KR20110090786A

KR20110090786A - Direct forming apparatus of micro-patterns on a polymer substrate using ultrasonic vibration

Info

Publication number: KR20110090786A
Application number: KR1020110008161A
Authority: KR
Inventors: 박근; 서영수
Original assignee: 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-08-10

Abstract

PURPOSE: A plastic fine pattern forming apparatus using the direct ultrasonic wave forming is provided to save the energy as stamping mode and form the desired pattern while the load is changed. CONSTITUTION: A plastic fine pattern forming apparatus using the direct ultrasonic wave forming comprises a tool horn(10), a fine pattern processing unit, a die(40), a pressing unit(60). The tool horn is vibrated with the ultrasonic excitation. The fine pattern processing unit is offered to the section of the tool horn facing the surface of a plastic base material(20) and is touched with the surface of the plastic substrate. The fine pattern processing unit forms the complementary pattern to the fine pattern of the plastic substrate. The plastic substrate is putted on the die. The pressing unit at least pressurizes one between the tool horn and plastic substrate about the other one.

Description

Direct Forming Apparatus of Micro-patterns on a Polymer Substrate Using Ultrasonic Vibration

본 발명은 초음파 직접 성형에 의한 플라스틱 미세 패턴 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 플라스틱 모재에 초음파 진동을 부여하여 표면을 국부적으로 가소화함과 동시에 성형하여 도광판, 광디스크와 같은 미세 패턴을 포함하는 고기능성 부품을 고효율 및 저비용으로 제작할 수 있는 성형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for forming a plastic fine pattern by ultrasonic direct molding, and more particularly, by applying an ultrasonic vibration to a plastic base material to plasticize the surface locally and simultaneously molding it to include a high pattern including a light guide plate and an optical disk. The present invention relates to a molding apparatus capable of manufacturing functional parts at high efficiency and at low cost.

액정표시장치의 표시 화상을 밝고 선명하게 영사(映寫)하기 위해서 백라이트 유닛이 액정 표시 패널의 뒤쪽에 배치되어 사용된다. 백라이트 유닛을 얇은 박형(薄形)으로 구현하기 위해 에지라이트 방식의 도광판이 널리 사용되고 있다, 이 에지라이트 방식의 도광판에서는, 도광판의 옆에 인접하여 광원을 배치하고, 옆에서 도광판 안으로 광을 입사시켜 안쪽 깊숙히 유도하면서 도광판의 상편 전체로부터 광을 출사시키는 구조를 취한다.In order to project the display image of the liquid crystal display device brightly and clearly, the backlight unit is disposed behind the liquid crystal display panel and used. Edgelight type light guide plate is widely used to realize a thin thin backlight unit. In this edge light type light guide plate, a light source is disposed adjacent to the light guide plate and light is incident into the light guide plate from the side. It takes a structure that emits light from the entire upper surface of the light guide plate while inducing it deep inside.

일반적으로 도광판은 내열성이나 내습성, 내광성, 내충격성, 내약품성 등이 우수한 아크릴 수지 또는 폴리카보네이트 수지 등이 사용된다.In general, the light guide plate may be an acrylic resin or polycarbonate resin having excellent heat resistance, moisture resistance, light resistance, impact resistance, chemical resistance, and the like.

열가소성 수지 제품의 성형법으로서, 금형 내에 용융수지를 필요한 압력으로 유입하여 성형하는 사출 성형법, 용융 수지를 다이로부터 연속적으로 눌러 빼는 압출 성형법, 다이로부터 압출된 패리슨(Parison)의 선단부를 막고 타단으로부터 공기를 흡입하는 블로우 성형법, 암금형 내에 성형 재료를 넣고 동시에 가열하고 재료를 연화하여 유동성을 띠게 하고 숫금형을 합쳐 압력을 가하여 성형하는 압축 성형법, 판상이나 봉상의 성형 재료를 필요한 온도로 가열 연화시키고 외부로부터 가압 또는 흡인하고 필요한 형상으로 형성하는 진공(흡인) 성형법, 그리고 핫 프레스(hot press) 성형법 등이 공지되어 있다.As a molding method of a thermoplastic resin product, an injection molding method in which molten resin flows into a mold at a necessary pressure, and an extrusion molding method in which molten resin is continuously pressed out from a die, and an air from the other end is blocked by blocking the tip of a Parison extruded from the die. Blow molding method that sucks in, mold material is put into female mold and heated at the same time, softening material to make fluidity, compression molding method that presses mold together to apply pressure, and heat-softens plate- or rod-shaped molding material to the required temperature The vacuum (suction) molding method, the hot press molding method, etc. which pressurize or suck in from and form in a required shape are known.

