KR20020031817A - A field emission display and manufacturing method for it - Google Patents

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KR20020031817A
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/53Electrodes intimately associated with a screen on or from which an image or pattern is formed, picked-up, converted, or stored

Abstract

PURPOSE: An FED(Field Emission Display) and a method for fabricating the same are provided to prevent a cross-talk phenomenon by forming a CNT(Carbon Nano Tube) on a cathode electrode part. CONSTITUTION: An anode electrode(32) is formed on a rear substrate(30). The rear substrate(30) is formed by a material such as a silicon wafer or a glass. An insulating layer(34) having an emitter hole(40) is formed on the anode electrode(32). A fluorescent material(42) is formed on the anode electrode(32) exposed by the emitter hole(40). A catalytic metal layer(36) and a cathode electrode layer(38) are formed sequentially on the insulating layer(34). A CNT(44) is formed on an edge portion of the emitter hole(40) of the catalytic metal layer(36). The insulating layer(34) is formed with an oxide layer or a nitride layer. The catalytic metal layer(36) is formed by a metal such as Co or Ni or Fe. The cathode electrode layer(38) is formed by a low resistance metal layer such as Cr. A front substrate(50) is installed on the rear substrate(30).

Description

전계방출표시소자 및 그 제조방법{A field emission display and manufacturing method for it}Field emission display and manufacturing method for it {A field emission display and manufacturing method for it}

본 발명은 전계방출표시소자(Field Emission Display; 이하 FED라 칭함) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 형광체와 애노드전극이 후면기판에 위치하는후면 발광형 FED에서 상기 후면기판에 캐소드전극을 형성할 때 카본나노튜브(cabon nano tube; 이하 CNT 라 칭함)를 촉매금속층의 에지 부분에 형성하여 크로스 토크(crosstalk)를 방지하여 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FED 및 그의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a field emission display (hereinafter referred to as a FED) and a method of manufacturing the same. In particular, a cathode electrode may be formed on the rear substrate in a back emission FED in which a phosphor and an anode are positioned on the rear substrate. When a carbon nanotube (hereinafter referred to as CNT) is formed on the edge of the catalytic metal layer to prevent crosstalk, the FED and its manufacturing method can improve process yield and reliability of device operation. will be.

박막형 전계 방출소자는 팁의 날카로운 부분에 전계가 집중되는 현상을 이용하여 비교적 낮은 전압을 인가하여 터널효과에 의한 냉전자를 방출시키는 소자로서, 이를 이용하여 형성되는 FED는 CRT의 고선명성과 액정표시장치(liquid crystal display; 이하 LCD라 칭함)의 경박형의 장점을 모두 갖추고 있어 차세대 표시장치로서 주목받고 있다. 특히 FED는 경박형의 제작이 가능할 뿐만 아니라, LCD의 결정적인 단점인 공정수율, 제조단가 및 대형화의 문제점들을 해결할 수 있다.The thin film type field emission device is a device that emits cold electrons by tunnel effect by applying a relatively low voltage by using a phenomenon in which the electric field is concentrated on the sharp part of the tip. The liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) has all the advantages of the light and thin type, attracting attention as a next generation display device. In particular, the FED can not only manufacture the thin and thin, but also solve the problems of process yield, manufacturing cost, and enlargement, which are crucial disadvantages of the LCD.

즉 LCD는 하나의 단위화소라도 불량이 발생되면 제품전체가 불량 처리되지만, FED는 하나의 화소 그룹에 그보다 작은 다수개의 에미터 팁들이 형성되어 있어 한 두개의 에미터 팁에 불량이 발생하여도 화소 그룹의 동작에는 이상이 없어 제품 전체의 수율이 향상된다.In other words, if a single unit pixel is defective, the entire product will be treated as defective. However, FED has a smaller number of emitter tips formed in one pixel group. There is no abnormality in the operation of the group, which improves the overall product yield.

또한 FED는 LCD에 비해 구조가 간단하고, 소비전력이 작아 단가가 낮아 휴대형 표시장치에 적합한 몇 가지 이점이 있다.In addition, the FED has a simple structure compared to the LCD, low power consumption, low cost, there are some advantages suitable for the portable display device.

초기의 FED는 공동에 의해 외부로 노출되어 있으며, 날카로운 부분을 갖는 원뿔형 에미터(emitter) 팁과, 상기 에미터의 양측에 정렬되어 있어 전류량을 조절하는 게이트와, 상기 게이트와 일정간격 이격되어 형광판이 부착되어 있는 애노드전극으로 구성되어 각각이 CRT의 캐소드, 그리드 및 애노드와 대응된다.Initially, the FED is exposed to the outside by a cavity, and has a conical emitter tip having a sharp portion, a gate arranged on both sides of the emitter to control the amount of current, and a fluorescent plate spaced apart from the gate at a predetermined interval. It consists of an attached anode electrode, each of which corresponds to a cathode, a grid and an anode of the CRT.

상기의 FED는 소정전압, 예를 들어 500∼10㎸ 정도의 전압이 인가되면 에미터 팁의 꼭지부에 집중된 전계에 의해 전자가 방출되며, 상기의 방출된 전자는 양의 전압이 인가된 애노드에 의해 인도되어 애노드에 도포되어있는 형광물질을 발광시키고, 상기 게이트는 전자의 방향 및 양을 조절한다.In the FED, when a predetermined voltage, for example, a voltage of about 500 to 10 mA is applied, electrons are emitted by an electric field concentrated at the tip of the emitter tip, and the emitted electrons are applied to an anode to which a positive voltage is applied. Guides the light emitting fluorescent material applied to the anode, and the gate controls the direction and amount of electrons.

그러나 상기와 같은 원뿔형 캐소드를 구비하는 초기의 FED는 방출된 전자들중의 일부가 게이트로 유도되어 게이트 전류가 흘러 전자의 제어가 어렵고, 캐소드와 애노드의 사이에서 전자와 충돌하여 형성된 양이온이 캐소드와 충돌하여 소자가 파괴되므로, 이를 방지하기 위하여 소자의 내부를 고진공 상태로 유지하여야하는데 이러한 고진공 유지가 어렵고, 날카로운 원뿔형 캐소드의 균일한 제작이 어려운 등의 문제점이 있다.However, in the early FED having the conical cathode as described above, some of the emitted electrons are induced to the gate, so that the gate current flows to control the electrons, and cations formed by colliding with the electrons between the cathode and the anode, Since the device is destroyed by collision, it is necessary to maintain the inside of the device in a high vacuum state in order to prevent such a high vacuum maintenance is difficult, there is a problem such as difficult to uniform production of sharp cone-shaped cathode.

또한 애노드 및 게이트 전극에 고전압이 필요하므로 휴대용 표시장치에의 적용이 어려운 문제점이 있다.In addition, since a high voltage is required at the anode and the gate electrode, application to a portable display device is difficult.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 박막형 전계 방출소자가 제안되어 있는데, 기판 도체 상에 서로 절연되어 있는 세개의 도전박막을 순차적으로 설치하고, 세개의 도전박막의 일부가 공동을 통하여 돌출 되도록 형성한 후, 그 상측에 외부 전극을 설치하여 애노드의 구실을 하는 구조를 제안하였다.In order to solve these problems, a thin film type field emission device has been proposed, in which three conductive thin films insulated from each other are sequentially installed on a substrate conductor, and a part of the three conductive thin films is formed to protrude through the cavity. Proposed structure of the anode by installing an external electrode on the upper side.

이러한 구조의 박막형 전계 방출소자는 중앙에 위치하는 도전박막인 캐소드에 음의 전압을 인가하고, 상기 캐소드의 양측에 위치하는 게이트 도전박막에는 교류전압을 인가하여 전자를 방출시키고, 상기 기판 도체에는 강한 음의 전압을 인가하여 상기 캐소드로부터 방출되는 전자가 외부 전극인 애노드를 때리게 한다.The thin film type field emission device having such a structure applies a negative voltage to a cathode, which is a conductive thin film located at the center, and emits electrons by applying an alternating voltage to gate conductive thin films located on both sides of the cathode, and is strong to the substrate conductor. A negative voltage is applied to cause electrons emitted from the cathode to strike the anode, which is an external electrode.

상기의 종래 기술에 따른 박막형 전계방출표시소자로서, 제조방법 및 재료선택이 용이하여 실리콘을 기판 및 전극으로 사용하는 소자가 주목받고 있는데, 이러한 실리콘소자는 실리콘기판상에 다결정실리콘으로된 캐소드 팁을 질화막 패턴을 식각 마스크로 사용한 습식식각방법으로 형성하고, 전면에 산화막과 금속막을 도포하고, 상기의 질화막 패턴을 리프트 오프(lift off) 방법으로 제거하여 상기의 캐소드와 절연된 게이트를 구성하는 방법을 사용하였다.As the thin film type field emission display device according to the related art, a device using silicon as a substrate and an electrode is attracting attention due to its easy manufacturing method and material selection. Such a silicon device uses a cathode tip made of polycrystalline silicon on a silicon substrate. Forming a gate insulated from the cathode by forming a wet etching method using a nitride film pattern as an etching mask, applying an oxide film and a metal film to the entire surface, and removing the nitride film pattern by a lift off method. Used.

상기와 같은 종래 기술에 따른 실리콘 재료를 사용한 리프트 오프 공정에 의한 전계방출표시소자의 제조방법은 팁과 게이트간의 단락이 발생하기 쉽고, 팁이 손상되며, 공정의 재현성 및 균일성이 떨어져 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 떨어뜨리는 등의 문제점이 있다.In the method of manufacturing the field emission display device by the lift-off process using the silicon material according to the prior art as described above, the short circuit between the tip and the gate is likely to occur, the tip is damaged, and the process yield and the uniformity are poor. There is a problem such as lowering the reliability of device operation.

상기 문제를 해결하기 위하여, 다이아몬드나 유사다이아몬드(Diamind-Like Carbon ; 이하 DLC 라 칭함) 물질이 화학적 안정성, 낮은 전자 친화도, 이온에 대한 높은 저항성 등의 특성을 가진 것을 이용하여 이를 전계방출소자에 적용하여 팁의 상부에 코팅하는 방법을 사용하거나, 전계방출 특성이 특히 우수한 CNT를 에미터로 이용하는 방법 등이 연구되고 있다.In order to solve the above problem, the diamond or pseudo-diamond (DLC) material is characterized by chemical stability, low electron affinity, high resistance to ions, etc. Applying a coating method on the top of the tip, or using a CNT as an emitter with excellent field emission characteristics is being studied.

도 1은 종래 기술에 따른 FED의 단면도로서, CNT를 에미터로 사용하는 FED의 단위 화소만을 도시한 예이다.1 is a cross-sectional view of a FED according to the prior art, and is an example showing only the unit pixels of the FED using CNT as an emitter.

먼저, 실리콘이나 유리등의 재질로된 후면기판(10)상에 캐소드전극(12)이 형성되어 있고, 상기 캐소드전극(12) 상에 에미터가 되는 촉매금속층(14)과 CNT(16)가 형성되어있으며, 그 상부에는 전면기판(20)상에 형성된 애노드전극(22)과 형광체(24)가 형성되어있다.First, the cathode electrode 12 is formed on the back substrate 10 made of silicon, glass, or the like, and the catalyst metal layer 14 and the CNT 16, which are emitters, are formed on the cathode electrode 12. The anode electrode 22 and the phosphor 24 formed on the front substrate 20 are formed thereon.

상기와 같은 종래 기술에 따른 FED에 사용되는 CNT는 우수한 전계방출 특성이 주로 에지 부분에만 나타나게되어 별도의 게이트전극을 형성하여 전류 방향을 조절하여도 상당한 각도로 퍼지게 되어 옆화소로 색이 번지는 크로스 토크가 일어나게 되어 화질이 떨어지고 심한 경우 불량 처리되어 공정수율이 떨어지는 문제점이 있다.CNTs used in the FED according to the prior art have excellent field emission characteristics mainly appear only at the edge portion, so that a separate gate electrode is formed to spread at a considerable angle even when the current direction is adjusted so that the color spreads to the side pixels. There is a problem in that the torque is generated and the image quality is degraded and, in severe cases, poorly processed, the process yield falls.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 후면 발광형 FED에서 CNT를 캐소드전극 부분에 형성하여 크로스 토크를 방지하고 전계방출 효율을 증가시켜 저전압 구동이 가능하도록 하여 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FED 및 그 제조방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to form a CNT in the cathode electrode portion in the back-emitting FED to prevent cross-talk and increase the field emission efficiency to enable low voltage drive process yield And to provide a FED and a method of manufacturing the same that can improve the reliability of device operation.

도 1은 종래기술에 따른 CNT를 사용하는 FED의 단면도.1 is a cross-sectional view of a FED using CNTs according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 FED를 설명하기 위한 단면도.2 is a cross-sectional view for explaining the FED according to the present invention.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 FED의 제조공정도.Figure 3a to 3e is a manufacturing process of the FED according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10,30 : 후면기판 12,38 : 캐소드전극10,30: back substrate 12,38: cathode electrode

14,36 : 촉매금속층 16,44 : CNT14,36 catalyst metal layer 16,44 CNT

20,50 : 전면기판 22,32 : 애노드전극20,50: front substrate 22,32: anode electrode

24,42 : 형광체 34 : 절연막24, 42 phosphor 34: insulating film

40 : 에미터홀 48 : 캐소드금속층40 emitter hole 48 cathode metal layer

52 : 감광막 패턴52: photosensitive film pattern

이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전계방출 표시소자의 특징은,The characteristics of the field emission display device according to the present invention to achieve the above object,

애노드전극과 형광체 및 캐소드전극이 형성되어있는 후면기판과, 그 상부에 결합되어 있는 전면기판을 구비하는 후면발광형 전계방출 표시소자에 있어서,In the back-emitting field emission display device having an anode, a rear substrate on which a phosphor and a cathode are formed, and a front substrate coupled to an upper portion thereof,

후면기판상에 형성되어있는 애노드전극과,An anode electrode formed on the rear substrate,

상기 구조상에 순차적으로 형성되어있으며, 상기 애노드전극을 노출시키는 에미터홀을 구비하는 절연막과,An insulating film formed sequentially on the structure and having an emitter hole for exposing the anode electrode;

상기 에미터홀에 의해 노출되어있는 애노드전극 상에 형성되어있는 형광체와,A phosphor formed on the anode electrode exposed by the emitter hole,

상기 절연막 상에 순차적으로 형성되되, 상기 에미터홀 측으로 에지부분이 노출되어있는 촉매금속층 및 캐소드전극과,A catalyst metal layer and a cathode electrode which are sequentially formed on the insulating layer and whose edge portions are exposed to the emitter hole;

상기 촉매금속층의 에미터홀측 에지 부분에 형성되어있는 CNT와,CNT formed in the emitter hole side edge portion of the catalyst metal layer,

상기 후면기판상에 결합되어 상기 형광체에서 방지되는 빛을 투과시키는 전면기판을 구비함에 있다.The front substrate is coupled to the rear substrate to transmit the light prevented from the phosphor.

또한 FED의 다른 특징은, 상기 후면기판이 실리콘 웨이퍼 또는 유리 재질로 형성되며, 상기 절연막은 산화막 또는 질화막으로 형성되고, 상기 촉매금속층이 Co, Ni 또는 Fe로 형성되고, 상기 캐소드금속층이 Cr으로 형성되며, 상기 전면기판이 유리, 석영 또는 플라스틱으로 형성되고,In addition, another feature of the FED is that the back substrate is formed of a silicon wafer or a glass material, the insulating film is formed of an oxide film or a nitride film, the catalyst metal layer is formed of Co, Ni or Fe, the cathode metal layer is formed of Cr The front substrate is made of glass, quartz or plastic,

본 발명에 따른 FED 제조방법의 특징은,Features of the FED manufacturing method according to the present invention,

후면기판상에 애노드전극을 형성하는 공정과,Forming an anode on the back substrate;

상기 구조의 전표면에 절연막과 촉매금속층 및 캐소드금속층을 순차적으로 형성하는 공정과,Sequentially forming an insulating film, a catalyst metal layer, and a cathode metal layer on the entire surface of the structure;

상기 캐소드금속층상에 에미터홀을 형성하기 위한 감광막 패턴을 형성하는 공정과,Forming a photoresist pattern for forming emitter holes on the cathode metal layer;

상기 감광막 패턴에 의해 노출되어있는 캐소드금속층에서 절연막까지를 순차적으로 식각하여 애노드전극을 노출시키는 에미터홀을 형성하는 공정과,Sequentially etching the cathode metal layer exposed by the photosensitive film pattern from the cathode metal layer to the insulating film to form an emitter hole exposing the anode electrode;

상기 노출되어있는 애노드전극과 상기 감광막 패턴 상에 형광체를 도포하는 공정과,Applying a phosphor on the exposed anode electrode and the photosensitive film pattern;

상기 감광막 패턴과 그 상부의 형광체를 제거하는 공정과,Removing the photoresist pattern and the phosphor thereon;

상기 에미터홀 측의 촉매금속층의 에지 부분에 CNT를 성장시키는 공정을 구비함에 있다.And growing a CNT in an edge portion of the catalyst metal layer on the emitter hole side.

이하, 본 발명에 따른 FED 및 그 제조방법에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a FED and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 FED의 단면도로서, 후면 발광형 FED로서, 단위화소만을 도시한 예이다.Figure 2 is a cross-sectional view of the FED according to the present invention, an example of a back-emitting FED, showing only the unit pixel.

먼저, 실리콘이나 유리등과 같은 후면기판(30)상에 애노드전극(32)이 형성되어있으며, 상기 애노드전극(32)상에 에미터홀(40)을 구비하는 절연막(34)이 형성되어있고, 상기 에미터홀(4)에 의해 노출되어있는 애노드전극(32)상에 형광체(42)가 형성되어있으며, 상기 절연막(34) 상에 에미터홀(40) 측으로 에지부분이 노출되어있는 촉매금속층(36)과 캐소드전극(38)이 순차적으로 형성되어있고, 상기 촉매금속층(36)의 에미터홀(40)측 에지 부분에 CNT(44)가 형성되어있다. 여기서 상기 후면기판(30)은 실리콘 웨이퍼나 유리등의 재질로 형성되고, 상기 절연막(34)은 산화막이나 질화막 재질로 형성되며, 상기 촉매금속층(36)은 CNT 성장이 용이한 금속, 예를 들어 Co, Ni 또는 Fe 등으로 형성되고, 상기 캐소드금속층(48)은 Cr등과 같은 저저항금속으로 형성되어 있다.First, an anode electrode 32 is formed on a back substrate 30 such as silicon or glass, and an insulating film 34 having an emitter hole 40 is formed on the anode electrode 32. The phosphor 42 is formed on the anode electrode 32 exposed by the emitter hole 4, and the catalytic metal layer 36 on which the edge portion is exposed on the insulating film 34 toward the emitter hole 40. ) And the cathode electrode 38 are sequentially formed, and the CNT 44 is formed at the edge portion of the emitter hole 40 side of the catalyst metal layer 36. The back substrate 30 may be formed of a material such as silicon wafer or glass, the insulating film 34 may be formed of an oxide film or a nitride film, and the catalyst metal layer 36 may be formed of a metal that is easy to grow CNT. Co, Ni, Fe, or the like, and the cathode metal layer 48 is formed of a low resistance metal such as Cr.

또한 상기 후면기판(30)의 상부에 투명한 유리나 석영 또는 플라스틱등으로된 전면기판(50)이 설치되어있어 상기 후면기판(30)의 형광체(42)에서 방사된 빛이 통과되어 화면을 구성하게 된다.In addition, the front substrate 50 made of transparent glass, quartz or plastic is installed on the rear substrate 30 so that the light emitted from the phosphor 42 of the rear substrate 30 passes to form a screen. .

이러한 FED는 상기 애노드전극(32)과 캐소드전극(38)에 전압이 인가되면, 상기 CNT(44)에서 전자가 방출되어 애노드전극(32)상의 형광체(42)를 때리게되고, 이때 발생된 빛이 전면기판(50)으로 방사되어 화면을 구성한다.In the FED, when voltage is applied to the anode electrode 32 and the cathode electrode 38, electrons are emitted from the CNT 44 to strike the phosphor 42 on the anode electrode 32, and the generated light Radiated to the front substrate 50 constitutes a screen.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 FED의 제조공정도로서, 후면기판 부분만을 도시한 예이다.3A to 3E are diagrams illustrating a manufacturing process of the FED according to the present invention, showing only a rear substrate.

먼저, 후면기판(30)상에 애노드전극(32)을 형성하고, 전체 상부에 절연막(34)과 촉매금속층(36) 및 캐소드금속층(48)을 순차적으로 형성한다. 여기서 상기 후면기판(30)은실리콘 웨이퍼나 유리등의 재질로 형성되고, 상기 절연막(34)은 산화막이나 질화막 재질로 형성되며, 상기 촉매금속층(36)은 CNT 성장이 용이한 금속, 예를 들어 Co, Ni 또는 Fe 등으로 1∼100㎛ 정도 두께로 형성되고, 상기 캐소드금속층(48)은 Cr등과 같은 저저항금속으로 형성되어 있다. (도 3a 참조).First, the anode electrode 32 is formed on the rear substrate 30, and the insulating film 34, the catalyst metal layer 36, and the cathode metal layer 48 are sequentially formed on the entire upper substrate. The back substrate 30 may be formed of a material such as silicon wafer or glass, the insulating film 34 may be formed of an oxide film or a nitride film, and the catalyst metal layer 36 may be formed of a metal that is easy to grow CNT. Co, Ni or Fe or the like is formed to a thickness of about 1 to 100 μm, and the cathode metal layer 48 is formed of a low resistance metal such as Cr or the like. (See FIG. 3A).

그다음 상기 캐소드금속층(48)상에 에미터홀을 형성하기 위한 감광막 패턴(52)을 형성하고, (도 3b 참조) 상기 감광막 패턴(52)에 의해 노출되어있는 캐소드금속층(48)에서 절연막(34)까지를 순차적으로 식각하여 애노드전극(32)을 노출시키는 에미터홀(40)을 형성한다. 여기서 상기 캐소드금속층(48)은 식각 공정에 의해 캐소드전극(38)이 되며, 상기 절연막(34) 식각 공정은 등방성식각으로 진행하여 상기 에미터홀(40)을 항아리 형상으로 형성한 것이다. 상기의 식각은 이방성으로 실시할 수도 있다. (도 3c 참조).Next, a photoresist pattern 52 is formed on the cathode metal layer 48 to form an emitter hole, and the insulating layer 34 is formed on the cathode metal layer 48 exposed by the photoresist pattern 52. The emitter holes 40 are sequentially formed to form an emitter hole 40 exposing the anode electrode 32. Here, the cathode metal layer 48 becomes the cathode electrode 38 by an etching process, and the etching process of the insulating film 34 is an isotropic etching process to form the emitter hole 40 in a jar shape. Said etching can also be performed anisotropically. (See FIG. 3C).

그 다음 상기 표면에 형광체(42)를 도포하면, 상기 노출되어있는 애노드전극(32)과 상기 감광막 패턴(52)상에 형광체(42)가 도포되고, (도 3d 참조)상기 감광막 패턴(52)과 그 상부의 형광체(42)를 제거하고, 상기 에미터홀(40)측의 촉매금속층(36)의 에지 부분에 CNT(44)를 성장시켜 FED의 후면기판(30)을 완성한다. 이때 상기 CNT(44)는 통상 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; 이하에서 CVD라 칭함) 방법으로 형성한다. (도 3e 참조).Then, when the phosphor 42 is coated on the surface, the phosphor 42 is coated on the exposed anode electrode 32 and the photoresist pattern 52, (see FIG. 3D). And the phosphor 42 on the upper side thereof, and the CNT 44 is grown on the edge portion of the catalyst metal layer 36 on the emitter hole 40 side to complete the back substrate 30 of the FED. In this case, the CNTs 44 are generally formed by chemical vapor deposition (hereinafter, referred to as CVD). (See Figure 3E).

그후 도시되어있지는 않으나 투명한 젼면기판과 봉합시키고, 봉합된 내부를 진공으로 유지시켜 실링하여 FED를 완성한다.Thereafter, although not shown, the transparent front substrate is sealed and the sealed interior is kept under vacuum to seal the completed FED.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 FED 및 그 제조방법은 후면발광형 FED에서 애노드전극과 그 상부의 형광층을 노출시키는 에미터홀 측의 촉매금속층의 에지 부분에 CNT를 형성하여 전계방출되도록하였으므로, CNT의 방전 산란에 의한 크로스 토크가 원천적으로 방지되며, 전면기판은 별도의 공정을 거지지 않아도 되고 따라서 전면기판을 유리나 플라스틱 등의 재질을 사용할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있고, CNT가 에미터홀 상에 링형상으로 형성되어 CNT의 고효율의 전계방출 성능을 효과적으로 이용할 수 있어 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the FED and the method of manufacturing the same according to the present invention form a CNT on the edge portion of the catalyst metal layer on the emitter hole side, which exposes the anode electrode and the fluorescent layer on the upper side of the FED, so that the field is emitted. Crosstalk due to discharge scattering of CNT is prevented at the source, and the front substrate does not have to be a separate process, and thus, the front substrate can be made of glass or plastic, which can reduce manufacturing costs. Since it is formed in a ring shape, it is possible to effectively use the high-efficiency field emission performance of the CNTs, thereby improving process yield and reliability of device operation.

Claims (8)

애노드전극과 형광체 및 캐소드전극이 형성되어있는 후면기판과, 그 상부에 결합되어 있는 전면기판을 구비하는 후면발광형 전계방출 표시소자에 있어서,In the back-emitting field emission display device having an anode, a rear substrate on which a phosphor and a cathode are formed, and a front substrate coupled to an upper portion thereof, 후면기판상에 형성되어있는 애노드전극과,An anode electrode formed on the rear substrate, 상기 구조상에 순차적으로 형성되어있으며, 상기 애노드전극을 노출시키는 에미터홀을 구비하는 절연막과,An insulating film formed sequentially on the structure and having an emitter hole for exposing the anode electrode; 상기 에미터홀에 의해 노출되어있는 애노드전극 상에 형성되어있는 형광체와,A phosphor formed on the anode electrode exposed by the emitter hole, 상기 절연막 상에 순차적으로 형성되되, 상기 에미터홀 측으로 에지부분이 노출되어있는 촉매금속층 및 캐소드전극과,A catalyst metal layer and a cathode electrode which are sequentially formed on the insulating layer and whose edge portions are exposed to the emitter hole; 상기 촉매금속층의 에미터홀측 에지 부분에 형성되어있는 CNT와,CNT formed in the emitter hole side edge portion of the catalyst metal layer, 상기 후면기판상에 결합되어 상기 형광체에서 방지되는 빛을 투과시키는 전면기판을 구비하는 전계방출 표시소자.And a front substrate coupled to the rear substrate to transmit light that is prevented from the phosphor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 후면기판은 실리콘 웨이퍼 또는 유리 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자.The back substrate is a field emission display device, characterized in that formed of a silicon wafer or glass material. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연막은 산화막 또는 질화막으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자.And the insulating film is formed of an oxide film or a nitride film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 촉매금속층은 CNT 성장이 용이한 금속으로서 Co, Ni 및 Fe로 이루어지는 군에서 임의로 선택되는 하나의 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자.The catalytic metal layer is a field emission display device, characterized in that the metal is easy to CNT growth is formed of one metal arbitrarily selected from the group consisting of Co, Ni and Fe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐소드금속층은 Cr으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자.And the cathode metal layer is formed of Cr. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전면기판은 유리, 석영 및 플라스틱으로 이루어지는 군에서 임의로 선택되는 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자.The front substrate is a field emission display device, characterized in that formed of one material arbitrarily selected from the group consisting of glass, quartz and plastic. 후면기판상에 애노드전극을 형성하는 공정과,Forming an anode on the back substrate; 상기 구조의 전표면에 절연막과 촉매금속층 및 캐소드금속층을 순차적으로 형성하는 공정과,Sequentially forming an insulating film, a catalyst metal layer, and a cathode metal layer on the entire surface of the structure; 상기 캐소드금속층상에 에미터홀을 형성하기 위한 감광막 패턴을 형성하는공정과,Forming a photoresist pattern for forming an emitter hole on the cathode metal layer; 상기 감광막 패턴에 의해 노출되어있는 캐소드금속층에서 절연막까지를 순차적으로 식각하여 애노드전극을 노출시키는 에미터홀을 형성하는 공정과,Sequentially etching the cathode metal layer exposed by the photosensitive film pattern from the cathode metal layer to the insulating film to form an emitter hole exposing the anode electrode; 상기 노출되어있는 애노드전극과 상기 감광막 패턴 상에 형광체를 도포하는 공정과,Applying a phosphor on the exposed anode electrode and the photosensitive film pattern; 상기 감광막 패턴과 그 상부의 형광체를 제거하는 공정과,Removing the photoresist pattern and the phosphor thereon; 상기 에미터홀 측의 촉매금속층의 에지 부분에 CNT를 성장시키는 공정을 구비하는 전계방출 표시소자의 제조방법.And growing a CNT in an edge portion of the catalyst metal layer on the emitter hole side. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 CNT를 CVD로 형성하는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자의 제조방법.And manufacturing the CNTs by CVD.
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