KR20030040853A - 도광판 제작용 금형 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도광판 제작용 금형 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 실리콘 가공 기술 및 도금기술을 이용하여 미세하고 정교한 패턴을 갖는 도광판 제작용 금형 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 도광판 제작용 금형 제조방법은 기판에 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판에 seed layer를 형성하는 단계, 상기 seed layer에 도금을 하여 금형을 형성하는 단계, 실리콘 몰드와 금형을 이형하는 단계를 포함한다.

Description

도광판 제작용 금형 제조방법{Manufacturing method of injection molding die for light guiding plate}

본 발명은 도광판 제작용 금형 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 실리콘 가공 기술 및 도금기술을 이용하여 미세하고 정교한 패턴을 갖는 도광판 제작용 금형을 제조하는 방법에 관한 것이다.

기존의 액정디스플레이에 사용되는 도광판은 대부분 백라이트용으로서 광원에서 출사되는 광을 균일하게 액정으로 반사시키는 역할을 하기 때문에 정교한 패턴이 요구되지 않았다.

그러나 반사형 액정디스플레이의 경우에는 광원에서 출사되는 광을 도광판에서 액정으로 반사시켜야 할뿐만 아니라 액정을 통해 재출사되는 광의 산란이나 간섭으로 화질이 저하되지 않도록 하여야 하므로 도광판의 패턴이 정교하여야 한다.

종래의 도광판 제작을 위한 금형 가공방법에는 크게 기계가공법과 에칭가공법이 있었다.

기계가공의 경우에는 패턴을 정밀하게 가공하는 것이 가능하기는 하나 다양한 형태의 패턴을 가공하기가 힘들었다. 프론트라이트용 도광판의 경우에는 일정한 패턴의 배열이 아닌 서로 다른 패턴들이 배열되어야 하므로 기계가공으로는 프론트라이트용 도관판을 제작하기 위한 금형을 만들기가 매우 힘들었었다.

또한 에칭가공법의 경우에는 패턴이 인쇄된 필름을 사진 현상하여 이를 부식 에칭처리 하게 되는데 이때 부식 에칭처리에 의하여 정확한 형태의 패턴을 얻기가 곤란하였었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실리콘 가공기술을 응용하여 실리콘 몰드를 형성하여 이를 이용해 도광판 제작용 금형 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도광판 제작용 금형 제조 과정을 나타낸 것이다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판 제작용 금형 제조 공정의 각 단계별 단면도이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도광판 제작용 금형 제조방법은 기판에 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판에 seed layer를 형성하는 단계, 상기 seed layer에 도금을 하여 금형을 형성하는 단계, 실리콘 몰드와 금형을 이형하는 단계를 포함한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도광판 제작용 금형 제조 과정을 나타낸 것이다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판 제작용 금형 제조 공정의 각 단계별 단면도이다.

도 2a 내지 도 2f에서 1은 기판을, 2는 포토레지스트를, 3은 seed layre를 4는 금형을 나타낸다.

먼저 기판(1)에 포토레지스트(2)를 입히고 그 상부에 패턴의 형상을 가진 포토마스크를 만든 후에 이를 노광하여 패턴의 형상을 갖는 포토레지스트를 제작한다 (단계 110).

도 2a는 기판(1)에 포토레지스트(2)를 입힌 상태를 나타낸 것이고, 도 2b는 노광한 후의 상태를 나타낸 것이다.

이 때 기판의 상부에 선택적으로 식각하여 원하는 형태의 패턴을 형성하기 위하여 자외선 광원이 포토마스크 위에 놓여 노광된다. 노광 후에는 현상액 등으로 세척하여 노광된 부분과 노광되지 않은 부분을 구분시켜 준다. 노광되지 않은 부분은 포토레지스트가 중합되지 못하므로 그냥 씻겨 나간다.

사진모사에 의하여 원하는 형태의 패턴이 형성되면 건식식각(RIE, Ion milling 등) 또는 습식식각(기판의 결정성에 따른 TMAH 용액에서의 습식식각 등)을 통해 원하는 패턴을 얻는다(단계 120).

도 2c는 건식식각 또는 습식식각에 의해 기판(1)에 패턴이 형성된 상태를 나타낸 것이다.

seed layer와 기판의 접착력을 향상시키기 위하여 패턴이 형성된 기판을 표면처리한다(단계 130). 상기 표면처리는 플라즈마 RIE로 산소분위기에서 한다.

기판에 원하는 패턴을 얻은 후에는 금형의 재료가 되는 금속(Ni, Cu 등)을 스퍼터링, e-beam 진공증착 등의 방법으로 증착하여 seed layer를 형성한다(단계 140). 스퍼터링은 물리증착법의 일종으로 진공 속에서 가스화한 물질을 표면에 피복하는 방법이다. seed layer를 형성하는 방법은 상기 스퍼터링법에 한정되지 않고 화학증착법(chemical vapor deposition) 등 기판 표면에 박막을 형성할 수 있는 방법이 모두 사용될 수 있다.

도 2d는 기판(1)에 seed layer(3)가 형성된 상태를 나타낸 것이다.

seed layer를 형성한 후에는 seed layer와 같은 재질의 도금형성을 위해 도금조에서 도금을 하여 원하는 두께가 되도록 한다(단계 150).

도 2e는 기판(1)에 코어 모재 금속이 도금되어 금형(4)이 형성된 상태를 나타낸 것이다.

도금에 의해 원하는 형태의 금형이 형성되면 기판과 금형을 이형한다(단계 160). 금형을 이형한 후 도금된 금형의 표면을 연삭하여 도광판 제작용 금형을 완성한다.

도 2f는 기판(1)과 금형(4)이 이형된 상태를 나타낸 것이다.

또한 본 발명의 도광판 제작용 금형을 만들기 위해 제작된 실리콘 몰드를 직접 도광판 제작용 금형으로 사용할 수 있다. 즉 상기 실리콘 몰드에 도광판의 재료가 되는 PMMA, optical carbonate 등을 고온 압축 성형한 후 이형하여 도광판을제조할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 반사형 액정디스플레이에서 필요한 미세 패턴의 제작이 가능하다. 또한 중간공정에서 얻어진 실리콘 몰드를 이용하여 사출물을 직접 제작할 수 있는 금형으로 사용할 수 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 따라서 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (3)

1. 도광판 제작용 금형 제조방법에 있어서,

   기판의 상부에 포토레지스터를 입히고, 그 상부에 패턴의 형상을 가진 포토마스크를 만든 후에 노광한 후 중합되지 못한 포토레지스트를 제거하는 단계와,

   상기 기판을 식각하여 원하는 형태의 패턴을 형성하는 단계와,

   상기 패턴이 형성된 기판을 표면처리 하는 단계와,

   상기 표면처리 된 기판에 시드 층(seed layer)을 형성하는 단계와,

   상기 시드 층에 도금을 하여 도금층을 형성하는 단계와,

   상기 기판과 금형을 분리하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제작용 금형 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 시드 층은 스퍼터링법 또는 e-beam 진공증착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판 제작용 금형 제조방법.
3. 도광판 제작용 금형 제조방법에 있어서,

   기판의 상부에 포토레지스터를 입히고, 그 상부에 패턴의 형상을 가진 포토마스크를 만든 후에 노광한 후 중합되지 못한 포토레지스트를 제거하는 단계와,

   상기 기판을 식각하여 원하는 형태의 패턴을 형성하는 단계와,

   상기 패턴이 형성된 기판을 표면처리 하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제작용 금형 제조방법.