KR20120069486A - 패턴 플레이트의 제조방법 및 그를 이용한 패턴 형성방법 및 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

패턴 플레이트의 제조방법 및 그를 이용한 패턴 형성방법 및 액정표시장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 플레이트 상에 소정 패턴으로 마스크를 형성하는 공정; 상기 마스크가 형성된 플레이트를 지그에 고정하는 공정; 상기 지그를 식각액이 수용된 식각조에 투입하여 상기 플레이트에 대한 식각 공정을 진행하는 공정; 상기 지그를 상기 식각조에서 꺼내는 공정; 및 상기 플레이트를 상기 지그에서 분리하고 상기 마스크를 제거하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 지그의 상부에는 식각액 흐름 유도 기구가 구비되어 있어, 상기 지그를 상기 식각조에서 꺼내는 공정 시에 상기 지그에 묻어있는 식각액이 상기 플레이트 쪽으로 흘러내리는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트의 제조방법, 및 그를 이용한 패턴 형성방법 및 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 지그의 상부에 식각액 흐름 유도 기구가 형성되어 있기 때문에, 식각 공정이 완료된 후 상기 지그를 식각조에서 꺼내는 공정 시에, 상기 지그에 묻어있는 식각액이 상기 식각액 흐름 유도 기구에 의해 좌우측으로 유도되어 플레이트 쪽으로 흘러내리는 것이 방지된다. 따라서, 상기 플레이트에 이중 식각이 발생할 염려가 없어 정밀한 패턴 플레이트를 얻을 수 있다.

Description

패턴 플레이트의 제조방법 및 그를 이용한 패턴 형성방법 및 액정표시장치의 제조방법{Method for manufacturing Patterned Plate and Method for forming pattern on substrate and Method for manufacturing Liquid Crystal Display Device using the same}
본 발명은 임프린팅법(Imprinting) 또는 롤 인쇄법(Roll printing)과 같은 패턴 형성 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상기와 같은 패턴 형성 방법에 이용되는 패턴 플레이트(patterned plate)의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 및 디스플레이 장치 분야에서 소정의 패턴을 형성하는 방법으로서 포토리소그라피법(Photolithography)이 널리 이용되고 있는데, 포토리소그라피법은 공정이 복잡하고 고가의 포토 마스크가 요구되는 등의 단점이 있다.
따라서, 상기 포토리소그라피법을 대체할 수 있는 패턴 형성방법으로 임프린팅법(Imprinting) 및 롤 인쇄법(Roll printing) 등이 제안되었다.
상기 임프린팅법은 기판 상에 패턴 물질을 도포하고 상기 패턴 물질에 소정의 패턴 플레이트로 이루어진 몰드를 접촉시킴으로써, 상기 기판 상에 소정의 패턴을 형성하는 방법이다.
상기 롤 인쇄법은 소정의 패턴 플레이트로 이루어진 인쇄판을 이용하여 인쇄롤에 소정의 패턴을 인쇄하고 상기 인쇄롤을 기판 상에 회전시켜 상기 패턴을 전사함으로써, 상기 기판 상에 소정의 패턴을 형성하는 방법이다.
이와 같이, 상기 임프린팅법(Imprinting)은 몰드용 패턴 플레이트를 이용하게 되고, 상기 롤 인쇄법(Roll printing)은 인쇄판용 패턴 플레이트를 이용하게 되므로, 정밀한 패턴 형성을 위해서는 상기 패턴 플레이트가 정밀하게 제조되어야 한다.
이하에서는, 종래의 패턴 플레이트의 제조방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 패턴 플레이트의 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
우선, 도 1a에서 알 수 있듯이, 플레이트(10a) 상에 소정 패턴으로 마스크(20)를 형성한다.
다음, 도 1b에서 알 수 있듯이, 상기 마스크(20)가 형성된 플레이트(10a)를 지그(Jig)(30)에 고정한 후, 상기 지그(30)를 식각액(50)을 수용하고 있는 식각조(40)에 투입한다.
다음, 도 1c에서 알 수 있듯이, 상기 지그(30)를 식각조(40)에서 꺼낸다. 그리하면, 상기 마스크(20)에 의해 가려지지 않은 플레이트(10a)의 영역에 오목부(12)가 형성된다.
다음, 도 1d에서 알 수 있듯이, 상기 플레이트(10a)를 상기 지그(30)에서 분리하고, 상기 마스크(20)를 제거하여, 소정의 오목부(12)가 구비된 패턴 플레이트(10)를 완성한다.
이와 같은 오목부(12)가 구비된 패턴 플레이트(10)는 전술한 바와 같이 임프린팅법(Imprinting)의 몰드 또는 롤 인쇄법(Roll printing)의 인쇄판으로 사용된다.
그러나, 이와 같은 종래의 패턴 플레이트는 상기 지그(30)를 식각조(40)에서 꺼내는 도 1c에 따른 공정 중에 상기 지그(30)에 잔류하는 식각액에 의해서 상기 플레이트(10a)가 이중 식각되어 정밀한 패턴을 얻지 못하는 문제점이 있다.
즉, 도 2는 종래의 패턴 플레이트 제조 공정 중에 지그에 묻어있는 식각액에 의해서 정밀한 패턴을 얻지 못하는 문제를 보여주는 도면으로서, 이는 전술한 도 1c에 따른 공정의 정면도에 해당한다.
도 2에서 알 수 있듯이, 식각 공정이 완료된 후, 식각액(50)을 수용하고 있는 식각조(40)에서 지그(30)를 꺼내게 될 때, 상기 지그(30)의 상단부 영역에 식각액(50) 방울들이 뭉쳐 있다가 중력에 의해서 아래로 흐르게 된다(화살표 방향 참조). 이와 같이 식각액(50)이 아래로 흐르게 되면 식각액(50)에 의해서 플레이트(10a)의 소정 영역, 구체적으로는, 이미 식각 공정에 의해 형성된 오목부 영역에 추가적인 식각이 이루어지게 된다.
따라서, 원하는 형태의 정밀한 오목부를 구비한 패턴 플레이트를 얻지 못하고, 결국, 그와 같은 패턴 플레이트를 이용하여 임프링팅법 또는 롤 인쇄법으로 패턴 형성 공정을 수행할 경우, 정밀한 패턴을 형성하지 못하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 지그에 묻어있는 식각액에 의한 이중 식각을 차단함으로써 정밀한 오목부를 구비하는 패턴 플레이트를 제조하는 방법을 제공함과 더불어 그와 같은 패턴 플레이트를 이용하여 정밀한 패턴 형성방법 및 액정표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 플레이트 상에 소정 패턴으로 마스크를 형성하는 공정; 상기 마스크가 형성된 플레이트를 지그에 고정하는 공정; 상기 지그를 식각액이 수용된 식각조에 투입하여 상기 플레이트에 대한 식각 공정을 진행하는 공정; 상기 지그를 상기 식각조에서 꺼내는 공정; 및 상기 플레이트를 상기 지그에서 분리하고 상기 마스크를 제거하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 지그의 상부에는 식각액 흐름 유도 기구가 구비되어 있어, 상기 지그를 상기 식각조에서 꺼내는 공정 시에 상기 지그에 묻어있는 식각액이 상기 플레이트 쪽으로 흘러내리는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트의 제조방법을 제공한다.
상기 식각액 흐름 유도 기구는 식각액이 상기 플레이트 쪽으로 흘러내리는 것을 방지하는 방지벽 및 상기 방지벽과 연결되면서 식각액이 흐르는 유로가 되는 바닥면을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 식각액 흐름 유도 기구는, 중앙쪽의 바닥면이 양단쪽의 바닥면보다 높도록 경사지게 형성되어 상기 식각액이 지그의 양단쪽으로 흐르도록 유도될 수도 있고, 일단쪽의 바닥면이 타단쪽의 바닥면보다 낮도록 경사지게 형성되어 상기 식각액이 지그의 일단쪽으로 흐르도록 유도될 수도 있다.
상기 식각조의 측면에 분사장치가 형성되어 있어, 상기 식각 공정시 상기 분사장치에서 식각액을 추가로 분사할 수 있다.
상기 마스크가 형성된 플레이트를 지그에 고정하는 공정은 상기 플레이트의 주변부를 밀봉 부재로 밀봉하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한, 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트로 이루어진 몰드를 준비하는 공정; 기판 상에 소정의 패턴 물질을 도포하는 공정; 상기 패턴 물질 위에 상기 몰드를 위치시킨 후, 상기 몰드를 상기 패턴 물질과 접촉시키는 공정; 상기 패턴 물질과 상기 몰드가 접촉한 상태로 상기 패턴 물질을 경화시키는 공정; 및 상기 몰드를 상기 패턴 물질로부터 분리하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 몰드를 준비하는 공정은, 전술한 패턴 플레이트의 제조방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트로 이루어진 인쇄판을 준비하는 공정; 상기 인쇄판의 오목부에 소정의 패턴 물질을 도포하는 공정; 상기 인쇄판 상에서 인쇄롤을 회전시켜 상기 패턴 물질을 상기 인쇄롤로 전사하는 공정; 및 기판 상에서 상기 인쇄롤을 회전시켜 상기 인쇄롤에 전사된 패턴 물질을 상기 기판 상에 다시 전사하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 인쇄판을 준비하는 공정은 전술한 패턴 플레이트의 제조방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 제1 기판 상에 차광층을 형성하는 공정; 상기 차광층 사이에 컬러 필터층을 형성하는 공정; 상기 컬러 필터층 상에 소정의 패턴 물질을 도포하는 공정; 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트로 이루어진 몰드를 준비하고, 상기 패턴 물질 위에 상기 몰드를 위치시킨 후, 상기 몰드를 상기 패턴 물질과 접촉시키는 공정; 상기 패턴 물질과 몰드가 접촉한 상태로 상기 패턴 물질을 경화시키는 공정; 상기 몰드를 상기 패턴 물질로부터 분리하여 오버코트층 및 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 준비하고, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 몰드를 준비하는 공정은 전술한 패턴 플레이트의 제조방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 제1 기판 상에 차광층을 형성하는 공정; 상기 차광층 사이에 컬러 필터층을 형성하는 공정; 상기 컬러 필터층 상에 오버코트층을 형성하고, 상기 오버코트층 상에 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 준비하고, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 차광층을 형성하는 공정 및 상기 컬러 필터층을 형성하는 공정 중 적어도 하나의 공정은, 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트로 이루어진 인쇄판을 준비하는 공정; 상기 인쇄판의 오목부에 소정의 패턴 물질을 도포하는 공정; 상기 인쇄판 상에서 인쇄롤을 회전시켜 상기 패턴 물질을 상기 인쇄롤로 전사하는 공정; 및 기판 상에서 상기 인쇄롤을 회전시켜 상기 인쇄롤에 전사된 패턴 물질을 상기 기판 상에 다시 전사하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 인쇄판을 준비하는 공정은 전술한 패턴 플레이트의 제조방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 지그의 상부에 식각액 흐름 유도 기구가 형성되어 있기 때문에, 식각 공정이 완료된 후 상기 지그를 식각조에서 꺼내는 공정 시에, 상기 지그에 묻어있는 식각액이 상기 식각액 흐름 유도 기구에 의해 좌우측으로 유도되어 플레이트 쪽으로 흘러내리는 것이 방지된다. 따라서, 상기 플레이트에 이중 식각이 발생할 염려가 없어 정밀한 패턴 플레이트를 얻을 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 패턴 플레이트의 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 2는 종래의 패턴 플레이트 제조 공정 중에 지그에 묻어있는 식각액에 의해서 정밀한 패턴을 얻지 못하는 문제를 보여주는 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 플레이트의 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 제조방법에 대한 개략적인 공정 단면도이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 플레이트의 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
우선, 도 3a에서 알 수 있듯이, 플레이트(100a) 상에 소정 패턴으로 마스크(200)를 형성한다.
상기 플레이트(100a)는 유리를 이용할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 마스크(200)는 식각 공정시 식각 영역을 결정하기 위한 것으로서, 상기 마스크(200)가 형성되지 않은 영역이 식각되게 된다.
다음, 도 3b에서 알 수 있듯이, 상기 마스크(200)가 형성된 플레이트(100a)를 지그(Jig)(300)에 고정한 후, 상기 지그(300)를 식각액(500)이 수용된 식각조(400)에 투입하여 상기 플레이트(100a)에 대한 식각 공정을 진행한다.
상기 지그(300)에 플레이트(100a)를 고정할 때, 상기 지그(300)의 앞면 및 뒷면에 각각 플레이트(100a)를 고정함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 지그(300)에 플레이트(100a)를 고정할 때, 상기 플레이트(100a)의 주변부를 밀봉 부재(250)로 밀봉하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 플레이트(100a)의 주변부를 밀봉하지 않을 경우, 상기 플레이트(100a)의 주변부를 통해 식각액(500)이 침투하여 상기 플레이트(100a)의 뒷면이 식각될 수 있기 때문이다.
상기 밀봉 부재(250)는 상기 플레이트(100a)의 주변부를 밀봉할 수 있으면서 상기 식각액(500)에 의해 식각되지 않는 재료를 이용해야 하고, 예로서 내산성 테이프를 이용할 수 있다.
상기 지그(300)는 그 상부에 식각액 흐름 유도 기구(350)를 구비하고 있다. 따라서, 식각 공정이 완료된 후 상기 지그(300)를 식각조(400)에서 꺼낼 때, 상기 지그(300)에 묻어있는 식각액(500)이 상기 식각액 흐름 유도 기구(350)에 의해 상기 플레이트(100a) 쪽으로 흘러내리는 것이 방지된다. 즉, 상기 식각액 흐름 유도 기구(350)에 의해서 상기 식각액(500)이 지그(300)의 좌우측 양단쪽으로 흐르게 된다.
이를 위해서, 상기 식각액 흐름 유도 기구(350)는 식각액이 중력에 의해 아래쪽으로 흘러내리는 것을 방지하는 방지벽(351) 및 상기 방지벽(351)과 연결되면서 식각액이 흐르는 유로가 되는 바닥면(353)을 포함하여 이루어진다.
이와 같이 방지벽(351)과 바닥면(353)을 구비하는 식각액 흐름 유도 기구(350)는 상기 지그(300)의 상부, 특히, 상기 플레이트(100a)가 고정되는 위치의 위쪽에 형성하는 것이, 상기 플레이트(100a)로 식각액이 흘러내리는 것을 방지하기 위해 바람직하다.
상기 식각액 흐름 유도 기구(350)는 상기 지그(300)에 일체형으로 결합되도록 구성할 수도 있고, 경우에 따라서, 상기 지그(300)에 탈부착 가능하도록 구성할 수도 있다.
상기 식각액 흐름 유도 기구(350)는 상기 지그(300)의 상부에서 가로 방향으로 길게 형성되는데, 특히, 식각액이 상기 지그(300)의 좌우측 양단쪽으로 흐르도록 중앙쪽의 바닥면(353)이 양단쪽의 바닥면(353)보다 높도록 경사지게 형성될 수 있다.
다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 식각액이 상기 지그(300)의 좌측 또는 우측과 같은 일단쪽으로 흐르도록 하기 위해서, 상기 식각액 흐름 유도 기구(350)는 그 일단쪽의 바닥면(353)이 그 타단쪽의 바닥면(353)보다 낮도록 경사지게 형성될 수도 있다.
한편, 상기 지그(300)를 식각조(400)에 투입하여 식각 공정을 진행할 때, 상기 식각조(400)의 측면에 분사장치(450)를 형성하여 상기 분사장치(450)에서 식각액을 추가로 분사하는 것이 바람직하다. 상기 지그(300)를 식각조(400)에 투입하여 상기 플레이트(100a)를 식각할 경우 식각된 슬러리(slurry)로 인해 식각 불량이 발생할 수 있는데, 상기 분사장치(450)를 통해 식각액을 추가로 분사할 경우 슬러리로 인한 식각 불량을 방지할 수 있기 때문이다.
다음, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 지그(300)를 식각조(400)에서 꺼낸다. 그리하면, 상기 마스크(200)에 의해 가려지지 않은 플레이트(100a)의 소정 영역에 오목부(120)가 형성된다.
다음, 도 3d에서 알 수 있듯이, 상기 플레이트(100a)를 상기 지그(300)에서 분리하고, 상기 마스크(200)를 제거하여, 소정의 오목부(120)가 구비된 패턴 플레이트(100)를 완성한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 지그(300)의 상부에 식각액 흐름 유도 기구(350)가 형성되어 있기 때문에, 식각 공정이 완료된 후 상기 지그(300)를 식각조(400)에서 꺼내는 공정 시에, 상기 지그(300)에 묻어있는 식각액(500)이 상기 식각액 흐름 유도 기구(350)에 의해 좌우측으로 유도되어 상기 플레이트(100a) 쪽으로 흘러내리는 것이 방지된다. 따라서, 상기 플레이트(100a)에 이중 식각이 발생할 염려가 없어 정밀한 패턴 플레이트(100)를 얻을 수 있게 된다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 도시한 공정 단면도로서, 이는 임프린팅 방법을 적용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
우선, 도 4a에서 알 수 있듯이, 소정의 오목부(120)가 구비된 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드를 준비한다.
상기 패턴 플레이트(100)는 전술한 도 3a 내지 도 3d에 따른 방법에 의해 준비하며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 4b에서 알 수 있듯이, 기판(600) 상에 소정의 패턴 물질(610a)을 도포한다.
상기 기판(600)은 용도에 따라 다양한 재료를 이용할 수 있으며, 일반적으로 디스플레이 장치에 적용될 경우 유리 또는 투명한 플라스틱을 이용할 수 있다.
상기 패턴 물질(610a)은 롤(Roll) 인쇄방식, 또는 슬릿 노즐(slit nozzle) 방식 등 당업계에 공지된 다양한 방법을 이용하여 상기 기판(600) 상에 도포할 수 있다.
다음, 도 4c에서 알 수 있듯이, 상기 패턴 물질(610a) 위에 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드를 위치시킨 후, 상기 몰드를 상기 패턴 물질(610a)과 접촉시킨다.
다음, 도 4d에서 알 수 있듯이, 상기 패턴 물질(610a)과 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드가 접촉한 상태로 상기 패턴 물질(610a)을 경화시킨다.
상기 패턴 물질(610a)의 경화 공정은 열 경화 공정 또는 UV 경화 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 경화 공정이 UV 경화 공정으로 이루어질 경우, 상기 UV는 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드를 통과하여 상기 패턴 물질(610a)로 조사될 수 있으며, 이를 위해서 상기 몰드는 UV가 투과할 수 있는 유리와 같은 투명한 재료로 형성되어야 한다.
다음, 도 4e에서 알 수 있듯이, 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드를 상기 패턴 물질(610a)로부터 분리한다.
그리하면, 상기 기판(600) 상에 소정의 패턴(610)이 완성된다.
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 완성된 소정의 패턴(610)을 식각함으로써, 도 4e에서와 같이 전체가 연결된 것이 아니라, 소정 간격으로 이격된 패턴을 형성하는 것도 가능하다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 도시한 공정 단면도로서, 이는 롤 인쇄법을 적용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
우선, 도 5a에서 알 수 있듯이, 소정의 오목부(120)가 구비된 패턴 플레이트(100)로 이루어진 인쇄판을 준비한다.
상기 패턴 플레이트(100)는 전술한 도 3a 내지 도 3d에 따른 방법에 의해 준비하며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 5b에서 알 수 있듯이, 패턴 플레이트(100)로 이루어진 인쇄판의 오목부(120)에 소정의 패턴 물질(610a)을 도포한다.
상기 오목부(120)에 소정의 패턴 물질(610a)을 도포하는 공정은 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 인쇄판의 전면에 패턴 물질(610a)을 도포한 후, 상기 오목부(120) 이외의 영역에 도포된 패턴 물질(610a)을 블레이드(blade) 등으로 제거하는 공정으로 이루어질 수 있다.
다음, 도 5c에서 알 수 있듯이, 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 인쇄판 상에서 인쇄롤(630)를 회전시켜, 상기 인쇄판의 오목부(120)에 도포된 패턴 물질(610a)을 상기 인쇄롤(630)로 전사한다.
상기 인쇄롤(630)은 그 외곽면에 블랭킷(blanket)이 부착되어 있어, 상기 패턴 물질(610a)은 상기 인쇄롤(630)의 블랭킷 상에 전사될 수 있다.
다음, 도 5d에서 알 수 있듯이, 기판(600) 상에서 상기 인쇄롤(630)을 회전시켜, 상기 인쇄롤(630)에 전사된 패턴 물질(610a)을 상기 기판(600)으로 다시 전사한다. 그리하면, 상기 기판(600) 상에 소정의 패턴(610)이 완성된다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 제조방법에 대한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 전술한 패턴 형성 방법을 적용한 것이다.
우선, 도 6a에서 알 수 있듯이, 제1 기판(700) 상에 차광층(710)을 패턴 형성한다.
상기 제1 기판(700)은 유리 또는 투명한 플라스틱을 이용할 수 있다.
상기 차광층(710)은 화소 영역 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 것으로서, 상기 제1 기판(700) 상에 매트릭스 형상으로 패턴 형성한다.
상기 차광층(710)의 패턴 형성 공정은 전술한 도 5a 내지 도 5d에 따른 롤 인쇄법에 의한 패턴 형성 공정을 이용하여 수행할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 6b에서 알 수 있듯이, 상기 차광층(710) 사이에 컬러 필터층(720)을 패턴 형성한다.
상기 컬러 필터층(720)은 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러 필터로 형성할 수 있다.
상기 컬러 필터층(720)의 패턴 형성 공정도 전술한 도 5a 내지 도 5d에 따른 롤 인쇄법에 의한 패턴 형성 공정을 이용하여 수행할 수 있으며, 이에 대한 구체적은 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 6c에서 알 수 있듯이, 상기 컬러 필터층(720) 상에 소정의 패턴 물질(730a)을 도포한다.
상기 패턴 물질(730a)은 최종적으로 오버 코트층(over coating layer) 및 컬럼 스페이서(column spacer)로 패턴되는 것이다. 따라서, 오버 코트층 및 컬럼 스페이서에 적용될 수 있는 당업계에 공지된 재료를 상기 패턴 물질(730a)로 이용한다.
상기 패턴 물질(730a)은 롤(Roll) 인쇄방식, 또는 슬릿 노즐(slit nozzle) 방식 등 당업계에 공지된 다양한 방법을 이용하여 상기 컬러 필터층(720) 상에 도포할 수 있다.
다음, 도 6d에서 알 수 있듯이, 소정의 오목부(120)가 구비된 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드를 준비한 후, 상기 패턴 물질(730a) 위에 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드를 위치시키고, 상기 몰드를 상기 패턴 물질(730a)과 접촉시킨다.
상기 패턴 플레이트(100)는 전술한 도 3a 내지 도 3d에 따른 방법에 의해 준비하며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 6e에서 알 수 있듯이, 상기 패턴 물질(730a)과 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드가 접촉한 상태로 상기 패턴 물질(730a)을 경화시킨다.
상기 패턴 물질(730a)의 경화 공정은 열 경화 공정 또는 UV 경화 공정으로 이루어질 수 있다.
다음, 도 6f에서 알 수 있듯이, 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드를 상기 패턴 물질(730a)로부터 분리한다.
그리하면, 오버 코트층(731) 및 컬럼 스페이서(732) 패턴이 형성된다.
상기 오버 코트층(731)은 상기 컬러 필터층(720) 상에 형성되어 상기 컬러 필터층(720)을 보호함과 더불어 제1 기판(700)을 평탄화시키는 역할을 하는 것이다.
상기 컬럼 스페이서(732)는 액정표시장치의 셀갭(cell gap)을 유지시키는 역할을 하는 것이다.
이와 같이, 본 발명에서는 상기 패턴 플레이트(100)로 이루어진 몰드를 적용하여 1회의 임프린팅 공정으로 오버 코트층(731) 및 컬럼 스페이서(732) 패턴을 동시에 형성할 수 있다.
다음, 도 6g에서 알 수 있듯이, 상기 제1 기판(700)과 대향하는 제2 기판(800)을 준비하고, 상기 제1 기판(700) 및 제2 기판(800) 사이에 액정층(900)을 형성하면서 상기 제1 기판(700)과 제2 기판(800)을 합착한다.
구체적으로 도시하지 않았지만, 상기 제2 기판(800) 상에는 화소 영역을 정의하기 위한 게이트 라인과 데이터 라인이 교차배열되어 있고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 스위칭소자로서 박막 트랜지스터가 형성되어 있고, 상기 화소 영역에 액정을 구동하기 위한 화소 전극과 공통 전극이 형성되어 있다.
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인과 연결되는 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 연결되는 소스 전극, 상기 소스 전극과 마주하면서 소정 간격으로 이격되는 드레인 전극, 및 전자의 이동채널로 기능하는 반도체층을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제2 기판(800)을 구성하는 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터의 구성요소들에 대한 패턴 형성 공정은 전술한 도 5a 내지 도 5d에 따른 롤 인쇄법에 의한 패턴 형성 공정을 이용하여 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 액정표시장치는 IPS(In plane Switching) 모드 이외에 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드 등 당업계에 공지된 다양한 구동모드를 포함할 수 있고, 그에 따라, 상기 제1 기판(700) 및 제2 기판(800)의 구체적인 구성도 변경될 수 있다.
상기 제1 기판(700)과 제2 기판(800) 사이에 액정층(900)을 형성하면서 양 기판(700, 800)을 합착하는 공정은 진공주입법 또는 액정적하법을 이용하여 수행할 수 있다.
상기 진공주입법은 상기 제1 기판(700)과 제2 기판(800) 중 어느 하나의 기판 상에 액정 주입구를 구비한 실런트(sealant)를 도포하고, 상기 제1 기판(700)과 제2 기판(800)을 합착한 후, 상기 액정 주입구를 통해 액정을 주입하여 액정층(900)을 형성하는 방법이다.
상기 액정적하법은 상기 제1 기판(700)과 제2 기판(800) 중 어느 하나의 기판 상에 액정 주입구가 없는 실런트(sealant)를 도포하고, 상기 실런트 내에 액정을 적하하여 액정층(900)을 형성한 후, 상기 제1 기판(700)과 제2 기판(800)을 합착하는 방법이다.
또한, 본 발명에 따른 패턴 형성 공정은 액정표시장치 이외에도 다양한 디스플레이 장치의 제조방법에 적용될 수 있을 것이다.
100a: 플레이트 100: 패턴 플레이트
120: 오목부 200: 마스크
250: 밀봉 부재 300: 지그
350: 식각액 흐름 유도 기구 351: 방지벽
353: 바닥면 400: 식각조
450: 분사장치 500: 식각액
600: 기판 610a, 730a: 패턴 물질
630: 인쇄롤 700: 제1 기판
710: 차광층 720: 컬러 필터층
731: 오버 코트층 732: 컬럼 스페이서
800: 제2 기판 900: 액정층

Claims (10)

  1. 플레이트 상에 소정 패턴으로 마스크를 형성하는 공정;
    상기 마스크가 형성된 플레이트를 지그에 고정하는 공정;
    상기 지그를 식각액이 수용된 식각조에 투입하여 상기 플레이트에 대한 식각 공정을 진행하는 공정;
    상기 지그를 상기 식각조에서 꺼내는 공정; 및
    상기 플레이트를 상기 지그에서 분리하고 상기 마스크를 제거하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    이때, 상기 지그의 상부에는 식각액 흐름 유도 기구가 구비되어 있어, 상기 지그를 상기 식각조에서 꺼내는 공정 시에 상기 지그에 묻어있는 식각액이 상기 플레이트 쪽으로 흘러내리는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식각액 흐름 유도 기구는 식각액이 상기 플레이트 쪽으로 흘러내리는 것을 방지하는 방지벽 및 상기 방지벽과 연결되면서 식각액이 흐르는 유로가 되는 바닥면을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴 플레이트의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 식각액 흐름 유도 기구는 중앙쪽의 바닥면이 양단쪽의 바닥면보다 높도록 경사지게 형성되어, 상기 식각액이 지그의 양단쪽으로 흐르도록 유도되는 것을 특징으로 하는 패턴 플레이트의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 식각액 흐름 유도 기구는 일단쪽의 바닥면이 타단쪽의 바닥면보다 낮도록 경사지게 형성되어, 상기 식각액이 지그의 일단쪽으로 흐르도록 유도되는 것을 특징으로 하는 패턴 플레이트의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 식각조의 측면에 분사장치가 형성되어 있어, 상기 식각 공정시 상기 분사장치에서 식각액을 추가로 분사하는 것을 특징으로 하는 패턴 플레이트의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마스크가 형성된 플레이트를 지그에 고정하는 공정은 상기 플레이트의 주변부를 밀봉 부재로 밀봉하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴 플레이트의 제조방법.
  7. 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트로 이루어진 몰드를 준비하는 공정;
    기판 상에 소정의 패턴 물질을 도포하는 공정;
    상기 패턴 물질 위에 상기 몰드를 위치시킨 후, 상기 몰드를 상기 패턴 물질과 접촉시키는 공정;
    상기 패턴 물질과 상기 몰드가 접촉한 상태로 상기 패턴 물질을 경화시키는 공정; 및
    상기 몰드를 상기 패턴 물질로부터 분리하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    이때, 상기 몰드를 준비하는 공정은 전술한 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 패턴 플레이트의 제조방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  8. 소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트로 이루어진 인쇄판을 준비하는 공정;
    상기 인쇄판의 오목부에 소정의 패턴 물질을 도포하는 공정;
    상기 인쇄판 상에서 인쇄롤을 회전시켜 상기 패턴 물질을 상기 인쇄롤로 전사하는 공정; 및
    기판 상에서 상기 인쇄롤을 회전시켜 상기 인쇄롤에 전사된 패턴 물질을 상기 기판 상에 다시 전사하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    이때, 상기 인쇄판을 준비하는 공정은 전술한 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 패턴 플레이트의 제조방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  9. 제1 기판 상에 차광층을 형성하는 공정;
    상기 차광층 사이에 컬러 필터층을 형성하는 공정;
    상기 컬러 필터층 상에 소정의 패턴 물질을 도포하는 공정;
    소정의 오목부가 구비된 패턴 플레이트로 이루어진 몰드를 준비하고, 상기 패턴 물질 위에 상기 몰드를 위치시킨 후, 상기 몰드를 상기 패턴 물질과 접촉시키는 공정;
    상기 패턴 물질과 몰드가 접촉한 상태로 상기 패턴 물질을 경화시키는 공정;
    상기 몰드를 상기 패턴 물질로부터 분리하여 오버코트층 및 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및
    상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 준비하고, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    이때, 상기 몰드를 준비하는 공정은 전술한 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 패턴 플레이트의 제조방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제1 기판 상에 차광층을 형성하는 공정;
    상기 차광층 사이에 컬러 필터층을 형성하는 공정;
    상기 컬러 필터층 상에 오버코트층을 형성하고, 상기 오버코트층 상에 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및
    상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 준비하고, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    이때, 상기 차광층을 형성하는 공정 및 상기 컬러 필터층을 형성하는 공정 중 적어도 하나의 공정은 전술한 제8항에 따른 패턴 형성 방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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JP2021034456A (ja) * 2019-08-20 2021-03-01 大日本印刷株式会社 インプリントモールド用基板、インプリントモールド、およびインプリントモールド用基板の製造方法
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KR102506534B1 (ko) * 2022-06-28 2023-03-06 (주)코마테크놀로지 반도체용 캐소드 미세홀 에칭에 따른 수직형 가압 에칭 장치

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