KR101100818B1 - 전자 방출원 및 이를 채용한 전자 방출 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카본계 물질; 수지 성분과 용매 성분으로 이루어진 비이클; 및 강유전성 분말;을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물과, 이로부터 형성되어 카본계 물질과 강유전성 분말을 포함하는 전자 방출원, 및 이를 채용한 전자 방출 소자를 제공한다. 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 강유전성 분말을 함유하고 있어 전계 방출에 의한 열을 흡수하여 열방출로 전환시켜 주기 때문에 전체적인 전자방출 성능이 개선되고, 탄소나노튜브의 열화속도가 지연될 수 있다. 따라서 상기 전자 방출원을 이용하면 신뢰성이 향상된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.

Description

전자 방출원 및 이를 채용한 전자 방출 소자{An electron emission source and an electron emission device using the same}
도 1은 본 발명에 따른 전자 방출원의 일구현예를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전자 방출원을 채용한 전자 방출 소자의 일구현예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
11 : 기판 13 : 탄소나노튜브
15 : 강유전성 분말 18 : 전자 방출원
110 : 하면기판 120 : 캐소드 전극
130 : 절연체층 140 : 게이트 전극
160 : 전자 방출원 170 : 형광체층
180 : 애노드 전극 190 : 상면기판
본 발명은 전자 방출원 및 이를 채용한 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 전자 방출 성능이 개선된 전자방출원 및 이를 채용한 전자 방출 소자에 관한 것이다.
전자 방출 소자 (Electron Emission Device)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전압을 인가하여 전계를 형성함으로써 캐소드 전극의 전자 방출원으로부터 전자를 방출시키고, 이 전자를 애노드 전극 측의 형광 물질에 충돌시켜 발광되도록 하는 디스플레이 장치이다.
전자 전도성이 탁월한 탄소나노튜브 (Carbon Nano Tube: CNT)를 포함한 카본계 물질은 전도성 및 전계 집중 효과가 우수하고, 일함수가 낮고 전계 방출 특성이 우수하여 저전압 구동이 용이하고, 대면적화가 가능하므로 전자 방출 소자의 이상적인 전자 방출원으로 기대되고 있다.
탄소나노튜브를 포함하는 전자 방출원의 제조방법은 예를 들면, CVD법 등을 이용하는 탄소나노튜브 성장법, 탄소나노튜브를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하는 페이스트법 등을 포함한다.
상기 페이스트법을 이용하면 제조 단가가 낮고, 대면적으로 전자 방출원 형성이 가능하다. 탄소나노튜브만을 사용하여 페이스트를 제조하는 경우, 충전제로서 상기 페이스트에 은 분말 등을 일정량 이상 부가하는 것이 통상적이다. 이와 같이 은 분말을 첨가하면 탄소나노튜브간의 접촉이나 기판과 탄소나노튜브간의 접촉을 좋게 하고 사용중에 탄소나노튜브가 기판에서 떨어지는 것을 줄여주기 때문에 전자 방출 특성 및 수명이 향상되는 장점이 있다.
그러나, 은 분말을 첨가하여 탄소나노튜브의 충전제로 사용하는 경우에 유전율이 낮다는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하여 유전율이 높은 물질을 포함하는 전자방출원 형성용 조성물과, 이를 이용하여 열전자 방출이 가능하여 전자 방출 능력이 개선된 전자방출원 및 상기 전자방출원을 채용하여 신뢰성이 향상된 전자 방출 소자를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명에서는 카본계 물질; 및
강유전성 분말;을 포함하는 전자 방출원을 제공한다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 서로 대향되게 배치된 제1기판 및 제2기판;
상기 제1기판 상에 형성된 캐소드 전극;
상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 상술한 전자 방출원;
상기 제2기판 상에 형성된 애노드 전극; 및
상기 전자 방출원으로부터 방출된 전자에 의하여 발광하는 형광층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자에 의하여 이루어진다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 카본계 물질;
수지 성분과 용매 성분으로 이루어진 비이클; 및
강유전성 분말을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물에 의하여 이루어진다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 카본계 물질, 비이클 및 상기 카본 계 물질과 같은 카본계 물질과의 분산이 용이한 을 함유한다.
상기 강유전성 분말의 구체적인 예로서, Ba, Sr, 및 Ca 중에서 선택된 하나 이상과 TiO3의 화합물 등이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 BaTiO3, SrTiO3, 또는 CaTiO3 등이 사용될 수 있다.
상기 강유전성 분말의 함량은 상기 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 10 내지 20 중량부인 것이 바람직하다. 강유전성 물질의 평균 입경은 1um 이하, 특히 0.0001 내지 1 um인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 강유전성 분말을 전자방출원 형성용 조성물에 부가하면 고온에서의 열전자 방출이 가능하므로 이를 이용하여 전자 방출 능력이 향성된 전자 방출원을 제조할 수 있게 된다.
전자 방출원 형성과정에서 필러는 기판과 충분히 접착하지 못한 나노 사이즈를 갖는 무기물로서 전도성을 보다 향상시키는 역할을 하는 물질이다. 본 발명에서는 종래 사용되던 Ag 분말 대신에 BaTiO3 등을 포함한 강유전성 분말(BT 분말)을 사용하여 페이스트를 제조하여 사용할 수 있다.
강유전성 (ferroelectricity) 물질은 전기장을 가하면 일반적으로 쌍극자 모멘트가 생겨서 전기적 분극이 일어나지만 어떤 특정한 물질은 전기장을 가하지 않아도 자발적으로 전기 분극이 일어나는데, 이 물질을 강유전체라 하고 이와 같은 성질을 강유전성이라 한다. 강유전체는 전기적으로 절연체인 유전체의 일종이지만 일반적인 유전체와는 달리 유전분극이 전기장에 비례하지 않고, 분극과 전기장과의 관계가 전기이력을 갖는 이상성을 나타내는 특징을 갖는다.
강유전체는 특징적으로 자발분극을 가지고 있을 뿐만 아니라 이 자발분극이 전기장에 의해 역전되는 현상이 나타나는 물성을 가진다. 자발분극을 가지는 유전체 중에서 전기장으로 분극의 방향을 바꿀 수 있는 물질만 강유전체로 분류되며, 강유전체는 퀴리온도에서 상전이 현상을 보이는데, 상전이온도 아래에서는 전기 쌍극자끼리의 상호작용을 통해 자발분극이 특정한 방향으로 배열하고 있다가 그 온도 이상에서는 열적 요동에 의해 자발분극을 잃게 되는 현상이 나타난다.
따라서 강유전성 분말은 유전율이 높기 때문에 적층세라믹 콘덴서(Multy Layer Ceranic Condencer, MLCC) 등에 유전층으로 이미 사용되고 있다. 또한 강유전성 물질은 고온에서 열전자방출도 가능한 물질이기 때문에 탄소나노튜브 페이스트에 혼합시켜 줌으로써 일부의 효과를 볼 수 있다. 즉, 탄소나노튜브는 전자 방출시 줄열에 의하여 탄소나노튜브 끝단의 온도가 1500 K 이상으로 상승하는데, 이때 주위에 있는 BaTiO3 등의 강유전성 분말에서 열방출(thermal emission)을 일으키게 된다. 따라서 카본계 물질의 전계방출(field emission)과 강유전성 분말의 열방출(thermal emission)이 가능하기 때문에 개선된 수준의 전자방출이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 방출원의 일구현예의 일구현예를 도시한 단면도이다. 기판(11)상에 카본계 물질(13) 및 강유전성 물질(15)이 포함된 전자 방출원 형성용 조성물이 도포하고, 현상 및 소성 공정을 거쳐 전자 방출원(18)을 제조할 수 있다. 카본계 물질(13)은 끝단에서 전자 방출시 1500 K 이상 온도가 상승하고 이러한 고온에서 강유전성 물질(15)은 전계방출에 의한 열을 흡수하여 열방출로 전환시켜 주어 전체적인 에미션 성능을 개선시킬 수 있다.
도 1에서 강유전성 물질의 입경은 상이하게 도시되어 있으나, 동일한 입경 범위를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 전자 방출원 형성용 조성물에 프리트가 부가되는 경우, 프리트의 함량은 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 0.25 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 만약 프리트의 함량이 0.25 중량부 미만이면 전자방출원의 부착성이 저하되고, 10 중량부를 초과하면 전자방출 특성이 저하되므로 바람직하지 못하다.
본 발명에서 사용되는 카본계 물질은 전도성 및 전자방출 특성이 우수하여 전자 방출 소자 작동시 애노드부의 형광층으로 전자를 방출시켜 형광체를 여기하는 역할을 한다. 이러한 카본계 물질의 비제한적인 예로는 탄소나노튜브, 그래파이트, 다이아몬드, 풀러렌, 탄화규소 등이 사용되며, 그 중에서도 탄소나노튜브가 가장 바람직하다.
본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물에 포함되는 비이클은 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성 및 점도를 조절하는 역할을 한다. 상기 비이클은 수지 성분 및 용매 성분으로 이루어질 수 있다. 상기 수지 성분은 예를 들면, 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트 등과 같은 아크릴계 수지; 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 에테르 등과 같은 비닐계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상술한 바와 같은 상기 수지 성분 중 일부는 감광성 수지의 역할을 동시에 할 수 있다.
상기 용매 성분은 예를 들면, 터피네올(terpineol), 부틸 카르비톨(butyl carbitol:BC), 부틸 카르비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate:BCA), 톨루엔(toluene) 및 텍사놀(texanol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 중, 터피네올을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수지 성분의 함량은 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 1 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 2 내지 3 중량부일 수 있다.
한편, 상기 용매 성분의 함량은 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 5 내지 15 중량부, 바람직하게는 8 내지 12 중량부일 수 있다. 여기에서 상기 수지 성분과 용매 성분으로 이루어진 비이클의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성 및 흐름성이 저하되는 문제점이 생길 수 있다. 특히, 비이클의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 건조시간이 지나치게 길어질 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 필요에 따라 감광성 수지와 광개시제 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
전자 방출원 형성용 조성물중 상기 감광성 수지는 전자 방출원의 패터닝에 사용되는 물질이다. 상기 감광성 수지의 비제한적인 예에는 아크릴레이트계 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세토페논계 모노머, 또는 티오크산톤계 모노머 등이 있으며, 보다 구체적으로는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 2,4-디에틸옥산톤(2,4-diethyloxanthone), 또는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 등을 사용할 수 있다. 상기 감광성 수지의 함량은 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 3 내지 10 중량부, 바람직하게는 5 내지 8 중량부일 수 있다. 감광성 수지의 함량이 3 중량부 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어지고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 현상이 잘 되지 않기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 광개시제는 상기 감광성 수지가 노광될 때 감광성 수지의 가교결합을 개시하는 역할을 한다. 상기 광개시제의 비제한적인 예에는 벤조페논 등이 있다. 상기 광개시제의 함량은 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 3 내지 10 중량부, 바람직하게는 5 내지 8 중량부일 수 있다. 광개시제의 함량이 3 중량부 미만인 경우에는 효율적인 가교결합이 이루어지지 않아 패턴 형성에 문제가 생길 수 있고, 10 중량부를 초과하면 제조비용 상승의 원인이 될 수 있기 때문이다.
이하, 상술한 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 전자 방출원을 제조하는 방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 전자 방출원 형성용 조성물을 상술한 바와 같은 성분 및 함량으로 제조한다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물에 관한 상세한 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략한다.
이 후, 상기 제공된 전자 방출원 형성용 조성물을 기판에 인쇄한다. 상기 "기판"이란 전자 방출원이 형성될 기판으로서, 형성하고자 하는 전자 방출 소자에 따라 상이할 수 있으며, 이는 당업자에게 용이하게 인식가능한 것이다. 예를 들면, 상기 "기판"이란, 캐소드와 애노드 사이에 게이트 전극이 구비된 형태의 전 자 방출 소자를 제조하는 경우에는 캐소드가 될 수 있으며, 캐소드 하부에 게이트 전극이 구비된 형태의 전자 방출 소자를 제조하는 경우에는 캐소드와 게이트 전극을 절연시키는 절연층이 될 수 있다.
전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄하는 단계는 감광성 수지를 포함하는 경우와 감광성 수지를 포함하지 않은 경우에 따라 상이하다. 먼저, 전자 방출원 형성용 조성물이 감광성 수지를 포함하는 경우에는 별도의 포토레지스트 패턴이 불필요하다. 즉, 기판 상에 감광성 수지를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 도포한 다음, 이를 원하는 전자 방출원 형성 영역에 따라 노광 및 현상한다.
한편, 전자 방출원 형성용 조성물이 감광성 수지를 포함하지 않는 경우에는, 별도의 포토레지스트 패턴을 이용한 포토리소그래피 공정이 필요하다. 즉, 포토레지스트막을 이용하여 포토레지스트 패턴을 먼저 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄로 공급한다.
상술한 바와 같이 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물은 질소 가스 분위기 또는 산소 및 질소의 혼합 가스 분위기 하에서 소성 단계를 거친다. 이러한 소성 단계를 통하여 전자 방출원 형성용 조성물 중 카본계 물질은 기판과의 접착력이 향상될 수 있고, 비이클은 휘발, 제거되고, 다른 무기 바인더 등이 용융 및 고형화되어 전자 방출원의 내구성 향상에 기여할 수 있게 된다.
상기 소성 온도는 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 비이클의 휘발 온도 및 시간을 고려하여 결정되어야 한다. 통상적인 소성 온도는 350 내지 500℃, 바람직하게는 450℃이다. 소성 온도가 350℃ 미만이면 비이클 등의 휘발이 충분히 이 루어지지 않는다는 문제점이 발생할 수 있고, 소성 온도가 500℃를 초과하면 제조 비용이 상승하고, 기판이 손상될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
이와 같이 소성된 소성 결과물은 필요에 따라 활성화 단계를 거친다. 상기 활성화 단계의 일 구현예에 따르면, 열처리 공정을 통하여 필름 형태로 경화될 수 있는 용액, 예를 들면 폴리이미드계 고분자를 포함하는 전자 방출원 표면 처리제를 상기 소성 결과물 상에 도포한 후, 이를 열처리한 다음, 상기 열처리로 형성된 필름을 박리한다. 활성화 단계의 다른 구현예에 따르면 소정의 구동원으로 구동되는 롤러 표면에 접착력을 갖는 접착부를 형성하여 상기 소성 결과물 표면에 소정의 압력으로 가압함으로써 활성화 공정을 수행할 수도 있다. 이러한 활성화 단계를 통하여 나노 사이즈를 갖는 무기물은 전자 방출원 표면으로 노출되거나 수직배향되도록 제어될 수 있다.
상기 제조과정에 따라 얻어진 본 발명의 전자 방출원은 카본계 물질과 강유전성 분말을 포함한다.
이러한 본 발명의 전자 방출원은 디스플레이 소자 또는 백라이트 유니트로 사용되는 전자 방출 소자에 사용 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자의 일 구현예는 도 2를 참조한다.
도 2는 본 발명을 따르는 다양한 전자 방출 소자 중에서도 3극관 구조의 전자 방출 소자를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2에 도시된 전자 방출 소자(200)는 상판(201)과 하판(202)를 구비하고, 상기 상판은 상면기판(190), 상기 상면기판의 하면(190a)에 배치된 애노드 전극(180), 상기 애노드 전극의 하면(180a)에 배치된 형광체층(170)을 구비한다.
상기 하판(202)은 내부공간을 갖도록 소정의 간격을 두고 상기 상면기판(190)과 대향하여 평행하게 배치되는 하면기판(110), 상기 하면기판(110)상에 스트라이프 형태로 배치된 캐소드 전극(120), 상기 캐소드 전극(120)과 교차하도록 스트라이프 형태로 배치된 게이트 전극(140), 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소드 전극(120) 사이에 배치된 절연체층(130), 상기 절연체층(130)과 상기 게이트 전극(140)의 일부에 형성된 전자방출원 홀(169), 상기 전자방출원 홀(169)내에 배치되어 상기 캐소드 전극(120)과 통전되고 상기 게이트 전극(140)보다 낮은 높이로 배치되는 전자 방출원(160)을 구비한다. 상기 전자 방출원(160)에 대한 상세한 설명은 상술한 바와 동일하므로 생략한다.
상기 상판(201)과 하판(202)은 대기압보다 낮은 압력의 진공으로 유지되며, 상기 진공에 의해 발생하는 상기 상판과 하판 간의 압력을 지지하고, 발광공간(210)을 구획하도록 스페이서(192)가 상기 상판과 하판 사이에 배치된다.
상기 애노드 전극(180)은 상기 전자방출원(160)에서 방출된 전자의 가속에 필요한 고전압을 인가하여 상기 전자가 상기 형광체층(170)에 고속으로 충돌할 수 있도록 한다. 상기 형광체층의 형광체는 상기 전자에 의해 여기되어 고에너지 레벨에서 저에너지 레벨로 떨어지면서 가시광 등을 방출한다.
상기 게이트 전극(140)은 상기 전자방출원(160)에서 전자가 용이하게 방출될 수 있도록 하는 기능을 담당하며, 상기 절연체층(130)은 상기 전자방출원 홀(169) 을 구획하고, 상기 전자방출원(160)과 상기 게이트 전극(140)을 절연하는 기능을 담당한다.
본 발명의 전자 방출 소자는 도 2에 도시된 바와 같은 3극관 구조의 전자 방출 소자를 예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 3극관 구조 뿐만 아니라, 2극관을 비롯한 다른 구조의 전자 방출 소자도 포함한다. 뿐만 아니라, 게이트 전극이 캐소드 전극 하부에 배치되는 전자 방출 소자, 방전 현상에 의하여 발생되는 것으로 추정되는 아크에 의한 게이트 전극 및/또는 캐소드 전극의 손상을 방지하고, 전자 방출원으로부터 방출되는 전자의 집속을 보장하기 위한 그리드/메쉬를 구비하는 전자 방출 소자에도 사용될 수 있다. 한편, 상기 전자 방출 소자의 구조를 디스플레이 장치에 응용하는 것도 물론 가능하다.
이하 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
터피네올 40g에 탄소나노튜브(MWNT, 일진 나노텍사 제품) 1g, 프리트(8000L, 신흥요업사 제품) 1g, 폴리에스테르 아크릴레이트 5g, 감광성수지(TMPTA, Aldrich사) 5g, 광개시제(HS-188, 동양잉크사 제품) 5g을 첨가한 다음 여기에 BaTiO3 2g을 추가하여 이를 교반하여 전자 방출원 형성용 조성물을 제조하였다.
전자 방출원 형성용 조성물을, Cr 게이트 전극, 절연막 및 ITO 전극이 구비된 기판 상의 전자 방출원 형성 영역에 인쇄한 후, 패턴 마스크를 이용하여 2000 mJ/cm2의 노광 에너지로 평행 노광기를 이용하여 조사하였다. 노광 후 아세톤을 이용하여 현상하고, 450℃의 온도 및 산소와 질소의 혼합 가스(산소 농도 약 1000ppm)의 존재하에서 소성하여 전자 방출원을 형성하였다.
그 후, 형광막과 애노드 전극으로서 ITO를 채용한 기판을 상기 전자 방출원이 형성된 기판과 배향되게 배치하고, 양 기판 사이에는 기판 간 셀 갭을 유지하는 스페이서를 형성하여 전자 방출 소자를 완성하였다.
비교예 1
BaTiO3을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 전자방출원 조성물을 준비하였고, 동일한 공정으로 전자 방출 소자를 완성하였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1의 전류 밀도를 Pulse power source와 전류계를 이용하여 측정하였다.
통상의 BaTiO3 분말이 첨가된 전자 방출원을 구비한 실시예 1은 BaTiO3를 사용하지 않은 비교예 1에 비하여 전류 밀도 특성이 개선되었다는 것을 알 수 있었다. 따라서, BaTiO3 분말을 첨가하는 경우 전자 방출 특성이 높은 전자 방출 소자를 제작할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따라 강유전성 분말을 충전제로 사용한 전자 방출원 조성물을 전자 방출원을 제조하면 전계 방출에 의한 열을 흡수하여 열방출로 전환시켜 주기 때 문에 전체적인 전자방출 성능이 개선되고 탄소나노튜브의 열화속도가 지연될 수 있다. 따라서 상기 전자 방출원을 이용하면 신뢰성이 향상된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 카본계 물질; 및
    강유전성 분말;을 포함하며,
    상기 강유전성 분말의 함량은 상기 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 10 내지 20 중량부인 전자 방출원.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강유전성 분말이 Ba, Sr, 및 Ca 중에서 선택된 하나 이상과 TiO3의 화합물인 것을 특징으로 하는 전자 방출원.
  3. 제1항에 있어서, 상기 강유전성 분말이 BaTiO3, SrTiO3, 또는 CaTiO3인 것을 특징으로 하는 전자 방출원.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 카본계 물질이 탄소나노튜브, 그래파이트, 다이아몬드, 풀러렌 및 탄화규소중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자방출원.
  6. 서로 대향되게 배치된 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판 상에 형성된 캐소드 전극;
    상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 제1항 내지 제3항 및 제5항중 어느 한 항의 전자 방출원;
    상기 제2기판 상에 형성된 애노드 전극; 및
    상기 전자 방출원으로부터 방출된 전자에 의하여 발광하는 형광층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  7. 카본계 물질;
    수지 성분과 용매 성분으로 이루어진 비이클; 및
    강유전성 분말을 포함하며,
    상기 강유전성 분말의 함량은 상기 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 10 내지 20 중량부이며,
    상기 수지 성분의 함량은 상기 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 1 내지 5 중량부이며,
    상기 용매 성분의 함량은 상기 카본계 물질 1 중량부를 기준으로 하여 5 내지 15 중량부인 전자 방출원 형성용 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 강유전성 분말이 Ba, Sr, 및 Ca 중에서 선택된 하나 이상과 TiO3의 화합물인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 강유전성 분말이 BaTiO3, SrTiO3, 또는 CaTiO3인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  10. 제7항에 있어서, 상기 강유전성 분말의 함량이 10 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109192147A (zh) * 2018-10-12 2019-01-11 盐城华旭光电技术有限公司 一种带有柔性线路板的显示器及其图像矫正方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100778104B1 (ko) * 2006-03-24 2007-11-22 한국과학기술원 전계 방출 표시 소자용 탄소나노튜브 페이스트 조성물
KR20090090168A (ko) * 2008-02-20 2009-08-25 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출원 형성용 수계 조성물 및 이를 이용한 전자방출원
CN104882345A (zh) * 2015-05-13 2015-09-02 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及制作方法、显示面板及制作方法和显示装置
CN106098502B (zh) * 2016-07-08 2017-08-25 西北大学 一种以钛酸钡为主相的场致发射阴极及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020051592A (ko) * 2000-12-23 2002-06-29 오길록 카본 나노튜브 캐소드를 가진 삼극형 전계 방출 소자 및이를 이용한 삼극형 고주파 진공 장치와 전계 방출디스플레이 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2729190B2 (ja) * 1994-09-16 1998-03-18 双葉電子工業株式会社 蛍光体
US6091190A (en) * 1997-07-28 2000-07-18 Motorola, Inc. Field emission device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020051592A (ko) * 2000-12-23 2002-06-29 오길록 카본 나노튜브 캐소드를 가진 삼극형 전계 방출 소자 및이를 이용한 삼극형 고주파 진공 장치와 전계 방출디스플레이 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109192147A (zh) * 2018-10-12 2019-01-11 盐城华旭光电技术有限公司 一种带有柔性线路板的显示器及其图像矫正方法

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