KR100645760B1 - 액정 포토마스크와 이를 이용한 액정 포토마스크 장치,패턴형성방법 및 평판 디스플레이 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 포토마스크와 이를 이용한 액정 포토마스크 장치, 패턴형성방법 및 평판 디스플레이 제조방법에 관한 것으로, 특히 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판; 상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극; 상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층; 상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 상기 액정의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부가 결정되는 액정 포토마스크(photo-mask)를 이용하여, 감광물질을 패터닝 하는 경우, 원하는 다양한 음영패턴 형상을 액정층에 의해 간단히 변형할 수 있기 때문에, 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

포토마스크, 액정, 패턴형성

Description

액정 포토마스크와 이를 이용한 액정 포토마스크 장치, 패턴형성방법 및 평판 디스플레이 제조방법{Liquid Crystal Photo-mask and LC Mask Apparatus, Pattern Shaping Process, Flat Display Manufacturing Process Using The same}

도 1은 종래 기술에 따른 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 사시도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하기 위한 단면도이고,

도 3 내지 도 5는 종래 기술에 따른 스크린 프린트법, 스퍼터링법, 감광성 페이스트법에 따라 평판 디스플레이의 전극을 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정도이고,

도 6 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 포토마스크를 제조하는 과정을 나타내는 공정도이고,

도 9 및 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 포토마스크의 전압 인가 여부에 따른 빛 통과 여부를 나타내는 사시도이고,

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 포토마스크에 배향막이 구비된 형태를 나타내는 사시도이고,

도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 포토마스크에 박막트랜지스터(TFT)가 구비된 형태를 나타내는 사시도이고,

도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 과정을 나타내는 공정도이다.

**도면의 주요부분에 대한 기호의 설명**

10: 상부기판 11: 하부기판

12: 액정 13: 상부편광판

14: 하부편광판 15: 상부전극

16: 하부전극 17: 상부배향막

18: 하부배향막 19: 박막트랜지스터(TFT)

20: 기판 21: 감광성 페이스트

22: 액정마스크 23: 전극

본 발명은 포토마스크에 관한 것으로, 특히 액정을 이용한 포토마스크와 이를 이용한 액정 포토마스크 장치, 패턴형성방법 및 평판 디스플레이 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 하부기판 및 상부기판; 하부전극 및 상부전극; 액정 층; 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하여, 상기 액정층의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부가 결정되는 액정 포토마스크(Photo Mask)를 이용함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)를 비롯한 반도체 소자 등의 패턴(pattern) 형성을 더욱 용이하게 하기 위한 것이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 감광성 전극을 형성하는 방법에서 비롯되었는바, 이하에서는 플라즈마 디스플레이 패널과 이것의 감광성 전극을 형성하는 종래 기술 및 이들의 문제점을 살펴보기로 한다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel)은 가스방전에 의해 발생되는 진공 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 디스플레이 장치이다. 도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 전면기판(110)과, 상기 전면기판(110)과 소정간격으로 이격되어 형성된 후면기판(115)이 프릿 글라스(Frit Glass)에 의해 결합, 밀봉된다. 상기 전면기판(110)에는 상호간의 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위하여 쌍을 이루며 배열되는 공통유지전극(119), 스캔유지전극(118)과, 상기 공통유지전극(119), 스캔유지전극(118)의 방전전류를 제한하며 각각의 전극이 절연되도록 하는 유전층(111)과, 상기 유전층(111) 의 손상을 방지하며 2차 전자 방출 계수가 높아 낮은 전압에서 쉽게 방전이 일어나도록 하는 보호층(112)이 형성된다.

상기 후면기판(115)에는 상기 공통유지전극(119), 스캔유지전극(118)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공 자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(117)과, 상기 다수의 어드레스전극(117)이 절연되도록 하는 유전층(113)과, 상기 유전층(113)의 일측에 형성되며 복수개의 방전공간, 즉 셀이 형성되도록 평행을 유지하며 배열되는 격벽(116)과, 상기 격벽(116)의 측면과 격벽과 격벽사이의 부분에 도포되며 가시광선이 방출되도록 하는 R, G, B 각각의 형광층(114)이 형성된다. 또한, 상기 공통유지전극(119)은 투명전극(ITO 전극)(119')과, 금속재질로 제작된 버스전극(119'')으로 이루어질 수 있고, 상기 스캔유지전극(118)은 투명전극(ITO 전극)(118')과, 금속재질로 제작된 버스전극(118'')으로 이루어질 수 있으며, 상기 투명전극(118')과 버스전극(118'')사이에는 전기 전도물질로서 콘트라스트 향상을 위해, 루테늄 옥사이드와 산화납 또는 카본계열로 제작된 블랙층(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.

상기한 구성을 바탕으로 도 2를 참조하여 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명한다. 참고로 도 2는 설명의 편의를 위하여 후면기판(115)을 전면기판(110)에 대하여 90도 회전된 상태로 도시된 도면이다. 플라즈마 디스플레이 패널은 데이터 기입기간과 표시기간이 시간적으로 분할된 어드레스 디스플레이 세 퍼레이트(Address and Display Seperate)에 의해 영상을 디스플레이하게 된다.

먼저, 임의의 방전셀 내에 있는 스캔유지전극(118)과 어드레스전극(117) 사이에 150V~300V의 전압이 공급되면 스캔유지전극(118)과 어드레스전극(117) 사이에 위치하고 있는 셀 내부에 라이팅(Writing)방전이 일어나 해당 방전공간의 내부면에 벽전하가 형성되고 유전층(111)상에 벽전하로 남게된다. 이러한 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들에서는 공통유지전극(119)과 스캔유지전극(118)에 공급된 교류신호에 의해 유지방전이 일어나게 되고, 방전에 의해 셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스 중의 미량전자들이 가속된다. 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌 등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선이 발생된다. 이와 같이 발생된 자외선이 R,G,B 형광층(114)을 여기시켜 가시광선을 발생시키고 발생된 가시광선은 전면기판(110)을 통하여 외부로 출사되어 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 디스플레이된 영상을 인식할 수 있게 된다.

여기서, 상부기판(115)에는 유지전극쌍(113)의 저항을 줄이도록 버스전극(118'', 119'')을 형성하게 되고, 종래의 전극을 형성하기 위한 방법은 주로 스크린 프린트법, 스퍼터링법 및 감광성 페이스트법 등이 있다. 이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 이들 전극을 형성하는 방법을 살펴보기로 한다.

도 3을 참조하면, 스크린 프린트법(Screen Print Method)에 의한 전극 형성방법을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 기판(130)을 마련한 다음, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 기판(130)의 상부에 스크린(도시되지 않음)을 설치한 후 전극재를 소정의 두께로 도포하여 소성함으로써 전극(131)을 형성하게 된다. 그러나, 스크린 프린트법을 이용하는 경우 스크린과 기판(130)의 위치조정이 어려울 뿐만 아니라 미세한 전극을 형성하기 어려운 단점이 있다.

도 4를 참조하면, 스퍼터링법(Sputtering Method)에 의한 전극형성방법을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 4의 (a)에서와 같이 기판(140)을 마련한 다음, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 기판(140)의 상부에 스퍼터링법을 이용하여 하지층(141)을 스퍼터링법에 의해 형성하고, 그 위에 전극재(142)를 소정의 두께로 증착시킨다. 이어서, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 전극재(142)의 상부에 감광성수지를 이용하여 감광성수지 패턴(143)을 형성한다. 그리고, 전극재(142)와 하지층(131)에서 감광성수지 패턴(143)이 형성되지 않은 부분을 에칭으로 제거함으로써 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 전극 패턴(142)과 하지층 패턴(131)을 형성하게 된다. 그러나, 스퍼터링법을 이용하는 경우 저저항화를 도모하기 위한 막두께의 증대시 증착시간이나 스트레스 등의 문제점이 도출되고 있다.

도 5를 참조하면, 감광성 페이스트를 이용한 전극 형성방법을 설명하기 위한 도면 이 도시되어 있다. 도 5의 (a)에서와 같이 기판(150)을 마련한 다음, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 기판(150)의 상부에 감광성 전극재(151)를 소정의 두께로 도포한다. 여기서, 감광성 전극재(151)는 자외선에 반응하여 패턴을 형성할수 있는 전극재를 의미한다. 이어서, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 마스크(152)를 감광성 전극재(151)의 상부에 위치시켜 자외선을 조사한 후 현상함으로써 전극재(151)를 패터닝하게 된다. 그 다음, 전극재(151)에서 자외선에 노출된 불필요한 부분을 제거한 후 남아있는 전극재를 소성시킴으로써 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 전극(131)을 형성하게 된다.

근래에, PDP상판에서 버스(bus) 전극은 패널의 고정세화의 추세에 따라 감광성 전극을 그린시트 상태로 만들고, 이를 기판에 라미네이팅(laminating)시킨 후, 이를 패터닝(patterning)하여 구현하고 있다. 현재의 패터닝은 감광성 기능을 가진 전극에 UV를 조사하여 감광시킨 후, 감광된 부위에서 발생하는 광경화 반응을 이용하여 현상액(developer)에서 제거될 부분과 잔류할 패턴으로 구분하게 된다. 그러나, 이러한 노광공정에서는 전극의 형상과 패턴에 따라 매번 고가의 마스크가 제작되어야 하는 문제점이 있고, 이러한 포토마스크는 하나의 패턴형상만을 표현할 수 밖에 없다는 근본적인 기술적 한계를 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 액정을 이 용한 포토마스크와 이를 이용한 액정 포토마스크 장치, 패턴형성방법 및 평판 디스플레이 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명은 하부기판 및 상부기판; 하부전극 및 상부전극; 액정층; 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하여, 상기 액정층의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부가 결정되는 액정 포토마스크(Photo Mask)를 이용함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)를 비롯한 반도체 소자 등의 패턴(pattern) 형성을 더욱 용이하게 하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 액정을 이용한 포토마스크는 전기장에 따라 액정층의 편광이 달라져 빛을 가리기도 하고, 통과시킬 수도 있는 액정의 성질을 가지기 때문에, 본 발명에서는 이를 이용하여 감광물질을 패터닝하고자 하였다. 본 발명에 따른 액정 포토마스크를 통하여, 모델 디자인 변경 및 모델 교체시 매번 마스크를 교체할 필요가 없이, 원하는 다양한 음영패턴 형상을 액정층에 의해 간단히 변형시키고자 함이다. 즉, 본 발명은 액정 포토마스크에 형성되는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 연결된 PC에서 변경하여줌으로써, 하나의 포토마스크만으로 다양한 형상의 패턴(pattern)을 용이하게 제작할 수 있는 포토마스크를 제공하기 위한 것이다.

나아가, 이러한 본 발명은 감광성 재료를 패터닝시키는 것을 특징으로 하는바, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)를 비롯한 모든 반도체 소자 등에 적용할 수 있고, 감광성 재료를 이용하여 패턴을 형성하는 소자라면, 플라즈마 디스플레이의 버스전극 뿐만 아니라, 감광성 재료를 사용하는 다른 부분, 즉 감광성 격벽이나 ITO전극 등 을 패터닝하는데에도 폭 넓게 적용할 수 있는 포토마스크를 제공하고자 한다. 이러한 본 발명에 따라, 액정의 편광을 이용하는 포토마스크에 의하여 원하는 패턴 형상에 상관없이 마스크를 교체하지 않고, 반영구적으로 사용할 수 있는 포토마스크 제공을 본 발명의 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액정을 이용한 포토마스크와 이를 이용한 액정 포토마스크 장치, 패턴형성방법 및 평판 디스플레이 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로, 본 발명에 따른 액정 포토마스크(photomask)는 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판; 상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극; 상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층; 상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 상기 액정의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 액정 포토마스크는 감광물질이 입혀진 기판에 패턴을 형성하기 위한 용도로 사용되는 것이 바람직하다. 즉, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판; 상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극; 상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층; 상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 감광물질이 입혀진 기판에 패턴을 형성하기 위한 용도로 사용되는 액정 포토마스크 형태도 가능하다.

또한, 상기 액정 포토마스크는 감광물질이 포함된 그린시트를 이용하여 패턴을 형성하기 위한 용도로 사용되는 것도 바람직하다. 즉, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판; 상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극; 상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층; 상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 감광물질이 포함된 그린시트를 이용하여 패턴을 형성하기 위한 용도 로 사용되는 액정 포토마스크도 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 액정 포토마스크의 하부편광판 및 상부편광판은 서로 수직한 방향으로 빛을 선평광시키는 것을 특징으로 하는바, 상기 상부편광판은 외부로부터 들어오는 빛을 수평으로 선편광시키고, 상기 하부편광판은 하부기판으로부터 지나온 빛을 수직으로 선평광시키는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 특징은 상기 하부기판 및 상부기판이 투명한 필름(film) 또는 유리기판으로 이루어진 형태이고, 상기 하부기판에 부착된 하부전극은 액정을 구동시키기 위한 화소전극이 바람직하며, 상기 화소전극에는 능동 행렬(active matrix) 구동 방식을 위해 박막 트랜지스터(TFT)가 구비될 수도 있는 것이다. 또한, 상기 상부기판에 부착된 상부전극은 상기 화소전극에 대응하여 액정의 배열을 조절하기 위한 공통전극이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 특징으로써, 상기 다수의 하부전극 및 상부전극 내면에는 각각 액정 분자를 임의의 방향으로 배향시키기 위한 하부 배향층(Alignment Layer) 및 상부 배향층이 형성될 수 있고, 상기 액정은 분자 위치에 규칙성은 없지만 분자축을 전제로 한 방향으로 향한 질서(orientation order)를 가지는 네마틱(nematic) 액정인 것이 바람직하며, 상기 액정의 분자 배열은 모든 액정 분자가 양쪽의 기판면에 대하여 평행으로 배열되어 있고, 그 배열 방위는 양 기판 간에 연속적으로 90 도 비틀어져 있는 트위스트(twisted) 분자 배열인 것일 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 액정층은 전압이 인가되지 않은 화소의 액정에서는 빛을 통과시키고, 전압이 인가된 화소의 액정에서는 빛을 통과시키지 않아, 선택적으로 빛을 조사시키는 것이 특징이다. 나아가, 본 발명에는 상기 하부기판 및 상부기판 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여, 상기 하부기판 및 상부기판 사이에 스페이서(spacer)가 더 구비된 형태도 가능하다.

이러한 본 발명에 있어서, 상기 액정 포토마스크는 특별히 제한되지는 않지만, 감광 물질을 이용하는 평판 디스플레이 패널의 유전체층, 격벽, 투명전극 또는 버스(bus)전극을 형성하는데 사용되는 것이 바람직하고, 상기 평판 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)인 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 다른 바람직한 실시형태는 이와 같은 액정 포토마스크를 이용하는 장치에 관한 것이다. 즉, 본 발명에 따른 상술한 액정 포토마스크와 상기 액정 포토마스크를 구동하기 위한 드라이버 집적회로(driver-IC)가 연결되어 이루어진 액정 포토마스크 장치가 가능하다. 이러한 상기 액정 포토마스크 장치는 인쇄회로기판(PCB)에 실장 된 형태일 수 있고, 상기 액정 포토마스크에 빛을 비추어 주는 장치가 더 포함되는 것일 수 있다. 상기 빛을 비추어 주는 장치는 자외선(UV) 조사 장치인 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 다른 바람직한 실시형태는 이를 이용한 패턴형성방법이다. 특히, 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 단계; 상술한 바와 같은 액정 포토마스크를 상기 감광물질이 도포 된 기판 위에 준비하는 단계; 감광시키고자 하는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 구현시키는 단계; 상기 음영패턴에 부합하도록 상기 기판 위에 도포된 감광성 페이스트를 노광시키는 단계; 및 상기 노광에 의한 감광 부위와 감광되지 않은 부위의 현상액에 대한 용해도 차이를 이용하여 현상하고, 소성시키는 단계;를 거쳐서 감광물질을 패터닝하는 방법일 수 있다. 여기서, 상기 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 것은 감광물질이 포함된 그린시트를 이용하여 도포하는 것을 특징으로 할 수도 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 또 다른 바람직한 실시형태는 이를 이용한 평판 디스플레이 제조방법이다. 더욱 상세하게는 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 단계; 상술한 바와 같은 액정 포토마스크를 상기 감광물질이 도포 된 기판 위에 준비하는 단계; 감광시키고자 하는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 구비시키는 단계; 상기 음영패턴에 부합하도록 상기 기판 위에 도포된 감광성 페이스트를 노광시키는 단계; 및 상기 노광에 의한 감광 부위와 감광되지 않은 부위의 현상액에 대한 용해도 차이를 이용하여 현상하고, 소성시키는 단계;를 거쳐서 감광물질을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 제조방법일 수 있다.

여기서, 상기 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 것은 감광물질이 포함된 그린시트를 이용하여 도포할 수 있다. 또한, 이러한 평판 디스플레이는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)인 것이 바람직하고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체층, 격벽, 투명전극 또는 버스(bus)전극인 것이 가장 바람직하다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적으로 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 포토마스크를 제조하는 과정을 나타내는 공정도이다. 본 발명에 따른 액정(Liquid Crystal) 포토마스크(photomask)는 복수개의 픽셀영역(화소)이 매트릭스 형태로 배열되고 각 픽셀마다 하나의 하부전극(화소전극)(16)이 배열되어 있는 하부기판(11)과, 공통전극(15)이 형성되는 상부기판(10)과, 상기 상부기판(10)과 하부기판(11) 사이를 채우는 액정(12)으로 구성되어 있으며, 상부기판(10)과 하부기판(11)의 양쪽면에는 가시광선(자연광)을 선편광시켜주는 편광판(13, 14)이 각각 부착되어 있는 것이 특징이다.

상기와 같은 액정 포토마스크는 감광성 재료를 패터닝시키기 위한 용도로 많이 사용되며, 상기 액정 포토마스크는 액정(12)이라는 특정한 물질을 재료로하여 만들어지기 때문에 액정자체의 러빙(Rubbing) 방향에 따라 빛의 통과각이 결정 되어지게 되고, 액정(12)의 복굴절성 및 선편광성을 이용하여 포토마스크를 통과하는 빛의 양을 조절해줌으로 인하여 패터닝시키는 것이다.

먼저, 본 발명은 도 6에 나타난 바와 같이, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판(11) 및 상부기판(10)과; 상기 하부기판(11) 및 상부기판(10)의 서로 대향하는 내면에 의해 형성된 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)(12)으로 이루어진 액정층을 포함한다.

액정 포토마스크를 구성하는 중요 부품 중의 하나인 기판(11, 10)은 액정 포토마스크의 구동방식에 따라서 요구되는 특성이 다르게 나타날 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 액정 포토마스크의 구동 방법은 크게 수동(passive) 행렬(matrix)과 능동(active) 행렬에 따라서 나뉘어질 수 있고, 여기서 수동 행렬의 경우에는 소다석회유리(soda lime glass)를 사용하는 것이 바람직하며, 능동 matrix의 경우에는 alkali-free 특성을 갖는 유리나 붕규산 유리(borosilicate glass)를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 이러한 액정 포토마스크에 사용되는 기판용 유리의 제작은 플로우(float)법, 퓨전(fusion)법 그리고 다운드로(down draw)법으로 행해질 수 있다. 기판의 외형을 보면 0.4mm 내지 1.0mm 범위 내의 두께를 가진 것이 바람직하고, 0.7mm의 두께를 갖는 유리가 가장 바람직하다. 그리고, 그 크기는 감광시키고자 하는 마스크 플랜트(plant)에 따라서 각각의 크기로 절단할 수 있는데, 550' 650 또는 600' 720mm² 크기를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

상기한 기판들(11, 10) 사이의 서로 대향하는 내면에는 액정(12)으로 이루어진 액정층이 포함되고, 여기서, 상기 액정(12)이라 함은 분자가 차지하는 위치와 분자축 방향이 고체에서 볼 수 있는 것과 같은 (3차원 공간에서) 완전한 규칙성을 가지는 상태와 통상의 등방성 액체에서 볼 수 있는 것과 같은 불규칙한 상태와의 중간 상태를 가리키는 물질을 말한다. 물질의 이러한 상을 액정 또는 중간상(mesomorphic phase 또는 mesophase)이라고 한다.

이러한 액정은 분자 위치의 규칙성과 분자축의 방향에 따란 네마틱(nematic) 액정과 스멕틱(smectic) 액정 그리고 콜레스틱(cholesteric) 액정으로 구분할 수 있고, 본 발명에 따른 상기 액정은 분자 위치에 규칙성은 없지만 분자축을 전제로 한 방향으로 향한 질서(orientation order)를 가지는 네마틱(nematic) 액정인 것이 바람 직하다.

본 발명에 따라 이러한 액정(12)을 이용하여 원하는 셀에서만 빛을 선택적으로 통과시킬 수 있는 포토마스크를 만들기 위해서는 두 개의 유리기판 사이에 일정한 방향으로 액정(12)을 배열시켜야 한다. 이것을 액정의 배향이라고 하며, 본 발명에 따른 액정 마스크의 상기 배향은 호모제니어스(Homogeneous)배향과 호메오트로픽(Homeotropic)배향과 틸티드(Tilted)배향과 트위스티드(Twisted)배향과, 하이브리드(Hybrid)배향과 그랜드진(Grandjean)배향과, 포컬-코닉(Focal-Conic)배향과 같은 방법으로 이루어질 수 있고, 그 중에서도 트위스티드 배향인 것이 바람직하다.

액정(12)의 분자 배열이 트위스티드(Twisted) 배향으로 이루어졌다 함은 모든 액정 분자가 양쪽의 기판면에 대하여 평행으로 배열되어 있고, 그 배열 방위는 양 기판 간에 연속적으로 90도 비틀어져 있는 것을 말한다. 즉, 도 6에 나타난 바와 같이 액정(12)분자가 상하의 유리기판면에 평행하게 배열되나, 배열방향이 양쪽기판에서 90도 차이가 있어서 전체의 분자배열이 두 기판 사이에서 연속적으로 90도 변화가 생기도록 배열된 것이다.

다음으로, 상기한 액정을 이용하는 본 발명에 따른 액정 포토마스크의 원리는 편광된 빛을 다루는데 있다. 본 발명에서는 액정(12)을 통과하는 빛의 방향을 조절하기 위하여, 도 7에 나타난 바와 같이, 상기 하부기판(11) 및 상부기판(12)의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판(14) 및 상부편광판(13);을 포함한다. 이러한 편광판(14, 13)을 통하여 변화하는 액정(12)의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부를 결정하고, 이렇게 빛이 통과되는 영역과 빛이 통과되지 않는 영역을 구분하여 포토마스크(Photo Mask)로 이용하고자 함이다.

이러한, 하부편광판 및 상부편광판(14, 13)은 입사광을 서로 직교하는 2가지 편광성분으로 나누고 그 한쪽만을 통과시켜 다른 성분을 흡수 또는 분산시키는 필름의 일종이다. 본 발명에서 사용되는 상기 편광판(14, 13)은 여러 층으로 이루어지는 일반적이다. 입사광을 편광시키는 고분자 편광 매질을 중심으로 하여, 지지체 TAC(Tri-acetyl-cellulose)를 편광 매질의 양쪽에 사용하고 접착층은 편광판을 보호필름에 접착시키기 위하여 사용한다. 그리고 상측 표면에는 저반사 층인 AG(Anti-Glare) 혹은 AR (Anti-Reflection) 코팅층과 보호막이 있을 수 있다.

액정 포토마스크의 외부로부터 들어오는 빛의 진동 방향은 모든 방향으로 같은 확률을 가진다. 상기 편광판(14, 13)은 이러한 빛 중에서 편광 축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고 그 외의 나머지 방향으로 진동하는 빛은 적당한 매질을 이용하여 흡수 또는 반사하여 특정한 한 방향으로 진동하는 빛을 만드는 역할을 한다. 액정셀의 양면에 편광판의 편광축이 서로 직교 또는 평행하도록 부착되기 때문에, 액정셀을 통과하는 동안 편광축의 회전 정도에 따라 투과 광의 세기가 조 절되어 흑색(black)과 백색(white) 사이의 회색(gray)표현도 가능하게 된다. 따라서 편광판은 본 발명에 따른 TN형 액정 포포마스크의 필수 부품 중의 하나이다.

계속해서, 이와 같은 액정 포토마스크의 동작은 액정(12) 셀에 전압을 인가하여 액정의 배열 상태를 변화시켜서 액정셀의 광학적 성질을 변하도록 함으로서 이미지를 나타내는 전기광학적 방법을 사용한다. 본 발명에서는 액정(12) 셀에 전압을 인가하기 위하여, 도 8에 나타난 바와 같이 상기 하부기판(11) 및 상부기판(10)의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극(16) 및 상부전극(15)을 포함한다.

여기서, 상기 하부기판(11)에 부착되는 하부전극(16)은 액정(12)을 구동시키기 위한 화소전극이 바람직하며, 상기 상부기판(10)에 부착된 상부전극(15)은 상기 화소전극에 대응하여 액정의 배열을 조절하기 위한 공통전극이 바람직하다. 이러한 다수의 하부전극(16) 및 상부전극(15)을 통하여 각각의 셀에 인가되는 전계에 의하여, 액정은 분자구조의 특성 때문에 선형으로 배열되고, 기계적인 특성으로 인해 다시 레이어(layer) 간에 90도 단위로 회전이 가능하다.

이러한 90도 단위 회전 배열을 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic:TN)이라고 하고, 270도 단위 회전배열은 슈퍼트위스티드 네마틱(Supertwisted Nematic:STN)이라고 한다. 레이어 2장을 사이에 놓고 이러한 막대 모양의 액정에 전기장이 걸리면 전기장의 방향에 따라 이러한 액정이 재배열되면서 통과하는 광량이 변하게 되는 것이다.

트위스티드 네마틱(TN) 방식을 사용하는 포토마스크의 원리는 편광된 빛을 다루는데 있다. 예를 들어, 액정층 상부에 있는 편광판, 즉 상부편광판(13)을 액정층 상부의 배열 방향과 일치시키면, 빛은 상부편광판(13)을 통과하여 액정(12)의 배열 방향으로 편광된다. 액정(12) 물질 내에서 빛은 계속 액정(12)의 배열 방향으로 편광되고 하부를 통과한 빛은 원래의 편광 상태에서 90도만큼 비틀어지게 되는 것이다. 따라서, 액정층 하부에 있는 편광판, 즉 하부편광판(14)이 하부에 있는 액정(12)의 배열 방향으로 편광되어 있으면, 액정층의 바닥에 있는 두번째 편광판을 통과할 수 있는 것이다.

그리고, 외부에서 전기장을 걸어주었을때 전기장의 세기가 충분히 크다면 프리에드릭 변이(Freeederickzs transition)가 발생한다. 그 결과 비틀림(twist)이 파괴되어 전체 액정의 배열 방향은 전기장과 평행하게 정렬한다. 이때에는 상부편광판을 지나 편광된 빛은 액정 물질 내에서 편광상태가 바뀌지 않는다. 따라서, 빛은 하부 편광판을 지나지 못하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 액정 포토마스크(photomask)는 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판; 상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향 하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극; 상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층; 상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 상기 액정의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 액정층을 포함하는 본 발명에 따른 액정 포토마스크에 의하는 경우, 감광물질을 패터닝 함에 있어서, 원하는 다양한 음영패턴 형상을 상기 액정층에 의해 간단히 변형할 수 있기 때문에, 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

상기와 같은 액정 포토마스크의 하부전극 및 상부전극(16, 15)에 전극을 가하지 않았을 때와 전극을 가했을 때의 동작에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하부전극 및 상부전극(16, 15)에 전압을 가하지 않았을 경우에는 도 9에 도시한 바와 같이 외부로부터 들어온 빛은 상부편광판(13)를 통하여 수평으로 선편광된다. 이렇게 수평으로 들어온 빛은 수직으로 배열된 액정(12)을 통하여 편광방향이 90°회전하고 이와 같이 수직으로 변한 빛은 하부기판(11)을 통하여 하부편광판(14)를 통하여 나간다. 따라서, 액정표시소자는 오프(OFF)상태가 된다.

다음에, 하부전극 및 상부전극(16, 15)에 전압을 가할 경우에는 도 10에 도시한 바와 같이 액정층의 액정(12)은 그 방향이 90°바뀌게 되고, 외부로부터 들어온 빛은 상부편광판(13)를 통하여 수평으로 선편광되고, 빛은 액정(12)을 통과하여 편광방향이 바뀌지 않은 채로 수직의 하부편광판(14)에 전달된다. 따라서, 빛은 하부편광판(14)을 통하여 나갈 수 없게 된다. 따라서, 액정표시소자는 온(ON)상태가 된다.

즉, 본 발명에 따른 상기 액정층은 전압이 인가되지 않은 화소의 액정에서는 빛을 통과시키고, 전압이 인가된 화소의 액정에서는 빛을 통과시키지 않아, 선택적으로 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크이다. 상기와 같이 하부전극 및 상부전극(16, 15)에 전압을 가하고 가하지 않음에 따라서, 액정 포토마스크의 패널(Panel)은 온/오프 동작을 하여 화면을 나타내게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명은 액정의 편광(polarization)을 이용한 포토마스크(photomask)이고, 이러한 액정 포토마스크를 이용하여 감광물질이 도포된 기판에 패턴을 사용하기 위한 용도로 사용하는 것을 특징으로 한다. 액정은 LCD등의 디스플레이서 사용되다시피 전기장에 따라 편광이 달라져 빛을 가리기도 하고, 통과시키기도 한다. 본 발명은 이를 이용하여 감광성 전극이나 격벽 또는 유전체를 형성하는 경우 노광(exposure)공정에 사용되는 마스크를 대체할 수 있다. 본 발명에 따른 액정 포토마스크를 사용하게 되면, 모델 디자인 변경 및 모델 교체시 매번 마스크가 교체될 필요가 없으며, 액정마스크에 형성되는 음영패턴을 장비에 설치된 PC에서 변경하여주기만 하면 되기 때문에 마스크 교체 비용이 들지 않는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명은 감광물질이 도포된 기판에 패턴을 사용하기 위한 용도로 사용하는 것을 특징으로 하는바, 감광물질을 패턴화하기 위한 것이라면, 감광물질이 포함된 그린시트를 이용하여 패턴을 형성하기 위한 용도로 사용하는 것도 가능하다. 여기서, 그린시트는 상하면에 보호층이 부착된 필름층으로 구성되는 것으로써, 상기 보호층은 통상 PET(polyethylene terephthalate) 소재로 이루어지며, 상기 필름층에는 본 발명에 따라 감광물질이 포함된 것을 특징으로 한다.

