KR100560509B1 - Flat panel display and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
페이스 플레이트와 백 플레이트 사이에 셀갭을 유지하도록 하는 스페이서를 배치하고 있는 평판 디스플레이로서, 간단한 공정을 통해서도 스페이서의 고정 상태가 강화되도록 하여 평면 디스플레이의 대형화를 추구할 수 있도록 하기 위하여, 평판 디스플레이용 플레이트의 비표시 영역 위에 접합 매개층을 소정의 패턴으로 형성하고, 상기 접합 매개층의 위에 복수의 스페이서를 배치하고, 상기 플레이트를 이 플레이트의 연화점 이하의 온도로 가열하고, 상기 접합 매개층과 상기 스페이서 사이에 전류가 흐르도록 전압을 공급하여 스페이서를 플레이트 상에 고정시킨다.A flat panel display in which a spacer is arranged to maintain a cell gap between a face plate and a back plate, and the flat panel display plate is designed so that the fixing state of the spacer can be enhanced by a simple process so that the size of the flat display can be pursued. A junction media layer is formed in a predetermined pattern on the non-display area, a plurality of spacers are disposed on the junction media layer, the plate is heated to a temperature below the softening point of the plate, and between the junction media layer and the spacer. The spacer is fixed on the plate by supplying a voltage so that a current flows through it.
스페이서,평판 디스플레이,전계방출,셀갭,페이스 플레이트,접합층Spacer, flat panel display, field emission, cell gap, face plate, bonding layer
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이를 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a flat panel display according to an embodiment of the present invention,
도 2, 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이의 페이스 플레이트 부위를 도시한 사시도이고,2 and 3 are perspective views showing the face plate portion of the flat panel display according to an embodiment of the present invention,
도 4, 5, 6은 본 발명의 실시예에 따른 스페이서의 고정 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이고,4, 5, and 6 are views for explaining the fixing method of the spacer according to an embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이의 백 플레이트 부위를 도기한 평면도이고,7 is a plan view illustrating the back plate portion of the flat panel display according to the embodiment of the present invention;
도 8, 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서의 고정 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.8 and 9 are views for explaining a method of fixing a spacer according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 평판 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밀폐 용기 내에 디스플레이의 셀갭을 유지하기 위해서 스페이서를 배치하고 있는 평판 디스플레이에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)는 일반적으로, 페이스 플레이트(faceplate), 백 플레이트(backplate), 사이드 벽(side wall)의 조합으로 밀폐 용기를 구성하고 이 용기의 내부를 대략 10-7 torr 정도의 진공 상태로 유지하게 된다.Flat panel displays (FPDs) typically form a closed container with a combination of faceplate, backplate, and side wall, and the interior of the container is approximately 10 -7 torr. Is maintained in a vacuum state.
이러한 평판 디스플레이는, 양 플레이트 사이에 형성되는 내부 압력과 외부 대기압과의 압력 차이로 인해 다른 디스플레이보다 상기한 간격을 균일하게 유지하는 것이 어려우므로, 통상 외관 내부에 디스플레이의 셀갭을 유지하도록 하는 스페이서를 적어도 하나 이상으로 배치하게 된다.Such flat panel displays have a spacer which allows the cell gap of the display to be maintained inside the exterior, since it is difficult to maintain the above-mentioned spacing uniformly than other displays due to the pressure difference between the internal pressure and the external atmospheric pressure formed between the two plates. At least one will be arranged.
상기 스페이서에 관한 종래 기술로, 미국 특허 제 5,650,690 호에는 페이스 플레이트 상에 마련되는 그립퍼(gripper)와 백 플레이트 상에 마련되는 로케이터(locator) 사이에 스페이서 벽(spacer wall)을 장착하여 필드 에미션 디바이스(field emission device)를 제조하는 기술이 개시되어 있다.In the prior art of the spacer, US Patent No. 5,650,690 discloses a field emission device by mounting a spacer wall between a gripper provided on a face plate and a locator provided on a back plate. A technique for manufacturing a field emission device is disclosed.
이 기술에서는 디바이스의 내부 공간을 유효하게 유지하도록 하는 스페이서 벽을 세라믹이나 글라스 등의 재질로 구비하여 페이스 플레이트와 백 플레이트 사이에 상기한 그립퍼와 로케이터로 고정 배치하도록 하고 있다.In this technique, a spacer wall for effectively maintaining the internal space of the device is made of a material such as ceramic or glass, and fixedly disposed between the face plate and the back plate by the gripper and the locator described above.
그런데, 상기 기술에서는 스페이서 벽을 고정시키기 위한 그립퍼와 로케이트의 제조 공정이 복잡하고 까다로울 뿐만 아니라, 감광성 물질에 대한 포토리소그라피 공정에 따라 디바이스의 패키징 후, 내부 공간내에 잔류 가스를 발생시킬 수 있어서, 이 가스로 인해 디바이스의 자체 수명을 단축시키거나 디바이스에서 구현되 는 화질을 저하시킬 우려가 있다.However, in the above technique, the manufacturing process of the gripper and the locator for fixing the spacer wall is complicated and difficult, and after packaging the device according to the photolithography process for the photosensitive material, residual gas can be generated in the internal space. This gas may reduce the device's own life or reduce the picture quality implemented in the device.
또한, 종래에 제시된 다른 기술로는 미국 특허 제 5,589,731 호에 기재된 평판 디스플레이를 들 수 있다. 이 기술에서는 스페이서 벽을 고정시키기 위해 사이드 벽에 노치를 형성하여 이 노치에 스페이서 벽의 양단을 삽입시킴으로써 사이드 벽을 고정시키고 있다.In addition, another conventionally proposed technique includes a flat panel display described in US Pat. No. 5,589,731. In this technique, a side wall is fixed by forming a notch in the side wall to fix the spacer wall and inserting both ends of the spacer wall in the notch.
그러나, 이러한 스페이서의 고정 구조는, 해당 디바이스가 작은 사이즈로 이루어질 때에는 무리가 없으나, 디바이스가 대형 사이즈(대략, 5인치 이상)로 이루어지는 경우에는 노치에 삽입된 스페이서 벽의 양단 부위에 대한 고정력이 불안해져 디바이스가 최종 완성된 상태에서는 스페이서 벽이 휘어져 버리는 현상을 초래할 수 있다.However, such a spacer fixing structure is easy when the device is made of small size, but when the device is made of large size (approximately 5 inches or more), the fixing force on both ends of the spacer wall inserted into the notch becomes unstable. In the final state of the device, the spacer wall may bend.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 평판 디스플레이의 기판 내에 고정되는 스페이서의 고정 상태가 강화된 평판 디스플레이를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a flat panel display in which a fixed state of a spacer fixed in a substrate of a flat panel display is enhanced.
또한, 본 발명은 간단한 공정을 통해서도 스페이서의 고정 상태를 강화시킬 수 있도록 한 평판 디스플레이 제조방법을 제공함에 있다.In addition, the present invention is to provide a method of manufacturing a flat panel display to be able to strengthen the fixed state of the spacer even through a simple process.
이에 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,In order to realize the above object,
페이스 플레이트와; 이 페이스 플레이트에 연결되어 밀폐 용기를 형성하는 백 플레이트와; 상기 용기로부터 빛을 발광하는 수단과; 상기 용기 상에 설정되는 비표시 영역에 대응하여 상기 용기 안에 배치되면서 상기 페이스 플레이트와 백 플 레이트에 지지되는 복수의 스페이서와; 상기 비표시 영역위에 배치되고 상기 각 스페이서의 일단에 연결되는 접합 매개층과; 이 접합 매개층과 상기 각 스페이서의 일단 사이에 배치되는 접합층을 포함하는 평판 디스플레이를 제공한다.A face plate; A back plate connected to the face plate to form a closed container; Means for emitting light from the container; A plurality of spacers disposed in the container corresponding to the non-display area set on the container and supported by the face plate and the back plate; A bonding media layer disposed on the non-display area and connected to one end of each spacer; A flat panel display comprising a bonding layer disposed between the bonding medium layer and one end of each spacer is provided.
본 발명의 실시예에서 상기 발광수단은, 상기 용기 내로 상기 백 플레이트 위에 소정의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 캐소드 전극과; 상기 각 캐소드 전극 위에 배치되는 복수의 관통부를 갖고 상기 백 플레이트 위에 배치되는 절연막과; 상기 각 관통부 내에 배치되면서 상기 캐소드 전극에 접촉되는 복수의 에미터와; 상기 각 관통부와 관통되는 구멍부를 보유하여 상기 절연막 위에 소정의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 게이트 전극과; 상기 용기 내로 상기 페이스 플레이트 위에 배치되는 애노드 전극과; 이 각 애노드 전극 위에 소정의 패턴을 가지고 배치되는 복수의 형광층을 포함한다.In an embodiment of the present invention, the light emitting means includes: a plurality of cathode electrodes formed in the container on the back plate with a predetermined pattern; An insulating film disposed on the back plate and having a plurality of through parts disposed on the cathode electrodes; A plurality of emitters disposed in each of the through parts and in contact with the cathode electrodes; A plurality of gate electrodes having a predetermined pattern on the insulating layer by retaining the through portions and the through-holes; An anode electrode disposed on the face plate into the vessel; It comprises a plurality of fluorescent layers disposed on each anode electrode having a predetermined pattern.
또한, 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여, In addition, the present invention to realize the above object,
평판 디스플레이용 플레이트의 비표시 영역 위에 접합 매개층을 소정의 패턴으로 형성하고, 상기 접합 매개층의 위에 복수의 스페이서를 배치하고, 상기 플레이트를 이 플레이트의 연화점 이하의 온도로 가열하고, 상기 접압 매개층과 상기 스페이서 사이에 전류가 흐르도록 스페이서에 전압을 공급하는 단계가 포함된 평판 디스플레이의 제조방법을 제공한다.A bonding medium layer is formed in a predetermined pattern on the non-display area of the flat panel display plate, a plurality of spacers are disposed on the bonding medium layer, the plate is heated to a temperature below the softening point of the plate, and the contact medium is pressed. The present invention provides a method of manufacturing a flat panel display including supplying a voltage to a spacer so that a current flows between a layer and the spacer.
이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이를 도시한 단면도로서, 본 실시예서 설명하게 될 평판 디스플레이는 전계 방출 디스플레이를 예로 한다.1 is a cross-sectional view illustrating a flat panel display according to an embodiment of the present invention, and the flat panel display to be described in the present embodiment uses a field emission display as an example.
도시된 바와 같이 상기 평판 디스플레이는, 페이스 플레이트(1)와 이 페이스 플레이트(1)와 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 페이스 플레이트(1)와 밀폐 용기를 형성하도록 결합되는 백 플레이트(3)를 포함한다.As shown, the flat panel display has a face plate (1) and a back plate (3) which are arranged in parallel with the face plate (1) at predetermined intervals and are coupled to form a sealed container with the face plate (1). It includes.
상기에서 페이스트 플레이트(1)의 일면에는 애노드 전극(1a)과 함께 이 애노드 전극(1a) 위로 복수의 형광층(1b)이 소정의 패턴을 가지고 배치되며, 이 형광층(1b) 사이로는 컨트라스트 향상 등을 위해서 크롬(Cr), 크롬/크롬산화막(Cr/CrOx) 등으로 이루어진 블랙 매트릭스(1c)가 도포되어 있다.In the above, a plurality of
또한, 상기 백 플레이트(3)로는, 상기 애노드 전극(1a)을 대향하는 일면으로 복수의 캐소드 전극(3a)이 가령, 스트라이프형과 같은 패턴을 유지하여 형성되고, 아울러 이 캐소드 전극(3a)과의 사이에 절연막(3b)을 두고 복수의 게이트 전극(3c)이 상기 캐소드 전극(3a)과 교차하는 방향으로 역시, 스트라이프형의 패턴을 유지하여 배치되어 있다.In addition, as the
상기에서 캐소드 전극(3a)과 게이트 전극(3b)의 교차부에는, 절연막(3b)에 형성된 관통부(30b)와 게이트 전극(3c)에 형성된 구멍부(30c)가 관통되며, 또한 각 관통부(30b) 내로 상기 캐소드 전극(3a) 위로는, 칩상의 전계 방출형 에미터(3d)가 부착되어 있다.The through
이와 함께 상기 양 플레이트(1,3) 내로는 복수의 스페이서(5)가 이 양 플레이트(1,3) 내에 지지되어 배치되고 있는 바, 이 때 이들 스페이서(5)는 상기한 밀 폐 용기 내에 설정되는 비표시 영역에 대응하여 배치된다.At the same time, a plurality of
즉, 도 1에서 상기 스페이서(5)는, 상기 블랙 매트릭스(1c)를 비표시 영역으로 하여 이 위에 배치되고 있는데, 이 때, 이 스페이서(5)의 일단과 상기 블랙 매트릭스(1c)의 사이에는 상기 스페이스(5)의 고정 단계에서 형성된 접합층(7)이 형성되어 있다. 여기서 이 접합층(7)에 대한 설명은 뒤에서 더욱 자세히 설명하도록 한다.That is, in FIG. 1, the
도 2 및 도 3에는 상기 스페이서(5)가 패턴이 다른 블랙 매트릭스(1c) 위에 배치된 상태를 각기 도시하고 있다.2 and 3 respectively show a state in which the
먼저 도 2를 참조하여 보면, 페이스 플레이트(1)에는 전술한 바와 같이 복수의 형광층(1b)과 블랙 매트릭스(1c)가 스트라이프 타입을 유지하여 형성되고, 상기 블랙 매트릭스(1c) 위로는 얇은 판상으로 이루어진 스페이서(5)가 배치되어 있다.First, referring to FIG. 2, as described above, a plurality of
또한, 도 3의 경우에는 상기 형광층(1b)과 블랙 매트릭스(1c)가 상기 페이스 플레이트(1)에 격자형의 패턴을 유지하여 형성되며, 상기 스페이서(5)는 상기 블랙 매트릭스(1c) 위로 배치된다. 이 때, 상기 스페이서(5)의 형상은 횡단면이 십자형이나 티자형, 에이치자형을 이루는 기둥체로 이루어질 수 있다.In addition, in FIG. 3, the
이에 상기와 같이 블랙 매트릭스(1c) 위에 배치되는 상기 스페이서(5)는 다음의 공정에 따라 상기 블랙 매트릭스(1c) 위에 고정될 수 있게 된다. 도 4 및 도 5는 상기 스페이서(5)를 고정시키는 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.As such, the
우선 도 4를 참조하여 보면, 상기 페이스 플레이트(1) 위에 상기 형광층(1b)과 블랙 매트릭스(1c)가 형성되고 나서 상기 페이스 플레이트(1)는 연화점(softening point) 이하 온도(대략, 200∼400℃)로 가열된다.First, referring to FIG. 4, after the
이러한 온도 분위기에서 상기 스페이서(5)로는 전압(DC 전압)이 공급되는 바, 여기서 전원(9)의 양극은 상기 블랙 매트릭스(1c)와 연결되고, 상기 전원(9)의 음극은 상기 스페이서(5)의 일측단부로 연결되는데, 이 때, 이 스페이서(5)로는 가벼운 압력이 가해지는 것이 좋다.In this temperature atmosphere, a voltage (DC voltage) is supplied to the
이 상태에서 상기 스페이서(5)로 대략 100∼700V 의 전압이 인가되면, 상기 블랙 매트릭스(1c)에서 상기 스페이서(5)로 양전류가 통과하게 되는 바, 이 과정에서 상기 블랙 매트릭스(1c)와 상기 스페이서(5) 사이에 도 5에 도시한 바와 같이 접합층(7)이 형성됨에 따라 이로 인해 상기 스페이서(5)는 상기 블랙 매트릭스(1c) 위에 견고한 상태로 고정될 수 있게 된다.In this state, when a voltage of approximately 100 to 700 V is applied to the
한편, 상기 스페이서(5)로 전압 인가시, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 스페이서(5)의 일측단부에 전압 인가용 전극(11)을 별도로 형성하여 이를 상기 전원(9)의 음극과 연결한 후 전압을 인가하여도 무방하다.Meanwhile, when voltage is applied to the
다음으로는 본 발명에 따라 상기 백 플레이트(3)측에 형성되는 비표시 영역에 상기 스페이서(5)를 배치하여 상기 평판 디스플레이를 구성하는 과정을 알아보기로 한다.Next, according to the present invention, a process of configuring the flat panel display by arranging the
도 7은 도 1에 도시한 평판 디스플레이에서 백 플레이트(3) 측을 도시한 평면도이다. 전술한 바와 같이 상기 백 플레이트(3)에 상기 캐소드 전극(3a)과 게이트 전극(3c)이 교차 형성된 상태에서, 상기 스페이서(5)는 상기 캐소드 전극(3a) 및/또는 상기 게이트 전극(3c) 위에 배치된다. 물론 이 때, 상기 스페이서(5)는 상 기 캐소드 전극(3a)과 게이트 전극(3c)이 비교차되는 즉, 비표시 영역 부분에 배치된다.FIG. 7 is a plan view showing the
도 8은 도 7 A-A 선의 단면도로서, 이는 상기 스페이서(5)가 상기 캐소드 전극(3a) 위에 배치된 경우이다. 이처럼 상기 스페이서(5)가 상기 캐소드 전극(3a) 위에 배치되어 고정되기 위해서는, 우선 상기 캐소드 전극(3a) 위로 스페이서(5)의 고정에 필요한 접합 매개층(13)이 소정의 패턴을 가지고 형성된다. 여기서 이 접합 매개층(13)은 비정질 실리콘과 같은 반도체, 산화 실리콘(SiOx)과 같은 절연체, 크롬(Cr)과 같은 금속에서 선택되어 이루어질 수 있다.FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 7, in which case the
이와 같은 상기 접합 매개층(13) 위에 상기 스페이서(5)가 배치되면, 상기한 예에서와 같이 상기 백 플레이트(3)를 연화점 이하의 온도로 가열하고, 이의 온도 분위기에서 상기 접합 매개층(13)에서 상기 스페이서(5)로 양전류가 흐를 수 있도록 상기 접합 매개층(13)으로 전원(9)의 양극이, 상기 스페이서(5)의 일측단으로는 전원(9)이 음극이 연결되어 소정의 전압이 공급되게 된다.When the
그러면, 이에 따라 상기 접합 매개층(13)과 상기 스페이서(5)의 일측단 사이에 접합층(7)- 참고로, 상기 접합 매개층이 비정질 실리콘의 반도체로 이루어진 경우에 이 접합층은 산화 실리콘으로 형성된다. -이 형성되어 이에 상기 스페이서(5)는 상기 백 플레이트(1) 상에 안정적으로 고정될 수 있게 된다.(도 8 참조)Thus, the
물론, 상기 스페이서(5)에 전압을 공급할 때, 전술한 예의 설명에서와 같이 상기 스페이서의 일측단에 별도로 형성된 전압 인가용 전극으로 상기 전원(9)의 음극을 연결한 다음, 전압을 인가하여도 좋다.Of course, when supplying a voltage to the
이상을 통해 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고 실용신안등록 청구의 범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the utility model registration claims and the detailed description of the invention and the scope of the accompanying drawings. This also belongs to the scope of the present invention.
상기한 설명을 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이는, 플레이트상에 스페이서를 고정시키기 위한 별도의 부재나 노치의 형성없이도 간단한 공정을 통해 스페이서의 고정 상태를 강화시켜 이의 기능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.As can be seen from the above description, the flat panel display according to the present invention can improve the function of the spacer by strengthening the fixing state of the spacer through a simple process without forming a separate member or notch for fixing the spacer on the plate. It will have an effect.
따라서, 본 발명의 평판 디스플레이는 스페이서의 고정을 위한 공정을 간단히 수행할 수 있도록 하는 장점을 제공함은 물론, 기능이 강화된 스페이서로 인해 대형 크기로도 제작 가능한 효과를 가질 수 있게 된다.Therefore, the flat panel display of the present invention provides an advantage of simplifying the process for fixing the spacers, and also has an effect that can be manufactured even in a large size due to the enhanced spacer.
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