KR20190051123A - Method of a releasing target layer using a two-dimensional exfoliation layer - Google Patents
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Abstract
Description
본원은 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for peeling a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional release layer from a substrate.
2차원(2D) 소재는 층상 구조를 가지는 소재를 의미하며, 이러한 2차원 소재의 대표적인 것으로는 그래핀, 전이금속 디칼코지나이드 (transition metal dichalcogenide) 등이 있다. 또한 벌크와 대비하여 물리적/화학적 특성이 바뀌는 두께를 지닌 2차원 소재를 2차원 박막이라고 통칭한다.A two-dimensional (2D) material means a material having a layered structure. Typical examples of such a two-dimensional material include graphene, transition metal dichalcogenide, and the like. Also, a two-dimensional material having a thickness that changes physical / chemical properties in comparison with a bulk is referred to as a two-dimensional thin film.
그래핀이 종래의 전자 디바이스에 사용되던 소재를 대체할 수 있는 유망한 후보 소재라는 것을 다양한 연구들이 보여주고 있다. 그러나 그래핀은 높은 전자 이동도, 탄성(elasticity), 열 전도성, 및 유연성의 뛰어난 성질을 보유하고 있음에도 불구하고, 밴드 갭의 결핍(순수 그래핀의 경우 0 eV)으로 인하여 트랜지스터 및 광 디바이스에는 적합하지 않다. 이에 반해 전이금속 디칼코지나이드, 예를 들면, 두 개의 황 원자 사이에 위치한 한 개의 몰리브덴 원자의 공유 결합 및 층간 반데르발스 힘에 의해 응집된 적층된 구조 물질인, 이황화 몰리브덴(MoS2)은, 조절 가능한 밴드 갭[1.2 eV(벌크)의 간접 밴드 갭으로부터 1.8 eV(단층)의 직접밴드 갭까지] 및 주변 안정성으로 인하여 새로운 2차원(2D) 소재로서 각광받고 있다.Various studies have shown that graphene is a promising candidate material that can replace materials used in conventional electronic devices. However, graphene is well suited for transistors and optical devices due to a lack of bandgap (0 eV for pure graphene), despite the excellent properties of high electron mobility, elasticity, thermal conductivity, and flexibility I do not. On the other hand, molybdenum disulfide (MoS 2 ), which is a laminated structure material agglomerated by covalent bonds and interlayer van der Waals forces of transition metal dicalcogenides, for example, one molybdenum atom located between two sulfur atoms, (2D) material due to its adjustable bandgap (from an indirect band gap of 1.2 eV (bulk) to a direct band gap of 1.8 eV (single layer)] and ambient stability.
MoS2 단층의 제조는 그래핀의 제조에 사용되었던 접근법과 유사한 마이크로 기계적 박리법(micromechanical exfoliation method)에 의하여 처음으로 시도되었으며, 전계 효과 트랜지스터(FET)에 대한 채널 소재(channel material)로서 그 응용 가능성이 확인되었다. 유전체 스크리닝 방법을 이용하여 MoS2의 전기적 특성을 향상시킨 연구가 발표된 이래로, 마이크로 기계적 및 화학적 박리, 리튬 치환반응(lithiation), 열분해(thermolysis), 및 2-단계 열 증착법(thermal evaporation)과 같은 다양한 합성 공정에 대한 연구가 수행되었다. 이어서, 예비-증착된 Mo의 황화(sulphurization)가 개발되었으며, 상기 황화가 대면적 MoS2의 합성에 대해 어느 정도 적당한 방법임이 밝혀졌다. 그러나 상기 예비-증착된 Mo의 황화에 의해 제조된 MoS2는 박리된 샘플과 비교하여 불균일성(non-uniformity) 및 낮은 전계 효과 이동도를 나타내며, 상기 MoS2는 때때로 예비-증착된 Mo와 황의 불완전한 결합으로 인하여 기재 상에 수직으로 성장된다. 화학 기상 증착(CVD)법은 대면적 MoS2 성장에 대하여 잘 알려진 방법으로서 Lee 등은[Lee, Y.-H. et al.Synthesis of largearea MoS2 atomic layers with chemical vapor deposition. Adv. Mater. 24, 2320-2325 (2012)] 몰리브덴 트리옥사이드(MoO3)로부터 환원된 몰리브덴옥시설파이드(MoO3 -x) 및 황 분말을 이용한 CVD 법이 유전체 기재 상에 MoS2 원자층을 성장시키는 매우 효과적인 방법임을 보여주었다. 유사한 방법을 이용하여, 더큰 결정 크기를 가지거나 층수 제어가 가능한 대면적 고품질의 MoS2에 대한 연구들이 다수 수행된 바 있다.The fabrication of the MoS 2 monolayer was first attempted by a micromechanical exfoliation method similar to the approach used for the fabrication of graphene, and its applicability as a channel material for a field effect transistor (FET) . Since the study of improving the electrical properties of MoS 2 using a dielectric screening method has been published, it has become possible to use a variety of materials such as micro-mechanical and chemical exfoliation, lithiation, thermolysis, and two-step thermal evaporation Various synthetic processes have been studied. Subsequently, sulphurization of the pre-deposited Mo has been developed, and it has been found that the sulfuration is a somewhat suitable method for the synthesis of large area MoS 2 . However, MoS 2 produced by the sulfidation of the pre-deposited Mo exhibits non-uniformity and low field effect mobility as compared to the exfoliated sample, and the MoS 2 is sometimes incomplete with pre-deposited Mo and sulfur Due to the bonding, it is grown vertically on the substrate. Chemical vapor deposition (CVD) is a well-known method for large-area MoS 2 growth. Lee et al. [Lee, Y.-H. et al. Synthesis of largearea MoS 2 atomic layers with chemical vapor deposition. Adv. Mater. 24, 2320-2325 highly effective method of (2012)] the growth MoS 2 atomic layer CVD method using a molybdenum oxysulfide (MoO 3 -x) and sulfur powder Reduction from molybdenum trioxide (MoO 3) is provided on the dielectric substrate . A large number of studies have been conducted on MoS 2 of large size and high quality, which have a larger crystal size or can control the number of layers, using a similar method.
한편, 폴리이미드(PI) 필름은 폴리이미드 수지를 필름화한 것으로, 폴리이미드 수지는 일반적으로는 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액 중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후, 고온에서 폐환 탈수시켜 이미드화하여 제조되는 고내열 수지를 일컫는다.On the other hand, a polyimide (PI) film is a film made of a polyimide resin. The polyimide resin is generally prepared by solution polymerization of an aromatic dianhydride and an aromatic diisocyanate or aromatic diisocyanate to prepare a polyamic acid derivative, Refers to a high heat-resistant resin which is prepared by dehydrating and cyclizing cyclic rings.
이와 같은 폴리이미드 필름은 뛰어난 기계적, 내열성, 전기절연성을 가지고 있기 때문에 반도체의 절연막, TFT-LCD의 전극 보호막 플렉시블 인쇄 배선 회로용 기판 등의 전자재료에 광범위한 분야에서 사용되고 있으나, 상기 폴리이미드 필름을 수득 과정에서 기판에 폴리아믹산을 코팅한 후 이미드화하여 박리하는 단계를 반드시 거쳐야하므로, 박리 과정에서 필름의 내구성이 떨어지는 등의 문제점이 발생하여, 상기 문제점을 극복한 새로운 박리 방법에 대한 요구가 높아지고 있다.Since such a polyimide film has excellent mechanical, heat resistance and electrical insulation properties, it is used in a wide range of electronic materials such as a semiconductor insulating film and a substrate for an electrode protection film flexible printed wiring circuit of a TFT-LCD, but the polyimide film is obtained It is necessary to coat the substrate with polyamic acid and then imidize it to peel off. Therefore, there arises a problem that the durability of the film is deteriorated in the peeling process, and a demand for a new peeling method that overcomes the above problems is increasing .
본 발명은 상기 종래기술에 따른 문제점들을 해결하기 위해, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법을 제공함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention has been accomplished by providing a method for peeling a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional release layer from a substrate to solve the problems in the prior art.
이에 본 발명은, 하기 단계를 포함하는 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법을 제공한다:Accordingly, the present invention provides a method for peeling a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional peeling layer comprising the following steps at a substrate:
기판 위에 2차원 소재를 합성하여 박리층을 형성하는 단계(S1);(S1) forming a release layer by synthesizing a two-dimensional material on a substrate;
상기 S1 단계에서 형성된 박리층에 대상물질을 코팅한 후, 화학적 경화를 통해 대상층을 형성하는 단계(S2); 및(S2) coating a target material on the release layer formed in step S1, and forming a target layer through chemical hardening; And
상기 S2 단계에서 대상층이 형성된 박리층을 분리하는 단계(S3). Separating the release layer on which the target layer is formed in step S2 (S3).
본 발명의 일구현예에 있어서, 상기 기판 및 2차원 소재는 반데르발스(van der Waals) 힘으로 결합되는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the substrate and the two-dimensional material are coupled by a van der Waals force.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 S3 단계의 분리는 기판에 물을 처리하는 방법을 통해 수행되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the separation in step S3 is performed by a method of treating the substrate with water.
본 발명의 또다른 구현예에 있어서, 상기 대상물질은 폴리아믹산이고, 대상층은 폴리이미드층인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the target material is a polyamic acid, and the target layer is a polyimide layer.
본 발명의 또다른 구현예에 있어서, 상기 기판은 소수성 또는 친수성을 가지도록 처리된 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the substrate is characterized in that it is treated to have hydrophobicity or hydrophilicity.
본 발명의 또다른 구현예에 있어서, 상기 기판이 친수성을 가지도록 처리될 경우, 수산화포타슘 용액을 사용하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, when the substrate is treated to have hydrophilicity, potassium hydroxide solution is used.
본 발명의 또다른 구현예에 있어서, 상기 화학적 경화는 이미드화에 의한 경화인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the chemical curing is characterized by curing by imidization.
본 발명의 또다른 구현예에 있어서, 상기 2차원 소재는 이황화몰리브덴인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the two-dimensional material is molybdenum disulfide.
본 발명의 또다른 구현예에 있어서, 상기 기판은 실리콘 기판인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the substrate is a silicon substrate.
또한, 본 발명은 상기 방법을 통해 박리된 대상층을 제공할 수 있고, 상기 대상층은 폴리이미드층일 수 있다.Further, the present invention can provide a peeled object layer through the above method, and the object layer can be a polyimide layer.
아울러, 본 발명은 상기 대상층을 포함하는 디스플레이를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a display including the target layer.
본 발명의 박리하는 방법은, 대상물질의 특성변화를 주지 않는 박리법으로, 고분자 물질을 박리층 없이 기판에 코팅하게 되면, 화학적 경화 과정 중에 기판과의 강한 결합이 생기기 때문에, 기판을 식각하거나 레이저를 이용하여 박리하는 등의 복잡한 과정을 필수적으로 포함해야한다. 그러나 본 발명의 방법을 응용하면, 물을 이용하여 간편하게 박리가 가능하며, 박리층으로 인해 대상물질의 특성에 변화를 주지 않고 용이하게 박리가 가능한 장점이 있다.When the polymer material is coated on a substrate without a release layer by a peeling method that does not change the properties of a target substance, strong bonding with the substrate occurs during the chemical curing process. Therefore, And then peeling off with the use of the above-mentioned method. However, when the method of the present invention is applied, it can be easily peeled off with water, and peeling can be performed easily without changing the properties of the object material due to the peeling layer.
또한 본 발명에 기재된 방법을 응용하여 박리가 된 대상층을 다른 기판에 전사하여 다양하게 응용할 수 있고, 특히 2차원 박리층은 소재의 특성상 표면 거칠기가 우수하기 때문에 그 위에 준비되는 대상 물질을 매우 균일하게 제조하는 것이 가능하다.In addition, the peeled object layer can be transferred to other substrates by applying the method described in the present invention to various applications. In particular, the two-dimensional peel layer is excellent in surface roughness due to the nature of the material, It is possible to manufacture.
도 1은 본 발명의 2차원 소재를 박리층으로 사용하여 대상층을 박리하는 방법을 모식화하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명과 같이 박리층을 사용하지 않은 경우의 폴리이미드 필름과, 본 발명의 박리층을 사용하여 박리된 폴리이미드 필름을 비교하여 나타낸 도면이다.Fig. 1 is a diagram schematically showing a method of peeling a target layer using the two-dimensional material of the present invention as a peeling layer.
2 is a view showing a polyimide film in the case where the release layer is not used and a polyimide film in which the release layer of the present invention is peeled off as in the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments and examples described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
본원의 일 측면은, 도 1에 제시된 것과 같이, 하기 단계를 포함하는 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법을 제공한다:One aspect of the present invention provides a method of peeling a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional release layer comprising the steps of:
기판 위에 2차원 소재를 합성하여 박리층을 형성하는 단계(S1);(S1) forming a release layer by synthesizing a two-dimensional material on a substrate;
상기 S1 단계에서 형성된 박리층에 대상물질을 코팅한 후, 화학적 경화를 통해 대상층을 형성하는 단계(S2); 및(S2) coating a target material on the release layer formed in step S1, and forming a target layer through chemical hardening; And
상기 S2 단계에서 대상층이 형성된 박리층을 분리하는 단계(S3).Separating the release layer on which the target layer is formed in step S2 (S3).
본원의 일 구현예에 있어서 상기 기판 및 2차원 소재는 반데르발스(van der Waals) 힘으로 결합되는 것일 수 있다. 상기 기판은 2차원 소재를 합성 가능한 모든 기판이 가능하며, 상기 기판과 2차원 소재가 반데르발스 힘으로 결합됨으로써, 대상층이 형성된 후 용이하게 대상층을 기판으로부터 분리할 수 있는 효과를 가지는 것이다. 상기 2차원 소재는 플라즈마(산소 플라즈마) 등을 사용하여 reactive ion etching (RIE)를 사용하여 제거가 가능하고, 박리층의 두께가 얇으므로 수초 내에 제거가 가능하다.In one embodiment of the invention, the substrate and the two-dimensional material may be bonded with a van der Waals force. The substrate can be any substrate capable of synthesizing a two-dimensional material, and the substrate and the two-dimensional material are bonded with van der Waals force, thereby enabling the object layer to be easily separated from the substrate after the object layer is formed. The two-dimensional material can be removed by reactive ion etching (RIE) using a plasma (oxygen plasma) or the like, and the removal of the two-dimensional material is possible within a few seconds since the thickness of the release layer is thin.
상기 기판은 결정질 Ⅲ, V 족 기판, oxide 기판 (SiO2, Al2O3, ZrO2 등), 메탈기판 (Au, Ti 등) 반도체 및 디스플레이, 센서 공정 등의 전자소자 분야에서 활용 가능한 모든 기판을 사용할 수 있고, 바람직하게는 본 발명의 실시예와 같이 산화실리콘 기판을 이용할 수 있다. 상기 기판은 소수성 또는 친수성을 가지도록 처리된 것일 수 있는데, 상기 기판을 친수성을 가지도록 처리할 경우 수산화포타슘 용액을 사용하여 친수성을 가지도록 처리할 수 있다.The substrate may be any substrate that can be used in electronic devices such as crystalline III, V substrate, oxide substrate (SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 ), metal substrate (Au, And a silicon oxide substrate can be preferably used as in the embodiment of the present invention. The substrate may be treated to have hydrophobicity or hydrophilicity. When the substrate is treated to have hydrophilicity, the substrate may be treated to have hydrophilicity using a potassium hydroxide solution.
상기 2차원 소재는 이황화몰리브덴(MoS2) 등이 이용될 수 있으며, 상기 2차원 소재는 기판 위에 CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical vapor deposition) 등의 방법으로 합성되어 형성될 수 있다. 상기 2차원 소재는 기판 위에 빈 공간없이 균일하게 합성되는 것으로, 기판과 van der Waals 힘으로 결합하는 모든 2차원 소재는 박리층으로 사용이 가능하다.The two-dimensional material may be molybdenum disulfide (MoS 2 ) or the like, and the two-dimensional material may be formed on the substrate by chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD). The two-dimensional material is uniformly synthesized without voids on the substrate, and any two-dimensional material bonded to the substrate by van der Waals force can be used as a release layer.
본 발명의 S3 단계에서 분리는 기판에 물을 처리하는 방법을 통해서 수행되는 것이 바람직하나, 2차원 소재나 기판의 종류에 따라서 달라질 수 있는 것으로, 상기 기판에 물을 처리하는 것은 기판과 2차원 박리층의 습윤특성이 다른 현상을 이용한 것으로, 기판과 2차원 박리층이 약한 반데르발스 결합으로 연결되어 있으므로, 물을 첨가하는 것만으로도 친환경적인 박리가 가능한 것이며, 이 외에도 기계적 박리법, 열박리법 등 모든 박리방법을 포함할 수 있다. The separation in step S3 of the present invention is preferably performed by a method of treating water on the substrate, but it may vary depending on the type of the two-dimensional material or the substrate. The wetting property of the layer is different. Since the substrate and the two-dimensional peeling layer are connected by a weak van der Waals bonding, it is possible to make an environmentally friendly peeling only by adding water. In addition, the mechanical peeling method, And the like.
본 발명에서 화학적 경화란, 열 처리, 자외선 처리 등에 의해 형성물질 내 화합물의 구조가 변화하여 액체물질이 고체물질로 경화되는 것을 의미하는 것으로, 본 발명에서 화학적 경화는 이미드화일 수 있다. 본 발명에서 대상물질은 폴리아믹산일 수 있고, 상기 대상물질이 화학적 경화를 통해 대상층으로 경화되는 것으로 상기 대상층은 폴리이미드층일 수 있다. In the present invention, chemical hardening means that the structure of a compound in a forming material is changed by heat treatment, ultraviolet ray treatment or the like to cure a liquid material into a solid material. In the present invention, chemical hardening may be imidization. In the present invention, the target material may be a polyamic acid, and the target material may be cured to a target layer through chemical curing, and the target layer may be a polyimide layer.
본 발명의 일구현예로 상기 대상물질의 코팅은 스핀코팅, CVD, PVD, evaporation 등에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 방법들에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the coating of the target material may be performed by spin coating, CVD, PVD, evaporation, or the like, and is not limited to the above methods.
상기와 같이 대상물질이 폴리아믹산인 경우 폴리아믹산이 박리층 위에 코팅된 후 300 내지 400℃ 온도에서 이미드화를 통해 화학적 경화되어 폴리이미드층을 형성하는 것이다.When the target material is a polyamic acid, the polyamic acid is coated on the release layer and chemically cured by imidization at a temperature of 300 to 400 ° C to form a polyimide layer.
또한, 본 발명은 상기 방법을 통해 박리된 대상층을 제공할 수 있는 것으로, 본 발명의 실시예와 같이 폴리이미드층을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a peeled object layer through the above-described method, and it is possible to provide a polyimide layer like the embodiment of the present invention.
아울러 본 발명은 상기 대상층을 포함하는 디스플레이를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a display including the target layer.
이하, 본원의 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하며, 본 실시예에 의하여 본원의 범위가 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited by these Examples.
실시예Example 1. 2차원 1. Two dimensional 박리층을Peel layer 이용한 Used 대상층의Target layer 박리 Exfoliation
기판 (SiO2/Si)을 준비한 후, KOH 용액에 dip coating 방법을 이용하여 기판의 표면을 친수성(hydrophilic)을 가질 수 있게 표면 처리하였다.After the substrate (SiO 2 / Si) was prepared, the surface of the substrate was surface-treated to have a hydrophilic property by using a dip coating method in a KOH solution.
상기 표면 처리된 기판 위에 2차원 MoS2를 CVD법을 이용하여 균일하게 합성해주었다.Two-dimensional MoS 2 was uniformly synthesized on the surface-treated substrate by the CVD method.
MoS2를 합성하기 위한 방법으로는, Mo(CO)6와 H2S를 이용한 MOCVD (metal organic chemical vapor deposition)을 사용하였다.As a method for synthesizing MoS 2 , metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) using Mo (CO) 6 and H 2 S was used.
상기 MoS2의 합성은 250℃온도에서 수행하였으며, 균일한 증착을 위하여, showerhead가 장착된 hot-wall type 반응기를 사용하였다.The synthesis of MoS 2 was performed at a temperature of 250 ° C. and a hot-wall type reactor equipped with a showerhead was used for uniform deposition.
이후 2차원 MoS2 (박리층)위에 폴리아믹산을 스핀코팅(spin coating)법을 이용하여 코팅해 준 후, RTA (rapid thermal annealing)장비를 이용하여 200℃에서 30분간 baking 후 350℃ 온도에서 10분 동안 polyimide imidization 수행하여 폴리이미드층을 형성하였다.Then, polyamic acid was coated on the 2-dimensional MoS 2 (release layer) by spin coating, baked at 200 ° C for 30 minutes using RTA (rapid thermal annealing) Polyimide imidization was performed for one minute to form a polyimide layer.
상기 Baking 및 imidization을 수행하기 전 100 sccm의 질소를 10분동안 유입하여 질소분위기를 만들어 준 후 수행하였으며, 공정 과정 모두 질소 분위기를 유지시켜주었다.Before baking and imidization, nitrogen was introduced at a flow rate of 100 sccm for 10 minutes to maintain a nitrogen atmosphere.
상기 폴리이미드층이 형성된 기판에 물을 처리하여 PI/MoS2 층을 박리해주었다.The substrate on which the polyimide layer was formed was treated with water to peel off the PI / MoS 2 layer.
실시예Example 2. 2. 대상층의Target layer 박리 확인 Peeling confirmation
상기와 같이 박리층을 이용하여 박리한 대상층과, 박리층을 이용하지 않은 폴리이미드 필름을 도 2에 나타내었다. The object layer peeled off using the peeling layer and the polyimide film not using the peeling layer are shown in Fig.
도 2a에서 확인할 수 있는 것과 같이, MoS2의 박리층이 존재하지 않는 경우 PI가 imidization과정에서 기판과 강한 결합을 형성하기 때문에 PI손상없이 박리하는 방법은 기판을 화학 또는 물리적으로 식각 할 수 밖에 없다는 것을 알 수 있다. 그러나, 도 2b 오른쪽에 보는 것과 같이 2차원 박리층이 합성되어 있는 기판을 사용하게 되면, 물에 담그는 것만으로도 기판과 2차원 박리층 사이의 van der Waals의 약한 결합에 의하여 물이 계면으로 침투하여 PI 필름이 손상없이 쉽게 박리가 가능하다는 것을 확인하였다.As can be seen from FIG. 2A, when the peeling layer of MoS 2 is not present, since the PI forms a strong bond with the substrate during the imidization process, the method of peeling without PI damage is that the substrate must be chemically or physically etched . However, if the substrate on which the two-dimensional release layer is synthesized is used as shown in the right side of FIG. 2B, the water can be penetrated into the interface by weak binding of van der Waals between the substrate and the two- And it was confirmed that the PI film was easily peeled without damaging it.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .
Claims (13)
기판 위에 2차원 소재를 합성하여 박리층을 형성하는 단계(S1);
상기 S1 단계에서 형성된 박리층에 대상물질을 코팅한 후, 화학적 경화를 통해 대상층을 형성하는 단계(S2); 및
상기 S2 단계에서 대상층이 형성된 박리층을 분리하는 단계(S3).
A method for peeling a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional peeling layer comprising the following steps on a substrate:
(S1) forming a release layer by synthesizing a two-dimensional material on a substrate;
(S2) coating a target material on the release layer formed in step S1, and forming a target layer through chemical hardening; And
Separating the release layer on which the target layer is formed in step S2 (S3).
상기 기판 및 2차원 소재는 반데르발스(van der Waals) 힘으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate and the two-dimensional material are bonded with a van der Waals force. The method of separating a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional release layer from a substrate.
상기 S3 단계의 분리는 기판에 물을 처리하는 방법을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the separation of the step S3 is performed by a method of treating water on the substrate, wherein the object layer formed by the chemical hardening using the two-dimensional separation layer is peeled off from the substrate.
상기 대상물질은 폴리아믹산이고, 대상층은 폴리이미드층인 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the object material is a polyamic acid and the object layer is a polyimide layer. 2. A method for peeling a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional peeling layer from a substrate.
상기 기판은 소수성 또는 친수성을 가지도록 처리된 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate is treated to have a hydrophobic or hydrophilic property, and the object layer formed by chemical hardening using the two-dimensional release layer is peeled off from the substrate.
상기 기판이 친수성을 가지도록 처리될 경우, 수산화포타슘 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
6. The method of claim 5,
Characterized in that a potassium hydroxide solution is used when the substrate is treated so as to have hydrophilicity, a method for peeling a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional release layer on a substrate.
상기 화학적 경화는 이미드화에 의한 경화인 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the chemical curing is curing by imidization, wherein the object layer formed by chemical curing using the two-dimensional release layer is peeled from the substrate.
상기 이미드화는 300 내지 400℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the imidization is carried out at 300 to 400 占 폚. A method for peeling a target layer formed by chemical hardening using a two-dimensional peeling layer from a substrate.
상기 2차원 소재는 이황화몰리브덴인 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the two-dimensional material is molybdenum disulfide, and the object layer formed by chemical hardening using the two-dimensional separation layer is peeled from the substrate.
상기 기판은 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는, 2차원 박리층을 이용하여 화학적 경화에 의해 형성된 대상층을 기판에서 박리하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate is a silicon substrate, and the object layer formed by chemical curing using the two-dimensional release layer is peeled off from the substrate.
A peeled layer through the method of claim 1.
상기 대상층은 폴리이미드층인 것을 특징으로 하는, 대상층.
13. The method of claim 12,
Wherein the object layer is a polyimide layer.
12. A display comprising a target layer of claim 11.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006341483A (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Lithographic printing plate material and printing method using the same |
| JP2009200360A (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Tkx:Kk | Surface processing method for silicon member |
| KR20110023811A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-08 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | Method for peeling and removing dicing surface protection tape from diced body |
| KR20160012149A (en) * | 2013-05-28 | 2016-02-02 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | Resin-layer-equipped support substrate and method for producing same, glass laminate and method for producing same, and method for producing electronic device |
| KR20160016618A (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-15 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | Manufacturing method of electronic device and manufacturing method of glass laminate |
-
2017
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006341483A (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Lithographic printing plate material and printing method using the same |
| JP2009200360A (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Tkx:Kk | Surface processing method for silicon member |
| KR20110023811A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-08 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | Method for peeling and removing dicing surface protection tape from diced body |
| KR20160012149A (en) * | 2013-05-28 | 2016-02-02 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | Resin-layer-equipped support substrate and method for producing same, glass laminate and method for producing same, and method for producing electronic device |
| KR20160016618A (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-15 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | Manufacturing method of electronic device and manufacturing method of glass laminate |
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