KR101320407B1 - Direct transfer method of graphene sheet - Google Patents

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KR101320407B1
KR101320407B1 KR1020120064814A KR20120064814A KR101320407B1 KR 101320407 B1 KR101320407 B1 KR 101320407B1 KR 1020120064814 A KR1020120064814 A KR 1020120064814A KR 20120064814 A KR20120064814 A KR 20120064814A KR 101320407 B1 KR101320407 B1 KR 101320407B1
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graphene sheet
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sheet
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안종현
이영빈
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A direct transcription method of a graphene sheet is provided to have an excellent economic feasibility of time and cost in comparison with previous techniques as an additional support layer and an additional transcription device are not needed unlike an indirect transcription method and the time consumed for transcription is shortened from hours to minutes. CONSTITUTION: A direct transcription method of a graphene sheet includes the following steps; a step which forms a laminate with a catalyst layer/ the graphene sheet/a material for growth of the graphene after forming the material on the graphene sheet which is formed on the catalyst layer for growth of the graphene; and a step which forms a laminate of the graphene sheet/ the material separating the catalyst layer for graphene growth and the graphene sheet by using electrolysis which is performed as voltage is approved after immersing the laminate in an electrolyte. [Reference numerals] (AA) Form graphene sheet on catalyst layer for growth of the graphene→catalyst layer for growth of the graphene/ graphene sheet laminate; (BB) Form substrate on graphene sheet→catalyst layer for growth of the graphene/ graphene sheet/ substrate laminate; (CC) Separating catalyst layer for graphene growth and graphene sheet by using electrolysis→graphene sheet/substrate laminate

Description

그래핀 시트의 직접 전사 방법{DIRECT TRANSFER METHOD OF GRAPHENE SHEET} DIRECT TRANSFER METHOD OF GRAPHENE SHEET}

본원은 그래핀 시트의 직접 전사 방법에 관한 것이다.
The present application relates to a direct transfer method of graphene sheets.

그래핀은 전기적, 기계적, 화학적 특성이 매우 안정적이고 뛰어날 분만 아니라 우수한 전도성 물질로서 실리콘보다 100 배 빠르게 전자를 이동시키며 구리보다도 약 100 배 가량 더 많은 전류를 흐르게 할 수 있는 물질로서, 이의 제조 및 응용에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어, 대한민국 특허출원 제10-2011-0040229호에서는 "정전기 분사법을 이용한 그래핀 박막 및 이의 제조방법"에 대하여 개시하고 있다.Graphene is not only a very stable and excellent electrical, mechanical and chemical property, but also a good conductive material that can move electrons 100 times faster than silicon and can flow about 100 times more current than copper. There is a lot of research going on. For example, Korean Patent Application No. 10-2011-0040229 discloses a "graphene thin film using the electrostatic spraying method and a manufacturing method thereof ".

그래핀을 상업적으로 이용하기 위해서는, 그래핀 시트를 형성할 때 이용된 그래핀 성장용 촉매층으로부터 상기 그래핀 시트를 분리하여 그 용도에 비추어 적절한 기재 상으로 전사(transfer)하는 공정이 필요하며, 이를 위하여 현재 일반적으로 사용되는 방법은 간접 전사 방법이다. 상기 간접 전사 방법은, 열박리 테이프 또는 PMMA나 PDMS 등의 고분자 지지층(supporting layer) 상에 상기 그래핀 시트를 일시적으로 전사한 뒤, 이를 다시 기재 상에 전사하면서 상기 지지층을 제거하는 공정을 포함하는 간접적인 전사 방법이다.In order to use the graphene commercially, a process of separating the graphene sheet from the graphene growth catalyst layer used to form the graphene sheet and transferring the graphene sheet onto an appropriate substrate in view of its use is necessary. Currently commonly used method is an indirect transfer method. The indirect transfer method includes a step of temporarily transferring the graphene sheet onto a heat release tape or a polymer supporting layer such as PMMA or PDMS, and then removing the support layer while transferring the graphene sheet onto a substrate. It is an indirect transcription method.

그러나, 상기 간접 전사 방법은 별도의 지지층 및 별도의 전사 장치가 필요하다는 점에서 경제성이 떨어지며, 전체 그래핀 시트 제조 공정 시간의 약 40% 이상을 간접 전사 공정이 차지할 정도로 장시간이 소요되는 공정이기 때문에, 시간 및 비용의 경제성 측면에서 개선될 필요가 있다. 또한, 상기 지지층의 잔류물(residue)이 남아 상기 그래핀 시트의 저항을 높이는 요인으로 작용할 수 있고, 전사 과정에서 외부 식각액, 물, 또는 온도 등이 상기 그래핀 시트의 고유 물성에 큰 영향을 미칠 수 있어 상기 그래핀 시트의 물성 변화폭이 증가하기 때문에, 롤투롤 공정에 대한 적합성이 저하된다는 문제점도 있다.However, the indirect transfer method is less economical in that it requires a separate support layer and a separate transfer device, and because the indirect transfer process takes a long time to account for about 40% or more of the entire graphene sheet manufacturing process time. This needs to be improved in terms of time, cost and economics. In addition, a residue of the support layer may remain to act as a factor of increasing the resistance of the graphene sheet, and external etching solution, water, or temperature may significantly affect the intrinsic properties of the graphene sheet during the transfer process. Since the change in the physical properties of the graphene sheet increases, there is also a problem that the suitability for the roll-to-roll process is reduced.

상기 간접 전사 방법이 보유하는 문제점들을 해결하기 위하여, 직접 전사 방법을 이용하여 그래핀 시트를 전사할 수 있다. 상기 직접 전사 방법은, 별도의 지지층을 이용하지 않고 상기 그래핀 시트를 목적 기재 상에 직접적으로 전사하는 방법을 의미한다. 예를 들어, 목적 기재에 접착층을 도포하여 그래핀 성장용 촉매층 상에 형성된 그래핀 시트에 상기 목적 기재를 부착하고, 이후, 상기 그래핀 성장용 촉매층을 식각액 처리를 통해 제거함으로써 상기 그래핀 시트의 상기 목적 기재로의 직접 전사를 수행할 수 있다.In order to solve the problems of the indirect transfer method, the graphene sheet may be transferred using the direct transfer method. The direct transfer method means a method of directly transferring the graphene sheet onto the target substrate without using a separate support layer. For example, by applying an adhesive layer on the target substrate to attach the target substrate to the graphene sheet formed on the catalyst layer for graphene growth, and then, the graphene growth catalyst layer by removing the etching solution treatment of the graphene sheet Direct transcription to the target substrate can be performed.

그러나, 예시로서 설명한 위 직접 전사 공정을 이용할 경우, 공정 시간이 장시간 소요된다는 문제점은 여전히 해결되지 않으며, 또한 식각액에 노출됨에 따라 표면 저항, 도핑 레벨 등 그래핀 시트 고유의 물성이 변화한다는 문제점도 해결할 수 없다. 이에, 식각액 등의 추가적으로 부가되는 화학적 스트레스 없이 상기 간접 전사 및 종래 직접 전사의 문제점을 해결할 수 있는 방법을 개발할 필요가 있다.
However, when the direct transfer process described above is used as an example, the problem that the process takes a long time is still not solved, and the problem that the inherent properties of the graphene sheet, such as surface resistance and doping level, change with exposure to the etchant is also solved. Can't. Accordingly, there is a need to develop a method capable of solving the problems of the indirect transcription and the conventional direct transcription without additional chemical stress such as etching solution.

본 발명자들은, 현상학적이고 자발적인 전기화학적인 원리를 이용하여 직접 전사를 수행할 경우 종래의 간접 전사 및 직접 전사 방법들이 보유하였던 문제점들을 효과적으로 해결할 수 있음을 발견하여 본원을 완성하였다.The present inventors have completed the present application by finding that the direct transfer using the phenomenological and spontaneous electrochemical principle can effectively solve the problems of the conventional indirect transcription and direct transcription methods.

이에 본원은, 그래핀 성장용 촉매층 상에 형성된 그래핀 시트 상에 기재를 형성하여 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트/기재를 포함하는 적층체를 형성하는 단계; 및, 상기 적층체를 전해액에 침지하고 전압을 인가함으로써 수행되는 전해 반응을 이용하여 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 단계를 포함하는, 그래핀 시트의 직접 전사 방법을 제공하고자 한다.Thus, the present application, forming a substrate on the graphene sheet formed on the graphene growth catalyst layer to form a laminate comprising a graphene growth catalyst layer / graphene sheet / substrate; And separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet using an electrolytic reaction performed by immersing the laminate in an electrolyte and applying a voltage to form a laminate of graphene sheets / substrate. To provide a direct transfer method of the graphene sheet.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본원의 제 1 측면은, 그래핀 성장용 촉매층 상에 형성된 그래핀 시트 상에 기재를 형성하여 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트/기재를 포함하는 적층체를 형성하는 단계; 및, 상기 적층체를 전해액에 침지하고 전압을 인가함으로써 수행되는 전해 반응을 이용하여 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 단계를 포함하는, 그래핀 시트의 직접 전사 방법을 제공한다.
The first aspect of the present invention, forming a substrate on the graphene sheet formed on the graphene growth catalyst layer to form a laminate comprising a graphene growth catalyst layer / graphene sheet / substrate; And separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet using an electrolytic reaction performed by immersing the laminate in an electrolyte and applying a voltage to form a laminate of graphene sheets / substrate. It provides a direct transfer method of the graphene sheet.

본원의 직접 전사 방법을 이용하여 그래핀 시트의 전사를 수행할 경우, 간접 전사 방법과는 달리 별도의 지지층 및 별도의 전사 장치가 필요하지 않으며, 또한 전사에 소요되는 시간이 수 시간에서 수 분으로 단축되는 바, 본원의 직접 전사 방법은 종래 기술에 비해 시간 및 비용의 경제성이 우수하다.When the transfer of the graphene sheet using the direct transfer method of the present application, unlike the indirect transfer method, a separate support layer and a separate transfer device are not required, and the time required for transfer is from several hours to several minutes. As it is shortened, the direct transfer method of the present application is more economical in time and cost than the prior art.

또한, 본원의 직접 전사 방법을 이용할 경우 전사되는 그래핀 시트의 면적이 증가하더라도 상기 그래핀 시트가 찢어지거나 크랙(crack)이 형성되는 문제를 방지할 수 있어, 대면적의 그래핀 시트의 전사를 용이하게 수행할 수 있다.In addition, when using the direct transfer method of the present application, even if the area of the graphene sheet to be transferred increases, it is possible to prevent the graphene sheet from being torn or cracked, thereby preventing the transfer of the large-area graphene sheet. It can be done easily.

또한, 본원의 직접 전사 방법은 식각액 등 추가적인 화학적 스트레스를 부가하는 대신, 현상학적이고 자발적인 전기화학적 원리를 이용하여 직접 전사를 수행하는 것인 바, 최종적으로 수득되는 그래핀 시트/기재의 적층제에 포함된 그래핀 시트의 물성이 변화되는 부작용을 방지할 수 있다.In addition, the direct transfer method of the present application is to perform the direct transfer using a phenomenological and spontaneous electrochemical principle, instead of adding an additional chemical stress such as an etchant, which is included in the finally obtained graphene sheet / substrate lamination agent The side effect of changing the physical properties of the graphene sheet can be prevented.

또한, 본원의 직접 전사 방법을 이용할 경우 그래핀 성장용 촉매층 상에 손상을 가하지 않으므로 상기 그래핀 성장용 촉매층을 재사용할 수 있어 비용 상의 경제성을 향상시킬 수 있으며, 특히 재사용 그래핀 성장용 촉매층을 이용할 경우 최종적으로 수득되는 그래핀 시트/기재의 적층제에 포함된 그래핀 시트의 물성이 더욱 향상된다는 이점도 있다.
In addition, when the direct transfer method of the present application does not damage on the graphene growth catalyst layer, it is possible to reuse the graphene growth catalyst layer to improve the economics in cost, and in particular, to use the catalyst layer for reuse graphene growth. In this case, there is an advantage that the physical properties of the graphene sheet included in the finally obtained graphene sheet / substrate laminate are further improved.

도 1은, 본원의 직접 전사 방법에 따라 전해 반응을 이용하여 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 공정의 순서도이다.
도 2는, 본원의 직접 전사 방법에 따라 전해 반응을 이용하여 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 공정을 나타낸 모식도이다.
도 3은, 본원의 일 구현예에 따라 라미네이션(lamination) 방법을 이용하여 그래핀의 양면에 기재가 부착된 형상으로 형성된 기재/그래핀 시트/기재 적층체의 모식도이다.
도 4는, 본원의 일 구현예에 따라 그래핀 시트와 기재 사이에 접착층이 포함된 형태로 제조된 그래핀 시트/기재의 적층체의 모식도이다.
도 5a는, 본원의 일 실시예에 따라 전해 반응을 이용하여 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 공정을 보여주는 사진이며, 도 5b는, 도 5a의 결과 형성된 그래핀 시트/기재의 적층체의 사진이다.
도 6a는, 본원의 일 실시예에 따라 그래핀 시트 상에 고분자 전구체를 도포한 후 이를 중합하여 상기 그래핀 시트 상에 기재를 형성하는 공정을 보여주는 사진이며, 도 6b는, 도 6a의 공정을 수행한 뒤 본원의 직접 전사 방법에 따라 형성한 그래핀 시트/기재의 적층체의 사진이다.
도 7a는, 본원의 일 실시예에 따라 낮은 속도로 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시킨 경우 상기 그래핀 시트의 표면 상태를 보여주는 SEM 사진이고, 도 7b는, 본원의 일 실시예에 따라 높은 속도로 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시킨 경우 상기 그래핀 시트의 표면 상태를 보여주는 SEM 사진이다.
도 8a는, 본원의 일 실시예에 따라 처음 사용하는 그래핀 성장용 촉매층의 표면 상태를 보여주는 SEM 사진이고, 도 8b는, 본원의 일 실시예에 따라 재사용된 그래핀 성장용 촉매층의 표면 상태를 보여주는 SEM 사진이다.1 is a flowchart of a process of forming a graphene sheet / substrate laminate by separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet using an electrolytic reaction according to the direct transfer method of the present application.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a process of separating a graphene growth catalyst layer and a graphene sheet using an electrolytic reaction according to the direct transfer method of the present application to form a graphene sheet / base laminate.
FIG. 3 is a schematic diagram of a substrate / graphene sheet / substrate laminate formed in a shape in which substrates are attached to both sides of graphene using a lamination method according to one embodiment of the present disclosure.
FIG. 4 is a schematic diagram of a laminate of graphene sheets / substrate prepared in a form in which an adhesive layer is included between the graphene sheet and the substrate according to one embodiment of the present disclosure.
5A is a photograph showing a process of forming a graphene sheet / substrate stack by separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet using an electrolytic reaction according to one embodiment of the present application, and FIG. 5B is a view of FIG. A photograph of a laminate of graphene sheets / substrate formed as a result of 5a.
6A is a photograph showing a process of forming a substrate on the graphene sheet by applying a polymer precursor on a graphene sheet according to an embodiment of the present application and then polymerizing it, and FIG. 6B illustrates the process of FIG. 6A. It is a photograph of a laminate of graphene sheets / substrate formed according to the direct transfer method of the present application.
7A is a SEM photograph showing the surface state of the graphene sheet when the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet are separated at a low speed according to an embodiment of the present application, and FIG. 7B is an embodiment of the present disclosure. Accordingly, when the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet are separated at a high speed, it is a SEM photograph showing the surface state of the graphene sheet.
8A is an SEM photograph showing the surface state of the graphene growth catalyst layer first used according to an embodiment of the present application, and FIG. 8B is a surface state of the graphene growth catalyst layer reused according to an embodiment of the present application. SEM picture showing.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is located "on" another member, this includes not only when one member is in contact with another member but also when another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used throughout the specification are intended to be taken to mean the approximation of the manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure. The word " step (or step) "or" step "used to the extent that it is used throughout the specification does not mean" step for.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination thereof" included in the expression of the machine form means one or more combinations or combinations selected from the group consisting of the constituents described in the expression of the machine form, And the like.

본원 명세서 전체에서, "그래핀 시트"라는 용어는 복수개의 탄소 원자들이 서로 공유 결합으로 연결되어 폴리시클릭 방향족 분자를 형성하는 그래핀이 시트 형태를 형성한 것을 의미하는 것으로서, 상기 공유 결합으로 연결된 탄소 원자들은 기본 반복단위로서 6 원환을 형성하나, 5 원환 및/또는 7 원환을 더 포함하는 것도 가능하다. 따라서 상기 그래핀 시트는 서로 공유 결합된 탄소 원자들의 단일층으로서 보이게 된다. 상기 시트는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 이와 같은 구조는 그래핀 내에 포함될 수 있는 5 원환 및/또는 7 원환의 함량에 따라 달라질 수 있다. 상기 그래핀 시트는 상술한 바와 같은 그래핀의 단일층으로 이루어질 수 있으나, 이들이 서로 적층되어 복수층을 형성하는 것도 가능하며, 상기 그래핀 시트의 측면 말단부는 수소 원자로 포화될 수 있다.
Throughout this specification, the term "graphene sheet" means that a graphene in which a plurality of carbon atoms are covalently linked to each other to form a polycyclic aromatic molecule is formed in the form of a sheet. The atoms form a 6-membered ring as the basic repeating unit, but may further include a 5-membered ring and / or a 7-membered ring. The graphene sheet thus appears as a single layer of covalently bonded carbon atoms. The sheet may have a variety of structures, such a structure may vary depending on the content of 5-membered and / or 7-membered rings that may be included in graphene. The graphene sheet may be formed of a single layer of graphene as described above, but they may be stacked on each other to form a plurality of layers, and the side end portion of the graphene sheet may be saturated with hydrogen atoms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본원의 제 1 측면은, 그래핀 성장용 촉매층 상에 형성된 그래핀 시트 상에 기재를 형성하여 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트/기재를 포함하는 적층체를 형성하는 단계; 및, 상기 적층체를 전해액에 침지하고 전압을 인가함으로써 수행되는 전해 반응을 이용하여 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 단계를 포함하는, 그래핀 시트의 직접 전사 방법을 제공한다. The first aspect of the present invention, forming a substrate on the graphene sheet formed on the graphene growth catalyst layer to form a laminate comprising a graphene growth catalyst layer / graphene sheet / substrate; And separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet using an electrolytic reaction performed by immersing the laminate in an electrolyte and applying a voltage to form a laminate of graphene sheets / substrate. It provides a direct transfer method of the graphene sheet.

이와 관련하여, 본원의 도 1은 본원의 직접 전사 방법에 따라 전해 반응을 이용하여 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 공정의 순서도이고, 도 2는 이를 모식도로서 나타낸 것이다.In this regard, Figure 1 of the present application is a flow chart of a process for forming a graphene sheet / substrate laminate by separating the graphene growth catalyst layer and graphene sheet using an electrolytic reaction according to the direct transfer method of the present application, 2 shows this as a schematic diagram.

예를 들어, 본원의 도 2에서 탄소 전극은 흑연, 또는 유리질 카본(glassy carbon)으로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, (+)극 역할을 수행할 수 있는 전극이면 특별히 제한되지 않는다. 도 2에서 (-)극 역할은 그래핀 성장용 촉매층이 수행하게 되며, 상기 그래핀 성장용 촉매층으로는 예를 들어 구리 호일을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 2의 수소 가스 버블은 전해액에 인가되는 전압에 인한 물의 전해 반응에 의하여 형성되는 것으로서, 상기 수소 가스 버블에 의해 기재/그래핀 시트의 적층체와 상기 그래핀 성장용 촉매층이 전기화학적으로 분리되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. For example, the carbon electrode in FIG. 2 of the present application may be made of graphite or glassy carbon, but is not limited thereto, and the carbon electrode is not particularly limited as long as it is an electrode capable of performing a positive electrode role. . In FIG. 2, the negative electrode role is performed by the graphene growth catalyst layer, and for example, copper foil may be used as the graphene growth catalyst layer, but is not limited thereto. The hydrogen gas bubble of FIG. 2 is formed by an electrolytic reaction of water due to a voltage applied to an electrolyte solution, and the hydrogen gas bubble electrochemically separates the stack of the substrate / graphene sheet and the graphene growth catalyst layer. It may be, but is not limited thereto.

또한, 본원의 도 5a 및 도 5b는 본원의 제 1 측면을 직접 실험함으로써 얻은 사진이며, 이에 대해서는 본원 명세서 뒷부분의 [실시예] 부분에서 상술하였다.5A and 5B of the present application are photographs obtained by directly experimenting with the first aspect of the present application, which is described in detail in the Examples section later in the present specification.

본원의 그래핀 시트의 직접 전사 방법은 전기화학적인 물의 전해 반응을 이용한 것으로서, 별도의 그래핀 성장용 촉매층 식각 공정을 포함하지 않는 방법이라는 점에서 시간 및 비용의 경제성이 높으며, 또한 별도의 그래핀 성장용 촉매층 식각 공정을 포함하였던 종래의 직접 전사 방법에서 문제되었던 그래핀 물성 변화의 문제점을 본원의 방법을 이용하여 해결할 수 있다.Direct transfer method of the graphene sheet of the present application using an electrochemical reaction of electrochemical water, it is economical in time and cost in that it does not include a separate catalyst layer etching process for growing graphene, and also separate graphene The problem of graphene physical property change, which was a problem in the conventional direct transfer method including the growth catalyst layer etching process, can be solved using the present method.

한편, 본원의 직접 전사 방법에서 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트가 분리되는 면적은, 상기 적층체를 전해액에 침지하는 속도를 일정하게 고정함으로써 발생되는 수소 가스 버블이 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트의 계면을 박리하는 속도를 제어하는 방법으로 조절할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.On the other hand, the area where the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet is separated in the direct transfer method of the present application, hydrogen gas bubbles generated by constantly fixing the rate of immersing the laminate in the electrolyte solution for the graphene growth The rate of peeling the interface between the catalyst layer and the graphene sheet can be controlled by a method, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 성장용 촉매층은 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr, Ge, Ru, Ir, 황동(brass), 청동(bronze), 백동, 스테인리스 스틸(stainless steel), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 그래핀 성장용 촉매층은 그래핀 시트의 성장의 촉매층으로서 작용하며, 또한, 본원의 그래핀 시트의 직접 전사 방법에서 필요한 전해 반응을 유도하기 위하여 (-)극으로 작용하게 된다. 이에 따라 상기 그래핀 성장용 촉매층으로는 전기가 통하는 금속성 기판을 사용할 수 있으며, 전기가 통하는 금속성 기판이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 그래핀 성장용 촉매층으로는 Cu 호일(Foil) 또는 Ni 호일을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the graphene growth catalyst layer is Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V , Zr, Ge, Ru, Ir, brass, bronze, bronze, stainless steel, and combinations thereof, but may be selected from the group consisting of, but is not limited thereto. no. The graphene growth catalyst layer acts as a catalyst layer for the growth of the graphene sheet, and also acts as a negative electrode to induce the electrolytic reaction required in the direct transfer method of the graphene sheet of the present application. Accordingly, as the graphene growth catalyst layer, an electrically conductive metallic substrate may be used, and the electrically conductive metallic substrate is not particularly limited. For example, the graphene growth catalyst layer may use Cu foil or Ni foil, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 성장용 촉매층의 두께는 약 1 nm 내지 약 1000 nm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 그래핀 성장용 촉매층의 두께는 약 1 nm 내지 약 10 nm, 약 1 nm 내지 약 50 nm, 약 1 nm 내지 약 100 nm, 약 1 nm 내지 약 200 nm, 약 1 nm 내지 약 500 nm, 약 1 nm 내지 약 700 nm, 약 1 nm 내지 약 1000 nm, 약 10 nm 내지 약 50 nm, 약 10 nm 내지 약 100 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 약 10 nm 내지 약 500 nm, 약 10 nm 내지 약 700 nm, 약 10 nm 내지 약 1000 nm, 약 50 nm 내지 약 100 nm, 약 50 nm 내지 약 200 nm, 약 50 nm 내지 약 500 nm, 약 50 nm 내지 약 700 nm, 약 50 nm 내지 약 1000 nm, 약 100 nm 내지 약 200 nm, 약 100 nm 내지 약 500 nm, 약 100 nm 내지 약 700 nm, 약 100 nm 내지 약 1000 nm, 약 200 nm 내지 약 500 nm, 약 200 nm 내지 약 700 nm, 약 200 nm 내지 약 1000 nm, 약 500 nm 내지 약 700 nm, 약 500 nm 내지 약 1000 nm, 또는 약 700 nm 내지 약 1000 nm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 그래핀 성장용 촉매층의 두께가 지나치게 두꺼운 경우에는 의도한 그래핀 시트가 형성되는 대신 두꺼운 그래파이트 결정이 형성되는 문제가 발생될 수 있으므로, 상기 그래핀 성장용 촉매층의 두께를 조절하는 것이 중요하다.According to one embodiment of the present application, the thickness of the graphene growth catalyst layer may be about 1 nm to about 1000 nm, but is not limited thereto. For example, the graphene growth catalyst layer has a thickness of about 1 nm to about 10 nm, about 1 nm to about 50 nm, about 1 nm to about 100 nm, about 1 nm to about 200 nm, and about 1 nm to about 500 nm, about 1 nm to about 700 nm, about 1 nm to about 1000 nm, about 10 nm to about 50 nm, about 10 nm to about 100 nm, about 10 nm to about 200 nm, about 10 nm to about 500 nm , About 10 nm to about 700 nm, about 10 nm to about 1000 nm, about 50 nm to about 100 nm, about 50 nm to about 200 nm, about 50 nm to about 500 nm, about 50 nm to about 700 nm, about 50 nm to about 1000 nm, about 100 nm to about 200 nm, about 100 nm to about 500 nm, about 100 nm to about 700 nm, about 100 nm to about 1000 nm, about 200 nm to about 500 nm, about 200 nm To about 700 nm, about 200 nm to about 1000 nm, about 500 nm to about 700 nm, about 500 nm to about 1000 nm, or about 700 nm to about 1000 nm, but is not limited thereto. For example, when the thickness of the graphene growth catalyst layer is too thick, a problem may occur in that thick graphite crystals are formed instead of the intended graphene sheet, thereby controlling the thickness of the graphene growth catalyst layer. It is important.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 성장용 촉매층은 패터닝된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 그래핀 성장용 촉매층으로서 패터닝된 그래핀 성장용 촉매층을 이용할 경우, 동일한 패턴을 가지는 그래핀 시트를 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the graphene growth catalyst layer may be to include a patterned one, but is not limited thereto. When the patterned graphene growth catalyst layer is used as the graphene growth catalyst layer, a graphene sheet having the same pattern may be obtained, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 시트의 직접 전사 방법은, 상기 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 단계에서 분리된 상기 그래핀 성장용 촉매층을 재사용하여 수행하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the method of directly transferring the graphene sheet may include reusing the graphene growth catalyst layer separated in the forming of the graphene sheet / substrate stack. However, it is not limited thereto.

그래핀 성장용 촉매층의 재사용 여부는 상기 그래핀 성장용 촉매층의 표면 상태의 차이를 야기할 수 있으며, 이에 따라 상기 그래핀 성장용 촉매층 상에 형성되는 그래핀 시트의 표면 상태 및 표면 물성 또한 영향을 받을 수 있다. 구체적으로, 재사용 그래핀 성장용 촉매층의 경우 보다 큰 그래인(grain) 사이즈를 가지게 되며, 이에 따라 상기 그래핀 성장용 촉매층 상에 형성되는 그래핀 시트는 보다 낮은 표면 저항 값을 보유하게 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 처음 사용하는 그래핀 성장용 촉매층을 이용한 경우에 비하여 재사용 그래핀 성장용 촉매층을 이용한 경우, 형성되는 그래핀 시트의 표면 저항 값이 약 1/2 수준으로 낮아질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Whether or not to reuse the graphene growth catalyst layer may cause a difference in the surface state of the graphene growth catalyst layer, thereby affecting the surface state and surface properties of the graphene sheet formed on the graphene growth catalyst layer. I can receive it. Specifically, the reused graphene growth catalyst layer has a larger grain size, and thus the graphene sheet formed on the graphene growth catalyst layer may have a lower surface resistance value. However, the present invention is not limited thereto. For example, compared to the case of using the graphene growth catalyst layer used for the first time, when the reused graphene growth catalyst layer is used, the surface resistance value of the formed graphene sheet may be lowered to about 1/2 level, but is limited thereto. It is not.

이와 관련하여, 본원의 도 8a 및 도 8b는 그래핀 성장용 촉매층의 재사용 여부를 달리하여 직접 실험함으로써 얻은 사진이며, 이에 대해서는 본원 명세서 뒷 부분의 [실시예] 부분에서 상술하였다.In this regard, FIGS. 8A and 8B of the present application are photographs obtained by directly experimenting with different reuse of the catalyst layer for graphene growth, which are described above in the [Examples] section at the back of the present specification.

상기 그래핀 성장용 촉매층의 재사용 여부에 따라 형성되는 그래핀 시트의 표면 저항 값을 조절할 수 있다는 점을 이용하여, 정전압 터치스크린용 그래핀, LCD용 그래핀, 방열용 그래핀, 또는 전자파 차폐용 그래핀 등 각기 다른 적정 표면 저항 값이 요구되는 그래핀 시트를 효과적으로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 본원의 방법을 이용할 경우 그래핀 성장용 촉매층의 재사용이 가능하다는 것은, 경제적인 관점에서도 이점으로 작용한다.By controlling the surface resistance value of the graphene sheet formed according to reuse of the catalyst layer for graphene growth, using a graphene for constant voltage touch screen, graphene for LCD, graphene for heat radiation, or electromagnetic shielding Graphene sheets requiring different appropriate surface resistance values such as graphene may be effectively manufactured, but are not limited thereto. On the other hand, the use of the method of the present invention that the reuse of the catalyst layer for graphene growth is an advantage from an economic point of view.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 시트는 상기 그래핀 성장용 촉매층에 탄소 소스-함유 가스를 공급한 뒤 화학기상증착법(chemical vapor deposition method; CVD method)을 수행함으로써 형성되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 그래핀 시트가 상기 화학기상증착법을 수행함으로써 형성되는 구체적인 공정은 상기 그래핀 시트의 공지된 제조 공정을 따를 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the graphene sheet is to be formed by supplying a carbon source-containing gas to the catalyst layer for graphene growth and is formed by performing a chemical vapor deposition method (CVD method) May be, but is not limited thereto. A specific process of forming the graphene sheet by performing the chemical vapor deposition method may follow a known manufacturing process of the graphene sheet, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소 소스는 탄소수 1 내지 10인 탄소-함유 화합물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 탄소 소스는 탄소수 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10인 탄소-함유 화합물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the carbon source may include, but is not limited to, a carbon-containing compound having 1 to 10 carbon atoms. For example, the carbon source may include, but is not limited to, a carbon-containing compound having 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 carbon atoms.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소 소스는 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 부틸렌, 부타디엔, 펜탄, 펜텐, 펜틴, 펜타디엔, 사이클로펜탄, 사이클로펜타디엔, 헥산, 헥센, 사이클로헥산, 사이클로헥사디엔, 벤젠, 톨루엔, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present disclosure, the carbon source is carbon monoxide, carbon dioxide, methane, ethane, ethylene, ethanol, acetylene, propane, propylene, butane, butylene, butadiene, pentane, pentene, pentine, pentadiene, cyclopentane, cyclo It may include, but is not limited to, one selected from the group consisting of pentadiene, hexane, hexene, cyclohexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, and combinations thereof.

상기 화학기상증착법은 고온 화학기상증착(Rapid Thermal Chemical Vapour Deposition; RTCVD), 유도결합플라즈마 화학기상증착(Inductively Coupled Plasma-Chemical Vapor Deposition; ICP-CVD), 저압 화학기상증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD), 상압 화학기상증착(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition; APCVD), 금속 유기화학기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD), 및 플라즈마 화학기상증착(Plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD) 방법을 포함할 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다.The chemical vapor deposition method is Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition (RTCVD), Inductively Coupled Plasma-Chemical Vapor Deposition (ICP-CVD), Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD), Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition (APCVD), Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD), and Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) methods. You can, but it's not limited now.

본원의 일 실시예에 있어서, 상기 그래핀은 금속 촉매 박막을 기상 탄소 공급원을 투입하고 열처리함으로써 단층 또는 다층 그래핀을 성장시킬 수 있다. 일 구현예에 있어서, 금속 촉매 박막을 챔버에 넣고 일산화탄소, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 부탄, 부타디엔, 펜탄, 펜텐, 사이클로펜타디엔, 헥산, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔 등과 같은 탄소 공급원을 기상으로 투입하면서 예를 들어, 약 300℃ 내지 2000℃의 온도로 열처리하면 상기 탄소 공급원에 존재하는 탄소 성분들이 결합하여 6각형의 판상 구조를 형성하면서 그래핀이 생성된다. 이를 냉각하면 균일한 배열 상태를 가지는 그래핀이 얻어지게 된다. 그러나, 금속 촉매 박막 상에서 그래핀을 형성시키는 방법이 화학기상증착 방법에 국한되지 않으며, 본원의 예시적인 구현예에 있어서는 금속 촉매 박막 상에 그래핀을 형성하는 모든 방법을 이용할 수 있으며, 본원이 금속 촉매 박막 상에 그래핀을 형성하는 특정 방법에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present application, the graphene may grow a single layer or multi-layer graphene by adding a gaseous carbon source and heat treatment to the metal catalyst thin film. In one embodiment, a metal catalyst thin film is placed in a chamber and a carbon source such as carbon monoxide, ethane, ethylene, ethanol, acetylene, propane, butane, butadiene, pentane, pentene, cyclopentadiene, hexane, cyclohexane, benzene, toluene and the like For example, when heat-treated at a temperature of about 300 ° C. to 2000 ° C. while being injected into the gas phase, graphene is formed while the carbon components present in the carbon source combine to form a hexagonal plate-like structure. Cooling this yields graphene with a uniform arrangement. However, the method of forming graphene on the metal catalyst thin film is not limited to the chemical vapor deposition method, and in the exemplary embodiment of the present application, any method of forming graphene on the metal catalyst thin film may be used, and the present disclosure It is not limited to any particular method of forming graphene on the catalyst thin film.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 화학기상증착법을 수행함으로써 상기 그래핀 시트를 형성하기 위하여 상기 탄소 소스-함유 가스와 함께 수소 가스를 공급할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 수소 가스는 상기 그래핀 성장용 촉매층의 표면을 깨끗하게 유지함으로써 기상 반응을 제어하기 위한 목적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, 상기 화학증기증학법이 수행되는 용기 전체 부피의 약 5 부피% 내지 약 40 부피%만큼 공급될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 수소 가스는 상기 용기 전체 부피의 약 5 부피% 내지 약 10 부피%, 약 5 부피% 내지 약 20 부피%, 약 5 부피% 내지 약 30 부피%, 약 5 부피% 내지 약 40 부피%, 약 10 부피% 내지 약 20 부피%, 약 10 부피% 내지 약 30 부피%, 약 10 부피% 내지 약 40 부피%, 약 20 부피% 내지 약 30 부피%, 약 20 부피% 내지 약 40 부피%, 또는 약 30 부피% 내지 약 40 부피%만큼 공급될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, hydrogen gas may be supplied together with the carbon source-containing gas to form the graphene sheet by performing the chemical vapor deposition method, but is not limited thereto. The hydrogen gas may be used for the purpose of controlling the gas phase reaction by keeping the surface of the graphene growth catalyst layer clean, for example, about 5% by volume to about 5% by volume of the total volume of the vessel in which the chemical vapor deposition method is performed. 40 vol% may be supplied, but is not limited thereto. For example, the hydrogen gas may be from about 5% to about 10%, from about 5% to about 20%, from about 5% to about 30%, from about 5% to about 40% by volume of the vessel. Volume%, about 10 volume% to about 20 volume%, about 10 volume% to about 30 volume%, about 10 volume% to about 40 volume%, about 20 volume% to about 30 volume%, about 20 volume% to about 40 Volume%, or about 30% to about 40% by volume may be supplied, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 화학기상증착법의 수행 시간을 조절하여 상기 그래핀 시트의 두께를 조절하는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 화학기상증착법의 수행 시간을 장시간 유지할 경우 생성되는 그래핀이 많아지므로 결과적으로 상기 그래핀 시트의 두께를 증가시킬 수 있고, 상기 화학기상증착법의 수행 시간을 단시간 유지할 경우에는 반대로 상기 그래핀 시트의 두께를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 화학기상증착법은 약 0.001 시간 내지 약 1000 시간 동안 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 화학기상증착법을 약 0.001 시간 미만으로 수행할 경우 충분한 양의 그래핀 시트를 수득할 수 없으며, 약 1000 시간 초과로 수행할 경우 생성되는 그래핀의 양이 지나치게 많아져 그래파이트 화가 진행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, it may include adjusting the thickness of the graphene sheet by adjusting the execution time of the chemical vapor deposition method, but is not limited thereto. Since the graphene is generated when the execution time of the chemical vapor deposition method is maintained for a long time, the thickness of the graphene sheet may be increased as a result, and if the execution time of the chemical vapor deposition method is maintained for a short time, the graphene sheet may be reversed. The thickness can be reduced. For example, the chemical vapor deposition method may be performed for about 0.001 hours to about 1000 hours, but is not limited thereto. When the chemical vapor deposition method is performed in less than about 0.001 hours, a sufficient amount of graphene sheets may not be obtained, and when the chemical vapor deposition method is performed in excess of about 1000 hours, the amount of graphene generated may be excessively increased, thereby causing graphite to proceed. It is not limited.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 기재는 투명 기재, 플렉서블 기재, 또는 투명 플렉서블 기재를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 제조되는 그래핀 시트의 용도에 따라 달리 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 그래핀 시트는 전도성이 우수하고 막의 균일도가 높아 태양전지의 투명 전극으로서 유용하게 사용할 수 있으며, 상기 태양전지의 투명 전극 용도로 상기 그래핀 시트를 제조하는 경우에는 상기 투명 플렉서블 기재를 선택할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the substrate may include a transparent substrate, a flexible substrate, or a transparent flexible substrate, but is not limited thereto. The substrate may be selected differently according to the use of the graphene sheet to be manufactured. For example, the graphene sheet may be usefully used as a transparent electrode of a solar cell because of its excellent conductivity and high uniformity of the film. In the case of manufacturing the graphene sheet for a transparent electrode of the solar cell, the transparent flexible substrate May be selected, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 기재는 유리 기재 또는 고분자 기재를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the substrate may include a glass substrate or a polymer substrate, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 기재는 π-전자를 가지는 고분자 화합물을 함유하는 고분자 시트를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 고분자 시트는, 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌에테르 프탈레이트, 폴리에텔렌 프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리디메틸실록산, 폴리이미드, 및 이들의 조합들로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 고분자 화합물의 π-전자와 상기 그래핀 시트의 sp2 전자 간의 반데르 발스 힘에 의하여 상기 기재와 상기 그래핀 시트의 결합이 보강될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the polymer substrate may include a polymer sheet containing a polymer compound having π-electrons, but is not limited thereto. For example, the polymer sheet is polyacrylate, polyethylene ether phthalate, polyether phthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene phthalate, polycarbonate, polystyrene, polyetherimide, polyether sulfone, polydimethylsiloxane, polyimide , And combinations thereof, but is not limited thereto. For example, the bond between the substrate and the graphene sheet may be reinforced by van der Waals forces between π-electrons of the polymer compound and sp 2 electrons of the graphene sheet, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 시트 상에 상기 기재를 형성하는 것은, 바 코팅, 와이어 바 코팅, 스핀 코팅, 딥 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 롤투롤 코팅, 침지 코팅, 분무 코팅, 캐스팅, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 라미네이션, 또는 잉크젯 인쇄법을 이용하여 상기 그래핀 시트에 상기 기재를 부착함으로써 수행하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 바 코팅은 롤투롤(roll-to-roll) 전사 공정에 보다 적합한 방법일 수 있으며, 상기 롤투롤 전사 공정은 양산이 용이하다는 이점을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 라미네이션 방법을 이용하는 경우, 별도의 접착층을 사용하지 않고도 롤투롤 공정을 이용하여 상기 기재가 상기 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트 적층체에 부착되도록 함으로써 롤투롤 직접 전사를 구현할 수 있다는 이점을 기대할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, forming the substrate on the graphene sheet, bar coating, wire bar coating, spin coating, dip coating, micro gravure coating, gravure coating, roll coating, roll to roll coating, dip coating , Spray coating, casting, screen printing, flexographic printing, offset printing, lamination, or inkjet printing may be performed by attaching the substrate to the graphene sheet, but is not limited thereto. It is not. For example, the bar coating may be a more suitable method for a roll-to-roll transfer process, and the roll-to-roll transfer process may have an advantage of easy mass production, but is not limited thereto. In addition, in the case of using the lamination method, it is possible to implement roll-to-roll direct transfer by allowing the substrate to be attached to the graphene growth catalyst layer / graphene sheet stack using a roll-to-roll process without using a separate adhesive layer. Can be expected, but is not limited thereto.

이와 관련하여, 도 3은, 본원의 일 구현예에 따라 라미네이션(lamination) 방법을 이용하여 그래핀의 양면에 기재가 부착된 형상으로 형성된 기재/그래핀 시트/기재 적층체의 모식도이다. 도 3의 모식도와 같은 방식으로 가열 압착을 수행함으로써 상기 그래핀 시트에 상기 기재를 부착할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3과 같이 그래핀 시트의 양면에 PET 기재가 부착되도록 할 경우, 상기 그래핀 촉매층과 상기 그래핀 시트의 반응 면적 고정이 가능하게 됨으로써 반응 속도를 일정하게 유지할 수 있다는 이점이 발생할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 3과 같이 그래핀 시트의 양면에 PET 기재가 부착되도록 할 경우, 그래핀 시트/기재의 적층체 2 개를 동시에 수득하는 결과가 됨으로써, 양면의 그래핀 시트를 각기 다른 용도로서 이용할 수 있다는 이점도 발생할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In this regard, FIG. 3 is a schematic diagram of a substrate / graphene sheet / substrate laminate formed in a shape in which substrates are attached to both sides of graphene using a lamination method according to one embodiment of the present disclosure. The substrate may be attached to the graphene sheet by performing heat compression in the same manner as in the schematic diagram of FIG. 3, but is not limited thereto. For example, when the PET substrate is attached to both sides of the graphene sheet, as shown in FIG. 3, the reaction area of the graphene catalyst layer and the graphene sheet can be fixed, thereby generating an advantage of maintaining a constant reaction rate. May be, but is not limited thereto. In addition, when the PET substrate is attached to both sides of the graphene sheet as shown in FIG. 3, two graphene sheets / substrate laminates are simultaneously obtained, so that the graphene sheets on both sides can be used for different purposes. Advantages may also occur, but are not limited thereto.

한편, 본원의 도 4는, 본원의 일 구현예에 따라 그래핀 시트와 기재 사이에 접착층이 포함된 형태로 제조된 그래핀 시트/기재의 적층체의 모식도이다. 상기 접착층은, 예를 들어 에폭시 폴리머일 수 있으며, 보다 상세하게는 은 Su-8을 상기 접착층으로서 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또는, 상기 접착층은, 예를 들어, UV 경화성 에폭시 폴리머 또는 열경화성 에폭시 폴리머일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원에 따를 경우 별도의 접착층을 이용하지 않고도 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성할 수 있으나, 추가적으로 상기 접착층을 이용하는 경우 상기 그래핀 시트와 상기 기재의 점착 특성을 보다 향상시킬 수 있다는 이점을 기대할 수 있다. 또한, 상기 접착층의 코팅 및 큐어링 공정의 균일성이 확보되는 경우, 수득되는 그래핀의 면저항의 균일성을 확보할 수 있다는 이점이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.On the other hand, Figure 4 of the present application, according to one embodiment of the present application is a schematic diagram of a laminate of graphene sheet / substrate prepared in the form including an adhesive layer between the graphene sheet and the substrate. The adhesive layer may be, for example, an epoxy polymer, and more specifically, silver Su-8 may be used as the adhesive layer, but is not limited thereto. Alternatively, the adhesive layer may be, for example, a UV curable epoxy polymer or a thermosetting epoxy polymer, but is not limited thereto. According to the present application can be formed a laminate of graphene sheet / substrate without using a separate adhesive layer, but in addition to using the adhesive layer can be expected to further improve the adhesive properties of the graphene sheet and the substrate Can be. In addition, when the uniformity of the coating and curing process of the adhesive layer is secured, there may be an advantage that can secure the uniformity of the sheet resistance of the obtained graphene, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 시트 상에 상기 기재를 형성하는 것은, 상기 그래핀 시트 상에 고분자 전구체를 도포한 후 상기 고분자 전구체를 중합함으로써 수행하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 그래핀 시트 상에 상기 고분자 전구체를 균일하게 도포하기 위하여 바 코팅 방법을 이용할 수 있으며, 이후 상기 고분자 전구체를 중합하여 상기 기재를 형성하는 것은 상기 고분자 전구체의 경화 온도에 맞추어 큐어링(curing) 공정을 수행함으로써 달성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the forming of the substrate on the graphene sheet may include performing the polymer precursor on the graphene sheet and then polymerizing the polymer precursor, but is not limited thereto. It doesn't happen. For example, a bar coating method may be used in order to uniformly apply the polymer precursor onto the graphene sheet, and then the polymer precursor is polymerized to form the substrate to be cured according to the curing temperature of the polymer precursor. It can be achieved by performing a curing process, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 전구체는 폴리이미드의 전구체, 폴리우레탄의 전구체, PET(polyethylene terephthalate)의 전구체, PEN(polyethylene naphthalate)의 전구체, PMMA(Polymethylmethacrylate)의 전구체, 에폭시의 전구체, 또는 열경화성 폴리머의 전구체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 고분자 전구체는 빛 또는 열에 의하여 경화가 가능한 고분자 전구체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 고분자 전구체는 폴리이미드(PI)의 전구체인 폴리아믹산(poly-amic acid)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the polymer precursor is a precursor of polyimide, a precursor of polyurethane, a precursor of polyethylene terephthalate (PET), a precursor of polyethylene naphthalate (PEN), a precursor of polymethylmethacrylate (PMMA), a precursor of epoxy, or It may be to include a precursor of the thermosetting polymer, but is not limited thereto. The polymer precursor may include a polymer precursor that is curable by light or heat, but is not limited thereto. For example, the polymer precursor may include polyamic acid, which is a precursor of polyimide (PI), but is not limited thereto.

이와 관련하여, 본원의 도 6a 및 도 6b는 그래핀 시트 상에 기재를 형성하기 위해 고분자 전구체를 도포한 후 이를 중합하는 방법을 이용하여 직접 실험함으로써 얻은 사진이며, 이에 대해서는 본원 명세서 뒷 부분의 [실시예] 부분에서 상술하였다.In this regard, FIGS. 6A and 6B of the present application are photographs obtained by directly experimenting by applying a polymer precursor to form a substrate on a graphene sheet and then polymerizing the same, which is described later in the specification. Examples] above.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전해액은 Na2S2O8, 또는 K2S2O8을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전해액은 1가 과산화황(peroxosulfate) 계열의 전해액일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 전해액으로서는 상기 그래핀 성장용 촉매층과 반응하여 표면 산화를 촉진하며 수소 가스 버블을 발생시킬 수 있는 전해액을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 전해액은 (+)극과 (-)극을 담지하고 전압을 인가하였을 때 전해 반응을 일으킬 수 있는 것을 사용할 수 있으며, (+)극 및/또는 (-)극에 석출물이 생기지 않도록 하는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the present application, the electrolyte may include Na 2 S 2 O 8 , or K 2 S 2 O 8 , but is not limited thereto. For example, the electrolyte may be a monovalent sulfur peroxide based electrolyte, but is not limited thereto. As the electrolyte solution, an electrolyte that may react with the graphene growth catalyst layer to promote surface oxidation and generate hydrogen gas bubbles may be used without limitation. The electrolyte may be used to support the (+) and (-) electrode and to cause an electrolytic reaction when a voltage is applied, and it is preferable to prevent precipitates from forming on the (+) and / or (-) electrodes. Do.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전압은 약 1 V 내지 약 10 V일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전압은 약 1 V 내지 약 2 V, 약 1 V 내지 약 5 V, 약 1 V 내지 약 8 V, 약 1 V 내지 약 10 V, 약 2 V 내지 약 5 V, 약 2 V 내지 약 8 V, 약 2 V 내지 약 10 V, 약 5 V 내지 약 8 V, 약 5 V 내지 약 10 V, 또는 약 8 V 내지 약 10 V일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 전압은 전해 반응을 유도하여 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트 사이에서 수소 가스 버블이 형성되도록 하고, 상기 수소 가스 버블에 의하여 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트가 분리되도록 하기 위해 인가되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the voltage may be about 1 V to about 10 V, but is not limited thereto. For example, the voltage may be about 1 V to about 2 V, about 1 V to about 5 V, about 1 V to about 8 V, about 1 V to about 10 V, about 2 V to about 5 V, about 2 V To about 8 V, about 2 V to about 10 V, about 5 V to about 8 V, about 5 V to about 10 V, or about 8 V to about 10 V, but is not limited thereto. The voltage causes an electrolytic reaction to form hydrogen gas bubbles between the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet, and to separate the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet by the hydrogen gas bubbles. It may be applied to, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시켜 상기 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 단계는 약 30 초 내지 약 5 분 동안 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시키는 것은 약 30 초 내지 약 1 분, 약 30 초 내지 약 2 분, 약 30 초 내지 약 3 분, 약 30 초 내지 약 4 분, 약 30 초 내지 약 5 분, 약 1 분 내지 약 2 분, 약 1 분 내지 약 3 분, 약 1 분 내지 약 4 분, 약 1 분 내지 약 5 분, 약 2 분 내지 약 3 분, 약 2 분 내지 약 4 분, 약 2 분 내지 약 5 분, 약 3 분 내지 약 4 분, 약 3 분 내지 약 5 분, 또는 약 4 분 내지 약 5 분 동안 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 단계의 수행 시간은, 본원의 제 1 측면에서 상기 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트/기재의 적층체를 상기 전해액에 침지하는 속도, 또는 전해액에 인가되는 전압에 따라 달라질 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the forming of the graphene sheet / substrate stack by separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet may be performed for about 30 seconds to about 5 minutes. It is not limited to this. For example, separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet may be about 30 seconds to about 1 minute, about 30 seconds to about 2 minutes, about 30 seconds to about 3 minutes, about 30 seconds to about 4 minutes. , About 30 seconds to about 5 minutes, about 1 minute to about 2 minutes, about 1 minute to about 3 minutes, about 1 minute to about 4 minutes, about 1 minute to about 5 minutes, about 2 minutes to about 3 minutes, about 2 minutes to about 4 minutes, about 2 minutes to about 5 minutes, about 3 minutes to about 4 minutes, about 3 minutes to about 5 minutes, or about 4 minutes to about 5 minutes, but is not limited thereto. no. The execution time of the step may vary depending on the rate of immersing the stack of the graphene growth catalyst layer / graphene sheet / substrate in the electrolyte, or the voltage applied to the electrolyte in the first aspect of the present application. It doesn't happen.

예를 들어, 보다 높은 속도로 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시킬 경우 상기 그래핀 시트의 표면 상태를 개선할 수 있으며, 이에 따라 낮은 표면 저항 값을 얻을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, when the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet are separated at a higher speed, the surface state of the graphene sheet may be improved. Accordingly, a low surface resistance value may be obtained, but is limited thereto. It is not.

이와 관련하여, 본원의 도 7a 및 도 7b는 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트의 분리 속도를 달리하여 직접 실험함으로써 얻은 사진이며, 이에 대해서는 본원 명세서 뒷부분의 [실시예] 부분에서 상술하였다.In this regard, Figures 7a and 7b of the present application is a photograph obtained by directly experimenting by varying the separation rate of the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet, as described in the [Example] section later in the present specification. .

종래의 식각액을 이용하는 직접 전사 방법을 이용하는 경우 직접 전사에 소요되는 시간이 약 4 시간 정도인 반면, 본원에 따라 직접 전사를 수행할 경우 직접 전사에 소요되는 시간이 수분 단위로 줄어든다는 점에서, 본원의 직접 전사 방법은 시간 및 비용의 경제성을 보유하는 것이다.In the case of using a conventional direct transfer method using an etchant, the time required for direct transfer is about 4 hours, whereas in the case of performing direct transfer according to the present application, the time required for direct transfer is reduced by several minutes. The direct method of transfer is to save time and money.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 시트는 약 1 층 내지 약 300 층의 그래핀을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 그래핀 시트는 약 1 층 내지 약 10 층, 약 1 층 내지 약 20 층, 약 1 층 내지 약 50 층, 약 1 층 내지 약 100 층, 약 1 층 내지 약 200 층, 약 1 층 내지 300 층, 약 10 층 내지 약 20 층, 약 10 층 내지 약 50 층, 약 10 층 내지 약 100 층, 약 10 층 내지 약 200 층, 약 10 층 내지 300 층, 약 20 층 내지 약 50 층, 약 20 층 내지 약 100 층, 약 20 층 내지 약 200 층, 약 20 층 내지 300 층, 약 50 층 내지 약 100 층, 약 50 층 내지 약 200 층, 약 50 층 내지 300 층, 약 100 층 내지 약 200 층, 약 100 층 내지 300 층, 또는 약 200 층 내지 약 300 층의 그래핀을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the graphene sheet may include about 1 layer to about 300 layers of graphene, but is not limited thereto. For example, the graphene sheet has about 1 layer to about 10 layers, about 1 layer to about 20 layers, about 1 layer to about 50 layers, about 1 layer to about 100 layers, about 1 layer to about 200 layers, about 1 to 300, about 10 to about 20, about 10 to about 50, about 10 to about 100, about 10 to about 200, about 10 to 300, about 20 to about 50, about 20 to about 100, about 20 to about 200, about 20 to 300, about 50 to about 100, about 50 to about 200, about 50 to 300, about 100 layers to about 200 layers, about 100 to 300 layers, or about 200 to about 300 layers of graphene, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 시트는 종방향 및 횡방향의 길이가 각각 약 1 mm 내지 약 1 m일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 그래핀 시트는 종방향 및 횡방향의 길이가 각각 약 1 mm 내지 약 1 cm, 약 1 mm 내지 약 10 cm, 약 1 mm 내지 약 20 cm, 약 1 mm 내지 약 50 cm, 약 1 mm 내지 약 1 m, 약 1 cm 내지 약 10 cm, 약 1 cm 내지 약 20 cm, 약 1 cm 내지 약 50 cm, 약 1 cm 내지 약 1 m, 약 10 cm 내지 약 20 cm, 약 10 cm 내지 약 50 cm, 약 10 cm 내지 약 1 m, 약 20 cm 내지 약 50 cm, 약 20 cm 내지 약 1 m, 또는 약 50 cm 내지 약 1 m일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 상기 그래핀 시트의 크기는 상기 그래핀 성장용 촉매층의 크기를 자유롭게 조절함으로써 조절할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 화학기상증착법을 이용하여 상기 그래핀 시트를 형성하는 경우 형상의 제약이 존재하지 않으므로, 예를 들어 원형, 사각형, 다각형 등 다양한 형상의 그래핀 시트가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 종방향 및 횡방향의 길이는 그래핀 시트의 형태에 따라 적절한 위치를 선택하여 측정할 수 있으며, 예를 들어, 원형의 그래핀 시트의 경우 상기 종방향 및 횡방향의 길이는 직경을 의미하는 것일 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present application, the graphene sheet may have a length of about 1 mm to about 1 m in the longitudinal direction and the transverse direction, respectively, but is not limited thereto. For example, the graphene sheet has a length in the longitudinal and transverse directions of about 1 mm to about 1 cm, about 1 mm to about 10 cm, about 1 mm to about 20 cm, about 1 mm to about 50 cm, About 1 mm to about 1 m, about 1 cm to about 10 cm, about 1 cm to about 20 cm, about 1 cm to about 50 cm, about 1 cm to about 1 m, about 10 cm to about 20 cm, about 10 cm to about 50 cm, about 10 cm to about 1 m, about 20 cm to about 50 cm, about 20 cm to about 1 m, or about 50 cm to about 1 m, but is not limited thereto. For example, the size of the graphene sheet can be adjusted by freely adjusting the size of the graphene growth catalyst layer, but is not limited thereto. When the graphene sheet is formed using a chemical vapor deposition method, since there is no restriction in shape, for example, graphene sheets having various shapes such as a circle, a rectangle, and a polygon may be formed. In this case, the length in the longitudinal direction and the transverse direction can be measured by selecting an appropriate position according to the shape of the graphene sheet, for example, in the case of a circular graphene sheet length in the longitudinal and transverse direction is the diameter It may mean.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 시트는 유기계 도펀트(dopant), 무기계 도펀트, 또는 이들의 조합을 포함하는 도펀트에 의하여 도핑된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the graphene sheet may include one doped by a dopant including an organic dopant, an inorganic dopant, or a combination thereof, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 도펀트는 NO2BF4, NOBF4, NO2SbF6, HCl, H2PO4, H3CCOOH, H2SO4, HNO3, PVDF(polyvinylidene fluoride), AuCl3, SOCl2, Br2, 디클로로디시아노퀴논, 옥손, 디미리스토일포스파티딜이노시톨, 트리플루오로메탄술폰이미드, 나피온, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
According to one embodiment of the present application, the dopant is NO 2 BF 4 , NOBF 4 , NO 2 SbF 6 , HCl, H 2 PO 4 , H 3 CCOOH, H 2 SO 4 , HNO 3 , PVDF (polyvinylidene fluoride), AuCl 3 , SOCl 2 , Br 2 , dichloro dicyanoquinone, oxone, dimyristoyl phosphatidylinositol, trifluoromethanesulfonimide, nafion, and combinations thereof, but However, the present invention is not limited thereto.

이하, 본원의 식각액 조성물에 대하여 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하지만, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the etchant composition of the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

[[ 실시예Example ]]

본원의 실시예에서는 도 1의 순서도의 순서를 따르면서 도 2의 모식도에 나타낸 실험 장치를 준비하여 그래핀의 직접 전사를 수행하였으며, 상기 직접 전사를 통하여 수득한 그래핀 시트의 표면 저항 등의 물성을 테스트하였다.In the example of the present application, the experimental apparatus shown in the schematic diagram of FIG. 2 was prepared by following the flow chart of FIG. 1 to perform direct transfer of graphene, and physical properties such as surface resistance of the graphene sheet obtained through the direct transfer. Tested.

본원의 실시예에서는 도 2의 모식도에 나타낸 실험 장치를 준비하기에 앞서 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트의 적층체를 형성하였으며, 이때 상기 그래핀 성장용 촉매층으로서는 25 μm 두께의 구리 호일(Cu foil)을 이용하였다. 또한, 그래핀 시트는 상기 그래핀 성장용 촉매층에 탄소 소스-함유 가스인 메탄 가스와 수소 가스를 공급하면서 화학기상증착법(CVD method)를 수행하여 형성하였으며, 이때 상기 화학기상증착법은 1000℃에서 30분 동안 수행하여 상기 그래핀 시트가 1 층 내지 3 층으로 형성되도록 하였다. 이로써 상기 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트의 적층체를 형성하였다.In the embodiment of the present application prior to preparing the experimental apparatus shown in the schematic diagram of Figure 2 was formed a stack of graphene growth catalyst layer / graphene sheet, wherein the graphene growth catalyst layer 25 μm thick copper foil (Cu foil) was used. In addition, the graphene sheet was formed by performing a chemical vapor deposition (CVD method) while supplying a carbon source-containing gas methane gas and hydrogen gas to the graphene growth catalyst layer, wherein the chemical vapor deposition method is 30 ℃ at 1000 ℃ Performed for minutes so that the graphene sheet was formed in one to three layers. As a result, a stack of the graphene growth catalyst layer / graphene sheet was formed.

다음으로, 상기 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트의 적층체의 그래핀 시트 부분에 기재를 형성함으로써 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트/기재의 적층체가 형성되도록 하였는데, 이때 상기 기재를 형성하는 방법으로는 도 3과 같이 고분자 기재를 압력을 이용하여 부착하는 방법, 또는 도 6a 및 도 6b와 같이 고분자 전구체를 도포한 후 중합함으로써 형성하는 방법을 이용하였으며, 이에 대해서는 이하 구체적으로 설명하였다.Next, by forming a substrate on the graphene sheet portion of the stack of the graphene growth catalyst layer / graphene sheet to form a stack of graphene growth catalyst layer / graphene sheet / substrate, wherein the substrate is formed As a method, a method of attaching a polymer substrate using pressure as shown in FIG. 3, or a method of forming a polymer precursor by applying a polymer precursor as shown in FIGS. 6A and 6B and then polymerizing the polymer substrate was described.

상기 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트/기재의 적층체가 형성된 후, 본원의 전기화학적 직접 전사 방법에 따라 상기 그래핀 성장용 촉매층만을 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하기 위하여, 본원의 도 2의 모식도에 나타낸 실험 장치를 준비하여 이용하였다. 구체적으로, 탄소 전극으로서는 흑연을 이용하였고, 전해액으로서는 0.05 M 농도의 K2S2O8 용액을 이용하였으며, 전해 반응을 이용하여 수소 가스 버블을 발생시키기 위하여 5 V 전압 0.7 A 전류의 직류(DC)를 인가하였다. 상기 수소 가스 버블이 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시킴에 따라 상기 그래핀 시트/기재의 적층체가 형성되었다. 이와 관련하여, 본원의 도 5a는, 본원의 일 실시예에 따라 전해 반응을 이용하여 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 공정을 보여주는 사진이며, 도 5b는, 도 5a의 결과 형성된 그래핀 시트/기재의 적층체의 사진이다.After forming the graphene growth catalyst layer / graphene sheet / substrate laminate, in order to separate the graphene growth catalyst layer according to the electrochemical direct transfer method of the present application to form a graphene sheet / substrate laminate, The experimental apparatus shown in the schematic diagram of FIG. 2 was prepared and used. Specifically, graphite was used as a carbon electrode, and a K 2 S 2 O 8 solution having a concentration of 0.05 M was used as an electrolyte, and a direct current (DC) of 5 V voltage 0.7 A current was used to generate a hydrogen gas bubble using an electrolytic reaction. ) Was applied. The graphene sheet / substrate laminate was formed as the hydrogen gas bubble separated the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet. In this regard, Figure 5a of the present application is a photograph showing a process of forming a graphene sheet / substrate laminate by separating the graphene growth catalyst layer and graphene sheet using an electrolytic reaction according to an embodiment of the present application 5B is a photograph of a laminate of graphene sheets / substrate formed as a result of FIG. 5A.

이후, 상기 그래핀 시트/기재의 적층체에 포함된 그래핀 시트의 표면 상태 및 물성을 본 실시예에서 테스트하였다. 그 결과, 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시키는 속도에 따라 상기 그래핀 시트의 표면 상태가 영향을 받는 것을 도 7a 및 도 7b에서와 같이 확인하였으며, 이에 대하여 이하 구체적으로 설명하였다.Thereafter, the surface state and physical properties of the graphene sheet included in the graphene sheet / substrate laminate were tested in this example. As a result, it was confirmed that the surface state of the graphene sheet is affected by the rate of separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet as shown in Figs. 7a and 7b, which will be described in detail below. .

한편, 상기 그래핀 성장용 촉매층으로서 처음 사용하는 그래핀 성장용 촉매층을 사용하였는지 또는 재사용하는 그래핀 성장용 촉매층을 사용하였는지에 따라 최종적으로 수득된 그래핀 시트/기재의 적층체에 포함된 그래핀 시트의 표면 물성이 영향을 받는 것을 도 8a 및 도 8b에서와 같이 확인하였으며, 이에 대해서도 이하 구체적으로 설명하였다.
Meanwhile, the graphene sheet included in the finally obtained graphene sheet / substrate laminate according to whether the graphene growth catalyst layer used for the first time or the graphene growth catalyst layer for reuse is used as the graphene growth catalyst layer. It was confirmed that the surface physical properties of the as shown in Figures 8a and 8b, it will also be described in detail below.

1. One. 그래핀Grapina 성장용  For growth 촉매층The catalyst layer /Of 그래핀Grapina 시트의  Of sheet 적층체의Of the laminate 그래핀Grapina 시트 부분에 기재를 형성하는 2 가지 방법  2 ways to form the substrate on the sheet part

(1) (One) 그래핀Grapina 시트 상에 기재를 부착하는 방법 How to attach the substrate on the sheet

그래핀 시트 상에 직접 기재를 부착하여 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트/기재의 적층체를 형성할 수 있으며, 본원의 도 3은 이에 관한 것이다.The substrate may be attached directly onto the graphene sheet to form a stack of the graphene growth catalyst layer / graphene sheet / substrate, and FIG. 3 of the present disclosure relates to this.

구체적으로, 본원의 도 3은, 본 실시예에 따라 라미네이션(lamination)을 이용하여 두 층의 기재 사이에 부착된 그래핀 시트를 형성하는 공정을 나타낸 모식도이다. 본 실시예에서는 도 3과 같은 장치를 이용하여 가열 압착함으로써 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트의 그래핀 시트 부분에 기재를 부착하였으며, 상기 가열 온도는 상기 기재로서 사용한 고분자의 유리 전이 온도(Tg) 이상으로 조절하였다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서는 PET를 기재로서 사용하였으므로, PET의 유리 전이 온도 이상에서 가열 압착하였다. 가열 압착 시간 및 온도에 따른 최종 그래핀 시트의 표면 저항에 대한 영향은 하기 표 1에 정리하였다. 이때, 압착 압력은 10000 파운드로 고정하였다:Specifically, FIG. 3 of the present application is a schematic diagram showing a process of forming a graphene sheet adhered between two layers of substrates using lamination according to the present embodiment. In this embodiment, the substrate is attached to the graphene sheet portion of the graphene growth catalyst layer / graphene sheet by heat compression using the apparatus as shown in FIG. 3, and the heating temperature is a glass transition temperature (Tg) of the polymer used as the substrate. )). More specifically, since PET was used as the substrate in the present embodiment, the film was heat-compressed at or above the glass transition temperature of PET. The influence on the surface resistance of the final graphene sheet according to the heat compression time and temperature is summarized in Table 1 below. At this time, the compression pressure was fixed at 10000 pounds:

10 분10 minutes 20 분20 minutes 30 분30 minutes 220 °220 ° 2-10 kΩ2-10 kΩ 2-20 kΩ2-20 kΩ 3-8 kΩ3-8 kΩ 240 °240 ° 2-4 kΩ2-4 kΩ 2-10 kΩ2-10 kΩ --

상기 라미네이션 방법을 이용하는 경우, 별도의 접착층을 사용하지 않고도 롤투롤 공정을 이용하여 상기 기재가 상기 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트 적층체에 부착되도록 함으로써 롤투롤 직접 전사를 구현할 수 있다는 이점이 있다. 다만, 이 경우 롤투롤 공정에 사용되는 롤의 온도, 롤의 압력, 및 속도의 컨트롤이 가능하여야 한다.
When using the lamination method, there is an advantage that roll-to-roll direct transfer can be realized by allowing the substrate to be attached to the graphene growth catalyst layer / graphene sheet stack using a roll-to-roll process without using a separate adhesive layer. . In this case, however, control of the roll temperature, roll pressure, and speed used in the roll-to-roll process should be possible.

(2) (2) 그래핀Grapina 시트 상에 고분자 전구체를 도포한 후 이를 중합하여 기재를 형성하는 방법 Method of forming a substrate by applying a polymer precursor on the sheet and then polymerizing it

그래핀 시트 상에 고분자 전구체를 도포한 후 이를 중합하여 상기 그래핀 시트 상에 기재를 형성할 수 있으며, 본원의 도 6은 이에 관한 것이다.After applying the polymer precursor on the graphene sheet may be polymerized to form a substrate on the graphene sheet, Figure 6 of the present application relates to this.

구체적으로, 본원의 도 6a는, 본 실시예에 따라 그래핀 시트 상에 고분자 전구체인 폴리 아믹산(poly-amic acid)을 균일하게 도포한 후 이를 경화함으로써 상기 그래핀 시트 상에 기재를 형성하는 공정을 보여주는 사진이며, 본원의 도 6b는, 도 6a의 공정을 수행한 뒤 본원의 직접 전사 방법에 따라 형성한 그래핀 시트/기재의 적층체의 사진이다. 상기 그래핀 시트 상에 상기 고분자 전구체를 균일하게 도포하는 것은 바 코팅 방법을 이용하여 수행하였으며, 이후 상기 고분자 전구체를 고분자 중합하여 상기 기재를 형성하는 것은 상기 고분자 전구체의 경화 온도에 맞추어 큐어링(curing)함으로써 수행하였다. 이때, 도포된 고분자 전구체의 두께를 조절하기 위하여 바 코팅의 수행 횟수 및 바의 형태를 조절하였다. 도 6b의 그래핀 시트/기재의 적층체에 포함된 그래핀 시트의 표면 저항을 측정한 결과, 표면 저항 값은 약 720 Ω/sq로 나타났다.
Specifically, Figure 6a of the present application, by uniformly applying a polymer precursor poly-amic acid (poly-amic acid) on the graphene sheet according to the present embodiment to form a substrate on the graphene sheet by curing 6B is a photograph showing a process, and is a photograph of a graphene sheet / substrate laminate formed according to the direct transfer method of the present application after performing the process of FIG. 6A. The uniform coating of the polymer precursor on the graphene sheet was performed using a bar coating method, and then the polymer precursor was polymerized to form the base material, which was cured according to the curing temperature of the polymer precursor. Was carried out. At this time, in order to control the thickness of the applied polymer precursor was adjusted the number of times the bar coating and the shape of the bar. As a result of measuring the surface resistance of the graphene sheet included in the graphene sheet / substrate laminate of FIG. 6B, the surface resistance value was about 720 Ω / sq.

2. 2. 그래핀Grapina 성장용  For growth 촉매층과Catalyst layer 그래핀Grapina 시트를 분리시키는 속도에 따른  According to the speed of separating the sheets 그래핀Grapina 시트 표면 상태 및 표면 물성의 차이 Sheet surface condition and surface property difference

본 실시예에서는 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시키는 속도에 따라 상기 그래핀 시트의 표면 상태가 영향을 받는 것을 확인하였으며, 이를 도 7에 나타내었다.In this embodiment, it was confirmed that the surface state of the graphene sheet is affected by the rate of separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet, as shown in FIG.

구체적으로, 도 7a는 본 실시예에 따라 낮은 속도로 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시킨 경우 상기 그래핀 시트의 표면 상태를 보여주는 SEM 사진이고, 도 7b는 도 7a의 경우에 비해 높은 속도로 그래핀 성장용 촉매층과 그래핀 시트를 분리시킨 경우 상기 그래핀 시트의 표면 상태를 보여주는 현미경 사진이다. 도 7a는 상기 그래핀 시트의 표면에 크랙(crack)이 형성된 것을 보여준 반면, 도 7b는 상기 그래핀 시트가 표면의 크랙 없이 깨끗하게 전사되었음을 보여주었다. Specifically, FIG. 7A is a SEM photograph showing the surface state of the graphene sheet when the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet are separated at a low speed according to the present embodiment, and FIG. 7B is higher than that of FIG. 7A. When the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet is separated at a rate, it is a micrograph showing the surface state of the graphene sheet. FIG. 7A shows that a crack is formed on the surface of the graphene sheet, while FIG. 7B shows that the graphene sheet is cleanly transferred without cracking the surface.

즉, 도 7a 및 도 7b에 따르면, 높은 속도로 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시킬 경우 상기 그래핀 시트는 보다 깨끗한 표면을 가지게 됨을 알 수 있으며, 이로부터 높은 속도의 분리를 수행한 경우에 상기 그래핀 시트의 표면 저항이 보다 낮을 것을 추론할 수 있다.
That is, according to Figure 7a and 7b, it can be seen that when the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet is separated at a high rate, the graphene sheet has a cleaner surface, from which a high speed of separation It can be inferred that the surface resistance of the graphene sheet is lower when it is performed.

3. 3. 그래핀Grapina 성장용  For growth 촉매층의Of catalyst bed 재사용 여부에 따른  By reuse 그래핀Grapina 성장용  For growth 촉매층의Of catalyst bed 표면 상태 차이, 및 이에 따른  Surface state differences, and accordingly 그래핀Grapina 시트의 표면 물성의 차이 Difference in Surface Properties of Sheets

본 실시예에서는 그래핀 성장용 촉매층의 재사용 여부에 따라 상기 그래핀 성장용 촉매층의 표면 상태가 영향을 받는 것을 확인하였으며, 이를 도 8에 나타내었다.In the present embodiment, it was confirmed that the surface state of the graphene growth catalyst layer is affected by the reuse of the graphene growth catalyst layer, which is shown in FIG. 8.

구체적으로, 도 8a는 본 실시예에 따라 처음 사용하는 그래핀 성장용 촉매층의 표면 상태를 보여주는 SEM 사진이고, 도 8b는 재사용하는 그래핀 성장용 촉매층의 표면 상태를 보여주는 SEM 사진이다. 상기 그래핀 성장용 촉매층으로서는 구리 호일을 사용하였으며, 도 8a에 비하여 재사용 그래핀 성장용 촉매층을 이용한 도 8b의 경우에 상기 구리 호일의 그래인(grain) 사이즈가 증가하였음을 확인할 수 있었다. 도 8b와 같이 재사용 그래핀 성장용 촉매층을 이용할 경우, 그래핀 제조 공정에서 사용되는 고온의 수소 전처리 단계를 통하여 박리 공정에서 산화된 촉매층의 일부분이 다시 환원될 수 있으며, 이에 따라 다시 그래핀 성장을 위한 촉매의 기능을 수행할 수 있다. 실질적인 표면 식각 정도를 고려할 때 25 μm 두께의 구리 촉매층의 경우 600 회 이상 재사용이 가능한 것을 확인하였다. 이와 같은 촉매층 재사용에 따라 수득되는 그래핀의 면저항 및 결합 농도는, 재사용하지 않고 처음 사용하는 촉매층을 이용한 경우에 비하여 오히려 감소되었으며, 이로써 그래핀의 물성 향상에 촉매층 재사용이 기여하였음을 확인할 수 있었다. Specifically, FIG. 8A is a SEM photograph showing the surface state of the graphene growth catalyst layer first used according to the present embodiment, and FIG. 8B is a SEM photograph showing the surface state of the graphene growth catalyst layer to be reused. Copper foil was used as the graphene growth catalyst layer, and in the case of FIG. 8B using the reused graphene growth catalyst layer, it was confirmed that the grain size of the copper foil was increased. When using the catalyst layer for re-use graphene growth as shown in Figure 8b, a portion of the catalyst layer oxidized in the stripping process may be reduced again through the high temperature hydrogen pretreatment step used in the graphene manufacturing process, thereby increasing the graphene growth again. Can serve as a catalyst for. Considering the degree of surface etching, it was confirmed that the copper catalyst layer having a thickness of 25 μm can be reused more than 600 times. The sheet resistance and bond concentration of the graphene obtained by reusing the catalyst layer was reduced rather than using the catalyst layer used for the first time without reuse, thereby confirming that the catalyst layer reuse contributed to the improvement of the physical properties of the graphene.

도 8에서 확인되는 그래핀 성장용 촉매층의 표면 상태 차이는 상기 그래핀 성장용 촉매층 상에 형성되는 그래핀 시트의 표면 물성에도 영향을 미치게 되며, 본 실시예에서는 이를 실험적으로 확인하였다. 구체적으로, 도 8a의 그래핀 성장용 촉매층을 사용하여 형성된 그래핀 시트는 표면 저항이 720 Ω/sq 였던 반면, 도 8b의 재사용 그래핀 성장용 촉매층을 사용하여 형성된 그래핀 시트는 표면 저항이 360 Ω/sq로서 약 1/2 정도의 저항값을 나타내었다. The difference in the surface state of the graphene growth catalyst layer confirmed in FIG. 8 also affects the surface physical properties of the graphene sheet formed on the graphene growth catalyst layer, which was confirmed experimentally in this embodiment. Specifically, the graphene sheet formed using the graphene growth catalyst layer of FIG. 8A had a surface resistance of 720 Ω / sq, whereas the graphene sheet formed using the reused graphene growth catalyst layer of FIG. 8B had a surface resistance of 360 As Ω / sq, the resistance value was about 1/2.

즉, 본원의 직접 전사 방법을 이용할 경우 그래핀 성장용 촉매층을 재사용하는 것이 가능한데, 이는 경제적인 측면의 이점을 보유할 뿐만 아니라, 재사용 그래핀 성장용 촉매층을 이용하여 그래핀 시트를 형성할 경우 상기 그래핀 시트의 표면 저항이 낮아진다는 점을 이용하여 상기 그래핀 시트의 표면 물성 조절이 가능해진다는 점에서 추가적인 이점을 보유함을 확인할 수 있었다.
That is, when using the direct transfer method of the present application it is possible to reuse the catalyst layer for graphene growth, which not only has an economical advantage, but also when forming a graphene sheet using the catalyst layer for reuse graphene growth Using the fact that the surface resistance of the graphene sheet is lowered, it was confirmed that the graphene sheet has an additional advantage in that it is possible to control the surface properties of the graphene sheet.

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 수도 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 (23)

그래핀 성장용 촉매층 상에 형성된 그래핀 시트 상에 기재를 형성하여 그래핀 성장용 촉매층/그래핀 시트/기재를 포함하는 적층체를 형성하는 단계; 및,
상기 적층체를 전해액에 침지하고 전압을 인가함으로써 수행되는 전해 반응을 이용하여 상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시켜 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 단계
를 포함하는,
그래핀 시트의 직접 전사 방법.
Forming a substrate on the graphene sheet formed on the graphene growth catalyst layer to form a laminate including the graphene growth catalyst layer / graphene sheet / substrate; And
Separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet using an electrolytic reaction performed by immersing the laminate in an electrolyte and applying a voltage to form a graphene sheet / substrate laminate.
/ RTI >
Direct transfer method of graphene sheets.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 성장용 촉매층은 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr, Ge, Ru, Ir, 황동(brass), 청동(bronze), 백동, 스테인리스 스틸(stainless steel), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The graphene growth catalyst layer is Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr, Ge, Ru, Ir A method of direct transfer of graphene sheets, comprising one selected from the group consisting of brass, bronze, cupronickel, stainless steel, and combinations thereof.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 성장용 촉매층의 두께는 1 nm 내지 1000 nm인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The graphene growth catalyst layer has a thickness of 1 nm to 1000 nm, a method for direct transfer of graphene sheets.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 성장용 촉매층은 패터닝된 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The graphene growth catalyst layer comprises a patterned one, a method for direct transfer of graphene sheets.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 시트의 직접 전사 방법은, 상기 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 단계에서 분리된 상기 그래핀 성장용 촉매층을 재사용하여 수행하는 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The method of directly transferring the graphene sheet may include performing the reuse of the catalyst layer for graphene growth separated in the forming of the graphene sheet / substrate stack, the method of directly transferring the graphene sheet. .
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 시트는, 상기 그래핀 성장용 촉매층에 탄소 소스-함유 가스를 공급한 뒤 화학기상증착법(chemical vapor deposition method; CVD method)을 수행함으로써 형성되는 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The graphene sheet may be formed by supplying a carbon source-containing gas to the graphene growth catalyst layer and then performing a chemical vapor deposition method (CVD method). Transcription method.
제 6 항에 있어서,
상기 탄소 소스는 탄소수 1 내지 10인 탄소-함유 화합물을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the carbon source comprises a carbon-containing compound having 1 to 10 carbon atoms, direct transfer method of the graphene sheet.
제 6 항에 있어서,
상기 탄소 소스는 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 부틸렌, 부타디엔, 펜탄, 펜텐, 펜틴, 펜타디엔, 사이클로펜탄, 사이클로펜타디엔, 헥산, 헥센, 사이클로헥산, 사이클로헥사디엔, 벤젠, 톨루엔, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method according to claim 6,
The carbon source is carbon monoxide, carbon dioxide, methane, ethane, ethylene, ethanol, acetylene, propane, propylene, butane, butylene, butadiene, pentane, pentene, pentine, pentadiene, cyclopentane, cyclopentadiene, hexane, hexene, cyclo A method for direct transfer of graphene sheets, comprising one selected from the group consisting of hexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, and combinations thereof.
제 6 항에 있어서,
상기 탄소 소스-함유 가스와 함께 수소 가스를 공급하는 것을 포함하는, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method according to claim 6,
Directly supplying hydrogen gas together with the carbon source-containing gas.
제 6 항에 있어서,
상기 화학기상증착법의 수행 시간을 조절하여 상기 그래핀 시트의 두께를 조절하는 것을 포함하는, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method according to claim 6,
Controlling the execution time of the chemical vapor deposition method comprising adjusting the thickness of the graphene sheet, direct transfer method of the graphene sheet.
제 1 항에 있어서,
상기 기재는 투명 기재, 플렉서블 기재, 또는 투명 플렉서블 기재를 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The substrate is a direct transfer method of the graphene sheet, comprising a transparent substrate, a flexible substrate, or a transparent flexible substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 기재는 유리 기재 또는 고분자 기재를 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The substrate comprises a glass substrate or a polymer substrate, direct transfer method of the graphene sheet.
제 12 항에 있어서,
상기 고분자 기재는 π-전자를 가지는 고분자 화합물을 함유하는 고분자 시트를 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
13. The method of claim 12,
The polymer substrate comprises a polymer sheet containing a polymer compound having a π-electron, the graphene sheet direct transfer method.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 시트 상에 상기 기재를 형성하는 것은, 바 코팅, 와이어 바 코팅, 스핀 코팅, 딥 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 롤투롤 코팅, 침지 코팅, 분무 코팅, 캐스팅, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 또는 잉크젯 인쇄법을 이용하여 상기 그래핀 시트에 상기 기재를 부착함으로써 수행하는 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
Forming the substrate on the graphene sheet, bar coating, wire bar coating, spin coating, dip coating, micro gravure coating, gravure coating, roll coating, roll to roll coating, dip coating, spray coating, casting, screen printing A method of directly transferring a graphene sheet, comprising performing by attaching the substrate to the graphene sheet using a method, a flexographic printing method, an offset printing method, or an inkjet printing method.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 시트 상에 상기 기재를 형성하는 것은, 상기 그래핀 시트 상에 고분자 전구체를 도포한 후 상기 고분자 전구체를 중합함으로써 수행하는 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
Forming the substrate on the graphene sheet, which comprises performing by applying a polymer precursor on the graphene sheet and then polymerizing the polymer precursor, direct transfer method of the graphene sheet.
제 15 항에 있어서,
상기 고분자 전구체는 폴리이미드, 폴리우레탄, PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PMMA(Polymethylmethacrylate), 에폭시, 또는 열경화성 폴리머의 전구체를 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 15,
The polymer precursor is polyimide, polyurethane, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polymethylmethacrylate (PMMA), epoxy, or a method of direct transfer of the graphene sheet comprising a precursor of a thermosetting polymer.
제 1 항에 있어서,
상기 전해액은 Na2S2O8, 또는 K2S2O8을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The electrolyte solution is Na 2 S 2 O 8 , or K 2 S 2 O 8 , It is a direct transfer method of the graphene sheet.
제 1 항에 있어서,
상기 전압은 1 V 내지 10 V인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The voltage is 1 V to 10 V, the method of direct transfer of the graphene sheet.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 성장용 촉매층과 상기 그래핀 시트를 분리시켜 상기 그래핀 시트/기재의 적층체를 형성하는 단계는 30 초 내지 5 분 동안 수행되는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
Separating the graphene growth catalyst layer and the graphene sheet to form the stack of the graphene sheet / substrate is performed for 30 seconds to 5 minutes, direct transfer method of the graphene sheet.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 시트는 1 층 내지 300 층의 그래핀을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The graphene sheet is a graphene sheet is a direct transfer method of the graphene sheet containing 1 to 300 layers.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 시트는 종방향 및 횡방향의 길이가 각각 1 mm 내지 1 m인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The graphene sheet has a length of 1 mm to 1 m in the longitudinal and transverse directions, respectively, direct transfer method of the graphene sheet.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀 시트는 유기계 도펀트(dopant), 무기계 도펀트, 또는 이들의 조합을 포함하는 도펀트에 의하여 도핑된 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.
The method of claim 1,
The graphene sheet is a method of directly transferring the graphene sheet, including doped with a dopant including an organic dopant, an inorganic dopant, or a combination thereof.
제 22 항에 있어서,
상기 도펀트는 NO2BF4, NOBF4, NO2SbF6, HCl, H2PO4, H3CCOOH, H2SO4, HNO3, PVDF(polyvinylidene fluoride), AuCl3, SOCl2, Br2, 디클로로디시아노퀴논, 옥손, 디미리스토일포스파티딜이노시톨, 트리플루오로메탄술폰이미드, 나피온, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 그래핀 시트의 직접 전사 방법.23. The method of claim 22,
The dopant is NO 2 BF 4 , NOBF 4 , NO 2 SbF 6 , HCl, H 2 PO 4 , H 3 CCOOH, H 2 SO 4 , HNO 3 , PVDF (polyvinylidene fluoride), AuCl 3 , SOCl 2 , Br 2 , A method of direct transfer of graphene sheets, including those selected from the group consisting of dichlorodicyanoquinone, oxone, dimyristoylphosphatidylinositol, trifluoromethanesulfonimide, nafion, and combinations thereof.
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