KR20110078321A - 인쇄판의 제조 방법과 그 인쇄판을 이용한 박막 패턴의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄 롤러가 인쇄판의 바닥면에 닿는 것을 방지할 수 있는 인쇄판의 제조 방법과 그 인쇄판을 이용한 박막 패턴의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 인쇄판의 제조 방법은 제1 및 제2 영역을 가지는 베이스 기판을 마련하는 단계와; 상기 베이스 기판 상에 다층의 금속 패턴과, 상기 금속 패턴과 형상이 다른 다층의 포토레지스트 패턴을 동일한 포토 마스크와 인쇄 롤러를 이용하여 형성하는 단계와; 상기 다층의 금속 패턴과 다층의 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 패터닝 공정을 통해 상기 제1 영역에 단홈 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 상기 단홈 패턴보다 깊은 깊이와 긴 폭을 가지며 단면이 계단 형태인 장홈 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
장홈 패턴, 단홈 패턴, 인쇄판, 포토 마스크

Description

인쇄판의 제조 방법과 그 인쇄판을 이용한 박막 패턴의 제조 방법{METHOD OF FABRICATING CLICHE, AND METHOD OF FABRICATING THIN FILM PATTERN USING THE CLICHE}
본 발명은 인쇄 롤러가 인쇄판의 바닥면에 닿는 것을 방지할 수 있는 인쇄판의 제조 방법과 그 인쇄판을 이용한 박막 패턴의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 대두되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로-루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시 장치 등이 있다.
이러한 평판 표시 장치는 증착(코팅) 공정, 노광 공정, 현상 공정 및 식각 공정 등을 포함하는 마스크 공정에 의해 형성되는 다수의 박막으로 이루어진다. 그러나, 마스크 공정은 제조 공정이 복잡하여 제조 단가를 상승시키는 문제점이 있다. 이에 따라, 최근에는 인쇄 롤러를 이용한 인쇄 공정을 통해 박막을 형성할 수 있는 연구가 진행되고 있다.
이러한 인쇄 공정은 인쇄 롤러의 블랭킷에 인쇄액을 코팅한 후, 홈패턴과 돌출 패턴을 가지는 인쇄판을 이용하여 인쇄 롤러에 인쇄 패턴을 형성한 다음, 그 인쇄 패턴을 기판 상에 전사함으로써 원하는 박막을 형성하는 공정이다.
여기서, 동일 재질로 선폭이 다른 제1 및 제2 박막층을 동시에 형성하기 위해서 인쇄판(10)에는 도 1a에 도시된 바와 같이 제1 박막층과 대응하는 제1 홈 패턴(14)과 제2 박막층과 대응하는 제2 홈 패턴(16)이 형성된다.
이러한 인쇄판(10)에 인쇄롤러(20)가 회전하게 되면, 제1 홈 패턴(14)보다 선폭이 넓은 제2 홈 패턴(16)은 1b에 도시된 바와 같이 그 바닥면과 인쇄롤러(20)가 접촉(A)하게 되어 인쇄롤러(20)에 코팅된 인쇄액(22)이 제2 홈 패턴(16)의 바닥면에 전사되게 되어 인쇄액(22)이 손실되게 된다.
이와 같이 손실된 인쇄액(22)이 도 1c에 도시된 바와 같이 기판(1) 상에 전사되면, 도 1d에 도시된 바와 같이 제1 박막층(24)과, 제2 박막층(26)에 핀홀(pinhole) 형태의 미형성 영역(A)이 형성된다. 특히, 제2 박막층(26)이 색을 구현하는 블랙매트릭스 또는 컬러 필터로 이용되는 경우, 제2 박막층(26)의 미형성 영역에서 색이 보이지 않는 색빠짐 현상과 같은 패턴 불량이 발생되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 인쇄 롤러가 인쇄판의 바닥면에 닿는 것을 방지할 수 있는 인쇄판의 제조 방법과 그 인쇄판을 이용한 박막 패턴의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인쇄판의 제조 방법은 제1 및 제2 영역을 가지는 베이스 기판을 마련하는 단계와; 상기 베이스 기판 상에 다층의 금속 패턴과, 상기 금속 패턴과 형상이 다른 다층의 포토레지스트 패턴을 동일한 포토 마스크와 인쇄 롤러를 이용하여 형성하는 단계와; 상기 다층의 금속 패턴과 다층의 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 패터닝 공정을 통해 상기 제1 영역에 단홈 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 상기 단홈 패턴보다 깊은 깊이와 긴 폭을 가지며 단면이 계단 형태인 장홈 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 장홈 패턴을 형성하는 단계는 상기 단홈 패턴과 동일한 깊이를 가지며 상기 단홈 패턴보다 긴 폭을 가지는 상부 장홈 패턴과; 상기 상부 장홈 패턴과 연결되며, 상기 상부 장홈 패턴보다 작고 상기 단홈 패턴보다 긴 폭을 가지며, 상기 단홈 패턴 깊이 이상의 깊이를 가지는 하부 장홈 패턴을 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 기판 상에 동일한 포토 마스크를 이용하여 다층의 금속 패턴과 다층의 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는 상기 포토 마스크를 통해 형성된 제1 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 제1 금속층을 패터닝하여 상기 베이스 기판 상에 제1 금속 패턴을 형성하는 단게와; 상기 제1 금속 패턴이 형성된 상기 베이스 기판 상에 제2 금속층을 형성하는 단계와; 상기 포토 마스크를 통해 제1 금속 패턴과 중첩되는 제2 포토레지스트 패턴을 상기 제2 금속층 상에 형성하는 단계와; 상기 포토 마스크를 통해 형성된 제조용 베이스 기판을 이용한 인쇄 공정을 통해 상기 제2 포토레지스트 패턴이 형성된 베이스 기판 상에 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제3 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 상기 제2 금속층을 패터닝하여 제2 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는 상기 포토 마스크를 통해 형성된 제3 금속 패턴과 제4 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 제조용 베이스 기판을 식각함으로써 인쇄 홈 패턴을 형성하는 단계와; 상기 인쇄 홈 패턴이 형성된 제조용 베이스 기판 상에서 제3 포토레지스트가 도포된 상기 인쇄 롤러를 회전시킴으로써 상기 인쇄 롤러 상에 상기 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제2 포토레지스트 패턴이 형성된 베이스 기판 상에서 상기 인쇄 롤러를 회전시킴으로써 상기 베이스 기판 상에 상기 제3 포토레지스트 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 영역에 상기 단홈 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 상기 장홈 패턴을 형성하는 단계는 상기 제2 금속 패턴과 제2 및 제3 포토레지스트패턴을 마스 크로 상기 베이스 기판을 1차 식각함으로써 상기 제2 영역에 상기 하부 단홈 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제2 금속 패턴과 제2 및 제3 포토레지스트패턴을 제거하는 단계와; 상기 제1 금속 패턴을 마스크로 상기 베이스 기판을 2차 식각함으로써 상기 제1 영역에 상기 단홈 패턴을 형성함과 동시에 상기 상부 장홈 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1 금속 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조 방법은 제1 및 제2 영역을 가지는 베이스 기판과, 상기 제1 영역에 형성되는 단홈 패턴과, 상기 제2 영역에 상기 단홈 패턴보다 깊은 깊이와 긴 폭을 가지도록 형성되며 단면이 계단 형태인 장홈 패턴을 가지는 인쇄판을 마련하는 단계와; 상기 인쇄판 위에서 인쇄액이 도포된 인쇄 롤러가 회전하여 상기 인쇄 롤러에 상기 단홈 패턴과 대응하는 제1 선폭의 제1 인쇄 패턴과, 상기 장홈 패턴과 대응하는 제2 선폭의 제2 인쇄 패턴을 형성하는 단계와; 상기 인쇄 롤러에 형성된 제1 및 제2 인쇄 패턴을 상기 기판 상에 인쇄하는 단계를 포함하며, 상기 인쇄판을 마련하는 단계는 상기 베이스 기판 상에 다층의 금속 패턴과, 상기 금속 패턴과 형상이 다른 다층의 포토레지스트 패턴을 동일한 포토 마스크와 인쇄 롤러를 이용하여 형성하는 단계와; 상기 다층의 금속 패턴과 다층의 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 패터닝 공정을 통해 상기 제1 영역에 단홈 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 상기 장홈 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인쇄판의 제조 방법과 그 인쇄판을 이용한 박막 패턴의 제조 방법은 선폭이 긴 박막 패턴과 대응하는 장홈 패턴을 선폭이 짧은 박막 패턴과 대응하는 단홈 패턴보다 깊게 형성함으로써 인쇄판의 바닥면과 인쇄롤러와의 접촉현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인쇄판의 제조 방법 및 그 인쇄판을 이용한 박막 패턴의 제조 방법은 패턴 불량, 특히 색빠짐 현상을 방지할 수 있음과 아울러 장비 및 패턴이 넓이에 따라 바닥 닿음이 발생하지 않는 시각 깊이를 알아보는 사전 테스트 공정이 불필요해진다. 또한, 본 발명에 따른 인쇄판 및 그 제조 방법과 그를 이용한 박막 패턴의 제조 방법은 인쇄 공정시 인쇄 롤러의 압력에 대한 자유도를 확보할 수 있음과 아울러 종래보다 패턴 형성의 정확도가 용이해지도록 종래보다 인쇄 압력을 강하게 할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 인쇄판의 제조 방법과 그 인쇄판을 이용한 박막 패턴의 제조 방법은 하나의 포토마스크를 이용하여 단홈 패턴과 장홈 패턴을 형성함으로써 포토 마스크 수를 절감할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2은 본 발명에 따른 박막 패턴 형성용 인쇄 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2에 도시된 인쇄 장치는 인쇄액 공급부(146)와, 인쇄 롤러(144)와, 블랭킷(142)과, 인쇄판(110)을 포함한다.
인쇄액 공급부(146)는 인쇄액을 저장하며, 저장된 인쇄액을 인쇄 롤러(144)의 블랭킷(142)에 공급한다.
인쇄 롤러(144)는 이송부(118)를 통해 이동하는 인쇄판(110) 및 기판(101)과 순차적으로 접촉되도록 그들(110,101) 상에서 회전하게 된다. 이외에도 인쇄판(110) 및 기판(101)이 고정된 상태에서 인쇄 롤러(144)가 이동하여 인쇄판(110) 및 기판(101)과 순차적으로 접촉될 수도 있다.
이러한 인쇄 롤러(144)는 인쇄액 공급부(146)로부터의 인쇄액을 그 인쇄 롤러(144)의 외주면에 부착된 블랭킷(142)에 충진한다.
인쇄판(110)은 인쇄 롤러(144)의 블랭킷(142)에 충진된 인쇄액이 원하는 영역에만 남도록 블랭킷(142)과 접촉한다.
이러한 인쇄판(110)은 기판(101) 상에 선폭이 다른 제1 및 제2 박막 패턴을 형성하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 제1 영역(A1)에 형성되는 단홈 패턴(114) 및 돌출 패턴(112)과, 제2 영역(A2)에 형성되는 장홈 패턴(116)을 가진다.
돌출 패턴(112)은 인쇄 롤러(144)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 블랭킷(142)에 도포된 인쇄액과 접촉하는 영역이다. 이에 따라, 돌출 패턴(112) 상에는 인쇄 롤러(144)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 블랭킷(142)의 인쇄액이 전사된다.
단홈 패턴(114) 및 장홈 패턴(116)은 인쇄 롤러(144)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 블랭킷(142)에 도포된 인쇄액과 접촉하지 않는 영역이다. 이에 따라, 단홈 패턴(114) 및 장홈 패턴(116)과 대응하는 블랭킷(142)의 인쇄액은 블랭킷(142)에 남아 기판(101) 상에 제1 및 제2 박막 패턴으로 형성된다.
단홈 패턴(114)은 기판(101) 상에 형성될 제1 박막 패턴과 대응하므로 제1 선폭(w1)과 수㎛의 제1 깊이(d1)를 가지도록 형성된다.
장홈 패턴(116)은 기판(101) 상에 형성될 제1 박막 패턴보다 선폭이 넓은 제2 박막 패턴과 대응한다. 이러한 장홈 패턴(116)은 상부 장홈 패턴(116b)과, 상부 장홈 패턴(116b)과 연결되는 하부 장홈 패턴(116a)으로 이루어진다.
상부 장홈 패턴(116b)은 단홈 패턴(114)과 같은 제1 깊이(d1)와, 제1 선폭(w1)보다 큰 제2 선폭(w2)을 가지도록 형성된다. 하부 장홈 패턴(116a)은 제1 깊이(d1)이상이고 베이스 기판의 두께보다 얇은 제2 깊이(d2)와, 제3 선폭(w3)을 가지도록 형성된다. 이에 따라, 하부 장홈 패턴(116a)은 상부 장홈 패턴(116b)과 계단 형태를 이루도록 형성된다.
이러한 상부 장홈 패턴(116b) 및 하부 장홈 패턴(116a)으로 이루어진 장홈 패턴(116)의 전체 깊이(d3)는 제1 깊이(d1)와 제2 깊이(d2)의 합으로서, 단홈 패턴(114)의 제1 깊이(d1)보다 깊게 형성된다. 따라서, 인쇄 롤러(144)의 블랭킷(142)과 인쇄판(110)의 접촉시 인쇄 롤러(144)의 블랭킷(142)과 장홈 패턴(116)의 바닥면이 닿는 것을 방지할 수 있다.
도 4a 내지 도 4g는 도 3에 도시된 인쇄판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 영역(A1,A2)을 가지는 베이스 기판(131) 상에 제1 금속층(132)이 형성된다. 제1 금속층(132)은 Cr,CrOx, Mo, Al, AlNd 등의 단일층 또는 이들을 포함하는 다중층구조로 형성된다. 이러한 제1 금속층(132) 상에 포토레지스트가 도포된 후 노광 및 현상 공정을 포함하는 포토리소 그래피 공정으로 포토레지스트가 패터닝됨으로써 제1 포토레지스트 패턴(134)이 형성된다.
이 제1 포토레지스트 패턴(134)을 마스크로 이용한 건식 또는 습식 식각 공정을 통해 금속층(132)이 패터닝됨으로써 도 4b에 도시된 바와 같이 제1 금속 패턴(136)이 형성된다. 제1 금속 패턴(136)은 제1 영역(A1)에서 상대적으로 짧은 거리로 이격되게 형성되며, 제2 영역(A2)에서 상대적으로 긴 거리로 이격되게 형성된다.
제1 금속 패턴(136)이 형성된 베이스 기판(131) 상에 도 4c에 도시된 바와 같이 제2 금속층(138)이 형성된다. 제2 금속층(138)은 Cr,CrOx, Mo, Al, AlNd 등의 단일층 또는 이들을 포함하는 다중층구조로 형성된다. 이러한 제2 금속층(138) 상에 포토레지스트가 도포된 후 노광 및 현상 공정을 포함하는 포토리소그래피 공정으로 포토레지스트가 패터닝됨으로써 도 4d에 도시된 바와 같이 제2 포토레지스트 패턴(150)이 형성된다. 이 때, 제2 포토레지스트 패턴(150)은 도 4a에 도시된 제1 포토레지스트 패턴(134)과 동일 폭으로 동일한 위치에 형성되므로 제1 포토레지스트 패턴(134)과 동일한 포토 마스크를 이용하여 형성된다.
제2 포토레지스트 패턴(150)이 형성된 베이스 기판(131) 상에 도 4e에 도시된 바와 같이 제3 포토레지스트 패턴(154)이 형성된다. 여기서, 제3 포토레지스트 패턴(154)의 제조 방법은 도 5a 내지 도 5e를 결부하여 상세히 살명하기로 한다.
도 5a에 도시된 바와 같이 제조용 베이스 기판(102) 상에 순차적으로 제3 금속층(104a)과 포토레지스트(104b)가 형성된다. 포토레지스트(104b) 상부에 도 4a 에 도시된 제1 포토레지스트 패턴(134) 형성시 이용된 포토 마스크(106)가 정렬된다. 그 포토 마스크(106)를 이용한 노광 및 현상 공정을 통해 도 5b에 도시된 바와 같이 제4 포토레지스트 패턴(108b)이 형성된다. 이 제4 포토레지스트 패턴(108b)을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 제3 금속층(104a)이 패터닝됨으로써 제3 금속 패턴(108a)이 형성된다. 제3 금속 패턴(108a)과 제4 포토레지스트 패턴(108b)을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 제조용 베이스 기판(102)이 패터닝됨으로써 인쇄 홈 패턴(120)이 형성된다. 인쇄 홈 패턴(120)은 제2 영역(A2)에 형성되는 인쇄 장홈 패턴(120a)과, 제1 영역(A1)에 형성되며 인쇄 장홈 패턴(120a)보다 폭이 좁은 인쇄 단홈 패턴(120b)으로 이루어진다. 이러한 인쇄 홈 패턴(120)이 형성된 후, 제조용 베이스 기판(102) 상에 잔존하는 제3 금속 패턴(108a)과 제4 포토레지스트 패턴(108b) 각각은 도 5c에 도시된 바와 같이 식각 공정과 스트립 공정을 통해 제거된다.
인쇄 홈 패턴(120)이 형성된 제조용 베이스 기판(102)에 제3 포토레지스트(122)가 도포된 인쇄 롤러(124)를 도 5d에 도시된 바와 같이 회전시킨다. 도 5d에 도시된 인쇄 롤러(124)는 도 2에 도시된 인쇄 롤러(144)가 이용될 수도 있으며 도 2에 도시된 인쇄 롤러(144)와 다른 별개의 인쇄 롤러가 이용될 수 있다. 제조용 베이스 기판(102)과 접촉하는 영역의 제3 포토레지스트(122)는 도 5d에 도시된 바와 같이 제조용 베이스 기판(102) 상에 전사되며, 인쇄 단홈 패턴(120b) 및 인쇄 장홈 패턴(120a) 각각과 접촉하지 않는 영역의 제3 포토레지스트(122)는 인쇄 롤러(124)의 블랭킷의 표면에 남아 제3 포토레지스트 패턴(154)으로 형성된다. 여기 서, 인쇄 장홈 패턴(120a)의 바닥면의 일부면과 인쇄 롤러(124)의 블랭킷이 접촉하게 되므로 인쇄 롤러(124)에 도포된 제3 포토레지스트(122)의 일부는 인쇄 장홈 패턴(120a)의 바닥면에 전사된다.
이 제3 포토레지스트 패턴(154)이 형성된 인쇄 롤러(124)는 도 5e에 도시된 바와 같이 제2 포토레지스트 패턴(150)이 형성된 베이스 기판(131) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 베이스 기판(131) 상에는 제3 포토레지스트 패턴(154)이 전사된다.
이 제3 포토레지스트 패턴(154)을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 제2 금속층(138)을 패터닝함으로써 도 4f에 도시된 바와 같이 제2 금속 패턴(126)이 형성된다. 제2 금속 패턴(126)은 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 금속 패턴들(136) 사이로 노출된 베이스 기판(131)의 일부 영역을 노출시키도록 형성된다. 즉, 제2 금속 패턴(126)은 제1 및 제2 영역(A1, A2)에 위치하는 제1 및 제2 금속 패턴(136,152)과, 제1 영역(A1)에 위치하는 제1 금속 패턴들(136) 사이로 노출된 베이스 기판(131)의 일부를 덮도록 형성된다.
이러한 제2 금속 패턴(126)과 제2 및 제3 포토레지스트 패턴(150,154)을 마스크로 이용한 습식 식각 공정을 통해 베이스 기판(131)이 1차 식각된다. 이 때, 베이스 기판(131)은 불산(HF)계열의 식각액을 이용한 습식 식각 공정을 통해 1차 식각된다. 이에 따라, 베이스 기판(131)의 제2 영역(A2)에 하부 장홈 패턴(116a)이 형성된다. 한편, 제2 금속층(138)을 사이에 두고 제1 금속 패턴(136)과 중첩되는 제2 포토레지스트 패턴(150)은 제2 금속층(138) 및 베이스 기판(131)의 1차 식 각시 제1 금속 패턴(136)이 식각되는 것을 방지한다.
하부 장홈 패턴(116a)이 형성된 베이스 기판(131) 상에 잔존하는 제2 금속 패턴(152)은 식각 공정을 통해 제거되며, 제2 및 제3 포토레지스트 패턴(150,154)은 스트립 공정을 통해 제거된다.
그런 다음, 도 4g에 도시된 바와 같이 제1 금속 패턴(136)을 마스크로 이용한 건식 식각 공정을 통해 베이스 기판(131)이 2차 식각된다. 이 때, 베이스 기판(131)은 RIE(reactive ion etching) 혹은 ICP (inductively coupled plasma) 식각방법을 통해 건식 식각된다. 이러한 건식 식각 공정을 통해 단홈 패턴(114)이 형성됨과 아울러 상부 장홈 패턴(116b)이 형성된다. 여기서, 상부 장홈 패턴(116b)의 선폭은 하부 장홈 패턴(116a)보다 길게 형성된다.
그런 다음, 도 4h에 도시된 바와 같이 베이스 기판(131) 상에 잔존하는 제1 금속 패턴(136)은 식각 공정을 통해 제거됨으로써 인쇄판(110)이 완성된다.
한편, 제2 포토레지스트 패턴(150)이 형성된 후 제3 포토레지스트 패턴(154)을 형성하는 것(제1 실시예)을 예로 들어 설명하였지만, 제3 포토레지스트 패턴(154)이 형성된 후 제2 포토레지스트 패턴(150)을 형성(제2 실시 예)할 수도 있다. 제1 실시 예의 경우, 제3 포토레지스트 패턴(154)은 인쇄 공정을 통해 제2 포토레지스트 패턴(150) 상에 형성되므로 제3 포토레지스트 패턴(154) 형성시 제2 포토레지스트 패턴(150)의 손상이 발생되지 않는다. 반면에 제2 실시 예의 경우, 제2 포토레지스트 패턴(150)은 인쇄 공정을 통해 형성된 제3 포토레지스트 패턴(154) 상에 노광 및 현상 공정을 통해 형성되므로 제2 포토레지스트 패턴(150)의 현상 공 정시 제3 포토레지스 패턴(154)이 현상되어 제거될 수 있다. 따라서, 제2 포토레지스트 패턴(150)의 현상 공정시 제3 포토레지스트 패턴(154)이 제거되는 것을 방지하도록 제3 포토레지스트 패턴(154)은 감광성이 없도록 설계된다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 인쇄판을 박막 패터닝 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6a에 도시된 바와 같이 블랭킷(142)이 부착된 인쇄 롤러(144)를 마련한다. 이 블랭킷(142) 상에는 인쇄액 공급부(146)를 통해 인쇄액(148)이 충진된다.
그런 다음, 도 6b에 도시된 바와 같이 단홈 패턴(114) 및 장홈 패턴(116)과 돌출 패턴(112)을 가지는 인쇄판(110)에 인쇄액(148)이 도포된 인쇄 롤러(144)를 회전시킨다. 돌출 패턴(112)과 접촉하는 영역의 인쇄액(148)은 돌출 패턴(112) 상에 전사되며, 단홈 패턴(114) 및 장홈 패턴(116)과 접촉하지 않는 영역의 인쇄액(148)은 블랭킷(142)의 표면에 남아 제1 및 제2 인쇄 패턴(140a,140b)으로 형성된다.
이 제1 및 제2 인쇄 패턴(140a,140b)이 형성된 인쇄 롤러(144)는 도 6c에 도시된 바와 같이 기판(101) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 기판(101) 상에는 제1 및 제2 인쇄 패턴(140a,140b)이 전사된 후 건조 및 경화됨으로써 도 6d에 도시된 바와 같이 선폭이 다른 제1 및 제2 박막 패턴(141a,141b)으로 형성된다.
여기서, 제1 박막 패턴(141a)은 도 7에 도시된 바와 같이 액정 표시 패널의 액티브 영역(A1)에 위치하는 블랙매트릭스로, 제2 박막 패턴(141b)은 액정 표시 패널의 액티브 영역(A1)을 감싸는 외곽 영역(A2)에 위치하는 외곽 블랙매트릭스로 이 용된다. 또한, 제1 및 제2 박막 패턴(141a,141b)은 게이트 드라이버 인 패널(GIP)구조에서 게이트 구동부의 선폭이 다른 패턴으로 이용될 수도 있다.
이외에도 본 발명에 따른 인쇄 장치로는 액정 표시 패널 뿐만 아니라 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 발광 표시 패널 및 전계 방출 소자 등의 평판 표시 소자의 박막 또는 후막을 형성할 수 있다.
구체적으로, 도 8에 도시된 본 발명에 따른 액정 표시 패널은 액정층(171)을 사이에 두고 서로 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 기판(180) 및 칼라 필터 기판(160)을 구비한다.
칼라 필터 기판(160)은 상부기판(162) 상에 순차적으로 형성된 블랙매트릭스(164), 칼라필터(166), 공통 전극(168), 컬럼 스페이서(도시하지 않음)를 구비한다.
박막 트랜지스터 기판(180)은 하부 기판(182) 위에 서로 교차하게 형성된 게이트 라인(186) 및 데이터 라인(184)과, 그 교차부에 인접한 박막 트랜지스터(188)와, 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 형성된 화소 전극(170)을 구비한다.
이러한 액정 표시 패널의 컬러필터(166), 블랙 매트릭스(164) 및 컬럼 스페이서와, 인쇄 전계 발광 소자의 발광층을 포함하는 인쇄박막층 등과 같은 인쇄물질로 형성되는 박막 패턴과, 액정 표시 패널의 박막트랜지스터(188), 게이트 라인(186), 데이터 라인(184) 및 화소 전극(170) 등과 같은 무기물질로 형성되는 박막을 패터닝하기 위한 마스크로 이용되는 인쇄 패턴은 본원 발명에 따른 인쇄 공정을 통해 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1a 내지 도 1d는 종래 인쇄판을 이용한 인쇄 공정을 통해 형성되는 박막층의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄판을 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 도 3에 도시된 인쇄판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 4e에 도시된 제3 포토레지스트 패턴의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 2에 도시된 제조 장치를 이용한 박막 패턴의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7은 도 6a 내지 도 6d에 도시된 박막 패턴의 제조 방법에 의해 형성되는 블랙매트릭스를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 6a 내지 도 6d의 제조 방법에 의해 형성된 박막 패턴을 가지는 액정 표시 패널을 나타내는 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
101: 기판 144 : 인쇄 롤러
110 : 인쇄판 112 : 볼록 패턴
114,116 : 홈 패턴

Claims (11)

  1. 제1 및 제2 영역을 가지는 베이스 기판을 마련하는 단계와;
    상기 베이스 기판 상에 다층의 금속 패턴과, 상기 금속 패턴과 형상이 다른 다층의 포토레지스트 패턴을 동일한 포토 마스크와 인쇄 롤러를 이용하여 형성하는 단계와;
    상기 다층의 금속 패턴과 다층의 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 패터닝 공정을 통해 상기 제1 영역에 단홈 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 상기 단홈 패턴보다 깊은 깊이와 긴 폭을 가지며 단면이 계단 형태인 장홈 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장홈 패턴을 형성하는 단계는
    상기 단홈 패턴과 동일한 깊이를 가지며 상기 단홈 패턴보다 긴 폭을 가지는 상부 장홈 패턴과; 상기 상부 장홈 패턴과 연결되며, 상기 상부 장홈 패턴보다 작고 상기 단홈 패턴보다 긴 폭을 가지며, 상기 단홈 패턴 깊이 이상의 깊이를 가지는 하부 장홈 패턴을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 인쇄판의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상에 동일한 포토 마스크를 이용하여 다층의 금속 패턴과 다층의 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는
    상기 포토 마스크를 통해 형성된 제1 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 제1 금속층을 패터닝하여 상기 베이스 기판 상에 제1 금속 패턴을 형성하는 단게와;
    상기 제1 금속 패턴이 형성된 상기 베이스 기판 상에 제2 금속층을 형성하는 단계와;
    상기 포토 마스크를 통해 제1 금속 패턴과 중첩되는 제2 포토레지스트 패턴을 상기 제2 금속층 상에 형성하는 단계와;
    상기 포토 마스크를 통해 형성된 제조용 베이스 기판을 이용한 인쇄 공정을 통해 상기 제2 포토레지스트 패턴이 형성된 베이스 기판 상에 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제3 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 상기 제2 금속층을 패터닝하여 제2 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄판의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는
    상기 포토 마스크를 통해 형성된 제3 금속 패턴과 제4 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 제조용 베이스 기판을 식각함으로써 인쇄 홈 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 인쇄 홈 패턴이 형성된 제조용 베이스 기판 상에서 제3 포토레지스트가 도포된 상기 인쇄 롤러를 회전시킴으로써 상기 인쇄 롤러 상에 상기 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제2 포토레지스트 패턴이 형성된 베이스 기판 상에서 상기 인쇄 롤러를 회전시킴으로써 상기 베이스 기판 상에 상기 제3 포토레지스트 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄판의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 상기 단홈 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 상기 장홈 패턴을 형성하는 단계는
    상기 제2 금속 패턴과 제2 및 제3 포토레지스트패턴을 마스크로 상기 베이스 기판을 1차 식각함으로써 상기 제2 영역에 상기 하부 단홈 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제2 금속 패턴과 제2 및 제3 포토레지스트패턴을 제거하는 단계와;
    상기 제1 금속 패턴을 마스크로 상기 베이스 기판을 2차 식각함으로써 상기 제1 영역에 상기 단홈 패턴을 형성함과 동시에 상기 상부 장홈 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제1 금속 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄판의 제조 방법.
  6. 제1 및 제2 영역을 가지는 베이스 기판과, 상기 제1 영역에 형성되는 단홈 패턴과, 상기 제2 영역에 상기 단홈 패턴보다 깊은 깊이와 긴 폭을 가지도록 형성되며 단면이 계단 형태인 장홈 패턴을 가지는 인쇄판을 마련하는 단계와;
    상기 인쇄판 위에서 인쇄액이 도포된 인쇄 롤러가 회전하여 상기 인쇄 롤러에 상기 단홈 패턴과 대응하는 제1 선폭의 제1 인쇄 패턴과, 상기 장홈 패턴과 대응하는 제2 선폭의 제2 인쇄 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 인쇄 롤러에 형성된 제1 및 제2 인쇄 패턴을 상기 기판 상에 인쇄하는 단계를 포함하며,
    상기 인쇄판을 마련하는 단계는
    상기 베이스 기판 상에 다층의 금속 패턴과, 상기 금속 패턴과 형상이 다른 다층의 포토레지스트 패턴을 동일한 포토 마스크와 인쇄 롤러를 이용하여 형성하는 단계와;
    상기 다층의 금속 패턴과 다층의 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 패터닝 공정을 통해 상기 제1 영역에 단홈 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 상기 장홈 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 장홈 패턴을 형성하는 단계는
    상기 단홈 패턴과 동일한 깊이를 가지며 상기 단홈 패턴보다 긴 폭을 가지는 상부 장홈 패턴과; 상기 상부 장홈 패턴과 연결되며, 상기 장홈 패턴보다 작고 상 기 단홈 패턴보다 긴 폭을 가지며, 상기 단홈 패턴 깊이 이상의 깊이를 가지는 하부 장홈 패턴을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상에 하나의 포토 마스크를 이용하여 다층의 금속 패턴과 다층의 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는
    상기 포토 마스크를 통해 형성된 제1 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 제1 금속층을 패터닝하여 상기 베이스 기판 상에 제1 금속 패턴을 형성하는 단게와;
    상기 제1 금속 패턴이 형성된 상기 베이스 기판 상에 제2 금속층을 형성하는 단계와;
    상기 포토 마스크를 통해 제1 금속 패턴과 중첩되는 제2 포토레지스트 패턴을 상기 제2 금속층 상에 형성하는 단계와;
    상기 포토 마스크를 통해 형성된 제조용 베이스 기판을 이용한 인쇄 공정을 통해 상기 제2 포토레지스트 패턴이 형성된 베이스 기판 상에 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제3 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 상기 제2 금속층을 패터닝하여 제2 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는
    상기 포토 마스크를 통해 형성된 제3 금속 패턴과 제4 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 제조용 베이스 기판을 식각함으로써 인쇄 홈 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 인쇄 홈 패턴의 바닥면과 상기 제3 포토레지스트가 도포된 인쇄 롤러가 접촉하도록 상기 제조용 베이스 기판 상에서 상기 인쇄 롤러를 회전시킴으로써 상기 인쇄 롤러 상에 상기 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제2 포토레지스트 패턴이 형성된 베이스 기판 상에서 상기 인쇄 롤러를 회전시킴으로써 상기 베이스 기판 상에 상기 제3 포토레지스트 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 상기 단홈 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 상기 장홈 패턴을 형성하는 단계는
    상기 제2 금속 패턴과 제2 및 제3 포토레지스트패턴을 마스크로 상기 베이스 기판을 1차 식각함으로써 상기 제2 영역에 상기 하부 단홈 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제2 금속 패턴과 제2 및 제3 포토레지스트패턴을 제거하는 단계와;
    상기 제1 금속 패턴을 마스크로 상기 베이스 기판을 2차 식각함으로써 상기 제1 영역에 상기 단홈 패턴을 형성함과 동시에 상기 상부 장홈 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제1 금속 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 인쇄 패턴은 액정 표시 소자의 액티브 영역에 형성되는 블랙 매트릭스와, 상기 제2 인쇄 패턴은 상기 액정 표시 소자의 액티브 영역을 감싸는 외곽 영역에 형성되는 외곽 블랙매트릭스인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108124388A (zh) * 2017-11-17 2018-06-05 江门崇达电路技术有限公司 一种线路板碳油印制工艺

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