KR101729574B1 - 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프 - Google Patents

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장봉균
김재현
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Abstract

본 발명은 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 관한 것으로서, 롤러와, 돌기 기판과, 점착층을 포함한다. 롤러는 회전축을 중심으로 회전된다. 돌기 기판은 롤러의 외주면에 결합되고, 표면으로부터 돌출되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 돌기부와, 이웃하는 돌기부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비한다. 점착층은 돌기 기판을 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된다. 점착층은, 돌기부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 평탄부의 상측에 형성되어 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함한다. 두께 차이에 의해 제1점착부의 점착력이 제2점착부의 점착력보다 크고, 소자가 제1점착부에는 부착되고 제2점착부에는 부착되지 않도록 제1점착부의 점착력 및 제2점착부의 점착력이 형성된다.

Description

계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프{Roll stamp for selective transfer process of hierarchical meta-structure}
본 발명은 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 관한 것으로서, 스탬프의 점착층의 점착력을 제어하면서 마이크로 소자를 전사할 수 있는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 관한 것이다.
인쇄 전자 기술을 기반으로 유연한 소자 부품을 제작하고자 하는 시도가 이루어지고 있으며, 주로 디스플레이, RFID, 태양광발전 등 일부 제품군에 대해 적용하는 사례가 늘어나고 있다. 인쇄 전자 기술의 경우 반도체 공정에 비해 비교적 낮은 온도이거나 상온에서 이루어지는 것이 일반적이며, 코팅 공정, 프린팅 공정, 패터닝 공정 등에 의해 소자가 제작되며 배선 및 전극 형성을 위한 후공정과 접합이나 절단 등의 과정을 거쳐 유연한 부품을 얻을 수 있게 된다.
실제로 소자를 이용하여 디바이스를 제작하는 경우, 배선과 그 이외의 용도를 갖는 공간이 필요하게 된다. 즉 소자와 소자 사이에 공간이 필요하게 되는데, 웨이퍼 상에 배열된 모든 소자를 한꺼번에 전사하게 되면 이러한 소자와 소자 사이의 공간이 형성될 수 없기 때문에 디바이스 제작에 어려움이 따른다.
또한, 디바이스가 단일 종류의 소자로 이루어진 경우가 아니라 여러 종류의 소자들로 이루어지는 경우에는, 하나의 소자를 전사한 후 그 부근에 다른 소자를 전사하여야 한다. 이러한 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 디바이스 제작을 위한 전사 공정에 있어서 소자를 선택적으로 전사하는 과정이 필요한 경우가 많으며, 전사 공정에 있어서는 패턴이 형성된 스탬프를 이용하여 이러한 선택적 전사가 이루어지도록 하는 기술은 이미 알려져 있다.
도 1은 종래의 선택적 전사 롤 스탬프의 일례를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 선택적 전사 롤 스탬프의 돌기부 부분을 확대한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 선택적 전사 롤 스탬프는 회전축을 중심으로 회전되는 롤러(20)와, 롤러(20)를 감싸도록 형성된 점착층(30)을 포함한다. 점착층(30)의 표면에는 돌출되게 형성된 돌기부(31)와, 이웃하는 돌기부(31) 사이에 형성된 평탄부(32)가 구비된다. 소스 기판(10) 상에 배열된 다수의 소자(1)는 회전하는 스탬프의 돌기부(31)에 부착되면서 소스 기판(10)으로부터 분리된다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 소스 기판(10) 상의 소자(1)들을 스탬프에 전사하는 과정에서 접촉하중(F)이 작용할 경우 스탬프의 돌기부(31) 이외에 평탄부(32)가 하측으로 쳐지게 되는 붕괴 현상이 발생하면서 붕괴된 평탄부(32)와 소스 기판(10) 상의 소자(1)들과 접촉할 위험이 있다. 이러한 경우 전사되지 않아야 할 소자(1)까지 스탬프에 전사되면서 전체적인 공정 불량이 발생하게 되는 문제점이 있다.
특히 마이크로 크기의 작은 소자(1)를 전사할 경우, 돌기부(31)의 크기 및 피치가 작아지면서 평탄부(32)의 붕괴 현상은 빈번히 발생하게 되고, 공정 불량률은 더욱 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 선택적 전사 롤 스탬프는 장시간의 공정에서 돌기부가 마모되거나 파손되는 현상이 발생하여, 스탬프를 자주 교체해야 하는 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제10-1521205호(2015.05.12 등록, 발명의 명칭 : 접촉 제어를 통한 선택적 연속 전사 장치)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소자와 접촉되는 점착층의 접촉면은 평탄하게 형성하고, 점착층 내부에 돌기부 또는 함몰부가 형성된 기판부재를 장착하여 점착층의 두께 차이를 이용하여 부분적으로 점착력을 제어함으로써, 공정 불량률을 감소시킬 수 있고, 스탬프의 사용시간을 늘려 스탬프의 교체 비용 또한 절감할 수 있는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프는, 회전축을 중심으로 회전되는 롤러; 상기 롤러의 외주면에 결합되고, 표면으로부터 돌출되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 돌기부와, 이웃하는 돌기부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비하는 돌기 기판; 및 상기 돌기 기판을 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된 점착층;을 포함하며, 상기 점착층은, 상기 돌기부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 상기 평탄부의 상측에 형성되어 상기 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함하고, 두께 차이에 의해 상기 제1점착부의 점착력이 상기 제2점착부의 점착력보다 크고, 상기 소자가 상기 제1점착부에는 부착되고 상기 제2점착부에는 부착되지 않도록 상기 제1점착부의 점착력 및 상기 제2점착부의 점착력이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프는, 회전축을 중심으로 회전되고, 표면으로부터 돌출되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 돌기부와, 이웃하는 돌기부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비하는 롤러; 및 상기 롤러를 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된 점착층;을 포함하며, 상기 점착층은, 상기 돌기부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 상기 평탄부의 상측에 형성되어 상기 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함하고, 두께 차이에 의해 상기 제1점착부의 점착력이 상기 제2점착부의 점착력보다 크고, 상기 소자가 상기 제1점착부에는 부착되고 상기 제2점착부에는 부착되지 않도록 상기 제1점착부의 점착력 및 상기 제2점착부의 점착력이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 있어서, 상기 롤러의 회전 속도를 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부를 통해 상기 롤러의 회전 속도를 변경하여, 상기 점착층과 전사할 소자 사이의 점착력을 변경할 수 있다.
본 발명에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 있어서, 상기 돌기부의 단면은 삼각형 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 있어서, 상기 돌기부는 상기 회전축이 배치되는 방향을 따라 길게 형성되는 선형 구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 있어서, 상기 돌기부는 상기 회전축이 배치되는 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 점형 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프는, 회전축을 중심으로 회전되는 롤러; 상기 롤러의 외주면에 결합되고, 표면으로부터 함몰되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 함몰부와, 이웃하는 함몰부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비하는 함몰 기판; 및 상기 함몰 기판을 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된 점착층;을 포함하며, 상기 점착층은, 상기 평탄부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 상기 함몰부의 상측에 형성되어 상기 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함하고, 두께 차이에 의해 상기 제1점착부의 점착력이 상기 제2점착부의 점착력보다 크고, 상기 소자가 상기 제1점착부에는 부착되고 상기 제2점착부에는 부착되지 않도록 상기 제1점착부의 점착력 및 상기 제2점착부의 점착력이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프는, 회전축을 중심으로 회전되고, 표면으로부터 함몰되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 함몰부와, 이웃하는 함몰부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비하는 롤러; 및 상기 롤러를 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된 점착층;을 포함하며, 상기 점착층은, 상기 평탄부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 상기 함몰부의 상측에 형성되어 상기 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함하고, 두께 차이에 의해 상기 제1점착부의 점착력이 상기 제2점착부의 점착력보다 크고, 상기 소자가 상기 제1점착부에는 부착되고 상기 제2점착부에는 부착되지 않도록 상기 제1점착부의 점착력 및 상기 제2점착부의 점착력이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 있어서, 상기 롤러의 회전 속도를 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부를 통해 상기 롤러의 회전 속도를 변경하여, 상기 점착층과 전사할 소자 사이의 점착력을 변경할 수 있다.
본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 따르면, 공정 불량률을 감소시킬 수 있고, 스탬프의 사용시간을 늘려 스탬프의 교체 비용 또한 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 따르면, 제작 과정을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 제작 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프에 따르면, 마이크로 정도의 작은 크기의 소자의 전사 공정에 활용할 수 있다.
도 1은 종래의 선택적 전사 롤 스탬프의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 선택적 전사 롤 스탬프의 돌기부 부분을 확대한 도면이고,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프를 도시한 도면이고,
도 4는 도 3의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 돌기부 부분을 확대한 도면이고,
도 5는 점착층의 두께에 따른 점착력의 변화를 도시한 그래프이고,
도 6은 도 3의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 돌기부의 형상을 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 일부를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 일부를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 돌기부 부분을 확대한 도면이고, 도 5는 점착층의 두께에 따른 점착력의 변화를 도시한 그래프이고, 도 6은 도 3의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 돌기부의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프(100)는 점착층의 두께 차이를 이용하여 부분적으로 점착력을 제어하여 마이크로 소자를 전사할 수 있는 것으로서, 롤러(110)와, 돌기 기판(120)과, 점착층(130)과, 제어부(미도시)를 포함한다.
상기 롤러(110)는 회전축(C)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 롤러(110)의 회전축(C)은 모터 등과 같은 회전구동부(미도시)에 연결되고, 회전구동부의 구동력에 의해 롤러(110)가 회전되면서 후술할 점착층(130)은 소스 기판(10)에 배열된 소자(1)와 순차적으로 접촉하게 된다.
롤러(110)는 원통 형상으로 SUS 등과 같은 재질로 제조될 수 있으나, 롤러(110)의 재질은 특별히 제한되지 않으며 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프(100)가 소자(1)들과 접촉되었을 때 하중을 견딜 수 있고, 롤러(110)의 회전을 지지할 수 있을 정도의 내구성을 갖는 재질이면 어떠한 재질도 적용될 수 있다.
상기 돌기 기판(120)은 롤러의 외주면(111)에 결합되고, 돌기부(121)와, 평탄부(122)를 구비한다.
돌기부(121)는 돌기 기판(120)의 표면으로부터 돌출되게 형성되고, 다수의 돌기부(121)가 원주 방향(A1)을 따라 이격되게 배치된다. 소스 기판(10)에서 떼어내고자 하는 소자(1)의 배치 간격에 따라 돌기부(121)가 원주 방향(A1)을 따라 이격되는 간격이 정해진다.
평탄부(122)는 이웃하는 돌기부(121) 사이에서 돌기 기판(120)의 표면에 각각 형성된다.
본 실시예의 돌기 기판(120)은 UV 경화성 폴리머, 폴리우레탄, PET 등과 같이 유연성 있는 폴리머 재질로 성형될 수 있으며, 성형된 후 롤러의 외주면(111)에 탈부착 가능하게 결합된다.
소스 기판(10)에서 떼어내고자 하는 소자(1)의 배치 간격이 변경될 경우, 소자(1)의 변경된 배치 간격에 따라 돌기부(121)의 간격을 재조정하여 돌기 기판(120)을 다시 제조할 수 있고, 돌기부(121)의 간격이 변경된 돌기 기판(120)을 롤러의 외주면(111)에 부착하여 전사 공정에 활용할 수 있다.
이와 같이, 돌기 기판(120)이 롤러의 외주면(111)에 탈부착 가능하게 결합됨으로써, 소스 기판(10)에서 떼어내고자 하는 소자(1)의 배치 간격이 변경될 경우 호환성 있게 대응할 수 있다. 즉, 주로 금속 재질로 형성되는 롤러(110)를 교체할 필요 없이 폴리머 재질의 돌기 기판(120)만을 교체하는 것으로 대응이 가능하여, 제작 과정을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 제작 비용을 절감할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 돌기부(121)의 단면은 삼각형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프(100)는 마이크로 크기의 소자(1)를 전사하는데 이용될 수 있다. 따라서, 소자(1)와 접촉되는 부분의 면적을 가급적 최소화하는 것이 바람직한데, 도 1에 도시된 바와 같이 돌기부(31)의 단면이 사각형 형상일 경우 마이크로 크기의 작은 소자(1)와 접촉 시 떼어내고 싶지 않은 이웃하는 소자(1)가 돌기부(31)에 부착되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 돌기부(121)의 단면을 삼각형 형상으로 형성하여 소자(1)와 접촉되는 부분의 면적을 가급적 최소화함으로써, 마이크로 크기의 작은 소자(1)의 전사 공정에서 전사하고자 하는 소자(1)만을 떼어낼 수 있다.
본 실시예의 돌기부(121)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 회전축(C)이 배치되는 방향을 따라 길게 형성되는 선형 구조(121)로 형성될 수 있으나, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 회전축(C)이 배치되는 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 점형 구조(121')로 형성될 수도 있다.
상기 점착층(130)은 돌기 기판(120)을 감싸도록 형성되고, 소스 기판(10)에 배열된 소자(1)와 접촉되는 접촉면(133)이 평평하게 형성되며, 제1점착부(131)와, 제2점착부(132)를 포함한다.
본 발명의 점착층(130)은 소스 기판(10)에 배열된 소자(1)와 접촉되는 접촉면(133)이 평평하게 형성되는 것이 특징이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 점착층(30)은 소자(1)와 접촉되는 돌기부(31)가 표면으로부터 돌출되도록 형성되어 돌기부(31)와 소자의 접촉이 이루어졌으나, 본 발명의 점착층(130)은 외형상으로는 돌출된 부분 없이 접촉면(133)이 원주 방향(A1)을 따라 전체적으로 평평하게 형성되어 있는 점이 대비된다.
다만, 후술하는 바와 같이 점착층(130)의 두께 변화를 통해 소자(1)와의 점착력을 제어할 수 있다.
제1점착부(131)는 돌기 기판(120)의 돌기부(121)의 상측에 형성되어 제2두께(t2)보다 얇은 제1두께(t1)를 가진다. 제2점착부(132)는 돌기 기판(120)의 평탄부(122)의 상측에 형성되어 제1두께(t1)보다 두꺼운 제2두께(t2)를 가진다. 즉, 제1점착부(131)의 두께가 제2점착부(132)의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된다.
도 5를 참조하여 점착층(130)의 두께에 따른 점착력의 변화를 살펴보면, 점착층(130)의 두께가 얇을수록 점착층(130)의 점착력이 커지는 것을 알 수 있다. 즉, 상대적으로 두께가 얇은 제1점착부(131)의 점착력이 상대적으로 두께가 두꺼운 제2점착부(132)의 점착력보다 크다.
따라서, 소스 기판(10)의 소자(1)가 제1점착부(131)에는 부착되고, 제2점착부(132)에는 부착되지 않도록 점착층(130)의 재질을 선택하거나 또는 롤러(110)의 회전 속도를 제어함으로써, 소스 기판(10)의 소자(1)가 점착층(130)의 평평한 접촉면(133)과 접촉하더라도 상대적으로 점착력이 큰 제1점착부(131)에는 소자(1)가 부착되고, 상대적으로 점착력이 작은 제2점착부(132)에는 소자(1)가 부착되지 않는다.
상기 제어부(미도시)는 롤러(110)의 회전 속도(v)를 제어한다.
도 5를 참조하면, 롤러(110)의 회전 속도(v)가 상대적으로 느린 경우의 점착층(130)의 두께에 따른 점착력의 변화 그래프(G1)와, 롤러(110)의 회전 속도(v)가 상대적으로 빠른 경우의 점착층(130)의 두께에 따른 점착력의 변화 그래프(G2)가 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 점착층(130)의 두께가 t1 또는 t2로 일정한 경우, 롤러(110)의 회전 속도가 상대적으로 빠른 경우의 점착력이 롤러(110)의 회전 속도가 상대적으로 느린 경우의 점착력보다 큰 것을 알 수 있다.
회전 속도(v)에 의해 점착력이 변경되는 원리를 이용하여, 제어부를 통해 롤러(110)의 회전 속도(v)를 변경하여, 점착층(130)과 전사할 소자(1) 사이의 점착력을 변경할 수 있다.
소자(1)가 제1점착부(131)에는 부착되고 제2점착부(132)에는 부착되지 않을 정도로 제1점착부(131) 및 제2점착부(132)의 점착력이 형성되어 제1점착부(131)에 의해서만 소자(1)가 선택적으로 전사되는 것이 중요한데, 어느 특정 회전 속도(v)에서는 소자(1)가 제1점착부(131) 및 제2점착부(132)에 모두 부착되거나 또는 모두 부착되지 않을 수도 있다.
소자(1)가 제1점착부(131) 및 제2점착부(132)에 모두 부착되거나 또는 모두 부착되지 않는 상황이 발생하면, 롤러(110)의 회전 속도(v)를 변경하여 제1점착부(131)의 점착력 및 제2점착부(132)의 점착력을 조절할 수 있다.
롤러(110)의 회전 속도(v)를 높이거나 또는 낮춤으로써, 소자(1)가 제1점착부(131)에는 부착되고 제2점착부(132)에는 부착되지 않을 정도로 제1점착부(131)의 점착력과 제2점착부(132)의 점착력을 변경할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 일부를 도시한 도면이다. 도 7에 있어서, 도 3 내지 도 6에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프(200)는 롤러(210)의 표면에 돌기부(211)와 평탄부(212)가 직접 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시된 실시예에서는 금속 재질의 롤러(110)에 돌기부(121)와 평탄부(122)가 형성된 폴리머 재질의 돌기 기판(120)을 결합하는 형태였지만, 본 실시예에서는 금속 재질의 롤러(210)의 표면에 돌기부(211)와 평탄부(212)가 직접 형성될 수 있다.
그에 따라 점착층(230)은 롤러(210)를 감싸도록 형성되고, 소스 기판(10)에 배열된 소자(1)와 접촉되는 접촉면(233)이 평평하게 형성되며, 제1점착부(231)와, 제2점착부(232)를 포함한다.
제1점착부(231)는 롤러(210)의 돌기부(211)의 상측에 형성되어 제2두께(t2)보다 얇은 제1두께(t1)를 가지며, 제2점착부(232)는 롤러(210)의 평탄부(212)의 상측에 형성되어 제1두께(t1)보다 두꺼운 제2두께(t2)를 가진다. 즉, 제1점착부(231)의 두께가 제2점착부(232)의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된다.
이와 같이, 별도의 돌기 기판(120)의 제작 없이, 롤러(210)의 표면에 돌기부(211)와 평탄부(212)가 직접 형성되는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프(200)를 제작할 수도 있다.
그 밖에 두께 차이에 의해 제1점착부(231)의 점착력이 제2점착부(232)의 점착력보다 크고, 소자(1)가 제1점착부(231)에는 부착되고 제2점착부(232)에는 부착되지 않도록 제1점착부(231)의 점착력 및 제2점착부(232)의 점착력이 형성되는 것은 도 3에 도시된 실시예와 관련된 설명과 실질적으로 동일하다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 일부를 도시한 도면이다. 도 8에 있어서, 도 3 내지 도 6에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프(300)는 회전되는 롤러(310)에 함몰 기판(320)이 결합되고, 함몰 기판(320)에는 함몰부(321)와 평탄부(322)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
함몰 기판(320)은 롤러의 외주면(311)에 결합되고, 함몰부(321)와, 평탄부(322)를 구비한다.
함몰부(321)는 함몰 기판(320)의 표면으로부터 함몰되게 형성되고, 다수의 함몰부(321)가 원주 방향(A1)을 따라 이격되게 배치된다.
평탄부(322)는 이웃하는 함몰부(321) 사이에서 함몰 기판(320)의 표면에 각각 형성된다. 소스 기판(10)에서 떼어내고자 하는 소자(1)의 배치 간격에 따라 평탄부(322)가 원주 방향(A1)을 따라 이격되는 간격이 정해진다.
본 실시예의 함몰 기판(320) 역시 UV 경화성 폴리머, 폴리우레탄, PET 등과 같이 유연성 있는 폴리머 재질로 성형될 수 있으며, 성형된 후 롤러의 외주면(311)에 탈부착 가능하게 결합된다.
점착층(330)은 함몰 기판(320)을 감싸도록 형성되고, 소스 기판(10)에 배열된 소자(1)와 접촉되는 접촉면(333)이 평평하게 형성되며, 제1점착부(331)와, 제2점착부(332)를 포함한다.
제1점착부(331)는 함몰 기판(320)의 평탄부(322)의 상측에 형성되어 제2두께(t2)보다 얇은 제1두께(t1)를 가진다. 제2점착부(332)는 함몰 기판(320)의 함몰부(321)의 상측에 형성되어 제1두께(t1)보다 두꺼운 제2두께(t2)를 가진다. 즉, 제1점착부(331)의 두께가 제2점착부(332)의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된다.
그 밖에 두께 차이에 의해 제1점착부(331)의 점착력이 제2점착부(332)의 점착력보다 크고, 소자(1)가 제1점착부(331)에는 부착되고 제2점착부(332)에는 부착되지 않도록 제1점착부(331)의 점착력 및 제2점착부(332)의 점착력이 형성되는 것은 도 3에 도시된 실시예와 관련된 설명과 실질적으로 동일하다.
도 8에는 회전되는 롤러(310)에 함몰 기판(320)이 결합되는 형태로 도시되었으나, 롤러(310)의 표면에 함몰부(321)와 평탄부(322)가 직접 형성되는 형태로 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프의 제작도 가능하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프는, 소자와 접촉되는 점착층의 접촉면은 평탄하게 형성하고, 점착층의 두께 차이를 이용하여 부분적으로 점착력을 제어함으로써, 공정 불량률을 감소시킬 수 있고, 스탬프의 사용시간을 늘려 스탬프의 교체 비용 또한 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프는, 주로 금속 재질로 형성되는 롤러를 교체할 필요 없이 폴리머 재질의 돌기 기판만을 교체하는 것으로 소자의 피치 변경에 대한 대응이 가능하여, 제작 과정을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 제작 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프는, 돌기부의 단면 형상을 삼각형으로 형성하여 소자와의 접촉되는 부분의 면적을 최소화함으로써, 마이크로 정도의 작은 크기의 소자의 전사 공정에 활용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
1 : 소자
10 : 소스 기판
100 : 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프
120 : 돌기 기판
121 : 돌기부
122 : 평탄부
130 : 점착층
131 : 접촉면

Claims (9)

  1. 회전축을 중심으로 회전되는 롤러;
    상기 롤러의 외주면에 결합되고, 표면으로부터 돌출되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 돌기부와, 이웃하는 돌기부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비하는 돌기 기판; 및
    상기 돌기 기판을 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된 점착층;을 포함하며,
    상기 점착층은, 상기 돌기부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 상기 평탄부의 상측에 형성되어 상기 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함하고,
    두께 차이에 의해 상기 제1점착부의 점착력이 상기 제2점착부의 점착력보다 크고, 상기 소자가 상기 제1점착부에는 부착되고 상기 제2점착부에는 부착되지 않도록 상기 제1점착부의 점착력 및 상기 제2점착부의 점착력이 형성되는 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
  2. 회전축을 중심으로 회전되고, 표면으로부터 돌출되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 돌기부와, 이웃하는 돌기부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비하는 롤러; 및
    상기 롤러를 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된 점착층;을 포함하며,
    상기 점착층은, 상기 돌기부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 상기 평탄부의 상측에 형성되어 상기 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함하고,
    두께 차이에 의해 상기 제1점착부의 점착력이 상기 제2점착부의 점착력보다 크고, 상기 소자가 상기 제1점착부에는 부착되고 상기 제2점착부에는 부착되지 않도록 상기 제1점착부의 점착력 및 상기 제2점착부의 점착력이 형성되는 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 롤러의 회전 속도를 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 제어부를 통해 상기 롤러의 회전 속도를 변경하여, 상기 점착층과 전사할 소자 사이의 점착력을 변경하는 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 돌기부의 단면은 삼각형 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 회전축이 배치되는 방향을 따라 길게 형성되는 선형 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 회전축이 배치되는 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 점형 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
  7. 회전축을 중심으로 회전되는 롤러;
    상기 롤러의 외주면에 결합되고, 표면으로부터 함몰되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 함몰부와, 이웃하는 함몰부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비하는 함몰 기판; 및
    상기 함몰 기판을 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된 점착층;을 포함하며,
    상기 점착층은, 상기 평탄부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 상기 함몰부의 상측에 형성되어 상기 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함하고,
    두께 차이에 의해 상기 제1점착부의 점착력이 상기 제2점착부의 점착력보다 크고, 상기 소자가 상기 제1점착부에는 부착되고 상기 제2점착부에는 부착되지 않도록 상기 제1점착부의 점착력 및 상기 제2점착부의 점착력이 형성되는 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
  8. 회전축을 중심으로 회전되고, 표면으로부터 함몰되게 형성되고 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 다수의 함몰부와, 이웃하는 함몰부 사이의 표면에 형성되는 평탄부를 구비하는 롤러; 및
    상기 롤러를 감싸도록 형성되고, 소스 기판에 배열된 소자와 접촉되는 접촉면이 평평하게 형성된 점착층;을 포함하며,
    상기 점착층은, 상기 평탄부의 상측에 형성되어 제1두께를 가지는 제1점착부와, 상기 함몰부의 상측에 형성되어 상기 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 제2점착부를 포함하고,
    두께 차이에 의해 상기 제1점착부의 점착력이 상기 제2점착부의 점착력보다 크고, 상기 소자가 상기 제1점착부에는 부착되고 상기 제2점착부에는 부착되지 않도록 상기 제1점착부의 점착력 및 상기 제2점착부의 점착력이 형성되는 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 롤러의 회전 속도를 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 제어부를 통해 상기 롤러의 회전 속도를 변경하여, 상기 점착층과 전사할 소자 사이의 점착력을 변경하는 것을 특징으로 하는 계층화 메타물질 제작용 선택적 전사 롤 스탬프.
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