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KR101957493B1 - 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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KR101957493B1
KR101957493B1 KR1020170182068A KR20170182068A KR101957493B1 KR 101957493 B1 KR101957493 B1 KR 101957493B1 KR 1020170182068 A KR1020170182068 A KR 1020170182068A KR 20170182068 A KR20170182068 A KR 20170182068A KR 101957493 B1 KR101957493 B1 KR 101957493B1
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roller
pressure
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pressing
stamp
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이원균
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양철수
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Abstract

본 발명은 롤러의 가압력을 측정하는 압력 센서부를 설치하고, 공정 중 측정된 압력을 고려하여 롤러를 이송하는 이송계를 제어함으로써 고세장비의 마이크로 필라 어레이를 제조하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 기능층이 도포된 스탬프를 이송시키는 스탬프 이송부와, 상기 기능층의 상면에 위치하여 상기 기능층으로 압력을 전달하는 가압 보조 기판과, 상기 스탬프 이송부의 상부에 배치되고, XY 방향으로 이동하며 상기 가압 보조 기판을 가압하여 상기 기능층에 마이크로 패턴을 형성하는 프레스부와, 상기 프레스부와 연결되며, 상기 프레스부의 이송 및 압력을 제어하는 제어부와, 상기 스탬프의 이송 방향을 기준으로 상기 프레스부의 후방에 위치하며, 상기 기능층에 광을 조사하여 상기 기능층을 경화시키는 램프부를 포함하고, 상기 프레스부는 상기 가압 보조 기판을 가압하여, 상기 스탬프에 도포된 기능층에 마이크로 패턴을 형성시키는 롤러를 포함하며, 상기 롤러는 볼 형태의 캐스터로 형성되고, 상기 제어부는 상기 마이크로 패턴을 형성하기 위한 경로 및 압력값에 따라 상기 롤러를 XY 방향으로 이송시키고, 상기 롤러가 상기 가압 보조 기판을 가압하도록 하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치를 제공한다.

Description

고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법 {Equipment for fabricating micro-pattern of high aspect ratio and control method thereof}
본 발명은 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 롤러의 가압력을 측정하는 압력 센서부를 설치하고, 공정 중 측정된 압력을 고려하여 롤러를 이송하는 이송계를 제어함으로써 고세장비의 마이크로 필라 어레이를 제조하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 및 스마트폰, 디스플레이 등 정보기술 분야(IT)와 세포 배양 및 패터닝 등으로 대표되는 생물산업 분야(BT)가 발전함에 따라 마이크로 및 나노 미세 구조물 제작 방법에 대한 연구들이 다양한 분야에서 활발하게 진행되고 있다.
최근 마이크로 및 나노 구조물을 활용한 실용적인 제품들이 개발되고 사용되면서 이러한 미세 구조물들의 생산성을 높이기 위한 연속생산 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.
이를 위하여, 스탬프 방식의 UV 임프린트 리소그래피 공정을 수행하며, 일반적인 UV 임프린트 리소그래피는 평평한 PDMS 몰드 위에 UV 경화성 수지를 도포시켜 기능층을 형성한 다음, 마이크로 패턴이 형성된 PDMS 스탬프를 기능층에 가압시켜 마이크로 패턴을 기능층에 전사시키고, 자외선을 기능층에 조사하여 UV 경화성 수지가 경화되도록 한다.
이렇게 기능층을 경화시킨 다음 기능층을 PDMS 몰드로 디몰딩시키는 방식으로, UV 경화성 수지가 스탬프의 미세 구조와 같은 모양으로 경화된 후 도면에서와 같은 잔여층이 남게 된다.
또한, 스탬프의 세장비가 크게 형성되는 경우 기능층이 고세장비로 패턴화 되지 못하여 결과적으로 고세장비의 마이크로 필라 어레이 스탬프를 제조하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0077869호 (발명의 명칭: 마이크로 폴리머 스텐실 연속제작을 위한 롤투롤 임프린트 장치, 공개일: 2017년 07월 07일)
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 롤러의 가압력을 측정하는 압력 센서부를 설치하고, 공정 중 측정된 압력을 고려하여 롤러를 이송하는 이송계를 제어함으로써 고세장비의 마이크로 필라 어레이를 제조하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 기능층이 도포된 스탬프를 이송시키는 스탬프 이송부와, 상기 기능층의 상면에 위치하여 상기 기능층으로 압력을 전달하는 가압 보조 기판과, 상기 스탬프 이송부의 상부에 배치되고, XY 방향으로 이동하며 상기 가압 보조 기판을 가압하여 상기 기능층에 마이크로 패턴을 형성하는 프레스부와, 상기 프레스부와 연결되며, 상기 프레스부의 이송 및 압력을 제어하는 제어부와, 상기 스탬프의 이송 방향을 기준으로 상기 프레스부의 후방에 위치하며, 상기 기능층에 광을 조사하여 상기 기능층을 경화시키는 램프부를 포함하고, 상기 프레스부는 상기 가압 보조 기판을 가압하여, 상기 스탬프에 도포된 기능층에 마이크로 패턴을 형성시키는 롤러를 포함하며, 상기 롤러는 볼 형태의 캐스터로 형성되고, 상기 제어부는 상기 마이크로 패턴을 형성하기 위한 경로 및 압력값에 따라 상기 롤러를 XY 방향으로 이송시키고, 상기 롤러가 상기 가압 보조 기판을 가압하도록 하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치에 있어서, 상기 롤러는 상기 경로에 따라 상기 가압 보조 기판의 중앙부에서 외부로 이동하는 방향으로 이동함으로써 상기 마이크로 패턴을 생성하고, 동시에 상기 경로를 이동하면서 상기 압력값에 따라 상기 롤러가 상기 스탬프에 가하는 압력을 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치에 있어서, 상기 프레스부는 상기 롤러와 결합되어, 상기 롤러를 이송하는 롤러 이송축과, 상기 롤러 이송축과 연결되어, 상기 롤러의 XY 방향 이송을 제어하는 제1 이송계와, 상기 롤러 이송축과 연결되어, 상기 롤러의 Z 방향 이송을 제어하는 제2 이송계와, 상기 제1 이송계와 상기 제2 이송계를 구동시키는 구동부를 포함하며, 상기 제1 이송계는 상기 경로를 기준으로 상기 롤러 이송축을 XY 방향으로 이송시키며, 상기 제2 이송계는 상기 압력값을 기준으로 상기 롤러 이송축을 Z 방향으로 이송시켜 롤러의 가압력을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 프레스부가 XY 방향으로 이동하며 가압 보조 기판을 가압하여, 상기 가압 보조 기판과 상기 스탬프 사이에 위치하는 기능층에 마이크로 패턴을 형성하는 마이크로 패턴 형성단계와, 상기 스탬프 측으로 광을 조사하여 상기 기능층을 경화시키는 기능층 경화단계를 포함하며, 상기 마이크로 패턴 형성단계는, 상기 마이크로 패턴을 형성하기 위하여 상기 프레스부의 경로 및 압력값을 생성하는 제어신호 생성단계와, 상기 제어신호 생성단계에서 생성된 상기 경로 및 상기 압력값에 따라 상기 프레스부가 이동하며, 상기 가압 보조 기판을 가압하는 가압단계를 포함하고, 상기 마이크로 패턴 형성단계에서 상기 프레스부는 상기 가압 보조 기판을 가압하여 상기 스탬프에 도포된 기능층에 상기 마이크로 패턴을 형성시키는 롤러를 포함하며, 상기 롤러는 볼 형태의 캐스터로 형성되는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 제어신호 생성단계에서 상기 경로는 상기 롤러가 상기 가압 보조 기판의 중앙부에서 외부로 이동하는 방향으로 생성될 수 있다.
본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 롤러의 가압력을 측정하는 압력 센서부를 설치하고, 공정 중 측정된 압력을 고려하여 롤러를 이송하는 이송계를 제어함으로써 고세장비의 마이크로 필라 어레이를 제조할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 프레스 공정을 볼 형태의 캐스터를 이용하여 중앙부에서 외부로 이동하는 경로로 수행함으로써 제작하고자 하는 기판의 형상에 따라 적절한 경로 및 압력을 조절함으로써 고세장비의 마이크로 필라 어레이를 제조할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 고세장비의 마이크로 패턴을 제조하기 위한 정밀 위치제어 및 압력제어가 자동으로 수행됨으로써 공정의 자동화 및 최적화가 가능하므로, 장비의 상용화가 가능해지는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 일 실시예의 개략도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 프레스부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 스탬프, 기능층 및 가압 보조 기판을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 도 1의 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 롤러의 이송 경로의 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 제어 방법을 개략적인 흐름도를 도시한 도면이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치는 스탬프 이송부(110), 수직 지지대(120), 가압 보조 기판(P), 프레스부(200), 압력 센서부(300), 제어부(500), 램프부(400)를 포함한다.
상기 스탬프 이송부(110)는 공정할 대상이 이송되며, 상기 스탬프 이송부(110)에는 기능층(C)이 도포된 스탬프(S)와, 스탬프(S) 위에 배치되는 가압 보조 기판(P)이 이송된다.
상기 수직 지지대(120)는 상기 스탬프 이송부(110)의 전방에 배치되며, 상기 수직 지지대(120)의 하단부는 상기 스탬프 이송부(110)와 결합되고, 상기 수직 지지대(120)의 상단부는 상기 프레스부(200)와 결합됨으로써 상기 프레스부(200)를 지지한다.
상기 수직 지지대(120)는 본 명세서의 도면에서는 평판형으로 형성되어 있지만, 설계에 따라 기둥형으로 형성될 수도 있고, 생략될 수도 있다.
상기 프레스부(200)는 상기 스탬프(S) 상부에 위치하는 가압 보조 기판(P)을 가압함으로써 기능층(C)에 마이크로 패턴(C1)을 형성하며, 구체적으로 상기 프레스부(200)는 롤러(210), 롤러 이송축(220), 제1 이송계(230), 제2 이송계(미도시), 구동부(미도시)를 포함한다.
상기 롤러(210)는 상기 가압 보조 기판(P)과 접촉하며 상기 가압 보조 기판(P)을 가압함으로써 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가압 보조 기판(P)과 상기 스탬프(S) 사이에 위치하는 상기 기능층(C)에 마이크로 패턴(C1)을 형성하고, 결과적으로 고세장비를 가지는 마이크로 패턴(C1)이 형성된 기능층(C)을 제조할 수 있도록 한다.
구체적으로 상기 스탬프(S)의 상면에는 상기 마이크로 패턴(C1)을 형성하기 위한 패턴 형성 몰드(S1)가 구성되어 있으며, 상기 패턴 형성 몰드(S1)의 상부에 기능층(C)이 도포된다.
여기서, 상기 기능층(C)의 재질은 UV 경화성 수지 재질일 수 있다.
상기 기능층(C)의 도포 이후, 상기 기능층(C) 상면에 상기 가압 보조 기판(P)을 덮고 상기 가압 보조 기판(P)을 상기 롤러(210)가 가압함으로써 상기 기능층(C)이 상기 패턴 형성 몰드(S1)에 삽입되어 상기 마이크로 패턴(C1)이 형성될 수 있도록 한다.
이때, 상기 마이크로 패턴(C1)의 평균 세장비는 5 이상으로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 롤러 이송축(220)은 일단이 상기 롤러(210)와 결합되며, 상기 롤러 이송축(220)이 XY, Z 방향으로 이동함으로써 상기 롤러(210)의 이송 경로 및 압력을 변화시키며, 상기 롤러 이송축(220)은 후술하는 상기 제1 이송계(230)와 결합된다.
상기 제1 이송계(230)는 상기 롤러 이송축(220)과 결합되며, 상기 롤러(210)의 XY 방향 이송 위치를 제어하며, 구체적으로 상기 제1 이송계(230)는 X축 이송계(231) 및 Y축 이송계(232)를 포함한다.
먼저, 상기 X축 이송계(231)의 양측면은 상기 수직 지지대(120)의 상부와 결합되어 있으며, 상기 X축 이송계(231)의 하면은 상기 Y축 이송계(232)의 상면과 연결되어 있고, 상기 X축 이송계(231)는 상기 제어부(500)의 제어 신호에 따라 상기 Y축 이송계(232)를 X축 방향으로 이송시킨다.
상기 Y축 이송계(232)의 하면은 상기 롤러 이송축(220)의 타단과 연결되고, 상기 Y축 이송계(232)는 상기 제어부(500)의 제어 신호에 따라 상기 롤러 이송축(220)을 Y축 방향으로 이송시킨다.
결과적으로, 상기 X축 이송계(231)와 상기 Y축 이송계(232)가 각각 상기 Y축 이송계(232) 및 상기 롤러 이송축(220)을 X 방향, Y 방향으로 이송함으로써 상기 롤러(210)를 XY 방향 모두 이송시킬 수 있도록 하며, 이를 이용한 상기 롤러(210)의 이송 경로 예시는 후술하도록 한다.
상기 제2 이송계는 상기 롤러(210)의 Z 방향 이송 위치를 제어한다.
즉, 상기 제2 이송계는 상기 압력 센서부(300)에서 센싱한 상기 롤러(210)가 상기 가압 보조 기판(P)으로 가하는 압력을 기준으로 상기 Z 방향 이송 위치를 제어함으로써 상기 롤러(210)가 상기 가압 보조 기판(P)로 가하는 압력을 조절한다.
이로 인하여 상기 롤러(210)는 상기 기능층(C)의 재질에 따라 적정한 힘을 가하여 상기 기능층(C)이 상기 패턴 형성 몰드(S1)로 삽입될 수 있도록 하며, 결과적으로 고세장비를 가지는 마이크로 패턴(C1)을 가지는 기능층(C)을 형성할 수 있도록 한다.
상기 구동부는 상기 제1 이송계(230)와 상기 제2 이송계를 구동시킨다.
상기 압력 센서부(300)는 상기 프레스부(200), 즉 상기 롤러(210)가 상기 가압 보조 기판(P)에 가하는 압력을 센싱하며, 이를 기반으로 프레스부(200)에서 상기 가압 보조 기판(P)에 가하는 압력을 조절할 수 있도록 한다.
즉, 상기 가압 보조 기판(P)을 가압하는 상기 롤러(210)의 압력을 상기 압력 센서부(300)가 센싱하고, 상기 기능층(C)에 형성하고자 하는 상기 마이크로 패턴(C1)의 세장비에 따라 상기 제어부(500)가 상기 압력 센서부(300)에서 센싱한 압력을 기준으로 상기 프레스부(200)의 압력값을 생성함으로써, 결과적으로 상기 기능층(C)에 형성하고자 하는 상기 마이크로 패턴(C1)의 세장비를 제어할 수 있 수 있도록 한다.
상기 제어부(500)는 상기 프레스부(200)의 위치 이송 및 상기 프레스부(200)가 상기 가압 보조 기판(P)에 가하는 압력을 제어하며, 상기 제어부(500)는 상기 프레스부(200)를 XY 방향으로 이송시키는 경로와, 상기 프레스부(200)의 압력을 조절하는 압력값을 생성한다.
즉, 상기 X축 이송계(231) 및 상기 Y축 이송계(232)는 상기 제어부(500)로부터 상기 경로를 전달받아 구동됨으로써 상기 롤러(210)의 XY 방향 이송 방향을 제어하고, 상기 제2 이송계는 상기 제어부(500)로부터 상기 압력값을 전달받아 구동됨으로써 상기 롤러(210)가 상기 가압 보조 기판(P)을 가압하는 압력을 제어한다.
도 4를 참조하여, 상기 롤러(210)가 상기 가압 보조 기판(P)을 가압하는 이송 경로의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서 상기 롤러(210)는 볼 캐스터 형태로 형성되어 있으며, 상기 롤러(210)는 상기 경로에 따라 상기 가압 보조 기판(P)의 중앙부에서 외부로 이동하는 경로로 이동함으로써 마이크로 패턴(C1)을 생성하고, 동시에 상기 압력값에 따라 경로를 이동하면서 상기 롤러(210)가 상기 스탬프(S)에 가하는 압력을 조절할 수 있다.
즉, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 기능층(C)을 형성해야 하는 면적이 원형으로 구성되는 경우, 상기 롤러(210)는 상기 가압 보조 기판(P1)의 중앙부를 기준으로 가압을 시작해 외측부로 가압을 진행하는 이송 경로(210a)로 상기 가압 보조 기판(P)을 가압하면서 마이크로 패턴(C1)을 가지는 기능층(C)을 형성할 수 있다.
또는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 기능층(C)을 형성해야 하는 면적이 사각형 또는 다각형으로 구성되는 경우, 상기 롤러(210)는 상기 가압 보조 기판(P2)의 중앙부를 기준으로 가압을 시작해 외측부로 가압을 진행하는 이송 경로(210b)로 상기 가압 보조 기판(P)을 가압하면서 마이크로 패턴(C1)을 가지는 기능층(C)을 형성할 수 있다.
상기 램프부(400)는 상기 스탬프의 이송 방향을 기준으로 상기 프레스부의 후방에 위치하며, 상기 기능층에 광을 조사하여 상기 기능층을 경화시킨다.
결과적으로, 상술한 바와 같이, 상기 롤러(210)의 이송 방향을 제어할 뿐만 아니라, 상기 압력 센서부(300)를 통해 상기 가압 보조 기판(P)을 가압하는 상기 롤러(210)의 압력을 센싱하여 이를 기준으로 상기 롤러(210)의 가압력을 제어함으로써 보다 높은 품질을 가지는 고세장비의 마이크로 패턴(C1)을 가지는 기능층(C)을 제작할 수 있게 된다.
또한, 상기 롤러(210)가 이송 경로를 따라 이송되며 동시에 압력을 조절할 수 있게 되므로, 기능층(C) 내에 다양한 세장비를 가지는 마이크로 패턴을 구현할 수 있게 되며, 상기 이송 경로를 조절할 수 있게 되므로 특정 영역을 중복되게 가압함으로써 마이크로 패턴을 보다 용이하게 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 롤러(210)가 볼 캐스터 형태로 형성되어 중앙부에서 외부로 이동하는 경로로 가압을 수행함으로써 기능층(C)이 상기 가압 보조 기판(P) 바깥쪽으로 밀려나가 상기 스탬프(S)의 중앙부에 위치한 상기 패턴 형성 몰드(S1) 사이로 상기 코팅층이 삽입되지 않게 되어 기능층(C)을 형성하지 못하는 문제점을 해소할 수 있게 된다.
또한, 상술한 바와 같이, 고세장비의 마이크로 패턴(C1)을 가지는 기능층(C)을 제조하기 위한 정밀 위치제어 및 압력제어가 자동으로 수행됨으로써 공정의 자동화 및 최적화가 가능하므로, 장비의 상용화가 가능해지며, 이로 인하여 대용량 생산을 수행할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 제어 방법은 마이크로 패턴 형성단계(S100) 및 기능층 경화단계(S200)를 포함한다.
상기 마이크로 패턴 형성단계(S100)는 상기 프레스부(200)가 가압 보조 기판(P)을 가압하여 스탬프(S) 위에 도포된 기능층(C)에 마이크로 패턴(C1)을 형성하며, 구체적으로 상기 마이크로 패턴 형성단계(S100)는 제어신호 생성단계(S110)와 가압단계(S120)를 포함한다.
상기 제어신호 생성단계(S110)에서는 상기 마이크로 패턴(C1)을 형성하기 위하여 상기 프레스부(200)의 경로 및 압력값을 상기 제어부(500)가 생성한다.
상기 압력값은 상기 프레스부(200)에 포함된 상기 롤러(210)가 상기 가압 보조 기판(P)에 가하고 있는 압력을 상기 압력 센서부(300)가 센싱하고, 이후 상기 제어부(500)가 이를 기준으로 상기 롤러(210)가 상기 가압 보조 기판(P)을 가압하는 힘을 조절함으로써 생성된다.
상기 경로는 상기 프레스부(200)를 XY 방향으로 이송시키는 경로, 구체적으로는 상기 롤러(210)가 상기 가압 보조 기판(P)의 중앙부에서 외부로 이동하는 경로로 이동하는 방향으로 생성된다.
상기 가압단계(S120)는 상기 프레스부(200)가 상기 제어부(500)로부터 전달받은 상기 압력값 및 상기 경로에 따라 상기 가압 보조 기판(P)을 가압함으로써 상기 기능층(C)이 마이크로 패턴(C1)을 형성하도록 한다.
상기 기능층 경화단계(S200)는 상기 기능층(C)에 광을 조사하여 상기 마이크로 패턴(C1)을 경화시킴으로써 마이크로 패턴(C1)을 가지는 기능층(C)을 형성한다.
이 외, 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치 및 이의 제어 방법의 구체적인 내용은 상술한 본 발명에 따른 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치와 동일하므로 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
110: 스탬프 이송부
120: 수직 지지대
200: 프레스부
210: 롤러
220: 롤러 이송축
230: 제1 이송계
231: X축 이송계
232: Y축 이송계
300: 압력 센서부
400: 램프부
500: 제어부
P: 가압 보조 기판
C: 기능층
C1: 마이크로 패턴
S: 스탬프
S1: 패턴 형성 몰드

Claims (5)

  1. 기능층이 도포된 스탬프를 이송시키는 스탬프 이송부;
    상기 기능층의 상면에 위치하여 상기 기능층으로 압력을 전달하는 가압 보조 기판;
    상기 스탬프 이송부의 상부에 배치되고, XY 방향으로 이동하며 상기 가압 보조 기판을 가압하여 상기 기능층에 마이크로 패턴을 형성하는 프레스부;
    상기 프레스부가 상기 가압 보조 기판에 가하는 압력을 센싱하는 압력 센서부;
    상기 프레스부와 연결되며, 상기 프레스부의 이송 및 압력을 제어하는 제어부; 및
    상기 스탬프의 이송 방향을 기준으로 상기 프레스부의 후방에 위치하며, 상기 기능층에 광을 조사하여 상기 기능층을 경화시키는 램프부;를 포함하고,
    상기 프레스부는 상기 가압 보조 기판을 가압하여, 상기 스탬프에 도포된 기능층에 마이크로 패턴을 형성시키는 롤러를 포함하며,
    상기 롤러는 볼 형태의 캐스터로 형성되고,
    상기 제어부는 상기 압력 센서부에서 센싱한 압력을 기준으로 형성하고자 하는 상기 마이크로 패턴의 세장비에 따라 상기 프레스부의 압력값을 생성하며, 상기 마이크로 패턴을 형성하기 위한 경로 및 상기 압력값에 따라 상기 롤러를 XY 방향으로 이송시키고, 상기 롤러가 상기 가압 보조 기판을 가압하도록 하며,
    상기 롤러는 상기 경로에 따라 상기 가압 보조 기판의 중앙부에서 외부로 이동하는 방향으로 연속적으로 이동함으로써 상기 마이크로 패턴을 생성하고,
    상기 롤러는 상기 가압 보조 기판 중 특정 영역을 중복되게 가압함으로써 상기 기능층에 마이크로 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    동시에 상기 경로를 이동하면서 상기 압력값에 따라 상기 롤러가 상기 스탬프에 가하는 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레스부는,
    상기 롤러와 결합되어, 상기 롤러를 이송하는 롤러 이송축;
    상기 롤러 이송축과 연결되어, 상기 롤러의 XY 방향 이송을 제어하는 제1 이송계;
    상기 롤러 이송축과 연결되어, 상기 롤러의 Z 방향 이송을 제어하는 제2 이송계; 및
    상기 제1 이송계와 상기 제2 이송계를 구동시키는 구동부;를 포함하며,
    상기 제1 이송계는 상기 경로를 기준으로 상기 롤러 이송축을 XY 방향으로 이송시키며,
    상기 제2 이송계는 상기 압력값을 기준으로 상기 롤러 이송축을 Z 방향으로 이송시켜 롤러의 가압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치.
  4. 프레스부가 XY 방향으로 이동하며 가압 보조 기판을 가압하여, 상기 가압 보조 기판과 스탬프 사이에 위치하는 기능층에 마이크로 패턴을 형성하는 마이크로 패턴 형성단계; 및
    상기 스탬프 측으로 광을 조사하여 상기 기능층을 경화시키는 기능층 경화단계;를 포함하며,
    상기 마이크로 패턴 형성단계는,
    상기 마이크로 패턴을 형성하기 위하여 상기 프레스부의 경로 및 압력값을 생성하는 제어신호 생성단계;
    상기 제어신호 생성단계에서 생성된 상기 경로 및 상기 압력값에 따라 상기 프레스부가 이동하며, 상기 가압 보조 기판을 가압하는 가압단계;를 포함하고,
    상기 제어신호 생성단계에서는 상기 프레스부가 상기 가압 보조 기판에 가하는 압력을 센싱하고, 센싱된 상기 압력을 기준으로 형성하고자 하는 상기 마이크로 패턴의 세장비에 따라 상기 압력값을 생성하며,
    상기 마이크로 패턴 형성단계에서 상기 프레스부는 상기 가압 보조 기판을 가압하여 상기 스탬프에 도포된 기능층에 상기 마이크로 패턴을 형성시키는 롤러를 포함하고,
    상기 롤러는 볼 형태의 캐스터로 형성되며,
    상기 제어신호 생성단계에서 상기 경로는 상기 롤러가 상기 가압 보조 기판의 중앙부에서 외부로 연속적으로 이동하는 방향으로 생성되며,
    상기 가압단계에서 상기 롤러는 상기 가압 보조 기판 중 특정 영역을 중복되게 가압함으로써 상기 기능층에 마이크로 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 고세장비의 마이크로 패턴 제조 장치의 제어 방법.
  5. 삭제
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