KR100276114B1 - Vacuum sealing method of field emission display device - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 기술의 FED의 단면도.1 is a cross-sectional view of a prior art FED.
제2도는 상기 제1도 중 진공 실링 공정을 설명하기 위한 단면도.2 is a cross-sectional view for explaining a vacuum sealing process of FIG.
제3도는 본 발명의 실시예를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
101 : 하부 기판 301 : 배기 튜브101: lower substrate 301: exhaust tube
302 : 게터 구슬 a : 벤츄리형 굴곡302: getter bead a: venturi type bend
b : 홈 c : 티핑 절단 위치b: groove c: tipping cutting position
R1, R2 : 내경R1, R2: inner diameter
본 발명은 전계 방출 표시소자에 있어서, 특히 진공 배기시 발생하는 잔여 개스를 게터 구슬을 이용하여 제거하는 전계 방출 표시 소자의 진공 실링 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum sealing method of a field emission display device, in particular, by using a getter bead to remove residual gas generated during vacuum exhaust.
일반적으로 표시소자와 압력센서 등은 진공 패키징을 필요로 한다. 상기 진공 패키징을 필요로 하는 표시소자로는 브라운관(CRT), 프라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하, PDP라 칭함), 전계 방출 디스플레이((Field Emission Display : 이하, FED라 칭함) 및 진공 형광 디스플레이(Vacuum Fluorescent Display : 이하, VFD라 칭함) 등이 있다. 상기 표시소자 중 PDP는 네온 등의 동작 가스를 충진된 공간에서 방전시켜 발생되는 전자 및 양자들이 형광체와 충돌하여 화면을 나타내므로 수백 토르(torr) 정도의 낮은 진공도가 요구된다. 그러나, 헌재 가장 널리 사용되고 있는 CRT를 비롯한 FED 및 VFD 등은 발생된 전자가 형광체에 충돌하는 것에 의해 화면을 나타내므로 전자의 자유 이동 거리(mean free path)를 크게하기 위해서는 1O-6토르 정도의 높은 진공도가 필요하다. 그러므로, 고진공을 필요로 하는 표시소자는 이 표시소자 내에 잔류하는 가스 분자를 배기튜브를 통해 외부로 배기하고 패키징하는 공정이 필수적이다. 배기공정에 이용되는 가장 일반적인 방법은 표시소자의 배기구와 진공펌프 사이에 유리로 이루어진 배기튜브를 연결시켜 표시소자 내의 가스 분자를 배기시킨 후 표시소자와 배기튜브를 분리하기 위해 이 배기튜브를 반용융 상태로 가열하여 봉입하고 냉각시킨다. 이 과정에서 미량의 가스가 발생되는 데, CRT와 같이 진공을 유지시켜야할 체적이 큰 경우에는 진공도에 별 영향을 주지 않으나 FED와 같이 100∼200㎛ 정도의 폭을 가져 대화면에 비해 내부 체적이 매우 작은 경우에는 진공도의 저하에 큰 영향을 주게된다. 따라서, FED와 같이 체적이 작은 경우에는 가스의 양을 줄이면서 봉입하는 것이 중요하다.In general, display elements, pressure sensors, and the like require vacuum packaging. The display elements requiring the vacuum packaging include a cathode ray tube (CRT), a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP), a field emission display (hereinafter referred to as FED), and a vacuum fluorescent display. (Vacuum Fluorescent Display, hereinafter referred to as VFD), etc. Among the display elements, PDP is generated by discharging an operating gas such as neon in a filled space, and electrons and protons collide with phosphors to display a screen, thus displaying hundreds of torr ( However, a low vacuum degree of torr is required, but FED and VFD, including CRTs, which are widely used in the past, display a screen by the generated electrons colliding with a phosphor, thus providing a mean free path of electrons. In order to increase the size, a high degree of vacuum of about 10 -6 Torr is required, and therefore, a display element requiring high vacuum remains in the display element. The process of exhausting and packaging gas molecules to the outside through the exhaust tube is essential, and the most common method used for the exhaust process is to connect the exhaust tube made of glass between the exhaust port of the display element and the vacuum pump to connect the gas molecules in the display element. After exhausting, the exhaust tube is heated, sealed and cooled in a semi-melt state to separate the display element and the exhaust tube, and a small amount of gas is generated in this process, and the volume to maintain a vacuum such as a CRT is large. However, it does not affect the degree of vacuum, but it has a width of about 100 ~ 200㎛ like FED, and when the internal volume is very small compared to the big screen, it greatly affects the decrease of the vacuum. It is important to enclose it while reducing the amount of gas.
제1도는 일반적인 FED의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a general FED.
FED는 스트라이프(stripe) 형상의 다수 개의 캐소드전극(102)이 형성된 하부기판(101)과, 상기 캐소드전극(102)과 교차하는 스트라이프 형상의 다수 개의 투명전극(107)이 형성된 상부기판(106)을 포함한다.The FED includes a lower substrate 101 having a plurality of stripe shaped cathode electrodes 102 and an upper substrate 106 having a plurality of stripe shaped transparent electrodes 107 intersecting with the cathode electrode 102. It includes.
상부기판(106)은 시청자의 정면에 위치하는 것으로 투명한 유리로 형성된다. 그리그, 투명전극(107)은 상부기판(106)의 시청자와 반대쪽 표면에 투명한 전도성 물질인 인듐-주석-산화물(ITO)로 형성되며, 투명전극(107)의 표면에 전자와 충돌에 의해 광을 내는 형광체(108)가 각각 형성되어 있다.The upper substrate 106 is located in front of the viewer and is formed of transparent glass. Grieg, the transparent electrode 107 is formed of indium-tin-oxide (ITO), a transparent conductive material on the surface opposite to the viewer of the upper substrate 106, and the light on the surface of the transparent electrode 107 by collision with electrons Phosphor 108 emitting each is formed.
하부기판(101)은 시청자의 배면에 위치하는 것으로 유리 또는 실리콘 등의 반도체기판으로 형성된다. 그리고, 캐소드전극(102)은 전도성 금속으로 형성되며, 캐소드전극(102)의 표면에 몰리브덴(Mo) 또는 텡스텐(W) 등이 원추형으로 이루어진 전자를 방출하는 다수 개의 에미터(emitter : 103)가 형성된다. 또한, 에미터(103)의 사이에 절연체(104)가 형성되며, 이 절연체(104)의 상부에 게이트전극(105)이 형성된다. 상기 게이트전극(105)은 에미터(103)에서 전자의 방출을 용이하게 한다. 또한, 하부기판(101)은 캐소드전극(102)이 형성되지 않은 소정 부분에 배기구(111)가 형성되며, 이 배기구(111)의 외부에 가스를 배출한 후 밀봉하는 배기튜브(112)가 부착된다.The lower substrate 101 is located on the back of the viewer and is formed of a semiconductor substrate such as glass or silicon. In addition, the cathode electrode 102 is formed of a conductive metal, and a plurality of emitters 103 emitting electrons having a conical shape of molybdenum (Mo) or tungsten (W) on the surface of the cathode electrode 102. Is formed. An insulator 104 is formed between the emitters 103 and a gate electrode 105 is formed on the insulator 104. The gate electrode 105 facilitates the emission of electrons from the emitter 103. In addition, the lower substrate 101 has an exhaust port 111 formed at a predetermined portion where the cathode electrode 102 is not formed, and an exhaust tube 112 is attached to seal the gas after the gas is discharged to the outside of the exhaust port 111. do.
상기 상부기판(106)과 하부기판(101)은 형광체(108)와 에미터(103)가 마주하여 공간(109)을 이루도록 스페이서(spacer : 110)에 의해 소정 간격, 예를 들면, 100∼200㎛ 정도가 이격되게 부착된다.The upper substrate 106 and the lower substrate 101 are spaced apart by a spacer 110 such that the phosphor 108 and the emitter 103 face the space 109, for example, 100 to 200. The micrometer is attached spaced apart.
스페이서(110)는 상부기판(106) 및 하부기판(101)의 모서리에서는 벽과 같은 형상을 갖고 가운데 부분에서는 원통 형상을 갖는 유리 또는 폴리이미드 등의 절연물로 이루어진다. 상기에서 스페이서(109)는 상부기판(106)과 하부기판(101)의 모서리를 부착시킬 뿐만아니라 대화면인 경우 가운데 부분에 다수 개가 형성되어 공간(109)과 대기압 상태인 외부의 기압차에 의해 상부기판(106)과 하부기판(101)이 접촉되는 것을 방지한다. 또한, 캐소드전극(102) 및 투명전극(107)은 길게 연장되어 공간(109)의 외부에 위치하는 회로(도시되지 않음)에 연결된다.The spacer 110 is formed of an insulator such as glass or polyimide having a wall-like shape at the corners of the upper substrate 106 and the lower substrate 101 and a cylindrical shape at the center thereof. The spacer 109 is attached to the edges of the upper substrate 106 and the lower substrate 101, as well as a plurality of spacers are formed in the middle portion in the case of a large screen, the space 109 and the upper by the atmospheric pressure difference in the atmospheric state The substrate 106 and the lower substrate 101 are prevented from contacting each other. In addition, the cathode electrode 102 and the transparent electrode 107 are extended to be connected to a circuit (not shown) located outside the space 109.
상부기판(106)과 하부기판(101) 사이의 공간(109)이 밀봉되도록 모서리는 유리 등으로 이루어진 밀봉제(113)가 도포된다. 상기에서 공간(109)은 상부기판(106)과 하부기판(101)을 부착하고 밀봉제(113)로 밀봉한 후 배기튜브(112)로 FED의 배기구(111)와 진공펌프(도시되지 않음)를 연결한 후 이 진공 펌프를 이용하여 상기 공간(109) 내의 잔류 가스를 배출하여 진공시킨다. 그리고, 공간(109) 내부가 진공을 유지하면서 FED와 진공 펌프가 분리되도록 배기튜브(112)를 가열하면서 회전 및 신장하여 자른다.A sealant 113 made of glass or the like is applied at the corners to seal the space 109 between the upper substrate 106 and the lower substrate 101. In the space 109, the upper substrate 106 and the lower substrate 101 are attached and sealed with a sealing agent 113, and then the exhaust port 112 of the FED exhaust port 111 and the vacuum pump (not shown). After the connection is made, the residual gas in the space 109 is discharged and vacuumed using the vacuum pump. The inside of the space 109 is rotated and stretched while the exhaust tube 112 is heated so as to separate the FED and the vacuum pump while maintaining the vacuum.
제2도는 제1도의 FED에서 발췌되어 도시된 종래 기술에 따른 배기구(111)의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the exhaust port 111 according to the prior art shown and extracted from the FED of FIG.
상기에서 배기구(111)는 상기 FED의 내측 및 외측의 모서리가 하부기판(101)의 평면에 대해 직각을 갖는다. 배기구(111)는 하부기판(101)의 캐소드전극(102)이 형성되지 않은 소정 부분에 반지름이 R의 크기로 형성된다. 그리고, 배기구(111)의 외측에 배기튜브(112)의 일측이 연결되어 있으며, 이 배기구(111)와 배기튜브(112)는 밀봉제 (113)에 의해 부착 및 밀봉되어 있다. 상기 배기튜브(112)는 진공장치에 의해 내부의 가스를 외부로 배출시키는 것으로 진공시킨 후 상기 FED와 진공장치를 분리시키면서 밀봉되어 있다.In the exhaust port 111, the inner and outer edges of the FED have a right angle with respect to the plane of the lower substrate 101. The exhaust port 111 has a radius of R in a predetermined portion where the cathode electrode 102 of the lower substrate 101 is not formed. One side of the exhaust tube 112 is connected to the outside of the exhaust port 111, and the exhaust port 111 and the exhaust tube 112 are attached and sealed by the sealing agent 113. The exhaust tube 112 is sealed while separating the FED and the vacuum apparatus after evacuating the internal gas to the outside by a vacuum apparatus.
그러나 상기에서와 같은 진공패키징 공정중 배기튜브(112)를 가열하면서 회전 및 신장하여 진공 실링을 수행하는 경우, 가열 과정에 의해 내부에 개스가 발생하게되어 FED 내부의 진공도가 떨어지게 되는 문제점이 있다.However, when the vacuum sealing is performed by rotating and extending the exhaust tube 112 while heating the vacuum tube during the vacuum packaging process as described above, there is a problem in that a gas is generated by the heating process and the degree of vacuum inside the FED falls.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 진공 배기시 발생하는 잔여 개스를 게터 구슬을 이용하여 제거함으로서 FED의 진공도를 향상시키기 위한 전계 방출 표시 소자의 진공 실링 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum sealing method for a field emission display device for improving the degree of vacuum of the FED by removing residual gas generated during vacuum exhaust using a getter bead. .
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 스트라이프 형상의 다수 개의 캐소드전극과 에미터가 형성되며 상기 에미터 사이에 절연층과 게이트전극이 형성되고 상기 캐소드 전극이 형성되지 않은 소정 부분에 배기구가 형성된 하부기판과, 상기 캐소드전극과 교차하는 스트라이프 형상의 다수 개의 애노드전극과 형광체가 형성된 상부기판과, 상기 상부 기판과 하부 기판을 소정 간격 이격되게 유지시키는 스페이서를 포함하는 전계 방출 표시 소자에 있어서; 전계 방출 표시 소자 내부의 가스를 외부로 방출하기 위한 배기튜브의 일측면중 기설정 위치의 제1내경이 상기 배기튜브 주위의 다른 제2내경 보다 작도록 형성하여 배기튜브에 벤츄리형 굴곡을 형성하되, 배기튜브의 타측면에 배기튜브의 제2내경과 동일한 크기의 제3내경을 갖는 홈을 형성하는 단계, 상기 배기튜브의 제1내경 보다 지름이 크그 상기 제2내경 보다 지름이 작은 게터 구슬을 형성하여 상기 배기튜브의 홈에 게터 구슬을 위치시키는 단계, 상기 배기튜브의 홈에 상기 게터 구슬이 위치한 상태에서 상기 배기튜브의 일측면을 배기구에 삽입한 후 상기 배기튜브와 배기구를 부착, 밀봉하는 단계, 상기 배기튜브를 이용하여 전계 방출 표시 소자의 내부를 초고진공 상태로 한후 상기 게터 구슬이 상기 배기튜브의 벤츄리형 굴곡측으로 흘러가게 하여 게터 구슬에 의해 상기 배기튜브가 막히도록하는 단계, 샹기 배기튜브의 벤츄리형 굴곡과 게터 구슬의 접면과 반대되는 위치의 배기튜브를 티핑하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.According to the present invention, a plurality of stripe cathode electrodes and emitters are formed in order to achieve the above object, and an insulating layer and a gate electrode are formed between the emitters, and an exhaust hole is formed in a predetermined portion where the cathode electrodes are not formed. And a top substrate on which a plurality of stripe-shaped anode electrodes intersecting the cathode electrode and a phosphor are formed, and a spacer for keeping the top substrate and the bottom substrate spaced apart from each other by a predetermined distance; A venturi-type bend is formed in the exhaust tube by forming a first inner diameter of a predetermined position of one side of the exhaust tube for discharging gas inside the field emission display device to be smaller than another second inner diameter around the exhaust tube. Forming a groove having a third inner diameter equal to a second inner diameter of the exhaust tube on the other side of the exhaust tube; a getter bead having a diameter larger than the first inner diameter of the exhaust tube and smaller than the second inner diameter; Forming a position of the getter bead in the groove of the exhaust tube, inserting one side of the exhaust tube into the exhaust port while the getter bead is positioned in the groove of the exhaust tube, and then attaching and sealing the exhaust tube and the exhaust port Step, after the inside of the field emission display device to the ultra-high vacuum state by using the exhaust tube and the getter bead flows to the venturi-type curved side of the exhaust tube And characterized by a bead made by the getter to the step of tipping of the exhaust tube of the position opposite to the contact face of the venturi-type getter and the winding step of the beads, syanggi exhaust tube to the exhaust tube is blocked.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
제3도는 본 발명의 실시예를 나타내는 요부 단면도로서, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.3 is a cross-sectional view showing main parts of an embodiment of the present invention.
먼저, 배기튜브(301)의 일측면중 기설정 위치의 내경(R1)이 배기튜브(301) 주위의 다른 내경(R2)보다 작도록 형성하여(R1＜R2) 배기튜브(301)의 일측면의 기 설정 위치에 벤츄리형 굴곡(a)을 형성하되, 배기튜브(301)의 중간 또는 타측면에 배기튜브(301)의 내경(R2)과 같은 내경(R2)을 갖는 홈(b)을 형성한다.First, the inner diameter (R1) of the predetermined position of one side of the exhaust tube 301 is formed to be smaller than the other inner diameter (R2) around the exhaust tube (301) (R1 <R2) one side of the exhaust tube (301) Venturi-shaped bends (a) are formed at predetermined positions of the grooves, and grooves (b) having an inner diameter (R2) equal to the inner diameter (R2) of the exhaust tube (301) are formed in the middle or the other side of the exhaust tube (301). do.
또한 유리 구슬면에 게터를 도포하여 구슬 형태의 게터를 형성하거나, 금속 구슬면에 게터를 도포하여 게터 구슬을 형성하거나 또는 게터 자체를 이용하여 게터 구슬(302)을 형성하되, 게터 구슬(302)의 지름을 배기튜브(301)의 내경(R2)보다는 작고, 배기튜브(301)의 벤츄리형 굴곡(a)의 내경(R1)보다는 크게 형성한다.In addition, the getter is applied to the glass bead surface to form a getter in the form of a bead, or the getter is applied to the metal bead surface to form a getter bead, or the getter bead 302 is formed using the getter itself. The diameter of is smaller than the inner diameter (R2) of the exhaust tube 301, and larger than the inner diameter (R1) of the venturi-shaped bend (a) of the exhaust tube (301).
상기와 같이 형성된 배기튜브(301)와 게터 구슬(302)를 이용하여 FED 내부를 진공 실링하는 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the process of vacuum sealing the inside of the FED using the exhaust tube 301 and the getter bead 302 formed as described above are as follows.
먼저, 하부 기판(101)의 캐소드 전극(102)이 형성되지 않은 소정 부분에 배기구(111)를 형성한 후 배기튜브(301)의 홈(b)에 게터 구슬(302)를 넣은 상태에서, 배기튜브(301)의 일측면을 배기구(111)에 삽입한다.First, the exhaust port 111 is formed in a predetermined portion in which the cathode electrode 102 of the lower substrate 101 is not formed, and then the exhaust gas is inserted into the groove b of the exhaust tube 301. One side of the tube 301 is inserted into the exhaust port 111.
상기와 같이 배기구(111)에 배기튜브(301)가 삽입되면 배기구(111)와 배기튜브(112)를 밀봉제(113)로 부착하여 밀봉시킨 후, 배기튜브(301)의 타측면을 진공 펌프(도면에 도시하지 않았음)와 연결한다. 따라서 진공 펌프에 의해 FED 내부의 잔류 가스가 배출되어 FED 내부가 초고진공 상태가 되도록 한 후, 배기튜브(301)의 홈(b)에 위치한 게터 구슬(302)이 배기튜브(301)의 벤츄리형 굴곡(a)측으로 흘러가게 하여 게터 구슬(302)에 의해 배기튜브(301)가 막히도록한다.When the exhaust tube 301 is inserted into the exhaust port 111 as described above, the exhaust port 111 and the exhaust tube 112 are attached with a sealant 113 to be sealed, and then the other side of the exhaust tube 301 is vacuum pumped. (Not shown). Therefore, after the residual gas in the FED is discharged by the vacuum pump so that the inside of the FED is in a very high vacuum state, the getter beads 302 located in the groove b of the exhaust tube 301 are venturi type of the exhaust tube 301. The exhaust tube 301 is blocked by the getter bead 302 by flowing toward the bend (a) side.
상기 공정 후 배기튜브(3b1)의 벤츄리형 굴곡(a)과 게터 구슬(302)의 접면과 반대되는 곳에 티핑 절단 위치(c)를 기설정한 후 기설정된 위치(c)를 가열하면서, 회전 및 신장하여 배기튜브(301)의 티핑(tipping) 공정을 완료한다.After the process, the tipping cut position (c) is preset at a position opposite to the contact surface of the venturi-type bend (a) of the exhaust tube (3b1) and the getter bead (302), and the predetermined position (c) is heated to rotate and Stretching completes the tipping process of the exhaust tube 301.
따라서 게터 구슬(302)에 의해 FED 내부의 잔여 가스를 포획할 수 있으며, 티핑 공정시 발생하는 잔여 개스가 게터 구슬(302)에 의해 막혀 FED 내부로 유입되지 못하고 게터 구슬에 의해 포획됨으로서 FED 내부가 초고진공 상태로 유지되도록 하는 효과가 있다.Therefore, the getter bead 302 can capture the residual gas inside the FED, and the residual gas generated during the tipping process is blocked by the getter bead 302 and can not be introduced into the FED but is captured by the getter bead. It is effective to maintain the ultra-high vacuum state.
비록 본 발명의 설명이 바람직한 실시예를 중심으로 설명이 되었으나 본 기술 분야의 숙련자라면 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이도 다양한 변형 및 부가가 있을 수 있음을 알 수 있을 것이다.Although the description of the present invention has been described based on the preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that various modifications and additions can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |