KR20090132263A - Manufactory method of nano-master with nano-pattern of high column-row density - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 나노마스터 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리콘소재 상부로 알루미늄층을 증착하고, 알루미늄층에 양극산화로 나노패턴이 형성되도록 하고, 핫엠보싱 과정에 의하여 나노마스터가 제조되도록 하여 높은 종횡비를 갖는 나노패턴이 형성되도록 하는 나노마스터 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanomaster manufacturing method, and more particularly, to deposit an aluminum layer on the silicon material, and to form a nanopattern by anodizing the aluminum layer, and to produce a nanomaster by hot embossing process It relates to a nanomaster manufacturing method for forming a nanopattern having an aspect ratio.
일반적으로 나노 산업은 근래의 첨단과학산업사회에서 날로 비중이 더해지는 분야 중 하나이다.In general, the nano-industry is one of the areas where the weight of the high-tech science society is increasing day by day.
특히 그 단위 크기는 작으나 그 활용도가 점차 넓게 확대되어 가고 있어 수요가 증대되나, 실제적으로 다양한 형태의 나노제품을 적절하게 생산하기란 여러 난제에 의하여 쉽게 해결되지 않고 있어, 계속해서 연구되고 있다.In particular, the unit size is small, but its utilization has been gradually expanded to increase the demand, but the practical production of various types of nano products properly is not easily solved by various difficulties, and continues to be studied.
그리고 과거 mm 산업에서 마이크로미터 산업으로, 이제 마이크로미터 산업에서 나노미터 산업으로 점차 변화되면서, 좀더 다양한 종류의 나노 제품의 생산이 요구되며, 현재에도 반도체분야, 필터분야 등 다양한 산업분야에 나노제품들이 이용되고 있는 것이다.And as the transition from the mm industry to the micrometer industry and now from the micrometer industry to the nanometer industry, the production of a wider variety of nano products is required, and nano products are still being applied to various industries such as semiconductors and filters. It is used.
그러나 현재의 나노제품들은 대부분이 Laser 또는 E-Beam 등을 이용하여 나노급 패턴을 패터닝(Patterning) 가공을 하고 있기 때문에, 제작비용이 고가이고, 대면적을 가공하기에는 레이져의 특성상 곤란한 기술적인 문제점이 있는 것이 한계이다. 또한 다양한 형태의 나노패턴을 갖는 제품을 연속해서 간단한 공정으로 만들기에는 곤란한 공정상, 기술상 문제점이 있는 것이다.However, the current nano products are patterned by nano-patterns using laser or E-Beam, so the manufacturing cost is high and the technical problem that is difficult due to the characteristics of the laser is difficult to process a large area. There is a limit. In addition, there is a problem in the process and technology, which is difficult to make a product having various types of nanopatterns in a continuous simple process.
상기와 같은 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 높은 종횡비율의 나노패턴을 갖는 기능성 표면제품을 생산하기 위한 나노마스터를 제조하기 위한 제조방법으로, 나노패턴의 패터닝 가공 형상 기술의 난이성에 비하여 제조과정이 간단하고 비용이 저렴하게 구현할 수 있도록 하는 목적이 있다.The present invention for overcoming the above problems is a manufacturing method for manufacturing a nanomaster for producing a functional surface product having a high aspect ratio nanopattern, the manufacturing process compared to the difficulty of the patterning process shape technology of the nanopattern The goal is to make it simple and inexpensive to implement.
또한 실리콘소재에 알루미늄을 증착한 후 알루미늄층에 나노패턴을 형성하고, 이러한 나노패턴이 형성된 알루미늄층에 대하여 핫엠보싱 과정을 통하여 높은 종횡비율의 나노패턴이 형성된 나노마스터를 제조하는 것으로, 보다 안정적인 형태의 나노패턴을 형성함으로써 원하는 형상으로 제조할 수 있으며, 또한 생산효과가 극대화되도록 하는 목적이 있다.In addition, by depositing aluminum on the silicon material to form a nanopattern on the aluminum layer, a nano aspect formed with a high aspect ratio nanopattern through the hot embossing process for the aluminum layer on which the nanopattern is formed, a more stable form By forming a nano-pattern of the desired shape can be manufactured, and also has the purpose of maximizing the production effect.
