KR102131057B1

KR102131057B1 - Method for fabricating graphene film

Info

Publication number: KR102131057B1
Application number: KR1020180118274A
Authority: KR
Inventors: 우규희; 정민훈; 권신; 김현창; 조정대
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2018-10-04
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2020-07-07
Also published as: KR20200038719A

Abstract

면광원을 이용한 그래핀 필름 제조방법에서, 공급롤에 의해 폴리이미드(polyimid) 필름을 연속으로 공급하고, 상기 폴리이미드 필름의 적어도 일 면에 면(面)광원을 제공하고, 상기 면광원을 제공받는 상기 폴리이미드 필름의 적어도 일부가 상기 면광원에 의한 광에너지에 의해 그래핀화되며, 회수롤에 의해 상기 그래핀화 된 폴리이미드 필름을 연속으로 회수한다. In the graphene film manufacturing method using a surface light source, a polyimide film is continuously supplied by a supply roll, a surface light source is provided on at least one surface of the polyimide film, and the surface light source is provided At least a part of the polyimide film received is graphene-ized by the light energy by the surface light source, and the graphene-formed polyimide film is continuously recovered by a recovery roll.

Description

면광원을 이용한 그래핀 필름 제조방법{METHOD FOR FABRICATING GRAPHENE FILM}Method for manufacturing graphene film using surface light source {METHOD FOR FABRICATING GRAPHENE FILM}

본 발명은 그래핀 필름 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면광원을 이용하여 롤투롤 연속 공정을 통해 그래핀 필름을 연속해서 제조할 수 있는 면광원을 이용한 그래핀 필름 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a graphene film, and more particularly, to a method for manufacturing a graphene film using a surface light source capable of continuously producing a graphene film through a roll-to-roll continuous process using a surface light source.

그래핀(graphene)은 유연하고 전기 전도도가 높으면서도 투명한 성질을 가지고 있어, 특히 유연성 전극으로 사용될 수 있어 전자 소자를 비롯한 다양한 소자에 그 활용성이 증가하고 있는 상황이다. Graphene (graphene) is flexible and has high electrical conductivity, but also has a transparent property. In particular, it can be used as a flexible electrode, and thus its utility is increasing in various devices including electronic devices.

이러한 활용성의 증가에 따라 그래핀의 제조방법도 다양하게 개발되고 있는데, 통상적으로 금속 촉매 상에 그래핀을 직접 성장시키는 직접성장법이 많이 사용된다. In accordance with the increase in utilization, various methods of manufacturing graphene have been developed, and a direct growth method of directly growing graphene on a metal catalyst is commonly used.

이러한 직접 성장법의 경우, 금속 촉매 상에 탄소 소스를 포함하는 반응소스를 공급하여 열처리를 수행함으로써 그래핀을 성장시켜 그래핀을 제조하는데, 이렇게 성장되는 그래핀의 경우 그래핀이 성장되는 도메인의 크기가 일정하지 않고 인접한 도메인의 그래핀과 서로 중첩되는 문제가 있다. In the case of such a direct growth method, graphene is produced by growing graphene by supplying a reaction source containing a carbon source on a metal catalyst to perform heat treatment. There is a problem in that the size is not constant and overlaps with graphenes in adjacent domains.

이에, 그래핀이 성장되는 도메인의 크기 및 형상을 제어하기 위한 방법으로 그래핀 성장기판에 그래핀 형성용 패턴을 형성하여 도메인을 할당하고, 해당 도메인에서 그래핀이 성장하도록 유도하는 그래핀 제조방법이, 대한민국 공개특허 제10-2017-0112908호를 통해 개시되고 있다. 그러나, 이러한 그래핀 성장 영역을 제어하는 기술 역시, 그 정밀도가 높지 않으며 기판 전체에서 균일한 그래핀 생성이 어려운 문제가 있다. Thus, as a method for controlling the size and shape of the domain in which the graphene is grown, a graphene manufacturing method of forming a pattern for graphene formation on a graphene growth substrate, allocating domains, and inducing graphene to grow in the domain This is disclosed through Korean Patent Publication No. 10-2017-0112908. However, the technology for controlling such a graphene growth region also has a problem that the precision is not high and it is difficult to generate uniform graphene throughout the substrate.

나아가, 현재까지 개발되고 있는 그래핀 제조방법은 소정 크기의 정해진 기판 상에 그래핀 형성 소스 또는 그래핀 형성용 패턴을 바탕으로 그래핀을 제조하는 것으로, 단순히 기판의 전체 영역 상에 그래핀을 제조하는 것에 불과하여, 상대적으로 그래핀 제조 성능이 높지 않으며, 특히 소정의 패턴을 가지는 그래핀 패턴을 형성하기 위해서는 추가적인 공정이 필요하여 공정 효율이 높지 않은 문제가 있다. Furthermore, the graphene manufacturing method that has been developed to date is to manufacture graphene on the basis of a graphene forming source or a graphene forming pattern on a predetermined substrate having a predetermined size, and simply preparing graphene on the entire area of the substrate. There is a problem that the graphene manufacturing performance is not relatively high, and in particular, an additional process is required to form a graphene pattern having a predetermined pattern, so that the process efficiency is not high.

대한민국 공개특허 제10-2017-0112908호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0112908

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 롤투롤 연속공정을 통해 그래핀의 생산성을 향상시킬 수 있고, 상면은 물론 하면 또는 전체 필름을 그래핀화하여 다양한 형태의 그래핀 필름의 제조가 가능하며, 소정의 패턴을 가지는 그래핀을 하나의 공정으로 제조할 수 있어 공정 효율을 향상시킨 그래핀 필름 제조방법에 관한 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is conceived in this regard, and the object of the present invention is to improve the productivity of graphene through a continuous roll-to-roll process, and graphene of various forms by grapheneizing the top or bottom surface or the entire film. It is possible to manufacture a pin film, and a graphene film having a predetermined pattern can be manufactured in one process, and thus relates to a method for manufacturing a graphene film with improved process efficiency.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 그래핀 필름 제조방법에서, 공급롤에 의해 폴리이미드(polyimid) 필름을 연속으로 공급하고, 상기 폴리이미드 필름의 적어도 일 면에 면(面)광원을 제공하고, 상기 면광원을 제공받는 상기 폴리이미드 필름의 적어도 일부가 상기 면광원에 의한 광에너지에 의해 그래핀화되며, 회수롤에 의해 상기 그래핀화 된 폴리이미드 필름을 연속으로 회수한다. In the method for producing a graphene film according to an embodiment for realizing the object of the present invention described above, a polyimide film is continuously supplied by a supply roll, and a surface is provided on at least one surface of the polyimide film. ) A light source is provided, and at least a part of the polyimide film receiving the surface light source is grapheneized by light energy by the surface light source, and the graphene-ized polyimide film is continuously recovered by a recovery roll.

일 실시예에서, 상기 폴리이미드 필름은, 베이스 필름 상면 또는 하면에 폴리이미드가 코팅되어 형성되거나, 상기 베이스 필름 자체가 폴리이미드 필름일 수 있다. In one embodiment, the polyimide film may be formed by coating a polyimide on the upper or lower surface of the base film, or the base film itself may be a polyimide film.

일 실시예에서, 상기 폴리이미드 필름은, 상기 베이스 필름에 광흡수 물질이 포함될 수 있다. In one embodiment, the polyimide film may include a light absorbing material in the base film.

일 실시예에서, 상기 면광원을 제공하는 단계에서, 상기 폴리이미드 필름의 상면 또는 하면에 면광원이 제공될 수 있다. In one embodiment, in the step of providing the surface light source, a surface light source may be provided on the top or bottom surface of the polyimide film.

일 실시예에서, 상기 그래핀화되는 단계에서, 상기 면광원이 상기 폴리이미드 필름의 상면 또는 하면으로 제공됨에 따라, 상기 폴리이미드 필름은 상면 또는 하면으로부터 내측으로 그래핀화가 진행될 수 있다. In one embodiment, in the step of being graphene, as the surface light source is provided on the upper or lower surface of the polyimide film, the polyimide film may be grapheneized inward from the upper or lower surface.

일 실시예에서, 상기 면광원을 제공하는 단계는, 상기 폴리이미드 필름의 상면에 마스크 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 폴리이미드 필름의 상면의 상부에서 상기 면광원을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of providing the surface light source may include forming a mask pattern on the top surface of the polyimide film, and providing the surface light source on top of the top surface of the polyimide film. .

일 실시예에서, 상기 면광원을 제공하는 단계에서, 상기 폴리이미드 필름의 하면에 광 반사층을 형성하는 단계, 및 상기 폴리이미드 필름의 상면의 상부에서 상기 면광원을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, in the step of providing the surface light source, forming a light reflection layer on the bottom surface of the polyimide film, and providing the surface light source on top of the top surface of the polyimide film. .

일 실시예에서, 상기 면광원은 상기 광 반사층에서 반사되어 상기 폴리이미드 필름의 하면으로 제공되며, 상기 폴리이미드 필름의 상면에서 그래핀화되는 두께가 상기 폴리이미드 필름의 하면에서 그래핀화되는 두께보다 클 수 있다. In one embodiment, the surface light source is reflected from the light reflection layer and provided to the bottom surface of the polyimide film, and the thickness grapheneated on the top surface of the polyimide film is greater than the thickness grapheneized on the bottom surface of the polyimide film. Can.

일 실시예에서, 상기 폴리이미드 필름이 그래핀화되는 단계에서 발생되는 그래핀을 수거하는 단계, 및 상기 수거된 그래핀으로 그래핀 파우더를 생산하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of collecting the graphene generated in the step where the polyimide film is graphene, and may further include the step of producing graphene powder from the collected graphene.

본 발명의 실시예들에 의하면, 종래 단순히 기판 상에 그래핀을 성장시켜 제작하는 제조방법과 대비하여, 폴리이미드 필름 상에 광을 공급하며 그래핀화를 수행하여, 특히 연속 공정을 통해 연속으로 그래핀을 생산할 수 있어, 생산성의 향상이 가능하다. According to the embodiments of the present invention, in contrast to the conventional manufacturing method of simply growing graphene on a substrate, graphene is supplied while supplying light on a polyimide film, and particularly, continuously through a continuous process. Since pins can be produced, productivity can be improved.

이 경우, 폴리이미드 필름은 광흡수 물질을 포함함으로써, 광 흡수를 촉진하여 상대적으로 광의 세기가 약한 면광원을 이용하더라도 그래핀화에 충분한 에너지를 흡수할 수 있어 효과적인 그래핀화가 가능하다. In this case, the polyimide film contains a light absorbing material, and thus promotes light absorption, so even if a surface light source having a relatively weak light intensity is used, it is possible to absorb sufficient energy for graphene formation, thereby enabling effective graphene formation.

특히, 광원의 제공 또는 광 반사층을 적용에 따라, 상기 필름의 상면은 물론 하면으로부터도 동시에 그래핀화를 수행할 수 있어, 필름 전체의 그래핀화 속도 및 생산성을 향상시키는 것은 물론, 필름의 상면 및 하면에 대하여 선택적인 그래핀화도 가능하게 된다. In particular, depending on the provision of a light source or the application of a light reflective layer, graphene can be simultaneously performed from the top and bottom surfaces of the film, thereby improving the graphene rate and productivity of the entire film, as well as the top and bottom surfaces of the film. It is also possible to selectively graphene.

또한, 종래 특정 패턴의 그래핀을 제작하기 위해서 레이저를 이용하여 패턴을 형성하는 것과 달리, 상기 필름의 상면은 물론 하면에도 선택적으로 마스크 패턴을 형성하여 면광원을 통해 필요한 패턴을 제작할 수 있어, 소정 패턴으로 그래핀화된 필름을 제작할 수 있다. 그리하여, 유연성 필름 상에 다양한 패턴의 그래핀 패턴을 제작하여, 사용성을 향상시킬 수 있다. In addition, unlike forming a pattern using a laser to produce graphene of a specific pattern in the related art, a mask pattern can be selectively formed on the upper and lower surfaces of the film to produce a required pattern through a surface light source. A graphene film can be produced in a pattern. Thus, various patterns of graphene patterns can be prepared on the flexible film to improve usability.

나아가, 조사되는 광 에너지에 따라 상기 필름의 그래핀화 과정에서 필름으로부터 이탈되는 그래핀을 수거함으로써, 필름에 형성되는 그래핀의 균일성을 향상시키는 것은 물론, 상기 수거된 그래핀을 그대로 파우더로 생산할 수 있어 그래핀 파우더의 활용이 가능하게 된다. Furthermore, by collecting graphene that is separated from the film during graphene formation of the film according to the irradiated light energy, the uniformity of the graphene formed on the film is improved, and the collected graphene is produced as a powder. It is possible to utilize graphene powder.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 그래핀 필름 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 그래핀 필름 제조방법에서 면광원을 제공하는 단계를 도시한 흐름도이다.
도 3은 도 1의 그래핀 필름 제조방법을 수행하기 위한 그래핀 필름 제조시스템을 도시한 모식도이다.
도 4 내지 도 8은 도 1의 그래핀 필름 제조방법에서 광원을 제공하고 그래핀화되는 단계의 예를 도시한 공정도들이다.
도 9는 도 1의 그래핀 필름 제조방법에서 그래핀을 수거하는 단계를 도시한 공정도이다.
도 10a 내지 도 10f는 도 1의 그래핀 필름 제조방법을 통해서 제조된 그래핀 필름의 예를 도시한 이미지들이다. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a graphene film according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a step of providing a surface light source in the method of manufacturing the graphene film of FIG. 1.
3 is a schematic diagram showing a graphene film manufacturing system for performing the graphene film manufacturing method of FIG. 1.
4 to 8 are process diagrams showing an example of the step of providing a light source and graphene in the method of manufacturing the graphene film of FIG. 1.
9 is a process diagram showing the steps of collecting graphene in the method of manufacturing the graphene film of FIG. 1.
10A to 10F are images illustrating an example of a graphene film manufactured through the graphene film manufacturing method of FIG. 1.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. The present invention can be applied to various changes and can have various forms, and the embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 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. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. The terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, terms such as “comprises” or “consisting of” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof described in the specification, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

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 문맥 상 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 a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 그래핀 필름 제조방법을 도시한 흐름도이다. 도 2는 도 1의 그래핀 필름 제조방법에서 면광원을 제공하는 단계를 도시한 흐름도이다. 도 3은 도 1의 그래핀 필름 제조방법을 수행하기 위한 그래핀 필름 제조시스템을 도시한 모식도이다. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a graphene film according to an embodiment of the present invention. 2 is a flowchart illustrating a step of providing a surface light source in the method of manufacturing the graphene film of FIG. 1. 3 is a schematic view showing a graphene film manufacturing system for performing the graphene film manufacturing method of FIG. 1.

우선, 본 실시예에 의한 그래핀 필름 제조방법을 수행하기 위한 그래핀 필름 제조시스템(1)은 도 3에 도시된 바와 같이, 공급롤(10), 회수롤(20) 및 광조사유닛(40)을 포함하고, 코팅유닛(30)을 더 포함할 수 있으며, 베이스 필름(100)에 대하여 광조사를 통해 그래핀화를 수행하게 된다. First, the graphene film manufacturing system 1 for performing the graphene film manufacturing method according to this embodiment, as shown in Figure 3, the supply roll 10, the recovery roll 20 and the light irradiation unit 40 ), and may further include a coating unit 30, and grapheneization is performed on the base film 100 through light irradiation.

이하, 상기 그래핀 필름 제조시스템(1)을 통해 수행되는 그래핀 필름 제조방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, a graphene film manufacturing method performed through the graphene film manufacturing system 1 will be described in detail.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 그래핀 필름 제조방법에서는, 우선, 상기 베이스 필름(100)이 상기 공급롤(10)에 의해 연속으로 제공된다(단계 S10). 1 to 3, in the method of manufacturing the graphene film, first, the base film 100 is continuously provided by the supply roll 10 (step S10).

이 경우, 상기 베이스 필름(100)은, 폴리이미드(polyimid) 필름일 수 있다. 이와 달리, 상기 베이스 필름(100)은, 소정의 베이스 필름이며, 도 3의 상기 코팅유닛(30)을 통과하면서 상면(도시하지는 않았으나 하면도 동일할 수 있음)에 폴리이미드가 코팅(도 3, 코팅부(110) 참조)될 수 있다. In this case, the base film 100 may be a polyimide film. On the other hand, the base film 100 is a predetermined base film, and the polyimide is coated on the upper surface (not shown, but may be the same as the lower surface) while passing through the coating unit 30 of FIG. 3 (FIG. 3, Coating unit 110).

그리하여, 상기 폴리이미드 필름(100) 또는 상기 폴리이미드가 코팅되어 코팅부(110)가 형성된 베이스 필름(100)(이하, 설명의 편의상 폴리이미드 필름(100)이라 설명한다)은 소위, 롤투롤 공정을 통해 연속으로 상기 광조사유닛(40)을 향해 제공된다. Thus, the base film 100 (hereinafter, referred to as polyimide film 100 for convenience of description) on which the polyimide film 100 or the polyimide is coated to form a coating part 110 is a so-called roll-to-roll process. It is provided toward the light irradiation unit 40 continuously through.

이 후, 상기 광조사유닛(40)을 통해, 상기 폴리이미드 필름(100)의 적어도 일 면에 광원이 제공된다(단계 S20). Thereafter, a light source is provided on at least one surface of the polyimide film 100 through the light irradiation unit 40 (step S20).

이 경우, 상기 광조사유닛(40)은 소위, 면(面)광원을 제공하는 광조사유닛으로, 면광원의 예로서, IPL(intense pulsed light)일 수 있다. 상기 면광원의 제공 면적은 상기 폴리이미드 필름(100)의 진행방향으로는 소정의 길이를 차지하고, 상기 폴리이미드 필름(100)의 진행방향에 수직인 방향으로는 상기 폴리이미드 필름(100)의 너비 이상일 수 있다. In this case, the light irradiation unit 40 is a light irradiation unit that provides a so-called surface light source, and may be IPL (intense pulsed light) as an example of the surface light source. The area for providing the surface light source occupies a predetermined length in the direction of travel of the polyimide film 100, and the width of the polyimide film 100 in the direction perpendicular to the direction of travel of the polyimide film 100. It may be abnormal.

한편, 상기 광조사유닛(40)은, 도 3에서는 상기 폴리이미드 필름(100)의 상부에 위치하여 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면(도 4, 101)을 향해 광을 조사하는 것을 도시하였으나, 이와 달리 상기 광조사유닛(40)은 상기 폴리이미드 필름(100)의 하부에도 위치할 수 있으며, 이에 따라 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면은 물론 하면(도 4, 102)을 향해서도 광을 조사할 수 있다. On the other hand, the light irradiation unit 40, in FIG. 3 is located on top of the polyimide film 100, it is shown that irradiates light toward the upper surface (FIG. 4, 101) of the polyimide film 100. Alternatively, the light irradiation unit 40 may be located on the lower portion of the polyimide film 100, and accordingly, the light is directed toward the upper surface of the polyimide film 100 as well as the lower surface (FIGS. 4 and 102 ). Can be investigated.

이와 같이, 상기 광조사유닛(40)이 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면 또는 하면으로 면광원을 제공함에 따라, 상기 면광원을 제공받는 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면 또는 하면은 상기 면광원에 의한 광에너지에 의해 그래핀(graphene)(120)화된다(단계 S30). As described above, as the light irradiation unit 40 provides a surface light source to the top or bottom surface of the polyimide film 100, the top or bottom surface of the polyimide film 100 receiving the surface light source is the surface. Graphene (graphene) 120 is made by light energy by the light source (step S30).

이 경우, 상기 베이스 필름(100)이 폴리이미드로 형성된 폴리이미드 필름인 경우라면, 상기 조사되는 면광원의 광에너지가 증가할수록 더욱 두꺼운 두께로 그래핀(120)화가 되며, 경우에 따라서는 후술하겠으나, 상기 베이스 필름(100) 전체가 그래핀(120)화될 수 있다. In this case, if the base film 100 is a polyimide film formed of polyimide, graphene 120 becomes thicker as the light energy of the irradiated surface light source increases, and will be described later in some cases. , The entire base film 100 may be graphene 120.

이와 달리, 상기 베이스 필름(100)의 상면 또는 하면이 폴리이미드로 코팅된 경우라면, 상기 폴리이미드로 코팅된 코팅층(110)의 두께 범위 내에서 상기 조사되는 면광원의 광에너지에 따라 그래핀화(120)되는 두께가 변화할 수 있다. On the other hand, if the upper or lower surface of the base film 100 is coated with polyimide, grapheneization is performed according to the light energy of the irradiated surface light source within the thickness range of the coating layer 110 coated with the polyimide ( 120) The thickness can be changed.

본 실시예에서는, 상기 광조사유닛(40)을 통해 상기 폴리이미드 필름(100)에 대한 그래핀(120)화를 다양하게 수행할 수 있으므로, 이하에서는 상기 그래핀화되는 단계의 다양한 예를 도면을 참조하여 상술한다. In this embodiment, since the graphene 120 for the polyimide film 100 can be variously performed through the light irradiation unit 40, various examples of the step of grapheneization will be described below. This will be described in detail with reference to FIG.

도 4 내지 도 8은 도 1의 그래핀 필름 제조방법에서 광원을 제공하고 그래핀화되는 단계의 예를 도시한 공정도들이다. 4 to 8 are process diagrams showing an example of the step of providing a light source and graphene in the method of manufacturing the graphene film of FIG. 1.

우선, 도 4를 참조하면, 상기 광조사유닛(40)이 상기 폴리이미드 필름(100)의 상부에서만 면광원(41)을 제공하는 경우, 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면(101)은 상기 면광원의 제공에 따라 그래핀(120)화가 수행된다. First, referring to FIG. 4, when the light irradiation unit 40 provides a surface light source 41 only on the top of the polyimide film 100, the top surface 101 of the polyimide film 100 is the Graphene 120 is formed according to the provision of the surface light source.

이 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제공되는 면광원(41)의 광에너지에 따라 상기 그래핀(120)화되는 두께(d1)는 변화하게 되며, 상기 베이스 필름 상에 폴리이미드가 코팅된 경우라면 코팅부(110)의 두께 범위 내에서 상기 그래핀(120)화되는 두께는 변화하게 된다. In this case, as described above, the thickness (d1) of the graphene 120 is changed according to the light energy of the surface light source 41 provided, if the polyimide is coated on the base film The thickness of the graphene 120 within the thickness range of the coating unit 110 changes.

한편, 도 5를 참조하면, 상기 폴리이미드 필름(100)은 내부에 광흡수 물질(130)이 포함될 수 있으며, 상기 광흡수 물질(130)은 상기 폴리이미드 필름(100)의 내부에 전체적으로 균일하게 또는 불균일하게 산재될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 5, the polyimide film 100 may include a light absorbing material 130 therein, and the light absorbing material 130 may be uniformly uniform throughout the polyimide film 100. Or it can be interspersed with non-uniformity.

상기 광흡수 물질(130)은 광흡수율이 상대적으로 높은 검은색 계열의 재료일 수 있으며, 예를 들어, 탄소(carbon)나 흑연(graphite) 등의 물질이 입자나 분말 등의 형태로 형성될 수 있다. The light absorbing material 130 may be a black-based material having a relatively high light absorption rate. For example, a material such as carbon or graphite may be formed in the form of particles or powder. have.

그리하여, 상기 폴리이미드 필름(100)의 내부로 제공되는 광에너지를 상대적으로 많이 흡수함으로써, 상기 폴리이미드 필름(100)에 대한 그래핀(120)화를 더욱 촉진할 수 있어, 공정 효율을 향상시킬 수 있다. Thus, by absorbing a relatively large amount of light energy provided inside of the polyimide film 100, graphene 120 for the polyimide film 100 can be further promoted, thereby improving process efficiency. Can.

이 경우, 상기 폴리이미드 필름(100) 전체에 대한 그래핀화가 필요한 경우라면, 상기 광흡수 물질(130)은 상기 폴리이미드 필름(100)의 내부에 균일하게 분포할 수 있으나, 상면 또는 하면을 중심으로만 그래핀화가 필요한 경우라면 상기 광흡수 물질(130)은 그래핀화가 필요한 부분을 중심으로 분포할 수 있다.In this case, if graphene is required for the entire polyimide film 100, the light absorbing material 130 may be uniformly distributed inside the polyimide film 100, but centers on the upper or lower surface. If only graphene is required, the light absorbing material 130 may be distributed around a portion requiring graphene.

한편, 상기 베이스 필름(100) 상에 폴리이미드 코팅부(110)가 형성된 경우라면, 해당 코팅부(110) 상에 상기 광흡수 물질(130)이 분포될 수 있다. Meanwhile, if the polyimide coating unit 110 is formed on the base film 100, the light absorbing material 130 may be distributed on the coating unit 110.

그리하오, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광흡수 물질(130)에 의한 광흡수 효율이 향상되어, 동일한 광에너지를 조사하는 경우, 도 4에 대비하여 그래핀화되는 두께(d2)가 상대적으로 증가할 수 있다. Thus, as illustrated in FIG. 5, the light absorption efficiency by the light absorbing material 130 is improved, and when irradiating the same light energy, the thickness (d2) of graphene compared to FIG. 4 is relatively Can increase.

한편, 도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 면광원을 제공하는 단계(단계 S20)에서, 상기 폴리이미드 필름(100)의 하부에 광 반사층(140)을 형성한다(단계 S21). Meanwhile, referring to FIGS. 2 and 6, in the step of providing the surface light source (step S20), a light reflection layer 140 is formed under the polyimide film 100 (step S21).

