KR100353791B1 - Field Emission Display Device and Manufacturing Method thereof by using Funnel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전계방출 표시소자에 관한 것으로, 특히, 고진공 패키징 공정을 용이하게 하기 위하여 별도로 보조공간을 이루는 퍼넬을 제작하고, 상기 퍼넬에 하부기판의 양측면을 부착고정하고, 퍼넬의 상단에 상부기판을 부착하여 주공간으로부터 보조공간으로 기체의 이동이 용이하도록 함으로써, 전계방출 표시소자 내부를 원하는 진공상태로 용이하게 제조할 수 있는 퍼넬을 이용한 전계방출 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission display device, and in particular, to manufacture a funnel to form a separate auxiliary space in order to facilitate a high vacuum packaging process, and to fix the both sides of the lower substrate to the funnel, the upper substrate on the top of the funnel The present invention relates to a field emission display device using a funnel and a method for manufacturing the same, which facilitate the movement of gas from the main space to the auxiliary space, thereby easily manufacturing the inside of the field emission display device in a desired vacuum state.
일반적으로 사용되고 있는 평판 표시소자들은 발생된 전자가 형광체에 충돌하는 것에 의해 화면이 표시된다. 따라서, 전자의 자유이동거리를 크게 하기 위해서는 10-6토르 정도의 높은 진공도를 필요로 한다. 그러므로, 고진공을 필요로 하는 표시소자에서는 표시소자 내부에 잔류하는 가스분자를 배기하는 공정이 필수적이다. 배기 공정에 이용되는 가장 일반적인 방법은 표시소자에 유리등의 재질로 형성된 배기관을 연결시키고, 진공펌프를 이용하여 표시소자 내부의 가스를 배기시킨 후, 표시소자와 배기관을 분리하기 위하여 토오치 램프 또는 저항체에 전기를 통하게 하는 방법 등으로 배기관을 반용융 상태로 가열하여 봉입하고 냉각시킨다. 이때, 배기관을 반용융 상태로 가열할때 발생되는 미량의 가스는 CRT와 같이 진공을 유지시켜야할 부분의 체적이 큰 경우에는 진공도에 큰 영향을 주지 않는다. 그러나, 전계방출 표시소자와 같이 고화질의 영상을 얻기 위해 상부기판과 하부기판의 간격이 100∼200μm 정도의 작은 폭을 가져 대화면에 비해 내부체적이 매우 작은 경우에는 진공도에 큰 영향을 주게되어 표시소자의 성능에 큰 영향을 주게된다. 따라서 전계방출 표시소자와 같은 평판표시소자의 경우에는 진공패키징내의 배기가스의 양을 줄이면서 봉입하는 공정이 중요하다.In general, flat panel display devices that are used are displayed on the screen by the generated electrons collide with the phosphor. Therefore, in order to increase the free moving distance of electrons, a high degree of vacuum of about 10-6 torr is required. Therefore, in a display element requiring high vacuum, a process of exhausting gas molecules remaining inside the display element is essential. The most common method used in the exhaust process is to connect an exhaust pipe formed of a material such as glass to the display device, exhaust the gas inside the display device using a vacuum pump, and then use a torch lamp or the like to separate the display device and the exhaust pipe. The exhaust pipe is heated, sealed and cooled in a semi-melt state by a method such as allowing electricity to pass through the resistor. At this time, a small amount of gas generated when the exhaust pipe is heated to a semi-melt state does not significantly affect the degree of vacuum when the volume of the portion to be maintained in the vacuum, such as CRT, is large. However, in order to obtain a high-quality image like the field emission display device, the gap between the upper substrate and the lower substrate has a small width of about 100 to 200 μm, and when the internal volume is very small compared to the large screen, it greatly affects the degree of vacuum. Will have a big impact on performance. Therefore, in the case of flat panel display devices such as field emission display devices, a process of encapsulating while reducing the amount of exhaust gas in the vacuum packaging is important.
또한, 전계방출 표시소자의 화면이 수십인치 이상으로 커지게 되면, 기체유동의 컨덕턴스가 나빠지게 되므로, 전계방출 표시소자의 내부를 10-6토르의 고진공으로 진공펌핑하는 것이 매우 어렵게 된다.In addition, when the screen of the field emission display device becomes larger than several tens of inches, the conductance of the gas flow becomes worse, so that it is very difficult to vacuum the inside of the field emission display device to a high vacuum of 10-6 Torr.
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 전계 방출 표시소자는 상부기판과 하부기판 사이의 간격이 작고 스페이서로 인해 기체분자의 컨덕턴스가 작아서 배기관의 근접 부분과 멀리 떨어져 있는 부분의 압력이 같아지는 데 많은 시간이 소요되며, 게터(getter)의 설치가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.However, the above-described field emission display device according to the related art has a small time interval between the upper substrate and the lower substrate, and the conductance of the gas molecules is small due to the spacers, so that the pressure of the adjacent parts of the exhaust pipe and the far away parts are equally increased. There was a problem that the installation of the getter (getter) is not easy.
상기 문제점을 해결하기 위하여 하부기판의 배면에 보조기판과 보조스페이서를 형성하여 보조공간을 갖게 함으로써, 주공간 내부에 존재하는 가스의 배기와 게터의 설치가 용이하고 평판화가 가능한 전계방출 표시소자가 고안되었다.In order to solve the above problems, an auxiliary substrate and an auxiliary spacer are formed on the rear surface of the lower substrate so that the auxiliary space is provided, so that the field emission display device which is easy to install and flatten the exhaust and getter of gas existing in the main space is devised. It became.
상기 보조공간을 갖는 전계방출 표시소자는 주공간 하부의 하부기판에 형성되어 있는 배기구를 통해 주공간의 기체들이 보조공간으로 이동하게 되므로 진공 펌핑시에 배기구를 통해 주공간의 기체들이 완전히 배출되지 못한다는 문제점이 있다. 또한, 보조기판을 설치하고 실런트에 의해 측면을 밀봉시켜야 함으로 진공 펌핑시 압축응력에 의해 보조기판이 파손될 수 있으므로 다수의 보조스페이서를 설치해야 한다는 문제점이 있다. 또한 주공간을 보조공간과 서로 통하게 하기 위하여 하부기판상에 배기구를 형성해야 함으로 제조공정이 복잡하다는 문제점이 있다.In the field emission display device having the auxiliary space, the gas in the main space is moved to the auxiliary space through an exhaust port formed in the lower substrate below the main space, so that the gases in the main space are not completely discharged through the exhaust port during vacuum pumping. There is this. In addition, since the auxiliary substrate is installed and the side surface is sealed by the sealant, the auxiliary substrate may be damaged by the compressive stress during the vacuum pumping. In addition, there is a problem in that the manufacturing process is complicated because an exhaust port must be formed on the lower substrate so that the main space can communicate with the auxiliary space.
본 발명은 상기 종래의 보조공간이 갖는 문제점들을 해결하기 위하여 보조공간을 이루는 퍼넬을 전계방출 표시소자를 구성하는 하부기판을 설치할 수 있는 홈과, 상하부 기판을 부착한 후 내부공간을 밀폐시키기 위한 밀봉제를 바를수 있는 턱, 그리고 밀봉제를 발라 소성할 때 밀봉제의 내부유입을 방지하기 위해 질소나 수소 가스를 유동시키고, 밀봉제 소성 후내부공간의 가스를 배기 시키기 위한 두 개의 배기용 세관을 포함하도록 제조하여, 양측면에 형성되는 설치홈에 하부기판을 설치하고, 퍼넬의 상단에 상부기판을 설치하여 밀봉제에 의해 밀폐시킴으로써, 주공간의 양측면을 직접보조공간과 통하게 하여 하부기판에 배기구를 형성할 필요없이 전계방출 표시소자 내부를 고진공으로 만들 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a funnel constituting the auxiliary space in order to solve the problems of the conventional auxiliary space, the groove for installing the lower substrate constituting the field emission display device, and the upper and lower substrates after the sealing for sealing the interior space In order to prevent the inflow of the sealant during firing with a squeezable jaw and a sealant, two exhaust tubings for flowing nitrogen or hydrogen gas and exhausting the gas in the inner space after sealing the sealant are provided. Manufactured to include, the lower substrate is installed in the installation grooves formed on both sides, and the upper substrate is installed on the top of the funnel and sealed by a sealant, so that both sides of the main space through the auxiliary auxiliary space to form an exhaust port in the lower substrate It is an object of the present invention to make the inside of the field emission display device high vacuum.
도1은 본 발명에 따른 보조공간을 형성하며 상하부 기판을 설치할 수 있는 퍼넬을 나타낸 부분사시도.1 is a partial perspective view showing a funnel to form an auxiliary space according to the present invention and to install the upper and lower substrates.
도2는 도1의 퍼넬에 필드 에미터가 형성되어 있는 하부기판을 설치한 것을 나타낸 사시도.FIG. 2 is a perspective view showing a lower substrate in which a field emitter is formed in the funnel of FIG.
도3은 도2의 하부기판이 설치된 퍼넬에 형광체와 애노드 전극이 형성되어 있는 상부기판을 설치한 것을 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing an upper substrate in which a phosphor and an anode electrode are formed in a funnel in which a lower substrate of FIG. 2 is installed;
〈도면의주요부분에대한부호의설명〉〈Description of the symbols for the main parts of the drawings〉
10 : 퍼넬 11: 보조공간10: funnel 11: auxiliary space
12 : 상부기판 설치면 13 : 하부기판 설치면12: upper substrate mounting surface 13: lower substrate mounting surface
14 : 하부기판을 접합하기 위한 실런트 설치면14: sealant mounting surface for joining the lower substrate
15 : 상부기판을 접합하기 위한 실런트 설치면15: Sealant installation surface for joining the upper substrate
16 : 제1배기구 17 : 제2배기구16: 1st exhaust vent 17: 2nd exhaust vent
20 : 하부기판 30 : 상부기판20: lower substrate 30: upper substrate
본 발명은 각이진 사각통 모양의 보조공간용 주물을 이용하여 전계방출 표시소자를 진공실링하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to vacuum sealing a field emission display device using an angled square cylindrical casting for auxiliary space.
도1는 본 발명에 사용되는 퍼넬을 나타낸 것으로써, 퍼넬(10)은 액체유리를 틀에 부어 형성하는 몰딩방법에 의해 형성한다. 형성된 퍼넬(10)의 모양은 도시된 바와 같이 사각통 모양이며, 밑면에는 세관모양의 두 개의 제1,제2배기구(16,17)를 형성한다. 또한 퍼넬(10)의 양측면에는 퍼넬(10)의 상단으로 부터 일정한 깊이와 폭을 갖는 하부기판 설치면(13)이 형성되어 있으며, 형성된 퍼넬(10)의 외벽에는 하부기판을 고정접착하기 위한 실런트가 발라진 부분(이하:제1턱,14)과, 상부기판을 고정접착하기 위한 실런트가 발라진 부분(이하:제2턱,15)이 형성되어 있다. 상기 퍼넬(10)의 하부기판 설치면(13)은 하부기판이 장착될 위치이며,제1,제2턱(14,15)은 밀봉제인 실런트가 발라져 퍼넬(10)의 하부의 벽 두께와 같은 두께를 형성하게 된다. 상부기판은 퍼넬(10)의 상단을 이루는 상부기판 설치면(12)에 부착된다. 따라서, 하부기판 설치면(13)의 깊이는 하부기판의 두께와 상부기판과 이격거리를 더한 깊이이다. 또한, 퍼넬(10)의 하부에는 두 개의 배기구를(16,17) 형성한다. 이때, 배기구만을 형성하여도 무방하나 공정을 줄이기 위하여 퍼넬(10)이 몰딩에 의해 형성되기 때문에 퍼넬 제작틀을 형성할 때 세관 형상을 갖도록 제작하여 배기용 세관을 갖는 배기구(16,17)을 형성하는 것도 가능하다.1 shows a funnel used in the present invention, in which the funnel 10 is formed by a molding method of pouring a liquid glass into a mold. The shape of the formed funnel 10 has a rectangular cylinder shape as shown in the figure, and forms two first and second exhaust holes 16 and 17 having a tubular shape at the bottom thereof. In addition, both side surfaces of the funnel 10 is formed with a lower substrate mounting surface 13 having a predetermined depth and width from the top of the funnel 10, the sealant for fixing and bonding the lower substrate on the outer wall of the formed funnel 10 The first coated part (hereinafter referred to as "first jaw, 14") and the sealant applied for fixing and bonding the upper substrate (hereinafter referred to as "second jaw, 15") are formed. The lower substrate mounting surface 13 of the funnel 10 is a position where the lower substrate is to be mounted, and the first and second jaws 14 and 15 have a sealant coated with a sealant, such as a wall thickness of the lower portion of the funnel 10. The thickness will be formed. The upper substrate is attached to the upper substrate mounting surface 12 forming the upper end of the funnel 10. Therefore, the depth of the lower substrate installation surface 13 is the depth plus the thickness of the lower substrate and the separation distance from the upper substrate. In addition, two exhaust ports 16 and 17 are formed under the funnel 10. In this case, only the exhaust port may be formed, but in order to reduce the process, since the funnel 10 is formed by molding, the exhaust port 16 and 17 having the exhaust pipe may be formed by manufacturing the funnel when the frame is formed to have a tubular shape. It is also possible.
도2은 도1에 도시된 퍼넬(10)의 하부기판 설치면(13)에 필드 에미터가 형성되어 있는 하부기판(20)이 장착되어 있는 것을 나타낸 것으로써, 하부기판(20)은 유리를 이용하여 퍼넬(10)의 하부기판 설치면(13)에 맞도록 제조하고, 상기 하부기판(20)의 양측면을 따라 캐소드 전극(도시되지 않음)을 형성하여 퍼넬(10)과 접합되는 하부기판(20)의 양측면으로 전극라인을 도출할 수 있도록 한다. 이때, 상기 하부기판과 퍼넬 사이의 공간에 게터를 설치하기 위하여 게터지지면을 설치한다FIG. 2 shows that the lower substrate 20 on which the field emitter is formed is mounted on the lower substrate installation surface 13 of the funnel 10 shown in FIG. 1, and the lower substrate 20 is formed of glass. The lower substrate is manufactured to fit to the lower substrate mounting surface 13 of the funnel 10, and the cathode (not shown) is formed along both sides of the lower substrate 20 to be bonded to the funnel 10 ( The electrode lines can be drawn to both sides of 20). At this time, a getter ground is installed to install a getter in the space between the lower substrate and the funnel.
도3는 도2에 도시된 하부기판(20)이 설치되어 있는 퍼넬(10)의 상부에 애노드 전극과 형광체(도시되지 않음)가 형성되어 있는 상부기판(30)을 접합시킨 것을 타나낸 것으로써, 상부기판(30)의 크기는 퍼넬(10)의 외경 테두리와 크기가 일치하도록 제조하여 상부기판 설치면(12)에 접합시키고, 하부기판 설치면(13)이 형성되어 있지 않은 퍼넬(10)의 양측면으로 애노드 전극라인을 도출할 수 있도록 애노드 전극을 형성한다. 또한, 상기 애노드 전극 상부에 하부기판(20)의 캐소드 전극과겹쳐지는 부분에만 화소단위로 형광체가 형성되어 있다.FIG. 3 shows that an anode electrode and an upper substrate 30 having a phosphor (not shown) are bonded to an upper portion of the funnel 10 in which the lower substrate 20 shown in FIG. 2 is installed. The size of the upper substrate 30 is made to match the size of the outer diameter of the funnel 10 to be bonded to the upper substrate mounting surface 12, the lower substrate mounting surface 13 is not formed funnel 10 An anode electrode is formed to derive the anode electrode line on both sides of the. In addition, the phosphors are formed in pixel units only in the portion overlapping with the cathode electrode of the lower substrate 20 on the anode electrode.
상기와 같이 상부기판(30)을 퍼넬(10)의 상부기판 설치면(12)에 접합시키고, 퍼넬(10)의 측면에 형성되어 있는 제1,제2턱(14,15)에서부터 상부기판(30)의 상부까지 밀봉제인 실런트를 발라 상하부 기판(20,30)의 내부를 밀폐시킨다.The upper substrate 30 is bonded to the upper substrate mounting surface 12 of the funnel 10 as described above, and the upper substrate 30 is formed from the first and second jaws 14 and 15 formed on the side surface of the funnel 10. A sealant, which is a sealant, is applied to the upper portion of 30 to seal the inside of the upper and lower substrates 20 and 30.
상기와 같이 배기구를 제외하고 밀봉제에 의해 발라진 퍼넬의 외벽을 소성시키는 과정에서 밀봉제가 퍼넬의 내부로 유입되어 상하부 기판에 형성되어 있는 소자들을 오염시키는 것을 방지하기 위하여 두 개의 배기용 세관 중 하나의 배기용 세관에 질소나 수소 공급기를 연결하여 질소나 수소를 공급하고, 다른 하나의 배기용 세관으로 공급되는 질소 또는 수소를 배기시키면서 밀봉제를 소성시킨다.As described above, in order to prevent the sealing agent from flowing into the inside of the funnel and contaminating the elements formed on the upper and lower substrates in the process of firing the outer wall of the funnel coated by the sealing agent, except for the exhaust port, A nitrogen or hydrogen supply is connected to an exhaust tubule for supplying nitrogen or hydrogen, and the sealant is calcined while exhausting nitrogen or hydrogen supplied to another exhaust tubule.
다음에 밀봉제가 소성되고 나면 질소나 수소의 공급을 중단하고, 각각의 배기구에 진공펌프를 연결하여 퍼넬이 이루는 보조공간과 상하부 기판 사이의 주공간에 존재하는 질소 또는 수소를 배출시켜 보조공간과 주공간을 원하는 진공상태로 만든다. 다음에 원하는 진공상태가 되면 배기용 세관을 용융접합시켜 퍼넬을 이용한 보조공간을 갖는 전계방출 표시소자를 완성하게 된다.After the sealant is fired, the supply of nitrogen or hydrogen is stopped, and a vacuum pump is connected to each exhaust port to discharge nitrogen or hydrogen present in the main space between the auxiliary space formed by the funnel and the upper and lower substrates. Make the space the desired vacuum. Next, when the desired vacuum is reached, the exhaust tubules are melt-bonded to complete the field emission display device having an auxiliary space using a funnel.
상술한 바와 같이 퍼넬을 이용한 전계방출 표시소자는 퍼넬을 주물로 튼튼하게 제작하여 상하부 기판을 접합시키기 때문에 종래의 보조공간을 갖는 전계방출 표시소자에서 형성하던 주공간 상의 스페이서와 보조공간 상의 보조스페이서를 설치할 필요가 없어 공정을 단순화 시킬 수 있다.As described above, in the field emission display device using the funnel, the funnel is made of a strong casting to bond the upper and lower substrates, so that the spacer on the main space and the auxiliary space on the auxiliary space formed in the field emission display device having the conventional auxiliary space are formed. There is no need to install it, which simplifies the process.
또한, 퍼넬에 장착되는 상하부기판은 양측면만 서로 접합되므로 접합되지 않은 주공간의 양측면이 배기구의 역할을 함으로써, 주공간의 배기를 용이하게 하고, 하부기판에 배기구를 형성할 필요가 없어 공정을 단순화 시킬 수 있다.In addition, the upper and lower substrates mounted on the funnel are bonded to both sides, so that both sides of the unbonded main space serve as an exhaust port, thereby facilitating the exhaust of the main space and simplifying the process since there is no need to form an exhaust port in the lower substrate. have.
또한, 몰딩공정시 퍼넬의 배기구를 배기용 세관 형태로 제조하여 사용함으로써, 종래에 배기구에 배기관을 삽입접합하여 펌핑할 때보다 공정을 단순화 하고, 배기를 용이하게 할 수 있다.In addition, by manufacturing and using the exhaust port of the funnel in the form of exhaust tubing during the molding process, it is possible to simplify the process and facilitate the exhaustion than when conventionally pumped by inserting the exhaust pipe into the exhaust port.
또한 두 개의 배기용 세관을 이용하여 밀봉제를 소성시 질소나 수소가스를 내부공간에 유입시키므로써 밀봉제의 내부공간 유입으로 인한 소자의 오염을 방지할 수 있다.In addition, when the sealing agent is fired by using two exhaust pipes, nitrogen or hydrogen gas may be introduced into the inner space, thereby preventing contamination of the device due to the inflow of the sealing agent into the inner space.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |