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탄소나노튜브 얀을 이용한 표면 전계전자 방출원 및 이에 이용되는 탄소나노튜브 얀 제조방법

  • 기술번호 : KST2015131773
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 탄소나노튜브 얀을 이용한 표면 전계전자 방출원 및 이에 이용되는 탄소나노튜브 얀 제조방법에 관한 것으로, 간단하면서 효율적인 탄소나노튜브 얀을 이용한 전계전자 방출원을 제조하기 위하여, 유·무기물 바인더를 첨가하거나, 고분자 페이스트를 사용하지 않고 탄소나노튜브 합사유닛을 회전시키면서 고밀도화 처리(Densing)를 수행하고, 합사유닛을 통과한 탄소나노튜브 얀에 고온 열처리를 수행함으로써, 균질하고 재현성이 탁월해야 하며, 제작 공정이 간단하고 효율적인 탄소나노튜브 얀을 제조하고, 이와 같이 제조된 탄소나노튜브 얀을 이용하여 다양한 형태의 발광체에 응용이 가능하도록 하는 발명에 관한 것이다.
Int. CL B82Y 40/00 (2011.01) B82B 1/00 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020090003934 (2009.01.16)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1082678-0000 (2011.11.04)
공개번호/일자 10-2010-0084434 (2010.07.26) 문서열기
공고번호/일자 (20111115) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.01.16)
심사청구항수 26

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이철진 대한민국 서울특별시 강남구
2 정승일 대한민국 서울특별시 성동구
3 진국해 중국 서울 특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인(유한) 대아 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로 ***, 한양빌딩*층(역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2009.01.16 수리 (Accepted) 1-1-2009-0030827-03
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.06.09 수리 (Accepted) 4-1-2009-5111177-32
3 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)
2009.07.14 수리 (Accepted) 1-1-2009-0428702-73
4 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2010.04.26 수리 (Accepted) 1-1-2010-0266773-62
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2010.08.12 수리 (Accepted) 4-1-2010-5149278-93
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2011.01.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0025992-05
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2011.03.14 수리 (Accepted) 1-1-2011-0182788-33
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2011.04.14 수리 (Accepted) 1-1-2011-0276468-65
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2011.05.16 수리 (Accepted) 1-1-2011-0362553-99
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2011.05.16 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0362552-43
11 등록결정서
Decision to grant
2011.10.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0636428-30
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018243-16
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.04.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5049934-62
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5210941-09
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
탄소나노튜브 얀을 이용한 표면 전계전자 방출원으로서, 상기 탄소나노튜브 얀은 복수가닥의 탄소나노튜브 섬유들이 동일 방향으로 정렬된 상태에서, 상기 복수가닥의 탄소나노튜브 섬유들이 서로 결합되어 하나의 얀의 형태로 합사를 형성하며, 상기 탄소나노튜브 섬유들이 결합된 표면에는 상기 탄소나노튜브 섬유의 선단들이 돌출되지 않고, 매끈한(Smooth) 표면으로 형성된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 표면 전계전자 방출원
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 섬유들은 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Wall Carbon NanoTube; MWCNT), 단일벽 탄소나노튜브(Single-Walled Carbon Nanotube, SWCNT) 및 이중벽 탄소나노튜브(Double-Walled Carbon Nanotube, DWCNT) 중 하나 이상으로 구비된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 표면 전계전자 방출원
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 얀은 상기 탄소나노튜브 섬유들이 동일 방향으로 평행하게 정렬된 형태로 결합되거나, 서로 트위스트 된 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 표면 전계전자 방출원
4 4
제 1 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 얀은 1 ~ 1000㎛의 두께로 제조되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 표면 전계전자 방출원
5 5
탄소나노튜브 섬유를 마련하는 제 1 단계; 상기 탄소나노튜브 섬유 복수가닥을 동일 방향으로 정렬시킨 상태에서 합사유닛을 통과시킴으로써, 탄소나노튜브 얀을 형성하는 제 2 단계; 및 상기 탄소나노튜브 얀을 열처리하는 제 3 단계를 포함하되, 상기 제 2 단계는 상기 합사유닛 내에 유기용매를 채워서 상기 탄소나노튜브 섬유가 상기 합사유닛 내에 입사되면서 상기 유기용매에 침지되도록 하고, 상기 합사유닛에서 배출되는 상기 탄소나노튜브 얀에 장력이 인가되도록 함으로써, 각각의 상기 탄소나노튜브 섬유 사이의 결합력이 증가되면서 상기 탄소나노튜브 얀의 표면에 상기 탄소나노튜브 섬유의 선단이 돌출되지 않고, 매끈한(Smooth) 표면을 가지도록 하는 고밀도화 표면처리 단계인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조방법
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 합사유닛은 회전 가능하도록 구비시키고, 상기 합사유닛의 회전 속도를 조절하여 상기 탄소나노튜브 섬유 복수가닥이 동일 방향으로 평행하게 정렬된 형태로 결합되거나, 서로 트위스트 된 형태로 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조방법
7 7
제 6 항에 있어서, 상기 합사유닛의 회전 속도를 10 ~ 300 rpm 으로 조절하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조방법
8 8
제 5 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 섬유가 상기 합사유닛을 통과하는 시간은 2초 ~ 9분의 범위가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조방법
9 9
제 5 항에 있어서, 상기 유기용매는 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 아세톤(acetone), 디클로로에탄(dichloroethane), 클로로포름(chloroform), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 디클로로벤젠(dichlorobenzene), 디메틸포름아미드(dimethylformamide) 중에서 선택된 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조방법
10 10
제 5 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 얀에 인가되는 장력은 0
11 11
제 5 항에 있어서, 상기 제 3 단계의 상기 열처리는 100 ~ 1500℃에서 1 ~ 30분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조방법
12 12
제 5 항에 있어서, 상기 열처리 단계를 수행한 후 상기 탄소나노튜브 얀의 표면에 전자 빔 또는 레이저를 조사하여 표면을 매끄럽게(Smooth) 정리하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조방법
13 13
제 5 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 얀은 굵기에 대한 단면의 단위면적(㎛2)당 상기 탄소나노튜브섬유 개수는 102 ~ 105개의 결합 밀도를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조방법
14 14
복수가닥의 탄소나노튜브 섬유들이 동일 방향으로 정렬된 상태로 합사되되, 굵기에 대한 단면의 단위면적(㎛2)당 상기 탄소나노튜브 섬유 개수는 102 ~ 105개인 결합 밀도를 가지도록 합사되며, 0
15 15
탄소나노튜브 얀을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 탄소나노튜브 얀을 기판 상에 배열시키거나, 상기 탄소나노튜브 얀을 기판 전면에 감는 단계;를 포함하고, 상기 탄소나노튜브 얀을 제조하는 단계는 탄소나노튜브 섬유를 마련하는 제 1 단계; 상기 탄소나노튜브 섬유 복수가닥을 동일 방향으로 정렬시킨 상태에서 합사유닛을 통과시킴으로써, 탄소나노튜브 얀을 형성하는 제 2 단계; 및 상기 탄소나노튜브 얀을 열처리하는 제 3 단계를 포함하되, 상기 제 2 단계에서는 상기 합사유닛 내에 유기용매를 채워서 상기 탄소나노튜브 섬유가 상기 합사유닛 내에 입사되면서 상기 유기용매에 침지되도록 하고, 상기 합사유닛에서 배출되는 상기 탄소나노튜브 얀에 장력이 인가되도록 함으로써, 각각의 상기 탄소나노튜브 섬유 사이의 결합력이 증가되면서 상기 탄소나노튜브 얀의 표면에 상기 탄소나노튜브 섬유의 선단이 돌출되지 않고, 매끈한 표면을 가지도록 고밀도화 표면처리하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 전계전자 방출 소자 제조 방법
16 16
제 15 항에 있어서, 상기 기판은 금속, 유리, 종이 및 플렉서블한 플라스틱 소재로 구비된 기판인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 전계전자 방출 소자 제조 방법
17 17
제 15 항에 있어서, 상기 기판은 다각형 또는 폐곡선 형태의 평판형이고, 상기 기판의 표면에 상기 탄소나노튜브 얀이 균일한 간격으로 감겨지는 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 전계전자 방출 소자 제조 방법
18 18
제 15 항에 있어서, 상기 기판은 입체형을 사용하고, 상기 기판의 표면에 상기 탄소나노튜브 얀이 균일한 간격으로 감겨지는 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 전계전자 방출 소자 제조 방법
19 19
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 얀은 상기 기판 상에 2층 이상 감긴 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 전계전자 방출 소자 제조 방법
20 20
제 15 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 얀을 직물형태로 형성하여 상기 기판을 감싸거나, 상기 기판 상에 배열시킨 형태로 사용되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 전계전자 방출 소자 제조 방법
21 21
탄소나노튜브 얀을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 탄소나노튜브 얀을 실린더형 튜브 형태의 기판 내부에 통과시키는 단계;를 포함하고, 상기 탄소나노튜브 얀을 제조하는 단계는 탄소나노튜브 섬유를 마련하는 제 1 단계; 상기 탄소나노튜브 섬유 복수가닥을 동일 방향으로 정렬시킨 상태에서 합사유닛을 통과시킴으로써, 탄소나노튜브 얀을 형성하는 제 2 단계; 및 상기 탄소나노튜브 얀을 열처리하는 제 3 단계를 포함하되, 상기 제 2 단계에서는 상기 합사유닛 내에 유기용매를 채워서 상기 탄소나노튜브 섬유가 상기 합사유닛 내에 입사되면서 상기 유기용매에 침지되도록 하고, 상기 합사유닛에서 배출되는 상기 탄소나노튜브 얀에 장력이 인가되도록 함으로써, 각각의 상기 탄소나노튜브 섬유 사이의 결합력이 증가되면서 상기 탄소나노튜브 얀의 표면에 상기 탄소나노튜브 섬유의 선단이 돌출되지 않고, 매끈한 표면을 가지도록 고밀도화 표면처리하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 전계전자 방출 소자 제조 방법
22 22
이격 공간을 갖고 접합되는 전면 유리기판 및 후면 유리기판; 상기 이격 공간 사이에 라인 타입의 발광영역을 형성하는 절연성 스페이서; 상기 절연성 스페이서 사이의 영역에 각각 구비되며 상기 후면 유리기판 상부에 형성되는 음전극 및 상기 음전극 상부에 배열되는 제 5 항 내지 제 13 항 중 선택된 어느 한 항의 제조방법으로 형성된 탄소나노튜브 얀; 및 상기 절연성 스페이서 사이의 영역에 각각 구비되며 상기 전면 유리기판 상부에 형성되는 양전극 및 상기 양전극 상부에 형성되는 형광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 2극관형 전계전자 방출 소자
23 23
라인 타입의 절연성 스페이서를 포함하는 후면 유리기판; 상기 절연성 스페이서 사이의 영역에 각각 구비되며 상기 후면 유리기판 상부에 형성되는 음전극 및 상기 음전극 상부에 배열되는 제 5 항 내지 제 13 항 중 선택된 어느 한 항의 제조방법으로 형성된 탄소나노튜브 얀; 상기 탄소나노튜브 얀과 이격되도록 상기 스페이서 상부에 형성되며, 상기 스페이서의 라인 타입과 서로 직교하는 라인 패턴으로 형성되는 그리드; 및 상기 그리드 상부에 접합되며, 상기 그리드와 엇갈리는 형태의 양전극 및 상기 양전극 상부에 형성되는 형광체를 포함하는 전면 유리기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 3극관형 전계전자 방출 소자
24 24
탄소나노튜브 섬유 복수가닥을 모아서 동일 방향으로 정렬시키는 입사부; 동일 방향으로 정렬된 상기 탄소나노튜브 섬유 복수가닥을 상기 입사부에 통과시킴과 동시에 유기 용매에 침지되도록하여 결합시키는 침지부; 및 결합된 상기 탄소나노튜브 섬유 복수가닥을 잡아서 뽑아주는 방식으로 배출시킴으로써 탄소나노튜브 얀을 형성하는 배출부가 일체형으로 결합되어 이루어지며, 상기 탄소나노튜브 섬유 복수가닥이 진행하는 경로를 중심축으로 하여 회전가능하도록 구비되는 합사유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조장치
25 25
제 24 항에 있어서, 상기 합사유닛은 상기 입사부에서부터 상기 배출부로 갈수록 폭이 좁아지는 원뿔형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조장치
26 26
제 24 항에 있어서, 상기 합사유닛의 내측에는 상기 탄소나노튜브 섬유가 트위스트된 형태로 결합되도록 유도하는 나선홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀 제조장치
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 국제과학기술협력재단/ 한국과학재단/ 한국과학재단/서울시정개발연구원 한국과학재단/ 고려대학교 산학협력단/ 고려대학교 산학협력단/ 고려대학교 과학기술국제화사업/ 세계적수준의 연구중심대학육성사업/ 국가지정연구실사업(NRL)/ 서울시 산학연 협력사업(사업명: 세계유수연구소 유치지원사업) (3차년도)급성 호흡기 감염 조기진단을 위한 탄소나노튜브 기반 고감도 나노바이오센서 개발/ 플렉서블 나노시스템 기반기술/ [NRL-1차년도]플렉서블 투명전도성 CNT-Polymer 박막기술/ 바텔연구소 서울유치 및 NBT 연구기반조성사업