KR20130036963A - Transparent polymer structure having graphene layer and fabrication method of the same - Google Patents

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임헌광
이강원
이승섭
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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of a polymer structure is provided to improve flexibility, transparency, and electrical insulation by manufacturing less of the polymer at a decomposition or a melting temperature. CONSTITUTION: A manufacturing method of a polymer structure(32) comprises a step of manufacturing a graphene flake solution; a step of manufacturing a graphene film by filtering the graphene flake solution; a step of forming an intermediate layer; a step of forming a graphene pattern layer(25) on the intermediate layer by patterning the graphene film; a step of forming the graphene pattern layer-containing polymer layer(26) by spreading the polymer solution on the intermediate layer and curing the same; and a step of separating the graphene pattern layer-containing polymer layer into the intermediate layer.

Description

그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물 및 그 제조방법{Transparent polymer structure having graphene layer and fabrication method of the same}Transparent polymer structure having graphene layer and fabrication method of the same}

본 발명은 투명 폴리머 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휘어지기 쉬운 그래핀 층을 저항체 등의 전기소자로 사용하는 투명 폴리머 구조물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent polymer structure, and more particularly, to a transparent polymer structure using a flexible graphene layer as an electric element such as a resistor and a method of manufacturing the same.

투명한 폴리머 구조물은 플렉시블 디스플레이, 터치 스크린 등의 구부러지는 전자 부품, 또는 자유 곡면 위에 부착 가능한 센서 등에 사용될 수 있다. 특히, 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)는 초경량, 저전력, 휴대성 강화 등의 요구가 점차 확대되고 있는 유비쿼터스 및 디지털 컨버전스 시대에 적합한 차세대 디스플레이로 손꼽히고 있다. 플렉시블 디스플레이는 유연한 기판 위에 제작된 디스플레이로 특성의 손실 없이 휘거나 말 수 있는 디스플레이이다.The transparent polymer structure can be used in flexible electronics such as flexible displays, touch screens, or sensors that can be attached onto free-form surfaces. In particular, flexible displays are regarded as next-generation displays suitable for the ubiquitous and digital convergence era, where demands for ultra-light weight, low power, and portability enhancement are gradually expanded. Flexible displays are displays built on flexible substrates that can bend or roll without loss of properties.

현재 플렉시블 디스플레이를 구현하기 위한 유연한 기판으로 플렉시블 글라스(Flexible Glass), 메탈 포일(Metal Foil), 폴리머 필름(Polymer Film) 등이 주로 연구되고 있다.Currently, flexible glass, metal foil, and polymer film are mainly researched as flexible substrates for implementing flexible displays.

플렉시블 글라스는 유리를 특성 변화 없이 박형화해 유연성을 갖게 하는 것이다. 플렉시블 글라스는 제조비용이 저렴하고 투명하며, 표면 평탄도가 양호한 장점이 있으나, 충격에 약하고 연속공정에 적용하기 어려운 단점이 있다. 메탈 포일은 내충격성 확보에 유리하면서 유리에 가까운 물성을 확보할 수 있다. 그러나 표면이 거칠고 접착력이 떨어지며, 전기적 절연성을 위한 절연체 코팅 과정이 필요하다. 폴리머 필름은 무게가 가볍고, 가공이 용이해 플렉시블 디스플레이의 구현을 위해 가장 많이 연구되고 있다.Flexible glass is to thin the glass without any change in properties to give flexibility. Flexible glass has the advantages of low manufacturing cost and transparency, good surface flatness, but has a disadvantage of weak to impact and difficult to apply to a continuous process. The metal foil is advantageous in securing impact resistance and can secure properties close to glass. However, the surface is rough, the adhesion is poor, and an insulator coating process is required for electrical insulation. Polymer films are the most studied for the implementation of flexible displays because they are light in weight and easy to process.

플렉시블 디스플레이를 구현하기 위해서는 기판은 물론이고, 기판에 형성되는 전극, 저항체 등의 전기소자 또한 유연한 성질이 있어야 한다. 전극과 전기소자는 플렉시블 디스플레이를 휘거나 접었을 때에도 기계적으로 안정될 수 있도록 높은 기계적 강도가 있어야 하고, 열적 특성 및 전기적 특성이 우수해야 한다.In order to realize a flexible display, not only a substrate but also an electric element such as an electrode and a resistor formed on the substrate must have flexible properties. Electrodes and electric devices must have high mechanical strength and excellent thermal and electrical properties to be mechanically stable even when the flexible display is bent or folded.

J.Y Kwon, S.H Lee et al.,(2011) "Simple Preparation of High-Quality Graphene Flakes without Oxidation Using Potassium Salts", Small, No. 7, 864-868J.Y Kwon, S.H Lee et al., (2011) "Simple Preparation of High-Quality Graphene Flakes without Oxidation Using Potassium Salts", Small, No. 7, 864-868

종래의 반도체 및 MEMS공정에서는 실리콘 기판에 불순물을 도핑하여 전기소자로 사용하기 위해 고온 공정이 필수적이다. 예컨대, 플레시블 디스플레이용 투명 전극으로 사용되는 산화인듐주석(ITO; Indium Tin Oxide)은 박막화 과정에서 고온의 열처리 과정을 거쳐야 한다.In a conventional semiconductor and MEMS process, a high temperature process is essential for doping an impurity onto a silicon substrate to be used as an electric device. For example, indium tin oxide (ITO), which is used as a transparent electrode for a flexible display, must undergo a high temperature heat treatment process in a thin film formation process.

그런데 폴리머를 이용하여 유연소자를 제조하기 위해서는 유연소자의 특성이 저하되는 온도인 200oC 미만에서 제조공정이 수행되어야 하기 때문에, 1000oC 근처의 온도에서 저항 등 소자를 제작하는 반도체 공정은 유연소자의 제조에 적합하지 않다.However, in order to manufacture the flexible device using the polymer because it must be the production process carried out at a temperature of less than 200 o C which is the characteristics of the flexible device decreases, 1000 o C a semiconductor process for manufacturing a resistance such elements at a temperature near the flexible Not suitable for the manufacture of devices.

이러한 문제를 극복하기 위해, 실리콘 기판 등에 홈을 내고 홈을 폴리머를 채움으로서 구부러지는 소자를 만들거나, 실리콘 기판 위에 소자를 제작한 후 이를 얇게 갈아서 구부러지는 소자를 제작하는 연구가 보고된 바 있다. 이와 같은 방법은 제작공정이 발달된 실리콘 공정을 이용함으로써 수율 및 집적도를 향상시킬 수 있는 특징이 있으나, 폴리머로 채워진 부분만 부분적으로 휘어지고, 가시광선 영역에서 투과도가 낮은 단점이 있다.In order to overcome this problem, research has been reported to make a device that is bent by making a groove in a silicon substrate and filling the groove with a polymer, or fabricating a device on a silicon substrate and thinly bending it. Such a method has a feature of improving the yield and the degree of integration by using a silicon process, which is an advanced manufacturing process, but has a disadvantage in that only the portion filled with the polymer is partially curved and the transmittance is low in the visible region.

또한, 폴리머와 같은 유연한 기판 위에서 유연소자를 제작하기 위해서는 유연소자 위에서 바로 공정을 진행하기가 어려우므로, 스테인레스 스틸 등으로 이루어진 지지부를 이용하여 유연기판에 인장력을 가해 지지함으로써 소자 제조공정 시 유연기판이 휘거나 손상되는 단점을 극복하는 방법이 제안되었다. 이와 같은 방법은 별도의 부가공정이 없이 투명하고 유연소자를 제조할 수 있는 장점이 있으나, 유연기판을 다루기가 불편하며, 이로 인하여 수율이 저하되는 단점이 있다.In addition, in order to fabricate a flexible device on a flexible substrate such as a polymer, it is difficult to proceed directly on the flexible device. Therefore, a flexible substrate is applied during the device manufacturing process by applying a tensile force to the flexible substrate using a support part made of stainless steel or the like. A method has been proposed to overcome the disadvantages of bending or damage. Such a method has an advantage of manufacturing a transparent and flexible device without an additional process, but it is inconvenient to deal with the flexible substrate, and there is a disadvantage that the yield is reduced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고온 공정이 필요하지 않고, 저온 환경에서 재현성 있고 용이하게 제조될 수 있는 그래핀을 전기소자로 사용하는 폴리머 구조물의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and does not require a high temperature process, and provides a method for producing a polymer structure using graphene as an electrical device that can be easily and reproducible in a low temperature environment. have.

본 발명에 의하면, 상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, a) 그래핀 플레이크가 분산되어 있는 그래핀 플레이크 용액을 제조하는 단계와, b) 상기 그래핀 플레이크 용액을 필터링하여 그래핀 막을 제조하는 단계와, c) 기판 위에 중간층을 형성하는 단계와, d) 상기 그래핀 막을 상기 중간층 위에 부착하는 단계와, e) 상기 그래핀 막을 패터닝하여 상기 중간층 위에 그래핀 패턴 층을 형성하는 단계와, f) 상기 중간층 위에 폴리머 용액을 도포한 후 경화시켜 상기 그래핀 패턴 층을 포함하는 폴리머 층을 형성하는 단계와, g) 상기 그래핀 패턴 층을 갖는 상기 폴리머 층을 상기 중간층으로부터 분리하는 단계를 포함하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다. According to the present invention, as a means for achieving the above object, a) preparing a graphene flake solution in which the graphene flakes are dispersed, b) filtering the graphene flake solution to prepare a graphene film C) forming an intermediate layer on the substrate; d) attaching the graphene film on the intermediate layer; e) patterning the graphene film to form a graphene pattern layer on the intermediate layer; f) Applying a polymer solution on the intermediate layer and then curing to form a polymer layer comprising the graphene pattern layer, and g) separating the polymer layer having the graphene pattern layer from the intermediate layer. Provided is a method of making a transparent polymer structure including a fin layer.

또한, 상기 b) 단계는, 그래핀 플레이크 용액 중에서 상기 그래핀 플레이크를 여과막과 진공펌프를 이용하여 상기 여과막 위에 포집하여 상기 그래핀 막을 형성하는 단계인 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다.In addition, in the step b), the graphene flakes in the graphene flake solution is collected on the filtration membrane using a filtration membrane and a vacuum pump to form the graphene membrane is a method of producing a transparent polymer structure including a graphene layer This is provided.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 그래핀 막이 포집된 상기 여과막을 상기 여과막을 선택적으로 에칭하는 에칭액이 담겨있는 용기에 투입하여 상기 여과막을 제거하는 단계와, 상기 에칭액에 떠 있는 상기 그래핀 막을 중간층이 형성된 기판을 이용하여 들어올려 상기 중간층 위에 상기 그래핀 막을 올리는 단계와, 상기 그래핀 막이 올려진 상기 중간층이 형성된 기판을 열처리하여 상기 중간층에 상기 그래핀 막을 부착하는 단계인 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다. In the step d), the filtration membrane having the graphene membrane collected may be introduced into a container containing an etching solution for selectively etching the filtration membrane to remove the filtration membrane, and the intermediate layer of the graphene membrane suspended in the etching solution may be removed. Lifting the graphene film on the intermediate layer by using the formed substrate, and the graphene layer is a step of attaching the graphene film to the intermediate layer by heat-treating the substrate on which the intermediate layer on which the graphene film is placed is attached. A method of making a transparent polymer structure is provided.

또한, 상기 중간층은 금속층이고, 상기 c) 단계는 상기 기판 위에 상기 금속층을 증착하는 단계인 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다.In addition, the intermediate layer is a metal layer, the step c) is a method of manufacturing a transparent polymer structure including a graphene layer is a step of depositing the metal layer on the substrate.

또한, 상기 e) 단계는 사진식각기술(Photolithography)을 이용하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다.In addition, the step e) is provided with a method for producing a transparent polymer structure containing a graphene layer using photolithography.

또한, 상기 g) 단계는, 상기 중간층을 상기 기판으로부터 분리하는 단계와, 상기 중간층을 에칭하여 제거함으로써, 상기 폴리머 층을 상기 중간층으로부터 분리하는 단계인 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다.In addition, the step g), the step of separating the intermediate layer from the substrate, by removing the intermediate layer by etching, the method for producing a transparent polymer structure including a graphene layer comprising the step of separating the polymer layer from the intermediate layer. This is provided.

또한, h) 베이스 기판 위에 몰드를 형성하는 단계와, i) 상기 몰드가 형성된 상기 베이스 기판 위에 폴리머 용액을 도포한 후 경화시켜 폴리머 구조체를 형성하는 단계와, j) 상기 폴리머 구조체를 상기 베이스 기판 및 상기 몰드로부터 분리하는 단계와, k) 상기 폴리머 구조체를 상기 그래핀 패턴 층을 갖는 상기 폴리머 층에 부착하는 단계를 더 포함하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다.In addition, h) forming a mold on the base substrate, i) applying a polymer solution on the base substrate on which the mold is formed and then curing to form a polymer structure, j) the polymer structure to the base substrate and A method of manufacturing a transparent polymer structure including a graphene layer is provided further comprising the step of separating from the mold, and k) attaching the polymer structure to the polymer layer having the graphene pattern layer.

또한, 상기 k) 단계는 상기 폴리머 구조체를 상기 그래핀 패턴 층을 갖는 상기 폴리머 층에 가열 접착하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다.In addition, the step k) is provided with a method for producing a transparent polymer structure comprising a graphene layer by heat-bonding the polymer structure to the polymer layer having the graphene pattern layer.

또한, 상기 몰드는 포토레지스트(Photoresist)이고, 상기 h) 단계는 사진식각기술을 이용하여 포토레지스트로 상기 몰드를 형성하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법이 제공된다.In addition, the mold is a photoresist (Photoresist), the step h) is provided a method for producing a transparent polymer structure containing a graphene layer to form the mold with a photoresist using a photolithography technique.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물로서, 폴리머 층과, 상기 폴리머 층에 매립되어 있되, 그 일면이 상기 폴리머 층의 일면으로 노출된 그래핀 패턴 층을 포함하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물이 제공된다.On the other hand, a transparent polymer structure containing a graphene layer for achieving the above object, a graphene layer comprising a polymer layer and a graphene pattern layer embedded in the polymer layer, one side of which is exposed to one side of the polymer layer A transparent polymer structure is provided that includes a fin layer.

또한, 상기 폴리머 층의 타면에 일체로 결합된 폴리머 구조체를 더 포함하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물이 제공된다.In addition, a transparent polymer structure including a graphene layer further comprising a polymer structure integrally bonded to the other side of the polymer layer is provided.

본 발명에 의한 폴리머 구조물의 제조방법은, 그 제조가 폴리머의 분해 및 녹는 온도 미만에서 수행되므로, 폴리머의 유연성, 투명성, 전기 절연성 등의 특성을 충분히 활용할 수 있고 대량생산이 가능하다.Since the manufacturing method of the polymer structure according to the present invention is carried out below the decomposition and melting temperature of the polymer, it is possible to fully utilize properties such as flexibility, transparency, electrical insulation, etc. of the polymer and mass production is possible.

또한, 본 발명에 의한 폴리머 구조물은, 주요 구성 요소인 폴리머 층 및 그래핀 층이 모두 유연성이 있고 매우 얇아서, 곡면에 부착할 수 있고, 이를 이용하여 초소형의 제품을 구현할 수 있다.In addition, in the polymer structure according to the present invention, both the polymer layer and the graphene layer, which are main components, are both flexible and very thin, and thus can be attached to a curved surface, thereby realizing a very small product.

또한, 본 발명에 의한 폴리머 구조물은, 가시광선에 대하여 투과성이 있고, 전기 전도도, 열 전도도, 영률, 게이지 상수 등 전기적 기계적 성질이 우수한 그래핀 막을 전기소자로 사용함으로써, 압력센서 등의 센서, 구부러지는 디스플레이, 스피커, 초점가변형 렌즈 등 다양한 분야에 응용할 수 있다.In addition, the polymer structure according to the present invention is bent, such as a sensor, such as a pressure sensor by using a graphene film that is transparent to visible light and excellent in electrical and mechanical properties such as electrical conductivity, thermal conductivity, Young's modulus, and gauge constant as an electric element. It can be applied to various fields such as a display, a speaker and a variable focus lens.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 기판에 중간층을 적층한 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 진공 여과법으로 그래핀 막을 제조하는 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 여과막 위에 그래핀 막이 형성된 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 여과막을 제거하는 단계를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 중간층이 형성된 기판으로 그래핀 막을 들어올리는 과정을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 중간층 위에 그래핀 막을 적층한 상태를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 그래핀 막을 패터닝 하여 중간층 위에 그래핀 패턴 층을 형성한 상태를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 중간층 위에 폴리머 층을 형성한 상태를 나타낸 것이다.
도 10 내지 12는 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 폴리머 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 폴리머 층과 폴리머 구조체를 결합하는 과정을 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 기판에서 중간층을 분리하는 과정을 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조과정 중에 중간층을 제거한 상태를 나타낸 것이다.1 is a cross-sectional view of a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a state in which an intermediate layer is laminated on a substrate during the manufacturing process of the transparent polymer structure including the graphene layer according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a process of preparing a graphene membrane by vacuum filtration during the preparation of a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a state in which a graphene membrane is formed on a filtration membrane during the manufacture of a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the step of removing the filtration membrane during the manufacturing process of the transparent polymer structure containing a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a process of lifting a graphene film onto a substrate on which an intermediate layer is formed during the manufacture of a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates a state in which a graphene film is stacked on an intermediate layer during a manufacturing process of a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
8 illustrates a state in which a graphene pattern layer is formed on an intermediate layer by patterning a graphene film during a manufacturing process of a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
9 illustrates a state in which a polymer layer is formed on an intermediate layer during the manufacturing process of the transparent polymer structure including the graphene layer according to an embodiment of the present invention.
10 to 12 show a process of manufacturing a polymer structure during the manufacturing process of the transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 illustrates a process of bonding the polymer layer and the polymer structure during the preparation of the transparent polymer structure including the graphene layer according to an embodiment of the present invention.
14 illustrates a process of separating the intermediate layer from the substrate during the manufacturing process of the transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 illustrates a state in which an intermediate layer is removed during the manufacture of a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물 및 그 제조방법에 대하여 설명한다. 도면에서 구성요소의 크기와 형상 등은 발명의 이해를 돕기 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.Hereinafter, a transparent polymer structure including a graphene layer and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the size and shape of the components, etc. may be exaggerated or simplified to aid in understanding the invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물을 나타낸 것이다.1 illustrates a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 것과 같이, 폴리머 구조물은 폴리머 층(26), 폴리머 층(26)을 지지하기 위해 폴리머 층(26)에 일체로 결합된 폴리머 구조체(32), 폴리머 층(26)에 내장된 그래핀 패턴 층(25)을 포함한다. 그래핀 패턴 층(25)은 그래핀 층이 일정한 형태로 패터닝된 것이다. As shown in FIG. 1, the polymer structure is embedded in the polymer layer 26, the polymer structure 32 integrally bonded to the polymer layer 26 to support the polymer layer 26. Graphene pattern layer 25 is included. The graphene pattern layer 25 is a graphene layer is patterned to a certain shape.

그래핀은 탄소의 동소체 중 하나이다. 탄소 원자들이 각각 sp2 결합으로 연결된 원자 하나 두께의 2차원 구조로, 벤젠 형태의 탄소 고리가 벌집 형태의 결정 구조를 이룬다. 흑연의 구조는 그래핀이 겹겹이 쌓여있는 구조로 생각할 수 있다.Graphene is one of the allotrope of carbon. The carbon atoms in benzene form a honeycomb crystal structure in which two carbon atoms are connected by sp2 bonds. The structure of graphite can be thought of as a structure in which graphene is stacked in layers.

그래핀은 그 구조적인 특징으로 인해서 기존 금속과 비교하여 다양한 다음과 같은 다양한 장점이 존재한다. 그래핀은 실리콘에 비해서 100배에 가까운 전하 이동도를 가지며, 구리의 100배에 가까운 전류밀도를 가지며, 열 전도도가 높고, 발열량이 낮다. 또한, 내화학성 있으며, 기계적 강도가 높다. 그리고 유연성 및 신축성이 있으며, 간단하게 패터닝이 가능하다. 이러한 특징이 있어서, 유연한 폴리머 구조물에 사용되는 전기 소자로 유용하게 활용될 수 있다.Graphene has various advantages compared to conventional metals due to its structural characteristics such as the following. Graphene has a charge mobility close to 100 times that of silicon, a current density close to 100 times that of copper, high thermal conductivity, and low heat generation. It also has chemical resistance and high mechanical strength. It is flexible and flexible and can be easily patterned. With this feature, it can be usefully used as an electric element used in a flexible polymer structure.

그래핀 패턴 층(25)은 폴리머 층(26)에 매립되되, 그 일면이 폴리머 층(26)의 일면으로 노출되어 있다. 따라서, 그래핀 패턴 층(25)과 폴리머 층(26)의 결합력은 매우 크며, 그래핀 패턴 층(25)은 폴리머 층(26)으로부터 쉽게 분리되지 않는다.The graphene pattern layer 25 is embedded in the polymer layer 26, one side of which is exposed to one side of the polymer layer 26. Therefore, the bonding force between the graphene pattern layer 25 and the polymer layer 26 is very large, and the graphene pattern layer 25 is not easily separated from the polymer layer 26.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 의한 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a transparent polymer structure including a graphene layer according to an embodiment of the present invention.

먼저, 기판(21)을 RCA 세척하여 오염물질인 금속 잔류물, 유기물을 제거한 후, 도 2에 도시된 것과 같이, 기판(21) 위에 중간층(22)을 형성한다. 기판(21)으로는 실리콘, 유리, 석영 등 단단한 재질의 것이 이용될 수 있다. 중간층(22)은 폴리머 층(26)이 형성되고 나면 제거될 부분으로, 기판(21)과의 결합력이 약한 것이 바람직하다. 또한, 중간층(22)은 기판(21)과의 결합력이 폴리머 층(26)과의 결합력에 비하여 약하고, 폴리머 층(26) 형성 시 손상을 받지 않으며, 폴리머 층(26) 형성 후에는 폴리머 층(26)을 손상시키지 않고 선택적으로 용이하게 제거될 수 있는 것이 좋다.First, RCA cleaning of the substrate 21 removes metal residues and organic substances, which are contaminants, and then forms an intermediate layer 22 on the substrate 21 as shown in FIG. 2. As the substrate 21, a hard material such as silicon, glass, or quartz may be used. The intermediate layer 22 is a portion to be removed after the polymer layer 26 is formed. It is preferable that the intermediate layer 22 has a weak bonding force with the substrate 21. In addition, the intermediate layer 22 has a weak bonding force with respect to the substrate 21 and a bonding force with respect to the polymer layer 26, and is not damaged when the polymer layer 26 is formed. It is desirable that it can be easily removed selectively without damaging the material.

이러한 조건에 적합한 중간층(22)으로 다양한 재질의 박막이 이용될 수 있다. 중간층(22)으로 금(Au)과 같은 금속 박막을 예로 들 수 있다. 금속 박막은 기판과 결합력이 약하고, 그래핀과 폴리머 재료의 성장 및 식각 등 제조공정 중에 손상을 받지 않으며, 식각 용액에 의해 폴리머를 손상시키지 않고 제거될 수 있다. 금속 박막은 전자빔 방식이나 스퍼터 방식 등으로 기판(21)에 증착될 수 있다.As the intermediate layer 22 suitable for such a condition, a thin film of various materials may be used. For example, a metal thin film such as gold (Au) may be used as the intermediate layer 22. The metal thin film has a weak bonding force with the substrate, is not damaged during the manufacturing process such as the growth and etching of graphene and the polymer material, and can be removed without damaging the polymer by the etching solution. The metal thin film may be deposited on the substrate 21 by an electron beam method, a sputter method, or the like.

기판(21)에 중간층(22)을 형성한 후, 중간층(22) 위에 그래핀 막(24)을 부착한다. 그래핀 막(24)을 부착하는 방법은 다음과 같다. After the intermediate layer 22 is formed on the substrate 21, the graphene film 24 is attached onto the intermediate layer 22. The method of attaching the graphene film 24 is as follows.

우선, 그래핀 플레이크가 분산된 그래핀 용액을 제조한다. 그래핀 용액은 보통 화학적 박리 방법으로 제조된다. 그래핀 용액을 제조하는 방법은 상기 선행기술문헌에 개시된 방법을 이용하는 것이 그래핀에 잔존산소가 존재하지 않는다는 점에서 일반적인 화학적 박리 방법에 비해 유리하다. First, a graphene solution in which graphene flakes are dispersed is prepared. Graphene solutions are usually prepared by chemical exfoliation methods. The method for preparing the graphene solution is advantageous to the method disclosed in the prior art document in that there is no residual oxygen in the graphene, compared to the general chemical exfoliation method.

다음, 도 3은 진공 여과법으로 그리핀 막을 형성하는 과정을 나타낸 것이다. 먼저, 그래핀 용액을 메탄올과 희석한 후 초음파를 가해서 고르게 분산시킨다. 그리고 도 3에 도시된 것과 같이, 그래핀 용액(23)을 걸러낼 수 있는 여과막(43)을 흡입 부재(44)의 위에 올려놓고, 여과막(43) 위에 그래핀 막(24)의 형상에 대응하는 틀(45)을 올려놓는다. 그리고 틀(45)에 그래핀 용액(23)을 부으면서 흡입 부재(44)에 연결되어 있는 진공 펌프(46)를 작동시킨다. 이때, 분산 용액은 여과막(43)을 통과하여 흡입 부재(44)의 하부로 배출되고, 그래핀는 여과막(43)에 포집된다. 여과막(43)으로는 0.02㎛ 기공 크기를 가지는 양극 산화 알루미늄(anodic aluminum oxide, AAO) 박막을 사용할 수 있다. Next, FIG. 3 shows a process of forming a griffin film by vacuum filtration. First, the graphene solution is diluted with methanol and then dispersed evenly by applying ultrasonic waves. As shown in FIG. 3, the filtration membrane 43 capable of filtering the graphene solution 23 is placed on the suction member 44, and corresponds to the shape of the graphene membrane 24 on the filtration membrane 43. Place the frame (45). Then, the graphene solution 23 is poured into the mold 45 to operate the vacuum pump 46 connected to the suction member 44. At this time, the dispersion solution is discharged to the lower portion of the suction member 44 through the filtration membrane 43, the graphene is collected in the filtration membrane 43. As the filtration membrane 43, an anodized aluminum oxide (AAO) thin film having a pore size of 0.02 μm may be used.

이렇게 여과막(43) 위에 포집되어 있는 그래핀 플레이크를 건조시키면, 도 4에 도시된 것과 같이, 여과막(43)의 위에 그래핀 막(24)이 형성된다. 이때, 그래핀 막(24)의 두께는 그래핀 용액의 양, 그래핀의 밀도, 여과막(43)의 공동도 등에 따라 변화한다. When the graphene flakes collected on the filtration membrane 43 are dried, the graphene membrane 24 is formed on the filtration membrane 43 as shown in FIG. 4. At this time, the thickness of the graphene membrane 24 changes depending on the amount of graphene solution, the density of graphene, the cavities of the filtration membrane 43, and the like.

다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 여과막(43)을 녹일 수 있는 에칭액(48)이 담긴 용기(47)에 그래핀 막(24)이 형성된 여과막(43)을 담그면, 여과막(43)은 녹고 그래핀 막(24)만 에칭액(48) 위에 뜬다. 여과막(43)으로 AAO를 사용한 경우에는 에칭액(48)으로 수산화 나트륨 용액을 사용한다. Next, as shown in FIG. 5, when the filtration membrane 43 in which the graphene membrane 24 is formed is immersed in the container 47 containing the etching solution 48 capable of dissolving the filtration membrane 43, the filtration membrane 43 is melted. Only the graphene film 24 floats on the etching solution 48. In the case where AAO is used as the filtration membrane 43, a sodium hydroxide solution is used as the etching solution 48.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 에칭액(48) 위에 떠있는 그래핀 막(24)을 중간층(22)이 형성된 기판(21)을 이용하여 들어올림으로써 중간층(22) 위에 그래핀 막(24)이 위치하도록 한다. 그리고 증류수로 세척하여 에칭액을 제거한 후 대류 오븐에서 65℃ 이상의 온도로 30분 정도 열처리를 하여 중간층(22)에 그래핀 막(24)을 결합시킨다. Next, as shown in FIG. 6, the graphene film 24 floating on the etching solution 48 is lifted up using the substrate 21 on which the intermediate layer 22 is formed. ). Then, the etching solution is removed by washing with distilled water, and heat treated at a temperature of 65 ° C. or higher for 30 minutes in a convection oven to bond the graphene film 24 to the intermediate layer 22.

도 7은 상술한 것과 같은 진공 여과법으로 만들어진 그래핀 막(24)이 중간층(22) 위에 부착되어 있는 상태를 나타낸 것이다. 중간층(22) 위에 그래핀 막(24)을 부착한 후, 중간층(22) 위에 박막 형태로 부착되어 있는 그래핀 막(24)을 열선, 배선 또는 각종 전기소자로 사용하기 위해 사진식각(Photolithography) 공정을 통해 패터닝한다.7 shows a state in which the graphene film 24 made by the vacuum filtration method as described above is attached on the intermediate layer 22. After attaching the graphene film 24 on the intermediate layer 22, the photoene film 24 is used to heat the graphene film 24, which is attached to the intermediate layer 22 in the form of a thin film, as a heating wire, a wiring, or various electric devices. Pattern through process.

그래핀 막(24)을 패터닝하는데 사용되는 사진식각 공정은, 중간층(22)은 그대로 두고 그래핀 막(24)을 일정 부분 제거할 수 있는 다양한 건식 또는 습식 방식이 이용될 수 있다. 사진식각 공정은 공지되어 있는 기술이므로, 이를 이용한 패터닝 과정에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 8은 그래핀 막(24)이 사진식각 공정을 통해 패터닝되어 중간층(22) 위에 그래핀 패턴 층(25)이 형성되어 있는 상태를 나타낸 것이다.In the photolithography process used to pattern the graphene film 24, various dry or wet methods may be used to remove a portion of the graphene film 24 while leaving the intermediate layer 22 intact. Since the photolithography process is a known technique, a detailed description of the patterning process using the same is omitted. 8 illustrates a state in which the graphene pattern layer 25 is formed on the intermediate layer 22 by patterning the graphene film 24 through a photolithography process.

그래핀 패턴 층(25)을 중간층(22) 위에 형성하고 나면, 도 9에 도시된 것과 같이, 액상의 폴리머 용액을 중간층(22) 위에 회전 도포한 후 경화시켜 그래핀 패턴 층(25)을 내장하는 폴리머 층(26)을 제조한다. 이때, 사용될 수 있는 폴리머로는 PDMS, 폴리이미드, UV 경화성 폴리머, PMMA 등 통상적으로 사용하는 액상이 가능한 다양한 폴리머가 사용할 수 있다. 폴리머가 적절한 두께로 도포되고 나면, 대류 오븐 등의 방법으로 이를 경화시킴으로써 화학 및 열에 안정한 폴리머 층(26)을 만들 수 있다.After the graphene pattern layer 25 is formed on the intermediate layer 22, as shown in FIG. 9, the liquid polymer solution is spun onto the intermediate layer 22, and then cured to embed the graphene pattern layer 25. A polymer layer 26 is prepared. At this time, as the polymer that can be used may be used a variety of polymers that can be used in the liquid, such as PDMS, polyimide, UV curable polymer, PMMA commonly used. Once the polymer has been applied to a suitable thickness, it can be cured by a convection oven or the like to create a chemically and thermally stable polymer layer 26.

이렇게 제조된 폴리머 층(26)은 압력, 음압, 열, 전기 등에 반응하여 움직이는 구조체로 작동한다. 폴리머 층(26)의 두께는 회전 속도와 도포 시간을 통하여 조절할 수 있다.The polymer layer 26 thus produced acts as a structure that moves in response to pressure, negative pressure, heat, electricity, and the like. The thickness of the polymer layer 26 can be controlled through the rotational speed and the application time.

폴리머 층(26)의 제조에 있어서, 폴리머 용액을 중간층(22) 위에 도포하는 방법은 회전 도포법 이외의 폴리머 용액을 적절한 두께로 도포할 수 있는 다양한 방법이 이용될 수 있다.In the production of the polymer layer 26, a method of applying the polymer solution onto the intermediate layer 22 may be various methods that can apply the polymer solution to a suitable thickness other than the rotary coating method.

도 10 내지 12는 상기와 같이 제조된 폴리머 층(26)을 지지하기 위한 두꺼운 폴리머 구조체(31)를 제조하는 과정을 나타낸 것이다.10 to 12 illustrate a process of manufacturing a thick polymer structure 31 for supporting the polymer layer 26 manufactured as described above.

먼저, 도 10에 도시된 것과 같이, 폴리머 구조체(31)의 역상을 갖는 몰드(29)를 베이스 기판(28) 위에 형성한다. 여기에서, 몰드(29)는 포토레지스트(PR)가 이용될 수 있고, 사진식각 공정을 통해 베이스 기판(28) 위에 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서, 몰드(29)는 포토레지스트 이외의 다양한 재질로, 사진식각 공정 이외의 방법으로 베이스 기판(28) 위에 적층될 수 있다.First, as shown in FIG. 10, a mold 29 having a reversed phase of the polymer structure 31 is formed on the base substrate 28. Here, the mold 29 may be a photoresist (PR) and may be formed on the base substrate 28 through a photolithography process. In the present invention, the mold 29 may be laminated on the base substrate 28 by various materials other than photoresist by a method other than a photolithography process.

몰드(29)가 베이스 기판(28)에 형성되고 나면, 도 11에 도시된 것과 같이, 베이스 기판(28) 위에 폴리머 용액을 도포한 후 이를 경화시킨다. 이후, 도 12에 도시된 것과 같이, 베이스 기판(28) 위에 제조된 폴리머 구조체(31)를 베이스 기판(28)으로부터 분리시킴으로써 이를 유연한 폴리머 구조체(31)로 사용할 수 있다. After the mold 29 is formed on the base substrate 28, as shown in FIG. 11, a polymer solution is applied onto the base substrate 28 and then cured. Thereafter, as shown in FIG. 12, the polymer structure 31 manufactured on the base substrate 28 may be separated from the base substrate 28 to be used as the flexible polymer structure 31.

도 13에 도시된 것과 같이, 폴리머 구조체(31)는 먼저 만들어진 폴리머 층(26)에 일체로 결합된다. 폴리머 층(26)과 폴리머 구조체(31)의 결합은 열접합, 플라즈마 표면처리 등 다양한 접합방법이 이용될 수 있다.As shown in FIG. 13, the polymer structure 31 is integrally bonded to the polymer layer 26 made earlier. The bonding of the polymer layer 26 and the polymer structure 31 may use various bonding methods such as thermal bonding and plasma surface treatment.

폴리머 구조체(31)가 폴리머 층(26)에 일체로 접합되어 폴리머 층(26)의 일면에 폴리머 구조체(32)가 형성되면, 도 14에 도시된 것과 같이, 중간층(22)을 기판(21)으로 떼어낸다. 중간층(22)은 기판(21)과의 결합력이 약하므로, 물리적인 힘을 가하거나 기판(21)과 중간층(22) 사이의 결합력을 약화시킬 수 있는 분리액을 이용함으로써 기판(21)으로부터 쉽게 분리할 수 있다. 또는, 중간층(22)을 식각하여 기판(21)으로부터 분리할 수 있다.When the polymer structure 31 is integrally bonded to the polymer layer 26 to form the polymer structure 32 on one surface of the polymer layer 26, as shown in FIG. 14, the intermediate layer 22 is formed on the substrate 21. Detach with Since the intermediate layer 22 has a weak bonding force with the substrate 21, the intermediate layer 22 can be easily removed from the substrate 21 by applying a physical force or by using a separation solution that can weaken the bonding force between the substrate 21 and the intermediate layer 22. Can be separated. Alternatively, the intermediate layer 22 may be etched and separated from the substrate 21.

이후, 중간층(22)을 폴리머 층(26)으로부터 분리하면 도 15에 도시된 것과 같이, 그래핀를 이용한 투명 폴리머 구조물을 만들 수 있다. 중간층(22)은 물리적인 힘을 가하여 폴리머 층(26)으로부터 분리시킬 수 있고, 식각 공정을 통해 폴리머 층(26)에서 깨끗이 제거할 수 있다. Thereafter, when the intermediate layer 22 is separated from the polymer layer 26, as illustrated in FIG. 15, a transparent polymer structure using graphene may be formed. The intermediate layer 22 may be separated from the polymer layer 26 by applying physical force, and may be removed from the polymer layer 26 through an etching process.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 투명 폴리머 구조물의 제조방법은, 실리콘 불순물을 고온에서 확산 공정을 통해 도핑하여 전기소자로 제작하는 종래의 반도체 공정을 대체한다. 그리고 고온 공정 없이 그래핀로 이루어진 전기소자를 폴리머 층(26)에 내장시킬 수 있으므로, 투명하고 휘어지기 쉬운 디스플레이 분야 등 다양한 분야에 응용될 수 있다. 이러한 투명 폴리머 구조물의 제조방법은 폴리머 MEMS 분야에 많은 적용 가능성이 있다. Such a method of manufacturing a transparent polymer structure according to an embodiment of the present invention replaces the conventional semiconductor process of fabricating an electric device by doping silicon impurities at a high temperature through a diffusion process. And since the electrical element made of graphene can be embedded in the polymer layer 26 without a high temperature process, it can be applied to various fields such as a transparent and flexible display field. The manufacturing method of such a transparent polymer structure has many applications in the field of polymer MEMS.

이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 의하면, 유연하고 전기 절연성 있는 폴리머 층(26)과 유연한 그래핀를 이용하여 투명 폴리머 구조물을 대량생산 할 수 있다. 이러한 투명 폴리머 구조물의 제조 공정은 모두 폴리머의 분해 및 녹는 온도 미만에서 수행되므로, 폴리머의 유연성, 투명성, 전기 절연성 등의 특성을 투명 폴리머 구조물에 충분히 활용할 수 있다. 그리고 이렇게 제조된 투명 폴리머 구조물는 폴리머 층(26) 및 그래핀 패턴 층(25) 모두 유연성이 있고 매우 얇게 할 수 있으므로, 곡면에 부착할 수 있고, 초소형의 제품을 구현할 수 있다.According to one embodiment of the present invention described above, the transparent polymer structure can be mass-produced using the flexible and electrically insulating polymer layer 26 and the flexible graphene. Since the manufacturing process of the transparent polymer structure is all performed below the decomposition and melting temperature of the polymer, it is possible to fully utilize properties such as flexibility, transparency, electrical insulation of the polymer in the transparent polymer structure. In addition, since the polymer layer 26 and the graphene pattern layer 25 are both flexible and very thin, the transparent polymer structure manufactured as described above can be attached to a curved surface and realize a very small product.

이러한 본 발명의 일실시예에 의한 투명 폴리머 구조물은 가시광선에 대하여 투과성이 뛰어나고, 전기 전도도, 열 전도도, 영률, 게이지 상수 등 전기적 기계적 성질이 우수한 그래핀를 배선, 히터, 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor; FET) 등 전원에 연결되는 전기소자로 사용함으로써, 상술한 압력센서 등의 센서, 구부러지는 디스플레이, 스피커, 초점가변형 렌즈 등 다양한 분야에 응용할 수 있다.Such a transparent polymer structure according to an embodiment of the present invention has excellent permeability to visible light, excellent electrical and mechanical properties such as thermal conductivity, Young's modulus, gauge constant, wiring, heater, field effect transistor (Field Effect Transistor) By using it as an electrical element connected to a power source such as a FET, it can be applied to various fields such as a sensor such as the above-described pressure sensor, a bent display, a speaker, a variable focus lens, and the like.

이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.The present invention described above is not limited to the configuration and operation as shown and described. That is, the present invention is capable of various changes and modifications within the spirit and scope of the appended claims.

21 : 기판 22 : 중간층
23 : 그래핀 용액 24 : 그래핀 막
25 : 그래핀 패턴 층 26 : 폴리머 층
28 : 베이스 기판 29 : 몰드
31, 32 : 폴리머 구조체 21 substrate 22 intermediate layer
23: graphene solution 24: graphene membrane
25: graphene pattern layer 26: polymer layer
28 base substrate 29 mold
31, 32: polymer structure

Claims (11)

a) 그래핀 플레이크가 분산되어 있는 그래핀 플레이크 용액을 제조하는 단계와,
b) 상기 그래핀 플레이크 용액을 필터링하여 그래핀 막을 제조하는 단계와,
c) 기판 위에 중간층을 형성하는 단계와,
d) 상기 그래핀 막을 상기 중간층 위에 부착하는 단계와,
e) 상기 그래핀 막을 패터닝하여 상기 중간층 위에 그래핀 패턴 층을 형성하는 단계와,
f) 상기 중간층 위에 폴리머 용액을 도포한 후 경화시켜 상기 그래핀 패턴 층을 포함하는 폴리머 층을 형성하는 단계와,
g) 상기 그래핀 패턴 층을 갖는 상기 폴리머 층을 상기 중간층으로부터 분리하는 단계를 포함하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법.a) preparing a graphene flake solution in which graphene flakes are dispersed,
b) filtering the graphene flake solution to prepare a graphene film;
c) forming an intermediate layer on the substrate;
d) attaching said graphene film over said intermediate layer;
e) patterning the graphene film to form a graphene pattern layer on the intermediate layer;
f) applying a polymer solution on the intermediate layer and then curing to form a polymer layer comprising the graphene pattern layer;
g) A method of manufacturing a transparent polymer structure comprising a graphene layer comprising the step of separating the polymer layer having the graphene pattern layer from the intermediate layer. 제1항에 있어서,
상기 b) 단계는,
그래핀 플레이크 용액 중에서 상기 그래핀 플레이크를 여과막과 진공펌프를 이용하여 상기 여과막 위에 포집하여 상기 그래핀 막을 형성하는 단계인 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법.The method of claim 1,
The step b)
A method of manufacturing a transparent polymer structure including a graphene layer, the graphene flakes in the graphene flake solution to collect the graphene flakes on the filtration membrane using a filtration membrane and a vacuum pump to form the graphene membrane. 제2항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 그래핀 막이 포집된 상기 여과막을 상기 여과막을 선택적으로 에칭하는 에칭액이 담겨있는 용기에 투입하여 상기 여과막을 제거하는 단계와,
상기 에칭액에 떠 있는 상기 그래핀 막을 중간층이 형성된 기판을 이용하여 들어올려 상기 중간층 위에 상기 그래핀 막을 올리는 단계와,
상기 그래핀 막이 올려진 상기 중간층이 형성된 기판을 열처리하여 상기 중간층에 상기 그래핀 막을 부착하는 단계인 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법. The method of claim 2,
Step d),
Removing the filtration membrane by introducing the filtration membrane in which the graphene membrane is collected into a container containing an etching solution for selectively etching the filtration membrane;
Raising the graphene film on the intermediate layer by lifting the graphene film suspended in the etchant using a substrate having an intermediate layer formed thereon;
A method of manufacturing a transparent polymer structure including a graphene layer which is a step of attaching the graphene film to the intermediate layer by heat-treating the substrate on which the intermediate layer on which the graphene film is placed is heat-treated. 제1항에 있어서,
상기 중간층은 금속층이고, 상기 c) 단계는 상기 기판 위에 상기 금속층을 증착하는 단계인 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법.The method of claim 1,
Wherein the intermediate layer is a metal layer, the step c) is a step of depositing the metal layer on the substrate manufacturing method of a transparent polymer structure comprising a graphene layer. 제1항에 있어서,
상기 e) 단계는 사진식각기술(Photolithography)을 이용하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법.The method of claim 1,
The step e) is a method of manufacturing a transparent polymer structure containing a graphene layer using photolithography. 제1항에 있어서,
상기 g) 단계는,
상기 중간층을 상기 기판으로부터 분리하는 단계와, 상기 중간층을 에칭하여 제거함으로써, 상기 폴리머 층을 상기 중간층으로부터 분리하는 단계인 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법.The method of claim 1,
Step g),
Separating the intermediate layer from the substrate, and removing the polymer layer from the intermediate layer by etching and removing the intermediate layer. 제1항에 있어서,
h) 베이스 기판 위에 몰드를 형성하는 단계와,
i) 상기 몰드가 형성된 상기 베이스 기판 위에 폴리머 용액을 도포한 후 경화시켜 폴리머 구조체를 형성하는 단계와,
j) 상기 폴리머 구조체를 상기 베이스 기판 및 상기 몰드로부터 분리하는 단계와,
k) 상기 폴리머 구조체를 상기 그래핀 패턴 층을 갖는 상기 폴리머 층에 부착하는 단계를 더 포함하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법.The method of claim 1,
h) forming a mold on the base substrate,
i) applying a polymer solution on the base substrate on which the mold is formed and then curing to form a polymer structure;
j) separating the polymer structure from the base substrate and the mold;
k) A method of manufacturing a transparent polymer structure comprising a graphene layer further comprising attaching the polymer structure to the polymer layer having the graphene pattern layer. 제7항에 있어서,
상기 k) 단계는 상기 폴리머 구조체를 상기 그래핀 패턴 층을 갖는 상기 폴리머 층에 가열 접착하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법.The method of claim 7, wherein
K) the method of manufacturing a transparent polymer structure comprising a graphene layer by heat-bonding the polymer structure to the polymer layer having the graphene pattern layer. 제8항에 있어서,
상기 몰드는 포토레지스트(Photoresist)이고,
상기 h) 단계는 사진식각기술을 이용하여 포토레지스트로 상기 몰드를 형성하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물의 제조방법.9. The method of claim 8,
The mold is a photoresist,
The h) step is a method of manufacturing a transparent polymer structure containing a graphene layer to form the mold with a photoresist using a photolithography technique. 폴리머 층과,
상기 폴리머 층에 매립되어 있되, 그 일면이 상기 폴리머 층의 일면으로 노출된 그래핀 패턴 층을 포함하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물.A polymer layer,
And a graphene layer embedded in the polymer layer, the graphene layer comprising a graphene pattern layer on one side of which is exposed to one side of the polymer layer. 제10항에 있어서,
상기 폴리머 층의 타면에 일체로 결합된 폴리머 구조체를 더 포함하는 그래핀 층이 포함된 투명 폴리머 구조물.
The method of claim 10,
A transparent polymer structure comprising a graphene layer further comprising a polymer structure integrally bonded to the other side of the polymer layer.
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