KR20120006132A - 마스터몰드, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 몰드제조장치 - Google Patents

마스터몰드, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 몰드제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 몰드부재에 패턴층을 형성하기 위한 패턴부재, 상기 패턴부재가 복수개 결합되는 결합부재, 및 상기 결합부재와 상기 패턴부재들 간의 결합력이 증가되도록 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면에 형성된 보강층을 포함하는 마스터몰드, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 몰드제조장치에 관한 것으로,
본 발명에 따르면 몰드를 제조하는 과정에서 패턴부재가 손상되는 것을 방지함으로써, 몰드를 제조하기 위한 재료비, 공정비용 등을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

마스터몰드, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 몰드제조장치{Master Mold, Manufacturing Method thereof and Apparatus for Manufacturing Mold having the same}
본 발명은 기판에 패턴을 형성하는데 사용되는 몰드를 제조하기 위한 마스터몰드에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), PDP(Plasma Display Panel), EPD(Electrophoretic Display) 등의 디스플레이장치는 여러 가지 공정을 거쳐 제조된다. 이러한 제조 공정에는 상기 디스플레이장치에 사용되는 기판에 패턴을 형성하는 임프린팅(Imprinting) 공정이 포함된다.
상기 임프린팅 공정은 몰드를 이용하여 상기 기판에 패턴을 형성할 수 있다. 상기 몰드는 몰드부재 및 패턴층을 포함한다. 상기 몰드부재에는 상기 패턴층이 형성되고, 상기 패턴층은 상기 기판에 형성하고자 하는 패턴에 대응되는 형태로 형성된다. 이러한 몰드는 마스터몰드를 이용하여 제조된다.
상기 마스터몰드는 상기 패턴층을 형성하기 위한 패턴부재, 및 상기 패턴부재가 복수개 결합되는 결합부재를 포함한다. 상기 패턴부재들은 상기 패턴층에 대응되는 형태로 형성된다. 이러한 마스터몰드는 상기 몰드부재에 형성된 수지층을 가압함으로써, 상기 몰드부재에 형성된 수지층을 상기 패턴부재에 대응되는 형태로 변형시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 수지층은 상기 패턴층으로 형성될 수 있다. 상기 몰드부재에 상기 패턴층이 형성되면, 상기 마스터몰드를 상기 몰드로부터 분리시킨다.
여기서, 종래 기술에 따른 마스터몰드는 상기 몰드로부터 분리되는 과정에서 상기 패턴부재가 상기 결합부재로부터 분리됨에 따라 쉽게 손상되는 문제가 있다. 상기 마스터몰드는 상기 몰드를 양산하기 위해 반복적으로 사용되는 것으로, 상기 패턴부재가 분리됨에 따라 손상되면 새로운 마스터몰드를 제조해야 하는 등 재료비, 공정비용 등이 손실되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 몰드를 제조하는 과정에서 패턴부재가 손상되는 것을 방지할 수 있는 마스터몰드, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 몰드제조장치를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 마스터몰드는 몰드부재에 패턴층을 형성하기 위한 패턴부재, 상기 패턴부재가 복수개 결합되는 결합부재, 및 상기 결합부재와 상기 패턴부재들 간의 결합력이 증가되도록 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면에 형성된 보강층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법은 결합부재에 복수개의 패턴부재를 결합시키는 단계, 및 상기 결합부재와 상기 패턴부재들 간의 결합력이 증가되도록 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면에 보강층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 몰드제조장치는 마스터몰드, 몰드부재가 위치되는 제1스테이지, 상기 보강층이 몰드부재가 위치된 방향을 향하도록 상기 마스터몰드가 위치되는 제2스테이지, 및 상기 제1스테이지 및 상기 제2스테이지가 설치되고 상기 마스터몰드와 몰드부재 사이에 위치된 수치층을 변형시켜 패턴층을 형성하는 공정이 이루어지는 챔버유닛을 포함할 수 있다. 상기 마스터몰드는 몰드부재에 패턴층을 형성하기 위한 패턴부재, 상기 패턴부재들이 결합된 결합부재, 및 상기 결합부재와 상기 패턴부재들 간의 결합력이 증가되도록 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면에 형성된 보강층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 이룰 수 있다.
본 발명에 따르면 몰드를 제조하는 과정에서 패턴부재가 손상되는 것을 방지함으로써, 몰드를 제조하기 위한 재료비, 공정비용 등을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마스터몰드와 이를 이용하여 제조된 몰드의 개략적인 단면도
도 2는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 결합부재를 갖는 마스터몰드의 개략적인 단면도
도 3은 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법의 개략적인 순서도
도 4는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 마스터몰드 제조방법의 개략적인 순서도
도 5는 본 발명에 따른 몰드제조장치의 개략적인 단면도
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 몰드제조장치를 이용하여 몰드가 제조되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도
이하에서는 본 발명에 따른 마스터몰드의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 마스터몰드와 이를 이용하여 제조된 몰드의 개략적인 단면도, 도 2는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 결합부재를 갖는 마스터몰드의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)는 기판(미도시)에 패턴을 형성하기 위한 몰드(100)을 제조하는데 이용될 수 있다. 상기 몰드(100)는 몰드부재(101) 및 패턴층(102)을 포함한다. 상기 몰드부재(101)에는 상기 패턴층(102)이 형성되고, 상기 패턴층(102)은 상기 기판(미도시)에 형성하고자 하는 패턴에 대응되는 형태로 형성된다. 본 발명에 따른 마스터몰드(10)는 결합부재(11), 패턴부재(12), 및 보강층(13)을 포함한다.
상기 결합부재(11)에는 상기 패턴부재(12)가 결합될 수 있다. 상기 결합부재(11)의 일면(11a)에는 상기 패턴부재(12)가 일측방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 결합될 수 있다. 상기 일측방향(A 화살표 방향)은, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)를 이용하여 상기 몰드(10)를 제조할 때 상기 결합부재(11)에서 상기 몰드부재(101)를 향하는 방향일 수 있다.
상기 패턴부재(12)는 상기 결합부재(11)에 복수개가 결합될 수 있다. 상기 패턴부재(12)들은 상기 일측방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 상기 결합부재(11)에 결합될 수 있다. 상기 패턴부재(12)들에 의해, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)의 일면(10a)은 상기 패턴층(102)에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 일면(10a)은, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)를 이용하여 상기 몰드(10)를 제조할 때 상기 패턴층(102)에 접촉되는 면일 수 있다. 상기 패턴부재(12)들은 각각 상기 결합부재(12)의 일면(11a)에 접촉되는 접촉면(121)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 패턴부재(12)들과 상기 결합부재(11) 간의 결합력은 상기 접촉면(121)의 크기에 비례하게 된다. 즉, 상기 접촉면(121)의 크기가 작은 경우, 상기 패턴부재(12)들과 상기 결합부재(11) 간의 결합력 또한 작아지게 된다. 따라서, 상기 몰드(100)를 제조하는 과정에서 상기 패턴부재(12)들이 상기 패턴층(102)에 직접 접촉된 후 분리되면, 상기 접촉면(121)의 크기에 따라 상기 패턴부재(12)들이 상기 결합부재(11)로부터 분리될 수 있는 문제가 있다. 상기 접촉면(121)의 크기는 상기 기판(미도시)에 형성하고자 하는 패턴에 의해 정하여지는데, 최근 소형화·박형화된 디스플레이장치의 수요가 증가함에 따라 상기 접촉면(121)의 크기가 더 작아지게 되므로, 상기 패턴부재(12)들이 상기 결합부재(11)로부터 분리되는 문제가 더욱 심화될 수 있다. 이를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)는 상기 보강층(13)을 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 상기 보강층(13)은 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들이 이루는 일면에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 패턴부재(12)들은 상기 보강층(13)을 매개로 하여 상기 결합부재(11)와 결합되는 면적이 증가될 수 있다. 따라서, 상기 보강층(13)은 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들 간의 결합력을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)는 상기 몰드(100)를 제조하는 과정에서 상기 패턴부재(12)들이 상기 결합부재(11)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)는 상기 몰드(100)를 양산하기 위해 사용되는 기간이 증가될 수 있으므로, 상기 몰드(100)를 제조하기 위한 재료비, 공정비용 등을 절감할 수 있다.
상기 보강층(13)은 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있다. 상기 보강층(13)은 상기 결합부재(11)에 상기 패턴부재(12)들이 결합된 상태에서 스퍼터링공정 등과 같은 증착공정을 통해 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들이 이루는 일면에 증착됨으로써 형성될 수 있다.
상기 보강층(13)은 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들이 이루는 일면 전체에 형성될 수 있다. 즉, 상기 결합부재(11)의 일면(11a)에서 상기 접촉면(121)들을 제외한 면, 및 상기 패턴부재(12)들의 외주면에서 상기 접촉면(121)들을 제외한 면에, 상기 보강층(13)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 보강층(13)은 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들 간의 결합력을 더 증가시킬 수 있다.
상기 보강층(13)은 상기 패턴층(102)에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 보강층(13)은 상기 패턴층(102)에 직접 접촉됨으로써, 상기 패턴층(102)을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)의 일면(10a)은 상기 보강층(13)에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)는 상기 몰드(10)를 제조하는 과정에서 상기 패턴부재(12)들이 상기 패턴층(102)에 직접 접촉되는 것을 차단함으로써, 상기 패턴부재(12)들이 상기 패턴층(102)에 접촉되는 것에 의해 상기 결합부재(11)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 결합부재(11)는 지지부재(111) 및 보조보강층(112)을 포함할 수 있다.
상기 지지부재(111)에는 상기 보조보강층(112)이 형성될 수 있다. 도 2를 기준으로 할 때, 상기 보조보강층(112)은 상기 지지부재(111)의 상면에 형성될 수 있다. 상기 지지부재(111)는 글래스(Glass), 플라스틱(Plastic) 등으로 형성될 수 있다.
상기 보조보강층(112)에는 상기 패턴부재(12)들이 결합될 수 있다. 도 2를 기준으로 할 때, 상기 패턴부재(12)들은 상기 보조보강층(112)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 패턴부재(12)들은 상기 일측방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 상기 보조보강층(112)에 결합될 수 있다. 상기 보조보강층(112)은 상기 보강층(13)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 보강층(13)과 상기 보조보강층(112) 간의 결합력을 증가시킬 수 있으므로, 본 발명에 따른 마스터몰드(10)는 상기 몰드(100)를 제조하는 과정에서 상기 패턴부재(12)들이 상기 결합부재(11)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 상기 보조보강층(112)과 상기 보강층(13)은 인듐주석산화물로 형성될 수 있다. 상기 보조보강층(112)은 상기 보강층(13)과 다른 재질로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 보조보강층(112)은 상기 패턴부재(12)와 상기 지지부재(111)가 직접 결합되는 것에 비해 상기 패턴부재(12)와 더 강한 결합력으로 결합될 수 있는 재질로 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법의 개략적인 순서도이고, 도 4는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 마스터몰드 제조방법의 개략적인 순서도이다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
우선, 상기 결합부재(11)에 상기 패턴부재(12)를 복수개 결합시킨다(S1). 이러한 공정(S1)은 상기 패턴부재(12)들을 상기 일측방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 상기 결합부재(11)의 일면(11a)에 결합시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 공정(S1)은 증착공정, 식각공정 등을 통해 상기 패턴부재(12)를 상기 결합부재(11)에 형성함으로써 이루어질 수도 있다.
다음, 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들이 이루는 일면에 상기 보강층(13)을 형성한다(S2). 이러한 공정(S2)에 의해, 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들 간의 결합력을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법에 따르면, 상기 몰드(100)를 제조하는 과정에서 상기 패턴부재(12)들이 상기 결합부재(11)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 마스터몰드(10)를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법에 따르면, 상기 몰드(100)를 양산하기 위해 사용되는 기간이 증가된 마스터몰드(10)를 제조할 수 있으므로, 상기 몰드(100)를 제조하기 위한 재료비, 공정비용 등을 절감할 수 있다.
상기 공정(S2)은, 상기 결합부재(11)에 상기 패턴부재(12)들이 결합된 상태에서 스퍼터링공정 등과 같은 증착공정을 통해 상기 보강층(13)을 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들이 이루는 일면에 증착시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 보강층(13)은 인듐주석산화물로 형성될 수 있다. 상기 공정(S2)은, 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들이 이루는 일면 전체에 상기 보강층(13)을 형성함으로써 이루어질 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법에 따르면, 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들 간의 결합력이 더 증가된 마스터몰드(10)를 제조할 수 있다.
도 2 및 도 4를 참고하면, 상기 결합부재(11)에 상기 패턴부재(12)들을 결합시키는 공정(S1)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
우선, 상기 지지부재(111)에 상기 보조보강층(112)을 형성한다(S11). 이러한 공정(S11)은, 도 2를 기준으로 할 때 상기 지지부재(111)의 상면에 상기 보조보강층(112)을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 상기 공정(S11)에서, 상기 보조보강층(112)은 상기 보강층(13)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 보조보강층(112)과 상기 보강층(13)은 인듐주석산화물로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 보강층(13)과 상기 보조보강층(112) 간의 결합력을 증가시킬 수 있으므로, 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법에 따르면, 상기 몰드(100)를 제조하는 과정에서 상기 패턴부재(12)들이 상기 결합부재(11)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 마스터몰드(10)를 제조할 수 있다. 상기 공정(S11)에서, 상기 보조보강층(112)은 상기 보강층(13)과 다른 재질로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 보조보강층(112)은 상기 패턴부재(12)와 상기 지지부재(111)가 직접 결합되는 것에 비해 상기 패턴부재(12)와 더 강한 결합력으로 결합될 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 상기 공정(S11)은 스퍼터링공정 등과 같은 증착공정을 통해 상기 지지부재(111)에 상기 보조보강층(112)을 증착시킴으로써 이루어질 수도 있다.
다음, 상기 보조보강층(112)에 상기 패턴부재(12)들을 결합시킨다(S12). 이러한 공정(S12)은 상기 패턴부재(12)들을 상기 일측방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 상기 보조보강층(112)에 결합시킴으로써 이루어질 수 있다. 도 2를 기준으로 할 때, 상기 패턴부재(12)들은 상기 보조보강층(112)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 공정(S12)은 증착공정, 식각공정 등을 통해 상기 패턴부재(12)를 상기 보조보강층(112)에 형성함으로써 이루어질 수도 있다.
여기서, 상기 지지부재(111)에 상기 보조보강층(112)이 형성되는 경우, 상기 보강층(13)을 형성하는 공정(S2)은 상기 보조보강층(112)과 상기 패턴부재(12)들이 이루는 일면에 상기 보강층(13)을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 공정(S2)에 의해, 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들 간의 결합력을 더 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 마스터몰드 제조방법에 따르면, 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들 간의 결합력이 더 증가된 마스터몰드(10)를 제조할 수 있다. 상기 공정(S2)은 상기 보조보강층(112)과 상기 패턴부재(12)들이 이루는 일면 전체에 상기 보강층(13)을 형성함으로써 이루어질 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 몰드제조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 몰드제조장치의 개략적인 단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 몰드제조장치를 이용하여 몰드가 제조되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 몰드제조장치(1)는 챔버유닛(2), 제1스테이지(3), 및 제2스테이지(4)를 포함한다. 본 발명에 따른 몰드제조장치(1)는 상술한 바와 같은 마스터몰드(10)를 이용하여 상기 몰드(100)를 제조할 수 있다. 상기 마스터몰드(10)는 상술한 바와 같으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 챔버유닛(2)에서는 상기 마스터몰드(10)와 상기 몰드부재(101) 사이에 위치된 수지층(102a)을 변형시켜 상기 패턴층(102)을 형성하는 공정이 이루어진다. 상기 마스터몰드(10)와 상기 몰드부재(101) 사이에는 상기 수지층(102a)이 형성되어 있고, 상기 수지층(102a)을 상기 마스터몰드(10)에 대응되는 형태로 변형시킴으로써 상기 패턴층(102)을 형성하는 공정이 이루어질 수 있다. 상기 수지층(102a)은 상기 몰드부재(101) 또는 상기 마스터몰드(10) 중 하측에 위치되는 것에 도포됨으로써 형성될 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 몰드부재(101)가 상기 마스터몰드(10)의 하측에 위치되는 경우, 상기 수지층(102a)은 상기 몰드부재(101)에 도포됨으로써 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 마스터몰드(10)가 상기 몰드부재(101)의 하측에 위치되는 경우, 상기 수지층(102a)은 상기 마스터몰드(10)에 도포됨으로써 형성될 수도 있다.
상기 챔버유닛(2)은 제1챔버(21) 및 제2챔버(22)를 포함할 수 있다. 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)는 서로 접하거나 이격되게 이동될 수 있다. 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)가 이격되면, 상기 몰드부재(101)는 상기 챔버유닛(2)에 반입되거나 상기 챔버유닛(2)으로부터 반출될 수 있다. 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)가 접하면, 상기 챔버유닛(2)에서는 상기 패턴층(102)을 형성하는 공정이 이루어질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 챔버유닛(2)은 개폐기구를 포함할 수도 있고, 상기 몰드부재(101)는 상기 개폐기구를 통해 상기 챔버유닛(2)에 반입되거나 상기 챔버유닛(2)으로부터 반출될 수 있다. 상기 몰드부재(101)는 이송기구(미도시)에 의해 상기 챔버유닛(2)에 반입되거나 상기 챔버유닛(2)으로부터 반출될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 제1스테이지(3)에는 상기 몰드부재(101)가 위치될 수 있다. 상기 제1스테이지(3)는 상기 챔버유닛(2) 내측에 위치되게 설치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1스테이지(3)는 상기 제2스테이지(4) 하측에 위치되게 상기 챔버유닛(2)에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 몰드부재(101)는 상기 수지층(102a)이 형성된 상태로 상기 제1스테이지(3)에 지지될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제1스테이지(3)는 상기 제2스테이지(4) 상측에 위치되게 상기 챔버유닛(2)에 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 몰드부재(101)는 상기 수지층(102a)이 형성되지 않은 상태로 상기 제1스테이지(3)에 부착될 수 있고, 상기 수지층(102a)은 상기 제2스테이지(4)에 위치된 마스터몰드(10)에 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 제1스테이지(3)에는 흡인에 의해 상기 몰드부재(101)가 부착될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1스테이지(3)에는 흡인력을 제공하는 제1흡인기구(미도시)가 결합될 수 있다. 상기 제1흡인기구는 상기 제1스테이지(3)에 형성된 제1흡인공(미도시)을 통해 유체를 흡인함으로써 상기 몰드부재(101)를 상기 제1스테이지(3)에 부착시킬 수 있다. 상기 제1스테이지(3)에는 정전기에 의해 상기 몰드부재(101)가 부착될 수도 있다. 이 경우, 상기 제1스테이지(3)는 정전척(ESC, Electrostatic Chuck)일 수 있다. 상기 몰드부재(101)가 상기 제1스테이지(3)에 부착된 상태에서, 상기 몰드부재(101)와 상기 마스터몰드(10)의 위치를 정렬하는 공정이 이루어질 수 있다. 상기 몰드부재(101)와 상기 마스터몰드(10)의 위치를 정렬하는 공정은, 상기 제1스테이지(3) 또는 상기 제2스테이지(4) 중 적어도 하나가 이동됨으로써 이루어질 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 제1스테이지(3)가 상기 제2스테이지(4) 상측에 위치되게 상기 챔버유닛(2)에 설치된 경우, 상기 몰드부재(101)는 상기 제1스테이지(3)로부터 이격됨으로써 상기 수지층(102a)에 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 수지층(102a)은 상기 제2스테이지(4)에 지지된 마스터몰드(10)에 형성될 수 있다. 상기 제1흡인기구가 상기 몰드부재(101)를 상기 제1스테이지(3)에 부착시키기 위해 제공하던 흡인력을 제거함으로써, 상기 몰드부재(101)는 상기 제1스테이지(3)로부터 이격될 수 있다. 상기 제1스테이지(3)가 상기 몰드부재(101)에 제공하던 정전기력을 제거함으로써, 상기 몰드부재(101)는 상기 제1스테이지(3)로부터 이격될 수도 있다. 상기 제1스테이지(3)로부터 이격된 몰드부재(101)는 자중에 의해 상기 제2스테이지(4)에 지지된 마스터몰드(10)에 가까워지는 방향으로 이동될 수 있고, 이에 따라 상기 수지층(102a)에 접촉될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 몰드제조장치(1)는 제1승하강기구를 더 포함할 수 있다. 상기 제1승하강기구는 상기 제1스테이지(3)를 승하강시킬 수 있고, 이에 따라 상기 제1스테이지(3)에 위치된 상기 몰드부재(101)를 승하강시킬 수 있다. 상기 제1승하강기구가 상기 제1스테이지(3)를 승하강시킴에 따라, 상기 몰드부재(101)는 상기 제2스테이지(4)에 위치된 마스터몰드(10)에 가까워지거나 멀어지게 이동될 수 있다. 상기 제1승하강기구는 유압실린더 또는 공압실린더 등을 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식 등을 이용하여 상기 제1스테이지(3)를 승하강시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제1스테이지(3)는 상기 챔버유닛(2)에 승하강 가능하게 설치될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 제2스테이지(4)에는 상기 마스터몰드(10)가 위치될 수 있다. 상기 마스터몰드(10)는 상기 보강층(13)이 상기 몰드부재(101)가 위치된 방향을 향하도록 상기 제2스테이지(4)에 위치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2스테이지(4)는 상기 제1스테이지(3) 상측에 위치되게 상기 챔버유닛(2)에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 몰드부재(101)는 상기 수지층(102a)이 형성된 상태로 상기 제1스테이지(3)에 지지될 수 있고, 상기 마스터몰드(10)는 상기 수지층(102a)이 형성되지 않은 상태로 상기 제2스테이지(4)에 부착될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제2스테이지(4)는 상기 제1스테이지(3) 하측에 위치되게 상기 챔버유닛(2)에 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 몰드부재(101)는 상기 수지층(102a)이 형성되지 않은 상태로 상기 제1스테이지(3)에 부착될 수 있고, 상기 마스터몰드(10)는 상기 수지층(102a)이 형성된 상태로 상기 제2스테이지(4)에 지지될 수 있다.
상기 제2스테이지(4)에는 흡인에 의해 상기 마스터몰드(10)가 부착될 수 있다. 이를 위해, 상기 제2스테이지(4)에는 흡인력을 제공하는 제2흡인기구(미도시)가 결합될 수 있다. 상기 제2스테이지(4)에는 제2흡인공이 형성될 수 있고, 상기 제2흡인기구는 상기 제2흡인공을 통해 유체를 흡인함으로써 상기 마스터몰드(10)를 상기 제2스테이지(4)에 부착시킬 수 있다. 상기 제2스테이지(4)에는 정전기에 의해 상기 마스터몰드(10)가 부착될 수도 있다. 이 경우, 상기 제2스테이지(4)는 정전척(ESC, Electrostatic Chuck)일 수 있다. 상기 마스터몰드(10)가 상기 제2스테이지(4)에 부착된 상태에서, 상기 몰드부재(101)와 상기 마스터몰드(10)의 위치를 정렬하는 공정이 이루어질 수 있다. 상기 몰드부재(101)와 상기 마스터몰드(10)의 위치를 정렬하는 공정은, 상기 제1스테이지(3) 또는 상기 제2스테이지(4) 중 적어도 하나가 이동됨으로써 이루어질 수 있다.
상기 제2스테이지(4)가 상기 제1스테이지(3) 상측에 위치되게 상기 챔버유닛(2)에 설치된 경우, 상기 마스터몰드(10)는 상기 제2스테이지(4)로부터 이격됨으로써 상기 수지층(102a)에 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 수지층(102a)은 상기 제1스테이지(3)에 지지된 몰드부재(101)에 형성될 수 있다. 상기 제2흡인기구가 상기 마스터몰드(10)를 상기 제2스테이지(4)에 부착시키기 위해 제공하던 흡인력을 제거함으로써, 상기 마스터몰드(10)는 상기 제2스테이지(4)로부터 이격될 수 있다. 상기 제2스테이지(4)가 상기 마스터몰드(10)에 제공하던 정전기력을 제거함으로써, 상기 마스터몰드(10)는 상기 제2스테이지(4)로부터 이격될 수도 있다. 상기 제2스테이지(4)로부터 이격된 마스터몰드(10)는 자중에 의해 상기 제1스테이지(3)에 지지된 몰드부재(101)에 가까워지는 방향으로 이동될 수 있고, 이에 따라 상기 수지층(102a)에 접촉될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 몰드제조장치(1)는 제2승하강기구를 더 포함할 수 있다. 상기 제2승하강기구는 상기 제2스테이지(4)를 승하강시킬 수 있고, 이에 따라 상기 제2스테이지(4)에 위치된 마스터몰드(10)를 승하강시킬 수 있다. 상기 제2승하강기구가 상기 제2스테이지(4)를 승하강시킴에 따라, 상기 마스터몰드(10)는 상기 제1스테이지(3)에 위치된 몰드부재(101)에 가까워지거나 멀어지게 이동될 수 있다. 상기 제2승하강기구는 유압실린더 또는 공압실린더 등을 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식 등을 이용하여 상기 제2스테이지(4)를 승하강시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제2스테이지(4)는 상기 챔버유닛(2)에 승하강 가능하게 설치될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 몰드제조장치(1)는 압력조절기구(5)를 더 포함할 수 있다.
상기 압력조절기구(5)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 상기 압력조절기구(5)는 상기 챔버유닛(2) 내부에 있는 유체를 흡인하거나 상기 챔버유닛(2)에 유체를 분사함으로써, 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 상기 압력조절기구(5)는 상기 챔버유닛(2)에 설치될 수 있다.
상기 압력조절기구(5)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 제1압력으로 조절할 수 있다. 상기 제1압력은 진공 내지 진공에 근접한 압력일 수 있다. 상기 압력조절기구(5)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력으로 조절함으로써, 상기 수지층(102a)에 상기 마스터몰드(10) 또는 상기 몰드부재(101)가 접촉되는 과정에서 상기 수지층(102a)에 기포 등이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 몰드제조장치(1)는 상기 몰드부재(101)에 향상된 품질을 갖는 패턴층(102)을 형성할 수 있다.
상기 압력조절기구(5)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력에서 제2압력으로 조절할 수 있다. 상기 제2압력은 상기 제1압력보다 큰 압력으로, 대기압 내지 대기압에 근접한 압력일 수 있다. 상기 압력조절기구(5)은 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제2압력으로 조절함으로써, 압력 차이에 의해 상기 수지층(102a)이 상기 마스터몰드(10)에 대응되는 형태로 변형되도록 할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 몰드제조장치(1)를 이용하여 상기 몰드(10)가 제조되는 과정에 관해 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 상기 제1스테이지(3)가 상기 제2스테이지(4) 하측에 위치되게 설치되는 실시예를 기준으로 설명하였으나, 이로부터 상기 제1스테이지(3)가 상기 제2스테이지(4) 상측에 위치되게 설치되는 실시예 또한 자명하게 도출될 수 있을 것이다. 또한, 상기 마스터몰드(10)가 상기 보조보강층(112)을 포함하는 실시예에 관하여도 자명하게 도출될 수 있을 것이다.
우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1스테이지(3)에 상기 몰드부재(101)가 안착되고, 상기 제2스테이지(4)에 상기 마스터몰드(10)가 부착된다. 상기 몰드부재(101)에는 상기 수지층(102a)이 형성되어 있다. 이러한 상태에서, 상기 압력조절기구(5)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력으로 조절한다. 또한, 상기 제1스테이지(3) 또는 상기 제2스테이지(4) 중 적어도 하나가 이동됨으로써, 상기 몰드부재(101)와 상기 마스터몰드(10)의 위치가 정렬될 수 있다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 마스터몰드(10)를 상기 수지층(102a, 도 5에 도시됨)에 접촉시킨다. 상술한 바와 같이, 상기 마스터몰드(10) 또는 상기 몰드부재(101) 중 적어도 하나를 이동시킴으로써 상기 마스터몰드(10)를 상기 수지층(102a, 도 5에 도시됨)에 접촉시킬 수 있다.
다음, 상기 압력조절기구(5)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력에서 상기 제2압력으로 조절한다. 이에 따라, 상기 마스터몰드(10)와 상기 수지층(102a)이 접촉된 면의 압력은 상기 제1압력과 대략 일치하는 압력이고, 상기 마스터몰드(10)와 상기 몰드부재(101) 외측의 압력은 상기 제2압력으로 될 수 있다. 따라서, 상기 마스터몰드(10)와 상기 몰드부재(101)는 압력 차이에 의해 서로 가까워지는 방향으로 이동될 수 있고, 이에 따라 상기 수지층(102a, 도 5에 도시됨)은 상기 마스터몰드(10)에 대응되는 형태로 변형됨으로써, 상기 패턴층(102)으로 형성될 수 있다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 마스터몰드(10)가 상기 패턴층(102)과 접촉된 상태에서, 상기 패턴층(102)을 경화시키기 위한 광을 조사한다. 상기 마스터몰드(10) 및 상기 몰드부재(101)는 상기 패턴층(102)을 경화시키기 위한 광이 투과될 수 있는 재질로 형성될 수 있고, 예컨대 글래스로 형성될 수 있다. 상기 패턴층(102)은 자외선 경화성 수지로 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 몰드제조장치(1)는 상기 패턴층(102)을 경화시키기 위한 광을 방출하는 조명기구를 포함할 수 있고, 상기 조명기구는 자외선을 방출하는 UV 램프가 사용될 수 있다.
다음, 상기 패턴층(102)이 경화되면, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 마스터몰드(10)를 상기 패턴층(102)으로부터 분리시킨다. 상기 마스터몰드(10)는 상기 보강층(13)에 의해 상기 결합부재(11)와 상기 패턴부재(12)들이 견고하게 결합되어 있으므로, 상기 패턴층(102)으로부터 분리되는 과정에서 상기 패턴부재(12)들이 상기 결합부재(11)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 몰드제조장치 2 : 챔버유닛 3 : 제1스테이지 4 : 제2스테이지
5 : 압력조절기구 10 : 마스터몰드 11 : 결합부재 12 : 패턴부재
13 : 보강층 100 : 몰드 101 : 몰드부재 102 : 패턴층
102a : 수지층 111 : 지지부재 112 : 보조보강층 121 : 접촉면

Claims (10)

  1. 몰드부재에 패턴층을 형성하기 위한 패턴부재, 상기 패턴부재들이 결합된 결합부재, 및 상기 결합부재와 상기 패턴부재들 간의 결합력이 증가되도록 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면에 형성된 보강층을 포함하는 마스터몰드;
    몰드부재가 위치되는 제1스테이지;
    상기 보강층이 몰드부재가 위치된 방향을 향하도록 상기 마스터몰드가 위치되는 제2스테이지; 및
    상기 제1스테이지 및 상기 제2스테이지가 설치되고, 상기 마스터몰드와 몰드부재 사이에 위치된 수치층을 변형시켜 패턴층을 형성하는 공정이 이루어지는 챔버유닛을 포함하는 몰드제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면 전체에 패턴층에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 몰드제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 결합부재는 상기 패턴부재들이 결합되는 보조보강층, 및 상기 보조보강층이 형성된 지지부재를 포함하고;
    상기 보강층은 상기 보조보강층과 상기 패턴부재들이 이루는 일면 전체에 패턴층에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 몰드제조장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버유닛 내부의 압력을 조절하기 위한 압력조절기구를 더 포함하고;
    상기 압력조절기구는 상기 보강층에 접촉된 수지층이 상기 보강층에 대응되는 형태로 변형되도록 상기 챔버유닛 내부의 압력을 제1압력에서 상기 제1압력보다 큰 제2압력으로 조절하는 것을 특징으로 하는 몰드제조장치.
  5. 몰드부재에 패턴층을 형성하기 위한 패턴부재;
    상기 패턴부재가 복수개 결합되는 결합부재; 및
    상기 결합부재와 상기 패턴부재들 간의 결합력이 증가되도록 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면에 형성된 보강층을 포함하는 마스터몰드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 보강층은 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면 전체에 패턴층에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 마스터몰드.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 결합부재는 상기 패턴부재들이 결합되는 보조보강층, 및 상기 보조보강층이 형성된 지지부재를 포함하고;
    상기 보강층은 상기 보조보강층과 상기 패턴부재들이 이루는 일면 전체에 패턴층에 대응되는 형태로 형성되고;
    상기 보조보강층은 상기 보강층과 동일한 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 마스터몰드.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강층은 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide)로 형성된 것을 특징으로 하는 마스터몰드.
  9. 결합부재에 복수개의 패턴부재를 결합시키는 단계; 및
    상기 결합부재와 상기 패턴부재들 간의 결합력이 증가되도록 상기 결합부재와 상기 패턴부재들이 이루는 일면에 보강층을 형성하는 단계를 포함하는 마스터몰드 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결합부재에 복수개의 패턴부재를 형성하는 단계는, 지지부재에 보조보강층을 형성하는 단계, 및 상기 보조보강층에 상기 패턴부재들을 결합시키는 단계를 포함하고;
    상기 보강층을 형성하는 단계는 상기 보조보강층과 상기 패턴부재들이 이루는 일면에 상기 보강층을 형성하는 것을 특징으로 하는 마스터몰드 제조방법.
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