KR20140081975A - 미세 패턴필름 제조장치 및 미세 패턴필름 제조방법 - Google Patents

미세 패턴필름 제조장치 및 미세 패턴필름 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세 패턴필름 제조장치 및 미세 패턴필름 제조방법에 관한 것으로서, 임프린팅 공정을 통해 각인된 미세 패턴을 봉합필름으로 봉합한 필름판을 불투명수지 액에 침전시켜 필름판의 미세 공간을 불투명수지로 충전하고 이후 UV광원으로 불투명수지를 경화시킴으로써 표면 품질이 향상된 미세 패턴필름을 제조할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수지가 도포된 베이스필름 위에 패턴 몰드로 각인된 미세 패턴 상에 봉합필름을 부착하고 경화시킨 후 필름판 형태로 절단하여 제조하는 임프린팅 장치와, 절단된 필름판을 불투명수지 액에 침전시켜 필름판의 미세 공간에 불투명수지가 충전되도록 하는 불투명수지 충전장치와, 불투명수지가 충전된 필름판을 수냉용 받침대 위에서 UV광원으로 경화시키는 불투명수지 경화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세 패턴필름 제조장치 및 미세 패턴필름 제조방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING FILM USED MICRO SIZE PATTERN AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 미세 패턴필름 제조장치 및 미세 패턴필름 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 임프린팅 공정을 통해 각인된 미세 패턴을 봉합필름으로 봉합한 필름판을 불투명수지 액에 침전시켜 필름판의 미세 공간을 불투명수지로 충전하고, 이후 UV광원으로 불투명수지를 경화시킴으로써 표면 품질이 향상된 미세 패턴필름을 제조할 수 있도록 하는 미세 패턴필름 제조장치 및 미세 패턴필름 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 필름에 미세 패턴을 형성하는 임프린팅 공정은 반도체 산업뿐만 아니라 디스플레이 부품, 바이오 센서 및 칩, 광학 필름 제작 등에 사용되고 있다.
상기 임프린팅 공정은 마스크를 이용한 기존의 포토 공정을 대체하는 공법으로 공정의 단순화와 저가의 임프린팅 장치로 인한 원가 절감의 이점이 있다.
이러한 임프린팅 장치로 필름에 미세 패턴을 형성하는 임프린팅 공정은 수지 도포, 몰딩(Molding), 경화, 디몰딩(Demolding) 순으로 이루어진다. 몰딩은 라미네이팅(Laminating) 방식 또는 전면 가압 방식 등으로 몰드를 가압하여 필름 상의 수지에 미세 패턴을 형성하는 것이다. 즉, 음각 또는 양각의 미세 패턴이 형성된 임프린팅 장치의 패턴 몰드가 베이스필름 상의 수지(Resin)에 미세 패턴을 형성하게 된다.
그리고 디몰딩은 수지에 미세 패턴을 각인하고 난 패턴 몰드를 수지에서 분리시키는 것이다.
한편, 상기 패턴 몰드를 수지에 접촉시키는 과정에서 패턴 몰드와 수지 사이에는 기포(Bubble)가 형성되는 경우가 있다. 기포가 형성되면 필름에는 얼룩이 발생하는데, 이 얼룩은 필름의 품질을 떨어뜨린다.
또한, 베이스필름의 수지에 미세 패턴을 형성하고 난 패턴 몰드는 이후 공정을 거친 후 수지에서 분리된다. 분리된 패턴 몰드는 수작업을 거쳐 다시 패턴 몰드와 수지가 접촉하는 공정에 공급된다. 즉, 패턴 몰드가 수작업에 의하여 반송되기 때문에 수거 및 운반 등 작업 공수가 늘어나는 불편이 있다.
