KR20160026111A - Etching mask, method of manufacturing the etching mask, method of manufacturing a porous membrane, porous membrane, and blocking mask of fine dust having the porous membrane - Google Patents

Etching mask, method of manufacturing the etching mask, method of manufacturing a porous membrane, porous membrane, and blocking mask of fine dust having the porous membrane Download PDF

Info

Publication number
KR20160026111A
KR20160026111A KR1020140114033A KR20140114033A KR20160026111A KR 20160026111 A KR20160026111 A KR 20160026111A KR 1020140114033 A KR1020140114033 A KR 1020140114033A KR 20140114033 A KR20140114033 A KR 20140114033A KR 20160026111 A KR20160026111 A KR 20160026111A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
porous membrane
layer
etching mask
film
pattern layer
Prior art date
Application number
KR1020140114033A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101653047B1 (en
Inventor
양승윤
이승현
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부산대학교 산학협력단 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020140114033A priority Critical patent/KR101653047B1/en
Priority to PCT/KR2015/009033 priority patent/WO2016032270A1/en
Priority to US15/507,198 priority patent/US10315166B2/en
Publication of KR20160026111A publication Critical patent/KR20160026111A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101653047B1 publication Critical patent/KR101653047B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0023—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/0032—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by elimination of segments of the precursor, e.g. nucleation-track membranes, lithography or laser methods
    • B01D67/0034—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by elimination of segments of the precursor, e.g. nucleation-track membranes, lithography or laser methods by micromachining techniques, e.g. using masking and etching steps, photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0083—Thermal after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088—Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/009—After-treatment of organic or inorganic membranes with wave-energy, particle-radiation or plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0093—Chemical modification
    • B01D67/00933—Chemical modification by addition of a layer chemically bonded to the membrane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • B01D69/107—Organic support material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1213—Laminated layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1216—Three or more layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36—After-treatment
    • C08J9/365—Coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/08—Specific temperatures applied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/35—Use of magnetic or electrical fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/08—Patterned membranes

Abstract

According to the present invention, provided are an etching mask, a method for manufacturing the same, a porous membrane, a method for manufacturing the same, a porous membrane and a mask for blocking fine dust. The etching mask comprises an organic membrane, and a pattern layer arranged on the organic membrane, which is formed with openings with homogeneous sizes of micro-scale or nano-scale. According to the present invention, fine pores of the porous membrane can be formed, and repetitive use of the etching mask is possible.

Description

식각용 마스크, 이의 제조 방법, 이를 이용한 다공성 멤브레인의 제조 방법, 다공성 멤브레인 및 이를 포함하는 미세먼지 차단용 마스크{ETCHING MASK, METHOD OF MANUFACTURING THE ETCHING MASK, METHOD OF MANUFACTURING A POROUS MEMBRANE, POROUS MEMBRANE, AND BLOCKING MASK OF FINE DUST HAVING THE POROUS MEMBRANE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an etching mask, a method for manufacturing the same, a method for manufacturing the porous membrane using the same, a porous membrane, and a mask for blocking fine dust containing the same. BACKGROUND ART MASK OF FINE DUST HAVING THE POROUS MEMBRANE}

본 발명은 식각용 마스크, 이의 제조 방법, 이를 이용한 다공성 멤브레인의 제조 방법, 다공성 멤브레인 및 이를 포함하는 미세먼지 차단용 마스크에 관한 것으로, 플라즈마를 이용한 식각용 마스크, 이의 제조 방법, 이를 이용한 다공성 멤브레인의 제조 방법, 다공성 멤브레인 및 이를 포함하는 미세먼지 차단용 마스크에 관한 것이다.
The present invention relates to a mask for etching, a method for manufacturing the same, a method for manufacturing a porous membrane using the same, a porous membrane and a mask for blocking fine dust comprising the same, and a mask for etching using plasma, a method for manufacturing the same, A porous membrane, and a mask for blocking fine dust comprising the porous membrane.

일반적으로, 공기 중의 오염물질을 필터링하기 위한 미세먼지 차단용 마스크는 미세섬유들이 방사된 부직포에서 미세섬유들 사이의 공극을 이용하여 미세먼지를 포집한다. 이때, 상기 미세먼지 차단용 마스크가 균일한 크기의 공극을 갖도록 제어하기가 쉽지 않고, 공극의 크기도 마이크로 스케일이므로 0.1 ㎛ 이하 또는 나노 스케일의 초미세먼지를 포집하는데 한계가 있다.Generally, a fine dust barrier mask for filtering contaminants in the air collects fine dust using pores between fine fibers in a nonwoven fabric to which fine fibers are radiated. At this time, it is not easy to control the fine dust-blocking mask to have a uniform size of pores. Since the pore size is also microscale, there is a limit in collecting ultrafine dust of 0.1 μm or less or nanoscale.

이를 보완하기 위해서, 미세먼지 차단용 마스크에 균일한 크기를 갖는 나노기공들이 형성된 기공막을 적용하려는 시도가 있으나, 기공막의 두께가 너무 두꺼우면, 안면부 흡기저항, 즉, 숨을 쉴 때 필요한 압력이 높아서 사용이 제한되고, 반대로 기공막의 두께가 너무 얇으면 휨강도(flexure strength), 즉 굽어지는 변형에 대한 강도가 낮아 쉽게 파괴되는 문제가 있다. 따라서 두께는 얇으면서도 미세한 기공 형성이 용이하며 높은 휨강도를 가지는 재료로 제조되어 미세먼지 차단용 마스크에 적합한 기공막의 개발이 필요하다.In order to compensate for this, there is an attempt to apply a pore film having nano pores having a uniform size to a fine dust mask. However, if the thickness of the pore film is too large, the pressure required to breathe is high On the contrary, if the thickness of the porous membrane is too thin, there is a problem that the flexure strength, that is, the strength against bending deformation is low, so that it is easily broken. Therefore, it is necessary to develop a pore membrane suitable for a mask for blocking fine dust, which is made of a material having a small thickness but easy to form fine pores and a high bending strength.

한편, 기공막이나 다공성 멤브레인은 다양한 방법들로 제조되고 있고, 일례로 기공들 각각과 대응하는 패턴을 갖는 식각방지용 마스크를 이용하여 평탄막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 패턴을 나노 스케일로 미세하게 형성하기 어려워 식각방지용 마스크가 비싼 편이고, 평탄막의 패터닝 공정 중에 손상되어 재사용이 불가하므로 식각방지용 마스크를 이용하는 기공막이나 다공성 멤브레인의 제조 원가를 높이는 요인이 된다.
On the other hand, the porous membrane and the porous membrane are manufactured by various methods. For example, the porous membrane can be formed by patterning using a mask for preventing etching having a pattern corresponding to each of the pores. It is difficult to finely form the pattern on the nano scale. Therefore, the etching preventive mask is expensive, and it is damaged during the patterning process of the flattening film and can not be reused. Therefore, the manufacturing cost of the porous membrane or the porous membrane using the etching preventive mask is increased.

본 발명은 이러한 종래의 문제를 해결하기 위해 착안된 것으로, 본 발명의 일 목적은 다공성 멤브레인의 미세한 기공을 형성할 수 있고, 반복 사용이 가능한 식각용 마스크를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an etching mask capable of forming fine pores of a porous membrane and being usable repeatedly.

본 발명의 다른 목적은 단순한 공정으로 상기 식각용 마스크의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the etching mask by a simple process.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 식각용 마스크를 이용한 다공성 멤브레인의 제조 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for manufacturing a porous membrane using the etching mask.

본 발명의 또 다른 목적은 미세한 기공을 가지면서도 얇은 두께와 휨강도가 확보된 다공성 멤브레인을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a porous membrane having fine pores and ensuring a thin thickness and a bending strength.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 다공성 멤브레인을 포함하는 미세먼지 차단용 마스크를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a mask for masking fine dust comprising the porous membrane.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 식각용 마스크는 유기막과, 상기 유기막 상에 배치되고, 각각이 마이크로홀 또는 나노홀의 형태의 균일한 크기를 갖는 개구들이 형성된 패턴층을 포함한다.In order to solve the above problems, an etching mask according to an embodiment of the present invention includes an organic film, a pattern layer disposed on the organic film and having openings each having a uniform size in the form of microholes or nanoholes, .

일 실시예에서, 상기 패턴층은 상기 패턴층은 표면에 금속 또는 금속 산화물이 코팅되거나, 금속 또는 금속 산화물로 형성될 수 있다.In one embodiment, the pattern layer may be formed of a metal or a metal oxide, or the metal or metal oxide may be coated on the surface of the pattern layer.

일 실시예에서, 상기 개구들 각각은 상기 유기막에 의해 부분적으로 채워질 수 있다.In one embodiment, each of the openings may be partially filled with the organic film.

일 실시예에서, 상기 패턴층의 개구들을 통해 상기 유기막의 표면이 노출될 수 있다.In one embodiment, the surface of the organic layer may be exposed through openings in the pattern layer.

일 실시예에서, 상기 유기막에는 상기 패턴층의 개구들 각각과 대응하는 홀들이 형성될 수 있다.In one embodiment, the organic film may be formed with holes corresponding to the respective openings of the pattern layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각용 마스크의 제조 방법이 제공된다. 상기 제조 방법은 유기막을 준비하는 단계 및 상기 유기막 상에, 각각이 마이크로홀 또는 나노홀의 형태를 갖는 다수의 개구들이 형성된 패턴층을 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing an etching mask according to an embodiment of the present invention is provided. The manufacturing method includes a step of preparing an organic film and a step of forming a pattern layer on the organic film, in which a plurality of openings each having a shape of a microhole or a nanohole are formed.

일 실시예에서, 상기 패턴층을 형성하는 단계는 상기 유기막 상에 상기 패턴층을 배치시키는 단계, 진공 또는 감압 조건에서 상기 유기막의 유리전이온도 이상으로 상기 패턴층이 배치된 상기 유기막을 열처리하는 단계 및 열처리된 패턴층 및 상기 유기막을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다 In one embodiment, the step of forming the pattern layer includes the steps of disposing the pattern layer on the organic layer, heat treating the organic layer on which the pattern layer is disposed at a temperature not lower than the glass transition temperature of the organic layer under vacuum or reduced pressure Step and heat treating the patterned layer and cooling the organic film

이때, 상기 패턴층은, 금속막을 준비하는 단계, 상기 금속막을 양극 산화시켜 금속 산화물층을 형성하는 단계 및 상기 금속 산화물층의 일부를 상기 금속막으로부터 분리하는 단계를 거쳐 형성될 수 있고, 상기 금속막으로부터 분리된 상기 금속 산화물층의 일부인 상기 패턴층을 상기 유기막 상에 배치시킬 수 있다.The pattern layer may be formed by preparing a metal film, anodizing the metal film to form a metal oxide layer, and separating a part of the metal oxide layer from the metal film, The pattern layer that is part of the metal oxide layer separated from the film can be disposed on the organic film.

일 실시예에서, 상기 패턴층은 임프린트 패턴에 금속 또는 금속 산화물을 코팅하거나, 금속막 또는 금속 산화물막을 식각하여 형성할 수 있다.In one embodiment, the pattern layer may be formed by coating a metal or a metal oxide on the imprint pattern, or by etching a metal film or a metal oxide film.

일 실시예에서, 상기 유기막의 표면은 상기 패턴층의 개구들을 통해 노출되고, 상기 패턴층을 형성하는 단계 이후에, 상기 개구들을 통해 노출된 유기막을 제거하여 상기 유기막에 홀들을 형성하는 단계를 더 수행할 수 있다.In one embodiment, the surface of the organic layer is exposed through the openings of the pattern layer, and after forming the pattern layer, removing the organic layer exposed through the openings to form holes in the organic layer You can do more.

본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 멤브레인의 제조 방법이 제공된다. 상기 제조 방법은, 고분자막 상에, 상기 고분자막과 접촉하는 유기막 및 상기 유기막 상에 배치되고 각각이 마이크로홀 또는 나노홀의 형태를 갖는 다수의 개구들이 형성된 패턴층을 포함하는 식각용 마스크를 배치시키는 단계 및 상기 식각용 마스크가 배치된 상태에서, 상기 고분자막을 플라즈마 식각하여 상기 고분자막에 다수의 관통홀들을 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a porous membrane in accordance with one embodiment of the present invention is provided. The manufacturing method includes disposing, on a polymer membrane, an etching mask including an organic film in contact with the polymer film and a pattern layer disposed on the organic film and having a plurality of openings each having a shape of microholes or nanoholes, And forming a plurality of through holes in the polymer film by plasma etching the polymer film in a state where the etching mask is disposed.

일 실시예에서, 상기 패턴층의 개구들은 균일한 크기를 가질 수 있다.In one embodiment, the apertures of the pattern layer may have a uniform size.

일 실시예에서, 상기 관통홀들을 형성한 후, 상기 식각용 마스크의 유기막과 상기 고분자막의 손상 없이, 상기 고분자막으로부터 상기 식각용 마스크가 제거될 수 있다.In one embodiment, after forming the through holes, the etching mask may be removed from the polymer film without damaging the organic film and the polymer film of the etching mask.

일 실시예에서, 상기 고분자막은 엘라스토머로 형성된 탄성 고분자막일 수 있다.In one embodiment, the polymer membrane may be an elastic polymer membrane formed of an elastomer.

일 실시예에서, 상기 관통홀들을 형성하는 단계는 상기 유기막 및 상기 고분자막을 모두 식각하는 산소 플라즈마를 이용할 수 있다.In one embodiment, the step of forming the through-holes may use an oxygen plasma for etching both the organic film and the polymer film.

일 실시예에서, 상기 유기막은 상기 패턴층의 개구들 각각과 대응하는 홀들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the organic layer may include holes corresponding to each of the openings of the pattern layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 멤브레인은 마이크로 또는 나노 스케일의 다수의 관통홀들이 형성되고, 엘라스토머로 이루어진 탄성 고분자막을 포함한다.A porous membrane according to an embodiment of the present invention includes an elastic polymer membrane formed of a plurality of micro or nano-scale through-holes and made of an elastomer.

일 실시예에서, 상기 관통홀들은 균일한 크기를 가질 수 있다.In one embodiment, the through-holes may have a uniform size.

본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 차단용 마스크는 마이크로 또는 나노 스케일의 다수의 관통홀들이 형성되고, 엘라스토머로 이루어진 탄성 고분자막을 포함하는 다공성 멤브레인을 포함한다.The mask for blocking fine dust according to an embodiment of the present invention includes a porous membrane including a plurality of micro or nano-scale through holes and an elastic polymer membrane made of elastomer.

일 실시예에서, 상기 미세먼지 차단용 마스크는 상기 다공성 멤브레인의 일 면과 접촉하는 제1 필터층 및 상기 다공성 멤브레인의 상기 일 면의 타면과 접촉하는 제2 필터층을 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the fine dust barrier mask may further comprise a first filter layer in contact with one surface of the porous membrane, and a second filter layer in contact with the other surface of the one surface of the porous membrane.

본 발명의 식각용 마스크, 이의 제조 방법, 이를 이용한 다공성 멤브레인의 제조 방법, 다공성 멤브레인 및 이를 포함하는 미세먼지 차단용 마스크에 따르면, 식각용 마스크는 플라즈마 식각 공정에서 손상되지 않고 재활용이 가능하며, 단순한 방법으로 제조할 수 있어 식각용 마스크의 제조비용 및 이를 이용하는 플라즈마 식각 공정의 비용을 낮출 수 있다. 또한, 다공성 멤브레인은 엘라스토머를 포함함으로써 얇은 두께에서도 적절한 휨강도가 확보되며 상기 식각용 마스크를 이용하여 용이하게 제조할 수 있다. 엘라스토머와 상기 식각용 마스크의 접촉 면적을 최대화시켜 상기 다공성 멤브레인을 제조하는 공정 중에서 상기 식각용 마스크의 밀착력이 향상될 수 있다. 또한, 상기 식각용 마스크는 상기 엘라스토머와 접촉한 상태에서도 용이하게 상기 엘라스토머로부터 제거할 수 있어 식각 공정이 종료한 후에 상기 식각용 마스크를 분리하더라도 상기 엘라스토머 및 상기 식각용 마스크의 유기막의 손상이 거의 없다.According to the etching mask of the present invention, the method of manufacturing the same, the method of manufacturing the porous membrane using the same, and the porous membrane and the mask for blocking fine dust containing the same, the etching mask can be recycled without being damaged in the plasma etching process, The manufacturing cost of the etching mask and the cost of the plasma etching process using the same can be reduced. In addition, the porous membrane includes an elastomer to ensure an appropriate bending strength even at a thin thickness, and can be easily manufactured using the etching mask. The adhesion of the etching mask can be improved during the process of manufacturing the porous membrane by maximizing the contact area between the elastomer and the etching mask. In addition, the etching mask can be easily removed from the elastomer even in contact with the elastomer. Even if the etching mask is separated after the etching process is finished, the organic film of the elastomer and the etching mask is hardly damaged .

한편, 미세먼지 차단용 마스크는 상기 다공성 멤브레인을 포함함으로써 착용감이 좋으면서도 미세먼지 차단력이 향상될 수 있다.On the other hand, since the fine dust-blocking mask includes the porous membrane, the fine dust-removing ability can be improved while the wearing feeling is good.

이에 따라, 식각용 마스크, 다공성 멤브레인 및 미세먼지 차단용 마스크 각각의 제조 신뢰성과 생산성이 향상될 수 있다.
Accordingly, manufacturing reliability and productivity of each of the etching mask, the porous membrane, and the fine dust-blocking mask can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식각용 마스크의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 식각용 마스크의 단면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 2에 도시된 식각용 마스크의 제조 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 차단용 마스크의 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 다공성 멤브레인의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 식각용 마스크와 이를 이용한 다공성 멤브레인의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 식각용 마스크의 재사용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 다공성 멤브레인 및 식각용 마스크의 SEM 사진이다.1 is a perspective view of an etching mask according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the etching mask shown in Fig.
FIGS. 3A, 3B and 3C are cross-sectional views for explaining an embodiment of the method for manufacturing the etching mask shown in FIG.
4 is a perspective view of a mask for blocking fine dust according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the porous membrane shown in FIG.
6 is a cross-sectional view illustrating an etching mask and a method for manufacturing a porous membrane using the same according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view for explaining the reuse of the etching mask shown in Fig.
8 is a SEM photograph of a porous membrane and an etching mask according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들에 대해서만 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

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.

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 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식각용 마스크의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 식각용 마스크의 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of an etching mask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the etching mask shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 식각용 마스크(301)는 유기막(110a) 및 패턴층(210)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the etching mask 301 includes an organic film 110a and a pattern layer 210. [

유기막(110a)은 표면이 평탄한 막으로서, 필름 또는 시트 형태일 수 있다. 일례로, 유기막(110a)의 두께는 10 nm 내지 500 nm일 수 있다.The organic film 110a is a film having a flat surface, and may be in the form of a film or a sheet. In one example, the thickness of the organic film 110a may be 10 nm to 500 nm.

유기막(110a)은 합성 폴리머 또는 천연 폴리머로 형성될 수 있다. 상기 합성 폴리머의 예로서는, 폴리에틸렌 (Polyethylene, PE), 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP), 폴리스티렌 (Polystyrene, PS), 폴리염화비닐 (Poly(vinyl chloride), PVC), 폴리메틸메타크릴레이트 (Poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리비닐아세테이트(Poly(vinyl acetate), PVA), 폴리아크릴로니트릴 (Polyacrylonitrile, PAN), 테트라플루오르에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, teflon), 폴리디시클로펜타디엔 (Polydicyclopentadiene), 폴리페닐렌설파이드 (Poly(phenylene sulfide)), 카본섬유 (Carbon Fiber), 에폭시 수지(Epoxy resin), 폴리에스테르(Polyester), 폴리아미드(Polyamide), 폴리클로로프렌(Polychloroprene), 폴리카보네이트 (Polycarbonate), 폴리글리콜라이드 (Polyglycolide, PGA), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 이용될 수 있다. 또한, 상기 천연 폴리머의 구체적인 예로서는, 셀룰로오스(Cellulose), 녹말(Starch), 키틴(Chitin), 키토산(chitosan), 케라톤(Keratin), 콜라겐(Collagen), 젤라틴(Gelatin), 알지네이트(alginate), 히알루로난(hyaluronan), 콘드로이틴황산(chondroitin sulfate), 실크(silk), 핵산(DNA) 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 이용될 수 있다. 유기막(110a)을 형성하는 폴리머의 상기 예시들에 제한되지 않고, 엘라스토머(elastomer) 등의 다양한 폴리머들을 이용하여 유기막(110a)을 형성할 수 있다.The organic film 110a may be formed of a synthetic polymer or a natural polymer. Examples of the synthetic polymer include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), and polymethyl methacrylate methacrylate, PMMA, polyvinyl acetate (PVA), polyacrylonitrile (PAN), polytetrafluoroethylene, teflon, polydicyclopentadiene, polyphenylene It is also possible to use polyolefins such as poly (phenylene sulfide), carbon fibers, epoxy resins, polyesters, polyamides, polychloroprene, polycarbonates, Polyglycolide (PGA), polydimethylsiloxane (PDMS), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Specific examples of the natural polymer include cellulose, starch, chitin, chitosan, keratin, collagen, gelatin, alginate, Hyaluronan, chondroitin sulfate, silk, and nucleic acid (DNA). These may be used alone or in combination of two or more. The organic film 110a may be formed using various polymers such as an elastomer, not limited to the above examples of the polymer forming the organic film 110a.

패턴층(210)은 유기막(110a) 상에 배치되고, 다수의 개구들(212)을 포함한다. 개구들(212)은 패턴층(210)을 관통하는 홀(hole) 구조를 가지고, 균일한 크기를 갖는다. 이때, 개구들(212)의 균일한 크기란, 개구들(212) 각각의 개구 너비와 깊이가 균일함을 의미한다. 또한, 개구들(212)은 패턴층(210)에 전체적으로 균일하게 분포될 수 있다. 개구들(212)에 의해서 유기막(110a)의 표면이 노출될 수 있다.The pattern layer 210 is disposed on the organic film 110a and includes a plurality of openings 212. [ The openings 212 have a hole structure penetrating the pattern layer 210 and have a uniform size. Here, the uniform size of the openings 212 means that the opening width and depth of each of the openings 212 are uniform. In addition, the openings 212 may be uniformly distributed throughout the pattern layer 210 as a whole. The surface of the organic film 110a can be exposed by the openings 212. [

패턴층(210)은 금속 산화물로 형성될 수 있다. 상기 금속 산화물은 금속의 양극 산화로 형성할 수 있다. 상기 금속 산화물은 예를 들어, 산화 알루미늄일 수 있다. 한편, 패턴층(210)의 두께는 유기막(110a) 두께의 약 2 배 내지 10배일 수 있다. The pattern layer 210 may be formed of a metal oxide. The metal oxide may be formed by anodic oxidation of a metal. The metal oxide may be, for example, aluminum oxide. The thickness of the pattern layer 210 may be about two to ten times the thickness of the organic layer 110a.

패턴층(210)의 개구들(212) 각각은 직경이 마이크로 스케일인 마이크로홀이나 나노 스케일인 나노홀의 형태를 가질 수 있다. 이하에서, 마이크로 스케일이라 함은 수 ㎛ 내지 수백 ㎛를 의미하고, 나노 스케일이라 함은 수 nm 내지 수백 nm를 의미하는 것으로 정의한다. 예를 들어, 개구들(221) 각각의 직경은 1 nm 내지 100 ㎛일 수 있다.Each of the openings 212 of the pattern layer 210 may have the form of a micro-hole having a diameter of nanometer scale or a nano-hole having a nanoscale. Hereinafter, the term "microscale" means several micrometers to several hundreds of micrometers, and the term "nanoscale" means nanometers to hundreds of nanometers. For example, the diameter of each of the openings 221 may be between 1 nm and 100 탆.

개구들(212) 각각은 유기막(110a)에 의해서 부분적으로 채워질 수 있다(partially infiltration). 이에 따라, 패턴층(210)이 유기막(110a)과 인접한 부분, 즉, 패턴층(210)의 하측 단부(112)가 부분적으로 유기막(110a)에 의해서 감싸질 수 있다. 패턴층(210)을 유기막(110a) 상에 형성하는 공정에서, 유기막(110a)을 열처리한 후 냉각시킴으로써 패턴층(210)과 유기막(110a)의 결합력을 향상시킬 수 있는데 이때의 열처리에 의해서 유기막(110a)이 개구들(212) 각각의 내부를 부분적으로 채우는 구조가 나타날 수 있다.Each of the openings 212 may be partially infiltrated by the organic film 110a. The portion of the pattern layer 210 adjacent to the organic layer 110a, that is, the lower end 112 of the pattern layer 210, can be partially covered with the organic layer 110a. In the process of forming the pattern layer 210 on the organic layer 110a, the bonding strength between the pattern layer 210 and the organic layer 110a can be improved by annealing and cooling the organic layer 110a. A structure in which the organic film 110a partially fills the inside of each of the openings 212 may appear.

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 2에 도시된 식각용 마스크의 제조 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다.FIGS. 3A, 3B and 3C are cross-sectional views for explaining an embodiment of the method for manufacturing the etching mask shown in FIG.

도 3a 및 도 3b는 패턴층(210)을 형성하는 공정을 설명하기 위한 단면도들이고, 도 3c는 유기막(100a) 상에 패턴층(210)을 형성하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.3A and 3B are cross-sectional views illustrating a process of forming the pattern layer 210, and FIG. 3C is a cross-sectional view illustrating a process of forming the pattern layer 210 on the organic layer 100a.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 패턴층(210)을 형성하기 위해 먼저 금속막(200)을 준비한다. 이때, 금속막(200)은 알루미늄막일 수 있고, 순수하게 알루미늄만으로 이루어지거나, 알루미늄과 다른 금속을 더 포함하는 합금막일 수도 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B, a metal layer 200 is first prepared to form the pattern layer 210. At this time, the metal film 200 may be an aluminum film, pure aluminum alone, or an alloy film containing aluminum and other metals.

이어서, 금속막(200)을 양극 산화시켜 금속막(200)의 표면에 금속 산화물층(201)을 형성한다. 양극 산화 공정에 의해서, 금속막(200)에 포함된 금속이 산화되어 금속막(200)의 일부가 금속 산화물층(201)으로 변환된다. 금속 산화물층(201)은 산화알루미늄을 포함할 수 있다. 금속 산화물층(201)이 형성되면서 금속막(200)의 표면에는 다수의 포어들(203)이 형성되고, 포어들(203)은 금속막(200) 전체에 균일하게 분포될 수 있다. 포어들(203) 각각은 바닥부 및 상기 바닥부와 연결된 격벽부에 의해서 정의될 수 있고, 포어들(203) 각각은 단면이 U자형이고 입체적으로는 종 형상을 가질 수 있다. 금속 산화물층(201)의 두께나 포어들(203)의 깊이 및 직경은 양극 산화의 공정 조건을 변경함에 따라 다양하게 조절할 수 있다. 포어들(203)의 직경은 마이크로 스케일 또는 나노 스케일일 수 있다.Next, the metal film 200 is anodized to form a metal oxide layer 201 on the surface of the metal film 200. The metal contained in the metal film 200 is oxidized by the anodic oxidation process and a part of the metal film 200 is converted into the metal oxide layer 201. [ The metal oxide layer 201 may comprise aluminum oxide. A plurality of pores 203 are formed on the surface of the metal film 200 while the metal oxide layer 201 is formed and the pores 203 can be uniformly distributed over the metal film 200. Each of the pores 203 may be defined by a bottom portion and a partition wall portion connected to the bottom portion, and each of the pores 203 may have a U-shaped cross section and a three-dimensional cross shape. The thickness of the metal oxide layer 201 and the depth and diameter of the pores 203 can be variously adjusted as the process conditions of the anodization are changed. The diameter of the pores 203 may be either microscale or nanoscale.

금속 산화물층(201)이 형성되면, 금속 산화물층(201)의 일부를 잔류하는 금속막(200)으로부터 분리한다. 즉, 잔류하는 금속막(200)과 금속 산화물층(201)의 일부를 제거하여 금속 산화물층(201)의 격벽만을 잔류시킨다. 상기 격벽은 포어들(230)을 형성하는 금속 산화물층(201)의 일부이다. 이때, 남아있는 금속 산화물층(201)의 격벽이 식각용 마스크(301)의 패턴층(210)이 되고, 상기 격벽 사이의 거리인 포어들(201)의 직경이 패턴층(210)의 개구들(212)의 개구 너비와 실질적으로 동일하다. 개구들(212)의 깊이, 즉, 패턴층(210)의 두께는 잔류하는 금속 산화물층(201)의 두께에 따라 달라질 수 있다.When the metal oxide layer 201 is formed, a part of the metal oxide layer 201 is separated from the remaining metal film 200. That is, the remaining metal film 200 and a part of the metal oxide layer 201 are removed to leave only the partition walls of the metal oxide layer 201. The partitions are part of the metal oxide layer 201 forming the pores 230. At this time, the remaining part of the metal oxide layer 201 becomes the pattern layer 210 of the etching mask 301, and the diameter of the pores 201, which is the distance between the partition walls, Is substantially equal to the opening width of the opening 212. The depth of the openings 212, that is, the thickness of the pattern layer 210, may vary depending on the thickness of the remaining metal oxide layer 201.

도 3c를 참조하면, 상기와 같은 공정을 통해서 제조된 패턴층(210)을 유기막(110a) 상에 배치시킨다. 이어서, 패턴층(210)이 유기막(110a) 상에 배치된 상태로, 유기막(110a)을 열처리한다. 열처리 공정은 진공 또는 감압 조건에서 수행되고, 유기막(110a)의 유리전이온도(Tg) 이상의 온도에서 수행된다. 상기 열처리 공정 후, 유리전이온도 미만의 온도로 냉각시킨다.Referring to FIG. 3C, the pattern layer 210 manufactured through the above-described process is disposed on the organic layer 110a. Then, the organic layer 110a is heat-treated in a state in which the pattern layer 210 is disposed on the organic layer 110a. The heat treatment process is performed under vacuum or reduced pressure conditions and is performed at a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the organic film 110a. After the heat treatment step, it is cooled to a temperature lower than the glass transition temperature.

고체상의 유기막(110a)은 유리전이온도 또는 그 이상의 온도에서 소정의 점성을 갖는 액상이 될 수 있고, 다시 유리전이온도 미만의 온도로 냉각하면 고체상이 된다. 따라서 패턴층(210)이 배치된 상태에서 유기막(110a)을 열처리하면, 유기막(110a)이 상변화하여 패턴층(210)의 하측 단부(112)가 유기막(110a) 내부로 삽입된 상태, 다른 측면으로는 유기막(110a)이 개구들(212) 각각의 내부를 부분적으로 채우는 상태(partially infiltration)가 될 수 있다. 즉, 패턴층(210)의 하측 단부(112)가 유기막(110a)에 의해 감싸진 상태에서 냉각시킴으로써 유기막(110a)과 패턴층(210)의 결합력을 향상시킬 수 있다.The solid organic film 110a may be a liquid having a predetermined viscosity at a glass transition temperature or higher, and solid when cooled to a temperature lower than the glass transition temperature. Thus, when the organic layer 110a is thermally treated in the state that the pattern layer 210 is disposed, the organic layer 110a undergoes a phase change so that the lower end 112 of the pattern layer 210 is inserted into the organic layer 110a The organic film 110a may be partially infiltrated into the inside of each of the openings 212. In other words, That is, the coupling strength between the organic layer 110a and the pattern layer 210 can be improved by cooling the lower end 112 of the pattern layer 210 while being surrounded by the organic layer 110a.

이에 따라, 도 1 및 도 2에서 설명한 구조를 갖는 식각용 마스크(301)가 제조된다.Thus, the etching mask 301 having the structure described in Figs. 1 and 2 is manufactured.

상기에서 설명한 바에 따르면, 단순한 방법으로 개구들(212)이 균일하게 분포된 식각용 마스크(301)를 제조할 수 있다. 또한, 패턴층(210)의 개구들(212)이 균일한 크기를 가지도록 형성할 수 있다. 이에 따라, 식각용 마스크(301)의 제조비용 및 식각용 마스크(301)를 이용하는 플라즈마 식각 공정의 비용을 낮출 수 있으며, 식각용 마스크(301)를 이용함에 따라 미세하면서 균일한 크기를 갖는 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.As described above, the etching mask 301 in which the openings 212 are uniformly distributed can be manufactured by a simple method. In addition, the openings 212 of the pattern layer 210 can be formed to have a uniform size. Accordingly, the manufacturing cost of the etching mask 301 and the cost of the plasma etching process using the etching mask 301 can be reduced. By using the etching mask 301, a pattern having a minute and uniform size can be obtained Can be easily formed.

도면으로 도시하지는 않았으나, 본 발명에 따른 식각용 마스크를 제조하는 방법의 다른 실시예에서는 임프린팅 방식(imprinting)을 이용할 수 있다. 즉, 베이스 기판에 도 1의 개구들(212)과 대응하는 볼록부를 갖는 몰드에 압력을 가하여 상기 볼록부와 대응하는 오목부를 형성한다. 상기 압력을 가하는 공정 중에는 온도를 상승시킬 수 있다. 상기 오목부가 형성된 베이스 기판, 즉 임프린트 패턴에, 금속이나 금속 산화물을 코팅한 후, 베이스 기판으로부터 상기 임프린트 패턴과 코팅층를 분리한다. 이때, 분리된 상기 임프린트 패턴 및 코팅층이 식각용 마스크의 패턴층이 되며, 이때 상기 임프린트 패턴의 하측에 유기막을 부착하여 상기 금속층이나 상기 금속 산화물층이 외부로 노출되는 식각용 마스크를 제조할 수 있다. 정리하면, 식각용 마스크의 패턴층은, 상기 패턴층의 형체를 정의하는 임프린트 패턴과, 상기 임프린트 패턴의 표면에 코팅되고 금속이나 금속 산화물로 형성된 코팅층을 포함하는 구조를 가질 수 있다.Although not shown in the drawings, in another embodiment of the method for manufacturing an etching mask according to the present invention, imprinting may be used. That is, a pressure is applied to a mold having a convex portion corresponding to the openings 212 of FIG. 1 on the base substrate to form a concave portion corresponding to the convex portion. The temperature can be raised during the step of applying the pressure. A metal or metal oxide is coated on the base substrate having the concave portion, that is, the imprint pattern, and then the imprint pattern and the coating layer are separated from the base substrate. At this time, the separated imprint pattern and the coating layer become a pattern layer of the etching mask. At this time, an organic film is attached to the lower side of the imprint pattern to produce an etching mask in which the metal layer and the metal oxide layer are exposed to the outside . In summary, the pattern layer of the etching mask may have a structure including an imprint pattern defining the shape of the pattern layer and a coating layer coated on the surface of the imprint pattern and formed of metal or metal oxide.

본 발명에 따른 식각용 마스크를 제조하는 방법의 다른 실시예에서는 식각 방식(etching)을 이용할 수 있다. 즉, 금속막을 준비하고, 상기 금속막에 도 1의 개구들(212)과 대응하는 홀을 식각 공정을 통해 패터닝하여 패턴층을 형성할 수 있다. 상기 패턴층의 일측에 유기막을 부착하여 식각용 마스크를 제조할 수 있다. 또는, 식각 방식으로 금속 산화물층을 패터닝하여 패턴층을 형성할 수도 있다.
In another embodiment of the method for manufacturing an etching mask according to the present invention, etching may be used. That is, a metal film may be prepared, and a hole corresponding to the openings 212 of FIG. 1 may be patterned on the metal film through an etching process to form a pattern layer. An organic film may be attached to one side of the pattern layer to produce an etching mask. Alternatively, the metal oxide layer may be patterned by an etching method to form a pattern layer.

이하에서는, 도 4, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 멤브레인 및 미세먼지 차단용 마스크와, 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크를 이용한 다공성 멤브레인의 제조 방법에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4, 5A and 5B, a porous membrane and a fine dust blocking mask according to an embodiment of the present invention, and a method of manufacturing a porous membrane using the etching mask described with reference to FIGS. 1 and 2 Will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 차단용 마스크의 사시도이다.4 is a perspective view of a mask for blocking fine dust according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 미세먼지 차단용 마스크(600)는 다공성 멤브레인(410)과 2개의 필터층들(510, 520)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the fine dust barrier mask 600 includes a porous membrane 410 and two filter layers 510 and 520.

다공성 멤브레인(410)은 고분자막을 포함하고, 상기 고분자막에는 다수의 관통홀들(412)이 형성된다.The porous membrane 410 includes a polymer membrane, and the polymer membrane has a plurality of through holes 412 formed therein.

상기 고분자막은 엘라스토머로 형성된 탄성 고분자막일 수 있다. 상기 엘라스토머의 예로서는, 천연고무(Natural Rubber), 폴리이소프렌(polyisoprene), 폴리클로로프렌(polychloroprene), 폴리부타디엔(polybutadiene), 스티렌부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber, SBR), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(acrylonitrile butadiene rubber), 에틸렌프로필렌디엔모노머(ethylene Propylene Diene Monomer, EPDM), 클로로술포네이티드 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디부톡시에톡시에틸 아디페이트(Dibutoxyethoxyethyl Adipate, DBEA), 폴리에피클로로히드린 (Polyepichlorohydrin, PECH), 폴리우레탄(Polyurethane, PU), 에틸렌 아크릴산 공중합체(Ethylene acrylic acid copolymer, EAA), 테트라플루오르 에틸렌/프로필렌 고무(tetrafluoro ethylene/propylene rubbers, FEPM), 퍼플루오르-엘라스토머(perfluoro-elastomers, FFKM), 폴리노보넨(Polynorbornene), 실리콘 등으로 형성될 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상을 조합하여 이용할 수 있다.The polymer membrane may be an elastic polymer membrane formed of an elastomer. Examples of the elastomer include natural rubber, polyisoprene, polychloroprene, polybutadiene, styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (acrylonitrile butadiene rubber) ), Ethylene propylene diene monomer (EPDM), chlorosulfonated polyethylene (CSM), dibutoxyethoxyethyl adipate (DBEA), polyepichlorohydrin (PECH ), Polyurethane (PU), ethylene acrylic acid copolymer (EAA), tetrafluoro ethylene / propylene rubbers (FEPM), perfluoro-elastomers (FFKM) , Polynorbornene, silicon, or the like. These may be used alone or in combination of two or more.

다공성 멤브레인(410)의 베이스가 상기 탄성 고분자막이므로 미세먼지 차단용 마스크(600)의 안면부 흡기저항을 낮추면서도 휨강도(flexure strength)를 최대화시킬 수 있다.Since the base of the porous membrane 410 is the elastic polymer membrane, it is possible to maximize the flexure strength while lowering the intake resistance of the face of the fine dust-blocking mask 600.

관통홀들(412) 각각은 마이크로 또는 나노 스케일의 홀로서, 직경이 마이크로 스케일 또는 나노 스케일일 수 있다. 관통홀들(412)의 크기, 즉 직경은 균일할 수 있다. 또한, 관통홀들(412)은 다공성 멤브레인(410)에 전체적으로 균일하게 분포될 수 있다. 관통홀들(412)이 미세하고 균일한 크기로 전체적으로 균일하게 분포되기 때문에, 나노 스케일의 초미세먼지를 용이하게 필터링할 수 있다.Each of the through holes 412 may be a micro or nanoscale hole, and may be micro-scale or nanoscale in diameter. The size, i.e., diameter, of the through holes 412 can be uniform. In addition, the through-holes 412 can be uniformly distributed throughout the porous membrane 410 as a whole. Since the through holes 412 are uniformly distributed over the entire surface with a fine and uniform size, nanoscale ultrafine dust can be easily filtered.

도 4에서, 관통홀들(412) 각각의 평면 형상이 원형이고, 입체적으로는 원기둥인 것을 일례로 도시하였으나 관통홀들(412)의 형상은 이에 제한되지 않는다.4, the planar shape of each of the through holes 412 is circular and three-dimensionally cylindrical, but the shape of the through holes 412 is not limited thereto.

다공성 멤브레인(410)의 일 면과 접촉하는 제1 필터층(510) 및 타면과 접촉하는 제2 필터층(520) 각각은 나노섬유로 형성된 나노섬유 웹일 수 있다. 이때, 제1 필터층(510) 및 제2 필터층(520)은 상기 나노섬유가 불규칙하게 배열/적층되어 다수의 공극들을 포함하는 부직포일 수 있다. 상기 공극들의 크기는 수십 마이크로미터 이상일수도 있다. 미세먼지들은 1차적으로 제1 필터층(510)에서 차단되고, 다공성 멤브레인(410)에서 2차적으로 대부분이 차단되며, 3차적으로 제2 필터층(520)에서 차단, 즉 다중으로 차단될 수 있다.Each of the first filter layer 510 and the second filter layer 520 contacting the one surface of the porous membrane 410 may be a nanofiber web formed of nanofibers. At this time, the first filter layer 510 and the second filter layer 520 may be a nonwoven fabric in which the nanofibers are irregularly arranged / laminated and include a plurality of voids. The size of the voids may be several tens of micrometers or more. The fine dusts are firstly blocked at the first filter layer 510 and secondarily blocked at the porous membrane 410 and thirdly blocked at the second filter layer 520. That is,

도면으로 도시하지 않았으나, 미세먼지 차단용 마스크(600)는 제1 및 제2 필터층들(510, 520) 각각의 상/하부에 배치된 추가 필터층들을 더 포함할 수 있고, 착용감을 더욱 향상시키기 위한 외피층을 더 포함할 수 있다.Although not shown in the drawings, the fine dust-blocking mask 600 may further include additional filter layers disposed on the upper and lower portions of the first and second filter layers 510 and 520, respectively, And may further include an outer shell layer.

도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 다공성 멤브레인의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.5A and 5B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the porous membrane shown in FIG.

도 5a를 참조하면, 탄성 고분자막(400a)을 준비하고, 탄성 고분자막(400a) 상에 식각용 마스크(301)를 배치한다.Referring to FIG. 5A, an elastic polymer membrane 400a is prepared, and an etching mask 301 is disposed on the elastic polymer membrane 400a.

식각용 마스크(301)는 도 1 및 도 2에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.Since the etching mask 301 is substantially the same as that described with reference to FIGS. 1 and 2, a detailed description thereof will be omitted.

식각용 마스크(301)가 탄성 고분자막(400a)과 접촉하는 부분이 유기막(110a)이기 때문에 무기 재료만으로 이루어진 식각용 마스크와 달리 본 발명에 따른 식각용 마스크(301)와 탄성 고분자막(400a)의 유효 접촉 면적을 향상시킬 수 있다. 유효 접촉 면적이 넓을수록 식각 공정에서 식각 부분 이외의 탄성 고분자막(400a) 및 유기막(110a)이 손상되는 것을 최소화시킬 수 있다.Since the portion of the etching mask 301 that contacts the elastic polymer membrane 400a is the organic membrane 110a, the etching mask 301 and the elastic polymer membrane 400a according to the present invention, The effective contact area can be improved. As the effective contact area is wider, damage to the elastic polymer membrane 400a and the organic film 110a other than the etching part in the etching process can be minimized.

도 5b를 참조하면, 식각용 마스크(301)가 탄성 고분자막(400a) 상에 배치된 상태에서, 식각 공정을 수행하여 식각용 마스크(301)의 일부와 탄성 고분자막(400a)의 일부를 제거한다. 상기 식각 공정은 플라즈마를 이용한 건식 식각으로 수행된다. 플라즈마는, 유기물은 식각하면서 금속은 식각하지 않는 것을 선택한다. 예를 들어, 상기 식각 공정은 산소 플라즈마를 이용할 수 있다.Referring to FIG. 5B, in a state where the etching mask 301 is disposed on the elastic polymer membrane 400a, an etching process is performed to remove a part of the etching mask 301 and a part of the elastic polymer membrane 400a. The etching process is performed by dry etching using a plasma. The plasma is selected such that the organic material is etched while the metal is not etched. For example, the etching process may use an oxygen plasma.

플라즈마가 제공되면, 식각용 마스크(301)에 의해 플라즈마가 차단된 영역은 잔류하고, 플라즈마에 노출된 영역이 제거된다. 1차적으로 플라즈마는 패턴층(210)의 개구들(212)에 의해 노출된 유기막(110a)을 식각하여 홀들을 형성하고, 개구들(212) 및 상기 홀들에 의해 노출된 탄성 고분자막(400a)을 2차적으로 식각한다. 유기막(110a)의 홀들은 개구들(212) 각각에 대응되어 형성된다. 이에 따라, 탄성 고분자막(400a)에 다수의 관통홀들(412)이 형성된다.When the plasma is provided, the region where the plasma is blocked by the etching mask 301 remains, and the region exposed to the plasma is removed. The plasma is formed by etching the organic film 110a exposed by the openings 212 of the pattern layer 210 to form holes and exposing the openings 212 and the elastic polymer membrane 400a exposed by the holes, Is secondarily etched. Holes of the organic film 110a are formed corresponding to the openings 212, respectively. Accordingly, a plurality of through holes 412 are formed in the elastic polymer membrane 400a.

관통홀들(412)을 형성한 후, 유기막(110a)에도 홀이 형성된 식각용 마스크(301)를 탄성 고분자막(400a)으로부터 분리한다. 아주 낮은 외력만을 가해도 식각용 마스크(301)를 용이하게 분리할 수 있고, 이 과정에서 유기막(110a) 및 탄성 고분자막(440a)이 손상되지 않을 수 있다.After the formation of the through holes 412, the etching mask 301 having holes in the organic film 110a is separated from the elastic polymer membrane 400a. Even if only a very low external force is applied, the etching mask 301 can be easily separated, and the organic film 110a and the elastic polymer membrane 440a may not be damaged in this process.

이에 따라, 도 4에서 설명한 다공성 멤브레인(410)을 제조할 수 있고, 다공성 멤브레인(410)을 제1 및 제2 필터층들(510, 520)과 어셈블리함으로써 미세먼지 차단용 마스크(600)를 제조할 수 있다.4 can be manufactured and the fine dust blocking mask 600 can be fabricated by assembling the porous membrane 410 with the first and second filter layers 510 and 520 .

상기에서 설명한 바에 따르면, 다공성 멤브레인(410)이 탄성 고분자막(400a)으로 형성됨에 따라 얇은 두께에서도 적절한 휨강도가 확보되며 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)를 이용하여 용이하게 제조할 수 있다.As described above, since the porous membrane 410 is formed of the elastic polymer membrane 400a, a proper bending strength can be secured even at a thin thickness and can be easily manufactured using the etching mask 301 described in FIGS. 1 and 2 have.

다공성 멤브레인(410)을 형성하는 공정에서는, 탄성 고분자막(400a)과 식각용 마스크(301)의 유효 접촉 면적을 최대화시킬 수 있어 탄성 고분자막(400a)과 식각용 마스크(301)의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 식각용 마스크(301)을 유기막(110a) 및 탄성 고분자막(400a)의 손상 없이 탄성 고분자막(400a)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 한편, 다공성 멤브레인(410)을 포함하는 미세먼지 차단용 마스크(600)는 착용감이 좋으면서도 미세먼지 차단력이 향상될 수 있다.
The effective contact area between the elastic polymer membrane 400a and the etching mask 301 can be maximized in the process of forming the porous membrane 410 to improve the adhesion between the elastic polymer membrane 400a and the etching mask 301 have. In addition, the etching mask 301 can be easily separated from the elastic polymer membrane 400a without damaging the organic film 110a and the elastic polymer membrane 400a. Meanwhile, the fine dust-blocking mask 600 including the porous membrane 410 can improve the feeling of wearing comfort and the fine dust-blocking ability.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 식각용 마스크와 이를 이용한 다공성 멤브레인의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating an etching mask and a method for manufacturing a porous membrane using the same according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 식각용 마스크(302)는 유기막(110a) 및 패턴층(210)을 포함한다. 도 6의 식각용 마스크(302)는 유기막(110a)에 다수의 홀들(114)이 형성된 것을 제외하고는 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)와 실질적으로 동일하다. 유기막(110a)에 형성된 홀들(114)은 패턴층(210)의 개구들(212) 각각과 1:1 대응된다.The etching mask 302 shown in Fig. 6 includes an organic film 110a and a pattern layer 210. [ The etching mask 302 of FIG. 6 is substantially the same as the etching mask 301 described in FIGS. 1 and 2 except that a plurality of holes 114 are formed in the organic film 110a. The holes 114 formed in the organic film 110a correspond to each of the openings 212 of the pattern layer 210 in a one-to-one correspondence.

도 6에 도시된 식각용 마스크(302)는 도 3a 내지 도 3c 및 열처리/냉각 공정을 거쳐, 추가적으로 패턴층(210)을 식각 방지막으로 이용하여 유기막(110a)을 식각하여 제조할 수 있다. 또는 식각용 마스크(302)는 임프린팅 또는 식각 방식 및 열처리/냉각 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 각각의 공정은 상기에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.The etching mask 302 shown in FIG. 6 can be manufactured by etching the organic layer 110a using the pattern layer 210 as an etch stop layer through the heat treatment / cooling process shown in FIGS. 3A to 3C. Or the etching mask 302 may be manufactured through an imprinting or etching process and a heat treatment / cooling process. Since each process is substantially the same as that described above, the detailed description will not be repeated.

이와 달리, 도 6에 도시된 식각용 마스크(302)는 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)를 이용하여 준비될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 식각용 마스크(302)는 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)가 적어도 1회의 식각 공정에 이용된 마스크일 수 있다. Alternatively, the etching mask 302 shown in FIG. 6 may be prepared using the etching mask 301 described in FIGS. 1 and 2. That is, the etching mask 302 shown in Fig. 6 may be the mask used in the etching process at least once for the etching mask 301 described with reference to Figs.

구체적으로, 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)를 도 4에서 설명한 다공성 멤브레인(410)의 제조에 이용하고 나면 유기막(110a)에는 홀들(114)이 형성된다. 이러한 홀들(114)이 형성된 유기막(110a) 및 패턴층(210)을 포함하는 식각용 마스크(302)는 새로운 탄성 고분자막(400b)의 식각 공정에 이용, 즉 재사용될 수 있다. 이때, 새로운 탄성 고분자막(400b)에 관통홀들(412)을 형성하는 식각 공정에서, 패턴층(210)의 개구들(212)과 유기막(110a)의 홀들(114)에 의해서 새로운 탄성 고분자막(400b)이 플라즈마에 노출되고 식각될 수 있다. 홀들(114)이 형성된 유기막(110a)도, 패턴층(210)만으로 구성된 마스크에 비해서는, 새로운 탄성 고분자막(400b)과의 유효 접촉 면적이 증가하므로 좋은 밀착력을 갖는다. 동시에, 새로운 탄성 고분자막(400b)으로부터 도 6에 도시된 식각용 마스크(302)를 용이하게 분리할 수 있다.
Specifically, when the etching mask 301 described in FIGS. 1 and 2 is used for manufacturing the porous membrane 410 described in FIG. 4, the holes 114 are formed in the organic film 110a. The etching mask 302 including the organic layer 110a and the pattern layer 210 in which the holes 114 are formed can be used or reused for etching the new elastic polymer membrane 400b. At this time, in the etching process of forming the through holes 412 in the new elastic polymer membrane 400b, the openings 212 of the pattern layer 210 and the holes 114 of the organic film 110a form a new elastic polymer membrane 400b may be exposed to the plasma and etched. The organic film 110a on which the holes 114 are formed has a better adhesion as compared with a mask composed only of the pattern layer 210 since the effective contact area with the new elastic polymer film 400b increases. At the same time, the etching mask 302 shown in Fig. 6 can be easily separated from the new elastic polymer membrane 400b.

도 7은 도 6에 도시된 식각용 마스크의 재사용을 설명하기 위한 단면도이다.7 is a cross-sectional view for explaining the reuse of the etching mask shown in Fig.

도 7을 참조하면, 식각용 마스크(303)는 도 1 및 도 2에서 설명한 유기막(110a)과 다른 새로운 유기막(110b)을 포함하는 것을 제외하고는 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)와 실질적으로 동일하다. 새로운 유기막(110b)도 실질적으로는 도 1 및 도 2에서 설명한 유기막(110a)과 동일한 화합물로 형성된 막이기는 하지만, 시계열적으로 도 1 및 도 2와 도 6에서 설명한 유기막(110a)이 제거된 후 결합된 막이다.Referring to FIG. 7, the etching mask 303 includes the etching mask (not shown) described in FIGS. 1 and 2, except that the etching mask 303 includes a new organic film 110b different from the organic film 110a described in FIGS. (301). Although the new organic film 110b is substantially a film formed of the same compound as the organic film 110a described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the organic film 110a described in FIGS. 1, 2, It is a combined membrane after being removed.

즉, 도 1 및 도 2와 도 6에서 설명한 식각용 마스크(301, 302)에서, 유기막(110a)는 식각 공정의 플라즈마에 의해서 손상되거나 계속적인 사용에 의해 소모될 수 있다. 따라서 이러한 유기막(110a)을 제거하고, 플라즈마에 의해서는 손상이 거의 없는 패턴층(210)을 새로운 유기막(110b)과 결합시켜 식각용 마스크(303)로 재사용할 수 있다. 새로운 유기막(110b)을 패턴층(210)과 결합시키고 열처리/냉각 공정을 수행함으로써 용이하게 다시 식각용 마스크(303)를 준비할 수 있다.That is, in the etching masks 301 and 302 shown in Figs. 1 and 2 and 6, the organic film 110a may be damaged by the plasma of the etching process or may be consumed by continuous use. Accordingly, the organic layer 110a is removed, and the pattern layer 210, which is hardly damaged by the plasma, can be combined with the new organic layer 110b and reused as the etching mask 303. [ The etching mask 303 can easily be prepared again by combining the new organic film 110b with the pattern layer 210 and performing the heat treatment / cooling process.

도 6 및 도 7에서 설명한 바에 따르면, 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)는 도 6과 같이 그대로 재사용하거나, 새로운 유기막(110b)으로 교차하여 도 7과 같이 사용할 수 있으므로, 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)의 제조에 의해서 제조비용 및 이를 이용하는 플라즈마 식각 공정의 비용을 낮출 수 있다. 나아가, 이를 이용하여 제조된 다공성 멤브레인(410) 및 이를 포함하는 미세먼지 차단용 마스크(600)의 생산 비용도 낮출 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
6 and FIG. 7, the etching mask 301 described in FIGS. 1 and 2 can be reused as it is as shown in FIG. 6 or crossed by a new organic film 110b and used as shown in FIG. The manufacturing cost of the etching mask 301 described in FIGS. 1 and 2 can be reduced and the cost of the plasma etching process using the same can be reduced. Furthermore, the production cost of the porous membrane 410 manufactured using the porous membrane 410 and the fine dust-blocking mask 600 including the porous membrane 410 can be lowered, thereby improving the productivity.

도 8은 본 발명에 따른 다공성 멤브레인 및 식각용 마스크의 SEM 사진이다.8 is a SEM photograph of a porous membrane and an etching mask according to the present invention.

도 8에서, (a)는 도 4에서 설명한 다공성 멤브레인(412)과 대응되는 SEM 사진이고, (b)는 도 1 및 도 2에서 설명한 식각용 마스크(301)와 대응되는 SEM 사진이며, (c)는 너비가 약 50 ㎛인 기공을 갖는 지지체 하부에 도 4에서 설명한 다공성 멤브레인(412)이 배치된 상태의 SEM 사진이다.FIG. 8A is a SEM photograph corresponding to the porous membrane 412 illustrated in FIG. 4, FIG. 8B is a SEM photograph corresponding to the etching mask 301 described in FIGS. 1 and 2, and FIG. ) Is a SEM photograph of the porous membrane 412 described in FIG. 4 disposed under the support having pores having a width of about 50 μm.

