탄소나노튜브 박막의 제조방법
The fabrication method of carbon nanotube thin film
특허 요약
본 발명은 산처리한 상업용 탄소나노튜브 분말을 초음파 처리(sonication)를 통하여 물에 분산시킴과 아울러, 물에 미량의 계면활성제를 첨가함으로써 탄소나노튜브의 표면 전기적 상태를 변환시키고, 그 결과 얻은 전구용액을 EASP(Electrostatic Aerosol Spray Pyrolysis) 장치를 이용하여 전기전도성, 전기부전도성 기판상에 전기적으로 분산시킴으로써 탄소나노튜브 박막을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 간단한 공정에 의해 탄소나노튜브 박막을 용이하게 제조할 수 있고, EASP 장치에서 전구용액 조성의 제어, 분산 조건의 제어를 통하여 탄소나노튜브 박막의 두께를 자유롭게 제어할 수 있고, 균일한 표면형상을 가지면서 결합제를 사용하지 않으며, 반복 재연성이 우수한 박막을 제조할 수 있다. 탄소나노튜브(CNT), 탄소나노튜브 박막, 탄소나노튜브 표면 상태, 계면활성제, 초음파 처리, 전구용액, EASP 장치, 산처리
청구항
번호청구항
1

탄소나노튜브 분말을 산처리하는 단계 Ⅰ과, 상기 탄소나노튜브 분말에 물과 미량의 계면활성제를 첨가한 후 초음파를 분사하여 탄소나노튜브 분말을 용액내에 균일하게 분산시키는 단계 Ⅱ와, 상기 균일하게 분산된 용액을 기판상에 도포하여 탄소나노튜브 박막을 형성하는 단계 Ⅲ을 포함하는 탄소나노튜브 박막의 제조방법에 있어서, 상기 탄소나노튜브 박막을 형성하는 단계 Ⅲ은 상기 균일하게 분산된 용액을 EASP(Electrostatic Aerosol Spray Pyrolysis) 장치를 이용하여 정전기적으로 기판상에 분사시킴으로써 탄소나노튜브 박막을 형성하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 박막의 제조방법.

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청구항 1에 있어서, 상기 단계 Ⅱ에서 첨가하는 계면활성제는 모든 종류의 양이온 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 박막의 제조방법.

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청구항 1에 있어서, 상기 단계 Ⅱ 다음에, 상기 분산된 용액을 에탄올, 메탄올, 이소프로판 알코올, 및 이들의 혼합물 등 알코올계 용액과 혼합한 후 교반시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 박막의 제조방법.

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청구항 7에 있어서, 상기 교반하여 균일하게 혼합한 용액에 글리세린 또는 메틸 셀룰로오즈 등의 첨가제를 미량 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 박막의 제조방법.

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청구항 1에 있어서, 상기 기판은 Pt 박(foil), Si 위에 Pt가 증착된 웨이퍼, 탄소 페이퍼(carbon paper)와 같은 탄소재 기판, 알루미늄이나 마그네슘 박막과 같은 금속 박판재(plate), SiO2나 Al2O3와 같은 금속 산화물재, 유리, 석영 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 박막의 제조방법.

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청구항 1 또는 9에 있어서, 상기 기판은 온도조절기에 의하여 100~200℃ 정도의 온도 범위로 유지되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 박막의 제조방법.