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KR101633099B1 - 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법 - Google Patents

탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법 Download PDF

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KR101633099B1
KR101633099B1 KR1020090044985A KR20090044985A KR101633099B1 KR 101633099 B1 KR101633099 B1 KR 101633099B1 KR 1020090044985 A KR1020090044985 A KR 1020090044985A KR 20090044985 A KR20090044985 A KR 20090044985A KR 101633099 B1 KR101633099 B1 KR 101633099B1
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carbon nanotube
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transparent metal
carbon nanotubes
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법은 탄소 나노튜브(carbon nanotube)를 제1 분산제가 포함된 용매에 투입한 후 배합하여 탄소 나노튜브 용액을 제조하는 단계와, 금속 나노구조체(nano-structure)를 제2 분산제가 포함된 유기 용매에 투입한 후 배합하여 금속 나노구조체 용액을 제조하는 단계와, 탄소나노튜브 용액과 금속 나노구조체 용액을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 혼합용액을 기판 상에 도포하여 투명금속막을 형성하는 단계를 포함한다.
탄소나노튜브, 투명금속막

Description

탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법{Manufacturing of transparent metal layer for dispaly device using Carbon Nanotube}
본 발명은 표시장치용 투명금속막의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치, 유기전계발광소자, 전기영동표시장치 등 광의 투과와 전도성등 두 가지 특성을 동시에 필요로 하는 소자에 필수적인 구성요소로서 투명금속막이 사용된다.
투명금속막으로 기존에는 ITO(indium tin oxide)막이 주로 사용되어 왔는데, 이는 ITO막이 유리기판 위에 박막을 형성하기 쉽고 광투과 특성 및 우수한 전도성을 갖고 있기 때문이다.
이러한 ITO 전극의 제조시에는 진공증착 장비를 사용하게 되며, 그 중에서도 특성이 가장 우수한 스퍼터링 장비가 많이 사용되고 있다. 그러나, 스퍼터링에 의해 투명금속막을 제조하는 경우에는 처리 온도가 200도 이상, 때로는 400도 이상의 고온이 되므로 고온에서 제조되는 표시장치 예를 들어, 플렉서블 표시장치에는 적용하기 어렵다. 더욱이 ITO 전극의 경우에는 유연성이 낮고 플렉서블 표시장치에 사용하게 되면 표면저항이 증가하고 내구성이 떨어진다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근 높은 전기전도성을 갖는 탄소나노튜브(Carbon Nanotube)를 이용한 투명금속막에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
탄소나노튜브를 이용한 투명 금속막은 탄소나노튜브를 분산제가 포함된 용액에 분산하여 탄소나노튜브용액을 제조한 다음 이를 기판에 도포함으로써 형성한다. 이와 같이 제조된 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막은 기존 ITO막의 투과도인 90%에 상응한 투과도를 가지고, 패턴성 또한 양호한 특성을 가진다.
즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막의 투과도는 90% 정도를 가지고, 도 1b에 도시된 바와 같이, 배선의 선폭(line width)이 2.5㎛정도(2.5㎛정도의 배선의 선폭은 최근 표시장치에서 요구되는 배선의 선폭임)를 갖도록 패터닝하더다도 전기적 단락(electrical open)수준의 저항증가는 없다. 다시 말해, 전기적 단락수준을 갖는 배선은 1012Ω/sq 이상의 저항을 갖게 되지만, 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막은 104~105Ω/sq 정도의 저항을 갖게 되므로, 전기적 단락 수준의 저항증가는 없다. 따라서, 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막을 패터닝하여 얻게 되는 배선의 전기적 단락수준으로 저항이 급격히 증가되지 않기 때문에 패턴성 또한 양호한 특성을 갖는다.
그러나, 종래의 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막은 기존 ITO막 대비 현저히 저하되는 저항치를 갖게 된다. 즉, 기존 ITO막은 두께증가에 따라 면저항치가 떨어지지만 상기 90%의 투과도(파장 550nm)를 갖는 경우, 102 Ω/sq정도의 면저항치 를 갖는다. 탄소나노튜브를 이용하는 경우, 90%의 투과도에서 103Ω/sq정도의 수준의 저항치를 갖게 된다.
이와 같이 높은 면저항을 갖는 투명금속막을 표시장치의 구동전극 예를 들어, 화소전극으로 사용하면, 화소전극의 충전시간(charging time)의 증가 및 액정구동시간의 증가를 가져올 수 있으며, 화질상 얼룩을 발생하게 되고, 잔상 및 게이트 딤(dim)현상등의 불량을 가져오게 된다.
따라서, 탄소나노튜브를 이용한 투명 금속막을 제조할 경우, 저항을 감소시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 저항을 감소시킬 수 있는 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법은 탄소 나노튜브(carbon nanotube)를 제1 분산제가 포함된 용매에 투입한 후 배합하여 탄소 나노튜브 용액을 제조하는 단계와, 금속 나노구조체(nano-structure)를 제2 분산제가 포함된 유기 용매에 투입한 후 배합하여 금속 나노구조체 용액을 제조하는 단계와, 상기 탄소나노튜브 용액과 상기 금속 나노구조체 용액을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 혼합용액을 기판 상에 도포하여 투명금속막을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 및 다발형 탄소나노튜브 중 어느 하나를 사용한다.
상기 금속나노구조체는 0면을 갖는 금속 나노파우더(nanopower) 및 1면을 갖는 금속 나노와이어(nanowire) 중 어느 하나를 사용하고, 상기 금속 나노파우더(nanopower)는 금 나노파우더, 구리 나노파우더, 팔라듐 나노파우더, 니켈 나노파우더 중 어느 하나를 사용하고, 상기 금속 나노와이어는 은 나노와이어, 금 나노와이어, 구리 나노와이어, 팔라듐 나노와이어, 니켈 나노와이어 중 어느 하나를 사용한다.
상기 제1 분산제는 SDS(Sodium dodecyl sulfate), LDS(Lithium dodecyl sulfate), SDBS(Sodiumdodecylbenzenesulfonate), SDSA(Sodium dodecylsulfonate), DTAB(Dodecyltrimethylammonium bromide), CTAB(Cetyltrimethylammonium bromide) 중 어느 하나를 사용하고, 상기 제2 분산제는 CTAB (cetryltrimethylaminoium), AOT (Sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate) 중 어느 하나를 사용한다.
상기 용매는 에탄올, 메탄올, IPA, 부탄올과 같은 알코올류, Dimethylformamide (DMF), 1,2-dichlorobenzene (DCB), Dicholroetanol (DCE), 케톤류 (아세톤), 톨루엔, 글리콜류, 에테르, 물 중 어느 하나를 사용한다.
상기 혼합용액은 상기 탄소나노튜브와 금속나노구조체가 결합되어 형성된 투명 금속막의 구조체가 형성된다.
상기 혼합용액을 기판 상에 도포하여 투명금속막을 형성하는 단계를 진행한 후, 열처리를 수행하는 단계를 더 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법은 기존의 탄소나노튜브만으로 형성된 투명금속막보다 낮은 저항치를 갖는 효과가 있다.
이하는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제 조방법을 도시한 공정 순서도이다.
도 2를 참조하면, 탄소 나노튜브(carbon nanotube)를 제1 분산제가 포함된 용매에 투입한 후 배합하여 탄소 나노튜브 용액을 제조한다(S1단계).
도 3a에 도시된 바와 같은 탄소 나노튜브(10)는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 및 다발형 탄소나노튜브 중 어느 하나를 사용할 수 있고, 통상의 아크 방전법, 레이저 삭마법(Laser ablation), 화학기상증착법, 열분해법으로 성장된 것을 사용할 수 있으며, 특별한 제한은 없다.
다만, 상기의 방법으로 합성된 탄소나노튜브에는 부산물인 비정질 탄소, 플러렌 등의 탄소-함유 물질들과 튜브의 성장을 위한 촉매로 사용되는 전이금속 등이 포함되어 있기 때문에, 이를 제거하기 위한 별도의 정제공정이 필요하다. 탄소나노튜브의 정제는 당업계에 공지된 모든 방법을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 후술하는 방법에 따르나, 이에 제한되지는 아니한다. 우선, 탄소나노튜브를 100℃의 증류수 내에서 8 내지 24시간, 바람직하게는 12시간동안 환류시킨 후, 이를 여과하여 그 여과물을 완전히 건조시킨 다음, 건조된 분말을 세척하여 상술한 바와 같은 탄소-함유물질을 제거한다. 이어서, 이로부터 수득한 검뎅이 물질(soot)을 450 내지 500℃, 바람직하게는 470℃에서 20 내지 30분간, 바람직하게는 20분간 가열하고, 마지막으로 4 내지 7M, 바람직하게는 6M의 염산으로 세척하여 모든 금속성 오염물을 제거함으로써 순수한 탄소나노튜브를 얻을 수 있다.
그리고, 용매는 탄소 나노튜브가 용해되지 않는 용매로써, 에탄올, 메탄올, IPA, 부탄올과 같은 알코올류, Dimethylformamide (DMF), 1,2-dichlorobenzene (DCB), Dicholroetanol (DCE), 케톤류 (아세톤), 톨루엔, 글리콜류, 에테르, 물등이 사용될 수 있으며, 특별한 제한은 없다.
그리고, 제1 분산제는 SDS(Sodium dodecyl sulfate), LDS(Lithium dodecyl sulfate), SDBS(Sodiumdodecylbenzenesulfonate), SDSA(Sodium dodecylsulfonate), DTAB(Dodecyltrimethylammonium bromide), CTAB(Cetyltrimethylammonium bromide)를 사용할 수 있고, 특별한 제한은 없다.
이때, 용매를 물로 사용할 경우, 접착력 향상, 점도, 표면장력을 증대시키기 위해, 용매를 유기용매로 사용할 경우, PVP(Brij-series, Tween-series, Triton X-series, Poly(vinylpyrrolidone), 폴리에틸렌옥사이드-폴리부틸렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 3블럭 공중합체(Poly(vinylpyrrolidone)(PVP), Poly(ethylene oxide)-Poly(butylene oxide)-Poly(ethylene oxide) triblock copolymer), 폴리에틸렌옥사이드-폴리페닐렌옥사이드, 폴리에틸렌옥사이드 3블럭 공중합체(Poly(ethylene oxide)-Poly(phenylene oxide)-Poly(ethylene oxide)triblock copolymer), Polypropylene, Epoxy, ethylene glycol등을 첨가제로 더 사용할 수 있고, 용매를 유기용매로 사용할 경우, 접착력 향상, 점도, 표면장력을 증대시키기 위해, dimethoxyethane, hepthane, propanol, ethyl alcohol등을 첨가제로 더 사용할 수 있다.
한편, 탄소나노튜브가 배합된 탄소 나노튜브 용액을 제조함에 있어서 탄소나노튜브의 분산이 잘 이루어지도록 초음파를 가해준다.
이어, 도 2에 도시된 바와 같이, 금속 나노구조체(nano-structure)를 제2 분 산제가 포함된 유기 용매에 투입한 후 배합하여 금속 나노구조체 용액을 제조한다(S2단계).
이때, 금속 나노구조체는 도 3b에 도시된 0면을 갖는 금속 나노파우더(nanopower)와, 도 3c에 도시된 1면을 갖는 금속 나노와이어(nanowire)등이 사용되며, 금속으로는 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni)등을 사용한다. 예를 들어, 은 나노와이어, 금 나노와이어, 구리 나노와이어, 팔라듐 나노와이어, 니켈 나노와이어등의 금속 나노와이어와, 금 나노파우더, 구리 나노파우더, 팔라듐 나노파우더, 니켈 나노파우더등의 금속 나노파우더가 사용되고, 통상의 화학기상증착법, 증기-액체-고체(vapor-liquid-solid, 이하 ‘VLS’라 한다) 성장방법, 용액상 성장법을 통해 성장된 것을 사용할 수 있으며, 특별한 제한은 없다.
그리고, 유기 용매는 금속 나노구조체가 용해되지 않는 용매로써, 탄소 나노튜브 용액의 제조시 사용된 유기용매와 동일한 유기 용매를 사용할 수 있으며, 에탄올, 메탄올, IPA, 부탄올과 같은 알코올류, Dimethylformamide (DMF), 1,2-dichlorobenzene (DCB), Dicholroetanol (DCE), 케톤류 (아세톤), 톨루엔, 글리콜류, 에테르, 물등이 사용될 수 있으며, 특별한 제한은 없다.
그리고, 제2 분산제는 CTAB (cetryltrimethylaminoium), AOT (Sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate)이 사용되고, 특별한 제한은 없다.
한편, 금속 나노구조체가 배합된 금속 나노와이어 용액을 제조함에 있어서 금속 나노구조체의 분산이 잘 이루어지도록 초음파를 가해준다.
이어, 탄소나노튜브 용액과 금속 나노구조체 용액을 혼합하여 혼합용액을 형 성한다(S3단계).
상기 혼합용액 중 탄소나노튜브 용액과 금속나노구조체 용액의 혼합비는 특별히 한정되지는 않으며, 광투과도와 전도성을 고려하여 탄소나노튜브용액과 금속나노구조체용액을 혼합할 수 있다.
따라서, 탄소나노튜브 용액과 금속 나노구조체 용액이 혼합된 혼합용액 내에서는 탄소나노튜브와 금속나노구조체가 결합하고, 이로써, 도 4a 및 도 4b와 같은 투명금속막의 구조체를 형성하게 된다.
도 4a는 도 3a의 탄소나노튜브와 도 3b의 금속 나노파우더가 결합된 투명금속막의 구조체가 도시되고, 도 4b는 도 3a의 탄소나노튜브와 도 3c의 금속 나노와이어가 결합된 투명금속막의 구조체가 도시된다.
이와 같이 탄소나노튜브와 금속나노구조체가 결합하여 형성된 투명금속막의 구조체는 기존의 탄소나노튜브만으로 형성된 투명금속막의 구조체보다 저항치가 낮다. 즉, 기존의 탄소나노튜브만으로 형성된 투명금속막의 구조체는 투과도 90%(파장 550nm)기준으로 면저항 103Ω/sq 정도의 저항치를 갖지만, 본 발명과 같이 탄소나노튜브와 금속나노구조체가 결합되어 형성된 투명금속막은 102Ω/sq 정도의 면저항치를 갖게 된다. 다시 말해, 기존의 투명금속막의 구조체는 유기물질인 탄소나노튜브만으로 투명금속막을 제조하므로, 투명 금속막의 저항치를 낮추는 데 한계가 있지만, 본 발명의 투명 금속막의 구조체는 유기물질인 탄소나노튜브에 전도성 금속인 금속 나노구조체를 결합하여 투명금속막을 제조하므로, 금속 나노구조체를 통해 탄 소나노튜브의 전도성을 향상시킬 수 있게 되어 투명금속막의 저항치를 낮출 수 있게 된다. 따라서, 탄소나노튜브와 금속나노구조체가 결합하여 형성된 투명금속막의 구조체는 기존의 탄소나노튜브만으로 형성된 투명금속막의 구조체보다 저항치가 낮아 지게 된다.
이어, 상기 투명금속막의 구조체가 포함된 혼합용액을 용액코팅법을 통해 투명기판 상에 도포하여 투명금속막을 형성한다(S4단계).
이때, 투명기판 상에 혼합용액을 도포하는 용액 코팅법은 일반적인 코팅방법, 예를 들어 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅(bar coating) 등을 이용하여 형성할 수 있으며, 바람직하게는 상기의 방법들 중에서 용액의 특성과 사용하는 용도에 따라 적절한 방법을 선정할 수 있다.
이때, 상기 기판은 미리 표면 처리하여 사용할 수 있으며, 상기 표면 처리 방법으로는 예를 들어 O2 플라스마 처리와 같은 공지된 방법들을 제한없이 이용할 수 있다.
그리고, 투명금속막의 건조를 위해 열처리공정을 더 수행할 수 있고, 상기 열처리공정은 오븐 및 핫 플레이트 등에서 진행될 수 있으며, 필요시 UV조사로도 가능하며, 열처리공정의 온도는 100~300℃정도에서 수행될 수 있다.
이와 같이 형성된 투명금속막에 패터닝공정을 수행하여, 표시장치용 투명전극을 형성함으로써, 본 공정을 완료한다.
상기 패터닝공정은 사진식각공정, 잉크젯공정, 임프린팅공정, 스크린 프린팅공정을 통해 수행될 수 있다.
본 발명의 투명 전극은 액정표시장치, 유기전계발광소자, 전기영동표시장치 등의 각종 표시장치의 투명전극으로 응용될 수 있다.
이하는 상기 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막이 투명전극으로 이용되는 각종 표시장치들에 대해 설명하고자 한다.
먼저, 상기 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막이 투명전극으로 이용되는 전기영동표시소자에 대해 설명한다.
도 5를 참조하여 전기영동 표시장치에 대해 상세히 하면, 전기영동 표시소자는 하부 어레이부(141)과 상부 어레이부(143)로 구분된다.
상부 어레이부(143)는 플렉서블 상태인 것이 일반적이다. 이러한 상부 어레이부(143)는 베이스 필름(182) 상에 형성된 상부전극(184)과, 상부전극(184) 상에 위치하며 하전 염료 입자(charge pigment particle)를 포함하는 캡슐(185)들을 구비한다. 베이스 필름(182)은 유연성을 가지는 플라스틱 또는 플렉서블한 금속 등으로 이루어진다. 캡슐(185) 내에는 정극성 전압에 반응하는 블랙 염료 입자(185a)와, 부극성 전압에 반응하는 화이트 염료 입자(185b)와, 솔벤트(185c)가 포함된다.
하부 어레이부(141)는 하부 기판(131) 상에 게이트 절연막(133)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시)과, 그 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor ; 이하 "TFT"라 함)(T1)와, 그 교차구조로 마련된 셀영역에 형성된 화소 전극(117)을 구비한다.
TFT(T1)는 게이트 전극(108), 소스 전극(110), 드레인 전극(112), 활성층(114), 오믹접촉층(116)이 형성된다.
화소전극(117)은 TFT(T1)를 보호하는 보호막(135)을 관통하여 드레인 전극(112)을 노출시키는 접촉홀(117)을 통해 드레인 전극(112)과 접촉된다.
이러한 구성을 가지는 상부 어레이부(141)와 하부 어레이부(143)는 접착제(adhesive)(186)에 의해 합착된다.
이때, 상기 하부 어레이부(141)의 화소전극(117)은 상기 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막을 패터닝하여 형성한다.
또한, 상기 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막이 투명전극으로 이용되는 유기전계발광소자에 대해 설명한다.
도 6을 참조하여 유기전계발광소자에 대해 상세히 하면, 유기전계발광소자는 어레이층(218) 및 유기발광층(222)이 형성된 제1 기판(212)과 별도의 인캡슐레이션용 제2 기판(214)의 합착을 통해 형성된다. 제1 기판(212)의 내부면에는 서브픽셀 단위로 형성된 다수 개의 TFT(T2)를 포함한 어레이층(218)이 형성되어 있었다.
상기 TFT(T2)는 반도체층(262), 게이트 전극(264), 소스전극(266) 및 드레인전극(268)이 형성된다.
어레이층(218) 상부에는 TFT(T2)와 연결되어 서브픽셀 단위로 제1 전극(220)이 형성되어 있고, 제1 전극(220) 상부에는 서브픽셀 단위로 적, 녹, 청 컬러를 발광시키는 유기전계발광층(222)이 형성되어 있고, 유기전계발광층(222) 상부 전면에는 제2 전극(224)이 형성되어 있었다.
제2 기판(214)의 내측에는 오목홈(226)이 형성되어 있고, 오목홈(226) 내에는 외부로부터의 수분흡수를 차단하여 유기발광층(222)을 보호하기 위한 흡습 제(228)가 봉입되어 있었다. 마지막으로, 제1, 2기판(212, 214)의 가장자리부는 실런트(230)에 의해 밀봉되어 있었다.
이때, 상기 제1 전극(220) 및 제2 전극(224)는 상기 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막을 패터닝하여 형성한다.
또한, 상기 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막이 투명전극으로 이용되는 액정표시소자에 대해 설명한다.
도 7을 참조하여 액정표시소자에 대해 상세히 설명하면, 액정층을 사이에 둔 컬러필터 기판(305) 및 어레이 기판(310)이 배치된다.
상기 컬러필터 기판(305)은 적(Red; R), 녹(Green; G), 청(Blue; B)색의 서브 컬러필터(307)로 구성되는 컬러필터(C)와 상기 서브컬러필터(307) 사이를 구분하고 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(306)로 이루어져 있다.
상기 어레이 기판(310)에는 종횡으로 배열되어 화소영역(P)을 정의하는 게이트라인(316)과 데이터라인(317)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트라인(316)과 데이터라인(117)의 교차영역에는 스위칭소자인 TFT(T3)가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(P)에는 화소전극(318) 및 공통전극(미도시)이 형성되어 있다.
상기 화소영역(P)은 컬러필터 기판(305)의 하나의 서브컬러필터(307)에 대응하는 서브화소(sub pixel)로 컬러화상은 상기 적, 녹, 청의 세 종류의 서브컬러필터(307)를 조합하여 얻어진다. 즉, 적, 녹, 청의 세 개의 서브화소가 모여서 한 개의 화소를 이루며, 박막 트랜지스터(T)는 상기 적, 녹 청의 서브화소에 각각 연결되어 있다.
이때, 상기 화소전극(318) 및 공통전극(미도시)은 상기 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막을 패터닝하여 형성한다.
이와 같이 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 투명금속막을 패터닝하여 형성된 투명 전극은 액정표시장치, 유기전계발광소자, 전기영동표시장치 등의 각종 표시장치의 투명전극으로 응용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 투명금속막의 특성을 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법을 도시한 공정순서도
도 3a는 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 도시한 도면
도 3b 및 도 3c는 본 발명에 따른 금속 나노구조체를 도시한 도면
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 투명 금속막의 구조체를 도시한 도면
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 투명금속막이 투명전극으로 이용되는 표시장치들에 대해 설명한 단면도

Claims (10)

  1. 탄소 나노튜브(carbon nanotube)를 증류수 내에서 8 내지 24시간 동안 환류 후 여과하고, 450 내지 500℃에서 가열 후 산성용액으로 세척하여 상기 탄소 나노튜브를 정제하는 단계와,
    상기 탄소 나노튜브를 제1 분산제가 포함된 용매에 투입한 후 상기 탄소 나노튜브가 상기 용매에 고르게 분산되도록 초음파를 가하여 배합하여 탄소 나노튜브 용액을 제조하는 단계와,
    0면을 갖는 금속 나노파우더(nanopowder)를 제2 분산제가 포함된 유기 용매에 투입한 후 상기 금속 나노파우더가 상기 유기 용매에 고르게 분산되도록 초음파를 가하여 배합하여 금속 나노파우더 용액을 제조하는 단계와,
    상기 탄소나노튜브 용액과 상기 금속 나노파우더 용액을 혼합하여 상기 탄소나노튜브와 상기 금속 나노파우더가 결합되어 형성된 투명 금속막의 구조체가 형성된 혼합용액을 형성하는 단계와,
    상기 혼합용액을 기판 상에 도포하여 투명금속막을 형성하는 단계와,
    100 내지 300℃에서 열처리를 수행하는 단계를 포함하는 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는
    단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 및 다발형 탄소나노튜브 중 어느 하나를 사용하는 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 금속 나노파우더(nanopowder)는 금 나노파우더, 구리 나노파우더, 팔라듐 나노파우더, 니켈 나노파우더 중 어느 하나를 사용하는 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제1 분산제는
    SDS(Sodium dodecyl sulfate), LDS(Lithium dodecyl sulfate), SDBS(Sodiumdodecylbenzenesulfonate), SDSA(Sodium dodecylsulfonate), DTAB(Dodecyltrimethylammonium bromide), CTAB(Cetyltrimethylammonium bromide) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제2 분산제는
    CTAB (cetryltrimethylaminoium), AOT (Sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 용매는
    에탄올, 메탄올, IPA, 부탄올과 같은 알코올류, Dimethylformamide (DMF), 1,2-dichlorobenzene (DCB), Dicholroetanol (DCE), 케톤류 (아세톤), 톨루엔, 글리콜류, 에테르, 물 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 이용한 표시장치용 투명금속막의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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