KR20190038976A - 임프린트 장치 - Google Patents

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KR20190038976A
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유호
김병상
김정욱
박경빈
손기주
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 일단에 회전 가능하게 지지되는 가압롤러; 상기 제1 프레임의 타단에 결합되는 지지부 및 상기 지지부에 수평 이동 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 제2 프레임; 및 상기 가이드부에 상하 이동 및 회전 가능하게 지지되며 상기 가압롤러의 상부에서 상기 가압롤러와 접촉하여 하중에 의해 상기 가압롤러를 가압하되, 상기 가이드부가 수평 이동 함에 따라 상기 가압롤러의 표면에 접하여 이동하는 적어도 하나의 하중롤러;를 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.

Description

임프린트 장치{IMPRINT APPARATUS}
본 발명은 임프린트 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치가 대면적화됨에 따라, 기판 상에 대면적의 미세 패턴을 균일한 품질로 제조할 필요성이 강조되고 있다. 이러한 대면적의 미세 패턴을 형성하는 공정에는 소위 나노 임프린트 리소그래피(nanoimprint lithography)법이 이용된다. 나노 임프린트 리소그래피법은 기판 상에 광경화성 레진을 도포한 후에, 미세 패턴에 대응되는 요철 패턴이 형성된 스탬프를 광경화성 레진 위에 가압하면서 자외선광을 조사하여 광경화성 레진을 경화시키고, 스탬프를 분리함으로써 미세 패턴을 형성하고 있다.
또한, 디스플레이 장치가 다품종화 됨에 따라, 제조하려는 디스플레이 장치의 크기에 따라 스탬프에 가해지는 가압력을 다양화할 필요성이 있으나, 임프린트 공정의 가압력을 변경하기 위해서는 임프린트 장치를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중의 하나는, 가압롤러의 교체 없이 가압력을 가변할 수 있는 임프린트 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 일단에 회전 가능하게 지지되는 가압롤러; 상기 제1 프레임의 타단에 결합되는 지지부 및 상기 지지부에 수평 이동 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 제2 프레임; 및 상기 가이드부에 상하 이동 및 회전 가능하게 지지되며 상기 가압롤러의 상부에서 상기 가압롤러와 접촉하여 하중에 의해 상기 가압롤러를 가압하되, 상기 가이드부가 수평 이동 함에 따라 상기 가압롤러의 표면에 접하여 이동하는 적어도 하나의 하중롤러;를 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 임프린트 몰드 상에 배치되어 상기 임프린트 몰드를 따라 일 방향으로 이동하는 제1 프레임; 상기 제1 프레임에 회전 가능하게 지지되어 상기 제1 프레임이 이동함에 따라 상기 임프린트 몰드를 가압하는 가압롤러; 상기 제1 프레임에 수평 이동 기능하게 결합되는 제2 프레임; 및 상기 제2 프레임에 회전 가능하게 지지되며 상기 가압롤러의 상부에서 상기 가압롤러와 접촉하여 하중에 의해 상기 가압롤러를 가압하되, 상기 일 방향의 수직방향을 기준으로 상기 가압롤러의 중심축과 어긋나게 배치된 중심축으로 가지며, 상기 제2 프레임이 수평 이동 함에 따라 상기 가압롤러의 표면에 접하여 이동하는 적어도 하나의 하중롤러;를 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 임프린트 몰드 상에 배치되어 상기 임프린트 몰드를 따라 일 방향으로 이동하는 제1 프레임; 상기 제1 프레임에 회전 가능하게 지지되어 상기 제1 프레임이 이동함에 따라 상기 임프린트 몰드를 가압하는 가압롤러; 상기 제1 프레임에 결합되는 지지부 및 상기 지지부 상에 상기 일 방향을 기준으로 수평 이동 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 제2 프레임; 상기 지지부에 배치되어 상기 가이드부를 상기 일 방향으로 수평 이동하는 구동부; 상기 구동부를 제어하는 제어부; 및 상기 가이드부에 회전 가능하게 지지되며 상기 가압롤러의 상부에서 상기 가압롤러와 접촉하여 하중에 의해 상기 가압롤러를 가압하되, 상기 제어부의 구동신호에 의해 상기 가이드부가 수평 이동 함에 따라 상기 가압롤러의 표면을 따라 이동하며 상기 가압롤러가 상기 임프린트 몰드에 가하는 가압력을 변화시키는 적어도 하나의 하중롤러;를 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 임프린트 장치는 가압롤러와 접하는 각도를 가변할 수 있는 하중롤러를 채용하여, 가압롤러의 교체 없이도 가변된 가압력을 제공할 수 있다. 따라서, 임프린트 장치의 가압력을 변경하는 데에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 임프린트 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 임프린트 장치를 'I'방향에서 본 평면도이다.
도 3은 도 1의 임프린트 장치의 하중롤러의 가변 가압 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 하중롤러의 가변 폭을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 임프린트 장치의 가압력을 도시한 도면이다.
도 6은 하중롤러와 가압롤러 간의 사잇각과 가압력간의 관계를 도시한 도면이다.
도 7은 하중롤러에 가압 실린더를 추가한 예이다.
도 8은 도 1의 임프린트 장치의 변형예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 임프린트 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 임프린트 장치를 'I'방향에서 본 평면도이다. 도 3은 도 1의 임프린트 장치의 하중롤러의 가변 가압 과정을 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 하중롤러의 가변 폭을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 임프린트 장치(10)는 임프린트 몰드(600)를 상면에 임프린트 재료(720)가 도포된 글래스 기판(710)의 일측에서 타측으로 순차적으로 가압하며 부착함으로써 상기 임프린트 몰드(600)의 요철 패턴(621)을 임프린트 재료(720)에 전사할 수 있다. 일 실시예의 경우, 상기 임프린트 몰드(600)는 탄성력 있는 테이프(610)에 요철 패턴(621)이 형성된 스탬프(620)를 부착한 유연기판일 수 있으며, 임프린트 재료(720)는 광경화성 레진이 희석액에 희석된 잉크일 수 있다.
상기 임프린트 장치(10)는 제1 및 제2 프레임(110, 120), 가압롤러(200), 하중롤러(300) 및 구동부(400)를 포함할 수 있으며, 구동부(400)를 제어하기 위한 제어부(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 프레임(110, 120)은 상기 가압롤러(200)와 하중롤러(300)의 양단에 각각 결합되며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 일단을 기준으로 설명한다.
상기 제1 프레임(110)은 상기 가압롤러(200)를 지지하는 구조물로서, 임프린트 몰드(600) 상에 배치되어 상기 임프린트 몰드(600)를 따라 일 방향(A)으로 이동하며, 일 측에는 상기 가압롤러(200)가 회전 가능하게 지지된다.
상기 제2 프레임(120)은 상기 하중롤러(300)를 지지하는 구조물로서, 상기 제1 프레임(110)에 상하이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제2 프레임(120)은 상기 제1 프레임(110)에 상하이동 가능하게 결합되는 지지부(121) 및 상기 지지부(121)를 따라 좌우로 수평 이동 가능하게 결합되는 하나의 이상의 가이드부(122a, 122b)를 포함할 수 있다. 일 실시예는 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)가 포함된 경우를 예를 들어 설명한다. 상기 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)는 상기 제1 프레임(110)의 양측에 서로 나란하게 배치될 수 있다.
상기 가압롤러(200)는 중심축(C1)이 상기 제1 프레임(110)에 회전 가능하게 지지되어, 상기 제1 프레임(110)이 이동함에 따라, 상기 임프린트 몰드(600)를 하중에 의해 가압하며 회전할 수 있다. 또한, 상기 가압롤러(200)의 상부에는 상기 하중롤러(300)와 접하도록 배치되어, 상기 하중롤러(300)의 하중에 의한 가압력을 상기 임프린트 몰드(600)에 인가할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가압롤러(200)는 긴 원통 형상을 가지며, 양단의 중심축(C1)이 상기 제1 프레임(110)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 상기 가압롤러(200)는 스테인리스 스틸과 같은 내구성 있는 금속소재로 이루어진 원통 형상의 몸체를 가지며 그 표면에 고무와 같은 탄성재료가 코팅되어, 상기 임프린트 몰드(600)의 표면을 균일하게 가압할 수 있다. 상기 가압롤러(200)는 후술하는 가압롤러 구동부(410)에 의해 상기 제1 프레임(110)이 상하 이동함에 따라, 상기 임프린트 몰드(600)에 접촉되거나 분리될 수 있다.
상기 하중롤러(300)는 상기 가압롤러(200)에 상기 하중롤러(300)의 하중에 의한 추가적인 가압력을 부가하며, 중심축(C2, C3)이 상기 제2 프레임(120)의 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)에 상하 이동 및 회전 가능하도록 지지될 수 있다. 상기 하중롤러(300)는 상기 가압롤러(200)와 유사하게 긴 원통 형상을 가지며, 표면에 별도의 코팅없이 스테인리스 스틸과 같은 내구성 있는 금속소재만으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 하중롤러(300)의 표면은 상기 가압롤러(200)의 표면과 상이한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 하중롤러(300)는 상기 가압롤러(200)의 상부에 접하여 가압력을 부가하되, 상기 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)가 좌우로 수평 이동함에 따라, 상기 가압롤러(200)와 접하여 회전하며, 상기 가압롤러(200)와 접하는 위치를 가변할 수 있다. 상기 하중롤러(300)는 하나 이상 배치될 수 있다. 일 실시예는 하중롤러(300)가 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)로 구성된 경우를 예로 들어 설명한다.
상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)는 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)에 각각 상하 이동 및 회전운동 가능하게 지지되되, 상기 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)가 상기 지지부(121)를 따라 좌우 운동함에 따라, 상기 가압롤러(200)와 접하여 상하 이동과 회전운동을 동시에 할 수 있다. 다만, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 상하이동이 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)에 의해 이루어지는 것으로 한정하는 것은 아니며, 실시예에 따라서는, 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)에 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 중심축(C2, C3)이 결합되는 홈부를 형성하고, 이 홈부를 통해 상기 하중롤러(300)가 회전운동과 상하이동을 동시에 하도록 구성될 수도 있다.
상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)는 상기 가압롤러(200)의 상부에 길이 방향으로 접하여 상기 가압롤러(200)의 상부에서 상기 가압롤러(200)의 길이 방향으로 선형 가압할 수 있다. 상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)는 인위적인 가압부재를 통해 상기 가압롤러(200)를 가압하는 것이 아닌, 하중롤러(300)의 자체 무게(weight)에 의한 가압력을 제공할 수 있다.
가압롤러의 가압력을 가변하기 위해, 가압롤러를 교체하여 질량을 증가시키거나 감소시키는 방법이 있으나, 이를 위해서는 임프린트 공정을 중단하고 가압롤러를 교체해야 하므로, 제조공정이 지연되는 문제가 있다. 또한, 가압롤러의 가압력을 증가시키기 위해 가압롤러의 질량을 과도하게 증가시킬 경우, 가압롤러가 아래방향으로 휘어지는 변형이 발생하여, 가압롤러의 가압력이 중앙영역에 집중되어 균일한 가압력을 제공하기 어렵다. 또한, 가압롤러의 중심축 또는 가압롤러의 표면에 인위적인 가압부재를 부착하여 가압하는 방법이 있으나, 가압부재가 부착된 영역에 가압력이 집중되므로 균일한 가압력을 제공하기 어렵다. 일 실시예의 경우, 하중롤러(300)의 자체 무게에 의해 가압롤러(200)를 가압하므로, 가압롤러의 질량 증가에 의한 변형을 방지할 수 있으며, 인위적인 가압부재를 부착하는 경우에 비해 균일한 가압력을 제공할 수 있다. 또한, 하중롤러(300)와 가압롤러(200)가 이루는 각도를 조절함으로써 가압롤러(200)의 가압력을 가변할 수 있으므로, 가압롤러를 교체할 필요가 없다, 따라서, 제조공정의 지연을 방지할 수 있다.
다만, 실시예에 따라서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 하중롤러(310)의 중심축(C2)에 가압 실린더와 같은 추가 가압부재(312)를 부착하여, 하중롤러(310)가 제공하는 가압력을 증가시킬 수도 있다. 도 7은 편의상 제1 하중롤러(310)에 추가 가압부재(312)를 부착한 경우를 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)에 각각 추가 가압부재(312)를 설치할 수도 있다. 하중롤러(310)의 중심축(C2)에 가압부재(312)에 부착하면, 가압부재(312)의 가압력이 하중롤러(310)를 거쳐 가압롤러(200)에 인가되므로, 가압롤러(200)에 직접 가압부재를 부착하는 경우에 비해, 가압력의 불균형을 감소시킬 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하중롤러(300)는 상기 가압롤러(200)와 동일한 길이(W1)를 갖도록 하여, 상기 하중롤러(300)의 가압력이 상기 가압롤러(200)와 접촉하는 지점에 균등하게 부가되도록 할 수 있다. 하중롤러(300)가 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)를 포함하는 경우에는, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 각각 동일한 길이(W1)를 갖도록 하여 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 가압롤러(200)에 균등한 가압력을 제공하게 할 수 있다. 상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 직경(D2, D3)은 가압롤러(200)의 직경(D1)과 같을 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 실시예에 따라서는, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)와 가압롤러(200)가 서로 다른 직경을 갖도록 구성할 수도 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)는 서로 동일한 직경(D2, D3)를 가질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 실시예에 따라서는 서로 다른 직경을 갖도록 구성할 수도 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)가 좌우로 수평 이동함에 따라, 상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 상기 가압롤러(200)의 표면(201)을 접하여 이동하며, 상기 가압롤러(200)에 인가되는 가압력을 가변하는 과정에 대해 설명한다.
제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)가 제1 및 제2 하중롤러 구동부(420, 430)에 의해 각각 D1 및 D2 방향으로 수평 이동하면, 상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)는 가압롤러(200)와 접하여 상하이동 및 회전운동하며 상기 가압롤러(200)의 상부로 이동할 수 있다. 일 실시예의 경우, 상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 표면(311, 321)는 스테인리스 스틸로 이루어져 있고, 가압롤러(200)의 표면(201)은 고무로 코팅되도록 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 가압롤러(200)의 표면을 미끄러지지 않고 이동할 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)는 상기 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)의 이동에 따라, 상기 가압롤러(200)에 하중에 의한 가압력을 인가할 수 있다. 따라서, 상기 가압롤러(200)는 상기 가압롤러(200)의 하중에 의한 가압력과 상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)에 의 하중에 의한 가압력을 인가할 수 있다.
도 4는 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 이동할 수 있는 범위를 도시한 도면이다. 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)는 각각 가압롤러(200)의 측면에서 접하게 되는 위치(310a, 320b)와, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)이 서로 만나게 되는 위치(310b, 320b)의 사이에서 이동할 수 있다. RG1은 제1 하중롤러(310)의 중심축(C2)이 이동할 수 있는 범위의 궤적이며, RG2는 제2 하중롤러(320)의 중심축(C3)이 이동할 수 있는 범위는 궤적이다. 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)는 각각 가압롤러(200)의 측면에서 접하게 되면, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 상기 가압롤러(200)에 가압력을 가할 수 없다. 또한, 1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 서로 맞닿게 되면, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)와 가압롤러(200)가 모두 서로 맞닿게 되어, 가압롤러(200)가 회전할 수 없게 된다. 이를 가압롤러(200)의 중심축(C1)과 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 중심축(C2, C3)이루는 사잇각을 기준으로 설명한다.
제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 중심축(C2, C3)과 상기 가압롤러(200)의 중심축(C1)을 연결한 가상의 직선(L1, L2)과 일 방향(A)의 수직을 이루며 상기 가압롤러(200)의 중심축(C1)을 통과하는 직선(O)과 이루는 각도를 제1 및 제2 사잇각(θ1, θ2)으로 정의한다. 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 중심축(C2, C3)은 가압롤러(200)의 측면과 접할 때의 위치(CL1, CL2)와 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 서로 맞닿을 때의 위치(CH1, CH2)의 범위 내에서 이동할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 사잇각(θ1, θ2)은 각각, θ1'<θ1<90° 이고, θ2'<θ2<90° 인 범위 내에서 이동할 수 있다. 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)를 이동시키는 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)는 상기 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 중심축(C2, C3)이 이러한 범위 내에서 이동할 수 있다. W2 및 W3는 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)가 가압롤러(200)에 가압력을 인가할 수 있으며, 가압롤러(200)가 회전 운동 가능한 범위 내에서, 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)가 수평 이동할 수 있는 범위를 표시한 것이다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 제1 및 제2 사잇각(θ1, θ2)의 크기에 따라, 상기 가압롤러(200)에 가해지는 가압력의 크기에 대해 설명한다.
가압롤러(200)가 가하는 총 가압력(FT)은 가압롤러(200)의 하중에 의한 가압력과 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)에 하중의해 인가되는 가압력(F1, F2)의 합력에 해당한다. 이 중, 가압롤러(200)의 하중에 의한 가압력은 가압롤러(200)의 질량(M1)과 중력가속도(g)의 곱으로 표현된다. 또한, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 하중에 의해 인가되는 가압력(F1, F2)은 각각 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 질량(M2, M3), 중력가속도(g) 및 사잇각의 코사인값(cosθ1, cosθ2)의 곱으로 표현되므로, 총 가압력(FT)은 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00001
그러므로, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 중심축(C2, C3)과 가압롤러(200)의 중심축(C1)이 이루는 제1 및 제2 사잇각(θ1, θ2)을 조절하면, 가압롤러(200)의 가하는 총 가압력(FT)을 변경할 수 있다.
따라서, 임프린트 공정에서 임프린트 몰드에 가해지는 가압력을 변경하기 위해 임프린트 장치를 교체하지 않고도, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)를 이동시킴으로써, 가압롤러(200)가 임프린트 몰드에 가하는 가압력을 용이하게 조절할 수 있다.
도 6은 가압롤러(200)의 질량이 10kg이고, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 질량이 각각 10kg인 경우에, 제1 및 제2 사잇각(θ1, θ2)을 각각 30° 에서 90°로 변화시킴에 따라, 가압롤러(200)의 총 가압력(FT)이 변화하는 것을 도시한 것이다.
사잇각(θ1, θ2)이 감소함에 따라, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 질량이 가압롤러(200)에 온전히 전달되어 총 가압력(FT)이 증가하는 것을 볼 수 있다. 또한, 사잇각(θ1, θ2)과 총 가압력(FT)이 선형적으로 감소하는 상관관계가 있는 것을 볼 수 있다. 따라서, 제어부(500)에 이러한 상관관계를 수치화한 상관관계 데이터를 저장하고, 사용자가 임프린트 공정에 필요한 가압력을 입력하면, 저장된 상관관계 데이터에 근거하여 제1 및 제2 하중롤러 구동부(420, 430)를 제어함으로써, 제1 및 제2 하중롤러 구동부(420, 430)에 연결된 제1 및 제2 가이드부(122a, 122b)가 이동하여 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)와 가압롤러(200)가 이루는 제1 및 제2 사잇각(θ1, θ2)을 각각 조절하게 하도록 구성할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 구동부(400)는 제1 프레임(110)을 상하 이동시키기 위한 가압롤러 구동부(410)와 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)의 가이드부(122a, 122b)를 좌우로 수평 이동시키기 위한 제1 및 제2 하중롤러 구동부(420, 430)을 포함할 수 있다. 상기 구동부(400)는 제2 프레임(120)의 지지부(121)에 배치될 수 있다. 상기 구동부(400)는 제어부(500)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 상기 구동부(400)는 리니어 액추에이터(Linear Actuator)로 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 볼 나사와 스테핑 모터의 조합 기구에 의해 구동하게 할 수도 있다.
상기 제어부(500)는 상기 구동부(400)를 제어하여, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)와 가압롤러(200)가 이루는 제1 및 제2 사잇각(θ1, θ2)을 제어할 수 있다. 제어부(500)는, 예를 들면 제어부 본체를 구성하는 CPU(Central Processing Unit), CPU가 처리를 실시하기 위해 필요한 데이터를 저장하는 ROM(Read Only Memory), CPU가 행하는 각종 데이터 처리를 위해 사용되는 메모리 영역 등을 구비한 RAM(Random Access Memory), CPU가 각 부를 제어하기 위한 프로그램 또는 각종 데이터를 기억하는 하드 디스크(HDD) 또는 메모리 등의 데이터 저장부를 포함할 수 있다. 또한, 사용자가 제어부(500)에 데이터를 입력하기 위한 입력장치를 포함할 수 있다.
제어부(500)는, 데이터 저장부로부터 판독된 소정의 프로그램에 기초하여, 앞서 설명한 상관관계 데이터를 데이터 저장부에 저장하거나 읽을 수 있다. 또한, 사용자가 입력장치를 통해 임프린트 공정에 필요한 가압력을 입력하면, 데이터 저장부에 저장된 상관관계 데이터에 기초하여 구동부(400)를 제어함으로써, 제1 및 제2 하중롤러(310, 320)와 가압롤러(200)가 이루는 제1 및 제2 사잇각(θ1, θ2)을 조절할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하여 하중롤러가 1개인 변형예에 대해 설명한다. 다른 구성은 도 1에서 설명한 임프린트 장치(1)와 유사하므로 생략하고, 하중롤러가 가압롤러의 상부에서 접촉하여 이동하는 움직임에 대해서만 설명한다.
변형예의 경우, 1개의 하중롤러(330)가 가압롤러(200)를 가압하는 구조이다. 따라서, 하중롤러(330)의 중심축(C4)이 가압롤러(200)의 중심축(C1)과 수평이 되기 전까지의 범위(CL3 ~ CL4) 내에서 움직일 수 있으므로, 일 실시예에 비하여 하나의 하중롤러(330)가 이동할 수 있는 범위가 확장되는 차이점이 있다. 하중롤러(330)와 가압롤러(200)의 사잇각(θ3)이 동일하면, 하중롤러(330)의 중심축(C4)이 일 방향(A)에 대해 전방 범위(RG3a)와 후방 범위(RG3b) 중 어느 범위에 위치해도 같은 가압력을 인가할 수 있으므로, 설치 장소에 따라 하중롤러(330)의 배치를 적절히 변경할 수 있는 장점이 있다.
변형예의 경우, 일 실시예에 비해, 하중롤러의 개수가 감소하였다. 따라서, 일 실시예와 동일한 하중롤러를 사용할 경우에, 일 실시예에 비해 가압롤러(200)에 인가되는 가압력이 감소할 수 있으나, 하중롤러(330)의 개수가 감소하여, 일 실시예에 비해 제조비용이 감소될 수 있다. 또한, 하중롤러(330)를 개수가 감소함에 따라, 임프린트 장치가 차지하는 공간이 감소될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 임프린트 장치
110: 제1 프레임
120: 제2 프레임
121: 지지부
122: 가이드부
122a: 제1 가이드부
122b: 제2 가이드부
200: 가압롤러
300: 하중롤러
310: 제1 하중롤러
320: 제2 하중롤러
400: 구동부
410: 가압롤러 구동부
420: 제1 하중롤러 구동부
430: 제2 하중롤러 구동부
500: 임프린트 몰드
510: 필름
520: 스탬프
610: 글래스 기판
620: 임프린트 재료

Claims (20)

  1. 제1 프레임;
    상기 제1 프레임의 일단에 회전 가능하게 지지되는 가압롤러;
    상기 제1 프레임의 타단에 결합되는 지지부 및 상기 지지부에 수평 이동 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 제2 프레임; 및
    상기 가이드부에 상하 이동 및 회전 가능하게 지지되며 상기 가압롤러의 상부에서 상기 가압롤러와 접촉하여 하중에 의해 상기 가압롤러를 가압하되, 상기 가이드부가 수평 이동 함에 따라 상기 가압롤러의 표면에 접하여 이동하는 적어도 하나의 하중롤러;를 포함하는 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 임프린트 몰드 상에 배치되어 상기 임프린트 몰드를 따라 일 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지부에 배치되어 상기 가이드부를 상기 일 방향을 기준으로 수평 이동하게 하는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가압롤러와 상기 하중롤러는 상기 일 방향의 수직 방향을 기준으로 길이 방향이 서로 나란하게 배열된 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 하중롤러는 제1 및 제2 하중롤러를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 하중롤러는 상기 일 방향의 수직 방향을 기준으로 길이 방향이 서로 나란하게 배치된 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가압롤러는 상기 제1 및 제 2 하중롤러의 사이에 길이방향으로 접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 하중롤러는 동일한 직경 및 동일한 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 프레임은 상기 제1 및 제2 하중롤러에 각각 결합되는 제1 및 제2 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 가이드부는 상기 제1 및 제2 하중롤러가 상기 가압롤러와 접하는 범위 내에서 수평 이동하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제 2가이드부는 상기 일 방향을 기준으로 상기 제1 프레임의 양측에 배치된 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가압롤러의 표면과 상기 하중롤러의 표면은 서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하중롤러의 중심축을 가압하는 가압부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 상기 지지부에 상기 일 방향의 수직방향을 기준으로 상하이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  14. 임프린트 몰드 상에 배치되어 상기 임프린트 몰드를 따라 일 방향으로 이동하는 제1 프레임;
    상기 제1 프레임에 회전 가능하게 지지되어 상기 제1 프레임이 이동함에 따라 상기 임프린트 몰드를 가압하는 가압롤러;
    상기 제1 프레임에 수평 이동 가능하게 결합되는 제2 프레임; 및
    상기 제2 프레임에 회전 가능하게 지지되며 상기 가압롤러의 상부에서 상기 가압롤러와 접촉하여 하중에 의해 상기 가압롤러를 가압하되, 상기 일 방향의 수직방향을 기준으로 상기 가압롤러의 중심축과 어긋나게 배치된 중심축으로 가지며, 상기 제2 프레임이 수평 이동 함에 따라 상기 가압롤러의 표면에 접하여 이동하는 적어도 하나의 하중롤러;를 포함하는 임프린트 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임과 결합되는 지지부; 및
    상기 지지부를 따라 상기 일 방향을 기준으로 수평 이동 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하중롤러는 상기 적어도 하나의 가이드부의 일단에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  17. 임프린트 몰드 상에 배치되어 상기 임프린트 몰드를 따라 일 방향으로 이동하는 제1 프레임;
    상기 제1 프레임에 회전 가능하게 지지되어 상기 제1 프레임이 이동함에 따라 상기 임프린트 몰드를 가압하는 가압롤러;
    상기 제1 프레임에 결합되는 지지부 및 상기 지지부 상에 상기 일 방향을 기준으로 수평 이동 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 제2 프레임;
    상기 지지부에 배치되어 상기 가이드부를 상기 일 방향으로 수평 이동하는 구동부;
    상기 구동부를 제어하는 제어부; 및
    상기 가이드부에 회전 가능하게 지지되며 상기 가압롤러의 상부에서 상기 가압롤러와 접촉하여 하중에 의해 상기 가압롤러를 가압하되, 상기 제어부의 구동신호에 의해 상기 가이드부가 수평 이동 함에 따라 상기 가압롤러의 표면을 따라 이동하며 상기 가압롤러가 상기 임프린트 몰드에 가하는 가압력을 변화시키는 적어도 하나의 하중롤러;를 포함하는 임프린트 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 일 방향에 대해 수직 방향인 가상의 직선과 상기 하중롤러의 중심축과 상기 가압롤러의 중심축을 연결한 가상의 직선이 이루는 사잇각과 상기 하중롤러에 의해 가압된 상기 가압롤러가 상기 임프린트 몰드를 가압하는 가압력의 상관관계 데이터가 저장된 데이터 저장부를 더 포함하며, 상기 상관관계 데이터를 참조하여 상기 임프린트 몰드에 인가하고자 하는 가압력에 대응되는 상기 사잇각을 결정하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 가압롤러와 상기 하중롤러는 상기 일 방향에 대하여 길이방향이 서로 나란하게 배열된 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 하중롤러는 제1 및 제2 하중롤러를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 하중롤러는 동일한 직경을 가지며, 상기 제1 및 제2 하중롤러의 사잇각은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
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