KR20000039798A

KR20000039798A - Method for manufacturing electric field emitting display device

Info

Publication number: KR20000039798A
Application number: KR1019980055252A
Authority: KR
Inventors: 이교웅; 성운철; 고익환; 고영욱
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2000-07-05

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing an electric field emitting display device is provided to sufficiently maintain the intervals of substrates and easily manufacture an electric field emitting display device which has a high voltage and a large area. CONSTITUTION: First and second glass substrate are provided. A plurality of cathode electrodes are formed in a cell region on the first glass substrate. A first spacer is formed at the border portion between cell regions on the glass substrates. A plurality of anode electrodes are formed in a cell region on the second glass substrate. A fluorescent body is formed on the anode electrode. A second spacer is formed at the border portion between the cell regions on the second substrates. The first glass substrate and the second glass substrate are bonded so that the first spacer makes contact with the second spacer.

Description

Manufacturing method of field emission display device

본 발명은 전계 방출 표시 소자(Field emission diplay device)의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 캐소드판과 애노드판간의 간격을 유지시키기 위한 스페이서 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a field emission diplay device, and more particularly, to a method of forming a spacer for maintaining a gap between a cathode plate and an anode plate.

공지된 바와 같이, 전계 방출 표시 소자는 CRT와 같이 전자빔이 형광체를 자극하여 음극선 발광을 일으키는 원리를 이용한 표시장치이다.As is known, a field emission display device is a display device using the principle that an electron beam stimulates a phosphor to emit cathode rays, such as a CRT.

이러한 전계 방출 표시 소자(Field Emission Display device)는 통상 전자총(electron gun), 마이크로 웨이브 튜브(microwave tubes), 이온 소스(ion source), 및 스캐닝 터널링 마이크로스코프(scanning tunneling microscope)등의 장치에서 표시 패널로 이용된다.Such field emission display devices are typically display panels in devices such as electron guns, microwave tubes, ion sources, and scanning tunneling microscopes. Used as

도 1은 종래 전계 방출 표시 소자를 개략적으로 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 전계 방출 표시 소자는 대향하는 캐소드 기판(Cathod Substrate : 10) 및 애노드 기판(Anode Substrate : 20)과, 그들 사이에 개재되어 일정한 간격을 유지시키는 스페이서(30)를 포함한다.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional field emission display device, and as shown, the field emission display device includes an opposing cathode substrate 10 and an anode substrate 20 therebetween. It includes a spacer 30 interposed to maintain a constant interval.

여기서, 캐소드 기판(10)에는 캐소드 전극(2)과 전자를 방출하는 다수개의 에미터 팁(도시안됨)이 구비된다. 그리고, 캐소드 기판(10)과 대향하는 애노드 기판(20)에는 애노드 전극(12)과 상기 애노드 전극(12) 상에 형성되어 컬러화를 실현하는 형광체(14)가 구비된다. 미설명된 도면부호 1 및 11은 유리기판이다.Here, the cathode substrate 10 is provided with a cathode electrode 2 and a plurality of emitter tips (not shown) for emitting electrons. The anode substrate 20 facing the cathode substrate 10 is provided with an anode electrode 12 and a phosphor 14 formed on the anode electrode 12 to realize colorization. Unexplained reference numerals 1 and 11 are glass substrates.

상기와 같은 구조를 갖는 전계 방출 표시 소자의 밝기는 에미터 팁의 전자 방출 능력에 의해 결정되며, 이때, 에미터 팁의 전자 방출 능력은 에미터 팁을 구성하는 물질이 얼마만큼의 낮은 일함수를 갖는지에 따라 결정된다.The brightness of the field emission display device having the structure described above is determined by the electron emission capability of the emitter tip, where the electron emission capability of the emitter tip is determined by how low the work function of the material constituting the emitter tip. It depends on what you have.

그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 전계 방출 표시 소자에 있어서, 스페이서는 통상 절연성의 글래스 파우더(Glass Powder)를 인쇄하여 형성하거나, 또는, 글래스 바(Glass Bar)를 부착시키는 방법으로 형성하고 있는데, 고전압 전계 방출 표시 소자인 경우에는 그의 구동시에 스페이서의 표면에 전자가 축적되고, 이렇게 축적된 전자에 의해 표면 방전(Flashover)이 초래됨은 물론 절연성이 파괴되는 문제점이 있었다.However, in the field emission display device having the above structure, the spacer is usually formed by printing insulating glass powder or by attaching a glass bar. In the case of the field emission display device, electrons accumulate on the surface of the spacer during its driving, and thus, the surface discharge (Flashover) is caused by the accumulated electrons and the insulation is destroyed.

또한, 스페이서를 형성함에 있어서, 글래스 파우더를 인쇄하는 방법은, 20인치급 이상의 대면적 전계 방출 표시 소자의 제작시에는 반복적인 인쇄 공정을 수행하야 하므로, 평탄도의 감소 및 인쇄된 글래스 파우더의 허물어짐으로 인하여 얻고자하는 높이의 스페이서를 형성하는 것이 매우 어렵고, 또한, 반복적인 인쇄 공정으로 인하여 전체적인 공정 단계가 증가하게 된다는 문제점이 있다.In addition, in forming the spacer, the method of printing glass powder requires a repetitive printing process when manufacturing a large field emission display device of 20 inches or more, thus reducing flatness and tearing down the printed glass powder. It is very difficult to form a spacer of the desired height due to the load, and there is a problem that the overall process step is increased due to the repetitive printing process.

게다가, 글래스 바를 이용한 스페이서 형성방법은, 수작업에 의해 수행되므로, 대면적 전계 방출 표시 소자의 제작 공정에는 부적합하고, 제조 수율에 영향을 미치게 됨으로써, 결과적으로는, 제조 단가를 증가시키게 되는 문제점이 있다.In addition, since the spacer forming method using the glass bar is performed by hand, it is unsuitable for the manufacturing process of the large-area field emission display device and affects the manufacturing yield, resulting in an increase in manufacturing cost. .

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 캐소드 기판과 애노드 기판 각각에 소정 높이의 스페이서를 형성하고, 상기 캐소드 기판과 애노드 기판의 합착시에 각 기판에 형성된 스페이서를 콘택시킴과 동시에 애노드 기판에 형성된 스페이서를 접지시킴으로써, 보다 용이하게 기판들간의 간격을 유지시킴과 동시에 스페이서에서의 표면 방전을 방지할 수 있는 전계 방출 표시 소자의 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a spacer having a predetermined height on each of the cathode substrate and the anode substrate, and contacting the spacer formed on each substrate at the time of bonding the cathode substrate and the anode substrate; At the same time, by grounding the spacer formed on the anode substrate, there is provided a method of manufacturing a field emission display device that can more easily maintain the gap between the substrate and at the same time prevent surface discharge on the spacer.

도 1은 종래 전계 방출 표시 소자를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional field emission display device.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a field emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

1,11 : 유리기판 2 : 캐소드 전극1,11 glass substrate 2: cathode electrode

4 : 제1스페이서 12 : 애노드 전극4: first spacer 12: anode electrode

14 : 형광체 16 : 페이스트14 phosphor 16: paste

18 : 제2스페이서 10 : 캐소드 기판18: second spacer 10: cathode substrate

20 : 애노드 기판20: anode substrate

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전계 방출 표시 소자의 제조방법은, 제1 및 제2유리기판을 제공하는 단계; 상기 제1유리기판 상의 예정된 셀 영역에 수 개의 캐소드 전극들을 형성하는 단계; 상기 유리기판 상의 예정된 셀 영역들간의 경계 부분에 소정 높이를 갖는 제1스페이서를 형성하는 단계; 상기 제2유리기판 상의 예정된 셀 영역에 수 개의 애노드 전극들을 형성하고, 상기 애노드 전극 상에 형광체를 형성하는 단계; 상기 제2유리기판 상의 예정된 셀 영역들간의 경계 부분에 금속 성분으로된 제2스페이서를 형성하는 단계; 및 상기 제1스페이서와 제2스페이서가 접하도록 제1유리기판과 제2유리기판을 합착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.Method of manufacturing a field emission display device of the present invention for achieving the above object comprises the steps of providing a first and a second glass substrate; Forming several cathode electrodes in a predetermined cell region on the first glass substrate; Forming a first spacer having a predetermined height at a boundary portion between predetermined cell regions on the glass substrate; Forming a plurality of anode electrodes in a predetermined cell region on the second glass substrate and forming a phosphor on the anode electrode; Forming a second spacer made of a metal component at a boundary portion between predetermined cell regions on the second glass substrate; And bonding the first glass substrate and the second glass substrate so that the first spacer and the second spacer come into contact with each other.

본 발명에 의하면, 캐소드 기판에 제1스페이서를 형성하고, 애노드 기판에는 금속 성분의 제2스페이서를 형성함과 동시에 이를 접지시킴으로써, 기판들간의 간격을 충분하게 유지시킴과 동시에 스페이서 표면에서의 방전을 방지할 수 있다.According to the present invention, a first spacer is formed on the cathode substrate, and a second spacer of a metal component is formed on the anode substrate and grounded at the same time, thereby maintaining sufficient space between the substrates and at the same time discharging the spacers. You can prevent it.

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도면 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다. 여기서, 도 1과 동일한 부분은 동일한 도면부호로 표시한다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a field emission display device according to an exemplary embodiment of the present invention. Here, the same parts as in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 유리기판(1) 상의 예정된 셀 영역에 수 개의 캐소드 전극(2)을 형성한다. 그런 다음, 인접된 셀 영역들간의 경계 부분에 글래스 바 형태의 제1스페이서(4)를 형성한다. 이때, 제1스페이서(4)는 1,000∼2,000Å 두께로 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, several cathode electrodes 2 are formed in predetermined cell regions on the glass substrate 1. Then, the first spacer 4 in the form of a glass bar is formed at the boundary between the adjacent cell regions. At this time, the first spacer 4 is formed to a thickness of 1,000 ~ 2,000Å.

다음으로, 도 2b에서와 같이, 또 다른 유리기판(11) 상의 예정된 셀 영역에 수 개의 애노드 전극들(12)을 형성하고, 상기 애노드 전극들(12) 상에 형광체(14)를 형성한다. 그런 다음, 인접된 셀 영역들간의 경계 부분에 페이스트(16)를 도포하고, 이어서, 페이스트(16) 상에 금속 성분으로된 제2스페이서(18)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 2B, several anode electrodes 12 are formed in a predetermined cell region on another glass substrate 11, and a phosphor 14 is formed on the anode electrodes 12. Then, the paste 16 is applied to the boundary portion between adjacent cell regions, and then a second spacer 18 made of a metal component is formed on the paste 16.

여기서, 페이스트(16)는 금속 성분으로 제작된 제2스페이서(18)를 고정시키기 위한 것이다. 제2스페이서(18)는 200∼1,000㎛ 두께로 형성하며, Ni-Cr-Fe, 또는 Ni-Co-Fe 중에서 선택되는 하나의 금속 합금막으로 형성한다. 이때, 연질의 기판인 경우에는 42wt%Ni-6wt%Cr-50wt%Fe의 조성을 갖는 합금막으로 형성하며, 경질의 기판인 경우에는 20wt%Ni-17wt%Co-42wt%Fe의 조성을 갖는 합금막으로 형성한다. 여기서, 금속 성분의 제2스페이서(18)는 유리기판(11)과 동일하게 0∼300℃에서 83∼87×10^-7/℃ 정도의 열팽창 계수를 갖는다.Here, the paste 16 is for fixing the second spacer 18 made of a metal component. The second spacer 18 is formed to a thickness of 200 to 1,000 μm, and is formed of one metal alloy film selected from Ni—Cr—Fe or Ni—Co—Fe. At this time, in the case of a soft substrate, an alloy film having a composition of 42 wt% Ni-6 wt% Cr-50 wt% Fe is formed, and in the case of a hard substrate, an alloy film having a composition of 20 wt% Ni-17 wt% Co-42 wt% Fe. To form. Here, the second spacer 18 of the metal component has a thermal expansion coefficient of about 83 to 87x10 ^-7 / ° C at 0 to 300 ° C similarly to the glass substrate 11.

또한, 제2스페이서(18)는 흑색으로 형성함으로써 화면품위가 향상되도록 한다. 게다가, 제2스페이서를 접지단에 연결시킴으로써, 제작·완료된 전계 방출 표시 소자의 구동시에 스페이서의 표면에 전자가 축적되더라도, 이를 외부로 방출시켜, 표면 방전이 일어나지 않도록 한다.In addition, the second spacer 18 is formed in black so that the screen quality is improved. In addition, by connecting the second spacer to the ground terminal, even if electrons accumulate on the surface of the spacer during driving of the manufactured and completed field emission display device, it is discharged to the outside so that surface discharge does not occur.

게속해서, 페이스트(16)를 경화시키기 위하여, 즉, 제2스페이서(18)를 완전하게 고정시키기 위하여, 상기한 구조물들이 형성된 유리기판(11)을 100∼200℃에서 건조시키고, 연이어서, 300∼500℃에서 소성시킨다.Subsequently, in order to cure the paste 16, that is, to completely fix the second spacer 18, the glass substrate 11 on which the above structures are formed is dried at 100 to 200 DEG C, and subsequently, 300 It bakes at -500 degreeC.

그리고나서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 캐소드 기판(10)과 애노드 기판(20)을 접합시키고, 이후, 소성 및 진공배기 공정을 수행하여 전계 방출 표시 소자를 완성한다.Then, as illustrated in FIG. 2C, the cathode substrate 10 and the anode substrate 20 are bonded to each other, and then a firing and vacuum exhaust process is performed to complete the field emission display device.

상기에서, 캐소드 기판과 애노드 기판간의 간격을 유지하는 스페이서는 제1 및 제2스페이서(4, 18)가 접합되어 이루어진다. 따라서, 제1 및 제2스페이서(4, 18)의 두께 합은 요구되는 기판들간의 간격이 되도록 한다. 이때, 제1 및 제2스페이서(4, 18)의 두께 합은 상기 제2스페이서를 고정시키기 위한 페이스트의 두께도 포함된다.In the above, the spacers maintaining the gap between the cathode substrate and the anode substrate are formed by joining the first and second spacers 4 and 18. Therefore, the sum of the thicknesses of the first and second spacers 4 and 18 is such that the distance between the substrates is required. In this case, the sum of the thicknesses of the first and second spacers 4 and 18 also includes the thickness of the paste for fixing the second spacer.

상기와 같은 공정을 통해 전계 방출 표시 소자를 제조할 경우에는, 캐소드 기판과 애노드 기판에 각각 형성시킨 스페이서를 접합시키는 것에 의해 원하는 높이의 스페이서를 형성하기 때문에, 매우 용이하게 스페이서를 형성할 수 있게 된다. 또한, 금속막으로된 제2스페이서를 접지시킴으로써, 소자의 구동시에 스페이서의 표면에 축적되는 전자를 소자의 외부로 방출시킬 수 있는 것에 기인하여 스페이서 표면에서의 표면 방전을 방지할 수 있게 된다.In the case of manufacturing the field emission display device through the above process, the spacer having the desired height is formed by bonding the spacers formed on the cathode substrate and the anode substrate, respectively, so that the spacers can be formed very easily. . In addition, by grounding the second spacer made of a metal film, it is possible to prevent surface discharge on the surface of the spacer due to being able to discharge electrons accumulated on the surface of the spacer when the device is driven to the outside of the device.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명은 캐소드 기판과 애노드 기판간의 간격을 유지시키는 스페이서를 형성함에 있어서, 캐소드 기판 및 애노드 기판 각각에 소정 두께를 갖는 스페이서를 형성하고, 상기 캐소드 기판과 애노드 기판의 합착시키는 것에 의해 각 기판에 형성된 스페이서들이 접합되어 요구되는 두께를 갖는 하나의 스페이서가 형성되도록 하며, 아울러, 애노드 기판에 형성된 스페이서를 접지시킴으로써, 기판들간의 간격을 충분히 유지시킬 수 있고, 특히, 스페이서 표면에서의 표면 방전을 방지할 수 있는 것에 기인하여, 고전압 및 대면적 전계 방출 표시 소자의 제조에 매우 유리하게 적용시킬 수 있다.As described above, in the present invention, in forming a spacer for maintaining a gap between a cathode substrate and an anode substrate, a spacer having a predetermined thickness is formed on each of the cathode substrate and the anode substrate, and the bonding of the cathode substrate and the anode substrate is performed. The spacers formed on each substrate are bonded to each other so that one spacer having a required thickness is formed, and the spacers formed on the anode substrate are grounded to sufficiently maintain the spacing between the substrates. Due to being able to prevent surface discharge at, it can be very advantageously applied to the manufacture of high voltage and large area field emission display elements.

한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.Meanwhile, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, modifications and variations can be made by those skilled in the art. Accordingly, the following claims are to be understood as including all modifications and variations as long as they fall within the true spirit and scope of the present invention.

Claims

Providing first and second glass substrates;

Forming several cathode electrodes in a predetermined cell region on the first glass substrate;

Forming a first spacer having a predetermined height at a boundary portion between predetermined cell regions on the glass substrate;

Forming a plurality of anode electrodes in a predetermined cell region on the second glass substrate and forming a phosphor on the anode electrode;

Forming a second spacer made of a metal component at a boundary portion between predetermined cell regions on the second glass substrate; And

And bonding the first glass substrate and the second glass substrate so that the first spacer and the second spacer come into contact with each other.

The method of claim 1, wherein after the first glass substrate and the second glass substrate are bonded together, a firing and vacuum exhaust process is further performed.

The method of claim 1, wherein the first spacer is formed in a glass bar shape.

The method of claim 1, wherein the first spacer is formed to a thickness of 1,000 to 2,000 μm.

The method of claim 1, wherein the second spacer is formed of one metal alloy film selected from Ni—Cr—Fe or Ni—Co—Fe.

The method of manufacturing a field emission display device according to claim 1 or 5, wherein the second spacer is formed to a thickness of 200 to 1,000 mu m.

The method of claim 1, wherein after the forming of the second spacer, a drying and baking process is performed on the second glass substrate.

The method of claim 7, wherein the drying process is performed at 100 to 200 ° C., and the firing process is performed at 300 to 500 ° C. 9.