KR101477299B1 - 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세가공이 가능하여 그라비아 오프셋 인쇄장치에서 미세 잉크 패턴을 형성할 수 있는 요판에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판; 및 상기 기판 상에 일정간격으로 위치한 감광성 유기막을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판에 관한 것이다.

그라비아 오프셋 인쇄, 요판, 미세패턴

Description

그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판 및 이의 제조방법{Intaglio for gravure offset printing apparatus and fabrication method thereof}

본 발명은 패턴형성용 잉크인쇄장치에 관한 것으로, 특히 평판표시장치 및 반도체 장치의 배선을 형성하는데 사용하는 그라비아 오프셋 인쇄장치의 요판에 패턴을 감광성 유기막으로 형성함으로써 미세패턴의 형성이 가능하고 인쇄요판의 내구성을 향상시킬 수 있는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

종래부터 인쇄 배선이나, 유리, 세라믹 상의 회로패턴의 형성 또는 금속판의 식각용 레지스트 패턴의 형성에 있어서 스크린 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법과 같은 인쇄 방법이 널리 채용되고 있다. 그러나, 이들 인쇄 방법은 비교적 선 폭이 큰(200㎛ 이상) 패턴의 형성에는 적합하였으나, 선 폭이 200㎛ 이하의 미세한 패턴 형성에는 적합하지 않다. 더욱이, 인쇄되는 패턴은 잉크의 유동성, 요판의 압력 등의 영향 또는 잉크의 일부가 전이되지 않고 요판에 잔류하는 것에 의해 변형되므로, 인쇄패턴의 재현성이 확보되지 않는다는 결점도 있었다.

한편, 종래에는 박막트랜지스터 및 배선들을 제작하기 위해서, 노광장치에 의한 포토리소그래피(Photolithography) 방법을 이용하여 패턴이나 라인 등을 형성하였다. 이러한 포토리소그래피 방법에서는 금속막 상에 포토레지스트를 형성 한 후 포토공정에 의한 식각방법을 사용한다. 하지만 이러한 포토공정을 수행하기 위한 포토장비는 고가의 장비이기 때문에 제조비용이 증가할 뿐만 아니라, 제조공정도 복잡하게 되는 문제가 있었다. 더욱이, 평판표시장치 및 반도체 장치의 포토리소그래피 공정 시 노광장치의 노광 영역이 한정되어 있기 때문에 대면적의 표시소자를 제작하기 위해서는 화면을 분할하여 포토공정을 여러 번 진행해야만 하는 문제점이 있다. 따라서, 분할된 영역의 공정 시 정확한 위치의 정합이 어려울 뿐만 아니라 다수의 포토공정을 반복해야만 하기 때문에 생산성이 저하된다는 문제도 있었다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 근래에 제안된 방법이 그라비아 오프셋 인쇄방식에 의한 패턴형성방법이다. 그라비아 인쇄는 요판에 잉크를 묻혀 여분의 잉크를 긁어내고 인쇄를 하는 인쇄방식으로서, 출판용, 포장용, 셀로판용, 비닐용, 폴리에틸렌용 등의 각종 분야의 인쇄방법으로서 알려져 있다. 근래, 이러한 그라비아 인쇄를 평편표시장치의 능동형 장치 또는 회로패턴공정에 적용시키기 위한 노력이 활발히 이루어지고 있다.

그라비아 오프셋 인쇄는 전사롤을 이용하여 기판상에 잉크를 전사하기 때문에, 원하는 표시소자의 면적에 대응하는 전사롤을 이용함으로써 대면적의 표시소자의 경우에도 1회의 전사에 의해 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 그라비아 오프셋 인쇄는 표시소자의 각종 패턴들, 예를 들어 액정표시소자의 경우 TFT 뿐만 아니라 상기 TFT와 접속되는 게이트라인 및 데이터라인, 화소전극, 캐패시터용 금속패턴을 패터닝하는데 사용될 수 있다. 이러한 그라비아 오프셋 인쇄방법에 의한 패턴형성방법이 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 그라비아 오프셋 인쇄 방식에서는 우선 기판에 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 요판의 특정위치에 홈을 형성한 후 상기 홈 내부에 잉크를 충진한다. 홈 내부로의 잉크 충진은 요판의 상부에 패턴 형성용 잉크를 도포한 후 닥터블레이드를 요판에 접촉한 상태에서 진행시킴으로써 이루어진다. 닥터블레이드의 진행에 의해 홈에 잉크가 충진됨과 동시에 표면에 남아있는 잉크는 제거된다. 이렇게 충진된 잉크는 회전하는 전사롤의 표면에 전사된다. 상기 전사롤을 기판 상에 형성된 피가공층의 표면과 접촉시킨 상태에서 회전시킴에 따라 상기 전사롤에 전사된 잉크가 피가공층에 재전사되며, 이 재전사된 잉크를 소성하여 잉크패턴을 형성한다.

하지만, 그라비아 오프셋 인쇄법은 일반적으로 요판은 철이나 니켈 또는 스테인레스와 같은 금속으로 이루어져 있기 때문에 미세한 홈을 형성하기가 힘든 단점이 있다. 통상적으로 요판의 홈은 기계적인 가공으로 형성되는데 수 ㎛이하의 홈을 기계적으로 가공하는 것은 현실적으로 불가능한 일이다. 따라서, 미세한 잉크패턴을 형성하기 어렵게 되며, 결국 고정세의 표시소자 등에는 적용하기 힘들게 된다. 또한, 금속 기판은 닥터블레이드와의 마찰에 의해 표면이 손상되고 부스러기(입자)들이 발생하게 된다. 이러한 입자들은 잉크 패턴 형성 시 패턴불량의 주요 요인이 된다.

본 발명의 목적은 미세패턴을 가지면서도 내구성이 우수한 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 수명이 길고, 고해상도의 소자를 구현할 수 있고, 액정표시장치 등의 평판표시장치 및 반도체와 같이 미세패턴을 필요로 하는 다양한 소자에 적용할 수 있는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적의 달성을 위하여, 본 발명은 기판; 및 상기 기판 상에 일정간격으로 위치한 감광성 유기막을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판을 제공한다.

또한, 본 발명은 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 일정간격으로 위치하는 감광성 유기막을 형성하는 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 기판, 유기막 및 금속판을 포함하는 요판은 그라비아 오프셋 인쇄장치에 채용되어 종래의 패턴형성방법에 비해 매우 간단한 방법으로 미세잉크패턴을 형성할 수 있다. 본 발명의 요판은 내구성이 우수하여 수명이 길고, 고해상도 의 미세패턴 소자를 구현할 수 있다. 또한, 액정표시장치 등의 평판표시장치 및 반도체와 같이 미세패턴을 필요로 하는 다양한 소자에 그라비아 오프셋 인쇄방식을 적용할 수 있다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

Ⅰ. 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판

도 2는 본 발명의 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판을 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판은 기판, 상기 기판 상에 일정간격으로 위치한 감광성 유기막을 포함한다.

상기 기판은 유리, 플라스틱 및 웨이퍼로 이루어진 군에서 선택되는 1종인 것이 바람직하다.

상기 감광성 유기막은 노광과 현상공정에 의해 미세가공이 가능하므로, 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판에 미세패턴을 형성할 수 있게 한다. 상기 감광성 유기막은 상기 기판 상에 일정간격으로 위치하는데, 상기 일정간격은 1 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 상기 감광성 유기막의 두께는 0.1 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 상기 감광성 유기막 사이에 적절한 양의 잉크가 충진되어 그라비아 오프셋 인쇄공정시 미세패턴을 형성할 수 있다. 또한, 평판표시장치 및 반도체와 같이 미세패턴을 필요로 하는 다양한 소자에 그라비아 오프셋 인쇄법 을 적용할 수 있다. 상기 감광성 유기막은 다양한 종류의 유기물질이 사용될 수 있지만, 아크릴계 감광성 유기막, 노볼락계 감광성 유기막 및 실리콘계 감광성 유기막으로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판은 내구성을 향상시키기 위하여 감광성 유기막을 포함하는 전면에 걸쳐 위치한 금속막을 더 포함할 수 있다. 상기 금속막의 두께는 0.01 내지 10㎛인 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 요판의 내구성이 향상되고, 상기 감광성 유기막 사이에 금속막이 위치하여도 적정량의 잉크가 충진되어 미세패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 상기 금속막은 알루미늄, 크롬, 구리, 티타늄, 니켈 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 포함할 수 있다.

Ⅱ. 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판의 제조방법

본 발명의 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판은 기판 상에 일정간격으로 위치한 감광성 유기막을 형성하여 제조한다.

상기 감광성 유기막의 형성공정을 더 상세히 설명하기 위하여, 도 3을 참조한다. 도 3은 본 발명의 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판의 감광성 유기막 형성방법을 설명한 도면이다.

도 3을 참조하면, 먼저 기판 상에 스핀코팅 또는 슬릿코팅을 이용해 감광성 유기막을 도포한다. 상기 도포된 감광성 유기막을 마스크를 이용하여 선택적으로 노광한다. 상기 노광된 감광성 유기막을 현상하여, 상기 감광성 유기막을 패터 닝(patterning)하고, 베이킹(baking)하여, 일정간격으로 위치한 감광성 유기막을 형성한다.

본 발명의 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판은 상기 감광성 유기막을 포함하는 기판 전면에 걸쳐 금속막을 더 형성할 수 있다. 상기 금속막은 도금 또는 스퍼터링법으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 기판, 유기막 및 금속판을 포함하는 요판은 그라비아 오프셋 인쇄장치에 채용되어 종래의 패턴형성방법에 비해 매우 간단한 방법으로 미세잉크패턴을 형성할 수 있다. 본 발명의 요판은 내구성이 우수하여 수명이 길고, 고해상도의 미세패턴 소자를 구현할 수 있다. 또한, 액정표시장치 등의 평판표시장치 및 반도체와 같이 미세패턴을 필요로 하는 다양한 소자에 그라비아 오프셋 인쇄방식을 적용할 수 있다.

도 1은 그라비아 오프셋 인쇄방법에 의한 패턴형성방법을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판의 감광성 유기막 형성방법을 설명한 도면이다.

Claims (12)

1. 기판;

   상기 기판 상에 일정간격으로 위치한 감광성 유기막; 및

   상기 감광성 유기막을 포함하는 기판 전면에 걸쳐 위치한 금속막을 포함하고,

   상기 기판은 유리, 플라스틱 및 웨이퍼로 이루어진 군에서 선택되는 1종이며,

   상기 감광성 유기막은 아크릴계 감광성 유기막, 노볼락계 감광성 유기막 및 실리콘계 감광성 유기막으로 이루어진 군에서 선택되는 1종인 것인, 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 일정간격은 1 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 감광성 유기막의 두께는 0.1 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판.
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 금속막의 두께는 0.01 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄용 요판.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 금속막은 알루미늄, 크롬, 구리, 티타늄, 니켈 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판.
9. 기판을 제공하고,

   상기 기판 상에 일정간격으로 위치한 감광성 유기막을 형성하며,

   상기 감광성 유기막을 포함하는 기판 전면에 걸쳐 금속막을 더 형성하는 것을 특징으로 하며,

   상기 기판은 유리, 플라스틱 및 웨이퍼로 이루어진 군에서 선택되는 1종이며,

   상기 감광성 유기막은 아크릴계 감광성 유기막, 노볼락계 감광성 유기막 및 실리콘계 감광성 유기막으로 이루어진 군에서 선택되는 1종인 것인, 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판의 제조방법.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 감광성 유기막을 형성하는 것은

    상기 감광성 유기막을 기판 상에 도포하고,

    상기 도포된 감광성 유기막을 선택적으로 노광하고,

    상기 노광된 감광성 유기막을 현상하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판의 제조방법.
11. 삭제
12. 청구항 9에 있어서,

    상기 금속막은 도금 또는 스퍼터링법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판의 제조방법.

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