KR100318372B1 - A field emission display and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
대형화에 적합하고 재현성 유지 및 균일성 확보에 유리한 에미터를 갖는 전계 방출 표시소자와 그의 제조방법에 관한 것으로서, 전계 방출 표시소자는 제 1 및 제 2기판과, 상기 제 1기판에 형성되는 캐소드 전극과, 상기 캐소드 전극에 형성되어 전계 형성에 따라 전자를 방출하며 질화 붕소 또는 질화 알루미늄을 포함하는 에미터와, 상기 제 2기판에 형성되며 일면으로 형광막을 형성하는 애노드 전극을 포함한다. 상기 에미터를 구성하는 질화 붕소 또는 질화 알루미늄은 에너지 밴드 격차가 큰 물질로서 에미터의 전자 방출 특성을 향상시키며, 상기 질화 붕소 또는 질화 알루미늄은 카본이나 황 같은 불순물로 도핑되어 전자 방출 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 상기 에미터를 후막 공정으로 제조하여 제조 공정상의 생산성을 더욱 향상시킨다.The present invention relates to a field emission display device having an emitter, which is suitable for large-sized, and to maintain reproducibility and to ensure uniformity, and a method of manufacturing the same, wherein the field emission display device includes first and second substrates and a cathode electrode formed on the first substrate. And an emitter formed on the cathode and emitting electrons according to the formation of an electric field, the emitter including boron nitride or aluminum nitride, and an anode formed on the second substrate and forming a fluorescent film on one surface thereof. Boron nitride or aluminum nitride constituting the emitter is a material having a large energy band gap to improve electron emission characteristics of the emitter, and the boron nitride or aluminum nitride is doped with impurities such as carbon or sulfur to further improve electron emission characteristics. You can. In addition, the emitter is manufactured in a thick film process to further improve productivity in the manufacturing process.
Description
본 발명은 전계 방출 표시소자와 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대형화에 적합하고 재현성 유지 및 균일성 확보에 유리한 후막 에미터를 갖는 전계 방출 표시소자와 그의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a field emission display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a field emission display device having a thick film emitter suitable for large size and advantageous in maintaining reproducibility and securing uniformity.
일반적으로 전계 방출 표시소자(FED; Field Emission Display)는 양자역학적인 터널링 효과를 이용하여 캐소드 전극에 형성된 에미터에서 전자를 방출시키고, 방출된 전자를 형광체가 도포된 애노드 전극에 충돌시켜 소정의 화상을 구현하는 표시소자이다.In general, a field emission display (FED) emits electrons from an emitter formed on a cathode electrode by using a quantum mechanical tunneling effect, and impinges the emitted electrons on an anode electrode coated with a phosphor to produce a predetermined image. It is a display device for implementing.
여기서, 전자를 방출시키는 에미터에는 캐소드 전극과 게이트 전극에 인가된전압 차이에 의한 전계 형성으로 전자를 방출시키는 선단이 뾰족한 스핀트(spindt) 타입의 에미터와, 캐소드 전극과 애노드 전극에 인가된 전압 차이에 의한 전계 형성으로 전자를 방출시키는 면 타입의 에미터가 있으며, 상기 면 타입의 에미터는 주로 다이아몬드 또는 다이아몬드상 카본(DLC; Diamond Like Carbon) 등으로 이루어진다.Here, the emitter for emitting electrons includes a spindt type emitter having a sharp tip that emits electrons by forming an electric field due to a voltage difference applied to the cathode electrode and the gate electrode, and the cathode and anode electrodes. There is a surface type emitter that emits electrons by forming an electric field due to a voltage difference, and the surface type emitter mainly consists of diamond or diamond like carbon (DLC).
또한 면 타입의 에미터로서 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition)이나 레이저 절제(laser ablation) 등의 방법으로 합성한 질화 붕소(BN) 박막과, 질화 붕소 박막을 코팅한 다이아몬드 또는 다이아몬드상 카본 박막이 있는데, 이들은 음성 전자 친화도(NEA; Negative Electron Affinity) 효과를 나타내어 표면에서의 전자 방출을 더욱 용이하게 할 수 있다.In addition, as a surface type emitter, a boron nitride (BN) thin film synthesized by chemical vapor deposition (CVD) or laser ablation, and a diamond or diamond carbon film coated with a boron nitride thin film, They exhibit a negative electron affinity (NEA) effect, which can facilitate electron emission at the surface.
상기 음성 전자 친화도 효과는 전도대의 에너지 레벨이 진공 중의 자유 전자의 에너지 레벨보다 높아지는 현상으로, 전자의 자발적인 방출을 일으키는 현상을 말한다.The negative electron affinity effect refers to a phenomenon in which the energy level of the conduction band becomes higher than the energy level of free electrons in a vacuum, which causes spontaneous emission of electrons.
그러나 상기한 에미터들은 균일한 전자방출 특성 및 대면적의 디스플레이 적용 등에 있어서 일정한 한계를 지니므로 실용화에 어려움이 따르는 문제점을 갖는다.However, the emitters have a certain limitation in uniform electron emission characteristics, large area display applications, etc., and thus have difficulty in practical use.
즉, 상기 스핀트 타입의 에미터는 캐소드 전극의 일면으로 절연막과 게이트 전극을 형성한 다음 게이트 전극과 절연막을 식각하고, 식각된 공간으로 에미터 형성물질을 적층시키는 과정을 포함하여 제조되므로 제조 과정이 복잡하며, 마이크로미터 단위의 에미터의 팁 형성이 요구되므로 정밀한 제조 과정이 요구되고, 에미터수율이 전체 디스플레이 면적에 대하여 일정하지 않으면 휘도가 불균일해지는 등의 단점을 갖는다.That is, the spin type emitter is manufactured by forming an insulating film and a gate electrode on one surface of a cathode electrode, then etching the gate electrode and the insulating film, and stacking an emitter forming material into the etched space. It is complicated, and since the formation of the tip of the emitter in micrometers is required, a precise manufacturing process is required, and if the emitter yield is not constant with respect to the entire display area, the luminance is uneven.
또한 상기 다이아몬드나 다이아몬드상 카본 등의 박막 에미터는 디스플레이를 제작할 때마다 에미터 형성물질을 합성해야 하고, 제조 조건을 일정하게 유지해야 하는 등의 고도의 안정된 제조 조건이 요구되므로 대형 디스플레이 제작에 적용이 용이하지 않으며, 양산에 불리하여 제조 단가가 높아지는 등의 단점을 갖는다.In addition, the thin film emitter such as diamond or diamond-like carbon is required to synthesize a emitter forming material every time a display is manufactured, and to be manufactured in a large display because it requires a highly stable manufacturing condition such as maintaining a constant manufacturing condition. It is not easy and has disadvantages such as high production cost due to disadvantage in mass production.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 단순한 과정과 균일한 조건으로 에미터를 형성하여 대형 표시소자의 제작에 유리하며, 에미터의 패턴 형성 작업을 용이하게 하여 양산 및 실용화에 보다 적합한 특성을 갖도록 하는 전계 방출 표시소자와 그의 제조방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to form an emitter under a simpler process and uniform conditions, which is advantageous for the manufacture of a large display device, and facilitates the pattern forming operation of the emitter. The present invention provides a field emission display device and a method for manufacturing the same, which have more suitable characteristics for mass production and practical use.
도 1은 본 발명에 의한 전계 방출 표시소자의 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of a field emission display device according to the present invention;
도 2는 도 1 A-A선의 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 본 발명에 의한 전계 방출 표시소자의 제조방법을 나타내는 공정 순서도.3 is a process flowchart showing a method of manufacturing a field emission display device according to the present invention;
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
일정한 간격을 두고 대향 배치되는 제 1 및 제 2기판과, 상기 기판중 어느 하나의 기판에 형성되는 캐소드 전극과, 상기 캐소드 전극 위에 형성되며 전계 형성에 의해 전자를 방출하는 에미터와, 상기 에미터를 향하는 다른 기판에 형성되는 애노드 전극과, 상기 애노드 전극 위에 형성되는 형광막을 포함하는 전계 방출 표시소자에 있어서,First and second substrates arranged at regular intervals to face each other; a cathode electrode formed on any one of the substrates; an emitter formed on the cathode electrode to emit electrons by forming an electric field; and the emitter In the field emission display device comprising an anode electrode formed on another substrate facing the and a fluorescent film formed on the anode electrode,
상기 에미터는 질화 붕소(BN) 또는 질화 알루미늄(AlN)을 포함하는 후막 에미터로 이루어짐을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자를 제공한다.The emitter provides a field emission display device comprising a thick film emitter including boron nitride (BN) or aluminum nitride (AlN).
또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention to achieve the above object,
제 1기판 및 제 2기판의 일면으로 도전막을 증착하여 캐소드 전극과 애노드 전극을 각각 형성하고; 질화 붕소 또는 질화 알루미늄에 바인더와 물 등의 첨가제를 혼합하여 에미터 페이스트를 제조하며; 제조된 에미터 페이스트를 캐소드 전극의 일면에 소정 패턴으로 스크린 인쇄하여 에미터를 형성하고; 상기 애노드 전극의 일면으로 녹, 청, 적 형광체를 소정 패턴으로 도포하여 형광막 스크린을 형성하며; 상기 제 1기판과 제 2기판을 일정한 간격을 두고 일체로 밀봉하는 밀봉 단계를 포함하는 전계 방출 표시소자의 제조방법을 제공한다.Depositing a conductive film on one surface of the first substrate and the second substrate to form a cathode electrode and an anode electrode, respectively; An emitter paste is prepared by mixing an additive such as water and a binder with boron nitride or aluminum nitride; The emitter paste is screen printed on one surface of the cathode in a predetermined pattern to form an emitter; Forming a fluorescent film screen by applying green, blue and red phosphors to a surface of the anode in a predetermined pattern; It provides a method of manufacturing a field emission display device comprising a sealing step of integrally sealing the first substrate and the second substrate at regular intervals.
상기 에미터를 형성하는 질화 붕소 또는 질화 알루미늄은 에너지 밴드 사이의 격차가 큰 물질의 일례이며, 이들을 카본이나 황 같은 불순물로 도핑되어 전자 방출 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.Boron nitride or aluminum nitride forming the emitter is an example of a material having a large gap between energy bands, and may be doped with impurities such as carbon or sulfur to further improve electron emission characteristics.
이와 같이 에너지 밴드 사이의 격차가 큰 물질을 분말로 제조하고, 이를 이용하여 후막 에미터를 제작함으로써 음성 전자 친화도(NEA) 효과를 증대시켜 전자 방출을 더욱 용이하게 하며, 에미터 형성 공정을 단순화시켜 대형 디스플레이에도 적용이 용이한 장점을 갖는다.As a result, a material having a large gap between energy bands is prepared as a powder, and a thick film emitter is used to increase the negative electron affinity (NEA) effect to facilitate electron emission and simplify the emitter formation process. This makes it easy to apply to large displays.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 전계 방출 표시소자의 사시도이고, 도 2는 도 1 A-A선의 단면도이다.1 is a perspective view of a field emission display device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1.
도시하는 바와 같이 전계 방출 표시소자는 일정한 간격을 두고 대향 배치되는 제 1기판(2) 및 제 2기판(4)과, 상기 제 1기판(2)의 일면에 라인 형상으로 배치되는 캐소드 전극(6)과, 상기 캐소드 전극(6)과 수직으로 교차하도록 상기 제 2기판(4)의 일면에 수직의 라인 형상으로 배치되는 애노드 전극(8)을 포함한다.As shown in the drawing, the field emission display device includes a first substrate 2 and a second substrate 4 which are arranged to face each other at regular intervals, and a cathode electrode 6 disposed in a line shape on one surface of the first substrate 2. ) And an anode electrode 8 disposed in a line shape perpendicular to one surface of the second substrate 4 so as to vertically intersect the cathode electrode 6.
그리고 상기 캐소드 전극(6)의 표면으로는 전자 방출용 물질로 이루어지는 다수개의 에미터(10)가 위치하며, 상기 에미터(10)와 마주하는 애노드 전극(8)의 일면으로는 각각의 녹, 청, 적 형광막(12)이 위치한다.In addition, a plurality of emitters 10 made of an electron emission material is positioned on the surface of the cathode electrode 6, and each rust, on one surface of the anode electrode 8 facing the emitter 10, is disposed. The blue and red fluorescent films 12 are positioned.
여기서, 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(8)이 교차하는 공간이 하나의 화소를 이루게 되는데, 각각의 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(8) 사이에는 제 1격벽(14)과 제 2격벽(16)이 위치하여 기판 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.Here, a space where the cathode electrode 6 and the anode electrode 8 intersect forms one pixel, and the first partition 14 and the second partition wall are formed between the cathode electrode 6 and the anode electrode 8. 16 is positioned to serve to keep the gap between the substrates constant.
상기 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(8)으로 소정의 전압 패턴을 인가하면, 하나의 화소를 이루는 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(8)에 인가된 전압 차이에 따라 전계가 형성되어 상기 에미터(10)에서 전자(화살표 도시)를 방출하게 되고, 방출된 전자는 형광막(12)에 충돌하여 형광막(12)을 발광시킴으로써 화상을 구현하게 된다.When a predetermined voltage pattern is applied to the cathode electrode 6 and the anode electrode 8, an electric field is formed according to the voltage difference applied to the cathode electrode 6 and the anode electrode 8 constituting one pixel, thereby forming the emi. The emitter 10 emits electrons (arrows), and the emitted electrons collide with the fluorescent film 12 to emit the fluorescent film 12 to implement an image.
이 때, 본 실시예에 의한 전계 방출 표시소자는 에너지 밴드 사이의 격차가 큰 분말 형태의 물질을 사용하여 제조가 용이하며 대형 표시소자에 더욱 적합한 후막 에미터(10)를 형성함을 특징으로 하는바, 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.In this case, the field emission display device according to the present embodiment is characterized by forming a thick film emitter 10, which is easy to manufacture by using a powder form material having a large gap between energy bands and is more suitable for a large display device. The bar will be described in more detail as follows.
상기 에너지 밴드란 결정 내부에 존재하는 전자의 양자상태 에너지 준위구조로서, 결정 내부의 전자 운동은 임의의 운동량을 가지는 자유전자와 불연속적인 범위의 운동량을 가지는 속박전자와의 혼합이며, 그 에너지 준위는 이산치를 갖는 양자수 n과, 어떤 유한한 범위에서 대부분 연속적인 값을 갖는 양자수 k와의 변수로 주어지는 함수에 의해 표시된다.The energy band is a quantum state energy level structure of electrons present in a crystal, and the electron motion in the crystal is a mixture of free electrons having an arbitrary momentum and bond electrons having a discontinuous range of momentum, and the energy level is It is represented by a function given as a variable between a quantum number n with discrete values and a quantum number k with mostly continuous values in a finite range.
이 때, 이산치를 갖는 양자수 n을 정하면 연속적인 값을 갖는 양자수 k의 모든 값에 대한 전체 에너지 준위는 어떤 폭에 걸친 밴드(대, 帶)를 만드는데, 이 하나의 밴드를 에너지 밴드라 하며, 가전자준위 또는 여기준위에 해당하는 에너지 밴드는 그 폭이 넓으며, 인접한 에너지 밴드와의 격차가 크다.In this case, if the quantum number n having discrete values is determined, the total energy level for all values of the quantum number k having successive values creates a band over a certain width, and one band is called an energy band. For example, the energy band corresponding to the valence level or excitation level is wide and has a large gap with adjacent energy bands.
이와 같이 에너지 밴드 사이의 격차가 커지면 전자 친화력, 즉 음이온에서 전자를 떼어놓는데 소요되는 일의 양이 감소하여 음성 전자 친화도(NEA) 효과를 증가시키므로 전자 방출이 더욱 용이하게 일어나 상기 에미터(10) 형성 물질로 더욱 적합함을 알 수 있다.As the gap between the energy bands increases, the electron affinity, ie, the amount of work required to release electrons from anions, decreases, thereby increasing the negative electron affinity (NEA) effect, and thus, electron emission is more easily caused. It can be seen that it is more suitable as a forming material.
본 실시예에 의한 전계 방출 표시소자의 에미터(10)는 2.7-7 전자볼트(eV)의 에너지 밴드 격차를 갖는 물질로 이루어짐이 바람직하며, 상기 에미터(10)는 특히 질화 붕소 또는 질화 알루미늄을 주성분으로 하여 이루어짐이 바람직하다.The emitter 10 of the field emission display device according to the present embodiment is preferably made of a material having an energy band gap of 2.7-7 electron volts (eV), and the emitter 10 is particularly boron nitride or aluminum nitride. It is preferable that the composition is composed of a main component.
그리고 상기 에미터(10)의 주성분인 질화 붕소 또는 질화 알루미늄은 음성 전자 친화도(NEA) 효과의 향상을 위하여 카본 또는 황으로 이루어지는 불순물로 도핑되어 이루어질 수 있다.In addition, boron nitride or aluminum nitride, which is a main component of the emitter 10, may be doped with impurities made of carbon or sulfur to improve negative electron affinity (NEA) effect.
이 때, 상기 카본 또는 황으로 이루어지는 불순물의 농도는 상기 질화 붕소 또는 질화 알루미늄에 대하여 0.001-10 중량%로 이루어짐이 바람직하다.At this time, the concentration of the impurity consisting of carbon or sulfur is preferably made of 0.001-10% by weight based on the boron nitride or aluminum nitride.
이와 같이 상기 에미터(10)가 에너지 밴드 사이의 격차가 큰 물질로 이루어짐에 따라 전자 방출이 용이하게 일어나므로 에미터의 성능을 향상시키며, 낮은 전계에서도 많은 양의 전자를 방출시킬 수 있어 저전력으로도 충분한 휘도를 구현할 수 있는 것이다.As the emitter 10 is made of a material having a large gap between the energy bands, electron emission is easily performed, and thus the performance of the emitter is improved, and a large amount of electrons can be emitted even at a low electric field. Sufficient luminance can be achieved.
이하, 본 발명에 의한 전계 방출 표시소자의 제조방법에 대하여 설명하고자 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a field emission display device according to the present invention will be described.
도 3은 본 발명에 의한 전계 방출 표시소자의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정 순서도로서, 도시하는 바와 같이 본 발명에 의해 새롭게 구현되는 전계 방출 표시소자의 제조방법은 제 1기판 및 제 2기판의 일면으로 캐소드 전극과 애노드 전극을 각각 형성하는 전극 형성 단계(110)와, 에미터 페이스트를 제조하는 에미터 페이스트 제조 단계(120)와, 제조된 에미터 페이스트를 캐소드 전극의 일면으로 인쇄하는 에미터 페이스트 인쇄 단계(130)와, 상기 애노드 전극의 일면으로 형광체를 도포하는 형광체 도포 단계(140)와, 상기 제 1기판과 제 2기판을 일체로 밀봉하는 밀봉 단계(150)를 포함하여 이루어진다.FIG. 3 is a process flowchart sequentially illustrating a method of manufacturing a field emission display device according to the present invention. As shown, a method of manufacturing a field emission display device newly implemented by the present invention may include a first substrate and a second substrate. An electrode forming step 110 for forming a cathode electrode and an anode electrode on one surface, an emitter paste manufacturing step 120 for manufacturing an emitter paste, and an emitter for printing the prepared emitter paste on one surface of a cathode electrode It includes a paste printing step 130, a phosphor coating step 140 for applying a phosphor to one surface of the anode electrode, and a sealing step 150 for integrally sealing the first substrate and the second substrate.
상기 전극 형성 단계(110)는 제 1기판(2) 및 제 2기판(4)의 일면에 다수개의 도전막을 소정의 라인 형상으로 형성하는 공정으로서, 상기 도전막은 일례로 투명한 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide)막으로 이루어지며, 전극 형성 단계는 상기 인듐 틴 옥사이드막을 기판(2, 4)의 일면으로 증착시키고, 이를 라인 형상으로 에칭하는 과정으로 이루어진다.The electrode forming step 110 is a process of forming a plurality of conductive films in a predetermined line shape on one surface of the first substrate 2 and the second substrate 4, wherein the conductive film is, for example, transparent indium tin oxide (Indium Tin oxide). And an electrode forming step is performed by depositing the indium tin oxide film on one surface of the substrates 2 and 4 and etching it in a line shape.
이와 같이 도전막을 증착하여 제 1기판(2) 및 제 2기판(4)의 일면으로 각각캐소드 전극(6)과 애노드 전극(8)을 형성하는데, 상기 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(8)은 이후 진행되는 밀봉 단계(150)에서 서로 수직으로 교차하도록 배치되어 다수개의 화소를 구성하게 된다.In this way, a conductive film is deposited to form a cathode electrode 6 and an anode electrode 8 on one surface of the first substrate 2 and the second substrate 4, respectively. The cathode electrode 6 and the anode electrode 8 are formed. Are arranged to vertically intersect with each other in the sealing step 150 which is subsequently performed to constitute a plurality of pixels.
다음으로 진행되는 에미터 페이스트 제조 단계(120)는 상술한 바와 같이 에너지 밴드 사이의 격차가 큰 물질로 에미터 형성물질을 제조하는 과정으로, 이는 분말 형태로 제작된 통상의 질화 붕소 또는 질화 알루미늄에 바인더와 물 등의 첨가제를 혼합하여 에미터 페이스트를 제조하는 과정으로 이루어진다.Next, the emitter paste manufacturing step 120 is a process of manufacturing an emitter forming material with a material having a large gap between energy bands as described above, which is applied to a conventional boron nitride or aluminum nitride made in powder form. It consists of a process of preparing an emitter paste by mixing an additive such as a binder and water.
이 때, 상기 질화 붕소 또는 질화 알루미늄은 크기가 0.5∼100 마이크로미터(μm)인 분말로 이루어짐이 바람직하다.At this time, the boron nitride or aluminum nitride is preferably made of a powder having a size of 0.5 to 100 micrometers (μm).
그리고 에미터 페이스트 제조 단계(120)는 상기 질화 붕소 또는 질화 알루미늄 분말에 불순물을 첨가하는 불순물 첨가 단계를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 불순물로는 카본 또는 황을 사용한다.The emitter paste manufacturing step 120 may further include an impurity addition step of adding an impurity to the boron nitride or aluminum nitride powder, and carbon or sulfur is used as the impurity.
첨가되는 카본 또는 황의 양은 상기 질화 붕소 또는 질화 알루미늄 분말 100 중량%에 대하여 0.001-10 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.The amount of carbon or sulfur added is preferably added in an amount of 0.001-10% by weight based on 100% by weight of the boron nitride or aluminum nitride powder.
이와 같은 불순물 첨가 단계는 질화 붕소 또는 질화 알루미늄 합성시 상기 카본 또는 황을 첨가하여 카본 또는 황이 불순물로 첨가된 분말 형태의 질화 붕소 또는 질화 알루미늄을 제조하는 과정으로 이루어진다.Such an impurity addition step consists of adding boron nitride or aluminum nitride to produce boron nitride or aluminum nitride in powder form in which carbon or sulfur is added as an impurity.
다른 실시예로서, 상기 불순물 첨가 단계는 상기 질화 붕소 또는 질화 알루미늄을 분말 상태로 합성한 다음, 합성된 분말에 카본 또는 황으로 이루어지는 불순물을 첨가하고, 이를 고온처리하여 확산시키는 방법을 사용할 수 있다.In another embodiment, the impurity addition step may use a method of synthesizing the boron nitride or aluminum nitride in a powder state, then adding an impurity consisting of carbon or sulfur to the synthesized powder, followed by high temperature treatment to diffuse.
상기 확산법으로 제조된 에미터 형성 물질은 카본 또는 황으로 이루어지는 불순물이 질화 붕소 또는 질화 알루미늄으로 이루어지는 주성분의 표면 근처에 보다 집중적으로 도핑된다.The emitter forming material produced by the diffusion method is more heavily doped near the surface of the main component consisting of boron nitride or aluminum nitride whose impurities made of carbon or sulfur are made.
이와 같은 방법으로 에미터 형성 물질을 제조한 다음, 여기에 첨가제를 혼합하여 에미터 페이스트를 제조하고, 제조된 에미터 페이스트를 캐소드 전극(6)의 일면에 인쇄하는 에미터 페이스트 인쇄 단계(130)를 수행한다.After the emitter forming material is prepared in this manner, an additive is mixed to prepare an emitter paste, and the emitter paste printing step 130 of printing the prepared emitter paste on one surface of the cathode electrode 6 is performed. Perform
상기 에미터 페이스트 인쇄 단계(130)는 통상의 스크린 인쇄법을 포함하는 후막 공정을 이용하여 캐소드 전극(6)의 일면에 소정 패턴으로 에미터 페이스트를 인쇄하는 공정이며, 이를 통하여 제조되는 에미터(10)는 기존의 박막 에미터보다 증가된 두께를 갖는 후막 에미터로 형성된다.The emitter paste printing step 130 is a process of printing the emitter paste in a predetermined pattern on one surface of the cathode electrode 6 using a thick film process including a conventional screen printing method, the emitter ( 10) is formed as a thick film emitter with an increased thickness than conventional thin film emitters.
또한 이 때, 상기 에미터(10)는 수 내지 수십 마이크로미터(㎛)의 표면 거칠기를 갖게 되는데, 이는 0.5-1.0 ㎛로 유지됨이 바람직하다.Also, at this time, the emitter 10 has a surface roughness of several to several tens of micrometers (μm), which is preferably maintained at 0.5-1.0 μm.
이와 같이 분말을 이용한 후막 에미터의 제조는 다량의 분말을 미리 합성하여 스크린 인쇄에 사용하므로써 제조 공정에서의 균일성 확보에 유리하고, 패턴 형성이 용이하며, 에미터 제조 공정을 보다 단순화시키는 특징을 갖는다.As described above, the manufacture of thick film emitters using powder is advantageous in securing uniformity in the manufacturing process, easy to form patterns, and simplifying the emitter manufacturing process by synthesizing a large amount of powder in advance for screen printing. Have
이어서 진행되는 형광체 도포 단계(140)는 애노드 전극(8)의 일면으로 형광체를 도포하는 공정으로서, 하나의 화소에 대응하는 애노드 전극(8)의 일면으로 각각의 녹, 청, 적 삼색의 형광체를 순차적으로 도포하여 형광막(12)을 형성한다.Subsequent phosphor coating step 140 is a process of applying the phosphor to one surface of the anode electrode 8, each green, blue, red tricolor phosphor on one surface of the anode electrode 8 corresponding to one pixel It is applied sequentially to form the fluorescent film 12.
다음으로, 제 1 기판(2)과 제 2 기판(4)의 둘레면으로 시일재(18)를 도포하고, 상기 기판(2, 4)을 일체로 접합시킨 후, 기판 사이의 공간을 배기시켜 고진공으로 형성하는 밀봉 단계(150)를 거쳐 본 실시예에 의한 전계 방출 표시소자를 완성한다.Next, the sealing material 18 is apply | coated to the circumferential surface of the 1st board | substrate 2 and the 2nd board | substrate 4, the said board | substrates 2 and 4 are integrally bonded, and the space between board | substrates is exhausted. The field emission display device according to the present embodiment is completed through the sealing step 150 formed in a high vacuum.
[실시예]EXAMPLE
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예일 뿐, 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention are described. However, the following examples are only one preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
(실시예 1)(Example 1)
유리기판과 인듐 틴 옥사이드 펠렛을 챔버 내부에 위치시키고, 상기 챔버 내부를 배기시켜 고진공으로 형성하였다. 상기 인듐 틴 옥사이드 펠렛을 가열하여 상기 유리기판의 일면으로 증착하였다. 인듐 틴 옥사이드막이 증착된 유리기판을 챔버에서 분리시키고, 인듐 틴 옥사이드막을 라인 형상으로 에칭하여 도전막을 형성하였다.The glass substrate and the indium tin oxide pellets were placed in the chamber, and the chamber was evacuated to form a high vacuum. The indium tin oxide pellets were heated and deposited on one surface of the glass substrate. The glass substrate on which the indium tin oxide film was deposited was separated from the chamber, and the indium tin oxide film was etched in a line shape to form a conductive film.
BN을 약 0.5-100 마이크로미터(μm) 크기의 분말로 제조하고, 제조된 BN 분말을 유리 성분의 바인더에 10 중량%로 첨가한 다음 혼합하여 에미터 페이스트를 제조하였다. 이 에미터 페이스트를 스크린 인쇄기에 투입하고, 도전막의 일면으로 스크린 인쇄한 후 건조하여 에미터를 형성하였다.BN was prepared into a powder of about 0.5-100 micrometer (μm) size, and the prepared BN powder was added to the binder of the glass component in 10% by weight, and then mixed to prepare an emitter paste. This emitter paste was put into a screen printing machine, screen printed on one surface of the conductive film, and dried to form an emitter.
또다른 유리기판에 형성된 도전막의 일면으로 녹 형광체와, 청 형광체와, 적 형광체를 순차적으로 도포한 다음 건조하였다. 상기 에미터가 형성된 유리기판의 둘레면으로 시일재를 도포하고, 형광체가 도포된 유리기판을 적층시켜 밀봉한 후 배기시켜 전계 방출 표시소자를 제조하였다.The green phosphor, the blue phosphor, and the red phosphor were sequentially applied to one surface of the conductive film formed on another glass substrate, and then dried. The sealing material was applied to the circumferential surface of the glass substrate on which the emitter was formed, and the glass substrate coated with the phosphor was laminated, sealed, and exhausted to manufacture a field emission display device.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.
이와 같이 본 발명에 의한 전계 방출 표시소자는 에너지 밴드 사이의 격차가 큰 물질을 이용하여 후막 에미터를 형성하여 저전력으로도 충분한 휘도를 구현할 수 있으며, 에미터 형성 물질을 다량의 분말로 미리 합성하고 상기 분말을 이용하여 에미터를 후막 공정으로 제조하여 에미터 형성 물질의 제조 및 에미터 형성 공정을 보다 단순화할 수 있다. 또한 각각의 전계 방출 표시소자 제조에 있어서 에미터 형성 물질의 균일성을 향상시킬 수 있다.As described above, the field emission display device according to the present invention can form a thick film emitter using a material having a large gap between energy bands to realize sufficient luminance even at low power, and synthesize the emitter forming material into a large amount of powder in advance. By using the powder, the emitter may be manufactured in a thick film process to simplify the manufacturing of the emitter forming material and the emitter forming process. In addition, the uniformity of the emitter forming material may be improved in each field emission display device.
그리고 이러한 후막 공정은 박막 공정보다 엄밀한 조건을 요구하지 않으므로 에미터 패턴 형성 작업을 용이하게 하는 동시에 전계 방출 표시소자의 제조단가를 절감시킬 수 있으며, 대형 표시소자의 제작에 더욱 적합한 장점을 갖는다.In addition, since the thick film process does not require stricter conditions than the thin film process, it is easy to form an emitter pattern and at the same time reduce the manufacturing cost of the field emission display device.
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