KR20220147403A - 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 사이즈의 미세 패턴을 갖는 데코 필름을 용이하게 제작할 수 있으며, 나아가 패턴 형성 과정에서 소프트 몰드 및 벨런싱 장치를 이용함으로써 글라스 시편의 파손을 방지함과 아울러, 소프트 몰드를 이용함에 따른 공정 비용 절감과 공정 시간 단축을 도모할 수 있는, 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 하나 이상의 사이즈의 미세 패턴을 갖는 포토 마스크를 제작하는 포토 마스크 제작 단계; 상기 포토 마스크 제작 단계에서 제작된 포토 마스크를 이용하여 노광용 기판에 미세 감광 패턴을 형성하는 미세 감광 패턴 형성 단계; 상기 미세 감광 패턴이 형성된 기판을 액상 고분자를 도포하고 경화시킨 다음, 미세 감광 패턴을 제거하고 경화물을 분리하여 소프트 몰드를 제작하는 소프트 몰드 제작 단계; 및 상기 소프트 몰드 제작 단계에서 제작된 소프트 몰드를 이용하여 데코 필름을 제작하는 데코 필름 제작 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법이 제공된다.

Description

미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치 {MANUFACTURING METHOD FOR DECO FILM HAVING FINE PATTERN AND MANUFACTURING APPARATUS OF SOFT MOLD FOR MANUFACTURING DECO FILM}

본 발명은 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나 이상의 사이즈의 미세 패턴을 갖는 데코 필름을 용이하게 제작할 수 있으며, 나아가 패턴 형성 과정에서 소프트 몰드 및 벨런싱 장치를 이용함으로써 글라스 시편의 파손을 방지함과 아울러, 소프트 몰드를 이용함에 따른 공정 비용 절감과 공정 시간 단축을 도모할 수 있는, 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 관한 것이다.

본　발명은 중소벤처기업부에서 진행하고 (재)경남지역사업평가단이 지원하는 지원특화산업육성 사업으로 수행된 연구결과이다.

[과제번호] S2846341

[부처명] 중소벤처기업부

[연구관리전문기관] (재)경남지역사업평가단

[연구사업명] 지역특화산업육성+(R&D)-지역주력산업육성

[연구과제명] 500㎚급 나노 패턴 구조색을 이용한 공기청정기용 데코 필름 개발

[기여율] 1/1

[주관기관] 그린산업(주)

[연구기간] 2020. 05. 01 ~ 2021. 04. 30

최근 휴대전화, 노트북 등 다양한 전자제품의 외관에 장식적인 미를 부여하기 위해 금속재의 표면에 패턴을 형성하는 기술로서, 수 나노에서 수백 마이크로 크기를 가지는 패턴 형성 공정에 대한 많은 연구결과들이 발표되고 있다. 기존의 단일층 패턴 형상만이 아닌 두 층 이상의 복합 패턴의 경우에는 보다 다양한 광학적 특성을 얻을 수 있어 관심을 받고 있다.

이와 관련된 종래 기술로서, '나노-마이크로 복합 패턴 형성을 위한 몰드의 제조 방법(등록번호 : 10-1385976)'에서는 리소그래피 공정을 이용하여 제작한 마이크로 패턴을 갖는 감광제 패턴 위에 나노 패턴을 전사시켜 마이크로-나노 복합 패턴을 형성하기 위한 몰드의 제조 방법을 제공한다.

그러나 이러한 방식은 나노 패턴을 제작함에 있어 전자빔을 이용함으로써 대면적 패턴을 구현하는데 한계가 있고, 마이크로 패턴과 나노 패턴의 경계부에 전사 공정 시 이음매의 흔적이 발생하여 해당 제품을 데코 필름에 적용 시 외관 품질 저하를 유발할 수 있다.

상기 종래기술과 같이, 나노-마이크로 복합 패턴을 형성하는 기술로 포토리소그래피를 기반으로 나노구조의 패턴형성을 위한 전자빔 리소그래피, 극자외선 리소그래피, 홀로그램 리소그래피 등이 있다. 이러한 방법은 고가의 공정장비 및 비용이 요구되며, 또한 복합구조물을 위한 식각 공정의 어려움으로 인하여 다양한 방법에 의한 공정기술이 개발되고 있다.

따라서 공정비용의 절감 및 공정의 단순화를 유지하면서 복합구조물의 제작에 대한 공정기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 10-1385976(2014.04.16. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1416625(2014.07.089. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1416629(2014.07.09. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-0605386(2006.07.28. 공고)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 둘 이상의 사이즈의 미세 패턴을 갖는 데코 필름을 용이하게 제작할 수 있으며, 나아가 패턴 형성 과정에서 소프트 몰드 및 벨런싱 장치를 이용함으로써 글라스 시편의 파손을 방지함과 아울러, 소프트 몰드를 이용함에 따른 공정 비용 절감과 공정 시간 단축을 도모할 수 있는, 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 데코 필름의 제작 방법으로서, 하나 이상의 사이즈의 미세 패턴을 갖는 포토 마스크를 제작하는 포토 마스크 제작 단계; 상기 포토 마스크 제작 단계에서 제작된 포토 마스크를 이용하여 노광용 기판에 미세 감광 패턴을 형성하는 미세 감광 패턴 형성 단계; 상기 미세 감광 패턴이 형성된 기판을 액상 고분자를 도포하고 경화시킨 다음, 미세 감광 패턴을 제거하고 경화물을 분리하여 소프트 몰드를 제작하는 소프트 몰드 제작 단계; 및 상기 소프트 몰드 제작 단계에서 제작된 소프트 몰드를 이용하여 데코 필름을 제작하는 데코 필름 제작 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법이 제공된다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 포토 마스크 제작 단계는 유리기판 또는 석영기판 위에 크롬으로 미세 패턴을 성형한 포토 마스크를 제작하고, 상기 미세 감광 패턴 형성 단계는 노광용 기판에 일정한 두께의 감광제를 도포하고, 감광제가 도포된 노광용 기판에 포토 마스크를 위치시켜 자외선을 조사하고, 현상 공정을 거쳐 기판에 미세 감광 패턴이 형성되도록 하는 것으로 이루어지며, 상기 소프트 몰드 제작 단계는 미세 감광 패턴이 형성된 노광용 기판 위에 투명한 액상의 고분자를 감광제의 두께만큼 도포하고, 열 또는 자외선으로 고형화시킨 다음, 감광제 제거 용매로 미세 감광 패턴을 제거하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 몰드를 제작하는 장치로서, 장치 작업대; 상기 장치 작업대의 상면에서 전후 슬라이딩 이동 가능하게 구비되는 작업 테이블; 상기 작업 테이블을 구동시키도록 구성되는 테이블 구동 장치부; 상기 장치 작업대의 상부 일측에 구비되고, 상기 작업 테이블이 하부에서 이동되게 구성되는 제1 처리 하우징; 상기 제1 처리 하우징에 구비되어 노광용 기판에 미세 감광 패턴을 형성하도록 구성되는 미세 감광패턴 형성 장치부; 상기 장치 작업대의 상부 타측에 구비되며, 상기 작업 테이블이 하부에서 이동되게 구성되는 제2 처리 하우징; 상기 제2 처리 하우징의 내부에 구비되는 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부; 상기 제2 처리 하우징의 내부에 구비되는 몰드정착용 가압 장치부; 상기 제2 처리 하우징의 내부에 구비되는 고형화 장치부; 및 상기 테이블 구동 장치부와 미세 감광패턴 형성 장치부와 몰드정착용 가압 장치부와 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부와 고형화 장치부 및 감광제 제거 장치부의 동작을 제어하도록 구성되는 제어반;을 포함하는 것을 특징으로 하는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 작업 테이블은 외곽 베이스 프레임, 및 상기 외곽 베이스 프레임에 구비되고 가장자리가 상측으로 절곡 연장되게 형성되는 안착대를 포함하고, 상기 미세 감광패턴 형성 장치부는 노광용 기판에 감광제를 도포하는 감광제 도포 모듈과, 감광제가 도포된 노광용 기판에 미세 패턴 형성의 포토 마스크를 로딩 및 언로딩시키도록 구성되는 포토마스크 작동 모듈, 및 상기 노광용 기판에 자외선을 조사하는 자외선 조사 모듈을 포함하고, 상기 감광제 도포 모듈에 의해 도포되는 감광제의 두께는 0.5 내지 5㎛ 범위가 되도록 이루어지며, 상기 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부는 미세 감광 패턴이 형성된 노광용 기판에 액상의 고분자를 도포하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 몰드정착용 가압 장치부는, 리니어 모터와, 상기 리니어 모터의 선형구동 샤프트에 결합되는 상하이동 프레임과, 상단부가 상기 상하이동 프레임의 하면에 결합되는 탄성 지지 수단과, 상기 탄성 지지 수단의 하단부에 결합되는 지지 프레임, 및 양단부가 상기 지지 프레임에 회전 자재로 구비되며, 장치 작업대의 상면에 구비되는 구름 롤러에 대향하게 위치되는 가압 롤러를 포함하고, 상기 탄성 지지 수단은 장착 하우징과, 일단부가 상기 장착 하우징에 상하 이동 가능하게 구비되며 타단부가 상기 지지 프레임에 결합되는 선형 구동 지지대, 및 상기 장착 하우징에 구비되며 상기 선형 구동 지지대의 일단부를 밀어내는 방향으로 탄성 지지하는 탄성체를 포함하며, 상기 고형화 장치부는 액상의 고분자가 투입된 미세패턴 형성 장치의 상면을 열 또는 자외선으로 고형화시키는 히팅 장치 또는 자외선 발생 장치로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 둘 이상의 사이즈의 미세 패턴을 갖는 데코 필름을 용이하게 제작할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 패턴 형성 과정에서 소프트 몰드 및 벨런싱 장치를 이용함으로써 글라스 시편의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 소프트 몰드를 이용하고 벨런싱 장치를 채용하여 공정 비용을 현저히 절감시키고, 공정 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 과정을 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 포함되는 일부 내부 구성부들을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 포함되는 몰드정착용 가압 장치부의 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법에 대하여 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 과정을 나타내는 플로차트이다.

본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 크게 포토 마스크 제작 단계(S100); 감광제 패턴 형성 단계(S200); 소프트 몰드 제작 단계(S300); 및 데코 필름 제작 단계(S400);를 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 소정 사이즈의 미세 패턴을 갖는 포토 마스크를 제작하는 포토 마스크 제작 단계(S100); 소프트 몰드 제작을 위하여 상기 포토 마스크 제작 단계(S100)에서 제작된 포토 마스크를 이용하여 노광용 기판에 미세 감광 패턴을 형성하는 미세 감광 패턴 형성 단계(S200); 상기 미세 감광 패턴이 형성된 기판을 이용하여 소프트 몰드를 제작하는 소프트 몰드 제작 단계(S300); 및 상기 소프트 몰드 제작 단계(S400)에서 제작된 소프트 몰드를 이용하여 하나 이상의 미세 패턴을 갖는 데코 필름을 제작하는 데코 필름 제작 단계(S400);를 포함한다.

여기에서, 상기 포토 마스크 제작 단계(S100) 및 미세 감광 패턴 형성 단계(S200)는 미세 패턴의 사이즈를 달리하여 반복 실행된 후 상기 소프트 몰드 제작 단계(S150)로 진행하도록 이루어짐으로써, 둘 이상의 서로 다른 사이즈의 미세 패턴을 갖는 소프트 몰드를 제작하고, 최종적으로는 둘 이상의 미세 패턴을 갖는 데코 필림을 제작할 수 있게 된다.

상기 포토 마스크 제작 단계(S100)는 소정 사이즈의 미세 패턴으로서 마이크로 패턴 및/또는 나노 패턴을 구현하기 위한 포토 마스크를 제작하는 과정으로, 유리기판 또는 석영기판 위에 크롬으로 미세 패턴을 성형한 것으로 제작된다.

상기 미세 감광 패턴 형성 단계(S200)는 일정한 두께의 감광제가 도포된 노광용 기판에 포토 마스크를 위치시켜 자외선을 조사하고, 현상 공정을 거쳐 기판에 미세 감광(감광제) 패턴이 형성된다.

여기에서, 상기 노광용 기판에 미세 감광 패턴을 형성하기 위한 감광제를 도포하는 방법으로는 바코팅, 스핀코팅, 스프레이코팅 등이 있으며, 공지의 다양한 공정을 적용할 수 있으며, 상기 노광용 기판은 유기 기판 또는 석영 기판으로 이루어질 수 있다.

또한, 감광제의 두께는 0.5 내지 5㎛ 범위로 되는 것이 바람직하다. 감광제의 두께가 0.5㎛보다 얕으면, 후속 과정에서 소프트 몰드가 너무 얇게 형성되어 미세 패턴이 나타나기 어렵고, 감광제의 두께가 5㎛보다 두꺼우면 노광이 잘 수행되지 않아 작업성이 나빠지는 문제점이 있다.

