KR20010091533A - Field emission display devices using high aspect ratio spacer for high voltage screen and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20010091533A
KR20010091533A KR1020000013347A KR20000013347A KR20010091533A KR 20010091533 A KR20010091533 A KR 20010091533A KR 1020000013347 A KR1020000013347 A KR 1020000013347A KR 20000013347 A KR20000013347 A KR 20000013347A KR 20010091533 A KR20010091533 A KR 20010091533A
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Abstract

PURPOSE: A field emission display device and method for manufacturing the same is provided to reduce manufacturing cost and extend pixel area in the display device of equal size by eliminating the necessity of using a spacer holder. CONSTITUTION: A field emission display device comprises an anode plate(11) and a cathode plate(1) arranged to be opposed each other with a predetermined spacing between two plates; cathodes(2) arranged onto the cathode plate; an insulation layer(3) stacked onto cathodes and cathode plate exposed by cathodes, in such a manner that the insulation layer has holes(6) formed at a constant spacing; micro tips(4) formed onto the cathode exposed by holes of the insulation layer; gates(7) arranged onto the insulation layer in a direction crossing cathodes, and which has an opening(8) corresponding to holes of the insulation layer; anodes(12) arranged onto the anode plate in a direction parallel to the cathode; a fluorescent layer(13) deposited onto anodes; high aspect ratio spacers(10) for maintaining the spacing between the anode plate and cathode plate; and a side frame(17) for sealing the anode plate and cathode plate. Spacers are fixed between grooves formed at the side frame and insulator patterns formed onto the anode plate.

Description

고 종횡비 스페이서가 채용된 고전압 전계 방출 표시 장치 및 그 제조 방법{Field emission display devices using high aspect ratio spacer for high voltage screen and manufacturing method thereof}Field emission display devices using high aspect ratio spacer for high voltage screen and manufacturing method

본 발명은 정보전달 매체의 중요부분인 표시 장치에 관한것으로서, 상세하게는 평판표시소자의 일종으로 고 종횡비 스페이서가 채용된 고전압 전계 방출 표시 장치 및 그 제조 방법(Field Emission Display Devices using high Aspect Ratio Spacer for high voltage screen and Manufacturing Method thereof)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device that is an important part of an information transmission medium. Specifically, a high voltage field emission display device employing a high aspect ratio spacer as a type of flat panel display device and a method of manufacturing the same. for high voltage screen and Manufacturing Method).

표시장치는 대표적인 응용 분야로서 개인용 컴퓨터의 모니터와 텔레비젼 수상기 등에 주로 적용되고 있으며, 최근에는 새로운 응용분야가 광범위하게 창출되고 있다. 현존하는 표시장치는 브라운관, 일명 CRT 표시장치와 최근 급속한 기술발전을 보이고 있는 평판표시소자로 크게 분류할수 있다.As a representative application field, a display device is mainly applied to a monitor and a television receiver of a personal computer, and recently, new application fields have been widely created. Existing display devices can be broadly classified into CRT displays, also known as CRT displays, and flat panel display devices showing rapid technological advances.

특히, 최근 주목을 받고있는 평판표시소자로서는 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(PDP:Plasma Display Panel), 형광표시장치(VFD:Vacuum Fluorescent Display), 전계방출형 표시장치(FED:Field Emission Display)등이 활발하게 연구개발 되어지고 있다.In particular, recently attracting attention as a flat panel display device, a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), a fluorescent display (VFD), a field emission display ( Field emission display (FED) is being actively researched and developed.

이러한 평판표시소자들 중에서도 전계 방출 표시 장치는 향후 고정세 대형 표시 장치로서 저소비전력 및 고휘도를 갖는 차세대 표시장치에 적용될 수 있는 대표적인 평판 표시 소자라 할 수 있으며, 전세계적으로 활발한 연구개발이 진행되고 있어서, 현재, 이의 실용화를 준비하는 단계에 있다. 그러나 전계방출 표시장치의 실용화를 위해서는 아직까지 많은 기술들의 제반 문제점을 극복하여야 하며, 이의 제조공정이 대량생산이 가능할수 있도록 공정의 단순화가 필요하고, 또한 장수명을 가질수 있는 신뢰성 확보가 필요한 문제점들을 가지고 있다.Among the flat panel display devices, the field emission display device is a high-resolution large display device, which is a representative flat panel display device that can be applied to the next-generation display device having low power consumption and high brightness. At present, it is in the process of preparing its practical use. However, the practical use of the field emission display device has yet to overcome the problems of many technologies, its manufacturing process needs to simplify the process to enable mass production, and also has the problems that require long-term reliability. have.

전계방출형 표시장치의 실용화에 대한 연구는 크게 양극 스크린 판(anode screen plate)에 인가되는 전압이 3kV 이상인 고전압 FED 및 3kV 이하인 저전압 FED로 분류하여 개발되어 지고 있다. 고전압 FED의 경우 양극판(anode plate)에 고전압이 인가되며, 양극 스크린(anode screen)에 고전압용 형광체를 사용하여 발광 휘도가 매우 양호한 특징을 가지고 있다.Research into field emission display devices has been largely classified into high voltage FEDs having a voltage of more than 3kV and low voltage FEDs of 3kV or less. In the case of a high voltage FED, a high voltage is applied to an anode plate, and a light emission luminance is very good by using a high voltage phosphor on an anode screen.

그러나, 진공 영역의 전자 방출원인 마이크로팁(micro-tip)이 집적된 음극판(cathode plate)과 양극 스크린판(anode screen plate)과의 간격이 1∼2mm 이상이 요구되어지며, 이 간격을 유지하기 위한 스페이서(spacer)를 형성시키기 위해서는 양극 스크린(anode screen)에서의 고정세 형광체 패턴 사이의 매우 미세한간격, 즉 40∼70㎛의 선폭 내에 스페이서가 형성되어야 하므로 재료의 선정 및 구조적 제한이 따르는 문제점을 가지고 있다.However, a distance between the cathode plate and the anode screen plate in which the micro-tip is integrated, which is the electron emission source in the vacuum region, is required to be 1 to 2 mm or more. In order to form a spacer for the spacer, a spacer must be formed within a very small gap between the high-definition phosphor patterns on the anode screen, that is, a line width of 40 to 70 μm, thereby preventing the problem of material selection and structural limitations. Have.

또한 스페이서는 고진공 내압에 견딜수 있는 충분한 강도를 가짐과 동시에 양극판과 음극판 사이에 1mm 이상의 간격(gap) 유지를 위해서 높은 종횡비(aspect ratio)의 스페이서 개발이 필요하다. 고정세의 표시장치 개발에 필요한 스페이서의 폭은 70㎛이하가 요구되지만 스페이서 폭이 70㎛ 이하일 경우 스페이서가 휘는 문제점이 발생되며 이것을 극복하지 못하면 고정세 전계방출 표시 장치의 실용화가 어려운 실정이다.In addition, spacers have sufficient strength to withstand high vacuum breakdown pressures, and high aspect ratio spacers need to be developed to maintain a gap of 1 mm or more between the positive electrode plate and the negative electrode plate. Although the width of the spacer required for the development of a high-definition display device is required to be 70 μm or less, when the width of the spacer is 70 μm or less, a problem arises that the spacer bends.

도 1은 기존의 전계 방출 표시 소자의 개략적 구조를 나타내는 투시 평면도이다. 도시된 바와 같이, 기존의 전계 방출 표시소자에서는 스페이서(10)가 음극판(1)과 양극 스크린판(11) 사이의 일정한 간격을 유지하기 위하여 양극 스크린판(11)의 활용영역(active area)(19)의 양쪽 가장자리에 설치된 스페이서 홀더(15)에 끼워져 고정용 접착제(14)에 의해 고정된다. 도 2는 이러한 스페이서(10)가 스페이서 홀더(15)에 고정된 모습을 확대하여 보여준다.1 is a perspective plan view showing a schematic structure of a conventional field emission display device. As shown in the drawing, in the conventional field emission display device, the spacer 10 has an active area () of the positive electrode screen plate 11 so as to maintain a constant distance between the negative electrode plate 1 and the positive electrode screen plate 11. It is fitted to the spacer holder 15 provided at both edges of the 19, and is fixed by the fixing adhesive 14. 2 shows an enlarged view of the spacer 10 fixed to the spacer holder 15.

이와 같이, 스페이서는 별도의 스페이서 고정 홀더(holder) 사용에 의해서 아래와 같은 문제점이 발생된다.As such, the following problems are caused by the use of a separate spacer fixing holder.

첫째, 스페이서 홀더(Spacer holder)를 고정시키기 위해서는 진공영역 내에서 별도의 영역이 필요하여, 영상 표시의 고정세화를 위한 화소(pixel) 영역의 확장이 어렵다.First, in order to fix the spacer holder, a separate area is required in the vacuum area, and it is difficult to expand the pixel area for high definition of the image display.

둘째, 스페이서 홀더(Spacer holder) 고정시 열소성에 필요한 접착제가 별도로 사용되며, 고진공 패키징(packaging)후 이 접착제에서 아웃개싱(outgassing)이 유발되어 FED 패널(panel)의 진공도 저하를 초래하고 이는 패널의 수명을 단축시킨다.Secondly, the adhesive required for thermal firing is used separately when fixing the spacer holder, and outgassing is induced in the adhesive after high vacuum packaging, which causes a decrease in the vacuum of the FED panel. It shortens the lifespan.

셋째, 별도의 스페이서 홀더(spacer holder)를 장착함에 따라 비용(cost)이 증가하는 문제점이 초래된다.Third, the cost increases as a separate spacer holder is mounted.

또한, 스페이서 두께가 70㎛ 이하로 되면서 스페이서가 일직선을 유지하지 못하고 휘는 문제점이 발생되어 고정세 영상표시에 적용하기 힘든 문제점이 발생되고, 스페이서는 개별로 설치되므로 패널 제작 공정에 긴 시간이 소요되며, 스페이서 제작 공정에는 별도의 열소성공정이 필요하므로 공정 단계가 증가한다.In addition, as the thickness of the spacer is less than 70㎛, the spacer does not maintain a straight line, causing a problem that is difficult to apply to high-definition image display, and because the spacer is installed separately, it takes a long time in the panel manufacturing process. In the spacer manufacturing process, a separate heat firing process is required, which increases the process step.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안한 것으로, 저소비 전력 및 고휘도를 갖는 고정세 대형 표시 장치로의 활용에 필수적인 고강도의 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a field emission display device employing a high aspect ratio spacer having a high aspect ratio, which is essential for use as a high-definition large display device having low power consumption and high brightness. There is a purpose.

도 1은 종래의 전계 방출 표시 장치에 채용된 스페이서의 배치 관계를 나타내는 투시 평면도,1 is a perspective plan view showing an arrangement relationship of spacers employed in a conventional field emission display device;

도 2는 도 1에서 스페이서 홀더에 스페이스가 조립된 모습을 상세하게 나타내는 평면도,FIG. 2 is a plan view illustrating in detail a state in which a space is assembled to a spacer holder in FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 고 종횡비 스페이서가 채용된 전계 방출 표시 장치의 개략적 구조는 나타내는 수직 단면도,3 is a vertical cross-sectional view showing a schematic structure of a field emission display device employing a high aspect ratio spacer according to the present invention;

도 4a는 도 3의 고 종횡비 스페이서가 채용된 전계 방출 표시 장치의 투시 평면도,4A is a perspective plan view of a field emission display device employing the high aspect ratio spacer of FIG. 3;

도 4b는 도 3의 A-A'라인을 따라 절개한 부분을 보여주는 수직 단면도,4B is a vertical cross-sectional view showing a cut along the line AA ′ of FIG. 3;

도 4c는 도 4a에서 활용 영역의 스페이서 배치 관계를 확대하여 보여주는 도면,4C is an enlarged view illustrating a spacer arrangement relationship of a utilization area in FIG. 4A;

도 5는 도 3의 전계 방출 표시장치에 채용된 스페이서들의 조립 형상을 나타내는 평면도,5 is a plan view illustrating an assembly shape of spacers employed in the field emission display of FIG. 3;

도 6은 도 3의 전계 방출 표시장치에 채용된 스페이서들의 외형을 나타낸 사시도,FIG. 6 is a perspective view illustrating the external appearance of spacers employed in the field emission display of FIG. 3. FIG.

도 7은 도 3의 전계 방출 표시장치에 채용된 스페이서들을 조립하기 위하여 화소 영역 외곽의 양극판 상에 배치된 측면 유리 프레임의 형상을 나타내는 사시도,FIG. 7 is a perspective view illustrating a shape of a side glass frame disposed on a bipolar plate outside the pixel area to assemble spacers employed in the field emission display of FIG. 3;

도 8은 도 7의 측면 유리 프레임에 고정된 스페이서들의 배치 모습을 나타낸 사시도,8 is a perspective view illustrating an arrangement of spacers fixed to the side glass frame of FIG. 7;

도 9는 도 3의 전계 방출 표시장치에 채용된 스페이서들이 교차 배치된 형상을 나타내는 사시도,9 is a perspective view illustrating a shape in which spacers employed in the field emission display of FIG.

도 10은 도 3의 전계 방출 표시장치에 채용되는 스페이서들이 조립되는 경우 스페이서의 내부 고정 방식을 나타내는 평면도,FIG. 10 is a plan view illustrating an internal fixing method of spacers when spacers employed in the field emission display of FIG. 3 are assembled;

도 11은 도 3의 전계 방출 표시장치의 양극판에 스페이서의 내부 고정 패턴인 절연체 패턴이 형성된 모습을 나타낸 평면도,FIG. 11 is a plan view illustrating an insulator pattern, an internal fixing pattern of a spacer, formed on a positive electrode plate of the field emission display of FIG. 3;

도 12는 도 11의 내부 고정 패턴 즉 절연체 패턴에 의해 스페이서가 조립된 양극판을 나타낸 평면도,12 is a plan view illustrating a positive electrode plate assembled with an internal fixing pattern, that is, an insulator pattern of FIG. 11;

그리고 도 13은 도 11의 내부 고정 패턴에 의해 스페이서가 조립된 형상을 보여주는 사시도이다.FIG. 13 is a perspective view illustrating a shape in which spacers are assembled by the internal fixing pattern of FIG. 11.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1. 음극판 10.스페이서(Spacer)1.Negative plate 10.Spacer

2. 음극 11. 양극 스크린판2. Cathode 11. Anode Screen Plate

3. 절연층 12.양극3. Insulation layer 12. Anode

4. 마이크로팁 전자총 13.칼라 형광체층4. Microtip electron gun 13. Color phosphor layer

5. 진공영역 14. Spacer 고정용 접착제5. Vacuum area 14. Spacer fixing adhesive

6. 홀(hole) 15. 스페이서 홀더(Spacer holder)6. Hole 15. Spacer holder

7. 게이트 16. Preglazed frit7. Gate 16. Preglazed frit

8. 게이트 개구부 17. Side glass frame8.Gate opening 17.Side glass frame

9. 방출 전자 18. Spacer 고정용 홈9. Emission 18. Spacer fixing groove

19. 활용영역(Active area) 즉, 화소 영역(pixel area)19. Active area, or pixel area

20. 스페이서 지지용 절연체 패턴20. Insulator pattern for spacer support

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시 장치는, 소정 거리 이상의 일정한 간격으로 서로 대향되게 배치된 양극판 및 음극판; 상기 음극판에 형성된 스트라이프상의 음극들; 상기 음극들과 상기 음극들에 의해 노출된 상기 음극판 상에 일정한 간격으로 형성된 홀들을 갖도록 적층된 절연층; 상기 절연층의 홀들에 의해 노출된 음극 상에 형성된 마이크로팁들; 상기 절연층 상에 상기 음극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 상기 홀들에 대응하는 개구부를 갖도록 형성된 게이트들; 상기 양극판 상에 상기 음극과 나란한 방향의 스트라이프 상으로 형성된 양극들; 상기 양극들 상에 도포된 형광체층; 상기 양극판과 음극판 사이의 간격을 유지하기 위한 소정값 이상의 종횡비를 갖는 고 종횡비 스페이서들; 및 상기 양극판과 음극판 사이를 밀봉하는 측면 프레임;을 구비하고, 상기 양극판 및 음극판의 간격에 따라 상기 마이크로팁들에서 전자를 방출할 수 있도록 하는 강전계를 인가하여 구동하는 전계 방출 표시소자에 있어서, 상기 측면 프레임들에 상기 스페이서들을 끼우기 위한 홈들에 형성되고, 상기 측면 프레임의 내측에서 상기 마이크로팁들이 배치된 활용 영역 외측 사이의 상기 양극판 상에 상기 스페이서들을 고정시키기 위하여 절연체 패턴들이 형성되어 상기 스페이서들이 상기 측면 플레임의 홈 및 상기 절연체 패턴 사이에 끼워진 상태로 고정된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the field emission display device employing the high aspect ratio spacer according to the present invention comprises: a positive electrode plate and a negative electrode plate disposed to face each other at a predetermined interval over a predetermined distance; Stripe-shaped cathodes formed on the cathode plate; An insulating layer stacked to have holes formed at regular intervals on the cathodes and the anode plate exposed by the cathodes; Microtips formed on the cathode exposed by the holes of the insulating layer; Gates formed on the insulating layer to have openings corresponding to the holes on a stripe in a direction crossing the cathodes; Positive electrodes formed on the positive electrode plate in a stripe direction in parallel with the negative electrode; A phosphor layer coated on the anodes; High aspect ratio spacers having an aspect ratio of a predetermined value or more for maintaining a gap between the positive electrode plate and the negative electrode plate; And a side frame sealing between the positive electrode plate and the negative electrode plate, wherein the field emission display device is driven by applying a strong electric field to emit electrons from the microtips according to a distance between the positive electrode plate and the negative electrode plate. Insulator patterns are formed in grooves for fitting the spacers to the side frames, and insulator patterns are formed on the positive electrode plate between the outer side of the utilization region in which the microtips are disposed inside the side frame. It is fixed in a state sandwiched between the groove of the side frame and the insulator pattern.

본 발명에 있어서, 상기 양극판, 음극판 및 측면 프레임은 각각 유리로 형성되고, 상기 유리 프레임의 상하부에 도포된 프릿 분말에 의해 상기 음극판 및 양극판의 가장자리가 용융접합되어 밀봉되는 동시에 상기 고 종횡비 스페이서들이 상기 측면 유리 프레임의 홈들에 끼워진 상태에서 용융 접합되고, 상기 음극판 및 양극판을 1mm 이상의 간격을 갖도록 형성되며, 상기 고 종횡비 스페이서들은 유리 혹은 세라믹으로 형성되며, 그 종횡비는 높이:폭이 10:1 이상이며, 상기 양극들이 형성되지 않은 블랙 매트릭스 영역 상에 상기 양극들과 나란한 방향으로 배치되며, 상기 게이트들이 형성되지 않은 절연층 상에 상기 게이트들과 나란한 방향으로 더 배치되며, 상기 고 종횡비 스페이서들은 일정한 간격으로 상기 고 종횡비 스페이서의 두께 보다 굵은 원통 기둥 모양의 굵은 부분을 가지며, 일정한 간격으로 높이 방향으로 요철부를 갖도록 형성되며, 상기 고 종횡비 스페이서들의 측면에는 전하가 축적되는 것을 방지하기 위한 금속 배선이 더 형성된 것이 바람직하다.In the present invention, the positive electrode plate, the negative electrode plate and the side frame are each formed of glass, and the edges of the negative electrode plate and the positive electrode plate are melt-sealed and sealed by frit powder applied to upper and lower portions of the glass frame, and the high aspect ratio spacers are It is melt-bonded in the state of being fitted in the grooves of the side glass frame, the negative plate and the positive plate is formed to have a gap of 1mm or more, the high aspect ratio spacers are formed of glass or ceramic, the aspect ratio is a height: width of 10: 1 or more And arranged in parallel with the anodes on the black matrix region where the anodes are not formed, and further disposed in parallel with the gates on the insulating layer on which the gates are not formed, and the high aspect ratio spacers are disposed at regular intervals. Thicker than the thickness of the high aspect ratio spacer It is preferable to have a columnar thick portion, and to have concave-convex portions in the height direction at regular intervals, and metal lines for preventing charge from accumulating on the sides of the high aspect ratio spacers are further formed.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시 장치의 제작 방법은, 소정 거리 이상의 일정한 간격으로 서로 대향되게 배치된 유리 양극판 및 유리 음극판; 상기 음극판에 형성된 스트라이프상의 음극들; 상기 음극들과 상기 음극들에 의해 노출된 상기 음극판 상에 일정한 간격으로 형성된 홀들을 갖도록 적층된 절연층; 상기 절연층의 홀들에 의해 노출된 음극 상에 형성된 마이크로팁들; 상기 절연층 상에 상기 음극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 상기 홀들에 대응하는 개구부를 갖도록 형성된 게이트들; 상기 양극판 상에 상기 음극과 나란한 방향의 스트라이프 상으로 형성된 양극들; 상기 양극들 상에 도포된 형광체층; 상기 양극판과 음극판 사이의 간격을 유지하기 위한 소정값 이상의 종횡비를 갖는 고 종횡비 스페이서들; 및 상기 양극판과 음극판 사이를 밀봉하는 측면 유리 프레임;을 구비하고, 상기 양극판 및 음극판의 간격에 따라 상기 마이크로팁들에서 전자를 방출할 수 있도록 하는 강전계를 인가하여 구동하는 전계 방출 표시소자를 제작하는 방법에 있어서, 상기 측면 프레임의 내측에서 상기 마이크로팁들이 배치된 활용 영역 외측 사이의 상기 양극판 상에 상기 스페이서들을 고정시키기 위하여 절연체 패턴들을 형성하는 단계; 상하부에 프릿이 도포된 상기 측면 유리 프레임들이 사전에 열소성된 상태에서 상기 스페이서들을 끼우기 위한 홈들을 형성하는 단계; 및 상기 스페이서들이 상기 측면 유리 프레임의 홈 및 상기 절연체 패턴 사이에 고정되도록 조립된 상태에서 상기 양극판 및 음극판을 열소성하여 상기 측면 유리 프레임의 상하부에 도포된 프릿들을 용융시켜 상기 스페이서들을 접합시키는 동시에 상기 양극판 및 음극판의 가장자리를 밀봉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the manufacturing method of the field emission display device employing the high aspect ratio spacer according to the present invention, the glass anode plate and the glass cathode plate disposed to face each other at a predetermined interval over a predetermined distance; Stripe-shaped cathodes formed on the cathode plate; An insulating layer stacked to have holes formed at regular intervals on the cathodes and the anode plate exposed by the cathodes; Microtips formed on the cathode exposed by the holes of the insulating layer; Gates formed on the insulating layer to have openings corresponding to the holes on a stripe in a direction crossing the cathodes; Positive electrodes formed on the positive electrode plate in a stripe direction in parallel with the negative electrode; A phosphor layer coated on the anodes; High aspect ratio spacers having an aspect ratio of a predetermined value or more for maintaining a gap between the positive electrode plate and the negative electrode plate; And a side glass frame for sealing between the positive electrode plate and the negative electrode plate, wherein the field emission display device is driven by applying a strong electric field to emit electrons from the microtips according to the gap between the positive electrode plate and the negative electrode plate. A method, comprising: forming insulator patterns to fix the spacers on the positive electrode plate between the outer side of the utilization region in which the microtips are disposed inside the side frame; Forming grooves for fitting the spacers in the state in which the side glass frames having the frit applied to the upper and lower portions are pre-heated; And thermally firing the positive electrode plate and the negative electrode plate while the spacers are assembled to be fixed between the grooves of the side glass frame and the insulator pattern to melt the frits applied to the upper and lower parts of the side glass frame to bond the spacers. Sealing the edges of the positive electrode plate and the negative electrode plate; characterized in that it comprises a.

본 발명에 있어서, 상기 음극판 및 양극판을 1mm 이상의 간격을 갖도록 형성되고, 상기 고 종횡비 스페이서들은 유리 혹은 세라믹으로 형성되며, 상기 고 종횡비 스페이서들의 종횡비는 높이:폭이 10:1 이상이며, 상기 고 종횡비 스페이서들은 일정한 간격으로 상기 고 종횡비 스페이서의 두께 보다 굵은 원통 기둥 모양의 굵은 부분을 갖는 동시에 일정한 간격으로 높이 방향으로 요철부를 갖도록 형성되며, 상기 고 종횡비 스페이서들의 측면에는 전하가 축적되는 것을 방지하기 위한 금속 배선을 더 형성하는 것이 바람직하다.In the present invention, the negative electrode plate and the positive electrode plate is formed to have a gap of 1mm or more, the high aspect ratio spacers are formed of glass or ceramic, the aspect ratio of the high aspect ratio spacers is a height: width of 10: 1 or more, the high aspect ratio The spacers are formed to have a thick portion of a cylindrical columnar shape that is thicker than the thickness of the high aspect ratio spacer at regular intervals, and have concave-convex portions in the height direction at regular intervals, and metals to prevent charges from accumulating on the sides of the high aspect ratio spacers. It is preferable to form wiring further.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시 장치 및 그 제작 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a field emission display device employing a high aspect ratio spacer and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 개략적 구성을 보여주는 수직 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치는 서로 대향하는 음극판(1)과 양극 스크린판(11) 사이에 고 종횡비(high aspect ratio)를 갖는 스페이서(10)가 고정세의 화소(pixel)들 사이에 배치되어 고해상도의 화상을 표시하면서도 고진공 상태의 내부 공간을 유지할 수 있도록 두 전극판(1, 11) 사이의 간격을 유지하는 역할을하고 있다. 고정세 화소들은 음극판(1) 상에 스트라이프 상으로 형성된 음극(2) 라인들 상에 어레이 형태로 형성된 마이크로 팁(4)들과 이에 대응하여 양극판(11) 상에 스트라이프 상으로 형성된 양극(13) 라인들 상에 도포된 형광체(13)들에 의해 형성된다. 즉, 마이크로팁(2)들에서는 방출되는 전자들이 형광체(13)에 충돌함으로써 빛이 생성된다. 이러한 전자 방출을 위해서는 마이크로팁(4)들을 음극(2) 라인과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 배치된 게이트(7)들이 절연층(3) 상에 형성된다. 이 절연층(3)의 홀(6) 내에 마이크로팁(4)이 배치되고, 게이트(7)에는 이 홀(6)에 대응하는 개구부(8)가 형성되어 전자들이 방출될 수 있도록 한다.3 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a field emission display device employing a high aspect ratio spacer according to the present invention. As shown, the field emission display device employing the high aspect ratio spacer according to the present invention has a spacer 10 having a high aspect ratio between the anode plate 1 and the anode screen plate 11 facing each other. It is disposed between high-definition pixels to maintain the space between the two electrode plates 1 and 11 so as to display a high resolution image and maintain a high vacuum internal space. The high-definition pixels have micro tips 4 formed in an array form on lines of the cathode 2 formed in a stripe shape on the cathode plate 1, and correspondingly, anodes 13 formed in a stripe shape on the anode plate 11. It is formed by the phosphors 13 applied on the lines. That is, in the microtips 2, the emitted electrons collide with the phosphor 13, so that light is generated. For this electron emission, gates 7 are disposed on the insulating layer 3 in which the microtips 4 are arranged on a stripe in a direction intersecting the lines of the cathode 2. A microtip 4 is arranged in the hole 6 of the insulating layer 3, and an opening 8 corresponding to the hole 6 is formed in the gate 7 so that electrons can be emitted.

특히, 특징부인 스페이서(10)들은 도 4a에 도시된 바와 같이 배치된다. 즉, 스페이서(10)는 활용영역(active area) 즉 화소영역(19) 외곽의 양극판(11) 상에 형성된 측면 유리 프레임(side glass frame)(17)에 의해 도 4b에 도시된 바와 같이 고정된다. 도 4b는 도 3에서 A-A'라인 즉 도 4a에서 하나의 스페이서를 따라 절개한 부분의 단면도이다. 또한, 도 4c는 도 4a의 화소영역의 일부를 확대하여 나타내는 도면으로서 스페이서(10)의 배치관계를 보다 확실하게 보여준다. 이를 참조하면 스페이서(10)들은 전극들 사이에 배치됨을 명확히 알 수 있다.In particular, the spacers 10, which are the features, are arranged as shown in FIG. 4A. That is, the spacer 10 is fixed as shown in FIG. 4B by a side glass frame 17 formed on the anode plate 11 outside the active area, that is, the pixel area 19. . 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3, that is, along one spacer in FIG. 4A. FIG. 4C is an enlarged view of a part of the pixel region of FIG. 4A, showing the arrangement relationship of the spacer 10 more reliably. Referring to this, it can be clearly seen that the spacers 10 are disposed between the electrodes.

도 5는 본 발명의 전계 방출 표시장치에 채용된 스페이서들의 조립 형상을 나타내는 평면도이다. 도시된 바와 같이, 스페이서(10)는 가로 방향 뿐 만 아니라 세로 방향으로도 배치되는 교차 배치가 이루어져서 두 전극판(1, 11)의 내부 간격을 더욱 견고하게 유지한다. 그리고 스페이서(10)는 측면 유리 프레임(17)에 미리 열소성된 프릿(preglazed frit)(16)에 의해 고정된다.5 is a plan view illustrating an assembly shape of spacers employed in the field emission display of the present invention. As shown, the spacer 10 has a cross arrangement arranged not only in the horizontal direction but also in the vertical direction to more firmly maintain the internal spacing of the two electrode plates 1 and 11. The spacer 10 is then secured by a preglazed frit 16 to the side glass frame 17.

도 6은 본 발명의 전계 방출 표시장치에 채용된 스페이서들의 외형을 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 스페이서(10)의 측면에는 스페이서에 전하가 충전되는 것을 억제하기 위한 도전성 금속 전극(100)이 형성되어 있다.6 is a perspective view illustrating the external appearance of the spacers employed in the field emission display of the present invention. As shown in the drawing, a conductive metal electrode 100 is formed on the side surface of the spacer 10 for suppressing charge of the spacer.

도 7은 본 발명의 전계 방출 표시장치에 채용된 스페이서들을 조립하기 위하여 화소 영역 외곽의 양극판 상에 배치된 측면 유리 프레임(17)의 형상을 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 측면 유리 프레임(17)에는 스페이서(10)를 끼워 고정하기 위한 고정용 홈(18)이 형성되어 있고, 접착제로서 프릿(16)(preglazed frit)이 상하부에 미리 열소성되어 있다. 이와 같은 측면 유리 프레임(17)에 고정된 스페이서(10)들의 배치 모습이 도 8에 나타나 있다.FIG. 7 is a perspective view showing the shape of the side glass frame 17 disposed on the anode plate outside the pixel area in order to assemble spacers employed in the field emission display device of the present invention. As shown in the drawing, the side glass frame 17 is provided with a fixing groove 18 for sandwiching and fixing the spacer 10, and a frit 16 (preglazed frit) is pre-heated in the upper and lower portions as an adhesive. . The arrangement of the spacers 10 fixed to the side glass frame 17 is shown in FIG. 8.

도 9는 본 발명의 전계 방출 표시장치에 채용된 스페이서들이 교차 배치된 형상을 나타내는 사시도이다. 이 도면은 도 4a, 도 4c 및 도 5에서 스페이서들이 교차 조립된 부분을 상세하게 나타내고 있으며, 도 4c에 도시된 바와 같이, 스페이서(10)에는 일정한 개수의 화소 간격으로 원통형의 굵은 부위(10a)가 있어서 두 전극판의 간격 유지 강도를 높이고 있으며, 또한 스페이서(10)는 일정한 간격의 요철부가 형성된 구조를 갖는다. 이들 원통형 굵은 부위(10a)는 조립시 도 4a에 도시된 바와 같이 전극들이 형성되지 않는 부분이 교차하는 영역에 배치된다.9 is a perspective view illustrating a shape in which spacers employed in the field emission display device of the present invention are arranged crosswise. 4A, 4C, and 5, the spacers are cross-assembled in detail. As shown in FIG. 4C, the spacer 10 has a cylindrical thickened portion 10a at a predetermined number of pixel intervals. In order to increase the gap retention strength between the two electrode plates, the spacer 10 also has a structure in which the uneven portions are formed at regular intervals. These cylindrical coarse portions 10a are disposed at regions where the portions where the electrodes are not formed intersect as shown in FIG. 4A during assembly.

도 10은 본 발명의 전계 방출 표시장치에 채용되는 스페이서들이 조립되는 경우 스페이서의 내부 고정 방식을 나타내는 평면도이다. 도시된 바와 같이, 스페이서(10)는 조립시 내부의 양극 스크린 판(screen plate)(11) 위에 스페이서(10)의 좌우 이동을 억제시키는 절연체 패턴(20)이 형성되어 있어서 외각 측면 유리 프레임(17)의 움직임에 의한 스페이서의 휨 현상을 억제시킬 수 있다. 도 11은 이러한 스페이서의 내부 고정 패턴인 절연체 패턴(20)이 형성된 양극판의 평면도이고, 도 12는 내부 고정 패턴 즉 절연체 패턴(20)에 의해 스페이서(10)가 조립된 양극판(11)을 나타낸 평면도이며, 도 13은 내부 고정 패턴(20)에 의해 스페이서(10)이 조립된 형상을 보여주는 사시도이다.FIG. 10 is a plan view illustrating an internal fixing method of spacers when the spacers employed in the field emission display of the present invention are assembled. As shown in the drawing, the spacer 10 has an insulator pattern 20 formed on the anode screen plate 11 to restrain the left and right movement of the spacer 10 during assembly. It is possible to suppress the warpage of the spacer due to the movement of h). FIG. 11 is a plan view of a positive electrode plate on which an insulator pattern 20, which is an internal fixing pattern of the spacer, is formed, and FIG. 12 is a plan view of the positive electrode plate 11 assembled with the spacer 10 by an internal fixing pattern, that is, the insulator pattern 20. FIG. 13 is a perspective view illustrating a shape in which the spacer 10 is assembled by the internal fixing pattern 20.

이상과 같이 구성된 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 제조공정은 다음과 같다.The manufacturing process of the field emission display device employing the high aspect ratio spacer configured as described above is as follows.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 유리 기판(1) 위에 음극(2), 절연체층(3) 및 게이트용 크롬층(7)을 형성한다. 이 때, 음극(2) 및 게이트(7)는 중간에 절연체층(3)을 사이에 두고 서로 대향 직각이 되면서 x-y 매트릭스(matrix) 형상의 다수의 선전극 형태로 형성되게 된다.First, as shown in FIG. 3, the cathode 2, the insulator layer 3, and the gate chromium layer 7 are formed on the glass substrate 1. At this time, the cathode 2 and the gate 7 are formed in the form of a plurality of line electrodes having an x-y matrix shape while being perpendicular to each other with the insulator layer 3 interposed therebetween.

다음에, 감광성 물질인 포토레지스트를 사용하여 마이크로팁(4)이 형성될 부분에 원형의 개구부(8)을 패터닝(patterning)하여 마스크(미도시)를 형성한다. 이 때, 개구부(8)의 직경은 1.2㎛ 정도로 형성시킨다.Next, a circular opening 8 is patterned in the portion where the microtip 4 is to be formed using a photoresist as a photosensitive material to form a mask (not shown). At this time, the diameter of the opening part 8 is made about 1.2 micrometers.

다음에, 크롬층(7)의 개구부 패턴을 RIE(Reactive Ion Etching) 장비를 사용하여 건식 식각법으로 에칭한다. 크롬층(7)의 에칭 가스로서는 Cl2와 O2를 사용한다. 그리고 절연체층(3)의 홀(6)을 습식식각으로 형성한다.Next, the opening pattern of the chromium layer 7 is etched by dry etching using Reactive Ion Etching (RIE) equipment. Cl 2 and O 2 are used as the etching gas of the chromium layer 7. And the hole 6 of the insulator layer 3 is formed by wet etching.

다음에, 알루미늄을 사용하여 리프트-오프(lift-off)용 분리층(미도시)을 기판을 회전시키면서 전자빔 증착기로 기판 표면에서 전자빔이 일정각도(θ≤15。)를 갖도록 하여 경사층착을 수행하면서 게이트 홀의 직경이 0.2㎛ 정도로 줄어드는 두께가 될 때까지 증착시킨다.Next, while using the aluminum to rotate the substrate to lift-off separation layer (not shown) by the electron beam evaporator so that the electron beam at a constant angle (θ≤15 °) on the substrate surface is carried out inclined deposition While the gate hole diameter is reduced to about 0.2㎛ thickness is deposited.

다음에, 몰리브데늄 팁을 형성시키는 공정으로서 진공증착기 안에서 진공상태를 유지시킨 상태에서 전자빔 증착용 몰리브데늄 소스(source)를 사용하여 기판이 회전하는 상태에서 수직방향의 증착을 수행한다. 이와 같이 하면, 알루미늄의 분리층(미도시) 상에 불필요한 몰리브데늄층이 증착됨과 동시에 절연층(3)의 홀(6) 내부에 매우 예리한 선단을 갖는 몰리브데늄 팁(4)이 형성된다.Next, as a process of forming the molybdenum tip, the deposition in the vertical direction is performed while the substrate is rotated using the molybdenum source for electron beam deposition while the vacuum state is maintained in the vacuum evaporator. In this way, an unnecessary molybdenum layer is deposited on a separation layer (not shown) of aluminum, and at the same time, a molybdenum tip 4 having a very sharp tip is formed inside the hole 6 of the insulating layer 3. .

다음에, 알루미늄 분리층을 리프트 오프(lift-off) 공정을 사용하여 엣칭공정을 수행하면 전계방출용 마이크로 팁(4)이 집적된 음극판(1)의 제작이 완성된다.Next, when the aluminum separation layer is subjected to the etching process using a lift-off process, the fabrication of the negative electrode plate 1 in which the micro-tip 4 for field emission is integrated is completed.

그 다음 양극 스크린판(11)의 제작이 다음과 같이 이루어진다.Then, fabrication of the anode screen plate 11 is performed as follows.

먼저, 선전극 패턴의 양극(12)을 포토리소그래피 공정을 사용하여 형성한다. 양극 재료는 스크린 위에 형성되므로 투명한 재질이 사용되며 대표적인 물질로서는 인듐틴옥사이드(ITO)를 사용하고 있다. 양극 사이에 블랙 매트릭스(black matrix)를 형성시킨 다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 고정세 스페이서(10)가 고정되는 내부 스페이서 고정용 절연체층 패턴(20)을 스크린 프린팅(screen printing) 방식으로 형성한 후 레이저를 이용하여 70∼40㎛ 폭으로 트리밍(trimming)하여 형성시킨다.First, the anode 12 of the line electrode pattern is formed using a photolithography process. Since the anode material is formed on the screen, a transparent material is used, and indium tin oxide (ITO) is used as a representative material. After forming a black matrix between the anodes, as shown in FIG. 11, the insulator layer pattern 20 for fixing the inner spacers 10 to which the high-definition spacer 10 is fixed is screen-printed. After forming, it is formed by trimming the laser to a width of 70 to 40 μm using a laser.

다음에 양극판(11) 상에 CRT(cathode ray tube) 제조 공정에서 사용되는 슬러리(slurry) 공정을 사용하여 R(red), G(green), B(blue)의 칼라 형광체층(13)을 형성하여 스크린을 만든다.Next, a color phosphor layer 13 of R (red), G (green), and B (blue) is formed on the anode plate 11 using a slurry process used in a cathode ray tube (CRT) manufacturing process. To make the screen.

다음에, 양극판(11)의 활용 영역(active area) 외각에 스페이서(10)가 조립될 측면 유리 프레임(side glass frame)(17)을 도 12에 도시된 바와 같이 위치시킨다. 이 때 스페이서(10)를 도 13에 도시된 바와 같이 내부 스페이서 고정용 절연체 패턴(20)의 홈에 조립한 후에 측면 유리 프레임(side glass frame)(17)에 조립하고 도 7에 도시된 바와 같이 직사각형의 모서리 부분에 프릿 페이스트(frit paste)(16)로 고정시켜 건조하면 밀봉(sealing)을 위한 양극판(anode plate)이 완성된다. 여기서, 스페이서(10)의 숫자는 패널 대각 크기가 4인치 이상의 크기일 때 최소 약 7 line 정도로 약 10㎜ 간격으로 형성 한다. 이 때 스페이서(10)의 재질은 세락믹 또는 유리 재질로 구성되며 두께는 약 70∼40㎛ 정도로 제작한다.Next, a side glass frame 17 on which the spacer 10 is to be assembled is positioned outside the active area of the bipolar plate 11 as shown in FIG. 12. At this time, the spacer 10 is assembled into the groove of the internal spacer fixing insulator pattern 20 as shown in FIG. 13 and then assembled into the side glass frame 17 and as shown in FIG. Fixing with a frit paste 16 at the corners of the rectangle and drying, the anode plate for sealing is completed. Here, the numbers of the spacers 10 are formed at intervals of about 10 mm at least about 7 lines when the panel diagonal size is 4 inches or more. At this time, the material of the spacer 10 is made of a ceramic or glass material and the thickness is produced about 70 ~ 40㎛.

이렇게 제작된 전계 방출 어레이(field emitter array)들이 형성된 음극판(1)과 형광체 스크린이 형성된 유리 양극판(anode plate)(11)을 조립한 후 열용융 공정으로서 저융점 유리 분말(glass powder)을 사용하여 진공 용기를 구성하고 가열 배기 장치를 사용하여 전계 방출 표시소자의 내부를 고진공, 약 10-6∼10-7torr 까지 배기시킨다. 이 때 진공도 향상 및 표시소자 내부의 진공도 유지를 위하여 배기 공정중 약 320∼340℃ 정도까지 가열시키면서 표시소자 내부로부터 발생될 수 있는 각종 잔류 가스들을 방출시키면서 배기 공정을 수행한다.After assembling the negative electrode plate (1) on which the field emitter arrays are fabricated and the glass anode plate (11) on which the phosphor screen is formed, low melting point glass powder is used as a hot melting process. A vacuum vessel is constructed and the inside of the field emission display is evacuated to a high vacuum of about 10 −6 to 10 −7 torr using a heat exhaust device. At this time, in order to improve the degree of vacuum and maintain the degree of vacuum inside the display element, the exhaust process is performed while releasing various residual gases which may be generated from the inside of the display element while heating to about 320 to 340 ° C.

다음에, 표시 소자 내부가 10-6∼10-7torr 정도의 진공도에 도달되면 유리 배기관을 열융착시켜서 표시소자의 내부가 고진공 상태가 유지될 수 있도록 한 후에 추가적으로 표시소자 내부에 남아있는 잔류가스들을 흡착할 수 있는 Ba 게터막(getter film)을 고주파 유도 가열장치를 사용하여 표시소자 내부에플래슁(flashing)시켜서 형성시키게 되면 전계방출형 표시소자가 완성된다.Next, when the inside of the display element reaches a vacuum degree of about 10 -6 to 10 -7 torr, the residual heat remaining in the display element is additionally maintained after the glass exhaust pipe is thermally fused to maintain the high vacuum state of the inside of the display element. When a Ba getter film is formed by flashing the inside of the display device using a high frequency induction heating apparatus, the field emission display device is completed.

이상과 같이 제작된 전계방출형 표시소자를 구동시키기 위해서는 먼저 음극과 게이트 전극 간에 약 70V ∼100V 정도의 전압을 인가하고 음극(2)과 양극(anode)(12) 간에 약 3kV 정도의 전위차를 유지시키면 마이크로 팁(4)으로부터 전자들이 방출되어 진공영역을 통과하여 양극(12) 위의 형광체층(13)의 스크린에 충돌되면서 원하는 부분이 빛을 발하기 시작한다. 여기서, 음극, 게이트는 일정 간격 및 선폭을 갖는 선전극 형태로서 서로 절연체(3)를 사이에 두고 대향되어 마주보는 X-Y 매트릭스(matrix) 구조를 갖고 있으므로 선택된 영역만이 빛을 발하게 된다. 이 때 전계 방출 어레이(field emitter array)가 형성된 유리 음극판(1)과 형광체 스크린이 형성되어있는 양극판(anode plate)(11) 사이의 간격은 고정세 스페이서(10)에 의해서 일정 간격을 유지할수 있게되며, 이 때의 유지간격은 약 1㎜ 정도로 형성된다. 여기서, 마이크로 팁(4)에서 전자가 방출되기 시작하는 게이트 전극의 전압은 마이크로 팁(4)의 선단 직경이 약 ≤ 400Å 정도의 차이 및 게이트 전극에 형성되어 있는 개구부(8) 단면과 마이크로팁 선단과의 거리(약 0.5㎛)의 차이에 의해서 주로 결정되어 진다.In order to drive the field emission display device fabricated as described above, first, a voltage of about 70V to 100V is applied between the cathode and the gate electrode, and a potential difference of about 3kV is maintained between the cathode 2 and the anode 12. Then, electrons are emitted from the micro tip 4 and pass through the vacuum region to impinge on the screen of the phosphor layer 13 on the anode 12 to start emitting light. Here, the cathode and the gate are in the form of line electrodes having a predetermined interval and line width, and have a X-Y matrix structure facing each other with the insulator 3 interposed therebetween, so that only selected regions emit light. At this time, the distance between the glass cathode plate 1 on which the field emitter array is formed and the anode plate 11 on which the phosphor screen is formed may be maintained by the high-definition spacer 10. At this time, the holding interval is about 1 mm. Here, the voltage of the gate electrode from which the electrons start to be emitted from the micro tip 4 differs from the tip diameter of the micro tip 4 by about ≤ 400 kV and the cross section of the opening 8 formed in the gate electrode and the tip of the micro tip It is mainly determined by the difference between the distances (about 0.5 μm).

그리고 마이크로팁(4)으로부터의 전자방출에 의한 전류밀도의 균일성은 마이크로팁(4)의 선단 직경 및 게이트(7)의 개구부(8) 단면과 마이크로팁 선단과의 거리 차에 의해서 크게 좌우 되게 된다. 여기서 전자 방출 전류밀도의 균일성은 바로 양극(anode) 위의 형광체 스크린에서의 휘도차로서 나타나게 되므로 전자방출에 의한 전류밀도의 영역별 균일성 확보가 매우 중요한 요소로서 표시소자의 표시품질을좌우하게 된다. 또한 표시소자의 내구성 측면에서 신뢰성을 갖는 전계방출표시소자를 제작하기 위해서는 패널 내부가 고진공이 유지됨에 따른 외압이 작용하므로 충분한 강도를 갖는 스페이서의 설치가 매우 중요하다.The uniformity of the current density due to the electron emission from the microtip 4 is greatly influenced by the tip diameter of the microtip 4 and the distance difference between the end surface of the opening 8 of the gate 7 and the tip of the microtip. . Since the uniformity of electron emission current density is represented as the difference in luminance in the phosphor screen on the anode, it is very important to secure the uniformity of each region of the current density by electron emission. . In addition, in order to fabricate a field emission display device having reliability in terms of durability of the display device, it is very important to install a spacer having sufficient strength because an external pressure acts as a high vacuum is maintained inside the panel.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치는 일정한 간격으로 원통 기둥 모양의 굵은 부위를 갖는 고 종횡비의 스페이서를 스페이서 홀더가 아닌 측면 유리 프레임에 고정하여 배치하되 가로 방향 뿐 만 아니라 세로 방향으로도 배치한 구조를 가짐으로써 다음과 같은 장점을 갖는다.As described above, the field emission display device employing the high aspect ratio spacer according to the present invention is arranged by fixing a high aspect ratio spacer having a thick cylindrical columnar portion at regular intervals to the side glass frame instead of the spacer holder, As well as having a structure arranged in the vertical direction has the following advantages.

1. 고정세 FED를 제작하기 위해서는 진공영역 내부에서 화소(pixel)가 차지하는 부분을 넓혀야 하는데, 이 때 별도의 스페이서 홀더(spacer holder)를 사용하지 않음으로서, 동일한 표시 장치 크기에서도 화소 영역을 넓힐 수 있는 장점이 있다.1. In order to manufacture a high-definition FED, the area occupied by pixels within the vacuum area must be widened. In this case, the pixel area can be widened even in the same display device size by not using a separate spacer holder. There is an advantage.

2. FED 패널의 일부 어셈블리에 스페이서를 함께 조립하고 열처리에 의한 밀봉(thermal sealing)을 수행하므로 별도의 스페이서 고정 공정이 불필요하다.2. Since spacers are assembled together in some assemblies of the FED panel and thermal sealing is performed, a separate spacer fixing process is unnecessary.

3. 스페이서 고정을 위한 별도의 접착제를 사용하지 않으므로서 접착제에 의한 아웃개싱(out gassing)이 없으므로 FED 패널 내부의 진공도 유지가 가능하여 패널의 수명을 충분히 확보할 수 있다.3. Since there is no outgassing by adhesive without using adhesive for fixing the spacer, vacuum inside FED panel can be maintained and enough life of panel can be secured.

4. 스페이서 중간 중간에 원통형상의 기둥구조를 가짐으로서 스페이서 두께가 80㎛ 이하의 고정세 스페이서를 형성하더라도 스페이서에서의 휨 현상을 극복할수 있다.4. By having a cylindrical columnar structure in the middle of the spacer, even if a high-definition spacer having a spacer thickness of 80 μm or less is formed, the warpage phenomenon in the spacer can be overcome.

5. 별도의 스페이서 홀더를 사용하지 않으므로 FED 제작 비용을 줄일 수 있다.5. It can reduce the cost of manufacturing FED by not using a separate spacer holder.

6. 스페이서 조립시 내부의 스크린 판(screen plate) 위에 스페이서의 좌우 이동을 억제시키는 절연체 패턴이 형성되어 있으므로 외각 측면 유리 프레임의 움직임에 의한 스페이서의 휨 현상을 억제할 수 있다.6. When the spacer is assembled, an insulator pattern is formed on the inner screen plate to suppress the left and right movement of the spacer, so that the bending of the spacer due to the movement of the outer side glass frame can be suppressed.

Claims (17)

소정 거리 이상의 일정한 간격으로 서로 대향되게 배치된 양극판 및 음극판;A positive electrode plate and a negative electrode plate disposed to face each other at regular intervals of a predetermined distance or more; 상기 음극판에 형성된 스트라이프상의 음극들;Stripe-shaped cathodes formed on the cathode plate; 상기 음극들과 상기 음극들에 의해 노출된 상기 음극판 상에 일정한 간격으로 형성된 홀들을 갖도록 적층된 절연층;An insulating layer stacked to have holes formed at regular intervals on the cathodes and the anode plate exposed by the cathodes; 상기 절연층의 홀들에 의해 노출된 음극 상에 형성된 마이크로팁들;Microtips formed on the cathode exposed by the holes of the insulating layer; 상기 절연층 상에 상기 음극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 상기 홀들에 대응하는 개구부를 갖도록 형성된 게이트들;Gates formed on the insulating layer to have openings corresponding to the holes on a stripe in a direction crossing the cathodes; 상기 양극판 상에 상기 음극과 나란한 방향의 스트라이프 상으로 형성된 양극들;Positive electrodes formed on the positive electrode plate in a stripe direction in parallel with the negative electrode; 상기 양극들 상에 도포된 형광체층;A phosphor layer coated on the anodes; 상기 양극판과 음극판 사이의 간격을 유지하기 위한 소정값 이상의 종횡비를 갖는 고 종횡비 스페이서들; 및High aspect ratio spacers having an aspect ratio of a predetermined value or more for maintaining a gap between the positive electrode plate and the negative electrode plate; And 상기 양극판과 음극판 사이를 밀봉하는 측면 프레임;을 구비하고, 상기 양극판 및 음극판의 간격에 따라 상기 마이크로팁들에서 전자를 방출할 수 있도록 하는 강전계를 인가하여 구동하는 전계 방출 표시소자에 있어서,In the field emission display device having a; side frame for sealing between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and driven by applying a strong electric field to emit electrons from the microtips in accordance with the gap between the positive electrode plate and the negative electrode plate, 상기 측면 프레임들에 상기 스페이서들을 끼우기 위한 홈들에 형성되고,상기 측면 프레임의 내측에서 상기 마이크로팁들이 배치된 활용 영역 외측 사이의 상기 양극판 상에 상기 스페이서들을 고정시키기 위하여 절연체 패턴들이 형성되어 상기 스페이서들이 상기 측면 플레임의 홈 및 상기 절연체 패턴 사이에 끼워진 상태로 고정된 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.Insulation patterns are formed in grooves for fitting the spacers to the side frames, and insulator patterns are formed on the positive electrode plate between the outer side of the utilization region in which the microtips are disposed inside the side frame. And a high aspect ratio spacer, which is fixed between the groove of the side frame and the insulator pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 양극판, 음극판 및 측면 프레임은 각각 유리로 형성되고, 상기 유리 프레임의 상하부에 도포된 프릿 분말에 의해 상기 음극판 및 양극판의 가장자리가 용융접합되어 밀봉되는 동시에 상기 고 종횡비 스페이서들이 상기 측면 유리 프레임의 홈들에 끼워진 상태에서 용융 접합되는 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.The positive plate, the negative plate and the side frame are each formed of glass, and the edges of the negative plate and the positive plate are melt-bonded and sealed by frit powder applied to upper and lower portions of the glass frame, and the high aspect ratio spacers are grooves of the side glass frame. A field emission display device employing a high aspect ratio spacer, characterized in that they are melt bonded in a state where they are sandwiched between the layers. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 음극판 및 양극판을 1mm 이상의 간격을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.A field emission display device employing a high aspect ratio spacer, wherein the cathode plate and the anode plate are formed to have a spacing of 1 mm or more. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고 종횡비 스페이서들은 유리 혹은 세라믹으로 형성된 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.The high aspect ratio spacer of claim 1, wherein the high aspect ratio spacer is formed of glass or ceramic. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고 종횡비 스페이서들의 종횡비는 높이:폭이 10:1 이상인 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.The aspect ratio of the high aspect ratio spacer is a height: width of 10: 1 or more field emission display device employing a high aspect ratio spacer, characterized in that. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고 종횡비 스페이서들은 상기 양극들이 형성되지 않은 블랙 매트릭스 영역 상에 상기 양극들과 나란한 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.And the high aspect ratio spacers are arranged in parallel with the anodes on a black matrix region where the anodes are not formed. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 고 종횡비 스페이서들은 상기 게이트들이 형성되지 않은 절연층 상에 상기 게이트들과 나란한 방향으로 더 배치된 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.And the high aspect ratio spacers are further disposed in parallel with the gates on an insulating layer on which the gates are not formed. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고 종횡비 스페이서들은 일정한 간격으로 상기 고 종횡비 스페이서의두께 보다 굵은 원통 기둥 모양의 굵은 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.And the high aspect ratio spacers having a thicker cylindrical columnar portion thicker than the thickness of the high aspect ratio spacers at regular intervals. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고 종횡비 스페이서들은 일정한 간격으로 높이 방향으로 요철부를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.And the high aspect ratio spacers are formed to have concave-convex portions in the height direction at regular intervals. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고 종횡비 스페이서들의 측면에는 전하가 축적되는 것을 방지하기 위한 금속 배선이 더 형성된 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치.And sidewalls of the high aspect ratio spacers further formed with metal wirings to prevent charge accumulation. 소정 거리 이상의 일정한 간격으로 서로 대향되게 배치된 유리 양극판 및 유리 음극판;A glass positive electrode plate and a glass negative electrode plate disposed to face each other at regular intervals of a predetermined distance or more; 상기 음극판에 형성된 스트라이프상의 음극들;Stripe-shaped cathodes formed on the cathode plate; 상기 음극들과 상기 음극들에 의해 노출된 상기 음극판 상에 일정한 간격으로 형성된 홀들을 갖도록 적층된 절연층;An insulating layer stacked to have holes formed at regular intervals on the cathodes and the anode plate exposed by the cathodes; 상기 절연층의 홀들에 의해 노출된 음극 상에 형성된 마이크로팁들;Microtips formed on the cathode exposed by the holes of the insulating layer; 상기 절연층 상에 상기 음극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 상기 홀들에 대응하는 개구부를 갖도록 형성된 게이트들;Gates formed on the insulating layer to have openings corresponding to the holes on a stripe in a direction crossing the cathodes; 상기 양극판 상에 상기 음극과 나란한 방향의 스트라이프 상으로 형성된 양극들;Positive electrodes formed on the positive electrode plate in a stripe direction in parallel with the negative electrode; 상기 양극들 상에 도포된 형광체층;A phosphor layer coated on the anodes; 상기 양극판과 음극판 사이의 간격을 유지하기 위한 소정값 이상의 종횡비를 갖는 고 종횡비 스페이서들; 및High aspect ratio spacers having an aspect ratio of a predetermined value or more for maintaining a gap between the positive electrode plate and the negative electrode plate; And 상기 양극판과 음극판 사이를 밀봉하는 측면 유리 프레임;을 구비하고, 상기 양극판 및 음극판의 간격에 따라 상기 마이크로팁들에서 전자를 방출할 수 있도록 하는 강전계를 인가하여 구동하는 전계 방출 표시소자를 제작하는 방법에 있어서,And a side glass frame sealing between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and manufacturing a field emission display device driven by applying a strong electric field to emit electrons from the microtips according to the distance between the positive electrode plate and the negative electrode plate. In the method, 상기 측면 프레임의 내측에서 상기 마이크로팁들이 배치된 활용 영역 외측 사이의 상기 양극판 상에 상기 스페이서들을 고정시키기 위하여 절연체 패턴들을 형성하는 단계;Forming insulator patterns on the positive electrode plate between the outer side of the utilization region in which the microtips are disposed inside the side frame; 상하부에 프릿이 도포된 상기 측면 유리 프레임들이 사전에 열소성된 상태에서 상기 스페이서들을 끼우기 위한 홈들을 형성하는 단계; 및Forming grooves for fitting the spacers in the state in which the side glass frames having the frit applied to the upper and lower portions are pre-heated; And 상기 스페이서들이 상기 측면 유리 프레임의 홈 및 상기 절연체 패턴 사이에 고정되도록 조립된 상태에서 상기 양극판 및 음극판을 열소성하여 상기 측면 유리 프레임의 상하부에 도포된 프릿들을 용융시켜 상기 스페이서들을 접합시키는 동시에 상기 양극판 및 음극판의 가장자리를 밀봉하는 단계;를While the spacers are assembled to be fixed between the grooves of the side glass frame and the insulator pattern, the positive and negative plates are thermally fired to melt the frits applied to the upper and lower parts of the side glass frame to bond the spacers. And sealing an edge of the negative electrode plate. 포함하는 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 제작 방법.A method of manufacturing a field emission display device employing a high aspect ratio spacer, comprising: 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 음극판 및 양극판을 1mm 이상의 간격을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 제작 방법.A method of manufacturing a field emission display device employing a high aspect ratio spacer, wherein the cathode plate and the anode plate are formed to have a spacing of 1 mm or more. 제11항 또는 제12항에 있어서,The method according to claim 11 or 12, wherein 상기 고 종횡비 스페이서들은 유리 혹은 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 제작 방법.And the high aspect ratio spacers are made of glass or ceramic. 제11항 또는 제12항에 있어서,The method according to claim 11 or 12, wherein 상기 고 종횡비 스페이서들의 종횡비는 높이:폭이 10:1 이상인 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 제작 방법.The aspect ratio of the high aspect ratio spacers is a height: width of 10: 1 or more method of manufacturing a field emission display employing a high aspect ratio spacer. 제11항 또는 제12항에 있어서,The method according to claim 11 or 12, wherein 상기 고 종횡비 스페이서들은 일정한 간격으로 상기 고 종횡비 스페이서의 두께 보다 굵은 원통 기둥 모양의 굵은 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 제작 방법.And the high aspect ratio spacers have a cylindrical columnar thick portion that is thicker than the thickness of the high aspect ratio spacers at regular intervals. 제11항 또는 제12항에 있어서,The method according to claim 11 or 12, wherein 상기 고 종횡비 스페이서들은 일정한 간격으로 높이 방향으로 요철부를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 제작 방법.And the high aspect ratio spacers are formed to have concave-convex portions in a height direction at regular intervals. 제11항 또는 제12항에 있어서,The method according to claim 11 or 12, wherein 상기 고 종횡비 스페이서들의 측면에는 전하가 축적되는 것을 방지하기 위한 금속 배선을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 고 종횡비 스페이서를 채용한 전계 방출 표시장치의 제작 방법.And forming metal wirings on the side surfaces of the high aspect ratio spacers to prevent charge from accumulating.
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