KR101296638B1

KR101296638B1 - 박막 패턴의 제조장치 및 방법

Info

Publication number: KR101296638B1
Application number: KR1020060123764A
Authority: KR
Inventors: 김진욱
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2013-08-14
Also published as: KR20080051922A

Abstract

본 발명은 포토공정을 사용하지 않고 패터닝공정을 수행함에 따라 제조공정을 단순화하고 비용을 절감할 수 있는 박막 패턴의 제조장치 및 방법을 제공하는 것이다.

이 박막 패턴의 제조장치는 홈과 상기 홈을 제외한 돌출부를 가지는 소프트 몰드를 포함하는 블라켓과; 상기 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러와; 박막이 형성된 기판 위에 에치 레지스트 용액을 도포하는 장치와; 상기 기판의 일측에 위치하는 전자석과; 상기 블라켓에 고정되며 자기장에 의해 상기 전자석과 선택적으로 탈부착되는 자성체를 구비한다.

Description

박막 패턴의 제조장치 및 방법{Apparatus And Method of Fabricating Thin Film Pattern}

도 1은 액정표시소자를 개략적으로 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 패턴의 제조장치 및 방법을 설명하기 위한 도면.

도 3은 도 2에 도시된 소프트 몰드와 기판의 접촉시 에치 레지스트 용액의 이동을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 패턴의 제조장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 패턴의 제조장치를 나타내는 도면.

도 6은 도 5의 블라켓을 구체적으로 나타내는 단면도.

도 7a 내지 도 7f는 본 발명에 따른 도 5에 도시된 박막 패턴의 제조장치를 이용한 박막 패턴의 제조공정을 단계적으로 나타내는 도면들.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

131,262 : 기판 133a,266a : 에치 레지스트 용액

134,234 : 소프트 몰드 132a, 264a : 박막

132b : 박막 패턴 15 : 액정

19 : 데이터라인 20 : 박막 트랜지스터

21 : 화소전극 22 : 컬러필터 기판

143,230 : 몰드 지지판 184 : 마스터 몰드

250 : 블라켓 200 : 인쇄롤러

260 : 자성체 280 : 전자석

275 : 힌지부 266 : 에치 레지스트 패턴

본 발명은 평판표시소자의 박막 패턴에 관한 것으로, 특히 포토공정을 사용하지 않고 패터닝공정을 수행함에 따라 제조공정을 단순화하고 비용을 절감할 수 있는 박막 패턴의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 표시소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 어느 때보다 강조되고 있다. 현재 주류를 이루고 있는 음극선관(Cathode Ray Tube) 또는 브라운관은 무게와 부피가 큰 문제점이 있다.

평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 전계발광소자(Electroluminescence : EL) 등이 있고 이들 대부분이 실용화되어 시판되고 있다.

액정표시소자는 전자제품의 경박단소 추세를 만족할 수 있고 양산성이 향상되고 있어 많은 응용분야에서 음극선관을 빠른 속도로 대체하고 있다.

특히, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 한다)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자는 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다.

이러한 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자는 도 1과 같이 액정층(15)을 사이에 두고 컬러필터 기판(22)과 TFT 어레이 기판(23)이 합착된다. 도 1에 도시된 액정표시소자는 전체 유효화면의 일부를 나타낸 것이다.

컬러필터 기판(22)에는 상부 유리기판(12)의 배면 상에 컬러필터(13) 및 공통전극(14)이 형성된다. 상부 유리기판(12)의 전면 상에는 편광판(11)이 부착된다. 컬러필터(13)는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 색의 컬러필터층이 배치되어 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 인접한 색의 컬러필터들(13) 사이에는 도시하지 않은 블랙 매트릭스(Black Matrix)가 형성된다.

TFT 어레이 기판(23)에는 하부 유리기판(16)의 전면에 데이터라인들(19)과 게이트 라인들(18)이 상호 교차되며, 그 교차부에 TFT들(20)이 형성된다. 그리고 하부 유리기판(16)의 전면에는 데이터 라인(19)과 게이트 라인(18) 사이의 셀 영역 에 화소전극(21)이 형성된다. TFT(20)는 게이트라인(18)으로부터의 스캐닝신호에 응답하여 데이터라인(19)과 화소전극(21) 사이의 데이터 전송패스를 절환함으로써 화소전극(21)을 구동하게 된다. TFT 어레이 기판(23)의 배면에는 편광판(17)이 부착된다.

액정층(15)은 자신에게 인가된 전계에 의해 TFT 어레이 기판(23)을 경유하여 입사되는 빛의 투과량을 조절한다.

컬러필터 기판(22)과 TFT 기판(23) 상에 부착된 편광판들(11,17)은 어느 한 방향으로 편광된 빛을 투과시키게 되며, 액정(15)이 90°TN 모드일 때 그들의 편광방향은 서로 직교하게 된다.

컬러필터 기판(22)과 어레이 TFT 기판(23)의 액정 대향면들에는 도시하지 않은 배향막이 형성된다.

액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자를 제조하기 위한 제조공정은 기판 세정, 기판 패터닝 공정, 배향막형성/러빙 공정, 기판합착/액정주입 공정, 실장 공정, 검사 공정, 리페어(Repair) 공정 등으로 나뉘어진다. 기판세정 공정은 액정표시소자의 기판 표면에 오염된 이물질을 세정액으로 제거한다. 기판 패터닝 공정은 컬러필터 기판의 패터닝 공정과 TFT 어레이 기판의 패터닝 공정으로 나뉘어 실시된다. 배향막형성/러빙 공정은 컬러필터 기판과 TFT 어레이 기판 각각에 배향막을 도포하고 그 배향막을 러빙포 등으로 러빙하게 된다. 기판합착/액정주입 공정은 실재(Sealant)를 이용하여 컬러필터 기판과 TFT 어레이기판을 합착하고 액정주입구를 통하여 액정과 스페이서를 주입한 다음, 그 액정주입구를 봉지한다. 실장공정 은 게이트 드라이브 집적회로 및 데이터 드라이브 집적회로 등의 집적회로가 실장된 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하, "TCP"라 한다)를 기판 상의 패드부에 접속시키게 된다. 이러한 드라이브 집적회로는 전술한 TCP를 이용한 테이프 오토메이티드 본딩(Tape Automated Bonding) 방식 이외에 칩 온 글라스(Chip On Glass ; 이하, "COG"라 한다) 방식 등으로 기판 상에 직접 실장될 수도 있다. 검사 공정은 TFT 어레이 기판에 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선과 화소전극이 형성된 후에 실시되는 전기적 검사와 기판합착/액정주입 공정 후에 실시되는 전기적검사 및 육안검사를 포함한다. 리페어 공정은 검사 공정에 의해 리페어가 가능한 것으로 판정된 기판에 대한 복원을 실시한다. 검사 공정에서 리페어가 불가능한 기판들은 폐기처분된다.

이와 같은 액정표시소자를 포함한 대부분의 평판 표시소자의 제조방법에 있어서, 기판 상에 적층되는 박막 물질은 포토리소그래피(Photorithography) 공정으로 패터닝된다. 포토리소그래피 공정은 일반적으로 포토레지스트(Photoresist)의 도포, 마스크 정렬, 노광, 현상 및 세정을 포함하는 일련의 사진공정이다. 그런데 이러한 포토리소그래피 공정은 공정 소요시간이 길고 포토레지스트물질과 스트립 용액의 낭비가 크며 노광장비 등의 고가 장비가 필요한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 포토공정을 사용하지 않고 패터닝공정을 수행함에 따라 제조공정을 단순화하고 비용을 절감할 수 있는 박막 패턴의 제조장치 및 방법 을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 박막 패턴의 제조장치는 홈과 상기 홈을 제외한 돌출부를 가지는 소프트 몰드를 포함하는 블라켓과; 상기 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러와; 박막이 형성된 기판 위에 에치 레지스트 용액을 도포하는 장치와; 상기 기판의 일측에 위치하는 전자석과; 상기 블라켓에 고정되며 자기장에 의해 상기 전자석과 선택적으로 탈부착되는 자성체를 구비한다.

상기 블라켓은, 상기 인쇄롤러와 직접 접촉되는 탄성 플레이트와; 상기 탄성 플레이트와 접착제를 이용하여 접착되며 유연성 및 탄성을 가지는 몰드 지지판과; 상기 몰드 지지판과 접착제를 통해 부착된 상기 소프트 몰드를 포함한다.

상기 소프트 몰드, 상기 몰드 지지판 및 상기 탄성 플레이트는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane : PDMS), 폴리우레탄(polyurethane), 광경화형 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

상기 몰드 지지판으로는 PET 필름이 이용된다.

상기 자성체는 상기 소프트 몰드와 비중첩되며 상기 블라켓의 탄성 플레이트 위에 접착제를 통해 접착된다.

상기 블라켓의 일측과 상기 인쇄롤러의 일측은 힌지부를 통해 연결된다.

상기 전자석에 공급되는 전기에 의해 상기 전자석 및 상기 자성체 사이에는 척력 또는 인력이 작용한다.

본 발명에 따른 박막 패턴의 제조방법은 소프트 몰드를 포함하는 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러를 마련하는 단계와; 기판 위에 박막 및 에치 레지스트 용액을 순차적으로 형성하는 단계와; 상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에서 풀어지는 단계와; 상기 소프트 몰드의 홈 및 홈을 제외한 돌출부가 상기 에치 레지스트 용액과 접촉되도록 상기 블라켓이 상기 에치 레지스트 용액 위에 안착되는 단계와; 상기 소프트 몰드의 홈 및 돌출부의 형상에 대응되는 에치 레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에 되감기는 단계와; 상기 에치 레지스트 패턴과 비중첩되는 박막을 제거하여 박막 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에서 풀어지는 단계는, 상기 기판의 일측 주변에 위치하는 전자석과 상기 블락켓의 일측에 고정된 자성체 사이에 인력이 작용하는 단계와; 상기 자성체를 기점으로 상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에서 풀어지는 단계를 포함한다.

상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에 되감기는 단계는, 상기 블라켓과 상기 인쇄롤러를 연결시키는 힌지부를 기점으로 상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에 되감기는 단계와; 상기 전자석과 상기 자성체 사이에 척력이 작용하는 단계를 더 포함한다.

상기 블라켓이 상기 에치 레지스트 용액 위에 안착되는 단계는, 상기 블라켓의 소프트 몰드가 상기 에치 레지스트 용액과 접촉됨과 동시에 상기 에치 레지스트 용액이 경화되는 단계를 포함한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 2 내지 도 7f를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2 내지 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 패턴의 제조 장치 및 방법은 종래의 포토레지스트 패턴 공정 대신 소프트 몰드(134)를 이용하여 설계자가 원하는 형상의 박막 패턴을 형성할 수 있는 인 플레인 프린팅(In-Plane Printing) 방식에 의한 공정을 소개한다.

인 플레인 프린팅(In-Plane Printing) 방식 즉, 소프트 몰드(134)를 이용한 박막 패턴 공정은 박막(132a)이 형성된 기판(131) 상에 에치 레지스트(etch resist) 용액(133a)의 도포공정, 소프트 몰드(134)를 이용한 에치 레지스트층(133)의 패터닝 공정, 박막(132)의 패터닝을 위한 에칭공정, 잔류 에치 레지스트 패턴의 스트립공정, 및 검사공정을 포함한다.

기판(131) 상에 형성된 박막(132a)은 평판표시소자의 어레이에 존재하는 금속패턴, 유기물 패턴 및 무기물 패턴으로 이용되는 기본재료로 공지의 도포공정이나 증착공정에 의해 기판(131) 상에 형성된다.

에치 레지스트 용액(133a)은 액상고분자 전구체 또는 액상 단량체 중 적어도 어느 하나인 메인 수지, 활성제(activator), 개시제(initiator), thermal flow 유도체 등을 포함한다.

이와 같은 물질을 포함하는 에치 레지스트 용액(133a)은 노즐 분사, 스핀코팅 등의 도포공정에 의해 박막(132a) 상에 도포된다.

소프트 몰드(134)는 탄성이 큰 고무재료 예컨대, 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS) 등으로 제작되며 기판(131) 상에 잔류시킬 패턴과 대응하는 홈(134a)이 형성된다. 여기서, 홈(134a)과 돌출면(134b)을 가지는 소프트 몰드(134)는 소수성 또는 친수성으로 표면처리된다. 이하, 본 발명에서는 소프트 몰드(134)가 소수성인 경우를 예를 들어 설명한다.

이 소프트 몰드(134)는 에치 레지스트 용액(133a) 상에 정렬된 후, 박막(132a)과의 접촉이 가능한 정도의 압력 즉, 자신의 자중 정도의 무게만으로 에치 레지스트 용액(133a)에 가압 된다.

예를 들어, 소프트 몰드(134)와 유리기판(131) 사이의 압력으로 발생하는 모세관힘(Capillary force)과, 소프트 몰드(134)와 에치 레지스트 용액(132a) 사이의 반발력에 의해 에치 레지스트 용액(133a)이 도 3과 같이 소프트 몰드(134)의 홈(134a) 내로 이동한다. 그 결과, 소프트 몰드(134)의 홈(134a) 패턴과 반전 전사된 패턴 형태로 에치 레지스트 패턴(133b)이 박막(132a) 상에 형성된다. 이후, 소프트 몰드(134)와 기판(131)이 분리된 후, 습식 식각 공정(Wet etching process)이나 건식 식각 공정(Dry etching process)이 실시된다. 이 때 에치 레지스트 패턴(133b)은 마스크로 작용하므로 그 에치 레지스트 패턴(133b)의 하부에 위치한 박막(132a)만이 기판(131) 상에 잔류하고 그 이외의 박막(132a)은 제거된다. 이어서, 에치 레지스트 패턴(134b)은 스트립공정에 의해 제거되고 박막 패턴(132b)에 대한 전기적, 광학적 검사를 통해 박막 패턴(132b)의 쇼트(short), 단선 등이 검사된다.

소프트 몰드(134)는 기판(131)과 분리된 후 자외선(UV)과 오존(O₃)으로 세정된 다음, 다른 박막(132a)의 패터닝 공정에 재투입된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 패턴의 제조장치의 제조방법을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 기판(180) 상에 포토레지스트 패턴, 무기물 패턴 등의 박막 패턴(182)이 형성된 마스터 몰드(184)를 마련한다.

이후, 박막 패턴(182)이 형성된 마스터 몰드(184) 위에 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane : PDMS) 및 소량의 경화제(curing agent)가 포함된 성형물질(135)이 도포된다. 이후, 액상의 성형물질(135)이 마스터 몰드(184) 위에서 상온(약 25℃)에서 1시간~2일 정도 방치시키거나, 80℃ 정도로 1시간 정도 열경화시킴으로써 마스크 몰드(184)에서 미분리된 소프트 몰드(134)가 형성된다.

이후, 접착제(145)가 도포된 몰드 지지판(143)(또는 "back-plane"이 라고 한다.)을 마련하고, 접착제(145)를 사이에 두고 마스크 몰드(184)에서 미분리된 소프트 몰드(134)의 뒷면에 몰드 지지판(143)을 밀착시킨 후, 약 1일(24시간)~2일 정도 방치시켜 접착제(145)를 경화시킨다.

이에 따라, 접착제(145)를 통해 소프트 몰드(134)의 뒷면에 몰드 지지판(143)이 견고히 접착된다.

접착제(145)로는 글리시질 메타크릴레이트(glycidyl methacrylate)에 Igarcure 379 등의 광개시제가 혼합된 물질이 이용되거나, 부틸 메타크릴레이 트(Butyl methacrylate)와 Igarcure 379 등의 광개시제가 혼합된 물질이 이용될 수 있다.

이후, 마스터 몰드(184)에서 소프트 몰드(134)를 분리시킴으로써 마스터 몰드(184)에서의 박막 패턴(182)과 동일한 형상의 홈을 가지는 소프트 몰드(134)가 형성된다. 여기서, 몰드 지지판(143)은 소프트 몰드(134)의 길이축소를 방지하는 역할을 함과 아울러 소프트 몰드(134)를 마스터 몰드(184)에서 분리시키고 소프트 몰드(134)의 이송 수단 및 스탬핑(stamping) 위한 수단으로 이용된다. 상술한 제조공정에 의해 형성된 소프트 몰드는 평판표시소자의 박막패턴을 형성하기 위해 이용되게 된다.

본 발명의 제2 실시예에서는 본 발명의 제1 실시예에서 소개된 소프트 몰드(134)를 롤 프린팅(roll printing) 방식에 적용하는 기술을 제안한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 패턴의 제조장치를 나타낸다.

도 5는 박막이 형성된 기판 위에 정렬된 롤 프린팅 장치를 나타내고 있다.

롤 프린팅 장치는 플렉서블(flexible)한 블라켓(blanket)(250)과, 블라켓(250)이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러(200)와, 블라켓(blanket)(250)의 일측에 고정된 자성체(260)와, 전기가 흐르면 자력을 띄게 되는 전자석(280)을 구비한다. 전자석(280)은 박막(264a)이 형성된 기판(262)의 일측에 위치한다. 블락켓(250)은 인쇄롤러(200)과 힌지부(275)를 통해 체결되어 풀어지거나 되감길수 있게 된다.

도 6은 블락켓(250)의 구체적인 단면구조를 나타낸다.

먼저, 블라켓(250)은 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane : PDMS), 폴리 우레탄(polyurethane), 광경화형 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함하며 형성하고자 하는 기판(262) 상에 형성하고자 하는 박막 패턴과 대응하는 홈(234a)과, 홈(234a)을 제외한 돌출면(234b)을 가지는 소프트 몰드(234)와, 홈(234a) 및 돌출면(234b)이 형성된 면과 반대면인 소프트 몰드(234)의 배면에 제1 접착제(232)를 이용하여 접착되며 유연성 및 탄력을 가지는 몰드 지지판(230)(back-plane), 몰드 지지판(230)과 제2 접착제(242)를 통해 접착된 탄성 플레이트(240)로 구성된다. 즉, 블라켓(250)은 탄성 플레이트(240) 위에 순차적을 적증된 몰드 지지판(230) 및 소프트 몰드(234)로 구성된다.

자성체(260)는 제2 접착제(242)를 이용하여 탄성 플레이트(240) 위에 고정된다.

몰드 지지판(230)은 소프트 몰드(234)와 동일한 물질로 이루어지거나 PET(폴리 에틸렌 테레프탈레이트(Poly ethyleneterephtalate))필름으로 형성된다.

이러한, 몰드 지지판(230)은 도 4에서 도시된 제조방식 등을 이용하여 소프트 몰드(234)에 접착된다. 이에 따라, 몰드 지지판(230)은 소프트 몰드(234)의 길이축소를 방지하는 역할을 함과 아울러 소프트 몰드(134)를 마스터 몰드에서 분리시키고 소프트 몰드(234)의 이송 수단으로서의 역할을 수행하게 된다.

탄성 플레이트(240)는 탄성 및 유연성을 가지며 블라켓(250)에서 인쇄롤러(200)에 직접 접촉되는 부위다. 탄성 플레이트(240)는 인쇄롤러(200)에 잘 감겨지게 되고 소프트 몰드(134)로의 충격을 흡수 및 완충시키는 역할도 수행한다. 탄성 플레이트(240)는 소프트 몰드(234)와 동일물질로 형성된다. 즉, 탄성 및 유연성 을 갖기 위해 PDMS, 폴리우레탄(polyurethane), 광경화형 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

제1 및 제2 접착제(232,242)는 얇은 막을 형성하면 완전한 구조물을 이루도록 도움을 주어야 하므로 실란 커플 에이전트(silane coupling agent) 종류의 프라이머(primer)가 이용된다.

이하, 도 7을 참조하여, 도 5 및 6에 도시된 롤 프린팅 장치를 이용한 박막을 제조하는 공정을 설명하면 다음과 같다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 기판(262) 위에 박막(264a) 및 에치 레지스트 용액(266a)을 형성한다. 이후, 전자석(280)을 기판(262)의 일측에 위치시킨다.

이후, 도 7b에 도시된 바와 같이 롤 프린팅 장치의 자성체(260)가 전자석(280) 위에 위치하도록 롤 프린팅 장치를 정렬시킨다. 이후, 전자석(280)에 인력을 위한 전기가 공급됨에 따라 전자석(280)이 자성을 띠게 됨과 아울러 자성체(260)를 끌어당기게 된다. 이에 따라, 블라켓(250)이 인쇄롤러(200)에서 분리되게 됨과 동시에 인쇄롤러(200)가 회전하게 됨으로써 도 7c에 도시된 바와 같이 블라켓(250)이 에치 레지스트 용액(264a) 위에 안착 됨과 동시에 블라켓(250)의 자중에 의해 에치 레지스트 용액(266a)이 가압된다. 이에 따라, 소프트 몰드(134)와 기판(260) 사이의 압력으로 발생하는 모세관힘(Capillary force)과, 소프트 몰드(234)와 에치 레지스트 용액(266a) 사이의 반발력에 의해 에치 레지스트 용액(266a)이 소프트 몰드(234)의 홈(234a) 내로 이동한다. 이와 동시에 자외선(UV) 경화를 실시하게 됨으로써 소프트 몰드(234)의 홈(234a) 및 돌출부(234b) 패턴과 반전 전사된 패턴 형태로 에치 레지스트 패턴(266)이 박막(264a) 상에 형성된다.

여기서, 에치 레지스트 용액은 액상 고분자 전구체(liquid prepolymer)의 형태로 이루어져 있으며 블라켓(250)과 접촉되는 부분만 자외선(UV) 경화가 가능하게 된다. 즉, 에치 레지스트 용액은 산소(O₂)를 포함하는 일반 대기환경에서는 자외선(UV) 경화가 이루어지지 않지만 진공 또는 비활성 상태의 환경에서는 자외선(UV) 경화가 일어나게 된다. 이에 따라, 에치 레지스트 용액은 블라켓(250)과 접촉되는 그 순간에는 대기환경과 격리될 수 있게 됨에 따라 자외선(UV)에 의한 경화가 일어나게 된다.

이러한, 에치 레지스트 물질로는 글리시딜 메스아크릴레이트(Glycidyl methacrylate)에 1~10% 정도 Irgacure 369가 혼합된 물질이 이용된다.

이후, 인쇄롤러(200)가 도 7c와 반대방향으로 회전함에 따라 도 7d에 도시된 바와 같이 힌지부(275)를 시작으로 인쇄롤러(200)가 블라켓(250)에 다시 감겨지게 된다. 이후, 전자석(280)에 척력을 위한 전기를 공급함에 따라 전자석(280)이 자성체(260)를 밀어내게 된다.

그 결과, 블라켓(250)이 기판(262) 위에서 분리되게 됨으로써 도 7e에 도시된 바와 같이 박막(264a) 위에 에치 레지스트 패턴(266)이 형성된다.

이후, 에치 레지스트 패턴(266)을 마스크로 이용한 식각 공정에 의해 에치 레지스트 패턴(266)과 비중첩되는 박막(264a)을 제거함으로써 도 7f에 도시된 바와 같이 박막 패턴(264)이 형성된다

본 발명의 제2 실시에 따른 박막 패턴의 제조장치 및 방법은 패턴의 정밀도와 공정 속도를 줄일 수 있고 인-라인 프로세스(In-Line Process)를 가능하게 함으로써 공정 및 물류 흐름을 개선할 수 있다. 인-라인 프로세스는 컨베이어를 이용한 연속 공정을 시행함으로써 프로세스의 끊김없이 패터닝을 완성할 수 있는 장점을 가지는 공정 방식이다. 이러한, 인 라인 프로세스는 한정된 공간 내에 다수의 롤 프린팅 장치가 위치시킬수록 유리한다. 롤 프린팅 방식은 다른 방식에 비해 공간을 덜 차지함에 따라 인-라인 프로세스 방식에 유리한 장점을 가지게 된다.

본 발명에 따른 박막 패턴의 제조장치 및 법은 액정표시소자(LCD), 전계 방출 표시소자(FED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 및 전계발광소자(EL) 등의 평판표시소자의 전극층, 유기물층 및 무기물층 등을 패터닝하기 위한 공정에 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조장치 및 방법은 포토공정을 사용하지 않고 패터닝공정이 실시됨으로써 박막 패턴의 제조공정을 단순화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조장치 및 방법은 포토 공정을 사용하지 않고 소프트 몰드를 이용한 롤 프린팅(roll printing)방식에 의해 박막 패턴을 형성할 수 있게 됨에 따라 인 라인 프로세스(In-Line Process) 방식에 의해 공정 기술이 더욱 개선될 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

홈과 상기 홈을 제외한 돌출부를 가지는 소프트 몰드를 포함하는 블라켓과;

상기 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러와;

박막이 형성된 기판 위에 에치 레지스트 용액을 도포하는 장치와;

상기 기판의 일측에 위치하는 전자석과;

상기 블라켓에 고정되며 자기장에 의해 상기 전자석과 선택적으로 탈부착되는 자성체를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 블라켓은,

상기 인쇄롤러와 직접 접촉되는 탄성 플레이트와;

상기 탄성 플레이트와 접착제를 이용하여 접착되며 유연성 및 탄성을 가지는 몰드 지지판과;

상기 몰드 지지판과 접착제를 통해 부착된 상기 소프트 몰드를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
제 2 항에 있어서,

상기 소프트 몰드, 상기 몰드 지지판 및 상기 탄성 플레이트는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane : PDMS), 폴리우레탄(polyurethane), 광경화형 아크릴 레이트(acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
제 2 항에 있어서,

상기 몰드 지지판으로는 PET 필름이 이용되는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
제 2 항에 있어서,

상기 자성체는 상기 소프트 몰드와 비중첩되며 상기 블라켓의 탄성 플레이트 위에 접착제를 통해 접착된 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 블라켓의 일측과 상기 인쇄롤러의 일측은 힌지부를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전자석에 공급되는 전기에 의해 상기 전자석 및 상기 자성체 사이에는 척력 또는 인력이 작용하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
소프트 몰드를 포함하는 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러를 마련하는 단 계와;

기판 위에 박막 및 에치 레지스트 용액을 순차적으로 형성하는 단계와;

상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에서 풀어지는 단계와;

상기 소프트 몰드의 홈 및 홈을 제외한 돌출부가 상기 에치 레지스트 용액과 접촉되도록 상기 블라켓이 상기 에치 레지스트 용액 위에 안착되는 단계와;

상기 소프트 몰드의 홈 및 돌출부의 형상에 대응되는 에치 레지스트 패턴을 형성하는 단계와;

상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에 되감기는 단계와;

상기 에치 레지스트 패턴과 비중첩되는 박막을 제거하여 박막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
제 8 항에 있어서,

상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에서 풀어지는 단계는,

상기 기판의 일측 주변에 위치하는 전자석과 상기 블라켓의 일측에 고정된 자성체 사이에 인력이 작용하는 단계와;

상기 자성체를 기점으로 상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에서 풀어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
제 9 항에 있어서,

상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에 되감기는 단계는,

상기 블라켓과 상기 인쇄롤러를 연결시키는 힌지부를 기점으로 상기 블라켓이 상기 인쇄롤러에 되감기는 단계와;

상기 전자석과 상기 자성체 사이에 척력이 작용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
제 8 항에 있어서,

상기 블라켓이 상기 에치 레지스트 용액 위에 안착되는 단계는,

상기 블라켓의 소프트 몰드가 상기 에치 레지스트 용액과 접촉됨과 동시에 상기 에치 레지스트 용액이 경화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.