드(52)가 하중에 의하여 처지는 현상도 발생하지 아니한다. In the field emission display device having such a structure, unlike the field emission display device according to the related art in which the metal mesh grid is attached to the spacer, the metal mesh grid 52 having the insulating film 53 formed thereon is gated by the frit 54. Since the metal mesh grid 52 is not directly warped after firing, the metal mesh grid 52 does not sag due to the load.

상기한 전계 방출 표시장치는 다음과 같이 동작한다. 게이트(34)와 음극(32) 사이에 일정 전압이 인가되면 전자들이 에미터(35)로부터 양자 역학적으로 터널링되어 방출된다. 이 전자들은 더욱 큰 양극(43) 전압에 의하여 양극(43) 쪽으로 가속되어 양극(43)에 도포되어 있는 형광체(44)에 충돌하게 된다. 이로 인하여, 형광체(44) 내의 특정 원소 내에 있는 전자들이 여기되었다가 떨어지면서 빛을 발생시킨다. The field emission display device operates as follows. When a constant voltage is applied between the gate 34 and the cathode 32, electrons are quantum mechanically tunneled out of the emitter 35 and emitted. These electrons are accelerated toward the anode 43 by the larger anode 43 voltage and collide with the phosphor 44 applied to the anode 43. As a result, electrons in a specific element in the phosphor 44 are excited and fall to generate light.

이와 같이 동작하는 전계 방출 표시장치에 있어서, 금속 메쉬 그리드(52)는 에미터(35)로부터 방출된 전자를 집속시킴으로써, 에미터(35)로부터 방출된 전자가 상기 에미터(35)에 대응하는 형광체(44) 이외의 인접하는 다른 형광체에 충돌하는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 만일 금속 메쉬 그리드(52)의 수평폭(Sw)이 에미터(35)의 수평폭(Ew)에 비하여 지나치게 좁으면, 에미터(35)에서 방출된 전자의 대 부분이 금속 메쉬 그리드(52)에 의하여 차폐되므로 일부의 전자만이 형광체(44)에 도달한다. 이 경우에는 형광체(44)에서 발광하는 빛의 양이 적어지므로 휘도가 떨어지게 되는 문제점이 있다. 이에 반하여, 만일 금속 메쉬 그리드(52)의 수평폭(Sw)이 에미터(35)의 수평폭(Ew)에 비하여 지나치게 넓으면, 에미터(35)로부터 방출된 전자가 대응되는 형광체(44)로 집속되지 아니하고 인접하는 다른 형광체에 충돌하게 된다. 이 경우에는 다른 형광체의 색이 발광하게 되므로, 색순도가 떨어지게 되는 문제점이 있다. 따라서, 금속 메쉬 그리드(52)의 수평폭(Sw)과 에미터(35)의 수평폭(Ew)간의 비율 즉 Sw/Ew은 전계 방출 표시장치의 성능을 결정짓는 중요한 요소중의 하나이다.
In the field emission display operating as described above, the metal mesh grid 52 focuses electrons emitted from the emitter 35 so that the electrons emitted from the emitter 35 correspond to the emitter 35. A function of preventing collision with another phosphor other than the phosphor 44 is performed. If the horizontal width Sw of the metal mesh grid 52 is too narrow compared to the horizontal width Ew of the emitter 35, most of the electrons emitted from the emitter 35 are the metal mesh grid 52. Is shielded by only some of the electrons reach the phosphor 44. In this case, since the amount of light emitted from the phosphor 44 decreases, there is a problem that the luminance is lowered. On the contrary, if the horizontal width Sw of the metal mesh grid 52 is too wide compared to the horizontal width Ew of the emitter 35, the phosphor 44 corresponding to the electrons emitted from the emitter 35 corresponds. Rather than focusing on, it collides with other adjacent phosphors. In this case, since the color of another phosphor emits light, there is a problem that the color purity is degraded. Therefore, the ratio between the horizontal width Sw of the metal mesh grid 52 and the horizontal width Ew of the emitter 35, that is, Sw / Ew, is one of the important factors that determine the performance of the field emission display device.

먼저 도 6 내지 13을 참조하여 배면 기판에서 수행되는 공정을 설명한다. 도 6 및 7을 참조하면, 배면 기판(31) 위에 x축 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 음극(32)을 형성한다. 배면 기판(31)으로는 유리 기판을 사용할 수 있다. 음극(32)은 투명 전극인 ITO(induim tin oxide)를 사용할 수 있다. ITO 페이스트를 사용하여 후막 인쇄법으로 음극(32)의 패턴을 형성하는 방식 또는 ITO를 증착한 후 패터닝하는 방식으로 음극(32)이 형성될 수 있다. First, a process performed on the rear substrate will be described with reference to FIGS. 6 to 13. 6 and 7, the cathode 32 having the stripe pattern in the x-axis direction is formed on the rear substrate 31. As the back substrate 31, a glass substrate can be used. The cathode 32 may use indium tin oxide (ITO), which is a transparent electrode. The cathode 32 may be formed by forming a pattern of the cathode 32 by thick film printing using ITO paste or by depositing and patterning ITO.

도 8 및 9을 참조하면, 후막 인쇄법으로 절연층(33)을 형성하고, 게이트로 사용되는 Cr(크롬)(34)을 증착한 후, Cr(34) 및 절연층(33)에 홀을 형성한다. 절연층(33)의 형성은 후막 인쇄법에 의하여 절연층(33)을 도포한 후, 건조 및 550℃의 대기 분위기에서 소성하는 방식으로 수행된다. Cr(34)은 스퍼터링을 통하여 2000Å 의 두께로 형성한다. 홀의 형성은 패터닝된 PR(미도시)을 식각 마스크로 사용하여 Cr(34) 및 절연층(33)을 식각하는 방식으로 이루어진다. Referring to FIGS. 8 and 9, after the insulating layer 33 is formed by thick film printing, Cr (chromium) 34 used as a gate is deposited, holes are formed in the Cr 34 and the insulating layer 33. Form. Formation of the insulating layer 33 is performed by applying the insulating layer 33 by a thick film printing method, followed by drying and firing in an air atmosphere at 550 ° C. Cr 34 is formed to a thickness of 2000 mm 3 through sputtering. The hole is formed by etching the Cr 34 and the insulating layer 33 using the patterned PR (not shown) as an etching mask.

도 10 및 11를 참조하면, Cr(34)을 식각하여 음극(32)을 교차하는 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 게이트(34)를 형성한다. 10 and 11, Cr 34 is etched to form a gate 34 having a stripe pattern in a direction crossing the cathode 32.

도 12 및 13을 참조하면, 게이트(34) 및 절연층(33)에 형성된 홀에 의하여 노출된 음극(32)에 에미터(35)를 형성한다. 이 공정은 에미터(35)가 형성될 부분을 노출시킨 희생층 PR(미도시)을 형성하는 단계, 카본 나노 튜브를 인쇄하고 건조시키는 단계, 후면 노광한 후 현상하여 에미터가 형성될 부분에만 카본 나노 튜브를 남기는 단계, 및 카본 나노 튜브를 소성 및 활성화시키는 단계로 구성될 수 있다. 후면 노광은 300mJ/cm2 이상의 에너지로 수행되어야 한다. 소성은 450℃의 질소 분위기에서 수행된다.
12 and 13, the emitter 35 is formed on the cathode 32 exposed by the holes formed in the gate 34 and the insulating layer 33. This process comprises the steps of forming a sacrificial layer PR (not shown) exposing the portion where the emitter 35 is to be formed, printing and drying the carbon nanotubes, and exposing it after the backside exposure to only the portion where the emitter will be formed. Leaving carbon nanotubes, and calcining and activating the carbon nanotubes. Backside exposure should be carried out with an energy of at least 300 mJ / cm 2 . Firing is carried out in a nitrogen atmosphere at 450 ° C.

다음으로, 도 14 내지 19를 참조하여 전면기판에서 수행되는 공정을 설명한다. 도 14 및 15을 참조하면, 전면 기판(41)의 내측 대향면에 블랙 매트릭스(42)를 형성한다. 이를 위하여, 전면 기판(41)의 내측 대향면에 Cr, Mo(몰리브덴), Ti(티타늄), Ta(탄탈) 및 W(텅스텐)등의 금속을 사용한 금속층을 100~1000Å의 두께로 형성한 후, 매트릭스 형태로 패터닝한다. 그 후, 산소, 질소, 아르곤 등의 가스 분위기에서 200~500℃로 금속층을 열처리하여 금속층의 색을 까맣게 되도록 하여 블랙 매트릭스(42)를 형성한다. Next, a process performed on the front substrate will be described with reference to FIGS. 14 to 19. Referring to FIGS. 14 and 15, the black matrix 42 is formed on the inner facing surface of the front substrate 41. To this end, a metal layer using a metal such as Cr, Mo (molybdenum), Ti (titanium), Ta (tantalum), and W (tungsten) is formed on the inner side of the front substrate 41 to a thickness of 100 to 1000 kPa. , Patterning in matrix form. Thereafter, the metal layer is heat-treated at 200 to 500 ° C. in a gas atmosphere such as oxygen, nitrogen, or argon to make the color of the metal layer black, thereby forming the black matrix 42.                     

도 16 및 17을 참조하면, 투명 전극으로 구성된 양극(43)을 형성한다. 양극(43)은 도면에 도시된 바와 같이 게이트(32)와 같은 방향의 스트라이프 패턴으로 형성될 수도 있으며, 전면 기판(41)의 내측 대향면 전체를 덮도록 형성될 수도 있다. 양극(43)의 재료로 투명 전극인 ITO가 사용될 수 있다. 16 and 17, an anode 43 composed of a transparent electrode is formed. As illustrated in the drawing, the anode 43 may be formed in a stripe pattern in the same direction as the gate 32 or may cover the entire inner opposing surface of the front substrate 41. As a material of the anode 43, ITO, which is a transparent electrode, may be used.

도 18 및 19를 참조하면, 투명 전극 위에 복수의 형광체(44)를 형성한다. 형광체(44)는 사진 식각 공정 또는 프린팅 공정 등으로 형성될 수 있다. 형광체를 형성한 후에, Al 등의 금속을 사용한 금속막(미도시)을 추가적으로 도포할 수도 있다.
18 and 19, a plurality of phosphors 44 are formed on the transparent electrode. The phosphor 44 may be formed by a photolithography process or a printing process. After forming the phosphor, a metal film (not shown) using a metal such as Al may be further applied.

다음으로 도 5를 참조하여, 금속 메쉬 그리드의 제조 공정을 설명한다. 금속 메쉬 그리드(52)의 재질은 스테인레스강(stainless steel)인 서스(sus) 또는 인바(INVAR) 강을 사용할 수 있다. 인바 강은 열팽창계수가 일반 서스에 비하여 훨씬 작으므로, 다음의 소성 공정시에 발생하는 열응력을 줄이는데 효과적이다. 금속 메쉬 그리드(52)의 메쉬 홀(52a) 패턴은 한개의 메쉬 홀(52a)에 한개의 형광체(44) 색상이 대응하도록 형성되고, 또한 금속 메쉬 그리드(52)에는 스페이서(51)의 단부가 삽입되는 삽입홀(52b)이 형성되어 있다. 한편, 상기의 금속 메쉬 그리드(52) 내에는 잔류 응력이 남아있을 가능성이 있으므로, 잔류 응력을 제거하기 위하여 전처리 공정으로서 300~500℃에서 전소성(pre-firing) 공정을 거칠 수도 있다. 그리고, 금속 메쉬 그리드(52)의 상면 및 하면, 또는 하면에만 절연막(53)을 스크린 프린팅 등의 후막 인쇄 기술을 이용하여 도포한 후, 이를 400~600℃로 소성하여 결정화시 킨다.
Next, a manufacturing process of the metal mesh grid will be described with reference to FIG. 5. The material of the metal mesh grid 52 may be sus or invar steel, which is stainless steel. Invar steel has a much smaller coefficient of thermal expansion than general sus, and thus is effective in reducing the thermal stress generated during the subsequent firing process. The mesh hole 52a pattern of the metal mesh grid 52 is formed so that one phosphor 44 color corresponds to one mesh hole 52a, and the metal mesh grid 52 has an end portion of the spacer 51. An insertion hole 52b to be inserted is formed. On the other hand, since the residual stress may remain in the metal mesh grid 52, a pre-firing process may be performed at 300 to 500 ° C. as a pretreatment step to remove the residual stress. Then, the insulating film 53 is applied to only the upper and lower surfaces or the lower surface of the metal mesh grid 52 by using a thick film printing technique such as screen printing, and then calcined to 400 to 600 ° C. for crystallization.

다음으로 도 2를 참조하여, 배면기판(31), 전면기판(41), 스페이서(51) 및 금속 메쉬 그리드(52)를 결합하는 공정을 설명한다. 절연막(53)이 형성된 금속 메쉬 그리드(52)의 배면에 프릿(54)을 도포한 후, 금속 메쉬 그리드(52)를 배면기판(31)에 얼라인하여 프릿(54)이 도포된 부분을 게이트(34)에 접착시킨다. 그리고, 단부에 프릿이 도포된 스페이서(51)를 스페이서 삽입홀(52b)에 삽입한다. 이후, 프릿(54)을 400~500℃에서 소성하여 금속 메쉬 그리드(52)를 게이트(34)에 고착시키고, 스페이서(51)를 금속 메쉬 그리드(52)에 고착시킨다. 이후, 배면 기판(31) 및 전면 기판(42)을 패키징하여 전계 방출 표시장치를 완성한다.
Next, referring to FIG. 2, a process of coupling the back substrate 31, the front substrate 41, the spacer 51, and the metal mesh grid 52 will be described. After the frit 54 is applied to the back surface of the metal mesh grid 52 on which the insulating film 53 is formed, the metal mesh grid 52 is aligned with the back substrate 31 to gate the portion where the frit 54 is applied. 34). Then, the spacer 51 coated with the frit at the end is inserted into the spacer insertion hole 52b. Thereafter, the frit 54 is fired at 400 ° C. to 500 ° C. to fix the metal mesh grid 52 to the gate 34, and the spacer 51 to the metal mesh grid 52. Thereafter, the back substrate 31 and the front substrate 42 are packaged to complete the field emission display device.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야한다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

본 발명에 의한 전계 방출 표시장치는 뒤틀림 현상 및 처짐 현상을 방지할 수 있으며, 소정의 휘도 및 색순도의 범위를 만족한다는 장점이 있다.  The field emission display according to the present invention can prevent distortion and sag, and has an advantage of satisfying a range of predetermined luminance and color purity.

Claims (7)

상호 대향 배치되는 배면 기판 및 전면 기판;A rear substrate and a front substrate disposed to face each other; 상기 배면 기판 위에 스트라이프 패턴으로 형성된 도체인 음극;A cathode which is a conductor formed in a stripe pattern on the rear substrate; 상기 배면 기판 및 음극 위에 형성되며, 홀을 구비한 절연층;An insulating layer formed on the rear substrate and the cathode and having a hole; 상기 절연층 위에 음극과 교차하는 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 도체인 게이트;A gate having a conductor pattern having a stripe pattern in a direction crossing the cathode on the insulating layer; 상기 홀에 의하여 노출된 음극에 접속되며, 전자를 방출하는 에미터;An emitter connected to the cathode exposed by the hole and emitting electrons; 상기 에미터에서 방출되는 전자들이 통과되는 메쉬 홀을 구비하며, 배면에는 절연막이 도포되고, 프릿에 의해 상기 게이트에 고착되는 금속 메쉬 그리드;A metal mesh grid having a mesh hole through which electrons emitted from the emitter pass, an insulating film being coated on the rear surface, and a metal mesh grid fixed to the gate by a frit; 상기 전면 기판의 내측 대향면에 형성된 양극; An anode formed on an inner facing surface of the front substrate; 상기 양극 위에 형성된 형광층; 및A fluorescent layer formed on the anode; And 상기 전면 기판과 상기 배면 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서를 포함하며,A spacer for maintaining a constant gap between the front substrate and the back substrate, 상기 금속 메쉬 그리드의 수평폭과 에미터의 수평폭간의 비율이 3.75 이상이고 4.25 이하인 전계 방출 표시장치.And a ratio between the horizontal width of the metal mesh grid and the horizontal width of the emitter is 3.75 or more and 4.25 or less. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전면 기판의 내측 대향면 위치하며, 열처리된 검은색의 금속인 블랙 매트릭스를 추가적으로 포함하는 전계 방출 표시장치.And a black matrix which is positioned on an inner side of the front substrate and is heat treated black metal. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 금속 메쉬 그리드의 전면에도 절연막이 도포된 전계 방출 표시장치. And an insulating film coated on the entire surface of the metal mesh grid. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 금속 메쉬 그리드는 서스 또는 인바 등의 스테인레스 강으로 제조된 전계 방출 표시장치. And the metal mesh grid is made of stainless steel such as sus or invar. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 양극은 상기 게이트와 같은 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 전계 방출 표시장치.The anode has a stripe pattern in the same direction as the gate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 양극 및 음극은 투명 전극인 전계 방출 표시장치.And the anode and the cathode are transparent electrodes. 제 1 내지 6 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 금속 메쉬 그리드는 스페이서의 단부가 삽입되는 스페이서 삽입홀을 구비한 전계 방출 표시장치.And the metal mesh grid has a spacer insertion hole into which an end of a spacer is inserted.
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