KR20130125571A - 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법, 이 제조방법에 의해 제조된 인쇄회로기판, 이를 구비한 디스플레이 장치 - Google Patents

그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법, 이 제조방법에 의해 제조된 인쇄회로기판, 이를 구비한 디스플레이 장치 Download PDF

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전성찬
오주영
임주환
박형구
윤형서
정영모
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Abstract

본 발명은 그라핀(Graphene)을 인쇄회로기판의 전송선로 도선으로 사용하고 회로패턴이 인쇄되는 인쇄회로기판의 재질을 자유롭게 휘거나 굽힐 수 있는 유연성 폴리머 재질로 형성함으로써, 기존 보다 저렴한 비용으로 전기, 광학, 기계적 특성이 우수한 인쇄회로기판을 제조할 수 있고, 인쇄회로기판의 설치 대상면이 곡면일 경우에도 효과적으로 적용하여 전기 전자 회로를 구성할 수 있는 그라핀을 이용한 폴리머 기반의 플랙시블 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공한다. 이를 위한 본 발명에 따른 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법은, 유연성을 갖는 폴리머 물질로 이루어진 기판을 준비하는 제1단계; 상기 기판 위에 회로패턴 모양으로 배선홈을 형성하는 제2단계; 상기 기판 위에 그라핀 분산액을 도포하여 상기 배선홈 부분에 침투시키는 제3단계; 상기 배선홈 부분을 제외한 기판 부분에 도포된 그라핀 분산액을 제거하는 제4단계; 상기 배선홈에 주입된 그라핀 분산액에 포함된 수분 및 휘발성 물질을 증발시켜 그라핀이 패터닝된 인쇄회로기판을 최종적으로 완성하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법, 이 제조방법에 의해 제조된 인쇄회로기판, 이를 구비한 디스플레이 장치{Fabrication method printed circuit board using graphene, printed circuit board manufactured by the fabrication method, and display device having the printed circuit board}
본 발명은 전기적, 광학적, 기계적 특성이 우수한 그라핀을 이용하여 유연성 기판 위에 회로 패턴을 형성함으로써 평면이나 곡면 등의 설치 대상면의 형태에 제한을 받지않고 전기회로를 구성할 수 있는 그라핀을 이용한 폴리머 기반의 플랙시블 인쇄회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 전자제품의 경박단소화의 추세에 따라 그에 내장되는 인쇄회로기판(PCB) 또한 소형화, 고밀도화되고 있으며, 다양한 크기 및 형태의 전자제품에 상응하도록 하기 위해 POP(Package on Package), BGA(Ball grid array), CSP(Chip Scale Package) 등의 패키지 기판, 연성 인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board) 등의 개발이 활발히 이루어지고 있다.
상기와 같은 다양한 형태의 인쇄회로기판 중에서 현재 많이 사용되고 있는 인쇄회로기판은 견고한 플라스틱 기판 위에 회로패턴이 인쇄되어 나오는 형태가 주류를 이루고 있다. 따라서, 인쇄회로기판의 사용과 적용에 있어 어느 정도 한계가 존재한다. 여기서, 일부 몇몇 종류의 인쇄회로기판에서는 기판의 두께를 얇게 하여 인쇄회로기판의 유연성을 확보한 경우가 있었는데, 기판의 구성물인 회로패턴과, 절연재의 두께를 모두 낮춤으로써 기판의 두께를 얇게 하는 것이 가능하였다. 그러나, 회로패턴이나 절연재의 두께를 낮추는 것은 신호가 다니는 도체의 저항을 증가시킬 우려가 있다. 또한, 각 두께의 저감은 공정 및 신뢰성 시험시에 절연재와 회로패턴 간의 밀착력을 저하시켜 기판의 신뢰성이 확보되지 않을 가능성이 높아진다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 한국 공개특허 제2009-0042551호에는 고신뢰성을 가지며 박판 형태로 인쇄회로기판을 제조할 수 있는 인쇄회로기판 제조방법을 제공하였다. 위의 공개특허에서는 열가소성 수지를 주성분으로 하는 절연층의 표면에 회로패턴을 돌출되도록 형성한 후 회로패턴을 가압하여 절연층에 매립하고, 상기 절연층을 천공하여 관통홀을 형성한 다음에 상기 관통홀에 도전성 페이스트를 충진하여 절연층의 상하면에 형성된 회로패턴들을 전기적으로 연결시켜 고신뢰성을 갖는 박형의 인쇄회로기판을 제조할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 인쇄회로기판은 회로패턴이 형성되는 기판의 재질로 단단한 열가소성 수지가 사용되기 때문에, 곡면 형태를 가지는 디스플레이 소자나 또는 인체 지향적인 제품인 의복류, 에너지 수확소자와 같이 인쇄회로기판의 설치면이 곡면으로 이루어져 있거나 유연성이 요구되는 설치면에는 적용하기가 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 인쇄회로기판의 회로패턴의 도선으로 사용되는 금속들의 경우 금(Au)과 같은 고가의 금속들이 사용되어 제조비용을 상승시키고, 전송 능력에 있어서도 전송하고자 하는 신호의 주파수 대역이 올라갈수록 그 전송능력이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 종래의 인쇄회로기판에 있어서 회로패턴이 인쇄되는 기판은 광투과도가 거의 없는 불투명 소재로 이루어져 있기 때문에 사용처에 제약이 따랐다. 예컨대, 투명한 유리기판에 증강현실이나 디스플레이를 구현하는 등의 다양한 응용이 불가능한 문제가 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 인쇄회로기판에 인쇄되는 고가의 금속 물질 대신에 전기적, 광학적, 기계적 특성이 우수한 그라핀(Graphene)을 인쇄회로기판의 도선으로 사용하고, 인쇄회로기판의 기판의 재질을 PDMS와 같은 유연성을 갖는 폴리머 재질로 형성함으로써, 우수한 전기전도성과, 광투과성, 기계적 강도를 가지면서도 휘거나 굽힘이 가능한 다양한 설치 대상면에 적용하여 사용할 수 있는 그라핀을 이용한 폴리머 기반의 플랙시블 인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법은, 유연성을 갖는 폴리머 물질로 이루어진 기판을 준비하는 제1단계; 상기 기판 위에 회로패턴 모양으로 배선홈을 형성하는 제2단계; 상기 기판 위에 그라핀 분산액을 도포하여 상기 배선홈 부분에 침투시키는 제3단계; 상기 배선홈 부분을 제외한 기판 부분에 도포된 그라핀 분산액을 제거하는 제4단계; 상기 배선홈에 주입된 그라핀 분산액에 포함된 수분 및 휘발성 물질을 증발시켜 그라핀이 패터닝된 인쇄회로기판을 최종적으로 완성하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제2단계에 있어서, 상기 배선홈은 식각액을 이용한 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.
또는, 상기 제2단계에 있어서, 상기 배선홈은 스탬프를 이용한 임프린팅(imprinting) 공정을 통해 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 제3단계에 있어서, 상기 기판 위에 도포된 그라핀 분산액이 모세관 현상에 의해 배선홈 부분에 자연 침투되도록 할 수 있다.
또는, 상기 제3단계에 있어서, 상기 그라핀 분산액을 배선홈 부분에 형성된 석션홀을 통해 진공으로 석션(suction)하여 배선홈 부분에 강제 침투시킬 수도 있다.
또는, 상기 제3단계에 있어서, 상기 기판의 하부면을 양전하로 대전시켜 정전기력을 통해 그라핀 분산액을 배선홈 부분에 강제 침투시킬 수도 있다.
그리고, 상기 그라핀 분산액이 주입되는 배선홈의 내부면에는 다수의 요철부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 기판을 구성하는 폴리머 소재로는 PDMS(polydimethylsiloxane) 소재가 채용될 수 있다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판은 전술된 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법을 이용하여 제조될 수 있다.
이때, 상기 인쇄회로기판에 있어서, 상기 그라핀 분산액이 주입되는 배선홈 부분에는 외부의 석션장치와 연통되도록 기판을 관통하여 형성된 석션홀이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 인쇄회로기판에는 상기 기판의 하부면을 양전하로 대전시킬 수 있는 대전장치가 더 설치될 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판에 있어, 상기 그라핀 분산액이 주입되는 배선홈의 내부면에는 다수의 요철부가 형성될 수 있다.
