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KR20080047917A - 전자 방출원용 카본계 물질, 이를 포함한 전자 방출원,상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자 및 상기 전자방출원의 제조 방법 - Google Patents

전자 방출원용 카본계 물질, 이를 포함한 전자 방출원,상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자 및 상기 전자방출원의 제조 방법 Download PDF

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KR20080047917A
KR20080047917A KR1020060117945A KR20060117945A KR20080047917A KR 20080047917 A KR20080047917 A KR 20080047917A KR 1020060117945 A KR1020060117945 A KR 1020060117945A KR 20060117945 A KR20060117945 A KR 20060117945A KR 20080047917 A KR20080047917 A KR 20080047917A
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KR
South Korea
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peak
electron emission
emission source
fwhm2
carbon
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Withdrawn
Application number
KR1020060117945A
Other languages
English (en)
Inventor
조성희
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
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Priority to JP2007147196A priority patent/JP2008135361A/ja
Priority to US11/976,752 priority patent/US20080122337A1/en
Priority to EP07121604A priority patent/EP1926121B1/en
Priority to CNA2007101874008A priority patent/CN101231927A/zh
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  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은, 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이거나, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2이거나, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이고 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 전자 방출원용 카본계 물질, 이를 포함한 전자 방출원 및 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자에 관한 것이다. 또한, 상기 전자 방출원의 제조 방법도 제공한다. 본 발명을 따르는 전자 방출원은 고수명 및 고전류 밀도를 갖는다.
전자 방출원

Description

전자 방출원용 카본계 물질, 이를 포함한 전자 방출원, 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자 및 상기 전자 방출원의 제조 방법{A carbon-based material for an electron emission source, an electron emission source comprising the same, an electron emission device comprising the electron emission source and a method for preparing the electron emission source}
도 1 및 2는 본 발명을 따르는 전자 방출 소자의 일 구현예를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 3 및 4는 본 발명을 따르는 카본계 물질의 일 구현예로서 카본나노튜브의 라만 스펙트럼을 각각 나타낸 그래프이고,
도 5는 본 발명을 따르는 전자 방출원의 일 구현예의 시간-전류 밀도 특성을 나타낸 그래프이고,
도 6은 본 발명을 따르는 전자 방출원 일 구현예의 전계-전류 밀도 특성을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
60: 스페이서 70: 형광체층
80: 애노드 전극 90: 전면 기판
120: 캐소드 전극 130: 절연체층
131: 전자 방출원 홀 140: 게이트 전극
150: 전자 방출원
본 발명은 전자 방출원용 카본계 물질, 전자 방출원, 전자 방출 소자 및 전자 방출원 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 라만 스펙트럼 중 소정의 주파수 범위를 갖는 피크들이 특정 세기비 및 반폭치비를 갖는 전자 방출원용 카본계 물질, 상기 카본계 물질을 포함한 전자 방출원, 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자 및 상기 전자 방출원에 관한 것이다.
전자 방출 소자 (Electron Emission Device)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전압을 인가하여 전계를 형성함으로써 캐소드 전극 측의 전자 방출원으로부터 전자를 방출시키고, 이 전자를 애노드 전극 측의 형광체층에 충돌시켜 발광되도록 하는 소자이다.
일반적으로 전자 방출 소자는 전자 방출원으로 열음극을 이용하는 방식과 냉음극을 이용하는 방식이 있다. 냉음극을 이용하는 방식의 전자 방출 소자로는, FED(Field Emission device)형, SCE(Surface Conduction Emitter)형, MIM(Metal Insulator Metal)형 및 MIS (Metal Insulator Semiconductor)형, BSE(Ballistic electron Surface Emitting)형 등이 알려져 있다.
상기 FED형은 일함수(Work Function)가 낮거나 베타 함수가 높은 물질을 전 자 방출원으로 사용할 경우 진공 중에서 전계 차이에 의하여 쉽게 전자가 방출되는 원리를 이용한 것으로 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si) 등을 주된 재질로 하는 선단이 뾰족한 팁(tip)구조물이나 그래파이트(graphite), DLC(Diamond Like Carbon) 등의 탄소계 물질 그리고 최근에는 나노 튜브(Nano Tube)나 나노와이어(Nano Wire)등의 나노 물질을 전자 방출원으로 적용한 소자가 개발되고 있다.
상기 SCE형은 베이스 기판 위에 서로 마주보며 배치된 제1전극과 제2전극 사이에 도전 박막을 제공하고 상기 도전 박막에 미세 균열을 제공함으로써 전자 방출원을 형성한 소자이다. 상기 소자는 상기 전극들에 전압을 인가하여 상기 도전 박막 표면으로 전류를 흘려 미세 균열인 전자 방출원으로부터 전자가 방출되는 원리를 이용한다.
상기 MIM형과 MIS형 전자 방출 소자는 각각 금속-유전층-금속(MIM)과 금속-유전층-반도체(MIS) 구조로 이루어진 전자 방출 원을 형성하고, 유전층을 사이에 두고 위치하는 두 금속 또는 금속과 반도체 사이에 전압을 인가할 때 높은 전자 전위를 갖는 금속 또는 반도체로부터, 낮은 전자 전위를 갖는 금속 방향으로 전자가 이동 및 가속되면서 방출되는 원리를 이용한 소자이다.
상기 BSE형은 반도체의 사이즈를 반도체 중의 전자의 평균 자유 행정 보다 작은 치수 영역까지 축소하면 전자가 산란하지 않고 주행하는 원리를 이용하여, 오믹(Ohmic) 전극 상에 금속 또는 반도체로 이루어지는 전자 공급층을 형성하고, 전자 공급층 위에 절연체층과 금속 박막을 형성하여 오믹 전극과 금속 박막에 전원을 인가하는 것에 의하여 전자가 방출되도록 한 소자이다.
이와 같은 전자 방출 소자의 전자 방출원은 카본나노튜브를 포함할 수 있는데, 카본나노튜브를 포함하는 전자 방출원 제조 방법은 예를 들면, CVD법 등을 이용하는 카본나노튜브 직접 성장법, 카본나노튜브를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하는 페이스트법 등을 포함한다. 상기 페이스트법을 이용하면 제조 단가가 낮고, 대면적으로 전자 방출원 형성이 가능하다. 카본나노튜브를 포함한 전자 방출원 형성용 조성물은 예를 들면, 미국 특허 제6,436,221호에 기재되어 있다. 한편, 대한민국 특허 공개번호 제2002-0076187호에는 카본나노튜브를 포함하는 전자 방출원이 개시되어 있다.
그러나, 종래의 카본계 물질을 포함한 전자 방출원으로는 만족할 만한 수준의 고수명 및 고전류 밀도 등을 얻을 수 없었는 바, 이의 개선이 시급하다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고수명 및 고전류 밀도를 갖는 전자 방출원을 형성할 수 있는 전자 방출원용 카본계 물질, 상기 카본계 물질을 포함한 전자 방출원, 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자 및 상기 전자 방출원 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제1태양은, 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트(Raman shift) 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이거나, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제2피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2이거나, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이고 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 전자 방출원용 카본계 물질을 제공한다.
상기 본 발명의 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제2태양은, 전술한 바와 같은 카본계 물질을 포함한 전자 방출원을 제공한다.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제3태양은, 상기 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자를 제공한다.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제4태양은, 전술한 바와 같은 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계와, 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 기판에 인쇄하는 단계와, 상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계를 포함하는 전자 방출원 제조 방법을 제공한다.
본 발명을 따르는 전자 방출원용 카본계 물질을 포함하는 전자 방출원은 고수명 및 고전류 밀도를 가질 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명을 따르는 전자 방출원용 카본계 물질은, 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼 중 1350±20cm-1의 라만 쉬프트(Raman shift) 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 갖는다.
라만(Raman) 분석법은 카본나노튜브 등과 같은 카본계 물질의 구조를 분석하는 방법으로서, 특히 카본나노튜브의 표면 상태 분석에 유용한 방법이다. 본 발명을 따르는 카본계 물질의 라만 스펙트럼은 소정의 광원, 예를 들면, 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻을 수 있다. 본 발명을 따르는 카본계 물질에 대하여 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼 중에서도, 특히, 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 피크는 각각 카본계 물질의 구조 결함 여부와 관련된 피크이다. 이하, 상기 라만 스펙트럼 중, 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 피크를 "제2피크"라고 하고, 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 피크를 "제1피크"라고 한다.
본 발명을 따르는 전자 방출원용 카본계 물질에 대하여 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼 중, 제2피크의 상대강도(h2)와 제1피크의 상대강도(h1)는 h2/h1<1.3, 바람직하게는 h2/h1<1.0, 보다 바람직하게는 0.03≤h2/h1≤0.56의 관계를 갖는다.
상기 제2피크의 상대강도인 h2는 제2피크의 라만 산란 강도(제2피크의 최대점에 해당하는 강도)와 배경강도(베이스 라인) 사이의 차이를 가리킨다. 상기 제1피크의 상대강도인 h1도 이와 동일하게 이해될 수 있다. 상기 배경강도란 레이저광을 주사하였을 때 그 에너지가 특정분자구조에 의해 여기되었다가 빛(PL)으로 방사되는 빛의 세기가 아니라 단순 반사되어 방출되는 빛의 세기를 의미하는 것으로서, 가장 낮은 그래프값의 접선을 배경강도로 사용할 수 있다. 상기 배경강도는 상대적인 빛의 세기를 가리키는 것으로서 단위는 없다. 이와 같은 라만 스펙트럼에서의 라만 산란 강도, 배경강도 및 상대강도 측정 방법은 당업계에 공지된 것으로서, 당업자에게 용이하게 인식가능한 것이다.
본 발명을 따르는 전자 방출원용 카본계 물질에 대하여 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼 중, 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 제1피크의 반폭치(FWHM1)는 FWHM2/FWHM1>1.2, 바람직하게는 FWHM2/FWHM1>1.5, 보다 바람직하게는 1.8≤FWHM2/FWHM1≤2.5의 관계를 갖는다.
상기 제2피크의 반폭치는 상기 제2피크의 상대강도인 h1의 중간값에 대응하는 범위의 라만 쉬프트 파수를 가리킨다. 상기 제1피크의 반폭치도 이와 동일하게 이해될 수 있다. 이와 같은 라만 스펙트럼에서의 반폭치 측정 방법은 당업계에 공지된 것으로서, 당업자에게 용이하게 인식될 수 있는 것이다.
본 발명을 따르는 전자 방출원용 카본계 물질은, 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼 중, 제2피크의 상대강도(h2)와 제1피크의 상대강도(h1) 간의 비가 전술한 바와 같거나, 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 제1피크의 반폭치(FWHM1) 간의 비가 전술한 바와 같거나, h2/h1과 FWHM2/FWHM1 모두가 전술한 바와 같은 카본계 물질을 포함한다. 특히, 상기 카본계 물질은 카본나노튜브일 수 있다.
본 발명을 따르는 전자 방출원용 카본계 물질은 카본나노튜브, 플러렌, 탄화규소 등 매우 다양하다. 또한, 본 발명을 따르는 전자 방출원용 카본계 물질은 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 특히, 상기 카본계 물질이 카본나노튜브인 경우, Hipco법, 레이저 어블레이션법(laser ablation) 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법 등과 같은 공지된 다양한 방법으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 CVD법을 이용하여 카본나노튜브를 형성할 경우, 카본나노튜브 성장용 촉매를 사용할 수 있는데, 상기 카본나노튜브 성장용 촉매는 예를 들면, Ni, Co 및 Fe 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 카본나노튜브 성장용 촉매로 FeMoMgO 촉매를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 따르는 전자 방출원은 복수의 카본계 물질을 포함하되, 상기 카본계 물질에 대한 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저 조사로 얻은 라만 스펙트럼 중, 제2피크의 상대강도(h2)와 제1피크의 상대강도(h1)는 h2/h1<1.3, 바람직하게는 h2/h1<0.1, 보다 바람직하게는 0.03≤h2/h1≤0.56의 관계를 갖거나, 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 제1피크의 반폭치(FWHM1)는 FWHM2/FWHM1>1.2, 바람직하게는 FWHM2/FWHM1>1.5, 보다 바람직하게는 1.8≤FWHM2/FWHM1≤2.5의 관계를 갖거나, 또는 h2/h1 및 FWMH2/FWHM1 모두가 전술한 바 를 만족시킨다.
본 발명을 따르는 전자 방출원은, 전술한 바와 같은 제2피크 및 제1피크의 상대강도비 및 반폭치비를 갖는 카본계 물질을 포함하므로, 고수명 및 고전류 밀도를 가질 수 있다. 통상적으로, 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크는 전자 방출원에 포함된 카본계 물질 중 구조 결함이 없으며 결정성이 우수한 카본계 물질의 존재를 가리키고, 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크는 전자 방출원에 포함된 카본계 물질 중 구조 결함이 있으며 결정성이 불량한 카본계 물질의 존재를 가리키는 바, 본 발명에서와 같이 h2/h1가 1.3 미만이고, FWHM2/FWHM1는 1.2를 초과하는 경우, 구조 결함이 없으며 결정성이 우수한 카본계 물질이 전자 바출원 중 다수 존재함을 의미하기 때문이다.
예를 들어, 본 발명을 따르는 전자 방출원에 포함된 카본계 물질이 카본나노튜브인 경우, 카본나노튜브의 라만 스펙트럼이 전술한 바와 같은 범위를 갖는 경우, 그래파이트 시트의 결합이 강하고, 구조 결함이 없으며, 결정성이 우수한 카본계 물질이 다량 존재할 수 있다. 따라서, 상기 전자 방출원은 고수명 및 고전류 밀도를 가질 수 있다.
전술한 바와 같은 전자 방출원은 전자 방출 소자에 적용될 수 있다. 본 발명을 따르는 전자 방출 소자의 일 구현예는, 기판, 상기 기판 상에 배치된 캐소드 전극, 상기 캐소드 전극과 전기적으로 절연되도록 배치된 게이트 전극, 상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극을 절연시키는 절연체층, 상기 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 전자 방출원 홀, 상기 전자 방출원 홀에 구비되어 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결된 전자 방출원 및 상기 전자 방출원과 대향되는 형광체층을 구비하되, 상기 전자 방출원은 카본계 물질을 포함하고, 상기 카본계 물질에 대한 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저 조사로 얻은 라만 스펙트럼 중, 제2피크의 상대강도(h2)와 제1피크의 상대강도(h1)는 h2/h1<1.3, 바람직하게는 h2/h1<0.1, 보다 바람직하게는 0.03≤h2/h1≤0.56의 관계를 갖거나, 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 제1피크의 반폭치(FWHM1)는 FWHM2/FWHM1>1.2, 바람직하게는 FWHM2/FWHM1>1.5, 보다 바람직하게는 1.8≤FWHM2/FWHM1≤2.5의 관계를 갖거나, 또는 h2/h1 및 FWMH2/FWHM1 모두가 전술한 바를 만족시킨다.
도 1에는 본 발명을 따르는 전자 방출 소자의 일 구현예가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 방출 소자(100)는, 후면 패널(101) 및 전면 패널(102)을 포함하며, 후면 패널(101)은 기판(110), 캐소드 전극(120), 게이트 전극(140), 절연체층(130) 및 전자 방출원(150)을 포함하고, 전면 패널(102)는 형광체층(70) 및 애노드 전극(80)을 포함한다.
상기 기판(110)은 소정의 두께를 가지는 판상의 부재이다. 상기 캐소드 전극(120)은 상기 기판(110) 상에 일 방향으로 연장되도록 배치되고 통상의 전기 도전 물질로 이루어질 수 있다. 상기 게이트 전극(140)은 상기 캐소드 전극(120)과 상기 절연체층(130)을 사이에 두고 배치되고, 상기 캐소드 전극(120)과 같이 통상 의 전기 도전 물질로 만들어질 수 있다.
상기 절연체층(130)은, 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소드 전극(120) 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극(120)과 게이트 전극(140)을 절연함으로써 두 전극 간에 쇼트가 발생하는 것을 방지한다. 상기 절연체층(130)에는 전자 방출원 홀(131)이 구비되어, 전자 방출원(150)이 캐소드 전극(120)과 전기적으로 연결되도록 한다.
상기 전자 방출원(150)은 상기 캐소드 전극(120)과 통전되도록 배치되고, 상기 게이트 전극(140)에 비해서는 높이가 낮게 배치된다. 상기 전자 방출원(150)은 전술한 바와 같은 특징적인 라만 스펙트럼을 나타내는 카본계 물질을 포함할 수 있다. 상기 카본계 물질에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략한다.
상기 전면 패널(102)은 전면 기판(90), 상기 전면 기판(90) 상에 설치되는 애노드 전극(80) 및 상기 애노드 전극(80)에 설치된 형광체층(70)을 더 포함한다. 상기 애노드 전극(90)은 상기 전자 방출원(150)에서 방출된 전자의 가속에 필요한 고전압을 인가하여 상기 전자가 상기 형광체층(70)에 고속으로 충돌할 수 있도록 한다. 상기 전면 패널(102)와 후면 패널(101) 사이에는 스페이서(60)가 구비되어 있다.
본 발명을 따르는 전자 방출 소자는 도 1에 도시된 바와 같은 3극관 구조의 전자 방출 소자를 예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 3극관 구조뿐만 아니라, 2극관을 비롯한 다른 구조의 전자 방출 소자도 포함한다. 뿐만 아니라, 게이트 전극이 캐소드 전극 하부에 배치되는 전자 방출 소자, 방전 현상에 의하여 발생되는 것 으로 추정되는 아크에 의한 게이트 전극 및/또는 캐소드 전극의 손상을 방지하고, 전자 방출원으로부터 방출되는 전자의 집속을 보장하기 위한 그리드/메쉬를 구비하는 전자 방출 소자에도 사용될 수 있다. 또한, 본 발명을 따르는 전자 방출 소자의 일 구현예는 게이트 전극 상부에 집속 전극을 더 구비할 수 있는데, 상기 집속 전극은 전자 방출원으로부터 방출되는 전자가 형광체층을 향하여 집속되고 좌우 측방향으로 분산되는 것을 방지하는 역할을 한다. 한편, 상기 전자 방출 소자는 소정의 화상을 구현하는 디스플레이 장치 또는 광원(light source)로 응용하는 것도 물론 가능하다.
본 발명을 따르는 전자 방출원의 제조 방법은 전술한 바와 같은 범위에 속하는 h2/h1값 및/또는 FWHM2/FWHM1 값을 갖는 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계와, 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 기판에 인쇄하는 단계와, 상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저, 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 준비한다.
상기 전자 방출원 형성용 조성물에 포함되는 카본계 물질은, 전술한 바와 같은 범위에 속하는 h2/h1 값 및/또는 FWHM2/FWHM1 값을 갖는다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물에 포함되는 비이클은 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성 및 점도를 조절하는 역할을 한다. 상기 비이클은 수지 성분 및 용매 성분으로 이루어질 수 있다. 상기 수지 성분은 예를 들면, 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트 등과 같은 아크릴계 수지; 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 에테르 등과 같은 비닐계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전술한 바와 같은 상기 수지 성분 중 일부는 감광성 수지의 역할을 동시에 할 수 있다.
상기 용매 성분은 예를 들면, 터피네올(terpineol), 부틸 카르비톨(butyl carbitol:BC), 부틸 카르비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate:BCA), 톨루엔(toluene) 및 텍사놀(texanol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 중, 터피네올을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수지 성분의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 100 내지 500중량부, 보다 바람직하게는 200 내지 300중량부일 수 있다. 한편, 상기 용매 성분의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 500 내지 1500중량부, 바람직하게는 800 내지 1200중량부일 수 있다. 상기 수지 성분과 용매 성분으로 이루어진 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 건조시간이 지나치게 길어질 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 필요에 따라 접착 성분, 감광성 수지와 광개시제 또는 필러 등을 더 포함할 수 있다.
상기 접착 성분은 전자 방출원을 기판에 부착시키는 역할을 하는 것으로서, 예를 들면, 무기 바인더 등일 수 있다. 이러한 무기 바인더의 비제한적인 예에는 프리트, 실란, 물유리 등이 포함되며, 이들 중 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 프리트는 예를 들면, 산화납-산화아연-보론옥사이드(PbO-ZnO-B2O3) 성분으로 이루어질 수 있다. 상기 무기 바인더 중 프리트가 바람직하다.
전자 방출원 형성용 조성물 중 접착 성분의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10 내지 50중량부, 바람직하게는 15 내지 35중량부 일 수 있다. 상기 접착 성분의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10중량부 미만인 경우에는 만족할 만한 접착력을 얻을 수 없고, 50중량부를 초과하는 경우에는 인쇄성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
상기 감광성 수지는 전자 방출원의 패터닝에 사용되는 물질이다. 상기 감광성 수지의 비제한적인 예에는 아크릴레이트계 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세토페논계 모노머, 또는 티오크산톤계 모노머 등이 있으며, 보다 구체적으로는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 2,4-디에틸옥산톤(2,4-diethyloxanthone), 또는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 등을 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 경우에는 현상이 잘 되지 않기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 광개시제는 상기 감광성 수지가 노광될 때 감광성 수지의 가교결합을 개시하는 역할을 한다. 상기 광개시제의 비제한적인 예에는 벤조페논 등이 있다. 상기 광개시제의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 300 내지 1000중량부, 바람직하게는 500 내지 800중량부일 수 있다. 광개시제의 함량이 나노 사이즈를 갖는 무기물 100중량부를 기준으로 하여 300중량부 미만인 경우에는 효율적인 가교결합이 이루어지지 않아 패턴 형성에 문제가 생길 수 있고, 카본계 물질 00중량부를 기준으로 1000중량부를 초과하면 제조비용 상승의 원인이 될 수 있기 때문이다.
상기 필러는 기판과 충분히 접착하지 못한 카본계 물질의 전도성을 향상시키는 역할을 하는 물질로서 이의 비제한적인 예에는 Ag, Al, Pd 등이 있다.
전술한 바와 같은 물질을 포함하는 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 3,000 내지 50,000cps, 바람직하게는 5,000 내지 30,000cps의 점도를 가질 수 있다. 상기 점도 범위를 벗어나는 경우, 작업성이 불량해 지는 문제점이 발생할 수 있다.
이 후, 상기 제공된 전자 방출원 형성용 조성물을 전자 방출원 패턴에 따라 기판에 인쇄한다. 상기 "기판"이란 전자 방출원이 형성될 기판으로서, 형성하고자 하는 전자 방출 소자에 따라 상이할 수 있으며, 이는 당업자에게 용이하게 인식가능한 것이다. 예를 들면, 상기 "기판"이란, 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 게이트 전극이 구비된 형태의 전자 방출 소자를 제조하는 경우에는 캐소드 전극이 될 수 있으며, 캐소드 전극 하부에 게이트 전극이 구비된 형태의 전자 방출 소자를 제 조하는 경우에는 캐소드 전극과 게이트 전극을 절연시키는 절연층이 될 수 있다.
전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄하는 단계는 예를 들면, 포토리소그래피법을 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 먼저 별도의 포토레지스트막을 형성한 다음, 이를 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 전자 방출원 패턴에 따라 공급한 다음, 이를 현상함으로써, 전자 방출원 패턴에 따라 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또는, 전자 방출원 형성용 조성물을 미세 선폭(예를 들면, 10㎛ 이하의 선폭)으로 기판 상부에 직접 인쇄하는 것도 가능하며, 예를 들면, 스프레이법, 레이저 프린팅법 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 때, 상기 전자 방출원 형성용 조성물은 감광성 수지를 포함하지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이 전자 방출원 패턴에 따라 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물은 소성 단계를 거친다. 소성 단계를 통하여 전자 방출원 형성용 조성물 중 카본계 물질은 기판과의 접착력이 향상될 수 있고, 일부 이상의 비이클은 휘발되고, 다른 무기 바인더 등이 용융 및 고형화되어 전자 방출원의 내구성 향상에 기여할 수 있게 된다. 소성 온도는 전자 방출원 형성용 조성물에 포함된 비이클의 휘발 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 제조 비용이 상승하고, 기판이 손상될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 소성 단계는 불활성 기체의 존재 하에서 수행될 수 있다. 상기 불활성 가스는 예를 들면, 질소 가스, 아르곤 가스, 네온 가스, 크세논 가스 및 이들 중 2 이상의 혼합 가스일 수 있다. 이는 소정 단계 중 카본계 물질의 열화를 최소화하기 위해서이다.
이와 같이 소성된 소성 결과물 표면의 카본계 물질은 선택적으로, 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 카본계 물질은 전자 방출원 표면으로 노출되거나 수직배향되도록 제어될 수 있다.
본 발명을 따르는 전자 방출원의 제조 방법의 다른 구현예는 기판에 카본계 물질 성장용 촉매를 도포하는 단계와 상기 카본계 물질 성장용 촉매가 도포된 기판을 탄화수소 존재 하에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있는 등, 상기 전자 방출원 제조 방법에만 제한되는 것은 아니다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재되는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
합성예 1
화학기상증착법(CVD)용 반응로에 카본나노튜브 성장용 촉매로서 FeMoMg 분말이 도포된 기판을 장착하고, 상기 반응로의 온도를 900℃로 유지하면서 CH4 가스, C2H2 가스 및 H2 가스를 주입하여 카본나노튜브를 합성하였다. 이로부터 얻은 카본나노튜브는 직경이 3nm 내지 5nm인 다중벽 카본나노튜브(MWCNT)였다. 이를 CNT 1이라 한다.
합성예 2
상기 합성예 1 중, 반응로의 온도를 1000℃로 유지하였다는 점을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 카본나노튜브를 합성하였다. 이를 CNT 2라 한다.
합성예 3
상기 합성예 1 중, 반응로의 온도를 1100℃로 유지하였다는 점을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 카본나노튜브를 합성하였다. 이를 CNT 3이라 한다.
평가예 1 - 카본나노튜브의 라만 스펙트럼 평가
상기 합성예 1, 2 및 3으로부터 얻은 CNT 1, 2 및 3 각각에 대하여, 라만 스펙트럼을 평가하였다. 라만 스펙트럼 평가를 위하여 상기 CNT 1, 2 및 3에 514.5nm의 파장을 갖는 레이저를 주사한 다음 방출된 빛을 자스코사의 스펙트로메 터를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 각각 도 3(CNT 1) 및 4(CNT 2 및 CNT 3)에 나타내었다. 도 3 및 도 4 중 y축은 상대적인 빛의 세기를 나타내는 것(따라서, 단위가 없음)이다.
도 3 및 도 4에 도시된 라만 스펙트럼 중 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크의 h2, h1, FWHM2, FWHM1 및 이들의 비를 요약하여 하기 표 2에 나타내었다:
CNT 번호 h2 h1 h2/h1 FWHM2 FWHM1 FWHM2/FWHM1
CNT 1 1501 6601 0.227 94 50 1.88
CNT 2 0.8 6.6 0.121 0.3 0.2 1.5
CNT 3 0.2 2.9 0.069 0.2 0.15 1.33
* h2 및 h1은 빛의 상대적인 강도를 의미하는 것으로서 단위가 없음.
* FWHM2 및 FWHM1의 단위는 cm-1
상기 표 2에 따르면, CNT 1, 2 및 3은 각각 0.227, 0.121 및 0.069의 h2/h1을 가지며, 1.88, 1.5 및 1.33의 FWMH2/FWMH1을 가짐을 알 수 있다. 이로써, 상기 CNT들은 본 발명을 따르는 전자 방출원에 적용되기 적합함을 알 수 있다.
실시예
터피네올 10g에 상기 CNT 1 분말 1g, 프리트(8000L, 신흥요업사 제품) 0.2g, 폴리에스테르 아크릴레이트 5g, 벤조페논 5g을 첨가한 다음 교반하여, 30,000cps의 점도를 갖는 전자 방출원 형성용 조성물을 제조하였다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 ITO 전극이 구비된 기판 상에 전자 방출원 패턴에 따라 인쇄한 후, 패턴 마스크를 이용하여 2000 mJ/cm2의 노광 에너지로 평행 노광기를 이용하여 조사하였다. 노광 후 아세톤을 이용하여 현상하고, 450℃의 온도 및 질소 가스의 존재 하에서 소성하여 전자 방출원을 형성하였다. 소성 후 표면처리를 통해 CNT를 수직 배향하였다. 이 후, 애노드 전극으로서 ITO를 채용한 기판을 상기 전자 방출원이 형성된 기판과 배향되게 배치하고, 양 기판 사이에는 기판 간 셀 갭을 유지하는 스페이서를 형성한 다음 진공패키징하였다. 이를 샘플 1이라고 한다.
실시예 2
전자 방출원 형성용 조성물 제조시, CNT 1 분말 대신, 상기 CNT 2 분말 1g을 사용하였다는 점을 제외하고 상기 제조예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 소자를 제조하였다. 이를 샘플 2라고 한다.
실시예 3
전자 방출원 형성용 조성물 제조시, CNT 1 분말 대신, 상기 CNT 3 분말 1g을 사용하였다는 점을 제외하고 상기 제조예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 소자를 제조하였다. 이를 샘플 3이라고 한다.
평가예 2 - 수명 및 전류 밀도 평가
상기 샘플 1의 수명 및 전류 밀도를 Pulse power supply와 전류계를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 각각 도 5 및 6에 나타내었다. 상기 수명 측정은 1/1000duty(10us, 100Hz)의 조건 하에서 샘플 1을 작동시켜, 전류밀도의 변화를 관찰한 것이다. 도 5에 따르면, 초기 전류 밀도를 600uA/cm2로 하였을 경우, 전류 밀도의 반감기는 100,000시간 이상인 것을 알 수 있다.
또한, 도 6으로부터도 우수한 전압-전류 밀도 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
본 발명의 전자 방출원은 카본계 물질을 포함하되, 상기 카본계 물질의 라만 스펙트럼은 소정의 라만 쉬프트 범위에 해당하는 피크들이 특정 상대강도비 및/또는 반폭치비를 가지는 바, 고수명 및 고전류 밀도를 가질 수 있다. 상기 전자 방출원을 이용하면 신뢰성이 향상된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.

Claims (19)

  1. 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트(Raman shift) 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3인 것을 특징으로 하는 전자 방출원용 카본계 물질.
  2. 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 것을 특징으로 하는 전자 방출원용 카본계 물질.
  3. 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상 대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이고, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 것을 특징으로 하는 전자 방출원용 카본계 물질.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 0.03≤h2/h1≤0.56인 것을 특징으로 하는 전자 방출원용 카본계 물질.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 1.8≤FWHM2/FWHM1≤2.5인 것을 특징으로 하는 전자 방출원용 카본계 물질.
  6. 카본계 물질을 포함하는 전자방출원에 있어서, 상기 카본계 물질에 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3인 것을 특징으로 하는 전자 방출원.
  7. 카본계 물질을 포함하는 전자방출원에 있어서, 상기 카본계 물질에 488± 10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 것을 특징으로 하는 전자 방출원.
  8. 카본계 물질을 포함하는 전자방출원에 있어서, 상기 카본계 물질에 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼은 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이고, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 것을 특징으로 하는 전자 방출원.
  9. 제6항 또는 제8항에 있어서, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 0.03≤h2/h1≤0.56인 것을 특징으로 하는 전자 방출원.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크 의 반폭치(FWHM1)가 1.8≤FWHM2/FWFM1≤2.5인 것을 특징으로 하는 전자 방출원.
  11. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 캐소드 전극;
    상기 캐소드 전극과 전기적으로 절연되도록 배치된 게이트 전극;
    상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극을 절연시키는 절연체층;
    상기 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 전자 방출원 홀;
    상기 전자 방출원 홀에 구비되어 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결된 전자 방출원; 및
    상기 전자 방출원과 대향되는 형광체층;
    을 구비하고, 상기 전자방출원이 카본계 물질을 포함하고, 상기 카본계 물질에 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  12. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 캐소드 전극;
    상기 캐소드 전극과 전기적으로 절연되도록 배치된 게이트 전극;
    상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극을 절연시키는 절연체층;
    상기 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 전자 방출원 홀;
    상기 전자 방출원 홀에 구비되어 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결된 전자 방출원; 및
    상기 전자 방출원과 대향되는 형광체층;
    을 구비하고, 상기 전자 방출원이 카본계 물질을 포함하고, 상기 카본계 물질에 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼은 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  13. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 캐소드 전극;
    상기 캐소드 전극과 전기적으로 절연되도록 배치된 게이트 전극;
    상기 캐소드 전극과 상기 게이트 전극을 절연시키는 절연체층;
    상기 캐소드 전극의 일부를 노출시키는 전자 방출원 홀;
    상기 전자 방출원 홀에 구비되어 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결된 전 자 방출원; 및
    상기 전자 방출원과 대향되는 형광체층;
    을 구비하고, 상기 전자 방출원이 카본계 물질을 포함하고, 상기 카본계 물질에 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼은 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이고, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  14. 제11항 또는 제13항에 있어서, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 0.03≤h2/h1≤0.56인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 1.8≤FWHM2/FWFM1≤2.5인 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  16. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 집속 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  17. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 방출 디스플레이 장치 또는 광원(light source)로 사용되는 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
  18. 카본계 물질 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계;
    상기 전자 방출원 형성용 조성물을 기판에 인쇄하는 단계; 및
    상기 인쇄된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계;
    를 포함하는 전자 방출원 제조 방법으로서, 상기 카본계 물질에 488±10nm, 514.5±10nm, 633±10nm 또는 785±10nm의 파장을 갖는 레이저를 조사하여 얻은 라만 스펙트럼이 1350±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제2피크 및 1580±20cm-1의 라만 쉬프트 범위에 있는 제1피크를 가지며, 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이거나; 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2이거나; 상기 제2피크의 상대강도(h2)와 상기 제1피크의 상대강도(h1)가 h2/h1<1.3이고, 상기 제2피크의 반폭치(FWHM2)와 상기 제1피크의 반폭치(FWHM1)가 FWHM2/FWFM1>1.2인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 전자 방출원 형성용 조성물은 감광성 수지 및 광개시 제를 더 포함하고, 상기 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄 단계를 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 도포한 다음 전자 방출원 형성 영역에 따라 노광 및 현상시킴으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 제조 방법.
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