이러한 그린시트는 미리 제조된 시트로서, 평판 디스플레이의 상판 또는 하판 제조시에 기판 상에 라미네이팅(laminating)되어 소정의 후막을 형성하기 위한 시트이다. 상기 후막에는 상판 제조시 형성되는 투명 유전체의 상 및 하층과, 하판 제조시 형성되는 화이트백(white back) 및 격벽(barrier rib) 등이 있다. 여기서, 상기 화이트백은 다른 말로 하부 유전체층이라고도 지칭될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 다른 바람직한 실시형태는 감광성 전극이나 격벽, 유전체 등을 소성 전의 시트상태인 그린시트 상태로 만들어 이를 기판에 접합시킨 후, 이를 액정 포토마스크를 이용하여 패터닝하여 구현하는 것이다. 본 발명은 액정의 편광을 이용하여 모 델교체에 상관없이 사용할 수 있는 액정 포토마스크 및 이를 이용한 패턴형성방법에 관한 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 특징은 이러한 본 발명에 따른 액정 포토마스크가 상기 감광물질이 입혀진 기판에 패턴을 형성하기 위하여 하부편광판을 통하여 선편광된 빛을 직접 이용하는 것을 특징으로 하는 직시형 액정 포토마스크이다. 본 발명에 따른 액정 포토마스크는 포토마스크의 형태에 따라 투사형 포토마스크와 직시형 포토마스크로 제작될 수 있다. 투사형 포토마스크는 대면적의 감광물질에 패터닝을 시키기 위한 용도로 사용되며, 공간상에 배치된 스크린에 빛을 투사하거나 광학장치를 이용하여 스크린에 확대 투사함으로써 패터닝 시키는 것이다.

본 발명에 따른 액정 포토마스크의 하부편광판 및 상부편광판은 서로 수직한 방향으로 빛을 선평광시키는 것을 특징으로 하는바, 본 발명에 따른 액정 포토마스크는 하부편광판을 통하여 선편광된 빛을 직접 이용하는 것을 특징으로 하는 직시형 액정 포토마스크인 것이 바람직하다는 것이다.

또한, 이러한 직시형 액정포토마스크는 투과형(transmissive)과 반사형(reflective)으로 구분할 수 있고, 상기 반사형은 주로 자연광 및 주변의 빛이 포토마스크 패널에서 반사되어 빛을 투과시키는 것이기 때문에, 본 발명은 상부편광판을 통하여 선평광된 빛의 세기가 액정층에 인가되는 전압의 세기에 따라 조절되 는 것을 특징으로 하는 투과형(transmissive) 액정 포토마스크가 더욱 바람직한 것이다.

본 발명의 또 다른 특징으로써, 상기 다수의 하부전극(16) 및 상부전극(15) 내면에는 도 11에 나타난 바와 같이, 각각 액정(12) 분자를 임의의 방향으로 배향시키기 위한 하부배향층(Alignment Layer)(18) 및 상부배향층(17)이 형성될 수 있다. 액정물질을 단순히 유리 기판 사이에 끼우는 것 만으로는 같은 분자배열상태를 얻기가 쉽지 않기 때문에, 본 발명에서는 특별히, 기판내벽에 배향막 처리를 실시하여 액정(12)의 분자 배열을 더욱 용이하게 하고자 함이다.

본 발명에 따른 상기 배향층(18, 17)은 얇은 막에 선 모양의 미세한 홈(groove)을 만들어 액정(12) 분자들의 장축(longitudinal axis)이 홈(groove)과 평행한 방향으로 정렬하게 한 것이다. 액정(12)의 물성정수는 분자배열상태에 의해 변하고, 전계 등의 외력에 대한 응답에도 차이가 생긴다. 이에 따른 액정(12) 분자의 배열제어는 액정물성의 연구에는 물론 액정표시소자의 구성상에서도 필수적인 기술이다. 가늘고 긴 액정분자와 기판과의 상대적인 위치관계는 기판표면에서 올라가 있는 각과 기판면에의 사영의 방위로 표현가능하며, 액정분자가 배향막의 표면에서 받는 배향규제력(Anchoring force)의 정도는 배향의 안정성과 밀접하게 관련되어 있다. 이러한 배향막의 재질은 무기물 주체인 무기 배향막과 유기물 주체인 유기배향막, 그리고 두 가지를 병용하여 사용할 수도 있다.

이렇게 배향층이 형성된 본 발명에 따른 액저 포토마스크에서는 배향층의 러빙방향(rubbing direction)이 서로 직각을 이루도록, 그리고 편광판의 투과축(transmission axis)과 러빙방향이 일치하도록 배치한다. 즉, 러빙방향은 서로 수직을 이루며 러빙방향과 편광판의 투과축은 동일한 방향이다.

이렇게 처리된 두 개의 기판(11, 10) 사이에는 스페이서(spacer)(도시하지 않음)를 집어넣고 에폭시(epoxy)로 봉합한다. 본 발명의 또 다른 특징은 상기 하부기판(11) 및 상부기판(10) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여, 상기 하부기판(11) 및 상부기판(10) 사이에 스페이서가 더 구비된 형태이다. 여기서, 스페이서는 두 개의 기판(11, 10) 간격(gap)을 유지하고, 적당한 액정층의 두께를 확보하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 액정 포토마스크에서는 배향층(18, 17)을 형성하고 배향층(18, 17)에 액정이 잘 정렬할 수 있도록 배향을 한 후, 스페이서를 산포하고, 액정(12) 입자를 주입한 후, 씰(seal) 인쇄를 하여 기판을 합착한다. 즉, 배향막이 형성된 포토마스크의 기판을 대상으로 상기 기판 사이 간격이 일정하게 유지되도록 스페이서를 도포하고, 한 쪽 구석에 약간의 봉합하지 않은 부분을 두어서 액정 물질을 집어넣을 수 있게 한다. 그리고, 진공에서 액정 물질을 주입한 다음 구석 부분을 봉합하고 액정 셀의 양쪽에 편광판을 부착하는 것이다. 이러한 스페이서는 재질에 따 라서 플라스틱 스페이서와 유리 스페이서로 구분될 수 있고, 본 발명에서는 특별히 제한되지 않는다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태는 하부전극이 액정을 구동시키기 위한 화소전극이고, 상기 화소전극에는 도 12에 나타난 바와 같이 능동 행렬(active matrix) 구동 방식을 위해 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)(19)가 구비된 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크이다. 여기서, 박막 트랜지스터(19)라 함은 기판 위에 진공증착 등의 방법으로 형성된 박막을 이용하여 만들어진 트랜지스터를 말하는 것으로, 전계 효과 트랜지스터(FET:Field Effect Transistor)인 MOS(Metal Oxide Semiconducter) FET의 일종으로 유리 기판 위에 아모퍼스 실리콘(amorphous-Silicon) 등의 반도체 박막을 형성시켜 여기에 FET구조를 만든 것을 말한다.

본 발명에서는 이러한 박막 트랜지스터(19)를 이용하여 액정 포토마스크의 각 화소 픽셀마다 하나씩 박막 트랜지스터(TFT)로 제어한다. 각 픽셀마다 하나씩 트랜지스터를 가지고 있다. 각 픽셀마다 트랜지스터를 가지고 있다는 것은, 픽셀에 빛이 나게 하는데 보다 적은 전류를 소모하며, 매우 빠르게 끄고 켤 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 TFT 기술로 만들어진 액정 소자는 CRT에 비해 시인성이 우수하고, 평균소비전력은 같은 크기의 CRT에 비하면 30-40%정도이며, 발열량도 작은 것이 특징이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 액정의 편광을 이용한 포토마스크이고, 이러한 액정 포토마스크를 이용하여 감광물질이 도포된 기판에 패턴을 사용하기 위한 용도로 사용하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 있어서, 상기 액정 포토마스크는 특별히 제한되지는 않지만, 감광 물질을 이용하는 평판 디스플레이 패널의 유전체층, 격벽, 투명전극 또는 버스(bus)전극을 형성하는데 사용되는 것이 바람직하고, 상기 평판 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)인 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 액정 포토마스크를 사용하게 되면, 모델 디자인 변경 및 모델 교체시 매번 마스크가 교체될 필요가 없으며, 액정마스크에 형성되는 음영패턴을 장비에 설치된 PC에서 변경하여주기만 하면 되기 때문에 마스크 교체 비용이 들지 않는 효과가 있다. 이를 이용하면, 평판 디스플레이 특히, PDP의 감광성 전극을 형성할 수도 있고, 감광성 재료를 사용하는 다른 부분, 즉 감광성 격벽이나 ITO전극 및 유전체를 패터닝하는데에도 적용가능하다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시형태는 이와 같은 액정 포토마스크를 이용하는 장치에 관한 것이다. 즉, 본 발명에 따른 상술한 액정 포토마스크와 상기 액정 포토마스크를 구동하기 위한 드라이버 집적회로(driver-IC)가 연결되어 이루어진 액정 포토마스크 장치가 가능하다. LCD 구동 을 위한 드라이버 집적회로를 액정 포토마스크 패널과 연결시키는 기술에는, COB(Chip On Board), TAB(Tape Automated Bonding), COG(Chip On Glass) 방식을 사용할 수 있다.

이렇게 제작된 본 발명에 따른 액정 포토마스크 장치는 대향하는 평광판과 기판 및 전극 상에 배향막이나 스페이서가 박막 형태로 증착될 수 있고, 이를 가공하여 제작된 TFT, 축적 용량, 화소전극 등이 단위 소자를 이루어 개별 화소를 형성하며, 이들 화소는 매트릭스 형태로 금속 신호 배선으로 서로 연결되고 각 신호 배선에는 액정 포토마스크 드라이버 집적회로의 구동신호를 인가하는 밴딩패드(bonding pad)가 설치될 수 있다. 이를 통하여 ITO에서의 전기장으로 인해 액정의 회전을 컨트롤 하는 것이다.

또한, 이러한 상기 액정 포토마스크 장치는 인쇄회로기판(PCB)에 실장 된 형태일 수 있다. 즉, 완성된 액정 포토마스크 패널에 편광판을 부착하고, 드라이버 집적회로를 실장한 후 인쇄회로기판을 조립하여 최종적으로 상기 액정 포토마스크에 빛을 비추어 주는 장치를 조립함으로써, 본 발명에 따른 액정 포토마스크 장치는 완성되는 것이다. 상기 빛을 비추어 주는 장치는 감광물질을 감광시키기 위한 것이므로, 자외선(UV) 조사 장치인 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시형태 는 이와 같은 액정 포토마스크를 이용하여 감광물질을 패터닝하는 방법이다. 더욱 상세하게는, 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 단계; 상술한 바와 같은 액정 포토마스크를 상기 감광물질이 도포 된 기판 위에 준비하는 단계; 감광시키고자 하는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 구비시키는 단계; 상기 음영패턴에 부합하도록 상기 기판 위에 도포된 감광성 페이스트를 노광시키는 단계; 및 상기 노광에 의한 감광 부위와 감광되지 않은 부위의 현상액에 대한 용해도 차이를 이용하여 현상하고, 소성시키는 단계;를 거쳐서 감광물질을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크를 이용한 패턴형성방법이다.

종래부터 패턴(pattern)을 형성하기 위한 사진 식각(Photo Etching) 기술은 반도체 소자의 구조를 결정하는 프로세스에 사용되는 기술로써, 고집적화에 따라 점점 중요성이 높아지고 있다. 이 중에서, 상기 사진(Photo) 공정은 마스크(mask) 상의 기하적 패턴(pattern)을 반도체 웨이퍼의 표면에 도포되어 있는 얇은 감광재료인 포토레지스트로 옮겨 놓는 것을 말한다. 이 패턴들은 다음 단계인 식각(etching) 공정때 웨이퍼 표면과 감광재료 사이에 놓여 있는 박막층을 식각으로부터 보호해 주는 역할을 한다. 이러한 사진공정은 크게 광 노광기술(optical lithography)과 방사 노광기술(radiation lithography)로 구분되며, 광 노광기술에서는 자외선(UV)이, 방사 노광기술에서는 X-선이나, 전자빔 또는 이온빔 등이 사용된다. 사진공정에서는 광화학적(photochemical) 반응이 회분식 반응기들에서 일어나므로 사진공정은 반응공학적인 측면에서 볼 때 불균일 회분식 반응계로 볼 수 있다.

본 발명에 따라 감광물질을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크를 이용한 패턴형성방법에서는 기판에 감광물질을 도포한 후에, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 액정 포토마스크를 상기 감광물질이 도포 된 기판 위에 준비하고, 감광시키고자 하는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 구비시켜서, 패터닝하는 것으로 액정 포토마스크를 이용하는 것이 특징이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 또 다른 바람직한 실시형태는 이를 이용한 평판 디스플레이 제조방법이다. 더욱 상세하게는 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 단계; 상술한 바와 같은 액정 포토마스크를 상기 감광물질이 도포 된 기판 위에 준비하는 단계; 감광시키고자 하는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 구비시키는 단계; 상기 음영패턴에 부합하도록 상기 기판 위에 도포된 감광성 페이스트를 노광시키는 단계; 및 상기 노광에 의한 감광 부위와 감광되지 않은 부위의 현상액에 대한 용해도 차이를 이용하여 현상하고, 소성시키는 단계;를 거쳐서 감광물질을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 제조방법일 수 있다.

이하에서는 감광물질을 이용하여 패턴가공을 하는 일례에 대해서, 도 13을 참고로 설명하며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

먼저, 도 13(a)에 나타난 바와 같이, 기판(유리 기판, 세라믹스 기판 또는 폴리머제 필름)(20)을 준비하고, 도 13(b)에 나타난 바와 같이, 상기 기판(20) 위에 감광성 페이스트(21)를 전면 도포 또는 부분적으로 도포한다. 여기서. 감광성 페이스트란 특정 파장대의 빛을 받으면(노광:photo exposure) 반응을 하는 일종의 감광 고분자 화합물(photosensitive polymer)이다. 이때 반응이라 함은 감광제의 일정 부분이 노광 되었을 때 노광된 부분의 폴리머 사슬이 끊어지거나 혹은 더 강하게 결합하는 것을 의미한다. 본 발명에 있어서 노광된 부분의 폴리머 결합사슬은 끊어질 수도 있고(positive) 더 강하게 결합 될 수도 있다(negative).

감광성 페이스트(21)를 도포하는 방법으로서는, 스크린 인쇄, 바 코트, 롤 코트, 다이 코트, 블레이드 코트 등의 일반적인 방법을 사용할 수 있다. 도포 두께는, 도포 회수, 코트의 갭, 스크린의 메쉬, 페이스트의 점도를 선택함으로써 조정할 수 있다. 여기서, 상기 감광성 페이스트(21)를 기판상에 도포하는 경우, 기판과 도포막과의 밀착성을 높이기 위하여 기판을 표면 처리할 수도 있다. 표면 처리액으로서는 실란커플링제, 예를들면 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리스-(2-메톡시에톡시)비닐실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-(메타크릴록시프로필)트리메톡시실란, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란 등 또는 유기 금속, 예를 들면 유기 티타늄, 유기 알루미늄, 유기 지르코늄 등이 있다. 이러한 표면 처리액을 스피너등으로 기판상에 균일하게 도포한 후에는 80 내지 140℃에서 10 내지 60분간 건조함으로써 표면처리를 할 수 있다.

또한, 상기 감광성 페이스트(21)를 필름상에 도포했을 경우에는 필름상으로 건조를 행한 후에 다음의 노광 공정을 행하는 방법과, 유리 또는 세라믹의 기판상에 그린시트를 붙인 후에 노광 공정을 행하는 방법이 있다. 본 발명의 감광성 페이스트(21)를 폴리에스테르 필름 등의 위에 도포함으로써, 회로 재료 또는 디스플레이에 사용하는 감광성 그린 시트를 얻을 수 있고, 이 그린시트를 유리 기판상에 전사함으로써, 균일한 두께의 감광성 페이스트(21)층을 형성할 수 있는 것이다.

그리고, 이렇게 감광성 페이스트(21)를 도포한 후에는, 도 13(c)에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 상술한 액정 포토마스크(22)를 상기 감광성 페이스트(21)가 도포된 기판(20) 위에 준비한다. 감광성 페이스트(21)를 선택적으로 감광시키기 위해 액정이 구비된 상술한 액정 포토마스크(22)를 준비하는 것이다. 즉, 하부기판 및 상부기판; 하부전극 및 상부전극; 액정층; 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하여, 상기 액정층의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부가 결정되는 액정 포토마스크(Photo Mask)(22)를 준비하는 단계를 거친다. 이러한 액정을 이용한 포토마스크는 상술한 바와 같다.

이어서, 도 13(d)에 나타난 바와 같이 상기한 액정 포토마스크(22)를 이용하여 감 광성 페이스트(21)가 도포된 기판(20)의 수직면을 자외선으로 노광시키는 과정을 거친다. 이 과정에서 마스크를 통과한 빛은 기판 위에 입사되게 된다. 노광이란 포토 마스크를 통해 자외선 영역의 빛을 조사함으로써, 마스크 상에 형성된 음영패턴을 코팅된 감광성 페이스트(21)에 전사하는 과정을 말한다. 마스크의 패턴은 별도로 연결된 PC에 의하여 액정층의 각 화소에 전압을 인가함으로써 형성되며, 전압이 인가된 화소 위에 조사된 빛은 액정층을 통과하지 못하여 감광성 페이스트(21)를 감광시키지 못하고, 전압이 인가되지 않은 화소 위에 조사된 빛은 액정층을 통과하여 감광성 페이스트(21)를 감광시킴으로써 코팅된 감광성 페이스트(21)에 미세회로 형상을 전사시키는 것이다.

노광 공정은 전자빔, DUV(Deep Ultra Violet)의 빛에너지에 포토레지스트막을 노출시키는 공정으로, 포토 레지스트막의 광화학 반응을 선택적으로 일으키는 공정이다. 노광은 통상의 포토리소그래피와 같은 방법으로, 본 발명에 따른 액정 포토마스크(22)를 사용하여 마스크 노광하는 방법이 특징이다. 이 때 사용되는 활성 광원은, 예를 들면 가시 광선, 근적외선, 자외선, 전자선, X선, 레이저광 등을 들 수 있는데, 이들 중에서 자외선이 바람직하고, 그 광원으로서는, 예를 들면 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 할로겐 램프, 살균등 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 초고압 수은등이 적합하다. 노광 조건은 도포 두께에 따라 다른데, 1 내지 100mW/㎠ 출력의 초고압 수은등을 사용하여 0.5 내지 30분간 노광을 한다.

노광 후에는, 도 13(e)에 나타난 바와 같이 감광 부분과 비감광 부분의 현상액에 대한 용해도 차이를 이용하여 현상을 행하는데, 이 경우 침지법 또는 스프레이법, 브러쉬법으로 행한다. 현상은 노광 과정을 통해 상대적으로 결합이 약해져 있는 부분의 감광성 페이스트(21)를 용제를 사용하여 녹여내는 과정을 말하며, 이러한 과정을 통해 형성된 감광성 페이스트(21)의 형상을 감광제 패턴이라 한다. 현상 공정은 노광 지역과 비노광 지역간의 화학 반응을 이용하여 최종적으로 패턴 형상을 재현하는 공정이다.

본 발명에 따른 현상과정에서 사용되는 현상액은 감광성 페이스트 중의 유기 성분이 용해 가능한 유기 용매를 사용할 수 있다. 이러한 현상액으로는 염기성의 수용액과 솔벤트(solvent) 류가 사용될 수 있다. 바람직하게는 KOH 수용액과 같은 염기 수용액을 사용할 수 있고, SU 시리즈(series)와 같은 네거티브(negative) 감광제는 아세톤이나 특정 솔벤트를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 이러한 유기 용매에 그 용해력이 손상되지 않는 범위에서 물을 첨가해도 좋다. 감광성 페이스트 중에 카르복실기 등의 산성기를 갖는 화합물이 존재하는 경우, 알칼리 수용액으로 현상할 수 있다. 알칼리 수용액으로서 수산화나트륨 또는 탄산나트륨, 수산화칼슘 수용액 등과 같은 금속 알칼리 수용액을 사용할 수 있는데, 유기 알칼리 수용액을 사용하는 것이 소성시에 알칼리 성분을 제거하기 쉬우므로 바람직하다.

이와 같이 현상을 하면 노광에 의해 빛이 통과하여 감광된 부분은 도 13(e)에 나타난 바와 현상되어 없어지고, 빛이 통과하지 않은 부분에서는 현상되지 않아 기판(20) 위에 남아있다. 빛을 받아서 현상되거나 현상되지 않는지 여부는 도 13(b)에서 사용하는 포토레지트, 즉 감광성 페이스트의 종류에 따라 달라질 수 있다. 현상되지 않고 남아있는 부분은 이후의 소성과정을 거친 후, 본 발명에 따른 감광성 전극(23)이나 격벽 또는 유전체가 되는 것이다.

추가적으로, 현상이 끝나면 현상과정에서 풀어진 폴리머 조직을 단단하게 만들기 위해 베이킹(baking) 하는 과정을 거칠 수 있다; 베이킹 공정은 포토리소그래피(photolithography) 과정에서 자주 행하는 공정인데, 크게 감광제 코팅 후의 소프트(soft) 베이킹, 노광 후의 후 노출 베이킹(post exposure baking: PEB), 현상 후의 하드(hard) 베이킹이 가능하다.

이어서, 도 13(f)에 나타난 바와 같이 소성로에서 소성을 한다. 소성 분위기 또는 온도는 페이스트 또는 기판의 종류에 따라 다른데, 공기 중, 질소, 수소 등의 분위기 중에서 소성한다. 소성로로서는 배치식의 소성로 또는 밸트식의 연속형 소성로를 사용할 수가 있다. 소성 온도는 400 내지 1000℃에서 행한다. 유리 기판상에 패턴 가공하는 경우는 520 내지 610℃의 온도로 10 내지 60분간 유지하여 소성을 행한다. 또한, 이상의 도포 또는 노광, 현상, 소성의 각 공정 중에 건조, 예비 반 응의 목적으로 50 내지 300℃ 가열 공정을 도입하는 것도 가능하다.

본 발명에 있어서, 액정 포토마스크는 사진의 필름(Film)과 같은 역할을 한다고 볼 수 있다. 이는 한 장의 필름으로 여러 장의 사진을 인화 할 수 있듯이 액정 포토마스크를 이용하여 수 많은 회로 및 패턴을 전사해 낼 수 있기 때문이다. 본 발명에 따른 액정 포토마스크는 Film(Emulsion) 또는 Glass(Chrome) 기판 위에 미세회로를 형상화한 것이다. 이러한 액정 포토마스크는 재료에 따라 이멀젼(Emulsion)이나 크롬(Chrome)으로 이루어진 포토마스크가 사용될 수 있고, 차광막에 따라 폴리에스테르 필름(polyester film), 소다 라임 글래스(Soda Lime Glass) 또는 쿼츠(Quartz)가 사용되는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 액정 포토마스크는 설계자가 설계한 회로를 필름 또는 유리기판을 이용해 묘사시키는 사진 원판이기 때문에 감광물질이 입혀진 기판에 패턴을 묘사할 수 있게 해준다는 점에서 사진의 필름과 유사한 역할을 수행한다고 할 수 있다. 다시 말해 본 발명에 따른 액정 포토마스크는 반도체 칩이나 LCD 등을 만들기 위한 사진 원판을 말한다. 보통 쿼츠(Quartz)라는 투명기판 위에 극히 미세한 형상을 만들어서 사진의 필름과 같은 용도로 사용될 수 있으며 사진을 찍는 방법과 유사하게 웨이퍼 위에 복잡한 패턴을 형성시켜 수많은 반도체 소자를 만들 수 있는 것이다. 특히 액정 포토마스크의 정확도와 미세한 패턴 형성 능력에 따라 반도체의 품질과 반도체의 집적도가 결정되기 때문에 반도체 기술의 척도가 되기도 하는 중요 한 원재료이다.

이와 더불어, 상술한 액정 포토마스크를 이용하여 감광물질을 패터닝하는 방법이나 평판 디스플레이 제조방법에 있어서, 상기 액정 포토마스크는 특별히 제한되지는 않으며, 이를 이용하는 방법의 평판 디스플레이는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)인 것이 바람직하다. 다시 말해서, 본 발명에 따른 액정 포토마스크 및 이를 이용하여 패턴을 형성하고, 평판 디스플레이를 제조하는 방법은 플라즈마 디스플레이 패널에서 적용되는 것이 바람직하고, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체층, 격벽, 투명전극 또는 버스(bus)전극을 제조하는데 가장 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판; 상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극; 상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층; 상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 상기 액정의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부가 결정되는 액정 포토마스크(Photo Mask)를 제공하고, 이를 이용한 액정 포토마스크 장치, 패턴형성방법 및 평 판 디스플레이 제조방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 따라 액정을 이용하여 포토마스크를 구성하는 경우, 감광물질을 패터닝함에 있어서, 전기장에 따라 액정층의 편광이 달라져 빛을 가리기도 하고, 통과시키기도 하기 때문에, 원하는 다양한 음영패턴 형상을 액정층에 의해 간단히 변형시킬 수 있는 것이다. 본 발명에 따른 액정 포토마스크를 사용하게 되면, 모델 디자인 변경 및 모델 교체시 매번 마스크가 교체될 필요가 없으며, 액정 포토마스크에 형성되는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 연결된 PC에서 변경하여주기만 하면 되기 때문에, 하나의 포토마스크만으로도 다양한 형상의 패턴(pattern)을 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다.

이러한 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)를 비롯한 모든 반도체 소자 등에 적용할 수 있고, 감광성 재료를 이용하여 패턴을 형성하는 소자라면, 플라즈마 디스플레이의 버스전극 뿐만 아니라, 감광성 재료를 사용하는 다른 부분, 즉 감광성 격벽이나 ITO전극 등을 패터닝하는 데에도 적용가능한 것이다. 또한, 본 발명은 액정의 편광을 이용하여 모델교체에 상관없이 사용할 수 있는 포토마스크이기 때문에, 마스크 교체 비용이 들지 않고, 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (23)

1. 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판;

   상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극;

   상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층;

   상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 상기 액정의 분자 배열에 따라 빛 통과 여부가 결정되는 액정 포토마스크(Photo-mask).
2. 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판;

   상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극;

   상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층;

   상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 감광물질이 입혀진 기판에 패턴을 형성하기 위한 용도로 사용되는 액정 포토마스크.
3. 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판 및 상부기판;

   상기 하부기판 및 상부기판의 서로 대향하는 내면에 각각 설치되어, 서로 대향하는 영역에 의해 다수의 화소를 형성하는 다수의 하부전극 및 상부전극;

   상기 다수의 화소 영역에 배열되어 있고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자 배열이 바뀌는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정층;

   상기 하부기판 및 상부기판의 외면에 각각 설치되어, 서로 수직한 방향으로 빛을 선편광 시키도록 배치된 하부편광판 및 상부편광판;을 포함하는 것으로, 감광물질이 포함된 그린시트를 이용하여 패턴을 형성하기 위한 용도로 사용되는 액정 포토마스크.
4. 제1항에 있어서, 상기 상부편광판은 외부로부터 들어오는 빛을 수평으로 선편광시키고, 상기 하부편광판은 하부기판으로부터 지나온 빛을 수직으로 선평광시키는 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
5. 제1항에 있어서, 상기 하부기판 및 상부기판은 투명한 필름(film) 또는 유리기판인 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
6. 제1항에 있어서, 상기 하부전극은 액정을 구동시키기 위한 화소전극이고, 상기 상부전극은 상기 화소전극에 대응하여 액정의 배열을 조절하기 위한 공통전극인 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
7. 제6항에 있어서, 상기 화소전극에는 능동 행렬(active matrix) 구동 방식을 위해 박막 트랜지스터(TFT)가 구비된 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
8. 제1항에 있어서, 상기 다수의 하부전극 및 상부전극 내면에는 각각 액정 분자를 임의의 방향으로 배향시키기 위한 하부 배향층(Alignment Layer) 및 상부 배향층이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
9. 제1항에 있어서, 상기 액정은 분자 위치에 규칙성은 없지만 분자축을 전제로 한 방향으로 향한 질서(orientation order)를 가지는 네마틱(nematic) 액정인 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
10. 제1항에 있어서, 상기 액정의 분자 배열은 모든 액정 분자가 양쪽의 기판면에 대하여 평행으로 배열되어 있고, 그 배열 방위는 양 기판 간에 연속적으로 90도 비틀어져 있는 트위스트(twisted) 분자 배열인 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
11. 제1항에 있어서, 상기 하부기판 및 상부기판 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여, 상기 하부기판 및 상부기판 사이에 스페이서(spacer)가 구비된 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 액정 포토마스크는 감광물질에 의해 제작되는 평판 디스플레이 패널의 유전체층, 격벽, 투명전극 또는 버스(bus)전극의 패턴 형성용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
13. 제12항에 있어서, 상기 평판 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)인 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크.
14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 액정 포토마스크와 상기 액정 포토마스크를 구동하기 위한 드라이버 집적회로(driver-IC)가 연결되어 이루어진 액정 포토마스크 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 액정 포토마스크 장치는 인쇄회로기판(PCB)에 실장 된 것임을 특징으로 하는 액정 포토마스크 장치.
16. 제14항에 있어서, 상기 액정 포토마스크에 빛을 비추어 주는 장치가 더 포함된 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크 장치.
17. 제14항에 있어서, 상기 빛을 비추어 주는 장치는 자외선(UV) 조사 장치인 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크 장치.
18. 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 단계;

    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 액정 포토마스크를 상기 감광물질이 도포 된 기판 위에 준비하는 단계;

    감광시키고자 하는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 구현시키는 단계;

    상기 음영패턴에 부합하도록 상기 기판 위에 도포된 감광성 페이스트를 노광시키는 단계; 및

    상기 노광에 의한 감광 부위와 감광되지 않은 부위의 현상액에 대한 용해도 차이를 이용하여 현상하고, 소성시키는 단계;를 거쳐서 감광물질을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크를 이용한 패턴형성방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 것은 감광물질이 포함된 그린시트를 이용하여 도포하는 것을 특징으로 하는 액정 포토마스크를 이용한 패턴형성방법.
20. 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 단계;

    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 액정 포토마스크를 상기 감광물질이 도포 된 기판 위에 준비하는 단계;

    감광시키고자 하는 음영패턴을 상기 액정 포토마스크에 구비시키는 단계;

    상기 음영패턴에 부합하도록 상기 기판 위에 도포된 감광성 페이스트를 노광시키는 단계; 및

    상기 노광에 의한 감광 부위와 감광되지 않은 부위의 현상액에 대한 용해도 차이를 이용하여 현상하고, 소성시키는 단계;를 거쳐서 감광물질을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 제조방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 기판의 적어도 일 측면에 감광물질을 도포하는 것은 감광물질이 포함된 그린시트를 이용하여 도포하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 제조방법.
22. 제20항에 있어서, 상기 평판 디스플레이는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 제조방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체층, 격벽, 투명전극 또는 버스(bus)전극인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 제조방법.

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