KR101338110B1 - 건조레지스트필름 및 이를 이용한 액정표시패널의 제조방법 - Google Patents

건조레지스트필름 및 이를 이용한 액정표시패널의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건조레지스트필름, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시패널의 제조방법에 관한 것이다. 개시된 건조레지스트필름은 베이스필름과; 상기 베이스필름 상에 적층된 감광층과; 상기 감광층 상에 적층된 보호필름을 포함하되, 상기 감광층은 상기 보호필름 사이에 접착력을 향상시키기 위한 실란커플링제를 표면처리된다.

Description

건조레지스트필름 및 이를 이용한 액정표시패널의 제조방법{DRY FILM FLIM AND METHOD OF FORMING LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL USING IT}
도 1은 종래 액정표시패널을 나타내는 단면도.
도 2는 종래의 건조레지스트 필름 필름 레지스트의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 건조레지스트 필름를 이용하여 패턴을 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 건조레지스트 필름의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 건조레지스트 필름를 이용하여 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 건조 레지스트 필름을 이용하여 액정표시패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도.
본 발명은 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 공정을 단순화 함으로써 수율을 향상시킬 수 있는 건조레지스트 필름, 그 제조방법 및 이를 이용 한 액정표시패널의 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정표시패널에 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 배열된 액정표시패널과, 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로들을 포함하게 된다.
도 1은 종래의 액정표시패널을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 액정표시패널은 상부기판(21) 상에 순차적으로 형성된 블랙 매트릭스(22), 컬러필터(26), 평탄화층(27), 공통전극(24), 상부 배향막(28)으로 구성되는 상판과, 하부기판(25) 상에 형성된 TFT와, 화소전극(29) 및 하부 배향막(30)으로 구성되는 하판과, 상판 및 하판 사이의 내부공간에 주입되는 액정(도시되지 않음)을 구비한다.
상판에 있어서, 블랙 매트릭스(22)는 하판의 TFT 영역과 도시하지 않은 게이트라인들 및 데이터라인들 영역에 대응되어 상부기판(21) 상에 형성되며, 컬러필터(26)가 형성될 셀영역을 마련한다. 블랙 매트릭스(22)는 빛샘을 방지함과아울러 외부광을 흡수하여 콘트라스트를 높이는 역할을 한다.
컬러필터(26)는 블랙 매트릭스(22)에 의해 분리된 셀영역 및 블랙 매트릭스(22)에 걸쳐 형성된다. 이 컬러필터(26)는R,G,B 별로 형성되어 R, G, B 색상을 구현한다. 평탄화층(27)은 컬러필터를 덮도록 형성되어 상부기판을 평탄화한다.
또한, 공통전극(24)에는 액정의 움직임을 제어하기 위한 공통전압이 공급된 다.
하판에 있어서, TFT는 게이트라인(도시하지 않음)과 함께 하부기판(25)위에 형성되는 게이트전극(16)과, 이 게이트전극(16)과 게이트 절연막(139)을 사이에 두고 중첩되는 반도체층(136)과, 반도체층(136)을 사이에 두고 데이터라인(도시하지 않음)과 함께 형성되는 소스/드레인전극(138,140)을 구비한다. 이러한 TFT는 게이트라인으로 부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인으로부터 화소신호를 화소전극(29)에 공급한다.
화소전극(29)은 광투과율이 높은 투명전도성 물질로 보호층(108)을 사이에 두고 TFT의 드레인 전극(140)과 접촉된다. 액정배향을 위한 상/하부 배향막(28,30)은 폴리이미드 등과 같은 배향물질을 도포한 후 러빙공정을 수행함으로써 형성된다. 이러한, 액정표시패널의 상판 및 하판은 별도의 제조공정에 의해 형성된 후 합착됨으로써 완성된다.
한편, 상판과 하판 사이에는 스페이서(도시하지 않음)가 형성되며, 상기 스페이서를 통해 상판과 하판 간의 셀 갭이 일정하게 유지된다.
상술한 종래 액정표시패널 제작에 있어서, 상판의 블랙 매트릭스나 하판의 게이트전극, 활성층, 소오스전극/드레인전극, 콘택홀을 갖는 보호층 및 화소전극 등의 패턴들은 건조레지스트 필름을 이용하여 형성한다. 즉, 상기 건조레지스트 필름을 원하는 형태로 패터닝하여 건조레지스트필름 패턴을 형성한 다음, 상기 건조레지스트필름 패턴을 마스크로 활용함으로써, 상기 패턴들을 형성할 수 있다.
상기 건조레지스트 필름(60)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 차례로 적층된 베 이스필름(62), 감광층(64) 및 보호필름(66)으로 구성된다. 여기서, 상기 보호필름(62)은 감광층(54)을 보호하는 역할한다.
이하, 종래의 액정표시패널의 제조방법에 이용되는 건조레지스트 필름 패턴 공정을 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상세히 설명하며 다음과 같다.
삭제
도 3에 도시된 바와 같이, 건조레지스트필름으로 부터 베이스필름을 제거하여 감광층을 노출한다. 그 다음, 라미네이션 공정을 통해 기판 상에 상기 감광층의 노출된 면을 부착한다. 이어, 상기 감광층을 선택적으로 노광한 다음, 현상처리하여 감광패턴(건조레지스트 패턴)을 형성한다. 상기 감광 패턴을 마스크로 활용하여 기판(또는 기판 상의 식각대상층)을 식각하여 상기 원하는 패턴들을 얻을 수 있다. 이때, 상기 보호필름은 상기 감광층(64)과 함께 기판(40)에 접착된 후 별도의 공정에 의해 감광층(64)으로부터 분리된다.
삭제
이와 같이, 종래의 액정표시패널에 있어서, 건조레지스트필름을 사용하여 패턴을 형성하기 위해서는 건조레지스트 필름을 라이네이팅하는 공정, 노광공정, 현상공정 및 식각공정 등이 수반됨에 따라, 공정이 복잡해지는 문제가 있다.
따라서, 상기 문제점을 해결하고자, 본 발명의 목적은 공정을 단순화할 수 있는 건조레지스트 필름 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공정을 단순화할 수 있는 액정표시패널의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 건조레지스트필름은 베이스필름과; 상기 베이스필름 상에 적층된 감광층과; 상기 감광층 상에 적층된 보호필름을 포함하되, 상기 감광층은 상기 보호필름 사이에 접착력을 향상시키기 위한 실란커플링제를 표면처리된다.
본 발명에 따른 건조레지스트필름을 제조하는 방법은 상기 베이스필름 상에 감광층을 형성하는 단계와, 상기 감광층 상에 실란커플링제를 도포하는 단계와, 상기 실란커플링제가 도포된 감광층 면에 상기 보호필름을 부착하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법은 차례로 적층된 베이스필름, 감광층 및 보호필름을 포함하되, 상기 감광층은 상기 보호필름과의 접착력을 향상시키기 위한 실란커플링제를 갖는 건조레지스트 필름을 제공하는 단계와; 상기 건조레지스트 필름로부터 상기 베이스필름을 제거하여 상기 감광층을 노출하는 단계와; 식각대상층이 구비된 기판을 제공하는 단계와; 라미네이션 공정에 의해 상기 기판 상에 상기 감광층의 노출된 면을 접착하는 단계와; 상기 감광층을 선택적으로 노광하되, 상기 노광하는 동안 상기 감광층의 노광된 부위는 활성화되어 상기 보호필름과의 접착력이 증가하는 단계와; 상기 노광이 진행된 감광층으로부터 상기 보호필름을 제거하되, 상기 보호필름을 제거하는 동안 상기 감광층의 노광된 부위가 함께 제거되며, 이와 동시에 상기 기판 상에 상기 잔류된 감광층으로 이루어진 감광패턴이 형성되는 단계와; 상기 감광패턴을 마스크로 하여 상기 식각대상층을 패터닝하는 단계를 포함한다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 건조레지스트필름, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시패널의 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건조레지스트필름(260)은 베이스필름(262)과; 상기 베이스필름(262)상에 적층된 감광층(264)과; 상기 감광층(264) 상에 적층된 보호필름(266)으로 구성된다. 여기서, 상기 감광층(264)은 상기 보호필름(266)과의 사이에 접착력을 향상시키기 위한 실란커플링제(SCA; Silane Coupling Agent)를 포함한다. 상기 실란커플링제는 상기 감광층(264) 표면에 도포되거나, 상기 감광층 성분과 혼합하여 형성될 수 있다.
상기 실란커플링제는, (3-아크릴옥시프로필)트리메톡실란 또는 메타아크릴옥시프로필트리메톡실란일 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 건조레지스트필름을 이용하여 액정표시패널에서의 패턴을 형성하는 방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 건조레지스트 필름를 이용하여 패턴들을 형성하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 건조레지스트 필름을 제공한다.(S10) 이어, 상기 건조레지스트 필름으로부터 베이스필름을 제거하여 감광층을 노출한다.
그 다음, 라이네이션 공정을 통해 상기 기판에 상기 감광층의 노출된 면을 부착한다.(S11)
이후, 상기 감광층에 선택적으로 노광 공정을 진행한다.(S12) 이때, 상기 노광 공정을 진행하는 동안, 상기 감광층의 노광된 부위가 활성화되면서 상기 보호필름에 단단하게 결합된다. 이어, 상기 노광 공정이 진행된 감광층으로부터 상기 보호필름 및 상기 보호필름에 결합된 감광층의 노광된 부위를 제거한다. 그 결과, 기판 상에는 잔류된 감광층으로 이루어진 감광패턴이 형성된다.
그 다음, 상기 감광패턴을 마스크로 하여 상기 기판(또는 기판 상의 식각대상층)에 식각공정을 진행한다.(S13)
도 6a 내지 도 6e를 참고로 하여 본 발명에 따른 건조레지스트필름을 이용하여 액정표시패널에서의 패턴들을 형성하는 방법을 알아보면 다음과 같다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건조레지스트필름(260)을 제공한다. 이때, 상기 건조레지스트필름(260)은 베이스필름(262)과, 상기 베이스필름(262) 상에 적층된 감광층(264)과, 상기 감광층(264) 상에 적층된 보호필름(266)으로 구성된다. 또한, 상기 감광층(264)은 상기 보호필름(266)과의 사이에 접착력을 향상시키기 위한 실란커플링제(SCA; Silane Coupling Agent)가 포함되어 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 건조레지스트필름(260)으로부터 베이스필름(262)를 제거하여 감광층(264)을 노출시킨다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 식각대상층(381)이 구비된 기판(325)을 제공한다. 이때, 상기 기판(325)이 박막트랜지스터 어레이기판일 경우, 상기 식각대상층(381)은 게이트전극용 금속막 및 소오스전극 및 드레인전극용 금속막 중 어느 하나일 수 있다. 또는 식각대상층(381)은 활성층 형성을 위한 실리콘층이거나 보호층일 수도 있다. 이외에도 식각대상층(381)은 화소전극용 투명도전막일 수 있다. 한편, 상기 기판(325)이 컬러필터 기판일 경우, 상기 식각대상층(381)은 블랙매트릭스용 물질막일 수 있다. 상기 블랙매트릭스용 물질막은 불투명 금속막 및 불투명 수지막 중 어느 하나일 수 있다.
이어, 라미네이션 공정을 통해 상기 식각대상층(325) 상에 상기 감광층(264)의 노출된 면을 부착한다. 그런 다음, 마스크(391)를 이용하여 상기 감광층(264)의 일부위에 선택적으로 노광을 실시한다. 이때, 상기 노광되는 광은 보호필름(266)을 통해 상기 감광층(264)에 조사된다. 한편, 상기 노광 공정을 진행하는 동안 상기 감광층의 노광된 부위는 활성화되어 상기 보호필름(266)과의 접착력이 증가된다.
도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 보호필름(266)을 제거한다. 이때, 상기 보호필름(266)을 제거하는 동안 상기 감광층의 노광된 부위(264P1)가 함께 제거되며, 이와 동시에 상기 식각대상층 상에 상기 잔류된 감광층으로 이루어진 감광패턴(264P2)이 형성된다.
도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 감광패턴(264P2)을 마스크로 하여 상기 식각대상층(381)을 식각하여 식각대상패턴(381P)을 형성한다. 이때, 상기 식각대상패턴(381P)은, 상기 기판(325)이 박막 트랜지스터 어레이기판일 경우, 게이트전극, 소오스전극, 드레인전극, 활성층, 보호층의 콘택홀 또는 화소전극일 수 있다. 한편, 상기 기판(325)이 박막 트랜지스터 어레이기판일 경우, 상기 식각대상패턴(381P)은 블랙매트릭스일 수 있다. 이어, 감광패턴(264P2)을 제거한다.
본 발명에 따르면, 감광층에 보호필름과의 접착력을 향상시키기 위한 실란커 플링제를 포함한다. 이로써, 노광 공정을 진행하는 동안 상기 감광층의 노광된 부위가 활성화되면서 상기 보호필름에 단단하게 결합된다. 이에 따라, 상기 보호층을 제거하는 동안 상기 보호층에 결합된 감광층의 노광된 부위가 함께 제거된다.
따라서, 본 발명은 별도의 현상공정이 불필요하게 됨으로써, 공정이 단순화된 이점이 있다.

Claims (18)

  1. 베이스필름과;
    상기 베이스필름 상에 적층된 감광층과;
    상기 감광층 상에 적층된 보호필름을 포함하며,
    상기 감광층과 상기 보호필름의 사이에, 상기 감광층의 노광시 상기 감광층의 노광된 부위가 활성화되면서 상기 감광층의 노광된 부위와 상기 보호필름과의 접착력을 증가시켜 주는 실란커플링제(Silane Coupling Agent)가 형성되어 상기 보호필름 제거시에 상기 감광층의 노광된 부위도 함께 제거되며,
    상기 실란커플링제는 (3-아크릴옥시프로필)트리메톡실란 또는 메타아크릴옥시프로필트리메톡실란인 것을 특징으로 하는 건조레지스트 필름.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 실란커플링제는 상기 감광층 표면에 도포된 것을 특징으로 하는 건조레지스트 필름.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 차례로 적층된 베이스필름, 감광층 및 보호필름을 포함하되, 상기 감광층과 상기 보호필름의 사이에 상기 감광층의 노광시 상기 감광층의 노광된 부위가 활성화되면서 상기 감광층의 노광된 부위와 상기 보호필름과의 접착력을 향상시켜 주는 실란커플링제(Silane Coupling Agent)가 형성된 건조레지스트 필름을 제공하는 단계와,
    상기 건조레지스트 필름로부터 상기 베이스필름을 제거하여 상기 감광층을 노출하는 단계와,
    식각대상층이 구비된 기판을 제공하는 단계와,
    라미네이션 공정에 의해 상기 기판의 상기 식각대상층 상에 상기 감광층의 노출된 면을 접착시키는 단계와,
    상기 감광층을 선택적으로 노광하되, 상기 노광하는 동안 상기 감광층의 노광된 부위가 활성화되면서 상기 감광층의 노광된 부위와 상기 보호필름과의 접착력이 증가하는 단계와,
    상기 노광이 진행된 감광층으로부터 상기 보호필름을 제거하되, 상기 보호필름을 제거하는 동안 상기 감광층의 노광된 부위도 함께 제거되며, 이와 동시에 상기 기판상에 잔류된 감광층으로 이루어진 감광패턴이 형성되는 단계와,
    상기 감광패턴을 마스크로 하여 상기 식각대상층을 패터닝하는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 식각대상층은 게이트전극용 금속막, 소오스전극 및 드레인전극용 금속막, 블랙매트릭스용 물질막, 활성층용 실리콘층, 보호층 및, 화소전극용 투명도전막 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건조레지스트 필름을 이용한 액정표시패널의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 11항에 있어서, 상기 블랙매트릭스용 물질막은 불투명 금속막 및 불투명 수지막 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건조레지스트 필름을 이용한 액정표시패널의 제조방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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