KR0144634B1 - 이중 밀봉구조를 가진 필드 에미션 디스플레이 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

캐도우드 기판과 아노우드 기판을 접합시켜 고진공 패키징 소자를 밀봉할 때, 1차적으로 프릿유리를 이용하여 내부실링을 하고, 2차적으로 상기 프릿유리 외부에 에폭시 계통의 외부 실링을 함으로써, 필드에미션 디스플레이의 내부의 고진공도를 장시간 유지시킨다.

Description

이중 밀봉 구조를 가진 필드 에미션 디스플레이 및 그 제조방법.

제1도는 본 발명의 이중 밀봉 구조를 가진 필드 에미션 디스플레이의 정단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:캐도우드 기판2:아노우드 기판

3:캐도우드 전극4:에미터

5:형광체6:아노우드전극

7:지지대8:내부밀봉제

9:외부밀봉제10:배기용 세관

11:게터

본 발명은 필드에미션 디스플레이용 고진공패키징 기술에 관한 것으로 특히 진공실링을 위하여 내부밀봉제 및 외부밀봉제를 사용하므로써 더욱 치밀한 진공실링을 할 수 있어 시간의 변화에 따른 진공도의 저하를 방지할 수 있는 이중 밀봉 구조를 가진 필드에미션 디스플레이 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 디스플레이용 패키징 기술에서 접합재질로 사용되는 프릿유리는 CRT 및 플라즈마 디스플레이의 진공실링용 밀봉제로 널리 사용되고 있다. 프릿유리를 사용해 진공실링한 CRT는 10^-6torr 이상의 진공도를 수년간 유지시키는 데에는 커다란 문제점이 없다.

그 이유는 CRT의 진공실링용 벽으로 사용되는 유리 패널(pannel)과 퍼넬(funnel)의 두께가 밀리미터 이상으로 두껍고, 밀봉제를 사용해 패널과, 퍼넬을 맞붙여 진공실링 해야 하는 면이 요철이 없고 아주 편평해 프릿유리가 충분히 실링면에 부착될 수 있기 때문이다. 프릿유리를 플라즈마 디스플레이의 진공실링용 밀봉제로 사용할 경우에도 역시 디스플레이 소자내를 수백 torr 정도의 진공도만 유지시키면 되기 때문에 프릿유리를 사용해 진공실링 해도 큰 문제가 야기되지 않고 있다.

그러나, 필드에미션 디스플레이를 정상적으로 작동시키기 위해서는 기본적으로 캐도우드전극과 아노우드전극에 원하는 크기의 전압을 외부에서 인가해 줘야한다. 또한 화소의 크기가 수백미크론 이하이기 때문에 각각의 화소를 구동시키기 위해서는 수많은 리드선들이 밀봉제를 가로질러 소자의 내부와 외부를 연결하게 되어있다. 그런데 필드에미션 디스플레이의 작동에는 10^-6torr 이상의 고진공도가 요구되고 또한 시간의 경과에 따른 진공도의 변화가 수년간 거의 없어야 한다. 그러나, 프릿유리는 CRT의 진공실링을 위한 밀봉제로는 널리 쓰이고 있으나, 필드에미션 디스플레이는 밀봉제를 통하여 수많은 리드선이 통과해야 하기 때문에 다음과 같은 문제가 발생할 소지가 많다. 즉, 프릿유리와 리드선의 경계면 에서의 부착이 치밀하지 못해 진공실링이 불량해 질수 있으며, 또한 수많은 리드선의 존재로 캐도우드 기판과 아노우드 기판 사이에는 수많은 미세 요철이 생기게 되고, 이 부분에 프릿유리가 치밀하게 파고들지 못해 불완전한 진공실링이 생기는 경우는 문제가 된다.

따라서, 본 발명에서는 상술한 문제점을 해결하기 위해 프릿유리를 내부밀봉제로 사용하고, 에폭시 계통의 진공밀봉제를 외부밀봉제로 이중으로 사용함으로써 캐도우드 기판과 아노우드 기판 간에 좀더 확실한 진공실링을 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 캐도우드 전극과 에미터가 순차적으로 형성되어 있는 캐도우드 기판과, 아노우드 전극과 형광체가 순차적으로 형성되어 있는 아노우드 기판과, 상기 캐도우드 기판과 아노우드 기판을 접합시키기 위한 내부밀봉제와, 이중 밀봉을 하기 위해 상기 내부밀봉제 외부에 형성되는 외부 밀봉제를 포함하는 이중 밀봉제 구조를 가진 필드 에미션 디스플레이를 특징으로 한다.

또한 본 발명은 캐도우드 기판 상부에 캐도우드 전극과 에미터를 순차적으로 형성하는 단계와, 아노우드 기판 상부에 아노우드 전극과 형광체를 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 캐도우드 전극과, 아노우드 전극을 내부밀봉제를 사용하여 1차적으로 진공실링하는 단계와, 상기 내부밀봉제 외부에 에폭시 계통의 밀봉제를 사용하여 2차적으로 진공실링하는 단계를 포함하는 이중 밀봉구조를 가진 필드에미션 디스플레이 제조방법을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면으로 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명의 이중 밀봉 구조를 가진 필드에미션 디스플레이의 정단면도로서, 그 구조 및 제조방법에 관해 상세하게 설명하기로 한다.

프릿유리는 CRT 또는 필드에미션 디스플레이의 진공실링용 밀봉제로 널리 사용되고 있다. 필드에미션 디스플레이 역시 소자의 구동을 위해서 수많은 리드선이 밀봉제인 프릿유리를 가로질러 존재해야 하고 외견상 보기에는 필드에미션 디스플레이와 그 구조가 비슷하기 때문에 프릿유리를 필드에미션 디스플레이의 진공실링을 위한 밀봉제로 사용하는데 문제가 없는 것처럼 보인다. 그러나 디스플레이 소자를 만든 후에 계속적으로 유지시켜야 하는 진공도를 살펴보면 이들 두 개의 디스플레이 소자가 비슷한 밀봉제를 사용해서는 안된다는 것을 알 수 있다. 필드에미션 디스플레이는 수백 torr정도의 진공도에서 작동하는 플라즈마 필드에미션 디스플레이는 달리 10^-6torr 이상의 고진 공도에서 작동되기 때문에 진공실링시 세심한 주의가 요구 된다. 즉 소자의 구동을 위한 수많은 리드선을 가진 캐도우드전극(3)과 아노우드전극(6)과 진공실링을 위한 밀봉제(8) 사이에 어는 한 부분이라도 아무리 미세한 리크(leak)도 생겨서는 안된다. 따라서 프릿유리를 사용해 내부밀봉제(8)로 1차로 밀봉한 후 그 바깥에 다시 에폭시 계통의 외부밀봉제(9)를 사용해 이중으로 진공실링을 한다. 여기에 사용되는 에폭시 계통의 밀봉제는 가능한한 초고진공용 이어야 하며, 또한 리드선과는 물론 양쪽의 캐도우드기판(1)과 아노우드(2)과 부착력이 매우 좋아서 실질적인 진공을 유지시켜주는 역할을 해야한다.

다음에, 이중 밀봉구조를 가진 필드에미션 디스플레이의 제조공정을 살펴보면, 먼저 캐도우드 기판(1) 상부에 구동시키기 위한 캐도우드 전극(3)과 에미터(4)를 순차적으로 형성한다.

또, 아노우드 기판(2) 상부에 아노우드 전극(6)과 형광체(5)를 순차적으로 형성한다.

다음에, 캐도우드 기판(1)과 아노우드 기판(2)사이의 간격을 유지시키기 위해 지지대(7)를 형성하고 내부밀봉제(8)인 프릿유리로 1차적으로 진공실링한다. 여기서, 내부밀봉제(8)는 진공실링의 역할과 함께 소자의 기계적 변형을 방지하는 역할을 한다.

다음에, 상기 내부밀봉제(8) 외부에 에폭시 계통의 밀봉제인 외부 밀봉제(9)로 2차적으로 외부진공실링을 한다. 여기서, 외부 밀봉제(9)는 치밀한 진공실링의 기능을 하여, 실질적으로 진공이 되게한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 필드에미션 디스플레이의 구동을 위해서는 수십 미크론의 폭과 높이를 갖는 수 많은 리드선이 진공실링을 위한 밀봉제(8)를 가로질러 존재하게 된다. 종래의 밀봉제로 널리 사용되는 프릿유리는 산화납(PbO)을 주성분으로 하는 여러 가지의 분말과 초산부틸을 주성분으로 하는 용해액(vehicle)으로 이루어져 있다. 따라서 프릿유리에 사용되는 분말입자의 크기가 커지게 되면 수십미크론 폭과 두께를 갖는 수많은 요철부분의 요소요소에 프릿유리가 완전히 침투하여 치밀하게 부착되기가 힘든다. 본 발명에서는 분말을 함유하지 않은 에폭시 계통의 밀봉제(9)를 사용해 진공실링을 함으로써 복잡한 요철을 가진 부분에도 치밀한 진공실링을 할 수 있다.

여기서, 에폭시 계통의 진공 밀봉제는 초고진공을 유지시켜야하는 진공챔버 중 기계적 하중이 거의 걸리지 않은 부분의 진공실링에 많이 사용되고 있다. 특히, 에폭시 계통의 진공용밀봉제(9)는 프릿유리와는 달리 분말을 포함하지 않고 있어 미세한 부분까지 침투할 수 있으며 더우기 여러 개의 리드선을 연결 시켜야 하는 경우에 사용하기가 적합하다. 그런데 기계적 강도도 요구되는 곳의 진공실링에는 에폭시 계통의 진공실링용 밀봉제 만으로는 기계적 변형을 억제하기가 부족해 본 발명에서는 프릿유리를 내부밀봉제(8)로 사용해 2중으로 진공실링을 하였다.

Claims (4)

1. 캐도우드 전극과 에미터가 순차적으로 형성되어 있는 캐도우드 기판과, 아노우드 전극과 형광체가 순차적으로 형성되어 있는 아노우드 기판과, 상기 캐도우드 기판과 아노우드 기판을 접합시키기 위한 내부밀봉제와, 이중 밀봉을 위해 상기 내부밀봉제 외부에 형성되는 외부 밀봉제를 포함하는 이중 밀봉제 구조를 가진 필드에미션 디스플레이.
2. 제1항에 있어서, 상기 내부밀봉제는 프릿유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 밀봉구조를 가진 필드에미션 디스플레이.
3. 제1항에 있어서, 상기 외부밀봉제는 에폭시 계통의 밀봉제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 밀봉 구조를 가진 필드에미션 디스플레이.
4. 캐도우드 기판 상부에 캐도우드 전극과 에미터를 순차적으로 형성하는 단계와, 아노우드 기판 상부에 아노우드 전극과 형광체를 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 캐도우드 전극과, 아노우드 전극을 내부밀봉제를 사용하여 1차적으로 진공실링하는 단계와, 상기 내부밀봉제 외부에 에폭시 계통의 밀봉제를 사용하여 2차적으로 진공실링하는 단계를 포함하는 이중 밀봉구조를 가진 필드에미션 디스플레이이 제조방법.