KR101286897B1 - 미세복제품을 제조하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

미세복제품을 제조하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

미세복제품을 생산하는 장치가 개시된다. 이 장치는 제1 직경을 갖는 제1 패턴화 롤(450) 및 제2 직경을 갖는 제2 패턴화 롤(474)을 포함한다. 구동 조립체는 제1 및 제2 롤이 대략 100 마이크로미터 내의 연속적인 정합을 유지하도록 제1 패턴화 롤(460) 및 제2 패턴화 롤(474)을 회전시키도록 구성되어 포함된다. 제2 직경은 제1 직경보다 대략 0.01 내지 대략 1 퍼센트 클 수도 있다. 미세복제품을 제조하는 방법이 또한 개시된다.
미세복제품, 패턴화 롤, 구동 조립체, 정합, 웨브

Description

미세복제품을 제조하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MAKING MICROREPLICATED ARTICLE}
본 발명은 일반적으로 웨브 상으로의 재료의 연속 캐스팅에 관한 것으로, 보다 구체적으로 웨브의 대향하는 측면 상으로 캐스트된 패턴 사이의 높은 정도의 정합을 갖는 물품의 캐스팅에 관한 것이다.
신문을 인쇄하는 것부터 복잡한 전자 및 광학 장치를 제조하는 것까지 많은 물품을 제조할 때, 적어도 일시적으로 액체 형태인 일부 재료를 기재의 대향 측면에 인가하는 것이 필요하다. 많은 경우, 재료는 미리 정해진 패턴으로 기재에 인가된다. 예를 들면, 인쇄의 경우 잉크는 글자 및 그림의 패턴으로 인가된다. 일부 경우에 기재의 대향 측면 상의 패턴 사이에서 정합에 대한 적어도 최소한의 요구가 있는 것은 일반적이다.
기재가 회로 기판과 같은 분리된 물품일 때, 패턴의 인가기는 일반적으로 정합을 달성하는 것을 돕기 위하여 에지에 의존할 수도 있다. 그러나, 기재가 웨브이고 정합을 유지하는 데에 기재의 에지에 의존하는 것이 가능하지 않을 때, 문제는 약간 더 어려워진다. 그러나, 웨브의 경우에서도 정합에 대한 요구가 엄격하지 않을 때, 예를 들면 100 마이크로미터 이상의 완벽한 정합으로부터의 드리프트가 허용된다면, 재료 인가를 그 정도로 제어하기 위한 기계적인 수단이 공지되어 있다. 인쇄 기술 분야에는 이러한 표준을 만족시킬 수 있는 장치가 충분히 공급되어 있다.
그러나, 기재의 대향 측면 상에 패턴을 갖는 일부 제품에서, 패턴들 사이의 훨씬 더 정확한 정합이 요구된다. 이러한 경우, 만일 웨브가 연속적으로 움직이지 않는다면, 이러한 표준으로 재료를 인가할 수 있는 장치가 공지되어 있다. 그리고 만일 웨브가 연속적으로 움직인다면, 예를 들어 일부 형태의 가요성 회로에서와 같은 경우, 패터닝 롤을 패터닝 롤의 회전당 1회 완벽한 정합의 100 마이크로미터 또는 심지어 5 마이크로미터 내까지 리셋하는 것이 허용된다면, 기술 분야는 여전히 처리 방법에 대한 가이드라인을 제공한다.
그러나, 예를 들면 휘도 향상 필름과 같은 광학 물품에서는, 기재의 대향 측면에 인가되는 광학적으로 투명한 중합체의 패턴이 도구 회전의 임의의 지점에서 아주 작은 허용 오차 이하로 정합에서 벗어나는 것이 요구된다. 지금까지는, 기술 분야에서 100 마이크로미터 내의 정합으로, 패턴이 간헐적이 아닌 연속적이기 위하여 연속적으도 이동하는 동안 웨브의 대향 측면 상에 패턴화된 표면을 캐스팅하는 방법에 대해서는 개시되어 있지 않다.
본 발명의 일 측면은 롤투롤(roll-to-roll) 미세복제 장치를 포함한다. 이 장치는 제1 직경을 갖는 제1 패턴화 롤 및 제2 직경을 갖는 제2 패턴화 롤을 포함한다. 구동 조립체는 제1 및 제2 롤이 대략 100 마이크로미터 내의 연속적인 정합을 유지하도록 제1 패턴화 롤 및 제2 패턴화 롤을 회전시키도록 구성되어 포함된다. 구동 조립체는 단일 모터 조립체, 또는 제1 및 제2 패턴화 롤에 각각 전속된 제1 및 제2 모터 조립체를 포함할 수도 있다. 제2 직경은 제1 직경보다 대략 0.01 내지 대략 1 퍼센트 클 수도 있다.
본 발명의 다른 측면은 제1 및 제2 대향 표면을 갖는 웨브를 포함하는 미세복제품을 제조하는 방법을 포함한다. 제1 패턴화 롤 및 제2 패턴화 롤은 회전 속도는 동일하지만 표면 속도는 동일하지 않은 상태에서 반대로 회전된다. 웨브는 제1 패턴화 롤과 제2 패턴화 롤 사이에서 통과된다. 제1 액체는 웨브 제1 표면 상에 배치되고, 제1 패턴화 롤에 의해서 접촉된다. 제2 액체는 웨브 제2 표면 상에 배치되고, 제2 패턴화 롤에 의해서 접촉된다.
제1 패턴화 롤 및 제2 패턴화 롤은 대략 100 마이크로미터 미만의 일정한 정합을 유지한다. 일부 예에서, 제1 및 제2 미세복제 롤은 대략 75 마이크로미터 미만 또는 대략 50 마이크로미터 미만까지, 또는 대략 10 마이크로미터의 일정한 정합을 유지한다.
정의
본 발명의 문맥에서, "정합"은 정의된 관계에서 웨브의 일 표면 상의 구조의 동일한 웨브의 대향 측면 상의 다른 구조에 대한 위치설정을 의미한다.
본 발명의 문맥에서, "웨브"는 일 방향으로 고정된 치수를 갖고 직교하는 방향으로 미리 정해진 또는 정해지지 않은 길이를 갖는 재료의 시트를 의미한다.
본 발명의 문맥에서, "연속 정합"은 제1 및 제2 패턴화 롤의 회전 동안에 항상 롤 상의 구조 사이의 정합의 정도가 특정된 한계보다 양호한 것을 의미한다.
본 발명의 문맥에서, "미세복제된" 또는 "미세복제"는, 구조화된 표면 구성이 대략 100 마이크로미터 이하로 변하는, 제품 간의 제조 동안의 개별 구성 박진성을 보유하는 공정을 통해서 미세구조의 표면의 제조를 의미한다.
첨부된 도면의 몇몇의 도면에서, 유사한 부품은 유사한 참조 번호를 갖는다.
도1은 본 발명에 따른 시스템을 포함하는 시스템의 예시적인 실시예의 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 도1의 시스템의 일 부분의 확대도이다.
도3은 본 발명에 따른 도1의 시스템의 다른 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 캐스팅 장치의 예시적인 실시예의 개략도이다.
도5는 본 발명에 따른 도4의 캐스팅 장치의 단면의 확대도이다.
도6은 본 발명에 따른 롤 장착 장치의 예시적인 실시예의 개략도이다.
도7은 본 발명에 따른 한 쌍의 패턴화 롤을 위한 장착 장치의 예시적인 실시예의 개략도이다.
도8은 본 발명에 따른 모터 및 롤 장치의 예시적인 실시예의 개략도이다.
도9는 본 발명에 따른 롤 사이의 정합을 제어하기 위한 수단의 예시적인 실시예의 개략도이다.
도10은 본 발명에 따른 정합을 제어하기 위한 방법 및 장치의 예시적인 실시예의 블록 다이어그램이다.
도11은 본 발명에 따라 제조된 예시적인 물품의 단면도이다.
일반적으로, 본 발명의 개시 내용은 각각의 측면 상에 미세복제 패턴화 구조로 코팅된 가요성 기재에 관한 것이다. 미세복제품은 고도의 정밀도로 서로에 대하여 정합된다. 바람직하게는, 대향 측면 상의 구조는 협력하여 물품에 소정의 광학적 속성을 주고, 일부 실시예에서, 구조는 복수의 렌즈 특징부이다.
도11을 참조하면, 양면 미세복제품(1200)의 실시예가 도시된다. 물품(1200)은 대향하는 제1 및 제2 표면(1220, 1230)을 갖는 웨브(1210)를 포함한다. 제1 및 제2 표면(1220, 1230)은 각각 제1 및 제2 미세복제 구조(1225, 1235)를 포함한다. 제1 미세복제 구조(1225)는 도시된 실시예에서 약 142 마이크로미터의 유효 직경을 갖는 원통형 렌즈인 복수의 특징부(1226)를 포함한다. 제2 미세복제 구조(1235)는 복수의 톱니형 또는 피라미드형 프리즘 특징부(1236)를 포함한다. 대향된 제1 및 제2 미세복제 구조(1225, 1235)는 도11에 예시된 특정 형상 이외의 임의의 유용한 형태 및/또는 형상일 수 있다는 것이 이해된다.
도시된 예시적인 실시예에서, 제1 및 제2 특징부(1226, 1236)는 동일한 피치 또는 반복 주기(P)를 갖고, 예를 들면, 제1 특징부의 주기는 10 내지 500 마이크로미터, 50 내지 250 마이크로미터 또는 대략 150 마이크로미터이고, 제2 특징부의 반복의 주기는 동일하다. 통상적으로는, 제1 및 제2 특징부의 주기의 비는 다른 조합이 허용가능할지라도, 정수비(또는 그 역)일 수 있다.
도시된 예시적인 실시예에서, 대향하는 미세복제 특징부(1226, 1236)는 협력 하여 복수의 렌즈 특징부(1240)를 형성한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 렌즈 특징부(1240)는 렌티큘러 렌즈이다. 각각의 렌즈 특징부(1240)의 성능이 각각의 렌즈를 형성하는 대향하는 특징부(1229,1239)의 정렬의 함수이기 때문에, 렌즈 특징부의 정밀한 정렬 또는 정합이 바람직하다.
선택적으로는, 물품(1200)은 또한 제1 및 제2 랜드 영역(1227, 1237)을 포함한다. 랜드 영역은 기재 표면(1220,1230)과 각각의 특징부의 바닥, 즉, 골부(1228, 1238) 사이의 재료로 한정된다. 제1 랜드 영역(1228)은 렌즈 측면 상에서 최소한 약 10마이크로미터일 수 있고 제2 랜드 영역(1238)은 프리즘 측면 상에서 최소한 약 25마이크로미터일 수 있다. 랜드 영역은 웨브(1210)에 우수한 접착력을 갖는 특징부에 도움이 되고 또한 복제 충실도에도 도움이 될 수 있다. 랜드 영역 위치설정은 또한 원하는 대로 웨브의 제1 및 제2 측면 상에서 특징부를 조정하기 위하여 사용될 수도 있다.
상기 기술된 물품(1200)은 웨브의 대향하는 표면 상에 정밀하게 정렬된 미세복제 구조를 제작하기 위한 장치 및 방법을 사용하여 제작될 수 있고, 그 장치 및 방법은 아래에 상세히 기술된다.
제1 미세복제 구조는 웨브의 제1 측면 상에서 경화성 액체를 캐스팅 및 경화함에 의해서 제1 패턴화 롤 상에서 제작될 수 있다. 제1 경화성 액체는 오하이오 신시내티의 코그니스 사(Cognis Corp.)로부터 입수가능한 포토머(photomer)6010, 펜실베니아 엑스폰의 사토머 사(Satomer Co.)로부터 모두 입수가능한 에스알385 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트(SR385 tetrahydrofurfuryl acrylate) 및 에스알 238(70/15/15％) 1,6-헥사네디올 디아크릴레이트(SR238(70/15/15％) 1,6-hexanediol diacrylate), 코네티컷 스트라트포드의 한포드 연구소(Hanford Research Inc.)로부터 입수가능한 캄포퀴넌(camphorquinone) 및 위스콘신 밀워키의 알드리치 케미컬 사(Aldrich Chemical Co.)로부터 입수가능한 에틸-4-디메틸아미노 벤조에이트(0.75/0.5％)(ethyl-4-dimethylamino benzoate(0.75/0.5％))를 포함하는 광경화성 아크릴레이트 수지 용액일 수 있다.
제2 미세복제 구조는 웨브의 제2 측면 상으로 경화성 액체를 캐스팅 및 경화함에 의해서 제2 패턴화 롤 상에서 제작될 수 있다. 제2 경화성 액체는 제1 경화성 액체와 같거나 또는 다른 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 경화성 액체는 제1 및 제2 패턴화 롤을 각각 통과하기 전에 웨브 표면 상에 배치된다. 다른 실시예에서, 제1 경화성 액체는 제1 패턴화 롤 상에 배치되고 제2 경화성 액체는 제2 패턴화 롤 상에 배치되고, 그런 후 패턴화 롤로부터 웨브로 전달된다.
각각의 구조가 패턴으로 캐스팅된 후에, 각각의 패턴은 각각의 경화성 액체 내부의 광개시제(photoinitator)에 맞춰진 방사원을 사용하여 외부적으로 경화되었다. 자외선 광원이 일부 상황에서 적용가능할 수도 있다. 그런 후 박리 롤이 제2 패턴화 롤로부터 미세복제품을 제거하기 위해 사용될 수도 있다. 선택적으로는, 이형제 또는 코팅이 패턴화 도구로부터 패턴화 구조의 제거를 돕기 위해 사용될 수 있다.
상기 기술된 물품을 생성하는데 사용된 예시적인 공정 설정은 다음과 같다. 캐스팅 장치 안 및 밖으로 약 8 뉴톤(2 파운드 힘)의 웨브 장력과 분당 약 0.3 미 터(약 1 피트)의 웨브 속도가 사용되었다. 약 5％의 박리 롤 연신율이 제2 패턴화 도구에서 웨브를 제거하는데 사용되었다. 약 16 뉴톤(4 파운드 힘)의 닙(nip) 압력이 사용되었다. 제1 및 제2 패턴화 롤의 간격은 약 0.025 센티미터(0.01 인치)였다. 수지는 드로퍼(dropper) 코팅 장치를 사용하여 웨브의 제1 표면에 제공되었고 수지는 시린지(syringe) 펌프를 사용하여 약 1.35 ml/min의 속도로 제2 표면에 제공될 수 있다.
제1 패턴화 롤은 150 마이크로미터 피치에 142 마이크로미터 직경을 가진 원통형 렌즈를 형성하기 위한 일련의 네가티브 이미지(negative images)를 포함했다. 제2 패턴화 롤은 150 마이크로미터 피치에 60도 끼인각을 가진 복수의 대칭 프리즘을 형성하기 위한 일련의 네가티브 이미지를 포함했다.
일반적으로, 전술한 물품은 약 100 마이크로미터보다 양호하고, 바람직하게는 50 마이크로미터보다 양호하고, 보다 바람직하게는 25 마이크로미터 미만, 또는 10 마이크로미터, 또는 5 마이크로미터 미만의 정합으로 양면 미세복제 구조를 제작하기 위한 이하에 개시된 시스템 및 방법에 의해 제작될 수 있다. 시스템은 일반적으로 제1 패터닝 조립체 및 제2 패터닝 조립체를 포함한다. 각각의 개별 조립체는 제1 및 제2 표면을 갖는 웨브의 개별 표면 상에 미세복제 패턴을 생성한다. 제1 패턴은 웨브의 제1 측면 상에 생성되고 제2 패턴은 웨브의 제2 표면 상에 생성된다.
각각의 패터닝 조립체는 코팅을 인가하기 위한 수단, 패터닝 부재 및 경화 부재를 포함한다. 통상적으로는, 패터닝 조립체는 패턴화 롤 및 각각의 롤을 유지 하고 구동하기 위한 지지 구조를 포함한다. 제1 패터닝 조립체의 코팅 수단은 제1 경화성 코팅 재료를 웨브의 제1 표면 상에 분배한다. 제2 패터닝 조립체의 코팅 수단은 제2 경화성 코팅 재료를 웨브의 제2 표면 상에 분배하고, 제2 표면은 제1 표면에 대향한다. 통상적으로는, 제1 및 제2 코팅 재료는 동일한 조성을 갖는다.
제1 코팅 재료가 웨브 상에 위치된 후에, 웨브는 제1 패턴화 부재 위를 통과하고, 패턴이 제1 코팅 재료로 생성된다. 그리고 제1 코팅 재료는 경화되어 제1 패턴을 형성한다. 이어서, 제2 코팅 재료가 웨브 상에 위치된 후에, 웨브는 제2 패턴화 부재 위를 통과하고, 패턴이 제2 코팅 재료로 생성된다. 그리고 제2 코팅 재료는 경화되어서 제2 패턴을 형성한다. 통상적으로, 각각의 패턴화 부재는 미세복제 도구이고 각각의 도구는 통상적으로 재료를 경화하기 위한 전용 경화 부재를 갖는다. 그러나, 제1 및 제2 패턴화 재료 모두를 경화하는 단일 경화 부재를 갖는 것도 가능하다. 또한, 패턴화 도구 상에 코팅을 위치시키는 것도 가능하다.
또한, 시스템은 웨브가 연속적으로 이동하는 동안 패턴이 웨브의 대향 측면에 전달되도록 제1 및 제2 패턴화 롤을 회전하기 위한 수단을 포함하고, 상기 패턴은 약 100 마이크로미터보다 양호하게 또는 10 마이크로미터보다 양호하게 웨브의 상기 대향 측면 상에 연속적인 정합으로 유지된다.
본 발명의 이점은 웨브의 각각의 대향 표면 상에 미세복제 구조를 갖는 웨브가 서로에 대해 100 마이크로미터 이내로, 50 마이크로미터 이내로, 20 마이크로미터이내로 또는 5 마이크로미터 이내로 일반적으로 정합된 대향 측면 상에 미세복제 구조를 유지하면서 웨브의 각각의 면 상에 미세복제 구조가 연속적으로 형성되도록 함으로써 제작될 수 있다는 것이다.
이제, 도1 및 도2를 참조하면, 롤투롤(roll-to-roll) 캐스팅 장치(120)를 포함하는 시스템(110)의 예시적인 실시예가 도시된다. 도시된 캐스팅 장치(120)에서, 웨브(122)은 주풀림 스풀(spool)(도시 않음)로부터 캐스팅 장치(120)에 제공된다. 웨브(122)의 정확한 성질은 상술한 것과 같이 제작되고 있는 제품에 따라, 다양하게 변할 수 있다. 그러나, 캐스팅 장치(120)가 광학 물품의 제작을 위해 사용될 때, 통상 웨브(122)가 반투명이거나 투명하여서 웨브(122)를 통한 경화가 가능한 것이 편리하다. 웨브(122)는 다양한 롤러(126) 둘레에서 캐스팅 장치(120)로 안내된다.
웨브(122)의 정확한 장력 제어가 최선의 결과를 달성하는데 유리하며, 따라서 웨브(122)는 장력감지장치(도시 않음) 상으로 안내될 수 있다. 웨브(122)를 보호하기 위해 라이너(liner) 웨브를 사용하는 것이 바람직한 상황에서, 라이너 웨브는 통상적으로 풀림 스풀에서 분리되고 라이너 웨브 감김 스풀(도시 않음)로 안내된다. 웨브(122)는 통상적으로 정밀한 장력 제어를 위하여 아이들러(idler) 롤을 거쳐 댄서(dancer) 롤러로 안내될 수 있다. 아이들러 롤러는 웨브(122)를 닙 롤러(154)와 제1 코팅 헤드(156) 사이의 위치로 안내할 수 있다.
다양한 코팅 방법이 채용될 수도 있다. 예시된 실시예에서, 제1 코팅 헤드(156)는 다이(die) 코팅 헤드이다. 그런 후 웨브(122)는 닙 롤(154)과 제1 패턴화 롤(160) 사이를 통과한다. 제1 패턴화 롤(160)은 패턴화된 표면(162)을 갖고, 웨브(122)가 닙 롤러(154)와 제1 패턴화 롤(160) 사이를 통과할 때 제1 코팅 헤 드(156)에 의해 웨브(122) 상에 분배된 재료는 패턴화된 표면(162)의 네가티브(negative)로 형성된다.
웨브(122)가 제1 패턴화 롤(160)과 접촉하고 있을 때, 재료가 웨브(122)의 다른 표면 상으로 제2 코팅 헤드(164)로부터 분배된다. 제1 코팅 헤드(156)에 관한 상기 설명과 유사하게, 제2 코팅 헤드(164)는 또한 제2 압출기(도시 않음) 및 제2 코팅 다이(도시 않음)를 포함하는 다이 코팅 장치이다. 몇몇 실시예에서, 제1 코팅 헤드(156)에 의해 분배된 재료는 중합체 전구체를 포함하고, 예를 들어, 자외선 방사와 같은 경화 에너지의 인가로 고체 중합체로 경화되도록 의도된 조성이다.
제2 코팅 헤드(164)에 의해 웨브(122) 상에 분배된 재료는 그런 후 제2 패턴화된 표면(176)을 갖는 제2 패턴화 롤(174)과 접촉하게 된다. 상기 설명과 유사하게, 몇몇 실시예에서, 제2 코팅 헤드(164)에 의해 분배된 재료는 중합체 전구체를 포함하고, 예를 들어 자외선 방사와 같은 경화 에너지의 인가로 고체 중합체로 경화되도록 의도된 조성이다.
이 지점에서, 웨브(122)는 양 측면에 적용된 패턴을 가지게 되었다. 박리 롤(182)이 제2 패턴화 롤(174)로부터 웨브(122)의 제거를 돕기 위해 존재할 수 있다. 일부 예에서, 롤투롤 캐스팅 장치 안 및 밖으로 웨브 장력은 거의 일정하다.
양면 미세복제 패턴을 갖는 웨브(122)은 다양한 아이들러 롤을 거쳐 감김 스풀(도시 않음)로 안내된다. 인터리브(interleave) 필름이 웨브(122)를 보호하기 위해 바람직하다면, 필름은 제2 풀림 스풀(도시 않음)로부터 제공될 수 있고 웨브 및 인터리브 필름은 적절한 장력으로 감김 스풀 상에 함께 감겨진다.
도1 내지 도3을 참조하면, 제1 및 제2 패턴화 롤은 각각 제1 및 제2 모터 조립체(210,220)에 결합된다. 모터 조립체(210,220)를 위한 지지는 조립체를 프레임(230)에 직접 또는 간접적으로 장착함으로써 달성된다. 모터 조립체(210, 220)는 정밀 장착 장치를 사용한 프레임에 결합된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 제1 모터 조립체(210)는 프레임(230)에 고정되어 장착된다. 웨브(122)가 캐스팅 장치(120)을 통하여 지나갈 때 제 위치에 위치되는 제2 모터 조립체(220)는 반복적으로 위치설정될 필요가 있고, 따라서 기계 방향 및 그 교차 방향 모두로 이동될 필요가 있다. 이동가능한 모터 장치(220)는 선형 슬라이드(222)에 결합될 수도 있어 예를 들면 롤 상에 패턴 사이에서 절환할 때 반복적인 정확한 위치설정을 돕는다. 또한 제2 모터 장치는 제1 패턴화 롤(160)에 대해 측면 대 측면으로 제2 패턴화 롤(174)을 위치설정하기 위해 프레임(230)의 배면 상에 제2 장착 장치(225)를 포함한다. 제2 장착 장치(225)는 교차 기계 방향으로 정확한 위치설정을 허용하는 선형 슬라이드(223)를 포함한다.
도4를 참조하면, 대향하는 표면 상에 정합된 미세복제 구조를 갖는 양면 웨브(422)을 제작하기 위한 캐스팅 장치(420)의 예시적인 실시예가 도시된다. 조립체는 제1 및 제2 코팅 수단(456,464), 닙 롤러(454) 및 제1 및 제2 패턴화 롤(460,474)을 포함한다. 웨브(422)는 제1 코팅 수단(456), 이 예에서 제1 압출 다이(456)에 제공된다. 제1 다이(456)는 제1 경화성 액체층 코팅(470)을 웨브(422) 상에 분배한다. 제1 코팅(470)은 통상적으로 고무로 덮인 롤러인 닙 롤러(454)에 의해 제1 패턴화 롤러(460)로 압착된다. 제1 패턴화 롤(460) 상에 있는 동안, 코팅은 경화원(480), 예를 들면, 자외선 광원과 같은 적절한 파장의 빛의 램프를 사용하여 경화된다.
제2 경화성 액체층(481)은 제2 측면 압출 다이(464)를 사용하여 웨브(422)의 대향하는 측면 상에 코팅된다. 제2 층(481)은 제2 패턴화 도구 롤러(474)로 압착되고 경화 공정이 제2 코팅 층(481)을 위하여 반복된다. 이하 기술되는 바와 같이, 두 개의 코팅 패턴의 정합은 도구 롤러(460, 474)를 서로에 대해 정밀한 각 관계로 유지함에 의해서 달성된다.
도5를 참조하면, 제1 및 제2 패턴화 롤(560,574) 일부의 확대도가 도시된다. 제1 패턴화 롤(560)은 미세복제된 표면을 형성하기 위한 제1 패턴(562)을 갖는다. 제2 패턴화 롤(574)은 제2 미세복제 패턴(576)을 갖는다. 도시된 예시적인 실시예에서, 패턴이 상이할 수 있지만, 제1 및 제2 패턴(562,576)은 같은 패턴이다. 도시된 실시예에서, 제1 패턴(562) 및 제2 패턴(576)은 프리즘 구조로 도시되지만, 그러나 임의의 단일 또는 다중의 유용한 구조가 제1 패턴(562) 및 제2 패턴(576) 중 하나 또는 둘다를 형성할 수 있다.
