KR20230031641A - 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법 - Google Patents

나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법 Download PDF

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KR20230031641A
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정명영
김두인
황원길
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하는 것을 억제하면서 고분자 소재의 인성(toughness)을 향상시켜 나노구조의 내마모성을 향상시킬 수 있도록 한 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법에 관한 것으로, UV-NIL 후 IPL 이용 후처리를 통해 나노구조 기능성 표면 필름을 제조하기 위하여, UV-NIL 단계의 진행으로 제 1 물질층상에 나노 구조를 갖는 제 2 물질층이 적층되는 구조체에, 광원을 조사하여 복사열을 표면층에 전달하는 IPL(intense pulsed light) 공정을 진행하여 제 2 물질층의 표면에서부터의 깊이에 대한 탄성률 및 경도를 증대시키는 것이다.

Description

나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법{Control method of surface hardness and toughness for nanopatterned polymer film}
본 발명은 나노패턴 고분자 필름 제조에 관한 것으로, 구체적으로 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하는 것을 억제하면서 고분자 소재의 인성(toughness)을 향상시켜 나노구조의 내마모성을 향상시킬 수 있도록 한 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 저반사 코팅 기술은 다층 박막을 적용하여 저반사를 구현하는 것이다. 이에 비하여 나노구조의 경우 빛의 파장보다 작은 나노구조의 단면적이 연속적으로 변하며, 이로 인하여 유효 굴절율이 연속적으로 변하여 반사율을 최소화하는 특징을 갖고 있다.
이와 유사하게 연잎의 경우 특징적인 미세구조로 인하여 소재가 가지고 있는 낮은 표면에너지 보다 월등히 우수한 발수특성을 발현된다. 이러한 미세구조에 의한 우수한 발수특성은 자가세정(self-cleaning)이 요구되는 다양한 전자,항공,우주운송용 기능성 부품소재 및 건축용 자재에 활용될 수 있다.
이와 같이 각각의 기능성을 동시에 구현할 수 있는 복합기능성 나노구조에 대한 관심이 높아지고 있다.
저반사, 초발수 등의 기능성 표면은 소재의 물성을 이용하여 구현해 왔으며, 최근 표면에 나노구조를 적용하여 소재 물성의 한계를 뛰어넘는 우수한 기능성을 구현할 수 있음이 알려져 있다.
이와 같은 기능성 나노구조는 나노임프린트 기술을 이용하여 대면적화가 가능하다. 나노임프린트 기술은 열경화성 수지 필름을 유리전이온도 보다 높은 온도로 유지하고 나노구조를 가지는 몰드를 이용하는 열 나노임프린트(thermal nanoimprint)와 모재 필름 위에 UV(ultraviolet)에 경화되는 액상의 고분자 수지를 도포하고 몰드를 위치시킨 후 UV를 조사하여 나노구조를 성형하는 UV 나노임프린트로 구분할 수 있다.
열 나노임프린트는 모재의 물성에 의해 나노구조의 물성이 결정되므로 일반적으로 사용되는 PET(polyethylene terephthalate)나 PMMA(polymethyl methacrylate) 소재의 물성에 한정된다. 그러나 UV 레진의 경우 기계적 물성을 향상시키기 위해 다양한 수지가 개발되고 있으며, 최근 나노입자를 함유한 유무기 레진까지 개발된 상태이다.
UV 레진의 경우 UV 경화 이외에도 열에 의해 고분자를 경화시키는 방법의 레진이 개발되었으며, UV와 열을 이용하는 이중경화 방식의 레진이 개발된 바 있다.
우수한 기계적 물성이 요구되는 레진의 경우 최종적으로 열경화에 의해 요구되는 물성을 달성하는 공정을 거치게 된다.
이와 같은 열경화 수지의 경우 섭씨 150도 이상의 온도에서 경화를 시키게 되므로, 열에 강한 유리 등에 적용하는 데는 문제가 없으나, 일반적으로 가장 많이 사용되는 PET나 PMMA 고분자 필름 모재의 경우 유리전이온도가 수지의 경화에 요구되는 온도보다 낮으므로 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하여 적용하기 어려운 실정이다.
따라서, 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하는 것을 억제하면서 고분자 소재의 인성(toughness)을 향상시켜 나노구조의 내마모성을 향상시킬 수 있도록 하는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0028733호 대한민국 등록특허 제10-1236138호 대한민국 등록번호 제10-1683796호
본 발명은 종래 기술의 나노패턴 고분자 필름 제조 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하는 것을 억제하면서 고분자 소재의 인성(toughness)을 향상시켜 나노구조의 내마모성을 향상시킬 수 있도록 한 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하는 것을 억제하면서 고분자 필름상에 고분자 필름의 유리전이온도보다 높은 열경화 온도로 열경화 수지를 경화할 수 있도록 한 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 열경화 수지의 경화온도가 고분자 모재 필름의 유리전이온도보다 높을 경우 높은 에너지를 가지는 광원을 짧은 시간에 조사하여 복사열을 주로 표면에만 전달하는 IPL(intense pulsed light) 기술을 적용하여 열경화 수지의 효율적인 경화가 가능하도록 한 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 IPL을 적용하여 짧은 시간에 고에너지의 빛을 반복적으로 조사하여 열경화 수지의 표면에 경화에 필요한 열전달이 가능하며, 동시에 상대적으로 낮은 온도에서 발생할 수 있는 고분자 필름 모재에는 손상이 없이 수지의 경화가 가능하도록 한 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 IPL의 펄스 조건으로 표면에는 가장 높은 열을 전달하여 높은 경도를 달성하고 깊이에 따라 열을 차등적으로 전달하여 경화시켜 경도 구배(hardness gradient)를 구현하여 열경화 수지의 열경화 및 경도를 제어할 수 있도록 한 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법은 UV-NIL 후 IPL 이용 후처리를 통해 나노구조 기능성 표면 필름을 제조하기 위하여, UV-NIL 단계의 진행으로 제 1 물질층상에 나노 구조를 갖는 제 2 물질층이 적층되는 구조체에, 광원을 조사하여 복사열을 표면층에 전달하는 IPL(intense pulsed light) 공정을 진행하여 제 2 물질층의 표면에서부터의 깊이에 대한 탄성률 및 경도를 증대시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제 1 물질층은 고분자 필름이고, 제 2 물질층은 열경화 수지인 것을 특징으로 한다.
그리고 IPL(intense pulsed light) 공정은 제 2 물질층의 경화온도가 제 1 물질층의 유리전이온도보다 높은 경우에 진행하는 것을 특징으로 한다.
그리고 IPL의 펄스 조건을 제어하여, 표면에는 가장 높은 열을 전달하여 가장 높은 경도를 달성하고 깊이에 따라 열을 차등적으로 전달하여 경화시켜 경도 구배(hardness gradient)를 구현하는 것을 특징으로 한다.
그리고 경도 구배(hardness gradient)는 제 2 물질층에서 구현되는 것을 특징으로 한다.
그리고 IPL의 펄스 조건의 제어 항목은, 펄스 지속시간(pulse duration), 휴지기(free temporal period), 인가전압, 전체 펄스 개수 항목을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 제 1 물질층에 손상이 없는 최대 에너지에 해당되는 인가전압과 펄스 지속시간 조건으로 표면을 높은 경도로 경화시키고, 펄스 휴지기 및 펄스 개수를 제어 조건으로 깊이에 따른 경화를 조절하여 나노구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 최대 에너지보다 낮은 에너지에 해당되는 펄스 조건으로 전체를 1차 경화시킨 후 최종적으로 최대 에너지를 인가하여 표면부분을 1차 경화 정도 보다 높은 경도로 2차 경화시켜 나노구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하는 것을 억제하면서 고분자 소재의 인성(toughness)을 향상시켜 나노구조의 내마모성을 향상시킬 수 있도록 한다.
둘째, 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하는 것을 억제하면서 고분자 필름상에 고분자 필름의 유리전이온도보다 높은 열경화 온도로 열경화 수지를 경화할 수 있도록 한다.
셋째, 열경화 수지의 경화온도가 고분자 모재 필름의 유리전이온도보다 높을 경우 높은 에너지를 가지는 광원을 짧은 시간에 조사하여 복사열을 주로 표면에만 전달하는 IPL(intense pulsed light) 기술을 적용하여 열경화 수지의 효율적인 경화가 가능하도록 한다.
넷째, IPL을 적용하여 짧은 시간에 고에너지의 빛을 반복적으로 조사하여 열경화 수지의 표면에 경화에 필요한 열전달이 가능하며, 동시에 상대적으로 낮은 온도에서 발생할 수 있는 고분자 필름 모재에는 손상이 없이 수지의 경화가 가능하도록 한다.
다섯째, IPL의 펄스 조건으로 표면에는 가장 높은 열을 전달하여 높은 경도를 달성하고 깊이에 따라 열을 차등적으로 전달하여 경화시켜 경도 구배(hardness gradient)를 구현하여 열경화 수지의 열경화 및 경도를 제어할 수 있도록 한다.
도 1은 IPL 적용에 따른 표면에서부터의 온도 및 열분포 개념도
도 2는 경도 구배 형성을 위한 열경화 수지의 열경화 및 경도 제어를 나타낸 구성도
도 3은 열경화 제어를 위한 IPL의 펄스 제어인자를 나타낸 제어 그래프
도 4는 펄스 인가 전압에 따른 특성 변화를 나타낸 구성도
도 5는 펄스 지속 시간에 따른 특성 변화를 나타낸 구성도
도 6은 펄스 개수에 따른 특성 변화를 나타낸 구성도
도 7은 본 발명에 따른 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법을 나타낸 플로우 차트
도 8은 UV-NIL 후 IPL 이용 후처리를 통해 제작되는 나노구조 기능성 표면 필름 제작 공정의 일 예를 나타낸 흐름도
도 9는 본 발명에 따른 경화한 수지의 표면에서부터의 깊이에 대한 탄성률 측정 결과를 나타낸 그래프
도 10은 본 발명에 따른 경화한 수지의 표면에서부터의 깊이에 대한 경도 측정 결과를 나타낸 그래프
이하, 본 발명에 따른 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 IPL 적용에 따른 표면에서부터의 온도 및 열분포 개념도이고, 도 2는 경도 구배 형성을 위한 열경화 수지의 열경화 및 경도 제어를 나타낸 구성도이다.
그리고 도 3은 열경화 제어를 위한 IPL의 펄스 제어인자를 나타낸 제어 그래프이다.
본 발명에 따른 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법은 고분자 필름 모재가 열에 의한 손상 및 변형이 발생하는 것을 억제하면서 고분자 소재의 인성(toughness)을 향상시켜 나노구조의 내마모성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 도 1에서와 같이, 열경화 수지의 경화온도가 고분자 모재 필름의 유리전이온도보다 높을 경우 높은 에너지를 가지는 광원을 짧은 시간에 조사하여 복사열을 주로 표면에만 전달하는 IPL(intense pulsed light) 기술을 적용하여 열경화 수지의 효율적인 경화가 가능하도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 도 2에서와 같이, IPL의 펄스 조건으로 표면에는 가장 높은 열을 전달하여 높은 경도를 달성하고 깊이에 따라 열을 차등적으로 전달하여 경화시켜 경도 구배(hardness gradient)를 구현하여 열경화 수지의 열경화 및 경도를 제어할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 열경화 수지의 경화온도가 고분자 모재 필름의 유리전이온도보다 높을 경우 높은 에너지를 가지는 광원을 짧은 시간에 조사하여 복사열을 주로 표면에만 전달하는 IPL(intense pulsed light) 기술을 응용한다. 이와 같은 기술은 나노입자를 소결하기 위한 기술로 활용되었으나, 상기 목적을 위해 열경화 수지에 적용된 바는 없다.
노광 면적이 작고 하나의 파장을 사용하는 레이저 기술과는 달리 IPL 기술은 대면적으로 다파장의 빛을 고강도로 짧은 펄스를 노광하는 기술이다. 따라서 IPL을 적용하여 짧은 시간에 고에너지의 빛을 반복적으로 조사하여 열경화 수지의 표면에 경화에 필요한 열전달이 가능하며, 동시에 상대적으로 낮은 온도에서 발생할 수 있는 고분자 필름 모재에는 손상이 없이 수지의 경화를 달성할 수 있다.
즉, IPL의 펄스 조건으로 표면에는 가장 높은 열을 전달하여 높은 경도를 달성하고 깊이에 따라 열을 차등적으로 전달하여 경화시킴으로써 경도 구배(hardness gradient)를 구현하여 열경화 수지의 열경화 및 경도를 제어할 수 있다.
제어 인자는 도 3에서와 같이, 펄스 지속시간(pulse duration)(30)과 휴지기(free temporal period)(31), 인가전압(33), 펄스 개수(32) 등이 있으며 적용 대상에 따라 최적의 펄스 조건이 달라질 수 있다.
이와 같은 적용 대상에 따라 달라지는 최적의 펄스 조건에 의한 특성 변화를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
펄스에 의해 전달되는 에너지는 피크 전압과 지속시간에 의해 결정되며, 휴지기가 짧아지고, 펄스의 조사횟수가 증가할수록 모재층까지 전달되는 에너지의 양이 증가한다.
따라서, 제 1 물질층에 가해지는 열전달에 의한 손상을 최소화하고, 제 2 물질층에 경화를 위한 충분한 에너지지가 조사되기 위해서는 조사된 에너지가 적절히 제 2 물질층에 전달되는 것이 중요하다.
도 4는 펄스 인가 전압에 따른 특성 변화를 나타낸 구성도이다.
동일한 에너지 조사 조건에서 물질층에 전달되는 에너지는 인가 전압에 비례한다.
예시로, 도 4에서와 같이, 300V, 400V, 500V, 600V의 인가 전압으로 전압 크기를 늘여가며 3ms의 펄스 지속시간으로 동일한 조건으로 조사한 경우 각 4H, 4H, 5H, 6H로 연필경도가 증가함을 확인할 수 있다.
도 5는 펄스 지속 시간에 따른 특성 변화를 나타낸 구성도이다.
동일한 인가 전압 조건에서 동일한 출력으로 조사할 경우, 펄스 지속시간을 증가시키면, 펄스의 조사횟수는 감소하게 된다.
예시로, 도 5에서와 같이, 600V의 인가 전압, 펄스 주기 1.5 Hz로 펄스 지속 기간을 1ms, 3ms, 5ms로 늘이면, 펄스횟수는 각각 60회, 20회, 12회로 감소하게 된다.
실험 결과 3ms의 펄스 지속 조건에서 제 2 물질층의 경도가 향상되었으나, 5ms로 펄스 지속시간이 증가할 경우 제 1 물질층에 열 변형이 발생하기 시작함을 확인하였다. 따라서, 동일한 조건에서 펄스 지속 시간에 비례하여 에너지 전달 깊이가 증가함을 알 수 있다.
도 6은 펄스 개수에 따른 특성 변화를 나타낸 구성도이다.
인가 전압 600V, 펄스 지속 시간 3ms의, 휴지기 400ms(2.5 Hz)의 펄스를 각각 20회, 40회, 60회로 횟수를 늘여가며 조사하는 경우, 각각 펄스 개수에 따라 제 2 물질층의 경도가 향상하는 것을 확인할 수 있었다.
그러나 40회 이상 조사할 경우 과도한 에너지 전달로 인해 제 1 물질층에 열변형이 발생함을 확인할 수 있었다, 따라서, 본 발명에서는 적용 대상에 따라 최적의 펄스 조건을 다르게 설정하여 공정을 진행한다.
도 7은 본 발명에 따른 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법의 일 예를 나타낸 것으로, 먼저, 실리카 입자의 함입 및 표면산란으로 인한 헤이즈의 발생을 결정하는 프리베이크 진행한다.(S401)
이어, UV 경화성 수지의 경화도, residual layer 두께, 수축으로 인한 휨의 정도를 결정하는 UV 노광을 진행한다.(S402)
그리고 높은 파워의 노광으로 큐어링(curing)을 완성하고 광열효과를 통한 열처리를 하는 IPL 공정을 진행한다.(S403)
여기서, 복사열을 주로 표면에만 전달하는 IPL(intense pulsed light) 공정을 펄스 지속시간(pulse duration)(30)과 휴지기(free temporal period)(31), 인가전압(33), 펄스 개수(32) 등의 펄스 조건을 변화시켜 공정을 진행한다.
일 예로, 고분자 필름 모재에 손상이 없는 최대 에너지에 해당되는 인가전압과 펄스 지속시간 조건으로 표면을 높은 경도로 경화시키고, 펄스 휴지기 및 펄스 개수 조건으로 깊이에 따른 경화를 조절하여 나노구조를 형성할 수 있다.
다른 방법의 일 예로, 낮은 에너지에 해당되는 펄스 조건으로 전체를 약하게 경화시킨 후 최종적으로 높은 에너지를 인가하여 표면부분을 높은 경도로 경화시키는 방법으로 나노구조를 형성할 수 있다.
이와 같은 방법은 비접촉식으로 나노구조가 성형되어 있는 표면에만 열전달이 가능한 장점이 있으며, 전달된 열에 비례하여 결정되는 기계적 물성을 표면에서부터 제어가 가능한 장점이 있다.
표면에서의 경도가 증가할수록 충격, 마모에 대한 저항성을 나타내는 인성(toughness)이 증가하며, 높은 에너지의 광을 짧은 시간에 반복적으로 조사하여 표면에서 높은 경도를 달성할 수 있다.
도 8은 UV-NIL 후 IPL 이용 후처리를 통해 제작되는 나노구조 기능성 표면 필름 제작 공정의 일 예를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 경화한 수지의 표면에서부터의 깊이에 대한 탄성률 측정 결과 및 경화한 수지의 표면에서부터의 깊이에 대한 경도 측정 결과는 도 9 및 도 10에서와 같다.
본 발명에 의해 수지의 표면에서부터의 깊이에 대한 탄성률 및 경도 특성이 개선된 것을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법은 열경화 수지의 경화온도가 고분자 모재 필름의 유리전이온도보다 높을 경우 높은 에너지를 가지는 광원을 짧은 시간에 조사하여 복사열을 주로 표면에만 전달하는 IPL(intense pulsed light) 기술을 적용하여 열경화 수지의 효율적인 경화가 가능하도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
30. 펄스 지속시간
31. 휴지기
32. 펄스 개수
33. 인가전압

Claims (8)

  1. UV-NIL 후 IPL 이용 후처리를 통해 나노구조 기능성 표면 필름을 제조하기 위하여,
    UV-NIL 단계의 진행으로 제 1 물질층상에 나노 구조를 갖는 제 2 물질층이 적층되는 구조체에, 광원을 조사하여 복사열을 표면층에 전달하는 IPL(intense pulsed light) 공정을 진행하여 제 2 물질층의 표면에서부터의 깊이에 대한 탄성률 및 경도를 증대시키는 것을 특징으로 하는 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 물질층은 고분자 필름이고, 제 2 물질층은 열경화 수지인 것을 특징으로 하는 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, IPL(intense pulsed light) 공정은 제 2 물질층의 경화온도가 제 1 물질층의 유리전이온도보다 높은 경우에 진행하는 것을 특징으로 하는 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, IPL의 펄스 조건을 제어하여,
    표면에는 가장 높은 열을 전달하여 가장 높은 경도를 달성하고 깊이에 따라 열을 차등적으로 전달하여 경화시켜 경도 구배(hardness gradient)를 구현하는 것을 특징으로 하는 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 경도 구배(hardness gradient)는 제 2 물질층에서 구현되는 것을 특징으로 하는 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, IPL의 펄스 조건의 제어 항목은,
    펄스 지속시간(pulse duration), 휴지기(free temporal period), 인가전압, 전체 펄스 개수 항목을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 제 1 물질층에 손상이 없는 최대 에너지에 해당되는 인가전압과 펄스 지속시간 조건으로 표면을 높은 경도로 경화시키고, 펄스 휴지기 및 펄스 개수를 제어 조건으로 깊이에 따른 경화를 조절하여 나노구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 최대 에너지보다 낮은 에너지에 해당되는 펄스 조건으로 전체를 1차 경화시킨 후 최종적으로 최대 에너지를 인가하여 표면부분을 1차 경화 정도 보다 높은 경도로 2차 경화시켜 나노구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법.
KR1020210114099A 2021-08-27 2021-08-27 나노패턴 고분자 필름의 표면 경도 및 인성 제어 방법 KR20230031641A (ko)

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KR101236138B1 (ko) 2011-10-26 2013-02-22 전자부품연구원 마이크로파 및 ipl조사를 이용한 그래핀 복합필름 제조방법
KR101683796B1 (ko) 2015-06-11 2016-12-08 한국과학기술연구원 백색광 펄스를 이용하여 고분자를 경화시키는 방법 및 이를 이용한 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법
KR20200028733A (ko) 2018-09-07 2020-03-17 한양대학교 산학협력단 세라믹 박막의 광소결 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101236138B1 (ko) 2011-10-26 2013-02-22 전자부품연구원 마이크로파 및 ipl조사를 이용한 그래핀 복합필름 제조방법
KR101683796B1 (ko) 2015-06-11 2016-12-08 한국과학기술연구원 백색광 펄스를 이용하여 고분자를 경화시키는 방법 및 이를 이용한 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법
KR20200028733A (ko) 2018-09-07 2020-03-17 한양대학교 산학협력단 세라믹 박막의 광소결 방법

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