KR100357832B1 - Method of Fabricating Focusing Device in Field Emission Display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에미터의 손상과 팁영역의 오염을 최소화하도록 한 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a focusing element of a field emission display device to minimize damage to an emitter and contamination of a tip region.
본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법은 스크린 프린트를 이용하여 전자를 방출하는 다수 개의 팁이 형성된 기판 위에 절연물질을 부분 인쇄함으로써 기판 상의 특정 부분에만 선택적으로 절연층 패턴을 형성하는 단계와, 절연층 패턴 위에 전자의 행로를 제어하기 위한 포커싱전극을 형성하는 단계를 포함한다.In the method of manufacturing a focusing element of a field emission display device according to the present invention, the insulating material is selectively formed only on a specific portion of the substrate by partially printing an insulating material on a substrate on which a plurality of tips for emitting electrons are formed using screen printing. And forming a focusing electrode for controlling the electron path on the insulating layer pattern.
본 발명에 의하면, 에미터의 손상과 팁영역의 오염을 최소화할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to minimize damage to the emitter and contamination of the tip region.
Description
본 발명은 전계 방출 표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 에미터의 손상과 팁영역의 오염을 최소화하도록 한 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a field emission display device, and more particularly, to a method of manufacturing a focusing element of a field emission display device to minimize the damage of the emitter and contamination of the tip area.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display: 이하 "FED"라 함) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel : PDP) 등이 있다.Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes (CRTs). Such flat panel displays include a liquid crystal display (LCD), a field emission display (hereinafter referred to as "FED"), a plasma display panel (PDP), and the like.
FED는 첨예한 음극(에미터)에 고전계를 집중해 양자역학적인 터널(Tunnel) 효과에 의하여 전자를 방출하는 냉음극을 이용하여 음극선관과 같이 전자선에 의해 형광체를 여기시켜 발광하게 함으로써 화상을 표시하게 된다.The FED uses a cold cathode, which concentrates a high field on a sharp cathode (emitter) and emits electrons by a quantum mechanical tunnel effect, thereby exciting the phosphor by an electron beam like a cathode ray tube to emit light. Will be displayed.
도 1을 참조하면, 애노드전극(4) 및 형광체(6)가 적층된 상부 유리기판(2)과, 하부 유리기판(8) 상에 형성되는 전계방출 어레이(32)를 구비한 FED가 도시되어 있다. 전계방출 어레이(32)는 하부 유리기판(8) 상에 형성되는 캐소드전극(10) 및 저항층(12)과, 저항층(12) 상에 형성되는 에미터(22) 및 게이트 절연층(14)과, 게이트 절연층(14) 상에 형성되는 게이트전극(16)과, 게이트전극(16) 상에 형성되는 포커싱 절연층(18)과, 포커싱 절연층(18) 상에 형성되는 포커싱전극(20)이 포함된다. 캐소드전극(10)은 에미터(22)에 전류를 공급하게 되며, 저항층(12)은 캐소드전극(10)으로부터 에미터(22) 쪽으로 인가되는 과전류를 제한하여 에미터(22)에 균일한 전류를 공급하는 역할을 하게 된다. 게이트절연층(14)은 캐소드전극(10)과 게이트전극(16) 사이를 절연하게 된다. 게이트전극(16)은 전자를 인출시키기 위한 인출전극으로 이용된다. 포커싱전극(20)은 인출된 전자의 행로를 제어하는 역할을 하게 된다. 포커싱 절연층(18)은 포커싱전극(20)과 게이트전극(16) 사이를 절연하게 된다.Referring to FIG. 1, there is shown a FED having an upper glass substrate 2 on which an anode electrode 4 and a phosphor 6 are stacked, and a field emission array 32 formed on the lower glass substrate 8. have. The field emission array 32 includes a cathode electrode 10 and a resistive layer 12 formed on the lower glass substrate 8, an emitter 22 and a gate insulating layer 14 formed on the resistive layer 12. ), A gate electrode 16 formed on the gate insulating layer 14, a focusing insulating layer 18 formed on the gate electrode 16, and a focusing electrode formed on the focusing insulating layer 18 ( 20). The cathode electrode 10 supplies a current to the emitter 22, and the resistive layer 12 limits the overcurrent applied from the cathode electrode 10 toward the emitter 22 to uniform the emitter 22. It serves to supply current. The gate insulating layer 14 insulates between the cathode electrode 10 and the gate electrode 16. The gate electrode 16 is used as an extraction electrode for extracting electrons. The focusing electrode 20 controls the path of the extracted electrons. The focusing insulating layer 18 insulates between the focusing electrode 20 and the gate electrode 16.
