KR101706230B1 - 롤 몰드 및 그 제조 방법과 그를 이용한 박막 패턴의 제조 방법 - Google Patents

롤 몰드 및 그 제조 방법과 그를 이용한 박막 패턴의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤 몰드의 수치 변형을 방지하고 공정을 단순화할 수 있는 롤 몰드 및 그 제조 방법과 그를 이용한 박막 패턴의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 롤 몰드의 제조 방법은 마스터 패턴이 형성된 리지드 기판 또는 플렉서블 기판을 마련하는 단계와; 상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상부에 위치하는 베이스 롤러를 마련하는 단계와; 상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상에 몰드 표면층을 형성하는 단계와; 상기 몰드 표면층 또는 상기 베이스 롤러에 접착 수지층을 형성하는 단계와; 상기 베이스 롤러를 상기 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 회전시켜 상기 베이스 롤러 상에 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 형성하는 단계와; 상기 베이스 롤러에 형성된 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 경화하여 상기 베이스 롤러에 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 부착 및 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

롤 몰드 및 그 제조 방법과 그를 이용한 박막 패턴의 제조 방법{ROLL MOLD, METHOD OF FABRICATING THE SAME, AND METHOD OF FABRICATING THIN FILM PATTERN USING ROLL MOLD}
본 발명은 롤 몰드의 수치 변형을 방지하고 공정을 단순화할 수 있는 롤 몰드 및 그 제조 방법과 그를 이용한 박막 패턴의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 대두되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로-루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시 장치 등이 있다.
이러한 평판 표시 장치는 증착(코팅) 공정, 노광 공정, 현상 공정 및 식각 공정 등을 포함하는 마스크 공정에 의해 형성되는 다수의 박막으로 이루어진다. 그러나, 마스크 공정은 제조 공정이 복잡하여 제조 단가를 상승시키는 문제점이 있다. 이에 따라, 최근에는 도 1a에 도시된 롤 몰드(10)를 이용한 임프린팅 공정을 통해 박막을 형성할 수 있는 연구가 진행되고 있다.
이러한 롤 몰드(10)는 베이스 롤러(14)의 표면을 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 형성된다. 구체적으로, 베이스 롤러(14)의 표면에 식각 보호층과, 마스크 패턴을 순차적으로 형성한 후 마스크 패턴을 마스크로 이용한 1차 식각 공정을 통해 식각 보호층을 패터닝한 다음, 패터닝된 식각 보호층을 마스크로 이용한 2차 식각 공정을 통해 베이스 롤러(14)의 표면이 패터닝됨으로써 홈(12)을 가지는 롤 몰드(10)가 완성된다.
이러한 롤 몰드(10)는 상기와 같이 2번의 식각 공정이 필요하므로 공정이 복잡하며, 2번의 식각 공정을 통해 베이스 롤러(14)의 직경이 감소되므로 최종 롤 몰드(10)의 수치가 변경되어 임프린팅 공정시 패턴 사이즈 및 형상이 변형되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1b에 도시된 바와 같이 플렉서블 기판(18) 상에 패턴층(20)을 형성하여 완성된 평판형 몰드(22)를 베이스 롤러(16) 상에 부착하는 방법도 제안되었다. 그러나, 베이스 롤러(16)와 평판형 몰드(22)의 부착시 미스얼라인이 종종 발생되어 수치적인 오차가 발생하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 롤 몰드의 수치 변형을 방지하고 공정을 단순화할 수 있는 롤 몰드 및 그 제조 방법과 그를 이용한 박막 패턴의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 롤 몰드의 제조 방법은 마스터 패턴이 형성된 리지드 기판 또는 플렉서블 기판을 마련하는 단계와; 상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상부에 위치하는 베이스 롤러를 마련하는 단계와; 상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상에 몰드 표면층을 형성하는 단계와; 상기 몰드 표면층 또는 상기 베이스 롤러에 접착 수지층을 형성하는 단계와; 상기 베이스 롤러를 상기 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 회전시켜 상기 베이스 롤러 상에 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 형성하는 단계와; 상기 베이스 롤러에 형성된 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 경화하여 상기 베이스 롤러에 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 부착 및 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스터 패턴이 형성된 리지드 기판 또는 플렉서블 기판을 마련하는 단계는 평탄한 표면을 가지는 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에 상기 마스터 패턴을 마련하도록 볼록 패턴과 오목 패턴을 가지는 마스터 패턴층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 마스터 패턴층은 스트립이 가능한 유기 계열 재질로 형성되며, 상기 몰드 표면층은 다이아몬드형 카본, 인듐 틴 옥사이드 또는 산화실리콘으로 형성되며, 상기 접착 수지층은 열경화 또는 광경화형 접착제인 것을 특징으로 한다.
상기 롤 몰드의 제조 방법은 상기 몰드 표면층과 상기 마스터 패턴층 사이에 점착 방지막을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤 몰드의 제조 방법은 상기 베이스 롤러에 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 부착 및 고정시킨 후 상기 몰드 표면층에 잔존하는 마스터 패턴층을 스트립 공정을 통해 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 롤러를 상기 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 회전시키는 단계는 상기 플렉서블 기판의 일측단이 언와인더에 부착하고, 플렉서블 기판의 타측이 리와인더에 부착하여 상기 플렉서블 기판이 평행을 유지한 상태에서 상기 베이스 롤러를 상기 플렉서블 기판 상에서 회전시키는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 롤 몰드의 제조 방법의 다른 실시 예는 마스터 패턴이 형성된 리지드 기판 또는 플렉서블 기판을 마련하는 단계와; 상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상부에 위치하는 베이스 롤러를 마련하는 단계와; 상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상에 접착 수지층을 형성하는 단계와; 상기 베이스 롤러를 상기 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 회전시켜 상기 베이스 롤러 상에 상기 접착 수지층을 전사하는 단계와; 상기 접착 수지층 상에 몰드 표면층을 형성하는 단계와; 상기 베이스 롤러에 형성된 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 경화하여 상기 베이스 롤러에 상기 접착 수지층과 몰드 표면층을 부착 및 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 롤 몰드는 베이스 롤러와; 상기 베이스 롤러 상에 형성되는 접착 수지층과; 상기 접착 수지층들 사이와 접착 수지층 상에 형성되는 몰드 표면층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술절 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조 방법은 베이스 롤러와, 상기 베이스 롤러 상에 형성되는 접착 수지층과, 상기 접착 수지층들 사이와 접착 수지층 상에 형성되는 몰드 표면층을 가지는 롤 몰드를 마련하는 단계와; 상기 롤 몰드 또는 기판 상에 인쇄액을 형성하는 단계와; 상기 기판 상에서 상기 롤 몰드가 회전함으로써 상기 기판 상에 박막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래와 같은 식각 공정없이 도포와 전사 공정을 통해 롤 몰드가 형성됨으로써 공정 및 비용을 절감할 수 있으며 식각 공정으로 인한 롤 몰드의 수치 변형을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 롤 몰드 및 그 제조 방법과 그를 이용한 박막 패턴의 제조 방법은 롤 몰드의 최상층인 몰드 표면층이 하드(Hard)하며 소수성(Hydrophobic) 재질로 형성됨으로써 롤 몰드의 기계적 특성, 내구성 및 이형성을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명은 하드한 재질의 몰드 표면층과 하드한 재질의 베이스 롤러 사이에 소프트(soft)한 재질의 접착 수지층이 형성됨으로써 롤 임프린팅 공정시 완충 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명은 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 베이스 롤러의 회전시 롤투롤 임프린팅 공정과 동일한 장력, 롤 압력 및 열을 가한 조건으로 롤 몰드가 형성됨으로써 롤 투롤 임프린팅 공정에서 장력, 압력 및 열에 의한 기판 변형을 보정할 수 있다. 따라서, 본 발명은 롤 몰드 제작 후에도 마스터 패턴층의 수치가 보존될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 롤 몰드를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 롤 몰드를 가지는 박막 패턴의 제조 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 롤 몰드의 제조 방법의 제1 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 롤 몰드의 제조 방법의 제2 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2에 도시된 롤 몰드의 제조 방법의 제3 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 3b, 도 4b 및 도 5a에 도시된 마스터 패턴층과 몰드 표면층 사이에 형성되는 점착 방지막을 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 2에 도시된 박막 패턴의 제조 장치를 이용한 박막 패턴의 제조 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 2에 도시된 박막 패턴의 제조 장치를 이용한 박막 패턴의 제조 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 도 2에 도시된 박막 패턴의 제조 장치를 이용한 박막 패턴의 제조 방법의 제3 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조 방법에 의해 형성된 박막 패턴을 가지는 액정 표시 패널을 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2은 본 발명에 따른 박막 패턴 형성용 인쇄 장치 또는 임프린트 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2에 도시된 인쇄 장치 또는 임프린트 장치는 인쇄액 공급부(120)와, 롤 몰드(140)를 포함한다.
인쇄액 공급부(120)는 인쇄액을 저장하며, 저장된 인쇄액은 인쇄 방식으로 박막 패터닝시 롤 몰드(140)에 공급되거나 임프린트 방식으로 박막 패터닝시 기판(101)에 공급한다.
롤 몰드(140)는 이송부(118)를 통해 이동하는 기판(101)과 접촉되도록 기판(101) 상에서 회전하게 된다. 이외에도 기판(101)이 고정된 상태에서 롤 몰드(140)가 이동하여 기판(101)과 접촉될 수도 있다.
이러한 롤 몰드(140)는 인쇄 방식으로 박막 패터닝시 인쇄액 공급부(120)로부터의 인쇄액을 롤 몰드(140)의 홈(148) 내에 충진한다. 롤 몰드(140)의 홈(148) 내에 충진된 인쇄액은 롤 몰드(140)가 기판(101) 상에서 회전하는 경우 기판(101)에 전사된다.
또한, 롤 몰드(140)는 임프린트 방식으로 박막 패터닝시 인쇄액이 도포된 기판(101)과 접촉하도록 회전하게 된다.
이와 같은 롤 몰드(140)는 베이스 롤러(144)와, 접착 수지층(142)과, 몰드 표면층(146)으로 이루어진다.
접착 수지층(142)은 베이스 롤러(144)와 몰드 표면층(146)을 접착시키는 역할을 한다. 또한, 접착 수지층(142)은 롤 몰드(140)가 기판(101) 상에서 회전시 롤 몰드(140)로부터 기판(101)에 가해지는 충격을 완충시키며, 추후에 설명될 롤 몰드(140) 형성시 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 베이스 롤러(144)의 회전시 베이스 롤러(144)로부터 리지드 기판 또는 플렉서블 기판에 가해지는 충격을 완충시킨다. 이러한 접착 수지층(142)은 베이스 롤러(144)와 몰드 표면층(146) 사이에 실런트(Sealant)와 같은 자외선 또는 열 경화형의 접착제로 형성된다.
몰드 표면층(146)은 고내구성, 기계적 특성 및 이형(박리) 특성을 지니는 다이아몬드형 카본(Diamond Like Carbon; DLC), 산화 실리콘(SiO2) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)등의 소수성 재질로 형성된다. 이러한 몰드 표면층(146)은 기판(101)에 형성하고자 하는 패턴과 동일 형상 또는 반전 형상의 홈(148)을 가지도록 접착 수지층(142)과 베이스 롤러(144) 상에 형성된다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 롤 몰드의 제조 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3a에 도시된 바와 같이 평탄한 표면의 리지드(Rigid) 기판(110) 상에 홈 패턴(112a)과 돌출 패턴(112b)을 가지는 마스터 패턴층(112)이 형성된다. 이 마스터 패턴층(112)은 스트립이 가능한 포토레지스트 등과 같은 유기 계열 재료로 도포된 후 포토리소그래피, 홀로그래픽 리소그래피, 레이저 가공, 전자빔 가공, 또는 집속 이온빔 가공 등을 이용한 공정을 통해 패터닝됨으로써 형성된다. 한편, 상기와 같이 마스터 패턴층(112)과 리지드 기판(110)이 개별적으로 형성되는 것 외에도 리지드 기판(110)을 패터닝하여 리지드 기판(110)의 표면에 홈 패턴과 돌출 패턴을 가지는 마스터 패턴이 형성될 수도 있다.
그런 다음, 마스터 패턴층(112) 상에 몰드 표면층(146)이 마스크 패턴층(112)의 돌출 패턴(112b) 및 홈 패턴(112a)을 따라 형성된다. 몰드 표면층(146)은 고내구성, 기계적 특성 및 이형(박리) 특성을 지니는 다이아몬드형 카본(Diamond Like Carbon; DLC), 산화 실리콘(SiO2) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)등으로 형성된다.
이러한 몰드 표면층(146) 상부에 접착 수지층(142)이 도포된 베이스 롤러(144)를 마련한다. 한편, 접착 수지층(142)은 베이스 롤러(144) 대신에 몰드 표면층(146) 상에 도포될 수도 있다. 접착 수지층(142)은 실런트(Sealant)와 같은 자외선 또는 열 경화형의 접착제로 형성된다.
도 3b에 도시된 바와 같이 접착 수지층(142)이 형성된 베이스 롤러(144)는 몰드 표면층(146)이 형성된 리지드 기판(110) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 몰드 표면층(146)은 접착 수지층(142)에 전사되어 접착된다. 이 때, 베이스 롤러(144)의 회전시 발생되는 압력에 의해 마스터 패턴층(112)의 돌출 패턴(112b)과 대응하는 몰드 표면층(146)은 베이스 롤러(144)와 접촉하도록 베이스 롤러(144) 상에 형성되고, 마스터 패턴층(112)의 홈 패턴(112a)과 대응하는 몰드 표면층(146)은 접착 수지층(142) 상에 형성된다.
그런 다음, 자외선 또는 열을 이용하여 접착 수지층(142)을 경화시킴으로써 베이스 롤러(144)에 형성된 몰드 표면층(146) 및 접착 수지층(142)이 경화되므로 베이스 롤러(144)에 부착 및 고정된다.
이에 따라, 도 3c에 도시된 바와 같이 접착 수지층(142)들 사이와, 접착 수지층(142) 상에 몰드 표면층(146)이 형성되므로 접착 수지층(142)들 사이와 대응하는 영역에 홈(148)을 가지는 롤 몰드(140)가 완성된다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 롤 몰드의 제조 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 평탄한 표면의 플렉서블(Flexible) 기판(111) 상에 홈 패턴(112a)과 돌출 패턴(112b)을 가지는 마스터 패턴층(112)이 형성된다. 이 마스터 패턴층(112)은 스트립이 가능한 포토레지스트 등과 같은 유기 계열 재료로 도포된 후 포토리소그래피, 홀로그래픽 리소그래피, 레이저 가공, 전자빔 가공, 또는 집속 이온빔 가공 등을 이용한 공정을 통해 패터닝됨으로써 형성된다. 그런 다음, 마스터 패턴층(112) 상에 몰드 표면층(146)이 마스크 패턴층(112)의 돌출 패턴(112b) 및 홈 패턴(112a)을 따라 형성된다. 몰드 표면층(146)은 고내구성, 기계적 특성 및 이형(박리) 특성을 지니는 다이아몬드형 카본(Diamond Like Carbon; DLC), 산화 실리콘(SiO2) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)등으로 형성된다.
이러한 몰드 표면층(146) 상부에 접착 수지층(142)이 도포된 베이스 롤러(144)를 마련한다. 한편, 접착 수지층(142)은 베이스 롤러(144) 대신에 몰드 표면층(146) 상에 도포될 수도 있다. 접착 수지층(142)은 실런트(Sealant)와 같은 자외선 또는 열 경화형의 접착제로 형성된다.
도 4b에 도시된 바와 같이 몰드 표면층(146)이 형성된 플렉서블 기판(111)의 양끝단은 리와인더(Re-winder, 118)와 언와인더(Un-winder, 116)에 감겨 평행 상태를 유지하게 된다. 즉, 플렉서블 기판(111)의 일측은 언와인더(116)에 부착되고, 플렉서블 기판(111)의 타측은 리와인더(118)에 부착된다. 이 때, 리와인더(118) 및 언와인더(116)에 감긴 플렉서블 기판(111)의 양끝단에는 마스터 패턴층(112) 및 몰드 표면층(146)이 형성되거나 형성되지 않을 수도 있다.
그런 다음, 접착 수지층(142)이 형성된 베이스 롤러(144)는 몰드 표면층(146)이 형성된 플렉서블 기판(111) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 몰드 표면층(146)은 접착 수지층(142)에 전사되어 접착된다. 이 때, 베이스 롤러(144)의 회전시 발생되는 압력에 의해 마스터 패턴층(112)의 돌출 패턴(112b)과 대응하는 몰드 표면층(146)은 베이스 롤러(144)와 접촉하도록 베이스 롤러(144) 상에 형성되고, 마스터 패턴층(112)의 홈 패턴(112a)과 대응하는 몰드 표면층(146)은 접착 수지층(142) 상에 형성된다.
그런 다음, 자외선 또는 열을 이용하여 접착 수지층(142)을 경화시킴으로써 베이스 롤러(144)에 형성된 몰드 표면층(146) 및 접착 수지층(142)이 경화되므로 베이스 롤러(144)에 부착 및 고정된다.
이에 따라, 도 4c에 도시된 바와 같이 접착 수지층(142)들 사이와, 접착 수지층(142) 상에 몰드 표면층(146)이 형성되므로 접착 수지층(142)들 사이와 대응하는 영역에 홈(148)을 가지는 롤 몰드(140)가 완성된다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2에 도시된 롤 몰드의 제조 방법의 제3 실시 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a에 도시된 바와 같이 리지드 기판(110) 또는 플렉서블(Flexible) 기판(111) 상에 홈 패턴(112a)과 돌출 패턴(112b)을 가지는 마스터 패턴층(112)이 형성된다. 이 마스터 패턴층(112)은 스트립이 가능한 포토레지스트 등과 같은 유기 계열 재료로 도포된 후 포토리소그래피, 홀로그래픽 리소그래피, 레이저 가공, 전자빔 가공, 또는 집속 이온빔 가공 등을 이용한 공정을 통해 패터닝됨으로써 형성된다. 그런 다음, 마스터 패턴층(112) 상에 접착 수지층(142)이 형성된다. 접착 수지층(142)은 실런트(Sealant)와 같은 자외선 또는 열 경화형의 접착제로 형성된다.
그런 다음, 베이스 롤러(144)는 접착 수지층(142)이 형성된 플렉서블 기판(111) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 접착 수지층(142)은 도 5b에 도시된 바와 같이 베이스 롤러(144)에 전사되어 베이스 롤러(144) 상에 형성된다.
접착 수지층(142)이 형성된 베이스 롤러(144) 상에는 도 5c에 도시된 바와 같이 스퍼터링 또는 PECVD 증착 방법을 통해 몰드 표면층(146)이 형성된다. 몰드 표면층(146)은 고내구성, 기계적 특성 및 이형(박리) 특성을 지니는 다이아몬드형 카본(Diamond Like Carbon; DLC), 산화 실리콘(SiO2) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)등으로 형성된다. 몰드 표면층(146)은 접착 수지층(142)들 사이와, 접착 수지층(142) 상에 형성되므로 접착 수지층(142)들 사이와 대응하는 영역에 홈(148)을 가지는 롤 몰드(140)가 완성된다.
한편, 도 3b, 도 4b 및 도 5a에 도시된 마스터 패턴층(112) 상에 점착 방지 처리되거나 도 6에 도시된 바와 같이 몰드 표면층(146)(또는 접착 수지층(142))과 마스터 패턴층(112) 사이에 점착 방지막(122)이 형성될 수도 있다.
이 점착 방지막(122)은 마스터 패턴층(112)과 도 3b 및 도 4b에서의 몰드 표면층(146)(또는 도 5a에서의 접착 수지층(142))의 이형(박리)시 마스터 패턴층(112)이 몰드 표면층(146) 또는 접착 수지층(142)을 따라 롤 몰드(140)에 부착되는 것을 방지한다. 이러한 점착 방지막(122)은 FOTS(Flurooctyl-Trichloro-Silance) 또는 HDFS((heptadecafluoro-1,1,2,3-tetra-hydrodecyl)trichlorosilane)으로 형성된다.
이러한 점착 방지 처리 또는 점착 방지막 형성 이외에도 마스터 패턴층(112)을 소수성 재질로 형성하고, 베이스 롤러(144)를 친수성 재질로 형성하여 롤 몰드(140)의 이형성을 향상시킬 수도 있다.
또한, 마스터 패턴층(112)이 몰드 표면층(146) 또는 접착 수지층(142)을 따라 롤 몰드(140)에 부착되는 경우, 마스터 패턴층(112)은 스트립 공정을 통해 롤 몰드(140)에서 제거된다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 롤 몰드를 이용한 임프린트 방식으로 박막을 패터닝하는 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7a에 도시된 바와 같이 기판(101) 상에 인쇄액 공급부(120)를 통해 인쇄액(130)이 도포된다. 그런 다음, 도 7b에 도시된 바와 같이 베이스 롤러(144)와, 접착 수지층(142) 및 마스터 패턴층(146)을 가지는 롤 몰드(140)가 정렬된다. 이 롤 몰드(140)는 기판(101) 상에서 회전하게 된다. 이 때, 롤 몰드(140)의 베이스 롤러(144) 내에는 내장된 경화 장치, 예를 들어 자외선 램프, 또는 기판(101) 배면에 위치하는 경화 장치를 통해 인쇄액(130)이 경화된다. 이에 따라, 도 7c에 도시된 바와 같이 인쇄액(130)은 기판(101) 상에 박막 패턴으로 형성된다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 롤 몰드를 이용한 인쇄 방식으로 박막을 패터닝하는 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a에 도시된 바와 같이 베이스 롤러(144)와, 접착 수지층(142) 및 마스터 패턴층(146)을 가지는 롤 몰드(140)를 마련한다. 이 롤 몰드(140)의 홈(148)에는 인쇄액 공급부(120)를 통해 인쇄액(130)이 충진된다.
그런 다음, 도 8b에 도시된 바와 같이 인쇄액(130)이 충진된 롤 몰드(140)는 기판(101) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 기판(101) 상에는 인쇄액(130)이 전사된 후 건조 및 경화됨으로써 인쇄액(130)은 도 8c에 도시된 바와 같이 박막 패턴으로 형성된다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 롤 몰드를 이용한 인쇄 방식으로 박막을 패터닝하는 방법의 제3 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9a에 도시된 바와 같이 베이스 롤러(144)와, 접착 수지층(142) 및 마스터 패턴층(146)을 가지는 롤 몰드(140)를 마련한다. 이 롤 몰드(140)의 홈(148)에는 인쇄액 공급부(120)를 통해 인쇄액(130)이 충진된다.
그런 다음, 도 9b에 도시된 바와 같이 인쇄액(130)은 롤 몰드(140)와 맞물려 회전하는 전사 롤러(132)에 전사된다. 인쇄액(130)이 형성된 전사 롤러(132)는 도 9c에 도시된 바와 같이 기판(101) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 기판(101) 상에는 인쇄액(130)이 전사된 후 건조 및 경화됨으로써 인쇄액(130)은 도 9d에 도시된 바와 같이 박막 패턴으로 형성된다.
구체적으로, 도 10에 도시된 본 발명에 따른 액정 표시 패널은 액정층(160)을 사이에 두고 서로 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 기판(150) 및 칼라 필터 기판(180)을 구비한다.
칼라 필터 기판(180)은 상부기판(182) 상에 순차적으로 형성된 블랙매트릭스(184), 칼라필터(186), 공통 전극(188), 컬럼 스페이서(도시하지 않음)를 구비한다.
박막 트랜지스터 기판(150)은 하부 기판(152) 위에 서로 교차하게 형성된 게이트 라인(156) 및 데이터 라인(154)과, 그 교차부에 인접한 박막 트랜지스터(158)와, 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 형성된 화소 전극(170)을 구비한다.
이러한 액정 표시 패널의 컬러필터(186), 블랙 매트릭스(184) 및 컬럼 스페이서 등과 같은 유기물질로 형성되는 박막 패턴과, 액정 표시 패널의 박막트랜지스터(188), 게이트 라인(186), 데이터 라인(184) 및 화소 전극(170) 등과 같은 무기물질로 형성되는 박막을 패터닝하기 위한 마스크로 이용되는 유기 패턴은 본원 발명에 따른 롤 몰드를 이용한 인쇄 공정을 통해 형성될 수 있다.
이외에도 본 발명에 따른 롤 몰드로는 액정 표시 패널 뿐만 아니라 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 발광 표시 패널 및 전계 방출 소자 등의 평판 표시 소자의 박막 또는 후막을 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
140 : 롤 몰드 142 : 접착 수지층
144 : 베이스 롤러 146 : 몰드 표면층

Claims (11)

  1. 마스터 패턴이 형성된 리지드 기판 또는 플렉서블 기판을 마련하는 단계와;
    상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상부에 위치하는 베이스 롤러를 마련하는 단계와;
    상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상에 몰드 표면층을 형성하는 단계와;
    상기 몰드 표면층 또는 상기 베이스 롤러에 복수개의 접착 수지층들을 형성하는 단계와;
    상기 접착 수지층들 사이와 상기 접착 수지층들 상에 상기 몰드 표면층이 배치되도록 상기 베이스 롤러를 상기 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 회전시키는 단계와;
    상기 베이스 롤러에 형성된 상기 접착 수지층들과 몰드 표면층을 경화하여 상기 베이스 롤러에 상기 접착 수지층들과 몰드 표면층을 부착 및 고정시키는 단계를 포함하며,
    상기 접착 수지층들 사이에 배치되는 상기 몰드 표면층은 상기 베이스 롤러와 접촉하는 롤 몰드의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 패턴이 형성된 리지드 기판 또는 플렉서블 기판을 마련하는 단계는 평탄한 표면을 가지는 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에 상기 마스터 패턴을 마련하도록 볼록 패턴과 오목 패턴을 가지는 마스터 패턴층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 마스터 패턴층은 스트립이 가능한 유기 계열 재질로 형성되며,
    상기 몰드 표면층은 다이아몬드형 카본, 인듐 틴 옥사이드 또는 산화실리콘으로 형성되며,
    상기 접착 수지층들은 열경화 또는 광경화형 접착제인 롤 몰드의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 몰드 표면층과 상기 마스터 패턴층 사이에 점착 방지막을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 롤 몰드의 제조 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 롤러에 상기 접착 수지층들과 몰드 표면층을 부착 및 고정시킨 후 상기 몰드 표면층에 잔존하는 마스터 패턴층을 스트립 공정을 통해 제거하는 단계를 추가로 포함하는 롤 몰드의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 롤러를 상기 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 회전시키는 단계는
    상기 플렉서블 기판의 일측단이 언와인더에 부착하고, 플렉서블 기판의 타측이 리와인더에 부착하여 상기 플렉서블 기판이 평행을 유지한 상태에서 상기 베이스 롤러를 상기 플렉서블 기판 상에서 회전시키는 단계인 롤 몰드의 제조 방법.
  6. 마스터 패턴이 형성된 리지드 기판 또는 플렉서블 기판을 마련하는 단계와;
    상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상부에 위치하는 베이스 롤러를 마련하는 단계와;
    상기 마스터 패턴이 형성된 상기 기판 상에 복수개의 접착 수지층들을 형성하는 단계와;
    상기 베이스 롤러를 상기 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에서 회전시켜 상기 베이스 롤러 상에 상기 접착 수지층들을 전사하는 단계와;
    상기 접착 수지층들 사이와 상기 접착 수지층들 상에 몰드 표면층을 형성하는 단계와;
    상기 베이스 롤러에 형성된 상기 접착 수지층들과 몰드 표면층을 경화하여 상기 베이스 롤러에 상기 접착 수지층들과 몰드 표면층을 부착 및 고정시키는 단계를 포함하며,
    상기 접착 수지층들 사이에 배치되는 상기 몰드 표면층은 상기 베이스 롤러와 접촉하는 롤 몰드의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스터 패턴이 형성된 리지드 기판 또는 플렉서블 기판을 마련하는 단계는 평탄한 표면을 가지는 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 상에 상기 마스터 패턴을 마련하도록 볼록 패턴과 오목 패턴을 가지는 마스터 패턴층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 마스터 패턴층은 스트립이 가능한 유기 계열 재질로 형성되며,
    상기 몰드 표면층은 다이아몬드형 카본, 인듐 틴 옥사이드 또는 산화실리콘으로 형성되며,
    상기 접착 수지층들은 열경화 또는 광경화형 접착제인 롤 몰드의 제조 방법.
  8. 베이스 롤러와;
    상기 베이스 롤러 상에 마스터 패턴에 상응하는 간격으로 홈 패턴과 돌출패턴을 갖도록 배치되는 복수개의 접착 수지층들과;
    상기 접착 수지층들 사이와 접착 수지층들 상에 배치되는 몰드 표면층을 구비하며,
    상기 접착 수지층들 사이에 배치되는 상기 몰드 표면층은 상기 베이스 롤러와 접촉하는 롤 몰드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 몰드 표면층은 다이아몬드형 카본, 인듐 틴 옥사이드 또는 산화실리콘으로 형성되며,
    상기 접착 수지층들은 열경화 또는 광경화형 접착제인 롤 몰드.
  10. 베이스 롤러와, 상기 베이스 롤러 상에 마스터 패턴에 상응하는 간격으로 홈 패턴과 돌출패턴을 갖도록 형성되는 복수개의 접착 수지층들과, 상기 접착 수지층들 사이와 접착 수지층들 상에 형성되는 몰드 표면층을 가지는 롤 몰드를 마련하는 단계와;
    상기 롤 몰드 또는 기판 상에 인쇄액을 형성하는 단계와;
    상기 기판 상에서 상기 롤 몰드가 회전함으로써 상기 기판 상에 박막 패턴을 형성하는 단계를 포함하여,
    상기 접착 수지층들 사이에 배치되는 상기 몰드 표면층은 상기 베이스 롤러와 접촉하는 박막 패턴의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 몰드 표면층은 다이아몬드형 카본, 인듐 틴 옥사이드 또는 산화실리콘으로 형성되며,
    상기 접착 수지층들은 열경화 또는 광경화형 접착제인 박막 패턴의 제조 방법.
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