KR20070052138A - 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치는, 단파장으로 출력되는 광원과; 상기 광원과 대응하도록 마련되며 전자방출표시장치를 투과한 빛을 검출하는 광원 검출기와; 상기 광원 검출기에서 검출된 빛을 전기적 신호로 변환하는 이미지 프로세서와; 상기 이미지 프로세서에서 변환된 신호를 표시하는 모니터를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치는, 전자방출표시장치의 상판과 하판의 이격 접합시 기판 간 조립 정렬을 신뢰성 있게 수행할 수 있다.

광원, 가시광, 자외선, 광원 검출기

Description

전자방출표시장치의 기판 정렬 장치{ELECTRON EMISSION DISPLAY DEVICE FOR ALIGNMENT APPARATUS}

도 1은 종래에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2a는 종래에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치에 의해 상판의 포커스가 안맞는 경우를 도시한 도면.

도 2b는 종래에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치에 의해 하판의 포커스가 안맞는 경우를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

310 --- 광원

320 --- 광원 검출기

330 --- 이미지 프로세서

340 --- 모니터

390 --- 전자방출표시장치

본 발명은 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치에 관한 것으로, 특히 전자방출표시장치의 상판과 하판의 이격 접합시 기판 간 조립 정렬을 신뢰성 있게 수행할 수 있는 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)는 두 기판 사이에 측벽을 세워 밀폐된 용기를 제조하고, 이 용기의 내부에 적절한 소재를 배치하여 원하는 화면을 표시하는 장치로서, 최근 들어 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정디스플레이(LCD), 플라즈마 표시패널(PDP), 전자방출 표시장치(electron emission display) 등과 같은 여러가지의 평면형 디스플레이가 개발되어 실용화되고 있다.

특히, 전자방출 표시장치는 음극선관(CRT)과 동일하게 전자선에 의한 형광체 발광을 이용함에 따라 음극선관(CRT)의 뛰어난 특성을 유지하면서도 화상의 뒤틀림이 없이 저소비전력의 평면형 디스플레이로 구현할 수 있는 가능성이 높고, 시야각, 고속응답, 고휘도, 고정세, 박형 등의 관점에서도 만족스러운 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.

일반적으로, 전자방출표시소자(Electron Emission Device)는 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 냉음극을 이용하는 방식의 전자방출표시소자로는 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.

전자방출 표시장치는 캐소드, 애노드 및 게이트전극을 갖는 3극관의 구조로 이루어진다. 구체적으로, 기판위에 일반적으로 스캔 전극으로 사용되는 캐소드전극이 형성되고, 캐소드 전극위에 홀을 갖는 절연층과 일반적으로 데이터전극으로 사용되는 게이트전극이 적층된다. 그리고, 홀 내부로 전자방출원인 이미터(emitter)가 형성되어 캐소드전극에 접촉한다.

이와 같이 구성된 전자방출 표시장치는 이미터에 고전계를 집중시켜 양자역학적인 터널(tunnel) 효과에 의해 전자를 방출시키고, 이미터로부터 방출된 전자가 캐소드전극 및 애노드전극 사이에 인가된 전압에 의해 가속되어 애노드전극에 형성된 RGB 형광층에 충돌함으로써, 형광체를 발광시켜 영상을 표현한다.

도 1은 종래에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치는, 가시광을 출력하는 광원(110)과, 상기 광원(110)의 빛을 검출하는 광원 검출기(120)와, 상기 광원 검출기(120)로부터 검출된 신호를 전기적 신호로 변환하는 이미지 프로세서(140)와, 상기 이미지 프로세서(140)에서 검출된 전기적 신호를 이미지로 표시하는 모니터(150)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 전자방출표시장치(130)는 PDP, LCD 에 비하여 에노드 기판 상에 고전압을 인가하기 위하여 스페이서의 Aspect Ratio 를 늘려서 상/하 기판의 이격 거리를 키우려는 시도를 많이하고 있다. 그러나, 이격 거리의 증가는 주어진 광학 계의 초점심도(DOF:Depth Of Focus) 범위에서 패널 조립시 양 기판에 존재하는 얼라인 키가 같이 결상되기 어렵게 하는 결과를 초래한다.

한편, 도 2a는 종래에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치에 의해 상판의 포커스가 안맞는 경우를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 전자방출표시장치(130)의 상하판(131,132)에 형성된 얼라인 키(134, 135)를 맞추게 되면, 이를 확인하기 위해 기판 정렬 장치를 이용하여 확인하게 된다. 이때, 상판(132)의 포커스가 안맞는 경우의 상기 전자방출표시장치(130)의 상판(132)과 하판(131)의 이격 거리가 상기 기판 정렬 장치의 초점 심도보다 크게 되면 픽셀이 흐려 보이게 된다.

또한, 도 2b는 종래에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치에 의해 하판의 포커스가 안맞는 경우를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 전자방출표시장치(130)의 상하판(131,132)에 형성된 얼라인 키(134, 135)를 맞추게 되면, 이를 확인하기 위해 기판 정렬 장치를 이용하여 확인하게 된다. 이때, 하판(132)의 포커스가 안맞는 경우의 상기 전자방출표시장치(130)의 상판(132)과 하판(131)의 이격 거리가 상기 기판 정렬 장치의 초점 심도보다 크게 되면 픽셀 라인이 흐려 보이게 된다.

따라서, 상기와 같은 기판 정렬 장치에 의하면 주어진 광학계의 초점심도를 올리기 위하여 빛의 파장을 짧게 하여야 하는데 가시광선으로는 한계가 있다는 문제점이 발생된다.

본 발명은 전자방출표시장치의 상판과 하판의 이격 접합시 기판 간 조립 정렬을 신뢰성 있게 수행할 수 있는 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치는, 단파장으로 출력되는 광원과; 상기 광원과 대응하도록 마련되며 전자방출표시장치를 투과한 빛을 검출하는 광원 검출기와; 상기 광원 검출기에서 검출된 빛을 전기적 신호로 변환하는 이미지 프로세서와; 상기 이미지 프로세서에서 변환된 신호를 표시하는 모니터를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 광원은 가시광선보다 짧은 빛의 자외선, X-ray 또는 γ-ray 가 사용되는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 광원 검출기는 광학계를 포함하며, 상기 광학계는 석영으로 형성된 렌즈가 사용되는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 전자방출표시장치는 상판, 하판 및 그 이격된 사이에 스페이서가 형성되며, 상기 상판 및 하판에는 얼라인 키가 형성되어 있는 점에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치는 전자방출표시장치의 상판과 하판의 이격 접합시 기판 간 조립 정렬을 신뢰성 있게 수행할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자방출표시장치의 기판 정 렬 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치는, 단파장으로 출력되는 광원(310)과; 상기 광원(310)과 대응하도록 마련되며 전자방출표시장치를 투과한 빛을 검출하는 광원 검출기(320)와; 상기 광원 검출기(320)에서 검출된 빛을 전기적 신호로 변환하는 이미지 프로세서(330)와; 상기 이미지 프로세서(330)에서 변환된 신호를 표시하는 모니터(340)를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

상기 광원(310)은 가시광선보다 짧은 빛의 자외선, X-ray 또는 γ-ray 가 사용된다.

상기 광원 검출기(320)는 상기 광원(310)과 대응되는 위치에 마련되며 상기 광원(310)의 빛을 감지하는 소자(321)와 광학계(322)를 포함하게 된다. 여기서, 상기 광학계(322)는 가시광보다 파장이 짧은 영역에 대하여 투과율이 우수한 석영으로 렌즈를 형성하게 된다.

상기 전자방출표시장치(390)에는 상판(392), 하판(391) 및 그 이격된 사이에 스페이서(393)가 형성되며, 상기 상판(392) 및 상기 하판(391)에는 얼라인 키(394, 395)가 형성되어 있다.

따라서, 전자방출표시장치의 조립 얼라인먼트 기구물에 있어서, 전자방출소자의 상/하 기판의 어느 한쪽 측면에는 광원(310)이 존재하고, 다른 면에는 광원 검출기(320)가 존재하는 경우 광원(310)은 가시광보다 파장이 짧은 파장의 빛(자외 선, X-ray 또는 γ-ray)을 이용하며 상기 광원 검출기(320)는 상기 광원(310)에 대응하는 빛을 감지하는 소자를 채용하게 된다.

보다 상세하게는,

Resolution R = mλ/NA ---- (1)

m은 프로세스 상수, NA는 유효 구경

초점심도(DOF) = mλ/(2NA)² ---- (2)

상기 식으로부터 해상도는 파장을 짧게 하거나 NA를 크게 하면 향상된다. 식 (2)로부터 초점심도는 파장을 짧게 하는 쪽이 NA를 크게 하는 것보다 바람직하다고 말할 수 있다. 따라서 파장을 짧게 하는 것이 바람직하다.

초점심도와 패턴의 해상도는 식(1),(2) 에 표현된 바와 같이 동일 개구수에서 해상도가 높아지면 초점심도는 얕아지고 또한 같은 파장에서도 패턴치수가 작을 수록 초점심도는 얕아진다.

상기 이미지 프로세서(330)에서는 상기 광원 검출기(320)에 의해 감지된 신호를 전기적 신호로 변환하여 영상으로 처리하게 된다. 그리고, 상기 이미지 프로세서(330)에 처리된 영상 신호는 상기 모니터(340)에 표시된다.

이때, 상기 모니터(340)에 표시되는 이미지를 보면서 픽셀의 정렬 상태를 확인할 수 있게 된다.

한편, 상기 전자방출표시장치(330)에 연결된 얼라이너(350), 오토 - 컨트롤러(360) 및 메뉴얼 컨트롤러(370)를 이용하여 오토 - 얼라인먼트를 보다 수월하게 수행할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치는, 전자방출표시장치의 상판과 하판의 이격 접합시 기판 간 조립 정렬을 신뢰성 있게 수행할 수 있다.

Claims (5)

1. 단파장으로 출력되는 광원과;

   상기 광원과 대응하도록 마련되며 전자방출표시장치를 투과한 빛을 검출하는 광원 검출기와;

   상기 광원 검출기에서 검출된 빛을 전기적 신호로 변환하는 이미지 프로세서와;

   상기 이미지 프로세서에서 변환된 신호를 표시하는 모니터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광원은 가시광선보다 짧은 빛의 자외선, X-ray 또는 γ-ray 가 사용되는 것을 특징으로 하는 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 광원 검출기는 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출표시장치의 정렬 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 광학계는 석영으로 형성된 렌즈가 사용되는 것을 특징으로 하는 전자방 출표시장치의 기판 정렬 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 전자방출표시장치는 상판, 하판 및 그 이격된 사이에 스페이서가 형성되며, 상기 상판 및 하판에는 얼라인 키가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자방출표시장치의 기판 정렬 장치.

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