| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 | 19권 1호 |
| 발표분야 | B. 나노재료(Nanomaterials) |
| 제목 | 직접 패턴 형성 공정 과 Ni 전주도금 공정을 통한 roll-to-roll 공정용 원통형 금속 stamp 제작 |
| 초록 | 시공간의 제약을 받지 않고 컴퓨터를 사용하는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술은 휴대성을 높인 유연 디스플레이의 등장을 필요로 하고 있다. 또한 공항, 호텔 그리고 병원과 같은 공공장소에서 제공되는 디지털 사이니지의 경우 디스플레이의 대면적화가 필수불가결한 요소로 작용하고 있다. 이러한 유연 및 대면적의 디스플레이를 구현하기 위해 포토 리소그래피와 같은 다양한 패턴 형성 기술들이 현재 산업체에서 사용되고 있으나, 이러한 기술의 경우 진공 장비를 사용하고 장비의 비용이 매우 크기 때문에 유연 및 대면적 디스플레이 구현에 많은 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 유연 및 대면적 디스플레이 공정에 용이한 기술 중 하나인 roll-to-roll 공정을 이용한 패턴 형성 기술에 대해 연구하였다. Roll-to-roll 공정은 기존의 포토 리소그래피 기술과 달리 유연한 고분자 기판 위에 패턴 형성이 가능하기 때문에, 유연한 기판 제작이 용이하며 roll의 크기에 따라 대면적의 제품 생산이 가능하다는 장점이 있다. 또한 진공 공정이 불필요하기 때문에 생산 공정의 단순화로 원가 절감에 장점을 지닌다. 이러한 장점을 지니는 roll-to-roll 공정은 roll stamp의 수명이 길수록 공정의 효율성이 증가하며, 이 때 roll stamp의 내마모성을 높이는 것이 roll stamp의 수명연장에 핵심적 요소이다. 따라서 본 연구에서는 경도가 높고 전주도금이 가능한 Ni 패턴을 형성함으로써 내마모성이 높은 금속 패턴을 원통형 금속 stamp 표면에 제작하기 위한 실험을 진행하였다. 앞서 선택한 Ni을 이용하여 전주도금을 진행하기에 앞서 원통형 금속 stamp에 선택적으로 패턴을 형성하기 위해 전기가 통하지 않는 물질을 이용하여 원통형 금속 stamp에 가이드 패턴을 형성하고자 하였다. 전체적인 실험 공정은 다음과 같다. 우선 HSQ (Hydrogen silsesquioxane)를 이용하여 원통형 금속 stamp에 직접 패턴 형성 공정을 통해 가이드 패턴을 형성한다. HSQ는 가이드 패턴을 형성하기 위한 재료로써, SOG (Spin on glass) 물질 중 하나인 HSQ 라는 기능성 물질을 이용하여 직접 패턴 형성 공정을 진행하여 원통형 금속 stamp에 가이드 패턴을 형성하였다. HSQ의 경우 Ni 전주 도금에 사용되는 도금액에 대한 내화학성이 우수하고, 공정 중에 발생하는 열에도 충분한 내열성을 지니기 때문에 가이드 패턴 형성용 물질로 사용되었으며, 화학적 식각 공정을 통해 제거가 용이하다는 장점을 가진다. 다음으로 Ni 전주도금 공정을 이용하여 형성한 HSQ 가이드 패턴 사이에 Ni을 채워 원통형 금속 스탬프에 Ni 패턴을 형성한다. 마지막으로 BOE (Buffered Oxide Etchant)를 이용하여 앞서 형성한 HSQ 가이드 패턴을 제거하고, 최종적으로 금속 패턴만 있는 roll-to-roll용 원통형 금속 stamp를 제작한다. |
| 저자 | 유상우, 신주현, 최학종, 이헌 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | roll-to-roll 공정; 원통형 스탬프; Ni 전주도금 |
