專利名稱：制造軟模的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟模(soft mold)，更具體地，涉及制造軟模的方法，其中即使母模的尺寸小于要構(gòu)圖的基底的尺寸，也可適當?shù)厥褂密浤！?br> 背景技術(shù)：
通常，通過將具有彈性的橡膠澆注到模具中，并根據(jù)該模具的形狀使圖案凹凸來制造軟模。
軟模用于形成微小單元的細微圖案，諸如凹凸圖案。例如，將軟模用于形成液晶顯示設(shè)備的濾色器基板上的濾色器或有機電致發(fā)光(EL)設(shè)備中的電極。
可以通過使彈性聚合物固化來制造軟模。聚二甲基硅氧烷(PDMS)被廣泛用作彈性聚合物。除PDMS之外，聚亞安酯或聚酰亞胺可以用作彈性聚合物。
下面，將參照附圖來說明制造軟模的現(xiàn)有技術(shù)工藝。
圖1A至圖1C是制造軟模的現(xiàn)有技術(shù)的工藝步驟的截面圖。
如圖1A所示，制備母模(master)A以在軟模的表面上凹下或凸出預定形狀。
以這種方式來形成母模A將諸如Si3N4或SiO2的絕緣材料淀積在諸如硅基底的絕緣基底10上以形成前導層(preceding layer)，并通過光刻工藝對前導層構(gòu)圖以形成所需圖案12。
此時，絕緣基底10上的圖案12除可由Si3N4或SiO2形成之外，還可由金屬、光刻膠或蠟形成。
通過前述工藝步驟形成母模A。
如圖1B所示，如果完成了母模A，就將預聚物狀態(tài)(pre-polymerstate)的彈性聚合物(彈性橡膠)溶液澆注在母模A上以形成預聚物層14。PDMS用作彈性聚合物。
隨后，使預聚物層14固化。
接下來，如圖1C所示，將其中預聚物層14完全固化的聚合物層稱為軟模16。將軟模16從母模(圖1B的“A”)剝離，從而制造出在其表面上以預定形狀凹凸的軟模。
現(xiàn)有技術(shù)的軟模是通過前述工藝步驟來制造的。
如上制造的軟模用于軟印刷(soft lithography)、軟壓模、毛細作用力印刷(capillary force lithography)、和平面印刷的各個領(lǐng)域中。
對于在各個領(lǐng)域中的使用的基于軟模的產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，必需將軟模嚴格對齊。
具體地，在用于平面印刷的軟模中，在母模比要構(gòu)圖的基底小的情況下，在該軟模中形成檻(threshold)，從而在形成細微圖案時產(chǎn)生問題。
將參照附圖2A和2B來說明這種情況。
圖2A和2B是示出了比要構(gòu)圖的基底小的母模的結(jié)構(gòu)截面圖。
如圖2A所示，在將母模22設(shè)置在矩形模具形狀的夾具(jig)、21上后，在包括母模22的夾具21中形成固化的聚合物層23。將背板(back-plane)基底24附著在固化的聚合物層23上。
如圖2B所示，在背板基底24附著在固化的聚合物層23的狀態(tài)下，將夾具21和母模22從聚合物層23剝離，以形成與背板基底相接合的軟模。
然后，在軟模下方放置細微圖案用的基底25。
此時，母模的尺寸比要構(gòu)圖的基底的尺寸大。
然而，如圖2B所示，如果要細微構(gòu)圖的基底25比母模大，則在軟模的拐角處形成檻。
由于檻而使得軟模與基底25并非緊密結(jié)合。因此，軟模與基底25以某一間隔相分離。具體地，軟模用于平面印刷時，所產(chǎn)生的問題在于不能形成細微圖案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在一種用于制造軟模的方法，其基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點所導致的一個或更多個問題。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供一種制造軟模的方法，其中無論用于形成軟模的母模尺寸如何，工藝匹配程度都很高。
本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將部分地在隨后的說明書中進行闡述，并且對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，將通過以下的查驗而部分地明了，或可以根據(jù)對本發(fā)明的實踐而習得。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點可以通過在書面說明書及其權(quán)利要求、以及附圖中所具體指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)并獲得。
為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此所具體實現(xiàn)和廣泛描述的，根據(jù)本發(fā)明的用于制造軟模的方法包括在夾具上放置母模；在夾具中形成預聚物層；將背板基底附著到預聚物層上；選擇性地固化預聚物層以選擇性地形成聚合物層；從夾具和母模剝離聚合物層和預聚物層；并將未固化的預聚物層去除。
將所述預聚物熱固化或UV固化。
在微波爐中進行熱固化。
使用具有透光部分和遮光部分的掩模來進行UV(紫外線)固化。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于制造軟模的方法包括在夾具上放置母模；在夾具中形成可以熱固化的預聚物層；將背板基底附著到預聚物層；將母模、預聚物層和夾具置于微波爐中；在微波爐中選擇性地熱固化預聚物層以選擇性地形成聚合物層；將聚合物層和預聚物層從夾具和母模剝離；并且將未固化的預聚物層去除。
從PDMS、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂中選擇一種來形成預聚物層。
該方法還包括在將背板基底附著到預聚物層之前利用偶聯(lián)劑來處理背板基底。
使用底涂劑(primer)來進行偶聯(lián)劑處理。
將未固化的預聚物層浸入普通核酸(n-Hxan)溶液，然后將其去除。
以這種方式形成母模將諸如Si3N4或SiO2的絕緣材料淀積在諸如硅基底的絕緣基底上以形成前導層，然后通過光刻工藝對該前導層構(gòu)圖以形成所需圖案。該前導層由金屬、光刻膠或蠟形成。
在本發(fā)明的再一方面，一種用于制造軟模的方法包括在夾具上放置母模；在夾具中形成可以UV固化的預聚物層；將背板基底附著到預聚物層；使用具有透光部分和遮光部分的掩模來選擇性地UV固化預聚物層，以選擇性地形成聚合物層；將聚合物層和預聚物層從夾具和母模剝離；并且去除未固化的預聚物層。
從聚亞安酯、聚氨酯丙烯酸鹽(polyurethane-acrylate)、環(huán)氧樹脂和線型酚醛清漆(novolac)中選擇一種來形成預聚物層。將未固化的預聚物層浸入普通核酸(n-Hxan)溶液，然后將其去除。
以這種方式形成母模將諸如Si3N4或SiO2的絕緣材料淀積在諸如硅基底的絕緣基底上以形成前導層，然后通過光刻工藝對該前導層構(gòu)圖以形成所需圖案。該前導層由金屬、光刻膠或蠟形成。
該方法還包括在將背板基底附著到預聚物層之前利用偶聯(lián)劑來處理該背板基底。
本發(fā)明旨在解決如下問題如果母模小于細微圖案用的基底，則由于在軟模的拐角處形成的檻，軟模與基底不能緊密結(jié)合，而以某一間隔與軟模相分離，從而不能形成細微圖案。在本發(fā)明中，無論母模的尺寸如何，都控制軟模的尺寸，從而當軟模在與細微圖案用的基底接觸時不形成檻。
應該理解，對本發(fā)明的前述一般性說明和以下詳細說明都是示例性和說明性的，旨在對所主張的權(quán)利要求提供進一步的說明。


包含附圖以提供對本發(fā)明的進一步的理解，將其并入并構(gòu)成本申請的一部分，附圖用于說明本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1A至圖1C示出了制造軟模的現(xiàn)有技術(shù)的工藝步驟的截面圖；如2A和圖2B示出了比要構(gòu)圖的基底小的母模的結(jié)構(gòu)的截面圖；
圖3A至3F示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造軟模的工藝步驟的截面圖；以及圖4A至4F示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造軟模的工藝步驟的截面圖。
具體實施例方式
下面將詳細說明本發(fā)明的實施例，在附圖中示出了其示例。只要可能，在所有的附圖中使用相同的標號來表示相同或相似的部件。
將對根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于制造軟模的方法進行說明。圖3A至圖3F是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造軟模的工藝步驟的截面圖。
在本發(fā)明的第一實施例中，如果母模的尺寸小于細微圖案用的基底的尺寸，則將熱固化材料用作軟模材料，以使得在微波爐中選擇性地熱固化軟模的所需部分，并去除軟模的未固化部分，從而形成軟模。
在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于制造軟模的方法中，如圖3A所示，將母模31放置在矩形模具形狀的夾具30上。母模31將使軟模的表面上凹凸成預定形狀。
以這種方式形成母模31將諸如Si3N4或SiO2的絕緣材料淀積在諸如硅基底的絕緣基底上以形成前導層，然后通過光刻工藝對該前導層構(gòu)圖以形成所需圖案。
同時，除Si3N4或SiO2之外，絕緣基底上的圖案還可以由金屬、光刻膠或蠟形成。
如圖3B所示，在包括母模31的夾具30中形成可以熱固化的預聚物層32。
可以從PDMS、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂中選擇任意一種來形成預聚物層32。
隨后，如圖3C所示，將背板基底33附著到預聚物層32上。
盡管未示出，但可利用偶聯(lián)劑來處理背板基底33以提高預聚物層32與背板基底之間的附著力?？蓪⒌淄縿┯米髋悸?lián)劑。
接下來，將所得物置入微波爐中。
如圖3D所示，設(shè)置用于熱固化部分的坐標，以使得預聚物層32在微波爐中被選擇性地加熱，以經(jīng)歷固化工藝。經(jīng)加熱的預聚物層32變成聚合物層32a。此時，將熱固化部分形成為具有比細微圖案用的基底的區(qū)域小的區(qū)域。
預聚物層在微波爐中未加熱的部分未固化，并仍保持為預聚物層32。
接下來，如圖3E所示，從夾具30和母模31剝離聚合物層32a和預聚物層32。
隨后，如圖3F所示，將未固化的預聚物層32浸入普通核酸(n-Hxan)溶液中，然后將其去除。這樣，完成了與背板基底33相結(jié)合的軟模。
如上所述，選擇性地熱固化預聚物層32以形成聚合物層32a，并去除未固化的預聚物層32。在該情況下，即使母模31小于細微圖案用的基底34，在軟模和基底34之間也不形成檻。因此，可以令人滿意地形成細微圖案。
將對根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于制造軟模的方法進行說明。圖4A至4F示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造軟模的工藝步驟。
在本發(fā)明的第二實施例中，如果母模的尺寸小于細微圖案用的基底的尺寸，則將UV固化材料用作軟模材料，從而使用掩模來選擇性地UV固化軟模的所需部分，并去除軟模的未固化部分，從而制造軟模。
在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于制造軟模的方法中，如圖4A所示，將母模51放置在矩形模具形狀的夾具50中。母模51使軟模的表面上凹凸成預定形狀。
以這種方式形成母模51將諸如Si3N4或SiO2的絕緣材料淀積在諸如硅基底的絕緣基底上以形成前導層，然后通過光刻工藝對該前導層構(gòu)圖以形成所需圖案。
此時，除Si3N4或SiO2之外，絕緣基底上的圖案還可以由金屬、光刻膠或蠟形成。
如圖4B所示，在包括母模51的夾具50中形成可以UV固化的預聚物層52。
可以從聚亞安酯、聚氨酯丙烯酸鹽(polyurethane-acrylate)、環(huán)氧樹脂和線型酚醛清漆(novolac)中選擇任意一種來形成預聚物層52。
隨后，如圖4C所示，將背板基底53附著到預聚物層52上。
在將背板基底53附著到預聚物層52之前，盡管未示出，但可利用偶聯(lián)劑來處理背板基底53以提高預聚物層52與背板基底之間的附著力?？蓪⒌淄縿┯米髋悸?lián)劑。如果UV固化材料用作預聚物層，則可以略去偶聯(lián)劑處理。
接下來，如圖4D所示，將掩模54放置在所得物上，該掩模僅在UV固化部分中透光，而在其它部分中遮光，并且UV是從UV燈55照射的。然后，將UV選擇性地照射到預聚物層52以選擇性地固化預聚物層52。經(jīng)UV照射的預聚物層52構(gòu)成聚合物層52a。此時，將UV固化部分設(shè)置為小于細微圖案用的基底。其中預聚物層未UV固化的部分仍保持為預聚物層52。
接下來，如圖4E所示，從夾具50和母模51剝離聚合物層52a和預聚物層52。
隨后，如圖4F所示，將未固化的預聚物層52浸入普通核酸(n-Hxan)溶液中，然后將其去除。這樣，完成了軟模，在該軟模中聚合物層52a附著到背板基底53。
在將預聚物層選擇性地UV固化后，將其中預聚物層未固化的部分去除。在該情況下，即使母模51小于細微圖案用的基底56，也可以將軟模制造成在軟模和基底56之間不形成檻。因此，可以令人滿意地利用軟模形成細微圖案。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的用于制造軟模的方法具有包括以下優(yōu)點的很多優(yōu)點在將預聚物層選擇性地熱固化或UV固化后，去除未固化的預聚物層，而完成軟模。在該情況下，即使母模小于細微圖案用的基底，也可以將軟模制造成在軟模和基底之間不形成檻。因此，可以令人滿意地形成細微圖案。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明作出各種修改和變型。因此，本發(fā)明旨在覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的對本發(fā)明的各種修改和變型。
本申請要求于2005年6月24日提交的韓國專利申請No.P2005-0055197的優(yōu)先權(quán)，在此以引用的方式并入，如同在此完全闡述一樣。
權(quán)利要求
1.一種制造軟模的方法，該方法包括在夾具上放置母模；在所述夾具中形成預聚物層；將背板基底附著到所述預聚物層上；選擇性地固化所述預聚物層以選擇性地形成聚合物層；從所述夾具和所述母模剝離所述聚合物層和所述預聚物層；以及去除未固化的預聚物層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預聚物層被熱固化或UV固化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在微波爐中進行所述熱固化。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中使用限定了透光部分和遮光部分的掩模來進行所述UV固化。
5.一種制造軟模的方法，該方法包括在夾具上放置母模；在所述夾具中形成可以熱固化的預聚物層；將背板基底附著到所述預聚物層上；將所述母模、預聚物層和夾具置入微波爐中；在微波爐中選擇性地熱固化所述預聚物層以選擇性地形成聚合物層；從所述夾具和所述母模剝離所述聚合物層和所述預聚物層；以及去除未固化的預聚物層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述預聚物層是由從聚二甲基硅氧烷、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂中選擇的一種形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括在將所述背板基底附著到所述預聚物層之前，利用偶聯(lián)劑來處理該背板基底。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中使用底涂劑來進行偶聯(lián)劑處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中將未固化的預聚物層浸入普通核酸(n-Hxan)溶液并隨后將其去除。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中以這種方式來形成所述母模將諸如Si3N4或SiO2的絕緣材料淀積在諸如硅基底的絕緣基底上以形成前導層，然后通過光刻工藝對該前導層構(gòu)圖以形成所需圖案。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述前導層是由金屬、光刻膠或蠟形成的。
12.一種制造軟模的方法，該方法包括在夾具上放置母模；在所述夾具中形成可以UV固化的預聚物層；將背板基底附著到所述預聚物層上；利用具有透光部分和遮光部分的掩模選擇性地UV固化所述預聚物層以選擇性地形成聚合物層；從所述夾具和所述母模剝離所述聚合物層和所述預聚物層；以及去除未固化的預聚物層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述預聚物層是由從聚亞安酯、聚氨酯丙烯酸鹽、環(huán)氧樹脂和線型酚醛清漆中選擇的一種來形成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中將未固化的預聚物層浸入普通核酸(n-Hxan)溶液并隨后將其去除。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中以這種方式來形成所述母模將諸如Si3N4或SiO2的絕緣材料淀積在諸如硅基底的絕緣基底上以形成前導層，然后通過光刻工藝對該前導層構(gòu)圖以形成所需圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述前導層是由金屬、光刻膠或蠟形成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括在將所述背板基底附著到所述預聚物層之前，利用偶聯(lián)劑來處理該背板基底。
全文摘要
公開了一種制造軟模的方法，其中無論用于形成軟模的母模的尺寸如何，工藝匹配程度都很高。用于制造軟模的方法包括在夾具上放置母模；在所述夾具中形成預聚物層；將背板基底附著到所述預聚物層上；選擇性地固化所述預聚物層以選擇性地形成聚合物層；從所述夾具和所述母模剝離所述聚合物層和所述預聚物層；并且去除未固化的預聚物層。
文檔編號H05B33/10GK1883958SQ20051013268
公開日2006年12月27日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者曺奎哲, 金珍郁 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社