KR100434533B1 - Method for manufacturing field emitter array - Google Patents

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KR100434533B1
KR100434533B1 KR10-1998-0021957A KR19980021957A KR100434533B1 KR 100434533 B1 KR100434533 B1 KR 100434533B1 KR 19980021957 A KR19980021957 A KR 19980021957A KR 100434533 B1 KR100434533 B1 KR 100434533B1
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Abstract

본 발명에 따르면, 스핀트 방식에 의해 형성하는 것으로 배면 기판의 표면에 스트라이프 상의 음극이 다수 나란하게 형성되고, 음극의 위에는 홀이 형성된 절연체층이 형성되고, 상기 절연체층 위에 금속 게이트가 상기 절연체층의 홀에 대응하는 개구부를 갖도록 형성되며, 노출된 상기 음극의 표면에 원추형으로 형성된 첨예한 제1팁을 구비하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법에 있어서, (가) 상기 기판을 회전시키면서 전자 빔 증착법으로 상기 팁의 선단부에 금속막층을 증착하는 단계; (나) 상기 기판을 회전시키면서 전자 빔 증착법으로 상기 제1팁을 덮어 씌우는 제2팁을 형성하는 단계; (다) 금속막 부산물층 및 상기 금속막 부산물층 상의 제2팁 부산물층을 식각하여 제거하는 단계; 및 (라) 상기 제2팁을 식각하여 다수의 첨예부를 갖는 팁을 형성하는 단계;를 포함하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법이 제공된다.According to the present invention, the cathode is formed by a spin method, and a plurality of cathodes on a stripe are formed side by side on the surface of the rear substrate, and an insulator layer having holes is formed on the cathode, and a metal gate is formed on the insulator layer. A method of manufacturing a field emitter array having a sharp first tip formed in a conical shape on an exposed surface of the cathode, the opening having an opening corresponding to the hole of (A), comprising: (a) an electron beam deposition method while rotating the substrate; Depositing a metal film layer at the tip of the tip; (B) forming a second tip covering the first tip by electron beam deposition while rotating the substrate; (C) etching and removing the metal film byproduct layer and the second tip byproduct layer on the metal film byproduct layer; And (d) etching the second tip to form a tip having a plurality of sharp parts.

따라서, 전계 방출을 위한 팁을 다수의 첨예부를 갖도록 형성하여 단일 팁당 전류 방출을 증가시켜 게이트 홀의 수를 줄임으로써, 전류의 누설을 방지함과 동시에, 열의 발생으로 인한 디바이스의 손상을 방지하고, 전계 분포가 조밀한 점에 그 장점이 있다.Therefore, by forming a tip for the field emission having a plurality of sharp parts to increase the current emission per single tip to reduce the number of gate holes, while preventing the leakage of current, the damage of the device due to the generation of heat, The advantage is that the distribution is dense.

Description

필드 에미터 어레이의 제조 방법Method for manufacturing field emitter array

본 발명은 전계 방출 표시소자 등에 사용되는 것으로서, 상세하게는 전자 방출을 위한 팁을 다수의 첨예부를 갖도록 형성하여 단일 팁당 전류 방출을 증가시켜 전계 분포가 조밀한 필드 에미터 어레이의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a field emission display device, and more particularly, to a method for manufacturing a field emitter array having a compact electric field distribution by forming a tip for electron emission having a plurality of sharp parts to increase current emission per single tip. .

필드 에미터 어레이(Field Emitter array)는 현재 차세대 평판 표시 소자로서 주목받고 있는 전계 방출 표시소자(Field Emission Display)의 전자 방출부로서 널리 사용되고 있다.Field emitter arrays are widely used as electron emission units of field emission displays, which are currently attracting attention as next-generation flat panel display devices.

이와 같은 필드 에미터 어레이는 그 주위에 형성되는 강한 전기장에 의해 전자들을 방출한다. 이 때, 전자들의 방출에 의한 전류 밀도는 필드 에미터 주위에 형성되는 전기장의 세기에 비례하며, 이 전기장의 세기는 필드 에미터의 기하학적 형상에 영향을 받는다.Such a field emitter array emits electrons by a strong electric field formed around it. At this time, the current density due to the emission of electrons is proportional to the intensity of the electric field formed around the field emitter, which is influenced by the geometry of the field emitter.

통상적으로 전계 방출 표시소자(Field Emission Display)의 전자 방출부로서 사용되는 필드 에미터 어레이는 전자를 방출하는 요소의 끝 부분이 뽀족한 첨탑 형상을 갖춘 팁(tip) 들을 구비한 형태로 제작된다.The field emitter array, which is typically used as an electron emitting portion of a field emission display, is manufactured in the form of tips having a spire shape with the tip of the element emitting electrons.

도 1은 종래의 스핀트 방식에 의해 제조된 필드 에미터 어레이를 나타낸 개략적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a field emitter array manufactured by a conventional spin method.

도 1에 도시된 바와 같이, 현재 전계 방출 표시소자용으로 널리 이용되는 스핀트(spindt) 방식의 필드 에미터 어레이는 유리 기판(11) 상에 스트라이프 상으로 다수 나란하게 형성된 음극(12)들과, 홀(14a) 내의 바닥 즉, 노출된 음극(12)의 표면에 원추형의 마이크로 팁(13)이 형성된다.As shown in FIG. 1, a spindt-type field emitter array, which is widely used for field emission display devices, has a plurality of cathodes 12 formed side by side in a stripe shape on a glass substrate 11. , A conical micro tip 13 is formed at the bottom of the hole 14a, that is, at the surface of the exposed cathode 12.

이 마이크로-팁(13)들을 에워싸도록 형성된 절연체층(14), 마이크로-팁(13)들의 상부에 전계 방출이 가능하도록 홀(14a)에 대응하는 개구부(15a)를 가지도록 절연체층(14) 상에 형성된 게이트(15)가 구비되어 있다.The insulator layer 14 formed to enclose the micro-tips 13 and the insulator layer 14 to have an opening 15a corresponding to the hole 14a to enable electric field emission on top of the micro-tips 13. Is provided on the gate 15.

이와 같은 구성을 가진 스핀트 방식의 필드 에미터 어레이 제조 방법은 다음과 같다.A method of manufacturing a spint field emitter array having such a configuration is as follows.

스핀트 방식의 필드 에미터 어레이 제조 방법은 도 2a에 도시된 바와 같이, 먼저, 유리 기판(11) 상에 음극들(12)을 스트라이프 상으로 형성하고, 그 위에 절연체층(14) 및 게이트층(15')을 순차적으로 적층한다.In the spin-type field emitter array manufacturing method, as shown in FIG. 2A, first, cathodes 12 are formed in a stripe shape on a glass substrate 11, and an insulator layer 14 and a gate layer are formed thereon. (15 ') is laminated sequentially.

다음에 포토리소그라피 공정으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 마스크(16)를 게이트층(15') 상부에 형성하고 이를 식각하여 개구부(15a)를 갖는 게이트(15)를 형성한다.Next, in a photolithography process, as shown in FIG. 2B, a photoresist mask 16 is formed on the gate layer 15 ′ and etched to form a gate 15 having an opening 15a.

다음에, 도 2c에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 마스크(16)를 제거하고, 게이트(15)를 마스크로 사용하여 절연체층(14)를 식각함으로써, 절연체(14)에 홀(14a)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2C, the photoresist mask 16 is removed, and the insulator layer 14 is etched using the gate 15 as a mask to form holes 14a in the insulator 14. do.

다음에, 도 2d에 도시된 바와 같이, 게이트(15) 상에 분할층(17)을 증착하고, 도 2e에 도시된 바와 같이, 기판(11)을 회전시키면서 음극(12)이 노출된 홀(14a)부분에 경사지게 전자-빔을 쏘아 전자 빔 증착법으로 팁(13)을 형성하는 방식이다.Next, as shown in FIG. 2D, a partition layer 17 is deposited on the gate 15, and as shown in FIG. 2E, the hole 12 is exposed while rotating the substrate 11. The tip 13 is formed by shooting an electron-beam inclined to the portion 14a) by electron beam deposition.

