KR100194012B1 - Fed용 스페이서 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 FED(Field Emission Display)용 스페이서(Spacer) 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감광성 글라스기판을 식각하여 스페이서를 제조하기 위한 FED용 스페이서 제조방법에 관한 것으로서, 감광용 글라스 두 개를 소정 주파수의 빛이 통과 못하는 본딩 글라스로 본딩시켜 스페이서용 글라스를 제작하는 단계와, 상기 스페이서용 글라스의 양면에 각각 소정 패턴의 식각용 마스크를 형성시키는 단계 및, 양면에 각각 식각용 마스크가 형성된 상기 스페이서용 글라스의 양면을 식각하는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

FED용 스페이서 제조방법

제1도는 일반적인 FED의 한 3칼라 픽셀(pixel)에 대한 구성을 나타낸 도면.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 FED용 스페이서 제조공정에 사용되는 감광용 패턴 마스크를 나타낸 도면.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 FED용 스페이서 제조공정을 나타낸 도면.

제4도는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 FED용 스페이서의 구조를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 투명 ITO 도전막 2 : 전면 글라스

3 : 실리콘 기판 4 : 스페이서

5 : 캐소우드 6 : 게이트

7 : 게이트 절연막 8 : 팁

9 : 형광체 21 : FED용 글라스

22 : 제1 감광성 글라스 23 : 본딩 글라스

24 : 제2 감광성 글라스 25 : 감광용 패턴 마스크

26 : 투명 글라스 27 : 이미지(image)

28 : 식각용 마스크

본 발명은 FED(Field Emission Display)용 스페이서(Spacer) 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감광성 글라스기판을 식각하여 스페이서를 제조하기 위한 FED용 스페이서 제조방법에 관한 것이다.

진공 마이크로일렉트로닉스 소자들이 가지는 특성은 큰 전류밀도를 발생시킬 수 있다는 것 뿐만 아니라, 전송 매질이 진공인 관계로 전송에 따른 에너지의 손실이 전혀 발생하지 않으며, 반도체와는 달리 온도에 있어서도 독립적이라는 것이다. 현재, 이러한 특성을 지닌 진공 마이크로일렉트로닉스 소자에 대한 응용이 각 분야에서 활발히 진행중에 있으며, 그 가운데에서도 가장 관심이 고조되고 있는 분야가 디스플레이에 대한 분야이다.

FED는 그 우수한 특성으로 차세대 디스플레어로서 가장 각광받고 있는 평판 디스플레이어로서, 전자를 방출하는 포인트(Point) 또는 웨이지(Wadge)형 이미터(emitter)들의 어레이로 구성된 캐소드와 형광체(칼라의 경우는 3색 형광체)가 도포된 에노우드로 이루어지며, 이 형광체에 상기 캐소우드로부터 방출된 전자가 충돌함에 따라 형광체가 발광하여 원하는 패턴 또는 문자나 기호를 표시하는 디스플레이이다.

제1도는 일반적인 FED의 한 3칼라 픽셀(pixel)에 대한 구성을 나타낸 도면이다. 전계방출 케소드의 어레이는 절연성 기판, 예컨데 5인치 글라스 웨이퍼나 제1도에서 처럼 실리콘 기판(3) 상에 형성된다. 각각의 픽셀들은 3색 요소들을 포함하며, 전계방출용 팁(8)으로부터 방출될 수 있는 전류밀도는 10⁶/cm²가 되도록 제조할 수 있다. 그리고 게이트 전극(6)들은 픽셀내의 3색에 대응되도록 팁(8)들의 상부에 수직으로 형성된다. 또한 전면 글라스(2)의 하측면에는 ITO 투명 도전막(1)과 상기 3원색 형광체(9)가 도포되어 있고, 형광체(9)와 마이크로 팁 어레이가 진공상태(약 10⁷tor)에서 일정거리를 유지하도록 스페이서(4)가 픽셀 주변에 설치된다.상기 스페이서(5)에 의해 형성되는 형광체와 케소드(5) 사이의 간격은 팁으로부터 방출된 전자가 다른 픽셀에 수렴되지 않는 범위에서 그 간격을 결정해야 하며, 대부분의 경우 그 간격은 100μm∼300μm 범위 내에서 결정된다.

그런데, 상기와 같은 구성으로 된 FED에 있어서의 스페이서 형성방법은 스크린 프린트방법을 이용하여 절연물질이나 금속물질을 수회 반복 코팅하여 형성토록 되어, 그 두께 조절이 어렵고 코팅시 어라인에서 문제시 될 뿐만아니라 종횡비(aspect ratio)를 증가시키는데도 그 한계가 있었다. 그리고 또한, 상기 문제점을 해결하기 위해 최근 시도되고 있는 실리콘의 방향성 에칭을 통한 스페이서 제작의경우는 그 공정단계가 과다한 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 감광성 글라스를 사용하여 스페이서를 제작함으로서 그 격벽이 높고, 폭이 좁으며, 또한 높은 밀도의 스페이서 제작이 가능한 FED용 스페이서 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 FED용 스페이서 제조방법은 감광용 글라스 두 개를 소정 주파수의 빛이 통과 못하는 본딩 글라스로 본딩시키는 단계와, 상기 본딩된 글라스 기판의 양면에 각각 소정 패턴의 식각용 마스크를 형성시키는 단계 및, 양면에 각각 식각용 마스크가 형성된 상기 본딩 글라스의 양면을 식각하는 단계로 구성되며, 상기 본딩된 글라스에 형성되는 식각용 마스크의 패턴은 스트라이프(stripe) 형태의 패턴으로 각각 형성되고, 상기 글라스 양면의 형성되는 스트라이프 형태의 패턴은 상호 직교하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 의하면, 감광성 글라스 두 개를 광학적으로 각각 분리하여 결합시킨 상태에서 두 글라스에 상호 직교하도록 스트라이프 형태의 패턴으로 식각용 마스크를 형성시킨 후, 글라스 기판의 양면을 식각하게 되면 양 글라스에는 각각 상호 직교하는 스트라이프 형태의 띠들에 의해 소정 넓이의 관통된 다수의 홀생성되며, 양 글라스의 띠돌이 교차되는 부분, 즉 홀의 사각부위에 두 글라스의 두께에 해당되는 높이의 스페이서가 규칙적인 간격으로 다수 형성되게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따라 FED용 스페이서를 제조할려면, 제3도의 (a)도에 나타낸 바와 같이, 두 개의 감광용 글라스(22, 23)를 자외선이 투과되지 않는 본딩 글라스(23)로 본딩시켜 스페이서용 글라스(21)를 제작해야 한다.

상기 본딩에 의해 제작된 스페이서용 글라스(21)는 이 후 설명할 식각을 위한 식각용 마스크를 형성시켜야 하며, 식각용 마스크의 형성은 상기 감광성 글라스의 물성에 따라 감광용 패턴 마스크를 사용하여 형성시키게 된다. 또한 마스크로 별도 제작하여 접촉식 또는 비접촉식 노광을 통하여 할 수도 있다. 이러한 식각용 마스크의 형성과정을 보다 상세이 설명하면, 우선 제3도의 (a)에 나타낸 바와 같은 스페이서용 글라스(21)의 양면에 제3도의 (b), (c)도에 나타낸 바와 같이, 제2도와 같은 형태의 스트라이프 형태의 패턴이 형성된 감광성 마스크(25)를 놓고 투명 글라스(26)로 고정시킨 상태에서 자외선에 노출시키게 되면, 제3도의 (d)도에 나타낸 바와 같은 스트라이프 형태의 이미지(27)가 스페이서용 글라스(21)에 형성된다. 이어, 상기 이미지(27)가 형성된 스페이서용 글라스(21)를 소정 온도로 열처리한 후, 다시 양면을 자외선에 노출시키게 되면, 제3도의 (E)도에 나타낸 바와 같은 소정 패턴의 식각용 마스크(28)가 스페이서용 글라스(21)에 형성되게 된다. 상기 스페이서용 글라스(21)의 양면에 형성되는 시각용 마스크(28)의 패턴은 그 형태에 있어서, 모두 한 방향으로 진행되는 스트라이프 형태의 패턴이며, 보다 중요한 것은 상기 두 스트라이프 형태의 패턴이 상호 직교하도록 패턴닝시켜야 한다는 것이다. 그렇게 해야만 이 후의 식각공정에 의해 스페이서가 형성되기 때문이다.

이어, 상기 상호 직교하는 스트라이프 형태의 식각용 패턴 마스크(28)가 형성된 스페이서용 글라스를 식각하고, 노출된 본딩 글라스(23)을 제거하게 되면, 제4도에 나타낸 바와 같은 형태의 FED용 스페이서를 완성하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 감광성 글라스를 사용하여 스페이서를 제작함으로서 그 격벽이 높고, 폭이 좁으며, 또한 높은 밀도의 스페이서 제작이 가능한 FED용 스페이서 제조방법을 실현할 수 있게 된다. 또한 배기가 잘되는 특수한 구조를 갖는 스페이서의 제작이 가능해진다.

Claims (2)

1. 감광용 글라스 두 개를 소정 주파수의 빛이 통과 못하는 본딩 글라스로 본딩시켜 스페이서용 글라스를 제작하는 단계와, 상기 스페이서용 글라스의 양면에 각각 소정 패턴의 식각용 마스크를 형성시키는 단계 및, 양면에 각각 식각용 마스크가 형성된 상기 스페이서용 글라스의 양면을 식각하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 FED용 스페이서 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 식각용 마스크의 패턴은 스트라이프(stripe) 형태의 패턴으로 상기 스페이서용 글라스의 양면의 패턴이 상호 직요하도록 패턴닝시키는 것을 특징으로 하는 FED용 스페이서 제조방법.