그라비아 오프셋 인쇄장치용 요판 및 이의 제조방법 document_id A220623071102

종래부터 인쇄 배선이나, 유리, 세라믹 상의 회로패턴의 형성 또는 금속판의 식각용 레지스트 패턴의 형성에 있어서 스크린 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법과 같은 인쇄 방법이 널리 채용되고 있다. 그러나, 이들 인쇄 방법은 비교적 선 폭이 큰(200㎛ 이상) 패턴의 형성에는 적합하였으나, 선 폭이 200㎛ 이하의 미세한 패턴 형성에는 적합하지 않다. 더욱이, 인쇄되는 패턴은 잉크의 유동성, 요판의 압력 등의 영향 또는 잉크의 일부가 전이되지 않고 요판에 잔류하는 것에 의해 변형되므로, 인쇄패턴의 재현성이 확보되지 않는다는 결점도 있었다. 한편, 종래에는 박막트랜지스터 및 배선들을 제작하기 위해서, 노광장치에 의한 포토리소그래피(Photolithography) 방법을 이용하여 패턴이나 라인 등을 형성하였다. 이러한 포토리소그래피 방법에서는 금속막 상에 포토레지스트를 형성 한 후 포토공정에 의한 식각방법을 사용한다. 하지만 이러한 포토공정을 수행하기 위한 포토장비는 고가의 장비이기 때문에 제조비용이 증가할 뿐만 아니라, 제조공정도 복잡하게 되는 문제가 있었다. 더욱이, 평판표시장치 및 반도체 장치의 포토리소그래피 공정 시 노광장치의 노광 영역이 한정되어 있기 때문에 대면적의 표시소자를 제작하기 위해서는 화면을 분할하여 포토공정을 여러 번 진행해야만 하는 문제점이 있다. 따라서, 분할된 영역의 공정 시 정확한 위치의 정합이 어려울 뿐만 아니라 다수의 포토공정을 반복해야만 하기 때문에 생산성이 저하된다는 문제도 있었다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 근래에 제안된 방법이 그라비아 오프셋 인쇄방식에 의한 패턴형성방법이다. 그라비아 인쇄는 요판에 잉크를 묻혀 여분의 잉크를 긁어내고 인쇄를 하는 인쇄방식으로서, 출판용, 포장용, 셀로판용, 비닐용, 폴리에틸렌용 등의 각종 분야의 인쇄방법으로서 알려져 있다. 근래, 이러한 그라비아 인쇄를 평편표시장치의 능동형 장치 또는 회로패턴공정에 적용시키기 위한 노력이 활발히 이루어지고 있다. 그라비아 오프셋 인쇄는 전사롤을 이용하여 기판상에 잉크를 전사하기 때문에, 원하는 표시소자의 면적에 대응하는 전사롤을 이용함으로써 대면적의 표시소자의 경우에도 1회의 전사에 의해 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 그라비아 오프셋 인쇄는 표시소자의 각종 패턴들, 예를 들어 액정표시소자의 경우 TFT 뿐만 아니라 상기 TFT와 접속되는 게이트라인 및 데이터라인, 화소전극, 캐패시터용 금속패턴을 패터닝하는데 사용될 수 있다. 이러한 그라비아 오프셋 인쇄방법에 의한 패턴형성방법이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 그라비아 오프셋 인쇄 방식에서는 우선 기판에 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 요판의 특정위치에 홈을 형성한 후 상기 홈 내부에 잉크를 충진한다. 홈 내부로의 잉크 충진은 요판의 상부에 패턴 형성용 잉크를 도포한 후 닥터블레이드를 요판에 접촉한 상태에서 진행시킴으로써 이루어진다. 닥터블레이드의 진행에 의해 홈에 잉크가 충진됨과 동시에 표면에 남아있는 잉크는 제거된다. 이렇게 충진된 잉크는 회전하는 전사롤의 표면에 전사된다. 상기 전사롤을 기판 상에 형성된 피가공층의 표면과 접촉시킨 상태에서 회전시킴에 따라 상기 전사롤에 전사된 잉크가 피가공층에 재전사되며, 이 재전사된 잉크를 소성하여 잉크패턴을 형성한다. 하지만, 그라비아 오프셋 인쇄법은 일반적으로 요판은 철이나 니켈 또는 스테인레스와 같은 금속으로 이루어져 있기 때문에 미세한 홈을 형성하기가 힘든 단점이 있다. 통상적으로 요판의 홈은 기계적인 가공으로 형성되는데 수 ㎛이하의 홈을 기계적으로 가공하는 것은 현실적으로 불가능한 일이다. 따라서, 미세한 잉크패턴을 형성하기 어렵게 되며, 결국 고정세의 표시소자 등에는 적용하기 힘들게 된다. 또한, 금속 기판은 닥터블레이드와의 마찰에 의해 표면이 손상되고 부스러기(입자)들이 발생하게 된다. 이러한 입자들은 잉크 패턴 형성 시 패턴불량의 주요 요인이 된다.