KR20120079190A - 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 유브이수지층 코팅방법 및 이에 사용되는 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법 및 이에 사용되는 지그에 관한 것으로,
상기 평면기판의 두께와 동일한 깊이를 가지고 있는 기판삽입부와, 상기 기판삽입부의 내주연 하단에 상기 평면기판을 받쳐줄 수 있도록 내측을 향해 돌출하는 지지단턱이 형성되어 있는 지그를 평판상의 작업대 위에 고정 설치하는 지그설치단계와; 상기 지그설치단계에서 작업대 위에 고정 설치된 지그의 기판삽입부 내측으로 평면기판을 삽입시켜주는 평면기판 설치단계와; 상기 평면기판 설치단계에서 지그에 삽입 설치된 평면기판의 외주연과 기판삽입부의 내주연 사이에 형성되는 틈새를 메워주는 충진재 충진단계와; 상기 지그보다 크게 제작된 임프린팅몰드의 투명수지필름 일면에 상기 평면기판과 같은 크기로 형성되어 있는 요철가압면에 UV수지를 설정된 두께로 코팅하는 UV수지 코팅단계와; 상기 UV수지 코팅단계에서 투명수지필름의 요철가압면에 코팅된 UV수지가 상기 지그의 기판삽입부에 삽입 설치된 평면기판 위에 얹혀진 상태가 되도록 상기 임프린팅몰드를 지그 위로 덮어주는 몰드설치단계와; 상기 몰드설치단계에서 지그를 덮어주고 있는 투명수지필름의 요철가압면에 코팅된 UV수지가 평면기판에 설정된 두께로 압착되도록 상기한 투명수지필름을 가압롤러로 눌러주는 롤러가압단계와; 상기 롤러가압단계에서 투명수지필름과 평면기판 사이에 압착되어 있는 UV수지층을 상기한 투명수지필름을 통해 자외선램프에 노출시켜서 경화시켜주는 UV수지 경화단계와; 상기 UV수지 경화단계에서 경화된 UV수지층이 투명수지필름과 분리될 때 상기 투명수지필름의 요철가압면에 의해 평면기판에 접착되어 있는 UV수지층에는 마이크로 요철패턴이 형성되어 있도록 상기 임프린팅몰드를 작업대에서 들어내는 임프린팅몰드 분리단계와; 상기 임프린팅몰드 분리단계를 거친 평면기판을 지그에서 탈형하는 평면기판 탈형단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 유브이수지층 코팅방법 및 이에 사용되는 지그{Coating method of UV resin layer formed on micro embossing pattern of substrate and jig using therein}

본 발명은 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법 및 이에 사용되는 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리, 강화유리, 타일, 플라스틱 등으로 형성되는 평면기판(substrate)의 일면에 다양한 무늬모양 등을 나타내는 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층(자외선경화수지층)을 코팅하는 코팅방법 및 지그에 관한 것이다.

일반적으로 요철패턴이 형성되는 시트류 제품들은 기계적인 방법을 이용해서 시트의 표면을 직접 가공하거나 또는 샌드블래스팅 방법을 이용해서 표면을 가공하고 있는데, 이러한 방법들은 패턴드 시트의 생산성이 떨어져 대량 생산할 수 없다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

근래에는 LCD TV 산업이 급성장하면서 시트의 표면에 광학구조의 마이크로 요철패턴을 형성시켜서 제품의 성능을 향상시키려는 시도가 진행되고 있으며, 현재 많이 적용되고 있는데, 이러한 광학시트들은 압출공정에서 인라인 상태로 형성시키는 방법으로 만들어진다.

그러나 상기와 같이 압출공정에서 생산되는 광학시트 제품들은 기술적인 한계로 인하여 두께가 2mm 이하인 박막제품에 한하여 제한적으로 생산되고 있으며, 또한 패턴의 전사율이 낮고 정밀한 광학구조의 구현이 불가능하다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

따라서 시트류의 표면에 마이크로 요철패턴을 형성시키는 방법으로서, 인쇄방법, V-groove 가공방법, 레이저 인각방법 등이 제안된 바 있으며, 특히 UV수지(자외선경화수지)와 금형을 이용한 마이크로몰드 임프린팅방법이 제안되었다.

그러나 상기한 마이크로몰드 임프린팅방법은 합성수지(주로 아크릴수지) 시트원단의 표면에 부착되어 있는 보호필름을 떼어내는 필름제거공정에서부터 필름이 제거된 원단시트에서 먼지 등의 이물질을 제거하는 세척공정, 이물질이 제거된 시트원단 일면에 UV수지를 일정두께로 코팅시키는 수지코팅공정, 시트원단에 코팅된 UV수지에 마이크로몰드를 올려놓고 눌러주는 몰드가압공정, 마이크로몰드의 가장자리부분으로 밀려나온 잉여 UV수지를 제거하는 잉여수지제거공정, 마이크로몰드로 누르고 있는 UV수지층에 자외선을 조사하여 경화시키는 수지경화공정, 경화된 UV수지층에서 마이크로몰드를 분리하는 몰드분리공정 등 많은 공정으로 이루어져 있어 패턴드 시트의 생산성이 크게 떨어진다는 것이 문제점으로 지적되고 있었으며, 또한 잉여 UV수지를 제거하는 공정에서 잉여수지의 제거처리가 제대로 이루어지지 않게 될 경우에는 불량처리되어 패턴드 시트의 불량품이 다량으로 발생된다는 것이 문제점으로 지적되고 있었다.

한편, 상기와 같은 문제점이 있는 마이크로몰드 임프린팅방법은 시트원단이 절단가공이 용이한 아크릴수지일 경우에 한하여 제한적으로 적용되고 있는데, 이는 상기한 몰드가압공정에서 마이크로몰드의 사방 가장자리로 밀려나온 잉여 UV수지를 제거처리하지 않고 상기한 잉여 UV수지가 밀려나와 있는 시트부분을 절단할 수 있기 때문에 가능한 것이다.

그러나 상기와 같이 시트원단에서 밀려나온 잉여 UV수지가 코팅되는 가장자리부분을 절단 제거하게 될 경우에는 시트원단의 손실부분이 커지게 되므로 그만큼 패턴드 시트의 생산원가가 높아지게 되는 단점이 있게 된다.

또한 시트원단이 절단가공이 불가능한 재질로서 예를 들면, 강화유리 내지 타일 등으로 된 시트원단인 경우에는 절단가공이 불가능하기 때문에 상기한 종래 기술의 마이크로몰드 임프린팅방법으로는 강화유리 또는 타일로 된 시트원단에 마이크로 요철패턴을 코팅시키는 방법으로의 생산이 곤란하였다. 왜냐하면, 앞에서 설명한 바 있듯이 강화유리 또는 타일로 된 시트원단의 가장자리부분에 코팅 형성되는 잉여 UV수지층을 제거할 수 없기 때문이다.

따라서 종래에는 절단가공이 불가능한 재질로 된 시트원단의 가장자리부분에 테이프를 직접 부착해 놓거나 또는 테이프를 이용하여 비닐 등을 붙여놓은 상태에서 상기한 마이크로몰드 임프린팅방법으로 시트원단에 마이크로 요철패턴을 코팅 형성시킨 다음 상기 시트원단의 가장자리부분에 부착해놓은 테이프 또는 비닐 등을 떼어내는 방법으로 시트원단의 가장자리부분으로 밀려나온 잉여 UV수지층을 제거하는 방법으로 강화유리재질로 된 시트원단에 코팅되는 UV수지층에 마이크로 요철패턴을 형성시키는 방법이 사용되고 있지만, 이러한 방법은 강화유리의 사방 가장자리부분에 테이프를 부착시킨 후 떼어내는 공정을 모두 작업자의 수작업으로 진행해야하기 때문에 인건비가 많이 소요될 뿐 아니라 테이프를 부착하고 떼어내는 데에도 많은 시간이 소요되므로 마이크로 요철패턴을 형성된 강화유리 제품의 생산원가가 매우 비싸지게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 특히 자동화할 수 없다는 것이 단점으로 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 절단가공이 용이하지 아니한 유리, 강화유리, 타일 또는 플라스틱 등 재질의 평면기판(substrate) 일면에 문자, 도안 등의 다양한 무늬모양을 나타내는 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층을 코팅시키는 방법을 제공하는데 목적이 있으며, 또한 상기한 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층을 평면기판에 반복적으로 코팅시킬 수 있도록 상기 평면기판을 붙잡아주는 지그를 제공하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 수단으로서,

본 발명의 UV수지층 코팅방법의 일실시예는,

강화유리, 유리, 타일, 플라스틱, 금속 재질로 된 평면기판의 일면에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층을 코팅하는 방법에 있어서,

상기 평면기판의 두께와 동일한 깊이를 가지고 있는 기판삽입부와, 상기 기판삽입부의 내주연 하단에 상기 평면기판을 받쳐줄 수 있도록 내측을 향해 돌출하는 지지단턱이 형성되어 있는 지그를 평판상의 작업대 위에 고정 설치하는 지그설치단계와;

상기 지그설치단계에서 작업대 위에 고정 설치된 지그의 기판삽입부 내측으로 평면기판을 삽입시켜주는 평면기판 설치단계와;

상기 평면기판 설치단계에서 지그에 삽입 설치된 평면기판의 외주연과 기판삽입부의 내주연 사이에 형성되는 틈새를 메워주는 충진재 충진단계와;

상기 지그보다 크게 제작된 임프린팅몰드의 투명수지필름 일면에 상기 평면기판과 같은 크기로 형성되어 있는 요철가압면에 UV수지를 설정된 두께로 코팅하는 UV수지 코팅단계와;

상기 UV수지 코팅단계에서 투명수지필름의 요철가압면에 코팅된 UV수지가 상기 지그의 기판삽입부에 삽입 설치된 평면기판 위에 얹혀진 상태가 되도록 상기 임프린팅몰드를 지그 위로 덮어주는 몰드설치단계와;

상기 몰드설치단계에서 지그를 덮어주고 있는 투명수지필름의 요철가압면에 코팅된 UV수지가 평면기판에 설정된 두께로 압착되도록 상기한 투명수지필름을 가압롤러로 눌러주는 롤러가압단계와;

상기 롤러가압단계에서 투명수지필름과 평면기판 사이에 압착되어 있는 UV수지층을 상기한 투명수지필름을 통해 자외선램프에 노출시켜서 경화시켜주는 UV수지 경화단계와;

상기 UV수지 경화단계에서 경화된 UV수지층이 투명수지필름과 분리될 때 상기 투명수지필름의 요철가압면에 의해 평면기판에 접착되어 있는 UV수지층에는 마이크로 요철패턴이 형성되어 있도록 상기 임프린팅몰드를 작업대에서 들어내는 임프린팅몰드 분리단계와;

상기 임프린팅몰드 분리단계를 거친 평면기판을 지그에서 탈형하는 평면기판 탈형단계;

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 평면기판 탈형단계에서 지그에서 탈형된 평면기판의 주연부에 부착되어 있는 충진재를 제거하는 충진재 제거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충진재 충진단계에서 지그에 삽입 설치된 평면기판의 외주연과 기판삽입부 내주연 사이에 생긴 틈새를 메워주는 충진재는 UV수지레진인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충진재 충진단계에서 지그에 삽입 설치된 평면기판의 외주연과 기판삽입부의 내주연 사이에 생긴 틈새를 메워주는 충진재는 탄성재질로 된 충진패킹인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 UV수지층 코팅방법에 사용되는 지그는,

평판상으로 형성되어 있으며, 강화유리, 유리, 타일, 플라스틱, 금속 재질로 된 평면기판의 두께와 동일한 깊이를 가지고 있는 기판삽입부와, 상기 기판삽입부의 내주연 하단에 상기 평면기판을 받쳐줄 수 있도록 내측을 향해 돌출하는 지지단턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 UV수지층 코팅방법의 다른 실시예는,

강화유리, 타일, 플라스틱, 금속 재질로 된 평면기판의 일면에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층을 코팅하는 방법에 있어서,

평판상으로 된 작업대의 상면에 상기 평면기판과 동일한 크기로 형성되어 있는 기판안착면 위에 평면기판을 설치하는 평면기판 설치단계와;

상기 단계에서 기판안착면 위에 설치된 평면기판의 사면 가장자리 각각에 밀착되는 복수의 지지대로 상기 평면기판을 고정시켜 주는 평면기판 고정단계와;

상기 단계에서 평면기판의 사면 가장자리 각각에 밀착되는 지지대들이 형성하는 사각형의 크기보다 더 큰 규격으로 제작된 임프린팅몰드의 투명수지필름 일면에 형성된 요철가압면 부위에만 UV수지를 코팅시켜주는 UV수지 코팅단계와;

상기 단계에서 임프린팅몰드의 투명수지필름에 코팅된 UV수지가 복수의 지지대에 의해 고정 설치되어 있는 평면기판의 상면에 접합되는 상태가 되도록 임프린팅몰드를 작업대 위에 설치하는 몰드설치단계와;

상기 단계가 완료되면 투명수지필름의 요철가압면에 코팅된 UV수지가 평면기판의 상면에 압착되도록 상기 투명수지필름을 가압롤러로 눌러줌과 동시에 상기 가압롤러의 가압작동에 의해 평면기판을 벗어나 지지대의 상면으로 밀려나는 잉여수지를 진공으로 흡입제거하는 롤러가압 및 진공흡입 단계와;

상기 단계가 완료되면 임프린팅몰드의 투명수지필름 상방에서 자외선을 조사하여 상기 투명수지필름의 요철가압면과 평면기판 사이에 압착되어 있던 UV수지를 경화시켜서 상기 평면기판의 상면에 옮겨 붙도록 하는 UV수지 경화단계와;

상기 단계가 완료되면 임프린팅몰드를 평면기판의 상방으로 탈형시켜서 상기 투명수지필름의 요철가압면에 의해 형성되는 마이크로 요철패턴이 UV수지층의 표면에 노출되는 상태가 되도록 하는 임프린팅몰드 탈형단계;

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 절단가공이 어렵거나 불가능한 강화유리, 타일 및 플라스틱 재질로 된 평면기판의 일면에 문자, 숫자, 그림 등 다양한 모양을 나타내는 마이크로 요철패턴이 각인된 상태로 표면에 형성된 UV수지층을 코팅 형성시키는 작업공정을 자동화시스템으로 구성할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 상기 마이크로 요철패턴을 UV수지층에 정밀하게 형성시킬 수 있고 자동화시스템으로 대량생산이 가능하므로 정밀도가 높은 마이크로 요철패턴이 형성된 평면기판을 저렴한 생산가로 제공할 수 있도록 하는 장점이 있으며, 특히 본 발명의 평면기판은 냉장고, 가전제품 등의 여러 제품에 다양한 모양의 장식무늬가 형성된 외장 마감재로 사용할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 UV수지층을 코팅시킨 평면기판의 단면도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예의 UV수지층을 평면기판에 코팅시키기 위한 지그 및 평면기판의 분리 사시도이고,
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 일실시예의 UV수지층을 평면기판에 코팅시키는 코팅공정도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예의 UV수지층을 평면기판에 코팅시키는 코팅공정 중 충진재 충진단계의 다른 실시예이다.
도 5는 본 발명을 설명하기 위한 다른 실시예의 UV수지층을 코팅시킨 평면기판의 단면도이며,
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 다른 실시예의 UV수지층을 평면기판에 코팅시키는 코팅공정도를 나타내기 위한 평면도 및 단면도이다.

본 발명에 의한 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법에 대한 구체적인 실시예들을 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1 내지 도 4의 도시는 본 발명의 일실시예를 나타낸 도면으로서, 도면부호 1은 평면기판을 나타낸다.

상기 평면기판(1)은 절단가공이 어렵거나 용이하지 아니한 재질 예를 들면, 강화유리, 유리, 타일, 플라스틱 또는 금속판재 등의 재질이 사용된다.

상기 평면기판(1)의 일면(구체적으로는 표면)에는 자외선에 노출되면 경화하는 성질을 가진 자외선경화수지(이하 UV수지)로 형성된 UV수지층(2)이 설정된 두께(10 내지 100㎛)로 형성되어 있으며, 상기 UV수지층(2)의 표면에는 마이크로 요철패턴(21)이 형성되어 있다.

또한 상기 UV수지층(2)에 형성된 마이크로 요철패턴(21)은 단면이 삼각형을 이루는 프리즘타입이거나 또는 반구형의 돗드타입 등으로 형성되어 문자, 숫자, 그림 등 다양한 모양을 표현할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 특징은, 상기 평면기판(1)에 마이크로 요철패턴(21)이 형성된 UV수지층(2)을 코팅시키는 것에 있다.

이를 위해, 평면기판(1)에 UV수지층(2)을 코팅시키는 코팅방법 중 일실시예를 단계별로 설명하면 다음과 같다.

<지그설치단계>

이 단계는 평판상으로 형성되어 있으며, 상기 평면기판(1)의 두께와 동일한 깊이로 형성된 기판삽입부(31)와, 상기 기판삽입부(31)에 삽입 설치되는 평면기판(1)을 받쳐주기 위한 지지단턱(32)이 기판삽입부(31)의 내측을 향해 돌출되어 있는 지그(3)를 작업대(4) 상면에 고정 설치하는 단계이다.(도 3a 참조)

상기 지그(3)의 일측 상면에는 후술하는 롤러가압단계에서 평면기판(1)을 벗어나는 잉여UV수지()를 수용하기 위한 수지수용홈(33)이 복수개 형성되어 있다.

<평면기판 설치단계>

이 단계는 상기 작업대(4) 상면에 고정 설치된 지그(3)의 기판삽입부(31)에 평면기판(1)을 삽입 설치하는 단계이다.(도 3b 참조)

상기 기판삽입부(31)에 삽입 설치된 평면기판(1)은 지지단턱(32)에 안정되게 지지된 상태에서 그 일면(상면)은 지그(3)의 상면과 수평을 이루게 된다.

<충진재 충진단계>

이 단계는 상기 평면기판 설치단계에서 지그(3)의 기판삽입부(31)에 평면기판(1)을 삽입 설치하였을 때 상기한 기판삽입부(31)의 내주연과 평면기판(1)의 외주연 사이에 형성된 틈새를 메워주는 단계로서, 이때 상기한 틈새를 메워주는 충진재(5)는 UV수지레진이 사용될 수 있으며(도 3c 참조), 또는 상기한 틈새에 꼭끼이도록 탄성재질로 제작된 충진패킹(5a)이 사용된다.(도 4 참조)

상기와 같이 평면기판(1)과 기판삽입부(31) 사이에 형성된 틈새에 충진되는 UV수지레진으로 형성되는 충진재(5) 또는 충진패킹(5a)은 상기 평면기판(1)의 상면보다 높게 돌출되지 않도록 충진되어 이후 단계인 몰드가압단계에서 평면기판(1)의 일면(상면)에 압착되는 UV수지(20a)가 상기한 틈새로 누설되는 것을 방지하게 된다.

<UV수지 코팅단계>

이 단계는 평면기판(1)이 삽입 설치된 지그(3)보다 크게 제작된 프레임(61)과 상기 지그(3) 및 평면기판(1)을 전부를 덮어줄 수 있는 투명수지필름(62)으로 구성된 임프린팅몰드(5)에 UV수지(20)를 설정된 두께로 코팅하는 단계이다.

상기 임프린팅몰드(6)의 투명수지필름(62)에는 평면기판(1)과 같은 크기의 면적으로 요철가압면(63)이 형성되어 있으며, 상기한 요철가압면(63)은 도 1에 도시된 평면기판(1)의 일면에 코팅되는 UV수지층(2)의 표면에 마이크로 요철패턴(21)을 형성시킬 수 있도록 미세가공된 구조를 가지고 있다.

따라서 상기 임프린팅몰드(5)에 설정된 두께로 코팅되는 UV수지(20)의 마이크로 요철패턴(21)은 상기 투명수지필름(62)의 요철가압면(63)에 의하여 형성되는 것이다.

<몰드설치단계>

이 단계는 상기 UV수지 코팅단계를 거친 임프린팅몰드(6)를 도 3d의 화살표 방향과 같이 이동시켜서 지그(3)를 덮어주도록 설치하는 단계이다.

이때 상기 임프린팅몰드(6)의 투명수지필름(62)에 형성된 요철가압면(63)에 코팅되어 있는 UV수지(20)가 지그(3)에 삽입 설치되어 있는 평면기판(1)의 일면(상면) 전체를 덮어주는 상태가 되도록 설치하여야 한다.(도 3e 참조)

<몰드가압단계>

이 단계는 상기 몰드설치단계에서 지그(3)를 덮어주도록 설치된 임프린팅몰드(6)의 투명수지필름(62)을 회전가능하게 설치된 가압롤러(7)로 눌러주면서 1회 이상 왕복이동시켜서 상기 투명수지필름(62)의 요철가압면(63)에 코팅되어 있는 UV수지(20)를 평면기판(1)에 압착된 상태로 접착시키는 단계이며, 상기한 가압롤러(7)는 탄성재질로 제작된 것이 사용된다.

상기한 요철가압면(63)에 코팅되어 있던 UV수지(20)의 대부분은 평면기판(1)의 상면에 압착된 상태로 접착되는 한편, 일부는 상기 가압롤러(7)의 가압작용에 의해 밀려나면서 평면기판(1)을 벗어나게 되는데, 이때 상기 가압롤러(7)가 도 3f의 도시와 같이 도면상 우측에서 좌측을 향해 이동하면서 눌러줄 때 상기 가압롤러(7)의 이동방향을 향해 평면기판(1)을 벗어나는 일부의 잉여수지(20a)는 상기 지그(3)의 일측(도면상 좌측)에 형성된 복수의 수지수용홈(33)에 충진되므로 잉여수지(20a)가 지그(3)를 완전히 벗어나는 현상을 방지할 수 있게 된다.

<UV수지 경화단계>

이 단계는 상기 롤러가압단계를 완료한 후 임프린팅몰드(6)의 상방에서 자외선램프(도시 생략)을 이용하여 평면기판(1)과 투명수지필름(62) 사이에서 압착되어 있는 UV수지(20a)에 자외선을 조사하여 경화시키는 단계이다.

상기 임프린팅몰드(6) 상방의 자외선램프에서 조사되는 자외선(도 3g 참조)은 상기 투명수지필름(62)을 투과하여 UV수지(20)를 경화시키게 되는 것이며, 이때 자외선에 의해 경화되는 UV수지층(21)은 평면기판(1) 및 지그(3)의 상면에 접착된 상태로 경화되는 반면, 투명수지필름(62)에서는 쉽게 이완 분리되는 상태가 된다.

<임프린팅몰드 분리단계>

이 단계는 상기 UV수지 경화단계를 완료한 후 임프리팅몰드(6)를 지그(3) 및 평면기판(1)에서 분리시키는 단계이다.

상기 UV수지 경화단계에서 UV수지(20a)를 경화시킨 후 상기 임프린팅몰드(6)를 작업대(4) 상면에서 들어올려 분리시키게 되면 상기 평면기판(1) 및 지그(3) 상면에 접착된 상태로 경화된 UV수지층(2)에서 투명수지필름(62)이 분리되므로써 임프린팅몰드(6)를 평면기판(1) 및 지그(3)에서 쉽게 분리시킬 수 있게 되는데, 이때 상기 투명수지필름(62)의 요철가압면(63)에 형성되어 있는 미세구조의 요철무늬에 의해 UV수지층(2)의 표면에는 마이크로 요철패턴(21)이 각인된 상태로 형성되는 것이다.(도 1 참조)

<평면기판 탈형단계>

이 단계는 상기 임프린팅몰드 분리단계에서 임프린팅몰드(6)가 분리된 지그(3)에서 평면기판(1)을 탈형시키는 단계이다.

상기 지그(3)에서 평면기판(1)을 탈형시킬 때에는 도 3h의 도시와 같이 기판삽입부(31)의 상방으로 상기 평면기판(1)을 들어내는 방법으로 탈형시키는 것인데, 이렇게 탈형되는 평면기판(1)에 형성되어 있는 UV수지층(21)은 지그(3)의 상면에 경화된 상태로 접착되어 있는 잉여수지(20a)와는 절단 분리되면서 상기 평면기판(1)과 함께 탈형되는 것이다.

<충진재 제거단계>

이 단계는 상기 평면기판 탈형단계에서 지그(3)에서 탈형된 평면기판(1)의 주연부에 부착되어 있는 충진재(5) 또는 충진패킹(5a)을 제거하는 단계이다.

상기 지그(3)에서 탈형되는 평면기판(1)의 주연부에는 전기한 충진재 충진단계에서 기판삽입부(31)와 평면기판(1) 사이에 생긴 틈새를 메워주는 충진재(5) 또는 충진패킹(5a)이 부착되어 있게 된다. 따라서 상기 평면기판(1)의 주연부에 부착되어 있는 충진재(5) 또는 충진패킹(5a)을 제거 처리해야만 UV수지층(2)이 형성된 평면기판(1)의 생산공정이 완료되는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기한 충진재 충진단계에서 평면기판(1)의 외주연과 기판삽입부(31)의 내주연 사이의 틈새를 UV수지레진으로 메워줄 경우 상기한 UV수지레진이 UV수지 경화단계에서도 경화되지 않도록 할 수 있으며, 상기한 UV수지레진이 경화되지 않았을 때에는 전술한 임프린팅몰드 분리단계를 완료한 후 진공흡입장치를 이용하여 경화되지 않은 UV수지레진의 충진재(5)를 진공흡입처리할 수 있게 되므로 전술한 충진제 제거단계를 생략할 수 있게 된다.

이를 위해, 전술한 UV수지 경화단계에서 지그(3)의 기판삽입부(31)와 평면기판(1) 사이에 생긴 틈새를 메워주는 UV수지레진의 충진재(5)가 자외선의 영향을 받지 않도록 하기 위해서는 임프린팅몰드(6)의 투명수지필름(62)에 상기한 UV수지레진의 충진재(5)를 커버하여 자외선이 투과되지 않도록 하는 불투명부를 형성시키게 되면, 전술한 UV수지 경화단계에서 자외선램프로부터 조사되는 자외선이 충진재(5)인 UV수지레진을 경화시킬 수 없게 되며, 따라서 진공흡입장치를 이용하여 UV수지레진으로 된 충진재(5)를 진공흡입으로 제거할 수 있게 되는 것이다.

다음, 도 5 및 도 6a 내지 도 6g의 도시는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서,전술한 실시예(도 1 내지 도 4 참조)와 같은 구성요소에 대해서는 같은 명칭 같은 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

이 실시예의 평면기판(1) 역시 절단가공이 용이하지 아니한 강화유리, 타일, 플라스틱판재 또는 금속판재 등의 재질로 구성되어 있다.

상기 평면기판(1)의 일면에는 경화된 UV수지층(2)이 코팅되어 있으며, 상기 UV수지층(2)의 표면에는 마이크로 요철패턴(21)이 각인된 상태로 형성되어 있다.

상기한 마이크로 요철패턴(21)은 단면이 삼각형을 이루는 프리즘타입이거나 또는 반구형의 돗드타입 등으로 형성되어 문자, 숫자, 그림 등 다양한 모양을 표현하도록 구성되어 있다.

상기 도 6a 내지 도 6g에 도시된 실시예로 평면기판(1)의 일면에 마이크로 요철패턴(21)이 각인된 상태로 UV수지층(2)을 코팅시키는 코팅방법을 단계별로 설명하면 다음과 같다.

<평면기판 설치단계>

이 단계는 작업대(4)에 평면기판(1)과 동일한 크기를 갖도록 형성되어 있는 기판안착면(41) 위에 상기 평면기판(1)을 올려놓는 단계이다.

상기 작업대(4)의 기판안착면(41) 주위에는 그에 설치되는 평면기판(1) 사면 가장자리부분을 둘러싸도록 진공흡입용 고정구멍(42)들이 조밀한 간격으로 연속해서 형성되어 있으며, 또한 상기 작업대(3)의 상면에는 기판안착면(41)을 향해 진퇴가능하도록 설치되는 복수의 지지대(8)가 구비되어 있다.

상기한 복수의 지지대(8)들 각각에는 작업대(4)에 형성된 진공흡입용 고정구멍(42)들 각각에 서로 연통하는 진공흡입용 이동구멍(81)들이 조밀한 간격으로 연속해서 형성되어 있다.

상기 작업대(4)에 형성된 진공흡입용 고정구멍(42)들은 지지대(8) 각각에 형성된 진공흡입용 이동구멍(81)들보다 크게 형성되어 있으며, 또한 진공흡입용 고정구멍(42)들 각각은 진공장치(미도시)에 연결되어 있다. 그 일례로서, 도면에 도시되어 있는 바와 같이 진공장치에서 인출되는 진공호스(43)가 진공흡입용 고정구멍(42)들 각각에 연결되어 있다.

따라서 상기한 진공장치가 작동하게 되면 진공흡입용 고정구멍(42) 및 진공흡입용 이동구멍(81)의 주위에 있는 공기 및 UV수지레진이 진공호스(43)를 통해 빨려나가게 되는 것이며, 이에 따라 상기 지지대(8)들 각각의 상면으로 밀려나오는 UV수지(20a)를 진공으로 흡입하여 제거처리할 수 있는 것이다.

한편, 상기 지지대(8)들 각각에는 평면기판(1)의 사방 가장자리 부분에 밀착될 때 충돌 충격을 흡수 및 완화시키기 위한 완충부재(82)가 부착되어 있다.

<평면기판 고정단계>

이 단계는 상기 평면기판 설치단계에서 작업대(4)의 기판안착면(41) 위에 올려놓은 평면기판(1)의 사면을 복수의 지지대(8)로 고정시키는 단계이다.

이를 위해, 상기 지지대(4)들을 도 6c의 도시와 같이 기판안착면(41) 위에 설치된 평면기판(1)의 사면 가장자리에 밀착되는 상태로 설치되는데, 상기한 지지대(8)들 각각은 도시하지 아니한 스크류장치 또는 공압실린더 등을 이용하여 자동으로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 지지대(8)들이 작업대(4)의 기판안착면(41)에 설치된 평면기판(1)의 사면 가장자리 각각에 밀착되었을 때에는 상기 지지대(8)들 각각에 형성되어 있는 진공흡입용 이동구멍(81)들이 상기 작업대(4)의 기판안착면(41) 주위에 형성된 진공흡입용 고정구멍(42)들과 연통하는 상태가 된다.

<UV수지 코팅단계>

이 단계는 작업대(4)의 기판안착면(41) 위에 설치되어 있는 평면기판(1)의 일면(도면상 상면)에 UV수지층(2)을 형성시키기 위하여 상기 평면기판(1)을 덮어주는 상태로 설치되는 임프린팅몰드(6)의 투명수지필름(62) 일면에 형성된 요철가압면(63) 부분에 UV수지(20)를 코팅 형성하는 단계인데, 상기한 UV수지(20)는 도 6d의 도시와 같이 투명수지필름(62)이 하측에 위치하는 상태에서 프레임(61)의 내측에 형성되어 있는 요철가압면(63)에 설정된 두께로 코팅되는 것이다.

<몰드설치단계>

이 단계는 상기한 UV수지 코팅단계에서 임프린팅몰드(6)의 투명수지필름(62)에 형성된 요철가압면(63)에 코팅된 UV수지(20)가 작업대(4)에 설치되어 있는 평면기판(1)의 상면을 밀착되도록 임프린팅몰드(6)를 설치하는 단계이다.(도 6e 참조)

<몰드가압 및 진공흡입 단계>

이 단계는 상기한 몰드설치단계에서 평면기판(1)의 상면을 덮어주도록 설치된 임프린팅몰드(6)의 투명수지필름(62)을 가압롤러(7)로 눌러줌과 동시 복수의 지지대(8) 상면으로 밀려나는 UV수지(20a)를 진공흡입하는 단계이다.

상기 가압롤러(7)가 회전하면서 투명수지필름(62)를 눌러주는 작동과 진공장치가 구동하여 진공호스(43)로 진공흡입하는 작동이 동시에 진행된다.

따라서 상기 가압롤러(7)가 투명수지필름(62)을 회전하면서 눌러줄 때 요철가압면(63)에 코팅되어 있던 UV수지(20)의 대부분은 평면기판(1)의 상면에 압착된 상태로 접착되는 한편, 일부는 상기 가압롤러(7)의 가압작용에 의해 밀려나면서 평면기판(1)을 벗어나게 되는데, 이때 상기 평면기판(1)을 벗어나 지지대(4) 상면으로 밀려나는 UV수지(20a)는 액상상태이므로 진공장치의 진공흡입력에 의해 도 6f의 도시와 같이 진공흡입용 이동구멍(81) 및 진공흡입용 고정구멍(42)을 통해 진공호스(43)로 진공흡입되는 것이며, 이에 따라 상기 평면기판(1)의 상면에만 UV수지(20a)가 압착된 상태로 남아있게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 진공호스(33)를 통해 진공흡입되는 UV수지(20)는 경화되지 아니한 액상상태이므로 UV수지 회수통에 회수하여 재사용할 수 있다.

<UV수지 경화단계>

이 단계는 상기 몰드가압 및 진공흡입 단계가 완료된 상태에서 임프린팅몰드(6)의 투명수지필름(62) 상방에서 자외선램프로 자외선을 조사하여 상기 투명수지필름(62)에 형성된 요철가압면(63)과 평면기판(1) 사이에 압착되어 있는 UV수지(20)를 경화시켜서 상기 평면기판(1)의 상면에 옮겨 붙게 하는 단계이다.

상기 임프린팅몰드(6)의 상방에 설치된 자외선램프(미도시)에서 조사되는 자외선은 투명수지필름(62)을 통해 투과되어 요철가압면(63)과 평면기판(1) 사이에 있는 UV수지(20)를 경화시키게 되며, 이와 같이 자외선에 의해 경화되는 UV수지(20)는 평면기판(1)의 상면에 옮겨 붙어 UV수지층(2)을 형성하게 된다.

또한 상기 평면기판(1) 상면에 옮겨 붙은 UV수지층(2)의 표면에는 투명수지필름(62)에 형성된 요철가압면(53)에 의해 미세한 마이크로 요철패턴(21)이 정밀하게 각인된 상태로 형성되는 것이다.

<임프린팅몰드 탈형단계>

이 단계는 상기한 UV수지 경화단계가 완료되면 임프린팅몰드(6)를 작업대(4)에서 탈형시키는 단계이다.

상기 임프린팅몰드(6)를 작업대(4)에서 탈형하게 되면 평면기판(1)의 상면에 옮겨 붙은 UV수지층(2)은 노출된 상태가 되는 것이며, 이어서 상기 평면기판(1)의 사면 가장자리부분에 밀착되어 있는 복수의 지지대(8)들을 이완시키게 되면 표면에 미세한 마이크로 요철패턴(21)이 형성된 UV수지층(2)이 코팅되어 있는 평면기판(1)을 생산할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 절단가공이 용이하지 아니한 강화유리, 유리, 타일, 플라스틱판재 또는 금속판재 등의 재질로 된 평면기판(1)에 마이크로 요철패턴(21)이 정밀하게 각인된 상태로 형성되는 UV수지층(2)을 코팅시킬 수 있으며, 특히 상기 평면기판(1)에 마이크로 요철패턴(21)이 형성된 UV수지층(2)을 코팅시키는 방법을 자동화시스템으로 구성할 수 있으므로써 평면기판(1) 제품을 대량생산이 가능해져 UV수지층(2)이 코팅되어 있는 양질의 평면기판(1) 제품을 저렴한 가격으로 제공할 수 있는 것이다.

1 : 평면기판 2 : UV수지층
20 : UV수지 20a : 잉여UV수지
21 : 마이크로 요철패턴 3 : 지그
31 : 기판삽입부 32 : 지지단턱
33 : 수지수용홈 4 : 작업대
41 : 기판안착면 42 : 진공흡입용 고정구멍
5 : 충진재 5a : 충진패킹
6 : 임프린팅몰드 61 : 프레임
62 : 투명수지필름 63 : 요철가압면
7 : 가압롤러 8 : 지지대
81 : 진공흡입용 이동구멍 82 : 완충부재

Claims (6)

1. 강화유리, 유리, 타일, 플라스틱, 금속 재질로 된 평면기판의 일면에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층을 코팅하는 방법에 있어서,
   상기 평면기판의 두께와 동일한 깊이를 가지고 있는 기판삽입부와, 상기 기판삽입부의 내주연 하단에 상기 평면기판을 받쳐줄 수 있도록 내측을 향해 돌출하는 지지단턱이 형성되어 있는 지그를 평판상의 작업대 위에 고정 설치하는 지그설치단계와;
   상기 지그설치단계에서 작업대 위에 고정 설치된 지그의 기판삽입부 내측으로 평면기판을 삽입시켜주는 평면기판 설치단계와;
   상기 평면기판 설치단계에서 지그에 삽입 설치된 평면기판의 외주연과 기판삽입부의 내주연 사이에 형성되는 틈새를 메워주는 충진재 충진단계와;
   상기 지그보다 크게 제작된 임프린팅몰드의 투명수지필름 일면에 상기 평면기판과 같은 크기로 형성되어 있는 요철가압면에 UV수지를 설정된 두께로 코팅하는 UV수지 코팅단계와;
   상기 UV수지 코팅단계에서 투명수지필름의 요철가압면에 코팅된 UV수지가 상기 지그의 기판삽입부에 삽입 설치된 평면기판 위에 얹혀진 상태가 되도록 상기 임프린팅몰드를 지그 위로 덮어주는 몰드설치단계와;
   상기 몰드설치단계에서 지그를 덮어주고 있는 투명수지필름의 요철가압면에 코팅된 UV수지가 평면기판에 설정된 두께로 압착되도록 상기한 투명수지필름을 가압롤러로 눌러주는 롤러가압단계와;
   상기 롤러가압단계에서 투명수지필름과 평면기판 사이에 압착되어 있는 UV수지층을 상기한 투명수지필름을 통해 자외선램프에 노출시켜서 경화시켜주는 UV수지 경화단계와;
   상기 UV수지 경화단계에서 경화된 UV수지층이 투명수지필름과 분리될 때 상기 투명수지필름의 요철가압면에 의해 평면기판에 접착되어 있는 UV수지층에는 마이크로 요철패턴이 형성되어 있도록 상기 임프린팅몰드를 작업대에서 들어내는 임프린팅몰드 분리단계와;
   상기 임프린팅몰드 분리단계를 거친 평면기판을 지그에서 탈형하는 평면기판 탈형단계;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 평면기판 탈형단계에서 지그에서 탈형된 평면기판의 주연부에 부착되어 있는 충진재를 제거하는 충진재 제거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법.
   
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 충진재 충진단계에서 지그에 삽입 설치된 평면기판의 외주연과 기판삽입부 내주연 사이에 생긴 틈새를 메워주는 충진재는 UV수지레진인 것을 특징으로 하는 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 충진재 충진단계에서 지그에 삽입 설치된 평면기판의 외주연과 기판삽입부의 내주연 사이에 생긴 틈새를 메워주는 충진재는 탄성재질로 된 충진패킹인 것을 특징으로 하는 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법.
   
5. 평판상으로 형성되어 있으며, 강화유리, 유리, 타일, 플라스틱, 금속 재질로 된 평면기판의 두께와 동일한 깊이를 가지고 있는 기판삽입부와, 상기 기판삽입부의 내주연 하단에 상기 평면기판을 받쳐줄 수 있도록 내측을 향해 돌출하는 지지단턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법에 사용되는 지그.
   
   
6. 강화유리, 유리, 타일, 플라스틱, 금속 재질로 된 평면기판의 일면에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층을 코팅하는 방법에 있어서,
   평판상으로 된 작업대의 상면에 상기 평면기판과 동일한 크기로 형성되어 있는 기판안착면 위에 평면기판을 설치하는 평면기판 설치단계와;
   상기 단계에서 기판안착면 위에 설치된 평면기판의 사면 가장자리 각각에 밀착되는 복수의 지지대로 상기 평면기판을 고정시켜 주는 평면기판 고정단계와;
   상기 단계에서 평면기판의 사면 가장자리 각각에 밀착되는 지지대들이 형성하는 사각형의 크기보다 더 큰 규격으로 제작된 임프린팅몰드의 투명수지필름 일면에 형성된 요철가압면 부위에만 UV수지를 코팅시켜주는 UV수지 코팅단계와;
   상기 단계에서 임프린팅몰드의 투명수지필름에 코팅된 UV수지가 복수의 지지대에 의해 고정 설치되어 있는 평면기판의 상면에 접합되는 상태가 되도록 임프린팅몰드를 작업대 위에 설치하는 몰드설치단계와;
   상기 단계가 완료되면 투명수지필름의 요철가압면에 코팅된 UV수지가 평면기판의 상면에 압착되도록 상기 투명수지필름을 가압롤러로 눌러줌과 동시에 상기 가압롤러의 가압작동에 의해 평면기판을 벗어나 지지대의 상면으로 밀려나는 잉여수지를 진공으로 흡입제거하는 롤러가압 및 진공흡입 단계와;
   상기 단계가 완료되면 임프린팅몰드의 투명수지필름 상방에서 자외선을 조사하여 상기 투명수지필름의 요철가압면과 평면기판 사이에 압착되어 있던 UV수지를 경화시켜서 상기 평면기판의 상면에 옮겨 붙도록 하는 UV수지 경화단계와;
   상기 단계가 완료되면 임프린팅몰드를 평면기판의 상방으로 탈형시켜서 상기 투명수지필름의 요철가압면에 의해 형성되는 마이크로 요철패턴이 UV수지층의 표면에 노출되는 상태가 되도록 하는 임프린팅몰드 탈형단계;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 평면기판에 마이크로 요철패턴이 형성된 UV수지층 코팅방법.
   

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