KR20210059189A

KR20210059189A - 임프린트 장치

Info

Publication number: KR20210059189A
Application number: KR1020190146301A
Authority: KR
Inventors: 백승열; 이수진; 이형규
Original assignee: 주식회사 리텍
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2021-05-25
Also published as: KR102318640B1

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 필름의 표면에 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 새기기 위한 임프린트 장치는, 필름이 가압되며 통과하도록 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 프린트롤, 제2 프린트롤을 제1 프린트롤에 대해 직교방향으로 가압하는 가압 유닛을 포함하는 임프린트 모듈부; 임프린트 모듈부의 전단에 배치되어 필름을 제공하는 언와인딩부; 및 임프린트 모듈부의 후단에 배치되어 나노 마이크로 하이브리드 패턴이 새겨진 필름을 전달받는 리와인딩부;를 포함하고, 가압 유닛은 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 나란하게 배치되고, 서보모터를 이용하여 제1 프린트롤에 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 복수의 제1 동력부재 및 제1 동력부재와 제2 프린트롤 사이에 배치되어 제1 동력부재가 제공한 압력을 제2 프린트롤로 전달하는 서브 유닛을 포함하고, 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 일정한 압력을 가하여, 제1 프린트롤과 제2 프린트롤 간 이격거리를 일정하게 유지시킬 수 있다.

Description

임프린트 장치{IMPRINT APPARATUS}

본 발명은 임프린트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프린트롤의 폭 전체에 일정한 압력을 가해 대면적의 필름에도 균일하게 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 각인할 수 있는 임프린트 장치에 관한 것이다.

초발수 표면이란 일반적으로 접촉각 150° 이상, 히스테리시스 5° 이하를 의미하며 현재 제작되어 상용되는 초발수 표면은 진공/증착, self-assembly 등의 화학적인 표면처리 공정으로 불규칙적인 구조물을 가지게 된다.

스프레이 코팅 방식으로 실리카 나노입자와 같은 기능성 물질을 코팅하여 초발수성을 띄게 할 수도 있으나, 이러한 방식은 내구성에 문제가 있거나 초발유, 방오/방빙과 같은 특수한 기능을 부여하기에는 어려운 단점이 있다.

초발유 특성은 물 이외에 기름과 같은 비극성 물질에 대해서도 높은 접촉각을 가지게 되는 경우를 말하며 일반적으로는 규칙적으로 배열된 구조(Engineered and ordered arrays)에서 초발수/초발유 특성을 동시에 가지게 할 수 있으며 이러한 표면을 omniphobic surface라고 한다.

나노/마이크로 크기의 패턴을 가진 롤형태의 몰드를 이용하고 빛이나 열에 의해 경화되는 레진을 사용하여 기판위에 패턴을 새기는 공정을 임프린트 공정이라 하며, 기판을 언와인더 롤과 리와인더롤에 의해 이송을 하게 되면 롤투롤 임프린트 공정이라고 한다.

롤투롤 임프린트 기술은 대면적 공정을 수행하는 데에 많은 장점을 가지고 있으며, 특히 표면에 다양한 형태의 패턴을 새겨 특별한 기능을 가지게 하는 기능성 필름을 생산하기 위한 연속 공정에 매우 적합한 방법으로 저가격 및 고속 생산이 가능한 장점이 있다.

종래의 임프린트 장치의 임프린트 모듈의 경우 임프린트 장치에 고정되어 회전하는 고정 프린트롤을 가압하며 회전하는 가압 프린트롤에 압력을 제공하기 위해 가압 프린트롤의 단부를 소정 힘으로 밀어주는 방식을 적용하였다.

그러나, 이러한 방식은 프린트롤의 폭이 넓거나, 프린트롤의 직경이 작을 경우 가압 프린트롤의 양 단부로만 압력이 집중되어 가압 프린트롤이 압력 전달 반대방향으로 볼록해지기 때문에 대면적의 필름에 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 각인하는 데에는 적용이 어렵다는 단점이 있다.

따라서, 프린트롤의 폭과 상관없이 프린트롤의 폭방향을 따라 동일한 크기의 압력이 전달 가능하여 대면적의 필름에도 균일한 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 각인할 수 있는 임프린트 장치의 개발이 요구된다.

1. 특허문헌: 대한민국 공개특허공보 10-2019-0124650 (2019.11.5) 2. 특허문헌: 대한민국 등록특허공보 10-0988935 (2010.10.13)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 가압 프린트롤의 폭방향을 따라 동일한 압력이 전달되어 대면적의 필름에도 균일한 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 각인할 수 있는 임프린트 장치를 구현하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 표면에 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 새기기 위한 임프린트 장치는, 상기 필름이 가압되며 통과하도록 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 프린트롤, 상기 제2 프린트롤을 상기 제1 프린트롤에 대해 직교방향으로 가압하는 가압 유닛을 포함하는 임프린트 모듈부; 상기 임프린트 모듈부의 전단에 배치되어 상기 필름을 제공하는 언와인딩부; 및 상기 임프린트 모듈부의 후단에 배치되어 상기 나노 마이크로 하이브리드 패턴이 새겨진 필름을 전달받는 리와인딩부;를 포함하고, 상기 가압 유닛은 상기 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 나란하게 배치되고, 서보모터를 이용하여 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 복수의 제1 동력부재; 및 상기 제1 동력부재와 상기 제2 프린트롤 사이에 배치되어 상기 압력을 상기 제2 프린트롤로 전달하는 서브 유닛;을 포함하고, 상기 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 일정한 압력을 가하여, 상기 제1 프린트롤과 상기 제2 프린트롤 간 이격거리를 일정하게 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 서브 유닛은 상기 제1 동력부재의 일단에 서로 평행하게 배치되고, 회전 가능하게 고정되는 제1롤과 제2롤을 포함하는 복수의 서브롤 유닛; 및 상기 서브롤 유닛과 상기 제2 프린트롤 사이에 배치되고, 상기 서브롤 유닛에 의해 가압되어 상기 압력을 상기 제2 프린트롤에 전달하는 백업롤;을 포함하고, 상기 제1롤과 상기 제2롤과 상기 백업롤의 회전 중심축은 서로 평행할 수 있다.

또한, 상기 제1롤과 상기 제2롤은 상하로 배치되고, 상기 백업롤은 상기 제1롤과 상기 제2롤의 표면과 접하면서 상기 제1롤과 상기 제2롤이 상호 대칭되는 위치에 배치되고, 상기 제1롤과 상기 제2롤의 표면은 실리콘 코팅될 수 있다.

또한, 상기 임프린트 모듈부는 상기 제2 프린트롤과 상기 백업롤의 양 단부에 고정되고, 서보모터를 이용하여 상기 제2 프린트롤과 상기 백업롤의 양 단부를 상기 압력에 대응하는 길이와 방향으로 직선운동 시키는 제2 동력부재; 및 상기 제1 프린트롤의 일 단부에 고정되고, 서보모터를 이용하여 상기 제1 프린트롤을 회전운동 시키는 제3 동력부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 동력부재는 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 실린더; 상기 실린더와 나란하게 배치되어 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 서보모터; 상기 서보모터의 출력단과 연결되는 볼스크류; 및 상기 볼스크류를 통해 출력되는 실제 압력값을 측정하는 로드셀;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 동력부재는 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 상기 서보모터; 상기 서보모터의 출력단과 연결되는 볼스크류; 및 상기 볼스크류를 통해 출력되는 실제 압력값을 측정하는 로드셀;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 필름의 표면에 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 새기기 위한 임프린트 장치는, 상기 필름이 가압되며 통과하도록 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 프린트롤, 상기 제2 프린트롤을 상기 제1 프린트롤에 대해 직교방향으로 가압하는 가압 유닛을 포함하는 임프린트 모듈부; 상기 임프린트 모듈부의 전단에 배치되어 상기 필름을 제공하는 언와인딩부; 및 상기 임프린트 모듈부의 후단에 배치되어 상기 나노 마이크로 하이브리드 패턴이 새겨진 필름을 전달받는 리와인딩부;를 포함하고, 상기 가압 유닛은 상기 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 나란하게 배치되고, 에어 실린더를 이용하여 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 복수의 제1 동력부재; 및 상기 제1 동력부재와 상기 제2 프린트롤 사이에 배치되어 상기 압력을 상기 제2 프린트롤로 전달하는 서브 유닛;을 포함하고, 상기 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 일정한 압력을 가하여, 상기 제1 프린트롤과 상기 제2 프린트롤 간 이격거리를 일정하게 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 임프린트 모듈부는 상기 제2 프린트롤과 상기 백업롤의 양 단부에 고정되고, 에어 실린더를 이용하여 상기 제2 프린트롤과 상기 백업롤의 양 단부를 상기 압력에 대응하는 길이와 방향으로 직선운동 시키는 제2 동력부재; 및 상기 제1 프린트롤의 일 단부에 고정되고, 서보모터를 이용하여 상기 제1 프린트롤을 회전운동 시키는 제3 동력부재;를 포함할 수 있다.

가압 프린트롤 전체에 동일한 압력을 가할 수 있어 필름의 폭과 상관없이 필름 표면 전체에 균일한 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 각인할 수 있다.

실제 가압 프린트롤에 전달되는 압력을 측정할 수 있어, 정밀한 임프린트 작업이 가능하다.

압력값의 정밀 조작이 가능하여, 필름의 나노 마이크로 하이브리드 패턴의 품질을 높일 수 있다.

요구되는 필름 패턴의 정밀도에 따라 임프린트 모듈의 구성을 변경 적용할 수 있어 장치의 효율성을 높일 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 장치의 사시도이다.
도 2는 종래의 임프린트 장치의 임프린트 모듈부의 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린트 장치의 임프린트 모듈부의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 제1 동력부재 및 서브 유닛(백업롤 비표시)의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 제2 동력부재의 사시도이다.
도 6은 도 3의 A-A 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린트 장치의 임프린트 모듈부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예의 제2 동력부재의 사시도이다.
도 9는 제2 실시예의 제1 동력부재 및 서브 유닛(백업롤 비표시)의 사시도이다.
도 10은 도 7의 B-B 단면도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항 들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

첨부 도면에 도시된 특정 실시 예에 대한 상세한 설명은, 그에 수반하는 도면들과 연관하여 읽히게 되며, 도면은 전체 발명의 설명에 대한 일부로 간주된다. 방향이나 지향성에 대한 언급은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 어떠한 방식으로도 본 발명의 권리범위를 제한하는 의도를 갖지 않는다.

구체적으로, "아래, 위, 수평, 수직, 상측, 하측, 상향, 하향, 상부, 하부" 등의 위치를 나타내는 용어나, 이들의 파생어(예를 들어, "수평으로, 아래쪽으로, 위쪽으로" 등)는, 설명되고 있는 도면과 관련 설명을 모두 참조하여 이해되어야 한다. 특히, 이러한 상대어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 장치가 특정 방향으로 구성되거나 동작해야 함을 요구하지는 않는다.

또한, "장착된, 부착된, 연결된, 이어진, 상호 연결된" 등의 구성 간의 상호 결합 관계를 나타내는 용어는, 별도의 언급이 없는 한, 개별 구성들이 직접적 혹은 간접적으로 부착 혹은 연결되거나 고정된 상태를 의미할 수 있고, 이는 이동 가능하게 부착, 연결, 고정된 상태뿐만 아니라, 이동 불가능한 상태까지 아우르는 용어로 이해되어야 한다.

각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

필름의 표면에 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 새기기 위한 임프린트 장치는, 필름을 가압하여 패턴을 각인하는 임프린트 모듈부(100), 임프린트 모듈부(100)의 전단에 배치되어 필름을 제공하는 언와인딩부, 임프린트 모듈부(100)의 후단에 배치되어 패턴이 새겨진 필름을 전달받는 리와인딩부를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 장치의 사시도이고, 도 2는 종래의 임프린트 장치의 임프린트 모듈부(100)의 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린트 장치의 임프린트 모듈부(100)의 사시도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린트 모듈부(100)는, 필름이 가압되며 통과하도록 서로 평행하게 배치되는 제1 프린트롤(10)(고정 프린트롤), 제2 프린트롤(20)(가압 프린트롤) 및 제2 프린트롤(20)을 제1 프린트롤(10)에 대해 직교방향으로 가압하는 가압 유닛을 포함할 수 있다.

제2 프린트롤(20)의 표면은 제2 프린트롤(20)과 제1 프린트롤(10) 사이에서 완충재 역할을 할 수 있도록 표면 처리되거나, 별도의 부재에 의해 커버링될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 종래의 임프린트 모듈부(100')에는 가압 유닛이 포함되어 있지 않은 반면, 본 발명에 따른 임프린트 모듈부(100)에는 가압 유닛이 포함되어 있음을 알 수 있다.

즉, 본 발명은 가압 유닛을 이용하여 프린트롤 전체에 동일한 압력을 가함으로써 필름의 표면 전체에 동일한 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 각인할 수 있는 기술적 특징을 갖는다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 가압 유닛은, 제2 프린트롤(20)의 폭방향을 따라 나란하게 배치되고, 서보모터를 이용하여 제1 프린트롤(10)에 대해 직교방향으로 압력을 제공하는 복수의 제1 동력부재(70) 및 제1 동력부재(70)와 제2 프린트롤(20) 사이에 배치되어 제1 동력부재(70)로부터 전달받은 압력을 제2 프린트롤(20)로 전달하는 서브 유닛(30)을 포함하고, 제2 프린트롤(20)의 폭방향을 따라 일정한 압력을 가하여, 제1 프린트롤(10)과 제2 프린트롤(20) 간 이격거리를 일정하게 유지시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예의 제1 동력부재(70) 및 서브 유닛(30)(백업롤(32) 비표시)의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예의 제2 동력부재(80)의 사시도이고, 도 6은 도 3의 A-A 단면도이다.

도 4를 참조하면, 서브 유닛(30)은 제1 동력부재(70)의 일단에 서로 평행하게 배치되고, 회전 가능하게 고정되는 제1롤(31a)과 제2롤(31b)을 포함하는 복수의 서브롤 유닛(31)과, 서브롤 유닛(31)과 제2 프린트롤(20) 사이에 배치되고, 서브롤 유닛(31)에 의해 가압되어 제1 동력부재(70)로부터 전달받은 압력을 제2 프린트롤(20)에 전달하는 백업롤(32)을 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 제1 프린트롤(10)과 제2 프린트롤(20)과 백업롤(32)의 중심점을 연결한 선(이하, 중심 연결선)은 일직선일 수 있다.

도 6에는 중심 연결선이 지면에 대해 평행한 경우가 도시되어 있으나, 이는 일 실시형태로, 제2 프린트롤(20)이 백업롤(32)을 통해 전달받은 압력을 제1 프린트롤(10)로 가장 효과적으로 전달할 수 있는 배치, 즉 중심 연결선이 일직선이라면 본 발명은 지면과 중심 연결선 간 배치 관계를 한정하지 않는다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 제1롤(31a)과 제2롤(31b)과 백업롤(32)의 회전 중심축은 서로 평행할 수 있다.

또한, 제1롤(31a)과 제2롤(31b)은 상하로 배치되고, 백업롤(32)은 제1롤(31a)과 제2롤(31b)의 표면과 접하면서 제1롤(31a)과 제2롤(31b)이 상호 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.

또한, 제1롤(31a)과 제2롤(31b)의 표면은 실리콘 코팅될 수 있는데, 이는 백업롤(32)과 제1롤(31a) 및 제2롤(31b)의 표면간 마찰력을 발생시켜 백업롤(32)과 제1롤(31a) 및 제2롤(31b)이 동일하게 회전하도록 함으로써 제1 동력부재(70)의 압력을 손실 없이 백업롤(32)로 전달하기 위함이다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 제1 동력부재(70)는 압력을 제공하는 제1 서보모터(SM1), 제1 서보모터(SM1)의 출력단과 연결되어 제1 서보모터(SM1)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 볼스크류(BS), 제1 서보모터(SM1)와 볼스크류(BS)와 서브롤 유닛(31)이 연동하도록 체결되는 프레임을 포함할 수 있다.

프레임은 제1 서보모터(SM1)와 볼스크류(BS)에 의해 직선 이동하는 제1 프레임(71)과, 서브롤 유닛(31)이 회전 가능하게 체결되는 제2 프레임(72)을 포함할 수 있다.

제1 프레임(71)과 제2 프레임(72) 사이에는 볼스크류(BS)를 통해 출력되는 실제 압력값을 측정하는 로드셀(LC)이 배치될 수 있다.

볼스크류(BS)의 감속비에 의해 제1 서보모터(SM1)의 출력 토크와 실제 서브 유닛(30)에 전달되는 압력은 차이가 날 수 있다.

따라서, 로드셀(LC)을 통해 실제 전달되는 압력을 확인하고, 정밀하게 압력을 조정함으로써 정확한 목표 압력을 서브 유닛(30)에 전달할 수 있다.

도 3에는 제1 동력부재(70)와 서브롤 유닛(31)이 다섯 세트 적용된 경우가 도시되어 있으나, 본 발명은 제1 동력부재(70) 및 서브롤 유닛(31)의 개수를 한정하지 않는다.

즉, 제1 동력부재(70) 및 서브롤 유닛(31)의 개수는 제1(10) 및 제2 프린트롤(20)의 폭, 즉 필름의 폭에 따라 변경 적용될 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 임프린트 모듈부(100)는 제2 프린트롤(20)과 백업롤(32)을 직선운동 시키는 제2 동력부재(80)와 제1 프린트롤(10)을 회전운동 시키는 제3 동력부재(90)를 포함할 수 있다.

제2 동력부재(80)는 제2 프린트롤(20)과 백업롤(32)의 양 단부에 체결되고, 제2 서보모터(SM2) 또는 실린더(CY)를 이용하여 제2 프린트롤(20)과 백업롤(32)의 양 단부를 직선운동 시킬 수 있다.

제2 동력부재(80)에 의한 제2 프린트롤(20)과 백업롤(32)의 양 단부의 이동량 및 방향은 제1 동력부재(70)가 서브 유닛(30)에 전달하는 압력, 즉 제1 동력부재(70)에 의한 서브 유닛(30)의 이동량 및 방향과 동일할 수 있다.

제2 동력부재(80)는 압력을 제공하는 실린더(CY), 실린더(CY)와 나란하게 배치되어 압력을 제공하는 제2 서보모터(SM2), 제2 서보모터(SM2)의 출력단과 연결되는 볼스크류(BS), 볼스크류(BS)를 통해 출력되는 실제 압력값을 측정하는 로드셀(LC), 제2 서보모터(SM2)와 볼스크류(BS)와 로드셀(LC)이 연동하도록 체결되는 프레임을 포함할 수 있다.

프레임은 제2 서보모터(SM2)와 볼스크류(BS), 실린더(CY)가 체결되는 제3 프레임(73)과, 제2 프린트롤(20)과 백업롤(32)의 양 단부에 체결되어 제3 프레임(73)에 의해 직선 이동하는 제4 프레임(74)을 포함할 수 있다.

볼스크류(BS)와 실린더(CY)의 출력단은 제3 프레임(73)의 동일 평면상에 고정되기 때문에, 제2 서보모터(SM2)와 실린더(CY) 중 어느 하나의 구동만으로도 제4 프레임(74)을 직선 이동시킬 수 있다.

예를 들어, 임프린트 공정 초기에는 실린더(CY)를 가동시켜 일정 범위 내의 압력을 출력하고, 그 이후부터는 제2 서보모터(SM2)를 가동시켜 정밀한 조작을 통한 정확한 압력을 출력할 수 있다.

제4 프레임(74)의 하측에는 제2 동력부재(80)의 압력 전달방향으로 작동하는 리니어 가이드(LM)가 배치되어, 제4 프레임(74)의 직선이동을 가이드할 수 있다.

제3 동력부재(90)는 제1 프린트롤(10)의 일 단부에 고정되고, 제3 서보모터를 이용하여 제1 프린트롤(10)을 회전운동 시킬 수 있다.

제1, 제2, 제3 서보모터는 모두 동일한 사양이거나 다른 사양일 수 있으며, 실린더(CY)는 에어 실린더일 수 있다.

제1, 제2, 제3 서보모터(SM1,2,3), 실린더(CY) 및 볼스크류(BS)는 목표 압력값 또는 필름에 각인되는 패턴의 형태에 따라 다양하게 변경 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린트 장치의 임프린트 모듈부(100)의 사시도이고, 도 10은 도 7의 B-B 단면도이다. 도 8은 본 발명의 제2 실시예의 제2 동력부재(80)의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제1 동력부재(70) 및 서브 유닛(30)(백업롤(32) 비표시)의 사시도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 가압 유닛은, 제2 프린트롤(20)의 폭방향을 따라 나란하게 배치되고, 실린더(CY)를 이용하여 제1 프린트롤(10)에 대해 직교방향으로 압력을 제공하는 복수의 제1 동력부재(70) 및 제1 동력부재(70)와 제2 프린트롤(20) 사이에 배치되어 제1 동력부재(70)로부터 전달받은 압력을 제2 프린트롤(20)로 전달하는 서브 유닛(30)을 포함하고, 제2 프린트롤(20)의 폭방향을 따라 일정한 압력을 가하여, 제1 프린트롤(10)과 제2 프린트롤(20) 간 이격거리를 일정하게 유지시킬 수 있다.

본 발명의 제2 실시예는, 제1 실시예와 비교하여 제1 동력부재(70)와 제2 동력부재(80)의 구성 및 동력원만이 다르게 적용되었다.

따라서, 제1 실시예와 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 7 및 도 9를 참조하면, 제1 동력부재(70)는 압력을 제공하는 제1 실린더(CY1), 제1 실린더(CY1)와 서브롤 유닛(31)이 체결되는 프레임을 포함하고, 프레임에는 서브롤 유닛(31)이 회전 가능하게 체결될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 동력부재(80)는 제2 프린트롤(20)과 백업롤(32)의 양 단부에 고정되고, 제2 실린더(CY2)를 이용하여 제2 프린트롤(20)과 백업롤(32)의 양 단부를 직선운동 시킬 수 있다.

제2 동력부재(80)는 압력을 제공하는 제2 실린더(CY2), 제2 실린더(CY2)의 출력단이 고정되고 제2 실린더(CY2)에 의해 직선 이동하는 프레임을 포함할 수 있다.

프레임의 하측에는 제2 동력부재(80)의 압력 전달방향으로 작동하는 리니어 가이드(LM)가 배치되어, 프레임의 직선이동을 가이드할 수 있다.

제1(CY1) 및 제2 실린더(CY2)는 에어 실린더일 수 있고, 동일한 사양이거나 서로 다른 사양일 수 있다.

제1, 제2 실린더(CY1,2) 및 서보모터는 목표 압력값 또는 필름에 각인되는 패턴의 형태에 따라 다양하게 변경 적용될 수 있다.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 임프린트 모듈부
100': 임프린트 모듈부(종래)
10: 제1 프린트롤
10': 제1 프린트롤(종래)
20: 제2 프린트롤
20': 제2 프린트롤(종래)
30: 서브 유닛
70: 제1 동력부재
80: 제2 동력부재
80': 제2 동력부재(종래)
90: 제3 동력부재
90': 제3 동력부재(종래)
31: 서브롤 유닛
31a: 제1롤
31b: 제2롤
32: 백업롤
32': 백업롤(종래)
71: 제1 프레임
72: 제2 프레임
73: 제3 프레임
74: 제4 프레임
SM1: 제1 서보모터
SM2: 제2 서보모터
BS: 볼스크류
LC: 로드셀
LM: 리니어 가이드
CY: 실린더
CY1: 제1 실린더
CY2: 제2 실린더

Claims

필름의 표면에 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 새기기 위한 임프린트 장치에 있어서,
상기 필름이 가압되며 통과하도록 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 프린트롤, 상기 제2 프린트롤을 상기 제1 프린트롤에 대해 직교방향으로 가압하는 가압 유닛을 포함하는 임프린트 모듈부;
상기 임프린트 모듈부의 전단에 배치되어 상기 필름을 제공하는 언와인딩부; 및
상기 임프린트 모듈부의 후단에 배치되어 상기 나노 마이크로 하이브리드 패턴이 새겨진 필름을 전달받는 리와인딩부;를 포함하고,
상기 가압 유닛은,
상기 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 나란하게 배치되고, 서보모터를 이용하여 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 복수의 제1 동력부재; 및
상기 제1 동력부재와 상기 제2 프린트롤 사이에 배치되어 상기 압력을 상기 제2 프린트롤로 전달하는 서브 유닛;을 포함하고,
상기 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 일정한 압력을 가하여, 상기 제1 프린트롤과 상기 제2 프린트롤 간 이격거리를 일정하게 유지시키는, 임프린트 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 서브 유닛은
상기 제1 동력부재의 일단에 서로 평행하게 배치되고, 회전 가능하게 고정되는 제1롤과 제2롤을 포함하는 복수의 서브롤 유닛; 및
상기 서브롤 유닛과 상기 제2 프린트롤 사이에 배치되고, 상기 서브롤 유닛에 의해 가압되어 상기 압력을 상기 제2 프린트롤에 전달하는 백업롤;을 포함하고,
상기 제1롤과 상기 제2롤과 상기 백업롤의 회전 중심축은 서로 평행한, 임프린트 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1롤과 상기 제2롤은 상하로 배치되고,
상기 백업롤은 상기 제1롤과 상기 제2롤의 표면과 접하면서 상기 제1롤과 상기 제2롤이 상호 대칭되는 위치에 배치되고,
상기 제1롤과 상기 제2롤의 표면은 실리콘 코팅되는, 임프린트 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 임프린트 모듈부는
상기 제2 프린트롤과 상기 백업롤의 양 단부에 고정되고, 서보모터를 이용하여 상기 제2 프린트롤과 상기 백업롤의 양 단부를 상기 압력에 대응하는 길이와 방향으로 직선운동 시키는 제2 동력부재; 및
상기 제1 프린트롤의 일 단부에 고정되고, 서보모터를 이용하여 상기 제1 프린트롤을 회전운동 시키는 제3 동력부재;를 포함하는, 임프린트 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제2 동력부재는
상기 직교방향으로 압력을 제공하는 실린더;
상기 실린더와 나란하게 배치되어 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 서보모터;
상기 서보모터의 출력단과 연결되는 볼스크류; 및
상기 볼스크류를 통해 출력되는 실제 압력값을 측정하는 로드셀;을 포함하는, 임프린트 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 동력부재는
상기 직교방향으로 압력을 제공하는 상기 서보모터;
상기 서보모터의 출력단과 연결되는 볼스크류; 및
상기 볼스크류를 통해 출력되는 실제 압력값을 측정하는 로드셀;을 포함하는, 임프린트 장치.
필름의 표면에 나노 마이크로 하이브리드 패턴을 새기기 위한 임프린트 장치에 있어서,
상기 필름이 가압되며 통과하도록 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 프린트롤, 상기 제2 프린트롤을 상기 제1 프린트롤에 대해 직교방향으로 가압하는 가압 유닛을 포함하는 임프린트 모듈부;
상기 임프린트 모듈부의 전단에 배치되어 상기 필름을 제공하는 언와인딩부; 및
상기 임프린트 모듈부의 후단에 배치되어 상기 나노 마이크로 하이브리드 패턴이 새겨진 필름을 전달받는 리와인딩부;를 포함하고,
상기 가압 유닛은,
상기 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 나란하게 배치되고, 에어 실린더를 이용하여 상기 직교방향으로 압력을 제공하는 복수의 제1 동력부재; 및
상기 제1 동력부재와 상기 제2 프린트롤 사이에 배치되어 상기 압력을 상기 제2 프린트롤로 전달하는 서브 유닛;을 포함하고,
상기 제2 프린트롤의 폭방향을 따라 일정한 압력을 가하여, 상기 제1 프린트롤과 상기 제2 프린트롤 간 이격거리를 일정하게 유지시키는, 임프린트 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 서브 유닛은
상기 제1 동력부재의 일단에 서로 평행하게 배치되고, 회전 가능하게 고정되는 제1롤과 제2롤을 포함하는 복수의 서브롤 유닛; 및
상기 서브롤 유닛과 상기 제2 프린트롤 사이에 배치되고, 상기 서브롤 유닛에 의해 가압되어 상기 압력을 상기 제2 프린트롤에 전달하는 백업롤;을 포함하고,
상기 제1롤과 상기 제2롤과 상기 백업롤의 회전 중심축은 서로 평행한, 임프린트 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1롤과 상기 제2롤은 상하로 배치되고,
상기 백업롤은 상기 제1롤과 상기 제2롤의 표면과 접하면서 상기 제1롤과 상기 제2롤이 상호 대칭되는 위치에 배치되고,
상기 제1롤과 상기 제2롤의 표면은 실리콘 코팅되는, 임프린트 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 임프린트 모듈부는
상기 제2 프린트롤과 상기 백업롤의 양 단부에 고정되고, 에어 실린더를 이용하여 상기 제2 프린트롤과 상기 백업롤의 양 단부를 상기 압력에 대응하는 길이와 방향으로 직선운동 시키는 제2 동력부재; 및
상기 제1 프린트롤의 일 단부에 고정되고, 서보모터를 이용하여 상기 제1 프린트롤을 회전운동 시키는 제3 동력부재;를 포함하는, 임프린트 장치.