KR100380231B1 - Structure and manufacturing method for a exhaust pipe of field emission display - Google Patents

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KR100380231B1
KR100380231B1 KR10-2001-0000080A KR20010000080A KR100380231B1 KR 100380231 B1 KR100380231 B1 KR 100380231B1 KR 20010000080 A KR20010000080 A KR 20010000080A KR 100380231 B1 KR100380231 B1 KR 100380231B1
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Abstract

전계방출소자의 배기관 구조 및 제조방법에 관하여 게시된다. 본 발명에 따른 전계방출소자의 배기관 구조는 상부기판 상에 도포되는 로우어 프리트 글래스; 로우어 프리트 글래스 상에 형성되는 미들 프레임; 미들 프레임의 일측에 소정의 개구부가 형성되며, 개구부에 삽입형성되어 패널과 병렬배치를 이루는 배기관; 배기관이 삽입된 미들 프레임 상에 도포되는 어퍼 프리트 글래스; 어퍼 프리트 글래스 상에 합착되는 하부기판으로 이루어진다. 본 발명에 따른 전계방출소자의 배기관 제조방법은 상부기판 상에 로우어 프리트 글래스가 도포되는 단계; 로우어 프리트 글래스 상에 미들 프레임이 형성되는 단계; 미들 프레임의 일측에 소정의 개구부가 형성되며, 개구부내에 튜브가 삽입되는 단계; 튜브가 삽입된 미들 프레임 상에 어퍼 프리트 글래스가 도포되는 단계; 상부기판 상에 게터가 장착되는 단계; 상부기판과 하부기판이 합착되어 실링되는 단계를 포함한다.The exhaust pipe structure and the manufacturing method of the field emission device are published. The exhaust pipe structure of the field emission device according to the present invention comprises a lower frit glass applied on the upper substrate; A middle frame formed on the lower frit glass; A predetermined opening is formed at one side of the middle frame and inserted into the opening to form a parallel arrangement with the panel; Upper frit glass applied onto a middle frame into which an exhaust pipe is inserted; The lower substrate is bonded to the upper frit glass. The exhaust pipe manufacturing method of the field emission device according to the present invention comprises the steps of applying a lower frit glass on the upper substrate; Forming a middle frame on the lower frit glass; A predetermined opening is formed at one side of the middle frame, and a tube is inserted into the opening; Applying upper frit glass onto the middle frame into which the tube is inserted; Mounting a getter on the upper substrate; And bonding the upper substrate and the lower substrate to be bonded.

따라서, 배기관이 패널에 병렬배치되므로써 배기효율이 좋아지고, 공정시간이 감소된다.Therefore, since exhaust pipes are arranged in parallel on the panel, the exhaust efficiency is improved and the process time is reduced.

Description

전계방출소자의 배기관 구조 및 제조방법{STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD FOR A EXHAUST PIPE OF FIELD EMISSION DISPLAY}STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD FOR A EXHAUST PIPE OF FIELD EMISSION DISPLAY}

본 발명은 전계방출소자에 관한 것으로, 상세하게는 배기관이 상부전극에 형성되며, 상기 배기관이 패널과 병렬배치되는 전계방출소자의 배기관 구조 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission device, and more particularly, to an exhaust pipe structure and a manufacturing method of the field emission device in which the exhaust pipe is formed on the upper electrode, the exhaust pipe is arranged in parallel with the panel.

일반적으로, 전계방출소자는 에미터 팁의 날카로운 부분에 전계가 집중되는 현상을 이용하여 비교적 낮은 전압, 예를 들어 5~10V 정도의 전압을 인가하여 터널효과에 의한 냉전자를 방출시키는 소자로서, 이를 이용하여 형성되는 전계방출소자는 음극선관의 고선명성과 액정표시장치(liquid crystal display)의 경박형의 장점을 모두 갖추고 있어 차세대 표시장치로서 주목받고 있다.In general, the field emission device is a device that emits cold electrons due to the tunnel effect by applying a relatively low voltage, for example, a voltage of about 5 to 10V by using a phenomenon in which the electric field is concentrated on the sharp part of the emitter tip. The field emission device formed by using both the high definition of the cathode ray tube and the light and thin advantages of the liquid crystal display have attracted attention as a next generation display device.

특히, 전계방출소자는 경박형의 제작이 가능할 뿐만 아니라, 액정표시장치의 결정적인 단점인 공정수율, 제조단가 및 대형화의 문제점들을 해결할 수 있다.In particular, the field emission device can not only manufacture a light and thin type, but also solve the problems of process yield, manufacturing cost, and enlargement, which are crucial disadvantages of the liquid crystal display.

상기 전계방출소자는 기본적으로 형광물질이 도포되어 있는 상부전극과 음극선 방출소자가 구비되는 하부전극이 소정 거리 이격되어 형성되며, 결합시 그 사이에 형성된 공간을 진공상태로 유지하고, 상기 상부전극과 하부전극간에 수 킬로볼트 또는 수백 볼트의 전압을 걸어주면, 상기 하부전극에 구비되는 음극선 방출소자에서 음극성 전자가 강하게 방출되어 상기 상부전극 상에 도포되어 있는 형광물질에 충돌함을써, 상기 형광물질이 발광하도록 하는 셀들로 구성된다.The field emission device is basically formed by separating the upper electrode coated with a fluorescent material and the lower electrode provided with a cathode ray emitting device by a predetermined distance, and maintaining a space formed therebetween in a vacuum state, When a voltage of several kilovolts or hundreds of volts is applied between the lower electrodes, the cathode electrons are strongly emitted from the cathode ray emitting device provided in the lower electrode, thereby colliding with the fluorescent material applied on the upper electrode. It consists of cells that cause the material to emit light.

이하, 첨부된 도 1 및 도 3을 참조하여 종래 전계방출소자에 관해 설명하고자 한다.Hereinafter, a conventional field emission device will be described with reference to FIGS. 1 and 3.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부전극(110)이 형성된 기판(100) 상에 절연층(120), 게이트 전극(130) 및 에미터(140) 등이 형성된다. 또한, 상부전극(160)이 형성된 기판(170) 상에 형광체(150) 등이 형성된다. 그리고, 상기 하부전극(110)과 상부전극(160)이 소정 거리 이격되도록 스페이서(180)가 지지하고 있다.First, as shown in FIG. 1, the insulating layer 120, the gate electrode 130, the emitter 140, and the like are formed on the substrate 100 on which the lower electrode 110 is formed. In addition, the phosphor 150 and the like are formed on the substrate 170 on which the upper electrode 160 is formed. The spacer 180 is supported so that the lower electrode 110 and the upper electrode 160 are spaced apart from each other by a predetermined distance.

보다 상세히 설명하면, 상기 하부전극(110) 및 게이트 전극(130)에 충분한 전압이 인가되면, 이로 인해 강한 전계가 형성된다. 그러면, 상기 에미터(140)에서 양자역학적 터널링 현상에 의해 전자들이 진공중으로 방출된다. 이때, 전계방출어레이(FEA: field emitter array)는 게이트 전극(130)과 하부전극(110)을 통해 메트릭스 어드레스되며, 게이트 전극(130)에 전압이 걸리는 시간동안 전자가 방출된다.In more detail, when sufficient voltage is applied to the lower electrode 110 and the gate electrode 130, a strong electric field is formed thereby. Then, the electrons are released into the vacuum by the quantum mechanical tunneling phenomenon in the emitter 140. In this case, a field emitter array (FEA) is matrix addressed through the gate electrode 130 and the lower electrode 110, and electrons are emitted during a time when a voltage is applied to the gate electrode 130.

그런 다음, 상기 상부전극(160)의 강한 전압에 의해, 상기 전자들이 상부전극(160) 상에 형성되는 형광체(150)에 높은 에너지를 가지고 충돌하여 발광하게 된다.Then, due to the strong voltage of the upper electrode 160, the electrons collide with the phosphor 150 formed on the upper electrode 160 with high energy to emit light.

상기 전계방출소자에서 전자 방출원인 전계방출어레이는 에미터(140)와 게이트 전극(130) 사이를 서브 마이크론(sub-micron) 정도로 유지시키며, 상기 에미터(140)와 게이트 전극(130) 사이에는 107V/cm 정도의 고전계가 인가된다. 이때, 상기 에미터(140)와 게이트 전극(130) 사이의 서브 마이크론의 아주 짧은 거리를 고진공으로 확실하게 유지하지 않으면 방전 및 진공 절연 파괴 등이 일어날 수 있다. 또한, 패널 내부의 진공이 좋지 않으면, 패널 내부에 존재하고 있는 중성 입자들이 방출전자와 충돌하여 양이온을 발생시켜 양이온들이 팁으로 스퍼터링되어 소자를 열화시킨다. 또한, 가속전자가 잔류 중성가스와 충돌하여 에너지를 잃어 형광막에 충돌하면, 발광 휘도가 낮아지기도 한다.The field emission array, which is an electron emission source in the field emission device, maintains a distance between the emitter 140 and the gate electrode 130 at a sub-micron level, and between the emitter 140 and the gate electrode 130. A high field of about 10 7 V / cm is applied. At this time, if the very short distance of the submicron between the emitter 140 and the gate electrode 130 is not reliably maintained at high vacuum, discharge and vacuum dielectric breakdown may occur. In addition, if the vacuum inside the panel is not good, the neutral particles present in the panel collide with the emitting electrons to generate cations, which sputters to the tip and degrades the device. In addition, when the accelerating electrons collide with the residual neutral gas to lose energy and collide with the fluorescent film, the emission luminance may be lowered.

이와 같은 이유로 전계방출소자의 패널 내부가 고진공으로 유지되는 것이 패널의 특성을 좌우하는 가장 중요한 해결과제이다.For this reason, maintaining the inside of the panel of the field emission device in a high vacuum is the most important task that influences the characteristics of the panel.

도 2는 종래 전계방출소자의 패널내부를 대기 중에서 진공 펌프를 사용하여 진공 패키징하는 개략도를 나타낸다.2 shows a schematic diagram of vacuum packaging a panel of a conventional field emission device using a vacuum pump in the air.

도 2에 도시된 바와 같이, 하부전극(110) 상에 제1 프리트 글래스(200)를 디스펜싱(dispensing)하여 배기관(tube;210)을 세운다. 그리고, 스페이서(180)가 형성된 상부전극(160)의 주변부에 제2 프리트 글래스(220)를 디스펜싱(dispensing)하여 각각 건조시킨다. 상기 상부전극(160)에 디스펜싱하는 제2 프리트 글래스(220)의 높이는 최종 패넬의 갭보다 약 1~2mm 더 높게하여 가소결시, 30~40% 줄어드는 높이를 감안하여 형성한다. 그리고, 상기 상부전극(160) 및 하부전극(110)에 얼라인(align)을 수행한다. 그런 다음, 본 소결시 상기 상부전극(160) 및 하부전극(110)을 압착 및 클램핑(clamping)을 수행함으로써 최종 패널의 갭을 형성한다. 부연하면, 본소결시 준비된 패널을 가열로에 이동시키고, 가소결 온도보다 높은 약 400~450℃에서 수행한다.As shown in FIG. 2, the exhaust pipe 200 is erected by dispensing the first frit glass 200 on the lower electrode 110. In addition, the second frit glass 220 is dispensed to the periphery of the upper electrode 160 where the spacer 180 is formed, and then dried. The height of the second frit glass 220 dispensed to the upper electrode 160 is formed to be about 1 to 2 mm higher than the gap of the final panel to allow for 30 to 40% reduction during plastic sintering. In addition, the upper electrode 160 and the lower electrode 110 are aligned. Then, during main sintering, the gap of the final panel is formed by pressing and clamping the upper electrode 160 and the lower electrode 110. In other words, the panels prepared at the time of main sintering are transferred to a heating furnace and performed at about 400 to 450 ° C. higher than the sintering temperature.

이때, 고온의 산소 분위기에서 본소결시, 전계방출소자의 하부전극, 절연층, 게이트 전극 및 에미터등의 소자가 대기중의 산소, 탄소등과 반응하여 발광특성이 약해진다. 따라서, 전계방출소자의 발광특성을 향상시키기 위해 이널트 가스(inert gas;230)를 패널 내부 및 가열로 전체에 흘려 고온 공정 중에도 소자들이 산소와 반응하지 못하도록 한다.At this time, when the main sintering is performed in a high temperature oxygen atmosphere, devices such as the lower electrode, the insulating layer, the gate electrode, and the emitter of the field emission device react with oxygen, carbon, etc. in the air, and the light emission characteristics are weakened. Accordingly, in order to improve the light emitting characteristics of the field emission device, an inert gas 230 is flowed into the panel and the entire furnace to prevent the devices from reacting with oxygen even during a high temperature process.

도 3은 배기관을 장착한 패널의 진공 패키징 공정을 수행하는 일실시예를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an embodiment of performing a vacuum packaging process of a panel equipped with an exhaust pipe.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패널에는 진공펌프(300)가 구비된다. 상기 패널은 펌핑을 하는 동시에 가열하여 패널 내부의 불순물을 제거한다. 상기 패널은 가열장치(310)에 의해 가열되며, 상기 패널이 적절한 진공도에 도달한 경우, 배기관(210)의 중간을 국부 가열장치(320)로 가열하여 녹인 다음(핀치오프(pinch off)공정), 상기 패널을 챔버와 격리시켜 독립된 패널을 완성시킨다.As shown in Figure 3, the panel is provided with a vacuum pump (300). The panel is pumped and heated to remove impurities inside the panel. The panel is heated by the heating device 310, and when the panel reaches the appropriate degree of vacuum, the middle of the exhaust pipe 210 is heated and melted by the local heating device 320 (pinch off process). The panel is isolated from the chamber to complete an independent panel.

그러나, 격리된 패넬의 내부 진공도가 핀치오프 공정시 진공도가 저하되기 때문에 패널 내부에 미리 장착되는 게터(330)를 고온 활성화시켜 진공도를 회복시키고 최종 패널을 완성시킨다.However, since the degree of vacuum of the isolated panel decreases during the pinch-off process, the getter 330 pre-mounted inside the panel is activated at a high temperature to recover the degree of vacuum and complete the final panel.

그런데, 이러한 진공패키징 공정은 몇가지 문제점을 가지고 있다.However, this vacuum packaging process has some problems.

첫째, 본소결시 패널이 고온에 노출되기 때문에 이널트 가스를 주입하여도 산소에 의한 에미터의 산화 및 다른 기체와의 반응으로 인한 특성 저하가 발생한다. 또한, 상기 튜브를 프리트 글래스를 사용하여 하부전극 뒤편에 부착하는 공정을 통해 프리트 글래스에 포함된 유기 바인더(binder)에 의해 하부전극의 소자가 오염될 위험이 있다. 에미터 소자의 손상은 패널의 수명에 직접적인 영향을 주므로, 전계방출소자에서는 가장 치명적인 중요한 문제 중의 하나이다.First, since the panel is exposed to high temperature during the main sintering, the injection of an ignit gas also causes deterioration of characteristics due to oxidation of the emitter by oxygen and reaction with other gases. In addition, there is a risk that the element of the lower electrode is contaminated by the organic binder included in the frit glass through the process of attaching the tube to the rear electrode using the frit glass. Damage to the emitter element directly affects the lifetime of the panel, which is one of the most critical problems in the field emission device.

둘째, 배기관이 패널의 방향과 직각으로 설치되기 때문에 펌프를 통한 배기효율이 저하된다. 이러한 경우, 배기 시간이 길어짐으로써, 공정시간이 길어지게된다. 따라서, 전계방출소자가 상업적인 목적으로는 불리한 일면을 갖게 된다.Second, since the exhaust pipe is installed at right angles to the direction of the panel, the exhaust efficiency through the pump is reduced. In this case, the exhaust time is long, so that the process time is long. Therefore, the field emission device has one disadvantage that is for commercial purposes.

셋째, 상기 배기관의 직각으로 설치되는 것은 패널의 두께가 두꺼워지는 요인이 된다. 상기 패널의 두께가 커지는 것은 박형의 디스플레이를 지향하고 있는 디스플레이 산업의 흐름과 배치되는 문제이다.Third, the installation at a right angle of the exhaust pipe becomes a factor of thickening of the panel. Increasing the thickness of the panel is a problem that is disposed with the flow of the display industry that is oriented toward thin displays.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 효과적으로 해결하기 위해, 배기관내부의 기체의 흐름이 배기관과 병렬이 되도록 상기 배기관을 패널에 병렬 배치하는 전계방출소자의 배기관 구조 및 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in an effort to provide an exhaust pipe structure and a manufacturing method of a field emission device for arranging the exhaust pipes in parallel so that the flow of gas in the exhaust pipe is parallel to the exhaust pipes in order to effectively solve the problems of the prior art. have.

도 1은 종래 전계방출소자의 내부단면 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the internal cross-sectional structure of a conventional field emission device.

도 2는 종래 전계방출소자의 패널내부를 대기 중에서 진공 펌프를 사용하여 진공 패키징하는 개략도를 나타낸다.2 shows a schematic diagram of vacuum packaging a panel of a conventional field emission device using a vacuum pump in the air.

도 3은 배기관을 장착한 패널의 진공 패키징 공정을 수행하는 일실시예를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an embodiment of performing a vacuum packaging process of a panel equipped with an exhaust pipe.

도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 전계방출소자의 제조방법의 일실시예를 나타내는 도면이다.4 to 10 is a view showing an embodiment of a method of manufacturing a field emission device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

400 : 상부기판 410 : 상부전극400: upper substrate 410: upper electrode

420 : 미들프레임 700 : 배기관420: middle frame 700: exhaust pipe

430 : 어퍼 프리트 글래스 440 : 압착판430: upper fritted glass 440: pressing plate

900 : 게터900: getter

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 상부기판 상에 도포되는 로우어 프리트 글래스; 상기 로우어 프리트 글래스 상에 형성되는 미들 프레임; 상기 미들 프레임의 일측에 소정의 개구부가 형성되며, 상기 개구부에 삽입형성되어 패널과 병렬배치를 이루는 배기관; 상기 배기관이 삽입된 미들 프레임 상에 도포되는 어퍼 프리트 글래스; 상기 어퍼 프리트 글래스 상에 합착되는 하부기판을 포함한다. 본 발명의 다른 일면은 상부기판 상에 로우어 프리트 글래스가 도포되는 단계; 상기 로우어 프리트 글래스 상에 미들 프레임이 형성되는 단계; 상기 미들 프레임의 일측에 소정의 개구부가 형성되며, 상기 개구부내에 튜브가 삽입되는 단계; 상기 튜브가 삽입된 상기 미들 프레임 상에 어퍼 프리트 글래스가 도포되는 단계; 상기 상부기판 상에 게터가 장착되는 단계; 상기 상부기판과 하부기판이 합착되어 실링되는 단계를 포함한다.One surface of the present invention for achieving the above technical problem is a lower frit glass applied on the upper substrate; A middle frame formed on the lower frit glass; A predetermined opening is formed at one side of the middle frame and inserted into the opening to form a parallel arrangement with the panel; Upper frit glass applied to the middle frame into which the exhaust pipe is inserted; And a lower substrate bonded to the upper frit glass. Another aspect of the invention the step of applying a lower frit glass on the upper substrate; Forming a middle frame on the lower frit glass; A predetermined opening is formed at one side of the middle frame, and a tube is inserted into the opening; Applying upper frit glass onto the middle frame into which the tube is inserted; Mounting a getter on the upper substrate; And bonding the upper substrate and the lower substrate to be bonded to each other.

이하, 첨부된 도 4 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 전계방출소자의 배기관구조 및 형성방법에 대하여 설명하고자 한다.Hereinafter, an exhaust pipe structure and a method of forming the field emission device of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 10.

도 4에 도시된 바와 같이, 상부기판(400) 상에 형광체 도포 및 메탈백(metal back) 등의 형광체 프로세스(process)를 마친 다음, 프리트 글래스(410)가 도포된다.As shown in FIG. 4, after the phosphor is coated on the upper substrate 400 and a phosphor process such as a metal back, a frit glass 410 is applied.

이러한 경우, 상기 프리트 글래스(410)만으로는 상부기판(400)과 하부기판(미도시) 사이의 갭을 1mm 이상으로 유지하기가 어렵다. 그러나, 상기 상부기판 (400)과 하부기판(미도시) 사이의 간격이 1mm 이상 유지해야 고전압 인가가 가능하기 때문에 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부기판(400)과 하부기판(미도시) 사이에 글래스 재질의 미들 프레임(middle frame;420)을 사용하는 것이 상기 상부기판 (400)과 하부기판(미도시) 사이의 간격을 유지하는데 효과적이다.In this case, it is difficult to maintain the gap between the upper substrate 400 and the lower substrate (not shown) by more than 1 mm using only the frit glass 410. However, since the interval between the upper substrate 400 and the lower substrate (not shown) must be maintained at least 1 mm to enable high voltage, as shown in FIG. 5, the upper substrate 400 and the lower substrate (not shown). The use of a middle frame 420 made of glass material is effective to maintain the gap between the upper substrate 400 and the lower substrate (not shown).

따라서, 상기 상부기판(400) 상에 도포되는 프리트 글래스(410) 즉, 상기 미들 프레임(420) 하에 도포되는 프리트 글래스(410)를 로우어 프리트 글래스(lower frit glass)라고 하며, 상기 미들 프레임(420) 상에 도포되는 프리트 글래스를 어퍼 프리트 글래스(upper frit glass)라 한다.Therefore, the frit glass 410 applied on the upper substrate 400, that is, the frit glass 410 applied under the middle frame 420 is called a lower frit glass, and the middle frame ( The frit glass applied onto the 420 is referred to as upper frit glass.

한편, 상기 상부전극(400) 상에 로우어 프리트 글래스(410)를 도포한다. 이러한 경우, 상기 로우어 프리트 글래스(410)의 두께는 600~800㎛ 정도가 적당하며, 상기 로우어 프리트 글래스(410)를 두번에 나누어 도포하는 것이 바람직하다. 부연하면, 상기 로우어 프리트 글래스(410)를 1차 도포하고 건조시켜 높이가 약 300~400㎛ 되도록 한다. 그런 다음, 2차 로우어 프리트 글래스(410)를 도포하여 높이가 약 600~800㎛ 되도록 형성한다. 이때, 상기 2차 로우어 프리트 글래스(410)가점성을 유지하고 있을때 미들 프레임(420)을 장착하고 건조시킨다. 이러한 경우, 상기 미들 프레임(420)까지의 높이가 목표하는 높이보다 200~300㎛ 낮게 형성한다.Meanwhile, a lower frit glass 410 is coated on the upper electrode 400. In this case, the thickness of the lower frit glass 410 is preferably about 600 ~ 800㎛, it is preferable to apply the lower frit glass 410 in two divided. In other words, the lower frit glass 410 is first applied and dried to have a height of about 300 to 400 μm. Then, the secondary lower frit glass 410 is applied to form a height of about 600 ~ 800㎛. At this time, when the secondary lower frit glass 410 maintains viscosity, the middle frame 420 is mounted and dried. In this case, the height to the middle frame 420 is formed 200 ~ 300㎛ lower than the target height.

상기 로우어 프리트 글래스(410)를 두번에 나누어 도포하는 이유는 다음과 같다.The reason for applying the lower frit glass 410 in two portions is as follows.

종래에는 로우어 프리트 글래스(410)가 점성인 상태에서 미들 프레임(420)을 상기 로우어 프리트 글래스(410) 상에 형성시키고, 건조시킨다. 그러면, 상기 로우어 프리트 글래스(410) 속의 바인더 또는 에어(air)들이 상기 미들 프레임(420)에 의해 눌려 빠져나가면서 상기 상부전극 표면에 보이드(void)가 발생되는 문제점이 발생된다.Conventionally, a middle frame 420 is formed on the lower frit glass 410 in a state where the lower frit glass 410 is viscous and dried. Then, the binder or air in the lower frit glass 410 is pressed out by the middle frame 420, a problem occurs that the void (void) is generated on the upper electrode surface.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해 상기 로우어 프리트 글래스의 1차 도포 및 건조과정을 거친 다음, 2차 프리트 글래스의 도포 및 프레임 장착등의 공정을 수행하므로써 보이드 문제를 해결할 수 있다.Therefore, in order to solve the problem, the void problem can be solved by performing the first coating and drying process of the lower frit glass, followed by the second frit glass coating and frame mounting.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 미들 프레임(420)의 일측에 소정의 배기관을 삽입할 수 있는 개구부를 형성한다. 이러한 경우, 상기 개구부는 삽입되는 배기관(미도시)의 직경보다 10% 정도 더 큰 폭으로 형성시킨다. 이때, 와터젯(water jet)방법을 이용하면, 상기 미들 프레임(420)이 열적인 충격을 받지 않고도 상기 개구부를 손쉽게 형성할 수 있다.As illustrated in FIGS. 5A and 5B, an opening through which a predetermined exhaust pipe may be inserted is formed at one side of the middle frame 420. In this case, the opening is formed to be about 10% wider than the diameter of the exhaust pipe (not shown) to be inserted. In this case, using the water jet method, the opening may be easily formed without the middle frame 420 being thermally impacted.

도 6을 참조하면, 상기 미들 프레임(420)에 형성된 개구부의 바닥에 소정의 프리트 글래스(600)를 적당량 도포하여, 배기관이 개구부에 잘 부착되도록 한다.Referring to FIG. 6, an appropriate amount of frit glass 600 is applied to the bottom of the opening formed in the middle frame 420 so that the exhaust pipe is attached to the opening well.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 개구부내에 도포되어 있는 로우어프리트 글래스(600)의 점성이 남아 있는 상태에서 배기관(700)을 상기 개구부에 끼워넣은 다음 상기 프리트 글래스(600)를 120℃의 온도에서 약 5분동안 건조과정을 수행시키면, 상기 배기관(700)이 떨어지거나 비틀림이 없어진다. 이러한 경우, 상기 배기관(700)이 패널과 병렬로 배치되면 상기 패널 내부에 흐르던 기체가 상기 배기관(700)으로 쉽게 빠져나갈 수 있어 배기효율이 좋아지는 잇점이 있다.As shown in FIGS. 7A and 7B, the exhaust pipe 700 is inserted into the opening while the viscosity of the lower frit glass 600 applied in the opening remains, and then the frit glass 600 is inserted into the opening 120. When the drying process is performed at a temperature of about 5 minutes for about 5 minutes, the exhaust pipe 700 is dropped or distorted. In this case, when the exhaust pipe 700 is disposed in parallel with the panel, the gas flowing inside the panel can easily escape to the exhaust pipe 700, thereby improving the exhaust efficiency.

그리고, 상기 미들 프레임(420)에 상기 배기관(700)이 병렬로 배치된 다음, 1차 소결 공정이 수행된다. 상기 1차 소결 공정은 상기 미들 프레임(420)이 완전히 소결될때까지 수행된다. 상기 1차 소결 공정이 완료되면, 상기 로우어 프리트 글래스(410)의 높이는 30~40%정도 축소된다. 이러한 경우, 상기 상부전극(400)상에 형성된 프리트 글래스의 높이는 상기 축소된 로우어 프리트 글래스(410)의 높이에 미들 프레임(420)의 높이를 합산한 값이 된다. 이때, 상기 1차 소결공정이 완료된 상부기판(400)에 형성된 미들 프레임(420)까지의 높이는 원하는 패널의 간격에서 200~300㎛를 뺀 높이로 유지되는 것이 적당하다.In addition, the exhaust pipe 700 is disposed in parallel on the middle frame 420, and then a first sintering process is performed. The first sintering process is performed until the middle frame 420 is completely sintered. When the primary sintering process is completed, the height of the lower frit glass 410 is reduced by about 30 to 40%. In this case, the height of the frit glass formed on the upper electrode 400 is a value obtained by adding the height of the middle frame 420 to the height of the reduced lower frit glass 410. At this time, the height to the middle frame 420 formed on the upper substrate 400, the primary sintering process is completed is preferably maintained at a height minus 200 ~ 300㎛ from the interval of the desired panel.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 미들 프레임(420) 상에 어퍼 프리트 글래스(430)를 도포하고, 가소결 공정을 수행한다. 상기 가소결 공정은 사용하는 바인더의 번아웃(burn out) 조건에 따라 다르나, 통상 300℃ 내외에서 1시간 가량 소요된다. 이러한 과정을 거친 상기 어퍼 프리트 글래스(430)의 높이는 20~30% 정도 축소된다. 따라서, 상기 어퍼 프리트 글래스(430) 높이의 축소를 염두에 두고, 상기 어퍼 프리트 글래스(430)를 도포해야 한다. 이러한 경우, 상기 어퍼 프리트 글래스(430)의 높이는 대략 400~500㎛ 정도가 적당하다.As shown in FIG. 8, the upper frit glass 430 is coated on the middle frame 420, and a sintering process is performed. The presintering process depends on the burnout conditions of the binder used, but usually takes about 1 hour at around 300 ° C. The height of the upper frit glass 430 after this process is reduced by about 20 to 30%. Therefore, the upper frit glass 430 should be applied with the reduction in the height of the upper frit glass 430 in mind. In this case, the height of the upper frit glass 430 is preferably about 400 ~ 500㎛.

도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 어퍼 프리트 글래스(430)의 가소결 공정이 완료되면, 상기 상부전극(400)에 게터(900)를 장착한다. 이때, 상기 게터(900)는 실링공정에서의 고온에 의해 손상될 수 있으므로, 300~400℃의 온도에서도 쉽게 손상되지 않는 SAES에서 제공하는 ST122 또는 ST121을 사용한다.As shown in FIGS. 9A and 9B, when the pre-sintering process of the upper frit glass 430 is completed, a getter 900 is mounted on the upper electrode 400. In this case, since the getter 900 may be damaged by a high temperature in the sealing process, it uses ST122 or ST121 provided by SAES, which is not easily damaged even at a temperature of 300 to 400 ° C.

상기 게터(900)의 장착이 완료되면, 하부기판(440)을 얼라인하여, 합착한다음 최종 실링 공정을 수행한다.When the mounting of the getter 900 is completed, the lower substrate 440 is aligned, bonded, and then the final sealing process is performed.

최종 실링공정은 레이저(미도시)를 이용하여 국부적으로 어퍼 프리트 글래스(430) 표면을 따라가면서 실링공정을 완성한다. 상기 레이저 실링 공정은 종래의 실링온도보다 현저히 낮은 온도에서 가능하다. 따라서, 오염원이 상당부분 차단된다.The final sealing process is to follow the surface of the upper frit glass 430 locally using a laser (not shown) to complete the sealing process. The laser sealing process is possible at temperatures significantly lower than conventional sealing temperatures. Therefore, a large part of the pollutants are blocked.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 실링 공정이 완료된다음, 패널은 배기 및 가열 공정이 수행된다. 그런 다음, 상기 배기관(700)의 팁오프(tip-off) 공정을 수행한다. 이러한 경우, 상기 배기관(700)의 외경이 종래보다 2~3배 작기 때문에 헤터(heater)의 구조가 약간 다를 수 있지만, 기본적이 팁오프공정과 큰 차이는 없다.As shown in FIG. 10, after the laser sealing process is completed, the panel is evacuated and heated. Then, a tip-off process of the exhaust pipe 700 is performed. In this case, since the outer diameter of the exhaust pipe 700 is 2 to 3 times smaller than the conventional structure of the heater (heater) may be slightly different, there is no major difference from the tip off process.

그리고, 레이저를 이용하여 상기 게터(900)의 고온 활성화 공정을 수행한다. 레이저를 이용한 국부적인 게터(900)로의 에너지 전달은 패널 내부의 게터(900)를 별도의 공정없이 효과적으로 활성화 할 수 있다. 이러한 경우, 상기 게터(900)는 별도의 게터룸(getter room)을 설치하지 않아도 된다.Then, a high temperature activation process of the getter 900 is performed using a laser. Energy transfer to the local getter 900 using a laser can effectively activate the getter 900 inside the panel without a separate process. In this case, the getter 900 does not need to install a separate getter room.

따라서, 패널의 가까운 위치에서 병렬로 배치된 배기관(700)의 형성이 가능하다.Therefore, it is possible to form the exhaust pipes 700 arranged in parallel at the close position of the panel.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims technical spirit.

전술한 바와 같은 배기관 구조는 다양한 효과를 가지고 있다.The exhaust pipe structure as described above has various effects.

첫째, 상기 패널과 병렬 배치되기 때문에 수직 배기관에 비해 배기 효율이 뛰어나, 공정시간이 감소된다.First, since it is disposed in parallel with the panel, the exhaust efficiency is superior to that of the vertical exhaust pipe, thereby reducing the processing time.

둘째, 상기 패널과 병렬배치된 구조에 의해 박형의 디스플레이를 실현시킨다.Secondly, a thin display is realized by the structure arranged in parallel with the panel.

셋째, 상기 배기관이 상부기판의 제작공정 중에 형성되므로, 상부전극이 프리트 공정의 영향을 받지 않는다. 따라서, 에미터의 산화 또는 손상 등이 현저히 감소되어, 패널의 수명이 향상된다.Third, since the exhaust pipe is formed during the manufacturing process of the upper substrate, the upper electrode is not affected by the frit process. Thus, oxidation or damage of the emitter is significantly reduced, and the life of the panel is improved.

넷째, 상기 게터가 패널 내부에 형성됨으로써, 내부 진공이 효과적으로 유지된다.Fourth, the getter is formed inside the panel, whereby the internal vacuum is effectively maintained.

Claims (4)

상부기판 상에 도포되는 로우어 프리트 글래스;A lower frit glass applied onto the upper substrate; 상기 로우어 프리트 글래스 상에 형성되는 미들 프레임;A middle frame formed on the lower frit glass; 상기 미들 프레임의 일측에 소정의 개구부가 형성되며, 상기 개구부에 삽입형성되어 패널과 병렬배치를 이루는 배기관;A predetermined opening is formed at one side of the middle frame and inserted into the opening to form a parallel arrangement with the panel; 상기 배기관이 삽입된 미들 프레임 상에 도포되는 어퍼 프리트 글래스;Upper frit glass applied to the middle frame into which the exhaust pipe is inserted; 상기 어퍼 프리트 글래스 상에 합착되는 하부기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 배기관 구조.An exhaust pipe structure of a field emission device comprising a lower substrate bonded to the upper frit glass. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상기 미들 프레임이 제작방법이 와터젯 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 배기관 구조.And the method of manufacturing the middle frame is a jet jet method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로우어 프리트 글래스가 2회에 걸쳐 도포되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 배기관 구조.An exhaust pipe structure of a field emission device, characterized in that the lower frit glass is applied twice. 상부기판 상에 로우어 프리트 글래스가 도포되는 단계;Applying a lower frit glass on the upper substrate; 상기 로우어 프리트 글래스 상에 미들 프레임이 형성되는 단계;Forming a middle frame on the lower frit glass; 상기 미들 프레임의 일측에 소정의 개구부가 형성되며, 상기 개구부내에 튜브가 삽입되는 단계;A predetermined opening is formed at one side of the middle frame, and a tube is inserted into the opening; 상기 튜브가 삽입된 상기 미들 프레임 상에 어퍼 프리트 글래스가 도포되는 단계;Applying upper frit glass onto the middle frame into which the tube is inserted; 상기 상부기판 상에 게터가 장착되는 단계;Mounting a getter on the upper substrate; 상기 상부기판과 하부기판이 합착되어 실링되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 배기관 제조방법.And an upper substrate and a lower substrate bonded to each other to seal the upper substrate and the lower substrate.
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