KR20030081666A - Manufacturing Method of Flat Emission Source for Field Emission Display Device - Google Patents

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KR20030081666A
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정규원
차재철
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삼성에스디아이 주식회사
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    • HELECTRICITY
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    • H01J1/88Mounting, supporting, spacing, or insulating of electrodes or of electrode assemblies
    • H01J1/90Insulation between electrodes or supports within the vacuum space

Abstract

PURPOSE: A method of forming a surface electron source for field emission display device is provided to prevent the unnecessary radiation by removing field emission materials from the remaining region except for an emission site. CONSTITUTION: A substrate having a gate electrode, an insulating layer, and a cathode electrode is prepared. A sacrificial layer is formed on an entire surface of the substrate. The sacrificial layer is patterned by using a photo etching method. A hole portion corresponding to an emission site is formed by patterning the sacrificial layer. Carbon-based paste is printed on the entire surface of the sacrificial layer. A carbon-base paste layer is formed on the inside of a hole portion of the sacrificial layer and on a surface of the sacrificial layer. The paste layer of the emission site is selectively removed by applying an etching solution on the substrate.

Description

전계 방출 표시장치용 면 전자원 형성 방법 {Manufacturing Method of Flat Emission Source for Field Emission Display Device}{Manufacturing Method of Flat Emission Source for Field Emission Display Device}

본 발명은 전계 방출 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 면 전자원을 구성하는 전계 방출 물질이 에미션 사이트 이외 부분에 잔류하지 않도록 하는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission display device, and more particularly, to a method of forming a plane electron source for a field emission display device such that the field emission material constituting the plane electron source does not remain in a portion other than the emission site.

일반적으로 전계 방출 표시장치는 냉음극을 전자 방출원으로 사용하여 이미지를 구현하는 평판 표시장치로서, 최근에는 10∼15V 정도의 저전압 조건에서 전자를 방출하는 저 일함수(low work function) 탄소계 물질을 이용하여 스크린 인쇄와같은 후막 공정을 통해 면 전자원을 형성하는 기술이 연구되고 있다.In general, a field emission display device is a flat panel display device that implements an image by using a cold cathode as an electron emission source. Recently, a low work function carbon-based material that emits electrons under low voltage conditions of about 10 to 15V A technique for forming a surface electron source through a thick film process such as screen printing using the above has been studied.

상기 면 전자원에 적합한 탄소계 물질로는 그라파이트, 다이아몬드상 카본, 카본 나노튜브 등이 알려져 있으며, 이 가운데 특히 카본 나노튜브는 끝단의 곡률 반경이 100Å 정도로 극히 미세하여 이 끝단에 전계가 잘 집중되기 때문에, 낮은 세기의 전기장에서도 전자 방출이 이루어지는 특징을 갖는다.Suitable carbon-based materials for the planar electron source are graphite, diamond-like carbon, carbon nanotubes, and the like. Among them, carbon nanotubes have a very fine radius of curvature of about 100 Å so that an electric field is well concentrated at this end. Thus, electron emission occurs even in a low intensity electric field.

상기 카본 나노튜브를 이용한 면 전자원의 형성 방법을 살펴보면, 먼저 카본 나노튜브 분말에 바인더와 같은 첨가제를 혼합하여 인쇄에 적합한 점도를 갖는 페이스트를 제작하고, 제판된 스크린 매쉬를 이용하여 상기 페이스트를 에미션 사이트에 선택적으로 인쇄하는 후막 인쇄법이 있다.Looking at the method of forming a surface electron source using the carbon nanotubes, first, a paste having a viscosity suitable for printing is prepared by mixing an additive such as a binder with carbon nanotube powder, and using the plated screen mesh to emulate the paste. There is a thick film printing method that selectively prints on the site.

그리고 감광성 물질이 혼합된 카본 나노튜브 페이스트를 제작하고, 상기 페이스트를 후면 기판 위에 전면 인쇄한 다음, 노광 및 현상 공정을 통해 에미션 사이트의 페이스트만을 남기고 나머지 페이스트를 제거하는 사진 식각법이 있다.In addition, there is a photolithography method of manufacturing a carbon nanotube paste in which photosensitive materials are mixed, printing the paste on the entire back side of the substrate, and then removing only the paste of the emission site through the exposure and development process.

상기 후막 인쇄법은 공정이 단순하고, 소형 표시장치 제작에 유리한 반면, 금속 재질의 스크린 매쉬가 고온 분위기에서 물리적으로 팽창하기 때문에, 수 마이크로미터(㎛) 이내의 공차를 요구하는 전계 방출 표시장치에서 미세 패턴을 구현하는데 한계가 있으며, 30인치 이상의 대형 표시장치에는 적용이 불가능하다.The thick film printing method is simple in process and is advantageous for manufacturing a small display device, whereas in a field emission display device requiring a tolerance within several micrometers (μm) because a screen mesh made of metal physically expands in a high temperature atmosphere. There is a limit in implementing a fine pattern, and it is not applicable to a large display device of 30 inches or more.

그리고 상기 사진 식각법은 후막 인쇄법과 비교하여 대형 표시장치 제작과 미세 패턴 구현에 용이하지만, 면 전자원의 평탄한 레벨링 특성을 고려하여 감광성 페이스트를 후면 기판 전체에 도포해야 하므로, 현상 공정 이후에도 에미션 사이트 이외의 부분에 전계 방출 물질이 잔류하게 된다.In addition, the photolithography method is easier to manufacture a large display device and to realize a fine pattern compared to a thick film printing method. However, the photosensitive paste must be applied to the entire rear substrate in consideration of the flat leveling characteristics of the surface electron source. In other parts, the field emission material remains.

특히 카본 나노튜브는 수 V/㎛ 세기의 전기장에서도 전자를 방출하기 때문에, 아주 미세한 양의 카본 나노튜브가 에미션 사이트 이외 부분에 잔류하게 되어도 캐소드 전극과 게이트 전극 사이의 전압 차가 아닌 고압의 애노드 전압(대략 10∼15kV)에 의해 에미션 사이트 이외 부분에서 발광을 일으키게 된다.Particularly, since carbon nanotubes emit electrons even in electric fields of several V / µm intensity, even if a very small amount of carbon nanotubes remain in the portion other than the emission site, a high voltage of the anode voltage, not the voltage difference between the cathode electrode and the gate electrode (Approximately 10 to 15 kV) causes light emission at portions other than the emission site.

따라서 에미션 사이트 이외 부분에 잔류하는 전계 방출 물질을 제거하기 위해 전계 방출 물질을 활성화시키는 방법을 고려할 수 있겠으나, 수 나노미터(nm) 사이즈의 카본 나노튜브는 활성화 이후에도 잔류하여 활성화 이전과 같은 발광을 일으키게 된다.Therefore, the method of activating the field emission material may be considered to remove the field emission material remaining in the portion other than the emission site, but the carbon nanotubes of several nanometers (nm) size remain after activation and emit light as before activation. Will cause.

도 13은 종래의 사진 식각법으로 면 전자원을 형성한 전계 방출 표시장치에서 에미션 사이트 이외 부분을 촬영한 전자 현미경 사진으로서, 원안의 부분이 잔류하는 전계 방출 물질에 의한 발광을 나타낸다.FIG. 13 is an electron micrograph photographing a portion other than an emission site in a field emission display in which a plane electron source is formed by a conventional photolithography method, and shows light emission by a field emission material in which a portion of an original remains.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 면 전자원을 구성하는 전계 방출 물질이 에미션 사이트 이외 부분에 잔류하지 않도록 하여 불필요한 발광을 방지하는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to prevent the field emission material constituting the surface electron source from remaining at portions other than the emission site, thereby preventing unnecessary light emission. It is to provide a method of forming a circle.

도 1은 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법을 나타낸 공정 순서도.1 is a process flowchart showing a method of forming a plane electron source for a field emission display according to the present invention.

