KR102267904B1

KR102267904B1 - 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자

Info

Publication number: KR102267904B1
Application number: KR1020200039678A
Authority: KR
Inventors: 황순형; 정준호; 전소희; 강혁중; 조지준
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2021-06-22

Abstract

본 발명은 접착층을 사용하지 않아 코팅공정이 필요없고, 화학적 결합을 사용하지 않으며, 전사하고자 하는 물질 선택이 자유롭고, 필름과 같은 유연기판 상에 대면적으로 전사가 가능하도록 고분자물질의 유리전이온도를 사용하여 미세구조체를 전사할 수 있는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 도너기판에 전사 대상인 미세구조체를 증착하는 제1 구조체 증착단계와, 고분자물질로 형성된 고분자플레이트를 준비하는 플레이트 준비단계와, 상기 도너기판에 증착된 미세구조체가 상기 고분자플레이트와 접촉하는 제1 접촉단계와, 상기 고분자플레이트를 유리전이온도 이상으로 가열시키는 제1 가열단계와, 상기 고분자플레이트 방향으로 상기 도너기판에 압력을 가하여 상기 미세구조체를 상기 고분자플레이트에 결합시키는 제1 결합단계와, 상기 고분자플레이트에 가해진 열을 제거하고, 상기 도너기판을 상기 고분자플레이트로부터 이격시킴으로써 상기 미세구조체를 상기 고분자플레이트로 전사하는 제1 전사단계를 포함하되, 상기 고분자플레이트는 유리전이온도 이상에서 접착력이 상승하는 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법을 제공한다.

Description

유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자{Method for transferring nano/micro-structures using glass transition temperature and a microstructure device manufactured using the same}

본 발명은 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접착층을 사용하지 않아 코팅공정이 필요없고, 화학적 결합을 사용하지 않으며, 전사하고자 하는 물질 선택이 자유롭고, 필름과 같은 유연기판 상에 대면적으로 전사가 가능하도록 고분자물질의 유리전이온도를 사용하여 미세구조체를 전사할 수 있는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자에 관한 것이다.

전사공정은 도너기판 상의 나노/마이크로 구조체를 리시버기판으로 옮겨 평평한 기판을 포함하여 유연기판, 곡면기판 등에 나노/마이크로 구조체를 형성하는 공정을 말한다.

여기서 일반적으로 도너기판 상의 나노/마이크로 구조체는 나노 임프린트 공정을 기반으로 제작 된 나노/마이크로 패턴의 고분자 스탬프 위에 전자빔 또는 열 증착 장비, 스퍼터 등의 증착장비를 통하여 전사하고자 하는 금속, 산화물과 같은 물질을 증착하여 형성한다.

기존의 나노/마이크로 구조체의 전사공정의 경우, 리시버기판 위에 접착층 물질을 스핀코팅 등과 같은 방법을 사용함으로써 코팅하고, 고분자 스탬프 위에 증착 된 물질과 균일한 접촉을 통하여 접착층과 증착 물질 사이의 화학적 결합을 통해 고분자 스탬프로부터 리시버 기판으로 옮기게 된다.

이러한 방법의 경우 접착층과 전사하고자 하는 물질이 화학적 결합을 형성하여야 하기 때문에 접착층과 전사하고자 하는 물질 선택의 폭이 좁고 화학적 결합을 형성하는데 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있다.

또한 기판 위의 접착층 코팅이 균일하게 이루어져야 하는데, 상대적으로 표면 거칠기가 좋지 않은 필름과 같은 유연기판과 곡면기판 위에 균일한 코팅층을 형성하기 쉽지 않아 전사공정을 대면적 표면에 적용하거나 또는, 유연기판 및 곡면기판에 균일하게 적용하기 어렵다.

따라서 접착층을 사용하지 않아 코팅공정이 필요없고, 화학적 결합을 사용하지 않으며, 전사하고자 하는 물질 선택이 자유롭고, 필름과 같은 유연기판 상에 대면적으로 전사가 가능한 공정 개발이 필요한 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0080265(발명의 명칭: 마이크로 디바이스의 전사장치, 마이크로 디바이스의 전사방법, 및 그 전사장치의 제조방법, 공개일: 2016년 7월 7일)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 접착층을 사용하지 않아 코팅공정이 필요없고, 화학적 결합을 사용하지 않으며, 전사하고자 하는 물질 선택이 자유롭고, 필름과 같은 유연기판 상에 대면적으로 전사가 가능하도록 고분자물질의 유리전이온도를 사용하여 미세구조체를 전사할 수 있는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 도너기판에 전사 대상인 미세구조체를 증착하는 제1 구조체 증착단계와, 고분자물질로 형성된 고분자플레이트를 준비하는 플레이트 준비단계와, 상기 도너기판에 증착된 미세구조체가 상기 고분자플레이트와 접촉하는 제1 접촉단계와, 상기 고분자플레이트를 유리전이온도 이상으로 가열시키는 제1 가열단계와, 상기 고분자플레이트 방향으로 상기 도너기판에 압력을 가하여 상기 미세구조체를 상기 고분자플레이트에 결합시키는 제1 결합단계와, 상기 고분자플레이트에 가해진 열을 제거하고, 상기 도너기판을 상기 고분자플레이트로부터 이격시킴으로써 상기 미세구조체를 상기 고분자플레이트로 전사하는 제1 전사단계를 포함하되, 상기 고분자플레이트는 유리전이온도 이상에서 접착력이 상승하는 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법을 제공한다.

여기서, 상기 플레이트 준비단계는 베이스 기판을 준비하는 베이스 기판 준비단계와, 상기 베이스 기판 상면에 고분자물질을 도포하여 제1 고분자물질층을 형성하는 제1 고분자물질층 형성단계를 포함하며, 상기 제1 접촉단계에서 상기 미세구조체는 상기 제1 고분자물질층과 접촉할 수 있다.

또한, 상기 플레이트 준비단계는 고분자물질로 형성된 고분자필름을 준비할 수 있다.

또한, 상기 제1 접촉단계에서 상기 도너기판에 증착된 상기 미세구조체는 상기 고분자필름의 상면과 접촉할 수 있다.

또한, 상기 제1 구조체 증착단계에서의 상기 도너기판은 제1 도너기판 및 제2 도너기판을 포함하고, 상기 제1 접촉단계에서 상기 제1 도너기판 및 상기 제2 도너기판은 각각 상기 고분자필름의 상면과 하면에 배치되어, 상기 제1 도너기판 및 상기 제2 도너기판에 증착된 상기 미세구조체가 각각 상기 고분자필름의 상면과 하면에 접촉할 수 있다.

또한, 상기 제1 전사단계 이후, 도너기판에 전사 대상인 미세구조체를 증착하는 제2 구조체 증착단계와, 상기 고분자플레이트 상면에 고분자물질을 도포하여 제2 고분자물질층을 형성하는 제2 고분자물질층 형성단계와, 상기 도너기판에 증착된 미세구조체가 상기 제2 고분자물질층과 접촉하는 제2 접촉단계와, 상기 제2 고분자물질층을 유리전이온도 이상으로 가열시키는 제2 가열단계와, 상기 제2 고분자물질층 방향으로 상기 도너기판에 압력을 가하여 상기 미세구조체를 상기 제2 고분자물질층에 결합시키는 제2 결합단계와, 상기 제2 고분자물질층에 가해진 열을 제거하고, 상기 도너기판을 상기 제2 고분자물질층으로부터 이격시킴으로써 상기 미세구조체를 상기 제2 고분자물질층으로 전사하는 제2 전사단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 전사단계 이후, 상기 고분자플레이트를 리프트오프함으로써 상기 고분자플레이트에 전사된 상기 미세구조체를 소자기판에 전사하는 소자기판 전사단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법을 이용하여 제작된 미세구조체 소자를 제공한다.

본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자는 접착층을 사용하지 않아 코팅공정이 필요없고, 화학적 결합을 사용하지 않으며, 전사하고자 하는 물질 선택이 자유롭고, 필름과 같은 유연기판 상에 대면적으로 전사가 가능한 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 단계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제1 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제2 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제3 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제4 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제5 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제5 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제6 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제6 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 전체 단계를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법은 제1 구조체 증착단계(S100), 플레이트 준비단계(S200), 제1 접촉단계(S300), 제1 가열단계(S400), 제1 결합단계(S500) 및 제1 전사단계(S600)를 포함한다.

상기 제1 구조체 증착단계(S100)에서는 도너기판(도 2의 100)에 전사 대상인 미세구조체(도 2의 200)를 증착하되, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구조체 증착단계(S100)를 수행하기 앞서, 복수개의 기판 돌출부(110)와 복수개의 기판 홈부(120)가 교대로 배치되는 요철면으로 형성된 도너기판(100)을 준비하는 도너기판 준비단계를 수행하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 미세구조체(200)는 상기 도너기판(100)에 금속 또는 산화물로 이루어진 단층 또는 다층구조의 구조체이며, 상기 미세구조체(200)의 크기는 나노 내지 마이크로 단위인 것이 바람직하다.

상기 플레이트 준비단계(S200)에서는 고분자물질로 형성된 고분자플레이트를 준비하며, 상기 고분자플레이트는 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 실시예에 따라 서로 다른 구성을 포함하고, 이에 대한 설명은 후술한다.

또한, 상기 고분자물질은 PET, PMMA, PI 등 유리전이온도 이상에서 접착력이 상승하는 재질로 구성된다.

상기 제1 접촉단계(S300)에서는 상기 도너기판(100)에 증착된 미세구조체(200)가 상기 고분자플레이트와 접촉한다.

이후, 상기 제1 가열단계(S400)에서 상기 고분자플레이트를 유리전이온도 이상으로 가열시키고, 상기 제1 결합단계(S500)에서 상기 고분자플레이트 방향으로 상기 도너기판(100)에 압력을 가하여 상기 미세구조체(200)를 상기 고분자 플레이트에 결합시킨다.

상기 제1 전사단계(S600)에서는 상기 고분자플레이트에 가해진 열을 제거하고, 상기 도너기판(100)을 상기 고분자플레이트로부터 이격시킴으로써 상기 미세구조체(200)를 상기 고분자 플레이트로 전사한다.

상술한 바와 같이, 상기 제1 구조체 증착단계(S100), 상기 플레이트 준비단계(S200), 상기 제1 접촉단계(S300), 상기 제1 가열단계(S400), 상기 제1 결합단계(S500) 및 상기 제1 전사단계(S600)가 수행됨으로써 본 발명에 따른 미세구조체 소자를 제작할 수 있으며, 실시예들을 후술한다.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제1 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제1 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제1 실시예는 도 1을 참조하여 설명한 상기 제1 구조체 증착단계(S100), 상기 플레이트 준비단계(S200), 상기 제1 접촉단계(S300), 상기 제1 가열단계(S400), 상기 제1 결합단계(S500) 및 상기 제1 전사단계(S600)가 수행된다.

다만, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제1 실시예에서 상기 플레이트 준비단계(S200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 기판 준비단계 및 제1 고분자물질층 형성단계를 포함한다.

상기 베이스 기판 준비단계에서는 실리콘웨이퍼, 글래스(glass)웨이퍼, 유연기판 또는 곡면기판 중 어느 하나의 베이스 기판(310a)을 준비한다.

상기 제1 고분자물질층 형성단계에서는 상기 베이스 기판(310a) 상면에 고분자물질을 도포하여 제1 고분자물질층(320a)을 형성한다.

이후, 상기 제1 접촉단계(S300)에서 상기 미세구조체(200)는 상기 제1 고분자물질층(320a)과 접촉되고, 상기 제1 가열단계(S400), 제1 결합단계(S500) 및 제1 전사단계(S600)를 수행함으로써 본 발명에 따른 미세구조체 소자의 제1 실시예(1000A)를 제작할 수 있다.

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제2 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제2 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제3 실시예는 도 1을 참조하여 설명한 상기 제1 구조체 증착단계(S100), 상기 플레이트 준비단계(S200), 상기 제1 접촉단계(S300), 상기 제1 가열단계(S400), 상기 제1 결합단계(S500) 및 상기 제1 전사단계(S600)가 수행된다.

다만, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제3 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 구조체 증착단계(S100)에서의 도너기판(100)은 복수개의 기판 돌출부(110)와 복수개의 기판 홈부(120)가 교대로 배치되는 요철면으로 형성되어 있다.

또한, 상기 플레이트 준비단계(S200)에서의 상기 고분자플레이트(300b)는 복수개의 플레이트 돌출부(310b)와 복수개의 플레이트 홈부(320b)가 교대로 배치되되, 상기 도너기판(100)과 끼워지도록 구성된 요철면으로 형성된다.

상기 제1 구조체 증착단계(S100)에서의 도너기판(100)이 요철면으로 형성됨에 따라 상기 기판 돌출부(110)와 상기 기판 홈부(120)에 미세구조체(200)가 형성된다.

이후, 상기 제1 접촉단계(S300)에 의하여 상기 미세구조체(200)가 상기 플레이트 돌출부(310b)와 상기 플레이트 홈부(320b)에 접촉된다.

이때, 상기 제1 가열단계(S400)에서 가열하는 상기 고분자플레이트(300b)의 영역에 따라, 상기 미세구조체(200)는 선택적으로 전사될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 가열단계(S400)에서 상기 고분자플레이트(300b) 중 상기 플레이트 돌출부(310b) 영역에만 가열한 경우, 상기 기판 홈부(120)에 형성된 미세구조체(200)만 상기 고분자플레이트(300b)에 전사된다.

또는, 상기 제1 가열단계(S400)에서 상기 고분자플레이트(300b) 중 상기 플레이트 홈부(320b) 영역에만 가열한 경우, 상기 기판 돌출부(110)에 형성된 미세구조체(200)만 상기 고분자플레이트(300b)에 전사된다.

또는, 상기 제1 가열단계(S400)에서 상기 고분자플레이트(300b)의 상기 플레이트 돌출부(310b) 및 상기 플레이트 홈부(320b) 영역에 모두 가열한 경우, 상기 기판 홈부(120) 및 상기 플레이트 돌출부(310b)에 형성되 미세구조체(200)가 모두 상기 고분자플레이트(300b)에 전사될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 도너기판(100)과 상기 고분자플레이트(300b)가 요철면으로 형성되고, 상기 제1 가열단계(S400)에서 상기 고분자플레이트(300b)를 선택적으로 가열함에 따라, 상기 미세구조체(200)가 상기 고분자플레이트(300b)에 선택적으로 전사될 수 있게 됨으로써 본 발명에 따른 미세구조체 소자의 제2 실시예(1000B)를 제작할 수 있다.

도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제3 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제3 실시예를 설명하면 다음과 같다.

다만, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제3 실시예에서 상기 플레이트 준비단계(S200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 고분자물질로 형성된 고분자필름(300c)을 준비한다.

이후, 상기 제1 접촉단계(S300)에서 상기 미세구조체(200)는 상기 고분자필름(300c) 상면에 접촉되고, 상기 제1 가열단계(S400), 제1 결합단계(S500) 및 제1 전사단계(S600)를 수행함으로써 본 발명에 따른 미세구조체 소자의 제3 실시예(1000C)를 제작할 수 있다.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제4 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제4 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제4 실시예는 상술한 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제3 실시예에서와 같이 상기 플레이트 준비단계(S200)에서 고분자물질로 형성된 고분자필름(300c)을 준비한다.

다만, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제4 실시예에서 상기 제1 구조체 증착단계(S100)에서 상기 도너기판(100)은 제1 도너기판(100a)과 제2 도너기판(100b)을 포함하고, 상기 제1 도너기판(100a)과 상기 제2 도너기판(100b) 각각에 미세구조체(200)가 증착된다.

이후, 상기 제1 접촉단계(S300)에서 상기 제1 도너기판(100a) 및 상기 제2 도너기판(100b)은 각각 상기 고분자필름(300c)의 상면과 하면에 배치되어, 상기 제1 도너기판(100a) 및 상기 제2 도너기판(100b)에 증착된 상기 미세구조체(200)가 각각 상기 고분자필름(300c)의 상면과 하면에 접촉되고, 상기 제1 가열단계(S400), 제1 결합단계(S500) 및 제1 전사단계(S600)를 수행함으로써 본 발명에 따른 미세구조체 소자의 제4 실시예(1000D)를 제작할 수 있다.

도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제5 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제5 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제5 실시예는 도 1을 참조하여 설명한 상기 제1 구조체 증착단계(S100), 상기 플레이트 준비단계(S200), 상기 제1 접촉단계(S300), 상기 제1 가열단계(S400), 상기 제1 결합단계(S500) 및 상기 제1 전사단계(S600)가 수행된다.

다만, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제5 실시예는 상기 제1 전사단계(S600) 이후에 제2 구조체 증착단계(S700), 제2 고분자물질층 형성단계(S800), 제2 접촉단계(S900), 제2 가열단계(S1000) 및 제2 결합단계(S1100)를 더 포함한다.

상기 제1 전사단계(S600)가 수행된 이후, 상기 고분자플레이트(300) 상면에는 미세구조체(200)가 전사된 상태에서, 상기 제2 구조체 증착단계(S700)에서는 도너기판(100)에 전사 대상인 미세구조체(200)를 증착한다.

또한, 상기 제2 고분자물질층 형성단계(S800)에서는 상기 미세구조체(200)가 전사된 상태인 상기 고분자플레이트(300) 상면에 고분자물질을 도포하여 제2 고분자물질층(400)을 형성한다. 이때, 상기 제2 고분자물질층 형성단계(S800)에서 도포하는 고분자물질의 상태는 유체상태인 것이 바람직하다.

상기 제2 접촉단계(S900)에서는 상기 도너기판(100)에 증착된 미세구조체(200)가 상기 제2 고분자물질층(400)과 접촉된다.

상기 제2 가열단계(S1000)에서는 상기 제2 고분자물질층(400)을 유리전이온도 이상으로 가열시키고, 상기 제2 결합단계(S1100)에서 상기 제2 고분자물질층(400) 방향으로 상기 도너기판(100)에 압력을 가하여 상기 미세구조체(200)를 상기 제2 고분자물질층(400)에 결합시킨다.

이후, 상기 제2 전사단계(S1200)에서 상기 제2 고분자물질층(400)에 가해진 열을 제거하고, 상기 도너기판(100)을 상기 제2 고분자물질층(400)으로부터 이격시킴으로써 상기 미세구조체(200)를 상기 제2 고분자물질층(400)으로 전사하여 본 발명에 따른 미세구조체 소자의 제5 실시예(1000E)를 제작할 수 있다.

상술한 상기 제2 구조체 증착단계(S700), 제2 고분자물질층 형성단계(S800), 제2 접촉단계(S900), 제2 가열단계(S1000) 및 제2 결합단계(S1100)는 상기 제2 결합단계(S1100)가 수행된 이후 반복해서 수행될 수 있으며, 이에 따라 다층구조를 가지는 미세구조체 소자를 제작할 수 있다.

도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제6 실시예 및 이를 이용해 제작된 미세구조체 소자의 제6 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제6 실시예는 도 1을 참조하여 설명한 상기 제1 구조체 증착단계(S100), 상기 플레이트 준비단계(S200), 상기 제1 접촉단계(S300), 상기 제1 가열단계(S400), 상기 제1 결합단계(S500) 및 상기 제1 전사단계(S600)가 수행된다.

다만, 본 발명에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법의 제6 실시예는 상기 제1 전사단계(S600) 이후에 소자기판 전사단계(S700')를 더 포함한다.

상기 소자기판 전사단계(S700')에서는 상기 고분자플레이트, 예를 들어, 제1 고분자물질층(320a)를 리프트오프하여, 상기 고분자플레이트(300a)에 전사된 상기 미세구조체(200)를 소자기판(500)에 전사함으로써 본 발명에 따른 미세구조체 소자의 제6 실시예(1000F)를 제작할 수 있으며, 상기 소자기판(500)은 도 7에 도시된 곡면기판일 수도 있고, 유연기판일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

100: 도너기판
100a: 제1 도너기판
100b: 제2 도너기판
110: 기판 돌출부
120: 기판 홈부
200: 미세구조체
300, 300a, 300b, 300c: 고분자플레이트
310a: 베이스 기판 준비단계
320a: 제1 고분자물질층
310b: 플레이트 돌출부
320b: 플레이트 홈부
300c: 고분자필름
400: 제2 고분자물질층
500: 소자기판

Claims

복수개의 기판 돌출부와 복수개의 기판 홈부가 교대로 배치되는 요철면으로 형성된 도너기판을 준비하는 도너기판 준비단계;
상기 도너기판의 상기 기판 돌출부와 상기 기판 홈부에 전사 대상인 금속 또는 산화물로 이루어진 단층 또는 다층구조의 미세구조체를 증착하는 제1 구조체 증착단계;
고분자물질로 형성되며, 평판 또는 상기 도너기판과 대응된 요철형상으로 형성된 고분자플레이트를 준비하는 플레이트 준비단계;
상기 도너기판에 증착된 미세구조체가 상기 고분자플레이트와 접촉하는 제1 접촉단계;
상기 고분자플레이트를 유리전이온도 이상으로 가열시키는 제1 가열단계;
상기 고분자플레이트 방향으로 상기 도너기판에 압력을 가하여 상기 미세구조체를 상기 고분자플레이트에 결합시키는 제1 결합단계; 및
상기 고분자플레이트에 가해진 열을 제거하고, 상기 도너기판을 상기 고분자플레이트로부터 이격시킴으로써 상기 미세구조체를 상기 고분자플레이트로 전사하는 제1 전사단계;를 포함하되,
상기 고분자플레이트는 유리전이온도 이상에서 접착력이 상승하는 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법.
제1항에 있어서,
상기 플레이트 준비단계는,
베이스 기판을 준비하는 베이스 기판 준비단계; 및
상기 베이스 기판 상면에 고분자물질을 도포하여 제1 고분자물질층을 형성하는 제1 고분자물질층 형성단계;를 포함하며,
상기 제1 접촉단계에서 상기 미세구조체는 상기 제1 고분자물질층과 접촉하는 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법.
제1항에 있어서,
상기 플레이트 준비단계는 고분자물질로 형성된 고분자필름을 준비하는 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 접촉단계에서 상기 도너기판에 증착된 상기 미세구조체는 상기 고분자필름의 상면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 구조체 증착단계에서의 상기 도너기판은 제1 도너기판 및 제2 도너기판을 포함하고,
상기 제1 접촉단계에서 상기 제1 도너기판 및 상기 제2 도너기판은 각각 상기 고분자필름의 상면과 하면에 배치되어, 상기 제1 도너기판 및 상기 제2 도너기판에 증착된 상기 미세구조체가 각각 상기 고분자필름의 상면과 하면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 전사단계 이후,
도너기판에 전사 대상인 미세구조체를 증착하는 제2 구조체 증착단계;
상기 고분자플레이트 상면에 고분자물질을 도포하여 제2 고분자물질층을 형성하는 제2 고분자물질층 형성단계;
상기 도너기판에 증착된 미세구조체가 상기 제2 고분자물질층과 접촉하는 제2 접촉단계;
상기 제2 고분자물질층을 유리전이온도 이상으로 가열시키는 제2 가열단계;
상기 제2 고분자물질층 방향으로 상기 도너기판에 압력을 가하여 상기 미세구조체를 상기 제2 고분자물질층에 결합시키는 제2 결합단계;
상기 제2 고분자물질층에 가해진 열을 제거하고, 상기 도너기판을 상기 제2 고분자물질층으로부터 이격시킴으로써 상기 미세구조체를 상기 제2 고분자물질층으로 전사하는 제2 전사단계;더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 전사단계 이후, 상기 고분자플레이트를 리프트오프함으로써 상기 고분자플레이트에 전사된 상기 미세구조체를 소자기판에 전사하는 소자기판 전사단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법.
제1 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법을 이용하여 제작된 미세구조체 소자.