KR100254673B1

KR100254673B1 - 전계방출소자용 에지형 에미터의 제조방법

Info

Publication number: KR100254673B1
Application number: KR1019960042165A
Authority: KR
Inventors: 김태곤
Original assignee: 김영남; 오리온전기주식회사
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 2000-05-01
Also published as: KR19980022878A

Abstract

본 발명은 FED(FIELD-EMISSION DISPLAY)에 관한 것으로서, 특히 전계방출소자용 에지형(EDGE TYPE) 에미터에 관한 것으로, 기판(20)상에 절연충(22)을 코팅한후 포토레지스트(24)를 도포하여 경사식각하고, 그위에 스퍼터링법에 의해 하부게이트전극(23)을 형성하고 포토레지스트(24)를 제거하는 단계와, 하부게이트 전극(23)상에 하부게이트절연막(26)을 도포후 표면을 평탄화한후 그위에 포토레지스트(28)을 도포하고, 상기 도포된 포토레지스트(28)를 백-노광에 의해 셀프-얼라인시키고 이미지 리버설방법에 의해 포토레지스트(28)을 남긴후 그위에 증착기를 이용하여 에미터전극(32)을 형성한후 포토레지스트(28)을 제거하는 단계와, 에미터전극(32)상에 상부게이트절연층(27)을 코팅한후 포토레지스트(29)를 도포하고, 상기 포토레지스트(29)를 백-노광에 의해 셀프-얼라인으로 패터닝한후 상부게이트 절연층(27)을 경사식각하는 단계와, 경사식각된 상부게이트 절연층(27)에 포토레지스트(29)을 슬럼핑에 의해 열처리시킨후 절연막을 방향성 건식식각하고, 포토레지스트(29)를 제거후 E-BEAM 증착에 의해 경사증착과 수직증착으로 상부게이트전극(34)를 형성하고, 절연막을 습식식각에 의해 일정영역 제거하는 단계로 구성된 에지형 에미터는 낮은 구동전압을 사용할 수 있고, 방출특성을 향상시키며 구동시 신호지연이 감소되는 효과가 있다.

Description

전계방출소자용 에지형 에미터의 제조방법

본 발명은 FED(FIELD-EMISSION DISPLAY)에 관한 것으로서, 특히 전계방출소자용 에지형(EDGE TYPE) 에미터에 관한것이다.

FED는 에미터 팁으로 부터 전자를 방출시켜 투명도전막이 형성된 애노우드의 형광물질에 충돌시킴으로써, 형광물질이 자극을 받아 형광체의 최외각 전자들이 여기되고 천이되는 과정에서 자극을 발생된 빛을 이용하여 원하는 화상을 표시하는 전계방출장치로서, 최소한의 전력으로 고해상도 및 고휘도의 칼라패턴을 표현할 수 있는 이점이 있어, 음극선관이나 액정 디스플레이(LCD) 등의 다른 표시장치를 대체할 수 있는 것으로서 현재 많은 연구가 진행되어 오고 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이 종래의 전계방출소자용 에지형 필드 에미터의 구성을 보면 기판(1)상에 2개의 게이트전극(12,13)이 형성되어 있으며 상기 게이트전극(12)과 게이트전극(13)의 사이에 에지형 에미터(11)가 형성되어 있고, 상기 에지형 에미터(11)과 상부측에 형성되어 있는 게이트전극(13)의 사이에는 상부게이트 절연막(6)이 형성되어 있다.

그리고, 에지형 에미터(11)의 하부측에 형성되어 있는 것으로 게이트전극(12)과의 사이에는 하부게이트절연막(4)이 형성되어 있고, 기판(1)과 게이트전극(12)과의 사이에는 절연층(2)가 형성되어 있다.

상기와 같이 형성되어 있는 것으로 게이트전극(12)와 게이트전극(13)에 전류를 인가하여 유도하면 사이에 형성되어 있는 에지형 에미터(11)에서 전자를 방출시키게 되는데 도 1 에 도시된 바와 같은 종래에는 에지형 에미터(11)와 게이트전극(12)과 게이트전극(12)간의 사이에 형성되어 있는 사이의 길이가 비교적 길게 형성되어 있어 게이트전극(12)와 게이트전극(13)의 사이에 형성된 에지형 에미터(11)의 사이에 거리가 넓어져 높은 구동전압을 필요로 하게 되고, 또한 구동시 신호지연이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 에지형 에미터와 게이트전극간의 거리를 좁혀 구동시 신호지연을 줄일 수 있는 전계방출소자용 에지형 에미터의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1 은 종래의 에지형 에미터를 나타내는 도면.

도2a∼도2e는 전계방출소자용 에지형 에미터의 제조공정의 순서를 나타내는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

20: 기판 22: 절연층

23,34: 게이트전극 26: 하부게이트절연막

27: 상부게이트절연막 24,28,29: 포토레지스트

32: 에미터전극

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전계방출소자용 에지형 에미터의 제조방법은, 기판상에 절연충을 코팅한후 포토레지스트를 도포하여 경사식각하고, 그위에 스퍼터링법에 의해 하부게이트전극을 형성하고 포토레지스트를 제거하는 단계와, 하부게이트 전극상에 하부게이트절연막을 도포후 표면을 평탄화한후 그위에 포토레지스트을 도포하고, 상기 도포된 포토레지스트를 백-노광에 의해 셀프-얼라인시키고 이미지 리버설방법에 의해 포토레지스트을 남긴후 그위에 증착기를 이용하여 에미터전극을 형성한후 포토레지스트를 제거하는 단계와, 에미터전극상에 상부게이트절연층을 코팅한후 포토레지스트를 도포하고, 상기 포토레지스트를 백-노광에 의해 셀프-얼라인으로 패터닝한후 상부게이트 절연층을 경사식각하는 단계와, 경사식각된 상부게이트 절연층에 포토레지스트을 슬럼핑에 의해 열처리시킨후 절연막을 방향성 건식식각하고, 포토레지스트를 제거한후 E-BEAM 증착에 의해 경사증착과 수직증착으로 상부게이트전극를 형성하고, 절연막을 습식식각에 의해 일정영역 제거하는 단계로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 전계방출소자용 에지형 에미터의 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도2a∼도2e는 전계방출소자용 에지형 에미터의 제조공정의 순서를 나타내는 도면이다.

기판(20)상에 절연충(22)을 코팅하고 난후에 경사식각을 하기 위하여 포토레지스트(24)를 도포한후, 포토레지스트(24)의 위에 스퍼터링법에 의해 하부게이트전극(23)을 형성하고 포토레지스트(24)를 제거(lift off)한다.

상기 하부게이트전극(23)상에 하부게이트절연막(26)을 도포한 후에 굴곡이 생성된 표면을 평탄화한후 그위에 패턴을 형성하기 위하여 포토레지스트(28)을 도포한다.

상기 기판(20)은 포토레지스트를 이용하여 패턴을 형성하기 위하여 백-노광을 사용하므로 상기 기판(20)은 빛이 통과되는 유리기판을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 패턴형성을 위해 도포된 포토레지스트(28)를 백-노광(back exposure)에 의해 셀프-얼라인(self-align)시키고 이미지 리버설(image reversal)방법에 의해 조사되어진 부분은 남게되고 조사되지 않은 부분은 제거되는 현상으로 포토레지스트(28)을 남긴후 그위에 증착기를 이용하여 에미터전극(32)을 형성한후 포토레지스트(28)을 제거(lift off)한다.

상기 에미터전극(32)상에 상부게이트절연층(27)을 코팅한후 포토레지스트(29)를 도포하여 상기 도포된 포토레지스트(29)를 백-노광에 의해 셀프-얼라인으로 패터닝한후 상부게이트절연층(27)을 경사식각한다.

상기 경사식각된 상부게이트 절연층(27)에 포토레지스트(29)을 슬럼핑(slumping)에 의해 열처리시킨후 절연막을 방향성 건식식각하고, 포토레지스트(29)를 제거후 E-BEAM 증착에 의해 경사증착과 수직증착으로 상부게이트전극(34)를 형성하고, 절연막을 습식식각에 의해 일정영역을 제거하여 스페이스를 형성한다.

상기와 같은 방법으로 제조된 에지형 에미터는 기판(20)상에 형성되어 있는 평행하게 형성된 에지형 에미터(32)의 양측면에 평행하게 형성된 게이트전극(34,23)의 끝부분이 에미터(32)의 끝부분을 향하여 꺾여져 형성되게 된다.

상기 에지형 에미터(32)의 끝부분을 향하여 꺾여져 있는 게이트전극(34,23)에 의해 에지형 에미터(32)에서 방출되는 전자는 게이트전극(34,23)이 가깝게 형성되어 있어 직진성 있게 집속시켜 방출시킨다.

본 발명과 같이 게이트전극이 에지형 에미터의 끝단을 향하여 꺾여져 있으므로 게이트와 에미터간의 사이를 줄일 수 있어 누설전류를 억제할 수 있어 구동시 신호지연을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

기판(20)상에 절연충(22)을 코팅한후 포토레지스트(24)를 도포하여 경사식각하고, 그위에 스퍼터링법에 의해 하부게이트전극(23)을 형성하고 포토레지스트(24)를 제거하는 단계와,

하부게이트 전극(23)상에 하부게이트절연막(26)을 도포후 표면을 평탄화한후 그위에 포토레지스트(28)을 도포하고, 상기 도포된 포토레지스트(28)를 백-노광에 의해 셀프-얼라인시키고 이미지 리버설방법에 의해 포토레지스트(28)을 남긴후 그위에 증착기를 이용하여 에미터전극(32)을 형성한후 포토레지스트(28)을 제거하는 단계와,

에미터전극(32)상에 상부게이트절연층(27)을 코팅한후 포토레지스트(29)를 도포하고, 상기 포토레지스트(29)를 백-노광에 의해 셀프-얼라인으로 패터닝한후 상부게이트 절연층(27)을 경사식각하는 단계와,

경사식각된 상부게이트 절연층(27)에 포토레지스트(29)을 슬럼핑에 의해 열처리시킨후 절연막을 방향성 건식식각하고, 포토레지스트(29)를 제거후 E-BEAM 증착에 의해 경사증착과 수직증착으로 상부게이트전극(34)를 형성하고, 절연막을 습식식각에 의해 일정영역 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전계방출소자용 에지형 에미트의 제조방법.