KR20030092611A - 할로우 방전형 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

할로우 방전형 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20030092611A
KR20030092611A KR1020020030329A KR20020030329A KR20030092611A KR 20030092611 A KR20030092611 A KR 20030092611A KR 1020020030329 A KR1020020030329 A KR 1020020030329A KR 20020030329 A KR20020030329 A KR 20020030329A KR 20030092611 A KR20030092611 A KR 20030092611A
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KR1020020030329A
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박현기
최귀석
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삼성에스디아이 주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Abstract

캐소드 전극과 애노드 전극의 매트릭스(matrix) 구동이 가능하고, 제조 프로세스가 단순하며, 대형 디스플레이 제작시에도 균일성(uniformity) 확보가 용이한 할로우 방전형 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서,
후면 기판 위에 라인 패턴으로 형성되는 베이스 전극과; 베이스 전극 위 각자의 화소 영역에 배치되며, 전면 기판을 향해 일단이 개방된 미세 공동을 갖는 캐소드 전극과; 캐소드 전극을 제외한 후면 기판의 전면에 캐소드 전극의 높이보다 큰 두께로 형성되는 절연층과; 절연층 위에서 베이스 전극과 직교하는 라인 패턴으로 형성되는 애노드 전극과; 캐소드 전극의 미세 공동을 포함한 전, 후면 기판 사이의 내부 공간에 주입되는 방전 가스와; 캐소드 전극의 미세 공동에 대향하는 전면 기판의 내면에 형성되는 형광막을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

할로우 방전형 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE USING HALLOW DISCHARGE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 할로우 방전형 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐소드 전극과 애노드 전극의 매트릭스(matrix) 구동이 가능하고, 제조 프로세스가 단순한 할로우 방전형 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로-할로우 캐소드(micro-hallow cathode)를 이용한 할로우 방전형 발광원은 캐소드의 미세 공동(cavity)에 방전 가스를 충전시키고, 캐소드와 애노드의 전압 차에 의해 상기 공동에 플라즈마 방전을 일으켜 자외선을 방출하는 발광원으로 잘 알려져 있다.
그리고 할로우 방전형 발광원은 플라즈마 방전 과정에서, 방전 가스의 전자 또는 여기된 가스의 에너지가 소실될 때까지 이들 방전 가스의 전자 또는 여기된 가스를 상기 공동에 머물게 하여 방전 효율이 우수한 것으로 알려져 있다.
이와 관련하여 미국특허 제 6,016,027호 및 미국특허 제 6,139,384호가 할로우 방전형 발광원을 기반으로 한 마이크로방전(microdischarge) 램프와 이의 제조 방법을 개시하고 있으며, 할로우 방전형 발광원을 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 방출 표시장치 등 평판 디스플레이 장치의 발광원으로 적용하기 위한 노력이 진행되고 있다.
그러나 선행 특허에 개시된 할로우 방전형 발광원은 전체가 단일 셀로 동작하는데 초점이 맞추어져 있으므로, 선행 특허에 개시된 캐소드와 애노드를 구조적으로 매트릭스 전극화하여 디스플레이 장치로 적용하는 데에는 제조 프로세스상의 어려움이 있다.
일례로 선행 특허의 캐소드는 20∼30㎛ 높이의 후막 형태로 제작되는데, 이러한 캐소드를 라인 전극화 할 때, 불필요한 오방전을 방지하기 위해 캐소드 전극사이를 절연층으로 메워야 하지만, 공지의 후막 절연층으로는 20∼30㎛ 높이의 캐소드 전극 사이의 골을 반듯하게 메우는 것이 용이하지 않다.
따라서 디스플레이 전체의 균일성(uniformity)과 제조 프로세스의 용이성 등을 고려하여, 캐소드와 애노드의 매트릭스 구동이 가능한 디스플레이 장치와, 이의 제조 방법에 대한 개발이 요구된다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 할로우 방전형 디스플레이 장치에 있어서, 캐소드 전극과 애노드 전극의 매트릭스 구동이 가능하고, 제조 프로세스가 단순하며, 디스플레이 전체의 균일성을 보장하는 할로우 방전형 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 부분 분해 사시도.
도 2는 결합 상태에서의 디스플레이 장치를 도 1의 X축 방향으로 절개하여 도시한 단면도.
도 3은 도 1에 도시한 디스플레이 장치 중 후면 기판의 평면도.
도 4는 캐소드 전극의 다른 구성예를 설명하기 위한 후면 기판의 평면도.
도 5∼도 7은 각각 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 디스플레이 장치의 부분 단면도.
도 8∼도 13은 본 발명의 제 1실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도.
도 14∼도 18은 본 발명의 제 2실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
후면 기판 위에 라인 패턴으로 형성되는 베이스 전극과, 베이스 전극 위 각자의 화소 영역에 배치되며 전면 기판을 향해 일단이 개방된 미세 공동을 갖는 캐소드 전극과, 캐소드 전극을 제외한 후면 기판의 전면에 캐소드 전극의 높이보다 큰 두께로 형성되는 절연층과, 절연층 위에서 베이스 전극과 수직하게 배열된 캐소드 어레이를 둘러싸면서 베이스 전극과 직교하는 라인 패턴으로 형성되는 애노드 전극과, 캐소드 전극의 미세 공동을 포함한 전, 후면 기판 사이의 내부 공간에 주입되는 방전 가스와, 전, 후면 기판 중 적어도 어느 한 기판의 내면에 형성되는 형광막을 포함하는 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 결합 상태에서의 디스플레이 장치를 도 1의 X축 방향으로 절개하여 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 디스플레이 장치 중 후면 기판의 평면도이다.
도시한 바와 같이, 디스플레이 장치는 내부 공간을 갖도록 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 전, 후면 기판(2, 4)을 포함하며, 후면 기판(4)에는 캐소드 전극(6)의 미세 공동(6a)에 플라즈마 방전을 일으켜 자외선을 방출하는 구성이, 그리고 전면 기판(2)에는 자외선으로 형광막(8)을 여기시켜 소정의 이미지를 구현하는 구성이 제공된다.
보다 구체적으로, 상기 후면 기판(4)에는 다수의 베이스 전극(10)이 도면의 Y축 방향을 따라 라인 패턴으로 형성되고, 베이스 전극(10) 위 각자의 화소 영역에 미세 공동(6a)을 갖는 캐소드 전극(6)이 위치하며, 캐소드 전극(6)을 제외한 후면 기판(4)의 전면으로 캐소드 전극(6)보다 큰 두께를 갖는 절연층(12)이 형성된다.
그리고 절연층(12) 위에는 다수의 애노드 전극(14)이 베이스 전극(10)과 수직하게 배열된 일련의 캐소드 전극(6) 어레이를 둘러싸면서 도면의 X축 방향을 따라 라인 패턴으로 형성되어 베이스 전극(10)과 수직으로 교차하며, 베이스 전극(10)과 애노드 전극(14)의 교차 지점이 화소 영역을 이루게 된다.
상기 캐소드 전극(6)은 베이스 전극(10) 위에 형성되어 베이스 전극(10)과 접촉하는 바닥부(16)와, 절연층(12)에 의해 둘러싸이는 원통 모양의 둘레부(18)로구성되며, 전면 기판(2)을 향해 일단이 개방된 원통 모양의 미세 공동(6a)을 형성한다. 이 때, 절연층(12)의 두께(H1)는 캐소드 전극(6)의 높이(H2)보다 크게 이루어져 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(14)을 전기적으로 절연시킨다.
상기한 캐소드 전극(6)과 미세 공동(6a)은 원통 형상에 한정되지 않고, 사각형과 다각형 등 여러 형상으로 구성될 수 있으며, 베이스 전극(10) 위 각자의 화소 영역에 하나의 캐소드 전극(6)이 배치되는 것 이외에, 도 4에 도시한 바와 같이 베이스 전극(10) 위 각자의 화소 영역에 복수개의 캐소드 전극(6)을 배치하는 구성도 가능하다.
또한 도 5에 도시한 바와 같이, 베이스 전극(10)은 캐소드 전극(6)의 미세 공동(6a)에 대응하는 홀부(10a)를 형성하여 후면 기판(4)을 노출시키고, 캐소드 전극(6)은 바닥부 없이 베이스 전극(10) 위에 원통 모양으로 형성되며, 캐소드 전극(6)을 둘러싸는 제 1절연층(12A)과 더불어 캐소드 전극(6) 위에 제 2절연층(12B)을 형성하여 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(14)의 전기적 절연을 더욱 공고히 할 수 있다.
그리고 전면 기판(2)에는 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방사하는 형광막(8)이 형성되고, 전, 후면 기판(2, 4)은 격벽(20)에 의해 일정한 셀 갭을 유지하면서 일체로 밀봉 조립되며, 전, 후면 기판(2, 4) 사이의 내부 공간에는 1∼900torr 압력의 방전 가스들이 충진된다.
이 때, 상기 방전 가스에는 아르곤, 아르곤과 크세논(1∼10부피%)의 혼합 가스, 네온, 헬륨과 네온(1∼40중량%) 및 크세논(1∼10부피%)의 혼합 가스, 헬륨과크세논(1∼20부피%)의 혼합 가스 등이 사용될 수 있다.
상기한 구성에 의해, 베이스 전극(10)과 애노드 전극(14) 사이에 소정의 직류 또는 교류 전압을 인가하면, 캐소드 전극(6)이 베이스 전극(10)과 동일 전위를 유지하여 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(10) 사이의 전압 차에 의해 캐소드 전극(6)의 미세 공동(6a)에서 플라즈마 방전이 일어나 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 형광막(8)을 여기시켜 형광막(8)이 가시광을 방사함에 따라, 소정의 영상을 구현하게 된다.
한편, 상기 형광막(8)은 도 2에 도시한 바와 같이 전면 기판(2)에 형성되는 것 이외에, 도 6에 도시한 바와 같이 격벽(20) 표면과 애노드 전극(14) 표면에 형성될 수 있으며, 이 때 격벽은 도 2에 도시한 원주형 격벽이 아닌 베이스 전극(10)과 평행한 방향으로 배열되는 라인 타입의 격벽으로 이루어짐이 바람직하다.
그리고 상기 형광막(8)은 다른 실시예로서 도 7에 도시한 바와 같이, 전면 기판(2)에 형광막의 일부, 즉 제 1형광막(8a)이 형성되고, 애노드 전극(14) 표면에 형광막의 다른 일부, 즉 제 2형광막(8b)이 형성되는 구성도 가능하다.
이와 같이 형광막(8)의 전체 또는 일부가 격벽(20) 또는 애노드 전극(14) 표면에 형성되면, 형광막(8) 표면에서 방사된 자외선이 투명한 전면 기판(2)을 향해, 즉 시청자가 위치하는 디스플레이 장치 외부를 향해 일정한 방향성을 갖게 되므로, 광 경로 분산을 억제하여 화면의 휘도를 향상시킨다.
이와 같이 본 실시예에 의한 디스플레이 장치는 애노드 전극(14)과 수직으로 교차하는 베이스 전극(10)을 형성하고, 베이스 전극(10) 위 화소 영역에 캐소드 전극(6)을 형성함으로써 매트릭스 구동이 가능해지며, 다음에 설명하는 두가지 대표적인 제조 프로세스를 통해 용이하게 제작될 수 있다.
도 8∼도 13은 본 발명의 제 1실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도로서, 본 실시예는 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(14)을 박막 프로세스로 제작하는데 특징이 있으며, 도 2에 도시한 디스플레이 장치의 구성을 기초로 이의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 8에 도시한 바와 같이 글래스로 제작된 후면 기판(4)을 준비하고, 후면 기판(4) 전면에 인듐 틴 옥사이드(ITO), 크롬(Cr) 또는 알루미늄(Al) 등의 금속 전극을 증착한 다음, 이를 패터닝하여 라인 패턴의 베이스 전극(10)을 형성한다.
그리고 베이스 전극(10)을 모두 덮으면서 후면 기판(4) 전면으로 글래스 프리트(glass frit)로 이루어진 후막 절연체를 적어도 1회 이상, 바람직하게 2∼6회 인쇄 후 소성하여 20∼40㎛ 두께와 10nm 이하의 표면 거칠기를 갖는 후막 절연층(12)을 형성한다.
이 때, 각각의 프린트 단계에서 사용되는 후막 절연체는 서로 다른 에칭율(etching rate)을 가지며, 나중에 인쇄되는 후막 절연체 일수록 높은 에칭율을 갖는 물질로 이루어짐이 바람직하다.
예를 들어 후막 절연체를 3번 프린트하는 경우, 첫번째 인쇄되는 후막 절연체는 0.5㎛/sec, 두번째 인쇄되는 후막 절연체는 2㎛/sec, 세번째 인쇄되는 후막 절연체는 3㎛/sec의 에칭율을 나타내며, 이러한 에칭율 차이에 의해 정교한 홀 패터닝을 가능하게 한다.
그리고 상기 후막 절연층(12)은 후막 절연체를 여러번 인쇄한 다음 한번의 소성 공정으로 완성되거나, 후막 절연체의 1회 인쇄시마다 소성 공정을 진행할 수 있으며, 후자의 경우 후막 절연층(12)의 구조적 결합력을 더욱 높일 수 있다.
이어서 도 9에 도시한 바와 같이, 불산(HF)과 질산(HNO3)의 혼합 용액 또는 불산(HF)과 염산(HCl)의 혼합 용액으로 이루어진 에칭 용액을 이용, 후막 절연층(12)을 에칭하여 이후 캐소드 전극이 위치할 부분에 10∼100㎛ 직경의 홀(12a)을 형성한다.
다음으로 도 10에 도시한 바와 같이 후면 기판(4) 전면에 크롬(Cr) 등의 금속 물질을 열증착 또는 스퍼터링(sputtering)하여 캐소드 전극이 될 금속 박막(22)을 0.2∼2㎛ 두께로 형성한다.
그리고 도 11에 도시한 바와 같이, 후막 절연층(12)의 홀 내부에 증착된 금속 박막(22)을 제외한 나머지 금속 박막을 공지의 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 제거하여 원통 모양의 미세 공동(6a)을 갖는 캐소드 전극(6)을 완성한다. 이 때, 캐소드 전극(6)의 높이(H2)는 대략 10∼50㎛로서, 후막 절연층(12)의 두께(H1)보다 낮게 이루어진다.
이어서 도 12에 도시한 바와 같이, 후면 기판(4) 전면에 포토 레지스트를 도포하고 건조시킨 다음, 캐소드 전극(6) 내부와 캐소드 전극(6) 표면에 존재하는 포토 레지스트막(24)을 제외한 나머지 포토 레지스트막을 제거하여 캐소드 전극(6)이노출되지 않도록 캐소드 전극(6)을 덮는다.
이 상태에서 후막 절연층(12) 위에 크롬(Cr) 등의 금속 물질을 열증착 또는 스퍼터링하여 애노드 전극이 될 금속 박막(26)을 0.2∼2㎛ 두께로 형성하고, 이 금속 박막(26)을 베이스 전극(10)과 수직으로 교차하는 라인 모양으로 패터닝한다.
마지막으로 도 13에 도시한 바와 같이, 캐소드 전극(6) 위에 남겨진 포토 레지스트막(24)과 함께 이 포토 레지스트막(24) 표면의 애노드 전극(14) 일부를 제거하여 캐소드 전극(6)의 미세 공동(6a)을 노출시키는 것으로 후면 기판(4) 제작을 완성하며, 이 때 캐소드 전극(6)은 포토 레지스트막(24)에 의해 애노드 전극(14)과 일정한 거리를 유지한다.
상기와 같이 제작된 후면 기판(4)은 격벽(20)을 사이로 형광막(8)이 형성된 전면 기판(2)과 일체로 조립되며, 전술한 방전 가스를 내부 공간에 충전시킨 상태에서 전면 기판(2)과 밀봉되어 도 2에 도시한 구조의 디스플레이 장치를 완성한다.
이와 같이 본 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 방법은 제조 프로세스가 용이하여 양산에 적합하며, 특히 캐소드 전극(6)을 덮는 포토 레지스트막(24)의 높이에 따라 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(14)간 거리를 2∼20㎛ 사이에서 선택 조절하여 구동 전압과 방전 전류의 세기를 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명자는 전술한 제조 방법을 통해 10열의 베이스 전극과, 9행의 애노드 전극 및 베이스 전극 위 각자의 화소 영역에 60㎛ 직경의 캐소드 전극을 형성한 디스플레이 샘플을 제작하였으며, 750torr 압력의 네온(Ne) 가스 조건에서 베이스 전극에 0V, 애노드 전극에 110∼125V 인가시, 캐소드 전극의 미세 공동에 형성되는방전 전류를 측정하였다.
이 때, 크롬(Cr) 박막으로 제작된 캐소드 전극과 애노드 전극의 두께는 모두 0.3㎛, 절연층의 두께는 30㎛, 캐소드 전극과 애노드 전극간 거리는 10㎛이었다.
상기한 샘플에서, 본 발명자는 애노드 전극에 110V 인가시, 캐소드 전극당 대략 0.9mA의 방전 전류가 발생하고, 애노드 전극에 125V 인가시 캐소드 전극당 대략 1.6mA의 방전 전류가 발생하며, 크로스토크(crosstalk) 발생 없이 매트릭스 구동이 원활하게 이루어지는 것을 확인하였다.
도 14∼도 18은 본 발명의 제 2실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도로서, 본 실시예는 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(14)을 후막 프로세스로 제작하는데 특징이 있으며, 도 5에 도시한 디스플레이 장치의 구성을 기초로 이의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 14에 도시한 바와 같이 인듐 틴 옥사이드(ITO) 박막이 코팅된 후면 기판(4)을 준비하고, 상기 박막을 패터닝하여 라인 패턴의 베이스 전극(10)을 형성함과 아울러, 베이스 전극(10) 위 캐소드 전극이 형성될 위치에 캐소드 전극의 미세 공동에 대응하는 홀(10a)(대략, 10∼30㎛ 직경)을 형성하여 후면 기판(4)을 노출시킨다.
그리고 도 15에 도시한 바와 같이, 후면 기판(4) 전면에 글래스 프리트로 이루어진 후막 절연체를 2∼6회 인쇄 후 소성하여 20∼40㎛ 두께의 제 1절연층(12A)을 형성한다. 이 때에도 각각의 프린트 단계에서 사용되는 후막 절연체는 서로 다른 에칭율(etching rate)을 가지며, 나중에 인쇄되는 후막 절연체일수록 높은 에칭율을 갖는 물질로 이루어짐이 바람직하다.
이와 같이 후면 기판(4)에 제 1절연층(12A)을 형성한 다음, 도 16에 도시한 바와 같이 에칭 용액을 이용한 포토리소그래피 공정으로 제 1절연층(12A)에 10∼100㎛ 직경의 홀(28)을 형성하여 캐소드 전극이 형성될 베이스 전극(10)의 일부를 노출시킨다. (이해를 돕기 위해, 제 1절연층 홀의 위치와 크기를 도 14에 점선으로 도시하였다.)
다음으로 도 17에 도시한 바와 같이 후면 기판(4) 전면에 포토 레지스트를 도포, 건조 및 패터닝하여 이후 캐소드 전극의 미세 공동이 될 베이스 전극(10)의 홀(10a) 내부에 포토 레지스트막(30)을 잔류시키고, 제 1절연층(12A)의 홀(28)을 통해 노출된 베이스 전극(10) 위에 후막의 도전체 물질, 일례로 은(Ag) 페이스트를 스크린 인쇄하여 베이스 전극(10) 위에 캐소드 전극(6)을 형성한다.
이 때, 캐소드 전극(6)의 높이(H3)는 10∼50㎛로서, 제 1절연층(12A)의 두께(H4)보다 작게 이루어진다. 그리고 캐소드 전극(6) 위에 후막 절연체를 프린트하거나, 바람직하게 캐소드 전극(6) 위에 SiO 등의 절연 물질을 2∼15㎛ 두께로 증착하여 박막의 제 2절연층(12B)을 형성한다.
이어서 도 18에 도시한 바와 같이, 제 1, 2절연층(12A, 12B) 위에 후막의 도전체 물질, 일례로 은(Ag) 페이스트를 베이스 전극(10)과 수직으로 교차하는 라인 패턴으로 스크린 인쇄하여 1∼10㎛ 두께의 애노드 전극(14)을 형성하고, 후면 기판(4)에 남아있는 포토 레지스트막(30)을 제거하여 도 5에 도시한 후면 기판 구조를 완성한다.
이와 같이 본 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 방법은 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(14)을 스크린 인쇄와 같은 후막 프로세스로 제작하여 제조가 용이하며, 대형 디스플레이 제작시에도 후면 기판(4) 위에 형성되는 각 구성 요소들의 두께 편차를 최소화하여 공정상의 균일성(uniformity)를 향상시킨다.
그리고 후막 프로세스로 제작된 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(14)은 고온 열처리 후 산화되지 않아 저항 증가를 유발하지 않으며, 그 결과 디스플레이 장치의 구동 전압을 낮추는 효과가 있다. 또한, 본 실시예는 제 2절연층(12B)의 높이에 따라 캐소드 전극(6)과 애노드 전극(14)간 거리를 2∼15㎛ 사이에서 선택 조절하여 구동 전압과 방전 전류의 세기를 용이하게 제어할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이와 같이 본 발명에 의한 디스플레이 장치는 캐소드 전극과 애노드 전극의 매트릭스 구동이 용이하고, 제조 프로세스가 단순하며, 대형 디스플레이 제작시에도 후면 기판 위에 형성되는 각 구성 요소들의 두께 편차를 최소화하여 공정상의 균일성(uniformity)을 향상시킨다.

Claims (14)

  1. 내부 공간을 갖도록 임의의 간격을 두고 대향 배치되는 전, 후면 기판과;
    상기 후면 기판 위에 라인 패턴으로 형성되는 베이스 전극과;
    상기 베이스 전극 위 각자의 화소 영역에 배치되며, 전면 기판을 향해 일단이 개방된 미세 공동을 갖는 캐소드 전극과;
    상기 캐소드 전극을 제외한 후면 기판의 전면에 캐소드 전극의 높이보다 큰 두께로 형성되는 절연층과;
    상기 절연층 위에서 베이스 전극과 수직하게 배열된 캐소드 어레이를 둘러싸면서 베이스 전극과 직교하는 라인 패턴으로 형성되는 애노드 전극과;
    상기 캐소드 전극의 미세 공동을 포함한 전, 후면 기판 사이의 내부 공간에 주입되는 방전 가스; 및
    상기 전, 후면 기판 중 적어도 어느 한 기판의 내면에 형성되는 형광막을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 캐소드 전극이 베이스 전극 위에 형성되어 베이스 전극과 접촉하는 바닥부와, 절연층에 의해 둘러싸이며 일단이 개방된 미세 공동을 형성하는 둘레부로 이루어지는 디스플레이 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 전극 위 각자의 화소 영역에 하나의 캐소드 전극이 배치되거나, 하나 이상 복수개의 캐소드 전극이 배치되는 디스플레이 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 베이스 전극과 캐소드 전극의 바닥부가 미세 공동에 대응하는 홀부를 형성하여 후면 기판을 노출시키며, 캐소드 전극 위에 추가의 절연층이 형성되는 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 형광막이 후면 기판에 대향하는 전면 기판의 일면에 형성되는 디스플레이 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전, 후면 기판 사이에 셀 갭을 일정하게 유지하는 격벽이 배치되고, 상기 형광막이 격벽의 표면과 애노드 전극 표면에 형성되는 디스플레이 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 형광막이 전면 기판의 내면에 일부가 형성되고, 애노드 전극 표면에 다른 일부가 형성되는 디스플레이 장치.
  8. 후면 기판 위에 라인 패턴의 베이스 전극을 형성하는 단계와;
    상기 후면 기판 전면에 후막 절연체를 적어도 1번 이상 인쇄 후 소성하여 20∼40㎛ 두께의 후막 절연층을 형성하고, 후막 절연층을 에칭하여 베이스 전극 위 캐소드 전극이 위치할 부분에 홀을 형성하는 단계와;
    상기 후면 기판 전면에 금속 박막을 코팅하고 이를 패터닝하여 후막 절연층의 홀 내부에 10∼50㎛ 높이의 캐소드 전극을 형성하는 단계와;
    상기 후면 기판 전면에 포토 레지스트를 도포, 건조 및 패터닝하여 캐소드 전극만을 선택적으로 덮는 단계와;
    상기 후막 절연층 위에 금속 박막을 코팅하고 이를 패터닝하여 베이스 전극과 수직으로 교차하는 라인 패턴의 애노드 전극을 형성하는 단계와;
    격벽을 사이로 전, 후면 기판을 일체로 조립하는 단계; 및
    상기 전, 후면 기판 사이에 방전 가스를 충전시켜 전, 후면 기판을 밀봉시키는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 후막 절연층을 형성하는 단계가, 에칭율(etching rate)이 서로 다른 후막 절연체를 적어도 1번 이상 인쇄하고 소성하는 것으로 이루어지며, 나중에 인쇄되는 후막 절연체 일수록 높은 에칭율을 갖는 물질로 이루어지는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 후막 절연층을 형성하는 단계가, 후막 절연체의 1회 인쇄시마다 후막 절연체를 소성하는 것으로 이루어지는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 캐소드 전극과 애노드 전극을 형성하는 단계가, 크롬(Cr) 등의 금속 박막을 0.2∼2㎛ 두께로 열증착 또는 스퍼터링(sputtering)하는 것으로 이루어지는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  12. 후면 기판 위에 라인 패턴의 베이스 전극을 형성함과 아울러, 베이스 전극에 캐소드 전극의 미세 공동에 대응하는 홀을 형성하는 단계와;
    상기 후면 기판 전면에 후막 절연체를 적어도 1번 이상 인쇄 후 소성하여 20∼40㎛ 두께의 제 1절연층을 형성하고, 제 1절연층을 에칭하여 캐소드 전극이 위치할 베이스 전극을 노출시키도록 홀을 형성하는 단계와;
    상기 후면 기판 전면에 포토 레지스트를 도포, 건조 및 패터닝하여 베이스 전극의 홀 내부에 포토 레지스트막을 형성하는 단계와;
    상기 제 1절연층의 홀을 통해 노출된 베이스 전극 표면에 도전 페이스트를 스크린 인쇄하여 1∼10㎛ 높이의 캐소드 전극을 형성하는 단계와;
    상기 캐소드 전극 위에 절연 물질을 2∼15㎛ 두께로 증착하여 제 2절연층을형성하는 단계와;
    상기 제 1, 2절연층 위에 도전 페이스트를 스크린 인쇄하여 베이스 전극과 수직으로 교차하는 라인 패턴의 애노드 전극을 형성하는 단계와;
    상기 포토 레지스트막을 박리하는 단계와;
    격벽을 사이로 전, 후면 기판을 일체로 조립하는 단계; 및
    상기 전, 후면 기판 사이에 방전 가스를 충전시켜 전, 후면 기판을 밀봉시키는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1절연층을 형성하는 단계가, 에칭율이 서로 다른 후막 절연체를 적어도 1번 이상 인쇄하고 소성하는 것으로 이루어지며, 나중에 인쇄되는 후막 절연체 일수록 높은 에칭율을 갖는 물질로 이루어지는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1절연층을 형성하는 단계가, 후막 절연체의 1회 인쇄시마다 후막 절연체를 소성하는 것으로 이루어지는 디스플레이 장치의 제조 방법.
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KR100749614B1 (ko) * 2005-09-07 2007-08-14 삼성에스디아이 주식회사 마이크로 디스차아지형 플라즈마 표시 장치

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