KR100656781B1 - Method for forming electron emitter tip by copper-carbon nanotube composite electroplating - Google Patents

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Abstract

전계방출소자에 사용되는 전자방출 팁을 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 이용하여 형성하는 방법이 개시된다. 본 발명의 전자방출 팁의 형성방법은 표면에 구리 씨앗층이 정의된 음극 기판을 양극 기판와 함께 탄소나노튜브와 구리 전해액을 포함하는 도금액이 채워진 도금조에 담근 후에 음극 기판 및 양극 기판에 전원을 인가하여 음극 기판 상에 탄소나노튜브와 구리를 복합도금하여 전자방출 팁을 형성한다. 탄소나노튜브와 구리와의 복합도금을 사용하여 전자방출 팁을 형성하여 탄소나노튜브와 기판의 접착력이 우수한 전계방출소자를 형성할 수 있으며, 고휘도, 저소비전력, 긴 수명을 갖는 전계방출소자를 형성할 수 있다. Disclosed is a method of forming an electron-emitting tip used in a field emission device using a composite plating of carbon nanotubes and copper. In the method of forming an electron-emitting tip of the present invention, a cathode substrate having a copper seed layer defined on a surface thereof is immersed in a plating bath filled with a plating solution containing a carbon nanotube and a copper electrolyte together with an anode substrate, and then applied power to the cathode substrate and the anode substrate. Carbon nanotubes and copper are plated on the negative electrode substrate to form an electron emission tip. Electron emitting tips can be formed using composite plating of carbon nanotubes and copper to form field emission devices with excellent adhesion between carbon nanotubes and substrates, and field emission devices with high brightness, low power consumption, and long lifetime are formed. can do.

탄소나노튜브, 전자방출, 디스플레이 장치, 광원, 복합도금 Carbon nanotube, electron emission, display device, light source, composite plating

Description

탄소나노튜브와 구리의 복합도금법으로 형성된 전자방출 팁의 형성방법{Method for forming electron emitter tip by copper-carbon nanotube composite electroplating}Method for forming electron emitter tip by copper-carbon nanotube composite electroplating}

도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 위한 도금조를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a plating bath for composite plating of carbon nanotubes and copper according to the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금구조를 나타내는 사진들이다.Figure 2 is a photograph showing a composite plating structure of carbon nanotubes and copper according to the first embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금구조를 나타내는 사진들이다.3 and 4 are photographs showing a composite plating structure of carbon nanotubes and copper according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금구조를 나타내는 사진들이다.5 is a photograph showing a composite plating structure of carbon nanotubes and copper according to a third embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금구조를 나타내는 사진들이다.6 is a photograph showing a composite plating structure of carbon nanotubes and copper according to a fourth embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 및 구리의 복합도금의 주파수 특성에 따른 발광 정도를 나타내는 사진들이다.7 and 8 are photographs showing the degree of light emission according to the frequency characteristics of the composite plating of carbon nanotubes and copper according to an embodiment of the present invention.

도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 탄소나노튜브와 구리로 이루어진 전자방출 팁을 이용하여 일반 게이트 구조의 FED를 제조하는 실시예를 설명하기 위한 단 면도들이다.9 to 12 are diagrams for explaining an embodiment of manufacturing an FED having a general gate structure using an electron emission tip made of carbon nanotubes and copper according to the present invention.

도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 전자방출 팁을 사용하여 일반 게이트 구조의 FED를 제조하는 제2 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다. 13 to 15 are cross-sectional views illustrating a second embodiment of fabricating an FED having a general gate structure using an electron emission tip according to the present invention.

도 16 내지 도 19는 본 발명에 따른 전자방출 팁을 사용하여 하부 게이트 구조의 FED를 제조하는 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다. 16 to 19 are cross-sectional views for explaining an embodiment of manufacturing the FED of the lower gate structure using the electron-emitting tip according to the present invention.

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 전자방출 팁의 복합도금을 사용하여 백색 광원을 제조하는 제1 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다.20 and 21 are cross-sectional views illustrating a first embodiment of manufacturing a white light source using a composite plating of an electron emission tip according to the present invention.

도 22 내지 도 24은 본 발명에 따른 전자방출 팁을 사용하여 백색광원을 제조하는 제2 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다. 22 to 24 are cross-sectional views illustrating a second embodiment of manufacturing a white light source using an electron emission tip according to the present invention.

본 발명은 전자방출 팁의 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자방출 팁을 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 이용하여 전자방출 팁을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming an electron emitting tip, and more particularly to a method of forming an electron emitting tip using a composite plating of carbon nanotubes and copper.

FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display), CRT(Cathod Ray Tube) 등의 디스플레이 장치 또는 백색광원, LCD(Liquid Crystal Display)의 백라이트 램프 등의 광원은 일정한 세기의 전계가 인가되면 전자를 방출하는 전자방출 팁(emitter tip)을 필요로 한다.Display devices such as FED (Field Emission Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display), CRT (Cathod Ray Tube), or light sources such as white light source and backlight lamp of LCD (Liquid Crystal Display), There is a need for an emitter tip that emits.

전자방출 팁을 사용하는 전계방출형 소자는 주로 ITO(Indium Tin Oxide) 형 광체가 도포되어 있는 양극이 형성된 상부기판과 전자방출 팁을 구비한 음극이 형성된 하부기판으로 구성되어 있다.A field emission device using an electron emission tip is mainly composed of an upper substrate having an anode coated with an indium tin oxide (ITO) phosphor and a lower substrate having an anode having an electron emitting tip.

최근들어, 종래의 전자방출 팁에 비해 전자방출전압은 수십배 낮은 반면 전자방출전류는 수십 내지 수십 배인 탄소나노튜브가 새로운 전자방출 팁으로서 각광 받고 있다. 탄소나노튜브를 전자방출 팁으로 형성하기 위하여는 저온에서 고순도 및 고밀도로 형성하여야 하며, 또한 전자방출이 쉽게 일어나도록 하기 위해서는 전자방출 팁의 끝 모양은 가능한 한 뾰족하여야 한다.Recently, carbon nanotubes having electron emission voltages of several tens of times lower than electron emission currents of several tens to several tens of times have been spotlighted as new electron emission tips. In order to form carbon nanotubes with electron emitting tips, high purity and high density should be formed at low temperature, and the tip shape of electron emitting tips should be as sharp as possible in order for electron emission to occur easily.

현재 전자방출 팁으로 탄소나노튜브를 이용하는 방법은 주로 금속, 유기 고분자 및 탄소나노튜브로 이루어진 페이스트(paste)를 하부기판에 프린팅 한 후에 선택적 식각으로 패터닝하여 탄소나노튜브막을 형성하는 방법과 탄소나노튜브를 대전제와 함께 용매에 분산시켜 전기영동법에 의하여 전자방출 팁을 형성하는 방법 등이 사용되고 있다.Currently, a method of using carbon nanotubes as an electron emission tip is a method of forming a carbon nanotube film by printing a paste composed mainly of metal, an organic polymer and carbon nanotubes on a lower substrate, and then patterning them by selective etching and carbon nanotubes. Is dispersed in a solvent together with a charging agent to form an electron emitting tip by electrophoresis.

그런데, 페이스트를 이용하는 방법은 탄소나노튜브가 아닌 페이스트에서 가스방출(outgassing)이 발생하여 디바이스의 수명이 단축되며, 전자방출에 유효한 나노튜브의 개수분포가 불량하고, 특히 전극기판과 나노튜브와의 접착력이 불량하기 때문에 균일한 휘도의 발광을 일으킬 수 없고 장시간 사용할 수 없는 단점이 있다. 전기영동법을 이용한 방법의 경우 기판과의 약한 접착성으로 인해 고전계에서 탄소나노튜브가 떨어지는 현상이 발생하여 접착성을 향상시키기 위한 방법이 필요하며, 이러한 문제점으로 실용화에 한계를 가지고 있다.However, the method using the paste shortens the life of the device due to the outgassing of the paste, not the carbon nanotubes, and the number distribution of the effective nanotubes for the electron emission is poor, especially between the electrode substrate and the nanotubes. Since the adhesive force is poor, there is a disadvantage in that light emission of uniform brightness cannot be generated and it cannot be used for a long time. In the case of the method using the electrophoresis method, a phenomenon in which carbon nanotubes fall in the high electric field due to the weak adhesion to the substrate is required, and there is a need for a method for improving the adhesion.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전극기판과 접착성이 우수하고 고밀도로 배열된 탄소나노튜브막을 형성하여 균일한 휘도를 가지며 장시간 사용할 수 있는 전자방출 팁의 형성방법을 제공하는데 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, to provide a method of forming an electron-emitting tip that can be used for a long time by forming a carbon nanotube film that is excellent in adhesion with the electrode substrate and arranged in a high density The purpose is to.

또한, 기판의 변형 온도 이하의 저온에서 전자방출 팁을 고밀도로 형성할 수 있는 전자방출 팁의 형성 방법을 제공하고자 하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a method for forming an electron emitting tip capable of forming the electron emitting tip at a high density at a temperature lower than the deformation temperature of the substrate.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전자방출 팁의 형성방법은 표면에 구리 씨앗층이 정의된 음극 기판을 양극 기판와 함께 탄소나노튜브와 구리 전해액을 포함하는 도금액이 채워진 도금조에 담근 후에 음극 기판 및 양극 기판에 전원을 인가하여 상기 음극 기판 상에 탄소나노튜브와 구리를 복합도금하여 전자방출 팁을 형성한다.In order to achieve the above object, the method of forming an electron-emitting tip of the present invention is a negative electrode substrate and after dipping a negative electrode substrate with a copper seed layer defined on the surface in a plating bath filled with a carbon nanotube and a copper electrolyte solution together with the positive electrode substrate and Power is applied to the cathode substrate to form an electron emission tip by complex plating of carbon nanotubes and copper on the anode substrate.

본 발명에 있어서, 구리 전해액은 황산구리, 황산, 염산으로 구성되며, 전원은 펄스 전압으로서 전류 밀도는 20mA/cm2 이상, 주파수는 10Hz ~ 5,000Hz으로 진행할 수 있으며, 구리의 도금의 소오스는 구리 전해액에 있는 구리 이온이다.In the present invention, the copper electrolyte is composed of copper sulfate, sulfuric acid, hydrochloric acid, the power source is a pulse voltage, the current density can proceed to 20mA / cm 2 or more, the frequency 10Hz ~ 5,000Hz, the source of copper plating is copper electrolyte It is a copper ion in the.

본 발명에 있어서, 전자방출 팁은 전계방출 디스플레이의 전자방출 팁이거나 또는 전계방출(field emission) 방식의 백라이트의 전자방출 팁일 수 있다.In the present invention, the electron emission tip may be an electron emission tip of a field emission display or an electron emission tip of a backlight of a field emission method.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 각 층 및 물질들의 모양 및 두께는 설명의 편의를 위하여 과장 또는 개략화된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 부재를 지칭한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Shapes and thicknesses of the layers and materials in the drawings are exaggerated or outlined for convenience of description. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 위한 도금조를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a plating bath for composite plating of carbon nanotubes and copper according to the present invention.

도 1을 참조하면, 도금조(1)에는 도금액(15)이 일정 수위로 채워져 있으며, 양극기판(20)과 전자방출 팁이 형성되는 음극기판(25)이 도금액(15)에 담겨져 있다. 양극기판(20)과 음극기판(25) 사이에는 전원 공급장치(30)에 의하여 전기장이 가해질 수 있다. 양극기판(20)에는 구리의 소오스로 구리기판 사용할 수 있으며, 또는 구리 이외의 금속(예컨대 텅스텐 등)을 사용하였다. 음극기판(25)으로는 소다라임 유리, 실리콘 웨이퍼 등 현재 사용되는 모든 기판을 사용할 수 있으며, 또한 기판의 크기도 제한을 받지 않는다. 음극 기판(25)에는 도금법을 사용하기 위한 씨앗층(seed layer)이 스퍼터(sputter)법, 열증착(thermal evaporation)법, 전해도금방법을 사용하여 형성되어 질 수 있다.Referring to FIG. 1, the plating bath 1 is filled with a plating liquid 15 at a predetermined level, and a cathode substrate 25 in which a positive electrode substrate 20 and an electron emission tip are formed is contained in the plating solution 15. An electric field may be applied between the positive electrode substrate 20 and the negative electrode substrate 25 by the power supply device 30. For the positive electrode substrate 20, a copper substrate can be used as a source of copper, or a metal other than copper (for example, tungsten or the like) was used. As the negative electrode substrate 25, all currently used substrates such as soda-lime glass and silicon wafer can be used, and the size of the substrate is not limited. A seed layer for plating may be formed on the negative electrode substrate 25 using a sputtering method, a thermal evaporation method, or an electroplating method.

도금액(15)은 황산구리(90g/L), 황산(197g/L), 염산(0.1g/L)로 이루어지거나 또는 시안화구리, 시안화나트륨, 롯셀염의 혼합액으로 구성되어 있으며, 여기에 탄소나노튜브(35)가 첨가되어 있다. 탄소나노튜브(35)는 열적, 화학적, 기계적 특성이 안정되어 있는 나노미터 두께의 지름을 갖는 뾰족한 모양을 갖는다.The plating solution 15 consists of copper sulfate (90 g / L), sulfuric acid (197 g / L), hydrochloric acid (0.1 g / L), or a mixture of copper cyanide, sodium cyanide and loxel salt. 35) is added. The carbon nanotubes 35 have a pointed shape having a diameter of a nanometer thickness in which thermal, chemical, and mechanical properties are stable.

이하, 이와 같은 도금조를 사용하여 탄소나노튜브와 구리의 복합도금 방법을 설명한다.Hereinafter, a composite plating method of carbon nanotubes and copper will be described using such a plating bath.

도금방법으로는 직류(DC) 도금과 펄스 도금을 사용하였으며, 특히 펄스 도금 의 경우에는 듀티비율(duty ratio, 온(on)/오프(off) 비율을 나타내며, 20%인 경우에는 온(on) 시간이 20%임을 나타냄)이 1~100%, 주파수는 10Hz ~ 5,000Hz 범위에서 저주파에서 고주파로 진행하였다. 전류밀도는 20 mA/cm2~ 100mA/cm2으로 하여 실험하였다.DC plating and pulse plating were used as the plating method. In particular, in the case of pulse plating, the duty ratio, on / off ratio, and on 20% are on. The time is 20%), 1-100%, and the frequency progressed from low to high frequency in the range of 10 Hz to 5,000 Hz. Current density was tested by a 20 mA / cm 2 ~ 100mA / cm 2.

실제로 도금방법에는 여러가지 변수가 있으며, 본 실험에서는 교반강도, 시간, 온도, 황산구리 용액의 농도, 전류밀도, 펄스 도금시 듀티비율, 주파수(frequency), 양극기판에서의 구리 소오스의 유무에 따라서 도금특성이 달라짐을 확인할 수 있었다. In practice, there are various variables in the plating method, and in this experiment, the plating characteristics depend on agitation strength, time, temperature, concentration of copper sulfate solution, current density, duty ratio during pulse plating, frequency, and presence or absence of copper source on the anode substrate. This change was confirmed.

(실시예1)Example 1

전류밀도를 53mA/cm2으로 하고, 도금액을 교반하지 않은 상태에서, 양극기판에 구리 소오스를 사용하여 도금을 실시하였다. 듀티비율은 33%로 하였으며, 주파수는 100Hz로 사용하였다.At a current density of 53 mA / cm 2 and the plating solution was not stirred, plating was performed on the positive electrode substrate using a copper source. The duty ratio was 33% and the frequency was used at 100 Hz.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금구조를 나타내는 사진들이다. Figure 2 is a photograph showing a composite plating structure of carbon nanotubes and copper according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전류밀도가 50mA/cm2 이상인 경우 탄소나노튜브의 복합도금이 잘 되었다. 높은 전류밀도의 도금에서는 양극(+) 기판에 구리 소오스가 있을 경우, 일반적인 구리도금박막과 동일하게 형성되지만, 탄소나노튜브의 뾰족한 형상은 나타나지 않았다.Referring to FIG. 2, when the current density is 50 mA / cm 2 or more, composite plating of carbon nanotubes is well performed. In high current density plating, when a copper source is present on the anode (+) substrate, it is formed in the same manner as a general copper plated thin film, but the sharp shape of the carbon nanotubes does not appear.

(실시예2) Example 2

전류밀도를 53mA/cm2으로 하고, 도금액을 교반하지 않은 상태에서, 양극기판에 구리 소오스를 사용하지 않고 도금을 실시하였다. 듀티비율은 33%로 하였으며, 주파수는 100Hz로 사용하였다. 제1 실시예와 대비하여 양극기판에 구리를 사용하지 않은 경우이다.The current density was 53 mA / cm 2 and plating was performed on the positive electrode substrate without using a copper source while the plating solution was not stirred. The duty ratio was 33% and the frequency was used at 100 Hz. In contrast to the first embodiment, copper is not used for the positive electrode substrate.

도 3 및 도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따라 형성한 탄소나노튜브와 구리의 복합도금구조를 나타내는 사진들이다.3 and 4 are photographs showing a composite plating structure of carbon nanotubes and copper formed according to the second embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 전류밀도가 50mA/cm2 이상인 경우 탄소나노튜브와 구리의 복합도금이 잘 되고 있으며, 높은 전류밀도의 도금에서 양극(+) 기판에 구리소오스가 있는 제1 실시예와 비교했을 때, 구리 소오스가 없는 경우에 복합도금구조가 제1 실시예와는 다르게 나왔으며, 탄소나노튜브와 구리의 복합도금이 잘 되는 것을 알 수 있었다. 특히, 펄스 도금에 있어 주파수를 높여 주었을 경우 도금박막의 균일도(uniformity)가 높아 지고 황산구리 용액에서의 탄소나노튜브의 이동 속도가 더욱 증가하는 것으로 확인되었다.Referring to FIGS. 3 and 4, when the current density is 50 mA / cm 2 or more, the composite plating of carbon nanotubes and copper is well performed, and a first embodiment in which the copper source is present on the anode (+) substrate in high current density plating is performed. Compared with the example, in the absence of copper source, the composite plating structure was different from that of the first embodiment, and it was found that the composite plating of carbon nanotubes and copper was well performed. In particular, when the frequency was increased in the pulse plating, it was confirmed that the uniformity (uniformity) of the plating thin film was increased and the moving speed of the carbon nanotubes in the copper sulfate solution was further increased.

(실시예3)Example 3

전류밀도를 40mA/cm2으로 하고, 도금액을 교반하지 않은 상태에서, 양극 기판에 구리 소오스를 사용하고 도금을 실시하였다. 듀티비율은 33%로 하였으며, 주파수는 100Hz로 사용하였다. 제3 실시예에서 양극 기판에 구리를 사용하면서, 전류밀도를 낮춘 경우이다.The current density was 40 mA / cm 2 and plating was performed using a copper source for the positive electrode substrate while the plating solution was not stirred. The duty ratio was 33% and the frequency was used at 100 Hz. In the third embodiment, the current density is reduced while copper is used for the anode substrate.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금구조를 나타내는 사진이다.5 is a photograph showing a composite plating structure of carbon nanotubes and copper according to a third embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전류밀도가 40mA/cm2인 경우 양극(+) 기판에 구리 소오스를 사용하였을 경우 보통의 일반적인 구리도금박막과 같은 형상의 구조물이 형성되었으며, 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 확인 할 수는 없었다. 즉, 양극 기판에 구리 소오스가 있는 경우에는 낮은 전류밀도에서는 탄소나노튜브와 구리의 복합도금이 잘 일어나지 않는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 5, when the current density is 40 mA / cm 2 , when a copper source is used for an anode (+) substrate, a structure having the same shape as a general copper plating thin film is formed, and a composite plating of carbon nanotubes and copper is formed. Could not confirm. That is, in the case where the copper source is present in the anode substrate, it was confirmed that the composite plating of carbon nanotubes and copper does not occur well at low current density.

(실시예4)Example 4

전류밀도를 40mA/cm2으로 하고, 도금액을 교반하지 않은 상태에서, 양극전극에 구리 소오스를 사용하지 않고 도금을 실시하였다. 듀티비율은 33%로 하였으며, 주파수는 100Hz로 사용하였다. 즉, 제4 실시예에서 양극전극으로 구리를 사용하지 않으면서, 전류밀도를 낮춘 경우이다.The current density was 40 mA / cm 2 , and plating was performed without using a copper source for the anode electrode while the plating solution was not stirred. The duty ratio was 33% and the frequency was used at 100 Hz. That is, in the fourth embodiment, the current density is lowered without using copper as the anode electrode.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금구조를 나타내는 사진들이다.6 is a photograph showing a composite plating structure of carbon nanotubes and copper according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 전류밀도가 40mA/cm2인 경우 양극(+) 기판에 구리 소오스를 사용하지 않았을 경우, 보통의 일반적인 구리 도금과는 다른 형상의 구조물이 형성되었으며, 탄소나노튜브와 구리의 복합도금은 일부분에서 확인할 수 있었다. 다만, 시간이 충분히 경과하면 일부분이 아닌 전체적으로 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 확인 할 수 있었다.Referring to FIG. 6, when the current density is 40 mA / cm 2 , when a copper source is not used for the anode (+) substrate, a structure having a shape different from that of a general copper plating is formed. Multiple plating was found in part. However, if enough time passed, it was possible to check the composite plating of carbon nanotubes and copper as a whole rather than a part of them.

(실시예5)Example 5

다른 공정 조건은 동일하게 유지하고, 주파수 특성만 변화시켰을 경우의 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 실시하였다.The other process conditions were kept the same, and composite plating of carbon nanotubes and copper was performed when only the frequency characteristics were changed.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 및 구리의 복합도금의 주파수 특성에 따른 발광 정도를 나타내는 사진들로서, 도 7은 낮은 주파수(약 100Hz)에서의 발광을, 도 8은 높은 주파수(약 1,000Hz)에서의 발광을 나타내는 사진이다. 7 and 8 are photographs showing the degree of emission according to the frequency characteristics of the composite plating of carbon nanotubes and copper according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a light emission at a low frequency (about 100Hz), Figure 8 It is a photograph showing light emission at a high frequency (about 1,000 Hz).

도 7 및 도 8을 참조하면, 낮은 주파수에서는 탄소나노튜브와 구리의 복합도금의 균일성이 떨어지는 것으로 나타났다. 탄소나노튜브와 구리의 복합도금할 때, 기판의 모서리 부분에서는 강한 전기장으로 인하여 기판의 모서리 부분이 다른 지역에 비하여 상대적으로 많이 도금된 것을 알 수 있었다. 반면에, 높은 주파수 조건에서는 탄소나노튜브와 구리의 복합도금의 균일성이 높은 것으로 나타났다. 즉, 높은 주파수 조건에서 전자방출팁을 도금한 전자방출소자가 균일한 발광을 나타내었다.Referring to FIGS. 7 and 8, the uniformity of the composite plating of carbon nanotubes and copper was inferior at low frequencies. When carbon nanotubes and copper were plated together, it was found that the edges of the substrate were plated relatively more than the other regions due to the strong electric field at the edges of the substrate. On the other hand, the uniformity of the composite plating of carbon nanotubes and copper was high at high frequency conditions. That is, the electron-emitting device plated with the electron-emitting tip under high frequency condition showed uniform light emission.

이하, 본 발명에 따른 탄소나노튜브와 구리의 복합도금으로 형성한 전자방출 팁을 이용하여 디스플레이 장치 또는 광원을 제조하는 실시예들에 대하여 설명한다. 디스플레이 장치로는 FED를 광원으로는 백색 광원을 예를 들어 설명하나, 기타 다른 디스플레이 장치 또는 광원에 적용가능함은 당업자에게 자명하다.Hereinafter, embodiments of manufacturing a display device or a light source using an electron emission tip formed of a composite plating of carbon nanotubes and copper according to the present invention will be described. Although the display device is described with an FED as a light source and a white light source as an example, it is apparent to those skilled in the art that it is applicable to other display devices or light sources.

FED는 전자 방출을 용이하게 조절하기 위하여 통상 3극관 구조로 제작되는바, 3극관 구조는 게이트 전극이 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극의 하부에 위치하는 하부 게이트(under gate)구조와, 게이트 전극이 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극의 상부에 위치하는 일반 게이트(normal gate) 구조로 나눌 수 있다.The FED is usually manufactured in a triode structure to easily control electron emission. The triode structure includes an under gate structure in which a gate electrode is disposed below a cathode electrode with an insulating layer interposed therebetween, and a gate electrode. The insulating layer may be divided into a normal gate structure positioned above the cathode electrode.

도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 탄소나노튜브와 구리로 이루어진 전자방출 팁을 이용하여 일반 게이트 구조의 FED를 제조하는 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다. 9 to 12 are cross-sectional views illustrating an embodiment of manufacturing an FED having a general gate structure using an electron emission tip made of carbon nanotubes and copper according to the present invention.

도 9를 참조하면, 대면적의 하부 기판 (100) 상에 제 1 절연막(110)을 형성한다. 하부 기판(100)으로는 유리, 석영, 실리콘 또는 알루미나(Al2O3) 기판이 이용된다. 제1 절연막(110)은 후속 공정에서 형성되는 캐소드 전극(200)과 하부 기판(100)이 상호 반응하는 것을 방지하기 위하여 형성한다. 필요에 따라서는 제1 절연막(110)의 형성은 생략할 수 있다. 캐소드 전극(200)은 크롬막, 티타늄막 또는 텅스텐막을 이용하여 형성한다.Referring to FIG. 9, the first insulating layer 110 is formed on the lower substrate 100 having a large area. As the lower substrate 100, a glass, quartz, silicon, or alumina (Al 2 O 3 ) substrate is used. The first insulating layer 110 is formed to prevent the cathode electrode 200 and the lower substrate 100 formed in a subsequent process from reacting with each other. If necessary, the formation of the first insulating layer 110 may be omitted. The cathode electrode 200 is formed using a chromium film, a titanium film, or a tungsten film.

계속하여, 캐소드 전극(200) 상에 구리막(300)을 형성한다. 구리막(300)은 열증착법, 전자선 증착법 또는 스퍼터링법을 사용하여 수 nm 내지 수백 nm 두께로, 바람직하기로는 400 nm 내지 500 nm 두께로 형성한다. 이어서, 구리막(300) 상에 제2 절연막(310)을 형성한 다음, 상기 제2 절연막(310) 상에 게이트 전극용 금속막(320)을 형성한다. 게이트 전극용 금속막(320)은 크롬, 티타늄 또는 팔라디움으로 형성한다. 게이트 전극용 금속막(320)은 전자선 증착법, 열증착법 또는 스퍼터링법으로 형성한다. 바람직하기로는, 제1 절연막(110), 캐소드 전극(200), 구리막(300), 제2 절연막(310) 및 게이트 전극용 금속막(320)의 형성 공정은 모두 하부기판(100)의 변형 온도 이하에서 진행한다.Subsequently, a copper film 300 is formed on the cathode electrode 200. The copper film 300 is formed to be several nm to several hundred nm thick, preferably 400 nm to 500 nm thick by thermal evaporation, electron beam deposition, or sputtering. Subsequently, a second insulating film 310 is formed on the copper film 300, and then a metal film 320 for a gate electrode is formed on the second insulating film 310. The gate electrode metal film 320 is made of chromium, titanium, or palladium. The gate electrode metal film 320 is formed by an electron beam deposition method, a thermal deposition method, or a sputtering method. Preferably, the process of forming the first insulating film 110, the cathode electrode 200, the copper film 300, the second insulating film 310, and the metal film 320 for the gate electrode is modified in the lower substrate 100. Proceed below temperature.

도 10을 참조하면, 게이트 전극용 금속막(320) 상에 포토레지스트막을 코팅한 후 사진현상하여 포토레지스트 패턴(PR)을 형성한다. 이어서, 포토레지스트 패턴(PR)을 마스크로 상기 게이트 전극용 금속막(320)을 식각하여 게이트 전극(320a)을 형성한다. 게이트 전극(320a)은 제2 절연막(310)의 표면을 노출시키는 홀(H)을 정의한다. 홀(H)은 직경이 0.8 ~ 5.0μm 정도이고 홀(H)들 간의 간격이 3.0 ~ 15.0μm 정도가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 10, a photoresist film is coated on the gate electrode metal film 320 and then photographed to form a photoresist pattern PR. Subsequently, the gate electrode metal layer 320 is etched using the photoresist pattern PR as a mask to form the gate electrode 320a. The gate electrode 320a defines a hole H exposing the surface of the second insulating layer 310. The holes H are preferably formed to have a diameter of about 0.8 to 5.0 μm and the spacing between the holes H to be about 3.0 to 15.0 μm.

도 11을 참조하면, 포토레지스트 패턴(PR)을 제거한 후, 게이트 전극(320a)을 식각마스크로 하여 제2 절연막(310)을 식각하여 제2 절연막 패턴(310a)을 형성한다. 제2 절연막 패턴(310a)에 의해 구리막(300)의 표면이 노출된다. 경우에 따라서는 포토레지스트 패턴(PR)을 제거하지 않고 포토레지스트 패턴(PR)과 게이트 전극(320a)을 함께 식각마스크로 사용하여 제2 절연막 패턴(310a)을 형성한 후 포토레지스트 패턴(PR)을 제거할 수 있다.Referring to FIG. 11, after removing the photoresist pattern PR, the second insulating layer 310 is etched using the gate electrode 320a as an etch mask to form a second insulating layer pattern 310a. The surface of the copper film 300 is exposed by the second insulating film pattern 310a. In some cases, the second insulating layer pattern 310a is formed by using the photoresist pattern PR and the gate electrode 320a together as an etching mask without removing the photoresist pattern PR, and then the photoresist pattern PR Can be removed.

이어서, 제2 절연막 패턴(310a)이 형성된 결과물에 대하여 앞에서 상술한 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 사용하여 전자방출 팁(400)들을 형성한다. Subsequently, the electron emission tips 400 may be formed on the resultant in which the second insulating layer pattern 310a is formed by using the above-described composite plating of carbon nanotubes and copper.

도 12를 참조하면, 게이트 전극(320a) 상에 스페이서(500)를 설치한다. Referring to FIG. 12, a spacer 500 is installed on the gate electrode 320a.

이어서, 미리 마련된 상부 기판(600)에 애노드 전극(700)을 형성시킨 후, 애노드 전극(700) 상에 발광을 일으키는 형광체(phosphor, 800)를 부착시킨다. 형광체(800)는 Y2O2S:Eu, Gd2O3:Eu, Y2O3:Eu 등의 적색 형광체, Gd2O2S:Tb, SrGaS4:Eu, ZnS:Cu, Cl, Y3Al5O12:Tb, Y2SiO5:Tb 등의 녹색 형광체, ZnS:Ag, Me, Y2SiO5:Ce 등의 청색 형광체와 같은 물질로 이루어질 수 있다. 상부 기판(600)은 형광체(800)에서 발광되는 빛을 외부로 방출하기 위해서 투명한 물질, 예컨대, 유리로 이루어진다. 애노드 전극(700)은 ITO(Indium Tin Oxide)과 같은 투명한 물질로 형성한다.Subsequently, after the anode electrode 700 is formed on the upper substrate 600 prepared in advance, a phosphor 800 that emits light is attached to the anode electrode 700. The phosphor 800 may be a red phosphor such as Y 2 O 2 S: Eu, Gd 2 O 3 : Eu, Y 2 O 3 : Eu, Gd 2 O 2 S: Tb, SrGaS 4 : Eu, ZnS: Cu, Cl, Green phosphors such as Y 3 Al 5 O 12 : Tb, Y 2 SiO 5 : Tb, and blue phosphors such as ZnS: Ag, Me, and Y 2 SiO 5 : Ce. The upper substrate 600 is made of a transparent material, for example, glass, to emit light emitted from the phosphor 800 to the outside. The anode electrode 700 is formed of a transparent material such as indium tin oxide (ITO).

계속해서, 애노드 전극(700) 및 형광체(800)가 부착된 상부 기판(600)을 뒤집어서 스페이서(500) 위에 올려놓은 다음 진공으로 밀봉시켜 실장시킴으로써 FED를 완성한다. 그 결과 상부 기판(600) 상에 형성된 형광체(800)와 진공방출 팁(400)이 스페이서(500)에 의해 일정 거리 이격되어 배치되게 된다.Subsequently, the FED is completed by inverting the upper substrate 600 to which the anode electrode 700 and the phosphor 800 are attached, placing the upper substrate 600 on the spacer 500, and then sealing and mounting the same by vacuum. As a result, the phosphor 800 and the vacuum discharge tip 400 formed on the upper substrate 600 are disposed to be spaced apart by a predetermined distance from the spacer 500.

이와 같이 완성된 FED의 게이트 전극(320a)과 캐소드 전극(200) 사이에 일정전압(수십 V)이 인가되면 탄소나노튜브로 이루어진 전자방출 팁(400)으로부터 양자역학적인 터널링을 통하여 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 애노드 전극(700)에 인가된 더욱 큰 전압(수백 ~ 수천 V)에 의해 형광체(800)에 충돌하게 되고 충돌한 전자가 가지고 있던 에너지에 의해 형광체(800) 내의 전자들이 여기되었다가 떨어지면서 빛을 발생한다. 도 12에 도시되어 있는 FED는 전극을 3개(200, 320a, 700) 구비한 3극형 FED이다. 물론 본 발명에 따른 제조방법을 전극을 2개 구비하는 2극형 FED 에도 적용할 수 있음은 물론이다.When a constant voltage (tens V) is applied between the FED gate electrode 320a and the cathode electrode 200, electrons are emitted through quantum mechanical tunneling from the electron emission tip 400 made of carbon nanotubes. . The emitted electrons collide with the phosphor 800 by a larger voltage (hundreds of thousands to thousands of volts) applied to the anode electrode 700 and the electrons in the phosphor 800 are excited by the energy of the collided electrons. Generates light as it falls. The FED shown in FIG. 12 is a three-pole FED having three electrodes 200, 320a and 700. Of course, the manufacturing method according to the present invention can also be applied to a bipolar FED having two electrodes.

도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 전자방출 팁을 사용하여 일반 게이트 구조의 FED를 제조하는 제2 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다. 제1 실시예와 동일한 구성요소들의 형성방법, 두께, 모양, 크기, 물질 등은 설명의 중복을 피하기 위하여 생략한다.13 to 15 are cross-sectional views illustrating a second embodiment of fabricating an FED having a general gate structure using an electron emission tip according to the present invention. Forming methods, thicknesses, shapes, sizes, materials, and the like of the same components as those in the first embodiment are omitted to avoid duplication of description.

도 13을 참조하면, 제1 실시예와 달리 구리막을 형성하지 않고, 대면적의 하 부 기판(100) 상에 캐소드 전극(200), 절연막(310), 게이트 전극용 금속막(320) 및 포토레지스트 패턴(PR)을 차례대로 형성한 후, 포토레지스트 패턴(PR)을 식각 마스크로 게이트 전극용 금속막(320) 및 절연막(310)을 차례대로 식각하여 게이트 전극(320a) 및 절연막 패턴(310a)을 형성한다. 그 결과 캐소드 전극(200)의 표면이 노출된다.Referring to FIG. 13, unlike the first exemplary embodiment, the cathode electrode 200, the insulating layer 310, the gate electrode metal layer 320, and the photo are not formed on the lower substrate 100 having a large area without forming a copper layer. After the resist pattern PR is formed in order, the gate electrode metal film 320 and the insulating film 310 are sequentially etched using the photoresist pattern PR as an etching mask to sequentially form the gate electrode 320a and the insulating film pattern 310a. ). As a result, the surface of the cathode electrode 200 is exposed.

도 14를 참조하면, 도 13의 결과물 전면에 구리막(300)을 형성한다. 그 결과 포토레지스트 패턴(PR) 및 캐소드 전극(200)의 표면에 구리막(300)이 형성된다.Referring to FIG. 14, a copper film 300 is formed on the entire surface of the resultant product of FIG. 13. As a result, the copper film 300 is formed on the surface of the photoresist pattern PR and the cathode electrode 200.

도 15를 참조하면, 리프트 오프(lift-off) 공정을 이용하여 포토레지스트 패턴(PR)과 그 표면에 증착된 구리막(300)을 제거시킴으로써 캐소드 전극(200)의 표면에만 구리막(300)을 남긴다. 계속하여 상술한 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 사용하여 전자방출팁(400)을 완성한다. 이후, 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 스페이서를 형성하고, 애노드 전극 및 형광체가 적층된 상부 기판을 스페이서 위에 올려놓은 다음 진공으로 밀봉시켜 실장시킴으로써 FED를 완성한다.Referring to FIG. 15, the copper film 300 is disposed only on the surface of the cathode electrode 200 by removing the photoresist pattern PR and the copper film 300 deposited on the surface thereof by using a lift-off process. Leaves. Subsequently, the electron emission tip 400 is completed by using the above-described composite plating of carbon nanotubes and copper. Subsequently, as described in the first embodiment, the spacer is formed, and the FED is completed by mounting the upper substrate on which the anode electrode and the phosphor are stacked on the spacer, and sealing the same by vacuum.

도 16 내지 도 19는 본 발명에 따른 전자방출 팁을 사용하여 하부 게이트 구조의 FED를 제조하는 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다. 하부 게이트 구조는 캐소드 전극이 게이트 전극과 형광막 사이에 배치된 구조이다.16 to 19 are cross-sectional views for explaining an embodiment of manufacturing the FED of the lower gate structure using the electron-emitting tip according to the present invention. The lower gate structure is a structure in which a cathode electrode is disposed between the gate electrode and the fluorescent film.

도 16을 참조하면, 대면적의 하부기판(100) 상에 게이트 전극(325), 절연막(315), 캐소드 전극(305)을 차례대로 적층 형성한다.Referring to FIG. 16, a gate electrode 325, an insulating film 315, and a cathode electrode 305 are sequentially stacked on the lower substrate 100 having a large area.

도 17을 참조하면, 캐소드 전극(305) 상에 포토레지스트 패턴(PR)을 형성한 후에, 포토레지스트 패턴(PR)을 식각마스크로 사용하여 캐소드 전극(305a)을 패터 닝한다.Referring to FIG. 17, after the photoresist pattern PR is formed on the cathode electrode 305, the cathode electrode 305a is patterned using the photoresist pattern PR as an etching mask.

도 18을 참조하면, 포토레지스트 패턴(PR)을 제거한 후에, 패터닝된 캐소드 전극(305a)을 식각마스크로 사용하여 절연막을 게이트 전극(325)이 노출될 때까지 선택적으로 식각한다. 도면에는 도시되어 있지 않지만 상술한 캐소드 전극의 패터닝에 사용한 감광막 패턴을 절연막(315a)의 패터닝의 식각마스크로 사용할 수도 있다. Referring to FIG. 18, after the photoresist pattern PR is removed, the insulating layer is selectively etched using the patterned cathode electrode 305a as an etching mask until the gate electrode 325 is exposed. Although not shown in the drawing, the photoresist pattern used for patterning the cathode electrode described above may be used as an etching mask for patterning the insulating film 315a.

도 19를 참조하면, 패터닝된 캐소드 전극(305a)에 상술한 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 사용하여 전자방출 팁(405)을 완성한다. Referring to FIG. 19, the electron emission tip 405 is completed by using the above-described composite plating of carbon nanotubes and copper on the patterned cathode electrode 305a.

이후, 스페이서를 형성하고 애노드 전극 및 형광체가 적층된 상부 기판을 스페이서 위에 올려놓은 다음 진공으로 밀봉시켜 실장시키으로써 FED를 완성한다.Subsequently, the FED is completed by forming a spacer, placing the upper substrate on which the anode electrode and the phosphor are stacked on the spacer, and then sealing and mounting the same by vacuum.

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 전자방출 팁의 복합도금을 사용하여 백색 광원을 제조하는 제1 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다.20 and 21 are cross-sectional views illustrating a first embodiment of manufacturing a white light source using a composite plating of an electron emission tip according to the present invention.

도 20을 참조하면, 하부 기판(100) 상에 캐소드 전극(200) 및 구리막(300)을 차례대로 형성한다. 이어서, 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 사용하여 전자방출 팁(400)을 형성한다. 이어서, 전자방출 팁(400)이 형성되어 있는 구리막(300) 상에 스페이서(500)를 형성한다.Referring to FIG. 20, the cathode electrode 200 and the copper film 300 are sequentially formed on the lower substrate 100. Subsequently, the electron emission tip 400 is formed using a composite plating of carbon nanotubes and copper. Subsequently, a spacer 500 is formed on the copper film 300 on which the electron emission tip 400 is formed.

도 21을 참조하면, 상부 기판(600) 상에 투명 전극(700) 및 형광체(800)를 형성한 후, 형광체(800)의 표면이 전자방출 팁(400)과 대향하도록 상부 기판(600)을 스페이서(500) 위에 올려놓는다. 형광체(800)는 백색 발광을 일으키는 형광 물 질, 예컨대, 3Ca3(PO4)CaFCl/Sb, Mn 등과 같이 단파장 백색 발광을 일으키는 형광 물질을 사용하여 형성한다. 이어서, 진공으로 밀봉하여 실장하여 백색광원을 완성한다.Referring to FIG. 21, after forming the transparent electrode 700 and the phosphor 800 on the upper substrate 600, the upper substrate 600 is placed so that the surface of the phosphor 800 faces the electron emission tip 400. Place it on the spacer 500. The phosphor 800 is formed using a fluorescent material that generates white light emission, for example, a fluorescent material that generates short wavelength white light emission such as 3Ca 3 (PO 4 ) CaFCl / Sb, Mn. Subsequently, it is sealed and mounted in vacuum to complete a white light source.

이와 같이 제조된 백색 광원의 캐소드 전극(200)과 애노드 전극(700) 사이에 일정 전압이 인가되면, 전자방출 팁(400)으로부터 전자가 방출된다. When a predetermined voltage is applied between the cathode electrode 200 and the anode electrode 700 of the white light source manufactured as described above, electrons are emitted from the electron emission tip 400.

도 22 내지 도 24는 본 발명에 따른 전자방출 팁을 사용하여 백색광원을 제조하는 제2 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다. 제2 실시예는 전자방출 팁(400)들을 그룹지어 각 그룹 별로 하나의 셀을 구성하도록 한다는 접에서 제1 실시예와 차이가 있다.22 to 24 are cross-sectional views illustrating a second embodiment of manufacturing a white light source using an electron emission tip according to the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment in that the electron emission tips 400 are grouped to form one cell for each group.

도 22를 참조하면, 하부 기판(100) 상에 제1 절연막(110), 캐소드 전극(200), 구리막(300) 및 제2 절연막(310)을 차례대로 형성한 다음, 통상의 사진식각 공정을 사용하여 선택적으로 패터닝하여 하부의 구리막(300)을 노출하는 복수개의 홀(H)들을 정의하는 제2 절연막 패턴(310a)을 형성한다. 이 때, 각각의 홀(H)들은 각각 하나의 셀을 정의하기에 적당한 직경과 간격을 가지도록 제2 절연막 패턴(310a)을 형성한다.Referring to FIG. 22, the first insulating layer 110, the cathode electrode 200, the copper layer 300, and the second insulating layer 310 are sequentially formed on the lower substrate 100, and then a conventional photolithography process is performed. The second insulating film pattern 310a defining a plurality of holes H exposing the lower copper film 300 is selectively patterned by using a method. In this case, each of the holes H forms the second insulating layer pattern 310a to have a diameter and an interval suitable for defining one cell.

도 23을 참조하면, 절연막 패턴(350)의 홀(H)에 의해 노출되는 구리막(300) 상에 탄소나노튜브와 구리의 복합도금을 사용하여 전자방출 팁(400)을 형성한다, 이어서, 전자방출 팁(400)이 형성되어 있는 제2 절연막 패턴(310a) 상에 스페이서(500)를 형성한다.Referring to FIG. 23, an electron emission tip 400 is formed on the copper film 300 exposed by the hole H of the insulating film pattern 350 by using a carbon nanotube and copper composite plating. The spacer 500 is formed on the second insulating layer pattern 310a on which the electron emission tip 400 is formed.

도 24를 참조하면, 애노드 전극(700) 및 형광체(800)가 적층된 상부 기판(600)을 형광체(800)가 전자방출 팁(400)과 대향하도록 스페이서(500) 위에 올린 후 진공 밀봉하여 실장하여 백색광원을 완성한다. 이 때 형광체(800) 또한 스페이서(500)가 지지할 위치의 투명전극(700) 부분을 노출하도록 패터닝되어지는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 24, the upper substrate 600 on which the anode electrode 700 and the phosphor 800 are stacked is mounted on the spacer 500 so that the phosphor 800 faces the electron emission tip 400, and then vacuum-sealed and mounted. To complete the white light source. At this time, it is preferable that the phosphor 800 is also patterned to expose a portion of the transparent electrode 700 at a position to be supported by the spacer 500.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 탄소나노튜브와 구리와의 복합도금을 사용하여 전자방출 팁을 형성하여 탄소나노튜브와 기판의 접착력이 우수한 전계방출소자를 형성할 수 있다.The present invention made as described above, by using the composite plating of carbon nanotubes and copper to form an electron emission tip can form a field emission device excellent in adhesion between the carbon nanotubes and the substrate.

또한, 도금법을 사용하므로 기존의 페이스트 방법에서 발생하는 유기바인더에 의한 가스방출 문제를 해결할 수 있다.In addition, since the plating method is used, it is possible to solve the gas release problem caused by the organic binder generated in the conventional paste method.

또한, 고휘도, 저소비전력, 긴 수명을 갖는 전계방출소자를 형성할 수 있다.In addition, it is possible to form a field emission device having high brightness, low power consumption, and long life.

Claims (7)

표면에 구리 씨앗층이 정의된 음극 기판을 제공하는 단계;Providing a cathode substrate having a copper seed layer defined on a surface thereof; 상기 음극 기판을 양극 기판와 함께 탄소나노튜브와 구리 전해액을 포함하는 도금액이 채워진 도금조에 담그는 단계; 및Dipping the anode substrate in a plating bath filled with a plating solution including a carbon nanotube and a copper electrolyte together with the cathode substrate; And 상기 음극 기판 및 양극 기판에 펄스 전압으로서 전류 밀도는 20mA/cm2 이상, 주파수는 10Hz 내지 5,000Hz의 범위의 전원을 인가하여 상기 음극 기판 상에 탄소나노튜브와 구리를 복합도금하는 단계를 포함하며, 구리의 도금의 소오스는 구리 전해액에 있는 구리 이온인 것을 특징으로 하는 전자방출 팁의 형성 방법.And complex plating carbon nanotubes and copper on the cathode substrate by applying a power having a current density of 20 mA / cm 2 or more and a frequency of 10 Hz to 5,000 Hz as a pulse voltage to the cathode substrate and the anode substrate. The source of the plating of copper is a method of forming an electron-emitting tip, characterized in that the copper ion in the copper electrolyte. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구리 전해액은 황산구리, 황산, 염산으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자방출 팁의 형성 방법.The copper electrolyte is a method of forming an electron-emitting tip, characterized in that consisting of copper sulfate, sulfuric acid, hydrochloric acid. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자방출 팁은 전계방출 디스플레이의 전자방출 팁을 특징으로 하는 전자방출 팁의 형성 방법.The electron emitting tip is a method of forming an electron emitting tip, characterized in that the electron emitting tip of the field emission display. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자방출 팁은 전계방출(field emission) 방식의 백라이트의 전자방출 팁인 것을 특징으로 하는 전자방출 팁의 형성 방법.The electron emission tip is a method of forming an electron emission tip, characterized in that the electron emission tip of the backlight of the field emission (field emission) method.
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