KR20060113185A - Electron emission device and method for manufacturing the device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 각 단계에서의 개략도이다.1A to 1D are schematic diagrams at each step shown to explain a method of manufacturing an electron emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 분해 사시도이다.2 is a partially exploded perspective view of an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 촉매층 위에 카본계 물질을 성장시켜 전자 방출부를 형성하는 전자 방출 소자 및 전자 방출 소자의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emitting device, and more particularly, to an electron emitting device and a method of manufacturing the electron emitting device, which form an electron emitting unit by growing a carbon-based material on a catalyst layer.
일반적으로 전자 방출 소자는 전자원의 종류에 따라 열음극(hot cathode)을 이용하는 방식과 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식으로 분류할 수 있다.In general, the electron emission device may be classified into a method using a hot cathode and a cold cathode according to the type of the electron source.
여기서, 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 전계 방출 어레이(field emitter array; FEA)형, 표면 전도 에미션(surface-conduction emission; SCE)형, 금속-절연층-금속(metal-insulation-metal; MIM)형 및 금속-절연층-반도체(metal-insulation-semiconductor; MIS)형 등이 알려져 있다.Here, the electron emission device using the cold cathode is a field emitter array (FEA) type, surface conduction emission (SCE) type, metal-insulation layer-metal (insulation-type) metal (MIM) type and metal-insulation-semiconductor (MIS) type and the like are known.
이 가운데 FEA형 전자 방출 소자는 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비(aspect ratio)가 큰 물질을 전자원으로 사용할 경우 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한다.Among them, the FEA type electron emission device uses a principle that electrons are easily emitted by an electric field in vacuum when a material having a low work function or a large aspect ratio is used as the electron source.
초기에 개발된 FEA형 전자 방출 소자에서는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 마이크로팁 구조의 전자 방출부를 사용하였다. 그런데 마이크로팁 구조의 전자 방출부를 갖는 전자 방출 소자를 제작하기 위해서는 공지의 반도체 공정을 이용해야 하므로 제조 공정이 복잡하고, 고가의 장비를 필요로 하며, 대화면 소자 제작에 불리한 단점이 있다.In the early FEA type electron emission device, a microtip structured electron emission part mainly made of molybdenum (Mo) or silicon (Si) was used. However, in order to manufacture an electron emitting device having an electron emitting unit having a microtip structure, a known semiconductor process must be used, and thus a manufacturing process is complicated, requires expensive equipment, and has a disadvantage in manufacturing a large screen device.
이에 따라 최근의 FEA형 전자 방출 소자 분야에서는 저전압(대략 10 내지 50V) 조건에서도 전자를 양호하게 방출하는 카본계 물질을 이용하여 전자 방출부를 형성하는 기술이 연구 개발되고 있다.Accordingly, in recent years, in the field of FEA type electron emission devices, a technology for forming an electron emission unit using a carbon-based material that emits electrons well even under low voltage (approximately 10 to 50V) is being researched and developed.
상기 전자 방출부에 적합한 카본계 물질로는 흑연, 다이아몬드상 카본 및 카본 나노튜브 등이 있으며, 이 가운데 특히 카본 나노튜브는 끝단의 곡률 반경이 대략 100Å 정도로 극히 미세하여 1 내지 10 V/㎛의 낮은 전계에서도 전자를 양호하게 방출함에 따라 이상적인 전자 방출 물질로 기대되고 있다.Suitable carbon-based materials for the electron emitting portion include graphite, diamond-like carbon and carbon nanotubes, among which carbon nanotubes have a very small radius of curvature of about 100 kPa, with a low radius of 1 to 10 V / μm. It is expected to be an ideal electron emission material as electrons emit well in an electric field.
상기 카본계 물질을 이용한 전자 방출부의 형성법 중 하나로 직접 성장법이 있다. 이 직접 성장법에는 전기 방전법, 레이저 증착법, 플라즈마 화학기상증착법 및 열 화학기상증착법 등이 있으며, 이 방법들은 주로 촉매층 위에 카본계 물질을 성장시켜 전자 방출부를 얻고 있다.One method of forming an electron emission unit using the carbon-based material is a direct growth method. The direct growth method includes an electric discharge method, a laser deposition method, a plasma chemical vapor deposition method and a thermal chemical vapor deposition method. These methods mainly obtain a electron emission part by growing a carbon-based material on a catalyst layer.
한편, 공지의 FEA형 전자 방출 소자는 진공 용기를 구성하는 두 기판 중 제1 기판 위에 캐소드 전극과 절연층 및 게이트 전극이 순차적으로 형성되고, 게이트 전극과 절연층에 개구부가 형성되며, 개구부 내측으로 캐소드 전극 위에 전자 방출부가 형성된 구조로 이루어진다. 또한, 게이트 전극 위에 추가 절연층이 형성되고, 추가 절연층 위에 집속 전극이 형성되는 구조도 널리 사용되고 있다. 물론 추가 절연층과 집속 전극에도 전자빔 통과를 위한 개구부가 형성된다.Meanwhile, in the known FEA type electron emission device, a cathode electrode, an insulating layer, and a gate electrode are sequentially formed on a first substrate of two substrates constituting a vacuum container, and openings are formed in the gate electrode and the insulating layer, and the inside of the opening is formed. It has a structure in which an electron emission portion is formed on the cathode electrode. In addition, a structure in which an additional insulating layer is formed on the gate electrode and a focusing electrode is formed on the additional insulating layer is also widely used. Of course, the additional insulating layer and the focusing electrode are also formed with openings for electron beam passage.
상기 구조에서 직접 성장법을 이용하여 전자 방출부를 형성하기 위해서는 전술한 촉매층이 필요하다. 이를 위해 캐소드 전극 위에 절연층을 형성하기 전, 캐소드 전극 위에 촉매층을 형성하고, 이 촉매층이 게이트 전극과 절연층의 개구부에 의해 노출되도록 한다. 그리고 전술한 직접 성장법들 중 한가지 방법을 이용하여 촉매층 위에 카본계 물질을 성장시켜 전자 방출부를 형성한다.In the above structure, the catalyst layer described above is required to form the electron emission unit using the direct growth method. To this end, before forming the insulating layer on the cathode electrode, a catalyst layer is formed on the cathode electrode, so that the catalyst layer is exposed by the opening of the gate electrode and the insulating layer. The carbon-based material is grown on the catalyst layer by using one of the aforementioned direct growth methods to form an electron emission portion.
그런데 전술한 종래의 방법을 이용하여 촉매층 위에 카본계 물질을 성장시키면, 카본계 물질의 성장 과정에서 의도하지 않은 부위, 즉 두 절연층의 개구부 표면과 게이트 전극 및 집속 전극의 측면 등에 카본 잔류물이 소정 두께로 존재하게 된다. 이 때, 카본 잔류물들은 도전성을 가지므로 캐소드 전극과 게이트 전극 사이, 그리고 게이트 전극과 집속 전극 사이에 쇼트를 발생시킬 우려가 있으며, 그 결과 전자 방출 소자의 내전압 특성을 저하시킨다.However, when the carbon-based material is grown on the catalyst layer by using the above-described conventional method, carbon residues are formed on the undesired portions of the carbon-based material, that is, the opening surfaces of the two insulating layers and the side surfaces of the gate electrode and the focused electrode. It is present in a predetermined thickness. At this time, since the carbon residues are conductive, there is a fear that a short may be generated between the cathode electrode and the gate electrode, and between the gate electrode and the focusing electrode, and as a result, the withstand voltage characteristic of the electron emission device is degraded.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 의도하지 않은 부위에 카본 잔류물들이 남지 않도록 하여 이로 인한 내전압 특성 저하를 방지할 수 있는 전자 방출 소자 및 전자 방출 소자의 제조 방법을 제공 하는데 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to prevent the remaining of carbon residues in the unintended site by the electron emission device and the method of manufacturing an electron emission device that can prevent the degradation of the voltage resistance To provide.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
기판 위에 캐소드 전극과 절연층 및 게이트 전극을 형성하고, 게이트 전극과 절연층에 개구부를 형성하는 단계와, 기판에 제공된 구조물 표면 전체에 도전층을 형성하는 단계와, 도전층 위 전자 방출부 형성 위치에 촉매층을 형성하는 단계와, 촉매층 위에 카본계 물질을 직접 성장시켜 전자 방출부를 형성하는 단계와, 촉매층 하부의 도전층을 제외한 나머지 부위의 도전층을 전자 방출부 형성 단계에서 이 도전층에 적층된 카본 잔류물들과 함께 제거하는 단계를 포함하는 전자 방출 소자의 제조 방법을 제공한다.Forming a cathode electrode, an insulating layer and a gate electrode on the substrate, forming openings in the gate electrode and the insulating layer, forming a conductive layer over the entire surface of the structure provided in the substrate, and forming an electron emission region on the conductive layer. Forming an electron emission portion by forming a catalyst layer on the catalyst layer, directly growing a carbon-based material on the catalyst layer, and depositing a conductive layer of the remaining portions except the conductive layer under the catalyst layer on the conductive layer in the electron emission portion formation step. It provides a method for manufacturing an electron emitting device comprising the step of removing together with the carbon residues.
상기 카본계 물질을 성장시킬 때에는 전기 방전법, 레이저 증착법, 플라즈마 화학기상증착법 및 열 화학기상증착법 중 어느 한가지 방법을 이용한다.When the carbon-based material is grown, any one of an electric discharge method, a laser deposition method, a plasma chemical vapor deposition method, and a thermal chemical vapor deposition method is used.
상기 촉매층을 형성할 때에는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 또는 이들의 합금을 열 증착법과 스퍼터링법 중 어느 한가지 방법으로 증착하며, 촉매층 위에 카본계 물질을 성장시키기 전, 이 촉매층을 식각하여 나노미터 크기의 미세 촉매 금속 파티클을 형성한다.When the catalyst layer is formed, iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), or an alloy thereof is deposited by any one of thermal evaporation and sputtering, and before the carbon-based material is grown on the catalyst layer, The catalyst layer is etched to form nanometer sized fine catalyst metal particles.
상기 도전층을 형성할 때에는 촉매층과 서로 다른 식각액에 의해 식각되는 도전 물질로 형성하며, 도전층을 제거할 때에는 도전층 식각액을 이용하여 도전층을 습식 식각한다. 바람직하게, 도전층을 습식 식각할 때에는 과식각하여 도전층의 가장자리에 언더컷(under-cut)을 발생시킨다.When the conductive layer is formed, the catalyst layer is formed of a conductive material etched by a different etching solution, and when the conductive layer is removed, the conductive layer is wet-etched using the conductive layer etchant. Preferably, when wet etching the conductive layer, the substrate is overetched to generate an undercut at the edge of the conductive layer.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention, in order to achieve the above object,
서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판 위에 형성되는 캐소드 전극과, 도전층을 매개로 캐소드 전극 위에 형성되는 촉매층과, 촉매층 위에 성장된 카본계 물질들로 이루어지는 전자 방출부와, 전자 방출부를 개방시키는 각자의 개구부를 가지면서 캐소드 전극 위에 형성되는 절연층 및 게이트 전극과, 제2 기판 위에 형성되는 형광층과, 형광층의 일면에 형성되는 애노드 전극을 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.An electron emitting portion comprising a first substrate and a second substrate disposed to face each other, a cathode electrode formed on the first substrate, a catalyst layer formed on the cathode electrode via the conductive layer, and carbon-based materials grown on the catalyst layer; And an electron emission device including an insulating layer and a gate electrode formed on the cathode electrode with respective openings for opening the electron emission part, a fluorescent layer formed on the second substrate, and an anode formed on one surface of the fluorescent layer. to provide.
상기 전자 방출부는 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드상 카본, C60으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진다.The electron emission unit is made of any one material selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamond-like carbon, and C 60 .
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 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 각 제조 단계에서의 개략도이다.1A to 1D are schematic diagrams at each manufacturing step shown to explain a method for manufacturing an electron emitting device according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 1a를 참고하면, 제1 기판(2) 위에 도전막을 형성하고 이를 패터닝하여 스트라이프 형상의 캐소드 전극(4)을 형성하고, 캐소드 전극(4) 위로 제1 기판(2) 전체에 절연 물질을 박막 증착 혹은 후막 인쇄하여 제1 절연층(6)을 형성한다. 그리고 제1 절연층(6) 위로 도전막을 형성하고 이를 패터닝하여 캐소드 전극(6)과 직교하는 스트라이프 형상의 게이트 전극(8)을 형성한다.First, referring to FIG. 1A, a conductive film is formed on the
이어서 게이트 전극(8) 위로 제1 기판(2) 전체에 절연 물질을 박막 증착 혹 은 후막 인쇄하여 제2 절연층(10)을 형성하고, 제2 절연층(10) 위에 도전 물질을 코팅하여 집속 전극(12)을 형성한다. 그리고 집속 전극(12)과 제2 절연층(10), 게이트 전극(8)과 제1 절연층(6)을 순차적으로 부분 식각하여 개구부(14)를 형성함으로써 전자 방출부가 위치할 캐소드 전극(4)의 일부 표면을 노출시킨다.Subsequently, a thin film is deposited or thick-film printed on the
이 때, 제2 절연층(10)과 집속 전극(12)은 선택적인 추가 사항이므로 제1 기판(2) 위에 캐소드 전극(4), 제1 절연층(6) 및 게이트 전극(8)만 형성하여도 무방하다.In this case, since the second
다음으로 도 1b를 참고하면, 제1 기판(2)에 제공된 구조물 표면 전체에 도전 물질을 코팅하여 희생층으로 기능할 도전층(16)을 형성한다. 그리고 도전층(16) 표면에 다시 촉매 금속을 열 증착법이나 스퍼터링법으로 증착한 후 이를 패터닝하여 캐소드 전극(4) 위 전자 방출부 형성 위치에 선택적으로 촉매층(18)을 형성한다.Next, referring to FIG. 1B, the conductive material is coated on the entire surface of the structure provided on the
촉매층(18)으로는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 또는 이 세가지 금속의 합금이 바람직하다. 도전층(16)은 촉매층(18)과 서로 다른 식각액에 의해 식각되는 선택적 식각 특성을 가지며, 도전성이 우수한 금속 물질, 일례로 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등이 바람직하다.As the
이어서 공지의 전기 방전법, 레이저 증착법, 플라즈마 화학기상증착법, 열 화학기상증착법 중 어느 한가지 방법을 이용하여 도 1c에 도시한 바와 같이 촉매층(18) 위에 카본계 물질, 특히 카본 나노튜브들을 성장시켜 전자 방출부(20)를 형성한다. 직접 성장법을 이용하여 합성할 수 있는 카본계 물질은 카본 나노튜브에 한 정되지 않으며, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드상 카본, C60 등 다양한 카본계 물질을 포함한다.Subsequently, carbonaceous materials, in particular carbon nanotubes, are grown on the
특히 본 실시예의 제조 방법에 있어서 유효하게 적용할 수 있는 직접 성장법에는 플라즈마 화학기상증착법과 열 화학기상증착법이 있다. 플라즈마 화학기상증착법은 전자 방출 소자의 기판으로 주로 사용되는 소다라임 글래스의 변형 온도인 550℃ 이하에서 카본계 물질을 합성할 수 있는 장점이 있고, 열 화학기상증착법은 고순도 물질을 합성하기에 적합하고 미세 구조를 제어할 수 있으며 장치가 간단하고 대량 합성에 유리한 장점이 있다.In particular, the direct growth method that can be effectively applied in the production method of this embodiment includes a plasma chemical vapor deposition method and a thermal chemical vapor deposition method. Plasma chemical vapor deposition has the advantage of synthesizing carbon-based materials at 550 ° C. or less, which is the deformation temperature of soda-lime glass, which is mainly used as the substrate for electron-emitting devices, and thermal chemical vapor deposition is suitable for synthesizing high-purity materials. The microstructure can be controlled, the device is simple and advantageous for mass synthesis.
상기 플라즈마 화학기상증착법과 열 화학기상증착법을 적용하는 경우, 촉매층(18) 위에 카본계 물질을 합성하기 전, 암모니아 가스와 수소 가스 등을 이용해 촉매층(18)을 식각하여 촉매층(18)에 나노미터 크기의 미세한 촉매 금속 파티클을 형성한다. 이는 카본계 물질이 이 미세한 촉매 금속 파티클 위에서 합성되기 때문이다.In the case where the plasma chemical vapor deposition method and the thermal chemical vapor deposition method are applied, the
상기 플라즈마 화학기상증착법은 양 전극에 인가되는 직류 또는 고주파 전원에 의해 챔버 또는 반응로 내에 글로우 방전을 발생시켜 촉매층의 미세 금속 파티클로부터 카본계 물질을 합성시키며, 반응 기체로서 C2H2, CH4, C2H4, C2H6, 또는 CO 가스를 사용한다. 상기 열 화학기상증착법은 히팅 코일이 설치된 석영 반응관 내에 제1 기판을 설치하고, 석영 반응관 내에 반응 가스를 흘려주는 과정을 통해 촉매층의 미세 금속 파티클로부터 카본계 물질을 합성시킨다.The plasma chemical vapor deposition process is to generate a glow discharge within the chamber or reaction by direct current or high frequency power applied to the electrodes sikimyeo synthetic carbon-based materials from the fine metal particles in the catalyst layer, as the reaction gas C 2 H 2, CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 6 , or CO gas is used. In the thermal chemical vapor deposition method, a carbon-based material is synthesized from fine metal particles of a catalyst layer by installing a first substrate in a quartz reaction tube in which a heating coil is installed, and flowing a reaction gas into the quartz reaction tube.
이와 같이 직접 성장법을 이용하여 촉매층(18)으로부터 카본계 물질을 합성하여 전자 방출부(20)를 형성한다. 이 과정에서 의도하지 않은 카본 잔류물들(22)이 생성되는데, 이 카본 잔류물들(22)은 전자 방출부(20) 주위의 도전층(16) 표면에 임의 두께로 적층된다.As described above, the carbon emission material is synthesized from the
이어서 도 1d에 도시한 바와 같이, 촉매층(18) 하부의 도전층(16')을 제외한 나머지 부위의 도전층(16)을 박리시켜 이 도전층(16)과 함께 카본 잔류물들(22)을 제거한다. 도전층(16)을 박리할 때에는 도전층 식각액에 제1 기판(2)을 담가 도전층(16)을 제거하는 습식 식각법이 바람직하다. 이 과정에서 촉매층(18)이 마스크층 역할을 하여 촉매층(18) 하부의 도전층(16')을 제외한 나머지 부위의 도전층(16)이 제거되도록 한다.Then, as shown in FIG. 1D, the
또한, 습식 식각법으로 도전층(16)을 제거할 때에는 과식각이 되도록 하여 촉매층(18) 가장자리 하부에 이른바 언더컷(under-cut)을 발생시킨다. 도 1d에서 부호 24가 언더컷 발생 부위를 나타낸다. 이로써 전자 방출부(20) 주위로 카본 잔류물들(22)을 효율적으로 제거하며, 남은 도전층(16')은 오직 캐소드 전극(4)과 촉매층(18)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다.In addition, when the
이와 같이 본 실시예의 제조 방법에 따르면, 촉매층(18) 위에 카본계 물질을 합성하는 과정에서 부수적으로 생긴 카본 잔류물들(22)을 도전층(16) 박리시 함께 제거함으로써 카본 잔류물(22)로 인한 전자 방출 소자의 내전압 특성 저하를 방지할 수 있다.As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, the
이하, 도 2를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, a configuration of an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.
도 2를 참고하면, 전자 방출 소자는 내부 공간부를 사이에 두고 서로 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(26)을 포함한다. 이 기판들 중 제1 기판(2)에는 전술한 제조 방법에 따라 완성된 전자 방출을 위한 구성이 제공되고, 제2 기판(26)에는 전자에 의해 가시광을 방출하여 임의의 발광 또는 표시를 행하는 구성이 제공된다.Referring to FIG. 2, the electron emission device includes a
먼저, 제1 기판(2) 위에는 캐소드 전극들(4)과 게이트 전극들(8)이 제1 절연층(6)을 사이에 두고 서로 직교하는 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다. 본 실시예에서 캐소드 전극(4)과 게이트 전극(8)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 캐소드 전극(4) 위로 각 화소 영역마다 하나 이상의 전자 방출부(20)가 형성된다.First, the
상기 전자 방출부(20)는 카본계 물질로 이루어지며, 전자 방출부(20)로 사용 바람직한 카본계 물질로는 카본 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드상 카본 및 C60 등이 있다.The
이러한 전자 방출부(20)는 촉매층(18) 위에 형성되며, 캐소드 전극(4)과 촉매층(18) 사이에는 이들을 전기적으로 연결시키는 도전층(16')이 위치한다. 도전층(16')은 그 가장자리에 언더컷이 형성되어 촉매층(18)보다 작은 폭으로 형성되고, 촉매층(18)과 서로 다른 식각액에 의해 식각되는 선택적 식각 특성을 갖는다. 촉매층(18)은 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 또는 이들 세가지 금속의 합금이 바람직하 며, 도전층(16')은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 또는 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.The
상기 게이트 전극(8)과 제1 절연층(6) 위로 제2 절연층(10)과 집속 전극(12)이 형성된다. 집속 전극(12)과 제2 절연층(10), 게이트 전극(8)과 제1 절연층(6)은 제1 기판(2) 상에 전자 방출부(20)를 노출시키기 위한 개구부(14)를 형성한다. 도면에서는 일례로 집속 전극(12)과 제2 절연층(10)의 개구부(14b)가 게이트 전극(8)과 제1 절연층(6)에 마련된 한 쌍의 개구부(14a)를 둘러싸는 구성을 도시하였다.The second insulating
그리고 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(26)의 일면에는 형광층(28)과 흑색층(30)이 형성되고, 형광층(28)과 흑색층(30) 위로 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어지는 애노드 전극(32)이 형성된다. 애노드 전극(32)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 전압을 인가받으며, 형광층(28)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(26) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.In addition, a
한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명한 도전막으로 이루어질 수 있다. 이 경우 애노드 전극은 제2 기판을 향한 형광층과 흑색층의 일면에 위치하며, 소정의 패턴으로 구분되어 복수개로 형성될 수 있다.The anode electrode may be made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) instead of a metal film. In this case, the anode electrode may be positioned on one surface of the fluorescent layer facing the second substrate and the black layer, and may be formed in plural in a predetermined pattern.
전술한 제1 기판(2)과 제2 기판(26)은 그 사이에 스페이서들(34)을 배치한 상태에서 글래스 프릿과 같은 실링(sealing)재에 의해 가장자리가 일체로 접합되고, 내부 공간부를 배기시켜 진공 상태로 유지함으로써 전자 방출 소자를 구성한다. 이 때, 스페이서들(34)은 흑색층(30)이 위치하는 비발광 영역에 대응하여 배치 된다.The
상기 구성의 전자 방출 소자는 외부로부터 캐소드 전극(4), 게이트 전극(8), 집속 전극(12) 및 애노드 전극(32)에 소정의 전압을 공급하여 구동하는데, 일례로 캐소드 전극(4)과 게이트 전극(8) 중 어느 한 전극에는 스캔 전압 펄스가, 다른 한 전극에는 데이터 전압 펄스가 인가되고, 집속 전극(12)에는 수 내지 수십 볼트의 (-) 직류 전압이 인가되며, 애노드 전극(32)에는 수백 내지 수천 볼트의 (+) 직류 전압이 인가된다.The electron-emitting device of the above configuration is driven by supplying a predetermined voltage to the
따라서, 캐소드 전극(4)과 게이트 전극(8)간 전압 차가 임계치 이상인 화소에서 전자 방출부(20) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자들은 집속 전극(12)을 통과하면서 집속된 후 애노드 전극(32)에 인가된 고전압에 이끌려 대응되는 형광층(28)에 충돌함으로써 이를 발광시킨다.Therefore, in the pixel in which the voltage difference between the
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
이와 같이 본 발명에 따르면, 촉매층 위에 카본계 물질을 합성하여 전자 방출부를 형성할 때, 전자 방출부 주위로 카본 잔류물들이 생성되더라도 추후 도전층을 제거하는 과정에서 이 카본 잔류물들을 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 전자 방출 소자는 캐소드 전극과 게이트 전극 사이, 그리고 게이트 전 극과 집속 전극 사이에 우수한 내전압 특성을 확보할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the carbon-based material is formed on the catalyst layer to form the electron emission portion, even though carbon residues are generated around the electron emission portion, the carbon residues can be effectively removed in the process of removing the conductive layer later. have. Therefore, the electron emission device according to the present invention can secure excellent withstand voltage characteristics between the cathode electrode and the gate electrode, and between the gate electrode and the focusing electrode.
Claims (13)
Priority Applications (2)
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US11/413,779 US7586248B2 (en) | 2005-04-29 | 2006-04-28 | Electron emission device, method for manufacturing the device, and electron emission display using the same |
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2005
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