KR20010011556A

KR20010011556A - 평판 디스플레이

Info

Publication number: KR20010011556A
Application number: KR1019990030979A
Authority: KR
Inventors: 나양운
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-15
Also published as: KR100373842B1

Abstract

페이스 플레이트와 백 플레이트 사이에 셀갭을 유지하도록 하는 스페이서를 배치하고 있는 평판 디스플레이로서, 스페이서가 플레이트 상에 형성되는 별도의 고정부재 없이도 플레이트의 설정된 위치에 양호한 상태로 배치되도록 하여, 이에 따른 작업 공정을 간단히 이룰 수 있도록 하기 위해, 페이스 플레이트와; 이 페이스 플레이트에 연결되어 밀폐 용기를 형성하는 백 플레이트와; 상기 용기로부터 빛을 발광하는 수단과; 일체로 형성된 자체 지지부를 갖고 상기 용기 상에 설정되는 비표시 영역에 대응하여 상기 용기 안에 배치되면서 상기 페이스 플레이트와 백 플레이트에 지지되는 복수의 스페이서를 포함하여 이루어진다.

Description

평판 디스플레이{FLAT PANEL DISPLAY}

본 발명은 평판 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서를 구비하고 있는 평판 디스플레이에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)는, 페이스 플레이트(faceplate), 백 플레이트(backplate) 및 사이드 벽(side wall)의 조합으로 밀폐 용기를 구성하고 이 용기의 내부를 대략 10^-7torr 정도의 진공 상태로 유지하게 된다.

이러한 평판 디스플레이는, 양 플레이트 사이에 형성되는 내부 압력과 외부 대기압과의 압력 차이로 인해 다른 디스플레이보다 상기한 간격을 균일하게 유지하는 것이 어려우므로, 통상 용기 내부에 디스플레이의 셀갭을 유지하도록 하는 스페이서를 적어도 하나 이상으로 배치하게 된다.

상기 스페이서에 관한 종래 기술로, 미국 특허 제 5,650,690 호 또는 미국특허 제 5,543,683 호에는 페이스 플레이트 상에 마련되는 그립퍼(gripper)와 백 플레이트 상에 마련되는 로케이터(locator) 사이에 스페이서 벽(spacer wall)을 장착하여 필드 에미션 디스플레이(field emission display)를 제조하는 기술이 개시되어 있다.

이 기술에서는 디바이스의 내부 공간을 유효하게 유지하도록 하는 스페이서 벽을 세라믹이나 글라스 등의 재질로 구비하여 페이스 플레이트와 백 플레이트 사이에 상기한 그립퍼와 로케이터로 고정 배치하도록 하고 있다.

그런데, 상기 기술에서는 스페이서 벽을 고정시키기 위한 그립퍼와 로케이트를 플레이트 상에 별도로 형성해야 하므로, 이에 따른 제조 비용으로 인해 제품 단가를 충분히 낮추지 못하게 될 뿐더러, 이의 제조 공정(감광성 물질에 대한 포토리소그라피 공정)이 복잡하고 까다로워 작업 생산성에도 문제가 있게 된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 스페이서가 플레이트 상에 형성되는 별도의 고정부재 없이도 밀폐 용기를 형성하는 플레이트에 양호하게 배치되어 고정될 수 있도록 한 평판 디스플레이를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,

페이스 플레이트와; 이 페이스 플레이트에 연결되어 밀폐 용기를 형성하는 백 플레이트와; 상기 용기로부터 빛을 발광하는 수단과; 일체로 형성된 자체 지지부를 갖고 상기 용기 상에 설정되는 비표시 영역에 대응하여 상기 용기 안에 배치되면서 상기 페이스 플레이트와 백 플레이트에 지지되는 복수의 스페이서를 포함하는 평판 디스플레이를 제공한다.

상기에서 스페이서는, 상기 양 플레이트의 일변을 따라 길이 방향으로 배치되는 주 몸체의 양단에 상기한 자체 지지부를 일체로 형성하여 이루어짐이 바람직하며, 또한, 상기 스페이서는, 주 몸체의 길이 방향에 대한 수직 방향의 상기 자체 지지부의 폭을 W1이라 하고, 상기 수직 방향에 대한 상기 주 몸체의 폭을 W2 이라 할 때, 상기 W1이 W2보다 크게 하여 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 자체 지지부는 사각 기둥체로 비롯한 삼각 기둥체 등의 여러 형태로 형성됨이 가능하며, 상기 주 몸체에는 다수의 배기홈과 이미지 왜곡을 최소화시키도록 작용하는 다른 홈이 더욱 형성될 수 있다.

아울러, 상기 스페이서는 상기 플레이트 중 하나의 플레이트측에 접착 물질로 고정될 수 있으며, 상기 평판 디스플레이에서, 상기 발광수단은, 상기 용기 내로 상기 백 플레이트 위에 소정의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 캐소드 전극과; 상기 각 캐소드 전극 위에 배치되는 복수의 관통부를 갖고 상기 백 플레이트 위에 배치되는 절연막과; 상기 각 관통부 내에 배치되면서 상기 캐소드 전극에 접촉되는 복수의 에미터와; 상기 각 관통부와 관통되는 구멍부를 보유하여 상기 절연막 위에 소정의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 게이트 전극과; 상기 용기 내로 상기 페이스 플레이트 위에 배치되는 애노드 전극과; 이 각 애노드 전극 위에 소정의 패턴을 가지고 배치되는 복수의 형광층을 포함하여 이루어진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 스페이서가 백 플레이트 상에 정렬된 상태를 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이를 도시한 단면도로서, 본 실시예서 설명하게 될 평판 디스플레이는 전계 방출 디스플레이(FED)를 예로 한다.

도시된 바와 같이 상기 평판 디스플레이는, 페이스 플레이트(1)와 이 페이스 플레이트(1)와 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 페이스 플레이트(1)와 밀폐 용기를 형성하도록 결합되는 백 플레이트(3)를 포함한다.

상기에서 페이스트 플레이트(1)의 일면에는 애노드 전극(1a)과 함께 이 애노드 전극(1a) 위로 복수의 형광층(1b)이 소정의 패턴을 가지고 배치되며, 이 형광층(1b) 사이로는 컨트라스트 향상 등을 위해서 크롬(Cr), 크롬/크롬산화막(Cr/CrOx) 등으로 이루어진 블랙 매트릭스(1c)가 도포되어 있다.

또한, 상기 백 플레이트(3)로는, 상기 애노드 전극(1a)을 대향하는 일면으로 복수의 캐소드 전극(3a)이 가령, 스트라이프형과 같은 패턴을 유지하여 형성되고, 아울러 상기 캐소드 전극(3a)과의 사이에 절연막(3b)을 두고 복수의 게이트 전극(3c)이 상기 캐소드 전극(3a)과 교차하는 방향으로 역시, 스트라이프형의 패턴을 유지하여 배치되어 있다.

상기에서 캐소드 전극(3a)과 게이트 전극(3b)의 교차부에는, 절연막(3b)에 형성된 관통부(30b)와 게이트 전극(3c)에 형성된 구멍부(30c)가 관통되며, 또한 각 관통부(30b) 내로 상기 캐소드 전극(3a) 위로는, 칩상의 전계 방출형 에미터(3d)가 부착되어 있다.

이와 함께 상기 양 플레이트(1,3) 내로는 복수의 스페이서(5)가 이 양 플레이트(1,3) 내에 지지되어 배치되고 있는데, 이 때 이들 스페이서(5)는 상기한 밀폐 용기 내에 설정되는 비표시 영역에 대응하여 배치된다.

여기서 상기 스페이서(5)는, 별도의 고정부재 없이도 상기 플레이트(1,3)에 양호하게 고정되어 지지될 수 있는 구조를 갖는 바, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 스페이서(5)는, 상기 양 플레이트(1,3) 중 어느 일측 플레이트에 정렬되어 고정될 수 있다. 도 2는 이의 스페이서(5)가 상기 백 플레이트(3) 위에 정렬된 상태를 도시한 것이다.

상기에서 스페이서(5)의 구조를 구체적으로 보면, 우선 상기 스페이서(5)는 상기 백 플레이트(3)의 일변(도면을 기준으로 볼 때, 단변)을 따라 길이 방향으로 길게 배치되는 주 몸체(5a)를 갖는다. 이 주 몸체(5a)는 전체적인 형상을 얇은 판(sheet)으로 이루면서 그 양단에는 상기 스페이서(5)가 상기 백 플레이트(3) 위에 별도의 고정부재 없이도 양호한 상태로 지지될 수 있도록 하는 자체 지지부(5b)를 일체로 형성하고 있다.

이 자체 지지부(5b)는 사각 기둥체의 형상으로 이루어져 그 폭(W1)을 상기 주 몸체(5a)의 폭(W2)에 비해 크게 하여, 실질적으로 스페이서의 역할을 하게 되는 상기 주 몸체(5a)가 상기 백 플레이트(3) 위에 안정적으로 배치될 수 있도록 하게 된다. 참고로 상기에서 언급한 각 폭(W1,W2)은, 상기 주 몸체(5a)의 길이 방향에 대한 수직 방향의 폭을 나타낸다.

이에 상기와 같이 형성되는 스페이서(5)는, 스페이서의 조건으로서 하이 어스펙트 레시오(high aspect ratio)를 갖는 상기 주 몸체(5a)를 상기 자체 지지부(5b)의 작용으로 상기 백 플레이트(3) 위의 비표시 영역에 안정적으로 배치시킬 수 있게 된다. 이 때, 상기 비표시 영역에는 상기 스페이서(5)를 고정시키기 위한 접착 물질(7)이 미리 도포되어 있어, 이에 상기 스페이서(5)는 상기 접착 물질(7)에 의해 그 고정을 더욱 확실히 이룰 수 있게 된다.

또한, 다른 한편으로, 상기 백 플레이트(3) 상에 있어, 상기 자체 지지부(5b)가 위치하는 부위의 양측부에 소정의 두께를 갖는 스페이서 유동 방지부재(9)를 미리 형성해 놓게 되면, 상기 스페이서(5)를 상기 백 플레이트(3) 위에 위치시키고 나서-이 때, 상기 자체 지지부(5b)는 상기 양 유동 방지부재(9) 사이에 놓이게 됨-상기 백 플레이트(3)와 페이스 플레이트(1)를 결합시켜 밀폐 용기를 형성할 때에, 상기 스페이서(5)가 일으킬 수 있는 미세 움직임을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

상기한 스페이서 유동 방지부재(9)는, 유전체 물질을 스크린 프린팅이나 혹은 샌드 브라스트법을 사용하여 형성할 수 있다.

한편, 상기 평판 디스플레이는, 상기 양 플레이트(1,3)내에 발광 수단을 이루는 모든 구성물이 형성되고, 상기 양 플레이트(1,3)가 조합되어 하나의 밀폐 용기를 형성하게 되면, 그 내부를 배기시켜 대략 10^-7진공 상태로 유지하게 된다. 그런데, 상기와 같이 양 플레이트(1,3) 사이로 상기 스페이서(5)가 길이 방향으로 길게 놓인 상태에서 배기 공정이 진행되면, 상기 스페이서(5)로 인해 아무래도 원활한 배기 공정에 방해가 일어난다. 따라서, 본 발명에서는, 배기 공정시, 상기 용기 내의 공기 흐름이 원활이 진행될 수 있도록 하기 위하여 상기 스페이서(5)의 주 몸체(5a) 상에 다수의 배기홈(5c)를 형성해 놓고 있다. 본 실시예에서는 이 배기홈(5c)을 상기 주 몸체(5a) 상에 상기 백 플레이트(3) 측 방향으로 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 배치 형성하였다.

이에 상기 평판 디스플레이는, 상기한 배기홈(5c)으로 인해 배기 공정을 더욱 원활히 이룰 수 있게 되는 바, 이 때, 상기 주 몸체(5a) 상에는 상기 배기홈(5c)과 함께 다른 홈(5d)이 더욱 형성될 수 있다. 여기서 상기 다른 홈(5d)은, 상기 평판 디스플레이에서 구현되는 영상의 이미지가 왜곡되는 것을 최소화하기 위한 홈으로서, 이는 본 실시예에서 상기 배기홈(5c)과 마찬가지로, 상기 주 몸체(5a) 상에 이의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 배기홈(5c)과 일대일 대칭진 꼴로 형성되고 있다.

즉, 상기 평판 디스플레이에 있어서는, 상기 페이스 플레이트(1)에 상기 주 몸체(5a)가 접촉되어 지지될 때에, 그 지지 상태에 무리가 있게 되면, 구현 영상 이미지에 왜곡을 줄 수 있게 되는데, 이러한 차원에서 상기 홈(5d)은 상기 주 몸체(5a)가 상기 페이스 플레이트(1)에 부분적으로 접촉되게 하여 그 지지 상태에 무리가 따르지 않게 함으로써, 상기한 이미지 왜곡 현상을 최소화시키는 역할을 하게 된다.

