KR101097285B1 - Method for fabricating variable mold using magnetic force and method for forming pattern using the same - Google Patents

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윤재성
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조성학
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Abstract

PURPOSE: A variable mold manufacturing method using magnetism and a pattern forming method using the same are provided to easily control the curvature of a concave pattern by controlling the density of ferromagnetic particles. CONSTITUTION: A variable mold manufacturing method using magnetism comprises the following steps. A substrate(130) having magnetism is prepared. The depressed section(141) dented toward the inside of a base(140) is formed. The substrate is arranged in the base. In order for a part of the substrate to be guided and curved to the depressed section inside, the magnetic force is applied in the substrate. A concave pattern(131) is formed on substrate.

Description

자성을 이용한 가변몰드 제작방법 및 이를 이용한 패턴 형성방법{METHOD FOR FABRICATING VARIABLE MOLD USING MAGNETIC FORCE AND METHOD FOR FORMING PATTERN USING THE SAME}Variable mold manufacturing method using magnetic and pattern formation method using the same {METHOD FOR FABRICATING VARIABLE MOLD USING MAGNETIC FORCE AND METHOD FOR FORMING PATTERN USING THE SAME}

본 발명은 자성을 이용한 가변몰드 제작방법 및 이를 이용한 패턴 형성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자성을 이용하여 가변형의 몰드를 용이하게 제작할 수 있는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법 및 이를 이용한 패턴 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a variable mold using magnetic and a pattern forming method using the same, and more particularly, a method of manufacturing a variable mold using magnetic and a pattern forming method using the same which can easily produce a variable mold using magnetic. It is about.

일반적으로 소프트 몰드(soft mold)는 탄성을 가지는 고분자를 임의의 틀에 부어 그 틀의 형상에 따라 임의의 패턴을 음각 또는 양각하여 제작하게 된다, In general, a soft mold is prepared by pouring an elastic polymer into an arbitrary mold and engraving or embossing an arbitrary pattern according to the shape of the mold.

이러한 소프트 몰드(soft mold)는 마이크로 단위의 미세한 패턴(소프트 몰드의 음각 또는 양각에 따라 형성된 패턴)을 형성하거나, 이미 제작된 패턴을 다른 기판으로 전사시키는데 사용되는데, 예를 들면, 소프트 몰드 자체를 미세 패턴으로 사용하거나, 바이오 물질, 기능성 자기조립물질, 나노입자, 메탈필름, 그라핀(graphene) 등을 다른 기판에 전이하는데 이용될 수 있다. Such a soft mold is used to form a micro pattern (pattern formed according to the intaglio or embossment of the soft mold) or to transfer an already manufactured pattern to another substrate. It may be used as a fine pattern or to transfer biomaterials, functional self-assembled materials, nanoparticles, metal films, graphenes, and the like to other substrates.

소프트 몰드는(soft mold) 탄성 중합체를 경화하여 제작할 수 있으며, 이러한 탄성 중합체로는 대표적으로 PDMS(polydimethylsiloxane)가 널리 사용되고 있다. 상기 PDMS 이외에도 폴리우레탄(polyurethane), 폴리이미드(polyimides)등을 사용할 수 있다. Soft molds can be produced by curing an elastomer, and typical examples of such elastomers include polydimethylsiloxane (PDMS). In addition to the PDMS, polyurethane, polyimide, or the like may be used.

한편, 종래의 구조물 제작용 몰드의 분야에서 역시 소프트 몰드를 빈번하게 사용하여 왔으며, 소프트 몰드의 유연한 특성을 사용하여 몰드의 내구성을 향상시키거나, 패턴 전사를 용이하게 하기 위한 용도로서 주로 이용되어 왔다. On the other hand, the soft mold has been frequently used in the field of molds for conventional structures, and has been mainly used as a means for improving the durability of the mold or facilitating pattern transfer by using the soft characteristics of the soft mold. .

그러나, 이러한 소프트 몰드라 할지라도, 설계 변경 등으로 인한 구조물 모양의 변경시에는 마스터 전체를 새롭게 제작한 후에 소프트 몰드를 신규로 제작하여야 하므로, 시간적, 비용적인 면에서 비경제적이라는 문제가 있었다.However, even in such a soft mold, when the shape of the structure is changed due to a design change or the like, a new soft mold must be newly manufactured after the entire master is newly manufactured, and thus there is a problem that it is uneconomical in terms of time and cost.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자성을 이용하여 곡률 가변형의 몰드를 용이하게 제작할 수 있는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a method of manufacturing a variable mold using magnet that can easily manufacture a mold having a variable curvature using magnetism.

또한, 설계변경 시에도 저비용으로 곡률이 변경된 볼록패턴을 용이하게 제작할 수 있는 패턴 형성방법을 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a pattern formation method that can easily produce a convex pattern whose curvature is changed at a low cost even during a design change.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 자성을 가지는 기판을 준비하는 기판준비단계; 베이스 상에 내부로 함몰되는 함몰영역을 형성하는 함몰영역 형성단계; 상기 기판을 상기 베이스 상에 정렬하는 정렬단계; 상기 기판의 일부가 상기 함몰영역 내부로 유인되어 휘도록 상기 기판에 자력을 인가함으로써 상기 기판 상에 오목한 형태의 오목패턴을 형성하는 오목패턴 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a substrate preparation step of preparing a substrate having a magnetic; A recessed area forming step of forming a recessed area recessed therein on the base; Aligning the substrate on the base; And a concave pattern forming step of forming a concave pattern having a concave shape on the substrate by applying a magnetic force to the substrate so that a portion of the substrate is attracted into the recessed area. It is achieved by the manufacturing method.

또한, 상기 오목패턴 형성단계에서 상기 베이스와 상기 기판을 상호 접합될 수 있다.In addition, the base and the substrate may be bonded to each other in the concave pattern forming step.

또한, 상기 기판준비단계는 강자성 입자와 고분자 수지가 포함되어 혼합되는 혼합재를 마련하는 혼합재 마련단계; 상기 혼합재를 기판몰드에 충진하는 충진단계; 상기 혼합재를 경화하여 기판을 성형하는 경화단계;를 포함할 수 있다.In addition, the substrate preparation step may include a mixture preparation step of preparing a mixture containing ferromagnetic particles and a polymer resin is mixed; A filling step of filling the mixture into a substrate mold; It may include; a curing step of molding the substrate by curing the mixture.

또한, 상기 경화단계는 상기 강자성 입자가 자중(自重)에 의하여 중력방향으로 이동되도록 상기 혼합재를 경화할 수 있다.In addition, the curing step may cure the mixture so that the ferromagnetic particles are moved in the direction of gravity due to its own weight.

또한, 상기 경화단계는 상기 강자성 입자가 어느 하나의 방향으로 이동되어 상기 혼합재가 경화되도록 자성체를 배치할 수 있다.In addition, in the curing step, the ferromagnetic particles may be disposed in any one direction to arrange a magnetic material to cure the mixed material.

또한, 상기 오목패턴 형성단계는 상기 베이스의 상기 함몰영역이 형성되는 반대편에 자성을 가지는 자력부를 배치할 수 있다.In the forming of the concave pattern, a magnetic force part having magnetic properties may be disposed on the opposite side of the recessed area of the base.

또한, 상기 함몰영역은 상호 이격되는 한 쌍의 제1면 사이에서 내부로 단차지게 형성되는 제2면 상에 형성될 수 있다.In addition, the recessed area may be formed on a second surface formed stepped inside between a pair of first surfaces spaced apart from each other.

또한, 상기 기판에 형성되는 오목패턴의 곡률(curvature)은 상기 기판에 포함되는 강자성 입자의 밀도, 상기 자력부의 세기, 상기 자력부와 상기 기판의 거리, 상기 한 쌍의 제1면간의 이격거리 중 적어도 하나에 의하여 결정될 수 있다.The curvature of the concave pattern formed on the substrate may include a density of ferromagnetic particles included in the substrate, an intensity of the magnetic force portion, a distance between the magnetic force portion and the substrate, and a separation distance between the pair of first surfaces. It can be determined by at least one.

또한, 상기 혼합재는 경화 후에 강도, 전기 전도도, 열 전도성, 광자효율 중 적어도 어느 하나의 특성이 향상되도록 첨가물이 더 포함될 수 있다.In addition, the mixture may further include an additive so as to improve at least one of properties of strength, electrical conductivity, thermal conductivity, and photon efficiency after curing.

또한, 상기 첨가물은 탄소나노튜브, 탄소섬유, 유리섬유 중 적어도 하나일 수 있다.In addition, the additive may be at least one of carbon nanotubes, carbon fibers, glass fibers.

또한, 상기 고분자 수지는 유연한(flexible) 재질일 수 있다.In addition, the polymer resin may be a flexible material.

또한, 상기 고분자 수지는 폴리디메틸실록산(PDMS:polydimethylsiloxane) 또는 폴리테트라플루로에틸린(PTFE:polytetrafluroethylene) 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the polymer resin may be any one of polydimethylsiloxane (PDMS) or polytetrafluroethylene (PTFE: polytetrafluroethylene).

상기 목적은, 본 발명에 따라, 자성을 이용한 가변몰드 제작방법에 의하여 형성되는 오목패턴을 몰드로 하여 상기 오목패턴에 경화성 수지를 주입하는 주입단계; 상기 경화성 수지를 경화하여 볼록패턴을 형성하는 볼록패턴 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법에 의해 달성된다.According to the present invention, an injection step of injecting a curable resin into the concave pattern using a concave pattern formed by a variable mold manufacturing method using magnetic as a mold; It is achieved by a pattern forming method comprising a; convex pattern forming step of curing the curable resin to form a convex pattern.

자성을 이용한 가변몰드 제작방법에 의하여 형성되는 오목패턴을 몰드로 하여 상기 오목패턴에 UV레진을 충진하는 UV레진 충진단계; 상기 UV레진을 경화하여 볼록패턴을 형성하는 볼록패턴 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법에 의해 달성된다.A UV resin filling step of filling a concave pattern with a UV resin by using a concave pattern formed by a variable mold manufacturing method using magnetic as a mold; It is achieved by a pattern forming method comprising a; convex pattern forming step of curing the UV resin to form a convex pattern.

또한, 상기 경화성 수지는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the curable resin may be any one of a thermosetting resin and a photocurable resin.

또한, 상기 주입단계는 경화 후에 강도, 전기 전도도, 열 전도성, 광자효율 중 적어도 어느 하나의 특성이 향상되도록 강화제를 첨가할 수 있다.In addition, the implantation step may be added after the curing to enhance the properties of at least one of strength, electrical conductivity, thermal conductivity, photon efficiency.

또한, 상기 첨가제는 탄소나노튜브, 탄소섬유, 유리섬유, 은나노 입자, 금나노 입자 중 적어도 하나일 수 있다.In addition, the additive may be at least one of carbon nanotubes, carbon fibers, glass fibers, silver nanoparticles, gold nanoparticles.

본 발명에 따르면, 자성을 이용하여 곡률을 가지는 몰드를 용이하게 제작할 수 있는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a variable mold manufacturing method using a magnet that can easily produce a mold having a curvature using the magnet.

또한, 강자성 입자의 밀도를 조절함으로써 형성되는 오목패턴의 곡률을 용이하게 제어할 수 있다.In addition, the curvature of the concave pattern formed by adjusting the density of the ferromagnetic particles can be easily controlled.

또한, 베이스에 형성되는 함몰영역의 형상을 제어함으로써 오목패턴의 곡률을 제어할 수 있다.Further, the curvature of the concave pattern can be controlled by controlling the shape of the recessed area formed in the base.

또한, 몰드로 사용되는 오목패턴이 형성된 기판이 베이스에 접합되어, 베이스가 기판을 지지하므로 외력에 의하여 오목패턴의 형상이 쉽게 변형되지 내구성이 향상될 수 있다.In addition, since the substrate on which the concave pattern used as a mold is formed is bonded to the base, and the base supports the substrate, the shape of the concave pattern is not easily deformed by external force, thereby improving durability.

또한, 간단한 방법으로 곡률을 용이하게 변경하며 볼록패턴을 제작할 수 있는 이를 이용한 패턴 형성방법이 제공된다.In addition, there is provided a pattern forming method using the same to easily change the curvature in a simple manner and to produce a convex pattern.

도 1은 본 발명의 제1실시예, 제2실시예 및 제3실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 공정 흐름도이고,
도 2는 도 1의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 기판 준비단계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 도 1의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 함몰영역 형성단계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 정렬단계와 오목패턴 형성단계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 5는 도 4의 오목패턴 형성단계에서 함몰영역의 크기와 형성되는 오목패턴의 형상의 관계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 기판 준비단계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 기판 준비단계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 8는 도 7의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 기판 준비단계의 변형례를 개략적으로 도시한 것이고,
도 9는 본 발명의 가변모들 제작방법에 의하여 제작된 가변몰드를 이용하는 패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
1 is a process flowchart of a method of manufacturing a variable mold using magnetism according to the first, second and third embodiments of the present invention.
FIG. 2 schematically illustrates a substrate preparation step of the variable mold manufacturing method using the magnet of FIG. 1;
FIG. 3 schematically illustrates a recessed area forming step of the variable mold manufacturing method using the magnet of FIG. 1;
FIG. 4 schematically illustrates an alignment step and a concave pattern forming step of the variable mold manufacturing method using the magnet of FIG. 1.
FIG. 5 schematically illustrates a relationship between the size of the recessed area and the shape of the recessed pattern formed in the recessed pattern forming step of FIG. 4;
FIG. 6 schematically illustrates a substrate preparation step of a variable mold manufacturing method using magnetism according to a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 schematically illustrates a substrate preparation step of a variable mold manufacturing method using magnetism according to a third exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 8 schematically illustrates a modification of the substrate preparation step of the variable mold manufacturing method using the magnet of FIG. 7;
Figure 9 schematically shows a pattern forming method using a variable mold produced by the method of manufacturing a variable model of the present invention.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, in the various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, different configurations from the first embodiment will be described. do.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S100)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a variable mold manufacturing method (S100) using a magnet according to a first embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1실시예, 제2실시예 및 제3실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 공정 흐름도이다.1 is a process flowchart of a method of manufacturing a variable mold using magnetism according to the first, second and third embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S100)은 기판준비단계(S110)와 함몰영역 형성단계(S120)와 정렬단계(S130)와 오목패턴 형성단계(S140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing a variable mold using magnetism according to the first exemplary embodiment of the present invention (S100) may include preparing a substrate (S110), forming a recessed area (S120), aligning (S130), and forming a concave pattern. Step S140 is included.

도 2는 도 1의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 기판 준비단계를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 2 schematically illustrates a substrate preparation step of the variable mold manufacturing method using the magnet of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 상기 기판준비단계(S110)는 오목패턴이 형성되어 최종 가변몰드가 되는 기판(130)을 제작하기 위한 단계로서, 혼합재 마련단계(S111)와 충진단계(S112)와 경화단계(S113)를 포함한다.Referring to Figure 2, the substrate preparation step (S110) is a step for producing a substrate 130 to form a concave pattern is the final variable mold, the mixture preparation step (S111) and filling step (S112) and curing step (S113).

상기 혼합재 마련단계(S111)는 자성을 가지는 혼합재(110)를 준비하는 단계로서, 본 단계에서는 강자성 입자(111)들을 액형의 고분자 수지와(112) 혼합시켜 혼합재(110)를 마련한다.The mixing material preparing step (S111) is a step of preparing the mixing material 110 having magnetic properties. In this step, the ferromagnetic particles 111 are mixed with the liquid polymer resin 112 to prepare the mixing material 110.

본 실시예에서 사용되는 강자성 입자(111)는 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe) 등의 나노 또는 마이크로 입자가 이용될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 고분자 수지(112)는 폴리디메틸실록산(PDMS:PolyDimethylSiloxane) 또는 폴리테트라플루로에틸린(PTFE:polytetrafluroethylene) 중 어느 하나가 이용되며, 경화 후에도 유연성(flexibility)을 가지는 고분자 수지라면 이에 제한되지 않는다.As the ferromagnetic particles 111 used in the present embodiment, nano or micro particles such as nickel (Ni), cobalt (Co), and iron (Fe) may be used. In the present embodiment, the polymer resin 112 may be any one of polydimethylsiloxane (PDMS: PolyDimethylSiloxane) or polytetrafluoroethyl (PTFE: polytetrafluroethylene), and may be a polymer resin having flexibility even after curing. This is not restrictive.

또한, 혼합재(110)에는 강도, 전기 전도성, 열 전도성, 광자효율 등의 특성이 향상되도록 별도의 비 강자성 첨가물이 더 포함되어 혼합될 수 있다.In addition, the mixture 110 may further include a separate non-ferromagnetic additive to be mixed so as to improve characteristics such as strength, electrical conductivity, thermal conductivity, photon efficiency, and the like.

이러한 첨가물로는 탄소나노튜브(CNT:Carbon NanoTube), 탄소섬유, 유리섬유 또는 이들 중 둘 이상이 혼합되어 사용될 수 있으며, 경화후 혼합재의 특성이 향상되는데 도움이 되는 것이라면 이에 제한되지 않는다.Such additives may be used by mixing carbon nanotubes (CNT: Carbon NanoTube), carbon fibers, glass fibers or two or more thereof, and are not limited thereto, as long as they help to improve the properties of the mixture after curing.

상기 충진단계(S112)는 후술하는 베이스(140)에 정렬될 기판(130)의 형상을 구현하기 위하여 소정의 기판몰드(120)에 액상의 혼합재(110)를 충진하는 단계이다. The filling step (S112) is a step of filling the liquid mixture 110 in a predetermined substrate mold 120 in order to implement the shape of the substrate 130 to be aligned to the base 140 to be described later.

본 실시예에서 기판(130)의 형상을 결정하는 기판몰드(120)는 평평한 판형태가 내부로 함몰되는 형태로 구성되며, 기판몰드(120)에 혼합재(110)를 충진한다. 한편, 혼합재(110)의 충진 전에 기판몰드(120)와 혼합재(110)가 접촉되는 면에 별도의 이형제를 도포함으로써 추후 혼합재(110)가 경화됨으로써 형성되는 기판(130)이 기판몰드(120)로부터 용이하게 이형될 수 있도록 한다.In the present embodiment, the substrate mold 120 that determines the shape of the substrate 130 is configured to have a flat plate shape recessed therein, and fills the mixture 110 in the substrate mold 120. Meanwhile, the substrate 130 formed by curing the mixture 110 afterwards by applying a separate release agent to a surface where the substrate mold 120 and the mixture 110 contact each other before the mixture 110 is filled with the substrate mold 120. It can be easily released from.

상기 경화단계(S113)는 평평하게 배치된 혼합재(110)를 경화하여 기판(130)을 제작하는 단계이다. 본 경화단계(S113)는 경화된 기판(130)이 재질의 고유한 특성인 유연성이 발현되도록 하는 공정으로서, 당해 기술분야에서 일반적으로 알려진 조건을 통하여 혼합재(110)를 최종 경화한다.
예를들어, 폴리디메틸실록산(PDMS:PolyDimethylSiloxane)를 고분자 수지로 사용하여 강자성 입자와 혼합하여 혼합재(110)를 마련하는 경우에, 혼합재(110)는 폴리디메틸실록산의 통상적인 경화 조건에 해당하는 약 70℃ 온도의 열이 1시간 가량 인가됨으로써 경화될 수 있다.
따라서, 본 경화단계(S113)에 의하면, 혼합재(110)을 일반적인 조건으로 경화함으로써 유연성을 가지는 평판형의 기판(130)이 최종 제작된다.
The curing step (S113) is a step of producing a substrate 130 by curing the mixed material 110 arranged flat. This curing step (S113) is a process that allows the cured substrate 130 to express the flexibility that is a unique characteristic of the material, the final curing of the mixture 110 through the conditions generally known in the art.
For example, when polydimethylsiloxane (PDMS: PolyDimethylSiloxane) is used as the polymer resin and mixed with ferromagnetic particles to prepare the mixture 110, the mixture 110 may be a drug that corresponds to the conventional curing conditions of polydimethylsiloxane. The heat at 70 ° C. may be cured by applying about 1 hour.
Therefore, according to the present curing step (S113), the planar substrate 130 having flexibility is finally produced by curing the mixture 110 under general conditions.

도 3은 도 1의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 함몰영역 형성단계를 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically illustrates a step of forming a recessed region in the method of manufacturing a variable mold using the magnet of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 상기 함몰영역 형성단계(S120)는 베이스(140) 상에 내부로 함몰되는 사각형 단면의 함몰영역(141)을 형성하는 단계이다.Referring to FIG. 3, the step of forming the recessed area (S120) is a step of forming the recessed area 141 having a rectangular cross section recessed inward on the base 140.

본 함몰영역 형성단계(S120)에 의하여 베이스(140)의 상면은 상호 이격되는 한 쌍의 제1면(142)과, 한 쌍의 제1면(142)의 사이 영역에 배치되며 내부로 단차지는 제2면(143)이 형성되며, 함몰영역(141)은 제2면(143) 상의 내부로 함몰된 영역을 의미한다.The upper surface of the base 140 is disposed in a region between the pair of first surfaces 142 and the pair of first surfaces 142 spaced apart from each other by the recessed area forming step S120. The second surface 143 is formed, and the recessed region 141 means a region recessed inward on the second surface 143.

한편, 한 쌍의 이웃하는 제1면(142)에 의하여 형성되는 이격거리에 의하여 추후 기판(130)에 형성되는 오목패턴(131)의 곡률(curvature)이 결정되는 것이므로, 이를 고려하여 제2면(143)의 길이, 즉, 제1면(142) 간의 이격거리가 정해지는 것이 바람직하다.On the other hand, since the curvature of the concave pattern 131 formed on the substrate 130 is determined later by the separation distance formed by the pair of neighboring first surface 142, the second surface in consideration of this It is preferable that the length of 143, that is, the separation distance between the first surfaces 142 is determined.

베이스(140)에 형성되는 함몰영역(141)은 이빔 리소그래피(E-Beam lithography), 나노 리소그래피(Nano lithography), 임프린팅(Imprinting)중 어느 하나의 공정에 의할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The recessed region 141 formed in the base 140 may be formed by any one of e-beam lithography, nano lithography, and imprinting, but is not limited thereto. .

도 4는 도 1의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 정렬단계와 오목패턴 형성단계를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 4 schematically illustrates an alignment step and a concave pattern forming step of the variable mold manufacturing method using the magnet of FIG. 1.

도 4(a)를 참조하면, 상기 정렬단계(S130)는 기판(130)의 오목패턴(131)이 형성될 영역을 베이스(140)의 함몰영역(141) 상에 정렬하는 단계이다. Referring to FIG. 4A, the alignment step S130 is a step of aligning a region where the concave pattern 131 of the substrate 130 is to be formed on the recessed region 141 of the base 140.

즉, 추후 기판(130) 상에서 오목패턴(131)이 형성될 영역을 함몰영역(141)에 정렬하게 된다.That is, the region where the concave pattern 131 is to be formed later on the substrate 130 is aligned with the recessed region 141.

상기 오목패턴 형성단계(S140)는 본 실시예에서 제작되는 최종몰드로서 사용되는 기판(130) 상에 오목패턴(131)을 형성하는 단계이다.The concave pattern forming step S140 is a step of forming the concave pattern 131 on the substrate 130 used as the final mold manufactured in the present embodiment.

도 4(b)를 참조하면, 베이스(140)의 함몰영역(141) 상에 기판(130)이 정렬, 배치된 상태에서, 베이스(140)의 함몰영역(141)이 형성되는 반대쪽 면에 자성을 갖는 자력부(150)를 배치한다.Referring to FIG. 4B, in a state in which the substrate 130 is aligned and disposed on the recessed region 141 of the base 140, the magnetic layer is formed on the opposite side of the recessed region 141 of the base 140. Place the magnetic force unit 150 having a.

도 4(c)를 참조하면, 강자성 입자(111)에 의하여 자성을 갖는 기판(130)은 자력부(150)에 의하여 베이스(140)쪽으로 인력을 받게되고, 제1면(142)과 대향되게 배치되는 기판(130)의 영역은 제1면(142)에 접촉하고, 제2면(143)과 대응되게 배치되는 기판(130)의 영역은 함몰영역(141) 내로 유입되어 휘어지게 된다.Referring to FIG. 4C, the substrate 130 having magnetism by the ferromagnetic particles 111 is attracted toward the base 140 by the magnetic force part 150, and is opposed to the first surface 142. The region of the substrate 130 disposed is in contact with the first surface 142, and the region of the substrate 130 disposed corresponding to the second surface 143 flows into the recessed region 141 and is bent.

즉, 자력부(150)와 기판(130)에 포함되는 강자성 입자(111)간의 인력에 의하여 함몰영역(141)의 상측에 정렬된 기판(130)의 영역은 소정의 곡률로 오목한 형태로 변형하며 오목패턴(131)을 형성하게 된다.That is, the region of the substrate 130 aligned above the recessed region 141 by the attractive force between the magnetic force unit 150 and the ferromagnetic particles 111 included in the substrate 130 deforms into a concave shape with a predetermined curvature. The concave pattern 131 is formed.

따라서, 이러한 오목패턴(131)이 형성된 기판(130)은 소정의 구조물을 형성하기 위한 몰드로서 이용될 수 있다.Therefore, the substrate 130 on which the concave pattern 131 is formed may be used as a mold for forming a predetermined structure.

한편, 기판(130)에 포함되는 강자성 입자(111)의 세기, 강자성 입자(111)의 종류, 자력부(150)의 세기, 기판(130)과 자력부(150)의 거리 등을 제어함으로써 오목패턴(131)이 휘어지는 곡률을 조절할 수 있다. On the other hand, concave by controlling the strength of the ferromagnetic particles 111 included in the substrate 130, the type of the ferromagnetic particles 111, the strength of the magnetic force portion 150, the distance between the substrate 130 and the magnetic force portion 150, etc. The curvature of the pattern 131 can be adjusted.

또한, 베이스(140)의 제2면(143) 단면의 길이, 즉, 한 쌍의 제1면(142) 간의 이격거리 및 함몰영역(141)의 형상 등도 오목패턴(131)의 곡률변화에 영향을 미치므로 이를 고려함으로써, 오목패턴(131)을 제작할 수 있다.In addition, the length of the cross section of the second surface 143 of the base 140, that is, the separation distance between the pair of first surfaces 142 and the shape of the recessed area 141 also affect the curvature change of the concave pattern 131. Therefore, by considering this, the concave pattern 131 can be manufactured.

도 5은 도 4의 오목패턴 형성단계에서 함몰영역의 크기와 형성되는 오목패턴의 형상의 관계를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 5 schematically illustrates a relationship between the size of the recessed area and the shape of the concave pattern formed in the concave pattern forming step of FIG. 4.

도 5를 참조하면, 함몰영역(141)의 크기, 즉, 제2면 단면의 길이에 따라 형성되는 오목패턴(131)의 형상이 달라짐을 알 수 있다. 다시 말하면, 기판(130)과 자력부(150) 사이에 동일한 인력이 발생하는 것으로 가정하면, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 함몰영역의 크기가 작은 경우의 오목패턴(131)이 도 6(a)의 함몰영역의 크기가 작은 경우의 오목패턴(131)보다 완만한 곡률으로 형성하게 됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the shape of the concave pattern 131 formed according to the size of the recessed region 141, that is, the length of the cross section of the second surface. In other words, assuming that the same attraction force occurs between the substrate 130 and the magnetic force unit 150, as shown in FIG. 6B, the concave pattern 131 when the size of the recessed area is small is shown in FIG. 6. It can be seen that the curvature of the recessed region of (a) is smaller than that of the concave pattern 131.

한편, 본 실시예의 오목패턴 형성단계(S140)에서는 자력부(150)로부터 발생하는 자력에 의하여 기판(130)와 베이스(140)는 상호 접합되어, 오목패턴(131)이 형성된 기판(130)이 베이스(140) 상에 고정되도록 함으로써 기판(130) 상에 형성된 오목패턴(131)의 형상변형이 쉽게 발생하지 않게 된다.On the other hand, in the concave pattern forming step (S140) of the present embodiment, the substrate 130 and the base 140 are bonded to each other by the magnetic force generated from the magnetic force unit 150, so that the substrate 130 having the concave pattern 131 is formed By being fixed on the base 140, the shape deformation of the concave pattern 131 formed on the substrate 130 may not easily occur.

다만, 기판(130)과 베이스(140)는 자력부(150)의 자력에 의하여 탈착이 가능하도록 접합되도록 할 수도 있으나. 기판(130)을 플라즈마 처리하여 표면 에너지를 증가시키고 베이스(140)와 영구적으로 접합하는 방식을 통하여, 몰드로 사용되는 오목패턴(131)의 내구성을 더욱 향상시킬 수도 있다.
However, the substrate 130 and the base 140 may be bonded to be detachable by the magnetic force of the magnetic force unit 150. Plasma treatment of the substrate 130 may increase surface energy and permanently bond the base 140 to further improve durability of the concave pattern 131 used as a mold.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S200)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a variable mold using magnetism according to a second embodiment of the present invention (S200) will be described in detail.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S200)은 기판준비단계(S210)와 함몰영역 형성단계(S220)와 정렬단계(S230)와 오목패턴 형성단계(S240)를 포함한다. 다만, 함몰영역 형성단계(S220)는 제1실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S100)에서와 동일하므로 중복설명은 생략한다.Referring to Figure 1, the variable mold manufacturing method (S200) using a magnet according to a second embodiment of the present invention is a substrate preparation step (S210), recessed area forming step (S220) and alignment step (S230) and concave pattern formation Step S240 is included. However, since the recessed area forming step S220 is the same as in the variable mold manufacturing method S100 using magnetism according to the first embodiment, duplicate description is omitted.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S200)의 기판 준비단계(S210)를 개략적으로 도시한 것이다.6 schematically illustrates a substrate preparation step (S210) of the variable mold manufacturing method (S200) using magnetism according to the second exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 기판준비단계(S210)는 오목패턴(131)이 형성됨으로써 최종적인 몰드의 역할을 하게 되는 기판(130)을 제작하는 단계로서, 혼합재 마련단계(S211)와 충진단계(S212)와 경화단계(S213)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the substrate preparation step (S210) is a step of preparing a substrate 130 to serve as a final mold by forming a concave pattern 131, and preparing a mixed material (S211) and a filling step ( S212) and a curing step (S213).

상기 혼합재 마련단계(S211)에서는 제1실시예와 동일한 방법에 의하여 강자성 입자(111), 고분자 수지(112), 첨가물을 혼합하여 액상의 혼합재(110)를 마련한다.In the mixing material preparing step (S211), the ferromagnetic particles 111, the polymer resin 112, and the additives are mixed in the same manner as in the first embodiment to prepare a liquid mixing material 110.

상기 충진단계(S212)에서는 제1실시예에서와 마찬가지로 기판몰드(120)에 혼합재(110)를 충진한다.In the filling step S212, the mixture 110 is filled in the substrate mold 120 as in the first embodiment.

상기 경화단계(S213)에서는 기판몰드(120)에 충진된 혼합재(110)에 포함되는 강자성 입자(111)들이 자중(自重)에 의하여 중력방향으로 이동하도록 시간, 온도, 압력 등의 경화 조건을 제어함으로써 기판(130)을 제작한다.In the curing step (S213) to control the curing conditions such as time, temperature, pressure such that the ferromagnetic particles 111 included in the mixed material 110 filled in the substrate mold 120 to move in the direction of gravity by its own weight Thus, the substrate 130 is produced.

따라서, 본 실시예의 경화단계(S213)에서 형성되는 기판(130)에는 어느 한 면에 밀집되는 강자성 입자(111)의 밀도가 다른 한 쪽에 밀집되는 강자성 입자(111)의 밀도보다 높게 측정되게 된다.Therefore, the density of the ferromagnetic particles 111 dense on one surface of the substrate 130 formed in the curing step (S213) of the present embodiment is measured to be higher than the density of the ferromagnetic particles 111 dense on the other side.

상기 정렬단계(S230)는 기판(130)의 오목패턴(131)이 형성될 영역을 베이스(140)의 함몰영역(141)에 대응되도록 정렬하는 단계이다. 다만, 제1실시예에서와는 달리 기판(130)의 강자성 입자 밀도(110)가 높은 면이 함몰영역(141)이 형성되는 면에 대향되도록 기판(130)을 배치한다.The alignment step S230 is to align the region where the concave pattern 131 of the substrate 130 is to be formed to correspond to the recessed region 141 of the base 140. However, unlike the first embodiment, the substrate 130 is disposed such that the surface having the high ferromagnetic particle density 110 of the substrate 130 faces the surface where the recessed region 141 is formed.

상기 오목패턴 형성단계(S240)는 제1실시예와 동일하게 기판(130)에 오목패턴(131)을 형성하는 단계이다.The concave pattern forming step (S240) is a step of forming the concave pattern 131 on the substrate 130 as in the first embodiment.

정렬단계(S230)에 의하여 베이스(140) 상에 기판(130)이 정렬된 상태에서, 함몰영역(141)이 형성되는 베이스(140)의 반대편 면에 자성을 갖는 자력부(150)를 배치한다.In the state in which the substrate 130 is aligned on the base 140 by the alignment step S230, the magnetic force part 150 having magnetic properties is disposed on the opposite side of the base 140 on which the recessed area 141 is formed. .

이에 의하면, 강자성 입자(111)에 의하여 자성을 갖는 기판(130)은 자력부(150)에 의하여 베이스(140) 측으로 인력을 받게 되고, 제1면(142)과 대응되게 배치되는 기판(130)의 영역은 제1면(142)에 접촉하고, 제2면(143)과 대응되게 배치되는 기판(130)의 영역은 함몰영역(141) 내로 유입되어 휘어지게 된다.As a result, the substrate 130 having the magnetism by the ferromagnetic particles 111 receives the attraction force toward the base 140 by the magnetic force part 150 and is disposed to correspond to the first surface 142. The region of the first surface 142 contacts the first surface 142, and the region of the substrate 130 disposed to correspond to the second surface 143 flows into the recessed region 141 to be bent.

즉, 자력부(150)와 기판(130)에 포함되는 강자성 입자(111)간의 인력에 의하여 함몰영역(141) 상에 정렬된 기판(130)의 영역은 소정의 곡률로서 오목한 형태로 변형하며, 기판(130) 상에는 오목패턴(131)이 형성된다.That is, the region of the substrate 130 aligned on the recessed region 141 by the attractive force between the magnetic force unit 150 and the ferromagnetic particles 111 included in the substrate 130 deforms into a concave shape with a predetermined curvature. The concave pattern 131 is formed on the substrate 130.

이때, 정렬단계(S230)에서 강자성 입자(111)의 밀도가 큰 면이 함몰영역에 대향되도록 하여 자력부(150)와 기판(130)에 포함된 강자성 입자(111) 간의 물리적 거리를 줄이고 상호간에 발생하는 인력이 증가되도록 함으로써, 기판(130) 상에는 더 큰 곡률을 가지는 오목패턴(131)이 형성될 수 있다.
At this time, in the alignment step (S230) to reduce the physical distance between the magnetic force portion 150 and the ferromagnetic particles 111 included in the substrate 130 so that the surface of the high density of the ferromagnetic particles 111 is opposed to the recessed region. By increasing the attraction force generated, the concave pattern 131 having a larger curvature may be formed on the substrate 130.

이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S300)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a variable mold using magnetism according to a third embodiment of the present invention (S300) will be described in detail.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S300)은 기판준비단계(S310)와 함몰영역 형성단계(S320)와 정렬단계(S330)와 오목패턴 형성단계(S340)를 포함한다. 다만, 함몰영역 형성단계(S320)와 정렬단계(S330)와 오목패턴 형성단계(S340)는 제2실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법(S200)과 동일하므로 중복설명은 생략한다.Referring to FIG. 1, in the method of manufacturing a variable mold using magnetism according to a third embodiment of the present invention (S300), a substrate preparation step S310, a recessed area forming step S320, an alignment step S330, and a concave pattern are formed. Step S340 is included. However, since the recessed area forming step S320, the alignment step S330, and the concave pattern forming step S340 are the same as those of the variable mold manufacturing method S200 using magnetism according to the second embodiment, redundant descriptions thereof will be omitted.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 기판 준비단계를 개략적으로 도시한 것이다. FIG. 7 schematically illustrates a substrate preparation step of a method of manufacturing a variable mold using magnetism according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 기판준비단계(S310)는 제2실시예에서와 같이 최종 몰드의 역할을 하는 기판(130)을 제작하는 단계로서, 혼합재 마련단계(S311)와 충진단계(S312)와 경화단계(S313)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the substrate preparation step S310 is a step of manufacturing the substrate 130 serving as the final mold as in the second embodiment, and preparing a mixture material step S311 and a filling step S312. It includes a curing step (S313).

상기 혼합재 마련단계(S311)에서는 제2실시예와 동일한 방법에 의하여 강자성 입자(111), 고분자 수지(112), 첨가물을 혼합하여 액상의 혼합재(110)를 마련한다.In the mixing material preparing step (S311), the ferromagnetic particles 111, the polymer resin 112, and the additives are mixed in the same manner as in the second embodiment to prepare a liquid mixing material 110.

상기 충진단계(S312)에서는 제2실시예에서와 마찬가지로 기판몰드(120)에 혼합재(110)를 충진한다.In the filling step S312, the mixture 110 is filled in the substrate mold 120 as in the second embodiment.

상기 경화단계(S313)에서는 제2실시예에서 중력만을 이용하여 강자성 입자를 이동시킨 것과는 달리, 기판몰드(120)의 하면에 자력을 가지는 자성체(160)를 배치하고, 기판몰드(120)에 충진된 혼합재(110)에 포함되는 강자성 입자(111)들이 자성체(160)에 의하여 하방으로 이동하도록 시간, 온도, 압력 등의 경화 조건을 제어함으로써 기판(130)을 제작하게 된다.In the curing step (S313), unlike moving the ferromagnetic particles using only gravity in the second embodiment, the magnetic material 160 having a magnetic force is disposed on the lower surface of the substrate mold 120, and filled in the substrate mold 120 The substrate 130 is manufactured by controlling curing conditions such as time, temperature, and pressure so that the ferromagnetic particles 111 included in the mixed material 110 move downward by the magnetic body 160.

도 8은 도 7의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법의 기판 준비단계의 변형례를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 8 schematically illustrates a modification of the substrate preparation step of the variable mold manufacturing method using the magnet of FIG. 7.

본 실시예의 충진단계(S313)에서는 자성체(160)을 기판몰드(120)의 하면에 배치하였으나, 도 9에서와 같이, 변형례의 충진단계(S313)에서는 자성체(160)를 혼합재(110)의 상측에 배치하고, 강자성 입자(111)들이 중력의 반대방향, 즉, 상방으로 이동하도록 시간, 온도, 압력 등의 경화 조건을 제어하여 기판(130)을 제작할 수도 있다.In the filling step (S313) of the present embodiment, the magnetic body 160 is disposed on the lower surface of the substrate mold 120, but as shown in FIG. 9, in the filling step (S313) of the modification, the magnetic body 160 is formed of the mixture 110. The substrate 130 may be manufactured by controlling the curing conditions such as time, temperature, and pressure so that the ferromagnetic particles 111 move in the opposite direction to the gravity, that is, upward.

본 실시예의 경화단계(S313)에 의하면, 자성체(160)를 추가적으로 배치함으로써, 경화되는 과정에서 강자성 입자(111)의 이동을 제어하고, 기판(130)에 포함되는 강자성 입자(110)의 밀집도의 조절이 가능하다.According to the curing step (S313) of the present embodiment, by additionally placing the magnetic body 160, to control the movement of the ferromagnetic particles 111 during the curing process, the density of the ferromagnetic particles 110 included in the substrate 130 Adjustable

또한, 오목패턴 형성단계(S340)에서는 기판(130)에 포함되는 강자성 입자(111)의 밀도에 따라서 자력부(150)에 의하여 기판(130)에 미치는 인력의 조절이 가능하므로 기판(130) 상에 형성되는 오목패턴(131)의 곡률을 제어할 수 있다.
In addition, in the concave pattern forming step (S340), the attractive force applied to the substrate 130 may be controlled by the magnetic force part 150 according to the density of the ferromagnetic particles 111 included in the substrate 130. The curvature of the concave pattern 131 formed in the can be controlled.

이하, 상술한 본 발명에 따른 자성을 이용한 가변몰드 제작방법를 이용한 구조물 제작방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a structure using a variable mold manufacturing method using magnetism according to the present invention will be described.

도 9는 본 발명의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법에 의하여 제작된 가변몰드를 이용하는 패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.9 schematically illustrates a pattern forming method using a variable mold manufactured by a variable mold manufacturing method using magnetic of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 실시예의 패턴 형성방법은 주입단계(S151)와 볼록패턴 형성단계(S152)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the pattern forming method of the present embodiment includes an injection step S151 and a convex pattern forming step S152.

주입단계(S151)는 상술한 방법에 의하여 제작되는 기판을 몰드로 하여 오목패턴 내에 경화성 수지를 충진하는 단계이다.Injecting step (S151) is a step of filling the curable resin in the recess pattern by using a substrate produced by the above-described method as a mold.

또한, 최종 완성되는 볼록패턴(170)의 강도, 전기 전도도, 열 전도성, 광자효율 등의 특성이 향상되도록 경화성 수지에 강화제를 첨가할 수도 있다.In addition, a reinforcing agent may be added to the curable resin so as to improve characteristics such as strength, electrical conductivity, thermal conductivity, and photon efficiency of the final convex pattern 170.

이러한 강화제로는 탄소나노튜브(CNT:Carbon NanoTube), 탄소섬유, 유리섬유, 은나노 입자, 금나노 입자 또는 이들 중 둘 이상이 혼합되어 사용될 수 있으며, 경화후 볼록패턴(170)의 특성이 향상되는데 도움이 되는 것이라면 이에 제한되지 않는다.Such a reinforcing agent may be used by mixing carbon nanotubes (CNT: Carbon NanoTube), carbon fiber, glass fiber, silver nanoparticles, gold nanoparticles or two or more thereof, and after curing, the characteristics of the convex pattern 170 are improved. Anything that helps is not limited to this.

상기 볼록패턴 형성단계(S152)는 경화성 수지에 자외선 광을 조사하거나 열을 가함으로써 경화하여 볼록패턴(170)을 형성하는 단계이다. 볼록패턴 형성단계(S152)에서 경화성 수지는 본 기술분야에서 널리 알려진 조건의 열 또는 자외선 광이 인가되어 경화되며, 본 공정에 의하면 소정의 곡률의 볼록패턴(170)이 제작될 수 있다.
The convex pattern forming step (S152) is a step of forming the convex pattern 170 by curing by applying ultraviolet light or applying heat to the curable resin. In the convex pattern forming step (S152), the curable resin is cured by applying heat or ultraviolet light under conditions well known in the art, and according to the present process, the convex pattern 170 having a predetermined curvature may be manufactured.

한편, 본 실시예에서 제작되는 볼록패턴(170)은 렌즈로서 이용될 수 있으며,상술한 바와 같이 다양한 방법으로 오목패턴의 곡률을 조절함으로써, 최종 제작되는 볼록패턴(170)이 렌즈로 사용되는 경우 초점거리의 조절이 가능하다.
On the other hand, the convex pattern 170 manufactured in the present embodiment can be used as a lens, by adjusting the curvature of the concave pattern in a variety of ways as described above, when the final convex pattern 170 is used as a lens The focal length can be adjusted.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 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.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.

110 : 혼합재 142 : 제1면
120 : 기판몰드 143 : 제2면
130 : 기판 150 : 자력부
140 : 베이스 160 : 자성체
141 : 함몰영역
110: mixed material 142: first side
120: substrate mold 143: second surface
130: substrate 150: magnetic portion
140: base 160: magnetic material
141: depression area

Claims (16)

자성을 가지는 기판을 준비하는 기판준비단계;
베이스 상에 내부로 함몰되는 함몰영역을 형성하는 함몰영역 형성단계;
상기 기판을 상기 베이스 상에 정렬하는 정렬단계;
상기 기판의 일부가 상기 함몰영역 내부로 유인되어 휘도록 상기 기판에 자력을 인가함으로써 상기 기판 상에 오목한 형태의 오목패턴을 형성하는 오목패턴 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
Preparing a substrate having a magnetic substrate;
A recessed area forming step of forming a recessed area recessed therein on the base;
Aligning the substrate on the base;
And a concave pattern forming step of forming a concave pattern having a concave shape on the substrate by applying a magnetic force to the substrate so that a portion of the substrate is attracted into the recessed area. How to make.
제1항에 있어서,
상기 오목패턴 형성단계에서 상기 베이스와 상기 기판을 상호 접합하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법
The method of claim 1,
Method of manufacturing a variable mold using a magnetic, characterized in that for bonding the base and the substrate in the concave pattern forming step
제2항에 있어서,
상기 기판준비단계는 강자성 입자와 고분자 수지가 포함되어 혼합되는 혼합재를 마련하는 혼합재 마련단계; 상기 혼합재를 기판몰드에 충진하는 충진단계; 상기 혼합재를 경화하여 기판을 성형하는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작 방법.
The method of claim 2,
The substrate preparation step may include a mixture preparation step of preparing a mixture in which ferromagnetic particles and a polymer resin are mixed; A filling step of filling the mixture into a substrate mold; Curing step of forming a substrate by curing the mixture material; variable mold manufacturing method using a magnetic comprising a.
제3항에 있어서,
상기 경화단계는 상기 강자성 입자가 자중(自重)에 의하여 중력방향으로 이동되도록 상기 혼합재를 경화하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
The method of claim 3,
The hardening step is a variable mold manufacturing method using a magnetic, characterized in that for curing the mixture so that the ferromagnetic particles are moved in the gravity direction by the weight (self-weight).
제3항에 있어서,
상기 경화단계는 상기 강자성 입자가 어느 하나의 방향으로 이동되어 상기 혼합재가 경화되도록 자성체를 배치하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
The method of claim 3,
The hardening step is a variable mold manufacturing method using a magnetic, characterized in that the magnetic material is disposed so that the ferromagnetic particles are moved in any one direction to cure the mixture.
제3항에 있어서,
상기 오목패턴 형성단계는 상기 베이스의 상기 함몰영역이 형성되는 반대편에 자성을 가지는 자력부를 배치하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
The method of claim 3,
The concave pattern forming step of manufacturing a variable mold using the magnetic, characterized in that for placing the magnetic portion having a magnet on the opposite side of the depression region of the base.
제6항에 있어서,
상기 함몰영역은 상호 이격되는 한 쌍의 제1면 사이에서 내부로 단차지게 형성되는 제2면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
The method of claim 6,
The recessed area is a variable mold manufacturing method using a magnetic, characterized in that formed on the second surface formed stepped inward between the pair of first surface spaced apart from each other.
제7항에 있어서,
상기 기판에 형성되는 오목패턴의 곡률(curvature)은 상기 기판에 포함되는 강자성 입자의 밀도, 상기 자력부의 세기, 상기 함몰영역의 형상, 상기 자력부와 상기 기판의 거리, 상기 한 쌍의 제1면간의 이격거리 중 적어도 하나에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
The method of claim 7, wherein
The curvature of the concave pattern formed on the substrate may include a density of ferromagnetic particles included in the substrate, an intensity of the magnetic force portion, a shape of the recessed region, a distance between the magnetic force portion and the substrate, and the pair of first surfaces. Variable mold manufacturing method using a magnetic, characterized in that determined by at least one of the separation distance between.
제3항에 있어서,
상기 혼합재는 경화 후에 강도, 전기 전도도, 열 전도성, 광자효율 중 적어도 어느 하나의 특성이 향상되도록 첨가물이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가변몰드 제작방법.
The method of claim 3,
The mixed material is a variable mold manufacturing method characterized in that the additive further comprises so as to improve at least one of the properties of strength, electrical conductivity, thermal conductivity, photon efficiency after curing.
제9항에 있어서,
상기 첨가물은 탄소나노튜브, 탄소섬유, 유리섬유, 은나노 입자, 금나노 입자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
10. The method of claim 9,
The additive is a variable mold manufacturing method using a magnetic, characterized in that at least one of carbon nanotubes, carbon fibers, glass fibers, silver nanoparticles, gold nanoparticles.
제3항에 있어서,
상기 고분자 수지는 유연한(flexible) 재질인 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
The method of claim 3,
The polymer resin is a variable mold manufacturing method using a magnetic, characterized in that the flexible (flexible) material.
제11항에 있어서,
상기 고분자 수지는 폴리디메틸실록산(PDMS:polydimethylsiloxane) 또는 폴리테트라플루로에틸린(PTFE:polytetrafluroethylene) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
The method of claim 11,
The polymer resin is a variable mold manufacturing method using a magnetic, characterized in that any one of polydimethylsiloxane (PDMS: polydimethylsiloxane) or polytetrafluoroethyl (PTFE: polytetrafluroethylene).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 자성을 이용한 가변몰드 제작방법에 의하여 형성되는 오목패턴을 몰드로 하여 상기 오목패턴에 경화성 수지를 주입하는 주입단계;
상기 경화성 수지를 경화하여 볼록패턴을 형성하는 볼록패턴 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
An injection step of injecting a curable resin into the concave pattern by using the concave pattern formed by the variable mold manufacturing method using the magnetism of claim 1 as a mold;
Convex pattern forming step of curing the curable resin to form a convex pattern; pattern forming method comprising a.
제13항에 있어서,
상기 경화성 수지는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
The method of claim 13,
The curable resin is a pattern forming method, characterized in that any one of a thermosetting resin or photocurable resin.
제14항에 있어서,
상기 주입단계는 경화 후에 강도, 전기 전도도, 열 전도성, 광자효율 중 적어도 어느 하나의 특성이 향상되도록 강화제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 가변몰드 제작방법.
The method of claim 14,
The injection molding method of the variable mold, characterized in that for adding the reinforcing agent to improve the properties of at least one of strength, electrical conductivity, thermal conductivity, photon efficiency after curing.
제15항에 있어서,
상기 첨가제는 탄소나노튜브, 탄소섬유, 유리섬유, 은나노 입자, 금나노 입자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 가변몰드 제작방법.
16. The method of claim 15,
The additive is a variable mold manufacturing method using a magnetic, characterized in that at least one of carbon nanotubes, carbon fibers, glass fibers, silver nanoparticles, gold nanoparticles.
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