KR101311780B1 - Method and apparatus for vertical carbon nanotube activation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전계 방출 장치의 에미터로 이용될 수 있는 탄소나노튜브의 수직 배향 방법 및 장치를 공개한다. 본 발명은 탄소나노튜브가 포함된 현탁액에 흑연 팁의 일단을 침전하고, 전기영동 방식으로 현탁액에 포함된 탄소나노튜브로 흑연 팁의 일단에 탄소나노튜브 막을 형성한 후, 탄소나노튜브 막에 비접촉식으로 전계를 인가하여, 탄소나노튜브를 수직으로 배향함으로써, 종래기술의 접촉에 의한 탄소나노튜브의 오염 문제점을 해결하면서도, 간편한 공정 및 저렴한 비용으로 탄소나노튜브를 수직 배향할 수 있다.The present invention discloses a method and apparatus for vertically aligning carbon nanotubes that can be used as an emitter of a field emission device. The present invention precipitates one end of the graphite tip in the suspension containing carbon nanotubes, and forms a carbon nanotube film at one end of the graphite tip with carbon nanotubes contained in the suspension by electrophoresis, and then contactless to the carbon nanotube film. By applying an electric field to orient the carbon nanotubes vertically, the carbon nanotubes can be vertically oriented at a low cost and in a simple process while solving the problem of contamination of the carbon nanotubes due to the prior art contact.

Description

탄소나노튜브 수직 배향 방법 및 장치{Method and apparatus for vertical carbon nanotube activation}Carbon nanotube vertical orientation method and apparatus {Method and apparatus for vertical carbon nanotube activation}

본 발명은 탄소나노튜브의 배향에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 탄소나노튜브의 수직 배향 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to the orientation of carbon nanotubes, and more particularly, to a vertical alignment method and apparatus of carbon nanotubes.

전계방출(field emission, cold emission)은 강한 전기장이 가해진 물체의 표면에서 전자가 방출하는 현상이다. 강한 전기장이 없을 때 전자가 어떤 물질로부터 탈출하기 위해서는 일함수라는 최소량의 에너지를 얻어야만 하는데 이는 전자의 이동에 대해서 장애물 역할을 한다. Field emission (cold emission) is a phenomenon in which electrons are emitted from the surface of an object to which a strong electric field is applied. In the absence of a strong electric field, electrons must obtain a minimum amount of energy, a work function, to escape from a material, which acts as an obstacle to the movement of electrons.

전기회로 내에서 어떤 물질을 인접한 양극에 대해서 강한 음성에 띠게 하면(즉, 강한 전기장 내에 두면), 일부의 전자가 표면의 에너지장벽을 통과하는데 충분한 에너지를 얻을 수 있을 정도로 일함수가 감소한다. 이때 강한 전기장의 영향에 의해서 물체의 표면에 흐르는 전자를 공간으로 방출되는 현상을 전계 방출이라고 한다.In a circuit, if a substance is made negatively strong (ie within a strong electric field) with respect to an adjacent anode, the work function is reduced enough that some electrons get enough energy to pass through the energy barrier on the surface. In this case, a phenomenon in which electrons flowing on the surface of an object are released into space under the influence of a strong electric field is called electric field emission.

이러한 전계방출 현상을 나타내는 물질로서 수직 배향된 탄소나노튜브(Carbon Nanotube; CNT)가 주목받고 있으며, 수직 배향된 탄소나노튜브는 전계방출디스플레이(Field emission display), 전계방출램프(field emission lamp)와 X-ray 소스 에미터 등으로 이용 가능하다.Vertically oriented carbon nanotubes (CNTs) are attracting attention as materials exhibiting such field emission phenomena, and vertically oriented carbon nanotubes are used for field emission displays, field emission lamps, and the like. Available as X-ray source emitters and more.

그러나, 기존에 탄소나노튜브를 수직배향시키는 방법들로서는 테이핑방법이나 PDMS를 이용하는 방법이 있지만, 이들 종래 기술들은 물리적으로 접착시키는 방법이므로, 탄소나노튜브(CNT)에 접착성물질이 부착되어, 사용에 의해 표면이 오염되는 문제점이 존재한다.
However, conventional methods of vertically aligning carbon nanotubes include a taping method or a method using PDMS. However, since these conventional techniques are physically bonded, an adhesive material is attached to the carbon nanotubes (CNT). There is a problem that the surface is contaminated by.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 본 발명은 공정이 간단하면서도 비접촉식으로 탄소나노튜브를 수직 배향할 수 있는, 탄소나노튜브 수직 배향 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
The present invention has been made in an effort to provide a carbon nanotube vertical alignment method and apparatus capable of vertically aligning carbon nanotubes in a simple but non-contact process.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소나노튜브 수직 배향 방법은, (a) 탄소나노튜브가 포함된 현탁액을 생성하는 단계; (b) 상기 현탁액에 흑연 팁의 일단을 침전하고, 전기영동 방식에 따라서 침전된 상기 흑연 팁의 일단에 탄소나노튜브막을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 흑연 팁에 전위를 인가하여 상기 탄소나노튜브막을 수직 배향시키는 단계를 포함한다.Carbon nanotube vertical alignment method according to a preferred embodiment of the present invention, (a) generating a suspension containing carbon nanotubes; (b) depositing one end of the graphite tip in the suspension, and forming a carbon nanotube film on one end of the graphite tip precipitated by electrophoresis; And (c) applying a potential to the graphite tip to vertically align the carbon nanotube film.

또한, 상기 (a) 단계는, (a1) 계면 활성제를 물에 용해시키는 단계; 및 (a2) 계면 활성제가 용해된 물에 탄소나노튜브를 첨가하여 현탁액을 생성하는 단계를 포함하고, (a3) 상기 현탁액을 분산 안정화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the step (a), (a1) dissolving the surfactant in water; And (a2) adding carbon nanotubes to the water in which the surfactant is dissolved to generate a suspension, and (a3) dispersion stabilizing the suspension.

또한, 상기 계면 활성제는 SDS(sodium dodecy sulfate)일 수 있다.In addition, the surfactant may be sodium dodecy sulfate (SDS).

또한, 상기 (b) 단계는, 상기 흑연 팁의 일단과 상기 현탁액을 수용한 용기의 면을 사전에 정의된 거리만큼 이격시킨 후, 상기 흑연 팁에 양의 전위를 인가하고, 상기 용기에 음의 전위를 인가하여, 전기영동방식에 따라서 상기 흑연 팁의 일단에 상기 탄소나노튜브막을 형성할 수 있다.In addition, the step (b), after separating the one end of the graphite tip and the surface of the container containing the suspension by a predetermined distance, a positive potential is applied to the graphite tip, and the negative By applying an electric potential, the carbon nanotube film may be formed at one end of the graphite tip according to an electrophoresis method.

또한, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 탄소나노튜브막이 양전극과 사전에 정의된 거리만큼 이격되도록 상기 흑연 팁을 배치하는 단계; 및 (c2) 상기 흑연 팁에 음 전위를 인가하고, 상기 양전극에 양 전위를 인가하여 상기 탄소나노튜브막을 전계에 의해서 수직 배향시키는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step (c), (c1) disposing the graphite tip so that the carbon nanotube film is spaced apart from the positive electrode by a predetermined distance; And (c2) applying a negative potential to the graphite tip and applying a positive potential to the positive electrode to vertically align the carbon nanotube film by an electric field.

또한, 상기 (c1) 단계는 상기 양 전극을 상기 흑연 팁에 대해서 아래에 배치하고, 상기 탄소나노튜브막이 상기 양 전극을 향하도록, 상기 흑연 팁을 중력 방향으로 상기 양전극에 대해서 수직으로 배치할 수 있다.In the step (c1), the positive electrode may be disposed below the graphite tip, and the graphite tip may be disposed perpendicularly to the positive electrode in the direction of gravity such that the carbon nanotube film faces the positive electrode. have.

또한, 상기 탄소나노튜브 수직 배향 방법은, (d) 상기 (c) 단계에서 수직 배향된 탄소나노튜브막에 대해서 열처리를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the carbon nanotube vertical alignment method may further include (d) performing a heat treatment on the carbon nanotube film vertically oriented in the step (c).

또한, 상기 탄소나노튜브 수직 배향 방법은, (e) 수직 배향된 탄소나노튜브막이 양전극과 사전에 정의된 거리만큼 이격되도록 상기 흑연 팁을 배치하고, 상기 양전극에 양의 전위를 인가하고, 상기 흑연 팁에 음 전위를 인가하여, 전계 방출 실험을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The carbon nanotube vertical alignment method may further include (e) arranging the graphite tip so that the vertically aligned carbon nanotube film is spaced apart from the positive electrode by a predetermined distance, applying a positive potential to the positive electrode, and applying the graphite. The method may further include performing a field emission experiment by applying a negative potential to the tip.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소나노튜브 수직 배향 장치는, 절연 스테이지; 상기 절연 스테이지에 고정된 전극기판; 상기 전극기판 위에 배치되어 탄소나노튜브가 포함된 현탁액을 수용하는 도전성 재질의 용기; 흑연 팁을 고정하는 흑연 팁 홀더; 상기 흑연 팁 홀더와 연결되어, 상기 흑연 팁의 높이를 조절하는 간격 조절기; 및 상기 전극기판과 상기 흑연 팁에 전위를 인가하는 전압 발생원을 포함한다.On the other hand, the carbon nanotube vertical alignment apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, the insulating stage; An electrode substrate fixed to the insulation stage; A container made of a conductive material disposed on the electrode substrate to accommodate a suspension containing carbon nanotubes; A graphite tip holder for holding the graphite tip; A spacing controller connected to the graphite tip holder to adjust a height of the graphite tip; And a voltage generator for applying a potential to the electrode substrate and the graphite tip.

또한, 상기 간격 조절기는, 상기 흑연 팁의 일단에 탄소나노튜브막을 형성하는 과정에서, 상기 흑연 팁의 일단과 상기 용기의 바닥면과의 간격이 사전에 정의된 간격만큼 이격되도록 조절하고, 상기 흑연 팁의 일단에 형성된 탄소나노튜브막을 수직 배향하는 과정에서, 상기 탄소나노튜브막이 형성된 상기 흑연 팁의 일단과 상기 전극기판과의 간격이 사전에 정의된 간격만큼 이격되도록 조절할 수 있다.In addition, the gap controller, in the process of forming a carbon nanotube film on one end of the graphite tip, the distance between the one end of the graphite tip and the bottom surface of the container is adjusted to be spaced apart by a predetermined interval, the graphite In the process of vertically aligning the carbon nanotube film formed at one end of the tip, the distance between one end of the graphite tip on which the carbon nanotube film is formed and the electrode substrate may be adjusted to be spaced apart by a predetermined interval.

또한, 상기 전극 기판에는, 상기 용기를 고정시키기 위한, 상기 용기의 밑바닥 형상과 동일한 형상의 홈이 형성될 수 있다.In addition, a groove having the same shape as the bottom shape of the container may be formed in the electrode substrate to fix the container.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 탄소나노튜브 수직 배향 장치는, 절연 스테이지; 상기 절연 스테이지에 고정되고, 탄소나노튜브가 포함된 현탁액을 수용하는 수용홈이 형성된 전극기판; 흑연 팁을 고정하는 흑연 팁 홀더; 상기 흑연 팁 홀더와 연결되어, 상기 흑연 팁의 높이를 조절하는 간격 조절기; 및 상기 전극기판과 상기 흑연 팁에 전위를 인가하는 전압 발생원을 포함할 수 있다.On the other hand, the carbon nanotube vertical alignment device according to another embodiment of the present invention, the insulating stage; An electrode substrate fixed to the insulating stage and having a receiving groove for receiving a suspension including carbon nanotubes; A graphite tip holder for holding the graphite tip; A spacing controller connected to the graphite tip holder to adjust a height of the graphite tip; And a voltage generator for applying a potential to the electrode substrate and the graphite tip.

또한, 상기 간격 조절기는, 상기 흑연 팁의 일단에 탄소나노튜브막을 형성하는 과정에서, 상기 흑연 팁의 일단과 상기 수용홈의 바닥면과의 간격이 사전에 정의된 간격만큼 이격되도록 조절하고, 상기 흑연 팁의 일단에 형성된 탄소나노튜브막을 수직 배향하는 과정에서, 상기 탄소나노튜브막이 형성된 상기 흑연 팁의 일단과 상기 전극기판과의 간격이 사전에 정의된 간격만큼 이격되도록 조절할 수 있다.
In addition, the spacing controller, in the process of forming a carbon nanotube film on one end of the graphite tip, the distance between the end of the graphite tip and the bottom surface of the receiving groove is adjusted to be spaced apart by a predetermined interval, In the process of vertically aligning the carbon nanotube film formed at one end of the graphite tip, the distance between one end of the graphite tip on which the carbon nanotube film is formed and the electrode substrate may be adjusted to be spaced apart by a predetermined interval.

본 발명은 탄소나노튜브가 포함된 현탁액에 흑연 팁의 일단을 침전하고 전기영동 방식으로 현탁액에 포함된 탄소나노튜브를 흑연 팁의 일단에 증착시켜, 탄소나노튜브 막을 형성한 후, 탄소나노튜브 막에 비접촉식으로 전계를 인가하여, 탄소나노튜브를 수직으로 배향함으로써, 종래기술의 접촉에 의한 탄소나노튜브의 오염 문제점을 해결하면서도, 간편한 공정 및 저렴한 비용으로 탄소나노튜브를 수직 배향할 수 있다.
The present invention precipitates one end of the graphite tip in a suspension containing carbon nanotubes and deposits carbon nanotubes contained in the suspension on one end of the graphite tip by electrophoresis to form a carbon nanotube film, followed by a carbon nanotube film. By applying an electric field in a non-contact manner to orient the carbon nanotubes vertically, it is possible to vertically orientate the carbon nanotubes in a simple process and at a low cost while solving the problem of contamination of the carbon nanotubes due to the prior art contact.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탄소나노튜브의 수직 배향 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2a 및 도 2b는 탄소나노튜브 수직 배향 장치의 구성 및 이를 이용하여 CNT 막을 형성하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 탄소나노튜브 수직 배향 장치에서 탄소나노튜브막을 수직배향시키는 과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 흑연 팁의 일단에 형성된 탄소나노튜브막을 도시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 a' 부분을 전자현미경으로 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 전계 방출 실험 장치의 구성 및 이를 이용한 전계 방출 실험 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 전계 방출 실험을 수행한 결과를 도시하는 도면이다.1 is a flowchart illustrating a vertical alignment method of carbon nanotubes according to an exemplary embodiment of the present invention.
2A and 2B are views illustrating a configuration of a carbon nanotube vertical alignment device and a process of forming a CNT film using the same.
3 is a view illustrating a process of vertically aligning a carbon nanotube film in a carbon nanotube vertical alignment device of the present invention.
4 is a view showing a carbon nanotube film formed at one end of the graphite tip in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
5 and 6 are enlarged views of portion a ′ of FIG. 4 with an electron microscope.
7 is a view for explaining the configuration of the field emission experiment apparatus and the field emission experiment method using the same.
8 is a view showing the results of performing a field emission experiment in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탄소나노튜브의 수직 배향 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a vertical alignment method of carbon nanotubes according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 물리적 화학적 내구성이 우수하고 높은 전도성을 가진 탄소나노튜브(CNT)를 전자 에미터원으로 이용하기 위해서 수직 배향한다. In a preferred embodiment of the present invention, the carbon nanotubes (CNT) having excellent physical and chemical durability and high conductivity are vertically oriented to use as electron emitter sources.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 CNT를 수직배향하기 위해서, 먼저, 계면활성제를 물에 용해시킨 후, 탄소나노튜브를 첨가하여 기능화된 탄소나노튜브 현탄액을 생성한다(S100). Referring to FIG. 1, in order to vertically align CNTs according to a preferred embodiment of the present invention, a surfactant is first dissolved in water, and then carbon nanotubes are added to produce a functionalized carbon nanotube suspension. (S100).

본 발명은 계면활성제로서 SDS(sodium dodecy sulfate)를 이용하는데, SDS는 탄소나노튜브가 물에 균일하게 분산되도록 한다. SDS가 용해되는 물은 증류수로서 DI water가 이용되고, SDS가 DI water에 용해된 상태에서 첨가되는 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(SWNT), 이중벽 탄소나노튜브(DWNT), 다중벽 탄소나노튜브(MWNT) 및 다발형 탄소나노튜브 중 어느 하나 일 수 있다. The present invention uses SDS (sodium dodecy sulfate) as a surfactant, so that the SDS is uniformly dispersed in water. DI water is used as distilled water in which SDS is dissolved, and carbon nanotubes added while SDS is dissolved in DI water are single-walled carbon nanotubes (SWNT), double-walled carbon nanotubes (DWNT), and multi-walled carbon nanos It may be one of a tube (MWNT) and a bundle of carbon nanotubes.

물에 계면활성제와 탄소나노튜브를 혼합하여 현탄액을 생성한 후, 생성된 현탁액을 분산 안정화시킨다(S200). After generating a suspension by mixing a surfactant and carbon nanotubes in water, the resulting suspension is dispersed and stabilized (S200).

분산 안정화란 현탁액의 성상을 안정시키는 것을 말한다. 구체적으로, 현탁액에서는 미세한 탄소나노튜브 입자들이 물질의 특성에 의해 응집현상(Van der Waals` force에 의한 현상)이 발생할 수 있다. 응집에 의해 크기가 커진 탄소나노튜브를 전기영동방식으로 흑연 팁(120)에 증착시키기 위해서는 보다 크기가 작은 입자로 분리시킬 필요가 있고, 또 분리된 상태로 유지되어야 한다. 이러한 과정을 분산안정화라고 한다. 일실시예로, 분산안정화는 현탁액에 초음파기를 통해 초음파를 인가한 후, 원심분리기를 이용해 수행될 수 있다. Dispersion stabilization refers to stabilizing the properties of the suspension. Specifically, in the suspension, fine carbon nanotube particles may be agglomerated due to the properties of the material (a phenomenon caused by Van der Waals' force). In order to deposit the carbon nanotubes, the size of which is increased by the agglomeration, on the graphite tip 120 by electrophoresis, it is necessary to separate the particles into smaller particles and keep them separated. This process is called dispersion stabilization. In one embodiment, dispersion stabilization may be performed using a centrifuge after applying ultrasonic waves to the suspension through an ultrasonic wave.

상술한 바와 같이, 본 발명은 분산안정화를 만들기 위해 계면활성제인 sodium dodeyl sulfate(SDS)를 사용하였다. SDS는 분자식이 NaC12H25SO4이며, SDS는 SO-4 때문에 음이온을 갖는다.As described above, the present invention used a sodium dodeyl sulfate (SDS) as a surfactant to make dispersion stabilization. SDS has the molecular formula NaC 12 H 25 SO 4 , and SDS has anions because of SO −4 .

초음파기기를 작동 중에, 계면활성제의 한 종류인 sodium dodeyl sulfate(SDS)가 CNT를 둥글게 감싸면서 달라붙는다. SDS는 소수성부분과 친수성부분으로 이루어져있는데 CNT를 SDS가 감싸면서 안쪽은 소수성이 바깥부분은 친수성 성분으로 작은 덩어리가 만들어지는데 이 형태를 미셀이라고 부른다. SDS가 음이온이 띄고 있어서 SDS로 이루어진 미셀 또한 음이온을 띄게 되고, 미셀과 미셀사이에 척력이 작용하여 분산화가 이루어진다.During operation of the ultrasonic device, sodium dodeyl sulfate (SDS), a type of surfactant, clings around the CNTs. SDS is composed of hydrophobic and hydrophilic moieties. SDS surrounds CNTs, while the hydrophobic inside is hydrophilic, and a small mass is formed. This form is called micelles. SDS has an anion, so micelles made of SDS also have an anion, and repulsion is applied between micelles and micelles, resulting in dispersion.

탄소나노튜브가 포함된 현탁액이 분산 안정화된 후, 도 2a에 도시된 CNT 수직 배향 장치를 이용하여 흑연 팁의 일단에 CNT 막을 형성한다(S300).After dispersion of the carbon nanotube suspension is stabilized, a CNT film is formed at one end of the graphite tip using the CNT vertical alignment device shown in FIG. 2A (S300).

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CNT 수직 배향 장치의 일예를 도시하는 도면이다. 도 2a 및 도 2b를 더 참조하여 제 S300 단계를 설명한다.2A and 2B are diagrams showing an example of a CNT vertical alignment device according to a preferred embodiment of the present invention. A step S300 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.

먼저, 도 2a를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CNT 수직 배향 장치는 흑연 팁의 일단에 탄소나노튜브막을 형성하고, 흑연 팁(120)에 형성된 탄소나노튜브막(130)을 수직배향하는 장치로서, 현탁액(200)을 내부에 수용하기 위한 도전성 재질의 용기(190), 전극기판(140), 절연스테이지(160), 흑연 팁(120), 흑연 팁 홀더(110), 간격조절기(170) 및 전압 발생원(180)을 포함한다. First, referring to FIG. 2A, the CNT vertical alignment device according to the preferred embodiment of the present invention forms a carbon nanotube film at one end of the graphite tip and vertically aligns the carbon nanotube film 130 formed at the graphite tip 120. As a device to which the suspension 200 is contained, a container 190, an electrode substrate 140, an insulating stage 160, a graphite tip 120, a graphite tip holder 110, and a spacer (eg, a conductive material) are disposed therein. 170 and a voltage generator 180.

전극 기판(140)은 절연물질로된 절연 스테이지(160) 상에 고정되고, 전극 기판(140) 위에, 분산 안정된 현탁액(200)을 수용하기 위한 용기(190)가 배치된다. 전극 기판(140)은 알루미늄을 포함한 도전성 재료를 이용하여 형성된 것일 수 있다. 도전성 금속 재료는 텅스텐(W), 몰립덴(Mo) 또는 스테인레스강(SUS) 중 어느 하나일 수 있고, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 스테인레스강(SUS304)을 이용하였다. The electrode substrate 140 is fixed on the insulating stage 160 made of an insulating material, and a container 190 for accommodating the dispersion stable suspension 200 is disposed on the electrode substrate 140. The electrode substrate 140 may be formed using a conductive material including aluminum. The conductive metal material may be any one of tungsten (W), molybdenum (Mo), or stainless steel (SUS), and in the preferred embodiment of the present invention, stainless steel (SUS304) is used.

한편, 도전성 용기(190)내에 CNT 현탄액이 채워지고, 흑연 팁 홀더(110)에 흑연 팁(120)을 고정시킨 후, 간격조절기(170)를 이용하여 흑연 팁(120)의 일단이 용기(190) 바닥면으로부터 약 1mm 정도 이격되도록 흑연 팁(120)의 위치를 조절한다.Meanwhile, the CNT suspension liquid is filled in the conductive container 190, and the graphite tip 120 is fixed to the graphite tip holder 110, and then one end of the graphite tip 120 is closed using the spacer 170. 190) Adjust the position of the graphite tip 120 to be spaced about 1mm from the bottom surface.

그 후, 전압 발생원(180)의 음 전극을 전극기판(140)에 연결하고, 양 전극을 흑연 팁(120)에 연결한다. 그러면, 흑연 팁(120)을 통해서 양 전위가, 전극기판(140) 및 용기(190)를 통해서 음 전위가 인가되어 전기장이 형성되고, 형성된 전기장 안에서, 현탄액(200) 내부의 음으로 하전된 입자가 양극으로, 양으로 하전된 입자가 음극 쪽으로 이동하면서 흑연 팁(120)의 말단에 음으로 하전된 입자가 증착되면서 전기영동법(electrophoretic deposition)에 의한 탄소나노튜브 막(130)이 형성된다.Thereafter, the negative electrode of the voltage generator 180 is connected to the electrode substrate 140, and the positive electrode is connected to the graphite tip 120. Then, a positive potential is applied through the graphite tip 120 and a negative potential is applied through the electrode substrate 140 and the container 190 to form an electric field, and within the formed electric field, negatively charged inside the suspension liquid 200. As the particles move toward the anode and the positively charged particles move toward the cathode, the negatively charged particles are deposited at the ends of the graphite tip 120, thereby forming the carbon nanotube film 130 by electrophoretic deposition.

흑연 팁(120)의 말단에 형성된 탄소나노튜브막(130)의 두께는 전압 발생원(180)이 인가하는 전압의 크기와 시간의 영향에 따라 달라진다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 전압 발생원(180)을 통해서 25V의 전압을 약 5분동안 인가하였고, 실시예에 따라서, 전압의 크기와 시간을 조절하여 흑연 팁(130)의 일단에 형성되는 탄소나노튜브막(130)의 두께를 조절할 수 있다.The thickness of the carbon nanotube film 130 formed at the end of the graphite tip 120 varies depending on the magnitude and time of the voltage applied by the voltage generator 180. In a preferred embodiment of the present invention, a voltage of 25V is applied for about 5 minutes through the voltage generator 180, and according to the embodiment, the carbon formed at one end of the graphite tip 130 by adjusting the magnitude and time of the voltage The thickness of the nanotube film 130 may be adjusted.

또한, 도 2a에서, 평평한 전극기판(140) 위에 용기(190)를 배치하는 것으로 도시하였으나, 전극기판(140)의 표면에는 용기(190)가 고정되기 위해서 용기(190)의 밑 바닥면과 동일한 형상의 홈이 추가로 형성될 수 있다. In addition, although FIG. 2A illustrates that the container 190 is disposed on the flat electrode substrate 140, the bottom surface of the container 190 is the same as the bottom surface of the container 190 to fix the container 190 to the surface of the electrode substrate 140. Shaped grooves may be further formed.

또한, 도 2b에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서는 전극기판(140)이 직접 현탁액을 수용할 수 있도록, 전극기판(140)에 현탁액 수용홈(142)을 형성하고, 수용홈(142)에 현탁액을 수용하고, 수용홈(142)의 현탁액에 흑연 팁(120)의 일단을 침전할 수도 있다.In addition, in another embodiment of the present invention shown in Figure 2b to form a suspension receiving groove 142 in the electrode substrate 140, so that the electrode substrate 140 can receive the suspension directly, the receiving groove 142 The suspension may be accommodated and one end of the graphite tip 120 may be precipitated in the suspension of the receiving groove 142.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 흑연 팁(120)의 일단에 형성된 탄소나노튜브막을 도시하는 도면이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 a' 부분을 전자현미경으로 확대하여 도시한 도면이다. 4 is a view showing a carbon nanotube film formed on one end of the graphite tip 120 in accordance with a preferred embodiment of the present invention, Figures 5 and 6 is an enlarged view of the a 'portion of Figure 4 with an electron microscope to be.

도 4 내지 도 6에 도시된 예는, 다중벽 탄소나노튜브 0.01g, SDS 0.01g 및 물 50 ml를 포함한 현탁액을 사용하여 1시간동안 초음파로 분산시킨 후, 원심분리기 2500 RPM에서 30분간 분산 안정화하여, 현탁액에 25V의 전압을 5분동안 인가하여 얻어진 결과를 도시한다. The examples shown in FIGS. 4 to 6 were dispersed ultrasonically for 1 hour using a suspension containing 0.01 g of multi-walled carbon nanotubes, 0.01 g of SDS and 50 ml of water, and then stabilized for 30 minutes in a centrifuge at 2500 RPM. The result obtained by applying a voltage of 25 V to the suspension for 5 minutes is shown.

도 6의 좌측 도면은 제 S300 단계가 수행되어 흑연 팁(120)에 CNT 막이 형성된 직후의 CNT 막의 모습을 나타내는 도면으로서, CNT막을 구성하는 탄소나노튜브들이 규칙성 없이 임의의 방향으로 형성된 것을 알 수 있다.6 is a view showing the appearance of the CNT film immediately after the CNT film is formed on the graphite tip 120 by performing the S300 step, and it can be seen that the carbon nanotubes constituting the CNT film are formed in an arbitrary direction without regularity. have.

다시 도 1을 참조하면, 제 S300 단계에서 흑연 팁(120)의 일단에 CNT막이 형성되면, 흑연 팁(120)에 전계를 인가하여 CNT 막을 수직배향시킨다(S400).Referring back to FIG. 1, when the CNT film is formed at one end of the graphite tip 120 in step S300, the CNT film is vertically oriented by applying an electric field to the graphite tip 120 (S400).

도 3은 본 발명의 수직 배향 장치에서 CNT막을 수직배향시키는 과정을 설명하는 도면으로서, 도 3을 더 참조하면, 도 2에 도시된 장치에서 용기(190)를 제거하고, CNT 막이 형성된 흑연 팁(120)의 일단을 전극기판(140)을 향하도록 배치한 후, 간격조절기(170)를 이용하여 전극기판(140)과 CNT막(130)이 형성된 흑연 팁(120)의 말단간의 간격이 1mm가 되도록 조절한다. 3 is a view illustrating a process of vertically aligning a CNT film in the vertical alignment device of the present invention. Referring to FIG. 3, the graphite tip (with the CNT film formed thereon) is removed from the container 190 in the device shown in FIG. 2. One end of the 120 is disposed to face the electrode substrate 140, and then the gap between the electrode substrate 140 and the ends of the graphite tip 120 having the CNT film 130 formed thereon using the spacer 170 is 1 mm. Adjust it if possible.

다만, 도 2b에 도시된 바와 같이, 용기(190)를 이용하지 않고, 전극기판(140)에 현탁액 수용홈(142)이 형성된 경우에는, 전극기판(140)의 수용홈이 형성되지 않은 다른 표면과 CNT막(130)이 형성된 흑연 팁(120)의 말단간의 간격이 1mm가 되도록 조절한다. However, as shown in FIG. 2B, when the suspension accommodating groove 142 is formed in the electrode substrate 140 without using the container 190, another surface on which the accommodating groove of the electrode substrate 140 is not formed. And the gap between the ends of the graphite tip 120 on which the CNT film 130 is formed is adjusted to be 1 mm.

그 후, 전극기판(140)에 전압 발생원(180)의 양 전극을 연결하고, 흑연 팁(120)에 전압 발생원(180)의 음 전극을 연결한 후, 전압 발생원(180)을 통해서 소정의 전압(본 발명의 바람직한 실시예에서는 100V)을 소정 시간(본 발명의 바람직한 실시예에서는 약 30분)동안 인가하면, 흑연 팁(120)의 일단에 형성된 CNT 막은 수직 배향된다.Thereafter, the positive electrode of the voltage generator 180 is connected to the electrode substrate 140, the negative electrode of the voltage generator 180 is connected to the graphite tip 120, and then a predetermined voltage is provided through the voltage generator 180. (100V in the preferred embodiment of the present invention) is applied for a predetermined time (about 30 minutes in the preferred embodiment of the present invention), the CNT film formed at one end of the graphite tip 120 is vertically oriented.

전기영동방법으로 흑연 팁(120)에 형성된 CNT막은 CNT-SDS 복합체로서, CNT-SDS 복합체 중에 SDS 성분이 음이온을 가지고 있어서, 흑연 팁(120)에 음극을 인가하고 전극기판(140)에 양극을 인가하면 전계에 의해서 CNT가 수직배향이 이루어진다. 특히, 이 때, 흑연 팁(120)을 바닥을 향하게 두면, 흑연 팁(120) 말단에 전기영동 증착 형성된 CNT-SDS복합체(130)와 현탁액 물방울이 중력 작용으로 인해 수직배향이 더 잘 이루어진다.The CNT film formed on the graphite tip 120 by the electrophoretic method is a CNT-SDS composite. The SDS component has an anion in the CNT-SDS composite, so that the cathode is applied to the graphite tip 120 and the anode is applied to the electrode substrate 140. When applied, the CNTs are vertically oriented by the electric field. In particular, at this time, if the graphite tip 120 is placed on the bottom, the vertical direction is better due to the gravity action of the CNT-SDS composite 130 and the suspension droplets formed by electrophoretic deposition at the end of the graphite tip 120.

도 6의 오른쪽 도면은 제 S400 단계가 수행되어 탄소나노튜브막이 수직 배향된 이후의 모습을 도시한다. 도 6의 왼쪽 도면과 비교하면, 제 S400 단계가 수행된 후의 탄소나노튜브 배향 방향은, 제 S400 단계가 수행되기 전보다 수직 방향에 매우 근접함을 확인할 수 있다. 6 shows the state after the carbon nanotube film is vertically oriented by performing the S400 step. 6, it can be seen that the carbon nanotube orientation after the step S400 is performed is much closer to the vertical direction than before the step S400 is performed.

이렇게 전계를 이용한 수직배향 방법은 종래의 테이핑방법 또는 기타 방법들에 비해 물리적으로 흑연 팁(120)에 있는 CNT막(130)에 접촉이 되지 않으므로, 접촉으로 인한 오염을 차단하면서 탄소나노튜브를 수직배향시킬 수 있고 방법이 간단하고 공정이 단순한 장점이 있다.In this way, the vertical alignment method using an electric field does not physically contact the CNT film 130 on the graphite tip 120 as compared to the conventional taping method or other methods. It is advantageous in that it can be oriented, the method is simple and the process is simple.

다시 도 1을 참조하면, CNT 막의 수직 배향이 이루어진 후, 탄소나노튜브 막을 통해 방출되는 전자의 전계방출특성을 향상시키기 위해서, CNT 막이 형성된 흑연 팁(120)에 대해서 열처리를 수행한다(S500). Referring back to FIG. 1, after vertical alignment of the CNT film is performed, heat treatment is performed on the graphite tip 120 on which the CNT film is formed in order to improve the field emission property of electrons emitted through the carbon nanotube film (S500).

열처리를 수행하는 이유는, 열처리 과정을 통해 전자의 방출균일성과 열에 의해 태울 수 있는 가소성물질과 SDS성분 중에 C-H alkyl chain을 175oC에서 분해시킴으로 전계방출 특성이 향상되기 때문이다. 예를 들어, 열처리는 공기와 질소혼합가스 분위기에서 약 섭씨 300oC로 약 30분 동안 수행될 수 있다. 그 결과, 열처리과정을 통해 불순물과 SDS성분이 제거된다.The heat treatment is performed because the field emission property is improved by decomposing the CH alkyl chain at 175 ° C. among the plastic material and the SDS component which can be burned by the electron emission uniformity and heat through the heat treatment process. For example, the heat treatment may be performed at about 300 ° C. for about 30 minutes in an air and nitrogen mixed gas atmosphere. As a result, impurities and SDS components are removed through heat treatment.

상술한 제 S100 단계 내지 제 S500 단계는 상온(20oC) 환경에서 수행될 수 있고, 상술한 단계들을 수행하면 최종적으로, 수직 배향된 CNT막이 형성된다.The above-described steps S100 to S500 may be performed at room temperature (20 ° C), and when the above-described steps are performed, a vertically oriented CNT film is finally formed.

이에, 추가적으로, 생성된 CNT 막의 성능을 시험하는 단계가 수행될 수 있다(S600). 제 S600 단계를 전계방출실험 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도 7을 참조하여 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 CNT막이 형성된 흑연 팁(120)을 전계 방출 실험 장치(700) 내부에 고정시킨다.Thus, in addition, the step of testing the performance of the resulting CNT film may be performed (S600). Referring to FIG. 7 schematically illustrating the structure of the field emission experiment apparatus S600, as shown in FIG. 7, the field emission of the graphite tip 120 having the CNT film formed according to the preferred embodiment of the present invention is performed. The inside of the experimental apparatus 700 is fixed.

전계 방출 실험 장치는 본 발명의 기술 분야에서 일반적으로 이용되는 실험 장치이므로 구체적인 설명은 생략하고, 전계 방출 실험 장치(700)의 진공챔버(또는 로타리 펌브, 터보 펌프)(710)내의 음극(720)에 흑연 팁(120)을 접속시키고, 흑연 팁(120) 말단에 형성된 CNT 막과 양극(730)과의 간격이 1mm 정도가 되도록 흑연 팁(120)을 고정시킨다. 그 후, 5ㅧ10-6 Torr 압력에서 서서히 전압을 높이면서 전계 방출 실험을 수행한 결과 도 8에 도시된 바와 같은 데이터를 얻었다. Since the field emission test apparatus is a test apparatus generally used in the technical field of the present invention, a detailed description thereof will be omitted, and the cathode 720 in the vacuum chamber (or rotary pump, turbo pump) 710 of the field emission test apparatus 700 may be omitted. The graphite tip 120 is connected to the graphite tip 120, and the graphite tip 120 is fixed so that a distance between the CNT film formed at the end of the graphite tip 120 and the anode 730 is about 1 mm. Then, the field emission experiment was performed while gradually increasing the voltage at a pressure of 5 × 10 −6 Torr to obtain data as shown in FIG. 8.

도 8에는 CNT 막의 수직 배향 효과를 비교할 수 있도록, 동일한 조건하에서 형성된 CNT 막에 대해서, 수직 배향을 수행하기 전의 탄소나노튜브의 전계 방출 실험 결과("before"로 표기됨)와 제 S400 단계를 수행하여 수직 배향을 수행한 후의 전계 방출 실험 결과("after"로 표기됨)를 각각 도시하였다.FIG. 8 shows the results of field emission experiments of carbon nanotubes (denoted "before") and step S400 for the CNT films formed under the same conditions so as to compare the vertical alignment effects of the CNT films. The results of the field emission experiments (denoted "after") after the vertical alignment were respectively shown.

도 8에 기재된 바와 같이, 동일한 전압에 대해서 수직 배향된 CNT 막이 현저하게 많은 전류를 방출함을 알 수 있다. As shown in FIG. 8, it can be seen that a CNT film oriented perpendicular to the same voltage emits significantly more current.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

110 흑연 팁 홀더
120 흑연 팁
130 탄소나노튜브 막
140 전극기판
142 수용홈
160 절연스테이지
170 간격조절기
180 전압 발생원
190 용기
700 전계 방출 실험 장치
710 진공 챔버
720 음극
730 양극110 graphite tip holder
120 graphite tips
130 carbon nanotube membrane
140 electrode substrate
142 Home
160 Insulation Stage
170 Spacer
180 voltage generator
190 containers
700 field emission testing device
710 vacuum chamber
720 cathode
730 anode

Claims (14)

(a) 탄소나노튜브가 포함된 현탁액을 생성하는 단계;
(b) 상기 현탁액에 흑연 팁의 일단을 침전하고, 전기영동 방식에 따라서 침전된 상기 흑연 팁의 일단에 탄소나노튜브막을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 흑연 팁에 전위를 인가하여 상기 탄소나노튜브막을 수직 배향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.(a) producing a suspension containing carbon nanotubes;
(b) depositing one end of the graphite tip in the suspension, and forming a carbon nanotube film on one end of the graphite tip precipitated by electrophoresis; And
(c) vertically aligning the carbon nanotube film by applying a potential to the graphite tip. 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
(a1) 계면 활성제를 물에 용해시키는 단계; 및
(a2) 계면 활성제가 용해된 물에 탄소나노튜브를 첨가하여 현탁액을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.The method of claim 1, wherein step (a) comprises:
(a1) dissolving the surfactant in water; And
(a2) Carbon nanotube vertical alignment method comprising the step of producing a suspension by adding the carbon nanotube to the water in which the surfactant is dissolved. 제 2 항에 있어서,
(a3) 상기 현탁액을 분산 안정화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.3. The method of claim 2,
(a3) dispersion dispersion stabilization of the suspension, characterized in that it further comprises a carbon nanotube vertical alignment method. 제 2 항에 있어서,
상기 계면 활성제는 SDS(sodium dodecy sulfate)인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.3. The method of claim 2,
The surfactant is a carbon nanotube vertical alignment method, characterized in that SDS (sodium dodecy sulfate). 제 1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
상기 흑연 팁의 일단과 상기 현탁액을 수용한 용기의 면을 사전에 정의된 거리만큼 이격시킨 후, 상기 흑연 팁에 양의 전위를 인가하고, 상기 용기에 음의 전위를 인가하여, 전기영동방식에 따라서 상기 흑연 팁의 일단에 상기 탄소나노튜브막을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.2. The method of claim 1, wherein step (b)
After spaced apart one end of the graphite tip and the surface of the container containing the suspension by a predetermined distance, a positive potential is applied to the graphite tip, a negative potential is applied to the vessel, the electrophoretic method Therefore, the carbon nanotube vertical alignment method characterized in that to form the carbon nanotube film on one end of the graphite tip. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
(c1) 상기 탄소나노튜브막이 양전극과 사전에 정의된 거리만큼 이격되도록 상기 흑연 팁을 배치하는 단계; 및
(c2) 상기 흑연 팁에 음 전위를 인가하고, 상기 양전극에 양 전위를 인가하여 상기 탄소나노튜브막을 전계에 의해서 수직 배향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.The method of claim 1, wherein step (c)
(c1) disposing the graphite tip such that the carbon nanotube film is spaced apart from the positive electrode by a predetermined distance; And
(c2) applying a negative potential to the graphite tip, and applying a positive potential to the positive electrode to vertically align the carbon nanotube film by an electric field. 제 6 항에 있어서,
상기 (c1) 단계는 상기 양 전극을 상기 흑연 팁에 대해서 아래에 배치하고, 상기 탄소나노튜브막이 상기 양 전극을 향하도록, 상기 흑연 팁을 중력 방향으로 상기 양전극에 대해서 수직으로 배치하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.The method according to claim 6,
In the step (c1), the positive electrode is disposed below the graphite tip, and the graphite tip is disposed perpendicularly to the positive electrode in the direction of gravity so that the carbon nanotube film faces the positive electrode. Carbon nanotube vertical alignment method. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
(d) 상기 (c) 단계에서 수직 배향된 탄소나노튜브막에 대해서 열처리를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.The method according to any one of claims 1 to 7,
(d) further comprising performing a heat treatment on the vertically aligned carbon nanotube film in (c). 제 8 항에 있어서,
(e) 수직 배향된 탄소나노튜브막이 양전극과 사전에 정의된 거리만큼 이격되도록 상기 흑연 팁을 배치하고, 상기 양전극에 양의 전위를 인가하고, 상기 흑연 팁에 음 전위를 인가하여, 전계 방출 실험을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 방법.The method of claim 8,
(e) arranging the graphite tip so that the vertically oriented carbon nanotube film is spaced apart from the positive electrode by a predefined distance, applying a positive potential to the positive electrode, and applying a negative potential to the graphite tip, thereby performing field emission experiments. Carbon nanotube vertical alignment method characterized in that it further comprises the step of performing. 절연 스테이지;
상기 절연 스테이지에 고정된 전극기판;
상기 전극기판 위에 배치되어 탄소나노튜브가 포함된 현탁액을 수용하는 도전성 재질의 용기;
흑연 팁을 고정하는 흑연 팁 홀더;
상기 흑연 팁 홀더와 연결되어, 상기 흑연 팁의 높이를 조절하는 간격 조절기; 및
상기 전극기판과 상기 흑연 팁에 전위를 인가하는 전압 발생원을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 장치.Insulation stage;
An electrode substrate fixed to the insulation stage;
A container made of a conductive material disposed on the electrode substrate to accommodate a suspension containing carbon nanotubes;
A graphite tip holder for holding the graphite tip;
A spacing controller connected to the graphite tip holder to adjust a height of the graphite tip; And
And a voltage generator for applying a potential to the electrode substrate and the graphite tip. 제 10 항에 있어서, 상기 간격 조절기는
상기 흑연 팁의 일단에 탄소나노튜브막을 형성하는 과정에서, 상기 흑연 팁의 일단과 상기 용기의 바닥면과의 간격이 사전에 정의된 간격만큼 이격되도록 조절하고,
상기 흑연 팁의 일단에 형성된 탄소나노튜브막을 수직 배향하는 과정에서, 상기 탄소나노튜브막이 형성된 상기 흑연 팁의 일단과 상기 전극기판과의 간격이 사전에 정의된 간격만큼 이격되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 장치.The method of claim 10, wherein the spacing adjuster
In the process of forming a carbon nanotube film on one end of the graphite tip, the distance between one end of the graphite tip and the bottom surface of the container is adjusted to be spaced apart by a predetermined interval,
In the process of vertically aligning the carbon nanotube film formed on one end of the graphite tip, the interval between the end of the graphite tip on which the carbon nanotube film is formed and the electrode substrate is adjusted to be spaced apart by a predetermined interval Carbon nanotube vertical alignment device. 제 10 항에 있어서, 상기 전극 기판에는
상기 용기를 고정시키기 위한, 상기 용기의 밑바닥 형상과 동일한 형상의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 장치.The method of claim 10, wherein the electrode substrate
Carbon nanotube vertical alignment device, characterized in that for fixing the container, a groove having the same shape as the bottom shape of the container is formed. 절연 스테이지;
상기 절연 스테이지에 고정되고, 탄소나노튜브가 포함된 현탁액을 수용하는 수용홈이 형성된 전극기판;
흑연 팁을 고정하는 흑연 팁 홀더;
상기 흑연 팁 홀더와 연결되어, 상기 흑연 팁의 높이를 조절하는 간격 조절기; 및
상기 전극기판과 상기 흑연 팁에 전위를 인가하는 전압 발생원을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 장치.Insulation stage;
An electrode substrate fixed to the insulating stage and having a receiving groove for receiving a suspension including carbon nanotubes;
A graphite tip holder for holding the graphite tip;
A spacing controller connected to the graphite tip holder to adjust a height of the graphite tip; And
And a voltage generator for applying a potential to the electrode substrate and the graphite tip. 제 13 항에 있어서, 상기 간격 조절기는
상기 흑연 팁의 일단에 탄소나노튜브막을 형성하는 과정에서, 상기 흑연 팁의 일단과 상기 수용홈의 바닥면과의 간격이 사전에 정의된 간격만큼 이격되도록 조절하고,
상기 흑연 팁의 일단에 형성된 탄소나노튜브막을 수직 배향하는 과정에서, 상기 탄소나노튜브막이 형성된 상기 흑연 팁의 일단과 상기 전극기판과의 간격이 사전에 정의된 간격만큼 이격되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 수직 배향 장치.The method of claim 13, wherein the spacing adjuster
In the process of forming a carbon nanotube film on one end of the graphite tip, the distance between one end of the graphite tip and the bottom surface of the receiving groove is adjusted to be spaced apart by a predetermined interval,
In the process of vertically aligning the carbon nanotube film formed on one end of the graphite tip, the interval between the end of the graphite tip on which the carbon nanotube film is formed and the electrode substrate is adjusted to be spaced apart by a predetermined interval Carbon nanotube vertical alignment device.
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