KR100759018B1 - 전계 방출 표시장치의 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전계 방출 표시장치를 제공한다. 이 표시장치는 실링 부재에 의한 봉착으로 진공 용기를 구성하도록 서로 대향하는 한 쌍의 기판과, 상기 실링 부재를 통하여 상기 진공 용기 내부로 삽입되어 설치된 게터와, 상기 게터에 전류를 공급하는 전원 공급부를 포함한다. 상기 게터는 상기 전원 공급부로부터 전류를 공급받는 적어도 한 쌍의 전극에 연결되어 열을 발생시키는 저항성 금속 박판, 및 상기 저항성 금속 박판 상에 코팅된 게터 물질을 구비한다.
전계 방출, 에미터, 게터

Description

전계 방출 표시장치의 처리 방법{METHOD OF TREATING FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE}
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 평면도 및 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 게터의 상세도로서, 도 2a는 게터의 평면도이고 도 2b는 도 2a의 I-I'선에 따라 취한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 변형예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 처리 방법을 설명하는 공정 순서도이다.
본 발명은 전계 방출 표시장치 및 그의 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저항성 금속 박판 상에 형성된 게터를 구비한 전계 방출 표시장치 및 그의 처리 방법에 관한 것이다.
전계 방출 표시장치는 에미터에서 방출되는 전자들이 애노드 전극에 구비된 형광체에 충돌하여 빛을 발광함으로써, 소정의 영상이 표시된다. 이러한 전계 방출 표시장치는 그 내부가 고진공으로 유지되어야만 우수한 전자 방출 특성이 유지되므로, 표시장치의 구동에서 소자 내부의 진공상태는 소자의 수명에 직접적인 영향을 미친다. 이 표시장치에서는 형광체 및 에미터 등으로부터 발생하는 탈 가스 및 온도 상승 등의 원인으로, 구동 중 표시장치 내부의 압력이 상승하여 에미터의 수명을 단축하게 된다.
때문에, 표시장치 내부에 게터(getter)를 배치한다. 게터는 일종의 가스 흡착제로서, 일반적으로 Zr, Ti, Al, V, Fe 등 활성이 강한 물질의 합금으로 만들어진다. 흡착 가능 면적을 넓히기 위하여 다공질 형태로 제조된다. 표시장치 내의 불순물 가스는 게터 표면의 활성 물질에 흡착되어 더 이상 가스 상태로 존재하지 않고, 추가적 가열에 의해 게터 내로 이동(migration)하여 고체화되는 특성이 있다. 게터는 표시장치의 가열 배기 공정 때의 높은 온도로 인해 자연 활성화되거나 유도 가열방식으로 가열되어 활성화된다.
전계 방출 표시장치는 높은 휘도를 달성하기 위하여 방출 전류를 높여 구동하여야 한다. 반면, 전계 방출 표시장치는 종래의 CR에 비교하면, 진공을 유지하기 위한 부피에 비하여 노출된 표면적이 상대적으로 크기 때문에, 형광체 및 에미터 등으로부터 발생하는 탈 가스에 의한 진공도 저하가 빨리 진행된다. 진공도 저하는 에미터에 손상을 주어 방출전류 저하 현상이 일어나 수명이 짧아지는 요인이 된다.
이를 해결하기 위한 종래 기술에 따르면, 게터를 능동적으로 구동하여 가스흡착능력을 증가시킴으로써, 구동 중에 발생하는 추가적인 탈 가스를 효율적으로 흡착하여 고진공 상태로 유지시킨다.(한국공개특허공보 2005-41711 참조) 그러나, 종래 기술에 따르면, 게터를 위한 별도의 공간이 진공 용기의 외부에 배치되므로 진공 용기 내부가 게터와 일정 거리를 유지하여 흡착 효율이 감소한다. 또한, 그 공간 만큼 표시영역이 감소하는 문제가 있다. 종래 기술에 따르면, 열전달 과정이 비효율적이기 때문에 히터에서 발생한 열이 진공 용기의 탈 가스를 유발하고, 이렇게 발생한 열을 감소시키기 위하여 별도의 냉각장치를 구비하여야 하는 문제가 있다.
한편, 탄소 나노 튜브(CNT: carbon nano tube)를 에미터로 사용하는 경우, 제조 과정에서 CNT의 분산이 완벽히 이루어지지 않고 뭉치거나 CNT가 전극 상에 완벽하게 접착되지 않을 수 있다. 이러한 상태에서 전자의 방출이 일어나면, 다른 부위에서보다 많은 량의 전류가 흘러 부분적으로 밝게 보이게 되어, 표시장치의 균일성을 저하시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 진공도를 장시간 효율적으로 유지하기 위한 전계 방출 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전계 방출 표시장치의 균일성을 향상시키기 위한 전계 방출 표시장치의 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전계 방출 표시장치를 제공한다. 이 표시장치는 실링 부재에 의한 봉착으로 진공 용기를 구성하도록 서로 대향하는 한 쌍의 기판과, 상기 실링 부재를 통하여 상기 진공 용기 내부로 삽입되 어 설치된 게터와, 상기 게터에 전류를 공급하는 전원 공급부를 포함한다. 상기 게터는 상기 전원 공급부로부터 전류를 공급받는 적어도 한 쌍의 전극에 연결되어 열을 발생시키는 저항성 금속 박판, 및 상기 저항성 금속 박판 상에 코팅된 게터 물질을 구비한다.
상기 전극과 상기 저항성 금속 박판은 점 용접(spot welding) 방법에 의하여 연결될 수 있다.
상기 저항성 금속 박판은 상기 기판에 수직으로 배치될 수 있다.
상기 실링 부재는, 상기 한 쌍의 기판에 수직으로 배치된 측면 기판과, 상기 한 쌍의 기판과 상기 측면 기판의 사이에 배치된 실링 물질을 구비한다. 이때 상기 한 쌍의 전극은 상기 실링 물질을 통하여 상기 진공 용기 내부로 삽입될 수 있다.
상기 게터는 상기 측면 기판상에 추가로 배치될 수 있다.
본 발명은 전계 방출 표시장치의 처리방법을 제공한다. 이 방법은 대향하는 한 쌍의 기판을 실링 부재를 사용하여 진공 용기를 형성하되, 게터를 상기 진공 용기 내부로 배치하는 단계와, 상기 진공 용기를 제 1 진공도를 유지하도록 진공 가열 배기 및 밀봉하는 단계와, 상기 게터를 제 1 온도로 가열하여, 상기 진공 용기의 진공도를 상기 제 1 진공도보다 높은 압력의 제 2 진공도로 조절하는 단계와, 상기 전계 방출 표시장치를 구동하여 소정의 시간 동안 에이징 처리하는 단계와 상기 게터를 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 가열하여, 상기 진공 용기의 진공도를 상기 제 1 진공도로 조절하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 진공도는 10-6 Torr 이하이고, 상기 제 2 진공도는 10-4 Torr일 수 있다.
상기 게터는 전원 공급부로부터 전류를 공급받는 적어도 한 쌍의 전극에 연결되어 열을 발생시키는 저항성 금속 박판, 및 상기 저항성 금속 박판 상에 코팅된 게터 물질을 구비할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 평면도 및 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 이 표시장치(100)는 실링 부재(112)에 의한 봉착으로 진공 용기(110)를 구성하도록 서로 대향하는 상부 및 하부 기판(114, 116)과, 상기 실링 부재를 통하여 상기 진공 용기 내부로 삽입되어 설치된 게터(122)와, 상기 게터에 전류를 공급하는 전원 공급부(126)를 포함하여 구성된다. 상기 게터(122)는 상기 전원 공급부(126)로부터 전류를 공급받는 적어도 한 쌍의 전극(124)에 연결되어 열을 발생하는 저항성 금속 박판(122a), 및 상기 저항성 금속 박판 상에 코팅된 게터 물질(122b)로 구성된다.
도 2a 및 도 2b는 상기 게터의 상세도로서, 도 2a는 게터의 평면도이고 도 2b는 도 2a의 I-I'선에 따라 취한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 저항성 금속 박판(122a)의 양면에 게터 물질이 코팅되고, 저항성 금속 박판(122a)의 가장자리 양측에서 전극(124)과 점 용접(spot welding) 방법에 의하여 연결된다. 도 1a 및 도 1b와 비교하면, 상기 전극이 절곡되어, 상기 저항성 금속 박판이 상기 기판에 수직으로 배치된다. 이와 같이 게터를 상하로 대향되는 기판에 수직으로 배치하고, 금속 박판의 양면에 게터 물질이 코팅됨에 따라, 유효 배기 면적을 최대화할 수 있게 된다.
도 1a 및 도 1b를 재차 참조하면, 상기 실링 부재(112)는, 상기 상부 및 하부 기판(114, 116)에 수직으로 배치된 측면 기판(112a)과, 상기 한 쌍의 기판과 상기 측면 기판의 사이에 배치된 실링 물질(112b)로 구성된다. 실링 물질은 측면 기판을 상부 및 하부 기판에 부착하고 그 내부에 진공 용기가 형성되도록 진공 실링한다. 한편, 한 쌍의 전극(124)은 실링 물질(112b)을 통하여 상기 진공 용기(110) 내부로 삽입된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 변형예를 도시한다. 도 1b 및 도 3을 참조하면, 이 변형예에서는 저항성 금속 박판 및 게터 코팅 물질로 구성된 게터가 측면 기판(112a) 상에도 추가로 부착되어 배치된다. 혹은 측면 기판에 부착된 게터만으로 구성될 수도 있으며, 게터는 게터의 크기를 증가시키기 위하여 측면 기판 전체에 배치될 수 있다. 도면에는 전극의 연결이 도시되어 있지 않지만, 도 1의 경우와 마찬가지로 게터가 코팅된 저항성 금속 박판의 양측에 전극(124)이 연결된다. 이에 따라, 유효 표시면적을 감소시키지 않으면서도 배기면적을 효율적으로 증가시키는 것이 가능하다.
다음은 고진공을 유지하기 위한 게터를 구비한 전계 방출 표시장치의 처리 방법이 설명된다.
에미터로 사용되는 CNT는 일반적으로 가스의 흡착 정도에 따라 전자 방출량이 변한다. 압력이 높으면 방출 전류가 증가하고 반면 수명은 그만큼 감소하게 된다. 이러한 원리를 이용하여 핫 스팟이 발생할 가능성이 있는 CNT를 미리 제거할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 처리 방법을 설명하는 공정 순서도이다.
먼저, 도 1a 및 도 1b와 같이, 대향하는 상부 및 하부 기판을 실링 부재를 사용하여 진공 용기를 형성하고, 상기 게터를 상기 진공 용기 내부로 배치한다.(단계 10)
상기 진공 용기를 가열하면서 제 1 진공도, 예컨대 약 10-6 Torr 정도까지 진공 배기 및 밀봉하여 패널을 형성한다.(단계 20) 제 1 진공도로의 진공 배기를 위하여 진공 펌퍼가 사용될 수 있다.
단계 20에서 완성된 패널 내부의 게터를 제 1 온도로 가열하여, 상기 진공 용기의 진공도를 상기 제 1 진공도보다 높은 압력의 제 2 진공도, 예컨대 10-4 내지 10-3 Torr로 조절한다.(단계 30) 바람직하게는 10-4Torr이다. 진공 용기의 압력을 인 위적으로 증가시키는 방법으로, 본 발명에서는 게터를 적당하게 가열하는 방법이다. 게터는 적당한 전력을 공급하여 적절한 온도로 가열하면 게터로부터 발생하는 탈 가스의 양보다는 흡착되는 양이 많기 때문에 압력이 낮아지지만, 일정 이상의 전력이 공급되어 적절한 온도 이상으로 가열되면 탈 가스의 양이 증가하여 압력이 높아진다. 가열되는 온도는 게터를 구성하는 물질에 따라 변할 수 있다.
상기 전계 방출 표시장치를 구동하여 소정의 시간 동안 에이징 처리한다.(단계 40) 진공 용기의 압력을 인위적으로 높인 상태에서 애노드 전압을 증가시키면, 정상적인 CNT 에미터는 전자를 방출하지 못하지만 핫 스팟의 가능성이 있는 에미터는 전자를 방출하게 된다. 이 상태에서 전계 방출 표시장치의 게이트 전압을 더욱 증가시켜 방출 전류를 높이면 핫 스팟의 가능성이 있는 CNT 에미터는 연소되어 에미터로서의 기능을 상실하게 된다. 따라서, 더 이상 전자를 방출하지 못한다.
상기 게터를 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 가열하여, 상기 진공 용기의 진공도를 상기 제 1 진공도로 조절하여 표시장치의 전처리 공정을 완성한다.(단계 50) 이때 제 2 온도는 게터 물질에 따라 변할 수 있으나, 전술한 탈 가스의 양보다는 흡착되는 양이 많게 되는 온도이다.
상기한 본 발명에 의하면, 게터를 위한 별도의 공간이 필요 없고 진공 용기 내부에 게터가 배치되어 흡착 효율이 증가된다. 유효 표시면적이 종래의 게터 구조에 비하여 증가된다.
또한, 게터에 공급되는 전력을 적절하게 조절하여 강제로 에이징을 수행할 수 있으므로, 핫 스팟(hot spot)으로 인한 표시장치의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다. 따라서 전계 방출 표시장치의 균일성을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 진공 용기 내부에 게터를 제공하는 단계;
    상기 진공 용기를 제 1 진공도를 유지하도록 진공 가열 배기 및 밀봉하는 단계;
    상기 게터를 가열하여, 상기 진공 용기의 진공도를 상기 제 1 진공도보다 높은 압력의 제 2 진공도로 조절하는 단계;
    상기 진공 용기를 포함하는 전계 방출 표시장치를 구동하여 에이징 처리하는 단계; 및
    상기 게터를 가열하여, 상기 진공 용기의 진공도를 상기 제 1 진공도로 조절하는 단계를 포함하는 전계 방출 표시장치의 처리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1 진공도는 10-6Torr이고, 상기 제 2 진공도는 10-4~10-3Torr인 전계 방출 표시장치의 처리 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 진공 용기의 진공도를 제2 진공도로 조절하는 단계는 상기 게터를 제 1 온도로 가열하는 단계를 포함하고,
    상기 진공 용기의 진공도를 제1 진공도로 조절하는 단계는 상기 게터를 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 가열하는 단계를 포함하는 전계 방출 표시장치의 처리 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 전계 방출 표시장치는 탄소 나노 튜브를 에미터로 갖는 전계 방출 표시장치의 처리 방법.
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