도 2∼도 12는 본 발명에 따른 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법을 설명하기 위한 각 단계에서의 개략도.2 to 12 are schematic views at each step for explaining a method of forming a surface electron source for a field emission display device according to the present invention;

도 13은 종래의 사진 식각법으로 면 전자원을 형성한 전계 방출 표시장치에서 에미션 사이트 이외 부분을 촬영한 전자 현미경 사진.FIG. 13 is an electron microscope photograph of a portion other than an emission site in a field emission display in which a plane electron source is formed by a conventional photolithography method; FIG.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

게이트 전극과 절연층 및 캐소드 전극이 형성된 기판을 준비하는 단계와, 기판 전면에 희생층을 적층하고 사진 식각법으로 희생층을 패터닝하여 에미션 사이트에 대응하는 홀부를 형성하는 단계와, 기판 전면에 탄소계 페이스트를 인쇄 및 건조하여 희생층의 홀부 내부와 희생층 표면에 페이스트막을 형성하는 단계와, 식각액을 이용하여 희생층과 희생층 표면에 도포된 페이스트막을 제거하여 에미션 사이트의 페이스트막을 선택적으로 남기는 단계를 포함하는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법을 제공한다.Preparing a substrate on which a gate electrode, an insulating layer, and a cathode electrode are formed; forming a hole corresponding to an emission site by stacking a sacrificial layer on the entire surface of the substrate and patterning the sacrificial layer by photolithography; Printing and drying the carbon-based paste to form a paste film in the hole portion of the sacrificial layer and the surface of the sacrificial layer, and selectively removing the paste film on the surface of the sacrificial layer and the sacrificial layer by using an etchant to remove the paste film of the emission site. It provides a method of forming a plane electron source for a field emission display device comprising the step of leaving.

상기 희생층은 바람직하게 알루미늄 등의 금속 박막 또는 드라이 필름 레지스터와 같은 감광성 필름으로 이루어진다.The sacrificial layer is preferably made of a metal thin film such as aluminum or a photosensitive film such as a dry film resistor.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법을 나타낸 공정 순서도이고, 도 2∼도 13은 면 전자원의 형성 방법을 설명하기 위한 각 단계에서의 개략도이다.1 is a process flow chart showing a method of forming a planar electron source for a field emission display device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 13 are schematic views at each step for explaining a method of forming a planar electron source.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 기판(2) 위에는 도면의 x축 방향을 따라 다수의 게이트 전극(4)이 라인 패턴으로 형성되고, 게이트 전극(4)들을 덮도록 기판(2) 전면에 절연층(6)이 형성되며, 절연층(6) 위에 다수의 캐소드 전극(8)이 게이트 전극(4)과 수직으로 교차하는 라인 패턴으로 형성된다.First, as shown in FIG. 2, a plurality of gate electrodes 4 are formed in a line pattern on the substrate 2 along the x-axis direction of the drawing, and insulated on the entire surface of the substrate 2 to cover the gate electrodes 4. A layer 6 is formed, and a plurality of cathode electrodes 8 are formed on the insulating layer 6 in a line pattern perpendicular to the gate electrode 4.

그리고 상기 캐소드 전극(8) 위에 점선으로 도시한 면 전자원(10)이 형성되는데, 상기 면 전자원(10)은 캐소드 전극(8)을 따라 라인 패턴으로 형성되거나, 캐소드 전극(8)과 게이트 전극(4)의 교차 영역에 대응하는 도트 패턴으로 형성될 수 있다.In addition, a plane electron source 10 shown in dotted lines is formed on the cathode electrode 8, and the plane electron source 10 is formed in a line pattern along the cathode electrode 8, or the cathode electrode 8 and the gate are formed. It may be formed in a dot pattern corresponding to the intersection area of the electrode (4).

