KR100472686B1 - 화상 형성 장치의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해제조된 화상 형성 장치 - Google Patents

화상 형성 장치의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해제조된 화상 형성 장치 Download PDF

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Abstract

기본 삼색의 형광체를 구비한 전방판은 복수의 전자 방출 소자를 포함하고, 각각 제1 전극 및 제2 전극과, 복수의 전자 방출 소자와 접속된 복수의 열 방향 와이어 및 행 방향 와이어를 구비하는 후방판과 대향되는 화상 형성 장치의 제조 방법으로서, 후방판 상에 복수의 제1 전극 및 제2 전극을 배열하는 단계와, 각각 복수의 상기 제1 전극과 공통으로 접속되는 복수의 열 방향 와이어를 형성하는 단계와, 각각이 복수의 상기 제2 전극과 공통으로 접속되고 행 방향과 사실상 수직으로 배향되며, 간격은 열 방향 와이어의 간격보다 큰 복수의 행 방향 와이어를 형성하는 단계와, 상기 행 방향 와이어와 열 방향 와이어 사이의 각각의 교차부에서 상기 행 방향 와이어와 열 방향 와이어 사이의 절연층을 형성하는 단계와, 잉크 분사 방법에 의해 제1 전극과 제2 전극이 서로 접속되도록 적어도 금속 또는 반도체를 포함하는 액체를 도포하는 단계를 포함하고, 열 방향 와이어를 형성하는 단계는, 후방판 상에 감광성 물질 및 도전성 물질을 포함하는 막을 형성하는 단계와, 막의 소망 영역에 조사하는 단계와, 막을 패턴화하는 단계와, 패턴화된 막을 가열 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.

Description

화상 형성 장치의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 화상 형성 장치{IMAGING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF}
본 발명은 화상 형성 장치에 사용되는 매트릭스로 배열된 배선의 제조 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 그 제조 방법에 의해 제조된 화상 형성 장치에 관한 것이다.
최근 몇 년 내에, 얇은 방출형 화상 디스플레이 장치가 LCD를 대체하는 화상 디스플레이 장치로서 주목받고 있다. 방출형 화상 디스플레이 장치의 예로는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 장(field) 방출형 전자 방출 소자(FE) 또는 표면 전도형 전자 방출 소자와 같은 냉음극 전자원을 사용하고 전자 방출 소자로부터 방출된 전자로 형광체에 조사시킴으로써 발광되는 편평 패널 디스플레이 등이 있다.
상기 FE 및 표면 전도형 전자 방출 소자와 같은 냉음극을 사용하는 디스플레이 장치에서, 발광의 원리는 기본적으로 음극선관과 동일하다. 그런 이유로, 그것들은 기본적으로 음극선관과 등가의 휘도와 콘트라스트를 달성할 수 있다.
표면 전도형 전자 방출 소자를 사용하는 화상 디스플레이 장치는, 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평6-342636호, 평7-235256호, 평8-007745호, 평8-034110호, 평8-045448호, 평8-171850호, 평8-236017호, 평9-069334호, 평9-102271호, 평9-106755호, 평9-129119호, 평9-129121호, 평9-129125호, 평9-138509호, 평9-161666호, 평9-245690호, 평9-259741호, 평9-259742호, 평9-283012호, 평9-283013호, 평9-306359호, 평10-021822호, 평10-021823호, 평10-050207호, 평10-050209호, 평10-144204호 등에 기술되었다.
도9 및 도10은 상기 출원에 기술된 표면 전도형 전자 방출 소자의 일예의 개략적인 구조를 도시한다. 도11은 상기 출원에 기술된, 표면 전도형 전자 방출 소자를 사용하는 화상 디스플레이 장치의 일예의 개략적 구조도를 도시한다.
도9는 표면 전도형 전자 방출 소자의 평면도이고 도10은 표면 전도형 전자 방출 소자의 단면도이다. 도9 및 도10에서, 도면 부호 101은 절연 기판을, 104는 도전성 막을, 102 및 103은 전극을, 그리고 105는 전자 방출 영역을 나타낸다. 전자 방출 영역(105)은 간극을 가진다. 전극(102, 103) 사이에 전압이 인가되면, 전자 방출 영역(105)으로부터 전자가 방출된다.
도11에서, 도면 부호 108은 후방판을, 109는 외부 프레임을, 그리고 110은 전방판을 나타낸다. 외부 프레임(109), 후방판(108) 및, 전방판(110)의 조인트부는 도시되지 않은 저융점 유리질 프릿 등의 접착제로 밀봉되어서, 화상 디스플레이 장치의 내부를 진공으로 유지하는 외피(밀폐 용기)를 구성한다. 기판(101)은 후방판(108)에 고정된다. 표면 전도형 전자 방출 소자(113)는 기판(101) 상에 N ×M 의 매트릭스로 배열된다(N 및 M은 2 이상의 양의 정수이며 목표 디스플레이 화상 내의 화소의 수에 따라 적절하게 정해진다). 형광체는 각각의 전자 방출 소자에 대향하여 배치된다.
도11에 도시된 바와 같이, 복수의 전자 방출 소자(113)는 M 행 방향 와이어(107) 및 N 행 방향 와이어(106)를 가지는 매트릭스 형태의 배선에 접속된다. 적어도 행 방향 와이어와 열 방향 와이어 간의 교차부에 와이어 상호간의 전기적 절연을 위해 표시되지 않은 절연층이 형성된다.
형광체로 구성된 형광 막(111)은 전방판(110)의 하부면 상에 형성된다. Al 등의 금속 후면(112)은 후방판(108)에 대향하여 형광 막(111)의 표면 상에 형성된다.
컬러 디스플레이의 경우에는, 레드(R), 그린(G) 및, 블루(B)의 기본 삼색의 형광체(도시되지 않음)가 개별적으로 배치된다. 흑체(도시되지 않음)는 형광 막(111)을 형성하는 각 색상의 상기 형광체 사이에 배치된다.
상기 외피(밀폐 용기)의 내부는 10-4 ㎩ 이하의 진공압으로 유지된다. 여기에서, 일반적으로 전자 방출 소자가 형성된 기판(101)과 형광 막이 형성된 전방판(110) 사이에 수백㎛에서 수㎜의 거리로 간극이 유지된다.
상술한 화상 디스플레이 장치의 구동 방법에서, 외부 단자(Dx1 내지 Dxm, Dy1 내지 Dyn) 및 와이어(106, 107)를 통해 각각의 전자 방출 소자(113)에 전압이 인가되어서, 각 장치(113)는 전자를 방출한다. 그와 동시에, 수백V 내지 수㎸의 고전압이 외부 단자(Hv)를 통해 금속 후면(112)에 인가된다. 이것은 각 장치(113)로부터 방출된 전자를 가속시키고 각각 대응하는 색상 형광체와의 충돌을 야기시킨다. 전자는 형광체를 들뜬 상태로 만들어서 발광을 야기하고, 그로 인해 화상이 디스플레이된다.
도1은 본 발명의 제조 방법의 단계의 일예를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 제조 방법의 단계의 또 다른 일예를 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 제조 방법의 단계의 또 다른 일예를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 제조 방법의 단계의 또 다른 일예를 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 제조 방법의 단계의 또 다른 일예를 도시한 도면이다.
도6은 본 발명에서 마스크로서도 구실하는 주형의 제조 방법의 단계도이다.
도7은 잉크 분사 방법 액적 도포 장치의 개략도이다.
도8은 전자원 기판의 제조 단계의 일예를 도시한 개략도이다.
도9는 표면 전도형 전자 방출 소자의 구조를 도시한 평면도이다.
도10은 표면 전도형 전자 방출 소자의 구조를 도시한 단면도이다.
도11은 화상 형성 장치의 개략 사시도이다.
도12는 본 발명에 사용되는 형광체 및 흑체의 평면도이다.
도13은 본 발명에 의해 제조된 전자원의 평면도이다.
도14는 본 발명이 양호하게 적용될 수 있는 횡형 FE의 일예를 도시한 평면도이다.
도15는 스크린 인쇄에 사용되는 판(마스크)의 개략도이다.
도16은 스크린 인쇄로 형성된 패턴의 개략도이다.
도17은 본 발명에 의해 형성된 편평 패널 디스플레이의 사시도이다.
도18은 본 발명에 사용될 수 있는 형광체 및 흑체의 평면도이다.
도19는 본 발명에 사용될 수 있는, 화상 형성 장치 내 동력 전달 전기 회로도의 블록도이다.
도20은 본 발명에 의한 전자원 기판의 또 다른 제조 단계를 도시한 개략도이다.
도21은 본 발명에 의한 전자원 기판의 또 다른 제조 단계를 도시한 개략도이다.
도22는 측면형 전자 방출 소자의 I-V(전류-전압) 특성을 도시한 개략도이다.
상술한 냉음극형 전자 방출 소자를 사용하는 컬러 디스플레이의 편평 패널 디스플레이의 경우에, 전방판과 후방판 사이의 거리를 단축시키고, 제조를 용이하게 하고, 장치의 구동을 단순화하기 위해 이하의 두가지 사항을 만족시키는 것이 바람직하다.
두가지 사항은 아래와 같다.
(1) 적어도 하나의 냉음극이 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 형광체 각각에 할당된다. 양호하게는, 하나의 전자 방출 소자가 각 색상의 형광체에 할당된다.
(2) 전자 방출 소자는 매트릭스 구동된다.
상기 필요 조건(1)에 관하여, 횡형 전자 방출 소자(예를 들어, 도9에 도시된 표면 전도형 전자 방출 소자, 도14에 도시된 형태의 횡형 FE 등)의 경우에 장치로부터 방출된 전자는 형광체 상에 대체로 타원형으로 빔 스폿을 형성한다. 여기에 서술된 횡형 전자 방출 소자들은 각각 적어도 한 쌍의 전극이 기판상에 배치되고 전극 간에 전위차가 생성되어 상기 쌍의 전극 사이에 전자를 방출하는 장치들이다. 그리고 횡형 전자 방출 소자로부터 방출된 전자는 양극(상술된 금속 후면 등과 같은)에 의해 생성된 전기장 및 전극 간에 생성된 전기장에 의해 영향을 받는다. 그런 이유로, 횡형 전자 방출 소자로부터 방출된 전자는 상기 전극 사이의 바로 위로부터 전위측 전극을 향해 이동된 위치에서 양극에 도달한다. 또한, 전술한 바와 같이, 빔 스폿은 전극간의 전기장의 작용 때문에 타원형(수직으로 긴)으로 형성된다.
상기 필수 조건(1)에 관하여, 또한 인접한 기본 삼색의 형광체로 구성된 화소의 형상을, 디스플레이된 화상의 외관 및 화상 신호 처리의 용이성 관점에서 가능하면 정사각형에 근사하게 만드는 것이 바람직하다. 화소가 정사각형에 근사한 형상으로 형성될 때, 도12에 도시된 바와 같이, 각 색상의 형광체에 양도된 형상은 직사각형이 된다. 가장 간단하게 생각해서, 직사각형의 장측과 단측의 비는 3:1 이다.
이런 요소들로부터, 특히, 표면 전도형 전자 방출 소자 또는 횡형 FE와 같은 횡형 전자 방출 소자를 사용하는 편평 패널 디스플레이의 전방판의 경우에, 각 색상의 직사각형 형광체의 패턴을 만드는 것이 바람직하다. 그것은 형광체로부터 보다 많은 발광량을 얻도록 형광체 상에 전자 빔의 충분한 조사 영역을 얻는 것이 효과적이고, 전술된 목적으로부터 정사각형에 근사한 형태로 화소를 달성하기 위해 직사각형 패턴이 효과적이라는 것 등의 이유 때문이다.
한편, 상기 필수 조건(1) 및 필수 조건(2)와 제조의 용이성으로부터, 전자 방출 소자는 도11에 도시된 바와 같이, 횡형 전자 방출 소자를 사용하는 편평 패널 디스플레이의 후방판 상에 서로 수직을 이루는 와이어(106, 107)에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치되는 것이 바람직하다. 이런 이유로, 각 색상 형광체의 패턴이 상술한 바와 같은 직사각형인 곳에서는, 각 장치에 할당된 와이어에 의해 둘러싸인, 영역 또한 직사각형이 바람직하다.
그러나, 횡형 전자 방출 소자의 형성을 위한 영역(와이어에 의해 둘러싸인 영역)이 상술한 바와 같이 직사각형인 곳에서는, 직사각형의 단측 방향으로 동일 간격에 배열된 와이어(이하 열 방향 와이어)의 와이어 간격은 장측 방향으로 동일 간격에 배열된 와이어(이하 행 방향 와이어)의 와이어 간격보다 더 짧다. 가장 간단하게 생각해서, 전술한 바와 같이, 열 방향 와이어의 간격은 행 방향 와이어의 간격의 1/3 이다. 따라서, 열 방향 와이어의 요구 정밀도는 행 방향 와이어의 요구 정밀도보다 더 높게 된다. 또한, 열 방향 와이어의 공차 폭은 상기 정밀도를 위한 차이를 고려하여 행 방향 와이어의 공차 폭보다 더 좁다.
최근에는, 매우 넓은 영역에 고선명도의 디스플레이가 요구되고 있다. 이 요구를 만족시키도록, 와이어 폭을 감소시키는 반면 저항의 증가를 막기 위해 두께를 증가시켜야 한다.
이런 요구들에 대하여, 와이어 재료를 스퍼터링, 증착법 등에 의해 성막 후 에칭하여 와이어를 형성하는 방법은, 충분한 두께로 와이어가 형성되는 것을 허용하지 않기 때문에 넓은 영역에 적합하지 않다. 한편, 인쇄 방법(printing method)은 큰 두께와 넓은 영역에 저가로 쉽게 와이어를 형성할 수 있으나, 열 방향 와이어를 위해 전술한 요구를 만족시키기는 힘들다. 특히, 스퍼터링 방법 등은 충분한 두께로 와이어를 형성하는 것을 허용하지 않고 넓은 영역에 걸쳐 한번에 와이어 재료를 침적시키기 어렵다. 만약 와이어가 스크린 인쇄 방법(screen printing method)에 의해 형성된다면, 패턴은 단부에서 무뎌지게 될 것이고, 따라서 두께는 더 작게 되거나 또는 폭이 요구 패턴의 폭보다 더 넓게 될 것이다.
종래의 스크린 인쇄 방법에서는, 도15에 도시된 바와 같이, 기판 상에 거즈(10)(예를 들어, 금속 와이어의 직조 메쉬(mesh) 등)의 개구부를 통해 도전성 물질을 포함한 페이스트(paste)를 도포하고 가열 건조(baking)함으로써 소망 패턴이 형성된다. 도15에서 도면 부호 11은 형성된 패턴에 대응하는 개구부를 가지는 감광 유제 막을 나타낸다. 거즈(메쉬)가 존재하기 때문에, 금속 와이어는 페이스트가 통과하는 것을 방해하고, 그래서 인쇄된 와이어의 폭은 도16에 도시된 바와 같이 넓고 좁은 부분을 갖는다. 또한, 스크린 인쇄에서 페이스트는 거즈(메쉬)에 대해 스퀴지(squeegee)를 눌러서 기판 상에 도포되므로, 어떤 경우에는 패턴의 위치적 편향이 발생하기 쉽고, 정확한 패턴을 형성하기 어려웠다.
특히, 넓은 영역에, 저가로, 간단하게 표면 전도형 전자 방출 소자를 가지는 편평 패널 디스플레이를 만들기 위해 잉크 분사 방법으로, 장치를 구성하는 도전성 막(도9에서 104)을 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 도전성 막용 물질을 포함하는 액체(잉크)는 전극(102, 103)이 서로 접속되도록 도포되고 도전성 막(104)을 형성하도록 가열 건조되는 것이 바람직하다. 그리고 도전성 막부 내에 간격을 형성하도록, 전류가 전극(102, 103)을 통해 도전성 막(104)으로 흐르도록 허용된다. 결과적으로, 전술한 전자 방출 영역(105)이 만들어진다. 그러나, 잉크 분사 방법에서는 종종 액적 분사 위치의 편향이 발생되곤 했다.
도전성 막(104)을 둘러싸고 있는 와이어(특히, 상기 열 방향 와이어)가 인쇄 방법에 의해 만들어진 경우에, 배출된 액적은 잉크(액체)의 소망 위치와 가장 근접한 열 방향 와이어와 접촉하여 내부로 흡수되었다.
이것은 와이어가 일반적으로 조밀도가 부족한 인쇄에 의해 형성되었고 잉크가 그 내부로 흡수되기 쉽기 때문일 수 있다.
또한, 이 현상은 열 방향 와이어가 스크린 인쇄 방법에 의해 형성될 때 두드러지게 나타난다. 스크린 인쇄 방법에 의해 형성된 와이어는 도16을 참조하여 설명한 바와 같이, 와이어 폭에서 간헐적인, 넓고 좁은 부분을 가지는 경향이 있다. 이런 이유로, 잉크의 소망 위치에 가장 근접한 지점에 위치한 열 방향 와이어 내 와이어 폭이 넓은 곳에서, 잉크가 접촉하기가 더 용이하게 된다.
만약 액적이 상술한 바와 같이 와이어 내부로 흡수되었다면, 최악의 경우에 화소 손실이 발생하였고 이것은 디스플레이에 치명적인 결점이 될 수 있었다. 화소 손실이 발생하지 않았다 하더라도, 전자 방출 특성이 상이하고, 원하는 휘도가 달성되지 않고, 균일성이 좋지 않은 화상이 형성되는 경우가 있었다.
본 발명은 상기 문제의 관점들에서 실시되었고 장기간에 걸쳐 저가로 화소 손실 없이, 고선명도와 높은 균일성을 가지는 광역 디스플레이 화상을 실현할 수 있는, 화상 형성 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의한 화상 형성 장치의 제조 방법은, 다음 단계들을 포함한다.
특히, 본 발명에 의한 화상 형성 장치의 제조 방법의 제1 모드는 각각 서로 대향하는 제1 전극 및 제2 전극을 가지는 복수의 전자 방출 소자와 복수의 전자 방출 소자와 접속된 복수의 열 방향 와이어 및 행 방향 와이어를 포함하는 후방판이 기본 삼색의 형광체를 가지는 전방판에 대향하는 화상 형성 장치의 제조 방법으로,
(a) 후방판 상에 복수의 제1 전극 및 제2 전극을 배열하는 단계와,
(b) 공통으로 각각 복수의 상기 제1 전극과 접속되는 복수의 열 방향 와이어를 형성하는 단계와,
(c) 공통으로 각각 복수의 상기 제2 전극과 접속되고, 그 방향은 행 방향과 사실상 수직이고, 그 간격은 상기 열 방향 와이어의 간격보다 큰 복수의 행 방향 와이어를 형성하는 단계와,
(d) 상기 행 방향 와이어 및 열 방향 와이어 사이의 각각의 교차부에 상기 행 방향 와이어 및 열 방향 와이어 사이의 절연층을 형성하는 단계와,
(e) 잉크 분사 방법에 의해 상기 제1 전극과 제2 전극이 서로 접속되도록 적어도 금속 또는 반도체를 포함하는 액체를 도포하는 단계를 포함하며,
상기 열 방향 와이어를 형성하는 단계는,
상기 후방판 상에 감광성 물질 및 도전성 물질을 포함하는 막을 형성하는 단계와, 상기 막의 소망 영역에 조사하는 단계와, 상기 막을 패턴화하는 단계와, 상기 패턴화된 막을 가열 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 화상 형성 장치의 제조 방법의 제2 모드는 각각 제1 전극 및 제2 전극을 구비한 복수의 전자 방출 소자와 복수의 전자 방출 소자와 접속되는 복수의 와이어를 포함하는 후방판이 형광체를 가지는 전방판에 대향되는 화상 형성 장치의 제조 방법으로,
(a) 후방판 상에 복수의 제1 전극 및 제2 전극을 배열하는 단계와,
(b) 소망 형상의 개구를 가지는 마스크의 개구를 통해 상기 후방판 상에 감광성 물질 및 도전성 물질을 포함하는 막을 선택적으로 형성하는 단계와,
(c) 상기 막의 소망 영역에 조사하는 단계와,
(d) 상기 막을 패턴화하는 단계와,
(e) 전극과 접속되는 복수의 와이어를 형성하도록 상기 패턴화된 막을 가열 건조시키는 단계와,
(f) 상기 제1 전극 및 제2 전극이 서로 접속되도록 도전성 막을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제조 방법이 양호하게 적용될 수 있는 화상 형성 장치 구조의 일예가 도17, 도12, 도13 및 도9를 참조하여 우선 설명될 것이다. 동일 참조 부호로 표시된 부재들은 도면 사이에서 동일 요소를 나타내고 있다. 또한 X 방향과 Y 방향은 도면에서 공통이다.
도17은 본 발명이 양호하게 적용될 수 있는 화상 디스플레이 장치(편평 패널 디스플레이)의 구조를 도시한 개략도이다. 도17에서, 도면 부호 101은 후방판, 109는 외부 프레임, 그리고 110은 전방판을 표시한다. 외부 프레임(109), 후방판(101), 그리고 전방판(110)의 조인트부는 도시되지 않은 저융점 유리질 프릿 등의 접착제로 밀봉되어서, 화상 디스플레이 장치 내부 진공 유지용 외피(밀폐 용기)를 구성한다. 표면 전도형 전자 방출 소자(113)는 후방판(101) 상에 N ×M 배열로 형성된다(N 및 M은 디스플레이 화소의 소망 수에 따라 적절하게 설정된 2 이상의 양의 정수). 그리고 전자 방출 소자와 각 색상의 형광체가 1 대 1 대응으로 대향 상태로 배치된다. 본 발명의 화상 디스플레이 장치는 컬러 디스플레이이므로, 화소는 기본 삼색의 형광체로 구성된다. 표면 전도형 전자 방출 소자는 각 색상의 형광체에 대응한다.
상기 숫자 N, M은 제조된 화상 형성 장치의 디스플레이 영역, 디스플레이 화상의 선명도 및, 디스플레이 화상의 종횡비에 따라 결정된다. 따라서 본 예에서는 N은 3000 그리고 M은 1000으로 설정되지만, 그 숫자는 여기에 제한될 필요가 없다.
도17에 도시된 바와 같이, 장치(113)는 제1 방향으로(X 방향으로) 배열된 N 열 방향 와이어(107)와 제2 방향으로(Y 방향으로) 배열된 M 행 방향 와이어(106)로 매트릭스 배선된다.
도13은 후방판(101) 상에 형성된 열 방향 와이어(107), 행 방향 와이어(106) 및, 표면 전도형 전자 방출 소자(113)의 확대도를 도시한 개략도이다. 장치(113) 그 자체의 구조는 도전성 막(104)의 형상이 잉크 분사 방법으로 형성된 독특한 원형이라는 것을 제외하고는, 도9 및 도10에 도시된 바와 동일하다.
도13에 도시된 바와 같이, 두 가지 형태의 와이어 상호간에 전기적 절연을 위해 절연층(114)이 적어도 행 방향 와이어(106)와 열 방향 와이어(107) 사이의 교차부에 형성된다.
후방판(101)은 Na 등의 불순물 함유량을 격감시킨 유리와, 소다 석회 유리와, 스퍼터링 등에 의해 소다 석회 유리 상에 SiO₂를 침적함으로써 얻어진 유리질 기판과, 알루미나 등과 같은 세라믹과, 규소 기판 등에서 선택된 재료로 만들어질 수 있다.
대향 전극(102, 103)의 재료는 보통의 도전성 재료로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd 등의 금속 또는 합금과, Pd, Ag, Au, RuO₂,Pd-Ag 등과 같은 금속 또는 금속 산화물 및 유리등으로 구성된 인쇄 도체와, In2O3-SnO2 등과 같은 투명 도체와, 다중 실리콘 등과 같은 반도체 재료 등으로부터 적절하게 선택될 수 있다.
전극(102, 103)간 거리(L), 전극폭(W1), 도전성 막(4)의 폭(W2) 등을 포함하는 형상은 응용되는 형태 등을 고려하여 적절하게 정해진다. 전극(102, 103)간 거리(L)는 수백 ㎚ 내지 수백 ㎛ 범위 내에서, 보다 양호하게는 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 범위 내에서 정해질 수 있다. 전극(102, 103)의 길이(W1)는 저항 및 이들 전극(102, 103)의 전자 방출 특성을 고려하여 수 ㎛ 내지 수백 ㎛ 범위 내에서 결정될 수 있다. 전극(102, 103)의 두께(d)는 수십 ㎚ 내지 수 ㎛ 범위 내에서 결정될 수 있다.
전극(102, 103)은 도전성 막(104)과 열 방향 와이어(107)/행 방향 와이어(106) 사이에 확실한 전기적 접속이 되도록 제공된다. 만일 도전성 막(104)이 여기 설명된 와이어(106, 107)에 정확히 결합되었다면 불충분한 접속이 종종 발생하는 원인은 그 막의 두께의 차이에 의한 것이다.도전성 막은 전극(102, 103) 사이에 잉크 분사 방법에 의해 도전성 막용 재료를 함유하는 아래 지정된 액체를 도포하고 가열 건조함으로써 형성된다. 도전성 막(104)용 재료는 Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pd 등의 금속과, Si, Ge 등을 포함하는 반도체와, 그것들의 산화물, 붕산화물, 탄화물, 질화물 등으로부터 적절하게 선택된다. 이후에 설명된 형성의 관점에서, Pd를 사용하면 산화와 환원에 의해 저항을 조절하는 것이 용이하므로 특히 양호하다.
잉크 분사 방법은 노즐 내에 열 저항기를 내장시키고 그로 인한 열로 액체를 가열하여 형성된 기포의 압력에 의해 액적을 분사시키는 방법(기포 분사(BJ) 방법) 또는 피에조 장치에 전기 신호를 인가하여 변형시키고 액체 챔버의 체적 변화를 유발해서 액적을 분사시키는 방법(피에조 분사(PJ) 방법)이며, 그로 인해 상기 도전성 막용 재료를 함유하는 액체가 도전성 막이 형성될 위치에 분사된다.
잉크 분사 방법에 사용되는 잉크 분사 헤드(분사 장치)의 개략도가 도7에 나타나 있다. 도7의 (a)는 단독 분사구(노즐)(24)가 있는, 단독 노즐을 구비한 헤드(21)를 도시한다. 도7의 (b)는 다중 액적 분사구(노즐)(24)가 있는, 다중 노즐을 구비한 헤드(21)를 도시한다. 특히, 다중 노즐 헤드는, 기판 상에 복수 장치의 형성을 필수로 하는 디스플레이의 제조에서 상기 액체의 도포에 필요한 시간을 단축시킬 수 있으므로 효과적이다. 도7에서, 도면 부호 22는 가열기 또는 피에조 장치, 23은 잉크(상기 액체) 유동로, 25는 잉크(상기 액체) 공급부, 그리고 26은 잉크(상기 액체) 저장실을 나타낸다. 잉크(상기 액체) 탱크는 헤드(21)와 떨어져서 위치하고, 상기 탱크 및 헤드(21)는 튜브를 통해 잉크 공급부(25)와 연결된다.
잉크 분사 방법에 사용될 수 있는 액체는, 예를 들어, 전술한 재료의 미립자들이 확산된 액체와, 전술한 물질등의 복합 혼합물을 함유하는 액체 등을 포함하지만, 여기에 한정되지는 않는다.
도전성 막(104)의 두께는 전극(102, 103)의 간격 범위와, 전극(102, 103)의 저항과, 이후에 설명된 포밍(FORMING) 조건 등을 고려하여 적절히 정해지며, 일반적으로 1㎚ 내지 수백 ㎚ 범위 내에서 양호하게 정해지고 보다 양호하게는 1㎚ 내지 50 ㎚ 범위 내에서 정해진다. 저항(Rs)은 102 내지 107[Ω/□] 범위 내의 값이다. 이 저항(Rs)은 두께 t와, 폭 w와, 길이 L을 가지는 얇은 막의 저항(R)이 R=Rs(L/w) 로 정의될 때의 저항이다.
전술된 전극(102, 103)의 두께는 도전성 막(104)의 두께를 고려하여 설계된다.
전극(102, 103)은 이하에 설명된 도전성 막(104)과 행 방향 와이어(106)/열 방향 와이어(107) 사이에 확실한 전기적 접속이 되도록 제공된다.
도전성 막(104)은 매우 얇은 막이므로, 만일 와이어와 전극이 형성되기 전에 형성된다면 와이어 및 전극의 타는 온도 때문에 결집 등이 발생할 수 있다. 따라서, 전극(102, 103)과 와이어(106, 107)를 만드는 단계 이후에 도전성 막 형성을 실시하는 것이 바람직하다. 전극(102, 103)은 도전성 막보다 두껍지만 와이어(106, 107)보다는 얇다는 것을 고려하여, 와이어를 형성하기 전에 후방판 상에 전극을 형성하는 것이 바람직하다. 제조 과정은 전극(102, 103) 형성 단계 →와이어(106, 107) 및 절연층(114) 형성 단계 →도전성 막 형성 단계 순으로 실시되는 것이 바람직하다. 따라서, 와이어에 의해 전극의 일부를 덮기 위해 와이어와 전극 간에 이러한 접속을 달성하는 것이 특히 바람직하다.
상술로부터, 두께에 관해서는, 도전성 막(104)이 가장 얇고 그리고 전극(102, 103), 열 방향 와이어(107), 및 행 방향 와이어(106)의 두께가 명명된 순으로 감소한다.
열 방향 와이어와 행 방향 와이어의 두께의 차이는 후술될 것이다.
열 방향 와이어(107)는 감광성, 도전성 페이스트(와이어를 형성하도록 감광성 재료 및 도전성 재료를 포함하는 잉크)로 만들어진다. 열 방향 와이어는 각각의 장치(113)를 형성하는 어느 전극의 일부를 커버하면서 전극들에 전기적으로 접속된다. 열 방향 와이어의 재료에는 특별한 제한이 없으며 전기 도체이기만 하면 된다. 대기중에서 가열하에 내산화성인 것이 양호한 재료이며, 예를 들어, Ag, Au, Pt 등이 바람직하다.
도13에서 절연층(114)의 형태는 빗살형이지만, 이 형상에 제한되지 않는다. 여기서 주안점은 절연층은 적어도 열 방향 와이어(107)와 행 방향 와이어(106) 사이의 교차부에 형성된다는 것이다. 절연층(114) 형성 방법은 어떤 방법이든 가능하나, 스크린 인쇄 방법이 바람직하다. 또한, 절연층은 열 방향 와이어(107)의 경우와 같이 감광성 절연 페이스트를 사용하여 노출(exposure), 현상(development), 및 가열 건조를 실시하여 양호하게 형성될 수 있다.
행 방향 와이어(106)는 도13에서 이빠진 형상의 절연층 상에 위치하고 절연층(114)의 함몰부에서 각각의 장치(113)를 형성하는 일 전극의 일부를 커버하면서 전극들에 전기적으로 접속된다. 행 방향 와이어의 재료에는 특별한 제한이 없으며 전기 도체이기만 하면 된다. 대기중에서 가열하에 내산화성인 것이 양호한 재료이며, 예를 들어, Ag, Au, Pt 등이 바람직하다.
전술된 바와 같이, 열 방향 와이어(107)의 피치는 본 예의 화상 형성 장치에서 각 색상의 형광체의 패턴에 따라 행 방향 와이어(106)의 피치보다 더 작게 설정된다. 또한 열 방향 와이어의 폭은 행 방향 와이어의 폭보다 더 작게 설정된다. 또한, 행 방향 와이어(106)의 단면적은 열 방향 와이어(107)의 단면적보다 더 크다.
한편, 형광 막(111)은 전방판(110)의 하부면에 형성된다. 본 발명에서 디스플레이는 컬러 디스플레이이므로, 형광 막부(111)는 CRT 분야에서 사용되는 기본 삼색, 레드, 그린, 및 블루의 개별 코팅으로 구성된다. 각 색상의 형광체들은 분리되어 배치되는데, 예를 들어, 도12에 도시된 바와 같이 직사각형으로 형광체 사이에 흑체가 배치된다. 여기서 흑체는 흑색의 전기 도체이다. 흑체를 공급하는 목적은 전자의 조사 위치에 약간의 편차가 있더라도 디스플레이된 색상의 편차를 방지하고, 주변 광의 반사를 방지하여 디스플레이 콘트라스트의 저하를 방지하는 것이다. 특히, 전자에 의해 형광 막이 충전되는 것을 방지할 수 있으므로, 도전성 흑체가 바람직하다. 본 예에서는, 도전성 흑체용 주성분으로써 흑연이 사용되지만, 상기 목적을 만족하는 다른 재료들도 가능하다.
본 실시예에서 사용된 형광체의 패턴이 도12에 도시된다. 각 색상의 형광체의 패턴은 본 실시예의 화상 형성 장치 내에서 수직으로 긴(X 방향으로 더 긴) 패턴이다. 이것은 표면 전도형 전자 방출 소자로 대표되는 횡형 전자 방출 소자의 빔 스폿 형상이 수직으로 길기 때문에, 전술한 바와 같이 거의 정사각형으로 기본 삼색(R, G, B)의 형광체 패턴을 만들고 전자 빔을 효과적으로 활용하기 위한 것이다. 여기에서 형광체 패턴은 흑체의 패턴이 X 방향과 Y 방향으로 배열된 격자형이지만, 그밖에, 도18에 도시된 바와 같이, 흑체가 X 방향으로 연장된 스트라이프 형상일 수도 있다. 즉, 형광체 및 흑체의 패턴은 전자 방출 소자에서 방출된 수직으로 긴(타원) 형태의 빔에 의해 상이한 종횡비의 형광체 패턴 및 상이한 종횡비의 개구 패턴을 갖는 흑체 패턴으로부터 선택될 수 있다. 특히 디스플레이된 화상의 콘트라스트를 강화하기 위해, 도12에 도시된 바와 같이 격자 패턴 내에 흑체를 배치시키는 것이 바람직하다.
CRT 분야에서 잘 알려진 금속 후면(112)이 형광 막(111)의 후방판측 표면 상에 제공된다. 이 금속 후면(112)의 공급 목적은 형광 막(111)에서 방출된 일부 광의 스펙큘럼 반사에 의한 광 활용 효율을 증진시키고, 음이온과의 충돌에서 형광 막(111)을 보호하고, 전자 가속 전압 인가용 전극으로서 금속 후면이 작용하도록 하고, 형광성 막(111)을 여기시킨 전자의 전기 괘도로서 작용하도록 하는 것 등이다. 이 금속 후면(112)은 전방판 기판(110) 상에 형광 막(111)을 형성하고, 그 후에 형광 막의 표면 평탄 과정을 실행하고, 진공 증발에 의해 그 위에 알루미늄(Al)을 침적시키는 방법으로 형성되었다. 이 금속 후면은 저전압용 형광 재료로 만들어진 형광 막(111)에는 사용되지 않는다.
부호 Dx1 내지 Dxm, Dy1 내지 Dyn 및, Hv는 화상 디스플레이 장치를 도시되지 않은 전기 회로와 전기적으로 접속시키도록 제공된 밀폐 구조의 전기 접속용 단자를 나타낸다. 단자(Dx1 내지 Dxm)는 복수 전자 빔원의 행 방향 와이어(106)와 전기적으로 접속된다. 또한 유사하게 단자(Dy1 내지 Dyn)는 복수 전자 빔원의 열 방향 와이어(107)와 전기적으로 접속된다. 단자(Hv)는 금속 후면(112)과 전기적으로 접속된다.
상기 외피(밀폐 용기)의 내부는 10-4 ㎩보다 낮은 압력으로 유지된다. 화상 형성 장치의 디스플레이 스크린 사이즈의 증가에 의해, 상기 외피(밀폐 용기)의 내부와 외부 사이의 압력 차에 의한 후방판(108) 및 전방판(110)의 변형이나 파손을 방지하는 수단이 제공되어야 한다. 이 목적을 위해, 도17에 도시된 본 실시예의 디스플레이에서 전방판(110)과 후방판(101) 사이에 대기압을 견디는 지지용 스페이서(spacer)(20)가 배치된다.
상술한 바와 같이, 전자 방출 소자(113)가 형성된 기판(101)과 형광 막이 형성된 전방판(110) 사이의 간격은 수백㎛ 내지 수㎜ 범위 내로 유지되고, 외피(170)(밀폐 용기)의 내부는 고진공으로 유지된다.
상술한 화상 디스플레이 장치에서, 전압이 외부 단자(Dx1 내지 Dxm, Dy1 내지 Dyn) 및, 행 방향 와이어(106)와 열 방향 와이어(107)를 통하여 각각의 전자 방출 소자(113)에 인가될 때, 각 장치(113)는 전자를 방출한다. 이와 동시에, 수백 V 내지 수 ㎸의 고전압이 외부 단자(Hv)를 통해 금속 후면(112)에 인가된다. 이것은 각각의 장치(113)에서 방출된 전자를 가속시키고 각 색상의 형광체에 대응하여 전자들이 충돌하도록 만든다. 이것은 광을 방출하는 형광체를 들뜬 상태로 만들어서 화상을 디스플레이 한다.
보다 구체적으로 말하면, 행 방향 와이어를 줄줄이 연속적으로 선택하는(전압을 인가하는) 동시에, 입력 영상 신호에 따라 각 장치를 제어하는 변조 신호가 열 방향 와이어에 인가된다. 소위 라인 연속 구동(line-sequential driving)은 이 방법으로 실시된다. 따라서, 선택된 장치는 각각의 열 방향 와이어 내의 하나의 장치이면서 동시에 각각의 행 방향 와이어 내의 최대 3000개 장치이다. 줄줄이 연속적으로 선택된 와이어로 행 방향 와이어가 사용되는 이유는 보다 작은 수의 와이어를 사용하여 선택 시간이 더 길어질 수 있기 때문이다.
상기 횡형 전자 방출 소자는 전극(102)과 전극(103) 사이에 전압이 인가될 때 전자를 방출한다. 그러나, 전자 방출 영역(105) 내 모든 전기 전류 흐름이 방출 전류로 바뀌는 것은 아니다. 도22는 표면 전도형 전자 방출 소자의 전극 사이에 인가된 전압(Vf)에 대해 방출 전류(Ie)와 전극 사이에 흐르는 소자 전류(If)간의 관계를 개략적으로 도시하고 있다. 전자의 방출과 동시에, 전극 사이에 무효 전류(If)의 흐름이 나타난다. 이런 경향은 횡형 전자 방출 소자에서 일반적이다. 도22에서, Vth는 방출 전류(Ie)가 측정되기 시작한 전압이다.
