KR101200833B1 - Apparatus for manufacturing roll stamp and method for manufacturing roll stamp using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 롤스탬프 제조장치 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 표면에 레지스트가 도포되며 대형 롤스탬프를 제작하기 위한 기판롤과, 상기 기판롤에 패턴이 전사되도록 서로 접촉하여 회전하는 마스터롤을 포함하되, 패터닝 공정 동안 기판롤을 기준으로 한 마스터롤의 위치보상을 이루도록 하여, 접촉면이 일정하게 유지되도록 하고, 균일한 가압이 이루어지도록 하는 롤스탬프 제조장치 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a roll stamp manufacturing apparatus and a roll stamp manufacturing method using the same, in more detail, a resist is applied to the surface and the substrate roll for producing a large roll stamp, and in contact with each other so that the pattern is transferred to the substrate roll Including a rotating master roll, to achieve a position compensation of the master roll relative to the substrate roll during the patterning process, to maintain a constant contact surface, and to make a uniform pressurized roll stamp manufacturing apparatus and a roll stamp using the same It relates to a manufacturing method.
일반적으로, 반도체의 제조 공정에서는 실리콘(Silicon)과 유리(Glass) 등의 기판에 마스크(Mask) 또는 스탬프(Stamp)의 형상을 전사시켜 대량으로 마이크로미터 혹은 나노미터 크기의 미세한 형상이 제작된다.In general, in the semiconductor manufacturing process, a shape of a mask or a stamp is transferred to a substrate such as silicon and glass to produce a micrometer or a nanometer-sized microstructure in large quantities.
최근에는 나노 패턴이 적용된 기능성 광학 필름에 대한 수요가 증대되고 있는데, 기능성 광학필름의 예로는 WGP (wire grid polarizer) 등이 있으며, 얇은 필름 위에 선 패턴 또는 점 패턴들이 반복적으로 형성된다.Recently, the demand for functional optical films with nano-patterns is increasing. Examples of functional optical films include wire grid polarizers (WGPs), and line patterns or dot patterns are repeatedly formed on thin films.
기능성 광학 필름은 나노패턴이 있는 롤을 이용하여, 필름의 표면에 롤의 패턴을 전사하는 방법으로 제조된다.The functional optical film is manufactured by the method of transferring the pattern of a roll to the surface of a film using the roll with a nanopattern.
롤스탬프를 이용한 기능성 필름 제조 공정에서는 롤스탬프의 제조가 반드시 필요한데, 현재까지 이음새 없는 대형 롤스탬프를 제조할 수 있는 기술이 개발되지 않은 상황이다.The production of roll stamps is essential in the functional film manufacturing process using roll stamps, but until now, a technology for manufacturing a seamless large roll stamp has not been developed.
롤스탬프는 평면성 스탬프를 롤에 감아 사용하거나, 필름형 스탬프를 벨트 형태로 연결하여 사용하는 등, 기존의 평면 기판 패터닝을 통해 얻어지는 결과물을 직접 활용하는 방법으로 제조되고 있으나, 이런 경우, 연결부위가 불연속적인 형상이 형성되어 롤스탬프를 생산할 수 있는 길이가 제한된다.The roll stamp is manufactured by directly utilizing the result obtained through the conventional planar substrate patterning, such as using a flat stamp wound on a roll or connecting a film type stamp in a belt form. Discontinuous shapes are formed that limit the length of roll roll production.
국내등록특허 제0860953호(등록일 2008.09.30, 명칭 : 임프린트용 롤스탬프 제조방법)에는 롤 외주면에 플라즈마에 의한 직접 식각을 통해 패턴을 형성하는 임프린트용 롤스탬프 제조방법이 개시된 바 있다.Korean Registered Patent No. 0860953 (Registration Date 2008.09.30, Name: Method for manufacturing roll stamp for imprint) has disclosed a method for manufacturing an imprint roll stamp for forming a pattern on the outer circumferential surface of the roll by direct etching with plasma.
하지만, 상기와 같은 방법 역시 개념적으로 접근하는 수준이며, 대형 롤스탬프를 제조하기에는 문제점이 많이 남아 있어, 대형 롤스탬프를 제조하기 위한 기술 개발이 여전히 필요한 실정이다.
However, the above method is also a conceptual approach, and there are many problems to manufacture large roll stamps, and thus, there is still a need for technology development for manufacturing large roll stamps.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 표면에 레지스트가 도포되며 대형 롤스탬프를 제작하기 위한 기판롤과, 상기 기판롤에 패턴이 전사되도록 서로 접촉하여 회전하는 마스터롤을 포함하되, 패터닝 공정 동안 기판롤을 기준으로 한 마스터롤의 위치보상을 이루도록 하여, 접촉면이 일정하게 유지되도록 하고, 균일한 가압이 이루어지도록 하는 롤스탬프 제조장치 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is a resist is applied to the surface and the substrate roll for producing a large roll stamp, and rotates in contact with each other to transfer the pattern to the substrate roll Roll stamp manufacturing apparatus including a master roll, to achieve a position compensation of the master roll on the basis of the substrate roll during the patterning process, to maintain a constant contact surface, and to make a uniform pressurization and a roll stamp manufacturing method using the same To provide.
본 발명의 롤스탬프 제조장치는 롤스탬프를 제조하는 장치에 있어서, 표면에 레지스트가 도포되며 기판롤 회전축(110)을 중심으로 회전하는 기판롤(100); 외주면에 패턴이 형성되며, 상기 기판롤(100)과 나란하게 배치되어 상기 기판롤(100)과 접촉하여 회전하며, 상기 기판롤(100)에 패턴을 전사하는 마스터롤(200); 상기 마스터롤(200)의 중심부에 결합되며, 내부가 중공된 마스터롤 회전축(210); 및 상기 마스터롤 회전축(210) 및 기판롤 회전축(110)이 바닥면과 수평을 유지하고, 지정된 위치에서 회전되도록 상기 마스터롤(200)의 회전각을 조정 및 보상하는 회전각 제어부(300); 상기 마스터롤 회전축(210) 내부에 구비되어 상기 기판롤(100) 표면에 도포된 레지스트를 경화시키는 경화수단(400); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The roll stamp manufacturing apparatus of the present invention is a device for manufacturing a roll stamp, the resist is applied to the surface and the
또한, 상기 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 기판롤(100)을 회전시키는 기판롤 회전장치(120); 상기 마스터롤(200)을 회전시키는 마스터롤 회전장치(220); 상기 마스터롤(200) 및 회전각 제어부(300)가 상측면에 놓이며, 상기 마스터롤 회전축(210)과 수직한 방향으로 수평 이송되도록 하는 슬라이딩 이송부(500); 상기 마스터롤 회전축(210)의 양측단부에 결합되어 상기 마스터롤 회전축(210) 및 마스터롤(200)을 지지하는 마스터롤 홀딩부(230); 기판롤 회전축(110)의 양측단부에 결합되어 상기 기판롤 회전축(110) 및 기판롤(100)을 지지하는 기판롤 홀딩부(130); 상기 마스터롤(200) 및 회전각 제어부(300)를 상기 기판롤(100) 측으로 가압하여 상기 슬라이딩 이송부(500)를 따라 이송되도록 하는 가압모터부(600); 및 상기 마스터롤(200), 회전각 제어부(300) 및 슬라이딩 이송부(500)가 상측면이 놓이며, 상기 마스터롤 회전축(210)과 수평 방향으로 이송되는 제1스테이지(700); 를 포함하여 형성될 수 있다.In addition, the roll stamp manufacturing apparatus 1 includes a substrate
또한, 상기 회전각 제어부(300)는 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 양측에 각각 결합되며 일정량의 탄성을 가지는 제1링크(310) 및 제2링크(320); 상기 제1링크(310) 및 제2링크(320) 사이에 연결되며, 상기 마스터롤(200)과 가압모터부(600) 사이에 위치하는 제3링크(330); 상기 제1링크(310)와 제3링크(330)가 연결되는 부위에 형성되어 상기 제1링크(310)와 수평한 방향으로 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 위치를 미세 조정하는 제1미세조정부(340); 상기 제2링크(320)와 제3링크(330)가 연결되는 부위에 형성되어 상기 제2링크(320)와 수평한 방향으로 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 위치를 미세 조정하는 제2미세조정부(350); 및 상기 제3링크(330)에 연결되며, y축을 중심으로 회전하는 θy(rolling)방향으로 움직이는 제2스테이지(360); 를 포함하여 형성될 수 있다.In addition, the rotation angle control unit 300 is coupled to both sides of the master
또한, 상기 회전각 제어부(300)는 상기 마스터롤 홀딩부(230)에서 상기 제3링크(330) 측으로 갈수록 상기 제1링크(310) 및 제2링크(320) 사이의 거리가 점차적으로 멀어지도록 형성될 수 있다.In addition, the rotation angle control unit 300 so that the distance between the
또한, 상기 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 마스터롤 홀딩부(230)와 슬라이딩 이송부(500)가 바닥면에 수직한 방향으로 일정거리 이격되며, 이격된 공간에 하측면이 뾰족하여 상기 슬라이딩 이송부(500)와 점접촉 되는 연결수단이 구비될 수 있다.In addition, the roll stamp manufacturing apparatus 1 is the master
또한, 상기 경화수단(400)은 상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 이동되며 탈착 또는 장착될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 일측 단부에 배치되는 제3스테이지(410); 및 상기 제3스테이지(410) 상측면에 놓여 상기 경화수단(400)이 고정되도록 하며, 상기 경화수단(400)이 상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 고정부(420); 를 포함하여 형성될 수 있다.In addition, the roll stamp manufacturing apparatus 1 includes a
또한, 상기 경화수단(400)은 레지스트에 자외선을 조사하여 경화시키는 자외선 조사장치이며, 상기 레지스트가 자외선에 경화되는 소재일 수 있다.In addition, the curing means 400 is an ultraviolet irradiation device for curing by irradiating ultraviolet light to the resist, the resist may be a material that is cured by ultraviolet light.
또한, 상기 경화수단(400)은 레지스트에 열을 가하여 경화시키는 히터이며, 상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 연장 형성되고, 외주면에 열선이 감겨지며, 상기 레지스트가 열경화성 레지스트일 수 있다.In addition, the curing means 400 is a heater for applying heat to the resist to cure, extending in the longitudinal direction of the master
본 발명의 롤스탬프 제조장치를 이용한 롤스탬프 제조방법은 a) 상기 기판롤(100)에 레지스트를 도포하는 단계; b) 상기 가압모터부(600)를 이용하여 상기 마스터롤(200)이 상기 기판롤(100)에 접하도록 가압단계; c) 상기 회전각 제어부(300)의 제1링크(310) 및 제2링크(320)를 통해 z축을 중심으로 회전하는 θz(yawing) 방향의 각도 및 위치를 조정하는 제1정렬단계; d) 상기 제2스테이지(360)를 통해 바닥면과 상기 마스터롤 회전축(210) 및 기판롤 회전축(110)이 평행하도록 θy(rolling)방향의 각도 및 위치를 조정하는 제2정렬단계; e) 상기 경화수단(400)의 위치를 정렬하는 제3정렬단계; f) 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 회전하는 회전단계; g) 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 회전하는 동안 상기 제1 내지 제3정렬단계가 실시간으로 이루어지는 실시간 정렬단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Roll stamp manufacturing method using a roll stamp manufacturing apparatus of the present invention comprises the steps of: a) applying a resist to the substrate roll (100); b) pressurizing the
또한, 상기 롤스탬프 제조방법은 상기 기판롤(100)이 한 바퀴 회전하여 패터닝이 완료된 다음, 상기 마스터롤(200)을 x축 방향으로 이동시켜 패터닝 하는 패터닝 반복단계; 를 더 포함하며, 상기 패터닝 반복단계 수행 시, b) 내지 g)단계가 수행될 수 있다.In addition, the roll stamp manufacturing method is a patterning repeating step of patterning by moving the
또한, 상기 패터닝 반복단계에서는 상기 마스터롤(200)을 상기 마스터롤(200)의 길이만큼 x축 방향으로 이동시킬 수 있다.
In addition, in the patterning repeating step, the
본 발명의 롤스탬프 제조장치 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법은 표면에 레지스트가 도포되며 대형 롤스탬프를 제작하기 위한 기판롤과, 상기 기판롤에 패턴이 전사되도록 서로 접촉하여 회전하는 마스터롤을 포함하되, 패터닝 공정 동안 기판롤을 기준으로 한 마스터롤의 위치보상을 이루도록 하여, 접촉면이 일정하게 유지되도록 하고, 균일한 가압이 이루어지도록 할 수 있다.The roll stamp manufacturing apparatus and roll stamp manufacturing method using the same of the present invention includes a substrate roll for applying a resist on the surface and to produce a large roll stamp, and a master roll to rotate in contact with each other so that the pattern is transferred to the substrate roll, In order to achieve the position compensation of the master roll based on the substrate roll during the patterning process, the contact surface may be kept constant and uniform pressurization may be performed.
즉, 본 발명의 롤스탬프 제조장치 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법은 패터닝 공정 동안 실시간으로 마스터롤의 위치보상을 이루도록 하여 안정적으로 균일한 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 있다.That is, the roll stamp manufacturing apparatus of the present invention and the roll stamp manufacturing method using the same have the advantage of forming a uniform pattern stably by achieving the position compensation of the master roll in real time during the patterning process.
또한, 본 발명의 롤스탬프 제조장치 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법은 경화수단에서 발생되는 자외선 또는 열이 접촉면에 정확히 가해지도록 하여 공정이 원활하게 이루어지도록 한다는 장점이 있다.In addition, the roll stamp manufacturing apparatus and the roll stamp manufacturing method using the same of the present invention has the advantage that the process is made smoothly by the ultraviolet or heat generated from the curing means is applied to the contact surface accurately.
아울러, 본 발명의 롤스탬프 제조장치 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법은 수백mm 이상의 폭을 가지는 롤 형태의 필름 표면에 연속적인 패터닝을 수행할 수 있어 대형 롤스탬프 제작이 용이하며, 이를 통해 향 후 디스플레이 산업 등 다양한 분야에 적용할 수 있다는 장점이 있다.
In addition, the roll stamp manufacturing apparatus and roll stamp manufacturing method using the same of the present invention can perform a continuous patterning on the surface of the roll-shaped film having a width of several hundred mm or more, it is easy to manufacture a large roll stamp, through which future display It can be applied to various fields such as industry.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 롤스탬프 제조장치의 개념도.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 롤스탬프 제조장치에서 가압 및 공정 수행의 개념도.
도3은 마스터롤의 회전 방향에 대한 정의.
도4는 마스터롤의 θz(yawing) 방향 각도의 초기값 보상을 위한 개념도.
도5는 마스터롤의 θz(yawing) 방향 각도의 실시간 보상을 위한 개념도.
도6은 마스터롤의 θz(yawing) 방향 각도의 초기값 및 실시간 보상을 위한 개념도.
도7은 마스터롤의 θy(rolling)방향 각도의 초기값 보상을 위한 개념도.
도8은 경화수단의 구성을 나타낸 개념도.
도9는 경화수단의 탈착, 장착 및 위치조정을 위한 장치의 개념도.
도10은 경화수단의 시스템 내에서 장착 및 탈착을 나타낸 개념도.
도11은 경화수단의 위치조정에 대한 방향 정의 및 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a roll stamp manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram of the pressurization and process performed in the roll stamp manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a definition of the rotation direction of the master roll.
4 is a conceptual diagram for the initial value compensation of the angle of θz (yawing) direction of the master roll.
5 is a conceptual diagram for real-time compensation of the angle of θz (yawing) direction of the master roll.
6 is a conceptual diagram for initial value and real-time compensation of the angle [theta] z (yawing) direction of a master roll.
7 is a conceptual diagram for initial value compensation of the angle of θy (rolling) direction of a master roll.
8 is a conceptual diagram showing the configuration of a curing means.
9 is a conceptual view of an apparatus for detaching, mounting and positioning of the hardening means.
10 is a conceptual diagram illustrating mounting and detachment in a system of hardening means.
Fig. 11 is a conceptual definition and direction diagram for positioning of the hardening means.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 롤스탬프 제조장치 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
Hereinafter, a roll stamp manufacturing apparatus and a roll stamp manufacturing method using the same of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 롤스탬프 제조장치의 개념도이며, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 롤스탬프 제조장치에서 가압 및 공정 수행의 개념도이고, 도3은 마스터롤의 회전 방향에 대한 정의이며, 도4는 마스터롤의 θz(yawing) 방향 각도의 초기값 보상을 위한 개념도이고, 도5는 마스터롤의 θz(yawing) 방향 각도의 실시간 보상을 위한 개념도이며, 도6은 마스터롤의 θz(yawing) 방향 각도의 초기값 및 실시간 보상을 위한 개념도이고, 도7은 마스터롤의 θy(rolling)방향 각도의 초기값 보상을 위한 개념도이며, 도8은 경화수단의 구성을 나타낸 개념도이고, 도9는 경화수단의 탈착, 장착 및 위치조정을 위한 장치의 개념도이며, 도10은 경화수단의 시스템 내에서 장착 및 탈착을 나타낸 개념도이고, 도11은 경화수단의 위치조정에 대한 방향 정의 및 개념도이다.
1 is a conceptual diagram of a roll stamp manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram of the pressure and process performed in the roll stamp manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a rotation of the master roll 4 is a conceptual diagram for initial value compensation of the θz (yawing) direction angle of the master roll, FIG. 5 is a conceptual diagram for real time compensation of the θz (yawing) direction angle of the master roll, and FIG. A conceptual diagram for initial value and real time compensation of the θz (yawing) direction angle of the master roll, Figure 7 is a conceptual diagram for the initial value compensation of the θy (rolling) direction angle of the master roll, Figure 8 shows the configuration of the hardening means 9 is a conceptual diagram of an apparatus for detaching, mounting and positioning of the hardening means, FIG. 10 is a conceptual diagram showing mounting and detachment in the system of the hardening means, and FIG. 11 is a direction of positioning of the hardening means. Definition and conceptual diagram The.
본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 크게, 기판롤(100), 마스터롤(200), 회전각 제어부, 회전축 및 경화수단을 포함하며, 상기 마스터롤(200)이 상기 기판롤(100)보다 직경이 작고, 길이가 짧게 형성되어 수백mm 이상의 폭을 가지는 롤 형태의 필름 표면에 연속적인 패터닝을 수행할 수 있도록 하여 대형 롤스탬프 제작이 이용될 수 있다.The roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention includes a
상기 기판롤(100)은 표면에 레지스트가 도포되고, 패터닝을 통해 롤스탬프가 제조되는 것으로, 유리, 실리콘 또는 금속으로 제작될 수 있다.The
상기 마스터롤(200)은 외주면에 패턴이 형성되어 상기 기판롤(100)에 패턴을 전사하는 것으로, 상기 기판롤(100)과 회전축이 나란하도록 배치되어 상기 기판롤(100)과 선접촉하며 회전한다.The
상기 마스터롤(200)의 길이방향으로 중심부에는 내부가 중공되어 상기 마스터롤(200)을 회전시키는 마스터롤 회전축(210)을 포함하여 형성된다.The central portion in the longitudinal direction of the
상기 회전각 제어부는 기판롤 회전축(110) 및 마스터롤 회전축(210)이 바닥면과 수평을 유지하고 지정된 위치에서 회전되도록 상기 마스터롤(200)의 회전각을 조정 및 보상하게 된다.The rotation angle controller adjusts and compensates the rotation angle of the
상기 경화수단은 상기 마스터롤 회전축(210) 내부에 구비되어 상기 기판롤(100) 표면에 도포된 레지스트를 경화시키는 경화수단을 포함하여 형성된다.
The hardening means is formed in the master
실시예 1Example 1
실시에 1에서는 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)를 구체화하여 설명한다.In Embodiment 1, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of this invention is concretely demonstrated.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 기판롤(100)을 회전시키고, 상기 기판롤 회전축(110)의 일측 단부에 연결되며, 모터 및 엔코더로 구성되는 기판롤 회전장치(120)를 포함하여 형성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention rotates the
또한, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 마스터롤(200)을 회전시키고, 상기 마스터롤 회전축(210)의 일측 단부에 연결되며, 모터 및 엔코더로 구성되는 기판롤 회전장치(120)를 포함하여 형성될 수 있다.In addition, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention rotates the
또, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 슬라이딩 이송부(500), 마스터롤 홀딩부(230), 기판롤 홀딩부(130), 가압모터부(600) 및 제1스테이지(700)를 더 포함하여 형성될 수 있다.In addition, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention further comprises a
상기 슬라이딩 이송부(500)는 상기 마스터롤(200) 및 회전각 제어부(300)가 상측면에 놓이도록 배치되며, 상기 마스터롤 회전축(210)과 수직한 방향으로 상기 마스터롤(200) 및 회전각 제어부(300)가 수평 이송되도록 형성된다.The sliding
상기 슬라이딩 이송부(500)는 레일 형태일 수도 있으며, 이 외에도 다양한 형태로 변경 실시 가능하다.The sliding
상기 마스터롤 홀딩부(230)는 상기 마스터롤 회전축(210)의 양측단부에 결합되어 상기 마스터롤 회전축(210) 및 마스터롤(200)을 지지한다.The master
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 마스터롤 홀딩부(230)는 상기 슬라이딩 이송부(500) 위에 놓여 상기 마스터롤 회전축(210)의 단에 결합된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the master
상기 기판롤 홀딩부(130)는 상기 기판롤 회전축(110)의 양측 단부에 결합되어 상기 기판롤 회전축(110) 및 기판롤(100)을 지지한다.The substrate
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가압모터부(600)는 상기 회전각 제어부(300) 및 마스터롤(200)을 상기 기판롤(100) 측으로 가압하여 상기 슬라이딩 이송부(500)를 따라 상기 회전각 제어부(300) 및 마스터롤(200)을 상기 기판롤(100) 측으로 수평 이송시킨다.As shown in FIG. 2, the
이 때, 상기 가압모터부(600)는 상기 슬라이딩 이송부(500)의 단부에 위치하여, 모터의 동작에 의해 상기 회전각 제어부(300) 및 마스터롤(200)이 이송되도록 하고, 이에 따라 상기 마스터롤(200)이 상기 기판롤(100)과 접촉하게 되며, 상기 기판롤(100) 측으로 맞물려 회전하게 된다.At this time, the
상기 제1스테이지(700)는 상기 마스터롤(200), 회전각 제어부(300) 및 슬라이딩 이송부(500)가 상측면에 놓이도록 판 형태로 형성되며, 상기 마스터롤 회전축(210)과 수직 또는 수평방향으로 이송되어 상기 마스터롤(200)의 초기 위치를 설정할 수 있다.
The
실시예 2Example 2
실시예 2에서는 회전각 제어부(300)에 따른 마스터롤(200)의 회전각 및 위치보상에 대해 설명한다.In Example 2, the rotation angle and position compensation of the
도 3은 상기 기판롤(100)을 기준으로 했을 때, 상기 마스터롤(200)의 위치 이동 및 회전 방향을 정의한 것으로, x축 방향은 상기 기판롤(100)의 1회전을 통한 공정이 종료된 후, 다음 위치로 수평 이동하는 방향을 의미하며, 상기 기판롤(100)은 1회전을 통한 공정이 수행되는 동안 x축 방향으로의 위치변화가 발생되지 않아야 한다.FIG. 3 defines the position movement and rotation direction of the
이 때, θx(pitching) 방향은 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 상기 마스터롤 회전축(210) 및 기판롤 회전축(110)을 중심으로 회전하여 공정이 수행되는 방향을 의미한다.In this case, the θx (pitching) direction refers to a direction in which the process is performed by rotating the
y축 방향은 상기 기판롤(100)이 상기 마스터롤(200)에 가압하여 패턴이 전사되도록 하는 방향으로, 상기 가압용 모터를 통해 상기 마스터롤(200)이 y축 방향으로 전진 또는 후진하는 방향이다.The y-axis direction is a direction in which the
θy(rolling) 방향은 상기 기판롤(100) 및 마스터롤(200)이 서로 선접촉하여 패턴전사가 이루어지도록 하기 위해 매우 중요한 방향으로, 상기 기판롤 회전축(110) 및 마스터롤 회전축(210)이 서로 나란해야 바닥면과 평행하게 서로 선접촉 할 수 있으며, 정확한 패턴전사가 이루어질 수 있다.θy (rolling) direction is a very important direction so that the
z축 방향은 상기 마스터롤(200)이 높이방향으로 이동하는 방향으로 일정한 범위 내에 들어오게 되면 별다른 무리가 없으나, 항상 일정한 값을 유지하여야 한다.If the z-axis direction is within a certain range in the direction in which the
θz(yawing) 방향은 상기 기판롤(100) 및 마스터롤(200) 사이에 가압이 이루어지는 경우, 길이방향으로 양측의 압력 편차를 발생시키는 요인으로, 압력 편차가 발생될 경우, 공정이 이루어진 후, 위치에 따른 패턴전사 결과에 차이가 발생될 수 있음.θz (yawing) direction is a factor that causes pressure deviation of both sides in the longitudinal direction when the pressure is made between the
다시 말해, 상기 기판롤(100)의 길이방향으로 일측에서는 패턴 전사가 잘 이루어지고, 타측에서는 패턴 전사가 잘 이루어지지 않거나, 일측과 타측의 패턴 깊이에 차이가 발생되는 문제가 있을 수 있다.In other words, there may be a problem that the pattern transfer is well done on one side in the longitudinal direction of the
특히, 상기 기판롤(100) 및 마스터롤(200)은 원통형의 가공물이므로, 원통도 관리 정도를 고려할 때, 공정이 진행되는 도중에서 실시간으로 회전각 및 위치가 보상되어야 한다.In particular, since the
상기 회전각 제어부(300)는 상술한 바와 같이, x, y, z축으로의 병진방향 및 회전방향에 대한 위치 및 각도를 보상 및 조정하기 위한 것으로, 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 양측에 각각 결합되며 일정량의 탄성을 가지는 제1링크(310) 및 제2링크(320); 상기 제1링크(310) 및 제2링크(320) 사이에 연결되며, 상기 마스터롤(200)과 가압모터부(600) 사이에 위치하는 제3링크(330); 상기 제1링크(310)와 제3링크(330)가 연결되는 부위에 형성되어 상기 제1링크(310)와 수평한 방향으로 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 위치를 미세 조정하는 제1미세조정부(340); 상기 제2링크(320)와 제3링크(330)가 연결되는 부위에 형성되어 상기 제2링크(320)와 수평한 방향으로 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 위치를 미세 조정하는 제2미세조정부(350); 및 상기 제3링크(330)에 연결되며, y축을 중심으로 회전하는 θy(rolling) 방향으로 움직이는 제2스테이지(360); 를 포함하여 형성될 수 있다.As described above, the rotation angle control unit 300 is for compensating and adjusting a position and an angle of the translation direction and the rotation direction in the x, y, and z axes, respectively, on both sides of the master
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 마스터롤 홀딩부(230), 제1링크(310), 제2링크(320) 및 제3링크(330)를 통한 4-bar Linkage Flexure Mechanism을 이용하여, 상기 마스터롤(200)의 회전각 및 위치를 초기보상 및 실시간 보상한다.As shown in Figure 5, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention through the master
즉, 상기 회전각 제어는 상기 마스터롤(200)의 길이방향으로 양측에 일정양의 탄성을 가지는 Flexure hinge의 가이드 형상인 제1링크(310) 및 제2링크(320)로 구성되되, 이동방향이 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 접촉하는 면의 중앙(A)을 중심으로 회전하도록 함으로써, 회전각 보상이 이루어지는 동안에도 길이방향으로 미끄러짐이 발생되지 않도록 유지할 수 있다.That is, the rotation angle control is composed of the
이 때, 상기 회전각 제어부(300)는 상기 마스터롤 홀딩부(230)에서 상기 제3링크(330) 측으로 갈수록 상기 제1링크(310) 및 제2링크(320) 사이의 거리가 점차적으로 멀어짐으로써, 상기 마스터롤 홀딩부(230), 제1링크(310), 제2링크(320) 및 제3링크(330)가 사다리꼴 형태로 형성된다.In this case, the rotation angle control unit 300 gradually distances from the master
특히, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 마스터롤 홀딩부(230)와 슬라이딩 이송부(500)가 바닥면에 수직한 방향으로 일정거리 이격되며, 이격된 공간에 하측면이 뾰족하여 상기 슬라이딩 이송부(500)와 점접촉 되는 연결수단이 구비됨으로써, 외팔보 형태로 이루어진 Flexure mechanism에서 발생 가능한 마스터롤(200)의 쳐짐을 방지할 수 있다.In particular, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention is the master
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전각 제어부(300)는 Flexure mechanism의 탄성을 이용한 각도 보상방법을 통해, 공정이 수행되는 동안 실시간으로 θz(yawing)로의 회전각이 보상될 수 있다.As shown in FIG. 6, the rotation angle controller 300 may compensate for the rotation angle to θz (yawing) in real time while the process is performed through the angle compensation method using the elasticity of the flexure mechanism.
이 때, θz(yawing)는 초기의 조립 상황에 따라 각도의 오차가 매우 클 수 있으며, 초기각도의 오차가 클 경우, 회전각 보상 후 발생되는 상기 제1링크(310) 및 제2링크(320)의 탄성력으로 인해 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 길이방향으로 양측의 접촉 압력이 서로 다를 수 있다.At this time, θz (yawing) may have a very large error of the angle according to the initial assembly situation, when the initial angle of the error is large, the
따라서 상기 회전각 제어부(300)는 초기에 일정 범위 이내로 θz(yawing)를 관리하게 되는데, 도 4에 도시된 것처럼, 상기 제1링크(310) 및 제2링크(320)의 초기 위치 조정 및 고정을 통해 초기값을 관리한다.Accordingly, the rotation angle controller 300 initially manages θz (yawing) within a predetermined range. As shown in FIG. 4, initial position adjustment and fixing of the
한편, 상기 회전각 제어부(300)는 상기 기판롤 회전축(110) 및 마스터롤 회전축(210)이 바닥면으로부터 나란하게 위치되도록 θy(rolling)의 각도를 관리하는데, y축을 중심으로 회전하는 제2스테이지(360)를 통해 θy(rolling)의 초기값을 관리하게 된다.On the other hand, the rotation angle control unit 300 manages the angle of θy (rolling) so that the substrate
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 회전각 제어부(300)는 바닥면을 기준으로 상기 기판롤(100) 및 마스터롤(200)의 표면까지의 높이를 측정한 다음, 길이방향으로 양측 단부의 높이가 동일하도록 상기 제2스테이지(360)를 회전 및 조정하여 고정하게 된다.As shown in FIG. 7, the rotation angle control unit 300 measures the height to the surfaces of the
이에 따라, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 패터닝 공정 동안 기판롤(100)을 기준으로 한 마스터롤(200)의 위치보상을 이루도록 하여, 접촉면이 일정하게 유지되도록 하고, 균일한 가압이 이루어지도록 할 수 있다.Accordingly, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention to achieve the position compensation of the
즉, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 패터닝 공정 동안 실시간으로 마스터롤(200)의 위치보상을 이루도록 하여 안정적으로 균일한 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 있다.
That is, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention has the advantage of forming a uniform pattern stably by achieving the position compensation of the
실시예 3Example 3
실시예 3에서는 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)에서 경화수단(400)의 위치보상에 대해 설명한다.In Example 3, the position compensation of the hardening means 400 in the roll stamp manufacturing apparatus 1 of this invention is demonstrated.
상기 경화수단(400)은 상기 마스터롤 회전축(210) 내부에 구비되어 상기 마스터롤(200)이 상기 기판롤(100)을 가압하여 패터닝 공정이 수행되는 동안, 상기 마스터롤 회전축(210) 내부에서 열 또는 자외선을 접촉면에 가해줌으로써, 레지스트가 경화되도록 한다.The curing means 400 is provided in the master
이 때, 상기 경화수단(400)은 레지스트에 자외선을 조사하여 경화시키는 자외선 조사장치이며, 상기 레지스트는 자외선에 경화되는 소재일 수 있다.At this time, the curing means 400 is an ultraviolet irradiation device for curing by irradiating ultraviolet light to the resist, the resist may be a material that is cured by ultraviolet light.
또한, 상기 경화수단(400)은 상기 레지스트에 열을 가하여 경화시키는 히터이며, 상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 연장 형성되고, 외주면에 열선이 감겨진 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 기판롤(100)에 도포된 레지스트는 열경화성 레지스트이다.In addition, the curing means 400 is a heater to apply heat to the resist to cure, extending in the longitudinal direction of the master
본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 일측 단부에 배치되는 제3스테이지(410)와, 상기 제3스테이지(410) 상측면에 놓여 상기 경화수단(400)을 고정시키는 슬라이딩 고정부(420)를 더 포함하여 형성될 수 있는데, 상기 슬라이딩 고정부(420)는 상기 경화수단(400)이 상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 슬라이딩 이동되도록 한다.Roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention is the
이에 따라, 상기 경화수단(400)은 상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 슬라이딩 이동되어 위치 조정이 가능하며, 탈착 또는 장착이 자유롭다.Accordingly, the hardening means 400 is slidably moved in the longitudinal direction of the master
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 일측에 상기 제3스테이지(410) 및 슬라이딩 고정부(420)가 배치되며, 상기 경화수단(400)이 상기 슬라이딩 고정부(420)를 중심으로 길이방향으로 이동되어 장착 및 탈착이 가능하도록 형성될 수 있다.9, in the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention, the
상기 슬라이딩 고정부(420)는 상기 경화수단(400)이 삽입된 채, 길이방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 내부에 관통 형성되는 경화수단 관통홀(421)을 포함하며, 상기 경화수단(400)은 상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 슬라이딩 이동되되, 상기 슬라이딩 고정부(420)에 걸림 고정될 수 있도록, 일측 또는 양측 단부에 상기 경화수단 관통홀(421)의 폭보다 크게 돌출형성되는 결림부(430)를 포함할 수 있다.The sliding fixing
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 마스터롤 회전축(210)은 내부에 상기 경화수단(400)이 삽입된 상태로 슬라이딩 이동될 수 있도록 상기 경화수단(400)의 직경보다 큰 경화수단 삽입홀(240)이 형성되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 10, the master
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 경화수단(400)이 상기 마스터롤 회전축(210) 내부에 장착된 다음, 상기 가압모터부(600)를 이용하여 y축 방향으로 조정함으로써 전체적으로 초점이 맺히도록 하는 동시에, θz(yawing) 방향으로 조정하여 길이방향으로 양측에 맺히는 초점 사이에 편차가 최소화 될 수 있도록 보상하게 된다.As shown in Figure 11, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention, the curing means 400 is mounted inside the master
또한, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)는 상기 경화수단(400)이 상기 제3스테이지(410)를 통해 높이방향으로 조정될 수 있도록 하여 초점의 위치가 상기 마스터롤(200) 및 기판이 선접촉 되는 곳에 위치하도록 하는 동시에, θy(rolling) 방향으로 조정하여 길이방향으로 양측에 맺히는 초점 사이의 높이방향 편차가 최소화 될 수 있도록 보상할 수 있다.In addition, the roll stamp manufacturing apparatus 1 of the present invention allows the hardening means 400 to be adjusted in the height direction through the
이에 따라, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1) 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법은 경화수단(400)에서 발생되는 자외선 또는 열이 접촉면에 정확히 가해지도록 하여 공정이 원활하게 이루어지도록 한다는 장점이 있다.
Accordingly, the roll stamp manufacturing apparatus 1 and the roll stamp manufacturing method using the same of the present invention has an advantage that the process is smoothly made by applying ultraviolet rays or heat generated from the curing means 400 to the contact surface accurately.
실시예 4Example 4
실시예 4에서는 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1)를 이용한 롤스탬프 제조방법에 대해 설명한다.In Example 4, the roll stamp manufacturing method using the roll stamp manufacturing apparatus 1 of this invention is demonstrated.
본 발명의 롤스탬프 제조방법은 a) 기판롤(100)에 레지스트를 도포하는 단계; b) 상기 가압모터부(600)를 이용하여 상기 마스터롤(200)이 상기 기판롤(100)에 접하도록 가압단계; c) 상기 회전각 제어부(300)의 제1링크(310) 및 제2링크(320)를 통해 z축을 중심으로 회전하는 θz(yawing) 방향의 각도 및 위치를 조정하는 제1정렬단계; d) 상기 제2스테이지(360)를 통해 바닥면과 상기 마스터롤 회전축(210) 및 기판롤 회전축(110)이 평행하도록 θy(rolling)방향의 각도 및 위치를 조정하는 제2정렬단계; e) 상기 자외선 조사장치의 위치를 정렬하고, 초점이 맞춰지도록 조정하는 제3정렬단계; f) 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 회전하는 회전단계; g) 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 회전하는 동안 상기 제1 내지 제3정렬단계가 실시간으로 이루어지는 실시간 정렬단계; 를 포함한다.Roll stamp manufacturing method of the present invention comprises the steps of: a) applying a resist to the substrate roll (100); b) pressurizing the
다시 설명하면, 본 발명의 롤스탬프 제조방법은 먼저, 상기 기판롤(100)에 열경화성 또는 자외선 경화성 레지스트를 골고루 도포한 다음, 상기 가압모터부(600)를 이용하여 상기 마스터롤(200)과 상기 기판롤(100)이 선접촉 하도록 가압하는 가압단계를 거치게 된다.In other words, in the method of manufacturing a roll stamp of the present invention, first, the thermosetting or ultraviolet curable resist is evenly applied to the
상기 가압단계의 전 또는 후 단계에서는 상기 마스터롤(200)의 회전각 또는 위치를 초기보상 또는 실시간 보상하는 단계와, 상기 경화수단(400)의 위치를 정렬하고 자외선 조사장치의 경우 초점을 맞추는 단계가 수행될 수 있다.Compensation or real-time compensation of the rotation angle or position of the
이는 상기 제1정렬단계, 제2정렬단계, 제3정렬단계로서, 필요에 따라 복수 회 수행될 수 있으며, 그 순서는 얼마든지 변경실시 될 수 있다.This is the first sorting step, the second sorting step, and the third sorting step, which may be performed a plurality of times as necessary, and the order may be changed.
본 발명의 롤스탬프 제조방법을 이용한 제조공정은 상술한 바와 같이 상기 마스터롤(200)을 이용해 상기 기판롤(100)에 실시간 보상을 통해 1회전 패턴전사 공정을 완료한 다음, 상기 마스터롤(200)을 x축 방향으로 이동시켜 패터닝 하는 패터닝 반복단계를 더 포함하며, 상기 패터닝 반복단계 수행 시, 앞서 거친 b) 내지 g) 단계가 필요에 따라 수행될 수 있다.In the manufacturing process using the roll stamp manufacturing method of the present invention as described above using the
또한, 롤스탬프 제조방법을 이용한 제조공정은 상기 패터닝 반복단계가 수행되기 전, x, y, z축으로의 병진방향 및 회전방향으로의 위치를 조정하여 정확한 패턴 전사가 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing process using the roll stamp manufacturing method, it is preferable to adjust the position in the translation direction and the rotation direction in the x, y, z axis before the patterning repeating step is performed so that accurate pattern transfer can be made. .
상기 패터닝 반복단계에서는 상기 마스터롤(200)을 상기 마스터롤(200)의 길이만큼 x축 방향으로 이동시켜 한 바퀴 회전하여 패터닝하게 되며, 제작하고자 하는 상기 기판롤(100)의 크기에 따라 수행되는 회수가 결정될 수 있다.In the patterning repeating step, the
이에 따라, 본 발명의 롤스탬프 제조장치(1) 및 이를 이용한 롤스탬프 제조방법은 수백mm 이상의 폭을 가지는 롤 형태의 필름 표면에 연속적인 패터닝을 수행할 수 있어 대형 롤스탬프 제작이 용이하며, 이를 통해 향 후 디스플레이 산업 등 다양한 분야에 적용할 수 있다는 장점이 있다.
Accordingly, the roll stamp manufacturing apparatus 1 and the roll stamp manufacturing method using the same of the present invention can perform continuous patterning on the surface of the roll-shaped film having a width of several hundred mm or more, making it easy to manufacture large roll stamps. Through this, it can be applied to various fields such as the display industry in the future.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.
1 : 롤스탬프 제조장치
100 : 기판롤
110 : 기판롤 회전축 120 : 기판롤 회전장치
130 : 기판롤 홀딩부
200 : 마스터롤
210 : 마스터롤 회전축 220 : 마스터롤 회전장치
230 : 마스터롤 홀딩부 240 : 경화수단 삽입홀
300 : 회전각 제어부
310 : 제1링크 320 : 제2링크
330 : 제3링크 340 : 제1미세조정부
350 : 제2미세조정부 360 : 제2스테이지
400 : 경화수단
410 : 제3스테이지 420 : 슬라이딩 고정부
421 : 경화수단 관통홀 430 : 걸림부
500 : 슬라이딩 이송부
600 : 가압모터부
700 : 제1스테이지1: Roll stamp manufacturing device
100: substrate roll
110: substrate roll rotating shaft 120: substrate roll rotating device
130: substrate roll holding part
200: master roll
210: master roll rotating shaft 220: master roll rotating device
230: master roll holding part 240: hardening means insertion hole
300: rotation angle control unit
310: first link 320: second link
330: third link 340: first fine adjustment unit
350: second fine adjustment unit 360: second stage
400: hardening means
410: third stage 420: sliding fixing part
421: hardening means through hole 430: locking portion
500: sliding feed unit
600: pressurized motor
700: Stage 1
Claims (12)
표면에 레지스트가 도포되며 기판롤 회전축(110)을 중심으로 회전하는 기판롤(100);
외주면에 패턴이 형성되며, 상기 기판롤(100)과 나란하게 배치되어 상기 기판롤(100)과 접촉하여 회전하며, 상기 기판롤(100)에 패턴을 전사하는 마스터롤(200);
상기 마스터롤(200)의 중심부에 결합되며, 내부가 중공된 마스터롤 회전축(210); 및
상기 마스터롤 회전축(210) 및 기판롤 회전축(110)이 바닥면과 수평을 유지하고, 지정된 위치에서 회전되도록 상기 마스터롤(200)의 회전각을 조정 및 보상하는 회전각 제어부(300);
상기 마스터롤 회전축(210) 내부에 구비되어 상기 기판롤(100) 표면에 도포된 레지스트를 경화시키는 경화수단(400);
를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
In the apparatus for manufacturing a roll stamp,
A substrate roll 100 having a resist applied to the surface and rotating about the substrate roll rotating shaft 110;
A pattern is formed on an outer circumferential surface and disposed in parallel with the substrate roll 100 to rotate in contact with the substrate roll 100 and to transfer the pattern to the substrate roll 100;
A master roll rotating shaft 210 coupled to a center of the master roll 200 and having a hollow inside; And
A rotation angle controller 300 for adjusting and compensating a rotation angle of the master roll 200 such that the master roll rotation shaft 210 and the substrate roll rotation shaft 110 are horizontal to the bottom surface and rotated at a designated position;
Curing means (400) provided inside the master roll rotating shaft (210) to cure a resist applied to a surface of the substrate roll (100);
Roll stamp manufacturing apparatus characterized in that it comprises a.
상기 롤스탬프 제조장치(1)는
상기 기판롤(100)을 회전시키는 기판롤 회전장치(120);
상기 마스터롤(200)을 회전시키는 마스터롤 회전장치(220);
상기 마스터롤(200) 및 회전각 제어부(300)가 상측면에 놓이며, 상기 마스터롤 회전축(210)과 수직한 방향으로 수평 이송되도록 하는 슬라이딩 이송부(500);
상기 마스터롤 회전축(210)의 양측단부에 결합되어 상기 마스터롤 회전축(210) 및 마스터롤(200)을 지지하는 마스터롤 홀딩부(230);
기판롤 회전축(110)의 양측단부에 결합되어 상기 기판롤 회전축(110) 및 기판롤(100)을 지지하는 기판롤 홀딩부(130);
상기 마스터롤(200) 및 회전각 제어부(300)를 상기 기판롤(100) 측으로 가압하여 상기 슬라이딩 이송부(500)를 따라 이송되도록 하는 가압모터부(600); 및
상기 마스터롤(200), 회전각 제어부(300) 및 슬라이딩 이송부(500)가 상측면이 놓이며, 상기 마스터롤 회전축(210)과 수평 방향으로 이송되는 제1스테이지(700); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
The method of claim 1,
The roll stamp manufacturing apparatus (1)
A substrate roll rotating device (120) for rotating the substrate roll (100);
Master roll rotating device 220 for rotating the master roll 200;
The master roll 200 and the rotation angle control unit 300 is placed on the upper side, the sliding feed unit 500 for horizontally conveying in a direction perpendicular to the master roll rotation axis 210;
A master roll holding part 230 coupled to both ends of the master roll rotating shaft 210 to support the master roll rotating shaft 210 and the master roll 200;
A substrate roll holding part 130 coupled to both ends of the substrate roll rotating shaft 110 to support the substrate roll rotating shaft 110 and the substrate roll 100;
A pressurizing motor unit 600 for pressing the master roll 200 and the rotation angle control unit 300 toward the substrate roll 100 to be transported along the sliding transfer unit 500; And
A first stage 700 having an upper surface of the master roll 200, a rotation angle controller 300, and a sliding feeder 500, and which is transported in a horizontal direction with the master roll rotation shaft 210; Roll stamp manufacturing apparatus characterized in that it comprises a.
상기 회전각 제어부(300)는
상기 마스터롤 홀딩부(230)의 양측에 각각 결합되며 일정량의 탄성을 가지는 제1링크(310) 및 제2링크(320);
상기 제1링크(310) 및 제2링크(320) 사이에 연결되며, 상기 마스터롤(200)과 가압모터부(600) 사이에 위치하는 제3링크(330);
상기 제1링크(310)와 제3링크(330)가 연결되는 부위에 형성되어 상기 제1링크(310)와 수평한 방향으로 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 위치를 미세 조정하는 제1미세조정부(340);
상기 제2링크(320)와 제3링크(330)가 연결되는 부위에 형성되어 상기 제2링크(320)와 수평한 방향으로 상기 마스터롤 홀딩부(230)의 위치를 미세 조정하는 제2미세조정부(350); 및
상기 제3링크(330)에 연결되며, y축을 중심으로 회전하는 θy(rolling)방향으로 움직이는 제2스테이지(360);
를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
The method of claim 2,
The rotation angle control unit 300
First and second links 310 and 320, respectively, coupled to both sides of the master roll holding unit 230 and having a predetermined amount of elasticity;
A third link 330 connected between the first link 310 and the second link 320 and positioned between the master roll 200 and the pressure motor unit 600;
A first fine formed at a portion where the first link 310 and the third link 330 are connected to finely adjust the position of the master roll holding part 230 in a horizontal direction with the first link 310; Adjusting unit 340;
A second fine formed at a portion where the second link 320 and the third link 330 are connected to finely adjust the position of the master roll holding part 230 in a direction parallel to the second link 320. Adjusting unit 350; And
A second stage 360 connected to the third link 330 and moving in a θy (rolling) direction rotating around a y axis;
Roll stamp manufacturing apparatus characterized in that it comprises a.
상기 회전각 제어부(300)는
상기 마스터롤 홀딩부(230)에서 상기 제3링크(330) 측으로 갈수록 상기 제1링크(310) 및 제2링크(320) 사이의 거리가 점차적으로 멀어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
The method of claim 3, wherein
The rotation angle control unit 300
Roll stamp manufacturing apparatus, characterized in that the distance between the first link 310 and the second link 320 gradually away from the master roll holding unit 230 toward the third link (330) side .
상기 롤스탬프 제조장치(1)는
상기 마스터롤 홀딩부(230)와 슬라이딩 이송부(500)가 바닥면에 수직한 방향으로 일정거리 이격되며,
이격된 공간에 하측면이 뾰족하여 상기 슬라이딩 이송부(500)와 점접촉 되는 연결수단(800)이 구비되는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
The method of claim 4, wherein
The roll stamp manufacturing apparatus (1)
The master roll holding unit 230 and the sliding transfer unit 500 is spaced apart a predetermined distance in a direction perpendicular to the bottom surface,
Roll side manufacturing apparatus, characterized in that the lower surface is pointed in the spaced space is provided with a connecting means 800 in point contact with the sliding transfer unit (500).
상기 경화수단(400)은
상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 이동되며 탈착 또는 장착되는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
The method of claim 2,
The hardening means 400 is
Roll stamp manufacturing apparatus, characterized in that moved in the longitudinal direction of the master roll rotary shaft 210 is detached or mounted.
상기 롤스탬프 제조장치(1)는
상기 마스터롤 홀딩부(230)의 일측 단부에 배치되는 제3스테이지(410); 및
상기 제3스테이지(410) 상측면에 놓여 상기 경화수단(400)이 고정되도록 하며, 상기 경화수단(400)이 상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 고정부(420); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
The method according to claim 6,
The roll stamp manufacturing apparatus (1)
A third stage 410 disposed at one end of the master roll holding unit 230; And
A sliding fixing part 420 placed on an upper side of the third stage 410 to fix the hardening means 400 and sliding the hardening means 400 in a longitudinal direction of the master roll rotation shaft 210; Roll stamp manufacturing apparatus characterized in that it comprises a.
상기 경화수단(400)은
레지스트에 자외선을 조사하여 경화시키는 자외선 조사장치이며,
상기 레지스트가 자외선에 경화되는 소재인 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
The method of claim 7, wherein
The hardening means 400 is
UV irradiation device for curing by irradiating UV rays on the resist,
Roll stamp manufacturing apparatus, characterized in that the resist is a material that is cured by ultraviolet light.
상기 경화수단(400)은
레지스트에 열을 가하여 경화시키는 히터이며,
상기 마스터롤 회전축(210)의 길이방향으로 연장 형성되고, 외주면에 열선이 감겨지며, 상기 레지스트가 열경화성 레지스트인 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조장치.
The method of claim 7, wherein
The hardening means 400 is
It is a heater that hardens by applying heat to a resist,
Rolling mill manufacturing apparatus, characterized in that extending in the longitudinal direction of the master roll rotating shaft 210, the heating wire is wound around the outer peripheral surface, the resist is a thermosetting resist.
a) 상기 기판롤(100)에 레지스트를 도포하는 단계;
b) 상기 가압모터부(600)를 이용하여 상기 마스터롤(200)이 상기 기판롤(100)에 접하도록 가압단계;
c) 상기 회전각 제어부(300)의 제1링크(310) 및 제2링크(320)를 통해 Z축을 중심으로 회전하는 θz(yawing) 방향의 각도 및 위치를 조정하는 제1정렬단계;
d) 상기 제2스테이지(360)를 통해 바닥면과 상기 마스터롤 회전축(210) 및 기판롤 회전축(110)이 평행하도록 θy(rolling)방향의 각도 및 위치를 조정하는 제2정렬단계;
e) 상기 경화수단(400)의 위치를 정렬하는 제3정렬단계;
f) 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 회전하는 회전단계;
g) 상기 마스터롤(200) 및 기판롤(100)이 회전하는 동안 상기 제1 내지 제3정렬단계가 실시간으로 이루어지는 실시간 정렬단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조방법.
The method of manufacturing a roll stamp using the roll stamp manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 9
a) applying a resist to the substrate roll (100);
b) pressurizing the master roll 200 to contact the substrate roll 100 by using the pressurized motor part 600;
c) a first alignment step of adjusting an angle and a position in a? z (yawing) direction that rotates about a Z axis through the first link 310 and the second link 320 of the rotation angle controller 300;
a second alignment step of adjusting an angle and a position in a θy (rolling) direction such that a bottom surface, the master roll rotating shaft 210 and the substrate roll rotating shaft 110 are parallel to each other through the second stage 360;
e) a third alignment step of aligning the position of the hardening means 400;
f) a rotation step of rotating the master roll 200 and the substrate roll 100;
g) a real time alignment step in which the first to third alignment steps are performed in real time while the master roll 200 and the substrate roll 100 are rotated; Roll stamp manufacturing method comprising a.
상기 롤스탬프 제조방법은
상기 기판롤(100)이 한 바퀴 회전하여 패터닝이 완료된 다음, 상기 마스터롤(200)을 x축 방향으로 이동시켜 패터닝 하는 패터닝 반복단계; 를 더 포함하며,
상기 패터닝 반복단계 수행 시, b) 내지 g)단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조방법.
The method of claim 10,
The roll stamp manufacturing method
A patterning repetition step of patterning the substrate roll 100 by one rotation to complete the patterning and then moving the master roll 200 in the x-axis direction; More,
Roll pattern manufacturing method characterized in that, when performing the patterning iteration step, steps b) to g) is performed.
상기 패터닝 반복단계에서는
상기 마스터롤(200)을 상기 마스터롤(200)의 길이만큼 x축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 롤스탬프 제조방법.12. The method of claim 11,
In the patterning iteration step
Roll master manufacturing method characterized in that for moving the master roll 200 in the x-axis direction by the length of the master roll (200).
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WO2014175535A1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | 한국기계연구원 | Apparatus and method for solution transfer-type imprint lithography using roll stamp |
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