일반기술

아크 방전법을 이용한 대면적 탄소나노튜브 필름 및 전계방출 소자 제작 방법

1. 기술의 개요- 아크 방전법을 통해 제작되는 분말 형태의 탄소나노튜브를 기판상에 직접 방전중에 도포하여, 이를 탄소나노튜브 필름으로 제작하는 공정 방법임.- 아크 방전중에 기판을 아크 챔버내에 장입하여, 기판상에 균일하게 증착된 우수한 결정성을 지닌 탄소나노튜브 필름을 제작한 뒤 탄소나노튜브와 기판간의 접합 특성 향상을 위한 유기 용매 처리 공정 및 이를 통한 탄소나노튜브 필름 제작 공정.- 제작된 탄소나노튜브 필름내의 불순물 제거를 위한 정제 공정.- 탄소나노튜브 필름을 전계방출 소자로 제작 하기 위한 열처리 공정 및 전계방출 활성화 공정.2. 기술의 특징 본 기술에서는 현재 전계방출 소자, 투명전극, 박막트랜지스터 및 센서 소재로 활용 연구가 활발한 탄소나노튜브필름을 아크 방전법을 이용하여 합성 단계에서 필름으로 가공하는 기술을 개발 하였다. 이는 기존의 탄소나노튜브 필름 제작 공정이 합성, 정제, 분산, 및 도포 공정으로 여러 단계로 나뉘어 있는 공정을 통합하여 탄소나노튜브 필름 제작 공정 단계를 줄임으로써, 합성된 탄소나노튜브 필름의 제작 공정 비용 및 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 기술이다. 특히 탄소나노튜브의 경우 용매에 완벽한 분산이 어려우며 분산을 위해서는 계면활성제 사용이 반드시 필요하다. 이 경우 탄소나노튜브 분산용액 도포 공정이후 용매를 제거하거나 계면활성제 제거 공정 동안에 탄소나노튜브 필름의 응집이 발생하여, 박막의 균일도 저하가 이루어지는 단점이 발생한다. 하지만 본 기술의 경우 합성 단계에서 탄소나노튜브를 기판에 흡착 시키는 기술을 이용하기 때문에 상기의 단점을 보완할 수 있는 기술이다.