KR20150069759A - 롤 몰드 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 롤 몰드의 변형을 최소화하여 정밀도 저하를 방지할 수 있는 롤 몰드 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 롤 몰드는 베이스 롤러와; 상기 베이스 롤러 상에 형성되는 충격 완화층과; 상기 충격 완화층 상에 박형 유리로 형성되는 몰드 기판층과; 상기 몰드 기판층 상에 형성되며 홈 패턴과 돌출 패턴을 가지는 몰드 패턴층을 구비하며, 상기 베이스 롤러의 몸통을 감싸는 상기 충격 완화층의 면적은 상기 충격 완화층을 감싸는 상기 몰드 기판층의 면적보다 큰 것을 특징으로 한다.

Description

롤 몰드 및 그 제조 방법{ROLL MOLD AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 롤 몰드의 변형을 최소화하여 정밀도 저하를 방지할 수 있는 롤 몰드 및 그 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 롤 몰드를 이용한 임프린팅 공정을 통해 박막을 형성할 수 있는 연구가 진행되고 있다.
이러한 롤 몰드는 플렉서블 기판 상에 형성된 수지 패턴이 롤러 상에 감김으로써 형성된다. 이 때, 수지 패턴을 지지하는 플렉서블 기판은 플렉서블 기판의 재질인 플라스틱의 특성상 열팽창 및 장력 변형이 자주 발생되어 롤 몰드가 변형되어 롤 몰드의 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 롤 몰드의 변형을 최소화하여 정밀도 저하를 방지할 수 있는 롤 몰드 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 롤 몰드는 베이스 롤러와; 상기 베이스 롤러 상에 형성되는 충격 완화층과; 상기 충격 완화층 상에 박형 유리로 형성되는 몰드 기판층과; 상기 몰드 기판층 상에 형성되며 홈 패턴과 돌출 패턴을 가지는 몰드 패턴층을 구비하며, 상기 베이스 롤러의 몸통을 감싸는 상기 충격 완화층의 면적은 상기 충격 완화층을 감싸는 상기 몰드 기판층의 면적보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 롤 몰드의 제조 방법은 몰드 기판층 상에 홈 패턴과 돌출 패턴을 가지는 몰드 패턴층을 형성하는 단계와; 상기 몰드 패턴층이 형성된 상기 몰드 기판층을 반전시키는 단계와; 상기 몰드 기판층 상에서 충격 완화층이 형성된 베이스 롤러를 회전시켜 상기 몰드 기판층 및 몰드 패턴층을 상기 베이스 롤러 상에 부착하는 단계를 포함하며, 상기 베이스 롤러의 몸통을 감싸는 상기 충격 완화층의 면적은 상기 충격 완화층을 감싸는 상기 몰드 기판층의 면적보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 롤러의 회전축과 수직한 상기 충격 완화층의 폭은 상기 베이스 롤러의 회전축과 수직한 상기 몰드 기판층의 폭보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 롤러와 충격 완화층 사이와, 상기 몰드 기판층과 상기 충격 완화층 사이에 형성되는 접착 수지층을 추가로 구비하며, 상기 충격 완화층은 PET(Polyethyleneterephtalate)의 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 몰드 기판층과 상기 충격 완화층 사이에 형성되는 접착 수지층을 추가로 구비하며, 상기 충격 완화층은 상기 베이스 롤러와 상기 접착 수지층 사이에 PDMS로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 몰드 패턴층 상에 형성되는 표면처리층을 추가로 구비하며, 상기 표면 처리층은 Flurooctyl-Trichloro-Silance(FOTS) 또는 ((Heptadecafluoro-1,1,2,3-tetra-hydrodecyl)trichlorosilane)(HDFS)과 같은 자가 조립 단분자 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 롤 몰드는 플라스틱 재질에 비해 열특성 및 내화학성 특성이 우수한 박형 유리로 형성된 몰드 기판층을 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 몰드 기판층의 열 및 화학적 변형을 최소화할 수 있어 위치 고정밀도를 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 박형 유리로 형성되는 몰드 기판층을 베이스 롤러 상에 부착시 얼라인 정밀도가 높아진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 롤 몰드를 가지는 인쇄 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 롤 몰드를 상세히 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 몰드 기판층의 두께와 베이스 롤러와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 롤 몰드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 도 1에 도시된 롤 몰드의 제조시 발생되는 열처리 전후의 얼라인마크 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 롤 몰드를 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 6에 도시된 롤 몰드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 4d에 도시된 롤 몰드를 포함하는 박막 패턴의 제조 장치를 이용한 박막 패턴의 제조 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 4d에 도시된 롤 몰드를 포함하는 박막 패턴의 제조 장치를 이용한 박막 패턴의 제조 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 롤 몰드를 가지는 박막 패턴 형성용 임프린트 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 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(111)에 공급한다.
