KR100786832B1 - 크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법 및이 방법에 의해 형성된 게이트 홀을 갖는 전계 방출 표시소자 - Google Patents

크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법 및이 방법에 의해 형성된 게이트 홀을 갖는 전계 방출 표시소자 Download PDF

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Abstract

작은 패턴 폭을 갖는 네거티브 패턴(negative pattern)을 설계 치수에 맞게 구현할 수 있는 네거티브 패턴 인쇄 방법과 및 이 방법에 의해 형성되어 균일성이 향상된 게이트 홀을 갖는 전계 방출 표시 소자에 관한 것으로, 본 발명의 인쇄 방법은, 평판 표시 소자를 구성하는 기판의 표면에 포지티브 패턴을 인쇄하여 상기 포지티브 패턴 사이의 빈 공간이 네거티브 패턴을 형성하도록 하는 네거티브 패턴 인쇄 방법에 있어서, 상기 기판의 표면에 라인 타입의 포지티브 패턴을 인쇄 및 건조하는 과정을 복수회 반복하는 라인 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와; 상기 라인 타입 포지티브 패턴과 수직한 방향으로 상기 라인 타입 포지티브 패턴 사이의 공간에 도트 타입의 포지티브 패턴을 인쇄 및 건조하는 과정을 복수회 반복하여 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 일정 폭 및 깊이의 네거티브 패턴을 얻는 도트 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와; 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴을 소성하는 소성 단계;를 포함한다.
전계, 방출, 평판, 네거티브, negative, 게이트홀, 크로스,

Description

크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법 및 이 방법에 의해 형성된 게이트 홀을 갖는 전계 방출 표시 소자{METHOD FOR PRINTING NEGATIVE PATTERN USING BY CROSS PRINTING AND FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE HAVING GATE HOLE MADE BY THE SAME METHOD}
도 1은 일반적인 인쇄 공정을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 인쇄 공정에 의해 인쇄된 포지티브 및 네거티브 패턴을 나타내는 측면도.
도 3은 도 1의 인쇄 공정에 의해 인쇄된 네거티브 패턴을 갖는 전계 방출 표시 소자의 기판 일부를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 네거티브 패턴 인쇄 방법에 의해 제조한 따른 전계 방출 표시 소자의 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 네거티브 패턴 인쇄 방법의 공정을 나타내는 블록도.
도 6은 도 5의 단계 10이 완료된 상태를 나타내는 기판의 일부 사시도.
도 7은 도 5의 단계 30이 완료된 상태를 나타내는 기판의 일부 사시도.
도 8은 도 5의 단계 40이 완료된 상태를 나타내는 기판의 일부 사시도.
도 9는 도 5의 단계 60이 완료된 상태를 나타내는 기판의 일부 사시도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 네거티브 패턴 인쇄 방법의 공정을 나타내는 블록도.
본 발명은 작은 패턴 폭을 갖는 네거티브 패턴(negative pattern)을 설계 치수에 맞게 구현할 수 있는 네거티브 패턴 인쇄 방법과 및 이 방법에 의해 형성되어 균일성이 향상된 게이트 홀을 갖는 전계 방출 표시 소자에 관한 것이다.
일반적으로 스크린 마스크(screen mask)를 이용한 패턴 인쇄 방법은 기판과 스크린 마스크를 인쇄기에 고정하고, 스퀴이즈나 고무 로울러를 이용하여 스크린 마스크의 메쉬 홀(mesh hole)을 통해 점성을 갖는 페이스트(paste)를 기판으로 밀어내어 인쇄하는 방법을 말하는 것으로, 상기한 패턴 인쇄 방법은 기판에 형성하고자 하는 패턴의 형태에 따라 포지티브 패턴(positive pattern) 및 네거티브 패턴(negative pattern) 인쇄 방법으로 구분된다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 포지티브 패턴(PP :Positive Pattern)은 형성하고자 하는 패턴이 기판(110)에 양각으로 형성된 패턴을 말하는 것으로, 상기 포지티브 패턴(PP)은, 이 패턴(PP)과 대응하는 부분을 제외한 부분의 스크린 마스크(112)상에 포토레지스트막(114)을 제공하여 점성을 갖는 페이스트(P)가 상기 포토레지스트막(114)을 제외한 부분의 메쉬 홀(112a)을 통해 기판(110)에 인쇄되도록 하는 것에 따라 형성된다.
