KR20070059870A - 전자빔 궤적 제어가 가능한 전계 방출 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전계 방출 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 기판 상에 전자빔의 발산 또는 집속의 선택에 따라 그 설치 면적/폭이 정해지는 캐소드 전극을 형성하며, 캐소드 전극에 전기적으로 접속되는 에미터를 형성하며, 기판에 접합되는 절연체 층과 이 절연체 층에 설치되며 에미터에 대응하는 개구부 및 절연체 층의 일면에 설치되는 게이트 전극을 구비한 절연체 기판을 준비하며, 개구부 중심부에 에미터가 위치하도록 캐소드 전극과 에미터가 설치된 캐소드 기판과 절연체 기판을 접합하는 단계들을 포함하는 전계 방출 장치의 제조방법을 제공한다. 또한 배면 기판 상에 위치하며 소정 형태로 패터닝된 캐소드 전극, 배면 기판 상에서 캐소드 전극의 폭을 확장하는 구조로 설치되며 캐소드 전극과 전기적으로 절연되는 보조 전극, 캐소드 전극 및 보조 전극이 구비된 배면 기판을 덮는 절연체 층, 절연체 층 위에 위치하는 게이트 전극, 절연체 층의 개구부 내에 위치하며 캐소드 전극에 접속되는 에미터, 그리고 아노드 전극과 형광체가 설치된 아노드 기판을 포함하는 전계 방출 장치를 제공한다.

전계 방출 표시장치, 캐소드 기판, 아노드 기판, 절연체 기판, 전자빔 궤적

Description

전자빔 궤적 제어가 가능한 전계 방출 장치 및 그 제조방법{Field Emission Device with E-Beam Trajectory Control Structure and Manufacturing Method thereof}

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 의한 전계 방출 표시장치의 부분 단면도 및 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치의 일 양태를 나타내는 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치의 다른 양태를 나타내는 부분 단면도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 캐소드 전극 면적에 따른 전위 분포 및 전자빔 궤적 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 방출 장치의 부분 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 아노드 기판 11 : 전면 기판

12 : 형광체 13 : 아노드 전극

20 : 캐소드 기판 21 : 배면 기판

22a, 22b, 22c : 캐소드 전극 22d : 보조 전극

23 : 에미터 30 : 절연체 기판

31 : 절연체 층 32 : 게이트 전극

33 : 개구부 40 : 스페이서

본 발명은 전계 방출 표시장치(Field Emission Display: FED) 및 전계 방출 발광장치를 포함한 전계 방출 장치에 관한 것으로, 특히 에미터의 궤적을 제어할 수 있는 캐소드 전극 구조를 가지는 전계 방출 장치에 관한 것이다.

전계 방출 표시장치는 전계 에미터를 가진 캐소드 기판과 형광체를 가진 아노드 기판이 임의의 거리로 떨어져 서로 대향하도록 진공 패키징(vacuum packaging)되고, 캐소드 기판의 전계 에미터로부터 방출된 전자를 아노드 기판의 형광체(phosphor)에 충돌시켜 형광체의 음극 발광(cathodoluminescence)으로 화상을 표시하는 장치이다. 전계 방출 표시장치는 종래의 브라운관(cathode ray tube: CRT)을 대체할 수 있는 평판 디스플레이로써 폭넓게 연구 개발되고 있다. 또한 전계 방출 표시장치는 각 화소(pixel)의 제어를 생략하여 그 구조를 간단히 함으로써 형광체 전면을 발광시켜 전계 방출 발광장치로 사용될 수 있으며 액정표시장치(LCD)의 후면 발광 장치(back light unit) 등으로의 이용을 위하여 연구되고 있다.

일반적으로 전계 방출 표시장치에서 에미터에서 방출된 전자들은 그 퍼짐을 최소화하여 해당 서브-픽셀(sub-pixel)에 대응하는 형광체가 아닌 다른 형광체에 도달하는 전자의 영향을 최소화하는 것이 중요하며, 전계 방출 발광장치의 경우 에미터에서 나온 전자빔이 특정한 영역에 집중되는 것을 막고 넓은 면적에 고른 발광 특성을 얻는 것이 중요하다.

도 1a는 종래 기술에 의한 전계 방출 표시장치의 부분 단면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시한 전계 방출 표시장치의 부분 사시도이다. 아노드 기판의 전면 기판(1)의 일면에는 아노드 전극(3)이 형성되고 아노드 전극(3)의 일면에는 형광체(2)가 위치한다. 아노드 기판의 전면 기판(1)에 대향하는 캐소드 기판의 배면 기판(9)에는 캐소드 전극(8)과 캐소드 전극(8)에 전기적으로 접속되는 전계 방출용 에미터(7)가 위치한다. 캐소드 전극(8)과 에미터(7)가 설치된 배면 기판(9)의 일면에는 게이트 절연체 층(6)과 게이트 전극(5)이 위치하고 각각의 에미터(7)는 게이트 전극(6)이 없는 절연체 층(6)의 개구부(6a)를 통해 형광체(2)에 대향하여 노출되어 있다.

캐소드 전극(8)과 게이트 전극(5) 및 아노드 전극(3)에 소정의 구동 전압을 인가하여 에미터(7)로부터 전자를 방출시키면 에미터(7)에서 방출된 전자빔은 방사상으로 퍼지며 진행하게 된다. 그 결과, 에미터(7)에서 방출된 전자빔들 중 일부는 해당 화소에 대응하는 형광체(2)가 아닌 인접한 형광체에 도달하여 이를 발광시킴으로써 화면의 색 재현성을 저하시키게 된다.

전술한 종래 기술에 의한 전계 방출 장치는 일반적으로 박막 공정을 사용하여 게이트 절연체 층(6)을 형성하므로 그 높이가 10㎛ 이내에 불과하다. 주로 사용 되는 전계 에미터(7)로써 그 길이가 수 ㎛인 CNT(Carbon Nano Tube)에 비해 절연체 층(6)의 높이가 그리 높지 않을 뿐 아니라 개구부(6a)의 직경에 비해서도 그 높이가 낮다. 이런 낮은 절연체 층(6)을 가지는 구조의 경우, 에미터(7)에서 방출된 전자빔은 아노드 기판의 형광체(2)에 도달할 때 많이 퍼지게 되어 전계 방출 표시장치의 경우 색순도가 떨어지게 된다. 또한 빔이 퍼지는 특성이 유리한 전계 방출 발광장치의 경우에도, 개구부(6a) 직경/폭보다 낮은 절연체 층(6)의 높이로 인해 아노드 전극(3)에 고전압을 인가하는 것이 어려워 고효율의 발광장치를 제작하기가 어렵게 된다. 한편 절연체 층(6)의 높이에 비해 개구부(6a)의 직경/폭이 넓을 경우 고전압 아노드 전극(3)에 의해 발생할 수 있는 아크 방전의 영향으로 에미터(7)가 손상될 수 있으며, 아노드 전압에 의해 형성된 전기장이 에미터(7)에 영향을 미쳐 완벽한 동작이 어렵게 될 수 있다. 그리고 일반적으로 형광체의 발광효율은 아노드 전압이 높아질수록 더 높아지는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유들로 인해, 전계 방출 표시장치의 경우에는 에미터(7)의 전자빔 퍼짐을 줄이기 위해 형광체(2)의 크기에 비해 상대적으로 더 작은 에미터(7)와 개구부(6a)를 형성하거나, 게이트 전극(5)의 상부에 전자빔 집속을 위한 추가 전극들을 형성해야 하는데, 이 경우 장치의 구조와 제조 공정이 복잡해지므로 그 적용이 쉽지 않은 단점이 있다.

전계 방출 발광장치는 전계방출 표시장치와 그 구조가 유사하며 발광 영역 전면에서 백색광을 방출하는 것이 상이하다. 전계 방출 발광장치의 경우 균일한 면 발광 특성을 얻기 위해서 에미터에서 방출된 전자빔을 적절히 퍼지게 하여 형광체에 도달하도록 할 필요가 있으며, 앞서 기술한 바와 같이, 고효율의 전계 방출 발 광 특성을 얻기 위해 아노드 전압을 가능한 높게 인가하는 것이 요구된다.

본 발명의 목적은 캐소드 전극 또는 에미터의 면적/폭을 제어함으로써 에미터에서 방출된 전자빔의 퍼짐 정도를 조절하여 색 재현성이 높은 전계 방출 표시장치 또는 발광 균일도가 높은 전계 방출 발광장치를 용이하게 제조할 수 있는 전계 방출 장치의 구조 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 캐소드 전극 주위에 설치된 보조 전극의 전압을 제어함으로써 에미터에서 방출된 전자빔의 퍼짐 정도를 조절하여 색 재현성이 높은 전계 방출 표시장치 또는 발광 균일도가 높은 전계 방출 발광장치로 사용할 수 있는 전계 방출 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 의하면, 기판 상에 전자빔(e-beam)의 발산 또는 집속의 선택에 따라 그 설치면적이 정해지는 캐소드 전극(cathode electrode)을 형성하는 단계; 캐소드 전극에 전기적으로 접속되는 에미터(emitter)를 형성하는 단계; 기판에 접합되는 절연체 층(gate dielectric)과, 이 절연체 층에 설치되며 에미터에 대응하는 개구부, 및 절연체 층의 일면에 설치되는 게이트 전극(gate electrode)을 구비한 절연체 기판을 준비하는 단계; 및 캐소드 전극 및 에미터가 구비된 기판에 절연체 기판을 접합하는 단계는 포함하는 전계 방출 장치의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 기판 상에 캐소드 전극을 형성하는 단계; 기 판 상의 동일면 상에 캐소드 전극과 절연되며 캐소드 전극과 인접하게 보조 전극을 형성하는 단계; 캐소드 전극에 접속되는 에미터를 형성하는 단계; 기판에 접합되는 절연체 층과, 절연체 층에 설치되며 에미터에 대응하는 개구부, 및 절연체 층의 일면에 설치된 게이트 전극을 구비한 절연체 기판을 준비하는 단계; 및 캐소드 전극 및 에미터가 구비된 기판에 절연체 기판을 접합하는 단계를 포함하는 전계 방출 장치의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 배면 기판 상에 위치하며 소정 형태로 패터닝된 캐소드 전극; 캐소드 전극이 설치된 동일면 상에서 캐소드 전극과 절연되며 캐소드 전극에 인접하게 설치되는 보조 전극; 캐소드 전극 및 보조 전극이 구비된 배면 기판을 덮는 절연체 층; 절연체 층 위에 위치하며 게이트 홀을 구비하는 게이트 전극; 및 게이트 홀에 대응하는 절연체 층의 개구부 내에 위치하며 캐소드 전극에 접속되는 에미터를 포함하는 전계 방출 장치가 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 충분히 이해하도록 하기 위한 것이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 방출 장치의 두 양태를 나타내는 부분 단면도들이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전계 방출 장치는 기본적으로 배면 기판(21)의 일면에 캐소드 전극(22a 또는 22b)과 에미터(23 또는 23a)가 설치 된 캐소드 기판(20)과, 절연체 층(31)의 상부에 게이트 전극(32)이 형성되며 캐소드 기판(20)과 서로 접합된 형태를 가지는 절연체 기판(30), 및 이들 접합된 형태를 가지는 두 기판(20, 30)과 대향 배치되며 그 일면에 형광체(12)와 이 형광체(12)에 고전압을 인가하는 아노드 전극(13)이 설치된 아노드 기판(10), 및 캐소드 기판(20) 또는 절연체 기판(30)과 아노드 기판(10) 사이를 지지하는 스페이서(40)를 포함하여 이루어진다. 절연체 층(31)의 두께/높이(h)는 게이트 구멍 즉 개구부(33)의 폭 또는 직경(r)보다 다소 높게 형성되고, 에미터(23)는 개구부(33)를 통하여 아노드 기판(10)의 형광체(12)와 서로 대향하도록 설치된다.

도 2에 도시된 전계 방출 장치는 표시장치에 응용되는 예로서, 캐소드 전극(22a)의 폭(W1)이 개구부(20)의 폭(r)보다 넓은 구조를 가지며, 이때 에미터(23)의 폭은 개구부의 폭과 같거나 작고, 도 3에 도시된 전계 방출 장치는 발광장치에 응용되는 예로서, 캐소드 전극(23b)의 폭(W2)이 개구부(33)의 폭(r)보다 작은 구조를 가지며, 이때 에미터(23a)의 폭은 캐소드 전극(23b)의 폭 감소에 따라 개구부의 폭보다 더욱더 작아진 구조를 가진다. 이러한 구성에 의하면 캐소드 전극(22a, 22b)의 면적을 제어함으로써 에미터(23, 23a)에서 방출되는 전자빔을 발산시키거나 또는 집속시켜 실제적으로 발광되는 형광체의 면적을 조절할 수 있다. 전술한 캐소드 전극은 그 설치면적이 넓어질수록 전자빔의 퍼짐이 줄어들고 좁아질수록 퍼짐이 심해지도록 제어될 수 있지만, 캐소드 전극의 면적은 이웃한 에미터 간의 거리, 절연체 층의 높이, 개구부의 넓이 또는 폭 등과 관련하여 제한되므로 구조에 맞게 결정되는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 전계 방출 장치의 제조 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다. 먼저 배면 기판(21)의 일면에 전자빔이 발산 또는 집속의 선택에 따라 그 설치면적이 정해지는 캐소드 전극(22a 또는 22b)과 이 캐소드 전극에 전기적으로 접속되는 에미터(23 또는 23a)가 설치된 캐소드 기판(20)을 준비한다. 캐소드 기판(20)에는 에미터에서 방출된 전자빔을 제어하기 위한 전극과 이 전극에 인가되는 전압 및 전류를 제어하기 위한 장치가 설치될 수 있다. 그리고, 전면 기판(11)의 일면에 형광체(12)와 이 형광체(12)에 고전압을 인가하기 위한 아노드 전극(13)이 설치된 아노드 기판(10)을 준비한다. 또한 소정 두께의 적어도 하나의 층으로 이루어지는 절연체(31)의 일면 또는 상부면에 게이트 전극(32)이 설치되며 캐소드 기판(20)의 에미터에 대응하는 개구부(33)을 구비하는 절연체 기판(30)을 준비한다.

다음, 캐소드 기판(20)과 절연체 기판(30)을 접합한다. 예컨대, 캐소드 기판(20)과 절연체 기판(30)은 진공패키징 공정에서 스페이서(40)의 압력에 의해 서로 밀착되어 접합된다. 이때, 캐소드 기판(20)의 에미터는 절연체 기판(30)의 개구부 중심부에 위치하도록 정렬된다. 다음, 캐소드 기판(20) 및/또는 절연체 기판(30)과 아노드 기판(10)과의 사이에 스페이서(40)가 끼워진 구조를 진공 패키징한다.

전술한 전계 방출 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 캐소드 전극(22a 또는 22b)과 아노드 전극(13) 및 게이트 전극(32)에 적절한 전압이 인가되면, 게이트 전극(23)에 의해 에미터(23 또는 23a)에서 방출된 전자빔은 아노드 전극(13)에 의해 가속되어 전면 기판(11) 상의 형광체(12)에 도달하고 가속된 전자가 충돌한 형광체(12)의 일부분은 형광체 고유의 빛, 예컨대, 적색, 녹색 혹은 청색을 방출하게 된다. 이때 일반적으로 캐소드 전극(22a 또는 23b)에는 0 볼트 전압, 게이트 전극(32)에는 수십~수백 볼트의 포지티브 전압, 그리고 아노드 전극(13)에는 수천~수만 볼트의 포지티브 전압이 인가된다. 여기서 게이트 절연체 층(31)의 높이는 개구부(33)의 직경 또는 폭과 상응하거나 더 높게 형성되도록 하여 아노드 전극(13)에 의해 형성된 전기장이 캐소드 전극(22a 또는 22b) 상부에 형성된 에미터(23 또는 23a)에 영향을 미치지 못하도록 차폐시키는 역할을 하도록 한다.

도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 전계 방출 장치는 도 1에서 설명한 종래의 전계 방출 장치의 캐소드 전극(8) 구조와 달리 캐소드 전극(22a)의 면적을 개구부(33) 면적보다 더 넓게 형성함으로써 에미터(23)에서 방출된 전자가 종래의 전계 방출 장치에서 방출된 전자보다 더 집속되도록 동작한다. 이는 캐소드 전극(22a)의 면적이 넓어짐에 따라 게이트 전극(32) 아래에 형성된 전기장이 전자빔의 퍼짐을 막아주도록 조정되기 때문이다. 또한, 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 전계 방출 장치는 도 1에서 설명한 종래의 전계 방출 장치의 캐소드 전극(8) 구조와 달리 캐소드 전극(22b)의 면적을 개구부(33) 면적보다 더욱더 작게 형성하면서 에미터(23a)의 면적도 캐소드 전극(22b)의 면적과 같은 면적으로 작게 형성함으로써 에미터(23a)에서 방출된 전자가 종래의 전계 방출 장치에서 방출된 전자보다 더 퍼지도록 유도할 수 있다. 한편, 도 2 및 도 3에 도시한 전계 방출 장치는 각각 서로 다른 용도 예컨대 전계 방출 표시장치와 전계 방출 발광장치로 사용되는 경우, 아노드 기판(10)의 형광체(12)는 그 용도에 따라 설치면적을 더 넓거나 좁게 변경하 는 것이 가능하다.

도 4a 및 도 4b는 캐소드 전극 면적에 따른 전위 분포 및 전자빔 궤적 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 전계 방출 장치에서 캐소드 전극의 면적을 넓게 설치한 경우와 좁게 설치한 경우의 캐소드 전극 및 게이트 전극 사이에 형성된 전위 분포와 전자빔의 궤적에 대한 시뮬레이션 결과를 각각 보여준다. 도 4a에서와 같이, 캐소드 전극의 면적이 개구부의 면적보다 넓게 설치된 경우 캐소드 전극 주위의 왜곡된 전위선들(potential lines)은 곧게 펴져서 에미터에서 방출된 전자빔이 아노드 전극을 향하여 곧바로 방출될 수 있도록 도와주는 것을 알 수 있다.

반면에 도 4b에서와 같이, 캐소드 전극의 면적이 개구부의 면적보다 좁게 설치된 경우 캐소드 전극 주위의 전위선들은 곡선으로 왜곡되어 에미터에서 방출된 전자빔이 그 공간을 지나갈 때 바깥쪽으로 발산되는 것을 알 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계 방출 장치의 부분 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 전계 방출 장치는 앞서 설명한 캐소드 면적을 변화시킴으로써 전자빔 궤적의 퍼짐 정도를 제어하는 기술을 적용한 구조로써, 캐소드 전극(22c) 주변에 캐소드 전극(22c)과 전기적으로 절연된 보조 전극(22d)을 설치하는 것을 주된 특징으로 한다.

에미터(23)에서 방출된 전자빔을 제어하기 위한 보조 전극(22d)은 예컨대 0 볼트로 고정된 캐소드 전극(22c) 주위에 형성되고 캐소드 전극(22c)의 전압에 비해 높거나 낮은 전압을 인가함으로서 전자빔 궤적을 발산시키거나 집속시킬 수 있을 것이다. 예컨대, 보조 전극(22d)에 적절한 포지티브 전압을 인가함으로써 도 4a의 캐소드 전극 주위에 보이는 휘어진 전위선들을 더 휘어지게 만들어 전자빔 궤적을 더 발산하도록 하거나 네거티브 전압을 인가하여 도 4b의 평평한 전위선들을 캐소드 전극(18c) 주위로 오목하게 휘어지게 하여 전자빔이 집속될 수 있도록 할 수 있다.

또한 보조 전극(22d)은 캐소드 전극(22c) 주위에 같은 높이로 혹은 낮게 형성될 수 있으며, 전계 방출 표시장치의 경우 캐소드 전극보다 낮은 전압 예를 들어 네거티브 전압을 인가하여 전자빔이 집속되도록 할 수 있고, 전계 방출 발광장치의 경우 포지티브 전압을 인가하여 전자빔이 발산되도록 할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서 언급한 개구부의 직경과 대비되는 캐소드 전극의 폭은 캐소드 전극이 스트라이프(stripe) 형태인 경우 캐소드 전극의 길이 방향과 직교하는 폭 방향의 길이로 나타낼 수 있다. 또한 전술한 실시예에서는 캐소드 전극의 폭을 개구부 직경에 대비하였지만, 본 발명은 그러한 구성으로 한정되지 않고, 개구부 바닥면 전체에 에미터가 설치되는 경우, 캐소드 전극의 폭은 에미터의 직경/폭에 대비하여 설명될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전계 방출 장치의 캐소드 전극의 폭을 개구부 직경에 비해 넓게 혹은 좁게 설치하거나 또는 캐소드 전극 주위에 보조 전극을 설치하고 원하는 전압을 인가함으로써 에미터에서 방출된 전자빔의 궤적을 집속시키거나 발산시킬 수 있으며 이로써 색 재현성이 높은 전계 방출 표시장치나 발광 균일도가 높은 전계 방출 발광장치에 사용될 수 있는 전계 방출 장치를 손쉽게 제작하는 것이 가능하다.

Claims (12)

1. 기판 상에 전자빔의 발산 또는 집속의 선택에 따라 그 설치면적이 정해지는 캐소드 전극을 형성하는 단계;

   상기 캐소드 전극에 전기적으로 접속되는 에미터를 형성하는 단계;

   상기 기판에 접합되는 절연체 층과, 상기 절연체 층에 설치되며 상기 에미터에 대응하는 개구부, 및 상기 절연체 층의 일면에 설치되는 게이트 전극을 구비한 절연체 기판을 준비하는 단계; 및

   상기 캐소드 전극 및 상기 에미터가 구비된 상기 기판에 상기 절연체 기판을 접합하는 단계를 포함하는 전계 방출 장치의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐소드 전극을 형성하는 단계는 상기 전자빔의 집속 선택시 상기 캐소드 전극의 폭을 상기 개구부의 폭보다 넓게 형성하고, 상기 전자빔의 발산 선택시 상기 캐소드 전극의 폭을 상기 개구부의 폭보다 작게 형성하며, 이때 상기 에미터의 폭은 상기 작아진 캐소드 전극의 폭에 상응하여 작게 형성하는 단계를 포함하는 전계 방출 장치의 제조방법.
3. 기판 상에 캐소드 전극을 형성하는 단계;

   상기 기판 상의 동일면 상에 상기 캐소드 전극과 인접하게 보조 전극을 형성하는 단계;

   상기 캐소드 전극에 접속되는 에미터를 형성하는 단계;

   상기 기판에 접합되는 절연체 층과, 상기 절연체 층에 설치되며 상기 에미터에 대응하는 개구부 및 상기 절연체 층의 일면에 설치된 게이트 전극을 구비한 절연체 기판을 준비하는 단계; 및

   상기 캐소드 전극 및 상기 에미터가 구비된 상기 기판에 상기 절연체 기판을 접합하는 단계를 포함하는 전계 방출 장치의 제조방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연체 층의 두께는 50~300㎛인 것을 특징으로 하는 전계 방출 장치의 제조방법.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연체 기판과 대향 대치되는 또 다른 기판 상에 애노드 전극 및 형광체를 형성하고, 상기 대향 배치되는 두 기판 사이에 스페이서를 끼워 진공 접합하는 단계를 추가적으로 포함하는 전계 방출 장치의 제조방법.
6. 배면 기판 상에 위치하며 소정 형태로 패터닝된 캐소드 전극;

   상기 캐소드 전극이 설치된 동일면 상에서 상기 캐소드 전극과 절연되며 상기 캐소드 전극에 인접하게 설치되는 보조 전극;

   상기 캐소드 전극 및 상기 보조 전극이 구비된 상기 배면 기판을 덮는 절연체 층;

   상기 절연체 층 위에 위치하며 게이트 홀을 구비하는 게이트 전극; 및

   상기 게이트 홀에 대응하는 상기 절연체 층의 개구부 내에 위치하며 상기 캐소드 전극에 접속되는 에미터를 포함하는 전계 방출 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 보조 전극의 높이는 상기 캐소드 전극의 높이 이하인 전계 방출 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 보조 전극에는 상기 캐소드 전극보다 낮은 전압 또는 네거티브 전압이 인가되는 전계 방출 장치.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 보조 전극에는 상기 캐소드 전극보다 높은 전압이 인가되는 전계 방출 장치.
10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구부의 폭은 상기 절연체 층의 높이와 같거나 작은 전계 방출 장치.
11. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에미터는 카본계 물질 또는 나노미터 사이즈 물질로 이루어지는 전계 방출 장치.
12. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배면 기판에 대향 배치 되는 전면 기판과, 상기 전면 기판 상에 위치하는 애노드 전극 및 형광체를 추가적으로 포함하는 전계 방출 장치.

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