KR100658529B1 - Field Emission Display Device And Fabricating Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전계방출소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission device and a manufacturing method thereof.

본 발명에 따른 전계방출소자 제조방법은 금속판 상에 유전체시트를 접합시키는 단계와; 상기 유전체시트 배면에 상기 금속판을 확산시켜 확산금속층을 형성하는 단계와; 상기 확산금속층과 상기 유전체시트를 동시에 패터닝하여 홀을 가지는 게이트 전극과 유전체층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a field emission device according to the present invention comprises the steps of: bonding a dielectric sheet on a metal plate; Forming a diffusion metal layer by diffusing the metal plate on the back surface of the dielectric sheet; And simultaneously patterning the diffusion metal layer and the dielectric sheet to form a gate electrode having a hole and a dielectric layer.

Description

전계방출소자 및 그 제조방법{Field Emission Display Device And Fabricating Method Thereof} Field emission device and method of manufacturing the same {Field Emission Display Device And Fabricating Method Thereof}             

도 1은 종래의 탄소 나노튜브를 이용한 전계방출소자의 구조를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a field emission device using a conventional carbon nanotube.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 전계방출소자의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도이다.2A through 2F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a field emission device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전계방출소자의 구조를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the structure of a field emission device according to an embodiment of the present invention.

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

10, 50 : 하부기판 12, 52 : 캐소드10, 50: lower substrate 12, 52: cathode

14, 54 : 탄소 나노튜브 16, 56 : 상부기판14, 54: carbon nanotubes 16, 56: upper substrate

18, 58 : 유전체층 20, 60 : 게이트 전극18, 58: dielectric layer 20, 60: gate electrode

22, 62 : 스페이서 24, 64 : 애노드 양극22, 62: spacer 24, 64: anode anode

26, 66 : 형광체 40 : 금속판26, 66: phosphor 40: metal plate

58a : 유전체시트 60a : 확산금속층58a: dielectric sheet 60a: diffusion metal layer

70 : 포토레지스트 70a : 포토레지스트 패턴70 photoresist 70a photoresist pattern

80 : 포토 마스크 82 : 마스크 기판80: photo mask 82: mask substrate

84 : 차단층 86 : 홀84: blocking layer 86: hole

본 발명은 전계방출소자에 관한 것으로, 특히 제조비용을 절감하며 제조가 용이한 전계방출소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a field emission device, and more particularly, to a field emission device that reduces manufacturing costs and is easy to manufacture.

최근들어, 신물질로 각광받고 있는 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube)는 수 nm에서 수십 nm의 아주 작은 직경의 결정구조를 갖는 것과 함께 내화학적 특성 및 기계적 강도가 우수하여 그의 응용이 기대되고 있다. 탄소 나노튜뷰의 응용분야로서 이를 이용한 전계방출소자로서의 제작이 연구되고 있는 바, 특히 전계방출소자로의 응용이 기대되고 있다. 이는 탄소 나노튜브를 전계방출소자로 이용하는 경우 전자 방출 전압을 크게 낮출 수 있으므로 기존의 스핀트형 팁이나 실리콘 팁 등과 같은 전계방출소자를 이용하는 것보다 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 탄소 나노튜브의 내화학적 특성 및 기계적 강도가 우수하여 신뢰성이 좋은 소자 제작이 가능하기 때문이다. 탄소 나노튜브의 전계 방출 전압이 낮은 이유는 직경이 nm로 아주 작아 전계강화효과(Field Enhancement Factor)가 커서 전자방출이 일어나는 임계전계(Turn-on Field)가 1 ~ 5V/㎛로 낮기 때문이다.Recently, carbon nanotubes, which are in the spotlight as new materials, have very small diameter crystal structures ranging from several nm to several tens of nm, and are excellent in chemical resistance and mechanical strength, and their application is expected. As the field of application of carbon nanotubes, the fabrication as a field emission device using the same has been studied. In particular, the application as a field emission device is expected. When using carbon nanotubes as field emission devices, the electron emission voltage can be significantly lowered. Therefore, the driving voltage can be lowered than using field emission devices such as spin-type tips or silicon tips. This is because it is possible to manufacture a reliable device with excellent characteristics and mechanical strength. The field emission voltage of the carbon nanotubes is low because the diameter is so small that the field enhancement factor (Field Enhancement Factor) is so large that the emission field (Turn-on Field) is low as 1 ~ 5V / ㎛.

도 1을 참조하면, 종래의 탄소 나노튜브를 이용한 전계방출소자는 하부기판(10)에 형성된 캐소드(12) 및 탄소 나노튜브(14)와, 상부기판(16)에 적층된 애노드(24) 및 형광체(20)와, 상하부기판(10, 16) 사이에서 진공상태의 갭(Gap)을 형성함과 아울러 각각의 기판(10, 16)을 지지하기 위해 캐소드(12) 상에 형성되는 유전체층(18)과, 유전체층(18) 형성과는 별도의 포토리소그래피 공정 및 식각공정에 의해 형성되는 패턴을 가지며 유전체층(18) 상에 적층되는 게이트 전극(20) 및 게이트 전극(20)과 상부기판(16)사이에 형성되어 각각을 지지하는 스페이서(22)를 구비한다. 여기서 게이트 전극(20)은 금속으로 형성된다. Referring to FIG. 1, a field emission device using a conventional carbon nanotube includes a cathode 12 and a carbon nanotube 14 formed on a lower substrate 10, an anode 24 stacked on an upper substrate 16, and a cathode. A dielectric layer 18 formed on the cathode 12 to form a vacuum gap Gap between the phosphor 20 and the upper and lower substrates 10 and 16 and to support the respective substrates 10 and 16. ), A gate electrode 20, a gate electrode 20, and an upper substrate 16 having a pattern formed by a photolithography process and an etching process separate from the formation of the dielectric layer 18 and stacked on the dielectric layer 18. It is provided with the spacer 22 formed between and supporting each. The gate electrode 20 is formed of a metal.

이와 같은 제조방법으로 제조되는 종래의 유전체층(18) 및 게이트 전극(20)은 각각에 패턴을 형성하기 위하여 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 적용시켜야함으로 공정단계가 많아지게 된다. 이에 따라 종래의 제조방법은 제조비용이 상승하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 제조방법에서는 유전체층(18) 및 게이트 전극(20)에 각각 패턴을 형성한 후, 두 층을 접합할 경우, 두 층이 각각 열팽창계수 등의 물질특성이 다르기 때문에 접합시 정확한 접합이 어려운 단점이 있다.The conventional dielectric layer 18 and the gate electrode 20 manufactured by such a manufacturing method are required to apply a photolithography process and an etching process to form a pattern on each of them, thereby increasing the number of process steps. Accordingly, the conventional manufacturing method has a problem that the manufacturing cost increases. In addition, in the conventional manufacturing method, after forming patterns on the dielectric layer 18 and the gate electrode 20, and then joining the two layers, the two layers have different material properties such as thermal expansion coefficient, respectively, so that accurate bonding at the time of bonding is achieved. It has a hard disadvantage.

따라서, 본 발명의 목적은 공정을 단순화하여 제조비용을 절감할 수 있으며 제조가 용이한 전계방출소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a field emission device and a method of manufacturing the same, which can simplify the process and reduce the manufacturing cost and are easy to manufacture.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전계방출소자 제조방법은 금속판 상에 유전체시트를 접합시키는 단계와; 상기 유전체시트 배면에 상기 금속판을 확산시켜 확산금속층을 형성하는 단계와; 상기 확산금속층과 상기 유전체시트를 동시에 패터닝하여 홀을 가지는 게이트 전극과 유전체층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above objects, the field emission device manufacturing method according to the present invention comprises the steps of bonding a dielectric sheet on a metal plate; Forming a diffusion metal layer by diffusing the metal plate on the back surface of the dielectric sheet; And simultaneously patterning the diffusion metal layer and the dielectric sheet to form a gate electrode having a hole and a dielectric layer.

상기 금속판 상에 유전체시트을 접합시키는 단계는 접착층을 형성하는 방법 및 열압착방법 중 적어도 하나에 의하여 접합되는 것을 특징으로 한다.Bonding the dielectric sheet on the metal plate may be bonded by at least one of a method of forming an adhesive layer and a thermocompression bonding method.

상기 유전체시트 배면에 상기 금속판을 확산시켜 상기 확산금속층을 형성하는 단계는 소성에 의하여 형성되는 것을 특징으로 한다.Forming the diffusion metal layer by diffusing the metal plate on the back of the dielectric sheet is characterized in that formed by firing.

상기 소성온도는 400℃ ~ 800℃ 범위인 것을 특징으로 한다.The firing temperature is characterized in that the 400 ℃ ~ 800 ℃ range.

상기 금속층의 재질은 철에 니켈이 30%~42% 함유된 것을 특징으로 한다.The material of the metal layer is characterized in that the iron contains 30% to 42% nickel.

상기 확산금속층 상에 더미 확산금속층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include forming a dummy diffusion metal layer on the diffusion metal layer.

상기 더미 확산금속층은 상기 확산금속층과 동일물질인 것을 특징으로 한다.The dummy diffusion metal layer is characterized in that the same material as the diffusion metal layer.

상기 전계방출소자 제조방법은 상기 유전체층과 하부기판 사이에 캐소드 전극을 형성하는 단계와; 상기 홀 내에 이미터를 형성하는 단계와; 스페이서를 사이에 두고 상기 캐소드 전극, 유전체패턴, 게이트 전극, 이미터가 형성된 상기 하부기판과 상부기판을 합착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a field emission device includes forming a cathode electrode between the dielectric layer and a lower substrate; Forming an emitter in the hole; And bonding the lower substrate and the upper substrate on which the cathode electrode, the dielectric pattern, the gate electrode, and the emitter are formed with the spacer interposed therebetween.

본 발명의 실시 예에 따른 전계방출소자는 기판과; 상기 기판 상에 형성되는 캐소드 전극과; 상기 캐소드 전극 상에 형성되고, 상기 캐소드 전극을 노출시키는 제1 홀을 가지는 유전체패턴과, 상기 유전체패턴 상에 그 유전체패턴과 동일 패턴으로 형성되고, 상기 제1 홀의 폭 이하로 형성되는 제2 홀을 가지는 게이트 전극과, 상기 제1 및 제2 홀 내에 형성되는 이미터를 구비하는 것을 특징으로 한다.A field emission device according to an embodiment of the present invention includes a substrate; A cathode electrode formed on the substrate; A dielectric pattern formed on the cathode electrode and having a first hole exposing the cathode electrode; And a gate electrode having an emitter formed in the first and second holes.

상기 유전체층은 열압착방법에 의하여 상기 금속판 상에 접합되는 것을 특징으로 한다.The dielectric layer is characterized in that bonded on the metal plate by a thermocompression method.

상기 확산금속층은 소성온도 400℃ ~ 800℃ 범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.The diffusion metal layer is characterized in that it is formed in the firing temperature 400 ℃ ~ 800 ℃ range.

상기 금속층의 재질은 철에 니켈이 30%~42% 함유된 것을 특징으로 한다.The material of the metal layer is characterized in that the iron contains 30% to 42% nickel.

상기 확산금속층 상에 더미 확산금속층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.A dummy diffusion metal layer is further provided on the diffusion metal layer.

상기 더미 확산금속층은 상기 확산금속층과 동일물질인 것을 특징으로 한다.The dummy diffusion metal layer is characterized in that the same material as the diffusion metal layer.

상기 전계 방출 소자는 상기 유전체층과 하부기판 사이에 형성되는 캐소드 전극과; 상기 홀 내에 형성되는 이미터와; 스페이서를 사이에 두고 상기 캐소드 전극, 유전체패턴, 게이트 전극, 이미터가 형성된 상기 하부기판과 합착되는 상부기판을 더 구비한다.The field emission device includes a cathode electrode formed between the dielectric layer and the lower substrate; An emitter formed in said hole; The semiconductor device may further include an upper substrate bonded to the lower substrate on which the cathode electrode, the dielectric pattern, the gate electrode, and the emitter are disposed, having a spacer therebetween.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 2a 내지 도 3를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A to 3.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 유전체층과 게이트 전극형성방법을 단계적으로 나타낸다.2A through 2F illustrate a method of forming a dielectric layer and a gate electrode according to an exemplary embodiment of the present invention.

우선, 금속판(40) 상에 도 2a에 도시된 바와 같이 유전체시트(58a)가 형성된다. 여기서, 유전체시트(58a)는 금속판(40) 상에 접착층(Adhesive Layer)을 형성하거나, 열압착방법(Laminating)에 의하여 접합됨으로써 형성된다. 여기서, 금속판(40)의 재질은 전자 방출 효과를 극대화 할 수 있도록 철에 니켈이 30%~42% 이상 함유된 합금을 이용한다.First, a dielectric sheet 58a is formed on the metal plate 40 as shown in FIG. 2A. Here, the dielectric sheet 58a is formed by forming an adhesive layer on the metal plate 40 or by bonding by a thermal bonding method. Here, the material of the metal plate 40 uses an alloy containing nickel 30% to 42% or more in iron so as to maximize the electron emission effect.

접합된 금속판(40)과 유전체시트(58a)는 소성됨으로써 도 2b에 도시된 바와 같이 유전체시트(58a)의 배면에 확산금속층(60a)이 형성된다.As the bonded metal plate 40 and the dielectric sheet 58a are fired, a diffusion metal layer 60a is formed on the rear surface of the dielectric sheet 58a as shown in FIG. 2B.

구체적으로, 접합된 금속판(40)과 유전체시트(58a) 사이에는 소성공정을 통하여 유전체시트(58a)의 배면에 금속판(40)의 일부가 확산되어 형성되는 확산금속층(60a)이 형성된다. 즉, 소성공정기간 동안 공급되는 열에 의하여 금속판(40)은 열확산현상을 일으키며, 이 열확산에 의해 금속판(40)의 전면에 접합된 유전체시트(58a)의 접합면에 확산금속층(60a)을 형성하게 된다. 이때, 유전체시트(58a) 배면에 확산금속층(60a)을 형성한 금속판(40)은 유전체시트와의 열 팽창 계수의 차이로 인해 유전체시트(58a)로부터 소정간격을 가지며 이격되게 된다. 여기서, 소성공정은 소성온도를 400℃~800℃ 범위내에서 60분 이상 소성을 수행하게 된다. 또한, 확산금속층(60a)의 전기전도성을 개선하기 위하여 전기도금, 스퍼터링(Sputtering) 방식 등을 이용하여 확산금속층(60a) 상에 더미 확산금속층을 형성할 수 있다. 이러한 더미 확산금속층은 확산금속층(60a)보다 전기전도성이 더 좋은 물질 또는 동일한 물질로 형성될 수 있다.In detail, a diffusion metal layer 60a is formed between the bonded metal plate 40 and the dielectric sheet 58a by forming a portion of the metal plate 40 on the rear surface of the dielectric sheet 58a through a firing process. That is, due to the heat supplied during the firing process, the metal plate 40 causes thermal diffusion, and the thermal diffusion causes the diffusion metal layer 60a to be formed on the bonding surface of the dielectric sheet 58a bonded to the front surface of the metal plate 40. do. In this case, the metal plate 40 having the diffusion metal layer 60a formed on the back surface of the dielectric sheet 58a is spaced apart from the dielectric sheet 58a by a difference in thermal expansion coefficient. Here, the firing step is to perform the firing at least 60 minutes in the firing temperature 400 ℃ ~ 800 ℃ range. In addition, in order to improve the electrical conductivity of the diffusion metal layer 60a, a dummy diffusion metal layer may be formed on the diffusion metal layer 60a by using electroplating, sputtering, or the like. The dummy diffusion metal layer may be formed of a material having the better electrical conductivity than the diffusion metal layer 60a or the same material.

유전체시트(58a) 상에 포토 레지스트(70)가 도포되고, 그 포토 레지스트 (70) 상부에는 도 2c에 도시된 바와 같이 포토 마스크(70)가 배치된다.A photoresist 70 is applied onto the dielectric sheet 58a, and a photo mask 70 is disposed on the photoresist 70 as shown in FIG. 2C.

이 포토 마스크(80)는 마스크 기판(82)과, 마스크 기판(82) 상에 형성되어 차단영역(S2)을 마련하는 차단층(84)을 구비한다. 여기서, 노광영역(S1)은 차단층(84)이 형성되지 않은 마스크 기판(82) 상의 영역으로 정의된다. 이러한 차단층(84)은 캐소드 전극이 형성된 영역에 대응된다. 이와 같은 포토 마스크(80)를 이용하여 포토 레지스트(70)를 노광현상함으로써 도 2d에 도시된 바와 같이 포토 레지스트 패턴(70a)이 형성된다.The photo mask 80 includes a mask substrate 82 and a blocking layer 84 formed on the mask substrate 82 to provide a blocking region S2. Here, the exposure area S1 is defined as an area on the mask substrate 82 on which the blocking layer 84 is not formed. The blocking layer 84 corresponds to the region where the cathode electrode is formed. By exposing the photoresist 70 using the photomask 80 as described above, the photoresist pattern 70a is formed as shown in FIG. 2D.

포토 레지스트 패턴(70a)이 형성된 유전체시트(58a) 및 확산금속층(60a)은 동시에 식각됨으로써 도 2e에 도시된 바와 같이 사용자가 필요로 하는 구경(borehole diameter)을 갖는 유전체층(58)과 게이트 전극(60)이 형성된다. 이 후, 스트립 공정을 실시하여 도 2f에 도시된 바와 같이 유전체층(58) 상에 잔존하는 포토레지스트 패턴(70a)을 제거한다.The dielectric sheet 58a and the diffusion metal layer 60a on which the photoresist pattern 70a is formed are simultaneously etched, so that the dielectric layer 58 and the gate electrode having the borehole diameter required by the user, as shown in FIG. 60) is formed. Thereafter, a strip process is performed to remove the photoresist pattern 70a remaining on the dielectric layer 58 as shown in FIG. 2F.

이와 같은 방법으로 제조되는 본 발명의 실시 예에 따른 전계방출소자는 도 3에 도시된 바와 같이 하부기판(50)에 형성된 캐소드(52) 및 탄소 나노 튜브(54)와, 상부기판(56)에 적층된 애노드(64) 및 형광체(66)와, 상/하부기판(50, 56) 사이에서 진공상태의 갭(Gap)을 형성함과 아울러 각각의 기판(50, 56)을 지지하기 위해 캐소드(52) 상에 동시에 형성된 유전체층(58) 및 게이트 전극(60)과, 게이트 전극(60)과 상부기판(56)사이에 형성되어 각각을 지지하는 스페이서(62)를 구비한다. The field emission device according to the embodiment of the present invention manufactured as described above has a cathode 52 and a carbon nanotube 54 formed on the lower substrate 50 and an upper substrate 56 as shown in FIG. 3. A vacuum gap is formed between the stacked anodes 64 and the phosphors 66 and the upper and lower substrates 50 and 56, and the cathodes to support the respective substrates 50 and 56 are formed. A dielectric layer 58 and a gate electrode 60 formed simultaneously on the 52, and a spacer 62 formed between the gate electrode 60 and the upper substrate 56 to support each of them.

탄소 나노튜브들(54)는 캐소드(52)에서 돌출된 부분을 통해 애노드(64)와 캐소드(52)에 인가되는 전계에 의존하여 전자를 방출하게 된다. 탄소 나노튜브들 (54)에서 방출된 전자들은 적, 녹, 청(R,G,B) 형광체(66)와 충돌하여 가시광이 방출되게 한다.The carbon nanotubes 54 emit electrons depending on the electric field applied to the anode 64 and the cathode 52 through the protruding portion of the cathode 52. Electrons emitted from the carbon nanotubes 54 collide with the red, green, and blue (R, G, B) phosphors 66 to cause visible light to be emitted.

여기서, 유전체층(58)과 게이트 전극(60)은 동시에 패터닝 되어 탄소 나노튜브(54)가 배치되는 다수개의 홀(86)을 구비한다. 여기서, 홀(86)은 유전체층(58) 상에 형성되는 제1 홀(86a)과, 유전체층(58)과 동일한 패턴으로 형성되는 게이트 전극(60)의 제2 홀(86b)을 구비하며, 제2 홀(86b)의 폭은 제1 홀(86a)의 폭 이하로 형성된다. 이에 따라, 홀(86)은 유전체층(58)으로부터 게이트 전극(60)을 향하여 구경이 줄어드는 형태로 형성된다.Here, the dielectric layer 58 and the gate electrode 60 are simultaneously patterned to have a plurality of holes 86 in which carbon nanotubes 54 are disposed. Here, the hole 86 includes a first hole 86a formed on the dielectric layer 58 and a second hole 86b of the gate electrode 60 formed in the same pattern as the dielectric layer 58. The width of the two holes 86b is formed to be equal to or less than the width of the first hole 86a. Accordingly, the hole 86 is formed in a shape in which the aperture decreases from the dielectric layer 58 toward the gate electrode 60.

이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 전계방출소자는 한번의 포토리소그라피 공정만으로 유전체층(58)과 게이트 전극(60)을 동시에 제작가능하게 되므로 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 접합시 각 층에의 물질특성에 따른 접합오류를 방지할 수 있게 된다. 또한, 게이트 전극(60)의 두께를 조절할 경우, 더미 확산금속층을 전기도금, 스퍼터링 및 증기 증착 할 수 있는 시드 층(Seed layer)으로 활용할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 전기도금의 경우, 도금 용액으로는 니켈, 구리, 또는 금 등을 사용하며, 10~50mA/cm2의 전류 밀도로 도금하여 게이트 전극(60) 층을 형성하게 된다. 스퍼터링의 경우, 10^(-7) torr 이상의 진공도에서 플라즈마를 형성한 후, 니켈, 구리, 또는 금을 식각하여 증착하게 된다. 이러한 과정을 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 전계방출소자는 더미 확산금속층의 두께를 높임으로서 게이트 전극(60)의 특성이 향상되게 된다.The field emission device according to the embodiment of the present invention having the structure as described above can simultaneously manufacture the dielectric layer 58 and the gate electrode 60 using only one photolithography process, thereby reducing manufacturing costs and at the time of bonding. It is possible to prevent the bonding error due to the material properties on each layer. In addition, when the thickness of the gate electrode 60 is adjusted, the dummy diffusion metal layer may be used as a seed layer capable of electroplating, sputtering, and vapor deposition. Specifically, in the case of electroplating, nickel, copper, or gold is used as the plating solution, and the gate electrode 60 layer is formed by plating at a current density of 10 to 50 mA / cm 2 . In the case of sputtering, plasma is formed at a vacuum degree of 10 ^ (-7) torr or more, and then nickel, copper, or gold is etched and deposited. By using such a process, the field emission device according to the embodiment of the present invention improves the characteristics of the gate electrode 60 by increasing the thickness of the dummy diffusion metal layer.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전계방출소자 및 그 제조방법은 금속층과 유전체층 상에 형성되는 패턴을 동시에 형성하여 복잡한 공정을 단순화 함으로서 제조비용을 절감함과 아울러, 두 층간에 형성되는 패턴을 용이하게 제조할 수 있다.As described above, the field emission device and the method of manufacturing the same according to the present invention form a pattern formed on the metal layer and the dielectric layer at the same time to simplify the complicated process and reduce the manufacturing cost, and facilitate the pattern formed between the two layers Can be manufactured.

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 정하여져야만 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 (15)

금속판 상에 유전체시트를 접합시키는 단계와;Bonding the dielectric sheet onto the metal plate; 상기 유전체시트 배면에 상기 금속판을 확산시켜 확산금속층을 형성하는 단계와;Forming a diffusion metal layer by diffusing the metal plate on the back surface of the dielectric sheet; 상기 확산금속층과 상기 유전체시트를 동시에 패터닝하여 홀을 가지는 게이트 전극과 유전체층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.And simultaneously patterning the diffusion metal layer and the dielectric sheet to form a gate electrode having a hole and a dielectric layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속판 상에 유전체시트을 접합시키는 단계는 Bonding the dielectric sheet on the metal plate 접착층을 형성하는 방법 및 열압착방법 중 적어도 하나에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.A method of manufacturing a field emission device, characterized in that bonded by at least one of a method for forming an adhesive layer and a thermocompression bonding method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유전체시트 배면에 상기 금속판을 확산시켜 상기 확산금속층을 형성하는 단계는Forming the diffusion metal layer by diffusing the metal plate on the back surface of the dielectric sheet; 소성에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.A method of manufacturing a field emission device, characterized in that formed by firing. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 소성온도는The firing temperature is 400℃ ~ 800℃ 범위인 것을 특징으로 하는 전계방출소자 제조방법.Field emission device manufacturing method characterized in that the range of 400 ℃ ~ 800 ℃. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속층의 재질은The material of the metal layer is 철에 니켈이 30%~42% 함유된 것을 특징으로 하는 전계방출소자 제조방법.A method for producing a field emission device, characterized in that 30% to 42% nickel is contained in iron. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확산금속층 상에 더미 확산금속층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a dummy diffusion metal layer on the diffusion metal layer. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 더미 확산금속층은 상기 확산금속층과 동일물질인 것을 특징으로 하는 전계방출소자 제조방법.The dummy diffusion metal layer is a field emission device manufacturing method, characterized in that the same material as the diffusion metal layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유전체층과 하부기판 사이에 캐소드 전극을 형성하는 단계와;Forming a cathode electrode between the dielectric layer and the lower substrate; 상기 홀 내에 이미터를 형성하는 단계와;Forming an emitter in the hole; 스페이서를 사이에 두고 상기 캐소드 전극, 유전체패턴, 게이트 전극, 이미터가 형성된 상기 하부기판과 상부기판을 합착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징 으로 하는 전계방출소자 제조방법.And bonding the lower substrate and the upper substrate on which the cathode electrode, the dielectric pattern, the gate electrode, and the emitter are formed to have a spacer interposed therebetween. 기판과;A substrate; 상기 기판 상에 형성되는 캐소드 전극과;A cathode electrode formed on the substrate; 상기 캐소드 전극 상에 형성되고, 상기 캐소드 전극을 노출시키는 제1 홀을 가지는 유전체패턴과,A dielectric pattern formed on the cathode and having a first hole exposing the cathode; 상기 유전체패턴 상에 그 유전체패턴과 동일 패턴으로 형성되고, 상기 제1 홀의 폭 이하로 형성되는 제2 홀을 가지는 게이트 전극과, A gate electrode formed on the dielectric pattern in the same pattern as the dielectric pattern and having a second hole formed to be equal to or less than the width of the first hole; 상기 제1 및 제2 홀 내에 형성되는 이미터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자.And emitters formed in the first and second holes. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 유전체층은 The dielectric layer 열압착방법에 의하여 상기 금속판 상에 접합되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자.The field emission device, characterized in that bonded to the metal plate by a thermal compression method. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 확산금속층은The diffusion metal layer is 소성온도 400℃ ~ 800℃ 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자.Field emission device, characterized in that formed in the firing temperature range 400 ℃ ~ 800 ℃. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 금속층의 재질은The material of the metal layer is 철에 니켈이 30%~42% 함유된 것을 특징으로 하는 전계방출소자.A field emission device comprising iron in an amount of 30% to 42% nickel. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 확산금속층 상에 더미 확산금속층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자 제조방법.The method of manufacturing a field emission device further comprising a dummy diffusion metal layer on the diffusion metal layer. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 더미 확산금속층은 상기 확산금속층과 동일물질인 것을 특징으로 하는 전계방출소자.The dummy diffusion metal layer is a field emission device, characterized in that the same material as the diffusion metal layer. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 유전체층과 하부기판 사이에 형성되는 캐소드 전극과;A cathode electrode formed between the dielectric layer and the lower substrate; 상기 홀 내에 형성되는 이미터와;An emitter formed in said hole; 스페이서를 사이에 두고 상기 캐소드 전극, 유전체패턴, 게이트 전극, 이미터가 형성된 상기 하부기판과 합착되는 상부기판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자.And an upper substrate bonded to the lower substrate on which the cathode electrode, the dielectric pattern, the gate electrode, and the emitter are formed with a spacer therebetween.
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