KR19980022877A

KR19980022877A - 4개의 전극을 갖는 fed장치의 제조방법

Info

Publication number: KR19980022877A
Application number: KR1019960042164A
Authority: KR
Inventors: 김태곤
Original assignee: 엄길용; 오리온전기 주식회사
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 1998-07-06

Abstract

본 발명은 FED장치의 에미터의 포커싱 전극 구조에 의해 집속효과를 높이도록 4개의 전극을 갖는 FED장치의 제조방법에 관한 것으로, 글래스(10)상에 캐소우드 투명전극(12)을 증착후 게이트 절연막(14)을 증착하고, 포토레지스트(18)를 도포한후 경사식각하여 스퍼터링법에 의해 게이트전극(14)을 형성하고 포토레지스트(18)를 제거하는 단계와, 게이트전극(14)상에 가속전극용 절연막(22)을 형성한 후 평탄화하고, 그위에 포토레지스트를 코팅한후 백-노광에 의해 셀프 얼라인으로 노광된 부분만 포토레지스트(11)를 도포되게 하여, 그위에 가속전극(28)을 E-BEAM 으로 증착후 포토레지스트를 제거하는 단계와, 가속전극(28)상에 집속전극용 절연막(24)을 형성한후 포토레지스트(27)를 코팅후 백-노광으로 포토레지스트(27)를 패턴닝후 집속전극용 절연막(24)을 경사식각하고, 비등방성 식각을 위하여 포토레지스트(27)를 슬럼핑처리한 후 반응성 이온 에칭으로 투명전극(12)이 노출될때까지 식각하는 단계와, 포토레지스트(27)을 제거후 E-BEAM 증착으로 집속전극(26)을 방향성 증착한후 그레이징각으로 Al을 증착하고 팁 메탈(32)을 E-BEAM으로 수직증착하여 에미터 팁(35)을 형성한후 Al층을 제거하는 단계로 이루어져 방출되는 전자를 분산시키지 않고 집속시킬 수 있는 특징이 있다.

Description

4개의 전극을 갖는 FED장치의 제조방법

본 발명은 FED(FIELD-EMISSION DISPLAY)장치에 관한 것으로서, 특히 FED장치의 에미터 포커싱 전극 구조에 의해 집속효과를 높이도록 4개의 전극을 갖는 FED 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 FED장치는 에미터 팁으로 부터 전자를 방출시켜 투명도전막이 형성된 애노우드의 형광물질에 충돌시킴으로써, 형광물질이 자극을 받아 형광체의 최외각 전자들이 여기되고 천이되는 과정에서 자극을 발생된 빛을 이용하여 원하는 화상을 표시하는 전계방출장치로서, 최소한의 전력으로 고해상도 및 고휘도의 칼라패턴을 표현할 수 있는 이점이 있어, 음극선관이나 액정 디스플레이(LCD) 등의 다른 표시장치를 대체할 수 있는 것으로서 현재 많은 연구가 진행되어 오고 있다.

일반적으로, 평판 디스플레이로서의 FED장치는 실리콘 기판과, 실리콘 기판상에 형성되어 전자를 방출하는 원추형팁 에미터가 형성된 캐소우드와, 팁 에미터에서 방출되는 전자에 의한 전류를 제어하는 게이트와, 형광 물질이 도포되어 있는 애노우드와, 팁 에미터와 애노우드 사이를 일정한 간격으로 유지하는 스페이서로 이루어진다.

이러한 FED장치에서 중요한 문제점중의 하나는 에미터에서 방출되는 전자 전류의 밀도를 증가시켜 디스플레이상의 화면밝기를 크게하는 것이다.

상기와 같이 형성된 종래의 FED의 단면을 도 1 에 도시하였다.

도 1 에 도시된 종래의 FED장치에 있어서는, 후면기판인 글래스(1)에 캐소우드투명전극(INDIUM-TIN OXIDE)(2)이 증착되어 있고, 에미터 팁(9)이 게이트 절연막(3)과 같이 글래스(1)상에 형성되어 있고, 상기 게이트 절연막(3)상에 케이트 전극(4)이 증착되어 있는 것으로 트라이오드형(TRIODE TYPE)과 다이오드(DIODE)형 에미터가 있었다.

상기와 같은 트라이오드형에 있어서는, 에미터 팁(9)에서 방출되는 전자빔은 케이트전극(4)이 하나이므로 분산되거나 직진성이 떨어져 전자의 전류밀도가 감소하게 되어 디스플레이상의 화면밝기가 감소되어 화상의 선명도가 흐려지게되어 사용자의 눈을 쉽게 피로하게하는 단점이 있었다.

또한, 에미터 팁(9)을 통하여 구조상 게이트전극(4)을 거쳐 전자빔이 집속되지 못하여 분산되어 방출되기 때문에 소비전력이 증가되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 이러한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 메탈을 사용한 팁형 FED에 있어서 가속전극과 집속전극을 설치하여 방출(EMISSION)특성을 향상시켜 분산되는 것을 집속시킬 수 있는 4개의 전극을 갖는 FED 제조방법을 제공함에 있다.

도 1 은 종래의 FED장치의 단면을 나타내는 도면.

도 2a∼2g는 본 발명의 FED장치의 공정순서를 나타내는 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 글래스 11: 포토레지스트

12: 투명전극 18: 포토레지스트

14: 게이트전극 20: 게이트용 절연막

22: 가속전극용 절연막 24: 집속전극용 절연막

26: 집속전극 28: 가속전극

29: Al 32: 메탈

35: 에미터 팁

따라서 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 4개의 게이트전극을 갖는 FED 제조방법은, 전계방출형 표시소자(FED)에 있어서, 글래스상에 캐소우드 투명전극을 증착후 게이트 절연막을 증착하고, 포토레지스트(PHOTO RESIST)를 도포한후 경사식각하여 스퍼터링법에 의해 게이트전극을 형성하고 포토레지스트를 제거하는 단계와, 게이트전극상에 가속전극용 절연막을 형성한 후 평탄화하고, 그위에 포토레지스트를 코팅한후 백-노광(BACK EXPOSURE)에 의해 셀프 얼라인(SELF-ALIGN)으로 노광된 부분만 포토레지스트를 도포되게 하여, 그위에 가속전극을 E-BEAM 으로 증착후 포토레지스트를 제거하는 단계와, 가속전극상에 집속전극용 절연막을 형성한후 포토레지스트를 코팅후 백-노광으로 포토레지스트를 패턴닝후 집속전극용 절연막을 경사식각하고, 비등방성 식각을 위하여 포토레지스트를 슬럼핑(SLUMPING)처리한 후 반응성 이온 에칭(REACTIVE ION ETCHING)으로 투명전극이 노출될때까지 식각하는 단계와, 포토레지스트을 제거후 E-BEAM 증착으로 집속전극을 방향성 증착한후 그레이징각(GRAZING ANGLE)으로 Al을 증착하고 팁 메탈을 E-BEAM으로 수직증착하여 에미터 팁을 형성한후 Al층을 제거하는 단계로 한다.

상기와 같이 이루어진 4개의 게이트전극을 갖는 FED 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2a∼2g는 FED 제조공정을 나타내는 도면이다.

도2a와 같이 글래스(10)상에 캐소우드 투명전극(12)을 증착한 후 게이트 절연막(14)을 증착하고, 포토레지스트(18)를 도포한후 경사식각을 약 45。로 한후 스퍼터링법에 의해 게이트전극(14)을 형성하고 포토레지스트(18)를 제거한다.

도2b와 도2c의 게이트전극(14)상에 가속전극용 절연막(22)을 형성한 후 굴곡이 형성된불필요한 부분을 평탄화하여 그위에 포토레지스트를 코팅한후 백-노광에 의해 셀프 얼라인으로 노광된 부분만 포토레지스트(11)를 도포되게 하여, 그위에 가속전극(28)을 E-BEAM 으로 증착후 포토레지스트를 제거한다.

그리고 가속전극(28)상에 집속전극용 절연막(24)을 형성한후 포토레지스트(27)를 코팅후 백-노광으로 포토레지스트(27)를 패턴닝한후 집속전극용 절연막(24)을 도2D에 도시된 바와 같이 경사식각하고, 비등방성 식각을 위하여 포토레지스트(27)를 슬럼핑처리로 가열하여 언더컷이 생긴 부분으로 포토레지스트(27)가 흘러내리게 한후 반응성 이온 에칭으로 투명전극(12)이 노출될때까지 식각한다.

도2e,도2f,도2g와 같이 포토레지스트(27)을 제거한후 E-BEAM 증착으로 집속전극(26)을 방향성 증착한후 그레이징각으로 Al을 증착하고 팁 메탈(32)을 E-BEAM으로 수직증착하여 에미터 팁(35)을 형성한후 Al층을 제거(lift off)한 후에 전극 게이트전극간의 공간을 확보하기 위하여 절연막을 습식식각으로 게이트전극의 끝부분을 완전하게 분리한다.

상기의 공정순서에 의해 제조된 FED는 에미터 팁(35)에서 방출되는 전자빔이 상부측으로 45도 기울어져 있는 게이트전극(14)에 의해 팁(35)의 전자빔을 끌어내고, 가속전극(28)에 의해 방출됨 전자빔을 가속시키고 가장상부측에 형성되어 있는 집속전극(26)에 의해 외부측으로 방출되는 전자를 직진성 있게 집속시킨다.

따라서, 본 고안은 4개의 전극을 갖는 FED는 방출되는 전자빔이 게이트전극에 직진성의 전자 전류밀도를 증가시켜 디스플레이상의 화면밝기를 증가시켜 화상의 선명도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 전자빔에서 방출되어 분산되는 것을 집속시킬 수 있어 불필요하게 분산되는 것을 미연에 방지하여 전력량 감소시킬 수 있다.

Claims

전계방출형 표시소자(FED)에 있어서, 글래스(10)상에 캐소우드 투명전극(12)을 증착후 게이트 절연막(14)을 증착하고, 포토레지스트(18)를 도포한후 경사식각하여 스퍼터링법에 의해 게이트전극(14)을 형성하고 포토레지스트(18)를 제거하는 단계와,

게이트전극(14)상에 가속전극용 절연막(22)을 형성한 후 평탄화하고, 그위에 포토레지스트를 코팅한후 백-노광에 의해 셀프 얼라인으로 노광된 부분만 포토레지스트(11)를 도포되게 하여, 그위에 가속전극(28)을 E-BEAM 으로 증착후 포토레지스트를 제거하는 단계와,

가속전극(28)상에 집속전극용 절연막(24)을 형성한후 포토레지스트(27)를 코팅후 백-노광으로 포토레지스트(27)를 패턴닝후 집속전극용 절연막(24)을 경사식각하고, 비등방성 식각을 위하여 포토레지스트(27)를 슬럼핑처리한 후 반응성 이온 에칭으로 투명전극(12)이 노출될때까지 식각하는 단계와,

포토레지스트(27)을 제거후 E-BEAM 증착으로 집속전극(26)을 방향성 증착한후 그레이징각으로 Al을 증착하고 팁 메탈(32)을 E-BEAM으로 수직증착하여 에미터 팁(35)을 형성한후 Al층을 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 4개의 전극을 갖는 FED 제조방법.