KR100370252B1 - The making method of FED's spacer electrode - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법은 스페이서를 스퍼터링용 지그의 홈에 그 스페이서의 길이 방향으로 소정량 돌출되게 삽입시키는 단계와; 스페이서의 전극 재료를 증착하여 스페이서의 표면에 제1층이 형성되는 단계와; 스페이서의 상하를 바꿔서, 지그의 홈안에 스페이서를 원하는 전극 패턴으로 겹쳐지도록 길이 방향으로 완전히 삽입시키는 단계와; 스페이서의 전극 재료와 식각율이 상이한 재료를 증착하여 스페이서의 표면에 제2층이 형성되는 단계와; 스페이서를 스페이서의 전극 재료의 에천트로 식각시키는 단계와; 스페이서를 제2층에 증착한 재료의 에천트로 식각시키는 단계로 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a spacer electrode of a field emission display device, the method comprising: inserting a spacer into a groove of a sputtering jig so as to protrude a predetermined amount in a longitudinal direction of the spacer; Depositing an electrode material of the spacer to form a first layer on the surface of the spacer; Changing the top and bottom of the spacer so as to completely insert the spacer into the groove of the jig in the longitudinal direction to overlap the desired electrode pattern; Depositing a material having a different etch rate from the electrode material of the spacer to form a second layer on the surface of the spacer; Etching the spacer with an etchant of electrode material of the spacer; Etching the spacers with an etchant of material deposited on the second layer.
여기서, 지그에는 스페이서의 전극을 대량으로 형성될 수 있도록 다수의 홈이 형성되어 이루어진다.Here, a plurality of grooves are formed in the jig so as to form a large number of electrodes of the spacer.
이상과 같이 본 발명은 스핀 코터, 포터레지스트, 마스크, 얼라인이 필요없는 간편한 방법이면서, 반복되는 공정없이 1회의 공정으로 스페이서의 양면에 동시에 스페이서 전극 패턴을 형성할 수 있다.As described above, the present invention is a simple method that does not require a spin coater, a porter resist, a mask, and an alignment, and simultaneously forms a spacer electrode pattern on both surfaces of the spacer in one step without a repeated process.
또한, 공정이 간단하고 다수의 장비가 필요없게 되어 그에 따른 단가 또한 절감할 수 있다.In addition, the process is simple and the need for a large number of equipment can be reduced, thereby reducing the cost.
Description
본 발명은 전계 방출 소자에서 스페이서의 전극 형성 분야에 관한 것으로서, 특히 스페이서의 전극을 형성함에 있어서 스퍼터링을 할 때 지그(jig)에 스페이서를 끼우고 먼저 스페이서 전극 재료로 금속막을 입힌 후 스페이서 전극 재료와 식각률이 상이한 다른 종류의 박막을 입혀 애칭을 하여 스페이서의 양면에 동시에 스페이서의 전극패턴을 형성할 수 있는 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of electrode formation of spacers in field emission devices. In particular, in the formation of electrodes of spacers, spacers are inserted into a jig when sputtering, and a metal film is first coated with the spacer electrode material, The present invention relates to a method for forming a spacer electrode of a field emission display device capable of forming an electrode pattern of a spacer on both surfaces of the spacer by coating another kind of thin film having different etching rates.
제1도는 일반적인 전계 방출형 표시 소자의 스페이서에 의한 차징으로 전자의 흐름의 왜곡을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating distortion of electron flow by charging by a spacer of a general field emission display device.
제1도를 참조하면, 우선 전계 방출형 표시 소자의 구성은 애노드 기능을 갖는 상판(100)과, 캐소드 기능을 갖는 하판(110)과, 이 두 판 사이의 진공 틈을 지지하는 스페이서(120)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, first, the structure of the field emission display device includes an upper plate 100 having an anode function, a lower plate 110 having a cathode function, and a spacer 120 supporting a vacuum gap between the two plates. Consists of
얇고 가벼운 전계 방출 표시 소자를 만들기 위해서는 상기 두 평판으로 사용되는 유리 기판의 두께가 얇아져야 하나 두 평판 내의 진공도(10-6torr)에 의해 상기 두 유리기판이 파괴되는 현상이 발생한다. 따라서 외부 대기압을 지탱하여 두 평판의 파괴를 막는 상기 스페이서가 필요하게 된다.In order to make the thin and light field emission display device, the thickness of the glass substrate used as the two plates must be thin, but the two glass substrates are destroyed by the vacuum degree (10 -6 torr) in the two plates. Thus, there is a need for such spacers that support external atmospheric pressure to prevent destruction of the two plates.