본 실시예의 화상 형성 장치에서는, 상술된 바와 같은 If 유동을 가지는 횡형 전자 방출 소자가 매트릭스 구동되므로, 보다 많은 전자 방출 소자가 공통으로 접속된 행 방향 와이어로 보다 많은 전류가 흐른다. 따라서, 와이어 자체의 저항은 열 방향 와이어 저항보다 더 낮게 설정되어야 한다.
상기 이유로 인해, 행 방향 와이어의 저항은 열 방향 와이어의 저항보다 더 낮게 설정되어야 한다. 특히, 행 방향 와이어는 열 방향 와이어보다 큰 단면적으로 형성되는 것이 바람직하다.
단면적을 증가시키는 양호한 방법은 열 방향 와이어의 폭보다 행 방향 와이어의 폭을 더 넓게 만드는 것이다. 그러나, 실제로 행 방향 와이어(106)의 폭을 증가시키는 것은 전자 방출 소자에 할당된 영역을 감소시키는 결과를 초래하고 따라서, 행 방향 와이어의 두께를 증가시킴으로써 상기 조건을 만족시키는 것이 보다 바람직하다. 즉, 행 방향 와이어(106)의 두께는 열 방향 와이어(107)의 두께보다 더 두껍게 설정된다.
한편, 전술한 바와 같이, 횡형 전자 방출 소자로부터 방출된 전자는 곧바로 상기 각각의 전자 방출 영역의 바로 위를 향하는 궤도를 취하지 않는다. 즉, 전자는 한 쌍의 전극 중에, 보다 높은 전위가 인가된 전극을 향해 전환 이동한다.
이런 이유로, 한 쌍의 전극의 대향 방향(도13에서 Y방향)은 두꺼운 행 방향 와이어(106)의 길이 방향과 동일 방향으로 배치된다. 환언하면, 전자가 행 방향 와이어보다 더 얇은 열 방향 와이어(107) 쪽으로 편향되어 이동하는 것이 바람직한 배치이다. 이 배치는 횡형 전자 방출 소자에서 방출된 전자가 두꺼운 행 방향 와이어를 조사시키는 것과 양극(형광체)에 도달하는 전자의 수가 감소하는 것을 방지한다.
이하에 도19를 참조하여 상기 디스플레이 패널의 구동에 관해 보다 상세히 서술될 것이다.
도19에서, 디스플레이 패널(170)은 상술한 외피(도17 참조)에 해당된다.
디스플레이 패널(170)은 디스플레이 패널(170) 내 행 방향 와이어(106)와 접속된 행 방향 와이어 단자(Dx1 내지 Dxm)를 통해, 그리고 디스플레이 패널(170) 내 열 방향 와이어(107)에 유사하게 접속된 열 방향 와이어 단자(Dy1 내지 Dyn)를 통해서 외부 구동 회로와 접속된다. 이 디스플레이 패널(170) 내에 제공된 멀티 전자원, 즉, M열 N행 매트릭스 패턴으로 배선된 표면 전도형 전자 방출 장치를 1행씩 연속적으로 선택하고 구동하기 위한 주사 신호(scanning signal)는, 주사 회로(102)로부터 와이어 중에 행 방향 와이어 단자(Dx1 내지 Dxm)에 공급된다. 한편, 주사 회로(102)로부터 행 방향 와이어(106)에 인가된 각각의 주사 신호에 의해 선택된 표면 전도형 전자 방출 소자의 각 소자로부터 방출된 전자를 입력 영상 신호에 따라 제어하기 위한 변조 신호는, 열 방향 와이어 단자(Dy1 내지 Dyn)에 공급된다.제어 회로(103)는 외부로부터 제공된 영상 신호에 기초한 적절한 디스플레이를 실행하도록 각 섹션의 작동 타이밍을 맞추는 기능을 가진 회로이다. 외부로부터 제공된 영상 신호(120)는, 예를 들어, NTSC 신호에서와 같은, 화상 데이터 및 동기 신호의 합성형과, 두 신호가 임시적으로 분리된 분리형의 두가지 형태가 있다. 본 실시예는 후자의 경우로 설명될 것이다. 전자의 영상 신호는 본 실시예에서와 유사하게, 잘 알려진 동기식 분리기에 의해 화상 데이터 및 동기 신호(Tsync)가 분리되고, 화상 데이터가 시프트 레지스터(104)에, 동기 신호가 제어 회로(103)에 공급되는 것과 같은 식으로 처리될 수 있다.
여기서 제어 회로(103)는 각 섹션에 대해 외부로부터 제공된 동기 신호 (Tsync)에 기초하여, 수평 동기 신호(Tscan), 래치 신호(Tmry), 가변 신호(Tsft) 등의 제어 신호를 발생시킨다.
외부로부터의 영상 신호 내에 포함된 화상 데이터(휘도 데이터)는 가변 저항(104)에 제공된다. 이 가변 저항(104)은 제어 회로(103)로부터 제공된 제어 신호(가변 신호)(Tsft)와 함께 동기 상태로 화상 데이터를 연속적으로 받아들이고 보유하는, 라인의 유닛 내로 연속적으로 직렬로 공급된 화상 데이터의 직렬/병렬 변환용 회로이다. 하나의 라인의 화상 데이터는 (N 전자 방출 소자의 구동 데이터에 대응하는) 가변 저항(104) 내에서 이 방법으로 병렬 신호로 전환된 이후에 병렬 신호(Id1 내지 Idn)로 래치 회로(105)에 출력된다.
래치 회로(105)는 요구 시간 동안 하나의 라인의 화상 데이터를 저장 및 보유하는 저장 회로로, 제어 회로(103)로부터 전송된 제어 신호(Tmry)에 따라 병렬 신호(Id1 내지 Idn)를 저장한다. 이 방법으로 래치 회로(105) 내에 저장된 화상 데이터는 병렬 신호(I'd1 내지 I'dn)로 펄스 폭 변조 회로(106)에 출력된다. 펄스 폭 변조 회로(106)는 이 병렬 신호(I'd1 내지 I'dn)를 일정 진폭(전압 수치)에 의해 화상 데이터에 따라 펄스 폭 변조 전압 신호로 변조시키고, I"d1 내지 I"dn로 출력한다.
특히, 이 펄스 폭 변조 회로(106)는 화상 데이터의 휘도 레벨의 증가로 보다 넓은 펄스 폭의 전압 펄스를 출력하기 위한 회로이며, 예를 들어, 최대 휘도에 대해 30㎲ec의 펄스 폭과 최소 휘도에 대해 0.12㎲ec의 펄스 폭을 가지고 7.5[V]의 진폭을 가지는 전압 펄스를 출력한다. 출력 신호(I"d1 내지 I"dn)는 디스플레이 패널(170)의 열 방향 와이어 단자(Dy1 내지 Dyn)에 인가된다.
예를 들어, 5㎸의 dc 전압(Va)이 가속 전압 전원(109)으로부터 디스플레이 패널(170)의 고전압 단자(Hv)에 공급된다.
다음으로, 주사 회로(102)가 이하에 설명될 것이다. 이 회로(102)는 내부에 M개의 스위칭 장치가 제공되며, 각 스위칭 장치는 dc 전압 전원(Vx)의 출력 전압 또는 0[V](바닥 상태) 중의 하나를 선택하여, 이를 디스플레이 패널(170)의 외부 단자(Dx1 내지 DxM)에 전기적으로 접속시킨다. 이들 스위칭 장치의 스위칭은 제어 회로(103)로부터 출력된 제어 신호(Tscan)에 기초하여 실시되고, 예를 들어, 실제로 FETs와 같은 스위칭 장치의 결합으로 쉽게 구성될 수 있다. dc 전압 전원(Vx)은 주사되지 않은(off-scan) 장치에 인가되는 구동 전압이 전자 방출 장치의 특성에 기초하여 전자 방출 임계치 전압(Vth) 이하로 되도록 하기 위해, 고정 전압을 출력하도록 설정된다. 제어 회로(103)는 외부로부터의 입력 화상 신호에 기초하여 적절한 디스플레이를 실시하기 위해 각 섹션의 작동과 조화되도록 기능한다.
가변 저항(104)과 라인 메모리(105)는 디지털 신호형 또는 아날로그 신호형 둘 중의 하나일 수 있다. 이것은 화상 신호의 직렬/병렬 변환 및 저장이 소정의 속도로 실시되는 것이 중요하기 때문이다.
이 구조로 구성된 본 실시예의 화상 디스플레이 장치에서, 전압이 외부 단자(Dx1 내지 Dxm, Dy1 내지 Dyn)를 통해 각 전자 방출 소자에 인가될 때 전자 방출이 발생한다. 고전압이 고전압 단자(Hv)를 통해 금속 후면(112) 또는 투명 전극(도시되지 않음)에 인가됨으로써 전자 빔이 가속된다. 가속된 전자는 발광을 유발하도록 형광 막(111)과 충돌하고, 그로 인해 화상이 형성된다.
여기에 설명된 화상 디스플레이 장치의 구조는 단지 본 발명이 적용될 수 있는 화상 형성 장치의 일예이며, 본 발명의 개념에 기초하여 다양한 수정이 가능하다. 입력 신호는 NTSC 시스템이었으나, 여기에 제한될 필요는 없으며, 예를 들어, PAL 또는 SECAM 시스템이거나 보다 많은 주사선으로 구성된 TV 신호 시스템(MUSE 시스템을 포함한 고선명도 TV 시스템) 중의 하나일 수 있다.
여기에서 예는 전자 방출 소자가 표면 전도형 전자 방출 소자인 장치였고, 거기에 추가로, 도14에 도시된 횡형 FE 장치가 또한 양호하게 적용될 수 있다. 횡형 FE 장치를 사용하여, 표면 전도형 전자 방출 소자의 한 쌍의 전극(102, 103)의 경우와 마찬가지로, 전술한 행 방향 와이어(106) 및 열 방향 와이어(107)는 각각 횡형 FE의 한 쌍의 전극인 방출 전극(10007) 및 게이트 전극(10008)과 접속될 수 있다. 전술한 바와 같이, 방출 전극(10007) 및 게이트 전극(10008)의 대향 방향은 행 방향 와이어(106)의 길이 방향과 양호하게 일치한다.
다음으로, 도13 및 도17에 도시된 표면 전도형 전자 방출 소자를 사용한 화상 형성 장치의 제조 방법의 일예가 이하에 설명될 것이다.
먼저, 후방판(101)의 제조 단계가 도8을 참조하여 설명될 것이다.
(1) 후방판(101)이 청정제, 순수한 물, 그리고 유기성 용매로 잘 세척된 후, 전극(102, 103)의 재료가 침적된다. 침적 방법은 예를 들어, 증발 탈수법(evaporation) 또는 스퍼터링과 같은 진공 침적 기술(vacuum deposition technique) 중의 하나일 수 있다. 그 후, 침적된 전극 물질이 도8의 (a)에 도시된 쌍을 이룬 전극(102, 103)을 형성하도록 사진 석판술(photolithography) 또는 에칭 기술에 의해 패턴화된다.
여기에서 예는 사진 석판술을 사용하는 경우이지만, 넓은 영역에 저가로 정확하고 쉽게 전극을 만들기 위해서는 오프셋 인쇄 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
(2) 그리고 열 방향 와이어(107)는, 도8의 (b)에 도시된 바와 같이, 전극(103)의 일 측면부를 커버하도록 형성된다.
특히, 상기 단계(1)에서 전극이 형성된 후방판(101) 위에 전 표면 상에 감광성 도전성 페이스트(적어도 와어어용 감광성 물질 및 도전성 물질을 포함하는 잉크)가 도포된다. 그리고 도포된 페이스트가 건조되고 그 후 페이스트는 도8의 (b)에 도시된 열 방향 와이어(107)의 패턴으로 개구가 있는 마스크로 광에 노출된다. 그리고 노출되지 않은 영역 내의 페이스트는 선택적으로 용매등으로 제거(현상)된다. 그 후, 후방판(101) 상에 남은 페이스트는 감광성 물질과 초과한 유기성 물질을 제거하도록 가열 건조되고, 그로 인해 열 방향 와이어(107)을 형성한다.
여기에서는 기판(101)의 전 표면에 감광성 도전성 페이스트가 도포된 예가 제시된다. 감광성 도전성 페이스트가 후방판(101)의 전 표면 상에 도포될 때, 이것은 도전성 막(104)을 형성하기 위한 전극(102, 103)간의 간격을 오염시킨다. 도전성 막(104)의 두께는 매우 얇기 때문에, 감광성 도전성 페이스트 내에 함유된 물질에 의해 전극간의 간격 내에 남아 있는 잔유물은 어떤 경우에는 전자 방출 특성에 부정적인 영향을 미치거나 전자 방출 영역(105)의 제조 단계(예를 들어, 포밍 단계)에서의 문제 등을 야기시킬 수 있다.
이 문제점은 단지 전술한 열 방향 와이어의 피치와 행 방향 와이어의 피치 사이의 차이 및 횡형 전자 방출 소자 특유의 빔 형상에 의한 것은 아니다. 그것은 각 쌍의 전극간에 아주 얇은 도전성 막을 필요로 하는 표면 전도형 전자 방출 소자를 사용하는 화상 형성 장치의 특수한 문제이다.
따라서, 상술한 바와 같이, 불필요한 부분 내의 감광성 도전성 페이스트를 제거할 때, 또는 감광성 도전성 페이스트가 기판(101) 상의 전 표면에 도포된 경우에 제거된 후에는 충분한 세척을 수행해야 한다.
전극(102, 103)간의 간격부 내에 오염을 양호하게 억제하기 위해, 소망 패턴에 상응하는 개구를 가지는 마스크의 개구를 통해 소망 부분에 거친 패턴(제1 패턴)으로 감광성 도전성 페이스트를 도포하고, 페이스트를 건조시키고, 그 후 최종적으로 소망 패턴(제2 패턴)을 형성하도록, 전술된 노출/현상/가열 건조를 실시하는 것이 바람직하다. 특히, 도15에 도시된 바와 같이 스크린 인쇄 방법에 의해, 스크린 판의 개구를 통해 후방판(101) 상에 거친 패턴(제1 패턴)의 피복을 형성하고 그것을 건조시키고, 소망 패턴(제2 패턴)을 얻도록 노출 및 현상을 실시하는 방법이 바람직한 방법이다. 또한 상술한 제1 패턴(거친 패턴)이 형성될 수만 있다면 다른 방법도 채용될 수 있다.
이 방법은 감광성 도전성 페이스트에 의한 전극(102, 103)간의 간격부 내 전술한 불순물을 억제하고, 현상(불필요한 감광성 도전성 페이스트의 제거)에서의 많은 양의 고가의 감광성 도전성 페이스트의 낭비를 격감시킬 수 있다. 감광성 도전성 페이스트를 가지는 표면 전도형 전자 방출 소자 구동용 와이어의 형성을 위하여, 소망 패턴에 상응하는 개구를 가지는 마스크의 개구를 통해 소망 부분에 소망 형상(제1 패턴)으로 감광성 도전성 페이스트를 도포하고, 건조시키고, 그 후 최종적으로 소망 패턴(제2 패턴)을 얻도록, 전술된 노출/현상/가열 건조를 실시하는 것이 바람직하다.
상기 현상에서 감광성 도전성 페이스트의 낭비량을 감소시키는 목적을 고려하면, 소망 패턴(제2 패턴)의 열 방향 와이어(107)는 단지 마스크에 의한 감광성 도전성 페이스트의 상기 코팅 방법에 의해서만 형성될 수는 없으며, 예를 들어, 기판(101)의 전 표면 상에 감광성 도전성 페이스트를 도포하고, 그 후 제1 패턴을 형성하도록 도포된 감광성 도전성 페이스트에 대해 제1 패턴을 가지는 주형을 압박하고, 건조시키고, 그 후 노출/현상/가열 건조를 실시하고, 그로 인해 소망 패턴(제2 패턴)으로 열 방향 와이어(107)을 형성하는 방법에 의해 형성될 수 있다.
여기에서는 건조되기 전의 감광성 도전성 페이스트를 제1 패턴이라 불렀지만, 본 발명에서 제1 패턴은 현상 전에 후방판(101) 상에 형성된 감광성 도전성 페이스트의 패턴을 의미한다. 즉, 제1 패턴은 최종적으로 얻고자 하는 패턴보다 더 거친 패턴(체적이 더 크거나 폭이 더 넓음)이다.
여기에서 예는 감광성 도전성 페이스트가 소위 네거티브형(negative type)(광에 노출된 후에 특정 용매에 비가용성이 되는)인 경우였지만, 또 한편으로는 소위 포지티브형(positive type)(광에 노출된 후에 특정 용매에 가용성이 되는)일 수도 있다.
본 발명에서, 감광성 도전성 페이스트는 적어도 평균 미립자 사이즈가 0.1 내지 5㎛, 양호하게는, 0.3 내지 1㎛ 인 도전성 물질 및 감광성 물질을 포함하고, 유동성이 있는 페이스트이다. 특히 자외선광은 감광성 도전성 페이스트 조사용 광으로서 바람직하다.
감광성 물질은, 예를 들어, 감광성 중합체일 수 있다. 특히, 전술한 네거티브형의 감광성 도전성 페이스트는 광학적 비가용성 감광성 중합체 중 하나일 수 있다. 한편, 포지티브형의 페이스트는 광학적 가용성 감광성 중합체 중 하나일 수 있다.
도전성 재료는 예를 들어, 와이어 재료로 적합한 전술한 Ag, Au, Pt 등의 금속에서 양호하게 선택될 수 있으며, 보다 양호하게는 그것들의 미립자일 수 있다.
상기 감광성 중합체는, 예를 들어, 측면 사슬에 카르복시기와 불포화 에틸렌기를 가지는 아크릴 혼성 중합체일 수 있다. 이 물질은 예를 들어, 불포화 카르복시산 및 불포화 에틸렌 화합물의 혼성 중합체화에 의해 형성된 아크릴 혼성 중합체에 불포화 에틸렌기의 측면 사슬을 첨가함으로써 만들어질 수 있다.
또한 상기 감광성 도전성 페이스트는 필요에 따라서 광반응 화합물, 광중합체화 기폭제, 유리 프릿(유리 미립자), 금속 산화물, 감광제 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서 후방판은 유리로 양호하게 만들어지므로, 와이어와 후방판의 열팽창 계수를 서로 근사하게 만들고, 페이스트의 가열 건조 온도를 조절하고, 금속 미립자와 후방판 사이에 접착을 강화하도록 유리 프릿을 첨가하는 것이 특히 양호하다.
유리 프릿은, 예를 들어, SiO2, ZrO2, B2O3 및 LiO2를 각각 1 내지 50 wt% 포함한 것일 수 있다. 그러나, 유리 프릿은 전기적으로 절연성이므로, 페이스트에서는 10 wt% 이하를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 금속 산화물은 소결 보조제(sintering assistant)로써, 즉, 도전성 물질의 미립자의 비정상적인 성장을 억제하도록 하는 효과를 가지므로 금속 산화물을 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 금속 산화물은 기본적으로 전기 절연체이므로, 소량만 첨가하는 것이 바람직하다.
(3) 그리고 나서 절연층(114)이 열 방향 와이어(107)와 다음 단계에 만들어질 행 방향 와이어(106) 사이의 교차부에 형성된다(도8의 (c)). 절연층의 형상이 연속형, 예를 들어, 도8의 (c)에 도시된 바와 같은 이빠진 형상일 때, 열 방향 와이어와의 교차부에서 행 방향 와이어가 타고 넘는(get over) 레벨 차이(열 방향 와이어(107)의 두께와 절연층(114)의 두께의 합)가 감소될 수 있다. 또한, 전극(102)의 일부가 절연층(114)의 함몰부(100)에서 커버되므로, 전극(102)과의 접속이 보다 쉽게 이루어질 수 있다. 절연층(114)의 형상은 도8에 도시된 형상에 한정될 필요가 없으며, 절연층(114)은 단지 전술한 교차부에서만 불연속적으로 형성될 수도 있다.
절연층(114)을 형성하는 방법에는 특별한 제한은 없지만, 양호한 전기 절연성의 보장과 저가의 측면에서 스크린 인쇄 방법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 절연층의 위치가 어느 정도 정밀도를 필요로 하기 때문에, 열 방향 와이어의 경우와 마찬가지로, 감광성 페이스트로 절연층(114)를 만드는 것이 바람직하다. 감광성 페이스트를 사용하여, 열 방향 와이어의 경우에서와 마찬가지로, 스크린 인쇄 방법에 의해 거친 패턴(제1 패턴)을 형성하고 그 후 소망 패턴(제2 패턴)을 얻도록 노출과 현상을 실시하는 것이 바람직하다.
그러나, 여기서 사용된 감광성 페이스트는 전기적 절연성 페이스트이고 전술한 감광성 도전성 페이스트 내에 포함된 도전성 물질의 미립자 대신에 유리질 미립자 등과 같은 절연성 물질이 첨가된다.
(4) 다음으로, 행 방향 와이어(106)가 만들어진다(도8의 (d)). 본 발명에서 행 방향 와이어(106)의 피치(P1)는 열 방향 와이어(107)의 피치(P2)보다 크다. 또한, 행 방향 와이어(101)의 거리(D1)는 열 방향 와이어(107)의 거리(D2)보다 크다.
행 방향 와이어(106)를 형성하는 방법에는 특별한 제한은 없지만, 저가를 고려하여 스크린 인쇄 방법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 열 방향 와이어의 경우에서와 마찬가지로, 정밀도의 관점에서 감광성 도전성 페이스트로 행 방향 와이어(106)를 만드는 것이 바람직하다. 전극간의 간격부 내의 오염을 고려하여, 감광성 도전성 페이스트를 사용하여, 열 방향 와이어의 경우와 마찬가지로, 스크린 인쇄 방법에 의해 거친 패턴(제1 패턴)을 형성하고 그 후 소망 패턴(제2 패턴)을 얻도록 노출과 현상을 실시하는 것이 특히 바람직하다.
한편, 전술한 바와 같이, 주사 신호가 행 방향 와이어에 적용되므로, 행 방향 와이어(106)는 열 방향 와이어보다 더 작은 저항을 가져야 한다. 이런 이유로, 보다 높은 선명도로 디스플레이 화상을 형성하도록 행 방향 와이어의 두께가 열 방향 와이어의 두께보다 더 두껍다. 따라서, 행 방향 와이어(106)는 행 방향 와이어(106)와 열 방향 와이어(107)의 사이에 교차부에서 절연층(114)을 관통하여 열 방향 와이어(107) 상에 배치된다. 이것은 열 방향 와이어(107)가 절연층(114)과 행 방향 와이어(106)의 적층체를 타고 넘는 곳보다 행 방향 와이어(106)가 절연층(114)과 열 방향 와이어(107)의 층상 조직을 극복하는 곳에서 교차부의 불연속 가능성이 더 낮기 때문이다.
상기 이유로, 본 발명의 화상 형성 장치 내에서 행 방향 와이어는 절연층(114)를 관통하여 열 방향 와이어(107) 상에 배치된다.
따라서, 행 방향 와이어(106)는 아주 넓은 영역이 화상 형성 장치의 진공 내부에 노출된다. 특히, 표면 전도형 전자 방출 소자나 횡형 FE를 사용하는 화상 형성 장치의 경우에, 와이어에 대향하여 위치하는 금속 후면과 같은 가속 전극에 고전압이 인가된다. 이런 이유로, 와이어는 매우 강한 전기장에 노출된다. 따라서, 넓은 노출 영역을 가지는 행 방향 와이어(106)의 적합한 형상은 가능한한 둥근 형상이다. 이런 관점에서, 감광성 도전성 페이스트에 의해 노출과 현상을 실시하는 방법을 사용하지 않고, 스크린 인쇄 방법에 의해 비감광성 도전성 페이스트를 선택적으로 도포하고 가열 건조시킴으로써 행 방향 와이어(106)를 만드는 것이 바람직하다.
(5) 그리고 도전성 막(104)이 각 쌍의 전극(102, 103) 사이에 형성된다. 도전성 막(104)을 형성하는 적합한 방법은 넓은 영역에 저가로 쉽게 도전성 막을 형성할 수 있는 잉크 분사 방법이다. 특히, 도전성 막(104)은 도7에 도시된 장치를 사용하여 전극(102, 103)간에 전술한 도전성 막 형성용 물질의 액적을 도포하고, 그것을 가열 건조시킴으로써 만들어진다(도8의 (e)).
(6) 그리고 포밍(FORMING) 처리가 실시된다. 도전성 막 내에 전류가 흐르는 것을 허용하도록 각 쌍의 전극(102, 103)간에 적절한 전압이 적용되고, 그로 인해 도전성 막 부에 간격이 형성된다. 만일 이후에 설명된 활성화 과정이 실시되지 않는다면, 이 포밍 처리에 의해 만들어진 간격과 그 주변부는 전자 방출 영역(105)을 만들 것이다.
(7) 다음으로, 양호하게, 활성화 과정이 실시된다. 활성화 과정은 전자 방출 특성을 향상시키도록, 탄소 화합물을 포함하는 분위기 내에서 전극(102, 103) 사이에 적절한 전압을 인가하는 과정이다. 이 활성화 과정은 상기 포밍 처리에 의해 형성된 간격 내부의 기판(101) 상에, 그리고 간격 근처의 도전성 막(104) 상에 탄소나 탄소 화합물을 침적시키는 과정이다. 이 단계에서 전술한 포밍 단계에서 형성된 제1 간격 내에 카본 막의 제2 간격을 형성하게 된다. 제2 간격은 제1 간격보다 폭이 좁다. 활성화 과정은 동일 인가 전압에서 활성 이전과 비교하여, 방출 전류를 증가시킬 수 있다.
보다 상세히 말하자면, 분위기 중에 존재하는 유기 화합물 내에 발생하는 탄소나 탄소 화합물을 침적시키도록 전압 펄스가 대략 10-3 내지 10-6[torr](1.33 ×10-1 내지 1.33 × 10-4 [㎩])의 범위 내에서 유기 물질이 혼입된 진공 분위기 내에 정기적으로 인가된다.
상기 단계들을 통해, 표면 전도형 전자 방출 소자가 있는 후방판(101)(전자원 기판)이 얻어진다.
다음 설명은 전방판 제조 단계이다.
(8) 먼저, 전방판(110)이 청정제, 순수한 물, 그리고 유기성 용매로 잘 세척된 후, 도12에 도시된 바와 같이, 형광체의 배치를 위한 복수의 개구를 가지는 흑체(검은 매트릭스)가 형성된다. 흑체는 예를 들어, 주로 흑연을 함유하는 물질인데, 이것에 한정되지는 않는다. 여기에서 흑체는 인쇄 방법이나 사진 석판술에 의해 도12에 도시된 바와 같은 격자 형상으로 형성된다. 또한 전술한 바와 같이, 흑체의 패턴은 도18에 도시된 스트라이프 형상일 수 있다.
흑체의 개구(형광체의 형성을 위한 영역)의 형상은 직사각형이다. 도12에서, 다른 색상의 형광체의 Y방향 피치는 동일 색상의 형광체의 X방향 피치보다 더 작게 설정된다.
(9) 그리고 레드, 블루, 그린의 형광체는 스크린 인쇄 방법 등에 의해 흑체의 선결된 개구 내에 각각 배치된다. 형광체는, 예를 들어, 유기 용매 내에 용해된 폴리메타크릴레이트계(polymethacrylate-based), 셀룰로스계(cellulose-based), 또는 아크릴계 합성 수지 같은 합성 수지와 형광체 미립자의 혼합물로 구성된 페이스트를 스크린 인쇄 방법 등에 의해 도포하고 건조시킴으로써 배치된다.
(10) 또한, 막층은 형광체와 흑체 상에 형성된다. 막층의 물질은 예를 들어, 폴리메타크릴계, 셀룰로스계, 또는 아크릴계 합성 수지와 같은 합성 수지를 유기 용매 내에 용해시켜서 얻어진 물질이고 스크린 인쇄 방법 등에 의해 도포되고 건조된다.
(11) 그리고 금속 막(Al)은 증발 등에 의해 막층 상에 침적된다.
(12) 그 후, 전방판은 형광체 페이스트와 막층 내에 포함된 합성 수지를 제거하도록 가열되고, 그로 인해 형광체, 흑체 및, 금속 후면이 형성된 전방판을 얻는다.
(13) 스페이서(20)와 외부 프레임(109)은 상술한 바와 같이 제조된 전방판과 전자 방출 소자 등이 형성된 후방판 사이에 배치되고 위치한다.
그리고 외부 프레임, 전방판 및, 후방판의 조인트 부재 상에 배치된 접착 부재를 가열함으로써 부재가 서로 결합하고, 그로 인해 도17에 도시된 외피(170)(디스플레이 패널)를 얻는다.
상기 밀봉은 결합과 밀봉이 동시에 실행되도록 진공 챔버 내에서 양호하게 실시된다.
본 발명은 보다 상세한 설명을 위해 이하에서 실시예를 들어 설명될 것이다.
[실시예1]
본 실시예에서, 편평 패널 디스플레이는 표면 전도형 전자 방출 소자를 사용하여 형성되었다. 본 실시예의 디스플레이의 제조 방법은 이하에 도17, 도8, 도12 및 도13을 참조하여 설명될 것이다.
(1) 스퍼터링에 의해 소다 석회 유리의 표면 상에 0.5㎛의 두께로 SiO2를 형성함으로써 후방판(101)이 준비된다.
(2) 쌍으로 이루어진 전극(102, 103)은 SiO2 표면 상에 X방향으로 1000 세트 Y방향으로 5000 세트로 형성되었다(도8의 (a)). 여기에서 도8은 설명을 단순화하기 위해 X방향으로 두 세트와 Y방향으로 두 세트, 전부 4 세트의 전자 방출 소자만을 도시하고 있다.
본 실시예에서, 전극의 물질은 Pt 이었다. 전극(102, 103)은 오프셋 인쇄 방법에 의해 만들어졌다. 전극(102)과 전극(103)의 간격은 20㎛ 이었다.
(3) 네거티브형의 감광성 도전성 페이스트는 전극(102, 103)이 형성된 후방판(101) 상의 전 표면에 도포되었다. 본 실시예에서 사용된 감광성 도전성 페이스트는 도전성 물질로서 구형 Ag 미립자와 자외선 광에 반응하여 경화되는 감광성 부재로서 아크릴 합성 수지를 혼합하고 유리질 충진재 등을 첨가하여 얻어진 것이었다.
(4) 그 후, 감광성 도전성 페이스트는 건조되고 건조된 감광성 도전성 페이스트는 복수의 스트라이프 개구를 가지는 차폐 마스크와 함께 자외선 광에 조사되었다(또는 노출되었다). 그리고 후방판은 노출되지 않은 부분을 제거하도록(현상을 실시하도록) 유기 용매로 세척되었다.
(5) 또한, 후방판은 폭 50㎛와 피치 180㎛로 5000 개의 열 방향 와이어(107)를 형성하도록 가열 건조되었다(도8의 (b)). 이 단계 후에, 열 방향 와이어(107)는 전극(103)의 일부를 커버해서, 전극(103)은 열 방향 와이어(107)와 접속되었다.
(6) 1000개의 절연층(114)을 형성하도록 유리질 접합체와 합성 수지를 함유하는 페이스트가 스크린 인쇄 방법에 의해 도8의 (c)에 도시된 이빠진 형상의 패턴으로 도포되고 가열 건조되었다.
(7) 1000개의 행 방향 와이어(106)를 형성하도록 Ag 미립자, 유리질 접합체 및, 합성 수지를 포함하는 페이스트가 스크린 인쇄 방법에 의해 도8의 (d)에 도시된 라인 패턴으로 도포되고 가열 건조되었다. 이 단계 이후에, 행 방향 와이어(106)는 전극(102)의 일부분을 커버해서, 전극(102)은 행 방향 와이어(106)와 접속되었다. 행 방향 와이어(106)는 150㎛ 의 폭과 500㎛의 피치(P1)로 형성되었다.
본 실시예의 디스플레이에서, 스페이서(20)는 도17에 도시된 바와 같이 배치되었다. 스페이서는 행 방향 와이어(106)를 금속 후면(112)과 전기적으로 접속하도록, 행 방향 와이어와 접촉하여 배치된다. 따라서, 디스플레이의 조립체 내에 스페이서와 충분 접촉을 위한 영역의 보장을 고려하여 행 방향 와이어(106)의 폭은 열 방향 와이어(107)의 폭보다 더 크게 설정된다.
(8) 그리고 Pd를 포함하는 잉크가 전극(102)과 전극(103)간의 전 간격부 상에 도포되었다. 그리고 잉크는 PdO의 도전성 막(104)을 형성하도록 대기 중에서 350℃ 로 가열 건조되었다(도8의 (e)).
본 실시예에서, 잉크 분사 방법의 하나인 피에조 방법의 잉크 분사 장치가 상기 잉크의 도포에 사용되었다. 본 실시예에서 Pd를 포함하는 잉크는 유기 Pd : 0.15%, 이소프로필알코올 : 15%, 에틸렌글리콜 : 1% 및 폴리비닐알코올 : 0.05%의 수용액이었다.
전자원 기판(후방판)은 포밍 이전에 상기 단계를 통해 형성되었다.
(9) 포밍 이전에 상술한 단계를 통해 준비된 전자원 기판은 내부가 10-4㎩ 이하로 소기된 진공 챔버 내에 배치되고, 그 후 수소가 그 내부로 제공되고, 그 상태로 각각의 열 방향 와이어(107)와 행 방향 와이어(106)에 펄스 전압을 적용하는 "포밍 단계"가 실시되었다. 이 단계에서 각각의 도전성 막(104) 내에 전류가 흐르게 되고, 그로 인해 각각의 도전성 막(104)부 내에 간격이 형성되었다. 포밍 단계에서 5V 정전압의 펄스가 반복적으로 인가되었다. 펄스는 각각, 1 msec와 10 msec의 펄스 폭과 펄스 간격을 가지는 전압 파형의 삼각 파동이었다. 통전 포밍 처리는 도전성 막의 저항이 1㏁ 이상일 때 종결되었다.
(10) 포밍 단계 완료 후에 장치는 활성화 단계(activation step)라 일컬어지는 과정을 거쳤다. 챔버 내부가 10-6㎩ 이하로 소기되었고, 그 후 벤조니트릴(benzonitrile)이 1.3 ×10-4㎩로 공급되고, 각각의 열 방향 와이어(107)와 행 방향 와이어(106)에 펄스 전압을 인가하는 "활성화 단계"가 실시되었다. 이 단계에 의해서, 카본 막은 상기 포밍 단계에 의해 형성된 간격의 내부와 상기 간격에 인접한 도전성 막(104) 상에 형성되어 전자 방출 영역(105)를 얻게 되었다. 활성화 단계에서, 펄스 최대 높이 15V, 펄스 폭 1msec, 펄스 간격 10 msec 인 직사각형 파동의 펄스 전압이 각각의 장치에 인가되었다.
상기 단계를 통해 전자 방출 소자가 배치된 후방판이 제조되었다. 도13은 후방판 일부의 확대도를 도시한다.
다음으로, 전방판을 제조하는 방법이 설명될 것이다.
(11) 먼저, 후방판에서와 마찬가지로 동일한 재료의 전방판 기판(110)이 잘 세척되고 건조되었다. 그 후, 석판 인쇄술 과정에 의해 기판(110) 상에 도12에 도시된 패턴으로 흑체가 형성되었다. 여기에서 흑체는 각 색상의 형광체 배치를 위해 부분들에 대응하는 개구를 가지는 격자 패턴으로 형성되었다. 흑체의 Y방향 피치는 열 방향 와이어의 피치와 일치하고 흑체의 X방향 피치는 행 방향 와이어의 피치와 일치하였다.
(12) 각 색상의 형광체는 흑체의 개구 내에 스크린 인쇄 방법에 의해 도12에 도시된 배열로 형성되었다.
(13) 또한, 흑체와 형광체 상에 막층이 형성되었다. 막층의 물질은 폴리메타크릴계 합성 수지를 유기 용매 내에 용해시켜서 얻어진 물질이고, 스크린 인쇄 방법에 의해 도포되고, 그 후 건조되었다.
(14) 그리고 Al이 증발법에 의해 막층 상에 침적되었다.
(15) 그 후, 형광체 페이스트와 막층 내에 포함된 합성 수지를 제거하도록 전방판이 가열 건조되어서, 형광체, 흑체 및, 금속 후면이 형성된 전방판을 얻게 되었다.
(16) 표면 상에 고저항 막이 있는 스페이서(20)와 접착 부재로 예비 피복된 외부 프레임(109)이 상기 단계를 통해 형성된 후방판과 전방판 사이에 배치되었다. 그리고 전방판이 후방판에 잘 정렬된 상태로 진공에서 가열 및 가압되었고, 그로 인해 접착 부재가 연화되어 부재를 서로 결합시켰다. 이 밀봉 단계를 통해, 내부를 높은 진공으로 유지하면서 도17에 도시된 외피(170)가 얻어졌다. 전자가 스페이서 표면에 조사되기 때문에 스페이서 표면 내에 축적된 전하를 행 방향 와이어나 금속 후면으로 인도하도록 스페이서의 표면 상에 고저항 막이 제공되었다.
스페이서의 이런 배치를 위해, 흑체의 패턴은 도12에 도시된 격자 패턴이 도18에 도시된 스트라이프 패턴보다 바람직하다. 그 이유는 이하에 설명될 것이다.
스페이서가 전기적으로 접속된 금속 후면은 아주 얇은 막이다. 이러한 이유로, 만일 스페이서와의 접촉부 내에서 금속 후면 아래에 미립자의 집합체인 형광체가 존재한다면, 이는 스페이서와 금속 후면간에 충분한 전기적 접속이 이루어지지 않는 경우이거나, 스페이서와의 접촉이 음극과 양극간에 방전을 일으키도록 형광체 미립자나 금속 후면의 탈피를 일으킬 수 있는 경우일 것이다. 따라서 스페이서와의 접촉부 내에, 비교적 편평한 흑체에 형광체 미립자보다 전방판 기판(110)에 더 강한 접착을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 콘트라스트의 강화 관점에서도 격자 패턴으로 흑체를 배치하는 것이 바람직하다.
스페이서가 행 방향 와이어(주사 신호가 인가되는 와이어)와 접촉하는 이유는 횡형 전자 방출 소자에서 방출된 전자 빔의 경로를 방해하지 않기 때문이다. 또 다른 이유는 스페이서가 있는 정렬이 쉽기 때문이다.
상술된 바와 같이 얻어진 디스플레이 패널(170)은 도19에 도시된 구동 회로와 접속되고 선 연속 주사(line-sequential scanning)에 의해 동영상이 디스플레이 되었다.
본 실시예에서, 주사 신호는 보다 큰 와이어 단면적을 가지는 행 방향 와이어(106)에, 그리고 변조 신호는 열 방향 와이어(107)에 인가되었다.
움직이는 화상이 이 방법으로 디스플레이 되었을 때, 매우 높은 선명도와 높은 휘도를 가지는 화상이 장기간에 걸쳐 관측될 수 있었다. 화소의 결함은 관측되지 않았다. 그 이유 중의 하나는 열 방향 와이어(107)가 잉크 분사 방법에 의해 도포된 도전성 막(104)용 전구 물질(precursor) 액적을 흡착하지 못하도록 감광성 도전성 페이스트로 만들어져서 열 방향 와이어가 아주 고밀도로 형성되었기 때문일 수도 있다.
[실시예2]
본 실시예에서 열 방향 와이어(107)를 형성하는 방법은 실시예1과 다르다.
이하에는 본 실시예에서 열 방향 와이어를 형성하는 방법을 설명할 것이다. 열 방향 와이어 이외의 다른 부재들은 실시예1에서와 동일한 방식으로 만들어지므로 여기서는 그 설명은 생략될 것이다.
삭제
본 실시예는 도1을 참조하여 설명될 것이다. 도1은 실시예2에서 열 방향 와이어 패턴을 제조하는 과정을 도시한 개략도이다.
본 실시예에서, 실시예1에 사용된 감광성 도전성 페이스트와 유사한, Ag 미립자를 포함하는 감광성 도전성 페이스트가 실시예1의 (1)과 (2)로 형성된 전극(102, 103)을 가지는 후방판(101)의 전 표면 상에 20㎛의 두께로 도포되었다.
그 후, 상기 감광성 도전성 페이스트층(2)은 표면 온도 100℃에서 수초동안 적외선 건조(infrared drying)를 실시하여 건조되었다(도1의 (a)).
그리고 깊이 15㎛의 함몰부를 가지는 주형(3)이 감광성 도전성 페이스트층(2) 상에 배치되고, 주형(3)은 도1의 (b)에 도시된 바와 같이, 거친 패턴(제1 패턴)(4)을 형성하도록 프레스 기계로 감광성 도전성 페이스트층(2)에 대해 압박된다.
페이스트층 내로의 주형 압박 단계동안 페이스트가 주형의 함몰부 내로 쉽게 충진될 수 있다면 주형은 어떤 모양이라도 가질 수 있다. 함몰부의 깊이는 기판으로부터 최종적으로 얻기 원하는 패턴의 높이보다 더 큰 것이 바람직하다. 주형의 재료는 금속, 유리, 합성 수지 등과 같은 것 중에 하나일 수 있다.
주형(3)을 제거한 후, 패턴은 도1의 (c)에 도시된 바와 같이, 편평 판 유리 광 마스크(5)와 함께 250 mJ/cm2 의 조건하에 λ= 350 nm의 자외선 광에 노출되었다. 본 실시예에 사용된 감광성 도전성 페이스트는 네거티브형이므로, 광 마스크는 페이스트가 제거되기를 원하는 기저부 내에 광을 차단하기 위한 패턴을 가졌다.
이후에, 현상되고 페이스트는 10분 동안 550℃로 유지된 조건하에 가열 건조되었다. 이러한 단계들을 통해, 열 방향 와이어(107)의 패턴은 도1의 (d)에 도시된 바와 같이, 소정의 두께로 얻어졌다.
본 실시예는 실시예1의 제조 방법과 비교하여, 감광성 도전성 페이스트의 현상에서 페이스트의 낭비량을 최소로 감소시킬 수 있었다.
[실시예3]
본 실시예에서 사용된 주형은 감광성 도전성 페이스트의 편평 막에 대해 압박된 것이고 또한 노출시에 마스크로서 작용하는 것이었다. 이것을 제외하고는, 열 방향 와이어(107)는 실시예2에서와 동일한 방식으로 형성되었다.
본 실시예는 이하에 도2를 참조하여 설명될 것이다. 도2는 실시예3의 제조 과정을 도시한 개략도이다.
먼저, 실시예1에서 사용된 감광성 도전성 페이스트층(2)이 실시예2에서와 마찬가지로, 전극(102, 103)이 형성된 후방판(101) 상에 전 표면에 걸쳐 20㎛의 두께로 침적되었다(도2의 (a)).
그 후, 도2의 (b)에 도시된 바와 같이, 마스크로서도 작용하는 차폐부 패턴(shield pattern)(8)을 가지는 주형(7)을 사용하여 거친 패턴(제1 패턴)(4)이 형성되었다.
본 실시예에서 페이스트층은 도2의 (b)에 도시된 바와 같이, 실시예2와 동일한 조건하에 노출되었고 또한 주형(7)의 압박 상태로 마스크로서도 작용하였다. 본 실시예에 사용된 감광성 도전성 페이스트는 네거티브형이므로, 마스크로서도 구실하는 주형(7)은 제거되기 원하는 기저부 내에 광을 차단시키기 위한 패턴을 가졌다.
이후에, 페이스트층은 실시예2와 마찬가지로 현상되고 가열 건조되었고, 그로 인해 도2의 (c)에 도시된 바와 같이 소정의 패턴을 가지는 열 방향 와이어(107)를 얻게 되었다.
결과적으로, 본 실시예는 현상에서 낭비되는 감광성 도전성 페이스트의 낭비량을 감소시킬 수 있었다.
도6은 본 발명에 적용될 수 있는, 마스크로서도 구실하는 주형의 제조 방법의 일예를 도시하고 있다.
먼저, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이, 스퍼터링에 의해 유리 기판(21) 상에 얇은 금속 막(22)이 형성된다.
그리고 도6의 (b)에 도시된 바와 같이, 스핀 코팅 방법(spin coating method)에 의해 금속 막의 전 표면에 걸쳐 저항 막(23)이 편평 막으로서 형성되고 석판 인쇄술 등에 의해 저항 막(23)이 패턴화된다.
그리고 금속 막(22)이 도6의 (c)에 도시된 바와 같이 에칭된다. 결국, 도6의 (d)에 도시된 바와 같이, 노출된 유리부가 플루오르화수소산(hydrofluoric acid) 등으로 함몰부(24)와 돌출부(25)를 형성하도록 에칭된다. 그 후, 저항(23)은 마스크로서도 작용하는 주형을 얻도록 제거된다.
도6의 (d)에서 여기에 잔류된 금속 막은 광을 차단하는 기능을 한다.
[실시예4]
본 실시예에서, 노출 동안 사용된 광 마스크는 광 차단 액체와 같은, 알코올과 안료의 혼합물을 함유한 액체였다. 이것을 제외하고는, 열 방향 와이어(107)는 실시예2와 동일한 방식으로 형성되었다.
도3은 본 실시예에서 열 방향 와이어(107)의 제조 과정을 설명하는 개략도이다.
먼저, 실시예2와 마찬가지로, 실시예1에서 사용된 감광성 도전성 페이스트층(2)이 전극(102, 103)을 가지는 후방판(101) 상에 전 표면에 걸쳐 20㎛의 두께로 침적되었다(도3의 (a)).
그 후, 실시예2와 동일한 방식으로 주형에 의해, 도3의 (b)에 도시된 바와 같이, 거친 패턴(제1 패턴)이 형성되었다.
그 후, 도3의 (c)에 도시된 바와 같이, 주형(3)이 제거되고 닥터 블레이드(doctor blade)로 함몰부 내에 광 차단 액체(9)가 삽입되었다. 이 때에, 제거되기 원하는 잉크부를 커버하도록 광 차단 액체가 거친 패턴으로 배치되었다. 본 실시예에서 노출은 도3의 (c)의 상태로 실시되었다.
그 후, 페이스트층이 실시예2와 동일한 방식으로 현상되고 가열 건조되고, 그로 인해 도3의 (d)에 도시된 바와 같이 소정의 열 방향 와이어(107)(제2 패턴)를 얻게 되었다.
광 차단 액체는 현상에서 노출되지 않은 감광성 잉크와 함께 제거되었다.
본 실시예는 현상에서 낭비되는 감광성 도전성 페이스트의 낭비량을 감소시킬 수 있었다.
본 발명에서 사용된 광 차단 액체는 노광 동안 광을 차단할 수 있고 배치 위치에 유동 없이 유지될 적절한 점도를 가지는 어떠한 액체일 수도 있다.
그러나, 페이스트층에 대해 높은 투과성 또는 가용성을 가지는 액체의 사용은 피하는 것이 바람직하다. 그런 광 차단 액체의 배치 방법은, 예를 들어, 닥터 블레이드에 의한 팽창일 수 있다.
[실시예5]
본 실시예에서 거친 패턴(제1 패턴)을 형성하는 단계는 스크린 인쇄 방법을 사용하여 실시되었다. 이것을 제외하고는, 화상 형성 장치는 실시예1과 동일한 방법으로 구성되었다.
도4 및 도8은 본 실시예의 과정을 도시한 개략도이다.
먼저, 실시예1에 사용된 감광성 도전성 페이스트가 도15에 도시된 소망 개구를 가지는 판(스크린 판)을 사용하는 스크린 인쇄 방법에 의해, 전극(102, 103)이 형성된 후방판(101) 상의 소망 영역에만 도포되었고, 그리고 거친 패턴(제1 패턴)(4)을 얻도록 페이스트가 건조되었다(도4의 (a)).
그리고 실시예2와 동일한 방법으로, 도4의 (b)에 도시된 바와 같이 노출이 실시되었다.
또한, 실시예2와 동일한 방법으로 페이스트층이 현상되고 가열 건조되었고, 그로 인해 도4의 (c)에 도시된 바와 같이 소정의 두께와 폭을 가지는 열 방향 와이어(107)의 패턴(제2 패턴)을 얻게 되었다.
도17에 도시된 디스플레이 패널(170)이 실시예1과 동일한 방식으로 구동될 때, 본 실시예의 결과로서 얻어진 디스플레이 패널은 실시예1의 디스플레이보다 더 우수한 균일성을 가지는 디스플레이 화상을 장기간에 걸쳐 디스플레이 할 수 있었다.이것은 감광성 도전성 페이스트가 전극(102)과 전극(103) 사이의 간격부가 오염되는 것을 방지했기 때문일 것이다.
[실시예6]
본 실시예는 거친 패턴(제1 패턴)을 형성하는 단계가 전사 주형 내에 보유된 감광성 도전성 페이스트의 전사에 의해 실시되는 일예이다. 이외의 단계는 실시예1과 동일하다. 도5는 본 실시예의 과정을 도시한 개략도이다.
먼저, 거친 패턴(제1 패턴)(4)을 형성하도록, 실시예1에 사용된 감광성 도전성 페이스트가 소망 개구를 가진 판을 사용하여 스크린 인쇄 방법에 의해 전극(102, 103)이 형성된 후방판(101) 상의 소망 영역에만 도포되었다.
도5의 (a)에 도시된 바와 같이, 우선 실시예1에 사용된 감광성 도전성 페이스트가 충진된 전사 페이스트(11)를 형성하도록 닥터 블레이드로 전사 주형(10)의 15㎛ 깊이 함몰부 내에 충진되었다.
그리고 페이스트 하부층(12)을 형성하도록, 실시예2와 마찬가지로, 실시예1에 사용된 감광성 도전성 페이스트가 전극(102, 103)이 형성된 후방판(101) 상에 5㎛ 두께로 도포되었다.
그리고 도5의 (a)의 전사 주형(10)이 기판(101) 상에 배치되고 프레스 기계에 의해 500 g/㎠ 압력 하에 가압되면서 10분 동안 100℃로 유지되었다. 그 후, 충진된 전사 페이스트(11)가 하부층(12) 상에 전사되었고 전사 주형(10)이 제거되었다.
또한, 도5의 (c)에 도시된 바와 같이, 편평 광 마스크(5)를 사용하여, 실시예2와 동일한 조건하에 페이스트층이 노출되었다.
이후에, 도5의 (d)에 도시된 바와 같이, 소정의 열 방향 와이어(107)(제2 패턴)를 얻도록 페이스트층이 현상되고 가열 건조되었다.
본 실시예의 결과로서, 현상에서 감광성 도전성 페이스트의 낭비량이 감소될 수 있었다.
본 발명에서 사용된 전사 주형은 함몰부 내로 페이스트를 충진시키는 동안 함몰부 내로 페이스트가 쉽게 충진되는 것을 허용하는 형상을 가진 것이라면 어떤 주형이든 가능하다.
재료는 금속, 유리, 합성 수지 등 중에서 하나일 수 있다. 그런 전사 주형 내로 페이스트를 충진하는 것은, 예를 들어, 닥터 블레이드에 의한 방법일 수 있다.
본 발명에서 주형용으로 사용된 프레스 기계는 소정의 압력을 가압할 수 있고 가열할 수 있는 것이 바람직하다.
[실시예7]
본 실시예에서 소정의 패턴은 페이스트가 상부에 전사되지 않은 기판(101) 상에 잉크 하부층(12)이 예비적으로 형성되지 않은 것을 제외하고는, 실시예6과 동일한 조건하에 형성되었다.
본 실시예의 결과로서, 현상에서 감광성 도전성 페이스트의 낭비량이 감소될 수 있었다.
[실시예8]
본 실시예에서 편평 패널 디스플레이는 실시예1과 마찬가지로, 도17에 도시된 형태로 제조되었다.
본 실시예는 열 방향 와이어(107), 절연층(114) 및, 행 방향 와이어(106)가 기판의 전 표면 상에 감광성 도전성 페이스트를 도포하고 건조, 노출, 현상 및 가열 건조하는 방법에 의해 형성되었다는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하다. 행 방향 와이어 형성용으로 사용된 감광성 도전성 페이스트는 실시예1에서 열 방향 와이어(107) 형성용으로 사용된 감광성 도전성 페이스트와 동일하였다. 절연층(114)의 형성을 위해, 실시예1에서 절연층의 형성에 사용된 페이스트 내에 감광성 부재가 함유되었다. 감광성 도전성 페이스트의 도포, 건조, 노출, 현상 및, 가열 건조 방법은 실시예1에서 열 방향 와이어의 형성 방법과는 노출 패턴 및 가열 건조 온도는 다르지만, 대체로 동일하다. 따라서 그것에 관한 상세한 설명은 여기에서는 생략한다.
본 실시예에서 제조된, 도17에 도시된 디스플레이 패널(170)이 실시예1과 동일한 방법으로 구동될 때, 실시예1의 디스플레이의 경우와 마찬가지로, 고선명도 디스플레이 화상이 얻어질 수 있었다.
[실시예9]
본 실시예에서, 편평 패널 디스플레이는 실시예5와 마찬가지로, 스크린 인쇄 방법에 의해 와이어를 형성함으로써 도17에 도시된 형태로 제조되었다.
본 실시예에서, 열 방향 와이어(107) 뿐만 아니라, 절연층(114)과 행 방향 와이어(106)도 감광성 페이스트를 사용하는 스크린 인쇄 방법에 의해 형성되었다.
또한 절연층(114)과 행 방향 와이어(106)는 절연층 또는 행 방향 와이어(106)의 소망 패턴(제2 패턴)을 얻도록 먼저 소망 개구 패턴을 가지는 마스크로 거친 패턴(제1 패턴)을 도포하고, 건조시키고, 그 후 노출, 현상 및 가열 건조함으로써 형성되었다. 본 실시예는 이것을 제외하고는, 실시예5와 동일하다.
본 실시예에서 제조된, 도17에 도시된 디스플레이 패널(170)이 실시예1과 동일한 방법으로 구동될 때, 디스플레이 패널은 실시예5의 디스플레이보다 우수한 균일성을 가지는 디스플레이 화상을 장기간에 걸쳐 디스플레이 할 수 있었다.
[실시예10]
본 실시예에서 편평 패널 디스플레이는 실시예1과 마찬가지로, 도17에 도시된 형태로 제조되었다. 그러나, 본 실시예의 후방판을 제조하는 단계는 실시예1의 단계(3)부터 단계(7)까지에서 수정된 단계를 포함한다. 본 실시예는 그것을 제외하고는 실시예1과 동일하므로, 실시예1에서 (3)에서 (7)의 단계에 대응하는 과정만이 이하에 설명될 것이다.
(3) 감광성 도전성 페이스트는 전극(102, 103)을 가지는 후방판(101) 전 표면 상에 도포되었다. 감광성 도전성 페이스트는 Ag 미립자와 감광성 부재를 포함하는 페이스트와 같은 물질이었다.
(4) 그 후, 감광성 도전성 페이스트는 원적외선로 내에서 건조되었다. 그 후, 감광성 도전성 페이스트는 도20의 (b)에 도시된, 열 방향 와이어(107)의 패턴과 행 방향 와이어부(106)에 대응하는 차폐 마스크와 함께 광에 노출되고, 노출되지 않은 부분을 제거하도록 용매로 세척되었다.
(5) 또한, 후방판은 실시예1과 동일한 형상으로 열 방향 와이어(107)와, 행 방향 와이어(106)의 일부를 형성하도록 가열 건조되었다(도20의 (b)). 이 단계에서 열 방향 와이어(107)에 의해 전극(103)의 일부를 커버하게 되었고, 따라서 전극(103)이 열 방향 와이어(107)와 접속되었다. 전극(102)의 일부가 행 방향 와이어(106)의 일부에 의해 커버되므로, 전극(102)은 행 방향 와이어부(106)와 접속되었다.
(6) 그리고 절연층(114)이 도20의 (c)에 도시된 바와 같이, 행 방향 와이어(106)와 열 방향 와이어(107) 사이의 각각의 교차부에서 스크린 인쇄 방법에 의해 직사각형 패턴으로 형성되었다. 페이스트 물질은 산화납의 주성분과 유리 바인더 및 수지의 혼합물을 포함하는 유리질 페이스트이었다. 이 유리질 페이스트의 인쇄와 가열 건조 단계는 절연층(114)을 형성하도록 4회 반복 실시되었다.
(7) 접속 와이어(106')는 스크린 인쇄 방법에 의해, Ag 미립자, 유리질 접합체 및, 합성 수지를 포함하는 페이스트의 개별 패턴으로 형성된 행 방향 와이어부(106) 사이에 접속을 이루도록 은 페이스트로 만들어졌다. 이 단계로 인해 분리된 행방향 와이어(106)가 접속되어 연속된 행 방향 와이어로 된다.
삭제
상기 단계를 통해, 매트릭스 배선은 스트라이프 열 방향 와이어(107)가 절연층을 관통하는 스트라이프 행 방향 와이어(106)와 직각을 이루는 형상으로 만들어졌다.
상술한 바와 같이 본 실시예의 후방판 상에 형성된 와이어는 절연층(114)의 에지부에서 행 방향 와이어(106, 106')간에 양호한 전기적 접속과 전극(102) 및 행 방향 와이어(106, 106')간에 아주 양호한 전기적 접속을 입증하였다.
본 실시예에서 제조된 디스플레이 패널이 실시예1과 동일한 방법으로 구동될 때, 본 실시예의 디스플레이 패널은 실시예1의 디스플레이보다 형광체 방출 스폿에서 더 적은 시간적 변화를 보여주었다. 이것은 절연층 영역이 실시예1에서보다 작고, 절연층 내에서 충진 효과가 빔 경로 상에서보다 더 작기 때문일 것이다.
[실시예11]
본 실시예는 실시예10의 형성과 반대로, 행 장향 와이어(106)가 연속적인 반면에, 열 방향 와이어(107)가 교차부에서 간헐적으로 형성되는 일예이다. 본 실시예에서는 실시예10에 설명된 단계(5)에서 형성된 패턴(도20의 (b))이 도21에 도시된 바와 같이 형성되었다. 그 이후의 단계들은 교차부에 절연층을 배치하고 또한 열 방향 와이어와 전기적으로 접속하기 위한 패턴을 형성하는 실시예10에서의 단계와 유사하다.
상술한 바와 같이 형성된 매트릭스 와이어는 행 방향 와이어(106)와 열 방향 와이어(107) 사이에 단락이 없음과 실시예10에서와 마찬가지로, 열 방향 와이어(107) 및 행 방향 와이어(106)와 전극(102, 103)의 접속이 양호함을 입증하였다.
[실시예12]
본 실시예에서는 실시예2의 도1의 (b)의 패턴이 스크린 인쇄 방법에 의해 형성되었다.
특히, 거친 패턴(제1 패턴)을 형성하도록 실시예1에 사용된 감광성 도전성 페이스트가 도20의 (b)에 도시된 패턴에 상응하는 개구를 가지는 마스크를 통해, 스크린 인쇄 방법으로 도포되었다.
그 후, 실시예1과 동일한 방법으로 페이스트가 건조되고 광에 노출되었다. 그리고 도20의 (b)에 도시된 패턴(제2 패턴)을 얻도록 페이스트가 현상되고 가열 건조되었다.
또한 상기 방법에서와 마찬가지로, 도20의 (d)에 도시된 패턴을 얻도록 스크린 인쇄 방법에 의해 거친 패턴(제1 패턴)으로 감광성 도전성 페이스트를 적층하고, 노출, 현상 및 가열 건조함으로써 절연층(114)과 행 방향 와이어부(106')가 형성되었다.
상술한 바와 같이 형성된 매트릭스 와이어는 행 방향 와이어(106)와 열 방향 와이어(107) 사이에 단락이 없음과 실시예10에서와 마찬가지로, 열 방향 와이어(107) 및 행 방향 와이어(106)와 전극(102, 103)의 접속이 양호하였다.
본 발명에 따르면, 잉크 분사 방법으로 표면 전도형 전자 방출 소자의 도전성 막의 형성시 인접 와이어 내로 액적이 흡수되는 것이 방지되고, 그로 인해 넓은 영역 내에서, 고선명도와, 우수한 균일성을 가지는 디스플레이 화상을 얻을 수 있다.
본 발명은 감광성 페이스트가 전극간의 간격부를 오염시키는 것을 방지할 수 있고, 그로 인해 장기간에 걸쳐 넓은 영역 내에서 우수한 균일성을 가지는 디스플레이 화상을 얻을 수 있다.
또한, 현상에서 낭비되는 감광성 페이스트의 양이 감소될 수 있으므로, 넓은 영역의 화상 형성 장치가 저가로 실현될 수 있다.

Claims (14)

  1. 형광체를 구비한 전방판과, 복수개의 전자 방출 소자를 갖는 후방판과, 상기 복수의 전자 방출 소자에 연결된 복수의 와이어를 포함하는 화상 형성 장치의 제조 방법이며,
    (a) 각각 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 복수의 전극 쌍을 후방판 상에 배열하는 단계와,
    (b) 전극 쌍을 만드는 방법과 다른 방법을 사용하여, 각각 제1 전극의 일부와 연결되는, 복수의 열 방향 와이어를 형성하는 단계와,
    (c) 각각 제2 전극의 일부와 연결되고, 열 방향 와이어를 가로지르며 열 방향 와이어로부터 절연되도록 형성되는, 복수의 행 방향 와이어를 형성하는 단계와,
    (d) 금속이나 반도체를 함유한 액체를 도포하여, 각각 전극 쌍과 연결되는 복수의 도전성 막을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 열 방향 와이어를 형성하는 단계는,
    (e) 후방판 상에 도전성 물질과 감광성 물질을 포함하는 막을 형성하는 단계와,
    (f) 광으로 상기 막의 원하는 영역을 조사하는 단계와,
    (g) 상기 막을 패턴화하는 단계와,
    (h) 패턴화된 막을 소성하는 단계를 포함하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 후방판 상에 감광성 물질 및 도전성 물질을 포함하는 막을 형성하는 상기 단계는 제1 패턴으로 상기 막을 도포하는 단계인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 패턴으로 도포하는 상기 단계는 소망 형상의 개구를 가지는 마스크의 상기 개구를 통해 상기 후방판 상에 상기 감광성 물질 및 도전성 물질을 포함하는 막을 선택적으로 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 진공 증착법 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 전극 및 제2 전극이 대향하는 방향은 사실상 상기 행 방향 와이어의 길이 방향과 일치하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 행 방향 와이어의 단면적은 상기 열 방향 와이어의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 행 방향 와이어의 폭은 상기 열 방향 와이어의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 행 방향 와이어의 두께는 상기 열 방향 와이어의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 상기 전방판과 후방판 사이에 간격 유지용 스페이서를 또한 포함하고, 상기 스페이서는 상기 행 방향 와이어 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감광성 물질과 도전성 물질을 포함하는 막은 원하는 형상의 개구를 갖는 마스크를 통해 감광성 물질과 도전성 물질을 포함하는 페이스트를 인쇄함으로써 후방판 상에 형성되는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  11. 제4항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 제조 방법은 상기 전극간에 위치한 도전성 막 내에 개구를 형성하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 개구는 상기 도전성 막 각각을 통해 전류가 흐르게 함으로써 형성되는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  13. 제4항에 있어서, 상기 액체는 잉크젯 방법을 사용하여 제1 전극과 제2 전극 사이에 침적되는 화상 형성 장치의 제조 방법.
  14. 제4항에 설명된 바와 같은 제조 방법에 의해 제조된 화상 형성 장치.
KR10-2001-7004648A 1998-10-14 1999-10-13 화상 형성 장치의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해제조된 화상 형성 장치 KR100472686B1 (ko)

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