KR100285617B1

KR100285617B1 - 칼라필터기판 제조방법

Info

Publication number: KR100285617B1
Application number: KR1019970065440A
Authority: KR
Inventors: 고병수
Original assignee: 구본준; 엘지.필립스엘시디주식회사; 론 위라하디락사
Priority date: 1997-12-03
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 2001-04-02
Also published as: US6004704A; KR19990047175A

Abstract

본 발명은 잔사가 없는 칼라필터기판을 제조하기에 적합한 칼라필터 기판 제조방법에 관한 것이다.

칼라필터기판 제조방법은 투명한 기판의 상부에 적색, 녹색 및 청색 필터들을 순차적으로 형성하는 사이사이에 투명기판을 표면처리 한다. 이 표면처리에 의해 필터들의 형성시 잔사가 생기지 않게 된다.

칼라필터기판 제조방법에 의해 제조된 칼라필터기판에서는 화상의 열화 및 색번짐 등이 발생되지 않게 된다.

Description

칼라필터기판 제조방법

본 발명은 화상표시장치를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 다수의 적색(Red, 이하 “R”이라 함)필터들, 다수의 녹색(Green, 이하 “G”라 함)필터들 및 다수의 청색(Blue, 이하 “B”라 함) 필터들을 가지는 칼라필터기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 “LCD”라 함)와 같은 화상표시장치는 칼라화상을 표시하기 위하여 광원에서 발생되는 광신호로부터 삼원광, 즉 R, G, B 광신호들을 분리하고 있다. 이에 따라, R광신호만을 투과시키는 다수의 R 필터들, G 광신호만을 투과시키는 다수의 G 필터들 및 B 광신호만을 투과시키는 B 필터들이 화소마다 형성되어진 칼라필터기판이 화상표시장치에 사용되게 된다. R, G, B필터들은 화상의 열화와 색번짐 방지하기 위해서 서로 중첩되지 않게 제조되어야 한다.

이러한 칼라필터기판은 제1(a)도 내지 제1(d)도에서와 같이 투명한 유리기판(10)의 표면에 블랙 매트릭스 띠(Black Matrix Stripe)(12), 제1 필터 (예를 들면, R 필터 )(14), 제2 필터 (예를 들면, G 필터 )(16) 및 제3 필터 (예를 들면, B필터)(18)가 순차적으로 형성됨에 의해 제조되게 된다. 제1 내지 제3 필터 (14 내지 18) 각각은 유리기판(10)의 전 표면에 해당 색의 레지스트막를 균일한 두께로 형성하고 그 레지스트막을 선택적으로 노광한 다음 선택적으로 노광되어진 레지스트막을 현상함에 의해 형성되게 된다.

이와 같은 칼라필터기판 제조방법에서는 제1 내지 제3 필터 (14 내지 18) 각각이 형성될 때마다 그 필터의 주변, 즉 다른 필터들의 표면들 및/또는 다른 필터들이 형성될 영역들에 미처 제거되지 않은 잔유물들(15, 17또는 19)(이하, “잔사”라 함)이 남게 된다. 이를 상세히 설명하면, 제1 필터(14)가 형성 될 때에 제2 및 제3 필터들(16, 18)이 형성될 영역에 제1 필터(14)의 잔사(15)가 생기게 되고, 제2필터(16)가 형성될 때에는 제1 필터(14)의 표면과 제3 필터(18)가 형성될 영역에 제2필터(16)의 잔사(17)가 그리고 제3 필터(18)가 형성될 때는 제1 및 제2 필터들(14, 16)의 표면들에 제3 필터(18)의 잔사(19)가 존재하게 된다.

이러한 잔사들은 필터들을 투과하게 될 광신호를 부분적으로 차단하므로 필터들의 색재현율과 투과율이 불규칙하게 된다. 이로 인하여, 칼라필터기판을 이용하는 화상표시장치 화상의 열화와 색번짐 등이 발생되게 된다. 또한, 칼라필터기판이 박막 트랜지스터 기판과 함께 액정을 밀봉하는 형태로 사용되는 액정표시장치에서는, 잔사들은 투명전극(도시하지 않음)과 상기한 블랙 매트릭스 띠와의 adhesion을 악화시켜 밀봉되어진 액정이 터지게 할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 잔사가 없는 칼라필터기판을 제조하기에 적합한 칼라필터기판 제조방법을 제공함에 있다.

제1(a)도 내지 제1(d)도는 종래의 칼라필터기판 제조방법을 설명하는 단면도.

제2(a)도 및 제2(g)도는 본 발명의 실시예에 따른 칼라필터기판 제조방법을 설명하는 단면도.

제3도는 유리기판 상에 광을 조사하기 위한 광조사장치를 개략적으로 도시하는 도면.

제4도는 제3도에서의 적외선 조사부를 상세하게 도시하는 도면.

제5도는 제3도에서의 자외선 조사부를 상세하게 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 20 : 유리기판 12, 22 : 블랙 매트릭스 띠

14, 24 : 제1 필터 15, 17, 19 : 잔사

16, 26 : 제2 필터 18, 28 : 제3 필터

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 칼라필터기판 제조방법에서는 투명한 기판의 상부에 적색, 녹색 및 청색 필터들이 순차적으로 형성되는 단계들 사이사이에 투명기판의 상부가 표면 처리되게 된다.

본 발명에 따른 칼라필터기판 제조방법은 투명한 기판을 표면 처리하는 단계와, 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제1삼원색의 필터들을 형성하는 단계와, 제1 삼원색의 필터들이 형성되어진 투명한 기판을 재차 표면 처리하는 단계와, 재차 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제1삼원색의 필터들과 인접하게 제2 삼원색의 필터들을 형성하는 단계와, 제1 삼원색의 필터들과 제2 삼원색의 필터들이 형성되어진 투명한 기판을 또 다시 표면 처리하는 단계와, 또 다시 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제1 삼원색의 필터들 및 제2 삼원색의 필터들과 교번되게 제3 삼원색의 필터들을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 칼라필터기판 제조방법은 투명한 기판을 마련하는 단계와, 투명한 기판의 표면에 블랙 매트릭스 띠를 형성하는 단계와, 블랙 매트릭스 띠가 형성되어진 투명한 기판을 표면 처리하는 단계와, 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제1 삼원색의 필터들을 형성하는 단계와, 제1삼원색의 필터들이 형성되어진 투명한 기판을 재차 표면 처리하는 단계와, 재차 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제1 삼원색의 필터들과 인접하게 제2 삼원색의 필터들을 형성하는 단계와, 제1 삼원색의 필터들과 제2 삼원색의 필터들이 형성되어진 투명한 기판을 또 다시 표면 처리하는 단계와, 또 다시 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제1 삼원색의 필터들 및 제2 삼원색의 필터들과 교번되게 제3 삼원색의 필터들을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 제2도 내지 제5도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제2(a)도 내지 제2(g)도는 본 발명의 실시예에 따른 칼라필터기판 제조방법을 단계별로 설명하기 위한 칼라필터기판의 단면도이다. 제2(a)도를 참조하면, 칼라필터기판은 유리기판(20)의 표면에 형성된 블랙 매트릭스 띠(22)를 구비한다. 이 블랙 매트릭스 띠(22)는 불투명한 수지와 크롬과 같이 불투명한 금속을 유리기판(20)의 표면에 소정의 두께로 도포하고 그 불투명물질막을 패터닝함에 의해 형성되게 된다. 이렇게 형성되어진 블랙 매트릭스 띠(22)는 유리기판(20)의 표면을 필터들이 형성되어질 다수의 셀 영역들로 나눔과 아울러 이들 셀 영역들간의 광간섭을 방지하게 된다.

블랙 매트릭스 띠(22)가 형성되어진 유리기판(20)은 제2(b)도에서와 같이 적외선 광과 자외선 광에 일정시간씩 노출됨으로 표면 처리되게 된다. 이와 같이, 표면 처리되어진 유리기판(20)의 상부에는 제1 필터(24)가 제2(c)도에 도시된 바와 같이 형성되게 된다. 이 제1필터(24)는 블랙 매트릭스 띠(22)에 의해 나누어진 셀영역들중 일부, 즉 1/3 에 해당하는 셀 영역들에 위치하게 된다. 제1필터(24)는 삼원색 중 어느 한 색(예를 들면 적색)의 레지스트 막을 유리기판(20)의 상부에 일정한 두께로 코팅하고 그 코팅된 레지스트막을 선택적으로 노광한 다음 그 선택적으로 노광되어진 레지스트막을 현상함에 의해 형성되게 된다. 레지스트막의 현상 완료된 때에 유리기판(20)의 표면에는 제1 필터(24)의 잔사가 존재하지 않게 되는데, 이는 적외선 광 및 자외선 광에 의해 유리기판(20)의 표면에서의 레지스트막의 접착력이 약해지는 것에 기인한다.

