피앤아이비

특허권자

한국기계연구원

출원일자

2010.04.09

기술명칭

롤 임프린트 장비

기술분야

기계

기술개발상태

TRL 2단계

지재권정보

(등록번호)10-1022015

특허명세서

1020100032810.pdf

기술거래유형

협의 후 결정

희망거래금액

협의 후 결정

응용분유

입력 임프린트 장비, 차세대 디스플레이, 바이오센서

기술개요

마이크로 혹은 나노 스케일의 스템프를 열형-롤 장비에 장착하여 하부롤과의 압력 및 열적변형을 이용해 유연성 기판에 미세패턴을 형성하는 방법 및 이를 이용한 소자 제작 방법임.

기술특징

기존의 각인 및 핫 엠보싱 공정기술은 플라스틱 기판에 직접각인 방법인 아닌 포토레지스터 또는 레진
에 각인하고 2차, 3차적인 공정기술을 통하여 소자를 제작해야 하고, 많은 공정장비, 공정비용 및 공정
단계를 필요로 하며, 롤 형태로 공정기술을 적용하는데 어려움이 있는데 반해, 본 기술은 롤-투-롤 방
식으로 미세패턴을 유연성 기판에 직접 각인이 가능하고, 하나의 장비에서 유연성 기판에 각인된 패턴
및 코팅공정으로 소자 제작이 가능하다는 장점을 가짐. 또한 마이크로/나노 패턴 프린팅 기술에 적용 가능하고, 롤-투-롤 방식으로 미세패턴을 유연성 기판에 직접 각인으로 공정단계가 획기적으로 감소하며, 유연성 금속 스템프를 이용하여 마이크로 및 나노크기의 패턴을 자유롭게 각인 가능하고, 열 및 압력가압롤을 사용하여 높은 각인율이 가능함.

사업성

본 기술의 일 실시예에 따르면, 임프린트 마스크를 구비한 열형 롤로 제1 투명 필름에 미세 패턴의 홈을 임프린팅 하고, 닥터 블레이드로 흑색 안료 또는 도전성 잉크를 블레이딩 하여 홈에 채워서, 제2 투명 필름을 제1 투명 필름에 라미네이팅 함으로써 제1, 제2 투명 필름 사이에 미세 패턴의 격벽 또는 전기 소자를 형성하는 효과가 있음. 도전성 잉크를 사용하여, EMI 차폐필터, RFID(Radio Frequency IDentification) 테그, 투명 전극용 그리드 메쉬를 형성할 수도 있음. 임프린트 마스크를 구비한 열형 롤은 제1 투명 필름에 미세 패턴의 홈을 형성하는 공정을 연속 공정으로 가능하게함. 따라서 보안 필름 및 필름 일체형 전기 소자의 대량 생산이 가능해짐. 임프린팅 된 제1 투명 필름의 미세 패턴 홈이 흑색 안료로 채워지면 보안 필름이 되고, 도전성 잉크로 채워지면 필름 일체형 전기 소자가됨. 임프린트 마스크의 형상 및 임프린팅 조건은 홈의 깊이 및 홈의 균일도를 설정하고, 이에 따라, 홈에 채워져 형성되는 격벽 및 전기 소자의 높이 및 그 균일도가 조절됨. 임프린트 마스크는 전주 도금 마스크를 기본으로
하며, 마스크 형성시, 리소그라피 및 에칭과 같은 정밀 공정을 포함하여, 수 내지 수십 마이크로미터 또는 나노미터 스케일의 패턴을 형성함. 즉 임프린트 마스크의 패턴은 임프린트 공정을 통해 필름에 형성될 수 있으므로 고정밀 인쇄 기반의 전자 소자를 용이하게 제작할 수 있게함. 임프린트 마스크의 패턴 형상에 따라 제1 투명 필름에 형성되는 미세 패턴의 격벽이 직선 또는 교차 형태로 형성되고, 미세 패턴의 전기 소자가 직선, 원또는 사각형으로 다양하게 형성됨. 또한 미세 패턴의 높이가 더욱 미세하게 형성될 수 있음. 닥터 블레이드가 흑색 안료나 도전성 잉크를 블레이딩 하여 미세 패턴의 홈에 채움으로써 격벽이나 전기 소자를 형성함. 따라서 격벽이나 전기 소자의 형성이 용이함. 또한 닥터 블레이드는 인쇄 공정을 이용한 전기 소자제작시, 필름 안에 1차로 격벽이나 전기 소자의 일부를 형성하므로 2차로 인쇄할 때, 평평한 면에서 인쇄를 시작할 수 있게함. 따라서 높은 정밀도의 다층 구조를 가지는 격벽이나 전자 소자를 형성할 수 있음.