계속해서, 상기 소프트 몰드 제작 단계(S300)는 노광 공정을 통해 미세 패턴을 갖는 데코 필름을 형성하기 위한 몰드를 제작하기 위한 과정으로서, 미세 감광 패턴이 형성된 노광용 기판 위에 투명한 액상의 고분자를 붓고, 열 또는 자외선으로 고형화시킨 다음, 미세 감광 패턴을 제거한 후 노광용 기판으로부터 고형화된 몰드를 분리하여 소프트 몰드를 완성한다. 미세 감광 패턴은 용매 등을 이용하여 제거할 수 있다.

또한, 상기 소프트 몰드 제작 단계(S400)에서 사용되는 고분자로는 폴리카보네이트(PC: Polycarbonate) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate)일 수 있으며, 바람직하게는 상기 제작할 데코 필름보다 용융점이 높은 수지재료이며 신축가능한 재질의 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 데코필름 제작 단계(S400)는 상기 소프트 몰드 제작 단계(S400)에서 제작된 소프트 몰드를 이용하여 미세 패턴을 갖는 데코 필름을 제작하는 공정으로, 상기 소프트 몰드에 액상의 고분자를 부은 후, 투명한 기판 필름을 덮고, 자외선 또는 열경화 과정을 거친 후, 소프트 몰드를 제거하면 데코 필름이 완성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 포함되는 일부 내부 구성부들을 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 포함되는 몰드정착용 가압 장치부의 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치는, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 크게 장치 작업대(100); 작업 테이블(200); 테이블 구동 장치부; 제1 처리 하우징(300); 미세 감광패턴 형성 장치부(400); 제2 처리 하우징(500); 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부; 몰드정착용 가압 장치부(600); 고형화 장치부; 및 제어반(700);을 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치는, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 장치 작업대(100); 상기 장치 작업대(100)의 상면에서 전후 슬라이딩 이동 가능하게 구비되는 작업 테이블(200); 상기 작업 테이블(200)을 전후 구동시키도록 구성되는 테이블 구동 장치부; 상기 장치 작업대(100)의 상부 일측에 구비되고, 하부에서 상기 작업 테이블(200)이 통과되게 구성되는 제1 처리 하우징(300); 상기 제1 처리 하우징(300)에 구비되어 노광용 기판에 미세 감광패턴을 형성하도록 구성되는 미세 감광패턴 형성 장치부(400); 상기 장치 작업대(100)에서 작업 테이블(200)의 진행 방향에 대하여 상기 미세 감광패턴 형성 장치부(400)의 후방 측에 구비되며, 하부에서 상기 작업 테이블(200)이 통과되게 구성되는 제2 처리 하우징(500); 상기 제2 처리 하우징(500)의 내부 일측에 구비되는 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부; 상기 제2 처리 하우징(500)의 내부에 구비되는 몰드정착용 가압 장치부(600); 상기 제2 처리 하우징(500)의 내부 타측에 구비되는 고형화 장치부; 상기 제2 처리 하우징(500)의 일측에 구비되어 감광제 제거 용매를 분사시키도록 구성되는 감광제 제거 장치부; 및 상기 테이블 구동 장치부와 미세 감광패턴 형성 장치부와 몰드정착용 가압 장치부(500)와 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부와 고형화 장치부 및 감광제 제거 장치부의 동작을 제어하도록 구성되는 제어반(700);을 포함한다. 여기에서, 상기 감광제 제거 장치부는 생략될 수 있다.

상기 장치 작업대(100)는 직사각형의 외곽 형태를 형성하는 프레임으로 형성되며, 하부에는 작업대의 이동을 원활하게 하기 위한 바퀴(101)가 구비된다.

상기 작업 테이블(200)은 제어반(700)의 제어에 의한 테이블 구동 장치부의 구동으로 장치 작업대(100)의 상면에서 제1 처리 하우징(300)과 제2 처리 하우징(520)으로 전후 슬라이딩 이동하면서 데코필름의 제작을 위한 소프트 몰드를 형성하는 기재가 위치되는 테이블로 이루어진다.

상기 작업 테이블(200)은 외곽 베이스 프레임(210), 및 상기 외곽 베이스 프레임(210)에 구비되는 안착대(220)를 포함한다. 상기 안착대(220)의 가장자리는 상측으로 절곡 연장되되, 하기 몰드정착용 가압 장치부(600)의 가압 롤러가 안착대(220)에 놓이는 기재의 가압 시 방해되지 않는 높이를 갖고 연장 형성된다.

상기 안착대(220)에는 처리할 기재들이 위치되며, 그 안착대에 위치된 기재는 처리 공정에 따라 프로그래밍된 제어 알고리즘에 의해 처리 장치부 측으로 이동하여 가공 처리되게 된다.

계속해서, 상기 테이블 구동 장치부는 상기 작업 테이블(200)의 외곽 베이스 프레임(210)에 결합되어 외곽 베이스 프레임(210)을 선형으로 전후 구동시킬 수 있는 방식의 구동 장치, 예를 들면 리니어 구동 장치나 이송스크류 구동 장치로 구성될 수 있으며, 리니어 구동 장치의 경우 상기 외곽 베이스 프레임(210)은 리니어 스테이지로 대체될 수 있다. 도면부호 250은 작업 테이블(200)의 전후 선형 이동을 지지하도록 장치 작업대(100)의 상면에 간격을 갖고 복수 구비되는 자유회전 가능한 구름 롤러이다.

이러한 테이블 구동 장치부는 제어반의 제어에 의해 처리 공정에 따라 프로그래밍된 제어 알고리즘에 의해 제어되어 구동된다.

상기 미세 감광패턴 형성 장치부(400)는, 상기 장치 작업대(100)의 상부 일측에 구비되고 하부에서 상기 작업 테이블(200)이 통과되게 구성되는 제1 처리 하우징(300)에 구비되어 작업 테이블(200)에 놓인 노광용 기판에 포토 마스크를 위치시키고, 미세 감광 패턴을 형성하기 위한 장치부이다. 포토 마스크는 유리기판이나 석영기판 위에 크롬으로 패턴을 성형한 것으로 이루어지며, 상기 노광용 기판 또한 유기기판이나 석영기판으로 형성된다.

구체적으로, 상기 미세 감광패턴 형성 장치부(400)는 상기 제1 처리 하우징(300)의 내부 일측에 구비되어 미세 감광 패턴(미세 감광제 패턴)을 형성하도록 노광용 기판 위에 바코팅 방식으로 감광제를 도포하는 감광제 도포 모듈(410)과, 일정한 두께의 감광제가 도포된 노광용 기판에 포토 마스크(미세 패턴이 형성된 포토 마스크)를 로딩/언로딩(loading/unloading)시키는 포토마스크 작동 모듈(420)과, 상기 노광용 기판에 포토 마스크가 위치된 상태에서 자외선을 조사하는 자외선 조사 모듈(430), 및 상기 자외선 조사 모듈(430)에 의해 자외선이 조사된 후 노광용 기판 상으로 현상액을 분사하기 위한 현상액 분사 모듈(440)을 포함한다.

상기 미세 감광패턴 형성 장치부(400)의 감광제 도포 모듈(410)은 스핀 코팅이나 스프레이 코팅으로 감광제를 도포할 수 있는 장치로 구성될 수도 있다.

상기 감광제 도포 모듈(410)에 의해 도포되는 감광제의 두께는 0.5 내지 5㎛ 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 감광제의 두께가 0.5㎛보다 얕으면, 후속 과정에서 소프트 몰드가 너무 얇게 형성되어 미세 패턴이 나타나기 어렵고, 감광제의 두께가 5㎛보다 두꺼우면 노광이 잘 수행되지 않아 작업성이 나빠지는 문제점이 있다.

상기 포토마스크 작동 모듈(420)은 진공 펌프의 제어로 진공을 형성하는 진공 흡착판이 구비된 로봇암으로 구성되어, 포토 마스크를 상기 노광용 기판에 안착시키거나 노광용 기판으로부터 제거하도록 동작한다. 이러한 포토마스크 작동 모듈(420)은 로봇암의 구동으로 이루어지거나, 슬라이딩 전후 이동하여 로딩/언로딩하는 공지의 장치를 채용할 수 있다.

그리고 상기 현상액 분사 모듈(440)은 현상액(감광제 제거 용매)을 펌핑하여 노즐구를 통해 분사하는 공지의 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 미세 감광패턴 형성 장치부(400)의 각 구성부들의 동작은 제어반의 제어에 의해 처리 공정에 따라 프로그래밍된 제어 알고리즘에 의해 제어되어 구동된다.

다음으로, 상기 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부는 상기 제2 처리 하우징(500)의 내부 일측에 구비되어 작업 테이블(200) 위의 미세 감광 패턴이 형성된 노광용 기판에 액상의 고분자를 투입하는 장치로 구성된다.

이러한 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부는 제어반(700)의 제어로 액상의 고분자를 펌핑하여 노즐구를 통해 투입하는 공지의 것을 채용할 수 있으며, 제어반의 제어에 의해 처리 공정에 따라 프로그래밍된 제어 알고리즘에 의해 제어되어 구동된다.

계속해서, 상기 몰드정착용 가압 장치부(600)는, 상기 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부에 의해 액상 고분자가 도포된 후 노광용 기판의 상면을 가압하도록 구성되는 장치부이다.

상기 몰드정착용 가압 장치부(600)는, 리니어 모터(미도시)와, 상기 리니어 모터의 선형구동 샤프트에 결합되는 상하이동 프레임(610)과, 상기 상하이동 프레임(610)의 하면 양측에 구비되고, 하기 가압 롤러(640)가 회전 자유자재로 장착되는 지지 프레임(630)을 탄성 지지하는 탄성 지지 수단(620)과, 상기 탄성 지지 수단(620)에 결합되는 지지 프레임(630), 및 양단부가 상기 지지 프레임(630)에 회전 가능하게 구비되며, 구름 롤러(250)에 대향하게 위치되는 가압 롤러(640)를 포함한다.

상기 탄성 지지 수단(620)은 장착 하우징(621)과, 일단부(상단부)가 상기 장착 하우징(621)에 상하 이동 가능하게 구비되며 타단부(하단부)가 지지 프레임(630)에 결합되는 선형 구동 지지대(622), 및 상기 장착 하우징(621) 내에 구비되며 상기 선형 구동 지지대(622)의 일단부를 밀어내는 방향으로 탄성 지지하는 탄성체(미도시)를 포함한다.

이와 같이 구성되는 몰드정착용 가압 장치부(600)는 리니어 모터를 구동시켜 지지 프레임(610)을 하방으로 이동시키며, 가압 롤러(640)과 구름 롤러(250) 사이에 위치되는 미세 감광 패턴이 형성된 노광용 기판 위에 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부를 통해 투입된 후 노광용 기판의 상면 전체를 균질하게 가압하거나, 가압 롤러(640)과 구름 롤러(250) 사이를 작업 테이블(200)이 통과하도록 제어하여 작업 테이블(200)이 통과되는 과정에서 노광용 기판의 상면을 가압하도록 이루어질 수 있다.

상기 몰드정착용 가압 장치부(600)는 제어반의 제어에 의해 처리 공정에 따라 프로그래밍된 제어 알고리즘에 의해 제어되어 구동된다.

상기 고형화 장치부는 상기 제2 처리 하우징(500)의 내부 타측에 구비되어 액상의 고분자가 도포된 노광용 기판의 상면을 열 또는 자외선으로 고형화시키는 히팅 장치 또는 자외선 발생 장치로 구성될 수 있다.

상기 고형화 장치부는 제어반의 제어에 의해 처리 공정에 따라 프로그래밍된 제어 알고리즘에 의해 제어되어 구동된다.

상기 제어반(700)은 장치 온/오프 스위치와, 처리 동작을 실행하기 위한 스타트 버튼과 정지 버튼을 포함하는 제어 조작 버튼, 및 상기 테이블 구동 장치부와 미세 감광패턴 형성 장치부와 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부 및 몰드정착용 가압 장치부(500)의 동작을 처리 공정에 따라 프로그래밍된 제어 알고리즘으로 제어하는 제어 모듈을 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 작업자는 작업 테이블(200)에 노광용 기판을 놓고, 스타트 버튼을 실행시키면, 테이블 구동 장치부가 구동하여 작업 테이블(200)은 제1 처리 하우징(300) 측으로 이동한다.

상기 제1 처리 하우징(300) 측으로 이동된 작업 테이블(200)은 그 제1 처리 하우징(300)에 구성된 미세 감광패턴 형성 장치부(400)의 감광제 도모 모듈을 통해 노광용 기판 위에 감광제를 소정 두께로 도포한 다음, 포토마스크 작동 모듈(420)이 동작하여 감광제가 도포된 노광용 기판 위에 포토마스크(미세 패턴이 형성된 포토 마스크)를 위치시킨다.

그런 다음, 상기 미세 감광패턴 형성 장치부(400)의 자외선 조사 모듈(430)이 동작하여 자외선을 조사하고, 현상액 분사 모듈(440)을 통해 현상한 다음 포토마스크를 제거하게 되면, 노광용 기판의 상면에는 미세 감광 패턴이 남게 된다.

그리고 상기 미세 감광 패턴이 형성된 노광용 기판이 놓인 작업 테이블(200)을 제2 처리 하우징(500)으로 이동시키고, 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부를 통해 노광용 기판 상면에 액상고분자를 투입(도포)한 후, 몰드정착용 가압 장치부(600)로 액상고분자가 투입된 노광용 기판의 상면을 가압한 다음, 고형화장치부의 열 또는 자외선으로 고형화시키게 된다.

상기 몰드형성용 액상공분자 투입 장치부에 의해 도포되는 액상고분자의 높이(두께)는 미세 감광 패턴의 높이에 상응한 높이를 갖도록 도포하여 몰드를 형성한다.

그런 다음, 미세 감광 패턴을 갖는 노광용 기판 상에 도포되고 고형화 공정이 완료된 노광용 기판이 위치된 작업 테이블(200)은 최초 위치로 복귀되거나, 최초 위치와 반대되는 측의 단부로 이동된다.

그리고 작업자는 작업 테이블(200)에서 노광용 기판을 분리하여 감광제 제거 용매에 투입하여 노광용 기판에서 미세 감광 패턴을 제거하는 현상 과정을 진행하고, 노광용 기판에서 몰드를 분리하여 소프트 몰드를 완성하게 된다.

여기에서, 상기 제2 처리 하우징(500)에 상기 제2 처리 하우징(500)의 일측에 구비되어 감광제 제거 용매를 분사시키도록 구성되는 감광제 제거 장치부가 구성되는 경우, 감광제 제거 장치부에 의해 감광제 제거 용매가 분사되어 제2 처리 하우징(500)에 위치되는 상태에서 미세 감광 패턴이 제거되는 과정을 실행한 후, 미세 감광 패턴이 제거된 노광용 기판이 위치된 작업 테이블(200)은 최초 위치로 복귀되거나, 최초 위치와 반대되는 측의 단부로 이동된 다음, 노광용 기판에서 몰드를 분리하여 소프트 몰드를 완성하도록 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치는, 안착대 위에 소프트 몰드를 위치시킨 다음, 제2 처리 하우징으로 이동시켜서 소프트 몰드와 융점이 다른 액상의 고분자를 투입한 후(몰드형성용 액상고분자 투입 장치부를 이용하거나, 별도의 데코필름 형성용 액상고분자 투입 장치부를 통해), 투명한 기판 필름을 덮고(자동 또는 수동 방식으로), 자외선 또는 열경화 과정을 거친 후, 제2 처리 하우징으로부터 외측으로 이동시켜서 소프트 몰드를 제거하면 데코 필름을 완성시키는 데코 필름 제작 장치로도 이용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법 및 데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치에 의하면, 둘 이상의 사이즈의 미세 패턴을 갖는 데코 필름을 용이하게 제작할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있고, 패턴 형성 과정에서 소프트 몰드 및 벨런싱 장치를 이용함으로써 글라스 시편의 파손을 방지할 수 있으며, 소프트 몰드를 이용하고 벨런싱 장치를 채용하여 공정 비용을 현저히 절감시키고, 공정 시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S100: 포토 마스크 제작 단계
S200: 감광제 패턴 형성 단계
S300: 소프트 몰드 제작 단계
S400: 데코 필름 제작 단계
100: 장치 작업대
101: 바퀴
200: 작업 테이블
210: 외곽 베이스 프레임
220: 안착대
300: 제1 처리 하우징
400: 미세 감광패턴 형성 장치부
410: 감광제 도포 모듈
420: 포토마스크 작동 모듈
430: 자외선 조사 모듈
440: 현상액 분사 모듈
500: 제2 처리 하우징
600: 몰드정착용 가압 장치부
610: 상하이동 프레임
620: 탄성 지지 수단
621: 장착 하우징
622: 선형 구동 지지대
630: 지지 프레임
640: 가압 롤러
700: 제어반

Claims (5)

1. 데코 필름의 제작 방법으로서,
   하나 이상의 사이즈의 미세 패턴을 갖는 포토 마스크를 제작하는 포토 마스크 제작 단계;
   상기 포토 마스크 제작 단계에서 제작된 포토 마스크를 이용하여 노광용 기판에 미세 감광 패턴을 형성하는 미세 감광 패턴 형성 단계;
   상기 미세 감광 패턴이 형성된 기판을 액상 고분자를 도포하고 경화시킨 다음, 미세 감광 패턴을 제거하고 경화물을 분리하여 소프트 몰드를 제작하는 소프트 몰드 제작 단계; 및
   상기 소프트 몰드 제작 단계에서 제작된 소프트 몰드를 이용하여 데코 필름을 제작하는 데코 필름 제작 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 포토 마스크 제작 단계는 유리기판 또는 석영기판 위에 크롬으로 미세 패턴을 성형한 포토 마스크를 제작하고,
   상기 미세 감광 패턴 형성 단계는 노광용 기판에 일정한 두께의 감광제를 도포하고, 감광제가 도포된 노광용 기판에 포토 마스크를 위치시켜 자외선을 조사하고, 현상 공정을 거쳐 기판에 미세 감광 패턴이 형성되도록 하는 것으로 이루어지며,
   상기 소프트 몰드 제작 단계는 미세 감광 패턴이 형성된 노광용 기판 위에 투명한 액상의 고분자를 감광제의 두께만큼 도포하고, 열 또는 자외선으로 고형화시킨 다음, 감광제 제거 용매로 미세 감광 패턴을 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
   미세 패턴을 갖는 데코필름 제작 방법.
   
3. 미세 패턴을 갖는 데코필름 제작용 몰드를 제작하는 장치로서,
   장치 작업대;
   상기 장치 작업대의 상면에서 전후 슬라이딩 이동 가능하게 구비되는 작업 테이블;
   상기 작업 테이블을 구동시키도록 구성되는 테이블 구동 장치부;
   상기 장치 작업대의 상부 일측에 구비되고, 상기 작업 테이블이 하부에서 이동되게 구성되는 제1 처리 하우징;
   상기 제1 처리 하우징에 구비되어 노광용 기판에 미세 감광 패턴을 형성하도록 구성되는 미세 감광패턴 형성 장치부;
   상기 장치 작업대의 상부 타측에 구비되며, 상기 작업 테이블이 하부에서 이동되게 구성되는 제2 처리 하우징;
   상기 제2 처리 하우징의 내부에 구비되는 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부;
   상기 제2 처리 하우징의 내부에 구비되는 몰드정착용 가압 장치부;
   상기 제2 처리 하우징의 내부에 구비되는 고형화 장치부; 및
   상기 테이블 구동 장치부와 미세 감광패턴 형성 장치부와 몰드정착용 가압 장치부와 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부와 고형화 장치부 및 감광제 제거 장치부의 동작을 제어하도록 구성되는 제어반;을 포함하는 것을 특징으로 하는
   데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 작업 테이블은 외곽 베이스 프레임, 및 상기 외곽 베이스 프레임에 구비되고 가장자리가 상측으로 절곡 연장되게 형성되는 안착대를 포함하고,
   상기 미세 감광패턴 형성 장치부는 노광용 기판에 감광제를 도포하는 감광제 도포 모듈과, 감광제가 도포된 노광용 기판에 미세 패턴 형성의 포토 마스크를 로딩 및 언로딩시키도록 구성되는 포토마스크 작동 모듈, 및 상기 노광용 기판에 자외선을 조사하는 자외선 조사 모듈을 포함하고,
   상기 감광제 도포 모듈에 의해 도포되는 감광제의 두께는 0.5 내지 5㎛ 범위가 되도록 이루어지며,
   상기 몰드형성용 액상고분자 투입 장치부는 미세 감광 패턴이 형성된 노광용 기판에 액상의 고분자를 도포하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
   데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 몰드정착용 가압 장치부는, 리니어 모터와, 상기 리니어 모터의 선형구동 샤프트에 결합되는 상하이동 프레임과, 상단부가 상기 상하이동 프레임의 하면에 결합되는 탄성 지지 수단과, 상기 탄성 지지 수단의 하단부에 결합되는 지지 프레임, 및 양단부가 상기 지지 프레임에 회전 자재로 구비되며, 장치 작업대의 상면에 구비되는 구름 롤러에 대향하게 위치되는 가압 롤러를 포함하고,
   상기 탄성 지지 수단은 장착 하우징과, 일단부가 상기 장착 하우징에 상하 이동 가능하게 구비되며 타단부가 상기 지지 프레임에 결합되는 선형 구동 지지대, 및 상기 장착 하우징에 구비되며 상기 선형 구동 지지대의 일단부를 밀어내는 방향으로 탄성 지지하는 탄성체를 포함하며,
   상기 고형화 장치부는 액상의 고분자가 투입된 미세패턴 형성 장치의 상면을 열 또는 자외선으로 고형화시키는 히팅 장치 또는 자외선 발생 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는
   데코필름 제작용 소프트 몰드 제작 장치.

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