KR20080042288A - Method of forming a pattern and liquid crystal display manufactured by the same - Google Patents

Method of forming a pattern and liquid crystal display manufactured by the same Download PDF

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Abstract

A pattern forming method and an LCD(Liquid Crystal Display) manufactured by the same are provided to pattern a photosensitive layer through a nano imprint process, and form a pattern by lifting off a photosensitive pattern after forming a pattern object thin film, thereby reducing the number of processes and costs by removing an expensive etching process. After forming a photosensitive layer on an upper part of a substrate(10), the photosensitive layer is bonded with a mold where a predetermined pattern is carved. A photosensitive pattern(40) is formed by hardening the photosensitive layer. After forming an object layer(50) on the whole upper part, the photosensitive pattern lifts off. The photosensitive pattern is formed in an inverse taper shape. The photosensitive pattern of the inverse tape shape is formed by ashing the photosensitive pattern.

Description

패턴 형성 방법 및 이에 의해 제조된 액정 표시 장치{Method of forming a pattern and liquid crystal display manufactured by the same}Method of forming a pattern and a liquid crystal display manufactured by the same {Method of forming a pattern and liquid crystal display manufactured by the same}

도 1(a) 내지 도 1(f)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도.1 (a) to 1 (f) are cross-sectional views of devices sequentially shown for explaining a pattern forming method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 패턴 형성 방법에 의해 제조된 액정 표시 장치의 평면도.2 is a plan view of a liquid crystal display manufactured by a pattern forming method according to the present invention.

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2;

도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 기판 20 : 감광막10 substrate 20 photosensitive film

30 : 몰드 40 : 감광막 패턴30 mold 40 photosensitive film pattern

50 : 패턴 대상 박막 60 : 패턴50: pattern target thin film 60: pattern

본 발명은 패턴 형성 방법 및 이에 의해 제조된 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 식각 공정을 실시하지 않는 나노 임프린트(nano imprint) 공정을 이용한 패턴 형성 방법 및 이에 의해 제조된 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern formation method and a liquid crystal display device manufactured thereby, and more particularly, to a pattern formation method using a nano imprint process that does not perform an etching process and a liquid crystal display device manufactured thereby.

박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)가 멀티미디어 시대의 주요 표시 장치로 자리잡으면서 고해상도 및 대형화에 대한 요구가 증가되고 있다. 이러한 요구를 충족시키면서 낮은 원가로 액정 표시 패널을 제작하기 위해 최근 LCD 업계에서 차세대 공정 기술에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있는 실정이다. 이중 나노 임프린트(nano imprint)를 이용한 패턴 형성 방법도 차세대 공정 기술로 각광받고 있다. 일반적인 나노 임프린트 공정은 패터닝하기 위한 대상 박막을 형성한 후 그 상부에 감광막을 형성하고, 소정의 패턴이 각인된 몰드를 이용하여 감광막을 가압한 후 자외선이나 열을 이용하여 감광막을 경화시켜 패터닝하고, 몰드를 제거한 후 패터닝된 감광막을 식각 마스크로 대상 박막을 식각하여 원하는 패턴을 형성하는 공정이다.As thin film transistors (TFTs) and liquid crystal displays (LCDs) become the main display devices in the multimedia era, demands for high resolution and large size are increasing. Recently, researches on next-generation process technologies have been actively conducted in the LCD industry to manufacture liquid crystal display panels at low cost while meeting these demands. The pattern formation method using the double nano imprint is also attracting attention as the next generation process technology. In general, a nano imprint process is to form a target thin film for patterning and then to form a photoresist film on top, press the photoresist film using a mold imprinted with a predetermined pattern, and then pattern by curing the photoresist film using ultraviolet light or heat, After the mold is removed, the target thin film is etched using the patterned photoresist as an etch mask to form a desired pattern.

이러한 나노 임프린트 공정을 이용한 패턴 형성 방법은 기존의 포토 리소그라피 공정을 이용하여 감광막 패턴을 형성하는 방법을 대체하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 일반적인 포토 리소그라피 공정 중에서 노광 및 현상 공정을 임프린트 공정으로 대체하는 경우 나노 임프린트 공정을 진행한 후 잔류하는 감광막을 제거하기 위한 애싱(ashing) 공정 등을 거쳐야 하기 때문에 공정이 더 증가하게 된다.The pattern formation method using the nanoimprint process is intended to replace the method of forming a photosensitive film pattern using a conventional photolithography process. However, in the case of replacing the exposure and development processes with the imprint process in the general photolithography process, the process is further increased because an ashing process for removing the remaining photoresist film after the nanoimprint process is performed.

본 발명의 목적은 대상 박막의 식각 공정을 실시하지 않아 공정수를 줄일 수 있는 나노 임프린트 공정을 이용한 패턴 형성 방법 및 이에 의해 제조된 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a pattern forming method using a nano imprint process that can reduce the number of steps by not performing an etching process of the target thin film and a liquid crystal display device manufactured thereby.

본 발명의 다른 목적은 형성하고자 하는 패턴과 반대 형상의 몰드를 이용하여 감광막을 패터닝하고, 패터닝된 감광막 사이에 패턴 형성을 위한 박막을 형성한 후 감광막 패턴을 제거함으로써 식각 공정등의 공정을 줄일 수 있는 나노 임프린트 공정을 이용한 패턴 형성 방법 및 이에 의해 제조된 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to pattern the photoresist film using a mold having a shape opposite to the pattern to be formed, and to form a thin film for pattern formation between the patterned photoresist and then to remove the photoresist pattern to reduce the process such as etching process The present invention provides a pattern formation method using a nanoimprint process and a liquid crystal display device manufactured thereby.

본 발명에 따른 패턴 형성 방법은 기판 상부에 감광막을 형성한 후 상기 감광막과 소정의 패턴이 각인된 몰드를 합착시키고, 상기 감광막을 경화시켜 감광막 패턴을 형성하는 단계; 및 전체 상부에 대상막을 형성한 후 상기 감광막 패턴을 리프트 오프시키는 단계를 포함한다.The pattern forming method according to the present invention comprises the steps of: forming a photoresist film on the substrate and then bonding the photoresist film and a mold imprinted with a predetermined pattern, and curing the photoresist film to form a photoresist pattern; And lifting off the photoresist pattern after forming the target layer over the entire surface.

상기 감광막 패턴은 역 테이퍼 형상으로 형성되는데, 상기 감광막 패턴을 애싱하여 형성하거나 역 테이퍼 형상의 상기 몰드를 이용하여 형성한다.The photoresist pattern is formed in an inverse taper shape, and is formed by ashing the photoresist pattern or by using the mold having an inverse taper shape.

상기 몰드는 상기 경화된 감광막 패턴보다 강도나 경도가 낮다.The mold has a lower strength or hardness than the cured photoresist pattern.

본 발명의 일 양태에 따른 액정 표시 장치는 상부에 소정의 소자층이 형성된 상부 기판 및 하부 기판, 그리고 이들 사이에 개재된 액정층을 포함하고, 상기 상부 기판 및 하부 기판의 소자층은 감광막을 형성한 후 패터닝하고, 전체 상부에 대상막을 형성한 후 상기 감광막을 리프트 오프하여 형성된다.A liquid crystal display device according to an aspect of the present invention includes an upper substrate and a lower substrate having a predetermined element layer formed thereon, and a liquid crystal layer interposed therebetween, wherein the element layers of the upper substrate and the lower substrate form a photosensitive film. After patterning, the target film is formed on the entire top, and then the photosensitive film is lifted off.

본 발명의 다른 양태에 따른 액정 표시 장치는 제 1 기판상에 일 방향으로 연장된 게이트 라인, 이와 수직 방향으로 연장된 데이터 라인 및 이들에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판; 및 제 2 기판상에 상기 화소 영역 이외의 영역에 대응하여 형성된 블랙 매트릭스, 상기 화소 영역에 대응하여 형성된 컬러 필터 및 공통 전극을 포함하는 컬러 필터 기판을 포함하고, 상기 제 1 기판의 게이트 라인, 데이터 라인 및 화소 전극, 그리고 상기 제 2 기판의 블랙 매트릭스 및 컬러 필터중 적어도 어느 하나는 감광막을 형성한 후 패터닝하고, 전체 상부에 대상막을 형성한 후 상기 감광막을 리프트 오프하여 형성된다.According to another aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a thin film transistor substrate including a gate line extending in one direction, a data line extending in a vertical direction thereof, and a pixel electrode formed in a pixel region defined by the liquid crystal display device. ; And a color filter substrate including a black matrix formed on a second substrate corresponding to a region other than the pixel region, a color filter formed corresponding to the pixel region, and a common electrode, and a gate line and data of the first substrate. At least one of a line and a pixel electrode, and a black matrix and a color filter of the second substrate are formed by forming and patterning a photoresist film, forming a target film over the entire top, and then lifting the photoresist film off.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

도 1(a) 내지 도 1(f)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도로서, 패턴 대상 박막의 식각 공정을 실시하지 않는 나노 임프린트 공정을 이용한 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 (a) to 1 (f) are cross-sectional views of devices sequentially shown to explain a pattern forming method according to an embodiment of the present invention. The nanoimprint process does not perform the etching process of the pattern target thin film. It is sectional drawing for demonstrating the pattern formation method using the following.

도 1(a)를 참조하면, 기판(10) 상부에 감광막(20)을 형성한다. 여기서, 기판(10)은 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판 또는 컬러 필터 기판에 적용하기 위한 글래스 기판일 수도 있고, 소정의 구조가 형성된 하지막일 수도 있다. 즉, 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 예로들면 게이트 라인을 형성할 경우 기판(10)은 글래스 기판이지만, 데이터 라인을 형성할 경우 기판(10)은 글래스 기판 상에 게이트 라인 및 보호막이 형성된 하지막이다. 그리고, 감광막(20)은 UV 광에 의해 경화되는 물질 또는 열에 의해 경화되는 수지(resin) 등의 물질을 이용하여 형성하며, 스핀 코팅 또는 그 밖의 코팅 방법을 이용하여 형성한다.Referring to FIG. 1A, a photosensitive film 20 is formed on the substrate 10. Herein, the substrate 10 may be a glass substrate for applying to a thin film transistor substrate or a color filter substrate of a liquid crystal display, or may be a base film having a predetermined structure. That is, in the manufacturing process of the thin film transistor substrate of the liquid crystal display, for example, when the gate line is formed, the substrate 10 is a glass substrate. However, when the data line is formed, the substrate 10 has a gate line and a protective film on the glass substrate. It is an underlayer formed. The photosensitive film 20 is formed using a material that is cured by UV light or a resin that is cured by heat, and is formed using spin coating or other coating methods.

도 1(b)를 참조하면, 감광막(20)이 형성된 기판(10)을 나노 임프린트 장비에 로딩한다. 원하는 위치에 패턴을 형성하기 위해 기판(10)과 패턴 형상이 각인된 몰드(30)를 정렬한다. 여기서, 몰드(30)에 각인된 패턴의 형상은 소정의 요철 구조로 형성되는데, 볼록부가 이후 패턴이 형성되는 영역과 대응된다. 또한, 볼록부는 바람직하게는 감광막(20)의 두께와 동일하거나 그보다 약간 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 몰드(30)는 소프트 몰드이며, 레이저를 이용하여 볼록부가 역 테이퍼(taper) 형상이 되도록 형성한다.Referring to FIG. 1B, the substrate 10 on which the photoresist film 20 is formed is loaded into the nanoimprint apparatus. The substrate 10 and the mold 30 imprinted with the pattern shape are aligned to form a pattern at a desired position. Here, the shape of the pattern stamped on the mold 30 is formed of a predetermined concave-convex structure, the convex portion corresponds to the region where the pattern is formed later. In addition, it is preferable that the convex portion is preferably formed to be equal to or slightly thicker than the thickness of the photosensitive film 20. The mold 30 is a soft mold, and is formed such that the convex portion becomes an inverse taper shape by using a laser.

도 1(c)를 참조하면, 몰드(30) 또는 기판(10)을 이동시켜 이들을 합착한다. 그리고, 몰드(30)와 기판(10)이 합착된 상태에서 UV 광 또는 열경화 방법으로 감광막(30)을 경화시킨다.Referring to FIG. 1C, the mold 30 or the substrate 10 is moved to bond them. Then, the photosensitive film 30 is cured by UV light or thermosetting in a state in which the mold 30 and the substrate 10 are bonded to each other.

도 1(d)를 참조하면, 몰드(30)와 기판(10)을 분리하여 감광막 패턴(40)을 형성한다. 이후 감광막 패턴(40) 이외에 원치않게 잔류하는 감광막(30)을 애싱하여 제거한다. 여기서, 몰드(30)는 경화된 감광막 패턴(40)보다 강도나 경도가 낮은 재료를 이용하여 형성하기 때문에 감광막 패턴(40)의 역 테이퍼 형상의 각도가 손상되지 않게 된다. 즉, 감광막 패턴(40)의 역 테이퍼 형상의 각도를 유지하면서 몰드(30)를 제거할 수 있다. 한편, 롤링(rolling) 방식의 임프린트는 그 특성상 감광막 잔류물이 항상 남는 문제가 있다. 이런 문제를 해결하는 방법으로 애싱 공정을 통해 잔류막을 제거하는 공정을 거쳐야 한다. 이러한 공정을 거치게 되면 자연스럽게 형성된 역 테이퍼의 각도가 늘어나게 된다. 따라서, 감광막 패턴(40)의 역 테이퍼 형상의 각도를 원하는 각도보다 작게 형성한 후 애싱 공정을 통해 원하는 각도를 갖도록 할 수 있다. 또한, 애싱 공정을 통해 역 테이퍼를 형성한다면 소프트 몰드만 사용할 수 있는 것이 아니고, 하드 몰드를 사용하여 수직에 가까운 테이퍼를 형성하고 애싱 처리하여 역 테이퍼를 형성하는 방법도 가능하다.Referring to FIG. 1D, the photosensitive film pattern 40 is formed by separating the mold 30 and the substrate 10. After that, the unwanted photoresist film 30 other than the photoresist pattern 40 is removed by ashing. Here, since the mold 30 is formed using a material having a lower strength or hardness than the cured photosensitive film pattern 40, the angle of the reverse tapered shape of the photosensitive film pattern 40 is not damaged. That is, the mold 30 can be removed while maintaining the inverse tapered angle of the photosensitive film pattern 40. On the other hand, a rolling imprint has a problem in that a photoresist residue always remains due to its characteristics. In order to solve this problem, the remaining film must be removed through an ashing process. This process increases the angle of the naturally formed reverse taper. Therefore, the angle of the reverse tapered shape of the photosensitive film pattern 40 may be formed smaller than the desired angle, and then may have the desired angle through the ashing process. In addition, if the reverse taper is formed through the ashing process, not only the soft mold may be used, but also a method of forming the reverse taper by forming a near vertical taper and ashing the hard mold may be used.

도 1(e)를 참조하면, 감광막 패턴(40)이 형성된 상태에서 패턴 대상 박막(50)을 기판(10) 상부 전면에 형성한다. 패턴 대상 박막(50)은 박막 트랜지스터 기판의 게이트 라인 또는 데이터 라인을 형성하기 위한 도전층일 수 있으며, 박막 트랜지스터의 채널을 형성하기 위한 활성층일 수도 있다. 또한, 패턴 대상 박막(50)은 컬러 필터 기판의 블랙 매트릭스를 형성하기 위한 카본 블랙층, 컬러 필터를 형성하기 위한 감광성 유기물일 수도 있다.Referring to FIG. 1E, the pattern target thin film 50 is formed on the entire upper surface of the substrate 10 in the state where the photoresist pattern 40 is formed. The pattern target thin film 50 may be a conductive layer for forming a gate line or a data line of the thin film transistor substrate, or may be an active layer for forming a channel of the thin film transistor. In addition, the pattern target thin film 50 may be a carbon black layer for forming a black matrix of a color filter substrate, or a photosensitive organic material for forming a color filter.

도 1(f)를 참조하면, 감광막 패턴(40)을 리프트 오프 방법으로 제거함으로써 감광막 패턴(40) 상부에 형성된 박막(50)도 제거한다. 이에 따라 소정의 패턴(60)이 형성된다.Referring to FIG. 1F, the thin film 50 formed on the photoresist pattern 40 is also removed by removing the photoresist pattern 40 by a lift-off method. As a result, a predetermined pattern 60 is formed.

도 2는 본 발명에 따른 패턴 형성 방법에 의해 제조된 액정 표시 패널의 평면도이고, 도 3은 도 1의 액정 표시 패널을 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이고, 도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이다.2 is a plan view of a liquid crystal display panel manufactured by the pattern forming method according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel of FIG. 1 taken along line II ′, and FIG. 4 is FIG. This is a cross-sectional view taken along the line II-II '.

도 2, 도 3 및 도 4을 참조하면, 액정 표시 패널(300)은 서로 대향하는 박막 트랜지스터 기판(100)과 컬러 필터 기판(200), 그리고 이들 사이에 위치하는 액정층(미도시)을 포함한다.2, 3, and 4, the liquid crystal display panel 300 includes a thin film transistor substrate 100 and a color filter substrate 200 facing each other, and a liquid crystal layer (not shown) disposed therebetween. do.

박막 트랜지스터 기판(100)은 제 1 절연 기판(110) 상부에 일 방향으로 연장되는 다수의 게이트 라인(121)과, 게이트 라인(121)과 교차하는 다수의 데이터 라인(141)과, 게이트 라인(121)과 데이터 라인(141)에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극(151)과, 게이트 라인(121), 데이터 라인(141) 및 화소 전극(151)에 접속된 박막 트랜지스터(125)를 포함한다. The thin film transistor substrate 100 includes a plurality of gate lines 121 extending in one direction on the first insulating substrate 110, a plurality of data lines 141 crossing the gate lines 121, and a gate line ( A pixel electrode 151 formed in the pixel region defined by 121 and the data line 141, and a thin film transistor 125 connected to the gate line 121, the data line 141, and the pixel electrode 151. do.

게이트 라인(121)은 제 1 도전층을 패터닝하여 가로 방향으로 연장되도록 형성하며, 게이트 라인(121)의 일부가 상부 또는 하부로 돌출되어 게이트 전극(122)을 이루도록 형성한다.The gate line 121 is formed so as to extend in the horizontal direction by patterning the first conductive layer, and a portion of the gate line 121 protrudes upward or downward to form the gate electrode 122.

데이터 라인(141)은 제 2 도전층을 패터닝하여 게이트 라인(121)과 수직으로 교차되도록 연장 형성되며, 그 일부가 돌출되어 소오스 전극(142)을 이루도록 형성한다. 또한, 데이터 라인(141) 형성시 소오스 전극(142)과 소정 간격 이격되어 드레인 전극(143)이 형성되도록 한다.The data line 141 is formed to extend perpendicularly to the gate line 121 by patterning the second conductive layer, and a portion of the data line 141 protrudes to form the source electrode 142. In addition, when the data line 141 is formed, the drain electrode 143 is formed to be spaced apart from the source electrode 142 by a predetermined interval.

또한, 게이트 라인(121)을 형성하기 위한 제 1 도전층은 알루미늄(Al), 네오 디뮴(Nd), 은(Ag), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 몰리브덴(Mo) 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 이들을 포함하는 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 도전층은 단일층 뿐 아니라 복수 금속층의 다중층으로 형성될 수 있다. 즉, 물리 화학적 특성이 우수한 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 등의 금속층과 비저항이 작은 알루미늄(Al) 계열 또는 은(Ag) 계열의 금속층을 포함하는 이중층으로 형성할 수도 있다. 또한, 데이터 라인(141) 및 소오스 전극(142) 그리고, 드레인 전극(143)을 형성하기 위한 제 2 도전층도 상술한 금속으로 형성될 수 있고, 다중층으로 형성될 수도 있다.In addition, the first conductive layer for forming the gate line 121 is aluminum (Al), neodymium (Nd), silver (Ag), chromium (Cr), titanium (Ti), tantalum (Ta) and molybdenum (Mo). It is preferably formed of at least one metal or an alloy containing them. In addition, the first conductive layer may be formed of not only a single layer but also multiple layers of a plurality of metal layers. That is, a double layer including a metal layer such as chromium (Cr), titanium (Ti), tantalum (Ta), and molybdenum (Mo) having excellent physicochemical properties, and an aluminum (Al) -based or silver (Ag) -based metal layer having a low specific resistance. It can also be formed. In addition, the second conductive layer for forming the data line 141, the source electrode 142, and the drain electrode 143 may also be formed of the above-described metal, or may be formed of multiple layers.

박막 트랜지스터(125)는 게이트 라인(121)에 공급되는 신호에 응답하여 데이터 라인(141)에 공급되는 화소 신호가 화소 전극(151)에 충전되도록 한다. 따라서, 박막 트랜지스터(125)는 게이트 라인(121)에 접속된 게이트 전극(122)과, 데이터 라인(141)에 접속된 소오스 전극(142)과, 화소 전극(151)에 접속된 드레인 전극(143)과, 게이트 전극(122)과 소오스 전극(142) 및 드레인 전극(143) 사이에 순차적으로 형성된 게이트 절연막(131) 및 활성층(132)과, 활성층(132)의 적어도 일부에 형성된 오믹 접촉층(133)을 포함한다. 이때, 오믹 접촉층(133)은 채널부를 제외한 활성층(132) 상에 형성될 수 있다.The thin film transistor 125 allows the pixel signal supplied to the data line 141 to be charged in the pixel electrode 151 in response to the signal supplied to the gate line 121. Accordingly, the thin film transistor 125 includes a gate electrode 122 connected to the gate line 121, a source electrode 142 connected to the data line 141, and a drain electrode 143 connected to the pixel electrode 151. ), A gate insulating layer 131 and an active layer 132 sequentially formed between the gate electrode 122, the source electrode 142, and the drain electrode 143, and an ohmic contact layer formed on at least a portion of the active layer 132 ( 133). In this case, the ohmic contact layer 133 may be formed on the active layer 132 except for the channel part.

게이트 라인(121), 데이터 라인(141) 및 박막 트랜지스터(125)의 상부에는 보호막(144)이 형성되어 있다. 보호막(144)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘 등의 무기 물질로 형성될 수도 있고, 저유전율 유기 절연막으로 형성될 수도 있다. 물론 무기 절연막과 유기 절연막의 이중막으로 형성될 수도 있다.The passivation layer 144 is formed on the gate line 121, the data line 141, and the thin film transistor 125. The passivation layer 144 may be formed of an inorganic material such as silicon nitride or silicon oxide, or may be formed of a low dielectric constant organic insulating layer. Of course, it may be formed of a double film of an inorganic insulating film and an organic insulating film.

화소 전극(151)은 투명한 제 3 도전층을 패터닝하여 게이트 라인(121)과 데이터 라인(141)에 의해 확정된 화소 영역의 기판(110)상에 형성되도록 하며, 드레인 전극(143)과 접속되도록 형성된다.The pixel electrode 151 is formed on the substrate 110 of the pixel region determined by the gate line 121 and the data line 141 by patterning the transparent third conductive layer and connected to the drain electrode 143. Is formed.

한편, 박막 트랜지스터 기판(100)과 컬러 필터 기판(200) 사이에 위치하는 액정층(미도시)에 인가된 액정 전압을 안정적으로 유지하기 위하여 스토리지 캐패시터 라인(미도시)이 형성될 수 있는데, 예를들어 스토리지 캐패시터 라인(미도시)은 게이트 라인(121)이 형성될 때 게이트 라인(121)과 평행한 방향으로 형성될 수 있다.Meanwhile, a storage capacitor line (not shown) may be formed to stably maintain the liquid crystal voltage applied to the liquid crystal layer (not shown) positioned between the thin film transistor substrate 100 and the color filter substrate 200. For example, the storage capacitor line (not shown) may be formed in a direction parallel to the gate line 121 when the gate line 121 is formed.

상기 박막 트랜지스터 기판(100)의 게이트 라인(121) 및 스토리지 캐패시터 라인(미도시)을 형성하기 위한 패터닝 공정, 활성층(132)의 패터닝 공정, 데이터 라인(141), 소오스 전극(142) 및 드레인 전극(143)을 형성하기 위한 패터닝 공정, 그리고 화소 전극(151)을 형성하기 위한 패터닝 공정중 하나 이상은 도 1(a) 내지 도 1(f)를 이용하여 설명된 패턴 형성 방법을 이용한다.A patterning process for forming a gate line 121 and a storage capacitor line (not shown) of the thin film transistor substrate 100, a patterning process of an active layer 132, a data line 141, a source electrode 142, and a drain electrode At least one of the patterning process for forming 143 and the patterning process for forming the pixel electrode 151 uses the pattern forming method described with reference to FIGS. 1A to 1F.

컬러 필터 기판(200)은 제 2 절연 기판(210) 상에 형성된 블랙 매트릭스(221)와, 컬러 필터(231)와, 오버 코트막(241)과, 공통 전극(251)을 포함한다. The color filter substrate 200 includes a black matrix 221 formed on the second insulating substrate 210, a color filter 231, an overcoat layer 241, and a common electrode 251.

블랙 매트릭스(221)는 화소 영역 이외의 영역에 형성되어 화소 영역 이외의 영역으로 빛이 새는 것과 인접한 화소 영역들 사이의 광 간섭을 방지한다. 즉, 블랙 매트릭스(221)는 박막 트랜지스터 기판(100)의 화소 전극(151)이 형성된 영역을 개방하는 개구부를 갖는다.The black matrix 221 is formed in a region other than the pixel region to prevent light leakage from the region other than the pixel region and optical interference between adjacent pixel regions. That is, the black matrix 221 has an opening that opens an area where the pixel electrode 151 of the thin film transistor substrate 100 is formed.

컬러 필터(231)는 블랙 매트릭스(221)를 경계로 하여 적색, 녹색 및 청색 필터가 반복되어 형성된다. 컬러 필터(231)는 광원으로부터 조사되어 액정층(미도시)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 컬러 필터(231)는 감광성 유기 물질로 형성될 수 있다.The color filter 231 is formed by repeating the red, green, and blue filters on the black matrix 221. The color filter 231 serves to impart color to light emitted from the light source and passing through the liquid crystal layer (not shown). The color filter 231 may be formed of a photosensitive organic material.

오버 코트막(241)은 컬러 필터(231)와 컬러 필터(231)가 덮고 있지 않은 블랙 매트릭스(221)의 상부에 형성된다. 오버 코트막(241)은 컬러 필터(231)를 평탄화하면서, 컬러 필터(231)를 보호하는 역할과 상하부 도전층 사이를 절연하는 역할을 하며 아크릴계 에폭시 재료를 이용하여 형성될 수 있다.The overcoat film 241 is formed on the black matrix 221 not covered by the color filter 231 and the color filter 231. The overcoat layer 241 serves to protect the color filter 231 and to insulate the upper and lower conductive layers while planarizing the color filter 231, and may be formed using an acrylic epoxy material.

오버 코트막(241)의 상부에는 공통 전극(251)이 형성된다. 공통 전극(251)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전 물질로 이루어진다. 공통 전극(251)은 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극(151)과 함께 액정층(미도시)에 전압을 인가한다.The common electrode 251 is formed on the overcoat layer 241. The common electrode 251 is made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). The common electrode 251 applies a voltage to the liquid crystal layer (not shown) together with the pixel electrode 151 of the thin film transistor substrate.

상기 컬러 필터 기판(200)의 블랙 매트릭스(221) 및 컬러 필터(231)을 형성하기 위한 패터닝 공정에 도 1(a) 내지 도 1(f)를 이용하여 설명된 패턴 형성 방법을 적용할 수 있다.The pattern forming method described with reference to FIGS. 1A to 1F may be applied to a patterning process for forming the black matrix 221 and the color filter 231 of the color filter substrate 200. .

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기판 상부에 감광막을 형성한 후 나노 임프린트 공정으로 감광막을 패터닝하고, 감광막 패턴이 형성된 기판 상부에 패턴 대상 박막을 형성한 후 감광막 패턴을 리프트 오프시켜 패턴을 형성함으로써 고가 의 식각 공정을 실시하지 않아 공정 수 및 비용을 줄일 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a photoresist film on the substrate, patterning the photoresist film by a nanoimprint process, forming a pattern target thin film on the substrate on which the photoresist pattern is formed, and then lifting the photoresist pattern to form a pattern. There is no need for expensive etching processes to reduce the number of processes and costs.

그리고, 식각 공정을 실시하지 않음으로써 식각 공정에 의해 발생될 수 있는 각종 문제들, 예를들어 패턴 잔사 문제 또는 과도 식각, 미식각 등의 문제를 해결할 수 있어 수율을 증가시키고, 공정 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, by not performing the etching process, various problems that may be caused by the etching process, for example, a problem of pattern residue, excessive etching, or eating, may be solved, thereby increasing yield and shortening process time. Can be.

Claims (7)

기판 상부에 감광막을 형성한 후 상기 감광막과 소정의 패턴이 각인된 몰드를 합착시키고, 상기 감광막을 경화시켜 감광막 패턴을 형성하는 단계; 및Forming a photoresist film on the substrate and then bonding the photoresist film to a mold having a predetermined pattern imprinted thereon, and curing the photoresist film to form a photoresist pattern; And 전체 상부에 대상막을 형성한 후 상기 감광막 패턴을 리프트 오프시키는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법.And forming a target layer over the entire surface, and then lifting the photoresist pattern. 제 1 항에 있어서, 상기 감광막 패턴은 역 테이퍼 형상으로 형성된 패턴 형성 방법.The pattern forming method of claim 1, wherein the photosensitive film pattern is formed in an inverse taper shape. 제 2 항에 있어서, 상기 역 테이퍼 형상의 감광막 패턴은 상기 감광막 패턴을 애싱하여 형성하는 패턴 형성 방법.The pattern forming method of claim 2, wherein the reverse tapered photosensitive film pattern is formed by ashing the photosensitive film pattern. 제 2 항에 있어서, 상기 역 테이퍼 형상의 감광막 패턴은 역 테이퍼 형상의 몰드를 이용하여 형성하는 패턴 형성 방법.The pattern forming method according to claim 2, wherein the reverse tapered photosensitive film pattern is formed by using a reverse tapered mold. 제 2 항에 있어서, 상기 몰드는 상기 경화된 감광막 패턴보다 강도나 경도가 낮은 패턴 형성 방법.The method of claim 2, wherein the mold has a lower strength or hardness than the cured photoresist pattern. 상부에 소정의 소자층이 형성된 상부 기판 및 하부 기판, 그리고 이들 사이에 개재된 액정층을 포함하고,An upper substrate and a lower substrate having a predetermined element layer formed thereon, and a liquid crystal layer interposed therebetween, 상기 상부 기판 및 하부 기판의 소자층은 감광막을 형성한 후 패터닝하고, 전체 상부에 대상막을 형성한 후 상기 감광막을 리프트 오프하여 형성되는 액정 표시 장치.The device layers of the upper substrate and the lower substrate are formed by forming and patterning a photoresist film, and forming a target film on the entire upper part, and then lifting the photoresist film off. 제 1 기판상에 일 방향으로 연장된 게이트 라인, 이와 수직 방향으로 연장된 데이터 라인 및 이들에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판; 및A thin film transistor substrate including a gate line extending in one direction on the first substrate, a data line extending in a vertical direction thereof, and a pixel electrode formed in the pixel region defined by the thin film transistor; And 제 2 기판상에 상기 화소 영역 이외의 영역에 대응하여 형성된 블랙 매트릭스, 상기 화소 영역에 대응하여 형성된 컬러 필터 및 공통 전극을 포함하는 컬러 필터 기판을 포함하고,A color filter substrate including a black matrix formed on a second substrate corresponding to a region other than the pixel region, a color filter formed corresponding to the pixel region, and a common electrode; 상기 제 1 기판의 게이트 라인, 데이터 라인 및 화소 전극, 그리고 상기 제 2 기판의 블랙 매트릭스 및 컬러 필터중 적어도 어느 하나는 감광막을 형성한 후 패터닝하고, 전체 상부에 대상막을 형성한 후 상기 감광막을 리프트 오프하여 형성 되는 액정 표시 장치.At least one of the gate line, the data line and the pixel electrode of the first substrate, and the black matrix and the color filter of the second substrate is patterned after forming a photoresist film, and after forming a target film over the entire surface, the photoresist film is lifted. A liquid crystal display device formed by turning off.
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