KR20080008220A

KR20080008220A - 미세 패턴 필름 제조장치

Info

Publication number: KR20080008220A
Application number: KR1020070059616A
Authority: KR
Inventors: 박상회
Original assignee: (주)나노솔루션
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-01-23

Abstract

본 발명은 미세 패턴 필름 제조장치에 관한 것으로, 외표면에 패턴이 형성된 원통형 롤을 채용하고, 이 원통형 롤에 내접하도록 구동 로울러를 설치하고, 상기 원통형 롤 외측면에 적어도 하나의 압착 로울러가 밀착되도록 패턴형성수단을 구현함으로써, 다른 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름 제조시 패턴형성수단 전체를 변경하지 않고, 패턴이 형성된 원통형 롤만 변경하면 되므로, 간편하고 저렴한 비용으로 동일한 미세 패턴 필름 제조 장치를 이용해 다양한 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조할 수 있도록 한 것이다.

미세 패턴, 필름, 원통형 롤

Description

미세 패턴 필름 제조장치{Manufacturing apparatus for film used micro or nano size pattern}

도 1 은 종래의 미세 패턴 필름 제조장치의 개요도

도 2 는 본 발명에 따른 미세 패턴 필름 제조장치의 일 실시예에 따른 구성도

도 3 은 도 2 에 도시한 미세 패턴 필름 제조장치의 A-A선 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 미세 패턴 필름 제조장치 110 : 인발 로울러

120 : 권취 로울러 130 : 이송 로울러

140 : 구동 로울러 150 : 원통형 롤

160 : 압착로울러 170 : 수지주입수단

180 : 경화수단 200 : 필름

300 : 수지

본 발명은 미세 패턴 필름 제조장치에 관한 것으로, 특히 마이크로 또는 나 노 사이즈의 미세 패턴을 갖는 광학 또는 비광학 필름을 제조하기 위한 장치에 관련된 것이다.

통상적으로 PET 등의 필름에 미세 패턴을 형성시키는 방법은 크게 두 가지 방법으로 분류할 수 있다. 첫번째는 PET 등의 필름 표면에 접착층을 형성하고, 그 위에 패턴 물질을 접착시켜 미세 패턴을 형성시키는 방법으로, 이 방법은 접착층에 접착되는 패턴 물질의 불균일한 접착에 의해 계면이 다중화될 가능성이 크기 때문에 광학 필름의 경우 광 확산 성능을 저하시키는 문제가 있었다.

두번째는 필름에 레진(Resin) 등의 열경화성 또는 자외선 경화성 수지를 도포하고, 열경화성 또는 자외선 경화성 수지가 도포된 필름을 미세 패턴을 가진 패턴 로울러로 압착하여 필름에 미세 패턴을 형성하고, 미세 패턴이 형성된 필름에 광을 조사하여 경화시키는 방법이다. 이 방법은 상기 첫번째 방법에 비해 필름에 패턴을 균일하게 형성할 수 있어 계면이 다중화될 가능성이 작아 광 확산 성능이 우수하므로, 광학 필름 등의 제조에 유리하다.

통상적으로, 상기한 두번째 방법으로 필름에 미세 패턴을 형성시키는 미세 패턴 필름 제조 장치(10)는 도 1 에 도시한 바와 같이, 인발 로울러(11)와, 권취 로울러(12)와, 다수의 이송 로울러(13a)(13b)와, 압착 로울러(14a)(14b) 및 패턴 로울러(15)와, 수지주입수단(16)과, 경화수단(17)을 포함하여 이루어진다.

상기 인발 로울러(11)는 필름(20)을 인발한다. 상기 권취 로울러(12)는 필름을 권취한다. 상기 다수의 이송 로울러(13a)(13b)는 상기 인발 로울러(11)로부터 인발되어 상기 권취 로울러(12)로 권취되는 필름(20)을 이송한다. 상기 압착 로울 러(14a)(14b) 및 패턴 로울러(15)는 상기 필름(20)에 패턴을 형성시킨다. 상기 수지주입수단(16)은 상기 패턴 로울러(15)에 의해 필름(20)에 패턴되는 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(30)를 주입한다. 상기 경화수단(17)은 상기 패턴 로울러(15)에 의해 필름(20)에 패턴되는 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(30)를 경화시킨다. 미설명 부호 15a는 회전축이다.

즉, 상기 다수의 이송 로울러(13a)(13b)에 의해 인발 로울러(11)에 감긴 필름(20)이 이송되어 권취 로울러(12)로 권취되게 되는데, 이 과정에서 상기 수지주입수단(16)이 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(30)를 상기 압착 로울러(14a) 및 패턴 로울러(15)가 맞닿은 부분에 주입하고, 상기 패턴 로울러(15)의 외주면에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 미세 패턴이 형성되어 있으므로, 서로 밀착된 압착 로울러(14a)(14b) 및 패턴 로울러(15)의 상호 작용에 의해 필름(20)에 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(30)가 접착되면서 패턴이 형성되고, 필름에 접착된 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(30)를 상기 경화수단(17)을 통해 경화시킴으로써 필름에 미세 패턴이 형성되게 된다.

그런데, 종래의 미세 패턴 필름 제조 장치의 경우 패턴 로울러(15)의 원주 크기에 따라 필름에 형성되는 미세 패턴에 솔기(Seam)가 발생하게 된다. 예컨데, 필름으로 LCD 모듈에 삽입되는 반사판(Reflection Sheet)을 제조한다고 가정하면, 상기 패턴 로울러의 원주 크기에 따라 각각 다른 사이즈(Size)를 가지는 LCD에 사용되는 반사판(Reflection Sheet)을 제조할 수 있게 된다.

그러므로, 종래의 경우 동일한 미세 패턴 필름 제조 장치를 이용해 다른 사 이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조하기 위해서는 패턴 로울러 전체를 바꾸어야만 했으므로, 패턴 로울러 제조를 위해 주물을 별도로 제작하는 등 패턴 로울러 변경 비용이 매우 많이 소모되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명자는 외표면에 패턴이 형성된 원통형 롤을 채용하고, 이 원통형 롤에 내접하도록 구동 로울러를 설치하고, 상기 원통형 롤 외측면에 적어도 하나의 압착 로울러가 밀착되도록 패턴형성수단을 구현함으로써, 다른 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름 제조시 패턴형성수단 전체를 변경하지 않고, 패턴이 형성된 원통형 롤만 변경하면 되므로, 간편하고 저렴한 비용으로 동일한 미세 패턴 필름 제조 장치를 이용해 다양한 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조할 수 있는 미세 패턴 필름 제조 장치에 대한 연구를 하게 되었다.

본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 외표면에 패턴이 형성된 원통형 롤을 채용하고, 이 원통형 롤에 내접하도록 구동 로울러를 설치하고, 상기 원통형 롤 외측면에 적어도 하나의 압착 로울러가 밀착되도록 패턴형성수단을 구현함으로써, 다른 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름 제조시 패턴형성수단 전체를 변경하지 않고, 패턴이 형성된 원통형 롤만 변경하도록 한 미세 패턴 필름 제조 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 가진 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명에 따른 미세 패턴 필름 제조 장치의 패턴형성수단이 회전축을 중심으로 회전하는 구동 로울러와; 외주면에 미세 패턴(Pattern)이 형성되되, 상기 구동 로울러의 지름 보다 큰 내경을 가지며, 상기 구동 로울러가 내접되는 원통형 롤과; 상기 원통형 롤 외부에 밀착되어 필름에 패턴을 형성하는 적어도 하나의 압착 로울러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 외표면에 패턴이 형성된 원통형 롤을 채용하고, 이 원통형 롤에 내접하도록 구동 로울러를 설치하고, 상기 원통형 롤 외측면에 적어도 하나의 압착 로울러가 밀착되도록 패턴형성수단을 구현함으로써, 다른 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름 제조시 패턴형성수단 전체를 변경하지 않고, 패턴이 형성된 원통형 롤만 변경하면 되므로, 간편하고 저렴한 비용으로 동일한 미세 패턴 필름 제조 장치를 이용해 다양한 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조할 수 있는 장점을 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 미세 패턴 필름 제조장치의 일 실시예에 따른 구성도, 도 3 은 도 2 에 도시한 미세 패턴 필름 제조장치의 A-A선 단면도이다. 본 발명에 따른 미세 패턴 필름 제조장치(100)는 인발 로울러(110)와, 권취 로울러(120)와, 적어도 하나의 이송 로울러(130)와, 패턴형성수단과, 수지주입수단(170)과, 경화수단(180)으로 이루어진 통상적인 미세 패턴 필름 제조장치(100) 구성에 있어서, 상기 패턴형성수단으로 회전축(140a)을 중심으로 회전하는 구동 로울러(140)와, 외주면에 미세 패턴(Pattern)이 형성되되, 상기 구동 로울러(140)의 지름 보다 큰 내 경을 가지며, 상기 구동 로울러(140)가 내접되는 원통형 롤(150)과, 상기 원통형 롤(150) 외부에 밀착되어 필름에 패턴을 형성하는 적어도 하나의 압착 로울러(160)를 채용하여 다른 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조시, 전체를 변경하지 않고 원통형 롤(150)만 변경하면 되므로, 간편하고 저렴한 비용으로 다른 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조할 수 있도록 개선한 것이다.

상기 인발 로울러(110)는 필름(200)을 인발한다. 상기 권취 로울러(120)는 필름을 권취한다. 상기 다수의 이송 로울러(130)는 상기 인발 로울러(110)로부터 인발되어 상기 권취 로울러(120)로 권취되는 필름(200)을 이송한다. 상기 원통형 롤(150)과 이 원통형 롤(150)에 내접하는 구동 로울러(140) 및 상기 원통형 롤(150)의 외측면에서 밀착하는 적어도 하나의 압착 로울러(160)의 상호 작용에 의해 상기 필름(200)에 패턴이 형성되게 된다. 상기 수지주입수단(170)은 상기 원통형 롤(150)에 의해 필름(200)에 패턴되는 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(300)를 주입한다. 상기 경화수단(180)은 상기 원통형 롤(150)에 의해 필름(200)에 패턴되는 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(300)를 경화시킨다.

구체적으로, 상기 패턴형성수단은 구동 로울러(140)와, 원통형 롤(150)과, 적어도 하나의 압착 로울러(160)를 포함하여 이루어진다. 구동 로울러(140)는 회전축(140a)을 중심으로 회전한다. 상기 원통형 롤(150)은 외주면에 미세 패턴(Pattern)이 형성되되, 상기 구동 로울러(140)의 지름 보다 큰 내경을 가지며, 상기 구동 로울러(140)가 내접된다. 상기 압착 로울러(160)는 상기 원통형 롤(150) 외부에 밀착되어 필름에 패턴을 형성한다.

즉, 상기 다수의 이송 로울러(130)에 의해 인발 로울러(110)에 감긴 필름(200)이 이송되어 권취 로울러(120)로 권취되게 되는데, 이 과정에서 상기 수지주입수단(170)이 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(300)를 상기 압착 로울러(160) 및 원통형 롤(150)이 맞닿은 부분에 주입하고, 상기 원통형 롤(150)의 외주면에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 미세 패턴이 형성되어 있으므로, 상기 원통형 롤(150)에 내접하는 구동 로울러(140)와 상기 원통형 롤(150)의 외측면에 밀착되는 적어도 하나의 압착 로울러(160)의 상호 작용에 의해 필름(200)에 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(300)가 접착되면서 패턴이 형성되고, 필름에 접착된 열경화성 또는 자외선 경화성 수지(300)를 상기 경화수단(180)을 통해 경화시킴으로써 필름에 미세 패턴이 형성되게 된다.

이 때, 동일한 미세 패턴 필름 제조장치를 이용해 다른 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조할 경우, 미세 패턴이 형성된 원통형 롤(150)만 구동 로울러(140)로부터 분리하여 변경하면 되며, 원통형 롤(150)의 내경은 구동 로울러(140)의 지름보다 크므로, 구동 로울러(140)에 원통형 롤(150)을 삽입하거나 분리하기가 매우 용이하다. 따라서, 본 발명은 간편하고 저렴한 비용으로 다양한 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 미세 패턴 필름 제조장치의 패턴형성수단이 커버체(190)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 도 3 에 도시한 바와같이 상기 커버체(190)는 상기 구동 로울러(140) 양측으로 각각 삽입되어 상기 구동 로울러의 회전과 무관하도록 설치되되, 상기 구동 로울러(140)가 내 접되는 원통형 롤(150)이 상기 구동 로울러(140)로부터 이탈되지 않도록 상기 원통형 롤(150) 양단에서 각각 지지한다. 이 때, 상기 패턴형성수단의 압착 로울러(160)가 상기 구동 로울러(140) 양측으로 각각 설치되는 커버체(190)가 해당 압착 로울러(160) 회전시 방해되지 않도록 상기 커버체(190)를 각각 가이드하는 가이드 홀(160a)을 구비하는 것이 바람직하다.

즉, 이 실시예는 상기 구동 로울러(140)로부터 원통형 롤(150)이 이탈되지 않도록 하는 동시에 압착 로울러(160)가 방해 받지않고 회전하도록 하기 위한 구성으로, 상기 구동 로울러의 회전과 무관한 커버체(190)를 상기 구동 로울러(140) 양측으로 각각 삽입되도록 설치하여 상기 구동 로울러(140)가 내접되는 원통형 롤(150)이 상기 구동 로울러(140)로부터 이탈되지 않도록 하고, 상기 구동 로울러(140) 양측으로 각각 설치되는 커버체(190)가 압착 로울러(160) 회전시 방해되지 않도록 상기 압착로울러(160)에 상기 커버체(190)를 각각 가이드하는 가이드 홀(160a)을 형성시켜 구성함으로써 상기 원통형 롤(150)이 구동 로울러(140)로부터 이탈되지 않고 상기 원통형 롤(150)에 내접하는 구동 로울러(140) 회전방향으로 회전되도록 하고, 상기 압착로울러(160)가 가이드 홀(160a)에 의해 커버체(190)의 방해를 받지않고 회전함으로써 용이하게 필름(200)에 패턴이 형성되도록 한다.

상기 구동 로울러(140)의 회전과 무관하도록 커버체(190)를 설치하기 위한 구성은 예컨데, 상기 커버체(190)가 구동 로울러(140)를 따라 돌지않도록 상기 커버체(190)를 외부의 고정된 부재(도면 도시 생략)에 고정하는 등의 방법으로 구현 가능하다.

따라서, 위와 같이 함에 의해, 상기에서 제시한 본 발명에 따른 미세 패턴 필름 제조장치의 목적을 달성할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 미세 패턴 필름 제조장치는 패턴형성수단 전체를 변경하지 않고, 외표면에 패턴이 형성된 원통형 롤을 채용하고, 이 원통형 롤에 내접하도록 구동 로울러를 설치하고, 상기 원통형 롤 외측면에 적어도 하나의 압착 로울러가 밀착되도록 패턴형성수단을 구현함으로써, 다른 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름 제조시 패턴형성수단 전체를 변경하지 않고, 패턴이 형성된 원통형 롤만 변경하면 되므로, 간편하고 저렴한 비용으로 동일한 미세 패턴 필름 제조 장치를 이용해 다양한 사이즈의 미세 패턴 솔기(Seam)를 가진 필름을 제조할 수 있는 유용한 효과를 가진다.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims

필름을 인발하는 인발 로울러와, 필름을 권취하는 권취 로울러와, 상기 인발 로울러로부터 인발되어 상기 권취 로울러로 권취되는 필름을 이송하는 다수의 이송 로울러와, 상기 필름에 패턴을 형성시키는 패턴형성수단과, 상기 패턴형성수단에 의해 필름에 패턴되는 열경화성 또는 자외선 경화성 수지를 주입하는 수지주입수단과, 상기 패턴형성수단에 의해 필름에 패턴되는 열경화성 또는 자외선 경화성 수지를 경화시키는 경화수단을 포함하여 이루어지는 미세 패턴 필름 제조장치에 있어서,

상기 패턴형성수단이:

회전축을 중심으로 회전하는 구동 로울러와;

외주면에 미세 패턴(Pattern)이 형성되되, 상기 구동 로울러의 지름 보다 큰 내경을 가지며, 상기 구동 로울러가 내접되는 원통형 롤과;

상기 원통형 롤 외부에 밀착되어 필름에 패턴을 형성하는 적어도 하나의 압착 로울러를;

포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 필름 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 패턴형성수단이:

상기 구동 로울러 양측으로 각각 삽입되어 상기 구동 로울러의 회전과 무관 하도록 설치되되, 상기 구동 로울러가 내접되는 원통형 롤이 상기 구동 로울러로부터 이탈되지 않도록 상기 원통형 롤 양단에서 각각 지지하는 커버체를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 필름 제조장치.
제 2 항에 있어서,

상기 패턴형성수단의 압착 로울러가:

상기 구동 로울러 양측으로 각각 설치되는 커버체가 해당 압착 로울러 회전시 방해되지 않도록 상기 커버체를 각각 가이드하는 가이드 홀을 구비한 것을 특징으로 하는 미세 패턴 필름 제조장치.