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기판; 상기 기판 위에 위치하는 캐소드층; 상기 캐소드층 위에 위치하며, 규칙적인 패턴으로 배열된 다수의 미세홀을 갖는 제1 알루미나층; 상기 제1 알루미나층 위에 위치하며, 상기 제1 알루미나층의 미세홀의 크기와 같거나 보다 더 큰 다수의 웰을 갖는 게이트 절연층; 상기 게이트 절연층 위에 위치하며, 상기 게이트 절연층의 웰 패턴과 실질적으로 일치하는 패턴으로 배열된 다수의 웰을 갖는 게이트 전극층; 상기 제1 알루미나층의 미세홀 내에 위치하며, 그 기부가 상기 캐소드층과 접촉하고 있는 탄소나노튜브 에미터;를 포함하며, 적어도 일부의 상기 탄소나노튜브 에미터의 선단이 상기 게이트 절연층의 웰 내의 공간에 노출되어 있는, 필드 에미터 어레이
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제 1 항에 있어서, 적어도 일부의 상기 탄소나노튜브 에미터의 선단이 상기 제1 알루미나층의 표면 위로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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제 1 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 에미터가 한가닥의 탄소나노튜브 또는 여러가닥의 탄소나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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4
제 1 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 에미터가 단일겹의 탄소나노튜브 또는 다중겹의 탄소나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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5
제 1 항에 있어서, 상기 제1 알루미나층의 다수의 미세홀이 벌집-패턴으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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6
제 1 항에 있어서, 상기 제1 알루미나층의 미세홀의 직경이 10 내지 500 nm 인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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7
제 1 항에 있어서, 상기 제1 알루미나층의 두께가 500 nm 내지 2 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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8
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 절연층의 웰의 직경이 20 nm 내지 1 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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9
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 절연층의 두께가 10 nm 내지 1 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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10
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극층의 웰의 직경이 20 nm 내지 1 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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11
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극층의 두께가 10 내지 200 nm 인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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12
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극층 위에 위치하며, 상기 게이트 전극층의 웰 패턴과 일치하는 패턴으로 배열된 다수의 웰을 갖는 애노드 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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13
제 12 항에 있어서, 상기 애노드 절연층이 알루미나인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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14
제 12 항에 있어서, 상기 애노드 절연층이 복층구조인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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15
제 12 항에 있어서, 상기 애노드 절연층의 웰의 직경이 20 nm 내지 1 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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16
제 12 항에 있어서, 상기 애노드 절연층의 두께가 100 nm 내지 10 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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17
제 1 항에 있어서, 상기 캐소드층과 상기 제1 알루미나층 사이에 위치하는 저항층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이
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18
(a) 기판 위에 캐소드층을 형성시키는 단계; (b) 상기 캐소드층 위에 제1 알루미늄층을 형성시키는 단계; (c) 상기 제1 알루미늄층을 양극산화하여, 상기 제1 알루미늄층을, 규칙적인 패턴으로 배열된 다수의 미세홀을 갖는 제1 알루미나층으로 전환시키는 단계; (d) 상기 제1 알루미나층의 미세홀 내에 탄소나노튜브를 형성시키는 단계; (e) 상기 제1 알루미나층 위에 형성된 탄소를 제거하는 단계; (f) 상기 제1 알루미나층 위에 게이트 절연층을 형성시키는 단계; (g) 상기 게이트 절연층 위에 게이트 전극층을 형성시키는 단계; (h) 상기 게이트 절연층 및 상기 게이트 전극층에, 상기 제1 알루미나층의 미세홀과 같거나 보다 더 큰 직경을 갖는 웰을 형성시키는 단계; 및 (i) 상기 제1 알루미나층을 에칭하여, 상기 탄소나노튜브의 선단을 상기 제1 알루미나층의 상부 표면 위로 돌출시키는 단계를 포함하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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19
제 18 항에 있어서, 상기 (d)단계가, 상기 제1 알루미나층의 미세홀의 공간에 노출된 상기 캐소드층의 표면에 촉매금속 입자를 형성시키는 단계; 및 상기 제1 알루미나층의 미세홀에 탄소전구체가스를 공급한 후, 상기 탄소전구체가스를 분해시키므로써, 상기 촉매금속입자를 기초로 하여 탄소나노튜브를 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 필드 에미터 어레이 제조 방법
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20
제 18 항에 있어서, 상기 (d)단계가, 상기 제1 알루미나층의 미세홀에 탄소전구체가스를 공급한 후, 상기 탄소전구체가스를 분해시키므로써, 별도의 금속 촉매를 사용하지 않고, 상기 제1 알루미나층의 미세홀의 벽면을 기초로 하여 탄소나노튜브를 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (e)단계가 기계적 연마 및 이온밀링법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (h)단계가, 상기 게이트 전극층 위에 제2 알루미늄층을 형성하는 단계; 상기 제2 알루미늄층을 양극산화하여, 상기 제2 알루미늄층을, 규칙적인 패턴으로 배열되어 있으며 상기 제1 알루미나층의 미세홀 보다 더 큰 직경을 갖는 다수의 웰을 갖는 제2 알루미나층으로 전환시키는 단계; 상기 제2 알루미나층에 형성된 웰의 깊이를 상기 게이트 절연층의 상부 표면 까지 연장시키는 단계; 상기 제2 알루미나층을 제거하는 단계; 및 상기 게이트 절연층의 상부 표면 까지 연장되어 있는 웰의 깊이를 상기 제1 알루미나층의 상부 표면 까지 연장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (h)단계가, 상기 캐소드층 위에 제2 알루미늄층을 형성하는 단계; 상기 제2 알루미늄층을 양극산화하여, 상기 제2 알루미늄층을, 규칙적인 패턴으로 배열되어 있으며 상기 제1 알루미나층의 미세홀 보다 더 큰 직경을 갖는 다수의 웰을 갖는 제2 알루미나층으로 전환시키는 단계; 상기 제2 알루미나층에 형성된 웰의 깊이를 상기 게이트 절연층의 상부 표면 까지 연장시키는 단계; 상기 게이트 절연층의 상부 표면 까지 연장되어 있는 웰의 깊이를 상기 제1 알루미나층의 상부 표면 까지 더 연장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (e)단계가, 상기 제1 알루미나층 위에 형성된 탄소를 제거하는 단계 후에, 상기 제1 알루미나층을 에칭하여, 상기 탄소나노튜브의 선단을 상기 제1 알루미나층의 상부 표면 위로 돌출시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (c)단계가, 상기 제1 알루미늄층을 양극산화하여, 상기 제1 알루미늄층을, 규칙적인 패턴으로 배열된 다수의 미세홀을 가지며, 상기 미세홀 하부에 잔류하는 장벽층을 갖는, 제1 알루미나층으로 전환시키는 단계인 것을 특징으로 하는 방법
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제 25 항에 있어서, 상기 (d)단계가, 상기 제1 알루미나층의 미세홀에 탄소전구체가스를 공급한 후, 상기 탄소전구체가스를 분해시키므로써, 상기 제1 알루미나층의 미세홀의 벽면을 기초로 하여 탄소나노튜브를 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (a)단계가, 기판 위에 캐소드층을 형성시키는 단계 후에, 상기 캐소드층 위에 저항층을 형성하는 단계를 더 포함하며, 그에 따라, 상기 (b)단계는 상기 저항층 위에 제1 알루미늄층을 형성시키는 단계인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (g)단계가, 상기 게이트 절연층 위에 게이트 전극층을 형성시키는 단계 후에, 상기 게이트 전극층 위에 애노드 절연층을 형성시키는 단계를 더 포함하며, 그에 따라, 상기 (h)단계는 상기 게이트 절연층, 상기 게이트 전극층 및 상기 애노드 절연층에, 상기 제1 알루미나층의 미세홀 보다 더 큰 직경을 갖는 웰을 형성시키는 단계인 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 28 항에 있어서, 상기 (h)단계가, 상기 애노드 절연층 위에 제2 알루미늄층을 형성하는 단계; 상기 제2 알루미늄층을 양극산화하여, 상기 제2 알루미늄층을, 규칙적인 패턴으로 배열되어 있으며 상기 제1 알루미나층의 미세홀 보다 더 큰 직경을 갖는 다수의 웰을 갖는 제2 알루미나층으로 전환시키는 단계; 상기 제2 알루미나층에 형성된 웰의 깊이를 상기 게이트 절연층의 상부 표면 까지 연장시키는 단계; 상기 제2 알루미나층을 제거하는 단계; 및 상기 게이트 절연층의 상부 표면 까지 연장되어 있는 웰의 깊이를 상기 제1 알루미나층의 상부 표면 까지 더 연장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 28 항에 있어서, 상기 (h)단계가, 상기 애노드 절연층 위에 제2 알루미늄층을 형성하는 단계; 상기 제2 알루미늄층을 양극산화하여, 상기 제2 알루미늄층을, 규칙적인 패턴으로 배열되어 있으며 상기 제1 알루미나층의 미세홀 보다 더 큰 직경을 갖는 다수의 웰을 갖는 제2 알루미나층으로 전환시키는 단계; 상기 제2 알루미나층에 형성된 웰의 깊이를 상기 게이트 절연층의 상부 표면 까지 연장시키는 단계; 및 상기 게이트 절연층의 상부 표면 까지 연장되어 있는 웰의 깊이를 상기 제1 알루미나층의 상부 표면 까지 더 연장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드 에미터 어레이 제조 방법
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제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 필드 에미터 어레이; 형광체층과 애노드층을 포함하는 전면패널; 및 상기 필드 에미터 어레이와 상기 전면패널을 이격시키는 스페이서를 포함하는 필드 에미터 디스플레이
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제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 필드 에미터 어레이; 및 형광체층과 애노드층을 포함하는 전면패널을 포함하며, 상기 필드 에미터 어레이의 애노드 절연층, 제2 알루미나층, 또는 애노드 절연층 및 제2 알루미나층이 스페이서의 역할을 하는, 필드 에미터 디스플레이
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제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 필드 에미터 어레이; 및 형광체층과 애노드층을 포함하는 전면패널을 포함하며, 상기 필드 에미터 어레이의 애노드 절연층, 제2 알루미나층, 또는 애노드 절연층 및 제2 알루미나층이 스페이서의 역할을 하는, 필드 에미터 디스플레이
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