KR101829836B1 - Method for manufacturing electrode including graphene - Google Patents

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Abstract

본 발명은 그래핀에 관한 것으로 특히, 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조되는 전극에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 촉매 금속 층 상에 그래핀 층을 형성하는 단계; 상기 그래핀 층 상에 지지 필름을 부착하는 단계; 및 상기 촉매 금속 층의 적어도 일부를 제거하여 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to graphene, and more particularly, to a method of manufacturing an electrode including graphene and an electrode manufactured by the method. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a graphene layer on a catalytic metal layer; Attaching a support film on the graphene layer; And removing at least a part of the catalytic metal layer to form a metal pattern.

Description

그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법 {Method for manufacturing electrode including graphene}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an electrode including graphene,

본 발명은 그래핀에 관한 것으로 특히, 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조되는 전극에 관한 것이다.The present invention relates to graphene, and more particularly, to a method of manufacturing an electrode including graphene and an electrode manufactured by the method.

탄소 원자들로 구성된 물질로는 풀러렌(fullerene), 탄소나노튜브(Carbon Nanotube), 그래핀(graphene), 흑연(Graphite) 등이 존재한다. 이 중에서 그래핀은 탄소 원자들이 2 차원 평면상으로 원자 한 층으로 이루어지는 구조이다.As materials composed of carbon atoms, fullerene, carbon nanotube, graphene, graphite and the like exist. Among them, graphene is a structure in which carbon atoms are composed of one layer on a two-dimensional plane.

특히, 그래핀은 전기적, 기계적, 화학적인 특성이 매우 안정적이고 뛰어날 뿐 아니라 우수한 전도성 물질로서 실리콘보다 매우 빠르게 전자를 이동시키며 구리보다도 매우 큰 전류를 흐르게 할 수 있는데, 이는 2004년 흑연으로부터 그래핀을 분리하는 방법이 발견되면서 실험을 통하여 증명되었으며 현재까지 많은 연구가 진행이 되고 있다.In particular, graphene is not only very stable and excellent in electrical, mechanical and chemical properties, but it is also a good conductive material that can move electrons much faster than silicon and can carry much larger currents than copper, It has been proved through experiments that a method of separation has been discovered.

이러한 그래핀은 대면적으로 형성할 수 있으며, 전기적, 기계적, 화학적인 안정성을 가지고 있을 뿐만 아니라 뛰어난 도전성의 성질을 가지므로, 전자 회로의 기초 소재로 관심을 받고 있다.Such graphene can be formed in a large area and has electrical, mechanical and chemical stability as well as excellent conductivity, and thus is attracting attention as a basic material for electronic circuits.

또한, 그래핀은 일반적으로 주어진 두께의 그래핀의 결정 방향성에 따라 전기적 특성이 변화할 수 있으므로 사용자가 선택 방향으로의 전기적 특성을 발현시킬 수 있고 이에 따라 쉽게 소자를 디자인할 수 있다. 따라서 그래핀은 탄소계 전기 또는 전자기 소자 등에 효과적으로 이용될 수 있다.In addition, since graphenes generally have electrical characteristics that vary depending on the crystal orientation of graphene of a given thickness, the user can express the electrical characteristics in the selected direction and thus design the device easily. Therefore, graphene can be effectively used for carbon-based electric or electromagnetic devices.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 그래핀 층과 촉매 금속 층을 이용하여 전극 또는 투명 전극으로 이용할 수 있도록 하는 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of manufacturing an electrode including graphene, which can be used as an electrode or a transparent electrode using a graphene layer and a catalytic metal layer.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 촉매 금속 층 상에 그래핀 층을 형성하는 단계; 상기 그래핀 층 상에 지지 필름을 부착하는 단계; 및 상기 촉매 금속 층의 적어도 일부를 제거하여 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a graphene layer on a catalytic metal layer; Attaching a support film on the graphene layer; And removing at least a part of the catalytic metal layer to form a metal pattern.

이때, 촉매 금속 층은 구리를 포함할 수 있다.At this time, the catalytic metal layer may include copper.

또한, 그래핀 층은 촉매 금속 층 상에 직접 형성될 수 있다.Further, the graphene layer can be formed directly on the catalytic metal layer.

여기서, 금속 패턴을 형성하는 단계는, 상기 촉매 금속 층 상에 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 포토 레지스트 패턴을 이용하여 상기 촉매 금속을 식각하는 단계; 및 상기 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step of forming the metal pattern may include: forming a photoresist pattern on the catalyst metal layer; Etching the catalytic metal using the photoresist pattern; And removing the photoresist pattern.

위에서, 금속 패턴을 기판으로 전사하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include transferring the metal pattern onto the substrate.

