JP2010523378A - 微細パターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、微細パターン形成方法に関するものである。本発明による微細パターン形成方法は、（Ｓ１）陰刻にパターニングされたハードモールドにクリシェ形成用フィルムを密着させて使い捨てクリシェを製造する段階；（Ｓ２）弾性ブランケットシリンダーにインクまたは樹脂を塗布する段階；（Ｓ３）前記弾性ブランケットシリンダーを前記使い捨てクリシェに圧着して前記使い捨てクリシェの相対的に突出された陽刻部分と接する部分に塗布された前記弾性ブランケットシリンダー面のインクまたは樹脂を除去する段階；及び（Ｓ４）前記弾性ブランケットシリンダー面に残ったインクまたは樹脂を基材に転写させる段階；を含むことを特徴とする。本発明によれば、設置及び除去が容易な使い捨てクリシェを採用することで、工程が単純かつ迅速でありながらも費用を大きく節減することができ、カラーフィルター、電極パターンなどの微細パターンを形成するのに用いることができる。
【選択図】図２
【選択図】図２
Description
本発明は、微細パターン形成方法に関するものであって、さらに詳しくは、陰刻にパターニングされたクリシェ（ｃｌｉｃｈｅ）とシリコーン系ゴム材質の弾性ブランケットとを用いるリバースオフセット（ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｆｆｓｅｔ）印刷において、別途のクリシェ洗浄工程を省略することができて、工程が単純でありさらに費用を節減することができる微細パターン形成方法に関する。
リバースオフセット印刷とは、間接印刷方式であるオフセット印刷の一つであって、版から直接基材（被印刷物）に印刷せずに、仲介の役割をする弾性ブランケットにインクを塗布した後、不要な部分を陰刻にパターニングされたクリシェで除去した後、弾性ブランケットに残ったインクを基材に印刷する印刷法である。オフセット印刷は弾性ブランケットを媒介にして用いるので、直接印刷法が適用しにくい金属やガラスなどのハード基板にも適用可能である。
図１は、従来のリバースオフセット印刷による印刷過程を模式的に示す図面である。図１を参照しながらその印刷過程を見てみる。まず、印刷用インク１１２を弾性ブランケットシリンダー１１１に塗布し、インク１１２が塗布された弾性ブランケットシリンダー１１１をハードクリシェ１１５に圧着してクリシェ１１５の相対的に突出された陽刻部分と接する部分のインクを弾性ブランケットシリンダー１１１面からクリシェ１１５の陽刻部分により除去する。次に、弾性ブランケットシリンダー１１１面に残ったインク１１２を基材１１６に転写して微細パターンを形成する。その後、このような印刷過程を繰り返すために、ハードクリシェ１１５に付いたインク１１２を除去するためにハードクリシェ１１５の洗浄及び乾燥工程を経る。
このようなハードクリシェ１１５を用いる従来のオフセット印刷方式の場合、印刷過程を繰り返すためにクリシェ１１５を洗浄し乾燥する工程を経なければならないので、工程が複雑であり長時間が所要され、また印刷費用が増加する問題がある。従って、このような問題を解決するための努力が関連分野で倦まず弛まなくなされてきており、このような技術的背景の下で本発明が案出されたのである。
本発明が解決しようとする技術的課題は、従来のオフセット印刷方式を用いる場合に発生する前述の問題点を解決しようとすることにあり、このような技術的課題を達成することによって印刷工程をより単純かつ迅速にすることができながらも費用を節減することができる微細パターン形成方法を提供することに本発明の目的がある。
本発明が解決しようとする技術的課題の達成のために、本発明は 、（Ｓ１）陰刻にパターニングされたハードモールドにクリシェ形成用フィルムを密着させて使い捨てクリシェを製造する段階；（Ｓ２）弾性ブランケットシリンダーにインクまたは樹脂を塗布する段階；（Ｓ３）前記弾性ブランケットシリンダーを前記使い捨てクリシェに圧着して前記使い捨てクリシェの相対的に突出された陽刻部分と接する部分に塗布された前記弾性ブランケットシリンダー面のインクまたは樹脂を除去する段階；及び（Ｓ４）前記弾性ブランケットシリンダー面に残ったインクまたは樹脂を基材に転写させる段階；を含むことを特徴とする。
前記（Ｓ１）段階の使い捨てクリシェを製造する段階は、前記ハードモールドに空気吸入のためのホールを開け、前記ホールを通じて空気を吸入して前記クリシェ形成用フィルムを前記ハードモールドに真空密着させることでなされることができ、または、前記クリシェ形成用フィルムを前記ハードモールドと相補的なパターンを有する相補ハードモールド及び前記ハードモールドの間に置き、前記相補ハードモールド及び前記ハードモールドを圧着して嵌合させた後、前記相補ハードモールドを脱去することでなされることもできる。
前記ハードモールドは、ガラス、金属、金属酸化物及びプラスチックなどを用いて製造することができ、湿式食刻法、乾式食刻法、フォトリソグラフィー法及びレーザー成形法などのようなパターン形成方法によって陰刻パターニングされることができるが、前記ハードモールドの材質やその形成方法は前述の例に限定されるのではない。
前記クリシェ形成用フィルムは、その厚さが７０? 以下であることが望ましい。また、前記クリシェ形成用フィルムは、その表面エネルギーが前記インクまたは樹脂の表面エネルギーより高いことが望ましい。また、使い捨てで使用されるので、フィルムの単価が低いことが望ましい。このような条件を満たすクリシェ形成用フィルムは、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム及びアルミニウムフィルムなどを挙げることができるが、必ずこれに限定されるのではない。
前記弾性ブランケットシリンダーは、円筒状ロールの外部に弾性ゴムをコートして製造することができ、弾性ゴムを含んでなった平板パッドを円筒状ロールの外部に装着することによっても製造することができる。ここで、前記弾性ゴムとしては、シリコーンゴムを用いることが望ましいが、必ずこれに限定されるのではない。
微細パターン形成のための前記インクまたは樹脂は、熱硬化型または光硬化型であることが望ましく、前記インクまたは樹脂を弾性ブランケットシリンダーに塗布する方法としては、スロットダイコーティング法、バーコーティング法、ナイフコーティング法及びロールコーティング法などのような多様なコーティング法を用いることができるが、これに限定されるのではない。
本明細書に添付される下記の図面は本発明の望ましい実施例を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明はそのような図面に記載された事項にのみ限定して解釈されてはいけない。
従来のリバースオフセット印刷による印刷過程を模式的に示す図面である。
本発明の一実施例による微細パターン形成方法を用いて微細パターンを形成する過程を示す概念図である。
本発明の一実施例による微細パターン形成方法に採用される使い捨てクリシェが製造され用いられる過程を模式的に示す概念図である。
相補ハードモールドを用いて使い捨てクリシェを製造する過程を示す概念図である。
真空密着方法を用いて使い捨てクリシェを製造する場合に適したハードモールドに関する実施例を示す図面である。
真空密着方法を用いて使い捨てクリシェを製造する場合に適したハードモールドに関する実施例を示す図面である。
真空密着方法を用いて使い捨てクリシェを製造する場合に適したハードモールドに関する実施例を示す図面である。
本発明によるハードモールドの他の実施例における中間部４２２の断面図である。
図８のハードモールドのパターニングされた部分を拡大して正面方向から示す概略図である。
以下、本発明に対する理解を助けるために本発明をより詳しく説明する。本発明は、従来のハードクリシェを用いた微細パターン形成方法の問題を解決するために、１回使用後容易に交替することができる使い捨てクリシェを採用することで、洗浄などの工程を経る必要がないので工程が単純かつ迅速でありながらも費用を節減することができる微細パターン形成方法を提供する。図２は、本発明の一実施例による微細パターン形成方法を用いて微細パターンを形成する概念図である。図２を参照しながら本発明の微細パターン形成方法を順次説明する。
使い捨てクリシェの製造段階（Ｓ１）
まず、陰刻にパターニングされたハードモールド２１５にクリシェ形成用フィルム２１４を密着させて使い捨てクリシェを製造する（Ｓ１）。
まず、陰刻にパターニングされたハードモールド２１５にクリシェ形成用フィルム２１４を密着させて使い捨てクリシェを製造する（Ｓ１）。
図３は、本発明の一実施例による微細パターン形成方法に採用される使い捨てクリシェ が製造され用いられる過程を模式的に示す概念図である。図３を参照すれば、クリシェ形成用フィルム２１４がハードモールド２１５の上に供給され、フィルム２１４はハードモールド２１５の上に密着される。
このとき、フィルム２１４をハードモールド２１５の上に密着させる方法としては、代表的に図３に示すように、前記ハードモールド２１５に空気吸入のためのホールを開け、前記ホールを通じて空気を吸入して前記クリシェ形成用フィルム２１４を前記ハードモールド２１５に真空密着させることができる。
図４は、相補ハードモールドを用いて使い捨てクリシェを製造する過程を示す概念図である。図４に示すように、前記クリシェ形成用フィルム２１４を前記ハードモールド２１５と相補的なパターンを有する相補ハードモールド２１７及び前記ハードモールド２１５の間に置き、前記相補ハードモールド２１７及び前記ハードモールド２１５を圧着して嵌合させた後、前記相補ハードモールド２１７を脱去させることで使い捨てクリシェを用意することができる。
このように使い捨てクリシェが製造されれば、インク２１２が塗布された弾性ブランケットシリンダー２１１を、製造された使い捨てクリシェに圧着させて使い捨てクリシェの突出された陽刻部分にインク２１２が付くようにすることによって、弾性ブランケットシリンダー２１１には所望のパターンを有するようにインク２１２が残る。この過程を経た後にはインク２１２が付いたフィルム２１４を除去し新しいフィルム２１４を供給して使い捨てクリシェを製造し用いる過程を繰り返す。
図５から図７は、真空密着方法を用いて使い捨てクリシェを製造する場合に適したハードモールドに関する実施例を示す図面である。図５はハードモールドを正面方向から示す概略図であり、図６はハードモールドの中間部４２２の断面図であり、図７は図６のハードモールドのパターニングされた部分４１０を拡大して正面方向から示す概略図である。図５から図７にそれぞれ示すように、フィルム２１４をハードモールド２１５に密着させるために、ハードモールド２１５のパターニングされない余白４２０に空気吸入のための一つ以上の真空ホール４２１を形成し、ハードモールド２１５のパターニングされた部分４１０には陰刻部４１１全体にホールを開けてメンブレン形態にすることができる。
図８は本発明によるハードモールドの他の実施例における中間部４２２の断面図であり、図９は図８のハードモールドのパターニングされた部分を拡大して正面方向から示す概略図である。図８及び図９に示す実施例のように、陰刻部４１１全体にホールを開ける代わりに、陰刻部の一部に真空ホール４２１を開けることもできる。
前記ハードモールド２１５は代表的に、ガラス、金属、金属酸化物及びプラスチックなどを用いて製造することができ、湿式食刻法、乾式食刻法、フォトリソグラフィー法及びレーザー成形法など多様な方法を利用して陰刻パターンを形成することができるが、これに限定されるのではない。前記クリシェ形成用フィルム２１４の厚さは、真空によってハードモールド２１５に正角接触（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｃｏｎｔａｃｔ）できるようにモールド２１５のパターン段差より十分薄いことが望ましく、具体的に７０? 以下であることが望ましく、２０?以下であることがさらに望ましい。
また、前記クリシェ形成用フィルム２１４の材質は使い捨てとして使用できるように、価格競争力があって、薄い厚さでありながら真空をかけたとき破れず、フィルム２１４の表面エネルギーがインクまたは樹脂の表面エネルギーより高いことが望ましい。このような材質のフィルム２１４としては、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム及びアルミニウムフィルムなどを用いることができるが、これに限定されるのではない。
弾性ブランケットシリンダーへのインクなどの塗布段階（Ｓ２）
次いで、弾性ブランケットシリンダー２１１に微細パターン形成用インクまたは樹脂２１２を塗布する（Ｓ２）。 前記弾性ブランケットシリンダー２１１は代表的に、円筒状ロールの外部に弾性ゴムをコートすることによって製造されるか、弾性ゴムを含んでなった平板パッドを円筒状ロールの外部に装着することによっても製造されることができる。ここで、前記弾性ゴムとしてはシリコーンゴムを代表的に用いることができるが、これに必ず限定されるのではない。微細パターン形成のための前記インク及び樹脂２１２は、関連分野で通常使われるものが制限なく使うことができ、その中で熱硬化型または光硬化型であることが望ましい。前記インクまたは樹脂２１２を弾性ブランケットシリンダー２１１に塗布する方法は、スロットダイコーティング法、バーコーティング法、ナイフコーティング法及びロールコーティング法などの多様なコーティング法を挙げることができるが、これに限定されるのではない。
次いで、弾性ブランケットシリンダー２１１に微細パターン形成用インクまたは樹脂２１２を塗布する（Ｓ２）。 前記弾性ブランケットシリンダー２１１は代表的に、円筒状ロールの外部に弾性ゴムをコートすることによって製造されるか、弾性ゴムを含んでなった平板パッドを円筒状ロールの外部に装着することによっても製造されることができる。ここで、前記弾性ゴムとしてはシリコーンゴムを代表的に用いることができるが、これに必ず限定されるのではない。微細パターン形成のための前記インク及び樹脂２１２は、関連分野で通常使われるものが制限なく使うことができ、その中で熱硬化型または光硬化型であることが望ましい。前記インクまたは樹脂２１２を弾性ブランケットシリンダー２１１に塗布する方法は、スロットダイコーティング法、バーコーティング法、ナイフコーティング法及びロールコーティング法などの多様なコーティング法を挙げることができるが、これに限定されるのではない。
弾性ブランケットシリンダー面のパターン形成段階（Ｓ３）
次いで、インクまたは樹脂２１２が塗布された前記弾性ブランケットシリンダー２１１を使い捨てクリシェに圧着してクリシェの相対的に突出された陽刻部分と接する部分のインクまたは樹脂を弾性ブランケットシリンダー２１１面からクリシェの陽刻部分に転写させて除去し（Ｓ３）、これを通じて弾性ブランケットシリンダー２１１面に塗布されたインクまたは樹脂２１２に所望のパターンが形成される。
次いで、インクまたは樹脂２１２が塗布された前記弾性ブランケットシリンダー２１１を使い捨てクリシェに圧着してクリシェの相対的に突出された陽刻部分と接する部分のインクまたは樹脂を弾性ブランケットシリンダー２１１面からクリシェの陽刻部分に転写させて除去し（Ｓ３）、これを通じて弾性ブランケットシリンダー２１１面に塗布されたインクまたは樹脂２１２に所望のパターンが形成される。
基材へのパターン転写段階（Ｓ４）
前記段階を経由すれば、弾性ブランケットシリンダー２１１面にインクまたは樹脂２１２のパターンが形成されており、そのパターンを基材に転写すれば基材上部面に微細パターンが形成される。
前記段階を経由すれば、弾性ブランケットシリンダー２１１面にインクまたは樹脂２１２のパターンが形成されており、そのパターンを基材に転写すれば基材上部面に微細パターンが形成される。
前述の（Ｓ１）から（Ｓ４）段階を行う本発明による微細パターン形成方法は、カラーフィルター、電極などディスプレイ素子及び電子素子の微細パターンを形成するために有効に活用できる。
本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはいけず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されなければならない。
本発明によれば、設置及び除去が容易な使い捨てクリシェを採用することで、工程が単純かつ迅速でありながらも費用を大きく節減することができる。従って、本発明の微細パターン形成方法は、カラーフィルター、電極などディスプレイ素子及び電子素子の微細パターン印刷に有効に活用できる。
Claims (13)
- （Ｓ１）陰刻にパターニングされたハードモールドにクリシェ形成用フィルムを密着させて使い捨てクリシェを製造する段階；
（Ｓ２）弾性ブランケットシリンダーにインクまたは樹脂を塗布する段階；
（Ｓ３）前記弾性ブランケットシリンダーを前記使い捨てクリシェに圧着して前記使い捨てクリシェの相対的に突出された陽刻部分と接する部分に塗布された前記弾性ブランケットシリンダー面のインクまたは樹脂を除去する段階；及び
（Ｓ４）前記弾性ブランケットシリンダー面に残ったインクまたは樹脂を基材に転写させる段階；を含んでなることを特徴とする微細パターン形成方法。 - 前記（Ｓ１）段階は、前記ハードモールドに空気吸入のためのホールを開け、前記ホールを通じて空気を吸入して前記クリシェ形成用フィルムを前記ハードモールドに真空密着させて使い捨てクリシェを製造することを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記（Ｓ１）段階は、前記クリシェ形成用フィルムを前記ハードモールドと相補的なパターンを有する相補ハードモールド及び前記ハードモールドの間に置き、前記相補ハードモールド及び前記ハードモールドを圧着して嵌合させた後、前記相補ハードモールドを脱去させて使い捨てクリシェを製造することを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記ハードモールドは、ガラス、金属、金属酸化物及びプラスチックからなる群より選択される物質を用いて製造されたことを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記ハードモールドは、湿式食刻法、乾式食刻法、フォトリソグラフィー法及びレーザー成形法のうち選択された一つの方法によって陰刻パターニングされたことを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記クリシェ形成用フィルムは、その厚さが７０? 以下であることを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記クリシェ形成用フィルムは、その表面エネルギーが前記インクの表面エネルギーより高いことを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記クリシェ形成用フィルムは、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム及びアルミニウムフィルムのうち選択された一つのフィルムであることを特徴とする請求項７に記載の微細パターン形成方法。
- 前記弾性ブランケットシリンダーは、円筒状ロールの外部に弾性ゴムがコートされて製造されたことを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記弾性ブランケットシリンダーは、弾性ゴムを含んでなった平板パッドを円筒状ロールの外部に装着させて製造されたことを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記弾性ゴムは、シリコーンゴムであることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の微細パターン形成方法。
- 前記インクは、熱硬化型または光硬化型であることを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
- 前記樹脂は、熱硬化型または光硬化型であることを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成方法。
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