KR100374044B1 - 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 전극 패턴 모양의 홈을 가지며 감광성 유리로 이루어진 증착용 마스크를 스페이서 위에 배열 후 증착시킴에 의하여 이루어진다.The method of forming a spacer electrode of a field emission display device according to the present invention is achieved by arranging a deposition mask made of photosensitive glass on a spacer with a groove having an electrode pattern shape.
여기서, 증착용 마스크는 감광성 유리에 원하는 스페이서 전극 형상의 마스크가 배열되는 단계와; 감광성 유리를 자외선에 수직 노광시키는 단계와; 노광 처리된 감광성 유리를 열처리시키는 단계와; 열처리된 감광성 유리가 애칭되는 단계로 이루어진다. 그리고 증착용 마스크는 다량의 스페이서 전극을 형성하기 위한 다량의 홈이 형성되어 이루어진다.Here, the deposition mask comprises the steps of arranging a mask having a desired spacer electrode shape on the photosensitive glass; Vertically exposing the photosensitive glass to ultraviolet light; Heat-treating the exposed photosensitive glass; The heat-treated photosensitive glass consists of a nicking step. The deposition mask is formed by forming a plurality of grooves for forming a large amount of spacer electrodes.
이상과 같이 본 발명은 감광성 유리를 이용하여 제작된 증착용 마스크를 스페이서에 얼라인한 후 1회의 증착만으로 원하는 스페이서 전극 패턴을 형성할 수 있다.As described above, the present invention may form a desired spacer electrode pattern by only one deposition after aligning a deposition mask manufactured using photosensitive glass to a spacer.
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 감광성 유리를 사용하여 스페이서의 전극 형성을 위한 스퍼터링 등 기타 증착방법에 이용할 수 있는 증착용 마스크를 제작하고, 그 마스크를 이용하여 1회의 증착만으로 원하는 스페이서 전극 미세 패턴을 형성할 수 있는 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of electrode formation of a spacer in a field emission device, and in particular, in forming an electrode of a spacer, a deposition mask that can be used for other deposition methods such as sputtering for forming an electrode of a spacer using photosensitive glass, The present invention relates to a method for forming a spacer electrode of a field emission display device capable of forming a desired spacer electrode fine pattern by only one deposition using the mask.
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 감광성 유리를 사용하여 스페이서의 전극 형성을 위한 스퍼터링 등 기타 증착방법에 이용할 수 있는 증착용 마스크를 제작하고, 그 마스크를 이용하여 1회의 증착만으로 원하는 스페이서 전극 미세 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 a deposition mask that can be used for forming a spacer electrode of a field emission display device in other deposition methods such as sputtering for forming an electrode of a spacer using photosensitive glass. The purpose of the present invention is to provide a method for forming a spacer electrode of a field emission display device capable of fabricating and forming a desired spacer electrode fine pattern by only one deposition using the mask.
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 방법에서의 전극형성을 위한 증착방법에 이용할 수 있는 증착용 마스크를 제작하는 방법을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a method of manufacturing a deposition mask that can be used in the deposition method for forming an electrode in the spacer electrode forming method of the field emission display device according to the present invention.
제5도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법을 나타낸 도면.5 is a view showing a spacer electrode forming method of a field emission display device according to the present invention.
제6도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에서 다량의 스페이서 전극을 형성하기 위한 다량의 홈을 갖는 증착용 마스크의 일 실시예를 나타낸 도면.6 is a view showing an embodiment of a deposition mask having a large amount of grooves for forming a large amount of spacer electrodes in the method for 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:증착용 마스크 420:감광성 유리410: deposition mask 420: photosensitive glass
430:노광된 부분 440:홈430: exposed part 440: groove
450:수직 노광450: Vertical Exposure
상기의 목적을 달서하기 위하여 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법은 전극 패턴 모양의 홈을 가지며 감광성 유리로 이루어진 증착용 마스크를 스페이서 위에 배열 후 증착시킨 점을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of forming a spacer electrode of the field emission display device according to the present invention is characterized in that a deposition mask made of photosensitive glass having an electrode pattern shape groove is deposited on the spacer and then deposited.
여기서, 상기 증착용 마스크는 감광성 유리에 원하는 스페이서 전극 형상의 마스크가 배열되는 단계와;Here, the deposition mask is a step of arranging a mask having a desired spacer electrode shape on the photosensitive glass;
상기 감광성 유리를 자외선으로 수직 노광시키는 단계와;Vertically exposing the photosensitive glass with ultraviolet light;
상기 노광 처리된 감광성 유리를 열처리하는 단계와;Heat-treating the exposed photosensitive glass;
상기 열처리된 감광성 유리를 애칭하는 단계로 이루어지는 점을 그 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a step of nicking the heat-treated photosensitive glass.
또한, 상기 증착용 마스크는 다량의 스페이서 전극을 형성하기 위한 다량의 홈이 형성되어 이루어진 점을 그 특징으로 한다.In addition, the deposition mask is characterized in that a large amount of grooves for forming a large amount of spacer electrodes are formed.
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.
제4도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에서의 전극형성을 위한 증착방법에 이용할 수 있는 증착용 마스크를 제작하는 방법을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a method of manufacturing a deposition mask that can be used in the deposition method for forming an electrode in the spacer electrode forming method of the field emission display device according to the present invention.
도4를 참조하면, 우선 도4의 (a)와 같이 원하는 스페이서 전극 형상대로 크롬(Cr)마스크(410)를 준비한 다음 감광성 유리(420)에 상기 크롬 마스크를 얼라인시키고 약 312㎚ 의 파장대를 가지는 자외선으로 상기 감광성 유리(420)를 수직 노광(450)시킨다.Referring to FIG. 4, first, a chromium (Cr) mask 410 is prepared in a shape of a desired spacer electrode as shown in FIG. The vertical exposure 450 of the photosensitive glass 420 with the ultraviolet light.
노광이 완료되면 도4의 (b)와 같이 자외선이 조사된 표면의 결정화를 위하여 상기 감광성 유리(420)를 약 500℃ 에서 1시간정도 열처리하고 다시 서서히 약 600℃ 열처리한다.After the exposure is completed, the photosensitive glass 420 is heat treated at about 500 ° C. for about 1 hour for crystallization of the surface irradiated with ultraviolet rays as shown in FIG.
열처리가 끝나면 도4의 (c)와 같이 상기 감광성 유리(420)를 약 10%HF 용액에서 애칭하여 노광된 부분(430)을 제거함으로써 관통되는 홈(440)이 형성되어 증착용 마스크의 제작이 완료된다.After the heat treatment, as shown in (c) of FIG. 4, the photosensitive glass 420 is etched in about 10% HF solution to remove the exposed portion 430, thereby forming a through hole 440. Is done.
상기 증착용 마스크에 다량의 홈을 형성하면 다수의 스페이서에 스페이서 전극을 형성할 수 있다.If a large amount of grooves are formed in the deposition mask, spacer electrodes may be formed in a plurality of spacers.
상기 증착용 마스크의 홈의 폭은 대략 50~200㎛ 범위로 형성되고, 관통되는 깊이는 상기 감광성 유리(520)의 두께에 의존된다.The width of the groove of the deposition mask is formed in the range of approximately 50 ~ 200㎛, the depth of penetration depends on the thickness of the photosensitive glass 520.
또한 상용의 자외선으로서 노광할 수 있는 감광성 유리의 두께는 현재 100㎛ 에서 2.5mm 정도까지 가능하므로 이 범위에서 자유롭게 선택할 수 있다.In addition, since the thickness of the photosensitive glass which can be exposed as a commercial ultraviolet ray is currently possible from about 100 micrometers to about 2.5 mm, it can select freely in this range.
제5도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a spacer electrode forming method of the field emission display device according to the present invention.
도5을 참조하면, 우선 전극을 형성하고자 하는 스페이서의 한쪽면에 증착용 마스크(510)를 얼라인하고 스퍼터링이나 기타 증착 방법(530)을 이용하여 스페이서 전극 재료(540)를 원하는 두께(예를 들면 500~3000 Å정도)로 증착한 다음 상기 증착용 마스크(510)를 제거하면 스페이서 전극형성이 완료된다.Referring to Fig. 5, first, the deposition mask 510 is aligned on one side of the spacer on which the electrode is to be formed, and the spacer electrode material 540 is formed to have a desired thickness (eg, sputtering or other deposition method 530). For example, the deposition is performed at about 500 to 3000 mV, and then the deposition mask 510 is removed to form a spacer electrode.
다음에 스페이서 전극이 형성된 반대면에도 스페이서 전극을 형성해야 하므로 스페이서를 뒤집은 후 앞에서 서술한 동일한 방법을 이용하여 스페이서의 전극을 형성하면 양면 모두 전극 형성이 완성된다.Next, since the spacer electrode must be formed on the opposite side on which the spacer electrode is formed, the electrode of the spacer is formed by inverting the spacer and forming the electrode of the spacer using the same method as described above.
제6도는 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법에서 다량의 스페이서 전극을 형성하기 위한 다량의 홈을 갖는 증착용 마스크의 일 실시예를 나타낸 도면이다.6 is a view showing an embodiment of a deposition mask having a large amount of grooves for forming a large amount of spacer electrodes in the method for forming a spacer electrode of the field emission display device according to the present invention.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 전계 방출형 표시 소자의 스페이서 전극 형성 방법은 감광성 유리를 이용하여 제작된 증착용 마스크를 스페이서에 얼라인한 후 1회의 증착만으로 원하는 스페이서 전극 패턴을 형성할 수 있다.As described above, the spacer electrode forming method of the field emission display device according to the present invention may form a desired spacer electrode pattern by only one deposition after aligning a deposition mask fabricated using photosensitive glass to a spacer.
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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