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KR20070046592A - 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용한 전자 방출원 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 전자 방출원을 구비한 전자방출 소자 - Google Patents

전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용한 전자 방출원 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 전자 방출원을 구비한 전자방출 소자 Download PDF

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KR20070046592A
KR20070046592A KR1020050103432A KR20050103432A KR20070046592A KR 20070046592 A KR20070046592 A KR 20070046592A KR 1020050103432 A KR1020050103432 A KR 1020050103432A KR 20050103432 A KR20050103432 A KR 20050103432A KR 20070046592 A KR20070046592 A KR 20070046592A
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KR
South Korea
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electron emission
emission source
composition
substituted
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Application number
KR1020050103432A
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Inventor
김주영
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 카본계 물질, 비이클, 친수성기-함유 감광성 수지 및 수용성 광개시제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용한 전자 방출원 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자에 관한 것이다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하면 전자 방출원 형성용 조성물의 현상 후 잔사가 잔류하는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용한 전자 방출원 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자{A composition for preparing an electron emission source, a method for preparing an electron emission source by using the same and the electron emission device comprising the electron emission source prepared by using the method}
도 1은 본 발명의 전자 방출 소자의 일실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
110 : 하면기판 120 : 캐소드 전극
130 : 절연체층 140 : 게이트 전극
160 : 전자 방출원 170 : 형광체층
180 : 애노드 전극 190 : 상면기판
본 발명은 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용한 전자 방출원 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자에 관한 것으로서, 보 다 구체적으로는 친수성기-함유 감광성 수지 및 수용성 광개시제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물, 이를 이용한 전자 방출원 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자에 관한 것이다. 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물은 수용성 현상제에 의하여 용이하게 현상될 수 있으며, 실질적으로 잔사를 남기지 않는다. 따라서, 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조된 전자 방출원을 이용하면 신뢰성이 향상된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.
전자 방출 소자 (Electron Emission Device)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전압을 인가하여 전계를 형성함으로써 캐소드 전극의 전자 방출원으로부터 전자를 방출시키고, 이 전자를 애노드 전극 측의 형광 물질에 충돌시켜 발광되도록 하는 소자 이다.
전자 전도성이 탁월한 탄소 나노 튜브 (Carbon Nano Tube: CNT)를 포함한 카본계 물질은 전도성 및 전계 집중 효과가 우수하고, 일함수가 낮고 전계 방출 특성이 우수하여 저전압 구동이 용이하고, 대면적화가 가능하므로 전자 방출 소자의 이상적인 전자 방출원으로 기대되고 있다.
카본나노튜브를 포함하는 전자 방출원 제조 방법은 예를 들면, CVD법 등을 이용하는 카본나노튜브 성장법, 카본나노튜브 및 비이클을 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하는 페이스트법 등을 포함한다. 상기 페이스트법을 이용하면 제조 단가가 낮고, 대면적으로 전자 방출원을 형성할 수 있다. 카본나노튜브를 포함한 전자 방출원 형성용 조성물은 예를 들면, 미국 특허 제6,436,221호에 기재 되어 있다.
그러나, 종래의 페이스트법을 이용한 전자 방출원 제조 방법에 따르면, 전자 방출원 형성용 조성물 및 전자 방출원 패터닝을 위한 포토레지스트 패턴은 아세톤 등과 같은 유기 용매를 이용하여 동시에 현상(즉, 노광되지 않은 전자 방출원 형성용 조성물 및 포토레지스트 패턴의 제거)된다. 이 때, 포토레지스트 패턴과 전자 방출원 형성용 조성물 간의 화학 반응에 의하여 포토레지스트 패턴 상부에 생성된 잔사가 제거되지 않고 잔류할 수 있다. 즉, 전자 방출원 비-형성 영역에 전자 방출원 형성용 조성물의 잔사가 잔류할 수 있는 것이다. 이는 전자 방출 소자의 이상 발광 등을 일으킬 수 있는 바, 이의 개선이 필요하다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 전자 방출원 비-형성 영역에 실질적으로 전자 방출원 형성용 조성물의 잔사를 남기지 않는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 아울러, 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 전자 방출원을 제조하는 방법, 상기 전자 방출원 형성용 조성물로 제조된 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자도 제공한다.
상기 본 발명의 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제1태양은, 카본계 물질, 비이클, 친수성기-함유 감광성 수지 및 수용성 광개시제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공한다.
상기 본 발명의 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제2태양은, 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계와, 기판 상에 전자 방출원 형성 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴이 형성된 기판에 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄 및 노광하는 단계와, 상기 노광된 전자 방출원 형성용 조성물을 수용성 현상제로 현상하는 단계와, 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와, 상기 현상된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계를 포함하는 전자 방출원 제조 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제3태양은, 서로 대향되게 배치된 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 상에 형성된 캐소드 전극과, 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 전자 방출원과, 상기 제2기판 상에 형성된 애노드 전극과, 상기 전자 방출원으로부터 방출된 전자에 의하여 발광하는 형광층을 구비하고, 상기 전자 방출원은 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조된 전자 방출 소자를 제공한다.
상기 전자 방출원 형성용 조성물은, 수용성 현상제에 의하여 효과적으로 현상되어 실질적으로 잔사를 남지기 않는 바, 매우 정밀한 패턴을 갖는 전자 방출원을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 카본계 물질, 비이클, 친수성기-함유 감광성 수지 및 수용성 광개시제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 제공한다.
먼저, 상기 카본계 물질은 전도성 및 전자 방출 특성이 우수하여 전자 방출 소자 작동시 형광층으로 전자를 방출시켜 형광체를 여기시키는 역할을 한다. 이러한 카본계 물질의 비제한적인 예에는 카본나노튜브, 그라파이트, 다이아몬드, 플러렌 및 탄화규소(SiC) 등이 포함된다. 이 중, 카본나노튜브가 바람직하다.
카본나노튜브는 그라파이트 시트가 나노 크기의 직경으로 둥글게 말려 튜브형태를 이루고 있는 카본동소체(allotrope)로서, 단일벽 나노튜브(single wall nanotube) 및 다중벽 나노튜브(multi wall nanotube)를 모두를 사용할 수 있다. 본 발명의 카본나노튜브는 열(Thermal) 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition: 이하, "CVD법"이라고도 함), DC 플라즈마 CVD법, RF 플라즈마 CVD법, 마이크로파 플라즈마 CVD법과 같은 CVD법을 이용하여 제조된 것일 수 있다.
상기 비이클은 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성 및 점도를 조절하며, 카본계 물질을 운반하는 역할을 한다. 본 발명의 비이클은 수지 성분과 용매 성분을 포함할 수 있다. 이 중, 수지 성분은 하기 화학식 1로 표시되는 유니트와 하기 화학식 2로 표시되는 유니트를 포함하고 1,000 내지 50,000의 중량 평균 분자량을 갖는 수용성 고분자를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure 112005062630118-PAT00001
<화학식 2>
Figure 112005062630118-PAT00002
상기 화학식 1 및 2 중,
R1 및 R4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C19 헤테로사이클로알킬렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴렌기일 수 있다. 이 중, 치환 또는 비치환된 C1-C5 알킬렌기인 것이 바람직하다.
R2 및 R5는 각각 독립적으로, 결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C19 헤테로사이클로알킬렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴렌기일 수 있다. 이 중, 결합 또는 치환 또는 비치환된 C1-C5 알킬렌기인 것이 바람직하다.
R3 및 R6는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬기, 치환 또는 비 치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C19 헤테로사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴기일 수 있다. 이 중, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 2 중, Z는 친수성기이다. 보다 구체적으로, 상기 Z는 -OA, -COOA, -SO2A, -SO2NH2, -SO2NHCOT1, -T2SO2A, -SO3A, -PO3NH2, -PO3A2, -NH2 및 -N(T1)2로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 친수성기로서; A는 수소, 알칼리 금속, 또는 Q1 및 Q2가 각각 독립적으로, 수소, C1-C20 알킬기 또는 C6-C20 아릴기인 -NQ1Q2이고; T1은 C1-C20 알킬기, C6-C20 아릴기 또는 C2-C20 헤테로아릴기이고; T2는 C1-C20 알킬렌기, C6-C20 아릴렌기 또는 C2-C20 헤테로아릴렌기일 수 있다. 이 중, 상기 Z는 -OH, -COOH, -SO2H, -SO2NH2, -SO2NHCOCH3, -(CH2)SO2H, -SO3H, -PO3NH2, -PO3H2, -NH2 및 -N(CH3)2로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 친수성기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1 및 2에서 사용된 비치환된 C1-C20 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 적어도 하나 이상의 수소 원자는 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, C1-C20 알킬기, C2-C20 알케닐기, C6-C20 아릴기, C7-C20 아릴알킬기, C2-C20 헤테로 아릴기, 또는 C2-C19 헤테로아릴알킬기로 선택적으로 치환될 수 있다.
본 발명의 화학식 1 및 2에서 사용된 비치환된 C2-C20 알케닐기는 상기 정의된 바와 같은 알킬기의 중간이나 맨 끝단에 탄소 이중결합을 함유하고 있는 것을 의미한다. 구체적인 예로서는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 헥실렌 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이들 알케닐기 중 적어도 하나 이상의 수소 원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화학식 1 및 2에서 사용된 비치환된 C3-C20 사이클로알킬기의 구체적인 예로서 사이클로헥실기, 사이클로펜틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 사이클로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화학식 1 및 2에서 사용된 비치환된 C6-C20 아릴기는 단독 또는 조합하여 사용되어, 하나 이상의 고리를 포함하는 탄소원자수 6 내지 20개의 카보사이클 방향족 시스템을 의미하며, 2 이상의 고리들로 이루어진 경우에는 상기 고리들은 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합될 수 있다. 아릴이라는 용어는 페닐, 나프틸, 테트라히드로나프틸과 같은 방향족 라디칼을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화학식 1 및 2에서 사용된 비치환된 C2-C19 헤테로사이클로알킬기 는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 고리원자가 C인 고리형 탄화수소를 의미한다. 상기 헤테로사이클로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화학식 1 및 2에서 사용된 비치환된 C2-C20 헤테로아릴기는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 고리원자가 C인 1가 모노사이클릭 또는 비사이클릭 방향족 유기 화합물을 의미한다. 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화학식 1 및 2 중, 알킬렌기, 알케닐렌기, 사이클로알킬렌기, 아릴렌기, 헤테로사이클로알킬렌기 및 헤테로아릴렌기란 상술한 알킬기, 알케닐기, 사이클로알킬기, 아릴기, 헤테로사이클로알킬기 및 헤테로아릴기 각각과 동일한 구조를 갖는 2가 라디칼을 가리키는 것이다. 따라서, 예를 들면, C1-20알킬렌기의 비제한적인 예에는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 헥실렌기 등이 포함되고, C3-20사이클로알킬렌기의 비제한적인 예에는 사이클로헥실렌기, 사이클로헵타닐렌기 등이 포함되고, C6-20아릴렌기의 비제한적인 예에는 페닐렌기 등이 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 유니트와 상기 화학식 2로 표시되는 유니트를 포함하는 수용성 고분자 중, 상기 화학식 1로 표시되는 유니트와 상기 화학식 2로 표시되는 유니트의 몰비는 9:1 내지 5:5, 바람직하게는 7:3 내지 6:4일 수 있다. 상 기 범위를 벗어나, 화학식 1로 표시되는 유니트의 몰수가 화학식 2로 표시되는 유니트의 몰수보다 많은 경우에는 수용성 현상제로 충분히 현상되지 않는다는 문제점이 발생할 수 있고, 반대로, 화학식 2로 표시되는 유니트의 몰수가 화학식 1로 표시되는 유니트의 몰수보다 많은 경우에는 카본계 물질의 활성화가 곤란하고 전자 방출원 중 잔탄량이 증가할 수 있다는 문제점이 있을 수 있기 때문이다.
상기 화학식 1로 표시되는 유니트 및 상기 화학식 2로 표시되는 유니트를 갖는 수용성 고분자의 중량 평균 분자량은 1,000 내지 50,000 바람직하게는 3,000 내지 40,000일 수 있다. 상기 수용성 고분자의 중량 평균 분자량이 50,000을 초과하는 경우에는 상기 수용성 고분자의 합성이 용이하지 않고, 상기 수용성 고분자의 중량 평균 분자량이 1,000 미만인 경우에는 전자 방출원 형성용 조성물의 인쇄성이 저하될 수 있기 때문이다.
전술한 바와 같은 본 발명의 수용성 고분자는 특히, 하기 화학식 3으로 표시되는 유니트와 하기 화학식 4로 표시되는 유니트를 7:3의 몰비로 포함하며, 약 10,000 내지 50,000의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자일 수 있다:
<화학식 3>
Figure 112005062630118-PAT00003
<화학식 4>
Figure 112005062630118-PAT00004
.
상기 화학식 1로 표시되는 유니트 및 상기 화학식 2로 표시되는 유니트를 포함하는 수용성 고분자의 함량은 비이클에 포함된 전체 수지 성분 100중량부 당 5 내지 60 중량부, 바람직하게는 10 내지 20중량부일 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 유니트 및 상기 화학식 2로 표시되는 유니트를 포함하는 수용성 고분자의 함량이 전체 수지 성분 100중량부 당 5중량부 미만인 경우에는 수용성 현상제로 충분히 현상되지 않을 수 있다는 문제점이 있을 수 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 유니트 및 상기 화학식 2로 표시되는 유니트를 포함하는 수용성 고분자의 함량이 전체 수지 성분 100중량부 당 60중량부를 초과하는 경우에는 전자 방출원 형성용 조성물의 점도가 지나치게 증가할 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물에 포함되는 비이클은 수지 성분으로서 상기 화학식 1로 표시되는 유니트 및 상기 화학식 2로 표시되는 유니트를 갖는 수용성 고분자 외에도 다른 여러가지 수지 성분을 더 포함할 수 있는데, 예를 들면, 에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트 등과 같은 아크릴레이트계 수지; 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 에테르 등과 같은 비닐계 수지 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전술한 바와 같은 수지 성분 중 일부 이상은 감광성 수지의 역할을 동시에 할 수 있다.
본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물에 포함되는 비이클의 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.
상기 친수성기-함유 감광성 수지는 전자 방출원 형성용 조성물의 노광 시, 가교 결합을 통하여 전자 방출원의 패터닝이 이루어지도록 하는 물질이다. 상기 감광성 수지는 친수성기를 함유하는 바, 이를 포함한 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 수용성 현상제에 의하여 용이하게 현상될 수 있다.
예를 들어, 상기 친수성기-함유 감광성 수지는 친수성기로 치환된 아크릴레이트계 수지, 벤조페논계 수지, 아세토페논계 수지 또는 티오크산톤계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 감광성 수지는 모노머 또는 올리고머일 수 있으며, 이들 중 2 이상을 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로, 상기 친수성기-함유 감광성 수지는 친수성기로 치환된 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 2,4-디에틸옥산톤(2,4-diethyloxanthone), 또는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 우레탄 아크릴레이트, 등을 포함할 수 있다.
상기 친수성기-함유 감광성 수지 중 친수성기는 -OA, -COOA, -SO2A, -SO2NH2, -SO2NHCOT1, -T2SO2A, -SO3A, -PO3NH2, -PO3A2, -NH2 및 -N(T1)2으로 이루어진 군으로부터 선택되고; A는 수소, 알칼리 금속, 또는 Q1 및 Q2가 각각 독립적으로, 수소, C1-C20 알킬기 또는 C6-C20 아릴기인 -NQ1Q2이고; T1은 C1-C20 알킬기, C6-C20 아릴기 또는 C2-C20 헤테로아릴기이고; T2는 C1-C20 알킬렌기, C6-C20 아릴렌기 또는 C2-C20 헤테로아릴렌기일 수 있다.
이 중, 상기 친수성기는 -OH, -COOH, -SO2H, -SO2NH2, -SO2NHCOCH3, -(CH2)SO2H, -SO3H, -PO3NH2, -PO3H2, -NH2 및 -N(CH3)2로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하다.
상기 친수성기-함유 감광성 수지는 5 내지 20의 산가, 바람직하게는 5 내지 10의 산가를 가질 수 있다. 상기 친수성기-함유 감광성 수지의 산가가 5 미만인 경우, 수용성 현상제를 이용한 현상이 용이하지 못할 수 있고, 상기 친수성기-함유 감광성 수지의 산가가 20을 초과하는 경우, 전자 방출원 형성용 조성물의 상분리 현상이 일어날 수 있는 등, 전자 방출원 형성용 조성물의 안정성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 친수성기-함유 감광성 수지의 함량은 수지 성분 100중량부를 기준으로 50 내지 200중량부, 바람직하게는 100 내지 150중량부일 수 있다. 친수성기-함유 감광성 수지의 함량이 수지 성분 100중량부를 기준으로 50중량부 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어지고, 카본계 물질 100중량부를 기준으로 200중량부를 초과하는 경우에는 전자 방출원 형성용 조성물의 흐름성 및 인쇄성이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
필요한 경우, 상기 친수성기-함유 감광성 수지 외에, 전자 방출원 형성용 조성물에 통상적으로 사용되는 감광성 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 수용성 광개시제는 전술한 바와 같은 감광성 수지의 노광시 가교 결합을 개시하는 역할을 한다. 상기 광개시제도 수용성 광개시제 중에서 선택하여, 이를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물이 수용성 현상제에 의하여 용이하게 현상되도록 한다. 상기 수용성 광개시제의 구체적인 예에는, 티오크산톤류, 벤조페논류, 벤질류, 히드록실알킬 케톤류 또는 페나실 티오설페이트류 등이 포함된다. 보다 구체적으로, 소듐 벤조일메틸티오설페이트(sodium benzoylmethylthiosulphate), 안트라퀴본-2-설폰산/소듐 염(Anthraquinone-2-sulphonic acid/sodium salt) 등을 이용할 수 있다. 이 중, 2 이상의 조합을 사용하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같은 수용성 고분자(비이클의 수지 성분에 포함될 수 있음), 친수성기-함유 감광성 수지 및 수용성 광개시제에 의하여, 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 아세톤, 아세트산에틸, 메틸에틸케톤 등과 같은 종래의 휘발성 유기 용매 대신 수용성 현상제를 이용하여 현상될 수 있다. 따라서, 상기 전자 방출원 형성용 조성물(보다 구체적으로, 노광되지 않은 전자 방출원 형성용 조성물)을 수용성 현상제를 이용하여 먼저 현상할 수 있어, 포토레지스터 패턴과 전자 방출원 형성용 조성물을 유기 용매를 이용하여 동시에 제거할 경우 전자 방출원 형성용 조성물의 잔사가 전자 방출원 비-형성 영역에 잔류하는 문제점이 해결될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물은 필요에 따라 접착 성분 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 무기 바인더의 함량은 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10 내지 50중량부, 바람직하게는 15 내지 35중량부 일 수 있다. 무기 바인더의 함량이 카본계 물질 100중량부를 기준으로 하여 10중량부 미만인 경우에는 만족할 만한 접착력을 얻을 수 없고, 50중량부를 초과하는 경우에는 인쇄성 이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
상기 필러는 기판과 충분히 접착하지 못한 카본계 물질의 접착성을 향상시키는 역할을 하는 물질로서 이의 비제한적인 예에는 Ag, Al, Pd, TiO2, Al2O3 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.
본 발명을 따르는 전자 방출원 제조 방법은 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하며, 수용성 현상제를 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 현상하는 단계 및 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 전자 방출원 제조 방법은, 전술한 바와 같은, 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계와, 기판 상에 전자 방출원 형성 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴이 형성된 기판에 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄 및 노광하는 단계와, 상기 노광된 전자 방출원 형성용 조성물을 수용성 현상제를 이용하여 현상하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와, 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계를 포함한다.
먼저, 전자 방출원 형성용 조성물을 전술한 바와 같은 성분 및 함량으로 준 비한다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물에 관한 상세한 설명은 전술한 바와 같으므로 생략한다.
한편, 기판 상부에는 전자 방출원 형성 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성한다. 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, 캐소드와 애노드 사이에 게이트 전극이 구비된 형태의 전자 방출 소자를 제조하는 경우에는 캐소드가 될 수 있으며, 캐소드 하부에 게이트 전극이 구비된 형태의 전자 방출 소자를 제조하는 경우에는 캐소드와 게이트 전극을 절연시키는 절연층이 될 수 있다. 한편, 상기 포토레지스트 패턴은 공지된 임의의 포토레지스트 패턴 형성 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
그리고 나서, 준비한 전자 방출원 형성용 조성물을 상기 포토레지스트 패턴이 형성된 기판 상부에 인쇄한 다음, 노광시킨다. 이 때, 통상적으로 UV 노광을 이용할 수 있다.
이 후, 노광된 전자 방출원 형성용 조성물을 수용성 현상제로 먼저 현상하다. 이는 전술한 바와 같이, 수용성 고분자, 친수성기-함유 감광성 수지 및 광개시제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하였기 때문에 가능한 것이다.
상기 수용성 현상액으로는 수용성 고분자 및/또는 친수성기-함유 감광성 수지와 이온 결합을 이룰 수 있는 물질로서, 알칼리 금속류, 알칼리 토금속류 및 암모늄의 탄산염 및 탄산수소염으로 이루어진 군 중 적어도 하나의 물질의 수용액일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, Na2CO3, NaHCO3, K2CO3, K2HCO3, (NH4)2CO3 및 (NH4)HCO3로 이루어진 군 중 적어도 하나의 물질의 수용액일 수 있다. 상기 수용액의 농도는 0.2wt% 내지 3wt%, 보다 바람직하게는 0.5wt% 내지 2wt%일 수 있다. 현상액으로 사용되는 수용액의 농도가 0.5wt% 미만인 경우에는 노광되지 않은 영역의 전자 방출원 형성용 조성물을 효과적으로 현상할 수 없다는 문제점이 있고, 현상액으로 사용되는 수용액의 농도가 2wt% 이상인 경우에는 제조 단가가 지나치게 증가한다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
이와 같이, 전자 방출원 형성용 조성물을 수용성 현상제를 이용하여 먼저 현상한 다음, 포토레지스트 패턴을 제거한다. 상기 포토레지스트 패턴은 통상의 용매를 이용하여 제거될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 포토레지스트 패턴은, 포토레지스트 패턴 형성용 재료에 따라 다르나, 통상의 유기 용매, 예를 들면 아세톤, 에틸셀로솔브 등과 같은 유기 용매 또는 pH가 매우 높은 통상의 알칼리성 용액을 이용하여, 제거될 수 있다.
이와 같이, 전자 방출원 형성용 조성물을 수용성 현상제를 이용하여 먼저 현상한 다음, 포토레지스트 패턴을 제거함으로써, 전자 방출원 형성용 조성물의 잔사가 전자 방출원 비-형성 영역에 잔류하는 문제점이 해결될 수 있다.
전술한 바와 같이 현상된 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 휘발되며, 일부 이상의 다른 비이클 또 는 무기 바인더 등은 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 카본계 물질이 손상될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다. 한편, 소성 분위기는 카본계 물질의 열화 방지를 위하여 불활성 분위기, 예를 들면 질소 가스, 아르곤 가스, 네온 가스, 크세논 가스 및 이들 중 2 이상의 가스의 혼합물의 존재 하에서 수행될 수 있다.
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 전자 방출원 표면으로 카본계 물질이 노출되거나 수직배향될 수 있다.
이와 같이 제조된 전자 방출원은 캐소드 전극, 애노드 전극 및 형광체층과 함께 전자 방출 소자를 이루며, 상기 전자 방출 소자는 예를 들면, 표시 장치 또는 백라이트 유니트로 응용될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 전자 방출원을 구비한 전자 방출 소자의 일 구현예는 도 1을 참조한다. 도 1은 본 발명을 따르는 다양한 전자 방출 소자 중에서도 3극관 구조의 전자 방출 소자를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에 도시된 전자 방출 소자(200)는 상판(201)과 하판(202)를 구비하고, 상기 상판은 상면기판(190), 상기 상면기판의 하면(190a)에 배치된 애노드 전극(180), 상기 애노드 전극의 하면(180a)에 배치된 형광체층(170)을 구비한다.
상기 하판(202)은 내부공간을 갖도록 소정의 간격을 두고 상기 상면기판(190)과 대향하여 평행하게 배치되는 하면기판(110), 상기 하면기판(110)상에 스트라이프 형태로 배치된 캐소드 전극(120), 상기 캐소드 전극(120)과 교차하도록 스트라이프 형태로 배치된 게이트 전극(140), 상기 게이트 전극(140)과 상기 캐소드 전극(120) 사이에 배치된 절연체층(130), 상기 절연체층(130)과 상기 게이트 전극(140)의 일부에 형성된 전자방출원 홀(169), 상기 전자방출원 홀(169)내에 배치되어 상기 캐소드 전극(120)과 통전되고 상기 게이트 전극(140)보다 낮은 높이로 배치되는 전자 방출원(160)을 구비한다. 상기 전자 방출원(160)은 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조된 것이다. 상기 전자 방출원 형성용 조성물에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략한다.
상기 상판(201)과 하판(202)은 대기압보다 낮은 압력의 진공으로 유지되며, 상기 진공에 의해 발생하는 상기 상판과 하판 간의 압력을 지지하고, 발광공간(210)을 구획하도록 스페이서(192)가 상기 상판과 하판 사이에 배치된다.
상기 애노드 전극(180)은 상기 전자방출원(160)에서 방출된 전자의 가속에 필요한 고전압을 인가하여 상기 전자가 상기 형광체층(170)에 고속으로 충돌할 수 있도록 한다. 상기 형광체층의 형광체는 상기 전자에 의해 여기되어 고에너지 레벨에서 저에너지 레벨로 떨어지면서 가시광 등을 방출한다.
상기 게이트 전극(140)은 상기 전자방출원(160)에서 전자가 용이하게 방출될 수 있도록 하는 기능을 담당하며, 상기 절연체층(130)은 상기 전자방출원 홀(169)을 구획하고, 상기 전자방출원(160)과 상기 게이트 전극(140)을 절연하는 기능을 담당한다.
본 발명의 전자 방출 소자는 도 1에 도시된 바와 같은 3극관 구조의 전자 방출 소자를 예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 3극관 구조 뿐만 아니라, 2극관을 비롯한 다른 구조의 전자 방출 소자도 포함한다. 뿐만 아니라, 게이트 전극이 캐소드 전극 하부에 배치되는 전자 방출 소자, 방전 현상에 의하여 발생되는 것으로 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. 한편, 상기 전자 방출 소자의 구조를 표시 장치 또는 백라이트 유니트에 응용하는 것도 물론 가능하다.
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]
실시예 1
터피네올 9.5g에 카본나노튜브 분말(SWNT, CNI사 제품) 1g, 상기 화학식 3으로 표시되는 유니트와 상기 화학식 4로 표시되는 유니트를 7:3의 몰비로 포함하며, 약 10,000의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자(고형분 30%) 36g, 무기 필러 TiO2 10g, 무기 필러 Al2O3 30g, 광개시제로서 TPO 3g, 수지 성분으로서 PETA 0.5g, 감광성 수지로서 PE320(미원상사(주), 산가는 5임) 10g을 첨가하여 교반하여, 30,000cps의 점도를 갖는 전자 방출원용 조성물을 제조하였다.
한편, Cr 게이트 전극, 절연막 및 ITO 전극이 구비된 기판 상에 spin coater로 Positive Photo Resist를 코팅하고 노광, 현상하여 전자 방출원 형성 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하였다. 그리고 나서, 상기 포토레지스트 패턴이 형성된 기판 상부에 전술한 바와 같은 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄하고, 1000 mJ/cm2의 노광 에너지로 평행 노광기를 이용하여 조사하였다. 노광 후 0.25wt%의 TMAH(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide) 수용액을 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 먼저 현상한 다음, 아세톤을 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거하였다. 이로부터 얻은 전자 방출원 형성용 조성물을 450 ℃의 온도에서 소성하여 전자 방출원을 형성하였다. 이 후, 형광막과 애노드 전극으로서 ITO를 채용한 기판을 상기 전자 방출원이 형성된 기판과 배향되게 배치하고, 양 기판 사이에는 기판 간 셀 갭을 유지하는 스페이서를 형성하였다. 상기 전자 방출 소자를 샘플 1이라고 한다.
실시예 2
상기 실시예 1 중, 상기 화학식 3으로 표시되는 유니트와 상기 화학식 4로 표시되는 유니트를 7:3의 몰비로 포함하며, 약 10,000의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자 대신, 상기 화학식 3으로 표시되는 유니트와 상기 화학식 4로 표시되는 유니트를 7:3의 몰비로 포함하며, 약 30,000의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자를 사용하였다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전자 방출 소자를 제작하였다. 이를 샘플 2라고 한다.
실시예 3
상기 실시예 1 중, 상기 화학식 3으로 표시되는 유니트와 상기 화학식 4로 표시되는 유니트를 7:3의 몰비로 포함하며, 약 10,000의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자 대신, 상기 화학식 3으로 표시되는 유니트와 상기 화학식 4로 표시되는 유니트를 7:3의 몰비로 포함하며, 약 50,000의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자를 사용하였다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전자 방출 소자를 제작하였다. 이를 샘플 3이라고 한다.
실시예 4
상기 실시예 1 중, 감광성 수지로서 PE320(미원상사(주), 산가는 5임) 대신, EB018(UCB사 제품임, 산가는 15임)을 사용하였다느 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전자 방출 소자를 제작하였다. 이를 샘플 4라 한다.
평가예 - 전류 밀도 평가
상기 샘플 1의 전류 밀도를 Pulse power source와 전류계를 이용하여 측정하 였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
샘플 번호 전류 밀도(5V/㎛에서의 전류 밀도임, 단위는 μA/cm2임)
1 150
2 800
3 300
4 300
표 1에 따르면, 본 발명을 따르는 전자 방출 소자는 우수한 전류 밀도를 가짐을 알 수 있다.
본 발명의 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하면 수용성 현상액을 이용하여 전자 방출원 형성용 조성물을 먼저 현상한 다음, 포토레지스트 패턴을 현상하는 2-단계 현상 공정이 가능하다. 이로써, 전자 방출원 형성용 조성물과 포토레지스트 패턴을 유기 용매를 이용하여 동시에 현상함에 따라 생성된 전자 방출원 형성용 조성물의 잔사가 잔류하는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 전자 방출원을 이용하면 신뢰성이 향상된 전자 방출 소자를 얻을 수 있다.

Claims (12)

  1. 카본계 물질, 비이클, 친수성기-함유 감광성 수지 및 수용성 광개시제를 포함하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비이클은, 하기 화학식 1로 표시되는 유니트와 하기 화학식 2로 표시되는 유니트를 포함하고 1,000 내지 50,000의 중량 평균 분자량을 갖는 수용성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물:
    <화학식 1>
    Figure 112005062630118-PAT00005
    <화학식 2>
    Figure 112005062630118-PAT00006
    상기 화학식 1 및 2 중,
    R1 및 R4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C19 헤테로사이클로알킬렌기 또 는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴렌기이고;
    R2 및 R5는 각각 독립적으로, 결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C19 헤테로사이클로알킬렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴렌기이고;
    R3 및 R6는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C19 헤테로사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴기이고;
    Z는 -OA, -COOA, -SO2A, -SO2NH2, -SO2NHCOT1, -T2SO2A, -SO3A, -PO3NH2, -PO3A2, -NH2 및 -N(T1)2로 이루어진 군으로부터 선택된 친수성기이고; A는 수소, 알칼리 금속, 또는 Q1 및 Q2가 각각 독립적으로, 수소, C1-C20 알킬기 또는 C6-C20 아릴기인 -NQ1Q2이고; T1은 C1-C20 알킬기, C6-C20 아릴기 또는 C2-C20 헤테로아릴기이고; T2는 C1-C20 알킬렌기, C6-C20 아릴렌기 또는 C2-C20 헤테로아릴렌기인 전자 방출원 형성 용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 Z가 -OH, -COOH, -SO2H, -SO2NH2, -SO2NHCOCH3, -(CH2)SO2H, -SO3H, -PO3NH2, -PO3H2, -NH2 및 -N(CH3)2로 이루어진 군으로부터 선택된 친수성기인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 친수성기-함유 감광성 수지가 친수성기로 치환된 아크릴레이트계 수지, 벤조페논계 수지, 아세토페논계 수지, 티오크산톤계 수지, 에폭시계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 친수성기-함유 감광성 수지 중 친수성기는 -OA, -COOA, -SO2A, -SO2NH2, -SO2NHCOT1, -T2SO2A, -SO3A, -PO3NH2, -PO3A2, -NH2 및 -N(T1)2로 이루어진 군으로부터 선택되고; A는 수소, 알칼리 금속, 또는 Q1 및 Q2가 각각 독립적으로, 수소, C1-C20 알킬기 또는 C6-C20 아릴기인 -NQ1Q2이고; T1은 C1-C20 알킬기, C6-C20 아릴기 또는 C2-C20 헤테로아릴기이고; T2는 C1-C20 알킬렌기, C6-C20 아릴렌기 또는 C2-C20 헤테로아릴렌기인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 친수성기가 -OH, -COOH, -SO2H, -SO2NH2, -SO2NHCOCH3, -(CH2)SO2H, -SO3H, -PO3NH2, -PO3H2, -NH2 및 -N(CH3)2로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 친수성기-함유 감광성 수지가 5 내지 20의 산가를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 수용성 광개시제가 티오크산톤류, 벤조페논류, 벤질류, 히드록실알킬 케톤류 및 페나실(phenacyl) 티오설페이트류로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자 방출원 형성용 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 전자 방출원 형성용 조성물을 제공하는 단계;
    기판 상에 전자 방출원 형성 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴이 형성된 기판에 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 인쇄 및 노광하는 단계;
    상기 노광된 전자 방출원 형성용 조성물을 수용성 현상제로 현상하는 단계;
    포토레지스트 패턴을 제거하는 단계; 및
    상기 현상된 전자 방출원 형성용 조성물을 소성하는 단계;
    를 포함하는 전자 방출원 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전자 방출원 형성용 조성물의 현상 단계를 알칼리 금속류, 알칼리 토금속류 및 암모늄의 탄산염 및 탄산수소염으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 수용성 현상제를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 전자 방출원 형성용 조성물의 현상 단계를 Na2CO3, NaHCO3, K2CO3, K2HCO3, (NH4)2CO3 및 (NH4)HCO3로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 수용성 현상제를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 방출원 제조 방법.
  12. 서로 대향되게 배치된 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판 상에 형성된 캐소드 전극;
    상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 전자 방출원;
    상기 제2기판 상에 형성된 애노드 전극; 및
    상기 전자 방출원으로부터 방출된 전자에 의하여 발광하는 형광층;
    을 구비하고, 상기 전자 방출원은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 전자 방출원 형성용 조성물을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 전자 방출 소자.
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