KR20010039300A - 전계방출표시소자의 실링방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 FED 의 실링방법에 관한 것으로서, 특히 상부 및 하부 기판을 접합시키는 실패턴에 가열수단을 매립하고, 기판의 실링시에 기판 전체의 온도는 종래의 온도 보다 낮게 유지시키고, 가열 수단으로 실패턴만을 실링 온도까지 가열시켜 실패턴을 경화시켜 상.하부 기판을 접합시켰으므로, 전체 기판의 실링 온도를 낮출수 있어 온도 상승 및 하강에 따른 공정시간을 절약할 수 있고, 기판 전체의 온도가 낮으므로 기판의 열변형이 방지되며, 패턴 내부의 소자의 산화가 방지되어 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

전계방출표시소자의 실링방법{Sealing method for field emission display}

본 발명은 전계방출표시소자(field emission display ; 이하 FED라 칭함)의 실링방법에 관한 것으로, 특히 실패턴의 중간에 실 패턴 건조용 히터를 설치하여 실패턴 부분만을 국부적으로 가열하여 실패턴을 경화시켜 기판 전체의 온도를 낮출 수 있어 공정수율을 향상시킬 수 있는 FED의 실링방법에 관한 것이다.

일반적으로, FED는 팁의 날카로운 부분에 전계가 집중되는 현상을 이용하여 비교적 낮은 전압, 예를 들어 0.3∼10KV 정도의 전압을 인가하여 터널효과에 의한 냉전자를 방출시키는 소자로서, 이를 이용하여 형성되는 FED는 CRT의 고선명성과 액정표시장치 ( liquid crystal display; 이하 LCD 라 칭함 )의 경박형의 장점을 모두 갖추고 있어 차세대 표시장치로서 주목받고 있다.

특히, FED 는 경박형의 제작이 가능할 뿐만 아니라, LCD의 결정적인 단점인 공정수율, 제조단가 및 대형화의 문제점들을 해결할 수 있다. 즉, LCD는 하나의 단위화소라도 불량이 발생되면 제품전체가 불량 처리되지만, FED 는 하나의 화소 그룹에 그보다 작은 다수개의 단위화소들이 형성되어 있어 한 두개의 단위화소에 불량이 발생하여도 화소 그룹의 동작에는 이상이 없어 제품 전체의 수율이 향상된다. 또한 FED 는 LCD 에 비해 구조가 간단하고, 소비전력이 작아 단가가 낮고, 휴대형 표시장치에 적합한 등의 이점이 있다.

초기의 FED는 공동에 의해 외부로 노출되어 있으며, 날카로운 부분을 갖는 원뿔형 에미터와, 상기 에미터의 양측에 정렬되어 있는 게이트와, 상기 게이트와 일정간격 이격되어 있는 애노드(Anode)로 구성되어, 각각 CRT 의 캐소드, 게이트 및 애노드와 대응된다.

상기의 FED는 애노드에 전압이 인가되어 에미터의 꼭지부에 집중된 전계에 의해 전자가 방출되며, 상기 방출된 전자는 양의 전압이 인가된 애노드에 의해 인도되어 애노드에 도포되어있는 형광물질을 발광시키고, 상기 게이트는 전자의 방향 및 양을 조절한다.

이때, 상기 FED 상하판을 실링하는 방법은, 불활성 분위기의 소성로에서 실링온도까지 가열하여 접합시키는 방법과, 진공챔버 내에서 레이저 등을 이용하여 실패턴만을 가열하여 상하판을 접합시키는 방법이 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 실패턴을 설명하기 위한 도면들로서, 서로 연관시켜 설명한다.

먼저, 캐소드등을 구비하는 하부기판(10)을 형성하고, 애노드를 구비하는 상부기판(12)을 형성한 후, 상기 하부 또는 상부기판(10),(12)의 실라인에 디스펜서나 인쇄방법등의 방법으로 플릿글라스로 실패턴(14)을 형성하고, 내측의 디스플레이영역에는 스페이서(16)를 부착시킨 후에 상부 및 하부기판(12),(10)을 접합시킨다.

여기서 상기 접합 공정시에 기판의 온도를 450℃ 정도로 30분에서 1시간 정도 유지하며, 양 기판에 소저의 압력을 가한 상태에서 실패턴을 경화시켜 기판을 실링시킨다.

상기와 같은 종래 기술에 따른 FED 패널의 실링 방법은 비교적 고온에서 실링공정을 실시하므로 기판의 열변형이 일어나고, 기판 내부의 소자가 산화되어 소자 동작의 신뢰성을 떨어뜨리는 등의 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래 기술의 다른 실시예로서 레이저를 이용하여 실패턴만을 가열하는 방법이 있으나, 고가의 장비가 필요하고, 수율도 낮아 FED의 실제 생산에 적용하기는 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 실패턴의 중간에 가열수단을 구비하여 기판 전체의 온도를 높이지 않고, 실패턴만을 가열하여 경화시킴으로써, 기판의 열변형을 방지하고, 기판 내부 소자의 산화도 방지하며, 간단한 가열수단의 첨가로 공정온도가 낮아져 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FED의 실링 방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 FED의 평면도.

도 2는 도 1의 선Ⅰ-Ⅰ에 따른 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 FED의 실링방법을 설명하기 위한 개략도.

도 4는 도 3의 선Ⅱ-Ⅱ에 따른 단면도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

10 : 하부기판 12 : 상부기판

14 : 실패턴 16 : 스페이서

20 : 히터선 22 : 전원

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 FED 실링 방법의 특징은,

상부 및 하부 기판을 형성하고, 실라인에 실패턴을 형성하여 상부 및 하부 기판을 실링하는 FED의 실링 방법에 있어서,

상기 실패턴에 실패턴 가열수단이 매립되도록 형성하는 공정과,

상기 상부 및 하부 기판을 실링 온도 보다 낮은 온도로 유지시키고, 상기 가열수단을 이용하여 상기 실패턴이 실링 온도가 되도록하여 실패턴을 경화시켜 상부 및 하부 기판을 실링함에 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 FED의 실링 방법을 설명하기 위한 도면들로서, 서로 연관시켜 설명한다.

먼저, 전자를 방출시키는 캐소드와, 캐소드를 제어하는 게이트등을 구비하는 하부기판(10)을 형성하고, 소자를 분리시키는 블랙매트릭스와 칼라필터 및 애노드전극등을 구비하는 상부기판(12)을 형성한 후, 상기 하부 또는 상부기판(10),(12) 내측 디스플레이영역의 블랙매트릭스상에 스페이서(16)를 부착시킨 후에 실라인에 디스펜서나 인쇄등의 방법으로 플릿글라스로 실패턴(14)을 형성하되, 실패턴(14)의 중간에 가열수단인 히터선(20)을 삽입시켜 형성한다. 이때 상기 히터선(20)의 삽입 방법은 여러 가지를 생각할 수 있으나, 일차로 인쇄나 디스팬서등을 통하여 절반정도 높아의 플릿글라스층을 형성하고, 그 상부에 다시 절반 정도 두께의 플릿글라스층을 추가로 형성하여 주면되고, 상기 히터선(20)은 플릿글라스의 열팽창계수 약 90×10^-6/℃를 고려하여 열팽창에 의한 실패턴(14)의 균열을 방지하기 위하여 팽창 계수 차이가 많이 나지 않는 물질을 사용하여야함은 물론이다.

그다음 상기 상부 및 하부기판(12),(10)을 정렬시켜 접합시키고, 실링장치에서 기판에 가압한 상태로 기판전체의 온도를 250∼350℃ 정도로 유지시킨 후, 상기 히터선(20)에 전원(22)을 연결하여 전류를 흘려주어 실패턴(14)의 온도를 450℃ 정도로 30분∼1시간 정도 유지되도록하여 실패턴(14)을 경화시켜 기판을 접합시킨다.

그다음 기판에 가해진 압력을 감압시키고, 히터선(20)의 외부로 돌출된 부분을 절단하여 제거하면, 실링 공정이 완료된다.

그후 도시되어있지는 않으나, 상기 하부기판(10)에 형성되어있는 배기구를 통하여 패널 내부의 공기를 배기시키고, 밀봉하여 FED 패널을 완성한다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 FED 의 실링방법은 상부 및 하부 기판을 접합시키는 실패턴에 가열수단을 매립하고, 기판의 실링시에 기판 전체의 온도는 종래의 온도 보다 낮게 유지시키고, 가열 수단으로 실패턴만을 실링 온도까지 가열시켜 실패턴을 경화시켜 상.하부 기판을 접합시켰으므로, 전체 기판의 실링 온도를 낮출수 있어 온도 상승 및 하강에 따른 공정시간을 절약할 수 있고, 기판 전체의 온도가 낮으므로 기판의 열변형이 방지되며, 패턴 내부의 소자의 산화가 방지되어 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 상부 및 하부 기판을 형성하고, 실라인에 실패턴을 형성하여 상부 및 하부 기판을 실링하는 FED의 실링 방법에 있어서,

   상기 실패턴에 실패턴 가열수단이 매립되도록 형성하는 공정과,

   상기 상부 및 하부 기판을 실링 온도 보다 낮은 온도로 유지시키고, 상기 가열수단을 이용하여 상기 실패턴이 실링 온도가 되도록하여 실패턴을 경화시켜 상부 및 하부 기판을 실링하는 것을 특징으로하는 FED의 실링 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열수단이 히터선이며, 상기 히터선은 외부의 기전원과 연결되어 실패턴을 가열하는 것을 특징으로하는 FED의 실링방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 기판을 250∼350℃ 로 유지시키고, 상기 히터선에 전류를 흘려주어 실패턴의 온도를 450℃로 30분∼1시간 정도 유지되도록하여 실링하는 것을 특징으로하는 FED 실링방법.