KR100977312B1 - 가요성 전자발광 소자 및 이를 적용한 디스플레이 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

가요성 전자발광 장치 및 이를 적용하는 가요성 전자발광 디스플레이에 관해 개시된다. 전자발광 소자는 가요성 배면판, 전면판 그리고 이들 사이의 판상 스페이서를 구비하며, 배면판에는 별도로 제조된 캐소드가 접착층에 의해 고정되며, 캐소드는 침상 전자방출물질 층, 예를 들어 CNT 층을 구비한다. CNT 층은 현탁액 필터링법을 이용해 형성되고, 상기 CNT 층은 전도성 테이프를 이용하여 다양한 형태로 캐소드 위에 전사되어 전자방출물질 층을 구성하며, 후속되는 전자방출물질 층의 표면처리에 의해 전자방출밀도가 증가한다. 가요성 전면판 내면에는 캐소드로부터의 전자에 의해 발광하는 형광층이 마련된다.

전자방출원, 캐소드, 침상, 전자방출물질, CNT, 현탁액, 가요성

Description

가요성 전자발광 소자 및 이를 적용한 디스플레이 및 그 제조방법{Flexible light emission device and display device, and fabrication method the devices}

본 발명은 가요성 전자발광 소자 및 이를 적용하는 가요성 디스플레이 및 그 제조방법에 관한 것으로, CNT 등과 같은 침상 전자방출물질에 의한 전자방출물질을 이용하는 가요성 전자발광 장치 및 이를 적용하는 가요성 디스플레이 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이-페이퍼(e-paper)로 불리우는 전자종이는 종이와 같이 접거나 말아서 사용할 수 있는 구조를 가지며, 따라서 모든 구조물이 유연한 재료로 형성된다. 이러한 전자종이에는 비발광 구조와 발광구조를 가질 수 있는데, 비발광 구조에는 반사형으로 유전영동입자를 이용하는 형태가 있다. 발광구조에는 유기발광물질 또는 CNT(carbon nano tube)가 이용되는 형태가 있다. CNT를 이용하는 발광구조에는 전자 방출원인 CNT가 캐소드에 마련되고, 이로부터의 전자에 의해 발광하는 형광층을 가지는 애노드가 포함된다.

발광구조의 캐소드 물질로 CNT(carbon nanotube) 또는 나노 파티클 등이 전자방출물질로서 선호된다. CNT(carbon nanotube)는 튜브 형태로 성장(growth)되거 나 합성(composited)된 미세 구조물로서 형태상 다양한 유형이 알려져 있다. 이러한 CNT는 매우 우수한 전기적, 기계적, 화학적, 열적 특성을 가지며, 이러한 장점으로 다양한 분야에 응용되고 있다. CNT는 낮은 일함수(low work function)와 높은 종횡비(high aspect ratio)를 가지며, 그 선단(top end, 또는 emission end)이 작은 곡률 반경을 가지기 때문에 매우 큰 전계강화인자(field enhancement factor)를 가지며, 따라서 낮은 포텐셜의 전계(electric field)하에서도 전자를 방출할 수 있다.

플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하기 위한 종래의 방법으로는 CNT를 다양한 재질의 플렉서블 기판에 직접 성장시키는 방법과 여러가지 합성법으로 만든 분말상태의 CNT를 플렉서블 기판에 부착시키는 방법이 있다.

플렉서블 기판에 CNT를 직접 성장시켜 플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하는 방법으로 크롬(Cr)이나 티타늄(Ti)등의 도전성 박막을 테프론 시트(Teflon sheet) 위에 얇게 증착시키고 그 위에 수 나노미터(nm) 두께의 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co)등의 촉매 층을 형성시킨 다음, 수백 와트(W) 마이크로파를 조사시켜 탄화수소가스의 분해를 통하여 플렉서블 테프론 시트위에 CNT를 성장시킴으로서 플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하는 마이크로파 조사법(Microwave irradiation method, AM14(2002)676, JACS127(2005)8234), polycarbonate, 크롬(Cr)이나 티타늄(Ti)이 코팅된 플렉서블 폴리마이드 박판(polyimide foil)위에 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co)등의 촉매층을 패턴닝해서 증착 한 후, 플라즈마 dc 글로 방전(plasma dc grow discharge)을 일으켜 낮은 온도에서 플렉서블 폴리마이드 박판 위에 CNT를 수직정렬시켜 플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하는 플라즈마 화학기상증착법(Plasma enhanced chemical vapor deposition method, APL83(2003)4661), 카본(Carbon)이 코팅된 플렉서블 폴리마이드(polyimide) 기판 위에 Ar+ 이온 빔을 스퍼터링하여 상온에서 플렉서블 기판 표면에 CNT를 수직정렬 합성시켜 플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하는 이온 빔 스퍼터링법(Ion beam method, APL88(2006)103105, APL90(2007)143103)등이 있다.

합성된 CNT 분말을 플렉서블 기판에 부착시켜 플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하는 방법으로 폴리카보네이트(Polycarbonate), PET와 같은 유기 폴리머 기판 위에 크롬(Cr)이나 티타늄(Ti)등을 코팅시키고 전극을 형성하고 수백 마이크로미터(um)크기의 금(Au)과 은(Ag)등을 패터닝해서 증착 한 후, CNT에 카르복실기와 같은 반응기를 붙여 패터닝된 금(Au) 표면에 결합시켜 상온에서 플렉서블 CNT 전계전자방출원을 제작하는 자기 조립법(Self assembly method, APL82(2003)3770), 캐소드 역할을 하는 크롬(Cr)이나 티타늄(Ti)이 코팅된 플렉서블 폴리마이드 박판(polyimide foil)과 애노드 역할을 하는 스테인레스 스틸판을 CNT 현탁액에 넣고, 두 전극 기판에 전기장을 걸어 (+)로 대전된 CNT를 (-)전압이 인가된 캐소드 기판에 증착시켜 플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하는 전기영동법 (Electrophoresis method, ASS251(2005)258), PET 등의 유기 폴리머 기판위에 CNT 현탁액을 미세박막 두께로 균질하게 스프레이 한 다음, 수백 와트(W)의 2.45GHz 마이크로파를 조사하여 스프레이된 CNT와 플렉서블 폴리머 기판 사이에 짧은 시간에 강한 결합을 시켜 플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하는 마이크로파 용접 법(Microwave welding method, APL90(2007)103111), 표면 처리된 CNT를 수용액 잉크로 만들어 여기에 플렉서블 직물이나 종이 및 폴리머 기판을 담가서 표면에 CNT 박막을 증착하여 플렉서블 CNT 전계전자 방출원을 제작하는 딥 코팅법(Dip coating method, APL90(2007)013120, APL90(2007)173124) 등이 있다.

낮은 온도 및 상압에서 CNT의 수직 성장이 가능한 마이크로파 조사법, 플라즈마 화학기상증착법 및 이온 빔 스퍼터링법은 민감한 플렉서블 기판을 손상시키거나 구부러지지 않게하고 플렉서블 기판위에 CNT의 직경과 길이 및 밀도와 같은 구조제어가 용이하지만, 촉매 금속을 대면적 플렉서블 기판에 증착할 시 전체적인 균질성 확보와 촉매 금속 입자의 크기 제어가 어렵고 공정절차가 까다로울 뿐만 아니라, 수직 성장된 CNT와 플렉서블 기판 사이에 접착력이 약하고 대면적화하기가 쉽지 않은 단점이 있다.

자기 조립법, 전기영동법, 마이크로파 용접법 및 딥 코팅법은 상온에서 플렉서블 기판위에 선택적 증착이 가능하고 대면적화하기 쉬우나, 두께와 밀도 조절이 어렵고 균질성과 재현성이 좋지 못할 뿐더러 플렉서블 기판과의 접착력이 좋지 않아 전계 전자 방출시 신뢰성과 안정성 문제가 대두되고 있다.

본 발명의 예시적 실시예는 제작이 용이하고 신뢰성이 높은 가요성 전자발광 소자, 가요성 전자발광 디스플레이 및 이들의 제조방법에 관련된다.

예시적 실시예에 따른 가요성 전자발광 소자는:

도전성 판상 캐소드;

상기 캐소드의 표면에 형성된 침상(needle-shaped) 전자방출물질(electron emission material)층;

상기 캐소드를 지지하는 가요성 배면판; 그리고

상기 캐소드와 배면판의 사이에 마련되어 상기 캐소드를 배면판에 고정하는 접착층;

상기 캐소드에 대면하는 애노드;

상기 애노드를 지지하는 가요성 전면판;

상기 배면판과 전면판 사이에 마련되는 판상의 가요성 스페이서; 그리고

상기 전자방출물질 층에 대응하게 상기 애노드에 형성되는 형광층;을 구비한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 전자방출물질 층은 상기 캐소드 표면에 대해 접착층에 의해 고정될 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 스페이서는 상기 전자방출물질층과 형광 층에 대응하는 관통공을 구비할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면 캐소드는 그 양면에 접착층이 형성된 도전성 양면 테이프일 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 형광층은 가요성 필름과 필름의 일면에 피착(deposited)된 형광물질층을 포함할 수 있다.

예시적 실시예에 따른 가요성 전자발광 디스플레이 장치는:

가요성 배면판;

상기 배면판의 상면에 캐소드;

상기 배면판에 대향하는 가요성 전면판;

상기 배면판에 마주 대하는 상기 전면판의 내면에 형성되는 애노드;

상기 전면판과 배면판의 사이에 마련되는 것으로 상기 캐소드와 애노드의 교차부에 대응하는 관통공을 가지는 판상의 가요성 스페이서;

상기 관통공에 대응하는 캐소드 상에 형성되는 침상 전자방출물질 층;

상기 전자방출물질 층을 상기 캐소드에 고정하는 접착층;

상기 관통공에 대응하는 애노드 상에 형성되는 형광층; 그리고

상기 전면판과 배면판의 사이에서, 캐소드와 형광층의 사이에 위치하여 전자방출물질 층으로부터 전자를 추출하는 게이트;를 구비한다.

다른 예시적 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 상기 캐소드는 상기 기판에 대해 캐소드의 하부에 마련되는 접착층에 의해 고정된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 전자방출물질 층은 상기 캐소드 표면에 대해 접착층에 의해 고정될 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 스페이서는 상기 전자방출물질 층과 형광 층에 대응하는 관통공을 구비할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면 캐소드는 그 양면에 접착층이 형성된 도전성 양면 테이프일 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 형광층은 가요성 필름과 필름의 일면에 피착(deposited)된 형광물질층을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 스페이서는 복수의 판상 단위 스페이서에 의한 적층 구조를 가지며, 상기 그리드는 단위 스페이서들의 사이에 위치한다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 가요성 전자발광 소자의 제조방법은,

판상 템플리트에 침상 전자방출물질 층을 형성하는 단계;

상기 템플리트의 전자방출물질 층을 그 상면에 접착층이 형성된 판상 캐소드로 전사하는 단계;

상기 캐소드를 가요성 배면판에 고정하는 단계;

상기 캐소드 상의 전자방출물질 층의 침상 전자방출물질을 일으켜 세우는(electing) 표면처리 단계;

상기 배면판에 대향하는 것으로 그 내면에 애노드 및 애노드 상의 형광층이 형성되는 전면판을 준비하는 단계; 그리고

상기 전면판과 배면판의 사이에 가요성 판상 스페이서를 개재(interpose)한 상태에서 하나로 결합하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 가요성 전자발광 소자의 제조방법에 따르면,

상기 판상 템플리트는 다수의 공공부를 가지는 여과 템플리트이며, 상기 전자방출물질 층의 형성은 전자방출물질이 분산된 현탁액의 도포 및 건조 단계를 포함한다.

또한, 상기 표면처리 단계는 상기 전자방출물질과 접착력을 가지는 부재(erecting member)로 가압한 후 이를 분리시킴으로써 상기 전자방출물질이 캐소드에 대해 수직으로 세워지도록 하며, 구체적인 실시예에 따르면, 상기 부재는 접착성 테이프 또는 롤러이다.

본 발명의 또 다른 구체적이고 예시적인 실시예에 따르면, 상기 현탁액은 CNT가 분산된 용매 및 계면활성제를 포함한다.

예시적 실시예에 따라, 가요성 전면판과 가요성 배면판 및 이들 사이에 순차적으로 마련되는 가요성 판상 스페이서, 게이트 및 게이트 절연층가 하나로 결합되고, 상호 마주보는 가요성 배면판과 전면판의 각 내면에 밴드 형상의 캐소드와 애노드가 형성되고, 상기 캐소드에는 침상 전자방출물질 층이 형성되고, 상기 애노드에는 형광층이 형성되어 있는 전자발광 디스플레이를 제조하는 방법은,

템플리트에 다수의 전자방출물질 층을 일정 간격으로 형성하는 단계;

상기 전자방출물질 층을 접착층이 형성된 캐소드에 전사하는 단계;

상기 캐소드 상의 전자방출물질 층을 표면 처리하여 전자방출물질을 캐소드 에 대해 일으켜 세우는 표면처리 단계;

상기 캐소드를 배면판에 고정하는 단계;

상기 애노드 및 형광층을 가지는 전면판을 준비하는 단계;

상기 캐소드와 애노드 사이에서의 전자빔 이동공간을 제공하는 관통공을 가지는 상기 스페이서를 준비하는 단계; 그리고

상기 전면판과 배면판 및 이들 사이의 스페이서, 게이트, 게이트 절연층을 하나로 결합하는 단계;를 포함한다.

예시적 실시예에 따른 전자발광 소자 및 디스플레이 장치는 모든 재료가 가요성 물질로 형성되므로 종이와 같이 접거나 말아서 사용할 수 있고, 설치장소의 형태에 적절히 변형된 형태로의 고정이 가능하다. 그리고, 여러 종류의 침상 전자방출물질, 즉 일정한 길이를 가지는 튜브 또는 로드 형태의 전자방출물질, 예를 들어 CNT 분말을 현탁액 필터링법을 이용하여 잘 분산된 CNT 콜로이드 현탁액을 제조하고, 이들을 미세구멍을 가진 여과 템플리트 위에 현탁액을 공급한 후, 이를 여과 건조시켜 전계 전자방출에 최적화된 밀도의 CNT 층을 형성한다. 현탁액에 분산된 CNT는 매우 균일하게 분산되어 있고, 따라서 이를 이용해 템플리트에 형성되는 CNT 층 역시 균일한 분포의 CNT를 가진다. 그리고 CNT 층을 접착층이 형성된 캐소드에 전사시킴으로써 캐소드에 안정적으로 고정된 CNT 층을 형성한다. 그리고 후속되는 CNT 층의 표면처리를 통해 CNT를 캐소드에 대해 일으켜 세워 수직 정렬함으로써 전자방출에 기여하는 CNT의 수를 획기적으로 증대시킨다. 이러한 예시적 실시예는 고 온이 아닌 저온 또는 상온의 상태에서 캐소드에 대한 CNT 층의 형성이 가능하므로 종래의 고온처리에 의해 겪었던 문제점을 가지지 않는다. 따라서 본 발명에 따른 전자방출원은 구조적으로 매우 안정되면서도 높고 고른 분포의 전자방출이 가능하다.

이러한 본 발명은 전계 전자방출 특성에 나쁜 영향을 주는 전도성 유기/무기물, 바인더 및 고분자 페이스트를 사용하지 않고 복잡한 공정 없이 상온에서 간단히 제조할 수 있어 대면적화가 용이하다. 특히 대면적의 전자방출면적을 얻기 용이하기 때문에 예를 들어 디스플레이 장치에서 하나의 화소에 하나의 CNT 층을 가지게 할 수도 있다.

또한, 현탁액을 이용해 CNT 층을 형성하므로 현탁액 중의 CNT 농도의 조절에 의해 CNT 층의 밀도 조절이 용이하고 따라서 목적하는 최적의 전계 전자방출원 밀도 구현이 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 예시적 실시예들에 따른 가요성 전자발광소자, 가요성 전자발광 디스플레이 및 이의 제조방법을 상세히 설명한다.

본 발명은 침상(針狀) 전자방출물질(needle-shaped electron emission material)을 이용한다. 침상 전자방출물질에는 속이 빈 나노튜브, 손이 채워진 나노 로드 등이 있으며, 그 대표적인 재료는 탄소이며, 그 외에 금속 물질에 의해 제조될 수도 있다. 이하의 실시예의 설명에서는 침상 전자방출물질의 대표적인 물질인 CNT(carbon nanotube)를 중심으로 설명된다. 그러나 침상으로서 전자방출이 가 능 모든 물질이 적용될 수 있으며, 따라서 침상 전자방출물질의 특정한 예에 본 발명이 제한되지 않는다.

도 1a은 예시적 실시예에 따른 가요성 전자발광 소자의 개략적 분해 사시도이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 소자의 애노드(4), 스페이서(3) 및 캐소드(2)를 발췌하여 도시한 것으로 반원통형으로 말렸을 때의 상태를 나타내 보이는 분해 사시도이며, 그리고, 도 2는 결합된 상태에서의 개략적 단면도이다.

도 1a, 1b와 도 2를 참조하면, 전자발광 소자(10)는 가요성 배면판(1)과 투명한 가요성 전면판(5) 및 이 사이의 관통공(3a)을 가지는 판상 스페이서(3)를 포함한다.

가요성 배면판(1)과 가요성 스페이서(3)의 사이에는 도전층(2b)과 그 양측의 접착층(2a, 2c)을 가지는 가요성 캐소드(2)가 위치하고, 스페이서(3)와 전면판(5)의 사이에는 가요성 투명 애노드(4)가 위치한다. 상기 스페이서(3)의 관통공(3a)은 전자빔이 진행하는 진공 공간이다. 관통공(3a) 상하에는 전자에 의해 여기(activated)되어 발광하는 가요성 형광층(6)과 전자를 방출하는 침상 전자방출물질 층(7, 이하 대표 물질로 CNT 층이라 함)이 위치한다. 상기 형광층(6)은 애노드(4)의 표면에 형성되며, CNT 층(7)은 캐소드(2)의 상부 접착층(2c)에 형성된다.

상기 각 요소들에 대한 사용 물질로서는 아래와 같은 물질들이 있다.

배면판 재료:

배면판은 0.1 mm 이하의 가요성 판재로서 금속 호일(Metal foil), 플라스틱 필름(Plastic film), 박막 유리(Thin glass)로 형성될 수 있다.

금속 호일로서는 스테인레스 스틸 호일(stainless steel foil), Ni 금속 필름 등과 같이 내충격성과 유연성을 동시에 확보하면서 고온의 공정온도에 견딜 수 있는 내열성을 가지는 모든 종류의 금속 호일이 사용될 수 있다.

플라스틱 필름으로서는 PET(Polyethyleneterephthalate), PET(Polyethylene-naphthalate) 등과 같은 열가소성 반결정질 고분자 플라스틱 기판, 또는 PC(Polycarbonate), PES(Polyethersulfone), PI(Polymide), PAR(Polyarylate) 등과 같은 열가소성 비정질 고분자 플라스틱 기판 이 사용될 수 있다. 또한, 위에서 언급된 플라스틱 기판에 장벽층(barrier layers)을 코팅하여 플라스틱 필름은 용도에 맞게 선택하여 사용하여 플렉서블 전계전자 방출원을 실현할 수 있다.

박막 유리로서는 예를 들어 Schott사에서 제시한 방법 처럼, 박막 유리 위에 고분자(polymer)를 얇게 코팅하여 유리의 특성이 유지되면서 유연성을 갖게 처리된 50㎛ 정도의 초박막 유리이 이용될 수 있다.

전면판 재료:

0.1 mm 이하의 투명성 기판 재료로서 위에서 배면판의 재료로 언급된 투명한 플라스틱 필름과 투명 박막 유리가 사용될 수 있다.

스페이서 재료:

스페이서는 단지 애노드와 캐소드 사이의 갭을 위해서 존재하므로 도전체가 절연 물질로 형성되어야 하며, 그 재료서는 위에서 배면판 재료로 언급된 플라스틱 기판 또는 박막 유리가 사용될 수 있다.

형광층 :

일반적인 유기물 형광체, 형광 시이트(EJ-440, Apace Science) 등이 이용될 수 있다.

애노드 :

위에서 전면판 재료로 언급된 투명 가요성 기판에 ITO, TCO, ZnO, IZO, CNT-전도성 폴리머 복합체, 전도성 고분자 필름, 각종 금속(Ni, Ti, Fe, Au, Pd, Ag, Cr 등)을 스퍼터링(sputtering) 법이나 열증착법(thermal evaporation) 등에 의해 수십 마이크로 미터에서 나노미터의 두께로 증착된 판상 재료가 사용될 수 있다.

한편, 상기 캐소드(2)는 배면판(1)과는 별개로 제조된 판상 또는 리본형태의 도전재료로 제조되는 것으로 후에 상세히 설명된다. 이러한 캐소드(2)는 도 3에 도시된 바와 같이 도전층(2b)의 양 표면에 접착층(2a, 2c)이 형성된 구조를 가질 수 있으며, CNT 층(7)의 각 CNT의 하단부가 접착층(2c)에 강하게 접착되어 있다. 여기에서 캐소드(2)는 실질적으로 도전층(2b)에 이루어지며 그 상하의 접착층(2a, 2c)은 캐소드의 일부분은 아니라 편의상 캐소드(2)의 부가적인 요소로서 설명되었다. 따라서, 이하의 실시예의 설명에서 지칭되는 "캐소드"는 도전층(2b) 자체를 의미하며, 경우에 따라서 그 양면의 접착층(2a, 2c)이 포함되는 것으로 이해될 수 있으며, 한편, 이러한 접착층(2a, 2c)은 캐소드와는 별개의 요소로 이해될 수 도 있다. 한편, CNT는 실질적으로 순수 CNT로 이루어지며, 캐소드(2)에 CNT 층(7)이 형성된 상태에서 배면판(1)에 고정되므로 제조가 용이하다. 특히 이러한 구조는 고온 공정을 요구하지 않으며, 따라서 고온 공정에 따른 경제적 부담이 불이익이 없다. 특히 유기물을 포함할 수 있는 접착층이 CNT 와 혼재하지 않고, 그 하부에만 마련되므로 전자에 충돌될 가능성이 매우 적고, 따라서 전자 충돌 등에 의한 유기 가스의 발생이 일어 나지 않는다.

예를 들어 상기 CNT 층(7)은 도 4에 도시된 바와 같이 사각형, 마름모형, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 타원형, 별, 알파벳, 한글, 숫자 모양 등 다양한 문자, 도형 등의 형태를 가질 수 있고, 따라서 발광의 형태를 다양화할 수 있다. 이러한 전자방출물질 층의 다양한 모양에 대응하여 스페이서(3)의 관통공(3a)의 형태도 다양화할 수 있다.

한편, 상기 형광층(6)은 일반적인 가요성 형광물질로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면 형광층(6)으로서 투명 가요성 필름과 필름 표면에 코팅된 형광물질층을 가지는 형광 시이트(phosphor sheet)가 적용될 수 있다. 상용품으로서는 예를 들어 APACE Sience, Inc의 EJ-440을 형광층(6)으로서 이용할 수 있다.

이러한 구조의 전자발광 소자는 단순한 2 극의 형태이므로 단순 온-오프형 램프 등에 적합하다. 이러한 램프의 용도로는 교통 표지판, 신호등, 광고판 등의 다양한 형태로의 이용이 가능하다. 그 크기에 있어서, 요구되는 적용대상의 사양에 따라 발광영역의 크기가 수 ㎛² ~수백 m² 에 이르기 까지 매우 폭 넓은 범위 내에서 선택이 가능하다. 이러한 전자발광 소자, 즉 램프에 있어서, 캐소드(2)와 애노드(4)의 사이에 전기장을 형성하여 캐소드의 전자방출물질 층(7)으로부터의 전자방출을 제어하는 그리드(grid)의 적용이 가능하다.

도 5는 실시예에 따라 제작된 전자발광 소자를 구부린 상태를 보이며, 도 6은 도 5에 도시된 전자발광 소자가 성공적으로 발광하고 있음을 보여주는 사진이다.

이하, 예시적 실시예에 따른 전자발광 소자의 제조방법을 살펴본다.

먼저, CNT 콜로이드 현탁액(이하 현탁액)과 템플리트로서 테프론, 세라믹, AAO(Anodic Aluminum oxide), 폴리카보네이트 등의 재료로 된 여과지(여과 템플리트)를 준비한다. 현탁액은 용매 및 계면활성제에 분말 상태의 CNT 을 분산시켜 만든 콜로이드 상태의 액체이다. 보다 고른 분산을 위해 초음파 처리하는 것이 바람직하다. 여과지는 현탁액을 여과하여 그 표면에 CNT 만 남기게 되는데, CNT 현탁액을 건조시키고 CNT 만 소정 패턴으로 잔류시켜 판상 캐소드로 전사(transfer)하기 위한 것이다. CNT에는 SWCNT(Single-walled carbon nanotube), DWCNT(Double-walled carbon nanotube), 얇은 MWCNT(Multi-walled carbon nanotube), 두꺼운 MWCNT 등이 있다. 상기 용매로는 ethanol, dimethyl formamide, tetrahydrofuran, dimethyl acetamide, 1,2 dichloroethane, 1,2 dichlorobenzene중의 어느 하나이다.

그리고 상기 계면활성제는 sodium dodecylbenzene sulfonate(NaDDBS C1₂H₂₅C₆H₄SO₃Na), sodium butylbenzene sulfonate (NaBBS C₄H₉C₆H₄SO₃Na), sodium benzoate(C₆H₅CO₂Na), sodium dodecyl sulfate (SDS; CH₃(CH₂)₁₁OSO₃Na), Triton X-100 (TX100; C₈H₁₇C₆H₄(OCH₂CH₂)n-OH; n 10), dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB;CH₃(CH₂)₁₁N(CH₃)₃Br), 아라비아 고무(Arabic Gum) 중의 어느 하나이다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 여과지(filter) 등으로 된 여과 템플리트(21)에 상기 현탁액을 소정 패턴으로 도포한 후 이를 건조시켜 CNT 막(7')을 형성한다. 현택액의 도포 영역은 전자방출원의 캐소드의 형태, 예를 들어 도 4에 도시된 다양한 형태의 돌출부의 형상에 대응하며, 응용분야의 요구되는 캐소드의 형태에 따라 다양한 변화가 가능하다. 여기에서, 현탁액의 용매와 계면활성제 및 CNT의 비율 또는 농도를 제어함으로써 CNT 밀도를 자유로이 조절할 수 있고 주변 전기적 조건에 따른 최적의 전자방출 밀도 구현이 가능하고, 이러한 최적의 조건을 반복 재현 및 균질 한 밀도의 CNT 막을 형성할 수 있다. 현탁액을 여과 템플리트(21)에 형성하며, CNT 만 잔류하고 액상 물질은 여과 템플리트를 통과한다. 이 상태에서 건조 과정을 진행하면 템플리트(21) 표면에 CNT 막(7')이 형성되게 되는데 이러한 과정은 상온 또는 고온 상태에서 자연 건조 또는 진공 건조 과정을 포함할 수 있다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 도전층(2b)의 양면에 접착층(2a, 2c)이 형성된 양면 테이프형 캐소드(2)를 준비한다. 실제 공정 중에는 하측 접착층(2a)은 이물질의 부착을 방지하는 이형지에 의해 보호될 것이며, 도면에는 도시되어 있지 않다. 캐소드(2)는 전도성 시트(Conductive Sheet), 전도성 패브릭(Conductive Fabric), 또는 전도성 기판(Conductive substrate) 중의 어느 하나로 형성되며, 따라서 도전층(2b)은 이러한 물질로 형성된다.

상기 접착층(2a, 2c)은 도전성을 가지는 것으로 도전성 입자, 예를 들어 개 질 된 니켈(modified nickel) 및 개질된 다양한 금속 군과 고분자 수지가 혼합된 재료로 형성될 수 있다. 구체적으로 도전층(2b)은 알루미늄 호일 또는 전도성 기판(Aluminum Foil or Conductive substrate, 두께: 0.01 ～ 0.04mm), 구리나 니켈 등의 다양한 금속 군으로 제조된 전도성 시트(Conductive Sheet, 두께: 0.01 ～ 0.04mm), 전도성 패브릭(Conductive Fabric, 두께: 0.01 ～ 0.20mm)으로 형성된다.

상기 접착층(2a, 2c)은 니켈, 카본 안료 등의 전도성 파우더와 아크릴 에스테르 폴리올 혼성중합체(Acrylic Ester Polyol Copolymer)등의 접착수지와의 혼합물로서, 바람직하게는 전체 접촉 저항이 0.1 Ω/25mm² 미만이다. 이러한 접착층은 높은 온도에서도 사용할 수 있는 내열성 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 템플리트(21) 상의 CNT 막(7')을 상기 캐소드(2)의 일측(도면에서 상부) 접착층(2c)에 소정 압력으로 접촉시킨 후 이를 분리시켜 템플리트(21)의 CNT 막(7')을 캐소드(2)측에 CNT 막(7)을 형성한다.

도 7d의 과정은 캐소드(2)에 무질서하게 배치되어 있는 CNT 층(7)의 CNT 들을 수직으로 정렬하는 CNT 층의 표면처리 방법을 보인다. 도 7d의 (a)에 도시된 바와 같이 점착성을 가진 테이프(22)를 캐소드(2) 상의 CNT 층(7')에 점착시킨 후 이를 들어올려서 떼어낸다. 이와 같이 하면, CNT 층(7)에서 표면에 노출된 CNT가 테이프(22)의 점착성에 의해 캐소드(2)에 대해 수직인 방향으로 정렬되게 된다. 즉, 테이프(22)를 이용해 CNT를 캐소드(2)에 대해 일으켜 세운다. 이러한 테이프(22)를 이용하는 방법 외에, 도 7d의 (b)에 도시된 바와 같이 표면에 점착성을 가진 롤 러(23)를 상기 CNT 층(7)의 표면을 소정 압력으로 굴림으로써 CNT를 캐소드(2)에 대해 일으켜 세워 수직 방향으로 정렬시킬 수 있다. 이와 같은 수직 정렬 과정에서 캐소드(2) 표면의 접착층(2c)에 약하게 고정된 CNT가 이로부터 분리되어 제거될 것이나, CNT 대부분은 강한 접착력에 의해 그 하단부가 캐소드(2)에 고정되어 있으므로 그 상단 부분이 위 방향으로 들리는 형태로 수직정렬될 것이다.

도 7e는 상기 캐소드(2)를 배면판(1)에 결합시키는 것을 도시한다. 도 7c~7e에서는 캐소드(2) 및 이 양면의 접착층(2a, 2c)이 매우 두껍게 표현되었으나, 이는 이해를 돕기 위해 과장한 것이다.

도 7f에 도시된 바와 같이 미리 준비된, 관통공(3a)을 가지는 가요성 스페이서(3)를 장착한다.

도 7g에 도시된 바와 같이 그 내면에 애노드(4)와 형광층(6)이 형성된 전면판(5)을 상기 스페이서(3) 위에 장착하여 목적하는 전자발광 소자를 얻는다.

위에서 설명된 전자발광 소자(10)의 제조과정은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 것으로서 다양한 형태로의 변형이 가능하다. 예를 들어 상기 CNT의 수직 정렬을 위한 CNT 층(7)의 표면처리 과정은 캐소드(2)가 배면판(1)에 고정된 후에 진행될 수도 있다. 즉, 도 7c 의 과정 이후에 도 7e의 과정을 수행한 후 최종적으로 도 7d의 (a), (b)에 도시된 바와 같은 점착성 테이프(22)나 롤러(23) 등에 의해 표면처리를 진행하여 CNT 수직 정렬 과정을 수행할 수 있다. 그러나 본 발명은 위와 같은 CNT의 특정 표면처리에 의한 수직 정렬 방법에 제한되지 않고, 통상의 기술범위 내에서 다양한 방법으로 수행될 수 있다.

본 발명의 특징으로 캐소드가 별도의 판상 도전체로서 그 표면에 CNT 막이 접착층에 의해 고정된 상태에서 캐소드 베이스에 고정되고, 구조적으로 전면판, 배면판, 스페이서 등이 가요성 판상재료로 형성되고 그리고 전체적으로는 가요성 물질에 의해 형성되는 점이다. 즉, 종래에는 캐소드가 기판 등에 이미 고정된 상태에서 CNT 등이 성장 또는 고정되는 것이나, 본 발명은 기판이나 캐소드를 지지하는 캐소드 베이스와 결합되기 전의 상태에서 판상 캐소드에 CNT 막이 형성되는 것이다. 전술한 실시예에서 캐소드 베이스는 일반적인 전자방출원의 기판 등에 해당할 수 있다. 본 발명에 따른 전자방출원은 CNT가 그 하부의 접착층에 의해 캐소드에 고정되어 있는 점에 특징이 있는데, 이는 기존의 페이스에 의한 전자방출원, 즉 CNT와 페이스트가 혼재하는 형태의 전자방출원과는 다른 구조적 특징을 가진다.

도 8a은 전술한 예시적 실시예의 변형(modification)으로부터 얻어질 수 있는 전자발광 디스플레이의 전극 배치구조를 보이는 개략적 평면도이며, 도 8b는 도 8a의 A-A' 선 단면도이다. 도 8a, 8b에 도시된 소자, 즉 발광제어가 가능한 가요성 전자발광 소자 또는 가요성 전자발광 디스플레이는 전자 이동 경로 상에 전기장을 형성하는 게이트(gate electrode) 또는 그리드(grid electrode)를 가진다.

먼저 도 8a를 살펴보면, 캐소드(2)와 애노드(4)가 상호 직교하는 방향으로 다수 나란히 배치되는 X-Y 매트릭스 구조를 형성한다. 애노드(5)와 캐소드(2)의 각 교차부는 단위 화소영역으로 정의되며, 이 부분에 형광층(6)과 CNT 층(7)이 위치한다.

도 8b를 참조하면, 도 7g 또는 도 2에 도시된 전자발광 소자의 구조에 게이 트 절연층과 게이트가 추가되어 있다. 즉, 가요성 배면판(1)과 스페이서(3)의 사이에는 전술한 구조의 캐소드(2)가 위치하고, 스페이서(3)와 전면판(5)의 사이에는 게이트(9), 게이트 절연층(8) 및 투명성 애노드(4)가 순서대로 위치한다. 상기 스페이서(3), 게이트(9) 및 게이트 절연층(8)들의 각 관통공(3a, 9a, 8a)은 전자빔이 진행하는 진공공간인 우물을 형성한다. 관통공들에 의한 우물의 상하에는 전자에 의해 여기되어 발광하는 형광층(6)과 전자를 방출하는 CNT 층(7)이 위치한다. 상기 형광층(6)은 애노드(4)의 표면에 형성되며, CNT 층(7)은 캐소드(2)의 상부 접착층(2c)에 형성된다. 위의 구조에서 캐소드(2), 애노드(4) 및 이 사이의 게이트(9)의 배열 구조는 일반적인 패시브 매트릭스 구동 방식에 따른다.

도 9는 표면처리된 후의 CNT 층을 보이는 SEM 이미지이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 표면처리를 하여 수직정렬하면, 수평으로 누워있던 CNT들이 균일한 길이로 수직 방향으로 정렬되어 있음을 SEM 관측으로 확인할 수 있다.

도 10은 애노드와 캐소드의 전극 구조를 평편한 상태(flat condition)에서 전계 전계방출을 측정한 것과 애노드와 캐소드의 전극구조를 구부린 상태(bending condition)에서 전계 전자방출을 측정한 CNT 전자방출원의 전류밀도(The current density, J(A/cm²)) 대 전계(The applied electric field, F(V/㎛)) 비교 데이터 그래프이다. 구부린 상태(bending condition)는 직경이 20 mm(곡률 반경 10 mm) 와 40 mm(곡률 반경 20 mm)인 원통형 구조물을 적용하여 인장 모드(tensile mode)와 압축 모드(compressive mode)에서 구부린 정도를 달리하여 전계 전자방출을 측정하 였다. 전계 전자방출 실험은 얇은 박막의 스테인리스 스틸 금속판인 애노드와, 표면처리된 CNT 가요성 전계 전자방출원인 캐소드로 구성된 2 전극 구조체에서 실시 하였고, 두 전극 사이의 거리는 550㎛이며, 전자방출 면적은 0.2826cm² 이다. 진공 레벨은 2 * 10^-7 torr 이며, 인가 전압은 0V 에서 3500 V 이다. CNT 전계 전자방출원으로 사용된 CNT 분말은 DWCNTs와 MWCNTs로 평균 직경이 각각 2.5 nm와 20 nm이다. DWCNTs와 MWCNTs의 콜로이드 현탁액의 농도는 본 실험에서 최적화된 20 mg/l(DWCNTs, MWCNTs 양: 10 mg)에서 실시하였다. DWCNTs의 경우에 구부리지 않고 평평한 상태에서 0.1 ㎂/cm²의 전류 밀도를 얻는데 필요한 턴-온 전계는 각각 0.82 V/㎛였고, 1 ㎃/cm²의 임계 전류 밀도를 얻는데 필요한 전계는 각각 1.62 V/㎛였다. 반면에 인장 모드와 압축 모드의 구부린 상태에서의 0.1 ㎂/cm²의 전류 밀도를 얻는데 필요한 턴-온 전계는 0.77 - 0.84 V/㎛였고, 1 ㎃/cm²의 임계 전류 밀도를 얻는데 필요한 전계는 각각 1.62 - 1.72 V/㎛였다. MWCNTs의 경우에 구부리지 않고 평평한 상태에서 0.1 ㎂/cm²의 전류 밀도를 얻는데 필요한 턴-온 전계는 각각 1.26 V/㎛였고, 1 ㎃/cm²의 임계 전류 밀도를 얻는데 필요한 전계는 각각 2.33 V/㎛였다. 반면에 인장 모드와 압축 모드의 구부린 상태에서의 0.1 ㎂/cm²의 전류 밀도를 얻는데 필요한 턴-온 전계는 1.22-1.37 V/㎛였고, 1 ㎃/cm²의 임계 전류 밀도를 얻는데 필요한 전계는 각각 2.33 - 2.54 V/㎛였다. 즉, 본 발명에 따른 가요성 CNT 전계 전자방출원의 경우, 평평한 상태와 구부린 상태에서의 전계 전자방출 특성에는 큰 차이가 없음을 알 수 있다.

도 11은 구부린 상태(곡률반경 20 mm)에서 CNT의 종류별 전자방출 안정성을 테스트한 결과를 보이는데, DWCNTs에 비해 MWCNTs가 보다 안정적임을 알 수 있다.

상기와 같은 단일 전자방출원을 응용함으로써 디스플레이 장치에 적용이 가능하다. 디스플레이 장치는 일반적으로 X-Y 매트릭스 상태에서 전기적 어드레싱이 가능한 화소를 가지는데, 캐소드는 다수 나란한 스트라이프 상태로 배치될 것이며, 따라서 각 캐소드는 화면의 어느 한 방향을 포괄하는 길이를 가지며, 그 표면에 각 화소에 대응하는 CNT 층을 구비할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 현탁액 필터링법을 사용하여 형성된 CNT 박막을 접착력이 강한 전도성 테이프를 이용하여 쉽게 전사가 가능하고 또한, 상기 CNT 박막과 상기 전도성 테이프 상호 간의 접착강도가 매우 우수하기 때문에 간단한 표면 후처리 공정을 통하여 상기 CNT 박막의 전계 전자방출 특성을 향상할 수 있고, 높은 전계에서도 전계 전자방출 동안 CNT 박막의 탈착 없이 안정적이고 신뢰성 있는 전계 전자방출 특성을 얻을 수 있다. 또한, 균일하게 분산된 CNT 콜로이드 현탁액의 농도를 조절함으로써 상기 CNT 박막의 활성 전자방출 사이트 밀도를 쉽게 할 수 있고, 아울러 상기 방법을 사용하면 균일한 특성을 갖는 CNT 박막을 대면적으로 간단하게 제작하는 것이 가능하여 대면적 CNT 전계 전자방출원을 제작할 수 있다. 또한 전면판, 배면판, 스페이서, 게이트 절연층 등의 모든 재료가 가요성 물질로 되어 있어서 종이처럼 접거나 말아서 사용할 수 있는 양질의 가요성 램프 및 전자종이를 얻을 수 있다.

이러한 본 발명의 적용분야는 발광이 필요한 어떠한 분야에도 적용될 수 있다. 예를 들어 소형의 위치 확인을 위한 발광장치로부터 광고판, 교통표지판, 신호등에 적용이 가능하다. 또한 발광 제어가 가능한 패시브 매트릭스 구동방식으로서 일반적인 전자 종이의 일종으로 가요성 전계발광 디스플레이로서 적용도 가능하다.

도 1a는 예시적 실시예에 따른 가요성 전자발광 소자의 개략적 구조를 보이는 분해 사시도이다.

도 1b는 도 1a에 도시된 가요성 전자발광 소자의 주요 부품을 발췌해 보인 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 가요성 전자발광 소자의 개략적 단면도이다.

도 3은 예시적 실시예에 적용되는 캐소드의 적층 구조를 보이는 단면도이다.

도 4는 다양한 실시예에 다른 캐소드의 여러 패턴을 예시하는 도면이다.

도 5는 실시예에 따라 제작된 전자발광 소자를 구부린 상태를 보인다.

도 6은 도 5에 도시된 전자발광 소자가 성공적으로 발광하고 있음을 보여주는 사진이다.

도 7a 내지 도 7g는 예시적 실시예에 따른 가요성 전자발광 소자의 제조공정을 보인다.

도 8a는 예시적 실시예에 따른 가요성 전자발광 디스플레이의 전극 배치구조를 보이는 개략적 평면도이다.

도 8b는 도 8a의 A-A' 선 단면도이다.

도 9는 표면 처리된 CNT층의 고배율 SEM 이미지이다.

도 10은 애노드와 캐소드의 전극 구조를 평평한 상태(flat condition)에서 전계 전계방출을 측정한 것과 애노드와 캐소드의 전극구조를 구부린 상태(bending condition)에서 전계 전자방출을 측정한 CNT 전자방출원의 전류밀도(The current density, J(A/cm2)) 대 전계(The applied electric field, F(V/㎛)) 비교 데이터 그래프이다.

도 11은 구부린 상태에서의 CNT의 종류별 전자방출 안정성을 테스트한 결과를 보인다.

Claims (30)

1. 도전성 판상 캐소드;

   상기 캐소드의 표면에 형성된 침상(needle-shaped) 전자방출물질(electron emission material)층;

   상기 캐소드의 상면에 형성되어 상기 전자방출물질 층을 상기 캐소드에 고정하는 접착층;

   상기 캐소드를 지지하는 가요성 배면판; 그리고

   상기 캐소드와 배면판의 사이에 마련되어 상기 캐소드를 배면판에 고정하는 접착층;

   상기 캐소드에 대면하는 애노드;

   상기 애노드를 지지하는 가요성 전면판;

   상기 배면판과 전면판 사이에 마련되는 것으로 상기 전자방출물질층에 대응하는 관통공을 가지는 판상의 가요성 스페이서; 그리고

   상기 전자방출물질 층에 대응하게 상기 애노드에 형성되는 형광층;을 구비하는 가요성 전자발광 소자.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 캐소드는 그 양면에 접착층이 형성되어 있는 양면 테이프 형태를 가지 는 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자.
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 전자방출물질 층은 SW(Single-walled) CNT, DW(double walled) CNT, MW(Multi-walled) CNT, 나노와이어 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 캐소드는 전도성 시트(Conductive Sheet), 전도성 패브릭(Conductive Fabric) 또는 전도성 기판(Conductive substrate) 중의 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자.
7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 캐소드는 전도성 시트(Conductive Sheet), 전도성 패브릭(Conductive Fabric), 또는 전도성 기판(Conductive substrate) 중의 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자.
8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 형광층은 가요성 필름과 필름의 일면에 형광물질층이 형성된 형광 시이트인 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 형광층은 가요성 필름과 필름의 일면에 형광물질층이 형성된 형광 시이트인 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 형광층은 가요성 필름과 필름의 일면에 형광물질층이 형성된 형광 시이트인 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자.
11. 가요성 배면판;

    상기 배면판의 상면에 형성되는 캐소드;

    상기 캐소드를 상기 배면판에 고정하는 접착층;

    상기 배면판에 대향하는 가요성 전면판;

    상기 배면판에 마주 대하는 상기 전면판의 내면에 형성되는 애노드;

    상기 전면판과 배면판의 사이에 마련되는 것으로 상기 캐소드와 애노드의 교차부에 대응하는 관통공을 가지는 판상의 가요성 스페이서;

    상기 관통공에 대응하는 캐소드 상에 형성되는 침상 전자방출물질 층;

    상기 전자방출물질 층을 상기 캐소드에 고정하는 접착층;

    상기 관통공에 대응하는 애노드 상에 형성되는 형광층;

    상기 전면판과 배면판의 사이에서, 캐소드와 형광층의 사이에 위치하여 전자방출물질 층으로부터 전자를 추출하는 게이트;

    상기 캐소드와 게이트 사이에 마련되는 것으로 상기 형광층과 침상전자방출 물질 층에 대응하는 관통공;을 구비하는 가요성 전자발광 디스플레이.
12. 삭제
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 캐소드는 그 양면에 접착층이 형성되어 있는 양면 테이프 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이.
14. 삭제
15. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,

    상기 전자방출물질 층은 SW(Single-walled) CNT, DW(double walled) CNT, MW(Multi-walled) CNT, 나노와이어 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 캐소드는 전도성 시트(Conductive Sheet), 전도성 패브릭(Conductive Fabric), 또는 전도성 기판(Conductive substrate) 중의 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이.
17. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,

    상기 캐소드는 전도성 시트(Conductive Sheet), 전도성 패브릭(Conductive Fabric), 또는 전도성 기판(Conductive substrate) 중의 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이.
18. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,

    상기 형광층은 가요성 필름과 필름의 일면에 형성된 형광물질층을 포함하는 형광 시이트인 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이.
19. 제 15 항에 있어서,

    상기 형광층은 가요성 필름과 필름의 일면에 형성된 형광물질층을 포함하는 형광 시이트인 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이.
20. 제 17 항에 있어서,

    상기 형광층은 가요성 필름과 필름의 일면에 형광물질층이 형성된 형광 시이트인 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이.
21. 판상 템플리트에 침상 전자방출물질이 분산된 현탁액을 공급한 후, 이를 건조하여 상기 판상 템플리트 상에 침상 전자방출물질 층을 형성하는 단계;

    상기 템플리트의 침상 전자방출물질 층을, 배면판 상에 형성되는 것으로 그 상면에 접착층이 형성된 판상 캐소드로 전사하는 단계;

    상기 캐소드 상의 전자방출물질 층의 침상 전자방출물질을 일으켜 세우는(electing) 표면처리 단계; 그리고

    상기 배면판에 대향하는 것으로 그 내면에 애노드 및 애노드 상의 형광층이 형성되는 전면판을 준비하는 단계;

    상기 전면판과 배면판의 사이에 가요성 판상 스페이서를 개재(interpose)한 상태에서 하나로 결합하는 단계;를 포함하며,

    상기 전사하는 단계와 표면처리단계 사이와, 표면처리 단계와 전면판을 준비하는 단계의 사이 중, 어느 하나의 사이에 상기 캐소드를 가요성 배면판에 고정하는 단계;를 포함하는 가요성 전자발광 소자의 제조방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 판상 템플리트는 여과성을 가지는 여과 템플리트인 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자의 제조방법.
23. 삭제
24. 제 21 항에 있어서,

    상기 표면처리단계는 접착성 테이프를 이용한 방법, 롤러 러빙법 중의 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자의 제조방법.
25. 제 21 항, 제 22 항, 제 24 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 캐소드는 전도성 시트(Conductive Sheet), 전도성 패브릭(Conductive Fabric), 또는 전도성 기판(Conductive substrate) 중의 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 소자의 제조방법.
26. 가요성 전면판, 가요성 판상 스페이서, 게이트, 게이트 절연층 및 가요성 배면판이 순차적으로 결합되고, 배면판과 전면판의 각 내면에 캐소드와 애노드가 각각 형성되고, 상기 캐소드에는 침상 전자방출물질 층이 형성되고, 상기 애노드에는 형광층이 형성되어 있는 가요성 전자발광 디스플레이를 제조하는 방법에 있어서,

    판상 템플리트에 침상 전자방출물질이 분산된 현탁액을 공급한 후 이를 건조하여 상기 판상 템플리트 상에 다수의 전자방출물질 층을 일정 간격으로 형성하는 단계;

    상기 전자방출물질 층을 접착층이 형성된 캐소드에 전사하는 단계;

    상기 캐소드 상의 전자방출물질 층을 표면 처리하여 전자방출물질을 캐소드에 대해 일으켜 세우는 표면처리 단계;

    상기 애노드 및 형광층을 가지는 전면판을 준비하는 단계;

    상기 캐소드와 애노드 사이에서의 전자빔 이동공간을 제공하는 관통공을 공히 가지는 상기 스페이서, 게이트 및 게이트 절연층들을 준비하는 단계; 그리고

    상기 전면판과 배면판 및 이들 사이의 상기 스페이서, 게이트, 게이트 절연층을 하나로 결합하는 단계;를 포함하며,

    상기 전사하는 단계와 표면처리단계와의 사이와, 표면처리 단계와 전면판을 준비하는 단계와의 사이 중, 어느 하나의 사이에 상기 캐소드를 배면판에 고정하는 단계;를 포함하는 가요성 전자발광 디스플레이의 제조방법.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 판상 템플리트는 여과성을 가지는 여과 템플리트인 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이의 제조방법.
28. 삭제
29. 제 26 항에 있어서,

    상기 표면처리단계는 접착성 테이프를 이용한 방법, 롤러 러빙법 중의 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이의 제조방법.
30. 제 26 항, 제 27 항, 제 29 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 캐소드는 전도성 시트(Conductive Sheet), 전도성 패브릭(Conductive Fabric), 또는 전도성 기판(Conductive substrate) 중의 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 전자발광 디스플레이의 제조방법.

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