(57)【要約】      （修正有）【課題】電子放出源形成用組成物、これから製造される電子放出源、および前記電子放出源を備える電子放出素子を提供する。【解決手段】炭素系物質と、ビヒクルと、下記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体と、を含むことを特徴とする、電子放出源形成用組成物：2007294450.tif 000018  Ａ１は、単結合、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基であり、Ｚ１およびＺ２は、互いに独立して、水素原子、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、カルボキシル基、−ＮＲ１Ｒ２で表される基、スチレン系樹脂の一部、またはノボラック樹脂の一部であり、この際、前記Ｒ１および前記Ｒ２は互いに独立して、アリール基である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素系物質と、
ビヒクルと、
下記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体と、
を含むことを特徴とする、電子放出源形成用組成物：
【化１】
2007294450.tif 000011
Ａ１は、単結合、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基であり、Ｚ１およびＺ２は、互いに独立して、水素原子、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、カルボキシル基、−ＮＲ１Ｒ２で表される基、スチレン系樹脂の一部、またはノボラック樹脂の一部であり、
この際、前記Ｒ１および前記Ｒ２は、互いに独立して、水素原子、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基である。
【請求項２】
前記スチレン系樹脂の一部は、１つ以上のＣ６〜Ｃ３０のアリール基で置換されたＣ１〜Ｃ２０の直鎖状または分岐状のアルキル基であることを特徴とする、請求項１に記載の電子放出源形成用組成物。
【請求項３】
前記ノボラック樹脂の一部は、−（Ｑ１−Ｑ２）ｎ−Ｑ３で表される基であり、この際Ｑ１は、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基であり、Ｑ２は、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｑ３は、１つ以上のヒドロキシ基で置換されたＣ１〜Ｃ２０の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、ｎは１〜３００の整数であることを特徴とする、請求項１に記載の電子放出源形成用組成物。
【請求項４】
前記スチレン系樹脂の一部は下記化学式（２）で表される基であり、前記ノボラック樹脂の一部は下記化学式（３）で表される基であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子放出源形成用組成物。
【化２】
2007294450.tif 000012
【化３】
2007294450.tif 000013
前記化学式（３）中、ｎは１〜３００の整数である。
【請求項５】
前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体は、１００００〜１０００００の重量平均分子量を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子放出源形成用組成物。
【請求項６】
前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体は、下記化学式（４）で表される繰り返し単位および下記化学式（５）で表される繰り返し単位の少なくとも一方をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子放出源形成用組成物：
【化４】
2007294450.tif 000014
【化５】
2007294450.tif 000015
前記化学式（４）および（５）中、Ａ２およびＡ４は、互いに独立して、単結合、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基であり、Ｚ３は、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基であり、Ａ３は、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基である。
【請求項７】
前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体が、前記化学式（４）で表される繰り返し単位をさらに含む場合、前記化学式（１）で表される繰り返し単位と、前記化学式（４）で表される繰り返し単位とのモル比は、１：０．５〜１：１であり、前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体が前記化学式（５）で表される繰り返し単位をさらに含む場合、前記化学式（１）で表される繰り返し単位と前記化学式（５）で表される単位とのモル比が１：０．５〜１：１であることを特徴とする、請求項６に記載の電子放出源形成用組成物。
【請求項８】
前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体は、下記化学式（６）で表される繰り返し単位および下記化学式（７）で表される繰り返し単位の少なくとも一方をさらに含むことを特徴とする、請求項６または７に記載の電子放出源形成用組成物。
【化６】
2007294450.tif 000016
【化７】
2007294450.tif 000017
【請求項９】
前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体の含有量が、前記炭素系物質１００質量部あたり１５００〜５０００質量部であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子放出源形成用組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子放出源形成用組成物から製造されることを特徴とする、電子放出源。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子放出源形成用組成物から製造される電子放出源を含むことを特徴とする、電子放出素子。
【請求項１２】
基板と、
前記基板上に配置された複数のカソード電極と、
前記カソード電極と交差するように配置された複数のゲート電極と、
前記カソード電極と前記ゲート電極との間に配置され、前記カソード電極と前記ゲート電極とを絶縁する絶縁体層と、
前記カソード電極と前記ゲート電極とが交差する地点に形成された電子放出源ホールと、
前記電子放出源ホール内に配置された電子放出源と、
を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の電子放出素子。
【請求項１３】
前記ゲート電極の上部に形成される第２絶縁体層と、
前記第２絶縁体層によって前記ゲート電極と絶縁され、前記ゲート電極と平行した方向に配置されたソース電極と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の電子放出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子放出源形成用組成物、これから製造される電子放出源、および前記電子放出源を備えた電子放出素子に関し、さらに詳細には、基板との接着力、現像性、露光感度、印刷性、電流密度などを改善させうる構造を側鎖および／または主鎖に有する重合体を含む電子放出源形成用組成物、これから製造された電子放出源、および前記電子放出源を備えた電子放出素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電子放出素子は、電子放出源として熱カソード、または冷カソードを利用する。冷カソードを利用する電子放出素子の例としては、ＦＥＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ａｒｒａｙｓ）型電子放出素子、ＳＣＥ（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ）型電子放出素子、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）型電子放出素子、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型電子放出素子、およびＢＳＥ（Ｂａｌｌｉｓｔｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ）型電子放出素子が知られている。
【０００３】
前記ＦＥＡ型電子放出素子は、仕事関数が小さいかまたはβ関数が高い物質が電子放出源として使用されると、電界の差異のため容易に電子が放出される原理を利用したものである。モリブデン（Ｍｏ）や、シリコン（Ｓｉ）などを主に含み先端がとがっている構造を有するチップ構造物、および電子放出源としてグラファイトやＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）などの炭素系物質を含む素子が開発されている。最近、ナノチューブやナノワイヤーなどのナノ物質を電子放出源として用いた素子が開発されている。
【０００４】
前記ＳＣＥ型電子放出素子は、第１基板上に、互いに対向するように配置された第１電極と第２電極との間に導電性薄膜を挿入し、前記導電性薄膜に微細亀裂を形成させることによって形成される。前記第１電極および第２電極に電圧を印加し、前記導電性薄膜の表面に沿って電流を流すと、電子放出源の構成要素である微細亀裂から電子が放出される。
【０００５】
前記ＭＩＭ型電子放出素子および前記ＭＩＳ型電子放出素子は、それぞれ金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）構造の電子放出源および金属−絶縁体−半導体（ＭＩＳ）構造の電子放出源を含む。ＭＩＭ型の２つの金属、またはＭＩＳ型の金属および半導体に電圧が印加されると、高い電子ポテンシャルを有する金属または半導体から、低い電子ポテンシャルを有する金属のほうへ電子が移動および加速されつつ放出される。
【０００６】
前記ＢＳＥ型電子放出素子は、半導体のサイズが、半導体中の電子の平均自由行程より小さなサイズまで減少されると、電子が散乱せずに進む原理を利用している。オーム電極上に金属または半導体を含む電子供給層が形成され、電子供給層上に絶縁体層および金属薄膜が形成される。オーム電極および金属薄膜に電圧が印加されると、電子が放出される。
【０００７】
ＦＥＡ型電子放出素子は、カソード電極およびゲート電極の配置によって、トップゲート型とボトムゲート型とに大別でき、使用される電極の数によって二極管、三極管、または四極管などに分けられる。
【０００８】
前述の電子放出素子の電子放出源は、カーボンナノチューブなどの炭素系物質を含む。前記カーボンナノチューブは、優れた導電性および電界集中効果を有し、仕事関数が小さく、優れた電界放出特性を有する。それゆえ、低電圧駆動で機能し、広面積のディスプレイに用いられうる。したがって、電子放出素子の理想的な電子放出源として期待されている。
【０００９】
カーボンナノチューブを含む電子放出源の製造方法は、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを利用するカーボンナノチューブ成長法、カーボンナノチューブおよびビヒクルを含む電子放出源形成用組成物を利用するペースト法（例えば、特許文献１参照）などを含む。前記ペースト法を利用すれば、製造コストを低減でき、広面積の電子放出源が得られる。
【特許文献１】米国特許第６，４３６，２２１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来のペースト法によって電子放出源が形成される場合、電子放出源形成用組成物の印刷性が悪く、繰り返し印刷することが容易でない。また、電子放出源パターンにより電子放出源形成用組成物を硬化させた後、未硬化部を除去する場合、未硬化部が現像液に溶解せず、現像特性が悪い。さらに、硬化部と基板との接着性が悪く、現像時に硬化部も除去されてしまうという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、電子放出源形成用組成物の基板との接着力、現像性、露光感度、印刷性、電流密度などが改良されうる手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記のような課題を解決するために、本発明は、炭素系物質と、ビヒクルと、下記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体と、を含む電子放出源形成用組成物を提供する。
【００１３】
【化１】
2007294450.tif 000002
【００１４】
Ａ１は、単結合、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基であり、Ｚ１およびＺ２は、互いに独立して、水素原子、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、カルボキシル基、−ＮＲ１Ｒ２で表される基、スチレン系樹脂の一部、またはノボラック樹脂の一部であり、この際、前記Ｒ１および前記Ｒ２は、互いに独立して、水素原子、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基である。
【００１５】
また、本発明は、前記電子放出源形成用組成物から製造される電子放出源を提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、前記電子放出源形成用組成物から製造される電子放出源を含む電子放出素子を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子放出源形成用組成物の基板との接着力、現像性、露光感度、印刷性、電流密度などが改良されうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を、さらに詳細に説明する。
【００１９】
本発明による電子放出源形成用組成物は、炭素系物質を含む。前記炭素系物質は、優れた導電性および電子放出特性を有し、電子放出素子の作動時に、蛍光体層へ電子を放出して蛍光体を励起させる。前記炭素系物質の例としては、カーボンナノチューブ、グラファイト、ダイアモンド、フラーレン、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも、カーボンナノチューブがより好ましい。
【００２０】
カーボンナノチューブは、グラファイトシートをナノサイズの直径に丸く巻いてチューブを形成させることによって得られる炭素同素体である。本発明では、シングルウォールカーボンナノチューブ、およびマルチウォールカーボンナノチューブの両方が使用されうる。本発明に用いられうるカーボンナノチューブは、化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ、以下「ＣＶＤ法」とも称す）、ＤＣプラズマＣＶＤ法、ＲＦプラズマＣＶＤ法、またはマイクロ波プラズマＣＶＤ法などのＣＶＤ法を利用して製造されうる。
【００２１】
また、前記電子放出源形成用組成物はビヒクルを含む。前記ビヒクルは、電子放出源形成用組成物の印刷性および粘度を調節し、炭素系物質および光電素子を運搬する役割を果たす。前記ビヒクルは、樹脂成分および溶媒成分を含む。
【００２２】
前記樹脂成分は、例えば、エチルセルロース、またはニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、またはウレタンアクリレート樹脂などのアクリル系樹脂、およびポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、またはポリビニルエーテルなどのポリビニール系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましいが、これらに限定されるものではない。前記樹脂成分の一部は、後述する感光性樹脂としての役割を果たすこともできる。
【００２３】
前記溶媒成分は、例えば、テルピネオール、ブチルカルビトール（ｂｕｔｙｌ  ｃａｒｂｉｔｏｌ：ＢＣ）、ブチルカルビトールアセテート（ｂｕｔｙｌ  ｃａｒｂｉｔｏｌ  ａｃｅｔａｔｅ：ＢＣＡ）、トルエン、およびテキサノールからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、テルピネオールを含むことがより好ましい。
【００２４】
前記樹脂成分の含有量は、炭素系物質１００質量部を基準として、好ましくは１００〜５００質量部、より好ましくは２００〜３００質量部である。一方、前記溶媒成分の含有量は、炭素系物質１００質量部を基準として、好ましくは５００〜１５００質量部、より好ましくは８００〜１２００質量部である。前記樹脂成分と前記溶媒成分とを含むビヒクルの含有量が前記範囲を外れる場合、電子放出源形成用組成物の印刷性および粘度が低下する場合がある。特に、ビヒクルの含有量が前記範囲を超える場合、乾燥時間が過度に長くなる場合がある。
【００２５】
また、本発明の電子放出源形成用組成物は、下記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体を含む。
【００２６】
【化２】
2007294450.tif 000003
【００２７】
Ａ１は、単結合、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基であり、Ｚ１およびＺ２は、互いに独立して、水素原子、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、カルボキシル基、−ＮＲ１Ｒ２で表される基、スチレン系樹脂の一部、またはノボラック樹脂の一部であり、この際、前記Ｒ１および前記Ｒ２は、互いに独立して、水素原子、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基である。
【００２８】
前記化学式（１）中のＡ１として用いられうるアルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ−ブチレン基、イソブチレン基、ｓｅｃ−ブチレン基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチレン基、ｉｓｏ−アミレン基、ｔｅｒｔ−ペンチレン基、ネオペンチレン基、ｎ−へキシレン基、４−メチルペンチレン基、１，３−ジメチルブチレン基、３，３−ジメチルブチレン基、ｎ−ヘプチレン基、１−メチルヘキシレン基、３−メチルヘキシレン基、４−メチルヘキシレン基、５−メチルヘキシレン基、１−エチルペンチレン基、１−（ｎ−プロピル）ブチレン基、１，１−ジメチルペンチレン基、１，４−ジメチルペンチレン基、１，１−ジエチルプロピレン基、１，３，３−トリメチルブチレン基、１−エチル−２，２−ジメチルプロピレン基、ｎ−オクチレン基、２−エチルヘキシレン基、１−メチルヘプチレン基、２−メチルヘプチレン基、５−メチルヘプチレン基、１−プロピルペンチレン基、２−プロピルペンチレン基、１，１−ジメチルヘキシレン基、１，４−ジメチルヘキシレン基、１，５−ジメチルヘキシレン基、１−エチル−１−メチルペンチレン基、１−エチル−４−メチルペンチレン基、１，１，４−トリメチルペンチレン基、２，４，４−トリメチルペンチレン基、１−イソプロピル−１，２−ジメチルプロピレン基、１，１，３，３−テトラメチルブチレン基、ｎ−ノニレン基、１−メチルオクチレン基、６−メチルオクチレン基、１−エチルヘプチレン基、１−（ｎ−ブチル）ペンチレン基、４−メチル−１−（ｎ−プロピル）ペンチレン基、１，５，５−トリメチルヘキシレン基、１，１，５−トリメチルヘキシレン基、ｎ−デシレン基、１−メチルノニレン基、１−エチルオクチレン基、１−（ｎ−ブチル）ヘキシレン基、１，１−ジメチルオクチレン基、３，７−ジメチルオクチレン基、ｎ−ウンデシレン基、１−メチルデシレン基、１−エチルノニレン基、ｎ−ドデシレン基、１−メチルウンデシレン基、ｎ−トリデシレン基、ｎ−テトラデシレン基、１−メチルトリデシレン基、ｎ−ペンタデシレン基、ｎ−ヘキサデシレン基、ｎ−ヘプタデシレン基、ｎ−オクタデシレン基、ｎ−ノナデシレン基、またはｎ−エイコシレン基などが挙げられる。前記アルキレン基の１つ以上の水素原子は、ヒドロキシル基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、またはＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基で置換されうる。
【００２９】
前記化学式（１）中のＺ１およびＺ２、ならびに前記−ＮＲ１Ｒ２で表される基中のＲ１およびＲ２として用いられうるアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−アミル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−へキシル基、３−メチルペンタン−２−イル基、３−メチルペンタン−３−イル基、４−メチルペンチル基、４−メチルペンタン−２−イル基、１，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブタン−２−イル基、ｎ−ヘプチル基、１−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、５−メチルヘキシル基、１−エチルペンチル基、１−（ｎ−プロピル）ブチル基、１，１−ジメチルペンチル基、１，４−ジメチルペンチル基、１，１−ジエチルプロピル基、１，３，３−トリメチルブチル基、１−エチル−２，２−ジメチルプロピル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、２−メチルヘキサン−２−イル基、２，４−ジメチルペンタン−３−イル基、１，１−ジメチルペンタン−１−イル基、２，２−ジメチルヘキサン−３−イル基、２，３−ジメチルヘキサン−２−イル基、２，５−ジメチルヘキサン−２−イル基、２，５−ジメチルヘキサン−３−イル基、３，４−ジメチルヘキサン−３−イル基、３，５−ジメチルヘキサン−３−イル基、１−メチルヘプチル基、２−メチルヘプチル基、５−メチルヘプチル基、２−メチルヘプタン−２−イル基、３−メチルヘプタン−３−イル基、４−メチルヘプタン−３−イル基、４−メチルヘプタン−４−イル基、１−エチルヘキシル基、２−エチルヘキシル基、１−プロピルペンチル基、２−プロピルペンチル基、１，１−ジメチルヘキシル基、１，４−ジメチルヘキシル基、１，５−ジメチルヘキシル基、１−エチル−１−メチルペンチル基、１−エチル−４−メチルペンチル基、１，１，４−トリメチルペンチル基、２，４，４−トリメチルペンチル基、１−イソプロピル−１，２−ジメチルプロピル基、１，１，３，３−テトラメチルブチル基、ｎ−ノニル基、１−メチルオクチル基、６−メチルオクチル基、１−エチルヘプチル基、１−（ｎ−ブチル）ペンチル基、４−メチル−１−（ｎ−プロピル）ペンチル基、１，５，５−トリメチルヘキシル基、１，１，５−トリメチルヘキシル基、２−メチルオクタン−３−イル基、ｎ−デシル基、１−メチルノニル基、１−エチルオクチル基、１−（ｎ−ブチル）ヘキシル基、１，１−ジメチルオクチル基、３，７−ジメチルオクチル基、ｎ−ウンデシル基、１−メチルデシル基、１−エチルノニル基、ｎ−ドデシル基、１−メチルウンデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、１−メチルトリデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、またはｎ−エイコシル基などが挙げられる。前記アルキル基中の１つ以上の水素原子は、前記アルキレン基の場合と同様の置換基で置換されうる。
【００３０】
前記化学式（１）中のＺ１で用いられうるアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、１，２−ジメチル−プロポキシ基、ｎ−へキシルオキシ基、３−メチルペンタン−２−イルオキシ基、３−メチルペンタン−３−イルオキシ基、４−メチルペンチルオキシ基、４−メチルペンタン−２−イルオキシ基、１，３−ジメチルブチルオキシ基、３，３−ジメチルブチルオキシ基、３，３−ジメチルブタン−２−イルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、１−メチルヘキシルオキシ基、３−メチルヘキシルオキシ基、４−メチルヘキシルオキシ基、５−メチルヘキシルオキシ基、１−エチルペンチルオキシ基、１−（ｎ−プロピル）ブチルオキシ基、１，１−ジメチルペンチルオキシ基、１，４−ジメチルペンチルオキシ基、１，１−ジエチルプロピルオキシ基、１，３，３−トリメチルブチルオキシ基、１−エチル−２，２−ジメチルプロピルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、２−メチルヘキサン−２−イルオキシ基、２，４−ジメチルペンタン−３−イルオキシ基、１，１−ジメチルペンタン−１−イルオキシ基、２，２−ジメチルヘキサン−３−イルオキシ基、２，３−ジメチルヘキサン−２−イルオキシ基、２，５−ジメチルヘキサン−２−イルオキシオキシ基、２，５−ジメチルヘキサン−３−イルオキシ基、３，４−ジメチルヘキサン−３−イルオキシ基、３，５−ジメチルヘキサン−３−イルオキシ基、１−メチルヘプチルオキシ基、２−メチルヘプチルオキシ基、５−メチルヘプチルオキシ基、２−メチルヘプタン−２−イルオキシ基、３−メチルヘプタン−３−イルオキシ基、４−メチルヘプタン−３−イルオキシ基、４−メチルヘプタン−４−イルオキシ基、１−エチルヘキシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、１−プロピルペンチルオキシ基、２−プロピルペンチルオキシ基、１，１−ジメチルヘキシルオキシ基、１，４−ジメチルヘキシルオキシ基、１，５−ジメチルヘキシルオキシ基、１−エチル−１−メチルペンチルオキシ基、１−エチル−４−メチルペンチルオキシ基、１，１，４−トリメチルペンチルオキシ基、２，４，４−トリメチルペンチルオキシ基、１−イソプロピル−１，２−ジメチルプロピルオキシ基、１，１，３，３−テトラメチルブチルオキシ基、ｎ−ノニルオキシ基、１−メチルオクチルオキシ基、６−メチルオクチルオキシ基、１−エチルヘプチルオキシ基、１−（ｎ−ブチル）ペンチルオキシ基、４−メチル−１−（ｎ−プロピル）ペンチルオキシ基、１，５，５−トリメチルヘキシルオキシ基、１，１，５−トリメチルヘキシルオキシ基、２−メチルオクタン−３−イルオキシ基、ｎ−デシルオキシ基、１−メチルノニルオキシ基、１−エチルオクチルオキシ基、１−（ｎ−ブチル）ヘキシルオキシ基、１，１−ジメチルオクチルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ｎ−ウンデシルオキシ基、１−メチルデシルオキシ基、１−エチルノニルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基、１−メチルウンデシルオキシ基、ｎ−トリデシルオキシ基、ｎ−テトラデシルオキシ基、１−メチルトリデシルオキシ基、ｎ−ペンタデシルオキシ基、ｎ−ヘキサデシルオキシ基、ｎ−ヘプタデシルオキシ基、ｎ−オクタデシルオキシ基、ｎ−ノナデシルオキシ基、またはｎ−エイコシルオキシ基などが挙げられる。前記アルコキシ基中の１つ以上の水素原子は、前記アルキレン基の場合と同様の置換基で置換されうる。
【００３１】
前記−ＮＲ１Ｒ２で表される基中のＲ１およびＲ２として用いられうるアリール基の具体的な例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、テトラヒドロナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、または９−フェナントリル基などが挙げられる。前記アリール基中の１つ以上の水素原子は、前記アルキレン基の場合と同様の置換基で置換されうる。
【００３２】
前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体は、後述するような前記重合体の重量平均分子量の範囲を満たす範囲内で、異なる種類の前記化学式（１）で表される繰り返し単位を複数含むことができる。異なる種類の前記化学式（１）で表される繰り返し単位のうち、複数のＡ１、Ｚ１およびＺ２は、互いに同一であっても異なってもよいが、必ず１つ以上のＺ１またはＺ２は、カルボキシル基、−ＮＲ１Ｒ２で表される基、スチレン系樹脂の一部、またはノボラック樹脂の一部である。
【００３３】
前記の重合体の末端基であるＺ１またはＺ２で用いられうる、カルボキシル基、−ＮＲ１Ｒ２で表される基、またはスチレン系樹脂の一部もしくはノボラック樹脂の一部は、本発明の電子放出源形成用組成物の繰り返し塗布を可能にする。また、前記重合体の末端基であるＺ１またはＺ２で用いられうる、カルボキシル基、−ＮＲ１Ｒ２で表される基、またはスチレン系樹脂の一部もしくはノボラック樹脂の一部は、電子放出源を形成するための露光工程の際、本発明の電子放出源形成用組成物の未露光部と露光部とのコントラストを増大させて感光性を向上させ、電子放出源形成のための現像および炭素系物質の垂直配向のための活性化工程の際、炭素系物質と基板との接着力を向上させる役割を果たす。さらに、また、前記重合体の末端基であるＺ１またはＺ２で用いられうる、カルボキシル基、−ＮＲ１Ｒ２で表される基、またはスチレン系樹脂の一部もしくはノボラック樹脂の一部は、様々なアルカリ溶液に対する溶解性も改良して、電子放出源形成のための現像特性も向上させる役割を果たす。これにより、より精密な微細パターンを有する電子放出源の形成が可能になる。
【００３４】
この時、Ｚ１またはＺ２で用いられうるスチレン系樹脂の一部とは、当業者に周知のスチレン系樹脂の一部であり、前記化学式（１）の末端基になるように１価基である場合を示す。例えば、前記スチレン系樹脂の一部は、１つ以上のＣ６〜Ｃ３０のアリール基で置換されたＣ１〜Ｃ２０の直鎖状またはアルキル基でありうる。より具体的には、前記スチレン系樹脂の一部は、下記化学式（２）で表される基であることが好ましいが、これに限定されないということは言うまでもなく、前記化学式（１）で表される繰り返し単位およびスチレン系樹脂を理解する当業者に容易に認識されうる。
【００３５】
【化３】
2007294450.tif 000004
【００３６】
また、Ｚ１またはＺ２で用いられうるノボラック樹脂の一部とは、当業者に周知のノボラック樹脂の一部を示すものであり、前記化学式（１）の末端基になるように１価の基を表す。前記ノボラック樹脂は、一般的に、フェノール類およびアルデヒド類を酸触媒の存在下で反応させて得ることができる樹脂を表し、連結基としてアルキレン基（例えば、メチレン基）を含む。前記ノボラック樹脂としては、市販の公知のあらゆるノボラック樹脂のうちから容易に選択されうる。例えば、前記ノボラック樹脂は、−（Ｑ１−Ｑ２）ｎ−Ｑ３で表される基でありうる。この際、前記Ｑ１は、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基であり、Ｑ２は、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｑ３は、１つ以上のヒドロキシ基で置換されたＣ１〜Ｃ２０の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、ｎは１〜３００の整数である。より具体的に、前記ノボラック樹脂の一部は、下記化学式（３）で表される基であることが好ましいが、これに限定されないということは言うまでもなく、前記化学式（１）で表される繰り返し単位およびノボラック樹脂を理解する当業者に容易に認識されうる。
【００３７】
【化４】
2007294450.tif 000005
【００３８】
前記化学式（３）中、ｎは１〜３００の整数である。
【００３９】
前記−（Ｑ１−Ｑ２）ｎ−Ｑ３で表される基中のＱ１として用いられるアリーレン基の具体的な例としては、フェニレン基、ナフチレン基、テトラヒドロナフチレン基、アントリレン基、またはフェナントリレン基などが挙げられる。前記アリーレン基中の１つ以上の水素原子は、前記アルキレン基の場合と同様の置換基で置換されうる。
【００４０】
前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体は、好ましくは１０，０００〜１００，０００の重量平均分子量、より好ましくは３０，０００〜４０，０００の重量平均分子量を有する。前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体の重量平均分子量が１０，０００未満である場合、露光の際架橋結合が十分になされず、電子放出源パターンが効果的に形成されない場合があり、前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体の重量平均分子量が１００，０００を超える場合、電子放出源形成用組成物の流動性および粘度が低下して、基板上部に印刷し難い場合がある。
【００４１】
一方、前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体は、下記化学式（４）で表される繰り返し単位および下記化学式（５）で表される繰り返し単位の少なくとも一方をさらに含むことができる。
【００４２】
【化５】
2007294450.tif 000006
【００４３】
【化６】
2007294450.tif 000007
【００４４】
前記化学式（４）および（５）中、Ａ２およびＡ４は、互いに独立して、単結合、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基である。これらのうち、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基が好ましい。
【００４５】
前記化学式（４）および（５）中、Ｚ３は、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基であり、Ａ３は、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基である。
【００４６】
前記化学式（８）中のＡ２およびＡ４として用いられうるアルキレン基、前記化学式（４）中のＺ３として用いられうるアリール基、前記化学式（５）中のＡ３として用いられうるアリーレン基の、それぞれの具体的な例は、前記と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４７】
前記化学式（４）および（５）を説明すれば、これらは、それぞれスチレン系樹脂またはノボラック樹脂の一部であるが、前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体に主鎖として含まれるように、２価の基の形態を有するスチレン系樹脂の一部またはノボラック樹脂の一部であるということが分かる。すなわち、本発明による電子放出源形成用組成物に、炭素系物質およびビヒクル以外にさらに含まれる重合体は、スチレン系樹脂の一部および／またはノボラック樹脂の一部を前記重合体の末端基および／または主鎖として含むことができる。
【００４８】
前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体が、前記化学式（４）または（５）で表される繰り返し単位を含む場合、前記化学式（１）で表される繰り返し単位と、前記化学式（４）または前記化学式（５）で表される繰り返し単位とは、ランダム状に存在してもよいし、ブロック状に存在してもよい。
【００４９】
前記化学式(１)で表される重合体が、前記化学式（４）で表される繰り返し単位をさらに含む場合、前記化学式（１）で表される繰り返し単位と前記化学式（４）で表される繰り返し単位とのモル比は、好ましくは１：０．５〜１：１である。前記化学式(１)で表される重合体が、前記化学式（５）で表される繰り返し単位をさらに含む場合、前記化学式（１）で表される繰り返し単位と前記化学式（５）で表される繰り返し単位とのモル比は、好ましくは１：０．５〜１：１である。前述のモル比の範囲を外れて、前記化学式（１）で表される繰り返し単位が多い場合、電子放出源形成用組成物の印刷性、現像性、および基板に対する接着力が効果的に改良されない場合がある。前述のモル比の範囲を外れて、前記化学式（１）で表される繰り返し単位が少ない場合、電子放出源形成用組成物の感光性が低下する場合がある。
【００５０】
より具体的には、前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体は、下記化学式（６）で表される繰り返し単位および下記化学式（７）で表される繰り返し単位の少なくとも一方をさらに含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
【化７】
2007294450.tif 000008
【００５２】
【化８】
2007294450.tif 000009
【００５３】
本発明の電子放出源形成用組成物中の、前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体の含有量は、炭素系物質１００質量部を基準として、好ましくは１５００〜５０００質量部、より好ましくは、３０００〜４０００質量部である。前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体の含有量が、炭素系物質１００質量部を基準として１５００質量部未満である場合、電子放出源形成用組成物の基板に対する接着力が不良で、電子放出源パターンの形成が効果的に形成されない場合がある。前記化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体の含有量が、炭素系物質１００質量部を基準として４０００質量部を超える場合、電子放出源形成用組成物の流動性および粘度が低下して、基板上部に印刷し難い場合がある。
【００５４】
本発明の電子放出源形成用組成物は、必要に応じて、感光性樹脂、光開始剤、接着成分、またはフィラーなどをさらに含むことができる。
【００５５】
前記感光性樹脂は、電子放出源形成時にパターニングに使われる物質であり、例えば、アクリレート系モノマー、ベンゾフェノン系モノマー、アセトフェノン系モノマー、またはチオキサントン系モノマーなどが使われうる。より具体的には、ポリエステルアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、イソ−ブチルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシトリエチレングリコールアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２，４−ジエチルオキサントン、または２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンなどが挙げられる。前記感光性樹脂が、モノマーを２種以上用いて共重合させた共重合体である場合、各繰り返し単位はランダム状に存在してもよいし、ブロック状に存在してもよい。
【００５６】
本発明による電子放出源形成用組成物中の前記感光性樹脂の含有量は、炭素系物質１００質量部を基準として、好ましくは３００〜１０００質量部、より好ましくは、５００〜８００質量部である。前記感光性樹脂の含有量が、炭素系物質１００質量部を基準として３００質量部未満である場合、露光感度が低下する場合があり、前記感光性樹脂の含有量が、炭素系物質１００質量部を基準として１０００質量部を超える場合、現像が効果的になされない場合がある。
【００５７】
本発明による電子放出源形成用組成物は、光開始剤をさらに含むことができる。前記光開始剤は、前記感光性樹脂が露光される際、前記感光性樹脂の架橋反応を開始させる役割を果たすものであり、公知の物質から適宜選択されうる。前記光開始剤の例としては、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタノール、ベンジルメトキシエチルアセタールなどが挙げられる。
【００５８】
本発明による電子放出源形成用組成物中の前記光開始剤の含有量は、炭素系物質１００質量部を基準として、好ましくは３００〜１０００質量部、より好ましくは、５００〜８００質量部である。前記光開始剤の含有量が、炭素系物質１００質量部を基準として３００質量部未満である場合、パターン形成のための架橋結合が効率的でない場合があり、前記光開始剤の含有量が、炭素系物質１００質量部を基準として１０００質量部を超えると、製造コスト上昇に繋がる場合がある。
【００５９】
前記接着成分は、電子放出源を基板に接着させる役割を果たすものであり、例えば、無機バインダーなどでありうる。このような無機バインダーの例としては、ガラスフリット、シラン、または水ガラスなどが好ましく挙げられ、これらは単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。前記無機バインダーの中でも、ガラスフリットがより好ましい。前記ガラスフリットは、例えば、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、および酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）を含みうる。
【００６０】
本発明による電子放出源形成用組成物中の前記接着成分の含有量は、炭素系物質１００質量部を基準として、好ましくは１０〜５０質量部、より好ましくは、１５〜３５質量部である。前記接着成分の含有量が、炭素系物質１００質量部を基準として１０質量部未満である場合、接着力が十分でない場合があり、５０質量部を超える場合、印刷性が低下する場合がある。
【００６１】
前記フィラーは、基板と十分に接着できない炭素系物質の導電性を向上させる役割を果たす物質であり、その具体的な例としては、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、または鉛（Ｐｄ）などが好ましく挙げられ、これらは単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。
【００６２】
前述したような物質を含む本発明の電子放出源形成用組成物は、好ましくは３〜５０Ｐａ・ｓ（３，０００〜５０，０００ｃｐｓ）、より好ましくは、５〜３０Ｐａ・ｓ（５，０００〜３０，０００ｃｐｓ）の粘度を有する。前記粘度が前記範囲を外れる場合、作業性が不良になる場合がある。
【００６３】
前述のような本発明の一実施形態による電子放出源形成用組成物を用いると、印刷性、感光性、現像性、および接着性が改良され、精密なパターンを有する電子放出源を得ることができる。本発明の一実施形態による電子放出源は、前述のような電子放出源形成用組成物を調製する工程と、前記電子放出源形成用組成物を基板に印刷する工程と、基板に印刷された電子放出源形成用組成物を熱処理する工程と、を含む方法により得ることができる。
【００６４】
以下、本発明の電子放出源の製造方法について、詳細に述べる。
【００６５】
まず、前述のような電子放出源形成用組成物を調製する。
【００６６】
次に、調製された電子放出源形成用組成物を基板に印刷する。電子放出源が形成される基板は、形成しようとする電子放出素子のタイプによって変わりうる。これは、当業者にとって明らかである。例えば、カソード電極とアノード電極との間にゲート電極を有する形態の電子放出素子を製造する場合には、基板はカソード電極になりうる。
【００６７】
電子放出源形成用組成物を印刷する工程は、例えば、基板上にフォトリソグラフィ法を利用してフォトレジストパターンを形成する工程；電子放出源形成用組成物を塗布する工程；電子放出源形成用組成物の塗布後に得られた基板を露光して、電子放出源形成用組成物の未硬化部および硬化部を形成する工程、を含む。この後、未硬化部およびフォトレジストパターンを除去することによって、電子放出源形成用組成物が基板上に印刷される。未硬化部およびフォトレジストパターンを除去するために、２段階の工程が用いられうる。前記２段階の工程は、ＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａ  ｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｋ２ＨＣＯ３、（ＮＨ４）２ＣＯ３、または（ＮＨ４）ＨＣＯ３などを含むアルカリ現像液で未硬化部が現像され、アセトンなどのケトン類、アルコール類、またはエチルセロソルブなどの有機溶媒でフォトレジストパターンが除去される。
【００６８】
ここで、本発明の一実施形態による電子放出源形成用組成物は、前述のような化学式（１）で表される繰り返し単位を含む重合体を含むため、基板上部に容易に塗布でき、例えば、繰り返し塗布などが可能となる。電子放出源形成用組成物が電子放出源形成領域にと一致させるために露光されると、例えば、露光部と未露光部との間のコントラストが増加するなど、感光性も改良されうる。さらに、露光や他の方法により、電子放出源パターンと一致させるために、本発明の一実施形態による電子放出源形成用組成物が硬化されると、未硬化部のアルカリ溶液に対する溶解度も増加しうる。それゆえ、例えば、未硬化部が容易に除去されるなど、現像性も改良されうる。
【００６９】
前述のように、基板に印刷された電子放出源形成用組成物は熱処理される。熱処理工程を通じて、電子放出源形成用組成物中の炭素系物質と基板との間の接着力が向上する。多くのビヒクルは揮発され、他の無機バインダーなどは、溶融および固形化されて、電子放出源の耐久性を向上させる。熱処理温度は、電子放出源形成用組成物に含まれるビヒクルの揮発温度および揮発時間を考慮して決定されねばならない。一般的な熱処理温度は、好ましくは４００〜５００℃、より好ましくは４５０℃である。熱処理温度が４００℃未満の場合、ビヒクルが十分に揮発されない場合がある。熱処理温度が５００℃を超えると、製造コストが上昇し、基板が損傷する場合がある。
【００７０】
前記熱処理は、炭素系物質の劣化を防止するために不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。前記不活性ガスは、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、ネオンガス、キセノンガス、またはこれらのうちの２種以上の混合ガスであることが好ましい。
【００７１】
熱処理された結果物の表面は、炭素系物質の垂直配向、表面露出などのために、選択的に活性化される。本発明の一実施形態によれば、熱処理によってフィルム形態に硬化されうる溶液、例えば、ポリイミド系高分子を含む電子放出源の表面処理剤が、前記熱処理された結果物上に塗布され、熱処理された後、熱処理で形成されたフィルムを剥離する。本発明の他の実施形態によれば、接着部が、所定の駆動源で駆動するローラーの表面に形成され、前記熱処理された結果物の表面が前記ローラーによって所定の圧力で加圧されることによっても、活性化を行うことができる。このような活性化の工程を通じて、炭素系物質が電子放出源表面に露出されるか、または垂直配向されるように制御されうる。
【００７２】
本発明の一実施形態による電子放出素子は、前述のような電子放出源形成用組成物から形成された電子放出源を含む。さらに具体的には、本発明の一実施形態による電子放出素子は、基板と、前記基板上に配置された複数のカソード電極と、前記カソード電極と交差するように配置された複数のゲート電極と、前記カソードと前記ゲート電極との間に配置され、前記カソード電極と前記ゲート電極とを絶縁する絶縁体層と、前記カソード電極と前記ゲート電極とが交差する地点に形成された電子放出源ホールと、前記電子放出源ホール内に配置された電子放出源と、を含む。
【００７３】
前記電子放出素子は、前記ゲート電極の上部に形成される第２絶縁体層をさらに備えることができる。また、前記第２絶縁体層によって前記ゲート電極と絶縁され、前記ゲート電極と平行した方向に配置されるソース電極をさらに含むことができるなど、多様な変形例が可能である。
【００７４】
前記電子放出素子は、多様な電子素子、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などのバックライトユニットや、電子放出ディスプレイ素子などに用いられうる。
【００７５】
これらのうち、前記の電子放出ディスプレイ素子は、第１基板と、前記第１基板上に配置された複数のカソード電極と、前記カソード電極と交差するように配置された複数のゲート電極と、前記カソード電極と前記ゲート電極との間に配置され、前記カソード電極と前記ゲート電極とを絶縁する絶縁体層と、前記カソード電極と前記ゲート電極とが交差する地点に形成された電子放出源ホールと、前記電子放出源ホール内に配置された電子放出源と、前記第１基板と実質的に平行して配置される第２基板と、を備えることができる。第２基板はアノード電極および蛍光体層を含む。前記電子放出源は、本発明の一実施形態による電子放出源でありうる。
【００７６】
図１は、トップゲート型電子放出ディスプレイ素子１００の概略的な構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切り取った断面概略図である。
【００７７】
図１および図２に示したように、トップゲート型電子放出ディスプレイ素子１００は、互いに平行して配置され真空の発光空間１０３を形成する電子放出素子１０１および前面パネル１０２と、前記電子放出素子１０１と前記前面パネル１０２との間に形成されるスペーサ６０とを備える。スペーサ６０は、前記電子放出素子１０１と前記前面パネル１０２との間の所定の間隔を維持する。
【００７８】
前記電子放出素子１０１は、第１基板１１０、複数のカソード電極１２０、前記カソード電極１２０と交差するように配置されるゲート電極１４０、および前記ゲート電極１４０と前記カソード電極１２０との間に配置され、前記ゲート電極１４０と前記カソード電極１２０とを電気的に絶縁する絶縁体層１３０を備える。
【００７９】
前記ゲート電極１４０と前記カソード電極１２０とが交差する領域には電子放出源ホール１３１が形成される。電子放出源ホール１３１の内部には、電子放出源１５０が配置されている。
【００８０】
前記前面パネル１０２は、第２基板９０、前記第２基板９０の底面に配置されるアノード電極８０、および前記アノード電極８０の底面に配置される蛍光体層７０を備える。
【００８１】
本発明を、図１および図２に示したトップゲート型電子放出ディスプレイ素子を例として説明したが、本発明は、例えば、第２絶縁体層および／または集束電極をさらに備える電子放出ディスプレイ素子などの、異なる構造を有する電子放出ディスプレイ素子も含みうる。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明の好ましい実施例および比較例を記載する。下記実施例は、本発明をさらに詳細に説明するための目的のみで記載されるものであって、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
【００８３】
（実施例１）
まず、テルピネオール１０ｇを投入し、カーボンナノチューブ粉末（ＣＮＩ社製）１ｇ、ガラスフリット（８０００Ｌ、新興窯業株式会社製、大韓民国）０．２ｇ、商品名ＮＦ６５０の重合体（メチルメタクリレートに由来する繰り返し単位、メタクリル酸に由来する繰り返し単位、前記化学式（７）で表される繰り返し単位、および前記化学式（３）で表される基を有する重合体、味元通商株式会社製、大韓民国、重量平均分子量：３０，０００）５０ｇ、およびベンゾフェノン５ｇを添加した後攪拌して、３０Ｐａ・ｓ（３０，０００ｃｐｓ）の粘度を有する電子放出源形成用組成物を製造した。これを「組成物１」と称す。
【００８４】
（比較例）
商品名ＮＦ６５０の重合体の代わりにメチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体（ＭＭＡ−ＭＡＡ）（重量平均分子量は３５，０００、Ｅｎｂｔｅｃｈ社製、大韓民国、商品名：ＥＰＲ０２６）を用いた以外は、前記実施例１と同様の方法で電子放出源形成用組成物を製造した。これを「組成物Ａ」と称す。
【００８５】
（評価例１：電子放出源形成用組成物の印刷性評価）
前記組成物１および前記組成物Ａに対して、繰り返し塗布が可能かどうかを評価した。ここで、前記組成物１および前記組成物Ａを常温条件下でスクリーンプリンターを用いて繰り返し塗布を行った後、塗布面の状態を観察した。前記組成物１および前記組成物Ａは、塗布面が平滑ではなく、かつ、ナイフを用いても組成物が剥がれなくなるまで塗布を繰り返し、繰り返し塗布が可能な回数を評価した。その結果を下記の表１に示す。表１に示すように、比較例の組成物Ａの場合、繰り返し塗布の可能な回数が２回であるのに対して、本発明の一実施形態による電子放出源形成用組成物である組成物１の場合には、１０回以上繰り返し塗布が可能であることが確認できた。
【００８６】
【表１】
2007294450.tif 000010
【００８７】
（実施例２）
Ｃｒゲート電極、絶縁体層、およびＩＴＯ電極が形成された基板を準備した後、電子放出源形成領域と一致させるためにフォトレジストパターンを形成した。次に、前記実施例１で得られた組成物１を塗布した。この後、基板を２０００ｍＪ／ｃｍ２の露光エネルギーで平行光露光装置を用いて照射させた後、未硬化の電子放出源形成用組成物を０．１質量％のＴＭＡＨ溶液で除去した。その後、エチルセロソルブを用いてフォトレジストパターンを除去した。次に、４５０℃の温度および窒素ガス雰囲気下で熱処理して電子放出源を形成させた。
【００８８】
（評価例２：電子放出源表面の観察）
前記実施例２で得られた電子放出源を光学顕微鏡で観察して、その結果を図３Ａおよび図３Ｂに示した。図３Ａおよび図３Ｂから、本発明による電子放出源は、優れたパターン解像度およびシャープネスを有することが確認できた。
【００８９】
以上、本発明を、望ましい実施例を参照しながらさらに詳細に説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲で定義された本発明の思想および範囲から逸脱することなく、本発明が多様に変更されうるということが理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、電子放出素子関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態による電子放出素子（トップゲート型電子放出ディスプレイ素子）の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切り取った断面概略図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による電子放出源の光学顕微鏡写真である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による電子放出源の光学顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００９２】
６０    スペーサ、
７０    蛍光体層、
８０    アノード電極、
９０    第２基板、
１００    トップゲート型電子放出ディスプレイ素子、
１０１    電子放出素子、
１０２    前面パネル、
１０３    発光空間、
１１０    第１基板、
１２０    カソード電極、
１３０    絶縁体層、
１３１    電子放出源ホール、
１４０    ゲート電極、
１５０    電子放出源。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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