KR101808985B1 - Complex with polymer and nano inorganic particle layer and method for preparing same - Google Patents
Complex with polymer and nano inorganic particle layer and method for preparing same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101808985B1 KR101808985B1 KR1020170041715A KR20170041715A KR101808985B1 KR 101808985 B1 KR101808985 B1 KR 101808985B1 KR 1020170041715 A KR1020170041715 A KR 1020170041715A KR 20170041715 A KR20170041715 A KR 20170041715A KR 101808985 B1 KR101808985 B1 KR 101808985B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nano
- inorganic particle
- adhesive layer
- adhesive
- layer
- Prior art date
Links
- RXJXDPDHNAYULH-UHFFFAOYSA-N CN(C)C(CCN1CCOCC1)(Cc1ccccc1)C(c1ccccc1)=O Chemical compound CN(C)C(CCN1CCOCC1)(Cc1ccccc1)C(c1ccccc1)=O RXJXDPDHNAYULH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
- B32B9/007—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile comprising carbon, e.g. graphite, composite carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/08—Macromolecular additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0073—Shielding materials
- H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
Abstract
Description
본 발명은 고분자-나노무기입자 복합체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열적 및 전기적 전도성이 우수하여, 히트 싱크 및 전자파 차폐제로 이용될 수 있는 고분자-나노무기입자 복합체에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polymer-nano-inorganic particle composite, and more particularly, to a polymer-nano-inorganic particle composite which is excellent in thermal and electrical conductivity and can be used as a heat sink and an electromagnetic wave shielding agent.
발열 특성을 가진 소자등에서 열을 효과적으로 제거하여, 제품을 보호하거나, 소자 등의 성능을 유지하기 위해, 고 열전도성 기판이 많이 사용되고 있다. In order to effectively remove heat from a device having a heat generating property, to protect the product, or to maintain the performance of a device or the like, a high thermal conductive substrate is widely used.
열전도성을 갖는 종래의 고분자-나노입자 복합체의 경우, 나노입자를 고분자 내에 물리적으로 분산시키는 방식을 이용하여 제작되었다. 이는 고분자의 장점을 가지는 동시에 기능성 나노 입자의 성질을 함께 가지며, 프로세스가 쉽고 간단하여 대량 생산에 유리한 이점을 나타내었다. 하지만 나노입자가 고분자 내에 랜덤하게 위치하고 있어, 높은 열전도성을 확보하기 위해서 높은 나노입자 비율이 요구되어, 복합체의 유연성이 떨어지고, 깨지기 쉬우며 접착성이 낮아지는 등 고분자 특성을 저하시키고, 단가 또한 높다는 단점이 있었다. 그리고, 효과적인 나노입자 배열을 제어하기 어려워, 수직적 열전달율이 수평적 열전달율보다 10배 정도 작다고 보고되었다. In the case of the conventional polymer-nanoparticle complex having thermal conductivity, the nanoparticles were physically dispersed in the polymer. It has advantages of polymer and functional nanoparticles together, and is easy and simple to process, which is advantageous for mass production. However, since the nanoparticles are randomly located in the polymer, a high nanoparticle ratio is required in order to secure high thermal conductivity, which deteriorates the polymer properties such that the flexibility of the composite is lowered, fragility is lowered and the adhesion is lowered. There were disadvantages. It is also reported that it is difficult to control the effective nanoparticle array and the vertical heat transfer rate is about 10 times smaller than the horizontal heat transfer rate.
또한, 나노입자를 낮은 비율로 첨가함에도 불구하고, 높은 열전도성을 구현하기 위해, 고분자내에 나노입자를 정렬하는 방식도 이용되었다. 이러한 방식은, 구체적인 제작 방식에 따라, 유동성 고분자 내에 금속을 입힌 나노입자를 분산시킨 후 자기력을 이용하여 정렬시키는 방법과, 여과지를 이용한 여과나, 동결성형 등 나노입자를 우선 정렬 후 고분자를 빈 공간에 채워넣는 방법으로 나눌 수 있다. In addition, a method of aligning the nanoparticles in the polymer was also used to achieve a high thermal conductivity, despite the low proportion of the nanoparticles added. In this method, a method of aligning nanoparticles impregnated with metal in a fluid polymer and aligning them using a magnetic force, a method of filtering nanoparticles such as filtration using a filter paper, And the like.
자기력을 이용하여 정렬시키는 방법의 경우, 나노입자가 자기력에 반응되도록 하기 위해, 입자 표면을 금속이온 등으로 코팅한 후 사용하였으므로, 절연성이 불량하였고, 고분자의 점성에 따라 공정에 많은 시간이 소모되었다. 또한, 한 방향으로만 정렬이 가능하여,수직방향으로의 열전도도는 오히려 감소하였다. In the case of aligning using magnetic force, since the nanoparticles were coated with metal ions or the like after being coated with metal ions or the like in order to allow the nanoparticles to react with magnetic force, the insulating property was poor, and the time required for the process was long depending on the viscosity of the polymer . In addition, it is possible to align only in one direction, and the thermal conductivity in the vertical direction is rather reduced.
또한, 여과의 경우에도, 면방향으로만 정렬이 가능하여, 축방향으로의 열전도성이 크게 감소하였다. Also in the case of filtration, alignment in the plane direction was possible, and the thermal conductivity in the axial direction was greatly reduced.
더불어, 여과나 동결성형과 같이 나노입자 정렬 후 고분자를 채워넣는 방법의 경우, 고분자를 주입하는 과정에서, 부피가 늘어나, 정렬이 흐트러졌다. 또한 정렬과정에서 정렬되는 간격이나 밀도 등을 정밀하게 컨트롤 할 수 없기 때문에 재현성이 크게 떨어졌다. 이외에도, 나노필러의 충진율을 극대화 할 수 없다는 단점도 있었다. In addition, in the case of filling the polymer after the nanoparticles are aligned, such as filtration or freeze molding, the volume is increased and the alignment is disturbed in the process of injecting the polymer. In addition, the reproducibility is greatly reduced because it is not possible to precisely control the alignment interval or density in the alignment process. In addition, there was a drawback that the filling rate of the nanofiller could not be maximized.
따라서, 수직적 및 수평적 방향으로 유사한 열전도성을 가지고, 축적된 열로 인한 고온 환경에서도 안정적으로 열을 전달하며, 고집적회로에서 혼선을 막기 위한 전기절연성이 우수하고, 소자와 기판을 연결하기 위한 접착특성이 우수한 복합체 제조 기술 개발이 필요한 시점이다. Therefore, it has a similar thermal conductivity in the vertical and horizontal directions, is capable of transferring heat stably even in a high temperature environment due to accumulated heat, has excellent electrical insulation for preventing cross-talk in a highly integrated circuit, It is time to develop excellent composite manufacturing technology.
본 발명의 일 목적은 수직적 및 수평적으로 전기적 또는 열적 전달성이 우수한 고분자-나노무기입자 복합체 및 이를 제조하기 위한 방법를 제공하고자 한다.It is an object of the present invention to provide a polymer-nano-inorganic particle composite having excellent electrical and thermal conductivity in a vertical and horizontal direction, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 일시예에 따르면, 고분자 나노무기입자 복합체는 기판, 상기 기판 상에 제1 음각표면을 갖는 제1 접착제층, 상기 제1 접착제층 상에, 상기 제1 음각표면을 따라 적층된 제1 나노무기입자층, 상기 제1 나노무기입자층 상에, 제1 음각표면의 음각공간을 매우고 일정두께를 가지고 제2 음각표면을 갖는 제2 접착제층, 및 상기 제2 접착제층 상에 상기 제2 음각표면을 따라 적층된 제2 나노무기입자층을 포함하고, 제1 나노무기입자층과 제2 나노무기입자층은 수직방향으로 전기적 또는 열적으로 연결된다.According to one embodiment of the present invention, a polymeric nano-inorganic / inorganic particle composite includes a substrate, a first adhesive layer having a first intaglio surface on the substrate, a first adhesive layer on the first adhesive layer, A second nano-inorganic particle layer; a second adhesive layer having an intaglio space of the first intaglio surface with a very high constant thickness and a second intaglio surface on the first nano inorganic particle layer; and a second intaglio layer on the second adhesive layer, And a second nano inorganic particle layer laminated along the surface, wherein the first nano inorganic particle layer and the second nano inorganic particle layer are electrically or thermally connected in a vertical direction.
일실시예에서, 상기 기판은 플렉서블 투명 기판일 수 있다. In one embodiment, the substrate may be a flexible transparent substrate.
일실시예에서, 상기 제1 및 제2 나노무기입자의 접착제 층 위의 코팅은 상기 접착제 층 표면에 위치하거나 상기 접착제 층 내로 상기 나노무기입자의 전부 또는 일부가 함침될 수 있다.In one embodiment, the coating on the adhesive layer of the first and second nano inorganic particles may be located on the surface of the adhesive layer, or all or a portion of the nano inorganic particles may be impregnated into the adhesive layer.
일실시예에서, 상기 접착제는, 비스페놀A계 아크릴레이트 화합물 및 알콕시실릴계 아크릴레이트 화합물을 포함할 수 있다.In one embodiment, the adhesive may comprise a bisphenol A based acrylate compound and an alkoxysilyl based acrylate compound.
일실시예에서, 상기 비스페놀A계 디아크릴레이트 화합물은 아래 화학식1의 비스페놀 에이 글리세롤레이트(1 글리세롤/페놀) 다이아크릴레이트 (Bisphenol A glycerolate (1 glycerol/phenol) diacrylate)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the bisphenol A-based diacrylate compound may comprise bisphenol A glycerolate (1 glycerol / phenol) diacrylate of
화학식1
일실시예에서, 상기 알콕시실릴계 아크릴레이트 화합물은 아래 화학식 2의 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the alkoxysilyl acrylate compound may comprise 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate of
화학식 2(2)
일실시예에서, 상기 접착제는 광개시제를 포함할 수 있다.In one embodiment, the adhesive may comprise a photoinitiator.
일실시예에서, 상기 광개시제는 아래 화학식 3의 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4-모르폴리노부티로페논(2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4-morpholinobutyrophenone)을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체:In one embodiment, the photoinitiator is selected from the group consisting of 2-benzyl-2- (dimethylamino) -4-morpholinobutyrophenone of formula 3: Polymer Nano Inorganic Particle Complex:
화학식 3(3)
일실시예에서, 상기 접착제는 폴리(메틸 실세스퀴녹산)(poly(methyl silsesquioxane))을 포함할 수 있다. In one embodiment, the adhesive may comprise poly (methyl silsesquioxane) (poly (methyl silsesquioxane)).
일실시예에서, 상기 접착층의 두께는 상기 음각표면의 두께보다 작을 수 있다.In one embodiment, the thickness of the adhesive layer may be less than the thickness of the engraved surface.
일실시예에서, 상기 나노무기입자는, 그래핀, 금속성 그리드, 탄소나노튜브, 실버나노와이어 및 보론나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In one embodiment, the nanoparticulate particles may comprise at least one of graphene, a metallic grid, a carbon nanotube, a silver nanowire, and boron nitride.
본 발명의 다른 실시예인 히트 싱크는 상술한 고분자 나노무기입자 복합체들 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The heat sink, which is another embodiment of the present invention, may include any one of the above-described polymeric nano-inorganic particle composites.
본 발명의 또 다른 실시예인 전자파 차폐제는 상술한 고분자 나노무기입자 복합체들 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The electromagnetic wave shielding agent according to another embodiment of the present invention may include any one of the above-mentioned polymeric nano-inorganic particle composites.
본 발명의 또 다른 실시예인 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법은 기판을 준비하는 제1 단계, 상기 기판 상에 제1 접착제층을 형성하는 제2 단계, 양각표면에 나노무기입자가 위치된 스탬프를 이용하여, 상기 제1 접착제층의 일면에 제1 음각표면을 형성하고, 상기 제1 음각표면을 따라 나노무기입자층이 적층되는 제3 단계, 상기 나노무기입자층이 형성하는 제1 음각표면을 매우면서 일정두께를 가지도록 제2 접착제층을 형성하는 제4 단계, 및 양각표면에 나노무기입자가 위치된 스탬프를 이용하여, 상기 제2 접착제층의 일면에 제2 음각표면을 형성하는 제5 단계를 포함하는, 제1 나노무기입자층과 상기 제1 나노무기입자층과 이웃한 제2 나노무기입자층은 수직방향으로 전기적 또는 열적으로 연결된다. In another embodiment of the present invention, there is provided a method of preparing a polymer nanomolecular inorganic particle composite, comprising the steps of: preparing a substrate; forming a first adhesive layer on the substrate; forming a stamp having nano- A third step of forming a first intaglio surface on one side of the first adhesive layer and laminating a nano-inorganic particle layer along the first intaglio surface, using a first intaglio surface formed by the nano- A fourth step of forming a second adhesive layer so as to have a predetermined thickness and a fifth step of forming a second indentation surface on one surface of the second adhesive layer using a stamp on which nano- The first nano inorganic particle layer and the second nano inorganic particle layer adjacent to the first nano inorganic particle layer are electrically or thermally connected in the vertical direction.
일실시예로서, 상기 접착제는 열경화성 또는 빛경화성 접착제이며, 상기 제3 단계시, 열 또는 빛을 조사하여 경화시킨다. In one embodiment, the adhesive is a thermosetting or light-curable adhesive, and in the third step, it is cured by irradiation with heat or light.
본 발명의 일실시예에 따르면, 낮은 함량의 나노무기입자를 포함하여도, 높은 열전도성을 구현할 수 있어, 고분자의 특성인 유연성, 접착성 등을 유지할 수 있다. 또한 몰드를 이용하여 제작하므로 대량 생산에서도 높은 신뢰도를 유지할 수 있으며, 구조의 크기, 종횡비 등을 조절하여 열전도 특성을 효과적으로 제어가 가능하다. 본 발명은 추후 TIM, 방열 기판 등 여러 분야에 응용할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, high thermal conductivity can be realized even when a low content of nano inorganic particles is included, and flexibility, adhesiveness, etc., which are characteristics of a polymer, can be maintained. In addition, since it is manufactured using a mold, high reliability can be maintained even in mass production, and the heat conduction characteristics can be controlled effectively by controlling the size and the aspect ratio of the structure. The present invention can be applied to various fields such as a TIM, a heat dissipation board and the like in the future.
구체적으로, 낮은 나노입자 비율에도 높은 열전도성을 구현할 수 있다. 몰드 구조의 크기 및 종횡비를 조절하여, 다양한 밀도의 3D 구조체를 제작할 수 있으며, 이를 이용한 축방향(수직적) 및 면방향(수평적)의 선택적인 열전도도 조절할 수 있다. 또한, 접착성 고분자를 이용하여, 별도의 공정 없이 기판에 손쉽게 소자를 전사할 수 있다. 그리고, 광경화성 고분자를 이용하여, 소자가 전사되지 않는 부분의 접착성을 용이하게 제거할 수 있다. 더불어, 높은 유연성을 가지는 고분자를 이용하여, 휘어지는 디바이스에도 적용이 가능하다. Specifically, high thermal conductivity can be realized even at a low nanoparticle ratio. By controlling the size and the aspect ratio of the mold structure, 3D structures of various densities can be manufactured, and the selective thermal conductivity of the axial direction (vertical) and the plane direction (horizontal) can be controlled. Further, by using the adhesive polymer, the device can be easily transferred to the substrate without a separate process. By using the photo-curable polymer, it is possible to easily remove the adhesiveness of the portion where the element is not transferred. In addition, it can be applied to a bending device using a polymer having high flexibility.
도 1은 본 발명의 일실시예인 복합체의 제조방법에 대한 모식도이다.
도 2은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 복합체의 단면도에 대한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 복합체의 단면도에 대한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 복합체를 포함하는 히트 싱크(heat sink)와 IC 칩에 대한 모식도이다.
도 5(a) 및 (b)은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합체의 단면에 대한 전자 현미경 사진이다.
도 6는 도 5에 나타낸 복합체 일부의 전자현미경 사진과 에너지 분산형 분광분석(EDS) 결과그래프 및 결과표이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a method of manufacturing a composite according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a schematic diagram of a cross-section of a composite according to another embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a cross-section of a composite according to another embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a heat sink and an IC chip including a composite according to another embodiment of the present invention.
5 (a) and 5 (b) are electron micrographs of cross-sections of a composite according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an electron micrograph and a graph of energy dispersive spectroscopy (EDS) of the composite part shown in FIG. 5 and a result table.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprises" or "having" is intended to designate the presence of stated features, elements, etc., and not one or more other features, It does not mean that there is none.
본 출원에서 사용되는 "제1" 및 "제2" 등은, 본 발명의 구성요소를 한정하는 것은 아니며, 단지 구성요소를 구분하기 위하여 설정된 것이다.The terms " first "and" second "and the like used in the present application are not intended to limit the elements of the present invention, but merely set to distinguish the elements.
본 출원에서 사용되는 "위에" 또는 "상의"의 의미는, 직접적으로 하나의 구성요소 위에 다른 구성요소가 위치하는 것 뿐만 아니라, 두 구성요소 사이에 제3의 구성요소가 삽입되어 위치되는 것을 포함한다. The terms "above" or "over," as used in this application include not only that other components are located directly on one component but also that a third component is inserted and positioned between the two components do.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 본 발명을 도면을 참고하여 각각의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1에 본 발명의 일실시예인 복합체의 제조방법의 모식도를 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 기판 상에 적층된 접착제층 (Adhesive) 위로, 나노무기입자(boron nitride)가 코팅된 스탬프(PDMS (polydimethylsiloxane) mold)로 전사하여, 상기 접착제층에 스탬프에 형성된 양각에 대응되는 음각이 형성되고, 상기 음각표면을 따라, 나노무기입자층이 적층된다. 그리고, 교호적으로, 접착제층을 도포하고, 스탬프로 상기 접착제층에 음각표면을 형성하는 공정을 반복하여, 복합체를 제조할 수 있다. 여기서, 스탬핑시 열 또는 빛을 조사하여, 나노무기입자층을 보다 더 잘 전사시키고, 접착제층을 경화시킬 수 있다. 그러나, 본 발명에서, 도 1에 개시된 순서는 하나의 예시일 뿐, 그 구체적인 제조방법은 도 1에 한정되는 것은 아니다. FIG. 1 is a schematic view of a method of manufacturing a composite according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a substrate is transferred onto an adhesive layer laminated on a substrate with a stamp (PDMS (polydimethylsiloxane) mold coated with a nano-inorganic particle) to form an embossed layer A corresponding engraved is formed, and along the engraved surface, a nano-inorganic particle layer is laminated. Then, the composite can be produced by alternately repeating the step of applying the adhesive layer and forming the engraved surface on the adhesive layer with a stamp. Here, heat or light may be irradiated during stamping to transfer the nano-inorganic particle layer more well and to cure the adhesive layer. However, in the present invention, the order disclosed in Fig. 1 is only one example, and the specific manufacturing method thereof is not limited to Fig.
(1) 제1 단계(1)
본 발명의 일실시예인 복합체의 제조방법은, 먼저, 제1단계로서, 기판을 준비한다. 상기 기판은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고분자 기판일 수 있으며, 바람직하게는 유연성 투명 고분자, 예컨대 PET일 수 있다. In a method of manufacturing a composite according to an embodiment of the present invention, a substrate is first prepared as a first step. The substrate is not particularly limited, but may be a polymer substrate, preferably a flexible transparent polymer such as PET.
(2) 제2 단계(2)
제2단계로서, 상기 기판 상에 제1 접착제층으로 형성한다. 상기 제1 접착제층은 본 발명의 목적에 부합되는 범위에서 다양한 방법에 의하여 상기 기판 상에 위치될 수 있다.As a second step, a first adhesive layer is formed on the substrate. The first adhesive layer may be placed on the substrate by various methods in accordance with the object of the present invention.
상기 접착제는 열경화성 또는 빛경화성 접착제이며, 상기 제3 단계시, 열 또는 빛을 조사하여 경화시킬 수 있다. The adhesive is a thermosetting or light-curable adhesive, and can be cured by irradiation with heat or light in the third step.
상기 접착제는, 비스페놀A계 아크릴레이트 화합물 및 알콕시실릴계 아크릴레이트 화합물을 포함하는 투명 접착제를 포함할 수 있다. The adhesive may include a transparent adhesive including a bisphenol A-based acrylate compound and an alkoxysilyl acrylate compound.
상기 비스페놀A계 디아크릴레이트 화합물은 아래 화학식 1의 비스페놀 에이 글리세롤레이트(1 글리세롤/페놀) 다이아크릴레이트 (Bisphenol A glycerolate (1 glycerol/phenol) diacrylate)일 수 있다. The bisphenol A based diacrylate compound may be Bisphenol A glycerolate (1 glycerol / phenol) diacrylate having the following formula (1).
상기 알콕시실릴계 아크릴레이트 화합물은 아래 화학식 2의 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate)일 수 있다. The alkoxysilyl acrylate compound may be 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate having the following general formula (2).
또한, 상기 접착제는 광개시제를 포함할 수 있다.In addition, the adhesive may include a photoinitiator.
상기 광개시제는 아래 화학식 3의 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4-모르폴리노부티로페논(2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4-morpholinobutyrophenone)일 수 있다. The photoinitiator may be 2-benzyl-2- (dimethylamino) -4-morpholinobutyrophenone of the following
상기 접착제는 폴리(메틸 실세스퀴녹산)(poly(methyl silsesquioxane))을 포함할 수 있다.The adhesive may comprise poly (methyl silsesquioxane) (poly (methyl silsesquioxane)).
본 발명의 접착제는 얇은 층이 형성되면서 나노무기입자에 대한 충분한 접착력을 제공할 수 있으며, 나노무기입자 간의 퍼콜레이션(percolation)을 용이하게 한다. 이 퍼콜레이션에 따라 전도 특성 및 열방출 특성을 극대화 한다.The adhesive of the present invention can provide sufficient adhesion to nano-inorganic particles while forming a thin layer, and facilitates percolation between nano-inorganic particles. This percolation maximizes conduction and heat dissipation characteristics.
본 발명의 상기 접착층의 두께는 100nm 내지 150nm 임을 특징으로 하며, 100nm 이하에서는 공정상의 불량이 발생될 수 있다. 150nm 이상의 두께는 기계적 안정성이 저하될 수 있다.The thickness of the adhesive layer of the present invention is 100 nm to 150 nm, and when the thickness is 100 nm or less, process defects may occur. A thickness of 150 nm or more may degrade the mechanical stability.
(3) 제3 단계(3)
그리고, 제3 단계로서, 양각표면에 나노무기입자가 위치된 스탬프를 이용하여, 상기 제1 접착제층의 일면에 제1 음각표면을 형성하고, 상기 제1 음각표면을 따라 나노무기입자층이 적층된다.As a third step, a first intaglio surface is formed on one surface of the first adhesive layer using a stamp on which nano-inorganic particles are placed on the embossed surface, and a nano-inorganic particle layer is laminated along the first intaglio surface .
여기서, 상기 나노무기입자의 접착제층 위의 코팅은 상기 접착제층 표면에 위치하거나, 상기 접차게 층 내로 상기 나노무기입자의 일부 또는 전부가 함침되는 것을 포함한다. Here, the coating on the adhesive layer of the nano-inorganic particles may be located on the surface of the adhesive layer, or some or all of the nano-inorganic particles may be impregnated into the interfacial layer.
상기 스탬핑을 위하여, 스탬프를 이용할 수 있다. 상기 스탬프는 라인, 스페이스, 필라, 프리즘 등의 구조를 폴리메틸실록산 (PMDS) 몰드를 이용할 수 있다. 본 발명에서, 상기 몰드는 스탬핑 공정을 수행하는 하나의 예시일 뿐, 여기에 한정되는 것은 아니다. For the stamping, a stamp can be used. The stamp may use a polymethylsiloxane (PMDS) mold having a structure such as a line, a space, a pillar, or a prism. In the present invention, the mold is only one example of performing the stamping process, but is not limited thereto.
이러한 몰드를 이용하는 방법은, 우선 에탄올에 분산된 질화붕소 입자를 PDMS 구조 위에 균일하게 코팅하는데, 이 때 PDMS에 열을 가한 상태로 코팅을 하면, 용액이 묻은 바코터가 지나간 직후 용매가 날아가, 질화붕소가 PDMS 위에 면 방향으로 코팅되어, 나노 입자 간의 접촉을 증가시켜 열 전도성이 증가된다. 질화붕소 분산액의 농도와 코팅 속도, 온도 등을 조절하여 코팅 두께를 조절할 수 도 있다. In this method using a mold, firstly, boron nitride particles dispersed in ethanol are uniformly coated on the PDMS structure. At this time, when the PDMS is coated in a state of applying heat, the solvent is blown off immediately after passing the bar coater with the solution, Boron is coated on the PDMS in the direction of the plane, increasing the contact between the nanoparticles and increasing the thermal conductivity. The thickness of the coating may be controlled by adjusting the concentration of the boron nitride dispersion, the coating speed, and the temperature.
고분자내 나노입자의 3D구조는 PDMS 몰드를 통한 나노입자의 다층 전사 방식을 통해 이루어지므로, 몰드의 크기 및 종횡비에 따라 나노입자 구조의 변형이 용이하다. 또한 몰드를 이용한 전사의 경우, 높은 재현성을 가지므로, 롤투롤을 이용한 대면적 제작도 가능하다. Since the 3D structure of the nanoparticles in the polymer is achieved by the multi-layer transfer method of the nanoparticles through the PDMS mold, the nanoparticle structure can be easily deformed according to the size and the aspect ratio of the mold. In addition, in the case of transfer using a mold, since it has high reproducibility, it is possible to manufacture a large area using roll-to-roll.
또한, 상기 나노무기입자는, 그래핀, 금속성 그리드, 탄소나노튜브, 실버나노와이어 및 보론나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the nano-inorganic particles may include at least one of graphene, a metallic grid, a carbon nanotube, a silver nanowire, and boron nitride.
상기 나노무기입자가 코팅된 스탬프를 상기 접착제 층에 물리적으로 접촉되고, 압력이 가해짐에 따라, 상기 스탬프 상에 형성된 양각에 대응되도록 접착제층에 양각표면이 형성된다. 또한, 상기 스탬프의 표면에 코팅된 나노무기입자층이 전사되어, 상기 접착제층의 양각표면을 따라 위치한다.The stamp coated with the nano-inorganic particles is physically contacted to the adhesive layer, and as the pressure is applied, the relief surface is formed on the adhesive layer so as to correspond to the relief formed on the stamp. In addition, the nano-inorganic particle layer coated on the surface of the stamp is transferred and positioned along the relief surface of the adhesive layer.
여기서, 양각 또는 음각 표면이란, 구체적인 표면 형태가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 접착제층의 표면에 형성된 요철형태 또는 톱니형태 등의 표면 형상을 나타낸다. Here, the embossed or engraved surface means a surface shape such as a concavo-convex shape or a saw-tooth shape formed on the surface of the adhesive layer, although the specific surface shape is not particularly limited.
또한, 제3 단계시, 추가로 열 또는 빛을 조사할 수 있다. 열 또는 빛을 조사하여 부분적으로 접착제층을 경화시킨 후 스탬프를 떼어내면, 접착제층에 스탬프 표면에 형성된 양각에 대응되도록 양각표면의 구조가 만들어지고, 동시에 접착제의 접착 특성으로 인해 스탬프 상에 코팅된 나노무기입자층이 접착제층에 용이하게 전사될 수 있다. 또한, 전사시 열 또는 빛을 통한 부분 경화를 이용함으로써, 층간의 분리를 방지할 수 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 그 위에 다시 접착제층을 코팅하고 나노무기입자를 전사하는 과정을 여러 번 거치면 접착제층 내에 나노입자 3D 구조를 가진 시트를 제조할 수 있다. Further, in the third step, it is possible to irradiate further heat or light. When the stamp is removed by irradiating heat or light to partially cure the adhesive layer, the structure of the embossed surface is made to correspond to the embossing formed on the stamping surface in the adhesive layer, and at the same time, The nano-inorganic particle layer can be easily transferred to the adhesive layer. In addition, by using heat or partial curing through light during transfer, separation between the layers can be prevented. As described later, a sheet having nanoparticle 3D structure in the adhesive layer can be manufactured by coating the adhesive layer on the adhesive layer and transferring the nano-inorganic particles several times.
(4) 제4단계(4) Step 4
제4단계로서, 상기 나노무기입자층이 형성하는 제1 음각표면을 매우면서 일정두께를 가지도록 제2 접착제층을 형성한다. As a fourth step, a second adhesive layer is formed so that the first intaglio face formed by the nano-inorganic particle layer has a very thick thickness.
여기서 사용되는 제2 접착제층에 대한 설명은 상기 제1 접착제층에서 설명한 바와 동일하므로 특별히 설명하지 않는다. 다만, 상기 제2 접착제층과 제1 접착제층이 동일한 조성물일 수 도 있고, 상이할 수 도 있다. 또한, 상기 음각표면의 형태도 동일할 수 도 있고, 상이할 수 도 있다. The description of the second adhesive layer used here is the same as that described in the first adhesive layer, and thus is not specifically described. However, the second adhesive layer and the first adhesive layer may be the same composition or may be different. In addition, the shape of the engraved surface may be the same or different.
(5) 제5단계(5) Step 5
제5단계로서, 양각표면에 나노무기입자가 위치된 스탬프를 이용하여, 상기 제2 접착제층의 일면에 제2 음각표면을 형성한다.As a fifth step, a second intaglio surface is formed on one surface of the second adhesive layer using a stamp on which nano-inorganic particles are placed on the embossed surface.
여기서 사용되는 스탬프는 상술한 제3단계에서 설명한 스탬프와 동일한 것을 이용할 수도 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
The stamp used here may be the same as the stamp described in the third step. However, it is not limited thereto.
또한, 상기 제2 단계 및 제3 단계를 2회 이상 실시하여, 나노무기입자층이 코팅된 접착제층이 교호적으로 적층된 복합체를 형성할 수 도 있다. In addition, the second step and the third step may be carried out two or more times to form a composite in which the adhesive layer coated with the nano-inorganic particle layer is alternately laminated.
이하, 제1 및 제2의 수식어를 이용하여, 1차적으로 형성된 나노입자층이 적층된 접착제층과 2차적으로 형성된 나노입자층이 적층된 접착제층을 구분하여 설명한다. Hereinafter, using the first and second modifiers, an adhesive layer in which a nanoparticle layer formed in a primary direction and an adhesive layer in which a nanoparticle layer formed in a secondary direction are laminated will be described.
구체적으로, 먼저, 제1 내지 제3 단계를 통하여, 기판 및 기판에 적층된, 음각표면에 제1 나노무기입자층이 적층된 제1 접착제층이 형성된다. 상기 음각표면 상에 추가적으로 접착제를 도포하여, 제2 접착제층을 적층한다. 상기 제2 접착제층도 상기 제3 단계를 거쳐 음각표면을 형성하고, 제2 나노무기입자층을 적층시킨다. 이러한 공정을 본 발명의 목적에 맞게 반복적으로 실시할 수 있다. Specifically, first, a first adhesive layer in which the first nano inorganic particle layer is laminated on the substrate and the substrate, which is laminated on the substrate, is formed through the first through third steps. An additional adhesive is applied on the engraved surface to laminate the second adhesive layer. The second adhesive layer also forms the engraved surface through the third step, and the second nano inorganic particle layer is laminated. Such a process can be repeatedly carried out in accordance with the purpose of the present invention.
다만, 이 때, 제1 나노무기입자층 및 제1 접착제층과, 제2 나노무기입자층 및 제2 접착제층은 교호적으로 적층될 수 있다. 상기 교호적으로 적층된다는 의미는, 제1 층과 상기 제1 층 상에 적층된 제2 층이 겹쳐져 일치되는 형태로 적층되지 않는 것을 의미하는 것으로, 예를 들어, 교차로 적층되거나, 비스듬히 적층되는 것을 포함하는 의미로 본 명세서에서 사용된다.However, at this time, the first nano inorganic particle layer and the first adhesive layer, and the second nano inorganic particle layer and the second adhesive layer may alternately be laminated. Means that the first layer and the second layer stacked on the first layer are not stacked in a superimposed manner so that they are stacked at an intersection or obliquely stacked Is used herein in its entirety.
본 발명에서는 이러한 적층구조를 통하여, 상기 복합체내의 복수의 나노무기입자층 중, 제1 나노무기입자층과 상기 제1 나노무기입자층과 이웃한 제2 나노무기입자층이, 수직방향으로 전기적 또는 열적으로 연결될 수 있다. 여기서, "연결된다"의 의미는 제1 나노무기입자층의 일부 또는 전부가 제2 나노무기입자층과 물리적으로 접촉되는 것을 의미한다. In the present invention, through the lamination structure, the first nano inorganic particle layer and the second nano inorganic particle layer adjacent to the first nano inorganic particle layer among the plurality of nano inorganic particle layers in the composite can be electrically or thermally connected in the vertical direction have. As used herein, the term " connected "means that some or all of the first nano inorganic particle layer is in physical contact with the second nano inorganic particle layer.
또한, 이러한 수직방향으로 제1 나노무기입자층과 제2 나노무기입자층을 연결시키기 위하여, 제2 접착제층의 두께는, 제1 접착제층의 음각 표면을 메우는 깊이를 제외하고, 제2 접착제층의 음각 표면의 두께보다 작은 것이 바람직하다. Further, in order to connect the first nano inorganic particle layer and the second nano inorganic particle layer in such a vertical direction, the thickness of the second adhesive layer is preferably set such that the depth of the second adhesive layer Is preferably smaller than the thickness of the surface.
다만, 상기 제1 나노무기입자층과 이웃하는 제2 나노무기입자층이 수직적으로 연결될 수 있다면, 상기 제1 복합층의 음각표면과 제2 복합층의 음각표면의 패턴, 방향, 깊이 등은 동일하거나, 상이하여도 무방하다.If the first nano inorganic particle layer and the neighboring second nano inorganic particle layer can be vertically connected, the concave surface of the first composite layer and the concave surface of the second composite layer may have the same pattern, direction, depth, It may be different.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 복합체는 기판, 상기 기판 상에 제1 음각표면을 갖는 제1 접착제층, 상기 제1 접착제층 상에, 상기 제1 음각표면을 따라 적층된 제1 나노무기입자층, 상기 제1 나노무기입자층 상에, 제1 음각표면의 음각공간을 매우고 일정두께를 가지고 제2 음각표면을 갖는 제2 접착제층, 및 상기 제2 접착제층 상에 상기 제2 음각표면을 따라 적층된 제2 나노무기입자층을 포함하고, 제1 나노무기입자층과 제2 나노무기입자층은 수직방향으로 전기적 또는 열적으로 연결된다. A composite according to another embodiment of the present invention comprises a substrate, a first adhesive layer having a first intaglio surface on the substrate, a first adhesive layer on the first adhesive layer, A second adhesive layer on the first nano inorganic particle layer having a depressed space of a first intaglio surface with a very high constant thickness and a second intaglio surface, and a second adhesive layer on the second adhesive layer along the second intaglio surface And the second nano inorganic particle layer is laminated, and the first nano inorganic particle layer and the second nano inorganic particle layer are electrically or thermally connected to each other in the vertical direction.
본 실시예에 관한 설명에서는, 상술한 제조방법에서 설명된 구성요소는 생략한다. In the description of this embodiment, the components described in the above-described manufacturing method are omitted.
도 2 및 도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 복합체의 단면도에 대한 모식도를 나타내었다. 도 2 및 도 3에 각각 나타낸 구조는 본 발명의 하나의 예시일 뿐, 이러한 구조에 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 도 2 및 도 3에 각각 나타낸 바와 같이, 제1 나노무기입자층 (22)과 제2 나노무기입자층 (32)이 수직적으로 연결되어, 열적 또는 전기적 전도가 신속하게 이루어질 수 있다. FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams of a cross-section of a composite according to an embodiment of the present invention. The structures shown in Figs. 2 and 3 are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to these structures. As shown in Figs. 2 and 3, the first nano
구체적으로 살펴보면, 본 발명의 복합체 (1)는 기판 (10)과 상기 기판 (10)상에 적층된 복합층 (20, 30)을 포함한다. 상기 복합층 (20, 30)은 접착제층 (21, 31)과 나노무기입자층 (22, 32)으로 구성된다. 상기 접착제층의, 기판과 대면하지 않는 면에 음각표면이 존재하고, 상기 음각표면을 따라서, 나노무기입자층이 적층된다. 상기 복합층이 각각 교호적으로 적층될 수 있다. 적층되는 복합층의 수는 본 발명이 목적하는 바에 따라 다양하게 적용될 수 있다.Specifically, the
다만, 나노무기입자층은 적층되는 층들과 수직방향으로 일부 또는 전부가 이웃한 나노무기입자층과 맞닿아야하고, 이를 통하여, 전기적 또는 열적으로 연결되어야 한다.However, the nano-inorganic particle layer should be in contact with the layer of the nano-inorganic particles partially or entirely adjacent to the layers to be laminated and electrically or thermally connected thereto.
본 발명의 또 다른 일실시예인 히트 싱크는 상술한 다양한 복합체 중 어느 하나를 포함한다. Another embodiment of the present invention is a heat sink comprising any one of the various composites described above.
도 4에 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 복합체를 포함하는 히트 싱크(heat sink)와 IC 칩에 대한 모식도를 나타내었다. 도 4에서, h-BN & polymer composite은 나노무기입자층와 접착제층 교호적으로 적층된 복합체를 의미하는 것이다. 확대된 삽입도는, 히트 싱크 상에 위치하고, 접착제(adhesive)와 나노무기입자(H-BN)을 포함하는 층들이 교호적으로 적층된 복합체를 나타낸다. 복합체 내부에서 수직적으로 열적 또는 전기적으로 나노무기입자층이 연결되어 있기 때문에, 히트 싱크로 IC 칩을 포함한 전자 소자에서 발생된 열이 용이하게 히트 싱크로 빠져나간다. FIG. 4 is a schematic view of a heat sink and an IC chip including a composite according to another embodiment of the present invention. In Fig. 4, the h-BN & polymer composite refers to a composite in which the nano inorganic particle layer and the adhesive layer are alternately laminated. The enlarged view of the insert shows a composite overlying the heat sink and layers of adhesive and nano-inorganic particles (H-BN) alternately laminated. Since the nano inorganic particle layer is vertically thermally or electrically connected inside the composite, the heat generated by the electronic device including the IC chip by the heat sink easily escapes to the heat sink.
본 발명의 또 다른 일실시예인 전자파 차폐제는 상술한 다양한 복합체 중 어느 하나를 포함한다. The electromagnetic wave shielding agent according to another embodiment of the present invention includes any one of the various composites described above.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples.
고분자-나노무기입자 복합체를 제조하기 위하여, 초박막 접착제로서 비스페놀 A 글리세롤레이트(1 글리세롤/페놀) 디아크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴) 프로필 메타크릴레이트, 스핀-온 글라스(SOG 500F), 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4, 무수에탄올을 200:100:100:9:1700 질량 비율로 섞어 제조하였다. PET 필름을 기판으로서 준비하였고, 이를 산소 플라즈마로 처리한 후, 이 기판 위에 준비된 접착제를 30초 동안 3000 rpm으로 스핀 코팅하여 100-120 nm 두께의 접착제 층을 형성하였다. (1 glycerol / phenol) diacrylate, 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate, spin-on-glass (SOG 500F), and the like were used as the ultra- 2-benzyl-2- (dimethylamino) -4, and anhydrous ethanol in a mass ratio of 200: 100: 100: 9: 1700. The PET film was prepared as a substrate, treated with oxygen plasma, and then the adhesive prepared on the substrate was spin-coated at 3000 rpm for 30 seconds to form an adhesive layer having a thickness of 100-120 nm.
상기 접착제층에, 스탬핑 방식으로 나노무기입자를 전사하기 위하여, 스탬프 재료로서 PDMS를 준비하였다. PDMS 스탬프를 SYLGARD 184 silicone elastomer kit (Dow Corning Inc.)를 사용하여 제조하였다. SYLGARD 184에서 PDMS 전구체와 경화제를 10:1 비율로 섞어준 후 페트리 디쉬에 부어준다. 기포를 제거하고 70℃에서 1시간 경화하였다. 상기 PDMS 몰드 위에 나노무기입자층을 형성하기 위하여 보론 나이트라이드를 코팅하였다. 보론 나이트라이드가 코팅된 PDMS 몰드를 이용하여, 스탬핑 공정을 실시하여, 상기 접착제층에 음각표면을 형성하고, 그 음각표면 상에 나노무기입자층을 전사하였다. 이러한 공정을 5회 이상 반복하여 실시하였다. In order to transfer the nano-inorganic particles onto the adhesive layer by the stamping method, PDMS was prepared as a stamping material. PDMS stamps were prepared using the SYLGARD 184 silicone elastomer kit (Dow Corning Inc.). In SYLGARD 184, the PDMS precursor and hardener are mixed at a ratio of 10: 1 and poured into Petri dishes. The bubbles were removed and cured at 70 ° C for 1 hour. The PDMS mold was coated with boron nitride to form a nano-inorganic particle layer. A stamping process was performed using a PDMS mold coated with boron nitride to form a depressed surface on the adhesive layer, and the nano inorganic particle layer was transferred onto the depressed surface. This process was repeated five or more times.
도 5(a) 및 (b)에 상술한 실험조건에서 제조된 실시예의 단면에 대한 전자 현미경 사진을 나타내었다. 도 5(a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 나노무기입자층이 수직적으로 연결되었음을 확인할 수 있었다. 5 (a) and 5 (b) show electron micrographs of cross-sections of the examples prepared under the experimental conditions described above. As shown in Figs. 5 (a) and 5 (b), it was confirmed that the nano-inorganic particle layers were vertically connected.
도 6에 도 5에 나타낸 복합체 일부의 전자현미경 사진과 에너지 분산형 분광분석(EDS) 결과그래프 및 결과표를 나타내었다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 나노무기입자층이 연결된 부분에서, 질소 및 붕소가 대량 존재함을 확인할 수 있었다. FIG. 6 shows electron microscopic photographs of a part of the complex shown in FIG. 5, a graph of energy dispersive spectroscopy (EDS), and a result table. As shown in Fig. 6, it was confirmed that a large amount of nitrogen and boron existed at the portion where the nano-inorganic particle layer is connected.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
Claims (25)
상기 기판 상에 제1 음각표면을 갖는 제1 접착제층;
상기 제1 접착제층 상에, 상기 제1 음각표면을 따라 적층된 제1 나노무기입자층;
상기 제1 나노무기입자층 상에, 제1 음각표면의 음각공간을 매우고 일정두께를 가지고 제2 음각표면을 갖는 제2 접착제층; 및
상기 제2 접착제층 상에 상기 제2 음각표면을 따라 적층된 제2 나노무기입자층을 포함하고,
제1 나노무기입자층과 제2 나노무기입자층은 각 층의 일부가 물리적으로 접촉되어 전기적 또는 열적으로 연결된, 고분자 나노무기입자 복합체.Board;
A first adhesive layer having a first intaglio surface on the substrate;
A first nano-inorganic particle layer laminated on the first adhesive layer along the first intaglio surface;
A second adhesive layer on the first nano inorganic particle layer, the second adhesive layer having an intaglio space of the first intaglio surface with a very high constant thickness and a second intaglio surface; And
And a second nano inorganic particle layer laminated on the second adhesive layer along the second intaglio surface,
Wherein the first nano inorganic particle layer and the second nano inorganic particle layer are electrically or thermally connected to each other by a physical contact of a part of each layer.
상기 기판은, 플렉서블 투명 기판인, 고분자 나노무기입자 복합체.The method according to claim 1,
Wherein the substrate is a flexible transparent substrate.
상기 제1 및 제2 나노무기입자의 접착제 층 위의 코팅은 상기 접착제 층 표면에 위치하거나 상기 접착제 층 내로 상기 나노무기입자의 전부 또는 일부가 함침됨을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체.The method according to claim 1,
Wherein the coating on the adhesive layer of the first and second nano-inorganic particles comprises a part or all of the nano-inorganic particles being impregnated into the adhesive layer or on the surface of the adhesive layer.
상기 접착제는, 비스페놀A계 아크릴레이트 화합물 및 알콕시실릴계 아크릴레이트 화합물을 포함하는 투명 접착제를 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체.The method according to claim 1,
Wherein the adhesive comprises a transparent adhesive comprising a bisphenol A acrylate compound and an alkoxysilyl acrylate compound.
상기 비스페놀A계 아크릴레이트 화합물은 아래 화학식1의 비스페놀 에이 글리세롤레이트(1 글리세롤/페놀) 다이아크릴레이트 (Bisphenol A glycerolate (1 glycerol/phenol) diacrylate)을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체:
화학식1
Wherein the bisphenol A-based acrylate compound comprises bisphenol A glycerolate (1 glycerol / phenol) diacrylate having the following Formula 1:
Formula 1
상기 알콕시실릴계 아크릴레이트 화합물은 아래 화학식2의 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate)를 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체:
화학식 2
Wherein the alkoxysilyl acrylate compound comprises 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate represented by the following formula (2): < EMI ID =
(2)
상기 접착제는 광개시제를 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체.5. The method of claim 4,
Wherein the adhesive comprises a photoinitiator.
상기 광개시제는 아래 화학식 3의 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4-모르폴리노부티로페논(2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4-morpholinobutyrophenone)을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체:
화학식 3
The photoinitiator is a polymeric nano-inorganic particle composite material comprising 2-benzyl-2- (dimethylamino) -4-morpholinobutyrophenone of the following formula (3) :
(3)
상기 접착제는 폴리(메틸 실세스퀴녹산)(poly(methyl silsesquioxane))을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체. 5. The method of claim 4,
Wherein the adhesive comprises poly (methyl silsesquioxane) (poly (methyl silsesquioxane)).
상기 제1 및 제2 접착층의 두께는 각각 상기 제1 및 제2 음각표면의 두께보다 작은, 고분자 나노무기입자 복합체.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the first and second adhesive layers is smaller than the thickness of the first and second intaglio surfaces, respectively.
상기 나노무기입자는, 그래핀, 금속성 그리드, 탄소나노튜브, 실버나노와이어 및 보론나이트라이드 중 적어도 하나를 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체.The method according to claim 1,
Wherein the nano-inorganic particle comprises at least one of graphene, a metallic grid, a carbon nanotube, a silver nanowire, and boron nitride.
상기 기판 상에 제1 접착제층을 형성하는 제2 단계; 및
양각표면에 나노무기입자가 위치된 스탬프를 이용하여, 상기 제1 접착제층의 일면에 제1 음각표면을 형성하고, 상기 제1 음각표면을 따라 나노무기입자층이 적층되는 제3 단계;
상기 나노무기입자층이 형성하는 제1 음각표면을 매우면서 일정두께를 가지도록 제2 접착제층을 형성하는 제4 단계; 및
양각표면에 나노무기입자가 위치된 스탬프를 이용하여, 상기 제2 접착제층의 일면에 제2 음각표면을 형성하는 제5 단계를 포함하는,
제1 나노무기입자층과 상기 제1 나노무기입자층과 이웃한 제2 나노무기입자층은 수직방향으로 전기적 또는 열적으로 연결된, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.A first step of preparing a substrate;
A second step of forming a first adhesive layer on the substrate; And
A third step of forming a first intaglio surface on one surface of the first adhesive layer using a stamp on which nano-inorganic particles are placed on the embossed surface, and laminating the nano inorganic particle layer along the first intaglio surface;
A fourth step of forming a second adhesive layer on the first intaglio face formed by the nano inorganic particle layer so as to have a very thick thickness; And
And a fifth step of forming a second indentation surface on one surface of the second adhesive layer using a stamp on which nano-inorganic particles are placed on the embossed surface,
Wherein the first nano inorganic particle layer and the second nano inorganic particle layer adjacent to the first nano inorganic particle layer are electrically or thermally connected in the vertical direction.
상기 접착제는 열경화성 또는 빛경화성 접착제이며,
상기 제3 단계시, 열 또는 빛을 조사하여 경화시키는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.15. The method of claim 14,
The adhesive is a thermosetting or light curable adhesive,
In the third step, irradiating with heat or light to cure the polymer nanofiber composite particles.
상기 기판은 플렉서블 투명 기판인, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the substrate is a flexible transparent substrate.
상기 나노무기입자의 접착제 층 위의 코팅은 상기 접착제 층 표면에 위치하거나 상기 접착제 층 내로 상기 나노무기입자의 전부 또는 일부가 함침됨을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the coating on the adhesive layer of the nano-inorganic particles comprises a step of impregnating all or a part of the nano-inorganic particles in the adhesive layer or on the surface of the adhesive layer.
상기 접착제는, 비스페놀A계 아크릴레이트 화합물 및 알콕시실릴계 아크릴레이트 화합물을 포함하는 투명 접착제를 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the adhesive comprises a transparent adhesive comprising a bisphenol A acrylate compound and an alkoxysilyl acrylate compound.
상기 비스페놀A계 아크릴레이트 화합물은 아래 화학식1의 비스페놀 에이 글리세롤레이트(1 글리세롤/페놀) 다이아크릴레이트 (Bisphenol A glycerolate (1 glycerol/phenol) diacrylate)을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법:
화학식1
Wherein the bisphenol A-based acrylate compound comprises bisphenol A glycerolate (1 glycerol / phenol) diacrylate represented by the following Formula 1:
Formula 1
상기 알콕시실릴계 아크릴레이트 화합물은 아래 화학식 2의 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate)를 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법:
화학식 2
Wherein the alkoxysilyl acrylate compound comprises 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate represented by the following formula (2): < EMI ID =
(2)
상기 접착제는 광개시제를 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.19. The method of claim 18,
Wherein the adhesive comprises a photoinitiator.
상기 광개시제는 아래 화학식 3의 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4-모르폴리노부티로페논(2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4-morpholinobutyrophenone)을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법:
화학식 3
The photoinitiator is a polymeric nano-inorganic particle composite material comprising 2-benzyl-2- (dimethylamino) -4-morpholinobutyrophenone of the following formula (3) : ≪
(3)
상기 접착제는 폴리(메틸 실세스퀴녹산)(poly(methyl silsesquioxane))을 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.19. The method of claim 18,
Wherein the adhesive comprises poly (methyl silsesquioxane) (poly (methyl silsesquioxane)).
상기 제1 및 제2 접착층의 두께는 각각 상기 제1 및 제2 음각표면의 두께보다 작은, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the thickness of the first and second adhesive layers is smaller than the thickness of the first and second intaglio surfaces, respectively.
상기 나노무기입자는, 그래핀, 금속성 그리드, 탄소나노튜브, 실버나노와이어 및 보론나이트라이드 중 적어도 하나를 포함하는, 고분자 나노무기입자 복합체의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the nano-inorganic particle comprises at least one of graphene, a metallic grid, a carbon nanotube, a silver nanowire, and boron nitride.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170041715A KR101808985B1 (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Complex with polymer and nano inorganic particle layer and method for preparing same |
| PCT/KR2018/003767 WO2018182353A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-03-30 | Polymer nanoparticle composite and method for preparing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170041715A KR101808985B1 (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Complex with polymer and nano inorganic particle layer and method for preparing same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101808985B1 true KR101808985B1 (en) | 2017-12-13 |
Family
ID=60944343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170041715A KR101808985B1 (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Complex with polymer and nano inorganic particle layer and method for preparing same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101808985B1 (en) |
| WO (1) | WO2018182353A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018182353A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 성균관대학교산학협력단 | Polymer nanoparticle composite and method for preparing same |
| KR20210090352A (en) * | 2020-01-10 | 2021-07-20 | 성균관대학교산학협력단 | Method of fabricating heat dissipation coating and sheet comprising embos |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009184155A (en) | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Touch Panel Kenkyusho:Kk | Conductive film or conductive sheet, and resistive touch panel structure |
| KR101193315B1 (en) | 2003-10-24 | 2012-10-19 | 레오나르트 쿠르츠 스티프퉁 운트 코. 카게 | Structuring of electrical functional layers by means of a transfer film and structuring the adhesive |
| KR101542702B1 (en) | 2014-12-31 | 2015-08-06 | 성균관대학교산학협력단 | A composition for transparent adhesive and a method thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009041574A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-12 | Electrovac Ag | Composite material, method of making a composite, and adhesive or bonding material |
| US8222352B2 (en) * | 2008-12-24 | 2012-07-17 | Nitto Denko Corporation | Silicone resin composition |
| KR101487480B1 (en) * | 2013-01-16 | 2015-01-29 | 주식회사 엘엠에스 | Heat Sink Sheet Having Adhesion Part in Dent Groove |
| KR102263853B1 (en) * | 2014-11-28 | 2021-06-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | Flexible radiating film and method for manufacturing the same |
| KR101734912B1 (en) * | 2015-03-02 | 2017-05-12 | 주식회사 엘엠에스 | Heat Spreader |
| KR101808985B1 (en) * | 2017-03-31 | 2017-12-13 | 성균관대학교산학협력단 | Complex with polymer and nano inorganic particle layer and method for preparing same |
-
2017
- 2017-03-31 KR KR1020170041715A patent/KR101808985B1/en active IP Right Grant
-
2018
- 2018-03-30 WO PCT/KR2018/003767 patent/WO2018182353A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101193315B1 (en) | 2003-10-24 | 2012-10-19 | 레오나르트 쿠르츠 스티프퉁 운트 코. 카게 | Structuring of electrical functional layers by means of a transfer film and structuring the adhesive |
| JP2009184155A (en) | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Touch Panel Kenkyusho:Kk | Conductive film or conductive sheet, and resistive touch panel structure |
| KR101542702B1 (en) | 2014-12-31 | 2015-08-06 | 성균관대학교산학협력단 | A composition for transparent adhesive and a method thereof |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018182353A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 성균관대학교산학협력단 | Polymer nanoparticle composite and method for preparing same |
| KR20210090352A (en) * | 2020-01-10 | 2021-07-20 | 성균관대학교산학협력단 | Method of fabricating heat dissipation coating and sheet comprising embos |
| KR102563235B1 (en) * | 2020-01-10 | 2023-08-03 | 성균관대학교산학협력단 | Method of fabricating heat dissipation coating and sheet comprising embos |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018182353A1 (en) | 2018-10-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110603908B (en) | Electronic component having electromagnetic shield and method for manufacturing the same | |
| TWI527848B (en) | Non-random array anisotropic conductive film (acf) and manufacturing processes | |
| JP6550872B2 (en) | Resin composition for printed wiring board, prepreg, resin substrate, metal-clad laminate, printed wiring board, and semiconductor device | |
| TWI655084B (en) | Anisotropic conductive film and manufacturing method thereof | |
| JP4555323B2 (en) | Multilayer printed circuit board manufacturing method, multilayer printed circuit board, and vacuum printing apparatus | |
| TWI585185B (en) | Improved fixed array acfs with multi-tier partially embedded particle morphology and their manufacturing processes | |
| EP2662333A1 (en) | Graphene film transfer method, and method for manufacturing transparent conductive film | |
| US20080019097A1 (en) | Thermal transport structure | |
| WO2007097249A1 (en) | Porous film and layered product including porous film | |
| TWI743243B (en) | Systems and methods for creating fluidic assembly structures on a substrate | |
| Kim et al. | Multiscale and uniform liquid metal thin‐film patterning based on soft lithography for 3D heterogeneous integrated soft microsystems: additive stamping and subtractive reverse stamping | |
| TWI777304B (en) | Anisotropic conductive film, connection structure, and method for producing the same | |
| TW201132256A (en) | Formation of electrically conductive pattern by surface energy modification | |
| KR101808985B1 (en) | Complex with polymer and nano inorganic particle layer and method for preparing same | |
| JP2015192073A (en) | Electromagnetic wave shielding film, shielded printed wiring board and method of producing electromagnetic wave shielding film | |
| JPWO2005056683A1 (en) | Thermosetting resin composition, substrate material and substrate film | |
| TW201532151A (en) | Production method for semiconductor package | |
| Granado et al. | Improvements of the epoxy–copper adhesion for microelectronic applications | |
| TWI664644B (en) | Anisotropic conductive film and manufacturing method thereof | |
| KR101993037B1 (en) | A multiple thin film comprising a complex of polymer and inorganic nano particle and a method thereof | |
| US10092928B2 (en) | Process for the manufacture of a component comprising a stack of a functional layer on a composite film | |
| Zhu et al. | Additive preparation of conductive circuit based on template transfer process using a reusable photoresist | |
| TWI651195B (en) | Anisotropic conductive film and method of manufacturing same | |
| TWI781213B (en) | Anisotropic conductive film, connection structure, and methods for producing the same | |
| TWI627639B (en) | Electrical connecting material and manufacturing method thereof, and connecting body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |