JP2005166657A - 電界放出ディスプレイ素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の炭素ナノチューブから放出された電子が蛍光体の全領域を均一に励起させることで、輝度が増加し、画面の均一性が向上した電界放出ディスプレイ素子に関する。
【解決手段】 下部基板上に形成された下部ゲート電極と、該下部ゲート電極上に形成され、前記下部ゲート電極の一部が露出される貫通ホールを有する絶縁層と、該絶縁層上に形成され、前記貫通ホールを通じて露出された前記下部ゲート電極と連結される第1の上部ゲート電極と、前記絶縁層上に形成され、前記第1の上部ゲート電極と同一平面上に形成される第1のカソード電極と、該第1のカソード電極上に形成された第1の炭素ナノチューブ及び第2の炭素ナノチューブと、を含む電界放出ディスプレイ素子を提供する。
【選択図】 図1
【解決手段】 下部基板上に形成された下部ゲート電極と、該下部ゲート電極上に形成され、前記下部ゲート電極の一部が露出される貫通ホールを有する絶縁層と、該絶縁層上に形成され、前記貫通ホールを通じて露出された前記下部ゲート電極と連結される第1の上部ゲート電極と、前記絶縁層上に形成され、前記第1の上部ゲート電極と同一平面上に形成される第1のカソード電極と、該第1のカソード電極上に形成された第1の炭素ナノチューブ及び第2の炭素ナノチューブと、を含む電界放出ディスプレイ素子を提供する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電界放出ディスプレイ(Field Emission Display)に関し、特に、電界放出ディスプレイ素子に関する。
情報通信技術(information and communication technology)の急速な発達及び多様な情報の視覚化によって、ディスプレイの需要はますます増加し、ディスプレイの構造は多様になっている。例えば、移動性が強調される携帯型情報機器の場合は、情報機器の重量、体積及び消費電力が小さいディスプレイが要求され、大衆のための情報伝達媒体としての情報機器の場合は、視野角の広い大画面のディスプレイが要求される。
また、このような要求を満足させるためにディスプレイは、大型化、低価格化、高性能化、高精細化、薄型化、軽量化などの条件を必須に要求する。従って、このような条件を充足するために、既存のCRT(cathode-ray tube)を代替し得る軽くて薄い平板ディスプレイの開発が必要になった。
このような多様な要求によって、最近は、電界放出(field emission)を利用した素子がディスプレイの分野に適用されることにより、ディスプレイのサイズ及び電力消耗を減少させながらも高い解像度を提供し得る薄膜ディスプレイの開発が活発に進行されている。
電界放出ディスプレイは、現在開発または量産中の平板ディスプレイである液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display: LCD)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel: PDP)、蛍光ディスプレイ(Vacuum Fluorescent Disply: VFD)などの短所を全て克服した次世代情報通信用平板ディスプレイ(flat panel display)として注目を集めている。電界放出素子は、電極構造が簡単で、CRTと同様な原理によって高速動作が可能であり、無限大のカラー、無限大のグレースケール、高い輝度、高いビデオ処理速度などのディスプレイに要求される長所を備えている。
電界放出ディスプレイ素子は、真空の中の導体表面上に高電界が印加されるとき、導体表面の電子が導体から真空の外に出る量子力学的トンネリング (quantum-mechanical tunneling)現象を通じて可視光を発散する。電界放出ディスプレイ素子は、電子放出源(source)であるエミッタを備えた下部基板、前記エミッタから放出された電子が衝突して発光する蛍光体及び高電圧が印加されるアノード電極を備えた上部基板、前記上部基板と前記下部基板との間に位置して前記上部基板及び前記下部基板を支持するスペーサ、及び真空気密を維持するためのシーリング部から構成される。
炭素ナノチューブ(Carbon Nano Tube)は、機械的に強くて、化学的に非常に安定していおり、比較的に低い真空度においても電子の放出ができるため、最近、炭素ナノチューブを利用した電界放出素子の重要性が大きくなっている。このような炭素ナノチューブは、小さい直径(約1.0〜数十[nm])を有するので、従来の技術による電界放出素子のマイクロチップ(microtip)に比べて電界強化効果(field enhancement factor)が高く、よって、低い臨界電界(turn-on field)(約1〜5[V/μm])においても電子が放出される。従って、炭素ナノチューブを利用した電界放出素子は、電界放出ディスプレイ素子の電力損失及び生産単価を減らすことができるという長所がある。
以下、図4を参照して、従来の技術による電界放出素子及びその製造方法を詳細に説明する。
図4は、従来の技術による電界放出素子の断面を示す図である。
図4に示すように、従来の技術による電界放出素子は、シリコン基板11と、該シリコン基板11上に形成された抵抗層(resistive layer)12と、該抵抗層12の所定中央に形成された触媒転移金属層13と、該触媒転移金属層13上に形成された炭素ナノチューブ16と、前記抵抗層の左側及び右側上にそれぞれ対称的に形成された絶縁層(insulation layer)14と、それら絶縁層14上に形成されたゲート電極(Gate electrode)15と、から構成される。
従来の技術による電界放出素子の製造方法は、シリコン基板11の上部に順次に抵抗層12、絶縁層14及びゲート電極15を形成する段階と、前記抵抗層12が露出されるようにフォトリソグラフィ(photolithography)技術を通じて前記ゲート電極15及び絶縁層14の一部をエッチング(etching)することでホールを形成する段階と、該ホールを通じて露出された前記抵抗層の上部に蒸発蒸着(evaporation deposition)方法によって触媒転移金属層13を形成する段階と、シリコン基板11の全体を600〜900[℃]程度の温度範囲に加熱して炭化水素(hydrocarbon)ガスを利用した熱化学気相蒸着(thermal Chemical Vapor Deposition)方法またはプラズマ化学気相蒸着(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)方法を通じて触媒転移金属層13上にのみ選択的に炭素ナノチューブ16を形成する段階と、からなる。
ここで、前記炭素ナノチューブ16は、前記触媒転移金属層13上にのみ選択的に形成されるので、前記触媒転移金属層13の面積が大きくなるにつれて前記炭素ナノチューブ16の面積も大きくなる。従って、上記のように炭素ナノチューブ16の面積が大きくなると、前記ゲート電極15を通じて形成される電界が集中しないため、前記炭素ナノチューブ16から放出された電子のビームが広がるようになる。さらに、従来の技術による電界放出素子は、電子が放出される領域も均一でないため、最高の電界を有するホールの周辺のみから局部的に電子が放出される可能性が高く、非対称的な電界分布によって前記ゲート電極15に漏洩される電流が多いという問題点があった。
前記のような問題点を改善するために、ゲート電極をカソード電極と同一の位置またはより低い位置に形成し、炭素ナノチューブを利用した電界放出素子の構造が提示された。
以下、従来の技術による他の実施形態の電界放出素子を説明する。
図5は、従来の技術による他の電界放出素子の断面を示す図である。
図5に示すように、従来の技術による他の電界放出素子は、下部基板20と、該下部基板20上に形成されたゲート電極21と、該ゲート電極21上に形成された絶縁層22と、該絶縁層22上の一部分に形成されたカソード電極23と、該カソード電極23上の一部分に形成された炭素ナノチューブ24と、からなる。
従来の技術による他の電界放出素子の製造方法は、下部基板20上にゲート電極21を形成する段階と、該ゲート電極21上に順次に絶縁層22及び導電層を形成する段階と、該導電層をパターニング(patterning)することでカソード電極23を形成する段階と、該カソード電極23上の一部分に炭素ナノチューブ混合スラリー(slurry)をスクリーン印刷法などによって塗布し、一連のバインダー除去工程を通じて炭素ナノチューブ24を形成する段階と、からなる。
ここで、従来の技術による他の電界放出ディスプレイ素子においては、前記ゲート電極21が前記カソード電極23下に位置するので、前記炭素ナノチューブ24から電子が放出される時点にゲート電極21及びカソード電極23に印加される電圧の値(以下、ターンオン(turn-on)電圧と称する。)が相対的に高いという短所がある。また、以後形成されるアノード電極(図示せず)に印加される高圧によって異常発光が現れる可能性があるという問題点があった。ここで、異常発光とは、駆動電圧が前記ゲート電極21及び前記カソード電極23にターンオン電圧以上印加されなかった時も、前記アノード電極に印加された高圧によって前記炭素ナノチューブ24から電子が放出されることにより、前記蛍光体が発光することである。
前述したような問題点を改善するために、ゲート電極をカソード電極と同一平面上に形成し、炭素ナノチューブを利用した電界放出素子の構造が提示された。
図6は、従来の技術によるまた他の電界放出素子の断面を示す図である。
図6に示すように、従来の技術によるまた他の電界放出素子は、下部基板30と、該下部基板上に形成された下部ゲート電極31と、該下部ゲート電極31の上に形成されて前記下部ゲート電極31の一部が露出されるように貫通ホール(via hole)が形成された絶縁層32と、該絶縁層32上に形成されたカソード電極33と、該カソード電極33と同一平面上に位置し、前記貫通ホールを通じて露出された前記下部ゲート電極31と連結された上部ゲート電極34と、前記カソード電極33上に形成された炭素ナノチューブ35と、からなる。このとき、前記上部ゲート電極34及び前記カソード電極33が同一平面上に形成されるように貫通ホールを生成するために、前記従来の技術による他の電界放出素子の製造方法に露光及びエッチング工程を付加する必要があり、前記電界放出素子の製造過程が複雑になった。
ここで、従来の技術によるまた他の電界放出素子は、前記上部ゲート電極34及び前記カソード電極33が同一平面上に形成されることにより、前記ターンオン電圧が低くなる。従って、前記電界放出ディスプレイ素子を駆動させる電圧を低くするという長所がある。しかしながら、前記炭素ナノチューブ35から放出された電子は、高電圧が印加されたアノード電極(図示せず)に進行するとき、電子ビームがひどく曲がるため、隣接電界放出ディスプレイ素子間の漏話(cross talk)を発生させるという問題点があった。
また、従来の技術によるまた他の電界放出ディスプレイ素子においては、前記電子ビームが曲がることにより、蛍光体が塗布された領域のうち特定領域のみに前記電子が放出される。従って、前記従来の技術によるまた他の電界放出ディスプレイ素子においては、電子ビームが蛍光体が塗布された全領域に放出されることにより、蛍光体の全領域から可視光を発する程度を示す画面の均一性(uniformity)が低下する。特に、炭素ナノチューブの一方のエッジで現れるエッジ(edge)効果を利用する場合、従来の技術によるまた他の電界放出ディスプレイ素子においては、炭素ナノチューブから出た電子ビームが前記蛍光体が塗布された全領域に放出されずに特定領域のみに放出されることにより、前記電子ビームによって蛍光体が塗布された全体面が励起することができず、一部面のみが励起することで電子放出ディスプレイ素子の輝度及び画面の均一性が低下するという問題点があった。
また、従来の技術によるまた他の電界放出ディスプレイ素子においては、カソード電極を一つの電極に形成するので、電界放出ディスプレイ素子間に発生する仮想コンデンサ容量の値が大きくなることにより、電界放出ディスプレイの無効消費電力が増加するという問題点があった。
また、従来の技術によるまた他の電界放出ディスプレイ素子においては、カソード電極を一つの電極に形成するので、電界放出ディスプレイ素子間に発生する仮想コンデンサ容量の値が大きくなることにより、電界放出ディスプレイの無効消費電力が増加するという問題点があった。
従って、本発明の目的は、炭素ナノチューブを利用する電界放出ディスプレイ素子において、駆動電圧が印加されるカソード電極及びゲート電極を複数構成し、前記複数のカソード電極上に炭素ナノチューブを形成することにより、前記放出された電子が蛍光体面を均一に励起させて電界放出ディスプレイの輝度を増加させ、画面の均一性を向上し得る電界放出ディスプレイ素子を提供することにある。
本発明の他の目的は、炭素ナノチューブを利用する電界放出ディスプレイ素子において、駆動電圧が印加されるカソード電極及びゲート電極を複数構成し、前記複数のカソード電極上に炭素ナノチューブを形成することにより、前記複数の炭素ナノチューブから放出された電子の曲がり現象が減少して、隣接電界放出ディスプレイ素子間の漏話を防止し得る電界放出ディスプレイ素子を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、炭素ナノチューブを利用する電界放出ディスプレイ素子において、駆動電圧が印加されるカソード電極及びゲート電極を複数構成し、前記複数のカソード電極上に炭素ナノチューブを形成することにより、電界放出ディスプレイ素子の無効消費電力を減少し得る電界放出ディスプレイ素子を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明による電界放出ディスプレイ素子は、下部基板上に形成された下部ゲート電極と、該下部ゲート電極上に形成され、前記下部ゲート電極の一部が露出される貫通ホールを有する絶縁層と、該絶縁層上に形成され、前記貫通ホールを通じて露出された前記下部ゲート電極と連結される第1の上部ゲート電極と、前記絶縁層上に形成され、前記第1の上部ゲート電極と同一平面上に形成される第1のカソード電極と、該第1のカソード電極上に形成された第1の炭素ナノチューブ及び第2の炭素ナノチューブと、を含むことを特徴とする。
本発明による電界放出ディスプレイ素子は、電界放出ディスプレイ素子において、駆動電圧が印加されるカソード電極及びゲート電極を複数構成し、前記複数のカソード電極上に炭素ナノチューブを形成することにより、前記炭素ナノチューブから放出された電子ビームの曲がり現象が減少するため、隣接電界放出ディスプレイ素子間の漏話を阻止し得るという効果がある。
本発明による炭素ナノチューブを利用した電界放出素子は、電界放出ディスプレイ素子において、駆動電圧が印加されるカソード電極及びゲート電極を複数構成し、前記複数のカソード電極上に炭素ナノチューブを形成することにより、前記炭素ナノチューブから放出された電子が蛍光体の全領域を均一に励起させるため、電界放出ディスプレイの輝度が増加し、画面の均一性(uniformity)が向上するという効果がある。
また、本発明による電界放出素子は、電界放出ディスプレイ素子において、駆動電圧が印加されるカソード電極及びゲート電極を複数構成し、前記複数のカソード電極上に炭素ナノチューブを形成することにより、電界放出ディスプレイ素子間に発生する仮想コンデンサ容量の値を減少し得るので、電界放出ディスプレイ素子の無効消費電力を減少し得るという効果がある。
以下、図1〜図3を参照して、炭素ナノチューブを利用する電界放出ディスプレイ素子において、駆動電圧が印加されるカソード電極及びゲート電極を複数構成し、前記複数のカソード電極上に炭素ナノチューブを形成することにより、隣接電界放出ディスプレイ素子間の漏話を阻止し、電界放出ディスプレイの輝度を増加し、画面の均一性を向上させ、電界放出ディスプレイ素子の無効消費電力を減少し得る本発明による電界放出ディスプレイ素子及びその製造方法の望ましい実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明による電界放出ディスプレイ素子が適用された電界放出ディスプレイのマトリックス構造を示す図である。
図1に示すように、本発明による電界放出ディスプレイは、複数のゲートライン(D1〜Dm)と、前記複数のゲートラインと直交する複数のカソードライン(Scan 1〜 Scan N)とからなり、本発明による一つの電界放出ディスプレイ素子は、一つのゲートライン(D1)及び2つのカソードライン(Scan 1a及びScan 1b)を有する。
以下、図2を参照して、一つのゲートライン(D1)及び2つのカソードライン(Scan 1a及びScan 1b)を有する電界放出ディスプレイ素子の構造を詳細に説明する。
図2は、本発明による電界放出ディスプレイ素子の構造の断面を示す図である。
図2に示すように、本発明による電界放出ディスプレイ素子は、下部ガラス基板40上に形成された下部ゲート電極41と、該下部ゲート電極41の一部が露出されるように形成された第1の貫通ホール、前記下部ゲート電極41の一部が露出されるように形成された第2の貫通ホール、及び前記下部ゲート電極41の一部が露出されるように形成された第3の貫通ホールを全て有し、前記下部ゲート電極41上に形成される絶縁層42と、該絶縁層42上に形成され、前記第1の貫通ホールと第2の貫通ホールとの間に形成される第1のカソード電極43−1と、前記絶縁層42上に形成され、前記第2の貫通ホールと第3の貫通ホールとの間に形成される第2のカソード電極43−2と、前記第1の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極41と連結され、前記第1のカソード電極43−1と同一平面上に形成される第1の上部ゲート電極44−1と、前記第2の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極41と連結され、前記第1のカソード電極43−1と同一平面上に形成される第2の上部ゲート電極44−2と、前記第3の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極41と連結され、前記第1のカソード電極43−1と同一平面上に形成される第3の上部ゲート電極44−3と、前記第1のカソード電極43−1上に形成された第1の炭素ナノチューブ45−1と、前記第1のカソード電極43−1上に形成された第2の炭素ナノチューブ45−2と、前記第2のカソード電極43−2上に形成された第3の炭素ナノチューブ45−3と、前記第2のカソード電極43−2上に形成された第4の炭素ナノチューブ45−4と、から構成される。
本発明による電界放出ディスプレイ素子の動作は次のようである。
図2に示すように、前記2つのカソード電極43−1、43−2及び前記下部ゲート電極41に駆動電圧を印加すると、前記下部ゲート電極と連結された前記3つの上部ゲート電極44−1、44−2、44−3と前記2つのカソード電極43−1、43−2との間に電界が発生する。前記発生された電界によって前記2つのカソード電極43−1、43−2上に形成された前記4つの炭素ナノチューブ45−1、45−2、45−3、45−4から電子eが放出される。前記放出された電子eは 、上部基板のアノード電極47に印加された高電圧によって前記アノード電極47方向に誘導されて電子ビームを形成する。このとき、誘導された電子eは、前記上部基板の蛍光体46に衝突する。前記衝突によって励起された電子eを有する前記蛍光体46は、可視光を発光する。ここで、本発明による電界放出素子は、前記4つの炭素ナノチューブ45−1、45−2、45−3、45−4から放出された電子ビームの曲がり現象を減少させ、前記4つの炭素ナノチューブ45−1、45−2、45−3、45−4から放出された電子を前記蛍光体46の全体面積に衝突させることにより、電界放出ディスプレイ素子の輝度を増加させ、画面の均一性を向上させる。
ここで、貫通ホール、カソード電極43、上部ゲート電極44、炭素ナノチューブ45の個数は、第1の貫通ホール、第2の貫通ホール、第3の貫通ホール、第1のカソード電極、第2のカソード電極、第1の上部ゲート電極、第2の上部ゲート電極、第3の上部ゲート電極、第1の炭素ナノチューブ、第2の炭素ナノチューブ、第3の炭素ナノチューブ、第4の炭素ナノチューブに限定されず、拡張することもできる。
以下、図3を参照して、本発明による電界放出ディスプレイ素子の製造方法を説明する。
図3は、本発明による電界放出素子の製造方法を示すフローチャートである。
図3に示すように、本発明による電界放出素子の製造方法は、下部ガラス基板40上に導電材料により下部ゲート電極41を形成する段階(S1)と、該形成された下部ゲート電極41上に3つの貫通ホールを有する絶縁層42を形成する段階(S2)と、該絶縁層42上に、前記3つの貫通ホール間に1つずつカソード電極43を導電材料により形成する段階(S3)と、前記絶縁層42上に、下部ゲート電極41と連結される3つの上部ゲート電極44を導電材料により形成する段階(S4)と、前記形成された2つのカソード電極43上にそれぞれ炭素ナノチューブ45を形成する段階(S5)と、からなる。
まず、前記下部ゲート電極41は、前記下部ガラス基板40上に導電層を塗布することによって形成される(S1)。ここで、前記下部ゲート電極41は、後に形成される3つの上部ゲート電極44を連結する共通ラインの役割をする。
前記絶縁層42は、前記下部ゲート電極41上に絶縁体を塗布し、前記下部ゲート電極41の一部を露出させる前記第1の貫通ホール、前記第2の貫通ホール、前記第3の貫通ホールを形成するために前記下部ゲート電極41上に形成された絶縁体をエッチングすることによって形成される(S2)。ここで、前記第1の貫通ホール、第2の貫通ホール、第3の貫通ホールは、前記絶縁層42上に予め設定された間隔で形成されることが望ましい。
前記第1のカソード電極43−1は、前記第1の貫通ホールと第2の貫通ホールとの間に形成されるように、前記絶縁層42上に塗布された導電層をパターニングすることで形成される。また、前記第2のカソード電極43−2は、前記第2の貫通ホールと第3の貫通ホールとの間に形成されるように、前記絶縁層42上に塗布された導電層をパターニングすることで形成される(S3)。
前記第1の上部ゲート電極44−1、前記第2の上部ゲート電極44−2、前記第3の上部ゲート電極44−3は、前記第1の貫通ホール、第2の貫通ホール、第3の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極41及び前記絶縁層42上に導電層を塗布し、前記第1の上部ゲート電極44−1、前記第2の上部ゲート電極44−2、前記第3の上部ゲート電極44−3が前記下部ゲート電極41と連結されるように前記塗布された導電層をパターニングすることで形成される(S4)。即ち、前記第1の上部ゲート電極44−1は、前記第1の貫通ホールを通じて、前記第2の上部ゲート電極44−2は、前記第2の貫通ホールを通じて、前記第3の上部ゲート電極44−3は、前記第3の貫通ホールを通じて前記下部ゲート電極41と連結される。従って、前記第1の上部ゲート電極44−1、第2の上部ゲート電極44−2、及び前記第3の上部ゲート電極44−3は、それぞれ前記第1の貫通ホール、前記第2の貫通ホール及び前記第3の貫通ホールを通じて下部ゲート電極と連結されるので、前記貫通ホールの個数だけ形成される。また、前記下部ゲート電極41と前記第1の上部ゲート電極44−1、前記第2の上部ゲート電極44−2、前記第3の上部ゲート電極44−3とは連結されている。さらに、前記上部ゲート電極44−1、44−2、44−3の断面は、T字状である。
前記第1の炭素ナノチューブ45−1は、炭素ナノチューブ混合スラリーをスクリーン印刷法によって塗布し、一連のバインダー除去工程を通じて前記形成された第1のカソード電極43−1上に形成され、前記第2の炭素ナノチューブ45−2は、炭素ナノチューブ混合スラリーをスクリーン印刷法によって塗布し、一連のバインダー除去工程を通じて前記形成された第1のカソード電極43−1上に形成され、前記第3の炭素ナノチューブ45−3は、炭素ナノチューブ混合スラリーをスクリーン印刷法によって塗布し、一連のバインダー除去工程を通じて前記形成された第2のカソード電極43−2上に形成され、前記第4の炭素ナノチューブ45−4は、炭素ナノチューブ混合スラリーをスクリーン印刷法によって塗布し、一連のバインダー除去工程を通じて前記形成された第2のカソード電極43−2上に形成される(S5)。
一方、本発明は、前記第1の炭素ナノチューブ45−1を前記第1のカソード電極43−1の左側面にのみ形成し、前記第2の炭素ナノチューブ45−2を前記第1のカソード電極43−1の右側面にのみ形成し、前記第3の炭素ナノチューブ45−3を前記第2のカソード電極43−2の左側面にのみ形成し、前記第4の炭素ナノチューブ45−4を前記第2のカソード電極43−2の右側面にのみ形成することもできる。
また、本発明は、前記第1の炭素ナノチューブ45−1を前記第1のカソード電極43−1の左側面から延長して前記第1のカソード電極43−1の上部の一部分上に形成し、前記第2の炭素ナノチューブ45−2を前記第1のカソード電極43−1の右側面から延長して前記第1のカソード電極43−1の上部の一部分上に形成し、前記第3の炭素ナノチューブ45−3を前記第2のカソード電極43−2の左側面から延長して前記第2のカソード電極43−2の上部の一部分上に形成し、前記第4の炭素ナノチューブ45−4を前記第2のカソード電極43−2の右側面から延長して前記第2のカソード電極43−2の上部の一部分上に形成することもできる。
また、本発明は、前記第1の炭素ナノチューブ45−1及び前記第2の炭素ナノチューブ45−2を前記第1のカソード電極43−1の上部の一部分上にのみ形成し、前記第3の炭素ナノチューブ45−3及び前記第4の炭素ナノチューブ45−4を前記第2のカソード電極43−2の上部の一部分上にのみ形成することもできる。
ここで、貫通ホール、カソード電極43、上部ゲート電極44、炭素ナノチューブ45の個数は、第1の貫通ホール、第2の貫通ホール、第3の貫通ホール、第1のカソード電極、第2のカソード電極、第1の上部ゲート電極、第2の上部ゲート電極、第3の上部ゲート電極、第1の炭素ナノチューブ、第2の炭素ナノチューブ、第3の炭素ナノチューブ、第4の炭素ナノチューブに限定されず、拡張することもできる。
<符号の説明>
40:下部ガラス基板
41:下部ゲート電極
42:絶縁層
43:カソード電極
43−1:第1のカソード電極
43−2:第2のカソード電極
44:上部ゲート電極
44−1:第1の上部ゲート電極
44−2:第2の上部ゲート電極
44−3:第3の上部ゲート電極
45:炭素ナノチューブ
46:蛍光体
47:アノード電極
48:上部基板
40:下部ガラス基板
41:下部ゲート電極
42:絶縁層
43:カソード電極
43−1:第1のカソード電極
43−2:第2のカソード電極
44:上部ゲート電極
44−1:第1の上部ゲート電極
44−2:第2の上部ゲート電極
44−3:第3の上部ゲート電極
45:炭素ナノチューブ
46:蛍光体
47:アノード電極
48:上部基板
Claims (29)
- 下部基板上に形成された下部ゲート電極と、
該下部ゲート電極上に形成され、前記下部ゲート電極の一部が露出される貫通ホールを有する絶縁層と、
該絶縁層上に形成され、前記貫通ホールを通じて露出された前記下部ゲート電極と連結される第1の上部ゲート電極と、
前記絶縁層上に形成され、前記第1の上部ゲート電極と同一平面上に形成される第1のカソード電極と、
該第1のカソード電極上に形成された第1の炭素ナノチューブ及び第2の炭素ナノチューブと、
を含むことを特徴とする電界放出ディスプレイ素子。 - 前記第1の炭素ナノチューブは、第1のカソード電極の左側面上に形成され、前記第2の炭素ナノチューブは、第1のカソード電極の右側面上に形成されることを特徴とする、請求項1に記載の電界放出ディスプレイ素子。
- 前記第1の炭素ナノチューブ及び前記第2の炭素ナノチューブは、第1のカソード電極の上部の一部分上にのみ形成されることを特徴とする、請求項1に記載の電界放出ディスプレイ素子。
- 前記第1の炭素ナノチューブは、前記第1のカソード電極の左側面から延長されて前記第1のカソード電極の上部の一部分上に形成され、前記第2の炭素ナノチューブは、第1のカソード電極の右側面から延長されて前記第1のカソード電極の上部の一部分上に形成されることを特徴とする、請求項1に記載の電界放出ディスプレイ素子。
- 前記第1の上部ゲート電極と同一平面上に形成される第2のカソード電極をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の電界放出ディスプレイ素子。
- 前記第2のカソード電極上に形成された第3の炭素ナノチューブ及び第4の炭素ナノチューブをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の電界放出ディスプレイ素子。
- 前記第1の炭素ナノチューブは、第1のカソード電極の左側面上に形成され、前記第2の炭素ナノチューブは、第1のカソード電極の右側面上に形成され、前記第3の炭素ナノチューブは、第2のカソード電極の左側面上に形成され、前記第4の炭素ナノチューブは、第2のカソード電極の右側面上に形成されることを特徴とする請求項6に記載の電界放出ディスプレイ素子。
- 前記第1の炭素ナノチューブ及び前記第2の炭素ナノチューブは、第1のカソード電極の上部の一部分上にのみ形成され、前記第3の炭素ナノチューブ及び前記第4の炭素ナノチューブは、第2のカソード電極の上部の一部分上にのみ形成されることを特徴とする請求項6に記載の電界放出ディスプレイ素子。
- 前記第1の炭素ナノチューブは、前記第1のカソード電極の左側面から延長されて前記第1のカソード電極の上部の一部分上に形成され、前記第2の炭素ナノチューブは、第1のカソード電極の右側面から延長されて前記第1のカソード電極の上部の一部分上に形成され、前記第3の炭素ナノチューブは、前記第2のカソード電極の左側面から延長されて前記第2のカソード電極の上部の一部分上に形成され、前記第4の炭素ナノチューブは、第2のカソード電極の右側面から延長されて前記第2のカソード電極の上部の一部分上に形成されることを特徴とする請求項6に記載の電界放出ディスプレイ素子。
- 下部基板上に形成された下部ゲート電極と、
該下部ゲート電極上に形成され、前記下部ゲート電極の一部が露出される複数の貫通ホールを有する絶縁層と、
該絶縁層上に形成され、前記複数の貫通ホール間に形成される複数のカソード電極と、
前記複数の貫通ホールを通じて露出された前記下部ゲート電極と連結され、前記複数のカソード電極と同一平面上に形成される複数の上部ゲート電極と、
前記複数のカソード電極上にそれぞれ形成された炭素ナノチューブと、
を含むことを特徴とする電界放出ディスプレイ素子。 - 前記複数のカソード電極は、
前記上部ゲート電極間にそれぞれ1つずつ形成されることを特徴とする請求項10に記載の電界放出ディスプレイ素子。 - 前記複数の上部ゲート電極は3つ以上で、
前記複数のカソード電極は2つ以上で、
前記炭素ナノチューブは4つ以上であることを特徴とする請求項10に記載の電界放出ディスプレイ素子。 - 前記複数の上部ゲート電極は3つ以上で、
前記複数のカソード電極は2つ以上で、
前記炭素ナノチューブは4つ以上であることを特徴とする請求項11に記載の電界放出ディスプレイ素子。 - 下部基板上に形成された下部ゲート電極と、
該下部ゲート電極の一部が露出される第1の貫通ホールと、前記下部ゲート電極の一部が露出される第2の貫通ホールと、前記下部ゲート電極の一部が露出される第3の貫通ホールとを全て有し、前記下部ゲート電極上に形成される絶縁層と、
該絶縁層上に形成され、前記第1の貫通ホールと第2の貫通ホールとの間に形成される第1のカソード電極と、
前記絶縁層上に形成され、前記第2の貫通ホールと第3の貫通ホールとの間に形成される第2のカソード電極と、
前記第1の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極と連結され、前記第1のカソード電極と同一平面上に形成される第1の上部ゲート電極と、
前記第2の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極と連結され、前記第1のカソード電極と同一平面上に形成される第2の上部ゲート電極と、
前記第3の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極と連結され、前記第1のカソード電極と同一平面上に形成される第3の上部ゲート電極と、
前記第1のカソード電極の左側面上に形成された第1の炭素ナノチューブと、
前記第1のカソード電極の右側面上に形成された第2の炭素ナノチューブと、
前記第2のカソード電極の左側面上に形成された第3の炭素ナノチューブと、
前記第2のカソード電極の右側面上に形成された第4の炭素ナノチューブと、
を含むことを特徴とする電界放出ディスプレイ素子。 - 下部基板上に下部ゲート電極を形成する段階と、
該下部ゲート電極上に前記下部ゲート電極の一部が露出される貫通ホールを有する絶縁層を形成する段階と、
該絶縁層上に、前記貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極と連結される第1の上部ゲート電極を形成する段階と、
前記第1の上部ゲート電極と同一平面上に第1のカソード電極を形成する段階と、
該第1のカソード電極上に第1の炭素ナノチューブを形成する段階と、
前記第1のカソード電極上に第2の炭素ナノチューブを形成する段階と、
を含むことを特徴とする電界放出ディスプレイ素子の製造方法。 - 前記第1の炭素ナノチューブを、第1のカソード電極の左側面上に形成し、前記第2の炭素ナノチューブを、第1のカソード電極の右側面上に形成することを特徴とする、請求項15に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。
- 前記第1の炭素ナノチューブ及び前記第2の炭素ナノチューブを、第1のカソード電極の上部の一部分上にのみ形成することを特徴とする、請求項15に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。
- 前記第1の炭素ナノチューブを、前記第1のカソード電極の左側面から延長して前記第1のカソード電極の上部の一部分上に形成し、前記第2の炭素ナノチューブを、第1のカソード電極の右側面から延長して前記第1のカソード電極の上部の一部分上に形成することを特徴とする、請求項15に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。
- 前記第1の上部ゲート電極と同一平面上に第2のカソード電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。
- 前記第2のカソード電極上に第3の炭素ナノチューブを形成する段階と、
前記第2のカソード電極上に第4の炭素ナノチューブを形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。 - 前記第1の炭素ナノチューブを、第1のカソード電極の左側面上に形成し、前記第2の炭素ナノチューブを、第1のカソード電極の右側面上に形成し、前記第3の炭素ナノチューブを、第2のカソード電極の左側面上に形成し、前記第4の炭素ナノチューブを、第2のカソード電極の右側面上に形成することを特徴とする請求項20に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。
- 前記第1の炭素ナノチューブ及び前記第2の炭素ナノチューブを、第1のカソード電極の上部の一部分上にのみ形成し、前記第3の炭素ナノチューブ及び前記第4の炭素ナノチューブを、第2のカソード電極の上部の一部分上にのみ形成することを特徴とする請求項20に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。
- 前記第1の炭素ナノチューブを、前記第1のカソード電極の左側面から延長して前記第1のカソード電極の上部の一部分上に形成し、前記第2の炭素ナノチューブを、第1のカソード電極の右側面から延長して前記第1のカソード電極の上部の一部分上に形成し、前記第3の炭素ナノチューブを、前記第2のカソード電極の左側面から延長して前記第2のカソード電極の上部の一部分上に形成し、前記第4の炭素ナノチューブを、第2のカソード電極の右側面から延長して前記第2のカソード電極の上部の一部分上に形成するることを特徴とする請求項20に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。
- 下部基板上に下部ゲート電極を形成する段階と、
該下部ゲート電極上に前記下部ゲート電極の一部が露出される複数の貫通ホールを有する絶縁層を形成する段階と、
該絶縁層上に前記複数の貫通ホール間に複数のカソード電極を形成する段階と、
前記絶縁層上に前記複数の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極と連結される複数の上部ゲート電極を形成する段階と、
前記複数のカソード電極上にそれぞれ炭素ナノチューブを形成する段階と、
を含むことを特徴とする電界放出ディスプレイ素子の製造方法。 - 前記複数のカソード電極は、
前記上部ゲート電極間にそれぞれ1つずつ形成されることを特徴とする請求項24に記載の電界放出ディスプレイ素子。 - 前記複数の上部ゲート電極は3つ以上で、
前記複数のカソード電極は2つ以上で、
前記炭素ナノチューブは4つ以上であることを特徴とする請求項25に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。 - 前記炭素ナノチューブは、
前記複数のカソード電極上にスクリーン印刷法によってそれぞれ形成されることを特徴とする請求項25に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。 - 前記炭素ナノチューブは、
前記複数のカソード電極上にスクリーン印刷法によってそれぞれ形成されることを特徴とする請求項26に記載の電界放出ディスプレイ素子の製造方法。 - 下部基板上に下部ゲート電極を形成する段階と、
該下部ゲート電極の一部が露出されるように第1の貫通ホール、第2の貫通ホール及び第3の貫通ホールが形成された絶縁層を前記下部ゲート電極上に形成する段階と、
前記絶縁層上に、前記第1の貫通ホールと第2の貫通ホールとの間に第1のカソード電極を形成する段階と、
前記絶縁層上に、前記第2の貫通ホールと第3の貫通ホールとの間に第2のカソード電極を形成する段階と、
前記絶縁層上に、前記第1の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極と連結され、前記第1のカソード電極と同一平面上に形成される第1の上部ゲート電極を形成する段階と、
前記絶縁層上に、前記第2の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極と連結され、前記第1のカソード電極と同一平面上に形成される第2の上部ゲート電極を形成する段階と、
前記絶縁層上に、前記第3の貫通ホールを通じて露出された下部ゲート電極と連結され、前記第1のカソード電極と同一平面上に形成される第3の上部ゲート電極を形成する段階と、
前記第1のカソード電極上に第1の炭素ナノチューブを形成する段階と、
前記第1のカソード電極上に第2の炭素ナノチューブを形成する段階と、
前記第2のカソード電極上に第3の炭素ナノチューブを形成する段階と、
前記第2のカソード電極上に第4の炭素ナノチューブを形成する段階と、
を含むことを特徴とする電界放出ディスプレイ素子の製造方法。
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