상기에서, 미설명 도면부호 116은 상기 기판(110)과 스크린 마스크(112)를 고정하는 인쇄기이고, 도면부호 118은 스퀴이즈이다.
그리고, 상기 네거티브 패턴(NP ;Negative Pattern)은 형성하고자 하는 패턴이 기판(110)에 음각으로 형성되는 패턴을 말하는 것으로, 도 2를 참조하여 설명하면 상기 기판(110)에 인쇄된 포지티브 패턴(PP) 사이의 공간이 형성하고자 하는 네거티브 패턴(NP)이다.
이와 같이 스크린 마스크를 이용한 패턴 인쇄 방법은, 최종적으로 얻고자 하는 패턴이 양각 형태인가 또는 음각 형태인가에 따라 포지티브 패턴 인쇄 방법과 네거티브 패턴 인쇄 방법으로 구분된다.
이러한 스크린 인쇄법은 액정 표시 소자(LCD; Liquid Crystal Display device), 전계 방출 표시 소자(FED; Field Emission Display device), 플라즈마 표시 소자(PDP; Plazma Display Panel device), 및 형광 표시관(VFD; Vacuum Fluorescent Display device) 등과 같이 두께가 얇고 저전압으로 구동이 가능한 평판 표시 소자(FPD; Flat Panel Display device)에 적용이 가능한데, 일례로 상기 스크린 인쇄법을 전계 방출 표시 소자에 적용하는 경우를 설명하면 다음과 같다.
전계 방출 표시 소자(FED; Field Emission Display)는 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 임계 전압 이상의 전압차가 걸리도록 전압을 인가하여 에미터에서 전자를 방출시키고, 방출된 전자를 애노드 전극에 제공된 RㆍGㆍB 형광막의 해당 화소에 충돌시켜 소정의 화상을 구현하도록 구성된다.
이러한 구성의 전계 방출 표시 소자에 있어서, 상기 에미터는 게이트 전극을 캐소드 전극에 대해 일정 높이로 유지하는 절연층의 게이트 홀 내부에 형성되는데, 상기 게이트 홀을 형성할 때에는 상기한 네거티브 패턴 인쇄 방법이 사용된다.
이를 좀더 상세하게 설명하면, 캐소드 전극이 제공된 기판에 일정 높이의 절연층을 형성할 때, 상기 캐소드 전극의 표면 일부에는 위에서 언급한 바와 같이 전자 방출용 에미터를 형성해야 하므로 상기 절연층 및 이 절연층의 표면에 제공되는 게이트 전극은 게이트 홀을 구비해야 한다.
따라서, 종래에는 도 3에 도시한 바와 같이 게이트 홀(GH :Gate Hole)에 대응하는 포토레지스트막(미도시함)이 형성된 스크린 마스크(미도시함)를 캐소드 전극(120)이 제공된 기판(122)과 정렬하고, 상기 스크린 마스크(미도시함)상의 절연 페이스트를 스퀴이즈를 이용하여 기판(122)측으로 밀어내어 기판(122)의 전면(全面)에 절연층(124)을 인쇄하는데, 상기 포토레지스트막(미도시함)으로 인해 절연층(124)이 인쇄되지 않는 빈 공간, 즉 게이트 홀(GH)이 네거티브 패턴이 된다.
이러한 구성의 스크린 인쇄법은 제조 원가가 낮고 공정이 간단한 잇점이 있지만, 공정상의 이유로 인해 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 상기한 게이트 홀을 갖는 절연층은 스크린 마스크상의 메쉬 홀을 통해 절연 페이스트를 일체로 사출하여 형성하는바, 이러한 인쇄 방식에서는 페이스트의 표면 장력으로 인해 상기 기판에 인쇄된 페이스트의 번짐 현상이 크게 발생된다.
따라서, 기판(122)상에 인쇄된 상기 절연층(124)의 에지 부위(124a)가 게이트 홀 내측으로 번지게 됨으로, 선폭이나 직경이 100㎛ 이하인 게이트 홀(GH)을 형성하는 데에는 상당히 어려운 문제점이 있다.
다시 말하면, 상기의 네거티브 패턴 인쇄 방법을 사용하여 게이트 홀(GH)을 갖는 절연층(124)을 형성한 경우에는 상기 절연층(124)의 에지 부위(124a)가 게이트 홀(GH)의 내측으로 침범하여 번지게 되므로, 이후 상기 게이트 홀(GH)의 내부에서 캐소드 전극(120)의 표면에 인쇄하는 에미터(미도시함)의 패턴 크기가 불균일하게 된다.
이러한 현상은 에미터(미도시함)를 먼저 인쇄한 후 절연층(124)을 인쇄하는 경우에도 동일하게 발생되는데, 상기와 같이 에미터(미도시함)의 패턴 크기가 불균일하게 형성되면 각 에미터(미도시함)에서 방출되는 전자 방출량에 있어서 차이가 발생되므로, 국부적인 휘도 산포가 발생되는 등 전계 방출 표시 소자의 품위가 저하되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 네거티브 패턴을 설계 치수에 맞게 구현할 수 있는 네거티브 패턴 인쇄 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 방법에 의해 제조되어 균일성이 향상된 게이트 홀을 갖는 평판 표시 소자를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 첫 번째 목적은,
평판 표시 소자를 구성하는 기판의 표면에 포지티브 패턴을 인쇄하여 상기 포지티브 패턴 사이의 빈 공간이 네거티브 패턴을 형성하도록 하는 네거티브 패턴 인쇄 방법에 있어서,
상기 기판의 표면에 라인 타입의 포지티브 패턴을 인쇄 및 건조하는 과정을 복수회 반복하는 라인 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와;
상기 라인 타입 포지티브 패턴과 수직한 방향으로 상기 라인 타입 포지티브 패턴 사이의 공간에 도트 타입의 포지티브 패턴을 인쇄 및 건조하는 과정을 복수회 반복하여 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 일정 폭 및 깊이의 네거티브 패턴을 얻는 도트 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와;
상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴을 소성하는 소성 단계;
를 포함하는 크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법에 의해 달성된다.
또한 상기한 본 발명의 첫 번째 목적은,
평판 표시 소자를 구성하는 기판의 표면에 양각 형태의 포지티브 패턴을 인쇄하여 상기 포지티브 패턴 사이의 빈 공간이 네거티브 패턴을 형성하도록 하는 네거티브 패턴 인쇄 방법에 있어서,
상기 기판 표면에 라인 타입의 포지티브 패턴을 인쇄 및 건조하는 라인 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와;
상기 라인 타입 포지티브 패턴과 수직한 방향으로 상기 라인 타입 포지티브 패턴 사이의 공간에 도트 타입의 포지티브 패턴을 인쇄 및 건조하는 도트 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와;
상기 라인 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와 도트 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계를 번갈아가며 복수회 반복하여 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 일정 폭 및 깊이의 네거티브 패턴을 얻는 반복 인쇄 및 건조 단계와;
상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴을 소성하는 소성 단계;
를 포함하는 크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법에 의해 달성할 수도 있다.
일반적으로, 인쇄에 사용되는 페이스트는 용매(溶媒)와 용질(溶質) 성분으로 구성되는데, 기판에 인쇄된 상기 페이스트는 건조 과정을 거치면서 흡수성을 보유하게 되므로, 상기에서와 같이 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴을 형성하도록 기판에 인쇄된 페이스트는 건조 과정을 거치면서 흡수성을 보유하게 된다.
따라서, 건조가 완료된 포지티브 패턴의 표면에 계속해서 포지티브 패턴을 인쇄한 경우, 차후에 인쇄된 포지티브 패턴을 형성하는 페이스트의 용매 성분이 이전에 인쇄된 포지티브 패턴을 형성하는 페이스트에 흡수되므로, 차후에 인쇄된 포지티브 패턴을 형성하는 페이스트의 용질 성분만 남게 되어 상기 차후에 인쇄된 포지티브 패턴이 이전에 인쇄된 포지티브 패턴과 동일한 크기 및 형태로 형성된다.
따라서, 포지티브 패턴의 에지 부분이 상기 네거티브 패턴 영역을 침범하는 방향으로 번지는 현상이 억제되며, 이로 인해 100㎛ 이하, 특히 30∼50㎛의 패턴 폭을 갖는 네거티브 패턴을 설계 치수에 맞게 구현할 수 있다.
