탄소나노튜브 전계 방출 소자의 제조방법 및 이로부터 제조된 탄소나노튜브 전계 방출 소자

출원번호 : 10-2007-0122007 (출원일: 2007-11-28)

등록번호 : 10-0903857 (등록일: 2009-06-12)

특허권자 : 충남대학교산학협력단

요약 : 본 발명은 탄소나노튜브 전계 방출 소자의 제조방법 및 이로부터 제조된 탄소나노튜브 전계 방출 소자에 관한 것으로, 아크 방전을 이용하여 탄소나노튜브가 흡착된 기판을 제조한 다음 상기 기판을 유기 용매로 표면 처리하여 얻어진, 탄소나노튜브가 기판상에 수평 정렬된 탄소나노튜브 필름을 갖는 기판을 탄소나노튜브 전계 방출 소자로 이용하여 탄소나노튜브와 전극간 전기 접합 및 기계적 접합력을 증대시키도록 구성되어 있다. 본 발명의 방법에 따르면, 탄소나노튜브를 아크 방전법 도중 직접 기판상에 배치시켜, 별도의 분말 공정없이 직접 전계 방출 소자를 제작할 수 있으므로 기존의 여러 공정 단계를 생략할 수 있어 공정 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 대면적에서 균일한 탄소나노튜브를 흡착시킬 수 있다. 또한, 얻어진 우수한 전계 방출 안정성 및 광투과성을 갖는 탄소나노튜브 전계 방출 소자는 양면 발광형 전계 방출 램프 및 양면 발광형 탄소나노튜브 전계 방출 디스플레이를 제작가능케 하는 잇점이 있다.

대표청구항 : 아크 방전챔버내에 기판을 삽입하고 아크 방전시키는 단계; 상기 아크 방전 챔버내에서 아크 플라즈마에 의해 기화된 탄소 원자와 촉매 금속원자들을 상기 기판상에 증착시켜 단일벽 또는 이중벽 탄소나노튜브를 기판의 상부에 배치하며, 이때 상기 탄소나노튜브의 벽면 및 끝 부분에는 정제 공정 처리를 하지 않은 아크 방전에 의해 생성된 Ni, Fe, Co, Mo, Pt, Pd, Au의 혼합물 혹은 단일 금속 입자가 불순물로서 탄소나노튜브와 강한 물리적 결합을 이루게 되며, 나아가 이들 불순물은 비정질 탄소로 둘러쌓여 있는 형태로 형성되어 있는, 단계; 상기 탄소나노튜브가 배치된 기판을 유기용매로 표면처리하여 상기 기판상에 탄소나노튜브를 수평으로 정렬하는 단계; 상기 기판을 불활성 가스, 산화성 가스 혹은 진공 분위기하에 열처리하여 상기 기판상에서 유기용매와 비정질 탄소를 제거하고 불순물로서 탄소나노튜브의 벽면 및 끝 부분에 강한 물리적 결합을 갖는 불순물들인 Ni, Fe, Co, Mo, Pt, Pd, Au의 혼합물 혹은 단일 금속 입자를 노출시키는 단계; 및 상기 불순물이 노출된 기판을 전계소자로 활성화하여 탄소나노튜브를 수직으로 정렬한 탄소나노튜브를 제작하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄소나노튜브 전계 방출 소자의 제조방법.

상세링크 : http://newsd.wips.co.kr/wipslink/api/dkrdshtm.wips?skey=3509177000284