KR20120062255A - 인쇄용 원판 및 그 복사판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄용 원판 및 그 복사판에 관한 것으로서, 상부 일측에 일정 간격을 두고 평평하게 형성되어, 액적된 용액을 전사하기 위한 인쇄부; 및 상기 인쇄부를 제외한 영역으로서, 상부 타측에 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상의 요철이 형성되어 있는 비인쇄부를 포함한다.
Description
본 발명은 인쇄용 원판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 표면 구조를 가지는 인쇄용 원판 및 그 복사판에 관한 것이다.
전자 소자의 제작에 있어서 종래에는 포토리소그래피 공정이 널리 이용되었으나, 포토리소그래피 공정은 고가의 장비 사용으로 인하여 초기 투자 비용이 증가하고, 소자 집적화에 따라 고가의 마스크가 여러 장 필요하여 경제적 효율성이 떨어진다.
따라서, 최근에는 고해상도 인쇄 기술 기반으로 기판 위에 다양한 패턴을 형성하는 저가의 다양한 프린팅 방법이 대두되고 있다. 이 중 그라비아 프린팅이나 마이크로 컨택 프린팅을 이용한 용액 전사 방식은 대면적 기판 위에 용액을 효율적으로 전사하여 박막을 형성할 수 있으므로, 최근 들어 많은 연구가 이루어지고 있고, 실용화되고 있다.
그라비아 프린팅이나 마이크로 컨택 프린팅을 이용한 용액 전사 방식은 서로 다른 표면 에너지를 얻기 위해서 다음과 같은 두 가지 방법을 이용한다.
첫째, 인쇄용 원판 재료 자체가 낮은 표면 에너지를 가지는 물질을 사용하여 제작하는 방법과, 둘째, 만들어진 인쇄용 원판 표면에 낮은 표면 에너지를 가지도록 다른 층을 도입하는 방법이 있다.
그러나, 첫 번째 방법의 경우, 낮은 표면 에너지를 가지는 재료가 제한적인 문제점이 있다.
두 번째 방법의 경우, 낮은 표면 에너지를 가지는 유기물을 전면에 도포하기 위해서 화학 물질을 부가적으로 사용해야 하고, 사용 횟수와 시간에 따라 유기물 층의 표면 에너지가 유지되기 어려우며, 기판의 내구성 등을 고려해야 하는 문제점이 있다. 또한, 추가적인 표면 처리 공정이 들어감에 따라 공정 시간이 길어지는 단점이 있고, 더욱이 선택적인 표면 처리를 위해서 공정 전이나 공정 후에 추가적인 시간이 필요하므로, 전체적으로 공정 시간이 길어지는 문제점이 있다(Ling et al. US 7687007 B2 (2010)).
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, (“Solution processable micron- to nanoscale conducting polymer patterning utilizing selective surface energy engineering,”, Organic Electronics, article in press (2009), K.-H. Lee, et al.)에서는 통상적인 bottom-up 프린팅 방식에 선택적으로 낮은 표면 에너지를 가지도록 포토리소그래피 공정을 적용하여, 기판의 표면 처리를 하였고, 표면 처리 재료로서 유기 물질을 사용하였으나, 격벽으로 사용함에 따른 내구성 문제와 함께 포토리소그래피 공정의 추가로 인해 전체 공정 시간이 길어지게 되는 문제점이 있다.
한편, (“Organic selective-area patterning method for microlens array fabrication”, Microelectronic Engineering 83 (2006), W.-K. Huang, et al.)에서는 선택적인 표면 처리를 위하여 마이크로 컨택 프린팅을 사용하였고, 몰드 전체를 낮은 표면 에너지를 가지는 유기물 용액에 담궜다가 뺀 후, 몰드의 기판과의 접착 부분에 붙어 있는 유기물을 기판 위로 전사하여 기판이 다른 표면 에너지를 갖도록 하였다. 그러나, 이 경우에는 몰드 자체를 낮은 표면 에너지를 가지는 유기물 용액에 담금으로써, 몰드가 오염될 수 있고, 기판 위에 선택적인 표면 처리를 위하여 마이크로 컨택 프린팅을 통한 유기물의 전사 공정이 요구된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 서로 다른 표면 에너지를 가지고, 이를 이용한 선택적인 패턴을 통해 공정을 단순화할 수 있으며, 반영구적으로 사용이 가능한 인쇄용 원판 및 그 복사판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 본 발명에 따른 인쇄용 원판은 상부 일측에 일정 간격을 두고 평평하게 형성되어, 액적된 용액을 전사하기 위한 인쇄부; 및 상기 인쇄부를 제외한 영역으로서, 상부 타측에 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상의 요철이 형성되어 있는 비인쇄부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 측면에 따르면, 본 발명에 따른 복사판은 상부 일측에 일정 간격을 두고 평평하게 형성되어, 액적된 용액을 전사하기 위한 인쇄부; 및 상기 인쇄부를 제외한 영역으로서, 상부 타측에 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상의 요철이 형성되어 있는 비인쇄부를 포함하는 인쇄용 원판을 이용하여 제작되고, 상기 인쇄용 원판과 대칭 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서로 다른 표면 구조를 가지는 인쇄용 원판을 제공함으로써, 서로 다른 표면 에너지를 가지고, 이를 이용한 선택적인 패턴을 통해 공정을 단순화할 수 있는 인쇄용 원판을 제공하는 효과가 있다.
또한, 별도의 추가 공정없이 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판을 제공함으로써, 인쇄용 원판의 요철 특성을 복사판에서도 그대로 구현할 수 있고, 공정의 단순화를 통해 공정 시간을 단축할 수 있으며, 인쇄용 원판을 사용 횟수나 사용 시간에 상관없이 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 원판의 단면도를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 형태의 요철을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양각과 음각 형상이 새겨진 인쇄용 원판의 단면도를 나타낸 도면,
도 5는 도 4의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양각과 음각 형상이 새겨진 인쇄용 원판의 단면도를 나타낸 도면,
도 7은 도 6의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 형태의 요철을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양각과 음각 형상이 새겨진 인쇄용 원판의 단면도를 나타낸 도면,
도 5는 도 4의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양각과 음각 형상이 새겨진 인쇄용 원판의 단면도를 나타낸 도면,
도 7은 도 6의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 원판의 단면도를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 원판(또는 몰드)(100)은 액적된 용액을 전사하기 위한 인쇄부(110) 및 인쇄부(110)를 제외한 영역인 비인쇄부(120)를 포함한다. 인쇄용 원판(100)은 실리콘(Si), 유리(Glass), 석영(Quartz), 유기물(Organic), 무기물(Inorganic) 및 폴리머(Polymer) 등을 포함한다.
인쇄부(110)는 인쇄용 원판(100)의 상부 일측에 일정 간격을 두고 평평하게 형성되어, 액적된 용액을 전사한다.
비인쇄부(120)는 인쇄부(110)를 제외한 영역으로서, 인쇄용 원판(100)의 상부 타측에 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상의 요철(122)이 형성되어 있다. 여기서, 요철(122)은 도 3에 도시된 바와 같이, 삼각형, 사각형 및 반원형 등의 형태로 형성될 수 있다.
이와 같은 요철(122)에 의해 인쇄부(110)와 비인쇄부(120)는 표면 에너지가 서로 달라지게 되고, 표면 에너지 차이로 인하여 인쇄부(110)에 액적된 용액이 스스로 자리잡을 수 있다. 여기서, 비인쇄부(120)의 표면 에너지는 인쇄용 원판(100)의 재질, 요철(122)의 크기, 요철(122)의 모양, 요철(122)의 크기 및 요철(122)의 간격 등에 의해 결정될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 인쇄용 원판(100)은 용액 공정을 사용하는 그라비아 프린팅, 스크린 프린팅 및 마이크로 컨택 프린팅 등을 이용한 전자 소자의 제작에 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 별도의 추가 공정없이 도 1의 인쇄용 원판(100)에 대해 컨택 프린팅(Contact Printing)이나 임프린팅 기법을 실시하여 인쇄용 원판(100)과 대칭 구조를 가지는 복사판(200)을 제작할 수 있다. 즉, 복사판(200)은 인쇄용 원판(100)과 마찬가지로 복사판(200)의 상부 일측에 일정 간격을 두고 평평하게 형성되어, 액적된 용액을 전사하는 인쇄부(210) 및 인쇄부(210)를 제외한 영역으로서, 복사판(200)의 상부 타측에 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상의 요철(222)이 형성되어 있는 비인쇄부(220)를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 별도의 추가 공정없이 인쇄용 원판(100)을 이용하여 복사판(200)을 제작 가능함으로써, 공정의 단순화를 통하여 공정 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 또한, 실제 용액 공정에서 인쇄용 원판(100)을 대신하여 복사판(200)을 사용함으로써, 인쇄용 원판(100)을 사용 횟수나 사용 시간에 상관없이 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양각과 음각 형상이 새겨진 인쇄용 원판의 단면도를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 원판(400)은 양각(410)과 음각(420)에 의해 단차를 가지고, 양각(410) 부분에 적어도 둘 이상의 요철(412)이 형성되어 있으며, 음각(420) 부분은 평평하게 형성되어 있다. 따라서, 양각(410)과 음각(420)은 서로 다른 표면 에너지를 가진다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 별도의 추가 공정없이 도 4의 인쇄용 원판(400)을 이용하여 인쇄용 원판(400)과 대칭 구조를 가지는 복사판(500)을 제작할 수 있다. 즉, 복사판(500)의 음각(510) 부분 즉, 컨테이너 안쪽으로 요철(512)이 형성되어 있고, 양각(520) 부분은 평평하게 형성되어 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 양각과 음각을 이용한 단차 및 요철에 의해 선택적으로 용액을 전사할 수 있고, 이러한 구조물은 마이크로 컨택 프린팅이나 그라비아 프린팅에 이용될 수 있다. 이때, 효과적인 용액 전사를 위해서 도 4의 인쇄용 원판(400)에 화학적 표면 처리를 할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양각과 음각 형상이 새겨진 인쇄용 원판의 단면도를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 인쇄용 원판을 이용하여 제작된 복사판의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 원판(600)은 양각(610)과 음각(620)에 의해 단차를 가지고, 도 4와 달리 양각(610) 부분은 평평하게 형성되어 있고, 음각(620) 부분 즉, 컨테이너 안쪽으로 적어도 둘 이상의 요철(622)이 형성되어 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 별도의 추가 공정없이 도 6의 인쇄용 원판(600)을 이용하여 인쇄용 원판(600)과 대칭 구조를 가지는 복사판(700)을 제작할 수 있다. 즉, 복사판(700)의 음각(710) 부분 즉, 컨테이너 안쪽은 평평하게 형성되어 있고, 양각(720) 부분에는 적어도 둘 이상의 요철(722)이 형성되어 있다.
기존에는 선택적인 용액 전사를 위한 표면 에너지 차이를 부여하기 위해서 포토리소그래피나 마이크로 컨택 프린팅을 통해 기판을 국부적으로 표면 처리하였으나, 도 7의 복사판(700)의 경우, 전사된 요철(722)이 전사하고자 하는 기판과 닿는 부분에 도입되어 있고, 이 부분이 나타내는 표면 에너지 정도에 따라 음각(710) 부분에 담겨진 용액을 기판에 전사할 때, 기판의 전처리 과정없이 복사판(700) 자체가 나타내는 표면 에너지 차이로 인하여 용액의 갇힘 현상이나 퍼짐 현상을 구현할 수 있다.
이와 같은 현상을 이용하여 별도의 추가 공정없이 국부적인 패턴(예컨대, 점, bit 또는 픽셀)을 형성하거나 연결된 패턴(예컨대, 선 또는 면)을 형성할 수 있으며, 이로 인해 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
100: 인쇄용 원판 110: 인쇄부
120: 비인쇄부 122: 요철
120: 비인쇄부 122: 요철
Claims (10)
- 상부 일측에 일정 간격을 두고 평평하게 형성되어, 액적된 용액을 전사하기 위한 인쇄부; 및
상기 인쇄부를 제외한 영역으로서, 상부 타측에 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상의 요철이 형성되어 있는 비인쇄부;
를 포함하는 인쇄용 원판. - 제1항에 있어서,
상기 요철은 삼각형, 사각형 및 반원형 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄용 원판. - 제1항에 있어서,
상기 요철의 표면 에너지는 상기 인쇄용 원판의 재질, 상기 요철의 크기, 상기 요철의 모양, 상기 요철의 깊이 및 상기 요철의 간격 중 어느 하나에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 인쇄용 원판. - 제3항에 있어서,
상기 인쇄용 원판은 실리콘, 유리, 석영, 유기물, 무기물 및 폴리머 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄용 원판. - 제1항에 있어서,
상기 인쇄용 원판은 양각과 음각에 의해 서로 다른 단차를 가지는 것을 특징으로 하는 인쇄용 원판. - 제5항에 있어서,
상기 인쇄용 원판의 양각에 상기 비인쇄부가 형성되고, 상기 인쇄용 원판의 음각에 상기 인쇄부가 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄용 원판. - 제5항에 있어서,
상기 인쇄용 원판의 양각에 상기 인쇄부가 형성되고, 상기 인쇄용 원판의 음각에 상기 비인쇄부가 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄용 원판. - 제1항에 있어서,
상기 인쇄용 원판은 그라비아 프린팅, 스크린 프린팅 및 마이크로 컨택 프린팅 중 어느 하나의 공정에 사용되는 것을 특징으로 하는 인쇄용 원판. - 상부 일측에 일정 간격을 두고 평평하게 형성되어, 액적된 용액을 전사하기 위한 인쇄부; 및
상기 인쇄부를 제외한 영역으로서, 상부 타측에 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상의 요철이 형성되어 있는 비인쇄부;
를 포함하는 인쇄용 원판을 이용하여 제작되고, 상기 인쇄용 원판과 대칭 구조를 가지는 복사판. - 제9항에 있어서,
상기 복사판은 상기 인쇄용 원판에 대해 컨택 프린팅(Contact Printing)이나 임프린팅 기법을 실시하여 제작되는 것을 특징으로 하는 복사판.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20101206 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |