KR100780286B1 - 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법 - Google Patents

자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100780286B1
KR100780286B1 KR1020060020340A KR20060020340A KR100780286B1 KR 100780286 B1 KR100780286 B1 KR 100780286B1 KR 1020060020340 A KR1020060020340 A KR 1020060020340A KR 20060020340 A KR20060020340 A KR 20060020340A KR 100780286 B1 KR100780286 B1 KR 100780286B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal film
gate
film
gate insulating
hole
Prior art date
Application number
KR1020060020340A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070090524A (ko
Inventor
권상직
Original Assignee
태산엘시디 주식회사
경원대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 태산엘시디 주식회사, 경원대학교 산학협력단 filed Critical 태산엘시디 주식회사
Priority to KR1020060020340A priority Critical patent/KR100780286B1/ko
Publication of KR20070090524A publication Critical patent/KR20070090524A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100780286B1 publication Critical patent/KR100780286B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26BHAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B29/00Guards or sheaths or guides for hand cutting tools; Arrangements for guiding hand cutting tools
    • B26B29/06Arrangements for guiding hand cutting tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26BHAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B11/00Hand knives combined with other implements, e.g. with corkscrew, with scissors, with writing implement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26BHAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B5/00Hand knives with one or more detachable blades
    • B26B5/001Hand knives with one or more detachable blades with blades being slid out of handle immediately prior to use
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26BHAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B5/00Hand knives with one or more detachable blades
    • B26B5/005Hand knives with one or more detachable blades specially adapted for cutting cardboard, or wall, floor or like covering materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/02Rulers with scales or marks for direct reading
    • G01B3/04Rulers with scales or marks for direct reading rigid

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

본 발명은 3극 구조의 카본나노튜브 전계 방출 표시 소자(CNT FED; Carbon Nanotube Field Emission Display)의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 자기정렬식 3극 구조의 CNT FED 제조 방법은, 유리 기판의 일면에 캐소드 전극으로 사용될 금속막을 증착하고 사진식각 방법에 의해 캐소드 금속막의 홀(hole)을 형성하는 단계; 상기 홀들이 형성된 캐소드 금속막 상에 게이트 절연막과 네거티브 포토레지스트를 연속으로 도포하는 단계; 상기 유리 기판의 네가티브 포토레지스트가 도포된 면의 반대쪽에서 입사되는 후면 노광 및 현상에 의해 캐소드 상의 네가티브 포토레지스트만을 선택적으로 남기는 단계; 상기 게이트 절연막 상에 게이트 금속막을 증착하여 캐소드 홀 위쪽에 남아있는 포토레지스트를 제거함으로써 게이트 금속막의 홀을 형성하는 단계(이를 '리프트 오프(lift-off) 공정'이라 함); 홀이 형성된 게이트 금속막을 마스크로하여 게이트 절연막을 식각함으로써 게이트 절연막의 홀을 형성시키는 단계; 상기 '게이트 금속막 →게이트 절연막 → 캐소드 금속막'을 통해 형성된 관통공을 포함하는 전면에, 스크린 프린팅이나 Doctor Blade법에 의해 감광성 CNT 페이스트를 도포하여 상기 관통공 안에 CNT 페이스트를 채워 넣는 단계; 상기 유리 기판의 CNT 페이스트가 도포된 면의 반대쪽에서 입사되는 후면 노광 및 현상에 의해 게이트 홀 안에만 CNT를 선택적으로 남기는 단계를 포함하는 카본나노튜브 전계방출표시소자의 제조방법을 제공한다.
리프트 오프(Lift Off), 카본나노튜브, FED, 감광성 CNT 페이스트, 자기정렬, 후면노광

Description

자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법{Method of fabricating carbon nanotube field emission display with self-aligned gate-emitter structure}
도 1a 내지 도 1l은 본 발명에 따른 CNT 페이스트를 이용한 3극 구조의 전계방출표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 개략적 단면도들이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 캐소드 전극막의 홀 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 캐소드 홀 패턴 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전계방출소자를 평판디스플레이(flat panel display)에 적용시 어레이(array)의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전계방출소자를 면광원(flat light source)에 적용시 어레이의 평면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명*
1: 유리기판 2: 캐소드 투명전극막
3: 캐소드 금속전극막 4: 포토레지스트
5: 게이트 절연막 6: 게이트 금속막
7: CNT 페이스트 7': CNT 에미터
8: 전도성 페이스트
본 발명은 3극 구조의 카본나노튜브 전계 방출 어레이(carbon nanotube field emission array, CNT FEA)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
카본나노튜브(CNT)는 기계적으로 쉽게 변형되지 않으며, 화학적 안정성과, 음의 전자 친화도(negative electron affinity; NEA) 등의 많은 장점을 가지고 있으며 이와 같은 장점으로 인해 전자소자로서 응용 가능성이 높아지고 있다.
특히, 음의 전자 친화도(NEA) 특성은 CNT를 전계방출 소자에 매우 적합한 재료로 여기게 하는 가장 큰 이유가 되고 있으며, CNT로 부터의 전계 방출 특성은 진공도가 다소 나쁜 환경에서도 안정된 방출 특성을 가지는 것으로 여겨진다. 이와 같은 현상은 실제 패키징 공정 이후 어느 정도의 진공도의 손실이 불가피하므로 실제 소자에의 적용시 매우 큰 장점이 될 수 있다.
그러나, CNT가 이와 같이 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고, 실제 응용에 있어 금속이나 실리콘 같은 다른 재료들보다 적용이 활발하지 못한 가장 큰 이유는 식각 공정에 의한 패턴 형성이 어렵다는 점이다. 특히, FED 구조에 있어서 게 이트 홀 안에 CNT 에미터를 직접 성장(direct growing) 방식으로 형성시 게이트 홀 안에 대칭성을 가지고 균일하게 형성시키기 어렵기 때문에 재현성있는 CNT 에미트-게이트 구조를 만들기가 어렵다.
직접 성장법에 의한 CNT 에미터 형성시의 문제점을 극복하기 위하여 CNT를 페이스트(paste) 형태로 만들어 스크린 프린팅이나, 로울링(rolling) 및 닥터 블레이드(doctor blade) 방법으로 게이트 홀 안으로 밀어넣어 CNT 에미터를 형성시키는 방법이 사용되고 있다. 특히, CNT 페이스트를 감광성(photo sensitive) 재료와 혼합하여 사진식각(photolithography) 방법으로 게이트 홀 안에만 CNT를 남기는 기술이 적용되기도 한다. 이때, 감광성 재료를 네거티브 포토레지스트를 이용하면, CNT가 도포된 유리면의 반대쪽에서 노광을 실시하는 후면 노광을 적용하여 게이트 홀 안의 노광된 CNT 페이스트만 선택적으로 남기는 방식을 취할 수 있어 보다 재현성 있는 게이트-에미터 구조의 형성이 가능하게 된다.
그러나, 이 때에도 게이트 홀 마스크와 캐소드 금속선 마스크를 따로 사용한다면, 게이트 홀과 CNT 에미터 간의 중심위치가 정확히 일치하는 자기정렬(self-alignment)이 이루어지지 않으며, 또한 게이트 전극과 에미터 가장자리 간의 거리를 일정하게 유지시키기가 어려워 전자방출 특성상 재현성을 확보하기가 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, CNT 에미터의 중심부가 게이트 홀의 중심부와 자기정렬방법으로 정확히 일치되는 자기정 렬된(self-aligned) 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 상기한 방법으로 제조된 에미터 구조를 채용한 평판 디스플레이 및 면광원을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법은, (가) 투명전도막이 코팅된 유리기판의 일면에 개구를 갖는 캐소드 금속막을 형성하는 단계; (나) 상기 개구를 갖는 캐소드 금속막 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계; (다) 상기 게이트 절연막 상에 네가티브 포토레지스트 막을 도포하는 단계; (라) 상기 유리 기판의 후면쪽에서 상기 네가티브 포토레지스트 막으로 자외선(UV)을 입사시켜 상기 캐소드 금속막의 개구 위쪽의 상기 포토레지스트 막만을 노광시키는 단계; (마) 상기 캐소드 금속막의 개구 위쪽 부분의 노광된 상기 포토레지스트 막만이 남고 나머지 영역의 포토레지스트 막이 제거되도록 상기 노광된 포토 레지스트 막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; (바) 상기 포토레지스트 패턴과 상기 게이트 절연막 위에 게이트 금속막을 형성하는 단계; (사) 상기 포토레지스트 패턴과 그 위의 상기 게이트 금속막 부분을 제거하는 단계; (아) 상기 포토레지스트 패턴의 제거로 형성된 홀을 갖는 상기 게이트 금속막을 마스크로 이용하여 상기 노출된 게이트 절연막을 식각함으로써 게이트 절연막에 게이트 절연막 홀을 형성하는 단계; (자) 상 기 게이트 절연막 홀을 갖는 결과적인 기판의 전면에, 감광성 CNT 페이스트를 도포하여 상기 게이트 절연막 홀 내에 상기 CNT 페이스트를 채워 넣는 단계; (차) 후면 노광 및 현상에 의하여 상기 게이트 절연막 홀 내에만 상기 CNT 페이스트를 남겨서 CNT 에미터를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전계 방출 디스플레이는, 서로 평행하게 이격된 다수의 캐소드 라인들과; 상기 캐소드 라인들과 수직하게 교차하도록 상기 캐소드 라인의 상부에 배치된 다수의 게이트 라인들과; 상기 캐소드 라인들과 상기 게이트 라인들의 교차점들에 배치된 다수의 CNT 에미터들을 포함하고, 상기 캐소드 전극 및 상기 게이트 전극에는 스캔(scan) 신호와 데이터(data) 신호들을 인가하여 전자 방출량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 면광원은, 단일 평면으로 이루어진 캐소드 전극과; 상기 캐소드 전극의 상부에 단일 평면으로 배치된 게이트 전극; 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극이 중첩되는 부분에 매트릭스 형태로 배치된 다수의 CNT 에미터들을 포함하는 전자방출원을 갖는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1a 내지 도 1l은 본 발명에 따른 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법을 차례로 도시한 단면도의 일부이다.
도 1a를 참조하면, 글래스(glass) 기판이 준비된다.
다음으로, 도 1b를 참조하면, 글래스 기판(1) 상에 투명 전도 산화막(2)과 캐소드 금속 전극막(3)이 순차적으로 증착된다.
투명 전도 산화막은 ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide) 혹은 IZO(Indium-doped Zinc Oxide)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 한 가지로 형성될 수 있으며, DC 혹은 RF 스프터링(sputtering) 방법이나 전자선 증착법(e-beam evaporation) 등으로 형성한다. 상기 캐소드 전극 금속막(3)은 Mo, Cr, Al, Ti, Co, Cu 및 W로 구성되는 그룹으로부터 선택된 어느 한 금속으로 형성될 수 있으며, 스프터링 혹은 전자선 증착법으로 증착한다. 투명 전도 산화막(2)이나 캐소드 전극 금속막(3)은 0.05 ~ 1.0 ㎛의 범위로 증착되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 1c를 참조하면, 캐소드 전극 금속막(3) 위에 포토레지스트(4)를 도포하여 사진식각(photolithography) 방법에 의해 캐소드 전극 금속막(3)의 소정 부분을 노출하는 개구를 갖는 포토레지스트 패턴을 형성한 후 식각(etching) 공정에 의해 노출된 캐소드 전극 금속막(3)을 식각(etching)한다. 상기 식각공정에 의하여 캐소드 홀이 상기 캐소드 전극 금속막(3)에 형성된다.
캐소드 홀의 직경 혹은 대각선 크기는 통상적으로 0.1㎛ 내지 100㎛의 범위를 가지며, 하나의 픽셀 안에 여러 개의 홀을 갖도록 하거나(도 3을 보라), 기판의 전면에 고르게 어레이(array) 형태(도4를 보라)로 구성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 1d를 참조하면, 캐소드 홀을 포함하는 상기 캐소드 전극 금속 막(3) 상에 게이트 절연막으로 사용될 SiO2 또는 Si3N4의 막(5)을 증착한다. 이 게이트 절연막은 캐소드 라인과 이후에 형성될 게이트 라인 간에 전압 인가시 전기적 단락을 방지하기 위한 막으로서, 통상적으로 스퍼터링(Sputtering)이나 스크린 프린팅(screen printing), PECVD, APCVD(Atomic pressure Chemical Vapor Deposition), LPCVD(Low pressure Chemical Vapor Deposition) 혹은 전자선 증착법에 의해 형성되며, 그 두께는 0.5㎛ 내지 15㎛를 갖는다.
다음으로, 도 1e를 참조하면, 상기 게이트 절연막(5) 상에 네가티브(negative) 포토레지스트(photo resist)(4)를 도포한 후, 기판의 뒷면에서 자외선(UV)을 조사한다. 즉, 포토레지스트 막(4)은 후면(後面) 노광(expose)된다. 포토레지스트 막(4)의 두께는 0.5㎛ ~ 5㎛의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 스핀 코팅(spin coating) 방법, 스크린 프린팅법, 스트리핑(stripping) 방법, 필름 시트(sheet)에 의한 방법 등이 가능하다.
다음으로, 도 1f를 참조하면, 상기 포토레지스트 막(4)의 후면 노광시 '투명한 유리기판(1) → 캐소드 전극 금속막(3)의 홀(hole) → 투명한 게이트 절연막(3)'을 통해 네가티브 포토레지스트가 자외선(UV)을 흡수하게 되므로, 후속 현상(developing)에 의해 노광된 포토레지스트 부분(4)만이 절연막 상에 남고 노광되지 않은 부분은 제거된다.
다음으로, 도 1g를 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(4)과 상기 게이트 절연막(5) 상에 게이트 전극으로 사용될 금속막(6)이 증착된다. 상기 게이트 금속막 (6)은 Mo, Cr, Al, Ti, Co, Cu 및 W로 구성되는 그룹으로부터 선택된 어느 한 금속을 사용할 수 있으며 전도성이 높은 어떤 물질도 사용 가능하다. 게이트 금속막(6)의 증착 두께는 0.05㎛ ~ 1.0㎛의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 스퍼터링, 전자선증착법, CVD 방법에 의해 형성 가능하다.
다음으로, 도 1h를 참조하면, 상기에서 형성된 포토레지스트 패턴(4)을 습식(wet) 또는 건식(dry) 방법으로 제거(strip) 함에 따라 포토레지스트 패턴(4) 상의 게이트 금속막(6)이 동시에 제거된다. 이는 리프트-오프(lift-off) 공정이라 불리운다. 상기 리프트-오프 공정에 의해 게이트 금속막(6)에 홀이 형성된다. 게이트 금속막(6)에 형성된 홀의 직경은 캐소드 금속막 홀의 직경과 유사하거나 약간 큰 크기를 가지는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 1i를 참조하면, 게이트 금속막(6) 홀을 통하여 노출된 게이트 절연막(5)을 습식 또는 건식 방법에 의해 식각(etching)되어 CNT 에미터가 안착될 게이트 관통공이 형성된다. 이때 게이트 금속막(6)이 마스킹(masking) 역할을 하므로, 게이트 홀 부분의 절연막 만이 선택적으로 식각된다.
이 공정에서의 특징은 게이트 전극 홀과 캐소드 전극 홀의 중심이 저절로 일치할 수 있다는 것으로서 소위, 자동정렬(self-alignement)이 가능하다는 것이다.
다음으로, 도 1j를 참조하면, 게이트 관통공이 형성된 결과적인 기판 상에 감광성 CNT 페이스트(7)가 도포된다. 감광성 CNT 페이스트(7)는 통상적으로 CNT 파우더(powder)와 바인더(binder) 및 용매(solvent)를 일정비율로 혼합하고 UV 파장의 광선에 반응할 수 있도록 포토폴리머(photpolymer) 성분의 감광성 재료를 혼합 하여 만든다. 전도성을 높이기 위해 금속분말을 일정비율 혼합할 수도 있으며 결합력을 높이기 위해 프릿(frit)을 일정비율 혼합할 수도 있다. 제조된 감광성 CNT 페이스트(7)는 스크린 프린팅이나 닥터 블레이드법 혹은 스핀 코팅 방법에 의해 도포 가능하다.
다음으로, 도 1k를 참조하면, 감광성 CNT 페이스트(7)는 그의 반대쪽에서 조사되는 자외선(UV)에 의하여 노광(expose)된다. 이때, 후면을 통하여 입사된 빛은 게이트 관통공을 통해서만 CNT 페이스트(7)에 전달되며, 후속 현상공정에서 노광된 CNT 페이스트(7)만 남고 노광되지 않은 CNT 페이스트는 현상액(developer)에 의해 제거된다. 상기에서 관통공이 있는 부분만 빛이 통과되는 이유는 관통공이 있는 부분은 유리기판(1) 및 투명전도막(2)에 의해 빛이 투과되며 나머지 부분은 캐소드 금속막(3), 게이트 금속막(6) 및 블랙 마스크에 의해 가려지기 때문이다. 또한 상기 감광성 CNT 페이스트(7)의 감광재료는 네가티브 형을 사용함으로써 노광시 현상액에 영향을 받지 않기 때문이다.
다음으로 도 1l을 참조하면, 현상 후 게이트 홀의 안쪽에만 CNT 에미터(7')가 형성되고 나머지 영역의 CNT 페이스트는 제거된다. CNT 에미터(7')와 게이트 홀이 일정 간격을 두고 자체정렬(self-aligned)에 의해 대칭성을 가지고 형성되어 있음을 볼 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 캐소드 전극막의 홀 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 캐소드 홀 패턴 단면도이다.
도 2를 참조하면, 유리기판(1) 상에 투명 전도 산화막(2)을 형성하고, 은 (Ag) 페이스트를 포함한 전도성 페이스트(8)를 상기 투명 전도 산화막 (2) 위에 스크린 프린팅하여 개구를 갖는 캐소드 금속막을 형성한다. 상기한 스크린 프린팅 방법을 이용하여 캐소드 금속막을 형성하면, 도 1a, 1b에서 설명한 사진식각법을 이용하여 캐소드 금속막을 형성하는 것에 비하여 공정을 간소화시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 전계방출소자를 평판디스플레이(flat panel display)에 적용시 어레이(array)의 평면도이다.
즉, 디지털 TV에 화상정보를 입력시키기 위해 필요한 X-라인(혹은 스캔 라인) 및 Y-라인(혹은 데이터 라인)을 구성하기 위해 캐소드 라인(3)들과 게이트 라인(6)들이 분리되어 만들어 진다.
이때 각각의 게이트 라인(즉, 데이트 라인)과 캐소드 라인에 인가된 전압차이에 의해 CNT 에미터(7')로부터 방출되는 전자들의 양이 조절되고 이들 방출된 전자들이 가속되어 아노드 전극에 해당하는 형광스크린에 충돌하여 빛을 내게 된다.
따라서 캐소드 라인과 게이트 라인이 교차하는 부분이 하나의 화소(픽셀)가 되고 각 픽셀마다 그 픽셀에 해당하는 게이트 라인의 전압과 캐소드 라인의 전압에 의해 독립적으로 전자 방출량을 조절할 수 있으므로 디스플레이로서 사용이 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 전계방출소자를 면광원(flat light source)에 적용시 어레이의 평면도이다.
여기서는, 디스플레이의 평면 구조와는 달리 게이트 전극이 라인들로 구분되지 않고 서로 동일 평면상에 연결되어 하나의 전극을 이루며 캐소드 라인들도 하나 의 전극으로 연결되어 있다.
따라서, 방출되는 전자의 양은 하나의 캐소드 전극과 하나의 게이트 전극 간의 전압에 의해 조절되므로 전면에 걸쳐 동일한 양의 전자들이 방출된다.
방출된 전자들이 아노드 전극(형광스크린)에 충돌하여 빛을 내게되므로 균일한 빛을 발생하는 면광원(flat light source)로서의 사용이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 CNT 에미터를 이용한 전계방출표시소자의 제조방법에 의하면, 캐소드 투명 전도막(바람직 하게는 ITO) 라인과 동일하게 캐소드 금속 라인이 중첩됨으로써 캐소드 라인 저항에 의한 전압강하를 최소화시켜 대형 기판제작 시에도 균일한 전계방출 특성을 제공한다. 또한 하나의 캐소드 금속막 홀 마스크만을 이용하여 '게이트 금속막의 홀 → 게이트 절연막의 홀 → 캐소드 금속막의 홀'로 연결되는 관통공이 동축(同軸) 상에 형성되게 함으로써 관통공 안에 형성되는 CNT 에미터와 게이트 홀 간에 자동정렬이 가능해 지며, 재현성 및 균일성이 우수한 어레이 제조가 가능하여 기존의 3극구조 전계방출표시소자 제조에 비해 공정을 단순화 함으로써 대형패널 제조시 제조단가를 줄일 수 있다.

Claims (9)

  1. (가) 투명전도막이 코팅된 유리기판의 일면에 개구를 갖는 캐소드 금속막을 형성하는 단계;
    (나) 상기 개구를 갖는 캐소드 금속막 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
    (다) 상기 게이트 절연막 상에 네가티브 포토레지스트 막을 도포하는 단계;
    (라) 상기 유리 기판의 후면쪽에서 상기 네가티브 포토레지스트 막으로 자외선(UV)을 입사시켜 상기 캐소드 금속막의 개구 위쪽의 상기 포토레지스트 막만을 노광시키는 단계;
    (마) 상기 캐소드 금속막의 개구 위쪽 부분의 노광된 상기 포토레지스트 막만이 남고 나머지 영역의 포토레지스트 막이 제거되도록 상기 노광된 포토 레지스트 막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    (바) 상기 포토레지스트 패턴과 상기 게이트 절연막 위에 게이트 금속막을 형성하는 단계;
    (사) 상기 포토레지스트 패턴과 그 위의 상기 게이트 금속막 부분을 제거하는 단계;
    (아) 상기 포토레지스트 패턴의 제거로 형성된 홀을 갖는 상기 게이트 금속막을 마스크로 이용하여 상기 노출된 게이트 절연막을 식각함으로써 게이트 절연막에 게이트 절연막 홀을 형성하는 단계;
    (자) 상기 게이트 절연막 홀을 갖는 결과적인 기판의 전면에, 감광성 CNT 페 이스트를 도포하여 상기 게이트 절연막 홀 내에 상기 CNT 페이스트를 채워 넣는 단계;
    (차) 후면 노광 및 현상에 의하여 상기 게이트 절연막 홀 내에만 상기 CNT 페이스트를 남겨서 CNT 에미터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐소드 금속막은 Mo, Cr, Al, Ti, Co, Cu 및 W로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나의 금속을 사용하여 0.05 ~ 1.0 ㎛의 두께 범위로 스퍼터링 또는 전자선 증착법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐소드 금속막의 개구는 1㎛ 내지 100㎛의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구를 갖는 캐소드 금속막을 형성하는 단계는, 캐소드 금속막을 증착하는 단계와, 상기 증착된 캐소드 금속막을 패터닝하여 개구를 형성하는 단계를 포 함하는 것을 특징으로 하는 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구를 갖는 캐소드 금속막을 형성하는 단계는, 은(Ag) 페이스트를 포함한 전도성 페이스트를 스크린 프린팅하여 개구를 갖는 캐소드 금속막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 절연막은 스퍼터링, 전자선 증착법 및 스크린 프린팅 방법으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 한 가지 방법에 의하여 0.5 ~ 20.0㎛ 두께 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 (사) 단계에서 상기 포토레지스트 패턴과 그 위의 상기 게이트 금속막 부분을 리프트 오프에 의하여 제거되는 것을 특징으로 하는 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020060020340A 2006-03-03 2006-03-03 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법 KR100780286B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060020340A KR100780286B1 (ko) 2006-03-03 2006-03-03 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060020340A KR100780286B1 (ko) 2006-03-03 2006-03-03 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070090524A KR20070090524A (ko) 2007-09-06
KR100780286B1 true KR100780286B1 (ko) 2007-11-28

Family

ID=38688913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060020340A KR100780286B1 (ko) 2006-03-03 2006-03-03 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100780286B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301080B1 (ko) 2008-03-17 2013-09-03 삼성전자주식회사 삼극 전계방출소자의 제조방법

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980019139A (ko) * 1996-08-29 1998-06-05 니시무로 아츠시 전계 방출형 표시장치(field enission display device)
KR20010045938A (ko) * 1999-11-09 2001-06-05 박종섭 전계방출 표시소자의 제조방법
US6332820B1 (en) 1999-01-20 2001-12-25 Sony Corporation Planar display device manufacturing method
KR20020057791A (ko) * 2001-01-05 2002-07-12 김순택 삼극관 탄소나노튜브 전계방출 어레이의 제조 방법
JP2003031165A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Hitachi Ltd 表示装置
JP2004111177A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Hitachi Ltd 表示装置とその駆動方法
KR20050042380A (ko) * 2003-11-03 2005-05-09 권상직 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브전계방출소자의 제조방법
KR20050058013A (ko) * 2003-12-11 2005-06-16 엘지전자 주식회사 탄소 나노튜브 전계방출소자 및 제조방법
KR20050096478A (ko) * 2004-03-30 2005-10-06 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20060029078A (ko) * 2004-09-30 2006-04-04 삼성에스디아이 주식회사 전자방출소자의 제조방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980019139A (ko) * 1996-08-29 1998-06-05 니시무로 아츠시 전계 방출형 표시장치(field enission display device)
US6332820B1 (en) 1999-01-20 2001-12-25 Sony Corporation Planar display device manufacturing method
KR20010045938A (ko) * 1999-11-09 2001-06-05 박종섭 전계방출 표시소자의 제조방법
KR20020057791A (ko) * 2001-01-05 2002-07-12 김순택 삼극관 탄소나노튜브 전계방출 어레이의 제조 방법
JP2003031165A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Hitachi Ltd 表示装置
JP2004111177A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Hitachi Ltd 表示装置とその駆動方法
KR20050042380A (ko) * 2003-11-03 2005-05-09 권상직 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브전계방출소자의 제조방법
KR20050058013A (ko) * 2003-12-11 2005-06-16 엘지전자 주식회사 탄소 나노튜브 전계방출소자 및 제조방법
KR20050096478A (ko) * 2004-03-30 2005-10-06 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20060029078A (ko) * 2004-09-30 2006-04-04 삼성에스디아이 주식회사 전자방출소자의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070090524A (ko) 2007-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1221710B1 (en) Method of manufacturing triode carbon nanotube field emitter array
KR100837407B1 (ko) 전계방출소자의 제조방법
US6811457B2 (en) Cathode plate of a carbon nano tube field emission display and its fabrication method
US20060017363A1 (en) Field emission device and method for making the same
US8269210B2 (en) Cathode assembly containing an ultraviolet light-blocking dielectric layer
KR100442840B1 (ko) 삼극관 탄소나노튜브 전계방출 어레이의 제조 방법
KR100780286B1 (ko) 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브 전계방출 표시소자의 제조방법
KR100609364B1 (ko) 디스플레이 패널용 필드 이미터 캐소드 배면판 구조물, 그제조 방법, 및 그를 포함하는 디스플레이 패널
KR100558078B1 (ko) 자기정렬된 게이트-에미터 구조를 갖는 카본나노튜브전계방출소자의 제조방법
KR100785030B1 (ko) 전계방출소자 및 그 제조방법
US20070029919A1 (en) Electron emission device having a focus electrode and a fabrication method therefor
US20040140489A1 (en) Field emission display with double gate structure and method of manufacturing therefor
JP4037324B2 (ja) 電界放出ディスプレイの製造方法
KR100590524B1 (ko) 포커싱 전극을 가지는 전계방출소자 및 그 제조방법
KR100322966B1 (ko) 전계방출 표시소자의 제조방법
KR100786856B1 (ko) 후면 노광을 이용한 전계 방출 표시 소자의 제조방법
KR20060029079A (ko) 전자방출소자의 제조방법
KR100565198B1 (ko) 탄소 나노튜브 전계방출소자 및 제조방법
US20080042542A1 (en) Electron emission device, manufacturing method of the device
WO2002025688A2 (en) Field emission display with transparent cathode
JP2001143602A (ja) 電界放出型冷陰極及びその製造方法
KR20010046798A (ko) 전계 방출 표시 소자의 필드 에미터 및 그 제조방법
KR100784511B1 (ko) 전계 방출 표시 장치 및 그의 제조방법
JP2005166675A (ja) カーボンナノチューブエミッタの形成方法及びこれを利用した電界放出表示素子の製造方法
KR20000066956A (ko) 전계방출 표시소자의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120906

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130917

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141113

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151112

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee