KR20100002598A - 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이 및 그 제조방법 - Google Patents

탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100002598A
KR20100002598A KR1020080062548A KR20080062548A KR20100002598A KR 20100002598 A KR20100002598 A KR 20100002598A KR 1020080062548 A KR1020080062548 A KR 1020080062548A KR 20080062548 A KR20080062548 A KR 20080062548A KR 20100002598 A KR20100002598 A KR 20100002598A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
attaching
microstructure
negative photoresist
field emission
carbon
Prior art date
Application number
KR1020080062548A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100943971B1 (ko
Inventor
이승섭
이석우
이정아
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020080062548A priority Critical patent/KR100943971B1/ko
Priority to PCT/KR2008/003874 priority patent/WO2010002046A1/en
Priority to JP2010519141A priority patent/JP2010532915A/ja
Priority to US12/450,965 priority patent/US8017413B2/en
Publication of KR20100002598A publication Critical patent/KR20100002598A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100943971B1 publication Critical patent/KR100943971B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304—Field-emissive cathodes
    • H01J1/3042—Field-emissive cathodes microengineered, e.g. Spindt-type
    • H01J1/3044—Point emitters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J3/02—Electron guns
    • H01J3/021—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
    • H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J63/00—Cathode-ray or electron-stream lamps
    • H01J63/02—Details, e.g. electrode, gas filling, shape of vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/304—Field emission cathodes
    • H01J2201/30403—Field emission cathodes characterised by the emitter shape
    • H01J2201/30407—Microengineered point emitters
    • H01J2201/30415—Microengineered point emitters needle shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/304—Field emission cathodes
    • H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2201/30453—Carbon types
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2203/00—Electron or ion optical arrangements common to discharge tubes or lamps
    • H01J2203/02—Electron guns
    • H01J2203/0204—Electron guns using cold cathodes, e.g. field emission cathodes
    • H01J2203/0208—Control electrodes
    • H01J2203/0212—Gate electrodes
    • H01J2203/0216—Gate electrodes characterised by the form or structure
    • H01J2203/0228—Curved/extending upwardly
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/02—Electrodes other than control electrodes
    • H01J2329/04—Cathode electrodes
    • H01J2329/0407—Field emission cathodes
    • H01J2329/041—Field emission cathodes characterised by the emitter shape
    • H01J2329/0413—Microengineered point emitters
    • H01J2329/0418—Microengineered point emitters needle shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/02—Electrodes other than control electrodes
    • H01J2329/04—Cathode electrodes
    • H01J2329/0407—Field emission cathodes
    • H01J2329/0439—Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2329/0444—Carbon types
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the electron beams
    • H01J2329/4604—Control electrodes
    • H01J2329/4608—Gate electrodes
    • H01J2329/4613—Gate electrodes characterised by the form or structure
    • H01J2329/4626—Curved or extending upwardly

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법은 투명 기판의 표면에 패턴 홈을 갖는 포토 마스크를 부착하는 포토 마스크 부착단계와, 포토 마스크의 표면에 네가티브 포토레지스트를 부착하는 포토레지스트 부착단계와, 투명 기판의 포토 마스크가 부착된 부분의 반대쪽에서 빛을 조사하여 패턴 홈을 통해 네가티브 포토레지스트로 조사되는 빛으로 네가티브 포토레지스트의 일부를 경화시키는 노광 단계와, 네가티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분을 제거하여 네가티브 포토레지스트가 경화되어 이루어진 미세 구조물을 형성하는 현상 단계와, 미세 구조물을 가열하여 탄화시키는 열분해 단계와, 미세 구조물이 형성된 투명 기판의 표면에 전압 공급을 위한 캐소드를 부착하는 캐소드 부착단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 전자 방출소자로 사용되는 탄소 미세 구조물을 간편하고 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.

Description

탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이 및 그 제조방법{Field emission array having carbon microstructure and method of manufacturing the same}
본 발명은 전계방출 어레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고종횡비 탄소 미세 구조물을 전자 방출소자로 이용하는 전계방출 어레이 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전계방출 디스플레이(Field Emission Display: FED)는 음극판 패널에서 방출된 전자가 양극판 패널의 형광체에 조사되어 영상을 나타내는 장치로, 작동방식이 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)과 유사하지만 평면으로 된 특징이 있다. 전계방출 디스플레이는 음극선관과 마찬가지로 음극선 발광에 의해 작동하므로 발광 효율이 높고 시야각이 넓으며 동작속도가 빠르고 제조비가 저렴하다.
전계방출 디스플레이의 주요 구성요소로는 양극판 패널과 음극판 패널이 있다. 이들 양극판 패널과 음극판 패널은 스페이서(Spacer)에 의해 이격되어 있고, 이들 사이의 공간은 진공으로 되어 있다. 양극판 패널은 투명판에 투명 전도체인 애노드가 부착되고, 여기에 형광체가 코팅된 구조로 이루어진다. 음극판 패널은 캐소드(Cathode)와 전자 방출소자(Emitter)를 갖는 다수의 전계방출 어레이(Field Emission Array: FEA)로 구성된다. 캐소드 구조는 3극형(Triode Type)과 2극형(Diode Type)이 있다. 3극형 캐소드 구조는 방출전류를 낮은 전압으로 쉽게 제어할 수 있고, 이에 따라 계조(Gray Scale)을 비교적 쉽게 구현할 수 있어 최근에 많이 사용되고 있다.
전자 방출소자는 전계방출 디스플레이의 핵심소자라고 할 수 있는 것으로, 팁형(Tip-Type)과 평면형(Flat-type)으로 구분된다. 팁형 전자 방출소자는 게이트 홀의 직경을 줄임으로써 저전압 구동이 가능할 뿐만 아니라, 화소 내 전자 방출소자 수의 증가, 방출 전류 증가 등의 효과가 있다. 팁형 전자 방출소자는 재질에 따라 실리콘 팁과 금속 팁으로 구분된다. 금속 팁은 텅스텐, 몰리브덴 등의 금속으로 이루어진 것으로 전자의 방출을 위해 높은 전압이 요구되고 이에 따른 팁의 건식식각 현상이 심해 수명에 문제가 있다. 실리콘 팁은 구조의 형상 조절이 용이하고 균일성이 우수하며 반도체 공정과 호환성이 있는 장점이 있지만, 방출 전류가 불안정하고 팁 파괴의 위험이 높고 표면 산화막이 존재하며 패널 크기가 제한되는 단점이 있다.
최근에는 전자 방출 전압을 결정하는 일함수값이 낮고, 식각에 대한 저항성이 강하고, 고전도성의 특성을 갖는 다이아몬드, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 다이아몬드 유사 탄소, 무형 탄소 등의 탄소재료가 전자 방출소자로 각광받고 있다. 특히 탄소나노튜브는 그 뾰족한 끝단에 전자가 집중되어 전자 방출이 용이하고 다이아몬드 관련 재료가 갖는 일부 특성도 지니는 장점을 가지고 있다. 탄소나노튜브는 고종횡비(High Aspect Ratio)의 특성이 있어서 이를 기판상에 수직으 로 정렬할 경우 전자의 방출 효율을 크게 높일 수 있다.
탄소나노튜브는 전자 방출소자로 사용되기 좋은 특성이 있지만, 물성의 조절이 어렵고 일관성 있는 공정으로 기판상에 수직으로 정렬하기가 매우 어려운 단점이 있다. 또한 제조 공정이 복잡하기 때문에 제조 수율이 낮고, 대면적으로 제조하기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전자 방출소자로 사용되는 탄소 미세 구조물을 간편하고 저렴한 비용으로 제조하고 이를 기판상에 수직으로 배열함으로써 전계방출 어레이를 양산성 있게 제조할 수 있는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법 및 이러한 제조방법으로 제조되는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법은 투명 기판의 표면에 패턴 홈을 갖는 포토 마스크를 부착하는 포토 마스크 부착단계와, 포토 마스크의 표면에 네가티브 포토레지스트를 부착하는 포토레지스트 부착단계와, 투명 기판의 포토 마스크가 부착된 부분의 반대쪽에서 빛을 조사하여 패턴 홈을 통해 네가티브 포토레지스트로 조사되는 빛으로 네가티브 포토레지스트의 일부를 경화시키는 노광 단계와, 네가티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분을 제거하여 네가티브 포토레지스트가 경화되어 이루어진 미세 구조물을 형성하는 현상 단계와, 미세 구조물을 가열하여 탄화시키는 열분해 단계와, 미세 구조물이 형성된 투명 기판의 표면에 전압 공급을 위한 캐소드를 부착하는 캐소드 부착단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법은 투명 기판의 일측 표면에 패턴 홈을 갖는 포토 마스크를 부착하는 포토 마스크 부착단계와, 포토 마스크가 부착된 면과 반대쪽인 투명 기판의 타측 표면에 네가티브 포토레지스트를 부착하는 포토레지스트 부착단계와, 패턴 홈을 통해 네가티브 포토레지스트로 빛을 조사하여 네가티브 포토레지스트의 일부를 경화시키는 노광 단계와, 네가티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분을 제거하여 네가티브 포토레지스트가 경화되어 이루어진 미세 구조물을 형성하는 현상 단계와, 미세 구조물을 가열하여 탄화시키는 열분해 단계와, 미세 구조물이 형성된 투명 기판의 표면에 전압 공급을 위한 캐소드를 부착하는 캐소드 부착단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법은 투명 기판의 표면에 패턴 홈을 갖는 포토 마스크를 부착하는 포토 마스크 부착단계와, 포토 마스크의 표면에 네가티브 포토레지스트를 부착하는 포토레지스트 부착단계와, 투명 기판의 포토 마스크가 부착된 부분의 반대쪽에서 빛을 조사하여 패턴 홈을 통해 네가티브 포토레지스트로 조사되는 빛으로 네가티브 포토레지스트의 일부를 경화시키는 노광 단계와, 네가티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분을 제거하여 네가티브 포토레지스트가 경화되어 이루어진 미세 구조물을 드러내 는 현상 단계와, 미세 구조물을 가열하여 탄소 미세 구조물로 변화시키는 열분해 단계와, 투명 기판에서 포토 마스크를 제거하는 포토 마스크 제거단계와, 탄소 미세 구조물이 형성된 투명 기판의 표면에 전압 공급을 위한 제 1 투명 전극을 부착하는 캐소드 형성단계와, 제 1 투명 전극의 표면에 절연막을 부착하는 절연막 부착단계와, 절연막의 표면에 전압 공급을 위한 제 2 투명 전극을 부착하는 게이트 형성단계와, 탄소 미세 구조물의 끝단이 드러나도록 제 1 투명 전극, 상기 절연막, 상기 제 2 투명 전극 각각의 일부분을 제거하는 식각 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이는 상기 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 전자 방출소자로 사용되는 탄소 미세 구조물을 간편하고 저렴한 비용으로 제조하고 이를 기판상에 수직으로 배열함으로써 전계방출 어레이를 양산성 있게 제조할 수 있다. 또한 작동 전압이 낮고 전자 방출소자의 수명이 연장된 전계방출 어레이를 제조할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명에 의한 전계방출 어레이의 제조방법은 크게 전계방출 소자로 사용되는 복수의 탄소 미세 구조물을 제조하여 투명 기판에 수직으로 배열하는 공정과, 복수의 탄소 미세 구조물이 수직으로 배열된 투명 기판에 캐소드와 게이트를 형성하는 공정으로 구분될 수 있다.
복수의 탄소 미세 구조물을 투명 기판에 수직으로 배열되도록 제조하는 공정은 도 1 내지 도 13에 도시된 것과 같이, 크게 포토리소그라피(Photolithography) 공정과 열분해(Pyrolysis) 공정으로 이루어진다. 먼저, 도 1 내지 도 4는 포토리소그라피 공정을 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 것과 같이 두께가 500㎛인 유리 기판(Pyrex #7740, Corning Co., 10)의 일측 표면에 두께 1100Å의 크롬 필름(11)이 부착된다. 유리 기판(10)은 용융 실리카(Fused Silica) 기판 등의 다른 투명 기판으로 변경될 수 있고, 크롬 필름(11)은 투명 기판의 일측 표면에 부착되어 빛을 차단하는 다양한 포토 마스크로 변경될 수 있다. 크롬 필름(11)은 직경이 1.0㎛인 복수의 패턴 홈(11a)을 가지고 있고, 전자빔증착법(E-beam Evaporation) 또는 다른 방법에 의해 유리 기판(10)에 부착된다. 복수의 패턴 홈(11a)은 빛을 통과시키는 부분으로 그 직경과 배치가 다양하게 변경될 수 있고, 형상 또한 원형 이외의 형상으로 변경될 수 있다. 유리 기판(10)의 크롬 필름(11)이 부착되는 부분은 출사면이 된다.
도 2에 도시된 것과 같이, 크롬 필름(11)이 유리 기판(10)에 부착된 후 크롬 필름(11)의 표면에 네가티브 포토레지스트(Negative Photo Resist)인 SU-8(SU-8 100, Microchem Co., 12)이 적절한 두께로 스핀 코팅된 후 건조된다. 크롬 필름(11)의 표면에는 SU-8(12) 대신 다른 네가티브 포토레지스트가 부착될 수 있다. SU-8(12)이 크롬 필름(11)에 부착된 후 유리 기판(10)으로 자외선(UV)이 조사된다.
도 3에 도시된 것과 같이, 자외선(UV)은 유리 기판(10)의 크롬 필름(11)가 부착된 반대쪽 면으로 조사되어 크롬 필름(11)의 복수의 패턴 홈(11a)을 통과하여 SU-8(12)로 입사된다. 도면에는 도시되지 않았으나, 본 실시예에서는 광원과 유리 기판(10)의 사이에 밴드패스 필터(Bandpass Filter, λ=365nm, bandwidth=10nm, 079-0550 bandpass filter, Opto-Sigma Co.)가 배치되어 광원에서 조사된 자외선(UV)이 필터링되었다. 본 발명에 있어서 노광(Photo Exposure)에 사용되는 빛은 자외선(UV) 이외에도 DUV(Deep Ultraviolet), EUV(Extreme Ultraviolet), X-Ray 등 네가티브 포토레지스트를 경화시킬 수 있는 다양한 빛이 이용될 수 있다.
유리 기판(10)으로 입사되어 크롬 필름(11)의 복수의 패턴 홈(11a)을 통과한 자외선(UV)은 회절(Diffraction)에 의해 패턴 홈(11a)의 외측으로 퍼지기도 하지만 빛의 세기가 가운데로 집중된다. SU-8(12)의 영역 중에서 경화되는 부분(12b)은 빛이 조사되는 부분(12a) 중에서도 조사된 빛의 에너지량이 SU-8(12)의 경화 에너지 임계값 보다 큰 부분으로 한정되며, SU-8(12)의 경화되는 부분(12b)은 종횡비가 큰 원뿔 형상으로 나타난다. SU-8(12)의 경화된 부분(12b)은 미세 구조물(13)을 형성하게 되므로, 자외선(UV)의 세기나 조사 시간을 조절하여 SU-8(12)로 조사되는 빛의 에너지량을 조절함으로써 미세 구조물(13)의 모양을 바꿀 수 있다. SU-8(12)로 조사되는 빛의 에너지를 증가시키면 SU-8(12)의 경화된 부분(12b)은 옆으로 퍼지기 보다는 빛의 조사 방향을 따라 증가하는데, 이러한 현상은 빛의 회절에 의한 것이다.
노광 공정에서 포토 마스크가 투명 기판의 표면에 부착되어 있어서 포토 마 스크와 투명 기판 사이에서 빛의 회절은 발생되지 않는다. 이러한 특징은 네가티브 포토레지스트로 조사되는 빛을 패턴 홈(11a)의 중심으로 집중시키는데 유리하게 작용한다. 도면에서는 네가티브 포토레지스트가 포토 마스크의 표면에 부착되는 것으로 설명하였으나, 네가티브 포토레지스트는 투명 기판의 포토 마스크가 부착된 부분의 반대쪽 표면에 부착될 수도 있다. 이 경우, 빛은 포토 마스크로 조사되어 투명 기판을 통과하여 네가티브 포토레지스트로 조사된다.
도 4는 패턴 홈(11a)의 직경이 약 3.0㎛(2.97㎛)이고, 유리 기판(10)으로 조사된 자외선(UV)의 에너지가 109.2mJ/㎠일 때 유리 기판(10)에 만들어진 미세 구조물(13)을 나타낸 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지이다. 도면을 보면 미세 구조물(13)은 그 종횡비가 20 이상이고, 그 끝단 직경은 약 700nm(697.00nm)까지 축소된 것을 알 수 있다. 미세 구조물(13)의 형상은 빛의 조사로 인한 SU-8(12)의 내부 영역에서의 축적된 에너지양(Exposed Dose)의 분포를 산출하여 예측할 수 있다.
SU-8(12)의 내부 영역에서의 축적 에너지양(Exposed Dose)의 분포는 도 5에 도시된 회절 분석 모델과 호이겐스-프레넬 회절 원리(Huygens-Fresnel diffraction principle)와 관계된 다음의 식들을 통해 구할 수 있다.
Figure 112008047003477-PAT00001
, (1)
Figure 112008047003477-PAT00002
, (2)
Figure 112008047003477-PAT00003
, (3)
위의 식 (1), (2)에서 U는 빛의 전파에 의해 유도되는 전계(Electric Field), λ는 파장, c는 빛의 속도, ε은 유전상수(Dielectric Constant), P0은 SU-8(12)에서의 위치, P1은 패턴 홈(11a)의 위치이다. 그리고 식 (3)에서 tExp는 노광 시간, R1은 유리 기판(10)과 SU-8(12) 사이의 반사계수(Reflection Coefficient), z는 유리 기판(10)으로부터의 빛의 투사거리, αExp는 노광된 SU-8(12)의 흡수율(Absortion Coefficient) αUn exp는 비노광된 SU-8(12)의 흡수율을 나타낸다.
위의 식들에 기초한 수치해석(Numerical Analysis)을 통해 축적 에너리량의 분포를 산출할 수 있다. 도 6은 조사 에너지 D0이 100mJ/㎠이고 패턴 홈(11a)의 직경이 1.0㎛일 경우의 수치해석 결과로, 정규화된 축적 에너지(D/D0)의 분포를 나타낸 것이다. 축적 에너지량의 분포에서 SU-8(12)의 경화 에너지를 갖는 부분을 연결한 선(Conture line)이 경화 에너지의 임계값을 나타낸다. 여기에서 경화 에너지의 임계값 DC는 50mJ/㎠이다. 선의 안쪽은 축적 에너지가 경화 에너지 임계값보다 커서 경화되는 부분이 되고, 선의 바깥쪽은 축적 에너지가 경화 에너지 임계값보다 작아서 현상 공정에서 제거될 부분이 된다.
도 7은 패턴 홈(11a)의 직경이 1.0㎛이고 조사 에너지 D0이 109.2mJ/㎠일 때, 실제 제조된 미세 구조물(13)의 SEM 이미지와 계산된 축적 에너지량의 분포를 나타낸 것이다. 도 7을 보면 SU-8(12)가 경화되어 형성된 미세 구조물(13)의 형상은 계산된 축적 에너지량이 63mJ/㎠일 때와 일치한다는 것을 확인할 수 있다. 이때의 미세 구조물(13)의 높이는 4.6㎛이다. 도 8 및 도 9는 패턴 홈(11a)의 직경이 1.0㎛이고 조사 에너지 D0가 각각 218.4mJ/㎠과 327.6mJ/㎠일 경우를 나타낸 것으로, 조사 에너지 D0가 218.4mJ/㎠일 때 미세 구조물(13)의 높이는 7.0㎛이고, 조사 에너지 D0가 327.6mJ/㎠일 때 미세 구조물(13)의 높이는 10.9㎛에 이르는 것을 확인할 수 있다. 따라서 SU-8(12) 또는 다른 네가티브 포토레지스트의 경화 에너지 임계값과 조사되는 빛의 파장을 고려하여 패턴 홈(11a)의 크기를 적절하게 선택하고, 노광에 의해 SU-8(12)의 경화되는 부분의 형상을 수치해석으로 산출하여 빛의 조사 에너지를 적절하게 조절함으로써 원하는 형상의 미세 구조물(13)을 만들 수 있다.
노광 공정이 끝난 후, SU-8(12)은 현상(Development) 공정을 거친다. 노광된 SU-8(12)이 PGMEA 현상액(Microchem Co.)과 같은 현상액에 1시간 이상 담겨 있으면, 도 10에 도시된 것과 같이, SU-8(12)의 경화되지 않은 부분이 제거되고 경화된 부분만 남게 된다. 현상 공정 후, 미세 구조물들은 세척액으로 세척된다. 세척액으로는 이소프로필알콜(Isopropanol), 탈이온화수(Deionized Water) 또는 다른 세척액이 사용될 수 있다.
포토리소그래피 공정을 통해 만들어진 SU-8(12)의 미세 구조물(13)들은 열분해 공정을 통해 탄화되고 그 폭이 축소된다. 도 11에 도시된 것과 같이 열분해 공 정시, SU-8(12)의 미세 구조물(13)들은 석영 튜브 가마(Quartz Tube Furnace, 20)에서 고온으로 가열된다. 이때 석영 튜브 가마(20)의 외부로부터 열이 가해지고, 석영 튜브 가마(20)의 내부에는 질소가스(N2)가 공급되어 석영 튜브 가마(20)의 내부는 고온의 불활성 환경이 된다.
도 12는 열분해 공정이 실행되는 동안 석영 튜브 가마(20) 내부의 온도 변화를 나타낸 것으로, 석영 튜브 가마(20) 내부의 온도는 300℃로 일정 시간 유지되다가 700℃로 상승한 후 냉각된다. 석영 튜브 가마(20) 내부의 온도가 300℃로 3시간 동안 유지될 때 SU-8(12)의 미세 구조물(13)은 건조되면서 휘발성 화학물이 증발된다. 이후 석영 튜브 가마(20) 내부의 온도는 700℃까지 10℃/min의 증가율로 증가하여 700℃로 30분간 유지되며, 이때 SU-8(12)의 미세 구조물(13)은 수소와 산소가 분해되면서 두께가 축소된다. 이후 석영 튜브 가마(20) 내부의 온도는 불활성 환경에서 자연스럽게 냉각된다. 이와 같이 SU-8(12)의 미세 구조물(13)은 열분해 공정을 통해 탄화되어 도 13에 도시된 것과 같이, 두께가 축소된 탄소 미세 구조물(14)로 변형된다. 열분해 공정에서 미세 구조물(13)을 가열하기 위한 가마는 석영 튜브 가마(20) 이외의 다른 것이 이용될 수 있다.
도 14 내지 도 18은 복수의 탄소 미세 구조물(14)이 수직으로 배열된 유리 기판(10)에 캐소드(33)와 게이트(34)가 부착되는 공정을 나타낸 것이다. 도 14에 도시된 것과 같이, 포토리소그라피를 이용하여 유리 기판(10) 위에 복수의 탄소 미세 구조물(14)이 수직으로 배열된 후 유리 기판(10)에 부착된 크롬 필름(11)은 제 거된다. 그리고 도 15에 도시된 것과 같이, 복수의 탄소 미세 구조물(14)이 형성되어 있는 유리 기판(10)의 표면에 캐소드(33) 역할을 할 제 1 투명 전극(30)이 부착된다. 제 1 투명 전극(30)으로는 ITO(Induim Tin Oxide) 또는 그 이외의 전도성을 갖는 투명 물질이 사용될 수 있다. 제 1 투명 전극(30)은 스퍼터링(Sputtering) 공정을 통한 증착 또는 다른 방법으로 유리 기판(10)에 부착될 수 있다.
도 16에 도시된 것과 같이 유리 기판(10)의 표면에 제 1 투명 전극(30)이 부착된 후, 제 1 투명 전극(30)의 표면에 절연막(31)이 부착된다. 절연막(31)은 이산화규소(SiO2) 또는 그 이외의 투명한 물질이 이용될 수 있다. 절연막(31)을 제 1 투명 전극(30)에 부착하는 방법으로 플라즈마 화학증착법(Plasme-Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD)과 같은 증착법 또는 다른 방법이 이용될 수 있다. 도 17에 도시된 것과 같이 절연막(31)이 부착된 후, 절연막(31)의 표면에 게이트(Gate) 역할을 할 제 2 투명 전극(32)이 부착된다. 절연막(31)의 표면에 부착되는 제 2 투명 전극(32)은 캐소드(33) 역할을 하는 제 1 투명 전극(30)과 같이 ITO 또는 그 이외의 전도성을 갖는 투명 물질이 사용될 수 있다.
도 18에 도시된 것과 같이 절연막(31)의 표면에 제 2 투명 전극(32)이 부착된 후, 도 17에 도시된 구조체는 식각 공정을 통해 제 1 투명 전극(30), 절연막(31), 제 2 투명 전극(32)의 일부가 제거되어 복수의 탄소 미세 구조물(14) 각각의 끝단이 외부로 드러난다. 복수의 탄소 미세 구조물(14)을 갖는 구조체의 특성상 탄소 미세 구조물(14)의 끝단에서의 식각이 활발하게 이루어지기 때문에, 별도의 리소그라피(Lithography) 고정을 거치지 않고도 탄소 미세 구조물(14)들의 끝단이 외부로 노출될 수 있다. 식각 공정이 완료되면 캐소드(33) 및 게이트(34)를 갖고 복수의 탄소 미세 구조물(14)을 전자 방출소자로 하는 3극형 전계방출 어레이(35)가 제조 완료된다. 캐소드(33), 절연막(31), 게이트(34)가 유리 기판(10)의 표면에 형성됨에 있어서, 제 1 투명 전극(30), 절연막(31), 제 2 투명 전극(32)이 탄소 미세 구조물(14)의 끝단을 덮지 않고 부착될 수 있다면 식각 공정은 필요하지 않다.
도 19는 도 18에 도시된 전계방출 어레이(35)가 적용된 전계방출 디스플레이를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 19에 도시된 것과 같이, 캐소드(33)에는 마이너스 전압이 인가되고, 투명판(37) 하부에 부착된 애노드(36)는 높은 플러스 전압이 인가된다. 게이트(34)에 플러스 전압이 인가되어 탄소 미세 구조물(14)들에 일정한 전기장이 인가되면 탄소 미세 구조물(14)들의 끝단으로부터 전자들이 양자역학적으로 터널링(Tunneling)되어 진공 중으로 방출된다. 방출된 전자들은 더욱 큰 애노드 전압에 의해 형광체(38)로 가속되며, 가속된 전자들이 형광체(38)에 충돌하면서 빛이 발생된다. 발생되는 빛의 세기 조절은 게이트(34)에 인가되는 플러스 전압을 조절하여 달성된다.
상기에서는 3극형 전계방출 어레이(35)를 제조하는 방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 2극형 전계방출 어레이를 제조하는데 적용될 수 있다. 2극형 전계방출 어레이를 제조하는 경우, 탄소 미세 구조물(14)이 형성된 유리 기판(10)의 표면에 캐소드(33) 역할을 할 제 1 투명 전극(30)이 부착된 후, 식각 공정을 통해 제 1 투명 전극(30)의 일부가 제거됨으로써 탄소 미세 구조물(14)의 끝단이 드러나고 캐소드(33)가 형성된다. 캐소드(33)의 형성에 있어서, 제 1 투명 전극(30)이 탄소 미세 구조물(14)의 끝단을 덮지 않고 부착될 수 있다면 식각 공정은 필요하지 않다.
이러한 본 발명에 의하면, 탄소 미세 구조물(14)을 전자 방출소자로 사용하는 전계방출 어레이(35)를 간편하고 저렴한 비용으로 제조할 수 있다. 또한 고종횡비를 갖는 탄소 미세 구조물(14)을 전자 방출소자로 사용함으로써 작동 전압이 낮고 전자 방출소자의 수명이 연장된 전계방출 어레이를 제조할 수 있다.
본 발명에 의해 만들어지는 전계방출 어레이(35)의 적용 분야는 전계방출 디스플레이로 한정되지 않고, 평면 디스플레이장치의 백라이트 유닛 등 다양한 발광장치 분야로 확대될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법에 있어서 유리 기판의 표면에 크롬 필름이 부착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 크롬 필름의 표면에 SU-8가 부착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 SU-8이 자외선에 의해 노광되는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 4는 패턴 홈의 직경이 약 3.0㎛이고 노광에 사용된 자외선의 세기가 109.mJ/㎠일 때 만들어진 미세 구조물을 나타낸 SEM 이미지이다.
도 5는 패턴 홈을 통해 SU-8로 조사되는 빛의 회전 분석 모델을 나타낸 것이다.
도 6은 패턴 홈의 직경이 1.0㎛이고 노광에 사용된 자외선의 세기가 100mJ/㎠일 경우에 SU-8에 축적된 정규화된 축적 에너지량의 분포를 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 9는 패턴 홈의 직경이 1.0㎛일 경우 노광에 사용된 자외선의 세기 변화에 따른 미세 구조물을 형상 변화를 나타낸 SEM 이미지이다.
도 10은 노광된 SU-8을 현상하여 SU-8이 경화되어 이루어진 미세 구조물을 드러낸 상태를 나타낸 사시도이다.
도 11은 미세 구조물이 석영 튜브 가마 내부에서 열분해 되는 과정을 나타낸 것이다.
도 12는 도 11의 열분해 과정에서 석영 튜브 가마 내부의 온도 변화를 나타낸 것이다.
도 13은 미세 구조물이 열분해 되어 형성된 탄소 미세 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 14는 유리 기판에서 크롬 필름이 제거된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 15는 유리 가판의 표면에 제 1 투명 전극이 증착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 16은 제 1 투명 전극의 표면에 절연막이 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 17은 절연막의 표면에 제 2 투명 전극이 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 의한 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법에 의해 제조된 전계방출 어레이를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 19는 도 18의 전계방출 어레이가 적용된 전계방출 디스플레이를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣
10 : 유리 기판 11 : 크롬 필름
11a : 패턴 홈 12 : SU-8
13 : 미세 구조물 14 : 탄소 미세 구조물
20 : 석영 튜브 가마 30, 32 : 제 1, 2 투명 전극
31 : 절연막 33 : 캐소드
34 : 게이트 35 : 전계방출 어레이
36 : 애노드 38 : 형광체

Claims (18)

  1. 투명 기판의 표면에 패턴 홈을 갖는 포토 마스크를 부착하는 포토 마스크 부착단계와;
    상기 포토 마스크의 표면에 네가티브 포토레지스트를 부착하는 포토레지스트 부착단계와;
    상기 투명 기판의 상기 포토 마스크가 부착된 부분의 반대쪽에서 빛을 조사하여 상기 패턴 홈을 통해 상기 네가티브 포토레지스트로 조사되는 빛으로 상기 네가티브 포토레지스트의 일부를 경화시키는 노광 단계와;
    상기 네가티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분을 제거하여 상기 네가티브 포토레지스트가 경화되어 이루어진 미세 구조물을 형성하는 현상 단계와;
    상기 미세 구조물을 가열하여 탄화시키는 열분해 단계와;
    상기 미세 구조물이 형성된 상기 투명 기판의 표면에 전압 공급을 위한 캐소드를 부착하는 캐소드 부착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 단계에서 상기 미세 구조물의 형상을 한정하기 위해 상기 네가티브 포토레지스트에 입사되는 빛의 축적 에너지량을 조절하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 네가티브 포토레지스트에 입사되는 빛의 축적 에너지량을 조절하기 위해 상기 네가티브 포토레지스트로 조사하는 빛의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 네가티브 포토레지스트에 입사되는 빛의 축적 에너지량을 조절하기 위해 상기 네가티브 포토레지스트로 조사하는 빛의 조사 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 네가티브 포토레지스트에 빛을 조사하기 전에 다음의 식 1, 식 2, 식 3을 통해 노광에 의해 상기 네가티브 포토레지스트가 경화되는 부분의 형상을 산출하는 수치해석 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
    Figure 112008047003477-PAT00004
    , 식 1,
    Figure 112008047003477-PAT00005
    , 식 2,
    Figure 112008047003477-PAT00006
    , 식 3
    U: 전파에 의해 유도되는 전계(Electric Field), λ: 파장, c: 빛의 속도, ε: 유전상수(Dielectric Constant), P0: SU-8(12)에서의 위치, P1: 패턴 홈(11a)의 위치, tExp: 노광 시간, R1: 유리 기판(10)과 SU-8(12) 사이의 반사계수(Reflection Coefficient), z: 유리 기판(10)으로부터의 빛의 투사거리, αExp: 노광된 SU-8(12)의 흡수율(Absortion Coefficient), αUn exp: 비노광된 SU-8(12)의 흡수율
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐소드 부착단계는 상기 탄소 미세 구조물이 형성된 상기 투명 기판의 표면에 제 1 투명 전극을 부착하는 단계와, 상기 탄소 미세 구조물의 끝단이 외부로 드러나도록 상기 제 1 투명 전극의 일부를 제거하여 상기 캐소드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐소드의 표면에 절연막을 부착하는 절연막 부착단계와;
    상기 절연막의 표면에 전압 공급을 위한 게이트를 부착하는 게이트 부착단 계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캐소드 및 상기 게이트는 ITO(Induim Tin Oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐소드 부착단계 전에 상기 투명 기판에서 상기 포토 마스크를 제거하는 포토 마스크 제거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 네가티브 포토레지스트는 SU-8인 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 열분해 단계에서 상기 미세 구조물을 가마의 내부에 넣고, 상기 가마에 열을 가하면서 상기 가마의 내부에 질소가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열분해 단계에서 상기 가마 내부의 온도를 제 1 온도로 제 1 시간 동안 유지시켜 상기 미세 구조물로부터 휘발성 화학물을 증발시키고, 상기 가마 내부의 온도를 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 제 2 시간 동안 유지시켜 상기 미세 구조물을 탄화시키는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 온도는 300℃, 상기 제 1 시간은 3시간, 상기 제 2 온도는 700℃, 상기 제 2 시간은 30인 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  14. 투명 기판의 일측 표면에 패턴 홈을 갖는 포토 마스크를 부착하는 포토 마스크 부착단계와;
    상기 포토 마스크가 부착된 면과 반대쪽인 상기 투명 기판의 타측 표면에 네가티브 포토레지스트를 부착하는 포토레지스트 부착단계와;
    상기 패턴 홈을 통해 상기 네가티브 포토레지스트로 빛을 조사하여 상기 네가티브 포토레지스트의 일부를 경화시키는 노광 단계와;
    상기 네가티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분을 제거하여 상기 네가티 브 포토레지스트가 경화되어 이루어진 미세 구조물을 형성하는 현상 단계와;
    상기 미세 구조물을 가열하여 탄화시키는 열분해 단계와;
    상기 미세 구조물이 형성된 상기 투명 기판의 표면에 전압 공급을 위한 캐소드를 부착하는 캐소드 부착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 노광 단계에서 상기 미세 구조물의 형상을 한정하기 위해 상기 네가티브 포토레지스트에 입사되는 빛의 축적 에너지량을 조절하는 것을 특징으로 하는 고종횡비 미세 구조물의 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 캐소드의 표면에 절연막을 부착하는 절연막 부착단계와;
    상기 절연막의 표면에 전압 공급을 위한 게이트를 부착하는 게이트 부착단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  17. 투명 기판의 표면에 패턴 홈을 갖는 포토 마스크를 부착하는 포토 마스크 부착단계와;
    상기 포토 마스크의 표면에 네가티브 포토레지스트를 부착하는 포토레지스트 부착단계와;
    상기 투명 기판의 상기 포토 마스크가 부착된 부분의 반대쪽에서 빛을 조사하여 상기 패턴 홈을 통해 상기 네가티브 포토레지스트로 조사되는 빛으로 상기 네가티브 포토레지스트의 일부를 경화시키는 노광 단계와;
    상기 네가티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분을 제거하여 상기 네가티브 포토레지스트가 경화되어 이루어진 미세 구조물을 드러내는 현상 단계와;
    상기 미세 구조물을 가열하여 탄소 미세 구조물로 변화시키는 열분해 단계와;
    상기 투명 기판에서 상기 포토 마스크를 제거하는 포토 마스크 제거단계와;
    상기 탄소 미세 구조물이 형성된 상기 투명 기판의 표면에 전압 공급을 위한 제 1 투명 전극을 부착하는 캐소드 형성단계와;
    상기 제 1 투명 전극의 표면에 절연막을 부착하는 절연막 부착단계와;
    상기 절연막의 표면에 전압 공급을 위한 제 2 투명 전극을 부착하는 게이트 형성단계와;
    상기 탄소 미세 구조물의 끝단이 드러나도록 상기 제 1 투명 전극, 상기 절연막, 상기 제 2 투명 전극 각각의 일부분을 제거하는 식각 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이의 제조방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 의한 제조방법으로 제조된 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이.
KR1020080062548A 2008-06-30 2008-06-30 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이 및 그 제조방법 KR100943971B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080062548A KR100943971B1 (ko) 2008-06-30 2008-06-30 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이 및 그 제조방법
PCT/KR2008/003874 WO2010002046A1 (en) 2008-06-30 2008-07-01 Field emission array having carbon microstructure and method of manufacturing the same
JP2010519141A JP2010532915A (ja) 2008-06-30 2008-07-01 炭素微細構造物を有する電界放出アレイ及びその製造方法
US12/450,965 US8017413B2 (en) 2008-06-30 2008-07-01 Field emission array having carbon microstructure and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080062548A KR100943971B1 (ko) 2008-06-30 2008-06-30 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100002598A true KR20100002598A (ko) 2010-01-07
KR100943971B1 KR100943971B1 (ko) 2010-02-26

Family

ID=41466118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080062548A KR100943971B1 (ko) 2008-06-30 2008-06-30 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이 및 그 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8017413B2 (ko)
JP (1) JP2010532915A (ko)
KR (1) KR100943971B1 (ko)
WO (1) WO2010002046A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013042916A1 (ko) * 2011-09-19 2013-03-28 동국대학교 산학협력단 감광제를 이용하여 그래핀을 제조하는 방법
KR101416713B1 (ko) * 2011-12-14 2014-07-09 동국대학교 산학협력단 절연체층 상에 그래핀 박막을 형성하는 방법 및 이를 이용하여 생성한 그래핀 박막

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2965102B1 (fr) * 2010-09-17 2016-12-16 Centre Nat De La Rech Scient (Cnrs) Canon a electrons emettant sous haute tension, destine notamment a la microscopie electronique
CN102324351A (zh) * 2011-09-07 2012-01-18 郑州航空工业管理学院 一种新型碳纳米管场发射冷阴极及其制造方法
KR20160072869A (ko) 2014-12-15 2016-06-24 한국과학기술원 튜너 나노라디오
CN109935508B (zh) * 2019-03-26 2020-03-27 中山大学 一种集成离子收集电极的场发射器件结构及其制备方法和应用

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100274865B1 (ko) * 1993-03-17 2000-12-15 김순택 전계방사형 음극 및 그 제조방법
JPH11185674A (ja) * 1997-12-24 1999-07-09 Futaba Corp 表示管用陽極基板とその製造方法
JPH11317153A (ja) * 1998-05-01 1999-11-16 Ulvac Corp 電子放出源製造方法
JP3437983B2 (ja) * 1998-06-05 2003-08-18 独立行政法人産業技術総合研究所 電界放出カソードおよびその製造方法
KR100442840B1 (ko) * 2001-01-05 2004-08-02 삼성에스디아이 주식회사 삼극관 탄소나노튜브 전계방출 어레이의 제조 방법
KR100413815B1 (ko) * 2002-01-22 2004-01-03 삼성에스디아이 주식회사 삼극구조를 가지는 탄소나노튜브 전계방출소자 및 그제조방법
JP3636154B2 (ja) * 2002-03-27 2005-04-06 ソニー株式会社 冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置及びその製造方法
JP3826120B2 (ja) * 2003-07-25 2006-09-27 キヤノン株式会社 電子放出素子、電子源及び画像表示装置の製造方法
TWI231521B (en) 2003-09-25 2005-04-21 Ind Tech Res Inst A carbon nanotubes field emission display and the fabricating method of which
CN100517549C (zh) * 2004-06-25 2009-07-22 清华大学 场发射显示器的制造方法
KR20060029078A (ko) * 2004-09-30 2006-04-04 삼성에스디아이 주식회사 전자방출소자의 제조방법
KR20060080728A (ko) * 2005-01-06 2006-07-11 삼성에스디아이 주식회사 탄소나노튜브 합성을 위한 촉매층의 패터닝 방법 및 이를이용한 전계방출소자의 제조방법
JP2007227076A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Dialight Japan Co Ltd 電界放射型電子源およびその製造方法
KR100790872B1 (ko) * 2006-04-04 2008-01-03 삼성전자주식회사 전계방출형 백라이트 유닛 및 그 제조방법
JP2008027781A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd ダイヤモンド電子放出素子およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013042916A1 (ko) * 2011-09-19 2013-03-28 동국대학교 산학협력단 감광제를 이용하여 그래핀을 제조하는 방법
KR101416713B1 (ko) * 2011-12-14 2014-07-09 동국대학교 산학협력단 절연체층 상에 그래핀 박막을 형성하는 방법 및 이를 이용하여 생성한 그래핀 박막

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010002046A1 (en) 2010-01-07
US20110089396A1 (en) 2011-04-21
JP2010532915A (ja) 2010-10-14
US8017413B2 (en) 2011-09-13
KR100943971B1 (ko) 2010-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100943971B1 (ko) 탄소 미세 구조물을 갖는 전계방출 어레이 및 그 제조방법
JP3863781B2 (ja) 三極管カーボンナノチューブ電界放出アレイの製造方法
CN100521061C (zh) 具有碳纳米管发射极的场发射显示器及其制造方法
JP5038109B2 (ja) 表面伝導型電子放出素子の製造方法、表面伝導型電子放出素子及び該電子放出素子を利用する電子源
US8350459B2 (en) Field electron emission source
JP2006073514A (ja) 電子放出素子及びその製造方法
US20040195950A1 (en) Field emission display including electron emission source formed in multi-layer structure
KR20100108596A (ko) 금속 기판상의 탄소 나노튜브 패턴화법
JP2008124020A (ja) 電界放出素子の製造方法
US20040036401A1 (en) Field electron emission apparatus and method for manufacturing the same
KR100442840B1 (ko) 삼극관 탄소나노튜브 전계방출 어레이의 제조 방법
JP2007103346A (ja) 電子放出素子、電子放出ディスプレイ装置およびその製造方法
KR20050115949A (ko) 전계 방출 디바이스 및 이러한 디바이스를 형성하는 방법
KR20090050488A (ko) 능동 구동형 엑스레이 램프 및 그 제조방법
KR100784997B1 (ko) 전자 방출 소자의 제조방법, 이에 의하여 제조된 전자 방출소자, 이를 적용한 백라이트 장치 및 전자 방출디스플레이 장치
KR20060124209A (ko) 전자 방출 소자와 이의 제조 방법
KR101016007B1 (ko) 고종횡비 미세 구조물 및 그 제조방법과 고종횡비 미세구조물 어레이 및 그 제조방법
JP2007149616A (ja) 電界放出素子とその製造方法
JP4037324B2 (ja) 電界放出ディスプレイの製造方法
KR20050051822A (ko) 전계방출소자의 에미터 표면처리방법
KR20110118070A (ko) 전자 방출원 및 그 제조 방법
KR20080102698A (ko) 엑스레이 램프 및 엑스레이 램프용 필드 에미터의 제조방법
KR100763893B1 (ko) 굴곡진 ｃｎｔ층을 갖는 전자방출소자의 제조 방법
KR100883647B1 (ko) 카본 나노 튜브를 이용한 전계방출소자
KR100767420B1 (ko) 전계 방출 소자 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130130

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140127

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150127

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170125

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180129

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190201

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200129

Year of fee payment: 11