KR100548257B1 - Field emission device - Google Patents

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KR100548257B1 KR1020030078028A KR20030078028A KR100548257B1 KR 100548257 B1 KR100548257 B1 KR 100548257B1 KR 1020030078028 A KR1020030078028 A KR 1020030078028A KR 20030078028 A KR20030078028 A KR 20030078028A KR 100548257 B1 KR100548257 B1 KR 100548257B1
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Abstract

본 발명은 전계 방출 에미터로 탄소 나노 튜브를 사용하는 언더게이트 구조에서 게이트 전극과 절연층의 절연을 강화하고, 전극들 간의 단락을 방지하기에 적합한 전계 방출 소자에 관한 것으로, 하부 기판 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상부에 형성되고, 단락 방지 및 절연을 위한 확산 방지막과, 상기 확산 방지막 상부에 순차적으로 형성된 절연층 및 일부 영역에 탄소 나노 튜브가 형성된 캐소드 전극을 포함하여 구성함으로써, 게이트 전극간에 발생할 수 있는 단락 및 캐소드 전극과 게이트 전극 사이의 단락을 방지하고, 절연층과 게이트 전극의 절연을 강화시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a field emission device suitable for reinforcing insulation of a gate electrode and an insulating layer in an undergate structure using carbon nanotubes as a field emission emitter, and preventing short circuits between the electrodes. A gate electrode, a diffusion barrier layer formed on the gate electrode, a diffusion barrier layer for preventing short circuit and insulation, an insulation layer sequentially formed on the diffusion barrier layer, and a cathode electrode having carbon nanotubes formed on a portion of the gate gate, There is an effect of preventing a short circuit between the electrodes and a short circuit between the cathode electrode and the gate electrode, and strengthening the insulation of the insulating layer and the gate electrode.

Description

전계 방출 소자{FIELD EMISSION DEVICE}Field emission device {FIELD EMISSION DEVICE}

도1은 종래 탄소 나노 튜브를 이용한 3전극 전계 방출 소자의 하판 구조에 대한 일 예를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing an example of the bottom plate structure of a three-electrode field emission device using a conventional carbon nanotube.

도2는 종래 탄소 나노 튜브를 이용한 언더게이트 구조의 전계 방출 소자에 대한 하판 구조를 도시한 평면도와 단면도.Figure 2 is a plan view and a cross-sectional view showing a bottom plate structure for the field emission device of the undergate structure using a conventional carbon nanotube.

도3은 본 발명 언더게이트 구조의 전계 방출 소자에 대한 하판 구조를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a bottom plate structure of the field emission device of the undergate structure of the present invention.

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

20:유리기판 21:게이트 전극20: glass substrate 21: gate electrode

22:절연층 23:캐소드 전극22: insulating layer 23: cathode electrode

24:탄소 나노 튜브 25:확산 방지막24: Carbon nanotube 25: Diffusion prevention film

본 발명은 전계 방출 소자에 관한 것으로, 특히 전계 방출 에미터로 탄소 나노 튜브를 사용하는 언더게이트 구조에서 게이트 전극과 절연층의 절연을 강화하고, 전극들 간의 단락을 방지하기에 적합한 전계 방출 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a field emission device, and more particularly to a field emission device suitable for reinforcing the insulation of the gate electrode and the insulating layer in an undergate structure using carbon nanotubes as the field emission emitter, and for preventing short circuits between the electrodes. It is about.

정보통신 기술의 급속한 발달과 다양화되는 정보의 시각화 요구에 따라 전자 디스플레이의 수요는 더욱 증가하고, 요구되는 디스플레이 모습 또한 다양해 지고 있다. 그 예로 휴대형 정보기기와 같이 이동성이 강조되는 환경에서는 무게, 부피 및 소비전력이 작은 디스플레이가 요구되며, 대중을 위한 정보 전달매체로 사용되는 경우에는 시야각이 넓은 대화면의 디스플레이 특성이 요구된다. Due to the rapid development of information and communication technology and the demand for the visualization of diversified information, the demand for electronic displays is increasing and the required display appearance is also diversified. For example, in an environment where mobility is emphasized such as a portable information device, a display having a small weight, volume, and power consumption is required, and when used as an information transmission medium for the public, display characteristics of a large viewing angle are required.

또한, 이와 같은 요구를 만족시켜 나가기 위해 전자 디스플레이는 대형화, 저가격화, 고성능화, 고정세화, 박형화, 경량화 등의 조건이 필수적이어서, 이러한 요구사항을 만족시키기 위해서는 기존의 CRT를 대체할 수 있는 가볍고 얇은 평판 디스플레이 장치의 개발이 절실히 필요하게 되었다.In addition, in order to satisfy such demands, electronic displays require conditions such as large size, low price, high performance, high definition, thinness, and light weight, so that light and thin that can replace the existing CRT are required to satisfy these requirements. There is an urgent need for the development of flat panel display devices.

이러한 다양한 표시 소자의 요구에 따라 최근에는 전계 방출(field emission)을 이용한 소자가 디스플레이 분야에 적용되면서, 크기 및 전력 소모를 감소시키면서도 높은 해상도를 제공할 수 있는 박막 디스플레이의 개발이 활발해지고 있다.Recently, as the needs of various display devices have been applied to display fields, devices using field emission have been actively developed for thin film displays that can provide high resolution while reducing size and power consumption.

상기 전계 방출 소자는 현재 개발 혹은 양산중인 평판 디스플레이들(LCD와 PDP, VFD등)의 단점을 모두 극복한 차세대 정보 통신용 평판 디스플레이로 주목을 받고 있다. 전계 방출 소자는 전극 구조가 간단하고, CRT와 같은 원리로 고속동작이 가능하며, 무한대의 칼라, 무한대의 그레이 스케일, 높은 휘도, 높은 비디오(video rate) 속도 등 디스플레이가 가져야 할 장점들을 고루 갖추고 있다. The field emission device is attracting attention as a next-generation information communication flat panel display that overcomes all the disadvantages of flat panel displays (LCD, PDP, VFD, etc.) currently being developed or produced. The field emission device has a simple electrode structure, high-speed operation using the same principle as the CRT, and has the advantages of display such as infinite color, infinite gray scale, high brightness, and high video rate. .

전계 방출 소자는 진공 속의 금속 또는 도체 표면(에미터)상에 고전계가 인가될 때 전자들이 금속 또는 도체로부터 진공 밖으로 나오는 양자역학적 터널링 현 상을 이용한 것이다. 이 때 소자는 파울러-노드하임(Fowler-Nordheim) 법칙에 의하여 전류-전압 특성을 나타내게 된다. 전계 방출 소자는 전자 방출 원인 에미터와 방출된 전자가 충돌하여 발광하는 애노드부, 상하판 사이를 지지하는 스페이서, 그리고 진공기밀을 유지하기 위한 실링부 등으로 구성되어 있다. The field emission device utilizes a quantum mechanical tunneling phenomenon in which electrons exit the vacuum from the metal or conductor when a high field is applied to the metal or conductor surface (emitter) in the vacuum. At this time, the device exhibits the current-voltage characteristic according to the Fowler-Nordheim law. The field emission device is composed of an anode portion which emits an electron emission source and the emitted electrons collide with each other to emit light, a spacer supporting the upper and lower plates, and a sealing portion for maintaining a vacuum tightness.

최근 들어 탄소 나노 튜브(CNT)가 기계적으로 강하고, 화학적으로 상당히 안정하여 비교적 낮은 진공도에서 전자방출 특성이 우수한 이유로 인해 이를 이용한 전계 방출 소자의 중요성이 인식되고 있다. 이와 같은 탄소 나노 튜브는 작은 직경(약 1.0∼수십[nm])을 갖기 때문에 종래의 마이크로팁형(spindt형) 전계 방출 팁에 비해 전계 강화 효과(field enhancement factor)가 상당히 우수하여 전자방출이 낮은 임계 전계(turn-on field, 약 1∼5[V/㎛])에서 이루어질 수 있게 되므로, 전력손실 및 생산단가를 줄일 수 있는 장점이 있다.Recently, the importance of the field emission device using the carbon nanotubes (CNT) because of the mechanically strong, chemically stable and excellent electron emission characteristics at a relatively low vacuum degree has been recognized. Since such carbon nanotubes have a small diameter (about 1.0 to several tens of nanometers), the field enhancement factor is considerably superior to the conventional microtip type spin emission field emission tips, and thus the emission threshold is low. Since it can be made in a turn-on field (about 1 to 5 [V / μm]), there is an advantage of reducing power loss and production cost.

도1은 종래 탄소 나노 튜브를 이용한 3전극 전계 방출 소자의 하판 구조에 대한 일 예를 도시한 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 실리콘기판(11) 상부에 순차적으로 저항층(12), 절연층(14) 및 게이트 전극(15)을 형성하고, 사진식각을 통해 게이트 전극(15) 및 절연층(14) 일부를 식각하여 홀을 형성한 다음 증착(evaporation)을 통해 홀 바닥의 저항층(12) 상부에 촉매전이금속층(13)을 형성하고, 실리콘기판(11) 전체를 600∼900[℃] 정도의 온도범위로 가열하여 탄화수소(hydrocarbon) 가스를 이용한 열(thermal) 화학기상증착 방법 또는 플라즈마(plasma) 화학기상증착 방법을 통해 촉매전이금속층(13) 상부에만 선택적으로 탄소 나노 튜브(16)를 형성한다.1 is a cross-sectional view showing an example of the bottom plate structure of a three-electrode field emission device using a conventional carbon nanotube. As shown, the resistive layer 12, the insulating layer 14, and the gate electrode 15 are sequentially formed on the silicon substrate 11, and the gate electrode 15 and the insulating layer 14 are formed by photolithography. After etching a portion to form a hole, the catalyst transition metal layer 13 is formed on the resistive layer 12 at the bottom of the hole through evaporation, and the entire silicon substrate 11 is about 600-900 [deg.] C. The carbon nanotubes 16 are selectively formed only on the catalyst transition metal layer 13 through a thermal chemical vapor deposition method using a hydrocarbon gas or a plasma chemical vapor deposition method by heating to a temperature range. .

이때, 상기 탄소 나노튜브(16)는 촉매전이금속층(13) 상부에만 선택적으로 형성되므로, 촉매전이금속층(13)의 면적이 클수록 탄소 나노 튜브(16)의 면적도 커진다. 이와 같이 탄소 나노 튜브(16)의 면적이 커지게 되면, 게이트 전극(15)을 통하여 가해지는 전계가 집중되지 않아 방출전자의 빔이 퍼지게 될 뿐만 아니라 전자방출영역도 고르지 못하여 전계가 제일 강한 홀의 주변에서만 국부적으로 전자방출이 일어날 가능성이 높고, 비대칭적인 전계 분포에 의해 게이트 전극(15)으로의 누설전류가 많은 문제점을 안고 있다.In this case, since the carbon nanotubes 16 are selectively formed only on the catalyst transition metal layer 13, the larger the area of the catalyst transition metal layer 13, the larger the area of the carbon nanotubes 16. As such, when the area of the carbon nanotubes 16 increases, the electric field applied through the gate electrode 15 is not concentrated, so that the beam of the emitted electrons is spread and the electron emission region is not even. Only the electron emission is likely to occur locally, and due to an asymmetric electric field distribution, the leakage current to the gate electrode 15 has many problems.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 게이트 전극의 위치를 캐소드 전극보다 낮은 위치에 형성한 탄소 나노 튜브 전계 방출 소자의 구조가 제시되었다.In order to solve the above problems, the structure of the carbon nanotube field emission device having the gate electrode positioned at a lower position than the cathode electrode has been proposed.

도2는 종래 탄소 나노 튜브를 이용한 언더게이트(under gate) 구조의 전계 방출 소자에서 하판 구조에 대한 일 예의 평면도와 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 유리기판(20) 상에 게이트 전극(21)과 캐소드 전극(23)이 절연층(22)을 사이에 두고 서로 직교하는 매트릭스 구조로 되어 있으며, 전자 방출을 일으키는 전기장을 탄소 나노 튜브(24)의 하부에 있는 게이트 전극(21)으로 인가하는 방식이다.2 is a plan view and a cross-sectional view of an example of a bottom plate structure in a field emission device having an under gate structure using a conventional carbon nanotube. As shown, the gate electrode 21 and the cathode electrode 23 on the glass substrate 20 have a matrix structure that is orthogonal to each other with the insulating layer 22 interposed therebetween. The method is applied to the gate electrode 21 under the tube 24.

이러한 언더게이트 구조의 전계 방출 소자에 대한 하판 구조의 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing process of the bottom plate structure for the field emission device of the undergate structure as follows.

먼저, 유리기판(20) 상에 ITO(Indium-Tin-Oxide) 투명 전극을 120[nm] 정도의 두께로 증착하고, 사진식각방법을 이용하여 게이트 전극(21)을 형성한 후, 그 게이트 전극(21) 상부에 페이스트 형태의 유전체 분말을 스크린 프린팅법으로 코팅 하고, 약 580[℃]에서 소성하여 절연층(22)을 형성한다.First, an Indium-Tin-Oxide (ITO) transparent electrode is deposited on the glass substrate 20 to a thickness of about 120 nm, and the gate electrode 21 is formed by using a photolithography method. (21) The dielectric powder in the form of a paste is coated on the top by screen printing, and fired at about 580 [deg.] C to form the insulating layer 22.

상기 절연층(22) 상부에 알루미늄(Al)이나 크롬(Cr) 등의 전도성 금속을 소정의 두께로 증착한 후 사진식각방법을 이용하여 상기 게이트 전극(21)과 수직 교차시켜 캐소드 전극(23)을 형성하고, 그 캐소드 전극(23)의 가장 자리 위치에 탄소 나노 튜브(24)를 형성한다.A conductive metal such as aluminum (Al) or chromium (Cr) is deposited on the insulating layer 22 to a predetermined thickness, and then vertically intersects with the gate electrode 21 using a photolithography method to form the cathode electrode 23. The carbon nanotubes 24 are formed at the edges of the cathode electrode 23.

하지만, 상기 유전체 분말의 소성을 통해 형성된 절연층(22)에 핀홀(pinhole)이 발생하고, 캐소드 전극(23) 형성 시 상기 핀홀을 통해 게이트 전극(21)과 단락이 될 수 있는 문제가 있다.However, a pinhole is generated in the insulating layer 22 formed through the firing of the dielectric powder, and when the cathode electrode 23 is formed, a short circuit may occur with the gate electrode 21 through the pinhole.

또한, 게이트 전극(21)으로 사용하는 ITO 전극에 포함된 주석(Sn) 성분이 소성에 따라 ITO 전극 모재로부터 빠져 나와 게이트 전극의 저항이 급증하고, 유리기판(20) 구성분 중에서 Na+이 확산되어 게이트 전극간 단락을 발생시킬 수도 있는 문제가 있다.In addition, the tin (Sn) component included in the ITO electrode used as the gate electrode 21 exits the ITO electrode base material as the plastic is fired, and the resistance of the gate electrode rapidly increases, and Na + diffuses in the glass substrate 20 component. There is a problem that may cause a short circuit between the gate electrodes.

상기와 같이 종래 탄소 나노 튜브를 이용한 언더게이트 구조의 전계 방출 소자는 유전체 분말을 소성하여 형성된 절연층에 핀홀(pinhole)이 발생하고, 캐소드 전극 형성 시 상기 핀홀을 통해 절연층 하부에 기 형성된 게이트 전극과 단락이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.In the field emission device having an undergate structure using a conventional carbon nanotube as described above, a pinhole is generated in an insulating layer formed by firing dielectric powder, and a gate electrode previously formed under the insulating layer through the pinhole when a cathode is formed. There was a problem that can cause a short circuit.

또한, 게이트 전극으로 사용하는 ITO 전극에 포함된 주석(Sn) 성분이 절연층의 소성에 따라 ITO 전극 모재로부터 빠져 나와 게이트 전극의 저항이 급증하고, 유리기판 구성분 중에서 Na+이 확산되어 게이트 전극간 단락이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.Further, is a tin (Sn) components contained in the ITO electrode used as a gate electrode to escape from the ITO electrode base material in accordance with the firing of the insulating layer is a surge in the gate electrode resistance, Na + diffuse from the glass substrate constituents gate electrode There was a problem that a short circuit could occur.

따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 언더게이트 구조의 전계방출소자에서 게이트 전극과 절연층 사이에 투과율이 높고, 절연성이 뛰어난 세라믹 재료를 사용하여 확산 방지막을 형성함으로써, 게이트 전극간에 발생할 수 있는 단락 및 캐소드 전극과 게이트 전극 사이의 단락을 방지하고, 절연층과 게이트 전극의 절연을 강화시킬 수 있는 전계 방출 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a short-circuit between gate electrodes in a field emission device having an undergate structure by forming a diffusion barrier using a ceramic material having high transmittance and excellent insulation between the gate electrode and the insulating layer. And a field emission device capable of preventing a short circuit between the cathode electrode and the gate electrode, and enhancing the insulation of the insulating layer and the gate electrode.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하부 기판 상에 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 상부에 형성되고, 단락 방지 및 절연을 위한 확산 방지막과; 상기 확산 방지막 상부에 순차적으로 형성된 절연층 및 일부 영역에 탄소 나노 튜브가 형성된 캐소드 전극을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a gate electrode formed on the lower substrate; A diffusion barrier layer formed on the gate electrode, the diffusion barrier layer for short circuit prevention and insulation; And a cathode electrode having carbon nanotubes formed in an insulating layer and a partial region sequentially formed on the diffusion barrier.

상기 확산 방지막의 재료는 투과율이 높고, 절연성이 뛰어난 세라믹 재료인 것을 특징으로 한다.The material of the diffusion barrier film is a ceramic material having high transmittance and excellent insulation.

상기 확산 방지막은 SiO2 또는 SiNx로 이루어진 것을 특징으로 한다.The diffusion barrier is made of SiO 2 or SiN x .

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 전계 방출 소자에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.With reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the field emission device of the present invention having the above characteristics will be described.

도3은 본 발명 탄소 나노 튜브를 이용한 언더게이트 구조의 전계 방출 소자에 대한 하판 구조의 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 종래 언더게이트 구조를 갖는 전계 방출 소자의 하판 구조에서 게이트 전극과 절연층 사이에 확산 방지막이 첨가된 구조로서, 유리기판(20) 상에 형성된 게이트 전극(21)과, 상기 게이트 전극(21) 상부에 형성되고, 상기 게이트 전극(21)과 다른 전극(캐소드 전극)의 단락 방지 및 게이트 전극들 간의 단락 방지 그리고 절연을 위한 확산 방지막(25)과, 상기 확산 방지막(25) 상부에 형성된 절연층(22)과, 상기 절연층(22) 상부에 형성되고, 일부 영역에 탄소 나노 튜브(24)가 형성된 캐소드 전극(23)으로 구성한다.Figure 3 shows a cross-sectional view of the bottom plate structure for the field emission device of the undergate structure using the carbon nanotube of the present invention. As shown, a diffusion prevention film is added between the gate electrode and the insulating layer in the lower plate structure of the field emission device having the conventional undergate structure, the gate electrode 21 formed on the glass substrate 20 and the gate A diffusion barrier layer 25 formed on the electrode 21 to prevent a short circuit between the gate electrode 21 and another electrode (cathode electrode), a short circuit prevention and an insulation between the gate electrodes, and an upper portion of the diffusion barrier layer 25. And the cathode electrode 23 formed on the insulating layer 22 formed on the insulating layer 22 and having the carbon nanotubes 24 formed on a portion of the insulating layer 22.

상기 확산 방지막(25)은 SiO2나 SiNx 등의 투과율이 높고, 절연성이 뛰어나 세라믹 재료로 구성된다.The diffusion barrier 25 has a high transmittance such as SiO 2 or SiN x , and is excellent in insulation and is made of a ceramic material.

그럼, 이러한 구성을 갖는 본 발명에 대한 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.Then, the manufacturing process for the present invention having such a configuration will be described.

먼저, 유리기판(20) 상에 ITO(Indium-Tin-Oxide) 투명 전극을 120[nm] 정도의 두께로 증착하고, 사진식각방법을 이용하여 게이트 전극(21)을 형성한다.First, an Indium-Tin-Oxide (ITO) transparent electrode is deposited on the glass substrate 20 to a thickness of about 120 nm, and the gate electrode 21 is formed using a photolithography method.

그 다음, 상기 게이트 전극(21) 상부에 SiO2나 SiNx 등의 세라믹 재료를 스퍼터링 방법이나 화학 기상 증착 방법 또는 침적(dipping)을 이용하여 확산 방지막(25)을 형성한다.Next, a diffusion barrier 25 is formed on the gate electrode 21 by sputtering, chemical vapor deposition, or dipping a ceramic material such as SiO 2 or SiN x .

상기 확산 방지막(25) 상부에 페이스트 형태의 유전체 분말을 스크린 프린팅법으로 코팅하고, 약 580[℃]에서 소성하여 약 10[㎛]의 절연층(22)을 형성한다.The paste-type dielectric powder is coated on the diffusion barrier layer 25 by screen printing, and then fired at about 580 [deg.] C to form an insulating layer 22 having a thickness of about 10 [[micro] m].

상기 절연층(22) 상부에 알루미늄(Al)이나 크롬(Cr) 등의 전도성 금속을 300[nm] 정도의 두께로 증착한 후 사진식각방법을 이용하여 상기 게이트 전극(21)과 수직 교차시켜 캐소드 전극(23)을 형성하고, 그 캐소드 전극(23)의 가장 자리 위치에 탄소 나노 튜브(24)를 형성한다.A conductive metal such as aluminum (Al) or chromium (Cr) is deposited on the insulating layer 22 to a thickness of about 300 [nm], and then vertically intersects with the gate electrode 21 using a photolithography method to form a cathode. An electrode 23 is formed, and a carbon nanotube 24 is formed at the edge of the cathode electrode 23.

이때, 상기 캐소드 전극(23)의 가장 자리에 형성된 탄소 나노 튜브(24)는 페이스트 형태로 된 탄소 나노 튜브를 인쇄법으로 형성할 수도 있고, 리프트 오프(lift-off)법을 이용하여 정확히 섬(island) 형태로도 형성 가능하다.In this case, the carbon nanotubes 24 formed at the edges of the cathode electrode 23 may form the carbon nanotubes in the form of a paste by a printing method, or may be accurately drawn using a lift-off method. It is also possible to form an island).

이렇게 형성된 전계 방출 소자의 확산 방지막(25)은 상부에 형성된 유전체 분말을 소성할 때 게이트 전극(21) 모재에 포함된 주석(Sn) 성분의 이탈을 방지하여 게이트 전극(21)의 저항값이 커지는 것을 방지하고, 캐소드 전극(23) 형성 시 절연층(22)에 존재하는 핀홀을 통해 게이트 전극(21)과 단락되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 게이트 전극들 간의 단락을 방지할 수도 있다.The diffusion barrier layer 25 of the field emission device thus formed prevents the tin (Sn) component from being contained in the base material of the gate electrode 21 when firing the dielectric powder formed thereon, thereby increasing the resistance of the gate electrode 21. And short circuit with the gate electrode 21 through the pinhole present in the insulating layer 22 when the cathode electrode 23 is formed, and also prevents a short circuit between the gate electrodes.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 언더게이트 구조의 전계방출소자에서 게이트 전극과 절연층 사이에 투과율이 높고, 절연성이 뛰어난 세라믹 재료를 사용하여 확산 방지막을 형성함으로써, 게이트 전극간에 발생할 수 있는 단락 및 캐소드 전극과 게이트 전극 사이의 단락을 방지하고, 절연층과 게이트 전극의 절연을 강화시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention provides a short-circuit between gate electrodes by forming a diffusion barrier layer using a ceramic material having high transmittance and excellent insulation between the gate electrode and the insulating layer in the field emission device having an undergate structure. There is an effect to prevent a short circuit between the cathode electrode and the gate electrode, and to strengthen the insulation of the insulating layer and the gate electrode.

Claims (3)

하부 기판 상에 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 상부에 형성되고, 단락 방지 및 절연을 위한 확산 방지막과; 상기 확산 방지막 상부에 순차적으로 형성된 절연층 및 일부 영역에 탄소 나노 튜브가 형성된 캐소드 전극을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전계 방출 소자.A gate electrode formed on the lower substrate; A diffusion barrier layer formed on the gate electrode, the diffusion barrier layer for short circuit prevention and insulation; And a cathode electrode having carbon nanotubes formed in an insulating layer and a partial region sequentially formed on the diffusion barrier layer. 제1항에 있어서, 상기 확산 방지막의 재료는 투과율이 높고, 절연성이 뛰어난 세라믹 재료인 것을 특징으로 하는 전계 방출 소자.The field emission device according to claim 1, wherein the material of the diffusion barrier film is a ceramic material having high transmittance and excellent insulation. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 확산 방지막은 SiO2 또는 SiNx로 이루어진 것을 특징으로 하는 전계 방출 소자.The field emission device according to claim 1 or 2, wherein the diffusion barrier is made of SiO 2 or SiN x .
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