KR100247301B1

KR100247301B1 - 표시장치용 진공용기 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100247301B1
Application number: KR1019950042703A
Authority: KR
Inventors: 다츠오 야마우라; 요시오 마키다; 마모루 나미카와; 사토시 요시무라; 겐이치 혼다
Original assignee: 니시무로 아츠시; 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1995-11-22
Publication date: 2000-03-15
Also published as: FR2727242A1; FR2727242B1; TW378333B; US5789857A

Abstract

목적: 캐소드 기판과 애노드 기판으로 이루어진 표시장치용 용기에 있어서, 스페이서를 그 사이에 배치하여도 전자원을 오염시키지 않음과 동시에 형광체층을 변질시키지 않는 표시장치용 용기를 제공한다.

구성: 이미터콘(9) 의 선단에서 방출된 전자는 게이트 도체(8) 에 대하여 정 전압이 인가되어 있는 애노드 도체(6-1) 에 의해 가속되어서 형광체층(6-2) 에 충돌하여 형광체층(6-2)을 여기시켜서 발광시킨다.

이 발광은 투명한 애노드 기판(5)을 통해 관찰할 수 있다.

스페이서(3) 는 캐소드 기판(1) 측 단부만이 밀폐유리(4) 로 용착되어 있기 때문에 밀폐유리에 방출된 전자가 조사되지 않고 밀폐유리(4) 중의 납은 유리되지 않는다. 또, 스페이서(3) 의 단부가 아크릴 수지로 가고정되어 있기 때문에 스페이서(3) 의 고착부에 방출된 저자가 조사되더라도 산소가 유리되는 일은 없다.

Description

표시장치용 진공용기 및 그 제조방법

제 1도는 본 발명의 표시장치용 용기의 제조방법을 나타낸 도면,

제 2도는 본 발명의 표시장치용 용기의 실시예 단면도,

제 3도는 종래의 표시장치용 용기의 제조방법을 나타낸 도면,

제 4도는 종래의 표시장치용 용기의 제조방법을 나타낸 도면,

제 5도는 종래의 표시장치용 용기의 실시예 단면도,

제 6도는 경사각과 압축강도와의 관계를 나타낸 도면,

제 7도는 본 발명의 표시장치용 용기의 제조방법을 나타낸 도면.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 캐소드 기판과 애노드 기판을 구비하고 있는 표시장치용 진공용기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 전계방출형 표시장치에 적합한 것이다.

[종래의 기술]

금속 또는 반도체 표면의 인가전계를 10⁹[V/m] 정도로 하면 터널효과에 의해 전자가 장벽을 통과하여 상온에서도 진공중에 전자방출이 행해진다. 이 현상은 전계방출(Field Emission)이라 일컬어지고 있고, 오래전부터 알려진 현상이며, 이와 같은 원리를 이용하여 전자를 방출하는 캐소드를 전계방출 캐소드(Field Emission Cathode)라고 일컫는다.

최근에는, 반도체 미세가공 기술을 구사하여 미크론 사이즈의 상기 전계방출 캐소드 제조가 가능하고, 이 전계방출 캐소드를 기판상에 다수개 형성함으로써 면(面)방출형 전계방출 어레이의 제조가 가능하다. 이와 같은 전계방출 어레이는 표시장치, CRT, 전자현미경이나 전자빔 장치의 전자원으로서의 적용이 제안되어 있다.

제 5도에는 하나의 적용예로서 종래의 표시장치가 되시되어 있다.

이 표시장치 (이하, FED라 함)는 전계방출 어레이(10)가 형성되어 있는 기판(1)과 애노드 기판(5)이 소정 간격을 두고 대향배치된 상태에서 내부를 고진공으로 유지하는 용기를 형성하고 있다.

이 캐소드 기판(1)에 형성되어 있는 전계방출 어레이(10)는, 스퍼터링 등에 의해 형성된 캐소드 도체(2)와, 그 위에 복수개 형성되어 있는 원추상 에미터콘(9)과, 이 에미터콘(9)의 선단 근방에 형성되어 있는 게이트 도체(8)로 구성된 스핀트(Spindt)형의 전계방출 어레이(10)로 되어 있다.

또한, 애노드 기판(5)의 내측에는 애노드 도체(6-1)와 그 위에 형광체층(6-2)이 적층되어 발광부(6)가 형성되어 있다.

이 에미터콘(9)간의 피치는 10미크론 이하의 치수로 제조될 수 있고, 이와 같은 에미터콘(9)을 수만 내지 수십만개 1매의 캐소드 기판(1)상에 설치하도록 되어 있다. 또한, 이 전계방출 어레이에 있어서는, 게이트와 캐소드 간의 거리를 서브미크론으로 할 수 있기 때문에 게이트와 캐소드 간에 단지 수 10볼트의 전압(VGE)만을 인가함으로써 에미터콘(9)에서 전자가 방출되도록 할 수 있다.

그런데, 애노드 도체(6-1)에는 게이트 도체(8)에 대하여 정(+)전압(VA)에 인가되어 있기 때문에 에미터콘(9)에서 방출된 전자는 도시된 파선의 궤도로 가속되어 애로드 도체(6-1)에 포착되게 된다. 이때, 포착되는 전자가 애노드 도체(6-1)상에 적층되어 있는 형광체층(6-2)과 충돌하여, 이것을 여기시키기 때문에 형광체층(6-2)이 발광하게 된다. 이 발광은 투명한 애노드 기판(5)을 통해 관찰할 수 있다.

그런데, 애노드 기판(5)과 캐소드 기판(1)과의 간격이 수 100미크론이 되도록, 주연부(周緣部)에 측면판, 또는 유리 비드(glass bead)나 유리섬유를 저융점 프릿유리중에 넣어 협지(挾持)되도록 하고 있으나, 그 내부가 고진공으로 되어 있기 때문에 애노드 기판(5)과 캐소드 기판(1)으로 구성되어 있는 용기가 대기압에 위해 억압되어 간격이 좁아지도록 내측으로 휘어지기 때문에 애노드 기판(5)과 캐소드 기판(1)과의 사이에 스페이서(3)를 소정간격으로 복수개 배설함으로써 용기 전체에 걸쳐 소정간격이 유지되도록 하고 있다.

이 스페이서(3)의 일단은 저융점 프릿유리를 주성분으로 하는 밀폐유리(4)에 이해 애노드 기판(5)의 내측에 용착되어 있고, 상기 스페이서(3)의 타단은 밀폐유리(4)에 의해 캐소드 기판(1)에 용착되어 있다. 이 스페이서(3)는 약 2mm 정도의 간격으로 FEC(10)가 형성되어 있지 않은 부분에 소정 간격으로 1cm²당 약 10∼20개가 설치되어 있다.

여기서, 스페이서(3)를 용기내에 설치하는 방법을 제 3도 및 제 4도를 참조하면서 설명한다.

우선, 스페이서(3)의 재료인, 가령 직경이 약 50μm 인 유리섬유(101)수백개를 제 3도(a)에 도시된 바와 같이 유리기대(基坮)(100)상에 서로 밀착되도록 접착제로 고정시킨다. 이 경우, 유리기대(100)의 장축(長軸)에 대해 유리섬유(101)는 평행하게 되도록 고정된다. 그리고, 소정 길이, 가령 200μm 의 길이가 되도록 절단선 따라 다이싱소(dicing saw)에 의해 반복 절단된다.

소정 길이로 절단된 유리섬유(101)는 접착제가 용제에 의해 용해되어 세정된 후, 스페이서(3)가 되는 치구(治具)(110)에 의해 애노드 기판(5)에 대한 위치결정이 행해진다.

이 치구(110)는 제 3도(b)에 도시된 바와 같이 상자모양을 하고 있고, 그 상부에 소정 길이로 절단된 유리섬유(101)를 기립유지시키기 위한 개구부(114)를 가지고 있는 기립부(111)와, 다공질 재료로 이루어진 다공질부(112)와, 치구(110)의 내부를 배기하고, 상기 다공질부(112)를 통해 개구부(114)에서 공기를 배기하는 배기부(113)로 구성되어 있다. 또한, 개구부(114)는 캐소드 기판(5)에 스페이서(3)를 배설하는 위치에 대응하여 설치되어 있다.

이와 같이 형성된 치구(110)에 있어서, 배기부(113)에 진공펌프를 접속하여 치구(110)의 내부를 배기시키면서 치구(110)의 기립부(111)상에, 절단된 유리섬유(101)를 산포하면, 개구부(114)에서 배출되는 기체가 다공질부(112)를 통해 배기부(113)에서 배기되기 때문에, 절단된 유리섬유(101)의 직경보다 약간 큰 직경이 큰 개구부(114)에 유리섬유(101)가 기립되게 들어가며, 유리섬유(101)는 개구부(114)내에 흡인되어 제 3도(b)에 도시된 바와 같이 기립상태를 유지하게 된다.

이 상태에서 제 3도(c)에 도시된 바와 같이, 전사 페이스트(121)가 도포된 유리기판(120)을 치구(110)상에 배치하고, 치구(110)에 유지되어 있는 유리섬유(101)의 상단에 전사 페이스트(121)가 전사된 바와 같이, 유리기판(120)을 유리섬유(101)에 접촉시킨다.

이어서, 전사 페이스트(121)가 전사된 유리섬유(101)가 유지된 치구(110)상에, 애노드 기판(5)을 위치맞춤하여 설치함으로써, 애노드 기판(5)에 유리섬유(101)의 일단을 소정 위치에 부착시킨다. 그리고, 소정 온도로 애노드 기판(5)을 소성시킴으로써 전사 페이스트(121)를 용융하여 애노드 기판(5)에 유리섬유(101)의 일단을 용착시킨다.

또한, 전사 페이스트(121)는 유리제의 애노드 기판(5)과 열팽창률이 가까워지도록 납이 혼입된 저연화점의프릿유리(4)가 주성분이 되고, 필요에 따라 여기에 수지 등을 혼입하여 점착성을 갖는 페이스트 상으로 된 것으로, 소성됨으로써 수지 등이 소산되어 밀폐 유리가 된다.

또, 애노드 기판(5)에는 발광부(6)가 거의 전면에 형성되어 있고, 유리섬유(101)의 일단이 용착되는 부분은 발광부(6)간의 틈새로 되어 있다.

이와 같이 유리섬유(101)의 일단이 스페이서(3)로서 소정 간격으로 복수개 용착된 애노드 기판(5)에 있어서, 스페이서(3)의 일단에 전사 페이스트(121)가 전사되도록 전사 페이스트(121)가 도포된 유리기판(120)을 스페이서(3)의 일단에 접촉시킨다. 이어서, 애노드 기판(5)에 대해 캐소드 기판(1)을 위치맞춤한 후, 중합 봉착로(封着뀨)내에서 봉착하면 전사 페이스트(121)가 용융되어 스페이서(3)의 타단과 캐소드 기판(1)이 용착되게 된다. 즉, 애노드 기판(5)과 캐소드 기판으로 이루어진 진공용기가 형성되게 된다.

이 경우, 캐소드 기판(1) 및 애노드 기판(5)이 소정 간격으로 대향하도록 양기판(1, 5)의 주연부에 소정 두께의 측면판, 혹은 유리비드나 유리섬유 등이 협지되어 봉착됨으로써 용기가 형성되어 있고, 봉착후에 용기내부가 진공으로 되어 제 5도에 도시된 바와 같은 표시장치가 제작되게 된다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

그러나, 종래 도면인 제 5도에 도시되어 있는 바와 같은 스페이서를 가지고 있는 표시장치용 용기에 있어서는, 에미터콘(9)에서 방출되는 전자가 발광부(6)의 형광체층(6-2)을 여기하여 발광시키고 있으나, 에미터콘(9)으로 부터는 상당히 넓은 각도로 전자가 방출되기 때문에, 제 5도에 도시된 바와 같이 스페이서(3)가 애노드 기판(5)에 융착되어 있는 밀폐 유리(4)의 부분에 전자가 조사되는 경우가 발생한다.

그러면, 밀폐 유리(11)에는 산화납이 혼입되어 있기 때문에 저연화점의 납유리에 전자가 조사되면 Pb²⁺가 환원되기 때문에 산소(O)의 방출이 일어나게 되고, 방출된 산소(O)에 의해 에미터콘(9)의 선단이 산화되게 된다. 이 때문에 에미터콘(9)의 이미션이 저하되는 문제점이 있었다.

또, 전사 페이스트(121)를 스페이서(3)에 전사할 때에, 전사 페이스트(121)의 도포상태의 편차에 의해 스페이서(3)의 선단에 다량의 전사 페이스트가 부착되는 일이 있다. 이 경우, 애노드 기판(5)상에 스페이서(3)를 전사할 때의 페이스트 패턴 사이즈가 커지고, 형광체층(6-2)의 패턴과 접촉할 우려가 있다. 이와 같이 페이스트(121)가 형광체층(6-2)의 패턴과 접촉하면 소성시에 형광체층(6-2)의 접촉부위가 변질되는 문제점이 있었다.

또한, 스페이서의 양단이 밀폐 유리 등의 접착제로 접착되어 있기 때문에 제조공정이 번잡해지는 문제점이 있었다.

그래서, 본 발명은 캐소드 기판과 애노드 기판으로 이루어진 표시장치용 진공용기에 있어서, 제조방법이 용이하고, 스페이서를 그 사이에 설치하여도 전자원이 오염되지 않음과 동시에 형광체층을 변질시키지 않는 표시장치용 용기를 제공함을 목적으로 하고 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 표시장치용 진공용기는 캐소드 기판과 애노드 기판에, 상기 기판이 대향하여 소정 간격이 유지되도록 스페이서를 배설하고, 상기 유리기판의 주연부가 밀폐되어 있는 표시장치용 진공용기에 있어서, 상기 스페이서가 유리섬유를 소정 길이로 절단함으로써 제작되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시장치용 진공용기는 상기 스페이서의 일단이 접착제에 의해 캐소드 기판에 고착되어 있는 상태에서 용기내를 진공으로 배기함으로써 상기 스페이서를 상기 2매의 유리기판에 협지되도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시장치용 진공용기는 상기 접착제가 유리계의 접착제인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시장치용 진공용기는 상기 접착제가 저융점 프릿유리인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시장치용 진공용기는 상기 스페이서의 직립각도가 상기 캐소드 기판에 대하여 90°± 5°인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시장치용 진공용기의 제조방법은 복수개의 유리섬유를 기판상에 고정하고, 다이싱소에 의해 소정 길이로 잘라내는 공정과, 절단된 유리섬유를, 개구부가 설치되어 있는 기립부와, 기립부의 저부에 설치되어 있는 다공질부와, 다공질부를 통해 상기 개구부 기체를 배기하는 배기부로 이루어진 치구에 기립시키는 공정과, 치구에 기립시킨 유리섬유의 선단에 접착제를 도포하는 공정과, 상기 유리섬유상에 표시장치의 한쪽 유리기판을 대치(戴置)하여 상기 유리기판에 유리섬유를 접착하는 공정과, 상기 유리기판을 소성시키는 공정과, 상기 유리기판과 표시장치의 다른쪽 유리기판을 대항시켜 주연을 밀폐부재를 도포한 후 소성시켜 밀폐시키는 공정과, 용기의 일부에 설치되어 있는 배기구멍에서 용기내를 진공으로 배기하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 표시장치용 진공용기 제조방법은 상기 한쪽 유리기판이 캐소드 기판이고, 다른쪽 유리기판이 애노드 기판인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시장치용 진공용기 제조방법은 상기 접착제가 유기계의 접착제인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시장치용 진공용기 제조방법은 상기 접착제가 저융점 프릿유리인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시장치용 진공용기 제조방법은 상기밀폐부재가 저융점 프릿유리를 주성분으로 하는 페이스트인 것을 특징으로 하고 있다.

[작용]

본 발명에 의하면, 스페이서를 캐소드 기판에만 용착했기 때문에 밀폐유리로 이루어진 용착부에 전자선이 조사될 우려가 거의 없고, 또 형광체층 변질이 방지된다. 또, 유기 접착제로 스페이서의 일단을, 용기를 구성하는 한쪽기판에 가고정하여 스페이서를 배설하도록 했기 때문에 스페이서의 고착수단으로서의 밀폐유리가 필요없고 전자선 조사에 의해 산소가 거의 유리되지 않게 된다.

[실시예 1]

본 발명의 표시장치용 용기의 제1 실시예의 단면도가 제 2도에 도시되어있다.

이 도면에 있어서, 1은 캐소드 기판, 2는 캐소드 기판(1)상에 스퍼터링 등에 의해 형성되어 잇는 캐소드 도체, 3은 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)과의 간격을 유지시키는 스페이서, 4는 스페이서(3)를 캐소드 기판(1)측에 용착하는 밀폐유리, 5는 캐소드 기판(1)과 함께 내부가 고진공으로 유지되는 용기를 구성하는 애노드 기판, 6 은 애노드 도체(6-1)와 형광체층(6-2)으로 이루어진 발광부, 6-1은 애노드 기판(5)상에 스퍼터링 등에 의해 형성되어 있는 애노드 도체, 6-2는 전자로 여기되어 발광하는 형광체층, 7은 캐소드 도체(2)상에 적층되어 있는 절연층, 8은 절연층(7)상에 적층되어 있는 게이트 도체, 9는 그 선단이 게이트 도체(8)와 대향되도록 원추상으로 캐소드 도체(2)상에 형성되어 있는 에미터콘, 10은 캐소드 도체(2), 절연층(7), 게이트도체(8), 에미터콘(9)으로 구성되는 스핀트형의 전계방출 캐소드(FEC)어레이이다.

캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)으로 이루어진 용기내에 수납되어 있는 표시장치의 동작을 설명하면, 캐소드 도체(2)에 대하여 소정 크기의 정전압을 게이트 도체(8)에 인가하면 에미터콘(9)의 선단에서 전자가 방출된다. 이 전자는 게이트 도체(8)에 대하여 정전압이 인가되어 잇는 애노드 도체(6-1)가 발생시키는 전계에 의해 가속되어 형광체층(6-2)에 충돌하게 된다. 이에 따라 형광체층(6-2)이 여기되어 발광하게 된다. 이 발광은 투명한 애노드 기판(5)을 통해 관찰할 수 있다.

이 실시예의 표시장치용 용기에 있어서는, 스페이서(3)의 일단이 캐소드 기판(1)에 형성되어 있는 절연층(7)상에 저융점 프릿유리를 주성분으로 하는 밀폐유리(4)에 의해 용착되어 있지만, 스페이서(3)의 타단은 애노드 기판에 용착되지 않고 맞닿아 있을 뿐이다.

이 때문에 에미터콘(9)에서 넓은 각도로 도시된 파선과 같이 전자가 방출되더라도 스페이서(3)가 캐소드 기판(1)측에 융착되어 있는 밀폐유리(4)에 전자가 방사될 우려가 거의 없기 때문에 산화납이 함유되어 있는 밀폐유리(4)에서 산소가 유리되지 않고, 에미터콘(9)의 선단 등의 오염이 방지된다.

또, 스페이서(3)의 애노드 기판(5)측의 단부에는 밀폐유리(4)가 설치되어 있지않기 때문에 밀폐유리(4)의 패턴과 형광체층(6-2)의 패턴이 접촉되지 않고, 밀폐유리(4)의 소성시에 형광체층(6-2)의 변질을 방지할 수 있다.

다음에, 스페이서(3)를 용기내에 설치하는 방법을 설명하겠는데, 제 3동(b)에 도시된 공정까지는 종래와 동일하기 때문에 제 3동(b)에 도시된 이후의 공정을 제 7도를 참조하여 설명한다.

우선, 제 7도(a)에 도시된 바와 같이 치구(110)의 기립부(111)에 설치되어 있는 개구부(114)에 기립되어 유지된 유리섬유(101)의 선단에 유기계의 접착제로서 가령 아크릴 수지(4)가 부착되도록, 일면에 아크릴 수지(4)가 도포되어 있는 유리기판(120)을 치구(110)에 대치하여 유리섬유(101)의 선단에 접촉시킨다. 이와 같이하여 아크릴 수지(4)가 유리섬유(101)의 선단에 전사된 상태에서, 제 7도(b)에 도시된 바와 같이 캐소드 기판(1)을 치구(110)에 대하여 위치맞춤하여 대치하고, 이어서 배기부(113)로부터의 배기를 정지시킴으로써 유리섬유(101)는 스페이서(3)로서 캐소드 기판(1)에 부착되게 된다.

이 상태로 캐소드 기판(1)을 약 480℃로 소성시키면 열을 가하는 것만으로 아크릴 수지(4)가 분해되어 그 잔사분(殘渣分)만이 남게 된다. 이 경우에 스페이서(3)는 캐소드 기판(1)에 아크릴 수지 (잔사; 4)에 의해 가고정된 상태를 유지하게 된다.

이어서, 스페이서(3)가 가고정되어 있는 캐소드 기판(1)에 대하여 제 7도(c)에 도시된 바와 같이 애노드 기판(5)을 위치맞춤하여 캐소드 기판(1)에 애노드 기판(5)을 대치한다. 이 경우, 도시되지는 않았으나 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)간에 소정 간격이 유지되도록 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)의 주연부에는 밀폐유리가 설치된 측면기판 및 밀폐유리와 유리비드나 유리섬유가 협지되어 있고, 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)이 소정 간격을 두고 대향하도록 되어 있다.

그리고, 캐소드 기판(1)에 애노드 기판(5)을 대치한 상태로 봉착로내에 반입하여 가열시킴으로써 주연부의 밀폐유리가 용융됨으로써 용기의 봉착이 행해진다. 봉착이 완료되면 냉각후에 도시되지 않은 배기관 혹은 배기구에서 용기내부를 진공으로 배기한다.

그러면, 용기 내부가 진공으로 됨으로써 대기압에 의해 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)이 가압되게 되고, 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)과의 사이에 소정 간격을 두고 설치된 스페이서(3)가 강고하게 양 기판(1, 5)사이에 협지되게 되고, 캐소드기판(1)과 애노드 기판(5)이 소정 간격을 안정적으로 유지하여 대향되게 된다.

또한, 아크릴 수지(4)는 온도에 의해 분해되기 쉬운 아크릴 수지 등의 수지와 그 용제로 구성되어 있다.

그런데, 제조된 스페이서(3)의 높이에는 다소의 편차가 있으며, 이 편차가 있으면, 크기가 작은 스페이서(3)가 여유있게 되기 때문에 봉착시에 스페이서(3)가 연화(軟化)됨으로써 편차가 있는 스페이서(3)의 높이를 흡수하도록 하고 있다.

이 때문에 스페이서(3)는 상기 실시예와 동일하게 직경이 약 50μm, 길이가 200μm, 압축강도가 2∼8 니코톤의 저연화점의 유리섬유를 이용하여 제조되어 있다.

그런데, 스페이서(3)의 주된 기능은 용기의 내압력을 유지하는 것이며, 이 내압력은 스페이서(3)의 경사와 큰 관계가 있다.

실험을 통해 구한 스페이서(3)의 경사에 대한 압축강도의 관계가 제 6도(a)에 도시되어 있다. 이 도면에 있어서, 수평축은 동도면(b)에 도시된 직립각도이고, 수직축은 압축강도이다. 단, 이 경우 스페이서(3)의 일단은 피고정물에 고착되어 있는 것으로 한다.

이 도면을 참조하면, 적립각도가 90°일 때에 압축강도는 최대가 되는데, 직립각도가 80°로 되면 약 1/5의 압축강도가 된다. 그리고, 85°의 직립각도에 있어서는 압축강도의 변화가 별로 크지 않다는 것을 알 수 있다.

그래서, 스페이서(3)의 한쪽만을 용착하는 본 발명에 있어서는 직립각도를 90°± 5°로 규정하여 용기의 내압력을 보장하도록 하고 있다.

그리고, 본 발명의 제2 실시예에 있어서는 이상과 같이 스페이서를 기판 한쪽에 가고정하도록 했기 때문에 밀폐유리를 사용할 필요가 없고, 전자선이 스페이서의 고착부분에 조사되더라도 산소가 유리될 우려가 없음가 동시에 밀폐유리를 사용하지 않았기 때문에 밀폐유리가 형광체층에 접촉되는 일이 없고, 형광체층의 변질을 방지할 수 있다.

그리고, 다른 방법으로는 두께가 약 200μm 인 감광성 유리판에 직경이 약 50μm 인 원형의 마스크 패턴으로 노광 및 에칭함으로써 스페이서용 유리섬유를 제조한다. 이 경우, 길이는 감광성 유리판의 판두께의 편차에 의해 결정되기 때문에 100mm 각의 감광성 유리판의 범위로 약 5μm 의 범위로 억제할 수 있다.

또, 스페이서(3)의 경사각도는 감광성 유리판에 대한 노광광의 입사각으로 결정되기 때문에 고정밀도의 각도로 할 수 있다.

이상의 설명에 있어서는, 스페이서를 캐소드 기판상에 형성되어 있는 절연층상에 용착하도록 하였으나 이에 한정되지 않고, 절연층 및 캐소드 도체가 형성되지 않은 부분을 설치하여 스페이서를 캐소드 기판에 직접 용착하거나 혹은 절연층이 형성되지 않은 부분을 설치하여 캐소드 도체상에 용착하고자 한다. 또, 스페이서의 재료는, 직경이 약 50μm, 길이가 200μm, 압축강도가 2∼8 니코톤인 유리섬유를 사용한다.

[실시예 2]

본 발명의 표시장치용 용기의 제2 실시예의 단면도가 제 2도에 도시되어 있다.

이 도면에 있어서, 1은 캐소드 기판, 2는 캐소드 기판(1)상에 스퍼터링 등에 의해 형성되어 있는 캐소드 도체, 3은 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)의 간격을 유지하는 스페이서, 4는 스페이서(3)를 캐소드 기판(1)측에 가고정하고 있는 아크릴수지 (잔사), 5는 캐소드 기판(1)과 함께 내부가 고진공으로 유지되는 용기를 구성하는 애노드 기판, 6은 애노드 도체(6-1)와 형광체층(6-2)으로 이루어진 발광부, 6-1은 애노드 기판(5)상에 스퍼터링등에 의해 형성되어 있는 애노드 도체, 6-2는 전자로 여기되어 발광하는 형광체층, 7은 캐소드 도체(2)상에 적층되어 있는 절연층, 8은 절연층(7)상에 적층되어 있는 게이트 도체, 9는 그 선단이 게이트 도체(8)와 대향하도록 원추상으로 캐소드 도체(2)상에 형성되어 있는 에미터콘, 10은 캐소드 도체(2), 절연층(7), 게이트 도체(8), 에미터콘(9)으로 구성된 스핀트형의 전계방출 캐소드(FEC)어레이이다.

캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)으로 이루어진 용기내에 수납되어 있는 표시장치의 동작을 설명하면, 캐소드 도체(2)에 대하여 소정 크기의 정전압을 게이트 도체(8)에 인가하면 에미터콘(9)의 선단에서 전자가 방출된다. 이 전자는 게이트 도체(8)에 대하여 정전압이 인가되어 있는 애노드 도체(6-1)가 발생하는 전계에 의해 가속되어 형광체층(6-2)에 충돌하게 된다. 이에 의해 형광체층(6-2)이 여기되어 발광하게 된다. 이 발광은 투명한 애노드 기판(5)을 통해 관찰할 수 있다.

이 실시예의 표시장치용 용기에 있어서는 스페이서(3)의 일단이 캐소드 기판(1)측에 형성되어 절연층(7)상에 유기계의 접착재, 가령 아크릴 수지(4)에 의해 가고정되어 있을 뿐이고, 스페이서(3)는 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)으로 협지되어 있을 뿐이다.

이 때문에 에미터콘(9)에서 넓은 각도로 도시된 파선과 같이 전자가 방출되더라도 조사된 전자에 의해 산소가 유리되는 밀폐유리가 존재하지 않기 때문에 산소가 유리되지 않고 에미터콘(9)의 선단 등의 오염이 거의 방지될 수 있다. 유기계의 접착제로는, 상기 아크릴 수지 외에 폴리아세트산 비닐, 폴리비닐알콜, 폴리염화비닐, 니트로셀룰로스 등을 사용할 수 있다.

또, 스페이서(3)의 애노드 기판(5)측 단부는 맞닿아 이쓸 뿐이고, 밀폐유리 등의 고착수단이 설치되어 있지 않기 때문에 밀폐유리 등의 고착수단의 패턴과 형광체층(6-2)의 패턴이 접촉되지 않고, 봉착시에 형광체층(6-2)의 변질을 방지할 수 있다.

다음에, 스페이서(3)를 용기내에 설치하는 방법을 설명하는데, 제 3도(b)에 도시된 공정까지는 종래와 동일하기 때문에 제 3도(b)에 도시된 이후의 공정을 제 7도를 참조하여 설명한다.

우선, 제 7도(a) 에 도시된 바와 같이 치구(110)의 기립부(111)에 설치되어 있는 개구부(114)에 기립되어 유지된 유리섬유(101)의 선단에 유기계의 접착재로서, 가령 아크릴 수지(4)가 부착되도록, 일면에 아크릴 수지(4)가 도포되어 있는 유리기판(120)을 치구(110)에 대치하여 유리섬유(101)의 선단에 접촉시킨다. 이와 같이하여 아크릴 수지(4)가 유리섬유(101)의 선단에 전사된 상태에서, 제 7도(b)에 도시된 바와 같이 캐소드 기판(1)을 치구(110)에 대하여 위치맞춤하여 대치하고, 이어서 배기부(113)로부터의 배기를 정지시킴으로써 유리섬유(101)는 스페이서(3)로서 캐소드 기판(1)에 부착되게 된다.

이 상태로 캐소드 기판(1)을 약 480℃로 소성시키면 열을 가한는 것만으로 아크릴수지(4)가 분해되어 그 잔사분만이 남게된다. 이 경우에는 스페이서(3)가 캐소드 기판(1)에 아크릴 수지 (잔사; 4)에 의해 가고정되어 있는 상태를 유지하게 된다.

이어서, 스페이서(3)가 가고정되어 있는 캐소드 기판(1)에 대하여 제 7도(c)에 도시된 바와 같이 애노드 기판(5)을 위치맞춤하여 캐소드 기판(1)상에 애노드 기판(5)을 대치한다. 이 경우, 도시하지 않은 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)의 주연부에는 양 기판(1, 5)이 소정 간격으로 대향되도록 밀폐유리가 설치된 소정 두께의 측면기판, 혹은 밀폐유리와 유리비드나 유리섬유가 협지되어 있고, 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)이 소정 간격을 두고 대향되게 된다.

그리고, 캐소드 기판(1)에 애노드 기판(5)을 대치한 상태로 봉착로내에 반입하고, 전체를 가열함으로써 주연부의 밀폐유리를 용융시킨다. 이에 따라, 용기의 봉착을 완료하고, 냉각하여 도시되지 않은 배기관 혹은 배기구에서 용기내부를 진공으로 배기한다.

그러면, 용기내부가 진공으로 됨으로써 대기압에 의해 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)이 가압되게 되고, 캐소드 기판(1)가 애노드 기판(5)과의 사이에 소정 간격을 두고 설치된 스페이서(3)는 대기압으로 가압된 상태가 되고, 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(5)을 안정적으로 유지하고 있는 스페이서(3)에 의해 소정 간격으로 유지될 수 있게 된다.

또한, 아크릴 수지(4)는 온도에 따라 분해되기 쉬운 아크릴 수지 등의 수지와 그 용제로 구성되어 있다.

그런데, 제조된 스페이서(3)의 높이에는 다소의 편차가 있으며, 이 편차가 있으면 크기가 작은 스페이서(3)가 여유있게 되기 때문에 봉착시에 스페이서(3)가 연화됨으로써 편차가 있는 스페이서(3)의 높이가 흡수되도록 되어있다.

이 때문에, 스페이서(3)는 상기 실시예와 마찬가지로 직경이 약 50μm, 길이가 200μm, 압축강도가 2∼8 니코톤인 저연화점의 유리섬유를 이용하여 제조되어 있다.

이상의 설명에서 스페이서는 캐소드 기판상에 형성되어 있는 절연층상에 가고정되게 하였으나 이에 한정하지 않고, 절연층 및 캐소드 도체가 형성되지 않는 부분을 캐소드 기판에 설치하여 스페이서를 캐소드 기판에 직접 가고정하거나, 혹은 절연층이 형성되지 않는 부분을 설치하여 캐소드 도체상에 가고정되게 해도 된다.

그리고, 캐소드 기판측 대신 애노드 기판측에 가고정되도록 하여도 된다. 그리고, 본 발명은 이상과 같이 스페이서가 기판 한쪽에 가고정되도록 했기 때문에 밀폐유리를 사용할 필요가 없고, 전자선이 스페이서의 고착부분이 조사되더라도 산소가 유리될 우려가 없음과 동시에 밀폐유리를 사용하지 않았기 때문에 밀폐유리가 형광체층에 접촉되지 않고 형광체층의 변질을 방지할 수 있다.

또, 스페이서는 대기압에 의해 가압된 상태로 되어 있기 때문에 안정적으로 캐소드 기판과 애노드 기판의 간격을 유지할 수 있게 된다.

또한, 스페이서 길이의 편차를 봉착시에 흡수할 수 있기 때문에 용기내에서 여유 있는 스페이서를 거의 없앨 수 있다.

또한, 밀폐유리를 사용할 필요가 없기 때문에 제조방법을 간소화할 수 있음과 동시에 비용을 절감할 수도 있다.

[발명의 효과]

본 발명의 제1 실시예에서는 스페이서를 캐소드 기판에만 용착하였기 때문에 용착부에 전자선이 조사될 염려는 거의 없으며, 또 형광체층의 변질도 방지할 수 있다.

또, 스페이서의 경사각도가 소정범위내로 되기 때문에 표시장치용 용기의 내압력을 원하는 크기로 할 수 있다. 또한, 스페이서 길이의 편차가 작기 때문에 용기내에서 파괴되거나 여유잇는 스페이서를 없앨 수 있다.

Claims

캐소드 기판과 애노드 기판에 상기 기판이 대향하여 소정간격을 유지하도록 스페이서가 배설되어 있고, 상기 유리기판의 주연부가 밀폐되어 있는 표시장치용 진공용기에 있어서,

상기 스페이서는 유리섬유가 소정길이로 절단되어 제작되고, 상기 스페이서의 일단이 접착제에 의해 캐소드 기판에 고착된 상태에서 용기내를 진공으로 배기함으로써 상기 스페이서가 상기 2매의 유리기판에 협지되도록 한 것을 특징으로 하는 표시장치용 진공용기.
제 1 항에 있어서, 상기 접착제는 유기계의 접착제인 것을 특징으로 하는 표시장치용 진공용기.
제 1 항에 있어서, 상기 접착제는 저융점 프릿유리인 것을 특징으로 하는 표시장치용 진공용기.
제 1 항에 있어서, 상기 스페이서의 직립각도는 상기 캐소드 기판에 대하여 90°± 5° 로 되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치용 진공용기.
복수개의 유리섬유를 기판상에 고정하고, 다이싱소에 의해 소정길이로 잘라내는 공정과,

절단된 유리섬유를, 개구부가 설치되어 있는 기립부와, 기립부의 저부에 설치되어 있는 다공질부와, 다공질부를 통해 상기 개구부의 기체를 배기하는 배기부로 이루어진 치구에 기립시키는 공정과,

치구에 기립시킨 유리섬유의 선단에 접착제를 도포하는 공정과,

상기 유리섬유상에 표시장치의 캐소드 기판을 대치하여 이 캐소드 기판에 유리섬유를 접착하는 공정과,

상기 캐소드 기판을 소성시키는 공정과,

상기 캐소드 기판과 표시장치의 다른쪽 애노드 기판을 대향시키고, 주연을 밀폐부재를 도포한 후 소성시켜 밀폐시키는 공정과,

용기의 일부에 설치되있는 배기구멍에서 용기내를 진공으로 배기하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치용 진공용기의 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 접착제는 유기계의 접착제인 것을 특징으로 하는 표시장치용 진공용기의 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 접착제는 저융점 프릿유리인 것을 특징으로 하는 표시장치용 진공용기의 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 밀폐부재는 저융점 프릿유리를 주성분으로 하는 페이스트인 것을 특징으로 하는 표시장치용 진공용기의 제조방법.