KR101401572B1 - Field emission device improved in electron emission characteristic and method of manufacturing the same - Google Patents

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박규창
강정수
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경희대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a field emission device with improved electron emission characteristics and a method of manufacturing the same. The field emission device with improved electron emission characteristics according to an embodiment of the present invention includes a first metallic carrier plate which is installed in the lower part of a substrate; a cathode which is installed in the lower part of the first carrier plate; and a second metallic carrier plate which is installed between the first carrier plate and the cathode.

Description

전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자 및 그 제조방법 {Field Emission Device Improved in Electron Emission Characteristic and Method of Manufacturing the same}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a field emission device having improved electron emission characteristics and a method of manufacturing the field emission device.

본 발명은 전자방출 특성이 향상된 전계방출소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 에미터가 성장되는 캐소드 전극과 기판을 균일하게 안정적으로 접착시키고, 캐소드 전극과 기판 간의 접촉 저항도를 감소시킨 전계방출소자 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a field emission device having improved electron emission characteristics and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a field emission device in which a cathode electrode on which an emitter is grown is uniformly and stably bonded to a substrate, And a method of manufacturing the same.

전계방출소자(field emission device)는 캐소드 전극 상에 형성된 에미터(emitter) 주위에 강한 전기장을 형성함으로써 에미터로부터 전자들을 방출시키는 소자이다. 이러한 전계방출소자는 전계방출 표시장치(FED; field emission display), 액정 디스플레이의 백라이트 유닛(BLU; back light unit), X-ray tube, microwave 증폭기, 센서 및 평판 램프, 전자빔 발생 장치 등과 같은 전자 방출을 이용한 다양한 종류의 시스템에 응용될 수 있다. 이러한 전계 방출 소자에서 전자의 방출은 소자 구조, 전극 물질 및 전극 모양에 따라 그 효율이 크게 달라진다.A field emission device is a device that emits electrons from an emitter by forming a strong electric field around an emitter formed on the cathode electrode. Such a field emission device may be applied to a field emission display (FED), a backlight unit (BLU) of a liquid crystal display, an electron emission such as an X-ray tube, a microwave amplifier, a sensor and a flat lamp, Can be applied to various kinds of systems using the same. The emission of electrons from such a field emission device varies greatly depending on the device structure, the electrode material, and the shape of the electrode.

한편, 전계방출소자에서 전자들을 방출시키는 에미터로서 종래에는 몰리브덴(Mo)과 같은 금속으로 이루어진 마이크로 팁이 사용되었으나, 최근에는 전자방출특성이 우수한 탄소나노튜브(CNT; carbon nanotubes)가 주로 사용되고 있다. 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)는 탄소로 이루어진 탄소 동소체(carbon allotrope)로서, 하나의 탄소 원자가 다른 탄소 원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있으며, 우수한 전기적·구조적 특징들로 인하여 다양한 전기 전자 분야에서 응용되고 있다.Meanwhile, a micro tip made of a metal such as molybdenum (Mo) has been used as an emitter for emitting electrons from a field emission device, but recently, carbon nanotubes (CNTs) having excellent electron emission characteristics have been mainly used . Carbon nanotubes (CNTs) are carbon allotrope, a carbon atom bonded to another carbon atom in hexagonal honeycomb pattern, forming a tube shape. Due to its excellent electrical and structural characteristics, It has been applied in the field of electric and electronic.

특히, 탄소나노튜브 에미터를 이용한 전계방출소자는 가격이 저렴할 뿐만 아니라 구동전압이 낮고, 우수한 화학적, 기계적 안정성을 가진다는 장점이 있다. 이러한 탄소나노튜브 에미터를 형성하는 방법으로는 탄소나노튜브를 페이스트(paste) 형태로 만들어 형성하는 방법과 화학기상증착법(CVD; chemical vapor deposition)에 의하여 탄소나노튜브를 직접 성장시키는 방법이 있다. Particularly, a field emission device using a carbon nanotube emitter is advantageous in that it is low in cost, has a low driving voltage, and has excellent chemical and mechanical stability. As a method of forming the carbon nanotube emitter, there is a method of forming carbon nanotubes in a paste form and a method of directly growing carbon nanotubes by chemical vapor deposition (CVD).

종래의 플라즈마 화학기상증착법은 직류 또는 고주파 전계를 니켈촉매가 존재하는 반응기의 두 전극 사이에 인가하여 상기 반응기내의 아세틸렌 가스를 글로우(glow) 방전시킨 다음 플라즈마로 변형시켜 그 에너지로 전극상에 탄소나노튜브를 성장시키는 방법이다. 그러나 종래의 플라즈마 화학기상증착법에 의해 형성된 탄소나노튜브는 성장과정에서 탄소나노튜브 주위에 형성된 불순물로 인하여 고전류방출시에 아킹(arcing)이 발생하기 쉬워 안정적이지 못하다는 문제점이 있다. 또한 탄소나노튜브 에미터가 무질서한 분지로 형성되고 결정화도와 결착도가 낮아 전자방출 특성을 향상시키는데 한계가 있었다. In the conventional plasma chemical vapor deposition method, a direct current or a high frequency electric field is applied between two electrodes of a reactor in which a nickel catalyst is present, glow discharge of acetylene gas in the reactor is transformed into a plasma, It is a method of growing a tube. However, carbon nanotubes formed by the conventional plasma enhanced chemical vapor deposition (CNT) method have a problem in that arcing is liable to occur during emission of a high current due to impurities formed around the carbon nanotubes during growth, which is not stable. In addition, the carbon nanotube emitter is formed as a disordered branch, and the degree of crystallinity and the degree of adhesion are low, which has limitations in improving electron emission characteristics.

또한, 종래의 탄소 나노튜브 페이스트를 이용한 방법의 경우, 바인더(binder) 물질과 레진(resin) 또는 필러(filler) 등의 많은 불순물들이 포함된다. 이러한 불순물들은 탄소 나노튜브의 전계 방출 특성에 악영향을 미치고 수명 및 안정성에 나쁜 영향을 주게 된다.Further, in the case of the conventional method using the carbon nanotube paste, many impurities such as a binder material and a resin or a filler are included. These impurities adversely affect the field emission characteristics of carbon nanotubes and adversely affect their lifetime and stability.

한편, 일반적으로 기판 위에 형성된 탄소나노튜브 에미터의 전자방출 특성은 캐소드 전극과 기판 간의 접촉 저항에 영향을 크게 받는다. 만일, 상기 캐소드 전극과 기판 간의 접촉이 균일하지 않을 경우에는 접촉 저항의 증가로 인해 전자방출 특성이 크게 저하되고, 전자빔의 동작이 거의 불가능하게 된다. 또한, 캐소드 전극과 기판을 접착제를 이용하여 접착하게 되면 가스배출(outgasing)과 진공 접합 공정 중의 열에 의한 접착특성 저하, 접착제 확산에 의해 캐소드-게이트 및 캐소드-애노드 사이에 단선(Short) 또는 이물질에 의한 아킹(arcing)이 발생할 수도 있다.On the other hand, the electron emission characteristic of the carbon nanotube emitter formed on the substrate is largely influenced by the contact resistance between the cathode electrode and the substrate. If the contact between the cathode electrode and the substrate is not uniform, the electron emission characteristic is significantly lowered due to the increase of the contact resistance, and the operation of the electron beam is almost impossible. Also, if the cathode electrode and the substrate are bonded using an adhesive, there is a risk of deteriorating adhesive properties due to heat during the outgasing and vacuum bonding process, shorting between the cathode-gate and the cathode- Arcing may be caused.

본 발명에서는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 캐소드 전극과 기판을 균일하게 안정적으로 접착시키면서 동시에 접착 저항을 감소시킴으로써, 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a field emission device having improved electron emission characteristics by uniformly stably bonding a cathode electrode and a substrate, The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 전자방출 특성이 향상된 전계방출소자는 기판과 상기 기판 상에 구비되는 에미터를 포함하는 전계방출소자에 있어서, 상기 기판 하부에 열합착된 금속성의 1차 캐리어판을 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a field emission device including a substrate and an emitter provided on the substrate, the field emission device comprising: And a primary metallic carrier plate bonded together.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 전자방출 특성이 향상된 전계방출소자는, 상기 제1실시예 외에도 (1) 일면에 요철이 형성된 제1 요철면을 구비하고, 배면은 상기 1차 캐리어판 상에 중간재를 이용하여 접착된 금속성의 2차 캐리어판, (2) 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면에 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면을 구비하고, 상기 제2 요철면의 배면 또는 측면에 전극을 구비하며, 상기 제2 요철면이 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면에 요철 결합되는 캐소드를 더 포함하여 구성된다.In addition, the field emission device according to the second embodiment of the present invention has improved first electron emission characteristics, in addition to the first embodiment, (1) a first uneven surface provided with unevenness on its one surface, (2) a second uneven surface formed with opposite irregularities corresponding to the first irregular surface of the secondary carrier plate, and a second uneven surface corresponding to the first irregular surface of the secondary carrier plate, Or an electrode on a side surface of the second carrier plate, and the second uneven surface is irregularly coupled to the first uneven surface of the secondary carrier plate.

또한, 본 발명의 제4실시예에 따른 전자방출 특성이 향상된 전계방출소자는, 기판과 상기 기판 상에 구비되는 에미터를 포함하는 전계방출소자에 있어서, (1) 일면에 요철이 형성된 제1 요철면을 구비하고, 배면은 상기 기판 하부에 열합착된 2차 캐리어판, (2) 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면에 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면을 구비하고, 상기 제2 요철면의 배면 또는 측면에 전극을 구비하며, 상기 제2 요철면이 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면에 요철 결합되는 캐소드를 포함하여 구성된다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a field emission device including a substrate and an emitter provided on the substrate, the field emission device comprising: (1) a first field emission device (2) a second uneven surface provided with opposite irregularities corresponding to the first irregular surface of the secondary carrier plate, wherein the second irregular surface has an uneven surface, And a cathode having an electrode on the rear surface or side surface of the uneven surface, and the second uneven surface is irregularly coupled to the first uneven surface of the secondary carrier plate.

특히, 상기 1차 캐리어판과 2차 캐리어판은 금, 은, 구리, 주석, 알루미늄, 니켈, 아연, 백금, 몰리브텐, 티탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 또는 이들 금속의 합금 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 특히, 알루미늄, 서스(Sus), 코바(Covar) 중 어느 하나로 구성되는 것이 가장 바람직하다.Particularly, the primary carrier plate and the secondary carrier plate are made of at least one metal selected from the group consisting of gold, silver, copper, tin, aluminum, nickel, zinc, platinum, molybdenum and titanium, And it is most preferable to be composed of any one of aluminum, Sus, and Covar.

또한, 상기 2차 캐리어판과 캐소드 간의 요철 결합은 분리 및 재결합이 가능하며, 상기 2차 캐리어판의 요철은 나사산 또는 핀형상으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the concave-convex coupling between the secondary carrier plate and the cathode can be separated and recombined, and the concavity and convexity of the secondary carrier plate is preferably formed in a thread or pin shape.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 전자방출 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법은, 기판과 상기 기판 상에 구비되는 에미터를 포함하는 전계방출소자에 있어서, 상기 기판 하부에 금속성의 1차 캐리어판을 열합착시키는 제1단계를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a field emission device comprising a substrate and an emitter provided on the substrate, And a first step of heat-cementing the car carrier plate.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 전자방출 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법은, 상기 제1실시예의 제1단계, (2) 요철이 형성된 제1 요철면을 구비한 금속성의 2차 캐리어판을 형성하고, 상기 1차 캐리어판 상에 상기 제1 요철면의 배면을 중간재를 이용하여 접착하는 제2단계, (3) 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면과 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면을 구비하고, 상기 제2 요철면의 배면 또는 측면에 전극을 구비한 캐소드를 형성하는 제3단계, (4)상기 2차 캐리어판의 제1 요철면과 상기 캐소드의 제2 요철면을 요철 결합하는 제4단계를 포함한다.A method of manufacturing a field emission device having improved electron emission characteristics according to a second embodiment of the present invention includes the first step of the first embodiment, (2) the second step of the second embodiment having the irregularities, A second step of forming a carrier plate and adhering the rear surface of the first uneven surface to the primary carrier plate using an intermediate member, (3) a second step of bonding the second uneven surface corresponding to the first uneven surface of the secondary carrier plate A second step of forming a cathode having electrodes provided on a rear surface or a side surface of the second uneven surface, (4) a third step of forming a first uneven surface of the secondary carrier plate and a second uneven surface of the cathode And a fourth step of concavo-convex coupling the uneven surface.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 전자방출 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법은, 기판과 상기 기판 상에 구비되는 에미터를 포함하는 전계방출소자에 있어서, (1) 일면에 요철이 형성된 제1 요철면을 구비한 금속성의 2차 캐리어판을 형성하고, 상기 제1 요철면의 배면을 상기 기판 하부에 열합착시키는 제1단계, (2) 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면과 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면을 구비하고, 상기 제2 요철면의 배면 또는 측면에 전극을 구비한 캐소드를 형성하는 제2단계, (3) 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면과 상기 캐소드의 제2 요철면을 요철 결합하는 제3단계를 포함한다.A method of manufacturing a field emission device having improved electron emission characteristics according to a second embodiment of the present invention is a field emission device comprising a substrate and an emitter provided on the substrate, A first step of forming a metallic secondary carrier plate having a first uneven surface and thermally adhering the back surface of the first uneven surface to the lower surface of the substrate, (2) A second step of forming a cathode having a second uneven surface formed with opposite unevenness corresponding to the first uneven surface and having electrodes on the back surface or side surface of the second uneven surface, (3) And a third step of concavo-convex coupling the second uneven surface of the cathode.

특히, 상기 제1단계는, 상기 기판을 불산용액에 함침시킨 후 건조시키는 단계와 1차 캐리어판을 아세톤과 IPA로 세척하는 단계를 포함할 수 있다.Particularly, the first step may include a step of impregnating the substrate with a hydrofluoric acid solution, followed by drying, and a step of washing the primary carrier plate with acetone and IPA.

또한, 상기 제1단계는 상기 기판에 상기 1차 캐리어판 방향으로 압력을 가하거나 상기 기판에 상기 2차 캐리어판 방향으로 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the first step may include applying pressure to the substrate in the direction of the primary carrier plate or applying pressure to the substrate in the direction of the secondary carrier plate.

한편, 상기 제1단계는 복사열을 이용하여 열합착하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, the first step may include a step of heat-bonding using radiant heat.

특히, 상기 기판과 1차 캐리어판을 불산용액에 함침시키는 시간은 10 내지 60초인 것이 바람직하다.In particular, the time for impregnating the substrate and the primary carrier plate in the hydrofluoric acid solution is preferably 10 to 60 seconds.

또한, 상기 열합착 단계는 챔버 속에서 이루어지고, 챔버 속 온도를 서서히 증가시키며, 상기 증가되는 온도가 열합착 온도에 도달하면 온도 상승을 중지하고 원하는 시간만큼 유지하여 열합착시킨다.Also, the heat-caking step is performed in a chamber to gradually increase the temperature in the chamber, and when the increased temperature reaches the heat-bonding temperature, the temperature rise is stopped and the heat-caking is maintained for a desired time.

또한, 상기 열합착 온도는 560 내지 580로 15분간 유지되는 것이 바람직하며, 상기 챔버 내 압력은 10-3 내지 10-8Torr로 유지되는 것이 바람직하다.Also, it is preferable that the thermal adhesion temperature is maintained at 560 to 580 for 15 minutes, and the pressure in the chamber is maintained at 10 -3 to 10 -8 Torr.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자 및 그 제조방법은 캐소드 전극과 기판 간의 접착이 균일하게 유지되고, 접촉 저항도 크게 감소시키며, 이에 따라 전계방출소자의 전자방출 특성이 향상되는 효과가 있다.The field emission device having the improved electron emission characteristics according to the present invention and the method of manufacturing the same according to the present invention have the following advantages: the adhesion between the cathode electrode and the substrate is uniformly maintained and the contact resistance is greatly reduced; The characteristics are improved.

도 1의 (A), (B)는 일반적인 전계방출소자의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따라 기판에 1차 캐리어판을 열합착한 전계방출소자를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따라 기판과 1차 캐리어판, 2차 캐리어판, 그리고 캐소드를 결합한 전계방출소자를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따라 기판과 2차 캐리어판, 그리고 캐소드를 결합한 전계방출소자를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따라 기판에 다양한 재질의 1차 캐리어판을 다양한 조건에서 열합착한 결과를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따라 기판에 알루미늄 재질의 1차 캐리어 판을 다른 조건에서 열합착한 결과를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따라 기판에 알루미늄 재질의 1차 캐리어 판을 열합착하기 전, 후의 전류(I)와 전압(V)의 특성을 나타내는 도면.1 (A) and 1 (B) are diagrams schematically showing a configuration of a general field emission device.
2 is a view showing a field emission device in which a primary carrier plate is thermally adhered to a substrate according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a field emission device in which a substrate, a primary carrier plate, a secondary carrier plate, and a cathode are combined according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view showing a field emission device in which a substrate, a secondary carrier plate, and a cathode are combined according to a third embodiment of the present invention.
5 is a view showing a result of thermally cementing a primary carrier plate of various materials on a substrate according to a first embodiment of the present invention under various conditions.
6 is a view showing a result of thermally cementing a primary carrier plate made of an aluminum material on a substrate according to a first embodiment of the present invention under different conditions;
7 is a graph showing characteristics of a current (I) and a voltage (V) before and after heat-cementing an aluminum primary carrier plate on a substrate according to a first embodiment of the present invention;

본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, . In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자 및 그 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a field emission device having improved electron emission characteristics according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

일반적으로 전계방출소자는, 도 1(A)에 도시된 바와 같이, 기판(10)과 상기 기판(10) 상부에 구비되는 에미터(20)로 구성되거나, 도 1(B)에 도시된 바와 같이, 기판(10)과 상기 기판(10) 하부에 구비되는 캐소드 전극(30) 및 상기 기판(10)에 구비되는 에미터(20)를 포함하여 구성된다.1 (A), the field emission device is generally constituted by a substrate 10 and an emitter 20 provided on the substrate 10. Alternatively, as shown in Fig. 1 (B) A cathode electrode 30 provided under the substrate 10 and an emitter 20 provided in the substrate 10. The emitter 20 is formed on the substrate 10,

특히, 전계방출소자가 캐소드 전극(30)을 포함하여 구성될 경우(도 1(B) 참조), 흔히 캐소드 구조체(Cathode structure)라고도 불린다. 이 경우에 상기 캐소드(30) 전극 상에 절연층(40)과 게이트(50)가 각각 형성되며, 상기 게이트(50)에 입력되는 전압에 따라 상기 에미터(20)에서 방출되는 전자의 흐름이 조절된다. Particularly, when the field emission device comprises the cathode electrode 30 (see FIG. 1 (B)), it is also often referred to as a cathode structure. In this case, an insulating layer 40 and a gate 50 are formed on the electrode of the cathode 30, and the flow of electrons emitted from the emitter 20 according to the voltage input to the gate 50 .

상기 에미터(20)는 탄소나노튜브(CNT) 외에도 탄소나노파이버, 반도체 나노와이어, 도전성 나노막대 등으로 구성될 수 있으며, 침상의 형상 외에도 뿔형, 삼각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The emitter 20 may be formed of carbon nanofibers, semiconductor nanowires, conductive nanorods, etc. in addition to carbon nanotubes (CNTs). The emitters 20 may be formed in various shapes such as horns, triangles, and the like.

이하에서는 상기와 같이 기판과 에미터 또는/및 캐소드를 포함하는 전계방출소자에 있어서, 본 발명에 따라 전자방출 특성이 향상된 전계방출소자의 바람직한 일 실시예에 관하여 설명한다.Hereinafter, a field emission device including a substrate, an emitter, and / or a cathode as described above will be described with reference to a preferred embodiment of a field emission device having improved electron emission characteristics according to the present invention.

먼저, 본 발명에 제1실시예 따른 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자는, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(100) 하부에 열합착된 금속성의 1차 캐리어판(200)을 포함하여 구성된다. 상기와 같이 1차 캐리어판(200)을 기판(100)에 열합착시킴으로써, 전계방출소자의 전체 저항이 줄어들고, 이에 따라 전계방출소자의 전자방출 특성이 향상될 수 있다. 특히, 상기 기판(100) 상에는, 도2에 도시된 바와 같이, 에미터(110)가 구비되거나, 상기 도 1(B)에 따라 설명한 바와 같이, 캐소드 전극(30), 절연층(40), 게이트(50) 및 에미터(20)가 구비됨으로서 전계방출소자가 완성된다.As shown in FIG. 2, the field emission device having improved electron emission characteristics according to the first embodiment of the present invention includes a metallic primary carrier plate 200 thermally adhered to a lower portion of a substrate 100 . By thermally adhering the primary carrier plate 200 to the substrate 100 as described above, the total resistance of the field emission device can be reduced, thereby improving the electron emission characteristics of the field emission device. Particularly, as shown in FIG. 2, the emitter 110 may be provided on the substrate 100, or the cathode electrode 30, the insulating layer 40, The gate 50 and the emitter 20 are provided to complete the field emission device.

또한, 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자는 기판(100)과 1차 캐리어판(200), 2차 캐리어판(300), 중간재(400), 캐소드(500)를 포함하여 구성될 수 있다.The field emission device having improved electron emission characteristics according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 includes a substrate 100, a primary carrier plate 200, a secondary carrier plate 300, an intermediate member 400 ), And a cathode 500. [0054]

구체적으로 상기 기판(100) 상부에는 전계가 방출되도록 에미터(110)가 구비되고, 상기 기판(100) 하부에는 금속성 재질로 구성된 1차 캐리어판(200)이 열합착된다.Specifically, an emitter 110 is disposed above the substrate 100 to emit an electric field, and a primary carrier plate 200 made of a metallic material is thermally adhered to the lower surface of the substrate 100.

또한, 상기 2차 캐리어판(300)은 일면에 요철이 형성된 제1 요철면(310)을 구비하고, 배면은 상기 1차 캐리어판(200) 상에 중간재(400)를 이용하여 접착된다. 상기 중간재(400)는 전도성 재질로서, 상기 1차 캐리어판(200)과 제2차 캐리어판(300)을 합착시킨다.The secondary carrier plate 300 has a first uneven surface 310 having a concavo-convex surface on one surface thereof and a rear surface thereof is bonded to the primary carrier plate 200 using the intermediate member 400. The intermediate member 400 is made of a conductive material, and the primary carrier plate 200 and the secondary carrier plate 300 are bonded together.

한편, 상기 캐소드(500)는 상기 2차 캐리어판(300)의 제1 요철면(310)에 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면(510)을 구비하고, 상기 제2 요철면(510)의 배면 또는 측면에 전극(520)을 구비하며, 상기 제2 요철면(510)이 상기 2차 캐리어판(300)의 제1 요철면(310)에 요철 결합된다. The cathode 500 has a second uneven surface 510 having opposite irregularities corresponding to the first irregular surface 310 of the secondary carrier plate 300 and the second irregular surface 510, And the second uneven surface 510 is concavo-convex coupled to the first uneven surface 310 of the secondary carrier plate 300.

특히, 상기 요철 결합은 상기 2차 캐리어판(300)과 상기 캐소드(500) 간에 분리 및 재결합이 가능한 형태인 것이 바람직하다. 즉, 상기 2차 캐리어판(300)에 형성된 요철은 나사산이나 핀 형상으로 형성된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전계방출소자는 상기 에미터(110)의 수명이 다할 경우에 새로운 전자빔 소스부(상기 에미터(110), 1차 캐리어판(200) 및 2차 캐리어판(300)을 포함하는 구성)로 교체할 수 있어 비용 경제적이다.Particularly, it is preferable that the concavo-convex coupling is a form capable of separating and recombining between the secondary carrier plate 300 and the cathode 500. That is, the irregularities formed in the secondary carrier plate 300 are formed in a thread or pin shape. Accordingly, when the lifetime of the emitter 110 is shortened, the field emission device according to the present invention can provide a new electron beam source unit (the emitter 110, the primary carrier plate 200, and the secondary carrier plate 300) , Which is cost-effective.

상기와 같이 캐소드(500)를 상기 2차 캐리어판(300)에 결합할 때, 열합착 방식, 볼트·너트 결합방식, 또는 핀고정 방식 등을 이용하는 것이 바람직하다.When the cathode 500 is coupled to the secondary carrier plate 300 as described above, it is preferable to use a heat bonding method, a bolt-nut coupling method, or a pin fixing method.

이때, 상기 기판(100) 상에는, 상기 도 1에 따라 설명한 바와 같이, 에미터(110)가 구비됨으로서 전계방출소자가 완성된다.At this time, as described with reference to FIG. 1, the emitter 110 is provided on the substrate 100 to complete the field emission device.

특히, 도 2 및 도 3에 따라 설명한 상기 1차 캐리어판(200)과 2차 캐리어판(300)은 금, 은, 구리, 주석, 알루미늄, 니켈, 아연, 백금, 몰리브텐, 티탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 또는 이들 금속의 합금 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 특히, 알루미늄, 서스(Sus), 코바(Covar)로 구성되는 것이 가장 바람직하다.Particularly, the primary carrier plate 200 and the secondary carrier plate 300 described with reference to FIGS. 2 and 3 are made of gold, silver, copper, tin, aluminum, nickel, zinc, platinum, molybdenum, And at least one metal selected from the group consisting of aluminum, aluminum, cadmium, and cobalt, and most preferably aluminum, cadmium, and cobalt.

또한, 도 4에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자는 기판(100), 2차 캐리어판(300) 및 캐소드(500)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우에는 상기 기판(100)의 하부에 금속성 재질로 구성된 2차 캐리어판(300)이 열합착되는 것을 제외하고는 상기 제2실시예에 따른 전계방출소자와 동일하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.In addition, the field emission device having improved electron emission characteristics according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 4 may include a substrate 100, a secondary carrier plate 300, and a cathode 500 In this case, since the second carrier plate 300 made of a metallic material is thermally cemented to the lower portion of the substrate 100, the same description as the field emission device according to the second embodiment will be omitted .

한편, 본 발명의 제2실시예와 제3실시예에 따른 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자는 상기 1차 캐리어판(200)과 2차 캐리어판을 상기 중간재(400) 없이 열합착 방식에 의해 결합시킬 수도 있다.
Meanwhile, in the field emission device according to the second and third embodiments of the present invention, the primary carrier plate 200 and the secondary carrier plate are not bonded to each other with the intermediate member 400, .

이하에서는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자 제조방법의 바람직한 제1실시예에 관하여 설명한다.Hereinafter, a first preferred embodiment of a field emission device manufacturing method with improved electron emission characteristics will be described.

먼저, 기판(100) 하부에 금속성의 1차 캐리어판(200)을 열합착시킨다(S10)(이하, 열합착된 상기 기판과 1차 캐리어판을 "1차 합착물"이라고 함). 상기 1차 합착물은 상기 S10 단계 전 또는 후에 상기 기판(100) 상에 에미터(110)를 구비하여 바로 전계방출소자로서 사용가능하다.First, a metallic primary carrier plate 200 is thermally cemented to the lower portion of the substrate 100 (S10) (hereinafter, the heat-bonded substrate and the primary carrier plate are referred to as "primary composite"). The first complex may include an emitter 110 on the substrate 100 before or after the step S10 so as to be used as a field emission device.

구체적으로, 상기 S10 단계의 1차 합착물은 아래와 같은 공정을 거쳐 제작되는 것이 바람직하다.Specifically, it is preferable that the primary aggregate of step S10 is produced through the following process.

먼저, 상기 기판(100)은 불산으로 처리하며, 상기 1차 캐리어판(200)은 아세톤(Acetone)과 IPA(Iso Propyl Alcohol)로 처리한다(S11). 구체적으로, 기판(100)을 불산(HF)용액에 일정한 시간 동안 함침시킨 후 불산용액에 함침된 기판(100)을 꺼내어 건조시킨다. 이때, 상기 불산(HF)용액의 농도는 1 내지 50%, 바람직하게는 49% 농도를 갖는다. 상기 불산용액에 기판(100)을 함침하는 시간은 10 내지 60초이며, 가장 바람직하게는 30초 동안 함침시킨다. 한편, 1차 캐리어판(200)의 표면에 있는 유기물 등의 이물질을 효과적으로 제거하기 위해 1차 캐리어판(200)을 아세톤으로 세척한 후 IPA로 세척하여 건조시키는 것이 바람직하다.First, the substrate 100 is treated with hydrofluoric acid, and the primary carrier plate 200 is treated with acetone and IPA (Iso Propyl Alcohol) (S11). Specifically, the substrate 100 is immersed in a hydrofluoric acid (HF) solution for a certain period of time, and then the substrate 100 impregnated with the hydrofluoric acid solution is taken out and dried. At this time, the concentration of the hydrofluoric acid solution is 1 to 50%, preferably 49%. The time for impregnating the substrate 100 in the hydrofluoric acid solution is 10 to 60 seconds, and most preferably 30 seconds. On the other hand, in order to effectively remove foreign substances such as organic substances on the surface of the primary carrier plate 200, it is preferable that the primary carrier plate 200 is washed with acetone, washed with IPA, and dried.

다음에, 상기 기판(100)에 상기 1차 캐리어판(200) 방향으로 압력을 가한다(S12). 이는 상기 기판(100)과 상기 1차 캐리어판(200) 간의 균일한 두께를 유지하기 위한 것으로서, 상기 기판(100)의 각 꼭지점이나 각 모서리에 물리적인 압력을 가하는 것이 바람직하다.Next, pressure is applied to the substrate 100 toward the primary carrier plate 200 (S12). This is for maintaining a uniform thickness between the substrate 100 and the primary carrier plate 200. It is preferable to apply physical pressure to each vertex or corner of the substrate 100. [

다음에, 복사열을 이용하여 상기 기판(100)과 1차 캐리어판(200)을 열합착한다(S13). 특히, 상기 기판(100)과 1차 캐리어판(200)에 복사열을 전달하기 위해 석영(Quartz)으로 제작한 지그(Jig)를 준비하여 상기 지그(Jig) 상에 상기 기판(100)과 1차 캐리어판(200)을 고정하여 복사열을 전달하도록 한다.Next, the substrate 100 and the primary carrier plate 200 are heat-sealed using radiant heat (S13). Particularly, a jig made of quartz is prepared in order to transmit radiant heat to the substrate 100 and the primary carrier plate 200, and the jig may be provided on the jig with the substrate 100, And the carrier plate 200 is fixed to transfer radiant heat.

한편, 상기 S13 단계는 열로 인한 산화막 형성을 피하기 위하여 진공챔버(Chamber) 속에서 이루어지는 것이 바람직하며, 챔버 안의 압력과 온도를 일정하게 유지하여야 한다. 특히, 챔버 속 온도는 서서히 증가시키고, 상기 증가되는 온도가 열합착 온도에 도달하면 온도 상승을 중지하고 원하는 시간만큼 유지하여 상기 기판(100)과 1차 캐리어판(200)을 열합착시킨다. 상기 챔버 안의 압력은 10-3 내지 10-8 Torr, 열합착 온도는 560℃ 내지 580℃로 15분간 유지하는 것이 가장 바람직하며, 상기 열합착 온도는 기판 물질에 따라 달라진다.Meanwhile, it is preferable that the step S13 is performed in a vacuum chamber in order to avoid the formation of an oxide film due to heat, and the pressure and the temperature in the chamber must be kept constant. Particularly, the temperature in the chamber is gradually increased, and when the increased temperature reaches the heat-bonding temperature, the temperature rise is stopped and the substrate 100 and the first carrier plate 200 are thermally adhered by maintaining the desired temperature. Most preferably, the pressure in the chamber is maintained at 10 -3 to 10 -8 Torr, and the thermal adhesion temperature is maintained at 560 ° C to 580 ° C for 15 minutes, and the thermal adhesion temperature varies depending on the substrate material.

도 5는 실리콘(Si) 재질의 기판(100)에 다양한 재질의 1차 캐리어판(200)을 다양한 조건에서 열합착한 결과를 나타내는 표로서, 알루미늄(Al) 재질의 1차 캐리어판을 기판(Si)에 납(Pb) 파우더와 같은 접착물질 없이 직접 열합착한 1차 합착물이 잔여물 없이 가장 높은 합착력을 지니고 있음을 나타낸다.5 is a table showing the result of thermally cementing a primary carrier plate 200 made of various materials onto a silicon (Si) substrate 100 under various conditions, wherein a primary carrier plate made of aluminum (Al) Si) without the adhesive material such as lead (Pb) powder, the first premixed material shows the highest combined strength without any residue.

도 6은 실리콘(Si) 재질의 기판(100)에 알루미늄 재질의 1차 캐리어판(200)을 서로 다른 조건에서 열합착한 결과를 나타내는 표로서, 본 발명에 따라 알루미늄(Al) 재질의 1차 캐리어판을 기판(Si)에 복사열을 이용하여 560℃로 15분간 열합착을 실시한 1차 합착물이 가장 강한 합착력과 균일한 두께를 지니면서 저항도 크게 감소시키는 것을 나타낸다.FIG. 6 is a table showing the result of thermally cementing a primary carrier plate 200 made of aluminum on a substrate 100 made of a silicon (Si) material under different conditions. According to the present invention, The primary composite material obtained by heat-bonding the carrier plate to the substrate (Si) at 560 ° C for 15 minutes using radiant heat has the strongest combination force and uniform thickness, and also significantly reduces the resistance.

또한, 도 7은 탄소나노튜브(가로×세로 : 2000㎛ × 5000㎛, 직경: 5㎛, pitch: 20㎛) 에미터를 성장시킨 기판(100)에 알루미늄(Al) 재질의 1차 캐리어판(200)을 상기 S10 단계에 따라 열합착하기 전, 후의 I-V 특성을 나타낸 도면으로서, 열합착한 후에 전체적인 저항 특성이 향상됨을 나타낸다.
7 is a view showing a state in which a first carrier plate made of aluminum (Al) (see FIG. 7) is formed on a substrate 100 on which carbon nanotubes (length × width: 2000 μm × 5000 μm, diameter: 5 μm, pitch: 200) are thermally bonded before and after the step S10, and the overall resistance characteristics are improved after heat-sealing.

이하, 본 발명의 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자 제조방법의 제2실시예에 관하여 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of a method for manufacturing a field emission device in which the characteristics of electron emission of the present invention is improved will be described.

먼저, 기판(100) 하부에 금속성의 1차 캐리어판(200)을 열합착시킨다(S100). 상기 S100 단계의 열합착 과정은 상기 S10 단계와 동일한 공정을 거치므로 이하 설명은 생략하기로 한다.First, a metallic primary carrier plate 200 is thermally cemented to a lower portion of the substrate 100 (S100). Since the thermal bonding process of step S100 is the same as the process of step S10, the following description will be omitted.

다음에, 일면에 요철이 형성된 제1 요철면(310)을 구비한 금속성의 2차 캐리어판(300)을 상기 1차 캐리어판(200) 상에 중간재(400)를 이용하여 접착하되, 상기 2차 캐리어판(300)의 배면이 접착면이 되도록 하여 접착한다(S200).Next, a metallic secondary carrier plate 300 having a first uneven surface 310 having unevenness on one surface thereof is adhered to the primary carrier plate 200 using the intermediate member 400, The rear surface of the car carrier plate 300 is adhered to be adhered (S200).

다음에, 상기 2차 캐리어판(300)의 제1 요철면(310)과 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면(510)을 구비하고, 상기 제2 요철면의 배면 또는 측면에 전극(520)을 구비한 캐소드(500)를 형성한다(S300).Next, a second uneven surface 510 having opposite irregularities corresponding to the first irregular surface 310 of the secondary carrier plate 300 is formed, and the electrode 520 (not shown) is formed on the rear surface or side surface of the second irregular surface. Is formed on the cathode 500 (S300).

상기 2차 캐리어판(300)의 제1 요철면(310)과 상기 캐소드(520)의 제2 요철면(510)을 요철 결합한다(S400).
The first irregular surface 310 of the secondary carrier plate 300 and the second irregular surface 510 of the cathode 520 are recessed and recessed at step S400.

이하, 본 발명의 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자 제조방법의 제3실시예에 관하여 설명한다.Hereinafter, a third embodiment of the method for manufacturing a field emission device in which the electron emission characteristics of the present invention is improved will be described.

먼저, 일면에 요철이 형성된 제1 요철면(310)을 구비한 금속성의 2차 캐리어판(300)을 기판(100) 하부에 열합착하되, 상기 2차 캐리어판(300)의 배면이 합착면이 되도록 하여 합착한다(S1000). 상기 S1000 단계의 열합착 과정은 상기 S10 단계에서 1차 캐리어판(200)을 2차 캐리어판(300)으로 대체하는 것을 제외하고는 동일한 공정을 거치므로 이하 설명은 생략하기로 한다.First, a metallic secondary carrier plate 300 having a first uneven surface 310 having unevenness on one surface thereof is thermally adhered to the bottom of the substrate 100, and the back surface of the secondary carrier plate 300 is adhered (S1000). The heat bonding process in step S1000 is the same as the second carrier plate 300 except that the first carrier plate 200 is replaced with the second carrier plate 300 in step S10.

다음에, 상기 2차 캐리어판(300)의 제1 요철면(310)과 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면(510)을 구비하고, 상기 제2 요철면(510)의 배면 또는 측면에 전극(520)을 구비한 캐소드(500)를 형성한다(S2000).Next, a second uneven surface 510 having opposite irregularities corresponding to the first irregular surface 310 of the secondary carrier plate 300 is provided, and the second uneven surface 510 is formed on the back surface or the side surface of the second irregular surface 510 A cathode 500 having an electrode 520 is formed (S2000).

이어서, 상기 2차 캐리어판(300)의 제1 요철면(310)과 상기 캐소드(520)의 제2 요철면(510)을 요철 결합한다(S3000).
Subsequently, the first irregular surface 310 of the secondary carrier plate 300 and the second irregular surface 510 of the cathode 520 are concave-convex (S3000).

상기와 같은 과정을 통해 제조되는 전계방출소자는 다양한 분야에 응용될 수 있다. 예를 들어, 조명용으로 이용되는 가시 광원(Visible light source)장치, 전계방출 표시장치(FED; field emission display), 디스플레이용 백라이트 유닛(BLU; back light unit), X-RAY 장치용 전자 발생 장치, 고출력 마이크로 웨이브 증폭기, 센서 및 평판 램프, 전자빔 발생 장치 등이 있다. 이러한 전계방출소자는 평면상으로 형성될 수도 있으나, 입체적인 구조물에 고정되는 비평면상, 예를 들어 만곡된 곡면상 또는 구면상 등의 다양한 형태를 가질 수 있으며, 이러한 형태상의 변형 및 응용은 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.
The field emission device manufactured through the above process can be applied to various fields. For example, a visible light source device used for illumination, a field emission display (FED), a back light unit (BLU) for display, an electron generating device for an X-ray device, High power microwave amplifiers, sensors and flat panel lamps, and electron beam generators. Such a field emission device may be formed in a planar shape, but may have various shapes such as a non-planar shape fixed to a three-dimensional structure, for example, a curved curved surface or a spherical shape, The technical scope is not limited.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be appreciated that one embodiment is possible. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims.

10, 100 : 기판 20 : 에미터
30, 500 : 캐소드 40 : 절연층
50 : 게이트 200 : 1차 캐리어판
300 : 2차 캐리어판 310 : 제1 요철면
400 : 중간재 510 : 제2 요철면
520 : 전극10, 100: substrate 20: emitter
30, 500: cathode 40: insulating layer
50: gate 200: primary carrier plate
300: second carrier plate 310: first uneven surface
400: intermediate member 510: second uneven surface
520: Electrode

Claims (21)

기판과 상기 기판 상에 구비되는 에미터를 포함하는 전계방출소자로서,
상기 기판 하부에 배치된 금속성의 1차 캐리어판;
상기 1차 캐리어판 하부에 배치된 캐소드; 및
요철이 형성된 제1 요철면을 하부에 구비하고, 상기 1차 캐리어판과 캐소드 사이에 배치된 금속성의 2차 캐리어판을 포함하되,
상기 캐소드는,
상기 2차 캐리어판의 제1 요철면에 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면을 구비하고, 상기 제2 요철면이 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면에 요철 결합되는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자.1. A field emission device comprising a substrate and an emitter provided on the substrate,
A metallic primary carrier plate disposed below the substrate;
A cathode disposed below the primary carrier plate; And
And a metallic secondary carrier plate disposed between the primary carrier plate and the cathode, the secondary carrier plate having a first uneven surface formed with irregularities,
The cathode may further comprise:
And a second uneven surface provided with opposite unevenness corresponding to the first uneven surface of the secondary carrier plate, and the second uneven surface is concavo-convexly coupled to the first uneven surface of the secondary carrier plate. A field emission device having improved emission characteristics. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 1차 캐리어판과 2차 캐리어판 사이에 전도성 접착 중간재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자.The method according to claim 1,
Further comprising a conductive adhesive intermediate between the primary carrier plate and the secondary carrier plate. ≪ RTI ID = 0.0 > 15. < / RTI > 기판과 상기 기판 상에 구비되는 에미터를 포함하는 전계방출소자로서,
요철이 형성된 제1 요철면을 하부에 구비하고, 상기 기판의 하부에 배치된 금속성의 2차 캐리어판;
상기 2차 캐리어판의 제1 요철면에 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면을 구비하고, 상기 제2 요철면이 상기 2차 캐리어판의 제1 요철면에 요철 결합되는 캐소드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자.1. A field emission device comprising a substrate and an emitter provided on the substrate,
A metallic secondary carrier plate disposed at a lower portion of the substrate and having a first concavo-convex surface formed with unevenness;
And a second uneven surface having a second uneven surface corresponding to the first uneven surface of the secondary carrier plate, the second uneven surface being coupled to the first uneven surface of the secondary carrier plate so as to be convex- Wherein the characteristics of the electron emission are improved. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐소드는 상기 제2 요철면의 배면 또는 측면에 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자.The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the cathode has an electrode on a rear surface or a side surface of the second uneven surface. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2차 캐리어판과 캐소드 간의 요철 결합은 분리 및 재결합이 가능한 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자.The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
And the uneven coupling between the secondary carrier plate and the cathode can be separated and recombined. 제1항, 제3항 및 제4항에 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2차 캐리어판의 요철은 나사산 또는 핀형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자.The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the irregularities of the secondary carrier plate are formed in a thread or pin shape. 삭제delete 기판과 상기 기판 상에 구비되는 에미터를 포함하는 전계방출소자로서,
상기 기판 하부에 금속성의 1차 캐리어판을 열합착시키는 제1단계;
일면에 요철이 형성된 제1 요철면을 구비한 금속성의 2차 캐리어판을 형성하고, 상기 1차 캐리어판 상에 상기 제1 요철면의 배면을 접착하는 제2단계;
상기 2차 캐리어판의 제1 요철면과 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면을 구비한 캐소드를 형성하는 제3단계;
상기 2차 캐리어판의 제1 요철면과 상기 캐소드의 제2 요철면을 요철 결합하는 제4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.1. A field emission device comprising a substrate and an emitter provided on the substrate,
A first step of thermally adhering a metallic primary carrier plate to the bottom of the substrate;
A second step of forming a metallic secondary carrier plate having a first uneven surface formed on one surface thereof and bonding the back surface of the first uneven surface to the primary carrier plate;
A third step of forming a cathode having a second uneven surface formed with opposite unevenness corresponding to a first uneven surface of the secondary carrier plate;
Further comprising a fourth step of concavo-convexing the first irregular surface of the secondary carrier plate and the second irregular surface of the cathode to improve the characteristics of electron emission. 제9항에 있어서,
상기 제2단계에서,
전도성 접착 중간재를 이용하여 상기 1차 캐리어판과 상기 2차 캐리어판을 접착하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.10. The method of claim 9,
In the second step,
Wherein the primary carrier plate and the secondary carrier plate are bonded to each other using a conductive adhesive intermediate material. 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 제2 요철면의 배면 또는 측면에 전극을 구비하도록 상기 캐소드를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.11. The method according to claim 9 or 10,
In the third step,
And forming the cathode so as to have an electrode on a rear surface or a side surface of the second uneven surface. 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 제1단계는,
상기 기판에 상기 1차 캐리어판 방향으로 압력을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.11. The method according to claim 9 or 10,
In the first step,
Further comprising applying pressure to the substrate in the direction of the primary carrier plate. 기판과 상기 기판 상에 구비되는 에미터를 포함하는 전계방출소자에 있어서,
일면에 요철이 형성된 제1 요철면을 구비한 금속성의 2차 캐리어판을 형성하고, 상기 제1 요철면의 배면을 상기 기판 하부에 열합착시키는 제1단계;
상기 2차 캐리어판의 제1 요철면과 대응하는 반대 요철이 형성된 제2 요철면을 구비한 캐소드를 형성하는 제2단계;
상기 2차 캐리어판의 제1 요철면과 상기 캐소드의 제2 요철면을 요철 결합하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.1. A field emission device comprising a substrate and an emitter provided on the substrate,
A first step of forming a metallic secondary carrier plate having a first uneven surface formed on one surface thereof and thermally adhering the back surface of the first uneven surface to the lower surface of the substrate;
A second step of forming a cathode having a second uneven surface formed with opposite unevenness corresponding to a first uneven surface of the secondary carrier plate;
And a third step of concavo-convexing the first uneven surface of the secondary carrier plate and the second uneven surface of the cathode to improve the electron emission characteristics. 제13항에 있어서,
상기 제1단계는,
상기 기판을 불산용액에 함침시킨 후 건조시키는 단계와 2차 캐리어판을 아세톤과 IPA로 세척하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.14. The method of claim 13,
In the first step,
Further comprising the steps of: impregnating the substrate with a hydrofluoric acid solution and then drying; and washing the secondary carrier plate with acetone and IPA. 제14항에 있어서,
상기 기판을 불산용액에 함침시키는 시간은 10 내지 60초인 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.15. The method of claim 14,
And the time for impregnating the substrate with the hydrofluoric acid solution is 10 to 60 seconds. 제13항에 있어서,
상기 제1단계는,
상기 기판에 상기 2차 캐리어판 방향으로 압력을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.14. The method of claim 13,
In the first step,
Further comprising applying pressure to the substrate in the direction of the secondary carrier plate. 제9항, 제10항 및 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1단계는,
복사열을 이용하여 열합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.14. A method according to any one of claims 9, 10 and 13,
In the first step,
And heat-cementing the substrate by using radiant heat. 제17항에 있어서,
상기 열합착 단계는 진공 챔버 속에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.18. The method of claim 17,
Wherein the thermal adhesion step is performed in a vacuum chamber. ≪ RTI ID = 0.0 > 15. < / RTI > 제18항에 있어서,
상기 열합착 단계는,
챔버 속 온도를 증가시키고, 상기 증가되는 온도가 열합착 온도에 도달하면 온도 상승을 중지하고 원하는 시간만큼 유지하여 열합착시키는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.19. The method of claim 18,
The heat-
Wherein the temperature of the chamber is increased, and when the increased temperature reaches the heat bonding temperature, the temperature rise is stopped, and the heat bonding is maintained for a desired time, thereby improving the electron emission characteristic. 제19항에 있어서,
상기 열합착 온도는 560℃ 내지 580℃로 15분간 유지되는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.20. The method of claim 19,
Wherein the thermal adhesion temperature is maintained at 560 캜 to 580 캜 for 15 minutes. 제18항에 있어서,
상기 챔버 내 압력은 10-3 내지 10-8Torr로 유지되는 것을 특징으로 하는 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자의 제조방법.
19. The method of claim 18,
Wherein the pressure in the chamber is maintained at 10 -3 to 10 -8 Torr.
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