KR101693286B1 - Discharge scan apparatus for large area and method for fabrication of pattern using the same - Google Patents

Discharge scan apparatus for large area and method for fabrication of pattern using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101693286B1
KR101693286B1 KR1020140144001A KR20140144001A KR101693286B1 KR 101693286 B1 KR101693286 B1 KR 101693286B1 KR 1020140144001 A KR1020140144001 A KR 1020140144001A KR 20140144001 A KR20140144001 A KR 20140144001A KR 101693286 B1 KR101693286 B1 KR 101693286B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
discharge
pattern
discharge plate
scan
substrate
Prior art date
Application number
KR1020140144001A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160048248A (en
Inventor
김필남
신현재
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020140144001A priority Critical patent/KR101693286B1/en
Publication of KR20160048248A publication Critical patent/KR20160048248A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101693286B1 publication Critical patent/KR101693286B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/04Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/22Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects

Abstract

본 발명은 대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치는 대면적에 균일하게 방전 가공을 수행하여 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치를 사용한 패턴의 형성방법은 일반적인 패턴, 계층 구조 패턴, 구배를 가지는 패턴 등을 형성할 수 있다. 이는 금속 와이어를 이용하여 실험실 단위에서 표면 구조를 형성하는 종래 기술보다 산업상 이용 가능한 진보된 방법이다.The present invention relates to a plasma display panel, including: a scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing large area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output unit for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate. The large-area discharge scanning apparatus according to the present invention can uniformly perform discharge processing on a large area to form a desired pattern. In addition, the pattern forming method using the large-area discharge scanning apparatus according to the present invention can form a general pattern, a hierarchical pattern, a pattern having a gradient, and the like. This is an advanced method that is more industrially available than the prior art to form surface structures in laboratory units using metal wires.

Description

대면적 방전 스캔 장치 및 이를 이용한 패턴의 형성방법{Discharge scan apparatus for large area and method for fabrication of pattern using the same}[0001] The present invention relates to a large area discharge scan apparatus and a method of forming a pattern using the same,

본 발명은 대면적 방전 스캔 장치 및 이를 이용한 패턴의 형성방법에 관한 것으로, 상세하게는 대면적의 균일한 표면 구조 형성이 가능한 대면적 방전 스캔 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a large-area discharge scanning apparatus and a method of forming a pattern using the same, and more particularly, to a large-area discharge scanning apparatus and method capable of forming a uniform surface structure with a large area.

현대 기술사회가 발전할수록 정보저장, 디스플레이(광학), 마이크로전기기계적 시스템(MEMS, microelectromechanical system), 센서 등의 디바이스의 고기능화나 새로운 디바이스의 개발에 대한 수요가 크게 증가하고 있으며, 이에 따라 마이크로/나노 크기의 미세패턴을 만드는 새로운 방법에 대한 연구도 활발하게 이루어지고 있다.
As the modern technological society develops, there is a great demand for the development of new devices and high functionality of devices such as information storage, display (optical), microelectromechanical system (MEMS) and sensor, A new method for making fine pattern of size is also actively researched.

마이크로/나노 크기의 구조물이나 패턴을 제작하는 기술로는 매크로 스케일의 재료를 기계적 또는 화학적인 방법으로 깎아서 식각 가공하는 방법을 통해 원하는 크기의 형상을 만드는 탑-다운(top-down) 방식이 일반적이지만, 패턴을 만들기 위한 재료의 낭비가 과도하고 고정밀도의 포토마스크 또는 요철구조의 임프린트용 몰드와 같은 부가적인 장치가 필요로 된다는 단점이 있다.
Techniques for fabricating micro- and nano-sized structures and patterns are generally top-down, in which macroscale materials are mechanically or chemically cut and etched to produce the desired size geometry , There is a disadvantage that additional devices such as a photomask with an excessive and high precision waste of material for forming a pattern or a mold for imprinting with a concave-convex structure are required.

최근 탄성체의 표면에 박막을 형성시키고 이에 압축, 좌굴을 일으켜 표면에 주름/접힘 구조를 생성, 이를 응용한 기술들이 알려지고 있다. 종래 기술의 대부분은 표면에서 발생한 주름/접힘 구조에 특이성을 가지는 재료를 초기 박막의 형태로 이용하거나 도포하는 형태가 주로 사용되었고 대부분의 주름/접힘 구조의 형태는 단순한 형태로 제한적이었다.
Recently, a thin film is formed on the surface of an elastic body and compression / buckling is caused to form a wrinkled / folded structure on the surface, and techniques for applying such a technique are known. Most of the prior arts have been mainly used in the form of an initial thin film using a material having specificity to the wrinkle / fold structure generated on the surface, and most of the wrinkle / fold structure is limited to a simple form.

또한, 이들 대부분의 공정 방법은 표면에 주름/접힘과 같은 자기조립형 구조를 만드는데 있어서 대면적으로 형성하는 데 사용할 수 없는 방식이다.Also, most of these process methods can not be used to form large areas in making self-assembled structures such as wrinkles / folds on the surface.

구체적인 일례로써, 대한민국 등록특허 제10-1377743호에는 방전가공을 이용한 구조체 표면의 마이크로/나노 이중구조 형성방법이 기재되어 있으며, 방전가공(Electric Discharge Machining ; EDM)방법을 이용하여 도전성 재질의 구조체 표면에 마이크로 사이즈의 패턴을 형성하되, 방전가공 과정에서 구조체 표면에 자연스럽게 형성되는 나노 사이즈의 표면 거칠기를 이용하여 마이크로/나노 이중구조를 형성함으로써 간단한 공정제어와 비교적 적은 비용으로 다양한 형상의 구조체에 소수성(hydrophobic) 표면을 효과적으로 구현할 수 있는 방전가공을 이용한 구조체 표면의 마이크로/나노 이중구조 형성방법에 관한 것이다. 이는, 와이어로 방전 가공을 수행하므로 대면적에 적용하기 어려우며, 와이어 양 말단에 인장이 가해지므로 수명이 제한적이다. 또한, 대면적에 적용하는 경우 와이어의 길이가 매우 길어지므로 자체 하중에 의해 와이어가 곧게 형성될 수 없으며 이에 따라 대면적에 고르게 패턴을 형성할 수 없다.
As a specific example, Korean Patent Registration No. 10-1377743 discloses a method of forming a micro / nano dual structure on the surface of a structure using electric discharge machining. A method of forming a micro / nano structure by using an electric discharge machining (EDM) Nano double structure using nano-sized surface roughness naturally formed on the surface of the structure during the discharge processing process, so that a simple process control and a hydrophobic The present invention relates to a method for forming a micro / nano structure on a surface of a structure using an electric discharge machining method that can effectively realize a hydrophobic surface. This is because it is difficult to apply to a large area because it is subjected to electric discharge machining with wire, and the lifetime is limited because tensile is applied to both ends of the wire. In addition, when applied to a large area, since the length of the wire becomes very long, the wire can not be formed straight due to its own load, and accordingly, a pattern can not be uniformly formed over a large area.

이에, 본 발명자들은 대면적으로 패턴을 제조하는 장치 및 방법에 대하여 연구하던 중, 대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형의 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부, 접지된 상태인 방전판 및 상기 스캔부 및 방전판에 전압을 가하기 위한 출력부를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치를 개발하였으며, 이를 사용하여 패턴을 형성하는 방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the inventors of the present invention have been studying an apparatus and a method for manufacturing a pattern with a large area, and it has been proposed that a scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining, a discharge plate in a grounded state, And a discharge unit for applying a voltage to the discharge plate, and a method of forming a pattern by using the same has been developed, and the present invention has been completed.

US 2014/0261675 AlUS 2014/0261675 Al

본 발명의 목적은 대면적의 균일한 표면 구조 형성이 가능한 대면적 방전 스캔 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to provide a large-area discharge scanning apparatus and method capable of forming a large-area uniform surface structure.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object,

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부;A scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining;

접지된 상태인 방전판; 및A grounded discharge plate; And

상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치를 제공한다.
And an output unit for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate.

또한, 본 발명은In addition,

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치의 방전판 상부에 기판을 위치시키는 단계(단계 1); 및A scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate (step 1); And

상기 출력부 및 스캔부를 작동시켜 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가한 후, 상기 방전판을 이동시켜 상기 단계 1의 기판에 코로나 방전을 수행하는 단계(단계 2);를 포함하는 패턴의 형성방법을 제공한다.
And performing a corona discharge on the substrate of step 1 by moving the discharge plate by applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW by operating the output unit and the scan unit (step 2). to provide.

나아가, 본 발명은Further,

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치로 제조되고, 마이크로 크기의 패턴 및 나노 크기의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적의 계층 구조 패턴을 제공한다.
A scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output section for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan section and the discharge plate. The apparatus of claim 1, wherein the scan section and the discharge section comprise a micro-sized pattern and a nano-sized pattern. Provides a hierarchical pattern of areas.

더욱 나아가, 본 발명은Further,

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치로 제조되고, 구배(gradient)를 가지는 마이크로 크기의 패턴 및 나노 크기의 패턴을 포함하여 투명도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제공한다.
A scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output unit for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate. The scan unit and the discharge unit include a micro-sized pattern having a gradient and a nano-sized pattern Thereby controlling the transparency of the optical film.

본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치는 대면적에 균일하게 방전 가공을 수행하여 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치를 사용한 패턴의 형성방법은 일반적인 패턴, 계층 구조 패턴, 구배를 가지는 패턴 등을 형성할 수 있다. 이는 금속 와이어를 이용하여 실험실 단위에서 표면 구조를 형성하는 종래 기술보다 산업상 이용 가능한 진보된 방법이다.
The large-area discharge scanning apparatus according to the present invention can uniformly perform discharge processing on a large area to form a desired pattern. In addition, the pattern forming method using the large-area discharge scanning apparatus according to the present invention can form a general pattern, a hierarchical pattern, a pattern having a gradient, and the like. This is an advanced method that is more industrially available than the prior art to form surface structures in laboratory units using metal wires.

도 1은 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치를 나타낸 사진이고;
도 2는 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치의 일부를 나타낸 사진이다.
1 is a photograph showing a large area discharge scanning apparatus according to the present invention;
2 is a photograph showing a part of a large-area discharge scanning apparatus according to the present invention.

본 발명은The present invention

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부;A scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining;

접지된 상태인 방전판; 및A grounded discharge plate; And

상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치를 제공한다.
And an output unit for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate.

이때, 도 1 및 도 2에 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치의 일례를 나타내었으며,1 and 2 show an example of a large area discharge scan device according to the present invention,

이하, 도 1 및 도 2에 나타낸 모식도를 참조하여 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a large area discharge scan device according to the present invention will be described in detail with reference to the schematic views shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치(100)에 있어서, 상기 스캔부(10)는 대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자(11)를 포함하는 것이 바람직하다.In the large-area discharge scanning device 100 according to the present invention, the scan unit 10 preferably includes a terminal 11 having a rectangular surface for performing large-area discharge machining.

종래에는 와이어로 방전 가공을 수행하므로 대면적에 적용하기 어려우며, 와이어 양 말단에 지속적으로 인장이 가해지므로 수명이 제한적이다. 또한, 대면적에 적용하는 경우 와이어의 길이가 매우 길어지므로 자체 하중에 의해 와이어가 곧게 형성될 수 없으며 이에 따라 대면적에 고르게 패턴을 형성할 수 없다. Conventionally, it is difficult to apply to a large area because it is subjected to electric discharge machining with a wire, and the lifetime is limited because tension is continuously applied to both ends of the wire. In addition, when applied to a large area, since the length of the wire becomes very long, the wire can not be formed straight due to its own load, and accordingly, a pattern can not be uniformly formed over a large area.

더욱 구체적으로, 방전 가공을 수행하는 경우 와이어에서 방전 가공이 수행되는 지점은 점(point)으로 이루어지게 되는데, 이는 대면적이 아닐 경우에는 균일함에 문제가 발생하지 않을 수 있다. 그러나, 대면적에 적용하는 경우 와이어도 매우 길어지며, 이에 따라 와이어에서 방전 가공이 수행되는 지점 간의 간격이 벌어져 대면적을 균일하게 방전할 수 없는 문제가 발생한다. 또한, 와이어의 방전 가공이 수행되는 지점을 늘리기 위해, 더욱 높은 출력을 가하는 경우 와이어의 내구성 문제로 인해 끊어질 수 있다.More specifically, in the case of performing the discharge machining, the point where the discharge machining is performed in the wire is made as a point, which may not cause a problem in uniformity if it is not large. However, in the case of applying to a large area, the wire becomes very long, which causes a problem that a large area can not be uniformly discharged due to an interval between points where electrical discharge machining is performed in the wire. Further, in order to increase the point at which the electric discharge machining of the wire is performed, if a higher output is applied, it may be broken due to the durability problem of the wire.

이에, 본 발명에서는 상기 스캔부(10)로 대면적 방전 가공을 수행하기 위하여 사각형 면을 갖는 단자(11)를 포함한다.Accordingly, in the present invention, the scan unit 10 includes a terminal 11 having a rectangular surface in order to perform large area discharge machining.

상기 사각형 면을 갖는 단자(11)는 사각형의 면으로 이루어져 있으며, 단자 외부는 세라믹 튜브로 덮여있을 수 있다. 이때, 상기 단자는 알루미늄 등의 금속 소재로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 단자가 사각형의 면을 가지며, 외부에 세라믹 튜브로 덮여있음으로써, 방전판과 밀접한 거리를 두고 스캔을 하더라도, 금속 소재로 이루어진 단자와 방전 대상 물질이 접촉할 위험이 없다. 또한, 와이어와는 달리 높은 출력을 통해 대면적을 균일하게 방전시킬 수 있다.
The terminal 11 having the rectangular surface may have a quadrangular surface, and the terminal outside may be covered with a ceramic tube. At this time, the terminal is preferably made of a metal material such as aluminum. Since the terminal has a rectangular surface and is covered with a ceramic tube on the outside, there is no danger that a terminal made of a metal material and a discharge target material come into contact with each other even when scanning is performed at a close distance from the discharge plate. In addition, unlike wires, a large area can be uniformly discharged through a high output.

본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치(100)에 있어서, 상기 대면적 방전 스캔 장치는 상기 스캔부와 방전판의 전위차를 조절하기 위한 장치 전원부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 장치 전원부를 통해 전위차를 설정하여 출력부(30)를 통해 스캔부(10)의 단자(11) 및 방전판(20)에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가할 수 있다. 이때, 상기 출력부에서 가하는 출력이 0.03 kW 미만일 경우에는 사각형 면을 갖는 단자에 방전 가공이 수행되는 지점이 밀집되지 않아 대면적에 균일하게 방전시키기 어려운 문제가 있으며, 1.0 kW를 초과하는 경우에는 불필요한 에너지가 공급되어 에너지가 낭비되는 문제가 있다.
In the large area discharge scan device 100 according to the present invention, the large area discharge scan device may include a device power unit (not shown) for adjusting a potential difference between the scan unit and the discharge plate. A potential difference can be set through the apparatus power source unit and an output of 0.03 kW to 1.0 kW can be applied to the terminal 11 and the discharge plate 20 of the scan unit 10 through the output unit 30. If the output from the output unit is less than 0.03 kW, there is a problem in that the terminals having a rectangular surface are not densely packed in the discharge machining, so that it is difficult to uniformly discharge the large area. When the output exceeds 1.0 kW, There is a problem that energy is supplied and energy is wasted.

본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치(100)에 있어서, 상기 대면적 방전 스캔 장치는 상기 방전판의 스캔 속도 또는 왕복 횟수를 조절하는 장치 컨트롤러(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 장치 컨트롤러는 방전판의 스캔 속도, 왕복 횟수 등을 조절할 수 있다.
In the large-area discharge scanning apparatus 100 according to the present invention, the large-area discharge scan apparatus may include a device controller (not shown) for controlling the scan speed or the number of times the discharge plate reciprocates. The device controller can adjust the scan speed, the number of reciprocations, and the like of the discharge plate.

본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치(100)에 있어서, 상기 방전판(20)은 접지된 상태인 것이 바람직하다. 상기 방전판은 방전을 일으킬 수 있는 금속 등의 도전성 물질로 이루어진 방전판이나 표면에 도전성 물질이 소정 두께 코팅된 방전판 등이 사용될 수 있으며, 상기 방전판은 접지하여 전위를 0으로 형성해두는 것이 바람직하다.
In the large-area discharge scanning apparatus 100 according to the present invention, it is preferable that the discharge plate 20 is grounded. The discharge plate may be a discharge plate made of a conductive material such as metal capable of causing a discharge or a discharge plate having a surface coated with a conductive material, etc. Preferably, the discharge plate is grounded to have a potential of 0 Do.

또한, 상기 방전판(20)은 상기 스캔부 하부에 마주보며 위치하되, 방전판 하부 방향으로 0 ° 내지 90 ° 기울이기 위한 각도 조절부를 포함할 수 있다. 상기 각도 조절부를 통해 방전판의 각도를 조절함으로써 스캔부(10)와 방전판의 거리를 조절할 수 있으며, 이에 따라 추후 기판을 사용하여 패턴을 형성할 때, 기판 표면에 가해지는 방전 세기를 조절하여 다양한 패턴을 형성할 수 있다. 구체적인 일례로써, 상기 방전판을 방전판 하부 방향으로 15 ° 내지 45 ° 기울이고 스캔 방전을 수행하는 경우 구배(gradient)를 가지는 패턴을 형성할 수 있다.
The discharge plate 20 may include an angle adjusting unit for facing the lower portion of the scan unit and inclining the discharge plate 20 downward by 0 ° to 90 °. The distance between the scan unit 10 and the discharge plate can be adjusted by adjusting the angle of the discharge plate through the angle adjusting unit. Accordingly, when the pattern is formed using the substrate, the discharge intensity applied to the substrate surface is adjusted Various patterns can be formed. As a specific example, a pattern having a gradient can be formed when the discharge plate is tilted by 15 to 45 from the bottom of the discharge plate and a scan discharge is performed.

나아가, 상기 방전판(20)은 상부 및 하부 방향으로 이동시키기 위한 높이 조절부를 포함할 수 있다. 상기 높이 조절부를 통해 방전판의 높이를 조절함으로써, 스캔부(10)와 방전판의 거리를 조절할 수 있다.
Furthermore, the discharge plate 20 may include a height adjuster for moving the discharge plate 20 in the upward and downward directions. The distance between the scan unit 10 and the discharge plate can be adjusted by adjusting the height of the discharge plate through the height adjustment unit.

또한, 상기 방전판(20)은 패턴이 형성된 것을 사용할 수 있다. 상기 방전판은 방전을 일으킬 수 있는 금속 등의 도전성 물질로 이루어진 방전판이나 표면에 도전성 물질이 소정 두께 코팅된 방전판일 수 있으며, 이러한 도전성 방전판에 미리 원하는 패턴을 형성함으로써, 패턴이 형성된 부분과 형성되지 않은 부분에 가해지는 방전의 세기를 달라지게할 수 있으며, 추후 상기 방전판 상부에 기판을 놓고 스캔하여 대면적 방전 스캔을 하는 경우 손쉽게 계층 구조 패턴을 형성할 수 있다.
The discharge plate 20 may be formed with a pattern. The discharge plate may be a discharge plate made of a conductive material such as metal capable of causing discharge or a discharge plate having a conductive material coated on the surface thereof to a predetermined thickness. By forming a desired pattern in advance on the conductive discharge plate, The intensity of the discharge applied to the unformed portion can be changed. If a large area discharge scan is performed by placing the substrate on the discharge plate, the layer structure pattern can be easily formed.

본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치(100)에 있어서, 상기 대면적 방전 스캔 장치는 상기 방전판(20)의 양 말단에 방전판의 위치를 감지하는 위치 감지 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 방전판은 평행으로 이동할 수 있으며, 평행 이동하는 방전판 양 말단에 방전판의 위치를 감지하는 위치 감지 센서가 위치하여 해당 위치까지 방전판을 이동시킬 수 있으며, 방전판의 이동 속도와 왕복 횟수를 조정할 수 있다.
In the large area discharge scanning apparatus 100 according to the present invention, the large area discharge scanning apparatus may include a position detection sensor (not shown) for detecting the position of the discharge plate at both ends of the discharge plate 20 have. The discharge plate is movable in parallel. A position sensing sensor for sensing the position of the discharge plate is disposed at both ends of the parallel discharge plate. The discharge plate can be moved to the corresponding position. The movement speed of the discharge plate, Can be adjusted.

또한, 본 발명은In addition,

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치의 방전판 상부에 기판을 위치시키는 단계(단계 1); 및A scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate (step 1); And

상기 출력부 및 스캔부를 작동시켜 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가한 후, 상기 방전판을 이동시켜 상기 단계 1의 기판에 코로나 방전을 수행하는 단계(단계 2);를 포함하는 패턴의 형성방법을 제공한다.
And performing a corona discharge on the substrate of step 1 by moving the discharge plate by applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW by operating the output unit and the scan unit (step 2). to provide.

이하, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of forming a pattern according to the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 1은 대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치의 방전판 상부에 기판을 위치시키는 단계이다.First, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 1 includes: a scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output unit for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate.

상기 단계 1에서는 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치의 방전판 상부에 기판을 위치시켜, 기판 표면에 패턴을 형성하기 위한 준비를 한다.
In step 1, the substrate is placed on the discharge plate of the large-area discharge scan device according to the present invention, and a pattern is formed on the substrate surface.

종래에는 와이어로 방전 가공을 수행하므로 대면적에 적용하기 어려우며, 와이어 양 말단에 지속적으로 인장이 가해지므로 수명이 제한적이다. 또한, 대면적에 적용하는 경우 와이어의 길이가 매우 길어지므로 자체 하중에 의해 와이어가 곧게 형성될 수 없으며 이에 따라 대면적에 고르게 패턴을 형성할 수 없다.Conventionally, it is difficult to apply to a large area because it is subjected to electric discharge machining with a wire, and the lifetime is limited because tension is continuously applied to both ends of the wire. In addition, when applied to a large area, since the length of the wire becomes very long, the wire can not be formed straight due to its own load, and accordingly, a pattern can not be uniformly formed over a large area.

더욱 구체적으로, 방전 가공을 수행하는 경우 와이어에서 방전 가공이 수행되는 지점은 점(point)으로 이루어지게 되는데, 이는 대면적이 아닐 경우에는 균일함에 문제가 발생하지 않을 수 있다. 그러나, 대면적에 적용하는 경우 와이어도 매우 길어지며, 이에 따라 와이어에서 방전 가공이 수행되는 지점 간의 간격이 벌어져 대면적을 균일하게 방전할 수 없는 문제가 발생한다. 또한, 와이어의 방전 가공이 수행되는 지점을 늘리기 위해, 더욱 높은 출력을 가하는 경우 와이어의 내구성 문제로 인해 끊어질 수 있다.More specifically, in the case of performing the discharge machining, the point where the discharge machining is performed in the wire is made as a point, which may not cause a problem in uniformity if it is not large. However, in the case of applying to a large area, the wire becomes very long, which causes a problem that a large area can not be uniformly discharged due to an interval between points where electrical discharge machining is performed in the wire. Further, in order to increase the point at which the electric discharge machining of the wire is performed, if a higher output is applied, it may be broken due to the durability problem of the wire.

이에, 본 발명에서는 상기 스캔부로 대면적 방전 가공을 수행하기 위하여 사각형 면을 갖는 단자를 포함한다.Accordingly, in the present invention, the scan unit includes a terminal having a rectangular surface in order to perform large area discharge machining.

상기 사각형 면을 갖는 단자는 사각형의 면으로 이루어져 있으며, 단자 외부는 세라믹 튜브로 덮여있을 수 있다. 이때, 상기 단자는 알루미늄 등의 금속 소재로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 단자가 사각형의 면을 가지며, 외부에 세라믹 튜브로 덮여있음으로써, 방전판과 밀접한 거리를 두고 스캔을 하더라도, 금속 소재로 이루어진 단자와 방전 대상 물질이 접촉할 위험이 없다. 또한, 와이어와는 달리 높은 출력을 통해 대면적을 균일하게 방전시킬 수 있다.
The terminal having the rectangular surface may be a quadrangular surface, and the terminal outside may be covered with a ceramic tube. At this time, the terminal is preferably made of a metal material such as aluminum. Since the terminal has a rectangular surface and is covered with a ceramic tube on the outside, there is no danger that a terminal made of a metal material and a discharge target material come into contact with each other even when scanning is performed at a close distance from the discharge plate. In addition, unlike wires, a large area can be uniformly discharged through a high output.

구체적으로, 상기 단계 1의 기판은 패턴이 형성된 기판일 수 있다. 상기 단계 1의 기판을 패턴이 형성된 기판을 사용하는 경우 손쉽게 계층 패턴을 대면적으로 형성할 수 있다.Specifically, the substrate of step 1 may be a substrate on which a pattern is formed. When a substrate on which a pattern is formed is used as the substrate of step 1, a layer pattern can be easily formed in a large area.

이때, 상기 패턴이 형성된 기판의 패턴은 포토리소그래피(photolithography), 소프트 리소그래피(soft lithography), 임프린트 리소그래피(imprint lithography) 및 전자빔 리소그래피(E-beam lithography) 등의 방법으로 형성할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 방법 중 포토리소그래피 방법은 광을 이용한 감광기술로서 패턴의 정확성과 일치성에 장점을 가지고 있다. 또한, 소프트 리소그래피 방법은 하나의 원판(Master)을 경화성 고분자로 복제하여 만든 말랑말랑한 틀(Stamp)을 이용하여 경제적으로 패턴을 만들 수 있다. 나아가, 임프린트 리소그래피 방법은 딱딱한 원판(Master)을 열적 변형이 가능한 고분자 층 위에 직접 각인하는 기술로서 극미세패턴이 가능하고, 원판의 패턴을 그대로 복제할 수 있는 정확성(Fidelity)을 가지고 있다. 또한, 전자빔 리소그래피 방법은 전자빔을 이용하여 직접 기판 위의 고분자 층에 그리는 기술로서 극미세패턴을 형성할 수 있다.At this time, the pattern of the substrate on which the pattern is formed may be formed by a method such as photolithography, soft lithography, imprint lithography, and E-beam lithography. Do not. Among the above methods, the photolithography method is advantageous in terms of accuracy and consistency of patterns as a light-sensitive photolithography technique using light. In addition, the soft lithography method can make a pattern economically by using a soft frame formed by replicating a single master with a hardening polymer. Further, the imprint lithography method is a technique of directly imprinting a hard master on a thermally deformable polymer layer, and it has an extremely fine pattern and has a fidelity to reproduce the pattern of the original disc as it is. In addition, the electron beam lithography method can form a very fine pattern as a technique of directly drawing on a polymer layer on a substrate using an electron beam.

또한, 상기 단계 1의 기판은 폴리디메틸실록세인(PDMS), 폴리우레탄 계열 고분자 및 에폭시 계열 고분자 등의 소재일 수 있으며, 일례로써, 소프트 리소그래피 방법으로 패턴을 형성하기 위해 폴리디메틸실록세인 기판을 사용할 수 있다.The substrate of step 1 may be a material such as polydimethylsiloxane (PDMS), a polyurethane-based polymer, and an epoxy-based polymer. For example, a polydimethylsiloxane substrate may be used to form a pattern by a soft lithography method .

나아가, 상기 패턴이 형성된 기판은 표면이 부분 경화된 것일 수 있다. 구체적인 일례로써, 상기 패턴이 형성된 기판은 폴리우레탄 계열 고분자 소재를 사용할 수 있으며, 폴리우레탄 계열 고분자는 UV 경화성 고분자이다. 이에, 상기 폴리우레탄 계열 고분자에 UV를 조사하여 경화시킬 수 있다. 이때, 공기 중에서 UV 조사를 수행하면, 폴리우레탄 계열 고분자 표면은 산소가 침투되고, 폴리우레탄 계열 고분자에 침투된 산소는 UV가 조사되어 폴리우레탄 계열 고분자가 경화되는 것을 방해하여 폴리우레탄 계열 고분자 표면은 완전히 경화되지 못하고 점탄성을 가지는 부분 경화 상태가 될 수 있다. 이와 같이, 부분 경화된 패턴이 형성된 기판을 추후 대면적 코로나 방전을 수행하면 패턴이 형성된 기판 표면 또는 기판의 패턴 사이 공간에 주름 패턴을 형성할 수 있다.
Furthermore, the substrate on which the pattern is formed may have a partially cured surface. As a specific example, the substrate on which the pattern is formed may be a polyurethane-based polymer material, and the polyurethane-based polymer is a UV-curable polymer. Thus, the polyurethane-based polymer can be cured by irradiating UV light. At this time, when UV irradiation is performed in the air, the surface of the polyurethane-based polymer is permeated with oxygen, and the oxygen penetrated into the polyurethane-based polymer is prevented from being cured by the irradiation of UV rays to cause the curing of the polyurethane-based polymer, It can not be fully cured and can become a partially cured state having viscoelasticity. If a large-area corona discharge is subsequently performed on the substrate on which the partially cured pattern is formed, a corrugated pattern can be formed in the space between the patterns of the substrate surface or the substrate on which the pattern is formed.

또한, 상기 단계 1의 방전판은 스캔부 하부에 마주보며 위치하되, 방전판 하부 방향으로 0 ° 내지 60 ° 기울어져 있을 수 있다. 상기 단계 1의 방전판을 스캔부 하부에 마주보며 위치시키고, 방전판 하부 방향으로 적절한 각도로 기울임으로써 스캔부와의 거리를 상이하게 설정할 수 있다. 이와 같이, 방전판을 기울여 스캔부와의 거리의 차이를 둠으로써, 추후 대면적 코로나 방전을 수행하면 구배(gradient) 구조를 가지는 패턴을 손쉽게 제조할 수 있다.
In addition, the discharge plate of the step 1 may be positioned to face the lower portion of the scan unit, but may be inclined by 0 ° to 60 ° in the lower direction of the discharge plate. The distance between the discharge part of the step 1 and the scan part can be set differently by positioning the discharge part facing the lower part of the scan part and tilting it at a proper angle in the lower direction of the discharge part. In this manner, when the discharge plate is tilted to make a difference in distance from the scan unit, a pattern having a gradient structure can be easily fabricated by performing large-area corona discharge later.

나아가, 상기 단계 1의 방전판은 패턴이 형성된 것을 사용할 수 있다. 상기 방전판은 방전을 일으킬 수 있는 금속 등의 도전성 물질로 이루어진 방전판이나 표면에 도전성 물질이 소정 두께 코팅된 방전판일 수 있으며, 이러한 도전성 방전판에 미리 원하는 패턴을 형성함으로써, 패턴이 형성된 부분과 형성되지 않은 부분에 가해지는 방전의 세기를 달라지게할 수 있고, 상기 방전판 상부에 기판을 놓고 스캔하여 대면적 방전 스캔을 할 때 손쉽게 계층 구조 패턴을 형성할 수 있다.
Further, the discharge plate of step 1 may be formed with a pattern. The discharge plate may be a discharge plate made of a conductive material such as metal capable of causing discharge or a discharge plate having a conductive material coated on the surface thereof to a predetermined thickness. By forming a desired pattern in advance on the conductive discharge plate, The intensity of the discharge applied to the non-formed portion can be changed, and a hierarchical pattern can easily be formed when the substrate is placed on the discharge plate and scanned by the large-area discharge.

다음으로, 본 발명에 따른 패턴의 형성방법에 있어서, 단계 2는 상기 출력부 및 스캔부를 작동시켜 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가한 후, 상기 방전판을 이동시켜 상기 단계 1의 기판에 코로나 방전을 수행하는 단계이다.Next, in the method of forming a pattern according to the present invention, step 2 is a step of operating the output unit and the scanning unit to apply an output of 0.03 kW to 1.0 kW, and then moving the discharge plate, .

상기 단계 2에서는 상기 출력부 및 스캔부를 작동시킨 후, 상기 방전판을 적절한 속도로 이동시켜 방전판 상부에 위치시킨 기판 표면에 코로나 방전을 수행하여 패턴을 형성한다.In step 2, after the output unit and the scan unit are operated, the discharge plate is moved at a proper speed to perform a corona discharge on the surface of the substrate positioned above the discharge plate to form a pattern.

이때, 상기 출력부에서 가하는 출력이 0.03 kW 미만일 경우에는 사각형 면을 갖는 단자에 방전 가공이 수행되는 지점이 밀집되지 않아 대면적에 균일하게 방전시키기 어려운 문제가 있으며, 1.0 kW를 초과하는 경우에는 불필요한 에너지가 공급되어 에너지가 낭비되는 문제가 있다
If the output from the output unit is less than 0.03 kW, there is a problem in that the terminals having a rectangular surface are not densely packed in the discharge machining, so that it is difficult to uniformly discharge the large area. When the output exceeds 1.0 kW, There is a problem that energy is supplied and energy is wasted.

또한, 상기 단계 2에서는 장치 전원부를 통해 미리 설정된 전위차가 형성된 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부 하부에 접지된 방전판이 평행으로 이동하며, 코로나 방전이 균일한 면에서 대면적으로 일어날 수 있다.In the step 2, the discharge plate grounded at the lower portion of the scan unit including the terminal having the rectangular surface formed with the preset potential difference through the apparatus power source unit moves in parallel, and the corona discharge can occur in a large area on the uniform surface.

나아가, 장치 컨트롤러를 통해 방전판의 이동 속도 및 왕복 횟수 등을 조절할 수 있어 원하는 형태의 패턴을 상기 기판 표면에 형성할 수 있다.
Further, the moving speed and the number of reciprocating times of the discharge plate can be adjusted through the device controller, and a desired pattern can be formed on the surface of the substrate.

나아가, 본 발명은Further,

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 막대 형태의 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치로 제조되고, 마이크로 크기의 패턴 및 나노 크기의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적의 계층 구조 패턴을 제공한다.
A scan unit including a bar-shaped terminal for performing a large-area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output section for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan section and the discharge plate. The apparatus of claim 1, wherein the scan section and the discharge section comprise a micro-sized pattern and a nano-sized pattern. Provides a hierarchical pattern of areas.

더욱 나아가, 본 발명은Further,

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 막대 형태의 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치로 제조되고, 마이크로 크기의 패턴 및 나노 크기의 패턴을 포함하며, 상기 패턴은 구배(gradient)를 가지는 것을 특징으로 하는 대면적의 계층 구조 패턴을 제공한다.
A scan unit including a bar-shaped terminal for performing a large-area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate, the apparatus comprising a micro-sized pattern and a nano-sized pattern, and has a gradient of a large-area hierarchical structure pattern.

본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치를 통해 대면적의 계층 구조 패턴을 균일한 대면적에 형성할 수 있으며, 이를 통해 형성된 대면적의 계층 구조 패턴은 광학적으로 특이성을 가지며 빛을 산란시키거나 집중시킬 수 있어 빛의 파장에 따른 투과율의 조절을 가능케 하는 광학 필름 또는 헤이즈(Haze) 필름 등으로 응용할 수 있다.
The large-area discharge scan device according to the present invention can form a large-scale hierarchical structure pattern in a uniform large area, and the large-scale hierarchical structure pattern formed therefrom is optically singular, Or an optical film or a haze film which allows the transmittance to be controlled according to the wavelength of light.

본 발명에 따른 계층 구조 패턴에 있어서, 상기 나노 크기의 패턴은 주름(wrinkles) 구조 또는 접힘(folding) 구조일 수 있다. 균일한 구조의 주름 구조 또는 접힘 구조가 형성되어 있으며, 적절히 원하는 빛의 파장을 산란 또는 집중시킬 수 있기 때문에 광학 필름, 헤이즈 필름 등으로 유용하게 사용할 수 있다.
In the hierarchical pattern according to the present invention, the nano-sized pattern may be a wrinkle structure or a folding structure. A wrinkle structure or a folding structure having a uniform structure is formed, and the wavelength of desired light can be appropriately scattered or concentrated, so that it can be usefully used as an optical film, a haze film, and the like.

더욱 나아가, 본 발명은Further,

대면적 방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부; 접지된 상태인 방전판; 및 상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하는 대면적 방전 스캔 장치로 제조되고, 구배(gradient)를 가지는 마이크로 크기의 패턴 및 나노 크기의 패턴을 포함하여 투명도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제공한다.
A scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing a large area discharge machining; A grounded discharge plate; And an output unit for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate. The scan unit and the discharge unit include a micro-sized pattern having a gradient and a nano-sized pattern Thereby controlling the transparency of the optical film.

본 발명에 따른 광학 필름은 대면적 방전 스캔 장치를 통해 대면적의 계층 구조 패턴이 균일한 대면적에 형성되어 원하는 패턴 또는 구배를 가짐으로써 적절히 원하는 빛의 파장을 산란 또는 집중시킬 수 있어 산업적으로 유용하게 사용될 수 있다.
The optical film according to the present invention can be formed into a large area uniformly over a large area through a large-area discharge scanning device to have a desired pattern or gradient, thereby appropriately scattering or concentrating the wavelength of desired light, Lt; / RTI >

이하, 하기 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and experimental examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
It should be noted, however, that the following examples and experimental examples are illustrative of the present invention, but the scope of the invention is not limited by the examples and the experimental examples.

<실시예 1> 계층 구조 패턴의 제조 1&Lt; Example 1 > Production of hierarchical pattern 1

단계 1: 마이크로 크기의 패턴을 가지는 실리콘 기판을 준비하고, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane, PDMS)와 경화제를 10 : 1의 중량비로 혼합한 후, 상기 실리콘 기판에 부어 실리콘 기판 표면으로부터 약 2 내지 3 mm 정도의 두께를 가지도록 하고, 이를 데시케이터(desiccator)에서 약 20 분간 탈기 후 70 ℃ 온도의 건조 오븐에서 약 1 시간 동안 중합반응하여 패턴이 형성된 대면적의 기판을 준비하였다.Step 1: A silicon substrate having a micro-sized pattern is prepared, polydimethylsiloxane (PDMS) and a hardener are mixed at a weight ratio of 10: 1, mm, and degassed in a desiccator for about 20 minutes, and polymerized in a drying oven at 70 ° C for about 1 hour to prepare a patterned large-sized substrate.

유리 기판 위에 자외선 경화성 폴리우레탄 계열의 폴리머(NOA 71, Norland Products)를 약 50 ㎕ 정도 떨어뜨린 후, 상기에서 준비된 패턴이 형성된 대면적의 기판으로 상기 유리 기판 위에 도포된 폴리우레탄 계열의 폴리머를 덮어 기판 전면에 폴리우레탄 계열의 폴리머가 닿도록 한 뒤 기판이 올려져 있는 면을 위로하여 자외선 처리를 수행하여 표면에 패턴이 형성된 대면적의 고분자 기판을 제조하였으며, 상기 패턴이 형성된 대면적의 고분자 기판을 도 1에 나타낸 대면적 방전 스캔 장치의 방전판 상부에 위치시켰다. 이때, 상기 자외선 처리는 2.0 mW/cm2의 세기로 약 25 초 동안 수행하였다.
About 50 μL of a UV-curing polyurethane-based polymer (NOA 71, Norland Products) was dropped on the glass substrate, and the polyurethane-based polymer coated on the glass substrate was covered with a large- A large-sized polymer substrate having a pattern formed on the surface thereof was prepared by applying a polyurethane-based polymer to the entire surface of the substrate and then irradiating the surface with the substrate up. Was placed on top of the discharge plate of the large area discharge scanning apparatus shown in Fig. At this time, the ultraviolet treatment was performed for about 25 seconds at an intensity of 2.0 mW / cm 2 .

단계 2: 상기 단계 1에서 제조된 대면적의 고분자 기판 표면은 완전히 경화되지 못하고 점탄성을 가지는 얇은 막을 형성한 상태로 남아 있으며, 0.03 kW의 출력을 스캔부 및 방전판에 인가하고, 방전판을 이동시켜 대면적의 코로나 방전을 수행하여 계층 구조 패턴을 제조하였다.
Step 2: The surface of the large-area polymer substrate prepared in the step 1 remains in the form of a thin film having no viscoelasticity and can not be completely cured. An output of 0.03 kW is applied to the scan unit and the discharge plate, A large area corona discharge was performed to fabricate a hierarchical pattern.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

단계 1: 마이크로 크기의 패턴을 가지는 실리콘 기판을 준비하고, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane, PDMS)와 경화제를 10 : 1의 중량비로 혼합한 후, 상기 실리콘 기판에 부어 실리콘 기판 표면으로부터 약 2 내지 3 mm 정도의 두께를 가지도록 하고, 이를 데시케이터(desiccator)에서 약 20 분간 탈기 후 70 ℃ 온도의 건조 오븐에서 약 1 시간 동안 중합반응하여 패턴이 형성된 대면적의 기판을 준비하였다.Step 1: A silicon substrate having a micro-sized pattern is prepared, polydimethylsiloxane (PDMS) and a hardener are mixed at a weight ratio of 10: 1, mm, and degassed in a desiccator for about 20 minutes, and polymerized in a drying oven at 70 ° C for about 1 hour to prepare a patterned large-sized substrate.

유리 기판 위에 자외선 경화성 폴리우레탄 계열의 폴리머(NOA 71, Norland Products)를 약 50 ㎕ 정도 떨어뜨린 후, 상기에서 준비된 패턴이 형성된 대면적의 기판으로 상기 유리 기판 위에 도포된 폴리우레탄 계열의 폴리머를 덮어 기판 전면에 폴리우레탄 계열의 폴리머가 닿도록 한 뒤 기판이 올려져 있는 면을 위로하여 자외선 처리를 수행하여 표면에 패턴이 형성된 대면적의 고분자 기판을 제조하였다. 이때, 상기 자외선 처리는 2.0 mW/cm2의 세기로 약 25 초 동안 수행하였다.
About 50 μL of a UV-curing polyurethane-based polymer (NOA 71, Norland Products) was dropped on the glass substrate, and the polyurethane-based polymer coated on the glass substrate was covered with a large- A polyurethane based polymer was applied to the entire surface of the substrate, and then a UV ray treatment was performed with the surface of the substrate facing up to prepare a large-sized polymer substrate having a pattern on its surface. At this time, the ultraviolet treatment was performed for about 25 seconds at an intensity of 2.0 mW / cm 2 .

단계 2: 상기 단계 1에서 제조된 대면적의 고분자 기판 표면은 완전히 경화되지 못하고 점탄성을 가지는 얇은 막을 형성한 상태로 남아 있으며, 약 3 ~ 4 W의 출력을 와이어 형태의 코로나 방전 장치에 인가하고, 코로나 방전 장치를 움직이며 상기 기판 표면에 코로나 방전을 수행하여 계층 구조 패턴을 제조하였다.
Step 2: The surface of the large-area polymer substrate prepared in the step 1 remains in a state in which a thin film having no viscoelasticity is completely cured, and an output of about 3 to 4 W is applied to a wire-shaped corona discharge device, A corona discharge device was moved to perform a corona discharge on the substrate surface to produce a hierarchical pattern.

<실험예 1> 표면 형상 분석&Lt; Experimental Example 1 >

본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치를 사용하여 제조된 패턴의 형상을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 계층 구조 패턴을 육안으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
In order to confirm the shape of the pattern produced by using the large-area discharge scan device according to the present invention, the hierarchical structure patterns produced in Example 1 and Comparative Example 1 were visually observed. The results are shown in FIGS. 3 and 4 Respectively.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치를 사용하여 제조된 패턴은 전체적으로 균일한 형상을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 일반적인 와이어를 사용하여 제조된 패턴은 가장자리와 중심부의 광학 특성이 전혀 상이한 것을 확인할 수 있었으며, 중심부 또한 균일하지 못한 광학 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, it can be seen that the pattern formed using the large area discharge scanning apparatus according to the present invention has a uniform shape as a whole. On the other hand, it was confirmed that the optical characteristics of the edge and center portions of the pattern formed using a general wire were completely different from each other, and that the central portion also exhibited uneven optical characteristics.

이와 같이, 본 발명에 따른 대면적 방전 스캔 장치는 대면적에 균일하게 방전 가공을 수행하여 원하는 패턴을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
As described above, it was confirmed that the large-area discharge scanning apparatus according to the present invention can uniformly perform discharge processing on a large area to form a desired pattern.

100 : 대면적 방전 스캔 장치
10 : 스캔부
11 : 단자
20 : 방전판
30 : 출력부
100: large area discharge scanning device
10:
11: Terminal
20: discharge plate
30: Output section

Claims (16)

방전 가공을 수행하기 위한 사각형 면을 갖는 단자를 포함하는 스캔부;
접지된 상태인 방전판; 및
상기 스캔부 및 방전판에 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가하기 위한 출력부;를 포함하고,
상기 방전판은 상기 스캔부 하부에 마주보며 위치하되, 방전판 하부 방향으로 15 ° 내지 60 ° 기울이기 위한 각도 조절부; 및 상부 및 하부 방향으로 이동시키기 위한 높이 조절부;를 포함하는 방전 스캔 장치의 방전판 상부에 기판을 위치시키되, 상기 기판 표면에 마이크로 크기의 구조물 패턴이 형성되고, 상기 마이크로 크기의 구조물 패턴 표면이 부분 경화된 기판을 위치시키는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1의 기판에 코로나 방전을 수행하여 주름, 접힘 또는 그 둘을 포함하는 나노 크기의 구조물 패턴을 형성하되, 상기 출력부 및 스캔부를 작동시켜 0.03 kW 내지 1.0 kW의 출력을 가한 후, 상기 방전판을 이동시켜 상기 스캔부와 상기 방전판의 직하부 거리를 조절하며 코로나 방전을 수행하여 나노 크기의 구조물 패턴이 코로나 방전이 수행된 기판 전체에 걸쳐서 구배(gradient)를 가지는 계층 구조 패턴을 형성하는 단계(단계 2);를 포함하는 마이크로 크기의 구조물 패턴 및 나노 크기의 구조물 패턴을 포함하고 구배를 가지는 계층 구조 패턴의 형성방법.
A scan unit including a terminal having a rectangular surface for performing discharge machining;
A grounded discharge plate; And
And an output for applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW to the scan unit and the discharge plate,
Wherein the discharge plate is positioned to face the lower portion of the scan unit and is inclined by 15 to 60 degrees in a downward direction of the discharge plate; And a height adjusting unit for moving the upper surface of the substrate in the upper and lower directions, wherein the microstructured structure pattern is formed on the surface of the substrate, Positioning the partially cured substrate (step 1); And
Forming a nano-sized structure pattern including corrugation, folding, or both by performing a corona discharge on the substrate of the step 1, applying an output of 0.03 kW to 1.0 kW by operating the output unit and the scan unit, And a corona discharge is performed by adjusting the distance between the scan unit and the discharge plate by moving the plate to form a hierarchical structure pattern having a gradient over the entire substrate on which the corona discharge is performed A method of forming a hierarchical structure pattern comprising a micro-sized structure pattern and a nano-sized structure pattern including a step (step 2).
제1항에 있어서,
상기 방전 스캔 장치는 상기 스캔부와 방전판의 전위차를 조절하기 위한 장치 전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 계층 구조 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the discharge scan device comprises a device power source for adjusting a potential difference between the scan unit and the discharge plate.
제1항에 있어서,
상기 방전 스캔 장치는 상기 방전판의 스캔 속도 또는 왕복 횟수를 조절하는 장치 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 계층 구조 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the discharge scan device comprises a device controller for adjusting a scan speed or a reciprocating frequency of the discharge plate.
제1항에 있어서,
상기 단자는 알루미늄 금속 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 계층 구조 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the terminal is made of an aluminum metal material.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 방전판은 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 계층 구조 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the discharge plate has a pattern formed thereon.
제1항에 있어서,
상기 방전 스캔 장치는 상기 방전판의 양 말단에 방전판의 위치를 감지하는 위치 감지 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 계층 구조 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the discharge scan device includes a position sensor for sensing a position of a discharge plate at both ends of the discharge plate.
제1항에 있어서,
상기 단계 1의 기판은 폴리디메틸실록세인(PDMS), 폴리우레탄 계열 고분자 및 에폭시 계열 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종의 재질인 것을 특징으로 하는 계층 구조 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate of step 1 is one kind of material selected from the group consisting of polydimethylsiloxane (PDMS), a polyurethane-based polymer, and an epoxy-based polymer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 나노 크기의 구조물 패턴은 주름(wrinkles) 구조 또는 접힘(folding) 구조인 것을 특징으로 하는 계층 구조 패턴의 형성방법.
The method according to claim 1,
Wherein the nano-sized structure pattern is a wrinkle structure or a folding structure.
삭제delete
KR1020140144001A 2014-10-23 2014-10-23 Discharge scan apparatus for large area and method for fabrication of pattern using the same KR101693286B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140144001A KR101693286B1 (en) 2014-10-23 2014-10-23 Discharge scan apparatus for large area and method for fabrication of pattern using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140144001A KR101693286B1 (en) 2014-10-23 2014-10-23 Discharge scan apparatus for large area and method for fabrication of pattern using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160048248A KR20160048248A (en) 2016-05-04
KR101693286B1 true KR101693286B1 (en) 2017-01-06

Family

ID=56021814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140144001A KR101693286B1 (en) 2014-10-23 2014-10-23 Discharge scan apparatus for large area and method for fabrication of pattern using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101693286B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008153065A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Sekisui Chem Co Ltd Plasma treatment device
US20140261675A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 The Trustees Of Princeton University Photoelectric cells incorporating wrinkles and folds to enhance efficiency and bendability and method of making

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101321909B1 (en) * 2006-12-12 2013-10-25 삼성디스플레이 주식회사 Prism sheet and manufacturing method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008153065A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Sekisui Chem Co Ltd Plasma treatment device
US20140261675A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 The Trustees Of Princeton University Photoelectric cells incorporating wrinkles and folds to enhance efficiency and bendability and method of making

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Pilnam Kim 외 2인. "Hierarchical folding of elastic membranes under biaxial compressive stress". Nature Materials. Vol 10. Dec. 2011.

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160048248A (en) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111225780B (en) Method and apparatus for casting polymer products
JP6004738B2 (en) Imprint apparatus and article manufacturing method using the same
JP5893303B2 (en) Imprint apparatus and article manufacturing method using the same
EP2177558B1 (en) Polymer microstructure with tilted micropillar array and method of fabricating the same
WO2014024958A1 (en) Production method for minute convex-shaped pattern structure and minute convex-shaped pattern structure production system
JP2008126283A (en) Manufacturing method of microstructure and exposure method
JP6991198B2 (en) Equipment and methods for embossing micro-patterns and / or nano-patterns
CN102508410A (en) Composite nanometer impressing mold plate with sandwich structure and preparation method of composite nanometer impressing mold plate
KR20160103020A (en) Asymmetric template shape modulation for partial field imprinting
Oh et al. Tailored nanopatterning by controlled continuous nanoinscribing with tunable shape, depth, and dimension
JP2013008911A (en) Cleaning method, imprint device using the same and manufacturing method of article
CN117141017A (en) Method and apparatus for casting polymer products
Quan et al. Colour-tunable 50% strain sensor using surface-nanopatterning of soft materials via nanoimprinting with focused ion beam milling process
CN111438859A (en) Patterned nano array template and preparation method and application thereof
US20110111178A1 (en) Structures having an adjusted mechanical property
KR20100043541A (en) Manufacturing method of mold for nano imprint and manufacturing method of photonic crystal by using the same
KR100582781B1 (en) Stamper-manufacturing method for imprint lithography
JP2005520220A (en) Method and system for creating nanoscale patterns in a photocurable composition using an electric field
KR101693286B1 (en) Discharge scan apparatus for large area and method for fabrication of pattern using the same
JP4401139B2 (en) Pattern forming method and optical element
JP2012094818A (en) Imprint apparatus, and method of manufacturing article by using the same
Wu et al. Large-area sub-wavelength optical patterning via long-range ordered polymer lens array
Roy et al. Enhanced UV imprint ability with a tri-layer stamp configuration
CN111302653B (en) Preparation method of reticular gold-silver composite nano film
KR101422112B1 (en) Method of nano-imprint lithography

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191126

Year of fee payment: 4