KR20150113384A - 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법 - Google Patents

나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전사 공정용 소재 특히 나노 박막의 점착 특성 및 이에 대한 공정 조건의 영향을 모사하여 측정하는 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법{Simulation Apparatus for Nano-membrane Printing Process and Method of the Same}
본 발명은 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전사 공정용 소재 특히 나노 박막의 점착 특성 및 이에 대한 공정 조건의 영향을 모사하여 측정하는 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것이다.
마이크로/나노미터 크기의 패턴 및 디바이스를 제조할 때 사용되는 임프린트 리소그래피 공정, 전사 공정, 프린팅 공정에서 이종 재료 사이의 접촉을 통해 패턴을 형성시키는 공정이 요구된다. 또한, 한 모재에서 다른 모재로 원하는 재료(금속, 폴리머, 잉크 등)를 옮기는 공정이 반드시 필요하다.
이때 접촉하는 두 재료 사이의 점착력(adhesion)을 적절히 컨트롤 해야만 공정이 성공적으로 수행된다.
특히, 고성능의 유연 전자 소자 및 디스플레이를 제작하기 위해서는 기존의 반도체 공정으로 제작된 재료 및 소자를 스탬프와 접촉시켜 기판에서 떼어낸 후, 유연 기판에 전사하는 공정이 필요하다. 또한, 연속생산 공정으로 전자회로를 제작하는 프린팅 공정에서는 스탬프를 전도성 잉크가 코팅된 모재와 접촉시켜 잉크를 모재에서 떼어낸 후 원하는 기판에 잉크를 전사하는 공정이 반복적으로 수행된다.
성공적인 프린팅을 위해서는 서로 접촉하는 스탬프, 잉크, 모재, 기판 사이의 점착 특성이 매우 중요하며, 소재뿐만 아니라 접촉압력, 속도, 접촉 시간 등의 공정 조건이 점착 특성에 지대한 영향을 미친다.
그런데, 종래에는 이를 해소하기 위해 시행착오 방식으로 재료 및 운전조건을 달리해가며 최적의 공정 조건을 찾아내었다. 따라서 많은 노력과 시간, 비용이 필요하였다. 따라서 소재 간 점착 특성 및 이에 대한 공정 조건의 영향을 조사하여 효율적으로 최적의 공정 조건을 찾아내주는 공정 시뮬레이션 장치 및 방법이 필요하다.
일반적으로 소재와 소재 사이의 점착 특성을 시뮬레이션 하기 위해 한 쌍의 나노 박막에 같은 종류 또는 다른 종류의 소재를 각각 코팅한 후 코팅된 한 쌍의 나노 박막을 접촉 시켜 소재 간의 점착 특성을 시뮬레이션 하게 된다.
이때 한 쌍의 박막을 접촉하는 방법에 있어서도 면접촉이나 선접촉의 경우 한 쌍의 나노 박막을 서로 평행하게 접촉시키는 것이 용이하지 않기 때문에 시뮬레이션 시 오차가 발생될 수 있어 점접촉을 통해 점착 특성을 시험하게 된다.
도 1에는 종래의 점착 특성 시뮬레이션 장치(10)의 개략 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 점착 특성 시뮬레이션 장치(10)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 종래의 점착 특성 시뮬레이션 장치의 구(1)에 점착된 나노 박막의 부분 개략 사시도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 시뮬레이션 장치(10)는 구(1)와 평면(2)으로 구성되며, 구(1)와 평면(2) 접촉 시 점접촉되는 접촉부(P1)를 이용하여 구(1)의 접촉면과 평면(2)의 접촉면에 나노 박막을 각각 부착시켜 테스트하게 된다.
즉 도 2에 도시된 바와 같이 제1 소재가 코팅된 제1 박막(3)을 구(1)에 부착하고, 제1 소재와 동일 또는 상이한 제2 소재가 코팅된 제2 박막(4)을 평면(2)에 부착한 상태에서 구(1)의 화살표 방향 회동에 의해 구(1)와 평면(2)을 접촉 시켜 점접촉되는 접촉부(P1)에서의 제1 박막(3)과 제2 박막(4)의 점착 특성을 시뮬레이션 하게 된다.
상술된 종래의 점착 특성 시뮬레이션 장치(10)는 평면(2)에 부착되는 제2 박막(4)의 경우 평면(2)에 완전히 밀착되어 부착이 가능하나, 도 3에 도시된 바와 같이 구(1)에 부착되는 제1 박막(3)의 경우 구에 부착되는 특성 상 완전히 밀착되지 않고 구(1)에 부착 시 제1 박막(3)에 주름이 발생된다. 제1 박막(3)이 구(1)에 완전히 밀착되어 부착되지 않을 경우 점착 특성 시험 시 오차가 발생될 가능성이 높아진다.
따라서 한 쌍의 나노 박막의 점착 특성을 시뮬레이션 하는 장치에 있어서 각각의 박막이 시뮬레이션 장치에 완전히 밀착된 상태에서 점접촉을 통해 점착 특성을 시뮬레이션할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
더 나아가 다양한 종류의 샘플을 서로 조합하여 각각의 조합에 따른 점착 특성을 단시간에 시뮬레이션 할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
한국등록특허 제10-1049396호 (2011.07.08.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 한 쌍의 롤을 교차 배치하고, 한 쌍의 롤의 접촉부에 나노 박막을 각각 부착하여 한 쌍의 롤을 통한 점접촉 시 소재가 코팅된 나노 박막의 점착 특성을 시뮬레이션 할 수 있는 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 각각의 롤에 특성이 다른 소재의 박막 또는 두께가 다른 동일한 소재의 박막을 복수 개 부착하고, 롤의 회전 및 축 방향 이동을 통해 다양한 샘플 조합의 점착 특성을 단시간에 측정할 수 있는 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치는, x방향을 축 방향으로 배치되는 제1 롤러; 상기 x방향에 일정각도 기울기를 갖는 y방향을 축 방향으로 하며, 상기 제1 롤러의 상기 x방향 및 y방향에 직교하는 z방향 타측에 배치되는 제2 롤러; 상기 제1 롤러의 외면에 부착되는 제1 박막; 상기 제2 롤러의 외면에 부착되는 제2 박막; 및 상기 제1 박막과, 상기 제2 박막이 접촉되도록 상기 제1 롤러 또는 상기 제2 롤러를 z방향으로 회동시키는 제1 회동수단; 을 포함한다.
이때, 상기 제1 박막은, 상기 제1 롤러 상에 상기 x방향을 따라 복수 개가 이격 배치되며, 상기 제2 박막은, 상기 제2 롤러 상에 상기 y방향을 따라 복수 개가 이격 배치되고, 상기 시뮬레이션 장치는, 상기 제1 롤러를 상기 y방향으로 회동시키는 제2 회동수단; 및 상기 제2 롤러를 상기 x방향으로 회동시키는 제3 회동수단; 을 포함한다.
또한, 상기 제1 박막은, 상기 제1 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개가 이격 배치되며, 상기 제2 박막은, 상기 제2 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개가 이격 배치되고, 상기 시뮬레이션 장치는, 상기 제1 롤러를 상기 x방향을 회전축으로 회전시키는 제1 회전수단; 및 상기 제2 롤러를 상기 y방향을 회전축으로 회전시키는 제2 회전수단; 을 포함한다.
또한, 상기 복수 개의 제1 박막 또는 상기 복수 개의 제2 박막은, 각각 서로 다른 소재로 이루어지거나, 상기 복수 개의 제1 박막 또는 상기 복수 개의 제2 박막은, 각각 서로 다른 두께로 이루어진다.
또한, 상기 시뮬레이션 장치는, 상기 제1 박막과 상기 제2 박막이 접촉되는 접촉부의 z방향 일측에 일정거리 이격 배치되어 상기 접촉부를 관찰하는 광학계; 및 상기 접촉부의 z방향 타측에 일정거리 이격 배치되어 상기 접촉부에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀; 을 포함하며, 상기 광학계, 접촉부 및 로드셀은 일직선상에 배치된다.
나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치의 시뮬레이션 방법에 있어서, 제1 롤러의 z 방향 타측에 제2 롤러를 배치하는 단계; 상기 제1 롤러에 제1 박막을 부착하고, 상기 제2 롤러에 제2 박막을 부착하는 단계; 상기 제1 롤러 또는 제2 롤러의 z 방향 회동에 의해 상기 제1 박막과 상기 제2 박막을 접촉시키는 단계; 광학계와 로드셀을 통해 상기 제1 박막과 상기 제2 박막의 점착 특성을 측정하는 단계; 를 포함한다.
또한, 상기 시뮬레이션 방법은, 상기 제1 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개의 제1 박막을 이격 배치시키는 단계; 상기 제2 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개의 제2 박막을 이격 배치시키는 단계; 상기 제1 롤러를 상기 y방향으로 회동시킨 후 상기 제1 박막에 이웃하는 제1-1 박막과 제2 박막을 접촉시키는 단계; 및 상기 제2 롤러를 상기 x방향으로 회동시킨 후 상기 제1 박막과 상기 제2 박막에 이웃하는 제2-1 박막을 접촉시키는 단계; 를 포함한다.
또한, 상기 시뮬레이션 방법은, 상기 제1 롤러 상에 상기 x방향을 따라 복수 개의 제1 박막을 이격 배치시키는 단계; 상기 제2 롤러 상에 상기 y방향을 따라 복수 개의 제2 박막을 이격 배치시키는 단계; 상기 제1 롤러를 상기 x방향을 회전축으로 회전시킨 후 상기 제1 박막에 이웃하는 제1-1 박막과 제2 박막을 접촉시키는 단계; 및 상기 제2 롤러를 상기 y방향을 회전축으로 회전시킨 후 상기 제1 박막과 상기 제2 박막에 이웃하는 제2-1 박막을 접촉시키는 단계; 를 포함한다.
또한, 상기 복수 개의 제1 박막 또는 상기 복수 개의 제2 박막은, 각각 서로 다른 소재로 이루어지거나, 상기 복수 개의 제1 박막 또는 상기 복수 개의 제2 박막은, 각각 서로 다른 두께로 이루어진다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치 및 방법은 점접촉을 통해 박막 간의 점착 특성을 시뮬레이션하기 때문에 박막 간의 평행도 정렬에 관계없이 접촉 형상이 일정하여 시험 오차 발생 가능성이 낮아지는 효과가 있다.
또한, 박막을 원통형 롤에 부착시켜 시뮬레이션하기 때문에 박막 부착 시 변형 발생이나, 주름 발생을 최소화하여 시험 오차 발생 가능성을 추가로 낮춘 효과가 있다.
다양한 소재의 박막 또는 다양한 두께의 박막을 롤의 회전 방향 또는 롤의 축 방향을 따라 부착하고, 롤을 회전시키거나, 축 방향으로 이동시킴에 따라 다양한 샘플 조합이 가능하고, 다양한 조합의 샘플 점착 특성을 한 번의 시험을 통해 측정 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 전사 공정 시뮬레이터 개략 사시도
도 2는 종래의 전사 공정 시뮬레이터 개략 단면도
도 3은 종래의 전사 공정 시뮬레이션 시 구에 부착된 나노 박막 개략 사시도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 전사 공정 시뮬레이터 개략 사시도
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 전사 공정 시뮬레이터 개략 정면도
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 롤에 부착된 나노 박막 개략 사시도
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 전사 공정 시뮬레이션 방법 개략 공정도
본 발명을 설명하기에 앞서 y 방향은 x 방향에서 일정 각도 기울어진 방향이고, z 방향은 x 방향 및 y 방향에 수직한 방향으로 정의하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치(이하 "시뮬레이터") 는 한 쌍의 롤에 각각 샘플 나노 박막을 부착하고, 한 쌍의 롤을 서로 교차하여 배치시킨 후 맞닿게 하여 한 쌍의 나노 박막이 점접촉됨에 따른 점착 특성을 시뮬레이션 하기 위해 구성되었다. 이에 따라 본 발명의 시뮬레이터는 점접촉을 통해 박막 간의 점착 특성을 시뮬레이션하기 때문에 박막 간의 평행도 정렬에 관계없이 접촉 형상이 일정하여 시험 오차 발생 가능성이 낮아지는 장점이 있다.
또한, 원통형 롤을 시뮬레이터에 적용하여 롤의 외면에 나노 박막이 부착되기 때문에 부착 시 나노박막의 변형 또는 주름이 발생하지 않아, 시험 오차 발생 가능성을 추가로 낮춘 특징이 있다.
아울러, 서로 다른 소재 또는 서로 다른 두께의 복수 개의 박막을 일정거리 이격시켜 한 쌍의 롤에 각각 부착하여 롤의 회전 또는 롤의 축 방향 이동에 의해 다양한 박막 조합에 따른 점착 시험을 한 번에 수행함으로써 다양한 조합의 점착 특성 시뮬레이션을 단시간에 진행할 수 있는 특징이 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4에는 본 발명의 일실시 예에 따른 시뮬레이터(100)의 개략 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일실시 예에 따른 시뮬레이터(100)의 정면도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 시뮬레이터(100)는 제1 롤러(110)와 제2 롤러(120) 및 제1 회동 수단(미도시)을 포함하여 구성된다. 제1 롤러(110)는 원통형으로 이루어질 수 있다. 제1 롤러(110)는 x 방향을 축 방향으로 하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 롤러(120)는 원통형으로 이루어질 수 있다. 제2 롤러(110)는 y 방향을 축 방향으로 하여 배치될 수 있다. 이때, 제2 롤러(120)는 제1 롤러(110)의 z 방향 타측에 이격 배치될 수 있다. 아울러 시뮬레이터(100)는 제1 롤러(110)를 z 방향으로 왕복 직선운동 시키기 위한 제1 회동수단을 구비한다. 상기와 같은 구성의 시뮬레이터(100)는 제1 회동수단을 통해 제1 롤러(110)가 z 방향 타측으로 회동 시 제1 롤러(110)의 z 방향 타측면과 제2 롤러(120)의 z 방향 일측면이 맞닿았을 때 접촉부(P10)는 점접촉하게 된다. 상술된 실시 예에는 제1 롤러(110)의 z 방향 회동에 의해 제1 롤러(110)와 제2 롤러(120)가 접촉하는 것으로 기재하였으나, 제1 회동수단이 제2 롤러(120)에 구비되어 제2 롤러(120)가 z 방향 일측으로 회동하여 제1 롤러(110)와 제2 롤러(120)가 접속될 수도 있음은 자명하다. 상술된 구성을 기본 구성으로 하는 시뮬레이터(100)의 세부 구성에 대하여 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 시뮬레이터(100)는 제1 롤러(110), 제2 롤러(120), 로드셀(130), 광학계(140), 거치대(150), 제1 박막(210) 및 제2 박막(220)을 포함하여 구성된다.
도시된 바와 같이 제1 롤러(110)는 x방향을 회전축으로 하여 회전 가능하도록 제1 회전축(112)과 제1 회전축(112)에 축 방향으로 회전 가능하도록 결합되는 제1 몸체(111)로 구성된다. 제1 몸체(111)의 z 방향 타측면에는 점착 특성 시험 대상인 제1 박막(210)이 부착된다. 제1 박막(210)은 시험 대상 소재를 박막 형태로 구성하거나, 박막에 시험 대상 소재를 코팅하여 형성할 수 있다.
또한, 제2 롤러(120)는 y방향을 회전축으로 하여 회전 가능하도록 제2 회전축(122)과 제2 회전축(122)에 축 방향으로 회전 가능하도록 결합되는 제2 몸체(121)로 구성된다. 제2 회전축(122)의 하측은 수평지지대(125)에 고정될 수 있다. 수평지지대(125)는 거치대(150)에 y방향을 따라 슬라이드 가능하도록 결합될 수 있다.
제2 몸체(121)의 z 방향 일측면에는 점착 특성 시험 대상인 제2 박막(220)이 부착된다. 제2 박막(220)은 시험 대상 소재를 박막 형태로 구성하거나, 박막에 시험 대상 소재를 코팅하여 형성할 수 있다. 제2 박막(220)은 제1 박막(210)과 상이한 소재로 이루어지거나, 제1 박막(210)과 상이한 두께를 갖도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 통해 제1 롤러(110) 또는 제2 롤러(120)의 z 방향으로 회동하여 서로 맞닿게 되면, 제1 박막(210)과 제2 박막(220)이 접촉하는 접촉부(P10)가 점접촉 하게 되어 제1 박막(210)과 제2 박막(220)의 점착 특성을 시뮬레이션하게 된다.
또한, 접촉부(P10)의 z 방향 일측에는 광학계(140)가 일정거리 이격 배치되어, 제1 박막(210)과 제2 박막(220) 접촉 시 점착 특성을 관찰하게 된다. 또한, 접촉부(P10)의 z 방향 타측에는 제2 회전축(122)의 z 방향 타측에 맞닿도록 로드셀(130)이 구비되어 제1 롤러(110)와 제2 롤러(120)가 맞닿았을 때의 하중을 측정하여 제1 박막(210)과 제2 박막(220)의 점착 특성을 시뮬레이션하게 된다. 로드셀(130)은 거치대(150)의 상면에 구비될 수 있다.
이때 접촉부(P10)와 광학계(140) 및 로드셀(130)은 z 방향을 따라 일직선상에 배치되도록 구성될 수 있다. 이는 제1 롤러(110)와 제2 롤러(120)가 맞닿았을 때 로드셀(130)이 접촉부(P10)와 일직선상에 배치되어야 정밀한 하중 측정이 가능하기 때문이며, 광학계(140)를 통해 접촉부(P10)와 로드셀(130)이 일직선상에 배치되었는지 확인 후 보정이 가능 하도록 하기 위함이다.
도 6에는 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 롤러(110)에 다양한 소재 또는 다양한 두께를 갖는 제1 박막(210)이 부착된 상태가 도시된 개략 사시도가 도시되어 있다.
본 발명의 시뮬레이터(100)는 본 발명의 또 다른 특징 중 하나인 다양한 소재 또는 두께를 갖는 박막의 조합을 구성하고, 다양한 조합을 갖는 박막의 점착 특성을 단시간에 시뮬레이션 하기 위해 다음과 같이 구성된다.
도시된 바와 같이 제1 몸체(111)의 외면에는 복수 개의 제1 박막(210)이 부착될 수 있다. 복수 개의 제1 박막(211, 212, 213, 214)은 제1 몸체(111)의 축 방향을 따라 일정거리 이격 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 제1 박막(210)은 제1 몸체(111)의 원주 방향을 따라 일정거리 이격 배치될 수 있다. 이때 복수 개의 제1 박막(210)은 서로 다른 소재로 구성되거나, 서로 다른 두께로 구성될 수 있다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 제2 몸체(121) 역시 외면에 복수 개의 제2 박막(220)이 부착될 수 있다. 복수 개의 제2 박막(220)은 제2 몸체(121)의 축 방향을 따라 일정거리 이격 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 제2 박막(220)은 제2 몸체(121)의 원주 방향을 따라 일정거리 이격 배치될 수 있다. 이때 복수 개의 제2 박막(220)은 서로 다른 소재로 구성되거나, 서로 다른 두께로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 제1 롤러(110) 및 제2 롤러(120)는 각각의 회전 또는 축 방향 회동에 따라 서로 다른 조합의 제1 박막(210)과 제2 박막(220)의 점착 특성을 시뮬레이션할 수 있게 된다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 전사 공정 시뮬레이터(100)의 시뮬레이션 방법 개략 공정도가 도시되어 있다. 상술된 다양한 조합의 구성에 따른 점착 특성 시뮬레이션을 좀 더 상세히 설명하면,
제1 롤러(110)는 제1 몸체(111)를 x 축 방향으로 회전시킬 수 있는 제1 회전 수단을 구비하며, 제1 몸체(111)를 y 축 방향으로 왕복 직선 운동시킬 수 있는 제2 회동수단을 구비한다.
또한, 제2 롤러(120)는 제2 몸체(121)를 y 축 방향으로 회전시킬 수 있는 제2 회전 수단을 구비하며, 제2 몸체(121)를 x 축 방향으로 왕복 직선 운동시킬 수 있는 제2 회동수단을 구비한다.
상기와 같은 구성을 통해 제1 몸체(111)가 회전하면, 제1 몸체(111)의 원주 방향으로 따라 부착된 복수 개의 제1 박막(210) 각각에 제2 몸체(121)에 부착된 제2 박막(220)이 접촉하여 다양한 조합의 제1 박막(210)과 제2 박막(220)의 점착 특성을 시뮬레이션할 수 있게 된다.
또한, 제1 몸체(111)가 y방향으로 직선 운동하면, 제1 몸체(111)의 축 방향을 따라 부착된 복수 개의 제1 박막(210) 각각에 제2 몸체(121)에 부착된 제2 박막(220)이 접촉하여 다양한 조합의 제1 박막(210)과 제2 박막(220)의 점착 특성을 시뮬레이션할 수 있게 된다.
또한, 제2 몸체(121)가 회전하면, 제2 몸체(121)의 원주 방향으로 따라 부착된 복수 개의 제2 박막(220) 각각에 제1 몸체(111)에 부착된 제1 박막(210)이 접촉하여 다양한 조합의 제1 박막(210)과 제2 박막(220)의 점착 특성을 시뮬레이션할 수 있게 된다.
마지막으로, 제2 몸체(121)가 x방향으로 직선 운동하면, 제2 몸체(121)의 축 방향을 따라 부착된 복수 개의 제2 박막(210) 각각에 제1 몸체(111)에 부착된 제1 박막(210)이 접촉하여 다양한 조합의 제1 박막(210)과 제2 박막(220)의 점착 특성을 시뮬레이션할 수 있게 된다.
상기와 같이 제1 몸체(111)와 제2 몸체(121)가 축 방향 이동에 의해 점착되더라도 접촉부(110)와 광학계(140) 및 로드셀(130)은 항상 일직선상에 위치되도록 제1 몸체(111)와 제2 몸체(121)를 이동시키게 된다.
아울러 도시된 바와 같이 제1 롤러(110)와 제2 롤러(120)가 맞닿는 접촉부(P10) 상에 로드셀(130)이 위치하도록 제1 롤러(110)와 제2 롤러(120)를 배치시키게 되며, 로드셀(130)과 광학계(140)는 z 방향 일직선상에 고정 배치하여 로드셀(130)과 접촉부(P10)가 z방향 일직선상에 위치하도록 제1 롤러(110)와 제2 롤러(120)를 이동시키게 되면 자동적으로 광학계(140)와 접촉부(P10)가 z방향 일직선상에 위치하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 상세히 설명한다.
우선 x 방향을 축 방향으로 하는 제1 롤러의 z 방향 타측에 y 방향을 축 방향으로 하는 제2 롤러를 배치하는 단계를 수행한다. 이때 제1 롤러는 x 방향을 회전축으로 회전 가능하도록 제1 회전수단을 구비하며, z 방향을 따라 왕복 직선 운동 가능하도록 제1 회동수단을 구비하고, y 방향을 따라 왕복 직선 운동 가능하도록 제2 회동수단을 구비한다. 또한, 제2 롤러는 y 방향을 회전축으로 회전 가능하도록 제2 회전수단을 구비하며, x 방향을 따라 왕복 직선 운동 가능하도록 제3 회동수단을 구비한다.
다음으로, 상기 제1 롤러에 제1 박막을 부착하고, 상기 제2 롤러에 제2 박막을 부착하는 단계를 수행한다. 이때 제2 박막은 제1 박막과 상이한 소재로 구성될 수 있고, 제1 박막과 동일한 소재로 제1 박막과 두께가 다른 박막으로 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 제1 롤러의 z 방향 회동에 의해 상기 제1 박막과 상기 제2 박막을 접촉시키는 단계를 수행한다. 이때 제1 박막과 제2 박막의 접촉부는 점접촉되도록 하여 제1 박막과 제2 박막의 평행성을 고려하지 않아도 정확한 점착 특성 시뮬레이션이 가능하도록 구성한다.
다음으로, 광학계와 로드셀을 통해 상기 제1 박막과 상기 제2 박막의 점착 특성을 측정하는 단계를 수행함으로서 본 발명의 시뮬레이션 방법을 마무리한다.
이때, 상기 시뮬레이션 방법은, 다양한 소재와 두께를 갖는 복수 개의 박막의 점착 특성을 한꺼번에 수행할 수 있도록 다음과 같은 구성이 추가될 수 있다.l
우선, 상기 제1 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개의 제1 박막을 이격 배치시키고, 상기 x방향을 따라 복수 개의 제1 박막을 이격 배치시키는 단계를 수행한다. 이때, 복수 개의 제1 박막은 서로 다른 소재로 이루어지거나, 서로 다른 두께를 갖도록 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 제2 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개의 제2 박막을 이격 배치시키고, 상기 제2 롤러 상에 상기 y방향을 따라 복수 개의 제2 박막을 이격 배치시키는 단계를 수행한다. 이때, 복수 개의 제2 박막 역시 서로 다른 소재로 이루어지거나, 서로 다른 두께를 갖도록 구성될 수 있다.
상기 제1 롤러를 상기 y방향으로 회동시킨 후 상기 제1 박막에 이웃하는 제1-1 박막과 제2 박막을 접촉시키는 단계; 상기 제2 롤러를 상기 x방향으로 회동시킨 후 상기 제1 박막과 상기 제2 박막에 이웃하는 제2-1 박막을 접촉시키는 단계; 상기 제1 롤러를 상기 x방향을 회전축으로 회전시킨 후 상기 제1 박막에 이웃하는 제1-1 박막과 제2 박막을 접촉시키는 단계; 및 상기 제2 롤러를 상기 y방향을 회전축으로 회전시킨 후 상기 제1 박막과 상기 제2 박막에 이웃하는 제2-1 박막을 접촉시키는 단계; 를 순차적 또는 무작위로 진행하여 다양한 조합의 제1 박막과 제2 박막의 점착 특성을 시뮬레이션하게 된다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
100 : 시뮬레이터
110 : 제1 롤러 111 : 제1 몸체
112 : 제1 회전축
120 : 제2 롤러 121 : 제2 몸체
122 : 제2 회전축 125 : 수평지지대
130 : 로드셀
140 : 광학계
150 : 거치대
P10 : 접촉부
210 : 제1 박막 220 : 제2 박막

Claims (11)

  1. x방향을 축 방향으로 배치되는 제1 롤러;
    상기 x방향에 일정각도 기울기를 갖는 y방향을 축 방향으로 하며, 상기 제1 롤러의 상기 x방향 및 y방향에 직교하는 z방향 타측에 배치되는 제2 롤러;
    상기 제1 롤러의 외면에 부착되는 제1 박막;
    상기 제2 롤러의 외면에 부착되는 제2 박막; 및
    상기 제1 박막과, 상기 제2 박막이 접촉되도록 상기 제1 롤러 또는 상기 제2 롤러를 z방향으로 회동시키는 제1 회동수단;
    을 포함하는, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 박막은, 상기 제1 롤러 상에 상기 x방향을 따라 복수 개가 이격 배치되며, 상기 제2 박막은, 상기 제2 롤러 상에 상기 y방향을 따라 복수 개가 이격 배치되고,
    상기 시뮬레이션 장치는,
    상기 제1 롤러를 상기 y방향으로 회동시키는 제2 회동수단; 및
    상기 제2 롤러를 상기 x방향으로 회동시키는 제3 회동수단;
    을 포함하는, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 박막은, 상기 제1 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개가 이격 배치되며, 상기 제2 박막은, 상기 제2 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개가 이격 배치되고,
    상기 시뮬레이션 장치는,
    상기 제1 롤러를 상기 x방향을 회전축으로 회전시키는 제1 회전수단; 및
    상기 제2 롤러를 상기 y방향을 회전축으로 회전시키는 제2 회전수단;
    을 포함하는, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 박막 또는 상기 복수 개의 제2 박막은, 각각 서로 다른 소재로 이루어진, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 박막 또는 상기 복수 개의 제2 박막은, 각각 서로 다른 두께로 이루어진, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 장치는,
    상기 제1 박막과 상기 제2 박막이 접촉되는 접촉부의 z방향 일측에 일정거리 이격 배치되어 상기 접촉부를 관찰하는 광학계; 및
    상기 접촉부의 z방향 타측에 일정거리 이격 배치되어 상기 접촉부에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀; 을 포함하며,
    상기 광학계, 접촉부 및 로드셀은 일직선상에 배치되는, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 장치의 시뮬레이션 방법에 있어서,
    제1 롤러의 z 방향 타측에 제2 롤러를 배치하는 단계;
    상기 제1 롤러에 제1 박막을 부착하고, 상기 제2 롤러에 제2 박막을 부착하는 단계;
    상기 제1 롤러 또는 제2 롤러의 z 방향 회동에 의해 상기 제1 박막과 상기 제2 박막을 접촉시키는 단계;
    광학계와 로드셀을 통해 상기 제1 박막과 상기 제2 박막의 점착 특성을 측정하는 단계;
    를 포함하는, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 방법은,
    상기 제1 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개의 제1 박막을 이격 배치시키는 단계;
    상기 제2 롤러 상에 원주 방향을 따라 복수 개의 제2 박막을 이격 배치시키는 단계;
    상기 제1 롤러를 상기 y방향으로 회동시킨 후 상기 제1 박막에 이웃하는 제1-1 박막과 제2 박막을 접촉시키는 단계; 및
    상기 제2 롤러를 상기 x방향으로 회동시킨 후 상기 제1 박막과 상기 제2 박막에 이웃하는 제2-1 박막을 접촉시키는 단계;
    를 포함하는, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 방법은,
    상기 제1 롤러 상에 상기 x방향을 따라 복수 개의 제1 박막을 이격 배치시키는 단계;
    상기 제2 롤러 상에 상기 y방향을 따라 복수 개의 제2 박막을 이격 배치시키는 단계;
    상기 제1 롤러를 상기 x방향을 회전축으로 회전시킨 후 상기 제1 박막에 이웃하는 제1-1 박막과 제2 박막을 접촉시키는 단계; 및
    상기 제2 롤러를 상기 y방향을 회전축으로 회전시킨 후 상기 제1 박막과 상기 제2 박막에 이웃하는 제2-1 박막을 접촉시키는 단계;
    를 포함하는, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 박막 또는 상기 복수 개의 제2 박막은, 각각 서로 다른 소재로 이루어진, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 방법.
  11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 박막 또는 상기 복수 개의 제2 박막은, 각각 서로 다른 두께로 이루어진, 나노 박막 전사 공정 시뮬레이션 방법.
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