KR20060024564A - 카본나노튜브의 정렬방법 및 이를 이용한 전계방출소자의제조방법 - Google Patents

카본나노튜브의 정렬방법 및 이를 이용한 전계방출소자의제조방법 Download PDF

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Abstract

카본나노튜브의 정렬방법 및 이를 이용한 전계방출소자의 제조방법이 개시된다. 개시된 카본나노튜브의 정렬방법은, 음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계; 기판 표면에 양쪽성(amphiphilic) 유기물과 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 도포하는 단계; 몰드를 기판 표면에 밀착시켜 모세관력(capillary force)에 의하여 음각 패턴의 내부로 수용액을 유입시키는 단계; 및 몰드를 제거하여 기판 표면에 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함한다.

Description

카본나노튜브의 정렬방법 및 이를 이용한 전계방출소자의 제조방법{Method for aligning carbon nanotubes and method of manufacturing field emission device using the same}
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카본나노튜브의 정렬방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 전계방출소자를 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카본나노튜브의 정렬방법을 설명하기 위한 도면들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200... 몰드 101,201... 음각 패턴
110,160,210... 기판 120,220... 수용액
130,230... 유기분자 130a,230a... 친수성 기
130b,230b... 소수성 기 140,180,240... 카본나노튜브(CNT)
150... 전계방출소자 170... 캐소드 전극
본 발명은 카본나노튜브의 정렬방법 및 이를 이용한 전계방출소자의 제조방법에 관한 것이다.
전계방출소자(Field Emission Device)는 캐소드 전극 상에 형성된 에미터로부터 전자를 방출시키는 장치이다. 최근에는 이러한 전계방출소자에 카본나노튜브(CNT; carbon nanotubes)로 이루어진 에미터가 널리 사용되고 있다. 카본나노튜브는 우수한 전자방출 특성, 화학적 및 기계적 내구성을 가지고 있으며, 현재에도 그 물성 및 응용성에 관한 연구가 계속 진행되고 있다.
카본나노튜브 에미터를 형성하는 방법으로는 화학기상증착(CVD; Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 카본나노튜브를 기판에 직접 성장시켜 형성하는 방법과, 카본나노튜브와 수지를 혼합한 페이스트(paste)를 사용하여 형성하는 방법이 있다. 상기 화학기상증착법을 이용하는 경우에는, 고온 공정으로 인하여 유리기판을 사용하기 어렵다는 문제가 있으며, 페이스트를 이용하는 경우에는, 카본나노튜브의 정렬상태가 불량하게 된다는 문제점이 있다.
카본나노튜브 에미터의 형성 시 중요한 점은 카본나노튜브들이 캐소드 전극 상에 수직으로 정렬되어 되어야 한다는 것이다. 즉, 방출 전류는 카본나노튜브의 정렬 상태에 따라 차이가 있게 되므로, 카본나노튜브가 수직으로 정렬이 많이 되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 유기물을 박막으로 형성하는 방법 중의 하나인 Langmuir-Blodgett 법과 마이크로-컨택 프린팅(Micro-contact Printing)에서 사용되는 PDMS 몰드의 모세관력(capillary force)를 이용하여 기판 상에 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 방법 및 이를 이용한 전계방출소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 실시예에 따른 카본나노튜브의 정렬방법은,
음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계;
기판 표면에 양쪽성(amphiphilic) 유기물과 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 도포하는 단계;
상기 몰드를 상기 기판 표면에 밀착시켜 모세관력(capillary force)에 의하여 상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계; 및
상기 몰드를 제거하여 상기 기판 표면에 상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 기판 표면에 상기 수용액을 도포한 다음, 상기 유기물을 구성하는 유기분자들과 상기 카본나노튜브를 정렬하는 단계가 더 포함되는 것이 바람직하다.
상기 몰드는 PDMS(polydimethylsiloxane) 몰드인 것이 바람직하다.
상기 몰드를 준비하는 단계는, 리소그라피 공정에 의하여 나노 크기의 양각 패턴이 형성된 마스터를 형성하는 단계; 상기 마스터 위에 PDMS를 도포하고, 이를 경화시키는 단계; 및 경화된 상기 PDMS를 상기 마스터로부터 분리하여 상기 양각 패턴에 대응되는 형상의 상기 음각 패턴을 가지는 몰드를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 몰드가 소수성(hydrophobic) 표면을 가지도록 상기 몰드의 표면을 처리하는 단계가 더 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 몰드의 표면은 CF4 플라즈마에 의하여 처리될 수 있다.
상기 기판은 친수성 표면을 가지는 것이 바람직하다. 상기 기판은 글라스 기판일 수 있으며, 이때 상기 기판의 표면에는 도전성 PMMA(polymethylmethacrylate)가 코팅될 수 있다.
상기 수용액은 친수성 용매를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 카본나노튜브는 양쪽성 카본나노튜브인 것이 바람직하다.
상기 수용액 내부에서 상기 카본나노튜브는 그 측면이 상기 유기물을 구성하는 유기분자들의 친수성 기(hydrophilic radical)에 부착되어 있는 것이 바람직하다. 상기 수용액은 열가소성(thermally curable) 유기물을 더 포함할 수 있다.
상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계에서, 상기 유기분자들의 소수성 기(hydrophobic radical)는 상기 음각 패턴의 내벽에 부착되는 것이 바람직하다.
상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계에서, 상기 카본나노튜브는 그 일단이 상기 기판의 표면에 수직으로 부착되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 카본나노튜브의 정렬방법은,
음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계;
양쪽성(amphiphilic) 유기물과 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 준비하는 단계;
상기 몰드를 상기 수용액에 집어넣어 모세관력(capillary force)에 의하여 상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계;
상기 몰드를 기판 표면에 밀착시키는 단계;
상기 몰드를 제거하여 상기 기판 표면에 상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 수요액을 준비한 다음, 상기 유기물을 구성하는 유기분자들과 상기 카본나노튜브를 정렬하는 단계가 더 포함되는 것이 바람직하다. 상기 몰드는 수용액의 표면에 대하여 수직 방향으로 집어넣는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전계방출소자의 제조방법은,
음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계;
기판 상에 형성된 캐소드 전극의 표면에 양쪽성(amphiphilic) 유기물과 양쪽성 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 도포하는 단계;
상기 몰드를 상기 캐소드 전극의 표면에 밀착시켜 모세관력(capillary force)에 의하여 상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계; 및
상기 몰드를 제거하여 상기 캐소드 전극의 표면에 상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전계방출소자의 제조방법은,
음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계;
양쪽성(amphiphilic) 유기물과 양쪽성 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 준비하는 단계;
상기 몰드를 상기 수용액에 집어넣어 모세관력(capillary force)에 의하여 상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계;
상기 몰드를 기판 상에 형성된 캐소드 전극의 표면에 밀착시키는 단계;
상기 몰드를 제거하여 상기 캐소드 전극의 표면에 상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 요소를 지칭하며, 도면 상에서 각 요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 편의상 과장되어 있을 수 있다.
본 발명은 유기물을 박막으로 형성하는 방법 중의 하나인 Langmuir-Blodgett 법과 마이크로-컨택 프린팅(Micro-contact Printing)에서 사용되는 PDMS 몰드의 모세관력(capillary force)를 이용하여 기판 상에 카본나노튜브를 수직으로 정렬한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카본나노튜브의 정렬방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 것이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 나노 크기의 음각 패턴(101)이 형성된 PDMS(polydimethylsiloxane) 몰드(100)를 준비한다. 여기서, 상기 PDMS 몰드(100)는 소수성(hydrophobic) 표면을 가진다. 상기 PDMS 몰드(100)는 마이크로-컨택 프린팅(Micro-contact Printing)에서 일반적으로 사용되는 몰드이다. 이러한 PDMS 몰 드(100)를 제조하기 위해서는 먼저, 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 포토레지스트(photoresist)를 소정 두께로 도포하고, 이를 리소그라피(lithography) 공정을 통하여 패터닝하여 나노 크기의 양각 패턴이 형성된 마스터를 제조한다. 다음으로, 상기 마스터 위에 소프트한 PDMS를 도포하고, 이를 경화시킨다. 이어서, 경화된 PDMS를 상기 마스터로부터 분리하게 되면 상기 양각 패턴에 대응되는 형상의 음각 패턴(101)을 가진 PDMS 몰드(100)가 만들어진다. 그리고, 상기 PDMS 몰드(100)를 CF4 플라즈마 등을 이용하여 표면처리하게 되면 상기 PDMS 몰드(100)의 표면은 소수성을 띄게 된다.
다음으로, 친수성(hydrophilic) 용매에 양쪽성(amphipilic) 유기물과 카본나노튜브(140)가 혼합된 수용액(aqueous solution,120)을 기판(110)의 표면에 도포한다. 여기서, 상기 유기물은 친수성 기(hydrophilic radical,130a)와 소수성 기(hydrophobic radical,130b)를 가지는 유기분자들(130)로 이루어진다. 그리고, 상기 수용액(120)에 포함되는 카본나노튜브로(140)으로는 측면이 친수성을 띄고, 양단이 소수성을 띄는 양쪽성(amphipilic) 카본나노튜브가 사용된다. 이에 따라, 상기 유기분자들(130)은 상기 수용액(120)의 표면에 존재하게 되며, 상기 카본나노튜브(140)는 수용액(120)의 내부에서 그 측면이 유기분자들(130)의 친수성 기(130a)에 부착된 상태로 존재하게 된다. 한편, 상기 수용액(120)에는 상기 카본나노튜브(140)가 유기분자들(130)에 잘 부착될 수 있도록 열가소성(thermally curable) 유기물이 더 포함될 수 있다.
상기 기판(110)은 일반적으로 글라스 기판이 사용되는데, 이때 상기 기판(110)은 친수성 표면을 가지도록 표면처리되어 있다. 한편, 상기 기판(110)은 일반적인 소자에 적용될 수 있도록 그 표면에 도전성 PMMA(polymethylmethacrylate) 등이 코팅되어 있을 수 있다.
이어서, 상기 수용액(120)의 표면에 위치하는 유기분자들(130)과 카본나노튜브(140)를 정렬한다. 여기서, 상기 유기분자들(130) 및 카본나노튜브(140)의 정렬은 Langmuir-Blodgett 법을 이용함으로써 수행된다. 즉, 상기 유기분자들(130)에 수용액(120)의 표면에 대하여 나란한 방향으로 압력(P)을 가하게 되면 카본나노튜브(140)가 부착된 유기분자들(130)은 수용액(120)의 표면에 대하여 수직으로 정렬되게 된다.
다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 PDMS 몰드(100)를 기판(110)의 표면에 압력을 가하여 밀착시키면, 상기 PDMS 몰드(100)의 음각 패턴(101) 내부에는 모세관력(capillary force)에 의하여 유기분자들(130)과 카본나노튜브(140)가 포함된 수용액(120)이 들어오게 된다. 이때, 상기 PDMS 몰드(100)의 표면은 소수성을 띄고 있으므로, 유기분자들(130)의 소수성 기(130b)는 음각 패턴(101)의 내벽에 부착되게 된다. 그리고, 이 과정에서 유기분자들(130)의 친수성 기(130a)에 부착된 카본나노튜브(140)는 그 일단이 기판(110)의 표면에 부착되어 고정된다.
마지막으로, 상기 PDMS 몰드(100)를 기판(110)의 표면으로부터 제거하게 되면 도 4에 도시된 바와 같이 기판(110)의 표면에는 수직으로 정렬된 카본나노튜브(140)가 형성된다.
이상과 같이, 유기물을 박막으로 형성하는 방법 중의 하나인 Langmuir-Blodgett 법과 마이크로-컨택 프린팅에서 사용되는 PDMS 몰드(100)의 모세관력를 이용하게 되면, 기판(100) 상에 카본나노튜브(140)를 수직으로 정렬할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 공정들은 도 5에 도시된 전계방출소자(150)를 제조하는데에 적용될 수 있다. 즉, 캐소드 전극(170)이 형성된 기판(160)을 사용하여 전술한 공정들을 수행하게 되면, 캐소드 전극(170)의 표면에 수직으로 정렬된 카본나노튜브 에미터(180)를 구비하는 전계방출소자를 제조할 수 있게 된다. 이러한 전계방출소자(150)의 제조과정은 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카본나노튜브의 정렬방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 7은 도 6의 B부분을 확대하여 도시한 것이다.
먼저, 도 6 및 도 7을 참조하면, 나노 크기의 음각 패턴(201)이 형성된 PDMS(polydimethylsiloxane) 몰드(200)를 준비한다. 여기서, 상기 PDMS 몰드(200)는 소수성 표면을 가진다. 상기 PDMS 몰드(200)를 제조하는 과정은 전술하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 용기(250) 내에 친수성 용매에 양쪽성 유기물과 카본나노튜브(240)가 혼합된 수용액(220)을 준비한다. 여기서, 상기 유기물은 친수성 기(230a)와 소수성 기(230b)를 가지는 유기분자들(230)로 이루어진다. 그리고, 상기 수용액(220)에 포함되는 카본나노튜브로(240)으로는 측면이 친수성을 띄고, 양단이 소수 성을 띄는 양쪽성 카본나노튜브가 사용된다. 이에 따라, 상기 유기분자들(230)은 상기 수용액(220)의 표면에 존재하게 되며, 상기 카본나노튜브(240)는 수용액(220)의 내부에서 그 측면이 유기분자들(230)의 친수성 기(230a)에 부착된 상태로 존재하게 된다. 한편, 상기 수용액(220)에는 상기 카본나노튜브(240)가 유기분자들(230)에 잘 부착될 수 있도록 열가소성 유기물이 더 포함될 수 있다.
이어서, 상기 수용액(220)의 표면에 위치하는 유기분자들(230)과 카본나노튜브(240)를 정렬한다. 여기서, 상기 유기분자들(230) 및 카본나노튜브(240)의 정렬은 Langmuir-Blodgett 법을 이용함으로써 수행된다. 즉, 상기 유기분자들(230)에 수용액(220)의 표면에 대하여 나란한 방향으로 압력(P)을 가하게 되면 카본나노튜브(240)가 부착된 유기분자들(230)은 수용액(220)의 표면에 대하여 수직으로 정렬되게 된다.
다음으로, 상기 PDMS 몰드(200)를 도 6에 도시된 바와 같이 수용액(220)에 수직 방향으로 집어넣게 되면, 상기 PDMS 몰드(200)의 음각 패턴(201) 내부에는 모세관력(capillary force)에 의하여 유기분자들(230)과 카본나노튜브(240)가 포함된 수용액(220)이 들어오게 된다. 이때, 상기 PDMS 몰드(200)의 표면은 소수성을 띄고 있으므로, 유기분자들(230)의 소수성 기(230b)는 음각 패턴(201)의 내벽에 부착되게 된다.
이어서, 도 8을 참조하면 상기 PDMS 몰드(200)를 기판(210)의 표면에 밀착시키면 유기분자들(230)의 친수성 기(230a)에 부착된 카본나노튜브(240)는 그 일단이 기판(210)의 표면에 부착되어 고정된다. 여기서, 상기 기판(210)은 일반적으로 글 라스 기판이 사용되는데, 이때 상기 기판(210)은 친수성 표면을 가지도록 표면처리되어 있다. 한편, 상기 기판(210)은 일반적인 소자에 적용될 수 있도록 그 표면에 도전성 PMMA(polymethylmethacrylate) 등이 코팅되어 있을 수 있다.
마지막으로, 상기 PDMS 몰드(200)를 기판(210)의 표면으로부터 제거하게 되면 도 9에 도시된 바와 같이 기판(210)의 표면에는 수직으로 정렬된 카본나노튜브(240)가 형성된다.
한편, 상기와 같은 공정들은 도 5에 도시된 전계방출소자(150)를 제조하는데에 적용될 수 있다. 즉, 캐소드 전극(170)이 형성된 기판(160)을 사용하여 전술한 공정들을 수행하게 되면, 캐소드 전극(170)의 표면에 수직으로 정렬된 카본나노튜브 에미터(180)를 구비하는 전계방출소자를 제조할 수 있게 된다. 이러한 전계방출소자(150)의 제조과정은 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 유기물을 박막으로 형성하는 방법 중의 하나인 Langmuir-Blodgett 법과 마이크로-컨택 프린팅에서 사용되는 PDMS 몰드의 모세관력를 이용함으로써 기판 상에 카본나노튜브를 수직으로 정렬할 수 있다. 이에 따라, 우수한 전계방출 특성을 가지는 전계방출소자를 제작할 수 있게 된다.

Claims (44)

  1. 음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계;
    기판 표면에 양쪽성(amphiphilic) 유기물과 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 도포하는 단계;
    상기 몰드를 상기 기판 표면에 밀착시켜 모세관력(capillary force)에 의하여 상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계; 및
    상기 몰드를 제거하여 상기 기판 표면에 상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 표면에 상기 수용액을 도포한 다음, 상기 유기물을 구성하는 유기분자들과 상기 카본나노튜브를 정렬하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드는 PDMS(polydimethylsiloxane) 몰드인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 몰드를 준비하는 단계는,
    리소그라피 공정에 의하여 나노 크기의 양각 패턴이 형성된 마스터를 형성하는 단계;
    상기 마스터 위에 PDMS를 도포하고, 이를 경화시키는 단계; 및
    경화된 상기 PDMS를 상기 마스터로부터 분리하여 상기 양각 패턴에 대응되는 형상의 상기 음각 패턴을 가지는 몰드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 몰드가 소수성(hydrophobic) 표면을 가지도록 상기 몰드의 표면을 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 몰드의 표면은 CF4 플라즈마에 의하여 처리하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 친수성 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판은 글라스 기판인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에는 도전성 PMMA(polymethylmethacrylate)가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용액은 친수성 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 카본나노튜브는 양쪽성 카본나노튜브인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수용액 내부에서 상기 카본나노튜브는 그 측면이 상기 유기물을 구성하 는 유기분자들의 친수성 기(hydrophilic radical)에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수용액은 열가소성(thermally curable) 유기물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계에서, 상기 유기분자들의 소수성 기(hydrophobic radical)는 상기 음각 패턴의 내벽에 부착되는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계에서, 상기 카본나노튜브는 그 일단이 상기 기판의 표면에 수직으로 부착되는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  16. 음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계;
    양쪽성(amphiphilic) 유기물과 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 준비하는 단계;
    상기 몰드를 상기 수용액에 집어넣어 모세관력(capillary force)에 의하여 상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계;
    상기 몰드를 기판 표면에 밀착시키는 단계;
    상기 몰드를 제거하여 상기 기판 표면에 상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 수용액을 준비한 다음, 상기 유기물을 구성하는 유기분자들과 상기 카본나노튜브를 정렬하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 몰드는 수용액의 표면에 대하여 수직 방향으로 집어넣는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 몰드는 PDMS(polydimethylsiloxane) 몰드인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 몰드를 준비하는 단계는,
    리소그라피 공정에 의하여 나노 크기의 양각 패턴이 형성된 마스터를 형성하는 단계;
    상기 마스터 위에 PDMS를 도포하고, 이를 경화시키는 단계; 및
    경화된 상기 PDMS를 상기 마스터로부터 분리하여 상기 양각 패턴에 대응되는 형상의 상기 음각 패턴을 가지는 몰드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 몰드가 소수성(hydrophobic) 표면을 가지도록 상기 몰드의 표면을 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 몰드의 표면은 CF4 플라즈마에 의하여 처리하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 수용액은 친수성 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 카본나노튜브는 양쪽성 카본나노튜브인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 수용액 내부에서 상기 카본나노튜브는 그 측면이 상기 유기물을 구성하는 유기분자들의 친수성 기(hydrophilic radical)에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 수용액은 열가소성(thermally curable) 유기물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계에서, 상기 유기분자들의 소수성 기(hydrophobic radical)는 상기 음각 패턴의 내벽에 부착되는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  28. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판은 친수성 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판은 글라스 기판인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에는 도전성 PMMA(polymethylmethacrylate)가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계에서, 상기 카본나노튜브는 그 일단이 상기 기판의 표면에 수직으로 부착되는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  32. 음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계;
    기판 상에 형성된 캐소드 전극의 표면에 양쪽성(amphiphilic) 유기물과 양쪽성 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 도포하는 단계;
    상기 몰드를 상기 캐소드 전극의 표면에 밀착시켜 모세관력(capillary force)에 의하여 상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계; 및
    상기 몰드를 제거하여 상기 캐소드 전극의 표면에 상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 캐소드 전극의 표면에 상기 수용액을 도포한 다음, 상기 유기물을 구성하는 유기분자들과 상기 카본나노튜브를 정렬하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 몰드는 소수성 표면을 가지는 PDMS(polydimethylsiloxane) 몰드인 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 수용액 내부에서 상기 카본나노튜브는 그 측면이 상기 유기물을 구성하는 유기분자들의 친수성 기(hydrophilic radical)에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계에서, 상기 유기분자들의 소수성 기(hydrophobic radical)는 상기 음각 패턴의 내벽에 부착되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계에서, 상기 카본나노튜브는 그 일단이 상기 캐소드 전극의 표면에 수직으로 부착되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  38. 음각 패턴이 형성된 몰드를 준비하는 단계;
    양쪽성(amphiphilic) 유기물과 양쪽성 카본나노튜브를 포함하는 수용액을 준비하는 단계;
    상기 몰드를 상기 수용액에 집어넣어 모세관력(capillary force)에 의하여 상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계;
    상기 몰드를 기판 상에 형성된 캐소드 전극의 표면에 밀착시키는 단계;
    상기 몰드를 제거하여 상기 캐소드 전극의 표면에 상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 수용액을 준비한 다음, 상기 유기물을 구성하는 유기분자들과 상기 카본나노튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브의 정렬방법.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 몰드는 수용액의 표면에 대하여 수직 방향으로 집어넣는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  41. 제 38 항에 있어서,
    상기 몰드는 소수성 표면을 가지는 PDMS(polydimethylsiloxane) 몰드인 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  42. 제 38 항에 있어서,
    상기 수용액 내부에서 상기 카본나노튜브는 그 측면이 상기 유기물을 구성하는 유기분자들의 친수성 기(hydrophilic radical)에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 음각 패턴의 내부로 상기 수용액을 유입시키는 단계에서, 상기 유기분자들의 소수성 기(hydrophobic radical)는 상기 음각 패턴의 내벽에 부착되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 카본나노튜브를 수직으로 정렬하는 단계에서, 상기 카본나노튜브는 그 일단이 상기 캐소드 전극의 표면에 수직으로 부착되는 것을 특징으로 하는 전계방출소자의 제조방법.
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