KR101303930B1 - 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법 - Google Patents

핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101303930B1
KR101303930B1 KR1020120005735A KR20120005735A KR101303930B1 KR 101303930 B1 KR101303930 B1 KR 101303930B1 KR 1020120005735 A KR1020120005735 A KR 1020120005735A KR 20120005735 A KR20120005735 A KR 20120005735A KR 101303930 B1 KR101303930 B1 KR 101303930B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
graphene
substrate
press
hot press
transfer
Prior art date
Application number
KR1020120005735A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120083864A (ko
Inventor
홍병희
최재붕
김영진
김근수
강준모
김형근
Original Assignee
그래핀스퀘어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 그래핀스퀘어 주식회사 filed Critical 그래핀스퀘어 주식회사
Publication of KR20120083864A publication Critical patent/KR20120083864A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101303930B1 publication Critical patent/KR101303930B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B41M5/03—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet by pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • B32B37/025—Transfer laminating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0042—Assembling discrete nanostructures into nanostructural devices
    • B82B3/0047—Bonding two or more elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0061—Methods for manipulating nanostructures
    • B82B3/0076—Methods for manipulating nanostructures not provided for in groups B82B3/0066 - B82B3/0071
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C01B32/194—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/26—Deposition of carbon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2204/00—Structure or properties of graphene
    • C01B2204/02—Single layer graphene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2204/00—Structure or properties of graphene
    • C01B2204/04—Specific amount of layers or specific thickness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/11—Methods of delaminating, per se; i.e., separating at bonding face
    • Y10T156/1153—Temperature change for delamination [e.g., heating during delaminating, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

본원은 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 목적 기판을 접촉시키는 단계; 핫프레스의 상부 프레스 및 하부 프레스를 이용하여 상기 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 상기 목적 기판을 가압 및 가열함으로써, 상기 열 박리성 시트와 상기 그래핀을 분리함과 동시에 상기 분리된 그래핀을 상기 목적 기판 상으로 전사하는 단계를 포함하는, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법 및 상기 전사 공정을 위한 그래핀 전사용 핫프레스 장치를 제공한다.