상기한 전극 구조는 캐소드 전극(8)과 게이트 전극(4) 사이의 전압 차에 의해 면 전자원(10) 주위에 전계가 형성되면서 면 전자원(10)의 가장자리에서 전자(점선 화살표로 도시)가 방출되며, 이 전자가 도시하지 않은 애노드 전극에 형성된 형광막에 충돌하여 발광을 일으키게 된다.The above electrode structure is formed of electrons (shown by dashed arrows) at the edges of the surface electron source 10 while an electric field is formed around the surface electron source 10 due to the voltage difference between the cathode electrode 8 and the gate electrode 4. Is emitted, and these electrons collide with the fluorescent film formed on the anode electrode (not shown) to cause light emission.

여기서, 상기 면 전자원(10)은 탄소계 페이스트를 인쇄 후 소성한 것으로서, 탄소계 페이스트는 바람직하게 카본 나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드상 카본 또는 이들의 혼합물을 주성분으로 하며, 이틀 탄소계 물질 분말에 글래스 프리트, 에틸셀룰로우즈 레진, 광개시제 및 용매 등을 첨가하여 인쇄에 적합한 점도를 갖도록 한다.Here, the surface electron source 10 is a calcination after printing the carbonaceous paste, the carbonaceous paste is preferably carbon nanotubes, graphite, diamond-like carbon or a mixture thereof, the two-day carbon-based material powder Glass frit, ethylcellulose resin, photoinitiator and solvent are added to have a viscosity suitable for printing.

이와 같이 전술한 전극 구조를 갖는 기판(2)과, 면 전자원(10) 제작을 위한 탄소계 페이스트를 준비한 다음, 도 3에 도시한 바와 같이 기판(2) 전면에 희생층(12)을 형성하여 캐소드 전극(8)과 절연층(6)을 모두 덮도록 한다. 상기 희생층(12)은 바람직하게 금속 박막으로 이루어지며, 일례로 알루미늄을 1000∼2000Å 두께로 진공 증착한 것으로 이루어진다.As described above, after preparing the substrate 2 having the above-described electrode structure and the carbonaceous paste for fabricating the surface electron source 10, the sacrificial layer 12 is formed on the entire surface of the substrate 2 as shown in FIG. 3. To cover both the cathode electrode 8 and the insulating layer 6. The sacrificial layer 12 is preferably made of a metal thin film, for example, by vacuum deposition of aluminum to a thickness of 1000 ~ 2000Å.

그리고 도 4에 도시한 바와 같이, 희생층(12) 위에 포토 레지스트막(14)을 형성하고, 공지의 노광 및 현상 과정을 거쳐 캐소드 전극(8) 위, 면 전자원(10)이 형성될 에미션 사이트에 대응하는 부분을 선택적으로 제거하여 홀부(14a)를 형성한다. 이로서 희생층(12)은 포토 레지스트막(14)의 홀부(14a)를 통해 에미션 사이트에 대응하는 부분이 노출된다.As shown in FIG. 4, the photoresist film 14 is formed on the sacrificial layer 12, and the surface electron source 10 is formed on the cathode electrode 8 through a known exposure and development process. The portion corresponding to the shunt site is selectively removed to form the hole portion 14a. As a result, the portion of the sacrificial layer 12 corresponding to the emission site is exposed through the hole 14a of the photoresist film 14.

다음으로 기판(2) 전면에 희생층(12)을 부식시킬 식각액을 도포하거나, 상기기판(2)을 식각액에 담가 포토 레지스트막(14)의 홀부(14a)를 통해 노출된 희생층(12)의 일부, 즉 에미션 사이트에 대응하는 희생층(12)의 일부를 제거하고, 남은 포토 레지스트막(14)을 박리하여 도 5에 도시한 바와 같이 희생층(12)에 에미션 사이트에 대응하는 홀부(12a)를 형성한다.Next, an etchant to corrode the sacrificial layer 12 is applied to the entire surface of the substrate 2, or the substrate 2 is immersed in the etchant to expose the sacrificial layer 12 exposed through the hole 14a of the photoresist layer 14. A portion of the sacrificial layer 12 corresponding to the emission site is removed, and the remaining photoresist film 14 is peeled off so that the sacrificial layer 12 corresponding to the emission site is shown in FIG. 5. The hole part 12a is formed.

이와 같이 포토 레지스트막(14)을 이용한 희생층(12)의 패터닝은 수 마이크로미터(㎛) 이내의 공차를 만족하므로, 에미션 사이트에 대응하는 희생층(12)의 홀부(12a)를 미세 패턴으로 정교하게 형성할 수 있다.As described above, since the patterning of the sacrificial layer 12 using the photoresist film 14 satisfies a tolerance within several micrometers (µm), the hole 12a of the sacrificial layer 12 corresponding to the emission site is finely patterned. It can be formed elaborately.

다음으로 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(2) 전면에 탄소계 페이스트를 인쇄 후 건조하여 희생층(12)의 홀부(12a) 내부와 희생층(12) 표면에 페이스트막(16)을 형성한다. 그리고 식각액을 이용하여 희생층(12)을 제거하면, 희생층(12) 위에 도포된 페이스트막(16)이 희생층(12)과 함께 제거되면서 캐소드 전극(8) 위의 에미션 사이트에 면 전자원(10)이 형성된다.Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the carbon-based paste is printed and dried on the entire surface of the substrate 2, and then the paste layer 16 is formed on the inside of the hole portion 12a of the sacrificial layer 12 and the surface of the sacrificial layer 12. ). When the sacrificial layer 12 is removed using an etchant, the paste layer 16 applied on the sacrificial layer 12 is removed together with the sacrificial layer 12, and surface electrons are formed at the emission site on the cathode electrode 8. Circle 10 is formed.

이와 같이 상기 희생층(12)은 에미션 사이트 이외 부분에 모두 형성되어 기판(2) 전면에 도포된 탄소계 페이스트가 에미션 사이트에만 정확하게 도포되도록 하는 역할을 하며, 특히 알루미늄으로 이루어지는 금속의 희생층(12)은 두께가 1000∼2000Å 정도로 극히 얇아 탄소계 페이스트의 정교한 인쇄를 가능하게 한다.As such, the sacrificial layer 12 is formed on all portions other than the emission site so that the carbon-based paste applied to the entire surface of the substrate 2 is accurately applied only to the emission site. Particularly, the sacrificial layer of metal made of aluminum is used. (12) is extremely thin, with a thickness of about 1000 to 2000 mm 3, enabling precise printing of the carbon-based paste.

또한, 상기 희생층(12)은 전술한 금속 박막 이외에 감광성 필름으로 제작될 수 있다. 이 경우에는 통상의 노광 및 현상 공정을 통해 감광성 필름 자체에 에미션 사이트에 대응하는 홀부를 형성할 수 있으므로, 희생층의 패터닝 공정을 단순화할 수 있다.In addition, the sacrificial layer 12 may be made of a photosensitive film in addition to the above-described metal thin film. In this case, since the hole portion corresponding to the emission site can be formed in the photosensitive film itself through a normal exposure and development process, the patterning process of the sacrificial layer can be simplified.

즉, 도 8에 도시한 바와 같이 상기 희생층(12')이 감광성 필름으로 이루어지는 경우에는 게이트 전극(4)과 절연층(6) 및 캐소드 전극(8)이 형성된 기판(2) 위에 희생층(12')을 적층하고, 희생층(12')을 노광 및 현상하여 캐소드 전극(8) 위, 에미션 사이트에 대응하는 홀부(12a')를 형성한다.That is, as shown in FIG. 8, when the sacrificial layer 12 ′ is formed of a photosensitive film, the sacrificial layer (ie, the sacrificial layer 12) is formed on the substrate 2 on which the gate electrode 4, the insulating layer 6, and the cathode electrode 8 are formed. 12 ') is laminated, and the sacrificial layer 12' is exposed and developed to form a hole portion 12a 'corresponding to the emission site on the cathode electrode 8.

그리고 도 9에 도시한 바와 같이 희생층(12') 위의 기판(2) 전면에 탄소계 페이스트를 인쇄 후 건조하여 희생층(12')의 홀부(12a') 내부와 희생층(12') 표면에 페이스트막(16)을 형성한다. 다음으로 박리액을 이용하여 희생층(12')을 제거하면, 희생층(12') 위에 도포된 페이스트막(16)이 희생층(12')과 함께 제거되면서 도 7에 도시한 바와 같이 에미션 사이트에 면 전자원(10)이 형성된다.As shown in FIG. 9, the carbon-based paste is printed and dried on the entire surface of the substrate 2 on the sacrificial layer 12 'and then dried inside the hole 12a' of the sacrificial layer 12 'and the sacrificial layer 12'. The paste film 16 is formed on the surface. Next, when the sacrificial layer 12 'is removed using a stripping solution, the paste film 16 applied on the sacrificial layer 12' is removed together with the sacrificial layer 12 ', and as shown in FIG. The surface electron source 10 is formed in the shunt site.

이 때, 희생층(12')을 구성하는 감광성 필름으로는 바람직하게 드라이 필름 레지스터(DFR; Dry Film Resistor)가 있으며, 이는 탄소계 페이스트와 반응하지 않아 면 전자원(10)의 특성을 약화시키지 않는다.At this time, the photosensitive film constituting the sacrificial layer 12 'is preferably a dry film resistor (DFR), which does not deteriorate the characteristics of the electron source 10 unless it reacts with the carbonaceous paste. Do not.

이와 같이 본 실시예는 탄소계 페이스트를 인쇄하기 전, 미세 패터닝이 가능한 사진 식각법으로 희생층(12)에 홀부(12a)를 형성하여 전계 방출 물질이 에미션 사이트에만 정확하게 도포되도록 함에 따라, 에미션 사이트 이외 부분에 전계 방출 물질이 잔류하지 않도록 한다.As described above, according to the present exemplary embodiment, before the carbonaceous paste is printed, the hole portion 12a is formed in the sacrificial layer 12 by photolithography capable of fine patterning, so that the field emission material is accurately applied only to the emission site. Ensure that no field emission material remains outside of the shunt site.

한편, 본 실시예에 의한 면 전자원 형성 방법은 전술한 바와 같이 캐소드 전극(8) 하부에 게이트 전극(4)이 형성된 전극 구조 이외에, 도 10에 도시한 바와 같이 게이트 전극(4) 하부에 캐소드 전극(8)이 형성된 전극 구조에도 적용이 가능하다.On the other hand, the surface electron source forming method according to the present embodiment, as described above, in addition to the electrode structure in which the gate electrode 4 is formed below the cathode electrode 8, as shown in FIG. It is also applicable to the electrode structure in which the electrode 8 was formed.

즉, 상기한 전극 구조는 도면의 x축 방향을 따라 다수의 캐소드 전극(8)이 라인 패턴으로 형성되고, 캐소드 전극(8)들을 덮도록 기판(2) 전면에 절연층(6)이 형성되며, 절연층(6) 위에 다수의 게이트 전극(4)이 캐소드 전극(8)과 수직으로 교차하는 라인 패턴으로 형성되고, 게이트 전극(4)과 절연층(6)에 홀부(h)가 형성되어 캐소드 전극(8)을 노출시킨다.That is, in the electrode structure described above, a plurality of cathode electrodes 8 are formed in a line pattern along the x-axis direction of the drawing, and the insulating layer 6 is formed on the entire surface of the substrate 2 to cover the cathode electrodes 8. On the insulating layer 6, a plurality of gate electrodes 4 are formed in a line pattern perpendicular to the cathode electrode 8, and hole portions h are formed in the gate electrode 4 and the insulating layer 6. The cathode electrode 8 is exposed.

그리고 상기 홀부(h)에 의해 노출된 캐소드 전극(8) 표면으로 점선으로 도시한 면 전자원(10)이 형성되는데, 상기한 전극 구조는 캐소드 전극(8)과 게이트 전극(4)의 전압 차에 의해 면 전자원(10) 주위에 전계가 형성되면서 면 전자원(10)의 표면에서 전자 방출이 이루어진다.The surface electron source 10 shown in dotted lines is formed on the surface of the cathode electrode 8 exposed by the hole portion h. The electrode structure has a voltage difference between the cathode electrode 8 and the gate electrode 4. As a result of the formation of an electric field around the surface electron source 10, electrons are emitted from the surface of the surface electron source 10.

이와 같이 상기한 전극 구조를 갖는 기판(2)을 준비하고, 도 11에 도시한 바와 같이 기판(2) 전면에 희생층(12)을 형성한 다음, 전술한 실시예와 동일한 방법으로 희생층(12)에 에미션 사이트에 대응하는 홀부(12a)를 형성한다.As described above, the substrate 2 having the electrode structure is prepared, and as shown in FIG. 11, the sacrificial layer 12 is formed on the entire surface of the substrate 2, and then the sacrificial layer ( A hole portion 12a corresponding to the emission site is formed in 12).

그리고 기판(2) 전면에 탄소계 페이스트를 인쇄 및 건조하여 희생층(12)의 홀부(12a) 내부와 희생층(12) 표면에 페이스트막(미도시)을 형성하고, 식각액을 이용하여 희생층(12)을 제거하면, 희생층(12)과 함께 희생층(12) 표면에 도포된 페이스트막이 제거되면서 도 12와 같이 게이트 전극(4)과 절연층(6)의 홀부(h) 내부, 즉 에미션 사이트에 면 전자원(10)이 형성된다.Then, a carbon-based paste is printed and dried on the entire surface of the substrate 2 to form a paste film (not shown) inside the hole 12a of the sacrificial layer 12 and the surface of the sacrificial layer 12, and using an etching solution. If 12 is removed, the paste film applied to the surface of the sacrificial layer 12 together with the sacrificial layer 12 is removed, and as shown in FIG. 12, that is, the inside of the hole h of the gate electrode 4 and the insulating layer 6. The plane electron source 10 is formed at the emission site.

이 때, 면 전자원(10)을 구성하는 탄소계 페이스트에는 빛에 의해 경화되는 감광성 물질이 포함될 수 있으며, 이 경우에는 캐소드 전극(8)이 투명한 도전막, 일례로 인듐 틴 옥사이드(ITO; Indium Tin Oxide)막으로 이루어지고, 절연층(6)이빛을 투과하지 않는 불투명한 글래스 페이스트막으로 이루어짐이 바람직하다.In this case, the carbon-based paste constituting the surface electron source 10 may include a photosensitive material that is cured by light. In this case, the cathode electrode 8 is a transparent conductive film, for example, indium tin oxide (ITO; Indium). Tin Oxide) film, and the insulating layer 6 is preferably an opaque glass paste film that does not transmit light.

따라서 탄소계 페이스트 인쇄 후, 기판(2)의 아랫면을 통해 빛을 제공하면, 투명한 캐소드 전극(8)을 통해 에미션 사이트에 위치하는 탄소계 페이스트에 빛이 제공되어 캐소드 전극(8)에 대한 면 전자원(10)의 접착력을 강화시킨다.Therefore, after printing the carbon-based paste, if light is provided through the lower surface of the substrate 2, the light is provided to the carbon-based paste located at the emission site through the transparent cathode electrode 8 so that the surface to the cathode electrode 8 can be provided. The adhesion of the electron source 10 is enhanced.

이와 같이 본 실시예에 의한 면 전자원의 형성 방법은 희생층(12)을 이용하여 에미션 사이트 이외 부분에 전계 방출 물질이 잔류하지 않도록 함에 따라, 에미션 사이트 이외 부분에 잔류하는 전계 방출 물질에 의한 불필요한 발광을 방지한다.As described above, the method of forming the planar electron source according to the present embodiment prevents the field emission material from remaining in the portion other than the emission site by using the sacrificial layer 12. To prevent unnecessary light emission.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

이와 같이 희생층을 이용하여 면 전자원을 형성하는 본 발명은 면 전자원의 정교한 패터닝이 가능하고, 에미션 사이트 이외 부분에 잔류하는 전계 방출 물질에 의한 불필요한 발광을 방지하며, 대면적 표시장치 제작에 있어서 수 마이크로미터(㎛) 이내의 공차에서 원하는 형상의 면 전자원을 용이하게 구현할 수 있다.As described above, the present invention, which forms the surface electron source using the sacrificial layer, enables precise patterning of the surface electron source, prevents unnecessary light emission by the field emission material remaining in the portion other than the emission site, and manufactures a large-area display device. It is possible to easily implement a plane electron source of a desired shape at a tolerance within several micrometers (μm).

Claims (8)

게이트 전극과 절연층 및 캐소드 전극이 형성된 기판을 준비하는 단계와;Preparing a substrate on which a gate electrode, an insulating layer, and a cathode electrode are formed; 상기 기판 전면에 희생층을 적층하고, 사진 식각법으로 희생층을 패터닝하여 에미션 사이트에 대응하는 홀부를 형성하는 단계와;Stacking a sacrificial layer on the entire surface of the substrate and patterning the sacrificial layer by photolithography to form holes corresponding to emission sites; 상기 희생층 위의 기판 전면에 탄소계 페이스트를 인쇄 및 건조하여 희생층의 홀부 내부와 희생층 표면에 페이스트막을 형성하는 단계; 및Printing and drying a carbonaceous paste over the entire substrate on the sacrificial layer to form a paste film in the hole of the sacrificial layer and the surface of the sacrificial layer; And 상기 기판에 식각액을 도포하여 희생층과, 희생층 표면에 도포된 페이스트막을 제거하여 에미션 사이트의 페이스트막을 선택적으로 남기는 단계Applying an etchant to the substrate to remove the sacrificial layer and the paste film applied on the surface of the sacrificial layer to selectively leave a paste film of the emission site; 를 포함하는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법.Method for forming a plane electron source for a field emission display comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 희생층이 금속 박막으로 이루어지고, 포토 레지스트막을 이용한 사진 식각법으로 금속 박막에 홀부를 형성하는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법.And forming a hole in the metal thin film by a photolithography method using a photoresist film, wherein the sacrificial layer is formed of a metal thin film. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 금속 박막이 1000∼2000Å 두께의 알루미늄막으로 이루어지는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법.A method of forming a surface electron source for a field emission display device, wherein the metal thin film is made of an aluminum film having a thickness of 1000 to 2000 microns. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 희생층이 감광성 필름으로 이루어지고, 감광성 필름을 노광 및 현상하여 에미션 사이트에 대응하는 홀부를 형성하는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법.And forming a hole corresponding to the emission site by exposing and developing the photosensitive film, wherein the sacrificial layer is formed of a photosensitive film. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 감광성 필름이 드라이 필름 레지스터(DFR; Dry Film Resistor)로 이루어지는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법.The method of forming a surface electron source for a field emission display device, wherein the photosensitive film is made of a dry film resistor (DFR). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄소계 페이스트가 빛에 의해 경화되는 감광성 물질을 포함하는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법.And forming a surface electron source for a field emission display device, wherein the carbonaceous paste comprises a photosensitive material cured by light. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 탄소계 페이스트를 인쇄한 다음, 기판의 아랫면을 통해 빛을 제공하여 캐소드 전극에 대한 페이스트의 접착력을 강화시키는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법.Printing the carbonaceous paste and then providing light through a lower surface of the substrate to enhance adhesion of the paste to the cathode electrode. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 캐소드 전극을 투명한 도전막으로 형성하고, 상기 절연층을 불투명한글래스 페이스트막으로 형성하여 기판의 아랫면을 통해 노광시, 에미션 사이트의 탄소계 페이스트에 선택적으로 빛을 제공하는 전계 방출 표시장치용 면 전자원의 형성 방법.Wherein the cathode is formed of a transparent conductive film and the insulating layer is formed of an opaque glass paste film to selectively provide light to the carbonaceous paste of the emission site upon exposure through the bottom surface of the substrate. Formation method of surface electron source.
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