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KR101022654B1 - Electron emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR101022654B1
KR101022654B1 KR1020040030004A KR20040030004A KR101022654B1 KR 101022654 B1 KR101022654 B1 KR 101022654B1 KR 1020040030004 A KR1020040030004 A KR 1020040030004A KR 20040030004 A KR20040030004 A KR 20040030004A KR 101022654 B1 KR101022654 B1 KR 101022654B1
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South Korea
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electron emission
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hole
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gas
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남중우
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은, 기판; 상기 기판 일면 상부에 형성된 전자 방출부; 및 상기 기판 일면 상부에 절연층을 구비하는 전자 방출 소자에 있어서, 상기 절연층에는 상기 전자 방출부에 대응하는 홀이 구비되되, 상기 홀의 내측에는 보호층이 구비되고, 상기 보호층은 고분자 화합물이며, 상기 고분자 화합물은 플루오르화, 클로로화, 브롬화 화합물 중의 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자를 제공한다.The present invention, a substrate; An electron emission unit formed on an upper surface of the substrate; And an insulating layer provided over an upper surface of the substrate, wherein the insulating layer includes a hole corresponding to the electron emitting part, a protective layer is provided inside the hole, and the protective layer is a polymer compound. , The polymer compound provides an electron emitting device, characterized in that at least one of fluorinated, chloroated, brominated compound.

또한 본 발명은, 기판; 상기 기판 일면 상부에 형성된 전자 방출부; 상기 기판 일면 상부에 절연층을 구비하는 전자 방출 소자를 제조하는 방법에 있어서, 상기 절연층에 상기 전자 방출부에 대응하는 홀을 형성하는 단계를 구비하되, 상기 홀 형성과 동시에 홀 내측에는 보호층이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention, the substrate; An electron emission unit formed on an upper surface of the substrate; A method of manufacturing an electron emission device having an insulating layer on an upper surface of the substrate, the method comprising: forming a hole corresponding to the electron emission part in the insulating layer, and at the same time forming the hole, a protective layer inside the hole It provides a method for producing an electron emitting device, characterized in that formed.

Description

전자 방출 소자 및 이의 제조 방법{Electron emission device and method for producing the same}Electron emission device and method for manufacturing same {Electron emission device and method for producing the same}

도 1a는 종래 기술에 따른 전계 방출 소자의 개략적인 단면도,1A is a schematic cross-sectional view of a field emission device according to the prior art,

도 1b 및 도 1c는 도 1a의 전계 방출 소자를 제조하는 과정을 나타내는 개략도,1B and 1C are schematic views illustrating a process of manufacturing the field emission device of FIG. 1A;

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 전계 방출 소자 및 이를 제조하는 과정을 도시하는 개략도,2A to 2E are schematic diagrams illustrating a field emission device and a process of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전계 방출 소자의 부분 단면도.3 is a partial cross-sectional view of a field emission device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

10...제 1 기판 10a...제 1 전극층10 ... First substrate 10a ... First electrode layer

20...절연층 30...게이트 전극층20 Insulation layer 30 Gate electrode layer

40...전자 방출부 50...홀40.Electron emission part 50 ... hole

60...포토 레지스트 70...보호층60 photoresist 70 protective layer

80...스페이서 100...제 2 기판80 ... spacer 100 ... second substrate

110...제 2 전극층 120...형광층110 second electrode layer 120 fluorescent layer

본 발명은 전자 방출 소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전자 방출부로부터 방출되는 전자 방출 효과를 개선한 구조의 전자 방출 소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electron emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electron emitting device having a structure that improves the electron emission effect emitted from the electron emitting portion and a method of manufacturing the same.

일반적으로 전자 방출 표시장치(electron emission display device)는 제1 기판 측에서 방출된 전자를 제2 기판에 형성된 형광층에 충돌시켜 이를 발광시킴으로써 소정의 영상을 구현하는 평판 표시장치로서, 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다.In general, an electron emission display device is a flat panel display that realizes a predetermined image by colliding electrons emitted from a first substrate side with a fluorescent layer formed on a second substrate to emit light. There is a method using and a cold cathode.

상기에서 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 표시장치로는 전계 방출 표시장치(Field Emission Display; FED)가 있으며 상기 전계 방출 표시 장치로는 FE(Field Emitter)형 전자 방출 표시장치, MIM(Metal-Insulator-Metal)형 전자 방출 표시장치, MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형 전자 방출 표시장치 및 표면 전도형 전자 방출 표시장치(Surface conduction Electron-emitting Display; SED) 등이 알려져 있다.The cold-cathode electron emission display device includes a field emission display (FED), and the field emission display device is a field emitter (FE) type electron emission display device and a metal-insulator (MIM). Metal-type electron emission displays, metal-insulator-semiconductor (MIS) -type electron emission displays, and surface conduction electron-emitting displays (SEDs) are known.

상기 전계 방출 디스플레이 장치는, 하부기판과 상부기판으로 구성된 진공용기 내부에서 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전압을 인가하여 전계를 형성함으로써 하부기판의 전자방출부로부터 전자를 방출시키고, 이 전자를 상부기판의 애노드 전극 측의 형광 물질에 충돌시켜 발광되도록 하는 디스플레이 장치이다.The field emission display device emits electrons from an electron emission part of a lower substrate by forming a electric field by applying a voltage between an anode electrode and a cathode electrode in a vacuum vessel including a lower substrate and an upper substrate, and emits the electrons from the electron emission portion of the lower substrate. A display device which emits light by colliding with a fluorescent material on the anode electrode side of the.

전계 방출 디스플레이 장치는 구비되는 전극의 개수에 따라, 캐소드와 애노드만을 구비하는 2극형 전계 방출 디스플레이 장치와, 캐소드, 애노드 및 게이트 전극을 구비하는 3극형 전계 방출 디스플레이 장치로 구분할 수 있다. 또한, 전극의 배치 유형에 따라, 게이트 전극이 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 배치되는 탑 게이트형, 게이트 전극이 캐소드 전극 하부에 배치되는 언더 게이트형, 게이트 전극이 캐소드 전극과 동일 평면 상에 형성되는 수평 게이트형으로 구분할 수 있다. The field emission display device may be classified into a bipolar field emission display device having only a cathode and an anode and a tripolar field emission display device having a cathode, an anode, and a gate electrode according to the number of electrodes provided. Further, according to the arrangement of the electrodes, a top gate type in which the gate electrode is disposed between the cathode electrode and the anode electrode, an under gate type in which the gate electrode is disposed below the cathode electrode, and the gate electrode are formed on the same plane as the cathode electrode It can be divided into horizontal gate type.

또한, 전계 방출 디스플레이 장치의 또 다른 유형으로서, 방전 현상에 의하여 발생되는 것으로 추정되는 아크에 의한 게이트 전극 및/또는 애노드 전극의 손상을 방지하고, 전자 방출부로부터 방출되는 전자의 집속을 보장하기 위한 그리드/메쉬를 구비하는 메쉬형 전계 방출 디스플레이 장치도 있다.In addition, as another type of field emission display device, it is possible to prevent damage to the gate electrode and / or the anode electrode by the arc, which is supposed to be caused by the discharge phenomenon, and to ensure the concentration of electrons emitted from the electron emission portion. There is also a mesh type field emission display device having a grid / mesh.

이러한 전계 방출 디스플레이 장치의 전자 방출부로서, 종래에는 몰리브덴(Mo)과 같은 금속으로 이루어진 마이크로 팁이 많이 사용되는데, 마이크로 팁은 통상적으로 스핀트(spindt) 법 등을 사용하여 형성되었다. As the electron emission portion of the field emission display device, a micro tip made of a metal such as molybdenum (Mo) is conventionally used, and the micro tip is typically formed using a spindt method or the like.

하지만, 전자 방출부로, 스핀트 법 등에 의하여 형성되는 마이크로 팁을 채택하는 경우, 디스플레이 면적이 대면적화됨에 따라 제작 단가가 상당히 증대된다는 문제점이 야기된다. 또한, 전계 방출이 진행될수록 분위기 가스 및 전계 등의 영향으로 인하여 팁의 수명이 단축될 수 있다는 점과, 일함수가 큰 금속재의 마이크로 팁으로는 구동 전압을 절감시키는데 한계가 있다는 점도 대두되었다. However, when adopting the micro tip formed by the spin method or the like as the electron emission portion, there arises a problem that the manufacturing cost increases considerably as the display area becomes large. In addition, as the field emission progresses, the tip life can be shortened due to the influence of the atmosphere gas and the electric field, and there is a limit in reducing the driving voltage with the micro tip of the metal material having a large work function.

따라서, 최근에는 이러한 문제점들을 극복하기 위한 방안으로서, 종횡비가 매우 높고, 내구성이 우수하며, 전자 전도성이 탁월한 카본계 물질을 이용한 전자 방출부를 제조하고 있다. Therefore, in recent years, as an approach to overcome these problems, an electron emission unit using a carbon-based material having a very high aspect ratio, excellent durability, and excellent electronic conductivity has been manufactured.                         

이와 같은, 카본계 전자 방출부를 생성하는 방법으로는, 화학 기상 증착법, 인쇄법 등이 있다. 특히, 인쇄법의 경우, 카본계 물질을 함유하는 페이스트를 기판 상에 인쇄, 소성하여 카본계 전자 방출부를 형성한다는 점에서, 고온 공정을 배제하여 기판 손상을 방지할 수 있다는 장점이 있다. As a method of generating such a carbon type electron emission part, there exist a chemical vapor deposition method, the printing method, etc. In particular, the printing method has the advantage of preventing the damage to the substrate by excluding the high temperature process in that the paste containing the carbon-based material is printed and fired on the substrate to form the carbon-based electron emission portion.

한편, 탑게이트형 전계 방출 디스플레이 장치의 전계 방출 소자에 대한 일예가 도 1a에 도시되어 있고, 도 1b 및 도 1c는 이러한 전계 방출 소자를 제작하는 과정을 도시한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 기판(1)의 일면 상에 캐소드 전극(1a)이 형성된다. 그런 후, 전자 방출부가 형성될 위치를 포토 레지스트(6) 등을 이용하여 마스킹한 후, 화학적 반응 에칭 등을 통하여 홀(5)을 형성한 후, 포토 레지스트(6)를 제거하고, 절연층(2)의 일면 상에 게이트 전극(3)을 형성하며, 캐소드 전극(1a)과 전기적 소통이 이루어지도록 전자 방출부(4)를 형성한다. Meanwhile, an example of the field emission device of the top gate type field emission display device is illustrated in FIG. 1A, and FIGS. 1B and 1C illustrate a process of manufacturing such a field emission device. As shown in FIG. 1B, the cathode electrode 1a is formed on one surface of the substrate 1. Then, after masking the position where the electron emission portion is to be formed using the photoresist 6 or the like, the hole 5 is formed through chemical reaction etching or the like, the photoresist 6 is removed, and the insulating layer ( The gate electrode 3 is formed on one surface of 2), and the electron emission part 4 is formed to be in electrical communication with the cathode electrode 1a.

이러한 공정 중, 종래 기술에 따르면 화학적 반응 에칭 등을 통한 홀 형성 시 홀의 내측면이 기판(1) 내지 캐소드 전극(1a)의 일면에 대하여 수직 구조를 형성하지 못하고 내측벽에 대한 에칭이 이루어짐으로써 내측 만입부(5a) 등이 형성되었다. 즉, 절연층(2)에 대한 등방성 에칭이 이루어졌다. 이러한 일예는, 일본특허공개공보 특개평9-134686호에 개시되어 있다.During this process, according to the prior art, the inner surface of the hole does not form a vertical structure with respect to one surface of the substrate 1 to the cathode electrode 1a when the hole is formed through chemical reaction etching, etc., but the etching is performed on the inner wall. Indentation 5a and the like were formed. That is, isotropic etching was performed to the insulating layer 2. One such example is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-134686.

이러한 방식에 의하여 형성된 전자 방출 소자의 구조, 특히 하면에 전자 방출부가 배치되는 홀의 구조는, 전자 방출부로부터 캐소드 전극에 대향하는 애노드 전극 및/또는 형광층을 향한 전자 방출 진로를 저해할 뿐만 아니라, 적절한 간극(모서리 간의 거리)을 갖는 게이트 전극을 형성하기 어렵다. The structure of the electron emission element formed in this way, in particular the structure of the hole in which the electron emission portion is disposed, lowers not only the electron emission path from the electron emission portion toward the anode electrode and / or the fluorescent layer opposite to the cathode electrode, It is difficult to form a gate electrode with an appropriate gap (distance between edges).                         

또한, 다른 종래 기술에 따르면, 물리적 에칭, 즉 이온 에칭만을 실시하는 경우, 형성하고자 하는 홀의 내측면이 기판 내지 캐소드 전극에 대하여 수직을 이루지 못하고 하면의 면적이 홀 입구의 면적보다 작게 형성될 수 있는데, 이러한 구조는 일본특허공개공보 제 2001-229847호에 도시된 바와 같다. 하지만, 이온 에칭만으로 홀을 형성하는 경우, 차후 전자 방출부가 형성되는 위치를 제한한다는 문제점이 제기될 수 있다. In addition, according to another conventional technology, when performing only physical etching, that is, ion etching, the inner surface of the hole to be formed is not perpendicular to the substrate or the cathode electrode, and the area of the lower surface may be formed smaller than the area of the hole inlet. This structure is as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-229847. However, when holes are formed only by ion etching, a problem may be raised that limits the positions where the electron emission portions are formed later.

본 발명은, 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 전자 방출부가 위치할 홀을 절연층에 형성함에 있어, 홀의 내측벽이 기판 등에 대하여 수직 구조를 유지할 수 있도록 함으로써, 전자 방출부의 배치 위치를 제한하거나 또는 전자 방출부으로부터 방출되는 전자의 진로를 방해하지 못하도록 하는 전자 방출 소자 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, in forming a hole in the insulating layer to be located in the insulating layer, the inner wall of the hole to maintain a vertical structure with respect to the substrate, thereby limiting the arrangement position of the electron emitting portion Another aspect of the present invention is to provide an electron emission device and a method of manufacturing the same, which do not interfere with the path of electrons emitted from the electron emission portion.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 기판; 상기 기판 일면 상부에 형성된 전자 방출부; 및 상기 기판 일면 상부에 절연층을 구비하는 전자 방출 소자에 있어서, 상기 절연층에는 상기 전자 방출부에 대응하는 홀이 구비되되, 상기 홀의 내측에는 보호층이 구비되고, 상기 보호층은 고분자 화합물이며, 상기 고분자 화합물은 플루오르화, 클로로화, 브롬화 화합물 중의 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자를 제공한다.In order to achieve the above object, a substrate; An electron emission unit formed on an upper surface of the substrate; And an insulating layer provided over an upper surface of the substrate, wherein the insulating layer includes a hole corresponding to the electron emitting part, a protective layer is provided inside the hole, and the protective layer is a polymer compound. , The polymer compound provides an electron emitting device, characterized in that at least one of fluorinated, chloroated, brominated compound.

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본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 기판; 상기 기판 일면 상부에 형성된 전자 방출부; 상기 기판 일면 상부에 절연층을 구비하는 전자 방출 소자를 제조하는 방법에 있어서, 상기 절연층에 상기 전자 방출부에 대응하는 홀을 형성하는 단계를 구비하되, 상기 홀 형성과 동시에 홀 내측에는 보호층이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the invention, the substrate; An electron emission unit formed on an upper surface of the substrate; A method of manufacturing an electron emission device having an insulating layer on an upper surface of the substrate, the method comprising: forming a hole corresponding to the electron emission part in the insulating layer, and at the same time forming the hole, a protective layer inside the hole It provides a method for producing an electron emitting device, characterized in that formed.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 홀 형성 단계는 반응 건식 식각에 의하여 이루어지되, 상기 반응 건식 식각은 양이온과 반응성 기체를 사용하며, 상기 반응성 기체는 플루오르화 기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the hole forming step is performed by the reaction dry etching, the reaction dry etching using a cation and a reactive gas, the reactive gas is characterized in that it comprises a fluorinated gas Provided is a method of manufacturing an emitting device.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 플루오르화 기체는, CF4, C2F6, CHF3, C2F4, C3F6 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the fluorinated gas provides an electron emission device manufacturing method characterized in that it comprises at least one of CF4, C2F6, CHF3, C2F4, C3F6.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 홀 형성 단계는 반응 건식 식각에 의하여 이루어지되, 상기 반응 건식 식각은 양이온과 반응성 기체를 사용하며, 상기 반응성 기체는 클로로화 기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the hole forming step is performed by the reaction dry etching, the reaction dry etching using a cation and a reactive gas, the reactive gas is characterized in that it comprises a chloroated gas Provided is a method of manufacturing an emitting device.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 클로로화 기체는, CHCl3 및 CCl4 중의 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법을 제공한다.According to yet another aspect of the present invention, the chlorolated gas provides at least one of CHCl 3 and CCl 4 provides an electron emission device manufacturing method.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다 . Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.                     

도 2a 내지 도 2e에는 본 발명의 일실시예에 따른 전계 방출 소자를 형성하는 과정이 개략적으로 도시되어 있다.2A to 2E schematically illustrate a process of forming a field emission device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 일면 상에 캐소드 전극으로서의 제 1 전극층(10a)이 형성된다. 예를 들어, 제 1 전극층(10a)은 Al 또는 Cr 등과 같은 금속을 기판(10)의 일면 상에 전면 증착시킨 후, 습식 식각 등의 방법으로 패턴화함으로써 형성될 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.First, as shown in FIG. 2A, a first electrode layer 10a as a cathode electrode is formed on one surface of the substrate 10. For example, the first electrode layer 10a may be formed by depositing a metal such as Al or Cr on the entire surface of the substrate 10 and patterning the same by wet etching, but the present invention is limited thereto. It doesn't happen.

그런 후, 도 2b에 도시된 바와 같이, 기판(10) 및 제 1 전극층(10a)의 일면 상에 절연층(20)을 형성한다. 절연층(20)은 SiO2, PbO, BaO3 등과 같은 재료로 형성될 수 있는데, 본 발명에 따른 절연층(20)이 이에 한정되는 것은 아니다. Thereafter, as shown in FIG. 2B, the insulating layer 20 is formed on one surface of the substrate 10 and the first electrode layer 10a. The insulating layer 20 may be formed of a material such as SiO 2, PbO, BaO 3, or the like, but the insulating layer 20 according to the present invention is not limited thereto.

절연층(20)의 상부에는 절연층(20)에 선택적으로 홀(50)을 형성하기 위한 마스크로서, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이 포토 레지스트를 이용할 수도 있다. 즉, 절연층(20)의 일면 상에 포토 레지스트 층(60)을 형성하고 선택적으로 노광 및 현상시킴으로써 홀(50, 도 2e 참조) 형성 위치를 패턴화할 수 있다. A photoresist may be used on the insulating layer 20 as a mask for selectively forming the holes 50 in the insulating layer 20, as shown in FIGS. 2C and 2D. That is, by forming the photoresist layer 60 on one surface of the insulating layer 20, and selectively exposing and developing the photoresist layer 60, the hole 50 (see FIG. 2E) may be patterned.

그런 후, 마스크로서의 포토 레지스트 층(60)에 의하여 노출된 영역, 즉 홀(50)을 형성하기 위한 영역을 이온 조사 반응 건식 식각을 실시한다. Thereafter, ion irradiation reaction dry etching is performed on the region exposed by the photoresist layer 60 as a mask, that is, the region for forming the holes 50.

이 때 플라즈마 방전 시 사용되는 분위기는 양이온과 반응 기체로 이루어지는데, 양이온으로서는 Ar+ 등이 사용되고, 반응 기체로는 CF4, C2F6, CHF3, C2F4, C3F6 중의 하나 이상을 포함하는 플루오르화(fluorine) 기체, Cl2, CHCl3, BCl3 및 CCl4 중의 하나 이상을 포함하는 클로로화(chloro) 기체, 및 CH3Br 등과 같은 브롬화(bromine) 기체 등 다양한 기체가 사용될 수 있다. At this time, the atmosphere used during the plasma discharge is composed of a cation and a reaction gas, Ar + etc. are used as the cation, a fluorine gas containing at least one of CF 4, C2F6, CHF3, C2F4, C3F6, Various gases may be used, such as a chloro gas comprising one or more of Cl 2, CHCl 3, BCl 3 and CCl 4, and a bromine gas such as CH 3 Br.                     

이러한 반응 기체 분위기 하에서 이온 조사 건식 에칭이 실시되는 경우, 양이온의 이온 충돌(ion bombardment)에 의하여 절연층(20)에는 홀(50)이 형성된다. 이러한 양이온의 이온 충돌에 의한 에칭은 이방성 에칭으로 절연층(20)의 깊이 방향으로 에칭이 진행된다. 이와 동시에, 적절한 조성을 지닌 반응 기체는 등방성 에칭을 이루기보다는, 절연층을 구성하는 물질과의 화학적 작용에 의하여, 절연층(20) 홀(50)의 내측벽 및 하면에 보호층(70)을 형성하는데, 도 2e에 도시된 바와 같이 홀(50)의 측면에 형성되는 보호층(70) 만이 잔존하고, 홀(50)의 하면에 형성된 보호층은 양이온의 이온 충돌에 의하여 에칭된다. When ion irradiation dry etching is performed under such a reaction gas atmosphere, holes 50 are formed in the insulating layer 20 by ion bombardment of cations. The etching by the ion collision of the cation is anisotropic etching, the etching proceeds in the depth direction of the insulating layer 20. At the same time, the reaction gas having an appropriate composition forms a protective layer 70 on the inner wall and the lower surface of the hole 50 of the insulating layer 20 by chemical action with a material constituting the insulating layer, rather than performing isotropic etching. 2E, only the protective layer 70 formed on the side of the hole 50 remains, and the protective layer formed on the lower surface of the hole 50 is etched by ion collision of cations.

이러한 보호층(70)은 사용되는 반응 기체의 종류에 따라 상이하게 형성될 수 있다. 즉, 플루오르화 반응 기체를 사용하는 경우, 다수의 CFx(x>1)에 의한 체인 결합의 고분자 화합물이 보호층(70)으로 형성된다. 또한, 반응 기체로 클로로화 기체를 사용하는 경우, 다수의 CClx(x>1)에 의한 체인 결합의 고분자 화합물이 보호층(70)으로 형성된다. The protective layer 70 may be formed differently according to the type of reaction gas used. That is, when using a fluorination reaction gas, the high molecular compound of the chain bond by a plurality of CFx (x> 1) is formed in the protective layer 70. In addition, when using a chlorolated gas as a reaction gas, the high molecular compound of the chain bond by many CClx (x> 1) is formed as the protective layer 70.

한편, 홀(50) 형성 공정은, 홀(50)의 하면이 기판(10) 상에 형성된 도전층으로서의 제 1 전극층(10a)에 달할 때까지 진행된다. 홀(50) 형성 공정이 완료된 후에는, 절연층(20)의 일면 상에 형성된 포토 레지스트 층(60)을 제거한다. 포토 레지스트 층(60)을 제거하는 공정에서 포토 레지스트가 절연층(20) 및 제 1 전극층(10a)에 의하여 형성되는 홀(50)에 잔존하지 않도록 유의하여야 한다.On the other hand, the hole 50 formation process progresses until the lower surface of the hole 50 reaches the 1st electrode layer 10a as a conductive layer formed on the board | substrate 10. FIG. After the hole 50 forming process is completed, the photoresist layer 60 formed on one surface of the insulating layer 20 is removed. In the process of removing the photoresist layer 60, care should be taken so that the photoresist does not remain in the hole 50 formed by the insulating layer 20 and the first electrode layer 10a.

포토 레지스트 층(60)이 제거된 후에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 홀(50)의 입구를 제외한 절연층(20)의 일면 상에 게이트 전극(30)을 형성한다. After the photoresist layer 60 is removed, as shown in FIG. 3, the gate electrode 30 is formed on one surface of the insulating layer 20 except for the inlet of the hole 50.                     

게이트 전극(30)을 형성한 후에는, 캐소드 전극으로서의 제 1 전극층(10a)과 전기적 소통이 이루어지도록 전자 방출부(40)을 형성한다. 본 발명에 따른 전자 방출부(40)은 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 전자 방출부(40)는 마이크로 팁 타입(도 1a 참조)으로 이루어질 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 카본 나노 튜브, 흑연, 다이아몬드상 카본, 카본 나노 와이어 등과 같은 카본계 물질을 함유하는 페이스트 면 타입으로 이루어질 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다. After the gate electrode 30 is formed, the electron emission part 40 is formed to be in electrical communication with the first electrode layer 10a as the cathode electrode. The electron emission part 40 according to the present invention may be formed in various forms. That is, the electron emission part 40 may be made of a micro tip type (see FIG. 1A), and as shown in FIG. Various configurations are possible, such as may be made of a paste surface type.

그런 후, 다수의 전자 방출부(40)가 형성된 기판은, 예를 들어 R,G,B 등의 색을 형성하는 형광층(80) 및 애노드 전극으로서의 제 2 전극층(90)이 형성된 제 2 기판(100)과 함께, 스페이서(85) 등에 의하여 일정한 간격을 두고 부착된다. 한편, 스페이서(85)는 각각의 화소 사이에 배치될 수도 있고, 수 개의 화소를 사이에 두고 배치될 수도 있는데, 제 1 기판 및 제 2 기판의 적절한 지지를 위하여 일정한 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다. Thereafter, the substrate on which the plurality of electron emission portions 40 are formed is, for example, a second substrate on which a fluorescent layer 80 forming a color such as R, G, B, and the like, and a second electrode layer 90 as an anode electrode are formed. Together with the 100, the spacers 85 are attached at regular intervals. Meanwhile, the spacer 85 may be disposed between each pixel, or may be disposed with several pixels therebetween. Preferably, the spacer 85 is disposed at regular intervals for proper support of the first substrate and the second substrate. .

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 적절한 조성을 갖는 반응 기체를 통하여 홀의 내측벽에 보호층을 형성함으로써, 내측벽이 기판에 대하여 거의 수직인 홀을 형성함으로써, 전자 방출부으로부터의 전자 방출 시 전자 방출의 진로를 방해받지 않고 원활하게 전자 방출이 이루어질 수 있는 구조의 전계 방출 소자를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a protective layer on the inner wall of the hole through the reaction gas having a suitable composition, the inner wall to form a hole substantially perpendicular to the substrate, thereby the electrons at the time of electron emission It is possible to provide a field emission device having a structure in which electron emission can be performed smoothly without being interrupted in the course of emission.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다 양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. I can understand. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (8)

기판;Board; 상기 기판 일면 상부에 형성된 전자 방출부; 및An electron emission unit formed on an upper surface of the substrate; And 상기 기판 일면 상부에 절연층을 구비하는 전자 방출 소자에 있어서,In the electron emission device having an insulating layer on one surface of the substrate, 상기 절연층에는 상기 전자 방출부에 대응하는 홀이 구비되되, 상기 홀의 내측에는 보호층이 구비되고,The insulating layer is provided with a hole corresponding to the electron emission portion, a protective layer is provided inside the hole, 상기 보호층은 고분자 화합물이며,The protective layer is a high molecular compound, 상기 고분자 화합물은 플루오르화, 클로로화, 브롬화 화합물 중의 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.The polymer compound is an electron emission device, characterized in that at least one of fluorinated, chloroated, brominated compound. 삭제delete 삭제delete 기판; 상기 기판 일면 상부에 형성된 전자 방출부; 상기 기판 일면 상부에 절연층을 구비하는 전자 방출 소자를 제조하는 방법에 있어서,Board; An electron emission unit formed on an upper surface of the substrate; In the method of manufacturing an electron emission device having an insulating layer on one surface of the substrate, 상기 절연층에 상기 전자 방출부에 대응하는 홀을 형성하는 단계를 구비하 되, Forming a hole corresponding to the electron emission part in the insulating layer, 상기 홀 형성과 동시에 홀 내측에는 보호층이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법.And a protective layer is formed inside the hole at the same time as the hole formation. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 홀 형성 단계는 반응 건식 식각에 의하여 이루어지되, 상기 반응 건식 식각은 양이온과 반응성 기체를 사용하며, 상기 반응성 기체는 플루오르화 기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법.The hole forming step is performed by a reactive dry etching, wherein the reactive dry etching uses a cation and a reactive gas, the reactive gas comprises a fluorinated gas. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 플루오르화 기체는, CF4, C2F6, CHF3, C2F4, C3F6 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법.The fluorinated gas comprises at least one of CF4, C2F6, CHF3, C2F4, C3F6. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 홀 형성 단계는 반응 건식 식각에 의하여 이루어지되, 상기 반응 건식 식각은 양이온과 반응성 기체를 사용하며, 상기 반응성 기체는 클로로화 기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법.The hole forming step may be performed by a reactive dry etching, wherein the reactive dry etching uses a cation and a reactive gas, and the reactive gas includes a chloroated gas. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 클로로화 기체는, CHCl3 및 CCl4 중의 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자 제조 방법.The chlorolated gas is at least one of CHCl 3 and CCl 4 characterized in that the electron emitting device manufacturing method.
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