KR20030038044A - A carbon nanotube emitter composition for field emision device and preparation method of the same - Google Patents

A carbon nanotube emitter composition for field emision device and preparation method of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20030038044A
KR20030038044A KR1020010069453A KR20010069453A KR20030038044A KR 20030038044 A KR20030038044 A KR 20030038044A KR 1020010069453 A KR1020010069453 A KR 1020010069453A KR 20010069453 A KR20010069453 A KR 20010069453A KR 20030038044 A KR20030038044 A KR 20030038044A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
carbon nanotube
field emission
carbon nanotubes
emission device
Prior art date
Application number
KR1020010069453A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100814838B1 (en
Inventor
남중우
김훈영
박현기
조영석
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020010069453A priority Critical patent/KR100814838B1/en
Publication of KR20030038044A publication Critical patent/KR20030038044A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100814838B1 publication Critical patent/KR100814838B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/30Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304Field-emissive cathodes
    • H01J1/3042Field-emissive cathodes microengineered, e.g. Spindt-type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/025Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

PURPOSE: Composition material for forming carbon nano-tube emitter of a field emission device and a manufacturing method thereof are provided to manufacture a field emission device having favorable display quality due to large emission site and even brightness. CONSTITUTION: Composition material for forming carbon nano-tube emitter of a field emission device comprises carbon nano-tube, organic binder resin, glass frit and organic solvent. It is preferable that content ratio of the carbon nano-tube with respect to the composition material may be weight percent of 15 to 50. Moreover, the carbon nano-tube may be annealed at temperature of 300 to 2000°C under vacuum atmosphere during 10 minutes to 100 hours. Content ratio of the organic binder resin with respect to the composition material may be weight percent of 5 to 15. The organic solvent may be selected from one solvent of butyl carbitol acetate(BCA), terpineol(TP) and butyl carbitol(BC). Further, the organic solvent may be composite solvent of butyl carbitol acetate and terpineol.

Description

전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물 및 그 제조 방법{A CARBON NANOTUBE EMITTER COMPOSITION FOR FIELD EMISION DEVICE AND PREPARATION METHOD OF THE SAME}A composition for forming a carbon nanotube emitter of a field emission device and a method of manufacturing the same {A CARBON NANOTUBE EMITTER COMPOSITION FOR FIELD EMISION DEVICE AND PREPARATION METHOD OF THE SAME}

[산업상 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 에미션 사이트가 많아 고화질이고, 균일한 발광도를 갖는 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming carbon nanotube emitters of field emission devices and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to carbon nanotube emitters of field emission devices having high emission sites and high quality and uniform luminescence. It relates to a composition for forming a site and a manufacturing method thereof.

[종래 기술][Prior art]

일반적으로 전계 방출 표시소자(Field Emission Device)는 전자방출원인 에미터에 강한 전계를 형성하여 터널링 효과에 의해 냉전자를 방출시키고, 방출된 전자는 진공속을 이동하여 애노드 전극에 형성된 형광막에 충돌하여 형광체를 발광시킴으로써 소정의 화상을 구현하는 표시소자이다.In general, a field emission device forms a strong electric field in an emitter, which emits electrons, and emits cold electrons by a tunneling effect, and the emitted electrons move in a vacuum to collide with a fluorescent film formed on the anode electrode. It is a display element that implements a predetermined image by emitting a phosphor.

전계 방출 표시소자는 열에너지를 이용하는 소자(열전자 방출원)에 비해 에너지를 절약할 수 있으며, 수명이 장기화될 수 있다. 이와 같은 전계 방출 표시소자에는 주로 몰리브덴(Mo) 등의 금속이나 실리콘(Si) 등의 반도체 물질로 만들어진 스핀트(spind't)형 전계 방출 어레이가 이용하며, 이는 일정한 간격으로 배열된 마이크로 팁(micro tip)에 게이트 전극(gate electrode)을 이용하여 전기장을 가함으로써 전자를 방출시키는 원리를 이용한 것이다.The field emission display device can save energy compared to a device (thermal electron emission source) using heat energy and can prolong life. Such a field emission display device uses a spin't type field emission array made mainly of a metal such as molybdenum (Mo) or a semiconductor material such as silicon (Si). It uses the principle of emitting electrons by applying an electric field to the micro tip using a gate electrode.

그러나, 전계 방출 표시소자의 마이크로 팁으로 이용되는 금속 또는 반도체 물질은 큰 일함수(work function) 때문에 게이트 전극에 인가되는 전압이 높아야 한다는 문제점이 있었다. 또한, 진공에서의 잔류 가스입자들이 전자들과 충돌하여 이온화되고, 상기 가스 이온들이 마이크로 팁과 충돌하여 손상을 입히게 되므로 마이크로 팁이 파괴되기도 하며, 전자에 의해 충돌된 형광체 입자가 떨어져 나와 마이크로 팁을 오염시키게 되므로 전계 방출 표시소자의 성능과 수명을 저하시킨다는 문제점이 있었다.However, the metal or semiconductor material used as the micro tip of the field emission display device has a problem that the voltage applied to the gate electrode must be high due to a large work function. In addition, since the residual gas particles in the vacuum collide with the electrons and ionize, and the gas ions collide with the micro tip to damage the micro tip, the micro tip may be destroyed. Because of the contamination, there is a problem in that the performance and lifespan of the field emission display device are reduced.

이를 개선하기 위한 것으로, 전자방출원으로 카본 나노튜브를 이용하여 후막으로 형성하는 방법이 사용되고 있다. 카본 나노튜브는 전자 방출 전계가 낮고 화학적 안정성이 우수하며, 기계적으로도 강인한 특성을 가지기 때문에 전자방출원으로 기존의 금속이나 반도체 물질을 대신할 수 있으리라 기대되었다.In order to improve this, a method of forming a thick film using carbon nanotubes as an electron emission source has been used. Carbon nanotubes have a low electron emission field, excellent chemical stability, and mechanically strong properties. Therefore, carbon nanotubes are expected to replace conventional metals or semiconductor materials as electron emission sources.

후막의 카본 나노튜브 에미터는 카본 나노튜브 분말, 유기 바인더 수지 및 용매를 포함하는 페이스트를 제조하여 전극 위에 스크린 프린트하여 형성한 후 공기 분위기 하에서 400℃ 이상의 고온에서 소성하여 제조된다. 그러나, 일반적으로 탄소계 물질은 산소가 있는 공기 분위기에서 400℃ 이상의 고온이 되면 매우 불안정하여 소성시 많은 양의 카본 나노튜브가 소실되기 때문에 에미션에 기여하는 사이트 수가 적어 전계 방출 소자로 부적합하다는 문제점이 있었다.The thick carbon nanotube emitter is prepared by preparing a paste including carbon nanotube powder, an organic binder resin, and a solvent, by screen printing on an electrode, and then firing at a high temperature of 400 ° C. or higher under an air atmosphere. However, in general, carbon-based materials are very unstable at high temperatures of 400 ° C. or higher in an oxygen-containing air atmosphere, and a large amount of carbon nanotubes are lost during firing. There was this.

이를 해결하기 위한 방법으로 400℃ 미만에서 열처리하는 방법이 제안되었으나 이 온도에서는 페이스트 조성물이 소결되지 못하여 접착력이 낮아지고 바인더 수지 수지 성분들이 제거되지 않고 잔존하여 진공도에 악영향을 줄 수 있다.As a method for solving this problem, a method of heat treatment at less than 400 ° C. has been proposed, but at this temperature, the paste composition cannot be sintered, thereby lowering the adhesive strength, and the binder resin resin components are not removed, which may adversely affect the degree of vacuum.

또한, 후막 방식을 이용한 카본 나노튜브 전계 방출 표시소자를 제조함에 있어서, 후막의 접착 특성과 전도성을 증가시키기 위하여 미세 금속 분말을 첨가하는 방법이 이용되었다. 그러나, 후막 표면이 미세 금속 분말로 덮히게 되면 소자의 전계 방출 특성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, in manufacturing a carbon nanotube field emission display device using a thick film method, a method of adding a fine metal powder was used to increase the adhesion properties and conductivity of the thick film. However, when the thick film surface is covered with the fine metal powder, there is a problem that the field emission characteristics of the device is reduced.

이러한 상기의 여러 가지 문제점을 해결하기 위한 방법으로 대한민국 특허출원 제2000-28656호에는 기계적 폴리싱(mechanical polishing)으로 카본 나노튜브 후막의 표면을 처리하는 방법이 기재되어 있다. 기계적 폴리싱을 거치면 카본 나노튜브 표면의 미세 금속들이 제거되어 낮은 전기장에서도 전면적에 걸쳐 균일한 발광을 얻을 수 있다. 그러나 카본 나노튜브 상부에 절연층과 게이트 전극층이 존재하는 삼극관 구조의 경우에는 상기와 같은 기계적 폴리싱에 의한 표면처리가 용이하지 않으며, 선폭 및 선간 거리가 작은 고집적도 소자의 경우 표면처리 공정중에 선각의 쇼트(short)가 발생하여 대면적의 균일한 전자 방출을 얻기가 어려우며, 패턴된 형태로 스크린 프린팅을 하기 때문에 고집적도를 얻기가 어렵다는 단점이 있다.As a method for solving the above various problems, Korean Patent Application No. 2000-28656 discloses a method of treating the surface of a carbon nanotube thick film by mechanical polishing. Through mechanical polishing, fine metals on the surface of the carbon nanotubes are removed to obtain uniform light emission over the entire surface even in a low electric field. However, in the case of the triode structure having the insulating layer and the gate electrode layer on the carbon nanotube, the surface treatment by mechanical polishing as described above is not easy, and in the case of the highly integrated device having the small line width and the line distance, It is difficult to obtain a large area of uniform electron emission due to a short, and it is difficult to obtain high density because screen printing is performed in a patterned form.

또다른 방법으로 대한민국 특허출원 제2000-57116호에는 감광성 수지를 사용하여 현상과정중 표면으로 카본 나노튜브를 돌출시키는 방법이 기재되어 있으나, 전계 방출에 대한 감광성 물질의 안정성이 확보되어야 하며 공정과정의 안정화시간이 필요하다.As another method, Korean Patent Application No. 2000-57116 describes a method of protruding carbon nanotubes to the surface during the development process using a photosensitive resin, but the stability of the photosensitive material against field emission should be ensured. Stabilization time is required.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 에미션 사이트가 많아 고화질이고, 균일한 발광도를 갖는 전계 방출 소자를 제조하기 위한 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a composition for forming carbon nanotube emitters for producing a field emission device having a high quality, uniform luminescence with many emission sites will be.

본 발명의 다른 목적은 상기 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing the composition for forming carbon nanotube emitters.

본 발명의 또다른 목적은 에미션 사이트가 많아 고화질이고, 균일한 발광도를 갖는 전계 방출 소자를 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a field emission device having high emission sites and high quality and uniform luminance.

도 1a 내지 1b는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 카본 나노튜브 후막에 1,2kV의 전기장을 인가한 경우의 전계 방출 영상사진이다.1A to 1B are field emission image photographs when an electric field of 1,2 kV is applied to a thick carbon nanotube thick film according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG.

도 2a 내지 2b는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 카본 나노튜브 전계 방출 소자 후막의 SEM사진이다.2a to 2b are SEM images of the carbon nanotube field emission device thick film according to Example 1 and Comparative Example 1.

도 3a 내지 3b는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 카본 나노튜브 전계 방출 소자에 전기장을 인가한 경우 4.5” 패널의 전계 방출 영상을 보여주는 사진이다.3A to 3B are photographs showing field emission images of a 4.5 ″ panel when an electric field is applied to the carbon nanotube field emission devices according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG.

도 4는 실시예 5의 카본 나노튜브의 인쇄라인을 보여주는 사진이다.Figure 4 is a photograph showing the printing line of the carbon nanotubes of Example 5.

도 5는 실시예 5의 카본 나노튜브의 인쇄라인을 보여주는 광학 현미경 사진이다.5 is an optical micrograph showing the printing line of the carbon nanotubes of Example 5.

도 6은 실시예 5의 카본 나노튜브를 포함하는 전계 방출 소자의 전계 방출 영상 사진이다.6 is a field emission image photograph of the field emission device including the carbon nanotubes of Example 5. FIG.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 카본 나노튜브, 유기 바인더 수지, 글래스 프릿 및 유기용매를 포함하고, 상기 카본 나노튜브의 함량은 조성물에 대하여 15 내지 50 중량%인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a carbon nanotube, an organic binder resin, glass frit and an organic solvent, the content of the carbon nanotube is 15 to 50% by weight of the carbon nanotube of the field emission device relative to the composition Provided is a composition for forming an emitter.

본 발명은 또한, (a) 유기 바인더 수지 및 유기용매를 혼합하는 단계; (b) 카본 나노튜브 분말 및 글래스 프릿을 혼합하는 단계; 및 (c) 상기 (a) 단계의 혼합물과 (b) 단계의 혼합물을 혼합하여 페이스트(paste) 형태의 조성물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 카본 나노튜브 분말의 함량은 조성물에 대하여 15 내지 50 중량%인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 제조방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of (a) mixing the organic binder resin and the organic solvent; (b) mixing the carbon nanotube powder and the glass frit; And (c) mixing the mixture of step (a) and the mixture of step (b) to prepare a composition in paste form, wherein the content of the carbon nanotube powder is from 15 to 50 with respect to the composition. Provided is a method for producing a composition for forming carbon nanotube emitters of a field emission device in weight%.

본 발명은 또한 상기 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 압출하여 형성된 카본 나노튜브 에미터를 포함하는 전계 방출 소자를 제공한다.The present invention also provides a field emission device comprising a carbon nanotube emitter formed by extruding the composition for forming a carbon nanotube emitter.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 카본 나노튜브 에미터를 포함하는 전계 방출 소자 제조에 사용되는 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물은 카본 나노튜브, 유기 바인더 수지, 글래스 프릿 및 유기용매를 포함하고, 상기 카본 나노튜브의 함량은 조성물에 대하여 15 내지 50 중량%이다.The composition for forming a carbon nanotube emitter used for preparing a field emission device including the carbon nanotube emitter of the present invention includes carbon nanotubes, an organic binder resin, a glass frit, and an organic solvent, and the content of the carbon nanotubes. It is 15 to 50% by weight based on the silver composition.

본 발명은 전계 방출 소자에 충분한 에미션 사이트를 제공하기 위하여, 카본 나노튜브의 함량이 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물 전체에 대하여 15 내지 50 중량%가 되도록 한다. 상기 조성물에 혼합되어 있는 카본 나노튜브의 함량이 15 중량% 미만이면 전계 방출 소자에 충분한 에미션 사이트를 제공할 수 없으며, 카본 나노튜브의 함량이 50 중량%를 초과하면 조성물의 점도가 너무 높아 인쇄성이 나빠진다.In order to provide sufficient emission sites for the field emission device, the present invention allows the content of carbon nanotubes to be 15 to 50% by weight based on the total composition for forming carbon nanotube emitters. If the content of the carbon nanotubes mixed in the composition is less than 15% by weight, it is impossible to provide sufficient emission sites for the field emission device. If the content of the carbon nanotubes exceeds 50% by weight, the viscosity of the composition may be too high. Sex is worse.

본 발명의 상기 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물에 포함되어 있는 유기 바인더 수지로는 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스, 아크릴 수지 등이 있다. 또한, 첨가되는 유기 바인더 수지의 함량은 조성물에 대하여 5 내지 15 중량%가 바람직하다. 유기 바인더 수지의 함량이 5 중량% 미만이면 상기 조성물의 점도가 낮아져 인쇄성,흐름성 등이 나빠져 패턴형성이 잘 되지않고, 유기 바인더 수지의 함량이 15 중량%를 초과하면 상기 조성물의 점도가 너무 높아져 카본 나노튜브의 함량을 높이기 힘들다는 문제점이 있다.Organic binder resins contained in the composition for forming carbon nanotube emitters of the present invention include ethyl cellulose, nitro cellulose, and acrylic resins. In addition, the content of the organic binder resin to be added is preferably 5 to 15% by weight based on the composition. When the content of the organic binder resin is less than 5% by weight, the viscosity of the composition is lowered, so that printability, flowability, etc. are poor, and pattern formation is difficult. When the content of the organic binder resin is more than 15% by weight, the viscosity of the composition is too high. There is a problem that it is difficult to increase the content of carbon nanotubes.

본 발명의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물은 상기 카본 나노튜브 및 유기바인더 수지에 글래스 프릿과 유기용매를 첨가하여 제조된다.The composition for forming carbon nanotube emitters of the present invention is prepared by adding a glass frit and an organic solvent to the carbon nanotubes and the organic binder resin.

카본 나노튜브의 함량이 증가함에 따라 점도가 증가하면 인쇄성이 나빠진다. 그러나 상기 조성물에 끓는 점이 200℃ 내외이고 상기 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스, 아크릴 수지 등과 같은 유기 바인더 수지를 용해시킬 수 있는 유기 용매를 첨가하면 카본 나노튜브의 함량을 높이더라도 조성물의 점도가 증가하지 않아 인쇄성이 나빠지지 않는다. 상기 유기용매로는 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA),테르피네올(TP) 및 부틸 카르비톨(BC)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기용매를 첨가하면 상기 유기용매가 바인더 수지를 용해시켜 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 점도를 낮출 수 있고, 따라서 용해된 바인더 수지에 해당하는 함량 만큼 카본 나노튜브를 더욱 첨가하여도 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 점도가 증가하지 않는다. 따라서 첨가되는 카본 나노튜브의 함량이 증가하여 에미션 사이트가 많고 고화질이고 균일한 발광도를 가진 전계 방출 소자를 제조할 수 있다.As the content of carbon nanotubes increases, the viscosity decreases the printability. However, if the boiling point is around 200 ° C. and an organic solvent capable of dissolving the organic binder resin such as ethyl cellulose, nitro cellulose, acrylic resin, etc. is added, the viscosity of the composition does not increase even if the content of carbon nanotubes is increased. The sex does not worsen. As the organic solvent, when at least one organic solvent selected from the group consisting of butyl carbitol acetate (BCA), terpineol (TP), and butyl carbitol (BC) is added, the organic solvent dissolves the binder resin to form carbon. The viscosity of the composition for forming a nanotube emitter can be lowered, and thus the viscosity of the composition for forming a carbon nanotube emitter does not increase even if the carbon nanotube is further added as much as the content corresponding to the dissolved binder resin. Therefore, the content of the carbon nanotubes added to increase the number of emission sites, it is possible to manufacture a field emission device having a high quality and uniform luminescence.

상기 유기용매를 사용할 경우에는 2 종류 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 유기용매 중 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA) 및 테르피네올(TP)을 혼합한 유기용매를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 이 때, 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA) 및 테르피네올(TP)의 혼합유기용매의 혼합부피비는 5:5 내지 6:4가 바람직하다.When using the said organic solvent, it is preferable to mix and use two or more types. In addition, it is more preferable to use an organic solvent in which butyl carbitol acetate (BCA) and terpineol (TP) are mixed in the organic solvent. At this time, the mixing volume ratio of the mixed organic solvent of butyl carbitol acetate (BCA) and terpineol (TP) is preferably 5: 5 to 6: 4.

상기 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 점도는 30,000cp 내지 100,000cp가 바람직하다. 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 점도가 30,000cp 미만이면 패턴이 퍼져 선명하지 않고, 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 점도가 100,000cp를 초과하면 인쇄성이 나빠진다는 문제점이 있다.The viscosity of the carbon nanotube emitter forming composition is preferably 30,000cp to 100,000cp. If the viscosity of the composition for forming carbon nanotube emitters is less than 30,000 cps, the pattern spreads and is not clear. If the viscosity of the composition for forming carbon nanotube emitters exceeds 100,000 cps, printability is deteriorated.

본 발명의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물에 사용되는 카본 나노튜브를 진공분위기에서 미리 열처리하여 제조된 것을 사용하면 열적 안정성이 더욱 향상된 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 제조할 수 있다.When the carbon nanotubes used in the composition for forming carbon nanotube emitters of the present invention are prepared by heat treatment in advance in a vacuum atmosphere, the composition for forming carbon nanotube emitters with improved thermal stability can be prepared.

상기 카본 나노튜브를 진공분위기에서 열처리하면 불완전한 부분들이 결정화되고 카본 나노튜브 주위의 무정형의 카본들이 흑연으로 결정화되면서 카본 나노튜브 보호층을 형성하게 되어 열적 안정성을 증대시킨다.When the carbon nanotubes are heat-treated in a vacuum atmosphere, incomplete parts are crystallized and amorphous carbons around the carbon nanotubes are crystallized into graphite to form a carbon nanotube protective layer, thereby increasing thermal stability.

상기 카본 나노튜브는 300℃ 내지 2000℃에서 열처리하는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 300℃ 미만이면 비정질의 카본 들이 결정화되지 않는 문제점이 있다.The carbon nanotubes are preferably heat-treated at 300 ℃ to 2000 ℃. If the heat treatment temperature is less than 300 ℃ there is a problem that the amorphous carbon is not crystallized.

또한, 상기 카본 나노튜브는 10분 내지 100시간동안 열처리하는 것이 바람직하다. 열처리 시간이 100시간을 초과하면 생산성이 저하되는 문제점이 있고, 열처리 시간이 10분 미만이면 비정질의 탄소가 결정화되지 않는 문제점이 있다.In addition, the carbon nanotubes are preferably heat-treated for 10 minutes to 100 hours. If the heat treatment time exceeds 100 hours, there is a problem that the productivity is lowered, and if the heat treatment time is less than 10 minutes, there is a problem that the amorphous carbon is not crystallized.

상기와 같이 고온 열처리된 카본 나노튜브는 산소와 쉽게 반응하는 비정질의 카본들이 결정화되어 공기분위기 하에서도 카본 분말의 열적 특성이 증대된다. 그 결과 열소성후에도 상당량의 카본 물질들이 잔존하여 에미션 사이트가 증가하고, 에미션 전류가 약 400배 이상 증가하여 고전압에서도 안정된 발광 현상이 나타난다.As described above, the carbon nanotubes heat-treated at high temperatures may crystallize amorphous carbons that easily react with oxygen, thereby increasing thermal properties of the carbon powder even in an air atmosphere. As a result, a considerable amount of carbon materials remain after the thermal firing to increase the emission site, and the emission current increases by about 400 times, resulting in stable light emission at high voltage.

본 발명은 또한, (a) 유기 바인더 수지 및 유기용매를 혼합하는 단계; (b) 카본 나노튜브 분말 및 글래스 프릿을 혼합하는 단계; 및 (c) 상기 (a) 단계의 혼합물과 (b) 단계의 혼합물을 혼합하여 페이스트(paste) 형태의 조성물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 카본 나노튜브 분말의 함량은 조성물에 대하여 15 내지 50 중량%인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 제조방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of (a) mixing the organic binder resin and the organic solvent; (b) mixing the carbon nanotube powder and the glass frit; And (c) mixing the mixture of step (a) and the mixture of step (b) to prepare a composition in paste form, wherein the content of the carbon nanotube powder is from 15 to 50 with respect to the composition. Provided is a method for producing a composition for forming carbon nanotube emitters of a field emission device in weight%.

먼저 유기 바인더 수지와 유기용매를 혼합한다((a) 단계).First, an organic binder resin and an organic solvent are mixed (step (a)).

상기 유기 바인더 수지로는 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스, 아크릴 수지 등이 있다. 또한, 첨가되는 유기 바인더 수지의 함량은 조성물에 대하여 5 내지 15 중량%가 바람직하다. 유기 바인더 수지의 함량이 5 중량% 미만이면 상기 조성물의 점도가 낮아져 인쇄성,흐름성 등이 나빠져 패턴형성이 잘 되지않고, 유기 바인더 수지의 함량이 15 중량%를 초과하면 상기 조성물의 점도가 너무 높아져 카본 나노튜브의 함량을 높이기 힘들다는 문제점이 있다.The organic binder resin may be ethyl cellulose, nitro cellulose, acrylic resin, or the like. In addition, the content of the organic binder resin to be added is preferably 5 to 15% by weight based on the composition. When the content of the organic binder resin is less than 5% by weight, the viscosity of the composition is lowered, so that printability, flowability, etc. are poor, and pattern formation is difficult. When the content of the organic binder resin is more than 15% by weight, the viscosity of the composition is too high. There is a problem that it is difficult to increase the content of carbon nanotubes.

또한, 상기 유기용매로는 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA), 테르피네올(TP) 및 부틸 카르비톨(BC)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기용매를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 유기용매를 2 종류 이상 혼합하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 유기용매 중 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA) 및 테르피네올(TP)의 혼합유기용매를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 이 때, 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA) 및 테르피네올(TP)의 혼합유기용매의 혼합 부피비는 5:5 내지 6:4가 바람직하다.In addition, the organic solvent is preferably at least one organic solvent selected from the group consisting of butyl carbitol acetate (BCA), terpineol (TP) and butyl carbitol (BC). It is more preferable to mix and use two or more types of said organic solvents. In addition, it is more preferable to use a mixed organic solvent of butyl carbitol acetate (BCA) and terpineol (TP) in the organic solvent. At this time, the mixing volume ratio of the mixed organic solvent of butyl carbitol acetate (BCA) and terpineol (TP) is preferably 5: 5 to 6: 4.

상기 유기 바인더 수지와 유기용매의 혼합물의 점도는 1,000cp 내지 20,000cp가 바람직하다. 상기 혼합물의 점도가 1,000cp 미만이면 상기 혼합물의 점도가 너무 낮아져 카본 나노튜브를 바인딩해주는 바인더 역할을 제대로 할 수 없는 문제점이 있고, 20,000cp를 초과하면 첨가되는 카본 나노뷰브 분말의 함량을 제한해야 한다는 문제점이 있다.The viscosity of the mixture of the organic binder resin and the organic solvent is preferably 1,000 cps to 20,000 cps. If the viscosity of the mixture is less than 1,000cp, there is a problem that the viscosity of the mixture is too low to function properly as a binder for binding the carbon nanotubes, and if the viscosity of the mixture exceeds 20,000cp, the content of the carbon nanobube powder added should be limited. There is a problem.

두 번째 단계로, 카본 나노튜브 분말 및 글래스 프릿을 혼합한다((b) 단계). 혼합방법으로는 볼밀이나 일반적으로 많이 사용되는 믹서를 사용하여 혼합한다.In a second step, carbon nanotube powder and glass frit are mixed (step (b)). As a mixing method, mix using a ball mill or a commonly used mixer.

상기 카본 나노튜브 분말은 진공분위기에서 미리 열처리하여 제조된 것을 사용하면 열적 안정성이 더욱 향상된 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 제조할 수 있다.The carbon nanotube powder may be prepared by heat treatment in advance in a vacuum atmosphere to prepare a composition for forming carbon nanotube emitters having improved thermal stability.

상기 카본 나노튜브를 진공분위기에서 열처리하면 불완전한 부분들이 결정화되고 카본 나노튜브 주위의 무정형의 카본들이 흑연으로 결정화되면서 카본 나노튜브 보호층을 형성하게 되어 열적 안정성을 증대시킨다.When the carbon nanotubes are heat-treated in a vacuum atmosphere, incomplete parts are crystallized and amorphous carbons around the carbon nanotubes are crystallized into graphite to form a carbon nanotube protective layer, thereby increasing thermal stability.

상기 카본 나노튜브는 300℃ 내지 2000℃에서 열처리하는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 300℃ 미만이면 비정질의 카본 들이 결정화되지 않는 문제점이 있다.The carbon nanotubes are preferably heat-treated at 300 ℃ to 2000 ℃. If the heat treatment temperature is less than 300 ℃ there is a problem that the amorphous carbon is not crystallized.

또한, 상기 카본 나노튜브는 10분 내지 100시간동안 열처리하는 것이 바람직하다. 열처리 시간이 100시간을 초과하면 생산성이 저하되는 문제점이 있고, 열처리 시간이 10분 미만이면 비정질의 탄소가 결정화되지 않는 문제점이 있다.In addition, the carbon nanotubes are preferably heat-treated for 10 minutes to 100 hours. If the heat treatment time exceeds 100 hours, there is a problem that the productivity is lowered, and if the heat treatment time is less than 10 minutes, there is a problem that the amorphous carbon is not crystallized.

상기와 같이 고온 열처리된 카본 나노튜브는 산소와 쉽게 반응하는 비정질의 카본들이 결정화되어 공기분위기 하에서도 카본 분말의 열적 특성이 증대된다. 그 결과 열소성후에도 상당량의 카본 물질들이 잔존하여 에미션 사이트가 증가하고, 에미션 전류가 약400배 이상 증가하여 고전압에서도 안정된 발광 현상이 나타난다.As described above, the carbon nanotubes heat-treated at high temperatures may crystallize amorphous carbons that easily react with oxygen, thereby increasing thermal properties of the carbon powder even in an air atmosphere. As a result, a considerable amount of carbon material remains after the thermal firing, and the emission site increases, and the emission current increases by about 400 times, resulting in stable light emission at high voltage.

카본 나노튜브 분말 및 글래스 프릿을 혼합한 후 상기 (a) 단계의 혼합물과 (b) 단계의 혼합물을 혼합하여 페이스트(paste) 형태의 조성물을 제조하는 단계를 통하여 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 제조한다((c) 단계).After the carbon nanotube powder and the glass frit are mixed, the carbon nanotube emitter of the field emission device is prepared by mixing the mixture of step (a) and the mixture of step (b) to prepare a composition in paste form. To prepare a composition for formation (step (c)).

상기 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 점도는 30,000cp 내지 100,000cp가 바람직하다. 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 점도가 30,000cp 미만이면 패턴이 퍼져 선명하지 않고, 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 점도가 100,000cp를 초과하면 인쇄성이 나빠진다는 문제점이 있다.The viscosity of the carbon nanotube emitter forming composition is preferably 30,000cp to 100,000cp. If the viscosity of the composition for forming carbon nanotube emitters is less than 30,000 cps, the pattern spreads and is not clear. If the viscosity of the composition for forming carbon nanotube emitters exceeds 100,000 cps, printability is deteriorated.

본 발명은 또한, 상기 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 압출하여 형성되는 카본 나노튜브 전계 방출 소자를 제공한다.The present invention also provides a carbon nanotube field emission device formed by extruding the carbon nanotube emitter forming composition.

페이스트 상태의 본 발명의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 음극판 위에 코팅하여 카본 나노튜브 후막을 형성하고, 상기 카본 나노튜브 후막을 열처리하여 카본 나노튜브 에미터를 제조한다.The carbon nanotube emitter forming composition of the present invention in a paste state is coated on a negative electrode plate to form a carbon nanotube thick film, and the carbon nanotube thick film is heat-treated to prepare a carbon nanotube emitter.

상기 코팅 공정은 스핀 코팅, 스크린 인쇄, 롤 코팅 등을 이용하여 실시가능하다.The coating process may be carried out using spin coating, screen printing, roll coating or the like.

카본 나노튜브의 페이스트 조성물을 소결시키기 위하여 고온 소성 열처리 공정을 거친다. 카본 나노튜브 후막 방식의 음극을 제조할 경우 카본 나노튜브와 음극의 접착력 증대 및 아웃개싱(outgassing)을 최소화하고 유기 바인더 수지 성분을 제거하기 위한 열처리 공정이 반드시 필요하다.In order to sinter the paste composition of the carbon nanotubes, a high temperature baking heat treatment process is performed. When manufacturing a carbon nanotube thick film type negative electrode, a heat treatment process is necessary to minimize the increase in adhesion between the carbon nanotubes and the negative electrode and outgassing and to remove the organic binder resin component.

고온 소성 열처리 조건은 페이스트 조성물에 포함되어 있는 수지 성분이 증발할 수 있고, 글래스 프릿 성분들이 소결될 수 있는 온도를 고려하여 결정한다.The high temperature baking heat treatment conditions are determined in consideration of the temperature at which the resin component included in the paste composition can evaporate and the glass frit components can be sintered.

소성 온도가 0 내지 200℃이면 수지는 증발할 수 있으나, 글래스 프릿 성분이 소결되지 않아 후막과의 접착력이 낮아지고, 유기바인더 수지 성분이 잔유하여진공도에 악영향을 줄 수 있다. 소성 온도가 200 내지 400℃이면 유기바인더 수지는 타서 없어지고(burn out), 글래스 프릿 성분이 충분히 소결되지 않아 후막과의 접착력이 낮아진다는 단점이 있다. 그러나 소성 온도가 400℃ 내지 600℃ 이상이면 글래스 프릿이 유동성을 가지고 소결되어 후막과의 접착력이 향상되므로 바람직하다. 열처리온도가 600℃를 초과하면 카본 나노튜브가 산소 등과 결합하여 소실되는 문제점이 있다.When the firing temperature is 0 to 200 ° C., the resin may evaporate, but the glass frit component is not sintered, thereby lowering the adhesive strength to the thick film, and the organic binder resin component remains, which may adversely affect the degree of vacuum. When the firing temperature is 200 to 400 ° C., the organic binder resin burns out, and the glass frit component is not sufficiently sintered, thereby lowering the adhesive strength with the thick film. However, when the firing temperature is 400 ° C. to 600 ° C. or higher, the glass frit is sintered with fluidity, which is preferable because the adhesion to the thick film is improved. If the heat treatment temperature exceeds 600 ℃ there is a problem that the carbon nanotubes are lost in combination with oxygen.

카본 나노튜브는 분말의 순도가 매우 높을 경우를 제외하고는, 약 400℃ 이상에서 카본 나노튜브 페이스트를 열처리하면 페이스트에 포함되어 있는 카본 나노튜브가 산소 등에 의하여 일산화 탄소, 이산화 탄소 등으로 급격히 소실되어, 실제 에미션에 기여하는 카본 나노튜브의 수는 매우 줄어드는 단점이 있다.Carbon nanotubes, except when the purity of the powder is very high, when the carbon nanotube paste is heat-treated at about 400 ℃ or more, the carbon nanotubes contained in the paste are rapidly lost to carbon monoxide, carbon dioxide, etc. by oxygen, etc. However, the number of carbon nanotubes contributing to the actual emission is very small.

그러나, 본 발명에서와 같이, 카본 나노튜브의 함량이 15 중량% 이상이면 고온 소성 온도를 400℃ 내지 600℃로 하여도 카본 나노튜브가 줄어들지 않고, 에미션에 기여하는 사이트의 수가 증가하여 바람직하다.However, as in the present invention, when the content of the carbon nanotubes is 15% by weight or more, even if the high temperature firing temperature is 400 ° C to 600 ° C, the carbon nanotubes do not decrease and the number of sites contributing to the emission is preferable. .

상기 열처리 공정은 공기, 질소, 비활성 기체 또는 진공상태인 로(furnace) 내에서 실시하는 것이 바람직하다.The heat treatment process is preferably carried out in a furnace of air, nitrogen, inert gas or vacuum.

또한, 카본 나노튜브 후막의 표면에 별도의 표면처리 작업을 진행하지 않아도 에미션 사이트의 수를 증가시킬 수 있어 공정을 단순화할 수 있다.In addition, the number of emission sites can be increased without performing a separate surface treatment on the surface of the carbon nanotube thick film, thereby simplifying the process.

상기와 같은 방법으로 제조된 카본 나노튜브 에미터를 사용하여 3극 전극 카본 나노튜브 전계 방출 소자를 제조할 수 있다.Using the carbon nanotube emitter prepared in the same manner as described above it can be produced a three-pole electrode carbon nanotube field emission device.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예는 본발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 내용은 하기 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. The following examples are only described for the purpose of more clearly expressing the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

(실시예 1)(Example 1)

부틸 카르비톨 아세테이트(BCA) 및 테르피네올(TP)(5:5 부피비) 혼합 유기용매에 에틸셀룰로오스를 첨가하였다. 다음 카본 나노튜브와 글래스 프릿을 혼합하고, 여기에 상기 혼합 유기용매와 에틸셀룰로오스의 혼합물을 첨가하여 페이스트를 제조하였다. 상기 페이스트에 혼합된 에틸셀룰로오스 및 카본 나노튜브의 함량은 각각 10 및 25 중량%이였다. 또한, 상기 페이스트의 점도는 60,000cp이었다. 상기 페이스트를 음극판위에 스크린 인쇄하여 후막을 형성하고, 상기 카본 나노튜브 후막이 형성된 전계 방출 소자를 450℃에서 1시간 동안 열처리하여 카본 나노튜브 에미터를 제조하였다.Ethyl cellulose was added to a mixed organic solvent of butyl carbitol acetate (BCA) and terpineol (TP) (5: 5 by volume). Next, carbon nanotubes and glass frit were mixed, and a paste was prepared by adding a mixture of the mixed organic solvent and ethyl cellulose thereto. The contents of ethyl cellulose and carbon nanotubes mixed in the paste were 10 and 25% by weight, respectively. In addition, the viscosity of this paste was 60,000cp. The paste was screen printed on a negative electrode plate to form a thick film, and the carbon nanotube emitter was heat-treated at 450 ° C. for 1 hour to form a carbon nanotube emitter.

(실시예 2)(Example 2)

부틸 카르비톨 아세테이트(BCA) 및 테르피네올(TP)(6:4 부피비) 혼합 유기용매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that a butyl carbitol acetate (BCA) and terpineol (TP) (6: 4 vol. Ratio) mixed organic solvent was used.

(실시예 3)(Example 3)

에틸셀룰로오스 대신 니트로 셀룰로오스를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that nitro cellulose was used instead of ethyl cellulose.

(실시예 4)(Example 4)

에틸셀룰로오스 대신 아크릴 수지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that acrylic resin was used instead of ethyl cellulose.

(실시예 5)(Example 5)

카본 나노튜브를 진공분위기 하에서 1,300℃에서 2시간 동안 미리 열처리한 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Carbon nanotubes were carried out in the same manner as in Example 1 except that the carbon nanotubes were preheated at 1,300 ° C. for 2 hours under a vacuum atmosphere.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

유기용매를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.The same process as in Example 1 was conducted except that no organic solvent was used.

도 1a 내지 1b는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 카본 나노튜브 후막에 1,2kV의 전기장을 인가한 경우의 전계 방출 영상사진이다. 도 1a에 나타난 바와 같이 실시예 1의 음극 후막에는 도 1b에 나타난 비교예 1의 음극 후막에 비하여 에미션 사이트가 많고 에미션 사이트가 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있다.1A to 1B are field emission image photographs when an electric field of 1,2 kV is applied to a thick carbon nanotube thick film according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG. As shown in FIG. 1A, the cathode thick film of Example 1 has more emission sites and uniform distribution of the emission sites than the cathode thick film of Comparative Example 1 shown in FIG. 1B.

도 2a 내지 2b는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 카본 나노튜브 전계 방출 소자의 후막의 SEM사진이다. 도 2a에서 실타래처럼 보이는 부분이 순수한 카본 나노튜브를 나타내는 것이다. 도 2a에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예 1의 방법에 의하여 제조된 카본 나노튜브 전계 방출 소자의 후막에는 도 2b에 나타난 비교예 1의 방법에 의하여 제조된 카본 나노튜브 전계 방출 소자의 후막에 비하여 더 많은 카본 나노튜브가 분포되어 있음을 알 수 있다.2A to 2B are SEM photographs of the thick films of the carbon nanotube field emission devices according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG. In Figure 2a, the part that looks like a thread represents pure carbon nanotubes. As shown in FIG. 2A, the thick film of the carbon nanotube field emission device manufactured by the method of Example 1 of the present invention is thicker than the thick film of the carbon nanotube field emission device manufactured by the method of Comparative Example 1 shown in FIG. 2B. It can be seen that more carbon nanotubes are distributed.

도 3a 내지 3b는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 카본 나노튜브 전계 방출 소자 후막에 1.2kV의 전기장을 인가한 경우 4.5” 패널의 전계 방출 영상을 보여주는 사진이다. 도 3a에 나타난 바와 같이 실시예 1의 전계 방출 소자가 도 3b에 나타난 비교예 1에 비하여 에미션 사이트가 많아 고화질임을 알 수 있다.3A to 3B are photographs showing field emission images of a 4.5 ”panel when an electric field of 1.2 kV is applied to the thick film of the carbon nanotube field emission devices according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG. As shown in FIG. 3A, it can be seen that the field emission device of Example 1 has higher emission sites than the Comparative Example 1 shown in FIG.

도 4는 실시예 5의 카본 나노튜브의 인쇄라인을 보여주는 사진이다. 도 4에 나타난 바와 같이, 진공열처리한 카본 나노튜브를 음극판위에 스크린 프린팅하면 음극판위에 존재하는 카본 나노튜브의 양이 증가하여 음극판의 색깔이 매우 검게 나타남을 알 수 있다.Figure 4 is a photograph showing the printing line of the carbon nanotubes of Example 5. As shown in FIG. 4, screen printing of the vacuum heat-treated carbon nanotubes on the negative electrode plate increases the amount of carbon nanotubes present on the negative electrode plate, indicating that the color of the negative electrode plate is very black.

도 5는 실시예 5의 카본 나노튜브의 인쇄라인을 보여주는 광학 현미경 사진이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 진공열처리한 카본 나노튜브를 사용하여 음극 후막을 형성하면 스크린 프린팅 라인에 잔존하는 카본 나노튜브의 양이 매우 많음을 알 수 있다.5 is an optical micrograph showing the printing line of the carbon nanotubes of Example 5. As shown in FIG. 5, when the negative electrode thick film is formed using the vacuum heat-treated carbon nanotubes, it can be seen that the amount of carbon nanotubes remaining in the screen printing line is very large.

도 6은 실시예 5의 열처리한 카본 나노튜브를 포함하는 전계 방출 소자에 1.2kV의 전압을 인가하였을 때의 전계 방출 영상사진이다. 도 6에 나타난 바와 같이, 진공열처리한 카본 나노튜브를 사용하여 음극 후막을 형성하면 잔존하는 카본 나노튜브의 양이 많아 에미션 사이트가 많아짐을 알 수 있다. 또한, 2kV의 고전압에서도 안정된 발광 특성을 보였다.6 is a field emission image photograph when a voltage of 1.2 kV is applied to a field emission device including the heat-treated carbon nanotubes of Example 5. FIG. As shown in FIG. 6, it can be seen that when the negative electrode thick film is formed by using the vacuum heat-treated carbon nanotubes, the amount of carbon nanotubes remaining increases and the emission sites increase. In addition, it exhibited stable light emission characteristics even at a high voltage of 2 kV.

본 발명의 카본 나노튜브 후막 형성용 카본 나노튜브 페이스트를 사용하여 제조된 카본 나노튜브 전계 방출 소자는 에미션 사이트가 많아 고화질이고, 균일한 발광도를 가진다. 또한, 카본 나노튜브 후막의 표면 처리 공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.The carbon nanotube field emission device manufactured by using the carbon nanotube paste for forming carbon nanotube thick film of the present invention has a lot of emission sites, and thus has high quality and uniform luminescence. In addition, there is an advantage that the surface treatment process of the carbon nanotube thick film can be omitted.

Claims (10)

카본 나노튜브, 유기 바인더 수지, 글래스 프릿 및 유기용매를 포함하고, 상기 카본 나노튜브의 함량은 조성물에 대하여 15 내지 50 중량%인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물.Carbon nanotubes, organic binder resin, glass frit and an organic solvent, the content of the carbon nanotubes is 15 to 50% by weight of the composition for forming carbon nanotube emitters of the field emission device. 제1항에 있어서, 상기 카본 나노튜브는 진공분위기에서 300℃ 내지 2000℃에서 10분 내지 100시간동안 열처리한 것인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물.The composition of claim 1, wherein the carbon nanotubes are heat-treated at 300 ° C. to 2000 ° C. for 10 minutes to 100 hours in a vacuum atmosphere. 제1항에 있어서, 상기 유기 바인더 수지의 함량은 조성물에 대하여 5 내지 15 중량%인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물.The composition of claim 1, wherein the content of the organic binder resin is 5 to 15% by weight based on the composition. 제1항에 있어서, 상기 유기용매는 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA), 테르피네올(TP) 및 부틸 카르비톨(BC)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물.The carbon nanotube emi of the field emission device of claim 1, wherein the organic solvent is at least one solvent selected from the group consisting of butyl carbitol acetate (BCA), terpineol (TP), and butyl carbitol (BC). Composition for forming the foundation. 제1항에 있어서, 상기 유기용매는 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA) 및 테르피네올(TP)의 혼합용매인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물.The composition of claim 1, wherein the organic solvent is a mixed solvent of butyl carbitol acetate (BCA) and terpineol (TP). 물.water. 제5항에 있어서, 상기 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA) 및 테르피네올(TP)의 혼합부피비가 5:5 내지 6:4인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물.The composition of claim 5, wherein the mixed volume ratio of the butyl carbitol acetate (BCA) and terpineol (TP) is 5: 5 to 6: 4. 제1항에 있어서, 상기 조성물의 점도가 30,000cp 내지 100,000cp인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물.The composition of claim 1, wherein the composition has a viscosity of 30,000 cps to 100,000 cps. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물을 압출하여 형성되는 카본 나노튜브를 포함하는 카본 나노튜브 전계 방출 소자.A carbon nanotube field emission device comprising carbon nanotubes formed by extruding a composition for forming carbon nanotube emitters of the field emission device of claim 1. (a) 유기 바인더 수지 및 유기용매를 혼합하는 단계;(a) mixing an organic binder resin and an organic solvent; (b) 카본 나노튜브 분말 및 글래스 프릿을 혼합하는 단계; 및(b) mixing the carbon nanotube powder and the glass frit; And (c) 상기 (a) 단계의 혼합물과 (b) 단계의 혼합물을 혼합하여 페이스트(paste) 형태의 조성물을 제조하는 단계를 포함하고,(c) mixing the mixture of step (a) and the mixture of step (b) to prepare a composition in paste form, 상기 카본 나노튜브 분말의 함량은 조성물에 대하여 15 내지 50 중량%인 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터 형성용 조성물의 제조 방법.The content of the carbon nanotube powder is 15 to 50% by weight of the composition for producing a composition for forming a carbon nanotube emitter of the field emission device. 제9항의 제조 방법에 의하여 제조된 전계 방출 소자의 카본 나노튜브 에미터형성용 조성물을 압출하여 형성되는 카본 나노튜브를 포함하는 전계 방출 소자.A field emission device comprising carbon nanotubes formed by extruding a composition for forming carbon nanotube emitters of a field emission device manufactured by the method of claim 9.
KR1020010069453A 2001-11-08 2001-11-08 A carbon nanotube emitter composition for field emision device and preparation method of the same KR100814838B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010069453A KR100814838B1 (en) 2001-11-08 2001-11-08 A carbon nanotube emitter composition for field emision device and preparation method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010069453A KR100814838B1 (en) 2001-11-08 2001-11-08 A carbon nanotube emitter composition for field emision device and preparation method of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030038044A true KR20030038044A (en) 2003-05-16
KR100814838B1 KR100814838B1 (en) 2008-03-20

Family

ID=29568535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010069453A KR100814838B1 (en) 2001-11-08 2001-11-08 A carbon nanotube emitter composition for field emision device and preparation method of the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100814838B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100790847B1 (en) * 2001-11-23 2008-01-02 삼성에스디아이 주식회사 Composite for paste including Carbon nano tube and electron emitting device using the same and Manufacturing method thereof
KR100856671B1 (en) * 2004-11-10 2008-09-04 히다치 훈마츠 야킨 가부시키가이샤 Electron emission source forming composition and formation of electron emission source film
KR100932976B1 (en) * 2003-08-28 2009-12-21 삼성에스디아이 주식회사 Slurry composition for electron emission source formation of flat panel display device and electrode formation method using same
KR101018346B1 (en) * 2004-08-30 2011-03-04 삼성에스디아이 주식회사 Composition for forming electron emission source, electron emission source formed therefrom, electron emission device including the electron emission source and method of manufacturing electron emission device
KR101020664B1 (en) * 2004-05-28 2011-03-09 삼성에스디아이 주식회사 A composition for preparing an emitter, an emitter and an electron emission device comprising the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3298735B2 (en) * 1994-04-28 2002-07-08 科学技術振興事業団 Fullerene complex
US6146230A (en) * 1998-09-24 2000-11-14 Samsung Display Devices Co., Ltd. Composition for electron emitter of field emission display and method for producing electron emitter using the same
KR20010075970A (en) * 2000-01-21 2001-08-11 김순택 Field emission display device and method for making thereof
KR100796678B1 (en) * 2001-09-28 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 Electron emission source composition for flat panel display, method of producing electron emission source for flat panel display using same, and flat panel display comprising same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100790847B1 (en) * 2001-11-23 2008-01-02 삼성에스디아이 주식회사 Composite for paste including Carbon nano tube and electron emitting device using the same and Manufacturing method thereof
KR100932976B1 (en) * 2003-08-28 2009-12-21 삼성에스디아이 주식회사 Slurry composition for electron emission source formation of flat panel display device and electrode formation method using same
KR101020664B1 (en) * 2004-05-28 2011-03-09 삼성에스디아이 주식회사 A composition for preparing an emitter, an emitter and an electron emission device comprising the same
KR101018346B1 (en) * 2004-08-30 2011-03-04 삼성에스디아이 주식회사 Composition for forming electron emission source, electron emission source formed therefrom, electron emission device including the electron emission source and method of manufacturing electron emission device
KR100856671B1 (en) * 2004-11-10 2008-09-04 히다치 훈마츠 야킨 가부시키가이샤 Electron emission source forming composition and formation of electron emission source film

Also Published As

Publication number Publication date
KR100814838B1 (en) 2008-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100911370B1 (en) The Manufacturing Method of CNT Paste and The Manufacturing Method of CNT Emitter with high Reliability
KR100777113B1 (en) The fine patternable cnt emitter manufacturing method of with high reliability
JP4288095B2 (en) Electron emission source composition, field emission display device manufactured using electron emission source composition, and field emission display element
JP2006086105A (en) Manufacturing method of field emission emitter electrode
GB2353631A (en) Field electron emission materials and devices
US7247980B2 (en) Emitter composition using diamond, method of manufacturing the same and field emission cell using the same
KR100814838B1 (en) A carbon nanotube emitter composition for field emision device and preparation method of the same
KR100545354B1 (en) Emitter composition using Diamond, manufacturing method and Field Emission cell comprising composition
KR100839418B1 (en) Photoimageable carbon nanotube paste composition for field emision device and field emision device
JP2006228555A (en) Carbon nanotube paste, display light-emitting device using it, and manufacturing method of display light-emitting device
US7855496B2 (en) Boron nitride nanotube paste composition, electron emission source including the same, electron emission device including the electron emission source, and backlight unit and electron emission display device including the electron emission device
KR20050087265A (en) A cnt emitter containing nano-metal and a method for fabricating the same
JP2007265749A (en) Composition for forming electron emission source, electron source formed using the composition, and field emission type display using the electron source
JP3520597B2 (en) Method for manufacturing fluorescent display tube
KR100778104B1 (en) Carbon nanotube Paste Composite for Electric Field Emitting Display Device
JPH0418660B2 (en)
KR100856671B1 (en) Electron emission source forming composition and formation of electron emission source film
KR20030025639A (en) Method of manufacturing for field emission display having carbon-based emitter
KR100614042B1 (en) A composition for forming a electron emitter of flat panel display, a methode for preparing same, electron emitter prepared therefrom and flat panel display repared therefrom
JP2021136143A (en) Carbon nanotube dispersion, manufacturing method of field electron emission element employing the same, and manufacturing method of light-emitting element
KR100965545B1 (en) A composition for forming a electron emitter of flat panel display and electron emitter prepared therefrom
KR101100820B1 (en) A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter
KR20050052226A (en) A composition for forming a electron emitter of flat panel display and an electron emitter prepared therefrom
KR20050087375A (en) Emitter for electron emission display and preparing method the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120221

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130222

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee