KR20230063252A - Seamless Roll Mold Manufacturing Apparatus for Nanopatterning Film Fabrication And Method for Fabrication of Nanopatterning Film - Google Patents

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KR20230063252A
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정명영
김진일
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 필름에 전사될 나노 스케일 또는 마이크로 스케일의 패턴이 형성된 패턴층이 외면에 형성된 원통형의 롤 몰드(roll mold)를 제조하기 위한 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치로서, 상부면에 나노 스케일 또는 마이크로 스케일의 패턴이 형성되어 있는 광투과성 재질의 평판으로 이루어지고, 상기 패턴을 덮도록 상부면에 광경화성 수지가 도포되는 마스터 몰드와; 상기 마스터 몰드가 지지되는 본체부; 상기 본체부에 선형운동장치에 의해 마스터 몰드의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 이동모듈; 상기 마스터 몰드의 상측에 배치되어 양단부가 상기 이동모듈에 연결되며, 상기 롤 몰드를 이루는 중공의 원통형 슬리브가 끼워져 결합되는 슬리브고정축; 및,상기 마스터 몰드의 하측에 배치되며, 상기 이동모듈에 결합되어 이동모듈과 함께 이동하면서 상기 광경화성 수지를 경화시키기 위한 빛을 상기 슬리브를 향해 방출하는 광원모듈;을 포함하여, 상기 이동모듈이 마스터 몰드의 길이방향을 따라 이동할 때 상기 슬리브가 마스터 몰드 상의 광경화성 수지에 일정한 압력을 가하면서 회전하여 광경화성 수지가 슬리브의 외면으로 전이되어 부착되면서 패턴층을 형성하여 롤 몰드를 제조하는 것을 특징으로 한다. The present invention is a roll mold manufacturing apparatus for manufacturing a nano-patterned film for manufacturing a cylindrical roll mold having a pattern layer formed on the outer surface of which a nano-scale or micro-scale pattern to be transferred to the film is formed. a master mold made of a flat plate of a light-transmitting material on which a micro-scale pattern is formed, and a photocurable resin applied to an upper surface thereof to cover the pattern; a body portion supporting the master mold; A moving module installed to be movable along the longitudinal direction of the master mold by means of a linear movement device in the main body; a sleeve fixing shaft disposed above the master mold, having both ends connected to the moving module, and into which a hollow cylindrical sleeve constituting the roll mold is inserted and coupled; and a light source module disposed under the master mold, coupled to the moving module, and emitting light for curing the photocurable resin toward the sleeve while moving together with the moving module. When moving along the longitudinal direction of the master mold, the sleeve rotates while applying a certain pressure to the photocurable resin on the master mold, so that the photocurable resin is transferred to the outer surface of the sleeve and attached to form a pattern layer to manufacture a roll mold. to be

Description

나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치 및 방법{Seamless Roll Mold Manufacturing Apparatus for Nanopatterning Film Fabrication And Method for Fabrication of Nanopatterning Film}Roll mold manufacturing apparatus and method for manufacturing nanopatterned film {Seamless Roll Mold Manufacturing Apparatus for Nanopatterning Film Fabrication And Method for Fabrication of Nanopatterning Film}

본 발명은 나노패턴을 갖는 필름을 제조하기 위한 롤 몰드의 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노패턴이 형성된 기재 상에 광경화성 수지를 도포한 후 기재의 폭과 동일한 길이를 갖는 중공의 원통형 슬리브를 기재의 길이방향으로 롤링시키면서 일정한 압력을 가하여 이동함과 동시에 광을 조사하여 슬리브의 외면에 나노패턴이 형성된 패턴층을 이음매를 극소화하여 접합함으로써 롤 몰드(roll mold)를 제조할 수 있는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a roll mold for manufacturing a film having nanopatterns, and more particularly, to a hollow cavity having the same length as the width of the substrate after coating a photocurable resin on a substrate on which nanopatterns are formed. A roll mold can be manufactured by rolling the cylindrical sleeve in the longitudinal direction of the substrate, applying constant pressure and moving it, and at the same time irradiating light to minimize and bond the pattern layer in which the nanopattern is formed on the outer surface of the sleeve. It relates to an apparatus and method for manufacturing a roll mold for manufacturing a nanopatterned film.

나노기술이 성숙함으로 인하여 실생활에 다양하게 응용 가능한 특성을 가지는 나노 스케일의 구조물을 산업적으로 활용하기 위한 관심이 커지고 있다. 이러한 시장의 요구를 충족하기 위해서는 응용 제품군에서 요구하는 대면적, 대량의 복제가 필요하다. Due to the maturity of nanotechnology, there is a growing interest in industrially utilizing nanoscale structures having various applicable properties in real life. In order to meet these market demands, large-area, large-scale replication required by application groups is required.

나노 스케일 구조물은 전통적인 반도체 제조 공정인 포토리쏘그라피(Photolithograpy)를 통해 제작되는데, 이는 나노 구조물의 형성이 제한된 크기의 원형 평판인 실리콘 웨이퍼 크기를 벗어날 수 없는 한계를 갖는다. 이는 나노 구조물의 특성을 활용할 수 있는 시장에서 요구하는 면적에 미치지 못한다는 문제점을 지니고 있다.Nanoscale structures are fabricated through photolithography, a traditional semiconductor manufacturing process, which has limitations in that the formation of nanostructures cannot escape the size of a silicon wafer, which is a circular flat plate of a limited size. This has a problem that it does not reach the area required by the market that can utilize the characteristics of the nanostructure.

나노 구조물의 면적을 확장하기 위해 다양한 방법이 시도되고 있는데, 예를 들어 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0123643호에 개시된 것과 같이 패턴 형성면을 물리적으로 이어 붙이는 기계적인 타일링 방법을 활용하거나, 얼라이너(Aligner)를 활용하여 기 형성면 옆으로 수차례 패턴면을 반복 생성하는 등의 방법을 사용하고 있다. Various methods have been attempted to expand the area of nanostructures. For example, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2019-0123643, a mechanical tiling method that physically attaches pattern formation surfaces may be used, or A method such as repeatedly creating a pattern surface several times next to a pre-formed surface using an aligner is used.

그러나 이러한 나노 구조물의 면적 확장을 위한 종래의 방법은 대면적화된 응용 제품군에 적용하기 어려우며, 수 마이크로 이하의 정밀도를 가지는 고가의 전용 장비를 활용하더라도 이음매 부분의 결함이 발생하는 등의 실용적인 수준을 충족시키지 못하고 있는 실정이다.However, conventional methods for expanding the area of such nanostructures are difficult to apply to large-area application groups, and even when expensive dedicated equipment with a precision of several microns or less is used, it meets a practical level such as occurrence of defects at the seam. It is not possible to do so.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0123643호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0123643

본 발명은 상기한 문제를 해결학 위한 것으로, 본 발명의 목적은 슬리브의 표면에 나노패턴 패턴층의 이음매를 500㎚ 이하로 극소화하여 롤 몰드를 제작하여 대면적의 나노 스케일 또는 마이크로 스케일 패턴을 갖는 필름을 제조할 수 있는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention is intended to solve the above problems, and an object of the present invention is to minimize the seam of the nanopattern pattern layer on the surface of the sleeve to 500 nm or less to manufacture a roll mold having a large-area nanoscale or microscale pattern. It is to provide a roll mold manufacturing apparatus and method for manufacturing a nanopatterned film capable of manufacturing a film.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치는, 필름에 전사될 나노 스케일 또는 마이크로 스케일의 패턴이 형성된 패턴층이 외면에 형성된 원통형의 롤 몰드(roll mold)를 제조하기 위한 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치로서, 상부면에 나노 스케일 또는 마이크로 스케일의 패턴이 형성되어 있는 광투과성 재질의 평판으로 이루어지고, 상기 패턴을 덮도록 상부면에 광경화성 수지가 도포되는 마스터 몰드와; 상기 마스터 몰드가 지지되는 본체부; 상기 본체부에 선형운동장치에 의해 마스터 몰드의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 이동모듈; 상기 마스터 몰드의 상측에 배치되어 양단부가 상기 이동모듈에 연결되며, 상기 롤 몰드를 이루는 중공의 원통형 슬리브가 끼워져 결합되는 슬리브고정축; 및,상기 마스터 몰드의 하측에 배치되며, 상기 이동모듈에 결합되어 이동모듈과 함께 이동하면서 상기 광경화성 수지를 경화시키기 위한 빛을 상기 슬리브를 향해 방출하는 광원모듈;을 포함하여, 상기 이동모듈이 마스터 몰드의 길이방향을 따라 이동할 때 상기 슬리브가 마스터 몰드 상의 광경화성 수지에 일정한 압력을 가하면서 회전하여 광경화성 수지가 슬리브의 외면으로 전이되어 부착되면서 패턴층을 형성하여 롤 몰드를 제조하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an apparatus for manufacturing a roll mold for manufacturing a nano-patterned film according to the present invention manufactures a cylindrical roll mold having a pattern layer on the outer surface of which a nano-scale or micro-scale pattern to be transferred to the film is formed. A roll mold manufacturing apparatus for manufacturing a nano-patterned film for manufacturing a master made of a flat plate of a light-transmitting material having a nano-scale or micro-scale pattern formed on the upper surface, and having a photocurable resin applied to the upper surface to cover the pattern. mold; a body portion supporting the master mold; A moving module installed to be movable along the longitudinal direction of the master mold by means of a linear movement device in the main body; a sleeve fixing shaft disposed above the master mold, having both ends connected to the moving module, and into which a hollow cylindrical sleeve constituting the roll mold is inserted and coupled; and a light source module disposed under the master mold, coupled to the moving module, and emitting light for curing the photocurable resin toward the sleeve while moving together with the moving module. When moving along the longitudinal direction of the master mold, the sleeve rotates while applying a certain pressure to the photocurable resin on the master mold, so that the photocurable resin is transferred to the outer surface of the sleeve and attached to form a pattern layer to manufacture a roll mold. to be

상기 슬리브의 원주는 상기 마스터 몰드 상에 도포된 광경화성 수지의 길이보다 작은 것을 특징으로 한다. The circumference of the sleeve is characterized in that it is smaller than the length of the photocurable resin applied on the master mold.

상기 광원모듈은, 상기 이동모듈의 하측에 상기 슬리브와 나란하게 설치되며 상부면이 개방된 함체 형태로 된 광원하우징과, 상기 광원하우징 내부에 설치되어 빛을 방출하는 광원과, 상기 광원하우징의 상부면을 폐쇄하도록 설치되며 상기 슬리브의 연직방향 하측에서 슬리브와 나란하게 연장되는 광투과슬릿이 관통되게 형성되어 있는 차광판을 포함할 수 있다. The light source module includes a light source housing installed parallel to the sleeve on the lower side of the moving module and having an open upper surface, a light source installed inside the light source housing to emit light, and an upper portion of the light source housing. It may include a light blocking plate installed to close the surface and having a light-transmitting slit extending parallel to the sleeve at a lower side of the sleeve in a vertical direction passing therethrough.

상기 광원모듈은, 상기 차광판의 광투과슬릿의 테두리에 상측으로 연장되게 설치되어 광원에서 방출된 빛을 슬리브로 안내하는 광가이드판을 더 포함할 수 있다. The light source module may further include a light guide plate that is installed to extend upward from an edge of the light transmission slit of the light blocking plate and guides the light emitted from the light source to the sleeve.

상기 이동모듈에 상기 슬리브고정축의 양단부가 회전 가능하게 연결되며 상하방향으로 이동 가능하게 설치된 축연결부재와, 상기 축연결부재를 상하로 이동시켜 슬리브의 상하 방향 위치를 조정하거나 축연결부재가 마스터 몰드 상의 광경화성 수지에 가하는 압력을 조정하는 조정유닛이 설치될 수 있다. Both ends of the sleeve fixing shaft are rotatably connected to the moving module and a shaft connecting member installed to be movable in the vertical direction, and the shaft connecting member is moved up and down to adjust the position of the sleeve in the vertical direction or the shaft connecting member adjusts the position of the master mold An adjustment unit for adjusting the pressure applied to the photocurable resin of the phase may be installed.

상기 슬리브고정축에 슬리브의 내주면과 탄력적으로 접촉하면서 압력을 가하는 적어도 1개 이상의 가압돌기부가 슬리브고정축의 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 슬리브고정축의 내측에 상기 가압돌기부에 반경방향 외측으로 탄성력을 가하는 스프링이 설치될 수 있다. At least one pressing protrusion for applying pressure while elastically contacting the inner circumferential surface of the sleeve is installed on the sleeve fixing shaft to be movable in the radial direction of the sleeve fixing shaft, and elastic force is applied radially outward to the pressing protrusion inside the sleeve fixing shaft An applied spring may be installed.

상기 슬리브의 외면에 부착되는 패턴층은 일단부와 다른 일단부가 500㎚ 이하의 두께로 겹쳐지는 것이 바람직하다. It is preferable that one end and the other end of the pattern layer attached to the outer surface of the sleeve overlap to a thickness of 500 nm or less.

본 발명에 따른 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치를 이용한 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 방법은, The roll mold manufacturing method for manufacturing a nano-patterned film using the roll mold manufacturing apparatus for manufacturing a nano-patterned film according to the present invention,

(S1) 마스터 몰드의 상부면에 광경화성 수지를 도포하는 단계;(S1) applying a photocurable resin to the upper surface of the master mold;

(S2) 슬리브고정축에 슬리브를 삽입하고 슬리브고정축의 양단부를 이동모듈에 연결하는 단계;(S2) inserting the sleeve into the sleeve fixing shaft and connecting both ends of the sleeve fixing shaft to the moving module;

(S3) 상기 슬리브가 광경화성 수지의 일단부에 정렬하여 소정의 압력으로 접촉시키는 단계; 및, (S3) aligning the sleeve with one end of the photocurable resin and bringing it into contact with a predetermined pressure; and,

(S4) 이동모듈을 마스터 몰드의 길이 방향으로 이동시키면서 광원모듈에서 슬리브로 빛을 방출하여 슬리브와 접촉하는 광경화성 수지를 경화시키는 단계;(S4) curing the photocurable resin in contact with the sleeve by emitting light from the light source module to the sleeve while moving the moving module in the longitudinal direction of the master mold;

를 포함하며, Including,

상기 (S4) 단계에서 이동모듈에 의해 슬리브가 광경화성 수지의 상부면을 따라 회전하면서 이동할 때 광경화성 수지가 슬리브의 외면으로 전이되어 부착되면서 패턴층을 형성하여 롤 몰드를 제조한다. In the step (S4), when the sleeve is rotated and moved along the upper surface of the photocurable resin by the moving module, the photocurable resin is transferred to and attached to the outer surface of the sleeve to form a pattern layer to manufacture a roll mold.

상기 슬리브의 외면에 부착되는 패턴층은 일단부와 다른 일단부가 500㎚ 이하의 두께로 겹쳐지는 것이 바람직하다. It is preferable that one end and the other end of the pattern layer attached to the outer surface of the sleeve overlap to a thickness of 500 nm or less.

본 발명의 다른 한 형태에 따른 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 방법은,A roll mold manufacturing method for manufacturing a nanopatterned film according to another aspect of the present invention,

(S5-1) 상기 (S4) 단계에서 제조된 롤 몰드를 이용하여 상기 마스터 몰드보다 더 긴 길이를 갖는 평판형 복제몰드의 표면에 패턴을 전사하는 단계;(S5-1) transferring a pattern to the surface of a flat plate-type replication mold having a longer length than the master mold using the roll mold manufactured in step (S4);

(S5-2) 상기 평판형 복제몰드의 상부면에 광경화성 수지를 도포하고, 평판형 복제몰드의 길이방향이 본체부의 폭방향으로 정렬되도록 하여 상기 본체부에 장착하는 단계; (S5-2) applying a photocurable resin to the top surface of the flat plate-type replica mold, and mounting the plate-type replica mold on the main body so that the longitudinal direction of the plate-type replica mold is aligned with the width direction of the main body;

(S5-3) 상기 슬리브고정축에 평판형 복제몰드의 길이와 대응하는 길이를 갖는 복제 슬리브를 슬리브고정축에 삽입하고 슬리브고정축의 양단부를 이동모듈에 연결하는 단계;(S5-3) inserting a replica sleeve having a length corresponding to the length of the plate-type replica mold into the sleeve fixing shaft and connecting both ends of the sleeve fixing shaft to the moving module;

(S5-4) 상기 복제 슬리브를 평판형 복제몰드의 광경화성 수지의 일단부에 정렬하여 소정의 압력으로 접촉시키는 단계; 및, (S5-4) aligning the replication sleeve with one end of the photocurable resin of the plate type replication mold and bringing it into contact with a predetermined pressure; and,

(S5-5) 이동모듈을 본체부의 길이 방향으로 이동시키면서 광원모듈에서 복제 슬리브로 빛을 방출하여 복제 슬리브와 접촉하는 광경화성 수지를 경화시키면서 광경화성 수지를 복제 슬리브의 외면으로 전이시켜 복제 롤 몰드를 제조하는 단계;(S5-5) While moving the moving module in the longitudinal direction of the main body, light is emitted from the light source module to the replication sleeve to cure the photocurable resin in contact with the replication sleeve and transfer the photocurable resin to the outer surface of the replication sleeve to mold the replication roll. Preparing;

를 더 포함할 수 있다. may further include.

본 발명의 또 다른 한 형태에 따른 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 방법은, 상기 (S5-1) 단계에서부터 (S5-5) 단계를 연속 반복적으로 수행하여 점진적으로 더 큰 크기의 복제 롤 몰드를 제조할 수 있다. In the method for manufacturing a roll mold for manufacturing a nano-patterned film according to another aspect of the present invention, the steps (S5-1) to (S5-5) are continuously and repeatedly performed to manufacture a replica roll mold having a progressively larger size. can do.

본 발명에 따르면, 슬리브와 광원모듈을 함께 이동시키면서 평판형의 마스터 몰드 상에 도포된 광경화성 수지를 슬리브의 표면으로 전이시켜 슬리브의 표면에 패턴이 형성된 패턴층을 적층하여 롤 몰드를 제조할 수 있다. According to the present invention, the roll mold can be manufactured by transferring the photocurable resin applied on the flat master mold to the surface of the sleeve while moving the sleeve and the light source module together, and laminating a pattern layer having a pattern formed on the surface of the sleeve. there is.

이 때 슬리브의 표면에 적층되는 패턴층의 시작점과 끝점의 중첩 두께를 500㎚ 이하로 제어하여 롤 몰드를 제조할 수 있으므로 롤 몰드의 정밀도를 향상시킬 수 있다. At this time, since the roll mold can be manufactured by controlling the overlapping thickness of the start and end points of the pattern layer laminated on the surface of the sleeve to 500 nm or less, the precision of the roll mold can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 몰드 제조 장치에 의한 롤 몰드 제조 과정을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 몰드 제조 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 몰드 제조 장치의 요부 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 몰드 제조 장치를 구성하는 슬리브고정축의 구성 및 작동례를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 롤 몰드 제조 장치를 구성하는 슬리브고정축의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 몰드 제조 장치를 구성하는 광원모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 롤 몰드 제조 장치를 구성하는 광원모듈의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 롤 몰드 제조 장치를 이용하여 대면적 나노패턴 필름을 제조하기 위한 롤 몰드를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.1 is a view explaining a roll mold manufacturing process by a roll mold manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a roll mold manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of main parts of a roll mold manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figures 4a and 4b is a perspective view showing the configuration and operation of the sleeve fixing shaft constituting the roll mold manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the sleeve fixing shaft constituting the roll mold manufacturing apparatus according to the present invention.
6 is an exploded perspective view showing the configuration of a light source module constituting the roll mold manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing another embodiment of a light source module constituting the roll mold manufacturing apparatus according to the present invention.
8 is a diagram explaining a method of manufacturing a roll mold for manufacturing a large-area nanopatterned film using the roll mold manufacturing apparatus according to the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one preferred example of the disclosed invention, and there may be various modifications that can replace the embodiments and drawings in this specification at the time of filing of the present application.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치 및 방법을 후술된 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an apparatus and method for manufacturing a roll mold for manufacturing a nano-patterned film will be described in detail according to the following embodiments. Like symbols in the drawings indicate like components.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치는 중공의 원통형 슬리브(11)의 외면에 나노 스케일 또는 마이크로 스케일의 패턴이 형성된 패턴층(12a)이 외면에 형성된 원통형의 롤 몰드(roll mold)를 대면적으로 제조할 수 있도록 구성된 것으로, 본체부(110)와, 평판형의 마스터 몰드(120), 이동모듈(130), 슬리브고정축(140), 광원모듈(150)을 포함한다. 1 is a roll mold manufacturing apparatus for manufacturing a nano-patterned film according to an embodiment of the present invention, in which a pattern layer 12a having a nano-scale or micro-scale pattern formed on the outer surface of a hollow cylindrical sleeve 11 is formed on the outer surface of a cylindrical shape. It is configured to manufacture a roll mold in a large area, and includes a body portion 110, a flat master mold 120, a moving module 130, a sleeve fixing shaft 140, and a light source module 150. ).

본체부(110)는 작업장의 바닥면 상에서 마스터 몰드(120)와 이동모듈(130), 슬리브고정축(140), 광원모듈(150) 등의 구성요소들을 지지할 수 있는 지지 구조물로서, 가로 및 세로로 배열되는 복수의 프레임과, 플레이트 등의 조합으로 이루어질 수 있다. 본체부(110)의 중간 부분에는 마스터 몰드(120)의 양측 단부가 안착되어 지지되는 몰드서포트홈(112)이 형성되어 있는 베이스플레이트(111)가 마련되어 있다.The body part 110 is a support structure capable of supporting components such as the master mold 120, the moving module 130, the sleeve fixing shaft 140, and the light source module 150 on the floor surface of the workshop, and is It may consist of a combination of a plurality of frames arranged vertically and a plate. A base plate 111 having mold support grooves 112 in which ends of both ends of the master mold 120 are seated and supported is formed in the middle portion of the body part 110 .

마스터 몰드(120)는 상부면에 나노 스케일 또는 마이크로 스케일의 패턴이 형성되어 있는 투과성 재질의 평판으로 이루어지며, 상부면에 상기 패턴을 덮도록 상부면에 광경화성 수지(12)가 도포된다. 마스터 몰드(120)의 상부면에 도포되는 광경화성 수지(12)는 (메타)아크릴레이트 관능기를 가지는 고분자 바인더(polymeric binder) 또는 올리고머릭 프리폴리머(oligomeric Prepolymer), (메타)아크릴레이트 관능기를 가지는 모노머(monomer) 및 광개시제를 포함하여 열 또는 광에 의해 경화되는 수지로, 바람직하게는 폴리우레탄아크릴레이트(PUA), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리디메틸실록산(PDMS), 퍼플루오로폴리에테르(PFPE)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. The master mold 120 is made of a flat plate of a transmissive material having a nano-scale or micro-scale pattern formed on the upper surface, and a photocurable resin 12 is applied to the upper surface to cover the pattern. The photocurable resin 12 applied to the upper surface of the master mold 120 is a polymeric binder having a (meth)acrylate functional group, an oligomeric prepolymer, or a monomer having a (meth)acrylate functional group. (monomer) and a resin that is cured by heat or light, including a photoinitiator, preferably polyurethane acrylate (PUA), polymethyl methacrylate (PMMA), polydimethylsiloxane (PDMS), perfluoropolyether (PFPE) may be used at least one selected from the group consisting of.

광경화성 수지(12)는 스핀코팅, 슬릿코팅, 딥코팅, 잉크젯, 실크인쇄 등의 다양한 방법을 사용하여 마스터 몰드(120) 상에 도포될 수 있다. The photocurable resin 12 may be applied on the master mold 120 using various methods such as spin coating, slit coating, dip coating, inkjet, silk printing, and the like.

마스터 몰드(120)의 상부면에 도포되는 광경화성 수지(12)는 슬리브고정축(140)에 장착되는 슬리브(11)의 원주보다 미세하게 큰 길이로 도포되어 광경화성 수지(12)가 슬리브(11)로 전이되어 부착될 때 슬리브(11)의 광경화성 수지(12)의 이음매 부분, 즉 회전의 시작점과 회전의 종료점이 겹치되는 부분이 500㎚ 이하가 되도록 제어된다. The photocurable resin 12 applied to the upper surface of the master mold 120 is applied in a slightly larger length than the circumference of the sleeve 11 mounted on the sleeve fixing shaft 140, so that the photocurable resin 12 is applied to the sleeve ( 11), the joint portion of the photocurable resin 12 of the sleeve 11, that is, the portion where the rotation start point and the end point of rotation overlap when attached is controlled to be 500 nm or less.

롤 몰드(10)를 구성하는 슬리브(11)는 도 4a 및 도 4b에 도시한 것과 같이 이동모듈(130)에 설치되는 원형 봉 형태의 슬리브고정축(140)에 삽입되어 마스터 몰드(120)에 도포된 광경화성 수지(12)를 따라 회전하면서 이동하게 된다. 슬리브(11)는 연질 또는 경질의 소재로 만들어질 수 있으며, 슬리브(11)의 내경은 슬리브고정축(140)의 외경보다 미세하게 크게 형성되어 슬리브(11)가 슬리브고정축(140)에 삽입된 후 고정되어 슬리브(11)와 슬리브고정축(140)이 함께 회전하게 된다. As shown in FIGS. 4A and 4B , the sleeve 11 constituting the roll mold 10 is inserted into the circular rod-shaped sleeve fixing shaft 140 installed in the moving module 130 to form the master mold 120. It rotates and moves along the applied photocurable resin 12 . The sleeve 11 may be made of a soft or hard material, and the inner diameter of the sleeve 11 is formed finely larger than the outer diameter of the sleeve fixing shaft 140 so that the sleeve 11 is inserted into the sleeve fixing shaft 140. After being fixed, the sleeve 11 and the sleeve fixing shaft 140 rotate together.

슬리브고정축(140)의 양단부는 이동모듈(130)의 상측에 설치되는 축연결부재(131, 132)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 슬리브고정축(140)에 끼워진 슬리브(11)가 슬리브고정축(140)과 함께 회전하여 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지(12)를 따라 구를 때 슬리브고정축(140)과 슬리브(11)의 내주면 간에 원주방향으로의 슬립 현상이 발생하지 않도록 하기 위하여, 도 5에 도시한 것과 같이 슬리브고정축(140)의 중간부 외면에 슬리브(11)의 내주면과 탄력적으로 접촉하면서 압력을 가하는 적어도 1개 이상의 가압돌기부(142)가 슬리브고정축(140)의 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 슬리브고정축(140) 내측에 가압돌기부(142)에 반경방향 외측으로 탄성력을 가하는 스프링(143)이 설치될 수 있다. 슬리브(11)가 슬리브고정축(140)에 삽입되거나 분리될 때 가압돌기부(142)가 슬리브(11)의 내주면에 걸려서 길이방향으로 이동하는데 장애가 되지 않도록 가압돌기부(142)의 상부면은 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하다. Both ends of the sleeve fixing shaft 140 may be rotatably connected to shaft connection members 131 and 132 installed on the upper side of the moving module 130 . When the sleeve 11 inserted into the sleeve fixing shaft 140 rotates together with the sleeve fixing shaft 140 and rolls along the photocurable resin 12 on the master mold 120, the sleeve fixing shaft 140 and the sleeve 11 In order to prevent the slip phenomenon in the circumferential direction from occurring between the inner circumferential surfaces of ), as shown in FIG. One or more pressing protrusions 142 are installed to be movable in the radial direction of the sleeve fixing shaft 140, and the spring 143 applying elastic force to the pressing protrusion 142 radially outward on the inside of the sleeve fixing shaft 140 can be installed. When the sleeve 11 is inserted into or separated from the sleeve fixing shaft 140, the upper surface of the pressing protrusion 142 is curved so that the pressing protrusion 142 does not become an obstacle in moving in the longitudinal direction by being caught on the inner circumferential surface of the sleeve 11. It is desirable that

이동모듈(130)은 본체부(110)에 공지의 선형운동장치에 의해 마스터 몰드(120)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 슬리브고정축(140)에 끼워진 슬리브(11)와 광원모듈(150)을 동시에 이동시키는 기능을 한다. 이동모듈(130)은 본체부(110)의 베이스플레이트(111) 상에 설치되는 가이드레일(134)을 따라 슬라이딩하는 겐트리(gantry) 형태로 이루어지며, 베이스플레이트(111)의 상측에 위치하는 부분에 슬리브고정축(140)의 양단부가 연결되는 축연결부재(131, 132)가 구비된다. 그리고 이동모듈(130)의 하단부에는 광원모듈(150)이 설치되는 하부 가동판(133)이 설치된다. The moving module 130 is movably installed in the main body 110 along the longitudinal direction of the master mold 120 by a known linear motion device, and the sleeve 11 inserted into the sleeve fixing shaft 140 and the light source module ( 150) at the same time. The moving module 130 is made in the form of a gantry that slides along the guide rail 134 installed on the base plate 111 of the body portion 110, and is located above the base plate 111 Shaft connection members 131 and 132 to which both ends of the sleeve fixing shaft 140 are connected to the portion are provided. A lower movable plate 133 on which the light source module 150 is installed is installed at the lower end of the moving module 130 .

도면에 도시하지는 않았으나 이동모듈(130)을 본체부(110)에 대해 슬라이딩시키기 위한 선형운동장치는 볼스크류와 서보모터를 적용한 선형운동장치, 리니어모터를 적용한 선형운동장치, 복수의 풀리와 벨트 및 서보모터를 적용한 선형운동장치 등 공지의 선형운동장치를 적용하여 구성할 수 있다. Although not shown in the drawings, the linear motion device for sliding the moving module 130 with respect to the main body 110 includes a linear motion device using a ball screw and a servo motor, a linear motion device using a linear motor, a plurality of pulleys, a belt, and a servo. It can be configured by applying a known linear motion device such as a linear motion device to which a motor is applied.

슬리브고정축(140)에 끼워진 슬리브(11)는 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지(12)에 대해 소정의 간격을 유지함과 더불어 소정의 압력을 가하면서 이동하게 되는데, 이를 위해 슬리브고정축(140)의 양단부가 연결되는 축연결부재(131, 132)가 상하로 이동 가능하게 구성된다. 축연결부재(131, 132)는 이동모듈(130)에 상하방향으로 연장되게 설치되는 승강레일(135)을 따라 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 승강판(131)과, 상기 승강판(131)에 측방향으로 연장되는 간격조절레일홈(136)을 따라 측방향으로 이동 가능하게 설치되어 슬리브고정축(140)의 양측 단부를 각각 삽입하여 연결하는 한 쌍의 축마운트브라켓(132)을 포함한다. The sleeve 11 inserted into the sleeve fixing shaft 140 maintains a predetermined distance with respect to the photocurable resin 12 on the master mold 120 and moves while applying a predetermined pressure. To this end, the sleeve fixing shaft ( The shaft connecting members 131 and 132 to which both ends of 140 are connected are configured to be movable up and down. The shaft connection members 131 and 132 include an elevation plate 131 installed to be movable in the vertical direction along an elevation rail 135 extending vertically from the moving module 130, and the elevation plate 131 It is installed to be movable in the lateral direction along the spacing control rail groove 136 extending in the lateral direction and includes a pair of shaft mount brackets 132 for inserting and connecting both ends of the sleeve fixing shaft 140, respectively. .

상기 한 쌍의 축마운트브라켓(132)은 슬리브(11)의 길이에 따라 다르게 적용되는 슬리브고정축(140)의 길이에 대응하여 승강판(131)에 대해 좌우로 이동하여 서로 간의 간격이 조절될 수 있다. 또한 각각의 축마운트브라켓(132)에는 슬리브고정축(140)의 양단이 삽입되어 연결되는 축연결 베어링(미도시)이 자유롭게 회전 가능하게 설치되어, 슬리브고정축(140)이 축연결 베어링(미도시)에 의해 축마운트브라켓(132)에 대해 회전할 수 있다.The pair of shaft mount brackets 132 move left and right relative to the lift plate 131 corresponding to the length of the sleeve fixing shaft 140 applied differently according to the length of the sleeve 11, so that the distance between them is adjusted. can In addition, in each shaft mount bracket 132, a shaft-connected bearing (not shown) in which both ends of the sleeve-fixed shaft 140 are inserted and connected is freely rotatably installed, so that the sleeve-fixed shaft 140 is a shaft-connected bearing (not shown). When), it can be rotated with respect to the shaft mount bracket 132.

슬리브(11)로 전이되는 광경화성 수지(12)의 패턴층(12a)의 이음매의 크기는 슬리브(11)와 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지(12)의 간격(gap)을 조정하거나, 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지(12)에 가해지는 슬리브(11)의 압력을 조정함으로써 제어될 수 있다. The size of the seam of the pattern layer 12a of the photocurable resin 12 transferred to the sleeve 11 is adjusted by adjusting the gap between the sleeve 11 and the photocurable resin 12 on the master mold 120, It can be controlled by adjusting the pressure of the sleeve 11 applied to the photocurable resin 12 on the master mold 120 .

슬리브(11)와 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지(12)의 간격(gap)을 조정하거나 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지(12)에 가해지는 슬리브(11)의 압력을 조정하기 위하여 축연결부재(131, 132)의 승강판(131)을 상하로 이동시켜 슬리브(11)의 상하 방향 위치를 조정하는 조정유닛이 구성된다. 상기 조정유닛은 볼스크류(138)와 서보모터(139)를 적용한 선형운동장치, 또는 리니어모터를 적용한 선형운동장치, 복수의 풀리와 벨트 및 서보모터를 적용한 선형운동장치, 공압 액추에이터와 같은 공지의 선형운동장치를 적용하여 구성할 수 있다. To adjust the gap between the sleeve 11 and the photocurable resin 12 on the master mold 120 or to adjust the pressure of the sleeve 11 applied to the photocurable resin 12 on the master mold 120 An adjustment unit configured to adjust the vertical position of the sleeve 11 by moving the lifting plate 131 of the shaft connecting members 131 and 132 up and down. The adjustment unit is known such as a linear motion device using a ball screw 138 and a servo motor 139, a linear motion device using a linear motor, a linear motion device using a plurality of pulleys, a belt, and a servo motor, and a pneumatic actuator. It can be configured by applying a linear motion device.

광원모듈(150)은 마스터 몰드(120)의 하측에서 이동모듈(130)의 하부 가동판(133)에 결합되어 이동모듈(130)과 함께 이동하면서 광경화성 수지(12)를 경화시키기 위한 빛을 상측의 슬리브(11)를 향해 방출한다. 광원모듈(150)의 빛은 슬리브(11)와 연접하는 영역에만 국한적으로 조사되어야 한다. 이 실시예에서 광원모듈(150)은 상기 이동모듈(130)의 하측에 상기 슬리브(11)와 나란하게 설치되며 상부면이 개방된 함체 형태로 된 광원하우징(151)과, 상기 광원하우징(151) 내부에 설치되어 상측으로 빛을 방출하는 광원(152)과, 광원하우징(151)의 상부면을 폐쇄하도록 설치되며 상기 슬리브(11)의 연직방향 하측에서 슬리브(11)와 나란하게 연장되는 광투과슬릿(154)이 관통되게 형성되어 있는 차광판(153)을 포함한다. The light source module 150 is coupled to the lower movable plate 133 of the moving module 130 at the lower side of the master mold 120 and emits light for curing the photocurable resin 12 while moving together with the moving module 130. Discharge toward the sleeve 11 on the upper side. The light from the light source module 150 should be confinedly radiated only to an area adjacent to the sleeve 11 . In this embodiment, the light source module 150 is installed parallel to the sleeve 11 on the lower side of the moving module 130 and has a light source housing 151 in the form of an open upper surface, and the light source housing 151 ) A light source 152 installed inside and emitting light upward, and a light source installed to close the upper surface of the light source housing 151 and extending parallel to the sleeve 11 from the lower side in the vertical direction of the sleeve 11 It includes a light blocking plate 153 through which the transmission slit 154 passes.

이러한 광원모듈(150)은 이동모듈(130)에 함께 설치된 슬리브(11)와 동시에 이동하면서 광원(152)에서 빛을 방출하게 되는데, 이 때 광원(152)에서 방출된 빛은 차광판(153)의 광투과슬릿(154)을 통해 슬리브(11)와 연접하고 있는 광경화성 수지(12)의 일부 영역만 제한적으로 경화시키게 된다. The light source module 150 emits light from the light source 152 while moving simultaneously with the sleeve 11 installed along with the moving module 130. Only a partial region of the photocurable resin 12 in contact with the sleeve 11 through the light-transmitting slit 154 is limitedly cured.

광원모듈(150)에서 슬리브(11)와 연접한 광경화성 수지(12)로 빛을 조사할 때 빛이 슬리브(11)와 연접한 영역 외측으로 확산되는 것을 최소화하기 위하여, 도 7에 도시한 것과 같이 차광판(153)의 광투과슬릿(154)의 테두리 부분에 광가이드판(155)이 상측으로 연장되게 설치되어 광원에서 방출된 빛을 광가이드판(155)으로 슬리브(11)와 연접한 영역으로 안내할 수 있다. In order to minimize the diffusion of light to the outside of the area adjacent to the sleeve 11 when light is irradiated from the light source module 150 to the photocurable resin 12 adjacent to the sleeve 11, as shown in FIG. Similarly, the light guide plate 155 is installed to extend upward at the edge of the light penetrating slit 154 of the light blocking plate 153, and the light emitted from the light source is passed through the light guide plate 155 to the area adjacent to the sleeve 11. can be guided.

이와 같은 구성으로 이루어진 롤 몰드 제조 장치는 도 1에 도시한 것과 같이, 슬리브(11)를 마스터 몰드(120)의 상부면에 도포된 광경화성 수지(12)에 소정의 압력으로 밀착시켜 이송함과 동시에 마스터 몰드(120)의 하측에서 광원모듈(150)이 슬리브(11)와 함께 이동하면서 슬리브(11) 쪽으로 빛을 조사하여 광경화성 수지를 경화시킴으로써 슬리브(11)의 외면에 광경화성 수지(12)를 전이시켜 부착함으로써 롤 몰드(10)를 제조하게 된다. As shown in FIG. 1, the roll mold manufacturing apparatus having such a configuration transfers the sleeve 11 in close contact with the photocurable resin 12 applied to the upper surface of the master mold 120 with a predetermined pressure, At the same time, while the light source module 150 moves along with the sleeve 11 from the lower side of the master mold 120, light is irradiated toward the sleeve 11 to cure the photocurable resin, thereby forming a photocurable resin 12 on the outer surface of the sleeve 11. ) is transferred and attached to manufacture the roll mold 10.

상술한 롤 몰드 제조 장치를 이용하여 롤 몰드를 제조하는 방법을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. A method of manufacturing a roll mold using the above-described roll mold manufacturing apparatus will be described in more detail as follows.

먼저 마스터 몰드(120)의 상부면에 광경화성 수지(12)를 소정의 크기와 형태로 도포한 다음, 마스터 몰드(120)를 본체부(110)의 베이스플레이트(111)에 형성된 몰드서포트홈(112) 상에 안착시킨다. First, the photocurable resin 12 is applied to the upper surface of the master mold 120 in a predetermined size and shape, and then the master mold 120 is applied to the mold support groove formed in the base plate 111 of the main body 110 ( 112) and put it on top.

그리고 슬리브고정축(140)에 슬리브(11)를 삽입하고 슬리브고정축(140)의 양단부를 이동모듈(130)의 축마운트브라켓(132)에 연결한다. 그런 다음, 슬리브(11)와 마스터 몰드(120)의 간격을 조정하고, 슬리브(11)를 광경화성 수지의 일측 끝단에 정렬한다. 이 때 슬리브(11)가 광경화성 수지의 일단부에 정렬하면서 소정의 압력으로 접촉하도록 한다. Then, the sleeve 11 is inserted into the sleeve fixing shaft 140 and both ends of the sleeve fixing shaft 140 are connected to the shaft mount bracket 132 of the moving module 130. Then, the distance between the sleeve 11 and the master mold 120 is adjusted, and the sleeve 11 is aligned with one end of the photocurable resin. At this time, the sleeve 11 is aligned with one end of the photocurable resin and brought into contact with a predetermined pressure.

이어서 이동모듈(130)을 마스터 몰드(120)의 길이 방향으로 이동시키면서 광원모듈(150)에서 슬리브(11)로 빛을 방출하여 슬리브(11)와 접촉하는 광경화성 수지의 영역을 경화시킨다. 이와 같이 슬리브(11)가 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지에 소정의 압력을 가하면서 구르게 되면, 광경화성 수지가 슬리브(11)의 외면으로 전이됨과 동시에 경화되어 부착되면서 패턴층을 형성하게 된다. 이 때 패턴층의 외면에는 마스터 몰드(120)의 상부면에 형성되어 있는 패턴이 그대로 전사된다. Subsequently, light is emitted from the light source module 150 to the sleeve 11 while moving the moving module 130 in the longitudinal direction of the master mold 120 to cure a region of the photocurable resin contacting the sleeve 11 . In this way, when the sleeve 11 is rolled while applying a predetermined pressure to the photocurable resin on the master mold 120, the photocurable resin is transferred to the outer surface of the sleeve 11 and cured at the same time to form a pattern layer while being attached do. At this time, the pattern formed on the upper surface of the master mold 120 is transferred to the outer surface of the pattern layer as it is.

상술한 것과 같이 이동모듈(130)이 이동하면서 슬리브(11)가 1회전하여 슬리브(11)의 표면에 광경화성 수지가 전이되어 패턴층이 적층되는데, 이 때 패턴층의 시작점과 끝점은 일정 정도 겹쳐지는 것이 바람직하다. As described above, while the moving module 130 moves, the sleeve 11 rotates once, and the photocurable resin is transferred to the surface of the sleeve 11, and the pattern layer is laminated. It is desirable to overlap.

즉, 슬리브(11)의 직경은 슬리브(11)의 원주가 마스터 몰드(120) 상에 도포된 광경화성 수지의 길이보다 미세하게 작아지게 그 크기가 설계되어, 슬리브(11)의 외면에 적층되는 광경화성 수지, 즉 패턴층(12a)의 시작점과 끝점은 일정 두께로 겹쳐지게 된다. 이 때 패턴층(12a)의 시작점과 끝점이 겹치는 이음매의 두께가 500㎚ 이하가 되도록 슬리브(11)의 직경과, 마스터 몰드(120)의 상부면에 도포되는 광경화성 수지의 길이, 슬리브(11)와 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지의 간격(gap), 마스터 몰드(120) 상의 광경화성 수지에 가해지는 슬리브(11)의 압력 등이 조정된다. That is, the diameter of the sleeve 11 is designed so that the circumference of the sleeve 11 is slightly smaller than the length of the photocurable resin applied on the master mold 120, and the size is laminated on the outer surface of the sleeve 11. The starting point and the ending point of the photocurable resin, that is, the pattern layer 12a overlap with a certain thickness. At this time, the diameter of the sleeve 11, the length of the photocurable resin applied to the upper surface of the master mold 120, the sleeve 11 ) and the photocurable resin on the master mold 120, the pressure of the sleeve 11 applied to the photocurable resin on the master mold 120, and the like are adjusted.

이러한 롤 몰드 제조 장치를 이용하여 대면적의 나노패턴 필름을 제작하기 위한 대면적 롤 몰드를 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.A large-area roll mold for fabricating a large-area nanopatterned film may be manufactured by the following method using the roll mold manufacturing apparatus.

도 8을 참조하면, 전술한 것과 같이 평판형의 마스터 몰드(120)를 이용하여 1차적으로 롤 몰드(10)를 제조한 다음(도 8의 (A) 도면 참조), 상기 마스터 몰드(120)보다 더 긴 길이를 갖는 평판형 복제몰드(220)의 표면에 롤 몰드(10)의 패턴층을 전사한다. 예를 들어 마스터 몰드(120)의 크기(폭 × 길이)가 10㎝ × 10㎝ 이고, 평판형 복제몰드(220)의 크기(폭 × 길이)는 10㎝ × 30㎝ 일 수 있다(도 8의 (B) 도면 참조). Referring to FIG. 8, as described above, the roll mold 10 is primarily manufactured using the flat master mold 120 (see FIG. 8 (A)), and then the master mold 120 The pattern layer of the roll mold 10 is transferred to the surface of the flat replica mold 220 having a longer length. For example, the size (width × length) of the master mold 120 may be 10 cm × 10 cm, and the size (width × length) of the plate type replication mold 220 may be 10 cm × 30 cm (see FIG. 8). (B) see drawing).

그리고 도 8의 (C) 도면에 도시한 것과 같이, 평판형 복제몰드의 상부면에 광경화성 수지(12)를 도포하고, 상기 롤 몰드 제조장치의 본체부(110)의 베이스플레이트(111)(도 2 참조)에 상기 평판형 복제몰드(220)를 장착한다. 이 때 평판형 복제몰드(220)의 길이방향이 본체부(110)의 폭방향으로 정렬되도록 하여 평판형 복제몰드(220)를 본체부(110)의 베이스플레이트(111)에 안착시킨다. And, as shown in (C) of FIG. 8, the photocurable resin 12 is applied to the upper surface of the plate-type replication mold, and the base plate 111 of the main body 110 of the roll mold manufacturing apparatus ( 2) to mount the plate-type replication mold 220. At this time, the plate-type replication mold 220 is seated on the base plate 111 of the body portion 110 so that the longitudinal direction of the plate-type replication mold 220 is aligned with the width direction of the body portion 110 .

이어서 슬리브고정축(140)(도 3 참조)에 평판형 복제몰드(220)의 길이(30㎝)와 대응하는 길이를 갖는 복제 슬리브(21)를 슬리브고정축(140)에 삽입하고 슬리브고정축(140)의 양단부를 이동모듈(130)(도 3 참조)에 연결한 다음, 복제 슬리브(21)를 평판형 복제몰드(220)의 광경화성 수지의 일단부에 정렬하여 소정의 압력으로 접촉시킨다. Subsequently, a replica sleeve 21 having a length corresponding to the length (30 cm) of the plate-type replica mold 220 is inserted into the sleeve fixing shaft 140 (see FIG. 3) into the sleeve fixing shaft 140, and the sleeve fixing shaft After connecting both ends of the 140 to the moving module 130 (see FIG. 3), the replication sleeve 21 is aligned with one end of the photocurable resin of the plate-type replication mold 220 and brought into contact with a predetermined pressure. .

그리고 이동모듈(130)을 본체부(110)의 길이 방향으로 이동시킴과 동시에 광원모듈(150)에서 복제 슬리브(21) 쪽으로 빛을 방출하여 복제 슬리브(21)와 접촉하는 광경화성 수지(12)를 경화시키면서 광경화성 수지를 복제 슬리브의 외면으로 전이시켜 이전에 만들어진 롤 몰드(10)보다 큰 크기를 갖는 복제 롤 몰드(20)를 제조한다(도 8의 (C) 도면 참조). In addition, while moving the moving module 130 in the longitudinal direction of the main body 110, light is emitted from the light source module 150 toward the replica sleeve 21 so that the photocurable resin 12 contacts the replica sleeve 21. While curing, the photocurable resin is transferred to the outer surface of the replica sleeve to manufacture a replica roll mold 20 having a larger size than the previously made roll mold 10 (refer to (C) of FIG. 8).

이와 같이 복제 롤 몰드(20)를 제조하는 과정을 다시 연속적으로 반복하면 더 큰 크기의 복제 롤 몰드(20)를 제작할 수 있다. In this way, if the process of manufacturing the replica roll mold 20 is continuously repeated again, a larger size replica roll mold 20 can be fabricated.

전술한 것과 같은 본 발명에 따르면, 슬리브(11)와 광원모듈(150)을 함께 이동시키면서 평판형의 마스터 몰드(120) 상에 도포된 광경화성 수지를 슬리브(11)의 표면으로 전이시켜 슬리브(11)의 표면에 패턴이 형성된 패턴층(12a)을 적층하여 롤 몰드(10)를 제조할 수 있다. According to the present invention as described above, while moving the sleeve 11 and the light source module 150 together, the photocurable resin applied on the flat master mold 120 is transferred to the surface of the sleeve 11 so that the sleeve ( The roll mold 10 may be manufactured by laminating a pattern layer 12a on which a pattern is formed on the surface of 11).

이 때 슬리브(11)의 표면에 적층되는 패턴층(12a)의 시작점과 끝점의 중첩 두께를 500㎚ 이하로 제어하여 롤 몰드(10)를 제조할 수 있으므로 롤 몰드(10)의 정밀도를 향상시킬 수 있다. At this time, since the roll mold 10 can be manufactured by controlling the overlapping thickness of the start and end points of the pattern layer 12a laminated on the surface of the sleeve 11 to 500 nm or less, the precision of the roll mold 10 can be improved. can

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to the examples, but those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to make various substitutions, additions, and modifications without departing from the technical idea described above. Of course, it should be understood that such modified embodiments also belong to the protection scope of the present invention, which is defined by the appended claims below.

10 : 롤 몰드 11 : 슬리브
12 : 광경화성 수지 12a : 패턴층
20 : 복제 롤 몰드 21 : 복제 슬리브
110 : 본체부 111 : 베이스플레이트
112 : 몰드서포트홈 120 : 마스터 몰드
130 : 이동모듈 131 : 승강판
132 : 축마운트브라켓 133 : 하부 가동판
134 : 가이드레일 135 : 승강레일
136 : 간격조절레일홈 138 : 볼스크류
139 : 서보모터 140 : 슬리브고정축
142 : 가압돌기부 143 : 스프링
150 : 광원모듈 151 : 광원하우징
152 : 광원 153 : 차광판
154 : 광투과슬릿10: roll mold 11: sleeve
12: photocurable resin 12a: pattern layer
20: replica roll mold 21: replica sleeve
110: body part 111: base plate
112: mold support groove 120: master mold
130: moving module 131: lifting plate
132: shaft mount bracket 133: lower movable plate
134: guide rail 135: elevation rail
136: spacing control rail groove 138: ball screw
139: servo motor 140: sleeve fixed axis
142: pressing protrusion 143: spring
150: light source module 151: light source housing
152: light source 153: light blocking plate
154: light transmission slit

Claims (11)

필름에 전사될 나노 스케일 또는 마이크로 스케일의 패턴이 형성된 패턴층이 외면에 형성된 원통형의 롤 몰드(roll mold)를 제조하기 위한 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치로서,
상부면에 나노 스케일 또는 마이크로 스케일의 패턴이 형성되어 있는 광투과성 재질의 평판으로 이루어지고, 상기 패턴을 덮도록 상부면에 광경화성 수지가 도포되는 마스터 몰드와;
상기 마스터 몰드가 지지되는 본체부;
상기 본체부에 선형운동장치에 의해 마스터 몰드의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 이동모듈;
상기 마스터 몰드의 상측에 배치되어 양단부가 상기 이동모듈에 연결되며, 상기 롤 몰드를 이루는 중공의 원통형 슬리브가 끼워져 결합되는 슬리브고정축; 및,
상기 마스터 몰드의 하측에 배치되며, 상기 이동모듈에 결합되어 이동모듈과 함께 이동하면서 상기 광경화성 수지를 경화시키기 위한 빛을 상기 슬리브를 향해 방출하는 광원모듈;
을 포함하여,
상기 이동모듈이 마스터 몰드의 길이방향을 따라 이동할 때 상기 슬리브가 마스터 몰드 상의 광경화성 수지에 일정한 압력을 가하면서 회전하여 광경화성 수지가 슬리브의 외면으로 전이되어 부착되면서 패턴층을 형성하여 롤 몰드를 제조하는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치.A roll mold manufacturing apparatus for manufacturing a nanopatterned film for manufacturing a cylindrical roll mold having a pattern layer formed on an outer surface of which a nanoscale or microscale pattern to be transferred to a film is formed,
a master mold made of a flat plate of a light-transmitting material having a nano-scale or micro-scale pattern formed thereon on an upper surface, and coated with a photocurable resin on the upper surface to cover the pattern;
a body portion supporting the master mold;
A movement module installed to be movable along the longitudinal direction of the master mold by means of a linear movement device in the main body;
a sleeve fixing shaft disposed above the master mold, having both ends connected to the moving module, and into which a hollow cylindrical sleeve constituting the roll mold is inserted and coupled; and,
a light source module disposed below the master mold and coupled to the moving module to emit light for curing the photocurable resin toward the sleeve while moving with the moving module;
including,
When the moving module moves along the longitudinal direction of the master mold, the sleeve rotates while applying a certain pressure to the photocurable resin on the master mold, so that the photocurable resin is transferred to the outer surface of the sleeve and attached to form a pattern layer to form a roll mold A roll mold manufacturing apparatus for manufacturing a nanopatterned film to be manufactured. 제1항에 있어서, 상기 슬리브의 원주는 상기 마스터 몰드 상에 도포된 광경화성 수지의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치.The apparatus of claim 1 , wherein a circumference of the sleeve is smaller than a length of the photocurable resin applied on the master mold. 제1항에 있어서, 상기 광원모듈은, 상기 이동모듈의 하측에 상기 슬리브와 나란하게 설치되며 상부면이 개방된 함체 형태로 된 광원하우징과, 상기 광원하우징 내부에 설치되어 빛을 방출하는 광원과, 상기 광원하우징의 상부면을 폐쇄하도록 설치되며 상기 슬리브의 연직방향 하측에서 슬리브와 나란하게 연장되는 광투과슬릿이 관통되게 형성되어 있는 차광판을 포함하는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치.The light source module of claim 1, wherein the light source module comprises: a light source housing installed parallel to the sleeve on a lower side of the moving module and having an open top surface; a light source installed inside the light source housing and emitting light; , A roll mold manufacturing apparatus for manufacturing a nano-patterned film comprising a light blocking plate installed to close the upper surface of the light source housing and having a light-transmitting slit extending parallel to the sleeve at a lower side of the sleeve in a vertical direction. 제1항에 있어서, 상기 광원모듈은, 상기 차광판의 광투과슬릿의 테두리에 상측으로 연장되게 설치되어 광원에서 방출된 빛을 슬리브로 안내하는 광가이드판을 더 포함하는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치.The roll mold for manufacturing nano-patterned film according to claim 1, wherein the light source module further comprises a light guide plate installed to extend upward at the edge of the light transmission slit of the light blocking plate and guide light emitted from the light source to the sleeve. Device. 제3항에 있어서, 상기 이동모듈에 상기 슬리브고정축의 양단부가 회전 가능하게 연결되며 상하방향으로 이동 가능하게 설치된 축연결부재와, 상기 축연결부재를 상하로 이동시켜 슬리브의 상하 방향 위치를 조정하거나 축연결부재가 마스터 몰드 상의 광경화성 수지에 가하는 압력을 조정하는 조정유닛이 설치된 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치.The method of claim 3, wherein both ends of the sleeve fixing shaft are rotatably connected to the moving module and a shaft connecting member installed to be movable in a vertical direction, and adjusting the vertical position of the sleeve by moving the shaft connecting member up and down, An apparatus for manufacturing a roll mold for manufacturing a nano-patterned film, in which an adjustment unit for adjusting the pressure applied by a shaft connecting member to a photocurable resin on a master mold is installed. 제1항에 있어서, 상기 슬리브고정축에 슬리브의 내주면과 탄력적으로 접촉하면서 압력을 가하는 적어도 1개 이상의 가압돌기부가 슬리브고정축의 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 슬리브고정축의 내측에 상기 가압돌기부에 반경방향 외측으로 탄성력을 가하는 스프링이 설치된 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치.The method of claim 1, wherein at least one pressing protrusion for applying pressure while elastically contacting the inner circumferential surface of the sleeve is installed on the sleeve fixing shaft to be movable in the radial direction of the sleeve fixing shaft, and the pressing protrusion is inside the sleeve fixing shaft. An apparatus for manufacturing a roll mold for manufacturing a nanopatterned film having a spring for applying an elastic force outward in a radial direction. 제1항에 있어서, 상기 슬리브의 외면에 부착되는 패턴층은 일단부와 다른 일단부가 500㎚ 이하의 두께로 겹쳐지는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치.The apparatus of claim 1 , wherein one end and the other end of the pattern layer attached to the outer surface of the sleeve overlap to a thickness of 500 nm or less. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 장치를 이용한 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 방법으로서,
(S1) 마스터 몰드의 상부면에 광경화성 수지를 도포하는 단계;
(S2) 슬리브고정축에 슬리브를 삽입하고 슬리브고정축의 양단부를 이동모듈에 연결하는 단계;
(S3) 상기 슬리브가 광경화성 수지의 일단부에 정렬하여 소정의 압력으로 접촉시키는 단계; 및,
(S4) 이동모듈을 마스터 몰드의 길이 방향으로 이동시키면서 광원모듈에서 슬리브로 빛을 방출하여 슬리브와 접촉하는 광경화성 수지를 경화시키는 단계;
를 포함하며,
상기 (S4) 단계에서 이동모듈에 의해 슬리브가 광경화성 수지의 상부면을 따라 회전하면서 이동할 때 광경화성 수지가 슬리브의 외면으로 전이되어 부착되면서 패턴층을 형성하여 롤 몰드를 제조하는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 방법.A method for manufacturing a roll mold for manufacturing a nano-patterned film using the roll mold manufacturing apparatus for manufacturing a nano-patterned film according to any one of claims 1 to 6,
(S1) applying a photocurable resin to the upper surface of the master mold;
(S2) inserting the sleeve into the sleeve fixing shaft and connecting both ends of the sleeve fixing shaft to the moving module;
(S3) aligning the sleeve with one end of the photocurable resin and bringing it into contact with a predetermined pressure; and,
(S4) curing the photocurable resin in contact with the sleeve by emitting light from the light source module to the sleeve while moving the moving module in the longitudinal direction of the master mold;
Including,
In step (S4), when the sleeve rotates and moves along the upper surface of the photocurable resin by the moving module, the photocurable resin is transferred to the outer surface of the sleeve and attached to form a pattern layer to manufacture a nano-patterned film for manufacturing a roll mold. Roll mold manufacturing method. 제8항에 있어서, 상기 슬리브의 외면에 부착되는 패턴층은 일단부와 다른 일단부가 500㎚ 이하의 두께로 겹쳐지는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 방법.The method of claim 8, wherein the pattern layer attached to the outer surface of the sleeve overlaps one end and the other end to a thickness of 500 nm or less. 제8항에 있어서,
(S5-1) 상기 (S4) 단계에서 제조된 롤 몰드를 이용하여 상기 마스터 몰드보다 더 긴 길이를 갖는 평판형 복제몰드의 표면에 패턴을 전사하는 단계;
(S5-2) 상기 평판형 복제몰드의 상부면에 광경화성 수지를 도포하고, 평판형 복제몰드의 길이방향이 본체부의 폭방향으로 정렬되도록 하여 상기 본체부에 장착하는 단계;
(S5-3) 상기 슬리브고정축에 평판형 복제몰드의 길이와 대응하는 길이를 갖는 복제 슬리브를 슬리브고정축에 삽입하고 슬리브고정축의 양단부를 이동모듈에 연결하는 단계;
(S5-4) 상기 복제 슬리브를 평판형 복제몰드의 광경화성 수지의 일단부에 정렬하여 소정의 압력으로 접촉시키는 단계; 및,
(S5-5) 이동모듈을 본체부의 길이 방향으로 이동시키면서 광원모듈에서 복제 슬리브로 빛을 방출하여 복제 슬리브와 접촉하는 광경화성 수지를 경화시키면서 광경화성 수지를 복제 슬리브의 외면으로 전이시켜 복제 롤 몰드를 제조하는 단계;
를 더 포함하는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 방법.According to claim 8,
(S5-1) transferring a pattern to the surface of a flat plate-type replication mold having a longer length than the master mold using the roll mold manufactured in step (S4);
(S5-2) applying a photocurable resin to the top surface of the flat plate-type replica mold, and mounting the plate-type replica mold on the main body so that the longitudinal direction of the plate-type replica mold is aligned with the width direction of the main body;
(S5-3) inserting a replica sleeve having a length corresponding to the length of the plate-type replica mold into the sleeve fixing shaft and connecting both ends of the sleeve fixing shaft to the moving module;
(S5-4) aligning the replication sleeve with one end of the photocurable resin of the plate-type replication mold and bringing it into contact with a predetermined pressure; and,
(S5-5) While moving the moving module in the longitudinal direction of the main body, light is emitted from the light source module to the replication sleeve to cure the photocurable resin in contact with the replication sleeve and transfer the photocurable resin to the outer surface of the replication sleeve to mold the replication roll. Preparing a;
Roll mold manufacturing method for manufacturing a nano-patterned film further comprising a. 제8항에 있어서,
상기 (S5-1) 단계에서부터 (S5-5) 단계를 연속 반복적으로 수행하여 점진적으로 더 큰 크기의 복제 롤 몰드를 제조하는 나노패턴 필름 제조용 롤 몰드 제조 방법.According to claim 8,
A method of manufacturing a roll mold for manufacturing a nanopatterned film by continuously and repeatedly performing steps (S5-1) to (S5-5) to manufacture a replica roll mold having a progressively larger size.
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