KR20090027001A - Electron emission device and electron emission display apparatus having the same - Google Patents

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KR20090027001A
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조성희
박종환
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Abstract

An electron emission device and an electron emission display apparatus having the same are provided to improve uniformity between pixels by emitting the electrons from the emitter uniformly. A cathode electrode(120) is arranged on the first substrate(110). A gate electrode(140) is arranged in order to be electrically insulated from the cathode electrode. An insulator layer(130) is arranged between the cathode electrode and the gate electrode. The insulator layer insulates the cathode electrode and the gate electrode. The carbon nanotube is arranged to contact the cathode electrode. The second insulator layer covers the upper part of the gate electrode. The focusing electrode is arranged to be electrically insulated from the gate electrode by the second insulator layer.

Description

전자 방출 소자 및 이를 구비한 전자 방출 디스플레이 장치{Electron emission device and electron emission display apparatus having the same}Electron emitting device and electron emission display apparatus having same TECHNICAL FIELD

본 발명은 전자 방출 소자(electron emission element) 및 이를 구비한 전자 방출 디스플레이 장치(electron emission display apparatus)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 방출원에 인가되는 전압이 균일하게 분포되는 새로운 구조의 전자 방출 소자와, 이를 구비하여 화소간의 균일도가 향상된 전자 방출 디스플레이 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron emission element and an electron emission display apparatus having the same. More particularly, the present invention relates to an electron emission element having a new structure in which a voltage applied to an electron emission source is uniformly distributed. The present invention relates to an element and an electron emission display device having improved uniformity between pixels.

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, 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. FEA형 전자 방출 소자를 이용하여 디스플레이 장치를 구현하는 경우의 예가 도 1에 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 shown in FIG. 1.

도 1에는 종래의 탑 게이트형 전자 방출 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보여주는 부분 사시도가 도시되어 있다.1 is a partial perspective view showing a schematic configuration of a conventional top gate type electron emission display device.

도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 전자 방출 디스플레이 장치(100)는 나란하게 배치되어 진공인 발광 공간을 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 FIG. 1, a conventional electron emission display apparatus 100 includes an electron emission element 101 and a front panel 102 arranged side by side to form a light emitting space that is a vacuum, and the electron emission element 101. And a spacer 60 for maintaining a gap between the front panel 102.

상기 전자 방출 소자(101)는, 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110) 상에 교차되도록 배치된 게이트 전극(140)들과 캐소오드 전극(120)들 및 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소오드 전극(120) 사이에 배치되어 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소오드 전극(120)을 전기적으로 절연하는 절연체층(130)을 구비한다. The electron emission device 101 may include a first substrate 110, gate electrodes 140 and cathode electrodes 120 disposed on the first substrate 110, and the gate electrode 140. And an insulator layer 130 disposed between the cathode electrode 120 and the gate electrode 140 to electrically insulate 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 방출원이 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 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 형광체층을 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 disposed on the bottom surface of the anode electrode 80.

이와 같이 FEA형 전자 방출 소자를 활용하여 화상을 구현하는 디스플레이 장치를 만드는 경우에, 화소간의 휘도 균일도가 떨어지는 경우가 있다. 각각의 전자 방출원에 인가되는 전압이 편차가 생기는 경우에 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. This is a problem that can occur when the voltage applied to each electron emission source is inconsistent. Such a problem can greatly hinder the quality of the display device, which 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.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 배치된 캐소오드 전극 및 전자방출부; 상기 캐소오드 전극과 전기적으로 절연되도록 배치된 게이트 전극; 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극을 절연하는 절연체층; 상기 캐소오드 전극에 접하도록 배치되고, 도체 특성을 갖는 카본 나노 튜브 60 이상 100 중량% 미만을 포함하는 전자 방출 소자를 제공함으로써 달성된다.An object of the present invention as described above, the first substrate; A cathode electrode and an electron emission unit disposed on the first substrate; A gate electrode disposed to be electrically insulated from the cathode electrode; An insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrode and the gate electrode; It is achieved by providing an electron-emitting device which is disposed in contact with the cathode electrode and comprises at least 60% by weight of carbon nanotubes having conductor properties.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은,In addition, the object of the present invention as described above,

제1 기판; 상기 제1 기판 상에 배치된 복수 개의 캐소오드 전극; 상기 캐소오드 전극들과 교차하도록 배치된 복수 개의 게이트 전극; 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소오드 전극들과 상기 게이트 전극들을 절연하는 절연체층; 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극이 교차하는 지점에 형성된 전자 방출원 홀; 및 상기 전자 방출원 홀 내에 배치되고, 도체 특성을 갖는 카본 나노 튜브 60 이상 100 중량% 미만을 포함하는 전자 방출원; 상기 제1 기판과 실질적으로 평행하게 배치되는 제2 기판; 상기 제2 기판에 배치된 애노드 전극; 및 상기 애노드 전극에 배치된 형광체층을 포함하는 전자 방출 디스플레이 장치를 제공함으로써 달성된다.A first substrate; A plurality of cathode electrodes disposed on the first substrate; A plurality of gate electrodes disposed to intersect the cathode electrodes; An 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; And an electron emission source disposed in the electron emission hole and including 60 or more and less than 100 wt% of carbon nanotubes having conductor properties. A second substrate disposed substantially parallel to the first substrate; An anode electrode disposed on the second substrate; And an phosphor emitting layer disposed on the anode electrode.

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 2에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자와 이를 이용하여 구현한 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 IV 부분의 확대도가 도시되어 있다.FIG. 2 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. 3 is an enlarged view of part IV of FIG. 2. .

도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자(101)는, 제1 기판(110), 캐소오드 전극(120), 게이트 전극(140), 제1 절연체층(130), 전자 방출원(250) 및 도체 성질을 갖는 카본 나노 튜브(125)을 포함한다.2 and 3, the electron emission device 101 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 electrode. An insulator layer 130, an electron emission source 250, and a carbon nanotube 125 having conductor properties.

상기 제1 기판(110)은 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, quartz glass, glass containing a small amount of impurities such as Na, plate glass, a glass substrate coated with SiO 2 , aluminum oxide or a ceramic substrate may be used. In addition, when implementing a flexible display apparatus, a flexible material may be used.

상기 캐소오드 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 캐소오드 전극(120)과 같이 통상의 전기 도전 물질로 만들어질 수 있으며, 상기 절연체층(130)은, 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소오드 전극(120) 사이에 배치되어 상기 캐소오드 전극(120)과 게이트 전극(140)을 절연함으로써 두 전극 간에 쇼트가 발생하는 것을 방지한다.The gate electrode 140 may be made of a conventional electrically conductive material, such as the cathode electrode 120, and the insulator layer 130 may include the gate electrode 140 and the cathode electrode 120. Disposed between the insulating electrode 120 and the gate electrode 140 to prevent short between the two electrodes.

상기 전자 방출원(250)은 상기 캐소오드 전극(120)과 통전되도록 배치되고, 상기 게이트 전극(140)에 비해서는 높이가 낮게 배치된다. 상기 전자 방출원(250)의 재료로는 침상 구조를 가진 것이면 어떤 것이라도 사용될 수 있다. 특히, 일함수가 작고, 베타 함수가 큰 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 그래파이트, 다이아몬드 및 다이아몬드상 카본 등의 탄소계 물질로 만들어지는 것이 바람직하다. 특히, 카본 나노 튜브는 전자 방출 특성이 우수하여 저전압 구동이 용이하므로, 이를 전자 방출원으로 사용하는 장치의 대면적화에 유리하다.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. As the material of the electron emission source 250, any material having a needle-like structure may be used. In particular, it is preferable to be made of carbon-based materials such as carbon nanotubes (CNTs) having a small work function and large beta functions, graphite, diamond and diamond-like carbon. In particular, since the carbon nanotubes have excellent electron emission characteristics and facilitate low voltage driving, the carbon nanotubes are advantageous for the large area of a device using them as an electron emission source.

본 발명에 따른 카본 나노 튜브(125)는 상기 전자 방출원(250)에 수직배향이 되도록 배치된다. 특히, 카본 나노튜브(125)를 페이스트화하여 사용함으로써 공정을 간단히 할 수 있어 바람직하고, 상기 전자 방출원(250)에 인가되는 전압이 균일하게 인가될 수 있도록 하는 기능을 한다. 즉, 도체 성질을 갖는 카본 나노 튜브를 사용함으로써 인가되는 전압이 강하되고 이에 따라 전자 방출원(250) 내에서 전 면적에 대해 편차가 작은 전압이 인가되고, 디스플레이 장치로 구성되는 경우에도 인접한 전자 방출원(250) 간에 편차가 작은 전압이 인가되게 된다.The carbon nanotubes 125 according to the present invention are disposed to be perpendicular to the electron emission source 250. In particular, the carbon nanotubes 125 may be pasted and used to simplify the process, and may function to uniformly apply the voltage applied to the electron emission source 250. That is, the voltage applied by using the carbon nanotube having the conductor property drops, and accordingly, a voltage having a small deviation with respect to the entire area is applied in the electron emission source 250, and the adjacent electron emission even in the case of the display device. A voltage having a small deviation between the circles 250 is applied.

상기 카본 나노 튜브(125)는 전기전도성이 우수한 카본 나노 튜브들로만 이루어진 전자방출원을 형성하여 전자방출에 기여하는 전자방출원의 수를 증가시켜 동작전압을 낮추고 화소간의 균일도를 향상시키며 카본 나노 튜브당 걸리는 로드가 감소하여 수명증가 효과를 얻을 수 있다.The carbon nanotubes 125 form electron emission sources consisting of carbon nanotubes having excellent electrical conductivity to increase the number of electron emission sources contributing to electron emission, thereby lowering operating voltages and improving uniformity between pixels. The load on the load can be reduced to increase the lifespan.

일반적으로 금속 촉매를 사용하여 합성된 카본 나노 튜브에는 반도체와 도체인 카본 나노 튜브가 혼재되어 있다. 전기적 특성이 상이한 카본 나노 튜브가 혼재되어 있는 것은 전자방출 특성에도 영향을 미쳐 방출전류 특성이 상이한 전자방출원이 일정하지 않게 된다. 따라서 본 발명에서는 도체 성질을 가지는 카본 나노 튜브를 분리하여 얻고 이 도체 카본 나노 튜브(125)를 주원료로 사용함으로써 전기저항을 일정하게 하도록 하는 것을 특징으로 한다. 전기적 특성이 혼재되어 있는 카본 나노 튜브들로부터 반도체적 특성을 갖는 카본 나노 튜브에만 선택적으로 작용기를 부착시킨 후에 화학적인 방법을 통해 이를 제거함으로써 도체 특성을 갖는 카본 나노 튜브를 제조할 수 있다.In general, carbon nanotubes synthesized using a metal catalyst contain a mixture of semiconductor and conductor carbon nanotubes. The mixture of carbon nanotubes having different electrical properties also affects the electron emission characteristics, resulting in non-uniform electron emission sources having different emission current characteristics. Therefore, in the present invention, the carbon nanotubes having a conductor property are separated and obtained, and the conductor carbon nanotubes 125 are used as a main raw material to make the electrical resistance constant. Carbon nanotubes having conductor properties can be prepared by selectively attaching functional groups only to carbon nanotubes having semiconductor properties from carbon nanotubes in which electrical properties are mixed, and then removing them by a chemical method.

상기 도체 성질을 갖는 카본 나노 튜브는 이의 함량을 조절할 수 있다. 상기 도체 특성을 갖는 카본 나노 튜브의 함량은 전체 카본 나노 튜브의 함량을 기준으로 하여 60 이상 100 중량% 미만인 것이 바람직하다. 전체 카본 나노 튜브의 함량을 기준으로 하여 도체 특성을 갖는 카본 나노 튜브의 함량이 60 중량% 미만인 경우에는 전기적 특성을 일정하게 하여 전자방출 효율을 향상시킬 수 없어 바람직 하지 못하고, 잔존 가능한 불순물이나 촉매 성분 등으로 인하여 도체 특성을 갖는 카본 나노 튜브의 함량이 100 중량%가 될 수는 없다.Carbon nanotubes having the conductor properties can adjust the content thereof. The content of the carbon nanotubes having the conductor properties is preferably 60 or more and less than 100% by weight based on the total content of the carbon nanotubes. If the content of carbon nanotubes having conductor properties is less than 60% by weight based on the content of the entire carbon nanotubes, the electrical properties may not be constant to improve electron emission efficiency, which may be undesirable. Etc., the content of carbon nanotubes having conductor characteristics may not be 100% by weight.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 카본 나노 튜브는 전체 카본 나노 튜브의 함량을 기준으로 하여 반도체 카본 나노 튜브를 0.1 내지 40중량% 포함할 수 있다. 한편, 도체 카본 나노 튜브의 일부에 도핑(doping)을 하여 저항값을 조절할 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, the carbon nanotubes may include 0.1 to 40% by weight of the semiconductor carbon nanotubes based on the total content of the carbon nanotubes. Meanwhile, the resistance value may be adjusted by doping a part of the conductive carbon nanotubes.

상기 카본 나노 튜브(125)는 10-3 Ω㎝ 이하의 비저항값을 가지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 카본 나노 튜브(125)는 10-4 Ω㎝ 내지 10-3 Ω㎝ 범위의 비저항값을 가질 수 있다. 카본 나노 튜브(125)의 저항값이 10-3 Ω㎝를 초과하는 경우에는 소비전력이 지나치게 증가하여 실용적이지 못하게 된다.The carbon nanotubes 125 preferably have a resistivity of 10 −3 μm cm or less. More preferably, the carbon nanotubes 125 may have a specific resistance value in the range of 10 −4 cm 3 to 10 −3 cm 3 . When the resistance value of the carbon nanotubes 125 exceeds 10 −3 dBm, power consumption is excessively increased, making it impractical.

지금까지 설명한 것과 같은 구성을 가지는 전자 방출 소자(101)는 캐소오드 전극에 (-) 전압을 인가하고, 게이트 전극에 (+) 전압을 인가하여 상기 전자 방출원으로부터 전자가 방출되도록 할 수 있다. The electron emission device 101 having the configuration as described above can apply the negative voltage to the cathode electrode and the 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 캐소오드 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(101)와 상기 제2 기판(90)을 포함하는 전면 패널(102)은 서로 대향되어 발광 공간을 형성하고, 상기 전자 방출 소자(101)와 전면 패널(102) 사이의 간격의 유지를 위해 스페이서(60)들이 배치된다. 상기 스페이서(60)는 절연물질로 만들어질 수 있다. The electron emission device 101 including the first substrate 110 and the front panel 102 including the second substrate 90 face each other to form a light emitting space, and the electron emission device 101 and Spacers 60 are disposed to maintain the spacing between the front panels 102. The spacer 60 may be made of an insulating material.

또한, 내부의 진공을 유지하기 위해 프리트(frit)로 전자 방출 소자(101)와 전면 패널(102)이 형성하는 공간의 둘레를 밀봉하고, 내부의 공기 등을 배기한다. In addition, in order to maintain the vacuum inside, the circumference of the space formed by the electron emission element 101 and the front panel 102 is sealed, 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 캐소오드 전극(120)에 (-) 전압을 인가하고, 게이트 전극(140)에는 (+) 전압을 인가하여 캐소오드 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 도체 성질을 갖는 카본 나노 튜브들로부터 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 are 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 possible. 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 carbon nanotubes having the conductor property 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.

한편, 본 발명의 제1 실시예의 전자 방출 소자에서 사용된 도체 성질을 갖는 카본 나노 튜브(125)에 의해 화소를 이루는 전자 방출원들에 인가되는 전압이 균일하게 되어 화소간의 휘도 균일도가 높아지고, 화상의 품위가 향상된다. On the other hand, the voltage applied to the electron emission sources constituting the pixel is made uniform by the carbon nanotube 125 having the conductor property used in the electron emission element of the first embodiment of the present invention, thereby increasing the luminance uniformity between pixels, Elegance is improved.

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.

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.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자의 제조 방법에 대해 설명한다. 이하에서 설명되는 제조 방법은 일 실시예일 뿐이고, 반드시 아래의 방법으로 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 described below is only one embodiment, and is not necessarily to be manufactured by the following method.

먼저, 제1 기판(110), 캐소오드 전극(120), 절연체층(130) 및 게이트 전극(140)을 형성하는 소재를 순서대로 소정 두께로 적층한다. 적층은 스크린 프린팅과 같은 공정으로 수행하는 것이 바람직하다. First, materials for forming the first substrate 110, the cathode electrode 120, the insulator layer 130, and the gate electrode 140 are sequentially stacked to have a predetermined thickness. Lamination is preferably performed by a process such as screen printing.

그 다음, 상기 게이트 전극(140)의 상면에 마스크 패턴(mask pattern)을 형성한다. 상기 마스크 패턴의 형성은 전자 방출원 홀을 형성하기 위한 것으로 포토레지스트(Photo Resist: PR)를 도포하고 UV나 이-빔(E-beam)을 이용하여 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정에 의해 수행된다. Next, a mask pattern is formed on the top surface of the gate electrode 140. The mask pattern is formed to form an electron emission hole, and is performed by a photolithography process in which a photoresist (PR) is applied and a pattern is formed using UV or E-beam. .

그 다음, 상기 마스크 패턴을 이용하여 게이트 전극(140), 절연체층(130) 및 캐소오드 전극(120)을 식각하여 전자 방출원 홀을 형성한다. 식각 공정은 게이트 전극(140), 절연체층(130) 및 캐소오드 전극(120)의 재료, 두께 등에 따라 식각액을 이용하는 습식 식각이나, 부식성 가스를 이용하는 건식 식각 또는 이온 빔(ion beam) 등을 이용하는 마이크로 머시닝 방식에 의해 이루어질 수 있다. Next, the gate electrode 140, the insulator layer 130, and the cathode electrode 120 are etched using the mask pattern to form an electron emission hole. The etching process uses wet etching using an etchant, dry etching using an corrosive gas, or an ion beam according to the material and thickness of the gate electrode 140, the insulator layer 130, and the cathode electrode 120. It can be made by a micro machining method.

그 다음, 카본 물질을 포함하는 카본 페이스트를 제조한다. 상기 전자 방출원용 카본 페이스트에는 상기의 도체 카본 나노 튜브 파우더를 적절하게 혼합한다. 그리고 상기 전자방출원 홀에 전자 방출원용 카본 페이스트를 도포한다. 도포 공정은 스크린 프린팅에 의해 수행될 수 있다. Next, a carbon paste comprising a carbon material is prepared. The said conductor carbon nanotube powder is mixed suitably with the said electron emission source carbon paste. And the carbon paste for electron emission source is apply | coated to the said electron emission source hole. The application process can be performed by screen printing.

그 다음으로는, 상기 전자 방출원용 카본 페이스트를 이용하여 도포된 전자 방출원을 형성할 부분을 경화시키는 공정을 수행한다. Next, a step of curing the portion to form the coated electron emission source is performed using the carbon paste for electron emission source.

이 공정은 카본 페이스트에 감광성 수지가 포함된 경우와 그렇지 않은 경우가 각각 다르게 수행된다. 먼저, 감광성 수지가 포함된 경우에는 노광 공정을 이용한다. 예를 들어, 네가티브 감광성을 가지는 감광성 수지를 포함한 경우, 네가티브 감광성 수지는 빛을 받으면 경화하는 특성을 가지므로, 포토리소그래피 공정으로 포토레지스트를 도포한 후 빛을 선택적으로 조사하여 카본 페이스트 중 필요 한 부분만을 경화시켜 전자 방출원을 형성하는 것이 가능하다. This process is carried out differently when the carbon paste contains the photosensitive resin and when it is not. First, when the photosensitive resin is contained, an exposure process is used. For example, when a photosensitive resin having negative photosensitivity is included, the negative photosensitive resin has a property of curing upon receiving light. Therefore, after applying a photoresist in a photolithography process, the light is selectively irradiated to selectively irradiate a necessary portion of the carbon paste. It is possible to harden only to form an electron emission source.

그 다음은, 노광 이후 현상하여 경화되지 않고 남아 있는 카본 페이스트와 포토레지스트를 제거하여 전자 방출 소자를 완성한다. Next, after the exposure, the carbon paste and the photoresist remaining without developing by curing are removed to complete the electron emitting device.

한편, 카본 페이스트에 감광성 수지를 포함하지 않는 경우에는 다음과 같은 방법으로 전자 방출원을 형성할 수 있다. On the other hand, when a carbon paste does not contain photosensitive resin, an electron emission source can be formed by the following method.

카본 페이스트가 감광성 수지를 포함하지 않는 경우에는, 별도의 포토레지스트 패턴을 이용한 포토리소그래피 공정이 필요하다. 즉, 포토레지스트 막을 이용하여 포토레지스트 패턴을 먼저 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 카본 페이스트를 인쇄로 공급한다.When the carbon paste does not contain photosensitive resin, a photolithography process using a separate photoresist pattern is required. That is, a photoresist pattern is first formed using a photoresist film, and then carbon paste is supplied by printing using the photoresist pattern.

전술한 바와 같이 인쇄된 카본 페이스트는 산소 가스 또는 1000 ppm 이하, 특히 10ppm 내지 500ppm의 산소가 존재하는 질소 가스 분위기 하에서 소성 단계를 거친다. 이러한 산소 가스 분위기하에서의 소성 단계를 통하여 카본 페이스트 중 카본 나노 튜브는 기판과의 접착력이 향상될 수 있고, 비이클은 휘발, 제거되고, 다른 무기 바인더 등이 용융 및 고형화되어 전자 방출원의 내구성 향상에 기여할 수 있게 된다.The carbon paste printed as described above is subjected to a sintering step in a nitrogen gas atmosphere in which oxygen gas or oxygen of 1000 ppm or less, in particular 10 ppm to 500 ppm, is present. Through the firing step in the oxygen gas atmosphere, the carbon nanotubes in the carbon paste may improve adhesion to the substrate, the vehicle may be volatilized and removed, and other inorganic binders may be melted and solidified, thereby contributing to the durability of the electron emission source. It becomes possible.

상기 소성 온도는 카본 페이스트에 포함된 비이클의 휘발 온도 및 시간을 고려하여 결정되어야 한다. 통상적인 소성 온도는 350℃ 내지 500℃, 바람직하게는 420℃ 내지 480℃이다. 소성 온도가 350℃ 미만이면 비이클 등의 휘발이 충분히 이루어지지 않는다는 문제점이 발생할 수 있고, 소성 온도가 500℃를 초과하면 제조비용이 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 carbon paste. Typical firing temperatures are from 350 ° C. to 500 ° C., preferably from 420 ° C. to 480 ° 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 increases, 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 구동원으로 구동되는 롤러 표면에 접착력을 갖는 접착부를 형성하여 상기 소성 결과물 표면에 압력을 가함으로써 활성화 공정을 수행할 수도 있다. 이러한 활성화 단계를 통하여 나노 사이즈를 갖는 무기물은 전자 방출원 표면으로 노출되거나 수직 배향되도록 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 the driving source and applying pressure to the surface of the firing result. Through this activation step, the nano-sized inorganic material can be controlled to be exposed or vertically oriented to the electron emission source surface.

한편, 상기 카본 페이스트에는 카본 나노 튜브 외에 카본 페이스트의 인쇄성 및 점도를 조절하기 위해 비이클을 더 포함한다. 상기 비이클은 수지 성분 및 용매 성분으로 이루어질 수 있다. On the other hand, the carbon paste further includes a vehicle to control the printability and viscosity of the carbon paste in addition to the carbon nanotubes. The vehicle may consist of a resin component and a solvent component.

상기 수지 성분은 예를 들면, 에틸 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스 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 resin component may be, for example, a cellulose resin such as ethyl cellulose, nitrocellulose, 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), 톨루 엔(toluene) 및 텍사놀(texanol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 중, 터피네올을 포함하는 것이 바람직하다.The solvent component may be, for example, at least one of terpineol, butyl carbitol (BC), butyl carbitol acetate (BCA), toluene and texanol. It may include one. Among these, it is preferable to contain terpineol.

한편, 상기 용매 성분의 함량이 지나치게 적거나 많은 경우에는 카본 페이스트의 인쇄성 및 흐름성이 저하되는 문제점이 생길 수 있다. 특히, 비이클의 함량이 지나치게 많은 경우에는 건조시간이 지나치게 길어질 수 있다는 문제점이 있다. On the other hand, when the content of the solvent component is too small or too large, there may be a problem that the printability and flowability of the carbon paste is lowered. In particular, when the content of the vehicle is too large, there is a problem that the drying time may be too long.

또한, 카본 페이스트는 필요에 따라 감광성 수지와 광개시제, 필러 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In addition, the carbon paste may further include one or more selected from a photosensitive resin, a photoinitiator, and a filler, as necessary.

한편, 앞서 언급한 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.On the other hand, non-limiting examples of the aforementioned photosensitive resins include acrylate monomers, benzophenone monomers, acetophenone monomers, or thioxanthone monomers, and more specifically epoxy acrylates and polyester acrylates. , 2,4-diethyloxanthone, or 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone can be used.

상기 광개시제는 상기 감광성 수지가 노광될 때 감광성 수지의 가교결합을 개시하는 역할을 한다. 상기 광개시제의 비제한적인 예에는 벤조페논 등이 있다. 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.

상기 필러는 기판과 충분히 접착하지 못한 나노 사이즈를 갖는 무기물의 전도성을 보다 향상시키는 역할을 하는 물질로서 이의 비제한적인 예에는 Ag, Al, 등이 있다. The filler is a material that serves to further improve the conductivity of the inorganic material having a nano-size that is not sufficiently adhered to the substrate, non-limiting examples thereof include Ag, Al, and the like.

한편, 지금까지의 설명에서 카본 페이스트를 사용하여 전자 방출원을 형성하는 방법만을 설명하였으나, 이러한 방법 외에 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition: CVD) 성장 방법을 이용하여 전자 방출원을 형성할 수도 있다.Meanwhile, in the foregoing description, only the method of forming the electron emission source using the carbon paste has been described, but in addition to the above method, the electron emission source may be formed using the chemical vapor deposition (CVD) growth method.

도체 카본 나노 튜브를 얻는 방법에는 여러 가지 공지된 기술이 있으며, 본 발명에서 도체 카본 나노 튜브를 얻는 방법으로서 다음과 같은 방법을 사용하였다. There are various known techniques for obtaining the conductor carbon nanotubes, and the following method was used as a method for obtaining the conductor carbon nanotubes in the present invention.

시판되고 있는 HiPco SWCNT (Carbon Nanotechnologies Inc.)를 사용하였다. 미처리의 SWCNT를 300℃에서 30분 공기중에서 가열한 후, 염산 처리하여 중량비로 20 ~ 30% 정도 포함되어 있는 철 미립자(SWCNT의 합성 촉매)를 제거하여 4% 정도로 만든다. 이 SWCNT를 농도 30%의 과산화수소수에 분산하여 90℃로 가열한다. 이 가열 과정에 의해 과산화수소의 분해에 의한 활성 산소의 발생이 촉진되어 많은 기포가 관측됨과 동시에 SWCNT의 양이 차츰 감소한다. 47분 간 과산화수소 처리를 한 시료의 양은 초기의 1% 정도로 감소하고 금속성 SWCNT의 비율이 80%까지 증가하였다. 이렇게 얻어진 도체 카본 나노 튜브로 페이스트를 제조할 수 있다. 본 발명은 상기 도체 카본 나노 튜브를 얻는 방법에 의하여 제한되는 것은 아니다.Commercially available HiPco SWCNT (Carbon Nanotechnologies Inc.) was used. The untreated SWCNT is heated in air at 300 ° C. for 30 minutes, and then hydrochloric acid is used to remove iron fine particles (synthetic catalyst of SWCNT) contained in a weight ratio of about 20 to 30%, thereby making it about 4%. This SWCNT is dispersed in hydrogen peroxide solution having a concentration of 30% and heated to 90 ° C. This heating process promotes the generation of active oxygen due to the decomposition of hydrogen peroxide, and many bubbles are observed and the amount of SWCNT gradually decreases. The amount of hydrogen peroxide treated for 47 minutes decreased to an initial 1% and the proportion of metallic SWCNT increased to 80%. The paste can be produced from the conductor carbon nanotubes thus obtained. The present invention is not limited by the method of obtaining the conductor carbon nanotubes.

도 4에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자의 개략적인 구성을 보여주는 부분 단면도가 도시되어 있다. 4 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of an electron emitting device according to a second embodiment of the present invention.

도 4에 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.As shown in FIG. 4, 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 described above. .

상기 집속 전극(145)은 상기 제2 절연체층(135)에 의해 게이트 전극(140)과 전기적으로 절연되도록 설치된다. 또한, 캐소오드 전극(120)과 게이트 전극(140)에 의해 형성되는 전계에 의해 전자 방출원(250)에서 방출되는 전자들이 가능한 한 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 전면 패널(102)의 애노드 전극(80)을 향하여 직 진하도록 하는 기능을 한다. 상기 집속 전극(145)의 소재는 캐소오드 전극(120) 및 게이트 전극과 마찬가지로 전기 전도성이 우수한 소재로 만들어진다. 이와 같이 집속 전극(145)을 더 구비하는 전자 방출 소자의 경우에도 본 발명의 도체 성질을 갖는 카본 나노 튜브(125)가 형성되는 경우 전자 방출원에 인가되는 전압이 균일하게 인가될 수 있고, 이에 따라 전자 방출이 균일하게 일어날 수 있다. 또한, 이러한 전자 방출 소자를 채용한 디스플레이 장치에서 집속 전극에 의한 전자 집속 효과에 의한 균일한 전압 인가 효과가 어우러져 화소간의 균일성이 더욱 확보될 수 있다.The focusing electrode 145 is installed to be electrically insulated from the gate electrode 140 by the second insulator layer 135. In addition, electrons emitted from the electron emission source 250 by the electric field formed by the cathode electrode 120 and the gate electrode 140 may be used as shown in FIGS. 1 and 2 of the front panel 102 as much as possible. It functions to go straight toward the anode electrode (80). The material of the focusing electrode 145 is made of a material having excellent electrical conductivity, similar to the cathode electrode 120 and the gate electrode. In the case of the electron emission device further including the focusing electrode 145 as described above, when the carbon nanotubes 125 having the conductive properties of the present invention are formed, a voltage applied to the electron emission source may be uniformly applied thereto. Therefore, electron emission may occur uniformly. In addition, in the display device employing the electron emission device, the uniform voltage application effect due to the electron focusing effect by the focusing electrode is combined to further ensure uniformity between pixels.

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 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 방출 소자 및 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electron emitting device and a display device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 IV 부분의 확대도. 3 is an enlarged view of portion IV of FIG. 2;

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 방출 소자의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electron emitting device according to a second embodiment of 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: 전자 방출 소자101: electron emission device

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

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

125: 카본 나노 튜브 130: 제1 절연체층125: carbon nanotube 130: first insulator layer

131: 전자 방출원 홀 135: 제2 절연체층131: electron emission source hole 135: second insulator layer

140: 게이트 전극 145: 집속 전극140: gate electrode 145: focusing electrode

150, 250: 전자 방출원150, 250: electron emission source

Claims (8)

제1 기판; A first substrate; 상기 제1 기판 상에 배치된 캐소오드 전극 및 전자방출부; A cathode electrode and an electron emission unit disposed on the first substrate; 상기 캐소오드 전극과 전기적으로 절연되도록 배치된 게이트 전극; A gate electrode disposed to be electrically insulated from the cathode electrode; 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극을 절연하는 절연체층; An insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrode and the gate electrode; 상기 캐소오드 전극에 접하도록 배치되고, 도체 특성을 갖는 카본 나노 튜브 60 이상 100 중량% 미만을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.An electron emission device, characterized in that it is disposed in contact with the cathode electrode, the carbon nanotube having a conductor property of 60 or more and less than 100% by weight. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 카본 나노 튜브의 비저항값은 10-3Ω㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.The specific resistance value of the carbon nanotubes is 10 −3 Ωcm or less, characterized in that the electron emitting device. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 카본 나노 튜브는 반도체 카본 나노 튜브를 0 이상 40 중량% 미만을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.The carbon nanotubes are electron emission devices, characterized in that containing more than 0 to less than 40% by weight semiconductor carbon nanotubes. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 게이트 전극의 상측을 덮는 제2 절연체층과, A second insulator layer covering an upper side of the gate electrode; 상기 제2 절연체층에 의해 상기 게이트 전극과 절연되고, 상기 게이트 전극과 나란한 방향으로 배치된 집속 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.And a focusing electrode insulated from the gate electrode by the second insulator layer, and arranged in a direction parallel to the gate electrode. 제1 기판; A first substrate; 상기 제1 기판 상에 배치된 복수 개의 캐소오드 전극; A plurality of cathode electrodes disposed on the first substrate; 상기 캐소오드 전극들과 교차하도록 배치된 복수 개의 게이트 전극; A plurality of gate electrodes disposed to intersect the cathode electrodes; 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극의 사이에 배치되어 상기 캐소오드 전극들과 상기 게이트 전극들을 절연하는 절연체층; An insulator layer disposed between the cathode electrode and the gate electrode to insulate the cathode electrodes and the gate electrodes; 상기 캐소오드 전극과 상기 게이트 전극이 교차하는 지점에 형성된 전자 방출원 홀; 및An electron emission source hole formed at a point where the cathode electrode and the gate electrode cross each other; And 상기 전자 방출원 홀 내에 배치되고, 도체 특성을 갖는 카본 나노 튜브 60 이상 100 중량% 미만을 포함하는 전자 방출원; An electron emission source disposed in the electron emission hole and including at least 60 wt% of carbon nanotubes having conductor properties; 상기 제1 기판과 실질적으로 평행하게 배치되는 제2 기판; A second substrate disposed substantially parallel to the first substrate; 상기 제2 기판에 배치된 애노드 전극; 및 An anode electrode disposed on the second substrate; And 상기 애노드 전극에 배치된 형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 디스플레이 장치.And an phosphor layer disposed on the anode electrode. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 카본 나노 튜브의 비저항값은 10-3Ω㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 전자 방출 디스플레이 장치.The resistivity value of the carbon nanotubes is 10 −3 Ωcm or less, characterized in that the electron emission display device. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 카본 나노 튜브는 반도체 카본 나노 튜브를 0 이상 40 중량% 미만을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 디스플레이 장치.The carbon nanotube is an electron emission display device, characterized in that it comprises more than 0 to less than 40% by weight of the semiconductor carbon nanotube. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 게이트 전극의 상측을 덮는 제2 절연체층과, A second insulator layer covering an upper side of the gate electrode; 상기 제2 절연체층에 의해 상기 게이트 전극과 절연되고, 상기 게이트 전극과 나란한 방향으로 배치된 집속 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 디스플레이 장치.And a focusing electrode insulated from the gate electrode by the second insulator layer, and arranged in a direction parallel to the gate electrode.
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