다음, 분할층(17)을 에칭하여 제거함으로써, 게이트(15) 상의 마이크로 팁 형성물질(13a)도 함께 제거되게 한다.Next, by etching and removing the partition layer 17, the micro tip forming material 13a on the gate 15 is also removed.

이와 같이 함으로써, 도 1에 도시된 바와 같은 스핀트 방식의 필드 에미터 어레이를 완성한다.In this way, a spin field field emitter array as shown in FIG. 1 is completed.

그러나, 통상 필드 에미터 어레이는 2∼3 천만 개의 게이트 홀을 형성해야 하는데, 이러한 수많은 홀들을 통하여 누설전류가 생성된다면 표시소자의 누설전류로 인하여 게이트 전극과 음극간의 전압을 통상의 구동전압인 80∼90V로 유지시켜 주기 위하여 수십 ㎃의 전류를 더 인가하여야한다.However, in general, field emitter arrays need to form 20 to 30 million gate holes, and if a leakage current is generated through these holes, the voltage between the gate electrode and the cathode is reduced to 80 due to the leakage current of the display device. In order to maintain ˜90V, a current of several tens of kΩ should be applied.

이는 전류 세기의 제곱승에 비례하는 주울(Joule)열이 발생하여 표시소자에 열에 의한 스트레스를 형성시킴으로써, 필드 에미터 어레이가 형성되어 있는 유리기판이 깨지는 문제점이 발생할 수 있다.This may cause a problem in that the glass substrate on which the field emitter array is formed is broken by generating Joule heat in proportion to the square of the current intensity to generate heat stress in the display device.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 발명에 따른 필드 에미터 어레이의 제조 방법은 게이트 홀의 수를 줄일 수 있도록 팁의 형상을 다수의 첨예부를 갖도록 형성하여 열에 의한 스트레스를 방지하고, 전계 분포가 조밀한 필드 에미터 어레이의 제조 방법을 제공하는 점에 그 목적이 있다.In order to improve the above problems, the manufacturing method of the field emitter array according to the present invention is formed to have a plurality of sharp parts in the shape of the tip to reduce the number of gate holes to prevent stress due to heat, and the electric field distribution is dense Its purpose is to provide a method of manufacturing a field emitter array.

도 1은 종래의 스핀트 방식에 의해 제조된 필드 에미터를 나타낸 개략적 수직 단면도이고,1 is a schematic vertical cross-sectional view showing a field emitter manufactured by a conventional spin method,

도 2a 내지 도 2e는 도 1의 제조 공정을 설명하기 위한 각 공정별 수직 단면도이고,2A to 2E are vertical cross-sectional views of respective processes for describing the manufacturing process of FIG. 1,

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 필드 에미터 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 각 공정별 수직 단면도이다.3 to 5 are vertical cross-sectional views for each process for explaining a method of manufacturing a field emitter array according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11,21... 기판 12,22... 음극11,21 ... substrate 12,22 ... cathode

13... 팁 13a... 팁 형성물질13 ... Tip 13a ... Tip Form

14,24... 절연체층 15,25... 게이트14,24 ... insulator layer 15,25 ... gate

16... 마스크 17... 분할층16 ... mask 17 ... divided layer

23... 팁 27... 금속막 부산물층23 ... Tip 27 ... Metal Byproduct Layer

28...금속막층 29... 제2팁28.Metal film layer 29 ... 2nd tip

29a... 제2팁 부산물층29a ... 2nd tip byproduct layer

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 필드 에미터 어레이의 제조 방법은, 스핀트 방식에 의해 형성하는 것으로 배면 기판의 표면에 스트라이프 상의 음극이 다수 나란하게 형성되고, 음극의 위에는 홀이 형성된 절연체층이 형성되고, 상기 절연체층 위에 금속 게이트가 상기 절연체층의 홀에 대응하는 개구부를 갖도록 형성되며, 노출된 상기 음극의 표면에 원추형으로 형성된 첨예한 제1팁을 구비하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법에 있어서, (가) 상기 기판을 회전시키면서 전자 빔 증착법으로 상기 팁의 선단부에 금속막층을 증착하는 단계; (나) 상기 기판을 회전시키면서 전자 빔 증착법으로 상기 제1팁을 덮어 씌우는 제2팁을 형성하는 단계; (다) 금속막 부산물층 및 상기 금속막 부산물층 상의 제2팁 부산물층을 식각하여 제거하는 단계; 및 (라) 상기 제2팁을 식각하여 다수의 첨예부를 갖는 팁을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the manufacturing method of the field emitter array according to the present invention is formed by the spin method, and a plurality of cathodes on the stripe are formed in parallel on the surface of the rear substrate, and holes are formed on the cathodes. An insulator layer is formed, wherein a metal gate is formed on the insulator layer to have an opening corresponding to a hole in the insulator layer, and the field emitter array has a sharp first tip formed in a conical shape on the exposed surface of the cathode. A manufacturing method comprising the steps of: (a) depositing a metal layer on the tip of the tip by electron beam deposition while rotating the substrate; (B) forming a second tip covering the first tip by electron beam deposition while rotating the substrate; (C) etching and removing the metal film byproduct layer and the second tip byproduct layer on the metal film byproduct layer; And (d) etching the second tip to form a tip having a plurality of sharp parts.

상기 제1팁의 높이는 상기 게이트 하단부의 높이 이상이며, 상기 (나) 단계에서, 상기 금속막층은 전자 빔을 15 내지 30도로 경사지게 입사시켜 형성하고, 상기 (라) 단계에서, 상기 제2팁을 습식 에칭법으로 식각하여 제거하는 것이 바람직하다.The height of the first tip is greater than the height of the lower end of the gate, and in the step (b), the metal film layer is formed by inclining the electron beam at an angle of 15 to 30 degrees, and in the step (d), the second tip is formed. It is preferable to remove by etching by the wet etching method.

상기 제2팁의 높이는 5,000 내지 15,000Å로 형성하며, 상기 제1 및 제2팁은 몰리브데늄 내지 텅스텐 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 금속막층은 알루미늄으로 이루어진 것이 바람직하다.The height of the second tip is 5,000 to 15,000 1, the first and second tips are made of any one of molybdenum to tungsten, the metal film layer is preferably made of aluminum.

본 발명에 따르면, 팁의 형상을 다수의 첨예부를 갖도록 형성하여 홀의 수를 줄임으로써, 홀의 수가 많을 시의 고유한 디바이스 리키지(leakage)에 의해 발생하는 주울열에 의한 스트레스를 방지하고, 전계 분포가 조밀한 필드 에미터 어레이의 제조 방법을 제공하는 점에 그 특징이 있다.According to the present invention, by forming the shape of the tip to have a plurality of sharp parts to reduce the number of holes, to prevent stress due to Joule heat generated by the unique device leakage when the number of holes is large, the electric field distribution is Its feature is that it provides a method of making a dense field emitter array.

이러한 특징을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필드 에미터 어레이의 제조 방법을 상세하게 설명한다.These features will be described in detail with reference to the accompanying drawings, a method of manufacturing a field emitter array according to the present invention.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 필드 에미터 어레이의 제조 방법을 설명하기 위한 각 공정별 수직 단면도이다.3 to 5 are vertical cross-sectional views for each process for explaining a method of manufacturing a field emitter array according to the present invention.

먼저, 앞서 도시된 도 1에서와 같이, 종래의 스핀트 방식에 의해 제조된 필드 에미터 어레이가 구비된다.First, as shown in FIG. 1 shown above, a field emitter array manufactured by a conventional spin method is provided.

스핀트(spindt) 방식에 의해 제조된 필드 에미터 어레이는 유리 기판(11) 상에 스트라이프 상으로 다수 나란하게 형성된 음극(12)들과, 음극(12)의 위에는 홀(14a)이 형성된 절연체층(14)을 형성하며, 그 위에 금속 게이트(15)가 절연체층(14)의 홀(14a)에 대응하는 개구부(15a)를 가지도록 형성하고, 홀(14a) 내의 바닥 즉, 노출된 음극(12)의 표면에 몰리브데늄(Mo) 내지 텅스텐(W)으로 이루어진 원추형의 제1팁(13)을 형성한다.The field emitter array manufactured by the spindt method has a plurality of cathodes 12 formed side by side in a stripe shape on the glass substrate 11, and an insulator layer having holes 14a formed on the cathode 12. 14, a metal gate 15 is formed thereon so as to have an opening 15a corresponding to the hole 14a of the insulator layer 14, and the bottom of the hole 14a, that is, the exposed cathode ( On the surface of 12) is formed a first tip 13 of conical shape made of molybdenum (Mo) to tungsten (W).

여기서, 상기 제1팁(13)의 높이는 최대 높이가 게이트의 상단부 높이 보다 300㎚가 높아야 하며, 최소 높이는 상기 절연체층(14)의 상부에 형성된 게이트(15)의 하단부 정도 높이로 형성되도록 홀(14a) 크기를 조절한다. 이러한 이유는 후술되는 금속막층(28)이 상기 제1팁(13)의 선단부에 용이하게 증착되도록 하기 위함이다.In this case, the height of the first tip 13 should be 300 nm higher than the height of the upper end of the gate, and the minimum height should be about the lower end of the gate 15 formed on the insulator layer 14. 14a) Adjust the size. The reason for this is to allow the metal film layer 28 to be described later to be easily deposited on the tip of the first tip 13.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 스핀트 방식에 의해 유리 기판(21) 상에 스트라이프 상으로 다수 나란하게 형성된 음극(22)들과, 홀(24a) 내의 바닥 즉, 노출된 음극(22)의 표면에 원추형의 제1팁(13)이 형성된 상기 유리 기판(21)을 회전시키면서 게이트(25) 상에 전자 빔 증착법 즉, 전자 빔을 일정각도 약 15∼30°정도로 경사지게 입사시켜 상기 제1팁(13)의 상단부에 알루미늄(Al)으로 이루어진 금속막층(28)을 증착하면 동시에 금속막 부산물층(27)이 게이트(25) 위에서 완만한 형태로 게이트(25)들을 에워싸도록 한다.Next, as shown in FIG. 3, the cathodes 22 formed in parallel on the glass substrate 21 on the glass substrate 21 by the conventional spin method and the bottom of the hole 24a, that is, the exposed cathode While rotating the glass substrate 21 on which the first tip 13 of the conical shape is formed on the surface of 22, the electron beam deposition method on the gate 25, that is, the electron beam is inclined at an angle of about 15 to 30 °, is inclined. When the metal film layer 28 made of aluminum (Al) is deposited on the upper end of the first tip 13, the metal film by-product layer 27 surrounds the gates 25 in a gentle shape on the gate 25. do.

여기서, 상기 금속막 부산물층(27)은 후술되는 제2팁 부산물층(29a)을 제거하기 위한 분할층의 역할을 수행한다.Here, the metal film byproduct layer 27 serves as a partition layer for removing the second tip byproduct layer 29a to be described later.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유리 기판(21)을 회전시키면서 전자 빔 증착법으로 몰리브데늄(Mo) 내지 텅스텐(W)으로 이루어진 제2팁(29)을 상기 금속막층(28)이 형성된 원추형의 제1팁(13) 전면에 형성한다.Next, as shown in FIG. 4, the metal film layer 28 includes the second tip 29 made of molybdenum (Mo) to tungsten (W) by electron beam deposition while rotating the glass substrate 21. It is formed on the front surface of the formed first tip (13).

여기서, 상기 제2팁(29)의 높이는 홀(24a)의 크기에 따라서 5,000 내지 15,000Å 정도로 조절하여 후술되는 다수의 첨예부를 갖는 팁(23)의 바깥쪽 분화구의 높이를 용이하게 조절하도록 형성한다. 또한, 상기 유리 기판(21)의 회전에 의한 전자 빔 증착으로 인해 몰리브데늄의 제2팁 부산물층(29a)이 게이트(25) 상의 상기 금속막 부산물층(27) 위에서 완만한 형태로 알루미늄의 금속막 부산물층(27)들을 에워싸도록 한다.Here, the height of the second tip 29 is adjusted to about 5,000 to 15,000Å according to the size of the hole 24a so as to easily adjust the height of the outer crater of the tip 23 having a plurality of sharp parts to be described later. . In addition, due to the electron beam deposition by the rotation of the glass substrate 21, the second tip byproduct layer 29a of molybdenum may be smoothly formed on the metal film byproduct layer 27 on the gate 25. The metal film byproduct layers 27 are enclosed.

마지막으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다수의 첨예부를 갖는 팁(23)을 형성하는 단계로서, 상술한 바와 같은 금속막 부산물층(27) 및 제2팁 부산물층(29a)과 금속막층(28)을 화학용액을 이용한 습식 에칭 공정을 수행하여 제거하고, 제2팁(29)의 상단부와 금속막층(28)을 동시에 제거하면 본 발명을 특징지우는 다수의 첨예부를 갖는 팁(23)을 형성하게 된다.Finally, as shown in Figure 5, as a step of forming a tip 23 having a plurality of sharp parts according to the present invention, the metal film by-product layer 27 and the second tip by-product layer 29a as described above And the metal film layer 28 are removed by performing a wet etching process using a chemical solution, and the upper end of the second tip 29 and the metal film layer 28 are simultaneously removed. 23).

이와 같이 형성된 다수의 첨예부를 갖는 팁(23)을 구비한 필드 에미터 어레이는 단일 팁(tip)당 전류 방출량이 증가함으로써, 필드 에미터 어레이의 홀(14a) 개수를 줄일 수 있는 장점이 있다.The field emitter array having the tips 23 having a plurality of sharp parts formed as described above has an advantage of reducing the number of holes 14a of the field emitter array by increasing the amount of current discharge per single tip.

즉, 홀(14a)의 개수를 줄임으로써, 종래와는 달리 수많은 홀들을 통해 발생하는 누설전류로 인하여 요구되는 게이트(25)와 음극(22)간의 전압을 통상의 구동전압인 80∼90V로 유지시키도록 수십 ㎃의 전류를 더 인가할 필요가 없어 주울(Joule) 열의 발생으로 인한 패널의 열적 스트레스를 방지한다. 이로써, 필드 에미터 어레이가 형성되어 있는 유리 기판이 전술한 바와 같은 열적 스트레스에 의해 파손될 우려가 없다.That is, by reducing the number of holes 14a, unlike the conventional method, the voltage between the gate 25 and the cathode 22, which is required due to leakage current generated through a large number of holes, is maintained at a normal driving voltage of 80 to 90V. No additional dozens of currents need to be applied to prevent thermal stress on the panel due to Joule heat generation. Thereby, there is no possibility that the glass substrate in which the field emitter array is formed is broken by the thermal stress as mentioned above.

여기서, 전류 방출은 게이트(25)에 걸리는 정전압에 의해 필드 에미터 어레이의 팁으로부터 전자가 방출되어 보다 강한 정전압이 걸려있는 형광체 쪽으로 가속되어 충돌한다. 포울러-노드하임(Fowler-Nordheim)의 이론에 의하면 방출 전류의 전류 밀도는 전계의 세기의 제곱에 비례함을 알 수 있다.Here, the current emission is accelerated and collided toward the phosphor in which electrons are released from the tip of the field emitter array by the constant voltage across the gate 25 and the stronger constant voltage is applied. According to Fowler-Nordheim's theory, the current density of the emitted current is proportional to the square of the intensity of the electric field.

그러므로, 전계의 세기 및 전계의 세기에 대한 전류 밀도는 전류 방출을 위한 팁의 형상에 밀접한 관계가 있다.Therefore, the strength of the electric field and the current density with respect to the electric field are closely related to the shape of the tip for discharging the current.

즉, 다수의 첨예부를 갖는 팁(23)에 의해 단일 팁당 전류 방출량이 증가하여 방출 전류의 분포가 조밀해짐으로써, 전류밀도의 균일성에 의한 패널 특성이 향상되며, 홀(14a)의 개수를 줄일 수 있어 누설전류 또한 방지할 수 있다. 또한, 다수의 첨예부를 갖는 팁(23)을 형성하기 위한 공정도 간단하여 필드 에미터 어레이의 제조가 용이하다.That is, the tip 23 having a plurality of sharp parts increases the amount of current discharge per single tip, thereby densifying the distribution of the discharge current, thereby improving panel characteristics due to uniformity of current density, and reducing the number of holes 14a. Leakage current can be prevented. In addition, the process for forming the tip 23 having a plurality of sharp parts is also simple, making it easy to manufacture a field emitter array.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 필드 에미터 어레이의 제조 방법은 전계 방출을 위한 팁을 다수의 첨예부를 갖도록 형성하여 단일 팁당 전류 방출을 증가시켜 게이트 홀의 수를 줄임으로써, 전류의 누설을 방지함과 동시에, 열의 발생으로 인한 디바이스의 손상을 방지하고, 전계 분포가 조밀한 점에 그 장점이 있다.As described above, the method of manufacturing the field emitter array according to the present invention forms a tip for field emission with a plurality of sharp parts to increase the current emission per single tip to reduce the number of gate holes, thereby reducing leakage of current. At the same time, there is an advantage in that the damage of the device due to the generation of heat is prevented and the electric field distribution is compact.

Claims (7)

스핀트 방식에 의해 형성하는 것으로 배면 기판의 표면에 스트라이프 상의 음극이 다수 나란하게 형성되고, 음극의 위에는 홀이 형성된 절연체층이 형성되고, 상기 절연체층 위에 금속 게이트가 상기 절연체층의 홀에 대응하는 개구부를 갖도록 형성되며, 노출된 상기 음극의 표면에 원추형으로 형성된 첨예한 제1팁을 구비하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법에 있어서,In the spin method, a plurality of cathodes on a stripe are formed in parallel on a surface of a back substrate, an insulator layer having holes formed on the cathode is formed, and a metal gate corresponding to the holes of the insulator layer is formed on the insulator layer. A method of manufacturing a field emitter array, the method comprising: forming a field emitter array having a sharp first tip formed conically on an exposed surface of the cathode; (가) 상기 기판을 회전시키면서 전자 빔 증착법으로 상기 팁의 선단부에 금속막층을 증착하는 단계;(A) depositing a metal layer on the tip of the tip by electron beam deposition while rotating the substrate; (나) 상기 기판을 회전시키면서 전자 빔 증착법으로 상기 제1팁을 덮어 씌우는 제2팁을 형성하는 단계;(B) forming a second tip covering the first tip by electron beam deposition while rotating the substrate; (다) 금속막 부산물층 및 상기 금속막 부산물층 상의 제2팁 부산물층을 식각하여 제거하는 단계; 및(C) etching and removing the metal film byproduct layer and the second tip byproduct layer on the metal film byproduct layer; And (라) 상기 제2팁을 식각하여 다수의 첨예부를 갖는 팁을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법.(D) etching the second tip to form a tip having a plurality of sharp parts; manufacturing method of a field emitter array comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1팁의 높이는 상기 게이트 하단부의 높이 이상인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법.And the height of the first tip is greater than or equal to the height of the lower end of the gate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (나) 단계에서,In the step (b), 상기 금속막층은 전자 빔을 15 내지 30도로 경사지게 입사시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법.The metal film layer is a method of manufacturing a field emitter array, characterized in that formed by inclining the electron beam at an angle of 15 to 30 degrees. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (라) 단계에서,In the step (d), 상기 제2팁을 습식 에칭법으로 식각하여 제거하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법.And removing the second tip by etching by wet etching. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2팁의 높이는 5,000 내지 15,000Å로 형성하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법.The height of the second tip is 5,000 to 15,000Å, characterized in that the manufacturing method of the field emitter array. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2팁은 몰리브데늄 내지 텅스텐 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법.And the first and second tips are made of one of molybdenum to tungsten. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속막층은 알루미늄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이의 제조 방법.The metal film layer is a method of manufacturing a field emitter array, characterized in that made of aluminum.
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