또한, 미세 패턴이 형성된 필름판에는 미세 공간이 형성되는데, 이 미세 공간을 불투명수지로 충전시키기 위하여 불투명수지의 코팅과 롤러의 가압 과정을 수행하게 된다. 상기한 불투명수지의 코팅과 롤러의 가압 과정은 정밀성이 요구되기 때문에 롤러의 가압 작업 시간이 길고, 불투명수지가 미세공간에 불완전 충진되어 기포공간이 형성되며, 투명수지에 의해 형성된 미세패턴 상부에 불투명수지가 일부 존재함으로써 미세패턴 필름 제품의 투과율을 저해하는 단점이 있고, 이 단점 때문에 미세 패턴필름의 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
[특허문헌 1] 등록특허 제10-0729427호 “미세패턴 형성장치” (2007.06.15. 공고) [특허문헌 2] 등록특허 제10-0869311호 “나노 임프란트 리소그래피” (2008.11.18. 공고) [특허문헌 3] 공개특허 제10-2009-0113681호 “임프린트 리소그래피공정용 스탬프 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 스탬프” (2009.11.02. 공개)
본 발명의 목적은, 불투명수지 액에 필름판들을 침전시킴으로써 미세 패턴이 형성된 필름판의 미세 공간에 불투명수지를 충전시켜 고품질의 미세 패턴필름을 제조할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이형 몰드부에서 분리된 소프트한 패턴 몰드를 진공 챔버까지 신속 정확하게 반송할 수 있도록 몰드 반송로봇을 설치하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 패턴 몰드를 베이스필름 상의 수지 위에 접합시킬 때 진공 분위기 하에 있는 진공 챔버에서 접합시킴으로써 기포 방지와 미세 패턴의 불량을 방지하여 품질이 좋은 미세 패턴필름을 제조할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명에 의한 미세 패턴필름 제조장치는 수지(12)가 도포된 베이스필름(14) 위에 패턴 몰드(16)로 각인된 미세 패턴 상에 봉합필름(18)을 부착하고 경화시킨 후 필름판(20) 형태로 절단하여 제조하는 임프린팅 장치(10)와, 절단된 필름판(20)을 불투명수지(52) 액에 침전시켜 필름판(20)의 미세 공간에 불투명수지(12)가 충전되도록 하는 불투명수지 충전장치(50)와, 불투명수지(12)가 충전된 필름판(20)을 수냉용 받침대(72) 위에서 UV광원으로 경화시키는 불투명수지 경화장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 임프린팅 장치(10)는, 베이스필름(14)이 공급되면 그 위에 간격을 두고 수지(12)를 도포하는 도포부(a)와, 상기 도포부(a)를 거쳐 진공 챔버(22) 내에 이송된 수지(12) 위에 몰드 반송로봇(24)이 반송시킨 패턴 몰드(16)를 올려놓으면 진공 상태에서 패턴 몰드(16)가 접합되도록 하는 몰드 접합부(b)와, 상기 베이스필름(14)에 패턴 몰드(16)가 접합된 상태로 제1버퍼부(c)를 거쳐 이동한 패턴 몰드(16)를 롤러(26)로 가압하여 수지(12)의 기포를 제거하는 가압부(d)와, 상기 패턴 몰드(16)가 접합된 수지(12)가 가압부(d)를 통과하여 이동하면 UV광원을 조사하여 수지(12)를 경화시키는 수지 경화부(e)와, 상기 수지 경화부(e)를 통과하면 수지(12)에서 패턴 몰드(16)를 분리시키는 몰드 이형부(f)와, 상기 몰드 이형부(f)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 진공 챔버(22)까지 몰드 반송로봇(24)이 반송하는 몰드 반송부(g)와, 상기 몰드 이형부(f)에서 패턴 몰드(16)가 분리된 수지(12)에 각인된 미세 패턴을 봉합하기 위하여 보호필름(28)을 떼어내고 봉합필름(18)을 접합시키는 봉합필름 접합부(h)와, 상기 수지(12)에 봉합필름(18)을 접합시킨 상태로 제2버퍼부(i)를 거쳐 이동한 수냉용 받침대(72) 위의 베이스필름(14)과 봉합필름(18)에 UV광원을 조사하여 경화시키는 필름 경화부(j)와, 상기 필름 경화부(j)에서 필름들이 경화되면 일정 크기의 필름판(20) 형태로 절단하는 기재 절단부(k)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 불투명수지 충전장치(50)는, 불투명수지(52) 액이 저장되는 충전조(54)와, 불투명수지(52) 액의 온도를 조절할 수 있도록 충전조(54) 내부에 설치되는 온열기(56)와, 불투명수지(52) 액을 교반할 수 있도록 충전조(54) 내부에 설치되는 교반기(58)와, 충전조(54)의 상부에 거치하고 불투명수지(52) 액에 필름판(20)을 침전시킬 수 있도록 설치되는 충전가이드(60)와, 상기 온열기(56)와 교반기(58)에 인가되는 신호를 타이머와 램프 점등을 통해 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 불투명수지 경화장치(70)는, 수냉용 받침대(72)와, 상기 수냉용 받침대(72)의 상부에 UV광원을 조사할 수 있도록 설치되는 UV램프(74)와, 상기 UV램프(74)의 작동시 필름판(20)이 수축되지 않도록 필름판(20) 위에 배치되는 투명 중량판(76)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 임프린팅 장치(10)는 도포부(a), 몰드 접합부(b), 제1버퍼부(c), 가압부(d), 수지 경화부(e), 몰드 이형부(f)들은 평판 공정을 수행하고, 봉합필름 접합부(h), 필름 경화부(j), 기재 절단부(k)는 롤투롤 공정을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 몰드 반송부(g)는, 몰드 접합부(b)에서 몰드 이형부(f)까지 설치되는 가이드레일(25)과, 상기 가이드레일(25)에 상기 몰드 이형부(f)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 몰드 접합부(b)의 진공 챔버(22)까지 반송하도록 설치되는 몰드 반송로봇(24)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 미세 패턴필름 제조방법은 베이스필름(14)에 수지(12)를 도포하는 단계와, 상기 수지(12)가 도포된 베이스필름(14)의 이송으로 진공 챔버(22) 내에 위치한 수지(12) 위에 몰드 반송로봇(24)이 반송시킨 패턴 몰드(16)를 올려놓으면 진공 분위기 하에서 접합시키는 단계와, 상기 베이스필름(14)에 패턴 몰드(16)가 접합된 상태로 제1버퍼부(c)를 거쳐 이동하면 수지(12)의 기포를 제거하기 위하여 롤러(26)로 가압하는 단계와, 상기 패턴 몰드(16)가 접합된 수지(12)가 가압용 롤러(26)를 통과하면 수지(12)를 경화시키기 위하여 UV광원을 조사하는 단계와, 상기 UV광원의 조사로 수지(12)의 경화되면 패턴 몰드(16)를 수지(12)에서 분리시키는 단계와, 상기 수지(12)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 몰드 반송로봇(24)이 진공 챔버(22)까지 반송하는 단계와, 상기 패턴 몰드(16)가 분리되고 수지(12)에 패턴이 각인되면 보호필름(28)을 떼어낸 봉합필름(18)을 수지(12)에 접합시켜 패턴을 봉합시키는 단계와, 상기 수지(12)에 봉합필름(18)이 접합된 상태로 제2버퍼부(i)를 거쳐 수냉용 받침대(72)에 위치하게 되면 UV광원을 조사하여 베이스필름(14)과 봉합필름(18)을 경화시키는 단계와, 상기 베이스필름(14)과 봉합필름(18)이 경화되면 기재 절단부(k)에서 일정 크기의 필름판(20) 형태로 절단하는 단계와, 상기 절단된 필름판(20)을 불투명수지 충전장치(50)에 투입시켜 필름판(20)을 타이머로 설정된 시간동안 불투명수지 액에 침전시키는 단계와, 상기 필름판(20)의 미세 공간에 불투명수지가 충전되면 불투명수지 경화장치(70)에 올려놓고 UV광원을 조사하여 필름판(20)에 충전된 불투명수지(52)를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 몰드 반송로봇을 설치함으로써 물드 이형부에서 분리된 소프트한 패턴 몰드를 진공 챔버까지 신속 정확하게 반송할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 필름판을 불투명수지 액에 침전시키는 방법을 통해 필름판의 미세 공간에 불투명수지를 충전시켜 미세 패턴이 형성된 표면이 균일하도록 함으로써, 미세 패턴필름의 표면 품질이 향상되도록 하는 효과가 있다.
또한, 패턴 몰드를 진공 분위기 상태에 있는 진공 챔버 내에서 수지 위에 접합시킴으로써 기포방지와 미세 패턴의 불량을 방지하여 생산성이 향상되도록 하는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 미세 패턴필름 제조장치의 구성을 도시한 블록도.
도 2는, 본 발명에 따른 미세 패턴필름 제조장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은, 본 발명에 따른 미세 패턴필름 제조장치를 구성하는 임프린팅 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는, 본 발명에 따른 미세 패턴필름 제조장치를 구성하는 불투명수지 충전장치를 도시한 도면.
도 5는, 본 발명에 따른 미세 패턴필름 제조장치를 구성하는 불투명수지 경화장치를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 미세 패턴필름 제조장치(2)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 수지(12)가 도포된 베이스필름(14) 위에 소프트한 패턴 몰드(16)로 각인된 미세 패턴 상에 봉합필름(18)을 부착하고 경화시킨 후 필름판(20) 형태로 절단하여 제조하는 임프린팅 장치(10)와, 절단된 필름판(20)을 불투명수지 액에 침전시켜 필름판(20)의 미세 공간에 불투명수지(12)가 충전되도록 하는 불투명수지 충전장치(50)와, 불투명수지(12)가 충전된 필름판(20)을 수냉용 받침대(72) 위에서 UV광원으로 경화시키는 불투명수지 경화장치(70)를 포함한다.
상기한 임프린팅 장치(10)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 베이스필름(14)이 공급되면 그 위에 간격을 두고 수지(12)를 도포하는 도포부(a)와, 상기 도포부(a)를 거쳐 진공 챔버(22) 내에 이송된 수지(12) 위에 몰드 반송로봇(24)에 의하여 반송된 소프트한 패턴 몰드(16)를 올려놓고 진공 상태에서 패턴 몰드(16)가 접합되도록 하는 몰드 접합부(b)와, 상기 베이스필름(14)에 패턴 몰드(16)가 접합된 상태로 제1버퍼부(c)를 거쳐 이동한 패턴 몰드(16)를 롤러(26)로 가압하여 수지(12)의 기포를 제거하는 가압부(d)와, 상기 패턴 몰드(16)가 접합된 수지(12)가 가압부(d)를 통과하여 이동하면 UV광원을 조사하여 수지(12)를 경화시키는 수지 경화부(e)와, 상기 수지 경화부(e)를 통과하면 수지(12)에서 패턴 몰드(16)를 분리시키는 몰드 이형부(f)와, 상기 몰드 이형부(f)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 진공 챔버(22)까지 몰드 반송로봇(24)이 반송하는 몰드 반송부(g)와, 상기 몰드 이형부(f)에서 패턴 몰드(16)가 분리된 수지(12)에 각인된 미세 패턴을 봉합하기 위하여 보호필름(28)을 떼어내고 봉합필름(18)을 접합시키는 봉합필름 접합부(h)와, 상기 수지(12)에 봉합필름(18)을 접합시킨 상태로 제2버퍼부(i)를 거쳐 이동한 수냉용 받침대(72) 위의 베이스필름(14)과 봉합필름(18)에 UV광원을 조사하여 경화시키는 필름 경화부(j)와, 상기 필름 경화부(j)에서 필름들이 경화되면 일정 크기의 필름판(20) 형태로 절단하는 기재 절단부(k)를 구비하여 구성된다.
상기 임프린팅 장치(10)는 도포부(a), 몰드 접합부(b), 제1버퍼부(c), 가압부(d), 수지 경화부(e), 몰드 이형부(f)들은 평판 공정을 수행하고, 봉합필름 접합부(h), 필름 경화부(j), 기재 절단부(k)는 롤투롤 공정을 수행하게 된다.
즉, 패턴 몰드(16)를 수지(12)에 가압하는 공정을 진공 분위기에서 할 수 있도록 하고, 패턴 몰드(16)를 몰드 반송로봇(24)으로 반송시키는 작업이 용이하도록 평판 공정을 적용함으로써, 수지(12)에 미세 패턴을 불량 없이 형성하는 것은 물론 기포에 의한 필름 표면의 얼룩을 방지하여 표면 품질이 향상되도록 한다.
상기 몰드 반송부(g)는, 몰드 접합부(b)에서 몰드 이형부(f)까지 설치되는 가이드레일(25)과, 상기 가이드레일(25)에 상기 몰드 이형부(f)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 몰드 접합부(b)의 진공 챔버(22)까지 반송하도록 설치되는 몰드 반송로봇(24)을 포함한다.
상기한 몰드 반송부(g)는, 몰드 이형부(f)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 다시 몰드 접합부(b)의 진공 챔버(22)에 정확히 반송시킬 수 있도록 한 것이다. 즉, 패턴 몰드(16)가 분리되면, 몰드 반송로봇(24)은 패턴 몰드(16)를 파지한 다음 가이드레일(25)을 따라 이동한 후 진공 챔버(22) 내부에 위치한 베이스필름(14)의 수지(12) 위에 올려놓고 다시 몰드 이형부(f)까지 이동하도록 설치된다.
이러한 몰드 반송부(g)에 적용되는 몰드 반송로봇(24)은, 패턴 몰드(16)를 반송 위치에 정확히 반송하도록 작동함으로써, 미세 패턴필름의 생산량을 증대시킬 수 있도록 한 장치이다.
또한, 상기 불투명수지 충전장치(50)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 불투명수지(52) 액이 저장되는 충전조(54)와, 불투명수지 액의 온도를 조절할 수 있도록 충전조(54) 내부에 설치되는 온열기(56)와, 불투명수지 액을 교반할 수 있도록 충전조(54) 내부에 설치되는 교반기(58)와, 충전조(54)의 상부에 거치하고 불투명수지 액에 필름판(20)을 침전시킬 수 있도록 설치되는 충전가이드(60)와, 상기 온열기(56)와 교반기(58)에 인가되는 신호를 타이머와 램프 점등을 통해 제어하는 제어부(도시하지 않음)를 포함한다.
상기한 필름판(20)의 미세 공간에 불투명수지를 충전시키는 불투명수지 충전장치(50)의 작동과 작용을 설명한다. 먼저, 제어부를 이용하여 전원을 인가하고 타이머를 조작하여 주기적으로 온열기(56)와 교반기(58)가 작동하도록 한다.
이에 따라 온열기(56)는, 충전조(54)에 저장된 불투명수지가 굳지 않도록 일정 온도로 가온시킨다. 그리고 교반기(58)는 가온 상태에 있는 불투명수지를 고르게 섞어줌으로써 충전조(54)에 저장된 불투명수지의 액 상태가 균일하도록 한다.
상기한 바와 같이, 불투명수지 충전장치(50)가 작동하고 있는 상태에서 충전가이드(60)에 수납시킨 필름판(20)들을 충전조(54) 상부에 거치시킨다.
상기 필름판(20)들을 거치시킴에 따라 필름판(20)의 하단은 불투명수지 액에 침전된다. 하단이 침전된 필름판(20)의 미세 공간에는 온열기(56)와 교반기(58)의 작동으로 가온된 액상의 불투명수지가 모세관 현상에 의하여 충전된다.
이러한 불투명수지 충전장치(50)는 미세 패턴필름의 제조 공정 중 필름의 내부의 미세 공간, 즉 미세 패턴과 봉합필름 사이의 미세 공간에 불투명수지를 충전시켜 미세 패턴이 형성된 표면을 균일하게 함으로써 미세 패턴필름의 표면 품질이 향상되도록 하는 장치이다.
그리고 상기 불투명수지 경화장치(70)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 수냉용 받침대(72)와, 상기 수냉용 받침대(72)의 상부에 UV광원을 조사할 수 있도록 설치되는 UV램프(74)와, 상기 UV램프(74)의 작동 시 필름판(20)이 수축되지 않도록 필름판(20) 위에 배치되는 투명 중량판(76)을 포함한다.
상기한 불투명수지 경화장치(70)는 불투명수지 충전장치(50)에서 필름판(20)에 충전된 불투명수지를 경화시켜 미세 패턴의 표면 품질이 향상된 미세 패턴필름을 제조할 수 있도록 한 것이다.
상기한 필름판(20)에 충전된 불투명수지를 경화시키는 불투명수지 경화장치(50)의 작동과 작용을 설명한다. 먼저, 불투명수지 경화장치(70)의 수냉용 받침대(72) 위에 필름판(20)을 올려 놓는다.
상기 필름판(20)이 수냉용 받침대(72) 위에서 UV광원에 의하여 변형되거나 움직이지 않도록 높이 조절을 통해 투명 중량판(76)을 필름판(20) 위에 올려놓는다.
필름판(20) 위에 투명 중량판(76)을 올려놓은 상태에서 UV램프(74)를 작동시키면, UV광원은 투명 중량판(76)을 통해서 필름판(20)의 미세 공간에 충전된 불투명수지를 경화하는 것은 물론 필름 표면의 품질도 균일하게 한다.
필름판(20)에 충전된 불투명수지의 경화 과정이 끝나면 미세 패턴이 형성된 표면의 품질이 향상된 미세 패턴필름의 제조가 완료된다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명을 통해 미세 패턴필름의 제조방법을 설명한다.
먼저, 임프린팅 장치(10)의 일측에 설치된 롤에서 공급되는 베이스필름(14)에 수지(12)를 도포한다.
베이스필름(14)에 의하여 진공 챔버(22) 내에 위치한 수지(12) 위에는 몰드 반송로봇(24)에 의하여 신속하고 정확히 반송된 패턴 몰드(16)가 진공 분위기인 진공 챔버(22) 내부에서 접합된다. 몰드 반송로봇(24)은 패턴 몰드(16)의 수작업의 생략을 통해 작업공수를 줄일 수 있고 패턴 몰드(16)를 정확한 위치에 이동시킬 수 있어 제조 공정의 정밀성을 높이게 된다.
상기 베이스필름(14)의 수지(12) 위에 패턴 몰드(16)가 접합된 상태로 제1버퍼부(c)를 거쳐 이동하면 패턴 몰드(16)는 롤러(26)에 의하여 가압된다. 이에 따라 패턴 몰드(16)와 수지(12) 사이에 발생된 기포는 제거된다. 기포가 제거됨에 따라 미세 패턴필름의 표면에 얼룩이 발생하지 않음으로써 미세 패턴의 표면 품질이 향상된다.
상기 수지(12)에 접합된 패턴 몰드(16)가 가압용 롤러(26)를 통과한 후에는 UV램프에서 조사하는 UV광원에 의하여 수지(12)가 경화된다.
상기 수지(12)가 UV광원에 의하여 경화된 후에는 수지(12)에 접합된 상태에 있는 패턴 몰드(16)를 수지(12)에서 분리한다.
상기 패턴 몰드(16)가 수지(12)에서 분리된 후에는 몰드 반송로봇(24)에 의하여 몰드 이형부(f)에서 패턴 몰드(16)를 몰드 접합부(b)의 진공 챔버(22)내로 반송 된다
한편, 상기 패턴 몰드(16)가 분리되고 미세 패턴이 각인된 수지(12)에는 미세 패턴을 봉합하기 위하여 봉합필름(18)이 접합된다.
상기 수지(12)에 봉합필름(18)이 접합된 후 제2버퍼부(i)를 거쳐 수냉용 받침대(72) 위에 이동하게 되면, 수지(12)의 미세 패턴을 봉합하는 봉합필름(18)과 수지(12)가 도포된 베이스필름(14)은 UV램프에서 조사되는 UV광원에 의하여 경화된다.
상기 베이스필름(14)과 봉합필름(18)이 경화되면 기재 절단부(k)는 일정 크기의 필름판(20) 형태로 절단하게 된다.
상기 일정 크기의 필름판(20) 형태로 절단되면, 필름판(20)은 불투명수지 충전장치(50)에 이송된다. 불투명수지 충전장치(50)에 이송된 필름판(20)을 충전조(54)의 불투명수지 액에 침전시킨다. 충전조(54)에 침전된 필름판(20)의 미세공간에는, 일정 시간 침전과정을 거치면 모세관 현상에 의하여 불투명수지(52) 액이 충전된다. 즉, 필름판(20)의 미세 패턴과 봉합필름(18) 사이의 미세공간에 불투명수지가 충전됨으로써, 미세 패턴필름의 단면이 균일하게 형성되는 것은 물론 미세 패턴이 형성된 표면 품질이 향상된다.
필름판(20)의 미세 공간에 상기한 불투명수지(52)가 충전되면 필름판(20)과 투명 중량판(76) 순으로 수냉용 받침대(72) 위에 올려놓고 나서 UV램프(74)를 작동시켜 필름판(20)의 미세 공간에 충전된 불투명수지(52)를 UV광원으로 경화시킨다.
필름판(20)에 충전된 불투명수지의 경화를 마치게 되면 미세 패턴필름은 미세 패턴이 균일하게 되면서 표면 품질이 향상된 필름으로 제조된다.
2: 미세 패턴필름 제조장치
10: 임프린팅 장치 12: 수지
14: 베이스필름 16: 패턴 몰드
18: 봉합필름 20: 필름판
22: 진공 챔버 24: 몰드 반송로봇
25: 가이드 레일 26: 롤러
28: 보호필름 50: 불투명수지 충전장치
52: 불투명수지 54: 충전조
56: 온열기 58: 교반기
60: 충전가이드 70: 불투명수지 경화장치
72: 수냉용 받침대 74: UV램프
76: 투명 중량판 a: 도포부
b: 몰드 접합부 c: 제1버퍼부
d: 가압부 e: 수지 경화부
f: 몰드 이형부 g: 몰드 반송부
h: 봉합필름 접합부 i: 제2버퍼부
j: 필름 경화부 k: 기재 절단부

Claims (7)

  1. 수지(12)가 도포된 베이스필름(14) 위에 패턴 몰드(16)로 각인된 미세 패턴 상에 봉합필름(18)을 부착하고 경화시킨 후 필름판(20) 형태로 절단하여 제조하는 임프린팅 장치(10)와,
    절단된 필름판(20)을 불투명수지(52) 액에 침전시켜 필름판(20)의 미세 공간에 불투명수지(12)가 충전되도록 하는 불투명수지 충전장치(50)와,
    불투명수지(12)가 충전된 필름판(20)을 수냉용 받침대(72) 위에서 UV광원으로 경화시키는 불투명수지 경화장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴필름 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임프린팅 장치(10)는,
    베이스필름(14)이 공급되면 그 위에 간격을 두고 수지(12)를 도포하는 도포부(a)와,
    상기 도포부(a)를 거쳐 진공 챔버(22) 내에 이송된 수지(12) 위에 몰드 반송로봇(24)이 반송시킨 패턴 몰드(16)를 올려놓으면 진공 상태에서 패턴 몰드(16)가 접합되도록 하는 몰드 접합부(b)와,
    상기 베이스필름(14)에 패턴 몰드(16)가 접합된 상태로 제1버퍼부(c)를 거쳐 이동한 패턴 몰드(16)를 롤러(26)로 가압하여 수지(12)의 기포를 제거하는 가압부(d)와,
    상기 패턴 몰드(16)가 접합된 수지(12)가 가압부(d)를 통과하여 이동하면 UV광원을 조사하여 수지(12)를 경화시키는 수지 경화부(e)와,
    상기 수지 경화부(e)를 통과하면 수지(12)에서 패턴 몰드(16)를 분리시키는 몰드 이형부(f)와,
    상기 몰드 이형부(f)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 진공 챔버(22)까지 몰드 반송로봇(24)이 반송하는 몰드 반송부(g)와,
    상기 몰드 이형부(f)에서 패턴 몰드(16)가 분리된 수지(12)에 각인된 미세 패턴을 봉합하기 위하여 보호필름(28)을 떼어내고 봉합필름(18)을 접합시키는 봉합필름 접합부(h)와,
    상기 수지(12)에 봉합필름(18)을 접합시킨 상태로 제2버퍼부(i)를 거쳐 이동한 수냉용 받침대(72) 위의 베이스필름(14)과 봉합필름(18)에 UV광원을 조사하여 경화시키는 필름 경화부(j)와,
    상기 필름 경화부(j)에서 필름들이 경화되면 일정 크기의 필름판(20) 형태로 절단하는 기재 절단부(k)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴필름 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 불투명수지 충전장치(50)는,
    불투명수지(52) 액이 저장되는 충전조(54)와,
    불투명수지(52) 액의 온도를 조절할 수 있도록 충전조(54) 내부에 설치되는 온열기(56)와,
    불투명수지(52) 액을 교반할 수 있도록 충전조(54) 내부에 설치되는 교반기(58)와,
    충전조(54)의 상부에 거치하고 불투명수지(52) 액에 필름판(20)을 침전시킬 수 있도록 설치되는 충전가이드(60)와,
    상기 온열기(56)와 교반기(58)에 인가되는 신호를 타이머와 램프 점등을 통해 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴필름 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 불투명수지 경화장치(70)는,
    수냉용 받침대(72)와,
    상기 수냉용 받침대(72)의 상부에 UV광원을 조사할 수 있도록 설치되는 UV램프(74)와,
    상기 UV램프(74)의 작동시 필름판(20)이 수축되지 않도록 필름판(20) 위에 배치되는 투명 중량판(76)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴필름 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 임프린팅 장치(10)는 도포부(a), 몰드 접합부(b), 제1버퍼부(c), 가압부(d), 수지 경화부(e), 몰드 이형부(f)들은 평판 공정을 수행하고, 봉합필름 접합부(h), 필름 경화부(j), 기재 절단부(k)는 롤투롤 공정을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 패턴필름 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 반송부(g)는,
    몰드 접합부(b)에서 몰드 이형부(f)까지 설치되는 가이드레일(25)과, 상기 가이드레일(25)에 상기 몰드 이형부(f)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 몰드 접합부(b)의 진공 챔버(22)까지 반송하도록 설치되는 몰드 반송로봇(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴필름 제조장치.
  7. 베이스필름(14)에 수지(12)를 도포하는 단계와,
    상기 수지(12)가 도포된 베이스필름(14)의 이송으로 진공 챔버(22) 내에 위치한 수지(12) 위에 몰드 반송로봇(24)이 반송시킨 패턴 몰드(16)를 올려놓으면 진공 분위기 하에서 접합시키는 단계와,
    상기 베이스필름(14)에 패턴 몰드(16)가 접합된 상태로 제1버퍼부(c)를 거쳐 이동하면 수지(12)의 기포를 제거하기 위하여 롤러(26)로 가압하는 단계와,
    상기 패턴 몰드(16)가 접합된 수지(12)가 가압용 롤러(26)를 통과하면 수지(12)를 경화시키기 위하여 UV광원을 조사하는 단계와,
    상기 UV광원의 조사로 수지(12)의 경화되면 패턴 몰드(16)를 수지(12)에서 분리시키는 단계와,
    상기 수지(12)에서 분리된 패턴 몰드(16)를 몰드 반송로봇(24)이 진공 챔버(22)까지 반송하는 단계와,
    상기 패턴 몰드(16)가 분리되고 수지(12)에 패턴이 각인되면 보호필름(28)을 떼어낸 봉합필름(18)을 수지(12)에 접합시켜 패턴을 봉합시키는 단계와,
    상기 수지(12)에 봉합필름(18)이 접합된 상태로 제2버퍼부(i)를 거쳐 수냉용 받침대(72)에 위치하게 되면 UV광원을 조사하여 베이스필름(14)과 봉합필름(18)을 경화시키는 단계와,
    상기 베이스필름(14)과 봉합필름(18)이 경화되면 기재 절단부(k)에서 일정 크기의 필름판(20) 형태로 절단하는 단계와,
    상기 절단된 필름판(20)을 불투명수지 충전장치(50)에 투입시켜 필름판(20)을 타이머로 설정된 시간동안 불투명수지 액에 침전시키는 단계와,
    상기 필름판(20)의 미세 공간에 불투명수지가 충전되면 불투명수지 경화장치(70)에 올려놓고 UV광원을 조사하여 필름판(20)에 충전된 불투명수지(52)를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴필름 제조방법.
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