KR100750316B1

KR100750316B1 - 화소 어셈블리 제조방법 및 장치

Info

Publication number: KR100750316B1
Application number: KR1020017002333A
Authority: KR
Inventors: 매키봅엘.
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2007-08-20
Also published as: WO2000011644A8; US6135841A; DE69943298D1; JP4512272B2; EP1110199B1; EP1110199A1; EP1110199A4; KR20010072916A; JP2003528418A; WO2000011644A1

Abstract

전계방출 표시장치와 같은 표시장치의 면판에 화소 어셈블리(315)를 제조하는 방법. 본 발명의 일 실시예에서, 응용장치(440)는 면판의 화소 어셈블리 상부에 배치된다. 본 발명은 재료가 화소 어셈블리에 주로 분포되고 그 외부에는 거의 분포되지 않도록 소정량의 재료를 화소 어셈블리에 분포시킨다. 본 발명은 재료가 인접 화소 어셈블리들의 행 및 열을 분리하는 매트릭스 구조(310)의 상면에는 분포되지 않도록 재료를 화소 어셈블리에 분포시킨다. 일 실시예에서, 상기 재료는 상기 재료를 분포시키기에 적합한 프린터 헤드(예컨대, 잉크젯 플린터 헤드)로부터 화소 어셈블리로 분포된다. 상기 재료는, 컬러필터재료, 인재료, 가습재료, 래커재료 및 반사층재료를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.

Description

화소 어셈블리 제조방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR FABRICATING A PIXEL ASSEMBLY}

본 발명은 표시장치, 특히 전계방출 표시장치 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 청구항에 기재된 본 발명은 전계방출 표시장치 면판의 화소 어셈블리 제조에 관한 것이다. 본 명세서는 전계방출 표시장치의 화소 어셈블리를 형성하기 위해 프린터 헤드 기술을 이용하는 것을 기재한다.

전계방출 표시장치(평판 표시장치로도 호칭됨) 면판의 내면은 화소들을 포함한다. 컬러(color) 표시장치에서, 전형적으로 각각의 화소는 인(phosphor)재료의 3가지 컬러(예컨대, 적, 청 또는 녹)중 하나를 각각 포함하는 3가지 화소 어셈블리들로 분리된다. 이하의 논의는 서로 다른 컬러의 화소 어셈블리 대신 모든 화소 어셈블리가 동일 컬러의 인(백색을 포함함)을 포함하는 단색 표시장치(monochrome display)에도 적용된다. 이하 기재된 기술은 전계방출 표시장치 뿐만 아니라 플라즈마, 음극선관 및 다른 표시장치에 적용될 수 있다.

컬러 전계방출 표시장치의 경우, 전자들은 전자 방출기로부터 각각의 화소 어셈블리로 직진하여 그 내부의 인을 여기시켜 빛을 방출시킨다. 상기 유형으로 발생된 빛은 면판을 통해 뷰어(viewer)로 향하거나 상기 뷰어로부터 멀어진다. 전형 적으로 알루미늄인, 얇은 피복의 반사 재료가 상기 뷰어를 향한 빛을 반사시키기 위해 화소 어셈블리의 배면에 층을 형성할 수 있다. 상기 반사층은 또한 전자 방출기에 의해 방출된 전자를 끌어당기는 애노드(anode) 역할을 할 수 있다. 사용시, 상기 반사층은 300-500 옹스트롬(angstrom) 크기로 상대적으로 얇아서 전자들은 상당한 에너지 손실 없이 전자 소스로부터 인재료로 통과할 수 있다.

전형적으로 화소 어셈블리는 통상 블랙 매트릭스(black matrix)로 호칭되는 불투명 망 구조에 의해 행 및 열로 분리된다. 상기 블랙 매트릭스는 일 컬러의 화소 어셈블리를 다른 컬러의 화소 어셈블리와 명확히 구분하고 주위의 빛을 흡수함으로써 표시의 콘트라스트를 증가시키는 역할을 한다. 또한, 화소 어셈블리들을 분리시킴으로써, 3차원 블랙 매트릭스는 1개의 화소 어셈블리로 직진한 전자들이 "백-스캐터링(back-scattering)"되거나 다른 화소 어셈블리와 충돌하는 것을 방지하여, 전계방출 표시장치를 고해상도로 유지시킨다. 상기 블랙 매트릭스는 또한, 예컨대 지지벽과 같은 구조를 위치시키는 베이스(base)로서 사용된다. 상기 블랙 매트릭스의 또 다른 중요한 기능은 알류미늄 반사층을 부착시키는 표면을 제공하는데 있다.

종래의 전계방출 표시장치의 일 실시예에서, 컬러필터재료는 또한 소정의 파장만을 투과시키고 나머지를 흡수함으로써 표시 기능을 증가시키기 위해 인재료와 면판 사이에 있는 각각의 화소 어셈블리에 통합된다. 상기 컬러필터는 제조원가 및 콘트라스트 요구정도에 따라 표시장치에 통합되거나 안될 수 있다.

도1(종래기술)에는 전계방출 표시장치의 면판(105)의 내면 평면도가 도시된 다. 블랙 매트릭스(110)는 상기 면판을 화소 어셈블리(115)들의 복수의 행 및 열로 분리시킨다. 각각의 컬러필터재료 및 인재료층은 각각의 화소 어셈블리(115)에 포함된다.

도2a 및 2b(종래기술)에는, 화소 어셈블리를 형성하여 전계방출 표시장치의 면판(105)에 알루미늄 반사층을 도포하는 종래의 방법이 도시된다. 블랙 매트릭스(110) 및 화소 어셈블리(115)는 단면도로 도시된다. 분명히 하기 위해, 단일 화소 어셈블리(115)가 블랙 매트릭스(110)에 의해 형성되는 양 측벽과 함께 도시된다. 실제로, 복수의 화소 어셈블리가 존재하며, 그 각각은 4 측면이 블랙 매트릭스에 의해 둘러 쌓이고, 그 일부 면은 다른 것보다 클 수 있다.

먼저 도2a를 참조하면, 컬러필터재료(220)중 선택된 컬러(예컨대, 적, 청 또는 녹)층이 화소 어셈블리(115)에 부착된다. 다음, 인재료(230)의 선택된 컬러층이 화소 어셈블리(115)에 부착된다. 다음 래커층(lacquer)(240)이 도포된 후 반사층이 부착된다.

컬러필터재료가 사용되는 종래기술의 일 실시예에서, 컬러필터재료(220) 또는 인재료(230)의 선택된 컬러는 모든 화소 어셈블리(115)상에 완전히 도포된다; 예컨대, 적색 인재료는 적색 인재료가 잔류할 것으로 기대되지 않은 화소 어셈블리를 포함하여 모든 화소 어셈블리에 도포된다. 다음, 사진석판 공정(photolithographic process)이 화소 어셈블리들의 행 및 열에 특정 패턴으로 적용되어 상기 화소 어셈블리들에 잔류하는 것으로 의도된 컬러필터재료 또는 인재료만이 상기 공정에 노출된다; 상기 예에서, 적색 인재료가 잔류해야 하는 화소 어 셈블리만 상기 사진석판 공정에 노출된다. 상기 사진석판 공정에 노출되는 컬러필터재료 또는 인재료는 광중합(photopolymerization)을 통해 충분히 경화되는 반면 노출되지 않은 재료는 경화되지 않는다. 다음, 노출되지 않은 재료는 세정되며, 선택된 컬러만이 남게된다. 상기 공정은 각각의 화소 어셈블리(115)가 컬러필터재료층(220) 및 인재료층(230)을 포함할 때까지 도포되어 잔류하는 컬러필터재료 또는 인재료의 각각의 컬러에 대해 반복된다.

상기 종래기술 방법은, 상당량의 컬러필터재료 및 인재료가 낭비된다는 점에서 문제가 있다. 일반적으로, 컬러필터재료 및 인재료의 약 2/3가 도포 공정의 각 단계에서 세정된다. 또한, 종래기술의 공정은 각 컬러의 컬러필터 및 인재료를 도포하기 위해 많은 반복적인 단계(예컨대, 6 단계)를 사용하므로 시간이 소모된다.

다른 종래 방법들에서는, 서로 다른 컬러들의 컬러필터재료 및 인재료만을, 그 재료가 잔류해야 하는 화소 어셈블리에 선택적으로 도포하는 공정이 사용된다. 상기 다른 종래 방법들은 1회에 1컬러재료만을 도포한다. 상기 다른 방법들은 다음: 재료 분말이 정형화된 점착성 층에 도포되는 공정, 상기 재료가 전해질 용액에 부유하고 전계가 인가되어 상기 재료를 도안된 유리에 부착시키는 공정, 정전계를 이용하여 상기 재료의 건조 분말을 도안된 대전 기판에 부착시키는 공정, 및 상기 재료를 도안된 기판에 스크린-프린트(screen-print)하는 공정을 포함한다. 상기 다른 종래 방법들은 낭비 문제를 방지한다; 그러나, 이들은 각각의 컬러마다 1단계씩 복수 공정 단계를 요구하여 시간이 소모된다는 점에서 문제가 있다.

도2a를 계속 참조하면, 상기 종래 방법의 다음 단계에서, 래커재료(240)가 인재료(230) 및 블랙 매트릭스(110)의 전체 표면에 부착된다. 플로트 래커 공정(float lacquer process)으로 알려진 종래 방법에서, 면판(105)은 수중에 잠긴다. 래커재료막이 수면에 형성된다. 다음, 물이 배출되고, 수위가 낮아짐에 따라 래커재료는 인재료(230) 및 블랙 매트릭스(110)를 포함하는 면판(105)에 부착된다. 스프레이 래커 방법(spray lacquer method)으로 알려진 다른 종래기술에서, 면판(105)의 전체 면에 물이 분무된 후, 래커 재료층은 인재료(230) 및 블랙 매트릭스(110)의 전체 표면에 도포된다. 물이 증발할 때, 래커재료는 면판(105)에 침착된다.

인재료(230)의 각 입자들은 불규칙적인 모양을 형성한다. 따라서, 물은 래커재료(240)가 도포되는 스무스(smooth)한 표면을 제공하여 스무스한 래커면을 생성한다. 따라서, 물이 배출되고 증발될 때, 래커재료(240)는 인재료(230)의 입자들에 스무스한 면을 차례로 형성한다. 다음, 알루미늄 반사층(250)이 래커재료(240) 상부에 부착된다. 래커재료(240)의 스무스한 면은 반사층(250)을 거울로 만든다.

도2b를 참조하면, 면판(105)은 고온에 노출되어(예컨대, 오븐에서 가열된다) 래커재료(240)는 반사층(250)의 구멍을 통해 증발되고, 화소 어셈블리에는 컬러필터재료층(220), 인재료층(230) 및 반사층(250)들이 남는다. 도시된 바와 같이, 반사층(250)은 또한 블랙 매트릭스(110)의 측벽상부 및 상면에 위치한다.

종래기술은 래커재료가 면판 내면의 전체 표면에 도포된다는 점에서 문제가 있다. 따라서, 래커재료층의 전체 표면적은 반사층이 도포되기 전에 주변 공기에 있는 미립자들에 노출된다. 상기 미립자들은 래커재료면에 침착되어 반사층 표면에 결함을 발생시킨다. 예컨대, 래커재료의 표면에서 돌출되는 입자들은 반사층에 구멍을 일으킬 수 있다. 반사층의 결함은 반사층의 거울면을 감소시키고, 따라서 거울면의 반사 기능을 줄인다.

종래기술의 또 다른 단점은 래커재료의 미립자들에 의한 결함이 반사층에서 희미한 반점들을 야기할 수 있다는 것이다. 예컨대, 입자들에 의한 함몰 부위는 반사층의 보다 얇은 영역을 형성하고, 이 영역들은, 특히 반사층의 얇은 정도를 고려할 때 반사층을 상당히 약하게 할 수 있다. 전계방출 표시장치의 동작시, 상기 반사층은 전자 방출기(즉, 캐소드)와 반사층(즉, 애노드)간에 존재하는 전위로 인해 상당한 정전 부하에 직면한다. 상기 정전 부하는 약한 부위를 파괴시킬 수 있는 인력을 반사층에 제공한다. 반사층의 파괴는 거울면의 반사 성능을 줄인다. 또한, 반사층의 파괴는 전자 방출기와 면판간에 아크(arcing)를 일으킬 수 있는 알루미늄의 스트링어(stringer)를 형성한다. 상기 아크는 화소 어셈블리를 손상시키거나 전자의 흐름을 줄임으로써 화소 어셈블리를 흐리게 하고, 따라서 화질은 떨어진다. 상기 손상이 심하면, 전계방출 표시장치의 결함부위를 교체해야 한다. 이는 제조업체 또는 전계방출 표시장치의 소유자에게 추가 비용을 부담시키고, 또한 상기 장치를 수리하느라 사용할 수 없는 동안 불편함과 생산성의 손실을 야기한다.

종래기술은 또한, 전술한 바와 같이, 래커재료가 화소 어셈블리뿐만 아니라 블랙 매트릭스상에도 도포되기 때문에 문제가 있다. 도2a를 다시 참조하면, 상기 래커재료는 화소 어셈블리(115)의 측벽에 도포되지만 깨끗이 도포되지는 않으므로, 래커재료(240)와 블랙 매트릭스(110)간에 갭(216)이 형성된다. 한편, 래커재료(240)는 인재료(230)와 블랙 매트릭스(110)간의 영역(217로 도시됨)에서 두꺼워질 수 있다. 이제 도2b를 참조하면, 상기 래커재료가 증발할 때, 반사층(250)과 블랙 매트릭스(110) 사이 및 반사층(250)과 인재료(230) 사이에 갭(216,217)이 각각 형성된다. "텐팅(tenting)"으로 호칭되는 상기 갭들은 텐팅이 발생하는 블랙 매트릭스(110)와 인재료(230)에 반사층(250)이 적절히 부착되는 것을 방해한다. 또한, 블랙 매트릭스(110)의 측벽과 상면에 대한 반사층(250)의 부착력은 상기 면들에 도포되는 래커재료에 의해 감소된다. 래커재료(240)가 증발되더라도, 이것은 부착력을 감소시킬 수 있는 블랙 매트릭스(110)와 반사층(250)간에 장벽을 형성한다. 반사층과 지지면간에 적절한 부착력이 없으면, 특히 반사층의 얇은 정도를 감안할 때, 정전 부하에 의해 형성되는 인력을 지탱할 수 있는 반사층의 능력은 감소하고 반사층에 약한 지점을 형성한다. 전술한 바와 같이, 반사층의 약한 지점은 반사층을 파괴할 수 있고, 따라서 화질은 떨어진다.

따라서, 전계방출 표시장치의 면판에 화소 어셈블리를 제조하는 방법에 있어서, 컬러필터 및 인재료의 도포와 관련된 재료낭비 및 소비시간을 줄일 필요성이 존재한다. 또한 블랙 매트릭스에 대한 반사층의 부착력을 향상시킬 방법에 대한 필요성이 존재한다. 상기 필요성을 충족시키고 또한 래커재료의 도포와 관련하여 반사층에 야기되는 결함 및 약한 지점들을 줄이거나 제거하는 방법에 대한 필요성도 존재한다.

본 발명은 표시장치(예컨대, 전계방출 표시장치)의 면판에 있는 화소 어셈블 리를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 컬러필터 및 인재료의 도포와 관련된 재료낭비 및 소비시간을 줄인다. 본 발명은 또한 블랙 매트릭스에 대한 반사층의 부착력을 향상시키는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 래커 재료의 도포와 관련하여 반사층에 야기되는 결함 및 약한 지점들을 줄이거나 제거하는 방법을 제공한다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 응용장치는 면판의 화소 어셈블리 상부에 배치된다. 본 발명은 재료가 화소 어셈블리에 주로 분포되고 화소 어셈블리의 외부에는 거의 분포되지 않도록 소정량의 재료를 화소 어셈블리에 분포시킨다. 본 발명은, 인접 화소 어셈블리의 행 및 열을 분리하는 매트릭스 구조의 상면에 재료가 분포시키지 않고 재료를 화소 어셈블리에 분포시킨다. 일 실시예에서, 재료를 분포시키기에 적합한 프린터 헤드로부터 화소 어셈블리로 재료가 분포된다. 상기 재료는, 컬러필터재료, 인재료, 가습재료, 래커재료 및 반사층 재료를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제1 재료는 제1 응용장치로부터 제1 화소 어셈블리로 분포되고, 제2 재료는 제2 응용장치로부터 제2 화소 어셈블리로 분포되고, 제3 재료는 제3 응용장치로부터 제3 화소 어셈블리로 분포된다. 상기 재료는 컬러필터재료, 인재료, 가습재료, 래커재료 및 반사층 재료를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 컬러필터재료는 제1 응용장치로부터 분포되고, 인재료는 제2 응용장치로부터 분포되고, 래커재료는 제3 응용장치로부터 분포된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 유사 재료가 제1, 제2 및 제3 응용장치 각각으로부터 분포되며, 상기 유사 재료의 제1 컬러는 상기 제1 응용장치로부터 분포되고, 상기 유사 재료의 제2 컬러는 제2 응용장치로부터 분포되고, 상기 유사 재료의 제3 컬러는 제3 응용장치로부터 분포된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 장점들은 다양한 도면으로 예시되는 바람직한 실시예들의 이하 상세한 설명을 숙독한 당업자들에게 자명하다.

본 명세서에 포함되고 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 예시하고, 그 설명과 함께 본 발명의 원리를 이해하는데 도움을 준다.

도1(종래기술)은 화소 어셈블리의 구성을 나타내는 전계방출 표시장치의 종래의 면판 내면의 평면도이다.

도2a 및 2b(종래기술)는 전계방출 표시장치 면판의 내면에 형성되는 화소 어셈블리의 단면도이다.

도3a 및 3b는 각각, 청구항에 기재된 본 발명에 따른 화소 어셈블리의 구성을 나타내는, 전계방출 표시장치 내면의 평면도 및 단면도이다.

도4a 및 4b는 청구항에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 어셈블리에 재료를 분포시키는 응용장치를 예시한다.

도5는 청구항에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 응용장치를 구성하는 방법을 예시한다.

도6a 내지 6f는 청구항에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 어셈블리 를 제조하는 방법을 나타내는, 화소 어셈블리의 단면도를 예시한다.

첨부 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예를 이하 상세히 설명한다. 본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 기술되지만, 이에 의해 본 발명이 상기 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 전계방출 표시장치를 배경으로 기술되지만, 상기 바람직한 실시예의 다양한 변형예들은 당업자들에게 자명하며, 이에 포함된 일반적인 원리들은 다른 실시예에도 적용될 수 있다. 한편, 본 발명은 다른 전용, 변형예 및 균등물들을 포함하고, 이들은 첨부된 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 정신 및 범위에 포함된다. 또한, 본 발명의 이하 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 돕기 위해 많은 구체적인 세부사항들을 개시한다. 그러나, 이들 세부 사항 없이도 당업자는 분명히 본 발명을 실시할 수 있다. 다른 예에서, 주지의 방법, 절차, 구성요소 및 회로는 본 발명의 특징을 불필요하게 흐르지 않도록 하기 위해 상세히 기술되지 않는다.

도3a를 참조하면, 전계방출 표시장치(도시 안됨)의 면판(305)의 내면은 화소(340)로서 예시되는 복수의 화소들을 포함한다. 전형적인 컬러표시장치에서, 각각의 화소(340)는 화소 어셈블리(300a,300b,300c)로 예시되는 3개의 화소 어셈블리를 포함한다. 단색표시장치에서, 각각의 화소는 화소 어셈블리들로 분리되지 않는다. 각각의 컬러 화소(340)는 적(R) 화소 어셈블리(300a), 녹(G) 화소 어셈블리(300b), 및 청(B) 화소 어셈블리(300c)를 포함한다. 상기 화소 어셈블리들은 면판(305)에 행 및 열로 배열되고 블랙 매트릭스(310)에 의해 분리된다. 여기 서, 용어 "블랙"은 상기 매트릭스의 저반사율(low reflectivity) 및 불투명 특성을 가리킨다.

다음 도3b를 참조하면, 본 발명에 따른 면판(305)상의 예시적인 화소 어셈블리(315)의 단면도가 도시된다. 블랙 매트릭스(310)에 의해 형성되는 벽은 화소 어셈블리(315)를 포함한다. 실제로, 블랙 매트릭스(310)는 도3a에 도시된 바와 같이 모든 4 측면에서 각각의 화소 어셈블리를 둘러싼다.

도3b에 도시된 실시예에서, 각각의 화소 어셈블리(315) 내부에는 불규칙한 크기와 모양의 인 입자들로 구성되는 인재료층(330)이 있다. 화소 어셈블리의 일 실시예에서, 컬러필터재료층(320)은 화소 어셈블리(315)에 있는 인재료(330)와 면판(305) 사이에 위치한다. 반사층(350)은 인재료(330) 위에 위치한다. 도3b에 도시된 바와 같이, 반사층(350)은 블랙 매트릭스(310)의 상면과 측벽을 덮고 인접 화소 어셈블리로 계속된다.

본 발명은 전계방출 표시장치의 면판에 화소 어셈블리를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명은 컬러필터재료 및 인재료를 화소 어셈블리에 분포시키는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 인재료를 적시고 래커재료를 화소 어셈블리에 분포시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예는 컬러필터, 인, 습기 및 래커재료를 도포하기 위해 잉크젯 프린터 헤드로부터 개조되는 응용장치를 이용한다. 본 발명은 또한 버블젯 프린터 헤드와 같은 다른 형의 프린터 헤드로부터 개조되는 응용장치로도 동작될 수 있다. 본 발명은 또한 반사층을 전계방출 표시장치에 도포하는 방법을 제공한다.

도4a에는, 본 발명에 따라 컬러필터, 인, 습기, 래커, 및 반사층 재료를 도포하는 응용장치의 일 실시예가 도시된다. 응용장치(440)는 분포될 재료(443)(예컨대, 컬러필터, 인, 습기, 래커 또는 반사재료)를 보관하는 하우징(442)을 포함한다. 노즐(446)을 통해 재료(443)를 이동시키기 위해 드라이버(444)가 하우징(442)에 결합된다. 다른 실시예에서, 드라이버(444)는 강제로 재료(443)를 노즐(446)로 통과시키기 위한 압력을 발생시키기 위해 재료(443)를 가열하는 것과 유사한 방식으로 작용하는 압전(piezo-electric) 장치이다.

계속하여 도4a에서, 응용장치(440)는 재료(443)가 화소 어셈블리(315)로 직접 분포되도록 화소 어셈블리(315) 상부에 위치한다. 본 실시예에서, 응용장치(440)는 드라이버(444) 동작시 노즐(446)을 통해 특정 부피의 재료(443)를 분포시킬 수 있을 정도로 충분한 정밀도로 설계되어, 상기 분포되는 재료 부피는 화소 어셈블리(315)에서 소정 두께의 재료층을 형성한다. 노즐(446)은 또한 화소 어셈블리(315)보다 작은 영역에 재료(443)를 분포시키도록 설계된다; 즉, 응용장치(440)의 해상도는 재료(443)가 화소 어셈블리(315)에 주로 분포되고 그 외부에는 거의 분포되지 않을 정도로 충분히 정밀하다. 본 실시예에서, 응용장치(440)는 재료(443)가 블랙 매트릭스(310)의 측벽(재료층(443)이 측벽과 물리적인 접촉을 이루는 곳은 제외함)과 상면에 분포되지 않을 정도로 충분히 정밀하다.

일 실시예에서, 응용장치(440)는 재료(443)를 분포시키기에 적합한 잉크젯 프린터 헤드이다. 전형적인 화소 어셈블리(315)는 크기가 가로 약 70 마이크론 세 로 약 200 마이크론이다. 잉크젯 프린터 헤드의 전형적인 해상도는 약 30 마이크론이다. 따라서, 컬러필터, 인, 습기, 래커 또는 반사재료를 분포시키기에 적합한 잉크젯 프린터 헤드는 본 발명에 따라 요구되는 정밀도를 만족한다. 다른 실시예에서, 재료(443)를 분포시키기에 적합한 다른 형의 프린터 헤드(예컨대, 버블젯 프린터 헤드)가 본 발명에 사용될 수 있다.

도4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 응용장치(440a,440b,440c)가 화소 어셈블리(315a,315b,315c) 각각에 재료를 동시에 분포시킨다. 도4b에서, 3개의 화소 어셈블리로 분포시키는 3개의 응용장치가 예시된다; 그러나, 3개 이상의 많은 응용장치가 본 발명과 동수인 화소 어셈블리에 재료를 동시에 분포시키기 위해 사용될 수 있다.

계속하여 도4b를 참조하면, 일 실시예에서, 응용장치(440a,440b,440c) 각각은 다음 재료들: 컬러필터재료(적,녹 또는 청), 인재료(적,녹 또는 청), 가습재료(예컨대, 물), 래커재료, 및 반사층재료 등으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 임의의 조합으로 재료를 분포시킨다. 일 실시예에서, 응용장치(440a,440b,440c)들 중 하나 이상이, 일 특정 재료(예컨대, 인재료)중 일 특정 색상(예컨대, 적)과 같은, 동일 재료를 분포시킨다. 일 실시예에서, 각각의 응용장치(440a,440b,440c)는 유사 재료를 분포시킨다. 예컨대, 응용장치(440a)는 적인재료를 분포시키며, 응용장치(440b)는 청인재료를 분포시키고, 응용장치(440c)는 녹인재료를 분포시킨다.

일 실시예에서, 도4b의 응용장치(440a,440b,440c) 각각은 서로 다른 재료를 분포시키는데 사용된다. 예컨대, 응용장치(440a)는 적인재료를 분포시키며, 응용장치(440b)는 물을 분포시키고, 응용장치(440c)는 래커재료를 분포시킨다.

상기 방식으로, 본 발명은 재료가 잔류해야 하는 화소 어셈블리에만 선택적으로 재료를 도포한다. 따라서, 본 발명은 종래 기술과 관련된 낭비 문제를 해결한다. 또한, 본 발명은, 복수의 화소 어셈블리에 재료를 동시에 도포하는 복수의 응용장치를 사용함으로써, 화소를 형성하는데 요구되는 시간을 단축한다.

도5를 참조하면, 도4의 응용장치(440)는 종래기술에서 공지되어 실시되고 있는 얼라인먼트(alignment) 장치(도시 안됨)를 이용하여 면판(305)을 향하도록 배치된다. 종래기술에서 공지되어 실시되고 있는 상기 얼라인먼트 장치는 본 발명에 의해 요구되는 정밀도를 제공한다. 일 실시예에서, 응용장치(440)는 기준점(570a,570b)에 응용장치를 광학적으로 정렬시키는 머신 비전 시스템(machine vision system)(예컨대, 카메라)을 내장한다. 면판(305)은 기준점(570a,570b)의 위치에 대해 알려진 소정의 위치에 놓인다. 따라서, 상기 머신 비전 시스템이 기준점(570a,570b)과 정렬될 때, 응용장치(440)의 방향은 면판(305)의 위치를 기준으로 알려진다. 일 실시예에서, 응용장치(440)는 화소 어셈블리(315) 및 면판(305)의 크기에 근거한 소정의 거리만큼 이동하여, 화소 어셈블리 위에 정확히 정렬된다. 응용장치(440)의 다른 화소 어셈블리로의 계속되는 이동은 면판 및 화소 어셈블리 크기를 근거로 한다. 다른 실시예에서, 응용장치(440)는 정치상태로 남아있고, 면판(305)은 응용장치 하부의 화소 어셈블리(315)를 정렬하기 위해 면판(305)과 화소 어셈블리(315)의 크기를 근거로 소정의 거리만큼 이동한다.

도6a 내지 6f를 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련하여 화소 어셈블리를 제조하는 공정이 예시된다. 도6a 내지 6f 각각은 상기 공정내의 일 단계를 예시한다. 본 발명의 다른 실시예들은 본 실시예의 공정에 있는 일부 또는 모든 단계들을 이용할 수 있다. 즉, 본 발명은 상기 공정의 모든 단계들을 이용하는 것으로 한정되지 않는다. 따라서, 일 재료는 본 발명에 따른 화소 어셈블리로 분포될 수 있고, 다른 재료는 다른 방법을 이용하여 분포될 수 있다.

먼저 도6a를 참조하면, 일 실시예에서, 컬러필터재료(320)(적,청 또는 녹)는 응용장치(440)로부터 화소 어셈블리(315)로 분포된다. 응용장치(440)는 소정 두께의 컬러필터재료층(320)이 화소 어셈블리(315)에 형성되도록 소정량의 컬러필터재료(320)를 분포시킨다. 본 발명에 따르면, 컬러필터재료(320)는 화소 어셈블리(315)에 주로 분포되고 블랙 매트릭스(310)의 상면에는 분포되지 않는다.

다음, 도6b를 참조하면, 본 실시예에서, 인재료(330)(적,청 또는 녹)는 응용장치(440)로부터 화소 어셈블리(315)로 분포된다. 응용장치(440)는 소정 두께의 인재료층(330)이 화소 어셈블리(315)에 형성되도록 소정량의 인재료를 분포시킨다. 본 발명에 따라, 인재료(330)는 주로 화소 어셈블리(315)에 분포되고 블랙 매트릭스(310)의 상면에는 분포되지 않는다.

도6c를 참조하면, 본 실시예에서 인재료(330)는 스무스한 면(즉, 가습층(660))을 형성하기 위해 가습재료(예컨대, 물)로 적셔지고, 그 위에, 상기 공정후 래커재료가 본 발명에 따라 도포된다. 인재료(330)는 상대적으로 편평하지 않은 면을 형성하는 불규칙한 모양과 크기를 갖는 입자들로 구성된다. 본 발명에 따라, 소정량의 물이 응용장치(440)로부터 화소 어셈블리(315)로 분포된다. 충분한 물이 인재료(330) 입자들간의 갭을 채우기 위해 분포되고 인재료의 최고점 위에 스무스한 수면을 형성한다. 일 실시예에서, 가습층(660)은 수면이 면판(305)을 향해 오목면이 되도록 둥글려진 메니스커스(meniscus)를 형성한다. 이하에서 알 수 있는 바와 같이, 가습층은 추후 공정에서 도포되는 반사층의 모양을 결정한다. 반사면의 오목 모양은 면판(305)을 통해 뷰어를 향해 반사되는 광량을 최대화하고 블랙 매트릭스(310)를 향해 반사되는 광량은 최소화하기 때문에 장점이 있다.

도6d를 참조하면, 본 실시예에서, 래커재료(665)는 응용장치(440)로부터 화소 어셈블리(315)로 분포된다. 응용장치(440)는 소정 두께의 래커재료층(665)이 화소 어셈블리(315)의 가습층(660) 위에 형성되도록 소정량의 래커재료를 분포시킨다. 래커재료(665)는 가습층(660)의 모양을 취한다; 따라서, 가습층(660)이 상기와 같이 면판을 향해 오목하면, 래커재료 또한 면판(305)을 향해 오목하다. 본 발명에 따라, 래커재료(665)는 주로 화소 어셈블리(315)에 분포되고 블랙 매트릭스의 측벽 및 상면에는 분포되지 않는다. 따라서, 래커재료(665)는 블랙 매트릭스(310)의 측면을 둘러싸지 않고, 따라서 본 발명은 텐팅(tenting)의 결과로 래커재료와 블랙 매트릭스간에 형성되는 갭을 줄이거나 방지한다.

래커재료(665)가 각각의 화소 어셈블리로 분포된 후, 전계방출 표시장치는 가습층(660)을 증발시키기 위해 소정의 시간동안 소정의 온도로 가열된다. 일 실시예에서, 상기 가열 온도는 100도(섭씨) 이하이고, 가열 시간은 약 30분이다. 가습층(660)은 증발하고 래커재료(665)로 확산된다. 상기 가열은 또한 래커재료(665)를 경화시킨다.

다음, 도6e를 참조하면, 일 실시예에서, 반사층(680)은 래커재료(665)에 의해 형성되는 층 위에 형성된다. 반사층(680)은 래커재료(665)에 의해 형성되는 층의 모양을 취한다. 따라서, 가습층(660)에 의해 형성되는 오목모양은 반사층 또한 오목모양이 되게 한다.

반사층(680)은 또한 블랙 매트릭스의 측벽과 상면 위에 형성된다. 그러나, 상기된 바와 같이, 래커재료는 블랙 매트릭스(310)의 측벽과 상면에는 분포되지 않고, 따라서 반사층(예컨대, 알루미늄)과 블랙 매트릭스 사이에는 래커재료가 없다. 따라서, 반사층(680)은 블랙 매트릭스와 직접 접촉한다. 그 결과, 반사층(680)은 블랙 매트릭스에 더 잘 부착된다. 따라서, 본 발명은 부적절한 부착을 보정하기 위해 제조공정시 전계방출 표시장치를 재처리할 필요성을 줄인다. 또한, 본 발명은 알루미늄이 블랙 매트릭스에 적절히 부착되지 않는 지점에서 상기 알루미늄이 파열될 때 유발되는 알루미늄 스트링어(stringer)의 발생을 줄인다. 따라서, 본 발명은 전계방출 표시장치의 신뢰도 및 산출량을 향상시킨다.

일 실시예에서, 반사층(680)은, 물리적인 증착과 같은, 종래기술에서 공지되어 실시되고 있는 기술을 이용하여 형성된다. 일 실시예에서, 반사층(680)은 응용장치(440)를 통해 반사재료를 분포시킴으로써 형성된다.

도6f를 참조하면, 전계방출 표시장치는 래커재료(665)를 증발시키기 위해 가열된다. 래커재료(665)는 반사층(680)을 통해 확산되고 가열 오븐으로부터 소모된다. 래커재료(665)는 본 발명에 따른 블랙 매트릭스(310)의 측벽 및 상면에 도포되 지 않기 때문에, 반사층(680)은 블랙 매트릭스와 직접 접촉하고, 따라서 블랙 매트릭스에 적절히 부착될 수 있다. 따라서, 본 발명은 블랙 매트릭스에 대한 반사층의 부착력을 향상시킨다. 또한, 도6d와 관련하여 상기된 바와 같이, 본 발명은 텐팅의 결과로 래커재료와 블랙 매트릭스간에 형성되는 갭을 줄이거나 제거한다. 따라서, 본 발명은 텐팅으로 인해 종래기술에서 발생하는 반사층(680)의 결함 및 약한 지점을 줄이거나 제거한다.

도6a를 다시 참조하면, 다른 실시예에서, 컬러필터재료(320)의 일 색상이 응용장치로부터 일 화소 어셈블리로 분포되므로, 동일 색상은 다른 응용장치들로부터, 그 색상을 수용하도록 지정된 다른 화소 어셈블리들로 동시에 분포된다. 또 다른 실시예에서, 컬러필터재료의 다른 색상들은 다른 응용장치들로부터, 각각의 화소 어셈블리에 지정되는 색상에 따라 다른 화소 어셈블리들로 동시에 분포된다. 또한, 또 다른 실시예에서, 일부 화소 어셈블리들에 대한 컬러필터재료의 분포와 동시에, 컬러필터재료를 이미 수용한 다른 화소 어셈블리들은 다른 응용장치들로부터 분포되는 다른 재료를 수용할 수 있다.

도6b를 다시 참조하면, 다른 실시예에서, 인재료(330)의 일 색상이 응용장치로부터 일 화소 어셈블리로 분포되므로, 동일 색상은 다른 응용장치들로부터, 그 색상을 수용하도록 지정된 다른 화소 어셈블리들로 동시에 분포된다. 또 다른 실시예에서, 인재료의 다른 색상들은 다른 응용장치들로부터, 각각의 화소 어셈블리에 지정되는 색상에 따라 다른 화소 어셈블리들로 동시에 분포된다. 또한, 또 다른 실시예에서, 일부 화소 어셈블리들에 대한 인재료의 분포와 동시에, 인재료를 이미 수용한 다른 화소 어셈블리들은 다른 응용장치들로부터 분포되는 다른 재료를 수용할 수 있다.

도6d를 다시 참조하면, 다른 실시예에서, 일 응용장치(440)는 화소 어셈블리(315)로 물을 살포하고, 다른 응용장치는 그 직후 동일 화소 어셈블리에 래커재료를 살포한다. 본 실시예에서, 복수의 상기 응용장치들은 일렬로 작동하여 전계방출 표시장치의 모든 화소 어셈블리에 가습층(660) 및 래커재료(665)를 효과적으로 분포시킨다.

