KR20200116797A - Manufacturing Method of Electrode for Gas Sensor and Gas Sensor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method of manufacturing an electrode for a gas sensor, capable of measuring a low concentration of a gas and measuring a small concentration change, and a gas sensor manufactured using the same. The method of manufacturing the electrode for the gas sensor according to an embodiment of the present invention includes: a process of providing a porous polymer membrane in a chamber; a process of plasma-treating the porous polymer membrane using plasma formed in an atmosphere of a processing gas injected into the chamber; a process of forming a porous graphene layer on the plasma-treated porous polymer membrane; and a process of forming a porous metal pattern layer on the porous graphene layer.

Description

가스센서용 전극 제조방법 및 가스센서{Manufacturing Method of Electrode for Gas Sensor and Gas Sensor}Manufacturing Method of Electrode for Gas Sensor and Gas Sensor

본 발명은 가스센서용 전극 제조방법 및 가스센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공성 그래핀막을 포함하는 가스센서용 전극 제조방법 및 이를 이용해 제조된 가스센서이다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a gas sensor and a gas sensor, and more particularly, to a method for manufacturing an electrode for a gas sensor including a porous graphene film, and a gas sensor manufactured using the same.

산업사회가 고도화됨에 따라 생산 현장이 다양화 되며 각각의 산업현장에서는 여러 종류의 가스를 사용할 뿐만 아니라 발생시키고 있어 이에 대한 가스사고 안전관리가 심각한 문제로 대두되고 있다. 가스관련 안전 사고를 미연에 방지하기 위해서는 작은 가스농도의 변화를 감지 할 수 있어야 될 뿐 아니라 인체에 작은 양이나마 장시간 노출 시 인체에 해가 될 수 있는 유독 가스의 경우 저농도의 가스 존재 또한 감지 할 수 있어야 한다. 유독 가스와 산소가스 등 환경오염 및 산업현장에서의 가스안전 사고와 밀접한 관련이 있는 가스의 경우 산화환원 반응을 이용한 전기화학식 가스센서가 가장 적합하여 이미 널리 사용되고 있다. 그 구조는 일반적으로 일측에 가스 유입구가 형성 되어 있어 외부의 가스가 유입될 수 있도록 하며, 유입된 가스는 다공성 고분자막을 통해 전극에서 분해 되어 이온을 발생시키고 발생된 이온은 전해질을 통해 반대측 전극으로 이동하여 전류를 형성 시킬 수 있게 되어 있다.With the advancement of the industrial society, production sites are diversified, and each industrial site uses and generates various types of gases, so the safety management of gas accidents has emerged as a serious problem. In order to prevent gas-related safety accidents in advance, it is necessary not only to be able to detect changes in small gas concentrations, but also to detect the presence of low-concentration gases in the case of toxic gases that can harm the human body when exposed to the human body for a long time. Should be. For gases that are closely related to environmental pollution such as toxic gas and oxygen gas and gas safety accidents at industrial sites, electrochemical gas sensors using redox reaction are most suitable and are already widely used. The structure is generally formed with a gas inlet on one side so that external gas can flow in, and the introduced gas is decomposed at the electrode through a porous polymer membrane to generate ions, and the generated ions move to the opposite electrode through the electrolyte. Thus, it is possible to form a current.

종래의 전기화학식 가스센서의 경우 다공성 고분자막에 직접 금속 전극막을 형성하였다. 이러한 경우, 금속 전극막의 표면적이 작고 전기촉매 활성이 높지 않아 저농도의 가스농도 측정 및 작은 농도의 변화를 측정함에 있어 한계를 지니고 있다. In the case of a conventional electrochemical gas sensor, a metal electrode film was formed directly on the porous polymer film. In this case, since the surface area of the metal electrode film is small and the electrocatalytic activity is not high, there is a limitation in measuring the gas concentration at low concentration and measuring the change in small concentration.

공개특허공보 제10-2006-0080786호Unexamined Patent Publication No. 10-2006-0080786

본 발명은 저농도의 가스농도 측정 및 작은 농도의 변화를 측정할 수 있는 가스센서용 전극 제조방법 및 이를 이용해 제조된 가스센서를 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing an electrode for a gas sensor capable of measuring a low-concentration gas concentration and a small change in concentration, and a gas sensor manufactured using the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서용 전극 제조방법은, 챔버 내에 다공성 고분자막을 제공하는 과정, 상기 챔버 내에 주입된 처리가스 분위기에서 형성된 플라즈마를 이용하여 상기 다공성 고분자막을 플라즈마 처리하는 과정, 상기 플라즈마 처리된 다공성 고분자막 상에 다공성 그래핀층을 형성하는 과정, 및 상기 다공성 그래핀층 상에 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.A method of manufacturing an electrode for a gas sensor according to an embodiment of the present invention includes a process of providing a porous polymer membrane in a chamber, a process of plasma treating the porous polymer membrane using a plasma formed in an atmosphere of a processing gas injected into the chamber, and the plasma It may include a process of forming a porous graphene layer on the treated porous polymer membrane, and a process of forming a porous metal pattern layer on the porous graphene layer.

상기 플라즈마 처리하는 과정 및 상기 다공성 그래핀층을 형성하는 과정을 상기 챔버 내에서 인시츄(In-situ)로 연속해서 진행할 수 있다.The plasma treatment process and the process of forming the porous graphene layer may be continuously performed in-situ in the chamber.

상기 다공성 고분자막은 불소계 고분자로 이루어질 수 있다.The porous polymer membrane may be made of a fluorine-based polymer.

상기 플라즈마 처리하는 과정은 상기 다공성 고분자막의 C-F 결합들 중 적어도 일부를 끊을 수 있다. The plasma treatment process may break at least some of the C-F bonds of the porous polymer film.

상기 다공성 그래핀층을 형성하는 과정은, 100℃ 이상이며 300℃ 이하인 공정 온도에서 진행할 수 있고, 플라즈마 화학 기상 증착법으로 진행할 수 있다. The process of forming the porous graphene layer may be performed at a process temperature of 100°C or higher and 300°C or lower, and may be performed by plasma chemical vapor deposition.

상기 처리가스는 아르곤(Ar) 및 산소(O2) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The processing gas may include at least one of argon (Ar) and oxygen (O 2 ).

상기 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정은, 전사 기판 상에 예비 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정 및 상기 다공성 그래핀층 상에 상기 예비 다공성 금속 패턴층을 전사하는 과정을 포함할 수 있다. The process of forming the porous metal pattern layer may include a process of forming a preliminary porous metal pattern layer on a transfer substrate and a process of transferring the preliminary porous metal pattern layer onto the porous graphene layer.

상기 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정은, 제1 전사 기판 상에 복수의 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층을 형성하는 과정, 상기 다공성 그래핀층 상에 상기 제1 단위 패턴층을 전사하는 과정, 제2 전사 기판 상에 복수의 제2 라인 패턴들을 포함하는 제2 단위 패턴층을 형성하는 과정, 및 상기 제1 단위 패턴층 상에 상기 제2 단위 패턴층을 전사하는 과정을 포함할 수 있다.The forming of the porous metal pattern layer includes forming a first unit pattern layer including a plurality of first line patterns on a first transfer substrate, and transferring the first unit pattern layer onto the porous graphene layer. And forming a second unit pattern layer including a plurality of second line patterns on a second transfer substrate, and transferring the second unit pattern layer onto the first unit pattern layer. I can.

상기 복수의 제2 라인 패턴들은 상기 복수의 제1 라인 패턴들과 서로 교차하도록 배치될 수 있다. The plurality of second line patterns may be disposed to cross each other with the plurality of first line patterns.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서는, 검지 대상 가스가 통과하는 가스 통과구를 가지는 하우징, 상기 검지 대상 가스가 투과하는 다공성 고분자막, 상기 다공성 고분자막에 결합된 작업전극, 및 상기 작업전극에 접촉하는 전해질을 포함하고, 상기 작업전극은 상기 다공성 고분자막의 표면에 배치된 다공성 그래핀층 및 상기 다공성 그래핀층 상에 배치된 다공성 금속 패턴층을 포함할 수 있다.The gas sensor according to an embodiment of the present invention includes a housing having a gas passage hole through which a detection target gas passes, a porous polymer membrane through which the detection target gas passes, a working electrode coupled to the porous polymer membrane, and contact with the working electrode. Including an electrolyte, the working electrode may include a porous graphene layer disposed on the surface of the porous polymer membrane and a porous metal pattern layer disposed on the porous graphene layer.

상기 다공성 고분자막은 불소계 고분자로 이루어질 수 있다. The porous polymer membrane may be made of a fluorine-based polymer.

상기 다공성 금속 패턴층은 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag) 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The porous metal pattern layer may include at least one of platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), and palladium (Pd).

상기 전해질은 고체 또는 반고체의 상태일 수 있다.The electrolyte may be in a solid or semi-solid state.

본 발명의 실시예에 따르면, 다공성 고분자막 표면에 플라즈마 처리를 함으로써, 저온에서 다공성 고분자막 상에 다공성 그래핀층을 형성할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by performing plasma treatment on the surface of the porous polymer membrane, a porous graphene layer may be formed on the porous polymer membrane at a low temperature.

또한, 플라즈마 처리된 다공성 고분자막에 다공성 그래핀층 및 다공성 금속 패턴층을 포함하는 전극을 형성함으로써 표면적이 크고, 전기촉매 활성이 높은 가스센서용 전극을 제조할 수 있다. 이에 따라, 저농도 가스 및 작은 농도 변화를 측정할 수 있는 감지특성이 향상된 가스센서를 제조할 수 있다. In addition, by forming an electrode including a porous graphene layer and a porous metal pattern layer on the plasma-treated porous polymer membrane, an electrode for a gas sensor having a large surface area and high electrocatalytic activity can be manufactured. Accordingly, a gas sensor having improved sensing characteristics capable of measuring a low concentration gas and a small change in concentration can be manufactured.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스센서용 전극 형성방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서용 전극 제조방법을 나타낸 도면들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 플라즈마 처리된 테프론의 표면에 대한 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 그래프들이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전처리 시 처리가스에 따른 테프론의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 이미지들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 금속 패턴층을 형성하는 패턴 전사 공정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가스센서의 결합 단면도이다.1 is a flow chart showing a method of forming an electrode for a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a method of manufacturing an electrode for a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
3 are X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) graphs of the surface of Teflon treated with plasma according to an embodiment of the present invention.
4 are images of a surface of Teflon observed with a scanning electron microscope (SEM) during plasma pretreatment according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a view showing a process of forming a porous metal pattern layer according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a pattern transfer process of forming a porous metal pattern layer according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a gas sensor according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided to inform you. In the description, the same reference numerals are assigned to the same components, and the drawings may be partially exaggerated in size to accurately describe the embodiments of the present invention, and the same numerals refer to the same elements in the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서용 전극 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서용 전극 제조방법을 나타낸 도면들이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing an electrode for a gas sensor according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a method of manufacturing an electrode for a gas sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스센서용 전극 제조방법은 챔버 내에 다공성 고분자막(200)을 제공하는 과정(S100), 상기 챔버 내에 처리가스를 주입하고, 주입된 상기 처리가스에서 형성된 플라즈마를 이용하여 상기 다공성 고분자막(200)을 플라즈마 처리하는 과정(S200), 상기 플라즈마 처리된 다공성 고분자막(200) 상에 다공성 그래핀층을 형성하는 과정(S300), 및 상기 다공성 그래핀층 상에 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정(S400)을 포함할 수 있다.1 and 2, a method of manufacturing an electrode for a gas sensor according to an embodiment of the present invention includes a process of providing a porous polymer membrane 200 in a chamber (S100), injecting a processing gas into the chamber, and the injected Plasma treatment of the porous polymer film 200 using plasma formed from a process gas (S200), a process of forming a porous graphene layer on the plasma-treated porous polymer film 200 (S300), and the porous graphene layer A process (S400) of forming a porous metal pattern layer thereon may be included.

먼저, 플라즈마 처리 장치의 챔버 내에 다공성 고분자막(200)을 제공하는 과정을 진행한다(S100). 상기 챔버는 플라즈마가 형성되는 내부공간을 제공하고 진공상태로 유지될 수 있다. 상기 챔버 내에는 처리 대상인 다공성 고분자막(200)을 놓을 수 있는 지지체, 상기 챔버 내에 플라즈마를 형성하기 위한 적어도 하나의 전극이 배치될 수 있고, 상기 챔버의 일측에는 상기 챔버 내에 상기 처리 가스를 포함한 다양한 가스를 공급하기 위한 적어도 하나의 가스 공급구가 배치될 수 있다. 상기 지지체는 공정 온도를 조절하기 위한 히터를 포함할 수 있다. First, a process of providing the porous polymer film 200 in the chamber of the plasma processing apparatus is performed (S100). The chamber may provide an inner space in which plasma is formed and may be maintained in a vacuum state. In the chamber, a support on which a porous polymer film 200 to be processed can be placed, at least one electrode for forming a plasma in the chamber may be disposed, and at one side of the chamber, various gases including the processing gas in the chamber At least one gas supply port for supplying may be disposed. The support may include a heater for controlling the process temperature.

상기 다공성 고분자막(200)은 가스센서의 가스 투과막으로서 가스투과성이 우수한 다공질막이다. 상기 다공성 고분자막(200)은 예를 들어, 다공성 불화계 고분자로 이루어질 수 있다. 상기 다공성 불화계 고분자는 테프론(Teflon), 나피온(Nafion), PVdF(polyvinylidene fluoride), PVdF-HFP(poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) 등을 포함할 수 있다. 상기 다공성 고분자막(200)은 유연기판으로 지칭될 수 있다. The porous polymer membrane 200 is a gas permeable membrane of a gas sensor and is a porous membrane having excellent gas permeability. The porous polymer membrane 200 may be formed of, for example, a porous fluorinated polymer. The porous fluorinated polymer may include Teflon, Nafion, polyvinylidene fluoride (PVdF), poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP), etc. The porous polymer membrane 200 is a flexible substrate. May be referred to as.

다음으로, 상기 다공성 고분자막(200)을 플라즈마 처리를 진행한다(S200). 상기 플라즈마는 기체 상태의 원자나 분자가 이온화되어 전자, 이온 및 라디칼 등을 포함하고 있는 상태이다. 상기 플라즈마의 이온들이 상기 지지대 상에 놓인 상기 다공성 고분자막(200)의 표면에 부딪힘으로써 상기 다공성 고분자막(200)의 표면의 화학적 결합이 끊어져 표면 에너지가 증가되고, 상기 다공성 고분자막(200)의 표면을 거칠게 만들어 진다. 상기 다공성 고분자막(200)의 표면에 다른 물질을 증착하는 경우 증가된 표면 에너지로 인해 다른 물질의 원소나 이온들이 잘 흡착될 수 있으므로 공정 온도에서도 증착이 가능하다. 그리고, 표면 에너지 증가와 더불어 표면 거칠기 증가에 의한 표면적이 늘어나므로 다른 물질과의 접착력이 증대되는 효과를 볼 수 있다. Next, plasma treatment is performed on the porous polymer film 200 (S200). The plasma is a state in which atoms or molecules in a gaseous state are ionized to contain electrons, ions, and radicals. As the ions of the plasma collide with the surface of the porous polymer membrane 200 placed on the support, the chemical bonds of the surface of the porous polymer membrane 200 are broken, thereby increasing the surface energy and making the surface of the porous polymer membrane 200 rough. Is made. When other materials are deposited on the surface of the porous polymer layer 200, since elements or ions of other materials can be well adsorbed due to the increased surface energy, deposition is possible at a process temperature. In addition, since the surface area increases due to the increase of the surface roughness along with the increase of the surface energy, an effect of increasing the adhesion with other materials can be seen.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 플라즈마 처리된 테프론의 표면에 대한 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 그래프들이다. 상기 처리가스는 아르곤(Ar) 또는 산소(O2) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 3 are X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) graphs of the surface of Teflon treated with plasma according to an embodiment of the present invention. The processing gas may include at least one of argon (Ar) and oxygen (O 2 ).

도 3의 (a)는 플라즈마 처리를 하지 않은 테프론의 결합에너지를 나타낸다. 도 3의 (b)는 아르곤(Ar) 플라즈마를 이용하여 플라즈마 처리를 진행한 테프론의 결합에너지를 나타낸다. 도 3의 (c)는 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 플라즈마 처리를 진행한 테프론의 결합에너지를 나타낸다. 도 3의 (d)는 아르곤(Ar)과 산소(O2)의 혼합가스의 플라즈마를 이용하여 플라즈마 처리를 진행한 테프론의 결합에너지를 나타낸다.3A shows the binding energy of Teflon without plasma treatment. 3B shows the binding energy of Teflon subjected to plasma treatment using argon (Ar) plasma. FIG. 3C shows the binding energy of Teflon subjected to plasma treatment using oxygen (O 2 ) plasma. 3D shows the binding energy of Teflon subjected to plasma treatment by using a plasma of a mixed gas of argon (Ar) and oxygen (O 2 ).

상기 다공성 고분자막(200)의 일 예로서 테프론은 폴리테트라플루오르에틸렌 (polytetrafluoroethylene, PTFE)으로서 여러 개의 CF2가 연결되어 있는 구조이며, 표면에너지가 낮아서 안정적이기 때문에 다른 물질과의 접착력이 좋지 못하다. 따라서 테프론에 플라즈마 처리를 진행하면 CF2 결합의 일부분을 끊어줌으로써 표면에너지를 증가시킬 수 있다. As an example of the porous polymer membrane 200, Teflon is polytetrafluoroethylene (PTFE), which has a structure in which several CF 2 are connected, and has low surface energy and is stable, so that adhesion with other materials is poor. Therefore, when plasma treatment is performed on Teflon, surface energy can be increased by breaking a part of the CF 2 bond.

테프론의 F1s 스펙트럼에 대한 XPS의 측정값을 나타내는 도 3의 (a)를 참조하면, 테프론에 플라즈마 전처리를 하지 않은 경우, 결합에너지 690 eV 부근에서 CF2의 피크만 검출되는 것을 볼 수 있다. 하지만, 도 3의 (b), (c) 및 (d)를 참조하면, 결합에너지 687 eV 부근에 C-CF2 피크가 함께 검출됨으로써 플라즈마 처리를 통해 C와 F의 결합이 끊어진 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 3의 (b), (c) 및 (d)에서 C-CF2의 피크가 아르곤(Ar), 산소(O2), 아르곤(Ar)+산소(O2)의 순서로 더 높진 것을 알 수 있고, 아르곤(Ar), 산소(O2), 아르곤(Ar)+산소(O2)의 순서로 표면에너지가 높아질 수 있다. Referring to FIG. 3(a) showing the measured value of XPS for the F1s spectrum of Teflon, when plasma pretreatment was not performed on Teflon, only the peak of CF 2 was detected around 690 eV of binding energy. However, referring to (b), (c), and (d) of FIG. 3, the C-CF 2 peak is detected in the vicinity of 687 eV of binding energy, and thus it can be seen that the bond between C and F is broken through plasma treatment. . In addition, in (b), (c) and (d) of Figure 3, the peak of C-CF 2 is higher in the order of argon (Ar), oxygen (O 2 ), argon (Ar) + oxygen (O 2 ). It can be seen that, the surface energy can be increased in the order of argon (Ar), oxygen (O 2 ), argon (Ar) + oxygen (O 2 ).

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전처리 시 처리가스에 따른 테프론의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 이미지들이다. 도 4의 (a)는 플라즈마 처리를 하지 않은 테프론의 표면의 이미지이고, 도 4의 (b)는 아르곤(Ar) 플라즈마 처리를 진행한 테프론의 표면의 이미지이고, 도 4의 (c)는 산소(O2) 플라즈마 처리를 진행한 테프론의 표면의 이미지이고, 도 4의 (d)는 아르곤(Ar)+산소(O2) 플라즈마 처리를 진행한 테프론의 표면의 이미지이다.4 are images of a surface of Teflon observed with a scanning electron microscope (SEM) during plasma pretreatment according to an exemplary embodiment of the present invention. Figure 4 (a) is an image of the surface of Teflon without plasma treatment, Figure 4 (b) is an image of the surface of Teflon treated with argon (Ar) plasma, and Figure 4 (c) is oxygen (O 2 ) An image of the surface of Teflon subjected to plasma treatment, and FIG. 4D is an image of the surface of Teflon subjected to argon (Ar) + oxygen (O 2 ) plasma treatment.

도 4의 (a)를 참조하면, 플라즈마 처리를 하지 않은 테프론의 표면은 깨끗하고 균일한 것을 확인 할 수 있다. 도 4의 (b)을 참조하면, 아르곤(Ar) 플라즈마로 처리한 경우는 플라즈마 처리를 하지 않은 테프론의 경우보다 표면이 거칠어 진 것을 확인할 수 있다. 도 4의 (c)와 도 4의 (d)를 참조하면, 산소(O2) 플라즈마 또는 아르곤(Ar)+산소(O2) 플라즈마로 처리한 테프론의 표면은 매우 거칠어 진 것을 확인할 수 있다. Referring to Figure 4 (a), it can be confirmed that the surface of the Teflon without plasma treatment is clean and uniform. Referring to FIG. 4B, it can be seen that the surface is roughened when treated with argon (Ar) plasma than that of Teflon without plasma treatment. Referring to FIGS. 4C and 4D, it can be seen that the surface of Teflon treated with oxygen (O 2 ) plasma or argon (Ar) + oxygen (O 2 ) plasma is very rough.

다음으로, 플라즈마 처리된 다공성 고분자막(200) 상에 다공성 그래핀층(250)을 형성하는 과정을 진행한다(S300).Next, a process of forming the porous graphene layer 250 on the plasma-treated porous polymer film 200 is performed (S300).

상기 다공성 그래핀층(250)을 형성하는 과정은 화학 기상 증착법으로 진행될 수 있다. 상기 다공성 그래핀층(250)을 형성하는 과정은, 상기 다공성 고분자막(200)의 변형이 일어나지 않는 저온, 즉 100℃~ 300℃의 공정온도에서 진행될 수 있다. 상기 다공성 고분자막(200)의 표면을 플라즈마 처리함으로써 표면 에너지가 증가되고, 상기 다공성 그래핀층(250)을 형성하기 위한 반응 가스에 포함된 탄소 원자 등이 상기 다공성 고분자막(200)의 표면에 잘 흡착되고 표면반응이 잘 일어날 수 있기 때문이다. 특히, 플라즈마 화학 기상 증착법으로 진행하는 경우, 고에너지를 가지는 활성화된 탄소 원자들 또는 라디칼들이 생성되기 때문에 표면반응이 더 잘 일어날 수 있고, 따라서 더 낮은 공정 온도에서도, 예를 들어, 200℃ 이하의 낮은 공정 온도에서도 상기 다공성 고분자막(200)의 표면에 다공성 그래핀층(250)이 형성될 수 있다. 상기 플라즈마 화학 기상 증착법은 플라즈마를 이용한 화학 기상 증착법이면 어느 것이나 가능하다. 상기 다공성 그래핀층(250)을 형성하기 위한 반응가스로는 메탄, 에탄, 프로판, 아세틸렌, 메탄올, 에탄올 및 프로판올로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 사용할 수 있다. 상기 반응가스는 아르곤, 헬륨 등의 분위기 가스와 함께 공급될 수 있다. The process of forming the porous graphene layer 250 may be performed by a chemical vapor deposition method. The process of forming the porous graphene layer 250 may be performed at a low temperature at which deformation of the porous polymer film 200 does not occur, that is, at a process temperature of 100°C to 300°C. Plasma treatment of the surface of the porous polymer film 200 increases surface energy, and carbon atoms included in the reaction gas for forming the porous graphene layer 250 are well adsorbed on the surface of the porous polymer film 200 This is because surface reactions can occur well. In particular, in the case of plasma chemical vapor deposition, since activated carbon atoms or radicals having high energy are generated, the surface reaction may occur more easily. Therefore, even at a lower process temperature, for example, below 200°C. Even at a low process temperature, a porous graphene layer 250 may be formed on the surface of the porous polymer film 200. The plasma chemical vapor deposition method may be any chemical vapor deposition method using plasma. As a reaction gas for forming the porous graphene layer 250, one or more gases selected from the group consisting of methane, ethane, propane, acetylene, methanol, ethanol, and propanol may be used. The reaction gas may be supplied together with an atmospheric gas such as argon or helium.

상기 다공성 그래핀층(250)은 넓은 표면적을 가지고 높은 전기촉매 활성을 가지므로, 다공성 그래핀층(250)을 포함하는 전극의 표면적 및 전기촉매 활성이 향상될 수 있다.Since the porous graphene layer 250 has a large surface area and high electrocatalytic activity, the surface area and electrocatalytic activity of an electrode including the porous graphene layer 250 may be improved.

한편, 플라즈마 처리되지 않은 다공성 고분자막(200)에 다공성 그래핀층(250)을 증착시키면 접착력이 좋지 않아 가스센서를 사용하는 동안 다공성 그래핀층(250)을 포함하는 전극이 다공성 고분자막(200)으로부터 분리되어 가스 센서의 오작동이 일어나거나 원하는 성능이 나오지 않을 수 있다. On the other hand, if the porous graphene layer 250 is deposited on the non-plasma-treated porous polymer film 200, the adhesion is not good, so while the gas sensor is used, the electrode including the porous graphene layer 250 is separated from the porous polymer film 200. The gas sensor may malfunction or the desired performance may not be achieved.

본 발명의 실시예에서는 다공성 고분자막(200) 표면에 플라즈마 처리를 함으로써, 저온에서 다공성 그래핀층(250)을 형성할 수 있고, 뿐만 아니라 다공성 그래핀층(250)을 포함하는 전극의 접착 특성이 향상될 수도 있다. 따라서, 가스센서는 안정적으로 동작할 수 있고, 우수한 감지 성능을 발휘할 수 있다. In the embodiment of the present invention, by performing plasma treatment on the surface of the porous polymer film 200, the porous graphene layer 250 can be formed at a low temperature, and adhesion properties of the electrode including the porous graphene layer 250 can be improved. May be. Therefore, the gas sensor can operate stably and exhibit excellent sensing performance.

한편, 상기 다공성 고분자막(200)을 플라즈마 처리하는 과정과 상기 다공성 그래핀층(250)을 형성하는 과정을 상기 챔버 내에서 인시츄(In-situ)로 연속해서 진행될 수 있다. 인시츄(In-situ)로 진행하지 않는다면, 진공상태의 챔버에서 다공성 고분자막(200)을 플라즈마 처리를 한 후 다시 진공을 해제하고, 다른 챔버로 이동하는 과정에서 다공성 고분자막(200) 표면의 끊어진 C와 F의 결합에 다른 이물질이 결합함으로 인해 다공성 고분자막(200)의 표면 에너지가 다시 낮아질 수 있으므로, 저온에서 다공성 그래핀층(250)을 형성하는 것이 어려워질 수 있다. 그리고, 다른 이물질이 결합함으로 인해 다공성 고분자막(200)의 접착력도 저하될 수 있다. 또한, 인시츄(In-situ)로 진행하면, 상기 챔버의 진공을 해제하고 다공성 그래핀층(250)을 형성하는 과정을 진행하기 위해 다른 챔버를 다시 진공상태로 만드는 등 불필요한 시간과 노력을 제가할 수 있으므로 공정 효율이 높아질 수 있다. Meanwhile, the process of plasma treatment of the porous polymer film 200 and the process of forming the porous graphene layer 250 may be continuously performed in-situ in the chamber. If not proceeding in-situ, plasma treatment of the porous polymer membrane 200 is performed in a vacuum chamber, then the vacuum is released again, and the broken C on the surface of the porous polymer membrane 200 in the process of moving to another chamber. Since the surface energy of the porous polymer film 200 may be lowered again due to the bonding of other foreign substances to the combination of F and F, it may be difficult to form the porous graphene layer 250 at a low temperature. In addition, adhesion of the porous polymer film 200 may also decrease due to the bonding of other foreign substances. In addition, when proceeding in-situ (in-situ), unnecessary time and effort such as releasing the vacuum in the chamber and making the other chamber in a vacuum state again to proceed with the process of forming the porous graphene layer 250 Therefore, the process efficiency can be increased.

다공성 고분자막(200)을 플라즈마 처리하는 과정과 다공성 그래핀층(250)을 형성하는 과정을 진행하는 상기 챔버는 단일 공간을 갖는 챔버 또는 두개 이상의 공간을 가지고 그 공간들 사이가 연결된 형태의 챔버로 형성되어 상기 공정들을 진공상태를 해제하지 않고 동일한 챔버 내에서 인시츄(In-situ)로 진행할 수 있다.The chamber in which the process of plasma processing the porous polymer film 200 and the process of forming the porous graphene layer 250 is formed as a chamber having a single space or a chamber having two or more spaces and connected between the spaces. The above processes can be performed in-situ in the same chamber without releasing the vacuum state.

다음으로, 다공성 그래핀층(250) 상에 다공성 금속 패턴층(300)을 형성하는 과정을 진행한다(S400). 다공성 그래핀층(250) 및 다공성 금속 패턴층(300)의 적층 구조가 가스센서용 전극을 구성할 수 있다. Next, a process of forming the porous metal pattern layer 300 on the porous graphene layer 250 is performed (S400). A stacked structure of the porous graphene layer 250 and the porous metal pattern layer 300 may constitute an electrode for a gas sensor.

다공성 그래핀층(250) 상에 패턴 전사 공정을 이용하여 다공성 금속 패턴층(300)을 형성할 수 있다. 상기 다공성 금속 패턴층(300)을 형성하는 과정은, 전사 기판 상에 예비 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정, 및 상기 다공성 그래핀층(250) 상에 상기 예비 다공성 금속 패턴층을 전사하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 패턴 전사 공정에 대해서는 도 6을 참조하여 좀더 상세히 후술할 것이다. The porous metal pattern layer 300 may be formed on the porous graphene layer 250 by using a pattern transfer process. The process of forming the porous metal pattern layer 300 includes forming a preliminary porous metal pattern layer on a transfer substrate, and transferring the preliminary porous metal pattern layer onto the porous graphene layer 250 can do. The pattern transfer process will be described in more detail later with reference to FIG. 6.

종래에는 다공성 고분자막에 금속 입자를 포함하는 용액을 프린팅하여 전극을 형성하였는데, 도포된 용액을 건조한 후 열처리하여 소성하는 과정이 필수적이다. 이와 같이, 금속 입자를 포함하는 용액을 프린팅하여 이용하여 다공성 그래핀층(250) 상에 금속 패턴층을 형성하면, 금속 입자를 포함하는 용액이 다공성 그래핀층(250)의 기공들 내로 스며들어 기공들을 막거나 원하는 금속 패턴층의 형성이 어렵다. 그리고, 도포된 용액을 건조한 후 열처리하여 소성하는 과정에서 열적 안정성이 낮은 다공성 고분자막(200)에 열이 가해지면서 휘거나 수축되어 원하는 금속 패턴층이 올바르게 형성되지 않는 문제가 있다. Conventionally, an electrode was formed by printing a solution containing metal particles on a porous polymer membrane, and a process of drying the applied solution and then heat treatment to fire it is essential. In this way, when a metal pattern layer is formed on the porous graphene layer 250 by printing a solution containing metal particles, the solution including the metal particles permeates into the pores of the porous graphene layer 250 and thereby removes the pores. It is difficult to block or form a desired metal pattern layer. In addition, there is a problem in that a desired metal pattern layer is not formed correctly because heat is applied to the porous polymer film 200 having low thermal stability in the process of drying the applied solution and then heat treatment to be fired.

이를 극복하기 위해 본 발명의 일 실시예는 다공성 그래핀층(250) 상에 패턴 전사 공정을 이용하여 다공성 금속 패턴층(300)을 형성함으로써, 다공성 그래핀층(250)의 기공들을 막지 않고 원하는 형태의 다공성 금속 패턴층(300)을 형성할 수 있다. 따라서, In order to overcome this, one embodiment of the present invention is to form the porous metal pattern layer 300 on the porous graphene layer 250 by using a pattern transfer process, without blocking the pores of the porous graphene layer 250 The porous metal pattern layer 300 may be formed. therefore,

구체적으로, 본 발명의 일 실시예는 전사 기판 상에 원하는 패턴을 가지는 다공성 금속 패턴층(300)을 미리 형성한 후, 다공성 그래핀층(250) 상에 전사하기 때문에, 다공성 그래핀층(250)의 기공들 내로 스며들거나, 소성과정을 거치지 않아 다공성 고분자막(200)에 휘거나 수축되지 않기 때문에, 다공성 그래핀층(250) 상에 원하는 형태의 다공성 금속 패턴층(300)을 쉽게 형성할 수 있다. 다공성 금속 패턴층(300)은 복수의 홀들을 포함하거나, 메쉬 패턴 등의 다양한 형태를 가질 수 있다. Specifically, in an embodiment of the present invention, after forming the porous metal pattern layer 300 having a desired pattern on the transfer substrate in advance, it is transferred onto the porous graphene layer 250, so that the porous graphene layer 250 Since the porous polymer film 200 does not penetrate into the pores or undergo a sintering process, the porous polymer film 200 does not bend or contract, so that the porous metal pattern layer 300 having a desired shape can be easily formed on the porous graphene layer 250. The porous metal pattern layer 300 may include a plurality of holes or may have various shapes such as a mesh pattern.

상기 다공성 금속 패턴층(300)은 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag) 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 전극에 사용되는 금속을 반응성이 큰 금속을 사용하여 금속 박막을 형성한다면 전기전도도를 떠나 금속 박막이 산화되면서 가스센서의 수명이 오래 가지 못하는 문제점이 있을 것이다. 그리하여 전극은 반응성이 낮아 안정적이고 산화되지 않는 안정한 금속을 사용하여 전극을 제조해야 가스센서를 오랜기간 사용할 수 있다. 그런데, 반응성이 낮은 Au, Pt, Ag 및 Pd은 가격이 비싸다는 단점이 있다. 다공성 그래핀은 표면적이 크고, 높은 전기전도도 및 전기촉매활성을 가지면서도 저비용으로 제조 가능하므로, 본 발명의 일 실시예에 따라 다공성 그래핀층과 다공성 금속 패턴층을 적층하여 전극을 제조하면, 가스센서의 제조 단가를 낮추면서도, 안정적으로 오랜 기간동안 가스센서를 사용할 수 있다. The porous metal pattern layer 300 may include at least one of platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), and palladium (Pd). If a metal thin film is formed by using a metal with high reactivity as a metal used for an electrode, there will be a problem in that the life of the gas sensor is not long as the metal thin film is oxidized away from electrical conductivity. Therefore, the gas sensor can be used for a long time only when the electrode is manufactured using a stable metal that is stable and does not oxidize due to its low reactivity. However, Au, Pt, Ag, and Pd, which have low reactivity, have a disadvantage of being expensive. Porous graphene has a large surface area, high electrical conductivity and electrocatalytic activity, and can be manufactured at low cost. Therefore, when an electrode is manufactured by stacking a porous graphene layer and a porous metal pattern layer according to an embodiment of the present invention, a gas sensor The gas sensor can be used stably for a long period of time while lowering the manufacturing cost of the product.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a process of forming a porous metal pattern layer according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 다공성 고분자막(200) 상에 다공성 그래핀층(250)을 형성한 후, 다공성 그래핀층(250) 상에 패턴 전사 공정을 이용하여 다공성 금속 패턴층(300')을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 5, after forming the porous graphene layer 250 on the porous polymer film 200, the porous metal pattern layer 300 ′ may be formed on the porous graphene layer 250 by using a pattern transfer process. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 금속 패턴층(300')을 형성하는 과정은, 예를 들어, 상기 다공성 그래핀층(250) 상에 복수의 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층(300a)을 형성하는 과정, 상기 제1 단위 패턴층(300a) 상에 복수의 제2 라인 패턴들을 포함하는 제2 단위 패턴층(300b)을 형성하는 과정, 상기 제2 단위 패턴층(300b) 상에 복수의 제3 라인 패턴들을 포함하는 제3 단위 패턴층(300c)을 형성하는 과정, 및 상기 제3 단위 패턴층(300c) 상에 복수의 제4 라인 패턴들을 포함하는 제4 단위 패턴층(300d)을 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2 라인 패턴들은 상기 복수의 제1 라인 패턴들과 서로 교차하도록 형성되고, 상기 복수의 제3 라인 패턴들은 상기 복수의 제2 라인 패턴들과 서로 교차하도록 형성되고, 상기 복수의 제4 라인 패턴들은 상기 복수의 제3 라인 패턴들과 서로 교차하도록 형성될 수 있다. The process of forming the porous metal pattern layer 300 ′ according to the exemplary embodiment of the present invention includes, for example, a first unit pattern layer including a plurality of first line patterns on the porous graphene layer 250 ( Forming 300a), forming a second unit pattern layer 300b including a plurality of second line patterns on the first unit pattern layer 300a, on the second unit pattern layer 300b A process of forming a third unit pattern layer 300c including a plurality of third line patterns on the layer, and a fourth unit pattern layer including a plurality of fourth line patterns on the third unit pattern layer 300c ( 300d) may be formed. The plurality of second line patterns are formed to cross each other with the plurality of first line patterns, the plurality of third line patterns are formed to cross each other with the plurality of second line patterns, and the plurality of second line patterns The four line patterns may be formed to cross the plurality of third line patterns.

상기 다공성 그래핀층(250) 상에 제1 단위 패턴층(300a)을 형성하는 과정은 제1 전사 기판 상에 복수의 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층(300a)을 형성하는 과정 및 상기 다공성 그래핀층(250) 상에 상기 제1 단위 패턴층(300a)을 전사하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 제1 단위 패턴층(300a) 상에 제2 단위 패턴층(300b)을 형성하는 과정은 제2 전사 기판 상에 복수의 제2 라인 패턴들을 포함하는 제2 단위 패턴층(300b)을 형성하는 과정 및 상기 제1 단위 패턴층(300a) 상에 제2 단위 패턴층(300b)을 전사하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 제2 단위 패턴층(300b) 상에 제3 단위 패턴층(300c)을 형성하는 과정은 제3 전사 기판 상에 복수의 제3 라인 패턴들을 포함하는 제3 단위 패턴층(300c)을 형성하는 과정 및 상기 제2 단위 패턴층(300b) 상에 제3 단위 패턴층(300c)을 전사하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 제3 단위 패턴층(300c) 상에 제4 단위 패턴층(300d)을 형성하는 과정은 제4 전사 기판 상에 복수의 제4 라인 패턴들을 포함하는 제4 단위 패턴층(300d)을 형성하는 과정 및 상기 제3 단위 패턴층(300c) 상에 제4 단위 패턴층(300d)을 전사하는 과정을 포함할 수 있다.The process of forming the first unit pattern layer 300a on the porous graphene layer 250 includes a process of forming a first unit pattern layer 300a including a plurality of first line patterns on a first transfer substrate, and A process of transferring the first unit pattern layer 300a onto the porous graphene layer 250 may be included. The process of forming the second unit pattern layer 300b on the first unit pattern layer 300a includes forming a second unit pattern layer 300b including a plurality of second line patterns on a second transfer substrate. A process and a process of transferring the second unit pattern layer 300b onto the first unit pattern layer 300a may be included. The process of forming the third unit pattern layer 300c on the second unit pattern layer 300b includes forming a third unit pattern layer 300c including a plurality of third line patterns on a third transfer substrate. A process and a process of transferring the third unit pattern layer 300c onto the second unit pattern layer 300b may be included. The process of forming the fourth unit pattern layer 300d on the third unit pattern layer 300c includes forming a fourth unit pattern layer 300d including a plurality of fourth line patterns on a fourth transfer substrate. A process and a process of transferring the fourth unit pattern layer 300d onto the third unit pattern layer 300c may be included.

이와 달리, 일 실시예에서 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정은, 예를 들어, 제3 단위 패턴층(300c) 및 제4 단위 패턴층(300d)을 형성하는 과정이 생략되거나, 제4 단위 패턴층(300d)을 형성하는 과정이 생략될 수 있다. 이와 달리, 일 실시예에서 동일한 방식으로 패턴 전사 공정을 반복하여 5개 이상의 단위 패턴층들을 적층하여 다공성 금속 패턴층을 형성할 수 있다. In contrast, in the process of forming the porous metal pattern layer in an embodiment, for example, the process of forming the third unit pattern layer 300c and the fourth unit pattern layer 300d is omitted, or the fourth unit pattern The process of forming the layer 300d may be omitted. In contrast, in an embodiment, a pattern transfer process may be repeated in the same manner to stack five or more unit pattern layers to form a porous metal pattern layer.

본 실시예에서는 각각의 단위 패턴층들이 라인 패턴들을 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않는다. 각각의 단위 패턴층들은 서로 다른 형태의 패턴을 포함할 수 있다. In the present embodiment, it has been described that each unit pattern layer includes line patterns, but is not limited thereto. Each of the unit pattern layers may include different types of patterns.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 금속 패턴층을 형성하는 패턴 전사 공정을 나타낸 도면이다. 도 6에서는 예시적으로 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층(300a)의 패턴 전사 공정을 설명한다. 6 is a view showing a pattern transfer process of forming a porous metal pattern layer according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, a pattern transfer process of the first unit pattern layer 300a including first line patterns will be described as an example.

도 6을 참조하면, 제1 단위 패턴층(300a)의 패턴 전사 공정은 전사 기판(10) 상에 복수의 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층(300a)을 형성하는 과정 및 상기 제1 단위패턴층(300a)을 다공성 고분자막(200) 상에 형성된 다공성 그래핀층(250) 상에 전사하는 과정을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the pattern transfer process of the first unit pattern layer 300a is a process of forming a first unit pattern layer 300a including a plurality of first line patterns on a transfer substrate 10 and the first unit pattern layer 300a. A process of transferring the 1 unit pattern layer 300a onto the porous graphene layer 250 formed on the porous polymer film 200 may be included.

여기서, 전사 기판(10)은 접착 필름과 복제(Replica) 패턴을 포함할 수 있다. 상기 복제 패턴을 만들기 위한 마스터 패턴은 광리소그래피 (photolithography) 공정, 블록공중합체 자기조립 공정 등을 활용하여 제조할 수 있다. 상기 마스터 패턴은 사이즈와 종류가 다양할 수 있으며, 패턴의 형태(또는 모양)도 라인 패턴, 대시 패턴, 홀 패턴, 닷 패턴, 메쉬 패턴, 링 패턴 등의 원하는 어떠한 형태로도 제작할 수 있다. 그리고 상기 마스터 패턴은 복제 패턴을 만들기 위해서 반복 사용될 수 있다. 상기 복제 패턴을 만들기 위한 소재는 주로 폴리머류를 사용할 수 있으며, 하나의 호모 폴리머뿐만 아니라 두 가지 이상의 호모 폴리머 적층 또는 혼합, 블록공중합고분자, 전도성 고분자를 비롯한 스핀 코팅(spin coating)이 가능한 모든 물질을 포함할 수 있다.Here, the transfer substrate 10 may include an adhesive film and a replica pattern. The master pattern for making the replica pattern may be manufactured using a photolithography process, a block copolymer self-assembly process, or the like. The master pattern may vary in size and type, and the shape (or shape) of the pattern may be manufactured in any desired shape such as a line pattern, a dash pattern, a hole pattern, a dot pattern, a mesh pattern, and a ring pattern. And the master pattern may be repeatedly used to create a duplicate pattern. The material for making the replica pattern may be mainly polymers, and all materials capable of spin coating, including one homopolymer as well as two or more homopolymers stacked or mixed, block copolymerized polymer, and conductive polymer, can be used. Can include.

그리고 상기 복제 패턴을 포함하는 전사 기판(10)에 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층(300a)을 형성하기 위해 전사 기판(10) 상에 금속 물질을 증착할 수 있으며, 상기 금속 물질의 증착방법은 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition; PVD)이 적용될 수 있다. 상기 물리적 기상 증착법은 열증착법(Thermal evaporation), 전자빔증착법(E-beam evaporation) 및 스퍼터링법(Sputtering)을 포함할 수 있다. 한편, 돌출부를 포함하는 복제 패턴이 형성된 전사 기판(10)의 경우에는 스퍼터링 등의 방향성을 갖는 증착방법을 이용하여 경사각 증착(Oblique angle deposition)으로 전사 기판(10) 중 상기 돌출부 상에만 금속물질을 증착할 수 있다. 여기서, 증착되는 금속 물질은 Au, Pt, Ag 및 Pd 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. In addition, a metal material may be deposited on the transfer substrate 10 to form a first unit pattern layer 300a including first line patterns on the transfer substrate 10 including the replica pattern, and the metal material Physical vapor deposition (PVD) can be applied as a deposition method of. The physical vapor deposition method may include a thermal evaporation method, an E-beam evaporation method, and a sputtering method. On the other hand, in the case of the transfer substrate 10 on which the replica pattern including the protrusion is formed, a metal material is deposited only on the protrusion of the transfer substrate 10 by oblique angle deposition using a deposition method having a directionality such as sputtering. Can be deposited. Here, the deposited metal material may include at least one of Au, Pt, Ag, and Pd.

정확하게 제1 라인 패턴들을 형성하기 위해서는 전사 기판(10)의 상기 돌출부 상에만 상기 금속물질이 증착되어야만 하는데, 만약 증착 각도를 조절하지 않고 증착을 실시하게 되면, 상기 돌출부뿐만 아니라 상기 돌출부 사이의 홈에도 상기 금속물질이 증착되어 정확하게 제1 라인 패턴들을 얻을 수 없게 된다. In order to accurately form the first line patterns, the metal material must be deposited only on the protrusions of the transfer substrate 10. If deposition is performed without adjusting the deposition angle, not only the protrusions but also the grooves between the protrusions. Since the metal material is deposited, it is impossible to accurately obtain first line patterns.

상기 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층(300a)이 다공성 고분자막(200) 상에 형성된 다공성 그래핀층(250) 상에 전사된 후, 전사 기판(10)은 제거될 수 있다. After the first unit pattern layer 300a including the first line patterns is transferred onto the porous graphene layer 250 formed on the porous polymer film 200, the transfer substrate 10 may be removed.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 가스센서에 대해 설명하는 데, 본 발명의 실시예에 따른 가스센서용 전극 제조방법과 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.Hereinafter, a gas sensor according to an exemplary embodiment of the present invention will be described, and matters overlapping with those previously described in relation to the method of manufacturing an electrode for a gas sensor according to an exemplary embodiment of the present invention will be omitted.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가스센서의 결합 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a gas sensor according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 가스 센서는 검지 대상 가스를 전기 화학 반응시키는 작업전극(WE), 상기 작업전극(WE)에 대응되는 상대전극(CE), 상기 작업 전극의 전위를 제어하는 기준전극(RE), 상기 작업전극(WE), 상대전극(CE) 및 기준전극(RE) 사이에 제공되는 전해질(400), 및 상기 작업전극(WE), 상대전극(CE), 기준전극(RE) 및 전해질(400)을 수용하고, 상기 가스가 통과하는 가스 통과구(110)가 형성된 하우징(100)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 가스 센서는 3개의 전극들을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the gas sensor includes a working electrode WE for electrochemically reacting a gas to be detected, a counter electrode CE corresponding to the working electrode WE, and a reference electrode for controlling the potential of the working electrode ( RE), the electrolyte 400 provided between the working electrode WE, the counter electrode CE, and the reference electrode RE, and the working electrode WE, the counter electrode CE, the reference electrode RE, and It may include a housing 100 that accommodates the electrolyte 400 and has a gas passage hole 110 through which the gas passes. As such, the gas sensor may include three electrodes.

상기 작업전극(WE), 상대전극(CE) 및 기준전극(RE) 중 적어도 어느 하나는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 상기 가스센서용 전극 제조방법으로 제조될 수 있다. At least one of the working electrode WE, the counter electrode CE, and the reference electrode RE may be manufactured by the method of manufacturing an electrode for a gas sensor described with reference to FIGS. 1 to 6.

예를 들어, 상기 작업전극(WE)은 다공성 그래핀층(250) 및 다공성 금속 패턴층(300)을 포함할 수 있다. 상기 상대전극(CE)은 다공성 그래핀층(260) 및 다공성 금속 패턴층(310)을 포함할 수 있다. 상기 기준전극(RE)은 다공성 그래핀층(260) 및 다공성 금속 패턴층(320)을 포함할 수 있다. For example, the working electrode WE may include a porous graphene layer 250 and a porous metal pattern layer 300. The counter electrode CE may include a porous graphene layer 260 and a porous metal pattern layer 310. The reference electrode RE may include a porous graphene layer 260 and a porous metal pattern layer 320.

패턴 전사 공정을 이용하여 다공성 금속 패턴층들(300, 310, 320)을 형성할 수 있다. 다공성 금속 패턴층들(300, 310, 320)은 복수의 홀들을 포함하거나, 메쉬 패턴 등의 다양한 형태를 가질 수 있다. 그리고, 다공성 금속 패턴층(300, 310, 320)은, 예를 들어, 상기 다공성 그래핀층(250) 상에 배치된 복수의 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층, 상기 제1 단위 패턴층 상에 배치된 복수의 제2 라인 패턴들을 포함하는 제2 단위 패턴층, 상기 제2 단위 패턴층 상에 배치된 복수의 제3 라인 패턴들을 포함하는 제3 단위 패턴층, 및 상기 제3 단위 패턴층 상에 배치된 복수의 제4 라인 패턴들을 포함하는 제4 단위 패턴층을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2 라인 패턴들은 상기 복수의 제1 라인 패턴들과 서로 교차하도록 형성되고, 상기 복수의 제3 라인 패턴들은 상기 복수의 제2 라인 패턴들과 서로 교차하도록 형성되고, 상기 복수의 제4 라인 패턴들은 상기 복수의 제3 라인 패턴들과 서로 교차하도록 형성될 수 있다. The porous metal pattern layers 300, 310, and 320 may be formed using a pattern transfer process. The porous metal pattern layers 300, 310, and 320 may include a plurality of holes or may have various shapes such as a mesh pattern. In addition, the porous metal pattern layers 300, 310, and 320 are, for example, a first unit pattern layer including a plurality of first line patterns disposed on the porous graphene layer 250, the first unit pattern A second unit pattern layer including a plurality of second line patterns disposed on the layer, a third unit pattern layer including a plurality of third line patterns disposed on the second unit pattern layer, and the third unit A fourth unit pattern layer including a plurality of fourth line patterns disposed on the pattern layer may be included. The plurality of second line patterns are formed to cross each other with the plurality of first line patterns, the plurality of third line patterns are formed to cross each other with the plurality of second line patterns, and the plurality of second line patterns The four line patterns may be formed to cross the plurality of third line patterns.

상기 가스센서는 가스 통과구(110)가 뚫려 있는 하우징(100)에 다공성 고분자막(200)이 맞닿고 상기 다공성 고분자막(200)의 하면에는 다공성 그래핀층(250) 및 다공성 금속 패턴층(300)이 적층된 작업전극(WE)이 배치될 수 있다. 작업전극(WE) 아래에는 전해질(400)이 제공된다. 상대전극(CE)과 기준전극(RE)은 가지 형태를 가지고 지그재그 형식으로 작업전극(WE)과 마주보며 다공성 고분자막(210)에 배치될 수 있다. 상대전극(CE)과 기준전극(RE)은 다공성 고분자막(210) 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.In the gas sensor, a porous polymer membrane 200 abuts on a housing 100 through which a gas passage hole 110 is opened, and a porous graphene layer 250 and a porous metal pattern layer 300 are formed on the lower surface of the porous polymer membrane 200. The stacked working electrodes WE may be disposed. An electrolyte 400 is provided under the working electrode WE. The counter electrode CE and the reference electrode RE may have a branch shape and be disposed on the porous polymer film 210 while facing the working electrode WE in a zigzag form. The counter electrode CE and the reference electrode RE may be disposed to be spaced apart from each other on the porous polymer film 210.

하우징(100) 내부의 작업전극(WE), 상대전극(CE) 및 기준전극(RE)에 전기적으로 연결되는 3개의 금속단자들이 하우징(100) 하부에 배치될 수 있다. 검지되는 가스의 전기 화학의 반응을 통하여 발생하는 전류가 상기 금속단자들에 의해 외부 회로와 통할 수 있다.Three metal terminals electrically connected to the working electrode WE, the counter electrode CE, and the reference electrode RE in the housing 100 may be disposed under the housing 100. A current generated through the electrochemical reaction of the detected gas may communicate with an external circuit through the metal terminals.

상기 전해질(400)은 고체 또는 반고체의 상태일 수 있다. 종래에는 액상으로 된 전해질(400)을 사용하여 무겁고 액체이기 때문에 이동성에도 문제점이 있었다. 그렇기 때문에 전해질(400)을 고체 또는 반고체로 형성하여 이동의 편의성의 이점을 얻을 수 있고 액체가 아닌 고체이므로 더욱 경량화가 가능할 것이다.The electrolyte 400 may be in a solid or semi-solid state. Conventionally, since it is heavy and liquid using the liquid electrolyte 400, there is a problem in mobility. Therefore, by forming the electrolyte 400 as a solid or semi-solid, it is possible to obtain an advantage of convenience in movement, and since it is a solid rather than a liquid, it will be possible to further reduce weight.

이와 같이, 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, although specific embodiments have been described in the description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by the claims to be described below as well as the claims and equivalents.

S100: 다공성 고분자막 제공 S200: 플라즈마 처리
S250: 다공성 그래핀층 형성 S300: 다공성 금속 패턴층 형성
100: 하우징 110: 가스 통과구
200, 210: 다공성 고분자막 250, 260: 다공성 그래핀층
300, 310, 320: 다공성 금속 패턴층 400: 전해질
WE: 작업전극 CE: 대응전극
RE: 기준전극S100: Porous polymer membrane provided S200: Plasma treatment
S250: Porous graphene layer formation S300: Porous metal pattern layer formation
100: housing 110: gas passage
200, 210: porous polymer membrane 250, 260: porous graphene layer
300, 310, 320: porous metal pattern layer 400: electrolyte
WE: working electrode CE: counter electrode
RE: reference electrode

Claims (14)

챔버 내에 다공성 고분자막을 제공하는 과정;
상기 챔버 내에 주입된 처리가스 분위기에서 형성된 플라즈마를 이용하여 상기 다공성 고분자막을 플라즈마 처리하는 과정;
상기 플라즈마 처리된 다공성 고분자막 상에 다공성 그래핀층을 형성하는 과정; 및
상기 다공성 그래핀층 상에 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정;을 포함하는 가스센서용 전극 제조방법.Providing a porous polymer membrane in the chamber;
Plasma treating the porous polymer film using plasma formed in an atmosphere of a processing gas injected into the chamber;
Forming a porous graphene layer on the plasma-treated porous polymer membrane; And
Forming a porous metal pattern layer on the porous graphene layer; gas sensor electrode manufacturing method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 처리하는 과정 및 상기 다공성 그래핀층을 형성하는 과정을 상기 챔버 내에서 인시츄(In-situ)로 연속해서 진행하는 가스센서용 전극 제조방법.The method of claim 1,
A method of manufacturing an electrode for a gas sensor in which the plasma treatment and the porous graphene layer are continuously performed in-situ in the chamber. 제1항에 있어서,
상기 다공성 고분자막은 불소계 고분자로 이루어진 가스센서용 전극 제조방법.The method of claim 1,
The porous polymer membrane is a method of manufacturing an electrode for a gas sensor made of a fluorine-based polymer. 제3항에 있어서,
상기 플라즈마 처리하는 과정은 상기 다공성 고분자막의 C-F 결합들 중 적어도 일부를 끊는 가스 센서용 전극 제조방법.The method of claim 3,
The plasma treatment process is a method of manufacturing an electrode for a gas sensor in which at least some of the CF bonds of the porous polymer film are cut off. 제1항에 있어서,
상기 다공성 그래핀층을 형성하는 과정은, 100℃ 이상이며 300℃ 이하인 공정 온도에서 진행하는 가스센서용 전극 제조방법.The method of claim 1,
The process of forming the porous graphene layer is a method of manufacturing an electrode for a gas sensor performed at a process temperature of 100°C or more and 300°C or less. 제1항에 있어서,
상기 다공성 그래핀층을 형성하는 과정은 플라즈마 화학 기상 증착법으로 진행하는 가스센서용 전극 제조방법.The method of claim 1,
The process of forming the porous graphene layer is a method of manufacturing an electrode for a gas sensor performed by plasma chemical vapor deposition. 제1항에 있어서,
상기 처리가스는 아르곤(Ar) 및 산소(O2) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스센서용 전극 제조방법.The method of claim 1,
The process gas is a method for manufacturing an electrode for a gas sensor containing at least one of argon (Ar) and oxygen (O 2 ). 제1항에 있어서,
상기 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정은,
전사 기판 상에 예비 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정; 및
상기 다공성 그래핀층 상에 상기 예비 다공성 금속 패턴층을 전사하는 과정;을 포함하는 가스센서용 전극 제조방법.The method of claim 1,
The process of forming the porous metal pattern layer,
Forming a preliminary porous metal pattern layer on the transfer substrate; And
The process of transferring the preliminary porous metal pattern layer onto the porous graphene layer. 제1항에 있어서,
상기 다공성 금속 패턴층을 형성하는 과정은,
제1 전사 기판 상에 복수의 제1 라인 패턴들을 포함하는 제1 단위 패턴층을 형성하는 과정;
상기 다공성 그래핀층 상에 상기 제1 단위 패턴층을 전사하는 과정;
제2 전사 기판 상에 복수의 제2 라인 패턴들을 포함하는 제2 단위 패턴층을 형성하는 과정; 및
상기 제1 단위 패턴층 상에 상기 제2 단위 패턴층을 전사하는 과정;을 포함하는 가스센서용 전극 제조방법.The method of claim 1,
The process of forming the porous metal pattern layer,
Forming a first unit pattern layer including a plurality of first line patterns on a first transfer substrate;
Transferring the first unit pattern layer onto the porous graphene layer;
Forming a second unit pattern layer including a plurality of second line patterns on a second transfer substrate; And
A method of manufacturing an electrode for a gas sensor comprising: transferring the second unit pattern layer onto the first unit pattern layer. 제9항에 있어서,
상기 복수의 제2 라인 패턴들은 상기 복수의 제1 라인 패턴들과 서로 교차하도록 배치되는 가스센서용 전극 제조방법. The method of claim 9,
The method of manufacturing an electrode for a gas sensor, wherein the plurality of second line patterns are disposed to cross each other with the plurality of first line patterns. 검지 대상 가스가 통과하는 가스 통과구를 가지는 하우징;
상기 검지 대상 가스가 투과하는 다공성 고분자막;
상기 다공성 고분자막에 결합된 작업전극; 및
상기 작업전극에 접촉하는 전해질;을 포함하고,
상기 작업전극은 상기 다공성 고분자막의 표면에 배치된 다공성 그래핀층 및 상기 다공성 그래핀층 상에 배치된 다공성 금속 패턴층을 포함하는 가스센서.A housing having a gas passage through which the detection target gas passes;
A porous polymer membrane through which the detection target gas permeates;
A working electrode coupled to the porous polymer membrane; And
Including; an electrolyte in contact with the working electrode,
The working electrode includes a porous graphene layer disposed on the surface of the porous polymer membrane and a porous metal pattern layer disposed on the porous graphene layer. 제11항에 있어서,
상기 다공성 고분자막은 불소계 고분자로 이루어지는 가스센서용 전극 제조방법.The method of claim 11,
The porous polymer membrane is a method of manufacturing an electrode for a gas sensor made of a fluorine-based polymer. 제11항에 있어서,
상기 다공성 금속 패턴층은 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag) 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스센서.The method of claim 11,
The porous metal pattern layer includes at least one of platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), and palladium (Pd). 제11항에 있어서,
상기 전해질은 고체 또는 반고체의 상태인 가스센서.
The method of claim 11,
The electrolyte is a gas sensor in a solid or semi-solid state.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060080786A (en) 2005-01-06 2006-07-11 (주)센코 The method of electrode formation in electrochemical gas sensor
KR20080050951A (en) * 2006-12-04 2008-06-10 한국전자통신연구원 Electrochemical gas sensor chip and method for preparing the same
KR20140122886A (en) * 2013-04-11 2014-10-21 한국과학기술원 Electrode for lithum-sulphur secondary battery using composite of polymer nanofiber, aluminum thin film, carbon nanotube and sulphur, and fabricating method thereof
JP2015525296A (en) * 2012-06-12 2015-09-03 モナシュ ユニバーシティ Gas permeable electrode and manufacturing method
KR20180135258A (en) * 2017-06-12 2018-12-20 한국세라믹기술원 Sensor for sensing multi-gas and method for manufacturing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060080786A (en) 2005-01-06 2006-07-11 (주)센코 The method of electrode formation in electrochemical gas sensor
KR20080050951A (en) * 2006-12-04 2008-06-10 한국전자통신연구원 Electrochemical gas sensor chip and method for preparing the same
JP2015525296A (en) * 2012-06-12 2015-09-03 モナシュ ユニバーシティ Gas permeable electrode and manufacturing method
KR20140122886A (en) * 2013-04-11 2014-10-21 한국과학기술원 Electrode for lithum-sulphur secondary battery using composite of polymer nanofiber, aluminum thin film, carbon nanotube and sulphur, and fabricating method thereof
KR20180135258A (en) * 2017-06-12 2018-12-20 한국세라믹기술원 Sensor for sensing multi-gas and method for manufacturing the same

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