KR20080047771A - 발광 장치와 이의 제조 방법 - Google Patents

발광 장치와 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절연층 하부에 위치하는 전극의 패드부 구조를 개선한 발광 장치와 이 발광 장치의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 발광 장치의 제조 방법은, 기판 위에 기판의 일 방향을 따라 유효부와 주 패드부를 구비하는 제1 전극을 형성하고, 주 패드부의 적어도 일부를 노출시키면서 기판 위에 절연층을 형성하고, 기판 전체에 제2 전극층을 형성하고, 제2 전극층을 패터닝하여 제1 전극과 교차하는 제2 전극의 유효부와 패드부를 형성함과 동시에 주 패드부 위로 주 패드부와 접촉하는 보조 패드부를 형성하는 단계들을 포함한다.
패드부, 주전극층, 보조전극층, 보조패드부, 절연층, 유전층, 주사전극, 데이터전극, 전자방출부

Description

발광 장치와 이의 제조 방법 {LIGHT EMISSION DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE LIGHT EMISSION DEVICE}
도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치에서 유효 영역 내부를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치에서 유효 영역 내부를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 장치에서 유효 영역 내부를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시한 제1 전극과 제2 전극의 부분 평면도이다.
본 발명은 발광 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절연층 하부에 위치하는 전극의 패드부 구조를 개선한 발광 장치와 이 발광 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
외부에서 볼 때 광이 출사된다는 것을 인식할 수 있는 모든 장치를 발광 장치라 하면, 전면 기판에 형광층과 애노드 전극을 형성하고, 후면 기판에 전자 방출부와 구동 전극들을 형성한 발광 장치가 있다. 이 발광 장치는 전자 방출부에서 방출된 전자들로 형광층을 여기시켜 가시광을 방출시킨다.
상기 구동 전극들은 절연층을 사이에 두고 위치하면서 서로 교차하는 주사 전극들과 데이터 전극들로 이루어진다. 주사 전극들과 데이터 전극들은 그 일단이 후면 기판의 가장자리로 연장되어 각자의 회로보드 어셈블리와 접속하기 위한 전극 패드부를 형성한다.
상기 후면 기판의 크기에 대비해서 최대 크기의 발광면을 제작하기 위해서는 후면 기판의 최외곽 부위까지 전극 패드부를 형성해야 한다. 그리고 주사 전극들과 데이터 전극들 가운데 편의상 절연층 하부에 위치하는 전극을 하부 전극이라 하고, 절연층 상부에 위치하는 전극을 상부 전극이라 하면, 하부 전극 패드부는 절연층으로 덮이는 일이 없어야 한다.
그런데 후면 기판 위에 하부 전극을 형성한 다음 절연층을 형성하는 과정에서 절연층 성막 장비의 정렬 능력에 따라 하부 전극 패드부 위로 절연층이 침범할 수 있다. 이 경우 하부 전극 패드부의 노출 면적이 감소하여 하부 전극 패드부와 가요성 인쇄회로(FPC)를 접합할 때 접촉 불량이 발생할 수 있다.
상기 문제를 해소하기 위해 절연층 형성 후 하부 전극 패드부 위로 침범한 절연층 부위를 식각으로 제거하는 과정을 적용할 수 있다. 그러나, 이 경우 절연층 식각액의 노출 시간에 따라 하부 전극 패드부가 손상될 위험이 있다.
한편, 절연층 위에 상부 전극층을 형성하고 이를 식각액으로 패터닝하여 상부 전극을 형성하는 과정에서, 상부 전극층이 하부 전극 패드부와 같은 물질로 형성되거나, 하부 전극 패드부 식각이 가능한 식각액으로 상부 전극층을 패터닝하는 경우, 절연층 바깥으로 노출된 하부 전극 패드부가 상부 전극층과 함께 식각되는 패턴 불량이 발생할 수 있다.
따라서 본 발명은 절연층 침범에 의한 하부 전극 패드부와 가요성 인쇄회로(FPC)의 접촉 불량과, 후속 공정에서 하부 전극 패드부가 손상되는 것을 억제할 수 있는 발광 장치와 이 발광 장치의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 발광 장치의 제조 방법은, 기판 위에 기판의 일 방향을 따라 유효부와 주 패드부를 구비하는 제1 전극을 형성하고, 주 패드부의 적어도 일부를 노출시키면서 기판 위에 절연층을 형성하고, 기판 전체에 제2 전극층을 형성하고, 제2 전극층을 패터닝하여 제1 전극과 교차하는 제2 전극의 유효부와 패드부를 형성함과 동시에 주 패드부 위로 주 패드부와 접촉하는 보조 패드부를 형성하는 단계들을 포함한다.
보조 패드부는 주 패드부보다 크게 형성할 수 있다. 주 패드부는 주 전극층과, 주 전극층을 덮는 보조 전극층을 포함할 수 있으며, 보조 전극층은 주 전극층보다 크게 형성할 수 있다. 주 전극층은 투명 도전층으로 형성할 수 있고, 보조 전극층은 크롬 및 크롬/알루미늄/크롬 중 어느 하나로 형성할 수 있다. 제2 전극층은 크롬, 몰리브덴 및 크롬/알루미늄/크롬 중 어느 하나로 형성할 수 있다.
상기 발광 장치의 제조 방법은, 보조 패드부의 적어도 일부를 노출시키면서 기판 위에 추가 절연층을 형성하고, 기판 전체에 제3 전극층을 형성하고, 제3 전극층을 패터닝하여 추가 절연층 위에 제3 전극을 형성함과 동시에 보조 패드부 위로 보조 패드부와 접촉하는 추가 보조 패드부를 형성하는 단계들을 더욱 포함할 수 있다. 추가 보조 패드부는 보조 패드부보다 크게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 발광 장치는, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 중 어느 일 기판의 내면에 위치하며 이 기판의 가장자리에 위치하는 패드부를 포함하는 제1 전극과, 절연층을 사이에 두고 제1 전극 상부에 위치하고 제1 전극과 교차하는 제2 전극과, 제1 기판과 제2 기판 중 다른 일 기판의 내면에 위치하는 형광층을 포함한다. 이때 제1 전극의 패드부는 주 패드부와, 주 패드부의 일부와 접촉하면서 주 패드부 상부에 위치하며 제2 전극과 같은 물질로 형성되는 보조 패드부를 포함한다.
보조 패드부는 주 패드부보다 큰 면적을 가질 수 있다. 주 패드부는 주 전극층과, 주 전극층을 덮는 보조 전극층을 포함할 수 있으며, 보조 전극층이 주 전극층보다 큰 면적을 가질 수 있다. 주 전극층은 투명 도전층으로 형성될 수 있고, 보 조 전극층은 크롬 및 크롬/알루미늄/크롬 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 발광 장치는 제2 전극 상부에 위치하는 추가 절연층과, 추가 절연층 위에 형성되는 제3 전극과, 보조 패드부 위에 형성되고 보조 패드부보다 큰 면적을 가지며 제3 전극과 같은 물질로 형성되는 추가 보조 패드부를 더욱 포함할 수 있다.
상기 발광 장치는 제1 전극과 제2 전극의 교차 영역마다 제1 전극에 위치하는 전자 방출부들과, 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극을 더욱 포함할 수 있다. 형광층은 백색광을 방출할 수 있으며, 제1 기판과 제2 기판은 5 내지 20mm의 간격을 두고 위치할 수 있다. 그리고 애노드 전극은 10 내지 15kV의 애노드 전압을 인가받을 수 있다. 다른 한편으로, 형광층은 적색과 녹색 및 청색 형광층들을 포함할 수 있으며, 형광층들 사이에 흑색층이 위치할 수 있다.
상기 발광 장치는 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치하여 복수의 방전셀들을 구획하는 격벽과, 방전셀들에 충진되는 방전 가스를 더욱 포함할 수 있다. 제1 전극은 제1 기판과 제2 기판의 일 방향과 나란하게 위치하는 버스 전극과, 버스 전극으로부터 각 방전셀의 중심을 향해 돌출 형성되는 투명 전극을 포함할 수 있으며, 제2 전극은 제1 기판과 제2 기판의 다른 일 방향과 나란하게 위치하는 버스 전극과, 버스 전극으로부터 각 방전셀의 중심을 향해 돌출 형성되는 투명 전극을 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에서, 발광 장치는 외부에서 볼 때 광이 출사된다는 것을 인식할 수 있는 모든 장치를 포함한다. 따라서 기호, 문자, 숫자 및 영상을 표시하여 정보를 전달하는 모든 디스플레이 장치도 발광 장치에 포함된다. 또한 발광 장치는 수광형(passive type) 표시 패널에 광을 제공하는 광원으로도 이용될 수 있다.
도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 1a와 도 1b를 참고하면, 기판(10) 위에 제1 전극층을 형성하고 이를 패터닝하여 기판(10)의 일 방향(도면에 표기된 y축 방향)을 따라 제1 전극들(12)을 형성한다. 기판(10)은 실제 가시광 방출에 기여하게 될 유효 영역과, 유효 영역 외측의 비유효 영역으로 구분지을 수 있다. 그리고 각각의 제1 전극(12)은 유효 영역에 위치하는 유효부(121)와, 비유효 영역에서 기판(10)의 가장자리를 따라 위치하는 주 패드부(122)로 이루어진다.
주 패드부(122)는 유효부(121)보다 작은 전극 피치를 가질 수 있으며, 이를 위해 유효부(121)와 주 패드부(122) 사이에 사선 모양의 연결부(123)가 위치할 수 있다. 연결부(123) 또한 비유효 영역에 위치한다. 유효부(121)는 주 패드부(122)와 같은 폭으로 형성되거나, 주 패드부(122)보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. 도면에서는 첫 번째 경우를 도시하였다.
도 1c와 도 1d를 참고하면, 주 패드부(122)의 적어도 일부를 노출시키면서 기판(10) 위에 절연 물질을 소정 두께로 도포하여 절연층(14)을 형성한다. 절연층(14)은 화학기상증착(CVD)법을 통해 대략 1㎛ 이하의 두께로 형성하거나, 스크린 인쇄와 건조 및 소성 과정을 거쳐 대략 2 내지 3㎛의 두께로 형성할 수 있다.
절연층(14)은 주 패드부(122) 전체를 노출시키도록 절연층(14) 끝단이 유효부(121)를 향한 주 패드부(122)의 일단과 정렬되는 것이 바람직하다. 그러나 절연층(14) 성막 장비의 정렬 능력이 부족한 경우 도 1c에 도시한 바와 같이 절연층(14)이 주 패드부(122)의 일부를 침범하여 그 위에 형성될 수 있다. 이 경우 절연층(14)이 주 패드부(122)와 가요성 인쇄회로(FPC)의 접촉 면적을 감소시켜 접촉 불량을 유발하게 된다.
도 1e와 도 1f를 참고하면, 기판(10) 전체에 도전 물질을 도포하여 제2 전극층(16)을 형성한다. 제2 전극층(16)은 기판(10)의 유효 영역과 비유효 영역 모두에 위치하며, 절연층(14) 뿐만 아니라 제1 전극(12)의 주 패드부들(122) 전체를 덮는다. 제2 전극층(16)은 크롬, 몰리브덴, 크롬/알루미늄/크롬 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
도 1g와 도 1h를 참고하면, 제2 전극층(16)을 패터닝하여 제2 전극들(18)의 유효부(181)와 패드부(182)를 형성함과 아울러 주 패드부(122) 위로 보조 패드부(183)를 형성한다. 제2 전극 유효부(181)는 제1 전극 유효부(121)와 교차할 수 있으며, 제2 전극 패드부(182)는 기판(10)의 가장자리를 따라 나란히 위치한다. 보조 패드부(183)는 제2 전극 유효부(181)와 단락되지 않도록 제2 전극 유효부(181) 와 소정의 거리를 두고 이격되고, 절연층(14) 바깥으로 노출된 주 패드부(122)를 덮으면서 절연층(14)의 윗면 일부와 측면 및 기판 윗면에 걸쳐 형성된다.
보조 패드부(183)는 주 패드부(122)와 접촉하며 주 패드부(122)와 함께 제1 전극 패드부(124)를 구성한다. 즉 제1 전극 패드부(124)는 주 패드부(122)와, 주 패드부(122)의 일부와 접촉하면서 주 패드부(122) 상부에 위치하고 제2 전극(18)과 같은 물질로 형성되는 보조 패드부(183)로 이루어지며, 주 패드부(122)와 보조 패드부(183) 사이 일부에 절연층(14)이 위치한다.
보조 패드부(183)는 도시하지 않은 제1 전극용 가요성 인쇄회로(FPC)와 접합되어 이를 통해 구동 전압을 인가받고, 인가된 구동 전압은 주 패드부(122)를 통해 제1 전극 유효부(121)에 전달된다. 이와 같이 보조 패드부(183)는 제2 전극(18)과 같은 물질로 형성되고 제2 전극(18)과 동시에 패터닝되지만, 주 패드부(122) 위에 형성되어 제2 전극(18)이 아닌 제1 전극 패드부(124)로 기능한다.
보조 패드부(183)는 가요성 인쇄회로(FPC)와의 접촉 면적을 확대시켜 접촉 불량을 억제하는 기능을 가지며, 바람직하게 주 패드부(122)보다 큰 면적을 갖도록 형성된다. 즉 보조 패드부(183)는 길이 방향(도면에 표기된 y축 방향)을 따라 주 패드부(122)보다 큰 길이로 형성되고, 폭 방향(도면에 표기된 x축 방향)을 따라 주 패드부(122)보다 큰 폭으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 제2 전극(18)이 제1 전극(12)과 동일한 물질로 형성되거나 주 패드부(122) 식각이 가능한 식각액으로 제2 전극층(16)을 패터닝하는 경우에 있어서도 전술한 보조 패드부(183) 형성을 통해 제2 전극(18)을 패터닝하는 과정에서 주 패드부(122)가 손상되는 패턴 불량을 방지할 수 있다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 2a와 도 2b를 참고하면, 본 실시예에서 제1 전극(12)의 주 패드부(122') 형성은 투명 도전층으로 이루어진 주 전극층(125)을 형성하는 단계와, 주 전극층(125) 위에 주 전극층(125)보다 저항이 낮은 금속으로 이루어진 보조 전극층(126)을 형성하는 단계로 이루어진다.
보조 전극층(126)은 주 전극층(125)보다 큰 면적으로 형성될 수 있으며, 제1 전극(12)의 라인 저항을 낮추어 전압 강하를 억제하는 기능을 가진다. 투명 도전층(125)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있고, 보조 전극층(126)은 크롬, 몰리브덴, 크롬/알루미늄/크롬 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
그리고 보조 패드부(183')는 보조 전극층(126) 전체를 덮을 수 있도록 보조 전극층(126)보다 큰 면적으로 형성할 수 있다. 이 경우 보조 패드부(183')가 후속 공정에서 보조 전극층(126)이 현상액에 노출되는 것을 방지하여 제1 전극 패드부(124'), 특히 보조 전극층(126)의 알루미늄막에서 배터리 현상이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다. 아래에서는 편의상 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하는 절연층을 제1 절연층이라 하고, 보조 패드부를 제1 보조 패드부라 명칭한다.
본 실시예에 따른 발광 장치의 제조 방법은 도 3a에 도시한 바와 같이 제1 보조 패드부(183)의 적어도 일부를 노출시키면서 제1 절연층(14)과 제2 전극들(18) 위에 제2 절연층(20)을 형성하고, 기판(10) 전체에 제3 전극층(22)을 형성한 다음, 도 3b에 도시한 바와 같이 제3 전극층(22)을 패터닝하여 제2 절연층(20) 위에 제3 전극(241)을 형성함과 아울러 제1 보조 패드부(183) 위로 제2 보조 패드부(242)를 형성하는 단계들을 더욱 포함한다.
제3 전극(241)은 유효 영역 전체에 형성될 수 있으며, 제2 보조 패드부(242)는 제3 전극(241)과 단락되지 않도록 제3 전극(241)과 소정의 거리를 두고 이격된다. 제3 전극(241)과 제2 보조 패드부(242)는 크롬 또는 몰리브덴으로 형성될 수 있다. 제2 보조 패드부(242)는 제1 보조 패드부(183)와 접촉하며 제1 보조 패드부(183) 및 주 패드부(122)와 함께 제1 전극 패드부(124")를 구성한다.
즉 본 실시예에서 제1 전극 패드부(124")는 주 패드부(122)와, 주 패드부(122) 상부에 위치하고 제2 전극(18)과 같은 물질로 형성되는 제1 보조 패드부(183)와, 제1 보조 패드부(183)와 접촉하면서 제1 보조 패드부(183) 상부에 위치하고 제3 전극(241)과 같은 물질로 형성되는 제2 보조 패드부(242)로 이루어진다. 이때 제1 보조 패드부(183)와 제2 보조 패드부(242) 사이 일부에 제2 절연층(20)이 위치한다.
제2 보조 패드부(242)를 형성할 때에는 제1 보조 패드부(183) 전체를 덮을 수 있도록 제1 보조 패드부(183)보다 큰 면적으로 형성할 수 있다. 이 경우 전술한 바와 같이 제2 보조 패드부(242)가 후속 공정에서 제1 보조 패드부(183) 또는 주 패드부(122)의 보조 전극층(도시하지 않음)이 현상액에 노출되는 것을 방지하여 배터리 현상이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
전술한 방법을 통해 구동 전극들(12, 18, 241)과 제1 전극 패드부(124, 124', 124")를 형성하는 발광 장치는 수광형(passive type) 표시 패널에 백색광을 제공하는 광원으로 사용되거나, 적색과 녹색 및 청색 형광층들을 구비하여 자체적으로 영상을 표시할 수 있다. 도 4 내지 도 7을 참고하여 상기 방법을 통해 제1 전극 패드부를 형성할 수 있는 발광 장치의 여러 실시예들에 대해 설명한다.
도 4는 광원으로 사용되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치에서 유효 영역 내부를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 4를 참고하면, 본 실시예의 발광 장치(30)는 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 기판(32) 및 제2 기판(34)과, 제1 기판(32)과 제2 기판(34) 사이에 배치되어 두 기판을 접합시키는 밀봉 부재(도시하지 않음)로 이루어진 진공 용기를 포함한다. 진공 용기 내부는 대략 10-6 Torr의 진공도를 유지한다. 제1 기판(32) 내면의 유효 영역에는 전자 방출 유닛(36)이 위치하고, 제2 기판(34) 내면의 유효 영역에는 가시광 방출을 위한 발광 유닛(38)이 위치한다.
전자 방출 유닛(36)은 절연층(14)을 사이에 두고 위치하며 서로 교차하는 제1 전극들(12) 및 제2 전극들(18)과, 제1 전극들(12)과 제2 전극들(18)의 교차 영역마다 제1 전극들(12)에 형성되는 전자 방출부들(40)을 포함한다. 절연층(14)과 제2 전극들(18)은 각 전자 방출부(40)에 대응하는 개구부(141, 184)를 형성하여 제2 기 판(34)을 향해 전자 방출부(40)를 노출시킨다. 여기서 언급한 제1 전극들(12)과 제2 전극들(18)은 유효부를 의미한다.
전자 방출부(40)가 위치하는 제1 전극(12)이 전자 방출부(40)에 전류를 공급하는 캐소드 전극이 되고, 제2 전극(18)이 캐소드 전극과의 전압 차에 의해 전계를 형성하여 전자 방출을 유도하는 게이트 전극이 된다. 그리고 제1 전극들(12)과 제2 전극들(18) 중 어느 한 전극들이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극으로 기능하고, 다른 한 전극들이 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극으로 기능한다.
전자 방출부(40)는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(40)는 일례로 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, 훌러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함할 수 있다. 다른 한편으로, 전자 방출부는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물로 이루어질 수 있다.
전술한 구조에서 제1 전극들(12)과 제2 전극들(18)의 교차 영역 하나가 발광 장치(30)의 한 화소 영역에 대응하거나, 2개 이상의 교차 영역이 발광 장치(30)의 한 화소 영역에 대응할 수 있다. 두 번째 경우 하나의 화소 영역에 위치하는 2개 이상의 제1 전극들(12) 및/또는 제2 전극들(18)은 서로 전기적으로 연결되어 동일한 구동 전압을 인가받는다.
다음으로, 발광 유닛(38)은 형광층(42)과, 형광층(42)의 일면에 위치하는 애 노드 전극(44)을 포함한다. 형광층(42)은 적색과 녹색 및 청색 형광체가 혼합되어 백색광을 방출하는 혼합 형광체로 이루어질 수 있으며, 제2 기판(34)의 유효 영역 전체에 형성되거나, 화소 영역마다 소정의 패턴으로 분리되어 위치할 수 있다.
애노드 전극(44)은 형광층(42) 표면을 덮는 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어질 수 있다. 애노드 전극(44)은 전자빔을 끌어당기는 가속 전극으로서 고전압을 인가받아 형광층(42)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(42)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(32)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(34) 측으로 반사시켜 발광면의 휘도를 높인다.
그리고 제1 기판(32)과 제2 기판(34) 사이에는 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고 두 기판(32, 34)의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서들(46)이 위치한다. 도 4에서는 편의상 하나의 기둥형 스페이서(46)를 도시하였다.
전술한 발광 장치(30)는 제1 전극들(12)과 제2 전극들(18)의 조합으로 복수의 화소들을 형성하며, 진공 용기 외부로부터 제1 전극들(12)과 제2 전극들(18)에 소정의 구동 전압을 인가하고, 애노드 전극(44)에 수천 볼트 이상의 양의 직류 전압(애노드 전압)을 인가하여 구동한다.
그러면 제1 전극(12)과 제2 전극(18)의 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(40) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출되고, 방출된 전자들은 애노드 전압에 이끌려 대응하는 형광층(42) 부위에 충돌함으로써 이를 발광시킨다. 화소별 형광층(42)의 발광 세기는 해당 화소의 전자빔 방출량에 대응한다.
전술한 실시예에서 제1 기판(32)과 제2 기판(34)은 5 내지 20mm 정도의 비교 적 큰 간격을 두고 위치할 수 있다. 그리고 이 기판들(32, 34)의 간격 확대를 통해 진공 용기 내부의 아킹 발생을 줄일 수 있으며, 그 결과 애노드 전극(44)에 10kV 이상, 바람직하게 10 내지 15kV의 고전압을 인가할 수 있다. 본 실시예의 발광 장치(30)는 전술한 구성을 통해 유효 영역 중앙부에서 대략 10,000cd/m2의 최대 휘도를 구현할 수 있다.
상기 발광 장치(30)는 발광 장치(30) 전방에 위치하는 수광형 표시 패널(도시하지 않음)보다 적은 수의 화소들을 형성하여 발광 장치(30)의 한 화소가 2개 이상의 표시 패널 화소들에 대응하도록 할 수 있다. 발광 장치(30)의 각 화소는 이에 대응하는 복수개의 표시 패널 화소들 중 가장 높은 계조에 대응하여 발광할 수 있으며, 화소별로 2 내지 8비트의 계조를 표현할 수 있다.
전술한 발광 장치(30)를 광원으로 사용하는 표시 장치(도시하지 않음)는 화면의 동적 대비비(dynamic contrast)를 높일 수 있으며, 움직임 열화(motion blur)를 줄일 수 있다.
전술한 제1 실시예의 발광 장치(30)는 도 1a 내지 도 1h를 통해 설명한 제1 실시예의 제조 방법에 따른 제1 전극 패드부를 구비하거나, 도 2a와 도 2b를 통해 설명한 제2 실시예의 제조 방법에 따른 제2 전극 패드부를 구비할 수 있다.
도 5는 자체적인 영상 표시가 가능한 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치에서 유효 영역 내부를 도시한 부분 절개 사시도이다. 제2 실시예의 발광 장치는 전계 방출형 디스플레이 장치이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예의 발광 장치(50) 역시 전자 방출 유닛(36')과 발광 유닛(38')을 포함한다. 본 실시예에서 전자 방출 유닛(36')은 기본적인 구성이 전술한 제1 실시예의 전자 방출 유닛과 유사하며, 이 구성에 더하여 제2 전극들(18')과 제1 절연층(14) 상부로 제2 절연층(20)과 제3 전극(241)을 더욱 형성한다.
제3 전극(241)은 집속 전극으로서, 제2 절연층(20)과 함께 개구부(243, 201)를 형성하며, 0V 또는 수 내지 수십 볼트의 음의 직류 전압을 인가받아 제3 전극 개구부(243)를 통과하는 전자들을 전자빔 다발의 중심부로 집속시킨다.
발광 유닛(38')은 서로 이격 배치되는 적색과 녹색 및 청색 형광층들(42R, 42G, 42B)과, 형광층들(42') 사이에 위치하여 화면의 콘트라스트를 높이는 흑색층(48)과, 형광층들(42')과 흑색층(48)의 일면에 위치하는 애노드 전극(44)을 포함한다.
전술한 발광 장치(50)에서는 제1 전극들(12')과 제2 전극들(18')의 교차 영역마다 한가지 색 형광층(42R, 42G, 42B 가운데 어느 하나)이 대응 배치되어 하나의 서브-픽셀을 구성하며, 적색과 녹색 및 청색 형광층(42R, 42G, 42B)이 나란히 위치하는 3개의 서브-픽셀이 모여 하나의 화소를 구성한다. 상기 발광 장치(50)는 서브-픽셀별로 해당 형광층의 발광 세기를 제어하여 각 화소별 발광색을 결정하고, 이를 통해 풀-칼라 영상을 표시할 수 있다.
전술한 제2 실시예의 발광 장치(50)는 도 3a 내지 도 3c를 통해 설명한 제3 실시예의 제조 방법에 따른 제1 전극 패드부를 구비할 수 있다.
도 6은 자체적인 영상 표시가 가능한 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 장치에서 유효 영역 내부를 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시한 제1 전극과 제2 전극의 부분 평면도이다. 제3 실시예의 발광 장치는 플라즈마 디스플레이 패널이다.
도 6과 도 7을 참고하면, 본 실시예의 발광 장치(60)에서 제1 기판(32)과 제2 기판(34) 사이에는 격벽(52)이 구비되어 다수의 방전셀들(54)을 구획한다. 방전셀(54) 내에는 자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광층(42)이 격벽(52)의 내측면과 제1 기판(32)의 바닥면을 따라 형성되고, 플라즈마 방전을 일으킬 수 있는 방전 가스가 충전되어 있다. 제1 기판(32) 내면에는 유전층(56)이 형성될 수 있으며, 형광층(42)은 각 방전셀마다 적색과 녹색 및 청색 형광층 가운데 어느 하나의 형광층이 위치한다.
격벽(52)은 제1 기판(32)의 일 방향(도면에 표기된 y축 방향)과 나란하게 위치하는 제1 격벽부재(521)와, 제1 기판(32)의 다른 일 방향(도면에 표기된 x축 방향)과 나란하게 위치하는 제2 격벽부재(522)로 이루어질 수 있으며, 이 경우 각 방전셀(54)을 독립적인 방전 공간으로 구획할 수 있다. 격벽(52)의 구조는 전술한 예에 한정되지 않으며, 제1 격벽부재들(521)만으로 격벽(52)을 구성할 때 개방형 방전셀을 형성할 수 있다.
제1 전극들(12")과 제2 전극들(18")은 제2 기판(34) 내면에서 제1 유전층(58)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치한다. 제1 전극들(12")과 제2 전극들(18")은 서로 교차하며, 직접 방전을 일으키는 부분이 각 방전셀(54) 내에서 서 로 마주보는 구조로 이루어진다. 제2 전극들(18")은 제2 유전층(62)으로 덮이고, 제2 유전층(62)은 MgO 보호막(64)으로 덮인다.
제1 전극들(12")은 제2 기판(34)의 일 방향(도면에 표기된 y축 방향)과 나란하게 위치하는 버스 전극(127)과, 버스 전극(127)으로부터 각 방전셀(54) 내부를 향해 연장된 투명 전극(128)으로 이루어진다. 제2 전극들(18")은 제2 기판(34)의 다른 일 방향(도면에 표기된 x축 방향)과 나란하게 위치하는 버스 전극(185)과, 버스 전극(185)으로부터 각 방전셀(54) 내부를 향해 연장된 투명 전극(186)으로 이루어진다. 제1 전극(12")의 투명 전극(128)과 제2 전극(18")의 투명 전극(186)은 방전셀(54) 내부에서 소정의 간격(방전 갭)을 두고 이격된다.
제1 전극(12")은 리셋 구간에서 리셋 펄스를 인가받고, 어드레스 구간에서 스캔 펄스를 인가받으며, 유지 구간에서 양(+), 음(-)의 유지 펄스를 교호로 인가받을 수 있다. 제2 전극(18")은 어드레스 구간에서만 어드레스 펄스를 인가받고, 리셋 구간 및 유지 구간에서는 그라운드 상태를 유지할 수 있다. 그러면 어드레스 구간에서 제1 전극(12")에 인가된 스캔 펄스와 제2 전극(18")에 인가된 어드레스 펄스에 의해 어드레스 방전이 일어나 켜질 방전셀(54)을 선택하고, 유지 구간에서 제1 전극(12")에 인가된 유지 펄스에 의해 선택된 방전셀(54)을 유지 방전시킬 수 있다.
제1 전극들(12")과 제2 전극들(18")은 각 전극에 인가되는 신호 전압에 따라 그 역할을 다르게 수행할 수 있으며, 본 발명은 전술한 구동예에 한정되지 않는다.
전술한 구성의 발광 장치(60)는 제1 전극들(12")과 제2 전극들(18")로 리셋 구간, 어드레스 구간 및 유지 구간을 제어하여 방전셀(54)을 선택하고 선택된 방전셀(54)에서 가시광을 방출시킬 수 있다. 따라서 제1 전극들(12")과 제2 전극들(18")의 구동을 위한 2개의 회로보드 어셈블리 이외에 다른 회로보드 어셈블리를 필요로 하지 않으며, 발광 장치(60)를 제어하기 위한 회로보드 어셈블리를 제작하는데 소요되는 비용을 저감할 수 있다.
전술한 제3 실시예의 발광 장치(60)는 도 1a 내지 도 1h를 통해 설명한 제1 실시예의 제조 방법에 따른 제1 전극 패드부를 구비하거나, 도 2a와 도 2b를 통해 설명한 제2 실시예의 제조 방법에 따른 제2 전극 패드부를 구비할 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 발광 장치의 제조 방법에 따르면, 보조 패드부 형성을 통해 제1 전극 패드부와 가요성 인쇄회로(FPC)의 접촉 불량을 방지할 수 있으며, 후속 공정에서 제1 전극 패드부가 손상되는 것을 억제할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 발광 장치는 구동을 안정화하고, 제조 과정에서 발생하는 불량률을 효과적으로 저감할 수 있다.

Claims (17)

  1. 기판 위에 상기 기판의 일 방향을 따라 유효부와 주 패드부를 구비하는 제1 전극을 형성하고;
    상기 주 패드부의 적어도 일부를 노출시키면서 상기 기판 위에 절연층을 형성하고;
    상기 기판 전체에 제2 전극층을 형성하고;
    상기 제2 전극층을 패터닝하여 상기 제1 전극과 교차하는 제2 전극의 유효부와 패드부를 형성함과 동시에 상기 주 패드부 위로 상기 주 패드부와 접촉하는 보조 패드부를 형성하는 단계들
    을 포함하는 발광 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 패드부를 상기 주 패드부보다 크게 형성하는 발광 장치의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주 패드부가 주 전극층 및 상기 주 전극층을 덮는 보조 전극층을 포함하고,
    상기 보조 전극층을 상기 주 전극층보다 크게 형성하는 발광 장치의 제조 방 법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주 전극층을 투명 도전층으로 형성하고,
    상기 보조 전극층을 크롬 및 크롬/알루미늄/크롬 중 어느 하나로 형성하는 발광 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극층을 크롬, 몰리브덴 및 크롬/알루미늄/크롬 중 어느 하나로 형성하는 발광 장치의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보조 패드부의 적어도 일부를 노출시키면서 상기 기판 위에 추가 절연층을 형성하고;
    상기 기판 전체에 제3 전극층을 형성하고;
    상기 제3 전극층을 패터닝하여 상기 추가 절연층 위에 제3 전극을 형성함과 동시에 상기 보조 패드부 위로 상기 보조 패드부와 접촉하는 추가 보조 패드부를 형성하는 단계들
    을 더욱 포함하는 발광 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추가 보조 패드부를 형성할 때 상기 보조 패드부보다 크게 형성하는 발광 장치의 제조 방법.
  8. 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 일 기판의 내면에 위치하며 이 기판의 가장자리에 위치하는 패드부를 포함하는 제1 전극;
    절연층을 사이에 두고 상기 제1 전극 상부에 위치하고 상기 제1 전극과 교차하는 제2 전극; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 다른 일 기판의 내면에 위치하는 형광층
    을 포함하고,
    상기 제1 전극의 패드부가 주 패드부와, 상기 주 패드부의 일부와 접촉하면서 상기 주 패드부 상부에 위치하며 상기 제2 전극과 같은 물질로 형성되는 보조 패드부를 포함하는 발광 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보조 패드부가 상기 주 패드부보다 큰 면적을 가지는 발광 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 주 패드부가 주 전극층 및 상기 주 전극층을 덮는 보조 전극층을 포함 하고,
    상기 보조 전극층이 상기 주 전극층보다 큰 면적을 가지는 발광 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주 전극층이 투명 도전층으로 형성되고,
    상기 보조 전극층이 크롬 및 크롬/알루미늄/크롬 중 어느 하나로 형성되는 발광 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 전극 상부에 위치하는 추가 절연층;
    상기 추가 절연층 위에 형성되는 제3 전극; 및
    상기 보조 패드부 위에 형성되고 상기 보조 패드부보다 큰 면적을 가지며 상기 제3 전극과 같은 물질로 형성되는 추가 보조 패드부
    를 더욱 포함하는 발광 장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 교차 영역마다 상기 제1 전극에 위치하는 전자 방출부들; 및
    상기 형광층의 일면에 위치하는 애노드 전극
    을 더욱 포함하는 발광 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 형광층이 백색광을 방출하며,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 5 내지 20mm의 간격을 두고 위치하고,
    상기 애노드 전극이 10 내지 15kV의 애노드 전압을 인가받는 발광 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 형광층이 적색과 녹색 및 청색 형광층들을 포함하고,
    상기 형광층들 사이에 위치하는 흑색층을 더욱 포함하는 발광 장치.
  16. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하여 복수의 방전셀들을 구획하는 격벽을 더욱 포함하고,
    상기 방전셀들이 방전 가스로 충진되는 발광 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 전극이 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 일 방향과 나란하게 위치하는 버스 전극과, 버스 전극으로부터 상기 각 방전셀의 중심을 향해 돌출 형성되는 투명 전극을 포함하고,
    상기 제2 전극이 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 다른 일 방향과 나란하게 위치하는 버스 전극과, 버스 전극으로부터 상기 각 방전셀의 중심을 향해 돌출 형성되는 투명 전극을 포함하는 발광 장치.
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