아울러, 상기 인쇄회로기판을 구성하는 폴리머 소재로는 PDMS(polydimethylsiloxane) 소재가 채용될 수 있다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이장치는 전술된 형태의 인쇄회로기판을 구비하여 구성할 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 기존의 인쇄회로기판 도선으로 사용되던 고가의 금속물 대신에 전기, 광학, 기계적 특성이 우수하고 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능한 그라핀(Graphene)을 인쇄회로기판의 전송선로 도선으로 사용함과 아울러 회로패턴이 인쇄되는 기판의 재질을 자유롭게 휘거나 굽힐 수 있는 유연성 폴리머 재질로 형성함으로써, 기존 보다 저렴한 비용으로 전기, 광학, 기계적 특성이 우수한 인쇄회로기판을 제조할 수 있고, 인쇄회로기판의 설치 대상면이 곡면일 경우에도 효과적으로 적용하여 전기 전자 회로를 구성할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 종이처럼 휘거나 구부릴 수 있는 플렉시블 디스플레이(flexible display), 인체의 에너지 수확을 위한 지능형 의복 등과 같은 미래형 첨단기술에 효과적으로 적용하여 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 그라핀을 이용한 인쇄회로기판을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 그라핀을 이용한 인쇄회로기판의 제조공정을 보여주는 공정도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예로서, 인쇄회로기판의 배선홈 바닥면에 요철구조가 형성된 모습을 보여주는 부분 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 인쇄회로기판의 배선홈 부분에 그라핀 분산액의 석션(suction)을 위한 석션홀이 형성된 구조를 도시한 부분 단면도.
이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 그라핀을 이용한 인쇄회로기판을 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판(100)은 유연성이 있는 폴리머(Polymer) 물질로 이루어진 기판(110)의 상부면에 전기,광학,기계적으로 우수한 특성을 갖는 그라핀(Grapene)을 도포하여 전기 회로패턴(P)을 형성한 것에 구조적인 특징이 있다.
이때, 상기 기판(110)의 소재로 사용되는 폴리머(polymer)는 단위체(monomer)로 불리는 일정 단위의 분자 덩어리가 연속적으로 중합되어 하나의 거대한 분자 형태를 이루는 것으로서, 그 대표적인 예로 염화비닐, 나일론 등이 있다.
이와 같은 폴리머는 다양한 단위체의 결합을 통해 여러 가지 성질을 갖는 물질로 존재할 수 있는데, 본 발명의 인쇄회로기판(100)에서는 이와 같은 폴리머 물질 중에서 PDMS(polydimethylsiloxane)를 기판(110)의 소재로 사용한다.
일반적으로 PDMS는 투명하고 말랑말랑한 유연한 특성이 있기 때문에 종이처럼 자유롭게 휘거나 굽히는 것이 가능하다. 또한, 매우 우수한 기계적 가공성을 갖기 때문에 미세 구조물의 제조를 위한 몰드(mold)로 많이 사용된다. 본 발명의 인쇄회로기판(100)은 위와 같은 물리적 특성을 갖는 PDMS를 기판(110)의 소재로 적용함으로써 식각(etching) 또는 임프린팅(imprinting) 공정을 통해 그라핀 분산액의 주입을 위한 음각형태의 회로패턴(P)을 손쉽게 가공할 수 있다.
아울러, 상기 기판(110)의 상부면에 형성된 음각형태의 회로패턴(P) 부분에 그라핀 분산액을 주입한 후 건조시키는 간단한 과정을 통해 인쇄회로기판(100)을 손쉽게 제조할 수 있다. 이러한 본 발명의 인쇄회로기판 제조방법은 기존의 포토리소그라피(Photolithography)를 이용한 제조방법보다 쉽고 빠른 공정으로 제조되기 때문에 인쇄회로기판의 대량생산에 매우 효과적이다.
상기 인쇄회로기판(100)의 전기 도선으로 적용되는 그라핀(Graphene) 소재는 탄소나노튜브(carbon nano tube)를 평면으로 펴놓은 구조로 이루어지고 밴드갭(band gap)이 존재하지 않는 특성 때문에 높은 전기전도성을 갖는 특성이 있다. 즉, 그라핀을 통해 이동하는 전자는 실제로는 질량이 존재하지만 질량이 없는 것과 같은 디락 페르미온(Dirac fermion)처럼 행동하게 되고, 이러한 그라핀의 특성은 그라핀이 높은 전자이동도를 가지면서 높은 전류 밀도를 갖도록 한다. 아울러 그라핀은 탄소 원자들이 공유 결합을 통해 강하게 연결된 구조를 이루기 때문에 높은 영률(Young's modulus)을 가지고 있다. 본 발명은 위와 같은 그라핀 소재가 갖는 우수한 특성들을 이용하여 전기, 광학, 기계적으로 우수한 특성을 갖는 인쇄회로기판(100)을 제조할 수 있다.
한편, 위와 같은 그라핀의 생성방법으로는 그라파이트(Graphite)로부터 기계적으로 박리하여 그라핀을 생성하거나, 산화 그라파이트로부터 화학적으로 박리하여 그라핀을 생성하거나, 에피택셜 성장(epitaxial growth) 또는 화학 증기 증착 방법(CVD) 등의 다양한 방법을 이용하여 그라핀을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 위와 같은 다양한 그라핀 생성방법 중에서 화학적 박리를 이용한 그라핀 생성방법을 이용하여 그라핀을 제조하였다. 위의 화학적 박리에 의한 그라핀 제조방법은 그라파이트(graphite) 상태의 탄소를 산화 과정을 통하여 층마다 산소원자를 투입하여 층층이 분리한 후에 환원과정을 통하여 산소원자를 제거하여 제조하는 방법이다.
이와 같은 화학적 박리를 통해 그라핀을 생성하는 경우에는 Hummer's method 등과 같은 정형화된 방법이 사용되기 때문에 그라핀의 생산이 용이하고 대량생산이 가능하다. 아울러, 화학적 박리에 의한 그라핀 생산방법은 그라핀을 물이나 다른 용액에 분산해서 그라핀 분산액 형태로 만드는 것이 가능하기 때문에 필름형태로 제조하기가 수월하여 대면적의 소자에 적용하기 쉽고 대량생산이 가능하다. 또한, 그라핀 분산액의 제조가 다른 여타의 방법들에 비하여 월등히 빠르고 편리한 장점이 있다. 또한, 증착 방법과 증착 기술에 따라 그라핀 필름의 두께조절이 가능하고, 또한 열처리를 통하여 그라핀의 물성을 변화시키는 것이 가능하기 때문에 사용용도에 맞도록 그라핀의 물성을 튜닝하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 발명은 화학적 박리를 통해 생성된 그라핀 분산액을 유연한 PDMS 기판(110) 위에 음각 형태로 패터닝된 배선홈(120)에 주입하는 것을 통해 높은 전기전도성을 가지며 유연한 상태의 인쇄회로기판(100)을 손쉽게 제조할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해 제조된 인쇄회로기판(100)은 굽어진 곳에서도 충분히 회로기판으로서 사용 가능하기 때문에 공간의 제약을 받지 않는 상태에서 회로를 꾸밀 수 있다. 특히, 종이처럼 휘거나 구부릴 수 있는 플렉시블 디스플레이(flexible display), 인체의 에너지 수확을 위한 지능형 의복 등과 같은 미래형 첨단기술에 효과적으로 적용하여 사용할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 그라핀을 이용한 인쇄회로기판의 제조공정을 보여주는 공정도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판(100)의 제조방법은, 먼저, 인쇄회로기판(100)의 제조를 위한 준비단계로서, 유연성을 갖는 폴리머 물질로 이루어진 기판(110)을 준비한다.(a)
이때, 상기 기판(110)의 소재로 채용가능한 폴리머 물질로는 유연하면서 투명한 특성을 가지는 폴리머 소재인 PDMS(polydimethylsiloxane)가 적용될 수 있다.
이어서, 상기와 같은 유연성 기판(110)이 준비되면, 상기 유연성 기판(110)의 상부면에 원하는 회로패턴(P) 모양으로 음각형태의 배선홈(120)을 형성한다.(b)
이때, 상기 배선홈(120)의 형성은 식각액을 이용한 식각(etching) 공정, 또는 스탬프(stamp)를 이용한 임프린팅(imprinting) 공정을 통해 형성할 수 있다.
이렇게 기판(110) 위에 회로패턴(P) 모양으로 배선홈(120)을 형성한 후에, 상기 기판(110) 위에 액체상태의 그라핀 분산액을 도포하여 상기 그라핀 분산액이 배선홈(120) 부분으로 스며들어 침투되도록 한다.(c)
이때, 상기 기판(110) 위에 도포된 그라핀 분산액이 배선홈(120) 부분에 스며들도록 침투시키는 방법으로서 다음과 같은 몇 가지 방법이 사용될 수 있다.
그 첫 번째 방법으로, 기판(110) 위에 도포된 액체상태의 그라핀 분산액(G)이 모세관 현상을 통해 음각형태의 배선홈(120) 부분에 자연스럽게 스며들어 침투되도록 하는 방법이 있다.
두 번째 방법으로, 기판(110)의 하부면을 대전장치를 통해 양전하로 대전시켜 음전하를 특성을 띈 그라핀 분산액(G)이 정전기력에 의해 배선홈(120) 부분에 강제적으로 스며들어 침투되도록 하는 방법이 있다. 이 방법은 화학적 방식으로 얻어진 그라핀에 있는 작용기를 이용하는 방법으로, 상기 모세관 현상을 이용한 자연 침투방식이 약할 경우에 기판(110)과 그라핀 사이에 일정수준의 전기적 위치에너지를 가함으로써 그라핀 분산액(G)이 배선홈(120) 부분에 용이하게 주입되도록 하는 방법이다.
위와 같이 기판(110) 위에 도포된 그라핀 분산액(G)이 배선홈(120) 부분에 스며들어 주입된 후, 기판(110) 상부면의 회로패턴(P)이 형성된 부분, 즉, 배선홈(120)이 형성된 부분을 제외하고 기판(110) 위에 도포된 그라핀 분산액을 제거한다.(d)
이후, 상기 배선홈(120)에 주입된 그라핀 분산액(G)에 포함된 수분 및 휘발성 물질을 증발시켜 최종적으로 그라핀이 패터닝된 인쇄회로기판을 완성하게 된다.(e)
이와 같은 공정을 통해 제조된 인쇄회로기판(100)은 원하는 회로패턴(P) 부분에 소자를 꽂은 후 실버페이스트(silver paste) 등으로 메꾸어 주는 간단한 과정을 통해 전기회로를 구성하여 사용할 수 있다.
한편, 상기와 같은 제조방법을 통해 제조된 인쇄회로기판(100)은 그라핀 소재가 가지는 유연성 때문에 인쇄회로기판을 휘거나 굽히는 경우에도 그라핀의 전기적인 특성이 변하지 않는 장점이 갖는다. 그러나, 인쇄회로기판을 많은 횟수에 걸쳐 반복적으로 휘거나 굽힐 경우에는 피로현상에 의해 그라핀으로 이루어진 도선이 끊어져 파손될 우려가 있다.
이를 방지하기 위하여, 본 발명의 인쇄회로기판(100)에는 도 3과 같이 그라핀 분산액이 주입되는 배선홈(120)의 바닥면에 다수의 요철부(130)를 형성하여 그라핀과 배선홈(120) 사이의 접촉면적을 증가시킴으로써, PDMS 기판(110)이 반복적으로 구부러지는 경우에도 그라핀의 변형에 의한 파손을 방지할 수 있다.
아울러, 인쇄회로기판(100)을 반복적으로 휘거나 굽힐 경우 그라핀의 부착력이 약화되어 그라핀이 배선홈(120)으로부터 떨어져 나가는 탈리(脫離) 현상이 발생할 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 상기 그라핀이 패터닝된 기판(110) 위에 유연성 폴리머 소재로 이루어진 투명 박막 필름을 증착하여 고정시킴으로써 인쇄회로기판(100)이 반복적으로 구부러질 경우에도 그라핀이 배선홈(120)으로부터 탈리되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 그라핀의 고정을 위한 유연성 투명 박막 필름으로는 투명 아크릴 수지인 PMMA(Polymethylmethacrylate)가 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 인쇄회로기판(100) 제조과정에 있어서, 기판(110) 위에 도포된 그라핀 분산액을 배선홈(120) 부분에 침투시키기 위한 방법으로서, 전술된 모세관 현상을 이용한 자연 침투방법이나 정전기력을 이용한 강제 침투방법 이외에 기판(110)의 하부에서 그라핀 분산액을 석션(suction)하여 배선홈(120) 부분에 강제 주입되도록 하는 방법이 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예로서, 인쇄회로기판(100)의 배선홈(120) 부분에 그라핀 분산액의 석션(suction)을 위한 석션홀(140)이 형성된 구조를 도시한 부분 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상부면에 형성된 배선홈(120)의 일측 부분에 기판(110)을 관통하도록 석션홀(140)을 형성하고, 상기 석션홀(140)을 외부의 진공펌프와 연통되도록 형성함으로써, 상기 진공펌프에 의해 형성된 진공압을 이용하여 상기 석션홀(140)을 통해 그라핀 분산액을 기판(110)의 하부로 빨아들여 그라핀 분산액이 상기 배선홈(120) 부분에 강제적으로 스며들어 침투되도록 할 수 있다. 이때, 상기 석션을 통해 그라핀 분산액이 배선홈(120)에 주입된 후에는 석션홀(140) 부분에 고온의 열점을 가하게 되면 폴리머로 이루어진 기판이 녹으면서 석션홀(140) 부분을 폐쇄할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 기존의 인쇄회로기판 도선으로 사용되던 고가의 금속물 대신에 전기, 광학, 기계적 특성이 우수하고 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능한 그라핀(Graphene)을 인쇄회로기판의 전기 도선으로 사용함과 아울러 회로패턴이 인쇄되는 기판의 재질을 자유롭게 휘거나 굽힐 수 있는 유연성 폴리머 재질로 형성함으로써, 기존 보다 저렴한 비용으로 전기, 광학, 기계적 특성이 우수한 인쇄회로기판을 제조할 수 있고, 인쇄회로기판의 설치 대상면이 곡면일 경우에도 효과적으로 적용하여 전기 전자 회로를 구성할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 종이처럼 휘거나 구부릴 수 있는 플렉시블 디스플레이(flexible display), 인체의 에너지 수확을 위한 지능형 의복 등과 같은 미래형 첨단기술에 효과적으로 적용하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
100 : 인쇄회로기판 110 : 기판
120 : 배선홈 130 : 요철부
140 : 석션홀 P : 회로패턴
G : 그라핀 분산액

Claims (17)

  1. 유연성을 갖는 폴리머 물질로 이루어진 기판을 준비하는 제1단계;
    상기 기판 위에 회로패턴 모양으로 배선홈을 형성하는 제2단계;
    상기 기판 위에 그라핀 분산액을 도포하여 상기 배선홈 부분에 침투시키는 제3단계;
    상기 배선홈 부분을 제외한 기판 부분에 도포된 그라핀 분산액을 제거하는 제4단계;
    상기 배선홈에 주입된 그라핀 분산액에 포함된 수분 및 휘발성 물질을 증발시켜 그라핀이 패터닝된 인쇄회로기판을 최종적으로 완성하는 제5단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2단계에서 상기 배선홈은 식각액을 이용한 식각 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2단계에서 상기 배선홈은 스탬프를 이용한 임프린팅(imprinting) 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 제3단계에서 상기 기판 위에 도포된 그라핀 분산액을 모세관 현상을 이용하여 배선홈 부분에 자연 침투시키는 것을 특징으로 하는 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 제3단계에서 상기 그라핀 분산액을 배선홈 부분에 형성된 석션홀을 통해 진공으로 석션(suction)하여 배선홈 부분에 강제 침투시키는 것을 특징으로 하는 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 제3단계에서 상기 기판의 하부면을 양전하로 대전시켜 정전기력을 통해 그라핀 분산액을 배선홈 부분에 강제 침투시키는 것을 특징으로 하는 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 그라핀 분산액이 주입되는 배선홈의 내부면에는 다수의 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 소재는 PDMS(polydimethylsiloxane)인 것을 특징으로 하는 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법.
  9. 상기 청구항 제1항의 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법을 이용하여 제조된 인쇄회로기판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 배선홈은 식각액을 이용한 식각 공정을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 배선홈은 스탬프를 이용한 임프린팅(imprinting) 공정을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  12. 제1항에 있어서, 상기 기판 위에 도포된 그라핀 분산액은 모세관 현상에 의해 배선홈 부분에 자연 침투되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  13. 제1항에 있어서, 상기 그라핀 분산액이 주입되는 배선홈 부분에는 외부의 석션장치와 연통되도록 기판을 관통하여 형성된 석션홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  14. 제1항에 있어서, 상기 기판의 하부면을 양전하로 대전시킬 수 있는 대전장치가 더 설치된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  15. 제1항에 있어서, 상기 그라핀 분산액이 주입되는 배선홈의 내부면에는 다수의 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  16. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 소재는 PDMS(polydimethylsiloxane)인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  17. 상기 청구항 제9항의 인쇄회로기판을 구비한 디스플레이장치.
KR1020120049201A 2012-05-09 2012-05-09 그라핀을 이용한 인쇄회로기판 제조방법, 이 제조방법에 의해 제조된 인쇄회로기판, 이를 구비한 디스플레이 장치 KR20130125571A (ko)

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