초록 ▼

□ 최종목표
○ 2m, 3ton급 직접 연속성형용 대면적 롤금형의 고심도 가변피치 미세패턴의 고균일 가공공정 원천기술 개발 및 실용화 기술 개발

□ 개발내용 및 결과
○ 직접 연속성형용 대면적 롤금형 미세패턴 가공공정 개발
- 패턴의 고심도화로 인한 형상의 예각화로 인해 발생할 수 있는 형상 오차의 원인을 분석하고, 가공 환경 및 공정을 개선하여 250㎛ 깊이의 고심도 미세패턴을 깊이 균일도 ±1㎛ 로 가공하여 개발 목표 초과 달성
- 양각 가변피치의 고균일 가공을 위한 주요 인자와 가공 특성을 파

□ 최종목표
○ 2m, 3ton급 직접 연속성형용 대면적 롤금형의 고심도 가변피치 미세패턴의 고균일 가공공정 원천기술 개발 및 실용화 기술 개발

□ 개발내용 및 결과
○ 직접 연속성형용 대면적 롤금형 미세패턴 가공공정 개발
- 패턴의 고심도화로 인한 형상의 예각화로 인해 발생할 수 있는 형상 오차의 원인을 분석하고, 가공 환경 및 공정을 개선하여 250㎛ 깊이의 고심도 미세패턴을 깊이 균일도 ±1㎛ 로 가공하여 개발 목표 초과 달성
- 양각 가변피치의 고균일 가공을 위한 주요 인자와 가공 특성을 파악을 통하여 가공 공정을 개발하여 미세패턴의 최소 피치 49㎛, 최대 피치 1000㎛ 및 가공 구간의 표면 조도 85.8㎚ 달성
- 고경도 니켈도금 기술 개발을 위하여 약품 투입량, 전류밀도(1차년도), 황산니켈 투입량, pH(2차년도)의 실험 변수조건을 통해 인(P) 함유량 12.5%, 경도 Hv 630이상, 입자크기 3nm 이하의 고경도 니켈 도금 기술 개발
- 고경도 동도금 기술 개발을 위하여 온도, 경도강화제(1차년도), 약품 비율, 전류밀도(2차년도)의 실험 변수 조건을 통해 경도 Hv 300이상, 도금 균일도 ±5%이내의 고경도 동도금을 개발하여 미세 격벽가공 기술에 적용

○ 대면적 롤금형의 고품질화 가공공정 기술 개발
- 스퍼터링 기술을 이용하여 2m급 롤금형에 코팅 두께 0.5㎛, 두께 균일도 10%로 DLC Coating이 가능한 기술을 개발하여 광학시트 생산 기술에 적용
- 롤금형의 초기 세팅 오차를 반영하여 가공 중 이상상태에 대한 감시 및 이상 발생 위치에 대한 추적이 가능한 실시간 가공공정 모니터링 기술 개발

○ 직접 연속성형용 대면적 롤금형의 실용화 기술 개발
- 대면적 롤금형의 고품질화를 위해 후처리 기술로써 기존의 자기유변유체 연마 기술을 응용하여 롤금형 디버링에 적용할 수 있는 공정을 제안하였고, 이를 구현하는 장치를 개발 및 제작하여 디버링 성능을 분석하며 공정 조건을 안정화 함 (디버링 후 버의 크기 0.5㎛ 달성)
- 변형 해석모델을 기반으로 패턴의 변형 없이 생산성을 최대로 할 수 있는 최적 절삭조건 산출 시스템을 개발하여 현장에 적용하고 성과를 확인함
- 고경도 동도금 기술이 적용된 롤금형에 최적 가공조건 선정 프로그램을 통해 추천된 가공 조건으로 가공하여 PDP전극용 격벽패턴(높이 150㎛, 상부 평구간 5㎛) 가공 성공

□ 기술개발 배경
○ 대면적 롤금형은 연속성형공정을 위한 부품으로서 디스플레이, 광학 등의 분야에서 폭 넓게 사용되고 있는 미세패턴 부품을 성형할 수 있음
○ 롤금형을 이용한 연속성형공정은 크게 UV 연속성형과 직접 연속성형으로 나뉘는데, 직접 연속성형은 필름이나 플라스틱에 직접적으로 미세패턴을 전사하는 방법으로서 UV방식에 비해서 고온, 고압의 환경 속에서 사용됨
○ 최근들어 복합도광판 및 확산판을 제조하기 위한 방법으로서 직접 연속성형에 대한 요구가 늘어남과 함께 고중량 롤금형에 대한 수요도 확대되고 있음
○ 직접 연속성형은 고압의 환경 속에서 성형하기 때문에 UV성형에서는 전사하기 어려운 고심도 미세패턴을 성형할 수 있는 장점이 있음
○ 선진국에서는 고중량 롤금형을 가공하기 위한 롤금형 가공기가 이미 개발 완료되어 업계에 공급되기 시작한 시점으로,국내의 가공공정기술 원천기술 확보를 통한 조기 상용화가 필요한 시점임

□ 핵심개발 기술의 의의
○ 대면적 LCD 부품 및 광학소자 등의 상용화 기술 연계로써 주력산업의 부품 국산화율 향상
○ 본 기술 제품의 수입 대체 및 수입 단가 인하로 인한 원가절감 효과 및 대외 경쟁력 강화로 수출 증대에 기여
○ 미세 가공 분야 중견/중소 기업의 동반 성장으로 인한 해당분야 상품의 국제 경쟁력 강화

□ 적용 분야
○ 대형 LCD TV 확산판용 렌티큘러 패턴, PDP 전극용 고심도 미세 격벽패턴, 시야각 보호용 고심도 미세 격벽패턴, 편광 선택형 복합도광판용 가변피치 패턴, 프리즘필름 등의 광학 필름 부품 분야
○ 태양광 집광렌즈, 연료전지 분극판 등의 에너지 부품 분야

( 출처 : 초록 )

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2기술개발사업 최종보고서 초록 ... 4기술개발사업 주요 연구성과 ... 15목차 ... 24제1장 서론 ... 27 제1절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 27 제2절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 32 제3절 기술개발 시 예상되는 기술적 ․ 경제적 파급 효과 ... 60제2장 기술개발의 목표 및 내용 ... 62 제1절 단계 목표 및 평가방법 ... 62 제2절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 64 제3절 수행 결과의 보안등급 ... 74 제4절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 75제3장 연구개발 추진 체계 ... 76 제1절 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 76제4장 대면적 미세 가공공정 원천기술 개발 ... 80 제1절 개요 ... 80 제2절 연구개발 추진 결과 및 내용 ... 83 제3절 기대효과 ... 119 제4절 결론 ... 120제5장 대면적 롤금형 도금 기술 ... 121 제1절 개요 ... 121 제2절 연구개발 추진 결과 및 내용 ... 131 제3절 연구개발 추진 일정 ... 146 제4절 연구개발 추진 실적 ... 147 제5절 결론 ... 148제6장 대면적 롤금형의 실용화 가공기술 ... 151 제1절 개요 ... 151 제2절 연구개발 추진 결과 및 내용 ... 157 제3절 연구개발 추진 일정 ... 184 제4절 연구개발 추진 실적 ... 185 제5절 결론 ... 186제7장 대면적 롤금형의 실시간 가공공정 모니터링 기술 ... 188 제1절 개요 ... 188 제2절 연구개발 추진 결과 및 내용 ... 191 제3절 기대효과 ... 202 제4절 결론 ... 203제8장 대면적 롤금형의 고품질화 기술 ... 204 제1절 개요 ... 204 제2절 디버링 인자에 따른 버 제거 특성 분석 ... 208 제3절 결론 ... 246제9장 대면적 미세패턴의 가공 프로세스 최적화 기술 ... 247 제1절 개요 ... 247 제2절 절삭 메커니즘 해석 ... 252 제3절 미세 패턴 형상 정밀도 예측 ... 257 제4절 최적 가공 조건 선정 ... 271 제5절 기대효과 ... 287 제6절 결론 ... 287제10장 결론 및 연구 실적 ... 289 제1절 결론 ... 289 제2절 학술 논문 및 특허 실적 ... 295 참고 문헌 ... 314제11장 부록 ... 322 제1절 기업 재무건전성 현황 ... 322 제2절 자체보안관리진단표 ... 323끝페이지 ... 323