본 실시예에서는 상기와 같이 형성되는 상기 스페이서(5)를 감광성 유리(photosensitive glass)로 형성하였으며, 또한, 상기한 주 몸체(5a) 및 홈(5c,5d)의 형성은, 상기 주 몸체(5a) 및 홈(5c,5d)의 형성 패턴에 맞는 마스크를 일정 크기의 감광성 유리에 대고 이 감광성 유리를 노광시킨 다음, 노광된 감광성 유리를 소성로로 옮겨 온도별로 열처리하고, 에칭 처리하는 단계들을 거쳐 이루게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연하다.

예를 들어, 본 발명은 상기한 전계 방출 디스플레이 외의 다른 평판 디스플레이 가령, 플랫 씨알티(Flat CRT)에 적용됨이 가능하다. 또한, 상기 스페이서(5)의 자체 지지부(5b)의 형상도 상기한 사각 기둥체 이외에, 도 3에 도시한 바와 같이 삼각 기둥체를 비롯하여 다른 형상으로도 이루어질 수 있다.

이상의 설명을 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이는, 플레이트상에 스페이서를 별도의 고정부재 없이도 손쉽게 고정시키도록 하여, 이의 작업을 간단히 이룰 수 있도록 하는 효과를 내게 되며, 또한, 간단해진 스페이서 고정 작업에 따라 제조 단가 절감에도 효과를 내게 된다.

Claims

페이스 플레이트와;

이 페이스 플레이트에 연결되어 밀폐 용기를 형성하는 백 플레이트와;

상기 용기로부터 빛을 발광하는 수단과;

일체로 형성된 자체 지지부를 갖고 상기 용기 상에 설정되는 비표시 영역에 대응하여 상기 용기 안에 배치되면서 상기 페이스 플레이트와 백 플레이트에 지지되는 복수의 스페이서를 포함하는 평판 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

상기 스페이서가, 상기 양 플레이트의 일변을 따라 길이 방향으로 배치되는 주 몸체의 양단에 상기한 자체 지지부를 일체로 형성하여 이루어진 평판 디스플레이.
제 2 항에 있어서,

상기 주 몸체의 길이 방향에 대한 수직 방향의 상기 자체 지지부의 폭을 W1이라 하고, 상기 수직 방향에 대한 상기 주 몸체의 폭을 W2 이라 할 때, 상기 W1이 W2보다 크게 이루어진 평판 디스플레이.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어는 한 항에 있어서,

상기 자체 지지부가 사각 기둥체로 이루어진 평판 디스플레이.
제 2 항에 있어서,

상기 주 몸체에 다수의 배기홈이 형성된 평판 디스플레이.
제 5 항에 있어서,

상기 배기홈이 상기 주 몸체에 이 주 몸체의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 형성된 평판 디스플레이.
제 5 항에 있어서,

상기 주 몸체에 이미지 왜곡을 최소화하기 위한 홈이 다수로 형성된 평판 디스플레이.
제 7 항에 있어서,

상기 홈이 상기 주 몸체에 이 주 몸체의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 형성된 평판 디스플레이.
제 7 항에 있어서,

상기 배기홈과 상기 홈이 상기 주 몸체의 길이 방향에 대한 중심선을 기준으로 대칭져 형성되는 평판 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

상기 스페이서가 상기 플레이트 중 하나의 플레이트측에 접착 물질로 고정되어 이루어진 평판 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

상기 발광수단이, 상기 용기 내로 상기 백 플레이트 위에 소정의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 캐소드 전극과;

상기 각 캐소드 전극 위에 배치되는 복수의 관통부를 갖고 상기 백 플레이트 위에 배치되는 절연막과;

상기 각 관통부 내에 배치되면서 상기 캐소드 전극에 접촉되는 복수의 에미터와;

상기 각 관통부와 관통되는 구멍부를 보유하여 상기 절연막 위에 소정의 패턴을 가지고 형성되는 복수의 게이트 전극과;

상기 용기 내로 상기 페이스 플레이트 위에 배치되는 애노드 전극과; 이 각 애노드 전극 위에 소정의 패턴을 가지고 배치되는 복수의 형광층을 포함하여 이루어진 평판 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

상기 밀폐 용기 내의 진공도가 10^-7torr 로 유지되는 평판 디스플레이.