KR20060082272A

KR20060082272A - Manufacturing method of electron field emitter based on nano carbon for electron emission

Info

Publication number: KR20060082272A
Application number: KR1020050002783A
Authority: KR
Inventors: 김광복; 윤성호; 송윤호; 정한기
Original assignee: (주)넥센나노텍
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2006-07-18
Also published as: KR100647439B1

Abstract

본 발명은 전계 방출 표시 소자 (FED:Field Emission Display)에 있어서 전자를 방출하는 에미터를 제작하기 위해, 나노 카본계 물질을 페이스트화하여 스크린 인쇄방식을 이용한 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하는 방법을 기재한다. 본 발명에 따른 나노 카본계 페이스트는, 에틸셀룰로우즈 수지를 이용한 경화형과 에폭시 수지를 이용한 소성형 나노 카본계 페이스트로 분류되어 지고 입자상 나노 카본계인 탄소 나노 튜브와 탄소 나노 파이버에 모두 적용할 수 있고, 에미터 표면으로부터 전자 방출량을 증가시킬 목적으로 테잎 또는 고무롤러를 응용한 러빙과 필-오프(rubbing & peel-off) 방식의 물리적인 표면처리법으로 상기 유리 및 Si 웨이퍼 위에 형성한 전자원의 전자방출 능력을 획기적으로 증가시킬 수 있으며, 고전압하에서도 에미터 탈착을 방지하기 위한 버퍼 전극을 도입하여 패키징 후에도 에미터 후막의 신뢰도를 증가시킨다. In order to manufacture an emitter emitting electrons in a field emission display (FED: Field Emission Display), a nano carbon-based material is pasted to form a nano-carbon field emitter for electron emission using a screen printing method. Describe how to produce. The nano carbon paste according to the present invention is classified into a curing type using ethyl cellulose resin and a firing type nano carbon paste using an epoxy resin, and can be applied to both carbon nanotubes and carbon nanofibers which are particulate nano carbons. Electrons of the electron source formed on the glass and Si wafers by physical surface treatment of a rubbing and peel-off method using a tape or rubber roller to increase the amount of electrons emitted from the emitter surface. Emission capacity can be dramatically increased, and the introduction of a buffer electrode to prevent emitter detachment even under high voltage increases the reliability of the emitter thick film even after packaging.

카본나노파이버, 카본나노튜브, 에미터, 전계 방출 표시 소자 Carbon nanofibers, carbon nanotubes, emitters, field emission display devices

Description

전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법 {Manufacturing method of electron field emitter based on Nano Carbon for Electron Emission}Manufacturing method of electron field emitter based on Nano Carbon for Electron Emission

도 1은 종래의 나노 카본 계열 에미터를 이용한 전계 방출 소자를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a field emission device using a conventional nano carbon-based emitter.

도 2는 본 발명에 의한 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 형성단계를 간략히 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view briefly illustrating a step of forming a nano-carbon field emitter for electron emission according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작한 후 전계 방출 특성의 한 실시예를 나타낸다. Figure 3 shows an embodiment of the field emission characteristics after fabricating the nano-carbon field emitter for electron emission according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하여 전계 방출 표시 소자 (FED)에 적용한 실시 예를 보여 주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating an embodiment in which a nano-carbon field emitter for electron emission according to the present invention is manufactured and applied to a field emission display device (FED).

* 도면의 주요 부에 대한 설명 * Description of the main parts of the drawing

11 : 아노드 기판, 12 : 아노드(ITO) 전극, 13 : 블랙매트릭스, 14(a,b,c): 청색, 적색, 녹색형광체, 11: anode substrate, 12 anode (ITO) electrode, 13 black matrix, 14 (a, b, c): blue, red, green phosphor,

21 : 캐소드 기판, 22 : 캐소드(ITO) 전극, 23 : 전계 에미터, 31 : 게이트 홀, 32 : 게이트 전극, 41 : 스페이서 (Spacer),21: cathode substrate, 22: cathode (ITO) electrode, 23: field emitter, 31: gate hole, 32: gate electrode, 41: spacer,

51 : 금속 메쉬51: metal mesh

100 : 아노드 부, 110 : 아노드 기판,100: anode portion, 110: anode substrate,

120 : 아노드 전극, 130 : 적색(a),청색(b),녹색(c) 형광체 120: anode electrode, 130: red (a), blue (b), green (c) phosphor

140 : 백색광 형광체, 150 : 블랙-매트릭스, 140: white light phosphor, 150: black-matrix,

160 : Al 금속막, 160: Al metal film,

200 : 그물망 메쉬 구조물 부, 210 : 절연체,200: mesh mesh structure part, 210: insulator,

220 : 게이트 홀, 230 : 게이트 전극,220: gate hole, 230: gate electrode,

240 : 메쉬 금속, 250 : 도전성 은 페이스트240: mesh metal, 250: conductive silver paste

300 : 캐소드 부, 310 : 캐소드 기판,300: cathode portion, 310: cathode substrate,

320 : 캐소드 전극, 330 : Ag 버퍼 전극,320: cathode electrode, 330: Ag buffer electrode,

340 : 나노 카본계 에미터, 340: nano carbon emitter,

400 : 스페이서400: spacer

500 : 금속 메쉬 스크린 510 : 스퀴즈500: metal mesh screen 510: squeeze

본 발명은 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터의 제작 방법에 관한 것으로, 나노 카본계 물질을 함유한 고분자 페이스트를 이용하여 전계 방출 표시 소자를 제조함에 있어, 스크린 인쇄법으로 형성한 에미터의 전계 방출 특성을 개선함과 동시에 균일성을 향상시키기 위한 물리적인 표면처리 방식을 포함함으로써, 스크린 인쇄방식을 이용한 전계 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a nano-carbon field emitter for electron emission. In the manufacture of a field emission display device using a polymer paste containing a nano carbon-based material, an electric field of an emitter formed by screen printing is used. By including a physical surface treatment method for improving the uniformity while improving the emission characteristics, the present invention relates to a method for manufacturing nano-carbon field emitters for field emission using a screen printing method.