요약하면, 일 실시예에서, 본 발명은 전계방출 표시장치의 면판에 화소 어셈블리들을 제조하는 방법을 제공한다. 본 실시예의 방법은 컬러필터 및 인재료의 도포와 관련되는 재료낭비 및 소비시간을 줄인다. 본 실시예는 또한, 블랙 매트릭스에 대한 반사층의 부착력을 향상시키는 방법을 제공한다. 본 실시예는 또한 래커재료의 도포와 관련하여 반사층에 유발되는 결함 및 약한 지점들을 줄이거나 제거하는 방법을 제공한다.

본 발명의 구체적인 실시예들에 대한 상기 설명은 예시 목적으로 제공된 것이다. 이들이 본 발명의 모든 범위를 포함하거나 본 발명을 개시된 특정 형태로 한정하는 것은 아니며, 상기 설명을 근거로 많은 변형예들이 가능하다. 상기 실시예들은 본 발명의 원리 및 그 실질적인 응용을 가장 잘 설명하기 위해 선택되고 기술되었으며, 이에 의해 당업자들은 본 발명을 가장 잘 이용할 수 있고, 다양한 변경을 수반한 다양한 실시예들은 고려되는 특정 용도에 적합하다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항 및 그 균등물에 의해 정의된다.

본 발명은 전계방출 표시장치 분야에 관한 것으로, 전계방출 표시장치 면판에 있는 화소 어셈블리의 제조에 이용될 수 있다.

Claims

전계방출 표시장치의 면판에 화소 어셈블리를 제조하는, 화소 어셈블리 제조 방법에 있어서,

a) 면판에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계;

b) 상기 화소 어셈블리가 형성된 상기 블랙 매트릭스의 개구부에 인재료를 퇴적하는 단계;

c) 인재료가 퇴적된 상기 블랙 매트릭스의 개구부의 상부에 응용장치를 배치시키는 단계;

d) 래커재료가 상기 블랙 매트릭스의 개구부에 분포되고, 상기 블랙 매트릭스의 개구부 외부에는 분포되지 않도록 상기 응용장치로부터 상기 래커재료를 상기 블랙 매트릭스의 개구부에 분포시키는 단계; 및

e) 상기 블랙 매트릭스의 개구부에서 반사층이 상기 블랙 매트릭스의 측벽과 접촉하도록 상기 래커재료 위에 상기 반사층을 형성하는 단계를 포함하는, 표시장치 면판의 화소 어셈블리 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 표시장치는 전계방출 표시장치인, 화소 어셈블리 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 래커재료를 보관하는 하우징; 상기 래커재료를 상기 하우징으로부터 상기 블랙 매트릭스의 개구부로 송출하기 위해 상기 하우징에 위치한 노즐; 및 상기 래커재료를 상기 노즐을 통해 이동시키기 위해 상기 하우징에 결합되는 드라이버를 포함하는 응용장치로부터, 상기 래커재료를 상기 블랙 매트릭스의 개구부에 분포시키는 것을 특징으로 하는, 화소 어셈블리 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 래커재료를 분포시키기에 적합한 프린터 헤드로부터 상기 래커재료를 상기 블랙 매트릭스의 개구부로 분포시키는 것을 특징으로 하는, 화소 어셈블리 제조방법.
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제1항에 있어서, 컬러필터재료를 응용장치로부터 상기 블랙 매트릭스의 개구부로 분포시키는 단계를 더 포함하고, 상기 컬러필터재료는, 상기 컬러필터재료가 상기 블랙 매트릭스의 개구부에 분포되고 상기 블랙 매트릭스의 개구부의 외부에는 분포되지 않도록, 상기 래커재료가 분포되기 전에 분포되는, 화소 어셈블리 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 인재료는, 상기 인재료가 상기 블랙 매트릭스의 개구부에 분포되고 상기 블랙 매트릭스의 개구부의 외부에는 분포되지 않도록, 상기 응용장치로부터 상기 블랙 매트릭스의 개구부로 분포되는, 화소 어셈블리 제조방법.
제1항에 있어서, 가습재료를 상기 응용장치로부터 상기 블랙 매트릭스의 개구부로 분포시키는 단계를 더 포함하고, 상기 가습재료는, 상기 가습재료가 상기 블랙 매트릭스의 개구부에 분포되고 상기 블랙 매트릭스의 개구부의 외부에는 분포되지 않도록, 상기 래커재료가 분포되기 전에 분포되는, 화소 어셈블리 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 가습재료는 오목면을 형성하도록 분포되고, 상기 오목면은 상기 면판을 향하는, 화소 어셈블리 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 반사층재료를 상기 래커재료 상부에 잉크젯 프린터 헤드를 사용하여 도포하는 단계를 더 포함하는, 화소 어셈블리 제조방법.
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제1항에 있어서, 상기 래커재료를 분포시키기에 적합한 복수의 잉크젯 프린터 헤드로부터 상기 래커재료를 복수의 상기 블랙 매트릭스의 개구부로 분포시키는 단계를 더 포함하는, 화소 어셈블리 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 반사층은 상기 블랙 매트릭스의 개구부에서 상기 블랙 매트릭스의 측벽의 일부분에 접촉되고, 상기 블랙 매트릭스의 상면의 일부분에 접촉되도록 상기 래커재료 위에 형성되는 화소 어셈블리 제조방법.
제13항에 있어서, 상기 응용장치는 잉크젯 프린터 헤드인 화소 어셈블리 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 응용장치는 잉크젯 프린터 헤드인 화소 어셈블리 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 응용장치는 잉크젯 프린터 헤드인 화소 어셈블리 제조방법.