JP2009532844A - 電子放出源の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法および電界放出ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
Claims (30)
- 下部基板の上にカソード電極と触媒金属層を形成する段階と、
前記触媒金属層の上に感光性レジスト層を形成し、リソグラフィー工程によって所望の位置に所望の形状のパターンで電界放出素子成長部を形成し、残りの部分の感光性レジストを除去する段階と、
前記パターンで形成された電界放出素子成長部に電界放出素子を成長させる段階と
を含むことを特徴とする、電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記触媒金属層を形成する段階で使用される下部基板は、ガラス基板、石英基板、珪素基板(シリコンウエハー)およびアルミナ(Al2O3)基板のいずれか一つを使用することを特徴とする、請求項1に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。
- 前記感光性レジストを除去した後、電界放出素子成長部以外の触媒金属層をエッチングして除去する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。
- 前記触媒金属層を形成する段階では、
前記触媒金属層は、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)およびコバルト(Co)などの遷移金属のいずれか一つ、或いはコバルト−ニッケル、コバルト−鉄、ニッケル−鉄およびコバルト−ニッケル−鉄が合成された合金のいずれか一つを用いて形成することを特徴とする、請求項1に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記触媒金属層を形成する段階では、
前記触媒金属層は、熱蒸着法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、および化学気相蒸着法のいずれか一つを用いて数nm〜数百nm、好ましくは10〜100nmの厚さに形成することを特徴とする、請求項1に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記感光性レジスト層を形成する段階では、
前記感光性レジスト層は、スピンコーティング方法またはスリットコーティング法によって0.3〜10μmの厚さに形成することを特徴とする、請求項1に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記感光性レジスト層を形成する段階では、
前記感光性レジスト層を形成するために使用されるレジストは、無機レジスト、有機レジスト、有無機混合型レジストおよび感光型ガラスペーストのいずれか一つを用いて形成することを特徴とする、請求項6に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記電界放出素子成長部を形成することは、
前記感光性レジストを100〜250℃の温度で焼結する段階と、
前記焼結された感光性レジストに対してUVおよびフォトマスクを用いて必要な形態のパターン露光過程を行った後、これを現像し、電界放出素子が形成されるべき位置にパターン以外の部分の感光性レジストを除去する段階と、
前記パターン部分の焼結された感光性レジストと触媒金属層を基板の温度が200〜800℃に維持される状態で1〜600分間溶融し、炭素ナノチューブ形成のためのシードである電界放出素子成長部を形成する段階と
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記電界放出素子成長部を形成する段階では、
前記基板の熱処理時間は、温度が上昇するにつれて減少することを特徴とする、請求項8に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記電界放出素子を成長させる段階では、
前記電界放出素子は、炭素ナノチューブを用いて成長させることを特徴とする、請求項1に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記炭素ナノチューブを成長させることは、
前記下部基板をアニーリング(熱処理)する段階と、
前記アニーリングされた下部基板に炭化水素気体を供給しながらプラズマ化学気相蒸着を行う段階と
を含むことを特徴とする、請求項10に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記電界放出素子を形成した後、下部基板の上に電界放出素子が含浸されるようにレジスト層を形成する段階と、
前記レジスト層において電界放出素子が画素単位に区分されるように画素に対応する領域のレジストを除去するためのパターンを形成する段階と、
前記パターンを除去して電界放出素子を露出させることにより、画素単位に区分されるスペーサが自動的に形成される段階と
をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記レジスト層を形成する段階では、
前記レジストは、無機レジスト、有機レジスト、有無機混合型レジストおよび感光型ガラスペーストのいずれか一つを用いて形成されることを特徴とする、請求項12に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記レジスト層にパターンを形成した後、100〜600℃で焼結させる段階をさらに含むことを特徴とする、請求項12に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。
- 前記レジスト層のパターン部分を除去することは、
デベロッパー利用法、ドライエッチング法およびウエットエッチング法のいずれか一つを採ることを特徴とする、請求項12に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記画素に対応する領域のレジストを除去するためのパターンを形成することは、
選択的に成長した炭素ナノチューブ領域それぞれを開く方法、一つのピクセルを多数の部分に分けて開く方法、およびピクセル領域全体を開く方法のいずれか一つを採ることを特徴とする、請求項12に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 下部基板の上にカソード電極と触媒金属層を形成する段階と、
前記触媒金属層の上に感光性レジスト層を形成する段階と、
前記形成された感光性レジスト層における電界放出素子を形成すべき位置に所望のパターンを形成する段階と、
前記パターンを除去して電界放出素子形成ホールを形成する段階と、
前記電界放出素子形成ホールに電界放出素子を形成する段階と
を含むことを特徴とする、電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記感光性レジスト層を形成する段階では、
前記感光性レジスト層は、スピンコーティングによって0.01〜10μmの厚さに形成することを特徴とする、請求項17に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記感光性レジスト層にパターンを形成した後、100℃〜250℃の温度で高温熱処理によって焼結させることを特徴とする、請求項17に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。
- 前記電界放出素子を成長させる段階では、
前記電界放出素子は、炭素ナノチューブを用いて成長させることを特徴とする、請求項17に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記炭素ナノチューブを成長させることは、
前記下部基板をアニーリングする段階と、
前記アニーリングされた下部基板に炭化水素気体を供給しながらプラズマ化学気相蒸着を行う段階と
を含んでなることを特徴とする、請求項20に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記電界放出素子を形成した後、下部基板の上に電界放出素子が含浸されるようにレジスト層を形成する段階と、
前記レジスト層に、電界放出素子が画素単位に区分されるように画素に対応する領域のレジストを除去するためのパターンを形成する段階と、
前記パターンを除去して電界放出素子を露出させることにより、画素単位に区分されるスペーサが自動的に形成される段階と
をさらに含むことを特徴とする、請求項17に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記レジスト層を形成する段階では、
前記レジスト層のレジストは、無機レジスト、有機レジスト、有無機混合型レジストおよび感光型ガラスペーストのいずれか一つを用いて形成することを特徴とする、請求項22に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記レジスト層にパターンを形成した後、100〜600℃デ焼結させる段階をさらに含むことを特徴とする、請求項22に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。
- 前記レジストのパターン部分を除去することは、
デベロッパー利用法、ドライエッチング法およびウエットエッチング法のいずれか一つを採ることを特徴とする、請求項22に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - 前記画素に対応する領域のレジストを除去するためのパターンを形成することは、
選択的に成長した炭素ナノチューブ領域それぞれを開く方法、一つのピクセルを多数の部分に分けて開く方法、およびピクセル領域全体を開く方法のいずれか一つを採ることを特徴とする、請求項22に記載の電界放出素子の選択的位置制御を用いた電界放出ディスプレイの製造方法。 - カソード電極および電子放出源を有する下部基板と、アノード電極および画素を有する上部基板と、前記下部基板と前記上部基板との間隔を維持し、内部を密封させるための隔壁とからなる電界放出ディスプレイにおいて、
前記下部基板の上に形成され、電界放出素子を画素領域に区分する隔壁兼用スペーサをさらに含むことを特徴とする、電界放出ディスプレイ。 - 前記スペーサはレジストを用いて形成されたことを特徴とする、請求項27に記載の電界放出ディスプレイ。
- 前記スペーサは、電子放出源としての炭素ナノチューブ領域、一つのピクセルを多数の部分に分けた領域、またはピクセル部分全体領域以外の部分に形成されたことを特徴とする、請求項27に記載の電界放出ディスプレイ。
- 前記スペーサの中間にはゲート電極がさらに形成されたことを特徴とする、請求項27に記載の電界放出ディスプレイ。
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