KR20050066587A - Manufacturing method of field emission device - Google Patents
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Abstract
전자를 방출하는 에미터와 데이터 라인 사이에 저항층을 형성하여 에미터의 접착력을 향상시킬 수 있는 전계방출소자의 제조방법을 개시한다. 이러한 전계방출소자의 제조 방법은 기판에 알루미늄 박막을 증착하는 단계; 상기 기판에 알루미늄 박막을 증착한 후에 산화 알루미늄 박막을 형성하는 단계; 상기 산화 알루미늄 박막을 형성하는 단계 후에 상기 산화 알루미늄 박막층에 에미터를 형성하는 단계를 포함한다. 따라서 본 발명은 기존의 저항층과는 달리 요철에 의한 표면적의 증가로 기판에 대한 에미터의 접착력을 증가시킬 수 있어 전계방출표시장치의 에미터 형성 공정시에 발생할 수 있는 에미터의 탈리 현상을 예방할 수 있고, 산화 알루미늄(다공성 알루미나)을 저항층으로 이용하여 기판의 전면에 전압이 일정하게 걸리도록 하여 전계방출표시장치의 휘도를 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.A method of manufacturing a field emission device capable of improving an adhesive force of an emitter by forming a resistive layer between an emitter emitting electrons and a data line is disclosed. The method of manufacturing the field emission device includes depositing an aluminum thin film on a substrate; Forming an aluminum oxide thin film after depositing an aluminum thin film on the substrate; And forming an emitter in the aluminum oxide thin film layer after forming the aluminum oxide thin film. Therefore, the present invention can increase the adhesion of the emitter to the substrate by increasing the surface area due to the irregularities, unlike the conventional resistance layer, thereby eliminating the emitter of the emitter which may occur during the emitter formation process of the field emission display device. It is possible to prevent it, and to use the aluminum oxide (porous alumina) as a resistive layer so as to apply a constant voltage to the front surface of the substrate, thereby improving the brightness of the field emission display device.
Description
본 발명은 전계방출소자의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자를 방출하는 에미터와 데이터 라인 사이에 저항층을 형성하여 에미터의 접착력을 향상시킬 수 있는 전계방출소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a field emission device, and more particularly to a method for manufacturing a field emission device that can improve the adhesion of the emitter by forming a resistance layer between the emitter and the data line for emitting electrons. will be.
일반적으로 전계방출소자의 제조방법은 대한민국 공개특허공보 공개번호 제2002-0054083호에 개시되어 있다. 상기 공보에 개시된 기술은 저항층에 에미터가 결합되는 구조가 개시되어 있다. 이러한 기술은 전계방출표시장치의 경우 에미터와 전극 사이에 폴리 실리콘(Si)을 증착하여 저항층을 두게 되면 에미터 전체의 전압이 균일하게 걸리게 되어 휘도가 향상된다. 그러나, 에미터를 탄소나노튜브와 같은 미세 구조의 와이어를 사용하는 경우 저항층의 표면적이 넓어져야 하나 폴리 실리콘(Si)으로 이루어지는 저항층은 이에 충분히 대응하지 못하고 휘도 감소 및 접착력이 약해지는 문제점이 있다.In general, a method of manufacturing a field emission device is disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2002-0054083. The technique disclosed in this publication discloses a structure in which an emitter is coupled to a resistive layer. In the field emission display device, when a silicon layer is deposited between an emitter and an electrode to place a resistive layer, the voltage across the emitter is uniformly applied, thereby improving luminance. However, when the emitter is used with a microstructured wire such as carbon nanotubes, the surface area of the resistive layer must be widened, but the resistive layer made of polysilicon (Si) does not sufficiently cope with this, and the luminance decreases and the adhesive strength is weakened. have.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 전계방출표시장치에서 에미터와 데이터 라인 사이에 형성되는 저항층의 요철 형성이 가능하여 표면적을 증대시켜 탄소나노튜브의 접착력을 향상시키는 전계방출소자의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to form irregularities in the resistance layer formed between the emitter and the data line in the field emission display device, thereby increasing the surface area of the carbon nanotubes. It is to provide a method for manufacturing a field emission device to improve the adhesion.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전계방출소자의 제조방법에 있어서, 기판에 알루미늄 박막을 증착하는 단계; 상기 기판에 알루미늄 박막을 증착한 후에 산화 알루미늄 박막을 형성하는 단계; 상기 산화 알루미늄 박막을 형성하는 단계 후에 상기 산화 알루미늄 박막층에 에미터를 형성하는 단계를 포함하는 전계방출소자의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a field emission device, comprising: depositing an aluminum thin film on a substrate; Forming an aluminum oxide thin film after depositing an aluminum thin film on the substrate; After the forming of the aluminum oxide thin film provides a method for manufacturing a field emission device comprising the step of forming an emitter on the aluminum oxide thin film layer.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위하여 전계방출소자의 일부를 도시한 단면도로, 기판(1)에 산화 알루미늄 박막(5)이 증착되고, 상기 산화 알루미늄 박막(5)에 에미터(7)가 형성된 상태를 도시하고 있다.1 is a cross-sectional view showing a part of the field emission device for explaining the embodiment according to the present invention, the aluminum oxide thin film 5 is deposited on the substrate 1, the emitter ( 7) is shown.
이러한 전계방출소자를 제조하는 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing the field emission device will be described in detail.
우선, 글라스 기판 등으로 이루어지는 기판(1)에 알루미늄 박막(3)을 증착시킨다(도 2에 도시하고 있음, 도 5에서 S1단계로 표시). 상기 알루미늄 박막(3)의 증착은 스퍼터링(sputtering) 등으로 할 수 있으며, 알루미늄 박막(3)의 두께는 100㎚ 에서 500㎚로 하는 것이 바람직하다. First, an aluminum thin film 3 is deposited on a substrate 1 made of a glass substrate or the like (shown in FIG. 2, indicated by step S1 in FIG. 5). The deposition of the aluminum thin film 3 can be performed by sputtering or the like, and the thickness of the aluminum thin film 3 is preferably 100 nm to 500 nm.
상기 알루미늄 박막(3)을 증착(S1)시킨 후에 산화 알루미늄 박막(5, 도 3에 도시하고 있음, 도 5에서는 S3으로 단계를 표시하고 있음)을 형성한다. 상기 알루미늄 박막(3)은 양극 산화(anodization)를 통하여 요철 형태의 산화 알루미늄 박막(5)을 얻을 수 있다. 양극 산화는 전해질에 금속을 담근 후에 DC 전압을 걸어주어 산화 피막을 형성하는 것이다.After the deposition of the aluminum thin film 3 (S1), an aluminum oxide thin film 5 (shown in FIG. 3, and a step S3 in FIG. 5) is formed. The aluminum thin film 3 can obtain the aluminum oxide thin film 5 of irregularities through anodization. Anodic oxidation is the formation of an oxide film by applying a DC voltage after immersing a metal in an electrolyte.
본 발명의 실시 예의 과정 중 양극 산화를 통하여 요철 형태의 산화 알루미늄(5)을 얻는 방법을 더욱 상세하게 설명한다. 알루미늄 박막(3)이 형성된 기판을 산성용액에 넣고 DC 전압을 가하여 산화 알루미늄(5, "다공성 알루미나' 라고도 함)을 형성한다(도 3). 이때 상기 산성 용액은 옥살산, 인산, 크롬산, 황산 등 중에 어느 하나를 사용할 수 있다. 그리고 산성 용액의 농도 즉, 전해질의 농도는 옥살산의 경우 0.3M, 인산 및 황산은 0.1M 수용액으로 할 수 있다. DC 전압은 옥살산 수용액의 경우 40V, 인산은 200V, 황산은 25V 정도로 할 수 있다. 이때 형성되는 산화 알루미늄 요철(d, 도 3에서 도시하고 있음)은 걸어준 DC 전압에 의하여 결정된다. In the process of the embodiment of the present invention will be described in more detail how to obtain the aluminum oxide (5) in the form of unevenness through anodization. The substrate on which the aluminum thin film 3 is formed is placed in an acidic solution to apply a DC voltage to form aluminum oxide 5 (also referred to as "porous alumina") (Fig. 3), wherein the acidic solution is oxalic acid, phosphoric acid, chromic acid, sulfuric acid, or the like. The concentration of the acidic solution, that is, the electrolyte, may be 0.3 M for oxalic acid, 0.1 M aqueous solution of phosphoric acid and sulfuric acid, DC voltage of 40 V for aqueous oxalic acid solution, 200 V for phosphoric acid, The sulfuric acid may be about 25 V. The uneven aluminum oxide (d, shown in Fig. 3) formed at this time is determined by the applied DC voltage.
도 4는 DC 40V 조건에서 옥살산으로 양극 산화하여 형성된 산화 알루미늄 박막의 표면을 전자 현미경으로 촬영한 사진이다. 본 발명의 실시 예를 통하여 얻은 도 4의 전자 현미경 사진을 통하여 표면이 산화되어 다공성이 되어 표면적이 넓어짐을 확인할 수 있다.4 is a photograph taken with an electron microscope of the surface of the aluminum oxide thin film formed by anodizing with oxalic acid under DC 40V conditions. It can be seen from the electron micrograph of FIG. 4 obtained through the embodiment of the present invention that the surface is oxidized to become porous and the surface area becomes wider.
상기 알루미늄 박막(3)을 산화 알루미늄 박막(5)으로 형성(S3)한 후에 산화 알루미늄 박막 저항층에 에미터(7, 도 1에 도시하고 있음, 도 5에서는 S5 단계로 표시함)를 형성시킨다. 따라서 저항층의 요철로 인하여 기판과 에미터 사이의 접착력이 향상될 수 있다. 또한 본 발명은 저항층이 양극 산화 조건에 의하여 그 크기의 조절이 가능한 특징을 가지는 것이다.After the aluminum thin film 3 is formed of the aluminum oxide thin film 5 (S3), an emitter 7 (shown in FIG. 1 and shown in FIG. 5 in step S5) is formed in the aluminum oxide thin film resistive layer. . Therefore, adhesion between the substrate and the emitter may be improved due to the unevenness of the resistive layer. In addition, the present invention has a feature that the size of the resistive layer can be controlled by anodizing conditions.
이와 같이 본 발명은 기존의 저항층과는 달리 요철에 의한 표면적의 증가로 기판에 대한 에미터의 접착력을 증가시킬 수 있어 전계방출표시장치의 에미터 형성 공정 시에 발생할 수 있는 에미터의 탈리 현상을 예방할 수 있고, 산화 알루미늄(다공성 알루미나)을 저항층으로 이용하여 기판의 전면에 전압이 일정하게 걸리도록 하여 전계방출표시장치의 휘도를 향상시킬 수 있는 효과를 가진다. As described above, the present invention can increase the adhesion of the emitter to the substrate by increasing the surface area due to unevenness, unlike the existing resistive layer, so that the emitter may be dissipated in the emitter forming process of the field emission display device. And the aluminum oxide (porous alumina) is used as a resistive layer so that the voltage is uniformly applied to the front surface of the substrate, thereby improving the brightness of the field emission display device.
도 1은 본 발명에 따른 카본나노튜브가 저항층에 결합된 상태를 도시한 전계방출소자의 일부를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a part of a field emission device showing a state in which carbon nanotubes are bonded to a resistance layer according to the present invention.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위하여 저항층이 형성되는 과정을 설명하기 위한 전계방출소자의 일부를 도시한 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views illustrating a part of a field emission device for explaining a process of forming a resistance layer in order to explain an embodiment according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위하여 저항층을 이루는 양극 산화 후에 생성된 산화 알루미늄 박막의 표면을 촬영한 전자 현미경 사진이다.4 is an electron micrograph of the surface of the aluminum oxide thin film formed after the anodic oxidation forming the resistive layer to explain the embodiment according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an embodiment according to the present invention.
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| KR100844021B1 (en) * | 2006-05-12 | 2008-07-04 | 주식회사 센플러스 | substrate for flat panel display device and manufacturing method the same, flat panel display device and manufacturing method the same |
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