KR100554023B1 - Field emission device and manufacturing thereof - Google Patents

Field emission device and manufacturing thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100554023B1
KR100554023B1 KR1020030076364A KR20030076364A KR100554023B1 KR 100554023 B1 KR100554023 B1 KR 100554023B1 KR 1020030076364 A KR1020030076364 A KR 1020030076364A KR 20030076364 A KR20030076364 A KR 20030076364A KR 100554023 B1 KR100554023 B1 KR 100554023B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
field emission
emitter
gate
electrode
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020030076364A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040044101A (en
Inventor
백문수
태경섭
박재영
이병철
박영돈
박수영
Original Assignee
나노퍼시픽(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 나노퍼시픽(주) filed Critical 나노퍼시픽(주)
Publication of KR20040044101A publication Critical patent/KR20040044101A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100554023B1 publication Critical patent/KR100554023B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304—Field-emissive cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/46—Control electrodes, e.g. grid; Auxiliary electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/02—Electrodes other than control electrodes
    • H01J2329/04—Cathode electrodes
    • H01J2329/0407—Field emission cathodes
    • H01J2329/041—Field emission cathodes characterised by the emitter shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the electron beams
    • H01J2329/4604—Control electrodes
    • H01J2329/4608—Gate electrodes

Abstract

본 발명은 탄소나노튜브가 형성된 음극전극의 측면에 게이트가 배치되어 있는 레터럴 게이트(Lateral Gate) 형태의 3극관형 전계방출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a triode type field emission device in the form of a lateral gate having a gate disposed on a side of a cathode electrode on which carbon nanotubes are formed.

본 발명에 의한 액정 전계방출형 냉음극 장치는, 지지부재와, 상기 지지부재 상에 설치된 음극전극과, 상기 음극전극의 상부면에 탄소나노튜브로 이루어진 에미터 전극과, 상기 에미터 전극의 전계방출을 제어하기 위한 게이트를 포함하는 전계방출형 냉음극 장치에 있어서, 상기 게이트는 각각이 이격되어 배치된 복수의 스트라이프로 구성되어 있고, 상기 에미터 전극은 상기 이격된 복수의 스트라이프 사이에 적어도 하나 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal field emission type cold cathode device according to the present invention includes a support member, a cathode electrode provided on the support member, an emitter electrode made of carbon nanotubes on an upper surface of the cathode electrode, and an electric field of the emitter electrode. In a field emission cold cathode device including a gate for controlling emission, the gate is composed of a plurality of stripes each spaced apart, the emitter electrode at least one between the plurality of spaced stripes It is characterized by being installed.

탄소, 나노, 튜브, 백라이트, 3극관, 게이트, 전계방출Carbon, Nano, Tube, Backlight, Triode, Gate, Field Emission

Description

전계방출 장치 및 그 제조방법{FIELD EMISSION DEVICE AND MANUFACTURING THEREOF}Field emission device and manufacturing method thereof {FIELD EMISSION DEVICE AND MANUFACTURING THEREOF}

도 1은 종래의 사이드형 냉음극형광관 백라이트의 분해도1 is an exploded view of a conventional side-type cold cathode fluorescent lamp backlight

도 2는 종래의 직하1111111형 냉음극형광관 백라이트의 단면도Figure 2 is a cross-sectional view of a conventional direct 1111111 cold cathode fluorescent tube backlight

도 3은 본 발명에 의한 백라이트의 단면도3 is a cross-sectional view of the backlight according to the present invention

도 4는 본 발명에 의한 백라이트의 단면도4 is a cross-sectional view of the backlight according to the present invention.

도 5는 카본나노튜브 분화구 모양의 전자방출원의 사시도5 is a perspective view of an electron emission source in the shape of carbon nanotube craters

도 6은 유기물 코팅 후 peel-off 처리에 의한 카본나노튜브 전자방출원의 전자현미경 사진 6 is an electron micrograph of an electron emission source of carbon nanotubes by peel-off treatment after coating an organic material

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

31 하부 기판 32 상부 기판31 Lower Substrate 32 Upper Substrate

33 형광체층 34 스페이서33 Phosphor Layer 34 spacer

35 음극 전극 36 에미터(카본나노튜브)35 Cathode electrode 36 Emitter (carbon nanotube)

37 절연층 38 게이트 전극37 insulation layer 38 gate electrode

39 확산판39 Diffusion Plate

본 발명은 전계방출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소나노튜브가 형성된 음극전극의 측면에 게이트가 배치되어 있는 레터럴 게이트(Lateral Gate)형태의 3극관형 전계방출 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission device, and more particularly, to a tripolar tube type field emission device in the form of a lateral gate in which a gate is disposed on a side of a cathode electrode on which carbon nanotubes are formed, and a manufacturing method thereof. will be.

일반적으로 액정표시소자는 무게가 가볍고 소비전력도 적다는 장점을 가지고 있어서, 컴퓨터 또는 텔레비젼 분야의 디스플레이장치에 널리 보급되고 있다. 그러나 액정표시소자는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고 후방에서 균일한 빛을 받아야만 화상을 형성할 수 있다. 이러한 빛을 제공하는 것이 백라이트로서, 액정 디스플레이 장치의 중요한 디바이스 중의 하나이다.In general, liquid crystal display devices have the advantages of low weight and low power consumption, and thus are widely used in display devices in the computer or television fields. However, the liquid crystal display does not form an image by itself and emits an image only after receiving uniform light from the rear. Providing such light is a backlight, which is one of the important devices of the liquid crystal display device.

도 1은 일본공개특허 평성8-313710호 및 일본공개특허 평성9-251807호에 공개된 종래의 에지라이트 방식의 백라이트 구조(10)를 보여 주는 단면도이다. 냉음극형광관(11)을 액정표시장치의 측면 하단에 장착하고, 여기서 나온 빛은 반사판(12, 13)에 의하여 액정판 하단으로 전달된다. 전달된 빛은 도광판(14)에 의하여 액정판(17)의 하단으로 분산되어 전달된다. 1 is a cross-sectional view showing a conventional edge light backlight structure 10 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-313710 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-251807. The cold cathode fluorescent tube 11 is mounted on the lower side of the side of the liquid crystal display, and the light emitted from the cold cathode fluorescent tube 11 is transmitted to the lower end of the liquid crystal plate by the reflecting plates 12 and 13. The transmitted light is dispersed and transmitted to the lower end of the liquid crystal plate 17 by the light guide plate 14.

한편, 투과성 재료로 이루어지는 도광판(14)의 상면에는 빛을 액정판(17) 전체에 골고루 분산하여 보내는 확산판(15)이 있으며, 그 상부에 위치한 프리즘판(16)에 의하여 빛을 집합하고 액정판의 정면 휘도를 향상시킨다.On the other hand, on the upper surface of the light guide plate 14 made of a transmissive material, there is a diffuser plate 15 which distributes the light evenly over the entire liquid crystal plate 17. The light is collected by the prism plate 16 located above and the liquid crystals. Improve the front brightness of the plate.

이와 같이 구성된 종래의 백라이트 장치는 일반적으로 구성이 복잡하여 생산비가 높아질 뿐만 아니라 광원이 측면에 위치하므로, 빛의 반사와 투과에 의하여 소비 전력에 대한 효율이 현저하게 낮아지고 휘도의 균일성을 보장하기 어렵다는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 액정 텔레비젼의 20인치 이상의 대면적화 및 12000cd/㎡의 고휘도화에 따라 충분한 특성을 발휘할 수 없다.The conventional backlight device configured as described above is generally complicated in construction and not only increases the production cost but also the light source is located on the side, so that the efficiency of power consumption is remarkably lowered and light uniformity is ensured by the reflection and transmission of light. There was a difficult problem. Moreover, due to the large area of 20 inches or more and the high brightness of 12000 cd / m 2 of the liquid crystal television, sufficient characteristics cannot be exhibited.

이에 따라 직하형 냉음극형광관(CCFL) 방식, 평판형 냉음극형광관 방식, 플라즈마 방식, 전계방출 방식 등과 같은 다양한 방법으로 기술개발이 이루어지고 있다.Accordingly, technology development has been carried out by various methods such as a direct cold cathode fluorescent lamp (CCFL) method, a flat cold cathode fluorescent lamp method, a plasma method, and a field emission method.

도 2는 한국공개특허공보 2003-52948호에 공개된 것과 같은 직하형 냉음극형광관 방식의 백라이트 구조(20)를 도시한 것이다. 다수의 냉음극형광관(21)을 LCD 패널 아래에 배열하여 반사판(22) 및 확산판(23)을 통하여 액정판으로 전달하는 방식이다. 그러나 많은 수의 냉음극형광관을 사용해야 하므로 인버터의 수가 많이 필요하여, 휘도균일도가 나쁘고, 원가가 높고, 환경친화적이지 못한 문제가 있다.FIG. 2 illustrates a backlight structure 20 of a direct cold cathode fluorescent tube type as disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-52948. A plurality of cold cathode fluorescent tubes 21 are arranged below the LCD panel and transferred to the liquid crystal plate through the reflecting plate 22 and the diffusion plate 23. However, since a large number of cold cathode fluorescent tubes have to be used, a large number of inverters are required, resulting in poor luminance uniformity, high cost, and unfriendly environment.

평판형 냉음극형광관 방식의 백라이트는 한국공개특허공보 2000-26971호에 공개되어 있으며, 전면 유리판과 이에 대응하는 후면 유리판 사이에 일정 간격으로 격벽을 설치하여 방전통로를 형성시키고 그 양측에 전극을 설치한다. 이들 두 전극의 상부에 유전체층을 설치하고 전기 방전통로를 형성하는 격벽과 전면 유리판 내부면에 형광체층을 도포하고 밀봉시킨 후 방전용가스를 충진하여 백라이트를 제조한다. 그러나 제조시 원가상승 및 소비전력이 상승하는 문제와 수은을 사용하기 때문에 환경친화적이지 못한 문제가 있다.The planar cold cathode fluorescent lamp backlight is disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2000-26971. A barrier rib is formed at regular intervals between the front glass plate and the corresponding rear glass plate to form discharge passages, and electrodes are disposed on both sides thereof. Install. The backlight is manufactured by disposing a dielectric layer on top of the two electrodes, applying a phosphor layer on the partition wall and the inner surface of the front glass plate to form an electric discharge passage, and sealing the gas. However, there are problems in that cost rises and power consumption increase during manufacturing and environmentally friendly problems because mercury is used.

플라즈마 방식의 백라이트는 한국공개특허공보 2002-12096호에 공개되어 있으며, 상판의 전면에 투명전극을 도포하고 하판 전체에 면전극을 도포, 각각 형광층을 형성한다. 그리고 상하판 사이의 방전에 의한 플라즈마로부터 형광체를 발광 시키는 방식이다. 그러나 방전효율이 매우 낮기 때문에 고열이 발생하므로 백라이트로써 실용 가능성이 낮다.Plasma type backlight is disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2002-12096, and a fluorescent electrode is formed by coating a transparent electrode on the front of the upper plate and a surface electrode on the entire lower plate. The phosphor emits light from the plasma by the discharge between the upper and lower plates. However, since the discharge efficiency is very low, high heat is generated, which makes it less practical as a backlight.

한편, 전계방출형 백라이트는 대면적화, 고휘도화 및 저소비전력화 등 그 특성은 우수하나, 마이크로 팁의 제조시 반도체 물질의 증착 및 에칭등과 같은 복잡한 공정을 반복해야 하므로, 제조원가가 매우 높아 아직 실용화되지 못하고 있다. On the other hand, the field emission type backlight has excellent characteristics such as large area, high brightness, and low power consumption, but complicated manufacturing processes such as deposition and etching of semiconductor materials have to be repeated during the manufacture of the micro tip, and thus the manufacturing cost is very high, so it is not practical. I can't.

이에 따라 최근들어 한국공개특허공보 2002-65968호에 공개되어 있는 바와 같이, 전계방출 디스플레이의 전자 방출원으로 마이크로 팁을 사용하지 않고, 탄소나노튜브를 이용하는 기술이 개발되고 있다.Accordingly, as disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2002-65968, a technology using carbon nanotubes without using micro tips as an electron emission source of a field emission display has been developed.

탄소나노튜브를 이용한 전계방출형 백라이트는 그 구조에 따라 전자방출원으로 탄소나노튜브가 구비되어 있는 음극과 형광체가 설치된 양극으로 구성된 2극관형과, 음극과 양극 사이에 게이트 전극(즉, 그리드)이 설치되어 있는 3극관형 방식이 있다.A field emission type backlight using carbon nanotubes has a bipolar tube type consisting of a cathode equipped with a carbon nanotube as an electron emission source and an anode having a phosphor, and a gate electrode (ie, a grid) between the cathode and the anode according to its structure. There is a triode type system in which this is installed.

2극관형은 절연층이나 게이트 전극과 같은 3극 구조의 적층들이 구비될 필요가 없으므로 낮은 비용으로 쉽게 제작할 수 있으나, 단순한 2극구조로서는 전자방출을 제어하기 곤란하여 균일한 발광특성을 얻을 수 없으며, 전계방출형 백라이트로서 장점인 고효율화를 이룰 수 없는 문제가 있다. The bipolar tube type can be easily manufactured at low cost because it does not have to be provided with a stack of three-pole structures such as an insulating layer or a gate electrode. As a field emission type backlight, there is a problem in that efficiency can not be achieved.

3극관형은 그 구조에 따라 종래의 일반적인 게이트(Normal Gate) 방식과 게이트가 음극 아래 부분에 위치한 언더게이트(Under Gate) 방식이 있는데, 그 제작방법이 반도체 제조공정과 같은 다수의 공정을 거쳐야 하므로 저가형의 백라이트에는 적용하기 어렵다. 특히, 한국공개특허공보 2003-62739호에 개시된 그리드 방식 은 음극 상부에 일정한 거리를 두고 에미터 부근에 구멍이 뚫린 게이트가 설치되는 그리드(grid)형 게이트를 갖는 방식이다. 이 경우는 대면적 백라이트 제작시 그리드의 가공이 용이하지 않으며, 음극과의 균일한 거리를 유지하기 곤란하여 실질적인 3극관형 백라이트 자체를 제작하기 어려운 문제를 가지고 있다.According to the structure of the triode type, there is a conventional general gate method and an under gate method in which the gate is located under the cathode. Since the manufacturing method has to go through a number of processes such as semiconductor manufacturing, It is difficult to apply to low-cost backlight. In particular, the grid method disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-62739 has a grid-type gate in which a gate with a hole is installed near the emitter at a predetermined distance on the cathode. In this case, it is not easy to process the grid when manufacturing a large area backlight, and it is difficult to maintain a uniform distance from the cathode, which makes it difficult to manufacture a substantially tripolar backlight.

한편, 종래 기술에 따른 전계방출형 백라이트의 탄소나노튜브 에미터의 제조방법으로는 다음과 같이 여러 가지가 있다. 금속, 유기고분자 및 나노튜브로 이루어진 페이스트를 프린팅 한 후 에칭공정을 통해 나노튜브가 돌출되게 하는 방법과, 나노튜브를 유기용제에 분산시켜 도전판 위에서 유기용제를 증발시켜 나노튜브막을 형성시키는 방법 및 나노튜브를 대전제와 함께 용매에 분산시켜 전기 영동법에 의해 에미터를 형성시키는 방법 등이 있다.On the other hand, there are a number of methods for producing a carbon nanotube emitter of the field emission backlight according to the prior art as follows. Printing a paste made of metal, organic polymer and nanotubes and then protruding the nanotubes through an etching process; dispersing the nanotubes in an organic solvent and evaporating the organic solvent on a conductive plate to form a nanotube film; and And a method of forming an emitter by electrophoresis by dispersing a nanotube in a solvent together with a charging agent.

그러나 이와 같은 방법으로 제조된 나노튜브 에미터는 전자방출에 유효한 나노튜브의 갯수 분포가 균일하지 못하고, 특히 전극 기판 위의 나노튜브가 전자방출을 쉽게 일으킬 수 있도록 수직으로 배열되어 있지 않기 때문에 고휘도의 균일한 발광을 일으킬 수 없고 장시간 사용 할 수 없는 문제점이 있다.However, nanotube emitters manufactured in this way are not uniform in the number distribution of nanotubes effective for electron emission, and in particular, since the nanotubes on the electrode substrate are not arranged vertically to easily cause electron emission, uniformity of high brightness is achieved. There is a problem that can not produce a long time and can not be used for a long time.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그리드로 사용되는 게이트를 에미터의 측면에 배치시켜 구성이 단순하고 생산비와 소비전력을 감소시킬 수 있는 레터럴 게이트 형태의 3극관형 전계방출 장치를 제공하기 위한 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve such a problem, it is arranged in the side of the emitter gate used as a grid is a triangular field-type field emission device of the form of a lateral gate that is simple in configuration and can reduce the production cost and power consumption It is for the purpose of providing.

또한 본 발명은, 고밀도로 수직 배열된 탄소나노튜브막을 형성하여 균일한 휘도를 발휘할 수 있고 장시간 사용 가능한 전계방출 장치의 에미터를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a method for producing an emitter of the field emission device that can form a high-density vertically arranged carbon nanotube film can exhibit a uniform brightness and can be used for a long time.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전계방출 장치는, 지지부재와, 상기 지지부재상에 설치된 음극전극과, 상기 음극전극의 상부면에 탄소나노튜브로 이루어진 에미터와, 상기 에미터의 전계방출을 제어하기 위한 게이트를 포함하는 전계방출 장치에 있어서, 상기 게이트는 각각이 이격되어 배치된 복수의 스트라이프로 구성되고, 상기 이격된 복수의 스트라이프 사이에 적어도 하나의 에미터가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.Field emission apparatus according to the present invention for achieving the above object, a support member, a cathode electrode provided on the support member, an emitter consisting of carbon nanotubes on the upper surface of the cathode electrode, and the electric field of the emitter A field emission device comprising a gate for controlling emission, wherein the gate is composed of a plurality of stripes each spaced apart from each other, and at least one emitter is provided between the plurality of spaced stripes. It is done.

또한 본 발명에 의한 전계방출 장치는, 상기 게이트는 상기 지지부재상의 절연층의 상부면에 설치되고, 상기 음극전극은 복수의 스트라이프로 구성되고, 상기 복수의 스트라이프로 구성된 음극전극은 상기 복수의 스트라이프로 구성된 게이트 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.In the field emission device according to the present invention, the gate is provided on the upper surface of the insulating layer on the support member, the cathode electrode is composed of a plurality of stripes, the cathode electrode composed of the plurality of stripes is the plurality of stripes. Characterized in that provided between the gate consisting of.

또한 본 발명에 의한 전계방출 장치는, 상기 음극전극은 상기 지지부재상의 전면에 형성되고, 상기 게이트는 상기 전면에 형성된 음극전극상의 절연층의 상부면에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the field emission device according to the present invention is characterized in that the cathode electrode is formed on the front surface on the support member, and the gate is provided on the upper surface of the insulating layer on the cathode electrode formed on the front surface.

또한 본 발명에 의한 전계방출 장치는, 상기 에미터는 소정의 형상으로 패턴된 모양이고, 그 상부면에는 분화구 모양의 팁을 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the field emission device according to the present invention, the emitter is a pattern patterned in a predetermined shape, characterized in that the upper surface is provided with a crater-shaped tip.

또한 본 발명에 의한 전계방출 장치는, 상기 에미터는 스트라이프 모양인 것을 특징으로 한다.In addition, the field emission device according to the present invention, the emitter is characterized in that the stripe shape.

본 발명에 의하면, 그리드로 사용되는 게이트를 에미터의 측면에 배치시켜 구성이 단순하고 생산비와 소비전력을 감소시킬 수 있는 레터럴 게이트 형태의 3극관형 전계방출 장치를 만드는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to make a tripolar tube type field emission device in the form of a lateral gate, which is simple in configuration and can reduce production cost and power consumption by arranging a gate used as a grid on the side of the emitter.

또한 본 발명에 의한 전계방출 장치는, 탄소나노튜브로 구성된 에미터를 갖는 전계방출 장치에 있어서, 상기 에미터는 분화구 모양의 팁을 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the field emission device according to the present invention, in the field emission device having an emitter composed of carbon nanotubes, the emitter is characterized in that it comprises a crater-shaped tip.

또한 본 발명에 의한 전계방출 장치는, 상기 분화구 모양의 팁은 소정 형상의 탄소나노튜브 패턴상에 설치되며, 상기 패턴의 크기에 대한 상기 분화구 지름의 비가 0.5 내지 1인 것을 특징으로 한다.In addition, the field emission device according to the present invention, the crater-shaped tip is installed on a carbon nanotube pattern of a predetermined shape, characterized in that the ratio of the diameter of the crater to the size of the pattern is 0.5 to 1.

또한 본 발명에 의한 전계방출 장치는, 상기 탄소나노튜브의 평균 길이에 대한 상기 분화구의 평균 높이의 비가 1 내지 100인 것을 특징으로 한다.In addition, the field emission device according to the present invention is characterized in that the ratio of the average height of the crater to the average length of the carbon nanotubes is 1 to 100.

본 발명에 의하면, 탄소나노튜브막을 고밀도로 수직 배열되도록 형성할 수 있으므로, 이러한 에미터를 갖는 전계방출 장치는 균일한 휘도를 발휘할 수 있고 장시간 사용하는 것이 가능하다.According to the present invention, since the carbon nanotube film can be formed so as to be vertically arranged at a high density, the field emission device having such an emitter can exhibit uniform luminance and can be used for a long time.

또한 본 발명에 의한 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법은, 탄소나노튜브를 포함하는 페이스트를 도포하고 패턴하는 단계와, 상기 패턴을 건조하는 단계와, 상기 패턴의 상부면을 소정 형상의 틀로 눌러준 뒤 상기 틀을 상부로 제거하여 패턴에 분화구를 생성하는 단계와, 상기 분화구가 생성된 패턴을 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for manufacturing a field emission carbon nanotube emitter electrode according to the present invention, the step of applying and patterning a paste containing carbon nanotubes, the step of drying the pattern, the upper surface of the pattern of a predetermined shape After pressing the frame with the step of removing the frame to the top to create a crater in the pattern, and characterized in that it comprises the step of sintering the pattern generated crater.

또한 본 발명에 의한 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법은, 탄소나노튜브를 포함하는 페이스트를 도포하고 패턴하는 단계와, 상기 패턴의 상부면에 내열성을 갖는 구(Ball)를 올려 놓고, 소결하는 단계와, 상기 구를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a carbon nanotube emitter electrode for electric field emission according to the present invention comprises the steps of applying and patterning a paste containing carbon nanotubes, placing a ball having heat resistance on the upper surface of the pattern , And sintering and removing the spheres.

또한 본 발명에 의한 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법은, 상기 구는 유리구, 지르코니아구, 알루미나구로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 한다.In addition, the method for producing a field emission carbon nanotube emitter electrode according to the present invention is characterized in that the sphere is selected from the group consisting of glass spheres, zirconia spheres, alumina spheres.

또한 본 발명에 의한 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법은, 탄소나노튜브와 일정한 크기를 갖는 고분자구(Polymer Ball)를 포함하는 페이스트를 도포하고 패턴하는 단계와, 상기 패턴된 페이스트를 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a field emission carbon nanotube emitter electrode according to the present invention, the step of applying and patterning a paste comprising a carbon nanotube and a polymer ball having a predetermined size, and the patterned paste And sintering.

또한 본 발명에 의한 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법은, 상기 고분자구는 아크릴구, 폴리스타이렌계구로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 한다.In addition, the method for producing a field emission carbon nanotube emitter electrode according to the present invention is characterized in that the polymer sphere is selected from the group consisting of acryl sphere, polystyrene sphere.

또한 본 발명에 의한 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법은, 상기 소결 단계에서 상기 구는 제거되는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for producing a field emission carbon nanotube emitter electrode according to the present invention, characterized in that the sphere is removed in the sintering step.

또한 본 발명에 의한 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법은, 탄소나노튜브를 포함하는 페이스트를 스크린 프린팅하는 단계와, 상기 스크린 프린팅된 페이스트를 소결하는 단계와, 상기 소결된 페이스트의 상부에 유기물을 포함하는 용액으로 코팅하는 단계와, 상기 용액을 건조하는 단계와, 상기 건조 단계에 의해 생성된 유기물층을 박리시켜 탄소나노튜브를 노출시키는 단계를 포함하는 것 을 특징으로 한다.In addition, the method for manufacturing a field emission carbon nanotube emitter electrode according to the present invention, the step of screen printing a paste containing carbon nanotubes, the step of sintering the screen printed paste, the top of the sintered paste Coating with a solution containing an organic material, drying the solution, and exfoliating the organic material layer produced by the drying step to expose the carbon nanotubes.

또한 본 발명에 의한 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법은, 상기 유기물은 폴리비닐알콜을 포함하는 유기바인더를 15중량%로 물에 용해시켜서 제조된 것을 특징으로 한다.In addition, the method for manufacturing a field emission carbon nanotube emitter electrode according to the present invention is characterized in that the organic material is prepared by dissolving an organic binder containing polyvinyl alcohol in water at 15% by weight.

본 발명에 의하면, 탄소나노튜브막을 고밀도로 수직 배열되게 형성할 수 있으며, 이에 따라 제조된 전계방출 장치는 균일한 휘도를 발휘할 수 있고 장시간 사용하는 것이 가능하다.According to the present invention, the carbon nanotube film can be formed to be vertically arranged at a high density, and thus the field emission device manufactured can exhibit uniform brightness and can be used for a long time.

이하 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment is not intended to limit the scope of the invention, but is presented by way of example only.

도 3은 본 발명에 따른 스트라이프 형상의 음극전극을 갖는 전계방출형 백라이트의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 판상의 음극전극을 갖는 전계방출형 백라이트의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a field emission backlight having a stripe cathode electrode according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of a field emission backlight having a plate-shaped cathode electrode according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전계방출형 백라이트는 하부 기판(31)의 표면에 스트라이프 형상의 음극 전극(35)이 형성되어 있고, 스트라이프 형상의 음극 전극의 사이에는 교번적(alternatively)으로 절연층(37)이 배치되어 구성된다. 음극 전극(35)의 상부면에는 탄소나노튜브로 구성된 에미터(36)가, 절연층(37)의 상부면에는 게이트 전극이 구비되어 있다. 하부 기판(31)에 대하여 대향하여 형광체층(33), 양극 전극(32'), 상부 기판(32) 및 확산판(39) 등의 상부 페널이 구비되어 있다. 하부 기판과 상부패널은 스페이서(34) 를 사이에 두고 일정한 간격으로 대면하고 있으며 그 공간에는 전자가 방출될 수 있도록 진공이 형성된다. As shown in FIG. 3, in the field emission backlight according to the exemplary embodiment, a stripe-shaped cathode electrode 35 is formed on a surface of the lower substrate 31, and between stripe-shaped cathode electrodes. The insulating layer 37 is arranged alternately. An emitter 36 made of carbon nanotubes is provided on an upper surface of the cathode electrode 35, and a gate electrode is provided on an upper surface of the insulating layer 37. An upper panel such as a phosphor layer 33, an anode electrode 32 ′, an upper substrate 32, and a diffusion plate 39 is provided to face the lower substrate 31. The lower substrate and the upper panel face each other at regular intervals with the spacer 34 therebetween, and a vacuum is formed in the space so that electrons can be emitted.

하부 기판(31) 및 상부 기판(32)은 절연성 기판으로 유리, 알루미나, 석영, 실리콘 웨이퍼 등이 가능하나, 제작될 장치의 공정 및 대면적화를 고려하여 유기 기판을 사용하는 것이 바람직하다.The lower substrate 31 and the upper substrate 32 may be glass, alumina, quartz, silicon wafer, or the like as an insulating substrate, but it is preferable to use an organic substrate in consideration of the process and large area of the apparatus to be manufactured.

음극 전극(35)은 절연성 소재인 하부기판(31)의 상부면에 트라이프 형상으로 구성되며, Ag, Cr, Al, Ni, Co, Pt, Au, Ti, W, Zn, ITO 등의 금속으로 이루어진 군에서 선택된 것이거나 이들의 합금으로 형성된다. 스트라이프의 선폭은 50 내지 500㎛ 이고, 간격은 50 내지 1000㎛이며, 총두께는 5 내지 30㎛이 가능하나, 각각 400㎛, 600㎛, 10㎛인 것이 바람직하다. The cathode electrode 35 has a stripe shape on the upper surface of the lower substrate 31, which is an insulating material, and is made of metal such as Ag, Cr, Al, Ni, Co, Pt, Au, Ti, W, Zn, ITO, or the like. It is selected from the group consisting of or formed of alloys thereof. The line width of the stripe is 50 to 500 µm, the interval is 50 to 1000 µm, and the total thickness is 5 to 30 µm, but preferably 400 µm, 600 µm and 10 µm, respectively.

절연층(37)은 스트라이프 형상을 가지며, 음극 전극의 라인과 라인 사이에 형성된다. 스트라이프의 선폭은 100 내지 1000㎛ 이고, 간격은 100 내지 1000㎛이며, 총두께는 5 내지 900㎛이 가능하나, 각각 400㎛, 600㎛, 15㎛인 것이 바람직하다. The insulating layer 37 has a stripe shape and is formed between the line and the line of the cathode electrode. The line width of the stripe is 100 to 1000 µm, the interval is 100 to 1000 µm, and the total thickness is 5 to 900 µm, but preferably 400 µm, 600 µm and 15 µm, respectively.

절연층(37)의 상부면에는 역시 스트라이프 형상의 게이트 전극(38)이 형성되며, 그 선폭은 50 내지 100㎛ , 두께는 5 내지 200㎛ 이 가능하나, 각각 100㎛, 10㎛인 것이 바람직하다. A stripe-shaped gate electrode 38 is also formed on the top surface of the insulating layer 37, and its line width may be 50 to 100 µm and thickness of 5 to 200 µm, but preferably 100 µm and 10 µm, respectively. .

이때 탄소나노튜브(36)로 구성된 에미터와 게이트 전극(38)간의 거리는 약 300㎛ 이다. At this time, the distance between the emitter consisting of carbon nanotubes 36 and the gate electrode 38 is about 300㎛.

상기 하부 기판(31)에 대향되는 상부 기판(32)에는 양극 전극(32')으로 사용 되는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명도전층이 형성되고, R G B 형광체가 일정 비율로 혼합된 백색 형광체층(13)이 10 내지 20㎛ 정도의 두께로 도포된다. 또한 그 상부에는 알루미늄막(미도시)이 있어 형광체층에 전자가 충돌하여 발광하는 빛을 알루미늄막이 외부로 반사시켜 휘도를 상승시키는 효과가 있으며, 형광체층에 전자가 누적되어 발생하는 아킹을 방지할 수 있다. 형광체층은 브라운관 등에서 일반적으로 사용되는 5 내지 10kV의 고전압으로 가속된 전자를 충돌시키는 것에 의해 발광하는 주지의 산화물 형광체나 황화물 형광체가 사용된다.On the upper substrate 32 facing the lower substrate 31, a transparent conductive layer such as indium tin oxide (ITO), which is used as the anode electrode 32 ', is formed, and a white phosphor layer in which RGB phosphors are mixed in a predetermined ratio ( 13) is applied to a thickness of about 10 to 20㎛. In addition, the upper part of the aluminum film (not shown) has an effect that the aluminum film reflects the light emitted by electrons collide with the phosphor layer to the outside to increase the brightness, and prevent the arcing caused by the accumulation of electrons in the phosphor layer Can be. As the phosphor layer, a known oxide phosphor or a sulfide phosphor that emits light by colliding electrons accelerated at a high voltage of 5 to 10 kV, which is generally used in a cathode ray tube, is used.

이와 같이 형성된 음극과 양극 사이에는 스페이서(34)가 설치되고, 그 내부에는 진공이 유지되도록 한다. 최종적으로 백라이트로 이용하기 위하여 이러한 발광장치 위에 5mm 거리를 유지하여 빛을 확산시킬 수 있는 확산판를 설치하여 최종 백라이트 유닛을 완성한다.The spacer 34 is provided between the cathode and the anode formed in this way, and the vacuum is maintained therein. Finally, a diffuser plate capable of diffusing light by maintaining a 5 mm distance on the light emitting device is used to complete the final backlight unit.

또한, 본 발명에 의한 전계방출형 백라이트에서는 도 3의 경우와는 달리, 음극 전극를 스트라이프 형상으로 만들지 않고 하부 기판의 전면에 배치할 수도 있다.In addition, unlike the case of FIG. 3, in the field emission backlight according to the present invention, the cathode electrode may be disposed on the entire surface of the lower substrate without making the stripe shape.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계방출형 백라이트에서는 음극 전극(45)를 하부 기판(41)의 전면에 배치하고, 그 상부면에 스트라이프 형상의 절연층(47)을 형성하고 절연층(47)의 사이 사이에 탄소나노튜브로 구성된 에미터(46)를 형성한다. 그외 상부 기판(42) 상의 양극 전극(42'), 형광층(43), 확산판(49) 등의 배치와 스페이서(44) 등은 도 3의 경우와 동일하므로 생략하도록 한다.As shown in FIG. 4, in the field emission type backlight according to another exemplary embodiment, the cathode electrode 45 is disposed on the front surface of the lower substrate 41, and the insulating layer 47 having a stripe shape is formed on the upper surface thereof. And an emitter 46 composed of carbon nanotubes between the insulating layers 47. Other arrangements of the anode electrode 42 ', the fluorescent layer 43, the diffusion plate 49, and the like on the upper substrate 42 and the spacer 44 are the same as in the case of FIG.

상기와 같은 백라이트의 전자방출용 에미터로 사용되는 탄소나노튜브를 수직으로 배열시키는 제조 방법을 설명하면 다음의 실시예1과 실시예2와 같다.The manufacturing method of vertically arranging the carbon nanotubes used as the emitter for electron emission of the backlight as described above is the same as in Example 1 and Example 2.

[실시예1]Example 1

실시예1의 방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 탄소나노튜브의 패턴 상에 분화구 모양을 만들어 분화구의 끝 부분에서 전자가 방출되도록 하는 것이다. The method of Example 1 is to make a crater shape on the pattern of the carbon nanotubes, as shown in Figure 5 so that the electrons are emitted at the end of the crater.

탄소 나노튜브의 패턴은 한변의 길이(d)가 50 내지 500㎛인 동일한 정사각형 모양으로 가로 세로 각각 100 내지 1000㎛ 간격을 갖거나, 선폭이 50 내지 500㎛이고 간격은 100 내지 1000㎛인 스트라이프 모양을 갖는다.The pattern of carbon nanotubes has the same square shape with a length d of 50 to 500 μm, and has a spacing of 100 to 1000 μm each, or a stripe shape with a line width of 50 to 500 μm and an interval of 100 to 1000 μm. Has

패턴 상부면의 분화구는 아래의 수학식 1 및 수학식2를 만족하는 원형 또는 다각형 모양이다. r은 분화구 모양이 원형일 경우는 지름이고 다각형 모양일 경우는 다각형의 중심에서 각 꼭지점과의 거리의 2배이며, d는 정사각형 패턴의 한변의 길이 혹은 스트라이프 패턴의 선폭이다. t는 원형 또는 다각형 모양 분화구의 평균 높이고, L은 탄소 나노튜브의 평균 길이이다.The crater of the pattern upper surface has a circular or polygonal shape satisfying Equations 1 and 2 below. r is the diameter when the crater is circular, and when it is polygonal, it is twice the distance from each vertex at the center of the polygon, and d is the length of one side of the square pattern or the line width of the stripe pattern. t is the average height of the round or polygonal crater, and L is the average length of carbon nanotubes.

0.5 ≤ r/d < 10.5 ≤ r / d <1

1 < t/L < 1001 <t / L <100

패턴 상부의 탄소나노튜브를 분화구 모양으로 수직 배열시키는 방법은 여러 가지가 있다.There are several ways to vertically arrange the carbon nanotubes on the pattern in the shape of craters.

첫째, 탄소나노튜브를 포함하는 페이스트를 특정한 모양으로 스크린 프린팅 하여 패턴을 만들어, 80 내지 150℃에서 건조한다. 이렇게 만들어진 패턴의 상부에 원형 또는 다각형 모양의 틀로 누르고 그 틀을 상부로 제거한다. 이 과정에서 패턴 내부에 홈이 만들어지고 그 홈의 가장자리에는 분화구가 형성되도록 하며 300 내지 500℃의 소결 과정을 완성하는 방법이다. 이때 틀이 상부로 들려 올려질 때 틀과 페이스트와의 접착력에 의해 상부로 뾰족한 형상이 생성되어 탄소나노튜브의 분화구 모양의 팁이 형성된다. First, a pattern is formed by screen printing a paste containing carbon nanotubes in a specific shape and dried at 80 to 150 ° C. Press the circular or polygonal frame on the top of the pattern and remove the frame. In this process, a groove is formed in the pattern, and a crater is formed at the edge of the groove, and a sintering process of 300 to 500 ° C is completed. At this time, when the frame is lifted to the upper part, a sharp shape is formed at the top by the adhesive force between the mold and the paste to form a crater-shaped tip of carbon nanotubes.

둘째, 탄소나노튜브 페이스트를 특정한 모양으로 스크린 프린팅하여 패턴을 만들고, 일정한 크기의 500℃ 이상의 내열성을 갖는 구(Ball)를 각각의 패턴 위에 올려 놓아 탄소 나노튜브 페이스트를 300 내지 500℃에서 소결하고 구를 제거하여 형성하는 방법이다. 내열성의 구로는 유리구, 지르코니아구, 알루미나구 등이 있다. Second, carbon nanotube paste is screen-printed into a specific shape to make a pattern, and a ball having a heat resistance of 500 ° C. or more of a constant size is placed on each pattern, and the carbon nanotube paste is sintered at 300 to 500 ° C. It is a method of forming by removing. Heat resistant spheres include glass spheres, zirconia spheres, and alumina spheres.

보다 상세하게 설명하면, 바람직하게는 한변의 길이가 300㎛인 정사각형의 패턴이 되도록 스크린 프린팅한 후 지름이 400㎛인 유리구를 올려 놓고 400℃에서 소결하여 페이스트에 존재하는 유기물을 제거한 후 유리구를 제거한다. 이에 따라 유리구의 측면을 따라 분화구 모양의 팁이 생성되며, 생성된 팁의 r/d의 비가 0.8이고, t/L의 비가 10였다.In more detail, preferably, screen printing is performed to form a square pattern having a length of 300 μm on one side, and a glass sphere having a diameter of 400 μm is placed thereon and sintered at 400 ° C. to remove organic substances present in the paste. Remove it. This produced a crater-shaped tip along the side of the glass sphere, the ratio of r / d of the generated tip was 0.8 and the ratio of t / L was 10.

세째, 탄소나노튜브 페이스트에 일정한 크기를 갖는 고분자구(Polymer Ball)을 포함시켜 페이스트를 제조한 후 음극전극의 상부면에 일정한 패턴으로 도포하고 300 내지 500℃에서 소결하여 고분자구를 태워서 제거하는 방법이다. 고분자구는 아크릴(Acryl)구, 폴리스타이렌(Polystyrene)계구 등이 있다. 소결하는 과정에서 구의 측면을 따라 탄소나노튜브의 분화구가 생성된다. Third, a method of preparing a paste by including a polymer ball having a predetermined size in a carbon nanotube paste and coating the upper surface of the cathode electrode in a predetermined pattern and sintering at 300 to 500 ° C. to burn off the polymer sphere. to be. Polymer spheres include acrylic spheres and polystyrene spheres. In the process of sintering, craters of carbon nanotubes are formed along the sides of the sphere.

이때 350V의 펄스 직류 전압을 게이트에 인가하면, 턴-온 전압은 0.7V/㎛이고, 2.0V/㎛에서 4.3mA의 전류값을 갖는 특성을 보였다. 또한, 12,000cd/㎡의 백색 휘도와 10,500K의 색온도를 갖는 발광 특성을 보였다.At this time, when a pulsed DC voltage of 350 V was applied to the gate, the turn-on voltage was 0.7 V / µm, and the current had a current value of 4.3 mA at 2.0 V / µm. In addition, it showed light emission characteristics with a white luminance of 12,000 cd / m 2 and a color temperature of 10,500 K.

[실시예2]Example 2

탄소나노튜브 페이스트를 선폭 200㎛, 두께 15㎛인 스트라이프 형태로 스크린 프린팅하고 건조 및 소결한 후, 탄소나노튜브의 활성화를 위하여 유기물을 포함하는 코팅액으로 100 내지 500㎛ 바람직하게는 350㎛ 두께로 표면을 코팅하고, 50 내지 80도 바람직하게는 70도에서, 5 내지 20분 바람직하게는 15분 동안 건조하고, 건조시 표면에 경화되어 생성된 유기물층을 박리시키는 peel-off 처리를 함으로써, 탄소나노튜브가 표면으로 균일하게 노출되도록 한다.(도 6 참조) 이때 탄소나노튜브 에미터와 게이트 전극간의 거리는 약 350㎛이다. 이 경우 탄소나노튜브를 스프라이프 형상만이 아닌 실시예1과 같은 정사각형 또는 여러가지 모양의 패턴으로 스크린 프린팅하여 제조할 수도 있다.After screen printing, drying and sintering the carbon nanotube paste in the form of stripe having a line width of 200 μm and a thickness of 15 μm, the surface of the carbon nanotube paste is 100 to 500 μm, preferably 350 μm, with a coating liquid containing an organic material for activation of carbon nanotubes. Coating, drying at 50 to 80 degrees, preferably 70 degrees, for 5 to 20 minutes and preferably 15 minutes, and performing a peel-off treatment to peel off the organic layer formed by curing on the surface. Is uniformly exposed to the surface (see FIG. 6). The distance between the carbon nanotube emitter and the gate electrode is about 350 mu m. In this case, the carbon nanotubes may be manufactured by screen printing in a square or various patterns as in Example 1 as well as in the shape of a stripe.

상기 유기물은 폴리비닐알콜(PVA)과 같은 유기 바인더를 15wt%로 물에 용해시켜 사용한다. The organic material is used by dissolving an organic binder such as polyvinyl alcohol (PVA) at 15 wt% in water.

이때 400V의 펄스 직류 전압을 게이트에 인가하면, 턴-온 전압은 0.9V/㎛이고, 3.2V/㎛에서 5.0mA의 전류값을 갖는 특성을 보였다. 또한 13,000cd/㎡의 백색 휘도와 11,200K의 색온도를 갖는 발광 특성을 보였다.In this case, when a pulsed DC voltage of 400 V was applied to the gate, the turn-on voltage was 0.9 V / µm, and the current value of 5.0 mA was exhibited at 3.2 V / µm. In addition, it showed light emission characteristics with a white luminance of 13,000 cd / m 2 and a color temperature of 11,200 K.

본 발명에 따른 상기의 실시예들에서, 상기의 탄소나노튜브 페이스트는 질산 과 황산이 혼합된 산화제에서 8 시간 이상 산화시켜 직경(d)이 1 내지 30nm, 길이(L)가 1 내지 10㎛이고, 길이(L)와 직경(d)의 비인 L/d가 500 내지 10000 정도가 되도록 한 후, 터피네올(Terpineol)에 에틸셀룰로스(Ethylcellulose)를 10wt%로 녹인 용액과 혼합하여 제조한다.In the above embodiments according to the present invention, the carbon nanotube paste is oxidized in an oxidizing agent mixed with nitric acid and sulfuric acid for more than 8 hours, the diameter (d) of 1 to 30nm, the length (L) of 1 to 10㎛ After the ratio L / d of length (L) and diameter (d) is about 500 to 10000, terpineol is prepared by mixing with 10% by weight of a solution of ethylcellulose (Ethylcellulose) in Terpineol.

상기의 실시예에서는 백라이트만을 언급하고 있으나, 일반적인 면광원 또는 여러가지 전계방출 장치에서도 사용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. In the above embodiment, only the backlight is mentioned, but it will be apparent to those skilled in the art that it can be used in a general surface light source or various field emission devices.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.Embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention as long as it will be apparent to those skilled in the art.

본 발명의 전계방출 장치에 의하면, 패턴화 된 카본나노튜브층을 평면상에 배치하여 전류가 고르게 분산되도록 하여 균일한 빛이 직접 발산되게 하므로써, 사용되는 부품의 수를 줄일 수 있어 제조공정의 단순화를 가져오고 이로 인해 생산비가 크게 감소되는 효과가 있다. According to the field emission device of the present invention, the patterned carbon nanotube layer is disposed on a flat surface so that the current is evenly distributed so that uniform light is directly emitted, thereby reducing the number of parts used and simplifying the manufacturing process. This results in a significant reduction in production costs.

또한 본 발명의 전계방출 장치에 의하면, 고밀도로 수직 배열된 탄소나노튜브막을 형성하므로써, 균일한 휘도를 발휘할 수 있고 장시간 사용 가능한 전계방출 장치를 얻을 수 있다.Further, according to the field emission device of the present invention, by forming a carbon nanotube film arranged vertically at a high density, a field emission device that can exhibit uniform luminance and can be used for a long time can be obtained.

Claims (16)

절연성의 지지부재;An insulating support member; 상기 지지부재상에 각각이 이격되어 배치되되, 복수개의 스트라이프 형상의 음극전극;A plurality of stripe-shaped cathode electrodes disposed on the support member and spaced apart from each other; 상기 음극전극의 상부면에 수직배열된 탄소나노튜브로 이루어진 에미터; 및An emitter made of carbon nanotubes arranged vertically on an upper surface of the cathode electrode; And 상기 지지부재상의 음극전극들 사이에 배치되되, 상기 에미터의 전계방출을 제어하기 위한 복수개의 스트라이프 형상의 게이트를 포함하며;A plurality of stripe-shaped gates disposed between the cathode electrodes on the support member to control field emission of the emitter; 상기 에미터와 상기 게이트는 서로 소정 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 전계방출 장치.The emitter and the gate is a field emission device, characterized in that spaced apart from each other by a predetermined distance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트는 상기 지지부재상의 음극전극들 사이의 절연층상에 형성되되, 스트라이프 형상의 폭이 상기 절연층의 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 전계방출 장치.And the gate is formed on an insulating layer between the cathode electrodes on the support member, wherein the stripe width is narrower than the width of the insulating layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 음극전극은 상기 지지부재상의 전면에 형성되고,The cathode electrode is formed on the front surface on the support member, 상기 게이트는 상기 전면에 형성된 음극전극상의 절연층의 상부면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출 장치.And the gate is provided on the upper surface of the insulating layer on the cathode electrode formed on the front surface. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 에미터는 소정의 형상으로 패턴된 모양이고, 그 상부면에는 분화구 모양의 팁을 구비한 것을 특징으로 하는 전계방출 장치.The emitter is a pattern patterned in a predetermined shape, the upper surface of the field emission device characterized in that it has a crater-shaped tip. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 에미터는 스트라이프 모양인 것을 특징으로 하는 전계방출 장치.The emitter is a field emission device, characterized in that the stripe shape. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the field emission carbon nanotube emitter electrode, 상기 탄소나노튜브를 포함하는 페이스트를 도포하고 패턴하는 단계와,Applying and patterning a paste including the carbon nanotubes; 상기 패턴을 건조하는 단계와,Drying the pattern; 상기 패턴의 상부면을 소정 형상의 틀로 눌러준 뒤 상기 틀을 상부로 제거하여 상기 패턴을 변형시키는 단계와,Pressing the upper surface of the pattern into a frame of a predetermined shape and then removing the mold to the top to deform the pattern; 상기 변형된 패턴을 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법.The method of manufacturing a carbon nanotube emitter electrode comprising the step of sintering the modified pattern. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 전계방출용 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the field emission carbon nanotube emitter electrode, 상기 탄소나노튜브를 포함하는 페이스트를 스크린 프린팅하는 단계와,Screen printing the paste including the carbon nanotubes; 상기 스크린 프린팅된 페이스트를 소결하는 단계와,Sintering the screen printed paste; 상기 소결된 페이스트의 상부에 유기물을 포함하는 용액으로 코팅하는 단계와,Coating with a solution containing an organic material on top of the sintered paste; 상기 용액을 건조하는 단계와,Drying the solution; 상기 건조 단계에 의해 생성된 유기물층을 박리시켜 탄소나노튜브를 노출시 키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법.The method of manufacturing a carbon nanotube emitter electrode, comprising the step of exposing the carbon nanotubes by peeling off the organic layer produced by the drying step. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 유기물은 폴리비닐알콜을 포함하는 유기바인더를 15중량%로 물에 용해시켜서 제조된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 에미터 전극의 제조방법.The organic material is a method of manufacturing a carbon nanotube emitter electrode, characterized in that prepared by dissolving an organic binder containing polyvinyl alcohol in water at 15% by weight.
KR1020030076364A 2002-11-20 2003-10-30 Field emission device and manufacturing thereof KR100554023B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020072266 2002-11-20
KR20020072266 2002-11-20
KR20030069794 2003-10-08
KR1020030069794 2003-10-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040044101A KR20040044101A (en) 2004-05-27
KR100554023B1 true KR100554023B1 (en) 2006-02-22

Family

ID=37340464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030076364A KR100554023B1 (en) 2002-11-20 2003-10-30 Field emission device and manufacturing thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100554023B1 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101013438B1 (en) * 2004-02-09 2011-02-14 삼성에스디아이 주식회사 Field emission device and backlight device adopting the same
KR100669719B1 (en) * 2004-08-03 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 Field emission type backlight unit and flat panel display device using the same
KR20070013873A (en) 2005-07-27 2007-01-31 삼성에스디아이 주식회사 Electron emission type backlight unit and flat panel display apparatus
KR100747332B1 (en) * 2005-11-28 2007-08-07 엘지전자 주식회사 Method for fabricating Appratus for Field Emission Display
KR100733950B1 (en) * 2005-12-30 2007-06-29 일진다이아몬드(주) Diffusion exterior spacer in field emission flat lamp
KR100839411B1 (en) 2006-05-19 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 Liquid crystal display device
KR100814846B1 (en) * 2006-08-03 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 Light emitting device and liquid crystal display with the light emitting device as back light unit
KR100804699B1 (en) * 2006-07-14 2008-02-18 삼성에스디아이 주식회사 Light emitting device and liquid crystal display with the light emitting device as back light unit
KR100863955B1 (en) * 2006-08-29 2008-10-16 삼성에스디아이 주식회사 Light emission device and liquid crystal display device with the light emission device as back light unit
US8148904B2 (en) 2006-09-06 2012-04-03 Hanwha Chemical Corporation Field emission apparatus and driving method thereof
KR100818283B1 (en) 2006-11-01 2008-03-31 삼성전자주식회사 Fabrication method for field emission array type light emitting unit
KR20080045895A (en) * 2006-11-21 2008-05-26 삼성에스디아이 주식회사 Diffusing member, light emission device with the diffusing member and display device provided with the light emisssion device
KR100901473B1 (en) * 2007-10-26 2009-06-08 금호전기주식회사 Field emission device
KR101088106B1 (en) 2008-12-02 2011-11-30 한국전자통신연구원 The field emittion display device
WO2014027294A2 (en) * 2012-08-16 2014-02-20 Nanox Imaging Ltd. Image capture device
CN103794525B (en) * 2013-07-18 2016-04-06 北京中科信电子装备有限公司 Method for judging existence of wafer on movable mechanical arm

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040044101A (en) 2004-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100554023B1 (en) Field emission device and manufacturing thereof
US7905756B2 (en) Method of manufacturing field emission backlight unit
JP5112935B2 (en) Field emission type planar light source
US6426590B1 (en) Planar color lamp with nanotube emitters and method for fabricating
JP2005222944A (en) Electric field emission element, and backlight device provided with it
EP1814141B1 (en) Electron emission device, backlight unit (BLU) including the electron emission device, flat display apparatus including the BLU, and method of driving the electron emission device
KR20060061215A (en) Apparatus for orientating carbon nanotube, method of orientating carbon nanotube and method of fabricating field emission display
KR100723383B1 (en) Field emission type backlight unit
US6750616B2 (en) Field emission display device
KR100785030B1 (en) Field emission device and method of manufacturing the same
KR100842936B1 (en) Manufacturing method of the backlight for liquid Crystal Displays
JP3674844B2 (en) Field emission display panel having cathode and anode on same substrate and method for manufacturing the same
KR100842934B1 (en) Backlight for Liquid Crystal Displays
KR100556747B1 (en) Field emission device
KR100917466B1 (en) Field emission surface light source apparatus and method for fabricating the same
KR20070099268A (en) Field emission type backlight unit and method of manufacturing the same
US20070096630A1 (en) Field emission backlight unit and its method of operation
JPH07335177A (en) Flat panel discharge light-emitting element
TWI416571B (en) Field emission cathode device and field emission display
KR100556745B1 (en) Field emission device
CN100578723C (en) Light emission device, method of manufacturing the light emission device, and display device
KR100436774B1 (en) Method of manufacturing a field emission display
KR100556744B1 (en) Carbon nanotube field emission device and manufacturing method thereof
KR100450025B1 (en) Triode-flat type field emission lamp and its fabrication method by using carbon nano tube
KR100700528B1 (en) Field emission device with ultraviolet protection layer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130212

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140116

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150205

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160127

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170203

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180207

Year of fee payment: 13