KR100436774B1 - Method of manufacturing a field emission display - Google Patents

Abstract

본 발명은 전계방출 표시소자에 관한 것으로, 후막 법을 이용하여 에미터 형성시 카본 나노튜브에 도전성의 분체를 첨가하여, 카본 나노튜브에서 나오는 전류 밀도를 높이고 에미션(emission) 효율을 높일 수 있는 전계방출 표시소자의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a field emission display device, by adding a conductive powder to the carbon nanotubes when the emitter is formed by using a thick film method, it is possible to increase the current density from the carbon nanotubes and to increase the emission efficiency A method of manufacturing a field emission display device is provided.

Description

전계 방출 표시 소자의 제조 방법{Method of manufacturing a field emission display}Method of manufacturing a field emission display

본 발명은 전계 방출 표시소자(Field Emission Display; 이하 'FED'라 함)의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 에미션 형성시 카본 나노튜브(carbon nanotube)에 도전성의 분체를 첨가하여 에미션(emission) 효율을 개선할 수 있는 전계방출 표시소자의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a field emission display (hereinafter referred to as 'FED'), and in particular, to forming an emission by adding conductive powder to carbon nanotubes. The present invention relates to a method for manufacturing a field emission display device capable of improving efficiency.

일반적으로, 가장 많이 사용되고 있는 디스플레이(display)는 브라운관(braun tubes)이다. 브라운관은 밝기와 색순도 그리고 시야각 측면에서 아주 우수한 특성을 갖는데 반하여, 두께가 두껍고 무게가 무거운 단점을 가지고 있으므로 휴대용으로는 부적합하다. 이러한 단점을 보안하기 위하여 연구 개발 된 것이, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display ; LCD)로서, LCD는 두께와 무게 측면에서는 상당히 얇고 가벼워졌지만, 밝기와 시야각 그리고 대형화 측면에서 문제가 있으므로 그 사용범위가 제한되었다. 이에 반하여 대형 디스플레이로서, 플라즈마 디스플레이 판넬(Plazma Display Pannel ; PDP)이 각광을 받고 있으며 상업화를 위한 준비를 하고 있다. PDP는 LCD에 비해서 화면의 대형화가 가능하고 넓은 시야 각을 갖는 장점이 있으나, 소비전력이 크고 또한 화면의 크기를 작게 하는 것이 불가능하므로 휴대용으로는 적합하지 않다.In general, the most commonly used display is braun tubes. CRTs have very good characteristics in terms of brightness, color purity and viewing angle, but they are not suitable for portable use because they have the disadvantage of being thick and heavy. It was researched and developed to secure these shortcomings. As a liquid crystal display (LCD), the LCD is considerably thinner and lighter in terms of thickness and weight, but its use range is limited because of problems in brightness, viewing angle, and enlargement. . In contrast, as a large display, a plasma display panel (PDP) is in the spotlight and is being prepared for commercialization. PDP has the advantage of larger screen size and wider viewing angle than LCD, but it is not suitable for portable because power consumption is large and it is impossible to reduce screen size.

반면 전계 발광 소자인 FED는 브라운관에 비해 두께가 얇고 가벼우며 넓은 시약각을 갖는다. 지금까지의 FED에 사용된 캐소우드는 팁형이며 이에 대한 연구를 수행해왔다.On the other hand, FED, an electroluminescent device, is thinner, lighter, and has a wider reagent angle than a CRT. Until now, the cathodes used in the FED are tip type and have been studied.

일반적인 팁형의 FED는 도 1에서 도시된 바와 같이 구성되어 있다. 배면기판(1)상에 캐소드전극(cathode)(3)이 형성되고, 다수의 절연층(5)이 일정한 간격으로 캐소드전극(3) 상에 형성된다. 각각의 절연층(5) 상부에는 게이트(gate)전극(6)이 형성되고, 절연막(5) 사이마다 미이크로 팁(micro tip) 형상의 에미터(emitter)(4)가 형성된다. 배면기판(1) 양측 상부에 실링(sealing)벽(9)이 형성되고, 실링벽(9) 상부에 전면기판(2)이 장착된다. 전면기판(2)상에는 애노드(anode) 전극(8)이 형성되고 애노드 전극(8) 상부에는 다수의 형광막(7)이 형성된다. 따라서 에미터(4)에서 전자가 방출되면, 상기 방출된 전자는 전면 기판(2)에 형성된 애노드(8) 전극에 부착된 형광막(7)에 충돌하여 이를 발광시킴으로써 소정의 화상을 구현하는 표시소자이다. 동일한 전압 하에서 전계를 극대화시키기 위해서는 상기 캐소드 전극(3)에 형성된 상기 에미터(4)는 팁(tip)과 같이 끝이 뾰족한 구조로 형성된다.A typical tip-shaped FED is constructed as shown in FIG. A cathode 3 is formed on the back substrate 1, and a plurality of insulating layers 5 are formed on the cathode 3 at regular intervals. A gate electrode 6 is formed on each insulating layer 5, and an emitter 4 having a micro tip shape is formed between the insulating layers 5. A sealing wall 9 is formed on both sides of the rear substrate 1, and the front substrate 2 is mounted on the sealing wall 9. An anode electrode 8 is formed on the front substrate 2, and a plurality of fluorescent films 7 are formed on the anode electrode 8. Therefore, when electrons are emitted from the emitter 4, the emitted electrons collide with the fluorescent film 7 attached to the anode 8 electrode formed on the front substrate 2 to emit light, thereby displaying a predetermined image. Element. In order to maximize the electric field under the same voltage, the emitter 4 formed on the cathode electrode 3 is formed in a pointed structure such as a tip.

하지만 상기 팁형의 에미터 제조과정에서는 반도체 공정이 사용되므로 제조 비용이 많이 들고 화면의 크기를 대형화 할 수 없다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보안하기 위해서, 입자의 모양이 폭이 30㎚이하이고, 길이가 0.1 내지 10㎛의 튜브형상의 카본 나노튜브를 이용한 에미터 형성 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 상기 카본 나노튜브는 전자를 발생시키기 위한 문턱전압이 낮아서, 디스플레이와 빛 발광 소자에 응용하기 위하여 많은 연구가 되어지고 있다. 디스플레이에서의 응용은 브라운관과 전계방출형 소자인 FED의 전자 발생장치인 캐소우드(cathode)에 응용할 수 있다.However, since the semiconductor process is used in the tip type emitter manufacturing process, there is a disadvantage in that the manufacturing cost is high and the size of the screen cannot be enlarged. In order to secure these disadvantages, studies have been actively conducted on the method of forming an emitter using tubular carbon nanotubes having a particle shape of 30 nm or less in width and 0.1 to 10 μm in length. Since the carbon nanotubes have a low threshold voltage for generating electrons, many studies have been conducted for applications in displays and light emitting devices. Applications in displays are applicable to cathode-ray tubes and cathodes, FED's electron generators.

따라서 상기 카본 나노튜브를 이용한 FED 내의 상기 캐소 드전극 상에 에미터(emitter)를 제조방법으로는 분말을 사용하는 방법과 진공 쳄버(chamber)에서 곧 바로 성장시키는 방법이 있다. 하지만 상기 진공 쳄버에서 성장시키는 방법은 고정밀도의 박막 공정에서 상기 에미터를 제작하여야 하므로 표시소자의 제조 비용을 상승시키고, 대형 표시소자의 제작에 불리한 단점이 있다. 한편, 분말을 이용하여 후막을 형성하는 방법으로는 고분자 수지를 이용한 인쇄법과 감광수지를 이용한 방법이 있다. 상기 방법들은 낮은 비용과 공정상의 간편성은 있으나, 인쇄법은 균일한 막을 형성하기가 어렵고, 감광수지를 이용하는 경우에는 현탁액의 제조 과정에 분산의 어려움이 있다.Therefore, as a method of manufacturing an emitter on the cathode electrode in the FED using the carbon nanotubes, there are a method of using a powder and a method of immediately growing in a vacuum chamber. However, the method of growing in the vacuum chamber increases the manufacturing cost of the display device because the emitter must be manufactured in a high precision thin film process, and has disadvantages in manufacturing a large display device. On the other hand, as a method of forming a thick film using powder, there are a printing method using a polymer resin and a method using a photosensitive resin. Although these methods have low cost and process simplicity, the printing method is difficult to form a uniform film, and in the case of using a photoresist, it is difficult to disperse the preparation of the suspension.

한편 상기 카본 나노튜브가 낮은 전압에서 전자를 방출하고 우수한 전기 특성을 가지기 위해서는, 상기 카본 나노튜브 입자가 표면에 누워있어선 안되고, 표면에 수직 또는 비스듬히 일어서 있어야한다. 그러나 상기 막 타입의 에미터는 상기 에미터를 구성하는 각 입자들이 기판에 대하여 수직하게 형성되는 대신, 대부분 불규칙적으로 분포되어진다. 즉 순수한 카본 나노튜브를 이용하여 막을 형성하여 주사전자현미경으로 관찰하여 보면 도 2에서와 같이 대부분의 카본 나노튜브(10)가배면 기판상(1)의 캐소우드 전극(3) 면과 평행하게 누워있는 것을 관찰 할 수 있다. 상기 카본 나노튜브가 누워 있는 것이 많으면 전류의 밀도가 낮아지고 전자를 방출시키기 위한 전압이 높아지기 때문에 에미션 효율 향상을 기대할 수 없다.On the other hand, in order for the carbon nanotubes to emit electrons at low voltage and have excellent electrical properties, the carbon nanotube particles should not lie on the surface, but must stand vertically or at an angle to the surface. However, the film-type emitters are mostly distributed irregularly, instead of forming each particle constituting the emitter perpendicular to the substrate. In other words, when the film is formed using pure carbon nanotubes and observed with a scanning electron microscope, as shown in FIG. 2, most of the carbon nanotubes 10 lie parallel to the surface of the cathode electrode 3 on the rear substrate 1. You can observe what is there. When the carbon nanotubes are laid in a large amount, the current density is lowered and the voltage for emitting electrons is increased, so that improvement in emission efficiency cannot be expected.

상기 카본 나노튜브 막를 이용한 에미터의 효율을 높이기 위한 방안으로, 2000년 5월 2일자로 등록된 미국특허 제 6057637로 ('Field emission electron source')와 2000년 7월 26일 'Cheng-chung Lee et al'에 의해 'Proceedings of SPIE'에 게재된 'Field emission characteristic of carbon nanotubon emitters using screen printing technique'가 제시되고 있다.In order to improve the efficiency of the emitter using the carbon nanotube membrane, US Patent No. 6057637, registered on May 2, 2000 ('Field emission electron source') and July 26, 2000, 'Cheng-chung Lee et al, 'Field emission characteristic of carbon nanotubon emitters using screen printing technique' published in 'Proceedings of SPIE'.

상기의 기술들은 에미터에 형성된 카본 나노튜브의 전자 방출 특성을 향상하기 위해 카본 나노튜브의 정제와 표면처리를 하였고, 막의 제작시 실버 에폭시(silver epoxy) 또는 실버 페인트(silver paint)를 이용하는 방법들을 사용하였다. 하지만 상기 기술들에선 정제와 표면처리를 위한 공정이 추가되었고 은을 이용한 막의 제조시 오히려 에미션 효율이 떨어지는 것을 볼 수가 있다.The above techniques have been used to refine and surface-treat the carbon nanotubes to improve the electron emission characteristics of the carbon nanotubes formed on the emitter, and to use silver epoxy or silver paint in the fabrication of the film. Used. However, in the above techniques, a process for refining and surface treatment was added, and the emission efficiency was lowered when manufacturing a film using silver.

따라서, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 본 발명은 상기 후막 법으로 형성된 상기 카본 나노튜브 막에 도전성의 분체를 첨가하여 누워있는 상기 카본 나노튜브를 세움으로서, 상기 카본 나노튜브에서 방출되는 전류 밀도를 높여 상기 에미션 효율을 향상할 수 있는 FED를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in view of the problems of the prior art, the present invention is to build up the carbon nanotubes lying by adding conductive powder to the carbon nanotube film formed by the thick film method, thereby to increase the current density emitted from the carbon nanotubes. The purpose is to provide a FED that can increase the efficiency of the emission.

도 1은 일반적인 팁(Tip) 형의 FED 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical tip type FED.

도 2는 종래의 카본 나노튜브를 이용하여 형성된 에미터를 도시한 단면도2 is a cross-sectional view showing an emitter formed using conventional carbon nanotubes.

도 3a는 본 발명에서의 카본 나노튜브를 이용한 FED단면도.Figure 3a is a cross-sectional view of the FED using carbon nanotubes in the present invention.

도 3b는 도 3a의 A부의 확대 단면도3B is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 3A.

도 4는 본 발명에서의 도전물질이 첨가된 카본 나노튜브막으로 형성된 에미터를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing an emitter formed of a carbon nanotube film to which a conductive material is added in the present invention.

도 5a는 열처리 전의 은 입자 사진.5A is a photograph of silver particles before heat treatment.

도 5b은 열처리 후의 은 입자 사진.5B is a photograph of silver particles after heat treatment.

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

1 : 배면기판 2 : 전면기판1: back board 2: front board

3 : 캐소우드 전극 4 : 에미터3: cathode electrode 4: emitter

5 : 절연층 6 : 게이트 전극5 insulation layer 6 gate electrode

7 : 형광막 8 : 애노드 전극7: fluorescent film 8: anode electrode

9 : 실링 벽 10 : 카본 나노튜브9: sealing wall 10: carbon nanotube

11 : 도전성 분체 12 : 은 입자11 conductive powder 12 silver particles

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전계방출소자의 제조방법은 전면 기판 표면에 애노드전극과 형광막을 순차로 형성하는 단계, 배면 기판 표면에 캐소드 전극을 형성하는 단계, 상기 캐소드 전극 상에 카본 나노튜브 수지를 도포한 후 열처리하여 에미터를 형성하는 단계, 상기 전면 기판과 상기 배면 기판을 밀봉하는 단계를 포함여 이루어 진것을 특징으로 하는 전계방출 표시소자의 제조 방법을 제공한다.Method for manufacturing a field emission device according to the present invention for achieving the above object is a step of sequentially forming an anode electrode and a fluorescent film on the front substrate surface, forming a cathode electrode on the back substrate surface, the carbon on the cathode electrode It provides a method of manufacturing a field emission display device comprising the step of forming an emitter by applying a nanotube resin and heat treatment to seal the front substrate and the back substrate.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 FED를 설명하기 위한 단면도이다.3A is a cross-sectional view illustrating an FED according to an embodiment of the present invention.

상기 도면을 참조하여, 상기 FED의 구성을 개략적으로 살펴보면, 전면 기판(2)의 내측 상부에 애노드(anode) 전극(8)이 형성되며, 상기 애노드 전극(8)의 상부에 다수의 형광막(7)이 형성된다, 상기 전면 기판(2)과 마주하는 쪽의 배면 기판(1) 상에는, 절연층(5)을 사이에 두고 매트릭스 어레이(matrix array)된 캐소드(cathode) 전극(3)과 게이트(gate) 전극(6)이 위치된다. 상기 캐소드 전극(3)과 상기 게이트 전극(6)의 매트릭스 어레이 된 영역에서 상기 게이트 전극(6)과 상기 절연층(5)이 제거된 홀(hole) 안에 면 타입의 에미터(emitter) 즉 카본 나노튜브(carbon nanotube) 막(10)이 위치한다.Referring to the drawing, when the configuration of the FED is schematically described, an anode electrode 8 is formed on an inner upper portion of the front substrate 2, and a plurality of fluorescent layers may be formed on the anode electrode 8. 7 is formed, on the back substrate 1 on the side facing the front substrate 2, the cathode electrode 3 and the gate in which the matrix array is arranged with the insulating layer 5 interposed therebetween. A gate electrode 6 is located. In the hole where the gate electrode 6 and the insulating layer 5 are removed in the matrix-arrayed region of the cathode electrode 3 and the gate electrode 6, a surface type emitter, that is, carbon A carbon nanotube film 10 is located.

상기 캐소드 전극(3)과 상기 게이트 전극(6)의 교차 영역이 하나의 화소를 구성함에 따라, 각 상기 화소 구동에 필요한 펄스 신호전압을 상기 캐소드 전극(3)과 게이트 전극(6)에 인가하면, 이들 상기 캐소드 전극(3)과 상기 게이트 전극(6) 사이에 형성된 강한 전계에 의해 상기 카본 나노튜브 막(10)에서 전자를 방출시키고, 방출된 상기 전자는 상기 애노드 전극(8)에 인가된 양전압에 이끌려 상기 형광막(7)에 충돌한다.As the cross region of the cathode electrode 3 and the gate electrode 6 constitutes one pixel, when the pulse signal voltage required for driving the pixel is applied to the cathode electrode 3 and the gate electrode 6 Electrons are emitted from the carbon nanotube film 10 by a strong electric field formed between the cathode electrode 3 and the gate electrode 6, and the emitted electrons are applied to the anode electrode 8. It is attracted by a positive voltage and collides with the fluorescent film 7.

이와 같은 FED를 제조하기 위하여 도 3a에서 도시하는 바와 같이, 투명한 전면 기판(2) 표면에 인늄 틴 옥사이드(Indum Tin Oxide)를 증착하여 애노드 전극(8)을 형성하고, 상기 애노드 전극(8) 상에 형광체 페이스트(paste)를 인쇄 후 열처리하여 형광막(7)을 형성한다. 그리고 투명한 배면 기판(1) 상에 금속 박막을 패터닝 함으로써 캐소드 전극(3)을 형성하고, 상기 배면 기판(1) 전체에 걸쳐 실리콘 산화물(SiOx)을 증착하여 절연층(5)을 형성한다. 그리고 상기 캐소드 전극(3)상의 상기 절연층(5)상에 금속 막을 증착 함으로써 게이트 전극(6)을 형성한다.In order to manufacture such an FED, as shown in FIG. 3A, indium tin oxide is deposited on the transparent front substrate 2 surface to form an anode electrode 8, and then on the anode electrode 8. The phosphor paste is printed and heat-treated to form the phosphor film 7. The cathode electrode 3 is formed by patterning a metal thin film on the transparent back substrate 1, and silicon oxide (SiOx) is deposited on the entire back substrate 1 to form an insulating layer 5. The gate electrode 6 is formed by depositing a metal film on the insulating layer 5 on the cathode electrode 3.

다음으로 도 3b에서 도시한 바와 같이 상기 캐소드 전극(3)과 상기 게이트 전극(6)의 매트릭스 어레이(matrix array) 된 영역에 해당하는 상기 게이트 전극(6)의 일부와 상기 절연층(5)의 일부를 제거하여 상기 캐소드 전극(3)과 상기 게이트 전극(6)의 매트릭스 어레이 된 영역에 해당하는 부분에 홀(hole)을 형성한다. 상기 홀 즉 상기 캐소드전극(3)의 표면에 도전성의 분체가 첨가된 막을 이용하여 에미터 즉 카본 나노튜브(10) 막을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3B, a portion of the gate electrode 6 and the insulating layer 5 corresponding to the matrix arrayed regions of the cathode electrode 3 and the gate electrode 6 are next formed. A portion is removed to form a hole in a portion corresponding to the matrix arrayed region of the cathode electrode 3 and the gate electrode 6. An emitter, that is, a carbon nanotube 10 film, is formed using a film in which conductive powder is added to the hole, that is, the surface of the cathode electrode 3.

특히, 인쇄법 또는 사진 식각법 또는 리프트 오프(lift off)법을 이용하여바인더(binder)와 카본 나노튜브와 도전성의 분체를 포함하는 카본 나노튜브 수지를 제조하여 막을 형성하고, 상기 카본 나노튜브 수지가 형성된 배면 기판을 약 200 내지 500℃ 온도 하에서 소성하여 상기 카본 나노튜브 수지에 함유된 바인더(binder)를 증발시키고, 캐소드 전극과의 전기적, 구조적 결함을 강화시킨다.In particular, a carbon nanotube resin including a binder, carbon nanotubes, and conductive powder is prepared using a printing method, a photolithography method, or a lift off method to form a film, and the carbon nanotube resin The formed back substrate is calcined at a temperature of about 200 to 500 ° C. to evaporate the binder contained in the carbon nanotube resin, and reinforce the electrical and structural defects with the cathode electrode.

구체적으로, 상기 분체의 조건으로는 약 200 내지 500℃에서 열에 대한 반응성이 없는 도전성을 가진 화합물을 사용하여야 하며 입자의 크기가 상기 카본 나노튜브의 길이보다 큰 것이 이상적이라 할 수 있다. 상기 도전성의 분체로 상기 카본 나노튜브 입자보다 큰 입자가 첨가되는 경우 카본 나노튜브 0.4g과, 유지 바인더 10g과 상기 분체로는 4㎛의 크기인 산화 인듐주석을 3g을 혼합하여 350℃에서 3시간정도 소성하여 제조한다. 이때 도 4에서 보면, 첨가된 도전 분체(11)는 지렛대 역할을 하여 상기 배면 기판(1)상의 상기 캐소우드 전극(3) 상의 누워있는 상기 카본 나노튜브(10)를 세우는 역할을 한다. 그 결과 상기 제조된 막의 전류 밀도를 보면, 전압을 500V로 유지하고 전극 간격을 150㎛로 유지 했을 시 약 1000㎂/㎠ 였으며, 이때 분체는 전체입자의 비율은 부피비율로써 50%이상인 경우가 바람직하다. 이는 도 2에서와 같이 일반적으로 상기 분체를 첨가하지 않는 카본 나노튜브(10) 막을 형성한 후의 전류밀도보다, 즉 카본 나노튜브 0.4g과 유지 바인더 10g만을 350℃에서 3시간 소성시켜 만든 막의 전류밀도가 약 100㎂/㎠ 로써, 상기 분체를 첨가한 후 약 5 내지 10배 정도 향상하였음을 알 수 있다.Specifically, as a condition of the powder should be used a compound having a conductivity that is not reactive to heat at about 200 to 500 ℃, the particle size may be ideally larger than the length of the carbon nanotubes. When particles larger than the carbon nanotube particles are added to the conductive powder, 0.4 g of carbon nanotubes, 10 g of an oil-based binder, and 3 g of indium tin oxide having a size of 4 μm are mixed and mixed at 350 ° C. for 3 hours. It is produced by baking to a degree. In this case, as shown in FIG. 4, the added conductive powder 11 plays a role of erecting the carbon nanotubes 10 lying on the cathode electrode 3 on the rear substrate 1. As a result, the current density of the prepared film was about 1000 mW / cm 2 when the voltage was maintained at 500 V and the electrode spacing was 150 μm. In this case, the powder is preferably 50% or more by volume ratio. Do. This is more than the current density after forming the carbon nanotube 10 film to which the powder is not added, as shown in FIG. 2, that is, the current density of the film made by baking only 0.4 g of carbon nanotubes and 10 g of the holding binder at 350 ° C. for 3 hours. Is about 100 kW / cm 2, it can be seen that the powder is improved by about 5 to 10 times after the addition of the powder.

다른 실시 예로서 상기 도전성 분체는 상기 카본 나노튜브 입자보다 작은 입자를 사용할 수 있으며, 이 경우 카본 나노튜브 0.4g과 유지 바인더 10g과 크기가 1㎛이하인 산화 인듐주석을 3g을 혼합하여 제조한다. 이때 첨가된 상기 산화 인듐주석 응집체는 상기 카본 나노튜브 상에 막을 형성하여 어느 정도 지렛대 역할을 한다. 그 결과 상기 제조된 막의 전류 밀도를 보면, 전압을 500V로 유지하고 전극 간격을 150㎛로 유지 했을시 약 300㎂/㎠였으며, 이때 입자의 응집체가 전체 면적의 50%이상분포 되는 경우가 바람직하다.As another example, the conductive powder may use particles smaller than the carbon nanotube particles. In this case, 0.4 g of carbon nanotubes, 10 g of an oil-based binder, and 3 g of indium tin oxide having a size of 1 μm or less may be mixed. In this case, the added indium tin oxide aggregate forms a film on the carbon nanotubes, and serves to some extent. As a result, the current density of the prepared film was about 300 mA / cm 2 when the voltage was maintained at 500 V and the electrode spacing was 150 μm. In this case, it is preferable that the aggregate of particles be distributed more than 50% of the total area. .

다른 실시 예로서 상기 분체로 길이가 1 내지 10㎛사이이고 비도전성 입자인 황화 아연 입자를 상기 카본 나노튜브 0.4g과 유지 바인더 10g을 혼합하여 제조시, 상기 카본 나노튜브가 상기 비도전성의 입자인 황화 아연 입자의 상에 형성되어 상기 카본 나노튜브에는 전기가 흐르지 않게 되어, 오히려 전자의 방출을 방해한다.In another embodiment, when the zinc sulfide particles having a length of 1 to 10 μm and non-conductive particles are mixed with 0.4 g of the carbon nanotubes and 10 g of the oil-based binder, the carbon nanotubes are the non-conductive particles. It is formed on the zinc sulfide particles so that no electricity flows through the carbon nanotubes, and rather hinders the emission of electrons.

나아가 첨가되는 분체로서, 은 분말을 첨가하는 연구가 진행 중에 있으나 은의 경우 도 5a에서와 같은 은 분말(12)은 300℃이상에선 저온 성장반응을 하게된다. 즉 도 5b에선 은(12)과 카본 나노튜브가 혼합된 후막에 350℃의 열처리 공정을 거친 후의 사진으로 은(12) 입자가 주변의 입자와 입자성장을 하여 카본 나노튜브를 용해 시켜서 카본 나노튜브를 완전히 사라지게 하는 것을 볼 수 있다. 따라서 상기의 이유로 인하여 FED제조 공정 중, 상기 배면 기판과 상기 전면 기판을 밀봉 시키는 공정에서 450℃를 전후한 열처리 공정을 거치게 됨으로 은분말 을 사용시 350℃ 부근의 저온 소성 공정에서 상기 배면 기판과 상기 전면 기판을 밀봉 시킬 수 있는 공정의 개발이 요구된다.Further, as a powder to be added, research is being conducted to add silver powder, but in the case of silver, the silver powder 12 as shown in FIG. 5A has a low temperature growth reaction at 300 ° C or higher. That is, in FIG. 5B, after the heat treatment at 350 ° C. is performed on the thick film in which the silver 12 and the carbon nanotubes are mixed, the silver 12 particles disperse carbon nanotubes by dispersing the carbon nanotubes with the surrounding particles. You can see that it disappears completely. Therefore, during the FED manufacturing process, the back substrate and the front substrate are subjected to a heat treatment process around 450 ° C. in the process of sealing the back substrate and the front substrate. The development of a process that can seal the substrate is required.

따라서 상기 방법으로 상기 에미터를 형성한 다음, 상기 배면 기판과 전면기판을 밀봉시키는 과정을 거쳐 전계방출 표시소자를 형성한다.Accordingly, the emitter is formed by the above method, and then the field emission display device is formed by sealing the back substrate and the front substrate.

[실시예 1]Example 1

카본 나노튜브 0.4g과 유기 바인더 10g을 넣어서 혼합한 후 350℃에서 3시간 소성 후의 막의 전기적 특성 결과로 전압은 500V이고 전극 간격이 150㎛일때의 전류밀도는 100㎂/㎠이었다.0.4 g of carbon nanotubes and 10 g of an organic binder were mixed, and the result was electrical characteristics of the film after firing at 350 ° C. for 3 hours. The current density was 100 mA / cm 2 when the voltage was 500 V and the electrode spacing was 150 μm.

[실시예 2]Example 2

카본 나노튜브 0.4g과 유기 바인더 10g과 크기가 1㎛이하의 산화인듐 주석 3g을 혼합한 후 350℃에서 3시간 소성 후의 막의 전기적 특성 결과로 전압은 500V이고 전극 간격이 150㎛일때의 전류밀도는 300㎂/㎠ 이었다.After mixing 0.4 g of carbon nanotube, 10 g of organic binder, and 3 g of indium tin oxide having a size of 1 µm or less, the electrical properties of the film after baking for 3 hours at 350 ° C resulted in a voltage of 500 V and an electrode density of 150 µm. It was 300 mW / cm 2.

[실시예 3]Example 3

카본 나노튜브 0.4g과 유기 바인더 10g과 크기가 1 내지 10㎛정도인 비 도전성 분체 3g을 혼합한 후 350℃에서 3시간 소성후의 막의 전기적 특성 결과로 전압은 500V이고 전극 간격이 150㎛일때의 전류밀도는 10㎂/㎠ 이었다.0.4g of carbon nanotubes, 10g of organic binder, and 3g of non-conductive powder having a size of about 1 to 10µm were mixed, and the result of the electrical properties of the film after firing at 350 ° C. for 3 hours was a voltage of 500V and an electrode distance of 150µm. The density was 10 mW / cm 2.

[실시예 4]Example 4

카본 나노튜브 0.4g과 유기 바인더 10g과 크기가 4㎛이상인 산화인듐 주석 3g을 전체 입자 부피 비율 50%이상을 혼합한후 350℃에서 3시간 소성후의 막의 전기적 특성 결과로써, 전압은 500V이고 전극 간격이 150㎛일때의 전류밀도는 1000㎂/㎠ 이었다.0.4g of carbon nanotubes, 10g of organic binder, and 3g of indium tin oxide having a size of 4 µm or more were mixed with 50% or more of the total particle volume ratio, and as a result of the electrical properties of the film after baking for 3 hours at 350 ° C, the voltage was 500V and the electrode spacing The current density at this 150 µm was 1000 mA / cm 2.

이와 같이 본 발명에 의한 제조 방법은 양산에 유리하고, 저가의 공정으로 대형 표시 소자를 용이하게 제작할 수 있으며, 에미터 내부의 카본 나노튜브를 기판에 대하여 수직하게 형성하여 에미션 효율을 높임으로써 전계방출 표시소자의 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, the manufacturing method according to the present invention is advantageous for mass production, and it is easy to manufacture a large display device at a low cost, and the carbon nanotubes inside the emitter are formed perpendicular to the substrate to increase the emission efficiency. The quality of the emission display device can be improved.

Claims (10)

전면 기판의 표면에 애노드 전극을 형성한 후 상기 애노드 전극 상에 형광막을 형성하는 단계와;Forming an anode on the surface of the front substrate and then forming a fluorescent film on the anode; 배면 기판 상에 캐소드 전극을 형성하는 단계와;Forming a cathode electrode on the back substrate; 상기 캐소드 전극을 포함하는 전체 상부면에 절연층을 형성한 후 상기 절연층 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와,Forming an insulating layer on the entire upper surface including the cathode electrode and then forming a gate electrode on the insulating layer; 상기 절연층의 소정 부분을 제거하여 상기 캐소드 전극을 노출시키는 단계와,Removing a portion of the insulating layer to expose the cathode electrode; 상기 노출된 캐소드 전극 상에 바인더, 도전성 분체 및 카본 나노튜브가 포함된 카본 나노튜브 수지를 도포한 후 열처리하여 상기 도전성 분체에 의해 세워진 카본 나노튜브로 이루어지는 에미터를 형성하는 단계와,Coating a carbon nanotube resin including a binder, conductive powder, and carbon nanotube resin on the exposed cathode electrode and then performing heat treatment to form an emitter comprising carbon nanotubes erected by the conductive powder; 상기 전면 기판과 상기 배면 기판을 밀봉하는 단계를 포함여 이루어진 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.And sealing the front substrate and the back substrate. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전성 분체는 입자의 크기가 상기 카본 나노튜브의 길이보다 크고, 상기 입자의 비율이 전체 부피의 50 내지 100%인 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.The conductive powder has a particle size larger than that of the carbon nanotubes, and the proportion of the particles is 50 to 100% of the total volume. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전성 분체의 면적 분포는 상기 캐소드 전극 유효 면적의 50 내지 100%인 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.The area distribution of the conductive powder is a method of manufacturing a field emission display device, characterized in that 50 to 100% of the effective area of the cathode electrode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전성 분체는 200 내지 500℃에서 화학적 반응을 일으키지 않는 열에 안정한 물질인 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.The conductive powder is a thermally stable material which does not cause a chemical reaction at 200 to 500 ℃ method of manufacturing a field emission display device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전성 분체는 주석이 첨가된 산화인듐 분말인 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.The conductive powder is a method of manufacturing a field emission display device, characterized in that the tin is added indium oxide powder. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카본 나노튜브 수지는 10g의 유지 바인더, 3g의 크기가 1㎛ 이하인 산화인듐 주석, 및 0.4g의 카본 나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.The carbon nanotube resin may include 10 g of a holding binder, 3 g of indium tin oxide having a size of 1 μm or less, and 0.4 g of carbon nanotubes. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카본 나노튜브 수지는 10g의 유지 바인더, 3g의 크기가 4㎛ 이상인 산화인듐 주석, 및 0.4g의 카본 나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.The carbon nanotube resin is a manufacturing method of the field emission display device, characterized in that it comprises a 10g holding binder, 3g indium tin oxide having a size of 4㎛ or more, and 0.4g of carbon nanotubes. 제 1 항에 있어서, 상기 열처리는 350℃에서 3 시간동안 실시되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시소자의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment is performed at 350 ° C. for 3 hours.