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METHOD FOR PRODUCING CONDUCTIVE MATERIAL COMPRISING CRYSTALLINE CARBON NANO MATERIAL, CONDUCTIVE MATERIAL, TRANSPARENT ELECTRODE, ELECTRODE, WIRE, ELECTRONIC DEVICE, AND SEMICONDUCTOR DEVICE

Patent code P180015100
File No. (S2016-0557-N0)
Posted date Jun 20, 2018
Application number P2017-011762
Publication number P2017-174802A
Date of filing Jan 26, 2017
Date of publication of application Sep 28, 2017
Priority data
  • P2016-053987 (Mar 17, 2016) JP
Inventor
  • (In Japanese)種村 眞幸
  • (In Japanese)ヴィシュワカルマ ラトネシュクマール リテシュクマール
  • (In Japanese)モハマド サウフィ ビン ロスミ
  • (In Japanese)カリタ ゴラップ
  • (In Japanese)ヤジド ビン ヤコブ
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋工業大学
Title METHOD FOR PRODUCING CONDUCTIVE MATERIAL COMPRISING CRYSTALLINE CARBON NANO MATERIAL, CONDUCTIVE MATERIAL, TRANSPARENT ELECTRODE, ELECTRODE, WIRE, ELECTRONIC DEVICE, AND SEMICONDUCTOR DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a conductive material that allows a conductive material comprising a crystalline carbon nano material to be produced directly at a target place, at a low temperature of 430°C or less.
SOLUTION: The method includes a forming step for forming a graphene film 26 by heating a catalyst metal film 22 and a carbon raw material film 24 at a temperature of 430°C or less. At that time, as a catalyst metal material constituting the catalyst metal film 22, used is one comprising at least one of Zn, Sn, Bi, Pb, Tl, Cs, In, Cd, Rb, Ga, K, Na, Li, and Se, which is a metal element group with a melting point temperature of 430°C or less.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーという結晶性炭素ナノ材料は、次世代ナノ材料として注目を集めている。

結晶性炭素ナノ材料のうちグラフェンの製造方法としては、特許文献1、2に記載の製造方法がある。特許文献1の製造方法は、転写法によるグラフェンの製造方法である。転写法では、目的とする場所とは異なる場所でグラフェンを製造した後、グラフェンを目的とする場所に転写する。一方、特許文献2の製造方法は、無転写法によるグラフェンの製造方法である。無転写法では、目的とする場所に直接グラフェンを製造する。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、結晶性炭素ナノ材料を含む導電性材料の製造方法、導電性材料、透明電極、電極、配線、電子装置および半導体装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
結晶性炭素ナノ材料の原料となる炭素原料(24、25、42a)と、前記結晶性炭素ナノ材料を形成するための触媒金属材料(22、23、42b)とを、430℃以下の温度で加熱して、結晶性炭素ナノ材料(26、27、44、48)を形成する形成工程を有し、
前記触媒金属材料として、融点温度が430℃以下の金属元素群のいずれか1つ以上を含むものを用いる結晶性炭素ナノ材料を含む導電性材料の製造方法。

【請求項2】
 
前記形成工程は、
基材(20)の表面上に前記触媒金属材料(22)を堆積させた後、前記触媒金属材料の表面上に前記炭素原料(24)を堆積させる堆積工程と、
前記堆積工程の後、前記炭素原料と前記触媒金属材料とを加熱する加熱工程とを含む請求項1に記載の導電性材料の製造方法。

【請求項3】
 
前記形成工程は、
基材(20)の表面上に前記炭素原料(24)を堆積させた後、前記炭素原料の表面上に前記触媒金属材料(22)を堆積させる堆積工程と、
前記堆積工程の後、前記炭素原料と前記触媒金属材料とを加熱する加熱工程とを含む請求項1に記載の導電性材料の製造方法。

【請求項4】
 
前記形成工程は、
基材の表面上に前記炭素原料(42a)と前記触媒金属材料(42b)の混合物(42)を堆積させる堆積工程と、
前記混合物を加熱する加熱工程とを含む請求項1に記載の導電性材料の製造方法。

【請求項5】
 
基材(20)と触媒金属膜との界面にも結晶性炭素ナノ材料膜を成長させたことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の導電性材料の製造方法。

【請求項6】
 
前記加熱工程の前記温度が、前記触媒金属材料の融点以上とし、液相から結晶性炭素ナノ材料膜を成長させることを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の導電性材料の製造方法。

【請求項7】
 
前記加熱工程の前記温度が、前記触媒金属材料の融点未満とし、固相から結晶性炭素ナノ材料膜を成長させることを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の導電性材料の製造方法。

【請求項8】
 
前記堆積工程では、インクジェット法、印刷法または浸漬法によって、前記混合物を堆積させる請求項4~請求項7のいずれか1項に記載の導電性材料の製造方法。

【請求項9】
 
触媒金属材料(14a、14c、36a、36c、56a、56c)と、
前記触媒金属材料の表面上に形成された結晶性炭素ナノ材料(14b、14d、36b、36d、56b、56d)とを備え、
前記触媒金属材料は、融点温度が430℃以下の金属元素群である、Zn、Sn、Bi、Pb、Tl、Cs、In、Cd、Rb、Ga、K、Na、Li、Seのいずれか1つ以上を含んでいる導電性材料。

【請求項10】
 
触媒金属材料(14a、14c)と、
前記触媒金属材料の表面上に形成された結晶性炭素ナノ材料(14b、14d)とを備え、
前記触媒金属材料は、融点温度が430℃以下の金属元素群である、Zn、Sn、Bi、Pb、Tl、Cs、In、Cd、Rb、Ga、K、Na、Li、Seのいずれか1つ以上を含んでいる透明電極。

【請求項11】
 
触媒金属材料(56a、56c)と、
前記触媒金属材料の表面上に形成された結晶性炭素ナノ材料(56b、56d)とを備え、
前記触媒金属材料は、融点温度が430℃以下の金属元素群である、Zn、Sn、Bi、Pb、Tl、Cs、In、Cd、Rb、Ga、K、Na、Li、Seのいずれか1つ以上を含んでいる電極。

【請求項12】
 
触媒金属材料(36a、36c)と、
前記触媒金属材料の表面上に形成された結晶性炭素ナノ材料(36b、36d)とを備え、
前記触媒金属材料は、融点温度が430℃以下の金属元素群である、Zn、Sn、Bi、Pb、Tl、Cs、In、Cd、Rb、Ga、K、Na、Li、Seのいずれか1つ以上を含んでいる配線。

【請求項13】
 
基材(12)と、
前記基材の表面上に形成された透明電極(14)とを備え、
前記透明電極は、触媒金属材料(14a、14c)と結晶性炭素ナノ材料(14b、14d)の複合材料で構成され、
前記触媒金属材料は、融点温度が430℃以下の金属元素群である、Zn、Sn、Bi、Pb、Tl、Cs、In、Cd、Rb、Ga、K、Na、Li、Seのいずれか1つ以上を含んでいる電子装置。

【請求項14】
 
基材(54)と、
前記基材の表面上に形成された電極(56)とを備え、
前記電極は、触媒金属材料(56a、56c)と結晶性炭素ナノ材料(56b、56d)の複合材料で構成され、
前記触媒金属材料は、融点温度が430℃以下の金属元素群である、Zn、Sn、Bi、Pb、Tl、Cs、In、Cd、Rb、Ga、K、Na、Li、Seのいずれか1つ以上を含んでいる電子装置。

【請求項15】
 
基材(34)と、
前記基材の表面上に形成された配線(36)とを備え、
前記配線は、触媒金属材料(36a、36c)と結晶性炭素ナノ材料(36b、36d)の複合材料で構成され、
前記触媒金属材料は、融点温度が430℃以下の金属元素群である、Zn、Sn、Bi、Pb、Tl、Cs、In、Cd、Rb、Ga、K、Na、Li、Seのいずれか1つ以上を含んでいる半導体装置。

【請求項16】
 
前記触媒金属材料が、Sn、Zn、Bi、In、およびSeの少なくともいずれか1つを含むことを特徴とする請求項9~請求項15のいずれか1項に記載の導電性材料、透明電極、電極、配線、電子装置、半導体装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017011762thum.jpg
State of application right Published
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