WO2019098705A1 - 임프린트 장치용 롤 스탬프 및 이의 제조방법 - Google Patents

임프린트 장치용 롤 스탬프 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2019098705A1
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pattern
mold
cylindrical
layer
resin
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김만
이주열
이상열
이주영
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Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
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Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/04—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing using rollers or endless belts
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof

Definitions

  • the present invention relates to a roll stamp for an imprint apparatus and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a roll stamp capable of forming a fine pattern on the entire surface of a roll stamp without seam and a method of manufacturing the same.
  • Nano Technology is attracting attention as a new paradigm that will lead the 21st century industry development along with information technology (IT) and biotechnology (BT). These nanotechnologies are expected to fuse with various scientific and technological fields such as physics, chemistry, biology, electronics, and materials engineering, and to overcome the limitations of existing technologies and dramatically improve the quality of human life.
  • Nanotechnology is largely divided into a top-down approach and a bottom-up approach, depending on the approach. From top to bottom, as seen in the history of semiconductor integrated devices that have been developed over the past several decades, the existing microstructure fabrication technology has been developed to the nanometer scale to continue to increase information storage capacity and information processing speed. Technology.
  • the bottom-up approach leads to new physical and chemical properties that can not be controlled by existing techniques, either by controlling materials at the atomic or molecular level, or by using spontaneous nanostructuring phenomena, .
  • a typical example of the top-down approach is the optical lithography technique used in conventional semiconductor device manufacturing processes.
  • the technological development of the 20th century, which is referred to as the information technology revolution, has been heavily dependent on the miniaturization and integration of semiconductor devices.
  • Optical lithography is a key technology in the semiconductor device manufacturing process.
  • optical lithography has a disadvantage in that it is difficult to produce a pitch of 100 nm or less due to the diffraction and refraction of light due to the limitation of the line width.
  • Nanoimprint technology was introduced by Professor Stephen Chu of Princeton University in the mid-1990s as a technique for fabricating nano-devices, which can complement the low productivity of electron beam lithography and the disadvantages of expensive optical lithography equipment.
  • the nanoimprint technique produces a stamp having a nanoscale pattern, and presses the stamp onto a predetermined plate to transfer the nanoscale pattern onto the plate.
  • a stamp having such a pattern has generally been recognized as a flat stamp in which a pattern is formed in a plane.
  • the nanoimprint technique has tried to produce not only flat stamps, but also roll stamps with patterns. That is, theoretically, the roll stamp having a pattern can be continuously patterned while rotating, so that patterning of a large area is easy and its productivity is expected to be improved.
  • 1 to 3 are schematic views showing a first method of manufacturing a conventional roll stamp.
  • a first method of manufacturing a conventional roll stamp provides a cylindrical dummy roller 10. At this time, the dummy roller 10 includes an outer surface 11.
  • the plate 20 includes a first surface 21 and a second surface 23 corresponding to the first surface 21 and the first surface 21 and the second surface 23, A pattern 22 to be transferred is formed on the first surface 21, for example.
  • the flat plate 20 is wound in a cylindrical shape so that the second surface 23 of the flat plate 20 contacts the outer surface 11 of the dummy roller 10
  • the roll stamp 30 including the plate 20 on which the pattern 22 is formed can be manufactured on the outer surface 11 of the dummy roller 10.
  • the first method of manufacturing a conventional roll stamp is such that after the flat plate 20 is rolled up into a cylindrical shape, the flat plate 20 is kept in the cylindrical shape, 20 must therefore be joined together, so that a joint 24 as shown in Fig. 3 essentially occurs.
  • Figs. 4 and 5 are schematic views showing a second method of manufacturing a conventional roll stamp. Fig.
  • a second method of manufacturing a conventional roll stamp provides a cylindrical dummy roller 10. At this time, the dummy roller 10 includes an outer surface 11.
  • a pattern 12 to be transferred is directly formed on the outer surface of the dummy roller 10 by a direct patterning technique using a laser or the like, so that the outer surface 11 of the dummy roller 10 ,
  • the roll stamp 30 'on which the pattern 12 is formed can be manufactured.
  • the roll stamp according to the prior art can not be put to practical use due to difficulty in manufacturing.
  • the present invention provides a cylindrical metal mold including an engraved pattern on the outside and a hollow portion on the inside; And a dummy roller inserted into the hollow portion.
  • the present invention provides a roll stamp characterized in that the insertion of the dummy roller into the hollow portion is performed by a heat shrinking process.
  • the present invention provides a roll stamp characterized in that the maximum value of the reflectance of the cylindrical metal mold is more than 0 and not more than 5%.
  • the maximum value of the reflectance of the cylindrical metal mold is obtained by measuring the angle ⁇ 2 of the reflected light R 1 and R 2 under the condition that the incident angle ⁇ 1 of the incident light E is 45 ° from the plane of the sample P, Wherein the roll stamp is in the range of 30 to 60 degrees, inclusive.
  • the present invention provides a method of forming a pattern, comprising: providing an object comprising a first relief pattern; Placing a first resin layer on an upper surface of an object including the first relief pattern and pressing the first resin layer; Separating the first resin layer from the object to produce a first resin mold including a first engraved pattern; Forming a first electroplating layer on top of a first resin mold including the first intaglio pattern; Separating the first electroplating layer from the first resin mold to produce a first metal mold comprising a second relief pattern; Forming a second electroplating layer on top of the first metal mold including the second relief pattern; Separating the second electroplated layer from the first metal mold to produce a second metal mold comprising a second intaglio pattern; Placing a second resin layer on an upper surface of a second metal mold including the second intaglio pattern and pressing the second resin layer; Separating the second resin layer from the second metal mold to produce a second resin mold including a third relief pattern; Forming a cylindrical resin
  • the first resin mold and the second resin mold may each be composed of a thermoplastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or a photocurable resin of an acrylate series
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the present invention provides a method of manufacturing a roll stamp.
  • the first electroplating layer may be formed by electroless plating plating at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), and cobalt
  • the second electroplating layer is formed by plating at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), or cobalt
  • the third electroplating layer is formed by performing electroless plating or electrolytic plating on at least either of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chromium (Cr), iron (Fe), or cobalt
  • performing an electroless plating method of plating at least one of the plurality of roll stamps is performed by performing electroless plating or electrolytic plating on at least either of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chromium (Cr), iron (Fe), or cobalt
  • the forming of the second electroplating layer on the first metal mold including the second embossing pattern may include forming a release layer on the first metal mold including the second embossing pattern And then the second electroplating layer is formed on the release layer.
  • the present invention provides a method for producing a roll stamp characterized in that the release layer is a chromate layer.
  • the present invention provides a method of manufacturing a roll stamp in which the dummy roller is inserted into the hollow portion of the cylindrical metal mold by a heat shrinking process.
  • the present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a resin mold including a relief pattern; Forming a cylindrical resin mold by winding the resin mold so that the relief pattern is located on the inner diameter side; Forming a cylindrical electrolytic plating layer on the inner diameter of the cylindrical resin mold; Separating the cylindrical electrolytic plating layer from the cylindrical resin mold to produce a cylindrical metal mold including an engraved pattern on the outside and a hollow portion on the inside; And inserting a dummy roller into the hollow portion of the cylindrical metal mold.
  • the present invention provides a method of forming a pattern, comprising: providing an object comprising a first relief pattern; Placing a first resin layer on an upper surface of an object including the first relief pattern and pressing the first resin layer; Separating the first resin layer from the object to produce a first resin mold including a first engraved pattern; Forming a first electroplating layer on top of a first resin mold including the first intaglio pattern; Separating the first electroplating layer from the first resin mold to produce a first metal mold comprising a second relief pattern; Forming a second electroplating layer on top of the first metal mold including the second relief pattern; Separating the second electroplated layer from the first metal mold to produce a second metal mold comprising a second intaglio pattern; Placing a second resin layer on an upper surface of a second metal mold including the second intaglio pattern and pressing the second resin layer; Separating the second resin layer from the second metal mold to produce a second resin mold including a third relief pattern; Forming a cylindrical resin
  • the first resin mold and the second resin mold may each be composed of a thermoplastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or a photocurable resin of an acrylate series
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the present invention provides a method of manufacturing a roll stamp.
  • the first electroplating layer may be formed by electroless plating plating at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), and cobalt
  • the second electroplating layer is formed by plating at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), or cobalt
  • the third electroplating layer is formed by performing electroless plating or electrolytic plating on at least either of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chromium (Cr), iron (Fe), or cobalt
  • performing an electroless plating method of plating at least one of the plurality of roll stamps is performed by performing electroless plating or electrolytic plating on at least either of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chromium (Cr), iron (Fe), or cobalt
  • the forming of the second electroplating layer on the first metal mold including the second embossing pattern may include forming a release layer on the first metal mold including the second embossing pattern And then the second electroplating layer is formed on the release layer.
  • the present invention provides a method for producing a roll stamp characterized in that the release layer is a chromate layer.
  • the present invention also provides a method of manufacturing a cylindrical metal mold, comprising the steps of: preparing a cylindrical metal mold including a first engraved pattern on the outside and a first hollow on the inside; Disposing a metal mold at a predetermined distance from the cylindrical metal mold; Filling a filler in a space between the cylindrical metal mold and the mold; Separating the mold and the cylindrical metal mold from the filler to produce a cylindrical filler mold having a first relief pattern on the inside diameter and a second hollow on the inside; Filling the second hollow portion of the cylindrical filler mold with a metal material; And separating the cylindrical filler mold from the filled metal material.
  • the present invention provides a method of manufacturing a cylindrical metal mold including a first engraved pattern on the outside and a first hollow on the inside, comprising the steps of: preparing a resin mold including a second relief pattern; Forming a cylindrical resin mold by winding the resin mold so that the second relief pattern is located on the inner diameter side; Forming a cylindrical electrolytic plating layer on the inner diameter of the cylindrical resin mold; And separating the cylindrical electrolytic plating layer from the cylindrical resin mold to produce a cylindrical metal mold.
  • the present invention provides a roll stamp, wherein the roll stamp includes an engraved pattern in its outer diameter, and the maximum value of the reflectance of the roll stamp is more than 0 and not more than 5%.
  • the maximum value of the reflectance of the roll stamp is a measurement angle? 2 of the reflected light R 1 and R 2 under the condition that the incident angle 1 of the incident light E is 45 ° from the plane of the test piece P Is in the range of 30 [deg.] To 60 [deg.].
  • the cylindrical metal mold including the third engraved pattern on the outer side and the hollow portion on the inner side is manufactured, and then the dummy roller is inserted into the hollow portion to manufacture the roll stamp, There is no problem that the edge regions are separated because there is no junction at the whole area of the cylindrical metal mold and the patterning process can be continuously performed because there is no junction.
  • the imprinting process and the electrolytic plating process used in the process of manufacturing the cylindrical metal mold correspond to a technique capable of realizing micro-patterns in units of micrometers
  • the engraved pattern can also be embodied as a fine pattern in units of micrometers, and thus the certain pattern of the object product formed by the third engraved pattern can also be duplicated as a fine pattern in units of micros.
  • 1 to 3 are schematic views showing a first method of manufacturing a conventional roll stamp.
  • Figs. 4 and 5 are schematic views showing a second method of manufacturing a conventional roll stamp. Fig.
  • 6 to 18 are schematic views for explaining a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus according to the first embodiment.
  • 19 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic view showing a transfer of a pattern by the roll stamp according to the first embodiment
  • FIG. 21 is a view showing a product to which a pattern is transferred by the roll stamp according to the first embodiment.
  • 22 and 23 are views showing an example of an object according to the present invention.
  • FIG. 24 is a real image of a state in which a pattern is formed by machining
  • FIG. 25 is a real image of a state in which a pattern is formed through an electrolytic plating method according to the present invention.
  • Fig. 26 is a real world comparison of the state of the silk fabric and the state of transferring the pattern to the target product through the roll stamp according to the present invention.
  • FIG. 27 is an actual view showing a state in which a pattern is transferred to a target product.
  • FIG. 28 is a view showing an example of a cylindrical metal mold according to the present invention
  • FIG. 29 is a view showing a dummy roller according to the present invention
  • FIG. 30 is a view showing a step of shrinking a dummy roller in a cylindrical metal mold
  • FIG. 31 is an actual view showing the roll stamp according to the present invention.
  • Fig. 32 is an actual view showing a specimen in which various kinds of objects are copied. Fig.
  • 33 is a schematic view for explaining conditions for measuring reflectance through a photometer.
  • 36 is a graph showing the measurement results of reflectance of specimens 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12,
  • Figs. 40 to 57 are schematic views for explaining a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • Fig. 58 is a schematic view of a roll stamp for an imprint apparatus according to the second embodiment of the present invention
  • Fig. 6 is a flowchart for explaining a manufacturing method.
  • FIG. 59 is a schematic view showing a transfer of a pattern by the roll stamp according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 60 is a cross-sectional view showing a product in which the pattern is transferred by the roll stamp according to the second embodiment of the present invention
  • spatially relative can be used to easily describe a correlation between an element and other elements.
  • Spatially relative terms should be understood in terms of the directions shown in the drawings, including the different directions of components at the time of use or operation. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as “below” or “beneath” of another element may be placed “above” another element .
  • the exemplary term “ below” can include both downward and upward directions.
  • the components can also be oriented in different directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to orientation.
  • FIGS. 6 to 18 are schematic views for explaining a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic view for explaining a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus according to the first embodiment.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes a step of providing an object 110 including a first relief pattern 111 (S110 ).
  • the object 110 may be a natural material such as natural fibers, natural leather, wood, leaves, and the like, and the first embossed pattern 111 may be a natural pattern included in the natural object.
  • the first embodiment it is possible to replicate a natural pattern included in a natural-state natural object on the surface of a metal, a film, an injection product, or the like described later.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus is characterized in that a first resin layer 110 is formed on the upper surface of the object 110 including the first relief pattern 111, (120), and pressing the first resin layer (S120).
  • the first resin layer 120 may be formed of a thermoplastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or a photocurable resin of the acrylate series.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the material of the first resin layer 120 is not limited.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes separating the first resin layer 120 from the object 110, (130) including a first resin mold (131).
  • the first resin layer 120 may be thermally cured or photo-cured before the first resin layer 120 is separated from the object 110. Alternatively, the first resin layer 120 may be thermally cured or photo- After the first resin layer 120 is separated, the first resin layer 120 may be thermally cured or photo-cured.
  • the first embossing patterns 131 are formed to correspond to the first embossing patterns 111.
  • the first engraved patterns 131 are formed so as to correspond to the first embossed patterns 111 by pressing the first resin layer 120 in step S120,
  • the first embossing pattern 131 is formed to correspond to the first embossing pattern 111.
  • the first embossing pattern 111 is formed to correspond to the first embossing pattern 111,
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes a step of forming a first resin mold 130 on the first resin mold 130 including the first engraved pattern 131, 1 electroplating layer 140 (S140).
  • the first electroplating layer 140 may be formed by an electroless plating method in which at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), and cobalt As shown in FIG.
  • the electroless plating method is a plating method using a chemical reaction by means of an electrocatalyst, and unlike electroplating, a coating is formed even if electricity is not applied to the object to be plated, and a coating is formed on almost all materials such as plastic, paper, A coating film can be formed.
  • the coating film can be formed on a complicated structure, and the physical properties of the formed film are excellent in corrosion resistance, alkali resistance, abrasion resistance, solderability, adhesion, and heat resistance, and thus applied to automobile, aircraft, general machinery, electronic parts and chemical plan .
  • the electroless plating method is self-evident in the art, a detailed description thereof will be omitted below, but the method of forming the first electroplating layer and the material of the plating layer are not limited in the first embodiment.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes separating the first electroplated layer 140 from the first resin mold 130, The method comprising the steps of fabricating a first metal mold 150 including two relief patterns 151 (S150).
  • the separation of the first electroplating layer 140 from the first resin mold 130 is preferably performed through the releasability depending on the material of the first resin mold 130 and the first electroplating layer 140 Can be separated.
  • the second embossing pattern 151 is formed to correspond to the first embossing pattern 131.
  • the second embossing pattern 151 is formed so as to correspond to the first embossing pattern 131, since the electroless plating method in step S130 can be satisfactorily plated on a complicated structure shape, The second embossing pattern 151 can be easily formed along the surface of the first embossing pattern 131 so that the second embossing pattern 151 is formed to correspond to the first embossing pattern 131.
  • the second embossing patterns 151 are formed to correspond to the first embossing patterns 131, and the first embossing patterns 131 are formed to correspond to the first embossing patterns 111,
  • the second boss pattern 151 is formed in the same shape as the first boss pattern 111.
  • the first embossed pattern 111 included in the object 110 is replicated in the second embossed pattern 151 of the first metal mold 150, and accordingly,
  • the second embossed pattern 151 may be a natural pattern included in the natural object.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the steps of: forming a first metal mold 150 on the first metal mold 150 including the second relief pattern 151; 2 electroplating layer 160 (S160).
  • the second electroplating layer 160 may be formed by an electroless plating method in which at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), or cobalt And then performing an electrolytic plating method.
  • the electroless plating method or the electrolytic plating method for forming the plating layer is obvious in the art, a detailed description thereof will be omitted below.
  • the method of forming the second electroplating layer and the material of the plating layer are limited It does not.
  • the method for manufacturing a roll stamp for an imprinting apparatus includes separating the second electro plating layer 160 from the first metal mold 150, And a second metal mold 170 including the two engraved patterns 171 (S170).
  • a release layer 160 is interposed between the first metal mold 150 and the second electroplating layer 160, (Not shown).
  • the release layer (not shown) may be a chromate layer.
  • iron is corroded by a salt or moisture or ions in the atmosphere. Since the oxidation layer of iron progresses continuously differently from the oxidation layer of chromium or aluminum Depth corrosion occurs.
  • pure zinc has drawbacks that the corrosion of the zinc plating itself progresses rapidly in the corrosive environment such as salt spray.
  • pure zinc easily forms zinc oxide (ZnO), which is conductive as a corrosion product, and lacks a protective effect by corrosion products present on the surface, which also serves as a factor for reducing corrosion resistance.
  • the chromate process for forming the chromate layer is a process corresponding to the final process after performing the zinc plating process.
  • the chromate solution for performing the chromate treatment is a solution prepared by mixing a solution of hexavalent chromic acid anhydride, sodium dichromate, And a chromate layer can also be formed by trivalent chromate using trivalent chromium.
  • a release layer may be formed between the first metal mold 150 and the second electroplating layer 160 through a known method of forming the chromate layer. For example, After the release layer (not shown) is formed on the first metal mold 150 including the second relief pattern 151, the second electroplating layer 160 is formed on the release layer .
  • the release layer (not shown) has high releasability, it is possible to easily separate the second electroplated layer 160 from the first metal mold 150.
  • the release layer of the chromate layer since the release layer of the chromate layer has conductivity, it can serve as an electrode in the plating process for forming the second electroplating layer.
  • the chromate layer is a material having electrical conductivity, and can impart high releasability between the first metal mold 150 and the second electroplating layer 160.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the steps of forming a second metal mold 170 on the upper surface of a second metal mold 170 including the second engraved pattern 171 2) positioning the resin layer 180, and pressing the second resin layer (S180).
  • the second resin layer 180 may be formed of a thermoplastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or a photocurable resin of the acrylate type.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the material of the first resin layer 120 is not limited.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprinting apparatus includes separating the second resin layer 180 from the second metal mold 170, The method comprising the step of fabricating a second resin mold 190 including three relief patterns 191 (S190).
  • the second resin layer 180 may be thermally cured or photo-cured before the second resin layer 180 is separated from the second metal mold 170. Otherwise, After the second resin layer 180 is separated from the mold 170, the second resin layer 180 may be thermally cured or photo-cured.
  • the third embossing pattern 191 is formed to correspond to the second engraving pattern 171.
  • the third embossing pattern 191 is formed so as to correspond to the second engraving pattern 171 by pressing the second resin layer 180 in step S180, And the third embossing pattern 191 is formed to correspond to the second engraving pattern 171.
  • the second embossing pattern 171 is formed to be partially deformed into a relief shape corresponding to the second embossing pattern 171.
  • the third relief pattern 191 is formed in the same shape as the first relief pattern 111.
  • the third emboss pattern 191 may be a natural pattern included in the natural object.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus is characterized in that the second resin mold 190 (FIG. ) To form a cylindrical resin mold 200 (S200).
  • the second resin mold 190 is made of a thermoplastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or a photo-curable resin of the acrylate series.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the second resin mold 190 can be easily And also in joining the edge regions of the second resin mold 190, they can be easily bonded through a known adhesive material.
  • the third emboss pattern 191 should be positioned on the inner diameter side of the cylindrical resin mold 200.
  • a cylinder-shaped third electrolytic plating layer 210 is formed on the inner diameter of the cylindrical resin mold 200 (S210).
  • the third electroplating layer 210 may be formed by an electroless plating method in which at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), and cobalt As shown in FIG.
  • the electroless plating method is obvious in the art, a detailed description thereof will be omitted below, but the method of forming the third electroplating layer and the material of the plating layer are not limited in the first embodiment.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus is characterized by separating the cylindrical third electrolytic plating layer 210 from the cylindrical resin mold 200, And manufacturing a cylindrical metal mold 220 including a third engraved pattern 221 on the outside and a hollow portion 222 on the inside thereof.
  • the separation of the cylindrical third electrolytic plated layer 210 from the cylindrical resin mold 200 is preferably performed through the release properties depending on the material of the cylindrical resin mold 200 and the third electrolytic plated layer 210 Can be separated.
  • the third engraved patterns 221 are formed to correspond to the third embossed patterns 191.
  • the third engraved pattern 221 is formed so as to correspond to the third emboss pattern 191
  • the electroless plating method in step S210 can be satisfactorily plated on a complicated structure
  • the third engraved pattern 221 can be easily formed along the surface of the third relief pattern 191 and thus the third engraved pattern 221 is formed to correspond to the third relief pattern 191.
  • the third embossing pattern 191 is formed in the same shape as the first embossing pattern 111, the third embossing pattern 221 may be formed in the same direction as the first embossing pattern 111, Respectively.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus is characterized in that a dummy roller 230 is inserted into the hollow portion 222 of the cylindrical metal mold 220 (S230).
  • the dummy roller 230 corresponds to the dummy roller described in Figs.
  • the dummy roller 230 may be inserted into the hollow portion 222 of the cylindrical metal mold 220 by a known finishing step. For example, 10-2015-0096535.
  • the method of inserting the dummy roller 230 into the hollow portion 222 of the cylindrical metal mold 220 is not limited in the first embodiment.
  • the roll stamp 240 according to the first embodiment as shown in Fig. 18 can be manufactured by this method.
  • the roll stamp 240 includes: a cylindrical metal mold 220 including a third engraved pattern 221 on the outside and a hollow portion 222 on the inside; And a dummy roller 230 inserted into the hollow part 222.
  • a shaft shaft (not shown) is provided at the center of the dummy roller 230, and the shaft shaft is rotated so that the dummy roller 230 and the cylindrical metal mold 220 rotate .
  • FIG. 20 is a schematic view showing a transfer of a pattern by the roll stamp according to the first embodiment
  • FIG. 21 is a view showing a product to which a pattern is transferred by the roll stamp according to the first embodiment.
  • the roll stamp 240 according to the first embodiment is provided with a shaft shaft (not shown) at the center of the dummy roller 230, and by rotating the shaft shaft, the dummy roller 230 and the cylindrical metal mold 220 can be rotated.
  • a product to be transferred a pattern is positioned below the roll stamp 240.
  • the surface of the product 300 A predetermined pattern 310 is formed.
  • the object product 300 may be a metal, a film, an injection product, or the like, and does not limit the kind of the product to which the pattern is to be transferred in the first embodiment.
  • the predetermined pattern 310 is formed in a shape corresponding to the third engraved pattern 221 located outside the cylindrical metal mold 220.
  • the third emboss pattern 191 is formed in the same shape as the first emboss pattern 111 as described above, the third emboss pattern 221 is formed in the same shape as the first emboss pattern 111. Therefore, (111).
  • the predetermined pattern 310 formed in a shape corresponding to the third cathode pattern 221 is formed in the same shape as the first relief pattern 111.
  • the first embossed pattern 111 included in the object 110 is replicated in the predetermined pattern 310 of the target product 300, and therefore,
  • the predetermined pattern 310 may be a natural pattern included in the natural product.
  • the first embodiment it is possible to replicate a natural pattern included in a natural object in a natural state on the surface of a target product such as a metal, a film, or an injection product.
  • a first method of manufacturing a conventional roll stamp results in the separation of the edge regions of the plate 20 at the joint 24, It is impossible to serve as the stamp 30 and it is difficult to connect the pattern at the joint portion 24 so as to have continuity so that it is difficult to continuously perform the patterning process.
  • a pattern 12 to be transferred is formed on the outer surface of the dummy roller 10 by a second method of manufacturing a conventional roll stamp, that is, a direct patterning technique using a laser or the like, It is difficult to realize a fine pattern of several tens of micro or less by the direct patterning technique.
  • the cylindrical metal mold 220 including the third engraved pattern 221 on the outer side and the hollow portion 222 on the inner side is manufactured by the above-described process, And the dummy rollers 230 are inserted into the hollow portion 222 to produce a roll stamp so that there is no problem that the edge regions are separated due to the absence of joints on the entire surface of the cylindrical metal mold 220, Since there is no junction, the patterning process can be continuously performed.
  • the cylindrical metal mold 220 since the imprinting process and the electrolytic plating process used in the process of manufacturing the cylindrical metal mold 220 correspond to a technique capable of realizing micro-patterns in units of micro, the cylindrical metal mold 220
  • the third engraving pattern 221 formed on the outer side of the predetermined pattern 310 of the target product 300 formed by the third engraving pattern 221 ) Can also be duplicated in a micropatterned fine pattern.
  • 22 and 23 are views showing an example of an object according to the present invention.
  • the object is a silk fabric.
  • the silk fabric includes various micro patterns of natural patterns.
  • the first embossed pattern of FIG. 22 is a silk fabric.
  • the silk fabric is a natural material having a multi-scale structure including both a microstructure and a bulk structure from a nanostructure. Hitherto, there has been no method capable of implementing such a multi-scale structure.
  • FIG. 24 is a real image of a state in which a pattern is formed by machining
  • FIG. 25 is a real image of a state in which a pattern is formed through an electrolytic plating method according to the present invention.
  • the imprinting process and the electrolytic plating process used in the process of manufacturing the cylindrical metal mold correspond to a technique capable of realizing micro-patterns in units of micro
  • the third engraved pattern formed on the outer side of the mold can also be implemented as a micro pattern in micro units.
  • Fig. 26 is a real world comparison of the state of the silk fabric and the state of transferring the pattern to the target product through the roll stamp according to the present invention.
  • FIG. 26 as can be seen from a 300-fold enlargement of a state (metal sheet) in which a pattern is replicated to a target product through a 300-fold expansion of a silk master and a roll stamp according to the present invention, It can be confirmed that the pattern of the silk fabric is almost completely reproduced in the target product.
  • FIG. 27 is an actual view showing a state in which a pattern is transferred to a target product.
  • the target product is a cell phone case, in which a pattern of a silk fabric is transferred to a metal case of an aluminum material.
  • the target product may be a metal, a film, or an injection product, and the present invention does not limit the kind of the product to which the pattern is to be transferred.
  • the present invention can be applied to interior / exterior materials of home appliances such as mobile phones, notebooks, MP3, cameras, refrigerators and air conditioners, interior / exterior materials such as elevators, fire doors, wallpaper, And can be applied to lids of various cosmetic containers, various beverage containers, and the like.
  • FIG. 28 is a view showing an example of a cylindrical metal mold according to the present invention
  • FIG. 29 is a view showing a dummy roller according to the present invention
  • FIG. 30 is a view showing a step of shrinking a dummy roller in a cylindrical metal mold
  • FIG. 31 is an actual view showing the roll stamp according to the present invention.
  • a cylindrical metal mold (FIG. 28) including a third engraved pattern on the outside and a hollow portion on the inside is manufactured, and then a dummy roller (FIG. 29) (FIG. 31) can be produced by inserting the roll stamp (FIG. 31) (FIG. 30) and corresponding to the third engraved pattern of the cylindrical metal mold of the roll stamp can do.
  • a roll stamp according to the present invention will be defined through measurement of reflectance through a photometer.
  • the roll stamp according to the present invention includes: a cylindrical metal mold including an engraved pattern on the outer side and a hollow portion on the inner side; And a dummy roller inserted in the hollow portion.
  • a method of manufacturing a roll stamp according to the present invention includes providing an object 110 including a first relief pattern 111, wherein the second relief pattern 111 ) Is duplicated in the engraved pattern included in the outside of the cylindrical metal mold.
  • the object 110 may be a natural material such as natural fibers, natural leather, wood, leaves, etc.
  • the first embossed pattern 111 may be a natural pattern included in the natural object, In the present invention, it is possible to replicate a natural pattern contained in a natural natural material on the surface of a metal, a film, an injection product or the like.
  • Fig. 32 is an actual view showing a specimen in which various kinds of objects are copied.
  • the specimen in FIG. 32 is a plate type, and a plate type specimen was prepared to measure the reflectance as described later.
  • the specimens 1 and 2 in Fig. 32 mean that a pattern is formed on a plate-type specimen by machining as in Fig. 24 described above, and the specimens 3 and 14 in Fig.
  • the pattern of the leather pattern is formed on the plate type specimen through the electrolytic plating method according to the present invention.
  • Specimens 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12 and 13 in FIG. It means that patterns of cloths of various kinds, which are objects, are formed on the plate type specimen through the electrolytic plating method according to the present invention, and specimens 15 and 16 in FIG. 32 indicate that various kinds of trees
  • a pattern is formed on a plate type specimen through the electrolytic plating method according to the present invention.
  • test specimens 19 and 20 in FIG. 32 indicate patterns of various kinds of silks, which are objects, Through the electrolytic plating method, a pattern is formed on a plate type specimen And the test specimens 19 and 20 in FIG. 32 mean that the patterns of the plate-type specimens are formed through the electrolytic plating method according to the present invention.
  • a pattern is formed on each of the plate-type specimens through the electrolytic plating method according to the present invention.
  • a pattern including the second engraved pattern 171 2 metal mold 170 may be manufactured.
  • 33 is a schematic view for explaining conditions for measuring reflectance through a photometer.
  • the incident angle [theta] 1 of the incident light E is set to 45 [deg.] From the plane of the specimen P and the measurement angle [theta] 2 of the reflected light R1 and R2 is perpendicular to the plane of the specimen P Is set in the range of -20 DEG to 90 DEG from the imaginary reference line S located.
  • the maximum value of the reflectance when the pattern is formed on the plate type specimen by machining as in Fig. 24 described above corresponds to not less than 9%. Particularly, in the case of the specimen 1, And 18%, respectively.
  • the maximum value of the reflectance corresponds to 5% or less, and in particular, the specimen 14 , It can be confirmed that the reflectance is as low as 3% or less.
  • 36 is a graph showing the measurement results of reflectance of specimens 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12,
  • the maximum value of the reflectance corresponds to about 3% or less, Particularly, in the case of the specimen 11, it can be confirmed that the reflectance is 1% or less and almost no reflection occurs.
  • the maximum value of the reflectance corresponds to about 1% or less, It can be confirmed that almost no reflection occurs.
  • the maximum value of the reflectance corresponds to 4% or less, and in particular, , And specimens 17 and 18, the reflectance is as low as 2% or less.
  • the maximum value of the reflectance corresponds to about 1% or less, Can not be achieved.
  • the maximum value of the reflectance corresponds to 9% or more. Particularly, 1, the reflectance is as high as 18%.
  • the maximum value of the reflectance when the pattern is formed on the plate type specimen through the electrolytic plating method according to the present invention is 5% or less.
  • the reflectance is described in the case of forming the pattern on the plate-type specimen, the reflectance is described through the second metal mold 170 including the second engraved pattern 171 as shown in FIG. 12, 18, a roll stamp 240 including a third engraved pattern 221 on the outer side as shown in FIG. 18 and a cylindrical metal mold 220 including a hollow portion 222 on the inner side
  • the reflectance of the cylindrical metal mold 220 including the third engraved pattern 221 on the outer side and the hollow portion 222 on the inner side is the same as or similar to the reflectance shown in Figures 35 to 39 It can be expected.
  • the maximum value of the reflectance of the cylindrical metal mold according to the present invention can be defined to be greater than 0 and less than 5%.
  • the imprinting process and the electroplating process used in the process of manufacturing the cylindrical metal mold correspond to a technique capable of forming a micro pattern in units of micrometers
  • the three engraved patterns can also be implemented as micro-patterns.
  • the engraved pattern of the cylindrical metal mold according to the present invention corresponds to a finer pattern than the pattern formed by machining, and thus the reflectance in the case of forming the pattern on the cylindrical metal mold through the electrolytic plating method, It is judged that the reflectance becomes lower than that in the case where the pattern is formed on the cylindrical metal mold.
  • the roll stamp according to the present invention comprises: a cylindrical metal mold including an engraved pattern on the outside and a hollow portion on the inside; And a dummy roller inserted into the hollow portion, wherein the maximum value of the reflectance of the cylindrical metal mold is defined as being more than 0 and not more than 5%.
  • the definition of the maximum value of the reflectance corresponds to an example, and even if the reflectance is measured through various conditions, only the range of the measurement angle of the reflected light in which the maximum value exists is different from that of the maximum value of the reflectance, Can be expected.
  • Figs. 40 to 57 are schematic views for explaining a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • Fig. 58 is a schematic view of a roll stamp for an imprint apparatus according to the second embodiment of the present invention
  • Fig. 6 is a flowchart for explaining a manufacturing method.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the step of providing an object 110 including a first relief pattern 111 (S110).
  • the object 110 may be a natural material such as natural fibers, natural leather, wood, leaves, and the like, and the first embossed pattern 111 may be a natural pattern included in the natural object.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the steps of: forming an upper surface of an object 110 including the first relief pattern 111, 1) positioning the resin layer 120, and pressing the first resin layer (S120).
  • the first resin layer 120 may be formed of a thermoplastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or a photocurable resin of the acrylate type.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the material of the resin layer 120 is not limited.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes separating the first resin layer 120 from the object 110, (S130) a first resin mold 130 including the first engraved pattern 131.
  • the first resin mold 130 includes a first engraved pattern 131 and a second engraved pattern 131 as shown in FIG.
  • the first resin layer 120 may be thermally cured or photo-cured before the first resin layer 120 is separated from the object 110. Alternatively, the first resin layer 120 may be thermally cured or photo- After the first resin layer 120 is separated, the first resin layer 120 may be thermally cured or photo-cured.
  • the first embossing patterns 131 are formed to correspond to the first embossing patterns 111.
  • the first engraved patterns 131 are formed so as to correspond to the first embossed patterns 111 by pressing the first resin layer 120 in step S120,
  • the first embossing pattern 131 is formed to correspond to the first embossing pattern 111.
  • the first embossing pattern 111 is formed to correspond to the first embossing pattern 111,
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes a step of forming a first resin mold 130 including the first engraved pattern 131 And forming a first electroplating layer 140 on the first electrode layer 140 (S140).
  • the first electroplating layer 140 may be formed by an electroless plating method in which at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), and cobalt As shown in FIG.
  • the electroless plating method is a plating method using a chemical reaction by means of an electrocatalyst, and unlike electroplating, a coating is formed even if electricity is not applied to the object to be plated, and a coating is formed on almost all materials such as plastic, paper, A coating film can be formed.
  • the coating film can be formed on a complicated structure, and the physical properties of the formed film are excellent in corrosion resistance, alkali resistance, abrasion resistance, solderability, adhesion, and heat resistance, and thus applied to automobile, aircraft, general machinery, electronic parts and chemical plan .
  • the electroless plating method is well known in the art, a detailed description thereof will be omitted below, but the method of forming the first electroplating layer and the material of the plating layer are not limited in the present invention.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes separating the first electroplated layer 140 from the first resin mold 130 , Thereby manufacturing a first metal mold 150 including the second relief pattern 151 (S150).
  • the separation of the first electroplating layer 140 from the first resin mold 130 is preferably performed through the releasability depending on the material of the first resin mold 130 and the first electroplating layer 140 Can be separated.
  • the second embossing pattern 151 is formed to correspond to the first embossing pattern 131.
  • the second embossing pattern 151 is formed so as to correspond to the first embossing pattern 131, since the electroless plating method in step S130 can be satisfactorily plated on a complicated structure shape, The second embossing pattern 151 can be easily formed along the surface of the first embossing pattern 131 so that the second embossing pattern 151 is formed to correspond to the first embossing pattern 131.
  • the second embossing patterns 151 are formed to correspond to the first embossing patterns 131, and the first embossing patterns 131 are formed to correspond to the first embossing patterns 111,
  • the second boss pattern 151 is formed in the same shape as the first boss pattern 111.
  • the first embossed pattern 111 included in the object 110 is replicated in the second embossed pattern 151 of the first metal mold 150, and accordingly,
  • the second embossed pattern 151 may be a natural pattern included in the natural object.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the steps of forming a first metal mold 150 including the second relief pattern 151, And forming a second electroplating layer 160 on the upper portion (S160).
  • the second electroplating layer 160 may be formed by an electroless plating method in which at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), or cobalt And then performing an electrolytic plating method.
  • the electroless plating method or the electrolytic plating method for forming the plating layer is obvious in the art, a detailed description thereof will be omitted below.
  • the method of forming the second electroplating layer and the material of the plating layer no.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes separating the second electroplating layer 160 from the first metal mold 150 , Thereby manufacturing a second metal mold 170 including the second engraved pattern 171 (S170).
  • a release layer 160 is interposed between the first metal mold 150 and the second electroplating layer 160, (Not shown).
  • the release layer (not shown) may be a chromate layer.
  • iron is corroded by a salt or moisture or ions in the atmosphere. Since the oxidation layer of iron progresses continuously differently from the oxidation layer of chromium or aluminum Depth corrosion occurs.
  • pure zinc has drawbacks that the corrosion of the zinc plating itself progresses rapidly in the corrosive environment such as salt spray.
  • pure zinc easily forms zinc oxide (ZnO), which is conductive as a corrosion product, and lacks a protective effect by corrosion products present on the surface, which also serves as a factor for reducing corrosion resistance.
  • the chromate process for forming the chromate layer is a process corresponding to the final process after performing the zinc plating process.
  • the chromate solution for performing the chromate treatment is a solution prepared by mixing a solution of hexavalent chromic acid anhydride, sodium dichromate, And a chromate layer can also be formed by trivalent chromate using trivalent chromium.
  • a release layer may be formed between the first metal mold 150 and the second electroplating layer 160 through a known method of forming the chromate layer. For example, After the release layer (not shown) is formed on the first metal mold 150 including the second relief pattern 151, the second electroplating layer 160 is formed on the release layer .
  • the release layer (not shown) has high releasability, it is possible to easily separate the second electroplated layer 160 from the first metal mold 150.
  • the release layer of the chromate layer since the release layer of the chromate layer has conductivity, it can serve as an electrode in the plating process for forming the second electroplating layer.
  • the chromate layer is a material having electrical conductivity, and can impart high releasability between the first metal mold 150 and the second electroplating layer 160.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the steps of forming a second metal mold 170 including the second engraved pattern 171 Placing the second resin layer 180 on the upper surface, and pressing the second resin layer (S180).
  • the second resin layer 180 may be formed of a thermoplastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or a photo-curable resin of the acrylate type.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the material of the resin layer 120 is not limited.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes separating the second resin layer 180 from the second metal mold 170 , Thereby manufacturing a second resin mold 190 including the third emboss pattern 191 (S190).
  • the second resin layer 180 may be thermally cured or photo-cured before the second resin layer 180 is separated from the second metal mold 170. Otherwise, After the second resin layer 180 is separated from the mold 170, the second resin layer 180 may be thermally cured or photo-cured.
  • the third embossing pattern 191 is formed to correspond to the second engraving pattern 171.
  • the third embossing pattern 191 is formed so as to correspond to the second engraving pattern 171 by pressing the second resin layer 180 in step S180, And the third embossing pattern 191 is formed to correspond to the second engraving pattern 171.
  • the second embossing pattern 171 is formed to be partially deformed into a relief shape corresponding to the second embossing pattern 171.
  • the third relief pattern 191 is formed in the same shape as the first relief pattern 111.
  • the third emboss pattern 191 may be a natural pattern included in the natural object.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus is characterized in that the third boss pattern 191 is positioned on the inner diameter side, And winding the mold 190 to manufacture a cylindrical resin mold 200 (S200).
  • the second resin mold 190 is made of a thermoplastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or a photo-curable resin of the acrylate series.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the second resin mold 190 can be easily And also in joining the edge regions of the second resin mold 190, they can be easily bonded through a known adhesive material.
  • the third emboss pattern 191 should be positioned on the inner diameter side of the cylindrical resin mold 200.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus is characterized in that a cylinder-shaped third electrolytic plating layer (not shown) is formed on the inner diameter of the cylindrical resin mold 200 210) (S210).
  • the third electroplating layer 210 may be formed by an electroless plating method in which at least one of copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), chrome (Cr), iron (Fe), and cobalt As shown in FIG.
  • the electroless plating method is obvious in the art, a detailed description thereof will be omitted below, but the method of forming the third electroplating layer and the material of the plating layer are not limited in the present invention.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the step of forming the cylindrical third electrolytic plating layer 210 from the cylindrical resin mold 200 (S220) a cylindrical metal mold 220 including a third engraved pattern 221 on the outer side and a hollow portion 222 on the inner side.
  • the separation of the cylindrical third electrolytic plated layer 210 from the cylindrical resin mold 200 is preferably performed through the release properties depending on the material of the cylindrical resin mold 200 and the third electrolytic plated layer 210 Can be separated.
  • the third engraved patterns 221 are formed to correspond to the third embossed patterns 191.
  • the third engraved pattern 221 is formed so as to correspond to the third emboss pattern 191
  • the electroless plating method in step S210 can be satisfactorily plated on a complicated structure
  • the third engraved pattern 221 can be easily formed along the surface of the third relief pattern 191 and thus the third engraved pattern 221 is formed to correspond to the third relief pattern 191.
  • the third embossing pattern 221 is formed in the same shape as the first embossing pattern 111, the third embossing pattern 221 is formed so as to correspond to the first embossing pattern 111 .
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes a step of forming a mold 230 by a predetermined distance 231 from the cylindrical metal mold 220, (S230).
  • the mold 230 is separated and arranged so that two semicylindrical molds can form a single cylinder.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus is characterized in that a filler (not shown) is inserted into a space between the cylindrical metal mold 220 and the mold 230 240) (S240).
  • the filling material may be a gypsum or a metal casting.
  • the filler is gypsum, considering that the material of the cylindrical metal mold and the metal is metal.
  • the filler is gypsum, considering that the material of the cylindrical metal mold and the metal is metal.
  • the present invention .
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the steps of removing the mold 230 and the cylindrical metal mold 230 from the filling material 240, (S250) by separating the first embossing pattern 220 and the fourth embossing pattern 241 in the inner diameter and forming the cylindrical filling mold 240 including the hollow portion 242 inside.
  • the cylindrical filling material mold may be defined as a cylindrical gypsum mold, and when the filling material is a metal casting, the cylindrical filling material mold may be defined as a cylindrical casting mold.
  • the fourth embossing pattern 241 is formed in the same shape as the first embossing pattern 111.
  • the mold 230 when separating the mold 230 from the filling material 240, the mold 230 is divided into two semi-cylindrical molds to form a single cylinder
  • the metal mold 230 can be separated from the filler 240 by separating the semi-cylindrical metal mold from the filler 240.
  • the cylindrical metal mold 220 may be separated from the filler 240 by cutting the filler 240 into two semicylindrical shapes and then filling the semi-cylindrical filler with the cylindrical metal mold 220. [ The cylindrical metal mold 220 can be separated from the filling material 240. [
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes the steps of: forming a hollow portion 242 of the cylindrical filler mold 240 with a metal material 250 ) (S260).
  • the metal material may be an iron-based metal, a copper-based metal, or the like, provided that it is a material capable of forming a metal casting after being injected in a molten state,
  • the present invention is not limited thereto.
  • a method of manufacturing a roll stamp for an imprint apparatus includes separating the cylindrical filler mold 240 from the filled metal material (S270).
  • the roll stamp 250 including the fourth engraved pattern 251 at the outer diameter according to the second embodiment of the present invention can be manufactured.
  • the fourth engraved pattern 251 is formed in a shape corresponding to the fourth emboss pattern 241, which is the same as the above-mentioned logic, and a detailed description thereof will be omitted.
  • a shaft shaft (not shown) is provided at the center of the roll stamp 250, and the roll stamp 250 can be rotated by rotating the shaft shaft.
  • FIG. 59 is a schematic view showing a transfer of a pattern by the roll stamp according to the present invention
  • FIG. 60 is a view showing a product to which a pattern is transferred by the roll stamp according to the present invention.
  • a roll stamp 250 according to the present invention is provided with a shaft shaft (not shown) at the center of the roll stamp 250, and by rotating the shaft shaft, Can rotate.
  • a product to be transferred a pattern is positioned below the roll stamp 250.
  • the surface of the product 500 A predetermined pattern 510 is formed.
  • the target product 500 may be a metal, a film, an injection product, or the like.
  • the present invention does not limit the types of products to which a pattern is to be transferred.
  • the present invention can be applied to interior / exterior materials of home appliances such as mobile phones, notebooks, MP3, cameras, refrigerators and air conditioners, interior / exterior materials such as elevators, fire doors, wallpaper, And can be applied to lids of various cosmetic containers, various beverage containers, and the like.
  • the predetermined pattern 510 is formed in a shape corresponding to the fourth engraved pattern 251 located outside the roll stamp 250.
  • the fourth embossing pattern 251 is formed in a shape corresponding to the fourth embossing pattern 241 and the fourth embossing pattern 241 is formed in a shape corresponding to the first embossing pattern 111 and the fourth embossing pattern 241.
  • the predetermined pattern 510 formed in a shape corresponding to the fourth engraved pattern 251 is formed in the same shape as the first embossed pattern 111.
  • the first embossed pattern 111 included in the object 110 is replicated in the predetermined pattern 510 of the object product 500
  • the predetermined pattern 510 may be a natural pattern included in the natural product.
  • a target product such as a metal, a film, or an injection product.
  • a first method of manufacturing a conventional roll stamp results in the separation of the edge regions of the plate 20 at the joint 24, It is impossible to serve as the stamp 30 and it is difficult to connect the pattern at the joint portion 24 so as to have continuity so that it is difficult to continuously perform the patterning process.
  • a pattern 12 to be transferred is formed on the outer surface of the dummy roller 10 by a second method of manufacturing a conventional roll stamp, that is, a direct patterning technique using a laser or the like, It is difficult to realize a fine pattern of several tens of micro or less by the direct patterning technique.
  • the hollow part 242 of the cylindrical filler mold 240 is filled with the metal material 250, and the cylindrical filler mold 240 Since the roll stamp 250 including the fourth engraving pattern 251 on the outer diameter is manufactured, there is no problem that the edge regions are separated because there is no joint on the entire surface of the roll stamp 250 , And since there is no junction, the patterning process can be continuously performed.
  • the outer side of the roll stamp 250 The predetermined pattern 510 of the object product 500 formed by the fourth intaglio pattern 251 may also be formed in a unit of microns In a fine pattern.

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Abstract

본 발명은 외측에 음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드; 및 상기 중공부에 삽입된 더미 롤러를 포함하는 롤 스탬프 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 원통형 금속 몰드의 전면적에 접합부가 없어, 에지 영역들이 분리되는 문제점이 없으며, 또한, 접합부가 없으므로, 연속적으로 패터닝 공정을 수행할 수 있다.

Description

임프린트 장치용 롤 스탬프 및 이의 제조방법
본 발명은 임프린트 장치용 롤 스탬프 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 롤 스탬프의 전면적에 이음새가 없이 미세 패턴을 형성시킬 수 있는 롤 스탬프 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
나노기술(NT; Nano Technology)은 정보기술(IT; Information Technology) 및 생명공학기술(BT; Bio Technology)과 더불어 21세기 산업 발전을 주도할 새로운 패러다임의 기술로서 주목 받고 있다. 이러한 나노기술은 물리학, 화학, 생물학, 전자공학, 및 재료공학 등 여러 과학기술 분야와 융합되어, 기존 기술의 한계를 극복하고서 인류의 삶의 질을 획기적으로 향상시킬 것으로 기대되고 있다.
나노기술은 접근 방법에 따라 크게 위로부터 아래로의 접근 방식(Top-down) 방식과, 아래로부터 위로의 접근 방식(Bottom-up)으로 나누어진다. 위로부터 아래로의 접근 방식은 지난 수십 년 동안 발전되어온 반도체 집적 소자의 역사에서 볼 수 있듯이 기존의 미세구조 제작 기술은 나노미터 스케일까지 더욱 발전시켜 정보 저장 용량 및 정보 처리 속도의 증대를 지속하고자 하는 기술이다.
이에 반해, 아래로부터 위로의 접근 방식은 물질을 원자 혹은 분자 단위 수준에서 제어하거나 자발적인 나노 구조 형성 현상을 이용하여 기존의 기술로는 불가능한 새로운 물리적, 화학적 성질을 유도하고 이를 이용하여 새로운 소재 및 소자를 제작하도록 하는 기술이다.
위로부터 아래로의 접근 방식의 대표적인 예로는 기존의 반도체 소자 제조 공정에 사용되고 있는 광학 리소그래피(Optical Lithography) 기술이 있다. 정보 기술 혁명으로 일컬어지는 20세기의 기술 발전은 반도체 소자의 소형화 및 집적화에 크게 의존해 왔으며, 이러한 반도체 소자 제조 공정의 핵심 기술이 바로 광학 리소그래피 기술이다. 하지만, 광학 리소그래피 기술은 빛의 회절 및 굴절에 의한 특성으로 선폭 한계로 100nm 이하의 피치 제작이 어렵다는 단점이 있어서, 최근 나노 임프린트(Nano Imprint) 기술을 이용한 공정 개발이 많이 시도되고 있다.
나노 임프린트 기술은 1990년 중반 미국 프린스턴 대학교의 스테판 츄 교수에 의해 도입된 나노 소자 제작 방법으로서, 전자 빔 리소그래피의 낮은 생산성과 고가의 광학 리소그래피 장비의 단점을 보완할 수 있는 기술로 주목받고 있다.
즉, 나노 임프린트 기술은 나노 스케일의 패턴을 갖는 스탬프를 제작하고, 이러한 스탬프를 일정 판재에 가압하여, 나노 스케일의 패턴을 상기 판재에 전사(轉寫)한다. 이러한 패턴을 갖는 스탬프는 일반적으로 평면에 패턴이 형성되는 평판 스탬프로 인식되어 왔다.
그럼에도 불구하고, 나노 임프린트 기술은 평판 스탬프 뿐만 아니라, 패턴을 갖는 롤 스탬프도 제작하고자 하는 노력이 있었다. 즉, 이론적으로 패턴을 갖는 롤 스탬프는 회전하면서 연속적으로 패터닝이 가능하여, 대면적의 패터닝이 용이할 뿐만 아니라 그 생산성도 향상될 것으로 예상되기 때문이다.
도 1 내지 도 3은 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제1방법을 도시하는 개략적인 도면이다.
먼저, 도 1를 참조하면, 종래의 롤 스탬프를 제작하는 제1방법은 원통 형상의 더미롤러(10)를 제공한다. 이때, 상기 더미롤러(10)는 외면(11)을 포함하고 있다.
다음으로, 도 2를 참조하면, 평판 형상의 플레이트(20)를 제공한다. 이때, 상기 플레이트(20)는 제1면(21) 및 상기 제1면(21)과 대응하는 제2면(23)을 포함하고, 상기 제1면(21)과 상기 제2면(23) 중 어느 하나의 면, 예를 들어, 상기 제1면(21)에는 전사하고자 하는 패턴(22)이 형성되어 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면, 상기 평판 형상의 플레이트(20)를 원통 형상으로 감아서, 상기 평판 형상의 플레이트(20)의 제2면(23)이 상기 더미롤러(10)의 외면(11)과 접하도록 함으로써, 상기 더미롤러(10)의 외면(11)에, 상기 패턴(22)이 형성된 플레이트(20)를 포함하는 롤 스탬프(30)를 제조할 수 있다.
이때, 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제1방법은, 평판 형태의 플레이트(20)를 감아서 원통 형상으로 제조한 후, 상기 평판 형태의 플레이트(20)가 원통 형상을 유지하기 위해서는, 상기 플레이트(20)의 에지 영역들을 접합시켜야 하므로, 따라서, 도 3에 도시된 바와 같은 접합부(24)가 필수적으로 발생하게 된다.
한편, 이와 같은 패턴(22)을 포함하는 롤 스탬프(30)을 일정 판재에 가압하여 상기 패턴(22)과 대응되는 형상을 상기 판재에 전사(轉寫)함에 있어서, 상기 롤 스탬프(30)을 상기 일정 판재에 가압하는 것은 매우 큰 크기의 압력이 필요하다.
이러한 큰 크기의 압력이 상기 접합부(24)에 가해지는 경우, 상기 접합부(24)에서 상기 플레이트(20)의 에지 영역들의 분리가 일어나게 되고, 따라서, 롤 스탬프(30)로써의 역할을 할 수 없게 된다.
또한, 상기 플레이트(20)의 에지 영역들을 접합시키는 접합부(24)에서 패턴이 연속성을 갖도록 연결되기 어려워서, 연속적으로 패터닝 공정을 수행하기 어려운 단점이 있다.
도 4 및 도 5는 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제2방법을 도시하는 개략적인 도면이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 종래의 롤 스탬프를 제작하는 제2방법은 원통 형상의 더미롤러(10)를 제공한다. 이때, 상기 더미롤러(10)는 외면(11)을 포함하고 있다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 레이저 등을 이용한 직접 패터닝 기술을 통해, 상기 더미롤러(10)의 외면에 전사하고자 하는 패턴(12)을 직접 형성함으로써, 상기 더미롤러(10)의 외면(11)에, 상기 패턴(12)이 형성된 롤 스탬프(30')를 제조할 수 있다.
하지만, 이러한 직접 패터닝 기술에 의해서는 수십 마이크로 이하의 미세 패턴을 포함하는 롤 스탬프를 제작하는 것이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 이와 같이 종래기술에 따른 롤 스탬프는 예상되는 생산성 향상 효과에도 불구하고, 그 제작 상의 어려움으로 인해서 널리 실용화되지 못하는 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마이크로 단위의 미세 패턴을 갖는 롤 스탬프를 제조하면서도, 저비용으로 롤 스탬프의 전면적에 이음새가 없이 미세 패턴을 형성시킬 수 있는 롤 스탬프의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 외측에 음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드; 및 상기 중공부에 삽입된 더미 롤러를 포함하는 롤 스탬프를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 중공부에 상기 더미롤러을 삽입하는 것은 열박음 공정에 의해 삽입된 것을 특징으로 하는 롤 스탬프를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 원통형 금속 몰드의 반사율의 최대값은 0을 초과하고, 5% 이하인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 원통형 금속 몰드의 반사율의 최대값은, 입사광(E)의 입사각(θ1)이 시편(P)의 평면으로부터 45°인 조건에서 반사광(R1, R2)의 측정각(θ2)인 30° 내지 60°의 범위에 존재하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프를 제공한다.
또한, 본 발명은 제1양각 패턴을 포함하는 대상물을 제공하는 단계; 상기 제1양각 패턴을 포함하는 대상물의 상면에 제1수지층을 위치시키고, 상기 제1수지층을 가압하는 단계; 상기 대상물로부터 상기 제1수지층을 분리하여, 제1음각 패턴을 포함하는 제1수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 제1음각 패턴을 포함하는 제1수지 몰드의 상부에 제1전해 도금층을 형성하는 단계; 상기 제1수지 몰드로부터 상기 제1전해 도금층을 분리하여, 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드를 제조하는 단계; 상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 제2전해 도금층을 형성하는 단계; 상기 제1금속 몰드로부터 상기 제2전해 도금층을 분리하여, 제2음각 패턴을 포함하는 제2금속 몰드를 제조하는 단계; 상기 제2음각 패턴을 포함하는 제2금속 몰드의 상면에 제2수지층을 위치시키고, 상기 제2수지층을 가압하는 단계; 상기 제2금속 몰드로부터 상기 제2수지층을 분리하여, 제3양각 패턴을 포함하는 제2수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 제3양각 패턴이 내경 측에 위치하도록, 상기 제2수지 몰드를 감아서 원통형 수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 원통형 수지 몰드의 내경에, 원통 형상의 제3전해 도금층을 형성하는 단계; 상기 원통형 수지 몰드로부터 상기 원통형상의 제3전해 도금층을 분리하여, 외측에 제3음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계; 및 상기 원통형 금속 몰드의 상기 중공부에 더미롤러를 삽입하는 단계를 포함하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1수지 몰드 및 상기 제2수지 몰드는, 각각 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성하고, 상기 제2전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법을 수행하여 형성하며, 상기 제3전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 제2전해 도금층을 형성하는 단계는, 상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 이형층을 형성한 이후에, 상기 이형층의 상부에 상기 제2전해 도금층을 형성하는 것인 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 이형층은 크로메이트층인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 원통형 금속 몰드의 상기 중공부에 상기 더미롤러을 삽입하는 것은 열박음 공정에 의해 삽입하는 것인 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 양각 패턴을 포함하는 수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 양각 패턴이 내경 측에 위치하도록, 상기 수지 몰드를 감아서 원통형 수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 원통형 수지 몰드의 내경에, 원통 형상의 전해 도금층을 형성하는 단계; 상기 원통형 수지 몰드로부터 상기 원통형상의 전해 도금층을 분리하여, 외측에 음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계; 및 상기 원통형 금속 몰드의 상기 중공부에 더미롤러를 삽입하는 단계를 포함하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 제1양각 패턴을 포함하는 대상물을 제공하는 단계; 상기 제1양각 패턴을 포함하는 대상물의 상면에 제1수지층을 위치시키고, 상기 제1수지층을 가압하는 단계; 상기 대상물로부터 상기 제1수지층을 분리하여, 제1음각 패턴을 포함하는 제1수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 제1음각 패턴을 포함하는 제1수지 몰드의 상부에 제1전해 도금층을 형성하는 단계; 상기 제1수지 몰드로부터 상기 제1전해 도금층을 분리하여, 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드를 제조하는 단계; 상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 제2전해 도금층을 형성하는 단계; 상기 제1금속 몰드로부터 상기 제2전해 도금층을 분리하여, 제2음각 패턴을 포함하는 제2금속 몰드를 제조하는 단계; 상기 제2음각 패턴을 포함하는 제2금속 몰드의 상면에 제2수지층을 위치시키고, 상기 제2수지층을 가압하는 단계; 상기 제2금속 몰드로부터 상기 제2수지층을 분리하여, 제3양각 패턴을 포함하는 제2수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 제3양각 패턴이 내경 측에 위치하도록, 상기 제2수지 몰드를 감아서 원통형 수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 원통형 수지 몰드의 내경에, 원통 형상의 제3전해 도금층을 형성하는 단계; 상기 원통형 수지 몰드로부터 상기 원통형상의 제3전해 도금층을 분리하여, 외측에 제3음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계; 상기 원통형 금속몰드와 일정 간격 이격하여 금형을 배치하는 단계; 상기 원통형 금속몰드와 상기 금형의 사이 공간에 충진물을 충진하는 단계; 상기 충진물로부터 상기 금형 및 상기 원통형 금속몰드를 분리하여, 내경에 제4양각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 충진물 몰드를 제조하는 단계; 상기 원통형 충진물 몰드의 상기 중공부에 금속물질을 충진하는 단계; 및 상기 충진된 금속물질로부터 상기 원통형 충진물 몰드를 분리하는 단계를 포함하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1수지 몰드 및 상기 제2수지 몰드는, 각각 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성하고, 상기 제2전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법을 수행하여 형성하며, 상기 제3전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 제2전해 도금층을 형성하는 단계는, 상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 이형층을 형성한 이후에, 상기 이형층의 상부에 상기 제2전해 도금층을 형성하는 것인 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 이형층은 크로메이트층인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 외측에 제1음각 패턴을 포함하고, 내측에 제1중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계; 상기 원통형 금속몰드와 일정 간격 이격하여 금형을 배치하는 단계; 상기 원통형 금속몰드와 상기 금형의 사이 공간에 충진물을 충진하는 단계; 상기 충진물로부터 상기 금형 및 상기 원통형 금속몰드를 분리하여, 내경에 제1양각 패턴을 포함하고, 내측에 제2중공부를 포함하는 원통형 충진물 몰드를 제조하는 단계; 상기 원통형 충진물 몰드의 상기 제2중공부에 금속물질을 충진하는 단계; 및 상기 충진된 금속물질로부터 상기 원통형 충진물 몰드를 분리하는 단계를 포함하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 외측에 제1음각 패턴을 포함하고, 내측에 제1중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계는, 제2양각 패턴을 포함하는 수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 제2양각 패턴이 내경 측에 위치하도록, 상기 수지 몰드를 감아서 원통형 수지 몰드를 제조하는 단계; 상기 원통형 수지 몰드의 내경에, 원통 형상의 전해 도금층을 형성하는 단계; 상기 원통형 수지 몰드로부터 상기 원통형상의 전해 도금층을 분리하여, 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 롤 스탬프에 있어서, 상기 롤 스탬프는, 외경에 음각 패턴을 포함하고, 상기 롤 스탬프의 반사율의 최대값은 0을 초과하고, 5% 이하인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 롤 스탬프의 반사율의 최대값은, 입사광(E)의 입사각(θ1)이 시편(P)의 평면으로부터 45°인 조건에서 반사광(R1, R2)의 측정각(θ2)인 30° 내지 60°의 범위에 존재하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프를 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 외측에 제3음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하고, 이후, 상기 중공부에 더미 롤러를 삽입하여 롤 스탬프를 제조하므로, 상기 원통형 금속 몰드의 전면적에 접합부가 없어, 에지 영역들이 분리되는 문제점이 없으며, 또한, 접합부가 없으므로, 연속적으로 패터닝 공정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 원통형 금속 몰드를 제조하는 과정에서 사용된 임프린팅 공정 및 전해도금 공정은 모두 마이크로 단위의 미세 패턴을 구현할 수 있는 기술에 해당하므로, 상기 원통형 금속 몰드의 외측에 형성된 제3음각 패턴도 마이크로 단위의 미세 패턴으로 구현할 수 있고, 따라서, 상기 제3음각 패턴에 의해 형성되는 상기 대상 제품의 상기 일정 패턴도 마이크로 단위의 미세 패턴으로 복제될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제1방법을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 4 및 도 5는 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제2방법을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 6 내지 도 18은 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 19는 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 제1실시예에 따른 롤 스탬프에 의한 패턴의 전사를 도시하는 개략적인 도면이고, 도 21은 제1실시예에 따른 롤 스탬프에 의해 패턴이 전사된 제품을 도시한 도면이다.
도 22 및 도 23은 본 발명에 따른 대상물의 예를 도시하는 실사진이다.
도 24는 기계가공에 의해 패턴을 형성한 상태의 실사진이고, 도 25는 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해 패턴을 형성한 상태의 실사진이다.
도 26은 실크 원단의 상태와 본 발명에 따른 롤 스탬프를 통해 대상 제품에 패턴을 전사한 상태를 비교한 실사진이다.
도 27은 대상 제품에 패턴이 전사된 상태를 도시하는 실사진이다.
도 28은 본 발명에 따른 원통형 금속 몰드의 일예를 도시하는 실사진이고, 도 29는 본 발명에 따른 더미롤러를 도시하는 실사진이고, 도 30은 원통형 금속 몰드에 더미롤러를 열박음하는 공정을 도시한 실사진이며, 도 31은 본 발명에 따른 롤 스탬프를 도시하는 실사진이다.
도 32는 다양한 종류의 대상물이 복제된 시편을 도시하는 실사진이다.
도 33은 광도계를 통한 반사율의 측정 조건을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 34는 시편 1, 2의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 35는 시편 3, 14의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 36은 시편 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 37은 시편 15, 16의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 38은 시편 7, 17, 18의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 39는 시편 19, 20의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 40 내지 도 57은 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 58은 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 59는 본 발명의 제2실시예에 따른 롤 스탬프에 의한 패턴의 전사를 도시하는 개략적인 도면이고, 도 60은 본 발명의 제2실시예에 따른 롤 스탬프에 의해 패턴이 전사된 제품을 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 18은 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 19는 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 도 6 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 제1양각 패턴(111)을 포함하는 대상물(110)을 제공하는 단계를 포함한다(S110).
이때, 상기 대상물(110)은 천연 섬유, 천연 가죽, 나무, 잎사귀 등의 천연 상태의 자연물일 수 있으며, 상기 제1양각 패턴(111)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있다.
즉, 제1실시예에서는 천연 상태의 자연물에 포함되어 있는 자연무늬를, 후술하는 금속, 필름, 또는 사출제품 등의 표면에 복제하는 것이 가능하다.
다음으로, 도 7 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제1양각 패턴(111)을 포함하는 대상물(110)의 상면에 제1수지층(120)을 위치시키고, 상기 제1수지층을 가압하는 단계를 포함한다(S120).
이는 일반적인 임프린팅 공정에 해당하며, 임프린팅 공정은 당업계에서 자명한 사항에 해당하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1수지층(120)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경 화성 수지가 사용될 수 있으며, 다만, 제1실시예에서 상기 제1수지층(120)의 재질을 제한하는 것은 아니다.
다음으로, 도 8 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 대상물(110)로부터 상기 제1수지층(120)을 분리하여, 제1음각 패턴(131)을 포함하는 제1수지 몰드(130)를 제조하는 단계를 포함한다(S130).
이때, 상기 대상물(110)로부터 상기 제1수지층(120)을 분리하기 이전에, 상기 제1수지층(120)을 열 경화 또는 광 경화시킬 수 있으며, 이와는 달리, 상기 대상물(110)로부터 상기 제1수지층(120)을 분리한 이후에, 상기 제1수지층(120)을 열 경화 또는 광 경화시킬 수 있다.
한편, 상기 제1음각 패턴(131)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 제1음각 패턴(131)이 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성되는 것은, S120 단계에서 상기 제1수지층(120)을 가압함으로써, 상기 제1수지층(120)의 일부 영역이 상기 제1양각 패턴(111)과 대응되는 음각 형태로 변형되어, 상기 제1음각 패턴(131)이 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성된다.
다음으로, 도 9 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제1음각 패턴(131)을 포함하는 제1수지 몰드(130)의 상부에 제1전해 도금층(140)을 형성하는 단계를 포함한다(S140).
상기 제1전해 도금층(140)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성할 수 있다.
상기 무전해 도금법은 자기촉매에 의한 화학적 반응을 이용한 도금방법으로서 전기도금과는 달리 피도금 물체에 전기를 통하지 아니하여도 피막이 형성되며, 금속은 물론 플라스틱, 종이, 섬유, 세라믹 등 거의 모든 재료에 피막을 형성시킬 수 있다.
또한, 복잡한 구조물 형재에도 피막을 형성시킬 수 있으며, 형성된 피막의 물성도 내식성, 내알칼리성, 내마모성, 납땜성, 밀착성, 내열성 등이 우수하여 자동차, 항공기, 일반기계, 전자부품, 화학플랜에 많이 응용되고 있다.
상기 무전해 도금법은 당업계에서 자명한 것이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 다만, 제1실시예에서 상기 제1전해 도금층을 형성하는 방법 및 도금층의 재질을 한정하는 것은 아니다.
다음으로, 도 10 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제1수지 몰드(130)로부터 상기 제1전해 도금층(140)을 분리하여, 제2양각 패턴(151)을 포함하는 제1금속 몰드(150)를 제조하는 단계를 포함한다(S150).
이때, 상기 제1수지 몰드(130)로부터 상기 제1전해 도금층(140)을 분리하는 것은, 상기 제1수지 몰드(130)와 상기 제1전해 도금층(140)의 재질에 따른 이형성을 통해 양호하게 분리할 수 있다.
한편, 상기 제2양각 패턴(151)은 상기 제1음각 패턴(131)과 상호 대응되도록 형성된다.
상기 제2양각 패턴(151)이 상기 제1음각 패턴(131)과 상호 대응되도록 형성되는 것은, S130 단계에서의 무전해 도금법이 복잡한 구조물 형재에도 양호하게 도금될 수 있기 때문에, 상기 제1음각 패턴(131)의 표면을 따라 용이하게 상기 제2양각 패턴(151)을 형성할 수 있으며, 따라서, 상기 제2양각 패턴(151)이 상기 제1음각 패턴(131)과 상호 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 제2양각 패턴(151)이 상기 제1음각 패턴(131)과 상호 대응되도록 형성되고, 상기 제1음각 패턴(131)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성되므로, 상기 제2양각 패턴(151)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성된다.
즉, 상기 대상물(110)이 포함하고 있는 제1양각 패턴(111)이, 상기 제1금속 몰드(150)의 상기 제2양각 패턴(151)으로 복제되며, 따라서, 상기 대상물이 천연 상태의 자연물인 경우, 상기 제2양각 패턴(151)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있다.
다음으로, 도 11 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제2양각 패턴(151)을 포함하는 제1금속 몰드(150)의 상부에 제2전해 도금층(160)을 형성하는 단계를 포함한다(S160).
상기 제2전해 도금층(160)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법을 수행하여 형성할 수 있다.
상기 도금층을 형성하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법은 당업계에서 자명한 것이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 다만, 제1실시예에서 상기 제2전해 도금층을 형성하는 방법 및 도금층의 재질을 한정하는 것은 아니다.
다음으로, 도 12 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제1금속 몰드(150)로부터 상기 제2전해 도금층(160)을 분리하여, 제2음각 패턴(171)을 포함하는 제2금속 몰드(170)를 제조하는 단계를 포함한다(S170).
한편, 상기 제1금속 몰드(150)로부터 상기 제2전해 도금층(160)을 분리하는 것을 용이하게 하기 위하여, 상기 제1금속 몰드(150)와 상기 제2전해 도금층(160)의 사이에 이형층(미도시)을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 이형층(미도시)은 크로메이트층일 수 있다.
상기 크로메이트층에 대해 설명하면, 예를 들어, 철(Fe)은 염(salt)이나 대기중의 수분, 이온에 의해 부식되는데, 철의 산화층은 크롬이나 알루미늄 등의 산화층과는 다르게 지속적으로 진행되므로 깊이 부식(depth corrosion)이 일어나게 된다.
이를 해소하기 위하여 아연(Zn) 또는 아연합금(Zn Alloy)을 표면에 도금하거나 피막하여 부식을 억제하는 방식이 보편화되었으며, 이러한 아연도금 또는 아연합금도금 금속은 내식성이 요구되는 자동차, 가전제품, 건축재료 등의 방청처리 금속으로서 널리 사용되고 있다.
그러나 순수한 아연은 염수분무 등의 부식환경에 있어서, 아연도금 자체의 부식이 현저히 빠르게 진행되는 결점이 있다. 또, 순수한 아연은 부식 생성물로써 도전성인 산화아연(ZnO)를 생성하기 쉽고, 표면에 존재하는 부식 생성물에 의한 보호 효과가 결핍되는 것도 내식성을 감소시키는 요인으로 작용한다.
따라서, 이러한 아연의 부식을 억제하기 위한 방법으로 아연 또는 아연합금 피막 위에 크롬(chromium)(Cr)을 코팅하는 크로메이트(chromate) 처리를 하는 것이 일반적이다.
크로메이트층을 형성하기 위한, 크로메이트 공정은 아연도금 공정을 수행한 뒤에 최종 처리에 해당되는 공정으로서, 통상 크로메이트 처리를 하기 위한 크로메이트 용액은 6가의 무수크롬산, 중크롬산나트륨, 산을 혼합한 용액을 사용하여 만들어질 수 있으며, 또한 3가 크롬을 이용하는 3가 크로메이트에 의해서도 크로메이트층을 형성할 수 있다.
이러한, 공지된 크로메이트층을 형성하는 방법을 통해, 상기 제1금속 몰드(150)와 상기 제2전해 도금층(160)의 사이에 이형층(미도시)을 형성할 수 있으며, 예를 들어, 상기 제2양각 패턴(151)을 포함하는 제1금속 몰드(150)의 상부에 상기 이형층(미도시)을 형성한 이후에, 상기 이형층의 상부에 상기 제2전해 도금층(160)을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 이형층(미도시)은 높은 이형성을 갖고 있어, 상기 제1금속 몰드(150)로부터 상기 제2전해 도금층(160)을 분리하는 것을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 크로메이트층의 이형층은 전도성을 갖고 있기 때문에, 상기 제2전해 도금층을 형성하기 위한 도금공정에서의 전극으로의 역할이 가능하다.
즉, 상기 크로메이트 층은 전기적 전도성을 갖는 물질이면서, 상기 제1금속 몰드(150)와 상기 제2전해 도금층(160)의 사이에 높은 이형성을 부가할 수 있다.
다음으로, 도 13 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제2음각 패턴(171)을 포함하는 제2금속 몰드(170)의 상면에 제2수지층(180)을 위치시키고, 상기 제2수지층을 가압하는 단계를 포함한다(S180).
이는 일반적인 임프린팅 공정에 해당하며, 임프린팅 공정은 당업계에서 자명한 사항에 해당하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2수지층(180)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경 화성 수지가 사용될 수 있으며, 다만, 제1실시예에서 상기 제1수지층(120)의 재질을 제한하는 것은 아니다.
다음으로, 도 14 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제2금속 몰드(170)로부터 상기 제2수지층(180)을 분리하여, 제3양각 패턴(191)을 포함하는 제2수지 몰드(190)를 제조하는 단계를 포함한다(S190).
이때, 상기 제2금속 몰드(170)로부터 상기 제2수지층(180)을 분리하기 이전에, 상기 제2수지층(180)을 열 경화 또는 광 경화시킬 수 있으며, 이와는 달리, 상기 제2금속 몰드(170)로부터 상기 제2수지층(180)을 분리한 이후에, 상기 제2수지층(180)을 열 경화 또는 광 경화시킬 수 있다.
한편, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 제2음각 패턴(171)과 상호 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 제3양각 패턴(191)이 상기 제2음각 패턴(171)과 상호 대응되도록 형성되는 것은, S180 단계에서 상기 제2수지층(180)을 가압함으로써, 상기 제2수지층(180)의 일부 영역이 상기 제2양각 패턴(171)과 대응되는 양각 형태로 변형되어, 상기 제3양각 패턴(191)이 상기 제2음각 패턴(171)과 상호 대응되도록 형성된다.
한편, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성된다.
즉, 상기 대상물(110)이 포함하고 있는 제1양각 패턴(111)이, 상기 제2수지 몰드(190)의 상기 제3양각 패턴(191)으로 복제되며, 따라서, 상기 대상물이 천연 상태의 자연물인 경우, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있다.
다음으로, 도 15 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제3양각 패턴(191)이 내경 측에 위치하도록, 상기 제2수지 몰드(190)를 감아서 원통형 수지 몰드(200)를 제조하는 단계를 포함한다(S200).
상기 제2수지 몰드(190)의 경우, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경 화성 수지로 이루어져 있으므로, 용이하게 원통 형상으로 감을 수 있으며, 또한, 상기 제2수지 몰드(190)의 에지 영역들을 접합함에 있어서도, 공지된 접착물질을 통해 용이하게 접합시킬 수 있다.
이때, 상기와 같이, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 원통형 수지 몰드(200)의 내경측에 위치하여야 한다.
다음으로, 도 16 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 원통형 수지 몰드(200)의 내경에, 원통 형상의 제3전해 도금층(210)을 형성하는 단계를 포함한다(S210).
상기 제3전해 도금층(210)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성할 수 있다.
상기 무전해 도금법은 당업계에서 자명한 것이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 다만, 제1실시예에서 상기 제3전해 도금층을 형성하는 방법 및 도금층의 재질을 한정하는 것은 아니다.
다음으로, 도 17 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 원통형 수지 몰드(200)로부터 상기 원통형상의 제3전해 도금층(210)을 분리하여, 외측에 제3음각 패턴(221)을 포함하고, 내측에 중공부(222)를 포함하는 원통형 금속 몰드(220)를 제조하는 단계를 포함한다(S220).
이때, 상기 원통형 수지 몰드(200)로부터 상기 원통형상의 제3전해 도금층(210)을 분리하는 것은, 상기 원통형 수지 몰드(200)와 상기 제3전해 도금층(210)의 재질에 따른 이형성을 통해 양호하게 분리할 수 있다.
한편, 상기 제3음각 패턴(221)은 상기 제3양각 패턴(191)과 상호 대응되도록 형성된다.
상기 제3음각 패턴(221)은 상기 제3양각 패턴(191)과 상호 대응되도록 형성되는 것은, S210 단계에서의 무전해 도금법이 복잡한 구조물 형재에도 양호하게 도금될 수 있기 때문에, 상기 제3양각 패턴(191)의 표면을 따라 용이하게 상기 제3음각 패턴(221)을 형성할 수 있으며, 따라서, 상기 제3음각 패턴(221)이 상기 제3양각 패턴(191)과 상호 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성되므로 구성되므로, 따라서, 상기 제3음각 패턴(221)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성된다.
다음으로, 도 18 및 도 19을 참조하면, 제1실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 원통형 금속 몰드(220)의 상기 중공부(222)에 더미롤러(230)을 삽입하는 단계를 포함한다(S230).
상기 더미롤러(230)는 도 1 및 도 2에서 언급한 더미롤러와 동일한 구성에 해당한다.
상기 원통형 금속 몰드(220)의 상기 중공부(222)에 더미롤러(230)을 삽입하는 것은 공지된 열박음 공정에 의해 삽입할 수 있으며, 상기 공지된 열박음 공정은 예를 들어, 한국공개특허 10-2015-0096535 참조할 수 있다.
다만, 제1실시예에서 상기 원통형 금속 몰드(220)의 상기 중공부(222)에 더미롤러(230)을 삽입하는 방법을 제한하는 것은 아니다.
계속해서, 이와 같은 방법에 의하여, 도 18에 도시된 바와 같은 제1실시예에 따른 롤 스탬프(240)를 제조할 수 있다.
즉, 제1실시예에 따른 롤 스탬프(240)는, 외측에 제3음각 패턴(221)을 포함하고, 내측에 중공부(222)를 포함하는 원통형 금속 몰드(220); 및 상기 중공부(222)에 삽입된 더미 롤러(230)를 포함한다.
이때, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 더미롤러(230)의 중심에 샤프트 축(미도시)을 설치하고, 상기 샤프트 축을 회전시킴으로써, 상기 더미 롤러(230) 및 상기 원통형 금속 몰드(220)가 회전할 수 있다.
도 20은 제1실시예에 따른 롤 스탬프에 의한 패턴의 전사를 도시하는 개략적인 도면이고, 도 21은 제1실시예에 따른 롤 스탬프에 의해 패턴이 전사된 제품을 도시한 도면이다.
먼저, 도 20를 참조하면, 제1실시예에 따른 롤 스탬프(240)는, 상기 더미롤러(230)의 중심에 샤프트 축(미도시)을 설치하고, 상기 샤프트 축을 회전시킴으로써, 상기 더미 롤러(230) 및 상기 원통형 금속 몰드(220)가 회전할 수 있다.
이때, 상기 롤 스탬프(240)의 하부에는 패턴을 전사할 대상 제품이 위치하고 있고, 상기 롤 스탬프(240)의 회전과 함께, 상기 대상 제품(300)이 이동하면, 상기 대상 제품(300)의 표면에 일정 패턴(310)이 형성된다.
한편, 상기 대상 제품(300)은 금속, 필름, 또는 사출제품 등일 수 있는 것으로, 제1실시예에서 패턴을 전사할 대상 제품의 종류를 제한하는 것은 아니다.
즉, 상기 롤 스탬프(240)의 가압에 의하여, 상기 원통형 금속 몰드(220)의 외측에 위치하는 상기 제3음각 패턴(221)과 대응되는 형상으로, 상기 일정 패턴(310)이 형성되게 된다.
이때, 상술한 바와 같이, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성되므로 구성되므로, 따라서, 상기 제3음각 패턴(221)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성된다.
이러한 이유로, 상기 제3음극 패턴(221)과 대응되는 형상으로 형성되는 상기 일정 패턴(310)은 상기 제1양각 패턴(111)과 동일한 형태로 형성된다.
즉, 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 대상물(110)이 포함하고 있는 제1양각 패턴(111)이, 상기 대상 제품(300)의 상기 일정 패턴(310)으로 복제되며, 따라서, 상기 대상물이 천연 상태의 자연물인 경우, 상기 일정 패턴(310)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있다.
따라서, 제1실시예에서는, 천연 상태의 자연물에 포함되어 있는 자연무늬를, 금속, 필름, 또는 사출제품 등의 대상 제품의 표면에 복제하는 것이 가능하다.
한편, 상술한 바와 같이, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제1방법은, 접합부(24)에서 상기 플레이트(20)의 에지 영역들의 분리가 일어나게 되고, 따라서, 롤 스탬프(30)로써의 역할을 할 수 없게 되며, 또한, 상기 접합부(24)에서 패턴이 연속성을 갖도록 연결되기 어려워서, 연속적으로 패터닝 공정을 수행하기 어려운 단점이 있다.
또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제2방법, 즉, 레이저 등을 이용한 직접 패터닝 기술을 통해, 상기 더미롤러(10)의 외면에 전사하고자 하는 패턴(12)을 직접 형성하는 것은, 직접 패터닝 기술에 의해서는 수십 마이크로 이하의 미세 패턴을 구현하는 것이 어려운 문제점이 있다.
하지만, 제1실시예에서는, 상술한 바와 같은 공정에 의해, 외측에 제3음각 패턴(221)을 포함하고, 내측에 중공부(222)를 포함하는 원통형 금속 몰드(220)를 제조하고, 이후, 상기 중공부(222)에 더미 롤러(230)를 삽입하여 롤 스탬프를 제조하므로, 상기 원통형 금속 몰드(220)의 전면적에 접합부(이음새)가 없어, 에지 영역들이 분리되는 문제점이 없으며, 또한, 접합부가 없으므로, 연속적으로 패터닝 공정을 수행할 수 있다.
또한, 제1실시예에서는, 상기 원통형 금속 몰드(220)를 제조하는 과정에서 사용된 임프린팅 공정 및 전해도금 공정은 모두 마이크로 단위의 미세 패턴을 구현할 수 있는 기술에 해당하므로, 상기 원통형 금속 몰드(220)의 외측에 형성된 제3음각 패턴(221)도 마이크로 단위의 미세 패턴으로 구현할 수 있고, 따라서, 상기 제3음각 패턴(221)에 의해 형성되는 상기 대상 제품(300)의 상기 일정 패턴(310)도 마이크로 단위의 미세 패턴으로 복제될 수 있다.
도 22 및 도 23은 본 발명에 따른 대상물의 예를 도시하는 실사진이다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 상기 대상물은 실크 원단을 도시하는 것으로, 도 23에 도시된 바와 같이, 실크 원단은 마이크로 사이즈의 다양한 자연무늬를 포함하고 있으며, 이러한 자연무늬는 상술한 도 6에서의 제1양각 패턴으로 표현될 수 있다.
이러한 실크 원단의 경우, 실크 한가닥 내부에 갖고 있는 수백 나노미터 크기의 미세한 나노돌기, 실크 한 올 한 올이 갖는 수십 내지 수백 마이크로미터 크기의 패턴, 실크 가닥이 가로와 세로로 엉켜서 수십 내지 수백 센티미터 크기의 천으로 짜여진 천연 소재에 해당한다.
즉, 상기 실크 원단은 나노 구조로부터 마이크로 구조와 벌크구조를 모두 포함하고 있는 멀티스케일 구조의 천연소재로써, 지금까지 이와 같은 멀티스케일 구조를 구현할 수 있는 방법은 전무한 상황이었다.
도 24는 기계가공에 의해 패턴을 형성한 상태의 실사진이고, 도 25는 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해 패턴을 형성한 상태의 실사진이다.
도 24 및 도 25를 비교하면, 10배의 확대도에서는 명확하게 구분이 되지 않으나, 200배의 확대도에서는 기계가공에 의해 패턴을 형성한 상태와 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해 패턴을 형성한 상태가 매우 확연하게 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.
즉, 기계가공에 의해 패턴을 형성한 후, 금속 소재 위에 상술한 바와 같은 실크 소재의 질감을 구현하기 위해서는, 기구적으로는 수백 나노미터, 수십 내지 수백 마이크로 미터를 가공할 수 있는 고내구성 및 초정밀의 팁이 필요하고, 3차원적으로 정확한 위치를 찾아서 반복가공해야 하는 작업이 필요한데, 이는 경제적으로, 또한, 기술적으로 불가능한 기술에 해당한다.
하지만, 본 발명에서는 도 25에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 금속 몰드를 제조하는 과정에서 사용된 임프린팅 공정 및 전해도금 공정은 모두 마이크로 단위의 미세 패턴을 구현할 수 있는 기술에 해당하므로, 상기 원통형 금속 몰드의 외측에 형성된 제3음각 패턴도 마이크로 단위의 미세 패턴으로 구현할 수 있다.
도 26은 실크 원단의 상태와 본 발명에 따른 롤 스탬프를 통해 대상 제품에 패턴을 전사한 상태를 비교한 실사진이다.
도 26을 참조하면, 실크 원단(Master)의 300배 확대도와 본 발명에 따른 롤 스탬프를 통해 대상 제품에 패턴을 복제한 상태(Metal 판재)의 300배 확대도에서 비교되는 바와 같이, 본 발명에 따른 롤 스탬프는, 상기 실크 원단의 무늬를 거의 완벽하게 대상 제품에 재현하고 있음을 확인할 수 있다.
도 27은 대상 제품에 패턴이 전사된 상태를 도시하는 실사진이다.
도 27을 참조하면, 상기 대상 제품은 휴대폰 케이스로써, 알루미늄 재의 금속 케이스에 실크 원단의 무늬를 전사한 상태를 도시하고 있다.
다만, 본 발명에서 상기 대상 제품은 금속, 필름, 또는 사출제품 등일 수 있는 것으로, 본 발명에서 패턴을 전사할 대상 제품의 종류를 제한하는 것은 아니다.
보다 구체적인 적용예로, 본 발명은 휴대폰, 노트북, MP3, 카메라, 냉장고, 에어컨 등의 가전제품의 내/외장재, 엘리베이터, 방화문, 벽지 등의 건축물 내/외장재, 항공기, 유람선, 요트 등의 운송기기 내/외장재 등에 적용될 수 있으며, 기타, 각종 화장품 용기, 각종 음료 용기 등의 뚜껑에도 적용될 수 있다.
도 28은 본 발명에 따른 원통형 금속 몰드의 일예를 도시하는 실사진이고, 도 29는 본 발명에 따른 더미롤러를 도시하는 실사진이고, 도 30은 원통형 금속 몰드에 더미롤러를 열박음하는 공정을 도시한 실사진이며, 도 31은 본 발명에 따른 롤 스탬프를 도시하는 실사진이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 외측에 제3음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드(도 28)를 제조하고, 이후, 상기 중공부에 더미 롤러(도 29)를 열박음 방법에 의해 삽입(도 30)하여 롤 스탬프(도 31)를 제조할 수 있으며, 상기 롤 스탬프(도 31)의 원통형 금속 몰드의 제3음각 패턴에 대응하여, 대상제품에 일정 패턴을 복제 또는 전사할 수 있다.
이하에서는, 광도계를 통한 반사율의 측정을 통하여, 본 발명에 따른 롤 스탬프를 정의하고자 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤 스탬프는, 외측에 음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드; 및 상기 중공부에 삽입된 더미 롤러를 포함한다.
이때, 상술한 도 6에서와 같이, 본 발명에 따른 롤 스탬프의 제조방법은, 제1양각 패턴(111)을 포함하는 대상물(110)을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 제2양각 패턴(111)이 상기 원통형 금속 몰드의 외측에 포함되는 음각 패턴으로 복제가 된 상태이다.
한편, 상기 대상물(110)은 천연 섬유, 천연 가죽, 나무, 잎사귀 등의 천연 상태의 자연물일 수 있으며, 상기 제1양각 패턴(111)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있으며, 따라서, 본 발명에서는 천연 상태의 자연물에 포함되어 있는 자연무늬를, 금속, 필름, 또는 사출제품 등의 표면에 복제하는 것이 가능하다.
도 32는 다양한 종류의 대상물이 복제된 시편을 도시하는 실사진이다. 이때, 도 32에서의 시편은 플레이트 타입으로, 후술할 바와 같은 반사율을 측정하기 위하여, 플레이트 타입의 시편을 제조하였다.
한편, 도 32에서의 1, 2의 시편은, 상술한 도 24에서와 같은 기계가공에 의해 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 것을 의미하고, 도 32에서의 3, 14의 시편은, 대상물인 가죽의 무늬를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 것을 의미하며, 도 32에서의 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13의 시편은, 대상물인 다양한 종류의 천의 무늬를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 것을 의미하고, 도 32에서의 15, 16의 시편은, 대상물인 다양한 종류의 나무의 무늬를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 것을 의미하며, 도 32에서의 7, 17, 18의 시편은, 대상물인 다양한 종류의 실크의 무늬를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 것을 의미하고, 도 32에서의 19, 20의 시편은, 대상물인 한지 및 화선지를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 각각 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 것을 의미한다.
이때, 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 각각 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성하였다 함은, 도 6 내지 도 12의 공정을 통해, 도 12와 같은, 제2음각 패턴(171)을 포함하는 제2금속 몰드(170)의 시편을 제조한 것으로 이해될 수 있다.
이하에서는, 도 32에서의 다양한 종류의 대상물이 복제된 시편의 광도계를 통한 반사율의 측정 결과를 설명하기로 한다.
도 33은 광도계를 통한 반사율의 측정 조건을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
먼저, 광도계를 통한 반사율의 측정은, Photon RT Spectrophotometer(제조사 : ESSENTOPTICS 社(Belarus))를 이용하였다.
다음으로, 입사광(E)의 입사각(θ1)은 시편(P)의 평면으로부터 45°로 설정하고, 반사광(R1, R2)의 측정각(θ2)은, 상기 시편(P)의 평면과 수직하여 위치하는 가상의 기준선(S)으로부터 -20° 내지 90°의 범위로 설정하였다.
도 34는 시편 1, 2의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 34에 도시된 바와 같이, 상술한 도 24에서와 같은 기계가공에 의해 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우의 반사율의 최대값이 9% 이상에 해당하며, 특히, 시편 1의 경우, 반사율이 18%로 매우 높음을 확인할 수 있다.
한편, 도 33에서 설명한 바와 같이, 광도계를 통한 반사율의 측정에서, 입사광(E)의 입사각(θ1)은 시편(P)의 평면으로부터 45°로 설정되었기 때문에, 반사율의 최대값이 반사광(R1, R2)의 측정각(θ2)인 30° 내지 60°의 범위에서 나타남을 확인할 수 있으며, 이는 다른 시편에서도 동일한 경향으로 나타남을 확인할 수 있다.
도 35는 시편 3, 14의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 35에 도시된 바와 같이, 대상물인 가죽의 무늬를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우, 반사율의 최대값이 5% 이하에 해당하며, 특히, 시편 14의 경우, 반사율이 3% 이하로 매우 낮음을 확인할 수 있다.
도 36은 시편 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 36에 도시된 바와 같이, 대상물인 다양한 종류의 천의 무늬를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우, 반사율의 최대값이 약 3% 이하에 해당하며, 특히, 시편 11의 경우, 반사율이 1% 이하로, 거의 반사가 이루어 지지 않음을 확인할 수 있다.
도 37은 시편 15, 16의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 37에 도시된 바와 같이, 대상물인 다양한 종류의 나무의 무늬를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우, 반사율의 최대값이 약 1% 이하에 해당하며, 거의 반사가 이루어 지지 않음을 확인할 수 있다.
도 38은 시편 7, 17, 18의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 38에 도시된 바와 같이, 대상물인 다양한 종류의 실크의 무늬를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우, 반사율의 최대값이 4% 이하에 해당하며, 특히, 시편 17, 18의 경우, 반사율이 2% 이하로 매우 낮음을 확인할 수 있다.
도 39는 시편 19, 20의 반사율의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 39에 도시된 바와 같이, 대상물인 한지 및 화선지를 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 각각 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우, 반사율의 최대값이 약 1% 이하에 해당하며, 거의 반사가 이루어 지지 않음을 확인할 수 있다.
이상과 같은 결과에 따라, 도 34를 참조하면, 상술한 도 24에서와 같은 기계가공에 의해 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우의 반사율의 최대값이 9% 이상에 해당하며, 특히, 시편 1의 경우, 반사율이 18%로 매우 높음을 확인할 수 있다.
하지만, 도 35 내지 도 39를 참조하면, 본 발명에 따른 전해 도금법을 통해, 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우의 반사율의 최대값은 5% 이하에 해당한다.
한편, 이상에서는 플레이트 타입의 시편에 패턴을 형성한 경우를 통해 반사율을 설명하였으나, 도 12에서와 같은 제2음각 패턴(171)을 포함하는 제2금속 몰드(170)를 통해, 도 13 내지 도 18의 공정을 진행하여, 도 18에서와 같은 외측에 제3음각 패턴(221)을 포함하고, 내측에 중공부(222)를 포함하는 원통형 금속 몰드(220)를 포함하는 롤 스탬프(240)를 제조하는 경우, 외측에 제3음각 패턴(221)을 포함하고, 내측에 중공부(222)를 포함하는 원통형 금속 몰드(220)의 반사율은 도 35 내지 도 39에서 나타난 반사율과 동일/유사한 결과에 해당할 것임을 예상할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 원통형 금속 몰드의 반사율의 최대값은 0을 초과하고, 5% 이하인 것으로 정의할 수 있다.
상술한 도 24 및 도 25에서 설명한 바와 같이, 기계가공에 의해 패턴을 형성한 후, 금속 소재 위에 상술한 바와 같은 실크 소재의 질감을 구현하기 위해서는, 기구적으로는 수백 나노미터, 수십 내지 수백 마이크로 미터를 가공할 수 있는 고내구성 및 초정밀의 팁이 필요하고, 3차원적으로 정확한 위치를 찾아서 반복가공해야 하는 작업이 필요한데, 이는 경제적으로, 또한, 기술적으로 불가능한 기술에 해당한다.
하지만, 본 발명의 경우, 상기 원통형 금속 몰드를 제조하는 과정에서 사용된 임프린팅 공정 및 전해도금 공정은 모두 마이크로 단위의 미세 패턴을 구현할 수 있는 기술에 해당하므로, 상기 원통형 금속 몰드의 외측에 형성된 제3음각 패턴도 마이크로 단위의 미세 패턴으로 구현할 수 있다.
이러한 차이점에 의하여, 본 발명에 따른 원통형 금속 몰드의 음각 패턴은, 기계가공에 의해 형성된 패턴보다 보다 미세한 패턴에 해당하므로, 전해 도금법을 통해 원통형 금속 몰드에 패턴을 형성한 경우의 반사율이, 기계가공을 통해 원통형 금속 몰드에 패턴을 형성한 경우의 반사율 보다 낮아지는 것으로 판단된다.
따라서, 본 발명에 따른 롤 스탬프는, 외측에 음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드; 및 상기 중공부에 삽입된 더미 롤러를 포함하며, 이때, 원통형 금속 몰드의 반사율의 최대값은 0을 초과하고, 5% 이하인 것으로 정의할 수 있다.
한편, 도 33에서 설명한 바와 같이, 광도계를 통한 반사율의 측정에서, 입사광(E)의 입사각(θ1)은 시편(P)의 평면으로부터 45°로 설정되었기 때문에, 반사율의 최대값이 반사광(R1, R2)의 측정각(θ2)인 30° 내지 60°의 범위에서 나타남을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 원통형 금속 몰드의 반사율의 최대값은, 입사광(E)의 입사각(θ1)이 시편(P)의 평면으로부터 45°인 조건에서 반사광(R1, R2)의 측정각(θ2)인 30° 내지 60°의 범위에 존재하는 것으로 정의할 수 있다.
다만, 이러한 반사율의 최대값의 정의는 일예에 해당하며, 다양한 조건을 통해 반사율을 측정하더라도, 최대값이 존재하는 반사광의 측정각의 범위만 달라질 뿐, 반사율의 최대값의 수치는 변함이 없을 것임을 예상할 수 있다.
도 40 내지 도 57은 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 58은 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 도 40 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 제1양각 패턴(111)을 포함하는 대상물(110)을 제공하는 단계를 포함한다(S110).
이때, 상기 대상물(110)은 천연 섬유, 천연 가죽, 나무, 잎사귀 등의 천연 상태의 자연물일 수 있으며, 상기 제1양각 패턴(111)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있다.
즉, 본 발명에서는 천연 상태의 자연물에 포함되어 있는 자연무늬를, 후술하는 금속, 필름, 또는 사출제품 등의 표면에 복제하는 것이 가능하다.
다음으로, 도 41 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제1양각 패턴(111)을 포함하는 대상물(110)의 상면에 제1수지층(120)을 위치시키고, 상기 제1수지층을 가압하는 단계를 포함한다(S120).
이는 일반적인 임프린팅 공정에 해당하며, 임프린팅 공정은 당업계에서 자명한 사항에 해당하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1수지층(120)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경 화성 수지가 사용될 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 제1수지층(120)의 재질을 제한하는 것은 아니다.
다음으로, 도 42 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 대상물(110)로부터 상기 제1수지층(120)을 분리하여, 제1음각 패턴(131)을 포함하는 제1수지 몰드(130)를 제조하는 단계를 포함한다(S130).
이때, 상기 대상물(110)로부터 상기 제1수지층(120)을 분리하기 이전에, 상기 제1수지층(120)을 열 경화 또는 광 경화시킬 수 있으며, 이와는 달리, 상기 대상물(110)로부터 상기 제1수지층(120)을 분리한 이후에, 상기 제1수지층(120)을 열 경화 또는 광 경화시킬 수 있다.
한편, 상기 제1음각 패턴(131)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 제1음각 패턴(131)이 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성되는 것은, S120 단계에서 상기 제1수지층(120)을 가압함으로써, 상기 제1수지층(120)의 일부 영역이 상기 제1양각 패턴(111)과 대응되는 음각 형태로 변형되어, 상기 제1음각 패턴(131)이 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성된다.
다음으로, 도 43 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제1음각 패턴(131)을 포함하는 제1수지 몰드(130)의 상부에 제1전해 도금층(140)을 형성하는 단계를 포함한다(S140).
상기 제1전해 도금층(140)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성할 수 있다.
상기 무전해 도금법은 자기촉매에 의한 화학적 반응을 이용한 도금방법으로서 전기도금과는 달리 피도금 물체에 전기를 통하지 아니하여도 피막이 형성되며, 금속은 물론 플라스틱, 종이, 섬유, 세라믹 등 거의 모든 재료에 피막을 형성시킬 수 있다.
또한, 복잡한 구조물 형재에도 피막을 형성시킬 수 있으며, 형성된 피막의 물성도 내식성, 내알칼리성, 내마모성, 납땜성, 밀착성, 내열성 등이 우수하여 자동차, 항공기, 일반기계, 전자부품, 화학플랜에 많이 응용되고 있다.
상기 무전해 도금법은 당업계에서 자명한 것이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 다만, 본 발명에서 상기 제1전해 도금층을 형성하는 방법 및 도금층의 재질을 한정하는 것은 아니다.
다음으로, 도 44 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제1수지 몰드(130)로부터 상기 제1전해 도금층(140)을 분리하여, 제2양각 패턴(151)을 포함하는 제1금속 몰드(150)를 제조하는 단계를 포함한다(S150).
이때, 상기 제1수지 몰드(130)로부터 상기 제1전해 도금층(140)을 분리하는 것은, 상기 제1수지 몰드(130)와 상기 제1전해 도금층(140)의 재질에 따른 이형성을 통해 양호하게 분리할 수 있다.
한편, 상기 제2양각 패턴(151)은 상기 제1음각 패턴(131)과 상호 대응되도록 형성된다.
상기 제2양각 패턴(151)이 상기 제1음각 패턴(131)과 상호 대응되도록 형성되는 것은, S130 단계에서의 무전해 도금법이 복잡한 구조물 형재에도 양호하게 도금될 수 있기 때문에, 상기 제1음각 패턴(131)의 표면을 따라 용이하게 상기 제2양각 패턴(151)을 형성할 수 있으며, 따라서, 상기 제2양각 패턴(151)이 상기 제1음각 패턴(131)과 상호 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 제2양각 패턴(151)이 상기 제1음각 패턴(131)과 상호 대응되도록 형성되고, 상기 제1음각 패턴(131)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성되므로, 상기 제2양각 패턴(151)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성된다.
즉, 상기 대상물(110)이 포함하고 있는 제1양각 패턴(111)이, 상기 제1금속 몰드(150)의 상기 제2양각 패턴(151)으로 복제되며, 따라서, 상기 대상물이 천연 상태의 자연물인 경우, 상기 제2양각 패턴(151)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있다.
다음으로, 도 45 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제2양각 패턴(151)을 포함하는 제1금속 몰드(150)의 상부에 제2전해 도금층(160)을 형성하는 단계를 포함한다(S160).
상기 제2전해 도금층(160)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법을 수행하여 형성할 수 있다.
상기 도금층을 형성하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법은 당업계에서 자명한 것이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 다만, 본 발명에서 상기 제2전해 도금층을 형성하는 방법 및 도금층의 재질을 한정하는 것은 아니다.
다음으로, 도 46 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제1금속 몰드(150)로부터 상기 제2전해 도금층(160)을 분리하여, 제2음각 패턴(171)을 포함하는 제2금속 몰드(170)를 제조하는 단계를 포함한다(S170).
한편, 상기 제1금속 몰드(150)로부터 상기 제2전해 도금층(160)을 분리하는 것을 용이하게 하기 위하여, 상기 제1금속 몰드(150)와 상기 제2전해 도금층(160)의 사이에 이형층(미도시)을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 이형층(미도시)은 크로메이트층일 수 있다.
상기 크로메이트층에 대해 설명하면, 예를 들어, 철(Fe)은 염(salt)이나 대기중의 수분, 이온에 의해 부식되는데, 철의 산화층은 크롬이나 알루미늄 등의 산화층과는 다르게 지속적으로 진행되므로 깊이 부식(depth corrosion)이 일어나게 된다.
이를 해소하기 위하여 아연(Zn) 또는 아연합금(Zn Alloy)을 표면에 도금하거나 피막하여 부식을 억제하는 방식이 보편화되었으며, 이러한 아연도금 또는 아연합금도금 금속은 내식성이 요구되는 자동차, 가전제품, 건축재료 등의 방청처리 금속으로서 널리 사용되고 있다.
그러나 순수한 아연은 염수분무 등의 부식환경에 있어서, 아연도금 자체의 부식이 현저히 빠르게 진행되는 결점이 있다. 또, 순수한 아연은 부식 생성물로써 도전성인 산화아연(ZnO)를 생성하기 쉽고, 표면에 존재하는 부식 생성물에 의한 보호 효과가 결핍되는 것도 내식성을 감소시키는 요인으로 작용한다.
따라서, 이러한 아연의 부식을 억제하기 위한 방법으로 아연 또는 아연합금 피막 위에 크롬(chromium)(Cr)을 코팅하는 크로메이트(chromate) 처리를 하는 것이 일반적이다.
크로메이트층을 형성하기 위한, 크로메이트 공정은 아연도금 공정을 수행한 뒤에 최종 처리에 해당되는 공정으로서, 통상 크로메이트 처리를 하기 위한 크로메이트 용액은 6가의 무수크롬산, 중크롬산나트륨, 산을 혼합한 용액을 사용하여 만들어질 수 있으며, 또한 3가 크롬을 이용하는 3가 크로메이트에 의해서도 크로메이트층을 형성할 수 있다.
이러한, 공지된 크로메이트층을 형성하는 방법을 통해, 상기 제1금속 몰드(150)와 상기 제2전해 도금층(160)의 사이에 이형층(미도시)을 형성할 수 있으며, 예를 들어, 상기 제2양각 패턴(151)을 포함하는 제1금속 몰드(150)의 상부에 상기 이형층(미도시)을 형성한 이후에, 상기 이형층의 상부에 상기 제2전해 도금층(160)을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 이형층(미도시)은 높은 이형성을 갖고 있어, 상기 제1금속 몰드(150)로부터 상기 제2전해 도금층(160)을 분리하는 것을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 크로메이트층의 이형층은 전도성을 갖고 있기 때문에, 상기 제2전해 도금층을 형성하기 위한 도금공정에서의 전극으로의 역할이 가능하다.
즉, 상기 크로메이트 층은 전기적 전도성을 갖는 물질이면서, 상기 제1금속 몰드(150)와 상기 제2전해 도금층(160)의 사이에 높은 이형성을 부가할 수 있다.
다음으로, 도 47 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제2음각 패턴(171)을 포함하는 제2금속 몰드(170)의 상면에 제2수지층(180)을 위치시키고, 상기 제2수지층을 가압하는 단계를 포함한다(S180).
이는 일반적인 임프린팅 공정에 해당하며, 임프린팅 공정은 당업계에서 자명한 사항에 해당하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2수지층(180)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경 화성 수지가 사용될 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 제1수지층(120)의 재질을 제한하는 것은 아니다.
다음으로, 도 48 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제2금속 몰드(170)로부터 상기 제2수지층(180)을 분리하여, 제3양각 패턴(191)을 포함하는 제2수지 몰드(190)를 제조하는 단계를 포함한다(S190).
이때, 상기 제2금속 몰드(170)로부터 상기 제2수지층(180)을 분리하기 이전에, 상기 제2수지층(180)을 열 경화 또는 광 경화시킬 수 있으며, 이와는 달리, 상기 제2금속 몰드(170)로부터 상기 제2수지층(180)을 분리한 이후에, 상기 제2수지층(180)을 열 경화 또는 광 경화시킬 수 있다.
한편, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 제2음각 패턴(171)과 상호 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 제3양각 패턴(191)이 상기 제2음각 패턴(171)과 상호 대응되도록 형성되는 것은, S180 단계에서 상기 제2수지층(180)을 가압함으로써, 상기 제2수지층(180)의 일부 영역이 상기 제2양각 패턴(171)과 대응되는 양각 형태로 변형되어, 상기 제3양각 패턴(191)이 상기 제2음각 패턴(171)과 상호 대응되도록 형성된다.
한편, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성된다.
즉, 상기 대상물(110)이 포함하고 있는 제1양각 패턴(111)이, 상기 제2수지 몰드(190)의 상기 제3양각 패턴(191)으로 복제되며, 따라서, 상기 대상물이 천연 상태의 자연물인 경우, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있다.
다음으로, 도 49 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 제3양각 패턴(191)이 내경 측에 위치하도록, 상기 제2수지 몰드(190)를 감아서 원통형 수지 몰드(200)를 제조하는 단계를 포함한다(S200).
상기 제2수지 몰드(190)의 경우, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경 화성 수지로 이루어져 있으므로, 용이하게 원통 형상으로 감을 수 있으며, 또한, 상기 제2수지 몰드(190)의 에지 영역들을 접합함에 있어서도, 공지된 접착물질을 통해 용이하게 접합시킬 수 있다.
이때, 상기와 같이, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 원통형 수지 몰드(200)의 내경측에 위치하여야 한다.
다음으로, 도 50 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 원통형 수지 몰드(200)의 내경에, 원통 형상의 제3전해 도금층(210)을 형성하는 단계를 포함한다(S210).
상기 제3전해 도금층(210)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성할 수 있다.
상기 무전해 도금법은 당업계에서 자명한 것이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 다만, 본 발명에서 상기 제3전해 도금층을 형성하는 방법 및 도금층의 재질을 한정하는 것은 아니다.
다음으로, 도 51 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 원통형 수지 몰드(200)로부터 상기 원통형상의 제3전해 도금층(210)을 분리하여, 외측에 제3음각 패턴(221)을 포함하고, 내측에 중공부(222)를 포함하는 원통형 금속 몰드(220)를 제조하는 단계를 포함한다(S220).
이때, 상기 원통형 수지 몰드(200)로부터 상기 원통형상의 제3전해 도금층(210)을 분리하는 것은, 상기 원통형 수지 몰드(200)와 상기 제3전해 도금층(210)의 재질에 따른 이형성을 통해 양호하게 분리할 수 있다.
한편, 상기 제3음각 패턴(221)은 상기 제3양각 패턴(191)과 상호 대응되도록 형성된다.
상기 제3음각 패턴(221)은 상기 제3양각 패턴(191)과 상호 대응되도록 형성되는 것은, S210 단계에서의 무전해 도금법이 복잡한 구조물 형재에도 양호하게 도금될 수 있기 때문에, 상기 제3양각 패턴(191)의 표면을 따라 용이하게 상기 제3음각 패턴(221)을 형성할 수 있으며, 따라서, 상기 제3음각 패턴(221)이 상기 제3양각 패턴(191)과 상호 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 제3양각 패턴(191)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성되므로, 따라서, 상기 제3음각 패턴(221)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 대응되도록 형성된다.
다음으로, 도 52 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 원통형 금속몰드(220)와 일정 간격(231) 이격하여 금형(230)을 배치하는 단계를 포함한다(S230).
이때, 도 52에 도시된 바와 같이, 상기 금형(230)은 2개의 반원통형 형상의 금형이 하나의 원통을 이룰 수 있도록, 분리하여 배치하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 53 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 원통형 금속몰드(220)와 상기 금형(230)의 사이 공간에 충진물(240)을 충진하는 단계를 포함한다(S240).
이때, 상기 충진물은 석고 또는 금속주물일 수 있다.
다만, 상기 원통형 금속몰드와 상기 금형의 재질이 금속임을 감안시, 상기 원통형 금속몰드 및 상기 금형으로부터 상기 충진물을 용이하게 분리하기 위하여, 상기 충진물은 석고인 것이 바람직하나, 본 발명에서 상기 충진물의 종류를 제한하는 것은 아니다.
다음으로, 도 54, 도 55 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 충진물(240)로부터 상기 금형(230) 및 상기 원통형 금속몰드(220)를 분리하여, 내경에 제4양각 패턴(241)을 포함하고, 내측에 중공부(242)를 포함하는 원통형 충진물 몰드(240)를 제조하는 단계를 포함한다(S250).
이때, 상기 충진물이 석고인 경우, 상기 원통형 충진물 몰드는 원통형 석고 몰드로 정의될 수 있으며, 상기 충진물이 금속주물인 경우, 상기 원통형 충진물 몰드는 원통형 주물 몰드로 정의될 수 있다.
또한, 상기 제4양각 패턴(241)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성된다.
한편, 도 54에 도시된 바와 같이, 상기 충진물(240)로부터 상기 금형(230)을 분리하는 것은, 상술한 바와 같이, 상기 금형(230)을 2개의 반원통형 형상의 금형이 하나의 원통을 이룰 수 있도록 구성함으로써, 상기 반원통형 형상의 금형을 상기 충진물(240)로부터 분리함으로써, 상기 충진물(240)로부터 상기 금형(230)을 분리할 수 있다.
또한, 상기 충진물(240)로부터 상기 원통형 금속몰드(220)를 분리하는 것은, 상기 충진물(240)을 2개의 반원통형 형상으로 절단한 이후, 상기 반원통형 형상의충진물을 상기 원통형 금속몰드(220)로부터 분리함으로써, 상기 충진물(240)로부터 상기 원통형 금속몰드(220)를 분리할 수 있다.
다음으로, 도 56 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 원통형 충진물 몰드(240)의 상기 중공부(242)에 금속물질(250)을 충진하는 단계를 포함한다(S260).
이때, 상기 금속물질은 용탕의 상태로 주입된 후 응고되어 금속주물을 구성할 수 있는 소재라면 특별히 제한이 없으며, 예를 들어, 철계 금속, 동계 금속 등일 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 금속물질의 종류를 제한하는 것은 아니다.
다음으로, 도 57 및 도 58을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 장치용 롤 스탬프의 제조방법은, 상기 충진된 금속물질로부터 상기 원통형 충진물 몰드(240)를 분리하는 단계를 포함하며(S270), 이로써, 본 발명의 제2실시예에 따른 외경에 제4음각 패턴(251)을 포함하는 롤 스탬프(250)를 제조할 수 있다.
이때, 상기 제4음각 패턴(251)은 상기 제4양각 패턴(241)과 대응되는 형상으로 형성되며, 이는 상술한 논리와 동일하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 롤 스탬프(250)의 중심에 샤프트 축(미도시)을 설치하고, 상기 샤프트 축을 회전시킴으로써, 상기 롤 스탬프(250)가 회전할 수 있다.
도 59는 본 발명에 따른 롤 스탬프에 의한 패턴의 전사를 도시하는 개략적인 도면이고, 도 60은 본 발명에 따른 롤 스탬프에 의해 패턴이 전사된 제품을 도시한 도면이다.
먼저, 도 59를 참조하면, 본 발명에 따른 롤 스탬프(250)는, 상기 롤 스탬프(250)의 중심에 샤프트 축(미도시)을 설치하고, 상기 샤프트 축을 회전시킴으로써, 상기 롤 스탬프(250)가 회전할 수 있다.
이때, 상기 롤 스탬프(250)의 하부에는 패턴을 전사할 대상 제품이 위치하고 있고, 상기 롤 스탬프(250)의 회전과 함께, 상기 대상 제품(500)이 이동하면, 상기 대상 제품(500)의 표면에 일정 패턴(510)이 형성된다.
한편, 상기 대상 제품(500)은 금속, 필름, 또는 사출제품 등일 수 있는 것으로, 본 발명에서 패턴을 전사할 대상 제품의 종류를 제한하는 것은 아니다.
보다 구체적인 적용예로, 본 발명은 휴대폰, 노트북, MP3, 카메라, 냉장고, 에어컨 등의 가전제품의 내/외장재, 엘리베이터, 방화문, 벽지 등의 건축물 내/외장재, 항공기, 유람선, 요트 등의 운송기기 내/외장재 등에 적용될 수 있으며, 기타, 각종 화장품 용기, 각종 음료 용기 등의 뚜껑에도 적용될 수 있다.
즉, 상기 롤 스탬프(250)의 가압에 의하여, 상기 롤 스탬프(250)의 외측에 위치하는 상기 제4음각 패턴(251)과 대응되는 형상으로, 상기 일정 패턴(510)이 형성되게 된다.
이때, 상술한 바와 같이, 상기 제4음각 패턴(251)은 상기 제4양각 패턴(241)과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 제4양각 패턴(241)은 상기 제1양각 패턴(111)과 상호 동일한 형태로 형성되므로 구성되므로, 따라서, 상기 제4음각 패턴(251)과 대응되는 형상으로 형성되는 상기 일정 패턴(510)은 상기 제1양각 패턴(111)과 동일한 형태로 형성된다.
즉, 도 60에 도시된 바와 같이, 상기 대상물(110)이 포함하고 있는 제1양각 패턴(111)이, 상기 대상 제품(500)의 상기 일정 패턴(510)으로 복제되며, 따라서, 상기 대상물이 천연 상태의 자연물인 경우, 상기 일정 패턴(510)은 상기 자연물에 포함되어 있는 자연무늬일 수 있다.
따라서, 본 발명에서는, 천연 상태의 자연물에 포함되어 있는 자연무늬를, 금속, 필름, 또는 사출제품 등의 대상 제품의 표면에 복제하는 것이 가능하다.
한편, 상술한 바와 같이, 도 1 내지 도 3를 참조하면, 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제1방법은, 접합부(24)에서 상기 플레이트(20)의 에지 영역들의 분리가 일어나게 되고, 따라서, 롤 스탬프(30)로써의 역할을 할 수 없게 되며, 또한, 상기 접합부(24)에서 패턴이 연속성을 갖도록 연결되기 어려워서, 연속적으로 패터닝 공정을 수행하기 어려운 단점이 있다.
또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 종래의 롤 스탬프를 제조하는 제2방법, 즉, 레이저 등을 이용한 직접 패터닝 기술을 통해, 상기 더미롤러(10)의 외면에 전사하고자 하는 패턴(12)을 직접 형성하는 것은, 직접 패터닝 기술에 의해서는 수십 마이크로 이하의 미세 패턴을 구현하는 것이 어려운 문제점이 있다.
하지만, 본 발명에서는, 상술한 바와 같은 공정에 의해, 상기 원통형 충진물 몰드(240)의 상기 중공부(242)에 금속물질(250)을 충진하고, 상기 충진된 금속물질로부터 상기 원통형 충진물 몰드(240)를 분리함으로써, 외경에 제4음각 패턴(251)을 포함하는 롤 스탬프(250)를 제조하므로, 상기 롤 스탬프(250)의 전면적에 접합부(이음새)가 없어, 에지 영역들이 분리되는 문제점이 없으며, 또한, 접합부가 없으므로, 연속적으로 패터닝 공정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 롤 스탬프(250)를 제조하는 과정에서 사용된 임프린팅 공정 및 전해도금 공정은 모두 마이크로 단위의 미세 패턴을 구현할 수 있는 기술에 해당하므로, 상기 롤 스탬프(250)의 외측에 형성된 제4음각 패턴(251)도 마이크로 단위의 미세 패턴으로 구현할 수 있고, 따라서, 상기 제4음각 패턴(251)에 의해 형성되는 상기 대상 제품(500)의 상기 일정 패턴(510)도 마이크로 단위의 미세 패턴으로 복제될 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 제3양각 패턴을 포함하는 제2수지 몰드를 제조하는 단계;
    상기 제3양각 패턴이 내경 측에 위치하도록, 상기 제2수지 몰드를 감아서 원통형 수지 몰드를 제조하는 단계;
    상기 원통형 수지 몰드의 내경에, 원통 형상의 제3전해 도금층을 형성하는 단계;
    상기 원통형 수지 몰드로부터 상기 원통형상의 제3전해 도금층을 분리하여, 외측에 제3음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계; 및
    상기 원통형 금속 몰드의 상기 중공부에 더미롤러를 삽입하는 단계를 포함하는 롤 스탬프의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통형 금속 몰드의 상기 중공부에 상기 더미롤러를 삽입하는 것은 열박음 공정에 의해 삽입하는 것인 롤 스탬프의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3양각 패턴을 포함하는 제2수지 몰드를 제조하는 단계는,
    제1양각 패턴을 포함하는 대상물을 제공하는 단계;
    상기 제1양각 패턴을 포함하는 대상물의 상면에 제1수지층을 위치시키고, 상기 제1수지층을 가압하는 단계;
    상기 대상물로부터 상기 제1수지층을 분리하여, 제1음각 패턴을 포함하는 제1수지 몰드를 제조하는 단계;
    상기 제1음각 패턴을 포함하는 제1수지 몰드의 상부에 제1전해 도금층을 형성하는 단계;
    상기 제1수지 몰드로부터 상기 제1전해 도금층을 분리하여, 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드를 제조하는 단계;
    상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 제2전해 도금층을 형성하는 단계;
    상기 제1금속 몰드로부터 상기 제2전해 도금층을 분리하여, 제2음각 패턴을 포함하는 제2금속 몰드를 제조하는 단계; 및
    상기 제2음각 패턴을 포함하는 제2금속 몰드의 상면에 제2수지층을 위치시키고, 상기 제2수지층을 가압하는 단계를 포함하고,
    상기 제2금속 몰드로부터 상기 제2수지층을 분리하여, 상기 제3양각 패턴을 포함하는 상기 제2수지 몰드를 제조하는 것인 롤 스탬프의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1수지 몰드 및 상기 제2수지 몰드는, 각각 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성하고,
    상기 제2전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법을 수행하여 형성하며,
    상기 제3전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 제2전해 도금층을 형성하는 단계는,
    상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 이형층을 형성한 이후에, 상기 이형층의 상부에 상기 제2전해 도금층을 형성하는 것인 스탬프의 제조방법.
  7. 외측에 음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드; 및
    상기 중공부에 삽입된 더미 롤러를 포함하는 롤 스탬프.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중공부에 상기 더미롤러을 삽입하는 것은 열박음 공정에 의해 삽입된 것을 특징으로 하는 롤 스탬프.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 원통형 금속 몰드의 반사율의 최대값은 0을 초과하고, 5% 이하인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원통형 금속 몰드의 반사율의 최대값은, 입사광(E)의 입사각(θ1)이 시편(P)의 평면으로부터 45°인 조건에서 반사광(R1, R2)의 측정각(θ2)인 30° 내지 60°의 범위에 존재하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프.
  11. 제1양각 패턴을 포함하는 대상물을 제공하는 단계;
    상기 제1양각 패턴을 포함하는 대상물의 상면에 제1수지층을 위치시키고, 상기 제1수지층을 가압하는 단계;
    상기 대상물로부터 상기 제1수지층을 분리하여, 제1음각 패턴을 포함하는 제1수지 몰드를 제조하는 단계;
    상기 제1음각 패턴을 포함하는 제1수지 몰드의 상부에 제1전해 도금층을 형성하는 단계;
    상기 제1수지 몰드로부터 상기 제1전해 도금층을 분리하여, 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드를 제조하는 단계;
    상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 제2전해 도금층을 형성하는 단계;
    상기 제1금속 몰드로부터 상기 제2전해 도금층을 분리하여, 제2음각 패턴을 포함하는 제2금속 몰드를 제조하는 단계;
    상기 제2음각 패턴을 포함하는 제2금속 몰드의 상면에 제2수지층을 위치시키고, 상기 제2수지층을 가압하는 단계;
    상기 제2금속 몰드로부터 상기 제2수지층을 분리하여, 제3양각 패턴을 포함하는 제2수지 몰드를 제조하는 단계;
    상기 제3양각 패턴이 내경 측에 위치하도록, 상기 제2수지 몰드를 감아서 원통형 수지 몰드를 제조하는 단계;
    상기 원통형 수지 몰드의 내경에, 원통 형상의 제3전해 도금층을 형성하는 단계;
    상기 원통형 수지 몰드로부터 상기 원통형상의 제3전해 도금층을 분리하여, 외측에 제3음각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계;
    상기 원통형 금속몰드와 일정 간격 이격하여 금형을 배치하는 단계;
    상기 원통형 금속몰드와 상기 금형의 사이 공간에 충진물을 충진하는 단계;
    상기 충진물로부터 상기 금형 및 상기 원통형 금속몰드를 분리하여, 내경에 제4양각 패턴을 포함하고, 내측에 중공부를 포함하는 원통형 충진물 몰드를 제조하는 단계;
    상기 원통형 충진물 몰드의 상기 중공부에 금속물질을 충진하는 단계; 및
    상기 충진된 금속물질로부터 상기 원통형 충진물 몰드를 분리하는 단계를 포함하는 롤 스탬프의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1수지 몰드 및 상기 제2수지 몰드는, 각각 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate: PMMA) 등의 열가소성수지(thermoplastic resin) 또는 아크릴(Acrylate) 계열의 광경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성하고,
    상기 제2전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법을 수행하여 형성하며,
    상기 제3전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법을 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 제2전해 도금층을 형성하는 단계는,
    상기 제2양각 패턴을 포함하는 제1금속 몰드의 상부에 이형층을 형성한 이후에, 상기 이형층의 상부에 상기 제2전해 도금층을 형성하는 것인 스탬프의 제조방법.
  15. 제 17 항에 있어서,
    상기 이형층은 크로메이트층인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법.
  16. 외측에 제1음각 패턴을 포함하고, 내측에 제1중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계;
    상기 원통형 금속몰드와 일정 간격 이격하여 금형을 배치하는 단계;
    상기 원통형 금속몰드와 상기 금형의 사이 공간에 충진물을 충진하는 단계;
    상기 충진물로부터 상기 금형 및 상기 원통형 금속몰드를 분리하여, 내경에 제1양각 패턴을 포함하고, 내측에 제2중공부를 포함하는 원통형 충진물 몰드를 제조하는 단계;
    상기 원통형 충진물 몰드의 상기 제2중공부에 금속물질을 충진하는 단계; 및
    상기 충진된 금속물질로부터 상기 원통형 충진물 몰드를 분리하는 단계를 포함하는 롤 스탬프의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 외측에 제1음각 패턴을 포함하고, 내측에 제1중공부를 포함하는 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계는,
    제2양각 패턴을 포함하는 수지 몰드를 제조하는 단계;
    상기 제2양각 패턴이 내경 측에 위치하도록, 상기 수지 몰드를 감아서 원통형 수지 몰드를 제조하는 단계;
    상기 원통형 수지 몰드의 내경에, 원통 형상의 전해 도금층을 형성하는 단계;
    상기 원통형 수지 몰드로부터 상기 원통형상의 전해 도금층을 분리하여, 원통형 금속 몰드를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전해 도금층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나 이상을 도금하는 무전해 도금법 또는 전해 도금법을 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프의 제조방법.
  19. 롤 스탬프에 있어서,
    상기 롤 스탬프는, 외경에 음각 패턴을 포함하고,
    상기 롤 스탬프의 반사율의 최대값은 0을 초과하고, 5% 이하인 것을 특징으로 하는 롤 스탬프.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 롤 스탬프의 반사율의 최대값은, 입사광(E)의 입사각(θ1)이 시편(P)의 평면으로부터 45°인 조건에서 반사광(R1, R2)의 측정각(θ2)인 30° 내지 60°의 범위에 존재하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프.
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