JP2011200939A - ナノ炭素材料複合基板製造方法およびナノ炭素材料複合基板 - Google Patents
ナノ炭素材料複合基板製造方法およびナノ炭素材料複合基板 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、複数の微粒子を基板表面に配列し、該微粒子間の空隙からナノ炭素材料を成長させる。複数の微粒子を基板表面に配置したとき、微粒子は粒径に従って自己整合的に配列されることから、該微粒子間の空隙から成長したナノ炭素材料は、基板表面においてパターニングされて成長することになる。
【選択図】図1
Description
しかしながら、これらの手法では、パターンが微細になるほど、フォトリソグラフィーのように必要とされる装置や工程が複雑になり、さらには、大面積化するほどパターンの均一性が低下といった問題が生じた。加えて、パターンの微細化によって、ナノ炭素材料の機械的強度が低下するといった問題も生じた。
図1に、本発明のナノ炭素材料複合基板1について一例を示す。図1は、基板4の表面上に微粒子3が配列され、該微粒子間3の合間からナノ炭素材料2が配置されたナノ炭素材料基板1である。
まず、基板上に微粒子を配列させる。
基板に微粒子を配列する方法としては、微粒子を微粒子が溶解しない液に分散させた微粒子分散液を調整し、該微粒子分散液に導電性の基板を浸し、静電的引力により微粒子を基板表面に吸着させることで行なうことが出来る。吸着後、基板を微粒子が溶解しない液で洗い流すことで、過剰に吸着した微粒子を洗い流し、基板表面に微粒子が単層で自己整合的に配列された基板を得ることが出来る。
次に、触媒を担持させる。担持させる触媒は所望するナノ炭素材料、用いるナノ炭素材料生成方法に応じて、適宜選択し、選択した触媒に応じて担持方法を選択してよい。例えば、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデンなどの金属触媒を用いる場合は、スパッタリング法を用いてもよい。
次に、担持した触媒からナノ炭素材料を生成する。ナノ炭素材料生成方法は適宜公知の用いるナノ炭素材料生成方法を用いて良い。例えば、固液界面接触分解法、触媒気相成長法などを用いても良い。
まず、ポリスチレンからなり、粒径が0.5μmである微粒子を、水溶液に分散させ、pH5に調整した微粒子分散液を用意した。
特に、強電界によって電子を放出する電界放射型の電子放出素子としての利用が期待され、具体的には、例えば、光プリンタ、電子顕微鏡、電子ビーム露光装置などの電子発生源や電子銃、平面ディスプレイを構成するアレイ状のフィールドエミッタアレイの面電子源、照明ランプ、などの用途としての電子放出素子として有用である。
特に、照明ランプとして用いる場合、(1)ディスプレイ用途:液晶バックライト、プロジェクタ光源、LEDディスプレイ光源、(2)シグナル用途:交通信号灯、産業/業務用回転灯・信号灯、非常灯・誘導灯、(3)センシング用途:赤外線センサ光源、産業用光センサ光源、光通信用光源、(4)医療・画像処理用途:医療用光源(眼底カメラ・スリットランプ)、医療用光源(内視鏡)、画像処理用光源、(5)光化学反応用途:硬化・乾燥/接着用光源、洗浄/表面改質用光源、水殺菌/空気殺菌用光源、(6)自動車用光源:ヘッドランプ、リアコンビネーションランプ、内装ランプ、(7)一般照明:オフィス照明、店舗照明、施設照明、舞台照明・演出照明、屋外照明、住宅照明、ディスプレイ照明(パチンコ機、自動販売機、冷凍・冷蔵ショーケース)、機器・什器組込照明、などの用途に応用が期待される。
なお、上記の用途に本発明のナノ炭素材料複合基板の用途は限定されるものではない。
2……ナノ炭素材料
3……微粒子
4……基板
5……炭化した微粒子
Claims (4)
- 基板に微粒子を配列させる工程と、
前記微粒子が配列された前記基板に触媒を担持させる触媒担持工程と、
前記触媒からナノ炭素材料を生成するナノ炭素材料生成工程と、を備え、
前記ナノ炭素材料生成工程にあたり、ナノ炭素材料は微粒子の粒径よりも長く生成すること
を特徴とするナノ炭素材料複合基板製造方法。 - 前記触媒は、コバルト、鉄、ニッケル、モリブデンからなる群から選ばれた一つ以上の元素を含む触媒であり、
前記ナノ炭素材料生成工程にあたり、固液界面接触分解法によりナノ炭素材料を生成すること
を特徴とする請求項1に記載のナノ炭素材料複合基板製造方法。 - 基板と、
前記基板上に設置された複数の微粒子と、
前記微粒子間の空隙から伸びたナノ炭素材料と、を備え、
前記ナノ炭素材料の高さが前記微粒子の粒径よりも高いこと
を特徴とするナノ炭素材料複合基板。 - 前記微粒子の粒径が10nm以上50μm以下であること
を特徴とする請求項3に記載のナノ炭素材料複合基板。
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