특히 나노패턴이 형성된 알루미늄층에 대하여, 핫엠보싱공정, 에칭공정 및 전주공정을 통하여 금속재의 나노마스터를 형성하기 때문에, 미세한 크기의 나노패턴이 형성된 원본마스터의 형태를 손상시키지 않고 금속재의 나노마스터를 제조하는 것으로, 스탬퍼와 같은 제조방법에 비하여 간편하면서 원본 마스터와 동일한 형태의 나노패턴이 형성되도록 하는 목적이 있다.Particularly, since the nanomaster of the metal material is formed through the hot embossing process, the etching process, and the electroforming process on the aluminum layer on which the nanopattern is formed, the nanomaster of the metal material is formed without damaging the shape of the original master on which the nanopattern of fine size is formed. By manufacturing, the purpose is to make the nanopattern of the same type as the original master, while being simpler than a manufacturing method such as a stamper.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 높은 종횡비의 나노패턴을 갖는 나노마스터 제조방법은,Nanomaster manufacturing method having a high aspect ratio nanopattern according to the present invention for achieving the above object,
실리콘소재(11) 상부로 스퍼터링(sputtering)에 의하여 알루미늄층(12)이 형성되도록 하는 알루미늄층형성단계(S01);An aluminum layer forming step (S01) in which the
상기 알루미늄층(12) 상부면이 전해연마되도록 하는 전해연마단계(S02);Electrolytic polishing step (S02) to the electrolytic polishing the upper surface of the
상기 전해연마단계(S02)가 수행된 상기 알루미늄층(12)의 상부의 산화된 산화알루미늄층이 에칭되도록 하는 산화알루미늄층 에칭단계(S03);An aluminum oxide layer etching step (S03) for etching the oxidized aluminum oxide layer on the upper part of the
상기 실리콘소재(11) 상부의 알루미늄층(12)에 대해 양극산화를 진행하는 양극산화단계(S04);Anodizing step (S04) for anodizing the
상기 양극산화단계(S04) 이후 산화알루미늄층(13)이 에칭에 의하여 제거되어 나노패턴(121)이 형성된 알루미늄층(12)으로 되는 알루미늄마스터가 구비되도록 하는 나노에칭단계(S05);After the anodization step (S04) of the aluminum oxide layer (13) is removed by etching nano-etching step (S05) to be provided with an aluminum master to the
상기 나노에칭단계(S05)에 의하여 나노패턴(121)이 형성된 알루미늄층(12)으로 되는 알루미늄마스터에 대하여, 핫엠보싱 공정에 따라 알루미늄마스터에 의하여 플라스틱기판(14)에 나노패턴(141)이 형성되도록 하는 핫엠보싱단계(S06);The nano-
상기 핫엠보싱단계(S06)에 의한 상기 플라스틱기판(14)과 함께 실리콘소재(11) 및 알루미늄마스터에 대하여, 에칭공정에 의하여 상기 플라스틱기판(14)으로부터 실리콘소재(11) 및 알루미늄마스터가 제거되도록 하여 나노패턴(141)이 형성된 플라스틱기판(14)으로 되는 플라스틱마스터가 구비되도록 하는 알루미늄마스터에칭단계(S07);For the
상기 알루미늄마스터에칭단계(S07)에서의 상기 플라스틱마스터의 나노패턴에 증착에 의하여 씨드레이어층(15)이 형성되도록 하는 씨드레이어증착단계(S08);A seed layer deposition step (S08) for forming a seed layer layer (15) by deposition on the nano-pattern of the plastic master in the aluminum master etching step (S07);
씨드레이어층(15)이 형성된 상기 플라스틱기판(14) 상부로 Ni을 이용한 전주(electroforming)로 하여 나노패턴(161)이 형성된 Ni 스탬퍼층(16)이 구비되도록 하는 스탬퍼 전주단계(S09);A stamper pole step (S09) of forming a Ni stamper layer (16) on which a nanopattern (161) is formed by electroforming using Ni on the plastic substrate (14) on which the seed layer layer (15) is formed;
상기 Ni 스탬퍼층(16)으로부터 상기 플라스틱마스터를 제거하여 나노패턴(161)이 형성된 Ni 스탬퍼층(16)으로 되는 나노마스터가 구비되도록 하는 나노마스터완료단계(S10)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 한다.The nano master completion step (S10) is provided to remove the plastic master from the
이에 상기 플라스틱기판(14)은 PMMA, PC, COC 중 어느 하나를 포함하여 구비되고, 상기 핫엠보싱단계(S06)는 유리전이온도가 110 ~ 170℃로 되어 핫엠보싱 과정시의 가압력이 3 ~ 7kN으로 되어 이루어지도록 구비될 수 있다.Accordingly, the
또한 상기 알루미늄마스터에칭단계(S07)는 80℃의 TMHA 또는 상온의 HNA로 되는 에칭용액에서 24시간 동안 에칭과정이 수행되도록 구비될 수 있다.In addition, the aluminum master etching step (S07) may be provided so that the etching process is performed for 24 hours in an etching solution of 80 ℃ TMHA or room temperature HNA.
나아가 상기 씨드레이어층(15)은 니켈층 또는 크롬층으로 구비될 수 있다.Further, the
상기와 같이 구비되는 본 발명은 높은 종횡비율의 나노패턴을 갖는 기능성 표면제품을 생산하기 위한 나노마스터를 제조하기 때문에, 나노패턴의 패터닝 가공 형상 기술의 난이성에 비하여 제조과정이 간단하고 비용이 저렴하게 구현할 수 있 도록 하는 효과가 있다.Since the present invention provided as described above manufactures a nanomaster for producing a functional surface product having a high aspect ratio nanopattern, the manufacturing process is simple and inexpensive compared to the difficulty of the patterning process technology of the nanopattern. It has the effect of being able to implement.
또한 실리콘소재에 알루미늄을 증착한 후 알루미늄층에 나노패턴을 형성하고, 이러한 나노패턴이 형성된 알루미늄층에 대하여 핫엠보싱 과정을 통하여 높은 종횡비율의 나노패턴이 형성된 나노마스터를 제조하는 것으로, 보다 안정적인 형태의 나노패턴을 형성함으로써 원하는 형상으로 제조할 수 있으며, 또한 생산효과가 극대화되도록 하는 효과가 있다.In addition, by depositing aluminum on the silicon material to form a nanopattern on the aluminum layer, a nano aspect formed with a high aspect ratio nanopattern through the hot embossing process for the aluminum layer on which the nanopattern is formed, a more stable form By forming a nanopattern of the desired shape can be produced, and also has the effect of maximizing the production effect.
특히 나노패턴이 형성된 알루미늄층에 대하여, 핫엠보싱공정, 에칭공정 및 전주공정을 통하여 금속재의 나노마스터를 형성하기 때문에, 미세한 크기의 나노패턴이 형성된 원본마스터의 형태를 손상시키지 않고 금속재의 나노마스터를 제조하는 것으로, 스탬퍼와 같은 제조방법에 비하여 간편하면서 원본 마스터와 동일한 형태의 나노패턴이 형성되도록 하는 효과가 있다.Particularly, since the nanomaster of the metal material is formed through the hot embossing process, the etching process, and the electroforming process on the aluminum layer on which the nanopattern is formed, the nanomaster of the metal material is formed without damaging the shape of the original master on which the nanopattern of fine size is formed. By manufacturing, compared to the manufacturing method such as a stamper is simple and has the effect of forming a nanopattern of the same form as the original master.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 4는 본 발명에 따른 나노마스터 제조과정에 대한 개략적인 예시도로, 도 1은 실리콘소재에 대한 알루미늄층형성단계로부터 산화알루미늄층에칭단계에 이르는 과정에 대한 예시도이고, 도 2는 양극산화단계 및 나노에칭단계에 대한 예시도이며, 도 3은 핫엠보싱단계 및 알루미늄마스터에칭단계에 대한 예시도이고, 도 4는 씨드레이어증착단계에서 나노마스터완료단계에 이르는 과정에 대한 예시도가 도시된 것이다.1 and 4 is a schematic illustration of a nanomaster manufacturing process according to the invention, Figure 1 is an illustration of a process from the aluminum layer forming step to the aluminum oxide layer etching step for the silicon material, Figure 2 Exemplary diagrams for the anodization step and nano-etching step, Figure 3 is an exemplary view for the hot embossing step and aluminum master etching step, Figure 4 is an illustration of the process from the seed layer deposition step to the nano master completion step It is shown.
그리고 도 5은 본 발명에 따른 나노마스터를 이용한 사출장치의 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 나노마스터 제조방법에 대한 흐름도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 나노마스터 제조방법에 의한 니켈스탬퍼에 의해 제조된 나노패턴이 형성된 반사방지패널에 대한 광특성 표 및 그래프가 각각 도시된 것이다.And Figure 5 is a block diagram of the injection apparatus using a nanomaster according to the present invention, Figure 6 is a flow chart for a nanomaster manufacturing method according to the present invention, Figure 7 and 8 is a nanomaster manufacturing method according to the present invention The optical characteristics table and graph for the anti-reflective panel formed with a nano pattern manufactured by the nickel stamper is shown respectively.
즉 본 발명에 따른 높은 종횡비의 나노패턴을 갖는 나노마스터 제조방법은 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 실리콘소재(11) 상부로 스퍼터링(sputtering)에 의하여 알루미늄층(12)이 형성되도록 하는 알루미늄층형성단계(S01)를 진행한다.That is, according to the present invention, a method of manufacturing a nanomaster having a high aspect ratio nanopattern is formed such that the
이와 같이 실리콘소재(11) 상부로 알루미늄이 스퍼터링되도록 하는 스퍼터링 공정을 이용하는 것은 본 발명의 주요 특징 중 하나로, 스퍼터링(sputtering) 공정으로 고른 알루미늄층을 형성하여 고른 밀집도에 의하여 양호한 상태의 나노패턴이 형성되어, 결국 나노마스터에 의하여 광학제품 등의 제조시 제품의 표면 조도를 확보하기 위한 것으로, 광학특성의 저하을 방지하기 위한 것이다. 그리하여 광학제품 특성상, 작은 디펙트(defect)로 인하여 광학특성이 저해되는 것을 방지하기 위한 것이며, 이러한 알루미늄층은 고유 특성 자체가 무르기 때문에 표면가공하기 곤란하여 스퍼터링 공정을 이용하게 되는 것이다. 이후 실리콘소재 상에 Al 막이 증착되고, 그 막 위에 AAO 공정을 수행하게 되는 것이다.As described above, one of the main features of the present invention is the use of a sputtering process for allowing aluminum to be sputtered onto the
이후 실리콘소재(11) 상부에 형성된 상기 알루미늄층(12)은 스퍼터링에 의하여 증착되었기 때문에 패턴을 형성하기 위해서는 고른면을 이루도록 하여야 한다. 따라서 상기 알루미늄층(12)의 상부면에 대해 전해연마 작업을 통하여 연마되도록 하는 전해연마단계(S02)를 진행한다.Since the
이러한 전해 연마 과정, 그리고 이후의 에칭 과정에서 사용되는 시스템 및 구조는 일반적인 AAO 공정에서의 과정 및 장비를 사용할 수 있으며, 약품 및 전압 등 조건을 아래와 같이 구비될 수 있다.The system and structure used in the electropolishing process and the subsequent etching process may use a process and equipment in a general AAO process, and may be provided with chemical and voltage conditions as follows.
즉 전해연마단계(S02)에 이용되는 전해액은 고른면을 이루기 위한 것으로, 과염소산(HClO4) : 에탄올(C2H5OH) = 1 : 4의 비율로 하여, 전압은 5 ~ 10 V를 인가하며, 음극과 양극의 거리는 5 ~ 10 cm, 반응온도는 7 ~ 10 ℃로 하여 수행한다. 그리고 수조내의 반응 온도를 유지하기 위하여 마그네틱 바를 이용하여 교반 작업을 수행할 수도 있다.In other words, the electrolytic solution used in the electrolytic polishing step (S02) is to achieve an even surface, the perchloric acid (HClO4): ethanol (C2H5OH) = 1: 4, the voltage is applied 5 ~ 10 V, the negative electrode and the positive electrode The distance is 5 ~ 10 cm, the reaction temperature is carried out to 7 ~ 10 ℃. And in order to maintain the reaction temperature in the water bath may be performed using a magnetic bar.
그리고 상기 전해연마단계에 의하여 상기 알루미늄층(12)의 상부에 형성된 산화된 산화알루미늄층(12')이 생성되기 때문에, 이를 에칭으로 하여 제거하는 산화알루미늄층 에칭단계(S03)를 진행한다. 이때의 전해액은 크롬산이 약 1.8 중량부, 인산이 약 6 중량부로 포함되도록 하여 구비되며, 60 ~ 70 ℃로 50 ~ 70 분간 진행한다. 그리하여 알루미늄층(12)의 상면이 고르고 평탄한 면을 이루도록 구비하는 것이다.In addition, since the oxidized
상기와 같이 실리콘소재 상부로 알루미늄층을 증착에 의하여 형성하되, 나노패턴을 형성하기 위하여 알루미늄의 상면이 평탄하도록 준비하여 이후 나노패턴을 형성하기 위한 준비를 완료하게 된다.As described above, the aluminum layer is formed on the silicon material by deposition, but the upper surface of the aluminum is prepared to be flat to form the nanopattern, and then the preparation for forming the nanopattern is completed.
그리고 상기 실리콘소재(11) 상부의 전해연마된 알루미늄층(12)에 대해 양극산화를 진행하여 알루미늄층(12)에 양극산화가 일어나도록 하는 양극산화단계(S04)를 진행한다.Then, anodization is performed on the
이에 양극산화과정은 일반적인 양극산화시스템을 이용하여 진행할 수도 있다.Thus, the anodization process may be performed using a general anodization system.
이러한 양극산화과정의 일실시예를 좀더 구체적으로 살펴보면, 수산(Oxalic acid), 황산, 인산 등이 포함되어 구비될 수 있는 전해질을 이용할 수 있다. 이러한 전해질에 대하여 수산(옥살산)의 경우 농도는 0.04 ~ 0.3 M, 반응온도는 4 ~ 7 ℃, 반응 전압은 55 ~ 100 V, 반응 시간은 2 ~ 20 분으로 함이 바람직하다.Looking at one embodiment of the anodization process in more detail, it is possible to use an electrolyte that may be provided, including hydroxyl (oxaic acid), sulfuric acid, phosphoric acid. In the case of hydroxyl (oxalic acid) with respect to such an electrolyte, the concentration is preferably 0.04 to 0.3 M, the reaction temperature is 4 to 7 ° C, the reaction voltage is 55 to 100 V, and the reaction time is 2 to 20 minutes.
그리하여 전체 알루미늄층(12)에 대략 500 ~ 600 nm 정도의 두께가 되도록 양극산화에 의하여 산화알루미늄층(13)이 형성되도록 구비할 수 있는 것이다. 이때 기공의 크기는 50 ~ 100 nm가 되고, 깊이는 대략 100 ~ 400 nm로 구비될 수 있다.Thus, the
특히 이러한 상기 양극산화단계는 옥살산(C2H2O4)로 되는 전해질 내에 백금의 음극이 구비될 수 있고, 상기 알루미늄층(12)이 양극으로 하여, 음극과 양극 사이가 5 ~ 10 cm가 되고 4 ~ 7 ℃로 되도록 구비되어 전압 55 ~ 100 V로 1 ~ 5분 동안 인가하여 양극산화되도록 구비될 수 있다. 그리고 형성되어진 양극산화에 의한 산화알루미늄층(13)의 기공은 그 크기가 50 ~ 100 nm 가 되고, 깊이는 100 ~ 400 nm로 되어 형성될 수 있는 것이다.In particular, the anodization step may be provided with a cathode of platinum in the electrolyte made of oxalic acid (C2H2O4), the
양극산화단계(S04) 이후 양극산화에 의하여 형성된 산화알루미늄층(13)을 에 칭에 의하여 제거하여, 도 2에서와 같이 알루미늄층(12) 상부로 나노패턴(121)이 형성되도록 하여 알루미늄마스터가 구비되도록 하는 나노에칭단계(S05)를 진행한다. 따라서 알루미늄마스터인 알루미늄층(12) 상부의 나노패턴(121)의 크기는 대체로 10 ~ 400 nm 정도의 크기를 갖게 된다.After the anodization step (S04), the
이러한 상기 나노에칭단계는 전해용액으로 크롬산이 약 1.8 중량부, 인산이 약 6중량부가 포함되도록 구비되어, 60 ~ 70 ℃로 50 ~ 70분간 에칭되도록 구비될 수 있다.The nano-etching step is provided to include about 1.8 parts by weight of chromic acid, about 6 parts by weight of phosphoric acid as an electrolytic solution, it may be provided to be etched for 50 to 70 minutes at 60 ~ 70 ℃.
그리고 상기 나노에칭단계(S05)에 의하여 나노패턴(121)이 형성된 알루미늄층(12)으로 되는 알루미늄마스터에 대하여, 핫엠보싱 공정에 따라 알루미늄마스터에 의하여 플라스틱기판(14)에 나노패턴(141)이 형성되도록 하는 핫엠보싱단계(S06)를 진행한다.In addition, the nano-
이에 상기 플라스틱기판(14)은 PMMA, PC, COC 중 어느 하나를 포함하여 구비될 수 있는 것이다. 이러한 핫엠보싱단계(S06)를 수행하기 위한 핫엠보싱챔버(20)는 도 3의 상단의 예시에서와 같이, 상부의 상부가압판(21)과 하부의 하부가압판(22) 사이에 플라스틱기판(14)이 상부로 위치되도록 하고, 그 실리콘소재(11)와 알루미늄층(12)으로 하는 알루미늄마스터가 위치되도록 하게 된다. 이에 상부가압판(21) 및 하부가압판(22)을 일정 압력을 가하고 가열하여 핫엠보싱과정이 수행되도록 하는 것이다.Accordingly, the
그리고 상기 핫엠보싱단계(S06)는 유리전이온도가 110 ~ 170℃ 정도로 되어 핫엠보싱 과정시의 가압력이 3 ~ 7kN으로 되어 이루어지도록 구비될 수 있다.And the hot embossing step (S06) may be provided so that the glass transition temperature is about 110 ~ 170 ° C the pressing force during the hot embossing process is 3 ~ 7kN.
좀더 세분화하여 실시예별로 살펴보면, PMMA로 되는 플라스틱기판의 경우 유리전이온도가 대략 106℃로, 핫엠보싱 공정에서의 가열온도는 대략 110℃ 정도로 할 수 있고, 가압력은 3kN 정도가 되도록 공정이 진행될 수 있다. 또한 PC로 되는 플라스틱기판의 경우에는 유리전이온도가 대략 155℃ 정도로, 가열온도는 대략 160℃ 정도로 할 수 있고, 가압력은 5kN 정도가 되도록 공정이 진행될 수 있다. 나아가 COC로 되는 플라스틱기판의 경우에는 유리전이온도가 대략 160℃ 정도로, 가열온도는 대략 170℃ 정도로 할 수 있고, 가압력은 7kN 정도가 되도록 공정이 진행될 수 있다.Looking at the embodiment by a more detailed breakdown, in the case of a plastic substrate made of PMMA, the glass transition temperature can be about 106 ℃, the heating temperature in the hot embossing process can be about 110 ℃, the pressure can be proceeded to be about 3kN. have. In the case of a plastic substrate made of a PC, the glass transition temperature may be about 155 ° C., the heating temperature may be about 160 ° C., and the pressing force may be about 5 kN. Furthermore, in the case of a plastic substrate made of COC, the glass transition temperature may be about 160 ° C., the heating temperature may be about 170 ° C., and the pressing force may be about 7 kN.
그리하여 이와 같은 상기 핫엠보싱단계(S06)에 의하여, 도 3에서와 같이 상기 플라스틱기판(14)과 함께 실리콘소재(11) 및 알루미늄마스터인 나노패턴(121)이 형성된 알루미늄층(12)이 일체로 하여 형성되는 것이다.Thus, by this hot embossing step (S06), as shown in Figure 3, together with the
따라서 알루미늄층(12)의 나노패턴(121)에 의하여 플라스틱기판(14)에도 접촉되는 부분이 알루미늄마스터와 동일한 나노패턴(141)이 형성되는 것이다. 이후 에칭공정에 의하여 상기 플라스틱기판(14)으로부터 실리콘소재(11) 및 알루미늄마스터인 알루미늄층(12)이 제거되도록 하여 나노패턴(141)이 형성된 플라스틱기판(14)으로 되는 플라스틱마스터가 구비되도록 하는 알루미늄마스터에칭단계(S07)가 진행된다.Therefore, the
이러한 상기 알루미늄마스터에칭단계(S07)는 80℃의 TMHA 또는 상온의 HNA로 되는 에칭용액에서 24시간 동안 에칭챔버(25)에서 에칭과정이 수행되도록 구비될 수 있다(도 3의 최하단 그림예시).The aluminum master etching step (S07) may be provided such that the etching process is performed in the
이와 같이 알루미늄층(12) 및 실리콘소재(11)가 제거된 플라스틱기판(14)에는 도 4에서와 같이 나노패턴(141)이 형성되는 것으로, 상기 플라스틱마스터인 플라스틱기판(14)의 나노패턴(141)에 증착에 의하여 씨드레이어층(15)(Seed Layer)이 형성되도록 하는 씨드레이어증착단계(S08)가 진행된다.The nano-
상기 씨드레이어층(15)은 이후의 전주과정에서 전극으로 되는 것으로, 주로 니켈층 또는 크롬층으로 구비될 수 있다.The
이처럼 씨드레이어층(15)이 형성된 상기 플라스틱기판(14) 상부로 Ni을 이용한 전주(electroforming)로 하여 나노패턴(161)이 형성된 Ni 스탬퍼층(16)이 구비되도록 하는 스탬퍼 전주단계(S09)가 수행된다.As described above, a stamper electroplating step S09 is formed on the
상기 Ni 스탬퍼층(16)으로부터 상기 플라스틱마스터를 제거하여 나노패턴(161)이 형성된 Ni 스탬퍼층(16)으로 되는 나노마스터가 구비되도록 하는 나노마스터완료단계(S10)가 진행된다. 이러한 나노마스터인 Ni 스탬퍼층(16)의 나노패턴(161)은 최초 알루미늄층의 양극산화과정에 의하여 획득된 높은 종횡비율의 나노패턴이 그대로 형성되는 것으로, 이러한 나노마스터를 이용한 광학기기, 디스플레이패널 등에 양호한 상태의 제품을 완성할 수 있는 장점을 갖게 된다.The nanomaster completion step (S10) is performed to remove the plastic master from the
물론 상기에서 제조된 나노마스터인 Ni 스탬퍼(16)의 나노패턴(161)은 도 4의 하단의 도시에서와 같이, 음각의 홈으로 형성된 것이다. 이에 양각의 돌기의 형상인 나노패턴의 나노마스터를 제조하기 위하여 Ni 스탬퍼(16)에 다시 한번 Ni 로 하는 전주과정을 진행하는 방법 등에 의하여 대응되는 나노패턴 형태로 하여 나노마스터를 제조할 수도 있다.Of course, the
따라서 이와 같이 구비되는 높은 종횡비의 나노패턴이 형성되는 나노마스터를 이용하여, 도 5에서와 같은 사출 장치를 이용하거나 별도의 핫엠보싱 등의 작업으로 나노 제품(Hybrid 나노 패턴을 갖는 기능성 표면제품)을 생산할 수 있는 것으로, 결국 디스플레이제품, 광학제품들도 높은 종횡비율의 나노패턴이 형성되는 표면제품으로 제조되도록 하는 장점이 있는 것이다.Therefore, using the nano-master having a high aspect ratio nano-pattern formed as described above, using the injection device as shown in FIG. As a result, display products and optical products have the advantage of being manufactured as surface products in which high aspect ratio nanopatterns are formed.
이에 도 7 및 도 8은 나노마스터를 이용하여 제조된 디스플레이패널을 이용한 광특성 시험에 대한 것으로, 나노패턴이 형성되어 있기 때문에 난반사(AR, Anti Reflection) 특성이 양호하고 반면 광투과율은 양호하게 됨을 알 수 있다. 즉 본 발명에 따른 나노패턴이 형성된 디스플레이제품은 광투과율이 월등하고, 반면 난반사 정도는 약하기 때문에, 본 디스플레이제품(Anti Reflection 패턴)을 모니터의 투시창으로 이용하면, 모니터에서 비춰지는 영상은 광손실 없이 외부로 비춰져 더욱 선명하게 보여지는 것이다. 반면 외부의 빛은 모니터에 비춰지더라도 종래보다 난반사율이 좋아 반사되지 않기 때문에 사용자가 보고자 하는 영상이 흐려지지 않아 외부 빛에 상관없이 이용할 수 있는 것이다.Thus, FIGS. 7 and 8 illustrate the optical property test using the display panel manufactured using the nanomaster. Since the nanopattern is formed, the antireflection property is good, whereas the light transmittance is good. Able to know. In other words, the display product formed with the nanopattern according to the present invention has excellent light transmittance, while the amount of diffuse reflection is weak. It is seen from the outside and more clearly seen. On the other hand, even though the external light is reflected on the monitor, the diffuse reflectance is better than the conventional one, so that the image that the user wants to see is not blurred, so it can be used regardless of the external light.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below In the present invention can be carried out by various modifications or variations.
도 1 및 도 4는 본 발명에 따른 나노마스터 제조과정에 대한 개략적인 예시도.1 and 4 is a schematic illustration of a nanomaster manufacturing process according to the present invention.
도 5은 본 발명에 따른 나노마스터를 이용한 사출장치의 구성도.5 is a block diagram of an injection apparatus using a nanomaster according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 나노마스터 제조방법에 대한 흐름도.Figure 6 is a flow chart for the nanomaster manufacturing method according to the present invention.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 나노마스터 제조방법에 의한 니켈스탬퍼에 의해 제조된 나노패턴이 형성된 반사방지패널에 대한 광특성 표 및 그래프.7 and 8 are optical properties table and graph for the anti-reflective panel formed with a nano-pattern manufactured by the nickel stamper by the nanomaster manufacturing method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11 : 실리콘소재 12 : 알루미늄층11
13 : 양극산화알루미늄층 14 : 플라스틱기판13: anodized aluminum layer 14: plastic substrate
15 : 씨드레이어층 16 : Ni스탬퍼층15: seed layer 16: Ni stamper layer
20 : 핫엠보싱챔버 21 : 상부가압판20: hot embossing chamber 21: upper pressure plate
22 : 하부가압판 25 : 에칭챔버22: lower pressure plate 25: etching chamber
121, 141, 161 : 나노패턴121, 141, 161: Nano pattern
Claims (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080058447A KR20090132263A (en) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Manufactory method of nano-master with nano-pattern of high column-row density |
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KR1020080058447A KR20090132263A (en) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Manufactory method of nano-master with nano-pattern of high column-row density |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017074264A1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-05-04 | Agency For Science, Technology And Research | Nanoinjection molding |
-
2008
- 2008-06-20 KR KR1020080058447A patent/KR20090132263A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017074264A1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-05-04 | Agency For Science, Technology And Research | Nanoinjection molding |
US20180311877A1 (en) * | 2015-10-27 | 2018-11-01 | Agency For Science, Technology And Research | Nanoinjection molding |
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