KR100647439B1 - 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전계 방출 표시 소자 (FED:Field Emission Display)에 있어서 전자를 방출하는 에미터를 제작하기 위해, 나노 카본계 물질을 페이스트화하여 전자 방출용 전계 에미터를 제작하는 방법을 기재한다. 본 발명에 따른 나노 카본계 페이스트는, 경화형과 에폭시 수지에 입자상 나노 카본계인 탄소 나노 튜브및 탄소 나노 파이버에 모두 적용할 수 있고, 금속산화물을 첨가하여 페이스트이 밀착력과 분산성을 획기적으로 증가시키고 전자방출량을 증가시키며, 고전압하에서도 에미터 탈착을 방지하기 위한 버퍼 전극을 도입하여 패키징후에도 에미터의 신뢰도를 증가시킨다.

카본나노파이버, 카본나노튜브, 에미터, 전계 방출 표시 소자

Description

전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법 {Manufacturing method of electron field emitter based on Nano Carbon for Electron Emission}

도 1은 종래의 나노 카본 계열 에미터를 이용한 전계 방출 소자를 보여주는 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 형성단계를 간략히 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작한 후 전계 방출 특성의 한 실시예를 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하여 전계 방출 표시 소자 (FED)에 적용한 실시 예를 보여 주는 단면도이다.

* 도면의 주요 부에 대한 설명

11 : 아노드 기판, 12 : 아노드(ITO) 전극, 13 : 블랙매트릭스, 14(a,b,c): 청색, 적색, 녹색형광체,

21 : 캐소드 기판, 22 : 캐소드(ITO) 전극, 23 : 전계 에미터, 31 : 게이트 홀, 32 : 게이트 전극, 41 : 스페이서 (Spacer),

51 : 금속 메쉬

100 : 아노드 부, 110 : 아노드 기판,

120 : 아노드 전극, 130 : 적색(a),청색(b),녹색(c) 형광체

140 : 백색광 형광체, 150 : 블랙-매트릭스,

160 : Al 금속막,

200 : 그물망 메쉬 구조물 부, 210 : 절연체,

220 : 게이트 홀, 230 : 게이트 전극,

240 : 메쉬 금속, 250 : 도전성 은 페이스트

300 : 캐소드 부, 310 : 캐소드 기판,

320 : 캐소드 전극, 330 : Ag 버퍼 전극,

340 : 나노 카본계 에미터,

400 : 스페이서

500 : 금속 메쉬 스크린 510 : 스퀴즈

본 발명은 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터의 제작 방법에 관한 것으로, 나노 카본계 물질을 함유한 고분자 페이스트를 이용하여 전계 방출 표시 소자를 제조함에 있어, 스크린 인쇄법으로 형성한 에미터의 전계 방출 특성을 개선함과 동시에 균일성을 향상시키기 위한 물리적인 표면처리 방식을 포함함으로써, 스크린 인쇄방식을 이용한 전계 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법에 관한 것이다.

최근, 전계 방출 (field emission)의 전자 방출원 (electron field emitter)으로 탄소계 나노 (10억분의 1) 물질에 관하여 연구하고 있다. 탄소계 나노물질은 “카본 나노 튜브”, “카본 나노 파이버”, “그라파이트 나노파이버”, “아몰퍼스 나노 카본”및 “다이아몬드상 카본”이 탄소계 나노 물질이라고 볼 수 있다. 전형적인 전자방출원으로 연구되고 있는 탄소계 나노 물질중의 하나인 카본 나노 튜브는 속이 텅 비어 있는 구조를 가지고 있으며, 그라파이트 (griphite) 구조를 가진 시트가 한 다발로 만들어진 싱글월나노튜브 (single-wall nano tube), 두 다발로 만들어진 더블월나노튜브 (double-wall nano tube) 및 그 이상의 다발로 만들어진 멀티월나노튜브 (multi-wall nano tube)로 구분되어 진다.

도 1은 종래의 카본계 나노 물질을 전계 에미터로 제작한 전계방출소자를 보여주는 단면도이다. 종래의 나노 카본계 전계 방출 소자는 투명한 아노드 기판 (11)과 캐소드 기판(21)을 스페이서(41)로 일정한 간격을 유지하는 구조로 하며, 캐소드 상의 패턴된 전극(22)들 위에 절연층을 형성후 미세패턴 하여 게이트 홀 (31)을 구비하고 나노 카본계 입자상 물질을 게이트 홀 내부에 형성하여 에미터 (23)를 만든다. 또한 아노드 부에는 캐소드 상의 에미터와 대응된 영역에 형광체 (14)를 도포 및 형성하며 블랙-매트릭스(13) 물질도 겸비한 구조를 갖는다. 특히, 게이트와 아노드 사이에 에미터로부터 방출되는 전자들을 제어하는 메쉬 구조물 (51)을 더 구비하고 있다.

나노 카본계 물질을 이용한 전계 방출 표시 소자를 제작하기 위한 전자 방출원 형성공정은 기판위의 직접 성장법, 페이스트를 이용한 인쇄법 및 감광성 슬러리를 이용한 사진식각법이 이용되고 있다. 기판위의 직접 성장법은 주로 기상 화학 증착법(CVD:Chemical Vapor Ceposition)으로 임의 기판상에 놓여진 다양한 촉매를 기반으로 반응가스와 온도를 이용하여 나노 카본을 성장시키는 방법인 기상 화학 증착법은 넓은 면적에 대한 박막 증착의 균일도 확보 및 입자 성장 제어가 어려워 대면적에 응용하기엔 많은 문제점을 가지고 있다.

또한 감광성 슬러리를 이용한 사진식각법은 감광성 슬러리 조성의 재현성 부족, 나노 카본계 물질의 분산 어려움, 넓은 면적의 균일도 부족, 밀착력 약화 및 고온의 공정온도 등으로 인하여 유리기판상에 구현하기에 상당한 어려움이 따르고 있다. 그러나, 플라즈평판표시소자(PDP:Plasma Display Panel)의 제조 공정에 대부분을 차지하는 인쇄법의 경우는 입자상 나노 카본 물질과 고분자 수지를 사용하여 전계 방출용 전자 방출원을 간단하게 만들 수 있으며 사용되는 수지도 다양하게 선택할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 일반적으로 인쇄용 나노 카본계의 페이스트는 유리 (glass) 및 Si 기판에 대한 접착 능력이 떨어져서 완전한 후막 형성이 어렵고 설사 후막이 형성된다 하더라도 소자 공정중의 열처리 및 진공중에서 강한 전계로 인한 입자상 나노 카본계 에미터의 약한 접착으로 인해 탈착이 발생하는 문제점이 발생한다.

이런 문제점을 해결하기 위해 인쇄용 페이스트내에 미세 나노 금속 분말, 금속계 페이스트 및 프릿 글라스(frit glass)를 첨가하는 방법도 있으나 밀착력 증가와 전자 방출원의 전계 방출 특성을 개선하기에는 부적절한 방법이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 고안한 것으로서, 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법에 있어서 인쇄방식을 이용하여 전계 방출 표시 소자용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하는 공정방법에 관한 것이다. 나노 카본계 물질을 이용한 전자방출의 물리적 특성, 높은 내구성 및 표면내에 전자 방출의 균일한 방출을 할 수 있도록 하는 전자방출용 에미터를 제공하는 데 있다. 또한, 전계 방출 표시 소자의 제조방법, 전자 방출원인 페이스트 제조방법 및 에미터 어레이(array)와 표면처리 방법, 화상 표시 장치의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 상기 버퍼 전극은, 상기 나노 카본계 페이스트의 전극 상에 인위적인 요철을 만들어 밀착력을 증가시키고 나아가서는 에미터 에지(edge) 특성을 극대화하기 위한 버퍼 전극용으로 은 페이스트를 사용하여 접착능력과 우수한 전도성을 가질 수 있도록 하는 것을 포함하며, 상기 버퍼 전극을 페이스트상으로 이용할 수 있는데, 이때 은(Ag) 페이스트는 구형(ball) 및 플레이크(flake)형의 실버 입자를 사용할 수 있으며, 상기 실버 페이스트는 열처리 방식에 따라 건조형, 경화형, 소성형으로 분류된 실버 페이스트 중 어느 한 가지를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 전계 에미터 어레이의 각 단위 셀(cell) 크기가 가로×세로가 40㎛ 이상의 크기를 형성하고자 할 때 이용하는 것이 바람직하다.

또한 상기 버퍼 전극은, PDP(plasma display panel)를 제조하는 단위 공정중에 격벽을 형성하기 위해 스크린 인쇄법으로 이용할 경우 절연물질 페이스트를 10 ~ 13회 정도 반복해서 원하는 두께를 쌓아가는 공정방법과 같이, 버퍼 전극층의 막 두께를 스크린 인쇄법을 이용하여 바람직하게는 10 ~ 200㎛, 특히 메쉬 구조물을 채용한 삼극형 구조에 이용될 경우엔 20㎛ 보다 높은 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 (다) 단계인 입자상 나노 카본계 페이스트를 전극 상에 후막을 형성하는 단계는 스크린 인쇄, 화학기상증착법, 전기영동법 및 사진식각법 중 어느 한 방법에 의해 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 전계 에미터는 금속 스크린 메쉬를 이용한 스크린 인쇄 방법으로 형성하며, 상기 전계 에미터 형성을 위해서는 스테인레스 와이어로 형성된 325 메쉬 크기의 스크린 메쉬 상에 필요한 텐션을 주어 이용할 수 있으며 상기 (가) 단계에서 제조한 인쇄용 페이스트가 요구된다.

상기 전계 에미터의 형성단계를 이하 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 형성단계를 간략히 나타낸 도면이다. 상기 (가) 단계에서 만들어진 나노 카본계 인쇄용 페이스트 를 스크린 인쇄법으로 도 2 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 캐소우드 전극상에 형성된 실버 버퍼 전극 위에 금속메쉬로 만들어진 인쇄용 마스크를 통과하여 도포된다. 이 때 인쇄용 페이스트는 캐소우드 버퍼 전극 상의 일축 방향과 인쇄용 러버의 길이 방향을 따라 길게 배치한다. 이후 상기 인쇄된 에미터용 페이스트가 소성형인 경우는 90℃ ~ 110℃의 대기 분위기에서 표면상의 고분자 물질만 건조될 수 있도록 수 분간 필요로 하고, 경화형인 경우는 140℃ ~ 150℃의 대기 분위기에서 수 분간 핫플레이트 (hot plate) 또는 건조형 오븐 내에서 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 건조공정이 끝난 후, 페이스트상의 고분자 물질을 완전히 제거하는 소성 단계가 필요한데, 이는 캐소우드 전극의 종류에 따라 달라지며 필드 에미션 특성을 변화시킨다.

상기 소성 단계는, ITO가 코팅된 유리(glass) 전극위에 형성된 소성형 페이스트인 경우, 머플전기로(muffle furnace)내에서 200℃ ~ 250℃의 온도에서 1시간 ~ 1시간 30분 동안 대기분위기에서 유지하는 것이 바람직하며, 경화형 페이스트인 경우, 280℃ ~ 330℃의 온도에서 1시간 ~ 1시간 30분 동안 대기분위기에서 열처리하는 것이 바람직하다. 특히 과도한 시간을 유지하는 것은 나노 카본계 전계에미터의 팁부분을 감싸고 있는 열적으로 불안정한 고분자 수지의 산화 및 휘발로 인해 에미터의 특성을 감소시킬 우려가 있다.

한편, 상기 소성단계에서ITO가 코팅된 유리위에 (나) 단계의 버퍼 전극이 형성된 경우에는 상기 단계에서 소성한 조건과는 약간 다를 수 있다. 상기 전계 에미터용 페이스트가 소성형인 경우, 머플전기로(muffle furnace)내에서 약 300℃ ~ 350℃의 온도에서 1시간 ~ 1시간 30분 동안 대기분위기에서 열처리하는 것이 바람직하며, 경화형 페이스트인 경우, 약 330℃ ~ 360℃의 온도에서 1시간 ~ 1시간 30분 동안 대기분위기에서 열처리하는 것이 바람직하다. 특히 소성 전과 후에 산화를 방지하기 위해 질소가스를 조금씩 주입하는 공정을 포함하는 것도 바람직하다.

도 2 (b)는 인쇄된 페이스트를 상기의 소성단계를 마친 후 일부 나노 카본계 물질이 표면에 노출된 현상을 도시하였다. 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 상기 소성단계를 마치면 경화형 또는 소성형 페이스트를 구성하고 있는 고분자 바인더 물질은 그 점도를 잃고 다공질을 형성하며 대부분이 휘발되며, 상기 페이스트내에 함유된 에미터용 나노 카본 입자의 일부는 표면상으로 노출되게 된다.

다음으로는, 상기 열처리를 끝낸 에미터용 페이스트에 대한 표면처리를 실시하는 (라) 단계로 입자상 나노 카본계 에미터를 표면에 많이 수직 배향되도록 하는 공정으로, 러빙 및 필오프(rubbing & peel-off), 기계적인 폴리싱(mechanical polishing) 및 플라즈마 처리(plasma treatment) 중 단일 또는 2가지 이상 혼합한 표면처리 공정에 의해 이루어는 것이 바람직하다. 이때, 열처리를 실시한 후 에미터의 표면처리는 캐소우드 면과 평행하거나 비스듬이 위치해 있는 나노 카본 개개 입자들을 가능한한 높게 일으켜 세워 에미터 끝단으로부터 전계 방출 능력을 향상시키기 위해 실시되는 것으로 전계방출표시소자 제조공정 중에서 가장 중요한 부분이다.

본 발명의 발명자는 상기 러빙 및 필-오프 방식을 이용하기 위해 라미네이터 장치를 이용하여 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하였다. 상기 방법 은, 산업적으로 쉽게 이용되고 있는 폴리에틸렌계, 고무계 또는 비닐계 테잎을 사용하였고 특히, 점착능력(g/in)이 500 ~ 800사이에 해당하는 것으로, 더욱이 600 ~ 700의 범위에 있는 비닐계 테잎을 이용하는 것이 바람직하다. (점착능력 측정 기준: ASTM D-3330).

도 2(c)는 상기의 소성단계를 마친 후 표면처리 공정을 거친후 나노 카본계 에미터가 수직에 가깝게 배열되어 있는 상태를 도시하였다. 상기 라미네이터를 이용하여 표면처리하는 공정은 다음과 같다. 상기 실버 버퍼 전극위에 상기 나노 카본계 페이스트를 스크린 인쇄법으로 후막을 형성 한 후, 상기 인쇄된 후막은 아닐링 공정이 진행되면서 바인더를 이루고 있는 대부분의 유기물들이 제거되면서 일부 나노 카본계 입자들은 활성화되기도 한다. 상기 버퍼 전극위에 형성된 나노 카본계 입자들은 전극 상의 고유의 요철로 인해 어느 정도 밀착력을 가지고 있으며, 상기 라미네이터를 이용하여 테잎의 물리적인 힘으로 표면에 있는 나노 카본계 입자를 박리하게 된다. 상기 나노 카본계 에미터 어레이가 형성된 캐소우드 기판상을 진공으로 고정하고 일정한 기판의 온도를 가해주는 데, 테잎 표면에 붙어 있는 Glue(점착제)가 분리되지 않는 30 ~ 50℃의 범위, 특히 약 40℃ 정도가 바람직하다. 상기 라미네이터 장치 내의 회전롤이 표면처리할 기판위를 진행하면서 회전롤에 부착되어 있는 테잎으로부터 떨어져 나온 표면 처리용 테잎이, 뒤를 따라 오는 러버(rubber)에 의해 캐소우드 전극 상에 형성된 에미터 어레이의 전면을 일정한 속도로 문지르면서 지나가게 된다. 한편, 상기 라미네이터 장치내의 러버는 표면처리할 테잎의 표면 재질에 따라 미끄럼이 우수한 것이 바람직하며 특히 융, 발포 폴리머, 테프론 종류가 바람직하다.

상기 라미네이팅시 상기 에미터 어레이 전면 위에 러빙만 1회 또는 2회 정도 실시한 후 완전한 러빙이 끝나면, 회전롤은 반대 방향으로 되돌아 가면서 상기 캐소우드 전극 상에 형성된 나노 카본계 에미터의 일부를 박리시키고 나머지 일부위는 상기 캐소우드 전극 상에 남게 된다. 이때 캐소우드 전극 상에 형성했던 패턴은 표면처리후 육안으로는 거의 보이질 않으나 광학현미경을 이용하면 버퍼 전극 상에 불규칙한 패턴을 유지하게 되어, 이로 인해 상기 에미터의 끝 부분은 도 3(c)에 도시한 바와 같이, 나노 카본계 에미터 끝부분은 진공중에서 충분히 전계 방출할 수 있도록 충분히 활성화되게 된다. 이때, 테잎으로부터 발생할 수 있는 잔류 글루(glue)가 캐소우드 플레이트에 형성될 수 있으나, 이는 120 ~ 150℃에서 약 30분 정도 열처리를 시행하면 제거될 수 있다.

[실시예1]

도 3은 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작한 후 전계 방출 특성의 한 실시예를 나타낸다.

본 실시예에 있어서, 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하기 위해 에틸셀룰로우즈 바인더, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 희석제, 디에틸렌글-리콜모노부틸에테르 희석보조제, 카본나노파이버, 필러용 ITO분말, 분산제를 다음의 페이스트 조성으로 혼합 후 호모지나이저를 이용하여 10시간 블렌딩하고, 3단 롤러를 이용하여 5시간 균일하게 분산을 하여 인쇄용 페이스트를 준비하였다. 이때 인쇄용 페이스트중 나노 카본계 물질은 헤링본구조를 가진 카본나노파이버를 이용하였으며 (도 3-a참조), 상기 카본나노파이버를 첨가하기 전에 105℃ 에서 1시간 건조한 후 사용하는 것이 바람직하며, 준비된 페이스트는 점성의 변화를 방지하기 위해 데시케이터내에서 보관하는 것이 바람직한다.

상기 준비된 인쇄용 페이스트를 스크린 인쇄법을 이용하여 ITO 전극위에 실버 버퍼 전극이 도포된 투명 글라스위에 5 ~ 10μm 두께의 카본 나노 파이버의 에미터를 형성시키고 건조 오븐에서 수분 건조한 후 310℃에서 1시간 동안 질소 분위기중에서 아닐링 처리를 하였다. 에미터 표면은 물리적으로 약하게 접착하고 있기 때문에 비닐 테잎이 감겨있는 롤러를 이용하여 러빙앤필오프(rubbing&peel-off)방식으로 에미터 표면의 유기바인더를 제거하였고 이때 에미터의 두께는 2 ~ 5 μm 로 형성시키면(도 3-b 참조), 전자 방출을 위한 나노 카본계 전계방출 에미터가 완성되게 된다.

상기 도 3-c는 상기 공정으로 형성된 카본 나노 파이버의 에미터를 진공중에서 전계-전류밀도 특성 곡선을 나타낸 것으로서, 애노드와 캐소드사이의 거리는 310μm로 하였으며, 이때 turn-on field는 2.1 V/μm이고 전장중에 에미터 팁으로부터 안정적으로 전자가 돌출되는 전계방출 영역은 3 ~ 4 V/μm 이며, 에미터 열화특성은 초기보다 약 20% 감소하는 특성을 보여 주었다. 이는 카본나노튜브의 열화특성이 50%에 비하면 우수한 에미터 재료로 쓰일 수 있음을 말하고 있다. 또한, 상기 도 3-C 내에 표시한 숫자는 초기 전장을 가한 후 지속적으로 5 V/μm를 100시간, 200시간, 300시간을 유지한 후 다시 전계-전류밀도 곡선을 측정한 후 함께 도 시한 것이다.

상기 도 3-d 는 상기 공정으로 형성된 카본 나노 파이버의 에미터를 진공중에서 전계방출하고 있는 이미지를 나타낸 것으로 가로x세로:96x64의 셀 갯수와 한 셀의 크기가 350x250μm 로 형성되었으며, 애노드와 캐소드사이의 거리는 310μm로 하였으며, 3 V/μm 의 전장에서 방출하고 있는 이미지이다.

* 인쇄용 페이스트 혼합물 조성(소성형)

- 에틸셀룰로우즈 : 6g

- Diethylene glycol monobuthyl ether acetate : 36g

- Diethylene glycol monobuthyl ether : 18g

- 카본나노파이버 : 0.4g

- ITO 분말 (under 325mesh) : 0.3g

- 분산제 (SPAN60) : 0.01g

- 실리카졸 (1% SiO2) : 0.01g
*인쇄용 페이스트 혼합물조성(경화형-에폭시)
- 에폭시 : 6g
- 카본나노파이서 : 0.48g
- ITO분말(under 325mesh) : 0.3g

[실시예 2]

도 4는 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하여 전계 방출 표시 소자 (FED)에 적용한 실시 예를 보여 주는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전계 방출 표시 소자는 기본적으로 아노드 부 (100), 그물망 메쉬 구조물 부 (200), 캐소드 부 (300)를 가지며;상기 아노드 부 (100)는 광투과율이 우수한 유리와 같은 절연성 기판으로 이루어진 아노드 기판 (110)과, 상기 아노드 기판 상의 일부 위에 금속 또는 투명전극 등으로 이루어진 아노드 전극 (120)과, 상기 아노드 전극 상에 적색 (130a), 청색 (130b), 녹색 (130c)의 형광체 및 상기 형광체 사이에 블랙-매트릭스 (150)를 가지며, 일정한 간격을 갖게 하기 위한 구조물인 스페이서 (400)를 아노드 부의 블랙-메트릭스 영역에 놓이는 것을 특징으로 하며 ; 상기 캐소드 부 (300)는 유리와 같은 절곡성이 없는 절연성 기판으로 이루어진 캐소드 기판 (310)과, 상기 캐소드 기판 상의 일부 위에 금속 또는 투명전극 등으로 이루어져 있는 캐소드 전극 (320)과, 상기 캐소드 전극 (320)의 일부 위에 다이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC), 카바이드 화합물, 질소 화합물, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버 등으로 이루어진 후막의 전계 에미터 (340)를 가지는 것을 특징으로 하며 ; 상기 그물망 메쉬 구조물 부 (200)는 상기 캐소드 부 (300)와 별도로 제작되며, 상기 아노드 전극(120)들에 대응되도록 상기 메쉬 구조물 부 (200)의 일부에 그물망 메쉬 즉 게이트 홀 (220)을 미리 형성하며, 상기 캐소드 전극 (320)과 전기적 통전을 방지하기 위해 산화막으로 이루어진 절연체 (210)를 위 또는 아래의 전면에 모두 형성하며, 전계 에미터로부터 방출된 전자가 상기 절연체 (210)를 통과하여 상기 아노드 전극(120)들에 대응되도록 상기 절연체 (210)의 일부 위에 전압을 인가할 수 있도록 전극 단자 (230)가 공통전극으로 형성되는 것을 특징으로 하며 ; 상기 아노드 부 (100), 그물망 메쉬 구조물 부 (200), 캐소드 부 (300)는 상기 캐소드 부의 전계 에미터 (340)가 그물망 메쉬 구조물상의 게이트 홀 (220)을 통하여 아노드 부의 아노드 전극 (120)상의 형광체 (130a,130b,130c)와 서로 대응하도록 패키징되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터는, 실질적으로 전자 방출이 이루어지는 나노 카본계 물질 에미터의 끝 부분을 활성화시킬 수 있으며 버퍼전극을 첨가하여 탈착을 방지할 수 있고, 표면처리 후 나노카본계 페이스트의 일부분을 버퍼 전극으로부터 강제로 뜯어내기 때문에 에미터 팁이 활성화되고 소자로서의 응용에도 신뢰도가 우수하며 실질적으로 진공 패키징후 강한 전계에서도 전계 에미터의 탈착으로 인한 아킹은 전혀 발생하지 않는다. 또한 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제조방법은 인쇄공정을 이용하여 제조 공정을 단순화할 수 있고 이에 따른 제조비용을 절감할 수 있다.

Claims (16)

1. 전자방출용 나노카본계 전계 에미터 제작방법에 있어서,

   투명한 절연성 유리기판상에 형성된 아노드 전극, 상기 아노드 전극 일부위에 형성된 형광체와 그 전극들; 또 다른 캐소드용 도전성 유리 기판상에 형성되는 전자방출용 전계에미터는 입자상 나노카본 물질, 경화형 수지, 희석제, 금속산화물을 적당량 혼합하여 페이스트화하는 단계;상기 페이스트를 도전성 기판상에 인쇄 및 소성하는 단계;소성된 페이스트 표면의 일부를 활성하는 단계를 거쳐 제작된 캐소우드 전극들;및 상기 전계 에미터의 전계방출을 용이하게 제어하는 게이트전극들로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자방출용 나노카본계 전계 에미터 제작방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 에미터용 페이스트 상의 입자상 나노카본계는 카본나노파이버를 이용하여 제작하는 것을 특징으로 하는 전자방출용 나노카본계 전계 에미터 제작방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 에미터용 페이스트 상의 금속산화물은 0.1mm이하의 크기를 가진 ITO(인듐틴옥사이드), SnO2, ZnO, SiO2, GaO, In2O3 중 최소 하나 이상을 포함하여 제작하는 것을 특징으로 하는 전자방출용 나노카본계 전계에미터 제작방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,

   상기 에미터용 페이스트 상의 경화형 수지는 페놀계수지, 우레아계수지, 불포화폴리에스테르계수지, 에폭시계수지, 규소계수지, 폴리우레탄계수지 중에서 에폭시계수지를 사용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전자방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작장법.
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15. 제 1항에 있어서,

    상기 전자 방출용 에미터는 표면처리후 상기 캐소우드 전극 상의 버퍼전극 끝단으로부터 에미터 상단까지 높이가 7.0um 이하인 것을 특징으로 하는 전자방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작방법.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 전자 방출용 전계 에미터의 제작 방법으로 제작한 전계 에미터를 전계 방출 특성을 보이는 전자소자에 이용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전자방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.

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