KR100804687B1 - 평판 표시 소자의 게터 고정 방법 및 이 게터를 갖는 전계방출 표시 소자 - Google Patents

Abstract

게터 챔버의 내부에 게터를 용이하게 고정할 수 있고, 게터를 설치함으로 인해 소자의 두께가 증가되는 것을 최소화 할 수 있는 평판 표시 소자의 게터 고정 방법 및 이 게터를 갖는 전계 방출 표시 소자에 관한 것으로, 본 발명의 표시 소자는, 표시 패턴부와 전자 방출부 및 이들을 구동하기 위한 캐소드 및 애노드 전극을 구비하는 서로 다른 길이의 장기판 및 단기판과; 상기 양 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서 부재와; 상기 장기판의 내면으로부터 단기판의 외면까지의 간격과 동일한 높이를 가지며, 상기 단기판의 외측으로 돌출된 부분의 장기판 내면에 장착되어 게터 챔버를 형성하는 사이드 부재와; 상기 게터 챔버의 개방면을 커버하도록 상기 사이드 부재 및 단기판에 설치되는 커버 부재와; 상기 게터 챔버의 내부에 게터가 위치되도록 이 게터를 지지하는 띠형상의 게터 지지구;를 포함한다.

평판, 전계, 방출, 게터, 챔버, 지지, 증발,

Description

평판 표시 소자의 게터 고정 방법 및 이 게터를 갖는 전계 방출 표시 소자{METHODE FOR FIXING GETTER OF FLAT PANEL DISPLAY DEVICE AND FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE HAVING IT}

도 1은 본 발명에 따른 평판 표시 소자의 게터 고정 방법을 나타내는 공정도.

도 2는 본 발명에 따른 전계 방출 표시 소자의 주요부 분해 사시도.

도 3은 도 2의 조립 상태를 나타내는 단면도.

도 4는 본 발명의 전계 방출 표시 소자에 사용되는 게터의 다른 실시예를 나타내는 도면.

본 발명은 평판 표시 소자의 게터 고정 방법 및 이 게터를 갖는 전계 방출 표시 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 게터 챔버의 내부에 게터를 용이하게 고정할 수 있고, 게터를 설치함으로 인해 소자의 두께가 증가되는 것을 최소화 할 수 있는 평판 표시 소자의 게터 고정 방법 및 이 게터를 갖는 전계 방출 표시 소자에 관한 것이다.

일반적으로 평판 표시 소자(FPD; Flat Panel Display device)는 큰 부피와 고전압을 필요로 하는 음극선관과는 달리, 두께가 얇고 저전압으로 구동되는 실질적으로 평탄한 표시 소자를 통칭하는바, 이러한 평판 표시 소자로는 전계 방출 표시 소자(FED; Field Emission Display device)와 형광 표시관(VFD; Vacuum Fluorescent Display device) 등이 있다.

이러한 평판 표시 소자는 종류에 따라 세부적인 구조 또한 상이하지만, 통상 두장의 기판 내부에 전극을 형성하고, 상기 전극의 구동에 따라 방출된 전자가 형광체를 여기시킴으로써 소정의 패턴을 표시하는 구조로 이루어진다.

따라서, 기판 내부의 공간은 전자의 이동이 양호하게 이루어지도록 하기 위해 진공으로 유지하는 것이 바람직한데, 이를 위해 소자 제조시에는 통상 배기 공정을 거치게 된다.

그리고, 기판 내부의 공간에는 배기를 위한 배기구의 밀봉시 및 기판상의 전극과 형광체를 소성할 때 발생하는 가스를 제거하여 진공도를 향상시키기 위한 게터(getter)가 설치된다.

그런데, 상기 평판 표시 소자 중에서 형광 표시관은 비교적 양 기판 사이의 간격이 넓어 기판 내부의 공간에 게터를 설치하는 것이 용이하지만, 형광 표시관에 비해 박형의 전계 방출 표시 소자에서는 기판의 내부 공간에 게터를 설치하는 것이 용이하지 않으므로, 최근에는 별도의 보조 공간을 확보하여 이 공간에 게터를 설치하는 기술이 개발되고 있다.

이러한 종래 기술의 일례로, 대한민국 특허공개번호 제96-42852호에는 일측 면에 애노드 전극 및 형광체가 제공된 상부 기판과 일측면에 상기 애노드 전극과 교차되게 형성된 캐소드 전극 및 에미터가 형성된 하부 기판이 서로 대향하여 스페이서에 의해 제1 공간이 형성되는 전계 방출 표시 소자에 있어서, 하부 기판의 상부에 제2 공간을 이루도록 투명한 상부 덮개를 설치하고, 하부 기판의 하부에 제3 공간을 이루도록 하부 덮개를 설치하며, 상부 기판과 하부 기판에 대수개의 연결 구멍을 형성하여 제1 내지 제3 공간을 공간적으로 연결하고, 하부 기판과 하부 덮개 사이에 게터를 설치하며, 하부 덮개의 일측면에 배기구를 형성하고, 배기구를 통해 잔류 가스가 배기된 후 밀봉되는 배기관을 형성한 전계 방출 표시 소자가 개시되어 있다.

그런데, 이러한 구성의 표시 소자는 상부 덮개와 하부 덮개를 이용하여 소자의 외측에 보조 챔버를 형성하고, 또한 배기관을 이용함으로써 전체적으로 소자의 두께가 증가하는 문제점이 있다.

그리고, 종래 기술의 다른 예로 일본국 특개평9-129161호에는 하부 기판의 하부 일측에 게터 챔버를 설치하고, 하부 기판에 연결 구멍을 형성하여 상하부 기판의 내부 공간과 게터 챔버를 공간적으로 연결하며, 게터 챔버를 형성하는 글라스의 하부면에 배기구를 형성하여 이 배기구에 배기관을 연결하고, 게터 지지구를 이용하여 게터를 게터 챔버 내부에 설치한 전계 방출 표시 소자가 개시되어 있다.

여기에서, 상기 게터 지지구는 게터의 둘레 길이보다 긴 띠모양의 기부와, 기부의 면에 대해 수직으로 절곡시켜 게터의 위아래면을 감싸는 유지부와, 기부와 일체로 형성되어 게터를 게터 챔버의 내부에서 소정 높이로 설치하기 위한 지지각 을 포함하는 띠형상으로 이루어진다.

따라서, 이러한 구성의 표시 소자는 상하부 덮개를 이용하는 선행 기술에 비해 표시 소자의 두께를 어느 정도는 박형화 할 수 있지만, 게터 챔버와 배기관이 하부 기판의 하측에 설치되는 구조로 인해 소자 두께의 박형화가 제한적이다.

또한, 게터 지지구에 게터를 설치할 때에는 유지부를 절곡해야 하고, 게터를 게터 챔버 내부에 설치할 때에는 게터 지지구가 제 위치에서 벗어나는 것을 방지하기 위해 일측의 지지각을 게터 챔버에 먼저 고정해야 하는 등 게터 고정 작업이 용이하지 않다.

그리고, 종래 기술의 또다른 예로 대한민국 특허공개번호 제99-43844호에는 상부 기판과 하부 기판을 얼라인하여 실링(sealing)함에 의해 전계 방출 표시 소자의 패널을 형성하되, 게터 장착용 챔버와 배기용 세관을 패널의 일측면에 위치시켜 패널 형성시 동시에 제작되도록 하는 단계와, 게터를 더밋 와이어에 용접하여 고정시킨 후 상기 게터 장착용 챔버에 삽입하는 단계와, 배기용 세관을 녹여서 더밋 와이어와 함께 봉합하는 단계와, 고온 배기 및 팁-오프 공정 실시 후 게터를 가열하여 활성화시키는 단계를 포함하는 전계 방출 표시 소자의 게터 고정 및 활성화 방법이 개시되어 있다.

그런데, 상기한 구성에 의하면 전술한 두 경우에 비해 소자 두께를 더욱 박형화 할 수 있지만, 배기용 세관을 2개로 분할 구성하여 기판의 양측에 각각 고정해야 하고, 더밋 와이어에 용접 고정한 게터를 배기용 세관을 통해 게터 장착용 챔버에 삽입해야 하는 등 게터를 고정하는 작업이 용이하지 않고, 또한, 토오치 등을 이용하여 배기용 세관을 녹일 때 기판에 열 충격이 가해져 표시 품위가 저하되는 등의 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 게터 챔버의 내부에 게터를 용이하게 고정할 수 있고, 게터를 설치함으로 인해 소자의 두께가 증가되는 것을 최소화 할 수 있는 평판 표시 소자의 게터 고정 방법을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 고정된 게터를 갖는 전계 방출 표시 소자를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

표시 패턴부와 전자 방출부 및 이들을 구동하기 위한 내부 전극을 구비하는 서로 다른 길이의 장기판 및 단기판을 준비하는 단계와;

상기 양 기판의 사이에 스페이서 부재를 장착하여 양 기판을 정렬하되, 상기 장기판의 일부분이 단기판의 외측으로 돌출되도록 양 기판을 대향 배치하는 단계와;

상기 돌출된 부분의 장기판 내면으로부터 단기판의 외면까지의 간격과 동일한 높이를 갖는 사이드 부재를 장기판의 내면에 장착하여 게터 챔버를 형성하되, 단기판측으로 개방면을 형성하는 단계와;

상기 개방면을 커버 부재로 커버하는 단계와;

게터를 갖는 띠형상의 게터 지지체를 상기 게터가 게터 챔버 내부에 위치되도록 설치하는 단계;를 포함하는 평판 표시 소자의 게터 고정 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 표시 패턴부와 전자 방출부 및 이들을 구동하기 위한 캐소드 및 애노드 전극을 구비하는 서로 다른 길이의 장기판 및 단기판과;

상기 양 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서 부재와;

상기 장기판의 내면으로부터 단기판의 외면까지의 간격과 동일한 높이를 가지며, 상기 단기판의 외측으로 돌출된 부분의 장기판 내면에 장착되어 게터 챔버를 형성하는 사이드 부재와;

상기 게터 챔버의 개방면을 커버하도록 상기 사이드 부재 및 단기판에 설치되는 커버 부재와;

상기 게터 챔버의 내부에 게터가 위치되도록 이 게터를 지지하는 띠형상의 게터 지지구;

를 포함하는 평판 표시 소자를 제공한다.

여기에서, 상기 평판 표시 소자는 전계 방출 표시 소자로 이루어질 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 평판 표시 소자의 게터 고정 방법을 나타내는 공정도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 전계 방출 표시 소자를 나타내는 주요부 분해 사시도를 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 조립 단면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 평판 표시 소자, 특히 전계 방출 표시 소자(10)에는 서로 다른 길이를 갖는 장기판(12)과 단기판(14)이 구비되며(100), 장기판(12)과 단기판(14)에는 표시 패턴부와 전자 방출부 및 이들을 구동하기 위한 내부 전극이 제공된다.

일예로, 단기판(14)에는 캐소드 전극(16)이 라인 형상으로 제공되며, 장기판(12)에는 캐소드 전극(16)과 수직으로 교차하도록 애노드 전극(18)이 라인 형상으로 제공된다.

그리고, 캐소드 전극(16)의 표면으로는 전자 방출용 물질로 이루어지는 에미터(20)가 위치하며, 상기 에미터(20)와 마주하는 애노드 전극(18)의 일면으로는 형광막(22)이 위치한다.

여기에서, 상기 에미터(20)는 첨탑 모양의 스핀트 타입 에미터 또는 면타입 에미터가 사용될 수 있다.

또한, 애노드 전극(18) 및 형광막(22)을 단기판(14)에 제공하고, 캐소드 전극(16) 및 에미터(20)를 장기판(12)에 제공하여도 무방하다.

여기에서, 미설명 도면부호 24는 에미터와 형광막 및 내부 전극이 제공된 양 기판(12,14)을 일정 간격으로 유지하는 스페이서로서, 이 스페이서로는 양 기판 사이의 간격을 최소로 유지하기 위해 통상의 프리트(frit)가 사용될 수 있다.

이와 같이 기판을 조립할 때, 양 기판(12,14)의 일단부를 동일 위치에 배치하면 장기판(12)의 일부분은 단기판(14)에 비해 더 돌출된 상태로 정렬된다(200).

여기에서, 장기판(12)의 돌출된 부분 내면에는 장기판(12)의 내면으로부터 단기판(14)의 외면까지의 간격과 동일한 높이를 갖는 사이드 글라스(26)가 접착 고정된다(300).

상기 사이드 글라스(26)는 표시 소자(10)의 측면부에 게터 챔버(28)를 형성하기 위한 것으로, 이 글라스(26)는 게터 챔버(28)의 개방된 측면부를 밀폐할 수 있도록 "ㄷ"자형으로 절곡 형성된다.

이와 같이 사이드 글라스(26)를 설치하면, 게터 챔버(28)의 하측면이 개방면으로 남게 되는바, 이 개방면은 평판상의 커버 글라스(30)에 의해 커버된다(400).

이때, 상기 커버 글라스(30)는 단기판(14)의 외면 일부까지 연장 형성되는 것이 바람직하며, 커버 글라스(30)에는 배기 공정을 위한 배기공(32)이 제공된다.

이상에서는 게터 챔버(28)가 장기판(12)의 돌출된 부분과 사이드 글라스(26) 및 커버 글라스(30)에 의해 형성되는 것으로 설명하였지만, 게터 챔버(28)측의 양 기판 사이에 프리트(34)를 도포하여 양 기판(12,14) 사이의 내부 공간과 게터 챔버(28)를 구획하고, 이 프리트에 연통공(36)을 형성하는 것에 의해 게터 챔버(28)를 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 게터 챔버(28)의 내부에는 배기 공정후 잔류 가스를 흡착하여 진공도를 향상시키기 위한 게터(38)가 위치되는바, 이 게터(38)를 지지하는 게터 지지구(40)는 게터가 설치되는 띠형상의 기부(40a)와, 이 기부(40a)의 일측으로 연장 형성되는 복수의 보조띠(40b)를 포함하여 이루어진다.

이러한 구성을 갖는 게터 지지구(40)는 기판 조립 공정에서 사이드 글라스(26)와 장기판(12) 사이에 설치할 수도 있고, 사이드 글라스(26)와 커버 글라스(30) 사이에 설치할 수도 있으며, 상기 보조띠(40b)는 기부(40a)에 의한 게터 지지구(40)의 지지 작용을 보조한다(500).

그리고 도시하지는 않았지만, 게터 지지구(40)를 사이드 글라스(26)와 커버 글라스(30) 사이에 설치하는 경우에는 배기공(32)과 대응하는 위치의 기부(40a)에 배기공을 형성할 수도 있고, 상기 배기공(32)의 위치를 피하여 게터 지지구(40)를 설치할 수도 있지만, 기판의 길이를 감소시키는 측면에서는 기부(40a)에 배기공을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 게터 지지구(40)의 기부(40a)에 설치되는 게터는 링상의 용기체에 게터 물질을 충진한 통상의 증발성 바륨(Ba) 게터로 이루어질 수도 있으며, 도 4에 도시한 바와 같은 비증발성 게터(38')로 이루어질 수 있다.

상기 비증발성 게터(38')는 배기 공정 후 잔류 가스를 활성화시키기 위한 고온의 숙성 공정시에 잔류 가스를 흡착하는 게터를 말하는 것으로, 잔류 가스의 흡착 작용은 잔류 가스가 확산되기 시작하는 대략 250℃ 이상의 온도에서부터 일어나게 되며, 가스의 흡착 작용은 350∼450℃에서 가장 효율적으로 이루어지게 된다.

이러한 비증발성 게터(38')는 일례로 지르코늄과 알루미늄을 소정의 중량비(예를 들어 지르코늄 84 중량%와 알루미늄 16 중량%)로 혼합한 ST 101 합금으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 ST 101 합금 분말이 코팅된 금속 스트립(38")을 게터 지지구(40)의 기부(40a)에 접착한다.

이러한 구성을 갖는 전계 방출 표시 소자는 게터 지지구가 사이드 글라스와 장기판 사이 또는 사이드 글라스와 커버 글라스 사이에 설치되므로, 게터를 배기용 세관을 통해 게터 챔버에 삽입해야 하는 종래 기술에 비해 게터 고정 작업을 용이하게 실시할 수 있고, 또한, 토오치 등을 이용하여 배기용 세관을 녹일 때 기판에 열 충격이 가해져 표시 품위가 저하되는 등의 문제점을 제거할 수 있다.

