KR100240289B1 - 전계방출형 디스플레이용 초고진공 실장방법 및 장치 - Google Patents

전계방출형 디스플레이용 초고진공 실장방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 FED용 초고진공 실장방법 및 장치에 관한 것으로서,
FED 판넬의 생산성을 크게 향상시키는 동시에 판넬 내부의 오염도를 저감시킬 수 있는 FED용 초고진공 실장방법 및 장치를 제공하기 위한 것인 바,
'초기가열/세정 챔버'와 '초고진공/밀봉 챔버'로 구성된 두 개의 메인 챔버와 다수의 보조 챔버를 포함하는 장치를 사용하여, 모든 구성요소들을 시종 초고진공 상태가 유지되는 챔버내에서 인-라인 방식으로 처리함으로써,
FED 판넬의 생산성을 크게 향상시키는 효과가 있는 한편, FED 완성품의 미관이 개선되는 장점도 있다.

Description

전계방출형 디스플레이용 초고진공 실장방법 및 장치
본 발명은 전계방출형 디스플레이(field emission display, 이하 FED라 함)용 초고진공(超高眞空) 실장(packaging)방법 및 장치에 관한 것으서, 더욱 상세하게는, FED 판넬(panel)의 생산성을 크게 향상시키는 동시에 판넬 내부의 오염도를 저감시킬 수 있는 FED용 초고진공 실장방법 및 장치에 관한 것이다.
근간, FED는 새로운 디스플레이장치로서의 중요성을 인정받아, 세계 각국에서 개발이 활발히 진행되고 있다.
이러한 FED 판넬을 제작하기 위해서는, 캐소드 전극(cathode electrode)에 해당하는 필드 에미터 어레이(field emitter array, 이하 FEA라 함)와 아노드 전극(anode electrode)에 해당하는 형광체스크린(phosphor screen)을 200 마이 크론(㎛) 정도로 근접시킨 상태에서 10-9torr 이상의 초고진공을 영구히 유지하도록 실장시킬 수 있어야 한다.
이때, FEA가 부착된 유리판과 형광체스크린이 부착된 또다른 유리판을 가열·접착하는 과정에서 발생하는 여러 성분의 기체에 의한 내부오염 문제는 해결해야 할 주요 과제중의 하나이다.
나아가, 상기 초고진공 조건을 확보하기 위해서는, 고성능의 배기펌프가 필요하게 되며 또한 가열중 발생하는 유리의 파손 역시 효율적으로 방지해야 한다.
종래의 실장방법 및 장치를 살펴보면, FEA가 부착된 상기 캐소드 유리판과 형광체스크린이 부착된 상기 아노드 유리판을 서로 근접되게 하여 밀착시킴으로써 이들 유리판 사이에 미소공간을 형성한 다음, 캐소드 유리판상의 기형성된 구멍에 배기관(exhaust tube)을 부착시켜 이를 통해 상기 미소공간내의 기체를 뽑아내도록 되어 있다.
여기서, 상기 두 개의 유리판을 접착시키기 위해서는, 유리재용 접착제인 프릿 페이스트(frit paste)를 통상 아노드 유리판의 가장자리를 따라 도포한 후 420℃ 온도에서의 초기가열과정, 상기 FEA 및 형광체간의 상대위치를 정확히 하는 정렬(align)과정 및 다시 420℃ 온도에서의 후기가열과정을 거친다.
또한, 캐소드 유리판 또는 아노드 유리판에 부착된 배기관을 별도 배기용 챔버의 해당 포트(port)에 삽설하고, 챔버 일측에 설치된 TMP(turbo molecular pump) 및 이온 펌프(ion pump)를 가동시켜 상기 초고진공 확보를 위한 배기작업을 실시한다.
이어서, 배기완료와 동시에 상기 배기관의 일정부위를 녹여 절단하고 밀봉함으로써 하나의 FED 판넬을 완성하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 FED용 초고진공 실장방법 및 장치는 우선 적정수준의 생산성을 보장할 수 없는 동시에 가열 및 배기과정중 FED 판넬 내부가 오염되기 쉬운 문제가 있었다.
생산성저하의 원인을 살펴보면, 상기 배기관이 가느다란 유리관인 관계로 이를 통한 배기량 자체에 한계가 있게 마련이며, 그 결과 완성된 FED 판넬 내부의 진공도는 상기 배기용 챔버내 진공도의 1/100 정도에 불과하게 된다.
또한, 대기중 혹은 산소 분위기하에서의 초기가열과정 및 후기가열과정중 상기 FEA의 몰리브데늄(Mo) 팁(tip) 또는 게이트(gate) 물질이 산화될 수 있으며, 더욱이, 상기 배기관을 캐소드 유리판 또는 아노드 유리판에 부착함에 있어 또 한차례의 가열과정을 거치게 되는 바 이는 상기 산화 및 오염문제를 더욱 가중시키는 결과를 초래한다.
아울러, 대기중에서 흡착되었던 수분 또는 다른 오염성분이나 유리 자체에 함유된 성분들이 가열중 탈착 또는 아웃개싱(out-gassing)에 의해 판넬내에 존제하게 되며, 이들이 상기 배기관을 통해 충분히 빠져나오지 못함으로 인해 다른 하나의 판넬 오염원으로 된다.
이상의 사유로 인하여, 하나의 배기용 챔버를 이용하여 목표하는 진공도를 달성하는 데는 통상 십 수시간이나 소요되는 중대 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서,판넬을 이루는 구성요소들의 로딩(loading) 단계로부터 언로딩(unloading) 단계에 이르기까지, 플라즈마 세정(plasma cleaning)을 포함한 모든 공정을 진공중에서 인-라인(in-line) 방식으로 처리함으로써 FED 판넬의 생산성을 크게 향상시키는 동시에 판넬 내부의 오염도를 저감시킬 수 있는 FED용 초고진공 실장방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 FED용 초고진공 실장장치 일부를 나타낸 구조도,
도 2는 본 발명 실시예의 FED용 초고진공 실장장치를 나타낸 일부절개 구조도,
도 3은 본 발명 실시예의 FED용 초고진공 실장방법을 나타낸 개략적 공정도,
도 4는 본 발명 실시예의 실장장치를 구성하는 '초기가열/세정 챔버' 내부를 나타낸 구조도,
도 5는 본 발명 실시예의 실장장치를 구성하는 '초고진공/밀봉 챔버' 내부를 나타낸 구조도,
도 6의 (a) 및 (b)는 캡 유리 또는 코바르인 경우의 밀봉재를 각각 나타낸 확대구조도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
21 : 제1로드록 챔버 22 : 제2 로드록 챔버
23 : 초기가열/세정 챔버 24 : 초고진공/밀봉 챔버
25 : 언로딩 챔버 26 : 캐소드 유리판
27 : 아노드 유리판 34 : FEA
35 : 형광체스크린 37 : TMP
50 : FED 판넬 51 : 게터
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 FED용 초고진공 실장방법 및 장치는, '초기가열/세정 챔버(prebake/cleaning chamber)'와 '초고진공/밀봉 챔버(uhv/sealing chamber)'로 된 두 개의 메인 챔버(main chamber)와 다수의 보조 챔버를 포함하는 장치를 사용하여, 모든 구성요소들을 시종 초고진공 상태가 유지되는 챔버내에서 인-라인 방식으로 처리하는 특징이 있다.
이하, 본 발명의 FED용 초고진공 실장방법 및 장치를 첨부도면을 참조 하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 FED용 초고진공 실장장치 일부를 나타낸 개략도로서, 캐소드 유리판(1) 및 아노드 유리판(2)의 상호 접착에 의해 초기 형상을 갖춘 FED 판넬 내부를 단순 가열로(7)내에서 배기시키는 과정을 보여주는 것이다.
접착에 앞서 우선, 캐소드 유리판(2)의 일측에 배기공(도시하지 않음)을 천공하는 한편 아노드 유리판(2)에는 그 가장자리를 따라 프릿 페이스트 등의 접착제(5)를 도포한다. 이어, FEA(3)가 부착된 캐소드 유리판(1)과 형광체스크린(4)이 부착된 아노드 유리판(2)을 스페이서(spacer, 도시하지 않음) 등에 의해 200㎛ 정도의 미세간극을 유지한 상태로 한 다음 서로 접착한다. 상기 배기공은 FEA(3)에 의해 폐쇄되지 않도록 가능한 한 해당 캐소드 유리판(1)의 가장자리 쪽에 천공하는 것이 바람직하다.
상기 접착제(5)는 접착대상 유리판의 가열·접착중 변형 또는 판넬 내부오염을 야기하지 않을 것이 요구되는 바, 이러한 조건을 충족시키는 재료로서 프릿 페이스트가 통상 쓰이고 있다. 상기 조건을 충족시키는 한 기타의 접착제도 사용가능하다.
이로써 이들 두 유리판(1, 2)과 접착제(5)로 경계를 이루는 미소공간이 형성되면, 상기 배기공에 유리관으로 된 배기관(6)을 부착하고 이를 상기 도 2의 가열로(7)내로 옮긴 다음 공간 내부를 배기시킨다.
즉, 상기 배기관(6)의 하단부를 별도의 배기용 챔버(11) 상단부 일정개소에 삽설한 다음, 챔버(11) 일측에 구비된 TMP(13) 및 이온 펌프(13)를 가동함으로써 상기 배기 및 초고진공을 확보할 수 있다. 배기완료와 동시에 절단용 히터(heater, 9)로써 유리관의 일정부위를 가열·절단하고 밀봉한다. 이때, 저항코일(8)은 판넬 내부를 가열함으로써 잔류 기체의 배출을 촉진시키는 역할을 한다.
상기 배기관(6) 및 포트(15)의 연결부에는 오-링(O-ring)을 장착하여 배기중 기밀유지를 확실히 함은 물론이다. 배기관(6)에 미리 개스킷(gasket)을 부착해두는 경우도 있다.
그러나, 이러한 종래의 FED용 실장방법 및 장치는 배기관련 소요시간이 과다히 요구되는 동시에 완성된 FED 내부의 오염이 염려되는 문제가 있음은 앞서 언급한 바와 같다.
상기 배기용 챔버(11)의 체적을 크게 하고 다수의 포트(15)를 구비하여 다량의 FED 판넬 및 배기관을 동시에 삽설함으로써 FED 생산성을 증대시키는 방안을 생각할 수도 있으나, 역시 가느다란 유리관(6)이 갖는 배기량의 한계로 인해 별다른 효과를 기대할 수는 없다. 나아가, 다수의 FED 판넬중 어느 하나가 과열 등으로 인해 파손이라도 되는 경우에는, 주위 공기의 유입으로 인해 나머지 판넬들까지 오염되어버리는 문제가 발생하게 된다. 즉, 최선의 생산성 증대방안이라고는 할 수 없다.
한편, 도 2에 따르면, 본 발명 실시예의 FED용 초고진공 실장장치는 캐소드 유리판 및 아노드 유리판을 메인 챔버(23, 24)로 투입하기에 앞서 미리 진공상태를 유지하기 위한 별개의 로드록 챔버(load-lock chamber, 21, 22)와, 덕트(duct) 형상의 관체를 매개로 이들 로드록 챔버와 연결된 '초기가열/세정 챔버(23)'와, 역시 동일형태의 관체를 매개로 하여 '초기가열/세정 챔버(23)'에 이어진 '초고진공/밀봉 챔버(24)'와, 이 '초고진공/밀봉 챔버'에 연결되며 FED 판넬 완성품을 인출전 얼마동안 진공상태로 계속 유지하는 언로딩 챔버(unloading chambe, 25)와, 각 챔버간에 장치된 이송수단(도시하지 않음)과, 이들 이송수단을 구동하며 통상 서보모터(servo motor)로 구성되는 구동장치(도시하지 않음)와, 전체적 작동을 제어하는 컨트롤박스(도시하지 않음) 및 각 챔버별 부대장치들을 포함하여 구성된다.
메인 챔버의 하나인 상기 '초기가열/세정 챔버(23)'의 부대장치는, 캐소드 유리판(26) 및 아노드 유리판(27)을 고정시키기 위한 각각의 해당 척(chuck, 28, 29)과, 두 개의 유리판(26, 27)을 450℃까지 균일하게 가열하기 위한 상하 두 개의 가열코일(30, 31)과, 수소(H2) 또는 아르곤(Ar) 플라즈마(plasma)를 형성시키기 위한 직류 또는 RF(radio frequency)전극(32)과, 각 유리판(26, 27)의 3차원적 이동을 위한 조정나사장치(33, 39)와, 상기 캐소드 유리판상의 FEA(34)로 구성된 픽셀(pixel)들과 아노드 유리판상 R.G.B.(red, green, blue) 형광체스크린(35)의 해당 픽셀들간 상호정렬을 조절하기 위한 정렬포트(align port, 36) 등을 포함하고 있다.
또한, 챔버(23) 하단부에는 흡배기구가 형성되어 있는 바, 흡기구에 산소 또는 수소가스 탱크가 연결되는 반면 배기구에는 TMP(37)가 연결되어 있다.
'초고진공/밀봉 챔버(24)'의 부대장치로는, FED 판넬을 장착하기 위한 마운트(mount,41)와, 판넬을 균일하게 가열하기 위한 가열코일(42)과, 밀봉재인 캡 형상의 유리(이하, 캡 유리(cap glass)라 함, 43), 디스크 형상의 유리(이하, 디스크 유리(disc glass)라고 함) 또는 코바르(covar,44)를 잡아주기 위한 홀더(holder, 45,46)와, 유리 또는 코바르로 된 이들 밀봉재를 국부적으로 가열하기 위한 히터(heater, 참조번호없음)와, 각 밀봉재(43, 44)를 해당 밀봉지점으로 이동시키기 위한 조정나사장치(47, 48) 등을 포함한다.
상기 '초고진공/밀봉 챔버' 하단부에는 기타 챔버에 장착된 TMP외에 이온 펌프(49)를 추가로 설치하여 10-9∼10-10torr 정도의 초고진공을 확보할 수 있도록 되어 있다.
아울러, 상기 제1 로드록 챔버(21) 및 제2 로드록 챔버(도면상, 제1 로드록 챔버 후측에 위치함, 22)와는 별도로, 이들 밀봉재(43, 44)를 '초고진공/밀봉 챔버(24)'에 투입하기에 앞서 미리 고진공상태로 유지하기 위한 다른 두 개의 로드록 챔버(도시하지 않음)가 부설되어 있다. 이들 로드록 챔버가 덕트형 관체를 매개로 '초고진공/밀봉 챔버(24)'와 연결되어 있음은 물론이다.
상기 챔버들은 모두 동일형태의 관체를 매개로 연결되어 있으며, 각 연결부에는 게이트 밸브(gate valve, 38)를 설치하여 챔버별 진공도를 독립적으로 유지하도록 되어 있다. 또한, 유리판 또는 밀봉재 등 FED 판넬 구성요소들을 챔버와 챔버간 또는 챔버와 대기간에 이송하기 위한 상기 이송수단은, 반도체 장치류 제조공정 등의 정밀작업에서 보편화된 일반적 구조의 로봇(robot)장치로 구성 되어 있다.
나아가, 본 발명 실시예의 인-라인 방식 실장방법을 개략적 공정도로 나타낸 도 3과 메인 챔버 내부구조를 도시한 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상기 구조의 실장장치를 이용한 본 발명의 FED용 초고진공 실장방법을 설명한다.
우선, 도 3의 작업순서에 따르면, 본 발명의 FED용 초고진공 실장방법은 두 가지 실시예를 포함한다.
제1실시예의 경우, 아노드 유리판(27) 및 밀봉재(43, 44) 가장자리를 따라 프릿 페이스트 등의 접착제(5)를 도포하는 단계(101)와, 제1 로드록 챔버(21)내 일정위치에 상기 아노드 유리판(27)을 장착하는 단계(102)와, FEA(34)가 부착되고 적정수의 배기공(56)이 형성된 캐소드 유리판(26)을 제2 로드록 챔버(22)내 일정위치에 장착하는 단계(103)와, 접착제가 도포된 상기 밀봉재(43, 44)를 또다른 로드록 챔버(도시하지 않음)내 일정위치에 장착하는 단계(104)와, 이들 로드록 챔버에 부설된 각각의 TMP(37)를 가동시켜 내부를 10-7torr 정도로 신속히 배기하는 단계(105)와, 아노드 유리판(27)을 '초기가열/세정 챔버(23)'내로 옮겨 해당 척(29)상에 장착하는 단계(106)와, 챔버(23) 내부로 산소가스를 공급하는 동시에 420~450℃의 온도로 20~30분간 초기가열하는 단계(107)와, 다시 '초기 가열/세정 챔버(23)'를 TMP에 의해 진공상태로 만든 후 상기 캐소드 유리판(26)을 '초기가열/세정 챔버(23)'내 척(28)상에 옮겨 장착하는 단계(108)와, 챔버(23) 내부로 수소가스를 공급하는 동시에 전극(32)에 직류 또는 RF전압을 인가하여 이때 형성된 수소 플라즈마로써 세정하는 단계(109)와, 다시 TMP(37)를 가동시켜 초고진공의 상태를 유지하는 단계(110)와, 상기 캐소드 유리판(26)상의 FEA(34)와 아노드 유리판(27)상의 형광체스크린(35)을 상호 정렬하고 420~450℃의 온도로 재가열함으로써 상기 두 유리판(26, 27)을 접착하는 단계(111)와, 접착에 의해 초기형상을 갖추게 된 FED 판넬을 '초고진공/밀봉 챔버(24)'내로 옮겨 마운트(41)상에 장착하는 단계(112)와, 상기 밀봉재(43, 44) 역시 '초고진공/밀봉 챔버(24)'내 홀더(45, 46)상으로 옮겨 장착하는 단계(113)와, 판넬(50) 및 챔버(24) 내부를 배기하는 동시에 FED 판넬을 200~400℃ 범위의 온도로 가열함으로써 판넬 내부로부터의 가스 배출을 촉진시키는 단계(115)와, 캐소드 유리판(26)상의 상기 배기공(56)을 밀봉재(43, 44)로 밀봉하는 단계(116)와, 역시 관체를 매개로 상기 '초고진공/밀봉 챔버(24)'와 연결되어 있으며 TMP(37)에 의해 고진공이 유지되는 상태의 또다른 챔버인 언로딩 챔버(25)로 상기 FED 판넬(50)을 이송하는 단계(117) 및 일정시간 경과후 FED 완성품을 대기중으로 최종 인출하는 단계(118)로 구성된다.
제2실시예에 있어서는, 상기 '초기가열/세정 챔버' 내부로 수소가스를 공급하는 동시에 고전압을 인가함으로써 약 10분 정도 플라즈마 세정한 다음, TMP를 재가동시켜 초고진공의 상태를 유지하는 단계까지, 즉 단계(101)로부터 단계(110)에 이르기까지의 과정은 상기 제1실시예와 동일하다.
그러나, 상기 캐소드 유리판(26) 및 아노드 유리판(27)을 정렬·접착하기에 앞서, 플라즈마 세정된 이들 별개의 유리판을 우선 상기 '초고진공/밀봉 챔버(24)'내로 옮겨 장착한다(112). 이때, 상기 캐소드 유리판(26) 및 아노드 유리판(27)은 서로 분리되어 있는 상태이다. 이어서, '초고진공/밀봉 챔버(24)'내 진공도를 이온 펌프(49)에 의해 10-9이상으로 확보한 다음, 상기 캐소드 유리판상의 FEA와 아노드 유리판상의 형광체스크린을 정렬하고 420~450℃의 온도로 다시 가열함으로써 상기 두 유리판(26,27)을 가열·접착하는 단계(114)를 거친 후 제1 실시예서의 나머지 과정들의 순서를 따르게 된다.
이 경우에는, 내부공간 전체가 시종 10-9torr 정도의 초고진공 상태인 상기 '초고진공/밀봉 챔버'내에서 두 유리판을 접착하기 때문에, 이들 캐소드 유리판 및 아노드 유리판 사이에 형성된 공간 역시 당연히 초고진공 상태를 유지하게 되는 점을 최대한 이용한 특징이 있다. 즉, 진공도 향상만을 위한 배기는 불필요하게 된다. 한편, 상기 정렬포트(36)는 '초기가열/세정 챔버(23)'가 아닌 '초고진공/밀봉 챔버(24)'에 설치됨은 물론이다.
어떤 경우든, 초고진공 상태의 챔버내에서 상기 캐소드 유리판 및 아노드 유리판을 접착하기 때문에, FED 판넬 내부를 초고진공 상태로 배기하는 데 소요되는 시간이 현저히 저감된다.
즉, 종래와 같은 장시간의 배기 없이, 해당 로드록 챔버로부터 각각의 구성부품을 공급하는 한편 상기 컨트롤박스내 버튼을 조작하여 이송로봇 등을 작동시킴으로써 단시간에 다량의 FED 완성품을 얻을 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 FED용 초고진공 실장방법 및 장치를 구성하는 상기 작업단계들에 관한 몇가지 참고사항을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 캐소드 유리판상의 배기공은 샌드 블라스팅(sand blasting)과정에 의해 형성되는 바, 고강도의 미소입자로써 해당 캐소드 유리판의 외곽 일정지점을 순간적으로 가격함으로써 하나의 작은 구멍을 형성하는 원리이다. 실시예의 경우 배기공을 두 개로 한 경우를 도시하고 있으나, 필요에 따라서는 그 수를 달리할 수도 있는 바, 본 발명에서는 이들 배기공의 수를 특별히 한정하지는 않는다.
상기 아노드 유리판 및 캐소드 유리판을 접착하기 위해서는, 상기 실시예의 경우 아노드 유리판 가장자리에 환형으로 프릿 페이스트 등 접착제를 도포 하는 것으로 설명하였으나, 두께 0.2~0.5mm, 폭 2mm 정도의 소다석회 유리(sodalime glass)를 캐소드 유리판 및 아노드 유리판 사이에 삽입한 다음 이를 녹여 두 개의 유리판을 접착시키는 방법도 있다. 이 경우, 상기 접착제 도포공정이 소다석회 유리 도포공정으로 대체된다.
또한, 상기 '초기가열/세정 챔버'내에서의 초기가열에 앞서 챔버 내부로 산소가스를 공급하는 바, 이는 산소 분위기내에서 가열작업을 진행함으로써 프릿 페이스트에 함유된 니트로 셀룰로오스(nitro cellulos) 또는 부틸 카비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate)가 산화되어버리는 효과를 얻기 위함이다. 가열과정중 TMP를 계속 가동하기 때문에, 상기 산화로 인한 방출 가스들은 기타의 챔버내 잔류물질들과 함께 배출된다. 고진공도 유지를 위한 배기가 계속되는 점에서 볼 때, 상기 초기가열단계에 있어 산소가스의 주입이 반드시 요구되는 바는 아니라고 할 수 있다.
상기 산소가스 또는 수소가스가 지나는 유로에는 각각의 유량조절장치가 구비됨으로써, 유입되는 가스량을 정확히 조절할 수 있도록 되어 있다.
아울러, 상기 FEA 및 형광체스크린간의 정렬은, 수백개의 에미터 팁들로 구성된 캐소드 유리판상의 화소(畵素, pixel)들과 R.G.B.형광체로 구성된 아노드 유리판상의 상대화소들을 서로 정확히 일치시키는 작업을 뜻한다. 만약 부정확하게 되면, 상기 에미터 팁으로부터 방출된 전자가 형광체스크린상의 목표화소를 벗어남으로 인해 스크린상 색중첩 등의 문제를 유발하게 된다.
상기 '초고진공/밀봉 챔버'내에서의 유리판 접착을 완료한 후 캐소드 유리판상의 배기공을 밀봉재로 밀봉하는 단계를 설명하였는 바, 도 6(a) 및 (b)에서와 같이, 이때의 밀봉재로서는 캡 유리(43), 또는 디스크 유리 또는 코바르(44)를 사용하며 역시 상기 접착제(5)를 그 가장자리에 도포하여 접착한다. 가열을 위한 부대장치로서 가열선(52, 54) 및 가열블록(block, 53,55)이 해당 밀봉재 주위에 설치된다.
상기 코바르는 열팽창계수가 현저히 다른 금속 및 유리를 접착하는 경우 두 재질간의 완충재로서의 역할을 하는 재질인 바, 시험결과, 상기 캐소드 유리판상의 배기공을 밀봉하는 최선의 재질로 판명되었다. 캡 유리의 경우, 잔류 가스 등에 대한 흡수성이 우수한 재질로 된 게터(getter, 51)를 캡 내측에 부착해둠으로써 최초의 초고진공도를 계속 유지할 수 있도록 한다. 필요에 따라서는, 다수의 밀봉재 모두를 이처럼 캡 유리로 하여 게터의 역할을 강화해도 무방하다.
한편, 상기 본 발명 실시예에 있어서는 '초기가열/세정 챔버' 및 '초고 진공/밀봉 챔버'로 구성된 두 개의 메인 챔버, 네 개의 로드록 챔버 및 하나의 언로딩 챔버를 포함하는 경우를 예로 하여 설명하였으나, 부품공통화 또는 공정단순화 등과 관련하여 이들 챔버의 수, 배치구조 또는 공정순서 등을 변경할 수도 있는 바, 본 발명은 굳이 이들을 특별히 한정하지는 않는다.
기타, 상기 캐소드 유리판상 배기공의 수 또는 그 위치를 변경하는 등, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 용이한 정도의 수정·보완 역시 본 발명의 권리범위에 포함됨을 밝혀둔다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 FED용 초고진공 실장방법 및 장치에 따르면, FED용 구성요소들을 시종 초고진공 상태가 유지되는 챔버내에서 인-라인 방식으로 처리함으로써 배기관련 소요시간을 현저히 줄여 FED 판넬의 생산성을 크게 향상시키는 동시에, 판넬 내부의 오염도를 저감시키는 효과가 있다.
아울러, 본 발명의 방법 및 장치에 의해 제작된 FED 판넬의 경우 캐소드 유리판의 후면에 길게 부착되어 있던 종래의 유리 배기관이 없는 바, 이로써 FED 완성품의 미관이 개선되는 장점도 있다.

Claims (7)

  1. 아노드 유리판(27) 및 밀봉재(43,44) 가장자리에 접착제(5)를 도포하는 단계와, 제1 로드록 챔버(21)내 일정위치에 상기 아노드 유리판(27)을 장착하는 단계와, FEA(34)가 부착되고 적정수의 배기공(56)이 형성된 캐소드 유리판(26)을 제2 로드록 챔버(22)내 일정위치에 장착하는 단계와, 접착제가 도포된 상기 밀봉재(43, 44)를 또다른 로드록 챔버내 일정위치에 장착하는 단계와, 이들 로드록 챔버에 장치된 각각의 TMP(37)를 가동시켜 챔버내를 배기하는 단계와, 아노드 유리판(27)을 '초기가열/세정 챔버(23)'내로 옮겨 장착하는 단계와, 역시 챔버(23)에 부설된 TMP를 가동시켜 챔버내를 배기하는 단계와, 챔버(23) 내부로 산소가스를 공급하는 동시에 초기가열하는 단계와, 상기 제2 로드록 챔버(22)로부터 캐소드 유리판(26)을 '초기가열/세정 챔버(23)'내로 옮겨 장착하는 단계와, 챔버(23) 내부로 수소가스를 공급하는 동시에 직류 또는 RF전압을 인가하여 플라즈마 세정하는 단계와, 다시 TMP(37)를 가동시켜 초고진공 상태를 유지하는 단계와, 캐소드 유리판(26)상의 FEA(34)와 아노드 유리판(27)상의 형광체스크린(35)을 상호 정렬하고 이들 유리판(26, 27)을 서로 미세간극을 유지한 상태에서 접착하는 단계와, 접착에 의해 초기형상을 갖춘 FED 판넬(50)을 '초고진공/밀봉 챔버(24)'내로 옮겨 장착하는 단계와, 상기 밀봉재(43, 44) 역시 '초고진공/밀봉 챔버(24)'내 홀더(45,46)상으로 옮겨 장착하는 단계와, 판넬(50) 및 챔버(24) 내부를 배기하는 동시에 일정온도로 가열하는 단계와, 캐소드 유리판(26)상의 배기공(56)을 밀봉재(43,44)로 밀봉하는 단계를 포함하여 하나의 인-라인 방식으로 구성된 것을 특징으로 하는 FED용 초고진공 실장방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀봉재(43, 44)가 게터(51)를 내장한 캡 유리(43), 및 디스크 유리 또는 코바르(44)인 것을 특징으로 하는 FED용 초고진공 실장방법.
  3. 아노드 유리판(27) 및 밀봉재(43, 44) 가장자리에 접착제(5)를 도포하는 단계와, 제1 로드록 챔버(21)내 일정위치에 상기 아노드 유리판(27)을 장착하는 단계와, FEA(34)가 부착되고 적정수의 배기공(56)이 형성된 캐소드 유리판(26)을 제2 로드록 챔버(22)내 일정위치에 장착하는 단계와, 접착제가 도포된 상기 밀봉재(43, 44)를 또다른 로드록 챔버내 일정위치에 장착하는 단계와, 이들 로드록 챔버에 장치된 각각의 TMP(37)를 가동시켜 챔버내를 배기하는 단계와, 아노드 유리판(27)을 '초기가열/세정 챔버(23)'내로 옮겨 장착하는 단계와, 역시 챔버(23)에 부설된 TMP를 가동시켜 챔버내를 배기하는 단계와, 챔버(23) 내부로 산소가스를 공급하는 동시에 초기가열하는 단계와, 상기 제2 로드록 챔버(22)로부터 캐소드 유리판(26)을 '초기가열/세정 챔버(23)'내로 옮겨 장착하는 단계와, 챔버(23) 내부로 수소가스를 공급하는 동시에 직류 또는 RF전압을 인가하여 플라즈마 세정하는 단계와, 다시 TMP(37)를 가동시켜 초고진공 상태를 유지하는 단계와, 이들 아노드 유리판(27) 및 캐소드 유리판(26)을 '초고진공/밀봉 챔버(24)'내로 옮겨 장착하는 단계와, 챔버(24) 내부를 배기하는 동시에 일정온도로 가열하는 단계와, 캐소드 유리판(26)상의 FEA (34)와 아노드 유리판(26)상의 형광체스크린(35)을 상호 정렬하고 이들 유리판(26, 27)을 서로 미세간극을 유지한 상태에서 접착 하는 단계와, 캐소드 유리판(26)상의 배기공(56)을 밀봉재(43, 44)로 밀봉하는 단계를 포함하여 하나의 인-라인 방식으로 구성된 것을 특징으로 하는 FED용 초고진공 실장방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밀봉재(43, 44)가 게터(51)를 내장한 캡 유리(43) 및 디스크 유리 또는 코바르(44)인 것을 특징으로 하는 FED용 초고진공 실장방법.
  5. 캐소드 유리판(26) 및 아노드 유리판(27)을 '초기가열/세정 챔버(23)'내로 이송하기에 앞서 미리 진공상태를 유지하기 위한 제1, 제2 로드록 챔버(21, 22)와, 덕트 형태의 관체를 매개로 이들 로드록 챔버와 연결된 '초기가열/세정 챔버(23)'와, 역시 동일형태의 관체를 매개로 하여 '초기가열/세정 챔버(23)'에 이어진 '초고진공/밀봉 챔버(24)'와, 관체를 매개로 '초고진공/밀봉 챔버(24)'와 연결된 하나 이상의 또다른 로드록 챔버와, '초고진공/밀봉 챔버(24)'에 연결되며 FED 판넬을 인출전 얼마동안 진공상태로 계속 유지하기 위한 언로딩 챔버(25)를 포함하여 하나의 인-라인 방식으로 구성된 것을 특징으로 하는 FED용 초고진공 실장장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 '초기가열/세정 챔버(23)'가 캐소드 유리판(26) 및 아노드 유리판(27)을 고정시키기 위한 각각의 해당 척(28, 29)과, 두 개의 유리판(26, 27)을 균일하게 가열하기 위한 상하 두 개의 가열코일(30, 31)과, 수소 또는 아르곤 플라즈마를 형성시키기 위한 직류 또는 RF전극(32)과, 각 유리판(26, 27)의 3차원적 이동을 위한 조정나사장치(33, 39)와, 상기 캐소드 유리판상의 FEA(34) 및 아노드 유리판상의 형광체스크린(35)간의 상호정렬을 관리하기 위한 정렬포트(36)를 포함하여 구성되며 그 일측벽에 가스흡입구가 형성된 것을 특징으로 하는 FED용 초고진공 실장장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 '초고진공/밀봉 챔버(24)'가 FED 판넬을 장착하기 위한 마운트(40)와, 판넬을 가열하기 위한 가열코일(42)과, 밀봉재인 캡 유리(43), 디스크 유리 또는 코바르(44)를 잡아주는 홀더(45, 46)와, 홀더의 3차원적 이동을 위한 조정나사장치(47, 48)와, 밀봉재를 국부적으로 가열하기 위한 히터 및 초고진공도 확보를 위한 이온 펌프(49)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 FED용 초고진공 실장장치.
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