KR20030028925A - 인쇄 장비의 클리체 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 제조 공정에 이용되는 인쇄 장비에 관한 것으로, 상세하게는 인쇄 패턴을 형성하는 클리체(cliche)의 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 클리체는 레지스트가 클리체에서 쉽게 탈착 될 수 있고, 레지스트의 잔사를 최소화하기 위해서 클리체 상에 형성된 인쇄 패턴의 형태가 종래의 직사각형 구조가 아닌 양옆에 소정의 경사각을 두고 형성된 사다리꼴 형태이거나 혹은 반원, 반타원의 모형을 가진다.

Description

인쇄 장비의 클리체 구조{STRUCTURE OF CLICHE FOR PRINTING SYSTEM}

본 발명은 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터나 칼라 필터 및 블랙매트릭스 제조시 사용되는 인쇄 장비에 관한 것으로, 상세하게는 인쇄 패턴이 형성된 클리체에 대하여 레지스트가 쉽게 탈착 될 수 있고, 이들의 잔사를 최소화시킬 수 있는 클리체 상에 형성되는 인쇄 패턴의 구조에 관한 것이다.

최근 OA 기기나 휴대용 소형 TV등의 보급에 따라 이제까지의 전자 디스플레이 장치로 브라운관(CRT) 대신에 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전자 발광 소자(Electro-Luminescence), 플라즈마 디스플레이(Plazma Display Panel), 발광 다이오드(Light Emitting Diode), 형광 표시판(VFD)등의 연구가 활발히 추진되고 일부는 실용화되고 있다.

그 중에서도 액정 표시 장치는 극도로 경량으로 박형, 저가 저소비 전력구동으로 집적회로와의 정합성이 좋은 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터(LAP TOP COMPUTER)나 포켓 컴퓨터의 표시 외에 차량 적재용, 칼라 TV 화상용으로서 그 용도를 급속하게 확대하고 있다.

도 1을 참조하여 상기 액정 표시 장치를 구성하고 있는 하부 기판 및 상부 기판의 구조와 기능에 관하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상부 기판은 유리 기판(10)위에 적색, 녹색, 청색의 세 가지 기본색깔의 염료나 혹은 안료를 포함하는 수지막의 컬러 필터(11)와,상기 칼라 필터(11)의 픽셀 사이에 형성된 광 차단막의 블랙 매트릭스(12)와, 상기의 컬러 필터(11)의 평탄화를 위하여 또는 ITO 와의 접착력을 향상시키기 위한 오버 코우트(over coat)막(미도시)과, 액정셀에 전압을 인가하기 위해 형성된 투명한 전도체인 ITO로 만들어진 공통전극(13)과, 액정 분자들의 배향을 위해 형성된 배향막(14)으로 구성되어 있다.

상기 하부 기판은 도 1에 도시한 바와 같이, 유리 기판(10) 상부에 형성되어 주사신호가 인가되는 게이트 전극(15)과, 주사 신호에 대응하여 데이터 신호를 전송하도록 마련된 액티브층(16)과, 액티브층(16)과 게이트 전극(15),을 전기적으로 격리시켜주는 게이트 절연막(17)과, 액티브층(16)의 상부에 형성되어 데이터 신호를 인가하는 소오스 전극(18)과, 데이터 신호를 화소 전극에 인가하는 드레인 전극(19)과, 소오스 전극(18) 및 드레인 전극(19)을 보호하는 보호막(20)으로 이루어져 있다. 그리고 드레인 전극(19)은 컨택홀을 통하여 화소 전극(21)과 연결되어 있으며, 화소 전극(21)은 광빔이 투과 되도록 ITO로 이루어진 투명 전극으로 형성되어 있다. 그리고, 액정 분자들의 배향을 위해 형성된 배향막(14)이 구성되어 있다.

상기 액티브층(16)은 비정질 실리콘(a-Si)을 증착하여 형성된 반도체층(16a)과, 반도체층(16a)의 양측 상부에 n+ 도핑된 오믹 접촉층(ohmic contact layer)(16b)으로 구성되어 있다.

상기 액정 표시 장치를 제작하기 위해서는 여러 번의 박막 증착 공정(thin film deposition process)과, 포토리소그래피 공정(photolithography process)과,식각 공정(etching process)이 이루어진다. 특히, 박막 트랜지스터와 칼라 필터(11) 및 블랙 매트랙스(12)를 제작하기 위해서 인쇄법에 의한 제조 공정이 단계적으로 진행된다.

인쇄법에 의한 제조 공정은 잉크나 혹은 레지스트를 패턴 모양이 형성된 홈에 묻히는 단계와, 패터닝된 잉크를 로울러에 묻히는 단계와, 패터닝된 잉크가 묻은 로울러를 기판위에 굴림으로써 기판 위에 패턴을 형성하는 단계로 이루어진다.

이하, 도 2a내지 도 2d를 참조하여 상기 인쇄 공정의 단계에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이 인쇄 패턴(23)이 직각의 형태의 홈이 형성된 클리체(28) 위에 홈 내부를 용도에 맞게 잉크나 혹은 레지스트(25)를 채우기 위해서 클리체(28) 위를 닥터 블레이드(doctor blade)(24)로 평평하게 밀어준다.

닥터 블레이드(24)가 지나간 자리의 직사각형 홈(23)에는 잉크(26)가 묻히게 된다.

그리고, 클리체(28)에 형성된 모든 홈(23)에 잉크를 묻힌 다음, 도 2b에 도시한 바와 같이 로울러(27)를 클리체(28) 위에 굴리면서 클리체(28)의 직각홈(23)에 형성되어 있던 잉크(26)를 로울러(27)에 묻힌다. 상기 로울러(27)에 묻은 잉크(26)는 클리체(28)에 형성된 인쇄 패턴의 모양을 그대로 따라간다.

그리고, 도 2c에 도시한 바와 같이 패턴이 형성된 잉크(26)가 묻어있는 로울러(27)를 기판으로 가져가 기판(10) 위에 잉크 패턴(26)을 그대로 묻히는 단계로 이루어진다. 상기 기판(10)은 유리 기판이나 혹은 플라스틱 기판 모두 가능하다.

도 2d는 상기 인쇄 공정 작업을 마친 후, 기판 상에 형성된 잉크 혹은 레지스트 패턴을 나타낸 것이다. 기판(10) 상에 형성되는 인쇄 패턴(26)은 클리체(28)에 형성된 홈의 형태와 동일하다.

그러나, 종래 클리체에 형성된 직사각형의 홈의 잉크나 레지스트가 로울러에 묻어나오는 과정에서 쉽게 탈착되지 않고, 레지스트의 잔사가 홈에 그대로 남게되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 클리체에 형성된 인쇄 패턴을 종래의 직사각형에서 양옆에 소정의 경사각을 가지는 테이퍼(taper)형태로 변형시킴으로써 잉크나 혹은 레지스트가 클리체로부터 쉽게 탈착될 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 클리체에 형성된 인쇄 패턴을 종래의 직사각형에서 반원 형태로 변형시킴으로써 잉크나 혹은 레지스트가 클리체로부터 쉽게 탈착될 수 있도록하여 클리체에 남게 되는 잉크의 잔사를 최소화하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 클리체에 형성된 인쇄 패턴을 종래의 직사각형에서 반타원 형태로 변형시킴으로써 잉크나 혹은 레지스트가 클리체로부터 쉽게 탈착될 수 있도록하여 클리체에 남게 되는 잉크의 잔사를 최소화하는데 있다.

기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.

도 1은 일반적인 액정 표시 패널의 구조이다.

도 2a내지 도 2d는 종래의 인쇄 공정 단계를 나타내는 수순도이다.

도 3a내지 도 3d는 본 발명에 따른 인쇄 공정 단계를 나타내는 수순도이다.

도 4는 본 발명의 인쇄 패턴 형태을 나타내는 상세도이다.

도 5는 본 발명의 인쇄 패턴 형태을 나타내는 상세도이다.

도 6는 본 발명의 인쇄 패턴 형태을 나타내는 상세도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 유리 기판11: 컬러 필터

12: 블랙 매트릭스13: 공통 전극

14: 배향막15: 게이트 전극

16: 액티브층17: 게이트 절연막

18: 소오스 전극19: 드레인 전극

20: 보호막21: 화소 전극

23: 홈24: 닥터 블레이드

25: 잉크, 레지스트26: 패터닝된 잉크, 레지스트

27: 로울러28: 클리체

41: 클리체 상부면42: 홈의 경사면

43: 홈의 바닥면

θ1: 클리체 상부면과 홈의 경사면이 이루는 각

θ2: 홈의 경사면과 홈의 바닥면이 이루는 각

본 발명은 액정 표시 장치의 인쇄 공정에 관한 것으로, 특히 인쇄판 즉, 클리체에 형성된 인쇄 패턴의 형태를 변형시킴으로써 레지스트가 클리체로부터 쉽게 탈착되어 클리체에 레지스트의 잔사를 최대한 줄일 수 있는 클리체의 구조를 제공한다.

종래의 클리체에 형성된 인쇄 패턴의 구조는 직사각형의 홈으로 클리체의 인쇄 패턴에 묻어있는 잉크를 로울러에 옮기는 과정에서 레지스트가 클리체에서 쉽게 탈착되지 않고 클리체에 레지스트의 잔여물이 그대로 남아있어 패턴 형성의 불량을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 즉, 클리체로부터 레지스트 탈착시 레지스트의 잔여물이 클리체에 남지 않게 하기 위해서 클리체에 형성된 인쇄 패턴을 변형시켰다.

본 발명에 따른 클리체에 형성된 인쇄 패턴의 구조는 종래 직사각형 구조에서 양옆에 소정의 경사각을 가지는 테이퍼 형태나 혹은 반타원 및 반원형의 형태를 가진다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인쇄 패턴의 형태에 대하여 상세히 설명한다.

도 3a내지 도 3d에 도시한 것은 본 발명에 따른 패턴 형성을 위한 인쇄 공정의 단계를 나타낸 것이다.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이 인쇄 패턴(23)이 양옆에 소정의 경사각을 가지는 테이퍼 형태의 홈이 형성된 클리체(28) 위에 홈 내부를 용도에 맞게 잉크나 혹은 레지스트(25)를 채우기 위해서 클리체(28) 위를 닥터 블레이드(doctorblade)(24)로 평평하게 밀어준다.

닥터 블레이드(24)가 지나간 자리의 테이퍼형 홈(23)에는 잉크(26)가 묻히게 된다.

그리고, 클리체(28)에 형성된 모든 홈(23)에 잉크를 묻힌 다음, 도 3b에 도시한 바와 같이 로울러(27)를 클리체(28) 위에 굴리면서 클리체(28)의 테이퍼 형태의 홈(23)에 형성되어 있던 잉크(26)를 로울러(27)에 묻힌다. 상기 로울러(27)에 묻은 인쇄 패턴은 클리체(28)에 형성된 홈의 형태와 동일한 것으로 양옆에 소정의 경사각을 가진 테이퍼 형태를 가진다.

그리고, 도 3c에 도시한 바와 같이 패턴이 형성된 잉크(26)가 묻어있는 로울러(27)를 기판으로 가져가 기판(10) 위에 잉크 패턴(26)을 그대로 묻히는 단계로 이루어진다. 상기 기판(10)은 유리 기판이나 혹은 플라스틱 기판 모두 가능하다.

도 3d는 상기 인쇄 공정 작업을 마친 후, 기판 상에 형성된 잉크 혹은 레지스트 패턴을 나타낸 것이다.

이하, 도 4내지 도 6을 통하여 본 발명에 따른 인쇄 패턴을 상세하게 설명한다.

종래 클리체에 형성된 직사각형 홈의 인쇄 패턴을 테이퍼 형태나 혹은 반타원이나 혹은 반원 형태로 변형시켜 잉크나 레지스트가 로울러에 묻어나오면서 클리체로부터 탈착될 때 종래보다 쉽게 탈착이 이루어지며 잉크나 레지스트의 잔여물을 클리체에 남기지 않는다.

본 발명에 따른 테이퍼 형태의 인쇄 패턴은 도 4에 도시한 바와 같이 클리체에 형성된 직사각형의 홈에 각을 준 형태이다.

즉, 클리체에 형성된 홈의 깊이가 깊어질수록 홈의 폭이 좁아지는 형태이다. 클리체 상부면(41)과 홈의 경사면(42)이 이루는 사이각 θ1 은 3 ∼ 60。 사이의 값을 가지며, 홈의 경사면(42)과 상기 홈의 바닥면(43)이 이루는 사이각 θ2 는 93 ∼ 140。 사이의 값을 가진다.

또한, 도 5에 도시한 반원 형태의 인쇄 패턴 모양과 도 6에 도시한 반타원 형태의 인쇄 패턴 모양도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 클리체에 형성된 인쇄 패턴 형태가 종래 직사각형 구조에서 양옆에 소정의 경사각을 두고 형성된 사다리꼴 형태이거나 혹은 반원, 혹은 반타원 형태로 레지스트가 클리체에서 쉽게 탈착 될 수 있고, 클리체에 남게되는 레지스트의 잔여물을 최소화 할 수 있다.

Claims (5)

1. 레지스트를 패턴 모양이 형성된 클리체의 홈에 묻히는 단계와, 클리체의 홈에 패터닝된 레지스트를 로울러에 묻히는 단계와, 패터닝된 레지스트가 묻은 로울러를 기판 위에 굴림으로써 기판 위에 패턴을 형성하는 단계로 이루어지는 인쇄 공정에 있어서,

   클리체에 형성된 홈의 형태는 홈의 깊이가 깊어질수록 홈의 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 클리체의 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈은 클리체의 상부면과 홈의 경사면과 이루는 사이각 θ1 은 3。 ∼ 60。 사이의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 클리체의 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈은 홈의 경사면과 홈의 바닥면이 이루는 사이각 θ2 는 93。 ∼ 140。 사이의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 클리체의 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 클리체에 형성된 홈의 형태는 반원 형태인 것을 특징으로 하는 클리체의 구조.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 클리체에 형성된 홈의 형태는 반타원 형태인 것을 특징으로 하는 클리체의 구조.