KR100527081B1 - 전계 방출 표시 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전계 방출 표시 패널의 제조 방법을 개시한다. 개시된 본 발명은, 상부 기판에 게터 취부홈을 형성한 후 이어서 애노우드 전극을 형성한다. 상부 기판에 스페이서와 형광체를 형성한다. 그런 다음, 상부 기판에 봉 형태의 비증발형 게터를 장착한 후, 스크린 프린트법으로 밀봉층을 형성한다. 이어서, 상부 기판을 건조시킨다. 한편, 하부 기판에는 캐소우드 전극을 형성한다. 대기 상태에서 상하부 기판을 정렬시키면서 밀봉층을 매개로 예비 접합한다. 예비 접합된 상하부 기판을 고정 클립으로 고정하여, 정렬된 상태로 유지시킨다. 그런 다음, 이러한 공정을 거친 다수개의 상하부 기판을 진공 챔버내로 반입시키고, 진공 챔버의 온도를 상승시켜서 게터를 활성화시킨다. 이어서, 상하부 기판을 접합시킨 다음 진공배기한다. 마지막으로, 아르곤 가스로 상하부 기판을 세정한다.

Description

전계 방출 표시 패널의 제조방법{METHOD OF FABRICATING FIELD EMISSION DISPLAY PANEL}

본 발명은 전계 방출 표시 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 캐소우드 기판과 애노우드 기판을 접합하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전계 방출 표시 소자(Field Emission Display device)는 전자총(electron gun), 마이크로웨이브 튜브(microwave tubes), 이온 소스(ion source), 스캐닝 터널링 마이크로스코프(scanning tunneling microscope) 등의 장치에 표시 패널로 이용된다.

이러한 전계 방출 표시 소자를 제조하는 종래의 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 하부 기판상에 스트라이프 상태로 캐소우드 전극을 형성한다. 캐소우드 전극 상부에는 원추형의 팁을 형성한다. 하부 기판과 대향하는 상부 기판에 게터 취부홈을 형성한 후, 상부 기판의 내측면에 스트라이프 형태로 ITO 물질인 애노우드 전극을 형성한다. 이어서, 애노우드 전극 상부에는 일정한 규칙으로 R, G, B 형광체를 프린트하고, 상부 기판에 스페이서를 도포한다. 형광체 사이에는 블랙 매트릭스를 형성하여, 형광체간의 색혼합을 방지한다. 마지막으로, 하부 기판과 상부 기판 사이에 밀봉층을 개재시킨 상태에서, 두 기판을 접합한다. 이러한 구성을 갖는 전계 방출소자는 캐소우드 전극의 팁으로부터 가속된 전자가 형광체를 여기시키는 것에 의해 발광을 일으키게 된다.

한편, 도 1을 두 기판을 접합하는 공정에 사용되는 종래의 접합 장치를 나타낸 것으로서, 도 1을 참조로 접합 공정을 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(1)에는 챔버(1) 내부로 진공압을 제공하기 위한 진공 라인(8)이 연결되어 있다. 진공 챔버(1)의 저면에는 베이스(2)가 설치되어 있고, 베이스(2)에는 상하부 기판을 각각 정렬하기 위한 정렬 유니트(3,4)가 배치되어 있다. 하부 기판용 정렬 유니트(3)상에는 히터가 내장되어 하부 기판이 안치되는 스테이지(5)가 배치되어 있다. 상부 기판용 정렬 유니트(4)에는 상부 기판을 기계적으로 고정하는 척(6)이 연결되어 있다. 한편, 척(6)에는 상부 기판을 위에서 가압하여 하부 기판에 접합시키는 가압 유니트(7)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어서, 먼저 상하부 기판의 이물질을 제거한 후, 하부 기판을 스테이지(5)상에 안치시키고, 상부 기판을 척(6)의 밑면에 기계적으로 고정된다. 히터를 가동시키면서 가압 유니트(7)를 작동시켜서, 상부 기판이 하부 기판상으로 하강되도록 하므로써, 상하부 기판을 접합한다.

종래에는 상하부 기판의 정렬이 진공으로 유지되는 진공 챔버 내부에서 이루어지기 때문에, 접합 장치의 가격이 매우 고가일 수밖에 없다. 그런데, 종래에는 이러한 고가의 접합 장치로 전계 방출 표시 패널을 한 장씩 밖에 생산할 수 없어서, 생산 효율이 상당히 낮다는 문제점을 안고 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 전계 방출 표시 패널의 제조 방법이 안고 있는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 상하부 기판의 정렬을 진공 챔버 내부가 아니라 진공 챔버 반입전에 사전에 이루어지도록 함과 아울러 다수개의 상하부 기판을 동시에 접합할 수 있는 전계 방출 표시 패널의 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전계 방출 표시 패널을 제조하는 방법은 다음과 같다.

상부 기판에 게터 취부홈을 형성한 후 이어서 애노우드 전극을 형성한다. 상부 기판에 스페이서와 형광체를 형성한다. 그런 다음, 상부 기판에 봉 형태의 비증발형 게터를 장착한 후, 스크린 프린트법으로 밀봉층을 형성한다. 이어서, 상부 기판을 건조시킨다. 한편, 하부 기판에는 캐소우드 전극을 형성한다.

대기 상태에서 상하부 기판을 정렬시키면서 밀봉층을 매개로 예비 접합한다. 예비 접합된 상하부 기판을 고정 클립으로 고정하여, 정렬된 상태로 유지시킨다. 그런 다음, 이러한 공정을 거친 다수개의 상하부 기판을 진공 챔버내로 반입시키고, 진공 챔버의 온도를 상승시켜서 게터를 활성화시킨다. 이어서, 상하부 기판을 접합시킨 다음 진공배기한다. 마지막으로, 아르곤 가스로 상하부 기판을 세정한다.

상기된 본 발명에 의하면, 상하부 기판을 대기 상태에서 사전에 정렬시키면서 예비 접합시키고, 예비 접합된 상하부 기판을 클립으로 고정시킨 상태에서 복수개를 진공 챔버에 반입하여 일시에 접합하게 되므로써, 하나의 진공 챔버로부터 다수개의 전계 방출 표시 패널을 제조할 수가 있게 된다.

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 전계 방출 표시 패널 제조 방법에서 상하부 기판의 예비 접합 전의 상태를 나타낸 평면도 및 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 상하부 기판의 예비 접합 후의 상태를 나타낸 평면도 및 단면도이며, 도 4는 예비 접합된 다수개의 상하부 기판이 동시에 접합되는 공정이 실시되는 진공 챔버를 나타낸 단면도이다.

먼저, 상부 기판을 식각하여 게터 취부홈을 형성한다. 그런 다음, 상부 기판에 애노우드 전극을 형성한다. 이어서, 상부 기판에 스페이서와 형광체를 형성한다. 그런 다음, 상부 기판에 봉 형태의 비증발형 게터를 장착한 후, 스크린 프린트법으로 밀봉층을 형성한다. 이때, 게터의 성분은 Zr-V-Fe를 갖는다. 상부 기판을 100 내지 200℃의 온도하에서 건조시킨다. 한편, 하부 기판에는 캐소우드 전극을 별도로 형성한다.

현재까지의 공정은 기존 방법과 대동소이하다. 이후의 공정이 본 발명에서 제시되는 공정들이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 진공 상태가 아니라 대기압 상태에서 상부 기판(10)에 형성된 밀봉층(30)을 하부 기판(20)에 맞대어서 상하부 기판(10,20)을 정렬시킨다. 즉, 본 발명에서는 진공 챔버에서 상하부 기판(10,20)을 정렬하지 않고 그 전에 대기 상태에서 상하부 기판(10,20)을 먼저 정렬하는 공정을 실시한다.

상하부 기판(10,20)의 위치가 정렬되면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상하부 기판(10,20)을 가압한다. 그러면, 밀봉층(30)이 약간 눌려지면서 상하부 기판(10,20)의 외곽을 따라 전개되어, 상하부 기판(10,20)의 외곽을 봉쇄하게 된다. 이러한 상태로 방치하면, 상하부 기판(10,20)을 운반하는 도중에 상하부 기판(10,20)의 위치가 어긋날 소지가 있으므로, 도 4에 도시된 고정 클립(50)으로 상하부 기판(10,20)의 외곽 수개소를 고정시킨다. 이와 같이 하면, 사전 정렬된 상하부 기판(10,20)이 어긋나지 않게 된다. 즉, 본 발명에서는 진공하에서 상하부 기판(10,20)을 완전 접합하기 전에, 클립(50)으로 예비 접합하는 공정을 우선적으로 실시하게 된다.

이러한 공정을 거쳐서 예비 접합된 복수개의 상하부 기판(10,20)을 도 4에 도시된 바와 같은 진공 챔버(40)내로 반입한다. 진공 챔버(40)의 중앙에는 포스트(41)가 배치되고, 이 포스트(41)에는 복수개의 평판(42)들이 배치된다. 따라서, 복수개의 상하부 기판(10,20)을 각 평판(42)상에 안치시킬 수가 있다. 한편, 진공 챔버(40)의 내벽에는 히터(43)가 배치되고, 진공 배기를 위한 진공 라인(44)도 진공 챔버(40)에 연결되어 있다.

이러한 구조의 진공 챔버(40)에 복수개의 상하부 기판(10,20)을 반입한다. 그런 다음, 히터(43)를 이용해서 진공 챔버(40)의 온도를 200 내지 500℃ 정도로 상승시켜 게터를 활성화시킨다. 이때, 게터 활성화 공정은 아르곤 분위기에서 100 내지 500 Torr 정도의 압력의 조건으로 실시된다.

그런 다음, 진공 챔버(40)내의 압력을 10 내지 10^-7 Torr의 압력으로 유지시킨 상태에서 온도를 200 내지 500℃ 정도로 상승시키면서 상하부 기판(10,20)을 접합한 후, 배기 라인(44)을 통해 진공 배기한다.

마지막으로, 고정 클립(50)을 제거한 후, 완전 접합된 상하부 기판(10,20)을 아르곤 가스로 세정한다. 한편, 세정 조건은 온도가 200 내지 300℃, 압력은 300 내지 500 Torr 정도가 바람직하다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면 상하부 기판을 완전 접합하기 전에 대기압 상태에서 정렬시키면서 예비 접합시키고, 이 상태를 고정 클립으로 고정하고, 이와 같이 예비 접합된 복수개의 상하부 기판을 진공 챔버에 동시에 반입하여 접합 공정을 실시하게 되므로써, 하나의 진공 챔버로부터 동시에 복수개의 전계 방출 표시 패널을 제작할 수 있게 된다.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

도 1은 상하부 기판을 접합하는 공정에 사용된 종래 진공 챔버를 나타낸 단면도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 전계 방출 표시 패널 제조 방법에서 상하부 기판의 예비 접합 전의 상태를 나타낸 평면도 및 단면도.

도 3a 및 도 3b는 상하부 기판의 예비 접합 후의 상태를 나타낸 평면도 및 단면도.

도 4는 예비 접합된 다수개의 상하부 기판이 동시에 접합되는 공정이 실시되는 진공 챔버를 나타낸 단면도.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

10 ; 상부 기판 20 ; 하부 기판

30 ; 밀봉층 40 ; 진공 챔버

50 ; 고정 클립

Claims (4)

1. 상부 기판에 애노우드 전극을 형성하고, 하부 기판에는 캐소우드 전극을 형성하는 단계;

   상기 상부 기판에 스페이서와 형광체를 형성한 후, 게터를 장착시키는 단계;

   상기 상부 기판에 밀봉층을 형성한 후, 건조시키는 단계;

   상기 상하부 기판을 대기압 상태에서 밀봉층을 매개로 위치 정렬시키면서 예비 접합한 후, 상기 상하부 기판을 클립으로 고정하여 예비 접합한 상태로 유지시키는 단계;

   상기 예비 접합된 복수개의 상하부 기판을 진공 챔버로 반입한 후, 게터를 활성화시키는 단계; 및

   상기 예비 접합된 복수개의 상하부 기판을 진공 챔버내에서 완전 접합한 다음, 진공 배기하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 패널의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 배기하는 단계 후에, 상기 완전 접합된 상하부 기판을 아르곤으로 세정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 패널의 제조 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 아르곤을 이용한 세정 단계는 200 내지 300℃의 온도와 300 내지 500 Torr의 압력 조건하에서 실시하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 패널의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 게터는 Zr-V-Fe 성분을 갖는 봉 형태의 비증발형인 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 패널의 제조 방법.