블랙 매트릭스 띠(22)와 제1 필터(24)가 형성되어진 유리 기판(20)이 제2(d)도에서와 같이 적외선 광과 자외선 광에 일정시간씩 노출됨으로 유리기판(20)과 제1 필터(24)는 표면 처리되게 된다. 제1필터(24)와 함께 표면 처리되어진 유리기판(20)의 상부에는 제2필터(26)가 제2(e)도에 도시된 바와 같이 형성되게 된다. 이 제2 필터들(26)은 제1 필터들(24)과 인접 한 셀 영역들에 각각 위치하게 된다. 제2 필터(26)는 제1 필터 (24)와 다른 삼원색 중 어느 한 색(예를 들면, 녹색)의 레지스트막을 상기한 구조의 유리기판(20)의 상부에 일정한 두께로 코팅하고 그 코팅된 레지스트막을 선택적으로 노광한 다음 그 선택적으로 노광되어진 레지스트막을 현상함에 의해 형성되게 된다. 레지스트막의 현상 완료된 때에 유리기판(20)의 표면과 제1 필터 (24)의 표면에는 제2필터(26)의 잔사가 존재하지 않게 되는데, 이는 적외선 광 및 자외선 광에 의해 유리기판(20)의 표면과 제1 필터 (24)의 표면에서의 레지스트막의 점착력이 약해지는 것에 기인한다.

블랙 매트릭스 띠(22), 제1및 제2필터(24, 26)가 형성되어진 유리기판(20)이 제2(f)도에서와 같이 적외선 광과 자외선 광에 일정 시간씩 노출됨으로 유리기판(20), 제1및 제2필터(24, 26)는 표면 처리되게 된다. 제1및 제2 필터(24, 26)와 함께 표면 처리하다 유리기판(20)의 상부에는 제3 필터(28)가 제2(g)도에 도시된 바와 같이 형성되게 된다. 이 제3필터들(28)은 제2필터들(26)과 인접한 셀 영역들에 위치하게 된다 제3필터(28)는 제1및 제3필터(24, 26)와 다른 나머지 삼원색(예를 들면, 청색)의 레지스트막을 상기한 구조의 유리기판(20)의 상부에 일정한 두께로 코팅하고 그 코팅된 레지스트 막을 선택적으로 노광한 다음 그 선택적으로 노광되어진 레지스트막을 현상함에 의해 형성되게 된다. 제3 필터(28)이 형성되어진 때에 제 1 및 제2 필터(24, 26)의 표면들에는 제3 필터(28)의 잔사가 존재하지 않게 되는데, 이는 적외선 광 및 자외선 광의 조사에 의해 제1및 제2필터(24, 26)의 표면들에서의 레지스트막의 점착력이 약해지는 것에 기인한다.

제3도은 제2(b)도, 제2(d)도 및 제2(e)도에서의 유리기판(20)의 표면에 적외선 광과 자외선 광을 조사하기 위한 광조사장치를 도시한다. 제3도에서, 광 조사장치는 일체화된 형태로 나란하게 배열된 적외선 조사부(30)와 자외선 조사부(32)를 구비한다.

적외선 조사부(30)는 제4도에서와 같이 제1 본체(40)와 제1 커버 (42)로 구성되게 된다. 제1본체(40)에는 제2도에서의 유리기판(20)이 수평방향으로 이동될 수 있게 하는 제1안내홈(44)이 형성되어 있다. 한편, 제1커버(42)의 안쪽 면에는 적외선 광원(46)이 설치되어 있다. 적외선 광원(46)은 제1 안내홈(44)을 따라 이동되는 유리기판(20)에 적외선 광을 조사하게 된다.

자외선 조사부(32)는 제5도에서와 같이 제2 본체(50)와 제2 커버 (52)로 구성되게 된다. 제2 본체(50)에는 제2도에서의 유리기판(20)이 수평방향으로 이동될 수 있게 하는 제2 안내홈(54)이 형성되어 있다. 이 제2 안내홈(54)은 제4도에서의 제1안내홈(44)과 일직선을 이루어 유리기판(20)이 적외선 조사부(30)의 좌측에서부터 자외선 조사부(32)의 우측까지 연속적으로 이동될 수 있게 한다. 제2 커버(52)의 안쪽 면에는 자외선 램프(56)이 설치되어 있다. 자외선 램프(56)는 제2 안내홈(54)을 따라 이동되는 유리기판(20)에 자외선 광을 조사하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 칼라필터기판 제조방법에서는 R, G, B 필터들 각각이 형성되기 전에 유리기판과 이미 형성되어진 필터가 적외선 및 자외선 광에 의해 표면처리 됨으로써 필터들의 하부 및/또는 표면에 잔사가 존재하지 않게 된다. 이 결과 본 발명에 따른 칼라필터기판 제조방법에 의해 제조되어진 칼라필터기판은 화상의 열화와 색번짐 등을 방지할 수 있게 된다. 이와 더불어, 본 발명에 따른 칼라필터기판 제조방법에 의해 제조되어진 칼라필터기판은 액정표시장치에 사용될 경우 밀봉에 사용된 씰(SEAL)이 터지는 것을 막을 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예를 제2(a)도 내지 제2(g)도로 국한하여 설명하였으나 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 일 예로, 실시예에서는 유리기판과 필터들을 표면처리하기 위해 적외선 광과 자외선 광 모두가 조사되었으나, 당업자라면 적외선 광 또는 자외선 광만이 조사되어도 유리기판과 필터들이 표면 처리된다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

상기 투명한 기판을 마련하는 단계와; 상기 투명한 기판 상에 칼라필터물질의 도포하고 그 도포된 칼라필터물질을 패터닝 및 경화하며 그리고 기판의 표면처리를 반복적으로 수행하여 제1 내지 제3 칼라필터들을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 기판의 표면처리가 상기 투명한 기판의 상부에 적외선과 자외선 광을 조사함에 의해 수행되어 제1 내지 제3 칼라필터들의 형성에 사용되는 상기 칼라필터물질의 잔여물이 제거되게 하는 것을 특징으로 하는 칼라필터기판 제조방법.
투명한 기판을 마련하는 단계와, 상기 투명한 기판을 표면 처리하는 단계와, 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제1삼원색의 필터들을 도포하고 패턴닝 및 경화하여 제1 삼원색의 필터를 형성하는 단계와, 상기 제1 삼원색의 필터들이 형성되어진 상기 투명한 기판을 재차 표면 처리하는 단계와, 재차 표면 처리된 상기 투명한 기판의 표면에 제2 삼원색의 필터물질을 도포하고 패터닝 및 경화하여 제1 삼원색의 필터들과 인접하게 제2 삼원색의 필터들을 형성하는 단계와, 상기 제1 삼원색의 필터들과 상기 제2 삼원색의 필터들이 형성되어진 상기 투명한 기판을 또 다시 표면 처리하는 단계와, 또 다시 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제3 삼원색의 필터물질을 도포하고 패터닝 및 경화하여 제1 삼원색의 필터들 및 상기 제2 삼원색의 필터들과 교번되게 제3 삼원색의 필터들을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 기판의 표면처리가 상기 투명한 기판의 상부에 적외선과 자외선 광을 조사함에 의해 수행되어 제1 내지 제3 삼원색의 필터들의 형성에 사용되는 물질의 잔여물이 제거되게 하는 것을 특징으로 하는 칼라필터기판 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 삼원색의 필터들이 각각 적색필터, 녹색필터 및 청색필터임을 특징으로 하는 칼라필터기판 제조방법.
투명한 기판을 마련하는 단계와, 상기 투명한 기판의 표면에 블랙 매트릭스 띠를 형성하는 단계와, 블랙 매트릭스 띠가 형성되어진 투명한 기판을 표면 처리하는 단계와, 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제1 삼원색의 필터물질을 도포하고 패턴닝 및 경화하여 제1 삼원색의 필터를 형성하는 단계와, 상기 제1삼원색의 필터들이 형성되어진 상기 투명한 기판을 재차 표면 처리하는 단계와, 재차 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제2 삼원색의 필터물질을 도포하고 패터닝 및 경화하여 상기 제1 삼원색의 필터들과 인접하게 제2 삼원색의 필터들을 형성하는 단계와, 상기 제1 삼원색의 필터들과 상기 제2 삼원색의 필터들이 형성되어진 상기 투명한 기판을 또 다시 표면 처리하는 단계와, 또 다시 표면 처리된 투명한 기판의 표면에 제3 삼원색의 필터물질을 도포하고 패터닝 및 경화하여 상기 제1 삼원색의 필터들 및 상기 제2 삼원색의 필터들과 교번되게 제3 삼원색의 필터들을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 기판의 표면처리가 상기 투명한 기판의 상부에 적외선과 자외선 광을 조사함에 의해 수행되어 제1 내지 제3 삼원색의 필터들의 형성에 사용되는 물질의 잔여물이 제거되게 하는 것을 특징으로 하는 칼라필터기판 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 삼원색의 필터들이 각각 적색필터, 녹색필터 및 청색필터임을 특징으로 하는 칼라필터기판 제조방법.