이러한 기판으로 전사하는 단계는, 상기 금속 패턴 상에 점착층을 포함하는 기판을 부착하는 단계; 및 상기 지지 필름을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The step of transferring to such a substrate includes: attaching a substrate including an adhesive layer on the metal pattern; And removing the support film.

여기서, 금속 패턴은, 전극 패턴 또는 그물형, 라인형, 또는 벌집형의 투명 전극 패턴일 수 있다.Here, the metal pattern may be an electrode pattern, or a transparent electrode pattern of net, line, or honeycomb.

또한, 전극 패턴은, 3 내지 30 ㎛의 선폭, 100 내지 350 ㎛의 간격, 및 1 내지 50 ㎛의 두께 중 적어도 어느 하나 이상의 조건을 만족할 수 있다.The electrode pattern may satisfy at least one of the line width of 3 to 30 mu m, the gap of 100 to 350 mu m, and the thickness of 1 to 50 mu m.

또한, 위에서 설명한 전극의 제조 방법으로 얻어지는 전극을 제공할 수 있다.In addition, an electrode obtained by the above-described method for producing an electrode can be provided.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.The present invention has the following effects.

본 발명에 의해 제조되는 기판 상에 위치하는 금속 패턴은 디스플레이 디바이스의 배선 전극으로 이용될 수 있고, 그래핀 층은 투명 전극으로 이용될 수 있다. 따라서 그래핀 층을 전극으로 이용함에 있어서 별도의 추가적인 배선 전극의 필요 없이 디바이스에 이용할 수 있다.The metal pattern disposed on the substrate manufactured by the present invention can be used as a wiring electrode of a display device, and the graphene layer can be used as a transparent electrode. Therefore, it is possible to use the graphene layer for a device without using a separate additional wiring electrode when using the graphene layer as an electrode.

즉, 그래핀 층의 형성 후에 촉매 금속 층을 제거하지 않고, 이를 금속 패턴으로 제작하여 전극에 이용함으로써, 제조 단계 및 공수를 크게 축소시킬 수 있고, 이에 따라 제조 비용이 크게 절감될 수 있는 것이다.That is, after the formation of the graphene layer, the catalyst metal layer is not removed and the metal layer is formed into a metal pattern and used for an electrode, thereby greatly reducing the manufacturing steps and the airflow, thereby greatly reducing the manufacturing cost.

또한, 금속 패턴은 투명 전극으로 이용 가능하여, 그래핀 층과 함께 저 저항을 가지는 복합 투명 전극으로 이용될 수 있다.In addition, the metal pattern can be used as a transparent electrode, and can be used as a composite transparent electrode having a low resistance together with a graphene layer.

즉, 그래핀 층의 형성 후에 촉매 금속 층을 제거하지 않고, 이를 투명 전극 패턴을 위한 금속 패턴으로 제작하여 이용함으로써, 제조 단계 및 공수를 크게 축소시킬 수 있고, 이에 따라 제조 비용이 크게 절감될 수 있는 것이다.That is, after the formation of the graphene layer, the metal layer for the transparent electrode pattern is not removed, and the metal layer is used as a metal pattern, the manufacturing steps and the number of steps can be greatly reduced, It is.

이와 같은 복합 투명 전극은 각종 디스플레이 디바이스와 같은 디바이스에서 전자파(EMI) 차폐용 전극 또는 터치 패널 디스플레이와 같은 디바이스에서 투명 전극으로 이용될 수 있고, 보조 전극으로도 이용할 수 있는 등, 다양하게 활용될 수 있는 효과가 있는 것이다.Such a composite transparent electrode can be used as a transparent electrode in a device such as an electromagnetic wave (EMI) shielding electrode or a touch panel display in a device such as various display devices, or as an auxiliary electrode. There is an effect.

도 1은 촉매 금속 층 상에 그래핀 층이 형성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 그래핀 층을 형성하기 위한 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 3은 그래핀 층 상에 지지 필름을 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 그래핀 층 상에 기재를 부착한 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 포토 레지스트 패턴을 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 촉매 금속 층을 금속 패턴으로 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 지지 필름을 제거한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 그래핀 층 상에 지지 필름을 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 포토 레지스트 패턴을 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 촉매 금속 층을 금속 패턴으로 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 금속 패턴 상에 기판을 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12는 기판을 제거한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 13은 그래핀 층 상에 기판을 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 14는 포토 레지스트 패턴을 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 15는 촉매 금속 층을 금속 패턴으로 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 16은 포토 레지스트 패턴을 제거한 상태를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state where a graphene layer is formed on a catalyst metal layer.
2 is a schematic view showing an example of a device for forming a graphene layer.
3 is a cross-sectional view showing a state in which a support film is attached on a graphene layer.
4 is a cross-sectional view showing an example in which a substrate is attached on a graphene layer.
5 is a cross-sectional view showing a state in which a photoresist pattern is formed.
6 is a cross-sectional view showing a state in which the catalytic metal layer is formed into a metal pattern.
7 is a cross-sectional view showing a state in which the support film is removed.
8 is a cross-sectional view showing a state in which a supporting film is attached on the graphene layer.
9 is a cross-sectional view showing a state in which a photoresist pattern is formed.
10 is a cross-sectional view showing a state in which the catalyst metal layer is formed in a metal pattern.
11 is a cross-sectional view showing a state where a substrate is attached on a metal pattern.
12 is a cross-sectional view showing a state in which the substrate is removed.
13 is a cross-sectional view showing a state in which a substrate is mounted on a graphene layer.
14 is a cross-sectional view showing a state in which a photoresist pattern is formed.
15 is a cross-sectional view showing a state in which the catalytic metal layer is formed in a metal pattern.
16 is a cross-sectional view showing a state where the photoresist pattern is removed.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. It will be appreciated that when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being present on another element "on," it may be directly on the other element or there may be an intermediate element in between .

비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, such elements, components, regions, layers and / And should not be limited by these terms.

도 1에서 도시하는 바와 같이, 그래핀을 포함하는 전극을 제조하기 위하여, 촉매 금속 층(10) 상에 그래핀 층(20)을 형성한다.As shown in Fig. 1, a graphene layer 20 is formed on the catalytic metal layer 10 to produce an electrode comprising graphene.

촉매 금속 층(10)은 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr 등의 금속이 이용될 수 있으며, 이들 중 어느 하나의 단일층 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 합금으로 이용될 수 있다.The catalyst metal layer 10 may be formed of a metal such as Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, And may be used as a single layer of any one of them, or as an alloy of at least two of them.

그래핀 층(20)을 형성시키는 방법에는 고온 화학 기상 증착법(Thermal-chemical vapor deposition; CVD), 유도 결합 플라즈마 화학 기상 증착법(ICP-CVD), 플라즈마 화학 기상 증착법(PE-CVD), Microwave CVD 등의 화학 기상 증착법이 이용될 수 있으며, 그 외에도 RTA(rapid thermal annealing), ALD(atomic layer deposition), PVD(physical vapor deposition) 등의 다양한 방법이 이용될 수 있다.Methods for forming the graphene layer 20 include thermal-chemical vapor deposition (CVD), inductively coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD), plasma chemical vapor deposition (PE-CVD) And various other methods such as rapid thermal annealing (RTA), atomic layer deposition (ALD), and physical vapor deposition (PVD) may be used.

도 2에서는, 촉매 금속 층(10) 상에 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition; CVD)을 이용하여 그래핀 층(20)을 형성하는 예를 나타내고 있다.2 shows an example in which the graphene layer 20 is formed on the catalyst metal layer 10 by chemical vapor deposition (CVD).

이러한 화학 기상 증착법은, 챔버(200) 내에 촉매 금속 층(10)을 위치시키고, 탄소 공급원(carbon source)을 투입하며, 적당한 성장 조건을 제공함으로써 그래핀 층(20)을 성장시키는 방법이다.This chemical vapor deposition method is a method of growing the graphene layer 20 by placing the catalyst metal layer 10 in the chamber 200, introducing a carbon source, and providing suitable growth conditions.

탄소 공급원의 예로는 메탄(CH4), 아세틸렌(C2H2) 등의 가스 형태로 공급이 가능하고, 파우더, 폴리머 등의 고체 형태 및 버블링 알콜(bubbling alcohol) 등의 액체 형태로 공급이 가능하다.Examples of the carbon source include a gas such as methane (CH 4 ), acetylene (C 2 H 2 ), etc., and a solid form such as powder or polymer and a liquid such as bubbling alcohol It is possible.

그 외에도, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 부탄, 부타디엔, 펜탄, 펜텐, 사이클로펜타디엔, 헥산, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔 등과 같은 다양한 탄소 공급원이 이용될 수 있다.In addition, various carbon sources such as ethane, ethylene, ethanol, acetylene, propane, butane, butadiene, pentane, pentene, cyclopentadiene, hexane, cyclohexane, benzene, toluene,

이하, 촉매 금속 층(10)으로서, 구리(Cu)를 이용하고, 탄소 공급원으로는 메탄(CH4)을 이용한 예를 들어 설명한다.Hereinafter, examples in which copper (Cu) is used as the catalyst metal layer 10 and methane (CH 4 ) is used as the carbon source is described.

이러한 촉매 금속 층(10) 상에서 적당한 온도를 유지하면서 수소 분위기 속에서 메탄 가스를 투입하면, 이 수소와 메탄이 반응하여, 촉매 금속 층(10) 상에 그래핀 층(20)이 형성되는 것이다. 이러한 그래핀 층(20)의 형성은 대략 300 내지 1500 ℃의 온도 조건에서 이루어질 수 있다.When methane gas is introduced into the hydrogen atmosphere while maintaining a proper temperature on the catalyst metal layer 10, the hydrogen reacts with methane to form the graphene layer 20 on the catalyst metal layer 10. The formation of the graphene layer 20 may be performed at a temperature of approximately 300 to 1500 ° C.

이때, 촉매 금속 층(10)의 하면에 공간이 없다면, 촉매 금속 층(10)의 상면에만 그래핀 층(20)이 형성될 수 있으나, 촉매 금속 층(10)의 하면에 공간이 있다면, 도 1과 같이, 촉매 금속 층(10)의 양면에 그래핀 층(20)이 형성될 수 있다. At this time, if there is no space on the lower surface of the catalytic metal layer 10, the graphene layer 20 may be formed only on the upper surface of the catalytic metal layer 10. However, if there is a space on the lower surface of the catalytic metal layer 10, 1, a graphene layer 20 may be formed on both sides of the catalytic metal layer 10.

촉매 금속 층(10)으로서 구리는 탄소에 대한 용해도가 낮으므로, 단일층(mono-layer)의 그래핀을 형성하는데 유리할 수 있다. 이러한 그래핀 층(20)은 촉매 금속 층(10) 상에 직접 형성될 수 있다.As the catalytic metal layer 10, copper has a low solubility in carbon and may be advantageous to form a mono-layer of graphene. This graphene layer 20 may be formed directly on the catalytic metal layer 10.

촉매 금속 층(10)은, 시트(sheet) 형태로 공급될 수 있으나, 도 2에서와 같이, 제 1 롤러(100)에 감겨진 채로 연속적으로 공급될 수 있으며, 대략 10 ㎛ 내지 10 mm 두께의 구리 포일 형태의 촉매 금속 층(10)을 이용할 수 있다.The catalytic metal layer 10 may be supplied in the form of a sheet but may be continuously fed while being wound on the first roller 100 as shown in Figure 2 and may have a thickness of about 10 to 10 mm A catalytic metal layer 10 in the form of a copper foil can be used.

이와 같은 예의 과정에 의하여 형성된 그래핀 층(20)은, 도 1에서와 같이, 양면에 그래핀 층(20)이 형성된다면 촉매 금속 층(10)의 일면에 형성된 그래핀 층(20)을 제거하는 과정을 거칠 수 있다.1, if the graphene layer 20 is formed on both surfaces of the graphene layer 20, the graphene layer 20 formed on one surface of the catalyst metal layer 10 is removed .

이하, 이러한 촉매 금속 층(10)에 형성된 그래핀 층(20)을 포함하는 부재를 이용하여 배선 전극을 제작하는 과정을 설명한다. Hereinafter, a process for manufacturing a wiring electrode using a member including the graphene layer 20 formed on the catalyst metal layer 10 will be described.

먼저, 촉매 금속 층(10)의 일면에 그래핀 층(20)이 형성된 상태에서, 도 3에서와 같이, 그래핀 층(20) 상에 지지 필름(30)을 부착한다. 3, the support film 30 is attached to the graphene layer 20 in a state where the graphene layer 20 is formed on one surface of the catalyst metal layer 10. [

이러한 지지 필름(30)은 다양한 필름이 이용될 수 있으며, 도 4에서와 같이, 점착제(41)를 포함하는 기재(40)를 직접 부착하여 이용할 수도 있다. Various films may be used for the support film 30. The base film 40 including the adhesive 41 may be directly attached to the support film 30 as shown in Fig.

본 예시에서는 지지 필름(30)으로서 열 전사 필름을 이용하는 경우를 설명한다.In this example, a case of using a heat transfer film as the support film 30 will be described.

다음에, 도 5에서와 같이, 촉매 금속 층(10) 상에 포토 레지스트(50) 패턴을 형성한다. 이러한 포토 레지스트(50) 패턴은 자외선 노광 및 현상 과정을 통하여 형성될 수 있다.Next, as shown in Fig. 5, a photoresist 50 pattern is formed on the catalytic metal layer 10. Then, as shown in Fig. The pattern of the photoresist 50 may be formed through ultraviolet exposure and development.

이러한 포토 레지스트(50) 패턴에 의해서 동일한 패턴을 가지는 전극(도 7 참고)이 형성되므로, 이러한 포토 레지스트(50)의 폭과 간격 등은 전극이 적용될 디바이스에 따라 설정될 수 있다.7) is formed by the pattern of the photoresist 50, the width and the interval of the photoresist 50 can be set according to the device to which the electrode is applied.

이후, 도 6에서와 같이, 이 포토 레지스트(50) 패턴을 마스크로 이용하여 촉매 금속 층(10)을 제거하여, 촉매 금속 층(10)이 금속 패턴(11)을 이루도록 한다. 6, the catalytic metal layer 10 is removed using the photoresist pattern 50 as a mask so that the catalytic metal layer 10 forms the metal pattern 11. Then, as shown in FIG.

이러한 촉매 금속 층(10)의 제거는 식각의 방법이 이용될 수 있으며, 특히, 습식 식각의 방법이 이용될 수 있다.The removal of the catalytic metal layer 10 may be performed by a method of etching, in particular, a method of wet etching.

다음에, 포토 레지스트(50)를 제거하여 금속 패턴(11)의 면을 노출시킨 후, 이와 같은 과정에 의하여 형성된 금속 패턴(11)에 기판(60)을 부착하고, 지지 필름(30)을 제거하면 도 7과 같은 상태가 된다.Next, the photoresist 50 is removed to expose the surface of the metal pattern 11, the substrate 60 is attached to the metal pattern 11 formed by the above process, and the support film 30 is removed The state shown in FIG. 7 is obtained.

여기서, 기판(60)(또는 기재(40))은 금속 패턴(11)을 포함하는 그래핀 층(20)이 각종 전자 디바이스에 이용될 때, 함께 그대로 디바이스에 결합될 수 있는 층을 의미할 수 있다.Here, the substrate 60 (or the substrate 40) may mean a layer that can be bonded to the device as it is when the graphene layer 20 including the metal pattern 11 is used in various electronic devices have.

즉, 각종 디스플레이 디바이스에 직접 이용될 수 있는 투명 및 불투명 기판일 수 있고, 터치 패널과 같은 디바이스에 직접 이용될 수 있는 기재가 될 수도 있다.That is, it may be a transparent and opaque substrate that can be directly used for various display devices, and may be a substrate that can be used directly in a device such as a touch panel.

이러한 기판(60)은, PET(polyethylen terephthalate), TAC(triacetyl cellulose), 및 PC(poly carbonate)와 같은 재료가 이용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 투명 및 불투명의 필름 형태의 부재라면 어느 것이나 이용될 수 있다.As the substrate 60, materials such as PET (polyethyleneterephthalate), TAC (triacetyl cellulose), and PC (poly carbonate) may be used, but the present invention is not limited thereto. Any material in the form of a transparent or opaque film Can be used.

또한, 기판(60)을 금속 패턴(11) 상에 부착하기 위한 점착층(61; 도 11 참고)이 추가로 구비되면 이러한 점착층(61)은 PSA(pressure sensitive adhesive)가 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외에도, 폴리 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 고분자 수지 등의 각종 고분자 수지, 수계 접착제, 초산 비닐 에멀젼 접착제, 핫멜트 접착제, 가시광 경화형 접착제, 적외선 경화형 접착제, 전자빔 경화형 접착제, PBI(Polybenizimidazole) 접착제, 폴리이미드 접착제, 실리콘 접착제, 이미드 접착제, BMI(Bismaleimide) 접착제 등의 다양한 접착제가 이용될 수 있다.In addition, if the adhesive layer 61 (see FIG. 11) for adhering the substrate 60 onto the metal pattern 11 is additionally provided, the pressure sensitive adhesive (PSA) may be used for the adhesive layer 61, But the present invention is not limited thereto. In addition to these, various polymer resins such as polyurethane resin, epoxy resin, acrylic resin and polymer resin, water-based adhesives, vinyl acetate emulsion adhesives, hot melt adhesives, visible light curing adhesives, infrared curing adhesives, Various adhesives such as PBI (polybenizimidazole) adhesive, polyimide adhesive, silicone adhesive, imide adhesive, and BMI (bismaleimide) adhesive can be used.

이러한 점착층(61)은 재작업성(Rework) 점착제가 이용될 수 있다. 즉, 공정 중 또는 공정 이후에 쉽게 박리가 가능하고, 박리 후에도 잔류 물질을 남기지 않도록 하는 특성을 가질 수 있다.As the adhesive layer 61, a rework adhesive may be used. That is, it is possible to easily peel off during or after the process, and to retain the residual material even after peeling off.

도 7과 같이, 이러한 과정에 의하여 제조된 기판(60) 상에 위치하는 금속 패턴(11)은 디스플레이 디바이스의 배선 전극으로 이용될 수 있고, 그래핀 층(20)은 투명 전극으로 이용될 수 있다.As shown in FIG. 7, the metal pattern 11 located on the substrate 60 manufactured by this process can be used as a wiring electrode of a display device, and the graphene layer 20 can be used as a transparent electrode .

이와 같이, 촉매 금속 층(10)을 이용하여 금속 패턴(11)을 형성하고, 이 금속 패턴(11)을 배선 전극으로 이용 가능하며, 따라서 그래핀 층(20)을 전극으로 이용함에 있어서 별도의 추가적인 배선 전극의 필요 없이 디바이스에 이용할 수 있다.As described above, the metal pattern 11 can be formed using the catalytic metal layer 10, and the metal pattern 11 can be used as a wiring electrode. Therefore, when the graphene layer 20 is used as an electrode, It can be used in a device without the need for additional wiring electrodes.

즉, 그래핀 층(20)의 형성 후에 촉매 금속 층(10)을 제거하지 않고, 이를 금속 패턴(11)으로 제작하여 이용함으로써, 제조 단계 및 공수를 크게 축소시킬 수 있고, 이에 따라 제조 비용이 크게 절감될 수 있는 것이다.That is, by forming the metal pattern 11 without removing the catalyst metal layer 10 after the formation of the graphene layer 20, the manufacturing steps and the number of steps can be greatly reduced, It can be greatly reduced.

다음에서는, 이러한 촉매 금속 층(10)에 형성된 그래핀 층(20)을 포함하는 부재를 이용하여 투명 전극을 제작하는 과정을 설명한다. Next, a process for fabricating a transparent electrode using a member including the graphene layer 20 formed on the catalyst metal layer 10 will be described.

먼저, 그 일례로서, 도 8과 같이, 그래핀 층(20)에 지지 필름(30)을 부착한 상태에서, 도 9에서 도시하는 바와 같이, 촉매 금속 층(10) 상에 포토 레지스트 패턴(50)을 통상의 노광 방법을 이용하여 형성한다.First, as an example, as shown in Fig. 9, in the state where the supporting film 30 is attached to the graphene layer 20 as shown in Fig. 8, a photoresist pattern 50 ) Is formed using a normal exposure method.

위에서 설명한 바와 같이, 지지 필름(30)은 열 전사 필름을 이용할 수 있다.As described above, the support film 30 can use a heat transfer film.

포토 레지스트 패턴(50)은 투명 전극 패턴을 형성하기 위하여 조밀한 형태의 패턴으로 형성될 수 있다. 즉, 포토 레지스트 패턴(50)은 제작하게 될 투명 전극 패턴과 동일한 그물형, 라인형, 또는 벌집형의 패턴으로 형성될 수 있다.The photoresist pattern 50 may be formed in a dense pattern to form a transparent electrode pattern. That is, the photoresist pattern 50 may be formed in the same net, line, or honeycomb pattern as the transparent electrode pattern to be fabricated.

이와 같은 포토 레지스트 패턴(50)은, 이후 형성될 투명 전극 패턴이 투명성을 유지하기 위하여 3 내지 30 ㎛의 선폭, 100 내지 350 ㎛의 간격, 및 1 내지 50 ㎛의 두께 중 적어도 어느 하나 이상의 조건을 만족하는 형태로 형성될 수 있다.In order to maintain the transparency of the transparent electrode pattern to be formed later, the photoresist pattern 50 may be formed by using at least one of a line width of 3 to 30 탆, an interval of 100 to 350 탆, and a thickness of 1 to 50 탆 Can be formed in a satisfactory form.

이후, 도 10에서와 같이, 이 포토 레지스트 패턴(50)을 마스크층으로 이용하여 촉매 금속 층(10)을 포토 레지스트 패턴(50)과 같은 형태로 식각함으로써 투명성을 유지할 수 있는 금속 패턴(11)을 형성한다.10, the metal pattern 11, which can maintain transparency by etching the catalytic metal layer 10 in the form of a photoresist pattern 50 using the photoresist pattern 50 as a mask layer, .

이러한 금속 패턴(11)은 위에서 설명한 포토 레지스트 패턴(50)과 동일한 패턴을 가질 수 있다. 즉, 투명성을 유지하기 위하여 3 내지 30 ㎛의 선폭, 100 내지 350 ㎛의 간격, 및 1 내지 50 ㎛의 두께 중 적어도 어느 하나 이상의 조건을 만족하는 형태로 형성될 수 있다.The metal pattern 11 may have the same pattern as the photoresist pattern 50 described above. That is, in order to maintain transparency, it may be formed in a form satisfying at least one of the line width of 3 to 30 탆, the interval of 100 to 350 탆, and the thickness of 1 to 50 탆.

다음에, 도 11과 같이, 금속 패턴(11) 상에 점착층(61)이 위치하도록 하여 점착층(61)을 포함하는 기판(60)을 부착한다. 이때, 금속 패턴(11)의 일부가 점착층(61)에 잠기게 될 수 있다.Next, as shown in Fig. 11, the substrate 60 including the adhesive layer 61 is attached so that the adhesive layer 61 is positioned on the metal pattern 11. Then, as shown in Fig. At this time, a part of the metal pattern 11 may be immersed in the adhesive layer 61.

이후에, 지지 필름(30)을 제거하면 도 12와 같은 상태가 되어, 디바이스에 직접 이용될 수 있는 상태가 된다. 이러한 지지 필름(30)은 물리적인 힘을 가하여 그래핀 층(20)으로부터 분리하는 방법으로 제거하는 것이 가능하다.Thereafter, when the support film 30 is removed, a state as shown in Fig. 12 is obtained, and the state can be used directly in the device. This support film 30 can be removed by applying physical force to separate it from the graphene layer 20.

즉, 점착층(61)을 포함하는 기판(60) 상에 투명 전극으로 이용될 수 있는 금속 패턴(11)이 위치하고, 이 금속 패턴(11) 상에 그래핀 층(20)이 위치하는 상태가 되는 것이다.That is, the metal pattern 11, which can be used as a transparent electrode, is positioned on the substrate 60 including the adhesive layer 61, and the state in which the graphene layer 20 is located on the metal pattern 11 .

경우에 따라, 이 그래핀 층(20) 상에 별도의 보호 필름을 부착할 수 있다.In some cases, a separate protective film may be attached to the graphene layer 20.

다음에는, 촉매 금속 층(10)에 형성된 그래핀 층(20)을 포함하는 부재를 이용하여 투명 전극을 제작하는 과정의 다른 예로서, 도 13과 같이, 직접 점착층(61)을 포함하는 기판(60)을 부착하여 제작하는 예를 설명한다.Next, as another example of a process for fabricating a transparent electrode using a member including the graphene layer 20 formed on the catalytic metal layer 10, as shown in Fig. 13, a substrate including the direct adhesive layer 61 (60) is attached.

즉, 도 14에서 도시하는 바와 같이, 촉매 금속 층(10) 상에 포토 레지스트 패턴(50)을 형성한다. 이러한 포토 레지스트 패턴(50)은 위에서 설명한 바와 동일한 조건을 가질 수 있다.That is, as shown in FIG. 14, a photoresist pattern 50 is formed on the catalytic metal layer 10. The photoresist pattern 50 may have the same conditions as those described above.

이후, 도 15에서와 같이, 포토 레지스트 패턴(50)을 마스크층으로 이용하여 촉매 금속 층(10)을 포토 레지스트 패턴(50)과 같은 형태로 식각함으로써 투명성을 유지할 수 있는 금속 패턴(11)을 형성한다.15, a metal pattern 11 capable of maintaining transparency can be formed by etching the catalytic metal layer 10 in the form of a photoresist pattern 50 by using the photoresist pattern 50 as a mask layer. .

이러한 금속 패턴(11)은 위에서 설명한 포토 레지스트 패턴(50)과 동일한 패턴을 가질 수 있다. 즉, 투명성을 유지하기 위하여 3 내지 30 ㎛의 선폭, 100 내지 350 ㎛의 간격, 및 1 내지 50 ㎛의 두께 중 적어도 어느 하나 이상의 조건을 만족하는 형태로 형성될 수 있다.The metal pattern 11 may have the same pattern as the photoresist pattern 50 described above. That is, in order to maintain transparency, it may be formed in a form satisfying at least one of the line width of 3 to 30 탆, the interval of 100 to 350 탆, and the thickness of 1 to 50 탆.

다음에, 포토 레지스트 패턴(50)을 제거하면 도 16과 같은 상태가 되는 것이다.Next, when the photoresist pattern 50 is removed, the state shown in FIG. 16 is obtained.

이와 같은 과정에 의하여 투명 전극을 형성하면 금속 패턴(11)을 투명 전극으로 이용 가능하여, 그래핀 층(20)과 함께 저 저항을 가지는 복합 투명 전극으로 이용될 수 있다.When the transparent electrode is formed in this manner, the metal pattern 11 can be used as a transparent electrode, and can be used as a composite transparent electrode having a low resistance together with the graphene layer 20.

이와 같이, 즉, 그래핀 층(20)의 형성 후에 촉매 금속 층(10)을 제거하지 않고, 이를 투명 전극 패턴을 위한 금속 패턴(11)으로 제작하여 이용함으로써, 제조 단계 및 공수를 크게 축소시킬 수 있고, 이에 따라 제조 비용이 크게 절감될 수 있는 것이다.In this way, after the formation of the graphene layer 20, the catalyst metal layer 10 is not removed, and the metal pattern 11 for the transparent electrode pattern is used for manufacturing, thereby greatly reducing the manufacturing steps and the airflow So that the manufacturing cost can be greatly reduced.

이와 같은 복합 투명 전극은 각종 디스플레이 디바이스와 같은 디바이스에서 전자파(EMI) 차폐용 전극 또는 터치 패널 디스플레이와 같은 디바이스에서 투명 전극으로 이용될 수 있고, 보조 전극으로도 이용할 수 있는 등, 다양하게 활용될 수 있다.Such a composite transparent electrode can be used as a transparent electrode in a device such as an electromagnetic wave (EMI) shielding electrode or a touch panel display in a device such as various display devices, or as an auxiliary electrode. have.

즉, 구리 시트 또는 구리 메시(그물 구조)가 그래핀 층과 함께 제공될 수 있는 다양한 전자 디바이스에서 이용될 수 있는 것이다.That is, a copper sheet or a copper mesh (net structure) may be used in various electronic devices that may be provided with the graphene layer.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10: 촉매 금속 층 11: 금속 패턴
20: 그래핀 층 30: 지지 필름
40: 기재 50: 포토 레지스트 패턴
60: 기판 61: 점착층10: catalytic metal layer 11: metal pattern
20: Graphene layer 30: Support film
40: substrate 50: photoresist pattern
60: substrate 61: adhesive layer

Claims (12)

촉매 금속 층 상에 그래핀 층을 형성하는 단계;
상기 그래핀 층 상에 상기 그래핀 층과 접착되는 점착층을 포함하는 기판으로 이루어지는 지지 필름을 부착하는 단계;
상기 그래핀 층이 형성된 촉매 금속 층의 적어도 일부를 제거하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 그래핀 층 및 상기 그래핀 층 상에 형성된 금속 패턴으로 이루어지는 투명 전극을 기판으로 전사하는 단계를 포함하여 구성되고,
상기 금속 패턴은 그물형, 라인형, 또는 벌집형의 투명 전극 패턴을 포함하고, 상기 전극 패턴은 3 내지 30 ㎛의 선폭, 100 내지 350 ㎛의 간격, 및 1 초과 내지 50 ㎛의 두께의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법.Forming a graphene layer on the catalytic metal layer;
Attaching a supporting film comprising a substrate including an adhesive layer to be adhered to the graphene layer on the graphene layer;
Removing at least a portion of the catalyst metal layer on which the graphene layer is formed to form a metal pattern; And
And transferring the transparent electrode composed of the graphene layer and the metal pattern formed on the graphene layer to a substrate,
Wherein the metal pattern comprises a net, line, or honeycomb transparent electrode pattern, wherein the electrode pattern has a line width of 3 to 30 탆, a gap of 100 to 350 탆, and a thickness of 1 to 50 탆 Wherein the graphene is formed on the surface of the electrode. 제 1항에 있어서, 상기 그래핀 층은 상기 촉매 금속 층 상에 직접 형성된 것을 특징으로 하는 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the graphene layer is formed directly on the catalytic metal layer. 제 1항에 있어서, 상기 촉매 금속 층은 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the catalytic metal layer comprises copper. 제 1항에 있어서, 상기 지지 필름은, 열 전사 필름인 것을 특징으로 하는 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법.The method of manufacturing an electrode comprising graphene according to claim 1, wherein the supporting film is a heat transfer film. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 금속 패턴을 형성하는 단계는,
상기 촉매 금속 층 상에 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 포토 레지스트 패턴을 이용하여 상기 촉매 금속을 식각하는 단계; 및
상기 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the forming of the metal pattern comprises:
Forming a photoresist pattern on the catalytic metal layer;
Etching the catalytic metal using the photoresist pattern; And
And removing the photoresist pattern. The method of manufacturing an electrode including graphene according to claim 1, 제 1항에 있어서, 상기 기판은, 상기 금속 패턴 또는 그래핀 층과 접착되는 점착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the substrate further comprises an adhesive layer bonded to the metal pattern or the graphene layer. 제 1항에 있어서, 상기 기판으로 전사하는 단계는,
상기 금속 패턴 상에 점착층을 포함하는 기판을 부착하는 단계; 및
상기 지지 필름을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 포함하는 전극의 제조 방법.2. The method of claim 1,
Attaching a substrate including an adhesive layer on the metal pattern; And
And removing the support film. ≪ Desc / Clms Page number 19 > 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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