WO2018070802A1 - 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치 - Google Patents

롤 스탬프의 접촉변위 제어장치 Download PDF

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distance
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light
substrate
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김재현
김경식
황보윤
김광섭
최병익
이학주
이승모
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Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
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Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Center for Advanced Meta Materials
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Definitions

  • the present invention relates to a contact displacement control device for a roll stamp, and more particularly, to a contact displacement of a roll stamp that maintains a uniform gap between the roll stamp and the substrate in the process of transferring the device from the substrate or transferring the device to the substrate. It relates to a control device.
  • micro / nano technology is increasing.
  • micro devices in the form of thin films are mostly arranged therein.
  • the process of transferring such a device from the source substrate to the target substrate is essentially performed.
  • Thicker devices can be transferred using a vacuum chuck, but in the case of thin devices, it is difficult to use a vacuum chuck for thin film devices of 5 ⁇ m or less because the device is damaged by the pressure generated in the vacuum chuck. .
  • Another method is to transfer the device by using an electrostatic chuck technique.
  • the device when applied to a thin device, the device may be damaged by static electricity, and the transfer ability may be reduced due to the surface contamination of the device. There is a disadvantage.
  • Such an adhesive transfer device can guarantee the yield of the transfer process and the quality of the device only when the gap between the roll stamp and the substrate to which the device is adhered is kept constant.
  • the gap between the roll stamp and the substrate is not kept constant due to processing errors and assembly errors of parts, deformation or wear of the roll stamp, and changes in substrate thickness.
  • One aspect of the present invention is to provide a contact displacement control device for a roll stamp that can maintain a uniform and constant gap between the substrate and the roll stamp.
  • An apparatus for controlling displacement of a roll stamp includes: a roll stamp disposed on a transfer surface of a substrate and rotating at a speed corresponding to a feeding speed of the substrate; A height adjusting unit mounted on the roll stamp to adjust a height of the roll stamp; The substrate is disposed in front of the approaching roll stamp, the surface distance to the lower transfer point present on the transfer surface of the substrate, and the upper transfer point of the roll stamp that meets the lower transfer point while the roll stamp is rotated Sensor unit for measuring the side distance of each; And calculating the radial distance from the axis center of the roll stamp to the upper transfer point by using the side distance, and contacting the difference between the surface distance and the radial distance at the point where the lower transfer point and the upper transfer point meet each other. And a control unit controlling the height adjusting unit so that the height of the roll stamp is adjusted by the displacement.
  • the sensor unit may be spaced apart from the transfer surface of the substrate by a distance corresponding to the radius of the roll stamp, and may be spaced apart from a center of the roll stamp by a distance corresponding to 1/4 of the circumferential length of the roll stamp.
  • the lower transfer point is an intersection between a transfer surface of the substrate and a repair line lowered on the transfer surface of the substrate by the sensor unit
  • the upper transfer point is an outer circumferential surface of the roll stamp and an outer circumferential surface of the roll stamp at the sensor unit.
  • the surface distance is the length of the repair line dropped from the sensor unit to the transfer surface of the substrate
  • the side distance is the length of the repair line lowered from the sensor unit to the outer circumferential surface of the roll stamp.
  • the distance may be a length obtained by subtracting the side distance from the reference distance from the axis center of the roll stamp to the sensor unit.
  • the height adjustment unit includes a first height adjustment unit for adjusting the height of one end of the roll stamp, and a second height adjustment unit for adjusting the height of the other end of the roll stamp, the sensor unit, one end of the roll stamp
  • a first sensor unit disposed at a secondary side to measure a first surface distance to a transfer surface of the substrate and a first side distance to an outer circumferential surface of the roll stamp, and a substrate disposed at the other end side of the roll stamp; It may include a second sensor unit for measuring the second surface distance to the transfer surface of the second side distance to the outer peripheral surface of the roll stamp, respectively.
  • the control unit calculates a first radius distance at one end side of the roll stamp using the first side distance, and calculates a second radius distance at the other end side of the roll stamp using the second side distance.
  • the height of one end of the roll stamp is adjusted by a first contact displacement which is a difference between the first surface distance and the first radius distance and the other of the roll stamp.
  • the first height adjusting part and the second height adjusting part may be independently controlled such that an end height is adjusted by a second contact displacement which is a difference between the second surface distance and the second radius distance.
  • the sensor unit may include a surface sensor unit measuring the surface distance and a side sensor unit measuring the side distance.
  • the sensor unit a light source for outputting a laser beam for distance measurement;
  • the laser beam is disposed on a path of the laser beam, and the laser beam is divided into a first split beam facing the roll stamp and a second split beam facing the substrate.
  • a splitter for reflecting the reflected second split beam back to the light source;
  • a photodetector configured to sense the first split beam and the second split beam reflected from the splitter;
  • a distance measuring unit configured to calculate the surface distance and the side distance using the first split beam and the second split beam sensed by the photodetector, respectively.
  • An apparatus for controlling displacement of a roll stamp may include: a roll stamp disposed on a transfer surface of a substrate and rotating at a speed corresponding to a transfer speed of the substrate; A height adjusting unit mounted on the roll stamp to adjust a height of the roll stamp; A light irradiation part disposed in front of the roll stamp to which the substrate approaches and irradiating light toward a gap between the substrate and the roll stamp; An optical sensing unit disposed behind the roll stamp to sense light passing through the gap; And a controller configured to calculate a contact displacement that is the width of the gap using the light sensed by the light detector, and to control the height adjusting unit to adjust the height of the roll stamp by the contact displacement.
  • the light irradiator irradiates light having a wavelength shorter than the width of the gap, and the light detector detects an amount of light passing through the gap, and the controller is configured to previously input an amount of light detected by the light detector.
  • the contact displacement may be calculated by calculating a difference from the reference light quantity.
  • the light irradiator irradiates light having a wavelength longer than the width of the gap, and the light detector measures an interval between diffraction gratings of light passing through the gap, and the controller is configured to measure the light measured by the light detector.
  • the contact displacement may be calculated by calculating a difference between a gap between diffraction gratings and a reference interval previously input.
  • the light irradiation unit may include a single line illumination unit for irradiating linear planar light toward the gap, or may be disposed adjacent to one end of the roll stamp to irradiate light toward one side of the gap. And a second lighting unit disposed adjacent to the other end of the roll stamp and irradiating light toward the other side of the gap.
  • the height adjusting unit includes a first height adjusting unit for adjusting the height of one end of the roll stamp, and a second height adjusting unit for adjusting the height of the other end of the roll stamp, wherein the light sensing unit is a A first sensing unit disposed at one end side and sensing light passing through one side of the gap, and a second sensing unit disposed at the other end side of the roll stamp and sensing light passing through the other side of the gap;
  • the controller calculates a third contact displacement, which is a width of one side of the gap, using light detected by the first sensing unit, and a width that is the width of the other side of the gap, using light detected by the second sensing unit. Calculating a fourth contact displacement, wherein the height of one end of the roll stamp is adjusted by the third contact displacement and the height of the other end of the roll stamp is adjusted by the fourth contact displacement;
  • the contact displacement control device of the roll stamp by grasping the state of the substrate surface and the outer peripheral surface of the roll stamp in advance to adjust the height of the roll stamp to uniformly and uniformly space the gap between the substrate and the roll stamp By maintaining it, it is possible to solve the problem that the device is not damaged by pressure or adheres properly to the substrate, thereby improving the yield of the transfer process.
  • the distance measurement of the sensor unit can be performed smoothly.
  • the distance between the substrate and the roll stamp can be kept uniform and constant, thereby improving the yield of the transfer process.
  • the wavelength of the light is longer than the width of the gap by measuring the diffraction pattern interval of the light and calculates the contact displacement by using it, it is possible to precisely adjust the distance between the substrate and the roll stamp.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a contact displacement control device of a roll stamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a position where a sensor unit configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG. 1 is disposed.
  • FIG. 3 is a view for explaining and comparing the reason why the sensor unit configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 4 is a view showing a modification of the sensor unit configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 5 is a view for explaining an example in which the height of the roll stamp configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining another example in which the height of the roll stamp configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG. 1 is adjusted.
  • FIG. 7 is a view for explaining the principle that the lower transfer point and the upper transfer point in accordance with the contact displacement control device of the roll stamp of Figure 1 meets at one point.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 9 is a front view showing a contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 10 is a view schematically showing a contact displacement control device of a roll stamp according to another embodiment of the present invention.
  • 11 is a view for explaining the principle that the height of the roll stamp is configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view of a contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 13 is a front view of the contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 14 is a view for explaining a modification of the contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a contact displacement control device of a roll stamp according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view for explaining a position in which the sensor unit configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG. to be.
  • the contact displacement control device 1 of the roll stamp in the process of transferring an element (not shown) from the substrate S or transferring the element to the substrate S, the contact displacement control device 1 of the roll stamp according to the present embodiment is used.
  • a device for uniformly maintaining a distance t between the roll stamp 100 and the substrate S see FIG. 2), the roll stamp 100, the height adjusting unit 200, the sensor unit 300, The control unit 400 is included.
  • the roll stamp 100 is disposed on the transfer surface Sa of the substrate S and rotates at a speed corresponding to the transfer speed of the substrate S.
  • the outer circumferential surface 101 of the roll stamp 100 is generally made of a polymer material or the like, and the physical force generated when the outer circumferential surface 101 of the roll stamp 100 and the transfer surface Sa of the substrate S meet each other ( The elements arranged on the substrate S by the van der Waals force or electrostatic force) adhere to the roll stamp 100 or the elements adhered to the roll stamp 100 adhere to the substrate S.
  • the height adjusting unit 200 is mounted on the roll stamp 100, as shown in Figure 1 to adjust the height of the roll stamp (100).
  • the height adjusting unit 200 is composed of a general hydraulic cylinder whose other end is coupled to the fixed end in a state in which one end is hinged to the rotary shaft of the roll stamp 100, but combining the drive motor and the rack gear
  • various known linear driving methods may be applied.
  • the sensor unit 300 is disposed in front of the roll stamp 100 to which the substrate S approaches, and has a lower transfer point existing on the transfer surface Sa of the substrate S.
  • the surface distance L1 to P1 and the side distance L2 to the upper transfer point P2 of the roll stamp 100 which meet the lower transfer point P1 while the roll stamp 100 is rotated are respectively measured. .
  • the sensor unit 300 is a non-contact proximity sensor that detects a proximity of an object and detects a location of the object in a non-contact manner, or a laser distance measuring device that detects a laser beam that is reflected back after firing a laser beam toward a target to measure an accurate distance. And the like can be used.
  • FIG. 3 is a view for explaining and comparing the reason why the sensor unit configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG. If the sensor unit 300 is spaced farther than the radius R of the roll stamp 100 from the transfer surface Sa of the substrate S, as shown in the upper side of FIG. 3, the sensor Since the laser beam LB emitted from the unit 300 is obliquely incident on the outer circumferential surface 101 of the roll stamp 100 in which the upper transfer point P2 is present and is not reflected toward the sensor unit 300 again, Distance measurement to the transfer point (P2) may not be made smoothly. If the sensor unit 300 is spaced closer than the radius R of the roll stamp 100 on the transfer surface Sa of the substrate S, as shown in the lower side of FIG.
  • the upper transfer point P2 Since the laser beam LB emitted from the light beam is obliquely incident on the outer circumferential surface 101 of the roll stamp 100 in which the upper transfer point P2 is present and is not reflected back to the sensor unit 300, the upper transfer point P2 is not reflected. Distance measurement to) may not be made smoothly.
  • the sensor portion 300 corresponds to a distance L 'corresponding to 1/4 of the circumferential length of the roll stamp 100 from the axis center O of the roll stamp 100. 7, it may be difficult to accurately measure the distance to the lower transfer point P1.
  • the sensor unit 300 is spaced apart from the transfer surface Sa of the substrate S by a distance corresponding to the radius R of the roll stamp 100, and the roll stamp 100. It is preferred to be spaced apart from the axial center O of the distance by the distance (L ') corresponding to 1/4 of the circumferential length of the roll stamp (100).
  • the lower transfer point P1 becomes an intersection between the transfer surface Sa of the substrate and the repair line dropped from the sensor unit 300 to the transfer surface Sa of the substrate S, and the upper transfer point P2 is rolled.
  • the outer peripheral surface 101 of the stamp 100 and the sensor unit 300 is the intersection of the repaired to the outer peripheral surface 101 of the roll stamp 100
  • the surface distance (L1) is the substrate (S) in the sensor unit 300 )
  • the side distance L2 is the length of the repair line lowered on the outer circumferential surface 101 of the roll stamp 100 by the sensor unit 300
  • FIG. 4 is a view showing a modification of the sensor unit configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG.
  • the sensor unit 300 measures the side distance L2 separately from the surface sensor unit 301 and the surface sensor unit 301, which measure the surface distance L1, as shown in FIG. 4A. It may be provided with a side sensor unit 302, as shown in Figure 4 (b) to measure the surface distance (L1) and side distance (L2) at the same time as a single sensor unit of the sensor unit 300 Simplify configuration and reduce instrumentation costs.
  • the sensor unit 300 is disposed on the light source 350 for outputting the laser beam LB for distance measurement, and is disposed on a path of the laser beam LB to roll the laser stamp LB 100.
  • the first split beam LB1 and the second split beam LB2 directed toward the substrate S are respectively divided, and the first split beam LB1 reflected from the roll stamp 100 and the second reflector reflected from the substrate S.
  • the splitter 360 reflects the 2-split beam LB2 back to the light source 350, and the photodetector 370 that senses the first split beam LB1 and the second split beam LB2 reflected by the splitter 360.
  • a distance measuring unit 380 for calculating the surface distance L1) and the side distance L2 using the first split beam LB1 and the second split beam LB2 detected by the photodetector 370, respectively. ) May be provided.
  • the control unit 400 uses a side distance L2 to form a radial distance L3 from the axis center O of the roll stamp 100 to the upper transfer point P2.
  • the roll stamp 100 is calculated by the contact displacement ⁇ (see FIG. 5), which is a difference between the surface distance L1 and the radial distance L3 at the point where the lower transfer point P1 and the upper transfer point P2 meet each other.
  • Control the height adjusting unit 200 to adjust the height of the).
  • the contact displacement ⁇ calculated by the controller 400 has zero or a negative or positive value and its magnitude is not constant.
  • the surface distance L1 it is measured unevenly due to the thickness variation of the substrate S or the element, and in the case of the radial distance L3, the machining error of the roll stamp 100 or the deformation or wear of the roll stamp 100. Since it is measured nonuniformly, etc., the contact displacement (delta) which computed the difference of these two is also not constant but is measured nonuniformly.
  • FIG. 5 is a view illustrating an example in which the height of the roll stamp configured in the contact displacement control device of the roll stamp of FIG. 1 is adjusted
  • FIG. 6 is a height of the roll stamp configured in the contact displacement control device of the roll stamp illustrated in FIG. 1. It is a figure for explaining another example.
  • the transfer surface Sa of the substrate S is concave
  • the surface distance L1 is measured relatively longer than the radial distance L3, and the lower transfer point P1 and Since the substrate S and the roll stamp 100 are spaced apart from each other by a difference between the surface distance L1 and the radial distance L3 at the point where the upper transfer point P2 meets each other, the elements arranged on the substrate S are separated. It is not adhered to the roll stamp 100 properly.
  • the contact displacement ⁇ may vary according to the roundness (radius error of the roll stamp) of the roll stamp 100.
  • the radius R of the roll stamp 100 is relatively large, the radial distance L3 is measured longer than the surface distance L1, and the radius R of the roll stamp 100 is relatively The small point is measured that the radial distance L3 is short compared to the surface distance L1.
  • the roll stamp 100 When the radial distance L3 is measured longer than the surface distance L1 according to the roundness of the roll stamp 100, the roll stamp 100 is raised upwards and vice versa.
  • the lower transfer point P1 and the upper transfer point P2 are made to coincide with each other at one point.
  • FIG. 7 is a view for explaining the principle that the lower transfer point and the upper transfer point in accordance with the contact displacement control device of the roll stamp of Figure 1 meets at one point.
  • the height of the substrate transfer surface Sa and the roundness of the roll stamp 100 are measured in advance using the sensor unit 300.
  • the contact displacement ⁇ of the roll stamp 100 is determined, and the lower transfer point P1 is advanced by a distance L 'corresponding to 1/4 of the circumferential length of the roll stamp 100, so that the lower transfer point ( When P1) and the upper transfer point P2 meet, the calculated contact displacement ⁇ is transmitted to the height adjusting unit 200 to adjust the height of the roll stamp 100.
  • the transfer surface Sa of the substrate S and the outer circumferential surface 101 of the roll stamp 100 are grasped in advance, and the height of the roll stamp 100 is variably adjusted to thereby adjust the substrate S and the roll stamp 100. It is possible to keep the spacing t between them uniformly and uniformly. In addition, this may solve the problem that the device is damaged by pressure or does not adhere properly to the substrate (S), thereby improving the yield of the transfer process.
  • the elements arranged on the substrate S are relatively large and the thickness is relatively thick, so that the elements are not significantly affected by the distance t between the substrate S and the roll stamp 100 (see FIG. 2). It could be adhered to the roll stamp 100 smoothly.
  • the size of the device becomes smaller and the thickness becomes thinner, it is difficult to perform the transfer process by applying the existing transfer device.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a contact displacement control device of the roll stamp of FIG. 1
  • FIG. 9 is a front view illustrating a contact displacement control device of the roll stamp of FIG. 1.
  • the height adjusting unit 200 adjusts the height of the first height adjusting unit 210 and the other end of the roll stamp 100 to adjust the height of one end of the roll stamp 100.
  • the second height adjusting unit 220 to adjust, the sensor unit 300 is disposed on one end side of the roll stamp 100, the first surface distance (L1) to the transfer surface (Sa) of the substrate (S) -1) and the first sensor unit 310 for measuring the first side distance L2-1 to the outer circumferential surface 101 of the roll stamp 100, and the other end side of the roll stamp 100, respectively.
  • a second sensor for measuring the second surface distance L1-2 to the transfer surface Sa of the substrate S and the second side distance L2-2 to the outer peripheral surface 101 of the roll stamp 100, respectively
  • the unit 320 is provided.
  • the controller 400 calculates a first radius distance (not shown) of one end of the roll stamp 100 using the first side distance L2-1 and uses the second side distance L2-2. 2nd radius distance (not shown) of the other end side of the roll stamp 100 is calculated, and at the time where the lower transfer point P1 and the upper transfer point P2 meet each other, one end of the roll stamp 100 is carried out.
  • the first height such that the height is adjusted by the first contact displacement ⁇ 1 calculated from the first radius and the height of the other end of the roll stamp 100 is adjusted by the second contact displacement ⁇ 2 calculated from the second radius.
  • the adjusting unit 210 and the second height adjusting unit 220 are respectively controlled independently.
  • the left and right spacing of the roll stamp 100 and the substrate S may be uniformly maintained to increase the yield of the transfer process, as well as the rolls that have been previously performed. Additional effects may be obtained in which the horizontal adjustment of the stamp 100 may be omitted.
  • the contact displacement control device 2 of the roll stamp according to another embodiment of the present invention will now be described. With respect to the contact displacement control device 2 of the roll stamp according to another embodiment of the present invention the same configuration as the contact displacement control device 1 of the roll stamp according to an embodiment of the present invention is given the same reference numerals, The description is omitted.
  • FIG. 10 is a view schematically showing a contact displacement control device of a roll stamp according to another embodiment of the present invention
  • Figure 11 illustrates the principle that the height of the roll stamp is configured in the contact displacement control device of the roll stamp of
  • FIG. 12 is a perspective view of the contact displacement control device of the roll stamp of FIG. 10
  • FIG. 13 is a front view of the contact displacement control device of the roll stamp of FIG. 10
  • FIG. 14 is a contact displacement control of the roll stamp of FIG. 10. It is a figure for demonstrating the modification of an apparatus.
  • the contact displacement control device 2 of the roll stamp includes a roll stamp 100, a height adjusting unit 200, a light irradiation unit 500, The light detecting unit 600 and the control unit 450 are included.
  • the light irradiation part 500 is disposed in front of the roll stamp 100 to which the substrate S approaches and thus the gap C between the substrate S and the roll stamp 100.
  • Irradiate light (E) toward The light irradiation unit 500 may be applied to various types of light sources such as incandescent lamps, fluorescent lamps, LEDs, sodium lamps, ceramic metals, etc., but LEDs that are energy efficient, have a long life, and have a wide wavelength range are suitable for obtaining a clear image. Do.
  • the light irradiation part 500 may irradiate the light E whose wavelength is shorter than the width Cd of the gap C, and irradiate the light E whose wavelength is longer than the width Cd of the gap C. You may.
  • the light E passes through the gap C and forms an image in the shape of the gap C in the light sensing unit 600 as it is.
  • the light detecting unit 600 may detect the light amount of the light E passing through the gap C, and the controller 450 may input the light amount of the light E detected by the light detecting unit 600 in advance.
  • the contact displacement ⁇ is calculated by calculating the difference from the reference light quantity.
  • the light E passes through the gap C and is diffracted in accordance with the principle of Huygens to generate a plurality of parallel lights.
  • the pattern of diffraction gratings F engraved at equal intervals is generated, and the diffraction grating spacing d is widened in inverse proportion to the width Cd of the gap C. Therefore, the light sensing unit 600 measures the diffraction grating spacing d of the light E passing through the gap C, and the controller 450 is configured to measure the light E measured by the light sensing unit 600.
  • the contact displacement ⁇ is calculated by calculating the difference between the diffraction grating interval d and the reference interval previously input.
  • the light detecting unit 600 is disposed behind the roll stamp 100 away from the roll stamp 100 to detect the light E passing through the gap C.
  • the photodetector 600 may apply a photodetector such as a diode that detects an optical signal and converts the optical signal into an electrical signal.
  • the controller 450 calculates the contact displacement ⁇ using the light E detected by the light sensing unit 600, and adjusts the height of the roll stamp 100 by the calculated contact displacement ⁇ .
  • the control unit 200 is controlled.
  • the controller 450 recognizes the difference between the measured light quantity and the previously input reference light quantity, and determines that the distance between the roll stamp 100 and the substrate S is separated by more than the reference value by the contact displacement ⁇ . The roll stamp 100 is lowered.
  • the control unit 450 rolls The roll stamp 100 is lowered by the contact displacement ⁇ calculated by determining that the space between the stamp 100 and the substrate S is greater than or equal to the reference value.
  • the substrate S and the roll stamp 100 are separated. It is possible to keep the interval of the uniform and constant, thereby improving the yield of the transfer process.
  • the light irradiation unit 500 is composed of a single line illumination unit (not shown) for irradiating linear plane light toward the gap (C), or roll stamp 100 ) Is disposed adjacent to one end of the light emitting unit 1 and irradiates light E toward one side of the gap C, and is disposed adjacent to the other end of the roll stamp 100.
  • the second lighting unit 520 irradiates light E toward the other side.
  • the height adjusting unit 200 includes a first height adjusting unit 210 for adjusting the height of one end of the roll stamp 100 and a second height adjusting unit 220 for adjusting the height of the other end of the roll stamp 100.
  • the light sensing unit 600 is disposed at one end of the roll stamp 100 to detect the light E passing through one side of the gap C, and a roll stamp ( The second sensing unit 620 disposed on the other end side of the sensor 100 and configured to sense the light E passing through the other side of the gap C may be provided.
  • the controller 450 calculates the third contact displacement ⁇ 3 using the light E detected by the first sensing unit 610, and the light E detected by the second sensing unit 620. ) To calculate the fourth contact displacement ⁇ 4, the height of one end of the roll stamp 100 is adjusted by the third contact displacement ⁇ 3, and the height of the other end of the roll stamp 100 is the fourth contact displacement (4). To adjust by ⁇ 4), the first height adjusting unit 210 and the second height adjusting unit 220 may be independently controlled.
  • the contact displacement control device of the roll stamp of the present invention grasps in advance the state of the substrate surface and the outer peripheral surface of the roll stamp, and variably adjusts the height of the roll stamp to uniformly and uniformly space the gap between the substrate and the roll stamp. By maintaining it, it is possible to solve the problem that the device is not damaged by pressure or adheres properly to the substrate, thereby obtaining the effect of improving the yield of the transfer process.
  • the contact displacement control device of the roll stamp of the present invention configured as described above, by independently controlling the first height adjusting portion and the second height adjusting portion respectively to adjust the height of both ends of the roll stamp, the roll stamp and the substrate It is possible to increase the yield of the transfer process by maintaining the left and right intervals of the uniform, as well as to obtain an additional effect of eliminating the horizontal adjustment of the roll stamp has been performed previously.
  • the contact displacement control device of the roll stamp of the present invention configured as described above, the sensor unit is spaced apart from the transfer surface of the substrate by a distance corresponding to the radius of the roll stamp, the circumferential length of the roll stamp from the axis center of the roll stamp By spaced apart by a distance corresponding to 1/4, it is possible to obtain the effect that the sensor unit can perform the distance measurement smoothly.
  • the contact displacement control device of the roll stamp of the present invention configured as described above can simplify the configuration of the sensor unit by dividing the laser beam and simultaneously measuring the surface distance and the side distance, thereby reducing the cost of the measurement equipment. The effect can be reduced.
  • the contact displacement control device of the roll stamp of the present invention configured as described above, by measuring the width of the gap between the roll stamp and the substrate using light and by varying the height of the roll stamp by the contact displacement calculated here
  • the gap between the substrate and the roll stamp can be kept uniform and constant, thereby obtaining an effect of improving the yield of the transfer process.
  • the contact displacement control apparatus of the roll stamp of the present invention configured as described above, even if the width of the gap is narrower than the wavelength of the light by measuring the diffraction pattern spacing of the light and using this to calculate the contact displacement between the substrate and the roll stamp The effect of precisely adjusting the spacing can be obtained.
  • control unit 400, 450 control unit

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 기판의 전사면 상에 배치되어 상기 기판의 이송속도와 대응되는 속도로 회전하는 롤 스탬프; 상기 롤 스탬프에 장착되어 상기 롤 스탬프의 높이를 조절하는 높이조절부; 상기 기판이 접근하는 롤 스탬프의 전방에 배치되고, 상기 기판의 전사면에 존재하는 하부 전사점까지의 표면거리와, 상기 롤 스탬프가 회전되면서 상기 하부 전사점과 만나는 상기 롤 스탬프의 상부 전사점까지의 측부거리를 각각 측정하는 센서부; 및 상기 측부거리를 이용하여 상기 롤 스탬프의 축 중심으로부터 상기 상부 전사점까지의 반경거리를 산출하고, 상기 하부 전사점과 상기 상부 전사점이 서로 만나는 시점에 상기 표면거리와 상기 반경거리의 차이인 접촉변위만큼 상기 롤 스탬프의 높이가 조절되도록 상기 높이조절부를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

롤 스탬프의 접촉변위 제어장치
본 발명은 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에서 소자를 전사받거나 또는 기판에 소자를 전사하는 과정에서 롤 스탬프와 기판 사이의 간격을 균일하게 유지시키는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 관한 것이다.
최근 전자 제품의 기술적 발달로 인하여 마이크로/나노 기술에 대한 중요도가 증가하고 있다. 마이크로/나노 기술이 접목된 전자 제품들의 경우, 대부분 그 내부에 박막 형태의 미소한 소자들이 배열되어 있다.
반도체 공정, 유연 전자제품 공정, 디스플레이 공정, MEMS 공정, LED 공정, 태양전지 공정 등에서 이러한 소자를 소스기판에서 타겟기판으로 전사하는 과정이 필수적으로 수행된다.
두께가 두꺼운 소자들은 진공척(vacuum chuck)을 이용하여 전사시킬 수 있으나, 두께가 얇은 소자의 경우 진공척에서 발생하는 압력으로 인해 소자가 파손되기 때문에 5μm 이하의 박막 소자에는 진공척을 사용하기 어려웠다.
다른 방법으로 정전척(electrostatic chuck) 기술을 이용하여 소자를 전사하는 방법이 있지만, 두께가 얇은 소자에 적용할 경우 정전기에 의한 소자 파손이 발생되며, 소자의 표면 오염물에 영향을 받아 전사 능력이 저하되는 단점이 있다.
위와 같은 이유로 두께가 매우 얇은 박막 형태의 소자는 나노스케일에서 작용하는 점착력을 이용하여 연속적으로 전사시키는 기술이 널리 사용되고 있다. 이와 같은 점착 방식의 전사 장치는 소자를 점착하는 롤 스탬프와 기판 사이의 간격이 일정하게 유지되어야만 전사 공정의 수율 및 소자의 품질을 보장할 수 있다.
그러나 종래의 점착 방식의 전사 장치는 부품들의 가공 오차 및 조립 오차, 롤 스탬프의 변형 또는 마모, 기판 두께 등의 변화 등으로 인해 롤 스탬프와 기판 사이의 간격이 일정하게 유지되지 않고, 롤 스탬프와 기판의 좌우 간격도 균일하게 유지되지 않는다.
이 때문에, 기판의 한쪽에 배열된 소자가 롤 스탬프에 제대로 점착되지 않게 되고, 다른 쪽에 배열된 소자에는 지나치게 큰 압력이 가해져 소자가 파손되게 된다. 뿐만 아니라, 롤 스탬프에서 소자를 떼어내는 경우에 있어서도 접촉 불량에 의해 다수의 소자 중 일부는 떼어지고 나머지는 롤 스탬프에 점착된 채로 그대로 남아 있게 되는 문제가 생기게 된다.
본 발명의 일 측면은 기판과 롤 스탬프 사이의 간격을 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어 장치는, 기판의 전사면 상에 배치되어 상기 기판의 이송속도와 대응되는 속도로 회전하는 롤 스탬프; 상기 롤 스탬프에 장착되어 상기 롤 스탬프의 높이를 조절하는 높이조절부; 상기 기판이 접근하는 롤 스탬프의 전방에 배치되고, 상기 기판의 전사면에 존재하는 하부 전사점까지의 표면거리와, 상기 롤 스탬프가 회전되면서 상기 하부 전사점과 만나는 상기 롤 스탬프의 상부 전사점까지의 측부거리를 각각 측정하는 센서부; 및 상기 측부거리를 이용하여 상기 롤 스탬프의 축 중심으로부터 상기 상부 전사점까지의 반경거리를 산출하고, 상기 하부 전사점과 상기 상부 전사점이 서로 만나는 시점에 상기 표면거리와 상기 반경거리의 차이인 접촉변위만큼 상기 롤 스탬프의 높이가 조절되도록 상기 높이조절부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 센서부는, 상기 기판의 전사면으로부터 상기 롤 스탬프의 반지름에 대응되는 거리만큼 이격되고, 상기 롤 스탬프의 축 중심으로부터 상기 롤 스탬프의 원주 길이의 1/4에 대응되는 거리만큼 이격될 수 있다.
상기 하부 전사점은, 상기 기판의 전사면과 상기 센서부에서 상기 기판의 전사면에 내린 수선과의 교점이고, 상기 상부 전사점은, 상기 롤 스탬프의 외주면과 상기 센서부에서 상기 롤 스탬프의 외주면에 내린 수선과의 교점이며, 상기 표면거리는, 상기 센서부에서 상기 기판의 전사면에 내린 수선의 길이이고, 상기 측부거리는, 상기 센서부에서 상기 롤 스탬프의 외주면에 내린 수선의 길이이며, 상기 반경거리는, 상기 롤 스탬프의 축 중심에서 상기 센서부까지의 기준거리에서 상기 측부거리를 뺀 길이일 수 있다.
상기 높이조절부는, 상기 롤 스탬프의 일단부의 높이를 조절하는 제1높이조절부와, 상기 롤 스탬프의 타단부의 높이를 조절하는 제2높이조절부를 포함하고, 상기 센서부는, 상기 롤 스탬프의 일단부 측에 배치되어 상기 기판의 전사면까지의 제1표면거리와 상기 롤 스탬프의 외주면까지의 제1측부거리를 각각 측정하는 제1센서유닛과, 상기 롤 스탬프의 타단부 측에 배치되어 상기 기판의 전사면까지의 제2표면거리와 상기 롤 스탬프의 외주면까지의 제2측부거리를 각각 측정하는 제2센서유닛을 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1측부거리를 이용하여 상기 롤 스탬프의 일단부 측의 제1반경거리를 산출하고, 상기 제2측부거리를 이용하여 상기 롤 스탬프의 타단부 측의 제2반경거리를 산출하며, 상기 하부 전사점과 상기 상부 전사점이 서로 만나는 시점에, 상기 롤 스탬프의 일단부 높이가 상기 제1표면거리와 상기 제1반경거리의 차이인 제1접촉변위만큼 조절되고 상기 롤 스탬프의 타단부 높이가 상기 제2표면거리와 상기 제2반경거리의 차이인 제2접촉변위만큼 조절되도록, 상기 제1높이조절부와 제2높이조절부를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.
상기 센서부는, 상기 표면거리를 측정하는 표면센서유닛과, 상기 측부거리를 측정하는 측부센서유닛을 포함할 수 있다.
상기 센서부는, 거리측정을 위해 레이저빔을 출력하는 광원; 상기 레이저빔의 경로 상에 배치되어 상기 레이저빔을 상기 롤 스탬프를 향하는 제1분할빔과 상기 기판을 향하는 제2분할빔으로 각각 분할하고, 상기 롤 스탬프에 반사된 제1분할빔과 상기 기판에 반사된 제2분할빔을 상기 광원 측으로 다시 반사하는 스플리터; 상기 스플리터에서 반사된 상기 제1분할빔과 상기 제2분할빔을 감지하는 광검출기; 및 상기 광검출기에서 감지된 상기 제1분할빔과 상기 제2분할빔을 이용하여 상기 표면거리와 상기 측부거리를 각각 산출하는 거리측정유닛;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 기판의 전사면 상에 배치되어 상기 기판의 이송속도와 대응되는 속도로 회전하는 롤 스탬프; 상기 롤 스탬프에 장착되어 상기 롤 스탬프의 높이를 조절하는 높이조절부; 상기 기판이 접근하는 롤 스탬프의 전방에 배치되어 상기 기판과 상기 롤 스탬프 사이의 간극을 향해 광을 조사하는 광조사부; 상기 롤 스탬프의 후방에 배치되어 상기 간극을 통과한 광을 감지하는 광감지부; 및 상기 광감지부에서 감지된 광을 이용하여 상기 간극의 폭인 접촉변위를 산출하고, 상기 롤 스탬프의 높이가 상기 접촉변위만큼 조절되도록 상기 높이조절부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 광조사부는, 상기 간극의 폭보다 파장이 짧은 광을 조사하고, 상기 광감지부는, 상기 간극을 통과한 광의 광량을 감지하며, 상기 제어부는, 상기 광감지부에서 감지된 광의 광량과 미리 입력된 기준광량과의 차이를 계산하여 상기 접촉변위를 산출할 수 있다.
상기 광조사부는, 상기 간극의 폭보다 파장이 긴 광을 조사하고, 상기 광감지부는, 상기 간극을 통과한 광의 회절격자 사이의 간격을 측정하며, 상기 제어부는, 상기 광감지부에서 측정된 광의 회절격자 사이의 간격과 미리 입력된 기준간격과의 차이를 계산하여 상기 접촉변위를 산출할 수 있다.
상기 광조사부는, 상기 간극을 향해 선형의 평면광을 조사하는 단일의 라인조명유닛으로 구성되거나, 또는 상기 롤 스탬프의 일단부와 인접하게 배치되어 상기 간극의 일측을 향해 광을 조사하는 제1조명유닛과 상기 롤 스탬프의 타단부와 인접하게 배치되어 상기 간극의 타측을 향해 광을 조사하는 제2조명유닛으로 구성될 수 있다.
상기 높이조절부는, 상기 롤 스탬프의 일단부의 높이를 조절하는 제1높이조절부와, 상기 롤 스탬프의 타단부의 높이를 조절하는 제2높이조절부를 포함하고, 상기 광감지부는, 상기 롤 스탬프의 일단부 측에 배치되어 상기 간극의 일측을 통과한 광을 감지하는 제1감지유닛과, 상기 롤 스탬프의 타단부 측에 배치되어 상기 간극의 타측을 통과한 광을 감지하는 제2감지유닛을 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1감지유닛에서 감지된 광을 이용하여 상기 간극의 일측의 폭인 제3접촉변위를 산출하고, 상기 제2감지유닛에서 감지된 광을 이용하여 상기 간극의 타측의 폭인 제4접촉변위를 산출하며, 상기 롤 스탬프의 일단부 높이가 상기 제3접촉변위만큼 조절되고 상기 롤 스탬프의 타단부 높이가 상기 제4접촉변위만큼 조절되도록, 상기 제1높이조절부와 제2높이조절부를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 기판 표면과 롤 스탬프의 외주면 상태를 미리 파악하여 롤 스탬프의 높이를 가변적으로 조절하여 기판과 롤 스탬프 사이의 간격을 균일하고 일정하게 유지시킴으로써, 소자가 압력에 의해 손상되거나 기판에 제대로 점착되지 않는 문제를 해결할 수 있고, 이를 통해 전사 공정의 수율도 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 롤 스탬프와 기판의 좌우 간격을 균일하게 유지하여 전사 공정의 수율을 높일 수 있음은 물론, 기존에 수행되었던 롤 스탬프의 수평도 조절 작업을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서부의 거리측 정이 원활하게 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서부의 구성을 간소화할 수 있고, 계측 설비에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광을 이용하여 롤 스탬프와 기판 사이의 간극의 폭을 측정하고 여기서 산출된 접촉변위만큼 롤 스탬프의 높이를 가변적으로 조절함으로써, 기판과 롤 스탬프 사이의 간격을 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있고, 이를 통해 전사 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광의 파장이 간극의 폭보다 길더라도 광의 회절무늬 간격을 측정하고 이를 이용하여 접촉변위를 산출함으로써, 기판과 롤 스탬프 사이의 간격을 정밀하게 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 센서부가 배치되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 센서부가 특정 위치에 배치된 이유를 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 센서부의 변형례를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 롤 스탬프의 높이가 조절되는 일례를 설명하기 도면이다.
도 6은 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 롤 스탬프의 높이가 조절되는 다른 예를 설명하기 도면이다.
도 7은 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 따른 하부 전사점과 상부 전사점이 한 점에서 만나는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 나타낸 정면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 롤 스탬프의 높이가 조절되는 원리를 설명하기 도면이다.
도 12는 도 10의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치의 사시도이다.
도 13은 도 10의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치의 정면도이다.
도 14는 도 10의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치의 변형례를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 센서부가 배치되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치(1)는 기판(S)에서 소자(미도시)를 전사받거나 또는 기판(S)에 소자를 전사하는 과정에서 롤 스탬프(100)와 기판(S) 사이의 간격(t, 도 2 참조)을 균일하게 유지시키는 장치로서, 롤 스탬프(100)와, 높이조절부(200)와, 센서부(300)와, 제어부(400)를 포함한다.
상기 롤 스탬프(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 전사면(Sa) 상에 배치되어 기판(S)의 이송속도와 대응되는 속도로 회전한다. 롤 스탬프(100)의 외주면(101)은 일반적으로 폴리머 재질 등으로 구성되며, 롤 스탬프(100)의 외주면(101)과 기판(S)의 전사면(Sa)이 서로 만나면서 발생되는 물리적인 힘(반데르-발스 힘 또는 정전기력)에 의해 기판(S)에 배열된 소자가 롤 스탬프(100)에 점착되거나 롤 스탬프(100)에 점착된 소자가 기판(S)에 점착된다.
상기 높이조절부(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 롤 스탬프(100)에 장착되어 롤 스탬프(100)의 높이를 조절한다. 본 실시예에서 높이조절부(200)는 일단부가 롤 스탬프(100)의 회전축에 힌지결합된 상태에서 타단부가 고정단에 결합되는 통상의 유압실린더로 구성되나, 구동모터와 랙 기어를 조합한 선형 구동 방식 등 이외에 다양한 공지의 직선 구동 방식들이 적용될 수 있다.
상기 센서부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 접근하는 롤 스탬프(100)의 전방에 배치되고, 기판(S)의 전사면(Sa)에 존재하는 하부 전사점(P1)까지의 표면거리(L1)와, 롤 스탬프(100)가 회전되면서 하부 전사점(P1)과 만나는 롤 스탬프(100)의 상부 전사점(P2)까지의 측부거리(L2)를 각각 측정한다.
센서부(300)는 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 그 위치를 검출하는 비접촉 근접센서, 또는 표적을 향해 레이저빔을 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저빔을 검출하여 정확한 거리를 측정하는 레이저 거리측정기 등이 사용될 수 있다.
도 3은 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 센서부가 특정 위치에 배치된 이유를 비교하여 설명하기 위한 도면이다. 만약, 센서부(300)가 도 3의 상측에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 전사면(Sa)에서 롤 스탬프(100)의 반지름(R, 도 2 참조)보다 더 멀리 이격되면, 센서부(300)에서 출사된 레이저빔(LB)이 상부 전사점(P2)이 존재하는 롤 스탬프(100)의 외주면(101)에 경사지게 입사되어 센서부(300)를 향해 다시 반사되지 않음으로써, 상부 전사점(P2)까지의 거리측정이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 만약, 센서부(300)가 도 3의 하측에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 전사면(Sa)에서 롤 스탬프(100)의 반지름(R)보다 더 가깝게 이격되면, 센서부(300)에서 출사된 레이저빔(LB)이 상부 전사점(P2)이 존재하는 롤 스탬프(100)의 외주면(101)에 경사지게 입사되어 센서부(300)를 향해 다시 반사되지 않음으로써, 상부 전사점(P2)까지의 거리측정이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 이와 마찬가지의 이유로, 센서부(300)가 롤 스탬프(100)의 축 중심(O)에서 롤 스탬프(100)의 원주 길이의 1/4에 대응되는 거리(L', 도 7 참조)보다 더 멀리 이격되거나 더 가까이 이격되면, 하부 전사점(P1)까지의 거리를 정확하게 측정하기 어려울 수 있다.
따라서, 센서부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 전사면(Sa)으로부터 롤 스탬프(100)의 반지름(R)에 대응되는 거리만큼 이격되고, 롤 스탬프(100)의 축 중심(O)으로부터 롤 스탬프(100)의 원주 길이의 1/4에 대응되는 거리(L')만큼 이격되는 것이 바람직하다.
이로써, 하부 전사점(P1)은 기판의 전사면(Sa)과 센서부(300)에서 기판(S)의 전사면(Sa)에 내린 수선과의 교점이 되고, 상부 전사점(P2)은 롤 스탬프(100)의 외주면(101)과 센서부(300)에서 롤 스탬프(100)의 외주면(101)에 내린 수선과의 교점이 되며, 표면거리(L1)는 센서부(300)에서 기판(S)의 전사면(Sa)에 내린 수선의 길이가 되고, 측부거리(L2)는 센서부(300)에서 롤 스탬프(100)의 외주면(101)에 내린 수선의 길이가 되며, 반경거리(L3)는 롤 스탬프(100)의 축 중심(O)에서 센서부(300)까지의 기준거리(L)에서 측부거리(L2)를 뺀 길이가 된다.
도 4는 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 센서부의 변형례를 나타낸 도면이다. 센서부(300)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 표면거리(L1)를 측정하는 표면센서유닛(301)과, 표면센서유닛(301)과는 별도로 측부거리(L2)를 측정하는 측부센서유닛(302)을 구비할 수도 있고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 단일의 센서유닛으로 표면거리(L1)와 측부거리(L2)를 동시에 측정하여 센서부(300)의 구성을 간소화하고, 계측 설비 비용을 절감할 수도 있다.
이를 위해 센서부(300)는, 거리측정을 위해 레이저빔(LB)을 출력하는 광원(350)과, 레이저빔(LB)의 경로 상에 배치되어 레이저빔(LB)을 롤 스탬프(100)를 향하는 제1분할빔(LB1)과 기판(S)을 향하는 제2분할빔(LB2)으로 각각 분할하고 롤 스탬프(100)에서 반사된 제1분할빔(LB1)과 기판(S)에서 반사된 제2분할빔(LB2)을 광원(350) 측으로 다시 반사하는 스플리터(360)와, 스플리터(360)에서 반사된 제1분할빔(LB1)과 제2분할빔(LB2)을 감지하는 광검출기(370)와, 광검출기(370)에서 감지된 제1분할빔(LB1)과 제2분할빔(LB2)을 이용하여 표면거리(L1))와 측부거리(L2)를 각각 산출하는 거리측정유닛(380)을 구비할 수 있다.
상기 제어부(400)는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 측부거리(L2)를 이용하여 롤 스탬프(100)의 축 중심(O)에서 상부 전사점(P2)까지의 반경거리(L3)을 산출하고, 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 서로 만나는 시점에 표면거리(L1)와 반경거리(L3)의 차이인 접촉변위(δ, 도 5 참조)만큼 롤 스탬프(100)의 높이가 조절되도록 높이조절부(200)를 제어한다.
제어부(400)에서 산출되는 접촉변위(δ)는 0 또는 음수 또는 양수 값을 가지고 그 크기는 일정하지 않다. 표면거리(L1)의 경우, 기판(S) 또는 소자의 두께 편차로 인해 불균일하게 측정되고, 반경거리(L3)의 경우, 롤 스탬프(100)의 가공 오차 또는 롤 스탬프(100)의 변형 또는 마모 등으로 인해 불균일하게 측정되므로, 이 둘의 차이를 계산한 접촉변위(δ) 또한 일정하지 않고 불균일하게 측정된다.
도 5는 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 롤 스탬프의 높이가 조절되는 일례를 설명하기 도면이고, 도 6은 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 롤 스탬프의 높이가 조절되는 다른 예를 설명하기 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 전사면(Sa)이 오목하게 패인 경우, 표면거리(L1)는 반경거리(L3)에 비해 상대적으로 길게 측정되고, 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 서로 만나는 시점에 표면거리(L1)와 반경거리(L3)의 차이만큼 기판(S)과 롤 스탬프(100)가 서로 멀리 이격됨으로 인해 기판(S)에 배열된 소자가 롤 스탬프(100)에 제대로 점착되지 않게 된다.
이때, 제어부(400)는 측정된 접촉변위(= 반경거리 - 표면거리, 음수)만큼 롤 스탬프(100)를 아래로 하강시켜 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 서로 한 점에 일치되도록 한다.
이와는 반대로, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 전사면(Sa)이 볼록하게 올라온 경우, 표면거리(L1)는 반경거리(L3)에 비해 상대적으로 짧게 측정되고, 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 서로 만나는 시점에 표면거리(L1)와 반경거리(L3)의 차이만큼 기판(S)과 롤 스탬프(100)가 서로 가깝게 밀착됨으로 인해 기판(S)에 배열된 소자에 큰 압력이 가해져 소자가 파손될 수 있다.
이때, 제어부(400)는 측정된 접촉변위(= 반경거리 - 표면거리, 양수)만큼 롤 스탬프(100)를 위로 상승시켜 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 서로 한 점에서 일치되도록 한다.
도시되지는 않았으나, 롤 스탬프(100)의 진원도(롤 스탬프의 반지름 오차)에 따라 접촉변위(δ)가 달라질 수 있다. 예를 들어, 롤 스탬프(100)의 반지름(R)이 상대적으로 큰 지점은 반경거리(L3)가 표면거리(L1)에 비해 길게 측정되고, 롤 스탬프(100)의 반지름(R)이 상대적으로 작은 지점은 반경거리(L3)가 표면거리(L1)에 비해 짧게 측정된다.
롤 스탬프(100)의 진원도에 따라 반경거리(L3)가 표면거리(L1)에 비해 길게 측정될 경우, 롤 스탬프(100)를 위로 상승시키고, 그 반대의 경우는 롤 스탬프(100)를 아래로 하강시켜 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 서로 한 점에서 일치되도록 한다.
도 7은 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 따른 하부 전사점과 상부 전사점이 한 점에서 만나는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하면, 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 만나기 전에, 센서부(300)를 이용하여 기판 전사면(Sa)의 높낮이와 롤 스탬프(100)의 진원도를 미리 계측하여 롤 스탬프(100)의 접촉변위(δ)를 결정하고, 하부 전사점(P1)이 롤 스탬프(100)의 원주 길이의 1/4에 대응되는 거리(L')만큼 진행되어 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 만날 때, 산출된 접촉변위(δ)를 높이조절부(200)에 전달하여 롤 스탬프(100)의 높이를 조절하는 것이다.
이와 같이 기판(S)의 전사면(Sa)과 롤 스탬프(100)의 외주면(101) 상태를 미리 파악하여 롤 스탬프(100)의 높이를 가변적으로 조절함으로써, 기판(S)과 롤 스탬프(100) 사이의 간격(t)을 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있다. 또한, 이를 통해 소자가 압력에 의해 손상되거나 기판(S)에 제대로 점착되지 않는 문제를 해결할 수 있으며, 이에 따라 전사 공정의 수율도 향상될 수 있다.
참고로, 종래에는 기판(S)에 배열되는 소자가 비교적 크고 두께도 상대적으로 두꺼워 기판(S)과 롤 스탬프(100) 사이의 간격(t, 도 2참조)에 크게 영향을 받지 않고, 소자가 롤 스탬프(100)에 원활하게 점착될 수 있었다. 하지만, 최근 나노기술이 발전하면서 소자의 크기가 갈수록 작아지고 그 두께도 갈수록 얇아짐에 따라 기존의 전사장치를 적용하여 전사 공정을 수행하는데 어려움이 많았다.
한편, 배경기술에서 기술한 바와 같이 롤 스탬프(100)의 가공 오차 및 조립 오차, 롤 스탬프(100)의 변형 또는 마모 차이, 기판(S)의 좌우 두께 차이 등으로 인해 롤 스탬프(100)와 기판(S)의 좌우 간격도 균일하게 유지되지 않는다. 이 때문에, 롤 스탬프(100)와 기판(S)의 좌우 간격을 독립적으로 제어할 필요가 있다.
도 8은 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 1의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 나타낸 정면도이다. 높이조절부(200)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 롤 스탬프(100)의 일단부 높이를 조절하는 제1높이조절부(210)와, 롤 스탬프(100)의 타단부 높이를 조절하는 제2높이조절부(220)를 구비하고, 센서부(300)는 롤 스탬프(100)의 일단부 측에 배치되어 기판(S)의 전사면(Sa)까지의 제1표면거리(L1-1)와 롤 스탬프(100)의 외주면(101)까지의 제1측부거리(L2-1)를 각각 측정하는 제1센서유닛(310)과, 롤 스탬프(100)의 타단부 측에 배치되어 기판(S)의 전사면(Sa)까지의 제2표면거리(L1-2)와 롤 스탬프(100)의 외주면(101)까지의 제2측부거리(L2-2)를 각각 측정하는 제2센서유닛(320)을 구비한다.
제어부(400)는 제1측부거리(L2-1)를 이용하여 롤 스탬프(100)의 일단부 측의 제1반경거리(미도시)를 산출하고, 제2측부거리(L2-2)를 이용하여 롤 스탬프(100)의 타단부 측의 제2반경거리(미도시)를 산출하며, 하부 전사점(P1)과 상부 전사점(P2)이 서로 만나는 시점에, 롤 스탬프(100)의 일단부 높이가 제1반경거리로부터 산출된 제1접촉변위(δ1)만큼 조절되고 롤 스탬프(100)의 타단부 높이가 제2반경거리로부터 산출된 제2접촉변위(δ2)만큼 조절되도록, 제1높이조절부(210)와 제2높이조절부(220)를 각각 독립적으로 제어하게 된다.
이와 같이 롤 스탬프(100)의 양단부 높이를 개별적으로 조절함으로써, 롤 스탬프(100)와 기판(S)의 좌우 간격을 균일하게 유지하여 전사 공정의 수율을 높일 수 있음은 물론, 기존에 수행되었던 롤 스탬프(100)의 수평도 조절 작업을 생략할 수 있는 부가적인 효과도 거둘 수 있다.
지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치(2)에 대하여 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치(2)에 대하여 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치(1)와 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치에 구성된 롤 스탬프의 높이가 조절되는 원리를 설명하기 도면이고, 도 12는 도 10의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치의 사시도이고, 도 13은 도 10의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치의 정면도이고, 도 14는 도 10의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치의 변형례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치(2)는 롤 스탬프(100)와, 높이조절부(200)와, 광조사부(500)와, 광감지부(600)와, 제어부(450)를 포함한다.
상기 롤 스탬프(100)와 상기 높이조절부(200)에 대한 설명은 생략한다.
상기 광조사부(500)는 도 10 또는 도 11에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 접근하는 롤 스탬프(100)의 전방에 배치되어 기판(S)과 롤 스탬프(100) 사이의 간극(C)을 향해 광(E)을 조사한다. 광조사부(500)는 백열등, 형광등, LED, 나트륨 램프, 세라믹 메탈 등 다양한 종류의 광원이 적용될 수 있으나, 에너지 효율이 좋고, 수명이 길며, 파장 영역이 다양하여 선명한 이미지를 얻을 수 있는 LED가 적합하다.
최근 소자의 두께가 얇아짐에 따라 기판(S)과 롤 스탬프(100) 사이의 간극(C)의 폭(Cd)도 갈수록 좁아지고 있다. 따라서, 광조사부(500)는 간극(C)의 폭(Cd)보다 파장이 짧은 광(E)을 조사할 수도 있고, 간극(C)의 폭(Cd)보다 파장이 긴 광(E)을 조사할 수도 있다.
광(E)의 파장이 간극(C)의 폭(Cd)보다 짧을 경우, 광(E)이 간극(C)을 통과하여 광감지부(600)에 간극(C)의 형상 그대로 상을 맺기 때문에, 광감지부(600)는 간극(C)을 통과한 광(E)의 광량을 감지할 수 있고, 제어부(450)는 광감지부(600)에서 감지된 광(E)의 광량과 미리 입력된 기준광량과의 차이를 계산하여 접촉변위(δ)를 산출한다.
광(E)의 파장이 간극(C)의 폭(Cd)보다 길 경우, 도 14에 도시된 바와 같이 광(E)이 간극(C)을 통과하면서 호이겐스의 원리에 따라 회절하여 다수의 평행광이 등간격으로 새겨지는 회절격자(F) 무늬를 생성하며, 회절격자 간격(d)은 간극(C)의 폭(Cd)에 반비례하여 넓어진다. 따라서, 광감지부(600)는 간극(C)을 통과한 광(E)의 회절격자 간격(d)을 측정하며, 제어부(450)는 광감지부(600)에서 측정된 광(E)의 회절격자 간격(d)과 미리 입력된 기준간격과의 차이를 계산하여 접촉변위(δ)를 산출한다.
상기 광감지부(600)는 롤 스탬프(100)에서 멀어지는 롤 스탬프(100)의 후방에 배치되어 간극(C)을 통과한 광(E)을 감지한다. 광감지부(600)는 광신호를 검출하여 전기적인 신호로 바꾸어 주는 다이오드와 같은 광검출기가 적용될 수 있다.
상기 제어부(450)는 광감지부(600)에서 감지된 광(E)을 이용하여 접촉변위(δ)를 산출하고, 산출된 접촉변위(δ)만큼 롤 스탬프(100)의 높이가 조절되도록 높이조절부(200)를 제어한다.
즉, 도 11의 상측에 도시된 바와 같이 롤 스탬프(100)와 기판(S) 사이의 간극(C)이 상대적으로 넓을 경우, 광감지부(600)에 도달하는 광(E)의 광량이 많게 측정되고, 측정된 광량과 미리 입력된 기준광량과의 차이를 제어부(450)가 인식하고 롤 스탬프(100)와 기판(S) 사이가 기준치 이상으로 이격되었다고 판단하여 산출된 접촉변위(δ)만큼 롤 스탬프(100)를 하강시키는 것이다.
이와는 반대로, 도 11의 하측에 도시된 바와 같이 롤 스탬프(100)와 기판(S) 사이의 간극(C)이 상대적으로 좁을 경우, 광감지부(600)에 도달하는 광(E)의 광량이 적게 측정되고, 측정된 광량과 미리 입력된 기준광량과의 차이를 제어부(450)가 인식하고 롤 스탬프(100)와 기판(S) 사이가 기준치 이하로 근접됐다고 판단하여 산출된 접촉변위(δ)만큼 롤 스탬프(100)를 상승시키는 것이다.
이는 광(E)의 파장이 간극(C)의 폭(Cd)보다 짧은 경우를 예로 든 것이고, 만약, 도 14와 같이 광(E)의 파장이 간극(C)의 폭(Cd)보다 길어 광(E)이 회절되는 경우에는 회절격자 간격(d)과 미리 입력된 기준간격과의 차이를 산출하고, 회절격자 간격(d)이 기준간격보다 넓을 경우 제어부(450)는 롤 스탬프(100)와 기판(S) 사이가 기준치 이하로 근접됐다고 판단하여 산출된 접촉변위(δ)만큼 롤 스탬프(100)를 상승시키고, 이와 반대로 회절격자 간격(d)이 기준간격보다 좁을 경우 제어부(450)는 롤 스탬프(100)와 기판(S) 사이가 기준치 이상으로 이격되었다고 판단하여 산출된 접촉변위(δ)만큼 롤 스탬프(100)를 하강시키는 것이다.
이와 같이 롤 스탬프(100)와 기판(S) 사이의 간극(C)의 폭(Cd)을 측정하여 롤 스탬프(100)의 높이를 가변적으로 조절함으로써, 기판(S)과 롤 스탬프(100) 사이의 간격을 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있고, 이를 통해 전사 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서도 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치(1)와 마찬가지의 이유로 롤 스탬프(100)와 기판(S)의 좌우 간격을 독립적으로 제어할 필요가 있다.
이를 위해, 도 12 또는 도 13에 도시된 바와 같이, 광조사부(500)는 간극(C)을 향해 선형의 평면광을 조사하는 단일의 라인조명유닛(미도시)으로 구성되거나, 롤 스탬프(100)의 일단부와 인접하게 배치되어 간극(C)의 일측을 향해 광(E)을 조사하는 제1조명유닛(510)과 롤 스탬프(100)의 타단부와 인접하게 배치되어 간극(C)의 타측을 향해 광(E)을 조사하는 제2조명유닛(520)으로 구성될 수 있다.
높이조절부(200)는 롤 스탬프(100)의 일단부 높이를 조절하는 제1높이조절부(210)와, 롤 스탬프(100)의 타단부 높이를 조절하는 제2높이조절부(220)를 구비하고, 광감지부(600)는 롤 스탬프(100)의 일단부 측에 배치되어 간극(C)의 일측을 통과한 광(E)을 감지하는 제1감지유닛(610)과, 롤 스탬프(100)의 타단부 측에 배치되어 간극(C)의 타측을 통과한 광(E)을 감지하는 제2감지유닛(620)을 구비할 수 있다.
제어부(450, 도 10 참조)는 제1감지유닛(610)에서 감지된 광(E)을 이용하여 제3접촉변위(δ3)를 산출하고, 제2감지유닛(620)에서 감지된 광(E)을 이용하여 제4접촉변위(δ4)를 산출하며, 롤 스탬프(100)의 일단부 높이가 제3접촉변위(δ3)만큼 조절되고 롤 스탬프(100)의 타단부 높이가 제4접촉변위(δ4)만큼 조절되도록, 제1높이조절부(210)와 제2높이조절부(220)를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.
이를 통해 일 실시예와 마찬가지로 전사 공정의 수율을 높일 수 있음은 물론, 기존에 수행되었던 롤 스탬프의 수평도 조절 작업을 생략할 수 있는 부가적인 효과도 거둘 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 기판 표면과 롤 스탬프의 외주면 상태를 미리 파악하여 롤 스탬프의 높이를 가변적으로 조절하여 기판과 롤 스탬프 사이의 간격을 균일하고 일정하게 유지시킴으로써, 소자가 압력에 의해 손상되거나 기판에 제대로 점착되지 않는 문제를 해결할 수 있고, 이를 통해 전사 공정의 수율도 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 제1높이조절부와 제2높이조절부를 각각 독립적으로 제어하여 롤 스탬프의 양단부 높이를 개별적으로 조절함으로써, 롤 스탬프와 기판의 좌우 간격을 균일하게 유지하여 전사 공정의 수율을 높일 수 있음은 물론, 기존에 수행되었던 롤 스탬프의 수평도 조절 작업을 생략할 수 있는 부가적인 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 센서부를 기판의 전사면으로부터 롤 스탬프의 반지름에 대응되는 거리만큼 이격시키고, 롤 스탬프의 축 중심으로부터 롤 스탬프의 원주 길이의 1/4에 대응되는 거리만큼 이격시킴으로써, 센서부가 거리측정을 원활하게 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 레이저빔을 분할하여 표면거리와 측부거리를 동시에 측정함으로써, 센서부의 구성을 간소화할 수 있고, 계측 설비에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 광을 이용하여 롤 스탬프와 기판 사이의 간극의 폭을 측정하고 여기서 산출된 접촉변위만큼 롤 스탬프의 높이를 가변적으로 조절함으로써, 기판과 롤 스탬프 사이의 간격을 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있고, 이를 통해 전사 공정의 수율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치는, 간극의 폭이 광의 파장보다 좁더라도 광의 회절무늬 간격을 측정하고 이를 이용하여 접촉변위를 산출함으로써, 기판과 롤 스탬프 사이의 간격을 정밀하게 조절할 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.
- 부호의 설명 -
100 : 롤 스탬프
200 : 높이조절부
300 : 센서부
400, 450 : 제어부
500 : 광조사부
600 : 광감지부

Claims (12)

  1. 기판의 전사면 상에 배치되어 상기 기판의 이송속도와 대응되는 속도로 회전하는 롤 스탬프;
    상기 롤 스탬프에 장착되어 상기 롤 스탬프의 높이를 조절하는 높이조절부;
    상기 기판이 접근하는 롤 스탬프의 전방에 배치되고, 상기 기판의 전사면에 존재하는 하부 전사점까지의 표면거리와, 상기 롤 스탬프가 회전되면서 상기 하부 전사점과 만나는 상기 롤 스탬프의 상부 전사점까지의 측부거리를 각각 측정하는 센서부; 및
    상기 측부거리를 이용하여 상기 롤 스탬프의 축 중심으로부터 상기 상부 전사점까지의 반경거리를 산출하고, 상기 하부 전사점과 상기 상부 전사점이 서로 만나는 시점에 상기 표면거리와 상기 반경거리의 차이인 접촉변위만큼 상기 롤 스탬프의 높이가 조절되도록 상기 높이조절부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 기판의 전사면으로부터 상기 롤 스탬프의 반지름에 대응되는 거리만큼 이격되고, 상기 롤 스탬프의 축 중심으로부터 상기 롤 스탬프의 원주 길이의 1/4에 대응되는 거리만큼 이격되는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부 전사점은, 상기 기판의 전사면과 상기 센서부에서 상기 기판의 전사면에 내린 수선과의 교점이고,
    상기 상부 전사점은, 상기 롤 스탬프의 외주면과 상기 센서부에서 상기 롤 스탬프의 외주면에 내린 수선과의 교점이며,
    상기 표면거리는, 상기 센서부에서 상기 기판의 전사면에 내린 수선의 길이이고,
    상기 측부거리는, 상기 센서부에서 상기 롤 스탬프의 외주면에 내린 수선의 길이이며,
    상기 반경거리는, 상기 롤 스탬프의 축 중심에서 상기 센서부까지의 기준거리에서 상기 측부거리를 뺀 길이인 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 높이조절부는, 상기 롤 스탬프의 일단부의 높이를 조절하는 제1높이조절부와, 상기 롤 스탬프의 타단부의 높이를 조절하는 제2높이조절부를 포함하고,
    상기 센서부는, 상기 롤 스탬프의 일단부 측에 배치되어 상기 기판의 전사면까지의 제1표면거리와 상기 롤 스탬프의 외주면까지의 제1측부거리를 각각 측정하는 제1센서유닛과, 상기 롤 스탬프의 타단부 측에 배치되어 상기 기판의 전사면까지의 제2표면거리와 상기 롤 스탬프의 외주면까지의 제2측부거리를 각각 측정하는 제2센서유닛을 포함하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1측부거리를 이용하여 상기 롤 스탬프의 일단부 측의 제1반경거리를 산출하고, 상기 제2측부거리를 이용하여 상기 롤 스탬프의 타단부 측의 제2반경거리를 산출하며,
    상기 하부 전사점과 상기 상부 전사점이 서로 만나는 시점에, 상기 롤 스탬프의 일단부 높이가 상기 제1표면거리와 상기 제1반경거리의 차이인 제1접촉변위만큼 조절되고 상기 롤 스탬프의 타단부 높이가 상기 제2표면거리와 상기 제2반경거리의 차이인 제2접촉변위만큼 조절되도록, 상기 제1높이조절부와 제2높이조절부를 각각 독립적으로 제어하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 센서부는, 상기 표면거리를 측정하는 표면센서유닛과, 상기 측부거리를 측정하는 측부센서유닛을 포함하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 센서부는,
    거리측정을 위해 레이저빔을 출력하는 광원;
    상기 레이저빔의 경로 상에 배치되어 상기 레이저빔을 상기 롤 스탬프를 향하는 제1분할빔과 상기 기판을 향하는 제2분할빔으로 각각 분할하고, 상기 롤 스탬프에 반사된 제1분할빔과 상기 기판에 반사된 제2분할빔을 상기 광원 측으로 다시 반사하는 스플리터;
    상기 스플리터에서 반사된 상기 제1분할빔과 상기 제2분할빔을 감지하는 광검출기; 및
    상기 광검출기에서 감지된 상기 제1분할빔과 상기 제2분할빔을 이용하여 상기 표면거리와 상기 측부거리를 각각 산출하는 거리측정유닛;
    을 포함하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  8. 기판의 전사면 상에 배치되어 상기 기판의 이송속도와 대응되는 속도로 회전하는 롤 스탬프;
    상기 롤 스탬프에 장착되어 상기 롤 스탬프의 높이를 조절하는 높이조절부;
    상기 기판이 접근하는 롤 스탬프의 전방에 배치되어 상기 기판과 상기 롤 스탬프 사이의 간극을 향해 광을 조사하는 광조사부;
    상기 롤 스탬프의 후방에 배치되어 상기 간극을 통과한 광을 감지하는 광감지부; 및
    상기 광감지부에서 감지된 광을 이용하여 상기 간극의 폭인 접촉변위를 산출하고, 상기 롤 스탬프의 높이가 상기 접촉변위만큼 조절되도록 상기 높이조절부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광조사부는, 상기 간극의 폭보다 파장이 짧은 광을 조사하고,
    상기 광감지부는, 상기 간극을 통과한 광의 광량을 감지하며,
    상기 제어부는, 상기 광감지부에서 감지된 광의 광량과 미리 입력된 기준광량과의 차이를 계산하여 상기 접촉변위를 산출하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광조사부는, 상기 간극의 폭보다 파장이 긴 광을 조사하고,
    상기 광감지부는, 상기 간극을 통과한 광의 회절격자 사이의 간격을 측정하며,
    상기 제어부는, 상기 광감지부에서 측정된 광의 회절격자 사이의 간격과 미리 입력된 기준간격과의 차이를 계산하여 상기 접촉변위를 산출하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 광조사부는,
    상기 간극을 향해 선형의 평면광을 조사하는 단일의 라인조명유닛으로 구성되거나, 또는 상기 롤 스탬프의 일단부와 인접하게 배치되어 상기 간극의 일측을 향해 광을 조사하는 제1조명유닛과 상기 롤 스탬프의 타단부와 인접하게 배치되어 상기 간극의 타측을 향해 광을 조사하는 제2조명유닛으로 구성되는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 높이조절부는, 상기 롤 스탬프의 일단부의 높이를 조절하는 제1높이조절부와, 상기 롤 스탬프의 타단부의 높이를 조절하는 제2높이조절부를 포함하고,
    상기 광감지부는, 상기 롤 스탬프의 일단부 측에 배치되어 상기 간극의 일측을 통과한 광을 감지하는 제1감지유닛과, 상기 롤 스탬프의 타단부 측에 배치되어 상기 간극의 타측을 통과한 광을 감지하는 제2감지유닛을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제1감지유닛에서 감지된 광을 이용하여 상기 간극의 일측의 폭인 제3접촉변위를 산출하고, 상기 제2감지유닛에서 감지된 광을 이용하여 상기 간극의 타측의 폭인 제4접촉변위를 산출하며, 상기 롤 스탬프의 일단부 높이가 상기 제3접촉변위만큼 조절되고 상기 롤 스탬프의 타단부 높이가 상기 제4접촉변위만큼 조절되도록, 상기 제1높이조절부와 제2높이조절부를 각각 독립적으로 제어하는 롤 스탬프의 접촉변위 제어장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102679955B1 (ko) * 2021-12-13 2024-07-02 한국기계연구원 롤과 기판 간의 평행도 검출장치 및 검출장치를 이용한 평행도 정렬방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07172007A (ja) * 1993-12-17 1995-07-11 Canon Inc 画像入出力装置
JP2006142764A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷機およびその制御方法
JP2010253885A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Ihi Corp オフセット印刷方法及び装置
KR101227180B1 (ko) * 2011-08-08 2013-01-28 한국기계연구원 롤 스탬프와 이송 스테이지 사이의 동기화 장치
KR20130110382A (ko) * 2012-03-29 2013-10-10 주식회사 세우테크 기록지의 폭에 따라 플래튼롤러의 회전속도를 조절하는 방법 및 이를 이용한 서멀프린터

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07172007A (ja) * 1993-12-17 1995-07-11 Canon Inc 画像入出力装置
JP2006142764A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷機およびその制御方法
JP2010253885A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Ihi Corp オフセット印刷方法及び装置
KR101227180B1 (ko) * 2011-08-08 2013-01-28 한국기계연구원 롤 스탬프와 이송 스테이지 사이의 동기화 장치
KR20130110382A (ko) * 2012-03-29 2013-10-10 주식회사 세우테크 기록지의 폭에 따라 플래튼롤러의 회전속도를 조절하는 방법 및 이를 이용한 서멀프린터

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114193921A (zh) * 2021-11-08 2022-03-18 福建省金普达电子科技有限公司 一种根据板厚自动调整油墨厚度的油墨印刷设备

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