KR20140008219A - 탄소나노튜브필름 제조 방법 - Google Patents

탄소나노튜브필름 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 대면적 및 미세한 탄소나노튜브 패턴을 간단하고 신속하게 제조할 수 있는 탄소나노튜브 필름 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 본 발명의 탄소나노튜브 필름 제조 방법은, 기재 상에, 습식 에칭 가능한 베이스 바인더층을 형성시키는 단계를 포함한다. 상기 베이스 바인더층 상면에, 탄소나노튜브 및 습식 에칭 가능한 나노 입자를 포함하는 CNT 코팅층을 형성시키는 단계를 포함한다. 상기 CNT 코팅층 상면에, 습식 에칭 가능한 탑 바인더층을 형성시키는 단계를 포함한다. 상기 CNT 코팅층과, 탑 바인더층과, 베이스 바인더층의에칭 대상 영역을 습식 에칭을 통하여 제거하는 단계를 포함한다.

Description

탄소나노튜브필름 제조 방법 {Method for manufacturing carbon nano tube film with pattern}
본 발명은 탄소나노튜브필름 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기재상에 원하는 형상으로 탄소나노튜브 패턴을 형성시켜서, 대전분야, 디스플레이분야, 광학분야 등 여러 분야에 적용할 수 있는 탄소나노튜브 필름 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 투명전도성 필름은 높은 전도성 (예를 들면,1 x 10^3Ω/sq이하의면저항)과 가시영역에서 높은 투과율(80%이상)을 가진다. 이에 따라서 상기 투명전도성 필름은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정 디스플레이(Liquid crystal Display, LCD)소자, 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED), 유기 전계 발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED), 터치패널 또는 태양전지 등에서 각종 수광소자와 발광소자의 전극으로 이용되는 것 이외에 자동차 창유리나 건축물의 창유리 등에 쓰이는 대전 방지막, 전자파 차폐막 등의 투명전자파 차폐제 및 열선 반사막, 냉동 쇼케이스 등의 투명 발열체로 사용되고 있다.
최근에는 기재 상에 코팅되는 전극을 탄소나노튜브로 하는 것에 대한 연구가 진행되고 있다.
상기 탄소나노튜브는 이론적 퍼콜레이션 농도가 0.04%에 불과하여 광학적 성질을 유지시키면서 전도성을 구현할 수 있는 이상적인 재료로 평가되고 있으며 나노미터 단위로 특정 기재위에 박막으로 코팅하게 되면 가시광선 영역에서 빛이 투과되어 투명성을 나타내며 탄소나노튜브가 가지고 있는 고유한 특성인 전기적 성질을 유지하게 되어 투명전극으로 사용할 수 있다. 또한, 탄소나노튜브는 직접적인 성장방식 외에도 페이스트 상태로 인쇄하여 사용할 수 있으므로 대면적화가 쉽다.
탄소나노튜브는 화학적으로 매우 안정적이고 내성이 강해서 습식 에칭이 어렵다. 이에 따라서 탄소나노튜브 패턴을 형성하기 위해서는 건식 에칭이 사용된다.
종래에는 탄소나노튜브 패턴을 형성시키기 위한 건식 에칭 방법의 하나로서, 레이저를 사용하였다. 그런데, 상기 레이저는 빔 사이즈가 작음으로써, 대면적의 패턴을 형성시키는데 걸리는 작업시간이 길어지고, 패턴 불량률이 높다는 문제점이 있다.
또한 상기 탄소나노튜브 필름에 탄소나노튜브 패턴을 형성시키기 위해서는, 종래에 통상적으로 사용되는 습식 에칭 장비 이외의 별도의 건식 장비를 제작하여 적용하여야 한다는 문제점이 있다.