웨브(522)가 제1 롤(560) 상을 통과할 때, 제1 표면(524) 상에 제1 경화성 액체(도시 않음)는 제1 패턴화 롤(560) 상의 제1 구역(526) 근처에서 경화 광원(525)에 의해 경화된다. 제1 미세복제 패턴화 구조(590)는 액체가 경화됨에 따라 웨브(522)의 제1 측면(524) 상에 형성된다. 제1 패턴화 구조(590)는 제1 패턴화 롤(560) 상의 패턴(562)의 네가티브이다. 제1 패턴화 구조(590)가 형성된 후에, 제2 경화성 액체(581)가 웨브(522)의 제2 표면(527) 상에 분배된다. 제2 액 체(581)가 조기에 경화되지 않음을 보장하기 위해, 제1 경화광이 제2 액체(581) 상에 미치지 않도록 제1 경화광(525)을 위치시킴으로써, 제2 액체(581)는 제1 경화광(525)으로부터 분리된다. 이와 다르게는, 차폐 수단(592)이 제1 경화광(525)과 제2 액체(581) 사이에 위치될 수 있다. 또한, 경화원들이 웨브를 통하여 경화하는 것이 비실용적이거나 어려운 각각의 패턴화 롤 내부에 위치될 수 있다.
제1 패턴화 구조(590)가 형성된 후에, 웨브(522)는 제1 및 제2 패턴화 롤(560,574) 사이의 간격 구역(575)에 들어갈 때까지 제1 롤(560)을 따라 진행한다. 그런 후 제2 액체(581)는 제2 패턴화 롤 상의 제2 패턴(576)과 결합하고 제2 미세복제 구조로 형성되고, 그런 후 제2 경화광(535)에 의해 경화된다. 웨브(522)가 제1 및 제2 패턴화 롤(560,574) 사이의 간격(575)으로 통과함에 따라, 이 시기까지 실질적으로 경화되고 웨브(522)에 접착된 제1 패턴화 구조(590)는 웨브(522)가 제2 패턴화 롤러(574) 둘레 및 간격(575)으로 이동을 시작하는 동안 웨브(522)가 미끄러지는 것을 방지한다. 이는 웨브 상에 형성된 제1 및 제2 패턴화 구조 사이의 정합 에러의 원인으로서 웨브의 신장 및 미끄러짐을 제거한다.
제2 액체(581)가 제2 패턴화 롤(574)과 접촉하게 되는 동안 제1 패턴화 롤(560) 상에 웨브(522)를 지지함으로써, 웨브(522)의 대향하는 측면(524, 527) 상에 형성된 제1 및 제2 미세복제 구조(590, 593) 사이에 정합의 정도가 제1 및 제2 패턴화 롤(560, 574)의 표면 사이의 위치적 관계를 제어하는 함수가 된다. 제1 및 제2 패턴화 롤(560,574) 둘레 및 롤에 의해 형성된 간격(575) 사이의 웨브의 에스(S)모양 감김이 장력, 웨브 스트레인(strain) 변화, 온도, 웨브를 니핑(nipping) 하는 역학으로 인한 미세미끄럼 및 측면 위치 제어의 효과를 최소화한다. 감김각이 특정 요구조건들에 따라 더 크거나 작을 수 있겠지만, 통상적으로 에스(S)모양 감김은 180도의 감김각으로 각각의 롤과 접촉하여 웨브(522)을 유지한다.
일부 경우에서, 요구되는 것은 아니지만 패턴화 롤은 동일한 평균 직경을 갖는다. 임의의 특정 용도에 대한 적절한 롤을 선택하는 것은 통상의 지식을 가진 자의 기술 및 지식의 범위 내이다. 특정 용도에서, 제1 패턴화 롤(560) 및 제2 패턴화 롤(574)과 같은, 2개의 미세복제 도구 사이에 균일한 장력 구역을 생성하는 것이 유용할 수도 있다. 균일한 장력 구역을 생성함에 의해서, 제1 미세복제 도구로부터 균일한 박리 각도 및 제2 미세복제 도구로부터 제어가능한, 보다 균일한 코팅 두께가 달성될 수도 있다. 이는 제품 요구에 의해서 지시된 것과 같은 캘리퍼 명세 및 공차 내로 번역될 수 있다. 일부 경우에서, 균일한 박리 각도는 더욱 광학적으로 균일한 제품을 형성할 수도 있다.
일부 경우에서, 제1 미세복제 도구 및 제2 미세복제 도구는 반대 방향으로 회전한다. 웨브는 UV 경화성 수지로 코팅된다. 제1 롤링 뱅크는 제1 미세복제 도구와 고무 닙 롤로 사이에서 일어날 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 제2 롤링 뱅크는 제1 미세복제 도구로부터 웨브가 박리된 지점 직후에서 제1 미세복제 도구와 제2 미세복제 도구 사이에서 일어날 수도 있다. 고무 닙 롤러를 제1 미세복제 도구 내로 구동하기 위하여 인가되는 힘의 양은 웨브와 제1 미세복제 도구 사이에서 수지의 양을 제어하는 변수 중 하나이다.
이동하는 웨브에 코팅을 생성하는 하나의 방법은 웨브가 2개의 롤에 의해서 생성된 닙을 통과하는 코팅 비드 또는 롤링 뱅크의 사용을 통해서이다. 닙 지점에 연속적으로 공급되는 코팅 재료의 롤링 뱅크가 있다. 웨브가 닙을 통과함에 따라, 작고 균일하게 분포된 양의 코팅이 웨브 상에 퇴적된다. 웨브가 이동함에 따라, 기계적인 힘은 코팅이 닙 내에서 "롤"하게 하고, 따라서 용어 "롤링 뱅크"이다.
이 문제를 해결하기 위한 하나의 방법은 제1 미세복제 도구의 직경보다 약간 큰 직경을 갖는 제2 미세복제 도구를 생성하는 것이다. 일부 경우, 제2 미세복제 도구는 제1 미세복제 도구의 직경보다 대략 0.01 내지 대략 1％ 큰 직경을 가질 수도 있다.
제1 및 제2 미세복제 도구를 정확하게 같은 회전 속도로 회전시킴에 의해서, 제2 미세복제 도구의 작은 비율만큼 큰 직경은 제2 미세복제 도구가 제1 미세복제 도구보다 약간 높은 표면 회전 속도를 갖게 한다. 이는 약간 높은 장력 구역을 유발하고, 따라서 그렇지 않은 경우 형성될 수도 있는 파우치(pouch)를 감소 또는 심지어 제거한다. 웨브 특징부로 되는 크로스 도구 특징부의 정렬을 유지하기 위하여, 제2 미세복제 도구는 제1 미세복제 도구 상에 특징부와 정확하게 동일한 회전 각도에서 모든 크로스 도구 특징부와 함께 회전되는 다이아몬드이다.
이 실시예의 이점은 당김 구역이 2개의 미세복제 도구 사이에서 생성되는 것이다. 당김 구역은 미세복제 도구로부터 재료를 박리할 때 균일한 장력 구역을 생성하는 데 이용될 수 있다. 균일한 장력은 파우치의 역학 관계에서 생성된 2개의 도구 사이의 웨브 스팬에서의 차이를 감소 또는 제거할 것이다.
패턴의 크로스 웨브 폭이 증가함에 따라, 균일한 박리 각도를 달성하기 위하 여 요구되는 장력의 양이 증가된다. 더 높은 특징부를 갖는 패턴은 또한 균일한 박리를 달성하기 위하여 더 높은 장력을 요구한다. 박리 각도는 또한 광학적으로 균일한 재료를 생성하기 위하여 중요하다. 미세복제 도구로부터 상이한 각도에서 박리될 때, 상이한 영역은 상이한 굽힘을 경험한다. 이 차동의 굽힘 결과는 제품 상에 작은 광학적인 불균일함이다. 파우치에 의해서 생성되는 동적 불규칙 진동을 제거함에 의해서, 보다 균일한 박리가 달성될 것이다. 이는 더 낮은 정렬, 보다 균일한 랜드 및 보다 균일한 광학적인 외관 및 성능을 가져올 것이다.
도6을 참조하면, 모터 장착 장치가 도시된다. 도구 또는 패턴화 롤(662)을 구동하기 위한 모터(633)가 기계 프레임(650)에 장착되고 결합구(640)를 통하여 패턴화 롤러(662)의 회전축(601)에 연결된다. 모터(633)는 주 인코더(encoder) (630)에 결합된다. 제2 인코더(651)는 도구에 결합되어 패턴화 롤(662)의 정밀한 각 정합 제어를 제공한다. 아래에 상술하는 바와 같이, 주 인코더(630) 및 제2 인코더(651)는 협력하여 패턴화 롤(662)의 제어를 제공하여 제2 패턴화 롤과 정합되도록 유지한다.
축 공진이 특정 한계 이내에서 패턴 위치 제어를 허용하는 정합 에러의 근원이기 때문에, 축 공진의 감소 또는 제거가 중요하다. 또한 일반적인 치수 일람표가 규정하는 것보다 큰 모터(633)와 축(650) 사이의 결합구(640)를 사용하는 것이 보다 가요성있는 결합구에 의해 야기되는 축 공진을 감소시킬 것이다. 베어링 조립체(660)는 다양한 위치에 위치되어서 모터 장치를 위한 회전 지지를 제공한다.
도시된 예시적인 실시예에서, 도구 롤러(662) 직경은 모터(633) 직경보다 작 다. 이 장치를 수용하기 위하여, 도구 롤러가 쌍으로 거울 상으로 배열되어 설치될 수도 있다. 도7에서 2개의 도구 롤러 조립체(610, 710)가 거울상으로 설치되어 두 개의 도구 롤러(662, 762)를 함께 도입할 수 있다. 또한 도1을 참조하면, 제1 모터 장치는 통상적으로 프레임에 고정되어 부착되고 제2 모터 장치는 이동가능한 광학 속성 선형 슬라이드를 사용하여 위치설정된다.
도구 롤러 조립체(710)는 도구 롤 조립체(610)와 상당히 유사하고, 도구를 구동하기 위한 모터(733)를 포함하거나, 또는 패턴화 롤(762)이 기계 프레임(750)에 장착되고 결합구(740)를 통하여 패턴화 롤러(762)의 회전축(701)에 연결된다. 모터(733)는 주 인코더(encoder)(730)에 결합된다. 제2 인코더(751)는 도구에 결합되어 패턴화 롤(762)의 정밀한 각 정합 제어를 제공한다. 아래에 상술하는 바와 같이, 주 인코더(730) 및 제2 인코더(751)는 협력하여 패턴화 롤(762)의 제어를 제공하여 제2 패턴화 롤과 정합되도록 유지한다.
축 공진이 특정 한계 이내에서 패턴 위치 제어를 허용하는 정합 에러의 근원이기 때문에, 축 공진의 감소 또는 제거가 중요하다. 또한 일반적인 치수 일람표가 규정하는 것보다 큰 모터(733)와 축(750) 사이의 결합구(740)를 사용하는 것이 보다 가요성있는 결합구에 의해 야기되는 축 공진을 감소시킬 것이다. 베어링 조립체(760)는 다양한 위치에 위치되어서 모터 장치를 위한 회전 지지를 제공한다.
웨브의 양 표면 상의 미세복제 구조 상에 특징부 크기가 상호간의 미세 정합 이내이도록 요구되기 때문에, 패턴화 롤이 고도의 정밀도로 제어되어야만 한다. 본 명세서에서 기술된 한계들 이내에 교차 웨브 정합은 이후에 기술되는 바와 같이 기계 방향 정합을 제어하는데 사용되는 기술들을 적용하여서 달성될 수 있다. 예를 들면, 10 인치 주연 패턴화 롤러 상에 약 10 마이크로미터의 단부 대 단부 특징부 배치를 달성하기 위하여, 각각의 롤러는 회전당 ±32 아크초(arc-second)의 회전 정확도 이내로 유지되어야만 한다. 정합의 제어는 웨브가 시스템을 통해 이동하는 속도가 증가될수록 더 어려워진다.
출원인들은 2.5 마이크로미터 이내로 정합되는 웨브의 대향 표면 상에 패턴화 특징부를 갖는 웨브를 생성할 수 있는 10인치 원형 패턴화 롤을 갖는 시스템을 제작 및 시연했다. 본 개시 내용을 읽고 본 명세서에서 설명된 원리들을 적용할 때, 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자는 다른 미세복제된 표면을 위한 정합의 정도를 달성하는 방법을 이해할 것이다.
도8을 참조하면, 모터 장치(800)의 개략도가 도시된다. 모터 장치는 구동축(820) 및 주 인코더(830)를 포함하는 모터(810)를 포함한다. 구동축(820)은 결합구(825)를 통하여 패턴화 롤(860)의 구동되는 축(840)에 결합된다. 제2의, 또는 하중 인코더(850)는 구동되는 축(840)에 결합된다. 기술된 모터 장치에서 두 개의 인코더를 사용하는 것은 패턴화 롤(860) 근처에 측정 장치(인코더)(850)를 위치시키고, 따라서 모터 장치(800)가 작동하고 있을 때 토크 교란의 효과를 감소하거나 제거함으로써 패턴화 롤의 위치가 보다 정확하게 측정되는 것을 허용한다.
도9를 참조하면, 도8의 모터 배열의 개략도가 제어 성분들에 부착되어 예시된다. 도1 내지 도3에 도시된 장치예에서, 유사한 설정이 모터 장치(210, 220) 각각을 제어할 것이다. 따라서, 모터 장치(900)는 주 인코드(930) 및 구동축(920)을 포함하는 모터(910)를 포함한다. 구동축(920)은 연결구(930)를 통해서 패턴화 롤(960)의 구동되는 축(940)에 연결된다. 제2, 또는 하중, 인코더(950)는 구동되는 축(940)에 연결된다.
모터 장치(900)는 제어 장치(965)와 통신하여 패턴화 롤(960)의 정밀 제어를 허용한다. 제어 장치(965)는 구동 모듈(966) 및 프로그램 모듈(975)을 포함한다. 프로그램 모듈(975)은 예를 들면, 세르코스(SERCOS) 섬유 네크워크와 같은 선(977)을 통하여 구동 모듈(966)과 통신한다. 프로그램 모듈(975)은 구동 모듈(966)에 설정값들과 같은 변수들을 입력하는데 사용된다. 구동 모듈(966)은 입력 480볼트, 3상 전력(915)을 받아서, 직류로 정류하고, 전력 연결부(973)를 통하여 분배하여 모터(910)를 제어한다. 모터 인코더(912)는 제어 모듈(966)로 위치 신호를 공급한다. 패턴화 롤(960) 상의 제2 인코더(950)는 또한 선(971)을 통하여 구동 모듈(966)로 위치 신호를 피드백한다. 구동 모듈(966)은 인코더 신호를 사용하여 패턴화 롤(960)을 정밀하게 위치설정한다. 정합의 정도를 달성하는 제어 설계는 아래에 상세히 기술된다.
도시된 실시예들에서, 각각의 패턴화 롤은 전용 제어 장치에 의해 제어된다. 전용 제어 장치는 협력하여 제1 및 제2 패턴화 롤 사이의 정합을 제어한다. 각각의 구동 모듈은 각자의 모터 조립체와 통신하고 각자의 모터 조립체를 제어한다.
출원인들에 의해 제작 및 시연된 시스템에서 제어 장치는 다음을 포함한다. 패턴화 롤 각각을 구동하기 위해, 고해상도 싸인(sine) 인코더 피드백(512 싸인 사이클 X 4096 구동보간 >> 회전당 2백만 파트들)을 가진 고성능 저코깅(cogging) 토 크 모터, 보쉬-렉스로쓰(인드라마트)(Bosch-Rexroth(Indramat))로부터 입수가능한 모델 엠에이치디090비-035-엔지0-유엔(MHD090B-035-NG0-UN)이 사용되었다. 또한 시스템은 동기식 모터, 보쉬-렉스로쓰(인드라마트)(Bosch-Rexroth(Indramat))로부터 입수가능한 모델 엠에이치디090비-035-엔지0-유엔(MHD090B-035-NG0-UN)을 포함했지만, 유도 모터들과 같은 다른 타입도 또한 사용될 수 있었다.
각각의 모터는 알/더블유 코포레이션(R/W Corporation)으로부터 입수가능한, 모델 비케이5-300(BK5-300), 극도로 단단한 벨로우즈(bellows) 결합구를 통하여 (기어박스 또는 기계적 감속없이) 직접 연결되었다. 다른 결합 설계들이 사용될 수 있었지만, 밸로우즈 스타일이 일반적으로 높은 회전 정확도를 제공하면서 강성을 겸한다. 각각의 결합구는 통상의 제작자들의 명세가 추천하는 것보다 실질적으로 더 큰 결합구가 선택되도록 크기가 정해진다.
추가적으로, 결합구 및 축들 사이에 제로 백래시 콜릿(backlash collet) 또는 압축형 잠금 허브(hub)들이 바람직하다. 각각의 롤러 축은 일리노이주 샴부르그 하이덴하인 사(Schaumburg Heidenhain Corp.)로부터 입수가능한 모델 론 255씨(RON255C), 중공축 하중측 인코더를 통하여 인코더에 부착되었다. 인코더 선택은 통상적으로 32 아크초 정확도보다 더 큰, 가능한 최고의 정확성 및 해상도를 가져야만 한다. 출원인들의 설계는 회전 당 18000 싸인 사이클이 채택되었고, 4096 비트 해상도와 연결한 구동 보간법(drive interpolation)은 정확도보다 실질적으로 더 큰 해상도를 주는 회전당 5천만 파트를 초과하는 해상도를 초래한다. 하중측 인코더는 ±2 아크초의 정확도를 가졌고, 전달된 유닛에서 최대 편차는 ±1 아크초 미만이었다.
일부 예에서, 각각의 샤프트는 강성을 최대화하기 위하여 가능한 한 큰 직경과 가능한 한 짧게 구성될 수 있어서, 최고의 가능한 공진 주파수를 초래할 수도 있다. 모든 회전 구성요소의 정밀 정렬은 정렬 에러의 이 원인에 기인한 최소의 정합 에러를 보장하기 위하여 요구된다.
도10을 참조하면, 출원인들의 시스템에서 동일한 위치 기준 명령이 2 ms 경신 속도로 세르코스(SERCOS) 섬유 네트워크를 통하여 동시에 각각의 축에 제공되었다. 각각의 축은 250마이크로세컨드 간격의 위치 루프 갱신 속도로, 삼차 스플라인(spline)으로 위치 기준을 보간한다. 일정한 속도가 단순 상수배 시간 간격 경로에 이르기 때문에, 보간 방법은 중요하지 않다. 해상도는 임의의 반올림 오차 또는 수치표현 오차들을 제거하는데 중요하다. 또한 축 롤오버(rollover)가 처리되어야만 한다. 일부 경우에서, 각각의 축 제어 사이클이 전류 루프 실행율(62 마이크로세컨드 간격들)로 동기화되는 것이 중요하다.
상부 경로(1151)는 제어의 이송 전진부이다. 제어 전략은 위치 루프(1110), 속도 루프(1120) 및 전류 루프(1130)를 포함한다. 위치 기준(1111)은 미분되어서 일단 속도 이송 전진항(1152)을 생성하고 두 번째로 가속 이송 전진항(1155)을 생성한다. 이송 전진 경로(1151)가 선 속도 변화 및 동적인 수정 동안에 성능에 도움을 준다.
위치 명령(1111)은 전류 위치(1114)로부터 차감되어서, 에러 신호(1116)를 생성한다. 에러(1116)는 비례 제어기(1115)에 적용되고, 속도 명령 기준(1117)을 생성한다. 속도 피드백(1167)은 명령(1117)으로부터 차감되어서 PID 제어기에 적용되는 속도 에러 신호(1123)를 생성한다. 속도 피드백(1167)은 모터 인코더 위치 신호(1126)를 미분하여서 생성된다. 미분 및 수치 해상도 한계 때문에, 저주파 패스 버터워스(Butterworth) 필터(1124)가 에러 신호(1123)로부터 고주파 노이즈 성분들을 제거하는데 적용된다. 협소한 저지 대역(노치(notch)) 필터(1129)가 모터-롤러 공진 주파수의 중앙에 적용된다. 이는 실질적으로 더 높은 이득이 속도 제어기(1120)에 적용되도록 허용한다. 또한 모터 인코더의 증가된 해상도가 성능을 향상시킬 것이다. 제어도에서 필터의 정확한 위치는 중요하지 않고, 터닝 변수가 위치에 의존적일 지라도, 전진 또는 후진 경로 중 하나는 수용가능하다.
또한 PID 제어기가 위치 루프에서 사용될 수 있지만, 적분기의 추가적 위상 지연이 안정화를 더 어렵게 한다. 전류 루프는 전통적인 PI 제어기이고, 이득은 모터 변수에 의해 설정된다. 가능한 최고의 대역폭 전류 루프는 최적의 성능을 가능하게 할 것이다. 또한, 최소의 토크 리플(ripple)이 요구된다.
외부 교란의 최소화가 최대의 정합을 얻기 위해 중요하다. 이는 이전에 논의된 바와 같이 모터 구조 및 전류 루프 정류를 포함하지만, 기계적 교란을 최소화하는 것 또한 중요하다. 예는 웨브 스팬(span) 출입에서 극도로 부드러운 장력 제어, 균일한 베어링 및 실(seal) 항력, 롤러로부터 웨브 박리에서의 장력 업셋(upset) 최소화, 균일한 고무 닙 롤러를 포함한다. 전류 설계에서, 도구 롤에 설치된 제3 축이 견인 롤로서 제공되어서 도구로부터 경화된 구조의 제거를 돕는다.
웨브 재료는, 전술된 것과 같이, 미세복제 패턴화 구조가 생성될 수 있는 임의의 적절한 재료일 수 있다. 웨브는 또한 필요에 따라 다층일 수 있다. 액체가 통상적으로 패턴화 구조가 생성되는 측면에 대향하는 측면 상에서 경화원에 의해 경화되기 때문에, 웨브 재료는 사용되는 경화원에 최소한 부분적으로 반투명하여야 한다. 경화 에너지원들의 예는 적외선 방사, 자외선 방사, 가시광선 방사, 초단파 또는 이-빔(e-beam)이다. 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자는 다른 경화원들이 사용될 수 있고, 특정한 웨브 재료 및 경화원 조합의 선택은 생성되는 (정합으로 미세복제 구조들을 갖는) 특정 물품에 따를 것임을 알 수 있을 것이다.
웨브를 통해 액체를 경화시키는 것의 대안은 예를 들면 에폭시와 같은 두 개 부분 반응 경화를 사용하는 것일 것이고, 이는 금속 웨브 또는 금속층을 갖는 웨브들과 같이, 통과하여 경화하기가 어려운 웨브에 유용할 것이다. 경화는 코팅 및 촉매가 접촉하게 될 때 액체를 경화시켜서 미세복제 구조를 형성하는 성분들의 직렬 혼합 또는 패턴화 롤 일부 상에 촉매 분무에 의하여 달성될 수 있다.
미세복제 구조가 생성되는 액체는 자외선에 의해 경화가능한 아크릴레이트와 같은 경화성 광중합가능한 재료이다. 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자는 다른 코팅 재료들이 사용될 수 있고, 재료의 선택은 미세복제 구조들을 위해 요구되는 특정한 특징들에 따를 것임을 알 수 있을 것이다. 유사하게, 채택된 특정한 경화 방법은 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자의 기술 및 지식 범위 이내이다. 경화 방법의 예는 반응 경화, 열 경화 또는 방사 경화이다.
액체를 웨브에 전달하고 제어하기 위해 유용한 코팅 수단들의 예는, 예를 들 면, 시린지 펌프 또는 튜브연동식 펌프와 같은 임의의 적절한 펌프와 결합된 다이 코팅 또는 나이프 코팅이다. 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자는 다른 코팅 수단들이 사용될 수 있고, 특정 수단들의 선택은 웨브에 전달되는 액체의 특정한 특성들에 따른다는 것임을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 변형 및 대체예들은 본 발명의 범위 및 기술 사상을 벗어나지 않고 기술 분야에서 숙련된 자들에게 분명할 것이고, 본 발명은 본 명세서에서 설명된 예시적인 실시예들로 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

Claims (8)

  1. 롤투롤(roll-to-roll) 미세복제 장치이며,
    제1 직경을 갖는 제1 패턴화 롤과,
    제2 직경을 갖는 제2 패턴화 롤과,
    제1 롤과 제2 롤이 100 마이크로미터 내에서 연속적인 정합을 유지하도록, 제1 패턴화 롤 및 제2 패턴화 롤을 회전시키도록 구성된 구동 조립체를 포함하고,
    제2 직경은 제1 직경보다 0.01 내지 1 퍼센트 큰 롤투롤 미세복제 장치.
  2. 제1 및 제2 대향 표면을 갖는 웨브를 포함하는 미세복제품을 제조하는 방법이며,
    제1 패턴화 롤과 제2 패턴화 롤을 회전 속도는 동일하지만 표면 속도는 동일하지 않은 상태에서 반대로 회전시키는 단계와,
    제1 패턴화 롤 및 제2 패턴화 롤 사이로 웨브를 통과시키는 단계와,
    웨브 제1 표면 상에 제1 액체를 배치하는 단계와,
    제1 액체를 제1 패턴화 롤과 접촉시키는 단계와,
    웨브 제2 표면 상에 제2 액체를 배치하는 단계와,
    제2 액체를 제2 패턴화 롤과 접촉시키는 단계를 포함하고,
    제1 롤과 제2 롤은 100 마이크로미터 미만의 일정한 정합을 유지하는 방법.
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