도광판의 미세 패턴 성형에는, 리소그래피 방식보다는 사출 성형 방법이 주로 사용되고 있다. 리소그래피 방식을 사용하면 높은 정밀도 구현이 가능하지만 제조 공정이 복잡하고 비용이 많이 들어, 실제로는 양산 가능하며 정밀도 측면에서도 양호한 사출 성형 방법이 주로 사용되고 있다.For fine pattern molding of the light guide plate, an injection molding method is mainly used rather than a lithography method. Using lithography, high precision can be achieved, but the manufacturing process is complicated and expensive. In practice, injection molding is mainly used in terms of mass production and good precision.

그런데 도광판과 같은 얇은 성형품의 성형에 사출 성형 방법을 사용하기 위해서는, 작은 게이트 입구로부터 캐비티에 용융수지를 구석구석까지 변형하지 않도록 유입해야 하고, 유입된 수지가 어느 정도 고화될 때까지 압력을 가해야 하므로 수지 제품에 내부 응력으로부터 오는 뒤틀림이 발생하기도 하고, 취출 후 변형이 일어 나는 등 문제점이 있었다. 그리고 복잡한 형상의 수지제품이나 비교적 큰 수지제품을 성형하기 위해서는 복수 개의 게이트(다점 게이트)를 설치할 필요가 있으므로, 다기능 성형기를 사용해야 하고, 고도의 기술을 적용해 제작한 금형으로 고도의 성형 기술로 작업을 수행해야 하는 문제점이 있었다.However, in order to use the injection molding method for forming a thin molded article such as a light guide plate, the molten resin must be introduced into the cavity from the small gate inlet so as not to be deformed to every corner, and pressure must be applied until the resin is solidified to some extent. Therefore, there are problems such as distortion from internal stress in the resin product, deformation after taking out, and the like. In order to mold complex resin products or relatively large resin products, it is necessary to install a plurality of gates (multi-point gates). Therefore, a multi-functional molding machine must be used. There was a problem that needs to be done.

특히, 사출 성형은 고분자 소재를 고온으로 용융시켜 금형 내부에 고압/고속으로 충전시키는 작업을 수행하기 때문에 에너지 소비가 많은 문제점도 있다. 그리고 LCD 백라이트용 도광판 등과 같이 전체 제품의 크기가 수십 mm 이상의 대면적에 마이크로 혹은 나노 스케일의 미세 구조물이 포함된 경우 사출 성형시 용융된 고분자 수지가 미세패턴 충전시 유동성이 급속하게 저하되어 패턴 성형에 많은 어려움이 수반된다.In particular, injection molding has a problem in that energy consumption is high because it melts the polymer material at a high temperature to fill the mold at a high pressure / high speed. In addition, when the size of the entire product includes a micro or nano scale microstructure in a large area of several tens of mm or more, such as a light guide plate for LCD backlight, the molten polymer resin during the injection molding rapidly decreases the fluidity when filling the micro pattern. Many difficulties are involved.

따라서 마이크로 사출성형의 경우 사출 성형시 발생되는 고화층을 제거함으로써 고분자 수지의 유동특성을 개선하기 위해 일반적인 경우와는 차별화된 사출성형 조건의 설정이 필요하게 되는데, 현재에는 금형을 유리 전이 온도 이상으로 가열하여 고화층을 제거하는 방법이 주로 사용되고 있다. 그러나 이 방법도, 금형의 가열과 냉각에 소요되는 시간이 상대적으로 길어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.Therefore, in the case of micro injection molding, it is necessary to set injection molding conditions that are different from the general case in order to improve the flow characteristics of the polymer resin by removing the solidified layer generated during the injection molding. The method of removing a solidified layer by heating is mainly used. However, this method also has a problem in that the time required for heating and cooling the mold is relatively long, resulting in a decrease in productivity.

본 발명은 종래 기술의 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초음파 진동을 이용하여 플라스틱 판재의 표면부를 직접 용융 내지 연화 그리고 스탬핑 방식으로 패턴을 형성한 후, 이를 고화시켜 미세 패턴을 성형하는 성형 장치 및 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, by forming a pattern by direct melting or softening and stamping the surface portion of the plastic sheet using ultrasonic vibration, and then solidifying it to form a molding apparatus and molding It is an object to provide a method.

본 발명에 의한, 플라스틱 모재의 표면에 미세 패턴을 성형하는 성형 장치는, (1)초음파 가진에 의해 진동하는 공구혼과, (2) 상기 플라스틱 모재의 표면을 대향하는 공구혼의 단면에 제공되어 상기 플라스틱 모재의 표면에 접촉하며, 상기 플라스틱 모재의 미세 패턴에 상보적인 패턴이 형성되어 있는 미세 패턴 가공부와, (3) 상기 플라스틱 모재가 놓이는 다이와, (4) 상기 공구혼 및 플라스틱 모재 중 적어도 어느 하나를 타방에 대해 가압하는 가압 장치를 포함한다.According to the present invention, a molding apparatus for molding a fine pattern on the surface of a plastic base material is provided in (1) a tool horn vibrating by ultrasonic excitation and (2) a cross section of a tool horn facing the surface of the plastic base material. A fine pattern processing part in contact with the surface of the plastic base material and having a pattern complementary to the fine pattern of the plastic base material, (3) a die on which the plastic base material is placed, and (4) at least one of the tool horn and the plastic base material And a pressurizing device that presses one against the other.

상기 미세 패턴 가공부는 별체의 부재로 제공되어 공구혼의 단부에 접합되거나 또는 공구혼의 단부에 직접 형성될 수 있다.The fine pattern processing portion may be provided as a separate member and joined to the end of the tool horn or may be directly formed at the end of the tool horn.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 공구혼은 종방향 즉 플라스틱 모재의 표면에 대해 수직 방향으로 초음파 진동한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the tool horn is ultrasonically vibrated in the longitudinal direction, ie perpendicular to the surface of the plastic base material.

본 발명은, 초음파 진동을 이용하여 플라스틱 판재의 표면을 직접 용융 내지 연화한 뒤, 스탬핑 방식으로 패턴을 형성한 후, 이를 고화하여 도광판 등에 사용되는 미세 패턴이 성형되도록 하는 성형 장치를 제공함으로써 사출 성형으로 제작되던 도광판의 성형성을 향상하는 효과가 제공된다. 그리고 사출성형시 금형의 온도를 고분자 수지 유리전이온도 이상으로 가열할 때에 비해 에너지 절감 및 효율성의 측면에서 우수한 성형 방법을 제공할 수 있다.The present invention, by directly melting or softening the surface of the plastic sheet using ultrasonic vibration, and then forming a pattern by a stamping method, and then solidifying it to provide a molding apparatus for molding a fine pattern used in the light guide plate, etc. by injection molding It is provided with an effect of improving the formability of the light guide plate manufactured by. In addition, it is possible to provide an excellent molding method in terms of energy saving and efficiency compared to heating the mold temperature above the polymer resin glass transition temperature during injection molding.

도 1은 본 발명에 의한 미세 패턴 성형 장치의 공구혼의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 미세 패턴 성형 장치의 측면도.
도 3은 횡방향 진동시의 패턴 가공 상태를 도시한 도면.
도 4는 종방향 진동시의 패턴 가공 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 의한 패턴 가공부가 플라스틱 모재 표면을 가공하는 상태의 확대도.
도 6은 공급 장치가 제공되어 연속 패턴 성형을 하는 공정을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 의한 패턴 가공부의 확대도.
도 8은 성형 하중을 일정하게 유지하고 가진 시간을 달리하여 성형한 미세 패턴의 형상.
도 9는 가진 시간을 일정하게 유지하고 성형 하중을 달리하여 성형한 미세 패턴의 형상.
도 10은 성형된 미세 패턴의 성형 정도에 따른 평면도.1 is a perspective view of a tool horn of the fine pattern molding apparatus according to the present invention.
2 is a side view of a fine pattern molding apparatus according to the present invention.
3 is a view showing a pattern processing state at the time of lateral vibration.
4 is a view showing a pattern processing state in the longitudinal vibration.
5 is an enlarged view of a state in which the pattern processing unit according to the present invention processes the plastic base material surface.
FIG. 6 is a diagram showing a process in which a supply apparatus is provided to perform continuous pattern molding. FIG.
7 is an enlarged view of a pattern processing unit according to the present invention.
8 is a shape of a fine pattern formed by varying the time to keep the molding load constant.
9 is a shape of a fine pattern formed by keeping the excitation time constant and different molding load.
10 is a plan view according to the molding degree of the molded fine pattern.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 의한 성형 방법에 사용되는 공구혼(10)의 사시도가 도시되어 있다. 공구혼(10)은 발진부(50; 도 2 참조)에 의해 생성되는 작은 진폭의 진동을 전달받아 큰 진폭의 진동으로 증폭시키는 역할을 하며, 파동을 집중시켜 가공 효율을 증가시키기 위해 공구혼의 출력단은 가늘게 하는 것이 바람직하다.1 shows a perspective view of a tool horn 10 used in the molding method according to the invention. The tool horn 10 receives the small amplitude vibration generated by the oscillator 50 (see FIG. 2) and amplifies the vibration into a large amplitude. The tool horn 10 outputs the tool horn to increase the processing efficiency by concentrating the wave. It is desirable to thin.

공구혼(10)의 단부에는 패턴 가공부(11)가 제공되는데, 패턴 가공부(11)는 별도의 부재에 패턴을 형성하여 공구혼(10)의 단부에 부착되는 형태가 될 수도 있으며, 공구혼(10)의 단부에 직접 패턴 가공부(11)를 형성할 수도 있다. 별도의 부재에 패턴을 형성하여 공구혼(10)의 단부에 부착하는 경우에는, 초음파 진동에 의해 패턴 가공부(11)가 공구혼(10)의 단부로부터 박리되거나 틀어지지 않을 정도로 접합 강도를 설정해야 한다. 공구혼(10)의 재질은 예를 들어, 초음파 공진 특성이 우수한 Al7075-T651을 사용하는 것이 바람직하지만 재질에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다.The end of the tool horn 10 is provided with a pattern processing unit 11, the pattern processing unit 11 may be a form attached to the end of the tool horn 10 by forming a pattern on a separate member, The pattern processing part 11 can also be formed in the edge part of the horn 10 directly. In the case of forming a pattern on a separate member and attaching it to the end of the tool horn 10, the bonding strength is set such that the pattern processing portion 11 is not peeled or twisted from the end of the tool horn 10 by ultrasonic vibration. Should be. The material of the tool horn 10 is, for example, it is preferable to use Al7075-T651 excellent in the ultrasonic resonance characteristics, but the material should not be construed as limiting the scope of the present invention.

패턴 가공부(11)의 패턴은 나노 또는 마이크로 단위이며, 포토 리소그래피 공정과 전주 공정(Electroforming), 또는 e-beam 공정을 통해 제작되는 것이 바람직하지만, 역시 이러한 제작 공정에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아님이 명백하다. 패턴 가공부(11)에는, 플라스틱 모재(20)의 표면에 형성하고자 하는 패턴에 상보적인 패턴이 형성되어 있다. 본 명세서에서 “상보적”이라 함은, 모재에 성형하고자 하는 패턴을 성형할 수 있는 상태를 의미하며 사전적인 의미의 엄밀한 “상보적” 의미는 아니다. 예를 들어, 후술하는 도 8 및 도 9의 형상과 도 7의 패턴 가공부의 형상은 엄밀한 의미로 상보적이지는 않지만, 이러한 경우도 본 명세서에서는 “상보적”이라고 정의된다.The pattern of the pattern processing unit 11 is nano or micro unit, and is preferably manufactured through a photolithography process, an electroforming process, or an e-beam process, but the scope of the present invention is limited to such a manufacturing process. Obviously not. In the pattern processing part 11, a pattern complementary to the pattern to be formed on the surface of the plastic base material 20 is formed. As used herein, the term "complementary" means a state capable of forming a pattern to be molded on a base material, and is not a strictly "complementary" meaning in a dictionary meaning. For example, the shapes of FIGS. 8 and 9 and the pattern processing portion of FIG. 7 to be described later are not complementary in a strict sense, but such a case is also defined herein as “complementary”.

도 2에는 도 1의 공구혼(10)이 장착된 초음파 직접 성형에 의한 플라스틱 미세패턴 성형장치의 평면도가 도시되어 있다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 공구혼(10)은 초음파 발진부(50)에 연결되어 공구혼(10)에 초음파 진동이 발생하도록 구성된다. 플라스틱 모재(20)는 다이(40)에 놓이고, 공구혼(10)이 플라스틱 모재(20)에 초음파 에너지를 전달시킨다. 그리고 공구혼(10)과 플라스틱 모재(20)간에 압력을 가하여 밀착시킬 수 있도록 가압 장치(60)가 제공된다. 도 2에는 가압 장치(60)가 플라스틱 모재(20)를 가압하는 것으로 도시되어 있지만, 가압 장치는 공구혼(10)을 가압하도록 배치될 수도 있으며, 공구혼(10)과 플라스틱 모재(20)를 함께 서로를 향해 가압하도록 배치될 수도 있다.FIG. 2 is a plan view of the apparatus for molding a plastic micropattern by ultrasonic direct molding in which the tool horn 10 of FIG. 1 is mounted. As shown in FIG. 2, the tool horn 10 is connected to the ultrasonic oscillator 50 and configured to generate ultrasonic vibration in the tool horn 10. The plastic base material 20 is placed on the die 40, and the tool horn 10 transmits ultrasonic energy to the plastic base material 20. And a pressing device 60 is provided to be in close contact by applying pressure between the tool horn 10 and the plastic base material 20. Although the pressing device 60 is shown in FIG. 2 as pressing the plastic base material 20, the pressing device may be arranged to press the tool horn 10, and the tool horn 10 and the plastic base material 20 may be pressed. It may be arranged to press against each other together.

도 3에는 공구혼(10)에 횡방향 초음파 진동을 가하여 성형하는 경우가 도시되어 있다. 공구혼(10)에 횡방향으로 초음파 진동을 주면 패턴이 정확하게 전사되지 않는 문제점이 발생한다. 예를 들어 삼각형 형상의 패턴(21)의 경우 횡방향 진동이 발생하는 경우, 패턴(21)의 단면이 사다리꼴의 형상으로 형성된다. 도 4에는 공구혼(10)을 종방향으로 초음파 진동시키는 경우가 도시되어 있는데, 이 때에는 패턴(21)의 단면이 삼각형으로 형성된다. 일반적으로는 도 4와 같이 공구혼(10)을 종방향으로 진동시켜 가공하지만, 도 3과 같이 횡방향으로 진동시키면 진동 제어를 통해 단면 형상을 제어할 수 있기 때문에 기술적 가치는 존재한다.3 illustrates a case in which the tool horn 10 is molded by applying lateral ultrasonic vibration. When ultrasonic vibration is applied to the tool horn 10 in the lateral direction, a problem occurs in that the pattern is not accurately transferred. For example, in the case of the triangular pattern 21, when the lateral vibration occurs, the cross section of the pattern 21 is formed in a trapezoidal shape. 4 shows the case of ultrasonically vibrating the tool horn 10 in the longitudinal direction. In this case, the cross section of the pattern 21 is formed in a triangle. Generally, the tool horn 10 is machined by vibrating in the longitudinal direction as shown in FIG. 4, but the technical value exists because the cross-sectional shape can be controlled through vibration control when the tool horn 10 is vibrated in the lateral direction as shown in FIG. 3.

도 5에는 본 발명에 의해 미세 패턴이 형성되는 과정이 도시되어 있다. 공구혼(10)으로 플라스틱 모재(20)에 초음파 에너지를 가하면, 플라스틱 모재(20)에는 공구혼과의 마찰에 의한 열이 발생하고 그 열에 의해 모재(20)의 영역(23)이 국부적으로 연화된다. 이렇게 연화된 상태에서 가압부(60)에 의해 가압하면 공구혼(10)의 단부에 제공되는 패턴 가공부(11)의 패턴이 그대로 플라스틱 모재(20)에 전사된다. 플라스틱 모재(20)의 종류, 두께, 가진 시간, 성형 하중 등에 따라서 가공성은 달라진다. 도 6에 도시된 바와 같이 공급 장치(30)를 제공하면, 플라스틱 모재(20)를 연속적으로 공급할 수 있으며, 공급되는 플라스틱 모재(20)에 초음파 에너지를 전달하고, 가압부(60)에 의해 가압함으로써 소망하는 미세 패턴을 플라스틱 모재(20)의 표면에 연속적으로 성형할 수 있다.5 shows a process of forming a fine pattern by the present invention. When ultrasonic energy is applied to the plastic base material 20 by the tool horn 10, heat is generated in the plastic base material 20 by friction with the tool horn, and the heat 23 locally softens the region 23 of the base material 20. do. When the pressure is applied by the pressing unit 60 in the softened state, the pattern of the pattern processing unit 11 provided at the end of the tool horn 10 is transferred to the plastic base material 20 as it is. The workability varies depending on the kind, thickness, excitation time, molding load, etc. of the plastic base material 20. As shown in FIG. 6, when the supply device 30 is provided, the plastic base material 20 may be continuously supplied, and ultrasonic energy is transmitted to the supplied plastic base material 20 and pressurized by the pressing unit 60. Thus, the desired fine pattern can be continuously formed on the surface of the plastic base material 20.

본 발명의 발명자는 다음과 같은 조건에서 본 발명에 의한 성형 방법을 수행하여 본 발명의 가공 성능을 증명하였다.The inventor of the present invention demonstrated the processing performance of the present invention by performing the molding method according to the present invention under the following conditions.

공구혼(10)의 단부에 제공되는 패턴 가공부의 단면을 도 7에 도시된 바와 같이 설정하고, 플라스틱 모재(20)는 두께 0.5 mm의 폴리카보네이트(Poly Carbonate)로 하였다. 한 실험에서는 가압 장치(60)를 통해 성형 하중을 11kgf로 고정시키고, 가진 시간을 변화시키면서 플라스틱 모재(20)에 성형되는 패턴의 형상을 도 8에 가공시간별로 도시하였다. 도 8에 도시된 바와 같이, 성형 하중이 11kgf일 때에는 가공시간이 2.5 초일 때에 원하는 패턴의 형상을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. 시간을 2.5 초로 고정하고 하중을 변화시키면서 성형을 하면 도 9에 도시된 바와 같이 하중이 11kgf일 때에 원하는 패턴의 형상을 얻을 수 있음을 역시 확인할 수 있다. 도 10에는 성형 정도에 따른 모재(20)의 미세 패턴의 평면도가 도시되어 있는데 역시 전술한 하중 및 시간에서 가장 양호한 성형 상태가 되었음을 확인할 수 있다. 결국 가장 이상적인 성형 조건은 가진 시간 2.5 초, 성형 하중 11kgf일 때이지만, 이러한 최상의 성형 조건은 본 발명의 성형 장치와 성형 방법이 주어진다면 당업자가 실험을 통해 찾아 낼 수 있으며, 재료 및 여러 공정 조건에 따라 다르게 발견될 수 있다.The cross section of the pattern processing portion provided at the end of the tool horn 10 was set as shown in FIG. 7, and the plastic base material 20 was made of polycarbonate having a thickness of 0.5 mm. In one experiment, the shape of the pattern formed on the plastic base material 20 while varying the excitation time was fixed by 11 kgf through the pressing device 60, and the processing time is shown in FIG. As shown in FIG. 8, it can be seen that when the molding load is 11 kgf, the desired pattern shape can be obtained when the machining time is 2.5 seconds. It can also be seen that if the molding time is fixed at 2.5 seconds and the load is changed, the desired pattern shape can be obtained when the load is 11 kgf as shown in FIG. 9. 10 shows a plan view of the fine pattern of the base material 20 according to the degree of molding, but it can be seen that the molding state is the best in the above-described load and time. After all, the most ideal molding condition is when the excitation time is 2.5 seconds, the molding load 11kgf, but such a best molding condition can be found by the person skilled in the art experiments given the molding apparatus and molding method of the present invention, It can be found differently.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 첨부 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 권리범위에 포함됨이 명백하게 이해된다.While the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the scope of the present invention is determined by the claims below and should not be construed as limited to the embodiments and / or accompanying drawings described above. . It is also clearly understood that improvements, modifications and / or modifications apparent to those skilled in the art of the invention described in the claims are included in the scope of the invention.

10: 공구혼
20: 플라스틱 모재
30: 공급 장치
40: 다이
60: 가압 장치10: Tool Horn
20: plastic base material
30: feeding device
40: die
60: pressurization device

Claims

In the molding apparatus for molding a fine pattern on the surface of the plastic base material,
With tool horn, vibrating by ultrasonic with
A fine pattern processing portion provided at a cross section of a tool horn facing the surface of the plastic base material, in contact with the surface of the plastic base material, and having a pattern complementary to the fine pattern of the plastic base material;
A die on which the plastic base material is placed;
It includes a pressurizing portion for pressing at least one of the tool horn and the plastic base material against the other,
Fine pattern molding apparatus.

The method according to claim 1,
The fine pattern processing portion is provided as a separate member and bonded to the end of the tool horn or formed directly at the end of the tool horn,
Fine pattern forming apparatus.

The method according to claim 1 or 2,
The tool horn is ultrasonically vibrated in the longitudinal direction,
Fine pattern forming apparatus