이 경우, 도 6에서는 상기 광 반사층(140)이 상기 폴리이미드 필름(100)의 하면(102)과 소정 거리 이격되도록 배치 또는 형성되는 것을 도시하였으나, 이와 달리, 상기 광 반사층(140)은 상기 폴리이미드 필름(100)의 하면(102) 상에 직접 형성될 수도 있다. In this case, although FIG. 6 illustrates that the light reflection layer 140 is disposed or formed to be spaced apart from the lower surface 102 of the polyimide film 100 by a predetermined distance, unlike this, the light reflection layer 140 may include the poly It may be formed directly on the lower surface 102 of the mid-film 100.

이상과 같이, 상기 광 반사층(140)이 상기 폴리이미드 필름(100)의 하부에 형성되면, 상기 폴리이미드 필름(100)의 상부로부터 제공되는 면광원(41)은 상기 폴리이미드 필름(100)을 관통하여 상기 광 반사층(140)에서 반사되어 반사광(42)으로 상기 폴리이미드 필름(100)의 하면(102)으로 제공된다(단계 S23). As described above, when the light reflection layer 140 is formed on the lower portion of the polyimide film 100, the surface light source 41 provided from the upper portion of the polyimide film 100 receives the polyimide film 100. It penetrates and is reflected by the light reflection layer 140 and is provided as the reflected light 42 to the lower surface 102 of the polyimide film 100 (step S23).

따라서, 상기 폴리이미드 필름(100)은, 도시된 바와 같이, 상면(101) 및 하면(102)이 모두 그래핀(122, 123)화된다. 다만, 상기 폴리이미드 필름(100)은 상면(101)을 통해서 먼저 면광원을 제공받으므로 상면(101)이 하면(102)보다 먼저 그래핀(122)화될 수 있다. Therefore, in the polyimide film 100, as shown, both the upper surface 101 and the lower surface 102 are graphene 122, 123. However, since the polyimide film 100 is first provided with a surface light source through the upper surface 101, the upper surface 101 may be graphene 122 before the lower surface 102.

즉, 상기 상면(101)이 그래핀화가 먼저 수행되고 상기 폴리이미드 필름(100)을 관통하거나 상기 광 반사층(140)에서 반사되면서 광에너지는 감소하게 되므로 상기 하면(102)으로 제공되는 반사광(42)의 광에너지는, 상기 상면(101)으로 제공되는 면광원(41)의 광에너지보다는 그 세기가 작을 수 있다. That is, since the upper surface 101 is graphene-ized first and penetrates the polyimide film 100 or is reflected by the light reflection layer 140, the light energy is reduced, so the reflected light 42 provided to the lower surface 102 ) May have a smaller intensity than the light energy of the surface light source 41 provided to the upper surface 101.

그리하여, 도시된 바와 같이, 상기 상면(101)의 그래핀(122)화되는 두께(d3)는 상기 하면(102)의 그래핀(123)화되는 두께(d4)보다 클 수 있다. Thus, as illustrated, the thickness d3 of graphene 122 of the upper surface 101 may be greater than the thickness d4 of graphene 123 of the lower surface 102.

물론, 이 경우, 상기 제공되는 광에너지의 크기에 따라 상기 폴리이미드 필름(100) 전체가 그래핀화될 수도 있으며, 이렇게 전체 폴리이미드 필름(100)이 그래핀화되는 속도는 상면 또는 하면으로만 면광원이 제공되는 경우보다 빠를 수 있다. Of course, in this case, depending on the size of the light energy provided, the entire polyimide film 100 may be graphene, and the speed at which the entire polyimide film 100 is graphene is a surface light source only on the top or bottom surface. It can be faster than the case provided.

또한, 상기 베이스 필름(100) 상에 상기 폴리이미드가 코팅되는 경우라면, 상면 및 하면 모두에 상기 폴리이미드가 코팅되어야 상기 광 반사층(140)에 의해 반사된 반사광(42)에 의한 그래핀화가 효과적으로 수행될 수 있다. In addition, if the polyimide is coated on the base film 100, graphene formation by the reflected light 42 reflected by the light reflection layer 140 must be effectively coated on both the upper and lower surfaces. Can be performed.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 광 반사층(140)이 상기 폴리이미드 필름(100)의 하면(102) 상에 직접 형성되는 경우라면, 상기 폴리이미드 필름(100)을 통과하여 제공되는 면광원은 상기 폴리이미드 필름(100)의 하면(102)에서 바로 반사되어 상기 폴리이미드 필름(100)의 내부로 재입사되며, 이에 따라 재입사 광, 즉 반사광(42)의 광에너지는 상대적으로 크게 유지될 수 있어, 상기 그래핀화되는 두께(d3, d4)의 차이는 상대적으로 적게 유지될 수 있다. On the other hand, although not shown, if the light reflection layer 140 is formed directly on the lower surface 102 of the polyimide film 100, the surface light source provided through the polyimide film 100 is the poly Reflected directly from the lower surface 102 of the mid-film 100 and re-incident into the polyimide film 100, so that the re-incident light, that is, the light energy of the reflected light 42 can be relatively large. , The difference in the thickness (d3, d4) to be graphene can be kept relatively small.

이 경우, 상기 광 반사층(140)은 별도의 코팅 유닛 등을 통해 상기 폴리이미드 필름(100)의 하면(102)에 직접 코팅될 수 있으며, 상기 그래핀화 단계 이후, 별도의 공정으로 제거될 수 있다. In this case, the light reflection layer 140 may be directly coated on the lower surface 102 of the polyimide film 100 through a separate coating unit, etc., and may be removed by a separate process after the grapheneization step. .

한편, 도 7을 참조하면, 상기 면광원을 제공하는 단계(단계 S20)에서, 도 3에 도시된 상기 광조사 유닛(40)은 상기 폴리이미드 필름(100)의 상부 및 하부에 모두 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면(101) 및 하면(102) 모두에 상기 면광원(41, 43)이 동시에 제공될 수 있다. On the other hand, referring to Figure 7, in the step of providing the surface light source (step S20), the light irradiation unit 40 shown in Figure 3 may be disposed on both the upper and lower portions of the polyimide film 100 Accordingly, the surface light sources 41 and 43 may be simultaneously provided to both the upper surface 101 and the lower surface 102 of the polyimide film 100.

이와 같이, 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면(101) 및 하면(102) 모두에 면광원이 제공됨에 따라, 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면(101) 및 하면(102)은 모두 그래핀화(124, 125)된다. As described above, as surface light sources are provided on both the upper surface 101 and the lower surface 102 of the polyimide film 100, both the upper surface 101 and the lower surface 102 of the polyimide film 100 are grapheneized. (124, 125).

이 경우, 상기 제공되는 면광원의 광에너지를 제어함으로써, 상기 폴리이미드 필름(100)은 상부 그래핀(124), 그래핀화 되지 않은 폴리이미드, 및 하부 그래핀(125)의 3개의 층이 적층된 형태로 제작될 수 있다. In this case, by controlling the light energy of the surface light source provided, the polyimide film 100 is laminated with three layers of upper graphene 124, non-graphene polyimide, and lower graphene 125. It can be produced in the form.

이와 달리, 상기 제공되는 면광원의 광에너지가 증가함에 따라, 상기 상부 그래핀(124) 및 상기 하부 그래핀(125)의 그래핀화 정도가 증가하면서, 상기 폴리이미드 필름(100) 전체가 그래핀화되어 그래핀 필름(126)으로 제작될 수도 있다. Alternatively, as the light energy of the surface light source provided increases, the degree of graphene formation of the upper graphene 124 and the lower graphene 125 increases, and the entire polyimide film 100 grapheneizes. It may be made of a graphene film 126.

이 경우, 상기 광에너지는 상부 및 하부에서 모두 제공되므로, 상기 폴리이미드 필름(100)의 그래핀화의 속도는, 상부 또는 하부에서만 제공되는 경우와 대비하여 빠르며, 이에 따라 상기 그래핀 필름(126)의 생산성이 향상될 수 있다. In this case, since the light energy is provided in both the upper and lower portions, the rate of graphene formation of the polyimide film 100 is faster than that provided only in the upper or lower portions, and accordingly, the graphene film 126 Productivity can be improved.

한편, 도 2 및 도 8을 참조하면, 상기 면광원을 제공하는 단계(단계 S20)에서, 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면에 마스크 패턴(150)을 형성한다(단계 S22). Meanwhile, referring to FIGS. 2 and 8, in the step of providing the surface light source (step S20 ), a mask pattern 150 is formed on the top surface of the polyimide film 100 (step S22 ).

이 경우, 상기 마스크 패턴(150)은, 상기 면광원(41)을 차단하거나 반사시키는 패턴으로써, 도시하지는 않았으나, 광을 차단시키는 재질로 별도의 패턴 코팅유닛 또는 잉크젯 유닛으로 형성될 수 있다. 마찬가지, 상기 패턴 코팅유닛 또는 잉크젯 유닛은 도 3에서 상기 광조사유닛(40)의 전단계에 위치하여 상기 롤투롤 연속공정에 의해 제공되는 상기 폴리이미드 필름 상에 소정의 마스크 패턴(150)을 형성하게 된다. In this case, the mask pattern 150 is a pattern that blocks or reflects the surface light source 41, although not shown, may be formed of a separate pattern coating unit or inkjet unit as a material that blocks light. Similarly, the pattern coating unit or the inkjet unit is located in the previous stage of the light irradiation unit 40 in FIG. 3 to form a predetermined mask pattern 150 on the polyimide film provided by the roll-to-roll continuous process. do.

상기 마스크 패턴(150)은 최종적으로 상기 폴리이미드 필름(100) 상에 그래핀화되지 않는 패턴과 동일한 패턴으로 형성되며, 패턴의 배열이나 형상 등은 제한되지 않는다. The mask pattern 150 is finally formed in the same pattern as the non-graphene pattern on the polyimide film 100, and the arrangement or shape of the pattern is not limited.

이상과 같이, 상기 폴리이미드 필름(100) 사에 상기 마스크 패턴(150)을 형성한 상태에서, 상부에서 상기 면광원(41)을 제공하면(단계 S23), 도시된 바와 같이, 상기 폴리이미드 필름(100) 상에는, 상기 마스크 패턴(150)과 반대되는 형상의 그래핀화된 그래핀 패턴(127)이 형성된다. As described above, when the mask pattern 150 is formed on the polyimide film 100, and the surface light source 41 is provided from the top (step S23), as shown, the polyimide film On the (100), a graphene graphene pattern 127 having a shape opposite to the mask pattern 150 is formed.

이 경우, 상기 그래핀 패턴(127)은 소위, 임베디드된 패턴으로서, 상기 폴리이미드 필름(100)의 내측으로 형성되어, 상기 폴리이미드 필름(100)의 상면과 상기 그래핀 패턴(127)의 상면은 서로 동일한 평면상에 위치하게 된다. In this case, the graphene pattern 127 is a so-called embedded pattern, and is formed inside the polyimide film 100, so that the upper surface of the polyimide film 100 and the upper surface of the graphene pattern 127 Are located on the same plane.

물론, 도시하지는 않았으나, 상기 그래핀 패턴(127)은, 면광원을 상기 폴리이미드 필름(100)의 하부에서 조사하고, 상기 마스크 패턴(150)을 상기 폴리이미드 필름(100)의 하면에 형성한다면, 상기 폴리이미드 필름(100)의 하면에 임베디드 되어 형성될 수 있다. Of course, although not shown, if the graphene pattern 127 is irradiated with a surface light source under the polyimide film 100 and the mask pattern 150 is formed on the lower surface of the polyimide film 100 , It may be formed by being embedded in the lower surface of the polyimide film 100.

나아가, 상기 그래핀 패턴(127)의 두께는, 상기 제공되는 면광원의 광에너지를 조절함으로써, 다양하게 형성할 수 있다. Furthermore, the thickness of the graphene pattern 127 may be variously adjusted by adjusting the light energy of the surface light source provided.

이상과 같이, 상기 폴리이미드 필름(100)에 면광원을 제공하고, 상기 면광원의 제공을 통해 상기 폴리이미드 필름(100)을 그래핀화하는 단계는, 다양하게 구성될 수 있다. As described above, the step of providing a surface light source to the polyimide film 100 and grapheneizing the polyimide film 100 through the provision of the surface light source may be variously configured.

한편, 도 1을 다시 참조하면, 상기 면광원의 제공을 통해 상기 폴리이미드 필름(100)을 그래핀화한 후, 상기 그래핀화된 폴리이미드 필름(100)은 상기 회수롤(20)을 통해 회수된다(단계 S40). On the other hand, referring back to Figure 1, after graphene the polyimide film 100 through the provision of the surface light source, the graphene polyimide film 100 is recovered through the recovery roll 20 (Step S40).

다만, 상기 폴리이미드 필름(100)의 회수 전에, 상기 폴리이미드 필름(100)에 대한 그래핀환 단계에서, 그래핀을 수거하여 파우더를 생산할 수 있으며, 이에 대하여는 도 9를 참조하여 설명한다. However, before the recovery of the polyimide film 100, in the graphene ring step for the polyimide film 100, graphene may be collected to produce powder, which will be described with reference to FIG. 9.

도 9는 도 1의 그래핀 필름 제조방법에서 그래핀을 수거하는 단계를 도시한 공정도이다. 9 is a process diagram illustrating the steps of collecting graphene in the method of manufacturing the graphene film of FIG. 1.

즉, 도 9를 참조하면, 상기 그래핀 필름 제조시스템(1)은 흡입유닛(50) 및 파우더 생산유닛(60)을 더 포함할 수 있다. That is, referring to FIG. 9, the graphene film production system 1 may further include a suction unit 50 and a powder production unit 60.

그리하여, 본 실시예에서의 상기 그래핀 필름 제조방법에서, 상기 흡입유닛(50)은 상기 광조사 유닛(40)에 의해 그래핀화되는 상기 폴리이미드 필름(100)에 인접하게 배치되어, 상기 폴리이미드 필름(100)이 그래핀화되면서 발생되는 그래핀을 흡입하여 수거한다(단계 S50). Thus, in the method of manufacturing the graphene film in this embodiment, the suction unit 50 is disposed adjacent to the polyimide film 100 grapheneized by the light irradiation unit 40, the polyimide The film 100 is graphene is generated by inhaling and collecting the graphene generated (step S50).

상기 광조사 유닛(40)에서 제공되는 광에너지의 세기에 따라 상기 폴리이미드 필름(100)의 그래핀화 정도는 차이날 수 있는데, 상대적으로 높은 광에너지가 인가되는 경우 폭발적인 반응에 의해 상기 폴리이미드 필름(100)의 표면에서는 그래핀화된 그래핀이 분말 등의 형태(160)로 떨어져 나오게 된다. Depending on the intensity of the light energy provided by the light irradiation unit 40, the degree of graphene formation of the polyimide film 100 may be different. When a relatively high light energy is applied, the polyimide film by an explosive reaction On the surface of (100), graphene graphene is released in the form of a powder (160).

이러한 상기 폴리이미드 필름(100)으로부터 떨어져 나오는 그래핀 분말(160)의 경우, 그대로 상기 폴리이미드 필름(100) 상에 잔류하는 경우, 상기 폴리이미드 필름(100)의 표면의 균일성을 저하하는 문제가 있으므로, 별도로 제거하여야 한다. In the case of the graphene powder 160 that is separated from the polyimide film 100, if it remains on the polyimide film 100 as it is, the problem of lowering the uniformity of the surface of the polyimide film 100 As there is, it must be removed separately.

그리하여, 본 실시예에서는 상기 흡입유닛(50)을 상기 그래핀화되는 폴리이미드 필름(100)의 상부에 인접하도록 배치하여, 상기 떨어져 나오는 그래핀 분말(160)을 상기 흡입유닛(50)을 통해 흡입하여 제거한다. Thus, in this embodiment, the suction unit 50 is disposed adjacent to the upper portion of the polyimide film 100 to be graphene, so that the falling graphene powder 160 is sucked through the suction unit 50 To remove.

이 후, 상기 흡입유닛(50)에 의해 수거된 그래핀은 상기 파우더 생산유닛(60)으로 제공되어, 상기 파우더 생산유닛(60)에서는 상기 수거된 그래핀을 파우더화하여 그래핀 파우더로 제작한다(단계 S60). Thereafter, the graphene collected by the suction unit 50 is provided to the powder production unit 60, and the powder production unit 60 powders the collected graphene to produce graphene powder. (Step S60).

상기 흡입유닛(50)에 의해 수거된 그래핀은 다양한 크기나 형태를 가지게 되므로, 재사용이 어려울 수 있어, 상기 파우더 생산유닛(60)을 통해 상기 수거된 그래핀을 분쇄하여 파우더로 생산하게 된다. Since the graphene collected by the suction unit 50 has various sizes or shapes, reuse may be difficult, and the collected graphene is pulverized through the powder production unit 60 to produce powder.

이상과 같이, 본 실시예에서는 상기 흡입유닛(50)을 통해 흡입된 상기 그래핀 분말(160)을 폐기처분하지 않고, 상기 파우더 생산유닛(60)으로 제공하여, 그래핀을 파우더 형태로 생산하여, 재사용이 가능하도록 한다. As described above, in the present embodiment, the graphene powder 160 sucked through the suction unit 50 is not disposed of, but provided to the powder production unit 60 to produce graphene in powder form. , Make it reusable.

도 10a 내지 도 10f는 도 1의 그래핀 필름 제조방법을 통해서 제조된 그래핀 필름의 예를 도시한 이미지들이다. 10A to 10F are images illustrating an example of a graphene film manufactured through the graphene film manufacturing method of FIG. 1.

도 10a는 상기 광조사유닛(40)을 통해 1,000 ㅅs 동안 550V의 전압으로 IPL 면광원을 제공한 결과 상기 폴리이미드 필름(100)이 그래핀화 된 상태를 도시한 이미지이며, 도 10b는 상기 광조사유닛(40)을 통해 1,000 ㅅs 동안 5750V의 전압으로 IPL 면광원을 제공한 결과의 그래핀화 된 상태, 도 10c는 상기 광조사유닛(40)을 통해 1,000 ㅅs 동안 600V의 전압으로 IPL 면광원을 제공한 결과의 그래핀화 된 상태, 도 10d는 상기 광조사유닛(40)을 통해 1,000 ㅅs 동안 625V의 전압으로 IPL 면광원을 제공한 결과의 그래핀화 된 상태, 도 10e는 상기 광조사유닛(40)을 통해 1,000 ㅅs 동안 650V의 전압으로 IPL 면광원을 제공한 결과의 그래핀화 된 상태, 도 10f는 상기 광조사유닛(40)을 통해 1,000 ㅅs 동안 6750V의 전압으로 IPL 면광원을 제공한 결과의 그래핀화 된 상태를 도시한 이미지들이다. 10A is an image showing the state in which the polyimide film 100 is graphene as a result of providing an IPL surface light source with a voltage of 550V for 1,000 g through the light irradiation unit 40, and FIG. 10B Graphene in the result of providing an IPL surface light source with a voltage of 5750V for 1,000 s through the irradiation unit 40, FIG. The grapheneized state of the result of providing the light source, FIG. 10D is the grapheneized state of the result of providing the IPL surface light source with a voltage of 625V for 1,000 g through the light irradiation unit 40, FIG. Graphene in the result of providing an IPL surface light source with a voltage of 650 V for 1,000 gs through the unit 40, FIG. 10f shows an IPL surface light source with a voltage of 6750 V for 1,000 gs through the light irradiation unit 40 These are images showing the graphene state of the result.

도 10a 내지 도 10f를 통해 확인되는 바와 같이, 상기 폴리이미드 필름(100)은 면광원에 의한 광에너지를 제공받음에 따라 그래핀화가 진행되며, 광에너지가 증가함에 따라 그래핀화 정도는 더욱 증가하여 그래핀화 된 필름으로 제작되는 것을 확인할 수 있다. 10A to 10F, the polyimide film 100 undergoes graphene formation as it receives light energy from a surface light source, and the degree of graphene increases further as light energy increases. It can be seen that it is made of a graphene film.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 종래 단순히 기판 상에 그래핀을 성장시켜 제작하는 제조방법과 대비하여, 폴리이미드 필름 상에 광을 공급하며 그래핀화를 수행하여, 특히 연속 공정을 통해 연속으로 그래핀을 생산할 수 있어, 생산성의 향상이 가능하다. According to the embodiments of the present invention as described above, in contrast to a conventional manufacturing method of simply growing graphene on a substrate, supplying light on a polyimide film and performing grapheneization, particularly through a continuous process Since graphene can be continuously produced, productivity can be improved.

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.Although described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.

1 : 그래핀 필름 제조시스템
10 : 공급롤 20 : 회수롤
30 : 코팅유닛 40 : 광조사유닛
50 : 흡입유닛 60 : 파우더 생산유닛
100 : 베이스 필름 110 : 코팅부
120 : 그래핀 130 : 광흡수 물질
140 : 광반사층 150 : 마스크 패턴
160 : 그래핀 분말1: Graphene film manufacturing system
10: supply roll 20: recovery roll
30: coating unit 40: light irradiation unit
50: suction unit 60: powder production unit
100: base film 110: coating portion
120: graphene 130: light absorbing material
140: light reflection layer 150: mask pattern
160: graphene powder

Claims

공급롤에 의해 폴리이미드(polyimid) 필름을 연속으로 공급하는 단계;
상기 폴리이미드 필름의 적어도 일 면에 면(面)광원을 제공하는 단계;
상기 면광원을 제공받는 상기 폴리이미드 필름의 적어도 일부가 상기 면광원에 의한 광에너지에 의해 그래핀화되는 단계; 및
회수롤에 의해 상기 그래핀화 된 폴리이미드 필름을 연속으로 회수하는 단계를 포함하고,
상기 면광원을 제공하는 단계에서,
상기 폴리이미드 필름의 하부에 광 반사층을 형성하는 단계; 및
상기 폴리이미드 필름의 상면의 상부에서 상기 면광원을 제공하는 단계를 포함하고,
상기 면광원은 상기 광 반사층에서 반사되어 상기 폴리이미드 필름의 하면으로 제공되며,
상기 폴리이미드 필름의 상면에서 그래핀화되는 두께가 상기 폴리이미드 필름의 하면에서 그래핀화되는 두께보다 크고,
상기 광 반사층이 상기 폴리이미드 필름의 하면에 직접 형성되는 경우, 상기 폴리이미드 필름의 상면 및 하면에서 그래핀화되는 두께의 차이는 감소하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조방법. Continuously supplying a polyimide film by a supply roll;
Providing a surface light source on at least one surface of the polyimide film;
At least a portion of the polyimide film provided with the surface light source is grapheneized by light energy from the surface light source; And
It comprises the step of continuously recovering the graphene polyimide film by a recovery roll,
In the step of providing the surface light source,
Forming a light reflective layer under the polyimide film; And
And providing the surface light source on the upper surface of the polyimide film.
The surface light source is reflected from the light reflection layer and provided to the bottom surface of the polyimide film.
The thickness of graphene on the upper surface of the polyimide film is greater than the thickness of graphene on the lower surface of the polyimide film,
When the light reflection layer is directly formed on the lower surface of the polyimide film, the graphene film manufacturing method characterized in that the difference in the thickness of graphene in the upper and lower surfaces of the polyimide film is reduced.

제1항에 있어서, 상기 폴리이미드 필름은,
베이스 필름 상면 또는 하면에 폴리이미드가 코팅되어 형성되거나,
상기 베이스 필름 자체가 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조방법. The method of claim 1, wherein the polyimide film,
The polyimide is coated on the upper or lower surface of the base film, or
Graphene film manufacturing method characterized in that the base film itself is a polyimide film.

제2항에 있어서, 상기 폴리이미드 필름은,
상기 베이스 필름에 광흡수 물질이 포함되는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조방법. According to claim 2, The polyimide film,
Graphene film manufacturing method characterized in that the base film contains a light absorbing material.

제1항에 있어서, 상기 면광원을 제공하는 단계에서,
상기 폴리이미드 필름의 상면 또는 하면에 면광원이 제공되는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조방법. According to claim 1, In the step of providing the surface light source,
Graphene film manufacturing method characterized in that the surface light source is provided on the upper or lower surface of the polyimide film.

제4항에 있어서, 상기 그래핀화되는 단계에서,
상기 면광원이 상기 폴리이미드 필름의 상면 또는 하면으로 제공됨에 따라, 상기 폴리이미드 필름은 상면 또는 하면으로부터 내측으로 그래핀화가 진행되는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조방법. According to claim 4, In the step of being graphene,
As the surface light source is provided on the upper or lower surface of the polyimide film, the graphene film manufacturing method characterized in that the graphene is progressed inward from the upper or lower surface of the polyimide film.

제1항에 있어서, 상기 면광원을 제공하는 단계는,
상기 폴리이미드 필름의 상면에 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 폴리이미드 필름의 상면의 상부에서 상기 면광원을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 필름 제조방법. According to claim 1, The step of providing the surface light source,
Forming a mask pattern on the top surface of the polyimide film; And
Graphene film manufacturing method comprising the step of providing the surface light source on top of the upper surface of the polyimide film.

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제1항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름이 그래핀화되는 단계에서 발생되는 그래핀을 수거하는 단계; 및
상기 수거된 그래핀으로 그래핀 파우더를 생산하는 단계를 더 포함하는 그래핀 필름 제조방법.
According to claim 1,
Collecting graphene generated in the step in which the polyimide film is graphene; And
Graphene film manufacturing method further comprising the step of producing a graphene powder with the collected graphene.