KR20130092216A - Method for manufacturing graphene film - Google Patents

Method for manufacturing graphene film Download PDF

Info

Publication number
KR20130092216A
KR20130092216A KR1020120013808A KR20120013808A KR20130092216A KR 20130092216 A KR20130092216 A KR 20130092216A KR 1020120013808 A KR1020120013808 A KR 1020120013808A KR 20120013808 A KR20120013808 A KR 20120013808A KR 20130092216 A KR20130092216 A KR 20130092216A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
graphene
film
carrier
layers
layer
Prior art date
Application number
KR1020120013808A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤종혁
나덕화
김나영
Original Assignee
삼성테크윈 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 삼성테크윈 주식회사 filed Critical 삼성테크윈 주식회사
Priority to KR1020120013808A priority Critical patent/KR20130092216A/en
Publication of KR20130092216A publication Critical patent/KR20130092216A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182Graphene
    • C01B32/184Preparation
    • C01B32/186Preparation by chemical vapour deposition [CVD]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/043Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B32B9/007Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile comprising carbon, e.g. graphite, composite carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of a graphene film provided here is characterized in remarkably reducing damage to graphene layers when separating catalyst metal films. CONSTITUTION: A manufacturing method of a graphene film comprises the steps of: (111) preparing a material to which a first and a second catalyst metal films are adhered, (121) forming a first and a second graphene layers on the surface of the first and the second catalyst metal films, (131) forming a first and a second carrier layers on the surface of the first and the second graphene layers, (141) sticking a first and a second release tapes on the surface of the first and the second carrier layers, (151) separating the first and the second catalyst metal films to preparing a first and a substrates, (161) removing the first catalyst metal film on the first substrate, (171) transcribing a graphene film on the surface of the first graphene layer, (181) removing the first release tape adhered to the first carrier layer, and (191) removing the first carrier layer on first graphene layer to produce a graphene film. [Reference numerals] (111) Preparing a material a first and a second catalyst metal films are attached to each other; (121) Forming a first and a second graphene layers on the surface of the first and the second catalyst metal films; (131) Forming a first and a second carrier layers on the surface of the first and the second catalyst metal films; (141) Attaching a first and a second release tapes on the surface of the first and the second catalyst metal films; (151) Separating the first and the second catalyst metal films to prepare a first and a second substrates; (161) Removing the first catalyst metal film formed on the first substrate; (171,181) Removing the first release tape attached on the first carrier layer; (191) Finishing a graphene film by removing the first carrier formed on the first graphene layer; (AA) Start; (BB) End

Description

그래핀 필름 제조 방법{method for manufacturing graphene film}Graphene film manufacturing method {method for manufacturing graphene film}

본 발명은 고분자 화합물에 관한 것으로서, 특히 그래핀으로 구성된 그래핀 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a polymer compound, and more particularly to a method for producing a graphene film composed of graphene.

과학기술이 발전하면서 나노 기술을 이용한 신소재의 개발이 활발히 진행되고 있다. 그 중에서, 탄소가 포함된 재료들, 예컨대 탄소 나노튜브(carbon nanotube), 다이아몬드(diamond), 그래파이트(graphite), 그래핀(graphene) 등에 관한 연구가 나노 기술 분야에서 집중적으로 연구되고 있다. 이러한 재료들은 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor), 바이오 센서(biosensor), 나노 복합물(nanocomposite), 양자 소자(quantum device) 등에 이용될 수 있다.With the development of science and technology, the development of new materials using nanotechnology is actively progressing. Among them, research on carbon-containing materials such as carbon nanotubes, diamonds, graphite, graphenes, and the like has been intensively studied in the field of nanotechnology. Such materials may be used in field effect transistors, biosensors, nanocomposites, quantum devices, and the like.

그래핀은 2차원 탄소 동소체로서, 기존의 물질과 다른 매우 유용한 특성을 가진다. 그 중 주목할만한 특징으로는 그래핀에서 전자가 이동할 경우 마치 전자의 질량이 제로인 것처럼 흐른다는 것이다. 이는 전자가 진공 중의 빛이 이동하는 속도, 즉 광속으로 흐르는 것을 의미한다. 현재까지 알려진 그래핀의 전자 이동도는 최대 200,000 cm2/Vs에 달한다. 그래핀은 전자와 정공에 대하여 비정상적인 반정수 양자 홀 효과(half-integer quantum Hall effect)를 보이며, 허공에 매달릴 경우에는 분수양자홀효과(Fractional quantum Hall effect)를 보이기도 한다. Graphene is a two-dimensional carbon allotrope and has very useful properties unlike conventional materials. One notable feature is that when electrons move in graphene, they flow as if the mass of the electrons is zero. This means that the electrons flow at the speed at which light in the vacuum moves, ie at the speed of light. Graphene has an electron mobility of up to 200,000 cm2 / Vs. Graphene exhibits an unusual half-integer quantum Hall effect on electrons and holes, and a fractional quantum Hall effect when suspended in the air.

또한, 그래핀은 주어진 두께의 그래핀의 결정 방향성에 따라서 전기적 특성이 변화하므로 사용자가 선택 방향으로의 전기적 특성을 발현시킬 수 있고 이에 따라 쉽게 소자를 디자인할 수 있다. 이러한 그래핀의 전기적 특성은 키랄성 및 직경에 따라 금속성 및 반도체성의 전기적 특성이 달라지는 탄소나노튜브(CNT)와 대비된다. CNT의 경우 특정 반도체 성질 및 금속 성질을 이용하기 위하여 해당 CNT를 분리하는 과정을 거쳐야 하는데 이 과정은 어렵다. 또한, 그래핀은 합성 후 정제를 거치는 CNT와 대비하여 경제적 측면에서도 유리하다. 따라서 그래핀은 탄소계 전기 또는 전자기 소자 등에 효과적으로 이용될 수 있다. 그래핀은 ITO 소재 등의 산화물 투명전극 보다 내충격성, 유연성 등이 뛰어나며, 높은 투명도와 높은 전기 전도도를 가지고 있는 특성이 있다.In addition, since the graphene has an electrical characteristic that changes according to the crystal orientation of the graphene having a given thickness, the user can express the electrical characteristic in a selection direction and thus can easily design the device. The electrical properties of these graphenes are in contrast to carbon nanotubes (CNTs), in which the metallic and semiconducting electrical properties vary depending on chirality and diameter. In the case of CNTs, the process of separating the CNTs in order to use specific semiconductor and metal properties is difficult. In addition, graphene is advantageous in terms of economics as compared to CNTs that undergo purification after synthesis. Therefore, graphene can be effectively used for carbon-based electric or electromagnetic devices. Graphene is more excellent in impact resistance and flexibility than oxide transparent electrodes such as ITO materials, and has high transparency and high electrical conductivity.

그래핀 필름의 제조 방법이 국내공개특허(#2011-0079532호)에 개시되어 있다. 상기 공개특허는 롤투롤 공정을 이용한 그래핀 필름 제조 방법을 개시하고 있으며, 이러한 방법에 따라 그래핀 필름을 제조할 경우에 그래핀이 손상을 받을 수가 있다. A method for producing a graphene film is disclosed in Korean Patent Application Publication (# 2011-0079532). The disclosed patent discloses a graphene film manufacturing method using a roll-to-roll process, and when the graphene film is manufactured according to this method, the graphene may be damaged.

