CN105644133B - 用于胶印的移印版及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于胶印的移印版及其制备方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年12月1日向韩国专利厅递交的第10-2014-0169920号的优先权，其韩国专利申请文献中公开的内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于胶印的移印版及其制备方法。
背景技术
在如液晶显示器(liquid crystal display：LCD)或等离子体显示面板(plasmadisplay panel：PDP)的平板显示器(flat panel display：FPD)的制造过程中，需要电极、黑矩阵、彩色滤光片、隔板、薄膜晶体管等不同种类的图案形成工艺。
这些图案形成工艺中，使用较多的是利用光刻胶和光掩膜，通过曝光和显影得到经过选择性去除的光刻胶图案，并利用它形成图案的方法。这些光掩膜工艺存在着需要使用大量的如光刻胶或显影液的材料、需要使用昂贵的光掩膜、工艺实施步骤多或工艺时间增长的问题。
为了解决这些问题，有人提出了例如不使用光刻胶，而是基于喷墨印刷、丝网印刷及激光转印方法而直接印刷待形成图案物质等印刷方法。然而，对于丝网印刷和喷墨印刷而言，存在着在实现不到数十μm精细图案时的局限性。另外，基于激光转印的方法存在着发生费用过多、花费时间过长、无法实现大面积图案的局限性。
作为用于实现精细图案的方法，存在着利用移印版(cliche)将图案化的材料转印到橡皮布上，将这一橡皮布上的图案转印到基板上的胶印法。使用移印版的胶印法与使用光刻胶的传统工艺相比，具有材料消耗少、工艺简单、与喷墨印刷或激光转印相比工艺速度快的优点。然而，需要对应不同图案的基板的单独的移印版、以普通玻璃制作的移印版的制作工艺复杂而且昂贵、移印版一旦破裂则需要重新经过昂贵的激光曝光工艺进行重新制作的缺点。另外，为了提高反向胶印工艺的生产效率，需要减少(需求)节拍时间(takt time)，为此需要多个移印版。随着移印版个数的增多，制作工艺费用也有所增加，玻璃移印版尤其存在着移印版制作费用较高、不易复制相同的移印版的问题。
以下图1中示意性地显示了反向胶印(reverse offset printing)。胶印法中的移印版，具体地对于反向胶印法中的移印版而言，通常情况下通过对玻璃进行湿式蚀刻制造而成。然而，湿法蚀刻由于是等向性蚀刻，为实现线宽小于2μm的精细图案，蚀刻深度应当非常薄，至数百nm水平。因此，在利用如上所述移印版实施印刷工艺的情况下，存在着容易发生橡皮布接触移印版的图案底部的现象，并且容易受到基材不平坦等影响的问题。
在先技术文献
专利文献
韩国专利公开公报第2009-0031337号
发明内容
技术问题
本说明书旨在提供一种能够解决所述问题的用于胶印的移印版及其制备方法。
技术方案
本说明书的一个实施方式中提供了一种用于胶印的移印版，其包括凹槽部及凸出部，所述凹槽部包括精细图案线条，所述精细图案线条的间距(pitch)满足下述公式1，所述精细图案线条的深度为1μm以上且5μm以下，所述精细图案线条的线宽为0.5μm以上且2μm以下。
[公式1]
p(μm)≥2d+2
所述公式1中，p为精细图案线条的间距(μm)，d为精细图案线条的深度(μm)。
本说明书的一个实施方式中提供了一种用于胶印的移印版的制造方法，其包括：形成移印版模具的步骤；在所述移印版模具上涂抹光固化性树脂组合物的步骤；使所述光固化性组合物固化，形成包括凹槽部及凸出部的移印版的步骤；及去除所述移印版模具的步骤。所述凹槽部包括精细图案线条，所述精细图案线条的间距满足所述公式1，所述精细图案线条的深度为1μm以上且5μm以下，所述精细图案线条的线宽为0.5μm以上且2μm以下。
有益效果
本发明的一个实施方式中的用于胶印的移印版，能够形成线宽2μm以下的精细图案线条。另外，本发明的一个实施方式中的用于胶印的移印版具备能够显著降低精细图案线条的不合格率的优点。
本说明书的一个实施方式中的用于胶印的移印版，能够大面积地形成精细图案线条。
本说明书的一个实施方式中的用于胶印的移印版，能够以低廉的费用进行制作，具有容易复制相同移印版的优点。
本说明书的一个实施方式中的用于胶印的移印版，由于可同时包括用于显示器装置画面部的精细图案线条和用于边框的追加图案线条，因此在形成排线部时可简化制造工艺。
利用本说明书的一个实施方式中的用于胶印的移印版进行印刷的情况下，能够减少精细图案引起的云纹(MOIRE)显影的发生。
附图说明
图1为示意性地示出反向胶印(reverse offset printing)工艺的图。
图2及图4为表示本说明书的一个实施方式的移印版模具的形成步骤的图。
图3及图5为表示本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版的制造步骤的图。
图6为表示本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版和使用其形成的图案的图。
图7为对比普通的用于胶印的移印版与本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版的图。
具体实施方式
本发明中称某一部件位于另一部件“之上”时，不仅包括了某一部件与另一部件接触的情况，还包括了两个部件之间存在其他部件的情况。
本发明中称某一部分中“包括”某一组成要素时，只要没有相反的特别说明则意味着还可以包括其他组成要素。
以下对本说明书进行进一步的详细说明。
本说明书的一个实施方式中提供了一种用于胶印的移印版，其包括凹槽部及凸出部，所述凹槽部包括精细图案线条，所述精细图案线条的间距满足下述公式1，所述精细图案线条的深度为1μm以上且5μm以下，所述精细图案线条的线宽为0.5μm以上且2μm以下。
[公式1]
p(μm)≥2d+2
所述公式1中，p为精细图案线条的间距(μm)，d为精细图案线条的深度(μm)。
根据本说明书的一个实施方式，所述精细图案线条的线宽:线深可以是2:1～1:10。
根据本说明书的一个实施方式，所述精细图案线条的间距(pitch)可以是25μm以上且500μm以下。
利用本说明书的一个实施方式的使用用于胶印的橡皮布而印刷的图案，其线宽可以是2μm以下。进而，当线宽为2μm以下的所述图案被包含在显示装置的情况下，不被肉眼识别，并且能够显著减少所述图案引起的云纹显影。进而，采用本说明书的一个实施方式的用于胶印的橡皮布的情况下，能够以低廉的费用形成精细图案。进而，采用所述用于胶印的橡皮布的情况下有以下优点，为了形成大面积的微图形，即使不将多个较小的精细图案片段连接起来，仍然能够一次性地形成大面积精细图案。
根据本说明书的一个实施方式，所述精细图案线条的线宽即使是0.5μm以上且2μm以下的精细线宽，也可能具备深达5μm的深度，因此具有印刷时能够显著改善触底显影导致不良发生的优点。具体地，所述精细图案线条的深度不足1μm的情况下，存在着印刷时发生触底显影，可能导致不合格率升高的问题。另外，所述精细图案线条的深度超过5μm的情况下，存在着印刷图案出现显影失真的问题。
所述精细图案线条的线宽为0.5μm以上且2μm以下的情况下，印刷图案能够容易地形成为精细的图案线条。具体地，所述精细图案线条的线宽不足0.5μm的情况下，可能会使印刷图案线条的不合格率升高。另外，所述精细图案线条的线宽超过2μm的情况下，可能会发生印刷图案线条的线宽过厚的问题。
根据本说明书中的一个实施方式，所述凸出部的锥度(taper)可以为70度以上且90度以下。
当凸出部的锥度小于70度的情况下，在胶印工艺中随着橡皮布与移印版的接触压力，橡皮布与移印版接触的面积将产生较大差异，印刷后可能会出现精细图案线条的形状不固定的问题。另外，当凸出部的锥度大于90度的情况下，将出现通过胶印工艺难以实现2μm线宽以下的精细图案线条的问题。因此，本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版，当所述凸出部的锥度处于70度以上且90度以下的情况下，胶印工艺中橡皮布与所述移印版接触时，能够与移印版的凸出部上表面乃至与上表面相邻的侧面相接触，因此能够实现与所述凹槽部的图案精细图案线条相比更小线宽的图案线条。
根据本说明书的一个实施方式，所述精细图案线条可以形成网状图案。所述网状图案可以是规则或不规则的图案。另外，所述网状图案可以是由直线组成的图案，或者是由曲线组成的图案。或者，所述网状图案也可以是直线与曲线混合形态的图案。或者，所述网状图案也可以形成多边形的图案。
具体地，根据本说明书的一个实施方式，所述精细图案线条可以形成规则的网状图案，所述网状图案可以形成三角形、四边形或蜂窝形的图案。
根据本说明书的一个实施方式，所述凹槽部在由所述精细图案线条形成的图案区域的至少一侧面上，还可以包括追加图案线条。
根据本说明书的一个实施方式，所述追加图案线条的线宽可以是6μm以上且40μm以下。
根据本说明书的一个实施方式，所述追加图案线条，其线宽可以大于所述精细图案线条的线宽。另外，所述追加图案线条，可以包括能够形成显示器装置的排线部的程度的线深。
根据本说明书的一个实施方式，所述追加图案线条中的至少一根，还可以同时包括相互不同的线深。具体地，根据本说明书的一个实施方式，所述追加的图案线条中，与所述精细图案线条邻接的至少一根图案线条，可以同时包括二阶线深。它将对应于画面部的深度与对应于刳刨部(router)的线深包括在同一个线宽中，从而能够将后述的移印版模具通过两次蚀刻过程，使所述追加图案线条的线深形成为二阶。
具体地，图6为表示本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版和使用它形成的图案的图。
根据本说明书的一个实施方式，所述精细图案线条可以用于印刷显示器装置的触控部。根据本说明书的一个实施方式，所述精细图案线条可以用于印刷显示器装置画面部内的触控部。具体地，根据本说明书的一个实施方式，所述精细图案线条可以用于形成触控板的触控部。
根据本说明书的一个实施方式，所述追加图案线条可以用于印刷显示器装置的边框部。具体地，根据本说明书的一个实施方式，所述追加图案线条可以用于形成显示器装置的排线部。根据本说明书的一个实施方式，所述追加图案线条可以用于形成刳刨部，用于形成胶垫部、或用于形成刳刨部及胶垫部。
根据本说明书的一实施方式，所述图案精细图案线条可以形成规则或不规则的网状结构的图案，所述追加图案线条可以位于所述精细图案线条形成的图案区域的侧面。
根据本说明书的一个实施方式，所述用于胶印的移印版还可以包括基板，所述用于胶印的移印版还可以位于所述基板之上。
根据本说明书的一个实施方式，所述用于胶印的移印版可以包含光固化性树脂。
根据本说明书的一个实施方式，所述用于胶印的移印版如后文所述，利用模具制造而成，能够更加容易地进行复制，并且与通过蚀刻处理制造移印版的情况相比，能够实现更加精密的形态。具体地，传统技术中对玻璃进行蚀刻制造移印版的情况下，存在着为了形成凹槽部的精细线宽线条，需要将凹槽部的精细线宽线条的深度降低到数百nm以下的问题。即，在使凹槽部的精细线宽的深度加深的情况下，存在着凹槽部的线宽也加宽的问题。因此，由于凹槽部的精细线宽的深度无法充分加深，因此可能会发生印刷时触底的现象。
本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版，由于使用利用模具的光固化性树脂制造而成，因此能够形成足够深的凹槽部精细图案线条深度，并且因此存在着能够使触底显影最少化、可实现精细线宽的优点。
根据本说明书的一个实施方式，所述光固化性树脂固化后的压缩模量(modulus)可达500MPa以上。具体地，所述光固化性树脂固化后的压缩模量可达到1GPa以上。
组成所述用于胶印的移印版的构成凹槽部的光固化性树脂固化后的压缩模量越高，反向胶印工艺时的图案变形越少，并且当具备所述范围内的压缩模量的情况下，当形成精细图案线条时，能够改善合格率。
当利用本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版形成大面积图案的情况下，能够克服将较小的图案相互连接的情况下发生在连接部上的图案之间的高度差、图案之间的错位等问题。另外，利用所述用于胶印的移印版的情况下，能够以廉价而且简便的工艺形成大面积的图案。
根据本说明书的一个实施方式，所述用于胶印的移印版可以是用于反向胶印的移印版。
本说明书的一个实施方式提供了一种所述用于胶印的移印版的制造方法。
本说明书的一个实施方式中提供了一种用于胶印的移印版的制造方法，其包括：形成移印版模具的步骤；在所述移印版模具上涂抹光固化性树脂组合物的步骤；使所述光固化性组合物固化，形成包括凹槽部及凸出部的移印版的步骤；及去除所述移印版模具的步骤。所述凹槽部包括精细图案线条，所述精细图案线条的间距满足所述公式1，所述精细图案线条的深度为1μm以上且5μm以下，所述精细图案线条的线宽为0.5μm以上且2μm以下。
根据本说明书的一个实施方式，形成所述移印版模具的步骤，可以是准备基材、对所述基材进行图案化。
根据本说明书的一个实施方式，所述图案化可以使用蚀刻工艺或光刻(photolithography)工艺。
根据本说明书的一个实施方式，在形成所述移印版的步骤之前，还可以包括在所述光固化树脂组合物上层压(laminate)基板的步骤。
根据本说明书的一个实施方式，形成所述移印版模具的步骤可以包括：准备基材的步骤、在所述基材上形成蚀刻掩膜的步骤、利用蚀刻工艺将所述基材图案化的步骤、及去除所述蚀刻掩膜的步骤。
图2为表示本说明书的一个实施方式的移印版模具的形成步骤的图。具体地，图2中表示了在基材上对蚀刻掩膜进行图案化(patterning)、利用蚀刻液对所述基材进行蚀刻的步骤(a)之后，通过去除蚀刻掩膜的步骤(b)制造移印版模具。
图3为表示本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版的制造步骤的图。具体地，图3表示了在移印版模具上均匀涂抹光固化性树脂组合物的步骤((c)～(d))、利用紫外线使所述光固化性树脂组合物固化的步骤((d)～(e))之后，通过去除所述移印版模具的步骤(f)制造所述用于胶印的移印版的过程。图3中，在将所述光固化性树脂组合物均匀涂抹的步骤中，可以包括将基板层压在光固化性树脂组合物上的步骤。
根据本说明书的一个实施方式，形成所述移印版模具的步骤可以包括：准备基材的步骤、在所述基材上形成第一蚀刻掩膜的步骤、利用蚀刻工艺对所述基材进行第一次蚀刻的步骤、在所述第一次蚀刻之后在所述基材上形成第二蚀刻掩膜的步骤、及利用蚀刻工艺对所述基材进行第二次蚀刻的步骤。
根据本说明书的一个实施方式，形成所述移印版模具的步骤，可以是在所述基材上对第一蚀刻掩膜进行图案化，并利用蚀刻液对所述基材进行第一次蚀刻之后，在经过第一次蚀刻的基材上对第二蚀刻掩膜进行图案化，并利用蚀刻液对所述基材进行第二次蚀刻，之后去除所述第一蚀刻掩膜及所述第二蚀刻掩膜。
图4为表示本说明书的一个实施方式的移印版模具的形成步骤的图。具体地，图4表示了通过在基材上对第一掩膜进行图案化、并利用蚀刻液对所述基材进行蚀刻的步骤(a1)之后，在所述基材上对第二掩膜进行图案化，并利用蚀刻液对所述基材进行第二次蚀刻的步骤(c1)，及去除所述第一掩膜及第二掩膜的步骤(d1)制造移印版模具的过程。
图5为表示本说明书的一个实施方式的用于胶印的移印版的制造步骤的图。具体地，图5表示了在移印版模具上均匀涂抹光固化性树脂组合物的步骤((e1)～(f1))、利用紫外线使所述光固化性树脂组合物固化的步骤((f1)～(g1))之后，通过去除所述移印版模具的步骤(h1)来制造所述用于胶印的移印版的过程。图5中，在将所述光固化性树脂组合物均匀涂抹的步骤中，可以包括将基板层压在光固化性树脂组合物上的步骤。
根据本说明书的一个实施方式，所述光固化性树脂组合物可以是包含丙烯酸类树脂聚合物、含有烯键式不饱和键的聚合性化合物、光引发剂及溶剂的物质。
根据本说明书的一个实施方式，所述光固化性树脂组合物可以包含光固化性多官能团单体、单官能团低聚物或高分子及光引发剂。所述组合物还可以进一步包括如光反应性脱模剂、无机物或Si类高分子的有机无机混合(hybrid)材料或溶剂。
根据本说明书的一个实施方式，所述光固化性树脂可以包括含Si的有机无机混合材料。或，根据本说明书的一个实施方式，所述光固化性树脂可以包括：同时包括由-OH基、环氧基、酰胺基、聚氨酯基(urethane)、硫醇基及环氧乙烷组成的官能团中的一个以上官能团和由甲基丙烯酸、丙烯酸、乙烯基组成的官能团中的一个以上官能团的多官能团单体；单官能团单体；单官能团低聚物；单官能团高分子中的一个以上。
根据本说明书的一个实施方式，所述基材可以由如玻璃基材的SUS(Steel UseStainless：不锈钢)基材制成。
根据本说明书的一个实施方式，所述蚀刻掩膜可以使用具备不受蚀刻液腐蚀的特性的材料。具体地，所述蚀刻掩膜可以是金属，更具体地，可以包括铬和/或钼。所述第一蚀刻掩膜及第二蚀刻掩膜可以是彼此相同的材料。
根据本说明书的一个实施方式，在涂抹所述光固化性树脂组合物的步骤之前，为使光固化性树脂组合物固化后容易与移印版模具剥离，还可以包括在所述移印版模具上形成钝化层(passivation layer)的步骤。
图7为对比普通的用于胶印的移印版与本说明书的一个实施方式中的用于胶印的移印版的图。具体地，图7中的(a)表示采用玻璃基材通过蚀刻工艺制造出的移印版的截面，(b)表示利用本说明书的一个实施方式中的制造方法制造出的移印版的截面。本说明书的一个实施方式中的用于胶印的移印版，由于采用移印版模具及光固化性树脂组合物，因此具备了通过蚀刻工艺的移印版模具的倒像的图案。因此，与对玻璃基材直接进行蚀刻的移印版凹槽部的边缘部分具有圆润形状的情况相比，本说明书的一个实施方式中形成的移印版，其凹槽部的边缘可以不变得圆润，因此能够形成更加精密的精细图案线条。
Claims (16)
1.一种用于胶印的移印版，其中，
所述移印版包括凹槽部及凸出部；
所述凹槽部包括精细图案线条，并且所述精细图案线条的间距满足以下公式1；
所述精细图案线条的深度为1μm以上且5μm以下；
所述精细图案线条的线宽为0.5μm以上且2μm以下，
[公式1]
p(μm)≥2d+2
所述公式1中，p为精细图案线条的间距(μm)，d为精细图案线条的深度(μm)，
其中，所述凸出部的锥度为70度以上且90度以下；
所述凹槽部在由所述精细图案线条形成的图案区域的至少一侧面上，还包括追加图案线条；
所述追加图案线条的线宽为6μm以上且40μm以下；
所述追加图案线条中的至少一根，同时包含相互不同的线深。
2.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，
所述精细图案线条的线宽:线深为2:1～1:10。
3.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，
所述精细图案线条的间距为25μm以上且500μm以下。
4.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，
所述精细图案线条形成网状图案。
5.根据权利要求4所述的用于胶印的移印版，其中，
所述精细图案线条形成规则的网状图案，所述网状图案形成三角形、四边形或蜂窝形的图案。
6.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，
所述精细图案线条用于印刷显示器装置的印刷部。
7.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，
所述追加图案线条用于印刷显示器装置的边框部。
8.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，
所述用于胶印的移印版包含光固化性树脂。
9.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，
所述用于胶印的移印版为用于反向胶印的移印版。
10.一种用于胶印的移印版的制备方法，其包括：
形成移印版模具的步骤；
在所述移印版模具上涂抹光固化性树脂组合物的步骤；
使所述光固化性组合物固化，形成包括凹槽部及凸出部的移印版的步骤；及
去除所述移印版模具的步骤，
所述凹槽部包括精细图案线条，并且所述精细图案线条的间距满足后述的公式1，
所述精细图案线条的深度为1μm以上且5μm以下，
所述精细图案线条的线宽为0.5μm以上且2μm以下；
[公式1]
p(μm)≥2d+2
所述公式1中，p为精细图案线条的间距(μm)，d为精细图案线条的深度(μm)，
其中，所述凸出部的锥度为70度以上且90度以下；
所述凹槽部在由所述精细图案线条形成的图案区域的至少一侧面上，还包括追加图案线条；
所述追加图案线条的线宽为6μm以上且40μm以下；
所述追加图案线条中的至少一根，同时包含相互不同的线深。
11.根据权利要求10所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，
形成所述移印版模具的步骤为，准备基材、对所述基材进行图案化。
12.根据权利要求11所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，
所述图案化使用蚀刻工艺或光刻工艺。
13.根据权利要求10所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，
形成所述移印版模具的步骤包括：准备基材的步骤、在所述基材上形成蚀刻掩膜的步骤、利用蚀刻工艺将所述基材图案化的步骤、及去除所述蚀刻掩膜的步骤。
14.根据权利要求10所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，
形成所述移印版模具的步骤可以包括：准备基材的步骤；在所述基材上形成第一蚀刻掩膜的步骤；利用蚀刻工艺对所述基材进行第一次蚀刻的步骤；在所述第一次蚀刻之后在所述基材上形成第二蚀刻掩膜的步骤；及利用蚀刻工艺对所述基材进行第二次蚀刻的步骤。
15.根据权利要求10所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，
所述光固化性树脂组合物为包含丙烯酸类树脂聚合物、含有烯键式不饱和键的聚合性化合物、光引发剂及溶剂的物质。
16.根据权利要求10所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，
还包括在所述移印版模具上形成钝化层的步骤。
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