KR20060001456A - 전자 방출 소자와 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자빔 집속을 위해 제공되는 집속 전극의 구조를 개선한 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 전자 방출 소자는 기판 위에 제공된 전자 방출부로부터 전자 방출을 제어하기 위한 적어도 하나의 구동 전극과, 어느 하나의 구동 전극과 동일 평면 상에서 이 구동 전극과 임의의 거리를 두고 위치하면서 적어도 일부가 이 구동 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 집속 전극을 포함한다. 상기 구동 전극과 집속 전극은 각각 서로 평행하게 형성되는 라인부와, 라인부로부터 서로 마주보는 전극을 향해 연장된 복수의 연장부들로 이루어지며, 기판의 일 방향을 따라 구동 전극의 연장부와 집속 전극의 연장부가 교대로 배치된다.

전자방출부, 캐소드전극, 게이트전극, 집속전극, 애노드전극, 형광층, 절연층

Description

전자 방출 소자와 이의 제조 방법 {ELECTRON EMISSION DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 소자를 도시한 부분 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 전자 방출 유닛의 부분 평면도이다.

도 4는 집속 전극의 변형예를 설명하기 위해 도시한 전자 방출 소자의 부분 절개 사시도이다.

도 5a~도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 각 단계에서의 개략도이다.

본 발명은 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자빔 집속을 위해 제공되는 집속 전극의 구조를 개선한 전자 방출 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자 방출 소자는 전자원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극 을 이용하는 방식이 있다. 이 가운데 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는 FEA(Field Emitter Array)형, SCE(Surface Conduction Emitter)형, MIM(Metal-Insulator-Metal)형, MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형 및 BSE(Ballistic electron Surface Emitter)형 전자 방출 소자 등이 알려져 있다.

상기한 전자 방출 소자들은 그 종류에 따라 세부적인 구조가 상이하지만, 기본적으로는 진공 용기 내에 전자 방출을 위한 구조물, 즉 전자 방출 유닛을 마련하여 이로부터 방출되는 전자들을 이용하며, 전자 방출 유닛과 대향 배치되도록 진공 용기 내측에 형광층을 구비할 때 소정의 발광 또는 표시 작용을 하게 된다.

이와 같이 전자 방출 유닛으로부터 전자를 방출시켜 이를 이용할 때, 전자빔 경로를 목적하는 방향으로 유도하여 소자 특성을 향상시키려는 노력이 있어왔다. 예를 들어, 제1 기판 측에서 방출된 전자를 제2 기판에 마련된 형광층에 충돌시켜 이를 발광시킬 때, 제1 기판 측에서 방출된 전자들이 퍼지며 진행하는 경우에는 목적하는 형광층을 온전하게 발광시킬 수 없게 된다.

따라서 종래에는 전자빔 제어를 위한 수단으로 전자빔 경로 상에 금속 메쉬(mesh) 형상의 그리드 전극 또는 집속 전극을 배치한 구성이 제안되었다. 통상의 그리드 전극은 스페이서를 이용해 제1 및 제2 기판과 일정한 간격을 두고 양 기판 사이에 설치되며, 집속 전극은 전자 방출원을 둘러싸며 전자 방출 유닛의 최상부에 배치된다.

그런데 상기 전자 방출 소자가 그리드 전극을 구비할 때에는, 제1 기판 또는 제2 기판 상에 스페이서들을 설치하고, 양 기판과의 정렬 상태를 맞추어 그리드 전극을 배치한 다음 이들 기판을 하나로 접합시켜 진공 용기를 제작하는 작업이 매우 어렵기 때문에, 제조 공정이 복잡해지는 문제가 있다.

그리고 전자 방출 소자가 집속 전극을 구비할 때에는, 전자 방출원에 대한 집속 전극의 높이를 크게 할수록 전자빔 집속 효과가 우수해지나, 집속 전극을 지지하는 절연층의 두께를 크게 하면, 절연층과 집속 전극에 전자빔 통과를 위한 개구부를 형성할 때 높은 종횡비(개구부 폭에 대한 높이의 비)의 개구부를 형성해야 하므로 공정상 실현이 어려운 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전자빔 경로 상에 집속 전극을 구비할 때, 집속 전극의 구조를 개선하여 전자빔 집속 효과를 높이고, 제조 공정을 용이하게 할 수 있는 전자 방출 소자 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

기판 위에 제공된 전자 방출부로부터 전자 방출을 제어하기 위한 적어도 하나의 구동 전극을 포함하는 전자 방출 소자에 있어서, 전자 방출 소자는 어느 하나의 구동 전극과 동일 평면 상에서 이 구동 전극과 임의의 거리를 두고 위치하며, 적어도 일부가 구동 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 집속 전극을 더욱 포함하고, 구동 전극과 집속 전극은 각각 서로 평행하게 형성되는 라인부와, 라인부로부터 서로 마주보는 전극을 향해 연장된 복수의 연장부들로 이루어지며, 기판의 일 방향을 따라 구동 전극의 연장부와 집속 전극의 연장부가 교대로 배치되는 전자 방출 소자를 제공한다.

상기 구동 전극의 연장부는 기판 상에 설정되는 화소 영역들에 대응 배치된다. 상기 집속 전극은 구동 전극과 동일한 두께를 가지며 형성되는 제1 전극과, 제1 전극의 일부 또는 전체 위에서 제1 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 제2 전극을 포함한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과; 제1 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과; 캐소드 전극과 전기 접촉을 이루며 형성되는 전자 방출부들과; 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극들 및 전자 방출부들 위에 형성되며, 제1 기판 상에 설정되는 화소 영역 어레이(array)마다 이 어레이와 평행하게 형성되는 라인부와, 이 라인부로부터 각 화소 영역을 향해 연장되는 연장부들을 포함하는 게이트 전극들과; 절연층 위에서 게이트 전극의 연장부들 단부와 임의의 거리를 두고 게이트 전극의 라인부와 평행하게 위치하는 라인부와, 이 라인부로부터 게이트 전극을 향해 연장되어 게이트 전극의 연장부들 사이에 위치하는 연장부들을 포함하며, 적어도 일부가 게이트 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 집속 전극들을 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.

상기 집속 전극은 게이트 전극과 동일한 두께를 가지며 형성되는 제1 전극과, 제1 전극의 일부 또는 전체 위에서 제1 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 제2 전극을 포함한다.

상기 제2 전극은 캐소드 전극과 게이트 전극의 라인부 중 적어도 하나와 평행하게 형성될 수 있으며, 집속 전극의 연장부에 제공될 수 있다. 상기 제2 전극은 바람직하게 3~20㎛의 두께를 가지며 형성되고, 상기 게이트 전극과 집속 전극간 거리는 제2 전극 두께의 2배 이하가 바람직하다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

기판 위에 캐소드 전극들을 형성하는 단계와; 캐소드 전극들을 덮으면서 기판 전체에 절연층을 형성하는 단계와; 절연층 위에 도전 물질을 도포하고 이를 패터닝하여 게이트 전극들 및 집속 전극의 제1 전극들을 형성하는 단계와; 절연층을 패터닝하여 전자 방출부 형성 위치에 대응하는 캐소드 전극의 일부 표면을 노출시키는 단계와; 제1 전극들 위 소정 위치에 제1 전극 두께보다 큰 두께로 도전 물질을 도포하여 집속 전극의 제2 전극들을 형성하는 단계와; 캐소드 전극들 위 전자 방출부 형성 위치에 전자 방출부를 형성하는 단계를 포함하는 전자 방출 소자의 제조 방법을 제공한다.

상기 게이트 전극과 집속 전극의 제1 전극을 형성하는 단계에서 도전 물질을 도포할 때 금속 물질을 진공 증착 또는 스퍼터링하는 것이 바람직하다. 상기 제2 전극들을 형성할 때, 도전 물질을 스크린 인쇄하고 이를 건조 및 소성하는 과정들이나 도금 방식이 적용될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 방출 소자의 부분 분해 사시도이 고, 도 2는 도 1의 조립 상태를 나타내는 부분 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 전자 방출 유닛의 부분 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I선을 기준으로 절개한 단면을 나타내고 있다.

도면을 참고하면, 전자 방출 소자는 제1 기판(2)과 제2 기판(4)을 내부 공간부가 형성되도록 소정의 간격을 두고 평행하게 배치하고, 이들을 하나로 접합시킴으로써 전자 방출 소자의 외관인 진공 용기를 구성하고 있다. 상기 기판들(2, 4) 중 제1 기판(2)에는 전자 방출을 위한 전자 방출 유닛(100)이 제공되고, 제2 기판(4)에는 전자에 의해 가시광을 방출하는 발광부(200)가 제공된다.

보다 구체적으로, 제1 기판(2) 위에는 소정의 패턴, 가령 스트라이프 형상을 취하는 캐소드 전극들(6)이 서로간 임의의 간격을 두고 제1 기판(2)의 일방향(도면의 Y축 방향)을 따라 복수로 형성되고, 캐소드 전극들(6)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 절연층(8)이 형성된다. 절연층(8) 위에는 게이트 전극들(10)이 서로간 임의의 간격을 두고 캐소드 전극(6)과 교차하는 방향(도면의 X축 방향)을 따라 복수로 형성된다.

본 실시예에서 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)의 교차 영역을 화소 영역으로 정의하면, 게이트 전극(10)은 라인부(10a)와, 라인부(10a)로부터 각각의 화소 영역을 향해 연장되는 연장부들(10b)로 이루어진다. 즉, 게이트 전극(10)은 캐소드 전극(6)과 교차하는 방향을 따라 형성되는 라인부(10a)와, 라인부(10a)로부터 캐소드 전극(6) 방향을 따라 연장되어 각각의 화소 영역에 대응 배치되는 연장부들(10b)로 이루어진다.

상기 게이트 전극(10)의 연장부들(10b)과 이 연장부(10b) 하측의 절연층(8)에는 각각의 개구부(10c, 8a)가 형성되어 캐소드 전극(6)의 일부 표면을 노출시키며, 개구부(10c, 8a) 내로 캐소드 전극(6) 위에 전자 방출부(12)가 형성된다.

본 실시예에서 전자 방출부(12)는 전계가 가해지면 전자를 방출하는 물질들, 가령 카본계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어진다. 전자 방출부(12)로 사용 바람직한 카본계 물질로는 카본 나노튜브, 흑연, 다이아몬드상 카본, C₆₀ 및 이들의 조합 물질이 있으며, 나노미터 사이즈 물질로는 나노튜브, 나노와이어, 나노파이버 및 이들의 조합 물질이 있다.

도 1과 도 3에는 화소 영역마다 캐소드 전극(6) 방향을 따라 4개의 개구부(10c, 8a)와 전자 방출부(12)가 형성되고, 개구부(10c, 8a)와 전자 방출부(12)의 평면 형상이 원형인 경우를 도시하였으나, 개구부(10c, 8a)와 전자 방출부(12)의 개수 및 그 형상은 도시한 구성에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.

그리고 절연층(8) 위에는 집속 전극(14)이 게이트 전극(10)과 임의의 거리를 두고 적어도 일부가 게이트 전극(10)보다 큰 두께를 가지며 형성된다. 즉, 본 실시예에서 집속 전극(14)은 게이트 전극(10)과 동일 평면 상에 위치하며, 그 일부가 게이트 전극(10)보다 큰 두께를 가지며 형성되어 전자빔 집속에 유리한 구조를 가진다. 상기 집속 전극(14)은 게이트 전극(10)이 위치하는 각각의 화소 영역 어레이에 대응하여 게이트 전극(10)과 한 쌍을 이루며 형성된다.

보다 구체적으로, 집속 전극(14)은 게이트 전극(10)의 연장부(10b) 끝단과 임의의 거리를 두고 캐소드 전극(6)과 교차하는 방향을 따라 형성되는 라인부(14a)와, 라인부(14a)로부터 게이트 전극(10)의 라인부(10a)를 향해 연장되어 게이트 전극(10)의 연장부들(10b) 사이에 위치하는 연장부들(14b)로 이루어진다. 이로써 게이트 전극(10)의 연장부(10b)와 집속 전극(14)의 연장부(14b)는 두 전극의 라인부(10a, 14a) 방향을 따라 교대로 배치되는 구성을 이룬다.

특히 집속 전극(14)은 게이트 전극(10)과 동일한 두께를 가지며 형성되는 제1 전극(16)과, 제1 전극(16) 위에서 제1 전극(16)보다 큰 두께를 가지며 형성되는 제2 전극(18)의 적층 구조로 이루어진다. 제1 전극(16)은 게이트 전극(10)과 동일한 도전 물질을 사용하여 게이트 전극(10)과 동시에 형성될 수 있다. 제2 전극(18)은 그 자체의 높이로 인해 전자빔 경로를 일정한 높이를 가지며 둘러싸 전자빔을 집속시키는 역할을 하며, 제1 전극(16) 위 일부 또는 전체에 형성된다.

도 1~도 3에 도시한 바와 같이 제2 전극(18)은 집속 전극(14)의 연장부(14b)에 제공되어 캐소드 전극(6)과 평행하게 형성될 수 있으며, 도 4에 도시한 바와 같이 제2 전극(18)은 집속 전극(14)의 라인부(14a)와 연장부(14b) 모두에 제공되어 캐소드 전극(6)과 평행한 방향 및 이와 교차하는 방향을 따라 모두 형성될 수 있다.

전자(前者)의 경우 제2 전극(18)은 도면을 기준으로 전자 방출부(12)의 좌우 양측에 배치되므로, 전자 방출부(12)로부터 전자가 방출되어 나갈 때 전자빔의 좌우 양측에서 전자빔 집속을 도우며, 후자(後者)의 경우 제2 전극(18)은 전자빔의 좌우 양측 뿐만 아니라 전자빔의 상측에서 전자빔 집속을 도와 빔퍼짐을 억제하는 기능을 갖는다.

상기 제2 전극(18)은 스크린 프린트와 같은 공지의 후막 공정이나 도금 방식을 통해 제작될 수 있으며, 제2 전극(18)이 3~20㎛ 두께를 가지며 형성될 때에 제조가 용이하고 우수한 전자빔 집속 효과를 구현할 수 있다. 그리고 집속 전극(14)과 게이트 전극(10)간 거리(d, 도 2 참고)는 제2 전극(18) 두께(t, 도 2 참고)의 2배 이하가 바람직하다.

상기 집속 전극(14)을 이용해 전자빔을 모아주기 위해서는 집속 전극(14)에 (-)전압을 인가해야 하며, 집속 전극(14)의 두께가 얇은 경우 더 큰 전압을 인가해야만 동일한 집속 효과를 얻을 수 있다. 반대로 집속 전극(14)의 두께를 크게 하면 집속 전극(14)에 인가되는 전압은 낮출 수 있으나, 공정상의 이유로 집속 전극(14)의 두께에는 일정한 한계가 있다. 이와 같은 이유로 집속 전극(14)에 수십 볼트 이내의 전압을 인가하고, 집속 전극(14)의 두께를 조정해 소정의 목적을 달성하게 되는데, 집속 전극(14)에 인가되는 전압은 상기 전극간 거리(d)에 비례하고 집속 전극(14)의 두께에 반비례하는 특성으로 인해 상기 전극간 거리(d)와 집속 전극(14)의 두께는 보상 관계에 있으며, 전술한 수십 볼트 이내의 전압 조건을 만족하기 위해서는 게이트 전극(10)과 집속 전극(14)간 거리(d)가 제2 전극(18) 두께의 2배 이하가 바람직하다.

다음으로, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 일면에는 형광층(20), 일례로 적색, 녹색 및 청색의 형광층(20)이 임의의 간격을 두고 형성되고, 형광층(20) 사이로 화면의 컨트라스트 향상을 위한 흑색층(22)이 형성될 수 있다. 형광층(20)과 흑색층(22) 위에는 증착에 의한 금속막(예를 들어 알루미늄막)으로 이루어지는 애노드 전극(24)이 형성된다. 애노드 전극(24)은 외부로부터 전자빔 가속에 필요한 고전압을 인가받으며, 메탈 백(metal back) 효과에 의해 화면의 휘도를 높이는 역할을 한다.

한편, 애노드 전극은 금속막이 아닌 투명한 도전막, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어질 수 있다. 이 경우 제2 기판(4) 위로 투명 도전막으로 이루어진 애노드 전극(도시하지 않음)을 먼저 형성하고, 그 위에 형광층(20)과 흑색층(22)을 형성하며, 필요에 따라 형광층(20)과 흑색층(22) 위에 금속막을 형성하여 화면의 휘도를 높이는데 이용할 수 있다. 이러한 애노드 전극은 제2 기판(4) 전체에 형성되거나, 소정의 패턴으로 구분되어 형성될 수 있다.

도 2에서 인용 부호 26은 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서를 나타낸다. 도 2에서는 편의상 하나의 스페이서를 도시하였으나, 스페이서는 양 기판 사이에 복수개로 구비된다.

이와 같이 구성되는 전자 방출 소자는, 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10)에 소정의 구동 전압을 인가하면, 두 전극간 전압 차에 의해 전자 방출부(12) 주위에 전계가 형성되어 이로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자들은 집속 전극(14)에 인가된 전압, 예를 들어 수~수십 볼트의 (-)전압에 의해 집속되는 힘을 받아 직진성이 높아진다. 그리고 상기 전자들은 애노드 전극(24)에 인가된 고전압에 이끌려 제2 기판(4)으로 향하면서 해당 화소의 형광층(20)에 충돌하여 이를 발광시킨다.

이와 같이 본 실시예의 전자 방출 소자는 게이트 전극(10)과 집속 전극(14) 사이에 별도의 절연층을 구비하지 않고도 집속 전극(14)을 마련하여 전자빔 집속 효과를 높이는 장점을 갖는다.

다음으로 도 5a~도 5d를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 5a를 참고하면, 제1 기판(2) 위에 도전 물질을 도포하고 이를 패터닝하여 캐소드 전극들(6)을 형성한다. 그리고 캐소드 전극들(6)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 절연 물질을 도포하여 절연층(8)을 형성한다. 이어서 절연층(8) 위에 다시 도전 물질을 도포하고 이를 패터닝하여 개구부(10c)를 갖는 게이트 전극들(10)과, 집속 전극의 제1 전극들(16)을 동시에 형성한다.

상기 게이트 전극들(10)과 제1 전극들(16)은 금속막, 예를 들어 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 또는 몰리브덴(Mo)으로 이루어질 수 있으며, 진공 증착 또는 스퍼터링 등의 방법으로 도포되어 수천 옴스트롱(??)의 두께를 가지며 형성될 수 있다. 이 때, 게이트 전극(10)과 제1 전극(16)간 거리(d)는 이후 형성될 제2 전극 두께의 2배 이하가 바람직하다.

도 5b를 참고하면, 공지의 사진식각 공정으로 절연층(8)을 패터닝하여 게이트 전극들(10) 개구부(10c) 하측으로 절연층(8)의 개구부(8a)를 형성한다. 이로써 전자 방출부 형성 위치에 대응하는 캐소드 전극(6)의 일부 표면을 노출시킨다.

도 5c를 참고하면, 제1 전극들(16) 위 일부 또는 전체에 제2 전극(18)을 3~20㎛ 두께로 형성하여 집속 전극(14)을 완성한다. 제2 전극(18)의 형성 과정은, 소정 패턴이 인쇄된 스크린 메쉬(도시하지 않음)를 이용하여 제1 전극들(16) 위 지정된 부위에 선택적으로 도전 물질을 인쇄하고, 이를 건조 및 소성하는 단계들로 이루어지거나, 감광성 도전 물질을 제1 기판(2) 상면 전체에 인쇄하고, 노광을 통해 이를 부분적으로 경화시킨 다음, 현상을 통해 경화되지 않은 나머지 도전 물질을 제거하고, 패터닝된 도전 물질을 건조 및 소성하는 단계들로 이루어질 수 있다.

그리고 도 5d를 참고하면, 개구부(8a) 내로 캐소드 전극(6) 위에 전자 방출부(12)를 형성하여 전자 방출 유닛(100)을 완성한다. 전자 방출부(12)를 형성하는 과정은, 페이스트상의 전자 방출 물질을 제작하고, 이를 부분 인쇄하거나 전면 인쇄 후 패터닝한 다음, 건조 및 소성하는 단계들로 이루어질 수 있으며, 상기 방법 이외에 직접 성장, 스퍼터링 또는 증착 등의 방법이 적용될 수 있다.

이와 같이 본 실시예의 제조 방법에 따르면, 게이트 전극(10)과 일정한 거리를 유지하면서 이보다 큰 두께를 갖는 집속 전극(14)을 용이하게 형성할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 의한 전자 방출 소자는 게이트 전극과 동일 평면 상에 위치하면서 게이트 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 집속 전극을 구비함에 따라, 전자빔 집속 효율이 높아지고, 제조 공정이 용이해진다. 따라서 본 발명에 의 한 전자 방출 소자는 화면의 색순도가 향상되고, 고화질 소자 제작이 가능한 효과를 갖는다.

Claims (15)

1. 기판 위에 제공된 전자 방출부로부터 전자 방출을 제어하기 위한 적어도 하나의 구동 전극을 포함하는 전자 방출 소자에 있어서,

   상기 전자 방출 소자는 어느 하나의 구동 전극과 동일 평면 상에서 이 구동 전극과 임의의 거리를 두고 위치하며, 적어도 일부가 상기 구동 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 집속 전극을 더욱 포함하고,

   상기 구동 전극과 집속 전극은 각각 서로 평행하게 형성되는 라인부와, 라인부로부터 서로 마주보는 전극을 향해 연장된 복수의 연장부들로 이루어지며, 상기 기판의 일 방향을 따라 구동 전극의 연장부와 집속 전극의 연장부가 교대로 배치되는 전자 방출 소자.
2. 제1항에 있어서,

   상기 구동 전극의 연장부가 상기 기판 상에 설정되는 화소 영역들에 대응 배치되는 전자 방출 소자.
3. 제1항에 있어서,

   상기 집속 전극이 상기 구동 전극과 동일한 두께를 가지며 형성되는 제1 전극과, 제1 전극의 일부 또는 전체 위에서 제1 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 제2 전극을 포함하는 전자 방출 소자.
4. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과;

   상기 제1 기판 위에 형성되는 캐소드 전극들과;

   상기 캐소드 전극과 전기 접촉을 이루며 형성되는 전자 방출부들과;

   절연층을 사이에 두고 상기 캐소드 전극들 및 전자 방출부들 위에 형성되며, 상기 제1 기판 상에 설정되는 화소 영역 어레이(array)마다 이 어레이와 평행하게 형성되는 라인부와, 이 라인부로부터 각 화소 영역을 향해 연장되는 연장부들을 포함하는 게이트 전극들; 및

   상기 절연층 위에서 상기 게이트 전극의 연장부들 단부와 임의의 거리를 두고 게이트 전극의 라인부와 평행하게 위치하는 라인부와, 이 라인부로부터 게이트 전극을 향해 연장되어 게이트 전극의 연장부들 사이에 위치하는 연장부들을 포함하며, 적어도 일부가 게이트 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 집속 전극들

   을 포함하는 전자 방출 소자.
5. 제4항에 있어서,

   상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극의 라인부들이 서로 교차하는 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되는 전자 방출 소자.
6. 제4항에 있어서,

   상기 집속 전극이 상기 게이트 전극과 동일한 두께를 가지며 형성되는 제1 전극과, 제1 전극의 일부 또는 전체 위에서 제1 전극보다 큰 두께를 가지며 형성되는 제2 전극을 포함하는 전자 방출 소자.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제2 전극이 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극의 라인부 중 적어도 하나와 평행하게 형성되는 전자 방출 소자.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제2 전극이 상기 집속 전극의 연장부에 제공되는 전자 방출 소자.
9. 제6항에 있어서,

   상기 제2 전극이 3~20㎛의 두께를 가지며 형성되는 전자 방출 소자.
10. 제6항에 있어서,

    상기 게이트 전극과 상기 집속 전극간 거리가 상기 제2 전극 두께의 2배와 같거나 이보다 작은 전자 방출 소자.
11. 제1항 또는 제4항에 있어서,

    상기 전자 방출부가 카본계 물질과 나노미터(nm) 사이즈 물질 가운데 적어도 하나를 포함하는 전자 방출 소자.
12. 제1항 또는 제4항에 있어서,

    상기 제2 기판 위에 형성되는 적어도 하나의 애노드 전극과, 애노드 전극의 어느 일면에 형성되는 형광층을 더욱 포함하는 전자 방출 소자.
13. (a) 기판 위에 캐소드 전극들을 형성하는 단계와;

    (b) 상기 캐소드 전극들을 덮으면서 상기 기판 전체에 절연층을 형성하는 단계와;

    (c) 상기 절연층 위에 도전 물질을 도포하고 이를 패터닝하여 게이트 전극들 및 집속 전극의 제1 전극들을 형성하는 단계와;

    (d) 상기 절연층을 패터닝하여 전자 방출부 형성 위치에 대응하는 상기 캐소드 전극의 일부 표면을 노출시키는 단계와;

    (e) 상기 제1 전극들 위 소정 위치에 제1 전극 두께보다 큰 두께로 도전 물질을 도포하여 집속 전극의 제2 전극들을 형성하는 단계; 및

    (f) 상기 캐소드 전극들 위 전자 방출부 형성 위치에 전자 방출부를 형성하는 단계

    를 포함하는 전자 방출 소자의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 (c)단계에서 도전 물질을 도포할 때 금속 물질을 진공 증착 또는 스퍼 터링하는 전자 방출 소자의 제조 방법.
15. 제13항에 있어서,

    상기 (e)단계에서 제2 전극들을 형성할 때, 도전 물질을 스크린 인쇄하고 이를 건조 및 소성하는 과정들을 포함하는 전자 방출 소자의 제조 방법.

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