KR0163985B1

KR0163985B1 - Vacuum sealing method of field emission display

Info

Publication number: KR0163985B1
Application number: KR1019940039803A
Authority: KR
Inventors: 오재열; 조영래; 정효수
Original assignee: 김준성; (사)고등기술연구원연구조합
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR960025983A

Abstract

전계 방출 소자의 진공 실링 방법이 개시된다. 형광체와 투명 전극으로 형성된 상부기판과, 게이트, 에미터, 게이트 전극이 형성된 하부기판 사이에 간극을 형성하여 그 가장자리를 게터물질을 이용하여 진공 봉입할 때 초고진공 체임버 내부에서 레이저를 이용하여 게터링 물질을 소성하여 실링함으로써 매우 간편하고 정확하게 실링과 패키징을 할 수 있다.A vacuum sealing method of a field emission device is disclosed. Gettering using a laser inside the ultra-high vacuum chamber when a gap is formed between the upper substrate formed of the phosphor and the transparent electrode and the lower substrate on which the gate, the emitter, and the gate electrode are formed, and the edge is vacuum-sealed using the getter material. Firing and sealing the material allows for very simple and accurate sealing and packaging.

Description

Vacuum sealing method of field emission device

본 발명은 전계 방출 소자(Field Emission Display)용 진공 실링 방법에 관한 것으로, 특히, 상부기판과 하부기판의 가장자리에 게터링 물질을 증착시킨 후, 초고진공 체임버 내부에서 레이저를 이용하여 상기 게터링 물질을 소성하여 실링함으로써 매우 간편하고 정확하게 실링과 패키징을 할 수 있는 전계 방출 소자용 진공 실링 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum sealing method for a field emission display, and more particularly, after depositing a gettering material on an edge of an upper substrate and a lower substrate, the gettering material using a laser inside an ultra-high vacuum chamber. It relates to a vacuum sealing method for a field emission device that can be sealed and packaged very easily and accurately by firing and sealing.

최근, 디스플레이 소자로 각광받고 있는 전계 방출 소자(Field Emission Display)는 강한 전기장(electric field)에 의해 방출되는 전자를 이용하여 형광체를 자극함으로써, 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자로서, 진공속의 전자 전송을 기본 개념으로 하고 있다. 전계 방출 소자는 높은 해상도, 저전압, 높은 효율 등의 장점이 있으나, 신뢰성 및 균일성과 패널 내부를 고진공으로 제작해야 하는 단점이 있었다.Background Art [0002] Field Emission Display, which has recently been spotlighted as a display element, is a device that displays characters or graphics by stimulating a phosphor by using electrons emitted by a strong electric field. It is a basic concept. The field emission device has advantages such as high resolution, low voltage, and high efficiency, but has disadvantages such as reliability and uniformity and high vacuum inside the panel.

따라서 패널 내부를 고진공으로 제작하는 여러 방법이 제시되었다. 그러한 방법으로는, 음극선 진공관이나, PDP(Plasma Display Panel)의 내부진공을 제작하는 방법과 같이, 상부기판과 하부기판을 만든 다음, 프릿트 유리(Frit Glass)를 사용하여 기판의 가장자리를 바른 후, 노(furnace)를 사용하여 소성한 후, 하부기판에는 구멍을 만들어 세관을 연결하고 진공펌프를 연결하여 진공을 유지한 후, 토치 램프(Torch Lamp)를 사용하여 세관을 봉입하였다. 또한 내부에 게터(Getter) 물질을 넣어서, 더욱 진공도를 높이기도 하였다.Therefore, various methods of manufacturing the inside of the panel with high vacuum have been proposed. In such a method, the upper substrate and the lower substrate are fabricated, such as a cathode ray tube or a PDP (Plasma Display Panel) internal vacuum, and then the edges of the substrate are coated using frit glass. After firing using a furnace, holes were formed in the lower substrate to connect the tubules and the vacuum pump was connected to maintain vacuum, and the tubules were sealed using a torch lamp. Also, getter material was put inside to increase the degree of vacuum.

그러나, 상술한 종래의 진공 실링 및 봉입 기술은 상부기판과 하부기판을 모두 제작 완료한 후 대기 중에서 실런트(Sealant) 물질인 프릿트 유리(Frit Glass)를 사용하여 실링한 후 다시 진공펌프를 이용하여 기판 내부에 진공을 만드는 번거로움이 있으며, 또한 하부기판에 구멍을 만든 후 세관을 연결하여야 하며 세관과 진공펌프를 어댑터로 연결하여 진공을 만드는 불편함이 있었다.However, the above-described conventional vacuum sealing and encapsulation technology is completed using both the upper substrate and the lower substrate after sealing using a frit glass (Frit Glass), a sealant material in the air and then again using a vacuum pump There is a hassle to make a vacuum inside the substrate, and also to make a hole in the lower substrate to connect the customs, there was an inconvenience to make a vacuum by connecting the customs and the vacuum pump with an adapter.

또한 세관을 막기 위해서는 높은 온도의 토치 램프(Torch Lamp)를 사용하기에 기판에 손상이 갈 수도 있으며 이미 완성된 제품이 한순간의 실수에 의하여 망가지는 등 어려움이 많았다.In addition, in order to prevent customs, a high temperature torch lamp may be used, which may damage the substrate.

이에, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 상부기판과 하부기판의 제작 후 대기 중에서 정렬하여 실링한 후, 다시 진공펌프를 이용하여 진공상태를 만든 후, 봉입하는 까다로운 절차의 번거로움을 개선하고자 하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to produce a vacuum state by using a vacuum pump after the upper substrate and lower substrate after the alignment and sealing in the atmosphere The aim is to improve the hassle of tricky procedures for encapsulation.

제1도는 본 발명의 방법에 따라 진공 실링이 완성된 전계 방출 소자의 정단면도이다.1 is a front sectional view of a field emission device in which vacuum sealing is completed according to the method of the present invention.

제2도는 본 발명의 방법에 따라 제조되는 전계 방출 소자의 상부기판의 정면도이다.2 is a front view of the upper substrate of the field emission device manufactured according to the method of the present invention.

제3도는 본 발명의 방법에 따라 제조되는 전계 방출 소자의 하부기판의 평면도이다.3 is a plan view of a lower substrate of a field emission device manufactured according to the method of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 상부기관 2 : 투명전극1: upper organ 2: transparent electrode

3 : 형광체 4 : 격막3: phosphor 4: diaphragm

5 : 게이트 6 : 절연막5 gate 6 insulating film

7 : 에미터 8 : 에미터 전극7: emitter 8: emitter electrode

9 : 하부기관 10 : 상부기관 가장자리용 게터물질9: lower trachea 10: getter material for the upper trachea edge

11 : 하부기판 가장자리용 게터물질11: getter material for lower substrate edge

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 제1기판 상부에 양극전극을 증착하고, 그 상부에 저전압용 형광물질인 형광체를 형성하여 상부기판을 형성하는 단계; 제2 기판 상부에 에미터 전극을 증착하고, 그 상부에 에미터 및 하부 절연막을 가진 게이트를 형성하여 하부기판을 형성하는 단계; 그리고 상기 상부기판과 하부기판 사이에 격막을 형성하고, 상기 상부기판 및 하부기판 가장자리에 흡착물질을 증착하고 초고진공 체임버에서 레이저로 소성하는 단계를 포함하는 전계 방출 소자의 진공 실링 방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention comprises the steps of depositing an anode electrode on the first substrate, and forming a phosphor on the upper substrate by forming a phosphor for the low voltage; Depositing an emitter electrode on the second substrate, and forming a lower substrate by forming a gate having an emitter and a lower insulating layer thereon; And forming a diaphragm between the upper substrate and the lower substrate, depositing an adsorbent material on edges of the upper substrate and the lower substrate, and firing the laser in an ultra-high vacuum chamber.

상기 전계 방출 소자의 진공 실링 방법에 의하면, 전계 방출 소자의 상부기판과 하부기판의 가장자리에 게터링 능력이 있는 게터(Getter) 물질을 증착한 후, 두 기판을 초고진공 체임버에 넣고 정렬한 후 자외선 레이져 또는 전자빔을 이용하여 매우 빠르고 정확하게 실링과 패키징을 할 수 있다.According to the vacuum sealing method of the field emission device, a getter material having a gettering capability is deposited on the edges of the upper substrate and the lower substrate of the field emission device, and then, the two substrates are placed in an ultra-high vacuum chamber and then aligned with ultraviolet light. Sealing and packaging can be done very quickly and accurately using a laser or electron beam.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention through an embodiment of the present invention.

제1도를 참조로, 본 발명의 구성은 상부기판(1)에 먼저 투명전극(2)과 형광체(3)를 만들고 하부기판(9)에 에미터 전극(8), 에미터(7), 절연막(6) 그리고 게이트(5)를 차례로 제작한다.Referring to FIG. 1, the configuration of the present invention is to first make the transparent electrode 2 and the phosphor 3 on the upper substrate 1, the emitter electrode 8, emitter 7, The insulating film 6 and the gate 5 are produced in this order.

이렇게 제작된 평판 디스플레이 소자는 최종적으로 실링과 구동이 남아있다. 여기서 실링 방법은 상부기판과 하부기판의 가장자리에 게터링(흡착)능력이 있는 물질을 바른 후 초고진공 체임버 내부에서 레이저를 이용하여 소성하면 실링이 완성된다. 즉, 평판표시 소자의 구성 요소인 상부기판(1)에 양극전극인 투명전극(2)을 열산화막인 ITO로 증착하고 그 위에 저전압용 형광물질인 형광체(3)를 레드(Red), 블루(Blue), 그린(Green)으로 구성하여 증착하여 상부기판을 완성한다.The flat panel display device thus manufactured remains in sealing and driving. Here, the sealing method is applied to the edge of the upper substrate and the lower substrate by applying a material having a gettering (adsorption) and then firing using a laser inside the ultra-high vacuum chamber to complete the sealing. That is, the transparent electrode 2, which is an anode electrode, is deposited on ITO, which is a thermal oxide film, on the upper substrate 1, which is a component of the flat panel display element, and the phosphor 3, which is a phosphor for low voltage, is red and blue ( It is composed of Blue) and Green to be deposited to complete the upper substrate.

또한 하부기판(9)은 전자방출 능력이 있는 박막형 다이아몬드나 실리콘 팁으로 에미터 전극(8)에 에미터(7)를 형성한다. 또한 절연막(6)과 게이트(5)를 형성하여 3극으로 만들 수도 있다. 다음에 상부기판(1)과 하부기판(9)사이에 격막(4)을 형성한다. 이렇게 상.하부기판을 각각 제작하여 내부를 약 10^-8내지 10^-9[torr]의 값을 갖는 초고진공 상태를 유지하여야 전계 방출효과가 뛰어나다. 이때 초고진공 상태를 오랜 시간 유지하기 위해서는 실링이 매우 중요한데 기 제작된 각각의 기판 가장자리에 흡착 능력이 있는 상부기판 및 하부기판 가장자리용 게터물질(10,11)을 증착하여 초고진공 체임버에 넣고 레이저를 이용하여 소성한다. 이렇게 완성된 실링 제품에 구동회로를 연결하므로서 원하는 평판표시 소자가 완성된다.In addition, the lower substrate 9 forms an emitter 7 on the emitter electrode 8 by a thin diamond or silicon tip having electron emission capability. In addition, the insulating film 6 and the gate 5 may be formed into three poles. Next, a diaphragm 4 is formed between the upper substrate 1 and the lower substrate 9. Thus, the upper and lower substrates are manufactured, respectively, to maintain the ultra-high vacuum state having a value of about 10 ^-8 to 10 ^-9 [torr], so that the field emission effect is excellent. At this time, the sealing is very important to maintain the ultra high vacuum state for a long time. The upper substrate and the lower substrate edge getter material (10, 11) are deposited on the edges of each manufactured substrate, and the laser is placed in the ultra-high vacuum chamber. Fired. By connecting the driving circuit to the completed sealing product, the desired flat panel display device is completed.

제2도는 본 발명의 진공 실링 방법에 따라 진공 실링이 완성된 전계 방출 소자의 상부기판(1)의 정면도로서, 상부기판(1)의 가장자리를 따라 상부기판 가장자리용 게터물질(10)이 형성되어 있다.2 is a front view of the upper substrate 1 of the field emission device in which the vacuum sealing is completed according to the vacuum sealing method of the present invention, wherein the getter material 10 for the upper substrate edge is formed along the edge of the upper substrate 1. have.

제3도는 본 발명의 진공 실링 방법에 따라 진공 실링이 완성된 전계 방출 소자의 하부기판(9)의 평면도로서 하부기판(9)의 가장자리를 따라 하부기판 가장자리용 게터물질(11)이 형성되어 있다.3 is a plan view of the lower substrate 9 of the field emission device in which the vacuum sealing is completed according to the vacuum sealing method of the present invention, and the getter material 11 for the lower substrate edge is formed along the edge of the lower substrate 9. .

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상부기판과 하부기판을 완성한 후, 대기 중에서 실링과 세관을 연결하고 다시 고진공을 유지하기 위해 세관과 진공펌프를 연결하여 토치 램프로 세고나을 절단하는 어려운 공정없이, 레이저 기술을 이용하여, 매우 빠르고 정확하게 실링과 패키징을 할 수 있으므로 대량 생산 공정에서 매우 효과적이며 원가 절감의 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention after completing the upper substrate and the lower substrate, without the difficult process of cutting the segona with a torch lamp by connecting the tubing and the vacuum pump to connect the sealing and customs in the air and to maintain a high vacuum again, Using laser technology, sealing and packaging can be done very quickly and accurately, which is very effective in mass production process and can save cost.

본 발명의 다른 실시예로, 본 발명은 압력 센서에 이용할 수 있는데, 본 발명의 방법을 이요함으로써, 종래의 상부기판에 홀을 만들어서, 진공 체임버에서 진공상태를 유지한 후, 고진공 체임버, 보다 바람직하게는 약 10^-8내지 10^-9[torr]의 값을 갖는 초고진공 내에서 홀을 증착하고, 내부에 게터물질을 증착한 후, 스퍼터를 이용하여 홀을 봉입하는 불편함을 해결할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the present invention can be used in a pressure sensor, by using the method of the present invention, by making a hole in a conventional upper substrate, and maintaining a vacuum state in a vacuum chamber, a high vacuum chamber, more preferably Preferably, the inconvenience of depositing a hole in an ultra-high vacuum having a value of about 10 ⁻⁸ to 10 ⁻⁹ [torr], depositing a getter material therein, and then sealing the hole using a sputter may be solved.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 따라 전계 방출 소자의 상부기판과 하부기판을 형성하고, 상기 상.하부기판의 가장자리에 게터링 능력이 있는 게터(Getter)물질을 증착한 후, 상기 두 기판을 초고진공 체임버에 넣고 정렬한 후 자외선 레이져 또는 전자빔을 이용하여 소성을 완료시키므로서 대량 생산 공정에서 매우 효과적이며 원가 절감의 효과를 기대할 수 있다.As described above, after forming the upper substrate and the lower substrate of the field emission device according to the present invention, depositing a getter material having a gettering capability on the edges of the upper and lower substrates, the two substrates are ultra-high It is very effective in mass production process and cost-saving effect can be expected by completing the firing by using an ultraviolet laser or an electron beam after aligning in a vacuum chamber.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims

Depositing an anode on the first substrate and forming a phosphor on the upper substrate by forming a phosphor as a low voltage phosphor; Depositing an emitter electrode on an upper portion of the second substrate, and forming a lower substrate by forming a gate having an emitter and a lower insulating layer thereon; And forming a diaphragm between the upper substrate and the lower substrate, depositing an adsorbent material on the upper substrate and the lower substrate edge, and firing the laser in an ultra-high vacuum chamber. Way.

The method of claim 1, wherein the depositing of the adsorbent material comprises a getter material injection process.