KR20060029074A - 전자방출 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자방출 표시장치 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전자방출 표시장치는 적어도 하나의 전자방출소자를 구비하는 하부기판과, 하부기판 상부의 소정 영역에 선택적으로 형성된 하부 격벽과, 전자방출소자에 대응하는 화상구현영역을 구비하는 상부기판과, 하부기판과 마주하는 상기 상부기판 상부에 선택적으로 형성된 상부 격벽을 포함하며, 하부 격벽과 상부 격벽에 의해 하부기판 및 상부기판이 지지되며, 하부 격벽과 상부 격벽은 발포유리(foam glass)를 포함하는 전자방출 표시장치를 제공한다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명은 스페이서의 로딩 공정 없이 상부 격벽 및 하부 격벽을 이용하여 봉착공정을 용이하게 수행할 수 있다.
스페이서, 격벽, 발포유리, 전자방출 표시장치
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자방출 표시장치의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 2a는 도 1의 전자방출 표시장치의 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 절단선 I-I 에 의해 절단한 단면도이다.
도 2c는 도 2a에 도시된 전자방출 표시장치에서 전자방출소자를 분리하여 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 3i 는 본 발명에 의한 전자방출 표시장치의 하부기판을 제조하는 공정 단면도이다.
도 4a 내지 4c 는 본 발명에 의한 전자방출 표시장치의 상부기판을 제조하는 공정 단면도이다.
본 발명은 전자방출 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 스페이서를 대체하여 발포유리를 선택적으로 식각하여 기판을 지지하는 격벽을 형성하는 전자방출 표시장치 및 이를 위해 스페이서의 로딩 공정을 대체하는 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자방출소자(Electron Emission Device)는 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 냉음극을 이용하는 방식의 전자방출소자로는 FEA(Field Emitter Array)형, SCE(Surface Conduction Emitter)형, MIM(Metal-Insulator-Metal)형 및 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형, BSE(Ballistic electron Surface Emitting)형 등이 알려져 있다.
이와 같은 전자방출소자들을 이용하면, 전자방출 표시장치, 각종 백라이트, 리소그라피용 전자빔 장치 등을 구현할 수 있다. 이 중에서 전자방출 표시장치는, 전자방출소자를 구비하여 전자를 방출하는 하부기판과 방출된 전자를 형광막에 충돌시켜 발광시키기 위한 상부기판을 구비하여 구성된다. 일반적으로, 전자방출 표시장치에서 하부기판은 캐소드전극과 게이트전극이 교차하는 매트릭스 상으로 구성되며 이 교차영역에서 정의되는 다수개의 전자방출소자를 구비하고, 상부기판은 전자방출소자에서 방출된 전자들이 상부기판에 형성된 형광막을 향해 가속될 수 있도록 형광막과 이에 접속된 애노드전극을 구비하게 된다. 전자방출 표시장치는 교차영역을 매트릭스 구동시켜서 선택적 표시를 할수 있도록 구성된다. 하부기판과 상부기판은 일정거리를 유지하기 위하여 그 사이에 스페이서를 구비하는데, 이러한 스페이서는 하부기판과 상부기판 사이의 공간을 고진공으로 패키징할 때 내외부의 압력차로 인해 변형되거나 파손되는 것을 방지하며, 두 기판 사이의 간격을 일정하게 유지함으로써 발광 위치에 따른 휘도 불균일성을 억제하는 역할을 한다.
종래에는 스페이서를 개별적으로 하나씩 형성하거나 스크린 프린팅에 의해 형성하는 방법을 채택하고 있다. 개별적인 스페이서 형성 방법은 스페이서에 접착제를 바른 후 기판 내면의 주어진 위치에 정렬 및 로딩하여 고정한다. 이와 같은 방법은 접착제의 도포, 스페이서의 정렬, 스페이서의 로딩 작업이 필요하므로 긴 공정 시간을 요구한다. 한편, 스페이서의 정렬 오차와 스페이서에 도포된 접착제의 번짐으로 인한 기판의 오염이 발생할 수 도 있다. 더 나아가, 상부기판의 광차폐막 사이에 스페이서가 정확히 정렬되어야 하므로 이를 위한 고정밀도의 고가 장비가 요구된다. 또한, 스크린 프린팅에 의한 스페이서 형성방법은 고정세를 만족시키기 위하여 수회에 걸친 작업을 반복해야 하는 번거로움이 있으며, 최대 도달 높이에도 한계가 있는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스페이서의 대체가 가능한 전자방출 표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 스페이서의 로딩공정을 대체하여 제조공정을 단순화하는 전자방출 표시장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 적어도 하나의 전자방출소자를 구비하는 하부기판과, 상기 하부기판 상부의 소정 영역에 선택적으로 형성된 하부 격벽과, 상기 전자방출소자에 대응하는 화상구현영역을 구비하는 상부기판과, 상기 하부기판과 마주하는 상기 상부기판 상부에 선택적으로 형성된 상부 격벽을 포함하며, 상기 하부 격벽과 상기 상부 격벽에 의해 상기 하부기판 및 상부기판이 지지되며, 상기 하부 격벽과 상기 상부 격벽은 발포유리(foam glass)를 포함하는 전자방출 표시장치를 제공한다.
바람직하게, 전자방출 표시장치에서, 상기 하부 격벽과 상기 상부 격벽은 스트라이프 상으로 형성된다. 상기 하부 격벽과 상기 상부 격벽은 서로 교차한다. 상기 하부 격벽의 두께는 10 ㎛ 내지 40 ㎛ 이다. 상기 상부 격벽의 두께는 0.5 mm 내지 2.5 mm 이다. 상기 전자방출소자는 전자방출부와, 상기 전자방출부에 접속된 제1 전극과, 상기 제1 전극과 절연되며 상기 전자방출부로부터 전자를 인출하는 제2 전극을 포함한다. 상기 화상구현영역은 상기 전자방출소자로부터 방출되는 전자에 의해 발광하는 형광막 및 상기 형광막에 접속되는 애노드전극을 포함한다. 상기 전자방출소자로부터 방출된 전자를 집속하는 제3 전극을 추가적으로 포함한다.
본 발명의 제 2 측면은 상부에 적어도 하나의 전자방출소자가 구비된 하부기판을 형성하는 단계와, 상기 하부기판 상부에 발포유리를 이용하여 하부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와, 상기 하부기판과 마주하며, 상부에 화상구현영역이 구비된 상부기판을 형성하는 단계와, 상기 상부기판 상부에 발포유리를 이용하여 상 부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와, 상기 하부기판의 하부 격벽과 상기 상부기판의 상부 격벽이 서로 교차하도록 봉착하는 단계를 포함하는 전자방출 표시장치의 제조방법을 제공한다.
바람직하게, 전자방출 표시장치의 제조방법에서, 상기 하부 격벽을 형성하는 단계는 상기 하부기판 상부에 발포유리를 도포하는 단계와, 상기 발포유리를 선택적으로 습식 식각하는 단계를 포함한다. 상기 상부 격벽을 형성하는 단계는 상기 상부기판 상부에 발포유리를 도포하는 단계와, 상기 발포유리를 선택적으로 습식 식각하는 단계를 포함한다. 상기 전자방출소자로부터 방출된 전자를 집속하는 제3 전극을 형성하는 단계를 추가적으로 포함한다.
본 발명의 제 3 측면은 제1 기판 상에 제1 전극, 절연층, 및 상기 제1 전극과 교차하는 제2 전극을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 영역에 상기 제1 전극의 일부가 노출되도록 홀을 형성하는 단계와, 상기 절연층 또는 상기 제2 전극 상부에 하부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와, 상기 홀 내부에 상기 제1 전극에 접속하는 전자방출부를 형성하는 단계와, 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판을 형성하는 단계와, 상기 제2 기판 상부에 제3 전극을 형성하는 단계와, 상기 제3 전극 상부에 상부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와, 상기 상부 격벽 사이에 상기 전자방출부로부터 방출된 전자에 의해 이미지를 구현하는 화상구현부를 형성하는 단계와, 상기 제1 기판의 하부 격벽과 상기 제2 기판의 상부 격벽에 의해 이격되도록 봉착하는 단계를 포함하며, 상기 하부 격벽 및 상부 격벽은 발포유리를 포함하는 전자방출 표시장치의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도 1 내지 도 4c를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자방출 표시장치의 일부를 나타내는 사시도이며, 도 2a는 도 1의 전자방출 표시장치의 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 절단선 I-I 에 의해 절단한 단면도이며, 도 2c는 도 2a에 도시된 전자방출 표시장치에서 전자방출소자를 분리하여 도시한 단면도이다.
도 1 내지 2c를 참조하면, 본 발명은 적어도 하나의 전자방출소자를 구비하는 하부기판(100)과, 하부기판(100) 상부의 소정 영역에 선택적으로 형성된 하부 격벽(320)과, 전자방출소자에 대응하는 화상구현영역을 구비하는 상부기판(200)과, 하부기판(100)과 마주하는 상부기판(200) 상부에 선택적으로 형성된 상부 격벽(340)을 포함하며, 하부 격벽(320)과 상부 격벽(340)에 의해 하부기판(100) 및 상부기판(200)이 지지되며, 하부 격벽(320)과 상부 격벽(340)은 발포유리(foam glass)를 포함하는 전자방출 표시장치를 제공한다.
보다 상세히 설명하면, 하부기판(100)은 배면기판(110), 캐소드전극(120), 절연층(130), 게이트전극(140), 및 전자방출부(150)를 포함하며, 하부기판(100) 상부에 하부 격벽(320)이 배치된다.
배면기판(110) 상에 소정의 형상으로, 예컨대 스트라이프 상으로 적어도 하나의 캐소드전극(120)이 배치된다. 기판은 통상 사용되는 유리 또는 실리콘 기판이지만, 전자방출부(150)로 감광성 CNT(Carbon NanoTube) 페이스트를 이용하여 후면 노광에 의해 이를 형성하는 경우에는 유리 기판과 같은 투명 기판이 바람직하다.
캐소드전극들(120)은 데이터 구동부(미도시) 또는 주사 구동부(미도시)로부터 인가되는 각각의 데이터 신호 또는 주사 신호를 각 전자방출소자로 공급한다. 여기서, 전자방출소자는 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)이 교차하는 영역에서 정의된다. 캐소드전극(120)은 기판(110)과 동일한 이유로, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide)가 사용된다.
절연층(130)은 기판(110)과 캐소드전극(120) 상부에 형성되며, 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)을 전기적으로 절연한다. 절연층(130)은 캐소드전극(120)이 노출되도록 캐소드전극들(120)과 게이트전극들(140)의 교차영역에 적어도 하나의 제1 홀(132)를 구비한다.
게이트전극들(140)은 절연층(130) 상에 소정의 형상으로, 예컨대 스트라이프 상으로 캐소드전극(120)과 교차하는 방향으로 배치되며, 데이터 구동부 또는 주사 구동부로부터 인가되는 각각의 데이터 신호 또는 주사 신호를 각 화소로 공급한다. 게이트전극(140)은 전도성이 양호한 금속, 예컨대 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 및 이들의 합금 중에서 선택된 적어도 하나의 도전성 금속 재료로 이루어지며, 캐소드전극(120)이 노출되도록 제1 홀(132)에 대응하는 적어도 하나의 제2 홀(142)을 구비한다.
전자방출부(150)는 절연층(130)의 제1 홀(132)에 의해 노출된 캐소드전극(120) 상에 전기적으로 접속되어 각각 위치하며, 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 카본계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질, 카본 나노튜브, 그라파이트(graphite), 그라파이트 나노파이버, 다이아몬드상 카본, C60, 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질이 바람직하다. 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)에 인가된 전압에 의해 전계가 형성되면, 전자방출부(150)로부터 전자가 방출되며, 방출된 전자는 전자방출부(150)에 대응하는 형광막(230)에 충돌하여 소정의 이미지를 구현하게 된다.
한편, 전자방출소자는 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)이 교차하는 영역에서 캐소드전극(120), 캐소드전극(120)에 접속되는 전자방출부(150), 및 전자방출부(150)로부터 전자를 인출하는 게이트전극(140)을 포함하여 구성된다. 하부기판(100)은 적어도 하나 이상의 전자방출소자가 매트릭스 상으로 배치되어 구동되며, 전자방출소자에 대응하여 상부기판(200)에는 화상구현영역이 정의된다.
하부 격벽(320)은 절연층(130) 또는 게이트전극(140) 상부에 소정의 형상, 예컨대 스트라이프상으로 형성되며, 발포유리를 포함하는 재질로 이루어진다. 여기서, 발포유리는 양호한 물리적 특성을 가지는 절연물질로서, 플라즈마 디스플레 이 패널(PDP)에서 격벽을 상당히 적은 비용으로 형성할 수 있는 재료로 이용된다. 발포유리는 기존 PDP 격벽 SANDBLAST 공정을 대체할 수 있는 CLEAN 공정이다. 기존 SANDBLAST 공정은 인쇄/건조/DFR/SANDBLAST/소성 공정이였으나, 발포유리는 인쇄/건조/소성/PR or DFR/Wet 식각 공정을 거치게 됩니다. 이는 모든 공정이 클린룸(CLEANROOM) 내에서 완결되어 이물질 관리 측면에서 바람직하다.
하부 격벽(320)은 스트라이프상으로 형성되는데, 이는 하부 격벽(320)의 형상은 스트라이프 상으로 또는 분절된 스트라이프 상으로 제한되지 않지만, 스트라이프 형상 및 유사 형상이 배면기판(110) 또는 전면기판(210)이 변형되거나 자체 하중에 의해서 처지는 현상을 억제하기에 바람직하다.
하부 격벽(320)의 두께는 10 ㎛ 내지 40 ㎛ 이다. 이는 하부 격벽높이가 높을수록 전자빔이 퍼질 확률이 높기 때문입니다. 따라서, 내전압이 허락된다면 낮을수록 전자빔 확산 확률이 낮아서 색재연율 확보에 유리하다.
상부기판(200)은 전면기판(210), 애노드전극(220), 형광막(230), 광차폐막(240)을 포함하며, 상부기판(200) 상부에 상부 격벽(340)이 배치된다.
애노드전극(220)은 전면기판(210) 상부 전면에 형성되며, 전자방출부(150)로부터 방출된 전자를 형광막(230)으로 가속시키는 전극으로서, 투명한 재질, 예컨대 ITO 를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
전면 기판(210)에는 전자방출부(150)로부터 방출된 전자의 충돌에 의해 발광하는 형광막(230)이 임의의 간격을 두고 선택적으로 배치된다. 여기서, 전면 기판 (210)은 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
광차폐막(240)은 선택적 구성 요소로서, 외부 빛을 흡수 및 차단하며 광학적 크로스 토크를 방지하여 콘트라스트를 향상시키기 위해 형광막(230) 사이에 임의의 간격을 두고 배치된다.
한편, 전자방출소자에 대응하여 상부기판(200)에는 화상구현영역이 정의되어 있으며, 이는 전자방출부(150)로부터 방출된 전자의 충돌에 의해 발광하는 형광막(230)과 상기 형광막(230)에 접속되는 애노드전극(220)을 포함하여 구성된다.
상부 격벽(340)은 소정의 형상, 예컨대 스트라이프상으로 전면 기판(210) 상부에 하부 격벽(320)과 교차하여 형성된다. 상부 격벽(340)이 스트라이프상으로 형성되며 발포유리로 이루어지는 것은 하부 격벽(320)과 동일한 이유이다.
상부 격벽(340)의 두께는 0.5 mm 내지 2.5 mm 이다. 상부 격벽의 두께는 하부 격벽의 두께에 비해서 상대적으로 높은데, 이는 애노드전극(220)에 고전압을 인가하기 위한 것이다.
하부 격벽(320)과 상부 격벽(340)은 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이의 공간을 고진공으로 패키징할 때 내외부의 압력차로 인해 변형되거나 파손되는 것을 방지하며, 하부기판과 상부기판(100,200) 사이의 간격을 일정하게 유지함으로써 발광 위치에 따른 휘도 불균일성을 억제한다.
상술한 바와 같은 전자방출 표시장치(300)는 외부전원으로부터 캐소드전극 (120)에는 (+) 전압이, 게이트전극(140)에는 (-) 전압이, 애노드전극(220)에는 (+) 전압이 인가된다. 이로써, 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)의 전압차에 의해 전자방출부(150) 주위에 전계가 형성되어 전자가 방출되며, 방출된 전자들은 애노드전극(220)에 인가된 고전압에 유도되어 해당 화소의 형광막(230)에 충돌하여 이를 발광시켜 소정의 이미지를 구현한다.
한편, 전자를 집속하며, 아킹(arcing) 방전시의 전극 손상을 방지하는 역할을 하는 그리드전극(미도시)이 하부 격벽(320)과 상부 격벽(340) 사이에 추가적으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 전자방출 표시장치는 상부에 적어도 하나의 전자방출소자가 구비된 하부기판을 형성하는 단계와, 하부기판 상부에 발포유리를 이용하여 하부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와, 하부기판과 마주하며, 상부에 화상구현영역이 구비된 상부기판을 형성하는 단계와, 상부기판 상부에 발포유리를 이용하여 상부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와, 하부기판의 하부 격벽과 상부기판의 상부 격벽이 서로 교차하도록 봉착하는 단계를 포함하는 제조 공정을 통해 완성된다. 이에 대한 상세한 제조 공정을 이하 첨부된 하부기판 공정 도면 및 상부기판 공정 도면을 참조하여 설명한다.
도 3a 내지 3i 는 본 발명에 의한 전자방출 표시장치의 하부기판을 제조하는 공정 단면도이며, 도 4a 내지 4c 는 본 발명에 의한 전자방출 표시장치의 상부기판 을 제조하는 공정 단면도이다.
도 3a 내지 3i, 및 4a 내지 4c 를 참조하면, 배면기판(110) 상에 캐소드전극(120), 절연층(130), 및 캐소드전극(120)과 교차하는 게이트전극(140)을 순차적으로 형성하는 단계와, 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)이 교차하는 영역에 캐소드전극(120)의 일부가 노출되도록 제1 홀(132)을 형성하는 단계와, 절연층(130) 또는 캐소드전극(140) 상부에 하부 격벽(320)을 선택적으로 형성하는 단계와, 제1 홀(132) 내부에 캐소드전극(120)에 접속하는 전자방출부(150)를 형성하는 단계와, 배면기판(110)에 대향하는 전면기판(210)을 형성하는 단계와, 전면기판(210) 상부에 애노드전극(220)을 형성하는 단계와, 애노드전극(220) 상부에 상부 격벽(340)을 선택적으로 형성하는 단계와, 상부 격벽(340) 사이에 전자방출부(150)로부터 방출된 전자에 의해 이미지를 구현하는 화상구현부를 형성하는 단계와, 배면기판(110)의 하부 격벽(320)과 전면기판(210)의 상부 격벽(340)에 의해 이격되도록 봉착하는 단계를 포함하며, 하부 격벽(320) 및 상부 격벽(340)은 발포유리를 포함하는 전자방출 표시장치의 제조방법을 제공한다.
도 3a를 참조하면, 캐소드전극(120)은 기판(110) 상에 소정의 형상으로, 예컨대 스트라이프 상으로 캐소드전극(120)을 형성하는 바, 이는 포토레지스트의 도포, 노광 및 현상에 의한 식각 마스크의 형성과, 이 식각 마스크를 이용한 라인 패터닝 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 절연층(130)을 기판(110)과 캐소드전극(120) 상부에 소정 의 두께로 형성한다. 이를 후막 공정에 의해 형성하는 경우에는, 페이스트 상태의 절연 물질을 스크린 프린팅법에 의해 소정의 두께로 도포한 후, 소정의 온도에서 소성하여 형성하며, 이를 박막 공정에 의해 형성하는 경우에는, 화학기상증착법에 의해 절연막을 소정의 두께로 증착하여 형성한다.
도 3c를 참조하면, 절연층(130) 상부에 도전성이 있는 금속을 스퍼터링에 의해 소정의 두께로 증착하여 형성한다. 게이트전극(140)은 도전성이 양호하며 패턴형성이 용이한 금속, 예컨대 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 및 이들의 합금 중에서 선택된 적어도 하나의 도전성 금속 재료로 이루어진다.
도 3d를 참조하면, 포토레지스트의 도포, 노광 및 현상에 의한 식각 마스크를 형성하며 이 식각 마스크를 이용하여, 캐소드전극(120)의 일부가 노출되도록 게이트전극(140)과 절연층(130)을 식각함으로써, 소정의 직경을 가지는 적어도 하나의 제1 홀(132)을 형성한다. 제1 홀(132)은 캐소드전극(120)과 게이트전극(140)의 교차영역에 형성된다. 이후, 포토레지스트의 도포, 노광 및 현상에 의한 소정 형상의 식각 마스크를 형성하며 이 식각 마스크를 이용하여, 소정 형상, 예컨대 스트라이프 상의 게이트전극(140)을 라인 패터닝한다. 여기서, 게이트전극(140)은 절연층(130) 상에서 캐소드전극(120)과 실질적으로 교차하는 방향으로 형성된다.
도 3e를 참조하면, 3d의 결과물 전면에 발포유리(320a)를 도포하여 층을 형성한다.
도 3f를 참조하면, 발포유리층(320a)을 선택적으로 습식 식각하여 스트라이프상의 하부 격벽(320)을 형성한다. 여기서, 습식 식각에 의해 패터닝하는 것은 식각 공정 수행후 결과물의 오염을 최소화할 수 있기 때문이다.
도 3g를 참조하면, 3f의 결과물 전면에 감광성 물질, 예컨대 포토레지스트를 도포한 후, 전자방출영역을 정의하도록 포토레지스트를 패터닝하여 캐소드전극(120)의 일부를 노출하는 희생층(170)을 형성한다. 이후, 패터닝된 희생층(170) 전면에 감광성을 가지는 전자방출 물질(150a,150b)을 스크린 프린팅법에 의해 도포한다. 이후, 배면기판(110)의 후면에서 희생층(170)을 마스크로하여 자외선(UV)를 조사함으로써 전자방출 물질(150a,150b)을 선택적으로 노광한다. 여기서, 전자방출 물질(150a,150b)은 자외선에 의해 노광된 부분(150a)이 현상액에 용해되지 않는 네거티브 극성을 가진다.
도 3h를 참조하면, 노광된 전자방출 물질(150a)은 경화되며, 노광의 깊이는 자외선의 노광량에 따라 조절된다. 노광되지 않은 전자방출물질(150b)은 현상액, 예컨대 아세톤, Na2CO3, 또는 NaOH 를 사용하여 현상한다. 여기서, 노광되지 않은 전자방출물질(150b)을 현상하는 공정시, 희생층(170)도 함께 현상되는 것이 바람직하다.
도 3i를 참조하면, 노광된 전자방출 물질을 소정의 온도에서 소성 공정을 실시하여 원하는 높이의 전자방출부(150)를 형성한다.
이로써, 도 3a 내지 3i 에 도시된 제조공정을 통해서 전자방출소자가 매트릭스상으로 배열되는 하부기판을 완성한다.
도 4a를 참조하면, 전면기판(210) 상부에 투명한 재질로 이루어진 애노드전극(220), 예컨대, ITO 전극을 형성한다.
도 4b를 참조하면, 애노드전극(220) 상부에 발포유리(340a)를 도포하여 층을 형성한다.
도 4c를 참조하면, 발포유리(340a)롤 선택적으로 습식 식각하여 스트라이프상의 상부 격벽(340)을 형성한다. 이후, 형광막(230)과 광차폐막(240)을 선택적으로 형성한다.
이로써, 도 4a 내지 4c 에 도시된 제조공정을 통해서 전자방출소자에 대응하는 화상구현영역이 형성된 상부기판을 완성하며, 하부 격벽이 형성된 하부기판과 상부 격벽이 형성된 상부기판을 하부 격벽과 상부 격벽에 의해 소정거리 이격되도록 밀봉 부재(미도시)로 밀봉하는 봉착공정을 실시하여 전자방출 표시장치를 완성한다.
한편, 하부 격벽(320)과 상부 격벽(340) 사이에 전자방출소자로부터 방출되는 전자를 집속하는 그리드전극(미도시)을 형성하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 전자방출 표시장치의 제조방법으로 제조하게 되면, 별도의 스페이서 로딩 공정 없이 하부기판 공정 및 상부기판 공정을 진행함으로써 전자방출 표시장치의 공정 수율을 개선할 수 있다. 또한, 하부기판과 상부기판의 패키징 공정시, 상부 격벽 및 하부 격벽이 스페이서의 역할을 대체함으로써 기판이 파손되는 현상을 억제할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자방출 표시장치는, 특히, 전면 기판 상부에 형광막과 이에 접속되는 애노드전극으로 형성된 구조를 갖는 것으로 예시되어 있으나, 전자방출부로부터 방출된 전자가 전면 기판의 형광막에 충돌할 수 있는 구조를 가지면 특별히 한정되지 않고 다양한 종류를 가지는 평판 표시장치에 적용가능할 수 있음은 당연하다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 전자방출 표시장치는 스페이서를 대체하는 발포유리로 이루어진 격벽을 이용하여, 스페이서의 이상발광이나 스페이서에 전자가 축적되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 전자방출 표시장치의 제조방법은 하부기판과 상부기판의 패키징 공정시, 격벽이 스페이서의 역할을 대체함으로써 기판이 파손되 는 현상을 억제할 수 있으며, 별도의 스페이서 로딩 공정 없이 진행함으로써 전자방출 표시장치의 제조공정 수율을 개선할 수 있다.
Claims (13)
- 적어도 하나의 전자방출소자를 구비하는 하부기판과,상기 하부기판 상부의 소정 영역에 선택적으로 형성된 하부 격벽과,상기 전자방출소자에 대응하는 화상구현영역을 구비하는 상부기판과,상기 하부기판과 마주하는 상기 상부기판 상부에 선택적으로 형성된 상부 격벽을 포함하며,상기 하부 격벽과 상기 상부 격벽에 의해 상기 하부기판 및 상부부판이 지지되며, 상기 하부 격벽과 상기 상부 격벽은 발포유리(foam glass)를 포함하는 전자방출 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 하부 격벽과 상기 상부 격벽은 스트라이프 상으로 형성되는 전자방출 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 하부 격벽과 상기 상부 격벽은 서로 교차하는 전자방출 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 하부 격벽의 두께는 10 ㎛ 내지 40 ㎛ 인 전자방출 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 상부 격벽의 두께는 0.5 mm 내지 2.5 mm 인 전자방출 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자방출소자는전자방출부와,상기 전자방출부에 접속된 제1 전극과,상기 제1 전극과 절연되며 상기 전자방출부로부터 전자를 인출하는 제2 전극을 포함하는 전자방출 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 화상구현영역은상기 전자방출소자로부터 방출되는 전자에 의해 발광하는 형광막 및 상기 형 광막에 접속되는 애노드전극을 포함하는 전자방출 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자방출소자로부터 방출된 전자를 집속하는 제3 전극을 추가적으로 포함하는 전자방출 표시장치.
- (a) 상부에 적어도 하나의 전자방출소자가 구비된 하부기판을 형성하는 단계와,(b) 상기 하부기판 상부에 발포유리를 이용하여 하부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와,(c) 상기 하부기판과 마주하며, 상부에 화상구현영역이 구비된 상부기판을 형성하는 단계와,(d) 상기 상부기판 상부에 발포유리를 이용하여 상부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와,(e) 상기 하부기판의 하부 격벽과 상기 상부기판의 상부 격벽이 서로 교차하도록 봉착하는 단계를 포함하는 전자방출 표시장치의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 하부 격벽을 형성하는 단계(b)는상기 하부기판 상부에 발포유리를 도포하는 단계와,상기 발포유리를 선택적으로 습식 식각하는 단계를 포함하는 전자방출 표시장치의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 상부 격벽을 형성하는 단부(d)는상기 상부기판 상부에 발포유리를 도포하는 단계와,상기 발포유리를 선택부으로 습식 식각하는 단계를 포함하는 전자방출 표시장치의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 전자방출소자로부터 방출된 전자를 집속하는 제3 전극을 형성하는 단계를 추가적으로 포함하는 전자방출 표시장치의 제조방법.
- 제1 기판 상에 제1 전극, 절연층, 및 상기 제1 전극과 교차하는 제2 전극을 순차적으로 형성하는 단계와,상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 영역에 상기 제1 전극의 일부가 노출되도록 홀을 형성하는 단계와,상기 절연층 또는 상기 제2 전극 상부에 하부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와,상기 홀 내부에 상기 제1 전극에 접속하는 전자방출부를 형성하는 단계와,상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판을 형성하는 단계와,상기 제2 기판 상부에 제3 전극을 형성하는 단계와,상기 제3 전극 상부에 상부 격벽을 선택적으로 형성하는 단계와,상기 상부 격벽 사이에 상기 전자방출부로부터 방출된 전자에 의해 이미지를 구현하는 화상구현부를 형성하는 단계와,상기 제1 기판의 하부 격벽과 상기 제2 기판의 상부 격벽에 의해 이격되도록 봉착하는 단계를 포함하며,상기 하부 격벽 및 상부 격벽은 발포유리를 포함하는 전자방출 표시장치의 제조방법.
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