본 발명은, 대면적 및 미세한 탄소나노튜브 패턴을 간단하고 신속하게 제조할 수 있는 탄소나노튜브 필름 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명의 탄소나노튜브 필름 제조 방법은, 기재 상에, 습식 에칭 가능한 베이스 바인더층을 형성시키는 단계를 포함한다. 상기 베이스 바인더층 상면에, 탄소나노튜브 및 습식 에칭 가능한 나노 입자를 포함하는 CNT 코팅층을 형성시키는 단계를 포함한다. 상기 CNT 코팅층 상면에, 습식 에칭 가능한 탑 바인더층을 형성시키는 단계를 포함한다. 상기 CNT 코팅층과, 탑 바인더층과, 베이스 바인더층의 에칭 대상 영역을 습식 에칭을 통하여 제거하는 단계를 포함한다.
상기 나노 입자는, 세라믹계 나노 입자 또는 금속 산화물계 나노 입자일 수 있다. 이 경우 상기 나노 입자는 TiO2,SiO2,SiON,SiNx계, SiNx계, ZnO, SnO, Al2O3,ZrO2,Y2O3,WO3,V2O5,NiO,Mn3O4,MgO,La2O3,Fe2O3,Cr2O3,Co3O4,CuO,CeO2,ITO,ATO,AZO,FTO,GZO,Sb2O3중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
이 경우, 상기 나노 입자의 사이즈는 1㎚ 내지1㎛일 수 있다.
한편, 상기 CNT 코팅층을 형성시키는 단계는, 용매에, 나노 입자 및 탄소나노튜브를 혼합한 CNT 코팅용액을 코팅함으로써 이루어지고, 상기 나노 입자는 탄소나노튜브 100중량부 대비 1 내지 500의 함량을 가질 수 있다.
상기 베이스 바인더층 및 탑 바인더층 중 적어도 하나는, 세라믹계 또는 금속 산화물계나노 입자를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 탄소나노튜브를 습식 에칭하여 패턴 형성이 가능하다. 이에 따라서 미세한 탄소나노튜브 패턴의 형성이 가능하고, 대면적의 탄소나노튜브 필름의 경우에도 신속하게 탄소나노튜브 패턴을 형성시킬 수 있다.
또한, 기존의 습식 에칭 장비를 적용하여서 탄소나노튜브 패턴을 형성시킬 수 있음으로써, 제조 비용이 저감된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 필름 제조 방법의 흐름도다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 필름 제조 방법의 각 단계를 도시한 단면도들이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 필름의 제조 방법(S100)의 각 단계를 도시한 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브필름 제조 방법(S100)은, 기재 상에 습식 에칭 가능한 베이스 바인더층을 형성시키는 단계(S110)와, 상기 베이스 바인더층 상면에, 탄소나노튜브 및 습식 에칭 가능한 나노 입자를 포함하는 CNT 코팅층을 형성시키는 단계(S120)와, 상기 CNT 코팅층 상면에, 습식 에칭 가능한 탑 바인더층을 형성시키는 단계(S130)와, 습식 에칭을 통하여 상기 CNT 코팅층과, 탑 바인더층과, 베이스 바인더층의 에칭 대상 영역을 제거하는 단계(S140)를 거친다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 필름 제조 방법의 각 단계를 도시한 단면도이다. 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 필름 제조 방법의 각 단계를 보다 상세히 설명한다.
먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 기재(110)상에, 습식 에칭 가능한 베이스 바인더층(120)을 형성시키는 단계를 거친다.
기재(110)는 유리이거나, PET, PC, PI, PEN, COC등의 폴리머이거나, 종이 등의 소재일 수 있다. 이 경우, 상기 기재(110)는 디스플레이 패널 또는 터치 스크린 등으로 적용될 수 있다. 이를 위하여 상기 기재(110)는 투명한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상기 기재(110)는 전자종이 등의 유연성이 필요한 부재로 사용할 수 있다. 이 경우에는 상기 기재가 투명 무기물 기판 또는 투명 폴리머 기판으로 이루어져서 유연성을 가질 수 있는 것이 바람직하다.
베이스 바인더층(120)은 습식 에칭 가능하다. 이 경우, 상기 베이스 바인더층(120)은 습식 에칭 가능한 바인더를 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 베이스 바인더층(120)에 사용되는 바인더는 기재의 소재에 맞추어 적용한다. 따라서, 상기 베이스 바인더층(120)에 사용되는 바인더가 습식 에칭 불가능할 수도 있다.
따라서, 상기 베이스 바인더층(120)은 습식 에칭 가능한 나노 입자(nano particle)(123)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 나노 입자는 세라믹계 나노 입자 또는 금속 산화물계 나노 입자일 수 있다. 이 경우 상기 나노 입자는 TiO2,SiO2,SiON,SiNx계, SiNx계, ZnO, SnO, Al2O3,ZrO2,Y2O3,WO3,V2O5,NiO,Mn3O4,MgO,La2O3,Fe2O3,Cr2O3,Co3O4,CuO,CeO2,ITO,ATO,AZO,FTO,GZO,Sb2O3중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
베이스 바인더층(120)은, 용매에, 바인더(121) 및 나노 입자(123)를 혼합하여서, 베이스 바인더 용액을 형성시킨 후에, 이를 상기 기재에 코팅시킴으로써 이루어질 수 있다.
이 경우, 용매는 알코올류, 아민류, 증류수 및 일반적인 유기 용매를 선정할 수 있다. 상기 용매는 후에 제거가 용이하도록, 끓는점이 150℃ 이하인 것이 바람직하다.
습식에칭이 불가능한 바인더(121)라 하더라도, 습식 에칭 가능한 나노 입자(123)가 혼합되면 습식 에칭 가능해진다. 이 경우, 상기 나노 입자(123)의 사이즈는 1㎚ 내지 1㎛일 수 있다. 상기 나노 입자의 사이즈가 1㎚미만인 경우에는 나노입자가 습식 에칭 되더라도 바인더 층에 미치는 영향이 미미해 바인더층과 함께 에칭이 되지 않는 문제가 있고, 상기 나노 입자의 사이즈가 1㎛초과하는 경우에는 코팅액 내에서 균일하게 분산되어 있지 않고 가라앉거나, 코팅 후 코팅면이 불균일하게 형성되는 문제점이 있기 때문이다. 이 경우, 상기 나노 입자가 1nm 내지 100nm인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 베이스 바인더층(120)을 이루는 베이스 바인더 용액에서, 상기 나노 입자(123)는 상기 베이스 바인더 100 중량부 대비 1 내지 500 중량부의 함량을 가지는 것이 바람직한데, 이는 1 중량부 미만인 경우에는 습식 에칭이 제대로 되지 않으며, 500 중량부가 초과하는 경우에는 베이스 바인더층의 물성을 변화시키고, 코팅 후 입자들이 빛을 산란시켜 헤이즈가 높아지는 문제가 있기 때문이다. 이 경우, 상기 나노 입자가 베이스 바인더 100 중량부 대비 1 내지 100 중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 50 중량부일 수 있다.
상기 베이스 바인더층(120)은 상기 기재(110)와 후술하는 CNT 코팅층(130; 도 3 참조) 사이를 접합시키는 기능을 한다. 또한 후에 상세히 설명하겠지만, 상기 베이스 바인더층(120)은 후술하는 탑 바인더층(140; 도 4 참조)과 함께 습식 에칭되면서, 상기 베이스 바인더층(120)과 탑 바인더층 사이에 있는 CNT 코팅층(130: 도 4 참조)이 습식 에칭되도록 한다.
그 후에, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 바인더층(120) 상에 CNT 코팅층(130)을 형성시킨다. CNT 코팅층(130)은 탄소나노튜브(c)를 포함한다. 탄소나노튜브(Carbon Nanotube:CNT)는 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있고, 튜브의 직경이 나노미터 수준으로 극히 작아서 특유의 전기 화학적 특성을 나타낸다.이러한 탄소나노튜브를 플라스틱이나 유리 기판에 얇은 도전막으로 형성시키면 가시광선 영역에서 높은 투과도와 전도성을 나타내므로 투명전극으로 사용이 가능하다.
상기 CNT 코팅층(120)의 코팅 방법은 스프레이 코팅, 그라비아 코팅, 슬롯다이 코팅, 딥코팅, 바코팅, 롤투롤 코팅 등 일반적인 습식 코팅 방식을 이용할 수 있다.
이 경우, 상기 CNT 코팅층(130)을 이루는 탄소나노튜브(C) 일부는 상기 베이스 바인더층(120)에 삽입되어서 결합될 수 있다. 이에 따라서 베이스 바인더층(120)이 습식 에칭되면서, 상기 CNT 코팅층(130)도 함께 습식 에칭될 수 있다.
상기 CNT 코팅층(130)은, 습식 에칭 가능한 나노 입자(133)를 포함한다. 상기 나노 입자(133)는 상기 탄소나노튜브(C)와 함께 바인더에 바인딩 되어서, 상기 탄소나노튜브(C)에 붙게 된다. 이에 따라서 습식 에칭 시에, 상기 나노 입자(133)가 에칭되면서 에칭액이 베이스 바인더층(120)으로 빠져 나갈 수 있도록 하여서, 후에 상기 탄소나노튜브(C)가 베이스 바인더층(120)과 함께 에칭될 수 있도록 한다.
상기 나노 입자(133)는 세라믹계나노입자또는금속산화물계나노입자일수있다. 이 경우 상기 나노 입자는 TiO2,SiO2,SiON,SiNx계, SiNx계, ZnO, SnO, Al2O3,ZrO2,Y2O3,WO3,V2O5,NiO,Mn3O4,MgO,La2O3,Fe2O3,Cr2O3,Co3O4,CuO,CeO2,ITO,ATO,AZO,FTO,GZO,Sb2O3중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
상기 CNT 코팅층(130)은 CNT 코팅용액을 상기 베이스 바인더층(120)에 코팅시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 CNT 코팅 용액은, 용매에, 바인더와, 나노 입자(133) 및 탄소나노튜브(C)를 혼합하여서 제조할 수 있다.
상기 CNT 코팅 용액을 제조하는 일 방법으로서는 먼저 탄소나노튜브(C)를 분산시킨다.
탄소나노튜브 분산 방법 중 하나의 예로는 탄소나노튜브를 amide계열의 DMF(NN-dimethylformamide), NMP (1,2-dichlorobenzene, N-methylpyrrolidone)등의 유기 용매에 넣어 초음파로 분산시킬 수 있다.
탄소나노튜브 분산 방법 중 다른 예로는 수용성 분산제를 적용할 수 있다. 상기 수용성 분산제로는 SDS (Sodium Dodecyl Sulfate), Triton X-100(TX-100), NaDDBS(Sodium DodecylbenzeneSulfonate), Gum Arabic 등이 있다.
그 후에, 탄소나노튜브가 분산된 용매에, 바인더와, 나노 입자를 투입한다. 바인더는 상기 탄소나노튜브 사이를 바인딩하는 통상의 바인더는 모두 적용 가능하다.
한편, 상기 CNT 코팅층을 형성시키는 단계는, 용매에, 나노 입자 및 탄소나노튜브를 혼합한 CNT 코팅용액을 코팅함으로써 이루어지고, 상기 나노 입자는 탄소나노튜브100중량부 대비 1 내지 500중량부의 함량을 가질 수 있다. 상기 나노 입자가 1 중량부 미만인 경우에는 습식 에칭이 제대로 되지 않으며, 500 중량부가 초과하는 경우에는 CNT코팅액의 분산성을 저하시키며, 코팅 후 CNT층의 물성을 변화시키고, 나노 입자들이 빛을 산란시켜 헤이즈가 높아지는 문제가 있다.
이경우, 상기 나노 입자가 탄소나노튜브 100 중량부 대비 1 내지 100 중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 50 중량부일 수 있다.
또한, 상기 나노 입자(133)의 사이즈는 1㎚내지 1㎛인 것이 바람직하다. 상기 나노 입자의 사이즈가 1㎚ 미만인 경우에는 나노 입자가 습식에칭 되더라도 CNT 층에 미치는 영향이 미미하고, 베이스 바인더층으로 에칭액이 침투해 CNT 층과 베이스 바인더층이 함께 에칭이 되지 않는 문제가 있고, 상기 나노 입자의 사이즈가 1㎛초과하는 경우에는 코팅액 내에서 균일하게 분산되어 있지 않고 가라앉거나, CNT의 분산성을 저하시키는 문제점이 있기 때문이다.
상기 나노 입자(133)의 예로서는, 세라믹계 나노 입자 또는 금속 산화물계 나노 입자일 수 있다. 이 경우 상기 나노 입자는 TiO2,SiO2,SiON,SiNx계, SiNx계, ZnO, SnO, Al2O3,ZrO2,Y2O3,WO3,V2O5,NiO,Mn3O4,MgO,La2O3,Fe2O3,Cr2O3,Co3O4,CuO,CeO2,ITO,ATO,AZO,FTO,GZO,Sb2O3중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
그 후에, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 CNT 코팅층(130) 상면에, 습식 에칭 가능한 탑 바인더층(140)을 도포한다. 상기 탑 바인더층은 CNT 코팅층 상에 스크래치를 방지하는 등 내구성을 향상시키는 기능을 행할 수 있다. 또한, 휘도 향상, 난반사 방지 등 광학적 특성을 향상시킬 수도 있다.
상기 탑 바인더층(140)은 바인더(141) 소재로 이루어진다. 바인더 소재는 통상적으로 탄소나노튜브 가닥 사이를 결합시킨다. 따라서 상기 탑 바인더층(140)의 적어도 일부는 상기 CNT 코팅층(130)의 탄소나노튜브 가닥들과 서로 결합되어 있다. 이에 따라서 CNT 코팅층(130)은 하측으로는 베이스 바인더층(120)의 바인더 소재에 의하여 결합되고, 상측으로는 탑 바인더층(140)의 바인더(141) 소재와 결합되어 있다.
상기 탑 바인더층(140)은 습식 에칭 가능하다. 이를 위하여 습식 에칭 가능한 바인더를 탑 바인더층(140)의 소재로 적용할 수 있다.
이와 달리, 상기 탑 바인더층(140)은, 습식 에칭 가능한 나노 입자(143)를 바인더와 혼합하여서 이루어질 수 있다. 이는 상기 탑 바인더층의 기능에 맞추어서, 바인더를 선택할 수 있고, 이 경우 습식 에칭 불가능한 바인더를 탑 바인더층의 주 소재로 할 수 있다.
이 경우, 상기 바인더(141)에 나노 입자(143)를 첨가하면, 상기 나노 입자가 습식 에칭됨에 따라서 전체 탑 바인더층이 습식 에칭 가능하게 된다.
상기 나노 입자의 사이즈는 1㎚내지1㎛일 수 있다. 상기 나노 입자의 사이즈가 1㎚미만인 경우에는나노입자가습식에칭 되더라도 바인더 층에 미치는 영향이 미미해 바인더층과 함께 에칭이 되지 않는 문제가 있고, 상기 나노 입자의 사이즈가 1㎛초과하는 경우에는코팅액 내에서 균일하게 분산되어 있지 않고 가라앉거나, 코팅 후 코팅면이불균일하게 형성되는 문제점이 있기 때문이다.
또한, 상기 탑 바인더층을 이루는 탑 바인더 용액에서, 상기 나노 입자는 상기 탑 바인더 100중량부 대비 1 내지 500의 함량을 가지는 것이 바람직한데, 이는 1 중량부 미만인 경우에는 습식 에칭이 제대로 되지 않으며, 500 중량부가 초과하는 경우에는 베이스 바인더층의 물성을 변화시키고, 코팅 후 입자들이 빛을 산란시켜 헤이즈가 높아지는 문제가 있기 때문이다.
그 후에, 상기 베이스 바인더층(120), CNT 코팅층(130) 및 탑 바인더층(140)의 에칭 대상 영역(E)을 습식 에칭을 통하여 제거하는 단계를 거친다.
에칭페이스트를 사용하는 방법을 예로 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 탑 바인더층(140)의 에칭 대상 영역(E) 상에 에칭페이스트(150)를 패턴 도포시키는 단계를 거친다. 에칭페이스트(150)가 도포된 면은 습식 에칭 장비에 의하여 에칭된다. 상기 에칭페이스트는 점도가 수천 내지 수만Cps 정도로서 상기 탑 바인더층에 패턴 형성된다.
상기 에칭페이스트(150)를 패턴 형성시키는 방법으로서는, 스크린 인쇄법을 사용할 수 있다. 상기 스크린 인쇄법은 상기 탑 바인더층(140) 상에 스크린 마스크를 배치시키고, 스퀴즈로 에칭페이스트를 상기 스크린 마스크의 중공부를 통하여 상기 탑 바인더층에 인쇄함으로써 이루어질 수 있다.
그 후에, 도시되지는 않으나, 상기 코팅층이 에칭페이스트와 반응할 수 있도록 적절한 온도로 가열하는 열처리 단계를 거칠 수 있다. 상기 공정을 통하여 에칭페이스트에 열을 투입함으로써 에칭 속도를 높일 수 있다.
그 후에, 도 6에 도시된 바와 같이, 세정을 통하여, 상기 에칭페이스트(150)와, 상기 에칭페이스트가 도포된 탑 바인더층(140), CNT 코팅층(130) 및 베이스 바인더층(120)을 제거하는 단계를 거친다. 상기 세정단계는 초순수(Di-water)에 상기 에칭페이스트(150)를 씻어내면, 상기 에칭페이스트(150) 및 상기 에칭페이스트가 도포된 탑 바인더층(140)과, CNT 코팅층(130)과, 베이스 바인더층(120)이 에칭되어 제거됨으로써 패턴화된 탄소나노튜브 필름(100)이 완성된다.
본 발명은 상기 CNT 코팅층(130)이 상측으로는 탑 바인더층(140)과 바인딩되고, 하측으로는 베이스 바인더층(120)과 바인딩되도록 하는 동시에, CNT 코팅층이 나노 입자가 첨가됨으로써, 상기 탑 바인더층(140) 및 베이스 바인더층(120)이 에칭페이스트(150)를 따라서 에칭되면서, 이에 바인딩 된 CNT 코팅층(130)이 용이하게 에칭되도록 한다.
한편, 습식 에칭 방법으로서는 상기한 에칭페이스트를 이용한 습식 에칭 방법에 한정되지 않는 것은 명백하다. 즉, 본 발명에 적용될 수 있는 습식 에칭은포토레지스트법을 적용할 수 있다. 즉, 감광성 수지인 포토레지스트를 도포하고, 패턴원판 역할을 하는 마스크를 이용하여서 특정 영역대의 파장을 가지는 빛을 투과시켜서 포토레지스트에 선택적으로 광반응을 일으킨 다음, 반응한 부분을 현상한다. 현상공정에 의해 선택적으로 노출된 부분인 에칭 대상 영역(E)을 에칭 용액이나 반응성 가스 등의 화학적인 방법으로 제거 할 수 있다.
본 발명은 에칭페이스트도포법이나, 포토레지스트법에 한정되지는 않으며, 화학적인 용액을 이용하여 에칭 대상 영역(E)에 있는 탑 바인더층(140), CNT 코팅층(130), 및 베이스 바인더층(120)을 녹여낼 수 있다면, 모두 본 발명에 해당한다.
본 발명에 따르면, CNT 코팅층(130)을 습식 에칭으로 패턴 형성시킨다. 이에 따라서 종래의 ITO 등의 전극의 패턴을 형성하기 위한 습식 에칭장비를 그대로 적용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 신속한 에칭이 가능하고, 미세한 패턴 폭을 가질 수 있는 장점이 있다.
한편, CNT 코팅층 자체가 습식에칭 가능하므로, 탑 바인더층 및 베이스 바인더층 중 적어도 하나가 생략도 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 기재
120: 베이스 바인더층
121, 131, 141: 바인더
123, 133, 143: 나노 입자
130: CNT 코팅층
140: 탑 코팅층
150: 에칭페이스트
C: 탄소나노튜브
E: 에칭 대상 영역

Claims (8)

  1. 기재 상에, 습식 에칭 가능한 바인더 또는 습식 에칭 가능한 나노 입자를 포함하는 베이스 바인더층을 형성시키는 단계;
    상기 베이스 바인더층 상면에, 탄소나노튜브 및 습식 에칭 가능한 나노 입자를 포함하는 CNT 코팅층을 형성시키는 단계;
    상기 CNT 코팅층 상면에, 습식 에칭 가능한 바인더 또는 습식 에칭 가능한 나노 입자를 포함하는 탑 바인더층을 형성시키는 단계; 및
    상기 CNT 코팅층과, 탑 바인더층과, 베이스 바인더층의 에칭 대상 영역을 습식 에칭을 통하여 제거하는 단계;
    를 포함하는 탄소나노튜브 필름 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나노 입자는, 세라믹계나노 입자 또는 금속 산화물계 나노 입자인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 필름 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 나노 입자는 상기 나노 입자는 TiO2,SiO2,SiON,SiNx계, SiNx계, ZnO, SnO, Al2O3,ZrO2,Y2O3,WO3,V2O5,NiO,Mn3O4,MgO,La2O3,Fe2O3,Cr2O3,Co3O4,CuO,CeO2,ITO,ATO,AZO,FTO,GZO,및 Sb2O3중 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 필름 제조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 나노 입자의 사이즈는 1㎚ 내지 1㎛인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 필름 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 CNT 코팅층을 형성시키는 단계는, 용매에, 나노 입자 및 탄소나노튜브를 혼합한 CNT 코팅용액을 코팅함으로써 이루어지고,
    상기 나노 입자는 상기 CNT 100 중량부 대비 1 내지 500 의 함량을 가지는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 필름 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 바인더층 및 탑 바인더층 중 적어도 하나는, 세라믹계 또는 금속 산화물계 나노 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 필름 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 CNT 코팅층과, 탑 바인더층과, 베이스 바인더층의 에칭 대상 영역을 습식 에칭을 통하여 제거하는 단계는:
    습식 에칭 수단이 상기 탑 바인더층을 습식 에칭함과 동시에 상기 탑 바인더층과 바인딩된 CNT 코팅층 상부를 습식 에칭하는 단계;
    상기 습식 에칭 수단이 상기 CNT 코팅층에 포함된 나노 입자를 습식 에칭함과 동시에, 상기 습식 에칭된 공간을 통과하여 상기 베이스 바인더층에 도달하는 단계; 및
    상기 베이스 바인더층을 습식 에칭함과 동시에 상기 베이스 바인더층과 바인더된 CNT 코팅층 하부를 습식 에칭하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 필름 제조 방법.
  8. 기재 상에, 베이스 바인더층과, 탄소나노튜브 및 습식 에칭 가능한 나노 입자를 포함하는 CNT 코팅층과, 탑 바인더층을 순서대로 적층시킨 후에,
    습식 에칭 수단이 상기 탑 바인더층을 습식 에칭함과 동시에 상기 탑 바인더층과 바인딩된 CNT 코팅층 상부를 습식 에칭하고, 상기 CNT 코팅층에 포함된 나노 입자를 습식 에칭하여 생긴 공간을 통과하여 상기 베이스 바인더층을 습식 에칭함과 동시에 상기 베이스 바인더층과 바인더된 CNT 코팅층 하부를 습식 에칭하는 단계를 포함하는 탄소나노튜브 필름 제조 방법.
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