KR20030078024A - 냉음극 전계 방출소자 및 그 제작방법 그리고 냉음극 전계방출 표시장치 및 그 제작방법 - Google Patents

냉음극 전계 방출소자 및 그 제작방법 그리고 냉음극 전계방출 표시장치 및 그 제작방법 Download PDF

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Abstract

(A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과, (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과, (C) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과, (D) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광하고, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여 구멍위의 부분에 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 통하여 상기 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출하는 공정과, (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과, (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하여 캐소드 전극위와 구멍내의 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법이 개시된다.

Description

냉음극 전계 방출소자 및 그 제작방법 그리고 냉음극 전계 방출 표시장치 및 그 제작방법{Cold cathode field emission device and process for the production thereof, and cold cathode field emission display and process for the production thereof}
본 발명은 냉음극 전계 방출소자와 그 제작방법 및 냉음극 전계 방출 표시소자 및 그 제작방법에 관한 것이다.
텔레비젼 수상기나 정보단말기기에 이용되는 표시장치의 분야에서, 종래 주류의 음극선관(CRT)로부터 두께의 감소, 중량의 감소, 대화면, 고선명도의 요구에 따를 수 있는 평면형(플랫 패널형)의 표시장치가 연구되고 있다. 이와 같은 평면형의 표시장치는 액정표시장치(LCD), 전자발광 표시장치(ELD), 플라즈마 표시장치(PDP), 냉음극 전계 방출표시장치(FED)를 포함한다. 이 중에서도, 액정표시장치는 정보단말기기용 표시장치로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 고정형 텔레비젼 수상기에 적용하고자 시도될 때, 고휘도화나 대형 스크린화를 달성하는데 풀어야할 과제를 아직 갖고 있다. 이것에 대하여, 냉음극선 전계 방출표시장치는 열적 여기(thermal excitation)에 의하지 않고, 양자 터널 효과에 의거하여 고체로부터 진공 중에 전자를 방출하는 것이 가능한 냉음극 전계 방출소자(이하, "전계방출소자"로 때때로 부른다)를 이용한다. 냉음극선 전계 방출표시장치는 고휘도 및 저소비전력을 고려하여 큰 관심을 모으고 있다.
도 32 및 도 33에 전계방출소자를 구비한 냉음극 전계 방출표시장치(이하, 때때로 "표시장치"로 부른다)의 일 예를 나타낸다. 도 32는 종래의 표시장치의 개략적인 일부 단면도이고, 도 33은 캐소드 패널(CP)과 애노드 패널(AP)의 개략적인 부분 분해 사시도이다.
도 32에 나타낸 각각의 전계방출소자는 원추형의 전자방출부를 가지는 소위 스핀트(Spindt)형 전계방출소자로 불려지는 전계방출소자이다. 상기 전계방출소자는 지지부재(110)상에 형성된 캐소드전극(111)과, 지지부재(110) 및 캐소드 전극(111)상에 형성된 절연층(112)과, 절연층(112)상에 형성된 게이트전극(113)과, 게이트전극(113) 및 절연층(112)을 통하여 만들어진 개구부(114)(게이트전극(113)을 통하여 만들어진 제 1개구부(114A) 및 절연층(112)을 통하여 만들어진 제 2개구부(114B))와, 제 2개구부(114B)의 저부에 위치하는 캐소드전극(111)상에 형성된 원추형의 전자방출부(115A)로부터 구성되어 있다. 일반적으로, 캐소드 전극(111)과 게이트전극(113)은 이들의 전극들의 사영상이 서로 교차하는 방향으로 각각 스트라이프 형상으로 형성되어 있고, 이들의 전극들의 사영상이 오버랩하는 영역에서 복수의 전계방출소자가 설치되어 있다. 이러한 영역은 1화소분를 차지하는 영역에 상당하고, "중복영역" 혹은 "전자방출영역"으로 부른다. 또한, 이러한 전자방출영역이 캐소드 패널(CP)의 유효영역(실제의 표시부분으로서 기능하는 영역)내에 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있다.
한편, 애노드 패널(AP)은 기판(30)과, 기판(30)상에 형성되고 소정의 패턴을 갖는 형광체층(31)(31R, 31B, 31G)과, 그 위에 형성된 애노드 전극(33)으로 구성되어 있다. 1화소는 캐소드 패널측의 캐소드전극(111)과 게이트전극(113)의 중첩영역에 형성된 일군의 전계방출소자와 일군의 전계방출소자를 대면하는 애노드 패널측에 있는 형광체층(31)으로 구성된다. 유효영역에는 이러한 화소가 예를 들면 수십만 ∼ 수백만개도 오더로 배열되어 있다. 이러한 형광체층들(31) 사이에 나타나는 기판(30)상에 블랙 매트릭스(32)가 형성되어 있다.
애노드 패널(AP)과 캐소드 패널(CP)을 전자방출영역과 형광체층(31)이 대향하도록 배치하고, 주변부에서 프레임(34)을 통하여 서로 접합함으로써, 표시장치를 제작할 수 있다. 유효영역을 둘러싸고, 화소를 선택하기 위한 주변회로를 갖는 무효영역(도시한 예에서는 캐소드 패널(CP)의 무효영역)에 진공용의 관통공(36)이 설치되어 있고, 진공배기후에 봉합되는 팁관(37)이 관통공(36)에 접속되어 있다. 즉, 애노드 패널(AP), 캐소드패널(CP) 및 프레임(34)에 의해 둘러싸여진 공간은 진공으로 구성되어 있다.
캐소드전극(111)에 상대적인 부전압이 캐소드전극제어회로(40)로부터 인가되고, 게이트 전극(113)에 상대적인 정전압이 게이트 전극 제어회로(41)로부터 인가되고, 게이트전극(113)에 인가된 전압보다도 더욱 높은 정전압이 애노드전극제어회로(42)로부터 애노드전극(33)에 인가된다. 이러한 표시장치가 표시를 행할 때, 예를 들면 캐소드전극(111)에 캐소드전극제어회로(40)로부터 주사 신호가 입력되고, 게이트전극(113)에 게이트 전극제어회로(41)로부터 비디오신호가 입력된다. 캐소드전극(111)과 게이트전극(113)에 인가된 전압에 의해 생성된 전계는 양자터널효과에 의거하여 전자방출부(115A)가 전자를 방출하도록 하고, 이 전자가 애노드전극(33)에 끌어 당겨지고, 형광체층(31)에 충돌한다. 그 결과, 형광체층(31)이 여기되어 발광하고, 원하는 화상을 얻을 수 있다. 즉, 이 표시장치의 동작은 기본적으로, 게이트전극(113)에 인가되는 전압 및 캐소드전극(111)을 통하여 전자방출부(115A)에 인가되는 전압에 의해 제어된다.
이하, 스핀트형 전계방출소자의 제작방법을, 캐소드패널을 구성하는 지지부재(110) 등의 개략적인 일부 단면도인 도 34A, 34B 및 도 35A, 35B를 참조하여 설명한다.
기본적으로, 상기 스핀트형 전계방출소자는 각각의 전자방출부(115A)를 금속물질의 수직증착에 의해 형성하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 즉, 게이트전극(113)을 통하여 형성된 제 1개구부(114A)에 대하여 증착입자는 수직으로 들어간다. 그러나, 제 2개구부(114B)의 저부에 도달하는 증착입자의 양은 제 1개구부(114A)의 개구단 부근에 형성되는 오버행 퇴적물에 의한 차폐 효과에 의해 점점 감소하고, 원추형의 퇴적물인 전자방출부(115A)가 자기정합방식으로 형성된다. 스핀트형 전계방출소자의 제작방법을 불필요한 오버행 퇴적물의 제거를 용이하게 하기 위해, 게이트전극(113) 및 절연층(112)상에 박리층(116)을 미리 형성하여 두는 방법에 대하여 설명한다. 도 34A, 34B 및 도 35A, 35B는 1개의 전자방출부를 도시한다.
[공정-10]
먼저, 예를 들면 폴리실리콘으로 구성된 캐소드전극용 도전물질층이 예를 들면 글래스기판으로 구성된 지지부재(110)상에 플라즈마 CVD 법에 의해 만들어진 후, 리소그래피 및 드라이에칭기술에 의해 캐소드전극용 도전물질층이 패터닝되고, 스트라이프형상의 캐소드전극(111)을 형성한다. 그 후, Si02로 이루는 절연층(112)이 전체면에 CVD법에 의해 형성된다.
[공정-20]
다음에, 게이트전극용 도전물질층(예를 들면, TiN층)이 절연층(112)상에 스퍼터링법에 의해 형성되고, 그 다음 게이트 전극용 도전물질층이 리소그래피 기술 및 드라이에칭 기술에 의해 패터닝됨으로써 스트라이프형상의 게이트전극(113)이 얻어질 수 있다. 스트라이프 형상의 캐소드 전극(111)은 도면의 지면 좌우방향으로 연장하고, 스트라이프형상의 게이트전극(113)은 도면의 지면 수직방향으로 연장한다.
[공정-30]
그 후, 레지스트층이 다시 형성되고, 에칭에 의해 게이트전극(113)을 통하여 1개구부(114A)가 형성되고, 다음에, 제 2개구부(114B)가 절연층(112)에 에칭에 의해 형성된다. 캐소드전극(111)이 제 2개구부(114B)의 저부에 노출되고, 레지스트층이 제거된다. 상기의 방식으로, 도 34A에 나타낸 구조가 얻어질 수 있다.
[공정-40]
다음에, 지지부재(110)가 회전되면서 니켈(Ni)이 절연층(112)과 게이트전극(113)상에 기울여 증착하여, 박리층(116)을 형성한다(도 34B 참조). 이 경우에, 통상의 지지부재(110)의 법선에 대하여 증착입자의 입사각이 충분히 크게 되도록 결정됨으로써(예를 들면, 입사각 65도 ∼ 85도), 제 2개구부(114B)의 저부에 니켈을 거의 퇴적시키지 않고, 박리층(116)은 게이트전극(113) 및 절연층(112)상에 형성될 수 있다. 박리층(116)은 제 1개구부(114A)의 개구단으로부터 처마 형상과 같이 연장되어 있고, 박리층(116)으로 인해 제 1개구부(114A)의 지름이 실질적으로 감소된다.
[공정-50]
다음에, 몰리브덴(Mo)과 같은 전도물질이 전체면에 수직 증착된다(입사각 3도 ∼ 10도). 이 경우, 도 35A에 나타내는 것같이, 박리층(116)상에서 오버행 을 갖는 도전물질층(117)의 성장에 따라서, 제 1개구부(114A)의 실질적인 직경이 감소되므로, 제 2개구부(114B)의 저부에 퇴적에 기여하는 증착입자는 제 1개구부(114A)의 중앙 부근을 통과하는 증착입자에 점진적으로 제한되게 된다. 그 결과, 제 2개구부(114B)의 저부에 원추형의 퇴적물이 형성되고, 이 원추형의 퇴적물이 전자방출부(115A)를 구성한다.
[공정-60]
그러면, 리프트오프(lift-off)법에 의해 박리층(116)이 게이트전극(113) 및 절연층(112)의 표면으로부터 제거되고, 게이트 전극(113) 및 절연층(112) 위의 도전물질층(117)을 선택적으로 제거한다. 이렇게 하여, 복수의 스핀트형 전계방출소자를 갖는 캐소드 패널(CP)을 얻을 수 있다.
상기 표시장치에서, 낮은 구동전압으로 큰 방출 전자전류를 얻기 위해서는, 전자방출부의 선단부를 예리하게 하는 것이 유효하다. 이 관점으로부터 상술의 스핀트형 전계방출소자의 전자방출부(115A)는 우수한 성능을 가지고 있다고 말할 수 있다. 스핀트형 전계방출소자의 제작방법은 개구부(114A, 114B)에서 자기정합적으로 원추형의 퇴적물을 전자방출부(115A)로서 형성할 수 있는 우수한 방법이다. 그렇지만, 이러한 원추형의 전자방출부(115A)의 형성에는 고도한 처리 기술을 요하고, 표시장치의 대형화와 유효영역의 면적이 증대함에 따라서 때때로 수천만개 이상의 전자방출부(115A)를 유효영역의 전역에 걸쳐서 균일하게 형성하는 것이 어렵게 되고 있다. 또, 많은 반도체장치의 제작장치가 사용되고, 표시장치가 대형화하면, 반도체 장치의 제작장치의 대형화가 요구되어, 표시장치의 제작비용의 증가를 야기시킨다.
원추형의 전자방출부를 사용하지 않고, 개구부의 저면에 노출된 평면형상의 전자방출부를 사용하는 소위 평면형 전계방출소자가 제안되고 있다. 평면형 전계방출소자에 있어서, 각각의 전자방출부는 개구부의 저부에 위치하는 캐소드전극상에 설치되어 있고, 평면형상이어도 높은 방출전자전류를 달성할 수 있도록, 캐소드 전극의 구성물질 보다도 낮은 일함수를 갖는 물질로 구성되어 있다. 근년 카본 나노튜브를 포함하는 각종의 탄소계 물질이 상기 물질로서 제안되고 있다.
이와 같은 평면형 전계방출소자의 제작에 있어서, 도 34A에 나타낸 구조를 얻은 후, 예를 들면 카본 나노튜브를 포함하는 네가티브형의 감광성 페이스트층(118)이 개구부(114)내를 포함하는 전체면에 형성된다(도 36A 참조). 그 다음, 감광성 페이스트층(118)이 노광되고(도 36B 참조), 현상을 행하고, 불필요 영역의 감광성 페이스트층(118)을 제거한 후, 감광성 페이스트층(118)을 소성됨으로써, 전자방출부(115)를 얻을 수 있다(도 36C 참조). 참조번호(119)는 노광용 마스크이다.
감광성 페이스트층(118)을 노광할 때, 노광용 마스크(119)와 개구부(114)와의 사이에 위치 엇갈림이 발행하지 않도록, 미리 설치된 기준 마커(도시 생략)에대하여 노광용 마스크(119)가 위치된다.
그렇지만, 예를 들면, 지지부재(110)의 열이력이나, 지지부재(110)에 형성된 각종의 층(캐소드 전극(111), 절연층(112), 게이트 전극(113) 등)의 응력 등에 기인하여, 지지부재(110)에 변형이 생긴다. 그 결과, 감광성 페이스트층(118)이 노광될 때, 노광용 마스크(119)와 개구부(114)와의 사이에 위치 엇갈림이 빈번하게 발생한다. 이와 같은 현상이 발생하면, 게이트 전극(113)을 통하여 만들어진 제 1개구부(114A)의 개구단부로부터, 제 2개구부(114B)의 저부에 위치하는 전자방출부(115)까지의 거리가 변화하고, 그 결과, 이러한 전자방출부(115)로부터의 전자방출량이 변화하여, 표시가 비균일하게 된다. 최악의 경우, 개구부(114)의 측벽에 감광성 페이스트층(118)이 남고, 게이트 전극(113)과 캐소드 전극(111)과의 사이의 단락 회로를 형성한다.
따라서, 본 발명의 목적은 게이트 전극 및 절연층에 형성된 개구부의 저부에 개구부에 대하여 자기정합방식으로 전자방출부를 형성하는 것이 가능하게 하는 냉음극 전계방출소자의 제작방법, 상기 방법이 적용된 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법, 그리고 상기 제작방법에 의해 얻어진 냉음극 전계 방출소자 및 냉음극 전계 방출표시장치를 제공하는 것에 있다.
도 1은 발명의 실시예1의 냉음극 전계 방출소자를 구비한 냉음극 전계 방출표시장치의 개략적인 일부 단면도이다.
도 2의 (A) ∼ (C)는 발명의 실시예1의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 3의 (A) 및 (B)는 도 2(C)에 계속되고, 발명의 실시예1의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 4의 (A) 및 (B)는 도 3(C)에 계속되고, 발명의 실시예1의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 5의 (A) 및 (B)는 발명의 실시예2의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 6의 (A) 및 (B)는 도 5(B)에 계속되고, 발명의 실시예2의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 7은 도 6의 (B)에 계속되고, 발명의 실시예2의 냉음극 전계 방출소자의제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 8의 (A) 및 (B)는 발명의 실시예3의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 9의 (A) 및 (B)는 도 8(B)에 계속되고, 발명의 실시예3의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 10의 (A) 및 (B)는 발명의 실시예4의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 11의 (A) 및 (B)는 도 10(B)에 계속되고, 발명의 실시예4의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 12의 (A) 및 (B)는 도 11(B)에 계속되고, 발명의 실시예4의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 13의 (A) 및 (B)는 도 12(B)에 계속되고, 발명의 실시예4의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 14는 도 13(B)에 계속되고, 발명의 실시예4의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다
도 15의 (A) 및 (B)는 발명의 실시예5의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 16은 도 15(B)에 계속되고, 발명의 실시예5의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다
도 17의 (A) ∼ (C)는 발명의 실시예7의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 18의 (A) 및 (B)는 도 17(C)에 계속되고, 발명의 실시예7의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 19의 (A) 및 (B)는 도 18(C)에 계속되고, 발명의 실시예7의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 20의 (A) 및 (B)는 발명의 실시예8의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 21의 (A) 및 (B)는 도 20(B)에 계속되고, 발명의 실시예8의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 22는 도 21(B)에 계속되고, 발명의 실시예8의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 23의 (A) 및 (B)는 발명의 실시예8의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 24의 (A) 및 (B)는 도 23(B)에 계속되고, 발명의 실시예9의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 25의 (A) 및 (B)는 발명의 실시예10의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 26의 (A) 및 (B)는 도 25(B)에 계속되고, 발명의 실시예10의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 27의 (A) 및 (B)는 도 26(B)에 계속되고, 발명의 실시예10의 냉음극 전계방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 28의 (A) 및 (B)는 도 27(B)에 계속되고, 발명의 실시예10의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 29는 도 28(B)에 계속되고, 발명의 실시예10의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다
도 30의 (A) 및 (B)는 발명의 실시예11의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 31은 도 30(B)에 계속되고, 발명의 실시예11의 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 32는 스핀트형 냉음극 전계 방출소자를 구비한 종래의 냉음극 전계 방출 표시장치의 개략적인 일부 단면도이다.
도 33은 냉음극 전계 방출 표시장치의 캐소드 패널과 애노드 패널을 분해한 때의 개략적인 분해 사시도이다.
도 34의 (A) 및 (B)는 스핀트형 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 34의 (A) 및 (B)는 도 34의 (B)에 계속되고, 스핀트형 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
도 36의 (A) ∼ (C)는 평면형 냉음극 전계 방출소자의 제작방법을 설명하기 위한 지지부재 등의 개략적인 일부 단면도이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
(B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
(C) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
(D) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광하고, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여 구멍위의 부분에 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 통하여 상기 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출하는 공정과,
(E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
(F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하여 캐소드 전극위와 구멍내의 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명에 의해 제공된 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 상기 목적을 달성하기 위해 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합한다.
본 발명의 제 1A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (F)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
또한, 이하의 설명에 있어서는 각 공정을 이하와 같이 약칭하는 경우가 있다.
"노광광을 투과하는 지지부재의 표면(제 1면)상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정"는 "캐소드 전극 형성공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"는 "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정"는 "감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광하고, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여 구멍위의 부분에 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 통하여 상기 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부를형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출하는 공정"는 "지지부재의 배면측으로부터 노광에 의해 개구부를 형성하고, 캐소드 전극을 노출하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"는 "감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하여 캐소드 전극위와 구멍내의 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정"는 "노광 및 현상에 의해 캐소드 전극위에 전자방출부를 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
본 발명의 제 1A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법 혹은 후술하는 제 1B의 형태 ∼ 제 1D의 형태의 임의의 하나에 따르는 냉음극 전계 방출소자 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법, 후술하는 제 3A의 형태 ∼ 제 3D의 형태의 임의의 하나에 따르는 냉음극 전계 방출소자 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법으로, 게이트 전극 및 절연층을 통하여 지지부재의 배면(제 2면)이 노광되는 배면 노광방식으로 개구부가 형성된다.
후술하는 제 2A의 형태, 제 2B의 형태, 제 4A의 형태 혹은 제 4B의 형태에 에 따르는 냉음극 전계 방출소자 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서, 게이트 전극 및 절연층을 통하여 지지부재의 표면(제 1면)이 노광되는 표면 노광방식으로 개구부가 형성된다.
제 3A의 형태 ∼ 제 3D의 형태, 제 4A의 형태 혹은 제 4B의 형태중 어느 하나에 따르는 냉음극 전계 방출소자 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법은 제 1A의 형태 ∼ 제 1D의 형태, 제 2A의 형태 혹은 제 2B의 형태의 어느 하나에 따르는 냉음극 전계 방출소자 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법과 광투과층을 형성하고, 광투과층상에 전계 방출부를 형성하는 점에서 다르다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A)"캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"와,
(C) "감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"와,
(D) "지지부재의 배면측으로부터 노광에 의해 개구부를 형성하고, 캐소드 전극을 노출하는 공정"
(E) 적어도 개구부내에, 광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
(F) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
(G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 부분에 에칭 마스크층을 노출하고, 에칭 마스크층을 현상하고 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는공정과,
(H) 에칭 마스크층을 이용하여 전자방출부 형성층을 에칭한 뒤, 에칭 마스크층을 제거하여, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 제 1B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 1B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (H)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
"적어도 개구부내에, 광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"는 "비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
또한, "전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정"는 "에칭 마스크층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
또한, "노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 부분에 에칭 마스크층을 노출하고, 에칭 마스크층을 현상하고 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정"는 "에칭 마스크층을 노출하고, 현상하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"에칭 마스크층을 이용하여 전자방출부 형성층을 에칭한 뒤, 에칭 마스크층을 제거하여, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정"는 "에칭에 의거해서 캐소드 전극상에 전자방출부를 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1C의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A)"캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
(C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
(D) 게이트 전극 및 절연층 상에, 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
(E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상하여 구멍위의 에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
(F) 에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거함으로써 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
(G) "감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(H) "노광 및 현상에 의해 캐소드 전극상에 전자방출부를 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 제 1C의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은본 발명의 제 1C의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (H)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
"전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"는 "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정"는 "비감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
또한, "게이트 전극 및 절연층 상에, 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정"는 "게이트 전극 및 절연층 상에 에칭 마스크층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
또한, "노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면(제 2면)측으로부터 노광광을 조사하여 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상하여 구멍위의 에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정"는 "에칭 마스크층을 통하여 마스크층 개구를 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A)"캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) "노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"
(C) "비감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정",
(D) 게이트 전극 및 절연층 상에, 레지스트 물질로 구성된 제 1에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
(E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 제 1에칭 마스크층을 노광한 후, 제 1에칭 마스크층을 현상하여 구멍위의 제 1에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
(F) 제 1에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 제 1에칭 마스크층을 제거함으로써 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
(G) "비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(H) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 제 2에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
(I) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 제 2에칭 마스크층을 노광한 후, 제 2에칭 마스크층을 현상함으로써 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 제 2에칭 마스크층을 남기는 공정과,
(J) 제 2에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 제 2에칭 마스크층을 제거하여, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 제 1D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은본 발명의 제 1D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (J)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
"게이트 전극 및 절연층 상에, 레지스트 물질로 구성된 제 1에칭 마스크층을 형성하는 공정"는 "게이트 전극 및 절연층 상에 제 1에칭 마스크층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
또한, "노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면(제 2면)측으로부터 노광광을 조사하여 제 1에칭 마스크층을 노광한 후, 제 1에칭 마스크층을 현상하여 구멍위의 제 1에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정"는 "제 1에칭 마스크층을 통한 마스크층 개구를 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
또한, "전체면에 레지스트 물질로 구성된 제 2에칭 마스크층을 형성하는 공정"는 "제 2에칭 마스크층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면(제 2면)측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 제 2에칭 마스크층을 노광한 후, 제 2에칭 마스크층을 현상함으로써 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 제 2에칭 마스크층을 남기는 공정"는 "제 2에칭 마스크층을 노광 및 현상하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은 (A)"캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
(C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
(D) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써 구멍위의 게이트 전극 및 절연층에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
(E) "감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(F) "노광 및 현상에 의해 캐소드 전극상에 전자방출부를 형성하는 공정"를 포함한다.
본 발명의 제 2A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 2A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (F)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
" 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"는 "감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
"절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정"는 "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
또한, "지지부재의 표면(제 1면)측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써 구멍위의 게이트 전극 및 절연층에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정"는 "표면측으로부터의 노광에 의해 개구부를 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A)"캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) "감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"와,
(C) "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"와,
(D) "표면측으로부터의 노광에 의해 개구부를 형성하는 공정"와,
(E) "감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(F) "에칭 마스크층을 형성하는 공정"와,
(G) "에칭 마스크층을 노광하고 현상하는 공정"와,
(H)" 에칭에 의거하여 캐소드 전극상에 전자방출부를 형성하는 공정"를 포함한다.
본 발명의 제 2B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 2B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (H)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A)"캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
(C) "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"와,
(D) "감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"와,
(E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광한 후, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
(F) "감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 제 3A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 3A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (G)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
" 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정"는 "광투과층을 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
" 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면(제 2면)측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광한 후, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정"는 "배면측으로부터 노광광을 조사하여 개구부를 형성하고, 광투과층을 노출시키는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
또한, "노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면(제 2면)측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정"는 "노광 및 현상에 의해 광투과층상에 전자방출부를 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A)" 캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) "광투과층을 형성하는 공정"와,
(C) "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"와,
(D) "감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"와,
(E) "배면측으로부터 노광에 의해 개구부를 형성하고, 광투과층을 노출시키는 공정"와,
(F) "비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(G) "에칭 마스크층을 형성하는 공정"와,
(H) "에칭 마스크층을 노광 및 현상하는 공정"와,
(I) 에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 제 3B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 3B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (I)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
"에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정"는 "에칭에 의거하여 광투과층상에 전자방출부를 형성하는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3C의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A) " 캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) "광투과층을 형성하는 공정"와,
(C) "비감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"와,
(D) "비감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"와,
(E) "게이트 전극 및 절연층상에 에칭 마스크층을 형성하는 공정"와,
(F) "에칭 마스크층을 통하여 마스크층 개구를 형성하는 공정"와,
(G) 에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거함으로써, 구멍 위의 절연층 및 게이트전극을 통하여 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
(H) "감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(I) "노광 및 현상에 의해 광투과층상에 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"를 포함한다.
본 발명의 제 3C의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 3C의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (I)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A) "캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) "광투과층을 형성하는 공정"와,
(C) "노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"와,
(D) "비감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"와,
(E) "게이트 전극 및 절연층상에 제 1에칭 마스크층을 형성하는 공정"와,
(F) "제 1에칭 마스크층을 통하여 마스크층 개구를 형성하는 공정"와,
(G) 제 1에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 제 1에칭 마스크층을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
(H) "비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(I) "제 2에칭 마스크층을 형성하는 공정"와,
(J) "제 2에칭 마스크층을 노광 및 현상하는 공정"와,
(K) 제 2에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 제 2에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 제 3D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 3D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (K)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A) "캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) "광투과층을 형성하는 공정"와,
(C) "감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"와,
(D) "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"와,
(E) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써, 구멍위의 게이트전극 및 절연층에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
(F) "감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(G) "노광 및 현상에 의해 광투과층상에 전자방출부를 형성하는 공정"를 포함한다.
본 발명의 제 4A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 4A의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (G)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
" 지지부재의 표면(제 1면)측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써, 구멍위의 게이트전극 및 절연층에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정"는 "개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정"로 약칭하는 경우가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법은
(A) "캐소드 전극을 형성하는 공정"와,
(B) "광투과층을 형성하는 공정"와,
(C) "감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정"와,
(D) "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 게이트 전극을 형성하는 공정"와,
(E) "개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정"
(F) "비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정"와,
(G) "에칭 마스크층을 형성하는 공정"와,
(H) "에칭 마스크층을 노광 및 현상하는 공정"와,
(I) "에칭에 의거하여 광투과층상에 전자방출부를 형성하는 공정"를 포함한다.
본 발명의 제 4B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출표시장치의 제작방법은 본 발명의 제 4B의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법의 (A) ∼ (I)에 의거해서 냉음극 전계 방출소자를 제작하는 것을 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자는
(a) 지지부재상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극과,
(b) 지지부재 및 캐소드 전극상에 형성된 절연층과,
(c) 절연층상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극과,
(d) 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 에 설치된 개구부와,
(e) 전자방출부를 포함하고,
개구부의 저부에 노출된 전자방출부로부터 전자가 방출되고,
개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분에 지지부재에 달하는 구멍이 설치되어 있고,
개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분과 구멍내에 전자방출부가 형성되어 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자는
(a) 지지부재상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극과,
(b) 지지부재 및 캐소드 전극상에 형성된 절연층과,
(c) 절연층상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극과,
(d) 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 에 설치된 개구부와,
(e) 전자방출부를 포함하고,
개구부의 저부에 노출된 전자방출부로부터 전자가 방출되고,
개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분에는 지지부재에 달하는 구멍이 설치되어 있고,
적어도 구멍내에는 광투과층이 형성되어 있고,
전자방출부는 개구부의 저부에 위치하는 광투과층상에 형성되어 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1형태에 따르는 냉음극 전계 방출 표시장치는
애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하고,
상기 냉음극 전계 방출소자는
(a) 지지부재상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극과,
(b) 지지부재 및 캐소드 전극상에 형성된 절연층과,
(c) 절연층상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트전극과,
(d) 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 개구부와,
(e) 전자방출부를 포함하고,
개구부의 저부에 노출된 전자방출부로부터 전자가 방출되고,
개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분에는 지지부재에 달하는 구멍이 설치되어 있고,
전자방출부는 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분 및 구멍내에 형성되어 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2형태에 따르는 냉음극 전계 방출 표시장치는
애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하고,
상기 냉음극 전계 방출소자는
(a) 지지부재상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극과,
(b) 지지부재 및 캐소드 전극상에 형성된 절연층과,
(c) 절연층상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극과,
(d) 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 개구부와,
(e) 전자방출부를 포함하고,
개구부의 저부에 노출된 전자방출부로부터 전자가 방출되고,
개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분에는 지지부재에 달하는 구멍이 설치되어 있고,
적어도 구멍내에는 광투과층이 형성되어 있고,
전자방출부는 개구부의 저부에 위치하는 광투과층상에 형성되어 있다.
본 발명의 제 1A형태 ∼ 제 1D형태, 제 2A형태, 제 2B형태, 제 3A형태 ∼ 제 3D형태, 제 4A형태, 제 4B형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법 혹은 또, 본 발명의 제 1형태, 제 2형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치(이하, 이들을 총칭하여, 간단히 본 발명이라고 부르는 경우가 있다)에 있어서, 지지부재는 글래스기판, 그 표면에 절연막이 형성된 글래스기판, 석영기판, 그 표면에 절연막이 형성된 석영기판, 표면에 절연막이 형성된 반도체 기판중에서 바람직하게 선택될 수 있다. 제조비용의 저감의 관점에서, 글래스기판 또는 그 표면에 절연막이 형성된 글래스기판을 이용하는 것이 바람직하다. 글래스기판은 고왜곡점 글래스, 소더 글래스(soda glass)(Na2O·CaO·SiO2), 붕규산 글래스(Na2O·Ba2O3·SiO2), 폴스테라이트(forsterite)(2MgO·SiO2) 및 납글래스(Na2O·PbO·SiO2)를 포함한다. 애노드 패널을 구성하는 기판은 상기 지지부재와 동일하게 구성할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서의 노광용 광원은 자외선 광원이 바람직하고, 그 구체적인 예는 저압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 할로겐 램프, ArF 에시머 레이저, KrF 엑시머 레이저를 포함한다.
캐소드전극을 구성하는 물질은 은페이스트, 동페이스트와 같은 각종의 도전성 페이스트, 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 동(Cu), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 철(Fe), 지르코늄(Zr)과 같은 금속; 이들의 금속원소를 포함하는 합금 혹은 화합물(예를 들면 TiN 등의 질화물이나, WSi2, MoSi2, TiSi2, TaSi2등의 실리사이드)를 포함한다.
게이트 전극을 구성하는 감광성 물질은 은페이스트, 니켈 페이스트, 금페이스트를 포함한다. 또한, 게이트 전극으로 사용되고 노광광을 투과하는 비감광성 물질은 ITO, 산화석, 산화 아연, 산화티탄을 포함한다. 또한, 게이트전극으로 사용되고 노광광을 투과하는 감광성 재로는 은페이스트, 니켈페이스트, 금페이스트를 포함한다. 또한, 은페이스트, 니켈페이스트, 금페이스트는 노광 공정(즉, 소성(firing) 전)에서 노광광을 투과한다.
캐소드 전극 및 게이트 전극은 스트라이프형상인 것이 바람직하다. 냉음극 전계 방출표시장치의 구성의 간소화라는 관점으로부터, 바람직하게, 제 1방향으로 연장하는 스트라이프상의 캐소드 전극의 사영상과, 제 2방향으로 연장하는 스트라이프형상의 게이트 전극의 사영상은 서로 직각으로 교차한다.
캐소드전극이나 게이트 전극의 형성방법은 예를 들면 전자빔 증착법이나 필라멘트 증착법이라는 증착법, 스퍼터링법, CVD 법이나 이온 플래팅법과 에칭법과의 조합, 스크린인쇄법, 플래팅법, 리프트오프법 등을 포함한다. 제작코스트의 저감이라는 관점에서, 스크린 인쇄법을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 스크린 인쇄법이나 도금법이 이용될 때, 예를 들면 스트라이프형상을 갖는 캐소드전극이나 게이트전극을 직접 형성될 수 있다.
광투과층을 구성하는 도전물질은 예를 들면 인듐석 산화물(ITO), 산화석(SnO2)을 포함한다. 또한, 도전물질의 저항치는 1 x 10-2Ω이하인 것이 바람직하다. 또, 광투과층을 구성하는 저항체물질로서, 아몰퍼스 실리콘, 실리콘 카바이드(SiC), SiCN, SiN, 산화루데늄(RuO2), 산화 탄탈륨, 질화 탄탈륨을 예시할 수 있다. 또한, 저항체물질의 저항치는 이미 1 x 105Ω∼ 1 x 107Ω, 바람직하게는 수 MΩ으로 하면 좋다. 광투과층의 형성방법으로서, 스퍼터닝 법이나 CVD 법이나 스크린인쇄법을 사용할 수 있지만 제작코스트의 저감이라는 관점에서는 스크린인쇄법을 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 광투과층은 적어도 구멍내에 형성하여 두면 좋고, 구멍으로부터 구멍 근방의 캐소드전극상에 걸쳐서 형성되어 있어도 좋고, 캐소드전극 전체의 위에 형성되어 있어도 좋고, 인접하는 캐소드전극간에 단락이 생기지 않는 한, 캐소드 전극상을 넘어서 지지부재상에 까지 형성되어 있어도 좋다. 광투과층의 형성형태에 의해서는 개구부의 저부에 광투과층과 캐소드 전극이 노출하는 경우가 있다. 또한, 광투과층을 구성하는 도전물질에서 저저항화가 곤란한 경우, 광투과층의 횡에 접촉하도록 은페이스트 등의 물질에 의해 버스라인(버스전극)을 형성하여도 좋다.
노광광을 투과하는 감광성 물질로 구성된 절연층은 소위 포저티브형의 수지(노광광의 조사에 의해 분해하여 형상액에 가용성으로 되고, 현상시에 제거되는 특성을 갖는 수지) 및 절연층으로서의 기능을 갖는 물질로 구성하면 좋다. 한편, 감광성 물질로 구성된 절연층은 소위 포저티브형의 수지 및 절연층으로서의 기능을 갖는 재료로 구성하여도 좋고, 소위 네가티브형의 수지(노광광의 조사에 의해 중합 또는 크로스 링킹하고, 현상액에 불가용성 또는 난용성으로 되고, 현상후까지 남는 특성을 가지는 수지) 및, 절연층으로서의 기능을 갖는 물질로 구성하여도 좋다. 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 절연층은 노광광을 투과하고, 절연층으로서의 기능을 가지는 물질로 구성하면 좋다. 절연층으로서의 기능을 가지는 물질로서, SiO2소물질, 칼라 스페이스트, 폴리이미드 수지, SiN, SiON, CF4, SiOFx를 들 수 있다. 절연층의 형성방법으로서, CVD법, 도포법, 스퍼터링법, 스크린인쇄법 등의 공지의 프로세스를 이용할 수 있지만, 제작코스트의 저감이란 관점에서는 스크린인쇄법을 채용하는 것이 바람직하다.
전자방출부 형성층을 캐소드 전극으로부터 구멍에 걸쳐서 혹은 광투과층상에, 전자방출부로서 형성한 후, 전자방출부 형성층을 구성하는 물질에도 의존하지만, 전자방출부 형성층을 구성하는 물질을 소성 혹은 경화시키는 것이 필요한 경우가 있다. 소성 혹은 경화의 온도의 상한은 전계방출소자 혹은 캐소드 패널의 구성요소에 열적 손상 등이 발생하지 않는 온도로 하면 좋다.
감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층은 소위 네가티브형의 수지(노광광의 조사에 의해 중합 또는 크로스 링킹하고, 현상액에 불가용성 또는 난용성으로 되고, 현상후까지 남는 특성을 가지는 수지) 및, 전자방출 기능을 갖는 물질로 형성하면 좋다. 한편, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층은 무기계 혹은 유기계의 바인더(예를 들면, 은페이스트나 수글래스 등의 무기계 바인더나 에폭시계 수지나 아크릴계 수지 등의 유기계 바인더) 및 전자방출기능을 갖는 물질로 형성하면 좋고, 혹은 전자방출기능을 갖는 물질이 분산된 금속화합물용액으로 형성할 수 있다. 후자의 경우, 금속화합물을 소성하면 금속화합물에 유래한 금속원자를 포함하는 매트릭스에 전자방출기능을 갖는 물질이 캐소드 전극표면이나 광투과층 표면에 고정된다. 매트릭스는 도전성을 가지는 금속산화물로 이루는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 산화석, 산화인듐, 산화인듐석, 산화아연, 산화안티몬, 또는 산화안티몬석으로 구성하는 것이 바람직하다. 소성후, 전자방출기능을 갖는 물질의 일부분이 매트릭스에 메워 넣어져 있는 상태를 얻는 것도 할 수 있고, 전자방출 기능을 가지는 물질의 전체가 매트릭스에 메워넣어져 있는 상태를 얻을 수 있다. 매트릭스의 체적 저항률은 1 x 10-9Ω·m 내지 5 x 10-6Ω·m 인 것이 바람직하다.
금속화합물 용액을 구성하는 금속화합물(분산)은 예를 들면 유기금속화합물, 유기산 금속화합물 또는 금속염(예를 들면 염화물, 질산염, 초산염)을 포함한다. 유기산 금속화합물 용액은 예를 들면 유기석(tin) 화합물, 유기인듐화합물, 유기아연화합물, 유기안티몬 화합물을 산(예를 들면, 염산, 질산, 초산)으로 용해하고,이것을 유기용제(예를 들면, 톨루엔, 초산 부틸, 이소프로필 알콜)로 희석하여 준비된다. 또, 유기금속화합물용액으로서, 유기화합물, 유기아연화합물, 유기안티몬화합물을 유기용제(예를 들면, 톨루엔, 초산 부틸, 이소프로필 알콜)에 용해한 것을 예시할 수 있다. 상기 바람직한 용액은 용액이 100 중량부, 전자방출기능을 가지는 물질이 0.001 ∼ 20중량부, 금속화합물이 0.1 ∼ 10중량부 포함된 조성을 갖는다. 용액에는 분산제나 계면활성제를 포함할 수 있다. 몇몇의 경우에 , 유기용제는 물이 용매로서 대신할 수 있다.
전자방출기능을 갖는 물질이 분산된 금속화합물 용액으로부터 전자방출부 형성층을 형성하는 방법은 예를 들면, 스프레이법, 스핀코팅법, 디핑법, 다이 코팅법, 스크린 인쇄법을 포함한다. 이 중에서, 스프레이법이 응용의 용이성이란 관점으로부터 바람직하다.
금속화합물의 소성온도는 예를 들면 금속염이 산화되어 도전성을 가지는 금속산화물로 되도록 온도 혹은 유기금속 화합물이나 유기산 금속 화합물이 분해하고, 유기금속 화합물이나 유기산 금속 화합물에 유래한 금속원자를 포함하는 매트릭스(예를 들면, 도전성을 가지는 금속산화물)를 형성할 수 있는 온도이면 좋고, 예를 들면 300 ℃이상으로 하는 것이 바람직하다.
전자방출기능을 가지는 물질은 캐소드 전극을 구성하는 물질은 카본 나노튜브 구성을 포함한다. 카본 나노튜브 구성으로서, 특히 카본 나노튜브 및/또는 카본 나노파이버가 사용된다. 더욱 상세하게, 전자방출부는 카본 나노튜브로 구성하여도 좋고, 카본 나노파이버로 구성하여도 좋고, 카본 나노튜브와 카본 나노파이버의 합성물로 구성하여도 좋다. 거시적으로, 카본 나노튜브나 카본 나노파이버는 거시적으로는 분말 형상 또는 박막형상을 가질수 있다. 카본 나노튜브 및/또는 카본 나노파이버로 구성된 카본 나노튜브 구조체는 아크방전법 및 레이저 삭마(abrasion)법등의 주지의 PVD법, 플라즈마 CVD 법, 레이저 CVD법, 열 CVD법, 기상 합성법, 기상 성장법 등의 각종의 CVD법중 하나에 의해 제조 또는 형성할 수 있다.
또한, 전자방출기능을 갖는 물질은 캐소드 전극을 구성하는 물질보다도 일함수(Φ)가 작은 물질중에서 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 물질은 캐소드 전극을 구성하는 물질의 일함수, 게이트 전극과 캐소드 전극과의 사이의 전위차, 요구되는 방출전자 전류밀도의 크기 등에 의거하여 결정된다. 구체적으로는 전자방출기능을 갖는 상기 물질의 일함수(Φ)는 3eV 이하, 바람직하게는 2eV 이하인 것이 바람직하다. 상기 물질은 탄소(Φ< 1eV), 칼슘(Φ=2.14eV), LaB6(Φ=2.66 ∼ 2.76 eV), BaO(Φ=1.6 ∼ 2.7eV), SrO(Φ=2.66 ∼ 2.76eV), BaO(Φ=1.6 ∼ 2.7eV), SrO(Φ=1.25 ∼ 1.6eV), Y2O3(Φ=2.0eV), CaO(Φ=1.6 ∼ 1.86eV), BaS(Φ=2.05eV), TiN(Φ=2.92eV), ZrN(Φ=2.92eV)을 포함한다. 전자방출기능을 가지는 물질은 반드시 전도성을 구비하는 것이 요구되지는 않는다.
혹은, 전자방출기능을 가지는 물질은 캐소드 전극을 구성하는데 요구되는 전도성 물질보다도 2차 전자이득(δ)이 크게 되는 물질중에서 선택될 수 있다. 즉, 상기 물질은 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 코발트(Co), 동(Cu),몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb), 니켈(Ni), 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 등의 금속; 실리콘(Si), 게르마늄(Ge) 등의 반도체; 탄소나 다이아몬드 등의 무기단체; 및 산화알루미늄(Al2O3), 산화바륨(BaO), 산화 베릴륨(BeO), 산화 칼슘(CaO), 산화 마그네슘(MgO), 산화석(SnO2), 베륨(BaF2), 칼슘(CaF2) 등의 화합물중에서 선택할 수 있다. 또한, 전자방출기능을 가지는 물질은 반드시 도전성을 구비하고 있을 필요는 없다.
에칭 마스크층, 제 1에칭 마스크층, 제 2에칭 마스크층을 구성하는 레지스트 물질은 주지의 레지스트 물질로 구성하면 좋다. 에칭 마스크층, 제 1에칭 마스크층, 제 2에칭 마스크층을 배면로광방식으로 노광하는 경우에는 레지스트 물질은 포저티브형 레지스트 물질(노광광의 조사에 의해 분해하고, 현상액에 가용성으로 되고, 현상시에 제거되는 레지스트 물질)중에서 선택된다. 표면노광방식에서 노광하는 경우, 레지스트 물질은 포저티브형 레지스트 물질 혹은 네가티브형 레지스트 물질(노광광의 조사에 의해 중합 혹은 크로스 링킹, 현상액에 불가용성 혹은 난용성으로 되고, 현상후까지 남는 레지스트 물질)중에서 선택된다.
"감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"에 있어서, 적어도 개구부내에 감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하면 좋고, 전자방출부형성층을 개구부내, 게이트전극상, 및 절연층 상에 형성하여도 좋다. 또, "비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"에 있어서, 적어도 개구부내에 비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하면 좋고, 전자방출부형성층을 전체면(즉, 개구부내, 게이트전극상 및 절연층 상)에 형성하여도 좋다. 상기 전자방출부 형성층은 예를 들면 스크린인쇄법이나 스핀코팅법에 의해 형성할 수 있다. 혹은 전자방출부 형성층을 개구부내 및 게이트전극상에 형성하여도 좋고, 게이트 전극과 캐소드 전극의 중복하는 영역에 형성하여도 좋고, 캐소드 전극의 상방에 상당하는 게이트 전극 및 절연층의 부분에 형성하여도 좋다. 이 경우에는, 전자방출부 형성층을 예를 들면 스크린 인쇄법으로 형성할 수 있다.
"배면측에서의 노광에 의한 개구부 형성 및 캐소드 전극노출공정"에 있어서, 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면(제 2면)측에서 지지부재가 노광광이 조사될 때, 노광광이 조사되지 않아야 하는 절연층 및 게이트 전극의 부분에 노광광이 조사되지 않도록, 지지부재의 배면(제 2면)측에 노광광 차폐재(마스크)를 배치하는 것이 바람직하다.
"배면측에서의 노광에 의한 개구부 형성 및 캐소드 전극 노출공정"에 있어서, 구멍위의 절연측 및 게이트전극을 통하여 형성된 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부는 절연층 및 게이트 전극이 과도하게 노광되는 방법(즉, 오버 노광의 방법), 및/또는 절연층 및 게이트전극이 과도하게 현상되는 방법(즉, 오버현상을 행하는 방법)에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 제 1C의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서, 공정(F)이 실행되고, 에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트전극 및 절연층이 에칭되고, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에 걸쳐서 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부를형성한다. 상기 개구부는 절연층 및 게이트 전극의 오버에칭에 의해 형성될 수 있다. 또, 본 발명의 제 1D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서, 공정(F)이 실행되고, 제 1에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트전극 및 절연층을 에칭하여, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부를 형성한다. 상기 개구부는 절연층 및 게이트 전극의 오버에칭에 의해 형성될 수 있다.
"표면측에서의 노광에 의한 개구부 형성공정"에 있어서, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부는 에칭마스크층을 노출하여 적절한 차폐재(마스크)를 통하여 노광함으로서 형성될 수 있다.
"배면측에서의 노광에 의한 개구부 형성 및 광투과층 노출공정"에 있어서, 구멍위의 절연측 및 게이트전극에 걸쳐서 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부를 형성하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 절연층 및 게이트 전극이 과도하게 노광되는 방법(즉, 오버노광 방법) 및/또는 절연층 및 게이트전극이 과도하게 현상되는 방법(즉, 오버현상 방법)이 사용된다.
본 발명의 제 3C의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서, 공정(G)이 실행되고, 에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트전극 및 절연층을 에칭하여, 개구부를 형성한다. 이 경우, 개구부는 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 것이 바람직하고, 이와 같은 개구부는 절연층 및 게이트 전극의 오버에칭에 의해 형성할 수있다. 또, 본 발명의 제 3D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서, 공정(G)이 실행되고, 제 1에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트전극 및 절연층을 에칭하여, 개구부를 형성한다. 이 경우, 개구부는 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 것이 바람직하고, 이와 같은 개구부는 절연층 및 게이트 전극의 오버에칭에 의해 형성할 수 있다.
"개구부의 저부에 있어서의 광투과층 노출공정"에 있어서, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 절연층 및 게이트 전극이 과도하게 노광되는 방법(즉, 오버노광 방법), 및/또는 절연층 및 게이트전극이 과도하게 현상되는 방법(즉, 오버현상 방법)을 사용할 수 있다.
전자방출부의 형성후, 전자방출부의 표면의 일종의 활성화처리(세정처리)를 행하는 것은 전자방출부로부터의 전자의 방출효율의 향상의 관점으로부터 바람직하다. 이와 같은 처리는 수소가스, 암모늄가스, 헬륨가스, 아르곤 가스, 네온 가스, 메탄가스, 에틸렌가스, 아세틸렌가스 또는 질소가스 등의 가스 분위기에서의 플라즈마 처리를 포함한다.
구멍이나 개구부의 평면 형상(지지부재와 평행한 가상 평면에서 구멍이나 개구부를 절단함으로써 얻어진 형상)은 원형, 원추형, 사각형, 다각형, 둥글게 한 사각형, 둥글게 한 다각형 등의 임의의 형상일 수 있다.
애노드 전극의 구성물질은 냉음극 전계 방출 표시장치의 구성에 의거하여 필요에 따라서 선택될 수 있다. 즉, 냉음극 전계 방출 표시장치가 투과형(애노드패널이 표시면에 상당하는)이며, 또한, 애노드 전극과 형광체층이 기판(애노드 패널을 구성하는)상에 순서대로 적층되어 있는 경우, 기판뿐만 아니라 애노드 전극자신도 투명할 필요가 있고, ITO(인듐석 산화물)등의 투명 도전물질이 사용된다. 냉음극 전계 방출 표시장치가 반사형(캐소드 패널이 표시면에 상당하는)인 경우, 또는 투과형이어도 기판상에 형광체층과 애노드 전극이 순서대로 적층되어 있는 경우, ITO가 자연스럽게 사용되고, 알루미늄(Al) 혹은 크롬(Cr)이 또한 이용될 수 있다. 알루미늄(Al) 혹은 크롬(Cr)이 애노드 전극을 구성하기 위해 사용된 경우, 애노드 전극은 3 x 10-8m (30nm) ∼ 1.5 x 10-7m (150nm)의 두께, 바람직하게는 5 x 10-8m (50nm) ∼ 1 x 10-7m (100nm)의 두께를 갖는다. 애노드 전극은 증착법이나 스퍼터링법에 의해 형성될 수 있다.
애노드 패널에는 또한 형광체층으로부터 반동한 전자, 혹은 형광체층으로부터 방출된 이차전자가 다른 형광체층에 입사하고, 소위 광학적 크로스 토크(색 혼합)가 발생하는 것이 방지하거나 혹은 하나의 형광체층으로부터 반동한 전자 혹은 형광체층으로부터 방출된 이차전자가 격벽을 넘어서 다른 형광체층으로 들어가서 그 형광체층과 충돌하는 것을 방지하기 위하여 복수의 격벽이 설치되는 것이 바람직하다.
격벽의 평면형상은 격자 형상(lattice, grille), 즉, 1화소에 상당하는 예를 들면 평면형상이 거의 직사각형(도트형)의 형광체층을 둘러싸는 형상을 나열하는 것이 가능하며, 혹은, 거의 직사각형 혹은 스트라이트 형상의 형광체층의 대향하는2변과 평행하게 연장된 띠형상 혹은 스트라이프 형상을 포함할 수 있다. 격벽을 격자형상으로 하는 경우, 1개의 형광체층의 영역의 사방을 연속적으로 둘러싸는 형상으로 하여도 좋으며, 불연속으로 둘러싸는 형상으로 하여도 좋다. 격벽을 대상 형상 혹은 스트라이프 형상으로 하는 경우, 연속하는 형상으로 하여도 좋으며, 불연속적인 형상으로 하여도 좋다. 격벽을 형성한 후, 격벽을 연마하고, 격벽의 상부면의 평탄화를 도모하여도 좋다.
형광체층으로부터 나오는 광을 흡수하는 플래그 매트릭스가 형광체층과 형광체층과의 사이에 있는 격벽과 기판과의 사이에 형성되어 있지만, 표면화상의 콘트라스트 향상이라는 관점에서는 좋다. 플래그 매트릭스를 구성하는 물질로서, 형광체층으로부터의 광을 99% 이상 흡수하는 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 이와같은 물질로서, 탄소, 금속박막(예를 들면, 크롬, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴등, 혹은, 이러한 합금), 금속산화물(예를 들면, 산화크롬), 금속질화물(예를 들면, 질화크롬), 내열성 유기수지, 글래스 페이스트, 흑색안료와 은등의 도전성입자를 함유하는 글래스 페이스트등의 물질을 열거할 수 있으며, 구체적으로는, 감광성 폴리이미드수지, 산화크롬과, 산화크롬/크롬적층막을 예시할 수 있다. 한편, 산화크롬/크롬적층막에 있어서는, 크롬막이 기판과 접한다.
캐소드 패널과 애노드 패널을 주변부에서 접합하는 경우, 접합은 접착층을 이용하여 행하여도 좋으며, 혹은, 글래스와 세라믹등의 절연강성물질로 구성되는 프레임과 접착층과를 병용하여 수행하여도 좋다. 프레임과 접착층과를 병용하는 경우에는, 프레임의 높이를 적절하게 선택함으로써, 접착층만을 사용하는 경우에비해, 캐소드 패널과 애노드 패널의 사이의 대향거리를 길게 설정할 수 있다. 한편, 접착층의 구성물질는, 프리트 글래스가 일반적이지만, 융점이 120-400℃ 정도의 소위 저융점 금속물질을 이용하여도 좋다. 저융점 금속물질로는, In(인듐 : 융점 157℃); 임듐-금계의 저융점 합금; Sn80Ag20(융점220-370℃), Sn95Cu5(융점 227-370℃)등의 주석(Sn)계 고온땜납 : Pb97.5Ag2.5(융점 304℃), Pb94.5Ag5.5(융점 304-365℃), Pb97.5Ag1.5Sn1.0(융점 309℃)등의 납(Pb)계 땜납; Zn95Al5(융점 380℃)등의 아연(zn)계 땜납 ; Sn5Pb95(융점 300-314℃), Sn2Pb98(융점 316-322℃)등의 주석-아연계 표준땜납; Au88Ga12(융점 381℃)등의 물질(이상의 첨자는 모두 원자%를 나타낸다)을 예시할 수 있다.
기판, 지지부재와 프레임의 3개를 접합하는 경우, 이들 3개 부재가 동시 접합될 수 있다. 혹은 제 1단계에서 기판 또는 지지부재중 어느 것과 프레임을 먼저 접합하고, 제 2단계에서 기판과 지지부재중 다른 것을 프레임과 접합하여도 좋다. 3개이상의 부재가 동시 접합되고, 제 2단계에 있어서 접합이 고진공 분위기에서 행해지면, 기판, 지지부재와 프레임에 의해 둘러 싸여진 공간은, 접합과 동시에 진공이 된다. 혹은, 3개 부재가 접합된 후, 기판, 지지부재와 프레임에 의해 둘러싸여진 공간을 배기하고, 진공으로 할 수 있다. 접합후에 배기를 행하는 경우, 접합에 대한 분위기는 분위기 압력 또는 감소된 압력을 가질 수 있다. 분위기를 구성하는 가스는 대기가 되거나, 혹은 질소가스와 주기율표 0족에 속하는가스(예를 들면 Ar 가스)를 포함하는 불활성일 수 있다.
접합후에 배기를 행하는 경우, 배기는 기판 및/또는 지지부재에 미리 접속된 칩튜브를 통해 행할 수 있다. 칩튜브는 전형적으로 글래스관을 이용하여 형성되며, 기판 및/또는 지지부재의 무효영역(즉, 표시부분으로서 기능하는 유효영역이외의 영역)에 설치된 관통공의 주위에, 프리트(frit) 글래스 또는 상술의 저융점 금속물질을 이용하여 접합되며, 공간이 소정의 진공도에 달한 후, 칩튜브는 열융착에 의해 봉인된다. 봉인 전에, 냉음극 전계방출 표시장치가 가열된 후 온도 강하되면, 바람직하게 공간에 잔류가스를 방출시키는 것이 가능하며, 이 잔류가스를 배기에 의해 공간밖으로 제거하는 것이 가능하다.
본 발명의 제작방법에 있어서, 배면노광방식에 의해 전자방출부가 형성되므로, 전자방출부가 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 개구부의 저부에 개구부에 대해 자기정합적으로 형성될 수 있다. 본 발명의 제 1A의 형태 ∼ 제 1D의 형태, 제 3A의 형태 ∼ 제 3D의 형태중 어느 하나에 따르는 냉음극 전계방출소자의 제작방법 혹은 냉음극 전계방출 표시장치의 제작방법에 있어서, 배면노광방식에 의해 개구부를 형성하므로, 개구부가 게이트 전극 및 절연층에 구멍에 대해 자기정합적으로 형성할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 발명의 실시예에 의거하여 본 발명을 설명한다.
(실시예1)
실시예 1은 본 발명의 제 1형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자(이후 "전계 방출소자"로 약칭한다) 및 본 발명의 제 1A형태에 따르는 전계 방출소자의 제조방법, 본 발명의 제 1형태에 따르는 냉음극 전계 방출 표시장치(이후 "표시장치"로 약칭한다) 및 본 발명의 제 1A형태에 따르는 표시장치의 제조방법에 관계한다.
도 1은 실시 형태 1의 표시장치의 개략적인 일부단면도를 나타내고, 도 4B는 전계방출소자의 개략적인 일부단면도를 나타낸다. 캐소드패널(CP)과 애노드패널(AP)을 분해했을 때 개략적인 부분적 사시도는, 도 33에 나타낸 것과 실질적으로 동일하다.
실시예(1)의 전계방출소자는,
(a)지지부재(10)상에 설치되고, 제 1의 방향으로 연장하는 스트라이프 형상의 캐소드전극(11)과,
(b)지지부재(10) 및 캐소드전극(11)상에 형성된 절연층(12)과,
(c)절연층(12)상에 설치되고, 제 1의 방향과는 다른 제 2의 방향으로 연장하는 스트라이프형상의 게이트전극(13)과,
(d)게이트전극(13) 및 절연층(12)에 설치된 개구부(14)게이트전극(13)에 설치된 제 1개구부(14A) 및 절영층(12)에 설치된 제 2개구부(14B)와,
(e)전자방출부(15)를 포함하고,
전자는 개구부(14)의 저면부에 노출한 전자방출부(15)로부터 방출된다.
개구부(14)의 저부에 위치하는 캐소드전극(11)의 부분에는, 지지부재(10)에 달하는 구멍(11A)이 설치되어 있고, 전자방출부(15)는, 개구부(14)의 저면부에 위치하는 캐소드 전극(11)의 부분에서 구멍(11A)내에 걸쳐서 형성되어 있다. 스트라이프 형상의 캐소드전극(11)의 사영상(射影像)과, 스트라이프 형상의게이트전극(13)의 사영상은 직교하고 있다.
실시예(1)의 표시장치는, 캐소드패널(CP)과, 애노드패널(AP)로부터 형성되어 있고, 복수의 화소를 가진다. 캐소드패널(CP)과, 상술의 전계방출소자가 설치된 전자방출영역이 유효영역에 2차원 매트릭스 형상태로 각각 형성되어 있다. 한편, 애노드패널(AP)은, 기판(30)과, 기판(30)상에 형성되고, 소정의 패턴에 따라서 형성된 형광체층(31)(적색 발광 형광체층(31R), 녹색발광 형광층체(31B))와, 유효영역의 전체면을 덮는 1장의 시트 형상의 예를 들면 알루미늄 박막으로 구성된 애노드전극(33)으로부터 구성되어 있다. 형광체층(31)과 형광체층(31)과의 사이의 기판(30)상에는, 블랙 매트릭스(32)가 형성되어 있다. 또한, 블랙 매트릭스(32)를 생략할 수 있다. 또, 단색 표시장치를 의도한 경우, 형광체층(31)은 반드시 소정의 패턴에 따라서 설치될 필요는 없다. 또한, ITO등의 투명 도전막으로 이루는 애노드전극을 기판(30)과 형광체층(31)과의 사이에 설치되어도 좋고, 혹은, 기판(30)상에 설치된 투명 도전막으로 이루는 애노드전극(33)과, 애노드전극(33)상에 형성된 형광체층(31) 및 블랙 매트릭스(32)와, 형광체층(31) 및 블랙매트릭스(32)상에 형성된 알루미늄으로 구성되고, 애노드전극(33)과 전기적으로 접속된 광반사 도전막으로 구성할 수 있다.
그리고, 표시장치는, 애노드전극(33) 및 형광체층(31)(31R, 31G, 31B)이 형성된 기판(30)과, 전계방출소자가 형성된 지지부재(10)가, 형광체층(31)과 전계방출소자가 대향하도록 배치되고, 기판(30)과 지지부재(10)가 주변부에 있어서 접합된 구조를 가진다. 구체적으로는, 캐소드패널(CP)과 애노드패널(AP)과는, 그들의 주변부에 있어서, 프레임(34)을 거쳐서 접합되어 있다. 또한, 캐소드패널(CP)의 무효영역에는, 진공배기용의 관통구멍(36)이 설치되어 있고, 이 관통구멍(36)에는, 진공배기후에 봉인된 칩튜브(37)가 접속되어 있다. 프레임(34)은, 세라믹스 또는 글래스로 구성되고, 높이는, 예를 들면 1.0mm이다. 경우에 따라서는, 프레임(34) 대신에 접착층만을 이용할 수 있다.
1화소는, 캐소드전극(11)과, 그위에 형성된 전자방출부(15)와, 전계방출소자에 대면하도록 애노드패널(AP)의 유효영역에 배열된 형광체층(31)에 의하여 구성되어 있다. 유효영역에는, 이러한 화소가 수십만∼수백만개의 오더로 배열되어 있다.
캐소드전극(11)에는 상대적인 부전압이 캐소드전극제어회로(40)로부터 인가되고, 게이트전극(13)에는 상대적인 정전압이 게이트 전극제어회로(41)로부터 인가되고, 에노드전극(33)에는 게이트전극(13)에 의해서도 또한 높은 정전압이 애노드전극제어회로(42)로부터 인가된다. 이러한 표시장치에 있어서 표시를 행하는 경우, 예를 들면, 캐소드전극(11)에 캐소드전극 제어회로(40)로부터 주사신호를 입력하고, 게이트전극(13)에 게이트 전극제어회로(41)로부터 비디오신호를 입력한다. 이것과는 역으로, 캐소드전극(11)에 캐소드 전극제어회로(40)로부터 비디오신호를 입력하고, 게이트전극(13)에 게이트 전극제어회로(41)로부터 주사신호를 입력해도 좋다. 캐소드전극(11)과 게이트전극(13)과의 사이에 전압을 인가했을 때 생기는 전계에 의해, 전자터널효과에 의거 전자방출부(15)로부터 전자가 방출되고, 이 전자가 애노드전극(33)에 끌어 당겨지고, 형광체층(31)에 충돌한다. 그 결과, 형광체층(31)이 여기되어 발광하고, 소망의 화상을 얻을 수 있다.
이하, 실시예(1)에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을, 도 2A∼C, 도 3A, B 및 도 4A, B를 참조하여 설명한다. 또한, 전계방출소자장치의 제작방법을 설명하기 위한 도면에 있어서는, 도면의 간소화를 위해, 캐소드전극(11)과 게이트전극(13)의 중복영역에 하나의 전자방출부 혹은 그 구성요소만을 도시한다.
[공정-100]
먼저, 노광광을 투과하는 지지부재(10)의 표면(제 1면)상에, 저부에 지지부재가 노출한 구멍(1A)을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성된, 제 1방향(도면의 지면에 수직한 방향)으로 연장하는 캐소드전극(11)을 형성한다. 즉, "캐소드전극 형성공정"을 실행한다. 구체적으로는, 노광광(노광용의 자외선)이 투과할 수 있는 흰판 글래스(B-270 SSCHOTT사 제(制)), 청판 글래스(소다-라임 글래스), 무알칼리 글래스(OA2 일본전기글래스 K.K.) 등의 글래스기판으로 이루는 지지부재(10)의 표면(제 1면)상에, 예를 들면 감광성 은페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한다. 그리고, 포토마스크를 거쳐서 감광성 은페이스트를 노광한 후, 현상 및 소성을 행한다. 이렇게 하여, 저부에 지지부재가 노출한 구멍(11A)을 가지는 스트라이프 형상의 캐소드전극(11)을 얻을 수 있다.(도 2A참조)
[공정-110]
다음으로, 전체면에, 노광광을 투과하는 노광성 물질로 구성된 절연층(12)을 형성한다. 즉, "노광광투과성의 감광성물질로 구성된 절연층의 형성공정"을실행한다. 구체적으로는, 예를 들면, 포저티브형의 감광성 글래스 페이스트를 전체면(구체적으로는, 구멍(11A)내를 포함하는 캐소드전극(11) 및 지지부재(10)상)에 스크린 인쇄법으로 인쇄하고, 건조시킨다.
[공정-120]
그후, 절연층(12)상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1의 방향과는 다른 제 2의 방향(도면의 지면 좌우방향)으로 연장하는 게이트전극(13)을 형성한다(도 2b참조). 즉, "감광성물질로 구성된 게이트전극의 형성 공정"을 실행한다. 구체적으로는, 절연층(12)상에, 예를 들면, 포저티브형의 감광성 은 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄하고, 건조시키는 것으로, 스트라이프 형상의 게이트전극(13)을 얻을 수 있다.
[공정-130]
다음으로, 구멍(11A)을 노광용 마스트로서, 지지부재(10)의 이면(제 2면)측에서 노광광(구체적으로는, 자외선)을 참조하여, 구멍(11A)의 상방의 절연층(12)의 부분 및 게이트전극(13)의 부분을 노광한다(도 2c). 그 후, 절연층(12) 및 게이트전극(13)을 형상하고 구멍(11A)의 상방의 절연층(12)의 부분 및 게이트전극(13)의 부분을 제거함으로써, 구멍(11A)의 상방의 절연층(12) 및 게이트전극(13)에, 구멍(11A)의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부(14)를 형성하고, 개구부(14)의 저면에 캐소드전극(11)의 일부를 노출시킨다(도 3a참조).
즉, 이면측으로부터의 노광에 의한 개구부 형성 및 캐소드 전극 노출공정을 실행한다. 그 후, 절연층(12) 및 게이트 전극(13)을 구성하는 물질의 소성을 행한다. 개구부(14)는 구멍(11a)에 대해서 자기 정합적으로 형성된다.
또한, 공정-130에 있어서, 구멍(11a)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 이면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사하지 않아야 되는 절연층(12)의 부분 및 게이트 전(13)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록, 지지부재(10)의 이면(제 2면)측에 노광광 차폐재(마스크 19)를 배치하는 것이 바람직하다.
또, 공정-130에 있어서, 구멍(11a)의 상편의 절연층(12) 및 게이트 전극(13)에, 구멍(11a)의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부(14)를 형성하기 위해서는, 절연층(12) 및 게이트 전극(13)으로의 노광을 과도하게 행하는 방법(즉, 오버 노광 방법) 및/또는 절연층(12) 및 게이트 전극(13)의 현상을 과잉으로 행하는 방법(즉,오버현상 방법)을 채용하면 좋다.
[공정-140]
그 후, 적어도 개구부내에, 감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성한다(도 3b참조). 즉, 감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정을 실행한다. 구체적으로는, 예를 들면 카본 나노튜브를 포함하는 네가티브형의 감광성 도전 페이스트를 개구부(14) 내를 포함하는 전체면에 스크린 인쇄법으로 인쇄하는 것에서, 감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층(20)을 형성할 수 있다. 카본 나노튜브는 아크 방전법으로 제조되고, 평균직경 30nm, 평균 길이 1㎛이다. 이하의 설명에 있어서의 카본 나노 튜브도 동일하다.
[공정-150]
계속해서, 구멍(11a)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 이면(제 2면)측에서 노광광(구체적으로는, 자외선)을 조사하고, 구멍(11a)의 상편의 전자방출부 형성층(20)의 부분을 노광한다(도 4a참조). 구멍(11a)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 이면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사하지 않아야 되는 전자방출부 형성층(20)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록, 지지부재(10)의 이면(제 2면)측에 노광광 차폐재(마스크 19)를 배치하는 것이 바람직하다. 그 후, 전자방출부 형성층(20)을 현상하고 구멍(11a)의 상편의 전자방출부 형성층(20)의 부분을 남기고, 따라서, 캐소드 전극(11) 상에서 구멍(11A) 내에 걸쳐서, 전자방출부 형성층(20)으로 구성된 전자방출부(15)를 형성한다(도 4b참조). 즉, 노광·현상에 의한 캐소드 전극 상으로의 전자방출부 형성공정을 실행한다. 그 후, 전자방출부 형성층(20)을 구성하는 물질의 소성을 행한다. 전자방출부(15)를, 구멍(11a)에 대해서 자기 정합적으로 형성된다. 즉, 배면노광방식에 의해 전자방출부(15)를 얻을 수 있고, 게이트 전극(13) 및 절연층(12)에 형성된 개구부(14)의 저부에, 개구부(14)에 대해서 자기 정합적으로 전자방출부(15)를 형성할 수 있다.
[공정-160]
그 후, 표시장치의 조립을 행한다. 구체적으로는, 노광체층(31)과 전계방출소자가 대향하도록 애노드 패널(AP)과 캐소드 패널(CP)를 배치하고, 애노드 패널(AP)과 캐소드 패널(CP)(보다 구체적으로는, 기판(30)과 지지부재(10))를, 프레임(34)을 거쳐서, 주변부에서 접합한다. 접합시, 프레임(34)과 애노드패널(AP)과 접합부위, 애노드 패널(AP)과 캐소드 패널(CP)과 프레임(34)을 접합시키고, 예비 소성으로서 프리트 글래스를 건조한 후, 약 450℃에서 10∼30분의 본 소성을 행한다. 그 후, 애노드 패널(AP), 캐소드 패널(CP), 프레임(34) 및 프리트 글래스에 의해 둘러싸인 공간을, 관통구멍(36) 및 칩튜브(37)을 통해서 배기되고, 공간의 압력이 10-4Pa정도로 도달한 시점에서 칩튜브를 가열 용융에 의해 봉인된다. 이와 같이 하여, 애노드 패널(AP), 캐소드 패널(CP) 및 프레임(34)에 둘러싸인 공간을 진공으로 할 수 있다. 그 후, 필요한 외부회로와의 배선을 행하고, 표시장치를 완성시킨다.
전계방출소자의 제조공정에 있어서, 일부 혹은 전체의 카본 나노튜브의 표면상태가 변화하고(예를 들면, 그 표면에 산소원자나 산소분자 등이 흡착하고), 전계방출에 대하여 불활성으로 되어 있는 경우가 있다. 이와 같은 경우, [공정-150]의 뒤, 전자방출부(15)에 대하여 수소가스 분위기중에서의 플라즈마 처리를 행하는 것이 바람직하고, 그것에 의해 전자방출부(15)가 활성화하고, 전자방출부(15)에서의 전자의 방출효율을 한층 향상시킬 수 있다. 표 1은 플라즈마 처리의 조건을 나타낸다. 또한, 이와 같은 처리는 이하에 설명하는 각종의 실시예에 있어서도 적용할 수 있다.
사용가스 H2= 100sccm
전원파워 1000W
지지부재 인가전력 50V
반응압력 0.1Pa
지지부재 온도 300℃
(실시예2)
실시예2는 본 발명의 제 1B의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법 및 제 1B의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 1형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다.
또한, 실시예 2 및 후술하는 실시예3 ∼ 실시예 6에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 구성, 구조는 실질적으로 실시예 1의 전계방출소자 및 표시장치의 구성, 구조와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
이하, 실시예 2에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 5의 (A), (B), 도 6의 (A), (B) 및 도 7을 참조하여 설명한다.
[공정-200]
먼저, 실시예1의 [공정-100] ∼ [공정 130]과 동일하게 하여, "캐소드전극형성공정", "노광광 투과성의 감광성 물질로 구성된 절연층의 형성공정", "감광성 물질로 구성된 게이트 전극의 형성공정" 및 "이면측에서의 노광에 의한 개구부 형성 및 캐소드 전극 노출공정"을 실행한다.
[공정-210]
그 후, 적어도 개구부(14)내에 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층(20A)을 형성한다(도 5(A)참조). 즉, " 비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"를 실행한다. 구체적으로는, 예를 들면 은페이스트나 물유리 등의 무기계 바인더나 에폭시 수지나 아크릴계 수지등의 유기계바인더와, 예를 들면 카본 나노튜브와의 혼합품을 개구부(14)내를 포함하는 전체면에 스크린인쇄법으로 인쇄하여 건조시키므로, 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층(20A)을 형성할 수 있다.
[공정-220]
다음에, 전체면에 네가티브형의 레지스트물질로 구성된 에칭 마스크층(21A)을 형성한다(도 5의 (B)참조). 즉, "에칭 마스크층 형성공정" 을 실행한다.
[공정-230]
다음에, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광(구체적으로는 자외선)을 조사하고, 구멍(11A)의 상방의 에칭 마스크층(21)의 부분을 노광한 후(도 6의 (A)참조), 에칭 마스크층(21)을 현상함으로써, 개구부(14)의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층(20A)상에 에칭 마스크층(21)을 남긴다(도 6의 (B)참조). 즉, "에칭 마스크층 노광 및 현상"공정을 실행한다. 또한, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사하지 않아야 하는 에칭 마스크층(21)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-240]
그 후, 에칭 마스크층(21)을 이용하여, 전자방출부 형성층(20A)을 에칭한 후, 에칭 마스크층(21)을 제거하여, 게이트 전극(11)위로부터 구멍(11A)에 걸쳐서, 전자방출부 형성층(20A)으로 구성된 전자방출부(15)를 형성한다(도 7참조). 즉,"에칭에 의거하는 캐소드 전극상으로의 전자방출부 형성공정"을 실행한다. 그 후, 전자방출부 형성층(20A)을 구성하는 물질의 소성을 행한다. 전자방출부(15)는 구멍(11A)에 대하여 자기정합적으로 형성된다. 즉, 배면노광방식에 의해 전자방출부(15)를 얻을 수 있고, 게이트전극(13A) 및 절연층(12)에 형성된 개구부(14)의 개구부에 대하여 자기정합적으로 전자방출부(15)를 형성할 수 있다.
[공정-250]
그후, 실시예1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
또한, 전자방출부 형성층(20A)을 카본 나노튜브가 분산된 금속화합물 용액에 의거하여 형성할 수 있다. 즉, [공정 -210]에 있어서, 카본 나노튜브 구조체가 분산된 유기산 금속화화물로 구성된 금속화합물용액을 전체면에, 예를 들면 스프레이법에 의해 도포한다. 구체적으로는, 이하의 표 2에 예시하는 금속화합물 용액을 이용한다. 또한, 금속화합물 용액중에 있어서는, 유기석 화합물 및 유기인듐 화합물은 산(예를 들면, 염산, 초산 혹은 질산)에 용해된 상태에 있다. 도포에 있어서는, 지지부재를 70 ∼ 150℃로 가열하여 둔다. 도포분위기를 대기분위기로 한다. 도포후, 5 ∼ 30분간, 지지부재를 가열하고, 초산부틸을 충분히 증발시킨다. 이와 같이, 도포시, 지지부재를 가열함으로써, 캐소드 전극의 표면에 대하여 카본 나노튜브가 수평으로 근접하는 방향으로 셀프 레벨링하기 전에 도포용액의 건조가 시작되는 결과, 카본 나노튜브가 수평으로는 되지 않는 상태로 카본 전극의 표면에 카본 나노튜브르 배치할 수 있다. 즉, 카본 나노튜브의 선단부가 애노드 전극의 방향을 향하는 상태, 바꾸어 말하면 카본 나노튜브를 지지부재의 법선방향으로 근접하는 방향에 배치시킬 수 있다. 또한, 이미 표 2에 나타내는 조성의 금속화합물 용액을 제조하여 두어도 좋고, 카본 나노튜브를 첨가하고 있지 않은 금속화합물 용해를 제조하여 두고, 도포전에 카본 나노튜브와 금속화합물 용액을 혼합하여도 좋다. 또, 카본 나노튜브의 분산성 향상을 위해, 금속화합물 용액의 제조시, 초음파를 조사하여도 좋다.
유기화합물 및 유기인듐 화합물 0.1 ∼ 10중량부
분산제(드데실 유산 나트륨) 0.1 ∼ 5 중량부
카본 나노튜브 0.1 ∼ 20중량부
초산부틸 밸런스
또한, 유기산 금속 화합물 용액으로서, 유기석 화합물을 산으로 용해한 것을 이용하면, 매트릭스로서 산화석이 얻어지고, 유기인듐화합물을 산으로 용해한 것을 이용하면 매트릭스로서 산화인듐이 얻어지고, 유기아연화합물을 산으로 용해한 것을 이용하면 매트릭스로서 산화아연이 얻어지고, 유기안티몬 화합물을 산으로 용해한 것을 이용하면 매트릭스로서 산화안티몬이 얻어지고, 유기안티몬 화합물 및 유기석 화합물을 산으로 용해한 것을 이용하면 매트릭스로서 유기석 산화안티몬석이 얻어진다. 또, 유기금속 화합물 용액으로서, 유기석 화합물을 이용하면, 매트릭스로서 산화석이 얻어지고, 유기인듐 화합물을 이용하면, 매트릭스로서 산화인듐이 얻어지고, 유기아연 화합물을 이용하면, 매트릭스로서 산화아연이 얻어지고, 유기 안티몬 화합물을 이용하면, 매트릭스로서 산화 안티몬이 얻어지고, 유기안티몬 화합물 및 유기석 화합물을 이용하면 매트릭스로서 산화안티몬석이 얻어진다. 혹은 또, 금속의 염화물의 용액(예를 들면, 염화석, 염화인듐)을 이용하면 좋다.
그리고, [공정-240]에 있어서, 전자방출부(15)를 얻은 후, 유기산 금속화합물로 이루는 금속화합물을 소성함으로써, 유기산 금속화합물에 유래한 금속원자(구체적으로는 In 및 Sn)를 포함하는 매트릭스(구체적으로는, 금속산화물이고, 보다 더 구체적으로는 ITO)에 카본 나노튜브가 캐소드전극(11) 및 지지부재(10)의 표면에 고정된 전자방출부(15)를 얻을 수 있다. 소성을 대기분위기중에서, 350℃, 20분의 조건에서 행할 수 있다. 이렇게 하여, 얻어진 매트릭스의 체적저항률은 5 x 10-7Ω·m 정도이다. 유기산 금속화합물을 시작 물질로서 이용함으로써, 소성온도 350℃라고 한 저온에 있어서도, ITO로 이루는 매트릭스를 형성할 수 있다. 또한, 유기산 금속화합물용액의 대신에, 유기금속화합물용액을 이용하여도 좋고, 금속의 염화물의 용액(예를 들면, 염화석, 염화인듐)을 이용한 경우, 소성에 의해 염화석, 염화인듐이 산화되고 또한 ITO로 이루는 매트릭스(25)가 형성된다.
또, [공정-240]의 실행후, 10 ∼ 60℃의 염산을 이용하여, 1 ∼ 30분간, 매트릭스를 에칭하여, 전자방출부 형성층(20A)의 불필요 부분을 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 소망의 영역이외에 카본 나노튜브가 아직 존재하는 경우에는 이하의 표 3에 예시하는 조건의 산소 플라즈마 에칭처리에 의해 카본 나노튜브를 에칭하는 것이 바람직하다. 또한, 바이어스 파워는 0W에서도 좋지만, 즉, 직류로서도 좋지만, 바이어스 파워를 더하는 것이 바람직하다. 또한, 지지부재를 예를 들면 80℃ 정도에 가열하여도 좋다.
사용장치 RIE장치
도입가스 산소를 포함하는 가스
플라즈마 여기 파워 500W
바이어스 파워 0∼150W
처리시간 10초 이상
혹은 또, 표 4에 예시하는 조건의 웨이트 에칭처리에 의해 카본·나노튜브를 에칭하여도 좋다.
사용용액 KMnO4
온도 20 ∼ 120℃
처리시간 10초 ∼ 20분
(실시예3)
실시예3은 본 발명의 제 1C의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법 및 제 1C의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 1형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다.
이하, 실시예3에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 8의 (A), (B) 및 도 9의 (A), (B)를 참조하여 설명한다.
[공정-300]
먼저, 실시예1의 [공정-100]과 동일하게 하여, "캐소드전극형성공정"을 실행한다.
[공정-310]
그 후, 전체면에 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성된 절연층(12A)을 형성한다. 즉, "노광광 투과성의 비감광성 물질로 구성된 절연층의 형성공정"을실행한다. 절연층(12A)은 예를 들면, SiO2소물질로 구성할 수 있고, 예를 들면 스크린 인쇄법에 의해 형성할 수 있다.
[공정-320]
다음에, 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향에 연장하는 게이트전극(13A)을 형성한다. 즉, "비감광성 물질로 구성된 게이트전극의 형성공정" 을 실행한다. 구체적으로는, 예를 들면 스퍼터링법에 의해 전체면에 ITO로 이루는 도전체층을 형성한 후, 도전체층을 패터닝함으로써 스트라이프형상의 게이트전극(13A)을 얻을 수 있다.
[공정-330]
그 후, 게이트전극(13A) 및 절연층(12A)상에, 포저티브형의 레지스트물질로 구성된 에칭 마스크층(21A)을 형성한다(도 8의 (A)참조). 즉, "게이트전극 및 절연층상으로의 에칭용 마스트층 형성공정" 을 실행한다.
[공정-340]
다음에, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광을 조사하고, 에칭 마스크층(21A)을 노광한 후(도 8의 (B)참조), 에칭 마스크층(21A)을 현상하여 구멍(11A)의 상방의 에칭 마스크층(21A)의 부분에 마스크층 개구(22A)를 형성한다(도 9의 (A)참조). 즉, "에칭 마스크층으로의 마스크층 개구형성공정" 을 실행한다. 또한, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사하지 않아야 하는 에칭 마스크층(21A)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-350]
그 후, 에칭 마스크층(21A)을 이용하여, 마스크층개구(22A)의 아래의 게이트전극(13A) 및 절연층(12A)을 에칭한 후, 에칭 마스크층(21A)을 제거함으로써, 구멍(11A)의 상방의 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)에, 구멍(11A)의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부(14)를 형성하고, 개구부(14)의 저부에 캐소드전극(11)의 일부를 노출시킨다(도 9의 (B)참조). 또한, 이와 같은 개구부(14)는 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)의 오버에칭에 의해 달성할 수 있다. 혹은 또, [공정-340]에 있어서, 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)으로의 노광을 과도하게 행하는 방법(즉, 오버노광 방법), 및/또는 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)의 과도하게 현상되는 방법(즉, 오버현상 방법)을 사용하면 좋다.
[공정-360]
그후, 실시예1의 [공정-140]("감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정") 및 [공정-150]("노광 및 현상에 의한 캐소드 전극상으로의 전자방출부 형성공정") 을 실행한다.
[공정-370]
그후, 실시예1의 [공정-160]와 동일하게 하여, 실행장치의 조립을 행한다.
(실시예4)
실시예4는 본 발명의 제 1D의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법 및 제1D의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 1형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다.
이하, 실시예4에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 10의 (A), (B), 도 11의 (A), (B), 도 12의 (A), (B), 도 13의 (A), (B) 및 도 14를 참조하여 설명한다.
[공정-400]
먼저, 실시예1의 [공정-100]("캐소드전극형성공정"), 실시예3의 [공정-310]("노광광 투과성의 비감광성물질로 구성된 절연층의 형성공정"), [공정-320]("비감광성 물질로 구성된 게이트전극의 형성공정")을 실행한다.
[공정-410]
그 후, 게이트전극(13A) 및 절연층(12A)상에, 포저티브형의 레지스트물질로 구성된 제 1에칭 마스크층(23A)을 형성한다(도 10의 (A)참조). 즉, "게이트전극 및 절연층상으로의 제 1에칭 마스크용 마스크층 형성공정" 을 실행한다.
[공정-420]
다음에, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광(구체적으로는, 자외선)을 조사하고, 제 1에칭 마스크층(23A)을 노광한 후(도 10의 (B)참조), 제 1에칭 마스크층(23A)을 현상하여 구멍(11A)의 상방의 제 1에칭 마스크층(23A)의 부분에 마스크층 개구(24A)를 형성한다. 즉, "제 1에칭 마스크층으로의 마스크층 개구형성공정" 을 실행한다. 또한, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사해야하지 않는 제 1에칭 마스크층(23A)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-430]
그 후, 제 1에칭 마스크층(23A)을 이용하여, 마스크층개구(24A)의 아래의 게이트전극(13A) 및 절연층(12A)을 에칭한 후, 제 1에칭 마스크층(23A)을 제거함으로써, 구멍(11A)의 상방의 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)에, 구멍(11A)의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부(14)를 형성하고, 개구부(14)의 저부에 캐소드전극(11)의 일부를 노출시킨다(도 11의 (B)참조). 또한, 이와 같은 개구부(14)는 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)의 오버에칭에 의해 달성할 수 있다. 혹은 또, [공정-420]에 있어서, 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)으로의 노광을 과도하게 행하는 방법(즉, 오버노광 방법), 및/또는 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)의 과도하게 현상되는 방법(즉, 오버현상 방법)을 사용하면 좋다.
[공정-440]
다음에, 실시예2의 [공정-210] 혹은 그 변형예와 동일하게 하여, "비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"을 실행한다(도 12의 (A)참조).
[공정-450]
그후, 전체면에 네가티브형의 레지스트 물질로 구성된 제 2에칭 마스크층(23B)을 형성한다(도 12(B)참조). 즉, "제 2에칭 마스크층 형성공정") 을 실행한다.
[공정-460]
그리고, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광(구체적으로는, 자외선)을 조사하고, 구멍(11A)의 상방의 제 2에칭 마스크층(23B)을 노광한 후(도 13(A) 참조), 제 2에칭 마스크층(23B)을 현상함으로써, 개구부(14)의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층(20A)상에 제 2에칭 마스크층(23B)을 남긴다(도 13(B)참조). 즉, "제 2에칭 마스크층노광·현상공정" 을 실행한다. 또한, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사하지 않아야 하는 제 2에칭 마스크층(23B)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-470]
그 후, 실시예2의 [공정-240] 혹은 그 변형예와 동일하게 하여, 제 2에칭 마스크층(23B)을 이용하여 전자방출부 형성층(20A)을 에칭한 후, 제 2에칭 마스크층(23B)을 제거하고, 캐소드전극(11)으로부터 구멍(11A)내에 걸쳐서 전자방출부 형성층(20A)으로 이루는 전자방출부(15)를 형성한다(도 14참조).
[공정-480]
그 후, 실시예1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
(실시예5)
실시예5는 본 발명의 제 2A의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법 및 제 2A의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 1형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다.
이하, 실시예5에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 15의 (A), (B) 및 도 16을 참조하여 설명한다.
[공정-500]
먼저, 실시예1의 [공정-100]과 동일하게 하여, "캐소드전극형성공정"을 실행한다. 캐소드전극(11)은 제 1방향(도면의 지면에 수직한 방향)에 연장하고 있다.
[공정-510]
다음에, 전체면에 감광성 물질로 구성된 절연층(12B)을 형성한다. 즉, "감광성 물질로 구성된 절연층의 형성공정" 을 실행한다. 구체적으로는, 네가티브형의 감광성 글래스 페이스트를 전체면(구체적으로는, 구멍(11A)내를 포함하는 캐소드전극(11) 및 지지부재(10)의 위)에 스크린인쇄법으로 인쇄하고, 건조시킨다.
[공정-520]
그 후, 절연층(12B)상에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트전극(13B)을 형성한다(도 15(A)참조). 즉, "노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 게이트전극의 형성공정"을 실행한다. 구체적으로는, 네가티브형의 감광성 은페이스트를 스크린인쇄법으로써 인쇄하고, 건조시키므로, 스트라이프형상의 게이트전극(13B)을 얻을 수 있다. 또한, 은페이스트는 노광공정에서는 노광광을 투과한다. 스트라이프형상의 게이트전극(13B)은 제 1방향과는 다른 제 2방향(도면의 지면 좌우방향)에 연장하고있다.
[공정-530]
다음에, 지지부재(10)의 표면(제 1면)측으로부터 게이트전극(13B) 및 절연층(12B)에 노광광(구체적으로는, 자외선)을 조사한 후(도 15의 (B)참조), 게이트전극(13B) 및 절연층(12B)을 현상함으로써, 구멍(11A)의 상방의 게이트전극(13B) 및 절연층(12B)에, 구멍(11A)의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부(14)를 형성하고, 개구부(14)의 저부에 캐소드전극(11)의 일부를 노출시킨다(도 16참조). 즉, "표면측으로부터 노광에 의한 개구부 형성공정"을 실행한다. 또한, 게이트전극(13B) 및 절연층(12B)의 노광에 있어서, 구멍(11A)보다도 큰 노광광차폐재를 갖는 노광광차폐재(마스크(19A))를 지지부재(10)의 표면(제 1면)측에 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-540]
그 후, 실시예1의 [공정-140]("감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"및 [공정-150]("노광·현상에 의한 캐소드전극상으로의 전자방출부 형성공정")을 실행한다.
[공정-550]
그 후, 실시예1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
또한, 절연층 및 게이트전극을 구성하는 물질을 포저티브형으로 하여도 좋다. 이 경우에는 [공정-530]에 있어서, 노광광의 조사되는 절연층 및 게이트 전극을 개구부를 형성해야할 부분으로 하면 좋다.
(실시예6)
실시예6은 본 발명의 제 2B의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법 및 제 2B의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 1형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다.
이하, 실시예6에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 15의 (A), (B), 도 16, 도 5의 (A), (B), 도 6의 (A), (B) 및 도 7을 다시 참조하여 설명한다.
[공정-600]
먼저, 실시예1의 [공정-100]과 동일하게 하여, "캐소드전극형성공정"을 실행한다.
[공정-610]
그 후, 실시예5의 [공정-510], [공정-520], [공정-530]과 동일하게 하여, "감광성 물질로 구성된 절연층의 형성공정", "노광광을 투과하는 감광성 물질로 구성된 게이트전극의 형성공정", "표면측으로부터의 노광에 의한 개구부 형성공정"을 실행한다(도 15의 (A), (B) 및 도 16참조).
[공정-620]
이어서, 실시예2의 [공정-210] 혹은 그 변형예와 동일하게 하여, "비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"을 실행한다(도 5의 (A)참조). 또한, 실시예2의 [공정-220]과 동일하게 하여, "에칭 마스크층 형성공정"을실행한다(도 5의 (B)참조).
[공정-630]
이어서, 실시예2의 [공정-230]과 동일하게 하여, "에칭 마스크층 노광 및 현상공정"을 실행한다(도 6의 (A) 및 (B)참조). 그 후, 실시예2의 [공정-240] 혹은 그 변형예와 동일하게 하여, "에칭에 의거하는 캐소드전극상으로의 전자방출부 형성공정"을 실행한다(도 7참조).
[공정-640]
그후, 실시예1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
(실시예7]
실시예7은 본 발명의 제 2의 형태에 따르는 전계방출소자, 본 발명의 제 3A의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법, 본 발명의 제 2형태에 따르는 표시장치 및 본 발명의 제 3A의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관한다.
실시예7, 혹은 또, 후술하는 실시예8 ∼ 실시예12는 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층(25)이 형성되어 있는 점, 및 전자방출부(15)가 광투과층(25)상에 형성되어 있는 점이, 실시예1, 혹은 또, 실시예 2 ∼ 실시예 6와 다르다. 그 밖의 것은 동일하다.
실시예7의 표시장치의 개략적인 일부단면도는 캐소드전극(11)상에 광투과층이 형성되어 있는 점을 제거하고, 도 1에 나타낸 실시예1의 표시장치의 개략적인 일부단면도와 동일하므로, 도시 및 상세한 설명을 생략한다. 더욱이는, 실시예7의 애노드 패널(AP)도 실시예 1의 애노드 패널(AP)과 동일한 구조를 가지고 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 캐소드 패널(CP)과 애노드패널(AP)을 분해한 때의 개략적인 부분적 사시도는 도 33에 나타낸 것과 실질적으로 동일하다.
실시예7의 전계방출소자는
(a) 지지부재(10)상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드전극(11)과,
(b) 지지부재(10) 및 캐소드전극(11)상에 형성된 절연층(12)과,
(c) 절연층(12)상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트전극(13)과,
(d) 게이트전극(13) 및 절연층(12)에 설치된 개구부(14)(게이트전극(13)에 설치된 제 1개구부(14A) 및 절연층(12)에 설치된 제 2개구부(14B)와,
(e)전자방출부 15
로 구성되고,
개구부(14)의 저부에 노출된 전자방출부(15)로부터 전자가 방출된다.
그리고, 개구부(14)의 저부에 위치하는 캐소드전극(11)의 부분에는 지지부재(10)에 달하는 구멍(11A)이 설치되어 있고, 적어도 구멍(11A)내에는 공투과층(25)이 형성되어 있고, 전자방출부(15)는 개구부(14)의 저부에 위치하는 광투과층(25)상에 형성되어 있다. 스트라이프형상의 캐소드전극(11)의 사영상과, 스트라이프형상의 게이트전극(13)의 사영상과는 직교하고 있다.
이하, 실시예7에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 17의 (A) ∼ (C), 도 18의 (A), (B) 및 도 19의 (A), (B)를 참조하여 설명한다.
[공정-700]
먼저, 실시예1의 [공정-100]과 동일하게 하여, 노광광을 투과하는 지지부재(10)의 표면(제 1면)상에 저부에 지지부재가 노출된 구멍(11A)을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향(도면의 지면 수직방향)에 연장하는 캐소드 전극(11)을 형성한다. 즉, "캐소드 전극형성공정"을 실행한다. 이어서, 적어도 구멍(11A)내에 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체 물질로 구성된 광투과층을 형성한다(도 17의 (A)참조). 즉, "광투과층 형성공정"을 실행한다. 구체적으로는, 예를 들면, CVD법에 의해 아몰퍼스 실리콘(저항체 물질)으로 이루는 광투과층(25)을 전체면에 형성하고, 리소그래피 기술 및 에칭기술에 의해 광투과층(25)을 패터닝하고, 캐소드전극(11)의 전체면에 광투과층(25)을 형성한다. 혹은 또, 스퍼터링법으로 ITO(도전물질)로 이루는 광투과층(25)을 전체면에 형성하고, 리소그래피 기술 및 에칭 기술에 의해 광투과층(25)을 패터닝하여, 캐소드전극(11)의 전체면에 광투과층(25)을 형성한다.
[공정-710]
다음에, 실시예1의 [공정-110]과 동일하게 하여, 전체면에 노광광을 투과하는 감광성 물질로 구성된 절연층(12)을 형성한다. 즉, "노광광 투과성의 감광성물질로 구성된 절연층의 형성공정"을 실행한다.
[공정-720]
그 후, 실시예1의 [공정-120]과 동일하게 하여, 절연층(12)상에 감광성 물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향(도면의 지면 좌우방향)에 연장하는 게이트전극(13)을 형성한다(도 17의 (B)참조). 즉, "감광성물질로 구성된 게이트 전극의 형성공정"을 실행한다.
[공정-730]
다음에, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광(구체적으로는, 자외선)을 조사하고, 구멍(11A)의 상방의 절연층(12) 및 게이트전극(13)을 노광한다(도 17의 (C)). 그 후, 절연층(12)및 게이트전극(13)을 현상하여 구멍(11A)의 상방의 절연층(12) 및 게이트 전극(13)을 제거함으로써 구멍(11A)의 상방의 절연층 및 게이트전극(13)에 개구부(14)를 형성하고, 개구부(14)의 저부에 광투과층(25)을 노출시킨다(도 18의 (A)참조). 즉, "배면측으로부터의 노광에 의한 개구부 형성 및 광투과층 노출공정"을 실행한다. 그 후, 절연층(12) 및 게이트전극(13)을 구성하는 물질의 소성을 행한다. 개구부(14)는 구멍(11A)에 대하여 자기정합적으로 형성된다.
또한, [공정-730]에 있어서, 구멍(11A)의 상방의 절연층(12) 및 게이트전극(13)에, 구멍(11A)의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부(14)를 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 그를 위해서는 절연층(12) 및 게이트전극(13)으로의 노광을 과도하게 행하는 방법(즉, 오버노광 방법), 및/또는 절연층(12) 및 게이트전극(13)의 과도하게 현상되는 방법(즉, 오버현상 방법)을 사용하면 좋다.
[공정-740]
그 후, 실시예1의 [공정-140]과 동일하게 하여, 적어도 개구부내에, 감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성한다(도 18의 (B)참조). 즉, "감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"을 실행한다.
[공정-750]
다음에, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광(구체적으로는, 자외선)을 조사하고, 구멍(11A)의 상방의 전자방출부 형성층(20)을 노광한다(도 19의 (A)참조). 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사해야하지 않는 전자방출부 형성층(20)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다. 그 후, 전자방출부 형성층(20)을 현상하여 구멍(11A)의 상방의 전자방출부 형성층(10)을 만기고, 광투과층(25)상에 전자방출부 형성층(20)으로 구성된 전자방출부(15)를 형성한다(도 19의 (B)참조). 즉, "노광·현상에 의한 광투과층상으로의 전자방출부 형성공정"을 실행한다. 그 후, 전자방출부 형성층(20)을 구성하는 물질의 소성을 행한다. 전자방출부(15)는 구멍(11A)에 대하여 자기정합적으로 형성된다. 즉, 배면노광방식에 의해 전자방출부(15)를 얻을 수 있고, 게이트전극(13) 및 절연층(12)에 형성된 개구부(14)의 저부에, 개구부(14)에 대하여 자기정합적으로 전자방출부(15)를 형성할 수 있다.
[공정-760]
그 후, 실시예1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
(실시예8)
실시예8은 본 발명의 제 3B의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법, 및, 제 3B의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 2형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다. 또한, 실시예8 및 후술하는 실시예 9 ∼ 실시예 12에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 구성, 구조는 실질적으로, 실시예 7의 전계방출소자 및 구성, 구조와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
이하, 실시예8에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 20의 (A), (B) 및 도 21의 (A), (B) 및 도 22를 참조하여 설명한다.
[공정-800]
먼저, 실시예7의 [공정-700] ∼ [공정-730]과 동일하게 하여, "캐소드전극형성공정", "광투과층 형성공정", "노광광 투과성의 감광성 물질로 구성된 절연층의 형성공정", "감광성 물질로 구성된 게이트 전극의 형성공정" 및 "배면측에서의 노광에의한 개구부 형성 및 광투과층 노출공정"을 실행한다.
[공정-810]
그후에, 적어도 개구부(14)내에 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층(20A)을 형성한다(도 20의 (A)참조). 즉, "비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"을 실행한다. 구체적으로는, 실시예2의 [공정-210]과 동일의 공정 혹은 그 변형예를 실행하면 좋다.
[공정-820]
이어서, 전체면에 네가티브형 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층(21)을 형성한다(도 20의 (B)참조). 즉, "에칭 마스크층 형성공정" 을 실행한다.
[공정-830]
그리고, 실시예2의 [공정-230]과 동일하게 하여, 구멍(11A)를 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광(구체적으로는, 자외선)을 조사하고, 구멍(11A)의 상방의 제 1에칭 마스크층(21)을 노광한 후(도 21의 (A)참조), 에칭 마스크층(21)을 현상함으로써 개구부(14)의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층(20A)상에 에칭 마스크층(21)을 남긴다(도 21의 (B)참조). 즉, "에칭 마스크층 노광·현상공정" 을 실행한다. 또한, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사해야하지 않는 에칭 마스크층(21)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-840]
그 후, 실시예2의 [공정-240] 과 동일하게 하여, 혹은 또, [공정-240]의 변형예와 동일하게 하여, 에칭 마스크층(21)을 이용하여, 전자방출부 형성층(20A)을 이용하여, 전자방출부 형성층(20A)을 에칭한 후, 에칭 마스크층(21)을 제거하고, 광투과층(25)상에 전자방출부 형성층(20A)을 이루는 전자방출부(15)를 형성한다(도 22 참조). 즉, "에칭에 의거하는 광투과층상으로의 전자방출 형성공정"을 실행한다. 전자방출부(15)는 구멍(11A)에 대하여 자기정합적으로 형성된다. 즉, 배면노광방식에 의해 전자방출부(15)를 얻을 수 있고, 게이트 전극(13) 및 절연층(12)에 형성된 개구부(14)의 저부에, 개구부(14)에 대하여 자기정합적으로 전자방출부(15)를 형성할 수 있다.
[공정-850]
그 후, 실시예1의 [공정-160] 과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
(실시예9)
실시예9는 본 발명의 제 3C의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법, 및, 제 3C의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 2형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다.
이하, 실시예9에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 23의 (A), (B) 및 도 24의 (A), (B)를 참조하여 설명한다.
[공정-900]
먼저, 실시예7의 [공정-700]과 동일하게 하여, "캐소드전극형성공정" 및 "광투과층 형성공정"을 실행한다.
[공정-910]
그 후, 실시예3의 [공정-310]과 동일하게 하여, 전체면에 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성된 절연층(12A)을 형성한다. 즉, "노광광 투과성의 비감광성 물질로 구성된 절연층의 형성공정" 을 실행한다.
[공정-920]
이어서, 실시예3의 [공정-320]과 동일하게 하여, 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향에 연장하는 게이트전극(13A)을 형성한다. 즉, "비감광성 물질로 구성된 게이트전극의 형성공정" 을 실행한다.
[공정-930]
그 후, 실시예3의 [공정-330]과 동일하게 하여, 게이트전극(13A) 및 절연층(12A)상에, 포저티브형 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층(21A)을 형성한다(도 23의 (A)참조). 즉, "게이트전극의 절연층상으로의 에칭 마스크층 형성공정" 을 실행한다.
[공정-940]
다음에, 실시예3의 [공정-940]과 동일하게 하여, 구멍(11A)를 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광을 조사하고, 에칭 마스크층(21A)을 노광한 후(도 23의 (B)참조), 에칭 마스크층(21A)을 현상하여, 구멍(11A)의 상방의 에칭 마스크층(21A)의 부분에 마스크층 개구(22A)를 형성한다(도 24의 (A)참조). 즉, "에칭 마스크층으로의 마스크층 개구형성공정" 을 실행한다. 또한, 구멍(11A)를 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사해야하지 않는 에칭 마스크층(21A)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-950]
그 후, 실시예3의 [공정-350]과 동일하게 하여, 에칭 마스크층(21A)을 이용하여, 마스크층 개구(22A)의 아래의 게이트전극(13A) 및 절연층(12A)을 에칭한 후, 에칭 마스크층(21A)을 제거하여, 그럼으로써, 구멍(11A)의 상방의 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)에 개구부(14)를 형성하고, 개구부(14)의 저부에 광투과층(25)을 노출시킨다(도 24의 (B)참조). 또한, 개구부(14)는 구멍(11A)의 지름보다도 큰지름을 갖는 것이 바람직하고, 이와 같이 개구부(14)는 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)의 오버-에칭에 의해 달성할 수 있다. 혹은 또, [공정-940]에 있어서, 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)으로의 노광을 과도하게 행하는 방법(즉, 오버 노광을 행하는 방법) 및/또는 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)의 과도하게 현상되는 방법(즉, 오버 현상을 행하는 방법)을 사용하면 좋다.
[공정-960]
그 후, 실시예7의 [공정-740]("감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정" 및 [공정-750]("노광·현상에 의한 광투과층상으로의 전자방출부 형성공정")을 실행한다.
[공정-970]
그 후, 실시예1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
(실시예10)
실시예10은 본 발명의 제 2D의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법, 및, 제 2D의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 2형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다.
이하, 실시예10에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 25의 (A), (B) 및 도 26의 (A), (B), 도 27의 (A), (B), 도 28의 (A), (B) 및 도 29를 참조하여 설명한다.
[공정-1000]
먼저, 실시예7의 [공정-700]("캐소드전극형성공정" 및 "광투과층형성공정"), 실시예3의 [공정-310]("노광광 투과성의 비감괌성 물질로 구성된 절연층의 형성공정"), [공정-320]("비감괌성 물질로 구성된 게이트 전극의 형성공정")을 실행한다.
[공정-1010]
그 후, 게이트 전극(13A) 및 절연층(12A)상에, 포저티브형 레지스트 물질로 구성된 제 1에칭 마스크층(23A)을 형성한다(도 25의 (A)참조). 즉, "게이트전극의 절연층상으로의 에칭 마스크층 형성공정" 을 실행한다.
[공정-1020]
다음에, 구멍(11A)를 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광(구체적으로는 자외선)을 조사하고, 제 1에칭 마스크층(23A)을 노광한 후(도 25의 (B)참조), 제 1에칭 마스크층(23A)을 현상하여, 구멍(11A)의 상방의 제 1에칭 마스크층(23A)의 부분에 마스크층 개구(24A)를 형성한다. 즉, "제 1에칭 마스크층으로의 마스크층 개구 형성공정" 을 실행한다. 또한, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사해야하지 않는 제 1에칭 마스크층(23A)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-1030]
그 후, 제 1에칭 마스크층(23A)을 이용하여, 마스크층 개구(24A)의 아래의 게이트전극(13A) 및 절연층(12A)을 에칭한 후, 제 1에칭 마스크층(23A)을제거하여, 그럼으로써, 구멍(11A)의 상방의 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)에 개구부(14)를 형성하고, 개구부(14)의 저부에 광투과층(25)을 노출시킨다(도 26의 (B)참조). 또한, 개구부(14)는 구멍(11A)의 지름보다도 큰 지름을 갖는 것이 바람직하고, 이와 같이 개구부(14)는 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)의 오버-에칭에 의해 달성할 수 있다. 혹은 또, [공정-420]에 있어서, 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)으로의 노광을 과도하게 행하는 방법(즉, 오버 노광을 행하는 방법) 및/또는 절연층(12A) 및 게이트전극(13A)의 과도하게 현상되는 방법(즉, 오버 현상을 행하는 방법)을 사용하면 좋다.
[공정-1040]
다음에, 실시예8의 [공정-210] 혹은 그 변형예와 동일하게 하여, "비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정"을 실행한다(도 27의 (A)참조).
[공정-1050]
그 후, 전체면에 네가티브형 레지스트 물질로 구성된 제 2에칭 마스크층(23B)을 형성한다(도 27의 (B)참조). 즉, "제 2에칭 마스크층 형성공정" 을 실행한다.
[공정-1060]
그리고, 구멍(11A)를 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측으로부터 노광광(구체적으로는 자외선)을 조사하고, 구멍(11A)의 상방의 제 2에칭 마스크층(23B)을 노광한 후(도 28의 (A)참조), 제 2에칭 마스크층(23B)을 현상함으로써, 개구부(14)의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층(20A)상에 제 2에칭마스크층(23B)을 남긴다(도 28의 (B)참조). 즉, "제 2에칭 마스크층 노광·현상공정" 을 실행한다. 또한, 구멍(11A)을 노광용 마스크로서, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에서 노광광을 조사할 때, 노광광을 조사해야하지 않는 제 2에칭 마스크층(23B)의 부분에 노광광이 조사되지 않도록, 지지부재(10)의 배면(제 2면)측에 노광광차폐재(마스크(19))를 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-1070]
다음에, 실시예2의 [공정-240] 혹은 그 변형예와 동일하게 하여, 제 2에칭 마스크층(23B)을 이용하여, 전자방출부 형성층(20A)을 에칭한 후, 제 2에칭 마스크층(23B)을 제거하고, 광투과층(25)상에 전자방출부 형성층(20A)으로 구성된 전자방출부(15)를 형성한다(도 29참조).
[공정-1080]
그 후, 실시예1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
(실시예11)
실시예11은 본 발명의 제 4A의 형태에 따르는 전계방출소자의 제작방법, 및, 제 4A의 형태에 따르는 표시장치의 제작방법에 관하고, 더욱이는 본 발명의 제 2형태에 따르는 전계방출소자 및 표시장치에 관한다.
이하, 실시예11에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을 도 30의 (A), (B) 및 도 31을 참조하여 설명한다.
[공정-1100]
먼저, 실시예7의 [공정-700]과 동일하게 하여, "캐소드 전극형성공정" 및 "광투과층 형성공정"을 실행한다. 캐소드전극(11)은, 제 1방향(도면의 지면수직방향)으로 연장하고 있다.
[공정-1110]
다음에, 실시예 5의 [공정-510]과 동일하게 하여, 전체면에, 감광성 물질로 구성된 절연층(12b)을 형성한다. 즉, "감광성 물질로 구성된 절연층의 형성공정"을 실행한다.
[공정-1120]
그 후, 실시예 5의 [공정-520]과 동일하게 하여, 절연층(12b) 위에, 노광광을 투과하는 감광성 물질로 구성되고, 제 1방향과 다른 제 2방향(도면의 지면 좌우방향)으로 연장하는 게이트전극(13b)을 형성한다(도 30a참조). 즉, "노광광을 투과하는 감광성 물질로 구성된 게이트 전극의 형성공정"을 실행한다.
[공정-1130]
다음에, 지지부재(10)의 표면(제 1면)측에서 게이트 전극(13b) 및 절연층(12b)에 노광광(구체적으로는, 자외선)을 조사한 후(도 30b참조), 게이트전극(13b) 및 절연층(12b)을 현상하고, 따라서, 구멍(11a)의 위쪽의 게이트 전극(13b)과 절연층(12b)에 개구부(14)를 형성하고, 개구부(14)의 저부에 광투과층(25)을 노출시킨다(도 31참조). 즉, "개구부의 저부에서의 광투과층 노출공정"을 실행한다. 또한, 게이트 전극(13) 및 절연층(12b)의 노광에 있어서는, 구멍(11a)보다 큰 노광광 차폐부를 갖는 노광광 차폐재(마스크 19a)를, 지지부재(10)의 표면(제 1면)측에 배치하는 것이 바람직하다.
[공정-1140]
그 후, 실시예 7의 [공정-740]("감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층의 형성공정") 및 [공정-750]("노광 및 현상에 의한 광투과층상으로의 전자방출 형성공정")을 실행한다.
[공정-1150]
그 후, 실시예 1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
또한, 절연층 및 게이트 전극을 구성하는 물질을 포저티브형으로 하여도 좋다. 이 경우에는, [공정-1130]에 있어서, 노광광이 조사되는 절연층 및 게이트 전극의 부분을, 개구부를 형성하여야 할 부분으로 하면 좋다.
(실시예 12)
실시예 12는, 본 발명의 제 4b형태에 관한 전계방출소자의 제작방법 및 제 4b의 형태에 관한 표시장치의 제작방법에 관하여, 또는, 본 발명의 제 2형태에 관한 전계방출소자 및 표시장치에 관한 것이다.
이하, 실시예 12에 있어서의 전계방출소자 및 표시장치의 제작방법을, 도 30a, 30b, 도 31, 도 20a 20b, 도 21a, 21b 및 도 22를 재차 참조하여 설명한다.
[공정-1200]
우선, 실시예 7의 [공정-700]과 동일하게 하여, "캐소드전극 형성공정 및 광투과층 형성공정"을 실행한다.
[공정-1210]
그 후, 실시예 11의 [공정-1110], [공정-1120], [공정-1130]과 동일하게 하여, "감광성 물질로 구성된 절연층의 형성공정", "노광광을 투과하는 감광성 물질로 구성된 게이트 전극의 형성공정", "개구부의 저부에 있어서의 광투과층 노출공정"을 실행한다(도 30a, 30b 및 도 31참조).
[공정-1220]
계속해서, 실시예 2의 [공정-210] 또는 그 변형예와 동일하게 하여, "비감광성 물질로 구성된 전자방출 형성층의 형성공정"을 실행한다(도 20a 참조). 또한, 실시예 2의 [공정-220]과 동일하게 하여, "에칭 마스크층 형성공정"을 실행한다(도 20b참조).
[공정-1230]
그리고, 실시예 2의 [공정-230]과 동일하게 하여, "에칭 마스크층 노광 및 현상공정"을 실행한다(도 21a 및 21b참조). 그 후, 실시예 2의 [공정-240] 혹은 그 변형예와 동일하게 하여, "에칭에 의거한 캐소드 전극으로의 전자방출 형성공정"을 실행한다(도 22참조).
[공정-1240]
그 후, 실시예 1의 [공정-160]과 동일하게 하여, 표시장치의 조립을 행한다.
이상, 본 발명을, 발명의 실시예에 의거해 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예로서 설명한 애노드 패널이나 캐소드 패널, 표시장치 및 전계방출소자의 구성, 제조는 일 예이며, 적의 변경할 수 있고, 애노드 패널 및 캐소드 패널, 표시장치나 전계방출소자의 제작방법, 각종 조건, 사용물질도 일예이며, 적의 변경할 수 있다. 또는, 애노드 패널이나 캐소드 패널의 제조에 있어서 사용한 각종 물질도 일 예이며, 적의 변경할 수 있다. 표시장치에 있어서는, 모두 칼라표시를 예로 들어서 설명하였으나, 단색 표시로 할 수도 있다.
표시장치에 포커스 전극을 설치하여도 좋다. 포커스 전극은 개구부에서 방출된 애노드 전극으로 향하는 방출전자의 궤도를 포커싱시키고, 따라서, 휘도의 향상이나 인접 화소간의 광학적 크로스 토크의 방지를 가능하게 하기 위한 전극이다. 애노드 전극과 캐소드 전극과의 사이의 전위차가 수 킬로볼트의 오더이고, 애노드 전극과 캐소드 전극과의 사이의 거리가 비교적 길고, 소위 고전압 타입의 냉음극 전계 방출표시장치에 있어서, 포커스 전극은 특히 유효하다. 포커스 전극에는, 포커스 전극 제어회로에서 상대적인 부전압이 인가된다. 포커스 전극은, 반드시 각 냉음극 전계 방출소자마다 설치되어 있을 필요는 없고, 예를 들면 냉음극 전계 방출소자의 소정의 배열방향에 걸쳐서 연재시킴으로써, 복수의 냉음극 전계 방출소자에 공통의 포커싱 효과를 미칠 수 있다.
이와 같은 포커스 전극은, 예를 들면 두께 수십 ㎛의 42% Ni-Fe합금으로 구성된 금속판의 양면에, 예를 들면 SiO2로 구성된 절연막을 형성한 후, 각 화소에 대응한 영역에 패칭이나 에칭함으로써 개구부를 형성하는 것으로 제작할 수 있다. 그리고, 캐소드 패널, 금속판, 애노드 패널을 적중, 양 패널의 외주부에 프레임을 배치하고, 가열처리를 실시함으로써, 금속판의 일편의 면에 형성된 절연막과 절연층(12)을 접착시키고, 금속판의 타편의 면에 형성된 절연막과 애노드 패널을 접착하고, 이들 부재를 일체화 시키고, 그 후, 진공봉입하는 것으로, 표시장치를 완성시킬 수 있다.
게이트 전극, 유효영역을 1매의 시트형의 도전물질(제 1개구부를 갖는다)로 피복한 형식의 게이트 전극으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 이러한 게이트 전극에 정의 전압을 인가한다. 그리고, 각 화소를 구성하는 캐소드 전극과 캐소드 전극 제어회로와의 사이에, 예를 들면, TFT로 구성된 스위칭소자를 설치하고, 이러한 스위칭소자의 작동에 의해, 각 화소를 구성하는 캐소드 전극으로의 인가상태를 제어하고, 화소의 발광상태를 제어한다.
혹은 캐소드 전극을, 유효영역을 1매의 시트형의 도전물질로 피복한 형식의 캐소드 전극으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 이러한 캐소드 전극에 전압을 인가한다. 그리고, 각 화소를 구성하는 게이트 전극과 게이트 전극 제어회로와의 사이에, 예를 들면, TFT로 구성된 스위칭 소자를 설치하고, 이러한 스위칭 소자의 동작에 의해, 각 화소를 구성하는 게이트 전극으로의 인가상태를 제어하고, 화소의 발광상태를 제어한다.
애노드 전극은, 유효영역을 1매의 시트형의 전자물질로 피복한 형식의 애노드 전극으로서도 좋고, 1 또는 복수의 전자방출부, 혹은, 1 또는 복수의 화소에 대응하는 애노드 전극 유닛이 집합한 형식의 애노드 전극으로서도 좋다. 애노드 전극이 전자의 구성의 경우, 이러한 애노드 전극을 애노드 전극제어회로에 접속하면 좋고, 애노드 전극이 후자의 구성의 경우, 예를 들면 각 애노드 전극 유닛을 애노드 전극제어회로에 접속하면 좋다.
경우에 따라서는, 본 발명의 제 1a의 형태∼ 제 1d의 형태, 제 2a의 형태, 제 2b의 형태, 제 3a의 형태∼제 3d의 형태, 제 4a의 형태, 제 4b의 형태에 관한 전계방출소자 혹은 표시장치의 제작방법에 있어서, 전자방출 형성층 및 전자방출부를 형성하는 공정에 있어서, 그 대신에, 선택 성장영역 형성층 및 선택 성장영역을 형성하여도 좋다. 그리고, 이 경우에는, 선택 성장영역을 최종적으로 형성한 후, CVD법으로 카본 나노튜브나 카본 나노파이버 등으로 구성된 전자방출부를 선택 성장영역 상에 형성하면 좋다. 선택 성장영역은, CVD법으로 전자방출부를 형성하기 위한 일종의 촉매작용을 갖는 물질에 의거해 형성하면 좋다.
본 발명에 따르면, 배면 노광형식을 이용하여 전자방출부를 형성하므로, 게이트 전극 및 절연층에 형성된 개구부에 대해서, 개구부의 저부에 자기 정합적으로 전자 방출부를 형성할 수 있다. 또, 본 발명의 제 1A의 형태 ∼ 제 1D의 형태, 제 3A의 형태∼ 제 3D의 형태에 따르는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법 혹은 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서, 배면노광방식에 의해 개구부를 형성하는 연고로, 게이트 전극 및 절연층에 개구부를 구멍에 대하여 자기정합적으로 형성할 수 있다.
따라서, 종래의 기술과 같이, 지지부재의 변형이나 압축에 기인한, 노광용 마스크와의 노광위치 분산에 기인하는 표시 불균일의 발생을 억제할 수있다.
더구나, 구멍을 노광용 마스크로 한 배면 노광방식을 채용할 수 있으므로, 포토 마스크수가 감소하고, 노광시의 위치조정공정도 감소시키거나 생략하므로 제조비용이 저하하고, 값싼 냉음극 전계 방출표시장치를 제공할 수 있다. 또, 고선명도의 패터닝에 의해, 전자방출부와의 게이트 전극과의 거리를 짧게 하는 것이 가능하게 되고, 전자방출전압을 저하시킬수 있다. 그래서, 소비전력의 저감, 또한, 값싼 냉음극 전계 방출표시장치를 제조할 수 있다. 더구나, 주로 스크린 인쇄법을 채용할 수 있으므로, 고가의 반도체 장치의 제조방치를 빈번하게 사용할 필요가 없게 되고, 최종적으로 냉음극 전계 방출표시장치의 제조비용저감을 도모할 수 있다.

Claims (28)

  1. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광하고, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여 구멍위의 부분에 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 통하여 상기 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출하는 공정과,
    (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하여 캐소드 전극위와 구멍내의 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  2. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광하고, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여 구멍위의 부분에 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 통하여 상기 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출하는 공정과,
    (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하여 캐소드 전극위와 구멍내의 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  3. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광하고, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 제거하고, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (F) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 부분에 에칭 마스크층을 노출하고, 에칭 마스크층을 현상하고 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (H) 에칭 마스크층을 이용하여 전자방출부 형성층을 에칭한 뒤, 에칭 마스크층을 제거하여, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  4. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광하고, 절연층 및 게이트전극을 현상하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 제거하고, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (F) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 부분에 에칭 마스크층을 노출하고, 에칭 마스크층을 현상하고 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (H) 에칭 마스크층을 이용하여 전자방출부 형성층을 에칭한 뒤, 에칭 마스크층을 제거하여, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  5. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 게이트 전극 및 절연층 상에, 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상하여 구멍위의 에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
    (F) 에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거함으로써 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (G) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (H) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 캐소드 전극 및 구멍내에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  6. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 게이트 전극 및 절연층 상에, 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상하여 구멍위의 에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
    (F) 에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거함으로써 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (G) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (H) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 캐소드 전극 및 구멍내에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  7. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 게이트 전극 및 절연층 상에, 레지스트 물질로 구성된 제 1에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 제 1에칭 마스크층을 노광한 후, 제 1에칭 마스크층을 현상하여 구멍위의 제 1에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
    (F) 제 1에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 제 1에칭 마스크층을 제거함으로써 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (G) 적어도 개구부내에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (H) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 제 2에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (I) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 제 2에칭 마스크층을 노광한 후, 제 2에칭 마스크층을 현상함으로써 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 제 2에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (J) 제 2에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 제 2에칭 마스크층을 제거하여, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  8. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 게이트 전극 및 절연층 상에, 레지스트 물질로 구성된 제 1에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 제 1에칭 마스크층을 노광한 후, 제 1에칭 마스크층을 현상하여 구멍위의 제 1에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
    (F) 제 1에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 제 1에칭 마스크층을 제거함으로써 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (G) 적어도 개구부내에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (H) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 제 2에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (I) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 제 2에칭 마스크층을 노광한 후, 제 2에칭 마스크층을 현상함으로써 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 제 2에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (J) 제 2에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 제 2에칭 마스크층을 제거하여, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  9. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써 구멍위의 게이트 전극 및 절연층에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 캐소드 전극상에서 구멍내에 걸쳐서 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  10. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써 구멍위의 게이트 전극 및 절연층에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 캐소드 전극상에서 구멍내에 걸쳐서 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  11. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써 구멍위의 게이트 전극 및 절연층에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (F) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상함으로써 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (H) 에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부형성층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거하고, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  12. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (C) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (D) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써 구멍위의 게이트 전극 및 절연층에, 구멍의 지름보다도 큰 지름을 가지는 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 공정과,
    (E) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (F) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상함으로써 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (H) 에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부형성층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거하고, 캐소드 전극 및 구멍내에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  13. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광한 후, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (F) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  14. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광한 후, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (F) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  15. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광한 후, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (F) 적어도 개구부내에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (G) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (H) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상함으로써 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (I) 에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  16. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 노광한 후, 절연층 및 게이트 전극을 현상하여, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트 전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (F) 적어도 개구부내에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (G) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (H) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상함으로써 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (I) 에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  17. (A) 노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 게이트 전극 및 절연층상에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상하여, 구멍위의 에칭 마스크층을 통하여 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
    (G) 에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거함으로써, 구멍 위의 절연층 및 게이트전극을 통하여 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (H) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (I) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 광투과층상에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  18. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A) 노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 게이트 전극 및 절연층상에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하여 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상하여, 구멍위의 에칭 마스크층을 통하여 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
    (G) 에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거함으로써, 구멍 위의 절연층 및 게이트전극을 통하여 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (H) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (I) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 광투과층상에 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  19. (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 게이트 전극 및 절연층상에 레지스트 물질로 구성된 제 1에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 제 1에칭 마스크층을 노광한 후, 제 1에칭 마스크층을 현상하여, 구멍위의 제 1에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
    (G) 제 1에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 제 1에칭 마스크층을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (H) 적어도 개구부내에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (I) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 제 2에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (J) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 제 2에칭 마스크층을 노광한 후, 제 2에칭 마스크층을 현상함으로써, 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 제 2에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (K) 제 2에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 제 2에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  20. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A)노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는공정과,
    (D) 절연층상에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 게이트 전극 및 절연층상에 레지스트 물질로 구성된 제 1에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (F) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 제 1에칭 마스크층을 노광한 후, 제 1에칭 마스크층을 현상하여, 구멍위의 제 1에칭 마스크층의 부분에 마스크층 개구를 형성하는 공정과,
    (G) 제 1에칭 마스크층을 이용하여, 마스크층 개구의 아래의 게이트 전극 및 절연층을 에칭한 후, 제 1에칭 마스크층을 제거함으로써, 구멍위의 절연층 및 게이트전극에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (H) 적어도 개구부내에, 노광광을 투과하는 비감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (I) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 제 2에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (J) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 제 2에칭 마스크층을 노광한 후, 제 2에칭 마스크층을 현상함으로써, 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 제 2에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (K) 제 2에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 제 2에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  21. (A) 노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써, 구멍위의 게이트전극 및 절연층에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (F) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  22. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A) 노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써, 구멍위의 게이트전극 및 절연층에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (F) 적어도 개구부내에, 감광성물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (G) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 전자방출부 형성층을 노광한 후, 전자방출부 형성층을 현상하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  23. (A) 노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써, 구멍위의 게이트전극 및 절연층에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (F) 적어도 개구부내에, 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (G) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (H) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상함으로써, 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (I) 에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정을 포함하는 냉음극 전계 방출소자의 제작방법.
  24. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (A) 노광광을 투과하는 지지부재의 표면상에, 저부에 지지부재가 노출된 구멍을 가지고, 노광광을 투과시키지 않는 물질로 구성되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    (B) 적어도 구멍내에, 노광광을 투과하는 도전물질 혹은 저항체물질로 구성된 광투과층을 형성하는 공정과,
    (C) 전체면에 감광성물질로 구성된 절연층을 형성하는 공정과,
    (D) 절연층상에, 노광광을 투과하는 감광성물질로 구성되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    (E) 지지부재의 표면측으로부터 게이트 전극 및 절연층에 노광광을 조사한 후, 게이트 전극 및 절연층을 현상함으로써, 구멍위의 게이트전극 및 절연층에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 광투과층을 노출시키는 공정과,
    (F) 적어도 개구부내에, 노광광을 투과하는 비감광성 물질로 구성된 전자방출부 형성층을 형성하는 공정과,
    (G) 전체면에 레지스트 물질로 구성된 에칭 마스크층을 형성하는 공정과,
    (H) 노광용 마스크로서 상기 구멍을 통하여, 지지부재의 배면측으로부터 노광광을 조사하고, 구멍위의 에칭 마스크층을 노광한 후, 에칭 마스크층을 현상함으로써, 개구부의 저부에 위치하는 전자방출부 형성층상에 에칭 마스크층을 남기는 공정과,
    (I) 에칭 마스크층을 이용하여, 전자방출부 형성층을 에칭한 후, 에칭 마스크층을 제거하고, 광투과층상에, 전자방출부 형성층으로 구성된 전자방출부를 형성하는 공정에 의해 형성하는 냉음극 전계 방출 표시장치의 제작방법.
  25. (a) 지지부재상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극과,
    (b) 지지부재 및 캐소드 전극상에 형성된 절연층과,
    (c) 절연층상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극과,
    (d) 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 에 설치된 개구부와,
    (e) 전자방출부를 포함하고,
    개구부의 저부에 노출된 전자방출부로부터 전자가 방출되고,
    개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분에 지지부재에 달하는 구멍이설치되어 있고,
    개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분과 구멍내에 전자방출부가 형성되어 있는 냉음극 전계 방출소자.
  26. (a) 지지부재상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극과,
    (b) 지지부재 및 캐소드 전극상에 형성된 절연층과,
    (c) 절연층상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극과,
    (d) 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 에 설치된 개구부와,
    (e) 전자방출부를 포함하고,
    개구부의 저부에 노출된 전자방출부로부터 전자가 방출되고,
    개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분에는 지지부재에 달하는 구멍이 설치되어 있고,
    적어도 구멍내에는 광투과층이 형성되어 있고,
    전자방출부는 개구부의 저부에 위치하는 광투과층상에 형성되어 있는 냉음극 전계 방출소자.
  27. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (a) 지지부재상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극과,
    (b) 지지부재 및 캐소드 전극상에 형성된 절연층과,
    (c) 절연층상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트 전극과,
    (d) 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 개구부와,
    (e) 전자방출부를 포함하고,
    개구부의 저부에 노출된 전자방출부로부터 전자가 방출되고,
    개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분에는 지지부재에 달하는 구멍이 설치되어 있고,
    전자방출부는 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분 및 구멍내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
  28. 애노드 전극 및 형광체층을 갖는 기판과, 냉음극 전계 방출소자를 갖는 지지부재를 형광체층과 냉음극 전계 방출소자가 서로 대향하도록 배치하고, 기판과 지지부재를 주변부에서 접합하는 냉음극 전계 방출 표시장치에 있어서,
    상기 냉음극 전계 방출소자는
    (a) 지지부재상에 설치되고, 제 1방향으로 연장하는 캐소드 전극과,
    (b) 지지부재 및 캐소드 전극상에 형성된 절연층과,
    (c) 절연층상에 설치되고, 제 1방향과는 다른 제 2방향으로 연장하는 게이트전극과,
    (d) 게이트 전극 및 절연층을 통하여 형성된 개구부와,
    (e) 전자방출부를 포함하고,
    개구부의 저부에 노출된 전자방출부로부터 전자가 방출되고,
    개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극의 부분에는 지지부재에 달하는 구멍이 설치되어 있고,
    적어도 구멍내에는 광투과층이 형성되어 있고,
    전자방출부는 개구부의 저부에 위치하는 광투과층상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 전계 방출 표시장치.
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