KR100653126B1 - 기판의 미세 패턴 형성용 몰드 및 그를 이용한 기판의미세 패턴 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판표시소자 등을 이루는 기판에 미세 패턴을 형성하는데 적용될 수 있는 미세 패턴 형성용 몰드 및 그를 이용한 미세 패턴 성형장치를 개시한다. 이러한 본 발명의 미세 패턴 형성용 몰드는 서로 겹쳐지도록 배치되는 제1, 2 부재; 상기 제1, 2 부재 사이에 배치되며, 중간부 또는 가장자리부 중에서 적어도 하나 이상의 부분에 배치되는 보강부재를 포함한다. 따라서, 본 발명은 몰드를 이루는 제1, 2부재 사이의 중앙부 또는 가장자리부에 보강부재가 배치되어 특히 몰드의 가장자리부에서 처짐을 방지하여 기판에 밀착될 때 몰드가 중앙부에서부터 균일하게 기판에 밀착되어 기판과의 밀착면에서 기포가 발생되는 것을 줄여줌으로 기판의 미세 패턴 형성 시에 불량을 방지할 수 있어 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

평판표시소자, 액정 디스플레이, 몰드, 기판, 미세 패턴, 보강부재, 보강필름

Description

기판의 미세 패턴 형성용 몰드 및 그를 이용한 기판의 미세 패턴 성형장치{Mold for forming fine pattern of glass surface and molding apparatus using the same}

도 1은 본 발명의 미세 패턴 형성용 몰드가 사용되는 상태를 도시한 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 미세 패턴 형성용 몰드의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.

도 3은 도 2의 A-A부를 절개하여 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 미세 패턴 형성용 몰드의 작용 및 효과를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 기판의 미세 패턴 형성용 몰드 및 그를 이용한 기판의 미세 패턴 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판표시소자 등을 이루는 기판에 미세 패턴을 형성하는데 이용될 수 있는 기판의 미세 패턴 형성용 몰드 및 그를 이용한 미세 패턴 성형장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치의 하나로, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정 층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 장치이다.

액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 두 기판에 전극이 각각 형성되어 있고 전극에 인가되는 전압을 스위칭하는 박막 트랜지스터를 가지고 있는 액정 표시 장치이며, 두 기판 중 하나에는 게이트선 및 데이터선과 같은 다수의 배선, 화소 전극 및 화소 전극에 전달되는 화상 신호를 제거하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 나머지 다른 기판에는 화소 전극과 마주하는 공통 전극 및 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러 필터가 형성되는 것이 일반적이다. 이러한 각각의 기판은 마스크를 이용한 사진 식각 공정을 통하여 제조하는 것이 일반적이다.

사진 식각 공정은 마스크를 사용하여 기판에 형성된 감광막을 노광(expose)하고, 노광이 완료되면 현상(develop) 처리를 통하여 노광된 감광막을 선택적으로 제거하는 공정을 포함한다.

그러나 이러한 사진 식각 공정은 복잡하여 그 공정을 줄이면서도 안정적으로 기판에 미세 패턴을 형성할 수 있는 기술이 필요하게 되었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 공정을 통하여 기판에 미세 패턴을 형성시킬 수 있는 기판의 미세 패턴 형성용 몰드 및 그를 이용한 기판의 미세 패턴 성형장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 서로 겹쳐지도록 배치되는 제1, 2 부재; 상기 제1, 2 부재 사이에 배치되며, 중간부 또는 가장자리부 중에서 적어도 하나 이상의 부분에 배치되는 보강부재를 포함하는 미세 패턴 형성용 몰드를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 미세 패턴이 형성된 몰드를 기판에 밀착시켜 기판에 미세 패턴을 형성하는 장치를 개략적으로 도시한 도면으로, 복수의 홀더(1)들, 상기 홀더(1)들에 결합되거나 이탈되는 미세 패턴 형성용 몰드(3, 이하, '몰드' 라고 도 함), 그리고 기판(G)이 안착될 수 있는 베이스(5)를 포함한다. 상기 홀더(1)는 진공에 의하여 상기 몰드(3)를 흡착한 상태로 별도의 이동수단에 의하여 상, 하, 좌, 우로 이동시킬 수 있는 구성을 가질 수 있다. 그리고 상기 몰드(3)는 일면에 미세 패턴이 형성되며, 연질의 합성수지재로 이루어진다.

상기 기판(G)에는 포토 레지스터 등이 도포된 상태로 상기 베이스(5)에 배치된다. 그리고 상기 홀더(1)에 몰드(3)의 양단이 흡착된 이동수단에 의하여 이동되면서 상기 기판(G)에 밀착되어 패턴이 형성된다.

이와 같이 이루어지는 기판에 미세 패턴을 형성하는 장치는, 이동수단에 의하여 상기 홀더(1)들이 상기 몰드(3)의 양측에 배치되도록 한 후, 상기 홀더(1)에 진공력이 작용하도록 하여 상기 몰드(3)의 양측을 들어 올린다. 그리고 베이스(5)에 기판(G)을 배치시킨 후 상기 몰드(3)를 서서히 상기 기판(G) 위로 하강시킨다. 상기 베이스(5)에 배치되는 기판(G)은 포토 레지스트 등이 도포되어 있고, 상기 몰드(3)는 상기 기판(G)에 마주하는 부분에 패턴이 형성되어 있는 것이다.

그리고 상기 홀더(1)들을 하방으로 서서히 이동시켜 미세 패턴이 형성된 몰드(3)를 포토 레지스터 등이 형성된 기판(G)의 일면에 자중에 의하여 밀착시켜 기판(G)에 패턴이 형성되도록 한다.

이와 같은 기판(G)의 미세 패턴 형성 과정에서 기판의 패턴 형성 장치에 사용되는 몰드(3)는 연질의 합성수지재로 이루어져 기판에 밀착될 때 밀착된 부분에서 기포가 발생되지 않도록 중앙부가 먼저 기판에 접촉하고 이어서 점차로 외측 부분이 밀착되어야 하는데, 몰드의 자중 또는 재질적인 특성으로 인하여 가장 자리부에서 처짐이 발생하여 중앙부분이 나중에 밀착되어 기포가 발생할 수 있는 경우가 있다.

따라서 이러한 점을 보완하기 위하여 본 발명은, 기판(G)에 패턴을 형성하기 위한 연질의 몰드(3)가 기판(G)에 밀착될 때 중앙부에서부터 외측으로 순차적으로 밀착되어 기판(G_과의 밀착면에서 기포가 발생되는 것을 방지하여 제품의 수율을 향상시킬 수 있도록 할 수 있다. 이러한 몰드(3)의 개선은 도 2 내지 도 4를 통하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A부를 절개한 단면도로, 미세 패턴 형성용 몰드(3)를 도시하고 있다. 본 발명의 미세 패턴 형성용 몰드(3)는, 연질의 합성고무 재질 또는 합성 수지재로 이루어지는 제1, 2 부재(101, 103), 상기 제1, 2 부재(101, 103) 사이에 제공되는 제1, 2, 3 보강부재(111, 113, 115)를 포함한다.

상기 제1, 2 부재(101, 103)는 서로 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1 부재(101)는 일면에 패턴면(Ps, 도 4에 도시하고 있음)이 형성되는데, 이러한 패턴면(Ps)은 패터닝 처리된 표면을 가지는 마스터링 플레이트 등을 이용하여 몰딩과 같은 방법으로 형성될 수 있다.

상기 제1, 2 보강부재(111, 113)는 몰드(3)의 양 사이드 부분에 배치되는 것이 바람직하며, 박막의 폴리에틸렌 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 상기 제1, 2 보강 부재(111, 113)가 폴리에틸렌 필름으로 이루어지는 것에 한정되는 것은 아니며, 박막의 합성수지재 필름으로 이루어지는 것도 가능하다.

상기 제1, 2 보강부재(111, 113)는 몰드(3)가 진공 홀더(1, 도 1에 도시하고 있음)에 의하여 들어 올려진 경우 사이드 측의 굴곡된 부분(B, D, 도 4에 도시하고 있음)의 처짐을 방지하기 위하여 보강재의 역할을 하는 것이다.

그리고 제3 보강부재(115)는 상기 몰드의 중앙부에 배치된다(도, 2 및 도 4에 도시하고 있음). 즉, 제 3보강부재(115)는 몰드가 접혀질 때 굴곡진 중앙부를 따라 배치되는 것이 바람직하다(도 4에 도시하고 있음). 이러한 제3 보강부재(115)의 배치는 몰드를 기판(G, 도 1 및 도 4에 도시하고 있음)에 밀착시킬 때 중앙 부분 어느 곳도 처짐이 발생하지 않고, 예를 들면 B, C, D 지점이 동시에 기판(G)에 밀착될 수 있도록 몰드를 보강하는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 제1, 2, 3 보강부재(111, 113, 115)는 다수의 타공부(117)들이 형성된다. 이러한 타공부(117)들은 몰드를 제작하는 과정에서 상기 제1, 2 부재(101, 103)가 경화될 때 그 내부에 기포가 발생되는 것을 원활하게 배출되도록 하기 위한 것이다. 즉, 제1, 2 부재(101, 103)는 합성 고무 원료를 1차적으로 경화시킨 후 경화되지 않은 별도의 합성 고무 원료를 도포한 후 상기 제1, 2, 3 보강부재(111, 113, 115)를 그 사이에 삽입되도록 배치하고 경화시키면 상기 타공부를 통하여 기포가 외측으로 원활하게 배출될 수 있다. 특히, 상기 타공부(117)들은 균일한 몰드의 형성을 위하여 일정한 간격으로 형성되는 것 바람직하다.

이러한 몰드를 이용하여 기판(G)에 미세 패턴을 형성하는 방법을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 진공에 의하여 홀더(1)가 몰드의 양 사이드 측을 흡착한다. 그리고 상기 홀더(1)가 이동하여 상기 기판(G)의 중앙부에서부터 몰드가 밀착되도록 한다. 이때, 상기 몰드(3)는 패턴면(Ps)이 형성된 부분이 기판(G)을 향하도록 배치한다. 그리고 상기 기판(G)은 상술한 바와 같이, 일면에 포토 레지스트 등이 도포되어 몰드가 밀착됨으로서 미세 패턴이 형성될 수 있는 것이다.

이때 상기 몰드는 제1, 2, 3 보강부재(111, 113, 115)에 의하여 처짐이 방지되어 기판(G)에 우선 밀착되는 저면부(B, C, D, 도 4에 도시하고 있음)가 동시에 기판(G)에 밀착될 수 있는 것이다.

따라서 미세 패턴의 정확하게 형성시킬 수 있어 제품의 수율을 증대시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 몰드를 이루는 제1, 2부재 사이의 중앙부 또는 가장 자리부에 보강부재가 배치되어 몰드의 처짐을 방지하여 기판에 밀착될 때 몰드가 중앙부에서부터 균일하게 기판에 밀착되어 기판과의 밀착면에서 기포가 발생되는 것을 줄여줌으로 기판의 미세 패턴 형성시에 불량을 방지할 수 있어 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 서로 겹쳐지도록 배치되는 제1, 2 부재;

   상기 제1, 2 부재 사이에 배치되며, 중간부 또는 가장자리부 중에서 적어도 하나 이상의 부분에 배치되는 보강부재;

   를 포함하는 미세 패턴 형성용 몰드.
2. 제1항에 있어서, 상기 보강부재는 다수의 타공부가 제공되는 미세 패턴 형성용 몰드.
3. 제1항에 있어서, 상기 보강부재는 폴리에틸렌 필름으로 이루어지는 미세 패턴 형성용 몰드.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1부재에는 기판의 일면에 밀착되어 패턴을 형성시키기 위한 패턴면이 제공된 미세 패턴 형성용 몰드.
5. 이동수단에 의하여 상, 하, 좌, 우로 이동이 가능한 홀더;

   상기 홀더에 결합될 수 있으며,

   서로 겹쳐지도록 배치되는 제1, 2 부재,

   상기 제1, 2 부재 사이에 배치되며, 중간부 또는 가장자리부 중에서 적어도 하나 이상의 부분에 배치되는 보강부재를 포함하는 몰드;

   상기 몰드에 밀착되는 기판이 올려지는 베이스;

   를 포함하는 기판의 미세 패턴 성형장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 홀더는 진공력에 의하여 상기 몰드를 흡착하여 결합상태를 유지하는 기판의 미세 패턴 성형 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 보강부재는 다수의 타공부가 제공되는 기판의 미세 패턴 성형 장치.

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