도 8의 (b)에서와 같이, 실제로 유기막 및 그 위에 형성된 균일한 크기를 가지는 나노홀을 포함하는 패턴층을 갖는 식각용 마스크가 용이하게 제조되고, 이를 이용하여 (a)와 같이 균일한 직경을 갖는 관통홀들이 형성된 다공성 멤브레인을 제공할 수 있다. (c)를 참조하면, 상기 다공성 멤브레인은 미세한 크기의 관통홀을 갖고 있기 때문에 수십 마이크로미터 크기의 기공을 갖는 지지체 상에도 안정적으로 전사될 수 있음을 알 수 있다.
As shown in FIG. 8 (b), an etching mask having an organic film and a pattern layer including a nano-hole having a uniform size formed thereon is actually manufactured easily, and a uniform mask It is possible to provide a porous membrane having through-holes having a diameter. (c), since the porous membrane has fine holes, it can be stably transferred onto a support having pores having a size of several tens of micrometers.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

301, 302, 303: 식각용 마스크
110a, 110b: 유기막
210: 패턴층
200: 금속막
201: 금속 산화물층
600: 미세먼지 차단용 마스크
510, 520: 제1, 제2 필터층
410: 다공성 멤브레인
400a, 400b: 탄성 고분자막301, 302, 303: mask for etching
110a, 110b: organic film
210: pattern layer
200: metal film
201: metal oxide layer
600: Mask for preventing fine dust
510, 520: first and second filter layers
410: Porous membrane
400a, 400b: elastic polymer membrane

Claims (22)

유기막; 및
상기 유기막 상에 배치되고, 각각이 마이크로홀 또는 나노홀의 형태의 균일한 크기를 갖는 개구들이 형성된 패턴층을 포함하는 식각용 마스크.
Organic film; And
And a pattern layer disposed on the organic film and having openings each having a uniform size in the form of microholes or nanoholes.
제1항에 있어서,
상기 패턴층은
표면에 금속 또는 금속 산화물이 코팅되거나,
금속 또는 금속 산화물로 형성된 것을 특징으로 하는,
식각용 마스크.
The method according to claim 1,
The pattern layer
A metal or a metal oxide is coated on the surface,
Characterized in that it is formed of a metal or a metal oxide.
Etch mask.
제1항에 있어서,
상기 개구들 각각은 상기 유기막에 의해 부분적으로 채워지는 것을 특징으로 하는,
식각용 마스크.
The method according to claim 1,
Wherein each of the openings is partially filled with the organic film.
Etch mask.
제1항에 있어서,
상기 패턴층의 개구들을 통해 상기 유기막의 표면이 노출되는 것을 특징으로 하는,
식각용 마스크.
The method according to claim 1,
Wherein a surface of the organic film is exposed through openings in the pattern layer.
Etch mask.
제1항에 있어서,
상기 유기막에는 상기 패턴층의 개구들 각각과 대응하는 홀들이 형성된 것을 특징으로 하는,
식각용 마스크.
The method according to claim 1,
Wherein the organic layer has holes corresponding to the respective openings of the pattern layer.
Etch mask.
유기막을 준비하는 단계; 및
상기 유기막 상에, 각각이 마이크로홀 또는 나노홀의 형태를 갖는 다수의 개구들이 형성된 패턴층을 형성하는 단계를 포함하는,
식각용 마스크의 제조 방법.
Preparing an organic film; And
Forming a patterned layer on the organic film, the patterned layer having a plurality of openings each having a shape of a microhole or a nanohole,
A method for manufacturing an etching mask.
제6항에 있어서,
상기 패턴층을 형성하는 단계는
상기 유기막 상에 상기 패턴층을 배치시키는 단계;
진공 또는 감압 조건에서 상기 유기막의 유리전이온도 이상으로 상기 패턴층이 배치된 상기 유기막을 열처리하는 단계; 및
열처리된 패턴층 및 상기 유기막을 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
식각용 마스크의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The step of forming the pattern layer
Disposing the pattern layer on the organic layer;
Heat treating the organic layer on which the pattern layer is disposed at a temperature not lower than a glass transition temperature of the organic layer under vacuum or reduced pressure; And
And a step of cooling the heat-treated pattern layer and the organic film.
A method for manufacturing an etching mask.
제6항에 있어서,
상기 패턴층은,
금속막을 준비하는 단계;
상기 금속막을 양극 산화시켜 금속 산화물층을 형성하는 단계; 및
상기 금속 산화물층의 일부를 상기 금속막으로부터 분리하는 단계를 거쳐 형성되고,
상기 금속막으로부터 분리된 상기 금속 산화물층의 일부인 상기 패턴층을 상기 유기막 상에 배치시키는 것을 특징으로 하는,
식각용 마스크의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The pattern layer may be formed,
Preparing a metal film;
Anodizing the metal film to form a metal oxide layer; And
A step of separating a part of the metal oxide layer from the metal film,
Wherein the pattern layer, which is part of the metal oxide layer separated from the metal film, is disposed on the organic film.
A method for manufacturing an etching mask.
제6항에 있어서,
상기 패턴층은
임프린트 패턴에 금속 또는 금속 산화물을 코팅하거나, 금속막 또는 금속 산화물막을 식각하여 형성하는 것을 특징으로 하는,
식각용 마스크의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The pattern layer
Characterized in that a metal or a metal oxide is coated on the imprint pattern, or the metal film or the metal oxide film is etched.
A method for manufacturing an etching mask.
제6항에 있어서,
상기 유기막의 표면은 상기 패턴층의 개구들을 통해 노출되고,
상기 패턴층을 형성하는 단계 이후에, 상기 개구들을 통해 노출된 유기막을 제거하여 상기 유기막에 홀들을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
식각용 마스크의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The surface of the organic film is exposed through the openings of the pattern layer,
Further comprising the step of forming holes in the organic layer by removing the organic layer exposed through the openings after forming the pattern layer.
A method for manufacturing an etching mask.
고분자막 상에, 상기 고분자막과 접촉하는 유기막 및 상기 유기막 상에 배치되고 각각이 마이크로홀 또는 나노홀의 형태를 갖는 다수의 개구들이 형성된 패턴층을 포함하는 식각용 마스크를 배치시키는 단계; 및
상기 식각용 마스크가 배치된 상태에서, 상기 고분자막을 플라즈마 식각하여 상기 고분자막에 다수의 관통홀들을 형성하는 단계를 포함하는,
다공성 멤브레인의 제조 방법.
Disposing on the polymer film an etching mask comprising an organic film in contact with the polymer film and a pattern layer disposed on the organic film and having a plurality of openings each in the form of microholes or nanoholes; And
And etching the polymer film to form a plurality of through holes in the polymer film in a state where the etching mask is disposed.
A method for producing a porous membrane.
제11항에 있어서,
상기 패턴층의 개구들은 균일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는,
다공성 멤브레인의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Characterized in that the openings of the pattern layer have a uniform size.
A method for producing a porous membrane.
제11항에 있어서,
상기 관통홀들을 형성한 후, 상기 식각용 마스크의 유기막과 상기 고분자막의 손상 없이, 상기 고분자막으로부터 상기 식각용 마스크가 제거되는 것을 특징으로 하는,
다공성 멤브레인의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the etching mask is removed from the polymer film without damaging the organic film and the polymer film of the etching mask after forming the through holes.
A method for producing a porous membrane.
제11항에 있어서,
상기 고분자막은 엘라스토머로 형성된 탄성 고분자막인 것을 특징으로 하는,
다공성 멤브레인의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the polymer membrane is an elastic polymer membrane formed of an elastomer.
A method for producing a porous membrane.
제11항에 있어서,
상기 고분자막은
천연고무(Natural Rubber), 폴리이소프렌(polyisoprene), 폴리클로로프렌(polychloroprene), 폴리부타디엔(polybutadiene), 스티렌부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber, SBR), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(acrylonitrile butadiene rubber), 에틸렌프로필렌디엔모노머(ethylene Propylene Diene Monomer, EPDM), 클로로술포네이티드 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디부톡시에톡시에틸 아디페이트(Dibutoxyethoxyethyl Adipate, DBEA), 폴리에피클로로히드린 (Polyepichlorohydrin, PECH), 폴리우레탄(Polyurethane, PU), 에틸렌 아크릴산 공중합체(Ethylene acrylic acid copolymer, EAA), 테트라플루오르 에틸렌/프로필렌 고무(tetrafluoro ethylene/propylene rubbers, FEPM), 퍼플루오르-엘라스토머(perfluoro-elastomers, FFKM) 및 폴리노보넨(Polynorbornene)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나로 형성되고,
상기 유기막은
폴리에틸렌 (Polyethylene, PE), 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP), 폴리스티렌 (Polystyrene, PS), 폴리염화비닐 (Poly(vinyl chloride), PVC), 폴리메틸메타크릴레이트 (Poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리비닐아세테이트(Poly(vinyl acetate), PVA), 폴리아크릴로니트릴 (Polyacrylonitrile, PAN), 테트라플루오르에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, teflon), 폴리디시클로펜타디엔 (Polydicyclopentadiene), 폴리페닐렌설파이드 (Poly(phenylene sulfide)), 카본섬유 (Carbon Fiber), 에폭시 수지(Epoxy resin), 폴리에스테르(Polyester), 폴리아미드(Polyamide), 폴리클로로프렌(Polychloroprene), 폴리카보네이트 (Polycarbonate), 폴리글리콜라이드 (Polyglycolide, PGA) 및 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)을 포함하는 합성 폴리머; 및 셀룰로오스(Cellulose), 녹말(Starch), 키틴(Chitin), 키토산(chitosan), 케라톤(Keratin), 콜라겐(Collagen), 젤라틴(Gelatin), 알지네이트(alginate), 히알루로난(hyaluronan), 콘드로이틴황산(chondroitin sulfate), 실크(silk), 핵산(DNA)을 포함하는 천연 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는,
다공성 멤브레인의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
The high-
But are not limited to, natural rubber, polyisoprene, polychloroprene, polybutadiene, styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber, ethylene propylene diene (Ethylene propylene diene monomer, EPDM), chlorosulfonated polyethylene (CSM), dibutoxyethoxyethyl adipate (DBEA), polyepichlorohydrin (PECH), polyurethane Polyurethane, PU, ethylene acrylic acid copolymer (EAA), tetrafluoro ethylene / propylene rubbers (FEPM), perfluoro-elastomers (FFKM) and polynorbornene Polynorbornene, and the like.
The organic film
Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), Polystyrene (PS), Poly (vinyl chloride), PVC, Poly (methyl methacrylate) (PVA), polyacrylonitrile (PAN), polytetrafluoroethylene, teflon, polydicyclopentadiene, poly (phenylene sulfide), and the like. ), Carbon Fiber, Epoxy Resin, Polyester, Polyamide, Polychloroprene, Polycarbonate, Polyglycolide (PGA), and the like. Synthetic polymers including polydimethylsiloxane (PDMS); And cellulose derivatives such as cellulose, starch, chitin, chitosan, keratin, collagen, gelatin, alginate, hyaluronan, chondroitin, Wherein the polymer is formed of at least one selected from the group consisting of natural polymers including chondroitin sulfate, silk, and nucleic acid (DNA).
A method for producing a porous membrane.
제11항에 있어서,
상기 관통홀들을 형성하는 단계는
상기 유기막 및 상기 고분자막을 모두 식각하는 산소 플라즈마를 이용하는 것을 특징으로 하는,
다공성 멤브레인의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
The step of forming the through holes
Characterized in that an oxygen plasma for etching both the organic film and the polymer film is used.
A method for producing a porous membrane.
제11항에 있어서,
상기 유기막은
상기 패턴층의 개구들 각각과 대응하는 홀들을 포함하는 것을 특징으로 하는,
다공성 멤브레인의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
The organic film
And holes corresponding to each of the openings of the pattern layer.
A method for producing a porous membrane.
마이크로 또는 나노 스케일의 다수의 관통홀들이 형성되고, 엘라스토머로 이루어진 탄성 고분자막을 포함하는 다공성 멤브레인.
A porous membrane comprising an elastic polymer membrane formed of a plurality of micro- or nanoscale through-holes and made of an elastomer.
제18항에 있어서,
상기 엘라스토머는
천연고무(Natural Rubber), 폴리이소프렌(polyisoprene), 폴리클로로프렌(polychloroprene), 폴리부타디엔(polybutadiene), 스티렌부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber, SBR), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(acrylonitrile butadiene rubber), 에틸렌프로필렌디엔모노머(ethylene Propylene Diene Monomer, EPDM), 클로로술포네이티드 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene, CSM), 디부톡시에톡시에틸 아디페이트(Dibutoxyethoxyethyl Adipate, DBEA), 폴리에피클로로히드린 (Polyepichlorohydrin, PECH), 폴리우레탄(Polyurethane, PU), 에틸렌 아크릴산 공중합체(Ethylene acrylic acid copolymer, EAA), 테트라플루오르 에틸렌/프로필렌 고무(tetrafluoro ethylene/propylene rubbers, FEPM), 퍼플루오르-엘라스토머(perfluoro-elastomers, FFKM) 및 폴리노보넨(Polynorbornene)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
다공성 멤브레인.
19. The method of claim 18,
The elastomer
But are not limited to, natural rubber, polyisoprene, polychloroprene, polybutadiene, styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber, ethylene propylene diene (Ethylene propylene diene monomer, EPDM), chlorosulfonated polyethylene (CSM), dibutoxyethoxyethyl adipate (DBEA), polyepichlorohydrin (PECH), polyurethane Polyurethane, PU, ethylene acrylic acid copolymer (EAA), tetrafluoro ethylene / propylene rubbers (FEPM), perfluoro-elastomers (FFKM) and polynorbornene Polynorbornene). ≪ RTI ID = 0.0 >
Porous membrane.
제18항에 있어서,
상기 관통홀들은 균일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는,
다공성 멤브레인.
19. The method of claim 18,
Characterized in that the through holes have a uniform size.
Porous membrane.
마이크로 또는 나노 스케일의 다수의 관통홀들이 형성되고, 엘라스토머로 이루어진 탄성 고분자막을 포함하는 다공성 멤브레인을 포함하는,
미세먼지 차단용 마스크.
Comprising a porous membrane formed with a plurality of micro- or nanoscale through-holes and comprising an elastomeric polymeric membrane made of an elastomer,
Mask for blocking fine dust.
제21항에 있어서,
상기 다공성 멤브레인의 일 면과 접촉하는 제1 필터층; 및
상기 다공성 멤브레인의 상기 일 면의 타면과 접촉하는 제2 필터층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
미세먼지 차단용 마스크.22. The method of claim 21,
A first filter layer in contact with one surface of the porous membrane; And
And a second filter layer contacting the other surface of the one surface of the porous membrane.
Mask for blocking fine dust.
KR1020140114033A 2014-08-29 2014-08-29 Etching mask, method of manufacturing the etching mask, method of manufacturing a porous membrane, porous membrane, and blocking mask of fine dust having the porous membrane KR101653047B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140114033A KR101653047B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 Etching mask, method of manufacturing the etching mask, method of manufacturing a porous membrane, porous membrane, and blocking mask of fine dust having the porous membrane
PCT/KR2015/009033 WO2016032270A1 (en) 2014-08-29 2015-08-28 Etching mask, manufacturing method therefor, porous membrane manufacturing method using etching mask, porous membrane, fine dust-blocking mask including porous membrane, and manufacturing method for surface enhanced raman scattering active substrate
US15/507,198 US10315166B2 (en) 2014-08-29 2015-08-28 Etching mask, manufacturing method therefor, porous membrane manufacturing method using etching mask, porous membrane, fine dust-blocking mask including porous membrane, and manufacturing method for surface enhanced Raman scattering active substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140114033A KR101653047B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 Etching mask, method of manufacturing the etching mask, method of manufacturing a porous membrane, porous membrane, and blocking mask of fine dust having the porous membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160026111A true KR20160026111A (en) 2016-03-09
KR101653047B1 KR101653047B1 (en) 2016-08-31

Family

ID=55536566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140114033A KR101653047B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 Etching mask, method of manufacturing the etching mask, method of manufacturing a porous membrane, porous membrane, and blocking mask of fine dust having the porous membrane

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101653047B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113638069A (en) * 2021-07-08 2021-11-12 山东银鹰化纤有限公司 Binchotan composite modified nano platinum bamboo pulp fiber for mask base cloth and preparation method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210031020A (en) 2019-09-10 2021-03-19 정청식 Ultrafine dust adsorption filter material composition method and mask manufacturing method with excellent function

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050078975A (en) * 2004-02-03 2005-08-08 파이오니아 가부시키가이샤 Etching mask
KR20090000428A (en) * 2007-06-28 2009-01-07 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing a semiconductor device
KR20130142090A (en) * 2012-06-18 2013-12-27 서울대학교산학협력단 Iso-pore membrane and process for manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050078975A (en) * 2004-02-03 2005-08-08 파이오니아 가부시키가이샤 Etching mask
KR20090000428A (en) * 2007-06-28 2009-01-07 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing a semiconductor device
KR20130142090A (en) * 2012-06-18 2013-12-27 서울대학교산학협력단 Iso-pore membrane and process for manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113638069A (en) * 2021-07-08 2021-11-12 山东银鹰化纤有限公司 Binchotan composite modified nano platinum bamboo pulp fiber for mask base cloth and preparation method thereof
CN113638069B (en) * 2021-07-08 2023-07-28 山东银鹰化纤有限公司 Long-carbon-prepared composite modified nano platinum bamboo pulp fiber for mask base cloth and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101653047B1 (en) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10315166B2 (en) Etching mask, manufacturing method therefor, porous membrane manufacturing method using etching mask, porous membrane, fine dust-blocking mask including porous membrane, and manufacturing method for surface enhanced Raman scattering active substrate
JP4709322B2 (en) Method for imprinting supported and independent three-dimensional micro- or nanostructures
KR100758699B1 (en) Method for forming high aspect ratio nanostructure and method for forming nano pattern using the same
KR102130665B1 (en) Method of manufacturing mold for superhydrophobic material, superhydrophobic material and method of manufacturing the same
KR100961282B1 (en) Fabricating Method of Membrane Having Hydrophilicity and Hydrophobicity
KR20180071334A (en) Polymer membrane with open through-hole and method of making same
KR100949374B1 (en) Method for fabricating superhydrophobic surface and solid having superhydrophobic surface structure by the same method
US8926881B2 (en) Super-hydrophobic hierarchical structures, method of forming them and medical devices incorporating them
KR20100026101A (en) Stamp for superhydrophobic micro/nano hybrid surface based on anodic aluminum oxide, method of manufacturing the same, and product manufactured with the same
KR101653047B1 (en) Etching mask, method of manufacturing the etching mask, method of manufacturing a porous membrane, porous membrane, and blocking mask of fine dust having the porous membrane
KR101543538B1 (en) Method of manufacturing a surface-enhanced raman scattering active substrate
KR20170136838A (en) Nanotextured superhydrophobic polymer film and method of manufacturing the same
JP5337823B2 (en) Method for producing a three-dimensional structure having a hydrophobic surface using metal foil
KR100599764B1 (en) Water proof substrate and method for making the same substrate
JP2007247070A5 (en) Method for producing anodized porous alumina and anodized porous alumina
CN110191409B (en) Manufacturing method of waterproof breathable film
KR20090108941A (en) Fabricating method of stamp for imprint lithography
US10953370B2 (en) Nano-pore arrays for bio-medical, environmental, and industrial sorting, filtering, monitoring, or dispensing
JPWO2007049494A1 (en) Method for producing patterned material
US8845911B2 (en) Method for production of a microstructured molded object
CN110241450B (en) Porous anodic alumina template and preparation method and application thereof
CN110271119B (en) Method for manufacturing waterproof breathable film by using mold
US20190232218A1 (en) Filter membrane
CN112248314B (en) Apparatus and method for imprinting nanoporous films
WO2016024803A1 (en) Relief mould production method, membrane produced by using relief mould and production method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant