KR100322794B1 - 기밀용기 - Google Patents

Abstract

게터가 필요없으므로 용기내에서 발생하는 가스를 확실히 흡착한다.

FED2의 용기(3)는 대면하는 전면기판(4) 및 배면기판(5)과 외주 가장자리의 스페이서 부재(6)를 갖는다. 전면기판(4)의 내면에는 투광성의 양극도체(7)와 형광체(8)로 이루어지는 띠상의 양극(9)이 있다. 배면기판(5)의 내면에 형성된 전계방출소자(1)는 음극도체(10)와 절연층(11)과 게이트(12)와 공공(13)내의 이미터(14)를 갖는다. 지주(15b)는 띠상의 양극(9) 사이에서 전면기판(4)에 접하고, 띠상의 게이트(12) 사이에서 절연층(11)에 접한다. 지주(15b)는 항장력이 크고 흡착성이 좋은 탄소섬유 또는 유리섬유로 이루어지는 중심부의 표면에 비증발 게터를 증착하여 이룬다. 용기의 내압강도는 높다. 지주는 양극(9)이나 전계방출소자(1)의 근방에 다수 배치되어 있으므로 용기(3)내에서 발생한 가스를 발생위치의 근방에서 확실히 흡착할 수 있다. 게터실은 불필요하다.

Description

기밀용기{HERMETIC CONTAINER}

본 발명은 전계방출소자를 사용한 표시소자의 용기나 형광 표시관의 용기 등으로서 유용한 기밀용기에 관한 것이다.

도 2는 전계방출소자를 사용한 표시소자(Field Emission Display, FED)의 단면도이다. 전면기판(100)과 배면기판(101)은 소정간격을 두고 대면하여 있고, 양기판(100, 101)의 각 외주 가장자리 사이는 스페이서부재(102)로 봉하여지고, 용기(103)를 구성하고 있다. 전면기판(100)의 내면에는 투광성의 양극도체와 형광체를 갖는 양극(104)이 형성되어 배면기판(101)의 내면에는 전자원으로서 냉음극인 전계방출소자(105)가 형성되어 있다. 상세한 것은 도시하지 않지만, 이 전계방출소자(105)는 배면기판(101)의 내면에 형성된 음극도체와 음극도체 위에 형성된 절연층과 상기 절연층 위에 형성된 게이트와 상기 절연층과 게이트에 형성된 공공(空孔)내에 있어서 음극도체의 위에 형성된 콘 형상의 이미터를 갖고 있다. 상기 양극(104)에 소정의 양극전압을 인가함과 동시에, 상기 전계방출소자(105)의 음극도체와 게이트에 소정의 전압을 인가하면 이미터의 선단에서 전자가 방출되고, 이것이 양극(104)에 충돌하여 형광체를 발광시킨다. 형광체의 발광은 투광성의 양극도체를 통하여 전면기판(100)의 외측에서 관찰된다.

상기 표시소자의 용기(103)에 있어서는 대기압에 맞서서 전면기판(100)과 배면기판(101)의 간격을 미소한 소정간격으로 유지하기 위하여 양기판(100, 101) 사이에 지주를 설치하는 경우가 있었다.

도 2에 도시하는 바와 같이 상기 표시소자의 용기(103)에는 용기의 내부의 가스를 흡착하는 게터를 설치하기 위하여 게터실(110)이 설치되어 있다. 게터실(110)은 용기(103)에 연통하여 설치되어 있다. 게터실(110)의 내부에는 링상의 용기내에 게터물질을 충전한 게터(111)가 설치되고, 또 게터실(110)에는 용기(103)내를 흡인하기 위한 배기관(112)이 부착되어 있다. 외부로부터의 고주파 유도 가열에 의하여 게터(111)의 용기가 가열하고, 게터물질이 증발하여 게터실(110)의 내면에 게터막이 만들어진다.

일반으로 상기 FED는 그의 용기를 구성하는 상기 양기판이 간격이 각 기판의 두께보다도 미소하게 설정되어 있는 경우가 많은 등, 박형의 표시소자로서 구성되어 있는 것을 특징의 하나로서 한다. 그러나 상술한 바와 같이 용기의 본체는 박형이면서, 용기에 설치된 게터실은 내부에 게터 지지구를 통하여 수납하기 때문에 소정의 크기가 필요하고, 전체를 박형으로 할수 없는 문제가 있었다. 예를들면, 용기 본체의 두께는 2.5㎜ 이하인데 대하여 게터실 및 배기관은 이것보다도 3∼4㎜나 돌출해버린다.

또, 상술한 종래의 FED 등의 용기에서는 게터실은 용기의 단부에서 용기내에 연통하고 있으므로 그의 연통하고 있는 부분에 가까운 양극 등에서 발생한 가스는 흡착하기 쉽지만, 연통부분에서 먼 용기내의 양극 등에서 발생한 가스는 효율적으로 흡착하기 어렵다라는 문제가 있었다.

본 발명은 게터실을 설치할 필요가 없고, 또 용기내에서 발생하는 가스를 확실히 흡착할 수 있는 기밀용기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

청구항 1에 기재된 기밀용기는 제1의 기판과 상기 제1의 기판에 대면하여 설치된 제2의 기판과 상기 제1의 기판과 상기 제2의 기판의 각 외주 가장자리 사이를 봉하는 스페이서부재와 상기 제1의 기판 또는 상기 제2의 기판의 한쪽에 설치된 형광체를 갖는 양극과 상기 양극에 충돌하는 전자를 방출하는 음극을 갖는 기밀용기에 있어서, 적어도 그 일부에 게터 기능을 구비한 지주를 상기 제1의 기판과 상기 제2의 기판 사이에 설치한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 기밀용기는 청구항 1기재의 기밀용기에 있어서, 상기 지주의 적어도 일부의 표면에 비증발 게터층을 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3에 기재된 기밀용기는 청구항 1 기재의 기밀용기에 있어서, 상기 지주가 탄소섬유 또는 유리섬유로 이루어지는 중심부와 그 중심부의 표면의 적어도 일부에 설치된 비증발 게터층으로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 4에 기재된 기밀용기는 청구항 2 또는 3기재의 기밀용기에 있어서, 상기 비증발 게터층이 적어도 Zr, V, Ti, Fe로 이루어지는 군에서 선택된 물질인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 5에 기재된 기밀용기는 청구항 1 기재의 기밀용기에 있어서, 상기 지주가 게터물질로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 6에 기재된 기밀용기는 청구항 5 기재의 기밀용기에 있어서, 상기 게터물질이 적어도 C, Zr, V, Ti, Fe로 이루어지는 군에서 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 7에 기재된 기밀용기는 청구항 1기재의 기밀용기에 있어서 상기 음극이, 상기 제1의 기판 또는 상기 제2의 기판의 타방에 설치된 전계방출소자인 것을 특징으로 하고 있다.

도 1는 본 발명 실시형태의 일예의 단면도이다.

도 2는 종래의 FED의 일예의 단면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 음극으로서의 전계방출소자 2: FED

3: 기밀용기로서의 용기 4: 전면기판

5: 배면기판 6: 스페이서부재

9: 양극 15, 15a, 15b: 지주

본 발명의 실시형태의 일예를 도 1를 참조하여 설명한다.

이 전계방출소자(1)를 사용한 표시소자(2)(Field Emission Display, FED)의 기밀용기인 용기(3)에 있어서는 전면기판(4)과 배면기판(5)이 소정간격을 두고 대면하고, 양기판(4, 5)의 각 외주 가장자리 사이는 스페이서부재(6)로 봉하여져 있다. 전면기판(4)의 내면에는 투광성의 양극도체(7)가 설치되어, 그위에는 형광체(8)가 피착되어 양극(9)이 구성되어 있다.

본 예의 양극(9)은 도 1에서 좌우방향을 길이방향으로 하는 띠상이고, 이것이 소정간격을 두고 지면수직 방향으로 다수개 나열한 구조로 되어 있다. 각 양극(9)의 형광체(8)는 R(적), G(록), B(청)의 각각의 색으로 발광하는 3종류의 형광체이고, 이것이 소정의 순번으로 번갈아 피착되어 있다.

배면기판(5)의 내면에는 전자원으로서 냉음극인 전계방출소자(1)가 형성되어 있다. 전계방출소자(1)는 배면기판(5)의 내면에 형성된 음극도체(10)와 음극도체(10)상에 형성된 절연층(11)과 상기 절연층(11)상에 형성된 게이트(12)와 상기 절연층(11)과 게이트(12)에 형성된 공공(13)내에 있어서 음극도체(10)상에 형성된 콘 형상의 이미터(14)를 갖고 있다. 경우에 따라서는 음극도체(10)와 이미터(14) 사이에 직렬로 저항층 또는 전류 제어소자를 형성하여도 좋다.

본 예의 전계방출소자(1)에 있어서는, 게이트(12)는 도 1에서 좌우방향을 길이방향으로 하는 띠상이고, 이것이 소정간격을 두고 지면 수직방향으로 다수개가 나열해 있다. 음극도체(10)는 지면수직방향을 길이방향으로 하는 띠상이고, 도 1에서 좌우방향에 소정간격을 두고 다수개가 나열하고 있다. 매트릭스를 구성하는 음극도체(10)와 게이트(12)의 구동에 의하여 소망의 위치에 있는 이미터(14)를 선택하여 소자를 방출시킬 수가 있다.

상기 양극(9)의 주사에 동기하여 상기 전계방출소자(1)를 구동하면, 이미터(14)의 선단에서 방출된 전자가 양극(9)에 충돌하여 형광체(8)를 발광시켜,소정의 풀컬러의 그래픽 표시를 행할 수가 있다. 표시는 투광성의 양극도체(7)를 통하여 전면기판(4)의 외측에서 관찰된다.

본예의 FED(2)에 있어서는 전면기판(4)과 배면기판(5) 사이에, 용기(3)에 가해지는 대기압을 지지하기 위한 지주(15b)가 설치되어 있다. 본예의 지주(15b)는 띠상의 양극(9) 사이에서 전면기판(4)에 접하고, 띠상의 게이트(12) 사이에서 절연층(11)에 접하고 있다. 따라서, 지주(15b)가 양극(9)과 전계방출소자(1)의 게이트(12)를 도통시키는 일은 없다.

또 도 1에 도시하는 바와같이 용기(3)의 내부의 바깥 가장자리에서는 전면기판(4)의 양극도체(7)와 배면기판(5)의 인출도체(16)와의 사이에 지주(15a)가 설치되어 양자를 도통시키고 있다. 이로서, 양극도체는 배면기판(5) 측으로 유도되어, 전계방출소자(1)의 각 전극과 함께 배면기판(5)으로부터 용기(3)의 밖으로 도출된다.

지주 15(15a, 15b)는 탄소섬유 또는 유리섬유로 이루어지는 중심부와 그 표면에 증착한 비증발 게터로 구성되어 있다. 비증발 게터로서는 Zr, V, Ti, Fe 등이 이용될 수 있다.

탄소섬유는 항장력이 크고 기계적 강도에 있어서 우수하고, 기밀용기에 가해지는 대기압을 지탱하기 위한 보강재로서 적합하다. 또 탄소섬유는 탄성율도 350∼700㎏/㎟ 정도로 높고, 적당한 치수로 설정하여 양기판 사이에 끼워 둠으로서만 확실히 고정할 수가 있다. 또, 그 색채는 흑색이고, 광반사가 적으므로 FED의 표시 품위에 악영향을 부여하는 일은 없다.

탄소섬유는 C원자가 방향성을 갖고 미결정 섬유를 형성하고, 그것을 압축응집하여 묶은 것이기 때문에, 전기 특성으로서는 경방향으로는 높고, 길이방향에는 그래파이트와 같은 정도의 극히 높은 도전율을 나타내고, 그 차이는 10⁵배 정도 다르다. 이 때문에, 본 예의 지주(15)는 전면기판(4)의 양극도체(7)를 배면기판(5) 측으로 유도하기 위한 도전부재로서의 기능도 겸비할 수가 있었다.

탄소섬유는 비표면적이 예를들면 500∼2500㎡/g로 크고, 또 10∼20 옹스트롬의 미세구멍이 존재함으로서, 그 자체가 활성탄에 비하여 현저히 우수한 흡착성을 나타낸다. 본 예에서는 이와같은 탄소섬유의 중심부에 게터물질이 증착되어 있고, 게다가 이것이 가스의 발생원으로 되는 양극(9)이나 전계방출소자(1)의 근방에 다수배치되어 있다. 따라서 용기(3)내에서 발생하는 여러 가지의 가스를 흡착하는 효과는 가스의 발생원과 떨어져 용기와는 별도로 설치한 게터실내에 증발형 게터를 설치한 종래의 것과 비교하여, 본예의 편이 훨씬 높다. 본예에 의하면 용기(3)에 게터실을 설치할 필요가 없고, 용기(3)내에서 발생한 유해 또는 불필요한 가스 등을 발생한 위치의 극히 근방에 배치한 지주(15)에 의하여 확실히 흡착하여 진공도의 저하를 방지할 수가 있다. 또, 상술한 바와 같이 용기(3) 본체보다도 두꺼운 게터실이 불필요하므로, FED의 용기의 얇음을 특징으로 살릴 수 있다.

본예에서는 탄소섬유를 포함하는 중심부의 표면에 비증발 게터를 증착하였지만, 유리섬유를 포함하는 중심부의 표면 또는 세라믹이나 글라스 프릿 재로 이루어지는 지주표면에 비증발 게터를 증착하더라도 상당의 효과를 얻을 수가 있다. 또지주 자체(적어도 그의 일부)를 게터 기능을 갖는 재질로 구성하더라도 꼭같은 효과를 얻을 수가 있다.

본예에서는 전계방출소자(1)의 게이트(12)와 양극(9)이 각각 소정의 띠상패턴으로 형성되어 있고, 도전성의 탄소섬유를 포함하는 지주(15)는 띠패턴 사이에 입설되어 있다. 그러나 각 전극이 띠상 이외의 패턴인 경우에는 전면기판(4)의 양극과 배면기판(5)의 전계방출소자의 서로 대면하는 위치에 지주를 설치하기 위한 비도통 영역을 각각 설치하면 지주가 양극과 전계방출소자의 게이트에 도통하지 않도록 할 수가 있다. 또는 도전성의 지주의 양단에 절연성의 물질을 통하여 각 기판 사이에 설치하여도 좋다. 또, 지주가 도전성이 아닌 경우에는 양기판의 각 전극간에 지주를 직접 입설할 수가 있다.

본예에서는 RGB의 각색에 발광하는 형광체를 구비한 띠상의 양극을 구비하여 있었지만, 양극은 단색의 형광체를 갖는 베타상의 것도 좋다. 그 경우에는 게터 기능을 갖는 상기 지주는 도전성이 없는 것으로 하든가 또는 절연물질을 통하여 양기판 사이에 설치한다.

본 발명에 의하면, 가스를 발생하는 양극이나 음극의 설치된 용기의 내부에 게터 기능을 갖는 지주를 설치하였으므로 용기의 내압성능을 높임과 동시에, 용기내에 발생하는 가스를 효율적으로 흡착하여 용기 내의 진공도를 확실히 유지할 수가 있다. 이로서 종래 용기에 설치되어 있던 두꺼운 게터실에 불필요하게 되고, FED 전체로서의 두께가 적어지고 박형이라는 FED로서의 특징을 충분히 살린 표시장치를 제공할 수가 있다.

특히, 지주를 탄소섬유에 비증발 게터를 증착한 것으로 하면, 용기의 내압성능을 높이기 위한 충분한 강도가 얻어짐과 동시에 용기내에 발생하는 가스를 흡착하는 상술한 효과는 더욱 더 강력하게 된다.

Claims (6)

1. 제1의 기판과, 상기 제1의 기판에 대면하여 설치된 제2의 기판과, 상기 제1의 기판과 상기 제2의 기판의 각 외주 가장자리 사이를 봉지하는 스페이서부재와 상기 제1의 기판 또는 상기 제2의 기판의 한쪽에 설치된 형광체를 갖는 양극과 상기 양극에 충돌하는 전자를 방출하는 음극을 갖는 기밀용기에 있어서, 상기 양극과 음극에 근접하여 적어도 표면이 비증발형 게터 층으로 이루어진 복수의 지주를 상기 제1의 기판과 상기 제2의 기판 사이에 설치한 것을 특징으로 하는 기밀용기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지주가 탄소섬유 또는 유리섬유로 이루어지는 중심부와 이 중심부의 표면의 적어도 일부에 설치된 비증발 게터층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기밀용기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 비증발 게터층이 적어도 Zr, V, Ti, Fe로 이루어지는 군에서 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 기밀용기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 지주가 게터물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기밀용기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 게터물질이 적어도 C, Zr, V, Ti, Fe로 이루어지는군에서 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 기밀용기
6. 제 1 항에 있어서, 상기 음극이, 상기 제1의 기판 또는 상기 제2의 기판의 타방에 설치된 전계방출소자인 것을 특징으로 하는 기밀용기.