KR100518838B1 - Gate Hopping spacer-Extraction grid's Unification structure of FED and the Manufacturing process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전계방출형 표시소자에 관한 것으로서, 특히 전계방출형 표시소자의 전압을 인가하는 게이트와 전자를 방출하는 전자방출물질인 에미터, 그리고, 상기 게이트와 에미터의 일정 간격을 유지할 수 있도록 하는 립을 일체형으로 형성하여 제조공정을 단순화하고 에미터와 게이트간의 거리를 일정하게 유지시켜 구동전압을 균일하게 조절시킬 수 있도록 한 전계방출형 표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field emission display device, and more particularly to a gate to which a voltage of a field emission display device is applied, an emitter which is an electron emission material emitting electrons, and a constant distance between the gate and the emitter. The present invention relates to a field emission type display device in which a lip is integrally formed to simplify the manufacturing process and maintain a constant distance between the emitter and the gate so that the driving voltage is uniformly controlled.
본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조는 전계방출형 표시소자에 있어서, 원뿔형의 전자빔 호핑부가 일정개소에 형성되도록 한 호핑스페이서와, 상기 호핑스페이서 하부 면에 스퍼터링이나 증착법에 의해 코팅되어 전자방출량을 조절하도록 된 게이트전극과, 상기 호핑스페이서의 상부 면에 코팅되어 전압이 걸리도록 한 인출전극으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The integrated structure of the gate hopping spacer-drawing electrode according to the present invention includes a hopping spacer having a conical electron beam hopping portion formed at a predetermined position in a field emission display device, and coated on the lower surface of the hopping spacer by sputtering or deposition. And a drawing electrode which is coated on the top surface of the hopping spacer to apply a voltage.
본 발명은 게이트전극, 호핑스페이서, 인출전극을 일체화함으로써, 제조공정을 단순화시킬 수 있어서 작업효율을 증가시키는 효과를 갖게되고, 원뿔형 전자빔 호핑부를 형성하여서 종래의 탄소 나노튜브의 전자방출 불 균일성을 보완하도록 하여 균일한 휘도의 영상을 얻을 수 있게 되는 효과가 있다. 그리고, 대면적의 균일한 전계방출형 표시소자를 제작할 수 있으므로 향후 평판형 디스플레이의 구현에 뛰어난 장점을 갖게 되는 것이다.The present invention can simplify the manufacturing process by integrating the gate electrode, the hopping spacer, and the extraction electrode, thereby increasing the work efficiency, and forming a conical electron beam hopping to form electron emission non-uniformity of the conventional carbon nanotubes. It is effective to obtain an image of uniform brightness by complementing. In addition, since a large field uniform field emission display device can be manufactured, it will have an excellent advantage in the implementation of a flat panel display in the future.
Description
본 발명은 전계방출형 표시소자(FED; Field Emission Display)에 관한 것으로서, 특히 전계방출형 표시소자의 전압을 인가하는 게이트와 전자를 방출하는 전자방출물질인 에미터, 그리고, 상기 게이트와 에미터의 일정 간격을 유지할 수 있도록 하는 립을 일체형으로 형성하여 제조공정을 단순화하고 에미터와 게이트간의 거리를 일정하게 유지시켜 구동전압을 균일하게 조절시킬 수 있도록 한 전계방출형 표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a field emission display (FED), and more particularly, an emitter which is a gate for applying a voltage of a field emission display device and an electron emission material for emitting electrons, and the gate and emitter The present invention relates to a field emission type display device in which a lip which maintains a constant interval of a single body is integrally formed to simplify the manufacturing process and maintain a constant distance between the emitter and the gate so that the driving voltage can be uniformly controlled.
일반적으로, 차세대 디스플레이로 주목을 받고 있는 전계방출형 표시소자(FED)는 비자발광인 LCD에 비하여 자발광의 특성으로 인하여 화질이 CRT 정도로 매우 우수하고, CRT와 유사한 전자선을 이용하기 때문에 동작속도도 매우 빠른 특성을 지니고 있어 LCD의 경량 박형의 장점과 더불어 CRT수준의 성능을 가진 차세대 AV급 평판 디스플레이로 많은 주목을 받고 있다.In general, the field emission display device (FED), which is attracting attention as a next-generation display, has an excellent image quality of about CRT due to the characteristics of self-luminous light compared to a non-luminous LCD, and also uses an electron beam similar to that of a CRT. Due to its very fast characteristics, it is attracting much attention as the next-generation AV flat panel display having the advantages of the light weight and thinness of LCD and CRT level performance.
또한, 시야각이 넓고, 한 서브 픽셀에 수백 개에서 수천 개의 전자방출 소자가 만들어져 있기 때문에 수명이 길고, 소비전력도 LCD보다 낮거나 같은 수준으로 차세대 디스플레이로서 상당히 유리한 위치를 점유하고 있다.In addition, its wide viewing angle and hundreds to thousands of electron-emitting devices are made in one sub-pixel, resulting in long life and lower power consumption than LCDs.
상기와 같은 전계방출형 표시소자의 기본 원리는 진공관과 같은 3극 튜브지만 열 음극(Hot cathode)을 이용하지 않고, 첨예한 에미터(emitter)에 고전계(electric field)를 집중하여 양자역학적인 터널링(tunnelling) 효과에 의하여 전자를 방출시키는 냉 음극(cold cathode)를 이용하고 있다.The basic principle of the field emission display device as described above is a three-pole tube such as a vacuum tube, but does not use a hot cathode, and concentrates a high electric field in a sharp emitter, A cold cathode that emits electrons by a tunneling effect is used.
이렇게 하여 방출된 전자를 양극/음극간의 인가전압으로 가속시킨 후, 이를 양극에 형성된 형광체막에 충돌시킴으로서 발광이 이루어지게 된다.In this way, the emitted electrons are accelerated by the applied voltage between the anode and the cathode, and then collided with the phosphor film formed on the anode to emit light.
도 1은 종래의 전계방출형 표시소자의 분해상태를 보인 개략 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing an exploded state of a conventional field emission display device.
동 도면에서 보여지는 바와 같이, 종래의 전계방출형 표시소자는 기판(11) 상에 스퍼터링이나 증착법에 의해 도전성 물질을 코팅하여 형성한 캐소드전극(12)과, 상기 캐소드전극(12) 위에 전자방출물질을 도포시켜 형성한 에미터(13)와, 전자방출량을 조절하는 게이트전극(22)과, 상기 게이트전극(22)과 에미터(13)와의 간격을 유지하기 위한 립(rib)(21)과, 방출된 전자가 형광체(31)을 때려 빛을 발광시키는 아노드부(30)로 구성된다.As shown in the figure, the conventional field emission display device has a cathode electrode 12 formed by coating a conductive material on the substrate 11 by sputtering or vapor deposition, and electron emission on the cathode electrode 12. An emitter 13 formed by applying a substance, a gate electrode 22 for controlling the amount of electron emission, and a rib 21 for maintaining a distance between the gate electrode 22 and the emitter 13 And the emitted electron strikes the phosphor 31 and consists of an anode portion 30 for emitting light.
또한, 게이트전극(22)에 가해진 전압에 의해 캐소드(12)로부터 전자가 방출되며 방출된 전자가 아노드부(30)에 있는 형광체(31)와 충돌하여 빛을 발하는 형태이다.In addition, electrons are emitted from the cathode 12 by the voltage applied to the gate electrode 22, and the emitted electrons collide with the phosphor 31 in the anode part 30 to emit light.
이때, 상기 게이트전극(22)와 에미터(13))간의 거리에 의해 구동전압이 결정되며 간격이 가까울수록 구동전압은 감소하게 된다.In this case, the driving voltage is determined by the distance between the gate electrode 22 and the emitter 13, and the driving voltage decreases as the distance is closer.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 전계방출형 표시소자를 제작하기 위한 기본공정은 우선, 글래스를 모재로 하는 기판(11) 위에 Cr, Al, Cu, Au, Ag, Pt등의 도전체 재료를 증착법(evaporation)이나 스퍼터링(sputtering), 화학증착(CVD), 또는 스크린 프린팅법 등을 이용하여 도포한 다음 사진 식각법이나 기타 방법으로 패턴을 형성하여 캐소드 전극(12)를 형성시키고, 그 위에 다시 탄소 나노튜브 등과 같은 전자방출재료를 직접 성장시키거나 프린팅법으로 도포하여 에미터(13)를 형성한다.The basic process for manufacturing the field emission display device having the above-described configuration is to first evaporate a conductor material such as Cr, Al, Cu, Au, Ag, Pt, etc. on the substrate 11 having glass as a base material. ), Sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or screen printing, and then a pattern is formed by photolithography or other methods to form the cathode electrode 12, and the carbon nanotubes thereon again. The emitter 13 is formed by directly growing or applying an electron-emitting material such as a printing method.
상기 에미터(13)를 형성하게 되는 탄소 나노튜브는 직경이 수십 나노미터에서 수백 나노미터의 크기로서 튜브팁의 예리한 형상으로 인하여 적은 전압에서도 전자가 쉽게 방출하는 경향을 가지고 있다.Carbon nanotubes forming the emitter 13 have a diameter of several tens of nanometers to several hundred nanometers, and tend to easily emit electrons even at low voltage due to the sharp shape of the tube tip.
그리고, 상기 캐소드전극(12)과 에미터(13)를 형성한 후에 일정높이 이격시켜 게이트전극(22)을 형성하게 되는데, 이때 상기 게이트전극(22)과 에미터(13) 사이의 적정간격을 조절하기 위하여 립(rib)(21)을 형성하게 된다.After the cathode electrode 12 and the emitter 13 are formed, the gate electrode 22 is formed to be spaced apart by a predetermined height, whereby an appropriate interval between the gate electrode 22 and the emitter 13 is formed. The rib 21 is formed to adjust.
상기 립(21) 위에 에미터로부터 전자를 인출하는 게이트 전극이 장착되게 되는데, 상기 게이트 전극은 얇을수록 에미터에 전계를 미치기 쉬우므로 보통 50㎛이하로 제작되므로 그 제작 및 취급이 매우 복잡하고 어려운 문제점을 갖는 것이다.A gate electrode for extracting electrons from an emitter is mounted on the lip 21. Since the gate electrode is thinner, it is easy to exert an electric field on the emitter, so that the gate electrode is usually manufactured to be 50 μm or less, which makes manufacturing and handling very complicated and difficult I have a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 전계방출형 표시소자의 전압을 인가하는 게이트와 전자를 호핑시키는 호핑스페이서와 호핑스페이서 상부에 위치하는 인출전극을 일체형으로 형성하여 제조공정을 단순화하고 게이트 전극을 얇게 하여 구동전압을 낮추도록 한 전계방출형 표시소자를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to integrally form a gate for applying a voltage of a field emission display device, a hopping spacer for hopping electrons, and an extraction electrode positioned on the hopping spacer. Therefore, it is an object of the present invention to provide a field emission display device which simplifies the manufacturing process and reduces the driving voltage by thinning the gate electrode.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조는 전계방출형 표시소자에 있어서, 원뿔형의 전자빔 호핑부가 일정개소에 형성되도록 한 호핑스페이서와, 상기 호핑스페이서 하부 면에 스퍼터링이나 증착법에 의해 코팅되어 전자방출량을 조절하도록 된 게이트전극과, 상기 호핑스페이서의 상부 면에 코팅되어 전압이 걸리도록 한 인출전극으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a gate hopping spacer-derived electrode integrated structure includes a hopping spacer having a conical electron beam hopping portion formed at a predetermined position in a field emission display device, and sputtering on a lower surface of the hopping spacer. Or a gate electrode coated by an evaporation method to control the amount of electron emission, and a lead electrode coated on an upper surface of the hopping spacer to apply a voltage.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조를 보인 개략 사시도 이다.2 is a schematic perspective view showing a gate hopping spacer-drawing electrode integrated structure according to the present invention.
동 도면에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조(120)는 원뿔형의 전자빔 호핑부(123a)이 일정개소에 형성되도록 한 호핑스페이서와, 상기 호핑스페이서(123) 하부 면에 스퍼터링이나 증착법에 의해 코팅되어 전자방출량을 조절하도록 된 게이트전극(121)과, 상기 호핑스페이서(123)의 상부 면에 코팅되어 전압이 걸리도록 한 인출전극(125)을 일체화하는 구성으로 이루어진다.As shown in the drawing, the gate hopping spacer-drawing electrode integrated structure 120 according to the present invention includes a hopping spacer having a conical electron beam hopping portion 123a formed at a predetermined position, and a lower surface of the hopping spacer 123. A gate electrode 121 coated by sputtering or vapor deposition to control the amount of electron emission is formed, and a lead electrode 125 coated on the top surface of the hopping spacer 123 is configured to integrate a voltage.
상기 호핑스페이서(123)는 마이크로 글래스 또는 세라믹과 같은 절연체 재질을 사용하고, 일정개소에 원뿔형 전자빔 호핑부(123a)이 형성된다. 이때, 상기 원뿔형 전자빔 호핑부(123a)의 내면에는 2차 전자방출계수가 높은 물질인 MgO박막(123b)이 코팅되어진다.The hopping spacer 123 uses an insulator material such as microglass or ceramic, and a conical electron beam hopping portion 123a is formed at a predetermined position. At this time, the MgO thin film 123b, which is a material having a high secondary electron emission coefficient, is coated on the inner surface of the conical electron beam hopping portion 123a.
상기한 MgO박막(123b)은 크게 두 가지의 조건을 만족하여야 하는데 첫째로, 이온의 충돌에 의한 스퍼터링에 매우 강해서 제품의 수명을 오래 유지해야 한다는 것과, 둘째로, 표면으로부터의 2차 전자의 방출량이 많아서 구동전압을 낮출 수 있어야 한다는 것이다.The MgO thin film 123b must satisfy two conditions largely. First, the MgO thin film 123b is very resistant to sputtering due to collision of ions, so that the life of the product must be maintained for a long time. Second, the amount of secondary electrons emitted from the surface There are so many that the driving voltage should be able to be lowered.
그리고, 상기 게이트전극(121)은 전자빔 호핑부(123a)과 대면되는 위치에 다수의 게이트의 홀(121a)들이 형성되어진다.The gate electrode 121 is formed with holes 121a of a plurality of gates at positions facing the electron beam hopping portion 123a.
이때, 상기 게이트전극(121)과 인출전극(125)의 재료는 Au, Ag, Pt등과 같은 내산화성이 강한 도전체를 사용한다.In this case, as the material of the gate electrode 121 and the extraction electrode 125, a strong oxidation resistance conductor such as Au, Ag, Pt, or the like is used.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조(120)는 게이트전극(121)과 인출전극(125) 사이에 호핑스페이서(123)이 형성되도록 하여 일정한 간격을 유지시킴과 동시에 상기 호핑스페이서(123)에 원뿔형 전자빔 호핑부(123a)을 형성하고, 전자빔 호핑부(123a) 내면에 2차 전자방출계수가 높은 물질을 코팅하여 전자량을 증가시킴과 함께, 전자를 인출전극의 작은 홀로 집중되도록 하여 높은 휘도를 얻게 된다.In the gate hopping spacer-outgoing electrode integrated structure 120 having the above structure, a hopping spacer 123 is formed between the gate electrode 121 and the extraction electrode 125 to maintain a constant gap and at the same time the hopping spacer Cone-shaped electron beam hopping portion 123a is formed at 123, and the inner surface of the electron beam hopping portion 123a is coated with a material having a high secondary electron emission coefficient, thereby increasing the amount of electrons and concentrating electrons into small holes of the extraction electrode. As a result, high luminance is obtained.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조의 제조공정에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of the gate hopping spacer-drawing electrode integrated structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조의 제조공정을 나타낸 것으로서, 호핑스페이서(123)의 하부 면에 인출전극(125)을 코팅하는 제 1 단계(a)와; 상기 호핑스페이서(123)의 상부 면에 포토레지스트(PR1)를 코팅하고 패터닝 하는 제 2 단계(b)와; 상기 호핑스페이서(123)에 산 용액을 사용하여 원뿔형 전자빔 호핑부(123a)이 식각되도록 한 후, 별도의 식각용액을 사용하여 하부 인출전극(125)의 그리드 홀(125a)을 식각하는 제 3 단계(c)와; 상기 포토레지스트(PR1)를 제거한 후, 스퍼터링이나 증착(evaporation)등의 방법으로 원뿔형의 전자빔 호핑부(123a) 내면에 2차 전자방출계수가 높은 MgO박막(123b)을 코팅하는 제 4 단계(d)와; 상기 전자빔 호핑부(123a)내부를 고온과 산성용액에 잘 견디는 고분자(127)로 메꾸고 난 후, 건조시키는 제 5 단계(e)와; 일정한 높이의 게이트전극(121)을 형성하기 위해 상기 호핑스페이서(123) 상면을 평탄화하는 제 6 단계(f)와; 상기 호핑스페이서(123) 상면에 게이트전극(121)을 코팅하는 제 7 단계(g)와; 상기 게이트전극(121)의 상면에 포토레지스트(PR2)를 코팅하고 패터닝하는 제 8 단계(h)와; 상기 게이트전극(121) 표면에 식각용액을 사용하여 게이트 홀(121a)을 식각하는 제 9 단계(i)와; 상기 게이트전극(121)의 표면에 코팅된 포토레지스트(PR2)와 전자빔 호핑부(123a)에 채워진 고분자(127)를 용제를 사용하여 제거하는 제 10 단계(j)를 포함하여 이루어진다.FIG. 3 shows a manufacturing process of a gate hopping spacer-drawing electrode integrated structure according to the present invention, the first step (a) of coating the extraction electrode 125 on the lower surface of the hopping spacer 123; A second step (b) of coating and patterning a photoresist (PR1) on an upper surface of the hopping spacer (123); After the conical electron beam hopping portion 123a is etched using an acid solution to the hopping spacer 123, a third step of etching the grid hole 125a of the lower lead electrode 125 using a separate etching solution. (c); After removing the photoresist PR1, a fourth step (d) of coating the MgO thin film 123b having a high secondary electron emission coefficient on the inner surface of the conical electron beam hopping portion 123a by sputtering or evaporation. )Wow; A fifth step (e) of filling the inside of the electron beam hopping part (123a) with a polymer (127) that is resistant to high temperature and an acid solution; A sixth step (f) of planarizing an upper surface of the hopping spacer 123 to form a gate electrode 121 having a constant height; A seventh step (g) of coating a gate electrode 121 on an upper surface of the hopping spacer 123; An eighth step (h) of coating and patterning a photoresist PR2 on an upper surface of the gate electrode 121; A ninth step (i) of etching the gate hole (121a) using an etching solution on the surface of the gate electrode (121); And a tenth step (j) of removing the photoresist PR2 coated on the surface of the gate electrode 121 and the polymer 127 filled in the electron beam hopping portion 123a using a solvent.
상기 인출전극(125)과 게이트전극(121)은 산 용액에 강한 Au, Ag, Pt 등의 재료를 사용하고 그에 맞는 에칭용액을 이용하여 그리드 홀(125a) 및 게이트 홀(121a)을 식각하게 된다.The lead electrode 125 and the gate electrode 121 etch the grid hole 125a and the gate hole 121a by using a material such as Au, Ag, Pt, which is resistant to an acid solution, and an etching solution corresponding thereto. .
그리고, 상기 전자빔 통과홀(123a)을 메꾸도록 된 고분자는 폴리이미드 등의 재료를 사용한다.The polymer that fills the electron beam through hole 123a uses a material such as polyimide.
여기서, 상기 원뿔형 전자빔 호핑부(123a)이 형성되는 과정에 대해서 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.Here, the process of forming the conical electron beam hopping portion 123a will be described in more detail.
우선, 상기 호핑스페이서(123)의 표면에 전자빔 호핑부(123a)을 형성하기 위해 포토레지스트(PR1)를 코팅하고 패터닝한 후, 상기 포토레지스트(PR1)의 패터닝 홀에 산용액을 침투시키게 되면 글래스 재질의 호핑스페이서(123)만이 식각되는데, 이때, 산용액의 등방성 식각성질로 인하여 포토레지스트(PR1)의 바로 밑 부분이 많이 식각되고, 아래로 식각이 진행될수록 식각되는 양이 줄어들게 되어 결국 원뿔형상의 전자빔 호핑부(123a)이 형성되어지게 된다.First, after coating and patterning the photoresist PR1 to form the electron beam hopping portion 123a on the surface of the hopping spacer 123, the acid solution is penetrated into the patterning hole of the photoresist PR1. Only the hopping spacer 123 of the material is etched. At this time, due to the isotropic etching property of the acid solution, the portion immediately below the photoresist PR1 is etched. The electron beam hopping portion 123a is formed.
상기와 같은 제조공정에 의해 완성된 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조(120)를 이용하여 도 4에서 보여지는 바와 같은 전계방출형 표시소자를 구현하게 된다.The field emission type display device as shown in FIG. 4 is implemented by using the gate hopping spacer-drawing electrode integrated structure 120 according to the present invention completed by the above manufacturing process.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조를 이용한 전계방출형 표시소자에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the field emission type display device using the gate hopping spacer-leading electrode integrated structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 실시 예를 보인 개략 사시도로서, 게이트 호핑스페이서-인출전극을 이용하여 4전극형태의 전계방출형 표시소자를 구현한 것이다.4 is a schematic perspective view illustrating an embodiment according to the present invention, and implements a field emission display device having a four-electrode type using a gate hopping spacer-drawing electrode.
동 도면에서 보여지는 바와 같은 전계방출형 표시소자는 우선, 기판(111) 상에 일정깊이 식각홈(111a)을 형성한다.In the field emission type display device as shown in the drawing, first, an etch groove 111a is formed on the substrate 111 at a predetermined depth.
그리고, 상기 식각홈(111a)에 스퍼터링이나 증착법에 의해 캐소드전극(112)을 형성한다.The cathode electrode 112 is formed in the etching groove 111a by sputtering or deposition.
그런 다음, 상기 캐소드전극(112) 위에 전자방출물질을 도포시켜 에미터(113)를 형성한다.Then, an electron emission material is coated on the cathode electrode 112 to form an emitter 113.
그리고, 상기 에미터(113) 상부에 게이트 홀(122a)이 위치되도록 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조(120)를 적층한다.The gate hopping spacer-drawing electrode integrated structure 120 is stacked so that the gate hole 122a is positioned on the emitter 113.
그리고, 상기 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조(120)를 통과한 전자가 형광체(131)에 부딪쳐 빛을 발광시키도록 하는 아노드부(130)를 포함하는 구성으로 이루어진다.In addition, the electron passing through the gate hopping spacer-drawing electrode integrated structure 120 is configured to include an anode 130 to strike the phosphor 131 to emit light.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조를 이용한 전계방출형 표시소자의 작용에 대해 설명하면, 에미터(113)를 형성하는 탄소 나노튜브 팁 끝에서 각각 방출되는 불 균일한 전자들이 게이트전극(121)을 통해 인출되고, 상기 불 균일한 상태로 인출되어진 상기 전자들이 원뿔형 전자빔 호핑부(123a)을 통과하면서, 상기 전자빔 호핑부(123a) 내면에 형성된 MgO박막(123b)와 충돌을 일으켜 전자량이 대폭 증가하게 된다.Referring to the operation of the field emission type display device using the gate hopping spacer-derived electrode integrated structure according to the present invention as described above, non-uniform emission from the tip of the carbon nanotube tip forming the emitter 113, respectively Electrons are drawn out through the gate electrode 121, and the electrons drawn out in the uneven state pass through the conical electron beam hopping portion 123a, and the MgO thin film 123b formed on the inner surface of the electron beam hopping portion 123a. A collision causes a large amount of electrons.
상기와 같이 원뿔형 전자빔 호핑부(123a)을 통과 하는 과정에서 증폭되어진 전자들은 한 곳으로 집중되고, 이 전자들이 다시 일정한 전압이 걸려 있는 인출전극(125)의 그리드 홀(125a)을 통해 방출되면서 비교적 균일한 전자들이 아노드부(130)의 형광체(131)와 충돌하여 빛을 발광하게 되는 것이다.As described above, the electrons amplified in the process of passing through the conical electron beam hopping part 123a are concentrated in one place, and these electrons are discharged through the grid hole 125a of the lead-out electrode 125 under constant voltage. Uniform electrons collide with the phosphor 131 of the anode 130 to emit light.
본 발명은 게이트전극, 호핑스페이서, 인출전극을 일체화함으로써, 제조공정을 단순화시킬 수 있어서 작업효율을 증가시키는 효과를 갖게되고, 원뿔형 전자빔 호핑부를 형성하여서 종래의 탄소 나노튜브의 전자방출 불 균일성을 보완하도록 하여 균일한 휘도의 영상을 얻을 수 있게 되는 효과가 있다.The present invention can simplify the manufacturing process by integrating the gate electrode, the hopping spacer, and the extraction electrode, thereby increasing the work efficiency, and forming a conical electron beam hopping to form electron emission non-uniformity of the conventional carbon nanotubes. It is effective to obtain an image of uniform brightness by complementing.
그리고, 대면적의 균일한 전계방출형 표시소자를 제작할 수 있으므로 향후 평판형 디스플레이의 구현에 뛰어난 장점을 갖게 되는 것이다.In addition, since a large field uniform field emission display device can be manufactured, it will have an excellent advantage in the implementation of a flat panel display in the future.
도 1은 종래의 전계방출형 표시소자의 분해상태를 보인 개략 사시도.1 is a schematic perspective view showing an exploded state of a conventional field emission display device.
도 2는 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조를 보인 개략사시도.Figure 2 is a schematic perspective view showing a gate hopping spacer-leading electrode integrated structure according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 게이트 호핑스페이서-인출전극 일체형 구조의 제조공정도.3 is a manufacturing process diagram of a gate hopping spacer-leading electrode integrated structure according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 실시 예를 보인 개략 사시도.4 is a schematic perspective view showing an embodiment according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
11: 기판 12: 캐소드전극11: substrate 12: cathode electrode
13: 에미터 21: 립13: emitter 21: lip
22: 게이트전극 22a: 게이트 홀22: gate electrode 22a: gate hole
30: 아노드부 31: 형광체30 anode part 31 phosphor
32: 아노드 전극 111: 기판32: anode electrode 111: substrate
111a: 식각홈 112: 캐소드전극111a: etching groove 112: cathode electrode
113: 에미터 120: 립/게이트전극 일체형 구조113: emitter 120: rip / gate electrode integrated structure
121: 게이트전극 121a: 게이트 홀121: gate electrode 121a: gate hole
123: 호핑스페이서 123a: 전자빔 호핑부123: hopping spacer 123a: electron beam hopping part
123b: MgO박막 127: 고분자123b: MgO thin film 127: polymer
PR: 포토레지스트PR: Photoresist
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