캐소드전극(16)에 부극성(-), 애노드전극(4)에 정극성(+)의 애노드전압(VA)이 인가되고 게이트전극(16)에 정극성(+)의 게이트 전압(VG)이 인가되면 에미터(22)로부터 전자빔(30)이 방출되어 애노드전극(4) 쪽으로 가속된다. 이 때, 부극성(-)의 포커스전압(VF)이 인가되는 포커싱전극(20)에 의해 방출된 전자빔(30)은 목표 애노드전극(4) 및 형광체(6) 쪽으로 집속된다. 전자빔(30)이 형광체(6)에 충돌하여 형광체(6)를 여기시키게 되면 적색·녹색·청색 중 어느 한 색의 가시광이 발생된다.A negative (-) anode voltage (V A ) is applied to the cathode electrode 16, and a positive (+) anode voltage is applied to the anode electrode 4, and a positive gate voltage (V G ) is applied to the gate electrode 16. Is applied, the electron beam 30 is emitted from the emitter 22 and accelerated toward the anode electrode 4. At this time, the electron beam 30 emitted by the focusing electrode 20 to which the negative focus voltage V F is applied is focused toward the target anode electrode 4 and the phosphor 6. When the electron beam 30 collides with the phosphor 6 to excite the phosphor 6, visible light of any one of red, green, and blue colors is generated.
위에서 알 수 있는 바, 포커싱전극(20)은 특정 화소(Pixel) 또는 부화소(Sub-pixel) 내의 에미터(22)로부터 방출된 전자빔(30)이 목표 형광체(6)에 충돌하도록 전자빔의 비행경로를 제어하는 역할을 하게 된다. 다시 말하여, 포커싱전극(20)은 방출된 전자빔(30)이 게이트전극(16) 쪽으로 누설되거나 목표 애노드전극(4)이 아닌 인접한 애노드전극(4) 쪽으로 비행하여 색순도 또는 휘도를 떨어 뜨리게 되는 것을 방지하게 된다.As can be seen from above, the focusing electrode 20 can fly the electron beam such that the electron beam 30 emitted from the emitter 22 in a specific pixel or sub-pixel impinges on the target phosphor 6. It will control the path. In other words, the focusing electrode 20 may cause the emitted electron beam 30 to leak toward the gate electrode 16 or fly toward the adjacent anode electrode 4 instead of the target anode electrode 4 to reduce color purity or luminance. Will be prevented.
방출면적이 5″이하의 FED에 있어서는 위와 같은 포커싱에 의존하지 않고도 정상적인 동작이 가능하지만, 고밀도·고화질로 갈수록, 특히 10″이상으로 대면적화될수록 색순도가 떨어지는 것을 방지하기 위하여 포커싱이 반드시 필요하게 된다.For FEDs with an emission area of 5 ″ or less, normal operation is possible without relying on focusing as described above, but focusing is necessary to prevent the color purity from decreasing as the density gets higher and higher, especially when the area becomes larger than 10 ″. .
포커싱전극(20)은 도 1과 같이 대략 60μm의 폴리이미드(Polyimide)를 포커싱 절연층(18)으로 이용하여 포커싱전극(20)과 게이트전극(16)의 높이차를 유지하게 하는 것이 일반적이다. 이 외에도, 도 2와 같이 포커싱전극(20)을게이트전극(16)과 동일 평면 상에 형성하는 인플레인(in plane) 구조와, 도 3과 같이 서로 다른 정극성(+) 전압이 인가되는 상/하부 게이트전극들(16UPPER,16LOWER)이 형성된 더블 게이트 포커싱(Double Gate Focusing) 구조가 있다. 그러나 도 2 및 도 3과 같은 포커싱 구조는 방출되는 전자빔(30)의 각도를 좁히는데 있어서 한계가 있다. 다시 말하여, 일반적인 식각공정에 의해서는 게이트전극(16)에서 포커싱전극(20) 까지의 높이를 수십 μm 정도로 높게하기가 곤란하다. 이에 따라, 도 2 및 도 3의 포커싱 구조는 방출되는 전자가 비행하는 거리, 즉 포커싱 거리(게이트전극에서 포커싱전극까지의 거리)가 짧기 때문이다.The focusing electrode 20 generally maintains the height difference between the focusing electrode 20 and the gate electrode 16 by using polyimide having a thickness of about 60 μm as the focusing insulating layer 18 as shown in FIG. 1. In addition, an in-plane structure in which the focusing electrode 20 is formed on the same plane as the gate electrode 16 as shown in FIG. 2, and an image in which different positive (+) voltages are applied as shown in FIG. 3. There is a double gate focusing structure in which lower gate electrodes 16 UPPER and 16 LOWER are formed. However, the focusing structure as shown in FIGS. 2 and 3 has a limit in narrowing the angle of the emitted electron beam 30. In other words, it is difficult to increase the height from the gate electrode 16 to the focusing electrode 20 by several tens of micrometers by a general etching process. Accordingly, the focusing structure of FIGS. 2 and 3 is because the distance that the emitted electrons fly, that is, the focusing distance (the distance from the gate electrode to the focusing electrode) is short.
이에 따라, 포커싱전극(20)은 하부 유리기판(8)으로부터 되도록 높게 설치되어야 한다. 특히, 높은 진공도를 유지해야 하는 기밀구조 하에서 소자 내에 흡착되어 있던 원치 않는 기체 방출에 의한 아웃개싱(outgasing)이 최소화되는 동시에 포커싱전극(20)을 높게 설치하여야 한다. 포커싱전극(20)을 높게 설치하기 위하여, 광민감성(Photo-sensitive) 폴리이미드를 이용하여 포커싱 절연층(18)을 형성하고 있다.Accordingly, the focusing electrode 20 should be installed as high as possible from the lower glass substrate 8. In particular, the outgassing due to the unwanted gas release that has been adsorbed in the device under the airtight structure that must maintain a high degree of vacuum should be minimized and the focusing electrode 20 should be set high. In order to provide the focusing electrode 20 high, the focusing insulating layer 18 is formed using photo-sensitive polyimide.
도 4a 내지 도 4d는 폴리이미드를 이용한 포커싱 절연층의 제조방법을 단계적으로 나타낸다.4A to 4D show step by step a method of manufacturing a focusing insulating layer using polyimide.
도 4a와 같이 캐소드전극(10), 저항층(12), 게이트 절연층(14), 게이트전극(16) 및 에미터(22)를 하부 유리기판(8) 상에 형성하여 전계 방출 어레이(32)를 마련한다. 이와 같은 전계 방출 어레이(32) 상에 도 4b와 같이 대략 50∼60 μm의 두께로 감광성 폴리이미드(34)가 도포된다. 여기서, 감광성 폴리이미드(34)는 팁영역(23) 내에도 충진되며, 표면이 평탄하게 되어야만 후공정에서 포커싱전극(20)이 균일한 높이로 증착될 수 있다. 도 4c에서, 도포된 감광성 폴리이미드(34)는 화소 또는 부화소 단위로 건식 또는 습식 에칭되어 페터닝된다. 패터닝된 감광성 폴리이미드는 포커싱 절연층(18)이 된다. 그 다음, 화소 내로 전극물질이 증착되는 것을 방지하면서 진진성을 가진 증착기(evaporator)를 이용하여 전극물질을 포커싱 절연층(18)의 상단부에 진공 증착시키게 된다. 이 때, 전극물질은 하부 유리기판(8)에 대하여 수직으로 증착된 후, 약 70∼80° 기울여 증착된다. 이에 따라, 전극물질은 포커싱 절연층(18)의 상면과 상단부 측면에 증착된다. 증착된 전극물질은 포커싱전극(20)이 된다.As shown in FIG. 4A, the cathode electrode 10, the resistive layer 12, the gate insulating layer 14, the gate electrode 16, and the emitter 22 are formed on the lower glass substrate 8 to form the field emission array 32. ). On this field emission array 32, a photosensitive polyimide 34 is applied to a thickness of approximately 50 to 60 mu m as shown in FIG. 4B. Here, the photosensitive polyimide 34 is also filled in the tip region 23, and the focusing electrode 20 may be deposited at a uniform height in a later process only when the surface is flat. In FIG. 4C, the applied photosensitive polyimide 34 is dry or wet etched and patterned in pixel or subpixel units. The patterned photosensitive polyimide becomes a focusing insulating layer 18. The electrode material is then vacuum deposited on the top of the focusing insulating layer 18 using an evaporator that is progressive while preventing the electrode material from being deposited into the pixel. At this time, the electrode material is deposited vertically with respect to the lower glass substrate 8, and then deposited at an angle of about 70 to 80 degrees. Accordingly, electrode material is deposited on the top and top sides of the focusing insulating layer 18. The deposited electrode material becomes the focusing electrode 20.
그러나 감광성 폴리이미드(34)가 팁영역(23)내에까지 모두 도포되기 때문에 폴리이미드 에칭시 에미터(22)가 손상되기 쉽고 팁영역(23) 내의 유기물이 쉽게 제거되지 않는 문제점이 있다. 이는 폴리이미드의 특성에 기인한 것으로, 폴리이미드는 저항층 재료로서 비저항이 큰 장점이 있는 반면에, 습식에칭이 어려운 특성이 있다. 이와 같은 특성에 기인하여 건식에칭을 하게 되면 에미터(22)가 손상될 수 있으며, 또한 종래의 포커싱 절연층의 제조방법으로는 유기물이 쉽게 제거되지 않는 단점으로 인하여 진공도를 높은 수준으로 유지시키기 어려운 단점이 있다.However, since all of the photosensitive polyimide 34 is applied to the tip region 23, the emitter 22 is easily damaged when the polyimide is etched, and organic matter in the tip region 23 is not easily removed. This is due to the characteristics of the polyimide, while polyimide has the advantage of high resistivity as the resistive layer material, while wet etching is difficult. Due to this characteristic, the dry etching may damage the emitter 22, and it is difficult to maintain a high degree of vacuum due to the disadvantage that organic matter is not easily removed by a conventional method of manufacturing a focusing insulating layer. There are disadvantages.
또한, 폴리이미드(34) 내에 포함된 유기물은 패널이 완성된 상태에서 아웃개싱의 원인으로 작용하여 에미터(22)를 산화시킴으로써 에미터(22)의 수명을 단축시키게 된다.In addition, the organic material contained in the polyimide 34 serves as a cause of outgassing in the completed state of the panel, thereby oxidizing the emitter 22 to shorten the life of the emitter 22.
따라서, 본 발명의 목적은 에미터의 손상과 팁영역의 오염을 최소화하도록 한 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a focusing element of a field emission display device to minimize damage to an emitter and contamination of a tip region.
도 1은 전계 방출 표시장치를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a field emission display.
도 2는 인 플레인 포커싱 방식의 전계 방출 표시장치를 나타내는 도면.2 shows an in-plane focusing field emission display.
도 3은 더블 게이트 포커싱 방식의 전계 방출 표시장치를 나타내는 도면.3 is a diagram illustrating a field emission display of a double gate focusing method.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 포커싱 절연층의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.4A to 4D are diagrams illustrating a method of manufacturing the focusing insulating layer illustrated in FIG. 1 in stages.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.5A through 5D are steps in a method of manufacturing a focusing element of a field emission display device according to a first embodiment of the present invention.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.6A through 6D are steps in a method of manufacturing a focusing element of a field emission display device according to a second embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.7A to 7D are steps of a manufacturing method of a focusing element of a field emission display device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
2 : 상부 유리기판 4 : 애노드전극2: upper glass substrate 4: anode electrode
6 : 형광체 8 : 하부 유리기판6: phosphor 8: lower glass substrate
10 : 캐소드전극 12 : 저항층10 cathode electrode 12 resistive layer
14 : 게이트 절연층 16,16UPPER,16LOWER: 게이트전극14: gate insulating layer 16,16 UPPER , 16 LOWER : gate electrode
18,44 : 포커싱 절연층 20,48 : 포커싱전극18,44: focusing insulation layer 20,48: focusing electrode
22 : 에미터 23 : 팁영역22 emitter 23 tip area
32 : 전계 방출 어레이 34 : 감광성 폴리이미드32: field emission array 34: photosensitive polyimide
40 : 절연세라믹 페이스트 42,46 : 금속층40: insulating ceramic paste 42, 46: metal layer
50 : 블랙 매트릭스 56 : 포토레지스트 후막50: black matrix 56: photoresist thick film
58 : 포커싱 부분 60 : 포커싱 절연층 물질58: focusing part 60: focusing insulating material
62 : 전극물질62: electrode material
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법은 스크린 프린트를 이용하여 전자를 방출하는 다수 개의 팁이 형성된 기판 위에 절연물질을 부분 인쇄함으로써 기판 상의 특정 부분에만 선택적으로 절연층 패턴을 형성하는 단계와, 절연층 패턴 위에 상기 전자의 행로를 제어하기 위한 포커싱전극을 형성하는 단계를 포함한다.본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법은 전자를 방출하는 다수 개의 팁이 형성된 기판 위에 소정 두께의 포토레지스트를 전면 도포하는 단계와, 포토레지스트를 패터닝하여 소정의 홈이 형성된 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 포토 레지스트 패턴의 홈 내에 절연물질을 채워 기판 상의 특정부분에만 선택적으로 절연층 패턴을 형성하는 단계와, 절연층 위에 상기 전자의 행로를 제어하기 위한 포커싱전극을 형성하는 단계와, 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the manufacturing method of the focusing element of the field emission display device according to the present invention is selective to only a specific portion on the substrate by partially printing the insulating material on the substrate on which a plurality of tips for emitting electrons are formed using screen printing. Forming an insulating layer pattern, and forming a focusing electrode for controlling the electron path on the insulating layer pattern. A method of manufacturing a focusing element of a field emission display according to the present invention emits electrons. Applying a photoresist having a predetermined thickness on the substrate on which the plurality of tips are formed; forming a photoresist pattern having a predetermined groove by patterning the photoresist; and filling an insulating material in the groove of the photoresist pattern Selectively forming an insulating layer pattern only on a specific portion of the image; Forming a focusing electrode for controlling the electron path on the layer, and removing the photoresist pattern.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 5a 내지 도 7d를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 7D.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면이다.5A through 5D are steps of a method of manufacturing a focusing element of a field emission display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 5a와 같이 캐소드전극(10), 저항층(12), 게이트 절연층(14), 게이트전극(16) 및 에미터(22)를 하부 유리기판(8) 상에 형성하여 전계 방출 어레이(32)를 마련한다. 이와 같은 전계 방출 어레이(32) 상에 도 5b와 같이, 게이트전극(16) 부분만 뚫린 스크린(도시하지 않음)을 정렬시킨 후, 게이트전극(16) 상에 소정두께의 절연세라믹 페이스트(40)를 인쇄 및 건조시키게 된다. 게이트전극(16)상에 인쇄되는 절연세라믹 페이스트(40)의 두께는 스크린 프린트법으로 제작가능한 마진을 가진 70∼100μm 정도가 된다. 여기서, 절연세라믹 페이스트(40)는 SiO2, Al2O3등의 산화물계 세라믹 물질을 포함하게 되며 그 외 산화물계 세라믹 물질의 점도를 유지시키는 바인더(Binder) 등이 포함된다. 또한, 절연세라믹 페이스트(40)는 감광성 유리 페이스트도 가능하다. 이 절연세라믹 페이스트(40)는 저항이 큰 산화물로 이루어짐으로써 게이트전극과 포커싱전극을 절연시키는 포커싱 절연층(44)이 된다. 이와 같이 포커싱 절연층(44)이 완성되면 도 5c와 같이 절연세라믹 페이스트(40) 상에 스크린을 정렬시킨 후, 수십 μm 두께로 Al, Cr, Mo, Nb, Ag, Ni 등의 금속층(42)을 인쇄 및 건조시키게 된다. 이 금속층(42)은 포커싱 절연층(44)의 상면에만 형성된다. 이온 보조 증착 시스템(Ion-Assisted Evaporation System)을 이용하여 유리기판(8)을 θ만큼 기울여 포커싱 절연층(40)의 상단부 측면에 금속층(46)을 증착시키게 된다. 도 5c 및 도 5d에 있어서, 포커싱 절연층(44)의 상면과 상단부 측면에 형성된 금속층들(42,46)은 포커싱전극(48)이 된다.As shown in FIG. 5A, the cathode electrode 10, the resistive layer 12, the gate insulating layer 14, the gate electrode 16, and the emitter 22 are formed on the lower glass substrate 8 to form the field emission array 32. ). As shown in FIG. 5B, a screen (not shown) having only a portion of the gate electrode 16 formed thereon is aligned on the field emission array 32, and the insulating ceramic paste 40 having a predetermined thickness is formed on the gate electrode 16. And print and dry. The thickness of the insulating ceramic paste 40 printed on the gate electrode 16 is about 70-100 μm with a margin that can be produced by screen printing. Here, the insulating ceramic paste 40 includes an oxide-based ceramic material such as SiO 2 , Al 2 O 3 , and other binders for maintaining the viscosity of the oxide-based ceramic material. The insulating ceramic paste 40 may also be a photosensitive glass paste. The insulating ceramic paste 40 is made of an oxide having a large resistance to form a focusing insulating layer 44 which insulates the gate electrode and the focusing electrode. When the focusing insulating layer 44 is completed as described above, the screen is aligned on the insulating ceramic paste 40 as shown in FIG. 5C, and then a metal layer 42 of Al, Cr, Mo, Nb, Ag, Ni, or the like is formed to a thickness of several tens of μm. And print and dry. This metal layer 42 is formed only on the upper surface of the focusing insulating layer 44. A metal layer 46 is deposited on the upper side of the focusing insulating layer 40 by tilting the glass substrate 8 by θ using an ion-assisted evaporation system. 5C and 5D, the metal layers 42 and 46 formed on the upper surface and the upper side surface of the focusing insulating layer 44 become the focusing electrode 48.
포커싱 절연층(44)은 절연세라믹 페이스트(40)를 스크린 프린트하여 게이트 상에만 도포되므로 종래의 제조방법에서 포토레지스터를 스핀코팅한 다음 원하는 부분을 남겨놓고 에칭하는 식각공정이 필요없게 된다. 또한, 포커싱 절연층(44)이 스크린 프린트됨으로써 팁영역(23)의 오염을 방지할 수 있다.Since the focusing insulating layer 44 is printed on the gate by screen-printing the insulating ceramic paste 40, the etching process of spin coating the photoresist and leaving a desired portion after etching in the conventional manufacturing method is unnecessary. In addition, the focusing insulating layer 44 may be screen printed to prevent contamination of the tip region 23.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면이다.6A through 6D are steps illustrating a method of manufacturing a focusing element of a field emission display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 도 6a와 같이 70∼100 μm 정도의 두께로 포토레지스트 후막(56)이 전계 방출 어레이(32) 상에 전면 도포된다. 그리고 도 6b와 같이 게이트전극(16)이 노출되도록 게이트전극(16) 부분의 포토레지스트 후막(56)이 에칭되어 제거된다. 포토레지스트 후막(56)이 제거된 포커싱 부분(58)에는 도 6c와 같이 산화물계 세라믹 물질을 포함하는 절연세라믹 페이스트(60)를 충진한 후, 건조시키게 된다. 절연세라믹 페이스트(60)가 완전히 충진되면 포토레지스트 후막(60)을 건식 또는 습식 에칭하여 제거하게 된다. 포토레지스트 후막(56)이 제거된 후, 유리기판(8)을 θ만큼 기울이면서 포커싱 절연층(44) 상면과 상단부 측면에 전극물질을 증착시켜 포커싱전극(48)을 형성하게 된다.First, as shown in FIG. 6A, a thick photoresist film 56 is applied over the field emission array 32 to a thickness of about 70 to 100 μm. 6B, the thick photoresist film 56 of the gate electrode 16 is etched and removed to expose the gate electrode 16. The focusing portion 58 from which the photoresist thick film 56 is removed is filled with an insulating ceramic paste 60 including an oxide ceramic material as shown in FIG. 6C, and then dried. When the insulating ceramic paste 60 is completely filled, the photoresist thick film 60 may be removed by dry or wet etching. After the photoresist thick film 56 is removed, the focusing electrode 48 is formed by depositing an electrode material on the upper surface and the upper end side of the focusing insulating layer 44 while tilting the glass substrate 8 by θ.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법을 종래와 대비하여 설명하면, 종래에는 전계 방출 어레이(32) 상에 도포된 폴리이미드가 에칭에 의해 쉽게 제거되지 않는 특성이 있으므로 팁영역(23)을 오염시키고 에미터(22)를 산화시키는 등의 문제점이 나타나게 되는 반면, 본 발명에서는 에칭이 쉬운 특성을 가진 포토레지스트를 에칭하게 됨으로써 팁영역(23)의 오염이나 에미터(22)의 산화를 방지할 수 있게 된다.If the manufacturing method of the focusing element of the field emission display device according to the second embodiment of the present invention is described in comparison with the conventional method, the polyimide coated on the field emission array 32 is not easily removed by etching. As a result, problems such as contaminating the tip region 23 and oxidizing the emitter 22 appear, whereas in the present invention, the photoresist having the property of being easily etched is etched to contaminate the tip region 23 or cause the emi The oxidation of the rotor 22 can be prevented.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면이다.7A to 7D are diagrams illustrating a method of manufacturing a focusing element of a field emission display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 70∼100 μm 정도의 두께로 포토레지스트 후막(56)이 전계 방출 어레이(32) 상에 전면 도포된 후, 도 7b와 같이 게이트전극(16)이 노출되도록 포토레지스트 후막(56)이 제거된다. 포토레지스트 후막(56)이 제거된 포커싱 부분(58)에는 포커싱 절연층(44)을 형성하기 위하여 도 7c와 같이 절연세라믹 페이스트(60)가 충진 및 건조된다. 준비된 시편이 담긴 구리 도금액 속에 포커싱 절연층 물질(60)이 충진된 전계 방출 어레이(32)를 침전시킨 다음, 전기도금 또는 무전해도금을 실시하여 전극물질(62)을 5∼10 μm 정도로 성장시키게 된다. 이 때, 에미터(22) 또는 팁영역(23)은 포토레지스트 후막(56)에 의해 도금액으로부터 보호된다. 마지막으로, 도 7d와 같이 포토레지스트 후막(60)이 건식 또는 습식 에칭되어 제거된다.First, after the photoresist thick film 56 is completely coated on the field emission array 32 to a thickness of about 70 to 100 μm, the photoresist thick film 56 is removed to expose the gate electrode 16 as shown in FIG. 7B. do. The insulating ceramic paste 60 is filled and dried in the focusing portion 58 from which the photoresist thick film 56 is removed as shown in FIG. 7C to form the focusing insulating layer 44. After precipitating the field emission array 32 filled with the focusing insulating material 60 in the copper plating solution containing the prepared specimens, electroplating or electroless plating is performed to grow the electrode material 62 to about 5 to 10 μm. do. At this time, the emitter 22 or the tip region 23 is protected from the plating liquid by the photoresist thick film 56. Finally, the photoresist thick film 60 is removed by dry or wet etching as shown in FIG. 7D.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법은 게이트전극 상에만 선택적으로 산화물계 절연물질이 스크린 프린트되거나, 폴리이미드 대신 에칭이 용이한 포토레지스트 후막이 도포된 후, 포커싱 절연층과 포커싱전극이 형성됨으로써 에미터의 손상과 팁영역의 오염을 최소화할 수 있게 된다. 나아가, 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 포커싱 소자의 제조방법은 스크린 프린트법을 이용하여 포커싱 절연층과 포커싱전극을 형성함으로써 공정을 단축하고 식각공정이 생략될 수 있게 될 뿐 아니라 재료낭비를 최소화시키고 수율을 높일 수 있게 된다. 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치의 제조방법은 에미터 형상에 상관없이 적용될 수 있다.As described above, in the method of manufacturing the focusing element of the field emission display device according to the present invention, after the oxide-based insulating material is selectively screen printed on the gate electrode only, or after the photoresist thick film is easily applied instead of polyimide, By forming the focusing insulating layer and the focusing electrode, damage to the emitter and contamination of the tip region can be minimized. Furthermore, in the method of manufacturing the focusing element of the field emission display device according to the present invention, the focusing insulating layer and the focusing electrode are formed by using the screen printing method, which shortens the process and eliminates the etching process and minimizes material waste. To increase the yield. The method of manufacturing the field emission display device according to the present invention can be applied regardless of the emitter shape.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
Claims (6)
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Citations (4)
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| JPH10321170A (en) * | 1997-05-16 | 1998-12-04 | Futaba Corp | Color luminescence display element |
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1999
- 1999-06-03 KR KR1019990020552A patent/KR100357832B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR19980048923A (en) * | 1996-12-18 | 1998-09-15 | 양승택 | Method of manufacturing field emission device having self-aligned focusing electrode |
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