KR19980084812A - 전계효과 전자 방출소자의 봉착 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전계 효과 전자 방출 소자의 두 기판을 봉착하는 방법에 관한 것으로, 양극이 마련된 전면기판과 음극 및 마이크로팁들이 마련된 배면기판 사이에 광섬유를 개재시키고, 상기 기판들 및 광섬유 사이를 유리질 밀봉재로 밀봉하는 전계효과 방출소자의 봉착방법에 있어서, 상기 기판중 어느하나의 기판에 하나의 개스 주입용 홀과 상기 주입용홀을 통해 주입된 개스가 상기 기판에 넓게 걸쳐서 흐를 수 있도록 적어도 3개이상의 개스 배출용 홀을 소정의 위치에 형성시키는 단계와 상기 개스 주입용 홀을 통하여 아르곤 개스를 주입하면서 상기 기판을 소정온도로 가열하여 상기 유리질 밀봉재의 융착에 의한 밀봉 작업을 하는 단계와 상기 홀들중 적어도 하나 이상의 홀을 남기고, 나머지 홀들을 밀봉하는 단계와 미밀봉 상태로 남아있는 상기 홀을 통해 고진공 펌프로 배기하여 밀봉된 내부공간을 진공 상태로 만드는 단계 및 상기 미밀봉 상태의 홀을 밀봉하는 단계를 포함한다. 따라서, 기판을 가열하여 유리질 분말을 융착하는 밀봉작업시 기판 표면에 골고루 아르곤개스가 접촉하면서 흘러 마이크로팁의 산화가 전영역에 걸쳐 골고루 방지되고, 그 결과 소자의 균일한 특성 및 수명향상에 기여하게 된다.

Description

전계효과 전자방출소자의 봉착방법

본 발명은 전계효과 전자방출소자의 전면기판과 배면기판을 봉착하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 전계효과 전자방출소자를 개략적으로 나타내보인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 전계효과 전자방출소자는, 배면 기판(1) 상에 음극(2)이 다수 마련되고, 각 음극(2)의 위에는 다수의 마이크로 팁(2a)들이 어레이 형태로 형성되어 있다. 마이크로 팁(2a)들은 음극(2) 위에 형성된 절연층(3) 사이의 홀내에 마련되어 있다. 그리고 절연층(3)의 위에는 홀에 대응하는 개구부를 가지는 게이트(4)들이 적층되어 있다. 배면기판 위에는 스페이서(8)에 의해 일정한 간격이 유지되는 전면 기판(6)이 마련되어 있으며, 이 전면 기판(6) 상에는 마이크로 팁(2a)과 대향하도록 다수의 양극(5)이 형성되어 있고, 양극(5) 상에는 형광막(7)이 형성되어 있다. 여기서 배면 기판(1)의 마이크로팁(2a) 어레이는 CRT의 음극(cathode)에 해당하는 부분이며, 전면 기판(6)의 형광막(7)이 입혀진 부분은 CRT의 전면 유리에 형성된 양극(anode)과 같은 부분이다. 이러한 전계효과 전자방출소자의 마이크로 팁(2a) 어레이를 접지시키고, 게이트(4)들과 양극(5)에 각각 소정레벨의 전압이 인가되면, 전자들이 진공중으로 방출되어 양극(5)들에 도착하게 되며, 이 때 양극(5)들의 전압에 의해 가속된 전자들은 일정한 운동 에너지를 가지고 형광막(7)에 충돌하게 된다. 따라서 전자들의 운동 에너지가 형광막(7)에 전달되어 형광막(7)은 전자의 운동 에너지를 전달받아 여기되어 빛을 방출하게 된다.

이와 같은 구조의 전계효과 전자방출소자에 있어서, 상기 스페이서(8)에 의해 일정한 간격이 유지되는 전면 기판(6)과 배면 기판(1)의 내부는 진공 상태로 밀봉되어 있다.

도 2는 종래에 두 개의 기판을 봉착하는 방법을 설명하기 위해 봉착될 두 기판을 개략적으로 나타내보인 사시도이다.

이를 참조하여 종래의 기판 봉착방법을 설명하면, 봉착되기 직전의 모습에서 보여지듯, 두 기판(1)(6)을 봉착하기 위해서 모서리 부근에 하나의 개스 주입용 홀(10)과 하나의 개스 배출용 홀(11)이 형성된 배면 기판(1)의 가장자리 부분에 광섬유(9)를 배치한다. 다음은 광섬유(9)주위에 유리질 분말(미도시)을 도포한후, 상기 유리질 분말이 융착되어 밀봉되도록 기판(1)(6)을 가열한다. 이때, 기판(1)(6)을 고온으로 가열할 때 마이크로팁들이 산화되어 특성이 저하되는 것을 방지할 목적으로 개스주입용 홀(10)과 개스 배출용 홀(11)을 통해 아르곤개스를 흘려보낸다. 그러나 아르곤개스의 주 흐름통로 즉, 두 개의 홀(10)(11)을 연결하는 선을 기준으로 근거리영역은 아르곤 개스 흐름이 유지되어 산화가 방지되지만, 홀(10)(11)이 형성되지 않은 타 모서리부근 영역은 아르곤 개스 유입이 원할하지 못하여 마이크로팁들의 산화를 적극적으로 방지하지 못한다.

따라서, 이와같은 제조공정을 통해 제조되는 전계효과 전자방출소자는 부분적으로 산화된 마이크로팁들에 의해 수명이 짧아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 창안된 것으로서, 밀봉작업시 산화방지용 아르곤 개스가 기판내부공간에 골고루 흐를 수 있도록 하여 마이크로팁들의 산화가 전반적으로 고르게 방지되는 전계효과 전자방출소자의 봉착방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 전계효과 전자방출소자의 개략적 단면도이고,

도 2는 종래에 두 개의 기판을 봉착하는 방법을 설명하기 위해 봉착될 두 기판을 개략적으로 나타내보인 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 전계효과 전자방출소자의 봉착방법에서 봉착되는 두 기판을 개략적으로 나타내 보인 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 전계효과 전자방출소자의 봉착방법에서 봉착장치내에 설치된 두 기판을 개략적으로 나타내보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 21: 배면 기판 2: 음극

2a: 마이크로 팁 3: 절연층

4: 게이트 5: 양극

6, 26: 전면 기판 7: 형광막

8, 28:스페이서 9, 29: 광섬유

10, 22: 개스 주입용 홀 11, 23, 24, 25: 개스 배출용 홀

27: 유리질 30: IR 히터

31: 개스 공급기 32: 온도 제어 게이지

33: 펌프

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전계효과 전자방출소자의 봉착방법은 양극이 마련된 전면기판과 음극 및 마이크로팁들이 마련된 배면기판 사이에 광섬유를 개재시키고, 상기 기판들 및 광섬유 사이를 유리질 밀봉재로 밀봉하는 전계효과 방출소자의 봉착방법에 있어서, 상기 기판중 어느하나의 기판에 하나의 개스 주입용 홀과 상기 주입용홀을 통해 주입된 개스가 상기 기판에 넓게 걸쳐서 흐를 수 있도록 적어도 3개이상의 개스 배출용 홀을 소정의 위치에 형성시키는 단계; 상기 개스 주입용 홀을 통하여 아르곤 개스를 주입하면서 상기 기판을 소정온도로 가열하여 상기 유리질 밀봉재의 융착에 의한 밀봉 작업을 하는 단계; 상기 홀들중 적어도 하나 이상의 홀을 남기고, 나머지 홀들을 밀봉하는 단계; 미밀봉 상태로 남아있는 상기 홀을 통해 고진공 펌프로 배기하여 밀봉된 내부공간을 진공 상태로 만드는 단계; 및 상기 미밀봉 상태의 홀을 밀봉하는 단계;를 포함하는 그 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전계효과 전자방출소자의 봉착방법을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전계효과 전자방출소자의 봉착방법에서 봉착되는 두 기판을 개략적으로 나타내 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전계효과 전자방출소자의 봉착방법에서 봉착장치내에 설치된 두 기판을 개략적으로 나타내보인 단면도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 봉착 방법에서는 배면 기판(21)의 각 모서리 부근에 각각 하나의 홀(22 내지 25)이 마련된다.

상기 홀(22 내지 25)중 어느 하나를 개스 주입용 홀(22)로 이용하고, 나머지는 개스 배출용 홀(23)(24)(25)로 이용하면된다. 여기서 설명의 간략성을 위해 도시되지는 않았지만, 배면기판(21) 상에는 음극, 마이크로팁, 게이트 절연층이 마련되어 있고, 전면기판(26) 상에도 양극, 형광막이 도1에 도시된 것처럼 형성되어 있다.

먼저, 이와 같이 4개의 홀(22 내지 25)이 각 모서리에 마련된 배면기판(21)과 스페이서(28)에 의해 일정 간격이 유지되는 전면기판(26)사이의 가장자리 부분에 광섬유(29)를 배치하고, 이 광섬유(29)의 외곽에 유리질(27) 분말가루를 도포한다. 상기 작업이 완료되면 챔버내부에 위치시킨 다음 필요한 접속작업을 마친다.

다음으로 IR히터(30)를 가동하여 기판(21)(26)을 고온으로 가열시키면서 배면기판(21)에 마련된 개스 주입용 홀(22)에 개스 주입기(31)로부터 아르곤 개스를 주입한다. 이때, 개스 주입용 홀(22)을 통해 주입된 아르곤 개스는 3개의 개스 배출용 홀(23 내지 25)을 향해 분산되어 흐름으로써 기판(21)(26) 전체에 고르게 그 흐름이 확산된다. 결과적으로 배면기판(21) 상에 마련된 마이크로팁(미도시)들이 계속해서 아르곤 개스 흐름에 골고루 접촉되기 때문에 기판(21)(26) 가열시 국부적으로 산화되는 영역이 저감된다. 이와 같은 밀봉작업진행시 기판(21)(26) 위에 마련된 온도 제어 게이지(32)를 이용하여 정밀한 온도제어를 행한다.

그리고 밀봉시 주입되는 아르곤 개스는 형광체의 개스 제거 및 음극 상에 형성된 마이크로팁 표면의 산화를 가장 효율적으로 방지할 수 있는 적절한 압력상태로 선택되어 그 흐름이 유지되도록 제어된다.

가열에 의한 융착 후, 냉각시키면 유지질 밀봉작업이 완료되고, 이후 개스 주입용 홀(22) 및 선택된 나머지 두 개의 개스 배출용 홀(23 내지 25)을 먼저 밀봉한 후, 미밀봉된 나머지 하나의 홀에 고진공 펌프(예들들면, 이온 펌프 등)(33)에 연결하여 배기하여 그 내부를 진공 상태를 유지시킨 다음 마지막으로 미밀봉된 홀을 밀봉시킨다. 여기서 유리질 밀봉작업시 개스 흐름을 원할하게 하기 위하여 3개의 개스 배출용 홀(23 내지 25)에 각각 배기 펌프를 연결시켜 작업하였으면, 이후 진공작업전에 주입용홀(22)만 먼저 밀봉한 후 3개의 배출용홀(23 내지 25)을 통해 배개에 의한 진공작업을 하고, 이후 3개의 홀을 밀봉하면된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전계효과 전자방출소자의 봉착방법에 따라 고온으로 기판을 가열하여 유리질 분말을 융착하는 밀봉작업시 기판 표면에 골고루 아르곤개스가 접촉하면서 흘러 마이크로팁의 산화가 전영역에 걸쳐 골고루 방지되고, 그 결과 소자의 균일한 특성 및 수명향상에 기여하게 된다.

Claims (3)

1. 양극이 마련된 전면기판과 음극 및 마이크로팁들이 마련된 배면기판 사이에 광섬유를 개재시키고, 상기 기판들 및 광섬유 사이를 유리질 밀봉재로 밀봉하는 전계효과 방출소자의 봉착방법에 있어서,

   상기 기판중 어느하나의 기판에 하나의 개스 주입용 홀과 상기 주입용 홀을 통해 주입된 개스가 상기 기판에 넓게 걸쳐서 흐를 수 있도록 적어도 3개이상의 개스 배출용 홀을 소정의 위치에 형성시키는 단계;

   상기 개스 주입용 홀을 통하여 아르곤 개스를 주입하면서 상기 기판을 소정온도로 가열하여 상기 유리질 밀봉재의 융착에 의한 밀봉 작업을 하는 단계;

   상기 홀들중 적어도 하나 이상의 홀을 남기고, 나머지 홀들을 밀봉하는 단계;

   미밀봉 상태로 남아있는 상기 홀을 통해 고진공 펌프로 배기하여 밀봉된 내부공간을 진공 상태로 만드는 단계; 및

   상기 미밀봉 상태의 홀을 밀봉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 전자 방출 소자의 봉착 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 홀은 배면기판에 형성시키는 것을 특징으로 하는 전계 효과 전자 방출 소자의 봉착 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 홀은 사각형상의 상기 배면기판의 각 모서리지점 부근에 각각 하나씩 형성시키고, 상기 홀들중 임의로 선택된 하나의 홀만을 개스주입용으로 사용하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 전자 방출 소자의 봉착 방법.