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KR20170117931A - Graphene inspection apparatus and graphene inspection system - Google Patents

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KR20170117931A
KR20170117931A KR1020170126135A KR20170126135A KR20170117931A KR 20170117931 A KR20170117931 A KR 20170117931A KR 1020170126135 A KR1020170126135 A KR 1020170126135A KR 20170126135 A KR20170126135 A KR 20170126135A KR 20170117931 A KR20170117931 A KR 20170117931A
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KR
South Korea
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graphene
thermal distribution
data
distribution data
region
Prior art date
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KR1020170126135A
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Korean (ko)
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Inventor
원동관
김나영
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한화테크윈 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 피검사 대상인 그래핀에 전류를 인가함으로써 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부와, 상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, in a defective region in which a hexagonal structure is broken out of a region of graphene to which current is applied by applying a current to a graphene to be inspected, heat generated in a region having a normal hexagonal structure is generated And a detector for detecting the presence or absence of a defect in the graphene based on the thermal distribution data of the graphene, A receiving unit for receiving the graphene thermal distribution data from the data acquiring unit; and a determining unit for determining whether or not the graphene thermal distribution data includes abnormal thermal distribution data due to the defective area where the hexagonal structure is broken, And a judging section for judging the presence or absence of a defect in the pin.

Description

그래핀 검사 장치 및 그래핀 검사 시스템{Graphene inspection apparatus and graphene inspection system}[0001] Graphene inspection apparatus and graphene inspection system [

본 발명은 그래핀 검사 장치와 그래핀 검사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a graphene inspection apparatus and a graphene inspection system.

현재 탄소에 기반을 둔 재료로서, 탄소 나노튜브(carbon nanotube), 다이아몬드(diamond), 그라파이트(graphite), 그래핀(graphene) 등이 다양한 분야에서 연구되고 있다.Currently, carbon nanotubes, diamond, graphite, graphene, etc. are being studied in various fields as materials based on carbon.

이 중, 탄소나노튜브가 1990년대 이후부터 각광을 받아 오고 있으나 최근에는 판상 구조의 그래핀(graphene)이 많은 주목을 받고 있다. 그래핀은 탄소원자들이 2차원적으로 배열된 수 nm 두께의 박막 물질로서, 그 내부에서 전하가 제로 유효 질량 입자(zero effective mass particle)로 작용하기 때문에 매우 높은 전기전도도를 가지며, 또한 높은 열전도도, 탄성 등을 가진다.Of these, carbon nanotubes have been attracting attention since the 1990s, but in recent years, graphene has attracted much attention. Graphene is a thin film material with thicknesses of several nanometers, in which carbon atoms are two-dimensionally arranged, has a very high electrical conductivity because the charge acts as a zero effective mass particle, and also has a high thermal conductivity , Elasticity, and the like.

따라서, 그래핀이 연구된 이후로 그래핀에 대한 많은 특성 연구가 진행되고 있으며 다양한 분야에서 활용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이와 같은, 그래핀은 높은 전기 전도도 및 탄성 특성으로 인해 투명하고 플렉서블(flexible)한 소자에 적용하기에 적합하다.Therefore, many studies on graphene have been conducted since the study of graphene, and researches are being conducted to utilize it in various fields. As such, graphene is suitable for applications in transparent and flexible devices due to its high electrical conductivity and elastic properties.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대면적의 그래핀의 결함 유무를 빠른 시간 내에 검출할 수 있는 장치 및 시스템에 관한 것이다.According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus and a system capable of detecting the presence or absence of a defect of a large-area graphene in a short time.

본 발명의 일 측면에 따르면, 피검사 대상인 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부;와, 상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, by applying a current to a graphene to be inspected, heat generated in a region having a normal hexagonal structure and another heat are generated in a defective region where a hexagonal structure is broken in the region of the graphene to which the current is applied And a detector for detecting the presence or absence of a defect in the graphene based on the thermal distribution data of the graphene, wherein the data acquiring unit acquires heat distribution data of the graphene to which the current is applied, A data receiving unit for receiving the graphene thermal distribution data from the data acquiring unit, and a controller for determining whether or not the graphene thermal distribution data includes abnormal thermal distribution data due to the defective area having the broken hexagonal structure And determining whether the graphene is defective or not.

여기서, 상기 데이터 획득부는, 상기 전류가 인가된 그래핀에서 발생되는 열복사를 측정하여 전자적으로 기록할 수 있다.Here, the data obtaining unit may measure and electronically record thermal radiation generated in the graphene to which the current is applied.

여기서, 상기 그래핀의 열 분포 데이터는 온도 또는 색에 관한 정보를 포함할 수 있다.Here, the thermal distribution data of the graphene may include temperature or color information.

여기서, 상기 판단부는, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중 기설정된 온도와 같거나 상기 기설정된 온도보다 큰 온도에 해당하는 데이터가 포함된 경우에 상기 그래핀에 결함이 있음을 판단할 수 있다.Here, the determination unit may determine that there is a defect in the graphene when data corresponding to a temperature equal to or greater than a preset temperature is included in the thermal distribution data of the graphene.

여기서, 상기 검출부는, 상기 판단부에서 상기 그래핀에 결함이 있다고 판단된 경우에 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.Here, And a storage unit for storing thermal distribution data of the graphene when the determination unit determines that the graphenes are defective.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 피검사 대상인 그래핀을 이송하는 이송 장치;와, 상기 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부;와, 상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a graphene transfer apparatus for transferring graphene, which is an object to be inspected, by applying a current to the graphene, A data acquiring section for acquiring heat distribution data of the graphene to which the current is applied; and a data acquiring section for acquiring heat distribution data of the graphene based on the graphene heat distribution data And a detector for detecting the presence or absence of a defect in the graphene, wherein the detector comprises: a receiver for receiving the graphene thermal distribution data from the data acquiring unit; And judging whether or not the graphenes are defective based on whether or not abnormal thermal distribution data due to the defective area is included Yes it is a pin-inspection system.

여기서, 상기 이송 장치는, 롤러 또는 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다.Here, the conveying device may include a roller or a conveyor belt.

여기서, 상기 데이터 획득부는, 상기 그래핀의 열 분포 데이터로서 상기 이송 장치에 의해 이송되는 그래핀의 열 분포 이미지를 실시간으로 획득하여 상기 검출부로 전송할 수 있다.Here, the data obtaining unit may obtain, in real time, an image of a thermal distribution of graphene transferred by the transfer device as thermal distribution data of the graphene, and transmit the thermal distribution image to the detecting unit.

여기서, 상기 그래핀의 열 분포 이미지는 색 정보를 포함하며, 상기 판단부는, 상기 그래핀의 열 분포 이미지의 영역 중에서 주변의 색 분포와 다른 색 분포를 갖는 영역이 있는지 여부에 따라 상기 그래핀의 결함 유무를 판단할 수 있다.Here, the thermal distribution image of the graphene may include color information, and the determination unit may determine whether or not the graphene has a thermal distribution image according to whether or not there is a region having a color distribution different from the surrounding color distribution, The presence or absence of a defect can be judged.

여기서, 상기 그래핀의 열 분포 이미지는 색 정보를 포함하며, 상기 판단부는, 상기 그래핀의 열 분포 이미지의 영역 중에, 기준 온도와 같은 색 분포를 갖는 영역 이상의 또는 상기 기준 온도보다 높은 온도와 대응하는 색 분포를 갖는 영역이 포함되었는지 여부에 따라 상기 그래핀의 결함 유무를 판단할 수 있다.Here, the thermal distribution image of the graphene may include color information, and the determination unit may determine whether the temperature of the graphene is greater than or equal to a temperature higher than the reference temperature, The presence or absence of a defect in the graphene can be determined according to whether or not a region having a color distribution is included.

여기서, 상기 검출부는, 상기 판단부에서 상기 그래핀에 결함이 있다고 판단된 경우에 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.The detection unit may further include a storage unit for storing thermal distribution data of the graphene when the determination unit determines that the graphenes are defective.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 간단한 구성으로 그래핀에 대한 결함을 빠른 시간 내에 검출할 수 있다. 따라서, 대량으로 생산된 대면적의 그래핀 품질 검사의 효율을 크게 증가시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, a defect in graphene can be detected in a short time with a simple structure. Therefore, the efficiency of a large-scale large-area graphene quality inspection can be greatly increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 그래핀에 전류를 인가하는 경우를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 그래핀 검사 장치에 이용된 그래핀의 결함과 그에 따른 발열 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 검출부가 그래핀의 결함을 검출하는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로서 검출부가 그래핀의 결함을 검출하는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예로서 릴투릴 방식에 따른 그래핀 검사 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 패널 타입의 그래핀에 대한 그래핀 검사 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a graphene testing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows a case where a current is applied to the graphene.
3 is a conceptual diagram schematically showing defects of a graphene used in a graphene testing apparatus according to the present invention and a heat generation state thereof.
FIG. 4 is a flowchart schematically illustrating a method of detecting a defect of graphene by a detecting unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating a method of detecting a defect of graphene by a detecting unit according to still another embodiment of the present invention.
6 is a schematic view of a graphene inspection system according to another embodiment of the present invention.
7 is a perspective view schematically showing a graphene inspection system for a panel type graphene according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 그래핀에 전류를 인가하는 경우를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing a graphene testing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a case where a current is applied to graphene.

도 1을 참조하면, 그래핀 검사 장치(10)는 그래핀(G)에 전류를 인가하는 전류 인가부(110), 그래핀(G)에서 발생하는 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부(120), 및 열 분포 데이터를 기초로 그래핀(G)의 결함 유무를 검출하는 검출부(130)를 포함한다.1, the graphene testing apparatus 10 includes a current applying unit 110 for applying a current to a graphen G, a data acquiring unit 120 for acquiring thermal distribution data generated in the graphen G, And a detection unit 130 for detecting the presence or absence of a defect in the graphen G based on the thermal distribution data.

전류 인가부(110)는 그래핀(G)에 전류를 인가한다. 그래핀(G)은 전기적, 기계적, 화학적인 안정성을 가지고 있을 뿐만 아니라 전류 전도성도 우수한 물질이다. 따라서, 전류 인가부(110)를 이용하여 그래핀(G)에 전류를 인가하면, 도 2에 도시된 바와 같이 인가된 전류는 일정한 면적을 갖는 그래핀(G)의 일측에서 타측을 향해 흐른다.The current application unit 110 applies a current to the graphen G. Graphene (G) is not only electrically, mechanically, and chemically stable, but also has good electrical conductivity. Therefore, when a current is applied to the graphen G using the current applying unit 110, the applied current flows from one side of the graphen G having a constant area toward the other side as shown in FIG.

도 3a는 정상적인 그래핀의 결정 구조를 도시한 것이고, 도 3b는 결함이 있는 그래핀의 결정 구조를 도시한 것이다.FIG. 3A shows a crystal structure of a normal graphene, and FIG. 3B shows a crystal structure of a defective graphene.

도 3a를 참고하면, 그래핀(G1)은 육각형의 탄소 원자가 연속적으로 결합한 구조이다. 그러나, 그래핀(G2)의 형성 및 형성 후 취급 과정에서의 그래핀(G2)의 육각 구조가 손상될 수 있다(도 3b참조). 결함이 있는 그래핀(G2)에 전류를 인가하면, 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역과 달리 높은 저항 값을 가질 수 있다. 즉, 정상적으로 합성되어 결함이 없는 그래핀(G1)은 모든 영역에서 동일한 전류가 흐르기 때문에 동일한 열이 발생하지만, 합성 또는 취급 과정에서 결함이 발생한 그래핀(G2)의 경우, 결함 영역에서 발생하는 열은 정상적인 영역과 다르다. 그래핀(G1, G2)에서 발생하는 열을 기초로 그래핀(G1, G2)의 결함 유무를 검출할 수 있다.Referring to FIG. 3A, graphene G1 is a structure in which hexagonal carbon atoms are continuously bonded. However, the hexagonal structure of the graphene G2 in the process of formation and formation of graphene G2 may be damaged (see Fig. 3B). When a current is applied to the defective graphene G2, a defective region having a hexagonal structure can have a high resistance value unlike a region having a normal hexagonal structure. That is, graphen G1, which is normally synthesized and has no defect, generates the same heat because the same current flows in all the regions. However, in the case of graphene G2 having a defect in synthesis or handling, Is different from the normal region. The presence or absence of defects of the graphenes G1 and G2 can be detected based on the heat generated in the graphenes G1 and G2.

데이터 획득부(120)는 전류가 인가된 그래핀(G)의 열 분포 데이터를 획득한다. 예컨대, 데이터 획득부(120)는 열 분포 데이터로서 온도에 관한 정보 또는 색에 관한 정보를 전자적으로 기록할 수 있다. The data acquiring unit 120 acquires heat distribution data of the graphen G to which the current is applied. For example, the data obtaining unit 120 may electronically record temperature-related information or color-related information as thermal distribution data.

예를 들어, 데이터 획득부(120)는 그래핀(G)의 열 분포를 소정의 이미지로 획득하는 열화상 촬영부로서 열화상 카메라를 포함할 수 있다. 열화상 카메라는 그래핀(G)에서 발생하는 열 복사를 전자적 이미지로 기록하여, 검출부(130)로 전송할 수 있다. For example, the data acquiring unit 120 may include an infrared camera as a thermal imaging unit that acquires a thermal distribution of the graphen G to a predetermined image. The thermal imaging camera can record the thermal radiation generated in the graphene G as an electronic image and transmit it to the detection unit 130.

검출부(130)는 열 분포 데이터를 수신하는 수신부(131), 판단부(132), 및 저장부(133)를 구비할 수 있다. The detecting unit 130 may include a receiving unit 131, a determining unit 132, and a storing unit 133 for receiving the thermal distribution data.

수신부(131)는 데이터 획득부(120)로부터 열 분포 데이터를 수신하고, 판단부(132)는 수신한 열 분포 데이터에 기초하여 그래핀(G)의 결함 유무를 판단한다. 앞서 도 3을 참고하여 설명한 바와 같이 결함 영역에서 열 분포 상태는 정상 영역의 열 분포 상태와 다르므로, 판단부(132)는 그래핀(G)의 열 분포 데이터 중에 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 그래핀(G)의 결함 유무를 판단할 수 있다. The receiving unit 131 receives the thermal distribution data from the data obtaining unit 120. The determining unit 132 determines whether or not the graphen G is defective based on the received thermal distribution data. As described above with reference to FIG. 3, since the thermal distribution state in the defect region is different from the thermal distribution state in the normal region, the determination unit 132 determines whether abnormal thermal distribution data is included in the thermal distribution data of the graphen G It is possible to determine whether or not the graphen G is defective.

저장부(133)는 판단부(132)에서 그래핀(G)에 결함이 있다고 판단된 경우에 해당 열 분포 데이터를 저장할 수 있다. 저장된 열 분포 데이터를 갖는 그래핀(G)은 추후 공정을 통해 제거될 수 있다.The storage unit 133 may store the thermal distribution data when the determination unit 132 determines that the graphene G is defective. Graphene (G) with stored thermal distribution data can be removed through subsequent processing.

이하에서는, 검출부(130)가 그래핀(G)의 결함 유무를 판단하는 실시 형태를 설명한다. 이하에서 설명하는 판단 방법은 일 실시예일뿐이므로, 본 발명의 검출부(130)의 동작을 이하에서 설명되는 내용으로 한정해서는 안될 것이다.Hereinafter, an embodiment in which the detection unit 130 judges the presence or absence of a defect in the graphen G will be described. Since the determination method described below is only one embodiment, the operation of the detection unit 130 of the present invention should not be limited to the contents described below.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부가 그래핀의 결함 유무를 판단하는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart schematically illustrating a method of determining whether or not a detection unit of a graphene according to an embodiment of the present invention is defective.

도 4를 참조하면, 단계 S410에서 검출부(130)는 그래핀(G)의 열 분포 데이터를 수신한다. 검출부(130)가 수신한 열 분포 데이터는 이미지로서, 열 분포 데이터(Ci, i=1,2,…,m)는 복수개(m개)의 색에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 데이터 획득부(120)가 촬영한 이미지를 복수개의 가상 영역으로 구획하였을 때 어느 하나의 영역에 해당하는 색 정보가 하나의 데이터에 대응될 수 있다.Referring to FIG. 4, in step S410, the detecting unit 130 receives the thermal distribution data of the graphene (G). The thermal distribution data received by the detecting unit 130 may be an image and the thermal distribution data Ci, i = 1, 2, ..., m may include information on a plurality of (m) colors. For example, when the captured image is divided into a plurality of virtual regions by the data acquisition unit 120, the color information corresponding to one of the regions may correspond to one data.

단계 S420에서, 검출부(130)는 열 분포 데이터를 기초로 주변부와 다른 색을 갖는 영역이 있는지 판단한다. 이를 위해, 열분포 데이터 중 주변부와 다른 색 정보를 갖는 갖는 데이터가 있는지 판단할 수 있다. 열 분포 데이터 중 주변부와 현저하게 다른 색 정보를 갖는 데이터가 포함된 경우에 해당 데이터와 대응하는 영역은 결함 영역으로서, 검출부(130)는 그래핀(G)에 결함이 있다고 판단할 수 있다.In step S420, the detection unit 130 determines whether there is a region having a different color from the peripheral portion based on the thermal distribution data. For this purpose, it is possible to determine whether there is data having different color information from the peripheral part of the thermal distribution data. In the case where data having color information remarkably different from that of the peripheral portion is included in the thermal distribution data, the region corresponding to the data is a defective region, and the detection unit 130 can determine that the graphen G has a defect.

또 다른 실시예로서, 검출부(130)는 열 분포 데이터를 기초로 기준 온도와 같은 색 분포 또는 기준 온도보다 높은 온도와 대응하는 색 분포를 갖는 영역이 포함되었는지 판단함으로써, 그래핀(G)에 결함 유무를 판단할 수 있다.As another embodiment, the detecting unit 130 may determine whether or not the graphene G has a defect, such as a defect, by determining whether or not a region having a color distribution equal to the reference temperature or a temperature higher than the reference temperature and corresponding to the color distribution is included, Or not.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 검출부가 그래핀의 결함 유무를 판단하는 또 다른 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating another method of determining whether or not a detector of a graphene is defective according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 단계 S510에서 검출부(130)는 그래핀(G)의 열 분포 데이터를 수신한다(S510). 그래핀(G)의 열 분포 데이터(Ti, i=1,2,…,m)는 복수개(m개)로서, 온도에 관한 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, in step S510, the detecting unit 130 receives the thermal distribution data of the graphene G (S510). (M) of the thermal distribution data (Ti, i = 1, 2, ..., m) of the graphen G may include information on the temperature.

이 후, 검출부(130)는 복수개의 열 분포 데이터 중 기준 온도 이상의 데이터가 포함되었는지 판단한다(S520). 판단 결과, 획득된 열 분포 데이터의 온도(Ti)가 기준 온도(T기준)와 동일하거나 기준 온도(T기준)보다 높은 경우에 그래핀(G)에 결함이 있다고 판단할 수 있다. 판단 과정은 데이터의 개수만큼 반복 수행될 수 있다(S530, S540). 혹은, 결함이 있다고 판단될 때까지 반복 수행될 수 있다. 기준 온도(T기준)는 그래핀(G)에 인가되는 전류값 및 결함 종류 및 크기를 고려하여 검사자가 설정할 수 있다. Thereafter, the detecting unit 130 determines whether or not data of a plurality of pieces of the thermal distribution data exceed the reference temperature (S520). The determination result, it can be determined that there is a defect in graphene (G) to the temperature of the obtained heat distribution data (Ti) is equal to the reference temperature (T standard) or higher than the reference temperature (T standard) cases. The determination process may be repeatedly performed as many times as the number of data (S530, S540). Alternatively, it may be repeated until it is determined that there is a defect. The reference temperature (T standard ) can be set by the inspector in consideration of the current value applied to the graphene G, the type and size of the defect.

또 다른 실시예로서, 검출부(130)는 열 분포 데이터를 기초로 주변부와 다른 온도를 갖는 영역이 포함되었는지 판단함으로써, 그래핀(G)에 결함 유무를 판단할 수 있다.In another embodiment, the detection unit 130 can determine whether or not a defect exists in graphene G by determining whether a region having a temperature different from that of the peripheral portion is included based on the thermal distribution data.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그래핀 검사 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.6 is a schematic view of a graphene inspection system according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참고하면, 그래핀 검사 시스템(60)은 롤투롤 방식으로, 그래핀(G)을 이송할 수 있는 이송 장치, 이송되는 그래핀(G)을 검사하는 그래핀 검사 장치를 포함한다.Referring to Fig. 6, the graphene inspection system 60 includes a transfer device capable of transferring graphene G in a roll-to-roll manner, and a graphene inspection device for inspecting graphene G to be transferred.

이송 장치는 이송용 롤러(61, 62)를 이용하여 데이터 획득부(120)를 향하여 피검사 대상인 그래핀(G)을 이송한다. 데이터 획득부(120)의 하부에는 전류 인가부(110)가 구비되어, 데이터 획득부(120)의 하방에 놓인 그래핀(G)으로 전류를 인가한다. 그래핀(G)은 릴(미도시)에 감긴 상태에서 이송용 롤러(61, 62)에 의해 운반되어 일방향을 향해 진행할 수 있다.The conveying device conveys the graphen G to be inspected toward the data acquiring unit 120 using the conveying rollers 61 and 62. [ A current applying unit 110 is provided below the data acquiring unit 120 to apply a current to the graphen G positioned below the data acquiring unit 120. [ The graphen G is conveyed by the conveying rollers 61 and 62 in a state of being wound around a reel (not shown) and can advance in one direction.

전류가 인가된 그래핀(G)은 그래핀(G) 자체의 저항에 의하여 열을 발생한다. 데이터 획득부(120)는 그래핀(G)에서 발생하는 열 분포 데이터를 획득한다. 예컨대, 그래핀(G)에서 발생하는 열복사를 이미지로 획득할 수 있다. 검출부(130)는 열 분포 데이터를 수신한 후, 이를 기초로 그래핀(G)에 결함이 있는지 여부를 판단한다. 그래핀(G)의 결함 검출 방법은 앞서 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한 바와 같다.The graphene G to which the current is applied generates heat due to the resistance of the graphene G itself. The data acquiring unit 120 acquires heat distribution data generated in the graphen G. For example, thermal radiation generated in the graphen G can be obtained as an image. After the detector 130 receives the thermal distribution data, it determines whether there is a defect in the graphen G based on the received thermal distribution data. The defect detection method of the graphen G is as described with reference to Figs. 1 to 5 above.

이송 장치는 실시간으로 그래핀(G)을 이송한다. 이 때, 데이터 획득부(120)의 데이터 획득을 용이하게 하기 위하여 이송 장치는 일시 정지할 수 있다. 또 다른 실시예로, 데이터 획득부(120)인 열화상 카메라의 촬영이 고속으로 진행되는 경우라면, 이송 장치는 멈추지 않고 일정한 속도로 그래핀(G)을 이송할 수 있다.The transfer device transfers the graphen G in real time. At this time, in order to facilitate the data acquisition of the data acquisition unit 120, the transfer device can pause. In another embodiment, if the imaging of the thermal imaging camera, which is the data acquisition unit 120, proceeds at a high speed, the transfer device can transfer the graphen G at a constant speed without stopping.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그래핀 검사 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.7 is a schematic view of a graphene inspection system according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 그래핀 검사 시스템(70)도 그래핀(G)을 이송할 수 있는 이송 장치, 이송되는 그래핀(G)을 검사하는 그래핀 검사 장치를 포함한다. 다만, 본 발명에 따른 이송 장치는 컨베이어 벨트(71)를 구비하여, 소정의 크기로 절단된 각각의 그래핀(G)을 이송할 수 있다.Referring to FIG. 7, the graphene inspection system 70 according to the present embodiment includes a transfer device capable of transferring the graphene G, and a graphene inspection device for inspecting the transferred graphene G. However, the conveying apparatus according to the present invention may include a conveyor belt 71 to convey each of the graphenes G cut to a predetermined size.

컨베이어 벨트(71)에 의하여 그래핀(G)이 데이터 획득부(120)의 하방에 놓이면, 데이터 획득부(120)가 해당 그래핀(G)의 열 분포 데이터를 획득하여 검출부(130)로 전송하고 검출부(130)는 앞서 설명한 바와 같은 과정을 통해 결함 유무를 검출한다.If the graphen G is placed under the data acquiring unit 120 by the conveyor belt 71, the data acquiring unit 120 acquires the thermal distribution data of the graphen G and transmits it to the detecting unit 130 And the detection unit 130 detects the presence or absence of a defect through the process as described above.

일반적으로, 그래핀(G)은 화학기상 증착 방법을 이용하여 제작될 수 있는데 본 발명에 따른 그래핀 검사 장치(10) 또는 그래핀 검사 시스템은 그래핀(G)이 형성된 이후라면 언제든지 적용할 수 있다.Generally, the graphene (G) can be fabricated using a chemical vapor deposition method. The graphene inspection apparatus 10 or the graphene inspection system according to the present invention can be applied any time after graphene G is formed have.

예컨대, 그래핀(G)은 구리와 같은 금속 촉매층이 형성된 베이스 부재를 챔버에 넣고, 탄소를 포함하는 가스와 열을 공급함으로써, 금속 촉매층에 탄소가 흡수되도록 한다. 이어, 급속 냉각을 수행함으로써 금속 촉매층으로부터 탄소를 분리시켜 결정화시킨다. 이후, 전사 부재를 이용하여 전사 작업을 수행한 후, 금속 촉매층을 에칭으로 제거함으로써 그래핀(G)의 제조를 완성할 수 있다.For example, graphene (G) puts a base member in which a metal catalyst layer such as copper is formed into a chamber, and supplies carbon and a gas containing the heat to allow carbon to be absorbed into the metal catalyst layer. Subsequently, carbon is separated from the metal catalyst layer by performing rapid cooling to crystallize. Thereafter, the transfer operation is performed using the transfer member, and then the metal catalyst layer is removed by etching, whereby the production of the graphene G can be completed.

이와 같은 그래핀 제조 과정에서, 그래핀 검사 장치(10) 또는 그래핀 검사 시스템은 급속 냉각을 통해 탄소를 분리시켜 결정화하는 단계, 전사 작업을 수행한 단계, 또는 그래핀 제조가 완성된 이 후에 적용될 수 있다.In such a graphene manufacturing process, the graphene inspecting apparatus 10 or the graphene inspecting system may be used for separating and crystallizing carbon through rapid cooling, performing the transferring operation, or after the completion of the graphening .

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.

10: 그래핀 검사 장치 110: 전류 인가부
120: 데이터 획득부 130: 검출부
60, 70: 그래핀 검사 시스템 61, 62: 이송용 롤러
71: 컨베이어 벨트 G: 그래핀10: Graphene inspection device 110:
120: data acquisition unit 130:
60, 70: graphene inspection system 61, 62: conveying roller
71: Conveyor belt G: Graphene

Claims (11)

피검사 대상인 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부;
상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 및
상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며,
상기 검출부는,
상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부; 및
상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 장치.A current applying unit for applying a current to the graphene to be inspected and generating a heat different from a heat generated in a region having a normal hexagonal structure in a defective region in which a hexagonal structure is broken in a region of the graphene to which the current is applied;
A data acquiring unit for acquiring heat distribution data of the graphene to which the current is applied; And
And a detector for detecting the presence or absence of a defect in the graphene based on the thermal distribution data of the graphene,
Wherein:
A receiving unit for receiving the graphene thermal distribution data from the data acquiring unit; And
And a determiner for determining whether the graphenes are defective based on whether the hexagonal structure includes abnormal thermal distribution data due to the defective area, in the thermal distribution data of the graphenes. 제1항에 있어서,
상기 데이터 획득부는,
상기 전류가 인가된 그래핀에서 발생되는 열복사를 측정하여 전자적으로 기록하는 그래핀 검사 장치.The method according to claim 1,
Wherein the data obtaining unit comprises:
And measuring and thermally radiating heat generated from the graphene to which the current is applied. 제1항에 있어서,
상기 그래핀의 열 분포 데이터는 온도 또는 색에 관한 정보를 포함하는 그래핀 검사 장치.The method according to claim 1,
Wherein the graphene thermal distribution data comprises information about temperature or color. 제1항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 그래핀의 열 분포 데이터 중 기설정된 온도와 같거나 상기 기설정된 온도보다 큰 온도에 해당하는 데이터가 포함된 경우에 상기 그래핀에 결함이 있음을 판단하는 그래핀 검사 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And determines that there is a defect in the graphene when data corresponding to a temperature equal to or higher than a predetermined temperature is included in the thermal distribution data of the graphene. 제1항에 있어서,
상기 검출부는,
상기 판단부에서 상기 그래핀에 결함이 있다고 판단된 경우에 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하는 그래핀 검사 장치.The method according to claim 1,
Wherein:
And a storage unit for storing thermal distribution data of the graphenes when the determination unit determines that the graphenes are defective. 피검사 대상인 그래핀을 이송하는 이송 장치;
상기 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부;
상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 및
상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며,
상기 검출부는,
상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부; 및
상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 시스템.A transfer device for transferring graphene to be inspected;
A current applying unit for applying a current to the graphene to generate heat and other heat generated in a region having a normal hexagonal structure in a defect region in which a hexagonal structure is broken out of a region of the graphene to which the current is applied;
A data acquiring unit for acquiring heat distribution data of the graphene to which the current is applied; And
And a detector for detecting the presence or absence of a defect in the graphene based on the thermal distribution data of the graphene,
Wherein:
A receiving unit for receiving the graphene thermal distribution data from the data acquiring unit; And
And a determiner for determining whether or not the graphenes are defective based on whether the hexagonal structure includes abnormal thermal distribution data due to a defective area in the thermal distribution data of the graphenes. 제6항에 있어서,
상기 이송 장치는,
롤러 또는 컨베이어 벨트를 포함하는 그래핀 검사 시스템.The method according to claim 6,
The transfer device
A graphene inspection system comprising a roller or a conveyor belt. 제6항에 있어서,
상기 데이터 획득부는,
상기 그래핀의 열 분포 데이터로서 상기 이송 장치에 의해 이송되는 그래핀의 열 분포 이미지를 실시간으로 획득하여 상기 검출부로 전송하는 그래핀 검사 시스템. The method according to claim 6,
Wherein the data obtaining unit comprises:
And a thermal distribution image of graphene transferred by the transfer device as thermal distribution data of the graphene is acquired in real time and transmitted to the detector. 제8항에 있어서,
상기 그래핀의 열 분포 이미지는 색 정보를 포함하며,
상기 판단부는,
상기 그래핀의 열 분포 이미지의 영역 중에서 주변의 색 분포와 다른 색 분포를 갖는 영역이 있는지 여부에 따라 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 그래핀 검사 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the thermal distribution image of the graphene comprises color information,
Wherein,
Wherein the presence or absence of a defect in the graphene is determined according to whether or not a region having a color distribution different from that of the surrounding color distribution is present in the region of the thermal distribution image of the graphen. 제8항에 있어서,
상기 그래핀의 열 분포 이미지는 색 정보를 포함하며,
상기 판단부는,
상기 그래핀의 열 분포 이미지의 영역 중에, 기준 온도와 같은 색 분포를 갖는 영역 이상의 또는 상기 기준 온도보다 높은 온도와 대응하는 색 분포를 갖는 영역이 포함되었는지 여부에 따라 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 그래핀 검사 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the thermal distribution image of the graphene comprises color information,
Wherein,
Determining whether or not the graphenes are defective according to whether or not a region having a color distribution equal to or higher than the reference temperature or a region having a color distribution corresponding to a temperature higher than the reference temperature is included in the region of the thermal distribution image of the graphen A graphene inspection system. 제6항에 있어서,
상기 검출부는,
상기 판단부에서 상기 그래핀에 결함이 있다고 판단된 경우에 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하는 그래핀 검사 시스템.The method according to claim 6,
Wherein:
And a storage unit for storing thermal distribution data of the graphenes when the determination unit determines that the graphenes are defective.
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