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KR100406817B1 - Manufacturing method of field emission display device - Google Patents

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KR100406817B1
KR100406817B1 KR10-2001-0024968A KR20010024968A KR100406817B1 KR 100406817 B1 KR100406817 B1 KR 100406817B1 KR 20010024968 A KR20010024968 A KR 20010024968A KR 100406817 B1 KR100406817 B1 KR 100406817B1
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carbon
emitter
cathode
cathode electrode
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조성희
최귀석
이상진
남중우
차재철
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

캐소드 전극과 게이트 전극간 쇼트 발생을 유발하지 않으면서 캐소드 전극 위에 카본 에미터를 보다 정밀하게 형성할 수 있는 전계 방출 표시소자의 제조 방법을 제공한다.Provided is a method of manufacturing a field emission display device capable of forming a carbon emitter more precisely on a cathode without causing a short between the cathode and the gate electrode.

상기 전계 방출 표시소자의 제조 방법은 제 1기판의 일면에 애노드 전극과 형광막을 형성하는 단계와; 제 2기판의 일면에 스트라이프 패턴의 캐소드 전극을 형성하는 단계와; 상기 캐소드 전극 위 제 2기판 전면에 절연층을 형성하고, 이를 패터닝하여 캐소드 전극의 에미터 형성 부위를 선택적으로 노출시키는 단계와; 전기영동법을 이용하여 상기 캐소드 전극의 에미터 형성 부위에 카본 에미터를 형성하는 단계와; 상기 카본 에미터를 형성하는 단계 이후에, 상기 절연층 위로 캐소드 전극과 수직으로 교차하는 스트라이프 패턴의 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2기판을 일체로 밀봉시키는 단계를 포함한다.The method of manufacturing the field emission display device includes forming an anode electrode and a fluorescent film on one surface of a first substrate; Forming a cathode of a stripe pattern on one surface of the second substrate; Forming an insulating layer on the entire surface of the second substrate above the cathode electrode and patterning the insulating layer to selectively expose the emitter forming portion of the cathode electrode; Forming a carbon emitter on an emitter forming portion of the cathode by electrophoresis; After forming the carbon emitter, forming a gate electrode having a stripe pattern perpendicular to the cathode electrode on the insulating layer; Integrally sealing the first and second substrates.

Description

전계 방출 표시소자의 제조 방법 {MANUFACTURING METHOD OF FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE}Manufacturing Method of Field Emission Display Device {MANUFACTURING METHOD OF FIELD EMISSION DISPLAY DEVICE}

본 발명은 전계 방출 표시소자의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐소드 전극과 게이트 전극간 쇼트 발생을 억제하면서 캐소드 전극 위에 카본 에미터를 보다 정밀하게 부착할 수 있도록 한 전계 방출 표시소자의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a field emission display device, and more particularly, to manufacturing a field emission display device in which a carbon emitter can be more precisely attached to a cathode electrode while suppressing a short circuit between the cathode electrode and the gate electrode. It is about a method.

최근들어 전계 방출 표시소자의 전자 방출원으로서 카본 물질의 사용이 활발하게 연구되고 있으며, 특히 이 가운데 카본 나노튜브(carbon nanotube)는 끝단의 곡률 반경이 대략 100Å 정도로 극히 미세하여 10∼50V의 외부 전압에서도 전자 방출이 원활하게 일어나는 것으로 알려져 이상적인 전자 방출원으로 기대되고 있다.Recently, the use of carbon materials as the electron emission source of the field emission display device has been actively studied. Among these, carbon nanotubes have a very fine radius of about 100 kV at the end, so that an external voltage of 10 to 50 V It is known that electron emission occurs smoothly, and is expected to be an ideal electron emission source.

상기 카본 물질을 에미터로 적용한 구조로는 한쌍의 기판에 캐소드 전극과 애노드 전극을 각각 형성하고, 캐소드 전극 위에 카본 물질을 적층한 2극관 구조가 있으나, 이 구조는 애노드 전극에 고전압을 인가할 수 없어 화면의 휘도가 충분하지 않으며, 에미터의 방출 전류를 정확하게 제어할 수 없어 동영상이나 다계조 칼라 영상을 구현하기 어려운 한계가 있다.The carbon material is applied to the emitter as a structure in which a cathode electrode and an anode electrode are formed on a pair of substrates and a carbon material is laminated on the cathode electrode, but this structure can apply a high voltage to the anode electrode. There is a limitation that the brightness of the screen is not enough, and the emitter current can not accurately control the emission current, it is difficult to implement a video or multi-tone color image.

그리고 캐소드 전극 위에 게이트 전극을 형성하여 이 두 전극간 전압 차에 의해 에미터의 방출 전류를 제어하는 3극관 구조가 제안되었으나, 이 구조는 실질적으로 카본 물질의 적층 과정에서 적층 물질이 캐소드 전극과 게이트 전극을 연결하여 이 두 전극간에 빈번한 쇼트 발생을 유발하는 단점이 있다.In addition, a triode structure is proposed in which a gate electrode is formed on the cathode electrode to control the emitter emission current by the voltage difference between the two electrodes. There is a disadvantage of connecting the electrodes to cause frequent short generation between the two electrodes.

이로서 캐소드 전극 위에 카본 물질을 부착시키는 여러 방법이 제안되었으며, 이 가운데 미국특허 제 6,116,975호는 캐소드 전극과 게이트 전극이 형성된 기판을 카본 물질이 분산된 전착액에 담그고, 전기영동법을 이용하여 캐소드 전극 위에 카본 물질을 부착시키는 과정을 개시하고 있다.As a result, various methods for attaching a carbon material on a cathode electrode have been proposed, and US Patent No. 6,116,975 discloses a substrate in which a cathode electrode and a gate electrode are formed in an electrodeposition liquid in which a carbon material is dispersed, and uses electrophoresis on the cathode electrode. A process for attaching carbon material is disclosed.

그러나 상기 방법 또한 전기영동 과정에서 카본 물질이 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 분포하여 이 두 전극을 단락시킬 위험이 있으므로, 이를 방지하기 위한 새로운 제조 방법이 요구되는 실정이다.However, the method also requires a new manufacturing method to prevent the carbon material is distributed between the cathode electrode and the gate electrode in the electrophoretic process, and short the two electrodes.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 캐소드 전극과 게이트 전극간 쇼트 발생을 유발하지 않으면서 캐소드 전극 위에 카본 에미터를 보다 정밀하게 형성할 수 있는 전계 방출 표시소자의 제조 방법을제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a field emission display device capable of more precisely forming a carbon emitter on a cathode without causing a short between the cathode and the gate electrode. It is to provide a manufacturing method.

도 1은 전계 방출 표시소자의 부분 절개 사시도.1 is a partially cutaway perspective view of a field emission display device;

도 2∼도 10은 본 발명에 의한 전계 방출 표시소자의 제조 방법을 설명하기 위한 각 단계에서의 개략도.2 to 10 are schematic views at each step for explaining a method for manufacturing a field emission display device according to the present invention.

도 11과 도 12는 카본 에미터가 전착된 결과를 나타낸 SEM사진.11 and 12 are SEM photographs showing the results of electrodeposition of the carbon emitter.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

제 1기판의 일면에 애노드 전극과 형광막을 형성하는 단계와; 제 2기판의 일면에 스트라이프 패턴의 캐소드 전극을 형성하는 단계와; 상기 캐소드 전극 위 제 2기판 전면에 절연층을 형성하고, 이를 패터닝하여 캐소드 전극의 에미터 형성 부위를 선택적으로 노출시키는 단계와; 전기영동법을 이용하여 상기 캐소드 전극의 에미터 형성 부위에 카본 에미터를 형성하는 단계와; 상기 절연층 위로 캐소드 전극과 수직으로 교차하는 스트라이프 패턴의 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2기판을 일체로 밀봉시키는 단계를 포함하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법을 제공한다.Forming an anode electrode and a fluorescent film on one surface of the first substrate; Forming a cathode of a stripe pattern on one surface of the second substrate; Forming an insulating layer on the entire surface of the second substrate above the cathode electrode and patterning the insulating layer to selectively expose the emitter forming portion of the cathode electrode; Forming a carbon emitter on an emitter forming portion of the cathode by electrophoresis; Forming a stripe pattern gate electrode vertically crossing the cathode electrode on the insulating layer; Provided is a method of manufacturing a field emission display device comprising integrally sealing the first and second substrates.

이와 같이 본 발명은 카본 에미터를 게이트 전극보다 먼저 형성하기 때문에, 캐소드 전극과 게이트 전극간 쇼트 발생을 효과적으로 억제하며, 상기 전기영동법은 40㎛ 이하 직경의 미세 홀에도 카본 물질을 선택적으로 전착시킬 수 있으므로 미세 패턴 구현에 유리한 장점을 갖는다.As described above, since the carbon emitter is formed before the gate electrode, the present invention effectively suppresses the occurrence of a short between the cathode electrode and the gate electrode, and the electrophoresis method can selectively deposit the carbon material even in the fine holes having a diameter of 40 μm or less. Therefore, it has an advantage in implementing a fine pattern.

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.

먼저, 전계 방출 표시소자의 구성을 개략적으로 살펴보면, 도 1에 도시한 바와 같이 전계 방출 표시소자는 제 1기판(2)에 애노드 전극(4)과 형광막(6R, 6G, 6B)을 형성하고, 제 2기판(8)에 캐소드 전극(10)과 게이트 전극(12) 및 카본 에미터(14)를 형성하며, 내부를 고진공으로 하면서 이들 제 1 및 제 2기판(2, 8)을 일체로 밀봉시킨 구성으로 이루어진다.First, as shown in FIG. 1, the field emission display device forms the anode electrode 4 and the fluorescent films 6R, 6G, and 6B on the first substrate 2. And a cathode electrode 10, a gate electrode 12, and a carbon emitter 14 are formed on the second substrate 8, and the first and second substrates 2, 8 are integrally formed while the interior thereof is high vacuum. It consists of a sealed structure.

보다 상세하게, 상기 애노드 전극(4)은 전자 가속에 필요한 고전압을 공급받아 전자를 형광막(6)으로 끌어당기는 역할을 하며, 형광막(6)에서 방출된 빛이 투과할 수 있도록 상기 애노드 전극(4)과 제 1기판(2)은 각각 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)막과 투명한 글래스 판으로 이루어진다.In more detail, the anode electrode 4 receives a high voltage required for electron acceleration and draws electrons to the fluorescent film 6, and the anode electrode transmits light emitted from the fluorescent film 6. (4) and the first substrate 2 each consist of a transparent indium tin oxide (ITO) film and a transparent glass plate.

상기 캐소드 전극(10)과 게이트 전극(12)은 서로 수직으로 교차하는 스트라이프 패턴으로 형성되어 이들의 교차 영역이 하나의 화소를 구성하며, 이들 사이에 절연층(16)이 위치하여 이 두 전극을 절연시킨다. 그리고 캐소드 전극(10) 위 게이트 전극(12)과 절연층(16)이 제거된 공간, 즉 에미터 형성 부위 내부로 카본 나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드 파우더, 다이아몬드상 카본 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 카본 에미터(14)가 면타입으로 위치한다.The cathode electrode 10 and the gate electrode 12 are formed in a stripe pattern perpendicularly intersecting with each other so that their intersection regions constitute one pixel, and an insulating layer 16 is positioned therebetween so that the two electrodes are disposed. Insulate. And a carbon emi made of carbon nanotubes, graphite, diamond powder, diamond-like carbon, or a mixture thereof in the space where the gate electrode 12 and the insulating layer 16 are removed on the cathode electrode 10, that is, inside the emitter formation site. The rotor 14 is located in the face type.

상기 구조에 의해, 화소 구동에 필요한 펄스 시그널을 캐소드 전극(10)과 게이트 전극(12)에 인가하면, 이 두 전극의 전압 차에 의한 전계 형성으로 카본 에미터(14)에서 전자를 방출하고, 방출된 전자는 애노드 전극(4)의 고전압에 이끌려 해당 형광막(6)에 충돌함으로써 이를 여기시켜 소정의 화면을 구현하게 된다.According to the above structure, when a pulse signal necessary for driving a pixel is applied to the cathode electrode 10 and the gate electrode 12, electrons are emitted from the carbon emitter 14 by forming an electric field due to the voltage difference between the two electrodes, The emitted electrons are attracted by the high voltage of the anode electrode 4 and collide with the corresponding fluorescent film 6 to excite them to implement a predetermined screen.

다음으로, 도 2∼도 10을 참고하여 상기한 전계 방출 표시소자의 제조 방법에 대해 자세하게 설명한다.Next, the method of manufacturing the field emission display device described above will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 10.

먼저, 투명한 제 1기판(2)을 준비하고, 그 표면에 ITO막을 증착하여 애노드 전극(4)을 형성하며, 상기 애노드 전극(4) 표면에 각각의 R, G, B 형광체 페이스트를 인쇄 후 소성하여 형광막(6R, 6G, 6B)을 형성한다. (도 2 참고)First, a transparent first substrate 2 is prepared, an ITO film is deposited on the surface thereof, and an anode electrode 4 is formed, and each R, G, B phosphor paste is printed on the surface of the anode electrode 4 and then fired. The fluorescent films 6R, 6G and 6B are formed. (See Figure 2)

그리고 제 2기판(8) 표면에 은(Ag) 페이스트를 스트라이프 패턴으로 스크린 인쇄하고, 이를 200∼700℃ 분위기의 로에서 수시간 소성하여 캐소드 전극(10)을 형성하며, 상기 캐소드 전극(10) 위 제 2기판(8) 전면에 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하는 글래스 페이스트를 수회 스크린 인쇄한 다음 소성하여 소정 두께의 절연층(16)을 형성한다. (도 3 참고)In addition, silver (Ag) paste is screen-printed on the surface of the second substrate 8 in a stripe pattern, and then fired for several hours in a furnace at 200 to 700 ° C. to form the cathode electrode 10, and the cathode electrode 10. The glass paste containing silicon oxide (SiOx) is screen-printed several times on the entire surface of the second substrate 8 and then fired to form an insulating layer 16 having a predetermined thickness. (See Figure 3)

이어서 상기 절연층(16)을 패터닝하여 캐소드 전극(10)의 에미터 형성 부위를 선택적으로 노출시킨다.The insulating layer 16 is then patterned to selectively expose the emitter formation site of the cathode electrode 10.

이를 위하여 상기 절연층(16) 위에 포토레지스트 용액을 도포 후 열처리하여 포토레지스트막(18)을 형성하고, 도시하지 않은 노광 마스크를 이용하여 포토레지스트막을 선택적으로 노광시킨 다음 현상하여 다수의 홀(18a)을 형성한다. 그리고 상기 절연층(16)을 산에 에칭하여 에미터 형성 부위에 대응하는 직경 30∼80㎛의 개구부(16a)를 형성하고, 남아있는 포토레지스트막(18)을 제거한다. (도 4a∼도 4b 참고)To this end, a photoresist film 18 is formed by applying a photoresist solution on the insulating layer 16 and then thermally treating the photoresist film 18. A photoresist film is selectively exposed using an exposure mask (not shown) and then developed to develop a plurality of holes 18a. ). The insulating layer 16 is etched in an acid to form openings 16a having a diameter of 30 to 80 µm corresponding to the emitter formation sites, and the remaining photoresist film 18 is removed. (See Figs. 4A to 4B)

다음으로 전기영동법을 이용하여 캐소드 전극(10)의 에미터 형성 부위에 카본 물질을 전착시키며, 먼저 이 과정에 필요한 전착액을 제조한다.Next, the electrodeposited carbon material is formed on the emitter forming portion of the cathode electrode 10 by using an electrophoresis method, first, an electrodeposition liquid required for this process is prepared.

상기 전착액은 용액 내에서 카본 물질이 플러스 또는 마이너스 전하를 띄도록 카본 물질과 대전제(charging agent)를 용매에 혼합 분산시킨 것으로서, 여기서 상기 카본 물질은 그라파이트, 다이아몬드 파우더, 다이아몬드상 카본, 카본 나노튜브 또는 이들의 혼합물이 사용된다.The electrodeposition liquid is a carbon material and a charging agent (mixing and dispersing) in a solvent so that the carbon material in the solution to have a positive or negative charge, wherein the carbon material is graphite, diamond powder, diamond-like carbon, carbon nanotubes Or mixtures thereof.

보다 상세하게, 상기 전착액은 순수에 대전제인 La-나이트레이트와 Mg-나이트레이트를 혼합하여 녹인 후, 이 용액을 이소프로필알콜로 희석시킨다. 이 때, 순수, La-나이트레이트, Mg-나이트레이트와 이소프로필알콜의 혼합비율은 30∼80 : 1∼10 : 1∼10 : 800∼1500 중량비로 한다. 그리고 이 용액에 바인더 역할을 하는 글리세롤을 넣어 교반시키고, 여기에 그라파이트 또는 카본 나노튜브를 넣고 2시간 이상 충분히 교반시켜 제조한다. 이 때, 글리세롤과 그라파이트 또는 카본 나노튜브의 혼합비율은 500∼100 : 1∼10 중량비로 한다.More specifically, the electrodeposition liquid is dissolved by mixing La-nitrate and Mg-nitrate as a charging agent in pure water, and then diluting the solution with isopropyl alcohol. At this time, the mixing ratio of pure water, La-nitrate, Mg-nitrate and isopropyl alcohol is 30 to 80: 1 to 10: 1 to 10: 800 to 1500 weight ratio. Then, glycerol serving as a binder is added to the solution, followed by stirring. The graphite or carbon nanotubes are added thereto, and the mixture is sufficiently stirred for 2 hours or more to prepare. At this time, the mixing ratio of glycerol and graphite or carbon nanotubes is 500 to 100: 1 to 10 by weight.

이와 같이 제조된 전착액은 그라파이트가 플러스 전하를 띄므로 상기 캐소드 전극에 마이너스 전압을 인가하여 전착액에 분산된 그라파이트를 캐소드 전극 위로 전착시키는데, 이러한 전기영동 과정의 일례로 도 5에 도시한 바와 같이 상기 전착액을 용기(20)에 붓고, 캐소드 전극(10)이 형성된 제 2기판(8)과 전극 플레이트(22)를 도시하지 않은 고정 수단을 이용하여 용기(20) 내부에 고정시킨다.In the electrodeposition liquid prepared as described above, since graphite has a positive charge, a negative voltage is applied to the cathode electrode to electrodeposit the graphite dispersed in the electrodeposition liquid onto the cathode, as shown in FIG. 5 as an example of the electrophoretic process. The electrodeposition liquid is poured into the container 20, and the second substrate 8 and the electrode plate 22 having the cathode electrode 10 are fixed to the inside of the container 20 by using fixing means (not shown).

여기서, 상기 제 2기판(8)은 캐소드 전극(10)이 용기(20)의 바닥과 마주하도록 고정되어 침전에 의한 그라파이트 입자의 부착을 방지하며, 상기 전극 플레이트(22)는 캐소드 전극(10) 주변에 일정한 전계를 형성하여 그라파이트 입자가 캐소드 전극(10) 표면에 균일하게 부착되도록 하는 역할을 한다.Here, the second substrate 8 is fixed so that the cathode electrode 10 faces the bottom of the container 20 to prevent the adhesion of graphite particles by precipitation, the electrode plate 22 is the cathode electrode 10 By forming a constant electric field around the graphite particles are uniformly attached to the surface of the cathode electrode (10).

이로서 상기 전착액 속의 그라파이트 입자가 보다 균일하게 분산되도록 이를 수시간동안 교반시키고, 캐소드 전극(10)과 전극 플레이트(22)에 연결된 직류전원을 작동시켜 10∼400V 및 5∼100mA의 전착 조건에서 10초∼수분 동안 전착하면, 전착액에 분산된 그라파이트 입자가 캐소드 전극(10)의 에미터 형성 부위에 선택적으로 부착되어 소정 두께의 카본 에미터(14)를 형성한다. (도 6 참고)As a result, the graphite particles in the electrodeposition liquid were more uniformly stirred for several hours, and a direct current power source connected to the cathode electrode 10 and the electrode plate 22 was operated to achieve 10-400 V and 5 to 100 mA electrodeposition conditions. When electrodeposition is carried out for a few seconds to several minutes, graphite particles dispersed in the electrodeposition liquid are selectively attached to the emitter formation portion of the cathode electrode 10 to form a carbon emitter 14 having a predetermined thickness. (See Figure 6)

그리고 카본 에미터(14)가 형성된 제 2기판(8)을 200∼700℃ 분위기의 로에서 수시간 소성하여 카본 에미터(14)의 프리트 성분을 고착화시키며, 이어서 제 2기판(8)에 게이트 전극을 형성한다.The second substrate 8 having the carbon emitter 14 formed thereon is fired for several hours in a furnace at 200 to 700 ° C. to fix the frit component of the carbon emitter 14, and then the gate to the second substrate 8. Form an electrode.

이와 같이 게이트 전극 형성 이전에 진행되는 전기영동 과정에서 제 2기판(8)에는 캐소드 전극(10)과 절연층(16)만이 형성되어 있으므로, 캐소드 전극(10)의 에미터 형성 부위에 카본 물질을 보다 정밀하게 부착할 수 있는 장점을 갖는다.Since only the cathode electrode 10 and the insulating layer 16 are formed on the second substrate 8 during the electrophoresis process before the gate electrode is formed, a carbon material is formed on the emitter forming portion of the cathode electrode 10. It has the advantage of being able to attach more precisely.

다음으로, 후막 또는 박막 공정을 이용하여 게이트 전극을 제작한다.Next, a gate electrode is manufactured using a thick film or a thin film process.

먼저 후막 공정에 대해 설명하면, 카본 에미터(14)와 동일한 패턴이 형성된 도시하지 않은 스크린 메쉬를 이용하여 은 페이스트를 캐소드 전극(10)과 수직한 스트라이프 패턴으로 스크린 인쇄한다. 그리고 제 2기판(8)을 200∼700℃ 분위기의 로에서 소성하여 상기 페이스트를 고착화시킴으로써 게이트 전극(12)을 형성한다. (도 7 참고)First, the thick film process will be described. The silver paste is screen printed in a stripe pattern perpendicular to the cathode electrode 10 using a screen mesh (not shown) in which the same pattern as the carbon emitter 14 is formed. The second substrate 8 is fired in a furnace of 200 to 700 ° C. to fix the paste to form the gate electrode 12. (See Figure 7)

이와 같이 제작된 게이트 전극(12)은 스크린 메쉬의 패턴에 의해 카본 에미터(14)를 제외한 절연층(16) 표면에서 캐소드 전극(10)과 수직한 스트라이프 패턴으로 형성되며, 이러한 후막 공정의 다른 실시예로서, 카본 에미터(14) 형성 이후 절연층 위에 포토레지스트막을 형성하고, 이를 부분 노광 및 현상하여 카본 에미터(14) 위에만 선택적으로 보호층(24)을 형성한다. (도 8 참고)The gate electrode 12 manufactured as described above is formed in a stripe pattern perpendicular to the cathode electrode 10 on the surface of the insulating layer 16 except for the carbon emitter 14 by the pattern of the screen mesh. As an embodiment, after the carbon emitter 14 is formed, a photoresist film is formed on the insulating layer, and the photoresist film is partially exposed and developed to selectively form the protective layer 24 only on the carbon emitter 14. (See Figure 8)

그리고 감광성 은 페이스트를 절연층(16) 위에 전면 인쇄하고, 상기보호층(24)의 윗부분과 각 게이트 전극 라인 사이의 간격에 해당하는 부분만을 선택적으로 노광 및 현상하여 게이트 전극(12) 라인을 형성한다. (도 9 참고) 이어서 카본 에미터(14) 위의 보호층(24)을 제거하고, 약한 질산용액으로 세정한 다음, 200∼700℃ 분위기 로에서 소성하여 게이트 전극(12)을 고착화시킨다.Then, the photosensitive silver paste is printed on the entire surface of the insulating layer 16 and selectively exposed and developed only a portion corresponding to the gap between the upper portion of the protective layer 24 and each gate electrode line to form the gate electrode 12 line. do. (See Fig. 9) Subsequently, the protective layer 24 on the carbon emitter 14 is removed, washed with a weak nitric acid solution, and then fired in a 200-700 ° C. atmosphere to fix the gate electrode 12.

또한 박막 공정은 전술한 바와 같이 카본 에미터(14) 위에만 선택적으로 보호층(24)을 형성한 다음, 증발기를 이용하여 상기 절연층(16) 전면에 1000∼5000Å 두께의 알루미늄 박막을 증착하고, 공지의 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 알루미늄 박막의 일부를 선택적으로 제거하여 도 7에 도시한 바와 같이 게이트 전극(12) 라인을 형성한다.In the thin film process, as described above, the protective layer 24 is selectively formed only on the carbon emitter 14, and then an aluminum thin film having a thickness of 1000 to 5000 Å is deposited on the entire surface of the insulating layer 16 using an evaporator. A portion of the aluminum thin film is selectively removed using a known photolithography process to form a gate electrode 12 line as shown in FIG. 7.

이와 같이 완성된 제 1 및 제 2기판(2, 8)을 제공받아 이들 기판에 형성된 다층막들이 서로 마주하도록 일체로 조립하며, 도시하지 않은 배기 장치를 이용하여 내부를 배기시켜 전계 방출 표시소자를 완성한다. (도 10 참고)The first and second substrates 2 and 8 completed as described above are provided and integrally assembled so that the multilayer films formed on these substrates face each other, and the interior of the field emission display device is completed by exhausting the interior using an exhaust device (not shown). do. (See Figure 10)

도 11은 전술한 전기영동법으로 카본 에미터를 전착시킨 제 2기판의 SEM사진으로서, 게이트 전극 형성 이전 단계를 나타내고 있다. 사진에서 검게 나타난 것이 카본 에미터이며, 캐소드 전극 위 절연층이 제거된 에미터 형성 부위에 상기 카본 에미터가 정교한 패턴으로 조밀하게 전착되어 있음을 알 수 있다.FIG. 11 is an SEM photograph of a second substrate on which a carbon emitter is electrodeposited by the above-mentioned electrophoresis method, and shows a step before forming a gate electrode. It is seen that the carbon emitter is black in the photograph, and the carbon emitter is densely deposited in an elaborate pattern on the emitter formation site where the insulating layer on the cathode electrode is removed.

반면, 도 12는 종래 기술에 의해 캐소드 전극과 게이트 전극을 모두 형성한 다음, 전기영동법으로 카본 에미터를 전착시킨 기판의 SEM사진으로서, 사진에서 희게 나타난 것이 게이트 전극이다. 여기서, 상기 카본 에미터는 에미터 형성 부위에 정교하게 전착되지 않았으며, 게이트 전극 표면으로 상당수의 카본 물질들이 전착되었음을 알 수 있다.On the other hand, FIG. 12 is a SEM photograph of a substrate on which both a cathode electrode and a gate electrode are formed according to the prior art, and then the carbon emitter is electrodeposited by electrophoresis, which is white in the photograph. Here, the carbon emitter is not precisely electrodeposited on the emitter forming site, it can be seen that a considerable number of carbon materials are electrodeposited to the gate electrode surface.

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 발명은 캐소드 전극과 절연층을 형성하고 전기영동법으로 카본 에미터를 전착시킴에 따라 캐소드 전극 위에 카본 에미터를 보다 정밀한 패턴으로 정교하게 부착할 수 있으며, 카본 에미터 형성 이후 게이트 전극을 형성함으로써 카본 에미터에 의한 캐소드 전극과 게이트 전극간 쇼트 발생을 근본적으로 억제하는 장점을 갖는다.As described above, according to the present invention, the carbon emitter can be precisely attached to the cathode electrode in a more precise pattern by forming the cathode electrode and the insulating layer and electrodepositing the carbon emitter by electrophoresis. Formation has an advantage of fundamentally suppressing occurrence of short between the cathode electrode and the gate electrode due to the carbon emitter.

Claims (10)

제 1기판의 일면에 애노드 전극과 형광막을 형성하는 단계와;Forming an anode electrode and a fluorescent film on one surface of the first substrate; 제 2기판의 일면에 스트라이프 패턴의 캐소드 전극을 형성하는 단계와;Forming a cathode of a stripe pattern on one surface of the second substrate; 상기 캐소드 전극 위 제 2기판 전면에 절연층을 형성하고, 이를 패터닝하여 캐소드 전극의 에미터 형성 부위를 선택적으로 노출시키는 단계와;Forming an insulating layer on the entire surface of the second substrate above the cathode electrode and patterning the insulating layer to selectively expose the emitter forming portion of the cathode electrode; 전기영동법을 이용하여 상기 캐소드 전극의 에미터 형성 부위에 카본 에미터를 형성하는 단계와;Forming a carbon emitter on an emitter forming portion of the cathode by electrophoresis; 상기 카본 에미터를 형성하는 단계 이후에, 상기 절연층 위로 캐소드 전극과 수직으로 교차하는 스트라이프 패턴의 게이트 전극을 형성하는 단계와;After forming the carbon emitter, forming a gate electrode having a stripe pattern perpendicular to the cathode electrode on the insulating layer; 상기 제 1 및 제 2기판을 일체로 밀봉시키는 단계를 포함하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.And integrally sealing the first and second substrates. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐소드 전극을 형성하는 단계가 은 페이스트를 스크린 인쇄하고 소성하여 고착화시키는 것으로 이루어지는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.And forming the cathode electrode by screen printing, firing, and solidifying the silver paste. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연층을 형성하는 단계가 글래스 페이스트를 수회 스크린 인쇄하고 소성한 다음, 포토리소그래피 공정으로 패터닝하는 것으로 이루어지는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.And forming the insulating layer by screen printing a glass paste several times, firing the glass paste, and then patterning the same by a photolithography process. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카본 에미터를 형성하는 단계가,Forming the carbon emitter, 카본 물질과 대전제를 용매에 분산시켜 카본 물질이 소정의 전하를 띄는 전착액을 제조하고;Dispersing the carbon material and the charging agent in a solvent to prepare an electrodeposition liquid in which the carbon material has a predetermined charge; 상기 캐소드 전극과 절연층이 형성된 제 2기판을 전착액에 담그며;Dipping the second substrate on which the cathode electrode and the insulating layer are formed in an electrodeposition liquid; 상기 캐소드 전극에 카본 물질의 전하와 반대 극성의 전압을 인가하여 정전기적인 힘으로 카본 물질을 캐소드 전극에 부착시키는 과정을 포함하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.And attaching the carbon material to the cathode electrode by an electrostatic force by applying a voltage having a polarity opposite to that of the charge of the carbon material to the cathode electrode. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전착액이 카본 물질과, 대전제인 La-나이트레이트 및 Mg-나이트레이트와, 용매인 순수 및 이소프로필알콜과, 바인더인 글리세롤을 포함하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.And the electrodeposition liquid comprises a carbon material, La-nitrate and Mg-nitrate as charging agents, pure and isopropyl alcohol as solvents, and glycerol as a binder. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 카본 물질이 그라파이트, 다이아몬드 파우더, 다이아몬드상 카본, 카본 나노튜브 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.A method of manufacturing a field emission display device in which the carbon material is made of graphite, diamond powder, diamond-like carbon, carbon nanotubes, or a mixture thereof. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 캐소드 전극을 전착액이 담겨진 용기의 바닥과 마주하도록 고정하며, 이 캐소드 전극과 용기의 바닥 사이에 제 2기판과 평행한 전극 플레이트를 배치하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.And fixing the cathode electrode so as to face the bottom of the container in which the electrodeposition liquid is contained, and disposing an electrode plate parallel to the second substrate between the cathode electrode and the bottom of the container. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 전극을 형성하는 단계가,Forming the gate electrode, 카본 에미터와 동일한 패턴이 형성된 스크린 메쉬를 이용하여 은 페이스트를 캐소드 전극과 수직한 스트라이프 패턴으로 스크린 인쇄하는 것으로 이루어지는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.A method of manufacturing a field emission display device comprising screen printing a silver paste in a stripe pattern perpendicular to a cathode using a screen mesh having a pattern identical to that of a carbon emitter. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 전극을 형성하는 단계가,Forming the gate electrode, 카본 에미터 위에 보호층을 형성하고;Forming a protective layer over the carbon emitter; 절연층 위에 감광성 은 페이스트를 전면 인쇄하며;Printing photosensitive silver paste over the insulating layer; 상기 보호층 윗부분과 각 게이트 전극 라인 사이의 간격에 해당하는 부분만을 선택적으로 노광 및 현상하고;Selectively exposing and developing only a portion corresponding to a distance between the upper portion of the protective layer and each gate electrode line; 상기 보호층을 제거하는 과정을 포함하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.A method of manufacturing a field emission display device comprising removing the protective layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 전극을 형성하는 단계가,Forming the gate electrode, 카본 에미터 위에 보호층을 형성하고;Forming a protective layer over the carbon emitter; 절연층 전면에 증발 장치를 이용하여 알루미늄 박막을 증착하며;Depositing an aluminum thin film on the entire surface of the insulating layer using an evaporation apparatus; 상기 알루미늄 박막을 포토리소그래피 공정으로 패터닝하고;Patterning the aluminum thin film by a photolithography process; 상기 보호층을 제거하는 과정을 포함하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.A method of manufacturing a field emission display device comprising removing the protective layer.
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