KR20150095971A - 마스터 몰드, 임프린트 몰드 및 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법 - Google Patents

마스터 몰드, 임프린트 몰드 및 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

임프린트 몰드를 제조하는 데 사용되는 마스터 몰드에 있어서, 상기 마스터 몰드는 베이스부 및 상기 베이스부로부터 돌출된 돌출부들을 포함한다. 상기 돌출부들 각각의 측부에 적어도 하나의 제1 홈이 정의된다. 또한, 표시장치의 제조에 사용되는 임프린트 몰드에 있어서, 상기 임프린트 몰드는 베이스부 및 상기 베이스부로부터 돌출된 돌출부들을 포함한다. 상기 돌출부들 각각은 상기 돌출부들 각각의 측부로부터 돌출된 적어도 하나의 제1 볼록부를 포함한다.

Description

마스터 몰드, 임프린트 몰드 및 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법{MASTER MOLD, IMPRINT MOLD AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY DEVICE USING THE IMPRINT MOLD}
본 발명은 마스터 몰드, 임프린트 몰드 및 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시장치에 구비되는 패턴을 보다 정교하게 형성할 수 있는 마스터 몰드 및 임프린트 몰드에 관한 것이다.
임프린트 공정은 임프린트 패턴이 형성된 임프린트 몰드를 이용하여 수지층에 상기 임프린트 패턴을 전사하는 공정으로, 상기 임프린트 공정은 표시장치에 구비되는 박막에 패턴을 형성하는 데 널리 사용되고 있다. 상기 임프린트 공정을 이용하여 상기 박막에 상기 패턴을 형성하는 경우에, 포토리소그래피 공정보다 상기 패턴을 형성하는 데 소요되는 시간 및 비용을 절감하는 데 유리할 수 있다.
상기 임프린트 몰드는 마스터 몰드를 이용하여 제조된다. 일반적으로, 상기 임프린트 몰드는 상기 마스터 몰드보다 소프트한 특성을 가지므로 상기 임프린트 몰드의 수명은 상기 마스터 몰드보다 짧다. 따라서, 상기 임프린트 몰드가 상기 표시장치의 대량 생산에 응용되는 경우에, 상기 마스터 몰드를 이용하여 상기 임프린트 몰드가 대량으로 제조될 수 있다. 따라서, 상기 표시장치의 상기 박막에 상기 패턴을 정교하게 형성하기 위해서는 상기 임프린트 몰드 및 상기 마스터 몰드의 설계가 중요할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 표시장치에 구비되는 박막의 패턴을 정교하게 형성할 수 있는 마스터 몰드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 표시장치에 구비되는 박막의 패턴을 정교하게 형성할 수 있는 임프린트 몰드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치에 구비되는 박막의 패턴을 정교하게 형성하는 방법을 제공하는 데 있다.
임프린트 몰드를 제조하는 데 사용되는 마스터 몰드에 있어서, 상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스터 몰드는 베이스부 및 상기 베이스부로부터 돌출된 돌출부들을 포함한다. 상기 돌출부들 각각의 측부에 적어도 하나의 제1 홈이 정의된다.
표시장치의 제조에 사용되는 임프린트 몰드에 있어서, 상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 임프린트 몰드는 베이스부 및 상기 베이스부로부터 돌출된 돌출부들을 포함한다. 상기 돌출부들 각각은 상기 돌출부들 각각의 측부로부터 돌출된 적어도 하나의 제1 볼록부를 포함한다.
임프린트 몰드를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법에 있어서, 상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치를 제조하는 방법은 다음과 같다.
제1 기판 위에 화소부를 형성하고, 상기 제1 기판을 제2 기판에 결합한다. 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나 위에 예비 격자 편광층을 형성하고, 상기 예비 격자 편광층 위에 수지층을 형성한다. 그 이후에, 베이스부 위에 다수의 돌출부들이 형성된 임프린트 몰드를 이용하여 상기 수지층을 임프린트하고, 상기 임프린트된 상기 수지층을 경화하여 마스크층들을 형성한다. 그 이후에, 상기 마스크층들을 마스크로 이용하여 상기 예비 격자 편광층을 패터닝하여 격자 편광층들을 형성한다.
상기 임프린트 몰드를 이용하여 상기 수지층을 임프린트 할 때, 상기 다수의 돌출부들 각각의 측부에 형성된 제1 볼록부를 이용하여 상기 마스크층들 각각의 측부의 프로파일을 편평하게 제어한다.
본 발명에 따른 마스터 몰드 및 상기 마스터 몰드와 대응하는 구조를 갖는 임프린트 몰드에 따르면, 상기 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치에 구비되는 격자 편광층들을 패터닝하는데 사용되는 마스크층들의 형상이 용이하게 제어될 수 있다. 따라서, 상기 마스크층들을 이용하여 패터닝되는 상기 마스크층들의 프로파일의 형상이 곡선에서 직선에 가까워지도록 편평해질 수 있고, 이에 따라 상기 격자 편광층들의 형상에 의해 상기 격자 편광층들의 광학 기능이 저하되는 것이 방지될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 마스터 몰드의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 I-I`을 따라 절취된 부분을 나타낸 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스터 몰드의 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 II-II`을 따라 절취된 부분을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스터 몰드의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스터 몰드의 단면도이다.
도 5a는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명된 마스터 몰드를 이용하여 제조된 임프린트 몰드의 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 III-III`을 따라 절취된 면을 나타낸 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1a에 도시된 마스터 몰드를 이용하여 도 5b에 도시된 임프린트 몰드를 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 7a 내지 도 7h들은 도 5b에 도시된 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 `제1`, `제2` 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 `위에` 또는 `상에` 있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 마스터 몰드의 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 I-I`을 따라 절취된 부분을 나타낸 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 이 실시예에서는 마스터 몰드(100)는 임프린트 몰드(도 5a의 200)를 제조하는 데 사용될 수 있다.
상기 마스터 몰드(100)는 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물과 같은 무기 재료를 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 마스터 몰드(100)의 재료에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시예에서는 예를 들면 상기 마스터 몰드(100)는 실리콘 수지 및 에폭시 수지와 같은 유기 재료를 포함할 수도 있다.
상기 마스터 몰드(100)는 베이스부(BP) 및 다수의 돌출부들(CP)을 포함한다. 이 실시예에서는, 상기 베이스부(BP)는 플레이트 형상을 가질 수 있고, 상기 다수의 돌출부들(CP)은 상기 베이스부(BP)로부터 돌출된 형상을 가질 수 있다.
상기 다수의 돌출부들(CP) 각각은 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있고, 상기 다수의 돌출부들(CP)은 서로 이격되어 상기 베이스부(BP) 위에서 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다. 이 실시예에서는, 상기 제1 방향(D1)은 상기 제2 방향(D2)과 직교할 수 있다. 이하, 상기 다수의 돌출부들(CP) 중 하나의 돌출부(CP)의 구조를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
상기 돌출부(CP)의 서로 마주하는 측부들(P1)을 정의할 때, 상기 측부들(P1) 각각에 제1 홈(H1)이 정의된다. 이 실시예에서는, 상기 제1 홈(H1)은 상기 제1 방향(D1)을 따라 연장되어 라운드 형상을 갖는 면으로 정의될 수 있고, 단면상에서 상기 측부들(P1) 각각의 중앙이 오목하도록 패여 상기 제1 홈(H1)이 정의될 수 있다. 따라서, 상기 제1 방향(D1)으로 연장되어 상기 측부들(P1) 각각을 이등분하는 제1 가상선(LN1)을 정의할 때, 상기 제1 가상선(LN1) 상에서 상기 제1 홈(H1)의 깊이(DT)가 가장 크다.
다른 실시예에서는, 상기 제1 가상선(LN1) 상에서 상기 제1 홈(H1)의 상기 깊이(DT)가 가장 크되, 단면상에서 상기 제1 홈(H1)을 정의하는 면들은 편평한 형상을 가질 수도 있다.
상기 돌출부(CP)의 상부(P2)를 정의할 때, 상기 상부(P2)에 제2 홈(H2)이 정의된다. 이 실시예에서는, 상기 제2 홈(H2)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 단면상에서 상기 제2 홈(H2)은 상기 상부(P2)의 중앙에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제1 방향(D1)으로 연장되어 상기 상부(P2)를 이등분하는 제2 가상선(LN2)을 정의할 때, 상기 제2 홈(H2)은 상기 제2 가상선(LN2) 상에 위치할 수 있다.
이 실시예에서는 상기 제2 홈(H2)을 정의하는 면들은 편평한 형상을 가지나, 다른 실시예에서는 상기 제2 홈(H2)은 라운드 형상을 갖는 면으로 정의될 수도 있다.
상기 베이스부(BP)에 제3 홈들(H3)이 정의된다. 이 실시예에서는, 상기 제3 홈들(H3) 각각은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제3 홈들(H3)은 상기 돌출부(CP)의 양 측들에 일대일 대응하여 위치할 수 있다. 이 실시예에서는 단면상에서 상기 제3 홈들(H3) 각각을 정의하는 면들은 편평한 형상을 가지나, 다른 실시예에서는 상기 제3 홈들(H3) 각각은 라운드 형상을 갖는 면으로 정의될 수도 있다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스터 몰드의 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 II-II`을 따라 절취된 부분을 나타낸 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 마스터 몰드(101)는 베이스부(BP-1) 및 상기 베이스부(BP-1)로부터 돌출된 다수의 돌출부들(CP-1)을 포함한다. 상기 다수의 돌출부들(CP-1) 중 하나의 돌출부(CP-1)의 구조를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
이 실시예에서는 상기 돌출부(CP-1)는 보조 돌출부들(P3)을 포함한다. 상기 보조 돌출부들(P3)은 상기 돌출부(CP-1)의 상부(P2-1)에 배치되고, 상기 보조 돌출부들(P3)은 상기 상부(P2-1)의 서로 마주하는 두 개의 에지들(EG)에 일대일 대응하여 위치한다. 또한, 단면상에서 상기 보조 돌출부들(P3) 각각은 다면체 형상을 가질 수 있고, 상기 보조 돌출부들(P3)은 상기 돌출부(CP-1)와 일체형의 형상을 가질 수 있다.
상술한 상기 돌출부(CP-1) 및 상기 보조 돌출부들(P3)의 구조에 따르면, 상기 보조 돌출부들(P3)이 갖는 두께에 의해 상기 돌출부(CP-1)의 상기 상부(P2-1)의 중앙은 단면상에서 일 깊이로 패인 형상을 가지므로, 상기 돌출부(CP-1)의 상기 상부(P2-1)의 중앙에 제2 홈(H2-1)이 정의될 수 있다.
상기 돌출부(CP-1)의 서로 마주하는 측부들(P1-1)을 정의할 때, 상기 측부들(P1-1) 각각에 제1 홈(H1-1)이 정의된다. 이 실시예에서는, 상기 제1 홈(H1-1)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제1 홈(H1-1)은 상기 측부들(P1-1) 각각이 패인 형상으로 정의될 수 있다. 이 실시예에서는, 단면상에서 상기 제1 홈(H1-1)은 편평한 면들로 정의될 수 있고, 다른 실시예에서는 단면상에서 상기 제1 홈(H1-1)은 라운드 형상의 면으로 정의될 수도 있다.
상기 베이스부(BP-1)에 제3 홈들(H3-1)이 정의된다. 이 실시예에서는, 상기 제3 홈들(H3-1) 각각은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제3 홈들(H3-1)은 상기 돌출부(CP-1)의 양 측들에 일대일 대응하여 위치할 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제1 홈들(H1-1)은 상기 제3 홈들(H3-1)과 일대일 대응하여 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제1 홈들(H1-1) 및 상기 제3 홈들(H3-1) 중 서로 연결된 제1 홈(H1-1) 및 제3 홈(H3-1)의 용적의 크기는 상기 제1 홈(H1-1)의 용적의 크기 및 상기 제3 홈(H3-1)의 용적의 크기의 합과 동일할 수 있다.
이 실시예에서는, 단면상에서 상기 제3 홈(H3-1)은 편평한 면들로 정의될 수 있고, 다른 실시예에서는 단면상에서 상기 제3 홈(H3-1)은 라운드 형상의 면으로 정의될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스터 몰드의 단면도이다. 도 3을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 3을 참조하면, 마스터 몰드(102)는 베이스부(BP-1) 및 상기 베이스부(BP-1)로부터 돌출된 다수의 돌출부들(CP-2)을 포함한다. 상기 다수의 돌출부들(CP-2) 중 하나의 돌출부(CP-2)의 구조를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
이 실시예에서는, 상기 돌출부(CP-2) 각각은 보조 돌출부들(P3-1)을 포함한다. 상기 보조 돌출부들(P3-1)은 상기 돌출부(CP-2)의 상부(P2-1)에 배치되고, 상기 보조 돌출부들(P3-1)은 상기 상부(P2-1)의 서로 마주하는 두 개의 에지들(EG)에 일대일 대응하여 위치한다. 이 실시예에서는, 단면상에서 상기 보조 돌출부들(P3-1) 각각은 삼각형 형상을 가질 수 있고, 상기 보조 돌출부들(P3-1)은 상기 돌출부(CP-2)와 일체형의 형상을 가질 수 있다.
상술한 상기 돌출부(CP-2) 및 상기 보조 돌출부들(P3-1)의 구조에 따르면, 상기 보조 돌출부들(P3-1)이 갖는 두께에 의해 상기 돌출부(CP-2)의 상기 상부(P2-1)의 중앙은 단면상에서 일 깊이로 패인 형상을 가지므로, 상기 돌출부(CP-2)의 상기 상부(P2-1)의 중앙에 제2 홈(H2-2)이 정의될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스터 몰드의 단면도이다. 도 4를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 4을 참조하면, 마스터 몰드(103)는 베이스부(BP-2) 및 상기 베이스부(BP-2)로부터 돌출된 다수의 돌출부들(CP-3)을 포함하고, 상기 다수의 돌출부들(CP-3) 각각은 보조 돌출부들(P3-2)을 포함한다. 이 실시예에서, 단면상에서 상기 보조 돌출부들(P3-2) 각각은 반구 형상을 가질 수 있다.
도 3을 참조하여 설명된 실시예와 같이, 상기 보조 돌출부들(P3-2)이 갖는 두께에 의해 상기 다수의 돌출부들(CP-3) 각각의 상부(P2-1)의 중앙은 단면상에서 일 깊이로 패인 형상을 가지므로, 상기 돌출부(CP-3)의 상기 상부(P2-1)의 중앙에 제2 홈(H2-3)이 정의될 수 있다.
또한, 상기 다수의 돌출부들(CP-3) 각각의 서로 마주하는 측부들(P1-2)에 일대일 대응하여 제1 홈들(H1-2)이 정의되고, 상기 베이스부(BP-2)에 상기 제1 홈들(H1-2)과 일대일 대응하여 연결되는 제3 홈들(H3-2)이 정의된다. 이 실시예에서는, 단면상에서 상기 제1 홈들(H1-2) 각각을 정의하는 면은 라운드 형상을 가질 수 있고, 단면상에서 상기 제3 홈들(H3-2) 각각을 정의하는 면은 라운드 형상을 가질 수 있다.
도 5a는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명된 마스터 몰드를 이용하여 제조된 임프린트 몰드의 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 III-III`을 따라 절취된 면을 나타낸 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 이 실시예에서는 임프린트 몰드(200)는 표시장치(도 7h의 300)의 격자 편광층들(도 7h의 GP)을 임프린트 방법으로 제조하는 데 사용될 수 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 임프린트 몰드(200)는 마스터 몰드(도 6a 및 도 6b의 100)를 이용하여 임프린트 방법으로 제조될 수 있고, 이에 따라 상기 임프린트 몰드(200)의 베이스부(BP`) 상에 형성된 패턴은 상기 마스터 몰드의 베이스부(도 1b의 BP) 상에 형성된 패턴이 전사되어 형성될 수 있다.
상기 임프린트 몰드(200)는 실리콘 수지 및 에폭시 수지와 같은 유기 재료를 포함할 수 있다. 상기 임프린트 몰드(200)는 베이스부(BP`) 및 다수의 돌출부들(CP`)을 포함한다. 이 실시예에서는, 상기 베이스부(BP`)는 플레이트 형상을 가질 수 있고, 상기 다수의 돌출부들(CP`)은 상기 베이스부(BP`)로부터 돌출된 형상을 가질 수 있다.
상기 다수의 돌출부들(CP`) 각각은 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있고, 상기 다수의 돌출부들(CP`)은 서로 이격되어 상기 베이스부(BP`) 위에서 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다. 이 실시예에서는, 상기 제1 방향(D1)은 상기 제2 방향(D2)과 직교할 수 있다. 이하, 상기 다수의 돌출부들(CP`) 중 하나의 돌출부(CP`)의 구조를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
상기 돌출부(CP`)의 서로 마주하는 측부들(P1`)을 정의할 때, 상기 돌출부(CP`)는 상기 측부들(P1`) 각각으로부터 돌출된 제1 볼록부(C1)를 포함한다. 이 실시예에서는, 상기 제1 볼록부(C1)는 상기 제1 방향(D1)을 따라 연장되어 라운드 형상을 갖는 면으로 정의될 수 있고, 단면상에서 상기 측부들(P1`) 각각의 중앙이 돌출되어 상기 제1 볼록부(C1)가 정의될 수 있다. 따라서, 상기 제1 방향(D1)으로 연장되어 상기 측부들(P1`) 각각을 이등분하는 제3 가상선(LN3)을 정의할 때, 상기 제3 가상선(LN3) 상에서 상기 제1 볼록부(C1)의 두께(WT)가 가장 크다.
다른 실시예에서는, 상기 제3 가상선(LN3) 상에서 상기 제1 볼록부(C1)의 상기 두께(WT)가 가장 크되, 단면상에서 상기 제1 볼록부(C1)를 정의하는 면들은 편평한 형상을 가질 수도 있다.
상기 돌출부(CP`)의 상부(P2`)를 정의할 때, 상기 돌출부(CP`)는 상기 상부(P2`) 위에 배치된 제2 볼록부들(C2)을 더 포함한다. 이 실시예에서는 상기 제2 볼록부들(C2)은 상기 상부(P2`)의 서로 마주하는 두 개의 에지들에 일대일 대응하여 위치할 수 있고, 단면상에서 상기 제2 볼록부들(C2) 각각은 다각형의 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서는, 단면상에서 상기 제2 볼록부들(C2) 각각은 반구형의 형상을 가질 수도 있다.
이 실시예에서는, 상기 임프린트 몰드(200)는 상기 베이스부(BP`)로부터 돌출되어 상기 제1 방향(D1)을 따라 연장된 제3 볼록부들(C3)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 볼록부들(C3) 중 서로 인접한 두 개의 볼록부들 사이에 상기 돌출부(CP`)가 배치될 수 있고, 상기 제3 볼록부들(C3) 각각의 제1 높이(HT1)는 상기 돌출부(CP`)의 제2 높이(HT2)보다 작다. 이 실시예에서는 단면상에서 상기 제3 볼록부들(C3) 각각은 다각형의 형상을 가질 수 있고, 다른 실시예에서는 단면상에서 상기 제3 볼록부들(C3) 각각은 반구형의 형상을 가질 수도 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 1a에 도시된 마스터 몰드를 이용하여 도 5b에 도시된 임프린트 몰드를 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다. 도 6a 및 도 6b를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 수지층(200-1)을 마스터 몰드(100)로 임프린팅 하고, 그 이후에 자외선(UV)를 조사하여 상기 임프린팅된 상기 수지층(200-1)을 경화시킨다. 이 실시예에서는, 상기 수지층(200-1)은 에폭시 수지와 같은 고분자 수지 및 광 개시제(photo initiator)를 포함하여 상기 자외선(UV)에 의해 경화될 수 있다.
그 이후에, 상기 수지층(200-1)으로부터 상기 마스터 몰드(100)를 분리한다. 그 결과, 상기 마스터 몰드(100)의 패턴이 상기 수지층(200-1)에 전사되어 임프린팅 몰드(200)의 제조가 완성된다. 상기 임프린팅 몰드(200)는 상기 마스터 몰드(100)를 임프린팅하여 제조되므로, 상기 임프린팅 몰드(200)에 상기 마스터 몰드(100)의 제1 홈들(H1)의 위치에 일대일 대응하여 제1 볼록부들(C1)이 형성되고, 상기 임프린팅 몰드(200)에 상기 마스터 몰드(100)의 제2 홈들(H2)의 위치에 일대일 대응하여 제3 볼록부들(C3)이 형성되고, 상기 임프린팅 몰드(200)에 상기 마스터 몰드(100)의 제3 홈들(H3)의 위치에 일대일 대응하여 제2 볼록부들(C2)이 형성된다.
도 7a 내지 도 7h들은 도 5b에 도시된 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다. 보다 상세하게는, 도 7a 내지 도 7h들은 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치에 구비되는 격자 편광층들을 형성하는 방법을 나타내는 도면들이다. 도 7a 내지 도 7h들을 설명함에 있어서 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 7a를 참조하면, 제1 기판(SB1) 위에 화소부(PXL)를 형성한다. 이 실시예에서는, 상기 화소부(PXL)는 박막 트랜지스터(TR) 및 상기 박막 트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결되는 화소전극(PE)으로 형성될 수 있다.
이 실시예에서, 상기 박막 트랜지스터(TR)를 형성하는 방법은 다음과 같다. 상기 제1 기판(SB1) 위에 게이트 전극(GE)을 형성하고, 상기 게이트 전극(GE) 위에 제1 절연막(L1)을 사이에 두고 액티브 패턴(AP)을 형성하고, 상기 액티브 패턴(AP)과 중첩하여 서로 이격되는 소오스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 형성하여 상기 박막 트랜지스터(TR)가 형성될 수 있다.
그 이후에, 상기 박막 트랜지스터(TR)를 커버하는 제2 절연막(L2) 및 제3 절연막(L3)을 순차적으로 형성하고, 그 이후에, 상기 제3 절연막(L3)을 관통하는 콘택홀을 형성하고, 상기 제3 절연막(L3) 위에 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 콘택되는 상기 화소 전극(PE)을 형성한다. 그 결과, 상기 화소부(PXL)를 갖는 표시 기판(110)의 제조가 완성된다.
상기 표시기판(110)과 결합되는 대향기판(120)의 제조 방법은 다음과 같다. 제2 기판(SB2) 위에 컬러필터(CF) 및 차광층(BM)을 형성한다. 상기 컬러필터(CF)의 위치는 상기 화소 전극(PE)의 위치와 대응될 수 있고, 상기 차광층(BM)의 위치는 상기 박막 트랜지스터(TR)의 위치와 대응될 수 있다. 그 이후에, 상기 차광층(BM) 및 상기 컬러필터(CF)를 커버하는 공통 전극(CE)을 형성하여 상기 대향기판(120)의 제조가 완성된다.
한편, 본 발명이 상술한 상기 표시기판(110) 및 상기 대향기판(120)의 제조 방법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서 상기 표시기판(110)의 제조에 있어서 상기 제3 절연막(L3) 대신에 상기 컬러필터(CF)가 상기 제1 기판(SB1) 위에 형성될 수 있다.
상기 표시기판(110) 및 상기 대향기판(120)을 제조한 이후에, 상기 표시기판(110) 및 상기 대향기판(120) 사이에 액정층(LC)을 형성하고, 상기 표시기판(110) 및 상기 대향기판(120)을 상호 간에 결합시켜 표시패널(150)의 제조가 완성된다.
도 7b를 참조하면, 제2 기판(SB2) 위에 예비 격자 편광층(L30)을 형성한다. 상기 예비 격자 편광층(L30)은 격자 편광층들(도 7g의 GP)을 형성하는 데 사용되는 소오스가 되는 층으로, 이 실시예에서 상기 예비 격자 편광층(L30)은 알루미늄으로 형성될 수 있다.
그 이후에, 상기 예비 격자 편광층(L30) 위에 보조층(L20)을 형성하여, 상기 예비 격자 편광층(L30)은 상기 보조층(L20)에 의해 커버된다. 이 실시예에서와 같이 상기 예비 격자 편광층(L30)이 알루미늄으로 형성된 경우에, 상기 보조층(L20)은 타이타늄으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 예비 격자 편광층(L30)에 함유된 알루미늄이 고온에서 팽창하여 상기 예비 격자 편광층(L30)의 표면에 돌기가 형성되는 현상, 소위 힐록(hillock)이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
그 이후에, 상기 보조층(L20) 위에 수지층(L10)을 형성한다. 이 실시예에서는, 상기 수지층(L10)은 에폭시 수지와 같은 고분자 수지 및 광 개시제를 포함할 수 있다.
도 7c 및 도 7d를 참조하면, 임프린트 몰드(200)를 이용하여 수지층(L10)을 임프린팅하고, 상기 수지층(L10)이 상기 임프린트 몰드(200)에 의해 임프린팅된 상태에서 상기 수지층(L10)에 자외선(UV)을 조사하여 상기 수지층(L10)을 경화한다. 그 이후에, 상기 경화된 상기 수지층(L10)으로부터 상기 임프린트 몰드(200)를 분리한다. 그 결과 상기 보조층(L20) 위에 형성된 상기 경화된 상기 수지층(L10)을 포함하는 제1 마스크층들(M1) 및 상기 제1 마스크층들(M1)의 하부에 잔여막(residual layer, RL)이 형성되고, 상기 제1 마스크층들(M1) 중 서로 인접한 두 개의 제1 마스크층들 사이에 오목부(CV)가 형성된다.
보다 상세하게는, 상기 임프린트 몰드(200)에 의해 상기 수지층(L10)이 압착될 때, 상기 임프린트 몰드(200)의 돌출부들(CP)에 의해 압착되는 상기 수지층(L10)의 수지가 리플로우되어 상기 잔여막(RL)이 형성되고, 이와 동시에, 상기 돌출부들(CP) 각각의 위치에 대응하여 상기 오목부(CV)가 형성된다. 또한, 상기 임프린트 몰드(200)에 의해 상기 수지층(L10)이 압착될 때, 상기 임프린트 몰드(200)의 오목한 부분들에 일대일 대응하여 상기 제1 마스크층들(M1)이 형성된다.
한편, 상기 임프린트 몰드(200)는 고분자 수지로 형성되어 소프트한 특성을 갖고, 상기 제1 마스크층들(M1)은 가시광 파장보다 작은 수십 나노미터 단위의 피치로 형성된다. 게다가, 상기 수지층(L10)이 경화되기 이전에, 상기 수지층(L10)은 점도가 있는 고분자 수지로 형성된다. 따라서, 상기 임프린트 몰드(200)에 의해 상기 수지층(L10)이 압착될 때, 상기 고분자 수지의 낮은 퍼짐성 또는 상기 고분자 수지의 분자들 간에 발생되는 인력에 의해 상기 임프린트 몰드(200)의 상기 오목한 부분한 부분의 폭이 넓어질 수 있다.
이 경우에, 본 발명의 실시예와 달리, 상기 임프린트 몰드(200)에 제1 내지 제3 돌출부들(C1, C2, C3)이 형성되지 않아 단면상에서 상기 돌출부들(CP) 각각의 프로파일이 편평한 사면체인 경우에, 상기 임프린트 몰드(200)에 의해 상기 수지층(L10)이 압착될 때, 상기 돌출부들(CP)의 형상이 상기 수지층(L10)에 의해 유지되지 못할 수 있다. 따라서, 단면상에서 상기 제1 마스크층들(M1)의 프로파일은 가상 곡선(CL)을 따라 라운드 형상을 가질 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시예에서는, 상기 임프린트 몰드(200)에 의해 상기 수지층(L10)이 압착될 때, 상기 제1 볼록부들(C1)에 의해 상기 수지층(L10)에 제1 힘(F1)이 가해져 상기 제1 마스크층들(M1) 측부들의 프로파일의 형상이 곡선에서 직선에 가까워지도록 편평해지고, 상기 제2 볼록부들(C2)에 의해 상기 수지층(L10)에 제2 힘(F2)이 가해져 상기 제1 마스크층들(M1)의 상부들의 프로파일의 형상이 곡선에서 직선에 가까워지도록 편평해지고, 상기 제3 볼록부들(C3)에 의해 상기 수지층(L10)에 제3 힘(F3)이 가해져 상기 잔여층(RL)의 프로파일의 형상이 곡선에서 직선에 가까워지도록 편평해진다.
도 7e 및 도 7f를 참조하면, 잔여층(RL)이 식각되어 제거된다. 그 이후에, 제1 마스크층들(M1)을 마스크로 이용하여 보조층(L20) 및 예비 격자 편광층(L30)을 식각한다. 그 결과, 제2 기판(SB2) 위에 격자 편광층들(GP) 및 보조 패턴들(L21)이 형성된다.
또한, 상기 잔여층(RL), 상기 보조층(L20) 및 상기 예비 격자 편광층(L30)이 식각되는 동안에, 제1 마스크층들(M1)이 부분적으로 식각되어 제2 마스크층(M2)이 형성된다. 따라서, 상기 제1 마스크층들(M1) 각각이 제1 두께(T1)를 갖는다고 하면, 상기 제2 마스크층들(M2) 각각은 상기 제1 두께(T1) 보다 작은 제2 두께(T2)를 가질 수 있다.
도 7g를 참조하면, 제2 마스크층(도 7f의 M2)을 제거하고, 그 결과 제2 기판(SB2) 위에 서로 이격되는 격자 편광층들(GP)이 남는다. 이 실시예에서는, 상기 격자 편광층들(GP)은 가시광의 파장보다 작은 수십 나노미터의 피치(PT)로 형성될 수 있다.
한편, 도 7e 및 도 7f를 참조하여 설명된 제1 마스크층들(도 7d의 M1) 및 제2 마스크층들(도 7f의 M2)을 이용하여 식각 공정들을 수행하는 동안에, 본 발명의 실시예와 달리 상기 제1 마스크층들 및 잔여층(도 7d의 RL)의 프로파일이 가상 곡선(도 7d의 CL)을 따라 라운드 형상을 갖는 경우에, 상기 제1 마스크층들이 식각되어 형성된 상기 제2 마스크층들 및 상기 제2 마스크층들을 마스크로 패터닝된 상기 격자 편광층들(GP)의 프로파일이 편평한 사면체의 형상을 갖기가 용이하지 않다. 하지만, 본 발명의 실시예에서는, 임프린트 몰드(도 7c의 200)의 제1 내지 제3 볼록부들(도 7c의 C1, C2, C3)에 의해 상기 제1 마스크층들 및 상기 잔여층의 프로파일이 곡선에서 직선에 가까워지도록 편평해질 수 있으므로, 상기 격자 편광층들(GP)의 프로파일이 편평하게 제어될 수 있다.
도 7a 및 도 7h를 참조하면, 도 7b 내지 도 7g를 참조하여 설명된 바와 같이, 대향기판(120)의 제2 기판(SB2) 위에 격자 편광층들(GP)이 형성된 이후에, 표시기판(110)의 하부에 편광판(105)을 배치하고, 표시패널(150)의 하부에 백라이트 유닛(BL)을 배치하여 표시장치(300)의 제조가 완성된다.
한편, 상기 격자 편광층들(GP)은 각각은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 격자 편광층들(GP)은 서로 이격되어 제2 방향(D2)으로 피치(도 7g의 PT)를 두고 배열된다. 상술한 구조를 갖는 상기 격자 편광층들(GP)에 있어서, 상기 피치가 상기 백라이트 유닛(BL)으로부터 출력되어 상기 격자 편광층들(GP)에 입사되는 출력광(LT0)의 파장보다 작은 경우에, 상기 격자 편광층들(GP)은 상기 출력광(LT0)이 진동하는 방향에 따라 상기 출력광(LT0)을 편광시키거나, 반사시키는 소위, 와이어 그리드 편광자(wire grid polarizer)로 작용할 수 있다. 예를 들면, 상기 출력광(LT0) 중 상기 제1 방향(D1)과 수직하게 진동하는 광 성분을 P편광으로 정의하고, 상기 출력광(LT0) 중 상기 제1 방향(D1)과 평행하게 진동하는 광 성분을 S편광으로 정의하면, 상기 P편광은 상기 격자 편광층들(GP)을 투과할 수 있고, 상기 S편광은 상기 격자 편광층들(GP)에 의해 반사될 수 있다.
또한, 상기 격자 편광층들(GP)에서 반사된 상기 S편광은 상기 백라이트 유닛(BL)이 갖는 반사부재(미도시) 에서 다시 반사되어 다른 P편광 및 다른 S편광을 갖는 반사광(LT1)으로 변환될 수 있다. 상기 반사광(LT1)의 상기 P편광은 상기 격자 편광층들(GP)을 투과할 수 있고, 상기 반사광(LT1)의 상기 S편광은 상기 격자 편광층들(GP)에서 다시 반사될 수 있다. 상술한 상기 격자 편광층들(GP)의 기능에 따르면, 상기 격자 편광층들(GP)에 의해 상기 출력광(LT0)이 상기 표시패널(150)에서 영상을 표시하는 데 사용되는 효율이 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 마스터 몰드 BP: 베이스부
CP: 돌출부 200: 임프린트 몰드
C1: 제1 볼록부 C2: 제2 볼록부
C3: 제3 볼록부 PXL: 화소부
GP: 격자 편광층

Claims (20)

  1. 임프린트 몰드를 제조하는 데 사용되는 마스터 몰드에 있어서,
    베이스부; 및
    상기 베이스부로부터 돌출된 돌출부들을 포함하고,
    상기 돌출부들 각각의 측부에 적어도 하나의 제1 홈이 정의된 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부들 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 돌출부들은 서로 이격되어 상기 베이스부 위에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 홈은 상기 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 측부를 이등분하는 가상선을 정의할 때, 상기 가상선 상에서 상기 제1 홈의 깊이가 가장 큰 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 홈을 정의하는 면은 라운드 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부들 각각의 상부에 적어도 하나의 제2 홈이 정의된 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 상부를 이등분하는 가상선을 정의할 때, 상기 제2 홈은 상기 가상선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부들 각각은,
    각 돌출부 각각의 상부에 배치되고, 상기 각 돌출부의 상부의 서로 마주하는 두 개의 에지들에 일대일 대응하여 위치하는 보조 돌출부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  8. 제 7 항에 있어서, 단면상에서 상기 보조 돌출부들 각각은 다각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 베이스부 위에 적어도 하나의 제3 홈이 정의되고, 상기 제3 홈은 상기 제1 방향을 따라 연장된 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 홈은 상기 제3 홈과 연결된 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  11. 표시장치의 제조에 사용되는 임프린트 몰드에 있어서,
    베이스부; 및
    상기 베이스부로부터 돌출된 돌출부들을 포함하고,
    상기 돌출부들 각각은 상기 돌출부들 각각의 측부로부터 돌출된 적어도 하나의 제1 볼록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 돌출부들 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 돌출부들은 서로 이격되어 상기 베이스부 위에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 볼록부는 상기 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 측부를 이등분하는 가상선을 정의할 때, 상기 가상선 상에서 상기 제1 볼록부의 두께가 가장 큰 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 돌출부들은 각각은,
    각 돌출부의 상부에 배치되고, 상기 각 돌출부의 상부의 서로 마주하는 두 개의 에지들에 일대일 대응하여 위치하는 제2 볼록부들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드.
  15. 제 14 항에 있어서, 단면상에서 상기 제2 볼록부들 각각은 다각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 베이스부로부터 돌출되어 상기 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 돌출부들 중 서로 인접한 두 개의 돌출부들 사이에 위치하는 제3 볼록부를 더 포함하고,
    상기 제3 볼록부의 높이는 상기 돌출부들 각각의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드.
  17. 임프린트 몰드를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법에 있어서,
    제1 기판 위에 화소부를 형성하는 단계;
    상기 제1 기판을 제2 기판에 결합하는 단계;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나 위에 예비 격자 편광층을 형성하는 단계;
    상기 예비 격자 편광층 위에 수지층을 형성하는 단계;
    베이스부 위에 다수의 돌출부들이 형성된 임프린트 몰드를 이용하여 상기 수지층을 임프린트하는 단계;
    상기 임프린트된 상기 수지층을 경화하여 마스크층들을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크층들을 마스크로 이용하여 상기 예비 격자 편광층을 패터닝하여 격자 편광층들을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 임프린트 몰드를 이용하여 상기 수지층을 임프린트 할 때, 상기 다수의 돌출부들 각각의 측부에 형성된 제1 볼록부를 이용하여 상기 마스크층들 각각의 측부의 프로파일을 편평하게 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 임프린트 몰드를 이용하여 상기 수지층을 임프린트 할 때, 상기 다수의 돌출부들 각각의 상부에 형성된 제2 볼록부를 이용하여 상기 마스크층들의 하부에 형성된 잔여층의 프로파일을 편평하게 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 임프린트 몰드를 이용하여 상기 수지층을 임프린트 할 때, 상기 베이스부 위에 형성된 제3 볼록부를 이용하여 상기 마스크층들 각각의 상부의 프로파일을 편평하게 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 격자 편광층들은 가시광의 파장보다 작은 피치로 형성되어 상기 가시광을 편광하거나 반사하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조 방법.
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