롤 몰드(140)는 이송부(128)를 통해 이동하는 기판(111)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 패턴(146a) 내에 충진한다. 롤 몰드(140)의 홈 패턴(146a) 내에 충진된 인쇄액은 롤 몰드(140)가 기판(111) 상에서 회전하는 경우 기판(111)에 전사되어 박막 패턴으로 형성된다.
또한, 롤 몰드(140)는 임프린트 방식으로 박막 패터닝시 인쇄액이 도포된 기판(111)과 접촉하도록 회전하게 되므로, 기판(111) 상에 박막 패턴이 형성된다.
이와 같은 롤 몰드(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 베이스 롤러(144)와, 접착 수지층(142)과, 충격 완화층(118), 몰드 기판층(148), 몰드 패턴층(146) 및 표면처리층(126)으로 이루어진다.
베이스 롤러(144) 내에는 몰드 패턴층(148) 및 접착 수지층(142)을 경화시키기 위한 경화 장치인 광원(122)이 위치하게 된다. 이 광원(122)은 자외선을 생성하며, 광원(122)은 광원 하우징(도 4c의 124)에 의해 감싸지도록 형성된다. 즉, 광원 하우징(124)은 광원(122)의 출사면을 제외한 나머지 광원(122)의 표면을 감싸도록 형성된다. 여기서, 광원(122) 및 광원 하우징(124)은 베이스 롤러(144)의 회전시 베이스 롤러(144)를 따라 회전하지 않고 고정된 상태로 베이스 롤러(144)의 이동 방향을 따라 이동한다.
접착 수지층(142)은 베이스 롤러(144)와 몰드 기판층(148) 각각과, 충격 흡수층(118) 사이를 접착시키는 역할을 한다. 이러한 접착 수지층(142)은 베이스 롤러(144)와 몰드 기판층(148) 각각과, 충격 흡수층(118) 사이에 광경화형의 접착제로 형성된다. 예를 들어, 접착 수지층(142)은 광학용 투명 접착제(optical clear adhesive)으로 형성된다.
충격 완화층(118)은 베이스 롤러(144) 상에 몰드 기판층(148)이 부착될 때 베이스 롤러(144)의 회전시 압력을 흡수하여 몰드 기판층(148)이 손상되는 것을 방지한다. 반면에, 충격 완화층(118)없이 접착 수지층을 이용하여 베이스 롤러 상에 몰드 기판층을 바로 부착하는 경우, 베이스 롤러에 의해 발생되는 압력이 몰드 기판층에 그대로 전달되어 몰드 기판층이 손상될 수 있다.
또한, 베이스 롤러(144)의 몸통을 감싸는 충격 완화층(118)의 면적은 충격 완화층(118)을 감싸는 몰드 기판층(148)의 면적보다 크게 형성된다. 구체적으로, 베이스 롤러(144)의 회전축과 수직한 충격 완화층(118)의 폭은 베이스 롤러(144)의 회전축과 수직한 몰드 기판층(148)의 폭보다 크게 형성되므로, 충격 완화층(118)의 가장 자리는 몰드 기판층(148)에 의해 외부로 노출된다. 이 경우, 인쇄 공정시 또는 외부 충격이 발생된 경우, 외부로 노출된 충격 완화층(118)이 먼저 충격을 흡수한다. 이에 따라, 몰드 기판층(148)의 손상이 방지되어 몰드 기판층(148)에 크랙 및 몰드 기판층(148)의 비산물 등이 발생되는 것을 방지할 수 있어 세정 공정을 최소화할 수 있다.
이러한 충격 완화층(118)은 경도가 상대적으로 높은 플라스틱 재질, 예를 들어 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된다. 이와 같이, 경도가 상대적으로 높은 충격 완화층(118)을 가지는 롤 몰드(140)는 롤 몰드의 제조 공정시 크기의 변동 가능성이 적어 정밀도 저하를 방지할 수 있다.
몰드 패턴층(146)은 기판(111)에 형성하고자 하는 패턴과 동일 형상 또는 반전 형상의 홈패턴(146a)과 돌출 패턴(146b)을 가지도록 형성된다. 이러한 몰드 패턴층(146)은 우레탄 아크릴레이트(Urethane-acrylate) 또는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)과 같은 광경화형 재질로 형성된다.
몰드 기판층(148)은 50~300㎛의 두께에서 50mm~220mm의 휨성(Flexibility)과, 90% 이상의 광투과도를 가지는 박형 유리로 형성된다. 이 때, 몰드 기판층(148)은 도 3에 도시된 바와 같이 베이스 롤러(144)의 곡률 반경과 인쇄 공정시 발생되는 인쇄 압력과 얼라인 정도 등을 고려하여 두께를 결정한다. 예를 들어, 베이스 롤러(144)의 반경이 50~200㎛인 경우, 몰드 기판층(148)은 100㎛ 이내의 두께로 형성되어야 몰드 기판층(146)의 손상(파괴)를 방지할 수 있다.
이러한 박형 유리로 형성되는 몰드 기판층(148)은 종래 플라스틱 재질(예를 들어, PET)로 이루어진 몰드 기판층에 비해 표 1과 같이 열 특성 및 내화학성 특성이 우수하다.
특성 박형 유리 PET
두께 50~200㎛ 70~250㎛
열특성
 전이온도; Tg(℃) 660 70
열팽창계수(ppm/℃) 3.76 34
Shrinkage(ppm) 3(350℃×1hour) 9000(150℃×30min)
따라서, 열 특성이 우수한 몰드 기판층(148)은 롤 몰드 제조 공정시 필요로 하는 열에 의해 수축 또는 휨(warpage) 불량을 줄일 수 있으며, 내화학성 특성이 우수한 몰드 기판층(148)은 몰드 기판층(148)과 접하는 몰드 패턴층(146)의 조성 변경의 자유도가 향상된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 롤 몰드(140)는 플라스틱 재질에 비해 열특성 및 내화학성 특성이 우수한 박형 유리로 형성된 몰드 기판층(148)을 구비하므로, 몰드 기판층(148)의 열 및 화학적 변형을 최소화할 수 있어 위치 고정밀도를 높일 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 도 2에 도시된 롤 몰드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 몰드 기판층(148) 상에 홈 패턴(146a)과 돌출 패턴(146b)을 가지는 몰드 패턴층(146)이 형성된다. 이 몰드 패턴층(146)은 몰드 기판층(148) 상에 몰드 수지가 도포된 후 포토리소그래피공정과 식각 공정을 통해 패터닝됨으로써 형성되거나, 평판형 몰드를 이용한 임프린트 공정을 통해 패터닝됨으로써 형성된다. 한편, 포토리소그래피 공정 및 임프린트 공정 대신에 홀로그래픽 리소그래피, 레이저 가공, 전자빔 가공, 또는 집속 이온빔 가공 등을 이용한 공정이 이용될 수도 있다.
한편, 몰드 패턴층(146)이 형성되기 전에, 추후 롤 몰드의 제조 공정시 필요로 하는 열에 의한 몰드 기판층(148)의 변형량이 상쇄되도록 몰드 기판층(148)을 열처리하여 몰드 기판층(148)을 미리 변형시킬 수도 있다. 그런 다음, 소정온도에서 자외선(UV) 및 오존(O3)을 이용하여 몰드 패턴층(146)의 표면을 세정함과 동시에 몰드 패턴층(146)의 표면을 불균일하게 한다. 표면이 불균일해진 몰드 패턴층(146)은 추후 형성되는 자가 조립 단분자 물질(Self-Assembled Monolayer;SAM)로 이루어진 표면 처리층(126)과의 접촉 면적이 넓어져 자가 조립 단분자 물질(SAM)의 밀착력이 향상된다.
그런 다음, 도 4b에 도시된 바와 같이 몰드 패턴층(146) 상에 자가 조립 단분자 물질(SAM)로 이루어진 표면 처리층(126)이 소정온도에서 형성된다. 이러한 자가 조립 단분자 물질(SAM)은 FOTS(Flurooctyl-Trichloro-Silance) 또는 HDFS((heptadecafluoro-1,1,2,3-tetra-hydrodecyl)trichlorosilane)과 같은 소수성 재질로 형성된다. 이 표면 처리층(126)에 의해 추후에 형성된 몰드 패턴층(146)과 블랭킷층(101)과의 이형 공정이 용이해지며, 인쇄 공정시 몰드 패턴층(146)의 홈 내에 충진된 액상형 수지가 기판 상으로의 전사가 용이해진다.
그런 다음, 표면 처리층(126)의 자가 조립 단분자 물질(SAM)이 안정적으로 정렬되도록 150~200℃온도에서 어닐링한다.
그런 다음, 도 4c에 도시된 바와 같이 몰드 기판층(148)과 몰드 패턴층(146)은 반전되어 블랭킷층(101) 상에 안착된다. 블랭킷층(101) 상에 안착된 몰드 기판층(148) 상에는 접착 수지층(142)이 라미네이트된다.
그런 다음, 몰드 기판층(148)의 변형 정도를 측정하여 몰드 기판층(148)의 불량 여부를 판단한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 열처리 전의 몰드 기판층(148)의 얼라인 마크와, 열처리 후(예를 들어, 어닐링 공정 후)의 몰드 기판층(148)의 얼라인 마크의 위치 차이를 확인한다. 구체적으로, 열처리 전의 몰드 기판층(148)의 얼라인마크들의 단축 및 장축 이격거리(X1,Y1)와, 열처리 후의 몰드 기판층(148)의 얼라인 마크들의 단축 및 장축 이격거리(X2,Y2)의 차이가 임계치(Xc,Yc) 이하이면(Xc≥△X, Yc≥△Y) 양품으로 판단하고, 임계치보다 크면(Xc<△X, Yc<△Y) 불량으로 판단한다.
그런 다음, 양품으로 판단된 몰드 기판층(148) 상에서 접착 수지층(142) 및 충격 완화층(118)이 순차적으로 형성된 베이스 롤러(144)가 백업롤(Backup; 116)과 동시에 회전하게 된다. 이와 동시에 베이스 롤러(144) 내에 위치하는 광원(122)이 점등됨으로써 광원(122)으로부터 출사되는 광을 통해 접착 수지층(142)이 경화된다.
이에 따라, 도 4d에 도시된 바와 같이 충격 완화층(126)을 가지는 베이스 롤러(144) 상에 접착 수지층(142)을 통해 몰드 패턴층(146) 및 몰드 기판층(148)으로 이루어진 평판 몰드가 부착 및 고정되므로 홈 패턴 및 돌출 패턴을 가지는 롤 몰드(140)가 완성된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 롤 몰드를 나타내는 단면도이다.
도 6에 도시된 롤 몰드는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 롤 몰드(140)와 대비하여 충격 완화층이 접착성을 가지는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
충격 완화층(118)은 베이스 롤러(144) 상에 몰드 기판층(148)이 부착될 때 베이스 롤러(144)의 회전시 발생되는 압력을 흡수하여 몰드 기판층(148)이 손상되는 것을 방지한다. 반면에, 충격 완화층(118)없이 접착 수지층을 이용하여 베이스 롤러(144) 상에 몰드 기판층을 부착하는 경우, 베이스 롤러에 의해 발생되는 압력이 몰드 기판층에 그대로 전달되어 몰드 기판층이 손상될 수 있다.
베이스 롤러(144)의 몸통을 감싸는 충격 완화층(118)의 면적은 충격 완화층(118)을 감싸는 몰드 기판층(148)의 면적보다 크게 형성된다. 구체적으로, 베이스 롤러(144)의 회전축과 수직한 충격 완화층(118)의 폭은 베이스 롤러(144)의 회전축과 수직한 몰드 기판층(148)의 폭보다 크게 형성되므로, 충격 완화층(118)의 가장 자리는 몰드 기판층(148)에 의해 외부로 노출된다. 이 경우, 인쇄 공정시 또는 외부 충격이 발생된 경우, 외부로 노출된 충격 완화층(118)이 먼저 충격을 흡수한다. 이에 따라, 몰드 기판층(148)의 손상이 방지되어 몰드 기판층(148)에 크랙 및 몰드 기판층(148)의 비산물 등이 발생되는 것을 방지할 수 있어 세정 공정을 최소화할 수 있다.
이러한 충격 완화층(118)은 접착성을 가지는 우레탄 아크릴레이트(Urethane-acrylate) 또는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS)로 형성된다. 이와 같이, 충격 완화층(118)이 접착성을 가지므로, 베이스 롤러(144)와 충격 완화층(118) 사에는 별도의 접착 수지층 없이 베이스 롤러(144) 상에 충격 완화층(118)이 부착된다. 또한, PDMS로 형성되는 충격 완화층(118)은 PET로 형성되는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 충격완화층에 비해 경도가 낮다. 이에 따라, 충격 완화층(118) 상에서 베이스 롤러(144) 회전시 베이스 롤러(144)와 충격 완화층(118) 사이에 기포없이 베이스 롤러(144) 상에 충격 완화층(118)이 부착될 수 있다.
접착 수지층(142)은 몰드 기판층(148)과, 충격 흡수층(118) 사이를 접착시키는 역할을 한다. 이러한 접착 수지층(142)은 몰드 기판층(148)과, 충격 흡수층(118) 사이에 광경화형의 접착제로 형성된다. 예를 들어, 접착 수지층(142)은 광학용 투명 접착제(optical clear adhesive)으로 형성된다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 롤 몰드의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7a에 도시된 바와 같이 몰드 기판층(148) 상에 홈 패턴(146a)과 돌출 패턴(146b)을 가지는 몰드 패턴층(146)이 형성된다. 그런 다음, 소정온도에서 자외선(UV) 및 오존(O3)을 이용하여 몰드 패턴층(146)의 표면을 세정함과 동시에 몰드 패턴층(146)의 표면을 불균일하게 한다. 표면이 불균일해진 몰드 패턴층(146)은 추후 형성되는 자가 조립 단분자 물질로 이루어진 표면 처리층과의 접촉 면적이 넓어져 자가 조립 단분자 물질의 밀착력이 향상된다.
그런 다음, 도 7b에 도시된 바와 같이 몰드 패턴층(146) 상에 자가 조립 단분자 물질(Self-Assembled Monolayer; SAM)로 이루어진 표면 처리층(126)이 소정온도에서 형성된다. 이러한 자가 조립 단분자 물질(SAM)은 FOTS(Flurooctyl-Trichloro-Silance) 또는 HDFS((heptadecafluoro-1,1,2,3-tetra-hydrodecyl)trichlorosilane)과 같은 소수성 재질로 형성된다.
그런 다음, 표면 처리층(146)의 자가 조립 단분자 물질이 정렬되어 자가 조립 단분자 물질이 안정화되도록 150~200℃온도에서 어닐링한다.
그런 다음, 도 7c에 도시된 바와 같이 몰드 기판층(148)과 몰드 패턴층(146)은 반전되어 블랭킷층(101) 상에 안착된다.
그런 다음, 몰드 기판층(148)의 변형 정도를 측정하여 몰드 기판층(148)의 불량 여부를 판단한다. 양품으로 판단된 몰드 기판층(148) 상에서 충격 완화층(118) 및 접착 수지층(142)이 순차적으로 형성된 베이스 롤러(144)가 백업롤(Backup; 116)과 동시에 회전하게 된다. 이와 동시에 베이스 롤러(144) 내에 위치하는 광원(122)이 점등됨으로써 광원(122)으로부터 출사되는 광을 통해 접착 수지층(142)이 경화된다.
이에 따라, 도 7d에 도시된 바와 같이 충격 완화층(126)을 가지는 베이스 롤러(144) 상에 접착 수지층(142)을 통해 몰드 패턴층(146) 및 몰드 기판층(148)으로 이루어진 평판 몰드가 부착 및 고정되므로 홈 패턴 및 돌출 패턴을 가지는 롤 몰드(140)가 완성된다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 롤 몰드를 이용한 임프린트 방식으로 박막을 패터닝하는 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a에 도시된 바와 같이 기판(111) 상에 인쇄액 공급부(120)를 통해 인쇄액(102)이 도포된다. 그런 다음, 도 4d에 도시된 바와 같이 베이스 롤러(144)와, 접착 수지층(142), 박형 유리로 형성되는 몰드 기판층(148), 몰드 패턴층(146) 및 표면 처리층(126)을 가지는 롤 몰드(140)가 기판(111) 상에 정렬된다. 정렬된 롤 몰드(140)는 도 8b에 도시된 바와 같이 기판(111) 상에서 회전하게 된다. 이 때, 롤 몰드(140)의 베이스 롤러(144) 내에는 설치된 광경화장치인 광원(122), 또는 기판(111) 배면에 위치하는 열경화 장치 또는 광경화 장치를 통해 인쇄액(102)이 경화된다. 이에 따라, 경화된 인쇄액(102)은 도 8c에 도시된 바와 같이 기판(111) 상에 박막 패턴(104)으로 형성된다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따른 롤 몰드를 이용한 인쇄 방식으로 박막을 패터닝하는 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9a에 도시된 바와 같이 베이스 롤러(144)와, 접착 수지층(142), 박형 유리로 형성되는 몰드 기판층(148), 몰드 패턴층(146) 및 표면 처리층(126)을 가지는 롤 몰드(140)를 마련한다. 이 롤 몰드(140)의 홈에는 인쇄액 공급부(120)를 통해 인쇄액(102)이 충진된다.
그런 다음, 도 9b에 도시된 바와 같이 인쇄액(102)이 충진된 롤 몰드(140)는 기판(111) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 기판(111) 상에는 인쇄액(102)이 전사된 후 건조 및 경화된다. 이 때, 롤 몰드(140)의 베이스 롤러(144) 내에는 설치된 광경화 장치인 광원(122), 또는 기판(111) 배면에 위치하는 열경화 장치 또는 광경화 장치를 통해 인쇄액(102)이 경화된다. 이에 따라, 경화된 인쇄액(102)은 도 9c에 도시된 바와 같이 기판(111) 상에 박막 패턴(104)으로 형성된다.
한편,도 8a 내지 도 8c와, 도 9a 내지 도 9c에 도시된 제조 방법은 도 4d에 도시된 롤 몰드를 이용하는 것을 예로 들어 설명하였지만 이외에도 도 6에 도시된 롤 몰드를 이용할 수도 있으며, 도 8a 내지 도 8c와, 도 9a 내지 도 9c에 도시된 제조 방법 이외에도 다양한 방법으로 롤 몰드를 통해 기판 상에 박막을 형성할 수 있다.
이와 같이, 도 8c 및 도 9c에 도시된 박막 패턴(104)은 액정 표시 패널 뿐만 아니라 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 발광 표시 패널 및 전계 방출 소자 등의 평판 표시 소자의 박막 또는 후막으로 이용된다.
한편, 표 2는 종래 플라스틱 재질로 형성되는 몰드 기판층과, 본 발명의 실시 예에 따른 박형 유리로 형성되는 몰드 기판층의 변형 정도를 나타내는 표이다.
몰드 기판층 표면처리 전 표면처리 후 표면전/후 비교
X1 Y1 X2 Y2 △X △Y

종래(PET)
 250㎛ 26.9 15.4 -32.7 -65.4 -59.6 -80.0
188㎛ 55.8 -25 -58.1 -65.4 -119.9 -40.4
125㎛ -45.7 -13 -293.5 -154.3 -247.83 -141.3
실시예(박형유리) 200㎛ 0 -4.3 0 6.5 0 10.87
표 2에 도시된 바와 같이, 종래 PET로 형성되는 몰드 기판층은 열처리 전과 열처리 후의 얼라인마크들의 단축 및 장축 각각의 이격거리의 차이가 커 정밀도가 저하되는 문제점이 있다. 반면에, 본원 발명의 몰드 기판층(148)은 열처리 전과 열처리 후의 얼라인 마크들의 단축 및 장축 각각의 이격거리의 차이가 종래보다 적다.
이에 따라, 본원 발명은 열처리공정에 의한 몰드 기판층의 변형을 방지할 수 있어 정밀도가 저하되는 것을 방지할 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.
118 : 충격 완화층 126 : 표면처리층
140 : 롤 몰드 142 : 접착 수지층
144 : 베이스 롤러 146 : 몰드 패턴층
148 : 몰드 기판층

Claims (10)

  1. 베이스 롤러와;
    상기 베이스 롤러 상에 형성되는 충격 완화층과;
    상기 충격 완화층 상에 박형 유리로 형성되는 몰드 기판층과;
    상기 몰드 기판층 상에 형성되며 홈 패턴과 돌출 패턴을 가지는 몰드 패턴층을 구비하며,
    상기 베이스 롤러의 몸통을 감싸는 상기 충격 완화층의 면적은 상기 충격 완화층을 감싸는 상기 몰드 기판층의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 롤 몰드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 롤러의 회전축과 수직한 상기 충격 완화층의 폭은 상기 베이스 롤러의 회전축과 수직한 상기 몰드 기판층의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 롤 몰드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 롤러와 충격 완화층 사이와, 상기 몰드 기판층과 상기 충격 완화층 사이에 형성되는 접착 수지층을 추가로 구비하며,
    상기 충격 완화층은 PET(Polyethyleneterephtalate)의 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤 몰드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 기판층과 상기 충격 완화층 사이에 형성되는 접착 수지층을 추가로 구비하며,
    상기 충격 완화층은 상기 베이스 롤러와 상기 접착 수지층 사이에 PDMS로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤 몰드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 패턴층 상에 형성되는 표면처리층을 추가로 구비하며,
    상기 표면 처리층은 Flurooctyl-Trichloro-Silance(FOTS) 또는 ((Heptadecafluoro-1,1,2,3-tetra-hydrodecyl)trichlorosilane)(HDFS)과 같은 자가 조립 단분자 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤 몰드.
  6. 몰드 기판층 상에 홈 패턴과 돌출 패턴을 가지는 몰드 패턴층을 형성하는 단계와;
    상기 몰드 패턴층이 형성된 상기 몰드 기판층을 반전시키는 단계와;
    상기 몰드 기판층 상에서 충격 완화층이 형성된 베이스 롤러를 회전시켜 상기 몰드 기판층 및 몰드 패턴층을 상기 베이스 롤러 상에 부착하는 단계를 포함하며,
    상기 베이스 롤러의 몸통을 감싸는 상기 충격 완화층의 면적은 상기 충격 완화층을 감싸는 상기 몰드 기판층의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 롤 몰드의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스 롤러의 회전축과 수직한 상기 충격 완화층의 폭은 상기 베이스 롤러의 회전축과 수직한 상기 몰드 기판층의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 롤 몰드의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스 롤러와 충격 완화층 사이와, 상기 몰드 기판층과 상기 충격 완화층 사이에 접착 수지층을 형성하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 충격 완화층은 PET(Polyethyleneterephtalate)의 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤 몰드의 제조 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 몰드 기판층과 상기 충격 완화층 사이에 접착 수지층을 형성하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 충격 완화층은 상기 베이스 롤러와 상기 접착 수지층 사이에 PDMS로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤 몰드의 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 몰드 패턴층 상에 표면처리층을 형성하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 표면 처리층은 Flurooctyl-Trichloro-Silance(FOTS) 또는 ((Heptadecafluoro-1,1,2,3-tetra-hydrodecyl)trichlorosilane)(HDFS)과 같은 자가 조립 단분자 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤 몰드의 제조 방법.
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