KR19980022877A - Manufacturing method of FED device having four electrodes - Google Patents

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KR19980022877A KR1019960042164A KR19960042164A KR19980022877A KR 19980022877 A KR19980022877 A KR 19980022877A KR 1019960042164 A KR1019960042164 A KR 1019960042164A KR 19960042164 A KR19960042164 A KR 19960042164A KR 19980022877 A KR19980022877 A KR 19980022877A
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Abstract

본 발명은 FED장치의 에미터의 포커싱 전극 구조에 의해 집속효과를 높이도록 4개의 전극을 갖는 FED장치의 제조방법에 관한 것으로, 글래스(10)상에 캐소우드 투명전극(12)을 증착후 게이트 절연막(14)을 증착하고, 포토레지스트(18)를 도포한후 경사식각하여 스퍼터링법에 의해 게이트전극(14)을 형성하고 포토레지스트(18)를 제거하는 단계와, 게이트전극(14)상에 가속전극용 절연막(22)을 형성한 후 평탄화하고, 그위에 포토레지스트를 코팅한후 백-노광에 의해 셀프 얼라인으로 노광된 부분만 포토레지스트(11)를 도포되게 하여, 그위에 가속전극(28)을 E-BEAM 으로 증착후 포토레지스트를 제거하는 단계와, 가속전극(28)상에 집속전극용 절연막(24)을 형성한후 포토레지스트(27)를 코팅후 백-노광으로 포토레지스트(27)를 패턴닝후 집속전극용 절연막(24)을 경사식각하고, 비등방성 식각을 위하여 포토레지스트(27)를 슬럼핑처리한 후 반응성 이온 에칭으로 투명전극(12)이 노출될때까지 식각하는 단계와, 포토레지스트(27)을 제거후 E-BEAM 증착으로 집속전극(26)을 방향성 증착한후 그레이징각으로 Al을 증착하고 팁 메탈(32)을 E-BEAM으로 수직증착하여 에미터 팁(35)을 형성한후 Al층을 제거하는 단계로 이루어져 방출되는 전자를 분산시키지 않고 집속시킬 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to a manufacturing method of a FED device having four electrodes to enhance the focusing effect by the focusing electrode structure of the emitter of the FED device, the gate after depositing the cathode transparent electrode 12 on the glass 10 Depositing the insulating film 14, applying the photoresist 18, and then inclining and forming the gate electrode 14 by the sputtering method, and removing the photoresist 18 on the gate electrode 14; After forming the acceleration electrode insulating film 22 and flattening, and coating the photoresist thereon, only the portion exposed by self-alignment by back-exposure is applied to the photoresist 11, thereby accelerating the 28) removing the photoresist after depositing with E-BEAM, forming a focusing electrode insulating film 24 on the accelerating electrode 28, coating the photoresist 27, and then applying the photoresist (back-exposure). After patterning 27, the insulating film for focusing electrode 24 is tilted. And slumping the photoresist 27 for anisotropic etching and etching until the transparent electrode 12 is exposed by reactive ion etching, and removing the photoresist 27 and focusing by E-BEAM deposition. Electrodes emitted by directional deposition of the electrode 26, Al deposition at a grazing angle, vertical deposition of the tip metal 32 with E-BEAM to form the emitter tip 35, and then removal of the Al layer. There is a feature that can focus without dispersing.

Description

4개의 전극을 갖는 FED장치의 제조방법Manufacturing method of FED device having four electrodes

본 발명은 FED(FIELD-EMISSION DISPLAY)장치에 관한 것으로서, 특히 FED장치의 에미터 포커싱 전극 구조에 의해 집속효과를 높이도록 4개의 전극을 갖는 FED 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an FED (FIELD-EMISSION DISPLAY) device, and more particularly to a FED manufacturing method having four electrodes to enhance the focusing effect by the emitter focusing electrode structure of the FED device.

일반적으로 FED장치는 에미터 팁으로 부터 전자를 방출시켜 투명도전막이 형성된 애노우드의 형광물질에 충돌시킴으로써, 형광물질이 자극을 받아 형광체의 최외각 전자들이 여기되고 천이되는 과정에서 자극을 발생된 빛을 이용하여 원하는 화상을 표시하는 전계방출장치로서, 최소한의 전력으로 고해상도 및 고휘도의 칼라패턴을 표현할 수 있는 이점이 있어, 음극선관이나 액정 디스플레이(LCD) 등의 다른 표시장치를 대체할 수 있는 것으로서 현재 많은 연구가 진행되어 오고 있다.In general, the FED device emits electrons from the emitter tip and collides with the fluorescent material of the anode, in which the transparent conductive film is formed. A field emission device that displays a desired image by using a device, and has the advantage of expressing a high-resolution and high-brightness color pattern with minimal power, and can replace other display devices such as a cathode ray tube or a liquid crystal display (LCD). Many studies have been conducted.

일반적으로, 평판 디스플레이로서의 FED장치는 실리콘 기판과, 실리콘 기판상에 형성되어 전자를 방출하는 원추형팁 에미터가 형성된 캐소우드와, 팁 에미터에서 방출되는 전자에 의한 전류를 제어하는 게이트와, 형광 물질이 도포되어 있는 애노우드와, 팁 에미터와 애노우드 사이를 일정한 간격으로 유지하는 스페이서로 이루어진다.In general, a FED device as a flat panel display includes a silicon substrate, a cathode having a conical tip emitter formed on the silicon substrate to emit electrons, a gate controlling a current by electrons emitted from the tip emitter, and a fluorescent light. An anode to which the material is applied and a spacer that maintains a constant distance between the tip emitter and the anode.

이러한 FED장치에서 중요한 문제점중의 하나는 에미터에서 방출되는 전자 전류의 밀도를 증가시켜 디스플레이상의 화면밝기를 크게하는 것이다.One of the major problems with such FED devices is to increase the density of the electron current emitted from the emitter to increase the screen brightness on the display.

상기와 같이 형성된 종래의 FED의 단면을 도 1 에 도시하였다.The cross section of the conventional FED formed as above is shown in FIG.

도 1 에 도시된 종래의 FED장치에 있어서는, 후면기판인 글래스(1)에 캐소우드투명전극(INDIUM-TIN OXIDE)(2)이 증착되어 있고, 에미터 팁(9)이 게이트 절연막(3)과 같이 글래스(1)상에 형성되어 있고, 상기 게이트 절연막(3)상에 케이트 전극(4)이 증착되어 있는 것으로 트라이오드형(TRIODE TYPE)과 다이오드(DIODE)형 에미터가 있었다.In the conventional FED apparatus shown in FIG. 1, a cathode transparent electrode (INDIUM-TIN OXIDE) 2 is deposited on the glass 1, which is a rear substrate, and the emitter tip 9 is a gate insulating film 3. Formed on the glass 1 as described above, and a gate electrode 3 on which the gate electrode 3 was deposited, there were a triode type and a diode emitter.

상기와 같은 트라이오드형에 있어서는, 에미터 팁(9)에서 방출되는 전자빔은 케이트전극(4)이 하나이므로 분산되거나 직진성이 떨어져 전자의 전류밀도가 감소하게 되어 디스플레이상의 화면밝기가 감소되어 화상의 선명도가 흐려지게되어 사용자의 눈을 쉽게 피로하게하는 단점이 있었다.In the triode type as described above, since the electron beam emitted from the emitter tip 9 has only one gate electrode 4, the electron beam 4 is dispersed or straight, so that the current density of the electrons is reduced and the brightness of the screen on the display is reduced, There was a drawback that the clarity is blurred and makes the user's eyes easily tired.

또한, 에미터 팁(9)을 통하여 구조상 게이트전극(4)을 거쳐 전자빔이 집속되지 못하여 분산되어 방출되기 때문에 소비전력이 증가되는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the power consumption is increased because the electron beam is not focused and distributed through the gate electrode 4 through the emitter tip 9.

따라서, 본 고안은 이러한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 메탈을 사용한 팁형 FED에 있어서 가속전극과 집속전극을 설치하여 방출(EMISSION)특성을 향상시켜 분산되는 것을 집속시킬 수 있는 4개의 전극을 갖는 FED 제조방법을 제공함에 있다.Therefore, the present invention was devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to install an acceleration electrode and a focusing electrode in a tip-type FED using a metal, which can concentrate dispersion by improving emission characteristics. The present invention provides a method for manufacturing a FED having two electrodes.

도 1 은 종래의 FED장치의 단면을 나타내는 도면.1 is a cross-sectional view of a conventional FED apparatus.

도 2a∼2g는 본 발명의 FED장치의 공정순서를 나타내는 도면.2A to 2G are diagrams showing the process sequence of the FED apparatus of the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10: 글래스 11: 포토레지스트10: glass 11: photoresist

12: 투명전극 18: 포토레지스트12: transparent electrode 18: photoresist

14: 게이트전극 20: 게이트용 절연막14 gate electrode 20 insulating film for gate

22: 가속전극용 절연막 24: 집속전극용 절연막22: insulating film for acceleration electrode 24: insulating film for focusing electrode

26: 집속전극 28: 가속전극26: focusing electrode 28: acceleration electrode

29: Al 32: 메탈29: Al 32: metal

35: 에미터 팁35: emitter tip

따라서 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 4개의 게이트전극을 갖는 FED 제조방법은, 전계방출형 표시소자(FED)에 있어서, 글래스상에 캐소우드 투명전극을 증착후 게이트 절연막을 증착하고, 포토레지스트(PHOTO RESIST)를 도포한후 경사식각하여 스퍼터링법에 의해 게이트전극을 형성하고 포토레지스트를 제거하는 단계와, 게이트전극상에 가속전극용 절연막을 형성한 후 평탄화하고, 그위에 포토레지스트를 코팅한후 백-노광(BACK EXPOSURE)에 의해 셀프 얼라인(SELF-ALIGN)으로 노광된 부분만 포토레지스트를 도포되게 하여, 그위에 가속전극을 E-BEAM 으로 증착후 포토레지스트를 제거하는 단계와, 가속전극상에 집속전극용 절연막을 형성한후 포토레지스트를 코팅후 백-노광으로 포토레지스트를 패턴닝후 집속전극용 절연막을 경사식각하고, 비등방성 식각을 위하여 포토레지스트를 슬럼핑(SLUMPING)처리한 후 반응성 이온 에칭(REACTIVE ION ETCHING)으로 투명전극이 노출될때까지 식각하는 단계와, 포토레지스트을 제거후 E-BEAM 증착으로 집속전극을 방향성 증착한후 그레이징각(GRAZING ANGLE)으로 Al을 증착하고 팁 메탈을 E-BEAM으로 수직증착하여 에미터 팁을 형성한후 Al층을 제거하는 단계로 한다.Therefore, in order to achieve this purpose, the FED manufacturing method having four gate electrodes of the present invention, in a field emission display device (FED), deposits a gate insulating film after depositing a cathode transparent electrode on a glass, and then After applying (PHOTO RESIST) to form a gate electrode by the sputtering method to remove the photoresist, and to form an insulating film for the acceleration electrode on the gate electrode, and then planarized, the photoresist is coated thereon After the photo-resist is exposed to the self-aligned (SELF-ALIGN) by the back-exposure (Back EXPOSURE), by removing the photoresist after the deposition of the accelerating electrode on the E-BEAM thereon, acceleration After forming the insulating film for focusing electrode on the electrode, coating the photoresist, patterning the photoresist with back-exposure, and then the insulating film for focusing electrode is inclined and anisotropically After slumping the photoresist for each angle, etching is performed until the transparent electrode is exposed by reactive ion etching. After removing the photoresist, the directional electrode is directionally deposited by E-BEAM deposition. The Al layer is deposited at a grazing angle, and the tip metal is vertically deposited with E-BEAM to form an emitter tip, and then the Al layer is removed.

상기와 같이 이루어진 4개의 게이트전극을 갖는 FED 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.A method of manufacturing a FED having four gate electrodes as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a∼2g는 FED 제조공정을 나타내는 도면이다.2A to 2G are diagrams showing a FED manufacturing process.

도2a와 같이 글래스(10)상에 캐소우드 투명전극(12)을 증착한 후 게이트 절연막(14)을 증착하고, 포토레지스트(18)를 도포한후 경사식각을 약 45。로 한후 스퍼터링법에 의해 게이트전극(14)을 형성하고 포토레지스트(18)를 제거한다.As shown in FIG. 2A, the cathode transparent electrode 12 is deposited on the glass 10, the gate insulating layer 14 is deposited, the photoresist 18 is applied, the inclination etching is about 45 °, and then sputtering is performed. Thus, the gate electrode 14 is formed and the photoresist 18 is removed.

도2b와 도2c의 게이트전극(14)상에 가속전극용 절연막(22)을 형성한 후 굴곡이 형성된불필요한 부분을 평탄화하여 그위에 포토레지스트를 코팅한후 백-노광에 의해 셀프 얼라인으로 노광된 부분만 포토레지스트(11)를 도포되게 하여, 그위에 가속전극(28)을 E-BEAM 으로 증착후 포토레지스트를 제거한다.After forming the insulating film for acceleration electrodes 22 on the gate electrode 14 of Figs. 2b and 2c, planarizing the undesired portions where the curvature is formed, coating the photoresist thereon, and exposing them to self-alignment by back-exposure. The photoresist 11 is applied only to the portion where it has been applied, and the photoresist is removed after the acceleration electrode 28 is deposited on the E-BEAM.

그리고 가속전극(28)상에 집속전극용 절연막(24)을 형성한후 포토레지스트(27)를 코팅후 백-노광으로 포토레지스트(27)를 패턴닝한후 집속전극용 절연막(24)을 도2D에 도시된 바와 같이 경사식각하고, 비등방성 식각을 위하여 포토레지스트(27)를 슬럼핑처리로 가열하여 언더컷이 생긴 부분으로 포토레지스트(27)가 흘러내리게 한후 반응성 이온 에칭으로 투명전극(12)이 노출될때까지 식각한다.After forming the focusing electrode insulating film 24 on the accelerating electrode 28, coating the photoresist 27, patterning the photoresist 27 by back-exposure, and then drawing the focusing electrode insulating film 24. As shown in 2D, the photoresist 27 is heated by a slumping process for anisotropic etching to cause the photoresist 27 to flow down to the portion where the undercut is formed, and then the transparent electrode 12 is subjected to reactive ion etching. Etch until it is exposed.

도2e,도2f,도2g와 같이 포토레지스트(27)을 제거한후 E-BEAM 증착으로 집속전극(26)을 방향성 증착한후 그레이징각으로 Al을 증착하고 팁 메탈(32)을 E-BEAM으로 수직증착하여 에미터 팁(35)을 형성한후 Al층을 제거(lift off)한 후에 전극 게이트전극간의 공간을 확보하기 위하여 절연막을 습식식각으로 게이트전극의 끝부분을 완전하게 분리한다.2e, 2f, and 2g, after removing the photoresist 27, the directional electrode 26 is directionally deposited by E-BEAM deposition, Al is deposited at a grazing angle, and the tip metal 32 is E-BEAM. After forming the emitter tip 35 by vertical deposition, the Al layer is lifted off, and then the end of the gate electrode is completely separated by wet etching in order to secure a space between the electrode gate electrodes.

상기의 공정순서에 의해 제조된 FED는 에미터 팁(35)에서 방출되는 전자빔이 상부측으로 45도 기울어져 있는 게이트전극(14)에 의해 팁(35)의 전자빔을 끌어내고, 가속전극(28)에 의해 방출됨 전자빔을 가속시키고 가장상부측에 형성되어 있는 집속전극(26)에 의해 외부측으로 방출되는 전자를 직진성 있게 집속시킨다.The FED manufactured by the above process sequence draws the electron beam of the tip 35 by the gate electrode 14 whose electron beam emitted from the emitter tip 35 is inclined 45 degrees to the upper side, and the acceleration electrode 28 Emitted by the electron beam The electron beam is accelerated and the electrons emitted to the outside by the focusing electrode 26 formed on the uppermost side are linearly focused.

따라서, 본 고안은 4개의 전극을 갖는 FED는 방출되는 전자빔이 게이트전극에 직진성의 전자 전류밀도를 증가시켜 디스플레이상의 화면밝기를 증가시켜 화상의 선명도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention has the effect that the four-electrode FED can increase the brightness of the image on the display by increasing the electron current density of the electron beam emitted straight to the gate electrode to increase the sharpness of the image.

또한, 전자빔에서 방출되어 분산되는 것을 집속시킬 수 있어 불필요하게 분산되는 것을 미연에 방지하여 전력량 감소시킬 수 있다.In addition, it is possible to focus dissipation and dissipation in the electron beam, thereby preventing unnecessary dispersing in advance, thereby reducing the amount of power.

Claims (1)

전계방출형 표시소자(FED)에 있어서, 글래스(10)상에 캐소우드 투명전극(12)을 증착후 게이트 절연막(14)을 증착하고, 포토레지스트(18)를 도포한후 경사식각하여 스퍼터링법에 의해 게이트전극(14)을 형성하고 포토레지스트(18)를 제거하는 단계와,In the field emission type display device (FED), the gate insulating film 14 is deposited after the cathode transparent electrode 12 is deposited on the glass 10, the photoresist 18 is applied, and the film is then inclined and etched. Forming a gate electrode 14 and removing the photoresist 18 by 게이트전극(14)상에 가속전극용 절연막(22)을 형성한 후 평탄화하고, 그위에 포토레지스트를 코팅한후 백-노광에 의해 셀프 얼라인으로 노광된 부분만 포토레지스트(11)를 도포되게 하여, 그위에 가속전극(28)을 E-BEAM 으로 증착후 포토레지스트를 제거하는 단계와,After forming the insulating film 22 for the acceleration electrode on the gate electrode 14 and flattening, coating the photoresist thereon, only the portion exposed by self-alignment by back-exposure to apply the photoresist 11 Removing the photoresist by depositing the accelerating electrode 28 on the E-BEAM thereon; 가속전극(28)상에 집속전극용 절연막(24)을 형성한후 포토레지스트(27)를 코팅후 백-노광으로 포토레지스트(27)를 패턴닝후 집속전극용 절연막(24)을 경사식각하고, 비등방성 식각을 위하여 포토레지스트(27)를 슬럼핑처리한 후 반응성 이온 에칭으로 투명전극(12)이 노출될때까지 식각하는 단계와,After forming the focusing electrode insulating film 24 on the accelerating electrode 28, after coating the photoresist 27, patterning the photoresist 27 by back-exposure, the focusing electrode insulating film 24 is inclined etched, Slumping the photoresist 27 for anisotropic etching and then etching until the transparent electrode 12 is exposed by reactive ion etching; 포토레지스트(27)을 제거후 E-BEAM 증착으로 집속전극(26)을 방향성 증착한후 그레이징각으로 Al을 증착하고 팁 메탈(32)을 E-BEAM으로 수직증착하여 에미터 팁(35)을 형성한후 Al층을 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 4개의 전극을 갖는 FED 제조방법.After the photoresist 27 is removed, the focusing electrode 26 is directionally deposited by E-BEAM deposition, then Al is deposited at a grazing angle, and the tip metal 32 is vertically deposited by E-BEAM to form the emitter tip 35. FED manufacturing method having four electrodes, characterized in that formed after the step of removing the Al layer.
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KR100707160B1 (en) * 2005-05-24 2007-04-13 삼성에스디아이 주식회사 Field emission device

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