KR20050115776A - 전자 방출원 형성용 조성물, 그로부터 제조되는 전자방출원 및 이를 포함하는 전자 방출 소자 - Google Patents

전자 방출원 형성용 조성물, 그로부터 제조되는 전자방출원 및 이를 포함하는 전자 방출 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물, 그로부터 형성된 전자 방출원, 상기 전자 방출원을 제조하는 방법 및 이를 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다. 카본계 물질은 금속이 불연속적으로 표면코팅되는 것에 의하여 전자 방출원의 전기 전도성을 향상시키고, 전계 방출량을 높일 수 있다.

Description

전자 방출원 형성용 조성물, 그로부터 제조되는 전자 방출원 및 이를 포함하는 전자 방출 소자{Composition for preparing an emitter, an emitter prepared therefrom and an electron emission device comprising the same}
본 발명은 전자 방출원 형성용 조성물 및 이를 포함하는 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물, 그로부터 제조되는 전자 방출원, 상기 전자 방출원을 제조하는 방법 및 이를 포함하는 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.
이러한 전자 방출 소자의 전자 방출원으로서, 종래에는 몰리브덴 (Mo)과 같은 금속으로 이루어진 마이크로 팁이 많이 사용되었으나, 마이크로 팁은 스핀트 (spindt)법 등을 사용하여 형성되었다.
그러나, 전자 방출원으로서 스핀트법 등에 의하여 형성되는 마이크로팁을 사용하는 경우, 표시 면적이 대면적화됨에 따라 제작 단가가 상당히 증대된다는 문제점있으며, 또한 진공에서의 잔류 가스입자들이 전자들과 충돌하여 이온화되고 상기 가스 이온들이 마이크로 팁과 충돌하여 마이크로팁에 손상을 입게 되므로, 마이크로팁이 파괴되기도 하고, 전자에 의해 충돌된 형광체 입자가 떨어져 나와 마이크로 팁을 오염시키게 되므로 전자 방출 소자의 성능과 수명을 저하시킨다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로서 전자 전도성이 탁월한 탄소 나노 튜브 (Carbon Nano Tube: CNT)를 포함한 카본계 물질이 각광을 받고 있는데 이는 카본계 물질이 전도성 및 전계 집중 효과가 우수하고, 일함수가 낮아서 전계 방출 특성이 우수하여 저전압 구동이 용이하고, 대면적화가 가능하므로 전자 방출 소자의 이상적인 전자 방출원으로 기대되고 있다.
공지의 방법을 이용하여 카본계 물질을 포함한 전자 방출원을 제조하는 경우, 카본계 물질의 전기 전도성을 증가시키기 위하여 페이스트 조성물에 금속 분말을 첨가하였다.
한국 공개특허공보 제2003-0081997호에는 카본 나노 튜브를 전기영동법으로 금속선에 배열시켰으며, 금속도금으로 탄소 나노 튜브와 금속선간의 접착력을 증대시킨 조명장치용 전자 방출원 장치를 개시하고 있다.
미국 특허공개공보 제5,543,378호에는 CNT 내부에 Pd을 함입한 카본 나노 튜브의 구조에 대하여 개시하고 있다.
일반적으로 카본계 물질에 금속을 코팅하고자 할 때 금속의 분산이 원활하지 못하고, 전기 전도성이 효과적이지 못한 문제점이 존재하여 왔다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카본계 물질을 전자 방출 소자로 사용될 때 전자 방출원의 전기 전도성이 향상된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물, 그로부터 제조되는 전자 방출원 및 이를 포함하는 전자 방출 소자을 제공하고자 한다.
상기 본 발명의 과제를 이루기 위하여,
본 발명의 제1 구현예는 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공한다.
본 발명의 제2 구현예는 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 포함한 전자 방출원 형성용 조성물을 제조하는 단계 (가); 상기 조성물을 기판에 인쇄하는 단계 (나); 및 상기 결과물을 소성하는 단계 (다)를 포함하는 전자 방출원의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제3 구현예는 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질을 포함하는 조성물을 인쇄 및 소성하여 얻어진 전자 방출원을 제공한다.
본 발명의 제4 구현예는 기판; 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질을 포함하는 조성물을 인쇄 및 소성하여 얻어진 전자 방출원를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자를 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제1 구현예는 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공한다.
카본계 물질은 전도성 및 전계 방출 특성이 우수하여 전자 방출 소자 작동시 형광체를 여기시키는 역할을 한다. 이러한 카본계 물질의 비한정적인 예는 카본 나노 튜브(Carbon nano tube), 그라파이트, 다이아몬드 및 플러렌 등이고, SiC와 같은 카본을 함유하는 물질을 포함한다. 바람직하게는 카본 나노 튜브이다.
카본 나노 튜브는 그 직경이 수nm 내지 수십nm, 길이가 수미크론이라고 하는 미세 그라파이트 침상결정이고, 종횡비가 수 백으로부터 수 천이다. 탄소 육각 고리가 서로 연결되어 있는 튜브 형태의 탄소 동소체로서, 단일벽 나노 튜브(Single wall nanotube), 다중벽 나노 튜브(muti wall nano tube)를 포함한다.
본 발명에 사용할 수 있는 적합한 금속으로는 Fe, Pt, Pd, Ru, Ag, Cu, Ni, Zn, Au, Co, Al 등일 수 있다. 바람직하게는 Pd, Fe, Ag, Cu, Ni, Zn이고, 가장 바람직하게는 Pd이다.
카본계 물질에 금속을 도입하는 방법은 용융법, 스퍼터링법(sputtering), 전기영동법 등이 있다.
용융법은 카본계 물질을 용융금속에 함침시키고, 건조하는 방법이다. 그러나, 용융금속은 높은 표면장력을 가지기 때문에 코팅되기에 부적당하고, 일반적으로 금속은 고융점이기 때문에 용융금속과 카본계 물질의 접촉시에 화학 반응이 일어나고, 카본계 물질이 열화되어 버리는 단점이 있다. 따라서, 이와 같이 금속을 직접 이용하는 방법에는 일정한 한계가 있다.
스퍼터링법(sputtering)은 카본계 물질 위에 스퍼터링법 등을 통하여 금속원자를 증착시키는 방법이다. 스퍼터링법은 스퍼터링 가스를 진공분위기로 이루어진 쳄버내로 주입하여 성막하고자 하는 타겟(target) 물질과 충돌시켜 플라즈마를 생성시킨 후 이를 기재에 코팅시키는 방법이다. 일반적으로 사용되는 스퍼터링 가스는 불활성 가스인 Ar을 사용한다. 인가된 전원이 직류(direct current, DC)인 경우를 직류스퍼터링법(DC sputtering methode)라 하며 일반적으로 전도체의 sputtering에 사용된다. 절연체와 같은 부도체는 교류 전원을 사용하여 박막을 제조한다. 이때 교류전원은 13.56 ㎒의 주파수를 가지며 이를 RF(Radio Frequency)라 한다. 이러한 교류 전원을 인가전원으로 사용하는 스퍼터링 법을 교류스퍼터링(RF sputterig)법이라 한다.
전기영동은 전기장 안에서 하전된 입자가 양극 또는 음극 쪽으로 이동하는 현상을 말한다. 이 때 이동하는 속도는 입자의 전하량, 크기와 모양, 용액의 pH와 점성도, 용액에 있는 다른 전해질의 농도와 이온의 세기, 지지체의 종류 등 여러 가지 요인에 의해 결정된다. 본 발명에서는 액상으로 산화제, 니트로화제 또는 술폰화제로부터 선택되는 반응 시약과 카본 나노 튜브를 화학 반응시키고, 카본 나노 튜브를 산화처리하는 것에 의해 튜브 표면에 니트로기(NO2), 술폰기(SO3H), 카르복실기(COOH), 카르보닐기(CO), 에테르기(-COC-), 수산화기(OH) 등의 여러가지 관능기를 도입하는 것이다. 반응용액으로는 황산, 질산, 황산-질산 혼합용액 등이 사용된다. CNT 말단에 카르복실기와 같은 관능기를 도입하는 경우 일반적으로 CNT 말단에만 선택적으로 생성된다. 이는 CNT 말단이 측면에 비하여 반응성이 크기 때문이다. 본 발명에서는 액상 중에서 이러한 카본 나노 튜브의 표면 관능기와 금속을 포함하는 이온과의 이온 교환 반응, 환원 반응 등을 통하여 카본 나노 튜브를 금속으로 코팅한다.
본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 비이클을 포함한다. 상기 비이클은 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성 및 점도를 조절하는 역할을 하며, 수지형 비이클과 용매형 비이클로 나눌 수 있다. 수지형 비이클의 비한정적인 예에는 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 수지; 메틸 메타 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트와 같은 아크릴계 수지 등이 있다. 이 중 에틸 셀룰로오스 또는 메틸 메타 아크릴레이트가 바람직하다. 용매형 비이클의 비한정적인 예는 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA), 터피네올(TP), 톨루엔, 텍사놀 및 부틸 카르비톨(BC) 등이고, 이 중, 터피네올 또는 텍사놀이 바람직하다.
상기 수지형 비이클의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 100 내지 500중량부, 보다 바람직하게는 200 내지 300중량부일 수 있다. 한편, 상기 용매형 비이클의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 500 내지 1,500중량부, 바람직하게는 800 내지 1,200중량부일 수 있다. 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 수지, 광개시제 및 접착성분을 더 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지로는 전자 방출원의 패터닝에 사용되는 물질로서 포지티브형 또는 네거티브형 포토레지스트를 사용할 수 있는데, 이의 구체적인 예로는 열분해성 아크릴계열의 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세토페논게 모노머, 또는 티오키산톤계 모노머 등이 있으며, 보다 구체적으로는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 2,4-디에틸옥산톤(2,4-diethyloxanthone), 또는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논을 사용할 수 있다. 상기 감광성 수지의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 500 내지 800중량부일 수 있다. 감광성 수지의 함량이 500중량부 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어지고, 1,000중량부를 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 벤조피논, TPO 등이 있으며, 이 중 벤조피논이 바람직하다. 상기 광개시제의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 300 내지 1,000중량부, 바람직하게는 500 내지 800중량부일 수 있다. 광개시제의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 300중량부 미만인 경우에는 효율적인 노광이 안되어 패턴 형성에 문제가 생길 수 있고, 1,000중량부를 초과하면 제조비용 상승의 원인이 될 수 있기 때문이다.
상기 접착성분은 전자 방출원에 사용되는 카본계 물질의 접착, 내마모성 및 강도를 향상시키는 역할을 한다. 이러한 접착성분의 비제한적인 예는 글래스 프릿일 수 있다. 접착성분의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10 내지 50중량부, 바람직하게는 25 내지 35중량부일 수 있다. 접착성분의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10중량부 미만인 경우에는 접착력이 감소하고, 50중량부를 초과하는 경우에는 인쇄특성이 나빠져서 바람직하지 못하다.
본 발명의 제2 구현예는 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 혼합하여 전자 방출원 형성용 조성물을 제조하는 단계 (가); 상기 조성물을 기판에 인쇄하는 단계 (나); 및 상기 결과물을 소성하는 단계 (다)를 포함하는 전자 방출원의 제조방법을 제공한다.
전자 방출원 형성용 조성물을 제조하는 단계 (가)는 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 혼합하여 수행된다. 상기 비이클의 종류 및 함량은 전술한 바를 참조한다.
단계 (가)에서 전자 방출원 형성용 조성물의 제조시 조성물의 점도 조절이 필요하다. 조성물의 제조시 통상적으로 요구되는 점도는 3,000 내지 50,000cp이다. 점도가 50,000cp를 초과하면, 인쇄성 및 흐름성이 악화되어 패턴형성이 잘 되지 않는 문제점이 있으며, 점도가 3,000cp미만이면 막형성이 잘 되지 않는다.
본 발명의 상기 단계 (나)는 전자 방출원 형성용 조성물을 기판상에 인쇄하는 단계로서 전자 방출원 형성용 조성물의 패터닝 과정을 나타내는 것이며, 전자 방출원 조성물을 이용하는 통상의 제조방법에 따른다.
만약 전자 방출원 조성물이 감광성 수지를 함유하고 있는 경우에는 별도의 포토레지스트막 패턴이 불필요하다. 즉, 기판상에 감광성 수지를 함유하는 전자 방출원 조성물을 인쇄로 코팅하고, 이를 원하는 패턴대로 노광 및 현상하여 소정 패턴을 갖는 전자 방출원을 형성한다.
만약 전자 방출원 조성물내에 감광성 수지를 함유하고 있지 않는 경우에는 별도의 포토레지스트막 패턴을 이용한 포토리소그래피 공정이 필요하다. 즉, 포토마스크를 이용하여 포토레지스트막 패턴을 먼저 형성한 후, 이 포토레지스트막 패턴을 이용하여 전자 방출원 조성물을 인쇄로 공급하고 이를 소성하여 전자 방출원을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 단계 (다)에서 소정의 패턴으로 공급된 이후 소성 단계를 거친다. 상기 소성 단계를 통하여 카본계 물질과 기판과의 접착력이 향상될 수 있고, 접착성분의 용융 및 고형화에 의하여 내구성 등도 향상될 수 있다. 이러한 소성 단계는 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 수지의 휘발, 소결가능 온도 및 시간을 고려하여 결정되어야 한다. 본 발명의 소성 단계는 조성물을 400 내지 500℃의 온도, 바람직하게는 400 내지 450℃ 온도의 질소 분위기에서 수행된다. 소성 온도가 400℃ 미만인 경우 유기물질이 완전히 전소되지 않아 바람직하지 못하며, 소성 온도가 500℃를 초과하면 카본계 물질의 열화가 발생하여 바람직하지 못하다.
본 발명의 제3 구현예는 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 조성물로부터 제조된 전자 방출원을 제공한다.
도 1을 참조하여 전자 방출원을 설명하면, 전자 방출원(60)에는 캐소드 전극(20) 상에 본 발명의 금속(30)이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질(10), 접착성분(50)을 함유하고 있다.
도 3는 Pd 금속으로 코팅하기 전의 카본 나노 튜브의 SEM 사진을 도시하고 있고, 도 4 및 도 5는 Pd 금속으로 코팅한 후의 10만배 및 20만배로 확대한 카본 나노 튜브의 SEM사진이다. 상기 사진들은 본 발명에 의한, 금속이 불연속적으로 코팅된 카본계 물질의 형상을 잘 나타내고 있다.
본 발명의 제4 구현예는 기판; 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질을 포함하는 조성물로 제조된 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.
도 2를 참조하여 전자 방출 소자를 설명하면, 전자 방출 소자(100)는 상판(101)과 하판(102)을 구비하고, 상기 상판은 상면기판(190), 상기 상면기판의 하면(191)에 배치된 애노드 전극(180), 상기 애노드 전극의 하면(181)에 배치된 형광체층(170)을 구비한다.
상기 하판(102)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 전자 방출원 홀(165), 상기 전자 방출원 홀(165)내에 배치되어 상기 캐소드 전극(120)과 통전되고 상기 게이트 전극(140)보다 낮은 높이로 배치되는 전계 방출원인 전자 방출원(160)을 구비한다.
상기 상판(101)과 하판(102)은 대기압보다 낮은 압력의 진공으로 유지되며, 상기 진공에 의해 발생하는 상기 상판과 하판간의 압력을 지지하고, 발광공간을 구획하도록 스페이서(195)가 상기 상판과 하판 사이에 배치된다.
상기 전자 방출 소자는 예시적인 것에 불과하며, 기판상에 스트라이프 형태로 게이트 전극이 배치되고, 상기 게이트 전극을 덮도록 절연체층이 배치되고, 상기 절연체층상에 상기 게이트 전극과 교차하도록 스트라이프 형태로 캐소드 전극이 배치되며, 상기 캐소드 전극상에 탄소계 물질을 포함하는 전자 방출원이 형성되는 구조를 갖는 전자 방출 소자나 게이트 전극이 없는 2전극 구조의 전자 방출 소자 등 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질을 포함하는 전자 방출원을 갖는 다양한 전계방출 표시소자도 상술한 본 발명의 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확하게 나타내기 위한 목적으로 기재되었을 뿐 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
본 발명의 일실시예에서 카본 나노 튜브의 코팅 상태를 조사하기 위하여 TEM (투과형 전자 현미경)에 의한 관찰을 하였다.
실시예 1
1리터 비이커에 카본 나노 튜브 파우더 (일진나노텍, MWNT) 1g과 염화 팔라듐 1g을 넣고 초음파 교반기에서 10분간 교반한 후, 필터링하고 건조하여 팔라듐이 코팅된 카본 나노 튜브 분말을 얻었다.
금속코팅된 CNT 1g을 접착성분인 글라스 프릿 0.2g 및 터피네올 10ml 및 감광성 수지 3g을 첨가하여 25℃의 온도에서 1시간 동안 교반하여 전자 방출원 형성용 조성물을 제조하였다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 캐소드 전극 위에 인쇄하고, 90℃의 온도에서 15분 동안 건조시켰다. 이 다음 패턴 마스크를 사용하여 200 mJ/cm2의 노광 에너지로 노광하고, 1% 탄산나트륨 수용액에서 현상한 다음, 초음파 클리너를 이용하여 잔사를 제거하여 후막을 형성하였다. 상기 후막을 진공 분위기 하에서 450℃의 온도에서 10분 동안 소성하여 전자 방출원을 제조하였다.
실시예 2
기판역할을 하는 발수처리된 탄소종이에 금속촉매 Pd 를 전기분산법을 이용하여 60분동안 분산시키고, SEM-EDS를 통해 Pd가 균일하게 도포되었음을 확인하였다. 온도를 500 ℃상승시키는 동안 아르곤 기체를 500 sccm(standard cubic centimeter per minute)으로 반응기에 대기압으로 퍼징하였다. 반응온도 800 ℃에서 탄소소스기체로서 아세틸렌을 사용하고 대기압하에서 10 sccm의 유량으로 60분동안 흘려보내 탄소나노튜브를 합성하였다. 그 다음, 아르곤 기체를 300 sccm으로 반응기에 대기압으로 흘려보내면서 상기에서 얻어진 탄소나노튜브의 온도를 실온까지 낮추어 Pd입자가 균일하게 분산된 탄소나노튜브를 얻을 수 있었다(촉매의 분산도: 1mg/㎠).
비교예 1
상기한 금속코팅된 CNT를 사용하는 대신 CNT 파우더 (실시예 1에서 사용한 것과 동일한 CNT)를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자 방출원을 제조하였다.
비교예 2
Pd 대신에 Fe2O3 촉매를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 Fe입자가 균일하게 분산된 탄소나노튜브를 합성하였다 (촉매의 분산도: 2mg/㎠).
평가예
본 발명의 금속코팅된 CNT를 사용하여 실시한 실시예 1의 전자 방출원이 비교실시예 1과 비교하여 전기 전도율이 100% 증가되었고, 전계 방출량은 50% 증대되었다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 카본계 물질이 Pd과 같은 금속이 불연속적으로 표면코팅되는 것에 의하여 카본계 물질의 전기 전도성을 향상시키고, 전자 방출 소자에 사용되는 경우 전자 방출부를 증가시켜 전계 방출 전류량을 증가시킨다.
도 1은 Pd 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본 나노 튜브를 이용한 전자 방출원을 도시한다.
도 2는 Pd 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본 나노 튜브를 이용한 전자 방출 소자를 도시한다.
도 3은 Pd 금속으로 코팅하기 전의 CNT의 SEM사진이다.
도 4는 Pd 금속으로 코팅한 후, 10만배로 확대한 CNT의 SEM사진이다.
도 5는 Pd 금속으로 코팅한 후, 20만배로 확대한 CNT의 SEM사진이다
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10...카본계 물질 20...캐소드 전극
30...코팅금속 50...접착성분
60...전자 방출원 100...전자 방출 소자
110...하면기판 120...캐소드 전극
130...절연체층 140...게이트 전극
160...전자 방출원 165...전자 방출원 홀
170...형광체층 180...애노드 전극

Claims (10)

  1. 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속이 Fe, Pt, Pd, Ru, Ag, Cu, Ni, Zn, Au, Co 및 Al로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금속이 Pd인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 카본계 물질이 카본 나노 튜브, 흑연, 다이어몬드 카본 또는 카본 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    접착성분을 더 포함하며, 상기 성분은 글래스 프릿이며, 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10 내지 50중량부인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비이클 중에서 용매형 성분은 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA), 터피네올(TP), 톨루엔, 텍사놀 및 부틸 카르비톨(BC)로 이루어진 군으로부터 선택되고, 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 500 내지 1,500중량부인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 한 항에 따른 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 혼합하여 전자 방출원 형성용 조성물을 제조하는 단계 (가);
    상기 조성물을 기판에 인쇄하는 단계 (나); 및
    상기 결과물을 소성하는 단계 (다)
    를 포함하는 전자 방출원의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중의 한 항에 따른 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄 및 소성하여 얻어진 전자 방출원.
  9. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및
    상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 제1항 내지 제6항 중의 한 항에 따른 금속이 불연속적으로 표면코팅된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 조성물을 인쇄 및 소성하여 얻어진 전자 방출원을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전자 방출원이 제7항의 전자 방출원의 제조방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7973460B2 (en) * 2006-04-26 2011-07-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Composition for forming electron emitter, electron emitter formed using the composition, electron emission device having the emitter, and backlight unit having the emitter

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