KR20060021745A - 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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KR20060021745A
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Abstract

본 발명은 고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물, 상기 조성물을 사용하여 제조한 전자 방출원, 및 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자를 제공한다. 고분자 분산제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조된 전자 방출원을 제공함으로써, 카본계 물질들이 균일하게 분포하여 전자 방출이 균일하고, 방출효율이 우수한 전자 방출원을 제조할 수 있다. 또한 수명이 증가하고 신뢰성이 개선된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.
카본나노튜브, 분산제, 전자 방출원, 전자 방출 소자

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 a electron emission device comprising the same}
도 1은 고분자 분산제를 사용하여 카본 나노 튜브를 분산시킨 일실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 균일하게 분산된 CNT의 SEM사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자 방출 소자를 도시한다.
도 4는 본 발명의 전자 방출 소자 및 종래의 전자 방출 소자의 전류 밀도를 나타낸 그래프이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
11...카본계 물질 12...친수성기
13...소수성기
30...제1 기판 31...제1 전극
32...전자 방출원 33...절연층
34...게이트 전극 35...홀
36...제2 기판 37...제2 전극
38...형광층 39...스페이서
본 발명은 전자 방출원 및 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원 및 상기 전자 방출원을 구비한 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.
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, 카본 나노 튜브 분말, 글래스 프리트, 아크릴레이트계 수지, 광개시제 및 유기 용매 등을 포함하는 전자 방출 표시 소자용 카본계 물질의 페이스트 조성물을 조성하여 이용하여 왔다. 전자 방출원의 제조에 있어서 조성물 내에서 카본계 물질이 서로 뭉치지 않고 균일하게 존재하도록 하기 위하여, 종래에 는 초음파 분산, 카르복실기를 카본계 물질에 부착하거나, 아라비아 껌을 분산제로 사용하는 등의 분산방법 등을 사용하여 왔다.
일본 공개 공보 제2003-238126호에는 친수성 및 소수성 구조를 갖는 화합물을 포함하는 CNT 분산제가 개시되어 있다. 그러나, 이러한 방법들은 카본계 물질을 완벽하게 분산시키지 못하여 카본계 물질이 침전현상이 일어나거나 재응집 현상이 일어나는 문제점이 존재하여 왔다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 고분자 분산제를 이용한 전자 방출원 형성용 조성물, 고분자 분산제를 이용하여 카본계 물질이 균일하게 분산되어 전자방출이 균일한 전자 방출원을 제공하는 것을 목적으로 하고, 또한 본 발명은 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
기판;
상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및
상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 고 분자 분산제에 분산된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 제공한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
서로 대향되게 배치된 제1 기판 및 제2 기판;
상기 제1 기판 상에 형성된 캐소드 전극;
상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되며 어느 한 항에 따른 조성물로 제조된 전자 방출원;
상기 제2 기판 상에 형성된 애노드 전극; 및
상기 애노드 전극의 어느 일면에 형성된 형광층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자를 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 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 포함되고, 바람직하게는 카본나노튜브이다.
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.
그러나, 전자 방출원을 제조하기 위하여 카본나노튜브를 비롯한 카본계 물질을 단지 물 또는 용매에 투입하는 방법으로는 분산이 원활하지 못하다. 카본나노튜브의 경우는 응집력이 강하기 때문에 통상의 분산방법으로 완전한 분산을 이룰 수가 없고, 고분자 분산제를 사용함으로써 카본계 물질을 비이클 중에 서로 뭉치지 않고, 균일하게 존재시키도록 하는 것이다. 즉 균일한 전자방출을 위하여 카본계 물질간의 거리 간격을 어느 정도 이상 균일하게 분산시켜 놓는 것이다.
주로 소수성기 (12) 및 친수성기 (13)를 함께 갖고 있는 고분자 분산제를 사용하는 것이 일반적이다. 상기 고분자 분산제에서 소수성기 (12)는 카본계 물질과 작용하여 카본계 물질 (11)의 분산을 안정화시키는 역할을 하며, 친수성기 (13)는 수용성 용매와 작용하여 입체 안정성을 부여하는 역할을 수행한다.
본 발명에 사용될 수 있는 고분자 분산제는 변성 폴리아크릴레이트, 아크릴 고분자에멀젼, 변성 폴리우레탄, 또는 아크릴산 블럭 공중합체를 포함할 수 있다. 바람직하게는 EFKA사 또는 Uniqema사 등에서 상업적으로 구입가능한 본 발명에 고분자 분산제는 변성 폴리 우레탄 (polyurethane) 구조와 변성 폴리아크릴레이트 (polyacrylate) 구조를 갖는다.
본 발명의 고분자 분산제는 카본계 물질을 비이클 내에서 분산하는 작용을 하며 상기 고분자 분산제를 사용하기 위해서는 먼저 물이나 용매에 투입하여 분산용액을 제조한 후, 상기 분산용액에 카본계 물질을 투입하여 분산되도록 하는 방법을 사용한다.
사용가능한 용매로는 상기 고분자 분산제와 친화성을 갖는 것으로서 이에 한정되는 것은 아니지만, 물; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올과 같은 1가 알코올; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올과 같은 2가 알코올, 글리세린 등의 3가 알코올; 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르와 같은 알킬렌글리콜 알킬 에테르; 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트와 같은 알킬렌글리콜 알킬 에테르 아세테이트; 또는 이것들을 포함하는 혼합용매를 들 수 있다. 용매의 종류는 분산제의 종류에 따라서 적절하게 사용할 수 있다.
상기 분산액에서 고분자 분산제의 함량은 카본계 물질 100 중량부를 기준으로 하여 500 내지 4000 중량부인 것이 바람직하고, 고분자 분산제의 함량이 500 중량부 미만인 경우에는 응집이 생겨 바람직하지 못하고, 4000 중량부를 초과하는 경우에는 점도가 너무 높아 바람직하지 못하다. 용매의 함량은 카본계 물질 100 중량부를 기준으로 하여 5900 내지 9400 중량부일 수 있고, 상기 범위를 벗어난 경우에는 충분한 분산효과를 얻을 수 없어 바람직하지 못하다.
상기 카본계 물질을 분산액에 더욱 효과적으로 분산시키기 위하여 이에 한정되지 않지만, 페인트 쉐이커(paint shaker)를 이용하거나, 볼 밀 (ball mill), 3롤 밀 (3-roll mill) 등과 같은 각종 기계적 충격을 가하는 교반방법을 사용할 수 있다.
상기 비이클은 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성 및 점도를 조절하는 역할을 하는 것이다. 상기 비이클은 수지형 성분과 용매형 성분으로 나눌 수 있으 며, 이들 모두를 사용할 수 있다. 수지형 성분의 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 성분의 예에는 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA), 터피네올(TP), 톨루엔, 텍사놀 및 부틸 카르비톨(BC) 등이 있다. 이 중, 수지형 성분으로는 아크릴 수지가 바람직하며, 용매형 성분으로는 터피네올이 바람직하다.
상기 수지형 성분의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 100 내지 500중량부, 보다 바람직하게는 200 내지 300중량부일 수 있다. 한편, 상기 용매형 성분의 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 있어 바람직하지 못하다.
또한, 본 발명의 조성물은 필요에 따라 통상의 감광성 수지와 광개시제, 접착 성분, 또는 필러(filler) 등을 더 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지는 전자 방출원의 패터닝에 사용되는 물질이다. 상기 감광성 수지의 비제한적인 예에는 열분해성 아크릴레이트 계열의 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세토페논계 모노머, 또는 티오크산톤계 모노머 등이 있으며, 보다 구체적으로는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에테르 디아크릴레이트, 2,4-디에틸옥산톤(2,4-diethyloxanthone), 또는 2,2-디메톡시-2-페닐아세 토페논을 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, 1000중량부를 초과하는 경우에는 현상이 잘 되지 않기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 광개시제는 감광성 수지가 노광될 때 감광성 수지의 가교결합을 개시하는 역할을 한다. 상기 광개시제의 비제한적인 예에는 벤조페논과 같은 벤조페논계 모노머, 아세토페논계 모노머 또는 티오크산톤계 모노머 등이 될 수 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 패턴이 깨끗하게 형성될 수 없기 때문에 바람직하지 못하다.
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 2이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 무기 바인더 중 글래스 프리트가 바람직하다.
전자 방출원 형성용 조성물 중 무기 바인더의 함량은 카본계 물질 100중량부 를 기준으로 하여 10 내지 50중량부, 바람직하게는 15 내지 35중량부일 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 있어서 바람직하지 못하다.
상기 필러(filler)는 기판과 충분히 접착하지 못한 카본계 물질의 전도성을 향상시키는 역할을 하는 물질로서 이의 비제한적인 예에는 Ag, Al, Pd 등이 있다.
본 발명의 전자 방출 소자에 구비되는 전자 방출원을 제조하는 방법은 고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계(가); 기판 상에 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄하는 단계(나); 및 상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하여 전자방출원을 얻는 단계(다);를 포함한다.
먼저, 상기 단계(가)의 전자 방출원 형성용 조성물은 고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 혼합하여 제조한다. 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. 상기 수치를 벗어난 경우에는 필요로 하는 인쇄특성을 구현할 수 없어서 바람직하지 못하다.
이 후, 상기 단계(나)는 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 포토레지스트막 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 마스크막 패턴을 이용한 포토리소그래피 공정이 필요하다. 즉, 포토레지스트막을 이용하여 포토레지스트막 패턴을 먼저 형성한 후, 상기 포토레지스트막 패턴을 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄로 공급한다.
상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물은 소성 단계(다)를 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. 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 있기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 소성 단계를 거친 전자 방출원에 대하여 추가적으로 활성화 단계를 거칠 수 있다. 활성화 단계를 통하여 카본계 물질의 효과적인 수직배향을 이룰 수 있다. 활성화 단계는 페이스트 상태에서 제조된 카본계 물질의 전자 방출원의 방출효 율을 향상시키기 위하여 소정의 구동원으로 구동되는 롤러 표면에 접착력을 갖는 접착부를 형성하여 상기 소성 결과물 표면에 소정의 압력으로 가압한 다음 상기 접착부를 소성 결과물과 분리함으로써 수행될 수 있다.
본 발명은 기판; 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 사용하여 제조한 전자 방출원 형성용 조성물로 제조된 전자 방출원을 제공한다. 도 2는 상기의 방법에 의하여 제조된 전자 방출원의 SEM 사진을 나타내고 있다.
또한 본 발명은 고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 사용하여 제조한 전자 방출원 형성용 조성물을 함유하는 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자를 제공한다.
본 발명에 따른 전자 방출 소자의 일 구현예를 도 3에 도시하였다. 도 3을 참조하면, 제1 기판 (30)의 일면 상에는 캐소드 전극으로서의 제1 전극 (31)이 형성되어 있고, 제1 전극 (31)의 일면 상에는, 본 발명에 따른 전자 방출원 (32), 절연층 (33), 및 게이트 전극 (34)이 형성된다. 절연층 (33)에는 하나 이상의 홀 (35)이 형성되고, 그 하면에 전자 방출원 (32)이 형성된다.
제1 기판 (30)에 대향되는 제2 기판 (36)의 일면 상에는 애노드 전극으로서의 제2 전극 (37)이 형성되어 있고, 제2 전극 (37)의 일면 상에는 형광층 (38)이 형성되어 있다. 이들 제1 기판 (30)과 제2 기판 (36) 사이는 스페이서 (39)에 의하여 지지된다.
본 발명의 전자 방출 소자는 도 3에 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. 하면기판상에 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 구조의 전자 방출 소자나, 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
고분자 분산제인 EFKA 4550 10g을 물 90ml에 투입하여 분산용액을 만들고, 카본나노튜브 분말(MWNT, 일진 나노텍사 제품) 1g을 상기 분산용액에 넣어 분산시키고, 볼 밀을 사용하여 6시간 동안 기계적으로 교반하여 분산액을 제조하였다. 터피네올 10g, 프리트(8000L, 신흥요업사 제품) 0.2g, 아크릴 수지(Elvacite 사 제품) 3g, 폴리에스테르 아크릴레이트 5g, 벤조페논 5g을 첨가하여 교반한 후, 혼합 하여 30,000cps의 점도를 갖는 전자 방출원 형성용 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 구비한 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
고분자 분산제인 EFKA 4550을 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 4에 나타내었다. 도 4에 따르면, 고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조한 전자 방출원을 구비한 샘플 1은 5V/㎛에서 500㎂/cm2의 전류밀도를 얻었으나, 고분자 분산제로 분산시키지 않은 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조한 전자 방출원을 구비한 샘플 A는 300㎂/cm2의 전류밀도를 가짐을 알 수 있 다. 따라서, 샘플 1의 전자 방출 특성이 샘플 A의 전자 방출 특성보다 높다는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 전자 방출 소자는 고분자 분산제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 형성된 전자 방출원을 제공함으로써, 카본계 물질들이 균일하게 분포하여 전자 방출이 균일하고, 방출효율이 우수한 전자 방출원을 제조할 수 있다. 또한 수명이 증가하고 신뢰성이 개선된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 고분자 분산제를 사용하여 분산된 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고분자 분산제가 변성 폴리아크릴레이트, 변성 폴리우레탄, 아크릴 고분자에멀젼, 또는 아크릴산 블럭 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고분자 분산제를 용해하여 분산액을 제조하는 공정에 사용되는 용매가 물; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올과 같은 1가 알코올; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올과 같은 2가 알코올, 글리세린 등의 3가 알코올; 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르와 같은 알킬렌글리콜 알킬 에테르; 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트와 같은 알킬렌글리콜 알킬 에테르 아세테이트; 또는 이것들을 포함하는 혼합용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고분자 분산제의 함량은 카본계 물질 100 중량부를 기준으로 하여 500 내지 4000 중량부인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  5. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및
    상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 상기 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따른 조성물로 제조된 전자 방출원.
  6. 서로 대향되게 배치된 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판 상에 형성된 캐소드 전극;
    상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되며 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 조성물로 제조된 전자 방출원;
    상기 제2 기판 상에 형성된 애노드 전극; 및
    상기 애노드 전극의 어느 일면에 형성된 형광층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100773551B1 (ko) * 2006-04-14 2007-11-07 삼성전자주식회사 탄소나노튜브 분산액 및 그 제조 방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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