KR20070046623A

KR20070046623A - Electron emission device, electron emission display apparatus having the same, and method of manufacturing the same

Info

Publication number: KR20070046623A
Application number: KR1020050103472A
Authority: KR
Inventors: 이은미
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2007-05-03

Abstract

전자 방출 소자, 이를 구비한 전자 방출 디스플레이 장치 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 전자 방출 소자는, 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 배치된 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극 위에 배치된 것으로 전도성 블럭과 상기 전도성 블럭 표면에 산포된 카본 나노 튜브를 포함하는 전자 방출원; 상기 캐소드 전극과 전기적으로 절연되도록 배치된 게이트 전극; 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극을 절연하는 제1 절연체층을 포함한다. 또한 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법은, 전자 방출원 형성용 도전성 블럭 조성물을 기판의 전자 방출원 형성 위치에 블럭 형태로 인쇄하는 단계; 상기 인쇄된 블럭 표면에 카본 노나 튜브를 분사하는 단계; 및 표면에 카본 나노 튜브가 산포된 상기 블럭을 소성하여 경화시키는 단계를 포함한다.Disclosed are an electron emitting device, an electron emitting display device having the same, and a method of manufacturing the same. An electron emitting device according to the present invention, the first substrate; A cathode electrode disposed on the first substrate; An electron emission source disposed on the cathode and including a conductive block and carbon nanotubes scattered on the surface of the conductive block; A gate electrode disposed to be electrically insulated from the cathode electrode; And a first insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrode and the gate electrode. In addition, the method of manufacturing an electron emitting device according to the present invention comprises the steps of: printing a conductive block composition for forming an electron emission source in the form of a block on the electron emission source formation position of the substrate; Spraying a carbon furnace or tube onto the printed block surface; And curing the block in which the carbon nanotubes are dispersed on the surface.

Description

Electron emission device, electron emission display device having same, and manufacturing method thereof {Electron emission device, electron emission display apparatus having the same, and method of manufacturing the same}

도 1은 종래 전자 방출 소자 및 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a conventional electron emitting device and a display device.

도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자 및 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electron emitting device and a display device according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 IV 부분의 확대도. 4 is an enlarged view of portion IV of FIG. 3;

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도. 5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electron emitting device according to a second embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 전자 방출원 제조 과정을 보여주는 단면도.6A to 6C are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an electron emission source of an electron emission device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

60: 스페이서 70: 형광체층60: spacer 70: phosphor layer

80: 애노드 전극 90: 제2 기판80: anode electrode 90: second substrate

100, 200: 전자 방출 디스플레이 장치100, 200: electron emission display device

101, 201: 전자 방출 소자101, 201: electron emission device

102: 전면 패널 103: 발광 공간102: front panel 103: light emitting space

110: 제1 기판 120: 캐소드 전극110: first substrate 120: cathode electrode

130: 제1 절연체층 131: 전자 방출원 홀130: first insulator layer 131: electron emission source hole

135: 제2 절연체층 140: 게이트 전극135: second insulator layer 140: gate electrode

145: 집속 전극 150, 250: 전자 방출원145: focusing electrode 150, 250: electron emission source

251: 전도체 블럭 252: 카본나노튜브251: conductor block 252: carbon nanotubes

본 발명은 전자 방출 소자(electron emission element), 이를 구비한 전자 방출 디스플레이 장치(electron emission display apparatus) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 방출원에 인가되는 전압이 균일하게 분포되는 새로운 구조의 전자 방출 소자와, 이를 구비하여 화소간의 균일도가 향상된 전자 방출 디스플레이 장치와, 이러한 전자 방출 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emission element, an electron emission display apparatus having the same, and a method of manufacturing the same. The present invention relates to an electron emitting device having a structure, an electron emitting display device having the improved uniformity between pixels, and a method of manufacturing the electron emitting device.

일반적으로 전자 방출 소자는 전자 방출원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는, FEA(Field Emitter Array)형, SCE(Surface Conduction Emitter)형, MIM(Metal Insulator Metal)형 및 MIS (Metal Insulator Semiconductor)형, BSE(Ballistic electron Surface Emitting)형 등이 알려져 있다. In general, an electron emission device includes a method using a hot cathode and a cold cathode as an electron emission source. Examples of electron-emitting devices using a cold cathode include field emitter array (FEA), surface conduction emitter (SCE) type, metal insulator metal (MIM) type, metal insulator semiconductor (MIS) type, and ballistic electron surface emitting (BSE) type. ) And the like are known.

상기 FEA형은 일함수(Work Function)가 낮거나 베타 함수(β Function)가 높은 물질을 전자 방출원으로 사용할 경우 진공 중에서 전계 차이에 의하여 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한 것으로 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si) 등을 주된 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁(tip)구조물이나 그래파이트(graphite), DLC(Diamond Like Carbon) 등의 탄소계 물질 그리고 최근 나노 튜브(Nano Tube)나 나노와이어(Nano Wire)등의 나노 물질을 전자 방출원으로 적용한 소자가 개발되고 있다. The FEA type uses a principle that electrons are easily released due to electric field difference in vacuum when a material having a low work function or a high β function is used as an electron emission source. Molybdenum (Mo) and silicon A tip structure with a major material such as (Si), a carbon-based material such as graphite, DLC (Diamond Like Carbon), and a recent nano tube or nano wire, etc. Devices have been developed that use nanomaterials as electron emission sources.

상기 SCE형은 제1 기판 위에 서로 마주보며 배치된 제1 전극과 제2 전극 사이에 도전 박막을 제공하고 상기 도전 박막에 미세 균열을 제공함으로써 전자 방출원을 형성한 소자이다. 상기 소자는 상기 전극들에 전압을 인가하여 상기 도전 박막 표면으로 전류를 흘려 미세 균열인 전자 방출원으로부터 전자가 방출되는 원리를 이용한다. The SCE type is a device in which an electron emission source is formed by providing a conductive thin film between a first electrode and a second electrode disposed to face each other on a first substrate and providing a micro crack in the conductive thin film. The device uses a principle that electrons are emitted from an electron emission source that is a micro crack by applying a voltage to the electrodes to flow a current to the surface of the conductive thin film.

상기 MIM형과 MIS형 전자 방출 소자는 각각 금속-유전층-금속(MIM)과 금속-유전층-반도체(MIS) 구조로 이루어진 전자 방출 원을 형성하고, 유전층을 사이에 두고 위치하는 두 금속 또는 금속과 반도체 사이에 전압을 인가할 때 높은 전자 전위를 갖는 금속 또는 반도체로부터, 낮은 전자 전위를 갖는 금속 방향으로 전자가 이동 및 가속되면서 방출되는 원리를 이용한 소자이다. The MIM type and the MIS type electron emission devices each form an electron emission source having a metal-dielectric layer-metal (MIM) and metal-dielectric layer-semiconductor (MIS) structure, and are disposed between two metals or metals with a dielectric layer interposed therebetween. When a voltage is applied between semiconductors, a device using the principle of emitting electrons is moved and accelerated from a metal or semiconductor having a high electron potential toward a metal having a low electron potential.

상기 BSE형은 반도체의 사이즈를 반도체 중의 전자의 평균 자유 행정 보다 작은 치수 영역까지 축소하면 전자가 산란하지 않고 주행하는 원리를 이용하여, 오믹(Ohmic) 전극 상에 금속 또는 반도체로 이루어지는 전자 공급층을 형성하고, 전자 공급층 위에 절연체층과 금속 박막을 형성하여 오믹 전극과 금속 박막에 전원을 인가하는 것에 의하여 전자가 방출되도록 한 소자이다. The BSE type uses the principle that electrons travel without scattering when the size of the semiconductor is reduced to a dimension area smaller than the average free stroke of the electrons in the semiconductor. And an insulator layer and a metal thin film formed on the electron supply layer to emit electrons by applying power to the ohmic electrode and the metal thin film.

이중에서 FEA형 전자 방출 소자는 캐소드 전극과 게이트 전극의 배치 형태에 따라 크게 탑 게이트형(top gate type)과 언더 게이트형(under gate type)형으로 나눌 수 있으며, 사용되는 전극의 개수에 따라 2극관, 3극관 또는 4극관 등으로 나눌 수 있다. FEA형 전자 방출 소자를 이용하여 디스플레이 장치를 구현하는 경우의 예가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. Among these, the FEA type electron emission device can be classified into a top gate type and an under gate type according to the arrangement of the cathode electrode and the gate electrode. It can be divided into a pole tube, a triode or a quadrupole. An example of implementing a display device using an FEA type electron emission device is illustrated in FIGS. 1 and 2.

도 1에는 종래의 탑 게이트형 전자 방출 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보여주는 부분 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 1 is a partial perspective view showing a schematic configuration of a conventional top gate type electron emission display device, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 종래의 전자 방출 디스플레이 장치(100)는 나란하게 배치되어 진공인 발광 공간(103)을 형성하는 전자 방출 소자(101) 및 전면 패널(102)과, 상기 전자 방출 소자(101) 및 전면 패널(102) 사이의 간격을 유지하여 주는 스페이서(60)를 구비한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the conventional electron emission display apparatus 100 includes an electron emission element 101 and a front panel 102 that are arranged side by side to form a light emitting space 103 that is a vacuum. A spacer 60 is provided to maintain a gap between the electron emission element 101 and the front panel 102.

상기 전자 방출 소자(101)는, 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110) 상에 교차되도록 배치된 게이트 전극(140)들과 캐소드 전극(120)들 및 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소드 전극(120) 사이에 배치되어 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소드 전극(120)을 전기적으로 절연하는 절연체층(130)을 구비한다. The electron emission device 101 may include a first substrate 110, gate electrodes 140, cathode electrodes 120, and the gate electrode 140 arranged to intersect on the first substrate 110. The insulating layer 130 is disposed between the cathode electrode 120 and electrically insulates the gate electrode 140 from the cathode electrode 120.

상기 게이트 전극(140)들과 상기 캐소드 전극(120)들이 교차하는 영역들에는 전자 방출원 홀(131)들이 형성되어 있으며, 그 내부에 전자 방출원(150)이 배치되어 있다. Electron emission holes 131 are formed in regions where the gate electrodes 140 and the cathode electrode 120 cross each other, and an electron emission source 150 is disposed therein.

상기 전면 패널(102)은 제2 기판(90), 상기 제2 기판(90)의 저면에 배치된 애노드 전극(80), 상기 애노드 전극(80)의 저면에 배치된 형광체층(70)을 구비한다. The front panel 102 includes a second substrate 90, an anode electrode 80 disposed on the bottom surface of the second substrate 90, and a phosphor layer 70 disposed on the bottom surface of the anode electrode 80. do.

이와 같이 FEA형 전자 방출 소자를 활용하여 화상을 구현하는 디스플레이 장치를 만드는 경우에, 화소간의 휘도 균일도가 떨어지는 경우가 있다. 전자 방출원의 제조에 있어서, 기판위에 카본 나노 튜브(CNT: Carbon Nano Tube)를 직접 성장시키는 경우 CNT들이 불균일하게 성장하거나, CNT와 전도성 무기물질을 섞어 페이스트(paste) 상으로 기판위에 인쇄하는 경우에 CNT들이 돌출되는 정도가 달라서 발생할 수 있는 문제인데, 이러한 문제가 있음으로 해서 디스플레이 장치의 품위를 크게 저해할 수 있어 디스플레이 장치의 품질 향상을 위해서는 반드시 해결되어야 하는 문제이다. 이에 이러한 화소간의 균일도가 저하되는 문제를 해결할 수 있는 방안을 강구할 필요성이 크게 대두되고 있다. As described above, when a display device that implements an image by using an FEA type electron emission device is manufactured, luminance uniformity between pixels may be inferior. In the manufacture of electron emission source, when growing carbon nanotube (CNT) directly on the substrate, when the CNTs grow unevenly, or the CNT and conductive inorganic materials are mixed and printed on the substrate as a paste (paste) This is a problem that can occur due to the different degree of protruding CNTs, and this problem can greatly hinder the quality of the display device, which is a problem that must be solved to improve the quality of the display device. Therefore, there is a great need to find a way to solve such a problem that the uniformity between pixels is reduced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전자를 균일하게 방출할 수 있고, 제조 공정이 간단하여 제조비용이 감소되는 전자 방출 소자와, 이를 구비하여 화소간의 균일도가 향상된 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to emit electrons uniformly, and an electron emission device having a simple manufacturing process, which reduces manufacturing costs, and thereby providing uniformity between pixels. It is to provide a display device.

또한, 이러한 전자 방출 소자를 간이한 공정으로 제조하는 제조 방법을 제공하여 전자 방출 소자의 제조 단가를 감소시키는데 기여하는 전자 방출 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다. In addition, the present invention provides a method for manufacturing an electron emitting device which contributes to reducing the manufacturing cost of the electron emitting device by providing a manufacturing method for manufacturing the electron emitting device in a simple process.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 배치된 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극 위에 배치된 것으로 전도성 블럭과 상기 전도성 블럭 표면에 산포된 카본 나노 튜브를 포함하는 전자 방출원; 상기 캐소드 전극과 전기적으로 절연되도록 배치된 게이트 전극; 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극을 절연하는 제1 절연체층을 포함하는 전자 방출 소자를 제공함으로써 달성된다.An object of the present invention as described above, the first substrate; A cathode electrode disposed on the first substrate; An electron emission source disposed on the cathode and including a conductive block and carbon nanotubes scattered on the surface of the conductive block; A gate electrode disposed to be electrically insulated from the cathode electrode; It is achieved by providing an electron emitting device comprising a first insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrode and the gate electrode.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 제1 기판; 상기 제1 기판 위에 배치된 복수 개의 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극들과 교차하도록 배치된 복수 개의 게이트 전극; 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들을 절연하는 제1 절연체층; 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극이 교차하는 지점에 형성된 전자 방출원 홀; 상기 전자 방출원 홀 내에 노출된 캐소드 전극 위에 배치된 것으로, 전도성 블럭과 상기 전도성 블럭 표면에 산포된 카본 나노 튜브를 포함하는 전자 방출원; 상기 제1 기판과 실질적으로 평행하게 배치되는 제2 기판; 상기 제2 기판에 배치된 애노드 전극; 및 상기 애노드 전극에 배치된 형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 디스플레이 장치를 제공함으로써 달성된다.In addition, the object of the present invention as described above, the first substrate; A plurality of cathode electrodes disposed on the first substrate; A plurality of gate electrodes disposed to intersect the cathode electrodes; A first insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrodes and the gate electrodes; An electron emission source hole formed at a point where the cathode electrode and the gate electrode cross each other; An electron emission source disposed on the cathode electrode exposed in the electron emission hole, the electron emission source including a conductive block and carbon nanotubes scattered on the surface of the conductive block; A second substrate disposed substantially parallel to the first substrate; An anode electrode disposed on the second substrate; And a phosphor layer disposed on the anode electrode.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 전자 방출원 형성용 도전성 블럭 조성물을 기판에 전자 방출원 형성 위치에 블럭 형태로 인쇄하는 단계(a); 상기 인쇄된 블럭 표면에 카본 노나 튜브를 분사하는 단계(b); 및 표면에 카본 나노 튜브가 산 포된 상기 블럭을 소성하여 경화시키는 단계(c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자의 제조 방법을 제공함으로써 달성된다. In addition, the object of the present invention as described above, the step of printing the conductive block composition for electron emission source formation in the form of a block at the electron emission source formation position on the substrate (a); (B) spraying a carbon furnace or tube on the printed block surface; And (c) firing and curing the block in which the carbon nanotubes are scattered on the surface thereof.

여기서, 상기 전자 방출원 형성용 도전성 블럭을 인쇄하는 단계(a)는, 기판 위에 포토레지스트를 이용하여 전자 방출원 형성 위치를 노출시키는 패턴 마스크를 형성하고, 상기 노출된 위치에 상기 도전성 블럭 조성물을 도포함으로써 블럭 형상으로 인쇄하는 것일 수 있고, 이와 달리 기판 위에 감광성 수지를 포함하는 전자 방출원 형성용 도전성 블럭 조성물을 도포하고, 노광 및 현상을 거쳐 상기 도전성 블럭 조성물을 블럭 형상으로 인쇄하는 것일 수도 있다.The printing of the conductive block for forming the electron emission source may include forming a pattern mask on the substrate to expose the electron emission source formation position using a photoresist, and applying the conductive block composition to the exposed position. It may be printing in a block shape by coating, or alternatively, the conductive block composition for forming an electron emission source including a photosensitive resin may be coated on a substrate, and the conductive block composition may be printed in a block shape through exposure and development. .

상기 단계(b)는, 카본 나노 튜브를 기체상의 분산매질에 분산시켜, 상기 블럭의 건조 전에 분사하는 것이 바람직하다. In the step (b), the carbon nanotubes are dispersed in a gaseous dispersion medium, and sprayed before drying of the block.

또한, 상기 단계(b)와 상기 단계(c) 사이에, 표면에 카본 나노 튜브가 산포된 상기 블럭의 표면을 기계적으로 가압하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, between the step (b) and the step (c), may further comprise the step of mechanically pressing the surface of the block, the carbon nanotubes are dispersed on the surface.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the electron emission device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자와 이를 이용하여 구현한 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 IV 부분의 확대도가 도시되어 있다. FIG. 3 is a view schematically showing the configuration of an electron emission device and a display device implemented using the same according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged view of part IV of FIG. 3. .

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자(201)는, 제1 기판(110), 캐소드 전극(120), 게이트 전극(140), 제1 절연체층(130), 전자 방출원(250) 및 저항층(125)을 포함한다. As shown in FIGS. 3 and 4, the electron emission device 201 according to the first embodiment of the present invention may include a first substrate 110, a cathode electrode 120, a gate electrode 140, and a first insulator. Layer 130, electron emitter 250 and resistive layer 125.

상기 제1 기판(110)은 소정의 두께를 가지는 판상의 부재로, 석영 유리, 소량의 Na과 같은 불순물을 함유한 유리, 판유리, SiO₂가 코팅된 유리 기판, 산화 알루미늄 또는 세라믹 기판이 사용될 수 있다. 또한, 플랙서블 디스플레이 장치(flexible display apparatus)를 구현하는 경우에는 유연한 재질이 사용될 수도 있다. The first substrate 110 is a plate-like member having a predetermined thickness. Quartz glass, glass containing a small amount of impurities such as Na, glass, SiO ₂ coated glass substrate, aluminum oxide or ceramic substrate may be used. have. In addition, when implementing a flexible display apparatus, a flexible material may be used.

상기 캐소드 전극(120)은 상기 제1 기판(110) 상에 일 방향으로 연장되도록 배치되고, 통상의 전기 도전 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Mo, W, Pt, Cu, Pd 등의 금속 또는 그 합금, 유리 및 Pd, Ag, RuO₂, Pd-Ag 등의 금속 또는 금속 산화물로 구성된 인쇄된 도전체, In₂O₃ 또는 SnO₂ 등의 투명 도전체, 또는 다결정실리콘(polysilicon) 등의 반도체 물질로 만들어 질 수 있다. The cathode electrode 120 is disposed to extend in one direction on the first substrate 110 and may be made of a conventional electrically conductive material. For example, metals such as Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Mo, W, Pt, Cu, Pd or alloys thereof, glass and metals or metal oxides such as Pd, Ag, RuO ₂ , Pd-Ag It may be made of a printed conductor consisting of a transparent conductor such as In ₂ O ₃ or SnO ₂ , or a semiconductor material such as polysilicon.

상기 게이트 전극(140)은 상기 캐소드 전극(120)과 상기 제1 절연체층(130)을 사이에 두고 배치되고, 상기 캐소드 전극(120)과 같이 통상의 전기 도전 물질로 만들어질 수 있다. The gate electrode 140 may be disposed with the cathode electrode 120 and the first insulator layer 130 interposed therebetween, and may be made of a conventional electrically conductive material like the cathode electrode 120.

상기 제1 절연체층(130)은, 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소드 전극(120) 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극(120)과 게이트 전극(140)을 절연함으로써 두 전극 간에 쇼트가 발생하는 것을 방지한다. The first insulator layer 130 is disposed between the gate electrode 140 and the cathode electrode 120 to insulate the cathode electrode 120 from the gate electrode 140 to generate a short between the two electrodes. prevent.

상기 전자 방출원(250)은 상기 캐소드 전극(120)과 통전되도록 배치되고, 상기 게이트 전극(140)에 비해서는 높이가 낮게 배치된다. 상기 전자 방출원(250)은 도전성 블럭(251)과 상기 도전성 블럭(251)의 표면에 산포된 카본 나노 튜브(252) 등의 침상 재료로 이루어진다. 이러한 침상 재료로서 상기 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube: CNT)는 전자 방출 특성이 우수하여 전자 방출원의 저전압 구동이 용이하도록 한다. 따라서, 대면적이 요구되는 디스플레이 장치 등에 사용되는 전자 방출원으로서 매우 유리하다. 다만, CNT는 상기 침상 재료의 일 예에 불과한 것이고, 일함수가 작고, 베타 함수가 큰 다른 재료, 예를 들면 그래파이트, 다이아몬드 및 다이아몬드상 카본 등이 채용될 수도 있다. The electron emission source 250 is disposed to be energized with the cathode electrode 120, and has a lower height than the gate electrode 140. The electron emission source 250 is formed of a conductive material such as a conductive block 251 and a carbon nanotube 252 dispersed on the surface of the conductive block 251. Carbon nano tube (CNT) as the needle material is excellent in the electron emission characteristics to facilitate the low-voltage driving of the electron emission source. Therefore, it is very advantageous as an electron emission source used for a display apparatus etc. which require a large area. However, CNT is only one example of the acicular material, and other materials having a small work function and a large beta function, such as graphite, diamond and diamond-like carbon, may be employed.

본 발명에 따른 전자 방출원(250)에서는 실질적으로 전자 방출 팁(tip) 역할을 수행하는 CNT들(252)이 대부분 전자 방출원(250)의 표면에 부착된 상태로 존재한다. 즉, 대부분의 CNT들(252)이 상기 도전성 블럭(251)에 묻히지 않고 표면에 노출되어 있으므로, 노출된 부분의 길이들의 종래의 전자 방출원에 비해 더 균일한 분포를 가질 수 있다. 이와 같은 특징은 상기와 같은 전자 방출원(250)이 채용된 전자 방출 디스플레이 장치에서 화소간의 균일도를 향상시킬 수 있다. In the electron emission source 250 according to the present invention, the CNTs 252 substantially serving as the electron emission tip are mostly present on the surface of the electron emission source 250. That is, since most of the CNTs 252 are exposed to the surface without being buried in the conductive block 251, the CNTs 252 may have a more uniform distribution than the conventional electron emission sources of the lengths of the exposed portions. Such a feature may improve uniformity between pixels in the electron emission display device employing the electron emission source 250 as described above.

도 5에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자의 개략적인 구성을 보여주는 부분 단면도가 도시되어 있다. 상기 도 5에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자는 앞서 설명한 제1 실시예의 전자 방출 소자의 구조에 제2 절연체층(135) 및 집속 전극(145)이 추가된 것이다. 5 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of an electron emitting device according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, in the electron emission device according to the second embodiment of the present invention, the second insulator layer 135 and the focusing electrode 145 are added to the structure of the electron emission device of the first embodiment. will be.

상기 집속 전극(145)은 상기 제2 절연체층(135)에 의해 게이트 전극(140)과 전기적으로 절연되도록 설치된다. 또한, 캐소드 전극(120)과 게이트 전극(140)에 의해 형성되는 전계에 의해 전자 방출원(250)에서 방출되는 전자들이 가능한 한 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같은 전면 패널(102)의 애노드 전극(80)을 향하여 직진하도록 하는 기능을 한다. 상기 집속 전극(145)의 소재는 캐소드 전극(120) 및 게이트 전극과 마찬가지로 전기 전도성이 우수한 소재로 만들어진다. The focusing electrode 145 is installed to be electrically insulated from the gate electrode 140 by the second insulator layer 135. In addition, as long as electrons emitted from the electron emission source 250 by the electric field formed by the cathode electrode 120 and the gate electrode 140 are possible, the anode of the front panel 102 as shown in FIGS. It functions to go straight toward the electrode (80). The material of the focusing electrode 145 is made of a material having excellent electrical conductivity like the cathode electrode 120 and the gate electrode.

이와 같이 집속 전극(145)을 더 구비하는 전자 방출 소자의 경우에도 본 발명의 특징부인 전자 방출원(250)의 우수한 특성에 따라 전자 방출이 균일하게 일어날 수 있다. 또한, 이러한 전자 방출 소자를 채용한 디스플레이 장치에서 집속 전극에 의한 전자 집속 효과와 CNT(252)가 도전성 블럭(251) 표면에 산포된 전자 방출원(250)에 의한 우수한 전자 방출 특성이 어우러져 화소간의 균일성이 더욱 확보될 수 있다. As such, even in the case of the electron emission device further including the focusing electrode 145, electron emission may occur uniformly according to the excellent characteristics of the electron emission source 250, which is a feature of the present invention. In addition, in the display device employing the electron emission element, the electron focusing effect by the focusing electrode and the excellent electron emission characteristics due to the electron emission source 250 scattered on the surface of the conductive block 251 by the CNT 252 are combined. Uniformity can be further ensured.

지금까지 설명한 것과 같은 구성을 가지는 전자 방출 소자(201)는 캐소드 전극에 (-) 전압을 인가하고, 게이트 전극에 (+) 전압을 인가하여 상기 전자 방출원으로부터 전자가 방출되도록 할 수 있다. The electron emission device 201 having the configuration as described above can apply a negative voltage to the cathode electrode and a positive voltage to the gate electrode to emit electrons from the electron emission source.

한편, 지금까지 설명한 전자 방출 소자는 가시광선을 발생하여 화상을 구현하는 디스플레이 장치에 이용될 수 있다. 디스플레이 장치로 구성하기 위해서는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 제1 기판(110)과 나란하게 배치되는 제2 기판(90), 상기 제2 기판(90) 상에 설치되는 애노드 전극(80) 및 상기 애노드 전극(80)에 설치된 형광체층(70)을 더 포함한다. On the other hand, the electron emitting device described so far can be used in a display device for generating an image by generating visible light. In order to configure the display device, the second substrate 90 arranged in parallel with the first substrate 110 of the electron emission device according to the present invention, the anode electrode 80 provided on the second substrate 90 and the It further includes a phosphor layer 70 provided on the anode electrode (80).

또한, 단순히 램프로서 가시광선을 발생시키는 것이 아니라 화상을 구현하기 위해서는 상기 캐소드 전극(120) 및 상기 게이트 전극(140)이 서로 교차하도록 배치되는 것이 바람직하다. In addition, the cathode electrode 120 and the gate electrode 140 may be disposed to cross each other in order to implement an image instead of simply generating visible light as a lamp.

또한, 상기 게이트 전극(140)들과 상기 캐소드 전극(120)들이 교차하는 영역들에는 전자 방출원 홀(131)들이 형성하여, 그 내부에 전자 방출원(250)을 배치한다. In addition, electron emission source holes 131 are formed in regions where the gate electrodes 140 and the cathode electrode 120 cross each other, and the electron emission source 250 is disposed therein.

상기 제1 기판(110)을 포함하는 전자 방출 소자(201)와 상기 제2 기판(90)을 포함하는 전면 패널(102)은 서로 소정의 간격을 유지하면서 대향되어 발광 공간을 형성하고, 상기 전자 방출 소자(201)와 전면 패널(102) 사이의 간격의 유지를 위해 스페이서(60)들이 배치된다. 상기 스페이서(60)는 절연물질로 만들어질 수 있다. The electron emission device 201 including the first substrate 110 and the front panel 102 including the second substrate 90 face each other while maintaining a predetermined distance therebetween to form a light emitting space. Spacers 60 are arranged to maintain the spacing between the emitting element 201 and the front panel 102. The spacer 60 may be made of an insulating material.

또한, 내부의 진공을 유지하기 위해 프리트(frit)로 전자 방출 소자(201)와 전면 패널(102)이 형성하는 공간의 둘레를 밀봉하고, 내부의 공기 등을 배기한다. In addition, in order to maintain the vacuum inside, the periphery of the space formed by the electron emission element 201 and the front panel 102 is sealed with frit, and the air inside is exhausted.

이러한 구성을 가지는 전자 방출 디스플레이 장치는 다음과 같이 동작한다. An electron emission display device having such a configuration operates as follows.

전자 방출을 위해 캐소드 전극(120)에 (-) 전압을 인가하고, 게이트 전극(140)에는 (+) 전압을 인가하여 캐소드 전극(120)에 설치된 전자 방출원(250)으로부터 전자가 방출될 수 있게 한다. 또한, 애노드 전극(80)에 강한 (+)전압을 인가하여 애노드 전극(80) 방향으로 방출된 전자를 가속시킨다. 이와 같이 전압이 인가되면, 전자 방출원(250)을 구성하는 침상의 물질들로부터 전자가 방출되어 게이트 전극(140)을 향해 진행하다가 애노드 전극(80)을 향해 가속된다. 애노드 전극(80)을 향하여 가속된 전자는 애노드 전극(80)측에 위치하는 형광체층(70)에 부딪히면서 가시광선을 발생시키게 된다. Electrons may be emitted from the electron emission source 250 installed on the cathode electrode 120 by applying a negative voltage to the cathode electrode 120 and applying a positive voltage to the gate electrode 140 for electron emission. To be. In addition, a strong (+) voltage is applied to the anode electrode 80 to accelerate electrons emitted toward the anode electrode 80. When the voltage is applied in this way, electrons are emitted from the needle-like materials constituting the electron emission source 250, proceed toward the gate electrode 140, and are accelerated toward the anode electrode 80. Electrons accelerated toward the anode electrode 80 hit the phosphor layer 70 positioned on the anode electrode 80 to generate visible light.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법에 대해 설명한다. 이하에 소개되는 제조 방법은 일 실시예일 뿐이고 반드시 아래의 방 법으로 제조되어야 하는 것은 아니다. Hereinafter, a method of manufacturing an electron emission device according to a first embodiment of the present invention. The manufacturing method introduced below is only one embodiment and does not necessarily have to be manufactured by the following method.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 전자 방출원 제조 과정을 보여주는 단면도이다. 6A to 6C are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an electron emission source of an electron emission device according to the present invention.

먼저, 전자 방출원 형성용 도전성 블럭 조성물을 제조한다. 상기 조성물의 성분 및 함량 등 자세한 사항은 후술하기로 한다. 또한 이와 별개로, 상기 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기판(110) 위에 캐소드 전극(120)이 형성된 기판을 마련한다. 상기 조성물의 준비와 기판의 준비는 순서에 상관없이 수행될 수 있다. First, a conductive block composition for electron emission source formation is prepared. Details such as components and contents of the composition will be described later. In addition, as shown in FIG. 6A, a substrate on which the cathode electrode 120 is formed is provided on the first substrate 110. Preparation of the composition and preparation of the substrate may be performed in any order.

다음으로, 상기 도 6b에 도시된 바와 같이, 전자 방출원 형성용 도전성 블럭 조성물을 기판의 전자 방출원 형성 위치에 인쇄한다. 여기서 "기판"이란 전자 방출원이 형성될 기판으로서, 형성하고자 하는 전자 방출 소자에 따라 상이할 수 있으며, 이는 당업자에게 용이하게 인식가능한 것이다. 예를 들면, 상기 "기판"이란, 캐소드와 애노드 사이에 게이트 전극이 구비된 형태의 전자 방출 소자를 제조하는 경우에는 캐소드가 될 수 있으며, 캐소드 하부에 게이트 전극이 구비된 형태의 전자 방출 소자를 제조하는 경우에는 캐소드와 게이트 전극을 절연시키는 절연층이 될 수 있다. Next, as shown in FIG. 6B, the conductive block composition for electron emission source formation is printed on the electron emission source formation position of the substrate. The term "substrate" herein refers to a substrate on which an electron emission source is to be formed, which may be different depending on the electron emission element to be formed, which can be easily recognized by those skilled in the art. For example, the "substrate" may be a cathode when manufacturing an electron emission device having a gate electrode between a cathode and an anode, and an electron emission device having a gate electrode disposed below the cathode. In manufacturing, the insulating layer may be an insulating layer that insulates the cathode and the gate electrode.

본 실시예에 따르면 상기 "기판"은 상기 제1 기판(110)과 그 위에 형성된 캐소드 전극(120)을 포함하는 것을 지칭한다. 필요에 따라서는 상기 제1 기판(110) 및 캐소드 전극(120) 위에 마련된 제1 절연체층과 게이트 전극을 포함하는 것일 수도 있다. 이 경우 상기 "전자 방출원 형성 위치"란 상기 캐소드 전극(120) 위의 소정 위치를 말하며, 상기 소정의 위치란 앞서 도 3을 통해 설명한 전자 방출원 홀 (131)의 노출된 바닥면 중 일부에 해당할 수 있다. 다만, 전자 방출 소자의 제조 방법에 대한 본 실시예는 기본적인 구조의 일 예로서 캐소드 전극(120) 위의 소정 위치에 전자 방출원이 배치된 구조의 제조 방법을 설명한다. According to the present exemplary embodiment, the “substrate” refers to including the first substrate 110 and the cathode electrode 120 formed thereon. If necessary, the first insulator layer and the gate electrode provided on the first substrate 110 and the cathode electrode 120 may be included. In this case, the “electron emission source formation position” refers to a predetermined position on the cathode electrode 120, and the predetermined position is defined on a part of the exposed bottom surface of the electron emission hole 131 described above with reference to FIG. 3. This may be the case. However, this embodiment of the manufacturing method of the electron emitting device will be described as a method of manufacturing a structure in which the electron emission source is disposed at a predetermined position on the cathode electrode 120 as an example of the basic structure.

전자 방출원 형성용 도전성 블럭(251) 조성물을 인쇄하는 단계(a)는 상기 도전성 블럭 조성물이 감광성 수지를 포함하는 경우와 감광성 수지를 포함하지 않은 경우에 따라 상이하게 수행된다. The step (a) of printing the composition of the conductive block 251 for forming the electron emission source is performed differently depending on the case in which the conductive block composition includes a photosensitive resin and no photosensitive resin.

먼저, 상기 도전성 블럭 조성물이 감광성 수지를 포함하지 않는 경우에는, 별도의 포토레지스트를 이용한 포토리소그래피 공정이 필요하다. 즉, 상기 기판 위에 포토레지스트막을 형성한 후, 포토리소그래피 공정을 이용하여 포토레지스트 패턴마스크를 먼저 형성한 후, 상기 패턴 마스크를 이용하여 상기 도전성 블럭 조성물을 인쇄로 공급한다.First, when the conductive block composition does not contain a photosensitive resin, a photolithography process using a separate photoresist is required. That is, after the photoresist film is formed on the substrate, the photoresist pattern mask is first formed by using a photolithography process, and then the conductive block composition is supplied to the substrate using the pattern mask.

한편, 상기 도전성 블럭 조성물이 감광성 수지를 포함하는 경우에는 별도의 포토레지스트 패턴이 불필요하다. 즉, 기판 위에 감광성 수지를 포함하는 도전성 블럭 조성물을 도포한 다음, 이를 원하는 전자 방출원 형성 영역에 따라 블럭 형태로 노광하고 현상한다. On the other hand, when the conductive block composition includes a photosensitive resin, a separate photoresist pattern is unnecessary. That is, the conductive block composition containing the photosensitive resin is coated on the substrate, and then exposed and developed in the form of blocks according to the desired electron emission source formation region.

다음으로, 도 6c에 도시된 바와 같이, 인쇄된 상기 블럭(251) 표면에 CNT(252')를 분사한다. CNT(252')는 가스 주입구(310)와 분사구(320)를 갖는 용기(300) 내에서 기체 상의 분산 매질, 예를 들면 공기 또는 질소와 섞인 상태로 상기 블럭(251) 표면을 향해 분사된다. 이렇게 분사된 CNT(252)들은 아직 미건조된 상태로서 점착성을 띤 상기 블럭(251) 표면에 분산되어 부착된다. 이때, 분산된 CNT(252)들의 부착력을 높이기 위해 가압 롤러 등의 기계적 수단을 이용하여 전자 방출원(250)의 표면을 가압할 수 있다. Next, as shown in FIG. 6C, a CNT 252 ′ is sprayed onto the printed surface of the block 251. The CNT 252 ′ is sprayed toward the surface of the block 251 in a vessel 300 having a gas inlet 310 and an injection port 320 mixed with a gaseous dispersion medium, such as air or nitrogen. The sprayed CNTs 252 are still undried and attached to the surface of the block 251 which is tacky. In this case, in order to increase the adhesion of the dispersed CNTs 252, the surface of the electron emission source 250 may be pressed by using a mechanical means such as a pressure roller.

전술한 바와 같이 형성된 상기 블럭(251) 및 그 표면에 점착된 CNT(252)들은 산소 가스 또는 1000 ppm 이하, 특히 10 내지 500ppm의 산소가 존재하는 질소 가스 분위기 하에서 소성 단계를 거친다. 이러한 산소 가스 분위기하에서의 소성 단계를 통하여 도전성 블럭 조성물과 기판과의 접착력이 향상될 수 있고, 비이클은 휘발, 제거되고, 다른 무기 바인더 등이 용융 및 고형화되어 전자 방출원(250)의 내구성 향상에 기여할 수 있게 된다. The block 251 and the CNTs 252 adhered to the surface formed as described above are subjected to a firing step in an atmosphere of nitrogen gas containing oxygen gas or oxygen of 1000 ppm or less, in particular 10 to 500 ppm. Through the firing step in the oxygen gas atmosphere, the adhesion between the conductive block composition and the substrate may be improved, the vehicle may be volatilized and removed, and other inorganic binders may be melted and solidified to contribute to the improvement of durability of the electron emission source 250. It becomes possible.

상기 소성 온도는 상기 도전성 블럭 조성물에 포함된 비이클의 휘발 온도 및 시간을 고려하여 결정되어야 한다. 통상적인 소성 온도는 350 내지 500℃, 바람직하게는 450℃이다. 소성 온도가 350℃ 미만이면 비이클 등의 휘발이 충분히 이루어지지 않는다는 문제점이 발생할 수 있고, 소성 온도가 500℃를 초과하면 제조 비용이 상승하고, 기판이 손상될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.The firing temperature should be determined in consideration of the volatilization temperature and time of the vehicle included in the conductive block composition. Typical firing temperatures are 350 to 500 ° C, preferably 450 ° C. If the firing temperature is less than 350 ℃ may cause a problem that the volatilization such as a vehicle is not sufficiently made, if the firing temperature exceeds 500 ℃ may cause a problem that the manufacturing cost rises, the substrate may be damaged.

이와 같이 소성된 소성 결과물은 필요에 따라 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 통 하여 CNT들이 수직배향되도록 제어될 수 있다.The calcined product thus fired undergoes an activation step as necessary. According to one embodiment of the activation step, after applying a solution that can be cured in the form of a film through a heat treatment process, for example, an electron emission source surface treatment agent containing a polyimide-based polymer on the firing result, and then heat treatment Then, the film formed by the heat treatment is peeled off. According to another embodiment of the activation step, the activation process may be performed by forming an adhesive part having an adhesive force on the surface of the roller driven by a predetermined driving source and pressing the surface of the firing product at a predetermined pressure. Through this activation step, the CNTs can be controlled to be vertically aligned.

이하에서는, 상기 전자 방출원 형성용 도전성 블럭 조성물의 성분, 함량 및 그 제조 방법에 관하여 설명한다. Hereinafter, the components, content, and preparation method of the conductive block composition for electron emission source formation will be described.

본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 또한 필수구성성분으로서 도전성 무기 물질, 비이클 및 프리트 바람직하게는 무납(lead free) 프리트를 함유할 수 있다. 상기 프리트의 함량이 너무 적으면 CNT의 부착력이 떨어질 수 있고, 지나치게 많으면 전자 방출 특성을 저하할 염려가 있다. 상기 도전성 무기 물질로는 유리와 금속 또는 유리와 금속산화물의 혼합물 등을 들 수 있다. The composition for forming an electron emission source of the present invention may also contain a conductive inorganic material, a vehicle and a frit, preferably lead free frit, as essential components. If the content of the frit is too small, the adhesion of the CNT may be lowered, if too large, there is a concern that the electron emission characteristics are lowered. Examples of the conductive inorganic material include glass and metal or a mixture of glass and metal oxide.

본 발명의 전자 방출원 형성용 도전성 블럭 조성물에 포함되는 비이클(vehicle)은 상기 조성물의 인쇄성 및 점도를 조절하는 역할을 한다. 상기 비이클은 수지 성분 및 용매 성분으로 이루어질 수 있다. 상기 수지 성분은 예를 들면, 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트 등과 같은 아크릴계 수지; 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 에테르 등과 같은 비닐계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전술한 바와 같은 상기 수지 성분 중 일부는 감광성 수지의 역할을 동시에 할 수 있다.The vehicle included in the conductive block composition for forming an electron emission source of the present invention serves to control the printability and viscosity of the composition. The vehicle may consist of a resin component and a solvent component. The resin component may be, for example, a cellulose resin such as ethyl cellulose, nitro cellulose or the like; Acrylic resins such as polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate and the like; At least one of a vinyl-based resin such as polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, polyvinyl ether, and the like may be included, but is not limited thereto. Some of the resin components as described above may simultaneously serve as a photosensitive resin.

상기 용매 성분은 예를 들면, 터피네올(terpineol), 부틸 카르비톨(butyl carbitol:BC), 부틸 카르비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate:BCA), 톨루엔(toluene) 및 텍사놀(texanol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 중, 터피네올을 포함하는 것이 바람직하다.The solvent component is, for example, at least one of terpineol, butyl carbitol (BC), butyl carbitol acetate (BCA), toluene and texanol It may include. Among these, it is preferable to contain terpineol.

여기에서 상기 수지 성분과 용매 성분으로 이루어진 비이클의 함량이 과도하게 많으면 상기 조성물의 인쇄성 및 흐름성이 저하되는 문제점이 생길 수 있고, 지나치게 적으면 건조시간이 지나치게 길어질 수 있다는 문제점이 있다.If the content of the vehicle composed of the resin component and the solvent component is excessively high, there may be a problem that the printability and flowability of the composition is lowered, if too small, there is a problem that the drying time may be too long.

또한, 본 발명의 전자 방출원 형성용 도전성 블럭 조성물은 필요에 따라 감광성 수지와 광개시제, 필러중에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In addition, the conductive block composition for forming an electron emission source of the present invention may further include one or more selected from a photosensitive resin, a photoinitiator, and a filler as necessary.

상기 도전성 블럭 조성물중 상기 감광성 수지는 도전성 블럭의 패터닝에 사용되는 물질이다. 상기 감광성 수지의 비제한적인 예에는 아크릴레이트계 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세토페논계 모노머, 또는 티오크산톤계 모노머 등이 있으며, 보다 구체적으로는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 2,4-디에틸옥산톤(2,4-diethyloxanthone), 또는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 등을 사용할 수 있다. 상기 광개시제는 상기 감광성 수지가 노광될 때 감광성 수지의 가교결합을 개시하는 역할을 한다. 상기 광개시제의 비제한적인 예에는 벤조페논 등이 있다. 상기 필러는 기판과 상기 전도성 무기물질 및 상기 CNT 사이의 전도성을 보다 향상시키는 역할을 하는 물질로서 이의 비제한적인 예에는 Ag, Al, 등이 있다.The photosensitive resin in the conductive block composition is a material used for patterning the conductive block. Non-limiting examples of the photosensitive resin include acrylate monomers, benzophenone monomers, acetophenone monomers, or thioxanthone monomers, and more specifically epoxy acrylates, polyester acrylates, 2,4 -Diethyloxanthone (2,4-diethyloxanthone), 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, etc. can be used. The photoinitiator serves to initiate crosslinking of the photosensitive resin when the photosensitive resin is exposed. Non-limiting examples of such photoinitiators include benzophenone and the like. The filler is a material that serves to further improve conductivity between the substrate, the conductive inorganic material, and the CNT. Non-limiting examples thereof include Ag, Al, and the like.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면 전자 방출원에 인가되는 전압이 균일하게 분포됨으로써 전자 방출원에서의 전자 방출이 균일하게 일어나고, 이러한 전자 방출 소자를 채용한 디스플레이 장치에서 화소간의 균일도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, since the voltage applied to the electron emission source is uniformly distributed, the electron emission from the electron emission source occurs uniformly, and the uniformity between pixels in the display device employing the electron emission element is improved. The effect can be obtained.

또한, 집속 전극을 추가하고 반도체 성질을 가지는 카본 나노 튜브를 이용하 여 저항층을 형성함으로써 이러한 균일한 전자 방출 효과가 더욱 배가될 수 있다. In addition, the uniform electron emission effect may be further doubled by adding a focusing electrode and forming a resistive layer using carbon nanotubes having semiconductor properties.

또한, CNT들이 전자 방출원의 안쪽에 묻히지 않고, 표면에 산포되어 높은 전계 강화 효과를 제공할 수 있다.In addition, CNTs can be scattered on the surface without buried inside the electron emission source, providing a high field strengthening effect.

아울러, CNT를 기체상 분산매에 섞어 분사하는 간단한 공정으로 상기와 같은 전자 방출원을 얻을 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, there is an effect of obtaining the electron emission source as described above by a simple process of mixing and spraying CNT in the gas phase dispersion medium.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims

A first substrate;

A cathode electrode disposed on the first substrate;

An electron emission source disposed on the cathode and including a conductive block and carbon nanotubes scattered on the surface of the conductive block;

A gate electrode disposed to be electrically insulated from the cathode electrode;

And a first insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrode and the gate electrode.

The method of claim 1,

A second insulator layer covering an upper side of the gate electrode;

And a focusing electrode disposed on the second insulator layer and insulated from the gate electrode by the second insulator layer.

A first substrate;

A plurality of cathode electrodes disposed on the first substrate;

A plurality of gate electrodes disposed to intersect the cathode electrodes;

A first insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrodes and the gate electrodes;

An electron emission source hole formed at a point where the cathode electrode and the gate electrode cross each other;

An electron emission source disposed on the cathode electrode exposed in the electron emission hole, the electron emission source including a conductive block and carbon nanotubes scattered on the surface of the conductive block;

A second substrate disposed substantially parallel to the first substrate;

An anode electrode disposed on the second substrate; And

And an phosphor layer disposed on the anode electrode.

The method of claim 3, wherein

A second insulator layer covering an upper side of the gate electrode;

And a focusing electrode insulated from the gate electrode by the second insulator layer, and arranged in a direction parallel to the gate electrode.

(A) printing the conductive block composition for electron emission source formation in a block form at an electron emission source formation position on a substrate;

(B) spraying a carbon furnace or tube on the printed block surface; And

And (c) sintering and curing the block in which the carbon nanotubes are scattered on the surface.

The method of claim 5,

Step (a) is,

A pattern mask for exposing an electron emission source formation position is formed on the substrate using a photoresist, and the printed circuit board is printed in a block shape by applying the conductive block composition to the exposed position.

The method of claim 5,

Step (a) is,

A method of manufacturing an electron emitting device, comprising applying a conductive block composition for forming an electron emission source containing a photosensitive resin onto a substrate, and then printing the conductive block composition in a block shape through exposure and development.

The method of claim 5,

Step (b) is,

A carbon nanotube is dispersed in a gaseous dispersion medium and sprayed before drying of the block.

The method of claim 8,

The gas phase dispersion medium is a method for producing an electron emission element, characterized in that the air or nitrogen.

The method of claim 5,

Between the step (b) and the step (c), further comprising the step of mechanically pressing the surface of the block in which the carbon nanotubes are dispersed on the surface.