또한, 게터의 설치 공간의 확보를 위해 증가되는 소자의 두께는 커버 글라스의 두께이므로, 커버 글라스의 두께를 얇게 할수록 소자 두께의 증가를 최소화 할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 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 발명에 의하면, 소자의 두께 증가를 최소화 하면서도 게터 설치 공간을 용이하게 확보할 수 있고, 게터 고정 작업을 용이하게 실시할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (13)

1. 표시 패턴부와 전자 방출부 및 이들을 구동하기 위한 내부 전극을 구비하는 서로 다른 길이의 장기판 및 단기판을 준비하는 단계와;

   상기 장기판과 상기 단기판의 사이에 스페이서 부재를 장착하여 상기 장기판과 상기 단기판을 정렬하되, 상기 장기판의 일부분이 상기 단기판의 외측으로 돌출되도록 상기 장기판과 상기 단기판을 대향 배치하는 단계와;

   상기 단기판의 외측으로 돌출된 상기 장기판 부분의 내면으로부터 상기 단기판의 외면까지의 간격과 동일한 높이를 갖는 사이드 부재를 상기 장기판의 내면에 장착하여 게터 챔버를 형성하되, 상기 단기판측으로 개방면을 형성하는 단계와;

   상기 개방면을 커버 부재로 커버하는 단계와;

   게터가 설치된 띠형상의 기부와 상기 기부의 일측으로 연장 형성된 복수의 지지띠를 포함한 게터 지지구를 상기 게터가 상기 게터 챔버 내부에 위치되도록 설치하는 단계;

   를 포함하는 평판 표시 소자의 게터 고정 방법.
2. 표시 패턴부와 전자 방출부 및 이들을 구동하기 위한 내부 전극을 구비하는 서로 다른 길이의 장기판 및 단기판과;

   상기 장기판과 상기 단기판 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서 부재와;

   상기 장기판의 내면으로부터 상기 단기판의 외면까지의 간격과 동일한 높이를 가지며, 상기 단기판의 외측으로 돌출된 부분의 상기 장기판 내면에 장착되어 게터 챔버를 형성하는 사이드 부재와;

   상기 게터 챔버의 개방면을 커버하도록 상기 사이드 부재 및 상기 단기판에 설치되는 커버 부재와;

   상기 게터 챔버의 내부에 게터가 위치되도록 이 게터를 지지하는 띠형상의 게터 지지구;

   를 포함하고,

   상기 게터 지지구는 상기 게터가 설치된 띠형상의 기부 및 상기 기부의 일측으로 연장 형성된 복수의 보조띠를 포함하는 평판 표시 소자.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 내부 전극은 전자를 방출하는 에미터에 전압을 인가하는 캐소드 전극과, 상기 표시 패턴부를 형성하는 형광체에 전압을 인가하는 애노드 전극으로 이루어지는 평판 표시 소자.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 캐소드 전극과 상기 에미터는 상기 단기판에 제공되며, 상기 애노드 전극과 상기 형광체는 상기 장기판에 제공되는 평판 표시 소자.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 캐소드 전극과 상기 에미터는 상기 장기판에 제공되며, 상기 애노드 전극과 상기 형광체는 상기 단기판에 제공되는 평판 표시 소자.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 사이드 부재는 상기 게터 챔버의 3측면부를 감싸도록 "ㄷ"자형으로 절곡된 절곡 글라스로 이루어지며, 상기 커버 부재는 평판 글라스로 이루어지는 평판 표시 소자.
7. 삭제
8. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 게터 지지구는 상기 사이드 부재와 상기 장기판 사이에 설치되는 평판 표시 소자.
9. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 게터 지지구는 상기 사이드 부재와 상기 커버 부재 사이에 설치되는 평판 표시 소자.
10. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

    상기 게터는 증발성 바륨(Ba) 게터로 이루어지는 평판 표시 소자.
11. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

    상기 게터는 배기 공정 후 잔류 가스를 활성화시키기 위한 고온 숙성 공정시에 잔류 가스를 흡착하는 비증발성 게터로 이루어지는 평판 표시 소자.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 비증발성 게터는 지르코늄과 알루미늄 합금으로 이루어지는 평판 표시 소자.
13. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

    상기 커버 부재에는 배기공이 제공되는 평판 표시 소자.

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