KR20010003450A - Method for forming spacer of field emission display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전계 방출 표시 소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 스페이서 형성 공정 시간을 단축시키기 위한 전계 방출 표시 소자의 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 display device, and more particularly, to a method of forming a spacer of a field emission display device for shortening the time for forming a spacer.
전계 방출 표시 소자(Field Emission Display device : 이하, FED 소자)는 CRT(Cathode Ray Tube)와 마찬가지로 전자빔이 형광체를 자극하여 음극선 발광을 일으키는 원리를 이용한 표시기로서, 전자총(electron gun), 마이크로 웨이브 튜브(microwave tubes), 이온 소스(ion source), 스캐닝 터널링 마이크로스코프 (scanning tunneling microscope)등의 장치에서 표시 패널로 이용된다.Field emission display device (FED device) is a display using the principle that the electron beam stimulates the phosphor to emit cathode rays, similar to the cathode ray tube (CRT), an electron gun, a microwave tube ( It is used as a display panel in devices such as microwave tubes, ion sources, and scanning tunneling microscopes.
이러한 FED 소자는 캐소드 전극과 전자를 방출하는 다수개의 에미터 팁이 구비된 캐소드 기판과, 애노드 전극과 형광체가 구비된 애노드 기판이 스페이서의 개재하에 합착된 구조로서, 캐소드 전극의 팁으로부터 가속된 전자가 형광체를 여기시키는 것에 의해 발광을 일으키게 되고, 그 결과로, 소정의 화상을 표시하게 된다.The FED device has a structure in which a cathode substrate having a cathode electrode and a plurality of emitter tips emitting electrons, and an anode substrate having an anode electrode and a phosphor are bonded to each other through spacers, and electrons accelerated from the tip of the cathode electrode Excitation of the phosphor causes light emission, and as a result, a predetermined image is displayed.
도 1은 종래의 FED 소자를 도시한 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.1 is a cross-sectional view showing a conventional FED device, which will be described below.
먼저, 캐소드 기판(1) 상에는 캐소드 전극(2)이 형성되고, 상기 캐소드 전극(2) 상부에는 원추형의 팁(3)이 형성된다. 그리고, 캐소드 기판(1)과 대향하는 애노드 기판(11)의 내측면 상에는 ITO 금속으로 이루어진 애노드 전극(12)이 형성되고, 상기 애노드 전극(12) 상에는 일정한 규칙으로 R, G, B 형광체(13)가 프린트되며, 형광체들(13)간의 색섞임이 방지되도록, 인접하는 형광체들(13) 사이에는 블랙 매트릭스(14)가 형성된다. 또한, 캐소드 기판(1)과 애노드 기판(11) 사이에는 스페이서(15)가 개재되며, 이러한 스페이서(15)에 의해 두 기판(1,11)간의 간격이 유지된다.First, a cathode electrode 2 is formed on the cathode substrate 1, and a conical tip 3 is formed on the cathode electrode 2. An anode electrode 12 made of ITO metal is formed on the inner surface of the anode substrate 11 facing the cathode substrate 1, and R, G, and B phosphors 13 are formed on the anode electrode 12 with a predetermined rule. ) Is printed, and a black matrix 14 is formed between adjacent phosphors 13 so that color mixing between the phosphors 13 is prevented. In addition, a spacer 15 is interposed between the cathode substrate 1 and the anode substrate 11, and the gap between the two substrates 1 and 11 is maintained by the spacer 15.
여기서, 스페이서(15)는 통상 애노드 기판(11) 상에 형성되며, 상기 스페이서를 형성하기 위한 방법으로서, 인쇄법을 이용하거나, 또는, 애노드 기판(11) 상에 접합용 페이스트를 이용하여 수 개의 글래스 바(glass bar)를 수작업으로 일일이 부착시킨 상태에서, 소성 공정을 수행하여 형성시키는 방법(이하, 프리포메이션 (preformation) 방법이라 칭함)을 이용한다.Here, the spacer 15 is usually formed on the anode substrate 11, and as a method for forming the spacer, a printing method or a paste for bonding on the anode substrate 11 may be used. In a state where the glass bar is attached manually by hand, a method of forming by performing a sintering process (hereinafter, referred to as a preformation method) is used.
그러나, 스페이서를 형성하기 위한 인쇄법 및 프리포메이션 방법은 다음과 같은 문제점이 존재한다.However, the printing method and the preformation method for forming the spacer have the following problems.
먼저, 인쇄법은 대면적 FED 패널의 제조시에는 유리하지만, 원하는 높이의 스페이서가 얻어질 때까지, 반복적인 인쇄 공정을 수행해야 하기 때문에 공정 수가 많다는 단점이 있고, 아울러, 최종적으로 얻게 되는 스페이서의 평탄도가 불량하며, 특히, 인쇄 페이스트(Paste)가 갖는 점성으로 인하여, 흘러내림이 발생하게 됨으로써, 고정세화에 어려움이 있다.First, the printing method is advantageous in the production of a large-area FED panel, but has a disadvantage in that a large number of processes are required because a repeated printing process must be performed until a spacer having a desired height is obtained. The flatness is poor, in particular, due to the viscosity of the printing paste (Paste) is caused to run down, there is a difficulty in high resolution.
다음으로, 프리포메이션 방법은 고정세화에 유리한 장점은 있으나, 수작업에 의해 모든 스페이서들을 일일이 부착시켜야 하기 때문에 공정 시간이 길고, 아울러, 대면적 FED 패널의 제조에는 적용이 어렵다.Next, the preformation method has an advantage of high resolution, but the process time is long because all the spacers must be attached by hand, and it is difficult to apply the large-area FED panel.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 고정세화에 유리한 프리포메이션 방식으로 스페이서를 형성하되, 동시에 수 개의 글래스 바를 부착시킬 수 있는 글래스 바 고정용 틀을 이용함으로써, 스페이서 형성 시간을 단축시킬 수 있는 FED 소자의 스페이서 형성방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.Therefore, the present invention devised to solve the above problems, while forming a spacer in a preformation method advantageous for high resolution, by using a glass bar fixing frame that can attach several glass bars at the same time, spacer formation time SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming a spacer of an FED device capable of shortening the voltage.
도 1은 종래의 전계 방출 표시 소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of 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.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 글래스 바 고정용 틀을 도시한 사시도.Figure 3a is a perspective view showing a glass bar fixing frame according to an embodiment of the present invention.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 글래스 바 고정용 틀에 스페이서들이 고정된 상태를 보여주는 사시도.Figure 3b is a perspective view showing a state in which spacers are fixed to the glass bar fixing frame according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따라 감광성 유리기판으로 글래스 바 고정용 틀을 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정 단면도.4A to 4E are cross-sectional views illustrating a method of forming a glass bar fixing frame with a photosensitive glass substrate according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
21 : 제1기판 22 : 애노드 전극21: first substrate 22: anode electrode
23 : 형광체 24 : 블랙 매트릭스23 phosphor 24 black matrix
30 : 애노드 기판 40 : 스페이서30: anode substrate 40: spacer
51 : 제2기판 52 : 캐소드 전극51: second substrate 52: cathode electrode
53 : 팁 60 : 캐소드 기판53: tip 60: cathode substrate
71 : 감광성 유리기판 71a : 결정화된 감광성 유리기판71: photosensitive glass substrate 71a: crystallized photosensitive glass substrate
71b : 치밀화된 감광성 유리기판 72 : 노광 마스크71b: densified photosensitive glass substrate 72: exposure mask
73,90 : 홈 100 : 글래스 바 고정용 틀73,90: groove 100: glass bar fixing frame
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 FED 소자의 제조방법은, 캐소드 기판과 애노드 기판 사이에 개재되어, 상기 기판들간의 간격을 유지시키는 스페이서를 형성하기 위한 전계 발광 표시 소자의 스페이서 형성방법으로서, 일측 표면에 수 개의 홈들이 구비된 글래스 바 고정용 틀을 마련하는 단계와, 상기 글래스 바 고정용 틀의 홈들 각각에 글래스 바를 고정시키는 단계와, 상기 애노드 기판에 부착될 글래스 바의 상면에 접합용 페이스트를 도포하는 단계와, 상기 애노드 기판에 글래스 바들을 동시에 부착시키는 단계, 및 상기 글래스 바 고정용 틀을 제거하는 단계를 수행하여 형성하는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method of the FED device of the present invention for achieving the above object, as a spacer forming method of the electroluminescent display device for forming a spacer interposed between the cathode substrate and the anode substrate to maintain the gap between the substrates. And providing a glass bar fixing frame including several grooves on one surface thereof, fixing the glass bar to each of the grooves of the glass bar fixing frame, and bonding the upper surface of the glass bar to be attached to the anode substrate. Forming a paste by applying a paste, simultaneously attaching glass bars to the anode substrate, and removing the glass bar fixing frame.
본 발명에 따르면, 글래스 바 고정용 틀을 이용하여 한 번에 수 개의 스페이서들을 동시에 부착시킬 수 있기 때문에, 전체적인 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있다.According to the present invention, since several spacers can be attached at the same time by using the glass bar fixing frame, the overall manufacturing process time can be shortened.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 FED 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a FED device according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 글래스 재질의 제1기판(21) 상에 스퍼터링 방식으로 ITO 금속막을 증착하고, 이를 패터닝하여 수 개의 애노드 전극들(22)을 형성한 후, 제1기판(21) 상에 블랙 매트릭스(24)를 형성한다. 여기서, 상기 블랙 매트릭스(24)는 이후에 수행되는 형광체의 프린팅 공정시에 발생될 수 있는 R, G, B 형광체의 색섞임을 방지하기 위함이다. 그런다음, 상기 애도느 전극(22) 상에 R, G, B 형광체(23)를 일정 규칙으로 프린팅하여, 애노드 기판(30)을 완성한다.First, as shown in FIG. 2A, an ITO metal film is deposited on the first substrate 21 made of glass by sputtering, and patterned to form several anode electrodes 22, and then the first substrate ( 21 forms a black matrix 24. In this case, the black matrix 24 is to prevent color mixing of R, G, and B phosphors which may be generated during the printing process of the phosphor to be performed later. Then, R, G, and B phosphors 23 are printed on the mourning electrode 22 with a predetermined rule to complete the anode substrate 30.
다음으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기한 애노드 기판(30)과 이후에 제작될 캐소드 기판의 합착시에, 그들간의 간격을 유지시키기 위하여 상기 애노드 기판(30) 상에 스페이서(40)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 2B, upon bonding of the anode substrate 30 and the cathode substrate to be fabricated later, spacers 40 are disposed on the anode substrate 30 to maintain a gap therebetween. Form.
여기서, 스페이서(40)는 고정세화에 유리한 프리포메이션 방식을 이용하여 형성하되, 그 공정 시간을 감소시키기 위하여, 도시된 바와 같이, 수 개의 글래스 바들(40a)이 고정되어 있는 글래스 바 고정용 틀(100)을 이용하여 한 번에 수 개를 동시에 부착시켜 형성한다. 이때, 글래스 바(40a)의 부착시에는 애노드 기판(30)과 접촉될 부분 상에 접착용 페이스트(41)를 도포한 후, 애노드 기판(30)에 구비시킨 정렬 마크를 이용해서 부착시키며, 아울러, 부착 후에는 100∼120℃의 온도에서 건조 공정을 수행한다.Here, the spacer 40 is formed using a preformation method that is advantageous for high resolution, but in order to reduce the processing time, as shown, a glass bar fixing frame having several glass bars 40a fixed thereto ( 100) is used to attach several at once. At this time, when the glass bar 40a is attached, the adhesive paste 41 is applied onto a portion to be in contact with the anode substrate 30, and then attached using an alignment mark provided on the anode substrate 30. After the deposition, the drying step is performed at a temperature of 100 to 120 ° C.
이후, 글래스 바 고정용 틀을 제거시킨 상태에서, 글래스 바들(40a)의 부착이 안정적으로 이루어지도록 500∼600℃에서 소성 공정을 수행하고, 그리고나서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 공지된 공정을 통해 제2기판(51) 상에 캐소드 전극(52)과 팁(53)이 형성되된 캐소드 기판(60)을 마련하고, 이러한 캐소드 기판(50)과 이전 공정에서 제작한 애노드 기판(30)을 스페이서(40)의 개재하에 합착시켜, FED 소자를 완성한다.Subsequently, in a state in which the glass bar fixing frame is removed, a firing process is performed at 500 to 600 ° C. to stably attach the glass bars 40a, and then, as shown in FIG. 2C, a known process. A cathode substrate 60 having a cathode electrode 52 and a tip 53 formed on the second substrate 51 is provided, and the cathode substrate 50 and the anode substrate 30 manufactured in the previous process are prepared. The FED element is completed by bonding the spacer 40 through the spacer 40.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 글래스 바 고정용 틀을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 글래스 바 고정용 틀(100)은 그 일측 표면에 스페이서를 고정시키기 위한 수 개의 홈들(90)이 구비되어 있다. 이러한 글래스 바 고정용 틀(100)은 금속기판 또는 감광성 유리기판으로 제작하며, 그 두께는 대략 150∼3,000㎛ 정도를 갖도록 하고, 특히, 금속기판으로 제작되는 경우와 감광성 유리기판으로 제작하는 경우 모두, 0∼300℃에서 83∼87×10-7/℃의 열팽창계수를 갖도록 제작한다.Figure 3a is a view showing a glass bar fixing frame according to an embodiment of the present invention, as shown, the glass bar fixing frame 100 has several grooves 90 for fixing the spacer on one surface thereof It is provided. The glass bar fixing frame 100 is made of a metal substrate or a photosensitive glass substrate, and the thickness thereof is approximately 150 to 3,000 μm. In particular, the glass bar fixing frame 100 is made of a metal substrate or a photosensitive glass substrate. And the thermal expansion coefficient of 83-87x10 <-7> / degreeC at 0-300 degreeC.
상기에서, 금속기판으로 글래스 바 고정용 틀을 제작하는 경우, 건조시에 발생될 수 있는 스페이서와 금속기판간의 스트레스 방지를 위하여, 상기 금속기판은 Ni-Cr-Fe, N-Fe, 또는, Ni-Co-Fe 중에서 선택되는 하나의 합금막으로 형성하며, 이때, Ni-Cr-Fe의 합금막으로 형성하는 경우에는 Ni:Cr:Fe의 조성 비를 42wt% : 6wt% : 50wt% 정도로 하고, Ni-Co-Fe의 합금막으로 제작하는 경우에는 Ni:Co:Fe의 조성 비를 29wt% : 17wt% : 42wt% 정도로 한다. 또한, 금속기판에 홈을 형성함에 있어서는, 홈을 형성시키고자 하는 금속기판 부분에 레이저 빔을 주사하여 형성한다.In the above, when manufacturing the glass bar fixing frame with a metal substrate, in order to prevent the stress between the spacer and the metal substrate that may occur during drying, the metal substrate is Ni-Cr-Fe, N-Fe, or Ni In the case of forming an alloy film of Ni-Cr-Fe, the composition ratio of Ni: Cr: Fe is about 42wt%: 6wt%: 50wt%, In the case of producing a Ni-Co-Fe alloy film, the composition ratio of Ni: Co: Fe is set to about 29 wt%: 17 wt%: 42 wt%. Further, in forming the grooves in the metal substrate, a laser beam is formed on the metal substrate portion where the grooves are to be formed.
반면에, 감광성 유리기판을 제작하는 경우에는 다음과 같은 공정을 통해 제작한다.On the other hand, when manufacturing a photosensitive glass substrate is produced through the following process.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 감광성 유리기판(70) 상에 홈이 형성될 부분을 노출시키는 마스크 패턴(71)을 형성하고, 노출된 기판(70) 부분을 결정화시키기 위하여, 노광 공정을 수행한다. 그런다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 마스크 패턴을 제거하기 위한 현상 공정을 수행하고, 이어서, 열처리 공정을 수행하여, 노광된 부분을 결정화시킨다. 여기서, 도면부호 71a는 결정화된 감광성 유리기판 부분을 나타낸다.First, as shown in FIG. 4A, an exposure process is performed to form a mask pattern 71 exposing a portion where a groove is to be formed on the photosensitive glass substrate 70 and to crystallize the exposed portion of the substrate 70. To perform. Then, as shown in FIG. 4B, a developing process for removing the mask pattern is performed, and then a heat treatment process is performed to crystallize the exposed portion. Here, reference numeral 71a denotes a crystallized photosensitive glass substrate portion.
다음으로, 도 4c에 도시된 바와 같이, 마스크의 사용없이 감광성 유리기판(71)에 대해서 재차 노광 공정을 수행한다. 이때, 노광 공정과 열처리 공정에 의해 결정화된 부분, 즉, 홈이 형성될 부분은 재차 노광 공정이 수행되는 것에 의해 그 결정 구조가 더욱 치밀해진다. 여기서, 도면부호 71b는 치밀화된 감광성 유리기판 부분을 나타낸다.Next, as shown in FIG. 4C, the exposure process is performed again on the photosensitive glass substrate 71 without using a mask. At this time, the crystal structure of the portion crystallized by the exposure process and the heat treatment process, that is, the portion where the groove is to be formed, is further densified by performing the exposure process again. Here, reference numeral 71b denotes a densified photosensitive glass substrate portion.
그리고나서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 공지된 식각 공정으로 치밀화된 감광성 유리기판 부분의 일부 두께를 식각하여, 이 부분에 홈(73)을 형성하고, 이후, 도 4e에 도시된 바와 같이, 홈(73)이 구비된 감광성 유리기판이 전체적으로 결정화되도록 열처리 공정을 수행하여, 최종적인 글래스 바 고정용 틀(100)을 얻는다.Then, as shown in FIG. 4D, a portion of the photosensitive glass substrate portion densified by a known etching process is etched to form a groove 73 in this portion, and then, as shown in FIG. 4E, The heat treatment process is performed such that the photosensitive glass substrate provided with the grooves 73 is crystallized as a whole, thereby obtaining a final glass bar fixing frame 100.
도 3b는 상기한 글래스 바 고정용 틀에 글래스 바들을 고정시킨 상태를 보여주는 도면으로서, 도시된 바와 같이, 글래스 바들(40a)은 퍼폼 방식으로 글래스 바 고정용 틀(100)에 구비된 홈들(90) 각각에 고정된다.3B is a view illustrating a state in which the glass bars are fixed to the glass bar fixing frame. As shown in the drawing, the glass bars 40a have grooves 90 provided in the glass bar fixing frame 100 in a foam manner. ) Is fixed to each.
이와 같은 방법으로 제작되는 본 발명의 실시예에 따른 FED 소자는 스페이서 형성을 위한 공정 시간이 대폭적으로 감소되기 때문에, 대면적 FED 패널의 제작에 매우 유리할 뿐만 아니라, 개선된 프리포메이션 방식으로 스페이서를 형성하기 때문에, 고정세화에 매우 유리하다.The FED device according to the embodiment of the present invention manufactured in this manner is greatly advantageous in manufacturing a large area FED panel because the process time for forming the spacer is greatly reduced, and also forms the spacer in an improved preformation manner. Therefore, it is very advantageous for high definition.
이상에서와 같이, 본 발명은 글래스 바 고정용 틀을 이용하여 한 번에 수 개의 스페이서들을 동시에 형성할 수 있기 때문에, FED 소자를 제조하기 위한 전체적인 공정 시간을 단축시킬 수 있다.As described above, since the present invention can simultaneously form several spacers at a time by using the glass bar fixing frame, the overall process time for manufacturing the FED device can be shortened.
또한, 프리포메이션 방식을 이용하여 스페이서를 형성하기 때문에, 고정세화에 매우 유리할 뿐만 아니라, 대면적 FED 소자의 제조에도 매우 용이하게 적용시킬 수 있다.In addition, since the spacer is formed using a preformation method, it is very advantageous for high definition and can be very easily applied to the manufacture of a large-area FED element.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
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| KR1019990023747A KR20010003450A (en) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | Method for forming spacer of field emission display device |
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ID=19594602
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| KR1019990023747A KR20010003450A (en) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | Method for forming spacer of field emission display device |
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| N231 | Notification of change of applicant | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |