KR20190019533A - 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법 - Google Patents

인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법에 관한 것으로서, 그라비어 옵셋롤에 미세선폭을 구현하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 그라비어 옵셋롤 표면 상에 레이저 가공으로 제1 선폭의 패턴이 형성되는 패턴부와, 그라비어 옵셋롤의 패턴 상에 도금처리하여 패턴부의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 하는 도금층을 포함하여 시인성을 향상시키고 미세 선폭으로 다양한 인쇄패턴을 제작할 수 있는 효과가 있다.

Description

인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법{Gravure offset roll for printing electronic with fine pattern and manufacturing method}
본 발명은 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그라비어 옵셋롤에 미세선폭을 구현하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법에 관한 것이다.
인쇄전자 기술은 기존의 반도체 공정인 Photolithography(노광)기술을 대체할 수 있는 기술로써, 산업용 인쇄기기를 이용하여 기능성 재료(잉크)를 원하는 위치에 형상화(패터닝)하여 전자소자를 제작하는 초저가 친환경 기술인데, 인쇄전자소자 기술의 특징을 가장 잘 구현할 수 있는 공정이 롤투롤(Roll to Roll) 생산방식이다.
롤투롤 생산방식 중 대표적인 인쇄방식인 Gravure Offset Printing으로서, 오목 인쇄방식인 그라비어 인쇄법과 Blanket Roll을 사용하여 인쇄하는 offset 방식을 결합한 인쇄방식이다. 그라비어 옵셋 방식은 그라비어 인쇄법이 가진 낮은 해상도의 단점을 보완하기 위해 고안된 방식이다.
음각의 그라비어 롤과 Blanket roll 그리고 피인쇄체 기판의 3가지 요소가 필요하며 그라비어 음각에 채워진 잉크가 잉크의 흡착력이 우수한 Blanket Roll에 전이되고 다시 Blanket Roll에서 피인쇄체 기판에 전이되는 방식으로 인쇄가 이루어진다.
도 1은 종래의 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 선폭 구현을 나타낸 예시도이다. 종래에는 레이저 가공으로 20um의 미세 패턴의 음각을 구현할 수 있었다.
한편, 국내특허공개 제2014-0023629호에 의하면, 기판 상단에 포토레지스트를 도포하는 단계, 포토레지스트에 노광 및 현상을 진행하여 소정 두께의 잔여층이 남아있는 감광 패턴을 형성하는 단계, 감광 패턴 상에 시드층 증착 및 도금을 진행하는 단계, 용매로 감광 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.
종래기술에 의하면, 패턴을 형성하는데 있어 포토레지스트를 사용함으로써 공정이 복잡해질 뿐만 아니라 10um 미만의 미세패턴을 구현하는데 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그라비어 옵셋롤에 미세선폭이 구현된 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법을 제공함에 있다.
또한 그라비어 옵셋롤 표면 상에 레이저 가공하여 형성되는 음각 패턴이 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하여 경사진 테이퍼진 형상을 갖고, 이때 패턴 상부에 도금층을 n회 반복하여 원하는 설정값으로 미세 선폭을 구현할 수 있는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법을 제공함에 있다.
그리고 도금층이 형성된 그라비어 옵셋롤에 레이저 가공하여 형성되는 음각 패턴이 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하여 경사진 테이퍼진 형상을 갖고, 이때 상부의 도금층을 박리하면 내측의 선폭에서 미세 선폭을 구현할 수 있는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세패턴 제조방법을 제공함에도 있다.
본 발명은 그라비어 옵셋롤; 상기 그라비어 옵셋롤 표면 상에 레이저 가공으로 제1 선폭의 패턴이 형성되는 패턴부; 및 상기 그라비어 옵셋롤의 패턴 상에 도금처리하여 상기 패턴부의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 하는 도금층;을 포함할 수 있다.
그리고 표면 상에 도금층이 형성되는 그라비어 옵셋롤; 및 레이저 가공으로 상기 도금층을 관통하여 상기 그라비어 옵셋롤 표면 상에 패턴이 형성되며, 상기 도금층 상부에 제1 선폭의 패턴이 형성되는 패턴부;를 포함하며, 상기 그라비어 옵셋롤의 표면 상에 형성되는 패턴의 선폭이 상기 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 상기 도금층이 박리된 것을 특징으로 한다.
한편, 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 미세패턴 제조방법에 있어서, (a) 그라비어 옵셋롤 표면상에 레이저 가공으로 제1 선폭의 패턴을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 그라비어 옵셋롤의 패턴 상에 도금처리하여 상기 패턴의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
그리고 (a') 그라비어 옵셋롤 표면상에 도금층을 형성하는 단계; (b') 레이저 가공으로 상기 도금층을 관통하여 상기 그라비어 옵셋롤 표면상에 패턴이 형성되어 상기 도금층 상부에 제1 선폭의 패턴을 형성하는 단계; 및 (c') 상기 그라비어 옵셋롤의 표면 상에 형성되는 패턴의 선폭이 상기 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 상기 도금층을 박리하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 그라비어 옵셋롤 표면 상에 레이저 가공하여 형성되는 음각 패턴이 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하여 경사진 테이퍼진 형상을 갖고, 이때 패턴 상부에 도금층을 n회 반복하여 원하는 설정값으로 미세 선폭을 구현할 수 있는 효과가 있다.
그리고 도금층이 형성된 그라비어 옵셋롤에 레이저 가공하여 형성되는 음각 패턴이 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하여 경사진 테이퍼진 형상을 갖고, 이때 상부의 도금층을 박리하면 내측의 선폭에서 미세 선폭을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 선폭 구현을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 선폭 구현 제조 단면을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 도금 횟수에 따른 미세 패턴의 선폭을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 제조방법에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 선폭 구현 단면을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 제조방법에 대한 흐름도이다.
본 발명은 시스템 및 그 방법의 목적과 특징 및 장점들을 첨부도면을 참조하여 바람직한 일실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤을 나타낸 예시도이다. 이러한 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤은 그라비어 옵셋롤(Gravure offset Roll)(110), 패턴부(120), 도금층(130)를 포함할 수 있다.
패턴부(120)는 그라비어 옵셋롤(110) 표면 상에 레이저 가공으로 제1 선폭의 패턴이 형성된다.
이러한 본 실시예에 따른 패턴부는 그라비어 옵셋롤의 음각 내측으로 갈수록 선폭이 감소하도록 경사진 테이퍼진 형상을 갖는다.
즉, 레이저 가공시 패턴의 선폭이 그라비어 옵셋롤 음각 내측으로 갈수록 경사진 형태로 이후 복수의 횟수로 도금처리되어 패턴의 선폭이 미세 선폭이 되도록 할 수 있다.
도금층(130)은 그라비어 옵셋롤의 패턴 상에 도금처리하여 패턴부의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 할 수 있다. 이러한 도금층은 구리, 니켈, 은, 금, 크롬 등의 도금이 가능한 금속재질 중 어느 하나 이상으로 구비될 수 있다.
또한 도금시 그라비어 옵셋롤 표면을 동 또는 니켈로 도금하되, 그라비어 옵셋롤 표면에 도금하는 시간을 조절하여 패턴의 심도를 결정할 수도 있다.
본 실시예에 따른 도금층은 그라비어 옵셋롤 패턴의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 그라비어 옵셋롤 패턴 상에 복수의 도금층이 형성될 수도 있다. 이러한 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 패턴 선폭은 복수의 도금층으로 인해 10um미만으로 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 선폭 구현 제조 단면을 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 도금 횟수에 따른 미세 패턴의 선폭을 나타낸 예시도이다.
이러한 패턴은 그라비어 옵셋롤 표면 상에 레이저 가공으로 그라비어롤 음각 내측으로 갈수록 선폭이 감소하도록 경사진 테이퍼진 형상으로 인해 상부로 도금층을 형성함에 따라 선폭이 감소될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 도금 횟수에 따라 선폭을 조절할 수 있는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 제조방법에 대한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 우선, 그라비어 옵셋롤 표면상에 레이저 가공으로 제1 선폭의 패턴을 형성한다(a).
다음으로 그라비어 옵셋롤의 패턴 상에 도금처리하여 상기 패턴의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 도금층을 형성한다(b). b단계에서, 그라비어 옵셋롤 패턴의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 그라비어 옵셋롤 패턴 상에 복수의 도금층을 형성할 수 있다. 이때, 복수의 도금층을 형성함으로써, 미세 선폭을 조절할 수 있다.
이러한 미세 선폭을 구현하는데 있어, 제 (a) 단계 또는 제 (b) 단계에서의 그라비어 옵셋롤의 음각 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하도록 경사진 테이퍼진 형상을 갖도록 하고 이러한 패턴 상에서 복수의 도금층을 형성함으로써, 미세 선폭을 구현할 수 있다. 패턴의 단면을 볼 때, 측부는 경사진 형태이고, 하측은 라운드 형태일 수 있다.
이러한 실시예에 따르면, 그라비어 옵셋롤 표면 상에 레이저 가공하여 형성되는 음각 패턴이 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하여 경사진 테이퍼진 형상을 갖고, 이때 패턴 상부에 도금층을 n회 반복하여 원하는 설정값으로 미세 선폭을 구현할 수 있다. 패턴의 단면을 볼 때, 측부는 경사진 형태이고, 하측은 라운드 형태일 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 선폭 구현 제조단면을 나타낸 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤은 도금층이 형성된 그라비어 옵셋롤 표면상에 레이저 가공으로 도금층을 관통하여 그라비어 옵셋롤 표면상에 패턴이 형성되며, 이때 도금층 상부에 제1 선폭의 패턴(대략 20um)이 형성되는데, 그라비어 옵셋롤의 표면상에 형성되는 패턴의 선폭이 도금층의 제1 선폭보다 미세 선폭(대략 10um 미만)이 되도록 도금층이 박리된 그라비어 옵셋롤을 특징으로 한다.
이때 패턴부의 패턴 단면을 보면, 레이저 가공으로 상부의 도금층에서 그라비어 옵셋롤의 음각 내측으로 갈수록 선폭이 감소하도록 경사진 테이퍼진 형상을 갖도록 하는 것을 특징으로 한다.
이러한 형상으로 인해 그라비어 옵셋롤의 상부 도금층을 박리하면 음각 내측의 경사로 인해 미세 선폭을 구현할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 제조방법에 대한 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 그라비어 옵셋롤 표면상에 도금층을 형성하는 단계(7a), 레이저 가공으로 도금층을 관통하여 그라비어 옵셋롤 표면상에 패턴이 형성되어 도금층 상부에 제1 선폭의 패턴을 형성하는 단계(7b), 그라비어 옵셋롤의 표면 상에 형성되는 패턴의 선폭이 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 도금층을 박리하는 단계(7c)를 포함할 수 있다.
이러한 미세 선폭을 구현하는데 있어, 제 (7b) 단계 또는 제 (7c) 단계에서의 그라비어 옵셋롤의 음각 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하도록 경사진 테이퍼진 형상을 갖도록 하고, 이러한 형상으로 인해 상부 도금층을 박리하여 미세 선폭을 구현할 수 있다. 패턴의 단면을 볼 때, 측부는 경사진 형태이고, 하측은 라운드 형태일 수 있다.
이러한 실시예에 따르면, 도금층이 형성된 그라비어 옵셋롤에 레이저 가공하여 형성되는 음각 패턴이 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하여 경사진 테이퍼진 형상을 갖고, 이때 상부의 도금층을 박리하면 내측의 선폭에서 미세 선폭을 구현할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤 및 미세 패턴 제조방법에 의하면, 10um 미만의 미세 선폭을 구현할 수 있어 시인성을 향상시키고, 미세선폭으로 다양한 인쇄패턴 제작이 가능하며, 모바일 터치화면의 베젤전극이 최소화가 가능하여 동일면적에 화면 사이즈를 확대가능하게 할 수 있는 이점이 있다.
그리고 그라비어 옵셋롤에 미세 선폭 구현공정으로 투과도 향상, 시인성 확보, 재료절감, 좀더 플렉시블이 가능하여 터치패털, 평판디스플레이, 태양전지, 차량용 투명발열체, 투명 전자파 차폐 등 산업 전반에 적용될 수 있는 확장성이 큰 효과가 있다.
110 : 그라비어 옵셋롤
120 : 패턴부
130 : 도금층

Claims (8)

  1. 그라비어 옵셋롤;
    상기 그라비어 옵셋롤 표면 상에 레이저 가공으로 제1 선폭의 패턴이 형성되는 패턴부; 및
    상기 그라비어 옵셋롤의 패턴 상에 도금처리하여 상기 패턴부의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 하는 도금층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤.
  2. 표면 상에 도금층이 형성되는 그라비어 옵셋롤; 및
    레이저 가공으로 상기 도금층을 관통하여 상기 그라비어 옵셋롤 표면 상에 패턴이 형성되며, 상기 도금층 상부에 제1 선폭의 패턴이 형성되는 패턴부;를 포함하며,
    상기 그라비어 옵셋롤의 표면 상에 형성되는 패턴의 선폭이 상기 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 상기 도금층이 박리된 것을 특징으로 하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도금층은 상기 그라비어 옵셋롤 패턴의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 상기 그라비어 옵셋롤 패턴 상에 복수의 도금층이 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 패턴부의 패턴은 상기 그라비어 옵셋롤의 음각 내측으로 갈수록 선폭이 감소하도록 경사진 테이퍼진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤.
  5. 제 1 항에 기재된 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 미세패턴 제조방법에 있어서,
    (a) 그라비어 옵셋롤 표면상에 레이저 가공으로 제1 선폭의 패턴을 형성하는 단계; 및
    (b) 상기 그라비어 옵셋롤의 패턴 상에 도금처리하여 상기 패턴의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 미세패턴 제조방법.
  6. 제 2 항에 기재된 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 미세패턴 제조방법에 있어서,
    (a') 그라비어 옵셋롤 표면상에 도금층을 형성하는 단계;
    (b') 레이저 가공으로 상기 도금층을 관통하여 상기 그라비어 옵셋롤 표면상에 패턴이 형성되어 상기 도금층 상부에 제1 선폭의 패턴을 형성하는 단계; 및
    (c') 상기 그라비어 옵셋롤의 표면 상에 형성되는 패턴의 선폭이 상기 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 상기 도금층을 박리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 미세패턴 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 (b) 단계는 상기 그라비어 옵셋롤 패턴의 제1 선폭보다 미세 선폭이 되도록 상기 그라비어 옵셋롤 패턴 상에 복수의 도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄전자용 그라비어 옵셋롤의 미세패턴 제조방법.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 패턴 형성시, 그라비어 옵셋롤의 음각 내측으로 갈수록 패턴 선폭이 감소하도록 경사진 테이퍼진 형상을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 그라비어 옵셋롤의 미세패턴 제조방법.
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