이렇게 상기 스페이서(120)는 진공 평판 내에서 상기 두 유리기판 사이에 일정한 틈을 유지하면서 진공 평판 내 외부 대기압을 지탱하는 역할을 하게 된다. 여기서 상기 하판(110)에 적당한 전압을 인가하여, 수 많은 에미터 팁(111)으로부터 전자를 이끌어내어 상기 상판(100)에 의해 가속시킨다.Thus, the spacer 120 serves to support the external atmospheric pressure in the vacuum plate while maintaining a constant gap between the two glass substrates in the vacuum plate. In this case, an appropriate voltage is applied to the lower plate 110 to derive electrons from the many emitter tips 111 to be accelerated by the upper plate 100.
고전압이 걸려 있는 상기 상판(100)에는 빨강, 초록, 파랑의 형광체(101)가 도포되어 있으며, 상기 에미터 팁(111)으로부터 가속된 전자들은 이 형광체(101)에 충돌하여 발광을 하게 된다. 상기 에미터 팁(111)으로부터 방출된 전자들 중에 일부가 상기 스페이서(120)로 날아가 부딪쳐서 2차 전자가 방출되는데 그 과정에서 상기 전자 중 일부가 상기 스페이서(120)에 차징되어 전자의 흐름을 방해하여 왜곡을 일으켜 결과적으로 표시품질을 떨어뜨리게 된다.Red, green and blue phosphors 101 are coated on the upper plate 100 where high voltage is applied, and electrons accelerated from the emitter tip 111 collide with the phosphors 101 to emit light. Some of the electrons emitted from the emitter tip 111 fly into the spacer 120 and collide with each other to release secondary electrons. In the process, some of the electrons are charged to the spacer 120 to obstruct the flow of electrons. This can cause distortion, resulting in poor display quality.
제2도는 일반적인 전계 방출형 표시 소자의 스페이서의 전극을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating electrodes of spacers of a general field emission display device.
제2도를 참조하면, 스페이스(210)의 측면에 차징된 전하를 빼 주기 위한 스페이서의 전극을 스페이서 양쪽면에 형성한 후 도2의 (b)와 같이 스페이서(210)의 전극을 접지(230)시키거나 적당한 전압을 인가하여 스페이서에 차징된 전하를 제거하여 전자의 흐름을 원활하게 해주어 표시 품질이 향상된다. 상기 스페이서(210)의 크기는 도2의 (a)와 같이 두께(ts)가 50~200㎛이고, 높이(hs)는 1~3mm이고, 스페이서의 전극(220)은 일반적으로 두께(te)가 500~3000Å정도의 금속박막 형태이고 폭(we)은 200㎛이하인 미세 형태로 형성된다.Referring to FIG. 2, an electrode of a spacer is formed on both sides of the spacer for releasing charge charged to the side of the space 210, and then the electrode of the spacer 210 is grounded as shown in FIG. 2B. Display quality is improved by smoothing the flow of electrons by removing the charges charged in the spacer by applying a suitable voltage. The spacer 210 has a thickness t s of 50 to 200 μm, a height h s of 1 to 3 mm, and the electrode 220 of the spacer generally has a thickness (as shown in FIG. 2A). t e ) is formed in the form of a metal thin film having a thickness of about 500 to 3000 m 3 and a fine shape having a width w e of 200 μm or less.
제3도는 종래의 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a spacer electrode forming method of a conventional field emission display device.
도3을 참조하면, 스페이서(300)의 한쪽 면에 스퍼터링이나 기타 증착방법을 이용하여 스페이서 전극재료(310)를 원하는 두께(예를 들면 500~5000 Å정도)로 증착한다. 스핀 코터등을 이용하여 도3의 (b)와 같이 포토레지스트(320)를 입히고 약 100 ℃정도에서 굽고, 마스크(330)를 배열한다. 다음 자외선등으로 노광(340)하고 현상한 다음, 다시 베이킹을 한 후 상기 스페이서 전극재료(310)에 알맞은 에칭액으로 에칭하고 도3의 (e)와 같이 상기 포토레지스트(320)를 제거한 후 세정하여 도3의 (f)와 같이 원하는 형태의 스페이서 전극 모양을 얻게 된다.Referring to FIG. 3, the spacer electrode material 310 is deposited on one surface of the spacer 300 to a desired thickness (for example, about 500 to 5000 kPa) by sputtering or other deposition method. Using a spin coater or the like, the photoresist 320 is coated as shown in FIG. 3 (b), baked at about 100 ° C., and the mask 330 is arranged. Next, the light is exposed to ultraviolet light 340 and developed, and then baked again, and then etched with an etching solution suitable for the spacer electrode material 310. The photoresist 320 is removed and washed as shown in FIG. As shown in FIG. 3 (f), a spacer electrode shape having a desired shape is obtained.
상기와 같은 방법으로 전극이 형성된 스페이서의 반대면에도 스페이서 전극을 형성해야 하므로 앞에서 서술한 동일한 방법을 이용하여 스페이서를 뒤집어서 스페이서의 전극을 형성하여 스페이서의 양면에 모두 스페이서 전극을 형성한다.Since the spacer electrode should be formed on the opposite side of the spacer on which the electrode is formed in the same manner as described above, the spacer electrode is formed by inverting the spacer using the same method as described above to form the spacer electrode on both sides of the spacer.
이러한 종래의 방법은 상기 스페이서의 크기가 도2의 (a)와 같이 두께가 50~200㎛이고, 높이는 1~3mm이고, 길이가 약 70~100mm정도이므로 스핀코터등을 이용해 포토레지스트를입히기가 매우 어렵고, 마스크를 얼라인하기에도 쉽지 않은 문제가 있으며, 스페이서의 한쪽면에 스페이서 전극을 형성한 후 또 스페이서의 반대면으로 뒤집어 동일한 방법으로 2회에 걸쳐 공정을 진행해야 하는 등 공정이 여러 단계로 매우 복잡하여 다수의 장비가 필요하고 스페이서 전극을 형성하는 공정의 수율이 저하되며, 단가 또한 상승하는 문제가 있다.In the conventional method, since the spacer has a thickness of 50 to 200 μm, a height of 1 to 3 mm, and a length of about 70 to 100 mm, as shown in FIG. 2A, the photoresist may be coated using a spin coater or the like. It is very difficult and difficult to align the mask, and the process has to be carried out twice in the same way by forming a spacer electrode on one side of the spacer and then flipping it to the opposite side of the spacer. As it is very complicated, a large number of equipments are required, and the yield of the process of forming the spacer electrode is lowered, and the unit cost is also increased.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 전계 방출 표시 소자의 스페이서용 전극의 형성방법을 스핀 코터, 포터레지스트, 마스크, 얼라인이 필요없는 간편한 방법이면서, 반복되는 공정없이 1회의 공정으로 스페이서의 양면에 동시에 스페이서 전극 패턴을 형성할 수 있는 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the method of forming the spacer electrode of the field emission display device is a simple method that does not require a spin coater, a porter resist, a mask, and an alignment, but is performed once without a repeated process. It is an object of the present invention to provide a method for forming a spacer electrode of a field emission display device capable of simultaneously forming a spacer electrode pattern on both surfaces of a spacer.
제1도는 일반적인 전계 방출형 표시 소자의 스페이서에 의한 차징으로 전자의 흐름의 왜곡을 나타낸 도면.1 is a diagram showing distortion of electron flow by charging by a spacer of a general field emission display device.
제2도는 일반적인 전계 방출형 표시 소자의 스페이서의 전극을 나타낸 도면.2 is a view showing electrodes of spacers of a general field emission display device.
제3도는 종래의 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법을 나타낸 도면.3 is a view showing a spacer electrode forming method of a conventional field emission display device.
제4도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법의 일 실시예를 나타낸 도면.4 is a view showing an embodiment of a method of forming a spacer electrode of a field emission display device according to the present invention.
제5도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에서의 전극형성이 완성된 스페이서를 입체적으로 나타낸 도면.5 is a three-dimensional view showing a spacer in which electrode formation is completed in the method for forming a spacer electrode of a field emission display device according to the present invention;
제6도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에서의 전극을 대량 생산키 위하여 다수의 홈이 형성된 지그의 일 실시예를 나타낸 도면.6 is a view showing an embodiment of a jig in which a plurality of grooves are formed in order to mass-produce an electrode in a method of forming a spacer electrode of a field emission display device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
410:지그 420:스페이서410: jig 420: spacer
421:제1층 422:제2층421: first layer 422: second layer
423:스페이서 전극423: spacer electrode
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법은 스페이서를 스퍼터링용 지그의 홈에 그 스페이서의 길이 방향으로 소정량 돌출되게 삽입시키는 단계와;According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a spacer electrode of a field emission display device, the method including: inserting a spacer into a groove of a sputtering jig so as to protrude a predetermined amount in a longitudinal direction of the spacer;
상기 스페이서의 전극 재료를 증착하여 상기 스페이서의 표면에 제1층이 형성되는 단계와;Depositing an electrode material of the spacer to form a first layer on the surface of the spacer;
상기 스페이서의 상하를 바꿔서, 상기 지그의 홈안에 상기 스페이서를 원하는 전극 패턴으로 겹쳐지도록 길이 방향으로 완전히 삽입시키는 단계와;Completely inserting the spacer in the longitudinal direction so as to overlap the spacer with a desired electrode pattern in the groove of the jig by changing up and down of the spacer;
상기 스페이서의 전극 재료와 식각율이 상이한 재료를 증착하여 상기 스페이서의 표면에 제2층이 형성되는 단계와;Depositing a material having a different etching rate from that of the spacer material to form a second layer on a surface of the spacer;
상기 스페이서를 상기 스페이서의 전극 재료의 에천트로 식각시키는 단계와;Etching the spacer with an etchant of electrode material of the spacer;
상기 스페이서를 상기 제2층에 증착한 재료의 에천트로 식각시키는 단계로 이루어진 점을 그 특징으로 한다.And etching the spacers with an etchant of material deposited on the second layer.
여기서, 상기 지그는 상기 스페이서의 전극을 대량으로 형성될 수 있도록 다수의 홈이 형성되어 이루진 점을 그 특징으로 한다.Here, the jig is characterized in that a plurality of grooves are formed to form a large number of electrodes of the spacer.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 4도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating an embodiment of a method of forming a spacer electrode of a field emission display device according to the present invention.
제5도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에서의 전극형성이 완성된 스페이서를 입체적으로 나타낸 도면이다.5 is a three-dimensional view of a spacer in which electrode formation is completed in the method of forming a spacer electrode of the field emission display device according to the present invention.
도 4를 참조하면, 우선 지그(410)의 재료는 유리나 세라믹 혹은 금속으로 된 기판에 스페이서가 삽입될 수 있도록 다이아몬드 휠로 가공을 하거나 레이저 등을 이용해서 홈을 파는 테 그 폭(wj)은 스페이서의 두께보다 수십㎛크면 되고, 그 홈의 깊이는 스페이서 전극의 폭에 의해 결정된다. 다음에 도4의 (b)와 같이 스페이서(420)를 상기 지그(410)의 홈의 바닥에 밀착하고, 길이방향으로는 상기 스페이서(420)가 상기 지그(410)보다 조금 나오게 삽입한다.Referring to FIG. 4, first, a material of the jig 410 is processed by a diamond wheel to insert a spacer into a substrate made of glass, ceramic, or metal, or a slot width w j that is grooved using a laser or the like is a spacer. It is sufficient to have a thickness of several tens of micrometers, and the depth of the groove is determined by the width of the spacer electrode. Next, as shown in FIG. 4B, the spacer 420 is brought into close contact with the bottom of the groove of the jig 410, and the spacer 420 is inserted slightly out of the jig 410 in the longitudinal direction.
도4의 (c)와 같이 스퍼터링이나 기타 증착방법으로 원하는 스페이서 전극 재료(본 실시예에서는 Al사용)로 금속막을 500~5000 Å두께로 입혀 제1층(421)을 형성한다.As shown in Fig. 4C, a first layer 421 is formed by coating a metal film with a thickness of 500 to 5000 mm with a desired spacer electrode material (Al in this embodiment) by sputtering or other deposition method.
그 다음 상기 스페이서(420)의 상하를 뒤집어서 상기 지그(410)의 홈 안에 상기 스페이서(420)를 완전히 삽입한다.Next, the spacer 420 is completely inserted into the groove of the jig 410 by inverting the top and bottom of the spacer 420.
도4의 (d)와 같이 제2층을 증착하기 위해 상기 스페이서 전극재료와 식각율이 상이한 다른 종류의 박막(본 실시예에서는 Cr을 사용)을 상기와 동일한 증착 방법으로 500~5000 Å두께로 제2층(422)을 형성한다.In order to deposit the second layer as shown in FIG. 4 (d), another type of thin film (Cr is used in this embodiment) having a different etch rate from the spacer electrode material is 500-5000 mm thick by the same deposition method as described above. The second layer 422 is formed.
도4의 (e)와 같이 상기 스페이서(420)를 상기 지그(410)에서 꺼낸 다음 상기 스페이서를 스페이서 전극 재료의 에천트(본 실시예에서는 AL12용액 사용)에 담궈 식각하면 도4의 (f)와 같이 제1층인 스페이서 전극 재료(421)의 일부(423)와 제2층(422)의 전부가 남게 된다.When the spacer 420 is removed from the jig 410 as shown in FIG. 4E, the spacer is immersed in an etchant of the spacer electrode material (using AL12 solution in this embodiment) and etched. As such, a part of the spacer layer 423 and the second layer 422 of the first spacer electrode material 421 remain.
다음에 상기 제2층(422)의 박막 Cr을 에천트(본 실시예에서는 CR7용액 사용)에 담궈 식각하면 상기 제2층의 박막인 Cr은 모두 식각되고, 도4의 (g)와 같이 제1층인 스페이서 전극(423)만이 남게 된다. 이것으로 도5과 같은 스페이서 전극형성이 완료된다.Next, when the thin film Cr of the second layer 422 is immersed in an etchant (in this embodiment, CR7 solution is used) and etched, all Cr, which is the thin film of the second layer, is etched, and as shown in FIG. Only the spacer electrode 423 which is one layer remains. This completes the formation of the spacer electrode as shown in FIG.
제6도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에서의 전극을 대량 생산키 위하여 다수의 홈이 형성된 지그의 일 실시예를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a view showing an embodiment of a jig in which a plurality of grooves are formed in order to mass-produce an electrode in a method of forming a spacer electrode of a field emission display device according to the present invention.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법은 스핀 코터, 포터레지스트, 마스크, 얼라인이 필요없는 간편한 방법이면서, 반복되는 공정없이 1회의 공정으로 스페이서의 양면에 동시에 스페이서 전극 패턴을 형성할 수 있다.As described above, the method of forming the spacer electrode of the field emission display device according to the present invention is a simple method that does not require a spin coater, a porter resist, a mask, and an alignment, and is simultaneously performed on both sides of the spacer in a single process without a repeated process. The spacer electrode pattern may be formed.
또한, 공정이 간단하고 다수의 장비가 필요없게 되어 그에 따른 단가 또한 절감할 수 있다.In addition, the process is simple and the need for a large number of equipment can be reduced, thereby reducing the cost.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20061220 Year of fee payment: 5 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |