KR20190119011A - 패턴 임프린팅을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20190119011A
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유키 스기우라
시게루 후지와라
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도시바 기카이 가부시키가이샤
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Abstract

기판 상에 놓인 수지 상에 몰드를 임프린팅하기 위한 장치는 몰드를 반송하는 인상 롤러, 몰드가 느슨해지는 것을 방지하는 댄서 롤러, 인상 롤러를 구동하도록 구성되는 제1 구동기, 댄서 롤러를 구동하도록 구성되는 제2 구동기, 및 제1 구동기 및 제2 구동기에 전기적으로 연결되어 제1 구동기 및 제2 구동기를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함한다.

Description

패턴 임프린팅을 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR PATTERN IMPRINTING}
본 개시내용은 터치스크린 또는 디스플레이 스크린과 같은 매크로스코픽 전자 장치를 제조하기 위해 기판 상에 놓인 감광성 화학재 상으로 세장형 평탄한 시트형 몰드 상에 형성된 요철 패턴을 임프린팅하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
터치스크린 또는 디스플레이 스크린과 같은 매크로스코픽 전자 장치는 포토리소그래피와 유사한 프로세스에 의해 생성될 수 있다. 이 프로세스에서, 터치스크린 또는 디스플레이 스크린 전체에 걸쳐서 패턴을 갖는 시트형 몰드가 기판 상에 놓인 수지에 인상되고(impressed) 수지로부터 분리되어 수지 상에 거울상 패턴을 형성한다. 일반적으로 몰드는 이후에 버려진다.
일본 특허 출원 공개 제2014-40070호는 세장형 몰드가 급송기로부터 권취기로 급송되고 급송 과정에서 기판에 몰드가 인상되는 관련 기술을 개시한다.
전술한 문헌에 개시된 기술은 생산성을 향상시킬 수 있지만 다량의 몰드를 소비한다. 본 명세서에 개시된 장치 및 방법은 이러한 문제점을 고려하여 만들어졌다.
일 양태에 따르면, 급송기로부터 권취기로 요철 패턴을 갖는 시트형 몰드를 급송하고 기판 상에 놓인 수지 상에 패턴을 임프린팅하기 위한 장치는, 몰드를 반송하고 제1 위치와 제1 위치로부터 이격된 제2 위치 사이에서 기판의 표면과 평행하게 이동가능하고 그리고 제1 위치로부터 제2 위치로의 이동에 응답하여 몰드를 기판에 인상하도록 배치되는 인상 롤러; 몰드를 권취기를 향해 안내하고 그리고 제3 위치와 제4 위치 사이에서 이동 가능한 댄서 롤러로서, 제3 위치와 제4 위치는 기판의 표면에 수직인 방향으로 각각 기판에 근접하고 그리고 기판으로부터 이격되어 있는, 댄서 롤러; 제1 위치와 제2 위치 사이에서 인상 롤러를 구동하도록 구성되는 제1 구동기; 제3 위치와 제4 위치 사이에서 댄서 롤러를 구동하도록 구성되는 제2 구동기; 및 제1 구동기 및 제2 구동기에 전기적으로 연결되고 그들을 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하며, 제어기는 수지 상에 패턴을 임프린팅하도록 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이게 인상 롤러를 설정하기 위해 제1 구동기의 제1 제어를 그리고 몰드가 느슨해지는 것을 방지하도록 제1 위치로부터 제2 위치로의 인상 롤러의 움직임과 동기하여 제4 위치로부터 제3 위치를 향해 댄서 롤러를 이동시키기 위해 제2 구동기의 제1 제어를 실행하도록 구성된다.
다른 양태에 따르면, 급송기로부터 권취기로 요철 패턴을 갖는 시트형 몰드를 급송하여 기판 상에 놓인 수지 상에 패턴을 임프린팅하는 방법은, 몰드를 반송하는 인상 롤러를 제1 위치로부터, 제1 위치로부터 이격된 제2 위치로 기판의 표면과 평행하게 움직이게 설정하여 움직임에 응답하여 몰드를 기판에 인상하도록 하는 단계; 및 몰드가 느슨해지는 것을 방지하도록, 제1 위치로부터 제2 위치로의 인상 롤러의 움직임에 동기하여 몰드를 권취기로 안내하기 위한 댄서 롤러를 기판에 더 가깝게 이동시키는 단계를 포함한다.
도 1a는 일 실시예에 따른 패턴 임프린팅에 의한 제품의 평면도.
도 1b는 도 1a의 화살표 IB에서 본 측면도.
도 1c는 도 1a의 IC-IC 라인으로부터 본 측단면도.
도 1d는 도 1c의 영역 ID에서 취한 확대 단면도.
도 2a는 도 1a의 영역 ⅡA에서 취한 확대 평면도.
도 2b는 일 예에 대한 도 2a에 대응하는 확대 평면도.
도 2c는 다른 예에 대한 도 2a에 대응하는 확대 평면도.
도 2d는 또 다른 예에 대한 도 2a에 대응하는 확대 평면도.
도 3a는 몰드가 부착된 기판의 평면도.
도 3b는 도 3a의 ⅢB-ⅢB 라인을 따라 취한 측면도.
도 3c는 도 3b의 ⅢC 영역에서 취한 확대 단면도.
도 4a는 마스크 유닛이 놓인 기판 및 몰드의 개략적인 평면도.
도 4b는 도 4a의 IVB-IVB 라인을 따라 취한 개략적인 측면도.
도 4c는 도 4b의 IVC 영역에서 취한 확대 단면도.
도 5a는 임프린팅 후의 기판의 개략적인 평면도.
도 5b는 도 5a의 VB-VB 라인에서 본 개략적인 측면도.
도 5c는 도 5b의 영역 VC에서 취한 확대 단면도.
도 6은 인상 롤러가 몰드를 기판으로부터 이격 상태로 유지하는 일 실시예에 따른 패턴 임프린팅 장치의 개략적인 입면도.
도 7은 도 6의 화살표 VⅡ에서 본 장치의 개략적인 평면도.
도 8은 도 6의 VⅢ-VⅢ 라인으로부터 본 장치의 개략적인 측면도.
도 9는 도 6의 IX-IX 라인으로부터 취한 장치의 개략적인 측면도.
도 10은 도 6의 X-X 라인에서 본 장치의 개략적인 측면도.
도 11은 몰드가 기판과 대면 접촉하도록 인상 롤러가 이동된 상태의 장치의 개략적인 입면도.
도 12는 몰드가 기판 위에 놓인 상태에서 마스크 유닛이 기판 위로 이동된 상태의 장치의 개략적인 입면도.
도 13은 몰드가 기판 위에 놓인 상태에서 마스크 유닛을 기판에 가압하고 자외선 광원을 주사하기 전의 상태의 장치의 개략적인 입면도.
도 14는 몰드가 기판 위에 놓인 상태에서 마스크 유닛을 기판에 가압하고, 자외선 광원을 주사한 후의 상태의 장치의 개략적인 입면도.
도 15a는 인상 롤러를 이동시키기 전의 수지가 놓여진 기판, 몰드 및 인상 롤러의 개략적인 입면도.
도 15b는 인상 롤러를 이동시키는 과정에서 수지가 놓인 기판, 몰드 및 인상 롤러의 개략적인 입면도.
도 15c는 인상 롤러를 이동시킨 후의, 몰드가 기판상의 완전히 수지와 대면 접촉하고 있는, 수지가 놓여진 기판, 몰드 및 인상 롤러의 개략적인 입면도.
도 16a는 수지가 일 단부에 두꺼운 부분을 갖고 있는, 수지를 갖는 기판의 개략적인 입면도.
도 16b는 수지가 코팅되지 않은 기판이 부분적으로 남겨진, 수지를 갖는 기판의 개략적인 입면도.
도 16c는 수지가 일 단부를 이외에 두꺼운 부분을 갖고 있는, 수지를 갖는 기판의 개략적인 입면도.
도 16d는 수지가 일 단부를 향해 두꺼워지는, 수지를 갖는 기판의 개략적인 입면도.
도 17a는 장치에 사용된 마스크 유닛의 개략적인 평면도.
도 17b는 다른 실시예에 따른 마스크 유닛의 개략적인 평면도.
도 17c는 도 17b의 XVⅡC-XVⅡC 라인으로부터 취한 단면도.
도 17d는 도 17c의 XVⅡD 영역에서 취한 확대 단면도.
도 18a는 도 17b에 도시된 마스크 유닛을 갖는 기판의 개략적인 평면도.
도 18b는 도 18a의 XVⅢB-XVⅢB 라인으로부터 취한 개략적인 측면도.
도 18c는 도 18b의 XVⅢC 영역에서 취한 확대 단면도.
도 19는 임프린팅이 왕복되어 기판상의 복수의 영역 상에 패턴이 임프린팅된 반제품의 개략적인 평면도.
도 20은 다른 예에 따라 임프린팅되는 복수의 영역을 갖는 반제품의 개략적 평면도.
도 21a는 댄서 롤러가 이동하기 전의 상태에서, 3개의 댄서 롤러가 제공되는 변형된 실시예에 따라 몰드가 쓰레딩되는(threaded) 롤러의 개략적인 입면도.
도 21b는 댄서 롤러가 이동한 후의 롤러의 개략적인 입면도.
도 22는 다른 변형예에 따른 롤러의 개략적인 평면도.
도 23a는 도 3a 및 도 4a에 대응하는, 몰드를 갖는 마스크 유닛의 개략적인 평면도.
도 23b는 도 23a의 XXⅢB-XXⅢB 라인으로부터 취한 개략적인 측면도.
도 23c는 도 23b의 XXⅢC 영역에서 취한 확대 단면도.
이하, 첨부 도면을 참조하여 특정 실시예를 설명한다. 이들 도면은 반드시 정확하게 축척화된 것은 아니며, 따라서, 요소간의 치수 관계는 여기에 나타낸 것에 한정되지 않는다는 것을 유의하여야 한다. 이들 도면 중 일부에서, 이중머리 화살표(X, Y, Z)는 각각 직교 좌표계에서의 X, Y 및 Z 축을 나타내며, 길이방향, 측방향 및 수직 방향에 통상적으로 대응하지만, 이들은 단지 설명의 편의를 위한 것이며 따라서 제한적이지 않다.
주로 도 1a 내지 도 1d 및 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 패턴 임프린팅에 의한 제품(1)은 예로서 LCD 또는 OLED의 디스플레이 스크린 또는 터치스크린에 사용되는 스크린 또는 패널에 적용되는 필터이다. 제품(1)은 일반적으로 기판(3) 및 그로부터 돌출된 패턴화된 돌출부(5)를 구비한다.
기판(3)은 예로서 유리 또는 합성 수지와 같은 투명한 재료로 만들어진 판이다. 돌출부(5)는 자외선에 감응성인 포토폴리머 또는 광-활성화 수지와 같은 적절한 전자기파에 노광될 때 경화되는 경화성 수지로 제조되고 전자기파에 노광되어 형성된다. 또한, 돌출부(5)의 패턴은 요철의 패턴(9)을 갖는 시트형 몰드(7)가 수지에 가압되어 패턴(9)의 거울상으로서 돌출부(5)를 형성하는 패턴 임프린팅으로부터 초래된다. 돌출부(5)는 기판(3)의 일 표면에 형성된다. 도 1a는 벽이 허니콤 패턴을 형성하는 돌출부(5)의 패턴의 예를 도시하지만, 이것은 단지 예시일 뿐이고 어떠한 임의적인 패턴도 그에 적용될 수 있다.
기판(3)에 대한 돌출부(5)의 배치는 약간의 변형을 가질 수 있다. 도 2a는 패턴 모서리로부터 제품(1)의 길이방향 및 측방향 에지까지의 거리(L1, L2)가 모두 동일한 예를 도시한다. L1과 L2가 모두 허용 범위 내에 있으면 수용 가능한 제품일 수 있다.
도 2b는 하나 이상의 거리(L3 및 L4)가 상한을 초과하는(L3> L1; L4> L2) 다른 예를 도시한다. 도 2c는 하나 이상의 거리 L5 및 L6이 하한 미만인(L5 <L1; L6> L2) 또 다른 예를 도시한다. 도 2d는 패턴이 기울어진 별개의 예를 도시한다. 이러한 예는 종종 열악한 제품으로 인정될 수 있다.
제품(1)은 일반적으로 아래에 설명된 방식으로 패턴 임프린팅에 의해 제조된다.
기판(3)은 예로서 세장형 직사각형의 얇은 시트이고, 그 표면이 수직 방향(Z 축)으로 상방을 향하는 방향으로 지지되어 있다.
먼저, 기판(3)의 표면 상에 수지(11)가 놓여지며, 이는 여전히 경화되지 않은 상태, 즉 점성이지만 적절한 전자기파(이 예에서는 자외선)에 노광될 때 경화될 수 있다. 수지(11)는 예로서 표면 상에 또는 표면 전체에 걸쳐 박막을 형성할 수 있다. 이러한 수지 층 형성 단계는 기판(3) 상에 수지(11)의 층을 형성하게 한다.
몰드(7)는 일반적으로 세장형 평탄한 시트 또는 세장형 테이프 또는 밴드이고, 적어도 그의 하부 표면 상에 패턴(9)을 갖는다. 패턴(9)과 함께 몰드(7) 전체는 자외선에 대해 투명한 재료로 형성될 수 있다. 이것은, 몰드(7)가 급송기(67) 상에 설정된 스톡 롤(25)로서 롤링되고, 후술하는 임프린팅 장치에서 급송기(67)로부터 권취기(69)로 쓰레딩되는 방식으로 프로세스를 위해 기능한다.
몰드(7) 상의 패턴(9)은 기판(3) 상의 수지(11)와 대면 접촉하거나 그에 대해 가압된다. 이 상태에서, 몰드(7)는 수직 방향(Z 축)으로 기판(3) 위에 오고, 예로서 도 3c에 도시된 바와 같이, 수지(11)가 여전히 경화되지 않고 점성이 있기 때문에 패턴(9)은 수지(11)에 밀어 넣어진다.
이 단계에서, 몰드(7)는 바람직하게는 길이방향 및 측방향(X-, Y-축)으로 그리고, 또한 수직 축(Z-축) 둘레로 기판(3)과 정렬된다.
이러한 인상 단계는 패턴(9)의 거울상이 수지(11)에 형성되도록 패턴(9)을 수지(11) 상에 임프린팅한다.
다음에, 몰드(7)를 기판(3)에 접촉시킨 채로, 도 4에 도시하는 바와 같이, 마스크 유닛(13)을 몰드(7) 및 기판(3) 위로 이동시키고 그와 정렬시킨다(마스크 유닛 정렬 단계).
마스크 유닛(13)은 비교적 얇은 프레임워크이며, 개구 윈도우 또는 자외선에 투과성인 막 또는 벌크로 덮인 윈도우 섹션(15)을 갖는다(도 17a 참조). 마스크 유닛(13)은 복수의 윈도우 섹션(15)을 가질 수 있다. 윈도우 섹션(들)(15)과 별도로, 마스크 유닛(13)은 자외선에 대해 불투명할 수 있다.
마스크 유닛 정렬 단계에서, 몰드(7), 기판(3) 및 마스크 유닛(13)은 길이방향 및 측방향(X-, Y-축)으로, 그리고, 또한, 수직 축(Z-축) 둘레로 서로 완전히 정렬된다.
기판(3) 상의 수지(11)는 몰드(7) 및 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(들)(15)을 통해 인가된 자외선에 노광된다(노광 단계).
노광 단계에서, 몰드(17)는 마스크 유닛(13)에 의해 기판(3) 상으로 약간 또는 상당히 하향 가압될 수 있다.
노광 단계에서, 자외선은 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(들)(15)을 통과하고 다음에 몰드(7)를 통과하며, 그후 경화성 수지(11)에 인가된다. 이러한 노광은 노광된 영역의 수지(11)가 완전히 경화될 때까지 지속된다.
노광 단계의 결과로서, 수지에서 자외선에 노광된 영역(도 4c의 17)은 경화되지만, 마스크 유닛(13)으로 마스킹된 나머지 영역(도 4c의 19)은 경화되지 않은 채로 남게 된다.
노광 단계 후에, 마스크 유닛(13)이 변위되고(변위 단계), 몰드(7)가 기판(3) 및 그 위의 수지(11)로부터 분리된다(분리 단계). 분리 단계 후에, 경화되지 않은 수지는 제거된다(제거 단계).
경화 전의 패턴(9)(예로서, 도 3c 참조)의 함몰부로 압착된 수지(11)의 부분은 도 5c에서 알 수 있는 바와 같이, 제거 단계 후에 돌출부(5)가 된다. 수지(11)의 잔여 부분(23)은 몰드(7)와 기판(3) 사이의 간극에 남고, 제거 단계 후에도 돌출부(5)보다 낮은 부분으로서 잔류 부분(21)이 될 수 있다.
이들 잔류 부분(21)은 O2 애싱(잔류 부분을 제거하는 단계)과 같은 임의의 공지된 방법으로 제거될 수 있다. 그 다음에, 도 1에 도시된 것과 같은 제품을 생산할 수 있다. 돌출부(5)의 패턴은 전술한 바와 같이, 몰드(7) 상의 패턴(9)의 거울상 및 상보적인 패턴이다.
패턴(9)의 거울상으로서의 돌출부(5)의 패턴은 원래 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15) 아래에 있는 기판상의 영역 내에 형성된다.
이 제조 방법에 관해서 더 상세히 후술한다. 인상 단계에서 기판(3)을 위로부터 관찰하면, 기판(3)은 몰드(7) 상에 패턴(9)이 형성되는 영역의 일부 또는 전부에 덮여있다. 마스크 유닛 정렬 단계에서 기판(3)을 위에서 보면, 이 영역은 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(들)(15) 내에 또는 전체에 걸쳐있다.
그러한 실시예의 일례가 도 4a에 도시되어 있으며, 여기서 마스크 유닛(13)은 그 중앙에 단 하나의 윈도우 섹션(15)만을 가지며 몰드(7) 상에 형성된 패턴(9)은 윈도우 섹션(15) 전체에 걸쳐있다.
몰드(7)는 이미 설명한 바와 같이, 세장형 평탄한 시트 또는 세장형 테이프 또는 밴드로 형성되고, 급송기(67) 상에 설정된 보빈 둘레에 권취된다. 몰드(7)의 일 단부는 급송기(67)로부터 인출되고 몇몇 중간 롤러를 통해 권취기(69)에 쓰레딩된다.
인상 단계에서 롤러 중 일부는 몰드(7)를 부분적으로 기판(3) 위로 반송하고 몰드(7)를 느슨하게 하지 않고 수지(11)에 패턴(9)을 인상하도록 이동한다.
윈도우 섹션(15)은 반드시 도 4a 및 도 17a에 도시된 바와 같이 직사각형일 필요는 없으며 다양한 형상이 그에 적용될 수 있다. 도 17b, 도 17c 및 도 17d에 도시된 예에서와 같이, 윈도우 섹션(15)은 몰드(7) 상의 패턴(9)과 일치하는 형상일 수 있다.
또한, 마스크 유닛(13)과 몰드(7)는 도 18a 내지 도 18c에 도시된 바와 같이 윈도우 섹션(15)과 패턴(9)이 서로 일치하도록 함께 정렬될 수 있다.
그 세부사항에 대해서 후술한다.
몰드(7) 상의 패턴(9)은, 도 18c에 도시된 바와 같이 상대적으로 돌출하는 랜드(29)와 그로부터 만입된 홈(31)으로 구성되어 있다. 인상 단계에서도, 랜드(29)와 기판(3) 사이에 미세한 간극이 유지될 수 있고, 극미량의 경화되지 않은 수지(11)가 이들 간극에 남아있을 수 있다. 물론, 랜드(29)가 기판(3)과 밀접하게 접촉할 수 있다면, 홈(31)을 제외하면 남겨지는 어떠한 수지(11)도 없을 수 있다.
반대로, 홈(31)과 기판 사이에 공간(33)이 있고, 이들 공간(33)에는 경화되지 않은 수지(11)가 충전되어 있다.
마스크 유닛 정렬 단계에서의 마스크 유닛(13)을 위로부터 보았을 때, 도 18a에 도시된 바와 같이, 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15)은 몰드(7)의 랜드(29)와 겹치고, 윈도우 섹션(15)을 제외한 마스크 유닛(13)의 어느 부분도 몰드(7)의 홈(31)과 겹치지 않는다.
자외선은 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15) 및 몰드(7)의 홈(31)을 통과하여 공간(33)에 충전된 경화되지 않은 수지(11)에 도달한다. 그 후, 공간(33) 내의 수지(11)가 제품(1)의 돌출부(5)가 되고, 이들 부분 이외의 수지(11)는 경화되지 않은 상태로 남아 있는다.
그 후, 몰드(7)는 기판(3)으로부터 분리되고, 경화되지 않은 수지(11)는 쉽게 제거될 수 있다. 따라서 잔류 부분(21)이 없는 제품(1)을 용이하게 제공할 수 있다.
인상 단계의 실행은 단 한 번에 국한되지 않고 왕복될 수 있다. 이러한 변형예는 도 19 및 20에 도시된 바와 같이 기판(3) 상에 돌출부(5)의 반복 패턴의 형성을 용이하게 한다. 대안적으로, 반복 패턴(9)이 몰드(7) 상에 형성될 수 있다. 이 변경은 유사한 결과를 제공한다. 인접 패턴들(9)은 동일하거나 별개일 수 있다.
특히, 기판(3)은 패턴(9)의 영역의 전체 수의 배수로 확장 또는 연장되거나, 추가로 미소하게 더 확장되거나 기판(3)이 협폭화 또는 수축될 수 있다. 기판(3)에 몰드(7)가 인상된 부분을 이동시킴으로써 인상 단계가 왕복적으로 수행되면, 반복적 또는 비 반복적 패턴을 갖는 임프린팅된 패턴이 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 임프린팅 방법은 후술될 임프린팅 장치(41)에 의해 실행될 수 있다.
임프린팅 장치(41)는 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 일반적으로 베이스 본체(43), 기판 베드(45), 몰드 홀더(47), 몰드 임프린터(49), 마스크 지지체(51), 마스크 로케이터(53), UV 어플리케이터(55) 및 제어기(57)를 구비한다.
기판 베드(45)는 베이스 본체(43) 상에 장착될 수 있고 그 위에 놓여진 평판형의 기판(3)을 보유하도록 구성된 구조를 갖는다. 기판(3)은 UV 경화성 수지(11)를, 경화되지 않은 상태의 얇은 코팅으로서 그 상부 표면의 적어도 일부분 또는 상부 표면 전체에 갖는다. 기판 베드(45)는 제어기(57)에 의한 제어하에 X 축 및 Y 축 중 어느 한 방향 또는 양 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
또한 몰드 홀더(47)가 베이스 본체(43) 상에 장착될 수 있으며, 패턴(9)이 형성된 몰드(7)를 보유하기 위한 구조를 갖는다.
또한 몰드 임프린터(49)가 베이스 본체(43) 상에 장착될 수 있고 기판 베드(45) 상에 놓인 기판(3) 상의 경화되지 않은 수지(11)에 몰드(7)를 운반하고 인상하도록 구성될 수 있다.
몰드 홀더(47) 및 몰드 임프린터(49)에는 세장형 몰드(7)가 그를 통해 쓰레딩되는 복수의 롤러가 제공되지만, 그 세부 사항은 나중에 설명될 것이다.
몰드(7)는 패턴(9)을 갖는 표면을 아래로, 구체적으로 기판(3)을 향해 노출시키도록 몰드 홀더(47) 및 몰드 임프린터(49)에 의해 보유된다.
또한 베이스 본체(43) 상에 장착될 수 있는 마스크 지지체(51)는 마스크 유닛(13)을 그 위에 지지하도록 구성된 구조를 갖는다.
또한 베이스(43) 상에 장착될 수 있는 마스크 로케이터(53)는 마스크 유닛(13)이 기판(3) 및 그 위에 있는 몰드(7) 위에 위치시키도록 구성된다.
역시 베이스 본체(43) 상에 장착될 수 있는 UV 어플리케이터(55)는 기판 베드(45) 상에 놓인 기판(3) 상의 경화성 수지(11)에 자외선을 인가하기 위한 것이다. UV 어플리케이터(55)는 마스크 로케이터(51)에 의해 위치된 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15) 및 기판(3) 상의 몰드 임프린터(49)에 의해 지지된 몰드(7)를 통해 수지(11)에 자외선을 인가하도록 배치된다.
임프린팅 장치(41)는 역시 베이스 본체(43)에 장착될 수 있는 기판/몰드 정렬 섹션(63)을 더 구비할 수 있다. 기판/몰드 정렬 섹션(63)은 기판 베드(45) 위에 놓인 기판(3)을 몰드 홀더(47)에 의해 보유된 몰드(7)와 정렬시키도록 구성된다.
제어기(57)는 CPU(59) 및 CPU(59)를 동작시키기 위한 프로그램을 저장하는 메모리(61)를 구비한다. 제어기(57)는 적어도 몰드 임프린터(49), 마스크 로케이터(53) 및 UV 어플리케이터(55)에 전기적으로 접속되어 이들 요소를 제어한다.
제어기(57)는 몰드 임프린터(49), 마스크 로케이터(53) 및 UV 어플리케이터(55)에 대한 다음의 제어를 실행하도록 프로그램된다.
임프린팅 단계에 앞서, 제어기(57)는 몰드 임프린터(49)를 제어하여 몰드(7)가 기판(3)과 길이방향 및 측방향(X- 및 Y-축)으로 그리고 또한 수직축(Z 축) 둘레로 정렬되도록 몰드(7)를 이동시킨다.
다음에, 제어기(57)는 몰드 임프린터(49)를 제어하여 몰드(7)를 기판(3)(구체적으로는 경화되지 않은 수지(11))에 가압한다. 이와 병행하여 또는 이후에, 제어기(57)는 마스크 유닛(13)이 기판(3) 및 몰드(7)와 정렬되도록 마스크 로케이터(53)를 제어하여 마스크 유닛(13)을 이동시킨다. 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15)이 몰드(7) 상의 패턴(9)과 일치하는 형상인 경우, 제어기(57)는 마스크 로케이터(53)를 제어하여 윈도우 섹션(15)을 패턴(9)과 정확하게 정렬시킨다.
이어서, 제어기(57)는 UV 어플리케이터(55)를 동작시켜 기판 베드(45)에 놓인 기판(3) 상의 수지(11)에 자외선을 인가한다.
계속해서, 제어기(57)는 몰드 임프린터(49)를 제어하여 몰드(7)를 기판으로부터(특히, 경화된 수지(11)로부터) 분리시킨다.
제어기(57)는, 전술한, 그리고, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이 기판(3)에 몰드(7)가 인상되는 부분을 이동시키면서 전술한 제어를 왕복하도록 프로그램될 수 있다.
구체적으로, 기판 베드(45) 상에 기판(3)이 있고 몰드(7)가 몰드 홀더(47)에 의해 보유되고 마스크 유닛(13)이 마스크 지지체(51)에 보유된 것을 제어기(57)가 검출하면, 제어기(57)는 다음 제어를 실행한다.
제어기(57)는 기판 베드(45)를 제어하여 기판(3)을 한 위치에서 이동시키고, 그후 인상, 마스크 유닛 정렬, 노광, 변위 및 분리의 전술한 단계들을 실행한다. 이어서, 제어기(57)는 기판 베드(45)를 다시 제어하여 기판(3)을 다른 위치로 이동시킨 다음 이들 단계를 실행한다. 이 단계는 미리 결정된 수로 왕복된다. 그 다음에, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같은 반복 패턴이 기판(3) 상에 형성된다.
도 6 내지 도 10을 참조하여, 임프린팅 장치(41)를 더 상세히 후술한다.
임프린팅 장치(41)는 이미 설명한 바와 같이 베이스 본체(43), 기판 베드(45), 몰드 홀더(47), 몰드 임프린터(49), 마스크 지지체(51), 마스크 로케이터(53), UV 어플리케이터(55) 및 제어기(57)를 구비한다.
기판 베드(45)에는 기판(3)이 놓여지는 평탄한 상면을 갖는 받침대(65)가 제공된다. 받침대(65)는 기판(3)을 흡착 및 보유하기 위한 진공 블록을 더 구비할 수 있다.
임프린팅 장치(41) 또는 임의의 외부 장치에는 도면에 도시되지는 않았지만 기판(3)을 기판 베드(45)로 그리고 그로부터 반송하기 위한 컨베이어 또는 로봇이 제공될 수 있다. 컨베이어 또는 로봇은 후속 단계들 이전에 기판(3)을 받침대(65)와 정렬시킬 수 있다.
몰드 홀더(47)는 이미 기술된 바와 같이 스톡 롤(25) 및 권취기(69)를 보유하는 급송기(67)를 구비한다. 몰드(7)는 급송기(67) 상에 설정된 스톡 롤(25)로부터 인출되고 권취기(69)에 의해 회수 롤(27)에 권취된다. 이 중간에서, 몰드(7)는 몰드 임프린터(49) 둘레에 느슨하지 않게 쓰레딩된다.
몰드 임프린터(49)에는 롤러(73 및 77) 중에서 복수의 안내 롤러(73)(이 예에서는 73A, 73B, 73C), 댄서 롤러(77) 및 인상 롤러(71)가 제공되어 지지되는 롤러 지지체(75)가 제공된다. 이들 롤러는 Y-축으로 세장형인 이들 축을 중심으로 회전 가능한 실린더일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
안내 롤러(73A, 73B)는 인상 롤러(71)에 대해 상류에 배치될 수 있고 안내 롤러(73C)는 하류에 배치될 수 있다.
몰드(7)는 급송기(67)로부터 권취기(69)까지, 예로서, 최초에 안내 롤러(73A, 73B) 둘레에, 다음에 인상 롤러(71) 둘레에, 다음에 안내 롤러(73) 둘레의, 그리고, 마지막으로 댄서 롤러(77) 둘레에 쓰레딩된다. 댄서 롤러(77)는 몰드(7)가 느슨해지는 것을 방지하기 위해 이동 가능하게 이루어진다. 세부사항을 다음에 설명한다.
롤러 지지체(75)는 X 축을 따른 방향으로 이동 가능한 방식으로 베이스 본체(43)에 의해 이동가능하게 지지되어 있다. X 축으로 롤러 지지체(75)를 구동하기 위해, 임프린팅 장치(41)는 선형 모터 또는 그러한 구동 수단을 갖는 작동기(107)를 구비할 수 있다.
롤러 지지체(75)는 X 축을 따른 방향으로 인상 롤러(71), 안내 롤러(73C), 댄서 롤러(77) 및 권취기(69)를 지지한다.
몰드(7)는 인상 롤러(71)의 주연부 둘레로 주행한다. 따라서, 인상 롤러(71)는 몰드(7)를 제1 위치(도 6에 도시됨)로부터, 제1 위치로부터 이격된 제2 위치(도 11에 도시됨)까지 반송한다. 제1 위치에서, 인상 롤러(71)는 몰드(7)를 기판(3)으로부터 멀리 유지시킨다. 인상 롤러(71)가 제1 위치로부터 제2 위치까지 기판(3)의 표면과 평행하게 이동할 때, 이에 따라 몰드(7)가 기판(3) 상의 수지(11)에 인상된다.
이들 요소는, 인상 롤러(9)가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때(도 15a 내지 도 15c에서 참조 부호 R 내지 F로 표시된 바와 같이), 몰드(7)와 수지(11) 사이의 접촉 영역이 수지(11)의 한 단부로부터 다른 단부로 점진적으로 넓어지도록 구성될 수 있다.
제2 위치로의 움직임이 종료된 후, 몰드(7)는 도 3b에 도시된 바와 같이 적어도 몰드(7)가 수지(11)와 대면 접촉하는 위치에서 수지(11)를 사이에 두고 기판(3)과 평행하게 몰드가 진행한다.
반대로, 인상 롤러(71)가 다시 제1 위치로 이동할 때, 몰드(7)는 수지(11)로부터 분리된다.
기판/몰드 정렬 섹션(63)은 베드 지지체(79), 제1 검출기(81) 및 제2 검출기(83)를 구비한다.
제1 및 제2 검출기(81, 83)는 임의의 이미지 센서 또는 카메라일 수 있으며 제어기(57)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이들은 베이스 본체(43) 또는 임의의 고정적 실체에 고정될 수 있다.
제1 검출기(81)는 기판(3)의 위치를 검출한다. 일 예에서, 정렬 마크는 기판(3)에 부착되고 제1 검출기(81)는 연속적으로 이동하는 정렬 마크의 이미지를 취함으로써 기판(3)의 위치를 검출한다. 검출된 데이터는 제어기(57)에 보내지고 그에 의해 실행되는 제어에 사용된다.
정렬 마크 대신에, 기판(3) 상의 에지 또는 임의의 물질이 위치를 검출하는데 사용될 수 있다.
제2 검출기(83)는 몰드(7)의 위치를 검출한다. 일 예에서, 정렬 마크는 몰드(7)에 부착되고, 제2 검출기(83)는 연속적으로 이동하는 정렬 마크의 이미지를 취함으로써 몰드(7)의 위치를 검출한다. 정렬 마크 대신에, 몰드(7)의 에지, 패턴(9)의 임의의 부분, 또는 몰드(7) 상의 임의의 물질이 위치를 검출하는데 사용될 수 있다. 검출된 데이터는 제어기(57)에 보내지고 그에 의해 실행되는 제어에 사용된다.
베드 지지체(79)는 기판 베드(65)를 지지하고, 기판 베드(65)를 길이방향 및 측방향(X-축 및 Y-축)으로 이동시키고 또한 수직축(Z-축) 주위로 이동시켜 기판(3)의 정렬을 가능하게 하는 작동기를 구비할 수 있다. 작동기는 서보모터, 선형 모터 등일 수 있으며 제어기(57)에 전기적으로 연결된다.
마스크 지지체(51)에는 마스크 베드(85) 및 마스크 캐처(87)를 구비한다. 마스크 베드(85)는 마스크 유닛(13)이 놓일 수 있는 평이한 상부 표면을 갖는다. 대조적으로, 마스크 캐처(87)는 마스크 유닛(13)을 포획하는 데 적합한 일반적으로 평이한 하부 표면을 갖는다.
마스크 캐처(87)는 마스크 로케이터(53)에 각각 고정된 지지체(89)에 의해 지지되어 매달려 있으며, 마스크 캐처(87)와 지지체(89) 사이에 안내 로드(91)가 개재될 수 있다. 각각의 지지체(89)는 안내 로드(91)를 수직 방향으로 구동시키는 작동기 또는 공압 또는 유압 실린더를 가질 수 있다. 따라서, 장치는 마스크 캐처(87)를 마스크 베드(85)를 향하여 또는 마스크 베드(85)로부터 제어 가능하게 아래 위로 이동시킬 수 있다.
마스크 캐처(87)는 이동 가능한 멈춤쇠 또는 진공 블록과 같은 마스크 유닛(13)을 포획하는 수단을 구비한다.
제어기(57)는 마스크 유닛(13)이 마스크 베드(85) 상에 놓여질 때, 마스크 지지체(51)를 제어하여 마스크 캐처(87)를 하강시키고 추가로 마스크 캐처(87)를 제어하여 마스크 유닛(13)을 포획한다. 다음에, 제어기(57)는 마스크 지지체(51)를 제어하여 마스크 캐처(87)를 상승시키고, 그후 마스크 유닛(13)은 도 11에 도시된 바와 같이 마스크 베드(85)로부터 이격된다.
마스크 캐처(87)에는 UV 어플리케이터(55)에 의해 발생된 자외선을 윈도우(93)를 통해 아래에 위치된 수지(11)로 통과시킬 수 있게 하는 윈도우(93)가 제공된다. 윈도우(93)는 개구 윈도우일 수 있거나 유리 또는 자외선에 투명한 재료로 채워질 수 있다.
마스크 로케이터(53)는 지지체(89), 캐리어(95) 및 제3 검출기(97)를 구비한다.
제3 검출기(97)는 제1 및 제2 검출기(81, 83)와 마찬가지로 제어기(57)에 전기적으로 연결된 임의의 이미지 센서 또는 카메라일 수 있으며, 베이스 본체(43) 또는 임의의 고정된 실체에 고정될 수 있다. 제3 검출기(97)는 마스크 캐처(87)에 의해 포획 및 지지되는 이동 마스크 유닛(13)의 이미지를 연속적으로 취하도록 배치된다.
일 예에서, 정렬 마크는 마스크 유닛(13)에 부착되고, 제3 검출기(97)는 이동 마스크 유닛(13)의 이미지를 연속적으로 취하여 제어기(57)가 마스크 유닛(13)의 위치를 결정할 수 있도록 검출 데이터를 제어기(57)로 보낸다. 정렬 마크 대신에, 마스크 유닛(13) 상의 임의의 물질의 에지가 위치를 검출하는데 사용될 수 있다.
캐리어(95)는 도 6에 도시된 바와 같은 대기 위치와 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같은 작동가능 위치 사이에서 X 축을 따른 방향으로 이동 가능한 방식으로 베이스 본체(43)에 의해 지지된다. 장치는 캐리어(95)를 이동시키기 위한 선형 모터 또는 이런 구동 수단을 가질 수 있다.
지지체(89)는 캐리어(95)에 의해 지지되고, 모터와 같은 임의의 구동 수단에 의해 구동됨에 따라 길이방향 및 측방향(X-, Y-축) 및 수직 축(Z-축) 둘레로 이동가능하여 캐리어(95)와 정렬된다.
제어기(57)는 검출기(81) 및/또는 검출기(83)와 검출기(97)로부터 이미지 데이터를 수신하여 마스크 캐처(87)의 이동 거리 및 배향을 계산하고, 계산 결과에 따라 마스크 로케이터(53)를 구동한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(57)는 이미지 데이터를 연속적으로 수신하는 것에 기초하여 피드백 제어를 실행할 수 있다. 이에 의해 마스크 유닛(13)은 기판(3) 또는 몰드(7)와 정렬된다.
마스크 캐처(87)가 마스크 로케이터(95)와 정렬될 때(마스크 유닛(13)이 기판(3) 또는 몰드(7)와 정렬될 때), 마스크 로케이터(95)는 도 12 및 도 13에 도시된 작동 가능한 위치에 있고, 따라서, 마스크 로케이터(95), 마스크 캐처(87) 및 마스크 유닛(13)은 실질적으로 받침대(65) 상에 놓인 기판(3) 바로 위에 위치된다.
UV 어플리케이터(55)는 UV 발생기(99) 및 발생기 지지체(101)를 구비한다. 발생기 지지체(101)는 안내 로드(103) 등을 통해 UV 발생기(99)를 지지하여 UV 발생기(99)가 X 축을 따라 수직 방향으로 이동할 수 있게 한다. 발생기 지지체(101)에는 공압 또는 유압 실린더 또는 UV 발생기(99)를 이동시키는 이런 작동기 수단이 제공될 수 있다.
수직 방향으로 이동함에 따라, UV 발생기(99)는 도 6, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같은 상부 위치로부터 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같은 하부 위치로 이동할 수 있다.
발생기 지지체(101)는 X 축을 따른 방향으로 이동 가능한 방식으로 캐리어(95)에 의해 지지된다. 캐리어(95)는 캐리어(95)에 대해 발생기 지지체(101)를 이동시키는 선형 모터 또는 이런 구동 수단을 가질 수 있다.
수평 방향으로 이동함에 따라, 발생기 지지체(101)(또는 UV 발생기(99))는 도 13에 도시된 바와 같은 후방 위치로부터 도 14에 도시된 바와 같은 전방 위치로 제어된 속도로 이동할 수 있다.
다음에, 임프린팅 장치(41)의 동작을 이하에 설명한다.
처음에, 도 6에 도시된 바와 같이, 마스크 유닛(13)은 마스크 베드(85) 상에 놓여지고, 지지체(89)는 들어 올려지고, 캐리어(95)는 대기 위치에 놓이고, UV 발생기(99)는 상부 위치에서 들어 올려지며, 발생기 지지체(101)는 후방 위치에 놓여지고, 인상 롤러(71)는 제1 위치에 위치되고, 경화되지 않은 수지(11)가 놓여진 기판(3)은 받침대(65) 상에 놓인다.
전술한 바와 같이 초기 상태로부터 이동함에 따라, 기판/몰드 정렬 섹션(63)이 작동하여 기판(3)을 몰드(7)와 정렬시키고 마스크 캐처(87)가 하강하여 마스크 유닛(13)을 포획한 다음 상향 이동한다.
후속하여, 인상 롤러(71)는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하여, 패턴(9)을 갖는 몰드(7)를 도 11에 도시된 바와 같이 기판(3) 상의 경화되지 않은 수지(11) 상에 가압한다.
후속하여, 몰드(7)를 기판(3) 상에 가압 유지함으로써, 캐리어(95)는 작동 가능한 위치로 이동하고, 마스크 로케이터(53)는 도 12에 도시된 바와 같이 지지체(89) 또는 마스크 유닛(13)을 기판(3) 또는 몰드(7)와 정렬시킨다.
후속하여, 마스크 캐처(87)는 도 13에 도시된 바와 같이, 마스크 유닛(13)이 몰드(7)와 접촉할 때까지 하강한다.
대안적으로, 전술한 프로세스는 마스크 유닛(13)이 몰드(7)에 근접하지만 미소하게 이격될 때까지 마스크 캐처(87)가 하향 이동하고, 다음에, 마스크 로케이터(53)에 의해 정렬이 실행되며, 그후 마스크 캐처(87)는 마스크 유닛(13)을 몰드(7)와 접촉되게 하도록 추가로 하향 이동하는 프로세스로 수정될 수 있다.
후속하여, UV 발생기(99)는 도 13에 도시된 바와 같이 하강하고 자외선을 발생시키기 시작한다. UV 발생을 유지하면서, 발생기 지지체(101)는 도 14에 도시된 바와 같이 마스크 캐처(87)의 윈도우(93), 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15), 및 몰드(7)를 통해 기판(3) 상의 수지(11)에 자외선을 인가하도록 후방 위치로부터 전방 위치로 이동한다.
그 후, UV 발생기(99)가 상승하고, 발생기 지지체(101)가 전방 위치로부터 후방 위치로 이동하고, 마스크 캐처(87)가 상승하며 캐리어(95)가 대기 위치로 되돌아 간다.
후속하여, 인상 롤러(71)는 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하여 몰드(7)를 기판(3)으로부터 분리시킨다. 그 후, 프로세스는 몰드(7) 상에 패턴(9)의 거울상으로서 패턴을 갖는 경화된 수지를 구비한 제품(1)을 생성한다. 그 후, 기판(3)을 반송하기 위한 컨베이어 또는 로봇은 제품(1)을 반송하고 새로운 기판(3)을 장치(41)로 반송하기 위해 사용되며, 그후, 다음 임프린팅이 실행될 것이다.
임프린팅 장치(41)는 도 2a에 도시된 바와 같이 제품(1) 상의 패턴의 정확한 형성을 가능하게 하며, 그 이유는 기판(3) 또는 몰드(7)와의 마스크 유닛(13)의 정렬이 몰드(7)가 기판(3) 상으로 가압된 상태로 유지되어 실행되며, 결과적으로, 몰드(7) 상의 패턴(9)이 기판(3)에 대해 정확하게 위치되기 때문이다.
특히, 도 2b, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같은 오정렬이 성공적으로 방지될 수 있다.
임프린팅 장치(41)에 따르면, 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15)이 마스크 유닛(13)이 정렬된 상태로 설정될 때 몰드(7) 상에 패턴(9)이 형성되는 범위 내에 배치되므로, 몰드(7) 상의 패턴(9)은 자외선에 노광되는 기판(3) 상의 경화되지 않은 수지(11)의 전체 부분 상에 가압된다. 따라서, 윈도우 섹션(15)을 갖는 마스크 유닛(13)이 기판(3) 또는 몰드(7)와 정렬될 때 마스크 유닛(13)이 기판(3) 또는 몰드(7)에 대하여 약간 변위되면, 몰드(7) 상의 패턴(9)은 자외선에 노광된 기판(3) 상의 경화되지 않은 수지(11) 전체 부분에 임프린팅될 수 있다.
또한, 임프린팅 장치(41)에 따르면, 몰드(7)가 기판(3) 상에 가압되기 전에 기판(3)이 몰드(7)와 정렬되므로, 수지(11) 상에 임프린팅된 거울상 패턴의 상대 위치가 정확해질 수 있다.
또한, 임프린팅 장치(41)에 있어서, 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15)의 형상을 몰드(7) 상의 패턴(9)의 형상에 일치하게 하고 마스크 유닛(13)의 윈도우 섹션(15)의 위치가 마스크 유닛에 의한 정렬에 의해 몰드(7) 상의 패턴(9)의 위치와 일치하게 한 경우, 도 17 및 도 18을 참조로 이미 설명한 바와 같이, 몰드(7) 상의 패턴(9)은 잔류 부분(21)을 형성하지 않고 수지(11)로 성공적으로 전사될 수 있다.
한편, 임프린팅 장치(41)에 있어서, 기판 베드(45)는 기판 베드(45) 상에 놓여진 기판(3)이 도 19 또는 도 20에 예시된 바와 같이 임프린팅을 가능하게 하기 위해 수평 방향으로 몰드 홀더(47) 또는 베이스 본체(43)에 설정된 몰드(7)와 이동 및 정렬될 수 있게 하도록 구성될 수 있다.
제어기(57)는, 기판(3)이 기판 베드(45) 상에 놓여지고, 몰드(7)가 몰드 홀더(47)에 설정되고, 마스크 유닛(13)이 마스크 지지체(51)에 의해 지지된 상태에서 몰드 임프린터(49), 마스크 로케이터(53), UV 어플리케이터(55) 및 기판 베드(45)상에 후속 제어를 실행하도록 구성될 수 있다.
제어기(57)는 몰드 임프린터(49)를 제어하여 몰드(7)를 기판(3)에 가압하고, 마스크 로케이터(53)를 제어하여 마스크 유닛(13)을 기판(3) 및 몰드(7)에 정렬시키고, 그후, 기판 베드(45) 상에 놓인 기판(3) 상의 경화되지 않은 수지(11)에 자외선을 인가하도록 UV 어플리케이터(55)를 제어한다. 제어기(57)는 기판(3) 상의 수지(11) 상에 모든 패턴이 임프린팅되도록 몰드(7) 및 베이스 본체(43)에 대하여 기판(3)을 변화시키면서 이들 제어를 왕복한다.
결과적으로, 도 19 또는 도 20에 도시된 바와 같이, 단일 기판(3)은 복수의 패턴(돌출부(5))을 갖는다. 이는 기판(3) 상의 수지(11) 상의 임프린팅 효율을 향상시킨다. 도 19 또는 도 20에 도시된 기판(3)은 도 1에 도시된 바와 같은 복수의 제품(1) 등으로 분할될 수 있다.
임프린팅 장치(41)는 도 6에서 2점 쇄선으로 나타낸 회수 장치(105)를 구비할 수 있다. 회수 장치(105)는, 예로서 진공에 의해, 롤러(71)가 임프린팅 후에 기판(3)으로부터 몰드(7)를 분리하기 위해 제2 위치로 이동할 때 몰드(7) 상에 남아있는 경화되지 않은 수지를 흡인하는 진공 장치를 가질 수 있다.
회수 장치(105)는 회수 장치(105)가 인상 롤러(71)와 함께 이동하도록 롤러 지지체(75)에 의해 지지되거나 롤러 지지체(75)와 일체화될 수 있다.
임프린팅 장치(41)에 대한 추가적 설명이 이하에 주어질 것이다.
임프린팅 장치(41)는 패턴(9)이 형성된 세장형 평탄한 시트형 몰드(7)의 롤을 권취해제하여 몰드(7)의 일부를 평탄한 상태로 연장시키고 이 평탄한 부분을 박막 상태로 경화되지 않은 수지(11)를 갖는 기판(3)에 인상함으로써 기판(3)의 수지(11) 상에 패턴(9)의 거울상 패턴을 형성한다. 임프린팅 장치(41)는 댄서 롤러(77) 및 인상 롤러(71)를 구비한다.
인상 롤러(71)는 몰드(7)가 그 주위에 쓰레딩되고, 쓰레딩된 몰드(7)와 함께 베이스 본체(43)에 대해 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동할 수 있도록 구성된다.
댄서 롤러(77)는 예로서 인상 롤러 위에 롤러 지지체(75)에 의해 지지되고 롤러 지지체(75)로부터 Y 축으로 세장형인 샤프트를 중심으로 회전 가능하다.
급송기(67)에 설정된 스톡 롤(25)로부터 인출된 몰드(7)는 권취기(69) 상에 설정된 회수 롤(27)을 향해 쓰레딩되고, 이 경로의 중간에 댄서 롤러(77) 둘레로 진행한다.
댄서 롤러(77)는, 예로서 X 축을 따르는 방향으로 도 6에 도시된 바와 같이 기판(3)에 비교적 가까운 제3 위치와 도 11에 도시된 바와 같은 기판(3)으로부터 상대적으로 떨어져 있는 제4 위치 사이에서 이동 가능하다.
임프린팅 장치(41)는 댄서 롤러(77)를 제3 위치와 제4 위치 사이에서 구동시키는 작동기(109)와 인상 롤러(71)를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시키는 다른 작동기(107)를 더 구비한다.
몰드(7)가 인상 롤러(71) 둘레에 쓰레딩될 때, 제1 위치에서의 인상 롤러(71)는 몰드(7)를 기판(3)에 인상하지 않지만, 제2 위치를 향해 약간 전진함에 따라, 몰드(7)를 그 일 단부(후방 단부)에서 기판(3)에 인상하기 시작한다. 인상 롤러(71)가 제2 위치를 향하여 진행함에 따라, 도 15에 도시된 바와 같이, 몰드(7)가 기판(3)에 인상되는 접촉 영역은 기판(3)의 다른 단부(전방 단부)를 향해 팽창한다.
인상 롤러(71)가 그 축을 중심으로 회전 가능하기 때문에, 인상 롤러(71)는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때 몰드(7)가 그 상에 미끄러지는 것을 방지한다. 인상 롤러(71)에는, 몰드(7)의 미끄러짐을 방지하도록 선형 움직임에 동기하여 자체적으로 회전하는 모터가 구비될 수 있다.
작동기(109)는 제3 위치와 제4 위치 사이에서 댄서 롤러(77)를 이동시키도록 구성된다.
댄서 롤러(77)는 또한 그 축을 중심으로 회전 가능하다. 따라서, 댄서 롤러(77)는 제3 위치와 제4 위치 사이에서 이동할 때 몰드(7)가 그 위에서 미끄러지는 것을 방지한다. 또한, 댄서 롤러(77)에는, 선형 움직임에 동기하여 자체적으로 회전하는 모터가 구비되어 몰드(7)의 미끄러짐을 방지할 수도 있다.
제어기(57)는 작동기(107)를 제어하여 인상 롤러(71)를 제1 위치로부터 제2 위치로 이동시켜 몰드(7)를 기판(3)에 인상하고 그에 동기하여 작동기(109)를 제어하여 댄서 롤러(77)를 몰드(7)가 느슨해지는 것을 방지하도록 제4 위치로부터 제3 위치로 이동시킨다.
추가적으로 또는 대안적으로, 코일 스프링과 같은 반발체가 작동기(109)에 적용되어 댄서 롤러(77)를 제4 위치를 향해 압박할 수 있다. 반발체에 의한 반발력은 인상 롤러(71)의 움직임에 따라 몰드(7)에 적절한 장력을 인가하는 것을 유지하므로 느슨해지는 것을 자연적으로 방지할 수 있다.
또한, 제어기(57)는 작동기(107, 109)에 대하여 이하의 제어를 실행한다.
제어기(57)는 작동기(107)를 제어하여 인상 롤러(71)를 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시켜 몰드(7)를 기판(3)으로부터 분리시키고 그에 동기하여 작동기(109)를 제어하여 댄서 롤러(77)를 제3 위치로부터 제2 위치로 이동시킴으로써 몰드(7)가 느슨해지는 것을 방지한다.
제어기(57)는 전술한 인상 제어 및 분리 제어의 세트를 왕복한다.
임프린팅 장치(41)는 상기 UV 어플리케이터(55)와 별개의 다른 UV 어플리케이터(111)를 구비할 수 있다. UV 어플리케이터(111)는 UV 어플리케이터(55)에 의한 자외선 노광 이후에 자외선을 몰드(7)에 인가하는 데 사용될 수 있다. 이는 기판(3)으로부터 전사된 경화되지 않은 수지를 경화시켜 전사된 수지가 흘러 내리는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
UV 어플리케이터(111)는 롤러 지지체(75)에 의해 지지되거나 그와 일체화되어 UV 어플리케이터(111)가 롤러 지지체(75)와 함께 이동할 수 있다. UV 어플리케이터(111)는 권취기(69)에 권취되기 직전에 몰드(7)에 자외선을 인가하도록 배치되어 있다.
임프린팅 장치(41)는 다음과 같은 방식으로 작동될 수 있다.
몰드 임프린터(49)가 도 6에 도시된 바와 같이 몰드(7)를 기판(3) 상에 임프린팅하는 것을 시작하면, 인상 롤러(71)는 제1 위치에 머무르고, 댄서 롤러(77)는 제4 위치에 머무르고, 회전을 정지시키도록 스톡 롤(25) 및 회수 롤(27)에 브레이크가 작용된다.
몰드 임프린터(49)는 임프린팅이 진행중 일지라도 스톡 롤(25) 및 회수 롤(27) 상에 여전히 브레이크를 작용할 수 있다. 롤(25, 27)로부터 인출된 몰드(7)의 길이는 일정하게 유지된다.
몰드 임프린터(49)는 임프린팅이 진행될 때 일정 속도로 인상 롤러(71)를 제1 위치로부터 제2 위치로 이동시키고 댄서 롤러(77)는 제4 위치에서 제3 위치로 하강하여 인상 롤러(71)에 의해 취해진 몰드(7)의 길이를 보상하여 느슨해지지 않도록 한다.
임프린팅이 완료되면, 댄서 롤러(77)는 도 11 및 도 14에 도시된 바와 같이 제3 위치에 도달한다.
몰드 임프린터(49)가 다음에 인상 롤러(71)를 도 11 및 도 14에 도시된 제2 위치로부터 제1 위치로 일정한 속도로 이동시켜 몰드(7)를 기판(3)으로부터 분리하면, 댄서 롤러(77)는 몰드(7)가 느슨해지는 것을 방지하도록 제3 위치로부터 제4 위치로 상승한다.
스톡 롤(25) 및 회수 롤(27)을 회전 방지한 상태에서, 롤러(71, 77)의 전술한 움직임 세트를 왕복시켜 수지(11)로 복수의 기판(3) 상에 패턴을 임프린팅한다.
복수의 기판(3)에 대하여 왕복 임프린팅을 행하거나, 도 19 또는 도 20에 도시하는 바와 같이, 단일의 기판(3) 상에 복수의 패턴을 형성한 후, 서보모터 같은 임의의 작동기가 동작되어 권취기(69)를 회전시킴으로써 스톡 롤(25)과 회수 롤(27) 사이에서 몰드(7)를 느슨해지게 하지 않으면서 회수 롤(27)에 몰드(7)를 권취한다.
이러한 권취는 스톡 롤(25)이 몰드(7)의 새로운 부분을 급송하게 한다. 몰드 임프린터(49)는 몰드(7)의 새로운 부분을 이용하여 임프린팅을 실행한다.
몰드(7)는 복수 세트의 패턴(9)을 포함할 수 있지만, 전술한 바와 같은 방식으로 반복함으로써 패턴(9)의 단일 세트가 사용될 수 있다. 따라서, 몰드(7)의 사용은 상당한 정도로 감소될 수 있다.
임프린팅 장치(41)에 따라, 몰드(7) 상에 잔류하는 경화되지 않은 수지는 UV 발생기(99)에 의해 자외선에 노광됨으로써 경화된다. 따라서, 회수 롤(27)에 권취된 몰드(7) 상의 경화되지 않은 수지가 흘러내리는 것이 방지된다.
기판(3)은 예로서 열가소성 수지로 형성될 수 있고 대신에 기판(3) 상의 경화성 수지는 생략될 수 있다. 이때, 임프린팅 장치(41)는 경화성 수지 상이 아니라 기판(3) 자체 상에 패턴을 임프린팅하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 마스크 유닛(13) 및 자외선 인가에 관한 장치는 생략할 수 있다.
임프린팅 장치(41)는 도 21a 및 도 21b에 도시된 바와 같이 2개 이상의 댄서 롤러(77)를 구비할 수 있다. 댄서 롤러(77A, 77B)를 도 21a에 도시된 바와 같은 제4 위치와 도 21b에 도시된 바와 같은 제3 위치 사이에서 이동시킴으로써, 롤러에 쓰레딩된 몰드(7)가 느슨해지는 것을 방지할 수 있다. 자세한 내용은 아래에 설명되어 있다.
스톡 롤(25)로부터 인출된 몰드(7)는 인상 롤(71)과 같은 롤을 통해 쓰레딩된 다음, 안내 롤러(73C), 댄서 롤러(77A), 안내 롤러(73D) 및 댄서 롤러(77B)의 순서로 이들 둘레에 쓰레딩된다. 최종적으로, 몰드(7)는 회수 롤(27)에 의해 권취된다.
댄서 롤러(77A, 77B)는 동시에 또는 독립적으로 이동될 수 있다.
전술한 구조는 댄서 롤러(77A, 77B)가 단일 댄서 롤러(77)의 경우와 비교하여 더 긴 길이의 몰드(7)를 취급할 수 있게 한다. 차례로, 댄서 롤러(77A, 77B)의 이동 거리를 짧게 하여 느슨해지는 것을 방지하게 할 수 있다. 요약하면, 이 구조는 장치 전체의 소형화를 가능하게 한다.
패턴(9)을 갖는 몰드(7)의 표면은 도 21에 도시된 바와 같이 안내 롤러(77A, 77B) 주위에서 외측을 향하지만 안내 롤러(73D)와 접촉한다. 안내 롤러(73D)는 도 22에 도시된 바와 같이 형성될 수 있으며, 여기서, 중앙부(73S)는 그 양 단부보다 직경이 작게 이루어진다. 이러한 구조는 패턴화된 표면이 안내 롤러(73D)와 접촉하는 것을 방지한다. 차례로, 패턴(9)은 표면 상에 형성되어 표면에 한정되어 접촉이 방지될 수 있다.
다른 안내 롤러(73A, 73B, 73C)는 동일한 방식으로 형성될 수 있다.
댄서 롤러(들)(77)을 갖는 임프린팅 장치(41)에 따라, 임프린팅 방법은 후술된 바와 같이 실행될 수 있다.
이 방법은 일반적으로 몰드(7)를 반송하는 인상 롤러(71)를 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이게 설정하여 몰드(7)를 수지(11)와 대면 접촉시켜 패턴(9)을 수지(11) 상에 임프린팅하는 단계(인상 단계); 및 인상 롤러(71)의 제1 위치로부터 제2 위치로의 움직임에 동기하여 댄서 롤러(들)(77)를 기판(3)에 더 가깝게 이동시켜 몰드(7)가 느슨해지는 것을 방지하는 단계(제1 댄서 롤러 이동 단계)를 포함한다.
인상 단계에서, 인상 롤러를 제1 위치로부터 제2 위치로 이동시킴으로써, 몰드(7)는 기판(3)에 인상된다.
제1 댄서 롤러 이동 단계에서, 댄서 롤러(들)(77)을 이동시킴으로써, 인상 단계의 과정에서 몰드(7)가 느슨해지는 것이 방지된다.
이 방법은 기판(3) 상에 가압된 몰드(7)를 통해 수지(11)에 자외선을 인가하는 수지(11)를 경화시키는 단계(경화 단계)를 더 포함한다.
이 방법은 인상 롤러를 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시킴으로써 기판(3)으로부터 몰드(7)를 분리하는 단계(분리 단계); 및 인상 롤러(71)가 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이는 것과 동기하여 댄서 롤러(들)(77)을 기판(3)으로부터 멀어지게 이동시켜 몰드(7)가 느슨해지는 것을 방지하는 단계(제2 댄서 롤러 이동 단계)를 더 포함한다.
분리 단계에서, 인상 롤러(71)를 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시킴으로써, 몰드(7)가 기판(3)으로부터 분리된다.
제2 댄서 롤러 이동 단계에서, 댄서 롤러(들)(77)을 이동시킴으로써, 분리 단계의 과정에서 몰드(7)가 느슨해지는 것이 방지된다.
이 방법에서, 인상 단계, 제1 댄서 롤러 이동 단계, 경화 단계, 분리 단계 및 제2 댄서 롤러 이동 단계가 이 순서로 왕복될 수 있다. 이는 단일 기판(3) 상에 복수의 제품의 형성 또는 패턴의 형성을 가능하게 한다.
이 방법은 인상 단계, 제1 댄서 롤러 이동 단계, 경화 단계, 분리 단계 및 제2 댄서 롤러 이동 단계를 수행 또는 복수의 이들 세트를 왕복한 후에 몰드 상에 잔류하는 경화되지 않은 수지가 자외선에 노광되는 추가 노광 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 설명에서 몰드(7)는 마스크 유닛(13)과 별개이지만, 도 23a 내지 도 23c에 도시된 바와 같은 마스크 유닛과 일체화된 몰드(7a)가 대신 사용될 수 있다.
마스크 유닛과 일체화된 몰드(7a)에는, 자외선 같은 전자기파를 차단하는 주 섹션(113), 패턴(115) 및 차폐 섹션(117)이 구비된다. 차폐 섹션(117)과 별도로, 몰드(7a)는 상술한 바와 같이 몰드(7)와 같이 구성될 수 있다.
구체적으로, 주 섹션(113)은 일반적으로 세장형 평탄한 시트 또는 세장형 테이프 또는 밴드이고, 패턴(115)은 적어도 그 하나의 표면에 형성된다. 패턴(115)은 돌출부(121) 중 복수의 돌출부(121) 및 홈(123)으로 이루어진다.
차폐 섹션(117)은 패턴(115)을 포함하는 표면에 대향하는 다른 표면에 형성된다. 차폐 섹션(117)은 그 두께 방향에서 보았을 때 돌출부(121)와 일치되게 주 섹션(113) 상에 형성되고, 자외선과 같은 전자기파를 차단하는 적절한 재료로 형성된다.
한편, 차폐 섹션(117) 이외의 모든 섹션은 전자기파가 통과할 수 있는 투명 섹션(119)이다.
차폐 섹션(117)은, 몰드(7a)를 임프린팅 장치(41)에 설정하기 이전에 또는 이후에 몰드(7a)에 형성될 수 있다. 후자의 경우, 임프린팅 장치(41)는 잉크젯 프린터와 같은 차폐 형성부를 더 구비할 수 있다.
몰드(7a)를 사용함으로써, 비록 임프린팅 장치(41)가 여전히 정확한 임프린팅을 가능하게 하지만 마스크 유닛은 생략될 수 있다.
전술한 바와 같은 몰드(7a)는, 차폐 섹션(117)이 패턴(115)에 대향한 표면 상에 얇은 층으로서 형성될 수 있으므로, 임프린팅 장치(41)에 이미 내장되어 있을 수 있는 잉크젯 프린터를 이용하여 패턴(115)을 형성한 후에 차폐 섹션(117)의 형성하는 것을 가능하게 한다.
몰드(7a)의 사용시, 임프린팅 방법은 다음과 같은 방식으로 실행될 수 있다.
이 방법은 일반적으로 수지 배치 단계, 인상 단계 및 노광 단계를 포함한다.
수지 배치 단계에서, 경화되지 않은 수지를 기판(3) 상에 배치하여 얇은 층을 형성한다.
인상 단계에서, 패턴(115)을 갖는 몰드(7a) 및 그와 일관된 차폐 섹션(117)이 기판(3) 상에 가압된다.
노광 단계에서, 몰드(7a) 상의 투명 섹션(119)을 통해 기판(3) 상의 수지에 자외선을 인가한다.
이 방법은 인상 단계에서 기판(3)에 몰드(7a)를 인상하기 전에 기판(3)이 몰드(7a)와 수평으로 정렬되는 정렬 단계를 더 포함할 수 있다.
기판(3) 상의 경화성 수지(11)의 두께는 일정하거나 일정하지 않을 수 있다. 불균일한 두께는 몰드(7)가 기판(3) 상에 가압될 때 수지(11)에서의 간극 또는 공극의 형성을 방지하기 위해 주어질 수 있다.
불규칙한 두께의 몇 가지 예가 도 15a 및 도 16a에 도시되어 있으며, 수지(11)의 일 단부를 두껍게 형성되고, 임의의 다른 부분은 두께가 일정하다.
다른 예가 도 16b에 도시되어 있으며, 수지(11)의 일 단부는 두껍게 형성되고, 다른 단부는 기판(3)의 대응 단부보다 짧다. 또 다른 예가 도 16c에 도시되어 있고, 수지(11)의 일 단부는 두껍게 형성되고, 수지(11)는 두꺼운 부분을 더 포함한다. 또 다른 예가 도 16d에 도시되어 있고, 수지(11)는 인상 롤러(71)가 이동하는 방향으로 두께를 점진적으로 감소시키는 두께 구배를 갖는다.
경화성 수지(11)는 측방향으로(Y 축을 따라) 두께 구배를 가질 수 있다. 예로서, 수지(11)는 측방향으로 중심 둘레에서 더 두껍게, 그리고, 양 측방향 에지 둘레에서 더 얇게 형성될 수 있다. 두께 변화는 점진적 또는 단계적일 수 있다.
임프린팅이 시작되는 일 단부 주변에서 수지(11)가 더 두꺼운 경우, 그 위에 가압된 인상 롤러(71)는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때 다른 단부를 향해 과잉 수지를 밀어낸다.
그후, 인상 롤러(71)가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동함에 따라, 잉여 수지가 용해되고, 또한 압착된 수지가 간극 또는 공극을 채우므로 수지의 간극 또는 공극이 소멸될 수 있다.
두께 구배는 수지의 양이 적절히 조절될 수 있기 때문에 기판(3)으로부터 수지가 밀려나오는 것(sticking out)을 방지할 수 있다.
측방향으로 중심 주변에서 더 두껍고 양 측방향 에지 주변에서 더 얇은 수지(11)는 수지 내에 간극 또는 공극이 형성되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
몰드 대신에, 인상 롤러(71) 자체는 기판(3) 상의 수지(11) 상에 패턴을 임프린팅하기 위해 패턴을 구비할 수 있다.
패턴을 갖는 인상 롤러를 사용할 때, 임프린팅 방법은 다음과 같은 방식으로 수행될 수 있다.
이 방법은 일반적으로 수지 배치 단계 및 인상 단계를 포함한다.
수지 배치 단계에서, 경화되지 않은 수지를 기판(3) 상에 배치하여 얇은 층을 형성한다.
인상 단계에서, 패턴을 갖는 인상 롤러는 기판(3) 상에 가압되어 기판(3)의 한 단부로부터 다른 단부로 이동하여, 패턴을 수지 상에 임프린팅한다. 이 경우에도, 수지는 상술한 바와 같이 두께 구배를 가질 수 있다.
소정 예시적인 실시예가 앞서 설명되었지만, 전술한 교지에 비추어 통상의 숙련자는 전술한 실시예에 대한 수정 및 변형을 안출할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 급송기로부터 권취기에 요철 패턴이 있는 시트형 몰드를 급송하여 기판 상에 놓인 수지에 패턴을 임프린팅하는 장치이며,
    몰드를 반송하고 제1 위치와 제1 위치로부터 이격된 제2 위치 사이에서 기판의 표면과 평행하게 이동 가능하고 그리고 제1 위치로부터 제2 위치로의 이동에 응답하여 몰드를 기판에 인상하도록 배치되는, 인상 롤러,
    몰드를 권취기를 향해 안내하고 그리고 제3 위치와 제4 위치 사이에서 이동 가능한 댄서 롤러로서, 제3 위치와 제4 위치는 기판의 표면에 수직인 방향으로 각각 기판에 근접하고 그리고 기판으로부터 이격되어 있는, 댄서 롤러,
    제1 위치와 제2 위치 사이에서 인상 롤러를 구동하도록 구성되는 제1 구동기,
    제3 위치와 제4 위치 사이에서 댄서 롤러를 구동하도록 구성되는 제2 구동기, 및
    제1 구동기 및 제2 구동기에 전기적으로 연결되고 그들을 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하며,
    제어기는 수지 상에 패턴을 임프린팅하도록 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이게 인상 롤러를 설정하기 위해 제1 구동기의 제1 제어를 그리고 인상 롤러에 의해 취해진 몰드의 길이를 보상하도록 제1 위치로부터 제2 위치로의 인상 롤러의 움직임과 동기하여 제4 위치로부터 제3 위치를 향해 댄서 롤러를 이동시키기 위해 제2 구동기의 제1 제어를 실행하도록 구성되는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제어기는 기판으로부터 몰드를 분리시키도록 인상 롤러를 제2 위치로부터 제1 위치로 움직이게 설정하기 위해 제1 구동기의 제2 제어를 그리고 몰드가 느슨해지는 것을 방지하도록 제2 위치로부터 제1 위치로의 인상 롤러의 움직임과 동기하여 댄서 롤러를 제3 위치로부터 제4 위치로 이동시키기 위해 제2 구동기의 제2 제어를 실행하도록 구성되는, 장치.
  3. 제2항에 있어서, 제어기는 제1 제어 및 제2 제어를 왕복하도록 구성되는, 장치.
  4. 제3항에 있어서, 수지에 전자기파를 인가하도록 구성되는 전자기파 어플리케이터를 더 포함하며,
    수지는 점성이지만 전자기파에 노광될 때 경화 가능하고,
    제어기는 몰드로 인상되고 및 몰드로부터 분리되는 수지에 전자기파를 인가하도록 전자기파 어플리케이터를 동작시키도록 구성되는, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 제1항에 따른 댄서 롤러와 별도로 하나 이상의 댄서 롤러를 더 포함하는, 장치.
  6. 급송기로부터 권취기로 요철 패턴을 갖는 시트형 몰드를 급송하여 기판 상에 놓인 수지에 패턴을 임프린팅하는 방법이며,
    몰드를 반송하는 인상 롤러를 기판의 표면과 평행하게 제1 위치로부터, 제1 위치로부터 이격된 제2 위치로 움직이게 설정하여 움직임에 응답하여 몰드를 기판에 인상하도록 하는 단계, 및
    인상 롤러에 의해 취해진 몰드의 길이를 보상하도록 제1 위치로부터 제2 위치로의 인상 롤러의 움직임에 동기하여 몰드를 권취기로 안내하는 댄서 롤러를 기판에 더 근접하게 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 인상 롤러를 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시킴으로써 몰드를 기판으로부터 분리시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이게 인상 롤러를 설정하는 단계 및 수지의 별개의 복수의 영역 상에 패턴을 임프린팅하도록 기판으로부터 몰드를 분리하는 단계를 왕복하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 왕복하는 단계를 실행한 후에 몰드에 의해 몰딩 및 몰드로부터 분리되는 수지에 전자기파를 인가하는 단계를 더 포함하고, 수지는 점성이지만 전자기파에 노광될 때 경화될 수 있는, 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101990122B1 (ko) * 2018-11-21 2019-06-19 주식회사 기가레인 임프린트 리소그래피용 리플리카 몰드 제작 장치 및 그 제작 방법
JP7558674B2 (ja) * 2020-04-06 2024-10-01 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0495955A (ja) * 1990-08-08 1992-03-27 Brother Ind Ltd 画像記録装置
DE19721170A1 (de) * 1997-05-21 1998-11-26 Emtec Magnetics Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Films oder einer Schicht mit beidseitiger Oberflächenstruktur
KR101268961B1 (ko) 2008-02-22 2013-05-29 엘지디스플레이 주식회사 도광판 제조 방법 및 이 도광판을 갖는 백라이트 유닛
KR101611286B1 (ko) * 2009-09-03 2016-04-11 엘지전자 주식회사 가전제품의 외면에 부착되는 필름에 미세 패턴을 형성하기 위한 마스터 몰드의 제조방법과 이를 이용하여 미세 패턴 필름을 제조하는 장치 및 방법 그리고 미세 패턴 필름이 부착된 가전제품
JP5593190B2 (ja) * 2010-10-08 2014-09-17 東芝機械株式会社 モールド剥離装置
WO2012070546A1 (ja) * 2010-11-22 2012-05-31 旭硝子株式会社 転写装置及び樹脂パターン製造方法
JP2013035243A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Hoya Corp ローラーモールド、ローラーモールド用基材及びパターン転写方法
TWI501861B (zh) * 2011-12-06 2015-10-01 私立中原大學 滾輪式壓印系統
KR101881200B1 (ko) 2012-05-08 2018-07-24 아사히 가세이 가부시키가이샤 전사 방법 및 열 나노임프린트 장치
JPWO2014010517A1 (ja) * 2012-07-10 2016-06-23 旭硝子株式会社 インプリント方法、及びインプリント装置
JP5912996B2 (ja) 2012-08-23 2016-04-27 東芝機械株式会社 転写装置
CN102929100B (zh) * 2012-11-22 2014-11-19 南昌欧菲光纳米科技有限公司 一种可对准卷对卷uv成型的装置及方法
KR20140109624A (ko) * 2013-03-06 2014-09-16 삼성전자주식회사 대면적 임프린트 장치 및 방법
JP6203628B2 (ja) * 2013-12-19 2017-09-27 パナソニック株式会社 微細パターン形成方法
KR20150104389A (ko) * 2014-03-05 2015-09-15 (주)뉴옵틱스 벨트형 스탬프 및 이의 제조 방법

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