KR20070082332A - Electron emission device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극들의 중첩 부위에서 발생하는 기생 커패시턴스를 줄이기 위하여 절연층의 구조를 개선한 전자 방출 디바이스 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전자 방출 디바이스는 기판과, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극들 위에 형성되는 전자 방출부들 및 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들을 포함하며, 절연층과 게이트 전극들은 전자빔 통과를 위한 각자의 개구부를 형성한다. 절연층의 개구부는 게이트 전극들을 향한 절연층의 상측 부위에서 각 전자 방출부에 대응하여 위치하는 제1 개구부와, 캐소드 전극들을 향한 절연층의 하측 부위에서 적어도 2개의 전자 방출부를 동시에 노출시키는 제2 개구부로 이루어진다.The present invention relates to an electron emitting device having improved structure of an insulating layer to reduce parasitic capacitance occurring at overlapping portions of electrodes and a method of manufacturing the same. The electron emission device according to the present invention is formed along a direction intersecting the cathode on the cathode electrodes with the substrate, the cathode electrodes formed on the substrate, the electron emission portions formed on the cathode electrodes and the insulating layer interposed therebetween. And the insulating layers and the gate electrodes form respective openings for electron beam passage. The opening of the insulating layer is a first opening positioned corresponding to each electron emitting portion at an upper portion of the insulating layer facing the gate electrodes, and a second exposing at least two electron emitting portions simultaneously at the lower portion of the insulating layer facing the cathode electrodes. It consists of an opening.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디바이스를 적용한 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view of an electron emission display device to which an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디바이스를 적용한 전자 방출 표시 디바이스의 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of an electron emission display device to which an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 각 제조 단계에서의 개략도이다.3A to 3D are schematic diagrams at each manufacturing step for explaining 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 전극들의 중첩 부위에서 발생하는 기생 커패시턴스를 줄이기 위하여 절연층의 구조를 개선한 전자 방출 디바이스 및 이의 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 having an improved structure of an insulating layer to reduce parasitic capacitance occurring at overlapping portions of electrodes and a method of manufacturing the same.
일반적으로 전자 방출 소자(electron emission element)는 전자원의 종류에 따라 열음극(hot cathode)을 이용하는 방식과 냉음극(cold cathode)을 이용하는 방식으로 분류할 수 있다.In general, electron emission elements may be classified into a method using a hot cathode and a cold cathode according to the type of 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-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 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 소자는 전자 방출부와 전자 방출부의 전자 방출을 제어하는 구동 전극으로서 하나의 캐소드 전극과 하나의 게이트 전극을 구비하며, 전자 방출부의 구성 물질로 일 함수가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 탄소 나노튜브와 흑연 및 다이아몬드상 탄소와 같은 탄소계 물질을 사용하여 진공 중에서 전계에 의해 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한다.The field emission array (FEA) type electron emission device includes an electron emission portion and a driving electrode for controlling electron emission of the electron emission portion, and includes one cathode electrode and one gate electrode. The use of low or high aspect ratio materials, such as carbon nanotubes and carbon-based materials such as graphite and diamond-like carbon, takes advantage of the principle that electrons are easily released by an electric field in vacuum.
전자 방출 소자는 일 기판에 어레이를 이루며 배치되어 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.The electron emission elements are arranged in an array on one substrate to form an electron emission device, and the electron emission device is combined with another substrate provided with a light emitting unit composed of a fluorescent layer and an anode electrode, and the electron emission display device. (electron emission display device) is configured.
공지의 전계 방출 어레이(FEA)형 전자 방출 디바이스는 기판 위에 캐소드 전극들과 절연층 및 게이트 전극들이 순차적으로 형성되고, 게이트 전극들과 절연층에 개구부가 형성되어 캐소드 전극의 표면 일부를 노출시키며, 개구부 내측으로 캐소드 전극들 위에 전자 방출부가 배치된 형태로 이루어진다.Known field emission array (FEA) type electron emission devices have cathode electrodes, insulating layers and gate electrodes sequentially formed on a substrate, and openings are formed in the gate electrodes and insulating layers to expose a portion of the surface of the cathode electrode, The electron emission part is disposed on the cathode electrodes inside the opening.
이때 절연층은 대략 12 정도의 유전율을 가지며, 이러한 유전 특성에 의해 캐소드 전극들과 게이트 전극들이 중첩되는 부분에서 비교적 높은 커패시턴스(C)를 가지는 기생 커패시터가 존재하게 된다.At this time, the insulating layer has a dielectric constant of about 12, and due to this dielectric property, there is a parasitic capacitor having a relatively high capacitance C at the portion where the cathode electrodes and the gate electrodes overlap.
따라서 캐소드 전극들과 게이트 전극들 중 어느 한 전극들에 주사 구동 전압을 인가하고 다른 한 전극들에 데이터 구동 전압을 인가하여 단위 화소별 전자 방출량을 제어하고자 할 때, 전술한 기생 커패시터로 인해 구동 신호가 지연되는 등 신호 왜곡이 발생하게 된다.Therefore, when the scan driving voltage is applied to one of the cathode electrodes and the gate electrodes and the data driving voltage is applied to the other electrodes to control the electron emission amount per unit pixel, the driving signal is caused by the parasitic capacitor described above. Signal distortion occurs, such as a delay.
상기 기생 커패시턴스를 줄이기 위해서는 절연층을 유전율이 낮은 물질로 형성하거나, 캐소드 전극과 게이트 전극의 교차 영역에서 절연층이 차지하는 면적을 줄여 두 전극이 보다 넓은 진공 영역을 사이에 두고 마주하도록 배치해야 한다. 그런데 첫 번째 경우는 재료 비용 상승이 예상되고, 두 번째 경우는 게이트 전극을 지지할 구조물 확보가 곤란하여 실질적인 제작에 많은 어려움이 예상된다.In order to reduce the parasitic capacitance, the insulating layer should be formed of a material having a low dielectric constant, or should be disposed so that the two electrodes face each other with a wider vacuum region by reducing the area occupied by the insulating layer at the intersection of the cathode electrode and the gate electrode. However, in the first case, the material cost is expected to increase, and in the second case, it is difficult to secure a structure to support the gate electrode.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 절연층의 구조를 개선하여 기생 커패시턴스를 낮추고, 그 결과 신호 지연을 억제하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 전자 방출 디바이스 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the display quality by improving parasitic capacitance by improving the structure of the insulating layer, thereby suppressing signal delay, and fabricating the same. To provide a method.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
기판과, 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과, 캐소드 전극들 위에 형성되는 전자 방출부들 및 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극들 상부에서 캐소드 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 게이트 전극들을 포함하며, 절연층과 게이트 전극들은 전자빔 통과를 위한 각자의 개구부를 형성하고, 절연층의 개구부는 게이트 전극 들을 향한 절연층의 상측 부위에서 각 전자 방출부에 대응하여 위치하는 제1 개구부와, 캐소드 전극들을 향한 절연층의 하측 부위에서 적어도 2개의 전자 방출부를 동시에 노출시키는 제2 개구부로 이루어지는 전자 방출 디바이스를 제공한다.A substrate, cathode electrodes formed on the substrate, electron emission parts formed on the cathode electrodes, and gate electrodes formed along the direction crossing the cathode electrodes on the cathode electrodes with the insulating layer interposed therebetween; The layer and the gate electrodes form their respective openings for electron beam passage, the openings of the insulating layer being the first openings corresponding to the respective electron emitting portions at the upper portions of the insulating layer facing the gate electrodes, and the insulation toward the cathode electrodes. Provided is an electron emitting device consisting of a second opening that simultaneously exposes at least two electron emitting portions in the lower portion of the layer.
상기 제2 개구부는 캐소드 전극들과 게이트 전극들의 교차 영역마다 하나씩 형성될 수 있고, 게이트 전극들은 제1 개구부와 동일한 크기의 개구부를 형성할 수 있다.Each of the second openings may be formed in each crossing region of the cathode electrodes and the gate electrodes, and the gate electrodes may form an opening having the same size as the first opening.
상기 절연층은 캐소드 전극들로부터 멀어질수록 낮은 식각률을 가질 수 있으며, 이를 위하여 절연층은 캐소드 전극들로부터 멀어질수록 큰 밀도로 형성될 수 있다.The insulating layer may have a low etching rate as it moves away from the cathode electrodes. For this purpose, the insulating layer may be formed to have a higher density as it moves away from the cathode electrodes.
또한, 전자 방출 디바이스는 게이트 전극들 상부에서 게이트 전극들과 절연되어 위치하는 집속 전극을 더욱 포함할 수 있다.In addition, the electron emission device may further include a focusing electrode positioned above the gate electrodes and insulated from the gate electrodes.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention, in order to achieve the above object,
기판 위에 캐소드 전극들을 형성하고, 캐소드 전극들을 덮으면서 기판 전체에 절연 물질을 점차적으로 큰 밀도로 적층하여 절연층을 형성하고, 절연층 위에 캐소드 전극들과 교차하는 방향을 따라 게이트 전극들을 형성하고, 게이트 전극들에 개구부를 형성하고, 개구부에 의해 노출된 절연층 부위를 식각하여 게이트 전극들을 향한 절연층의 상측 부위에 개구부에 대응하는 제1 개구부들을 형성한 다음 캐소드 전극들을 향한 절연층의 하측 부위에 적어도 2개의 제1 개구부를 연통시키는 제2 개구부를 형성하고, 각 제1 개구부마다 캐소드 전극들 위에 전자 방출부를 형성하는 전자 방출 디바이스의 제조 방법을 제공한다.Forming cathode electrodes on the substrate, and gradually stacking an insulating material over the substrate with a large density while covering the cathode electrodes to form an insulating layer, and forming gate electrodes on the insulating layer in a direction crossing the cathode electrodes, Openings are formed in the gate electrodes, and the portions of the insulating layer exposed by the openings are etched to form first openings corresponding to the openings in the upper portions of the insulating layers facing the gate electrodes, and then the lower portions of the insulating layers toward the cathode electrodes. A method of manufacturing an electron emitting device is provided wherein a second opening is formed in communication with at least two first openings, and an electron emitting portion is formed on the cathode electrodes for each first opening.
상기 제2 개구부를 형성할 때, 캐소드 전극들과 게이트 전극들의 교차 영역마다 하나씩 형성할 수 있다.When the second opening is formed, one second electrode may be formed for each crossing area of the cathode electrodes and the gate electrodes.
또한, 게이트 전극들에 개구부를 형성하기 전, 게이트 전극들 위로 추가 절연층과 집속 전극을 형성하고, 집속 전극과 추가 절연층을 부분 식각하여 각자의 개구부를 형성하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.Further, before forming the openings in the gate electrodes, the method may further include forming an additional insulating layer and a focusing electrode on the gate electrodes, and forming respective openings by partially etching the focusing electrode and the additional insulating layer.
이하, 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 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디바이스를 적용한 전자 방출 표시 디바이스의 부분 분해 사시도와 부분 단면도이다.1 and 2 are partially exploded perspective and partial cross-sectional views of an electron emission display device to which an electron emission device according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.
도면을 참고하면, 전자 방출 표시 디바이스는 소정의 간격을 두고 평행하게 대향 배치되는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 포함한다. 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 가장자리에는 밀봉 부재(도시하지 않음)가 배치되어 두 기판을 접합시키며, 내부 공간이 대략 10-6 torr의 진공도로 배기되어 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 및 밀봉 부재가 진공 용기를 구성한다.Referring to the drawings, the electron emission display device includes a
상기 제1 기판(2) 중 제2 기판(4)과의 대향면에는 전자 방출 소자들이 어레이를 이루며 배치되어 제1 기판(2)과 함께 전자 방출 디바이스(100)를 구성하고, 전자 방출 디바이스(100)가 제2 기판(4) 및 제2 기판(4)에 제공된 발광 유닛(110)과 결합하여 전자 방출 표시 디바이스를 구성한다.On the opposite surface of the
먼저, 제1 기판(2) 위에는 제1 전극인 캐소드 전극들(6)이 제1 기판(2)의 일 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 캐소드 전극들(6)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 제1 절연층(8)이 형성된다. 제1 절연층(8) 위에는 제2 전극인 게이트 전극들(10)이 캐소드 전극(6)과 직교하는 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성된다.First,
상기 캐소드 전극들(6)과 게이트 전극들(10)의 교차 영역이 하나의 단위 화소(sub-pixel)를 구성하며, 캐소드 전극들(6) 위로 각 단위 화소마다 전자 방출부들(12)이 형성된다. 그리고 제1 절연층(8)과 게이트 전극들(10)에는 전자빔 통과를 위한 개구부(81,101)가 형성되어 제1 기판(2) 위에 전자 방출부(12)가 노출되도록 한다. 이때 게이트 전극 개구부(101)는 각 전자 방출부(12)에 대응하여 위치한다.An intersection area between the
본 실시예에서 제1 절연층(8)의 개구부(81)는 제1 절연층(8)의 두께 방향을 따라 서로 다른 크기로 형성되는 제1 개구부(81a)와 제2 개구부(81b)로 이루어진다. 제1 개구부(81a)는 게이트 전극(10)을 향한 제1 절연층(8)의 상측에서 각 전자 방출부(12)에 대응하여 형성되고, 제2 개구부(81b)는 캐소드 전극(6)을 향한 제1 절연층(8)의 하측에서 적어도 2개의 전자 방출부(12)를 포괄하며 형성된다.In the present embodiment, the opening 81 of the first insulating
보다 구체적으로, 제1 개구부(81a)는 각 전자 방출부(12)에 대응하여 전자 방출부(12)마다 개별적으로 형성되며, 게이트 전극(10)이 의도한 형상의 개구부를 형성할 수 있도록 제1 개구부들(81a)이 형성된 제1 절연층(8)의 상측 부위가 게이트 전극(10)을 지지해 준다.More specifically, the
그리고 제2 개구부(81b)는 적어도 2개의 전자 방출부(12)를 동시에 노출시키도록 형성되며, 일례로 단위 화소마다 하나씩 형성되어 한 단위 화소에 위치하는 모든 제1 개구부들(81a)을 서로 연통시킨다. 이때 제2 개구부(81b)는 그 형성 부위에서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10) 사이를 진공으로 유지시킨다.The second opening 81b is formed to simultaneously expose at least two
이러한 제1 절연층(8) 구조에서는 종래와 같이 게이트 전극(10)이 전자 방출부(12) 상부에서 전자 방출에 필요한 전계를 유도하도록 하면서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)이 제1 절연층(8)을 사이에 두고 중첩되는 영역의 크기를 효과적으로 줄여 기생 커패시턴스를 감소시킨다. 이로써 전자 방출 디바이스 구동시 기생 커패시턴스에 따른 신호 왜곡을 억제하는 효과가 있다.In the structure of the first
전자 방출부(12)는 진공 중에서 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 탄소계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. 전자 방출부(12)는 일례로 탄소 나노튜브(CNT), 흑연, 흑연 나노파이버, 다이아몬드, 다이아몬드상 탄소(DLC), 훌러렌(C60), 실리콘 나노와이어 및 이들의 조합 물질을 포함할 수 있다. 다른 한편으로 전자 방출부는 몰리브덴(Mo) 또는 실리콘(Si) 등을 주 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁 구조물로 이루어질 수 있다.The
도면에서는 원형의 전자 방출부들(12)이 캐소드 전극(6)의 길이 방향을 따라 일렬로 배열되는 구성을 도시하였으나, 전자 방출부(12)의 형상과 화소 영역당 개수 및 배열 형태 등은 도시한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.In the drawing, the
그리고 게이트 전극들(10)과 제1 절연층(8) 위로 제3 전극인 집속 전극(14)이 형성된다. 집속 전극(14) 하부에는 제2 절연층(16)이 위치하여 게이트 전극들(10)과 집속 전극(14)을 절연시키며, 집속 전극(14)과 제2 절연층(16)에도 전자빔 통과를 위한 개구부(141,161)가 마련된다. 이 개구부(141,161)는 각 전자 방출부(12)마다 하나씩 형성되거나 단위 화소마다 하나씩 형성될 수 있으며, 도면에서는 두 번째 경우를 도시하였다.The focusing
다음으로, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 형광층(18), 일례로 적색과 녹색 및 청색의 형광층들(18R,18G,18B)이 서로간 임의의 간격을 두고 형성되고, 각 형광층(18) 사이로 화면의 콘트라스트 향상을 위한 흑색층(20)이 형성된다. 형광층(18)은 제1 기판(2)에 설정되는 단위 화소에 한가지 색의 형광층(18R,18G,18B)이 대응하도록 배치된다.Next, on one surface of the
그리고 형광층(18)과 흑색층(20) 위로 알루미늄(Al)과 같은 금속막으로 이루어진 애노드 전극(22)이 형성된다. 애노드 전극(22)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받아 형광층(18)을 고전위 상태로 유지시키며, 형광층(18)에서 방사된 가시광 중 제1 기판(2)을 향해 방사된 가시광을 제2 기판(4) 측으로 반사시켜 화면의 휘도를 높인다.An
한편 애노드 전극은 ITO와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 애노드 전극은 제2 기판(4)을 향한 형광층(18)과 흑색층(20)의 일면에 위치한다. 또한 애노드 전극으로서 전술한 투명 도전막과 금속막을 동시에 형성하는 구조도 가능하다.The anode electrode may be formed of a transparent conductive film such as ITO. In this case, the anode electrode is disposed on one surface of the
그리고 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에는 진공 용기에 가해지는 압축력을 지지하고 두 기판의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서들(24)이 배치된다. 스페이서들(24)은 형광층(18)을 침범하지 않도록 흑색층(20)에 대응하여 위치한다.In addition, spacers 24 are disposed between the
전술한 구성의 전자 방출 표시 디바이스는 외부로부터 캐소드 전극들(6), 게이트 전극들(10), 집속 전극(14) 및 애노드 전극(22)에 소정의 전압을 공급하여 구동한다.The electron emission display device having the above-described configuration is driven by supplying a predetermined voltage to the
일례로 캐소드 전극들(6)과 게이트 전극들(10) 중 어느 한 전극들이 주사 구동 전압을 인가받아 주사 전극들로 기능하고, 다른 한 전극들이 데이터 구동 전압을 인가받아 데이터 전극들로 기능한다. 그리고 집속 전극(14)은 전자빔 집속에 필요한 전압, 일례로 0V 또는 수 내지 수십 볼트의 음의 직류 전압을 인가받으며, 애노드 전극(22)은 전자빔 가속에 필요한 전압, 일례로 수백 내지 수천 볼트의 양의 직류 전압을 인가받는다.For example, any one of the
그러면 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)의 전압 차가 임계치 이상인 단위 화소들에서 전자 방출부(12) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 집속 전극(14)의 개구부(141)를 통과하면서 전자빔 다발의 중심부로 집속되고, 애노드 전극(22)에 인가된 고전압에 이끌려 대응하는 단위 화소의 형광층(18)에 충돌함으로써 이를 발광시킨다.Then, an electric field is formed around the
전술한 구동 과정에 있어서, 캐소드 전극들(6)과 게이트 전극들(10)은 전술한 제1 절연층 개구부(81) 형상에 의해 제1 절연층(8)을 사이에 두고 중첩되는 영역의 크기가 감소하여 두 전극 사이의 기생 커패시턴스를 최소화한다. 따라 기생 커패시턴스에 의한 신호 왜곡을 줄여 보다 정확한 표시 작용을 수행할 수 있다.In the driving process described above, the size of the region in which the
다음으로, 도 3a 내지 3d를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 디바이스의 제조 방법에 대해 설명한다.Next, a method of manufacturing an electron emission device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이 기판(26) 위에 도전막을 형성하고 이를 패터닝하여 스트라이프 형상의 캐소드 전극들(6)을 형성하고, 캐소드 전극들(6) 위로 기판(26) 전체에 절연 물질을 증착 혹은 스크린 인쇄하여 제1 절연층(8)을 형성한다.First, as shown in FIG. 3A, a conductive film is formed on the
본 실시예에서 제1 절연층(8)을 형성할 때에는 캐소드 전극(6)으로부터 멀어질수록 절연 물질을 점차적으로 밀하게 증착 혹은 스크린 인쇄하여, 캐소드 전극(6)을 향한 제1 절연층(8)의 하측 부위는 밀도가 낮고, 제1 절연층(8)의 상측 부위는 높은 밀도를 갖도록 한다. 이러한 제1 절연층(8)의 밀도 차이는 이후 제1 절연층(8) 식각 과정에서 식각률의 차이를 가져온다.In the present embodiment, when the first insulating
그리고 제1 절연층(8) 위로 도전막을 형성하고 이를 패터닝하여 캐소드 전극(6)과 직교하는 스트라이프 형상의 게이트 전극들(10)을 형성한다. 이때 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)의 교차 영역이 단위 화소를 이룬다.Then, a conductive film is formed on the first insulating
이어서 게이트 전극들(10) 위로 기판(26) 전체에 절연 물질을 증착 혹은 스크린 인쇄하여 제2 절연층(16)을 형성하고, 제2 절연층(16) 위에 도전 물질을 코팅하여 집속 전극(14)을 형성한다. 그리고 집속 전극(14)과 제2 절연층(16)을 부분 식각하여 각자의 개구부(141,161)를 형성함으로써 게이트 전극(10)의 표면 일부를 노출시킨다. 집속 전극(14)과 제2 절연층(16)의 개구부(141,161)는 단위 화소마다 하나씩 형성할 수 있다.Subsequently, an insulating material is deposited or screen printed on the
이때, 제2 절연층(16)과 집속 전극(14)은 선택적인 추가 사항이므로 기판(26) 위에 캐소드 전극(6)과 제1 절연층(8) 및 게이트 전극(10)만 형성하여도 무방 하다.In this case, since the second insulating
다음으로 도 3b에 도시한 바와 같이, 기판(26)에 제공된 구조물 위 전체에 마스크층(28)을 형성하고 이를 패터닝하여 개구부(281)를 형성한다. 그리고 마스크층 개구부(281)를 통해 노출된 게이트 전극(10) 부위를 식각으로 제거하여 게이트 전극 개구부(101)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 3B, the
다음으로 도 3c를 참고하면, 상기 게이트 전극 개구부(101)를 통해 노출된 제1 절연층(8) 부위를 식각하여 제1 절연층(8)에 캐소드 전극(6)의 표면 일부를 노출시키는 개구부(81)를 형성한다. 상기 식각 공정은 식각액을 이용한 습식 식각으로 이루어지며, 마스크층의 개구부(281)를 통해 노출된 제1 절연층(8)의 윗면으로부터 식각이 시작되어 캐소드 전극(6)을 향해 식각이 진행된다.Next, referring to FIG. 3C, the portion of the first insulating
먼저, 게이트 전극(10)을 향한 제1 절연층(8)의 상측 부위는 절연 물질의 밀도가 높기 때문에 상대적으로 낮은 식각률을 가진다. 따라서 제1 절연층(8)의 상측 부위에는 게이트 전극 개구부(101)와 같은 크기의 제1 개구부(81a)가 형성된다.First, the upper portion of the first insulating
그리고 캐소드 전극(6)을 향한 제1 절연층(8)의 하측 부위는 절연 물질의 밀도가 낮기 때문에 상대적으로 높은 식각률을 가진다. 따라서 제1 절연층(8)의 하측 부위가 제1 절연층(8)의 상측 부위보다 더 빨리 식각되고, 결국에는 각 마스크층 개구부(281)를 통해 별개로 진행되던 이웃한 식각 부위들이 중첩되어 제2 개구부(81b)가 적어도 2개의 제1 개구부들(81a)을 연통시키도록 형성된다.The lower portion of the first insulating
이러한 제2 개구부(81b)는 단위 화소마다 하나씩 형성될 수 있으며, 도 3c에서는 단위 화소에 형성된 제1 개구부들(81a)이 하나의 제2 개구부(81b)를 통해 서 로 연통되는 구성을 도시하였다.One
마지막으로 마스크층(28)을 제거하고, 전자 방출 물질과 감광성 물질이 포함된 페이스트를 이용하여 공지의 스크린 인쇄, 노광, 현상 및 소성 공정을 통해 캐소드 전극(6) 위에 전자 방출부(12)를 형성함으로써 도 3d에 도시한 전자 방출 디바이스(100)를 완성한다.Finally, the
상기와 같은 식각률 차이를 이용하여 제1 절연층(8)에 개구부(81)를 형성하면, 제1 개구부(81a)를 종래의 제1 절연층 개구부보다 작은 크기로 미세하게 형성할 수 있다. 따라서 본 실시예의 전자 방출 디바이스는 단위 화소별 전자 방출부들(12)의 집적도를 높여 고해상도 제작에 유리하며, 전자 방출부(12)와 게이트 전극(10)을 가깝게 위치시켜 전자 방출부들(12)의 에미션 효율을 높임과 동시에 구동 전압을 감소시키는 효과가 있다.When 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 the range of.
이와 같이 본 발명에 의한 전자 방출 디바이스는 전술한 제1 절연층 개구부 형상에 의해 캐소드 전극과 게이트 전극의 중첩 부위에서 발생하는 기생 커패시턴스를 낮추어 신호 왜곡을 억제할 수 있다. 또한 본 발명에 의한 전자 방출 디바이스는 단위 화소별 전자 방출부들의 집적도를 높여 고해상도 제작에 유리하며, 전자 방출부들의 에미션 효율을 높이고, 저전압 구동이 가능해지는 효과가 있다.As described above, the electron emission device according to the present invention can suppress the signal distortion by lowering the parasitic capacitance generated at the overlapping portion of the cathode electrode and the gate electrode by the above-described first insulating layer opening shape. In addition, the electron emission device according to the present invention is advantageous in manufacturing high resolution by increasing the degree of integration of the electron emission units per unit pixel, thereby increasing the emission efficiency of the electron emission units, and enabling low voltage driving.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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| KR1020060015028A KR20070082332A (en) | 2006-02-16 | 2006-02-16 | Electron emission device and method for manufacturing the same |
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| KR1020060015028A KR20070082332A (en) | 2006-02-16 | 2006-02-16 | Electron emission device and method for manufacturing the same |
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Family Applications (1)
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| KR1020060015028A Withdrawn KR20070082332A (en) | 2006-02-16 | 2006-02-16 | Electron emission device and method for manufacturing the same |
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2006
- 2006-02-16 KR KR1020060015028A patent/KR20070082332A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20060216 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |