KR20080033808A - A composition for preparing an electron emission source, an electron emission source prepared from the composition, an electron emission device comprising the electron emission source and an electron emission display device comprising the electron emission source - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명을 따르는 전자 방출 소자 및 전자 방출 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 1 is a perspective view schematically showing the configuration of an electron emission device and an electron emission display device according to the present invention;
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
<도면 부호의 간단한 설명><Short description of drawing symbols>
60: 스페이서 70: 형광체층60: spacer 70: phosphor layer
80: 애노드 전극 90: 제2 기판80: anode electrode 90: second substrate
100: 전자 방출 디스플레이 장치100: electron emission display device
101: 전자 방출 소자101: electron emission device
102: 전면 패널 103: 발광 공간102: front panel 103: light emitting space
110: 제1기판 120: 캐소드 전극110: first substrate 120: cathode electrode
130: 제1절연체층 131: 전자 방출원 홀130: first insulator layer 131: electron emission source hole
140: 게이트 전극 150: 전자 방출원140: gate electrode 150: electron emission source
본 발명은 전자 방출원 형성용 조성물, 이로부터 제조된 전자 방출원, 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자 및 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응으로부터 얻은 감광성 수지를 포함하여, 현상성 및 기판과의 부착력 등이 개선된 전자 방출원 형성용 조성물, 이로부터 제조된 전자 방출원, 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자 및 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하면 정밀한 미세 패턴을 가지면서도 우수한 전류 밀도를 갖는 전자 방출원을 얻을 수 있다.The present invention relates to a composition for forming an electron emission source, an electron emission source prepared therefrom, an electron emission device having the electron emission source, and an electron emission display device having the electron emission source. A composition for forming an electron emission source having improved developability and adhesion to a substrate, including a photosensitive resin obtained from an epoxy ring-opening reaction of an epoxy resin and an acrylate compound derived from An electron emission device provided with the electron emission source and an electron emission display device provided with the electron emission source. By using the composition for forming an electron emission source, an electron emission source having an excellent current density while having a precise fine pattern can be obtained.
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 전 자가 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 the 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 제1기판 위에 서로 마주보며 배치된 제1전극과 제2전극 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 방출원을 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, thereby forming an electron supply layer made of a metal or a semiconductor on an ohmic electrode. 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.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.
전술한 바와 같은 전자 방출 소자 중, 전자 방출원에 포함되는 전자 방출 물질로서, 카본계 물질, 예를 들면, 카본나노튜브가 사용될 수 있다. 상기 카본나노튜브는 전도성 및 전계 집중 효과가 우수하고, 일함수가 낮고 전계 방출 특성이 우수하여 저전압 구동이 용이하고, 대면적화가 가능하므로 전자 방출 소자의 이상적인 전자 방출원으로 기대되고 있다. Among the electron emission devices as described above, as the electron emission material included in the electron emission source, a carbon-based material, for example, carbon nanotubes may be used. The carbon nanotubes are expected to be an ideal electron emission source of an electron emission device because they have excellent conductivity and electric field concentration effect, low work function, excellent field emission characteristics, low voltage driving, and large area.
카본나노튜브를 포함하는 전자 방출원 제조 방법은 예를 들면, CVD법 등을 이용하는 카본나노튜브 성장법, 카본나노튜브 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하는 페이스트법 등을 포함한다. 상기 페이스트법을 이용하면 제조 단가가 낮고, 대면적으로 전자 방출원을 형성할 수 있다. 카본나노튜브를 포함한 전자 방출원 형성용 조성물은 예를 들면, 미국 특허 제6,436,221호에 기재되어 있다.The method for producing an electron emission source containing carbon nanotubes includes, for example, a carbon nanotube growth method using a CVD method or the like, a paste method using an electron emission source formation composition containing carbon nanotubes and a vehicle. By using the above paste method, the manufacturing cost is low and the electron emission source can be formed in a large area. Compositions for forming electron emission sources, including carbon nanotubes, are described, for example, in US Pat. No. 6,436,221.
그러나, 종래의 페이스트법에 따라 제조된 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 전자 방출원을 제조할 경우, 전자 방출원 형성 영역을 정의하는 포토레지스트층으로부터 전자 방출원 형성용 조성물을 제거하는 것이 용이하지 않아 알칼리성 현상액을 이용한 현상이 용이하지 않고, 기판과의 부착력이 불량한 바, 만족할 만한 수준의 정밀한 패턴을 갖는 전자 방출원을 형성할 수 없다. 따라서, 이의 개선이 요구된다.However, when the electron emission source is manufactured using the electron emission source formation composition prepared according to the conventional paste method, it is easy to remove the electron emission source formation composition from the photoresist layer defining the electron emission source formation region. Therefore, development using an alkaline developer is not easy, and adhesion to the substrate is poor, and thus an electron emission source having a satisfactory level of precise pattern cannot be formed. Therefore, improvement thereof is required.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 과제를 해결하여, 보다 정밀한 미세 패턴을 가지면서도 높은 전류 밀도를 갖는 전자 방출원을 형성할 수 있는 전자 방출원 형성용 조성물, 이로부터 제조된 전자 방출원, 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자 및 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention solves the problems of the prior art as described above, an electron emission source forming composition capable of forming an electron emission source having a high current density while having a finer fine pattern, an electron emission source prepared therefrom, An object of the present invention is to provide an electron emission device having the electron emission source and an electron emission display device having the electron emission source.
상기 본 발명의 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제1태양은, 카본계 물질; 비이클; 및 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응으로부터 얻은 감광성 수지를 포함한 전자 방출원 형성용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, a first aspect of the present invention, a carbon-based material; Vehicle; And a photosensitive resin obtained from an epoxy ring-opening reaction of an epoxy resin and an acrylate compound derived from bisphenol A.
상기 본 발명의 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제2태양은, 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물로부터 제조된 전자 방출원을 제공한다.In order to achieve the above another object of the present invention, the second aspect of the present invention provides an electron emission source prepared from the composition for forming an electron emission source as described above.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제3태양은, 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물로부터 제조된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자를 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, a third aspect of the present invention provides an electron emission device having an electron emission source manufactured from the composition for forming an electron emission source as described above.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제4태양은, 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물로부터 제조된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 디스플레이 장치를 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, a fourth aspect of the present invention provides an electron emission display device having an electron emission source manufactured from the composition for forming an electron emission source as described above.
본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물은 비스페놀 A로부터 유래된 에 폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응으로부터 얻은 감광성 수지를 포함하는 바, 전자 방출원 제조시 현상성 및 기판과의 부착력이 향상되어, 보다 정밀한 패턴 및 우수한 전류 밀도를 갖는 전자 방출원을 얻을 수 있다.The composition for forming an electron emission source according to the present invention includes an epoxy resin derived from bisphenol A and a photosensitive resin obtained from an epoxy ring-opening reaction of an acrylate-based compound. Adhesion is improved to obtain an electron emission source having a more precise pattern and excellent current density.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
먼저, 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물은 카본계 물질을 포함한다. 상기 카본계 물질은 전도성 및 전자 방출 특성이 우수하여 전자 방출 소자 작동시 형광체층으로 전자를 방출시켜 형광체를 여기시키는 역할을 한다. 이러한 카본계 물질의 비제한적인 예에는 카본나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드, 플러렌 및 탄화규소(SiC) 등이 포함된다. 이 중, 카본나노튜브가 바람직하다.First, the composition for forming an electron emission source according to the present invention includes a carbon-based material. The carbon-based material has excellent conductivity and electron emission characteristics, thereby releasing electrons to the phosphor layer when the electron emission device is operated to excite the phosphor. Non-limiting examples of such carbon-based materials include carbon nanotubes, graphite, diamond, fullerenes, silicon carbide (SiC), and the like. Among these, carbon nanotubes are preferable.
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.Carbon nanotubes are carbon allotropes in which graphite sheets are rounded to a nano-sized diameter to form tubes. have. The carbon nanotubes of the present invention are manufactured using a CVD method such as thermal chemical vapor deposition (hereinafter referred to as "CVD method"), DC plasma CVD method, RF plasma CVD method, microwave plasma CVD method. It may have been.
또한, 상기 전자 방출원 형성용 조성물은 비이클을 포함한다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 비이클은 전자 방출원 형성용 조성물의 흐름성 및 점도를 조절하는 역할을 한다. 상기 비이클은 수지 성분 및 용매 성분을 포함할 수 있다.In addition, the composition for forming an electron emission source includes a vehicle. The vehicle included in the composition for forming an electron emission source serves to control the flowability and viscosity of the composition for forming an electron emission source. The vehicle may include a resin component and a solvent component.
상기 수지 성분은 예를 들면, 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에스테르 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. 상기 수지 성분 중 일부 이상은 후술하는 바와 같은 감광성 수지의 역할도 할 수 있다.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 and urethane acrylate; 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. At least some of the resin components may also serve as photosensitive resins described below.
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.
상기 수지 성분의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 100 내지 2000중량부, 보다 바람직하게는 200 내지 1500중량부일 수 있다. 한편, 상기 용매 성분의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 500 내지 1500중량부, 바람직하게는 800 내지 1200중량부일 수 있다. 상기 수지 성분과 용매 성분으로 이루어진 비이클의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 전자 방출원 형성용 조성물의 흐름성 및 점도가 저하되는 문제점이 생길 수 있다. 특히, 비이클의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 건조시간이 지나치게 길어질 수 있다는 문제점이 있다.The content of the resin component may be 100 to 2000 parts by weight, more preferably 200 to 1500 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material. On the other hand, the content of the solvent component may be 500 to 1500 parts by weight, preferably 800 to 1200 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material. When the content of the vehicle consisting of the resin component and the solvent component is outside the above range may cause a problem that the flowability and viscosity of the composition for forming an electron emission source is lowered. In particular, when the content of the vehicle exceeds the above range, there is a problem that the drying time may be too long.
한편, 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물은 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응으로부터 얻 은 감광성 수지를 포함한다. 상기 감광성 수지는 노광시 가교 결합 등을 통하여 전자 방출원 패턴을 형성하는 역할을 한다. On the other hand, the composition for forming an electron emission source according to the present invention includes a photosensitive resin obtained from an epoxy ring-opening reaction of an epoxy resin derived from bisphenol A and an acrylate compound. The photosensitive resin serves to form an electron emission pattern through crosslinking or the like during exposure.
통상적으로, 전자 방출원 형성 영역을 정의하는 포토레지스트층의 주성분은 노볼락 수지 또는 레졸 수지인데, 전자 방출원 형성용 조성물과 상기 포토레지스트층 간의 접착력이 낮아야 전자 방출원 형성용 조성물의 현상시 전자 방출원 조성물의 미경화부가 포토레지스트층으로부터 효과적으로 제거될 수 있다. 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물은 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응로부터 얻은 감광성 수지를 포함하는 바, 전자 방출원 형성 영역을 정의하는 포토레지스트층과의 접착력이 낮아 효과적으로 현상될 수 있다.Typically, the main component of the photoresist layer defining the electron emission source formation region is a novolak resin or a resol resin, and the adhesion between the electron emission source formation composition and the photoresist layer must be low so as to prevent electrons from being developed. The uncured portion of the source composition can be effectively removed from the photoresist layer. The composition for forming an electron emission source according to the present invention includes an epoxy resin derived from bisphenol A and a photosensitive resin obtained from an epoxy ring-opening reaction of an acrylate compound, comprising: a photoresist layer defining an electron emission source formation region; Low adhesive strength of can be developed effectively.
반면, 전자 방출원 형성용 조성물의 경화부는 기판과의 접착력이 우수하여야 현상시, 나아가 활성화 공정시 기판으로부터 탈착되지 않을 수 있게 되며, 이는 제품 불량률에도 영향을 미치는 사항이다. 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물은 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응으로부터 얻은 감광성 수지는 친수성 그룹(예를 들면, 카르복실기 등) 및 소수성 그룹(예를 들면, 탄화수소기 등)를 모두 포함하는 등, 이러한 전자 방출원 형성용 조성물의 경화부는 기판과의 부착력이 우수하다.On the other hand, the cured portion of the composition for forming an electron emission source must have excellent adhesion to the substrate so that it may not be detached from the substrate during development, and furthermore, during the activation process. In the composition for forming an electron emission source according to the present invention, a photosensitive resin obtained from an epoxy ring-opening reaction of an epoxy resin derived from bisphenol A and an acrylate compound may include a hydrophilic group (for example, a carboxyl group) and a hydrophobic group (for example, For example, the hardening part of such a composition for electron emission source formation is excellent in the adhesive force with a board | substrate, including all hydrocarbon groups etc.).
따라서, 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물은 우수한 현상성 및 기판과의 부착력을 가지는 바, 보다 정밀하고 정확한 전자 방출원 패턴을 효과적으로 형성할 수 있는 것이다.Therefore, the composition for forming an electron emission source according to the present invention has excellent developability and adhesion to the substrate, and thus can effectively form a more precise and accurate electron emission pattern.
상기 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응으로부터 얻은 감광성 수지에 있어서, 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지는 비스페놀 A를 출발 물질로 하여 합성된 것으로서, 하나 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시계 수지를 가리킨다. 보다 구체적으로, 상기 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지는 하기 화학식 1을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:In the photosensitive resin obtained from the epoxy ring-opening reaction of the epoxy resin and the acrylate compound derived from bisphenol A, the epoxy resin derived from bisphenol A is synthesized using bisphenol A as a starting material, and at least one epoxy group The epoxy resin which has is pointed out. More specifically, the epoxy resin derived from bisphenol A may have the following Chemical Formula 1, but is not limited thereto.
<화학식 1><Formula 1>
상기 화학식 1 중, n은 0 및 1 내지 100의 정수이다.In Formula 1, n is 0 and an integer of 1 to 100.
한편, 상기 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응으로부터 얻은 감광성 수지에 있어서, 상기 아크릴레이트계 화합물은 전술한 바와 같은 비스페놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 에폭시 고리 개환 반응을 할 수 있는 공지의 아크릴레이트계 화합물이라면 특별히 제한되지 않는다.On the other hand, in the photosensitive resin obtained from the epoxy ring-opening reaction of the epoxy resin derived from the bisphenol A and the acrylate compound, the acrylate compound is an epoxy ring-opened epoxy resin derived from bisphenol A as described above. It will not restrict | limit especially if it is a well-known acrylate compound which can react.
예를 들어, 상기 아크릴레이트계 화합물은 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, 이소-부틸아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트, 부 톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 글리세롤아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, n-데실메타크릴레이트, n-헥사데실메타아크릴레이트, 및 이들 중 하나 이상을 모노머로 한 중합체(이들 중, 2 이상을 모노머로 한 공중합체로 포함함)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the acrylate compound may be methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, sec-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl Acrylate, cyclohexyl acrylate, allyl acrylate, benzyl acrylate, butoxyethyl acrylate, butoxy triethylene glycol acrylate, glycerol acrylate, glycidyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, isobor Nyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, n-decyl methacrylate, n-hexadecyl methacrylate, and one or more of these It can be selected from the group consisting of a polymer having a monomer (including two or more of them as a copolymer having a monomer). I, and the like.
상기 감광성 수지는 비스페놀 A로부터 유래된 하기 화학식 2로 표시되는 단위를 포함하고, 아크릴레이트계 화합물로부터 유래된 하기 화학식 3으로 표시되는 말단기를 포함할 수 있다.The photosensitive resin may include a unit represented by the following Chemical Formula 2 derived from bisphenol A, and may include a terminal group represented by the following Chemical Formula 3 derived from an acrylate compound.
<화학식 2><Formula 2>
<화학식 3><Formula 3>
상기 화학식 3 중, A는 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬렌기, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬렌기일 수 있다.In Formula 3, A may be a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylene group, preferably a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylene group.
상기 화학식 3 중, R1, R2, 및 R3는 서로 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치 환된 C1-C20알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20알콕시기 또는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴기일 수 있다.In Formula 3, R 1 , R 2 , and R 3 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, or a substituted or unsubstituted group. It may be a C 6 -C 30 aryl group.
상기 알킬기, 알콕시기, 아릴기는 비치환되거나, 치환될 수 있으며, 치환될 경우, 치환기는 히드록실기, 아미노기, 카르복실기, 시아노기 또는 C1-C20알킬기일 수 있다.The alkyl group, alkoxy group, aryl group may be unsubstituted or substituted, and when substituted, the substituent may be a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a cyano group or a C 1 -C 20 alkyl group.
상기 화학식 2 및 3은 비스페놀 A 및 아크릴레이트계 화합물의 화학식을 이해하는 당업자라면 용이하게 인식할 수 있는 것이다.Formulas (2) and (3) can be easily recognized by those skilled in the art who understand the chemical formulas of bisphenol A and acrylate compounds.
상기 감광성 수지는 5000 내지 200000의 중량 평균 분자량, 바람직하게는 8000 내지 12000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 감광성 수지의 중량 평균 분자량이 5000 미만인 경우, 노광 시 가교 결합이 충분히 못하여 전자 방출원 패턴이 효과적으로 형성될 수 없을 수 있고, 상기 감광성 수지의 중량 평균 분자량이 200000를 초과할 경우, 전자 방출원 형성용 조성물의 흐름성 및 점도가 저하되어, 기판 상부에 인쇄하기 곤란할 수 있으며, 해상도 저하로 전자 방출원 패턴을 효과적으로 형성하기 곤란할 수 있다.The photosensitive resin may have a weight average molecular weight of 5000 to 200000, preferably a weight average molecular weight of 8000 to 12000. When the weight average molecular weight of the photosensitive resin is less than 5000, crosslinking may not be sufficiently formed at the time of exposure, and thus an electron emission pattern may not be effectively formed. When the weight average molecular weight of the photosensitive resin exceeds 200000, an electron emission source is formed. The flowability and viscosity of the composition for degradation may be reduced, making it difficult to print on the substrate, and it may be difficult to effectively form an electron emission source pattern due to a decrease in resolution.
상기 감광성 수지의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 500중량부 내지 2000중량부, 바람직하게는 800중량부 내지 1600중량부일 수 있다. 상기 감광성 수지의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 500중량부 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어지고, 카본계 물질 100중량부를 기준으로 2000중량부를 초과하는 경우에는 현상이 잘 되지 않기 때문에 바람직하지 못하다.The content of the photosensitive resin may be 500 parts by weight to 2000 parts by weight, preferably 800 parts by weight to 1600 parts by weight, based on 100 parts by weight of the carbon-based material. When the content of the photosensitive resin is less than 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material, the exposure sensitivity is lowered, and when the content exceeds 2000 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material, development is not preferable.
한편, 전술한 바와 같은 감광성 수지 외에, 벤조페논계 모노머, 아세토페논계 모노머(예를 들면, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논), 티오크산톤계 모노머(예를 들면, 2,4-디에틸옥산톤(2,4-diethyloxanthone)) 등과 같은 감광성 수지를 선택적으로 더 포함할 수 있다.On the other hand, in addition to the photosensitive resin described above, a benzophenone monomer, an acetophenone monomer (for example, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone), a thioxanthone monomer (for example, 2, It may optionally further comprise a photosensitive resin such as 4-diethyloxanthone (2,4-diethyloxanthone).
이 밖에, 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물은 광개시제, 필러 등을 더 포함할 수 있다. In addition, the composition for forming an electron emission source according to the present invention may further include a photoinitiator, a filler, and the like.
상기 광개시제는 상기 감광성 수지가 노광될 때 감광성 수지의 가교결합을 개시하는 역할을 하는 것으로서, 공지된 물질 중에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4,4-비스(디메틸아민)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4-디클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸디페닐케톤, 디벤질케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 벤질디메틸케탄올, 벤질메톡시에틸아세탈 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The photoinitiator serves to initiate crosslinking of the photosensitive resin when the photosensitive resin is exposed, and may be selected from known materials. For example, benzophenone, methyl o-benzoyl benzoate, 4, 4-bis (dimethylamine) benzophenone, 4, 4-bis (diethylamino) benzophenone, 4, 4- dichloro benzophenone, 4-benzoyl- 4-methyldiphenylketone, dibenzylketone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, thioxanthone, 2 Methyl thioxanthone, 2-chloro thioxanthone, 2-isopropyl thioxanthone, diethyl thioxanthone, benzyl dimethyl ketanol, benzyl methoxy ethyl acetal, etc. may be used, but is not limited thereto.
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 가교결합이 이루어지지 않아 패턴 형성에 문제가 생길 수 있고, 카본계 물질 100중량부를 기준으로 1000중량부를 초과하면 제조비용 상승의 원인이 될 수 있기 때문이다.The content of the photoinitiator may be 300 to 1000 parts by weight, preferably 500 to 800 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material. When the content of the photoinitiator is less than 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material, efficient crosslinking may not occur, which may cause a problem in pattern formation. This may cause a rise.
상기 필러는 기판과 충분히 접착하지 못한 카본계 물질의 전도성을 향상시키 는 역할을 하는 물질로서 이의 비제한적인 예에는 Ag, Al, Pd 등이 있다.The filler is a material that serves to improve conductivity of the carbon-based material that is not sufficiently adhered to the substrate, and non-limiting examples thereof include Ag, Al, Pd, and the like.
전술한 바와 같은 물질을 포함하는 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 3,000 내지 50,000cps, 바람직하게는 5,000 내지 30,000cps의 점도를 가질 수 있다. 상기 점도 범위를 벗어나는 경우, 작업성이 불량해 지는 문제점이 발생할 수 있다.The composition for forming an electron emission source of the present invention comprising a material as described above may have a viscosity of 3,000 to 50,000 cps, preferably 5,000 to 30,000 cps. If it is out of the viscosity range, a problem may arise that the workability is poor.
전술한 바와 같이 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용할 경우, 현상성 및 기판과의 부착력이 향상되므로, 정밀한 패턴을 갖는 전자 방출원을 얻을 수 있다. 본 발명을 따르는 전자 방출원은 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계; 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 전자 방출원 패턴에 따라 기판에 제공하는 단계; 및 기판에 제공된 전자 방출원 형성용 조성물을 열처리하는 단계를 수행함으로써 얻을 수 있다.As described above, when the composition for forming an electron emission source according to the present invention is used, developability and adhesion to the substrate are improved, and thus an electron emission source having a precise pattern can be obtained. An electron emitter according to the present invention comprises the steps of providing a composition for forming an electron emitter as described above; Providing the composition for forming an electron emission source to a substrate according to an electron emission pattern; And heat treating the composition for forming an electron emission source provided on the substrate.
먼저, 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 준비한다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물의 성분 및 성분 함량비는 전술한 바를 참조한다.First, a composition for forming an electron emission source as described above is prepared. Component and component content ratio of the composition for forming an electron emission source refer to the foregoing.
이 후, 상기 제공된 전자 방출원 형성용 조성물을 전자 방출원 패턴에 따라 기판에 제공한다. 상기 "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, 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 게이트 전극이 구비된 형태의 전자 방출 소자를 제조하는 경우에는 캐소드 전극이 될 수 있다.Thereafter, the provided composition for forming an electron emission source is provided to the substrate according to the electron emission source pattern. The "substrate" is 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 is 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 provided between a cathode electrode and an anode electrode.
전자 방출원 형성용 조성물을 전자 방출원 패턴에 따라 제공하는 단계는 예 를 들면, 기판 상부에 통상의 포토리소그래피법을 이용하여 전자 방출원 패턴을 따르는 포토레지스트층을 형성한 다음, 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄한 후, 노광시켜, 미경화부 및 경화부를 형성한다. 이 후, 미경화부 및 포토레지스트층을 제거함으로써, 기판 상부에 전자 방출원 패턴에 따라 전자 방출원 형성용 조성물을 제공한다. 미경화부 및 포토레지스트 패턴의 제거는, TMAH(테트라 메틸 암모늄 히드록사이드 : tetra methyl ammonium hydroxide), Na2CO3, NaHCO3, K2CO3, K2HCO3, (NH4)2CO3, (NH4)HCO3 등과 같은 알칼리 현상액으로 미경화부를 현상한 다음, 케톤류, 알콜류 (예를 들면, 아세톤) 등과 같은 유기 용매로 포토레지스트층을 제거하는 2 단계 현상 공정이 가능하다.Providing the composition for forming an electron emission source according to the electron emission pattern may include, for example, forming a photoresist layer along the electron emission pattern on the substrate using a conventional photolithography method, and then forming an electron emission source. After printing the composition for exposure, it exposes and forms an unhardened part and a hardened part. Thereafter, by removing the uncured portion and the photoresist layer, a composition for forming an electron emission source is provided on the substrate according to the electron emission pattern. Removal of the uncured portion and the photoresist pattern is performed by TMAH (tetra methyl ammonium hydroxide), Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , K 2 CO 3 , K 2 HCO 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 , (NH 4 ) HCO 3 After developing the uncured portion with an alkaline developer such as the above, a two-stage developing process is possible in which the photoresist layer is removed with an organic solvent such as ketones or alcohols (for example, acetone).
이 때, 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물은 포토레지스트층과는 접착력이 낮아, 우수한 현상성을 나타낼 수 있다. 또한, 기판과의 부착력은 높아, 불량률은 최소화하면서 정밀한 패턴을 갖는 전자 방출원을 형성할 수 있다. At this time, the composition for forming an electron emission source according to the present invention has a low adhesive strength with the photoresist layer, and may exhibit excellent developability. In addition, the adhesion with the substrate is high, so that an electron emission source having a precise pattern can be formed while minimizing the defect rate.
전술한 바와 같이 전자 방출원 패턴에 따라 기판에 제공된 전자 방출원 형성용 조성물은 열처리 단계를 거친다. 열처리 단계를 통하여 전자 방출원 형성용 조성물 중 카본계 물질은 기판과의 접착력이 향상될 수 있고, 일부 이상의 비이클은 휘발되고, 다른 무기 바인더 등이 용융 및 고형화되어 전자 방출원의 내구성 향상에 기여할 수 있게 된다. 열처리 온도는 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 비이클의 휘발 온도 및 시간을 고려하여 결정되어야 한다. 통상적인 열처리 온도는 400℃ 내지 500℃, 바람직하게는 450℃이다. 열처리 온도가 400℃ 미만이면 비이 클 등의 휘발이 충분히 이루어지지 않는다는 문제점이 발생할 수 있고, 열처리 온도가 500℃를 초과하면 제조 비용이 상승하고, 기판이 손상될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.As described above, the composition for forming an electron emission source provided on the substrate according to the electron emission pattern is subjected to a heat treatment step. Through the heat treatment step, the carbon-based material in the composition for forming an electron emission source may improve adhesion to the substrate, at least some vehicles may be volatilized, and other inorganic binders may be melted and solidified to contribute to improving durability of the electron emission source. Will be. The heat treatment temperature should be determined in consideration of the volatilization temperature and time of the vehicle included in the composition for forming an electron emission source. Typical heat treatment temperatures are 400 ° C to 500 ° C, preferably 450 ° C. This is because if the heat treatment temperature is less than 400 ° C., there is a problem that volatilization such as a vehicle is not sufficiently performed. If the heat treatment temperature exceeds 500 ° C., a manufacturing cost may increase and a substrate may be damaged. .
상기 열처리 단계는 카본계 물질의 열화를 방지하기 위하여 불활성 가스의 존재 하에서 수행될 수 있다. 상기 불활성 가스는 예를 들면, 질소 가스, 아르곤 가스, 네온 가스, 크세논 가스 및 이들 중 2 이상의 혼합 가스일 수 있다. The heat treatment step may be performed in the presence of an inert gas to prevent degradation of the carbon-based material. The inert gas may be, for example, nitrogen gas, argon gas, neon gas, xenon gas, and a mixed gas of two or more thereof.
이와 같이 열처리된 열처리 결과물 표면은 선택적으로, 카본계 물질의 수직배향, 표면 노출 등을 위하여 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 카본계 물질이 전자 방출원 표면으로 노출되거나 수직배향되도록 제어될 수 있다.The heat treated resultant surface is optionally subjected to an activation step for vertical alignment, surface exposure, etc. of the carbon-based material. 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 carbonaceous material may be controlled to be exposed to the electron emission surface or vertically aligned.
본 발명을 따르는 전자 방출 소자는, 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물로부터 제조된 전자 방출원을 구비하는데, 보다 구체적으로, 기판과, 상기 기판 상에 배치된 복수 개의 캐소드 전극과, 상기 캐소드 전극들과 교차하도록 배치된 복수 개의 게이트 전극과, 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들을 절연하는 절연체층과, 상기 캐 소드 전극과 상기 게이트 전극이 교차하는 지점에 형성된 전자 방출원 홀과, 상기 전자 방출원 홀 내에 배치된 전자 방출원을 포함할 수 있다.The electron emission device according to the present invention includes an electron emission source manufactured from the composition for forming an electron emission source as described above, and more specifically, a substrate, a plurality of cathode electrodes disposed on the substrate, and the cathode. A plurality of gate electrodes disposed to intersect the electrodes, an insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrodes and the gate electrodes, and the cathode electrode and the gate electrode intersect with each other. And an electron emission source hole formed at a point to which the electron emission source hole is disposed.
상기 전자 방출 소자는, 상기 게이트 전극의 상측을 덮는 제2절연체층을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2절연체층에 의하여 상기 게이트 전극과 절연되고, 상기 게이트 전극과 나란한 방향으로 배치된 집속 전극을 더 포함할 수 있는 등, 다양한 변형예가 가능하다.The electron emission device may further include a second insulator layer covering an upper side of the gate electrode. In addition, various modifications are possible, such that the second insulator layer may further include a focusing electrode insulated from the gate electrode and arranged in parallel with the gate electrode.
상기 전자 방출 소자는 다양한 전자 장치, 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display) 등의 백라이트 유니트 등으로 사용되거나, 전자 방출 디스플레이 장치에 사용될 수 있다. The electron emission device may be used in various electronic devices, for example, a backlight unit such as an LCD (Liquid Crystal Display), or may be used in an electron emission display device.
이 중, 본 발명을 따르는 전자 방출 디스플레이 장치는, 제1기판과, 상기 제1 기판 상에 배치된 복수 개의 캐소드 전극과, 상기 캐소드 전극들과 교차하도록 배치된 복수 개의 게이트 전극과, 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극들과 상기 게이트 전극들을 절연하는 절연체층과, 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극이 교차하는 지점에 형성된 전자 방출원 홀과, 상기 전자 방출원 홀 내에 배치된 전자 방출원과, 상기 제1기판과 실질적으로 평행하게 배치되는 제2기판과, 상기 제2기판에 배치된 애노드 전극을 포함할 수 있다.Among these, an electron emission display device according to the present invention includes a first substrate, a plurality of cathode electrodes disposed on the first substrate, a plurality of gate electrodes disposed to intersect the cathode electrodes, and the cathode electrode. An insulator layer disposed between the gate electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrodes from the gate electrodes, an electron emission hole formed at an intersection point of the cathode electrode and the gate electrode, and in the electron emission source hole. An electron emission source may be disposed, a second substrate disposed substantially parallel to the first substrate, and an anode electrode disposed on the second substrate.
도 1에는, 본 발명을 따르는 전자 방출 디스플레이 장치 중 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. FIG. 1 is a partial perspective view showing a schematic configuration of a top gate type electron emission display device of the electron emission display device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. have.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 전자 방출 디스플레이 장치(100)는 나란 하게 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 electron
상기 전자 방출 소자(101)는, 제1기판(110), 상기 제1기판(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
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
상기 전면 패널(102)은 제2기판(90), 상기 제2기판(90)의 저면에 배치된 애노드 전극(80), 상기 애노드 전극(80)의 저면에 배치된 형광체층(70)을 구비한다.The
본 발명을 따르는 전자 방출 디스플레이 장치는 상기 도 1 및 도 2를 예로 들어 설명하였으나, 제2절연체층 및/또는 집속전극을 더 포함하는 전자 방출 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 변형예가 가능함은 물론이다.Although the electron emission display device according to the present invention has been described with reference to FIGS. 1 and 2, various modifications such as an electron emission display device further including a second insulator layer and / or a focusing electrode are possible.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재되는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. The following examples are only described for the purpose of more clearly expressing the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.
[실시예]EXAMPLE
실시예Example
먼저, 터피네올 10g에 카본나노튜브 분말(CNI 사 제품임) 1g, 글라스 프리트(8000L, 신흥요업사 제품) 0.2g, 폴리에스테르 아크릴레이트(중랑 평균 분자량은 32000임, 미원상사(주) 제품임) 15g, 감광성 수지로서 에폭시 아크릴레이트(미원상사(주)제품임, 상품명은 PE320이고, 중량 평균 분자량은 8000임) 15g, 벤조페논 5g을 첨가한 다음 교반하여, 30,000cps의 점도를 갖는 전자 방출원 형성용 조성물을 제조하였다. 이를 조성물 1이라 한다.First, 10 g of terpineol, 1 g of carbon nanotube powder (manufactured by CNI), 0.2 g of glass frit (8000 L, manufactured by Emerging Industries), and polyester acrylate (middle average molecular weight 32000, manufactured by Miwon Co., Ltd. 15g, 15 g of epoxy acrylate (made by Miwon Co., Ltd., trade name PE320, weight average molecular weight is 8000), 5 g of benzophenone, and then stirred Thus, a composition for forming an electron emission source having a viscosity of 30,000 cps was prepared. This is called Composition 1.
비교예Comparative example
감광성 수지로서 에폭시 아크릴레이트 대신 폴리에스테르 아크릴레이트(Sartomer사 제품임, 상품명은 CN294임)를 사용하였다는 점을 제외하고는 상기 실시예의 전자 방출원 형성용 조성물과 동일한 방법을 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 제조하였다. 이를 조성물 A라 한다.Formation of an electron emission source using the same method as the composition for forming an electron emission source of the above embodiment except that polyester acrylate (manufactured by Sartomer, trade name is CN294) was used instead of epoxy acrylate as the photosensitive resin. A composition for preparation was prepared. This is called Composition A.
평가예Evaluation example
Cr 게이트 전극, 절연체층 및 ITO 전극이 구비된 기판을 준비한 다음, 통상의 포토리쏘그래피법을 이용하여 전자 방출원 형성 영역에 따라 포토레지스트층을 형성한 후, 상기 제조예로부터 얻은 조성물 1을 인쇄하였다. 이 후, 2000 mJ/cm2의 노광 에너지로 평행 노광기를 이용하여 조사하여, 경화부 및 미경화부를 형성하였다. 이 후, 0.25wt%의 TMAH 용액으로 상기 조성물 1의 미경화부를 제거한 직후의 현미경 사진은 도 3을 참조한다. 도 3으로부터, 포토레지스트층 상부에 조성물 1의 미경화부가 실질적으로 모두 제거된 것을 알 수 있다. 전자 방출원 형성용 조 성물의 미경화부를 제거하였다. After preparing a substrate having a Cr gate electrode, an insulator layer, and an ITO electrode, a photoresist layer was formed according to the electron emission source forming region by using a conventional photolithography method, and then the composition 1 obtained from the preparation example was printed. It was. Thereafter, irradiation was performed using a parallel exposure machine at an exposure energy of 2000 mJ / cm 2 to form a hardened portion and an uncured portion. Thereafter, a micrograph immediately after removing the uncured portion of Composition 1 with 0.25 wt% TMAH solution, see FIG. 3. It can be seen from FIG. 3 that substantially all of the uncured portion of Composition 1 is removed over the photoresist layer. The uncured portion of the composition for electron emission source formation was removed.
전술한 바와 같은 실험을 조성물 1 대신 조성물 A를 이용하여 반복하였다. 조성물 A의 미경화부를 제거한 직후의 현미경 사진은 도 4를 참조한다. 도 4로부터, 포토레지스트층 상부에 조성물 A의 미경화부가 여전히 남아 있는 것을 확인할 수 있다.The experiment as described above was repeated using Composition A instead of Composition 1. See micrograph 4 immediately after removing the uncured portion of composition A. From FIG. 4, it can be seen that the uncured portion of composition A still remains on top of the photoresist layer.
따라서, 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물이 종래의 전자 방출원 형성용 조성물에 비하여 우수한 현상성을 가짐을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that the composition for forming an electron emission source according to the present invention has excellent developability as compared with the conventional composition for forming an electron emission source.
실시예Example
Cr 게이트 전극, 절연체층 및 ITO 전극이 구비된 기판을 준비한 다음, 통상의 포토리쏘그래피법을 이용하여 전자 방출원 형성 영역에 따라 포토레지스트층을 형성한 후, 상기 제조예로부터 얻은 조성물 1을 인쇄하였다. 이 후, 2000 mJ/cm2의 노광 에너지로 평행 노광기를 이용하여 조사하여, 경화부 및 미경화부를 형성하였다. 이 후, 0.25wt%의 TMAH 용액으로 전자 방출원 형성용 조성물의 미경화부를 제거한 다음, 아세톤으로 포토레지스트층도 제거하였다. 이로부터 얻은 결과물을 450℃의 온도 및 질소 가스의 존재 하에서 열처리하여 전자 방출원을 형성하였다. 상기 전자 방출원을 관찰한 결과, 정밀한 패턴을 가지며 기판과의 부착력이 우수함을 확인할 수 있었다.After preparing a substrate having a Cr gate electrode, an insulator layer, and an ITO electrode, a photoresist layer was formed according to the electron emission source forming region by using a conventional photolithography method, and then the composition 1 obtained from the preparation example was printed. It was. Thereafter, irradiation was performed using a parallel exposure machine at an exposure energy of 2000 mJ / cm 2 to form a hardened portion and an uncured portion. Thereafter, the uncured portion of the composition for forming an electron emission source was removed with a 0.25 wt% TMAH solution, and then the photoresist layer was also removed with acetone. The resulting product was heat-treated in the presence of a temperature of 450 ° C. and nitrogen gas to form an electron emission source. As a result of observing the electron emission source, it was confirmed that it has a precise pattern and excellent adhesion to the substrate.
본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 카본계 물질 및 비이클 외에 비스페 놀 A로부터 유래된 에폭시계 수지와 아크릴레이트계 화합물의 에폭시 고리 개환 반응으로부터 얻은 감광성 수지를 포함하는 바, 현상성 및 기판과의 부착력이 개선될 수 있다. 따라서, 본 발명을 따르는 전자 방출원 형성용 조성물로부터 제조된 전자 방출원은 정밀한 패턴을 가질 수 있다.The composition for forming an electron emission source of the present invention includes a photosensitive resin obtained from an epoxy ring-opening reaction of an epoxy resin derived from bisphenol A and an acrylate compound, in addition to a carbonaceous material and a vehicle, The adhesion of can be improved. Therefore, the electron emission source prepared from the composition for forming an electron emission source according to the present invention may have a precise pattern.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예 등을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I can understand that you can.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060100000A KR20080033808A (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | A composition for preparing an electron emission source, an electron emission source prepared from the composition, an electron emission device comprising the electron emission source and an electron emission display device comprising the electron emission source |
Applications Claiming Priority (1)
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KR20080033808A true KR20080033808A (en) | 2008-04-17 |
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Country Status (1)
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KR (1) | KR20080033808A (en) |
-
2006
- 2006-10-13 KR KR1020060100000A patent/KR20080033808A/en not_active Application Discontinuation
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