Description

핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법{TRANSFERING METHOD OF GRAPHENE USING HOT PRESS}
본원은 핫프레스를 이용하여 대면적의 그래핀을 유연성 기판 또는 경성 기판에 전사할 수 있는 방법에 관한 것이다.
탄소 원자들로 구성된 저차원 나노물질로는 풀러렌(fullerene), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene), 흑연(graphite) 등이 존재한다. 즉, 탄소 원자들이 6각형 모양의 배열을 이루면서 공 모양이 되면 0 차원 구조인 풀러렌, 1 차원적으로 말리면 탄소나노튜브, 2 차원 상으로 원자 한 층으로 이루어지면 그래핀, 3 차원으로 쌓이면 흑연으로 구분을 할 수 있다.
이 중, 그래핀은 전기적, 기계적, 화학적인 특성이 매우 안정적이고 뛰어날 뿐 아니라 우수한 전도성 물질로서 실리콘보다 100 배 빠르게 전자를 이동시키며 구리보다도 약 100 배 가량 더 많은 전류를 흐르게 할 수 있는데, 이는 2004년 흑연으로부터 그래핀을 분리하는 방법이 발견되면서 실험을 통하여 증명되었으며 현재까지 많은 연구가 진행이 되고 있다.
그래핀은 웨이퍼 또는 금속 기판 상에서 대면적으로 합성이 이뤄지므로, 전자기기에 그래핀을 이용하기 위해서는 전자기기의 전극 기판 등에 합성된 그래핀을 전사시키는 공정이 필수적이다.
대한민국 공개특허 제2010-0046633호에는, 탄소화 촉매 상에 형성된 그래핀 시트로부터 탄소화 촉매를 제거하되, 탄소화 촉매를 산화시킬 수 있는 산화제인 염 용액을 이용하여 탄소화 촉매를 제거한 후, 제거된 그래핀 시트를 기판 또는 소자의 소정 위치에 전사하는 방법에 대해 개시하고 있다.
또한, 그래핀을 기판 상에 전사하기 위하여 종래에는 건식 공정, 습식 공정, 롤투롤 공정 등이 사용되었으나, 대량의 그래핀을 전사하기에는 시간-비효율성, 고비용 문제로 인해 실제 생산 공정에 적용하기 어려운 문제가 있었다. 특히, 롤투롤 공정에 의하여 그래핀을 기판 상에 전사할 경우, 웨이퍼, 유리 등의 단단한 기판은 전사 공정 동안의 압력 및 마찰을 이기지 못하고 그래핀이 손상되는 문제가 발생하였다.
따라서 그래핀을 산업적으로 이용하기 위해서는 그래핀을 단시간 내 저비용으로 전사할 수 있는, 대면적 그래핀의 전사 방법이 필요하다.
이에, 본원은 열 박리성 시트와 핫프레스(hot press)를 이용하여 유연성 기판뿐만 아니라 경성(rigid) 기판에도 대면적의 그래핀을 효율적으로 전사할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 기술한 과제로 제한되지 않으며, 기술되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원의 제 1 측면은, 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 목적 기판을 접촉시키는 단계; 핫프레스의 상부 프레스 및 하부 프레스를 이용하여 상기 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 상기 목적 기판을 가압 및 가열함으로써, 상기 열 박리성 시트와 상기 그래핀을 분리함과 동시에 상기 분리된 그래핀을 상기 목적 기판 상으로 전사하는 단계를 포함하는, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법을 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 기판과 열 박리성 시트가 부착된 그래핀이 로딩되는 하부 프레스, 및 상부 프레스를 포함하는 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치로서, 상기 상부 프레스 및 상기 하부 프레스 각각은 진공라인이 형성되어 있으며 독립적으로 온도 조절이 가능한, 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치를 제공한다.
본원의 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법은 대면적의 그래핀을 유연성 기판뿐만 아니라 경성 기판 상으로 전사가 가능하다. 또한, 기판의 종류에 따라 핫프레스의 상/하부 프레스의 온도와 압력을 달리하여 최적의 전사 조건을 제공할 수 있을뿐만 아니라, 상/하부 프레스 상에 진공라인을 설치하고 이에 의해 목적 기판의 위치를 고정함으로써 전사 과정에서 일어날 수 있는 그래핀의 손상을 최소화할 수 있다. 또한 배치 타입의 기존 공정에 본원의 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법을 적용함으로써 대면적의 그래핀을 연속적으로 용이하게 전사 가능하다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치의 단면도이다.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치의 사시도이다.
도 3은 본원의 일 구현예에 따른 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법과 롤투롤 전사 방법에 의해 제조된 그래핀의 면저항을 측정한 그래프이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 핫프레스를 이용한 유리기판 상에 전사된, 그래핀 필름의 면저항을 측정한 그래프이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 핫프레스를 이용하여 300 nm SiO2/Si 기판 상에 전사된 그래핀의 표면 형태를 측정한 광학현미경 사진(a) 및 SEM 이미지(b)이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 핫프레스를 이용하여 SiO2/Si 기판 상에 전사된 그래핀의 면저항을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 명세서에서 사용되는 "~ 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "A 및/또는 B"의 기재는 “A”, “B”, 또는 “A 및 B”를 의미한다.
본원의 제 1 측면예에 따른 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법은, 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 목적 기판을 접촉시키는 단계; 핫프레스의 상부 프레스 및 하부 프레스를 이용하여 상기 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 상기 목적 기판을 가압 및 가열함으로써, 상기 열 박리성 시트와 상기 그래핀을 분리함과 동시에 상기 분리된 그래핀을 상기 목적 기판 상으로 전사하는 단계를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 접촉 단계 및/또는 상기 전사 단계는 진공 또는 상압 조건 하에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 열 박리성 시트는 상기 그래핀 및 상기 목적 기판의 내열 온도를 초과하지 않는 범위에서 적절한 열을 가하여 열 박리성 시트의 점도를 낮추어 상기 그래핀과 상기 열 박리성 시트를 분리시킬 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 사용 가능하다.
다른 구현예에서, 상기 열 박리성 시트는 약 90℃ 내지 약 150℃에서 박리되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 열 박리성 시트는 점착성 수지를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 점착성 수지는 당업계에 공지된 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착성 수지는 에폭시 수지를 포함하는 것일 수 있으나. 이에 제한되지는 않는다.
또 다른 구현예에서, 상기 목적 기판은 유연성 기판 또는 경성(rigid) 기판을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 구현예에서, 상기 경성 기판은 유리 기판, Si 기판, SiO2 기판, ITO 기판 등의 산화물 기판; 금속 기판; 및, 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 금속 기판의 비제한적인 예시로서, Cu, Ni, Fe, Al, Au, Ag, Mn, Co 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 산화물 기판의 비제한적인 예시로서 절연성, 전도성 또는 반도체 특성을 나타내는 금속의 산화물 기판을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 산화물 기판의 구체적인 예로서 SiO2 기판, ITO 기판, SnO2 기판, TiO2 기판, Al2O3 기판을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 구현예에서, 상기 유연성 기판은 PET(Polyethylene Terephthalate), Polyimide, PEN(Polyehylene Naphthalate), PC(Polycarbonate), 탄성체(elastomer) 고분자 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 탄성체 고분자는 투명한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 탄성체 고분자는 PDMS(Polydimethylsiloxane), PMMA(Poly(methylmethacrylate)), 또는 실리콘 고무(silicone rubber)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에서, 상기 유연성 기판은 투명성 유연성 기판일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에서, 상기 가열온도는 약 80℃ 내지 약 200℃일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 구현예에서, 상기 가압 시 상기 핫프레스는 약 300 psi 내지 약 2000 psi의 압력을 유지하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에서, 상기 가열 시, 상기 상부 프레스와 상기 하부 프레스의 온도는 서로 동일하거나 상이할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 그래핀은 당업계에 공지된 방법에 의하여 제조되는 것일 수 있으며, 예를 들어, 다양한 화학기상증착법에 의하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예서서, 상기 그래핀은 기판 상에 탄소 소스를 포함하는 반응 가스 및 열을 제공하여 반응시킴으로써 형성된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 탄소 소스의 비제한적인 예시로, 기상 또는 액상의 탄소 소스를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에서, 상기 전사 단계 이후에, 전사된 상기 그래핀을 세정하는 단계를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 구현예에서, 상기 열 박리성 시트가 부착된 그래핀은 단층 또는 복수층의 그래핀을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 제 2 측면은, 기판과 열 박리성 시트가 부착된 그래핀이 로딩되는 하부 프레스 및 상부 프레스를 포함하는 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치로서, 상기 상부 프레스 및 상기 하부 프레스 각각은 진공라인이 형성되어 있으며 독립적으로 온도 조절이 가능한 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치를 제공한다.
일 구현예에서, 상기 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치는, 상기 상부 프레스와 상기 하부 프레스 각각의 내면에 수냉식 히팅 수단을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 수냉식 히팅 수단은 상기 전사 공정 동안 균일한 열전달을 위한 것으로서, 그래핀, 열 박리성 시트, 목적 기판의 가열 및 냉각을 유도하며 상기 전사 과정에서 상기 열 박리성 시트에 열 전달이 보다 원할하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 그래핀 전사용 핫프레스 장치는 상기 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법에 대하여 기술된 내용을 모두 포함할 수 있으며, 편의상 중복기재를 생략한다.
이하, 도면을 참조하여, 본원의 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법 및 그래핀 전사용 핫프레스 장치에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본원의 일 구현예에 따른 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치의 단면도 및 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본원의 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치는 하부 프레스(10) 및 상부 프레스(20)를 포함하며, 필요한 경우, 상기 하부 프레스(10) 및 상기 상부 프레스(20) 각각에 진공라인(30)이 형성되어 있을 수 있다. 상기 하부 프레스(10) 및/또는 상기 상부 프레스(20)에 진공라인(30)이 형성되어 있는 경우, 상기 하부 프레스(10)의 진공라인(30)은 열 박리성 시트(120)가 부착된 그래핀(110)을 목적 기판(100)으로 전사하는 과정에서 진공 분위기를 조성하여 상기 목적 기판(100) 또는 상기 열 박리성 시트(120)가 부착된 그래핀(110)이 흔들리거나 슬립(slip)이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 상부 프레스(20)의 진공라인(30)은, 그래핀(110)을 목적 기판(100) 상으로 전사한 후, 진공 분위기를 형성함으로써 상기 열 박리성 시트(120)와 상기 그래핀(110)의 분리를 용이하게 할 수 있다.
본원의 핫프레스 장치는 그래핀(110)의 전사 시에 온도 및 압력을 조절할 수 있다.
상기 그래핀(110)의 전사 공정의 온도는 하부 프레스(10) 및 상부 프레스(20)의 온도를 조절함으로써 제어될 수 있다. 상기 전사 공정의 온도는 목적 기판(100) 및 그래핀(110)의 내열 온도를 초과하지 않는 범위에서, 상기 그래핀(110)과 상기 그래핀(110) 상에 부착되어 있는 열 박리성 시트(120)를 분리할 수 있는 온도 범위라면 제한되지 않으며, 상기 전사단계에서 가열 온도의 비제한적인 예시로, 약 80℃ 내지 약 200℃, 약 80℃ 내지 약 180℃, 약 80℃ 내지 약 160℃, 약 80℃ 내지 약 140℃, 약 80℃ 내지 약 120℃, 약 80℃ 내지 약 100℃, 약 100℃ 내지 약 200℃, 약 100℃ 내지 약 180℃, 약 100℃ 내지 약 160℃, 약 100℃ 내지 약 140℃, 약 100℃ 내지 약 120℃, 약 120℃ 내지 약 200℃, 약 120℃ 내지 약 180℃, 약 120℃ 내지 약 160℃, 약 120℃ 내지 약 140℃, 약 150℃ 내지 약 200℃, 약 150℃ 내지 약 180℃, 또는 약 150℃ 내지 약 160℃일 수 있다. 상기 그래핀(110)의 전사 공정에서의 최적 온도는 목적 기판(100)의 두께와 목적 기판(100)의 종류 및 상기 열 박리성 시트(120)의 두께와 종류에 따라 달라지므로 상부 프레스(20) 및 하부 프레스(10)의 온도를 조절하여 효율적으로 그래핀을 전사할 수 있다. 또한, 상기 상부 프레스(20) 및 상기 하부 프레스(10)의 온도는 동일하게 조절할 수 있으나, 필요에 따라 상기 상부 프레스(20)와 상기 하부 프레스(10)의 온도를 서로 상이하게 조절할 수 있다.
또한, 상기 핫프레스 장치는 그래핀(110)의 전사 공정 동안 약 300 psi 내지 약 2,000 psi, 약 300 psi 내지 약 1,800 psi, 약 300 psi 내지 약 1,600 psi, 약 300 psi 내지 약 1,400 psi, 약 300 psi 내지 약 1,200 psi, 약 300 psi 내지 약 1,000 psi, 약 300 psi 내지 약 800 psi, 약 300 psi 내지 약 600 psi, 약 300 psi 내지 약 400 psi, 약 500 psi 내지 약 2,000 psi, 약 300 psi 내지 약 1,800 psi, 약 500 psi 내지 약 1,600 psi, 약 500 psi 내지 약 1,400 psi, 약 500 psi 내지 약 1,200 psi, 약 500 psi 내지 약 1,000 psi, 약 500 psi 내지 약 800 psi, 약 500 psi 내지 약 600 psi, 약 1,000 psi 내지 약 2,000 psi, 약 1,000 psi 내지 약 1,800 psi, 약 1,000 psi 내지 약 1,600 psi, 약 1,000 psi 내지 약 1,400 psi, 약 1,000 psi 내지 약 1,200 psi, 약 1,500 psi 내지 약 2,000 psi, 약 1,500 psi 내지 약 1,800 psi, 또는 약 1,500 psi 내지 약 1,600 psi의 압력을 유지할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 하부 프레스(10) 및 상기 상부 프레스(20) 중 어느 한 기판이 고정되어 있고 다른 기판이 유압에 의해 높이를 조절하는 방법에 의하여 상기 압력을 유지할 수 있다.
종래의 롤투롤 방법을 사용하여 웨이퍼, 유리 등의 단단한 기판에 그래핀을 전사할 경우, 기판의 두께로 인하여 롤 사이에서 상당한 압력과 마찰을 이기지 못하여 그래핀이 손상이 되는 경우가 발생하였다. 또한, 종래의 롤투롤 방법을 사용하여 PET와 같은 유연한 기판 상에 그래핀을 전사할 경우, 롤이 가지는 구조적인 한계로 인하여 열과 압력에 의해 기판의 변형이 일어나는 현상이 문제점이 있었다.
이에, 본원은 상기 언급한 바와 같이, 열 박리성 시트(120)를 이용하여 그래핀(110)을 전사하는 방법을 기반으로, 핫프레스 장치를 이용하여 상기 열 박리성 시트(120)가 부착된 그래핀(110)에 열과 압력을 가하여 원하는 목적 기판 상에 효과적으로 그래핀(110)을 전사할 수 있는 방법을 제공하고자 한다. 또한, 본원은 상기 언급한 핫프레스 방법을 이용하여 유연성 기판뿐만 아니라 Si 웨이퍼, 금속기판, ITO, 유리, 산화물 기판 등과 같은 단단한 기판 상에 그래핀을 효과적으로 전사할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
도 3을 참조하면, 본원의 일 구현예에 따른 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법은, 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 목적 기판을 접촉시키는 단계(S1); 핫프레스 장치를 이용하여 상기 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 상기 목적 기판을 가열 및 가압하는 단계(S2); 상기 목적 기판 상에 그래핀을 전사하는 단계(S3); 및, 상기 그래핀으로부터 상기 열 박리성 시트를 제거하는 단계(S4)를 포함한다.
우선, 열 박리성 시트가 부착된 그래핀을 전사하고자 하는 목적 기판 상에 위치시킨다(S1). 이후, 하부 프레스 또는 상부 프레스의 높이를 조절함으로써 상기 목적 기판과 상기 목적 기판 상의 열 박리성 시트가 부착된 그래핀을 가압한다. 상기 언급한 바와 같이, 가압과 동시에 상기 하부 프레스 또는 상기 상부 프레스의 온도를 조절하여 가열(S2)한다. 이와 같이, 본원의 핫프레스를 이용한 전사 방법은, 가압/가열 공정에서 그래핀의 전면적에 걸쳐 동시에 열과 압력이 가해지기 때문에 종래 롤투롤 전사법과 달리 목적 기판이 손상되는 문제가 적어질 뿐만 아니라, 단단한 기판 상에 전사 시에도 그래핀의 손실을 최소화하면서 전사(S3)할 수 있다. 추가적으로, 상기 언급한 바와 같이, 상부 프레스 및 하부 프레스 각각의 진공라인을 이용하여 진공 분위기를 형성함으로써, 상기 전사 과정에서 일어날 수 있는 그래핀의 손실을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 프레스의 진공라인은 상기 S1 내지 S4의 전 단계에서 진공 분위기를 조성함으로써, 상기 하부 프레스 상의 목적 기판이 흔들리거나 슬립이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
상기 열 박리성 시트는 고온, 예를 들어 약 80℃ 이상, 약 100℃ 이상, 약 150℃ 이상, 또는 약 300℃ 이상의 온도에서 열 박리성 시트를 형성한 점착성 물질이 열에 의하여 반응하여 상기 점착성 물질이 변성됨으로써 상기 열 박리성 시트와 상기 열 박리성 시트 상에 형성되어 있는 그래핀의 접착력이 약하게 되어 상기 그래핀으로부터 상기 열 박리성 시트를 용이하게 분리할 수 있다.
상기와 같이 목적 기판 상에 그래핀이 전사(S3)된 이후에는 상기 그래핀으로부터 상기 열 박리성 시트를 제거(S4)함으로써 그래핀의 전사공정을 완성할 수 있다. 또한, 상기 S4 단계에서는 진공라인이 형성된 상부 프레스를 이용하여 보다 용이하게 상기 열 박리성 시트와 상기 그래핀을 분리할 수 있다.
상기 열 박리성 시트를 제거하는 비제한적인 예시로서, 상부 프레스에 진공라인을 통하여 진공 분위기를 형성하여 상기 상부 프레스 및 상기 열 박리성 시트를 흡착시킴으로써, 상기 그래핀과 접착력이 낮아진 상기 열 박리성 시트를 목적 기판 상의 그래핀으로부터 제거할 수 있다.
단계(S1) 내지 단계(S4)를 통하여, 그래핀이 전사된 기판은 추가적으로 세정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 세정 공정에 의하여 그래핀 표면의 잔류물, 예를 들어, 전사 시에 열 박리성 시트가 그래핀 표면에서 완전히 분리되지 않고 남아 있는 잔류물을 제거함으로써 그래핀의 표면 상태를 향상시킬 수 있다.
이와 같이 목적 기판 상으로 전사되는 그래핀은 기판 상에서 성장될 수 있다. 기판 상에 그래핀을 형성하는 방법은 당업계에서 그래핀 성장을 위해 통상적으로 사용하는 화학기상증착법이라면 제한없이 사용 가능하며, 예를 들어, 고온 화학기상증착(Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition; RTCVD), 유도결합플라즈마 화학기상증착(Inductively Coupled Plasma-Chemical Vapor Deposition; ICP-CVD), 저압 화학기상증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD), 상압 화학기상증착(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition; APCVD), 금속 유기화학기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD) 또는 플라즈마 화학기상증착(Plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD)을 포함할 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다.
상기 그래핀은 목적 기판 상에 기상 탄소 공급원을 투입하고 열처리함으로써 그래핀을 성장시킬 수 있다. 일 구현예에 있어서, 금속 촉매층을 챔버에 넣고 일산화탄소, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 부탄, 부타디엔, 펜탄, 펜텐, 사이클로펜타디엔, 헥산, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔 등과 같은 탄소 공급원을 기상으로 투입하면서, 예를 들어, 약 300℃ 내지 약 2,000℃, 약 300℃ 내지 약 1,800℃, 약 300℃ 내지 약 1,600℃, 약 300℃ 내지 약 1,400℃, 약 300℃ 내지 약 1,200℃, 약 300℃ 내지 약 1,000℃, 약 300℃ 내지 약 800℃, 약 300℃ 내지 약 600℃, 약 300℃ 내지 약 400℃, 약 500℃ 내지 약 2,000℃, 약 500℃ 내지 약 1,800℃, 약 500℃ 내지 약 1,600℃, 약 500℃ 내지 약 1,400℃, 약 500℃ 내지 약 1,200℃, 약 500℃ 내지 약 1,000℃, 약 500℃ 내지 약 800℃, 약 500℃ 내지 약 600℃, 약 1,000℃ 내지 약 2,000℃, 약 1,000℃ 내지 약 1,800℃, 약 1,000℃ 내지 약 1,600℃, 약 1,000℃ 내지 약 1,400℃, 약 1,000℃ 내지 약 1,200℃, 약 1,500℃ 내지 약 2,000℃, 약 1,500℃ 내지 약 1,800℃, 또는 약 1,500℃ 내지 약 1,600℃의 온도로 열처리하면 상기 탄소 공급원에 존재하는 탄소 성분들이 결합하여 6각형의 판상 구조를 형성하면서 그래핀이 생성된다. 이를 냉각하면 균일한 배열 상태를 가지는 그래핀이 얻어지게 된다.
상기 그래핀을 성장시키는 공정은 상압, 저압 또는 진공 하에서 수행 가능하다. 예를 들어, 상압 조건 하에서 상기 공정을 수행하는 경우 헬륨(He) 등을 캐리어 가스로 사용함으로써 고온에서 무거운 아르곤(Ar)과의 충돌에 의해 야기되는 그래핀의 손상(damage)을 최소화시킬 수 있다. 또한 상압 조건 하에서 상기 공정을 수행하는 경우, 저비용으로 간단한 공정에 의하여 대면적 그래핀을 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 공정이 저압 또는 진공 조건에서 수행되는 경우, 수소(H2)를 분위기 가스로 사용하며, 온도를 올리면서 처리하여 주면 금속 촉매의 산화된 표면을 환원시킴으로써 고품질의 그래핀을 합성할 수 있다.
또한, 그래핀이 성장되는 상기 기판은 기판만으로 존재하거나, 촉매층(미도시)을 추가 포함할 수 있다. 상기 기판의 재료는 특별히 제한 되지 않으며, 예를 들어, 실리콘, Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr, 황동(brass), 청동(bronze), 백동(white brass), 스테인레스 스틸(stainless steel) 및 Ge 로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속 또는 합금을 포함할 수 있다. 상기 기판이 금속인 경우는 기판 자체로 그래핀 층이 형성되기 위한 촉매 역할을 할 수 있다. 다만, 상기 기판이 반드시 금속일 필요는 없다. 예를 들어, 상기 기판으로 실리콘을 사용할 수 있으며, 상기 실리콘 기판 상에 촉매층의 형성을 위해 실리콘 기판을 산화시켜 실리콘 산화물층이 추가 형성된 기판을 사용할 수 있다.
또한, 상기 기판 상에 그래핀의 성장을 용이하게 하기 위하여 촉매층을 추가로 형성할 수 있다. 상기 촉매층은 재료, 두께, 및 형태에 있어, 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 상기 촉매층은 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr, 황동(brass), 청동(bronze), 백동, 스테인레스 스틸(stainless steel) 및 Ge 로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속 또는 합금일 수 있으며, 상기 기판과 동일하거나 상이한 재료에 의해 형성될 수 있다. 또한, 상기 촉매층의 두께는 제한되지 않으며, 박막 또는 후막일 수 있다.
상기 언급한 방법에 의해 형성되는 그래핀은 횡방향 또는 종방향 길이가 약 1 mm 이상 내지 약 1,000 m, 약 1 mm 이상 내지 약 800 m, 약 1 mm 이상 내지 약 600 m, 약 1 mm 이상 내지 약 400 m, 약 1 mm 이상 내지 약 200 m, 약 1 mm 이상 내지 약 100 m, 약 1 mm 이상 내지 약 50 m, 약 1 mm 이상 내지 약 10 m, 약 1 mm 이상 내지 약 1 m, 약 100 m 이상 내지 약 1,000 m, 약 100 m 이상 내지 약 800 m, 약 100 m 이상 내지 약 600 m, 약 100 m 이상 내지 약 400 m, 약 100 m 이상 내지 약 200 m, 약 500 m 이상 내지 약 1,000 m, 약 500 m 이상 내지 약 800 m, 약 500 m 이상 내지 약 600 m, 또는 약 800 m 이상 내지 약 1,000 m,에 이르는 대면적일 수 있다. 또한, 결함이 거의 없는 균질한 구조를 갖는 그래핀을 포함한다. 상기 언급한 방법에 의해 제조되는 그래핀은 그래핀의 단일층 또는 복수층을 포함할 수 있다. 비제한적 예로서, 상기 그래핀의 두께는 약 1 층 내지 약 100 층, 약 1 층 내지 약 80 층, 약 1 층 내지 약 60 층, 약 1 층 내지 약 40 층, 약 1 층 내지 약 20 층, 약 1 층 내지 약 10 층, 약 10 층 내지 약 100 층, 약 10 층 내지 약 80 층, 약 10 층 내지 약 60 층, 약 10 층 내지 약 40 층, 약 10 층 내지 약 20 층, 약 20 층 내지 약 100 층, 약 20 층 내지 약 80 층, 약 20 층 내지 약 60 층, 약 20 층 내지 약 40 층, 약 50 층 내지 약 100 층, 약 50 층 내지 약 80 층, 약 50 층 내지 약 60 층, 또는 약 70 층 내지 약 100 층 범위에서 조절할 수 있다.
이하, 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.
[ 실시예 1]
도 4는 본 실시예에 있어서 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법에 의해 PET 기판 상에 전사된 그래핀과 롤투롤 전사 방법에 의해 PET 기판 상에 전사된 그래핀의 면저항을 비교한 그래프이다. 도 4에서 사용된 그래핀은 모두 동일한 조건에 의해 형성되었으며, 열 박리성 시트를 사용하여 PET 기판 상으로 전사되었다. 보다 구체적으로, 일본 Nitto Denko사와 대한민국의 진성 케미컬사의 열 박리성 시트를 각각 사용하여 Cu 기판 상에서 성장된 그래핀을 상기 Cu 기판과 분리하였으며, 상기 그래핀을 PET 기판 상에 전사하였다. 비교예로서, 롤투롤 방법으로 전사한 그래핀의 전사 시에는 상부 롤러 및 하부 롤러를 동일한 온도로 조절하여 전사 온도를 약 120℃ 내지 약 145℃로 유지하였으며, 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 시에는 상하부 프레스의 온도는 동일하게 조절하였으며 상부 프레스 및 하판 기판을 약 80℃ 내지 약 150℃로 유지하였다.
상기 언급한 방법에 의해 제조된 샘플의 크기는 2 x 4 cm2 이며 4 point probe 를 이용하여 면저항을 측정하였다. 도 4a에서와 같이 약 120℃의 전사온도 조건에서는 롤투롤 전사에 의해 형성된 그래핀의 면저항은 약 868 ohm/sq 인 반면, 도 4b에서와 같이 핫프레스를 이용한 전사에 의해 형성된 그래핀의 경우는 면저항이 약 585 ohm/sq 정도로 나타나, 특정 조건에 있어서는 롤투롤 방법보다 핫프레스를 이용한 전사 방법에 의한 그래핀이 보다 우수한 면저항 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
도 5는 핫프레스 방법을 이용하여 단단한 유리 기판에 전사된 그래핀의 면저항을 측정한 결과이다. 보다 구체적으로, 전사 온도를 약 110℃ 내지 약 140℃ 로 달리하여 전 온도에 걸쳐 단단한 유리 기판 상으로 그래핀이 전사될 수 있는지 여부 및 전사된 그래핀의 면저항을 관찰하였다. 상기 유리 기판의 두께는 약 0.13 mm 내지 약 0.17 mm이고, 크기는 약 22 x 22 mm2 였다. 전사된 그래핀의 면저항을 확인한 결과, 유리와 같이 단단한 기판에 전 온도의 걸쳐 그래핀이 전사됨을 확인 할 수 있었으며, 전사된 그래핀의 면저항 역시 매우 우수함을 알 수 있었다.
[ 실시예 2]
도 6은 핫프레스를 이용하여 300 nm SiO2/Si 기판 상에 전사된 그래핀의 표면 형태를 측정한 광학현미경 사진(a) 및 SEM 이미지(b)이다. 부분적으로 밝은 부분이 그래핀이 손상이 있는 부분이고, 점으로 어두운 부분이 그래핀이 합성 당시 다층으로 합성된 영역으로 보여주고 있다. 위의 결과를 확인하면 알 수 있듯이, 핫프레스를 이용하면 손상을 줄이면서 그래핀을 경성 기판으로도 전사가 가능하다는 것을 알 수 있었다.
도 7은 핫프레스를 이용하여 SiO2/Si 기판 상에 전사된 그래핀의 면저항을 나타낸 그래프이다. SiO2/Si 기판 상에 그래핀의 전사가 잘 되었는지 확인하기 위하여 4-포인트 프로브를 이용하여 각 전사조건에 대한 샘플마다 면저항을 측정하여 결과를 정리하였다. 전사 온도가 증가하면서 그래핀의 면저항이 증가된 결과를 확인하였다. 이는 그래핀이 열에 의하여 변형이 된 것이 아니라, 열 박리성 시트가 폴리머 계열이기 때문에 고온의 열에 의하여 변형이 일어나게 되고, 그 결과로 그래핀 전사특성에 영향을 준 것으로 판단된다. 그럼에도 불구하고, 그래핀의 면저항이 일반적으로 PET에 전사된 결과에 비해 매우 비슷한 결과를 나타내주었기 때문에 핫프레스를 이용하여 그래핀을 경성 기판에도 충분히 결함이 적은 상태로 전사할 수 있는 가능성을 확인하였다.
상기에서는 본원의 바람직한 구현예 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 하부 프레스
20: 상부 프레스
30: 진공라인
100: 목적 기판
110: 그래핀
120: 열 박리성 시트

Claims (15)

  1. 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 목적 기판을 접촉시키는 단계; 및
    핫프레스의 상부 프레스 및 하부 프레스를 이용하여 상기 열 박리성 시트가 부착된 그래핀과 상기 목적 기판을 가압 및 가열함으로써, 상기 열 박리성 시트와 상기 그래핀을 분리함과 동시에 상기 분리된 그래핀을 상기 목적 기판 상으로 전사하는 단계
    를 포함하고,
    상기 상부 프레스 또는 상기 하부 프레스, 또는 상기 상부 프레스 및 상기 하부 프레스 각각에 형성된 진공라인에 의해 상기 열 박리성 시트가 부착된 그래핀 및 상기 목적 기판의 슬립(slip)이 방지되며,
    상기 상부 프레스 및 상기 하부 프레스는 각각 독립적으로 온도 조절이 가능한 것인,
    핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 단계 또는 상기 전사 단계는 진공 또는 상압 조건 하에서 수행되는 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 박리성 시트는 90℃ 내지 150℃에서 박리되는 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 목적 기판은 유연성 기판 또는 경성(rigid) 기판을 포함하는 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 경성 기판은 유리 기판, ITO 기판, Si 기판, SiO2 기판, 금속 기판 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 유연성 기판은 PET(Polyethylene Terephthalate), Polyimide, PEN(Polyehylene naphthalate), PC(Polycarbonate), 탄성체(Elastomer) 고분자, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 탄성체 고분자는 PDMS(Polydimethylsiloxane), PMMA(Poly(methylmethacrylate)), 또는 실리콘 고무(silicone rubber) 를 포함하는 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 온도는 80℃ 내지 200℃인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 시, 상기 상부 프레스와 상기 하부 프레스의 온도는 서로 동일하거나 상이한 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 시 압력은 300 psi 내지 2000 psi 인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 그래핀은 상기 목적 기판 상에 탄소 소스를 포함하는 반응 가스 및 열을 제공하여 반응시킴으로써 형성된 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전사 단계 이후에, 전사된 상기 그래핀을 세정하는 단계를 추가 포함하는, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 박리성 시트가 부착된 그래핀은 단층 또는 복수층의 그래핀을 포함하는 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법.
  14. 기판과 열 박리성 시트가 부착된 그래핀이 로딩되는 하부 프레스, 및 상부 프레스를 포함하는 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치로서,
    상기 상부 프레스 및 상기 하부 프레스 각각은 진공라인이 형성되어 있으며 독립적으로 온도 조절이 가능한 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치는 상기 상부 프레스와 상기 하부 프레스 내면에 균일한 열전달을 위한 수냉식 히팅 수단을 추가 포함하는 것인, 핫프레스를 이용한 그래핀 전사 장치.

KR1020120005735A 2011-01-18 2012-01-18 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법 KR101303930B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110004948 2011-01-18
KR20110004948 2011-01-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120083864A KR20120083864A (ko) 2012-07-26
KR101303930B1 true KR101303930B1 (ko) 2013-09-05

Family

ID=46516226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120005735A KR101303930B1 (ko) 2011-01-18 2012-01-18 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8916013B2 (ko)
KR (1) KR101303930B1 (ko)
WO (1) WO2012099385A2 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018164522A1 (ko) * 2017-03-09 2018-09-13 이화여자대학교 산학협력단 전자장치 제조방법 및 이를 이용한 불순물 제거방법
KR102391237B1 (ko) * 2021-10-14 2022-04-27 알파그래핀 주식회사 열처리 모듈을 이용한 그래핀 전사 시스템 및 이를 이용한 그래핀 전사 방법
KR102391236B1 (ko) * 2021-10-14 2022-04-27 알파그래핀 주식회사 그래핀 전사 시스템 및 이를 이용한 그래핀 전사 방법
KR102391232B1 (ko) * 2021-10-14 2022-04-27 알파그래핀 주식회사 그래핀 전사 장치 및 그래핀 전사 방법

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101793684B1 (ko) * 2010-11-19 2017-11-03 한화테크윈 주식회사 그래핀 전사장치
KR101519703B1 (ko) * 2012-11-20 2015-05-21 현대자동차주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR101370720B1 (ko) * 2013-02-27 2014-03-10 포항공과대학교 산학협력단 임계열유속의 발생을 제거하면서 효율성이 증진된 그라핀을 이용한 핵비등 열전달 시스템
KR101475266B1 (ko) 2013-03-26 2014-12-23 한국과학기술원 고품질 그래핀층 형성을 위한 기판 및 방법
KR20140121137A (ko) 2013-04-05 2014-10-15 한국과학기술원 고압의 열처리를 이용한 고품질 그래핀층 형성 방법 및 기판
KR101428926B1 (ko) * 2013-06-03 2014-08-08 고려대학교 산학협력단 그래핀 박막의 전사 방법
US9574063B2 (en) * 2013-09-17 2017-02-21 Lockheed Martin Corporation Method of making a large area graphene composite material
KR101899224B1 (ko) * 2014-01-06 2018-10-04 광주과학기술원 진공 열처리를 이용한 그래핀 전사방법 및 그래핀 전사 장치
SG10201501340QA (en) * 2014-02-26 2015-09-29 Univ Singapore Method and apparatus for transferring graphene to a polymeric substrate
US11097974B2 (en) 2014-07-31 2021-08-24 Corning Incorporated Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods
US10272647B2 (en) * 2014-12-19 2019-04-30 Corning Incorporated Graphene and polymer-free method for transferring CVD grown graphene onto hydrophobic substrates
WO2016106039A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Corning Incorporated Transfer of monolayer graphene onto flexible glass substrates
TWI539043B (zh) 2015-07-21 2016-06-21 財團法人工業技術研究院 石墨烯花的形成方法
KR101673031B1 (ko) * 2015-07-31 2016-11-07 그래핀스퀘어 주식회사 그래핀 필름의 제조 장치 및 방법
JP6923555B2 (ja) 2016-01-12 2021-08-18 コーニング インコーポレイテッド 薄厚熱強化及び化学強化ガラス系物品
KR101870643B1 (ko) * 2016-01-28 2018-06-25 주식회사 참트론 그래핀의 전사방법
CN106270485B (zh) * 2016-08-18 2018-06-12 天津大学 一种球形铜粉表面原位生长三维石墨烯的制备方法
US11485673B2 (en) 2017-08-24 2022-11-01 Corning Incorporated Glasses with improved tempering capabilities
US11214491B2 (en) 2017-11-17 2022-01-04 Corning Incorporated Direct graphene transfer and graphene-based devices
WO2020152358A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Quellmalz Arne Method of material transfer
CN116811379A (zh) 2019-08-06 2023-09-29 康宁股份有限公司 具有用于阻止裂纹的埋入式应力尖峰的玻璃层压体及其制造方法
US12004308B2 (en) 2021-05-18 2024-06-04 Mellanox Technologies, Ltd. Process for laminating graphene-coated printed circuit boards
US20230007789A1 (en) * 2021-07-01 2023-01-05 Mellanox Technologies, Ltd. Process for applying a two-dimensional material to a target substrate post-lamination
US11963309B2 (en) 2021-05-18 2024-04-16 Mellanox Technologies, Ltd. Process for laminating conductive-lubricant coated metals for printed circuit boards

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007268876A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Maxell Ltd パターン転写方法、パターン転写装置及び光ディスク製造方法
KR20100046633A (ko) * 2008-10-27 2010-05-07 삼성전자주식회사 그라펜 시트로부터 탄소화 촉매를 제거하는 방법 및 그라펜시트의 전사 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4275254B2 (ja) * 1999-06-17 2009-06-10 リンテック株式会社 両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置
US8753468B2 (en) * 2009-08-27 2014-06-17 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Method for the reduction of graphene film thickness and the removal and transfer of epitaxial graphene films from SiC substrates
KR20120046633A (ko) 2010-11-02 2012-05-10 삼성전자주식회사 반도체 패키지 몰딩 시스템 및 몰딩 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007268876A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Maxell Ltd パターン転写方法、パターン転写装置及び光ディスク製造方法
KR20100046633A (ko) * 2008-10-27 2010-05-07 삼성전자주식회사 그라펜 시트로부터 탄소화 촉매를 제거하는 방법 및 그라펜시트의 전사 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문(2009.10.21) *
논문(2010.1.25) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018164522A1 (ko) * 2017-03-09 2018-09-13 이화여자대학교 산학협력단 전자장치 제조방법 및 이를 이용한 불순물 제거방법
US11038110B2 (en) 2017-03-09 2021-06-15 EWHA University—Industry Collaboration Foundation Method for manufacturing electronic device and method for removing impurity using same
KR102391237B1 (ko) * 2021-10-14 2022-04-27 알파그래핀 주식회사 열처리 모듈을 이용한 그래핀 전사 시스템 및 이를 이용한 그래핀 전사 방법
KR102391236B1 (ko) * 2021-10-14 2022-04-27 알파그래핀 주식회사 그래핀 전사 시스템 및 이를 이용한 그래핀 전사 방법
KR102391232B1 (ko) * 2021-10-14 2022-04-27 알파그래핀 주식회사 그래핀 전사 장치 및 그래핀 전사 방법
WO2023063473A1 (ko) * 2021-10-14 2023-04-20 알파그래핀 주식회사 열처리 모듈을 이용한 그래핀 전사 시스템 및 이를 이용한 그래핀 전사 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US8916013B2 (en) 2014-12-23
KR20120083864A (ko) 2012-07-26
WO2012099385A2 (ko) 2012-07-26
WO2012099385A3 (ko) 2012-12-06
US20130299077A1 (en) 2013-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101303930B1 (ko) 핫프레스를 이용한 그래핀의 전사 방법
KR101262327B1 (ko) 그래핀의 롤투롤 전사 방법, 그래핀의 롤투롤 전사 장치 및 그래핀 롤
US10213985B2 (en) Method of manufacturing deformation-capable graphene sheet, deformation-capable graphene sheet, and device using the same
Yang et al. Chemical vapour deposition of graphene: Layer control, the transfer process, characterisation, and related applications
EP2850032B1 (en) Methods of growing uniform, large-scale, multilayer graphene films
US9475703B2 (en) Graphene base and method of preparing the same
JP5705315B2 (ja) グラフェンの低温製造方法、及びこれを利用したグラフェンの直接転写方法
KR101423037B1 (ko) 그래핀 시트의 제조 방법, 그래핀 적층체, 변형 수용성 그래핀 시트의 제조 방법, 변형 수용성 그래핀 시트, 및 이를 이용하는 소자
US11124870B2 (en) Transfer-free method for producing graphene thin film
US20160005881A1 (en) Stacked films and method for producing stacked films
KR101513136B1 (ko) 그래핀 필름의 제조방법, 그래핀 필름, 및 이를 포함하는 전자 소자
KR102017251B1 (ko) 그래핀 박막의 무전사 제조방법
KR20140108829A (ko) 롤투롤 방식을 이용한 그래핀 필름의 분리, 전사 방법
JP2014034503A (ja) グラフェン膜の製造方法およびグラフェン膜
Jo Chemical vapor deposition (CVD) growth and optimal transfer processes for graphene
US20210276317A1 (en) Method of transferring graphene and flexible transparent electrode using the same
KR101716187B1 (ko) 그래핀 전사 방법
Caldwell et al. Epitaxial graphene: dry transfer and materials characterization
KR101836404B1 (ko) 그래핀 전사 방법, 그래핀 전사 장치 및 그래핀 구조체
KR20130092216A (ko) 그래핀 필름 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160623

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170728

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180712

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190705

Year of fee payment: 7