KR100545668B1 - Method of Making a Photomask for Embossed Hologram - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엠보스드 홀로그램 제조공정에 있어 그라스마스터(Glass Master)를 제작하기 전 단계에 필요한 포토마스크를 보다 간편하게 제작할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method that can more easily produce a photomask required for the step before producing a glass master in the embossed hologram manufacturing process.
이를 위하여 본 발명은, 컴퓨터그래픽 작업에 의해 표현하고자 하는 홀로그램의 소스이미지를 디자인하는 단계, 표면에 부착된 이물질을 제거를 위해 투명플레이트를 세정하고 이를 건조시키는 단계, 세정 및 건조된 상기 투명플레이트에 에폭시수지와 이의 경화제 및 희석제를 혼합한 전처리액을 도포하는 단계, 평판 이송식 잉크젯 프린터를 사용하여 상기 전처리액이 도포된 상기 투명플레이트 위에 상기 소스이미지를 직접 출력하는 단계, 상기 소스이미지가 인쇄된 상기 투명플레이트를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보스드 홀로그램용 포토마스크 제작방법을 제공한다.To this end, the present invention, the step of designing the source image of the hologram to be represented by computer graphics work, the step of cleaning the transparent plate to remove the foreign matter adhering to the surface and drying it, the cleaned and dried on the transparent plate Applying a pretreatment liquid mixed with an epoxy resin, a curing agent and a diluent thereof, directly outputting the source image onto the transparent plate to which the pretreatment liquid is applied using a flatbed inkjet printer, and printing the source image It provides a photomask manufacturing method for the embossed hologram comprising the step of drying the transparent plate.
엠보스드 홀로그램, 포토마스크, 그라스 마스터, 은염감광필름Embossed Hologram, Photo Mask, Glass Master, Silver Dye Film
Description
도 1은 종래의 포토마스크 제작과정을 간략하게 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram briefly illustrating a conventional photomask fabrication process.
도 2은 도 1의 A∼C까지의 제작과정을 간략하게 나타낸 도면이다.2 is a view briefly illustrating a manufacturing process from A to C of FIG.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 포토마스크 제작과정을 간략하게 나타낸 블럭도이다.3 is a block diagram briefly illustrating a photomask manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 제판용 투명필름 2: 유리판1: Transparent film for engraving 2: Glass plate
3: 은염감광제3: silver dye
본 발명은 엠보스드 홀로그램용 포토마스크(Photomask) 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엠보스드 홀로그램 제조공정에 있어 그라스마스터(Glass Master)를 제작하기 전 단계에 필요한 포토마스크를 보다 간편하게 제작할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a photomask for embossed holograms, and more particularly, to easily produce a photomask required for a step before manufacturing a glass master in an embossed hologram manufacturing process. It is about a method.
일반적으로, 엠보스드 홀로그램필름은, 컴퓨터 그래픽작업에 의해 디자인된 이미지를 이용하여 포토마스크를 제작하는 그래픽 공정, 레이저광을 이용하여 포토마스크 상의 이미지를 포토레지스트(Photoresist)가 도포된 유리판 위에 촬영함으로써 그라스마스터를 만드는 마스터링 공정, 그리고 그라스마스터의 표면을 도금하여 니켈금형을 제작하는 도금공정, 도금공정을 거쳐 만들어진 심(Shim)을 홀로그램 원판으로 사용하여 필름에다 열과 압력을 가하면서 인쇄하는 엠보싱 공정을 거쳐 제조된다. 그리고, 이러한 공정을 거쳐 제작된 홀로그램필름은 다시, 후 처리공정을 통하여 스티커나 스탬핑 포일 등 다양한 형태로 제품화된다.In general, the embossed hologram film is a graphic process for producing a photomask using an image designed by computer graphics work, by photographing an image on the photomask on a glass plate coated with photoresist using a laser beam Mastering process to make glass master, plating process to make nickel mold by plating the surface of glass master, and embossing process to print film by applying heat and pressure to film using shim made through plating process as hologram disc It is manufactured through. In addition, the hologram film produced through such a process is again commercialized into various forms such as a sticker or a stamping foil through a post-treatment process.
도 1과 도 2를 참조하여 본 발명과 관련되는 그래픽 공정의 포토마스크 제작과정을 살펴본다. Referring to Figures 1 and 2 looks at the photomask manufacturing process of the graphic process related to the present invention.
먼저, 표현하고자 하는 이미지를 컴퓨터 그래픽 작업(A)에 의해 디자인하고, 이 이미지를 제판용 출력기를 사용하여 제판용 투명필름(1) 상에 출력(B)한 다음, 다시 투명필름 상에 출력된 이미지를 은염 감광제(3)가 도포된 유리판(Silver Halide Photo Plate, 예: 코닥HRP, 아그파HDP 등)(2) 상에 노광(C)시킨다. 이때, 완제품에 표현되는 홀로그램은 배경이나 색, 깊이감의 차이에 따라 각각의 이미지별(도 2의 '가'와 '나')로 포토마스크가 따로이 제작되는데, 이러한 포토마스크를 제작하기 위해서는 노광시 제판용 투명필름(1)과 유리판(2)의 핀트를 정확히 맞추어 각 이미지별 상대적인 위치가 변동되지 않도록 조절하여야 한다.First, an image to be expressed is designed by a computer graphic operation (A), and the image is output (B) on the plate making transparent film 1 using the plate making output machine, and then again printed on the transparent film. The image is exposed (C) on a glass plate (Silver Halide Photo Plate, such as Kodak HRP, Agfa HDP, etc.) 2 coated with a
다음으로, 이미지가 촬영된 유리판(2)을 네가필름을 현상하듯이 암실에서 현상액, 고정액, 정착액에 순차적으로 담궈가며 현상하고, 이를 다시 건조시켜 포토마스크를 제작한다. 이러한 과정을 거쳐 제작되는 포토마스크에는 그래픽 작업에 의해 디자인된 이미지가 사진의 네가필름과 같이 음영이 반전된 형태로 현상(도 2의 B와 C참조)되며, 포토마스크는 마스터링 공정에서 그라스마스터 상에 이미지를 촬영하기 위한 마스크(Mask)로 사용된다. Next, the
그러나, 이러한 종래의 포토마스크 제작방법은, 컴퓨터그래픽 작업에 의해 디자인된 이미지를 투명필름에 출력한 다음, 이 필름을 이용하여 다시 포토마스크를 제작하는 2단계의 과정으로 이루어져 있어, 정확성이 요구되는 공정의 특성상 생산효율성이 떨어지며 생산비용을 상승하는 원인이 되고 있다.However, such a conventional photomask manufacturing method consists of a two-step process of outputting an image designed by computer graphics work on a transparent film, and then using the film to produce a photomask, which requires accuracy. Due to the nature of the process, the production efficiency is lowered, causing the production cost to rise.
구체적으로 살펴보면, 제품화되는 홀로그램에 2D 또는 3D의 깊이감을 주기 위하여 배경이나 프론트 이미지 등에 따라 여러장의 포토마스크를 제작하여야 하는 경우, 제작해야하는 포토마스크의 양에 비례하여 필요로 되는 투명필름과 이에 대응하는 유리판의 양도 많아지게 되는데, 각각의 포토마스크를 제작하기 위하여 투명필름과 감광제가 도포된 유리판 간의 핀트를 정확히 맞추면서 촬영을 해야 하는 작업은 상당히 까다로우며 번거로운 작업에 해당하여 생산효율이 떨어진다. 더욱이 포토마스크 제작용 유리판으로 주로 사용되는 코닥사의 HRP(High Resolution Plate) 필름은 전량이 수입·판매되고 있는 실정이어서 홀로그램의 제조원가가 상승하게 된다.Specifically, in order to produce a plurality of photomasks according to a background or a front image in order to give a 2D or 3D depth to a hologram to be commercialized, the transparent film required in proportion to the amount of photomask to be produced and the corresponding The amount of glass plate is also increased. In order to make each photomask, the work required to accurately photograph the pins between the transparent film and the glass plate coated with the photosensitive agent is very difficult and cumbersome, which leads to a decrease in production efficiency. Moreover, Kodak's High Resolution Plate (HRP) films, which are mainly used as glass plates for making photomasks, are all imported and sold, resulting in an increase in the manufacturing cost of holograms.
또한, 촬영된 HRP필름을 현상하기 위해서는 별도의 암실을 마련하여 현상액과 안정제와 같은 용제를 사용하여야 하므로, 생산성 향상 및 제조원가의 절감을 위하여는 엠보스드 홀로그램 제조공정에 있어 포토마스크 제작과정의 간편화가 절실히 요구되고 있는 실정이다.In addition, in order to develop the photographed HRP film, a separate dark room should be prepared and solvents such as developer and stabilizer should be used. Therefore, in order to improve productivity and reduce manufacturing cost, the process of making the photomask is simplified in the embossed hologram manufacturing process. There is a great demand.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은, 엠보스드 홀로그램의 제조비용 절감 및 생산성 증대를 위하여 포토마스크 제작과정을 간편화함을 목적으로 한다.The present invention proposed to solve the problems as described above, it is an object of simplifying the photomask manufacturing process to reduce the manufacturing cost and increase the productivity of the embossed hologram.
이와 같은 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엠보스드 홀로그램용 포토마스크 제작방법은, 컴퓨터그래픽 작업에 의해 표현하고자 하는 홀로그램의 소스이미지를 디자인하는 단계, 표면에 부착된 이물질을 제거를 위해 투명플레이트를 세정하고 이를 건조시키는 단계, 세정 및 건조된 상기 투명플레이트에 에폭시수지와 이의 경화제 및 희석제를 혼합한 전처리액을 도포하는 단계, 평판 이송식 잉크젯 프린터를 사용하여 상기 전처리액이 도포된 상기 투명플레이트 위에 상기 소스이미지를 직접 출력하는 단계, 상기 소스이미지가 인쇄된 상기 투명플레이트를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for manufacturing an embossed hologram photomask according to the present invention comprises the steps of designing a source image of a hologram to be expressed by computer graphics work, and a transparent plate for removing foreign substances attached to the surface. Washing and drying the transparent plate; applying a pretreatment liquid mixed with an epoxy resin, a curing agent, and a diluent thereof to the cleaned and dried transparent plate; and using the flat plate transfer inkjet printer, applying the pretreatment liquid to the transparent plate. Directly outputting the source image, and drying the transparent plate on which the source image is printed.
사용되는 포토마스크의 재료, 즉 투명플레이트는 평판형의 투명유리를 주로 사용한다. 유리는 경도가 5.5∼6 정도로서 표면에 스크래치가 쉽게 생기지 않아, 포토마스크의 소스이미지를 그라스 마스터에 레이저 촬영하는 경우에 포토마스크의 표면에 존재하는 스크래치로 인하여 그라스 마스터 상에 잡티가 발생되는 것을 방지할 수 있다.The material of the photomask to be used, namely the transparent plate, mainly uses a flat transparent glass. The glass has a hardness of 5.5 to 6, so that scratches are not easily generated on the surface, and when the laser image of the photomask is imaged on the glass master, scratches on the surface of the photomask prevent blemishes on the glass master. can do.
본 설명에서 홀로그램 또는 홀로그램 이미지는 다양한 형태의 홀로그램 제품에 표현된 문자, 기호, 도형 등을 지칭하며, 제품에 구현된 홀로그램과 구별하여 소스이미지는 컴퓨터그래픽 작업에 의해 디자인되어 포토마스크에 기록되는 이미지를 지칭한다. 그리고, 이러한 소스이미지는, 투명필름에 일차 출력한 다음에 은염감광제가 도포된 유리판 상에 촬영되는 것이 아니라, 평판 이송식 잉크젯 프린터를 사용하여 투명유리판 상에 직접 프린팅되므로 포토마스크 제작과정에서 음영이 반전되는 문제는 발생하지 않는다.In this description, a hologram or a hologram image refers to characters, symbols, and shapes expressed in various types of hologram products, and the source image is designed by a computer graphic work and recorded on a photomask, distinguished from the hologram implemented in the product. Refers to. In addition, the source image is not directly photographed on a glass plate coated with a silver dye-sensitizer after being first output to the transparent film, but is printed directly on the transparent glass plate using a flatbed transfer inkjet printer, so that the shadows in the photomask fabrication process are reduced. The problem of inversion does not occur.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보스드 홀로그램용 포토마스크 제작방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at the manufacturing method of the photomask for the embossed hologram according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터그래픽 작업을 통해 표현하고자 하는 홀로그램이미지를 디자인 한 후, 그 이미지를 잉크젯 프린터를 통해 직접 투명유리판에 출력한다. 이때, 사용되는 프린터는 특허등록번호 제0342445호의 "디지털 날염용 잉크젯 프린터"와 같이, 수평이동하는 평판 또는 이송테이블 위에 투명유리판을 올려놓고 이를 이송시키면서 소스이미지를 투명유리판 위에 직접 인쇄할 수 있도록 구성된 평판이송식 잉크젯 프린터를 사용한다.As illustrated in FIG. 2, after designing a holographic image to be expressed through computer graphics, the image is directly output to the transparent glass plate through an inkjet printer. At this time, the printer to be used is configured to print the source image directly on the transparent glass plate while placing the transparent glass plate on a horizontally moving flat plate or transfer table, such as "Digital Printing Inkjet Printer" of Patent No. 0342445. Use a flatbed inkjet printer.
한편, 통상의 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크는 물이나 알코올, 아세톤, 에틸렌 등의 용제에 염료를 녹여서 만든 것으로, 이러한 잉크를 흡수하지 않는 유리에 소스이미지를 잉크젯 인쇄하기 위해서는 투명유리판 위에 미리 잉크가 흡수될 수 있는 잉크흡수층을 형성시켜야 한다. 이러한 잉크수용층을 형성하기 위한 전처리액 도포과정을 살펴본다.On the other hand, the ink used in the conventional inkjet printer is made by dissolving a dye in a solvent such as water, alcohol, acetone, ethylene, etc., in order to inkjet print the source image on the glass that does not absorb such ink, the ink is absorbed in advance on the transparent glass plate An ink absorbing layer that can be formed should be formed. The pretreatment liquid coating process for forming the ink receiving layer will be described.
먼저, 일정두께를 갖는 통상의 투명유리판을 증류수로 세정하여 투명유리판의 표면에 부착된 이물질을 제거하고, 공기중의 부유물을 차단하기 위한 챔버 내에 수직하게 세워두고 자연건조시킨다. 그리고, 건조된 투명유리판에는 전처리액을 도포하여 실온에서 2∼3분 자연건조시킨다. First, a general transparent glass plate having a certain thickness is washed with distilled water to remove foreign substances adhering to the surface of the transparent glass plate, and placed vertically in a chamber for blocking airborne floats, followed by natural drying. Then, a pre-treatment liquid is applied to the dried transparent glass plate, and then naturally dried at room temperature for 2 to 3 minutes.
전처리액을 도포하기 위한 방법으로는, 스프레이를 사용하여 투명유리판 위에 고르게 분사하거나 스프레이 분사방법, 유리판을 회전시키면서 그 위에 전처리액을 떨어뜨려 원심력에 의해 전처리액이 유리판 위에 고르게 도포될 수 있도록 하는 스핀코팅 방법, 페인트나 기타의 코팅제를 일정한 두께로 코팅하는데 사용되는 바코터(Bar Coater)를 사용하는 방법 등이 있다. 이때, 전처리액 도포작업 중 투명유리판 표면에 이물질이 부착되지 않도록 챔버내에 투명유리판을 설치하고 전처리액을 도포하거나, 흡진시설이 갖추어진 룸에서 전처리액을 도포하도록 하는 것이 바람직하다.As a method for applying the pretreatment liquid, the spray is sprayed evenly on the transparent glass plate, or the spray spraying method, a spin that rotates the glass plate while dropping the pretreatment liquid thereon so that the pretreatment liquid can be evenly applied on the glass plate by centrifugal force. Coating methods, such as the use of a bar coater (Bar Coater) used to coat a paint or other coating to a certain thickness. At this time, it is preferable to install the transparent glass plate in the chamber and to apply the pretreatment liquid or to apply the pretreatment liquid in a room equipped with a suction facility so that foreign matter does not adhere to the surface of the transparent glass plate during the pretreatment liquid coating operation.
한편, 사용되는 전처리액은 특허출원번호 제 0031017호의 "비침수성 소재에 대한 잉크젯 인쇄방법 및 이를 위한 전처리액 조성물"과 같은 전처리액을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 에폭시수지(Epoxy Resin)와 에폭시수지용 경화제(Hardner)가 혼합(대체로 1:1 비율로 혼합)된 혼합용제를 사용한다. 이러한 혼합용제에는 혼합을 용이하게 하고 용제의 희석을 위하여 아농(Anone)과 같은 희석제를 소량첨가 한다.Meanwhile, the pretreatment liquid to be used may be a pretreatment liquid such as "Inkjet printing method for a non-invasive material and a pretreatment liquid composition for this" of Patent Application No. 0031017, more preferably epoxy resin and epoxy A mixed solvent in which a hardener for resin (Hardner) is mixed (usually mixed in a 1: 1 ratio) is used. A small amount of a diluent such as anone is added to the mixed solvent to facilitate mixing and dilute the solvent.
다음으로, 전처리액이 도포된 투명유리판을 상기한 평판이송식 잉크젯 프린터의 이송테이블에 올려두고, 컴퓨터그래픽 작업에 의해 디자인된 소스이미지를 투명유리판 위에 프린팅한다. 그리고, 소스이미지가 인쇄된 투명플레이트는 60∼300℃(바람직하게는 60∼300℃)로 5∼60분간(바람직하게는 5∼10분간) 건조로에서 건 조시키거나, 공기중의 부유물을 차단하기 위한 챔버 내에서 2∼24시간(바람직하게는 2∼3시간) 자연건조시킨다.Next, the transparent glass plate coated with the pretreatment liquid is placed on the transfer table of the flatbed transfer inkjet printer, and the source image designed by the computer graphic work is printed on the transparent glass plate. In addition, the transparent plate on which the source image is printed is dried in a drying furnace at 60 to 300 ° C. (preferably 60 to 300 ° C.) for 5 to 60 minutes (preferably 5 to 10 minutes), or blocked in air. It is naturally dried in a chamber for 2 to 24 hours (preferably 2 to 3 hours).
이와 같이 제작된 포토마스크를 사용하여 그라스 마스터를 제작하는데, 홀로그램에 입체감 또는 깊이감을 더해 주기 위하여 배경이나 프론트 이미지 등 필요에 따라 각각의 포토마스크를 제작하여 이를 포토레지스트가 도포된 그라스 마스터 상에 레이저로 각도를 달리하며 촬영한다.The glass master is manufactured using the photomask fabricated as described above. In order to add a three-dimensional or depth to the hologram, a photomask is produced as necessary such as a background or a front image and a laser is applied to the glass master coated with photoresist. Shoot at different angles.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 엠보스드 홀로그램용 포토마스크 제작방법에 따르면, 그래픽작업에 의해 디자인된 이미지를 통상의 투명유리판 위에 직접 프린팅하여 포토마스크를 제작할 수 있으므로 포토마스크 제작과정이 간편화되어 생산효율이 증대되며 생산비용을 절감할 수 있다.According to the manufacturing method of the embossed hologram photomask having the above-described configuration, the photomask can be manufactured by directly printing the image designed by graphic work on a normal transparent glass plate, thereby simplifying the photomask manufacturing process and increasing production efficiency. It can increase the production cost.
특히, 여러장의 포토마스크를 제작하여야 하는 경우에도, 종래의 경우와 달리, 각각의 투명필름과 투명유리판 사이의 핀트를 일일이 맞추어가며 작업해야 하는 수작업의 불편함과 번거로움이 없어진다.In particular, even in the case of manufacturing a plurality of photomasks, unlike the conventional case, the inconvenience and hassle of the manual work that has to work together to match the focus between each transparent film and the transparent glass plate is eliminated.
또한, 전처리액은 에폭시수지를 이용하여 간단히 제조될 수 있으므로, 포토마스크 제작비용 및 작업능률이 향상된다.In addition, since the pretreatment liquid can be simply prepared using an epoxy resin, the manufacturing cost and work efficiency of the photomask are improved.
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