본 발명은 그래핀 필름을 손상없이 안전하게 제조할 수 있는 그래핀 필름 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a graphene film production method that can safely produce a graphene film without damage.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,

(a) 제1 및 제2 촉매금속막들이 서로 접착된 소재를 준비하는 단계; (b) 상기 제1 및 제2 촉매금속막들의 표면에 제1 및 제2 그래핀층들을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 및 제2 그래핀층들의 표면에 제1 및 제2 캐리어층들을 형성하는 단계; (d) 상기 제1 및 제2 캐리어층들의 표면에 제1 및 제2 릴리스 테이프들을 접착하는 단계; (e) 상기 제1 및 제2 촉매 금속막들을 분리하여 제1 및 제2 기판들을 구비하는 단계; (f) 상기 제1 기판에 형성된 제1 촉매금속막을 제거하는 단계; (g) 상기 제1 그래핀층의 표면에 그래핀막을 전사하는 단계; (h) 상기 제1 캐리어층에 접착된 제1 릴리스 테이프를 제거하는 단계; 및 (i) 상기 제1 그래핀층에 형성된 제1 캐리어층을 제거하여 그래핀 필름을 완성하는 단계를 포함하는 그래핀 필름 제조 방법을 제공한다.(a) preparing a material to which the first and second catalytic metal films are adhered to each other; (b) forming first and second graphene layers on the surfaces of the first and second catalytic metal films; (c) forming first and second carrier layers on the surfaces of the first and second graphene layers; (d) adhering first and second release tapes to surfaces of the first and second carrier layers; (e) separating the first and second catalyst metal films to provide first and second substrates; (f) removing the first catalytic metal film formed on the first substrate; (g) transferring the graphene film on the surface of the first graphene layer; (h) removing the first release tape adhered to the first carrier layer; And (i) provides a graphene film manufacturing method comprising the step of completing the graphene film by removing the first carrier layer formed on the first graphene layer.

본 발명은 소재의 양면에 형성된 촉매금속막들에 그래핀층들을 형성하고, 상기 그래핀층들에 캐리어 코팅층들을 형성함으로써, 촉매금속막들을 분리할 때 그래핀층들의 손상을 현저히 줄일 수 있다.According to the present invention, by forming graphene layers on catalyst metal layers formed on both surfaces of a material and forming carrier coating layers on the graphene layers, damage to the graphene layers may be significantly reduced when the catalyst metal layers are separated.

또한, 상기 분리된 기판에 그래핀막을 전사할 때 릴리스 테이프가 상기 기판에 접착되어 있기 때문에 작업자가 상기 기판을 핸들링(handling)하는 것이 매우 원활하게 이루어질 수 있다. In addition, since the release tape is adhered to the substrate when the graphene film is transferred to the separated substrate, the operator may handle the substrate very smoothly.

도 1은 본 발명예에 따른 그래핀 필름 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2 내지 도 11은 본 발명에 따른 그래핀 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 12는 그래핀 필름 제조 방법을 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 진행할 때 분리된 촉매금속이 손상된 상태를 보여준다.
1 is a flow chart schematically showing a graphene film manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 to 11 are cross-sectional views sequentially showing a graphene manufacturing method according to the present invention.
12 shows a state in which the separated catalyst metal is damaged when the graphene film manufacturing method is performed in a roll-to-roll manner.

이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 참조부호들 중 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명예에 따른 그래핀 필름 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도 2 내지 도 11은 본 발명에 따른 그래핀 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 제1 내지 제9 단계들을 포함한다. 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 그래핀 필름 제조 방법을 상세히 설명하기로 한다. 1 is a flow chart schematically showing a graphene film manufacturing method according to an embodiment of the present invention, Figures 2 to 11 are cross-sectional views sequentially showing a graphene manufacturing method according to the present invention. Referring to FIG. 1, the present invention includes first to ninth steps. With reference to Figures 1 to 11 will be described in detail a graphene film manufacturing method according to the present invention.

제1 단계(211)로써, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)이 서로 접착된 소재를 준비한다. In the first step 211, a material in which the first and second catalytic metal films 221 and 222 are bonded to each other is prepared.

도 2를 참조하면, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)은 릴리스(release)막의 양쪽면에 형성될 수 있으며, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)과 릴리스막(211)은 판 형태로 구성된다. Referring to FIG. 2, the first and second catalyst metal films 221 and 222 may be formed on both sides of a release film, and the first and second catalyst metal films 221 and 222 and the release film 211. Is configured in the form of a plate.

제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)은 촉매금속 예컨대, 니켈(Ni), 구리(Cu), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 로지움(Rh), 실리콘(Si), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나에 의해 형성될 수 있으며, 이들 중에서 가격이 저렴하고 도전성이 양호한 구리로 구비되는 것이 바람직하다. The first and second catalytic metal films 221 and 222 may be catalyst metals such as nickel (Ni), copper (Cu), cobalt (Co), iron (Fe), platinum (Pt), gold (Au), and aluminum (Al). ), Chromium (Cr), copper (Cu), magnesium (Mg), manganese (Mn), rhodium (Rh), silicon (Si), tantalum (Ta), titanium (Ti), tungsten (W), uranium It may be formed by at least one selected from the group consisting of (U), vanadium (V), and zirconium (Zr), and among them, copper is preferably provided at low cost and good conductivity.

도 2에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222) 사이에 릴리스막(211)을 구비함으로써, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)을 상호 분리시킬 때 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)이 손상을 받지 않고 안전하게 분리될 수가 있다. As shown in FIG. 2, a release film 211 is provided between the first and second catalyst metal films 221 and 222 to separate the first and second catalyst metal films 221 and 222 from each other. The second catalytic metal films 221 and 222 may be safely separated without being damaged.

릴리스막(211)의 양쪽면에 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)을 형성하기 위해서는 릴리스막(211)을 챔버 내에 장착하고, 상기 촉매 금속을 스퍼터링(sputtering) 장치, 전자빔 증발 장치(e-beam evaporator) 등을 이용하여 상기 릴리스막(211)의 양면에 증착시킴으로써 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)이 형성될 수 있다. In order to form the first and second catalytic metal films 221 and 222 on both surfaces of the release film 211, a release film 211 is mounted in a chamber, and the catalyst metal is sputtered and an electron beam evaporation device ( The first and second catalytic metal films 221 and 222 may be formed by depositing on both surfaces of the release film 211 using an e-beam evaporator.

릴리스막(211)의 두께는 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 두께에 비하여 상대적으로 얇은 박막으로 구성될 수 있다. 예컨대, 릴리스막(211)의 두께는 약 50~300[Å]이 될 수 있다. 릴리스막(211)은 추후 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)로부터 분리되며, 분리된 이후에 제거된다. 릴리스막(211)의 분리 공정은 이후 해당 부분에서 후술하기로 한다.The thickness of the release film 211 may be formed of a thin film relatively thinner than the thicknesses of the first and second catalytic metal films 221 and 222. For example, the thickness of the release film 211 may be about 50 to 300 [mm]. The release film 211 is later separated from the first and second catalytic metal films 221 and 222, and then removed. The separation process of the release film 211 will be described later in the corresponding part.

제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 두께는 릴리스막(211)의 두께에 비하여 상대적으로 후막이다. 예컨대, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 두께는 약 3, 5, 9, 12, 18, 25, 35, 70[um] 등으로 구성할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 수치는 비제한적인 예시이며, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 두께는 제조사에 따라 다양하게 선택 및 변경될 수 있다. 제1 촉매금속막(221)의 두께와 제2 촉매금속막(222)의 두께는 같거나 다를 수 있다.The thicknesses of the first and second catalytic metal films 221 and 222 are thicker than the thickness of the release film 211. For example, the thicknesses of the first and second catalytic metal films 221 and 222 may be about 3, 5, 9, 12, 18, 25, 35, 70 [um], or the like. The numerical values of the first and second catalytic metal films 221 and 222 are non-limiting examples, and the thicknesses of the first and second catalytic metal films 221 and 222 may be variously selected and changed according to the manufacturer. The thickness of the first catalyst metal film 221 and the thickness of the second catalyst metal film 222 may be the same or different.

릴리스막(211)과 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)은 상기 분리 공정 이후에 화학적 또는 기계적인 방법으로 제거되는 부분이다. 화학적 제거 방법으로는 예컨대 에칭 공정이 사용될 수 있으며, 기계적 방법으로는 폴리싱(Polishing) 공정이 사용될 수 있다.The release film 211 and the first and second catalytic metal films 221 and 222 may be removed by a chemical or mechanical method after the separation process. As the chemical removal method, for example, an etching process may be used, and as a mechanical method, a polishing process may be used.

제2 단계(221)로써, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면에 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)을 형성한다. As a second step 221, first and second graphene layers 231 and 232 are formed on surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222.

도 3을 참조하면, 제1 촉매금속막(221)의 표면에 제1 그래핀층(231)을 형성하고, 제2 촉매금속막(222)의 표면에 제2 그래핀층(232)을 형성한다. 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)은 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition)이나 열화학기상증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition)으로 형성될 수 있다. 특히 화학기상증착법은 저온에서 진행이 가능하고 대량 생산이 가능하여 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)을 형성하기에 바람직한 공정이라 할 수 있다. 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면에 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)을 형성하는 구체적인 방법은 다음과 같다.Referring to FIG. 3, the first graphene layer 231 is formed on the surface of the first catalyst metal film 221, and the second graphene layer 232 is formed on the surface of the second catalyst metal film 222. The first and second graphene layers 231 and 232 may be formed by chemical vapor deposition or thermal chemical vapor deposition. In particular, the chemical vapor deposition method is a preferable process for forming the first and second graphene layers (231, 232) can proceed at low temperatures and mass production. Specific methods of forming the first and second graphene layers 231 and 232 on the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222 are as follows.

제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)이 형성된 소재를 화학 기상 증착용 챔버 또는 열화학 기상 증착용 챔버(chamber) 내에 장착한다. 이어서 상기 챔버 내에 탄화수소(CH4) 가스를 일정 농도로 충진한 후, 상기 탄화수소에서 탄소(C) 원자와 수소(H) 원자를 분리시키기 위해 상기 챔버 내에 열에너지를 공급한다. 그러면, 상기 열에너지에 의해 탄소 원자와 수소 원자가 분리되고, 상기 분리된 탄소 원자가 상기 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면에 증착되어 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)이 형성된다. The material on which the first and second catalytic metal films 221 and 222 are formed is mounted in a chamber for chemical vapor deposition or a chamber for thermochemical vapor deposition. Subsequently, a hydrocarbon (CH4) gas is charged into the chamber at a predetermined concentration, and thermal energy is supplied into the chamber to separate carbon (C) atoms and hydrogen (H) atoms from the hydrocarbon. Then, carbon atoms and hydrogen atoms are separated by the thermal energy, and the separated carbon atoms are deposited on the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222 to form first and second graphene layers 231 and 232. do.

상기 소재가 상기 챔버 내에 장착된 상태에서 상기 챔버 내에 열에너지를 주입하기 전에 상기 챔버에 수소(H2) 가스를 먼저 주입하여 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면을 표면 처리하는 공정을 더 진행할 수 있다. 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)을 표면처리함으로써, 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)이 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면에 보다 더 견고하게 형성될 수 있다. A process of surface treating the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222 by first injecting hydrogen (H 2) gas into the chamber before the thermal energy is injected into the chamber while the material is mounted in the chamber. You can proceed further. By surface treating the first and second catalytic metal films 221 and 222, the first and second graphene layers 231 and 232 may be more firmly formed on the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222. Can be.

본 실시 예에서는 탄소 공급원으로 탄화수소 기체가 투입되는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 일산화탄소, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 부타티엔, 펜탄, 펜텐, 사이클로펜타디엔, 헥산, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔 등 탄소 원자가 포함된 군에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.In the present embodiment, a case where the hydrocarbon gas is introduced into the carbon source has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, one or more selected from the group containing carbon atoms such as carbon monoxide, ethane, ethylene, ethanol, acetylene, propane, propylene, butane, butadiene, pentane, pentene, cyclopentadiene, hexane, cyclohexane, benzene and toluene can be used. have.

제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면에 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)을 형성하기 전에 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면에 대하여 전처리를 먼저 수행할 수 있다. 상기 전처리 공정은 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면에 존재하는 이물질을 제거하기 위한 공정으로, 예컨대 수소(H2) 기체를 사용할 수 있다. 상기 수소 기체의 공급으로 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면을 깨끗이 유지할 수 있다. 다른 실시예로써, 용액을 이용하여 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면을 전처리할 수 있다. 예컨대, 산 용액이나 알칼리 용액을 사용하여 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면을 세정할 수 있다.Before the first and second graphene layers 231 and 232 are formed on the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222, pretreatment is first performed on the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222. can do. The pretreatment process is a process for removing foreign matter present on the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222. For example, hydrogen (H 2) gas may be used. The surface of the first and second catalytic metal films 221 and 222 may be kept clean by supplying the hydrogen gas. In another embodiment, the solution may be used to pretreat the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222. For example, an acid solution or an alkaline solution may be used to clean the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222.

상술한 바와 같이, 릴리스막(211)의 양쪽 면에 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)이 배치된 소재를 사용함으로써 소재의 양쪽면에 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)을 형성할 수 있어 그래핀 필름(도 10의 205)의 생산 효율이 크게 증가된다. 아울러, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)을 상호 분리하는 과정에 있어서 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)과 함께 릴리스막(211)도 용이하게 제거됨으로써, 소재의 양쪽면에 형성된 제1 및 제2 그래핀층들(231,232) 중 어느 하나를 희생하지 않으면서도 그래핀 필름(도 10의 205)을 얻을 수 있다.As described above, the first and second graphene layers 231 and 232 are formed on both surfaces of the material by using a material in which the first and second catalytic metal films 221 and 222 are disposed on both surfaces of the release film 211. It can be formed, the production efficiency of the graphene film (205 in Fig. 10) is greatly increased. In addition, in the process of separating the first and second catalyst metal films 221 and 222 from each other, the release film 211 is also easily removed together with the first and second catalyst metal films 221 and 222, thereby forming both surfaces of the material. The graphene film 205 of FIG. 10 may be obtained without sacrificing any one of the first and second graphene layers 231 and 232 formed therein.

또한, 본 발명은 소재의 양면에 형성된 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)에 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)을 형성하고, 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)에 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들을 형성함으로써, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)을 분리할 때 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)의 손상을 현저히 줄일 수 있다.In addition, the present invention forms the first and second graphene layers 231 and 232 on the first and second catalytic metal films 221 and 222 formed on both surfaces of the material, and on the first and second graphene layers 231 and 232. By forming the first and second carrier layers 241 and 242, damage to the first and second graphene layers 231 and 232 may be significantly reduced when the first and second catalyst metal layers 221 and 222 are separated.

제3 단계(231)로써, 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)의 표면에 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들을 형성한다. In a third step 231, first and second carrier layers 241 and 242 are formed on surfaces of the first and second graphene layers 231 and 232.

도 4를 참조하면, 제1 그래핀층(231)의 표면에 제1 캐리어(carrier)층을 형성하고, 제2 그래핀층(232)의 표면에 제2 캐리어층(242)을 형성한다. 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들은 액상 소재, 예컨대 솔더 레지스트(Solder Resist), 포토레지스트(Photoresist), 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist) 중 하나로 형성될 수 있다. 상기 액상 소재는 스크린 프린팅(screen printing) 방법과 롤 코팅(roll coating) 방법 중 하나를 이용하여 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들을 형성하는데 이용될 수 있다. 상기 스크린 프린팅 방법을 사용하는 경우, 스크린 프린팅 후 150∼180[℃]에서 약 5분 가량 경화(curing)를 수행하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, a first carrier layer is formed on the surface of the first graphene layer 231, and a second carrier layer 242 is formed on the surface of the second graphene layer 232. The first and second carrier layers 241 and 242 may be formed of one of a liquid material, for example, a solder resist, a photoresist, and a photo solder resist. The liquid material may be used to form the first and second carrier layers 241 and 242 using one of a screen printing method and a roll coating method. In the case of using the screen printing method, it is preferable to perform curing for about 5 minutes at 150 to 180 [° C] after screen printing.

다른 실시예로써, 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들을 형성하기 위하여 캐리어 필름, 예컨대 폴리다이메탈실록세인 (polydimethylsiloxane), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylen terephthalate), 폴리 이미드 필름(polyimide film), 폴리우레탄 필름(polyurethane film), 유리(glass) 등의 다양한 소재를 사용할 수 있고, 일정한 온도에 이르면 접착력을 잃는 열 박리 필름을 사용할 수도 있다. In another embodiment, a carrier film, such as polydimethylsiloxane, polyethylene terephthalate, polyimide film, Various materials such as polyurethane film, glass, and the like may be used, and a heat release film that loses adhesive strength when a certain temperature is reached may be used.

상기 캐리어 필름을 이용하여 캐리어층을 형성하기 위하여, 그래핀층과 캐리어 필름이 나란히 배치된 상태에서 상기 캐리어 필름 후면에 복수개의 분사노즐들을 배치하고, 상기 복수개의 분사노즐들로 캐리어 필름에 공기를 분사하여 공압을 가한다. 그러면, 상기 복수개의 분사노즐들이 가하는 공압에 의해서, 캐리어 필름은 그래핀층 쪽으로 밀려나 캐리어 필름은 그래핀층에 달라붙게 된다. 이 때, 캐리어 필름을 가압하는 공기를 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 캐리어 필름에 가해지는 공기를 가열하는 단계를 더 구비함으로써, 공기가 캐리어 필름에 공압을 가함과 동시에 캐리어 필름을 가열하므로 캐리어 필름과 그래핀층이 더욱 잘 달라붙게 된다. 또한 캐리어 필름이 가열되면 캐리어 필름 및 그래핀층의 계면 간의 접촉시 유연성이 증가된다. 따라서 캐리어 필름 또는 그래핀층의 표면에 요철, 곡면 또는 패턴이 형성되는 등, 캐리어 필름 또는 그래핀층이 다양한 표면 상태를 가지더라도 유연하게 대처할 수 있다. In order to form a carrier layer using the carrier film, a plurality of injection nozzles are arranged on the back of the carrier film while the graphene layer and the carrier film are arranged side by side, and the air is injected to the carrier film with the plurality of injection nozzles. To apply pneumatic pressure. Then, the carrier film is pushed toward the graphene layer by the pneumatic pressure applied by the plurality of injection nozzles, so that the carrier film adheres to the graphene layer. In this case, the method may further include heating air to pressurize the carrier film. The method further includes heating the air applied to the carrier film, so that the carrier film and the graphene layer adhere to each other better because the air heats the carrier film while simultaneously applying air pressure to the carrier film. The heating of the carrier film also increases the flexibility in contact between the interface of the carrier film and the graphene layer. Therefore, even if the carrier film or the graphene layer has a variety of surface conditions, such as irregularities, curved surfaces or patterns are formed on the surface of the carrier film or graphene layer can be flexibly coped.

제4 단계(241)로써, 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들의 표면에 제1 및 제2 릴리스 테이프들(251,252)을 접착한다. In a fourth step 241, the first and second release tapes 251 and 252 are adhered to the surfaces of the first and second carrier layers 241 and 242.

도 5를 참조하면, 제1 캐리어층(241)의 표면에 제1 릴리스 테이프(251)를 접착하고, 제2 캐리어층(242)의 표면에 제2 릴리스 테이프(252)를 접착한다. 제1 및 제2 릴리스 테이프들(251,252)은 롤 코팅 방식에 의해 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)에 접착될 수 있다. 제1 및 제2 릴리스 테이프들(251,252)은, 열박리 테이프, UV(Ultraviolet) 테이프, 포토 레지스트, 수용성 폴리 우레탄 수지, 수용성 에폭시 수지, 수용성 아크릴 수지, 수용성 천연 고분자 수지, 수계 접착제, 알코올 박리 테이프, 초산 비닐 에멀젼 접착제, 핫멜트 접착제, 가시광 경화형 접착제, 적외선 경화형 접착제, 전자빔 경화형 접착제, PBI(Polybenizimidazole) 접착제, 폴리 이미드 접착제, 실리콘 접착제, 이미드 접착제, BMI(Bismaleimide) 접착제, 변성 에폭시 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the first release tape 251 is adhered to the surface of the first carrier layer 241, and the second release tape 252 is adhered to the surface of the second carrier layer 242. The first and second release tapes 251 and 252 may be attached to the first and second carrier layers 241 and 242 by a roll coating method. The first and second release tapes 251 and 252 include heat-peelable tape, UV (Ultraviolet) tape, photoresist, water-soluble polyurethane resin, water-soluble epoxy resin, water-soluble acrylic resin, water-soluble natural polymer resin, water-based adhesive, alcohol release tape , Vinyl acetate emulsion adhesive, hot melt adhesive, visible light curable adhesive, infrared curable adhesive, electron beam curable adhesive, polybenizimidazole (PBI) adhesive, polyimide adhesive, silicone adhesive, imide adhesive, bisaleimide (BMI) adhesive, modified epoxy resin It may include one selected from the group.

제1 및 제2 릴리스 테이프들(251,252)은 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들을 표면처리한 후에 접착될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들의 표면을 거칠게 형성하는 표면처리를 함으로써, 제1 및 제2 릴리스 테이프들(251,252)과 제1 및 제2 캐리어층들(241,242)들 사이의 접착력이 강화된다.The first and second release tapes 251 and 252 may be bonded after surface treatment of the first and second carrier layers 241 and 242. That is, by performing a surface treatment that roughly forms the surface of the first and second carrier layers 241 and 242, the first and second release tapes 251 and 252 and the first and second carrier layers 241 and 242 are formed. Adhesion is strengthened.

상기와 같이, 제1 및 제2 릴리스 테이프들(251,252)이 기판에 접착되어 있기 때문에 상기 기판을 2개로 분리하고 상기 분리된 기판에 그래핀막(261)을 전사할 때 작업자가 상기 기판을 핸들링(handling)하는 것이 매우 원활하게 이루어질 수 있다. As described above, since the first and second release tapes 251 and 252 are adhered to the substrate, an operator handles the substrate when the substrate is separated into two and the graphene film 261 is transferred to the separated substrate. handling can be done very smoothly.

제5 단계(251)로써, 제1 및 제2 촉매 금속층들을 분리하여 제1 및 제2 기판들(201,202)을 구비한다. In a fifth step 251, the first and second catalyst metal layers are separated to include the first and second substrates 201 and 202.

도 6을 참조하면, 제1 기판(201)은 제1 릴리스 테이프(251) 위에 제1 캐리어층(241), 제1 그래핀층(231) 및 제1 촉매금속막(221)이 순차적으로 적층된 구조를 가지며, 제2 기판(202)은 제2 릴리스 테이프(252) 위에 제2 캐리어층(242), 제2 그래핀층(232) 및 제2 촉매금속막(222)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. Referring to FIG. 6, the first substrate 201 is formed by sequentially stacking a first carrier layer 241, a first graphene layer 231, and a first catalyst metal film 221 on a first release tape 251. The second substrate 202 has a structure in which the second carrier layer 242, the second graphene layer 232, and the second catalyst metal film 222 are sequentially stacked on the second release tape 252. Have

제1 및 제2 기판들(201,202)을 분리하기 위해서는, 제1 및 제2 기판들(201,202) 중 하나를 고정시킨 상태에서 다른 하나의 한쪽 끝을 잡고 상방 또는 하방으로 잡아당기면 제1 및 제2 기판들(201,202) 중 하나가 릴리스막(211)과 분리되고, 다른 하나의 기판에 릴리스막(211)이 접착되어 있다. 때문에 상기와 같은 방법으로 릴리스막(211)을 제1 기판(201) 또는 제2 기판(202)으로부터 분리할 수가 있다. To separate the first and second substrates 201 and 202, while holding one of the first and second substrates 201 and 202 fixed, one end of the other is pulled upward or downward and the first and second substrates 201 and 202 are separated. One of the substrates 201 and 202 is separated from the release film 211, and the release film 211 is attached to the other substrate. Therefore, the release film 211 can be separated from the first substrate 201 or the second substrate 202 in the above manner.

본 실시 예에서는 제1 및 제2 기판들(201,202) 중 하나의 한쪽 끝에 물리적 힘이 작용하는 경우를 설명하였으나 본 발명은 이에 한하지 않는다. 예컨대, 제1 및 제2 기판들(201,202)의 양쪽 끝, 또는 사방에서 물리적 힘이 작용하여 릴리스막(211)으로부터 제1 및 제2 기판을 동시에 분리시킬 수도 있다.In the present embodiment, a case where a physical force is applied to one end of one of the first and second substrates 201 and 202 is described, but the present invention is not limited thereto. For example, a physical force may be applied at both ends of the first and second substrates 201 and 202 or in all directions to simultaneously separate the first and second substrates from the release film 211.

릴리스막(211)으로써 열박리 테이프가 사용된 경우에는 소정의 열을 가함으로써 제1 및 제2 기판을 릴리스막(211)으로부터 분리할 수가 있다.When the heat release tape is used as the release film 211, the first and second substrates can be separated from the release film 211 by applying predetermined heat.

제6 단계(261)로써, 제1 기판(201)에 형성된 제1 촉매금속막(221)을 제거한다. In a sixth step 261, the first catalyst metal film 221 formed on the first substrate 201 is removed.

도 7을 참조하면, 제1 기판(201)에 형성된 제1 촉매금속막(221)이 제거되어 제1 기판(201)에는 제1 릴리스 테이프(251), 제1 캐리어층(241) 및 제1 그래핀층(231)만 남게 된다. Referring to FIG. 7, the first catalyst metal film 221 formed on the first substrate 201 is removed, and the first release tape 251, the first carrier layer 241, and the first carrier 201 are removed from the first substrate 201. Only the graphene layer 231 remains.

이하의 공정을 진행함에 있어서, 제1 기판(201)에 관한 공정과 제2 기판(202)에 관한 공정을 동시에 진행할 수도 있고, 별도로 진행할 수도 있으므로, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 기판(201)에 관한 공정에 대해서만 설명하기로 한다. In the following processes, since the process of the first substrate 201 and the process of the second substrate 202 may be performed simultaneously or separately, the first substrate 201 may be used for convenience of description. Only the process related to) will be described.

제1 기판(201)에 형성된 제1 촉매금속막(221)은 에칭 공정을 이용하여 제거할 수 있다. 상기 에칭 공정으로는 습식 공정이 이용될 수 있다. 상기 에칭 공정에 이용되는 에칭액으로는 산, 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화 제2철(FeCl3) 용액, 질산 제2철(Fe(No3)3) 용액 등이 있다. The first catalyst metal film 221 formed on the first substrate 201 may be removed using an etching process. As the etching process, a wet process may be used. The etchant used in the etching process includes an acid, hydrogen fluoride (HF), buffered oxide etch (BOE), ferric chloride (FeCl3) solution, ferric nitrate (Fe (No3) 3) solution, and the like.

본 실시 예에는 제1 촉매금속막(221)을 제거하는 방법으로 에칭액을 이용하는 습식 에칭 공정을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 에칭 공정으로써 건식 에칭 공정이 적용될 수도 있고, 스퍼터링을 이용하여 제1 촉매금속막(221)을 제거하는 공정이 적용될 수도 있다. 제1 촉매금속막(221)을 제거하면 도 7에 도시된 바와 같이 제1 그래핀층(231)이 노출된다. In the present embodiment, the wet etching process using the etching solution as a method of removing the first catalyst metal film 221 is described, but the present invention is not limited thereto. For example, a dry etching process may be applied as an etching process, or a process of removing the first catalytic metal film 221 using sputtering may be applied. When the first catalyst metal film 221 is removed, the first graphene layer 231 is exposed as shown in FIG. 7.

제7 단계(271)로써, 제1 그래핀층(231)의 표면에 그래핀막(261)을 전사한다. In a seventh step 271, the graphene film 261 is transferred onto the surface of the first graphene layer 231.

도 8을 참조하면, 그래핀막(261)이 전사되어 제1 기판(201)은 제1 릴리스 테이프(251), 제1 캐리어층(241), 제1 그래핀층(231) 및 그래핀막(261)이 순차적으로 적층된 형태를 갖는다. 상기 그래핀막(261)은 그래핀을 습식 전사 방법 또는 건식 전사 방법을 이용하여 제1 그래핀층(231)의 표면에 전사함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 건식 전사 방법으로는 UV 테이프(Ultraviolet tape), 온도 반응형 점착력 소멸 테이프(thermal release tape) 등을 이용한 간접 전사 방법을 사용하거나, 직접 제1 그래핀층(231)에 그래핀막(261)을 전사하는 직접 전사 방법이 사용될 수 있다. Referring to FIG. 8, the graphene film 261 is transferred so that the first substrate 201 may include a first release tape 251, a first carrier layer 241, a first graphene layer 231, and a graphene film 261. This has a form that is sequentially stacked. The graphene film 261 may be formed by transferring graphene to the surface of the first graphene layer 231 using a wet transfer method or a dry transfer method. Here, as a dry transfer method, an indirect transfer method using UV tape, a thermal reaction tape, or a thermal release tape may be used, or the graphene film 261 may be directly applied to the first graphene layer 231. Direct transfer methods of transferring may be used.

그래핀막(261)을 전사하기 전에 먼저 제1 그래핀층(231)의 표면을 플라즈마 처리할 수 있다. 제1 그래핀층(231)의 표면을 플라즈마 처리함으로써 제1 그래핀층(231)의 표면 특성이 향상되어 그래핀막(261)이 제1 그래핀층(231)에 견고하게 결착된다. Before transferring the graphene film 261, first, the surface of the first graphene layer 231 may be plasma treated. Plasma treatment of the surface of the first graphene layer 231 improves the surface characteristics of the first graphene layer 231 so that the graphene film 261 is firmly bound to the first graphene layer 231.

제8 단계(281)로써, 제1 캐리어층(241)에 접착된 제1 릴리스 테이프(251)를 제거한다.In an eighth step 281, the first release tape 251 adhered to the first carrier layer 241 is removed.

도 9를 참조하면, 제1 릴리스 테이프(251)가 제거되어 제1 기판(201)에는 제1 캐리어층(241), 제1 그래핀층(231) 및 릴리스막(211)만 남게 된다. 제1 기판(201)에 접착된 제1 릴리스 테이프(251)를 제거하기 위하여, 제1 캐리어층(241)의 한쪽 끝을 잡고 제1 릴리스 테이프(251)를 상방 또는 하방으로 잡아당긴다. 그러면, 물리적 힘에 의하여 제1 릴리스 테이트가 제1 캐리어층(241)으로부터 분리된다. Referring to FIG. 9, the first release tape 251 is removed to leave only the first carrier layer 241, the first graphene layer 231, and the release layer 211 on the first substrate 201. In order to remove the first release tape 251 adhered to the first substrate 201, one end of the first carrier layer 241 is grasped and the first release tape 251 is pulled upward or downward. Then, the first release data is separated from the first carrier layer 241 by the physical force.

본 실시 예에서는 제1 캐리어층(241)의 한쪽 끝에 물리적 힘이 작용하는 경우를 설명하였으나 본 발명은 이에 한하지 않는다. 예컨대, 제1 캐리어층(241)과 제1 릴리스 테이프(251)가 접착된 제1 기판(201)의 양쪽 끝, 또는 사방에서 물리적 힘을 가하여 제1 릴리스 테이프(251)를 제거할 수 있다.In the present embodiment, a case where a physical force is applied to one end of the first carrier layer 241 is described, but the present invention is not limited thereto. For example, the first release tape 251 may be removed by applying a physical force at both ends or all sides of the first substrate 201 to which the first carrier layer 241 and the first release tape 251 are bonded.

제1 릴리스 테이프(251)를 제1 캐리어층(241)으로부터 용이하게 분리시키기 위하여 제1 릴리스 테이프(251)는 제1 캐리어층(241)과 결합력이 약한 부재를 사용할 수 있다.In order to easily separate the first release tape 251 from the first carrier layer 241, the first release tape 251 may use a member having a weak bonding force with the first carrier layer 241.

제1 릴리스 테이프(251)로써 열박리 테이프를 사용하는 경우에는 소정의 열을 가하여 제1 릴리스 테이프(251)를 제거할 수 있다.In the case where the heat release tape is used as the first release tape 251, the first release tape 251 can be removed by applying a predetermined heat.

제1 릴리스 테이프(251)를 제거한 후에 제1 기판(201)을 세정 및 건조하는 단계를 더 진행할 수 있다.After removing the first release tape 251, the first substrate 201 may be further cleaned and dried.

제9 단계(291)로써, 제1 그래핀층(231)에 형성된 제1 캐리어층(241)을 제거하여 그래핀 필름(도 10의 205)을 완성한다. As a ninth step 291, the graphene film 205 of FIG. 10 is completed by removing the first carrier layer 241 formed on the first graphene layer 231.

도 10을 참조하면, 제1 기판(201)에 형성된 제1 캐리어층(241)이 제거됨으로써, 그래핀 필름(205)의 제조가 완성된다. 제1 캐리어층(241)을 제거하기 위하여, 에칭 공정과 물리적인 제거 방법을 이용할 수 있다. Referring to FIG. 10, the manufacture of the graphene film 205 is completed by removing the first carrier layer 241 formed on the first substrate 201. In order to remove the first carrier layer 241, an etching process and a physical removal method may be used.

제1 캐리어층(241)이 액상 소재로 형성되었을 경우에는 제1 캐리어층(241)을 제거하기 위하여 에칭 공정을 적용할 수 있고, 제1 캐리어층(241)이 캐리어 필름으로 형성되었을 경우에는 제1 캐리어층(241)을 제거하기 위하여 물리적 제거 방법을 적용할 수 있다. When the first carrier layer 241 is formed of a liquid material, an etching process may be applied to remove the first carrier layer 241, and when the first carrier layer 241 is formed of a carrier film, In order to remove the first carrier layer 241, a physical removal method may be applied.

상기 에칭 공정으로는 습식 공정이 이용될 수 있다. 상기 에칭 공정에 이용되는 에칭액으로는 산, 불화수소(HF), BOE(buffered oxide etch), 염화 제2철(FeCl3) 용액, 질산 제2철(Fe(No3)3) 용액 등이 있다. 제1 캐리어층(241)을 제거하기 위하여 본 발명은 상기 습식 에칭 공정에 한정되지 않는다. 예컨대, 에칭 공정으로써 건식 에칭 공정이 적용될 수도 있고, 스퍼터링을 이용하여 촉매금속막을 제거하는 공정이 적용될 수도 있다. As the etching process, a wet process may be used. The etchant used in the etching process includes an acid, hydrogen fluoride (HF), buffered oxide etch (BOE), ferric chloride (FeCl3) solution, ferric nitrate (Fe (No3) 3) solution, and the like. In order to remove the first carrier layer 241, the present invention is not limited to the wet etching process. For example, a dry etching process may be applied as the etching process, or a process of removing the catalyst metal film using sputtering may be applied.

상기 물리적인 제거 방법으로써, 제1 그래핀층(231)의 한쪽 끝을 잡고 상기 캐리어 필름을 상방 또는 하방으로 잡아당긴다. 그러면, 물리적 힘에 의하여 상기 캐리어 필름이 제1 그래핀층(231)으로부터 분리된다. As the physical removal method, one end of the first graphene layer 231 is grasped and the carrier film is pulled upward or downward. Then, the carrier film is separated from the first graphene layer 231 by physical force.

본 실시 예에서는 제1 그래핀층(231)의 한쪽 끝에 물리적 힘이 작용하는 경우를 설명하였으나 본 발명은 이에 한하지 않는다. 예컨대, 제1 그래핀층(231)과 상기 캐리어 필름이 접착된 제1 기판(201)의 양쪽 끝, 또는 사방에서 물리적 힘을 가하여 상기 캐리어 필름을 제거할 수 있다.In the present embodiment, a case where a physical force is applied to one end of the first graphene layer 231 is described, but the present invention is not limited thereto. For example, the carrier film may be removed by applying a physical force at both ends or all sides of the first substrate 201 to which the first graphene layer 231 and the carrier film are bonded.

제1 캐리어층(241)을 제거한 후에 그래핀 필름(205)을 세정 및 건조하는 단계를 더 진행할 수 있다.After removing the first carrier layer 241, the cleaning and drying of the graphene film 205 may be further performed.

도 11을 참조하면, 그래핀 필름(도 10의 205)의 양면에 보호막들(271)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 11, passivation layers 271 may be formed on both surfaces of the graphene film 205 of FIG. 10.

보호막들(271)은 그래핀 필름(도 10의 205)의 양면에 스핀 코팅법, 스프레이법, 그라비아 인쇄법 등을 이용하여 형성될 수 있다. 보호막들(271)로는 광투과성이면서 도전성 고분자 물질, 예컨대, PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))가 사용될 수 있다. PEDOT는 유기물이므로 상기 특성 외에도 그래핀과의 친화도가 강한 특성이 있다. 보호막들(271)의 또 다른 실시예로써, 티오펜계 폴리머, 폴리피롤, 폴리아닐린, PVDF(Polyvinylidene Fluoride )와 같은 강유전체 고분자, PZT와 같은 강유전체 무기물 등이 사용될 수 있다. 그래핀은 탄소 원자 한개 층의 이차원적 결합이므로 긁힘이나 압력에 따라 손상이 생겼을 때 다른 원자층으로부터 결함을 보완하기 어렵다. 따라서 터치스크린과 같이 지속적 압력이 가해지는 장치에 사용하기 위해서는 보호막들(271)을 형성하는 것이 바람직하다. The protective layers 271 may be formed on both sides of the graphene film 205 of FIG. 10 by using a spin coating method, a spray method, a gravure printing method, or the like. As the passivation layers 271, a light transmissive and conductive polymer material such as PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)) may be used. Since PEDOT is an organic material, there is a strong affinity with graphene in addition to the above properties. As another embodiment of the passivation layers 271, a thiophene-based polymer, polypyrrole, polyaniline, a ferroelectric polymer such as PVDF (Polyvinylidene Fluoride), a ferroelectric inorganic such as PZT, or the like may be used. Since graphene is a two-dimensional bond of one layer of carbon atoms, it is difficult to compensate for defects from other atomic layers when damaged by scratches or pressure. Therefore, it is preferable to form the protective layers 271 for use in a device to which a constant pressure is applied, such as a touch screen.

도 12의 (a),(b) & (c)는 그래핀 필름 제조 방법을 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 진행할 때 분리된 촉매금속들이 손상된 상태를 보여준다. (A), (b) & (c) of FIG. 12 show a state in which the separated catalyst metals are damaged when the graphene film manufacturing method is performed in a roll-to-roll manner.

본 발명은 릴리스막(211)의 양면에 형성된 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)의 표면에 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)을 형성하고, 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)의 표면에 제1 및 제2 캐리어 코팅층들(241,242)을 형성함으로써, 제1 및 제2 촉매금속막들(221,222)을 분리할 때 제1 및 제2 그래핀층들(231,232)과 제1 및 제2 촉매금속들(221,222)이 손상되는 것을 현저히 줄일 수 있다.The present invention forms first and second graphene layers 231 and 232 on the surfaces of the first and second catalytic metal films 221 and 222 formed on both surfaces of the release film 211, and the first and second graphene layers. By forming the first and second carrier coating layers 241 and 242 on the surface of the first and second catalyst metal layers 221 and 222, the first and second graphene layers 231 and 232 and the second and second graphene layers 231 and 232 are formed. Damage to the first and second catalytic metals 221 and 222 can be significantly reduced.

본 발명은 도면들에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이들로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that various modifications and equivalent embodiments may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

201/202:제1 및 제2 기판들, 205: 그래핀 필름
211:릴리스막, 221/222: 제1 및 제2 촉매금속막들
231/232:제1 및 제2 그래핀층들, 241/242: 제1 및 제2 캐리어층들
251/252:제1 및 제2 릴리스 테이프들, 261: 그래핀막
271: 보호막들
201/202: first and second substrates, 205: graphene film
211: release film, 221/222: first and second catalytic metal films
231/232: first and second graphene layers, 241/242: first and second carrier layers
251/252: first and second release tapes, 261: graphene film
271: shields

Claims (10)

(a) 제1 및 제2 촉매금속막들이 서로 접착된 소재를 준비하는 단계;
(b) 상기 제1 및 제2 촉매금속막들의 표면에 제1 및 제2 그래핀층들을 형성하는 단계;
(c) 상기 제1 및 제2 그래핀층들의 표면에 제1 및 제2 캐리어층들을 형성하는 단계;
(d) 상기 제1 및 제2 캐리어층들의 표면에 제1 및 제2 릴리스 테이프들을 접착하는 단계;
(e) 상기 제1 및 제2 촉매 금속막들을 분리하여 제1 및 제2 기판들을 구비하는 단계;
(f) 상기 제1 기판에 형성된 제1 촉매금속막을 제거하는 단계;
(g) 상기 제1 그래핀층의 표면에 그래핀막을 전사하는 단계;
(h) 상기 제1 캐리어층에 접착된 제1 릴리스 테이프를 제거하는 단계; 및
(i) 상기 제1 그래핀층에 형성된 제1 캐리어층을 제거하여 그래핀 필름을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
(a) preparing a material to which the first and second catalytic metal films are adhered to each other;
(b) forming first and second graphene layers on the surfaces of the first and second catalytic metal films;
(c) forming first and second carrier layers on the surfaces of the first and second graphene layers;
(d) adhering first and second release tapes to surfaces of the first and second carrier layers;
(e) separating the first and second catalyst metal films to provide first and second substrates;
(f) removing the first catalytic metal film formed on the first substrate;
(g) transferring the graphene film on the surface of the first graphene layer;
(h) removing the first release tape adhered to the first carrier layer; And
(i) removing the first carrier layer formed on the first graphene layer, thereby completing the graphene film.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 제1 및 제2 촉매금속막들 사이에 릴리스막을 구비하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
Graphene film manufacturing method characterized in that it comprises a release film between the first and second catalytic metal film of step (a).
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 제1 및 제2 그래핀층들은 화학기상증착법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
The first and second graphene layer of step (b) is a graphene film manufacturing method, characterized in that formed by chemical vapor deposition.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계의 제1 및 제2 캐리어층들은 스크린 프린팅과 롤 코팅 중 하나를 이용하여 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
The first and second carrier layer of the step (c) is a graphene film manufacturing method, characterized in that it can be formed using one of the screen printing and roll coating.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 제1 및 제2 릴리스 테이프들은 상기 제1 및 제2 캐리어층들을 표면처리한 후에 접착하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
The first and second release tapes of the step (d) is a graphene film manufacturing method, characterized in that the adhesive after the surface treatment of the first and second carrier layers.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 제1 및 제2 릴리스 테이프들로써 열박리 테이프와 UV(Ultraviolet) 테이프 중 하나를 이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
Method of producing a graphene film, characterized in that one of the heat release tape and UV (Ultraviolet) tape can be used as the first and second release tape of the step (d).
제1항에 있어서,
상기 (g) 단계의 제1 그래핀층의 표면을 플라즈마 처리한 후에 상기 그래핀막을 전사하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
The graphene film manufacturing method, characterized in that for transferring the graphene film after the plasma treatment of the surface of the first graphene layer of step (g).
제1항에 있어서,
상기 (h) 단계의 제1 릴리스 테이프를 제거한 후에 세정 및 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
And removing and rinsing and drying the first release tape of the step (h).
제1항에 있어서,
상기 (i) 단계의 제1 캐리어층을 제거한 후에 세정 및 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
Method of producing a graphene film, characterized in that further comprising the step of washing and drying after removing the first carrier layer of step (i).
제1항에 있어서,
상기 (i) 단계에서 완성된 그래핀 필름의 양면에 보호막들을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조 방법.
The method of claim 1,
Graphene film manufacturing method further comprises the step of forming protective films on both sides of the graphene film completed in the step (i).
KR1020120013808A 2012-02-10 2012-02-10 Method for manufacturing graphene film KR20130092216A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120013808A KR20130092216A (en) 2012-02-10 2012-02-10 Method for manufacturing graphene film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120013808A KR20130092216A (en) 2012-02-10 2012-02-10 Method for manufacturing graphene film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130092216A true KR20130092216A (en) 2013-08-20

Family

ID=49217108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120013808A KR20130092216A (en) 2012-02-10 2012-02-10 Method for manufacturing graphene film

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130092216A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111874893A (en) * 2020-01-20 2020-11-03 烯旺新材料科技股份有限公司 Graphene flexible composite layer and preparation method and application thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090129176A (en) * 2008-06-12 2009-12-16 삼성전자주식회사 Method for exfoliating carbonization catalyst from graphene sheet, method for transferring graphene sheet where carbonization catalyst is exfoliated to device, graphene sheet and device according to the methods
KR20110031864A (en) * 2009-09-21 2011-03-29 삼성테크윈 주식회사 Method for manufacturing graphene, graphene manufactured by the method, conductive film comprising the graphene, transparent electrode comprising the graphene, radiating or heating device comprising the graphene
KR20110122524A (en) * 2010-05-04 2011-11-10 삼성테크윈 주식회사 Method for manufacturing graphene sheet
KR20110137564A (en) * 2010-06-17 2011-12-23 삼성테크윈 주식회사 Method for transferring graphene
KR20120001354A (en) * 2010-06-29 2012-01-04 삼성테크윈 주식회사 Method for manufacturing graphene transfer film and apparatus for manufacturing graphene transfer film

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090129176A (en) * 2008-06-12 2009-12-16 삼성전자주식회사 Method for exfoliating carbonization catalyst from graphene sheet, method for transferring graphene sheet where carbonization catalyst is exfoliated to device, graphene sheet and device according to the methods
KR20110031864A (en) * 2009-09-21 2011-03-29 삼성테크윈 주식회사 Method for manufacturing graphene, graphene manufactured by the method, conductive film comprising the graphene, transparent electrode comprising the graphene, radiating or heating device comprising the graphene
KR20110122524A (en) * 2010-05-04 2011-11-10 삼성테크윈 주식회사 Method for manufacturing graphene sheet
KR20110137564A (en) * 2010-06-17 2011-12-23 삼성테크윈 주식회사 Method for transferring graphene
KR20120001354A (en) * 2010-06-29 2012-01-04 삼성테크윈 주식회사 Method for manufacturing graphene transfer film and apparatus for manufacturing graphene transfer film

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111874893A (en) * 2020-01-20 2020-11-03 烯旺新材料科技股份有限公司 Graphene flexible composite layer and preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5787113B2 (en) Graphene roll and element
US9840024B2 (en) Method for the fabrication and transfer of graphene
KR102109380B1 (en) Method of manufacturing a graphene monolayer on insulating substrates
KR101303930B1 (en) Transfering method of graphene using hot press
KR101813172B1 (en) Process for preparing multiple layered graphene
KR101429518B1 (en) Method and apparatus for transferring graphene
CN103459315A (en) Method of manufacturing graphene film, apparatus for manufacturing graphene film, and graphene film manufactured by using apparatus for manufacturing graphene film
KR101284535B1 (en) Transferring method of graphene, and graphene transferred flexible substrate thereby
JP5493637B2 (en) Graphene thin film manufacturing method and graphene thin film
KR20120015185A (en) Method for post treatment of graphene and method for manufacturing graphene using the same
JP2018506494A (en) Polymer-free method for transferring graphene and graphene grown on graphene and hydrophobic substrates
TW201627247A (en) Transfer of monolayer graphene onto flexible glass substrates
KR101451138B1 (en) Method for manufacturing graphene sheet
WO2014123319A1 (en) Method for producing graphene film
KR102015912B1 (en) Method for manufacturing graphene and the graphene manufactured by the same
KR101795637B1 (en) method for manufacturing graphene film
KR20130092216A (en) Method for manufacturing graphene film
KR20140001371A (en) Graphene substrate and manufacturing method thereof
KR101716187B1 (en) Method for transferring graphene
US11890846B2 (en) Method of transferring graphene and flexible transparent electrode using the same
KR101550301B1 (en) Laminate Apparatus and Method of Laminate
KR101836404B1 (en) Method for transferring graphene, graphene transferring apparatus and graphene structure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application