KR20070046516A - Electron emission device and electron emission display device using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 기판, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들, 캐소드 전극들을 덮으면서 기판 위에 형성되는 절연층, 절연층 위에 형성되는 게이트 전극들 및 캐소드 전극들과 전기적으로 연결되며 배치되는 전자 방출부들을 포함하고, 절연층은 전자 방출부가 배치되도록 형성되는 제1 개구부를 구비하고, 캐소드 전극들을 덮는 제1 절연부 및 제1 절연부 위에 형성되며, 제1 개구부보다 큰 직경을 갖는 제2 개구부를 구비하는 제2 절연부를 포함하고, 전자 방출부는 제1 개구부의 내부로 배치된다. The electron emission display device according to the present invention is electrically connected to and disposed on a substrate, cathode electrodes formed on the substrate, an insulating layer formed on the substrate while covering the cathode electrodes, gate electrodes formed on the insulating layer, and cathode electrodes. An insulating layer comprising electron emitting portions, the insulating layer having a first opening formed so that the electron emitting portion is disposed, formed over the first insulating portion and the first insulating portion covering the cathode electrodes, and having a diameter larger than the first opening; And a second insulating portion having two openings, wherein the electron emission portion is disposed inside the first opening.
전자방출, 절연층, 캐소드전극, 게이트전극, 개구부, 절연층 Electron emission, insulating layer, cathode, gate electrode, opening, insulating layer
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디바이스의 부분 분해 사시도이다. 1 is a partially exploded perspective view of an electron emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 전자 방출 디바이스의 부분 단면도이다. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the electron emitting device shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디바이스를 이용한 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다. 3 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device using an electron emission device according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 각 단계에서의 개략도이다. 4A-4H are schematic diagrams at each step shown to illustrate a method of manufacturing an electron emitting device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 전자 방출 디바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐소드 전극과 게이트 전극의 구동 전압에 의해 제어되는 전자 방출부를 포함하는 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emission device, and more particularly, to an electron emission device including an electron emission unit controlled by a driving voltage of a cathode electrode and a gate electrode and an electron emission display device using the same.
전자 방출 디바이스는 전자 방출 표시 디바이스(electron emission display device), 전자빔 리소그래피(electron beam lithography) 장비 또는 주사터널현미 경(scanning tunneling microscopy) 등과 같이 집광된 전자빔이 요구되는 장비에서 광원으로 사용되는 장치이다. Electron emitting devices are devices that are used as light sources in equipment that requires a focused electron beam, such as electron emission display devices, electron beam lithography equipment or scanning tunneling microscopy.
이러한 전자 방출 디바이스는 복수개의 전자 방출 소자를 구비하며, 일반적으로 전자 방출 소자(electron emission element)는 전자원의 종류에 따라 열음극(hot cathode)을 이용하는 방식과 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식으로 분류될 수 있다. Such an electron emission device includes a plurality of electron emission devices, and generally, an electron emission element is a method using a hot cathode and a cold cathode according to the type of electron source. Can be classified.
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-Insulator-Metal; MIM)형 및 금속-절연층-반도체(Metal-Insulator-Semiconductor; MIS)형 등이 알려져 있다. Here, the electron-emitting device using the cold cathode is a field emitter array (FEA) type, a surface conduction emission type (SCE) type, a metal-insulation layer-metal Metal (MIM) type and Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) type are known.
이 중 FEA형 전자 방출 소자는 전자 방출부와 이 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극들로서 하나의 캐소드 전극과 하나의 게이트 전극을 구비하며, 전자 방출부의 물질로 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물이나, 탄소 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드상 탄소와 같은 탄소계 물질을 사용하여 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한다. Among them, the FEA type electron emission device includes an electron emission unit and driving electrodes for controlling electron emission of the electron emission unit, and includes one cathode electrode and one gate electrode, and has a low work function as a material of the electron emission unit. Or a high aspect ratio material, such as molybdenum (Mo) or silicon (Si), with a sharp tip structure, or an electric field in vacuum using carbon-based materials such as carbon nanotubes and graphite and diamond-like carbon. By using the principle that the electron is easily emitted by.
한편, 전자 방출 소자는 일 기판에 어레이를 이루며 형성되어 전자 방출 디바이스(electron emission device)를 구성하고, 전자 방출 디바이스는 형광층과 애노드 전극 등으로 이루어진 발광 유닛이 구비된 다른 기판과 결합하여 전자 방출 표시 디바이스(electron emission display device)를 구성한다. On the other hand, the electron emission elements are formed in an array on one substrate to form an electron emission device, and the electron emission device is combined with another substrate having a light emitting unit composed of a fluorescent layer and an anode electrode to emit electrons. A display device (electron emission display device) is constituted.
즉, 통상의 전자 방출 디바이스는 전자 방출부와 더불어 주사 전극들과 데이터 전극들로 기능하는 복수의 구동 전극들을 구비하여 전자 방출부와 구동 전극들의 작용으로 화소별 전자 방출의 온/오프와 전자 방출량을 제어한다. 그리고 전자 방출 표시 디바이스는 전자 방출부에서 방출된 전자들로 형광층을 여기시켜 소정의 발광 또는 표시 작용을 한다. That is, the conventional electron emitting device includes a plurality of driving electrodes that function as scan electrodes and data electrodes in addition to the electron emitting part, so that the electron emission amount and the electron emission amount per pixel are controlled by the action of the electron emitting part and the driving electrodes. To control. The electron emission display device excites the fluorescent layer with the electrons emitted from the electron emission unit to perform a predetermined light emission or display function.
전자 방출부는 다양한 물질로 형성될 수 있으며, 이를 형성하기 위한 다양한 방법이 제시되고 있다. 이러한 방법 중, 전자 방출 물질을 페이스트화하여 전자 방출부를 형성하는 방법은 그 공정이 매우 간단하다는 장점이 있다. The electron emission unit may be formed of various materials, and various methods for forming the electron emission unit have been proposed. Among these methods, the method of forming an electron emitting portion by pasting an electron emitting material has an advantage that the process is very simple.
그러나, 전자 방출 물질을 페이스트화하여 전자 방출부를 형성하는 경우, 그 형상이 불균일하게 되고, 이로 인해, 전자 방출부에서 방출되는 방출 전류 또한 불균일해진다는 문제점이 있다. However, when the electron emission material is pasted to form the electron emission portion, the shape thereof becomes uneven, and therefore, there is a problem that the emission current emitted from the electron emission portion also becomes nonuniform.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전자 방출부를 균일하게 형성하여 균일한 방출 전류를 얻을 수 있는 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시 디바이스를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electron emission device and an electron emission display device using the same that can uniformly form the electron emission portion to obtain a uniform emission current.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 기판, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들, 캐소드 전극들을 덮으면서 기판 위에 형성되는 절연층, 절연층 위에 형성되는 게이트 전극들 및 캐소드 전극들과 전기적으로 연결되며 배치되는 전자 방출부들을 포함하고, 절연층은 전자 방출부가 배치되 도록 형성되는 제1 개구부를 구비하고, 캐소드 전극들을 덮는 제1 절연부 및 제1 절연부 위에 형성되며, 제1 개구부보다 큰 직경을 갖는 제2 개구부를 구비하는 제2 절연부를 포함하고, 전자 방출부는 제1 개구부의 내부로 배치된다. In order to achieve the above object, the electron emission display device according to the present invention is a substrate, cathode electrodes formed on the substrate, an insulating layer formed on the substrate covering the cathode electrodes, gate electrodes formed on the insulating layer and the cathode electrode And electron emission portions disposed in electrical connection with each other, the insulating layer having a first opening formed to arrange the electron emission portion, and formed on the first insulation portion and the first insulation portion covering the cathode electrodes, And a second insulating portion having a second opening having a diameter larger than the first opening, wherein the electron emission portion is disposed inside the first opening.
또한, 전자 방출부는 제1 개구부의 형상과 크기에 대응하도록 형성될 수 있다. In addition, the electron emission unit may be formed to correspond to the shape and size of the first opening.
또한, 제1 절연부와 제2 절연부가 이종(異種) 물질로 형성될 수 있다. In addition, the first insulating portion and the second insulating portion may be formed of different materials.
또한, 제2 절연부가 제1 절연부보다 식각율이 높은 물질로 이루어질 수 있다. In addition, the second insulating part may be made of a material having a higher etching rate than the first insulating part.
또한, 게이트 전극들과 절연을 유지하며 게이트 전극들 상부에 위치하는 집속 전극을 더욱 포함할 수 있다. The display device may further include a focusing electrode that is insulated from the gate electrodes and positioned above the gate electrodes.
또한, 전자 방출부가 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, 플러렌(C60) 및 실리콘 나노와이어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. In addition, the electron emission unit may include at least one material selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphite, graphite nanofibers, diamond, diamond-like carbon, fullerene (C 60 ), and silicon nanowires.
또한, 본 발명에 따른 전자 방출 표시 디바이스는 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 제1 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들, 캐소드 전극들을 덮으면서 기판 위에 형성되는 절연층, 절연층 위에 형성되는 게이트 전극들, 캐소드 전극들과 전기적으로 연결되며 배치되는 전자 방출부들, 제2 기판의 일면에 형성되는 형광층들 및 형광층들의 일면에 위치하는 애노드 전극을 포함하고, 절연층은 전자 방출부가 배치되도록 형성되는 제1 개구부를 구비하고, 캐소드 전극들을 덮는 제1 절연부 및 제1 절연부 위에 형성되며, 제1 개구부보다 큰 직경을 갖는 제2 개구부를 구비하는 제2 절연부를 포함한다. In addition, the electron emission display device according to the present invention is formed on the first substrate and the second substrate disposed opposite to each other, the cathode electrodes formed on the first substrate, the insulating layer formed on the substrate covering the cathode electrodes, the insulating layer A gate electrode, electron emission parts electrically connected to and disposed on the cathode electrodes, fluorescent layers formed on one surface of the second substrate, and an anode electrode positioned on one surface of the fluorescent layers, and the insulating layer includes the electron emission parts And a second insulating portion having a first opening formed so as to be formed on the first insulating portion and covering the cathode electrodes, and having a second opening having a larger diameter than the first opening.
또한, 본 발명의 실시에에 따른 전자 방출 디바이스의 제조 방법은 기판 위에 캐소드 전극을 형성하는 단계, 기판 위에 캐소드 전극을 덮는 제1 절연부를 형성하는 단계, 제1 절연부에 캐소드 전극을 노출시키는 제1 개구부를 형성하는 단계, 제1 절연부 위에 제2 절연부를 형성하는 단계, 제2 절연부 위에 도전막을 형성하는 단계, 도전막 및 제2 절연부에 제1 개구부를 기판상에 노출시키도록 각각의 개구부를 형성하는 단계, 도전막을 패터닝하여 게이트 전극을 형성하는 단계, 제1 개구부의 내부에 전자 방출 물질을 형성하는 단계 및 전자 방출 물질의 제1 절연부 위로 형성된 부분을 제거하여 전자 방출부를 형성하는 단계를 포함한다. Further, a method of manufacturing an electron emitting device according to an embodiment of the present invention comprises the steps of forming a cathode electrode on a substrate, forming a first insulating portion covering the cathode electrode on the substrate, exposing the cathode electrode to the first insulating portion Forming an opening, forming a second insulating portion over the first insulating portion, forming a conductive film over the second insulating portion, and exposing the first opening on the substrate to the conductive film and the second insulating portion, respectively. Forming an opening of the substrate, forming a gate electrode by patterning the conductive film, forming an electron emission material inside the first opening, and removing the portion formed over the first insulation of the electron emission material to form the electron emission unit It includes a step.
또한, 전자 방출 물질을 형성하는 단계는 게이트 전극 및 제2 절연층의 위로 희생층을 형성하는 단계, 희생층에 제1 개구부보다 큰 직경을 갖는 희생층 개구부를 형성하는 단계, 희생층 개구부에 전자 방출부 형성 물질을 도포하는 단계, 전자 방출부 형성 물질을 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계 및 희생층을 제거하는 단계를 포함 할 수 있다. In addition, forming the electron emission material may include forming a sacrificial layer over the gate electrode and the second insulating layer, forming a sacrificial layer opening having a diameter larger than the first opening in the sacrificial layer, and forming an electron in the sacrificial layer opening. Applying the emitter forming material, exposing and developing the electron emitting forming material and patterning the same, and removing the sacrificial layer.
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 전자 방출 디바이스의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자 방출 디바이스의 부분 단면도이다. 1 is a partially exploded perspective view of an electron emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the electron emitting device shown in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기판(2)에 전자 방출 소자들이 어레이 를 이루며 배치되는 전자 방출 디바이스를 제공한다. As shown in FIG. 1, the present invention provides an electron emitting device in which electron emitting elements are arranged in an array on a
보다 구체적으로, 기판(2) 위에는 캐소드 전극들(4)이 기판(2)의 일 방향(도면의 y축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 캐소드 전극들(4)을 덮는 절연층(6)이 기판(2) 전체에 형성된다. 절연층(6) 위에는 게이트 전극들(8)이 캐소드 전극(4)과 직교하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다. More specifically, the
절연층(6)은 캐소드 전극(4)과 직접 접촉하면서 캐소드 전극(4)을 실질적으로 덮는 제1 절연부(61)와 이 제1 절연부(61) 상부에 위치하는 제2 절연부(62)로 이루어진다. 제1 절연부(61)와 제2 절연부(62)는 도 2에서 점선으로 구분되었다. The
제1 절연부(61)에는 캐소드 전극(4)과 게이트 전극(8)의 교차 영역마다 다수의 제1 개구부(612)가 형성되고, 제2 절연부(62)에는 이 제1 개구부(612)에 대응하는 제2 개구부(622)가 형성된다. A plurality of
또한, 게이트 전극(8)에는 상기 제2 절연부(62)에 형성된 제2 개구부(622)에 대응하는 게이트 개구부(81)가 형성된다. In addition, a
그리고, 제2 개구부(622) 내에 위치하는 제1 절연부(61)에는 전자 방출부(10)가 제1 개구부(612)를 채우면서 형성된다. In addition, the
상기와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디바이스는 전자 방출부(10)를 제1 개구부(612) 내에 그 형상 및 크기와 대응하도록 배치하여 복수의 전자 방출부들(10)이 서로 균일한 직경과 높이를 갖도록 한다. As described above, in the electron emission device according to the exemplary embodiment of the present invention, the
도면에서는 전자 방출부들(10)이 원형으로 형성되고, 캐소드 전극(4)의 길이 방향을 따라 일렬로 배열되는 구성을 도시하였다. 그러나 전자 방출부(10)의 평면 형상과 화소 영역당 개수 및 배열 형태 등은 도시한 예에 한정되지 않는다. In the drawing, the
그리고, 전자 방출부(10)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어진다. 전자 방출부(10)로 사용 바람직한 물질로는 탄소 나노튜브, 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소, 풀러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질이 있다. In addition, the
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디바이스는 절연층(6)과 게이트 전극(8) 상부에 또 다른 절연층(14)과 집속 전극(16)을 구비할 수 있다. 또 다른 절연층(14)과 집속 전극(16)에는 일례로, 교차 영역에 대응하는 개구부(142, 162)가 각각 형성된다. 집속 전극(16)은 도 1에 도시된 바와 같이, 또 다른 절연층(14) 전체에 위치하도록 형성될 수 있다. In addition, the electron emission device according to the exemplary embodiment of the present invention may include another
지금까지, 전자 방출 디바이스에 대해서 살펴보았으며, 이러한 전자 방출 디바이스는 발광 및 표시 작용을 하는 전자 방출 표시 디바이스에 적용될 수 있다. So far, the electron emitting device has been described, and the electron emitting device can be applied to an electron emitting display device that emits light and displays.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디바이스를 이용한 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이스에서는 편의상 전자 방출 디바이스와 동일한 구성 요소는 동일한 도면 번호를 사용하며, 전자 방출 디바이스의 기판은 제1 기판이라 칭한다. 3 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device using an electron emission device according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, in the electron emission display device according to the embodiment of the present invention, the same components as the electron emission device use the same reference numerals for convenience, and the substrate of the electron emission device is referred to as a first substrate.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 표시 디바이 스는 소정의 간격을 두고 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(18)을 포함한다. 제1 기판(2)과 제2 기판의 가장자리에는 밀봉 부재(도시되지 않음)가 배치되어 두 기판을 접합시키며, 내부 공간은 진공으로 배기되어 제1 기판(2), 제2 기판(18) 및 밀봉 부재가 진공 용기를 구성한다. As shown in FIG. 3, the electron emission display device according to the exemplary embodiment of the present invention includes a
제2 기판(18)에는 전자 방출부(10)에서 방출된 전자에 의해 발광하는 발광 유닛이 제공된다. The
보다 구체적으로 살펴보면, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(18)의 일면에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 형광층들(20)이 서로간 소정의 간격을 두고 형성되고, 이 형광층들(20) 사이에는 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(22)이 형성된다. 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 형광층들(20)은 각각 서브 픽셀마다 분리 형성될 수 있으나, 스트라이프 패턴으로 형성될 수도 있다. More specifically, the red (R), green (G), and blue (B)
그리고, 형광층(20)과 흑색층(22) 위로는 알루미늄과 같은 금속막으로 이루어지는 애노드 전극(24)이 형성된다. 애노드 전극(24)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 애노드 전압을 인가받으며, 형광층(20)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(18) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다. An
한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있다. 이 경우 애노드 전극은 제2 기판을 향한 형광층과 흑색층의 일면에 위치하며, 소정의 패턴으로 구분되어 복수개로 형성될 수 있다. 또한, 애노드 전극은 전술한 투명 도전막과 금속막을 동시에 형성하는 구조도 가능하 다. On the other hand, the anode electrode may be made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) rather than 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. In addition, the anode electrode may have a structure in which the above-mentioned transparent conductive film and a metal film are simultaneously formed.
그리고, 제1 기판(2)과 제2 기판(18) 사이에는 다수의 스페이서(26)가 설치되어 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고, 제1 기판(2)과 제2 기판(18)의 간격을 일정하게 유지시킨다. 스페이서(26)는 형광층(20)을 침범하지 않도록 흑색층(24)이 위치하는 비발광 영역에 대응하여 배치된다. In addition, a plurality of
전술한 구성의 전자 방출 표시 디바이스는 외부로부터 캐소드 전극(4), 게이트 전극(8), 집속 전극(16) 및 애노드 전극(24)에 소정의 전압을 인가받으며 구동된다. 일례로 캐소드 전극(4)과 게이트 전극(8) 중 어느 하나의 전극이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극으로 기능하고, 다른 하나의 전극이 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극으로 기능한다. 그리고 집속 전극(16)은 전자빔 집속에 필요한 전압, 일례로 0V 또는 수 내지 수십 볼트의 음의 직류 전압을 인가받으며, 애노드 전극(24)은 전자빔 가속에 필요한 전압, 일례로 수백 내지 수천 볼트의 양의 직류 전압을 인가받는다. The electron emission display device having the above-described configuration is driven while receiving a predetermined voltage from the outside on the
그러면 캐소드 전극(4)과 게이트 전극(8)간 전압 차가 임계치 이상인 화소들에서 전자 방출부(10) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 집속 전극(16)의 개구부(162)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되고, 애노드 전극(24)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 화소의 형광층(20)에 충돌하여 이를 발광시킨다. Then, an electric field is formed around the
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 각 단계에서의 개략도로서, 도면을 참고하여 전자 방출 디바이스의 제조 방법을 살펴본다. 본 실시예에서 집속 전극의 도시는 생략되었다. 4A to 4H are schematic views at each step shown to explain a method of manufacturing an electron emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention, and a method of manufacturing the electron emitting device will be described with reference to the drawings. Illustration of the focusing electrode is omitted in this embodiment.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(2) 위에 도전막, 일례로 투명한 ITO를 코팅하고, 이를 스트라이프 형상으로 패터닝하여 캐소드 전극(4)을 형성한다. 그 후, 기판(2) 전체에 제1 절연 물질을 인쇄하고, 건조 및 소성을 거쳐 제1 절연부(61)를 형성한다. First, as shown in FIG. 4A, a conductive film, for example, transparent ITO, is coated on the
다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 절연부(61)에 마스크층(도시되지 않음)을 이용하여 다수의 제1 개구부들(612)을 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 4B, a plurality of
그 다음으로, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제1 절연부(61) 위에 제2 절연 물질을 인쇄하여 제2 절연부(62)를 형성한 후, 제2 절연부(62) 위에 다시 도전막(8a)을 코팅한다. 이때, 제2 절연 물질로는 제1 절연 물질보다 식각율이 높은 것이 사용된다. Next, as shown in FIG. 4C, after forming a second insulating
제1 절연 물질과 제2 절연 물질은 조성이 다른 별개의 물질로 이루어지거나, 조성은 동일하되 그 조성비를 달리하여 식각율이 조절될 수 있다. 일례로, 제1 절연 물질과 제2 절연 물질은 모두 PbO, SiO2를 주성분으로 하고, TiO2, B2O3 등이 첨가된 물질로 이루어질 수 있으며, 이때 B2O3의 비율을 조절하여 식각율이 조절될 수 있다. The first insulating material and the second insulating material may be made of separate materials having different compositions, or the etching rate may be adjusted by changing the composition ratio of the same composition. For example, both the first insulating material and the second insulating material may be made of a material containing PbO and SiO 2 as main components, and TiO 2 , B 2 O 3 , and the like, wherein the ratio of B 2 O 3 is adjusted. Etch rate can be adjusted.
다음으로, 도 4d에 도시된 바와 같이, 제2 절연부(62) 위에 형성된 도전막(8a)에 마스크층(도시되지 않음)을 이용하여 게이트 개구부(81)를 형성한다. 그리 고, 기판(2)을 식각액에 담가 도전막(8a)에 형성된 게이트 개구부(81)에 의해 노출되는 제2 절연부(62)를 식각하여 제2 절연부(62)에 또 다른 제2 개구부(622)를 형성한 후, 도전막(8a)을 패터닝하여 게이트 전극(8)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4D, the
이때, 제2 절연부(62)의 식각시 제1 절연부(61)는 식각되지 않고 그 형상을 유지해야 한다. 제2 절연 물질이 제1 절연 물질보다 식각율이 높은 것은 상기와 같은 이유 때문이다. At this time, when the
한편, 이와 같은 형상의 절연층(6)은 전술한 바와 달리, 2개의 마스크를 사용하여 형성할 수도 있다. 즉, 캐소드 전극(4)의 패턴 위에 절연층(6)을 형성하고, 제2 개구부(622)의 형상에 대응하는 제1 마스크를 사용하여 게이트 전극(8)을 형성하고, 하프 에칭(half-etching)을 통해 제2 개구부(622)를 차례로 형성한다. On the other hand, the insulating
다음으로, 제1 개부부(612)를 제2 마스크를 사용하여 캐소드 전극(4)의 상부까지 에칭하여 도 4d와 같은 형상의 절연층을 형성할 수 있다. 이 경우에는 절연층(6)은 단일 재질로 형성될 수 있다. Next, the
다음으로, 도 4e에 도시된 바와 같이, 희생층(28)을 기판(2) 전체에 도포하고, 제1 개구부(612)의 직경 보다는 크고 제2 개구부(622)의 직경보다는 작은 크기로 희생층 개구부(282)를 형성한다. Next, as shown in FIG. 4E, the
희생층(28)은 도포되는 전자 방출 물질이 게이트 전극(8) 및 절연층(6)에 잔류하여 전자 방출 디바이스의 특성에 영향을 주는 것을 방지하기 위한 것으로, 희생층(28)은 감광성 레지스트 또는 금속 등의 물질로 형성될 수 있다. The
다음으로, 도 4f에 도시된 바와 같이, 전자 방출 물질과 감광성 물질을 포함 하는 페이스트상 혼합물(30)을 기판(2)에 제공된 구조물 위 전체에 도포한다. 이때, 혼합물(30)이 제1 개구부(612)에 채워질 수 있도록 한다. 그리고, 기판(2)의 후면에 노광 마스크(32)를 배치한 상태에서 기판(2)의 후면으로부터 자외선(화살표로 도시)을 조사하여 특정 부위의 혼합물을 선택적으로 경화시킨다. Next, as shown in FIG. 4F, a paste-
다음으로, 도 4g에 도시된 바와 같이, 현상을 통해 경화되지 않은 혼합물을 제거하고, 희생층을 제거한 후, 남은 혼합물(28)을 건조 및 소성한다. Next, as shown in FIG. 4G, the uncured mixture is removed through development, the sacrificial layer is removed, and the remaining
마지막으로, 도 4h에 도시된 바와 같이, 기계적인 후처리 일례로, 테이핑을 통하여 제1 절연부(61) 위에 형성된 혼합물을 제거하여 제1 개구부(612) 내부로 직경과 높이가 균일한 전자 방출부(10)가 형성되도록 한다. Finally, as shown in FIG. 4H, as an example of mechanical post-treatment, the mixture formed on the first insulating
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
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 디바이스는 전자 방출부의 직경과 높이를 균일하게 형성함으로써 전자 방출부에서 방출 전류의 균일도가 향상되는 효과가 있다. As described above, the electron emission device according to the embodiment of the present invention has the effect of uniformly forming the diameter and height of the electron emission unit to improve the uniformity of the emission current in the electron emission unit.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2005
- 2005-10-31 KR KR1020050103316A patent/KR20070046516A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |