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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김효정
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2020
2019
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고분자 표면의 나노구조 형성으로 접착성 개선, 초발수 특성, 광 추출, 반사방지, 생체 적합성 향상 등의 특성을 부여할 수 있다. 대표적으로 사용되고 있는 나노구조 형성기술들로는 리소그래피, 나노임프린트 기술이 있으며 반도체 제작과 같이 수 nm의 정밀한 패턴 형성을 요하는 곳에 사용되고 있다. 하지만 이러한 기술들은 대면적 적용에 한계가 있고 마스크나 몰드가 필요한 점, 공정 과정이 복잡한 점, 열과 UV 혹은 용매를 사용하는 점 등으로 인해 고분자 필름 표면과 같이 연속적이고 대면적 공정을 요하는 곳에는 적용하기 어려운 부분이 있다. 플라즈마 및 이온빔 처리는 일반적으로 내부 모재 특성을 변화시키지 않으면서 표면층에 대해서만 개질하는 효과를 가지며, 식각 및 자기조립화 과정을 통해 한 단계 공정으로써 고분자 필름 표면에 나노구조를 형성할 수 있다. 이러한 나노구조들은 고분자 필름의 종류, 가스, 압력, 에너지, 플라즈마 장비 종류, 처리시간 등에 따라서 다양한 형태로 형성될 수 있다.
본 연구에서 사용한 선형이온소스 장비는 가스 종류, 이온 에너지, 이온 조사량을 다양하게 변화시켜 고분자 표면을 처리할 수 있으며, 그 중 선형 산소 이온빔을 PEN 필름 표면에 처리함으로써 dimple 나노구조가 형성되는 것을 확인하였다. 생성된 dimple 나노구조의 형태적, 물리적, 화학적 분석을 통해 이온빔 공정 조건과의 관계성을 조사하였으며, 소프트 몰딩을 통해 반사방지 특성을 지닌 moth-eye 구조를 제작할 수 있었다.공정 조건별 나노구조 형성 과정을 파악하여 dimple 나노구조를 제어하고자 했으며, 이것을 통해 최적의 반사방지 특성을 나타내는 moth-eye 구조를 제작하는 전체적 과정의 제어를 목표로 하였다.
본 연구에서 사용한 선형이온소스 장비는 가스 종류, 이온 에너지, 이온 조사량을 다양하게 변화시켜 고분자 표면을 처리할 수 있으며, 그 중 선형 산소 이온빔을 PEN 필름 표면에 처리함으로써 dimple 나노구조가 형성되는 것을 확인하였다. 생성된 dimple 나노구조의 형태적, 물리적, 화학적 분석을 통해 이온빔 공정 조건과의 관계성을 조사하였으며, 소프트 몰딩을 통해 반사방지 특성을 지닌 moth-eye 구조를 제작할 수 있었다.공정 조건별 나노구조 형성 과정을 파악하여 dimple 나노구조를 제어하고자 했으며, 이것을 통해 최적의 반사방지 특성을 나타내는 moth-eye 구조를 제작하는 전체적 과정의 제어를 목표로 하였다.
목차
1 서론 .................................................................................................................. 62 이론적 배경 ........................................................................................................ 82.1 플라즈마 ....................................................................................................... 82.2 선형이온소스 ............................................................................................... 102.3 이온-고분자 상호작용 .................................................................................. 142.4 반사방지 ..................................................................................................... 183 실험조건 .......................................................................................................... 213.1 Dimple 나노구조 특성 평가 .......................................................................... 213.1.1 산소 이온빔 처리를 통한 dimple 나노구조 형성된 필름 제작 ..................... 213.1.2 Dimple 나노구조의 형태학적 분석 ........................................................... 233.1.3 침투 이온의 폴리머 내부 거동 시뮬레이션 ................................................ 233.1.4 Dimple 나노구조의 화학적 결합 분석 ...................................................... 243.2 Dimple 나노구조를 이용한 moth-eye 구조 제작 및 평가 ............................... 263.2.1 Dimple 나노구조의 소프트 몰딩을 통한 moth-eye 구조 제작 ................... 263.2.2 Moth-eye 구조의 형태학적 분석 ............................................................. 273.2.3 Moth-eye 구조의 반사방지 특성 평가 ..................................................... 274 결과 및 고찰 .................................................................................................... 284.1 Dimple 나노구조의 형태학적 분석 ................................................................ 284.1.1 FE-SEM 분석 결과 ................................................................................ 284.1.2 SPIP 분석 결과 ..................................................................................... 284.1.3 AFM 측정 결과 ..................................................................................... 304.1.4 이온빔 처리횟수에 따른 나노구조의 심화 ................................................. 314.1.5 이온 에너지별 etching rate 측정 결과 .................................................... 334.2 SRIM을 통한 이온의 PEN 내부 거동 시뮬레이션 결과 .................................... 344.2.1 이온 에너지 별 평균 도달거리 계산 ......................................................... 344.2.2 이온의 에너지 전달 계산 ........................................................................ 374.2.3 원자의 이탈과 표면층 개질 ..................................................................... 384.3 Dimple 나노구조의 XPS 분석 결과 ............................................................... 414.3.1 이온 에너지 및 조사량에 따른 표면 및 깊이 방향으로의 결합 비율 변화 ..... 434.4 Moth-eye 구조의 형태학적 분석 결과 ........................................................... 484.4.1 FE-SEM 분석 결과 .............................................................................. 494.4.2 AFM 측정 결과 ..................................................................................... 504.5 Moth-eye 구조의 반사도 측정 결과 .............................................................. 525 결론 ................................................................................................................ 53
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