KR20150070609A - Method for forming pattern - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a pattern forming method. The pattern forming method includes: a first step of preparing a polymer mold including a concave unit and a convex unit; a second step of preparing a polymer solution including poly-perfluoroalkyl methacrylate or poly-perfluoroalkyl acrylate; a third step of coating the polymer solution prepared in the second step onto the polymer mold prepared in the first step to form a polymer layer on the surface of the convex unit in the polymer mold; and a fourth step of enabling the polymer mold having the polymer layer formed in the third step to come in contact with a substrate to transfer the polymer layer formed on the surface of the convex unit in the polymer mold. According to the present invention, the pattern forming method uses a file print contact technology to implement a pattern simply, uses the poly-perfluoroalkyl methacrylate or poly-perfluoroalkyl acrylate to form the pattern without a surface treatment process, and print at a room temperature. Moreover, the present invention uses the substrate with the pattern for metal deposition and uses a fluorine-based solvent to minimize damage to the substrate when the substrate is manufactured by forming a metal pattern by removing the pattern.

Description

패턴의 형성방법{Method for forming pattern}Method for forming pattern < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 패턴의 형성방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for forming a pattern.

소프트 리소그래피(Soft-lithography) 기술 중의 하나인 미세 접촉 인쇄(Micro-contact printing) 기술은 고분자 물질을 패턴이 형성된 몰드(Mold) 위에 도포한 후, 상기의 몰드를 기판에 접촉시켜 패턴이 형성된 부분의 고분자 물질을 기판으로 전사시키는 기술로, 기판 상에 몰드의 패턴과 동일한 패턴을 구현할 수 있는 기술이다.
Micro-contact printing technology, one of the soft-lithography techniques, is a technique of applying a polymer material onto a patterned mold, contacting the mold with the substrate, It is a technology that transfers a polymer material to a substrate and can realize the same pattern as the pattern of the mold on the substrate.

상기 미세 접촉 인쇄 기술은 기존의 임프린트(Imprint) 방식으로 패턴을 형성하는 경우에 발생하는 잔여물(Residue)이 발생하지 않는 장점이 있으며, 또한, 필요 공정 온도와 압력이 상대적으로 낮은 장점이 있다. 이때, 온도는 고분자 층에 영향을 미치기 때문에 가급적 낮을수록 좋으며, 압력 또한 소자 제작 시 기계적인 힘이 가해지기 때문에 낮아야 한다. 이러한 공정 온도는 물질의 유리 전이 온도(Tg)와 관련이 있으며, 일반적으로 50 ℃ 이상의 온도에서 공정이 진행된다.
The micro-contact printing technique has an advantage that a residue is not generated when a pattern is formed by a conventional imprint method, and the required process temperature and pressure are relatively low. At this time, since the temperature affects the polymer layer, it is preferable that the temperature is as low as possible, and the pressure is also low because the mechanical force is applied when the device is manufactured. This process temperature is related to the glass transition temperature (T g ) of the material, and the process generally proceeds at a temperature of at least 50 ° C.

미세 접촉 인쇄 기술은 각각의 물질들 사이의 접착력(Adhesion force)의 차이에 의해 수행될 수 있으며, 몰드(Mold)와 고분자 사이의 접착력과 고분자와 기판(Substrate) 사이의 접착력의 차이가 큰 경우에 전사를 수행할 수 있다. 이때, 상기 접착력은 각각의 물질들의 표면 에너지와 관련이 있어, 이를 변화시키기 위한 일례로써 친수성 표면을 형성시키기 위해 산소 플라즈마 처리를 하거나(Chem. Mater. 16, 4824, 2004), 소수성 표면을 형성시키기 위해 특정 화학 용액을 코팅하는 방법이 있다(Biomacromolecules 14, 993, 2013). 그러나, 유기 기판이 필요한 소자의 경우, 이러한 표면 처리가 유기 기판에 영향을 주어 소자의 특성 저하를 발생시킬 수 있는 문제가 있다.
The micro-contact printing technique can be performed by the difference in adhesion force between the respective materials. When the difference between the adhesion between the mold and the polymer and the adhesion between the polymer and the substrate is large, Transcription can be performed. In this case, the adhesive force is related to the surface energy of each material, and as an example for changing it, oxygen plasma treatment is performed to form a hydrophilic surface (Chem. Mater. 16, 4824, 2004) (Biomacromolecules 14, 993, 2013). However, in the case of an element requiring an organic substrate, such a surface treatment affects the organic substrate, which may cause degradation of the characteristics of the element.

한편, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리스타이렌(PS) 등과 같은 유기 기판에 패턴을 형성하는 경우 기존의 포토레지스트(Photoresist) 기술을 사용하면 패턴 형성 제한이 있으며, 자외선(UV)에 의해 기판이 손상될 수 있다. 또한, 형성된 고분자 패턴을 이용하여 금속을 패터닝하고 고분자 패턴을 제거하는 경우 특정 용매에 의해 유기 기판이 손상 받게 된다.
On the other hand, in the case of forming a pattern on an organic substrate such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polystyrene (PS), there is a pattern formation limitation when a conventional photoresist technique is used. It can be damaged. In addition, when the metal pattern is formed using the polymer pattern formed and the polymer pattern is removed, the organic substrate is damaged by a specific solvent.

이에, 본 발명자들은 미세 접촉 인쇄 기술을 통해 패턴을 형성하는 방법에 대하여 연구하던 중, 플루오르계 고분자를 사용하여 표면 처리 없이 상온에서 미세 접촉 인쇄 기술을 통해 고분자의 패턴을 제조하고, 플루오르계 용매를 사용하여 상기 고분자 패턴을 용이하게 제거할 수 있어 기판 손상을 최소화할 수 있는 방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.
The inventors of the present invention have been studying a method of forming a pattern through a micro contact printing technique. In the course of studying a method of forming a pattern through a micro contact printing technique, a pattern of a polymer is prepared by a micro contact printing technique at room temperature without using a fluorine polymer, The polymer pattern can be easily removed to minimize the damage to the substrate. The present invention has been completed based on this finding.

본 발명의 목적은 패턴의 형성방법을 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a method of forming a pattern.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object,

볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);

폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);Preparing a polymer solution containing poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (step 2);

상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 볼록부 표면에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3); 및Forming a polymer layer on the surface of the convex portion of the polymer mold by applying the polymer solution prepared in Step 2 to the polymer mold prepared in Step 1 (Step 3); And

상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드의 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법을 제공한다.
And transferring the polymer layer formed on the surface of the convex portion of the polymer mold (Step 4) by contacting the polymer mold having the polymer layer formed thereon in Step 3 with the substrate.

또한, 본 발명은In addition,

볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);

폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);Preparing a polymer solution containing poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (step 2);

상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3); 및(Step 3) of applying the polymer solution prepared in step 2 to the polymer mold prepared in step 1 to form a polymer layer in the concave part of the polymer mold; And

상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시키고, 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법을 제공한다.
And a step (4) of transferring the polymer layer formed inside the concave portion of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate and applying pressure thereto in the step 3.

나아가, 본 발명은Further,

볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);

폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);Preparing a solution of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (polymer (perfluoroalkyl acrylate)) (step 2);

상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 볼록부 표면 및 오목부 내부에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3);(Step 3) of applying the polymer solution prepared in step 2 to the polymer mold prepared in step 1 to form a polymer layer on the convex part surface and the concave part of the polymer mold;

상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드의 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4); 및The step (4) of transferring the polymer layer formed on the convex portion surface of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate in the step 3; And

상기 단계 4가 수행된 고분자 몰드를 사용하여 새로운 기판에 접촉시키고, 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법을 제공한다.
(Step 4) of transferring the polymer layer formed in the concave portion of the polymer mold by applying pressure to the new substrate using the polymer mold in which the step 4 is performed.

더욱 나아가, 본 발명은Further,

상기의 패턴 형성방법으로 패턴이 형성된 기판을 제공한다.
There is provided a substrate on which a pattern is formed by the pattern forming method.

본 발명에 따른 패턴의 형성방법은 미세 인쇄 접촉 기술을 이용하여 간단하게 패턴을 구현함과 동시에, 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자를 사용하여 표면 처리없이 패턴을 형성할 수 있고, 상온에서 인쇄가 가능하다. 또한, 상기 패턴이 형성된 기판을 사용하여 금속을 증착시키고, 패턴을 제거하여 금속 패턴이 형성된 기판을 제조하는 경우 플루오르계 용매를 사용하여 기판에 손상을 최소화할 수 있다.
The method of forming a pattern according to the present invention is a method of forming a pattern by simply using a micro-printing contact technique and at the same time, a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate A pattern can be formed without using a surface treatment using a poly (perfluoroalkyl acrylate) polymer, and printing can be performed at room temperature. Further, a metal is deposited using the substrate on which the pattern is formed, The fluorine-based solvent can be used to minimize damage to the substrate when the substrate is formed.

도 1은 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 박막을 시차주사 열분석법(Differential scanning calorimetry, DSC)으로 분석한 그래프이고;
도 2는 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 박막 위에 물과 에틸렌 글라이콜(Ethylene glycol)을 떨어뜨린 후 접촉각을 측정한 사진이고;
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 10에서 형성된 패턴을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope, SEM)으로 관찰한 사진이고;
도 4는 본 발명에 따른 실시예 10 및 실시예 12에서 형성된 패턴을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope, SEM)으로 관찰한 사진이고;
도 5는 본 발명에 따른 실시예 10에서 형성된 패턴을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope, SEM)으로 관찰한 사진이고;
도 6은 본 발명에 따른 실시예 13에서 형성된 패턴을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope, SEM)으로 관찰한 사진이고;
도 7은 본 발명에 따른 실시예 16에서 제조된 금속 패턴이 형성된 기판을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope, SEM)으로 관찰한 사진이다.FIG. 1 is a graph of a thin film of poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) analyzed by differential scanning calorimetry (DSC);
FIG. 2 is a photograph of a contact angle measured after dropping ethylene and ethylene glycol on a poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) thin film; FIG.
3 is a photograph of a pattern formed in Example 1, Example 4 and Example 10 according to the present invention observed with a scanning electron microscope (SEM);
4 is a photograph of a pattern formed in Example 10 and Example 12 according to the present invention observed by a scanning electron microscope (SEM);
5 is a photograph of a pattern formed in Example 10 according to the present invention, observed with a scanning electron microscope (SEM);
6 is a photograph of a pattern formed in Example 13 according to the present invention, observed with a scanning electron microscope (SEM);
7 is a scanning electron microscope (SEM) image of the substrate having the metal pattern formed in Example 16 according to the present invention.

본 발명은The present invention

볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);

폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);Preparing a polymer solution containing poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (step 2);

상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 볼록부 표면에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3); 및Forming a polymer layer on the surface of the convex portion of the polymer mold by applying the polymer solution prepared in Step 2 to the polymer mold prepared in Step 1 (Step 3); And

상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드의 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법을 제공한다.
And transferring the polymer layer formed on the surface of the convex portion of the polymer mold (Step 4) by contacting the polymer mold having the polymer layer formed thereon in Step 3 with the substrate.

이하, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of forming a pattern according to the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 1은 볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계이다.First, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 1 is a step of preparing a polymer mold having a convex portion and a concave portion.

상기 단계 1은 원하는 패턴을 형성하기 위하여 볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계이다. 이때, 고분자 몰드는 주형(Template)을 사용하여 준비할 수 있으며, 상기 주형(Template)의 볼록부 및 오목부의 간격, 폭, 깊이 등을 조절하여 원하는 패턴을 가지는 고분자 몰드를 준비할 수 있다.
Step 1 is a step of preparing a polymer mold having convex portions and concave portions to form a desired pattern. At this time, the polymer mold can be prepared using a template, and a polymer mold having a desired pattern can be prepared by controlling the interval, width, depth, etc. of the convex portion and the concave portion of the template.

구체적으로, 상기 단계 1의 고분자 몰드의 준비는 예를 들어, 패턴이 형성된 주형인 마스터(Master)에 고분자를 도포하여 형성할 수 있다. 이때, 형성되는 고분자 몰드의 패턴은 0.5 내지 50 ㎛의 간격으로 0.1 내지 10 ㎛의 두께의 선이 균일하게 형성될 수 있으며, 상기 선은 0.1 내지 10 ㎛의 높이를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 주형인 마스터의 패턴에 따라 다양한 패턴을 가지는 고분자 몰드를 준비하여 사용할 수 있다.
Specifically, the preparation of the polymer mold in the step 1 can be performed, for example, by applying a polymer to a master, which is a mold on which a pattern is formed. At this time, the pattern of the polymer mold to be formed may be uniformly formed with a line having a thickness of 0.1 to 10 mu m at an interval of 0.5 to 50 mu m, and the line may have a height of 0.1 to 10 mu m, A polymer mold having various patterns can be prepared and used according to a pattern of a master which is a mold.

또한, 상기 단계 1의 고분자 몰드는 하드-폴리디메틸실록세인(h-PDMS) 몰드 또는 소프트-폴리디메틸실록세인(s-PDMS) 몰드일 수 있으며, 바람직하게는 하드-폴리디메틸실록세인 몰드일 수 있다.
In addition, the polymer mold of step 1 may be a hard-polydimethylsiloxane (h-PDMS) mold or a soft-polydimethylsiloxane (s-PDMS) mold, preferably a hard-polydimethylsiloxane mold have.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 2는 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 2 is a step of forming a pattern by using a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or a poly (perfluoroalkyl acrylate) Is prepared.

상기 단계 2에서는 고분자 패턴 형성을 위한 물질로써 플루오르계 고분자, 특히 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 사용하여 고분자 용액을 준비한다.
In step 2, fluorine-based polymers, in particular, poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl methacrylate) To prepare a polymer solution.

구체적으로, 상기 단계 2의 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)에서 알킬은 C3 내지 C20의 직쇄 또는 측쇄 알킬일 수 있으며, 바람직하게는 C6 내지 C12의 직쇄 또는 측쇄 알킬일 수 있다. 또한, 플루오르기(-F)를 6 개 이상 포함할 수 있다. 나아가, 적정량의 비불소화 단량체를 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate)와 공중합하여 고불소화 용제와의 용해성을 확보한 공중합체, 상용화되어 있는 비결정성 고분자 재료인 CYTOP, TEFLOON AF 등일 수 있다. 일례로써, 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)(Poly(1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyl methacrylate, PFDMA))일 수 있다.
Specifically, the alkyl in the poly (perfluoroalkyl methacrylate) or the poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl methacrylate)) of the step 2 is a linear or branched C 3 to C 20 And may be branched or straight chain alkyl, preferably C 6 to C 12 straight chain or branched chain alkyl. Further, it may contain at least 6 fluorine groups (-F). Furthermore, when a proper amount of non- Perfluoroalkyl methacrylate), copolymers obtained by copolymerization with poly (perfluoroalkyl methacrylate) to ensure solubility with a highly fluorinated solvent, commercially available amorphous polymeric materials such as CYTOP, TEFLON AF, etc. As an example, 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyl methacrylate) (Poly (1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyl methacrylate, PFDMA).

또한, 상기 단계 2의 고분자 용액은 플루오르계 용매를 포함할 수 있으며, 상기 플루오르계 용매는 하이드로플루오로에테르(Hydrofluoroether, HFE), 하이드로플루오로카본(Hydrofluorocarbon), 퍼플루오로카본(Perfluorocarbon) 및 고불소화 방향족 용매(Highly fluorinated aromatic solvent)를 사용할 수 있으나, 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 용해시킬 수 있는 용매이면 이에 제한되지 않고 사용할 수 있다.
In addition, the polymer solution of step 2 may include a fluorine-based solvent, and the fluorine-based solvent may be at least one selected from the group consisting of hydrofluoroether (HFE), hydrofluorocarbon, perfluorocarbon, Highly fluorinated aromatic solvents can be used, but poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate) The solvent may be used without limitation.

나아가, 상기 단계 2의 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)의 함량은 전체 고분자 용액에 대하여 1 내지 25 중량%인 것이 바람직하다. 만약, 상기 단계 2에서 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)의 함량이 전체 고분자 용액에 대하여 1 중량% 미만일 경우에는 상기 고분자 용액을 고분자 몰드에 도포하여 고분자 층을 형성할 때, 고분자 몰드 볼록부 표면에 고르게 형성하기 어려우며, 수 nm의 두께로 형성되기 때문에 형성되는 패턴을 마스크로 사용하기 어려운 문제가 있으며, 25 중량%를 초과하는 경우에도 과량의 고분자 함량으로 인하여 고르게 도포하기 어려운 문제가 있다.
Further, the content of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate)) in step 2 is preferably 1 to 25 wt. If the content of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate)) is higher than that of the entire polymer solution , It is difficult to uniformly form the polymer mold on the surface of the convex portion of the polymer when the polymer solution is applied to the polymer mold to form the polymer layer. Since the polymer mold is formed to have a thickness of several nm, the formed pattern is used as a mask There is a problem that it is difficult to apply even if it exceeds 25% by weight, a problem that it is difficult to apply evenly due to an excessive amount of the polymer The.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 볼록부 표면에 고분자 층을 형성하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, Step 3 is a step of applying the polymer solution prepared in Step 2 to the polymer mold prepared in Step 1 to form a polymer layer on the surface of the convex portion of the polymer mold.

미세 접촉 인쇄 기술은 각각의 물질들(고분자 몰드, 패턴을 형성할 고분자 및 기판) 사이의 접착력(Adhesion force)의 차이에 의해 수행되는 것으로, 몰드(Mold)와 고분자 사이의 접착력과 고분자와 기판(Substrate) 사이의 접착력의 차이가 큰 경우에 전사를 수행할 수 있다. 상기 접착력은 각각의 물질들의 표면 에너지와 관련이 있으며, 이러한 표면 에너지를 변화시키기 위하여 일례로써, 몰드에 산소 플라즈마 처리를 하거나, 특정 화학 용액을 코팅하기도 한다. 그러나, 유기 기판이 필요한 소자의 경우, 이러한 표면 처리가 유기 기판에 영향을 주어 소자의 특성 저하를 발생시킬 수 있는 문제가 있다.The micro-contact printing technique is performed by the difference in adhesion force between the respective materials (polymer mold, polymer to be patterned and substrate), and it is considered that the adhesive force between the mold and the polymer, Transferring can be performed when the difference in adhesive force between the substrate and the substrate is large. The adhesion is related to the surface energy of each of the materials. In order to change the surface energy, for example, the mold may be subjected to an oxygen plasma treatment or a specific chemical solution. However, in the case of an element requiring an organic substrate, such a surface treatment affects the organic substrate, which may cause degradation of the characteristics of the element.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 별도의 표면 처리 없이 패턴을 형성하는 방법을 제공하며, 상기 단계 3에서는 상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드와 접착력이 약한 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자를 사용하여 고분자 몰드의 볼록부 표면에 고분자 층을 형성한다.
In order to solve this problem, the present invention provides a method of forming a pattern without any additional surface treatment. In the step 3, a poly (perfluoroalkyl methacrylate) (Poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) polymer is used to form a polymer layer on the surface of the convex portion of the polymer mold.

구체적으로, 상기 단계 3에서 도포하는 방법은 균일하게 고분자 층을 형성할 수 있는 방법이면 제한되지 않고 사용할 수 있으나, 스핀 코팅(Spin coating)을 사용하여 수행할 수 있다. 이때, 상기 스핀 코팅은 500 내지 3,000 rpm으로 10 내지 120 초 동안 수행할 수 있다.
Specifically, the method of coating in step 3 may be performed using any method that can uniformly form a polymer layer, but may be performed using spin coating. The spin coating may be performed at 500 to 3,000 rpm for 10 to 120 seconds.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드의 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, the step 4 is a step of transferring the polymer layer formed on the convex portion surface of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate in the step 3.

상기 단계 4에서는 미세 접촉 인쇄 기술을 사용하여 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 기판에 전사시킴으로써 패턴을 형성한다.
In step 4, a polymer mold in which a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or a poly (perfluoroalkyl acrylate) polymer layer is formed is formed using a micro contact printing technique The polymer layer formed on the surface of the convex portion of the polymer mold is transferred to the substrate to form a pattern.

구체적으로, 상기 단계 4의 기판은 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자와의 접착력이 우수한 기판이면 제한되지 않고 사용할 수 있으나, 바람직하게는 실리콘 기판, 유리 기판, 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA) 기판, 폴리 비닐 피롤리돈(Poly vinyl pirrolidone, PVP) 기판 및 폴리스타이렌(Polystyrene, PS) 기판 등을 사용할 수 있다.
Specifically, the substrate of step 4 may be a substrate having excellent adhesion to poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate) A polyvinyl pyrrolidone (PVP) substrate, and a polystyrene (PS) substrate. The substrate may be a silicon substrate, a glass substrate, a poly methyl methacrylate (PMMA) substrate, a polyvinyl pyrrolidone Etc. may be used.

이때, 상기 단계 4에서 고분자 층의 전사는 고분자 몰드와 고분자 층 사이의 접착력과 고분자 층과 기판 사이의 접착력 차이로 인하여 수행될 수 있으며, 접착력 차이가 큰 경우에 전사가 수행되어 상기 기판에 패턴이 형성된다.
In this case, in step 4, the transfer of the polymer layer can be performed due to the adhesive force between the polymer mold and the polymer layer and the adhesive force between the polymer layer and the substrate. When the difference in adhesion is large, .

또한, 상기 단계 4에서 전사되어 형성된 고분자 패턴의 두께는 10 내지 500 nm인 것이 바람직하다. 상기 단계 4에서 전사되어 형성된 패턴은 고분자 몰드 볼록부 표면에 도포된 고분자 층의 두께와 동일하며, 약 10 내지 500 nm의 두께를 가진다.
The thickness of the polymer pattern transferred and formed in step 4 is preferably 10 to 500 nm. The pattern transferred and formed in step 4 is equal to the thickness of the polymer layer applied on the surface of the convex portion of the polymer mold, and has a thickness of about 10 to 500 nm.

나아가, 본 발명은Further,

볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);

폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);Preparing a polymer solution containing poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (step 2);

상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3); 및(Step 3) of applying the polymer solution prepared in step 2 to the polymer mold prepared in step 1 to form a polymer layer in the concave part of the polymer mold; And

상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시키고, 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법을 제공한다.
And a step (4) of transferring the polymer layer formed inside the concave portion of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate and applying pressure thereto in the step 3.

이하, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of forming a pattern according to the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 1은 볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계이다.First, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 1 is a step of preparing a polymer mold having a convex portion and a concave portion.

상기 단계 1은 원하는 패턴을 형성하기 위하여 볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계이다. 이때, 고분자 몰드는 주형(Template)을 사용하여 준비할 수 있으며, 상기 주형(Template)의 볼록부 및 오목부의 간격, 폭, 깊이 등을 조절하여 원하는 패턴을 가지는 고분자 몰드를 준비할 수 있다.
Step 1 is a step of preparing a polymer mold having convex portions and concave portions to form a desired pattern. At this time, the polymer mold can be prepared using a template, and a polymer mold having a desired pattern can be prepared by controlling the interval, width, depth, etc. of the convex portion and the concave portion of the template.

구체적으로, 상기 단계 1의 고분자 몰드의 준비는 예를 들어, 패턴이 형성된 주형인 마스터(Master)에 고분자를 도포하여 형성할 수 있다. 이때, 형성되는 고분자 몰드의 패턴은 0.5 내지 50 ㎛의 간격으로 0.1 내지 10 ㎛의 두께의 선이 균일하게 형성될 수 있으며, 상기 선은 0.1 내지 10 ㎛의 높이를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 주형인 마스터의 패턴에 따라 다양한 패턴을 가지는 고분자 몰드를 준비하여 사용할 수 있다.
Specifically, the preparation of the polymer mold in the step 1 can be performed, for example, by applying a polymer to a master, which is a mold on which a pattern is formed. At this time, the pattern of the polymer mold to be formed may be uniformly formed with a line having a thickness of 0.1 to 10 mu m at an interval of 0.5 to 50 mu m, and the line may have a height of 0.1 to 10 mu m, A polymer mold having various patterns can be prepared and used according to a pattern of a master which is a mold.

또한, 상기 단계 1의 고분자 몰드는 하드-폴리디메틸실록세인(h-PDMS) 몰드 또는 소프트-폴리디메틸실록세인(s-PDMS) 몰드일 수 있으며, 바람직하게는 하드-폴리디메틸실록세인 몰드일 수 있다.
In addition, the polymer mold of step 1 may be a hard-polydimethylsiloxane (h-PDMS) mold or a soft-polydimethylsiloxane (s-PDMS) mold, preferably a hard-polydimethylsiloxane mold have.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 2는 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 2 is a step of forming a pattern by using a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or a poly (perfluoroalkyl acrylate) Is prepared.

상기 단계 2에서는 고분자 패턴 형성을 위한 물질로써 플루오르계 고분자, 특히 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 사용하여 고분자 용액을 준비한다.
In step 2, fluorine-based polymers, in particular, poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl methacrylate) To prepare a polymer solution.

구체적으로, 상기 단계 2의 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)에서 알킬은 C3 내지 C20의 직쇄 또는 측쇄 알킬일 수 있으며, 바람직하게는 C6 내지 C12의 직쇄 또는 측쇄 알킬일 수 있다. 또한, 플루오르기(-F)를 6 개 이상 포함할 수 있다. 나아가, 적정량의 비불소화 단량체를 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate)와 공중합하여 고불소화 용제와의 용해성을 확보한 공중합체, 상용화되어 있는 비결정성 고분자 재료인 CYTOP, TEFLOON AF 등일 수 있다. 일례로써, 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)(Poly(1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyl methacrylate, PFDMA))일 수 있다.
Specifically, the alkyl in the poly (perfluoroalkyl methacrylate) or the poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl methacrylate)) of the step 2 is a linear or branched C 3 to C 20 And may be branched or straight chain alkyl, preferably C 6 to C 12 straight chain or branched chain alkyl. Further, it may contain at least 6 fluorine groups (-F). Furthermore, when a proper amount of non- Perfluoroalkyl methacrylate), copolymers obtained by copolymerization with poly (perfluoroalkyl methacrylate) to ensure solubility with a highly fluorinated solvent, commercially available amorphous polymeric materials such as CYTOP, TEFLON AF, etc. As an example, 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyl methacrylate) (Poly (1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyl methacrylate, PFDMA).

또한, 상기 단계 2의 고분자 용액은 플루오르계 용매를 포함할 수 있으며, 상기 플루오르계 용매는 하이드로플루오로에테르(Hydrofluoroether, HFE), 하이드로플루오로카본(Hydrofluorocarbon), 퍼플루오로카본(Perfluorocarbon) 및 고불소화 방향족 용매(Highly fluorinated aromatic solvent)를 사용할 수 있으나, 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 용해시킬 수 있는 용매이면 이에 제한되지 않고 사용할 수 있다.
In addition, the polymer solution of step 2 may include a fluorine-based solvent, and the fluorine-based solvent may be at least one selected from the group consisting of hydrofluoroether (HFE), hydrofluorocarbon, perfluorocarbon, Highly fluorinated aromatic solvents can be used, but poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate) The solvent may be used without limitation.

나아가, 상기 단계 2의 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)의 함량은 전체 고분자 용액에 대하여 1 내지 25 중량%인 것이 바람직하다. 만약, 상기 단계 2에서 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)의 함량이 전체 고분자 용액에 대하여 1 중량% 미만일 경우에는 상기 고분자 용액을 고분자 몰드에 도포하여 고분자 층을 형성할 때, 고분자 몰드 오목부 내부에 고르게 형성하기 어려우며, 수 nm의 두께로 형성되기 때문에 형성되는 패턴을 마스크로 사용하기 어려운 문제가 있으며, 25 중량%를 초과하는 경우에도 과량의 고분자 함량으로 인하여 고르게 도포하기 어려운 문제가 있다.
Further, the content of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate)) in step 2 is preferably 1 to 25 wt. If the content of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate)) is higher than that of the entire polymer solution , It is difficult to uniformly form the inside of the polymer mold recess when the polymer solution is applied to the polymer mold to form the polymer layer, and since the polymer solution is formed to have a thickness of several nm, the formed pattern is used as the mask There is a problem that it is difficult to apply even if it exceeds 25% by weight, a problem that it is difficult to apply evenly due to an excessive amount of the polymer The.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 고분자 층을 형성하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 3 is a step of applying the polymer solution prepared in step 2 to the polymer mold prepared in step 1 to form a polymer layer in the concave part of the polymer mold.

미세 접촉 인쇄 기술은 각각의 물질들(고분자 몰드, 패턴을 형성할 고분자 및 기판) 사이의 접착력(Adhesion force)의 차이에 의해 수행되는 것으로, 몰드(Mold)와 고분자 사이의 접착력과 고분자와 기판(Substrate) 사이의 접착력의 차이가 큰 경우에 전사를 수행할 수 있다. 상기 접착력은 각각의 물질들의 표면 에너지와 관련이 있으며, 이러한 표면 에너지를 변화시키기 위하여 일례로써, 몰드에 산소 플라즈마 처리를 하거나, 특정 화학 용액을 코팅하기도 한다. 그러나, 유기 기판이 필요한 소자의 경우, 이러한 표면 처리가 유기 기판에 영향을 주어 소자의 특성 저하를 발생시킬 수 있는 문제가 있다.The micro-contact printing technique is performed by the difference in adhesion force between the respective materials (polymer mold, polymer to be patterned and substrate), and it is considered that the adhesive force between the mold and the polymer, Transferring can be performed when the difference in adhesive force between the substrate and the substrate is large. The adhesion is related to the surface energy of each of the materials. In order to change the surface energy, for example, the mold may be subjected to an oxygen plasma treatment or a specific chemical solution. However, in the case of an element requiring an organic substrate, such a surface treatment affects the organic substrate, which may cause degradation of the characteristics of the element.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 별도의 표면 처리 없이 패턴을 형성하는 방법을 제공하며, 상기 단계 3에서는 상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드와 접착력이 약한 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자를 사용하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 고분자 층을 형성한다.
In order to solve this problem, the present invention provides a method of forming a pattern without any additional surface treatment. In the step 3, a poly (perfluoroalkyl methacrylate) (Poly perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) polymer is used to form a polymer layer inside the recess of the polymer mold.

구체적으로, 상기 단계 3에서 도포하는 방법은 균일하게 고분자 층을 형성할 수 있는 방법이면 제한되지 않고 사용할 수 있으나, 스핀 코팅(Spin coating)을 사용하여 수행할 수 있다. 이때, 상기 스핀 코팅은 500 내지 3,000 rpm으로 10 내지 120 초 동안 수행할 수 있다.
Specifically, the method of coating in step 3 may be performed using any method that can uniformly form a polymer layer, but may be performed using spin coating. The spin coating may be performed at 500 to 3,000 rpm for 10 to 120 seconds.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시키고, 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, Step 4 is a step of transferring a polymer layer formed in the concave portion of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate in Step 3, to be.

상기 단계 4에서는 미세 접촉 인쇄 기술을 사용하여 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시키고, 일정 압력을 가함으로써 고분자 몰드 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 기판에 전사시켜 패턴을 형성한다.
In step 4, a polymer mold in which a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or a poly (perfluoroalkyl acrylate) polymer layer is formed is formed using a micro contact printing technique The polymer layer formed inside the polymer mold concave portion is transferred to the substrate by applying a constant pressure to form a pattern.

구체적으로, 상기 단계 4의 기판은 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자와의 접착력이 우수한 기판이면 제한되지 않고 사용할 수 있으나, 바람직하게는 실리콘 기판, 유리 기판, 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA) 기판, 폴리 비닐 피롤리돈(Poly vinyl pirrolidone, PVP) 기판 및 폴리스타이렌(Polystyrene, PS) 기판 등을 사용할 수 있다.
Specifically, the substrate of step 4 may be a substrate having excellent adhesion to poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate) A polyvinyl pyrrolidone (PVP) substrate, and a polystyrene (PS) substrate. The substrate may be a silicon substrate, a glass substrate, a poly methyl methacrylate (PMMA) substrate, a polyvinyl pyrrolidone Etc. may be used.

또한, 상기 단계 4에서 고분자 몰드에 가하는 압력은 0.1 내지 0.5 Mpa일 수 있다. 만약, 상기 단계 4에서 고분자 몰드에 가하는 압력이 0.1 Mpa 미만일 경우에는 고분자 몰드 내에 형성되어 있는 플루오르계 고분자를 기판에 전사하기 어려운 문제가 있으며, 0.5 Mpa을 초과하는 경우에는 형성되는 고분자 패턴이 약간 뭉개지거나, 고분자 몰드가 손상되는 문제가 있다.
In addition, the pressure applied to the polymer mold in step 4 may be 0.1 to 0.5 MPa. If the pressure applied to the polymer mold is less than 0.1 Mpa, it is difficult to transfer the fluorinated polymer formed in the polymer mold to the substrate. If the pressure exceeds 0.5 Mpa, the polymer pattern formed is slightly blurred Or the polymer mold is damaged.

이때, 상기 단계 4에서 고분자 층의 전사는 고분자 몰드와 고분자 층 사이의 접착력과 고분자 층과 기판 사이의 접착력 차이로 인하여 수행될 수 있으며, 접착력 차이가 큰 경우에 전사가 수행되어 상기 기판에 패턴이 형성된다.
In this case, in step 4, the transfer of the polymer layer can be performed due to the adhesive force between the polymer mold and the polymer layer and the adhesive force between the polymer layer and the substrate. When the difference in adhesion is large, .

또한, 상기 단계 4에서 전사되어 형성된 고분자 패턴의 두께는 0.1 내지 10 ㎛일 수 있다. 상기 고분자 몰드 내부, 즉 고분자 몰드의 오목부에 형성되어 있는 플루오르계 고분자는 고분자 몰드의 오목부 깊이에 따라 적절한 두께를 가질 수 있으며, 이를 통해 두꺼운 두께의 고분자 패턴을 형성할 수 있다.
In addition, the thickness of the polymer pattern transferred and formed in step 4 may be 0.1 to 10 탆. The fluorine-based polymer formed in the interior of the polymer mold, that is, the concave portion of the polymer mold, may have an appropriate thickness depending on the depth of the concave portion of the polymer mold, thereby forming a thick polymer pattern.

나아가, 본 발명은Further,

볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);

폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);Preparing a solution of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (polymer (perfluoroalkyl acrylate)) (step 2);

상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 볼록부 표면 및 오목부 내부에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3);(Step 3) of applying the polymer solution prepared in step 2 to the polymer mold prepared in step 1 to form a polymer layer on the convex part surface and the concave part of the polymer mold;

상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드의 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4); 및The step (4) of transferring the polymer layer formed on the convex portion surface of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate in the step 3; And

상기 단계 4가 수행된 고분자 몰드를 사용하여 새로운 기판에 접촉시키고, 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법을 제공한다.
(Step 4) of transferring the polymer layer formed in the concave portion of the polymer mold by applying pressure to the new substrate using the polymer mold in which the step 4 is performed.

이하, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of forming a pattern according to the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 1은 볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계이다.First, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 1 is a step of preparing a polymer mold having a convex portion and a concave portion.

상기 단계 1은 원하는 패턴을 형성하기 위하여 볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계이다. 이때, 고분자 몰드는 주형(Template)을 사용하여 준비할 수 있으며, 상기 주형(Template)의 볼록부 및 오목부의 간격, 폭, 깊이 등을 조절하여 원하는 패턴을 가지는 고분자 몰드를 준비할 수 있다.
Step 1 is a step of preparing a polymer mold having convex portions and concave portions to form a desired pattern. At this time, the polymer mold can be prepared using a template, and a polymer mold having a desired pattern can be prepared by controlling the interval, width, depth, etc. of the convex portion and the concave portion of the template.

구체적으로, 상기 단계 1의 고분자 몰드의 준비는 예를 들어, 패턴이 형성된 주형인 마스터(Master)에 고분자를 도포하여 형성할 수 있다. 이때, 형성되는 고분자 몰드의 패턴은 0.5 내지 50 ㎛의 간격으로 0.1 내지 10 ㎛의 두께의 선이 균일하게 형성될 수 있으며, 상기 선은 0.1 내지 10 ㎛의 높이를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 주형인 마스터의 패턴에 따라 다양한 패턴을 가지는 고분자 몰드를 준비하여 사용할 수 있다.
Specifically, the preparation of the polymer mold in the step 1 can be performed, for example, by applying a polymer to a master, which is a mold on which a pattern is formed. At this time, the pattern of the polymer mold to be formed may be uniformly formed with a line having a thickness of 0.1 to 10 mu m at an interval of 0.5 to 50 mu m, and the line may have a height of 0.1 to 10 mu m, A polymer mold having various patterns can be prepared and used according to a pattern of a master which is a mold.

또한, 상기 단계 1의 고분자 몰드는 하드-폴리디메틸실록세인(h-PDMS) 몰드 또는 소프트-폴리디메틸실록세인(s-PDMS) 몰드일 수 있으며, 바람직하게는 하드-폴리디메틸실록세인 몰드일 수 있다.
In addition, the polymer mold of step 1 may be a hard-polydimethylsiloxane (h-PDMS) mold or a soft-polydimethylsiloxane (s-PDMS) mold, preferably a hard-polydimethylsiloxane mold have.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 2는 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 2 is a step of forming a pattern by using a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or a poly (perfluoroalkyl acrylate) Is prepared.

상기 단계 2에서는 고분자 패턴 형성을 위한 물질로써 플루오르계 고분자, 특히 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 사용하여 고분자 용액을 준비한다.
In step 2, fluorine-based polymers, in particular, poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl methacrylate) To prepare a polymer solution.

구체적으로, 상기 단계 2의 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)에서 알킬은 C3 내지 C20의 직쇄 또는 측쇄 알킬일 수 있으며, 바람직하게는 C6 내지 C12의 직쇄 또는 측쇄 알킬일 수 있다. 또한, 플루오르기(-F)를 6 개 이상 포함할 수 있다. 나아가, 적정량의 비불소화 단량체를 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate)와 공중합하여 고불소화 용제와의 용해성을 확보한 공중합체, 상용화되어 있는 비결정성 고분자 재료인 CYTOP, TEFLOON AF 등일 수 있다. 일례로써, 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)(Poly(1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyl methacrylate, PFDMA))일 수 있다.
Specifically, the alkyl in the poly (perfluoroalkyl methacrylate) or the poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl methacrylate)) of the step 2 is a linear or branched C 3 to C 20 And may be branched or straight chain alkyl, preferably C 6 to C 12 straight chain or branched chain alkyl. Further, it may contain at least 6 fluorine groups (-F). Furthermore, when a proper amount of non- Perfluoroalkyl methacrylate), copolymers obtained by copolymerization with poly (perfluoroalkyl methacrylate) to ensure solubility with a highly fluorinated solvent, commercially available amorphous polymeric materials such as CYTOP, TEFLON AF, etc. As an example, 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyl methacrylate) (Poly (1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyl methacrylate, PFDMA).

또한, 상기 단계 2의 고분자 용액은 플루오르계 용매를 포함할 수 있으며, 상기 플루오르계 용매는 하이드로플루오로에테르(Hydrofluoroether, HFE), 하이드로플루오로카본(Hydrofluorocarbon), 퍼플루오로카본(Perfluorocarbon) 및 고불소화 방향족 용매(Highly fluorinated aromatic solvent)를 사용할 수 있으나, 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 용해시킬 수 있는 용매이면 이에 제한되지 않고 사용할 수 있다.
In addition, the polymer solution of step 2 may include a fluorine-based solvent, and the fluorine-based solvent may be at least one selected from the group consisting of hydrofluoroether (HFE), hydrofluorocarbon, perfluorocarbon, Highly fluorinated aromatic solvents can be used, but poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate) The solvent may be used without limitation.

나아가, 상기 단계 2의 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)의 함량은 전체 고분자 용액에 대하여 1 내지 25 중량%인 것이 바람직하다. 만약, 상기 단계 2에서 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)의 함량이 전체 고분자 용액에 대하여 1 중량% 미만일 경우에는 상기 고분자 용액을 고분자 몰드에 도포하여 고분자 층을 형성할 때, 고분자 몰드 볼록부 표면 및 오목부 내부에 고르게 형성하기 어려우며, 수 nm의 두께로 형성되기 때문에 형성되는 패턴을 마스크로 사용하기 어려운 문제가 있으며, 25 중량%를 초과하는 경우에도 과량의 고분자 함량으로 인하여 고르게 도포하기 어려운 문제가 있다.
Further, the content of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate)) in step 2 is preferably 1 to 25 wt. If the content of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate)) is higher than that of the entire polymer solution , It is difficult to uniformly form the surface of the polymer mold convex portion and the inside of the concave portion when the polymer solution is applied to the polymer mold to form the polymer layer, and since the polymer mold is formed to have a thickness of several nm, Is used as a mask, and even if it exceeds 25% by weight, it is difficult to apply evenly due to excessive polymer content There is a difficult problem.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 볼록부 표면 및 오목부 내부에 고분자 층을 형성하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, the polymer solution prepared in the step 2 is applied to the polymer mold prepared in the step 1 to form a polymer layer on the surface of the convex portion and the concave portion of the polymer mold .

미세 접촉 인쇄 기술은 각각의 물질들(고분자 몰드, 패턴을 형성할 고분자 및 기판) 사이의 접착력(Adhesion force)의 차이에 의해 수행되는 것으로, 몰드(Mold)와 고분자 사이의 접착력과 고분자와 기판(Substrate) 사이의 접착력의 차이가 큰 경우에 전사를 수행할 수 있다. 상기 접착력은 각각의 물질들의 표면 에너지와 관련이 있으며, 이러한 표면 에너지를 변화시키기 위하여 일례로써, 몰드에 산소 플라즈마 처리를 하거나, 특정 화학 용액을 코팅하기도 한다. 그러나, 유기 기판이 필요한 소자의 경우, 이러한 표면 처리가 유기 기판에 영향을 주어 소자의 특성 저하를 발생시킬 수 있는 문제가 있다.The micro-contact printing technique is performed by the difference in adhesion force between the respective materials (polymer mold, polymer to be patterned and substrate), and it is considered that the adhesive force between the mold and the polymer, Transferring can be performed when the difference in adhesive force between the substrate and the substrate is large. The adhesion is related to the surface energy of each of the materials. In order to change the surface energy, for example, the mold may be subjected to an oxygen plasma treatment or a specific chemical solution. However, in the case of an element requiring an organic substrate, such a surface treatment affects the organic substrate, which may cause degradation of the characteristics of the element.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 별도의 표면 처리 없이 패턴을 형성하는 방법을 제공하며, 상기 단계 3에서는 상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드와 접착력이 약한 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자를 사용하여 고분자 몰드의 볼록부 표면 및 오목부 내부에 고분자 층을 형성한다.
In order to solve this problem, the present invention provides a method of forming a pattern without any additional surface treatment. In the step 3, a poly (perfluoroalkyl methacrylate) (Poly a perfluoroalkyl methacrylate or poly (perfluoroalkyl acrylate) polymer is used to form a polymer layer on the surface of the convex portion and the concave portion of the polymer mold.

구체적으로, 상기 단계 3에서 도포하는 방법은 균일하게 고분자 층을 형성할 수 있는 방법이면 제한되지 않고 사용할 수 있으나, 스핀 코팅(Spin coating)을 사용하여 수행할 수 있다. 이때, 상기 스핀 코팅은 500 내지 3,000 rpm으로 10 내지 120 초 동안 수행할 수 있다.
Specifically, the method of coating in step 3 may be performed using any method that can uniformly form a polymer layer, but may be performed using spin coating. The spin coating may be performed at 500 to 3,000 rpm for 10 to 120 seconds.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드의 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, the step 4 is a step of transferring the polymer layer formed on the convex portion surface of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate in the step 3.

상기 단계 4에서는 미세 접촉 인쇄 기술을 사용하여 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 기판에 전사시킴으로써 패턴을 형성한다.
In step 4, a polymer mold in which a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or a poly (perfluoroalkyl acrylate) polymer layer is formed is formed using a micro contact printing technique The polymer layer formed on the surface of the convex portion of the polymer mold is transferred to the substrate to form a pattern.

구체적으로, 상기 단계 4의 기판은 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자와의 접착력이 우수한 기판이면 제한되지 않고 사용할 수 있으나, 바람직하게는 실리콘 기판, 유리 기판, 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA) 기판, 폴리 비닐 피롤리돈(Poly vinyl pirrolidone, PVP) 기판 및 폴리스타이렌(Polystyrene, PS) 기판 등을 사용할 수 있다.
Specifically, the substrate of step 4 may be a substrate having excellent adhesion to poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate) A polyvinyl pyrrolidone (PVP) substrate, and a polystyrene (PS) substrate. The substrate may be a silicon substrate, a glass substrate, a poly methyl methacrylate (PMMA) substrate, a polyvinyl pyrrolidone Etc. may be used.

이때, 상기 단계 4에서 고분자 층의 전사는 고분자 몰드와 고분자 층 사이의 접착력과 고분자 층과 기판 사이의 접착력 차이로 인하여 수행될 수 있으며, 접착력 차이가 큰 경우에 전사가 수행되어 상기 기판에 패턴이 형성된다.
In this case, in step 4, the transfer of the polymer layer can be performed due to the adhesive force between the polymer mold and the polymer layer and the adhesive force between the polymer layer and the substrate. When the difference in adhesion is large, .

또한, 상기 단계 4에서 전사되어 형성된 고분자 패턴의 두께는 10 내지 500 nm인 것이 바람직하다. 상기 단계 4에서 전사되어 형성된 패턴은 고분자 몰드 볼록부 표면에 도포된 고분자 층의 두께와 동일하며, 약 10 내지 500 nm의 두께를 가진다.
The thickness of the polymer pattern transferred and formed in step 4 is preferably 10 to 500 nm. The pattern transferred and formed in step 4 is equal to the thickness of the polymer layer applied on the surface of the convex portion of the polymer mold, and has a thickness of about 10 to 500 nm.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 5는 상기 단계 4가 수행된 고분자 몰드를 사용하여 새로운 기판에 접촉시키고, 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, the step 5 is a step of contacting the new substrate with the polymer mold in which the step 4 is performed, applying a pressure to transfer the polymer layer formed in the concave part of the polymer mold .

상기 단계 5에서는 미세 접촉 인쇄 기술을 사용하여 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시키고, 일정 압력을 가함으로써 고분자 몰드 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 새로운 기판에 전사시켜 패턴을 형성한다.
In step 5, a polymer mold having a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) polymer layer is formed by using a micro contact printing technique. And the polymer layer formed inside the polymer mold recess is transferred to a new substrate by applying a certain pressure to form a pattern.

구체적으로, 상기 단계 5의 새로운 기판은 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자와의 접착력이 우수한 기판이면 제한되지 않고 사용할 수 있으나, 바람직하게는 실리콘 기판, 유리 기판, 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA) 기판, 폴리 비닐 피롤리돈(Poly vinyl pirrolidone, PVP) 기판 및 폴리스타이렌(Polystyrene, PS) 기판 등을 사용할 수 있다.
Specifically, the new substrate in step 5 is a substrate having excellent adhesion to poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate) But are not limited to, a silicon substrate, a glass substrate, a poly methyl methacrylate (PMMA) substrate, a polyvinyl pyrrolidone (PVP) substrate, and a polystyrene (PS) Substrate or the like can be used.

또한, 상기 단계 5에서 고분자 몰드에 가하는 압력은 0.1 내지 0.5 Mpa일 수 있다. 만약, 상기 단계 5에서 고분자 몰드에 가하는 압력이 0.1 Mpa 미만일 경우에는 고분자 몰드 내에 형성되어 있는 플루오르계 고분자를 기판에 전사하기 어려운 문제가 있으며, 0.5 Mpa을 초과하는 경우에는 형성되는 고분자 패턴이 약간 뭉개지거나, 고분자 몰드가 손상되는 문제가 있다.
In addition, the pressure applied to the polymer mold in step 5 may be 0.1 to 0.5 MPa. If the pressure applied to the polymer mold is less than 0.1 Mpa, the fluorinated polymer formed in the polymer mold may be difficult to transfer to the substrate. If the pressure exceeds 0.5 Mpa, Or the polymer mold is damaged.

이때, 상기 단계 5에서 고분자 층의 전사는 고분자 몰드와 고분자 층 사이의 접착력과 고분자 층과 기판 사이의 접착력 차이로 인하여 수행될 수 있으며, 접착력 차이가 큰 경우에 전사가 수행되어 상기 기판에 패턴이 형성된다.
In this case, in step 5, the transfer of the polymer layer can be performed due to the adhesive force between the polymer mold and the polymer layer and the adhesive force between the polymer layer and the substrate. When the difference in adhesion is large, transfer is performed, .

또한, 상기 단계 5에서 전사되어 형성된 고분자 패턴의 두께는 0.1 내지 10 ㎛일 수 있다. 상기 고분자 몰드 내부, 즉 고분자 몰드의 오목부에 형성되어 있는 플루오르계 고분자는 고분자 몰드의 오목부 깊이에 따라 적절한 두께를 가질 수 있으며, 이를 통해 두꺼운 두께의 고분자 패턴을 형성할 수 있다.
In addition, the thickness of the polymer pattern transferred and formed in step 5 may be 0.1 to 10 탆. The fluorine-based polymer formed in the interior of the polymer mold, that is, the concave portion of the polymer mold, may have an appropriate thickness depending on the depth of the concave portion of the polymer mold, thereby forming a thick polymer pattern.

나아가, 본 발명은Further,

상기의 패턴 형성방법으로 패턴이 형성된 기판을 제공한다.
There is provided a substrate on which a pattern is formed by the pattern forming method.

이하, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 고분자 패턴이 형성된 기판에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the substrate on which the polymer pattern formed by the manufacturing method according to the present invention is formed will be described in detail.

본 발명에 따른 패턴이 형성된 기판은 미세 접촉 인쇄(Micro-contact printing) 기술을 사용하여 제조된 것으로, 상기 미세 접촉 인쇄 기술은 각각의 물질들(고분자 몰드, 패턴을 형성할 고분자 및 기판) 사이의 접착력(Adhesion force)의 차이에 의해 수행될 수 있다. 상기 몰드(Mold)와 고분자 사이의 접착력과 고분자와 기판(Substrate) 사이의 접착력의 차이가 큰 경우에 전사를 수행할 수 있으며, 상기 접착력은 각각의 물질들의 표면 에너지와 관련이 있다. 이러한 표면 에너지를 변화시키기 위하여 일례로써, 몰드에 산소 플라즈마 처리를 하거나, 특정 화학 용액을 코팅하기도 한다. The substrate on which a pattern is formed according to the present invention is manufactured by using a micro-contact printing technique. The micro-contact printing technique is a technique in which the microcontact printing technique is applied to a substrate on which a plurality of materials (polymer mold, And can be performed by a difference in adhesion force. Transfer can be performed when the difference between the adhesion between the mold and the polymer and the adhesion between the polymer and the substrate is large and the adhesion is related to the surface energy of the respective materials. In order to change the surface energy, the mold may be subjected to oxygen plasma treatment or a specific chemical solution may be coated.

그러나, 유기 기판이 필요한 소자의 경우, 이러한 표면 처리가 유기 기판에 영향을 주어 소자의 특성 저하를 발생시킬 수 있는 문제가 있다.However, in the case of an element requiring an organic substrate, such a surface treatment affects the organic substrate, which may cause degradation of the characteristics of the element.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 표면 처리 없이 패턴이 형성된 기판을 제공한다.
In order to solve this problem, the present invention provides a substrate on which a pattern is formed without surface treatment.

본 발명에 따른 패턴이 형성된 기판에 있어서, 상기 기판은 플루오르계 고분자와의 접착력이 우수한 기판이면 제한되지 않으며, 바람직하게는 실리콘 기판, 유리 기판, 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA) 기판, 폴리 비닐 피롤리돈(Poly vinyl pirrolidone, PVP) 기판 및 폴리스타이렌(Polystyrene, PS) 기판 등일 수 있다.
In the substrate on which the pattern according to the present invention is formed, the substrate is not limited as long as it is a substrate having excellent adhesion to the fluorine-based polymer, and preferably a silicon substrate, a glass substrate, a poly methyl methacrylate (PMMA) , Polyvinyl pyrrolidone (PVP) substrate, and polystyrene (PS) substrate.

본 발명에 따른 패턴이 형성된 기판에 있어서, 상기 고분자는 플루오르계 고분자일 수 있으며, 상기 플루오르계 고분자는 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)일 수 있으며, 바람직하게는 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)(Poly(1H,1H,2H,2H-perfluorodecyL methacrylate), PFDMA)이다.In the substrate having the pattern formed thereon according to the present invention, the polymer may be a fluorine-based polymer, and the fluorine-based polymer may be a poly (perfluoroalkyl methacrylate) or a poly (perfluoroalkyl acrylate) 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate (PFDMA)), preferably poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) to be.

이때, 상기 고분자를 플루오르계 고분자를 사용함으로써, 상기 패턴에 금속 패턴을 형성하기 위하여 금속을 증착시킨 후 고분자 패턴을 제거하는 경우, 플루오르계 용매를 사용할 수 있어, 용매를 통해 발생할 수 있는 기판의 손상을 최소화할 수 있다.In this case, when a fluorine-based polymer is used as the polymer, a fluorine-based solvent may be used to remove the polymer pattern after the metal is deposited to form a metal pattern on the pattern. In this case, Can be minimized.

상기 플루오르계 용매는 하이드로플루오로에테르(Hydrofluoroether, HFE)를 사용할 수 있으나, 플루오르계 고분자를 제거할 수 있는 용매이면 이에 제한되지 않고 사용할 수 있다.
Hydrofluoroether (HFE) may be used as the fluorine-based solvent, but any solvent capable of removing the fluorine-based polymer may be used without limitation.

본 발명에 따른 패턴이 형성된 기판에 있어서, 상기 패턴의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛일 수 있다.
In the substrate formed with the pattern according to the present invention, the thickness of the pattern may be 1 nm to 10 탆.

또한, 본 발명은In addition,

상기 패턴이 형성된 기판을 사용하여 금속을 증착시키고, 패턴을 제거하여 금속 패턴이 형성된 기판을 제공한다.
The substrate on which the pattern is formed is used to deposit a metal, and a pattern is removed to provide a substrate on which a metal pattern is formed.

본 발명에 따른 패턴이 형성된 기판을 사용하여 금속을 증착시키고, 패턴을 제거하는 공정을 수행하는 경우 플루오르계 용매를 사용하여 기판에 손상을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 유기 소자가 필요한 응용 분야에 널리 사용될 수 있다.
In the case of performing the process of depositing the metal and removing the pattern using the substrate on which the pattern according to the present invention is formed, the damage to the substrate can be minimized by using the fluorine-based solvent. Thus, organic devices can be widely used in applications where they are needed.

이하, 하기 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and experimental examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
It should be noted, however, that the following examples and experimental examples are illustrative of the present invention, but the scope of the invention is not limited by the examples and the experimental examples.

<실시예 1> 고분자 패턴의 제조 1Example 1 Production of Polymer Pattern 1

단계 1: 패터닝된 마스터(Master, Sylgard 184, Dow Corning)에 폴리디메틸실록세인(Poly(dimethylsiloxane, PDMS)을 스핀 코팅하여 고분자 몰드(Mold)를 제조하였다. 이때, 상기 고분자 몰드의 패턴은 5 ㎛의 간격으로 3 ㎛의 두께의 선이 균일하게 형성되어 있으며, 상기 선은 1 ㎛의 높이를 가진다.
Step 1: A polymer mold was prepared by spin coating a polydimethylsiloxane (PDMS) on a patterned master (Master, Sylgard 184, Dow Corning). The pattern of the polymer mold was 5 μm A line having a thickness of 3 占 퐉 is formed uniformly at an interval of 1 占 퐉, and the line has a height of 1 占 퐉.

단계 2: 하이드로플루오로에테르(Hydrofluoroether)에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트(1H,1H,2H,2H-perfluorodecyl methacrylate, FDMA)에 용해시켜 상기 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 7 중량%인 혼합 용액을 제조한다.
Step 2: The polymer was dissolved in 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate, FDMA) to hydrofluoroether, By weight based on the total weight of the solution.

단계 3: 상기 단계 1에서 제조된 고분자 몰드 위에 상기 단계 2에서 제조된 혼합 용액을 도포하고 1,000 rpm으로 30 초 동안 스핀 코팅하여 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)(Poly(1H,1H,2H,2H-perfluorodecyl methacrylate), PFDMA)를 형성시킨다.
Step 3: The mixed solution prepared in Step 2 was applied onto the polymer mold prepared in Step 1 and spin-coated at 1,000 rpm for 30 seconds to obtain poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate), PFDMA).

단계 4: 상기 단계 3에서 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)가 형성된 고분자 몰드를 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA) 기판 위에 접촉시켜 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 고분자 패턴을 제조하였다.
Step 4: The polymer mold having poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) formed in Step 3 was contacted with polymethyl methacrylate (PMMA) 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) polymer pattern.

<실시예 2> 고분자 패턴의 제조 2<Example 2> Production of polymer pattern 2

상기 실시예 1의 단계 2에서 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 11 중량%인 혼합 용액을 제조하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 1, except that a mixed solution having a polymer content of 11 wt% based on the total solution was prepared and used in the step 2 of Example 1 above.

<실시예 3> 고분자 패턴의 제조 3&Lt; Example 3 > Production of polymer pattern 3

상기 실시예 1의 단계 2에서 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 15 중량%인 혼합 용액을 제조하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixed solution having a polymer content of 15 wt% based on the total solution was prepared and used in the step 2 of Example 1 above.

<실시예 4> 고분자 패턴의 제조 4Example 4 Production of Polymer Pattern 4

상기 실시예 1의 단계 4에서 고분자 몰드를 폴리 비닐 피롤리돈(Poly vinyl pirrolidone, PVP) 기판 위에 접촉시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer mold was brought into contact with a polyvinyl pyrrolidone (PVP) substrate in Step 4 of Example 1 above.

<실시예 5> 고분자 패턴의 제조 5&Lt; Example 5 > Production of polymer pattern 5

상기 실시예 4의 단계 2에서 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 11 중량%인 혼합 용액을 제조하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 4 except that a mixed solution having a polymer content of 11% by weight based on the total solution was prepared and used in the step 2 of Example 4 above.

<실시예 6> 고분자 패턴의 제조 6&Lt; Example 6 > Production of polymer pattern 6

상기 실시예 4의 단계 2에서 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 15 중량%인 혼합 용액을 제조하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 4 except that a mixed solution having a polymer content of 15% by weight based on the total solution was prepared and used in the step 2 of Example 4 above.

<실시예 7> 고분자 패턴의 제조 7Example 7 Production of Polymer Pattern 7

상기 실시예 1의 단계 4에서 고분자 몰드를 폴리스타이렌(Polystyrene, PS) 기판 위에 접촉시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer mold was brought into contact with a polystyrene (PS) substrate in Step 4 of Example 1.

<실시예 8> 고분자 패턴의 제조 8&Lt; Example 8 > Production of polymer pattern 8

상기 실시예 7의 단계 2에서 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 11 중량%인 혼합 용액을 제조하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 7 except that a mixed solution having a polymer content of 11% by weight based on the total solution was prepared and used in the step 2 of Example 7 above.

<실시예 9> 고분자 패턴의 제조 9<Example 9> Production of polymer pattern 9

상기 실시예 7의 단계 2에서 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 15 중량%인 혼합 용액을 제조하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 7 except that a mixed solution having a polymer content of 15% by weight based on the total solution was prepared and used in the step 2 of Example 7 above.

<실시예 10> 고분자 패턴의 제조 10Example 10 Production of polymer pattern 10

상기 실시예 1의 단계 4에서 고분자 몰드를 실리콘 기판 위에 접촉시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polymer mold was brought into contact with the silicon substrate in the step 4 of Example 1 above.

<실시예 11> 고분자 패턴의 제조 11Example 11 Production of Polymer Pattern 11

상기 실시예 10의 단계 2에서 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 11 중량%인 혼합 용액을 제조하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 10 except that a mixed solution having a polymer content of 11% by weight based on the total solution was prepared and used in the step 2 of Example 10.

<실시예 12> 고분자 패턴의 제조 12Example 12: Production of polymer pattern 12

상기 실시예 10의 단계 2에서 고분자의 함량이 전체 용액에 대하여 15 중량%인 혼합 용액을 제조하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일하게 수행하여 고분자 패턴을 제조하였다.
A polymer pattern was prepared in the same manner as in Example 10, except that a mixed solution having a polymer content of 15 wt% based on the total solution was prepared and used in the step 2 of Example 10.

<실시예 13> 고분자 패턴의 제조 13Example 13: Production of polymer pattern 13

상기 실시예 1의 단계 4를 수행하고 난 후의 고분자 몰드를 사용하여 새로운 실리콘 기판 위에 접촉시킨다. 그 후, 고분자 몰드에 0.2 Mpa의 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부에 형성되어 있는 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)를 실리콘 기판 위에 전사시켜 고분자 패턴을 제조하였다.
After step 4 of Example 1 is performed, a polymer mold is used to contact the new silicon substrate. Thereafter, a pressure of 0.2 MPa was applied to the polymer mold to transfer the poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) formed in the concave portion of the polymer mold onto the silicon substrate to produce a polymer pattern .

<실시예 14> 고분자 패턴의 제조 14Example 14 Production of Polymer Pattern 14

상기 실시예 2의 단계 4를 수행하고 난 후의 고분자 몰드를 사용하여 새로운 실리콘 기판 위에 접촉시킨다. 그 후, 고분자 몰드에 0.2 Mpa의 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부에 형성되어 있는 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)를 실리콘 기판 위에 전사시켜 고분자 패턴을 제조하였다.
After step 4 of Example 2 is performed, the polymer mold is used to contact the new silicon substrate. Thereafter, a pressure of 0.2 MPa was applied to the polymer mold to transfer the poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) formed in the concave portion of the polymer mold onto the silicon substrate to produce a polymer pattern .

<실시예 15> 고분자 패턴의 제조 15Example 15: Production of polymer pattern 15

상기 실시예 3의 단계 4를 수행하고 난 후의 고분자 몰드를 사용하여 새로운 실리콘 기판 위에 접촉시킨다. 그 후, 고분자 몰드에 0.2 Mpa의 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부에 형성되어 있는 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)를 실리콘 기판 위에 전사시켜 고분자 패턴을 제조하였다.
After step 4 of Example 3 is performed, the polymer mold is used to contact the new silicon substrate. Thereafter, a pressure of 0.2 MPa was applied to the polymer mold to transfer the poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) formed in the concave portion of the polymer mold onto the silicon substrate to produce a polymer pattern .

<실시예 16> 금속 패턴이 형성된 기판의 제조 1Example 16 Production of Substrate Having Metal Pattern 1

단계 1: 상기 실시예 13에서 제조된 고분자 패턴 위에 크롬(Cr)을 리프트-오프 증착법(Lift-off deposition)으로 크롬 패턴을 형성하여 크롬 패턴이 형성된 기판을 제조하였다.
Step 1: A chromium (Cr) pattern was formed on the polymer pattern prepared in Example 13 by lift-off deposition to produce a substrate having a chromium pattern.

단계 2: 상기 단계 1에서 제조된 크롬 패턴이 형성된 기판에 고분자(폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트))를 제거하기 위하여, 하이드로플루오로에테르(Hydrofluoroether)로 크롬 패턴이 형성된 기판을 세척하여 금속 패턴이 형성된 기판을 제조하였다.
Step 2: In order to remove the polymer (poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate)) on the chromium patterned substrate prepared in step 1 above, chromium The patterned substrate was washed to prepare a substrate having a metal pattern formed thereon.

<실험예 1> 유리 전이 온도 분석Experimental Example 1 Glass transition temperature analysis

본 발명에 따른 플루오르계 고분자를 사용하였을 때, 표면 처리 없이 상온에서 기판으로 전사하여 고분자 패턴의 형성 가능성을 확인하기 위하여, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트와 하이드로플루오로에테르를 혼합한 혼합 용액을 캐스팅하여 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 박막을 제조하고, 이를 시차주사 열분석법(Differential scanning calorimetry, DSC, Jade DSC, Perkin Elmer)으로 분석하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
In order to confirm the possibility of forming a polymer pattern by transferring the fluorine-based polymer according to the present invention onto a substrate at room temperature without any surface treatment, the fluorine-based polymer was mixed with 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate and hydrofluoro (DSC, Jade DSC, Perkin Elmer) was prepared by casting a mixed solution of poly (1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) The results are shown in FIG.

도 1에 나타낸 바와 같이, 플루오르계 고분자인 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 박막의 시차주사 열분석 그래프에서는 60 내지 80 ℃의 온도에서 흡열 반응이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 플루오르계 용매인 하이드로플루오로에테르가 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 박막에 존재함으로써 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 고분자 사슬의 결정화를 방해하는 것으로 생각된다. 이를 통해, 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)를 사용하여 미세 접촉 인쇄를 하는 경우에는 상온에서 수행할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
As shown in Fig. 1, in a differential scanning thermal analysis graph of a thin film of poly (1H, 1H, 2H, 2H-2H-perfluorodecyl methacrylate) which is a fluorine-based polymer, it is confirmed that endothermic reaction occurs at a temperature of 60 to 80 ° C I could. This is because the hydrofluoroether, which is a fluorine-based solvent, is present in the poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) thin film to form poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate ) &Lt; / RTI &gt; polymer chain. As a result, it can be confirmed that micro contact printing can be performed at room temperature by using poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate).

종래의 미세 접촉 인쇄를 수행하기 위한 전사 물질들을 사용하여 기판에 전사하는 경우에는 약 50 내지 140 ℃의 온도에서 수행하여야 하며, 간혹, 낮은 압력을 가해야 하는 경우도 있다. 반면, 본 발명에 따른 플루오르계 고분자를 사용하는 경우에는 상온에서 수행할 수 있는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 유기 소자에 적용하기에 유용한 효과가 있다.
In the case of transferring to a substrate using transfer materials for performing conventional micro-contact printing, the transfer should be performed at a temperature of about 50 to 140 ° C, and occasionally, a low pressure may be applied. On the other hand, when the fluorine-based polymer according to the present invention is used, it can be confirmed that the fluorine-based polymer can be performed at room temperature. Thereby, there is an effect useful for application to an organic device.

<실험예 2> 접착력 분석&Lt; Experimental Example 2 >

본 발명에 따른 고분자 패턴의 제조방법에서 사용되는 물질들의 접착력을 확인하기 위하여, 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 박막을 제조하여 상기 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트) 박막 위에 물과 에틸렌 글라이콜(Ethylene glycol)을 떨어뜨린 후 접촉각을 측정하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.(1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) thin film was prepared to confirm the adhesive strength of the materials used in the polymer pattern manufacturing method according to the present invention, , 2H-perfluorodecyl methacrylate), water and ethylene glycol were dropped on the thin film, and the contact angle was measured. The results are shown in FIG.

또한, 하기 수학식 1을 사용하여 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)의 표면 에너지를 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
The surface energy of poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) was calculated using the following formula (1), and the results are shown in Table 1 below.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

γS1S2 = γS1 + γS2 - 2(γS1 dγS2 d)1/2 - 2(γS1 pγS2 p)1/2 γ + γ S2 S1 = S1S2 γ - 2 (γ d γ S1 S2 d) 1/2 - 2 (γ p γ S1 S2 p) 1/2

(이때, 상기 γS1S2는 S1 물질과 S2 물질 사이의 표면 에너지를 나타내고;( Wherein , S1S2 represents surface energy between S1 material and S2 material;

상기 γS1 및 γS2는 S1 물질 및 S2 물질의 표면 에너지를 나타내고;And? S1 and? S2 represent the surface energies of the S1 material and the S2 material;

상기 p는 극성 특성을 나타내고;P represents a polarity characteristic;

상기 d는 분산 특성을 나타낸다).
And d represents a dispersion property).

물질matter 분산
(γS d)Dispersion
(? S d ) 극성
(γS p)polarity
(? S p ) 표면 에너지
(γS)Surface energy
(? S ) PFDMA와의
접착력 (mN/m)With PFDMA
Adhesion (mN / m) PFDMAPFDMA 8.318.31 0.110.11 8.428.42 -- PDMSPDMS 9.499.49 2.272.27 11.7611.76 1.441.44 실리콘silicon 23.023.0 13.413.4 36.436.4 14.7114.71 실리콘 옥사이드Silicon oxide 33.533.5 1.71.7 35.235.2 9.389.38 PMMAPMMA 29.529.5 0.720.72 36.736.7 13.2413.24 PVPPVP 43.943.9 17.117.1 71.071.0 38.4738.47 *PFDMA : 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)
*PDMS : 폴리디메틸실록세인
*PMMA :폴리 메틸 메타크릴레이트
*PVP : 폴리 비닐 피롤리돈* PFDMA: poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate)
* PDMS: Polydimethylsiloxane
* PMMA: polymethyl methacrylate
* PVP: polyvinylpyrrolidone

도 2 및 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)와 폴리디메틸실록세인 사이의 접착력은 1.44 mN/m로 낮은 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)와 기판으로 사용되는 물질들 사이의 접착력은 최소 9.38 mN/m에서 최대 38.47 mN/m로 매우 큰 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)와 폴리디메틸실록세인 사이의 접착력이 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)와 기판으로 사용되는 물질들 사이의 접착력보다 더 낮음으로써 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)를 기판 상에 전사할 수 있는 것을 알 수 있다.
As shown in Fig. 2 and Table 1, it was confirmed that the adhesion between poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) and polydimethylsiloxane was as low as 1.44 mN / m there was. On the other hand, the adhesive force between poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) and the materials used as substrates is very high at a minimum of 9.38 mN / m up to 38.47 mN / m I could. The adhesive strength between poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) and polydimethylsiloxane is used as a substrate with poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) It can be seen that poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) can be transferred onto the substrate by lowering the adhesion between the materials.

<실험예 3> 주사 전자 현미경 분석<Experimental Example 3> Scanning electron microscope analysis

본 발명에 따른 고분자 패턴의 형상을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1, 실시예 4, 실시예 10, 실시예 12, 실시예 13 및 실시예 16에서 제조된 고분자 패턴 및 금속 패턴이 형성된 기판을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope, FE-SEM, Hitachi S-4300)으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 3 내지 7에 나타내었다.
In order to confirm the shape of the polymer pattern according to the present invention, the substrate on which the polymer pattern and the metal pattern formed in Example 1, Example 4, Example 10, Example 12, Example 13, And observed with an electron microscope (FE-SEM, Hitachi S-4300). The results are shown in Figs. 3 to 7.

도 3에 나타낸 바와 같이, 각각 다른 종류의 기판(폴리 메틸 메타크릴레이트 기판, 폴리 비닐 피롤리돈 기판 및 실리콘 기판)에 고분자 패턴을 형성한 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 10의 경우 고분자 패턴이 정상적으로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법은 별도의 표면 처리 또는 화학적 처리 없이 다양한 기판에 패턴을 형성할 수 있으며, 상온에서 수행할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
As shown in Fig. 3, in the case of Example 1, Example 4 and Example 10 in which polymer patterns were formed on different kinds of substrates (polymethyl methacrylate substrate, polyvinyl pyrrolidone substrate and silicon substrate) It can be confirmed that the pattern is formed normally. Thus, it can be confirmed that the pattern forming method according to the present invention can form a pattern on various substrates without any additional surface treatment or chemical treatment, and can be performed at room temperature.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트의 함량을 전체 혼합 용액에 대하여 7 중량%로 제조한 실시예 10의 고분자 패턴의 경우에는 고분자 패턴의 두께가 50 nm를 나타냈으며, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트의 함량을 전체 혼합 용액에 대하여 15 중량%로 제조한 실시예 12의 고분자 패턴의 경우에는 고분자 패턴의 두께가 300 nm를 나타내었다.Further, as shown in FIG. 4, in the case of the polymer pattern of Example 10 in which the content of 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate was 7% by weight based on the total mixed solution, In the case of the polymer pattern of Example 12 in which the content of 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate was 15% by weight based on the total mixed solution, the thickness of the polymer pattern Was 300 nm.

나아가, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 10의 고분자 패턴의 표면 평평한 것을 확인할 수 있었다. 이에, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 패턴은 평평하고 균일한 표면을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
Further, as shown in FIG. 5, the surface of the polymer pattern of Example 10 was found to be flat. It was confirmed that the pattern produced by the manufacturing method according to the present invention had a flat and uniform surface.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 고분자 몰드의 오목부에 형성되어 있는 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)를 실리콘 기판 위에 전사시켜 고분자 패턴을 제조한 실시예 13의 경우에는 고분자 몰드 오목부의 깊이인 약 1 ㎛의 두께를 가지는 고분자 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다.
6, the poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) formed in the concave portion of the polymer mold was transferred onto the silicon substrate to obtain a polymer pattern. It was confirmed that a polymer pattern having a thickness of about 1 mu m, which is the depth of the polymer mold recess, was formed.

나아가, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 13의 고분자 패턴에 금속을 증착시킨 후, 고분자 패턴을 제거하여 제조된 실시예 16의 금속 패턴이 형성된 기판의 경우에는 고르게 금속 패턴이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.
Further, as shown in FIG. 7, in the case of the substrate on which the metal pattern of Example 16 is formed by depositing metal on the polymer pattern of Example 13 and removing the polymer pattern, a metal pattern is uniformly formed Can be confirmed.

따라서, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법은 미세 인쇄 접촉 기술을 이용하여 간단하게 패턴을 구현함과 동시에, 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자를 사용하여 표면 처리없이 패턴을 형성할 수 있고, 상온에서 인쇄가 가능하다. Accordingly, the method of forming a pattern according to the present invention can be realized by simply forming a pattern using a micro-printing contact technique, and simultaneously forming a pattern of a poly (perfluoroalkyl methacrylate) (poly (perfluoroalkyl methacrylate) (Perfluoroalkyl acrylate) polymer can be used to form a pattern without surface treatment, and printing is possible at room temperature.

또한, 상기 패턴이 형성된 기판을 사용하여 금속을 증착시키고, 패턴을 제거하여 금속 패턴이 형성된 기판을 제조하는 경우 플루오르계 용매를 사용하여 기판에 손상을 최소화할 수 있다.In addition, when a substrate on which the pattern is formed is used to deposit a metal and a pattern is removed to produce a substrate having a metal pattern formed thereon, damage to the substrate can be minimized by using a fluorine-based solvent.

Claims (13)

볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);
폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);
상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 볼록부 표면에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드의 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법.
Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);
Preparing a polymer solution containing poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (step 2);
Forming a polymer layer on the surface of the convex portion of the polymer mold by applying the polymer solution prepared in Step 2 to the polymer mold prepared in Step 1 (Step 3); And
And a step (4) of transferring the polymer layer formed on the convex portion surface of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate in the step 3.
제1항에 있어서,
상기 단계 1의 고분자 몰드는 하드-폴리디메틸실록세인(h-PDMS) 몰드 또는 소프트-폴리디메틸실록세인(s-PDMS) 몰드인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer mold of step 1 is a hard-polydimethylsiloxane (h-PDMS) mold or a soft-polydimethylsiloxane (s-PDMS) mold.
제1항에 있어서,
상기 단계 2의 고분자는 폴리(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 메타크릴레이트)(Poly(1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyl methacrylate, PFDMA))인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer of step 2 is a poly (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl methacrylate) (PFDMA) .
제1항에 있어서,
상기 단계 2의 고분자 용액은 플루오르계 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer solution of step 2 comprises a fluorine-based solvent.
제4항에 있어서,
상기 플루오르계 용매는 하이드로플루오로에테르(Hydrofluoroether, HFE)인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the fluorine-based solvent is hydrofluoroether (HFE).
제1항에 있어서,
상기 단계 2의 폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)의 함량은 전체 고분자 용액에 대하여 1 내지 25 중량%인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
The content of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (poly (perfluoroalkyl acrylate)) in step 2 is 1 to 25% by weight &Lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 단계 4의 기판은 실리콘 기판, 유리 기판, 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA) 기판, 폴리 비닐 피롤리돈(Poly vinyl pirrolidone, PVP) 기판 및 폴리스타이렌(Polystyrene, PS) 기판으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
The substrate of step 4 may be a silicon substrate, a glass substrate, a polymethyl methacrylate (PMMA) substrate, a polyvinyl pyrrolidone (PVP) substrate, and a polystyrene (PS) Wherein the pattern is formed of a metal.
제1항에 있어서,
상기 단계 4에서 전사되어 형성된 패턴의 두께는 10 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the pattern transferred and formed in step 4 is 10 to 500 nm.
볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);
폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate)를 포함하는 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);
상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시키고, 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법.
Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);
Preparing a polymer solution containing poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (step 2);
(Step 3) of applying the polymer solution prepared in step 2 to the polymer mold prepared in step 1 to form a polymer layer in the concave part of the polymer mold; And
And a step (4) of transferring the polymer layer formed in the concave portion of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate and applying pressure thereto in the step 3.
제9항에 있어서,
상기 단계 4에서 고분자 몰드에 가하는 압력은 0.1 내지 0.5 Mpa인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the pressure applied to the polymer mold in step 4 is 0.1 to 0.5 MPa.
제9항에 있어서,
상기 단계 4에서 전사되어 형성된 고분자 패턴의 두께는 0.1 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the thickness of the polymer pattern transferred and formed in step 4 is 0.1 to 10 占 퐉.
볼록부와 오목부가 형성된 고분자 몰드를 준비하는 단계(단계 1);
폴리(퍼플루오로알킬 메타크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl methacrylate) 또는 폴리(퍼플루오로알킬 아크릴레이트)(Poly(perfluoroalkyl acrylate) 고분자 용액을 준비하는 단계(단계 2);
상기 단계 1에서 준비된 고분자 몰드에 상기 단계 2에서 준비된 고분자 용액을 도포하여 고분자 몰드의 볼록부 표면 및 오목부 내부에 고분자 층을 형성하는 단계(단계 3);
상기 단계 3에서 고분자 층이 형성된 고분자 몰드를 기판에 접촉시켜 고분자 몰드의 볼록부 표면에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4가 수행된 고분자 몰드를 사용하여 새로운 기판에 접촉시키고, 압력을 가하여 고분자 몰드의 오목부 내부에 형성된 고분자 층을 전사하는 단계(단계 4);를 포함하는 패턴의 형성방법.
Preparing a polymer mold having convex portions and concave portions (Step 1);
Preparing a solution of poly (perfluoroalkyl methacrylate) or poly (perfluoroalkyl acrylate) (polymer (perfluoroalkyl acrylate)) (step 2);
(Step 3) of applying the polymer solution prepared in step 2 to the polymer mold prepared in step 1 to form a polymer layer on the convex part surface and the concave part of the polymer mold;
The step (4) of transferring the polymer layer formed on the convex portion surface of the polymer mold by bringing the polymer mold having the polymer layer formed thereon into contact with the substrate in the step 3; And
(Step 4) of transferring the polymer layer formed in the concave portion of the polymer mold by applying pressure to the new substrate using the polymer mold in which the step 4 is performed.
제1항, 제9항 및 제12항 중 어느 한 항의 패턴 형성방법으로 패턴이 형성된 기판.
13. A substrate having a pattern formed by the method for forming a pattern according to any one of claims 1, 9 and 12.
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