KR102267473B1 - Fine pattern roll manufacturing system via tension control, and method of manufacturing fine pattern roll using the same - Google Patents
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Abstract
실시간 장력제어를 이용한 미세패턴 롤 제작시스템, 및 이를 이용한 미세패턴 롤 제작방법에서, 상기 미세패턴 롤 제작시스템은 패턴시트, 롤러, 고정유닛 및 장력유닛을 포함한다. 상기 패턴시트는 상면에 복수의 시트마크들이 형성된다. 상기 롤러는 회전함에 따라 상기 패턴시트의 시작단부터 표면에 감긴다. 상기 고정유닛은 상기 패턴시트의 끝단에서 상기 패턴시트를 고정한다. 상기 장력유닛은 상기 고정유닛에 연결되어, 상기 패턴시트가 상기 롤러의 표면에 감김에 따라 변화하는 상기 패턴시트의 장력을 측정 또는 제어한다. In a fine pattern roll manufacturing system using real-time tension control, and a fine pattern roll manufacturing method using the same, the fine pattern roll manufacturing system includes a pattern sheet, a roller, a fixing unit, and a tension unit. A plurality of sheet marks are formed on the upper surface of the pattern sheet. As the roller rotates, it is wound on the surface from the start end of the pattern sheet. The fixing unit fixes the pattern sheet at the end of the pattern sheet. The tension unit is connected to the fixing unit to measure or control the tension of the pattern sheet that changes as the pattern sheet is wound on the surface of the roller.
Description
본 발명은 미세패턴 롤 제작시스템, 및 이를 이용한 미세패턴 롤 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세 패턴이 형성된 패턴 시트를 롤러에 감아 제작되는 미세패턴 롤의 제작에 있어, 패턴 시트의 장력을 실시간으로 제어하여 패턴 시트와 롤러 사이의 정렬을 실시간으로 수행하여 정밀한 위치 및 방향 보정이 가능한 미세패턴 롤 제작시스템, 및 이를 이용한 미세패턴 롤 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fine pattern roll manufacturing system and a method for manufacturing a fine pattern roll using the same, and more particularly, in the manufacture of a fine pattern roll manufactured by winding a pattern sheet on which a fine pattern is formed on a roller, the tension of the pattern sheet It relates to a fine pattern roll manufacturing system capable of precise position and direction correction by performing real-time alignment between a pattern sheet and a roller by controlling in real time, and a fine pattern roll manufacturing method using the same.
최근 유연 전자제품의 보다 효과적인 생산을 위해, 미세패턴 롤의 제작이 필요하며, 이러한 미세패턴 롤은 롤(roll)을 이용한 다양한 롤-투-롤(roll-to-roll) 패터닝 장비에 사용되고 있다. Recently, for more effective production of flexible electronic products, it is necessary to manufacture a fine pattern roll, and such a fine pattern roll is used in various roll-to-roll patterning equipment using a roll.
이 때, 미세패턴 롤(roll)이란, 원통형 롤러(roller)의 외주면에 소정의 미세 패턴이 형성된 패턴 시트(sheet)가 감겨 형성되는 것으로, 이렇게 제작된 미세패턴 롤은, 패터닝 장비로 이동되어 유연 전자제품의 생산을 위해 사용된다. At this time, the fine pattern roll is formed by winding a pattern sheet having a predetermined fine pattern on the outer circumferential surface of a cylindrical roller, and the fine pattern roll produced in this way is moved to patterning equipment and is flexible Used for the production of electronic products.
이러한 미세패턴 롤의 제작방법으로는, 롤러에 레이저 등을 이용하여 노광 후 에칭하여 제작하는 방법, 롤러의 외면상에 미세 패턴을 레이저나 가공기를 이용하여 직접 형성하는 방법 등이 적용되고 있으나, 곡면인 롤러의 외주면 상에 가공을 수행하는 것이 용이하지는 않으며, 특히 패턴의 크기가 작아지는 미세패턴의 경우 적용이 제한적인 한계가 있다. As a manufacturing method of such a fine pattern roll, a method of manufacturing by etching after exposure using a laser or the like on the roller, a method of directly forming a fine pattern on the outer surface of the roller using a laser or a processing machine, etc. are applied, but a curved surface It is not easy to perform processing on the outer circumferential surface of the in-roller, and in particular, in the case of a fine pattern in which the size of the pattern becomes small, there is a limited application.
그리하여, 대한민국 등록특허 제10-1692065호 등을 통해, 롤러의 외주면을 따라 패턴 시트를 감아 미세패턴 롤을 제작하는 기술이 개발되고 있다. Thus, through Republic of Korea Patent Registration No. 10-1692065, etc., a technique for manufacturing a fine pattern roll by winding a pattern sheet along the outer circumferential surface of the roller is being developed.
다만, 도 1에 도시된 바와 같이, 롤러(2)의 외주면에 패턴시트(3)를 감아 미세패턴 롤(1)을 제작하는 경우, 도시된 바와 같이, 롤러마크(4)와 시트마크(5)가 서로 불일치하는, 즉 패턴시트(3)가 롤러(2)의 외주면 상에 정확하게 정렬되지 못하는 문제가 야기될 수 있으며, 이는 결과적으로 미세패턴 롤(1)의 품질을 저하시키게 된다. However, as shown in FIG. 1, in the case of manufacturing the
나아가, 상기 패턴시트(3)를 상기 롤러(2)에 감는 경우, 상기 패턴시트(3)를 균일하게 고정시키는 것이 필요하며, 이를 통해 상기 패턴시트(3)와 상기 롤러(2)와의 정렬을 더욱 균일하게 유지할 수 있으나, 이와 관련된 연구는 미진한 실정이다. Furthermore, when the
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 패턴 시트의 장력을 실시간으로 제어하며, 패턴 시트와 롤러 사이의 정렬을 실시간으로 수행함으로써, 정밀한 위치 보정 및 방향 보정이 가능하여, 보다 정밀하게 미세패턴 롤을 제작할 수 있는 미세패턴 롤 제작시스템을 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention was conceived in this respect, and an object of the present invention is to control the tension of the pattern sheet in real time, and by performing the alignment between the pattern sheet and the roller in real time, precise position correction and direction correction are possible Accordingly, it is to provide a fine pattern roll manufacturing system capable of manufacturing fine pattern rolls more precisely.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 미세패턴 롤 제작시스템을 이용한 미세패턴 롤 제작방법을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fine pattern roll using the fine pattern roll manufacturing system.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 미세패턴 롤 제작시스템은 패턴시트, 롤러, 고정유닛 및 장력유닛을 포함한다. 상기 패턴시트는 상면에 복수의 시트마크들이 형성된다. 상기 롤러는 회전함에 따라 상기 패턴시트의 시작단부터 표면에 감긴다. 상기 고정유닛은 상기 패턴시트의 끝단에서 상기 패턴시트를 고정한다. 상기 장력유닛은 상기 고정유닛에 연결되어, 상기 패턴시트가 상기 롤러의 표면에 감김에 따라 변화하는 상기 패턴시트의 장력을 측정 또는 제어한다. A fine pattern roll manufacturing system according to an embodiment for realizing the object of the present invention includes a pattern sheet, a roller, a fixing unit and a tension unit. A plurality of sheet marks are formed on the upper surface of the pattern sheet. As the roller rotates, it is wound on the surface from the start end of the pattern sheet. The fixing unit fixes the pattern sheet at the end of the pattern sheet. The tension unit is connected to the fixing unit to measure or control the tension of the pattern sheet that changes as the pattern sheet is wound on the surface of the roller.
일 실시예에서, 상기 고정유닛 및 상기 장력유닛은, 상기 패턴시트가 상기 롤러에 감김에 따라 제1 방향으로 이동될 수 있다. In an embodiment, the fixing unit and the tension unit may be moved in a first direction as the pattern sheet is wound around the roller.
일 실시예에서, 상기 장력유닛은, 상기 패턴시트의 제1 방향으로의 장력을 측정하는 장력측정부, 및 상기 장력측정부의 측정결과 또는 상기 패턴시트가 상기 롤러에 감기고 남은 길이를 바탕으로 상기 패턴시트에 인가되는 장력을 제어하는 장력제어부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the tension unit, a tension measurement unit for measuring the tension of the pattern sheet in the first direction, and the measurement result of the tension measurement unit or the pattern sheet based on the length remaining after the pattern sheet is wound on the roller It may include a tension control unit for controlling the tension applied to the sheet.
일 실시예에서, 상기 고정유닛은, 상기 패턴시트의 끝단의 양 측을 제1 방향을 따라 각각 고정하는 제1 및 제2 고정부들을 포함할 수 있다. In one embodiment, the fixing unit may include first and second fixing parts for fixing both sides of the end of the pattern sheet in the first direction, respectively.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 고정부들 각각은, 상기 패턴시트를 상기 제1 방향으로 이동시키거나, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이동시켜 상기 패턴시트와 상기 롤러 사이의 정렬을 보정할 수 있다. In one embodiment, each of the first and second fixing parts moves the pattern sheet in the first direction or moves in a second direction perpendicular to the first direction between the pattern sheet and the roller. alignment can be corrected.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 고정부들의 상기 제1 방향으로의 이동을 가이드하는 수평가이드, 및 상기 제1 및 제2 고정부들의 상기 제2 방향으로의 이동을 가이드하는 수직가이드를 포함하는 가이드부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, a horizontal guide for guiding the movement of the first and second fixing parts in the first direction, and a vertical guide for guiding the movement of the first and second fixing parts in the second direction. It may further include a guide unit including a.
일 실시예에서, 상기 패턴시트의 시트마크들을 촬영하여, 상기 패턴시트와 상기 롤러 사이의 정렬을 판단하는 측정유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, by photographing the sheet marks of the pattern sheet, it may further include a measuring unit for determining the alignment between the pattern sheet and the roller.
일 실시예에서, 상기 롤러의 표면에는 복수의 롤러마크들이 형성되어, 상기 측정유닛은 상기 시트마크들과 상기 롤러마크들의 정렬을 판단할 수 있다. In one embodiment, a plurality of roller marks are formed on the surface of the roller, so that the measuring unit can determine the alignment of the sheet marks and the roller marks.
일 실시예에서, 상기 고정유닛은, 상기 측정유닛에서의 판단 정보를 바탕으로 상기 패턴시트를 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동시키며, 상기 장력유닛은, 상기 측정유닛에서의 판단 정보를 바탕으로 상기 패턴시트에 인가되는 장력을 제어할 수 있다. In one embodiment, the fixing unit moves the pattern sheet in a first direction or a second direction based on the determination information from the measuring unit, and the tension unit is based on the determination information from the measuring unit. It is possible to control the tension applied to the pattern sheet.
일 실시예에서, 상기 패턴시트가 상기 롤러의 표면에 감긴 상태에서, 상기 패턴시트를 상기 롤러에 점착시키는 점착유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, in a state in which the pattern sheet is wound on the surface of the roller, an adhesive unit for adhering the pattern sheet to the roller may be further included.
일 실시예에서, 상기 롤러의 표면에 레진(resin)을 코팅하는 코팅유닛을 더 포함하며, 상기 점착유닛은, 상기 레진의 상면에 상기 패턴시트가 위치한 상태에서, 상기 레진에 UV 광을 제공하여 상기 패턴시트를 상기 레진 상에 점착시킬 수 있다. In one embodiment, further comprising a coating unit for coating a resin (resin) on the surface of the roller, the adhesion unit, in a state in which the pattern sheet is located on the upper surface of the resin, by providing UV light to the resin The pattern sheet may be adhered to the resin.
일 실시예에서, 상기 점착유닛은, 상기 롤러의 표면에 상기 패턴시트가 위치한 상태에서, 상기 패턴시트를 상기 롤러의 표면에 스폿(spot) 용접할 수 있다. In an embodiment, the adhesive unit may spot-weld the pattern sheet to the surface of the roller in a state where the pattern sheet is positioned on the surface of the roller.
일 실시예에서, 상기 패턴시트가 상기 롤러에 감기기 전에, 상기 패턴시트의 시작단의 중앙에 위치하여 상기 패턴시트를 회전 가능하도록 고정시키는 피봇유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, before the pattern sheet is wound on the roller, it may further include a pivot unit positioned at the center of the starting end of the pattern sheet to rotatably fix the pattern sheet.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 미세패턴 롤 제작방법에서, 패턴시트에 초기 장력을 인가하여 초기 위치로 고정한다. 상기 패턴시트의 시트마크의 위치를 측정한다. 상기 패턴시트의 위치를 바탕으로 롤러를 초기 위치로 이동시킨다. 상기 패턴시트가 제1 방향으로 이송되고 상기 롤러가 회전하면서, 상기 롤러에 상기 패턴시트를 감는다. 상기 패턴시트와 상기 롤러의 위치, 및 상기 패턴시트의 장력을 실시간으로 제어한다. 상기 패턴시트의 시작단과 끝단을 접합한다. In the method of manufacturing a fine pattern roll according to an embodiment for realizing another object of the present invention, an initial tension is applied to the pattern sheet and fixed to the initial position. The position of the sheet mark of the pattern sheet is measured. The roller is moved to the initial position based on the position of the pattern sheet. As the pattern sheet is transferred in the first direction and the roller rotates, the pattern sheet is wound around the roller. The position of the pattern sheet and the roller, and the tension of the pattern sheet are controlled in real time. The start and end of the pattern sheet are joined together.
일 실시예에서, 상기 패턴시트를 접합하는 단계에서, 상기 시작단과 상기 끝단을 용접 또는 UV 레진 경화 방법으로 접합할 수 있다. In one embodiment, in the step of bonding the pattern sheet, the starting end and the end may be joined by welding or a UV resin curing method.
본 발명의 실시예들에 의하면, 패턴시트의 일 측이 고정된 상태에서 롤러의 표면에 감기며 미세패턴 롤을 제작함에 있어, 롤러와 패턴시트 사이의 위치를 실시간으로 측정하여, 이의 정렬을 제어함으로써, 보다 정확하고 정밀하게 미세패턴 롤을 제작할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, in manufacturing a fine pattern roll while one side of the pattern sheet is fixed on the surface of the roller, the position between the roller and the pattern sheet is measured in real time to control the alignment thereof. By doing so, it is possible to produce a fine pattern roll more accurately and precisely.
구체적으로, 패턴시트에 형성되는 시트마크를 측정하고, 선택에 따라 롤러에 형성되는 롤러마크를 측정하여, 상기 패턴시트와 상기 롤러의 상대 위치를 판단하며, 이를 바탕으로, 상기 고정되는 패턴시트의 일 측의 위치를 이동시켜 상기 패턴시트와 상기 롤러의 상대 위치를 실시간으로 제어하거나, 상기 고정되는 패턴시트에 인가되는 장력을 제어하여 상기 패턴시트와 상기 롤러의 상대 위치를 실시간으로 제어할 수 있다. Specifically, by measuring the sheet mark formed on the pattern sheet, and optionally by measuring the roller mark formed on the roller, the relative position of the pattern sheet and the roller is determined, and based on this, the pattern sheet to be fixed The relative position of the pattern sheet and the roller can be controlled in real time by moving the position of one side, or the relative position of the pattern sheet and the roller can be controlled in real time by controlling the tension applied to the fixed pattern sheet. .
특히, 상기 패턴시트의 일 측을 고정하는 고정유닛은, 일 측의 양 측을 각각 고정하며, 제1 방향은 물론 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이동이 가능하도록 제어되어, 상기 패턴시트와 상기 롤러의 실시간 제어를 보다 정밀하고 정확하게 구현할 수 있다. In particular, the fixing unit for fixing one side of the pattern sheet fixes both sides of one side, respectively, and is controlled to be movable in a second direction perpendicular to the first direction as well as in the first direction, the pattern sheet and real-time control of the rollers can be implemented more precisely and accurately.
나아가, 본 실시예의 경우, 상기 패턴시트가 롤러에 감김에 따라 상기 패턴시트의 남은 길이가 변화하게 되며, 이에 따라 상기 패턴시트를 균일하게 상기 롤러에 감기 위해서는 상기 패턴시트에 인가되어야 하는 장력도 남은 길이에 따라 변화하여야 한다. 이에, 장력 제어부를 통해 상기 남은 길이에 따라 변화되어야 할 장력을 고려하여 상기 패턴시트에 장력을 다르게 인가함으로써, 상기 패턴시트를 보다 균일하게 상기 롤러에 감을 수 있다. Furthermore, in the case of this embodiment, the remaining length of the pattern sheet changes as the pattern sheet is wound on the roller, and accordingly, the tension that must be applied to the pattern sheet is also left in order to uniformly wind the pattern sheet on the roller. It should change with the length. Accordingly, by applying different tension to the pattern sheet in consideration of the tension to be changed according to the remaining length through the tension control unit, the pattern sheet can be wound on the roller more uniformly.
또한, 장력측정부가 상기 고정유닛과 같이 상기 패턴시트의 양 측에 각각 구비됨으로써, 상기 패턴시트의 양 측에 인가되는 장력이 서로 다른 경우, 이에 대한 즉각적인 보정 제어가 가능하여, 상기 패턴시트를 보다 균일하게 상기 롤러에 감을 수 있다. In addition, since the tension measuring unit is provided on both sides of the pattern sheet like the fixing unit, when the tension applied to both sides of the pattern sheet is different from each other, immediate correction control is possible, so that the pattern sheet is more It can be uniformly wound around the roller.
또한, 상기 패턴시트가 폴리머 재료인 경우, 상기 롤러의 표면에 레진을 코팅하고, 상기 패턴시트를 위치시킨 후 UV 광을 조사하여 레진을 경화시킴으로써, 상기 패턴시트는 보다 안정적으로 상기 롤러의 표면상에 점착 및 고정될 수 있다. In addition, when the pattern sheet is a polymer material, by coating a resin on the surface of the roller, irradiating UV light after positioning the pattern sheet to harden the resin, the pattern sheet is more stably on the surface of the roller It can be adhered and fixed to the
이와 달리, 상기 패턴시트가 금속재료인 경우, 상기 롤러의 표면에 위치한 상기 패턴시트를 직접 용접함으로써, 상기 패턴시트를 안정적으로 상기 롤러의 표면상에 점착 및 고정할 수도 있다. Alternatively, when the pattern sheet is a metal material, by directly welding the pattern sheet located on the surface of the roller, the pattern sheet may be stably adhered and fixed on the surface of the roller.
나아가, 상기 패턴시트에 일정한 압력을 인가함으로써, 상기 롤러의 표면에 상기 패턴시트를 보다 균일하게 위치 및 고정시킬 수 있다. Furthermore, by applying a constant pressure to the pattern sheet, it is possible to more uniformly position and fix the pattern sheet on the surface of the roller.
또한, 미세패턴 롤의 경우, 상기 롤러로 전사된 상기 패턴시트의 시작단과 끝단을 접합시킴으로써, 상기 롤러 상에 패턴시트를 완전히 고정시킬 수 있어, 상기 미세패턴 롤을 별도의 패터닝 장비에서 보다 안정적으로 사용될 수 있다. In addition, in the case of a fine pattern roll, by bonding the start and end of the pattern sheet transferred to the roller, the pattern sheet can be completely fixed on the roller, so that the fine pattern roll can be more stably performed in a separate patterning equipment can be used
도 1은 종래기술에 의해 제작된 미세패턴 롤을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 미세패턴 롤 제작시스템을 도시한 모식도이다.
도 3은 도 2의 미세패턴 롤 제작시스템을 상부에서 관찰한 평면도이다.
도 4는 도 2의 미세패턴 롤 제작시스템에서 롤러에 패턴시트가 부착되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2의 미세패턴 롤 제작시스템의 가이드부를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 2의 미세패턴 롤 제작시스템을 이용한 미세패턴 롤 제작방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 도 6의 미세패턴 롤 제작방법에서 패턴 시트의 끝단을 접합한 상태를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a fine pattern roll produced by the prior art.
Figure 2 is a schematic diagram showing a fine pattern roll manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of the fine pattern roll manufacturing system of FIG. 2 observed from above.
4 is a perspective view showing a state in which the pattern sheet is attached to the roller in the fine pattern roll manufacturing system of FIG.
5 is a plan view illustrating a guide part of the fine pattern roll manufacturing system of FIG. 2 .
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fine pattern roll using the fine pattern roll manufacturing system of FIG. 2 .
7 is a perspective view showing a state in which the ends of the pattern sheets are joined in the method of manufacturing the fine pattern roll of FIG. 6 .
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention may have various changes and may have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprises" or "consisting of" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 미세패턴 롤 제작시스템을 도시한 모식도이다. 도 3은 도 2의 미세패턴 롤 제작시스템을 상부에서 관찰한 평면도이다. 도 4는 도 2의 미세패턴 롤 제작시스템에서 롤러에 패턴시트가 부착되는 상태를 도시한 사시도이다. 도 5는 도 2의 미세패턴 롤 제작시스템의 가이드부를 도시한 평면도이다. Figure 2 is a schematic diagram showing a fine pattern roll manufacturing system according to an embodiment of the present invention. 3 is a plan view of the fine pattern roll manufacturing system of FIG. 2 observed from above. 4 is a perspective view showing a state in which the pattern sheet is attached to the roller in the fine pattern roll manufacturing system of FIG. 5 is a plan view illustrating a guide part of the fine pattern roll manufacturing system of FIG. 2 .
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 미세패턴 롤 제작시스템(10)은 롤러(100), 가압유닛(200), 패턴시트(300), 측정유닛(400), 고정유닛(500), 장력유닛(600) 및 가이드부(700)를 포함하며, 피봇유닛(450), 코팅유닛(150) 및 점착유닛(250)을 더 포함할 수 있다. 1 to 5 , the fine pattern
상기 롤러(100)는 실린더 형상을 가지며, 제1 방향(X)에 수직인 제2 방향(Y)을 회전축으로 회전하여 표면에 상기 패턴시트(300)가 감겨 점착된다.The
이 경우, 상기 롤러(100)의 표면에는, 상기 패턴시트(300)의 점착을 위한 레진(110)이 형성될 수 있으며, 이에 대하여는 후술한다. In this case, a
상기 패턴시트(300)는 상기 제1 방향(X)을 따라 이송되며, 상기 패턴시트(300)가 이송되고, 상기 롤러(100)가 회전함에 따라, 상기 패턴시트(300)는 상기 롤러(100)의 표면에 감기게 된다. The
이 경우, 상기 패턴시트(300)의 이송속도는, 상기 롤러(100)의 회전의 선속도와 동일하게 유지되어, 상기 롤러(100)의 표면에 상기 패턴시트(300)가 균일하게 감기는 것이 필요하다. In this case, the feeding speed of the
또한, 상기 패턴시트(300)는 시작단(305)부터 상기 롤러(100)에 점착되기 시작하여, 끝단(306)이 상기 롤러(100)에 점착되는 것으로 종료되며, 상기 패턴시트(300)의 길이는 상기 롤러(100)의 외주연의 길이와 동일하여야 한다. In addition, the
그리하여, 상기 롤러(100)의 외주연에 상기 패턴시트(300)가 1회 감기며 점착 및 고정되어, 후술되는 미세패턴 롤(20)이 제작된다. Thus, the
이 경우, 상기 패턴시트(300)의 상면 상에는 미세패턴(310)이 형성되므로, 결국 상기 미세패턴 롤(20)의 상면에 상기 미세패턴(310)이 형성되게 된다. In this case, since the
한편, 본 실시예의 경우, 상기 패턴시트(300)는 상기 시작단(305)이 상기 롤러(100)에 고정된 상태에서, 상기 끝단(306) 만이 상기 고정유닛(500)에 의해 고정되고, 별도의 지지부재가 구비되지 않은 상태에서, 상기 제1 방향(X)으로 이송된다.On the other hand, in the case of this embodiment, in the case of the
즉, 상기 고정유닛(500)은 상기 패턴시트(300)의 끝단(306)을 고정하며, 상기 패턴시트(300)가 상기 제1 방향(X)으로 이송됨과 동시에, 상기 제1 방향(X)으로 이송된다. That is, the fixing
이 경우, 상기 고정유닛(500)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패턴시트(300) 끝단(306)의 양 측을 각각 고정하는 제1 및 제2 고정부들(510, 520)을 포함하며, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)은 모두 상기 패턴시트(300)의 양 측 끝단(307, 380)을 상기 제1 방향(X)을 따라 고정한다. In this case, the fixing
즉, 상기 패턴시트(300)는 상기 제1 방향(X)을 따른 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)의 고정에 의해, 상기 제1 방향(X)으로 소정의 장력을 제공받게 되며 이에 따라 장력이 유지된 상태로 상기 롤러(100)에 감기게 된다. That is, the
한편, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520) 각각은 서로 동일한 구조로 형성되어, 상기 패턴시트(300)의 끝단(306) 양 측(307, 380)을 고정한다. Meanwhile, each of the first and second fixing
예를 들어, 상기 제1 고정부(510)는 내부에 소정의 공간을 형성하며 한 쌍의 상하부에 평행하게 연장되는 수평 고정 프레임(511), 상기 한 쌍의 수평 고정부(511)를 수직 방향으로 연결하여 프레임을 형성하는 수직 고정 프레임(512), 및 상기 내부에 형성되는 소정의 공간에 구비되어, 상기 패턴시트(300)의 일 측(307)을 고정하는 내부 고정 프레임(513)을 포함한다. For example, the first fixing
마찬가지로, 상기 제2 고정부(520)도, 수평 고정 프레임(521), 수직 고정 프레임 및 내부 고정 프레임을 포함하여, 상기 패턴시트(300)의 일 측(308)을 고정할 수 있다. Similarly, the
다만, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520) 각각은 상기 패턴시트(300)의 끝단(306)을 고정할 수 있으면 충분하고, 그 구조나 형상은 다양하게 변형될 수 있다. However, each of the first and second fixing
한편, 상기 패턴시트(300)가 상기 제1 방향(X)으로 이송되는 경우, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)도 상기 패턴시트(300)와 함께 상기 제1 방향(X)으로 이송되어야 하며, 이 경우 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)의 이송을 안정적으로 가이드하기 위해 상기 고정유닛(500)의 하부에 상기 가이드부(700)가 위치한다. On the other hand, when the
상기 가이드부(700)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 프레임(701), 제1 및 제2 수평 가이드들(710, 720) 및 수직 가이드(730)를 포함한다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 수평 가이드들(710, 720)은 상기 제1 방향(X)을 따라 연장되며, 함입된 홈의 형태일 수 있으며, 상기 수직 가이드(730)는 상기 제2 방향(Y)을 따라 연장되며, 함입된 홈의 형태일 수 있다. The
그리하여, 상기 제1 고정부(510)의 하부에 위치한 상기 수평 고정프레임(511)은 상기 제1 수평 가이드(710)를 따라 상기 제1 방향(X)으로 가이드되며 이송되고, 상기 제2 고정부(520)의 하부에 위치한 상기 수평 고정프레임은 상기 제2 수평 가이드(720)를 따라 상기 제1 방향(X)으로 가이드되며 이송된다. Thus, the
이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 수평 고정프레임들의 하면에는 각각 상기 제1 및 제2 수평 가이드들(710, 720)의 내부로 함입되어, 슬라이딩이 가능하도록 고정되는 돌출부(미도시)가 형성될 수 있다. In this case, although not shown, protrusions (not shown) that are recessed into the first and second
한편, 후술하겠으나, 상기 제1 및 제2 고정부들(510)은 상기 패턴시트(300)의 상기 제2 방향(Y)으로의 정렬을 보정하기 위해, 상기 제2 방향(Y)으로 이송될 필요가 있으며, 이에 따라, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)은 상기 수직 가이드(730)에서 슬라이딩 되며 상기 제2 방향(Y)으로 이동될 수 있다. Meanwhile, as will be described later, the first and second fixing
다만, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)은 상기 정렬 보정을 위해서는, 상기 제1 방향(X)으로 이송되는 임의의 위치에서도 필요하면 상기 제2 방향(Y)으로 이동될 수 있어야 하므로, 상기 수직 가이드(730)는 상기 제1 방향(X)을 따라 이동이 가능하도록 구비된다. However, in order to correct the alignment, the first and second fixing
즉, 상기 수직 가이드(730)도 상기 제1 및 제2 수평 가이드들(710, 720)을 따라 가이드되어 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)과 함께 상기 제1 방향(X)으로 이동될 수 있으며, 이에, 상기 수직 가이드(730)의 하부에는 상기 제1 및 제2 수평 가이드들(710, 720)을 따라 슬라이딩이 가능하도록 돌출되는 별도의 돌출부(미도시)가 구비될 수 있다. That is, the
이와 달리, 상기 수직 가이드(730)는 별도의 가이드부(미도시)를 통해 상기 제1 방향(X)으로 이동될 수도 있다. Alternatively, the
이 경우, 상기 가이드부(700)의 구조는 다양하게 변형될 수 있으며, 상기 고정유닛(500)의 제1 및 제2 고정부들(510, 520) 각각이 상기 제1 방향(X)은 물론 상기 제2 방향(Y)으로 서로 독립적으로 이동될 수 있는 슬라이딩 구조이면 충분하다. In this case, the structure of the
한편, 상기 패턴시트(300)는, 유연성 필름 또는 신축성 필름 등의 형태일 수 있으며, 이에 따라, 상기 고정유닛(500)이 상기 패턴시트(300)를 고정하는 고정력에 따라 상기 패턴시트(300)의 팽창 또는 수축 정도가 변화할 수 있다. On the other hand, the
나아가, 상기 패턴시트(300)는 상기 롤러(100)에 감김에 따라, 상기 제1 방향(X)을 따라 남는 길이(L)가 실시간으로 변화하게 되며, 상기 패턴시트(300)의 길이가 상기 제1 방향(X)을 따라 변화하게 되면, 동일한 고정력으로 상기 패턴시트(300)를 고정하는 경우, 상기 패턴시트(300)에 인가되는 장력은 변화하게 된다. Furthermore, as the
또한, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)에 감기면서, 상기 제2 방향(Y)으로의 정렬의 오차가 발생하는 경우, 마찬가지 동일한 고정력으로 상기 패턴시트(300)의 양 측을 고정하는 경우, 상기 패턴시트(300)에 인가되는 양 측의 장력은 변화하게 된다. In addition, when the
이에 따라, 본 실시예에서는, 상기 패턴시트(300)의 남는 길이(L)가 실시간으로 변화함을 고려하여, 상기 장력유닛(600)이, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)이 상기 패턴시트(300)를 고정하는 고정력을 변화하도록 제어한다. Accordingly, in this embodiment, in consideration of the change in the remaining length L of the
보다 구체적으로, 상기 장력유닛(600)은 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520) 각각에 연결되는 제1 및 제2 장력부들(610, 620)을 포함한다. More specifically, the
또한, 상기 제1 및 제2 장력부들(610, 620)은 서로 동일한 구조를 가져, 각각 장력측정부(611, 621), 및 장력제어부(612, 622)를 포함한다. In addition, the first and
즉, 상기 제1 장력측정부(611)는 상기 제1 고정부(510)에 연결되어, 상기 제1 고정부(510)가 상기 패턴시트(300)를 고정하는 장력을 측정하며, 상기 제2 장력측정부(612)는 상기 제2 고정부(520)에 연결되어, 상기 제2 고정부(520)가 상기 패턴시트(300)를 고정하는 장력을 측정한다. That is, the first
또한, 상기 제1 장력제어부(612)는 상기 제1 고정부(510)가 상기 패턴시트(300)를 고정하는 장력을 제어하며, 상기 제2 장력제어부(622)는 상기 제2 고정부(520)가 상기 패턴시트(300)를 고정하는 장력을 제어한다. In addition, the first
이 경우, 상기 제1 장력제어부(612)는 상기 제1 장력측정부(611)에서 측정된 상기 제1 고정부(510)가 상기 패턴시트의 일 측 끝단(307)을 고정하는 장력의 크기, 및 상기 패턴시트(300)의 남은 길이(L)에 대한 정보를 바탕으로, 상기 제1 고정부(510)가 상기 일 측 끝단(307)을 고정하는 장력을 제어한다. In this case, the first
마찬가지로, 상기 제2 장력제어부(622)는 상기 제2 장력측정부(621)에서 측정된 상기 제2 고정부(520)가 상기 패턴시트의 일 측 끝단(308)을 고정하는 장력의 크기, 및 상기 패턴시트(300)의 남은 길이(L)에 대한 정보를 바탕으로, 상기 제2 고정부(520)가 상기 일 측 끝단(308)을 고정하는 장력을 제어한다.Similarly, the second
예를 들어, 상기 패턴시트(300)가 초기 상태에서 남은 길이(L)가 상대적으로 긴 경우라면 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)이 상기 패턴시트(300)를 고정하는 장력을 상대적으로 크게 유지하지만, 상기 패턴시트(300)의 남은 길이(L)가 상대적으로 작아지면, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)이 상기 패턴시트(300)를 고정하는 장력이 상대적으로 작아지도록 제어할 수 있다. For example, if the length L remaining in the
또한, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)에 감기면서, 상기 제2 방향(Y)을 따라 정렬의 오차가 발생하게 되면, 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)이 고정하는 양 끝단들(307, 308)의 장력의 차이가 발생하게 되며, 이에 따라, 상기 제1 및 제2 장력제어부들(612, 613)은 상기 패턴시트(300)의 양 끝단들(307, 308)의 장력을 제어하여, 상기 패턴시트(300)가 상기 제2 방향(Y)으로의 정렬 오차를 보정할 수 있다. In addition, when the
특히, 상기 장력유닛(600)은, 상기 장력 측정부(611, 621)에서 측정되는 장력의 변화를 실시간으로 파악하여, 이를 바탕으로 상기 패턴시트(300)의 양 끝단들(307, 308)에 인가되는 장력을 실시간으로 제어할 수 있으므로, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)에 보다 균일하게 정렬되어 감길 수 있게 된다. In particular, the
상기 측정유닛(400)은 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)에 접합되는 위치를 촬상할 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 패턴시트(300)와 상기 롤러(100)의 접합위치의 상부에 위치한다. As shown in FIG. 2 , the measuring
상기 측정유닛(400)은, 제1 및 제2 측정부들(410, 420)을 포함하며, 상기 제1 및 제2 측정부들(410, 420)은 상기 패턴시트(300)의 상기 제2 방향(Y)으로의 양 측 끝단에 각각 위치하여, 상기 패턴시트(300)에 형성되는 시트마크(301)를 촬상하게 된다. The measuring
상기 제1 및 제2 측정부들(410, 420)은, 예를 들어, 비전 카메라(vision camera)일 수 있다. The first and
상기 제1 및 제2 측정부들(410, 420)은 상기 패턴시트(300)의 시트마크(301)를, 양 측에서 각각 측정함으로써, 상기 패턴시트(300)가 상기 제1 방향(X)은 물론 상기 제2 방향(Y)으로 정확하게 정렬되어 이송되는 지의 여부를 판단할 수 있다. The first and
이 경우, 상기 제1 및 제2 측정부들(410, 420)에서 측정한 결과, 상기 패턴시트(300)가 상기 제1 방향(X) 또는 상기 제2 방향(Y)으로 정렬의 오차가 발생하는 것으로 판단되면, 상기 고정유닛(500)의 상기 제1 및 제2 고정부들(510, 520)은 각각 상기 제1 방향(X) 또는 상기 제2 방향(Y)으로 추가로 이동되어, 상기 제1 방향(X) 또는 상기 제2 방향(Y)으로 정렬의 오차를 실시간으로 제어하게 된다. In this case, as a result of measurement by the first and
이와 동시에, 상기 장력유닛(600)의 장력제어부(612, 622)에서도 상기 패턴시트(300)의 양 측에 인가되는 장력을 제어함으로써, 상기 제1 방향(X) 또는 상기 제2 방향(Y)으로 정렬의 오차를 실시간으로 제어할 수 있다. At the same time, by controlling the tension applied to both sides of the
예를 들어, 상기 제1 측정부(410)에서 측정된 시트마크(301)가 상기 제2 측정부(420)에서 측정된 시트마크(302)보다 상기 제1 방향(X)으로 더 늦게 정위치에 이동되는 것으로 판단되면, 상기 제2 고정부(520)가 상기 제1 고정부(510)보다 상기 지연되는 만큼 더 늦게 상기 제1 방향(X)을 따라 이동되도록 제어될 수 있다. For example, the
또한, 상기 제1 측정부(410)에서 측정된 시트마크(301)가 상기 제2 측정부(420)에서 측정된 시트마크(302)보다 상기 제2 방향(Y)으로 더 이동되는 것으로 판단되면, 상기 제1 고정부(510)는 이를 보상할 수 있도록 상기 제2 방향(Y)으로 이동되도록 제어될 수 있다. In addition, when it is determined that the
마찬가지로, 상기 제1 측정부(410)에서 측정된 시트마크(301)가 상기 제2 측정부(420)에서 측정된 시트마크(302)보다 상기 제1 방향(X)으로 더 늦게 정위치에 이동되는 것으로 판단되면, 상기 장력유닛(600)의 상기 제1 장력 제어부(612)에서는 상기 패턴시트(300)의 상기 일 측 끝단(307)의 장력을 증가 또는 감소시킴으로써, 상기 패턴시트(300)의 정렬 오차를 보상할 수 있다. Similarly, the
한편, 이상에서는 상기 측정유닛(400)이 상기 시트마크(301) 만을 촬상하여 상기 패턴시트(300)를 정렬하는 것을 예시하였으나, 상기 롤러(100)의 표면에도, 롤러마크(101)가 형성됨으로써, 상기 측정유닛(400)은 상기 시트마크(301)와 상기 롤러마크(101)의 정렬 상태를 동시에 촬상함으로써, 상기 패턴시트(300)와 상기 롤러(100) 사이의 정렬을 판단할 수 있다. On the other hand, in the above, the
이 경우, 상기 시트마크(301)와 상기 롤러마크(101)의 정렬 상태를 동시에 촬상하여, 정렬의 오차가 발생하는 경우, 이의 보상을 위한 실시간 제어에 대하여는 앞서 설명한 바와 동일하다. In this case, when the alignment state of the
상기 가압유닛(200)은 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)에 점착된 이후, 상기 패턴시트(300)를 상기 롤러(100)의 표면에 가압하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 측정유닛(400)에 인접하도록 배치될 수 있다. The
상기 가압유닛(200)은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 롤러(100)보다는 작은 직경을 가지는 장방형의 원통형 형상을 가지며, 회전가능하도록 구성되어, 상기 가압유닛(200)과 상기 롤러(100)의 표면 사이로 상기 패턴시트(300)가 통과하게 된다. As shown in FIGS. 2 and 4, the
그리하여, 상기 패턴시트(300)는, 상기 가압유닛(200)에 의해 소정의 압력을 제공받게 되며, 이에 따라 상기 패턴시트(300)는 보다 균일하게 상기 롤러(100)의 표면에 점착이 가능하게 된다. Thus, the
이 경우, 상기 가압유닛(200)에 인가되는 압력은 변화되도록 제어될 수 있으며, 이를 통해 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)에 압착되는 정도가 제어될 수 있다. In this case, the pressure applied to the
한편, 도시하지는 않았으나, 상기 가압유닛(200)의 양 측에는 상기 패턴시트(300)에 인가되는 압력을 측정하는 압력 측정부가 각각 구비될 수 있다. 그리하여, 상기 압력 측정부에서 측정되는 상기 패턴시트(300)의 양 측에 각각 인가되는 압력이 서로 균일하지 않은 경우, 상기 가압유닛(200)에서 인가되는 압력을 제어함으로써, 상기 패턴시트(300)가 보다 균일하게 상기 롤러(100)에 압착될 수 있도록 한다. Meanwhile, although not shown, pressure measuring units for measuring the pressure applied to the
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 코팅유닛(150)은 상기 롤러(100)가 상기 패턴시트(300)와 정렬되기 전에, 상기 롤러(100)의 표면상에 레진(resin)(110)을 도포할 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 2 , the
상기 레진(110)은 UV 경화에 의해 경화되는 경화레진일 수 있으며, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)의 표면으로 정렬되어 부착되기 전에 상기 롤러(100)의 표면에 도포되므로, 결국 상기 패턴시트(300)는 상기 레진(110)의 상면 상에 점착되게 된다. The
그리하여, 본 실시예에서는, 상기 점착유닛(250)이 추가로 구비되어, 상기 레진(110)에 UV 광을 인가하고, 이를 통해 상기 레진(110)을 경화시킨다. Thus, in the present embodiment, the
이 경우, 상기 점착유닛(250)은 상기 가압유닛(200)의 후단에 위치하는 것으로, 결국, 상기 레진(110) 상에 상기 패턴시트(300)가 위치한 상태에서, 상기 레진(110)을 경화시키게 된다. In this case, the
그리하여, 상기 패턴시트(300)는 상기 레진(110)의 경화와 함께, 상기 롤러(100)의 상면 상에 안정적으로 점착된다. Thus, the
이 경우, 상기 패턴시트(300)는, 상기 레진(110)의 경화와 함께, 상기 롤러(100)에 점착될 수 있는 재료인, 폴리머 재료를 포함할 수 있다. In this case, the
이와 달리, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 점착유닛(250)은 스폿(spot) 용접을 수행하는 용접기일 수 있으며, 이와 같이 상기 점착유닛(250)이 스폿 용접을 수행하는 경우, 상기 코팅유닛(150)에 의한 상기 레진(110)의 도포는 생략될 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 4 , the
즉, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)의 표면에 위치하여, 상기 가압유닛(200)에 의해 가압된 상태에서, 상기 점착유닛(250)은 상기 패턴시트(300)를 상기 롤러(100)의 표면에 스폿 용접(351)을 수행하고, 이를 통해, 상기 패턴시트(300)를 상기 롤러(100)에 안정적으로 고정시킬 수 있다. That is, in a state in which the
이 경우, 상기 패턴시트(300)는, 용접에 의해 상기 롤러(100)에 고정될 수 있는, 금속 재료를 포함할 수 있다. In this case, the
상기 피봇유닛(450)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)에 감기기 시작하는 초기 상태에서, 상기 패턴시트(300)의 시작단의 중앙에 구비될 수 있다. As shown in FIG. 3 , the
상기 피봇유닛(450)은, 상기 패턴시트(300)의 상부에 위치하는 것으로 도시하였으나, 상기 피봇유닛(450)은 상기 롤러(100)의 상면에 고정되며, 상기 패턴시트(300)를 통과하거나, 상기 패턴시트(300)의 하면에 고정되도록 구비될 수도 있다. Although the
상기 피봇유닛(450)은 상기 패턴시트(300)를 해당 위치에서 고정하며, 상기 피봇유닛(450)을 통해 상기 패턴시트(300)가, 도시된 화살표 방향, 즉 상기 제1 및 제2 방향들(X, Y)에 모두 수직인 제3 방향(Z)을 회전축으로 회전이 가능하게 된다. The
그리하여, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100) 상에 초기 위치에 위치한 경우, 상기 측정유닛(400)의 측정 결과 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)와 정렬의 오차가 발생한다면, 상기 패턴시트(300)를 상기 피봇유닛(450)에 고정된 상태에서 상기 회전시켜, 상기 정렬의 오차를 보정한다. Thus, when the
이에 따라, 상대적으로 편리한 방법으로 상기 패턴시트(300)와 상기 롤러(100)의 초기 위치를 정렬할 수 있다. Accordingly, it is possible to align the initial positions of the
이 경우, 상기 피봇유닛(450)은 상기와 같이 초기 위치의 정렬이 수행되고 외부로 제거될 수 있으며, 이와 달리, 상기 패턴시트(300)를 상기 제3 방향(X)을 회전축으로 회전하여 정렬을 보정할 필요가 있는 경우라면, 다시 해당 위치에 고정될 수도 있다. In this case, the
이하에서는, 상기에서 설명한 미세패턴 롤 제작시스템(10)을 이용한 미세패턴 롤 제작방법을 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a fine pattern roll using the fine pattern
도 6은 도 2의 미세패턴 롤 제작시스템을 이용한 미세패턴 롤 제작방법을 도시한 흐름도이다. 도 7은 도 6의 미세패턴 롤 제작방법에서 패턴 시트의 끝단을 접합한 상태를 도시한 사시도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fine pattern roll using the fine pattern roll manufacturing system of FIG. 2 . 7 is a perspective view showing a state in which the ends of the pattern sheets are joined in the method of manufacturing the fine pattern roll of FIG. 6 .
우선, 도 6을 참조하면, 상기 미세패턴 롤 제작방법에서는, 상기 패턴시트(300)의 시작단(305)이 상기 롤러(100)의 표면에 위치하도록, 상기 패턴시트(300)를 초기 위치로 고정한다(단계 S10). First, referring to FIG. 6 , in the method of manufacturing the fine pattern roll, the
이 경우, 상기 패턴시트(300)의 끝단(306)에는 상기 장력유닛(600)을 통해 제어되어, 상기 고정유닛(500)에 의해 인가되는 소정 크기의 장력, 즉 초기 장력이 인가된다. In this case, a tension of a predetermined size applied by the fixing
그리하여, 상기 패턴시트(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 방향(X)을 따라 수평하게 연장되도록 위치한다. Thus, the
이 후, 상기 패턴시트(300)의 상면에 형성된 상기 시트마크(301)의 위치를 측정한다(단계 S20). After that, the position of the
상기 시트마크(301)의 위치는, 상기 측정유닛(400)에 의해 측정될 수 있으며, 이렇게 측정된 정보를 바탕으로, 상기 패턴시트(300)의 초기 위치에 대한 정렬 오차가 존재하는 경우, 이를 보정하여 정 위치에 위치시킨다. The position of the
이 후, 상기 패턴시트(300)의 초기 위치를 바탕으로, 상기 롤러(100)를 초기 위치로 이동시킨다(단계 S30). After that, based on the initial position of the
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 상기 시트마크(301)의 위치만을 바탕으로 정렬의 여부를 판단할 수 있으며, 상기 시트마크(301)와 상기 롤러마크(101)의 위치를 동시에 촬상하여 정렬의 여부를 판단할 수도 있다. On the other hand, as described above, in this embodiment, it is possible to determine whether alignment is based only on the position of the
이에, 상기 롤러(100)를 초기 위치로 이동시키는 경우, 상기 롤러(100)와 상기 패턴시트(300)와의 정렬을, 상기 측정유닛(400)을 통해 재확인할 수 있으며, 정렬의 오차가 발생한다면, 상기 고정유닛(500), 상기 장력유닛(600) 또는 상기 피봇유닛(450)을 이용하여, 상기 정렬의 오차를 보정할 수 있다. Accordingly, when the
이 후, 상기 롤러(100)에 상기 패턴시트(300)를 감는다(단계 S40). After that, the
즉, 상기 패턴시트(300)는 일정한 속도로 상기 제1 방향(X)을 따라 이동되며, 상기 롤러(100)는 상기 패턴시트(300)의 이동 속도와 동일한 선속도를 가지도록 회전하여, 상기 패턴시트(300)는 상기 롤러(100)의 표면에 균일하게 감기게 된다. That is, the
이 경우, 상기 패턴시트(300)가 이동함에 따라, 상기 고정유닛(500)은 상기 가이드부(700)에 의해 가이드되며 이동하게 되고, 상기 장력유닛(600)도 상기 고정유닛(500)과 함께 이동하게 된다. In this case, as the
이와 같이, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)의 표면에 감기는 경우, 상기 패턴시트(300)와 상기 롤러(100)의 정렬 위치는 실시간으로 파악되어, 오차가 발생하는 경우 실시간으로 오차가 보정된다(단계 S50). In this way, when the
마찬가지로, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)의 표면에 감기면서 남은 길이(L)가 감소하는 경우, 상기 남은 길이(L)를 고려하여 상기 패턴시트(300)에 인가되는 장력을 실시간으로 제어한다. Similarly, when the remaining length (L) decreases while the
이 경우, 상기 정렬 위치의 실시간 파악 및 제어, 상기 장력의 제어에 대하여는 앞서 설명한 바와 같이 수행되는 것으로, 중복되는 설명은 이를 생략한다. In this case, real-time identification and control of the alignment position and control of the tension are performed as described above, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
이상과 같이, 상기 롤러(100)와 상기 패턴시트(300) 사이의 오차 및 상기 패턴시트(300)의 장력이 실시간으로 보정되며, 상기 롤러(100)의 외주면에 상기 패턴시트(300)가 모두 감기게 되면, 상기 패턴시트(300)의 시작단(305)과 끝단(306)을 접합한다(단계 S60). As described above, the error between the
즉, 도 7을 참조하면, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)의 외주면에 모두 감기는 경우, 상기 패턴시트(300)의 시작단(305)과 상기 패턴시트(300)의 끝단(306)은 서로 마주하게 된다. That is, referring to FIG. 7 , when the
이에, 본 실시예에서는, 상기 롤러(100) 상에 상기 패턴시트(300)를 보다 안정적으로 고정하기 위해, 상기 시작단(305)과 상기 끝단(306)을 서로 접합시키며, 이를 통해 상기 접합부(350)가 형성된다. Therefore, in this embodiment, in order to more stably fix the
상기 시작단(305)과 상기 끝단(306)을 서로 접합시키는 방법으로는, 용접 방법, UV레진 경화법 등의 방법이 적용될 수 있다. As a method of bonding the
앞서 설명한 바와 같이, 상기 패턴시트(300)가 폴리머 재료를 포함하는 경우, 상기 롤러(100)의 표면에 레진이 도포되고, 상기 도포된 레진은 점착유닛(250)에 의해 경화되므로, 상기 시작단(305)과 상기 끝단(306)을 서로 접합시키는 방법으로도 UV 레진 경화법이 적용될 수 있다. As described above, when the
이와 달리, 상기 패턴시트(300)가 금속 재료를 포함하는 경우, 상기 롤러(100)에는 별도로 레진이 도포되지는 않으며, 상기 패턴시트(300)가 상기 롤러(100)의 표면에 직접 위치되며, 스폿 용접에 의해 고정되는 것으로, 상기 시작단(305)과 상기 끝단(306)을 서로 접합시키는 방법으로도 용접 방법이 적용될 수 있다. On the other hand, when the
상기와 같은 단계를 통해, 상기 롤러(100) 상에 상기 패턴시트(300)가 부착된, 미세패턴 롤(20)이 제작되며, 본 실시예를 통해 제작된 미세패턴 롤(20)의 경우, 도시된 바와 같이, 시트마크(301)와 롤러마크(101)는 서로 일치하도록 정렬된다. Through the above steps, the
그리하여, 상기 제작된 미세패턴 롤(20)은, 다양한 패터닝 장비로 이동되어 유연 전자제품의 생산을 위해 사용된다. Thus, the manufactured fine pattern roll 20 is moved to various patterning equipment and used for the production of flexible electronic products.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 패턴시트의 일 측이 고정된 상태에서 롤러의 표면에 감기며 미세패턴 롤을 제작함에 있어, 롤러와 패턴시트 사이의 위치를 실시간으로 측정하여, 이의 정렬을 제어함으로써, 보다 정확하고 정밀하게 미세패턴 롤을 제작할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, in manufacturing a fine pattern roll while one side of the pattern sheet is fixed on the surface of the roller, the position between the roller and the pattern sheet is measured in real time, and the By controlling the alignment, it is possible to produce a fine pattern roll more accurately and precisely.
구체적으로, 패턴시트에 형성되는 시트마크를 측정하고, 선택에 따라 롤러에 형성되는 롤러마크를 측정하여, 상기 패턴시트와 상기 롤러의 상대 위치를 판단하며, 이를 바탕으로, 상기 고정되는 패턴시트의 일 측의 위치를 이동시켜 상기 패턴시트와 상기 롤러의 상대 위치를 실시간으로 제어하거나, 상기 고정되는 패턴시트에 인가되는 장력을 제어하여 상기 패턴시트와 상기 롤러의 상대 위치를 실시간으로 제어할 수 있다. Specifically, by measuring the sheet mark formed on the pattern sheet, and optionally by measuring the roller mark formed on the roller, the relative position of the pattern sheet and the roller is determined, and based on this, the pattern sheet to be fixed The relative position of the pattern sheet and the roller can be controlled in real time by moving the position of one side, or the relative position of the pattern sheet and the roller can be controlled in real time by controlling the tension applied to the fixed pattern sheet. .
특히, 상기 패턴시트의 일 측을 고정하는 고정유닛은, 일 측의 양 측을 각각 고정하며, 제1 방향은 물론 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이동이 가능하도록 제어되어, 상기 패턴시트와 상기 롤러의 실시간 제어를 보다 정밀하고 정확하게 구현할 수 있다. In particular, the fixing unit for fixing one side of the pattern sheet fixes both sides of one side, respectively, and is controlled to be movable in a second direction perpendicular to the first direction as well as in the first direction, the pattern sheet and real-time control of the rollers can be implemented more precisely and accurately.
나아가, 본 실시예의 경우, 상기 패턴시트가 롤러에 감김에 따라 상기 패턴시트의 남은 길이가 변화하게 되며, 이에 따라 상기 패턴시트를 균일하게 상기 롤러에 감기 위해서는 상기 패턴시트에 인가되어야 하는 장력도 남은 길이에 따라 변화하여야 한다. 이에, 장력 제어부를 통해 상기 남은 길이에 따라 변화되어야 할 장력을 고려하여 상기 패턴시트에 장력을 다르게 인가함으로써, 상기 패턴시트를 보다 균일하게 상기 롤러에 감을 수 있다. Furthermore, in the case of this embodiment, the remaining length of the pattern sheet changes as the pattern sheet is wound on the roller, and accordingly, the tension that must be applied to the pattern sheet is also left in order to uniformly wind the pattern sheet on the roller. It should change with the length. Accordingly, by applying different tension to the pattern sheet in consideration of the tension to be changed according to the remaining length through the tension control unit, the pattern sheet can be wound on the roller more uniformly.
또한, 장력측정부가 상기 고정유닛과 같이 상기 패턴시트의 양 측에 각각 구비됨으로써, 상기 패턴시트의 양 측에 인가되는 장력이 서로 다른 경우, 이에 대한 즉각적인 보정 제어가 가능하여, 상기 패턴시트를 보다 균일하게 상기 롤러에 감을 수 있다. In addition, since the tension measuring unit is provided on both sides of the pattern sheet like the fixing unit, when the tension applied to both sides of the pattern sheet is different from each other, immediate correction control is possible, so that the pattern sheet is more It can be uniformly wound around the roller.
또한, 상기 패턴시트가 폴리머 재료인 경우, 상기 롤러의 표면에 레진을 코팅하고, 상기 패턴시트를 위치시킨 후 UV 광을 조사하여 레진을 경화시킴으로써, 상기 패턴시트는 보다 안정적으로 상기 롤러의 표면상에 점착 및 고정될 수 있다. In addition, when the pattern sheet is a polymer material, by coating a resin on the surface of the roller, irradiating UV light after positioning the pattern sheet to harden the resin, the pattern sheet is more stably on the surface of the roller It can be adhered and fixed to the
이와 달리, 상기 패턴시트가 금속재료인 경우, 상기 롤러의 표면에 위치한 상기 패턴시트를 직접 용접함으로써, 상기 패턴시트를 안정적으로 상기 롤러의 표면상에 점착 및 고정할 수도 있다. Alternatively, when the pattern sheet is a metal material, by directly welding the pattern sheet located on the surface of the roller, the pattern sheet may be stably adhered and fixed on the surface of the roller.
나아가, 상기 패턴시트에 일정한 압력을 인가함으로써, 상기 롤러의 표면에 상기 패턴시트를 보다 균일하게 위치 및 고정시킬 수 있다. Furthermore, by applying a constant pressure to the pattern sheet, it is possible to more uniformly position and fix the pattern sheet on the surface of the roller.
또한, 미세패턴 롤의 경우, 상기 롤러로 전사된 상기 패턴시트의 시작단과 끝단을 접합시킴으로써, 상기 롤러 상에 패턴시트를 완전히 고정시킬 수 있어, 상기 미세패턴 롤을 별도의 패터닝 장비에서 보다 안정적으로 사용될 수 있다. In addition, in the case of a fine pattern roll, by bonding the start and end of the pattern sheet transferred to the roller, the pattern sheet can be completely fixed on the roller, so that the fine pattern roll can be more stably performed in a separate patterning equipment can be used
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. You will understand that you can.
10 : 미세패턴 롤 제작시스템
100 : 롤러 101 : 롤러 마크
110 : 레진 150 : 코팅유닛
200 : 가압유닛 250 : 점착유닛
300 : 패턴시트 310 : 미세패턴
400 : 측정유닛 500 : 고정유닛
511 : 수평 고정프레임 512 : 수직 고정프레임
513 : 내부 고정프레임 600 : 장력유닛
611 : 장력 측정부 612 : 장력 제어부10: fine pattern roll production system
100: roller 101: roller mark
110: resin 150: coating unit
200: pressure unit 250: adhesion unit
300: pattern sheet 310: fine pattern
400: measuring unit 500: fixed unit
511: horizontal fixed frame 512: vertical fixed frame
513: internal fixed frame 600: tension unit
611: tension measurement unit 612: tension control unit
Claims (15)
회전함에 따라 상기 패턴시트의 시작단부터 끝단까지 1회 표면에 감기는 롤러;
상기 패턴시트의 끝단에서 상기 패턴시트를 고정하는 고정유닛; 및
상기 고정유닛에 연결되어, 상기 패턴시트가 상기 롤러의 표면에 감김에 따라 변화하는 상기 패턴시트의 장력을 측정 또는 제어하는 장력유닛을 포함하고,
상기 고정유닛은 상기 패턴시트를 제1 방향 또는 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이동시켜, 상기 패턴시트와 상기 롤러의 정렬을 보정하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. a pattern sheet in which a plurality of sheet marks are formed on the upper surface;
a roller wound on the surface once from the start to the end of the pattern sheet as it rotates;
a fixing unit for fixing the pattern sheet at an end of the pattern sheet; and
A tension unit connected to the fixing unit to measure or control the tension of the pattern sheet that changes as the pattern sheet is wound on the surface of the roller,
The fixing unit moves the pattern sheet in a first direction or a second direction perpendicular to the first direction to correct alignment of the pattern sheet and the roller.
상기 패턴시트가 상기 롤러에 감김에 따라 제1 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. According to claim 1, wherein the fixing unit and the tension unit,
A fine pattern roll manufacturing system, characterized in that the pattern sheet is moved in the first direction as it is wound around the roller.
상기 패턴시트의 제1 방향으로의 장력을 측정하는 장력측정부; 및
상기 장력측정부의 측정결과 또는 상기 패턴시트가 상기 롤러에 감기고 남은 길이를 바탕으로 상기 패턴시트에 인가되는 장력을 제어하는 장력제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. According to claim 1, wherein the tension unit,
a tension measuring unit for measuring the tension of the pattern sheet in a first direction; and
and a tension control unit for controlling the tension applied to the pattern sheet based on the measurement result of the tension measurement unit or the length remaining after the pattern sheet is wound around the roller.
상기 패턴시트의 끝단의 양 측을 제1 방향을 따라 각각 고정하는 제1 및 제2 고정부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. According to claim 1, wherein the fixing unit,
and first and second fixing parts respectively fixing both sides of the ends of the pattern sheet in a first direction.
상기 패턴시트를 상기 제1 방향으로 이동시키거나, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이동시켜 상기 패턴시트와 상기 롤러 사이의 정렬을 보정하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. According to claim 4, Each of the first and second fixing parts,
A fine pattern roll manufacturing system, characterized in that by moving the pattern sheet in the first direction or moving it in a second direction perpendicular to the first direction to correct the alignment between the pattern sheet and the roller.
상기 제1 및 제2 고정부들의 상기 제1 방향으로의 이동을 가이드하는 수평가이드, 및 상기 제1 및 제2 고정부들의 상기 제2 방향으로의 이동을 가이드하는 수직가이드를 포함하는 가이드부를 더 포함하는 미세패턴 롤 제작시스템. 6. The method of claim 5,
A guide part including a horizontal guide for guiding movement of the first and second fixing parts in the first direction, and a vertical guide for guiding the movement of the first and second fixing parts in the second direction. A micro-pattern roll manufacturing system that includes.
상기 패턴시트의 시트마크들을 촬영하여, 상기 패턴시트와 상기 롤러 사이의 정렬을 판단하는 측정유닛을 더 포함하는 미세패턴 롤 제작시스템. According to claim 1,
By photographing the sheet marks of the pattern sheet, fine pattern roll production system further comprising a measuring unit to determine the alignment between the pattern sheet and the roller.
상기 롤러의 표면에는 복수의 롤러마크들이 형성되어, 상기 측정유닛은 상기 시트마크들과 상기 롤러마크들의 정렬을 판단하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. 8. The method of claim 7,
A plurality of roller marks are formed on the surface of the roller, and the measuring unit determines the alignment of the sheet marks and the roller marks.
상기 고정유닛은, 상기 측정유닛에서의 판단 정보를 바탕으로 상기 패턴시트를 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동시키며,
상기 장력유닛은, 상기 측정유닛에서의 판단 정보를 바탕으로 상기 패턴시트에 인가되는 장력을 제어하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. 8. The method of claim 7,
The fixing unit moves the pattern sheet in a first direction or a second direction based on the determination information from the measurement unit,
The tension unit, a fine pattern roll production system, characterized in that for controlling the tension applied to the pattern sheet based on the determination information from the measurement unit.
상기 패턴시트가 상기 롤러의 표면에 감긴 상태에서, 상기 패턴시트를 상기 롤러에 점착시키는 점착유닛을 더 포함하는 미세패턴 롤 제작시스템. According to claim 1,
In a state in which the pattern sheet is wound on the surface of the roller, the fine pattern roll manufacturing system further comprising an adhesion unit for adhering the pattern sheet to the roller.
상기 롤러의 표면에 레진(resin)을 코팅하는 코팅유닛을 더 포함하며,
상기 점착유닛은, 상기 레진의 상면에 상기 패턴시트가 위치한 상태에서, 상기 레진에 UV 광을 제공하여 상기 패턴시트를 상기 레진 상에 점착시키는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. 11. The method of claim 10,
Further comprising a coating unit for coating a resin (resin) on the surface of the roller,
The adhesion unit, in a state in which the pattern sheet is located on the upper surface of the resin, provides UV light to the resin to adhere the pattern sheet to the resin.
상기 점착유닛은, 상기 롤러의 표면에 상기 패턴시트가 위치한 상태에서, 상기 패턴시트를 상기 롤러의 표면에 스폿(spot) 용접하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작시스템. 11. The method of claim 10,
The adhesive unit, in a state in which the pattern sheet is located on the surface of the roller, a fine pattern roll manufacturing system, characterized in that the spot welding the pattern sheet to the surface of the roller.
상기 패턴시트가 상기 롤러에 감기기 전에, 상기 패턴시트의 시작단의 중앙에 위치하여 상기 패턴시트를 회전 가능하도록 고정시키는 피봇유닛을 더 포함하는 미세패턴 롤 제작시스템. According to claim 1,
Before the pattern sheet is wound on the roller, it is located at the center of the starting end of the pattern sheet and further comprises a pivot unit for fixing the pattern sheet to be rotatably fine pattern roll manufacturing system.
상기 패턴시트의 시트마크의 위치를 측정하는 단계;
상기 패턴시트의 위치를 바탕으로 롤러를 초기 위치로 이동시키는 단계;
상기 패턴시트가 제1 방향으로 이송되고 상기 롤러가 회전하면서, 상기 롤러에 상기 패턴시트를 시작단부터 끝단까지 1회 감는 단계;
상기 패턴시트와 상기 롤러의 위치, 및 상기 패턴시트의 장력을 실시간으로 제어하는 단계; 및
상기 패턴시트의 시작단과 끝단을 접합하는 단계를 포함하는 미세패턴 롤 제작방법. applying an initial tension to the pattern sheet and fixing it to an initial position;
measuring the position of the sheet mark of the pattern sheet;
moving the roller to an initial position based on the position of the pattern sheet;
winding the pattern sheet on the roller once from the start to the end while the pattern sheet is transferred in the first direction and the roller rotates;
controlling the positions of the pattern sheet and the roller, and the tension of the pattern sheet in real time; and
A method of manufacturing a fine pattern roll comprising the step of bonding the starting end and the end of the pattern sheet.
상기 시작단과 상기 끝단을 용접 또는 UV 레진 경화 방법으로 접합하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 롤 제작방법. The method of claim 14, wherein in the step of bonding the pattern sheet,
A method of manufacturing a fine pattern roll, characterized in that the starting end and the end are joined by welding or UV resin curing method.
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