KR100720669B1 - Double side light triode structure spindt type field emission display and the manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 제1기판의 양면 즉, 상면 및 하면 모두에 금속팁을 형성시킴으로써 양면 발광이 가능하도록 하며, 특히 알루미나 구조체 및 희생층을 형성시키는 공정을 수행하는데 있어서 양 면에 동일 한 조건을 제공할 수 있는 소정 제조장치를 이용함으로써 알루미나 구조체 및 희생층을 양면에 동일하게 형성시킬 수 있도록 한 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spin type triode field emission device capable of emitting light on both sides, and a method of manufacturing the same. A metal tip is formed on both surfaces of the first substrate, that is, on both the top and bottom surfaces thereof, to enable both sides light emission. In performing the process of forming the sacrificial layer, a spin-type triode capable of emitting light on both sides to form the alumina structure and the sacrificial layer on both sides by using a predetermined manufacturing apparatus capable of providing the same conditions on both sides. A field emission device and a method of manufacturing the same.

본 발명의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자는 제1기판; 상기 제1기판의 상면과 하면에 형성된 캐소드전극; 상기 캐소드전극 상에 미세공이 형성된 알루미나 구조체; 상기 미세공 내부의 상기 캐소드전극 상에 형성된 금속전극; 상기 금속전극 상에 형성된 금속팁; 상기 알루미나 구조체 상에 형성된 게이트전극; 형광물질이 도포된 투명전극이 상기 상면 측 상기 금속팁과 대응되는 위치에 형성된 상부 제2기판; 상기 형광물질이 도포된 상기 투명전극이 상기 하면 측 상기 금속팁과 대응되는 위치에 형성된 하부 제2기판 및 상기 상부 제2기판과 상기 상면 측 상기 게이트전극 사이 및 상기 하부 제2기판과 상기 하면 측 상기 게이트전극 사이에 구비되어 상기 상부 제2기판과 상기 하부 제2기판을 고정시키는 접합부재를 포함하여 이루어진다.A spin type triode field emission device capable of emitting both sides of the present invention includes a first substrate; A cathode electrode formed on an upper surface and a lower surface of the first substrate; An alumina structure in which micropores are formed on the cathode electrode; A metal electrode formed on the cathode electrode in the micropores; A metal tip formed on the metal electrode; A gate electrode formed on the alumina structure; An upper second substrate having a transparent electrode coated with a fluorescent material at a position corresponding to the metal tip on the upper side; The transparent second electrode on which the fluorescent material is coated is formed at a position corresponding to the metal tip of the lower surface side, between the lower second substrate and the upper second substrate and the upper surface side of the gate electrode, and the lower second substrate and the lower surface side. And a bonding member provided between the gate electrodes to fix the upper second substrate and the lower second substrate.

전계방출소자, 3극관, 양극산화, 전해도금, 스핀트형, spindt, FED, 양면발광 Field emission device, triode, anodization, electroplating, spin type, spindt, FED, double sided emission

Description

양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법{Double side light triode structure spindt type field emission display and the manufacturing method thereof}Double side light triode structure spindt type field emission display and the manufacturing method

도 1은 종래 스핀트형 3극관 전계방출소자의 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional spin type triode field emission device;

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 단면도,2 is a cross-sectional view of a spin type triode field emission device capable of emitting both sides of an embodiment according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따라 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자를 제조할 때 이용되는 제조장치의 계략적인 사시도,3 is a schematic perspective view of a manufacturing apparatus used when manufacturing a spin type triode field emission device capable of emitting light on both sides according to the present invention;

도 4a~4f는 본 발명에 따른 일실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 제조공정 단면도,4A to 4F are cross-sectional views of manufacturing processes of a spin type triode field emission device capable of emitting light on both sides according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4a~4f의 공정으로 완성된 일 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 제2기판을 제거하고 본 평면도,FIG. 5 is a plan view illustrating the second substrate of the spin type triode field emission device capable of emitting light on both sides of one embodiment completed by the process of FIGS. 4A to 4F;

도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 단면도,6 is a cross-sectional view of a spin type triode field emission device capable of emitting both sides of another embodiment according to the present invention;

도 7은 도 6에 도시한 다른 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 제2기판을 제거하고 본 평면도이다.FIG. 7 is a plan view illustrating the second substrate of the spin type triode field emission device capable of emitting light on both sides of another embodiment shown in FIG.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

1, 11, 31 : 제1기판 2, 12, 33 : 캐소드전극1, 11, 31: first substrate 2, 12, 33: cathode electrode

3, 14, 35 : 알루미나 구조체 3a, 14a, 35a : 미세공3, 14, 35: alumina structure 3a, 14a, 35a: micropores

4, 16, 38 : 게이트전극 5, 15, 34 : 금속전극4, 16, 38: gate electrode 5, 15, 34: metal electrode

6, 18, 36 : 금속팁 7, 42 : 접합부재6, 18, 36: metal tip 7, 42: bonding member

8, 20, 39 : 제2기판 9, 21, 40 : 투명전극8, 20, 39: second substrate 9, 21, 40: transparent electrode

10, 22, 41 : 형광물질 13 : 알루미늄층10, 22, 41: fluorescent material 13: aluminum layer

17: 희생층 32 : 산화막17: sacrificial layer 32: oxide film

37 : 절연막 110 : 하판37: insulating film 110: lower plate

120 : 상판120: top plate

본 발명은 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 제1기판의 상면 및 하면 모두에 금속팁을 형성시킴으로써 양면 발광이 가능하도록 한 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spin type tripolar field emission device capable of double-sided light emission, and a method for manufacturing the same. Particularly, a spin type 3 capable of double-sided light emission by forming a metal tip on both the upper and lower surfaces of the first substrate to enable double-sided light emission. The present invention relates to a cathode field emission device and a method of manufacturing the same.

전계방출소자(Field Emission display, FED)는 화면을 이루는 픽셀마다 전자총을 배치시킨 형태의 표시장치에 이용되며, 상술한 전자총에 해당하는 냉음극 전자원(cold cathode electron source)인 전계 방출 에미터 어레이(field emitter array, 전계방출소자)에 전압을 가하여 전자를 방출 시키고, 이어 방출된 전자가 전면에 있는 각각의 형광체를 발광시킴으로써 영상을 표시하게 된다. 이러한 FED는 브라운관(cathode-ray tube, CRT)의 광시야각, 광작동온도 범위와 고휘도 특성을 그대로 가지면서 박형이라는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이로서 주목받고 있다.A field emission display (FED) is used for a display device in which an electron gun is arranged for each pixel forming a screen, and a field emission emitter array which is a cold cathode electron source corresponding to the electron gun described above. An electron is emitted by applying a voltage to a field emitter array, and then the emitted electrons emit respective phosphors in the front to display an image. These FEDs are attracting attention as next-generation displays because they have the advantages of being thin while retaining the wide viewing angle, light operating temperature range, and high brightness characteristics of a cathode-ray tube (CRT).

도 1은 종래 스핀트형 3극관 전계방출소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional spin type triode field emission device.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 스핀트형 3극관 전계방출소자는 전자가 방출되는 하판(110), 상기 전자가 충돌하면 발광하는 형광물질(10)이 도포된 상판(120) 및 상판(110)과 하판(120)사이에서 지지대 역할을 하는 접합부재(7)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, a conventional spin type triode field emission device includes a lower plate 110 where electrons are emitted, an upper plate 120 and an upper plate 110 coated with a fluorescent material 10 that emits light when the electrons collide with each other. It consists of a bonding member (7) that serves as a support between the lower plate (120).

전술한 구성에서 하판(110)은 실리콘 웨이퍼인 제1기판(1), 제1기판(1)의 상부에 증착되는 캐소드전극(2), 캐소드전극(2)에 증착되고 소정 간격으로 미세공(3a)이 형성되며 실리카(SiO2)로 이루어진 알루미나 구조체(3), 알루미나 구조체(3) 상부에 증착되며 상기 전자가 쉽게 방출되도록 하는 게이트전극(4), 전자가 방출되는 전자방출원인 금속팁(6) 및 금속팁(6)이 캐소드전극(2)에 증착되도록 하는 금속전극(5)을 포함하여 이루어진다.In the above-described configuration, the lower plate 110 is deposited on the first substrate 1, which is a silicon wafer, on the cathode electrode 2 and the cathode electrode 2 deposited on the first substrate 1, and at a predetermined interval. 3a) is formed and is deposited on the alumina structure (3) made of silica (SiO 2 ), the alumina structure (3), the gate electrode (4) to facilitate the emission of electrons, the metal tip is an electron emission source ( 6) and a metal tip 6 comprising a metal electrode 5 to be deposited on the cathode electrode 2.

한편, 상판(120)은 유리재질의 제2기판(8), 상기 전자를 유도하며 형광물질(10)과 제2기판(8) 사이에 도포되는 애노드 투명전극(9)을 포함하여 이루어진다.Meanwhile, the upper plate 120 includes a second substrate 8 made of glass, and an anode transparent electrode 9 which induces the electrons and is applied between the fluorescent material 10 and the second substrate 8.

따라서 하판(110)의 캐소드전극(2)과 상판(120)의 애노드 투명전극(9)이 활성화 된 상태에서 게이트전극(4)에 전압을 가하면 하판(110)의 금속팁(6)에서 전자가 방출되며, 상기 방출된 전자가 상판(120)의 형광물질(10)에 충돌하여 형광물질 이 발광하게 된다.Therefore, when a voltage is applied to the gate electrode 4 while the cathode electrode 2 of the lower plate 110 and the anode transparent electrode 9 of the upper plate 120 are activated, electrons are generated at the metal tip 6 of the lower plate 110. The emitted electrons collide with the fluorescent material 10 of the upper plate 120 so that the fluorescent material emits light.

그러나 종래 스핀트형 3극관 전계방출소자에 따르면 단면 발광만 가능하기 때문에 양면 발광이 필요한 장치의 경우 단면 스핀트형 3극관 전계방출소자를 2개 사용해야 하므로 장치가 두꺼워지고 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다.However, according to the conventional spin type triode field emission device, since only single-sided light emission is possible, a device requiring double-sided light emission has to use two single-sided spin type triode field emission devices, resulting in a thicker device and a higher manufacturing cost.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제1기판의 상면과 하면 모두에 동일한 공정을 동일한 조건에서 수행함으로써 양면 발광이 가능하도록 한 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and the spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission, which enables double-sided light emission by performing the same process on both the upper and lower surfaces of the first substrate under the same conditions, and its The purpose is to provide a manufacturing method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법은 제1기판; 상기 제1기판의 상면과 하면에 형성된 캐소드전극; 상기 캐소드전극 상에 미세공이 형성된 알루미나 구조체; 상기 미세공 내부의 상기 캐소드전극 상에 형성된 금속전극; 상기 금속전극 상에 형성된 금속팁; 상기 알루미나 구조체 상에 형성된 게이트전극; 형광물질이 도포된 투명전극이 상기 상면 측 상기 금속팁과 대응되는 위치에 형성된 상부 제2기판; 상기 형광물질이 도포된 상기 투명전극이 상기 하면 측 상기 금속팁과 대응되는 위치에 형성된 하부 제2기판 및 상기 상부 제2기판과 상기 상면 측 상기 게이트전극 사이 및 상기 하부 제2기판과 상기 하면 측 상기 게이트전극 사이에 구비되어 상기 상부 제2기판과 상기 하부 제2기판을 고정시키는 접합부재를 포함하여 이루어진 양면 발광이 가 능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법을 제공한다.Spin-type triode field emission device capable of emitting both sides of the present invention for achieving the above object and a method of manufacturing the first substrate; A cathode electrode formed on an upper surface and a lower surface of the first substrate; An alumina structure in which micropores are formed on the cathode electrode; A metal electrode formed on the cathode electrode in the micropores; A metal tip formed on the metal electrode; A gate electrode formed on the alumina structure; An upper second substrate having a transparent electrode coated with a fluorescent material at a position corresponding to the metal tip on the upper side; The transparent second electrode on which the fluorescent material is coated is formed at a position corresponding to the metal tip of the lower surface side, between the lower second substrate and the upper second substrate and the upper surface side of the gate electrode, and the lower second substrate and the lower surface side. Provided is a spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission provided between the gate electrodes and including a bonding member for fixing the upper second substrate and the lower second substrate, and a method of manufacturing the same.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the spin type triode field emission device capable of emitting light on both sides according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a spin type triode field emission device capable of emitting both sides of an embodiment according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 일 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자는 제1기판(11); 상기 제1기판(11)의 상면과 하면에 형성된 캐소드전극(12); 상기 캐소드전극(12) 상에 형성된 소정 미세공(14a)을 갖는 알루미나 구조체(14); 상기 소정 미세공(14a) 내부의 상기 캐소드전극(12) 상에 형성된 금속전극(15); 상기 금속전극(15) 상에 형성된 금속팁(18); 상기 알루미나 구조체(14) 상에 형성된 게이트전극(16); 형광물질(22)이 도포된 투명전극(21)이 상기 상면 측 상기 금속팁(18)과 대응되는 위치에 형성된 상부 제2기판(20); 상기 형광물질(22)이 도포된 상기 투명전극(21)이 상기 하면 측 상기 금속팁(18)과 대응되는 위치에 형성된 하부 제2기판(20) 및 상기 상부 제2기판(20)과 상기 상면 측 상기 게이트전극(16) 사이 및 상기 하부 제2기판(20)과 상기 하면 측 상기 게이트전극(16) 사이에 구비되어 상기 상부 제2기판(20)과 상기 하부 제2기판(20)을 고정시키는 접합부재(23)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, a spin-type triode field emission device capable of emitting both sides of an embodiment according to the present invention includes a first substrate 11; A cathode electrode 12 formed on an upper surface and a lower surface of the first substrate 11; An alumina structure 14 having predetermined micropores 14a formed on the cathode electrode 12; A metal electrode 15 formed on the cathode electrode 12 in the predetermined microcavity 14a; A metal tip 18 formed on the metal electrode 15; A gate electrode 16 formed on the alumina structure 14; An upper second substrate 20 having a transparent electrode 21 coated with a fluorescent material 22 formed at a position corresponding to the metal tip 18 on the upper surface side; The lower second substrate 20 and the upper second substrate 20 and the upper surface of the transparent electrode 21 coated with the fluorescent material 22 are formed at positions corresponding to the metal tips 18 on the lower surface side. It is provided between the side of the gate electrode 16 and between the lower second substrate 20 and the lower side of the gate electrode 16 to fix the upper second substrate 20 and the lower second substrate 20. It comprises a bonding member 23 to be made.

도 3은 본 발명에 따라 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자를 제조할 때 이용되는 제조장치의 계략적인 사시도인바, 알루미나 구조체(14)를 형성 하기 위한 양극산화 공정 및 금속팁(18) 형성 전에 게이트전극(16) 상에 희생층(17)을 형성시키는 전해도금 공정에 이용된다.Figure 3 is a schematic perspective view of a manufacturing apparatus used when manufacturing a spin-type triode field emission device capable of emitting light on both sides according to the present invention, an anodizing process for forming an alumina structure 14 and a metal tip 18 It is used in the electroplating process of forming the sacrificial layer 17 on the gate electrode 16 before formation.

도 3에 도시된 바와 같이 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 제조장치는 진공 또는 전해도금액이 채워지는 소정 크기의 반응실(52)을 갖는 챔버(51)로 달성되는바, 반응실(52) 내부에는 제1기판(11)을 고정시킬 수 있는 고정틀(53)이 설치된다.As shown in FIG. 3, the apparatus for manufacturing a spin type triode field emission device capable of emitting both sides is achieved by a chamber 51 having a reaction chamber 52 having a predetermined size filled with a vacuum or an electrolytic solution. Inside the 52, a fixing frame 53 capable of fixing the first substrate 11 is installed.

따라서 고정틀(53)에 소정 증착물이 증착된 제1기판(56)을 고정시킨 후 소정 증착물이 증착된 제 1기판(56)의 양쪽에 백금판(Pt plate)(55)을 각각 한개씩 설치하고 백금판(55)과 소정 증착물에 전압 및 전류를 가하면 양극산화 또는 전해도금 공정이 양면에 동시에 수행되게 된다.Therefore, after fixing the first substrate 56 on which the predetermined deposit is deposited on the fixing frame 53, one platinum plate 55 is installed on each side of the first substrate 56 on which the predetermined deposit is deposited. When voltage and current are applied to the plate 55 and a predetermined deposit, anodization or electroplating may be simultaneously performed on both surfaces.

도 4a~4f는 본 발명에 따른 일실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 제조공정 단면도이다.4A to 4F are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a spin-type triode field emission device capable of emitting light on both sides according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 4a는 제1기판(11)의 상면 및 하면에 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd) 또는 탄탈륨(Ti) 등의 캐소드전극(12)을 증착한 후 캐소드전극(12) 상에 알루미늄층(13)을 증착하는 공정인바, CVD(Chemical Vapour Deposition)법을 이용하면 양면에 동시증착이 가능하며, 스퍼터링(Sputtering)법을 이용하면 한 면씩 번갈아가면서 공정을 수행함으로써 달성된다.First, FIG. 4A illustrates a cathode electrode 12 such as gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), or tantalum (Ti) on the upper and lower surfaces of the first substrate 11. ) Is a process of depositing the aluminum layer 13 on the cathode electrode (12) after the deposition, the simultaneous deposition on both sides using the CVD (Chemical Vapor Deposition) method, sputtering method This is accomplished by performing the process alternately face to face.

다음 도 4b는 양극산화 및 인산처리 공정을 수행하여 알루미늄층(13)을 미세공(14a)을 갖는 알루미나(Al2O3) 구조체(14)로 만든 단면도인바, 도 3에 도시된 제 조장치(50)를 이용함으로써 달성되며, 양면에 동일한 크기의 미세공(14a)을 갖는 알루미나 구조체(14)의 형성은 양극산화 공정시 동일한 조건 즉, 동일한 전압, 동일한 시간, 동일한 진공상태, 동일한 속도의 회전 및 동일한 온도를 제공함으로써 달성된다.Next, FIG. 4B is a cross-sectional view of the aluminum layer 13 made of an alumina (Al 2 O 3 ) structure 14 having fine pores 14a by performing anodization and phosphoric acid treatment. The formation of the alumina structure 14 having the same sized micropores 14a on both sides is achieved by using 50, and the same conditions, i.e., the same voltage, the same time, the same vacuum state, and the same speed during the anodization process By rotating and providing the same temperature.

전술한 구성에서 상기 양극산화 공정은 정전압법과 정전류법이 있으며, 전해질의 종류 및 농도에 따라 온도 및 시간을 달리하여야 한다. 일반적으로 황산을 제외한 모든 전해질은 상온에서 사용이 가능하다. 양극산화를 정전압법으로 수행하는 경우에는 전류의 변화량을, 정전류법으로 수행하는 경우에는 전압의 변화량을 관찰해가며 양극산화의 시간을 조절하여야 한다. 만일 일정한 시간을 정해 놓고 양극산화를 수행하게 되면, 미세공(14a)이 완전하게 형성되지 않거나 지나쳐서 알루미나 구조체(14)가 기판으로부터 분리되는 현상이 벌어지게 된다. 먼저, 정전압법으로 양극산화를 수행하는 경우, 전류는 초기에 급격히 감소하다가 서서히 미세하게 증가한 후, 어느 시점에서 갑자기 증가하는 부분이 나타나게 되며, 그 후 다시 감소하게 된다. 따라서 갑자기 증가하다가 떨어지는 순간에 정지를 하게 되면 미세공(14a)의 하단이 캐소드전극(12)까지 형성되게 된다. 다음으로, 정전류법으로 양극산화를 수행하는 경우, 초기에 전압은 급격히 상승하다가 서서히 미세하게 감소하기 시작하며, 어느 시점에서 급격히 감소하는 부분이 나타난 후 다시 증가하게 되는데, 이때 양극산화를 정지하게 되면 미세공(14a)의 하단이 캐소드전극(12)까지 형성된다.In the above-described configuration, the anodization process includes a constant voltage method and a constant current method, and the temperature and time must be varied according to the type and concentration of the electrolyte. In general, all electrolytes except sulfuric acid can be used at room temperature. In the case of carrying out the anodization by the constant voltage method, the time of the anodic oxidation should be adjusted while observing the change of the current in the case of the constant current method. If the anodic oxidation is performed at a fixed time, the phenomenon in which the alumina structure 14 is separated from the substrate occurs because the micropores 14a are not completely formed or passed. First, in the case of performing anodization by the constant voltage method, the current decreases rapidly initially and then gradually increases slightly, and then at a certain point, a sudden increase occurs, and then decreases again. Therefore, if the stop suddenly increases and falls at the moment, the lower end of the fine hole (14a) is formed to the cathode electrode (12). Next, in the case of performing anodization by the constant current method, the voltage initially increases rapidly and gradually decreases slightly, and at a certain point, the voltage decreases rapidly and then increases again. The lower end of the micropores 14a is formed up to the cathode electrode 12.

따라서 미세공(14a)의 지름이나 미세공(14a)간의 거리를 조절하기 위해서는 인가해주는 전압을 제어하며, 알루미나 구조체(14)의 두께를 조절하기 위해서는 인가해주는 전류를 제어함으로써 달성된다.Therefore, the voltage applied to control the diameter of the micropores 14a or the distance between the micropores 14a is controlled, and the current is applied to control the thickness of the alumina structure 14.

한편, 양극산화공정 후 미세공(14a)의 하단과 캐소드전극(12) 사이에는 베리어층(미도시)이 형성되는데, 알루미늄층(13)의 높이가 위치에 따라 다르거나 표면의 평탄도가 좋지 않을 경우, 미세공(14a)의 하단과 캐소드전극(12) 사이의 거리가 위치마다 달라지게되며, 이로 인하여 일정하게 배열된 미세공(14a)을 얻기 위한 인산처리 공정이 추가 된다.Meanwhile, a barrier layer (not shown) is formed between the lower end of the micropores 14a and the cathode electrode 12 after the anodization process, and the height of the aluminum layer 13 varies depending on the location or the surface has a good flatness. If not, the distance between the lower end of the micropores 14a and the cathode electrode 12 is different for each position, thereby adding a phosphoric acid treatment process to obtain a uniformly arranged micropores 14a.

상술한 인산처리 공정은 증류수에 0.2M 이하의 인산을 저농도로 혼합하여 60℃에서 수행한다. 인산처리 시간은 베리어층의 두께에 따라 달라지게 되는데 베리어층 하단의 두께는 일반적으로 10Å/V 가 형성되며, 미세공(14a) 사이의 알루미나 구조체(14) 막 두께는 15Å/V의 두께로 형성된다. 베리어층을 식각하게 되면, 미세공(14a) 사이의 알루미나 구조체(14)도 동시에 식각 되므로 베리어층을 식각하는데 있어서 미세공(14a)의 알루미나 구조체(14)가 모두 식각되기 이전에 정지를 해야 한다. 따라서, 베리어층의 식각은 저농도의 산(acid) 에서 수행하는 것이 좋으며, 0.2M의 인산을 사용하는 경우에 7Å/sec의 식각율을 보인다. 만일 저농도의 인산이 아닌 고농도의 인산을 사용하게 되면 식각률이 빨라지게 되므로 정확한 식각시간을 맞추기가 어렵다.The phosphoric acid treatment process described above is carried out at 60 ° C by mixing a phosphoric acid of 0.2M or less in distilled water at a low concentration. Phosphate treatment time depends on the thickness of the barrier layer. The thickness of the barrier layer is generally 10 μs / V, and the thickness of the alumina structure 14 between the micropores 14a is 15 μs / V. do. When the barrier layer is etched, the alumina structure 14 between the micropores 14a is also etched at the same time, so that the alumina structure 14 of the micropores 14a must be stopped before etching the barrier layer. . Therefore, the barrier layer is preferably etched in a low concentration of acid, and when 0.2M phosphoric acid is used, an etching rate of 7 μs / sec is shown. If a high concentration of phosphoric acid is used instead of a low concentration of phosphoric acid, the etching rate is faster, so it is difficult to set the correct etching time.

한편, 증착되는 알루미늄층(13)은 모든 면적에서 같은 높이를 보여야 한다. 만일 그렇지 않으면, 양극산화 공정에서 미세공(14a)의 하단과 캐소드전극(12) 사이에 거리가 모든 면적에서 같은 거리를 유지하지 못하게 되며, 이로 인하여 일부 면적에서 금속팁(18)과 캐소드전극(12)이 서로 연결되지 않게 되는 현상이 벌어지게 된다. 더하여, 증착된 알루미늄층(13)의 표면 평탄도 및 표면 거칠기가 좋지 않을 경우, 양극산화에 의해 일정하고 수직적으로 형성된 미세공(14a)을 얻기가 힘들다.  On the other hand, the deposited aluminum layer 13 should show the same height in all areas. Otherwise, in the anodization process, the distance between the lower end of the micropores 14a and the cathode electrode 12 may not be maintained at the same distance in all areas. As a result, the metal tip 18 and the cathode electrode (in some areas) may not be maintained. 12) is not connected to each other will occur. In addition, when the surface flatness and surface roughness of the deposited aluminum layer 13 are not good, it is difficult to obtain a constant and vertically formed micropores 14a by anodization.

따라서, 알루미늄층(13)은 순도가 높은 것을 이용하고, 제1기판(11)을 실리콘 웨이퍼로 사용하는 경우, 캐소드전극(12)으로 금(Au)이나 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W)을 사용하고자 한다면, 캐소드전극 및 알루미늄층의 접착력을 높여주기 위해 제1기판(11)과 캐소드전극(12) 사이 및 캐소드전극(12)과 알루미늄층(13) 사이에 크롬(Cr), 니켈(Ni), 니크롬(NiCr) 등을 매우 얇게 증착해 주되 약 200nm두께로 약 200Å 정도로 증착시키며, 캐소드전극(12)으로 코발트(Co), 구리(Cu), 은(Ag) 등을 사용하고자 한다면, 티타늄(Ti)을 중간에 증착해 주는 것이 바람직하다. 이는 알루미늄층(13)과 실리콘 웨이퍼는 비슷한 bulk density 즉, 겉보기 비중을 가지기 때문이다.Therefore, when the aluminum layer 13 uses a high purity, and the first substrate 11 is used as a silicon wafer, the cathode 12 may be formed of gold (Au), platinum (Pt), tantalum (Ta), If tungsten (W) is to be used, chromium (Cr) is formed between the first substrate 11 and the cathode electrode 12 and between the cathode electrode 12 and the aluminum layer 13 to increase the adhesion between the cathode electrode and the aluminum layer. ), Nickel (Ni), nichrome (NiCr), etc., are deposited very thinly, and deposited at about 200 nm with a thickness of about 200 nm, and cobalt (Co), copper (Cu), silver (Ag), etc., as the cathode electrode 12 If you want to use, it is preferable to deposit titanium (Ti) in the middle. This is because the aluminum layer 13 and the silicon wafer have similar bulk density, that is, apparent specific gravity.

한편, 인산처리 공정에서 인산 대신 크롬산, 묽은 황산, BOE(Buffered Oxid Etch) 또는 옥살산을 사용할 수도 있을 것이다.Meanwhile, chromic acid, dilute sulfuric acid, BOE (Buffered Oxid Etch) or oxalic acid may be used instead of phosphoric acid in the phosphoric acid treatment process.

한편, 인산처리 공정을 수행하여 드러나는 캐소드전극(12)의 면적은 각각의 미세공(14a)마다 미세하게 차이가 생길 수 있기 때문에 이후 미세공(14a) 내에 금속팁(18)을 형성시킬 때 미세공(14a) 마다 금속팁(18)과 접촉하는 캐소드전극(12)의 면적이 달라질 수 있으며, 이는 각각의 에미터 투명전극(21)마다 전계방출 특성이 달라지게 되는 원인으로 작용할 수 있다. 따라서, 미세공(14a)의 하단에 드러난 캐소드전극(12)의 면적을 동일하게 해 주기 위해서 증착장비를 이용하여 미세공(14a)의 하단에 금속전극(18)을 증착하는바, 이때 동일한 재료로 달성될 수 있는 게이트전극(16)을 알루미나 구조체(14)의 상단에 동시에 증착함으로써 공정의 수를 줄일 수 있다.On the other hand, since the area of the cathode electrode 12 exposed by performing the phosphate treatment process may be slightly different for each fine hole 14a, when forming the metal tip 18 in the fine hole 14a The area of the cathode electrode 12 in contact with the metal tip 18 may vary for each hole 14a, which may act as a cause of the field emission characteristic of each emitter transparent electrode 21. Therefore, in order to make the area of the cathode electrode 12 exposed at the bottom of the micropores 14a the same, the metal electrode 18 is deposited at the bottom of the micropores 14a by using a deposition apparatus. The number of processes can be reduced by simultaneously depositing a gate electrode 16 that can be achieved on top of the alumina structure 14.

도 4c는 알루미나 구조체(14)의 상단 및 미세공(14a)의 하단에 전극 즉, 게이트전극(16)과 금속전극(15)을 증착한 후 게이트전극(16)의 상단에 희생층(17)을 형성시킨 단면도인바, 게이트전극(16) 및 금속전극(15)은 CVD법을 이용하여 양면에 동시증착하거나 스퍼터링법을 이용하여 한 면씩 번갈아가면서 공정을 수행함으로써 달성되며, 희생층(17)은 도 3에 도시된 제조장치를 이용하여 전해도금 공정을 수행함으로써 달성된다.4C shows that the sacrificial layer 17 is deposited on the top of the gate electrode 16 after depositing an electrode, that is, a gate electrode 16 and a metal electrode 15, on the top of the alumina structure 14 and the bottom of the micropores 14a. The gate electrode 16 and the metal electrode 15 are formed by simultaneously depositing both surfaces using CVD or alternately by one surface by sputtering, and the sacrificial layer 17 This is accomplished by performing an electroplating process using the manufacturing apparatus shown in FIG.

상술한 금속전극(15) 및 게이트전극(16)은 알루미나 구조체(14) 및 캐소드전극(12)과 겉보기 비중이 비슷한 금속을 사용해야 접착력이 좋아지며, 게이트전극(16)의 겉보기 비중은 이후 증착될 희생층의 겉보기 비중과 큰 차이를 보이도록 하는 것이 좋다. 특히 게이트전극(16)은 이후 수행될 전해도금 공정의 전극으로 사용하기 위해 최소한 3000Å 이상으로 증착시키는 것이 바람직하다.The metal electrode 15 and the gate electrode 16 described above should be made of a metal having a similar apparent specific gravity to that of the alumina structure 14 and the cathode electrode 12 to improve adhesion, and the apparent specific gravity of the gate electrode 16 will be deposited later. It is good to make a big difference from the apparent specific gravity of the sacrificial layer. In particular, the gate electrode 16 is preferably deposited to at least 3000 GPa for use as an electrode of the electroplating process to be performed later.

상술한 전해도금 공정은 도 3에 도시된 제조장치를 이용함으로써 달성되는바, 양극산화 공정과 마찬가지로 동일한 조건 즉, 동일한 전압, 동일한 시간, 동일한 진공상태, 동일한 속도의 회전 및 동일한 온도를 제공함으로써 양면에 동일한 두께의 희생층이 형성된다.The above-described electroplating process is achieved by using the manufacturing apparatus shown in Fig. 3, which is similar to the anodizing process by providing the same conditions, i.e., the same voltage, the same time, the same vacuum, the same speed of rotation and the same temperature. A sacrificial layer of the same thickness is formed in.

특히 이후 희생층(17) 식각 공정을 수행할 때 알루미나 구조체(14)나 게이트 전극(16)에 영향을 주지 않아야 하므로 10nm 이하의 얇은 층으로 형성시켜주는 것이 좋다. 대표적인 Ni 전해도금을 수행할 경우, H3·BO3(붕산), NiSO4·6H2O(황산니켈) 그리고 NiCl2·6H2O(염화니켈)의 순서로 투입하여 전해도금액을 만들며, Ni 판(plate)을 양극(+), 게이트전극(16)을 음극(-)으로 하여 면적당 전류량을 조절함으로서 원하는 높이의 희생층(17)을 만들 수 있다.In particular, when the sacrificial layer 17 is etched afterwards, the alumina structure 14 or the gate electrode 16 should not be affected. Therefore, it is preferable to form a thin layer having a thickness of 10 nm or less. When representative Ni electroplating is carried out, H3 · BO3 (boric acid), NiSO4 · 6H2O (nickel sulfate) and NiCl2 · 6H2O (nickel chloride) are added in order to make an electrolytic plating solution, and the Ni plate +), The sacrificial layer 17 having a desired height can be made by controlling the amount of current per area by using the gate electrode 16 as a cathode (-).

다음 도 4d는 스퍼터(sputter)를 이용하여 금속팁(18)을 형성시킨 단면도인바, 금속팁(18)은 주로 몰리브덴(Mo)을 사용하게 되며, 제1기판(11)을 회전시키면서 증착하게 되면 도 2e에 도시된 것처럼, 스핀트형 즉, 원추형으로 증착되게 된다.Next, FIG. 4D is a cross-sectional view of forming the metal tip 18 using a sputter, and the metal tip 18 mainly uses molybdenum (Mo), and is deposited while rotating the first substrate 11. As shown in Fig. 2E, it is to be deposited in a spin type, that is, conical.

금속팁(18) 증착 공정은 양면을 동시에 수행하기 어렵기 때문에 한 면씩 번갈아 가면서 수행함으로써 달성된다.Since the metal tip 18 deposition process is difficult to perform both sides at the same time, it is accomplished by alternating one by one.

다음 도 4e는 금속팁(18) 증착 공정 후 희생층(17)을 제거한 단면도인바, 리프트오프(lift-off)법을 이용 희생층(17)을 제거함으로써, 금속팁(18) 형성을 위해 불필요하게 형성된 몰리브덴을 제거할 수 있게 된다.Next, FIG. 4E is a cross-sectional view of the sacrificial layer 17 removed after the metal tip 18 deposition process. The sacrificial layer 17 is removed by using a lift-off method, thereby eliminating the need for forming the metal tip 18. Molybdenum can be removed.

상술한 리프트오프법은 양면에 증착된 몰리브덴을 제거하기 위해 희생층(17)을 Ni 식각용액에 침전시킴으로써 달성된다.The above lift-off method is achieved by precipitating the sacrificial layer 17 in the Ni etching solution to remove the molybdenum deposited on both sides.

다음 도 4f는 도 4a~도 4e의 공정으로 완성된 제1기판(11)에 형광체(22) 및 투명전극(21)이 형성된 제2기판(20)을 양면에 접착한 단면도 인바, 제2기판(20)과 게이트전극(16) 사이에 접착부재(23)를 이용하여 접착함으로써 달성된다.Next, FIG. 4F is a cross-sectional view of the second substrate 20 having the phosphor 22 and the transparent electrode 21 formed on both surfaces of the first substrate 11 completed by the process of FIGS. 4A to 4E. Adhesion is achieved by using an adhesive member 23 between the 20 and the gate electrode 16.

도 5는 도 4a~4f의 공정으로 완성된 일 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트 형 3극관 전계방출소자의 제2기판을 제거하고 본 평면도인바, 각 미세공(14a)마다 게이트전극(16)이 존재하며, 미세공(14a) 내부에는 금속전극(15)이 형성되어 있다. 특히 제1기판(11)의 양면을 동일한 공정으로 수행하였기 때문에 저면도도 평면도와 동일하다.FIG. 5 is a plan view showing the second substrate of the spin-type triode field emission device capable of emitting light on both sides according to one embodiment completed by the processes of FIGS. 4A to 4F. The gate electrode 16 is formed for each micropores 14a. Is present, and the metal electrode 15 is formed in the micropores 14a. In particular, since both surfaces of the first substrate 11 are performed in the same process, the bottom view is the same as the plan view.

도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 단면도인바, PM방식의 스핀트형 3극관 전계방출소자를 나타낸다.6 is a cross-sectional view of a spin type triode field emission device capable of double-sided light emission according to another embodiment of the present invention, showing a PM type spin type triode field emission device.

PM(Passive Matrix)는 제1기판(31)의 캐소드전극(33)과 상판의 애노드 투명전극(40)이 그물모양의 매트릭스 구조로 형성됨으로써 각각 다른 전압을 인가하여 서로 교차하는 곳의 화소를 제어하는 구동방식이다. 다른 구동 방식으로는 AM(Active Matrix)가 있으며, AM 방식은 각 화소마다 박막 트랜지스터를 설치하여 각각의 화소를 개별 제어를 하는 구동 방식이다. 전체적인 성능을 비교하면 AM 구동 방식이 PM 구동 방식보다 휘도, 해상도 및 응답성 등 에서 우수한 성능을 보이지만 제조가 어렵고 단가가 비싸다는 단점이 있다.The PM (Passive Matrix) is a cathode electrode 33 of the first substrate 31 and the anode transparent electrode 40 of the upper plate is formed in a mesh-like matrix structure by applying different voltages to control the pixels where they cross each other. It is a driving method. Another driving method is an active matrix (AM). The AM method is a driving method in which a thin film transistor is provided for each pixel to individually control each pixel. Compared with the overall performance, the AM driving method is superior to the PM driving method in terms of brightness, resolution, and responsiveness, but it is difficult to manufacture and expensive.

본 발명의 다른 실시예인 PM 구조의 스핀트형 3극관 전계방출소자는 제1기판(31); 제1기판(31)의 상면 및 하면에 증착되는 캐소드전극(33)과 산화막(32); 캐소드전극(33)과 산화막(32) 상에 증착되는 미세공(35a)을 갖는 알루미나 구조체(35); 알루미나 구조체(35) 상에 증착되는 게이트전극(38)과 절연막(37); 미세공(35a) 내부의 캐소드전극(33) 상에 형성되는 금속전극(34); 금속전극(34) 상에 형성 되는 금속팁(36); 형광물질(41)이 도포된 투명전극(40)이 상기 상면 측 상기 금속팁(36)과 대응되는 위치에 형성된 상부 제2기판(39); 상기 형광물질(41)이 도포된 상기 투명전극(40)이 상기 하면 측 상기 금속팁(36)과 대응되는 위치에 형성된 하부 제2기판(39) 및 상기 상부 제2기판(39)과 상기 상면 측 상기 게이트전극(38) 사이 및 상기 하부 제2기판(39)과 상기 하면 측 상기 게이트전극(38) 사이에 구비되어 상기 상부 제2기판(39)과 상기 하부 제2기판(39)을 고정시키는 접합부재(42)를 포함하여 이루어진다.In another embodiment of the present invention, a spin type triode field emission device having a PM structure includes: a first substrate 31; A cathode electrode 33 and an oxide film 32 deposited on upper and lower surfaces of the first substrate 31; An alumina structure 35 having fine holes 35a deposited on the cathode electrode 33 and the oxide film 32; A gate electrode 38 and an insulating film 37 deposited on the alumina structure 35; A metal electrode 34 formed on the cathode electrode 33 in the micropores 35a; A metal tip 36 formed on the metal electrode 34; An upper second substrate 39 having a transparent electrode 40 coated with a fluorescent material 41 formed at a position corresponding to the metal tip 36 on the upper surface side; The lower second substrate 39 and the upper second substrate 39 and the upper surface of the transparent electrode 40 coated with the fluorescent material 41 are formed at positions corresponding to the metal tips 36 on the lower surface side. It is provided between the side of the gate electrode 38 and between the lower second substrate 39 and the lower side of the gate electrode 38 to fix the upper second substrate 39 and the lower second substrate 39. It comprises a bonding member 42 to be made.

상술한 PM 구조의 스핀트형 3극관 전계방출소자의 제조공정은 스핀트형 3극관 전계방출소자의 제조공정에 몇 가지 공정이 추가됨으로 달성되는바, 먼저, 제1기판(31) 위와 아래에 포토리소그라피법을 이용하여 산화막(32)과 캐소드전극(33)을 형성한 후, 알루미늄층(미도시)을 증착하여 양극산화법으로 미세공(35a)을 갖는 알루미나 구조체(35)를 위와 아래에 형성시킨다.The above-described manufacturing process of the SPT type triode field emission device of the PM structure is achieved by adding several steps to the manufacturing process of the SPT type triode field emission device. First, photolithography above and below the first substrate 31 is performed. After the oxide film 32 and the cathode electrode 33 are formed by using a method, an aluminum layer (not shown) is deposited to form an alumina structure 35 having fine pores 35a by the anodization method above and below.

다음 알루미나 구조체(35)에 희생층(미도시)을 증착하면 미세공(35a) 내부에도 희생층(미도시)이 증착되며 미세공은(35a)은 닫히게 된다. 그 후, 희생층 위에 포토레지스터(photo resister이하 PR)(미도시)을 도포하고 반도체공정을 이용하여 전자방출소자가 만들어 질 부분의 희생층(미도시)만 선택적으로 제거하게 되면 미세공(35a)에 증착되었던 희생층(미도시)도 제거된다. 이때, 제거되는 희생층(미도시)의 방향은 캐소드전극(33)과 직각으로 교차하는 방향이어야 한다.Next, when the sacrificial layer (not shown) is deposited on the alumina structure 35, the sacrificial layer (not shown) is also deposited inside the micropores 35a and the micropores 35a are closed. After that, a photoresist (PR) (not shown) is applied on the sacrificial layer, and if only the sacrificial layer (not shown) of the portion where the electron-emitting device is to be made is selectively removed by using a semiconductor process, fine pores 35a may be removed. The sacrificial layer (not shown) that has been deposited on the substrate is also removed. At this time, the direction of the sacrificial layer (not shown) to be removed should be a direction crossing the cathode electrode 33 at a right angle.

이후 드러난 미세공(35a) 위에 증착장비를 이용하여 게이트전극(38)을 증착하고, 게이트전극(38) 위에 전해도금법을 이용하여 Ni(미도시)을 증착한 후, 증착장비를 이용하여 전자방출원인 금속팁(36)을 형성시키기 위하여 Mo을 증착시킨다. 그리고 PR(미도시)을 제거하게 되면, PR(미도시) 위에 있던 Mo은 lift-off법에 의 하여 제거되고, 다시 Ni을 제거하면 도3에 도시된 PM구조의 양면 발광이 가능한 3극관 전계방출소자를 제작할 수 있다.Thereafter, the gate electrode 38 is deposited on the exposed micropores 35a by using a deposition apparatus, and Ni (not shown) is deposited on the gate electrode 38 by using an electroplating method, followed by electron emission using a deposition apparatus. Cause Mo is deposited to form a metal tip 36. When the PR (not shown) is removed, Mo on the PR (not shown) is removed by the lift-off method, and when Ni is removed again, the triode electric field capable of emitting both sides of the PM structure shown in FIG. Emitting device can be manufactured.

이처럼 저전압 구동이 가능한 PM(Passive Matrix) 구조의 양면 발광 3극관 전계방출소자의 제작은 기존의 반도체공정이 많이 사용되기 때문에 제작하는데 있어서 많은 어려움이 뒤따른다. 하지만 전해도금법과 증착법에 의한 희생층을 이용하기 때문에 공정의 단계나 방법에 있어서 다른 제조법에 비해 비교적 용이하게 제작할 수 있을 것이다.As described above, the fabrication of a double-sided light emitting triode field emission device having a PM (Passive Matrix) structure capable of driving a low voltage requires a lot of difficulties in fabricating a conventional semiconductor process. However, since the sacrificial layer by the electroplating method and the deposition method is used, it will be relatively easy to manufacture in comparison with other manufacturing methods in the step or method of the process.

도 7은 도 6에 도시한 다른 실시예의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자의 제2기판을 제거하고 본 평면도인바, 각 미세공(45)마다 게이트전극(38)이 존재하며, 미세공(35a) 내부에는 금속팁(36)이 형성되어 있으며, 금속팁(36)이 없는 미세공(35a)은 절연막(37)으로 덮혀 있게 된다. 특히 제1기판(31)의 양면을 동일한 공정으로 수행하였기 때문에 저면도도 평면도와 동일하다.FIG. 7 is a plan view illustrating the second substrate of the spin type triode field emission device capable of emitting light on both sides of another embodiment shown in FIG. 6, wherein a gate electrode 38 exists in each of the micropores 45. A metal tip 36 is formed in the hole 35a, and the micro holes 35a without the metal tip 36 are covered with the insulating layer 37. In particular, since both surfaces of the first substrate 31 are performed in the same process, the bottom view is the same as the plan view.

본 발명의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법은 전술한 실시예에 국한 되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The spin-type triode field emission device capable of emitting both sides of the present invention and its manufacturing method are not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.

이 상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 및 그 제조방법에 따르면, 양면 발광이 필요한 장치에서 단면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자를 2개 사용하는 것보다 두께가 얇아지고 비용도 절감되는 효과가 있다.According to the spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission and the manufacturing method thereof according to the present invention as described above, rather than using two spin-type triode field emission devices capable of single-side light emission in a device requiring double-sided light emission. The thickness is reduced and the cost is reduced.

Claims (12)

제1기판;A first substrate; 상기 제1기판의 상면과 하면에 형성된 캐소드전극;A cathode electrode formed on an upper surface and a lower surface of the first substrate; 상기 캐소드전극 상에 미세공이 형성된 알루미나 구조체;An alumina structure in which micropores are formed on the cathode electrode; 상기 미세공 내부의 상기 캐소드전극 상에 형성된 금속전극;A metal electrode formed on the cathode electrode in the micropores; 상기 금속전극 상에 형성된 금속팁;A metal tip formed on the metal electrode; 상기 알루미나 구조체 상에 형성된 게이트전극;A gate electrode formed on the alumina structure; 형광물질이 도포된 투명전극이 상기 상면 측 상기 금속팁과 대응되는 위치에 형성되어 있는 상부 제2기판;An upper second substrate on which a transparent electrode coated with a fluorescent material is formed at a position corresponding to the upper surface side of the metal tip; 상기 형광물질이 도포된 상기 투명전극이 상기 하면 측 상기 금속팁과 대응되는 위치에 형성되어 있는 하부 제2기판 및A lower second substrate on which the transparent electrode coated with the fluorescent material is formed at a position corresponding to the metal tip on the lower surface; 상기 상부 제2기판과 상기 상면 측 상기 게이트전극 사이 및 상기 하부 제2기판과 상기 하면 측 상기 게이트전극 사이에 구비되어 상기 상부 제2기판과 상기 하부 제2기판을 고정시키는 접합부재를 포함하여 이루어진 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자.And a bonding member provided between the upper second substrate and the upper surface side gate electrode and between the lower second substrate and the lower surface side gate electrode to fix the upper second substrate and the lower second substrate. Spind-type triode field emission device capable of emitting light on both sides. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1기판은 실리콘, 실리콘카바이드, 갈륨아세나이드, 유리, 사파이어 또는 석영 중의 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자.And the first substrate is one of silicon, silicon carbide, gallium arsenide, glass, sapphire or quartz. 삭제delete (a) 제1기판의 상면 및 하면 상에 캐소드전극을 형성시키는 단계;(a) forming a cathode on the top and bottom surfaces of the first substrate; (b) 상기 캐소드전극 상에 알루미늄층을 형성시키는 단계;(b) forming an aluminum layer on the cathode; (c) 상기 알루미늄층을 미세공을 포함하는 알루미나 구조체로 형성시키는 단계;(c) forming the aluminum layer into an alumina structure including micropores; (d) 상기 알루미나 구조체 상단 전체에 게이트전극을 형성시키는 단계;(d) forming a gate electrode on an entire top of the alumina structure; (e) 상기 게이트전극 상에 희생층을 형성시키는 단계;(e) forming a sacrificial layer on the gate electrode; (f) 상기 미세공의 내부 및 상기 희생층 상단에 금속을 스퍼터링하는 단계 및(f) sputtering a metal in the micropores and on top of the sacrificial layer; and (g) 상기 희생층을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 제조방법.(g) A method for manufacturing a spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission comprising the step of removing the sacrificial layer. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 단계 (c)는 상기 알루미나 구조체의 높이와 평탄도 및 상기 미세공의 크기를 정하는 양극산화 공정 및 인산처리 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 제조방법.The step (c) is a method of manufacturing a spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission, characterized in that for performing anodization process and phosphoric acid treatment process to determine the height and flatness of the alumina structure and the size of the micropores. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 단계 (d)는 상기 알루미나 구조체 상단에 상기 게이트전극 증착과 동시에 상기 미세공의 내부 상기 캐소드 전극 상단에도 동일한 물질인 금속전극이 증착되는 것을 특징으로 하는 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 제조방법.Step (d) is a spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission, characterized in that the metal electrode of the same material is deposited on the top of the cathode electrode at the same time as the gate electrode deposition on the alumina structure Manufacturing method. 제1기판;A first substrate; 상기 제1기판의 상면과 하면에 소정 패턴으로 형성된 캐소드전극;A cathode electrode formed on a top surface and a bottom surface of the first substrate in a predetermined pattern; 상기 제1기판의 상면과 하면에 상기 캐소드전극이 형성된 곳 이외에 형성된 산화막;An oxide film formed on an upper surface and a lower surface of the first substrate except for where the cathode electrode is formed; 상기 캐소드전극 및 상기 산화막 상에 형성되되, 상기 캐소드전극 상에 미세공이 형성된 알루미나 구조체;An alumina structure formed on the cathode electrode and the oxide film, the micropores being formed on the cathode electrode; 상기 미세공 내부의 상기 캐소드전극 상에 형성된 금속전극;A metal electrode formed on the cathode electrode in the micropores; 상기 금속전극 상에 형성된 금속팁;A metal tip formed on the metal electrode; 상기 알루미나 구조체 상에 형성되되, 상기 캐소드전극과 대응되는 위치에 형성된 게이트전극;A gate electrode formed on the alumina structure and formed at a position corresponding to the cathode electrode; 상기 알루미나 구조체 상에 형성되되, 상기 게이트전극이 형성된 곳 이외에 형성된 절연막;An insulating film formed on the alumina structure, the insulating film being formed other than where the gate electrode is formed; 형광물질이 도포된 투명전극이 상기 상면 측 상기 금속팁과 대응되는 위치에 형성되어 있는 상부 제2기판;An upper second substrate on which a transparent electrode coated with a fluorescent material is formed at a position corresponding to the upper surface side of the metal tip; 상기 형광물질이 도포된 상기 투명전극이 상기 하면 측 상기 금속팁과 대응되는 위치에 형성되어 있는 하부 제2기판 및A lower second substrate on which the transparent electrode coated with the fluorescent material is formed at a position corresponding to the metal tip on the lower surface; 상기 상부 제2기판과 상기 상면 측 상기 절연막 사이 및 상기 하부 제2기판과 상기 하면 측 상기 절연막 사이에 구비되어 상기 상부 제2기판과 상기 하부 제2기판을 고정시키는 접합부재를 포함하여 이루어진 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자.And a bonding member provided between the upper second substrate and the upper side insulating film and between the lower second substrate and the lower side insulating film to fix the upper second substrate and the lower second substrate. A spin type triode field emission device that can be used. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1기판은 실리콘, 실리콘카바이드, 갈륨아세나이드, 유리, 사파이어 또는 석영 중의 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자.And the first substrate is one of silicon, silicon carbide, gallium arsenide, glass, sapphire or quartz. 삭제delete (a) 제1기판의 상면 및 하면에 산화막을 도포단계;(a) applying an oxide film to the upper and lower surfaces of the first substrate; (b) 상기 산화막 위에 포토레지스터를 도포하여 상기 산화막과 포토레지스터를 에칭하는 단계;(b) applying a photoresist on the oxide film to etch the oxide film and the photoresist; (c) 캐소드전극을 증착한 후 상기 포토레지스터를 제거하는 단계;(c) removing the photoresist after depositing a cathode; (d) 상기 산화막 및 상기 캐소드전극 상에 알루미늄층을 형성시키는 단계;(d) forming an aluminum layer on the oxide film and the cathode electrode; (e) 상기 캐소드전극 상에 미세공이 형성되도록 상기 알루미늄층을 알루미나 구조체로 형성시키는 단계;(e) forming the aluminum layer into an alumina structure such that micropores are formed on the cathode electrode; (f) 상기 알루미나 구조체 상에 절연체 및 포토레지스터를 순서대로 증착한 후 상기 포토레지스터와 상기 절연체를 선택적으로 에칭하는 단계;(f) selectively depositing an insulator and a photoresist on the alumina structure and then selectively etching the photoresist and the insulator; (g) 상기 알루미나 구조체 상단 전체에 게이트전극을 형성시키는 단계;(g) forming a gate electrode on an entire top of the alumina structure; (h) 상기 게이트전극 상에 희생층을 형성시키는 단계;(h) forming a sacrificial layer on the gate electrode; (i) 상기 미세공의 내부 및 상기 희생층 상단에 금속을 스퍼터링하는 단계;(i) sputtering a metal in the micropores and on top of the sacrificial layer; (j) 상기 희생층을 제거하는 단계 및(j) removing the sacrificial layer and (k) 상기 절연막 상에 도포된 상기 포토레지스터를 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 제조방법.(k) A method for manufacturing a spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission, comprising removing the photoresist applied on the insulating film. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 단계 (d)는 상기 알루미나 구조체의 높이와 평탄도 및 상기 미세공의 크기를 정하는 양극산화 공정 및 인산처리 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 제조방법.The step (d) is a method for manufacturing a spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission, characterized in that for performing the anodization process and the phosphate treatment process to determine the height and flatness of the alumina structure and the size of the micropores. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 단계 (g)는 상기 알루미나 구조체 상단에 상기 게이트전극 증착과 동시에 상기 미세공의 내부 상기 캐소드 전극 상단에도 동일한 물질인 금속전극이 증착되는 것을 특징으로 하는 양면 발광이 가능한 스핀트형 3극관 전계방출소자 제조방법.The step (g) is a spin-type triode field emission device capable of double-sided light emission, characterized in that a metal electrode of the same material is deposited on the top of the cathode electrode at the same time as the gate electrode deposition on the alumina structure. Manufacturing method.
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