KR101100814B1 - A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter - Google Patents
A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter Download PDFInfo
- Publication number
- KR101100814B1 KR101100814B1 KR1020040092994A KR20040092994A KR101100814B1 KR 101100814 B1 KR101100814 B1 KR 101100814B1 KR 1020040092994 A KR1020040092994 A KR 1020040092994A KR 20040092994 A KR20040092994 A KR 20040092994A KR 101100814 B1 KR101100814 B1 KR 101100814B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electron emission
- emission source
- composition
- parts
- weight
- Prior art date
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
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/304—Field-emissive cathodes
- H01J1/3048—Distributed particle emitters
-
- 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
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/304—Field emission cathodes
- H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/304—Field emission cathodes
- H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
- H01J2201/30453—Carbon types
Abstract
본 발명은 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자 방출원, 및 상기 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 카본계 물질, 비이클, 및 가소제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자 방출원, 및 상기 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전자 방출원과 기판 사이의 접착력을 강화하여 탈리 현상을 억제함으로써, 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성을 획기적으로 개선할 수 있다.The present invention relates to a composition for forming an electron emission source, an electron emission source manufactured using the same, and an electron emission device including the electron emission source, and more specifically, an electron including a carbon-based material, a vehicle, and a plasticizer. The present invention relates to a composition for forming an emission source, an electron emission source manufactured using the same, and an electron emission device including the electron emission source. According to the present invention, it is possible to remarkably improve the printability of the composition for forming an electron emission source by strengthening the adhesion between the electron emission source and the substrate to suppress the detachment phenomenon.
Description
도 1은 본 발명의 전자 방출 소자의 일실시예를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an electron emitting device of the present invention.
도 2a 내지 2c는 본 발명에 따른 전자 방출 소자 및 종래기술에 따른 전자 방출 소자에 있어서, 카본나노튜브와 기판의 박리 상태를 전자 현미경으로 관찰한 사진이다.2A to 2C are photographs of the electron emission device according to the present invention and the electron emission device according to the prior art, in which the carbon nanotubes and the substrate are peeled off with an electron microscope.
<도면 부호의 간단한 설명>≪ Brief Description of Drawings &
200: 전자 방출 소자 201: 상판200: electron emission element 201: top plate
202: 하판 110: 하면기판202: lower plate 110: lower substrate
120: 캐소드 전극 130: 절연체층120: cathode electrode 130: insulator layer
140: 게이트 전극 160: 전자방출원140: gate electrode 160: electron emission source
41...음극 42...양극41 ... cathode 42 ... anode
본 발명은 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자 방출원, 및 상기 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전자 방출원 형성용 조성물의 구성 성분으로서 가소제를 포함함으로써, 제조된 전자 방출원과 기판 사이의 접착력을 강화하여 탈리 현상을 억제하여 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성을 획기적으로 개선한 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자 방출원, 및 상기 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming an electron emission source, an electron emission source manufactured using the same, and an electron emission device including the electron emission source, and more particularly, a plasticizer as a component of the composition for forming an electron emission source. By including, by strengthening the adhesion between the prepared electron emission source and the substrate to suppress the detachment phenomenon to significantly improve the printability of the composition for forming an electron emission source, the composition for forming an electron emission source, an electron emission source manufactured using the same And an electron emission device comprising the electron emission source.
전자 방출 소자 (Electron Emission Device)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전압을 인가하여 전계를 형성함으로써 캐소드 전극의 전자 방출원으로부터 전자를 방출시키고, 이 전자를 애노드 전극 측의 형광 물질에 충돌시켜 발광되도록 하는 디스플레이 장치이다.An electron emission device emits electrons from an electron emission source of a cathode electrode by applying a voltage between the anode electrode and the cathode electrode to form an electric field, and impinges the electrons on a fluorescent material on the anode electrode side to emit light. It is a display device.
전자 전도성이 탁월한 탄소 나노 튜브 (Carbon Nano Tube: CNT)를 포함한 카본계 물질은 전도성 및 전계 집중 효과가 우수하고, 일함수가 낮고 전계 방출 특성이 우수하여 저전압 구동이 용이하고, 대면적화가 가능하므로 전자 방출 소자의 이상적인 전자 방출원으로 기대되고 있다.Carbon-based materials including carbon nanotubes (CNTs), which have excellent electronic conductivity, have excellent conductivity and field concentration effects, low work function, and excellent field emission characteristics, so that low-voltage driving is possible and large area is possible. It is expected to be an ideal electron emission source for electron emission devices.
이러한 카본계 물질 중에서도 특히 카본나노튜브를 포함하는 전자 방출원을 형성하기 위한 조성물로서, 종래기술에 따른 조성물은 카본나노튜브 분말, 폴리머 및 유기 용매를 포함하는 비이클, 무기질계 바인더 및 기타 첨가제를 포함하며, 예를 들면, 대한민국 특허 공개 번호 제2003-0083790호에는 카본나노튜브 분말, 글래스 프리트, 아크릴레이트계 수지, 에틸 셀룰로오스, 광개시제 및 유기 용매를 포함 하는 전자 방출 표시 소자용 카본나노튜브 에미터 페이스트 조성물이 개시되어 있다.Among these carbon-based materials, in particular, a composition for forming an electron emission source including carbon nanotubes, the composition according to the prior art includes a carbon nanotube powder, a vehicle containing a polymer and an organic solvent, an inorganic binder and other additives. For example, Korean Patent Publication No. 2003-0083790 discloses a carbon nanotube emitter paste for an electron emission display device comprising carbon nanotube powder, glass frit, acrylate resin, ethyl cellulose, a photoinitiator, and an organic solvent. A composition is disclosed.
그러나, 상기 종래기술에 따른 전자 방출원 형성용 조성물에 있어서는, 이러한 조성물을 기판 상에 인쇄, 소성, 및 기타 표면 처리하는 과정에서 조성물 중의 폴리머 성분의 수축이 심해지고, 기판과 형성된 전자 방출원과의 접착력이 약해지게 되며, 결과적으로 형성된 전자 방출원이 탈리되는 현상이 발생하게 된다.However, in the composition for forming an electron emission source according to the prior art, the shrinkage of the polymer component in the composition is increased during the process of printing, firing, and other surface treatment of such a composition on a substrate, The adhesive force of the is weakened, and as a result, a phenomenon that the formed electron emission source is detached occurs.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자 방출원 형성용 조성물의 구성 성분으로서 가소제를 포함함으로써, 제조된 전자 방출원과 기판 사이의 접착력을 강화하여 탈리 현상을 억제하여 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성을 획기적으로 개선하고자 하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by including a plasticizer as a component of the composition for forming an electron emission source, thereby enhancing the adhesion between the prepared electron emission source and the substrate to eliminate the phenomenon It aims at suppressing and significantly improving the printability of the composition for electron emission source formation.
상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 그 일 구현예에서,In order to achieve the above object, the present invention in one embodiment,
카본계 물질, 비이클, 및 가소제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공한다.Provided is a composition for forming an electron emission source including a carbonaceous material, a vehicle, and a plasticizer.
본 발명은 다른 구현예에서,In another embodiment,
상기 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조된 전자 방출원을 제공한다.It provides an electron emission source prepared using the composition for forming an electron emission source.
본 발명은 또 다른 구현예에서,In another embodiment,
기판; Board;
상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및A cathode electrode formed on the substrate; And
상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자를 제공한다.Provided is an electron emission device having the electron emission source formed to be electrically connected to a cathode electrode formed on the substrate.
본 발명은 또 다른 구현예에서,In another embodiment,
카본계 물질, 비이클, 및 가소제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계;Providing a composition for forming an electron emission source comprising a carbonaceous material, a vehicle, and a plasticizer;
기판 상에 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄하는 단계;Printing the composition for forming an electron emission source on a substrate;
상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계; 및Baking the printed composition for forming an electron emission source; And
상기 소성된 결과물을 활성화시켜 전자 방출원을 얻는 단계를 포함하는 전자 방출원의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing an electron emission source comprising the step of activating the fired product to obtain an electron emission source.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 전자 방출원 형성용 조성물은 카본계 물질, 비이클, 및 가소제를 포함한다. 본 발명에 따른 전자 방출원 형성용 조성물은 전자 방출원 형성용 조성물의 구성 성분으로서 가소제를 포함함으로써, 제조된 전자 방출원과 기판 사이의 접착력을 획기적으로 강화할 수 있게 된다.The composition for forming an electron emission source according to the present invention includes a carbonaceous material, a vehicle, and a plasticizer. The composition for forming an electron emission source according to the present invention includes a plasticizer as a component of the composition for forming an electron emission source, thereby reinforcing the adhesion between the prepared electron emission source and the substrate.
본 발명에 따른 조성물 중, 카본계 물질은 전도성 및 전자 방출 특성이 우수하여 전자 방출 소자 작동시 애노드부의 형광막으로 전자를 방출시켜 형광체를 여기시키는 역할을 한다. 이러한 카본계 물질의 비제한적인 예에는 카본나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드 및 플러렌 등이 포함된다. 이 중, 카본나노튜브가 바람직하다. In the composition according to the present invention, the carbon-based material is excellent in conductivity and electron emission characteristics, and serves to excite the phosphors by emitting electrons to the fluorescent film of the anode portion during operation of the electron emission device. Non-limiting examples of such carbon-based materials include carbon nanotubes, graphite, diamond and fullerenes. Among these, carbon nanotubes are preferable.
카본나노튜브는 그라파이트 시트가 나노 크기의 직경으로 둥글게 말려 튜브형태를 이루고 있는 카본동소체 (allotrope)로서, 단일벽 나노튜브 (single wall nanotube) 및 다중벽 나노튜브 (multi wall nanotube) 모두를 사용할 수 있다. 본 발명의 카본나노튜브는 열 (Thermal) 화학기상증착법 (Chemical Vapor Deposition: 이하, "CVD법"이라고도 함), DC 플라즈마 CVD법, RF 플라즈마 CVD법, 마이크로파 플라즈마 CVD법과 같은 CVD법을 이용하여 제조된 것일 수 있다.Carbon nanotubes are carbon allotrope in which a graphite sheet is rounded to a nano-sized diameter to form a tube, and both single wall nanotubes and multi wall nanotubes can be used. . The carbon nanotubes of the present invention are manufactured using CVD methods such as thermal chemical vapor deposition (hereinafter referred to as "CVD method"), DC plasma CVD method, RF plasma CVD method, microwave plasma CVD method. It may have been.
본 발명에 따른 조성물 중, 비이클은 전자 방출원 형성용 조성물의 점도 및 인쇄성을 조절하는 역할을 하는 것으로서, 이는 폴리머 성분 및 유기 용매 성분을 포함한다.In the composition according to the present invention, the vehicle serves to control the viscosity and printability of the composition for forming an electron emission source, which includes a polymer component and an organic solvent component.
비이클 내에 포함되는 폴리머 성분에 대한 비제한적인 예로는 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이와 같은 아크릴계 수지; 및 비닐계 수지 등이 있으며, 유기 용매 성분에 대한 비제한적인 예로는 부틸 카르비톨 아세테이트 (BCA), 터피네올 (TP), 톨루엔, 텍사놀 및 부틸 카르비톨 (BC) 등이 있다.Non-limiting examples of polymer components included in the vehicle include cellulosic resins such as ethyl cellulose, nitro cellulose, and the like; Acrylic resins such as polyester acrylate, epoxy acrylate and urethane acrylate; And vinyl resins, and non-limiting examples of organic solvent components include butyl carbitol acetate (BCA), terpineol (TP), toluene, texanol and butyl carbitol (BC).
상기 폴리머 성분의 함량은 카본계 물질 100 중량부를 기준으로 100 내지 500 중량부, 보다 바람직하게는 200 내지 300 중량부일 수 있다. 한편, 상기 유기 용매 성분의 함량은 카본계 물질 100 중량부를 기준으로 하여 500 내지 1500 중량부, 바람직하게는 800 내지 1200 중량부일 수 있다. 비이클의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성 및 흐름성이 저하되는 문제점이 생길 수 있다. 특히, 비이클의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 건 조시간이 지나치게 길어질 수 있다는 문제점이 있다The content of the polymer component may be 100 to 500 parts by weight, more preferably 200 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material. On the other hand, the content of the organic solvent component may be 500 to 1500 parts by weight, preferably 800 to 1200 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material. When the content of the vehicle is outside the above range, there may be a problem that the printability and flowability of the composition for forming an electron emission source is lowered. In particular, when the content of the vehicle exceeds the above range there is a problem that the drying time may be too long
본 발명에 따른 조성물은 상기 카본계 물질 및 비이클 이외에도, 가소제 (plasticizer)를 포함한다.The composition according to the invention comprises a plasticizer in addition to the carbonaceous material and the vehicle.
본 발명에 따른 조성물은 이와 같이 가소제를 포함함으로써, 조성물을 기판 상에 인쇄, 소성, 및 기타 표면 처리하는 과정에서 조성물 중의 폴리머 성분의 수축으로 인한 기판과 형성된 전자 방출원과의 접착력 약화, 및 형성된 전자 방출원의 탈리 현상을 방지하는 효과를 얻을 수 있게 된다.The composition according to the invention thus comprises a plasticizer, thereby weakening the adhesion between the substrate and the formed electron emission source due to shrinkage of the polymer component in the composition in the course of printing, firing, and other surface treatment of the composition on the substrate. The effect of preventing the desorption phenomenon of the electron emission source can be obtained.
이와 같이, 가소제가 기판과 전자 방출원 사이의 접착력을 강화시킬 수 있는 이유는 페이스트 층의 건조, 수축 등으로 기판과의 접착력이 약화되는 것을 막고, 유연성 (Softness)을 증가시켜 주기 때문이다.As such, the reason why the plasticizer can enhance the adhesive force between the substrate and the electron emission source is that the adhesive force with the substrate is prevented from being weakened by drying, shrinkage, or the like of the paste layer, thereby increasing the softness.
상기 가소제는 상기 조성물 총 중량에 대해서 1 내지 15 중량% 포함되는 것이 바람직한데, 이는 가소제의 중량이 1 중량% 미만인 경우에는 양이 너무 적어서 페이스트와 기판과의 접착력 개선 효과가 적은 문제점이 있어서 바람직하지 않고, 15 중량%를 초과하는 경우에는 포화되어 오히려 페이스트 내의 불순물로 작용하는 문제점이 있어서 바람직하지 않기 때문이다.The plasticizer is preferably included in an amount of 1 to 15% by weight based on the total weight of the composition, but when the weight of the plasticizer is less than 1% by weight, the amount is too small, which is not preferable because there is little effect of improving the adhesion between the paste and the substrate. If it exceeds 15% by weight, it is not preferable because there is a problem that it becomes saturated and rather acts as an impurity in the paste.
또한, 상기 가소제는 디옥틸 프탈레이트, 디옥틸아디페이트 (DOA), 및 트리크레실포스테이트 (TCP)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 가소제인 것이 바람직하다.In addition, the plasticizer is preferably at least one plasticizer selected from the group consisting of dioctyl phthalate, dioctyl adipate (DOA), and tricresyl formate (TCP).
본 발명에 따른 조성물은, 바람직하게는 접착 성분 (binder), 필러 (filler), 감광성 수지, 광개시제, 점도 개선제, 해상도 개선제, 분산제, 및 소포 제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수도 있다.The composition according to the invention may preferably further comprise one or more additives selected from the group consisting of adhesive binders, fillers, photosensitive resins, photoinitiators, viscosity improvers, resolution improvers, dispersants, and antifoaming agents. .
접착 성분은 카본나노튜브와 기판과의 접착력을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 무기 접착 성분, 유기 접착 성분 및 저융점 금속으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 것을 사용할 수 있다. 전자 방출원 형성용 조성물 중 접착 성분의 함량은 카본계 물질 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 50 중량부, 바람직하게는 15 내지 35 중량부이다. 접착 성분의 함량이 카본계 물질 100 중량부를 기준으로 10 중량부 미만인 경우에는 만족할 만한 접착력을 얻을 수 없고, 50 중량부를 초과하는 경우에는 인쇄성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.The adhesive component serves to improve adhesion between the carbon nanotubes and the substrate, and at least one selected from the group consisting of an inorganic adhesive component, an organic adhesive component, and a low melting point metal may be used. The content of the adhesive component in the composition for forming an electron emission source is 10 to 50 parts by weight, preferably 15 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material. When the content of the adhesive component is less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material, satisfactory adhesive strength cannot be obtained, and when the content of the adhesive component exceeds 50 parts by weight, printability may be deteriorated.
필러는 기판과 충분히 접착되지 못한 카본나노튜브의 전도성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 이러한 필러의 구체적인 예로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, Ag, Al, Pd 등이 있다.The filler serves to improve the conductivity of the carbon nanotubes not sufficiently adhered to the substrate. Specific examples of the filler include, but are not limited to, Ag, Al, Pd, and the like.
감광성 수지는 전자 방출원의 패터닝에 사용되는 물질로서, 이러한 감광성 수지의 구체적인 예로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 열분해성 아크릴레이트 계열의 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세트페논계 모노머, 또는 티오키산톤계 모노머 등이 있으며, 보다 구체적으로는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 2,4-디에틸옥산톤 (2,4-diethyloxanthone), 또는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논을 사용할 수 있다. 상기 감광성 수지의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 300 내지 1000중량부, 바람직하게는 500 내지 800중량부일 수 있다. 감광성 수지의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 300중량부 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어지고, 카본계 물질 100중량부를 기준으로 1000중량부를 초과하는 경우 에는 현상이 잘 되지 않기 때문에 바람직하지 못하다.The photosensitive resin is a material used for patterning an electron emission source, and specific examples of the photosensitive resin include, but are not limited to, a thermally decomposable acrylate monomer, a benzophenone monomer, an acetphenone monomer, or a thiocylic acid. Ton monomers, and more specifically, epoxy acrylate, polyester acrylate, 2,4-diethyloxanthone, or 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone can be used. Can be. The content of the photosensitive resin may be 300 to 1000 parts by weight, preferably 500 to 800 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material. When the content of the photosensitive resin is less than 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material, the exposure sensitivity is lowered, and when it exceeds 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material, the development is not preferable.
광개시제는 상기 감광성 수지가 노광될 때 감광성 수지의 가교결합을 개시하는 역할을 한다. 상기 광개시제의 비제한적인 예로는 벤조피논 등이 있다. 상기 광개시제의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 300 내지 1000중량부, 바람직하게는 500 내지 800중량부일 수 있다. 광개시제의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 300중량부 미만인 경우에는 효율적인 노광이 안되어 패턴 형성에 문제가 생길 수 있고, 카본계 물질 100중량부를 기준으로 1000중량부를 초과하면 제조비용 상승의 원인이 될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.The photoinitiator serves to initiate crosslinking of the photosensitive resin when the photosensitive resin is exposed. Non-limiting examples of such photoinitiators include benzopinone and the like. The content of the photoinitiator may be 300 to 1000 parts by weight, preferably 500 to 800 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material. When the content of the photoinitiator is less than 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon-based material, efficient exposure may not occur, which may cause a problem in pattern formation. This is undesirable because it can be.
본 발명에 따른 조성물은 그 외에도, 필요에 따라서 통상적으로 사용되는 점도 개선제, 해상도 개선제, 분산제, 및 소포제 등을 더 포함할 수도 있다.In addition, the composition according to the present invention may further include a viscosity improver, a resolution improver, a dispersant, an antifoaming agent, and the like, which are commonly used as necessary.
본 발명은 또한, 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조된 전자 방출원을 제공한다.The present invention also provides an electron emission source manufactured using the composition for forming an electron emission source.
전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 본 발명의 전자 방출 소자에 구비되는 전자 방출원을 제조하는 방법은 카본계 물질, 비이클, 및 가소제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계; 기판 상에 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄하는 단계; 상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계; 및 상기 소성된 결과물을 활성화시켜 전자 방출원을 얻는 단계로 이루어진다.The method of manufacturing an electron emission source included in the electron emission device of the present invention using the composition for forming an electron emission source as described above provides a composition for forming an electron emission source comprising a carbon-based material, a vehicle, and a plasticizer. step; Printing the composition for forming an electron emission source on a substrate; Baking the printed composition for forming an electron emission source; And activating the fired product to obtain an electron emission source.
먼저, 전자 방출원 형성용 조성물을 전술한 바와 같은 카본계 물질, 비이클, 및 가소제를 혼합하여 제공한다. 인쇄 전 최종적으로 형성된 전자 방출원 형성용 조성물의 점도는 3,000 내지 50,000cps, 바람직하게는 5,000 내지 30,000cps일 수 있다.First, a composition for forming an electron emission source is provided by mixing a carbonaceous material, a vehicle, and a plasticizer as described above. The viscosity of the composition for forming an electron emission source finally formed before printing may be 3,000 to 50,000 cps, preferably 5,000 to 30,000 cps.
이 후, 상기 제공된 전자 방출원 형성용 조성물을 기판에 인쇄한다. 상기 "기판"이란 전자 방출원이 형성될 기판으로서, 형성하고자 하는 전자 방출 소자에 따라 상이할 수 있으며, 이는 당업자에게 용이하게 인식가능한 것이다.Thereafter, the provided composition for forming an electron emission source is printed on a substrate. The "substrate" is a substrate on which an electron emission source is to be formed, which may be different depending on the electron emission element to be formed, which is easily recognized by those skilled in the art.
인쇄 방식은 전자 방출원 형성용 조성물이 감광성 수지를 포함하는 경우와 감광성 수지를 포함하지 않은 경우에 따라 상이하다. 전자 방출원 형성용 조성물이 감광성 수지를 포함하는 경우에는 별도의 포토레지스트 패턴이 불필요하다. 즉, 기판 상에 감광성 수지를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄로 코팅하고, 이를 원하는 전자 방출원 형성 영역에 따라 노광 및 현상한다. The printing method is different depending on the case where the composition for electron emission source formation contains the photosensitive resin and when the photosensitive resin is not included. When the composition for electron emission source formation contains photosensitive resin, a separate photoresist pattern is unnecessary. That is, a composition for forming an electron emission source containing a photosensitive resin is coated on a substrate by printing, and the film is exposed and developed according to a desired electron emission source forming region.
한편, 전자 방출원 형성용 조성물이 감광성 수지를 포함하지 않는 경우에는, 별도의 포토레지스트막 패턴을 이용한 포토리소그래피 공정이 필요하다. 즉, 포토레지스트막을 이용하여 포토레지스트막 패턴을 먼저 형성한 후, 상기 포토레지스트막 패턴을 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄로 공급한다.On the other hand, when the composition for electron emission source formation does not contain photosensitive resin, the photolithography process using a separate photoresist film pattern is required. That is, a photoresist film pattern is first formed using a photoresist film, and then the composition for forming an electron emission source is supplied by printing using the photoresist film pattern.
전술한 바와 같이 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물은 소성 단계를 통하여 카본계 물질과 기판과의 접착력이 향상될 수 있고, 일부 이상의 접착 성분의 용융 및 고형화에 의하여 내구성 등도 향상될 수 있으며, 아웃개싱 (outgasing)도 최소화될 수 있다. 소성 온도는 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 비이클의 휘발 및 접착 성분의 소결가능 온도 및 시간을 고려하여 결정되어야 한다. 통상적인 소성 온도는 400 내지 500℃, 바람직하게는 450℃이다. 소성 온도가 400℃ 미만이면 비이클 등의 휘발이 충분히 이루어지지 않는다는 문제점이 발생할 수 있고, 소성 온도가 500℃를 초과하면 카본계 물질이 손상될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.As described above, the composition for forming an electron emission source may have improved adhesion between the carbon-based material and the substrate through a sintering step, and durability may be improved by melting and solidifying at least one adhesive component, and outgassing. Outgasing can also be minimized. The firing temperature should be determined in consideration of the volatilization of the vehicle and the sinterable temperature and time of the adhesive component included in the composition for forming the electron emission source. Typical firing temperatures are 400 to 500 ° C, preferably 450 ° C. If the firing temperature is less than 400 ℃ may cause a problem that the volatilization such as a vehicle is not sufficiently made, if the firing temperature exceeds 500 ℃ may cause a problem that the carbon-based material may be damaged.
이와 같이 소성된 소성 결과물 표면의 카본계 물질은 활성화 단계를 거친다. 상기 활성화 단계의 일 구현예에 따르면, 열처리 공정을 통하여 필름 형태로 경화될 수 있는 용액, 예를 들면 폴리이미드계 고분자를 포함하는 전자 방출원 표면 처리제를 상기 소성 결과물 상에 도포한 후, 이를 열처리한 다음, 상기 열처리로 형성된 필름을 박리한다. 활성화 단계의 다른 구현예에 따르면 소정의 구동원으로 구동되는 롤러 표면에 접착력을 갖는 접착부를 형성하여 상기 소성 결과물 표면에 소정의 압력으로 가압함으로써 활성화 공정을 수행할 수도 있다. 이러한 활성화 단계를 통하여 전자 방출원 표면으로 카본계 물질이 노출되거나 수직배향 상태를 조절될 수 있다.The carbon-based material on the surface of the fired product thus fired is subjected to an activation step. According to one embodiment of the activation step, after applying a solution that can be cured in the form of a film through a heat treatment process, for example, an electron emission source surface treatment agent containing a polyimide-based polymer on the firing result, and then heat treatment Then, the film formed by the heat treatment is peeled off. According to another embodiment of the activation step, the activation process may be performed by forming an adhesive part having an adhesive force on the surface of the roller driven by a predetermined driving source and pressing the surface of the firing product at a predetermined pressure. Through this activation step, the carbon-based material may be exposed to the electron emission surface or the vertical alignment may be controlled.
상기와 같은 표면 처리 단계에서, 본 발명에 따른 조성물은 가소제를 포함함으로써, 조성물 중의 폴리머 성분의 수축으로 인한 기판과 형성된 전자 방출원과의 접착력 약화, 및 형성된 전자 방출원의 탈리 현상을 방지하는 효과를 얻을 수 있게 된다.In the surface treatment step as described above, the composition according to the present invention comprises a plasticizer, thereby preventing the weakening of adhesion between the substrate and the formed electron emission source due to shrinkage of the polymer component in the composition, and the effect of preventing detachment of the formed electron emission source. Will be obtained.
본 발명은 또 다른 구현예에서, 기판; 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 및 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자를 제공한다.In another embodiment, the present invention, a substrate; A cathode electrode formed on the substrate; And the electron emission source formed to be electrically connected to the cathode electrode formed on the substrate.
도 1은 본 발명에 따른 전자 방출 소자의 부분 단면도로서, 대표적으로 3극 관 구조의 전자 방출 소자를 도시하였다.1 is a partial cross-sectional view of an electron emitting device according to the present invention, and typically shows an electron emitting device having a triode structure.
도시한 바와 같이, 전자 방출 소자 (200)는 상판 (201)과 하판 (202)을 구비하고, 상기 상판은 상면기판 (190), 상기 상면기판의 하면 (190a)에 배치된 애노드 전극 (180), 상기 애노드 전극의 하면 (180a)에 배치된 형광체층 (170)을 구비한다.As shown, the
상기 하판 (202)은 내부 공간을 갖도록 소정의 간격을 두고 상기 상면기판 (190)과 대향하여 평행하게 배치되는 하면기판 (110), 상기 하면기판 (110) 상에 스트라이프 형태로 배치된 캐소드 전극 (120), 상기 캐소드 전극 (120)과 교차하도록 스트라이프 형태로 배치된 게이트 전극 (140), 상기 게이트 전극 (140)과 상기 캐소드 전극 (120) 사이에 배치된 절연체층 (130), 상기 절연체층 (130)과 상기 게이트 전극 (140)의 일부에 형성된 전자방출원 홀 (169), 상기 전자방출원 홀 (169) 내에 배치되어 상기 캐소드 전극 (120)과 통전되고 상기 게이트 전극 (140)보다 낮은 높이로 배치되는 전자방출원 (160)을 구비한다.The
상기 상판 (201)과 하판 (202)은 대기압보다 낮은 압력의 진공으로 유지되며, 상기 진공에 의해 발생하는 상기 상판과 하판 간의 압력을 지지하고, 발광공간 (210)을 구획하도록 스페이서 (192)가 상기 상판과 하판 사이에 배치된다.The
상기 애노드 전극 (180)은 상기 전자방출원 (160)에서 방출된 전자의 가속에 필요한 고전압을 인가하여 상기 전자가 상기 형광체층 (170)에 고속으로 충돌할 수 있도록 한다. 상기 형광체층은 상기 전자에 의해 여기되어 고에너지 레벨에서 저에너지 레벨로 떨어지면서 가시광을 방출한다. 칼라 전자 방출 소자의 경우에는 단위화소를 이루는 복수의 상기 발광공간 (210) 각각에 적색 발광, 녹색 발광, 청색 발광의 형광체층이 상기 애노드 전극의 하면 (180a)에 배치된다.The
상기 게이트 전극 (140)은 상기 전자방출원 (160)에서 전자가 용이하게 방출될 수 있도록 하는 기능을 담당하며, 상기 절연체층 (130)은 상기 전자방출원 홀 (169)을 구획하고, 상기 전자방출원 (160)과 상기 게이트 전극 (140)을 절연하는 기능을 담당한다.The
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재되는 것일뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. The following examples are only described for the purpose of more clearly expressing the present invention, but the contents of the present invention are not limited to the following examples.
실시예Example
터피네올 10g에 카본나노튜브 분말 (MWNT, 일진 나노텍사 제품) 1g, 프리트 (8000L, 신흥요업사 제품) 0.2g, 아크릴 수지 (Elvacite 사 제품) 3g, 폴리에스테르 아크릴레이트 5g, 벤조피논 5g을 첨가하여 교반한 후, 가소제로서 디옥틸 프탈레이트 (시그마 알드리치사) 2g을 추가로 첨가하고 혼합하여 30,000cps의 점도를 갖는 전자 방출원용 조성물을 제조하였다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물을, Cr 게이트 전극, 절연막 및 ITO 전극이 구비된 기판 상의 전자 방출원 형성 영역에 인쇄한 후, 패턴 마스크를 이용하여 2000 mJ/cm2의 노광 에너지로 평행 노광기를 이용하여 조사하였다. 노광 후 스프레이하여 현상하고, 450 ℃의 온도에서 소성하여 전자 방출원을 형성하였다. 이 후, 형광막과 애노드 전극으로서 ITO를 채용한 기 판을 상기 전자 방출원이 형성된 기판과 배향되게 배치하고, 양 기판 사이에는 기판 간 셀 갭을 유지하는 스페이서를 형성함으로써 본 발명에 따른 전자 방출 소자를 제조하였다.To 10 g of terpineol, 1 g of carbon nanotube powder (MWNT, manufactured by ILJIN Nanotech Co., Ltd.), 0.2 g of frit (8000L, manufactured by Emerging Industries Co., Ltd.), 3 g of acrylic resin (from Elvacite), 5 g of polyester acrylate, and 5 g of benzopinone are added. After stirring, 2 g of dioctyl phthalate (Sigma Aldrich) was further added as a plasticizer and mixed to prepare a composition for an electron emission source having a viscosity of 30,000 cps. The composition for forming an electron emission source is printed on an electron emission source formation region on a substrate provided with a Cr gate electrode, an insulating film, and an ITO electrode, and then using a parallel mask with an exposure energy of 2000 mJ / cm 2 using a pattern mask. Was investigated. After exposure, the solution was sprayed and developed, and fired at a temperature of 450 ° C. to form an electron emission source. Subsequently, the substrate employing ITO as the fluorescent film and the anode electrode is arranged so as to be oriented with the substrate on which the electron emission source is formed, and the spacers maintaining the cell gap between the substrates are formed between the two substrates to thereby emit electrons according to the present invention. The device was manufactured.
비교예Comparative example
가소제를 사용하지 않았다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1의 제조 방법에 기재된 성분 및 함량에 따라 전자 방출 소자를 제조하였다.An electron-emitting device was manufactured according to the ingredients and contents described in the preparation method of Example 1, except that no plasticizer was used.
평가예Evaluation example
상기 실시예 및 비교예에 따라서 제조된 전자 방출 소자를 SEM으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 2a 내지 2c에 나타내었다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따라서 제조된 전자 방출 소자 (2a 및 2b)는 기판과 카본나노튜브 사이의 간격이 거의 벌어져 있지 않으나, 비교예에 따라서 제조된 전자 방출 소자 (2c)는 기판과 카본 나노튜브의 간격이 다소 벌어져 있는 것을 알 수 있으며, 따라서 본 발명에 따른 전자 방출 소자가 종래기술에 따른 전자 방출 소자에 비해서 전자 방출원과 기판 사이의 접착력에 있어서 월등하게 우수함을 알 수 있다.The electron emission devices manufactured according to the above Examples and Comparative Examples were observed by SEM, and the results are shown in FIGS. 2A to 2C. Referring to FIG. 2, the electron emission devices 2a and 2b manufactured according to the present invention have almost no gap between the substrate and the carbon nanotubes. It can be seen that the gap between the carbon nanotubes is somewhat widened, and thus, the electron emission device according to the present invention is superior in adhesion between the electron emission source and the substrate as compared with the electron emission device according to the prior art.
본 발명에 따르면, 전자 방출원과 기판 사이의 접착력을 강화하여 탈리 현상을 억제하여 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성을 획기적으로 개선한 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자 방출원, 및 상기 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자를 제공할 수 있다.According to the present invention, the composition for forming an electron emission source that significantly improves the printability of the composition for forming an electron emission source by reinforcing the adhesion between the electron emission source and the substrate to suppress the detachment phenomenon, the electron emission source manufactured using the same , And an electron emission device including the electron emission source.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040092994A KR101100814B1 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040092994A KR101100814B1 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060047143A KR20060047143A (en) | 2006-05-18 |
| KR101100814B1 true KR101100814B1 (en) | 2012-01-02 |
Family
ID=37149745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040092994A KR101100814B1 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101100814B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990014111A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-25 | 미리암 디. 메코너헤이 | Hybrid Materials and Methods for Forming Barrier Lip in Plasma Display Devices |
| KR19990079516A (en) * | 1998-04-06 | 1999-11-05 | 구자홍 | Formation method of fluorescent film in color image display device |
| JP2002367529A (en) | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Kyocera Corp | Substrate for field emission display device, method of manufacturing the same, and field emission display device |
-
2004
- 2004-11-15 KR KR1020040092994A patent/KR101100814B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990014111A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-25 | 미리암 디. 메코너헤이 | Hybrid Materials and Methods for Forming Barrier Lip in Plasma Display Devices |
| KR19990079516A (en) * | 1998-04-06 | 1999-11-05 | 구자홍 | Formation method of fluorescent film in color image display device |
| JP2002367529A (en) | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Kyocera Corp | Substrate for field emission display device, method of manufacturing the same, and field emission display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060047143A (en) | 2006-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100670330B1 (en) | An electron emitter and an electron emission device comprising the electron emitter | |
| KR100911370B1 (en) | The Manufacturing Method of CNT Paste and The Manufacturing Method of CNT Emitter with high Reliability | |
| KR100777113B1 (en) | The fine patternable cnt emitter manufacturing method of with high reliability | |
| KR101082437B1 (en) | An electron emission source, a preparing method thereof, and an electron emission device using the same | |
| KR101100818B1 (en) | An electron emission source and an electron emission device using the same | |
| KR101166014B1 (en) | A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter | |
| KR100354225B1 (en) | Method for manufacturing emitter of field emission display device | |
| KR101100814B1 (en) | A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter | |
| KR101100820B1 (en) | A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter | |
| KR101100819B1 (en) | A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter | |
| KR20070010661A (en) | An electron emission source, a preparing method thereof, and an electron emission device using the same | |
| KR20070046598A (en) | An electron emission source comprising carbon-based material and photoelectric element, a method for preparing the same, an electron emission device comprising the same and an electron emission display device comprising the same | |
| KR20060054545A (en) | A composition for preparing an electron emitter, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter | |
| KR101100817B1 (en) | Electron emission source comprising carbon-based material and molten material of metal particles having nano-size , electron emission device comprising the same, an composition for preparing the electron emission source | |
| KR20060019903A (en) | A composition for preparing an electron emission source, a method for preparing using the composition and an electron emission source | |
| KR20090044797A (en) | Boron nitride nano tube paste composition, electron emission source using thereof, electron emission device employing the electron emission source, and backlight unit and electron emission display device employing the electron emission device | |
| JP2007227351A (en) | Composite for forming electron emission source and electron emission source provided with the composite and electron emission element containing the electron emission source and manufacturing method of the electron emission source | |
| KR20070046599A (en) | A composition for preparing an electron emitter comprising a carbon nanocoil, the electron emitter prepared using the composition, and an electron emission device comprising the electron emitter | |
| KR100965545B1 (en) | A composition for forming a electron emitter of flat panel display and electron emitter prepared therefrom | |
| KR20070014748A (en) | Electron emission source comprising branch carbon based material, electron emission device comprising the same, an composition for preparing the electron emission source | |
| KR20070078915A (en) | An electron emission source comprising carbon-based material and metal carbonate particle, a method for preparing the same and an electron emission device comprising the electron emission source | |
| KR20050116430A (en) | An electron emission device | |
| KR20060113258A (en) | Method for preparing an emitter, an emitter prepared by the method and an electron emission device employing the same | |
| KR20050104814A (en) | A composition for preparing an emitter, an emitter prepared therefrom, and an electron emission device comprising the same | |
| KR20060021745A (en) | Composition for preparing an emitter, an emitter prepared therefrom, and a electron emission device comprising the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |