KR20050116430A - 전자 방출 소자 - Google Patents

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KR20050116430A
KR20050116430A KR1020040041321A KR20040041321A KR20050116430A KR 20050116430 A KR20050116430 A KR 20050116430A KR 1020040041321 A KR1020040041321 A KR 1020040041321A KR 20040041321 A KR20040041321 A KR 20040041321A KR 20050116430 A KR20050116430 A KR 20050116430A
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carbon
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김재명
유승준
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판; 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 카본계 물질, 비이클 및 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자에 관한 것이다. 상기 질소 발생제에 의하여 전자 방출원 형성용 조성물의 소성 시 질소가 발생되므로 소성 시 카본계 물질의 산화가 방지될 수 있다. 이로써, 전자 방출 성능이 향상된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.

Description

전자 방출 소자{An electron emission device}
본 발명은 전자 방출 소자로서, 보다 구체적으로는 카본계 물질, 무기 바인더, 비이클 및 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자에 관한 것이다.
전자 방출 소자(Electron Emission Device)란, 전자 방출원에 강한 전계(electric field)를 형성하여 터널링 효과에 의하여 냉전자를 방출시키고, 방출된 전자는 진공 속을 이동하여 애노드부의 형광막에 충돌하여 형광체를 발광시키는 소자이다.
그러나, 전자 방출 소자의 마이크로팁으로 이용되는 금속 또는 반도체 물질은 큰 일함수(work function)때문에 게이트 전극에 인가되는 전압이 높아야 한다. 또한, 진공에서의 잔류 가스입자들이 전자들과 충돌하여 이온화되고, 상기 가스 이온들이 마이크로팁과 충돌하여 마이크로팁에 손상을 입히게 되므로, 마이크로팁이 파괴되기도 하며, 전자에 의해 충돌된 형광체 입자가 떨어져 나와 마이크로팁을 오염시키게 되므로 전자 방출 소자의 성능과 수명을 저하시킨다는 문제점이 있는 바, 이를 해결하기 위하여, 최근에는 전자 방출원으로서 카본계 물질을 이용하고 있다. 카본계 물질은 전자 방출 전압이 낮고 화학적 안정성이 우수하며, 기계적으로도 강한 특성을 가지기 때문에 전자 방출원으로서 기존의 금속이나 반도체 물질을 대체할 것으로 기대되고 있다.
이러한 카본계 물질 중에서도 특히 카본나노튜브를 포함하는 전자 방출원을 형성하기 위한 조성물로서, 예를 들면, 대한민국 특허 공개 번호 제2003-0083790호에는 카본나노튜브 분말, 글래스 프리트, 아크릴레이트계 수지, 에틸 셀룰로오스, 광개시제 및 유기 용매를 포함하는 전자 방출 표시 소자용 카본나노튜브 에미터 페이스트 조성물이 개시되어 있다.
이와 같이, 전자 방출원 형성용 페이스트 조성물을 이용하여 전자 방출원을 형성하는 경우, 통상적으로 소성 공정을 거치게 되는데, 통상의 소성 온도에서 카본계 물질은 산소와 반응하여 산화될 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 전자 방출 소자에 구비된 전자 방출원 형성을 위한 소성 공정에서 카본계 물질의 산화로 인한 손실을 감소시킬 필요가 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 카본계 물질, 비이클 및 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 과제를 이루기 위하여, 본 발명은,
기판;
상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및
상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 카본계 물질, 비이클 및 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자를 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명을 따르는 전자 방출 소자의 일 실시예는 도 1을 참조한다. 도 1의 전자 방출 소자에서, 외관을 형성하는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)은 내부 공간부가 형성되도록 소정의 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 제2 기판(4)에는 전자 방출을 이룰 수 있는 구성이, 상기 제1 기판(2)에는 상기 전자 방출에 의한 전자에 의해 소정의 이미지를 구현할 수 있는 구성이 구비되어 있다.
먼저, 제2 기판(4)에는 다수의 게이트 전극(5)이 소정 패턴, 예를 들면 스트라이프 패턴으로 형성되어 있고, 이 게이트 전극(5)을 덮도록 절연막(8)이 형성된다. 이 절연막(8)은 예를 들면, 실리콘 옥사이드계 물질로 형성될 수 있는데, 복수 개의 비아 홀(8a)을 갖도록 형성된다. 상기 절연막(8) 상부에는 상기 비아 홀(8a)에 채워지도록 게이트 아일랜드(10)가 형성된다.
상기 절연막(8) 위에는 캐소드 전극(6)이 형성된다. 캐소드 전극(6)은 상기 게이트 전극(5)과 수직으로 교차하도록 스트라이프 패턴으로 형성될 수도 있다. 상기와 같은 게이트 전극(5)과 캐소드 전극(6)의 패턴은 이 외에도 다양하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 절연막(8) 위에는 캐소드 전극(6)의 측부에 접하도록 전자 방출원(12)이 형성된다. 본 발명의 전자 방출원(12)은 카본계 물질, 비이클 및 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물로 형성된다. 상기 전자 방출원(12)을 전자 방출원 형성 영역에 인쇄한 후 소성 시, 상기 질소 발생제는 소성 온도에서 분해되면서 질소를 방출한다. 따라서, 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 전자 방출원 형성용 조성물 자체에서 질소 가스가 방출되므로, 질소 스트림을 이용하여 외부로부터 질소 가스가 유입됨으로써 형성되는 질소 분위기보다 훨씬 효과적으로 산소가 차단된 질소 분위기 하에서 소성될 수 있다. 이와 같은 소성 조건에서 형성된 본 발명의 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자는 카본계 물질의 산화가 크게 감소하여, 개선된 전자 방출 특성을 가질 수 있다.
상기 전자 방출원(12)을 형성하기 위한 전자 방출원 형성용 조성물은 카본계 물질, 비이클 및 질소 발생제를 포함한다.
상기 카본계 물질은 전도성 및 전자 방출 특성이 우수하여 전자 방출 소자 작동시 애노드부의 형광막으로 전자를 방출시켜 형광체를 여기시키는 역할을 한다. 이러한 카본계 물질의 비제한적인 예에는 카본나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드 및 플러렌 등이 포함된다. 이 중, 카본나노튜브가 바람직하다.
카본나노튜브는 그라파이트 시트가 나노 크기의 직경으로 둥글게 말려 튜브형태를 이루고 있는 카본동소체(allotrope)로서, 단일벽 나노튜브(single wall nanotube) 및 다중벽 나노튜브(multi wall nanotube)를 모두를 사용할 수 있다. 본 발명의 카본나노튜브는 열(Thermal) 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition: 이하, "CVD법"이라고도 함), DC 플라즈마 CVD법, RF 플라즈마 CVD법, 마이크로파 플라즈마 CVD법과 같은 CVD법을 이용하여 제조된 것일 수 있다.
상기 비이클은 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성 및 점도를 조절하는 역할을 하는 것이다. 상기 비이클은 수지형 비이클과 용매형 비이클로 나눌 수 있으며, 이들 모두를 사용할 수 있다. 수지형 비이클의 비제한적인 예에는 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이와 같은 아크릴계 수지; 및 비닐계 수지 등이 있으며, 용매형 비이클의 예에는 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA), 터피네올(TP), 톨루엔, 텍사놀 및 부틸 카르비톨(BC) 등이 있다. 이 중, 수지형 비이클로는 아크릴 수지가 바람직하며, 용매형 비이클로는 터피네올이 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 1500중량부, 바람직하게는 800 내지 1200중량부일 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
상기 질소 발생제는 전자 방출원 형성용 조성물의 소성시 질소 가스를 방출하는 역할을 한다. 따라서, 전자 방출원 형성용 조성물의 통상적인 소성 온도인 400℃ 내지 500℃의 온도에서 빠르게 분해되어 질소 가스를 방출할 수 있는 물질인 것이 바람직하다. 상기 질소 발생제의 비제한적인 예에는 아조디카본아마이드(azodicarbamide : ADCA), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(2,2'-azobisisobutyronitrile : AIBN), 디니트로소펜타메틸렌테트라민(dinitrosopentamethylentetramin : DPT), 파라톨루엔설퍼닐히드라지드(p-toluenesulfunylhydrizide : TSH) 또는 옥시비스벤젠설퍼닐히드라지드(oxybisbenzensulfunylhydrizide : OBSH)가 포함된다. 상기 구체예로서 기재된 질소 발생제들은 가열에 의한 질소 가스의 발생이 급격하고, 분해 생성물이 불연성일 뿐만 아니라 독성이 없는 물질로서, 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물에 사용되기 적합하다. 그러나, 본 발명의 질소 발생제는 이에 한정되지 않음은 물론이다. 이 중, 아조디카본아마이드가 바람직하다.
상기 질소 발생제에 의하여 발생한 질소 분위기 하에서 전자 방출원 형성용 조성물이 소성되면, 산소에 의한 카본계 물질의 산화가 효과적으로 방지될 수 있어, 전자 방출 특성이 향상된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다. 아울러, 질소 가스가 발생하면서 카본계 물질이 세워지는 효과, 즉 카본계 물질의 활성화 효과도 얻을 수 있으며, 질소 발생제가 분해되면서 전자 방출원 형성용 조성물 중 질소 발생제가 존재하였던 공간이 빈 공간으로 남게 되면서 전자 방출원 중 카본계 물질의 밀도를 조절하는 효과 또한 얻을 수 있다. 이와 같은 다양한 요인에 의하여 전자 방출원 형성용 조성물에 질소 발생제를 추가함으로써 전자 방출 소자의 전자 방출 특성이 향상될 수 있다.
상기 질소 발생제의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 10 내지 500중량부, 바람직하게는 50 내지 300중량부가 적당하다. 질소 발생제의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 10중량부 미만인 경우에는, 소성 시 카본계 물질의 산화를 방지할 수 있을 정도로 충분한 양의 질소 가스를 방출할 수 없다는 문제점이 있고, 상기 질소 발생제의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 500중량부를 초과하는 경우에는 상대적인 카본계 물질의 함량이 감소하여 전자 방출 특성을 저해시킬 수 있다는 문제점이 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 조성물은 필요에 따라 접착 성분, 통상의 감광성 수지와 광개시제 또는 필러 등을 더 포함할 수 있다.
상기 접착 성분은 전자 방출원을 기판에 부착시켜주는 역할을 하는 것으로서, 무기 바인더 등일 수 있다. 이러한 무기 바인더의 비제한적인 예에는 산화납-산화아연-보론옥사이드(PbO-ZnO-B2O3) 성분의 글래스 프리트, 실란, 물유리 등일 수 있다. 이들 중 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 무기 바인더 중 글래스 프리트가 바람직하다.
전자 방출원 형성용 조성물 중 무기 바인더의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10 내지 50중량부, 바람직하게는 15 내지 35중량부 일 수 있다. 무기 바인더의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10중량부 미만인 경우에는 만족할 만한 접착력을 얻을 수 없고, 50중량부를 초과하는 경우에는 인쇄성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
상기 감광성 수지는 전자 방출원의 패터닝에 사용되는 물질이다. 상기 감광성 수지의 비제한적인 예에는 열분해성 아크릴레이트 계열의 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세트페논계 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 300 내지 1000중량부, 바람직하게는 500 내지 800중량부일 수 있다. 감광성 수지의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 300중량부 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어지고, 카본계 물질 100중량부를 기준으로 1000중량부를 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 등이 있다. 상기 광개시제의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 300 내지 1000중량부, 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, 카본계 물질 100중량부를 기준으로 1000중량부를 초과하면 제조비용 상승의 원인이 될 수 있기 때문이다.
상기 필러는 기판과 충분히 접착하지 못한 카본계 물질의 전도성을 향상시키는 역할을 하는 물질로서 이의 비제한적인 예에는 Ag, Al, Pd 등이 있다.
전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 본 발명의 전자 방출 소자에 구비되는 전자 방출원을 제조하는 방법은 카본계 물질, 무기 바인더, 비이클, 및 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계; 기판 상에 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄하는 단계; 상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계; 및 상기 소성된 결과물을 활성화시켜 전자 방출원을 얻는 단계로 이루어진다.
먼저, 전자 방출원 형성용 조성물을 전술한 바와 같은 카본계 물질, 비이클, 무기 바인더 및 질소 발생제를 혼합하여 제공한다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물에 포함되는 물질의 종류 및 함량은 전술한 바와 같으므로, 생략한다. 인쇄 전 최종적으로 형성된 전자 방출원 형성용 조성물의 점도는 3,000 내지 50,000cps, 바람직하게는 5,000 내지 30,000cps일 수 있다.
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.
인쇄 방식은 전자 방출원 형성용 조성물이 감광성 수지를 포함하는 경우와 감광성 수지를 포함하지 않은 경우에 따라 상이하다. 전자 방출원 형성용 조성물이 감광성 수지를 포함하는 경우에는 별도의 포토레지스트 패턴이 불필요하다. 즉, 기판 상에 감광성 수지를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄로 코팅하고, 이를 원하는 전자 방출원 형성 영역에 따라 노광 및 현상한다.
한편, 전자 방출원 형성용 조성물이 감광성 수지를 포함하지 않는 경우에는, 별도의 포토레지스트막 패턴을 이용한 포토리소그래피 공정이 필요하다. 즉, 포토레지스트막을 이용하여 포토레지스트막 패턴을 먼저 형성한 후, 상기 포토레지스트막 패턴을 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄로 공급한다.
전술한 바와 같이 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물은 소성 단계를 통하여 카본계 물질과 기판과의 접착력이 향상될 수 있고, 일부 이상의 바인더의 용융 및 고형화에 의하여 내구성 등도 향상될 수 있으며, 아웃개싱(outgasing)도 최소화될 수 있다. 본 발명의 소성 단계는 소성 시 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 질소 발생제에 의해 발생한 질소 가스의 존재 하에서 수행되는 바, 산소에 의한 카본계 물질의 산화가 효과적으로 방지될 수 있다. 소성 온도는 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 비이클의 휘발 및 바인더의 소결가능 온도 및 시간을 고려하여 결정되어야 한다. 통상적인 소성 온도는 400 내지 500℃, 바람직하게는 450℃이다. 소성 온도가 400℃ 미만이면 비이클 등의 휘발이 충분히 이루어지지 않는다는 문제점이 발생할 수 있고, 소성 온도가 500℃를 초과하면 카본계 물질이 손상될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 소성 시 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 질소 발생제는 소성 온도에서 질소 가스를 방출한다. 질소 발생제에 따라 미량의 이산화탄소도 방출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 질소 발생제가 방출한 질소 가스에 의해 형성된 질소 분위기 하에서 소성되는 바, 산소에 의한 카본계 물질의 산화가 방지될 수 있다.
이와 같이 소성된 소성 결과물 표면의 카본계 물질은 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 전자 방출원 표면으로 카본계 물질이 노출되거나 수직배향 상태를 조절될 수 있다.
본 발명의 전자 방출 소자는 도 1에 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 아니러, 게이트 전극이 애노드부와 캐소드 전극 사이에 培치되는 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.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재되는 것일뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
터피네올 10g에 카본나노튜브 분말(MWNT, 일진 나노텍사 제품) 1g, 프리트(8000L, 신흥요업사 제품) 0.2g, 아크릴 수지(Elvacite 사 제품) 3g, 폴리에스테르 아크릴레이트 5g, 벤조피논 5g을 첨가하여 교반한 후, 질소발생제로서 아조디카본아마이드(금양 사 제품) 2g을 추가로 첨가하고 혼합하여 30,000cps의 점도를 갖는 전자 방출원용 조성물을 제조하였다. 상기 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 스프레이하여 현상하고, 450 ℃의 온도에서 소성하여 전자 방출원을 형성하였다. 이 후, 형광막과 애노드 전극으로서 ITO를 채용한 기판을 상기 전자 방출원이 형성된 기판과 배향되게 배치하고, 양 기판 사이에는 기판 간 셀 갭을 유지하는 스페이서를 형성하였다.
상기 전자 방출 소자를 샘플 1이라고 한다.
비교예 1
아조디카본아마이드를 사용하지 않았다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1의 제조 방법에 기재된 성분 및 함량에 따라 전자 방출 소자를 제조하였다. 이를 샘플 A라고 한다.
평가예
상기 샘플 1 및 A의 전류 밀도를 Pulse power source와 전류계를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에 따르면, 질소 발생제를 포함한 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 구비한 샘플 1은 2.8V/㎛에서 100㎂/cm2의 전류 밀도를 얻었으나, 질소 발생제를 포함하지 않은 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 구비한 샘플 A는 4V/㎛에서 100㎂/cm2의 전류 밀도를 가짐을 알 수 있다. 따라서, 샘플 1의 전자 방출 특성이 샘플 A의 전자 방출 특성보다 높다는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 전자 방출 소자는 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 구비하고 있는 바, 전자 방출원 형성용 조성물의 소성 공정 시 카본계 물질의 산화가 방지되어, 전자 방출 특성이 개선될 수 있다. 이로써, 신뢰성이 개선된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 전자 방출 소자의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 전자 방출 소자 및 종래의 전자 방출 소자의 전류 밀도를 나타낸 그래프이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
2...제1 기판 4...제2 기판
5...게이트 전극 6...캐소드 전극
8...절연막 8a...비아 홀
10...게이트 아일랜드 12...전자 방출원
14...애노드 전극 16...형광막

Claims (5)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및
    상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 카본계 물질, 비이클 및 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 질소 발생제가 아조디카본아마이드, 아조디이소부티로니트릴, 디니트로소펜타메틸렌테트라민, 파라톨루엔설퍼닐히드라지드 및 옥시비스벤젠설퍼닐히드라지드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 질소 발생제의 함량이 상기 카본계 물질 100중량부를 기준으로 10 내지 500중량부인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전자 방출원을,
    카본계 물질, 비이클 및 질소 발생제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계;
    기판 상에 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄하는 단계;
    상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계; 및
    상기 소성된 결과물을 활성화시켜 전자 방출원을 얻는 단계를 수행함으로써 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전자 방출원 형성용 조성물은 감광성 수지를 더 포함하고, 상기 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄 단계를 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 코팅한 다음 전자 방출원 형성 영역에 따라 노광 및 현상시킴으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
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