최근, 전계 방출 (field emission)의 전자 방출원 (electron field emitter)으로 탄소계 나노 (10억분의 1) 물질에 관하여 연구하고 있다. 탄소계 나노물질은 “카본 나노 튜브”, “카본 나노 파이버”, “그라파이트 나노파이버”, “아몰퍼스 나노 카본”및 “다이아몬드상 카본”이 탄소계 나노 물질이라고 볼 수 있다. 전형적인 전자방출원으로 연구되고 있는 탄소계 나노 물질중의 하나인 카본 나노 튜브는 속이 텅 비어 있는 구조를 가지고 있으며, 그라파이트 (griphite) 구조를 가진 시트가 한 다발로 만들어진 싱글월나노튜브 (single-wall nano tube), 두 다발로 만들어진 더블월나노튜브 (double-wall nano tube) 및 그 이상의 다발로 만들어진 멀티월나노튜브 (multi-wall nano tube)로 구분되어 진다. In recent years, carbon-based nanomaterials (one billionth) have been studied as electron field emitters of field emission. Carbon-based nanomaterials include carbon nanotubes, carbon nanofibers, graphite nanofibers, amorphous nanocarbons, and diamond-like carbons. One of the carbon-based nanomaterials being studied as a typical electron emission source, carbon nanotubes have a hollow structure, and single-walled nanotubes made of a sheet having a graphite structure are bundled. nano tube), two bundles of double-wall nanotubes and more bundles of multi-wall nanotubes.

도 1은 종래의 카본계 나노 물질을 전계 에미터로 제작한 전계방출소자를 보여주는 단면도이다. 종래의 나노 카본계 전계 방출 소자는 투명한 아노드 기판 (11)과 캐소드 기판(21)을 스페이서(41)로 일정한 간격을 유지하는 구조로 하며, 캐소드 상의 패턴된 전극(22)들 위에 절연층을 형성후 미세패턴 하여 게이트 홀 (31)을 구비하고 나노 카본계 입자상 물질을 게이트 홀 내부에 형성하여 에미터 (23)를 만든다. 또한 아노드 부에는 캐소드 상의 에미터와 대응된 영역에 형광체 (14)를 도포 및 형성하며 블랙-매트릭스(13) 물질도 겸비한 구조를 갖는다. 특히, 게이트와 아노드 사이에 에미터로부터 방출되는 전자들을 제어하는 메쉬 구조물 (51)을 더 구비하고 있다.1 is a cross-sectional view showing a field emission device made of a field-based emitter of a conventional carbon-based nanomaterial. Conventional nano carbon field emission devices have a structure in which a transparent anode substrate 11 and a cathode substrate 21 are maintained at regular intervals with a spacer 41, and an insulating layer is formed on the patterned electrodes 22 on the cathode. After the formation, the micro pattern is formed to include the gate hole 31 and the nano carbon-based particulate matter is formed in the gate hole to make the emitter 23. The anode portion also has a structure in which the phosphor 14 is applied and formed on a region corresponding to the emitter on the cathode, and also has a black matrix 13 material. In particular, there is further provided a mesh structure 51 for controlling electrons emitted from the emitter between the gate and the anode.

나노 카본계 물질을 이용한 전계 방출 표시 소자를 제작하기 위한 전자 방출원 형성공정은 기판위의 직접 성장법, 페이스트를 이용한 인쇄법 및 감광성 슬러리를 이용한 사진식각법이 이용되고 있다. 기판위의 직접 성장법은 주로 기상 화학 증착법(CVD:Chemical Vapor Ceposition)으로 임의 기판상에 놓여진 다양한 촉매를 기반으로 반응가스와 온도를 이용하여 나노 카본을 성장시키는 방법인 기상 화학 증착법은 넓은 면적에 대한 박막 증착의 균일도 확보 및 입자 성장 제어가 어려워 대면적에 응용하기엔 많은 문제점을 가지고 있다. In the electron emission source forming process for fabricating a field emission display device using a nano carbon material, a direct growth method on a substrate, a printing method using a paste, and a photolithography method using a photosensitive slurry are used. The direct growth method on the substrate is mainly a chemical vapor deposition (CVD) method, which is a method of growing a nano carbon using a reaction gas and a temperature based on various catalysts placed on an arbitrary substrate. It is difficult to secure uniformity of the thin film deposition and to control the growth of particles, and thus there are many problems to be applied to a large area.

또한 감광성 슬러리를 이용한 사진식각법은 감광성 슬러리 조성의 재현성 부족, 나노 카본계 물질의 분산 어려움, 넓은 면적의 균일도 부족, 밀착력 약화 및 고온의 공정온도 등으로 인하여 유리기판상에 구현하기에 상당한 어려움이 따르고 있다. 그러나, 플라즈평판표시소자(PDP:Plasma Display Panel)의 제조 공정에 대부분을 차지하는 인쇄법의 경우는 입자상 나노 카본 물질과 고분자 수지를 사용하여 전계 방출용 전자 방출원을 간단하게 만들 수 있으며 사용되는 수지도 다양하게 선택할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 일반적으로 인쇄용 나노 카본계의 페이스트는 유리 (glass) 및 Si 기판에 대한 접착 능력이 떨어져서 완전한 후막 형성이 어렵고 설사 후막이 형성된다 하더라도 소자 공정중의 열처리 및 진공중에서 강한 전계로 인한 입자상 나노 카본계 에미터의 약한 접착으로 인해 탈착이 발생하는 문제점이 발생한다. In addition, photolithography using photosensitive slurry has considerable difficulty in realizing on glass substrates due to lack of reproducibility of photosensitive slurry composition, difficulty in dispersing nano carbon-based materials, lack of uniformity of a large area, weak adhesion and high process temperature. have. However, in the case of the printing method which takes most of the manufacturing process of plasma display panel (PDP), it is possible to easily create an electron emission source for field emission using particulate nano carbon material and polymer resin. In addition, the nano-carbon paste for printing is generally difficult to form a complete thick film due to poor adhesion to glass and Si substrates, and even if a thick film is formed, even if the heat treatment and There is a problem in that desorption occurs due to the weak adhesion of the particulate nano carbon-based emitter due to the strong electric field in vacuum.

이런 문제점을 해결하기 위해 인쇄용 페이스트내에 미세 나노 금속 분말, 금속계 페이스트 및 프릿 글라스(frit glass)를 첨가하는 방법도 있으나 밀착력 증가와 전자 방출원의 전계 방출 특성을 개선하기에는 부적절한 방법이다. In order to solve this problem, there is also a method of adding fine nano metal powder, metal paste and frit glass to the printing paste, but it is inadequate for increasing adhesion and improving field emission characteristics of the electron emission source.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 고안한 것으로서, 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법에 있어서 인쇄방식을 이용하여 전계 방출 표시 소자용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하는 공정방법에 관한 것이다. 나노 카본계 물질을 이용한 전자방출의 물리적 특성, 높은 내구성 및 표면내에 전자 방출의 균일한 방출을 할 수 있도록 하는 전자방출용 에미터를 제공하는 데 있다. 또한, 전계 방출 표시 소자의 제조방법, 전자 방출원인 페이스트 제조방법 및 에미터 어레이(array)와 표면처리 방법, 화상 표시 장치의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to improve the above problems, and relates to a process method for manufacturing a nano-carbon field emitter for a field emission display device using a printing method in the method for manufacturing a nano-carbon field emitter for electron emission. will be. An object of the present invention is to provide an electron emission emitter that enables uniform emission of electron emission in the physical properties, high durability, and surface of the electron emission using a nano carbon-based material. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a field emission display device, a method of manufacturing a paste as an electron emission source, an emitter array and a surface treatment method, and a method of manufacturing an image display device.

또한, 상기 버퍼 전극은, 상기 나노 카본계 페이스트의 전극 상에 인위적인 요철을 만들어 밀착력을 증가시키고 나아가서는 에미터 에지(edge) 특성을 극대화하기 위한 버퍼 전극용으로 은 페이스트를 사용하여 접착능력과 우수한 전도성을 가질 수 있도록 하는 것을 포함하며, 상기 버퍼 전극을 페이스트상으로 이용할 수 있는데, 이때 은(Ag) 페이스트는 구형(ball) 및 플레이크(flake)형의 실버 입자를 사용할 수 있으며, 상기 실버 페이스트는 열처리 방식에 따라 건조형, 경화형, 소성형으로 분류된 실버 페이스트 중 어느 한 가지를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 전계 에미터 어레이의 각 단위 셀(cell) 크기가 가로×세로가 40㎛ 이상의 크기를 형성하고자 할 때 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the buffer electrode, by using the silver paste for the buffer electrode to increase the adhesive force and further maximize the emitter edge characteristics by making artificial irregularities on the electrode of the nano-carbon paste, excellent adhesion and It may include having a conductivity, and the buffer electrode may be used as a paste, wherein the silver paste may use ball and flake silver particles, and the silver paste may be used as a paste. It is preferable to use any one of the silver paste classified into a dry type, a hardening type, and a baking type according to a heat processing method. In particular, it is preferable to use when the unit cell size of the field emitter array is to form a size of 40 mu m or more in width x length.

또한 상기 버퍼 전극은, PDP(plasma display panel)를 제조하는 단위 공정중에 격벽을 형성하기 위해 스크린 인쇄법으로 이용할 경우 절연물질 페이스트를 10 ~ 13회 정도 반복해서 원하는 두께를 쌓아가는 공정방법과 같이, 버퍼 전극층의 막 두께를 스크린 인쇄법을 이용하여 바람직하게는 10 ~ 200㎛, 특히 메쉬 구조물을 채용한 삼극형 구조에 이용될 경우엔 20㎛ 보다 높은 것이 바람직하다.In addition, when the buffer electrode is used by the screen printing method to form the partition wall during the unit process of manufacturing a plasma display panel (PDP), the insulating material paste is repeated about 10 to 13 times to build a desired thickness. The film thickness of the buffer electrode layer is preferably 10 to 200 µm, preferably higher than 20 µm, when used in a tripolar structure employing a mesh structure.

본 발명에 있어서, 상기 (다) 단계인 입자상 나노 카본계 페이스트를 전극 상에 후막을 형성하는 단계는 스크린 인쇄, 화학기상증착법, 전기영동법 및 사진식각법 중 어느 한 방법에 의해 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 전계 에미터는 금속 스크린 메쉬를 이용한 스크린 인쇄 방법으로 형성하며, 상기 전계 에미터 형성을 위해서는 스테인레스 와이어로 형성된 325 메쉬 크기의 스크린 메쉬 상에 필요한 텐션을 주어 이용할 수 있으며 상기 (가) 단계에서 제조한 인쇄용 페이스트가 요구된다. In the present invention, the step of forming a thick film on the electrode of the particulate nano carbon paste (C) is preferably performed by any one of screen printing, chemical vapor deposition, electrophoresis and photolithography. The field emitter is formed by a screen printing method using a metal screen mesh, and the field emitter may be used by giving a necessary tension on a screen mesh having a size of 325 mesh formed of stainless wire to form the field emitter. Printing paste is required.

상기 전계 에미터의 형성단계를 이하 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. The forming step of the field emitter is described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 형성단계를 간략히 나타낸 도면이다. 상기 (가) 단계에서 만들어진 나노 카본계 인쇄용 페이스트 를 스크린 인쇄법으로 도 2 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 캐소우드 전극상에 형성된 실버 버퍼 전극 위에 금속메쉬로 만들어진 인쇄용 마스크를 통과하여 도포된다. 이 때 인쇄용 페이스트는 캐소우드 버퍼 전극 상의 일축 방향과 인쇄용 러버의 길이 방향을 따라 길게 배치한다. 이후 상기 인쇄된 에미터용 페이스트가 소성형인 경우는 90℃ ~ 110℃의 대기 분위기에서 표면상의 고분자 물질만 건조될 수 있도록 수 분간 필요로 하고, 경화형인 경우는 140℃ ~ 150℃의 대기 분위기에서 수 분간 핫플레이트 (hot plate) 또는 건조형 오븐 내에서 실시하는 것이 바람직하다. 2 is a view briefly showing a step of forming a nano-carbon field emitter for electron emission according to the present invention. As shown in FIG. 2 (a), the nano carbon-based printing paste made in step (a) is applied by passing through a printing mask made of a metal mesh on a silver buffer electrode formed on the cathode electrode. . At this time, the printing paste is disposed long along the uniaxial direction on the cathode buffer electrode and the longitudinal direction of the printing rubber. Since the printed emitter paste is calcined, it needs several minutes to dry only the polymer on the surface in an air atmosphere of 90 ° C. to 110 ° C., and in the case of a cured emitter, it is in an atmosphere of 140 ° C. to 150 ° C. Preference is given to performing in a hot plate or dry oven for several minutes.

또한, 상기 건조공정이 끝난 후, 페이스트상의 고분자 물질을 완전히 제거하는 소성 단계가 필요한데, 이는 캐소우드 전극의 종류에 따라 달라지며 필드 에미션 특성을 변화시킨다. In addition, after the drying process, a firing step of completely removing the paste-like polymer material is required, which depends on the type of cathode electrode and changes the field emission characteristics.

상기 소성 단계는, ITO가 코팅된 유리(glass) 전극위에 형성된 소성형 페이스트인 경우, 머플전기로(muffle furnace)내에서 200℃ ~ 250℃의 온도에서 1시간 ~ 1시간 30분 동안 대기분위기에서 유지하는 것이 바람직하며, 경화형 페이스트인 경우, 280℃ ~ 330℃의 온도에서 1시간 ~ 1시간 30분 동안 대기분위기에서 열처리하는 것이 바람직하다. 특히 과도한 시간을 유지하는 것은 나노 카본계 전계에미터의 팁부분을 감싸고 있는 열적으로 불안정한 고분자 수지의 산화 및 휘발로 인해 에미터의 특성을 감소시킬 우려가 있다. The firing step is a firing paste formed on a glass electrode coated with ITO, in a muffle furnace in an air atmosphere for 1 hour to 1 hour 30 minutes at a temperature of 200 ° C to 250 ° C. It is preferable to maintain, and in the case of a curable paste, it is preferable to heat-treat in an air atmosphere for 1 hour to 1 hour 30 minutes at a temperature of 280 ° C to 330 ° C. In particular, maintaining excessive time may reduce the characteristics of the emitter due to oxidation and volatilization of the thermally unstable polymer resin surrounding the tip of the nano-carbon field emitter.

한편, 상기 소성단계에서ITO가 코팅된 유리위에 (나) 단계의 버퍼 전극이 형성된 경우에는 상기 단계에서 소성한 조건과는 약간 다를 수 있다. 상기 전계 에미터용 페이스트가 소성형인 경우, 머플전기로(muffle furnace)내에서 약 300℃ ~ 350℃의 온도에서 1시간 ~ 1시간 30분 동안 대기분위기에서 열처리하는 것이 바람직하며, 경화형 페이스트인 경우, 약 330℃ ~ 360℃의 온도에서 1시간 ~ 1시간 30분 동안 대기분위기에서 열처리하는 것이 바람직하다. 특히 소성 전과 후에 산화를 방지하기 위해 질소가스를 조금씩 주입하는 공정을 포함하는 것도 바람직하다. On the other hand, when the buffer electrode of step (b) is formed on the glass coated with ITO in the firing step may be slightly different from the conditions baked in the step. When the field emitter paste is calcined, heat treatment is performed in an muffle furnace at a temperature of about 300 ° C. to 350 ° C. for 1 hour to 1 hour 30 minutes in an air atmosphere. For example, it is preferable to heat-treat in an air atmosphere at a temperature of about 330 ° C. to 360 ° C. for 1 hour to 1 hour 30 minutes. In particular, it is also preferable to include a step of injecting nitrogen gas little by little in order to prevent oxidation before and after firing.

도 2 (b)는 인쇄된 페이스트를 상기의 소성단계를 마친 후 일부 나노 카본계 물질이 표면에 노출된 현상을 도시하였다. 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 상기 소성단계를 마치면 경화형 또는 소성형 페이스트를 구성하고 있는 고분자 바인더 물질은 그 점도를 잃고 다공질을 형성하며 대부분이 휘발되며, 상기 페이스트내에 함유된 에미터용 나노 카본 입자의 일부는 표면상으로 노출되게 된다.2 (b) illustrates a phenomenon in which some nano carbon-based materials are exposed to the surface after the firing step of the printed paste. As shown in FIG. 2 (b), the polymer binder material constituting the curable or calcined paste loses its viscosity, forms a porous material, and most of it is volatilized. Some of the carbon particles are exposed on the surface.

다음으로는, 상기 열처리를 끝낸 에미터용 페이스트에 대한 표면처리를 실시하는 (라) 단계로 입자상 나노 카본계 에미터를 표면에 많이 수직 배향되도록 하는 공정으로, 러빙 및 필오프(rubbing & peel-off), 기계적인 폴리싱(mechanical polishing) 및 플라즈마 처리(plasma treatment) 중 단일 또는 2가지 이상 혼합한 표면처리 공정에 의해 이루어는 것이 바람직하다. 이때, 열처리를 실시한 후 에미터의 표면처리는 캐소우드 면과 평행하거나 비스듬이 위치해 있는 나노 카본 개개 입자들을 가능한한 높게 일으켜 세워 에미터 끝단으로부터 전계 방출 능력을 향상시키기 위해 실시되는 것으로 전계방출표시소자 제조공정 중에서 가장 중요한 부분이다. Next, in the step of surface treatment of the emitter paste after the heat treatment (d), the nanoparticle-based emitter is vertically oriented on the surface. Rubbing & peel-off ), Mechanical polishing and plasma treatment are preferably performed by a single or two or more surface treatment processes. At this time, after the heat treatment, the surface treatment of the emitter is performed to improve the field emission capability from the emitter end by raising the individual nano-carbon particles which are parallel or obliquely positioned with the cathode surface as high as possible. It is the most important part of the manufacturing process.

본 발명의 발명자는 상기 러빙 및 필-오프 방식을 이용하기 위해 라미네이터 장치를 이용하여 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하였다. 상기 방법 은, 산업적으로 쉽게 이용되고 있는 폴리에틸렌계, 고무계 또는 비닐계 테잎을 사용하였고 특히, 점착능력(g/in)이 500 ~ 800사이에 해당하는 것으로, 더욱이 600 ~ 700의 범위에 있는 비닐계 테잎을 이용하는 것이 바람직하다. (점착능력 측정 기준: ASTM D-3330).The inventors of the present invention fabricated a nano-carbon field emitter for electron emission using a laminator device in order to use the rubbing and peel-off method. The method uses polyethylene, rubber, or vinyl tape, which is easily used industrially, and in particular, the adhesive capacity (g / in) is in the range of 500 to 800, and furthermore, in the vinyl range of 600 to 700. It is preferable to use a tape. (Measurement of adhesion capacity: ASTM D-3330).

도 2(c)는 상기의 소성단계를 마친 후 표면처리 공정을 거친후 나노 카본계 에미터가 수직에 가깝게 배열되어 있는 상태를 도시하였다. 상기 라미네이터를 이용하여 표면처리하는 공정은 다음과 같다. 상기 실버 버퍼 전극위에 상기 나노 카본계 페이스트를 스크린 인쇄법으로 후막을 형성 한 후, 상기 인쇄된 후막은 아닐링 공정이 진행되면서 바인더를 이루고 있는 대부분의 유기물들이 제거되면서 일부 나노 카본계 입자들은 활성화되기도 한다. 상기 버퍼 전극위에 형성된 나노 카본계 입자들은 전극 상의 고유의 요철로 인해 어느 정도 밀착력을 가지고 있으며, 상기 라미네이터를 이용하여 테잎의 물리적인 힘으로 표면에 있는 나노 카본계 입자를 박리하게 된다. 상기 나노 카본계 에미터 어레이가 형성된 캐소우드 기판상을 진공으로 고정하고 일정한 기판의 온도를 가해주는 데, 테잎 표면에 붙어 있는 Glue(점착제)가 분리되지 않는 30 ~ 50℃의 범위, 특히 약 40℃ 정도가 바람직하다. 상기 라미네이터 장치 내의 회전롤이 표면처리할 기판위를 진행하면서 회전롤에 부착되어 있는 테잎으로부터 떨어져 나온 표면 처리용 테잎이, 뒤를 따라 오는 러버(rubber)에 의해 캐소우드 전극 상에 형성된 에미터 어레이의 전면을 일정한 속도로 문지르면서 지나가게 된다. 한편, 상기 라미네이터 장치내의 러버는 표면처리할 테잎의 표면 재질에 따라 미끄럼이 우수한 것이 바람직하며 특히 융, 발포 폴리머, 테프론 종류가 바람직하다. 2 (c) shows a state in which the nano-carbon emitters are arranged close to the vertical after the surface treatment process after the firing step. The surface treatment using the laminator is as follows. After the nano-carbon paste is formed on the silver buffer electrode using a screen printing method, a thick film is formed. As the annealing process is performed on the printed thick film, most of the organic matter constituting the binder is removed and some nano-carbon particles are activated. do. The nano carbon-based particles formed on the buffer electrode have some adhesion due to inherent irregularities on the electrode, and the nano-carbon particles on the surface are peeled off by the physical force of the tape using the laminator. The nano-carbon emitter array on which the cathode substrate is formed is fixed in a vacuum and applied to a constant substrate temperature, in the range of 30 to 50 ° C., in particular, about 40 ° C. where the glue (adhesive) adhered to the tape surface is not separated. C degree is preferable. As the rotating rolls in the laminator device advance on the substrate to be surface treated, the surface treating tapes separated from the tapes attached to the rotating rolls are formed on the cathode electrode formed by the rubbers which follow. It will pass by rubbing the front at a constant speed. On the other hand, it is preferable that the rubber in the laminator device is excellent in the sliding according to the surface material of the tape to be surface-treated, especially melt, foamed polymer, Teflon type.

상기 라미네이팅시 상기 에미터 어레이 전면 위에 러빙만 1회 또는 2회 정도 실시한 후 완전한 러빙이 끝나면, 회전롤은 반대 방향으로 되돌아 가면서 상기 캐소우드 전극 상에 형성된 나노 카본계 에미터의 일부를 박리시키고 나머지 일부위는 상기 캐소우드 전극 상에 남게 된다. 이때 캐소우드 전극 상에 형성했던 패턴은 표면처리후 육안으로는 거의 보이질 않으나 광학현미경을 이용하면 버퍼 전극 상에 불규칙한 패턴을 유지하게 되어, 이로 인해 상기 에미터의 끝 부분은 도 3(c)에 도시한 바와 같이, 나노 카본계 에미터 끝부분은 진공중에서 충분히 전계 방출할 수 있도록 충분히 활성화되게 된다. 이때, 테잎으로부터 발생할 수 있는 잔류 글루(glue)가 캐소우드 플레이트에 형성될 수 있으나, 이는 120 ~ 150℃에서 약 30분 정도 열처리를 시행하면 제거될 수 있다. After laminating only once or twice on the front surface of the emitter array during lamination, and after complete rubbing, the rotating roll returns to the opposite direction while peeling a part of the nano carbon emitter formed on the cathode electrode and remaining A portion is left on the cathode electrode. At this time, the pattern formed on the cathode electrode is hardly visible to the naked eye after the surface treatment, but using an optical microscope maintains an irregular pattern on the buffer electrode, so that the end of the emitter is shown in FIG. As shown, the nano carbon emitter tip is sufficiently activated to allow for sufficient field emission in vacuum. At this time, residual glue that may be generated from the tape may be formed on the cathode plate, but this may be removed by performing a heat treatment for about 30 minutes at 120 to 150 ° C.

[실시예1]Example 1

본 실시예에 있어서, 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하기 위해 에틸셀룰로우즈 바인더, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 희석제, 디에틸렌글-리콜모노부틸에테르 희석보조제, 카본나노파이버, 필러용 ITO분말, 분산제를 다음의 페이스트 조성으로 혼합 후 호모지나이저를 이용하여 10시간 블렌딩하고, 3단 롤러를 이용하여 5시간 균일하게 분산을 하여 인쇄용 페이스트를 준비하였다. 이때 인쇄용 페이스트중 나노 카본계 물질은 헤링본구조를 가진 카본나노파이버를 이용하였으며 (도 3-a참조), 상기 카본나노파이버를 첨가하기 전에 105℃ 에서 1시간 건조한 후 사용하는 것이 바람직하며, 준비된 페이스트는 점성의 변화를 방지하기 위해 데시케이터내에서 보관하는 것이 바람직한다.In the present embodiment, in order to produce a nano-carbon field emitter for electron emission, ethyl cellulose binder, diethylene glycol monobutyl ether acetate diluent, diethylene glycol- glycol monobutyl ether dilution aid, carbon nanofiber, filler ITO powder and dispersant were mixed in the following paste composition, blended for 10 hours using a homogenizer, and uniformly dispersed for 5 hours using a three-stage roller to prepare a printing paste. At this time, the nano carbon-based material in the printing paste was used carbon nanofibers having a herringbone structure (see Fig. 3-a), it is preferable to use after drying for 1 hour at 105 ℃ before adding the carbon nanofibers, the prepared paste It is desirable to store in a desiccator to prevent changes in viscosity.

상기 준비된 인쇄용 페이스트를 스크린 인쇄법을 이용하여 ITO 전극위에 실버 버퍼 전극이 도포된 투명 글라스위에 5 ~ 10μm 두께의 카본 나노 파이버의 에미터를 형성시키고 건조 오븐에서 수분 건조한 후 310℃에서 1시간 동안 질소 분위기중에서 아닐링 처리를 하였다. 에미터 표면은 물리적으로 약하게 접착하고 있기 때문에 비닐 테잎이 감겨있는 롤러를 이용하여 러빙앤필오프(rubbing&peel-off)방식으로 에미터 표면의 유기바인더를 제거하였고 이때 에미터의 두께는 2 ~ 5 μm 로 형성시키면(도 3-b 참조), 전자 방출을 위한 나노 카본계 전계방출 에미터가 완성되게 된다. Using the screen printing method, the prepared printing paste forms an emitter of carbon nanofibers having a thickness of 5 to 10 μm on a transparent glass coated with a silver buffer electrode on an ITO electrode, and then dried in a drying oven for 1 hour at 310 ° C. in nitrogen. The annealing treatment was performed in the atmosphere. Because the emitter surface is physically weakly bonded, the organic binder on the emitter surface is removed by rubbing & peel-off method using a vinyl tape wound roller, and the emitter thickness is 2 to 5 μm. When formed (see Fig. 3-b), the nano-carbon field emission emitter for electron emission is completed.

상기 도 3-c는 상기 공정으로 형성된 카본 나노 파이버의 에미터를 진공중에서 전계-전류밀도 특성 곡선을 나타낸 것으로서, 애노드와 캐소드사이의 거리는 310μm로 하였으며, 이때 turn-on field는 2.1 V/μm이고 전장중에 에미터 팁으로부터 안정적으로 전자가 돌출되는 전계방출 영역은 3 ~ 4 V/μm 이며, 에미터 열화특성은 초기보다 약 20% 감소하는 특성을 보여 주었다. 이는 카본나노튜브의 열화특성이 50%에 비하면 우수한 에미터 재료로 쓰일 수 있음을 말하고 있다. 또한, 상기 도 3-C 내에 표시한 숫자는 초기 전장을 가한 후 지속적으로 5 V/μm를 100시간, 200시간, 300시간을 유지한 후 다시 전계-전류밀도 곡선을 측정한 후 함께 도 시한 것이다. 3-c shows the emitter of carbon nanofibers formed by the above process in vacuum in a field-current density characteristic, wherein the distance between the anode and the cathode was 310 μm, and the turn-on field was 2.1 V / μm. The field emission region where electrons stably protrude from the emitter tip during the battlefield is 3-4 V / μm, and emitter degradation is about 20% less than the initial stage. This indicates that the carbon nanotubes can be used as an excellent emitter material compared to 50%. In addition, the numbers shown in FIG. 3-C are shown together after measuring the electric field-current density curve after maintaining the initial voltage of 5 V / μm continuously for 100 hours, 200 hours, 300 hours after applying the initial electric field. .

상기 도 3-d 는 상기 공정으로 형성된 카본 나노 파이버의 에미터를 진공중에서 전계방출하고 있는 이미지를 나타낸 것으로 가로x세로:96x64의 셀 갯수와 한 셀의 크기가 350x250μm 로 형성되었으며, 애노드와 캐소드사이의 거리는 310μm로 하였으며, 3 V/μm 의 전장에서 방출하고 있는 이미지이다. 3-D shows an image of field emission of an emitter of carbon nanofibers formed in the above process in a vacuum. The width x length: the number of cells of 96x64 and the size of one cell are 350x250μm, and between the anode and the cathode The distance of was set to 310μm, and the image emitted from the electric field of 3V / μm.

* 인쇄용 페이스트 혼합물 조성* Printing paste mixture composition

- 에틸셀룰로우즈 : 6gEthyl cellulose: 6 g

- Diethylene glycol monobuthyl ether acetate : 36g-Diethylene glycol monobuthyl ether acetate: 36g

- Diethylene glycol monobuthyl ether : 18g-Diethylene glycol monobuthyl ether: 18g

- 카본나노파이버 : 0.4gCarbon Nano Fiber: 0.4g

- ITO 분말 (under 325mesh) : 0.3gITO powder (under 325mesh): 0.3g

- 분산제 (SPAN60) : 0.01g-Dispersant (SPAN60): 0.01g

- 실리카졸 (1% SiO2) : 0.01gSilica sol (1% SiO2): 0.01g

[실시예 2]Example 2

도 4는 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터를 제작하여 전계 방출 표시 소자 (FED)에 적용한 실시 예를 보여 주는 단면도이다. 4 is a cross-sectional view illustrating an embodiment in which a nano-carbon field emitter for electron emission according to the present invention is manufactured and applied to a field emission display device (FED).

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전계 방출 표시 소자는 기본적으로 아노드 부 (100), 그물망 메쉬 구조물 부 (200), 캐소드 부 (300)를 가지며;상기 아노드 부 (100)는 광투과율이 우수한 유리와 같은 절연성 기판으로 이루어진 아노드 기판 (110)과, 상기 아노드 기판 상의 일부 위에 금속 또는 투명전극 등으로 이루어진 아노드 전극 (120)과, 상기 아노드 전극 상에 적색 (130a), 청색 (130b), 녹색 (130c)의 형광체 및 상기 형광체 사이에 블랙-매트릭스 (150)를 가지며, 일정한 간격을 갖게 하기 위한 구조물인 스페이서 (400)를 아노드 부의 블랙-메트릭스 영역에 놓이는 것을 특징으로 하며 ; 상기 캐소드 부 (300)는 유리와 같은 절곡성이 없는 절연성 기판으로 이루어진 캐소드 기판 (310)과, 상기 캐소드 기판 상의 일부 위에 금속 또는 투명전극 등으로 이루어져 있는 캐소드 전극 (320)과, 상기 캐소드 전극 (320)의 일부 위에 다이아몬드, 다이아몬드상 카본(DLC), 카바이드 화합물, 질소 화합물, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버 등으로 이루어진 후막의 전계 에미터 (340)를 가지는 것을 특징으로 하며 ; 상기 그물망 메쉬 구조물 부 (200)는 상기 캐소드 부 (300)와 별도로 제작되며, 상기 아노드 전극(120)들에 대응되도록 상기 메쉬 구조물 부 (200)의 일부에 그물망 메쉬 즉 게이트 홀 (220)을 미리 형성하며, 상기 캐소드 전극 (320)과 전기적 통전을 방지하기 위해 산화막으로 이루어진 절연체 (210)를 위 또는 아래의 전면에 모두 형성하며, 전계 에미터로부터 방출된 전자가 상기 절연체 (210)를 통과하여 상기 아노드 전극(120)들에 대응되도록 상기 절연체 (210)의 일부 위에 전압을 인가할 수 있도록 전극 단자 (230)가 공통전극으로 형성되는 것을 특징으로 하며 ; 상기 아노드 부 (100), 그물망 메쉬 구조물 부 (200), 캐소드 부 (300)는 상기 캐소드 부의 전계 에미터 (340)가 그물망 메쉬 구조물상의 게이트 홀 (220)을 통하여 아노드 부의 아노드 전극 (120)상의 형광체 (130a,130b,130c)와 서로 대응하도록 패키징되어 있는 것을 특징으로 한다. As shown, the field emission display element according to the present invention basically has an anode portion 100, a mesh mesh structure portion 200, a cathode portion 300; the anode portion 100 has a light transmittance An anode substrate 110 made of an insulating substrate such as excellent glass, an anode electrode 120 made of a metal or a transparent electrode, etc. on a portion of the anode substrate, and red 130a, blue on the anode electrode 130b, a phosphor of green 130c and a black matrix 150 between the phosphors, and a spacer 400, which is a structure for maintaining a predetermined interval, is placed in the black-matrix region of the anode portion. ; The cathode part 300 includes a cathode substrate 310 formed of an insulating substrate having no bendability such as glass, a cathode electrode 320 formed of a metal or a transparent electrode on a portion of the cathode substrate, and the cathode electrode ( A thick film field emitter 340 made of diamond, diamond-like carbon (DLC), carbide compound, nitrogen compound, carbon nanotube, carbon nanofiber, etc. on a part of 320); The mesh mesh structure part 200 is manufactured separately from the cathode part 300, and a mesh mesh, that is, a gate hole 220, is formed in a portion of the mesh structure part 200 to correspond to the anode electrodes 120. It is formed in advance, in order to prevent the electrical conduction with the cathode electrode 320, both the insulator 210 made of an oxide film is formed on the entire surface above or below, the electrons emitted from the field emitter passes through the insulator 210 The electrode terminal 230 is formed as a common electrode to apply a voltage on a part of the insulator 210 so as to correspond to the anode electrodes 120; The anode portion 100, the mesh mesh structure portion 200, and the cathode portion 300 may include an anode electrode of the anode portion through the field emitter 340 of the cathode portion through the gate hole 220 on the mesh mesh structure. And packaged to correspond to the phosphors 130a, 130b, and 130c on each other.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터는, 실질적으로 전자 방출이 이루어지는 나노 카본계 물질 에미터의 끝 부분을 활성화시킬 수 있으며 버퍼전극을 첨가하여 탈착을 방지할 수 있고, 물리적인 표면처리 방법인 비닐계 테잎을 이용한 러빙앤필-오프(rubing & peel-off) 방법과 공정은 페이스트의 종류에 따라 열처리가 끝난 직후에 실시하여 나노 카본계 페이스트의 일부분을 버퍼 전극으로부터 강제로 뜯어내기 때문에 에미터 팁이 활성화되고, 소자로의 응용에도 신뢰도가 우수하며 실질적으로 진공 패키징후 강한 전계에서도 전계 에미터의 탈착으로 인한 아킹은 전혀 발생하지 않는다. 또한 본 발명에 따른 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제조방법은 인쇄공정을 이용하여 제조 공정을 단순화할 수 있고 이에 따른 제조비용을 절감할 수 있다.

As described above, the nano-carbon field emitter for emitting electrons according to the present invention can activate the tip of the nano-carbon-based material emitter substantially emitting electrons and can prevent desorption by adding a buffer electrode. The rubbing and peel-off method and process using vinyl tape, which is a physical surface treatment method, is performed immediately after the heat treatment, depending on the type of paste, to force a portion of the nano carbon paste from the buffer electrode. Because the emitter tip is activated, the emitter tip is activated, and it is also reliable for application to the device, and virtually no arcing occurs due to the detachment of the field emitter even in a strong electric field after vacuum packaging. In addition, the method of manufacturing a nano-carbon field emitter for electron emission according to the present invention can simplify the manufacturing process using a printing process and thereby reduce the manufacturing cost.

Claims

전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법에 있어서,In the nano-carbon field emitter manufacturing method for electron emission,

투명한 절연성 유리 기판 상에 형성된 아노드 전극, 상기 아노드 전극 일부 위에 형성된 형광체와 그 전극들; 또 다른 캐소우드용 도전성 유리 기판상에 형성되는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터용 페이스트는 소성형 또는 경화형 수지중의 최소 하나 이상을 함유한 수지, 수지용 희석제, 입자상 나노 카본계, 필러용 금속산화물, 분산제용 비이온 계면활성제, 실리카졸 등을 적당량 혼합하여 만드는 페이스트 준비 단계; 상기 페이스트를 도전성 기판상에 후막 인쇄하는 단계; 상기 후막 인쇄된 페이스트를 소성하는 단계; 및 상기 소성된 페이스트 표면의 일부를 활성화 시키는 표면처리 단계 공정을 거쳐 제작된 나노 카본계 에미터를 포함한 투명한 유리 기판상에 형성된 캐소우드 전극들;An anode formed on a transparent insulating glass substrate, a phosphor formed on a portion of the anode and its electrodes; The electron-emitting nano-carbon field emitter paste formed on another conductive glass substrate for cathode may be a resin containing at least one of calcined or cured resins, a resin diluent, a particulate nano carbon-based, and a filler metal oxide. A paste preparation step made by mixing an appropriate amount of a nonionic surfactant for dispersing agent, silica sol and the like; Thick film printing the paste onto a conductive substrate; Firing the thick film printed paste; And cathode electrodes formed on a transparent glass substrate including a nano carbon emitter manufactured through a surface treatment step of activating a part of the fired paste surface.

상기 나노 카본계 전계 에미터의 전계 방출을 용이하게 제어하는 게이트 전극들로 구성되는 것을 포함하는 전계방출표시소자에 이용되는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The method of manufacturing a nano-carbon field emitter for electron emission, characterized in that it is used in the field emission display device comprising a gate electrode for easily controlling the field emission of the nano-carbon field emitter.

제 1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 에미터용 페이스트 상의 소성형 수지는 셀룰로우즈계, 아라비아고무계, 폴리비닐알코올계, 아크릴계, 폴리카보네이트계, 폴리 술폰계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 염화비닐계, 폴리스티렌계 수지 중 최소 하나 이상을 사용하여 제작하 는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The calcined resin on the emitter paste is at least one of cellulose, gum arabic, polyvinyl alcohol, acrylic, polycarbonate, polysulfone, polyethylene, polypropylene, vinyl chloride, and polystyrene resin. Nano-carbon field emitter manufacturing method for electron emission, characterized in that the production using.

제 1항에 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,

상기 에미터용 페이스트 상의 수지용 희석제는 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 셀로솔브류, 방향족 탄화수소류, 알코올류, 할로겐화 탄화수소류 중 최소 하나 이상을 사용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The diluent for resin on the emitter paste is nano-carbon-based for emitting electrons, which is prepared using at least one of ketones, esters, ethers, cellosolves, aromatic hydrocarbons, alcohols, and halogenated hydrocarbons. How to make a field emitter.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 에미터용 페이스트 상의 입자상 나노 카본계는 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, 카본 나노튜브, 카본 나노파이버 중 최소 하나 이상을 포함하여 제작하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.Particle nano-carbon based on the emitter paste is a method for producing a nano-carbon field emitter for electron emission, characterized in that it comprises at least one of diamond, diamond-like carbon, carbon nanotube, carbon nanofiber.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 에미터용 페이스트 상의 필러용 금속산화물은 0.1mm이하의 크기를 가진 ITO(인듐틴옥사이드), SnO2, ZnO, SiO2, GaO, Al2O3, In2O3 중 최소 하나 이상을 포함하여 제작하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The metal oxide for the filler on the emitter paste is formed by including at least one of ITO (Indium Tin Oxide), SnO 2, ZnO, SiO 2, GaO, Al 2 O 3, and In 2 O 3 having a size of 0.1 mm or less. Nano carbon field emitter manufacturing method

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 에미터용 페이스트 상의 계면활성제는 폐놀계 또는 불소계로 이루어진비이온 계면활성제 중 최소 하나 이상을 포함하여 제작하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The surfactant on the emitter paste is prepared by including at least one or more of a non-ionic surfactant consisting of phenolic or fluorine-based nano-carbon field emitter for electron emission.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 에미터용 페이스트 상의 실리카졸은 0.10mm 이하의 크기를 가진 실리콘산화물이 0.1% 이상 함유되어 있는 액상과 같은 용액을 상기 페이스트 중량비 10% 이하를 첨가하여 제작하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The silica sol on the emitter paste is prepared by adding 10% or less of the paste weight ratio to a solution such as a liquid containing 0.1% or more of silicon oxide having a size of 0.10 mm or less. How to make a field emitter.

제 1항, 제 2항, 제4항, 제 5항에 있어서,The method according to claim 1, 2, 4, 5,

상기 에미터용 소성형 페이스트는 상기 소성형 수지, 상기 수지용 희석제, 상기 입자상 나노 카본, 필러용 금속산화물, 분산제용 비이온 계면활성제, 실리카졸 등을 적당량 혼합하여 3단-롤밀러 또는 믹서 장치를 이용하여 에미터용 소성형 페이스트를 제작하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The emitter calcined paste is a three-stage roll mill or mixer apparatus by mixing an appropriate amount of the calcined resin, the resin diluent, the particulate nano carbon, the metal oxide for the filler, the nonionic surfactant for the dispersant, and the silica sol. A method of producing a nano-carbon field emitter for electron emission, wherein the emitter calcined paste is produced.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 에미터용 페이스트 상의 경화형 수지는 페놀계수지, 우레아계수지, 멜라민계 수지, 알키드계수지, 불포화 폴리에스테르계수지, 에폭시계수지, 규소계수지, 폴리우레탄계수지 중에서 최소 하나 이상을 사용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The curable resin on the emitter paste is prepared using at least one of phenolic resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, silicon resin, and polyurethane resin. Nano-carbon field emitter manufacturing method for electron emission, characterized in that.

제 1항에 또는 제 9항에 있어서,The method according to claim 1 or 9,

상기 에미터용 페이스트 상의 수지용 희석제는 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 셀로솔브류, 방향족 탄화수소류, 알코올류, 할로겐화 탄화수소류 중 한가지 이상을 사용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The diluent for resin on the emitter paste is prepared using one or more of ketones, esters, ethers, cellosolves, aromatic hydrocarbons, alcohols, and halogenated hydrocarbons. How to make an emitter.

제 1항에, 제 9항, 제 10항에 있어서,The method according to claim 1, wherein according to claim 9, 10,

상기 에미터용 경화형 페이스트는 상기 경화형 수지, 상기 수지용 희석제, 상기 입자상 나노 카본, 필러용 금속산화물, 분산제용 비이온 계면활성제, 실리카졸 등을 적당량 혼합하여 3단-롤밀러 또는 믹서 장치를 이용하여 에미터용 경화형 페이스트를 제작하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The curable paste for the emitter is mixed with the curable resin, the resin diluent, the particulate nano carbon, filler metal oxide, nonionic surfactant for dispersant, silica sol and the like in an appropriate amount by using a three-stage roller or mixer device A method for producing a nano-carbon field emitter for electron emission, comprising producing a curable paste for an emitter.

제 1항, 제 8항, 제 9항에 있어서,The method according to claim 1, 8, 9,

상기 에미터용 페이스트를 금속망 스크린을 이용한 스크린 인쇄방식으로 후막을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The method of manufacturing a nano-carbon field emitter for electron emission, characterized in that for forming the thick film by the screen printing method using a metal mesh screen.

제 1항 및 제 12항에 있어서,The method according to claim 1 and 12,

상기 후막 형성된 상기 전자 방출용 에미터의 아닐링은 350℃의 온도에서 2시간 이내 대기분위기에서 실시하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The annealing of the electron emission emitter formed in the thick film is carried out in an air atmosphere within 2 hours at a temperature of 350 ℃ electron nanoparticle emitter manufacturing method for electron emission.

제 1항 및 제 13항에 있어서,The method according to claim 1 and 13,

상기 전자 방출용 에미터의 표면처리는 테잎류, 고무 롤러류의 러빙앤필오프 방식과 플라즈마, x-ray 조사, 전자선 조사 등의 방식중 최소 하나 이상을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.Surface treatment of the electron-emitting emitter is characterized in that by using at least one of the rubbing and peel-off method of tapes, rubber rollers, plasma, x-ray irradiation, electron beam irradiation, etc. Nano carbon field emitter manufacturing method.

제 1항 및 제 14항에 있어서,The method according to claim 1 and 14,

상기 전자 방출용 에미터는 표면처리후 상기 캐소우드 전극 상의 버퍼전극 끝단으로부터 에미터 상단까지 높이가 7.0㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법The electron-emitting emitter is a method of manufacturing a nano-carbon field emitter for electron emission, characterized in that the height from the buffer electrode end on the cathode electrode to the top of the emitter after the surface treatment is less than 7.0㎛

제 15항에 있어서,The method of claim 15,

상기 전자 방출용 전계 에미터의 제작 방법으로 제작한 전계 에미터를 전계방출 특성을 보이는 전자소자에 이용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 방출용 나노 카본계 전계 에미터 제작 방법.The method of manufacturing an electron-emitting nano-carbon field emitter, characterized in that the field emitter produced by the method for producing an electron emission field emitter can be used in an electronic device exhibiting field emission characteristics.