또한, 네거티브 패턴이 상기한 바와 같이 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 형성되므로, 도트 타입 포지티브 패턴의 도트 형상을 변경하는 것에 따라 네거티브 패턴의 평면 형상을 원형, 타원형, 또는 다각형 등 다양하게 구성할 수 있다.
상기한 구성의 네거티브 패턴 인쇄 방법은 전계 방출 표시 소자에 적용할 수 있는데, 이러한 전계 방출 표시 소자의 일 실시예에 의하면, 상기 표시 소자는 일정한 간격을 두고 대향 배치되는 상부 및 하부 기판과; 상기 하부 기판에 형성되는 캐소드 전극과; 상기 하부 기판상에 제공되고, 상기의 크로스 인쇄 방식에 의해 인쇄된 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 형성되는 게이트 홀을 갖는 절연층과; 상기 게이트 홀 내측으로 상기 캐소드 전극 위에 형성되는 에미터와; 상기 절연층 위에 형성되는 게이트 전극; 및 상기 상부 기판에 형성되는 애노드 전극 및 이 전극에 제공되는 형광막;을 포함한다.
그리고, 상기 네거티브 패턴 공간의 상기 캐소드 전극 표면에 인쇄되는 에미터는 흑연, 카본 섬유, 다이아몬드상 카본(DLC; Diamond Like Carbon), 카본 나노튜브(CNT: carbon nanotube) 등의 카본 계열 전자 방출 물질 중에서 선택된 어느 하나의 물질을 인쇄하여 형성할 수 있다.
따라서, 상기 크로스 인쇄 방식에 의하면, 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 형성되는 게이트 홀, 즉 네거티브 패턴을 설계 치수에 맞게 구현할 수 있으므로, 상기 게이트 홀의 빈 공간에 제공되는 에미터를 설계 치수에 맞게 구현할 수 있다.
따라서, 에미터의 균일성(sharpness)이 종래에 비해 향상되므로 소자의 발광 균일도가 향상된다.
이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 네거티브 패턴 인쇄 방법이 적용된 평판 표시 소자의 단면도를 도시한 것으로, 특히 3극관 구조의 전계 방출 표시 소자를 도시한 것이다.
상기 전계 방출 표시 소자는, 일정한 간격을 두고 대향 배치되는 상부 및 하부 기판(12,14)과, 상기 하부 기판(14)의 일면에 라인 형상으로 배치되는 캐소드 전극(16)과, 상기 캐소드 전극(16)의 위로 절연층(18)을 개재하여 상기 캐소드 전극(16)과 수직으로 교차 형성되는 게이트 전극(20)과, 상기 캐소드 전극(16)과 게이트 전극(20)이 교차하는 화소 영역에서 상기 절연층(18)의 게이트 홀(GH) 내부로 상기 캐소드 전극(16)의 표면에 제공되는 면 타입의 에미터(22)와, 상기 캐소드 전극(16)과 동일한 방향으로 상기 상부 기판(12)에 제공되는 라인 형상의 애노드 전극(24)과, 상기 애노드 전극(24)의 표면에 제공되어 상기 면 타입 에미터(22)에서 방출된 전자가 충돌할 때 발광하는 형광층(26)을 포함한다.
상기 에미터(22)는 흑연, 다이아몬드상 카본, 카본 섬유, 카본 나노튜브 등의 카본 계열 물질 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지며, 이 물질은 대향하는 두 전극, 즉 상기 캐소드 전극(16)과 게이트 전극(20) 사이에 임계 전압 이상의 전압차가 발생되는 경우 전자를 방출한다.
여기에서, 상기 임계 전압이라 함은 에미터(22)에서 전자가 방출되기 시작하는 전압을 말하는 것으로, 이 임계 전압은 상기 에미터(22)를 구성하는 물질의 종류에 따라 서로 다른 값을 갖는다.
그리고, 상기 게이트 전극(20)은 상기 에미터(22)에서 방출되는 전자의 방출 량을 제어하는 한편, 상기 형광체(26)에 충돌되는 전자의 집속 거리를 제어하기 위한 제어 전극으로 작용하는바, 상기 게이트 전극(20)의 구동 전압이 증가할 수록 전자 방출량은 많아지고, 전자의 집속 거리는 넓어지게 된다.
이에 따라, 상기 캐소드 전극(16)과 게이트 전극(20)에 임계 전압 이상의 전압차가 발생하도록 구동 전압을 각각 인가하면, 양 전극(16,20)에 인가된 전압 차이에 따라 상기 에미터(22)에서 전자가 방출되고, 방출된 전자는 상기 애노드 전극(24)에 인가된 전압에 의해 상기 형광체(26) 측으로 이동하게 되어 상기 형광체(26)에 충돌되므로써 형광체가 발광된다.
여기에서, 상기 절연층(18)은 본 발명의 네거티브 패턴 인쇄 방법에 따라 형성된 것으로, 이하에서는 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 상기 절연층(18)의 형성 방법을 설명한다.
먼저 캐소드 전극(16)이 제공된 상기 하부 기판(14)을 도시하지 않은 인쇄기에 고정하고, 절연 페이스트(paste)를 스크린 마스크(미도시함)의 메쉬 홀(미도시함)을 통해 사출함으로써 상기 하부 기판(14)의 상기 캐소드 전극(16) 위로 복수의 라인 타입 포지티브 패턴(LP: Line type Positive pattern)을 인쇄한다(ST 10).
여기에서, 상기 라인 타입 포지티브 패턴(LP)을 형성하기 위한 스크린 마스크는 본 기술분야의 숙련자가 용이하게 구성할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
일례로, 상기 스크린 마스크는 게이트 홀(GH)의 폭(W1)과 동일한 폭을 갖는 복수개의 포토레지스트막이 라인 형상으로 구비된 것이 사용될 수 있다.
그리고, 상기 절연 페이스트는 게이트 전극(20)을 일정 높이로 지지하는 절연층(18)을 형성하기 위한 것으로, 터피네올(Terpineol), 부틸 카비톨(BC), 부틸 카비톨 아세테이트(BCA) 등의 용매(溶媒)와, 에틸 셀룰로오스(EC) 및 니트로 셀룰로오스(NC) 등의 바인더(binder)를 완전 고용시켜 비히클(vehicle)을 제조하고, 프리트(frit)와 절연 파우더(powder)를 균일하게 혼합한 용질(溶質)을 비히클에 혼합하는 것에 따라 제조할 수 있다.
도 6에는 상기 단계 10에 의해 복수의 라인 타입 포지티브 패턴(LP)이 인쇄된 하부 기판의 일부를 도시하였다.
도시한 바와 같이 라인 타입 포지티브 패턴(LP)을 인쇄하면 이 패턴(LP) 사이의 공간에는 라인 형태의 네거티브 패턴(LN: Line type Negative pattern)이 형성되는데, 이후 상기 라인 타입 포지티브 패턴(LP)을 120∼150℃에서 10∼30분 정도 건조하여, 상기 패턴(LP)이 스폰지(sponge)와 같은 흡수성을 보유하도록 한다(ST 20).
이어서, 상기 건조 공정이 완료되면 원하는 단계 10과 20을 번갈아가며 반복적으로 실시하여 원하는 높이까지 적층한다(ST 30).
이와 같이 건조가 완료된 라인 타입 포지티브 패턴(LP)의 표면에 계속해 서 동일한 라인 타입 포지티브 패턴을 인쇄하면, 차후에 인쇄된 절연 페이스트의 용매 성분이 이전에 인쇄되어 건조된 절연 페이스트에 흡수되므로, 차후에 인쇄된 절연 페이스트의 용질 성분만 남게 되어 상기 차후에 인쇄된 라인 타입 포지티브 패턴이 이전에 인쇄된 라인 타입 포지티브 패턴과 동일한 크기 및 형태로 형성된다.
따라서, 라인 타입 포지티브 패턴(LP)의 에지 부분이 상기 네거티브 패턴(LN) 영역을 침범하는 방향으로 번지는 현상이 억제되므로, 100㎛ 이하, 특히 30∼50㎛의 폭을 갖는 네거티브 패턴(LN)을 설계 치수에 맞게 구현할 수 있다.
도 7에는 상기 단계(ST 30)에 의해 일정 폭 및 높이를 갖는 라인 형태의 네거티브 패턴(LN)이 복수개 형성된 상태를 도시하였다.
다음으로는 스크린 마스크(미도시함)상의 절연 페이스트를 메쉬 홀(미도시함)을 통해 사출하여 상기 라인 타입 포지티브 패턴(LP)에 수직하는 방향으로 상기 패턴(LP) 사이의 공간에 도트 타입 포지티브 패턴(DP: Dot type Positive pattern)을 복수개 인쇄하며(ST 40), 이어서 상기 도트 타입 포지티브 패턴(DP)을 120∼150℃에서 10∼30분 정도 건조하여, 상기 도트 타입 포지티브 패턴(DP)이 스폰지(sponge)와 같은 흡수성을 보유하도록 한다(ST 50).
도 8에는 상기 단계(ST 40)가 완료된 상태를 도시하였다.
여기에서, 상기 도트 타입 포지티브 패턴(DP)을 형성하기 위한 스크린 마스크는 본 기술분야의 숙련자가 용이하게 구성할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 단계(ST 50)가 완료되면 ST 40과 50을 번갈아가며 반복적으로 실시하여 도트 타입 포지티브 패턴(DP)을 라인 타입 포지티브 패턴(LP)과 동일한 높이까지 적층 형성한다(ST 60).
이와 같이, 건조가 완료된 도트 타입 포지티브 패턴(DP)의 표면에 계속해서 동일한 도트 타입 포지티브 패턴을 인쇄하면, 라인 타입 포지티브 패턴(LP)의 형성 시와 동일한 작용에 의해 상기 차후에 인쇄된 도트 타입 포지티브 패턴이 이전에 인쇄된 도트 타입 포지티브 패턴과 동일한 크기 및 형태로 형성된다.
따라서, 상기 하부 기판(14)에는 도 9에 도시한 바와 같이 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴(도 8의 LP와 DP)에 의해 균일한 패턴 폭을 갖는 게이트 홀(GH)들이 복수개 형성되는바, 이후에는 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴을 동시에 소성한다(ST 70).
이러한 구성의 패턴 인쇄 방법에 의하면 도트 타입 포지티브 패턴(DP)의 설계 형상을 변형하는 것에 따라 다양한 평면 형상, 예를 들어 원형, 타원형, 또는 다각형 등(본 실시예에서는 사각형의 평면 형상을 예로 들어 설명하였다)을 갖는 게이트 홀(GH)을 형성할 수 있으며, 상기 라인 타입 포지티브 패턴(LP)은 도시하지 않은 스퀴이즈를 이 패턴(LP)의 길이 방향과 평행한 방향으로 이동시키면 인쇄 특성상 정확한 패턴을 인쇄할 수 있다.
상기한 일련의 작업을 거쳐 도트 타입 및 라인 타입 포지티브 패턴(DP 및 LP)에 의해 상기 절연층(18)을 일정 높이로 형성한 후에는 상기 절연층(18)의 게이트 홀(GH) 내측에 제공된 상기 캐소드 전극(16)의 표면에 에미터 페이스트를 사출하여 면 타입의 에미터(도 4의 22)를 인쇄하고, 이후, 상기 절연층(18)의 표면에 상기 게이트 전극(도 4의 20)을 인쇄하면, 상기 하부 기판(14)상의 패턴 형성 작업이 완료된다.
여기에서, 상기 에미터(22)를 형성하는 에미터 페이스트는 흑연, 카본 섬유, 다이아몬드상 카본(DLC; Diamond Like Carbon), 카본 나노튜브(CNT: carbon nanotube) 등의 카본 계열 전자 방출 물질 중에서 선택된 어느 하나의 물질을 프리트와 바인더 등의 첨가제와 혼합하는 것에 의해 얻어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 네거티브 패턴 인쇄 방법에 의하면, 게이트 홀(GH)을 설계 치수에 맞게 구현할 수 있으므로, 상기 게이트 홀(GH)의 내측의 캐소드 전극(16) 표면에 면 타입 에미터(22)를 설계 치수에 맞게 구현할 수 있다.
이에 따라, 상기 캐소드 전극(16)과 게이트 전극(20)으로 소정의 구동 전압을 인가하면, 양 전극(16,20)에 인가된 전압 차이에 따라 전계가 형성되어 상기 에미터(22)에서 전자가 방출되고, 방출된 전자는 상기 형광막(26)에 충돌하여 상기 형광막(26)을 발광시킴으로써 화상을 구현하게 되는데, 이때, 상기 에미터(22)의 치수 및 형상은 설계치에 적합하게 형성되므로, 전계 방출 특성 중에서 균일성(uniformity)이 향상된다.
상기한 도 5 내지 도 9의 실시예에서는 라인 타입 포지티브 패턴(LP)을 원하는 높이까지 적층한 후 도트 타입 포지티브 패턴(DP)을 적층하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 도 10에 도시한 바와 같이, 기판 표면에 라인 타입의 포지티브 패턴을 인쇄(ST 80) 및 건조하고(ST 90), 상기 도트 타입 포지티브 패턴(DP)을 인쇄(ST 100) 및 건조하며(ST 110), 상기 단계(ST 80∼ST 110)를 번갈아가며 순차적으로 복수회 반복하여 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴(LP 및 DP)에 의해 일정 폭 및 깊이의 게이트 홀을 얻고(ST 120), 이후 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴(LP 및 DP)을 동시에 소성하는(ST130) 방법도 가능하다.
이와 같이, 본 발명은 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 크로스 인쇄 방식에 의해 네거티브 패턴을 형성함으로써 상기 네거티브 패턴, 특히 30∼50㎛의 폭을 갖는 네거티브 패턴도 설계 치수에 맞게 형성할 수 있으므로, 박막 설비를 이용하는 경우에 비해 간단한 공정으로 저렴하게 상기 네거티브 패턴을 얻을 수 있다.
따라서, 상기한 네거티브 패턴 인쇄 방법을 사용하여 절연층을 형성한 전계 방출 표시 소자는 절연층의 네거티브 홀 내측에 형성되는 면 타입 에미터의 균일성이 향상되고 이로 인해 소자의 발광 균일도가 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 평판 표시 소자를 구성하는 기판의 표면에 양각 형태의 포지티브 패턴을 인쇄하여 상기 포지티브 패턴 사이의 빈 공간이 네거티브 패턴을 형성하도록 하는 네거티브 패턴 인쇄 방법에 있어서,
    상기 기판 표면에 라인 타입의 포지티브 패턴을 인쇄 및 건조하는 라인 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와;
    상기 라인 타입 포지티브 패턴과 수직한 방향으로 상기 라인 타입 포지티브 패턴 사이의 공간에 도트 타입의 포지티브 패턴을 인쇄 및 건조하는 도트 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와;
    상기 라인 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계와 도트 타입 포지티브 패턴 인쇄 및 건조 단계를 번갈아가며 복수회 반복하여 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 일정 폭 및 깊이의 네거티브 패턴을 얻는 반복 인쇄 및 건조 단계와;
    상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴을 소성하는 소성 단계;
    를 포함하는 크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 형성되는 네거티브 패턴은 30㎛ 내지 100㎛ 의 패턴 폭을 갖는 크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 네거티브 패턴은 원형, 타원형, 또는 다각형의 평면 형상을 갖는 크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 라인 타입 포지티브 패턴은 이 패턴의 길이 방향을 따라 인쇄 작업이 이루어지는 크로스 인쇄 방식을 이용한 네거티브 패턴 인쇄 방법.
  6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 네거티브 패턴 인쇄 방법에 의해 제조된 게이트 홀을 갖는 전계 방출 표시 소자.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 전계 방출 표시 소자는,
    서로 마주보는 한쌍의 상부 및 하부 기판과;
    상기 하부 기판에 제공되는 캐소드 전극과;
    상기 하부 기판상에 제공되고, 상기 라인 타입 및 도트 타입 포지티브 패턴에 의해 형성되는 게이트 홀을 갖는 절연층과;
    상기 게이트 홀 내측으로 상기 캐소드 전극 위에 형성되는 에미터와;
    상기 절연층 위에 형성되는 게이트 전극; 및
    상기 상부 기판에 형성되는 애노드 전극 및 이 전극에 제공되는 형광막;
    을 포함하는 전계 방출 표시 소자.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 게이트 홀은 원형, 타원형 또는 다각형의 평면 형상을 갖는 전계 방출 표시 소자.
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