KR100305443B1 - 표면에윈도우형및프레임형코팅막이형성된기판의제조방법 - Google Patents

표면에윈도우형및프레임형코팅막이형성된기판의제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100305443B1
KR100305443B1 KR1019940018047A KR19940018047A KR100305443B1 KR 100305443 B1 KR100305443 B1 KR 100305443B1 KR 1019940018047 A KR1019940018047 A KR 1019940018047A KR 19940018047 A KR19940018047 A KR 19940018047A KR 100305443 B1 KR100305443 B1 KR 100305443B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating film
substrate
window
circuit
frame
Prior art date
Application number
KR1019940018047A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950003895A (ko
Inventor
미야자끼스스무
나까노쯔요시
오까다요시까쯔
데시마야스히꼬
마쯔무라미끼
Original Assignee
고오사이 아끼오
스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고오사이 아끼오, 스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 고오사이 아끼오
Publication of KR950003895A publication Critical patent/KR950003895A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100305443B1 publication Critical patent/KR100305443B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 기판의 표면에 도전성 회로가 설치되고, 이 회로상에 윈도우형 코팅막이 형성되어, 이 윈도우형 코팅막이 형성되어 있지 않은 부위에서 기능성 코팅막이 프레임형으로 형성된 기판을 제조하는 방법에 있어서 : (a) 표면에 도전성 회로가 설치된 투명기판을, 기능성 코팅막을 형성시킬 수 있는 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물로 코팅하여 기판상의 회로 설치 표면을 도포하여 기능성 코팅막을 형성시키는 단계와, (b) 상기한 (a)단계를 거쳐 형성된 코팅막의 표면에, 다음의 (c)단계에서 상기한 코팅막이 프레임형 부분은 피복하고 있고 윈도우형 부분은 피복하지 않도록 형성된 패턴을 가지는 포토마스크를 중첩시키고 이렇게 마스크된 코팅막을 노광시키는 단계와; (c) 상기한 (a)및 (b)단계를 거쳐 형성된 기판을 현상하여 프레임형 코팅막은 잔류되게 하고, 프레임형 코팅막 이외 부분의 코팅막은 제거시키는 단계와, (d) 상기한 (a), (b) 및 (c) 단계를 거쳐 형성된 기판을, 이 기판상의 회로를 하나의 전극으로 사용하여 전착시켜, 회로상의 윈도우부에 전착 코팅막을 형성시키는 단계를 포함하여 이루어지는 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 방법은 LCD에 사용되는 컬러 필터의 제조에, 특히 TFT 및 컬러 필터를 사용하는 매트릭스형 컬러 표시장치에 사용되는 컬러 필터의 제조에 적합하다.

Description

표면에 윈도우형 및 프레임형 코팅막이 형성된 기판의 제조방법
제1도는 본 발명의 방법의 각 단계를 거쳐 형성된 제품의 개략 단면도이고,
제2도는 도전성회로, 프레임형 기능성 코팅막과 윈도우형 코팅막의 각 패턴을 나타내는 개략 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 투명기판 2 : 도전성회로
3 : 포토레지스트막 4 : 윈도우형 공극 홀
5∼9 : 코팅막
본 발명은 기판의 표면에 윈도우형 코팅막과 광-차폐 성질을 가지는 기능성 코팅막이 윈도우형 코팅막이 형성되어 있지 않은 부위에 프레임형으로 형성된 기판의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 착색된 코팅막이 윈도우형으로, 그리고 불필요한 빛을 차폐하는 기능 또는 기타의 소망하는 성질을 부여하는 기능을 가지는 기능성 코팅막이 프레임형으로 형성된, 컬러 액정 표시장치(LCD)에 사용되는 컬러 필터를 제조하는데 특히 유용하다. 또한 이 방법은 박막 트랜지스터(TFT)와 컬러 필터를 사용하여 형성시키는 매트릭스형 컬러 표시장치에 사용되는, 컬러 필터의 제조에 유용하다.
액정 표시장치는 지금까지 소위 포켓형 텔레비젼과 같은 소형 표시장치를 가진 상품에 사용되어 왔다. 그러나, 근래에 이르러 액정 표시장치의 크기가 급격하게 대형화 되었다. 또한 액정 표시장치의 영상 특성도 TN 액정에서 STN 액정으로 발전함과 동시에 음극선관과 같이 높은 영상특성을 가진 액정 표시장치를 가진 상품의 상업화를 가능하게한, TFT로 대표되는 능동 구동요소를 개발함으로써 향상되었다. TFT를 사용하는 컬러 표시장치의 영상특성과 생산성을 개선하기 위한 연구가 다방면으로 수행되어 왔다. 이들 연구중, TFT쪽으로 광누출을 막고 영상특성(겉보기 명암대비)을 개선하는 흑색 매트릭스라 불리우는 광-차폐막의 형성방법 및 광 차폐막의 형상이 큰 관심사가 되고 있다.
LCD의 착색화에 사용되는 컬러 필터를 제조하기 위해, 착색된 윈도우형 막이 형성되어 있지 않은 부위에 기능성 막을 프레임형으로 형성하는 방법으로서, 실크 스크린법, 오프셋법 등과 같은 인쇄법을 활용하는 방법이 공지되어 있다.
또한, 스트라이프형인 착색된 코팅막 사이에 기능성 코팅막을 흑색 매트릭스로 형성하는 방법이 공지되어 있는데, 이 방법은 전착법에 의해 투명기판상에 설치된 복수개의 평행 스트라이프형 도전성 회로에, 역시 스트라이프형인, 착색된 코팅막을 형성시키고; 기능성 코팅막을 형성할 수 있는 네가티브 포토레지스트 막을 상기 스트라이프형인, 착색된 코팅막을 도포할 수 있도록 기판의 전체 표면에 형성시키고; 상기 스트라이프형인, 착색된 코팅막이 마스크로 작용할 수 있게 기판의 포토레지스트 부착 표면의 반대쪽에서 포토레지스트 막에 노광시키고; 미경화된 포토레지스트 막을 제거하는 것으로 이루어진다(일본국 특허 공개 소62-247331호).
최근 유망한 것으로 고려되고 있는 TFT형 액정 표시장치에 있어서는, 스위칭소자에 대한 광 누출을 막기 위해 광 차폐 막의 광 차폐 능력을 개선할 필요가 있다. 또한, 영상특성을 개선하기 위해 광 차폐막에 격자형등과 같은 복잡한 패턴을 형성하는 것도 요구되어 왔다.
그러나, 인쇄법을 사용하여 기능성 막을 프레임형으로 형성시키는 종래의 방법은 정밀도가 높은 기능성 코팅막을 제공할 수 없다는 불이점이 있다. 예를 들면, 종래의 방법으로 격자형 기능성 막을 만들면 이 막은 격자 간격이 약 100㎛나 되는 거치른 패턴이 형성되게 된다.
한편, 일본국 특허 공개 소62-247331호에 개시된 방법에 의하면 스트라이프형의 착색된 코팅막들 사이에 기능성 코팅막을 높은 정밀도로 형성시킬 수 있다. 그러나, 이 방법은 격자형을 만들기 위해 스트라이프형의 착색된 코팅막의 횡단 방향으로 기능성 코팅막을 형성하기가 어렵다는 문제점이 있다.
이와 같이, 본 발명의 목적은 특히 LCD용 컬러 필터로서 유용하고, 윈도우형 코팅막과, 광 차폐성 및 기타 소망하는 특성을 가진 기능성 코팅막이 윈도우형 코팅막이 형성되어 있지 않은 부위에 프레임형으로 형성된 기판을 산업적으로 유익하게 제조할 수 있는 방법으로서, 특히 높은 정밀도와 윈도우 폭이 100㎛미만이 되는 미세 패턴으로 형성시킬 수 있는 방법을 제공함으로써 선행 기술의 상기한 문제점을 해결함에 있다.
본 발명자들은 코팅막을 전착법에 의해 도전성 회로 상에서만, 높은 정밀도로 선택적으로 형성할 수 있다는 사실에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.
제1도는 본 발명의 방법의 각 단계를 거쳐 형성된 제품을 설명하는 개략 단면도이다.
제1도에서, (I)은 도전성회로가 설치된 투명기판이고; (II)는 본 발명의 (a)단계를 거쳐 포토레지스트 막이 형성된 중간 제품이고; (III)은 본 발명의 (b)및 (c)단계까지를 거쳐 형성된 중간 제품이고; 그리고 (IV)는 본 발명의 (d)단계까지를 거쳐 전착 코팅막이 형성된 제품을 나타낸다. 도면중에서, 부호 (1)은 투명기판이고, (2)는 도전성회로이고, (3)은 포토레지스트 막이며, (4)는 윈도우형 공극홀이고, (7)은 윈도우형 공극홀에 형성된 코팅막(적색)이며, (8)은 윈도우형 공극홀에 형성된 코팅막(녹색)이고, 그리고 (9)는 윈도우형 공극홀에 형성된 코팅막(청색)이다.
제2도는 도전성회로, 프레임형 기능성 코팅막 및 윈도우형 코팅막 각각의 패턴을 보여주는 개략 평면도이다.
제2도에서 (I)은 도전성 회로의 패턴이고 ; (III)은 본 발명의 (a)단계, (b)단계 및 (c)단계를 거쳐 형성된 프레임형 기능성 코팅막의 패턴이고; (IV)는 본 발명의 (d)단계까지를 거쳐 형성된 윈도우형 전착 코팅막의 패턴을 나타낸다. 도면중에 부호 (2)는 도전성 회로이고, (5)는 윈도우형 홀에 형성된 코팅막이고, 그리고 (6)은 프레임형 코팅막이다.
본 발명은 기판의 표면에 도전성 회로가 설치되고, 이 회로상에 윈도우형 코팅막이 형성되어, 이 윈도우형 코팅막이 형성되어 있지 않은 부위에서 기능성 코팅막이 프레임형으로 형성된 기판을 제조하는 방법에 있어서:
(a) 표면에 도전성 회로가 설치된 투명기판을, 기능성 코팅막을 형성시킬 수 있는 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물로 코팅하여 기판상의 회로 설치 표면을 도포하여 기능성 코팅막을 형성시키는 단계와, (b) 상기한 (a)단계를 거쳐 형성된 코팅막의 표면에, 다음의 (c)단계에서 상기한 코팅막이 프레임형 부분은 피복하고 있고 윈도우형 부분은 피복하지 않도록 형성된 패턴을 가지는 포토마스크를 중첩시키고 이렇게 마스크된 코팅막을 노광시키는 단계와; (c) 상기한 (a)및 (b)단계를 거쳐 형성된 기판을 현상하여 프레임형 코팅막은 잔류되게 하고, 프레임형 코팅막 이외 부분의 코팅막은 제거시키는 단계와, (d) 상기한 (a), (b) 및 (c)단계를 거쳐 형성된 기판을, 이 기판상의 회로를 하나의 전극으로 사용하여 전착시켜, 회로상의 윈도우부에 전착 코팅막을 형성시키는 단계를 포함하여 이루어지는 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 윈도우부와 프레임부는 어떠한 평면 형상이라도 무방하다. 예를 들면, 프레임 부 형상은 제2도에 표시한 평행 격자 형태나 기타의 변형된 격자형 어느 것이나 상관없다.
본 발명에서 사용될 수 있는 투명기판은 유리판, 플라스틱 판 등을 포함한다. 기판에 형성되는 도전성 회로는 ITO 막(주석 도우핑된 인듐산화물 막), NESA막(안티몬 도우핑된 주석 산화물 막)등과 같은 투명 도전성 재료를 사용하여, 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명의 (a)단계는 표면에 도전성 회로가 설치된 기판을, 기능성 코팅막을 형성시킬 수 있는 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물로 코팅하여 기판의 회로 설치 표면을 도포하여 기능성 코팅막을 형성시키는 단계이다.
(a)단계에서 사용되는 네가티브 포토레지스트 조성물의 예에는 벤조페논, 안트라퀴논 등과 같은 광중합 개시제를 아크릴 수지 등에 첨가하여 제조된 것이 포함된다. 시판되고 있는 네가티브 포토레지스트 조성물은 후지 한트 일렉트로닉스 테크놀로지사에서 제조한 CK2000(상품명, 흑색 안료를 함유함), 신-닛테쯔 케미칼사에서 제조한 V-259-PA(상품명) 등이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 포지티브 포토레지스트 조성물의 예에는 o-퀴논디아지드의 에스테르화 생성물을 노볼락형 페놀수지등에 첨가하여 제조한 제품이 포함된다. 시판되고 있는 포지티브 포토레지스트 조성물은 도꾜 오오까사에서 제조한 OFPR-800(상품명), 스미또모 케미칼사에서 제조한 PF-7400(상품명), 후지 한트 일렉트로닉스 테크놀로지사에서 제조한 FH-2030(상품명) 등이다.
필요에 따라, 이들 포지티브 및 네가티브 포토레지스트 조성물에 광차폐 성질을 부여하는 안료, 접착성 부여 물질 등을 첨가할 수 있다.
도전성 회로가 설치된 기판의 표면에 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물을 코팅하는 방법으로서는, 스크린 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 스핀 코팅법 등이 채택될 수 있다. 이들중, 스핀 코팅법이 충실도와 정밀도가 높기 때문에 권장되고 있다.
스핀 코팅을 행할 때에, 회전기를 두 단계로 변화시켜, 즉 첫번째 단계에서는 포토레지스트 조성물이 기판에 100∼400rpm 속도로 도포되게 하고, 두번째 단계에서는 800∼5,000rpm으로 하여 포토레지스트 조성물의 두께가 균일하게 되도록 하는 것이 바람직하다.
도전성 회로가 설치된 기판에 코팅된 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물은 이어서, 60∼100℃에서 5∼60분간 열처리 하여, 코팅막이 형성되게 하는 것이 바람직하다. 이 열처리에 의해서, 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물중의 수지가 예비 경화되어, 도전성 회로가 설치된 기판에 대한 부착력이 향상되게 된다.
본 발명에서, (b)단계는 상기한 (a)단계를 거쳐 형성된 코팅막의 표면에, 다음의 (c)단계에서 코팅막이 상기한 프레임부는 피복하고 있고, 윈도우부는 피복하지 않도록 형성된 패턴을 가지는 포토마스크를 중첩시켜, 이렇게 마스크된 코팅막을 노광시키는 단계이다.
네가티브 포토레지스트 조성물을 사용하여 막을 형성하는 때에는 포토레지스트 조성물의 종류를 고려하여, 만약 필요하다면 산소 차폐제를 노광전에 코팅막에 처리할 수 있다. 산소 차폐제의 예로서는 후지 한트 일렉트로닉스 테크놀로지사에서 제조한 CP 용액 (상품명)등이 있다.
(b)단계의 노출에서, 사용되는 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트의 종류에 따라 다양한 파장의 광선이 사용될 수 있다. 일반적으로는, 자외선 영역의 광선이 바람직하다. 광원으로는, 초고압 수은램프, 금속 할로겐화물 램프 등을 이용하는 장치를 사용할 수 있다. 패턴화의 정밀성의 관점에서, 거울형 평행광 구조로된 장치가 바람직하다.
노출 조건은 사용되는 포토레지스트 조성물의 종류와 광원에 따라 달라진다. 네가티브 포토레지스트 조성물을 사용하여 막이 형성된 경우에는, 노광은 통상 10∼500mJ/㎠ 범위로 한다. 광선에 노출되지 않은 막은 경화되지 않으므로 하기에 언급한 현상제에 용해될 수 있다.
포지티브 포토레지스트 조성물을 사용하여 막이 형성된 경우에는, 노광은 통상 10∼500mJ/㎠ 범위로 한다. 노광된 막에서, 분해 반응이 진행되므로 이 막은 하기에 언급한 현상제에 용해되게 된다.
본 발명의 (c)단계는 생성된 기판을 현상하여 프레임형 코팅막은 잔류되게 하고 이 프레임형 코팅막 이외의 코팅막은 제거시키는 단계이다.
네가티브 포토레지스트 조성물을 사용하여 막이 형성된 경우에는, 미노출 부분이 미경화되어 제거된다. 미노출 부분의 제거는 현상제를 사용하여 수행한다. 현상제는, 사용되는 네가티브 포토레지스트조성물의 종류에 따라 다양하게 선택할 수 있다. 이러한 현상제의 예로서는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 4급암모늄염, 유기 아민등과 같은 알칼리 수용액과 에스테르류, 케톤류, 알코올류, 방향족 탄화수소류, 염소화탄화수소류 등과 같은 유기 용매가 있다. 제거는 기판을 현상제내에 약 5초 내지 약 3분간 침지시키거나 또는 현상제로 샤워링하여 실시할 수 있다. 이어서, 잔류한 비현상된 코팅막은 수도물, 탈염수 등으로 잘 씻어내고, 필요한 경우에는, 이것을 80∼280℃에서 5∼60분간 열처리한다.
포지티브 포토레지스트 조성물을 사용하여 막이 형성된 경우에는, 노출된 부분이 분해되어 제거된다. 노출 부분의 제거는 상기한 현상방법과 유사하게 실시할 수 있다.
이들 단계를 거쳐, 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물을 사용하여, 기능성 코팅막이 상기한 (b)단계에서 사용된 포토마스크 패턴에 따라 소망하는 프레임형으로 형성될 수 있다. 제2도는 이렇게 하여 형성된 코팅막의 패턴 형상의 한 예를 나타낸 것이다.
본 발명의 (d)단계는 기판상의 도전성 회로를 하나의 전극으로 사용하여, 상기한 (a) 내지 (c)단계를 거쳐 형성된 기판을 전착시켜, 도전성 회로상의 윈도우부에 전착 코팅막을 형성시키는 단계이다. 이와 같이 도전성 회로에 전착하는 방법은 일반적으로 잘 알려져 있다. 예로서, 실무 표면기술[(금속 피니싱 프랙티스), Vol.34, No.6(1987), 57∼63면]과 일본국 특허 공보 (평) 4-64875호를 언급할 수 있다. 이 방법에는 음이온 및 양이온 코팅법이 포함된다. 음이온 및 양이온 코팅법 모두가 본 발명에서 사용될 수 있으나, 음이온 전착 코팅법이 회로에 미치는 영향이 더 적기 때문에 양이온 전착 코팅법 보다 바람직하다. 전착에 사용되는 수지 재료(결합제)의 예를 들면, 말레인산화된 유지계, 아크릴계, 폴리에스테르계, 폴리부타디엔계 및 폴리올레핀계 수지 재료가 포함된다. 이들 재료는 단독으로 또는 혼합물의 형태로 사용될 수 있다. 결합제에 안료 및 통상의 전착에 사용되는 다른 재료를 적절히 배합할 수 있다.
전착 용액은 통상적으로 결합제와 같은 성분을 물에 분산시키고, 희석시켜서 만든다. 전착 용액은 이러한 물-희석계에 한정되지 않으며, 유기 용매를 사용하는 비수성 전착 용액도 사용될 수 있다.
상기한 (a) 내지 (c) 단계를 거쳐 형성된 중간 제품을 전착 용액이 함유된 조(槽)에 넣는다. 음이온 전착의 경우, 기판상의 도전성 회로는 양극으로 사용되며, 내부식 도전성 물질(예를 들면, 스테인레스강등)을 대응 전극으로 도입하고, 이어서 직류 전압을 인가한다. 이렇게 하면, 전류가 도전성 회로와 대응 전극 사이를 통과하면서 동시에 도전성 회로상의 윈도우부에 전착 코팅막이 형성된다. 막의 두께는 전착 조건을 변경하여 조절할 수 있다. 통상, 전착 시간은 10∼300V에서 약 1초 내지 약 3분이다. 전착 코팅막이 형성된 후, 불필요한 물질이 제거될 때까지 이 막을 완전히 세척한다. 코팅 막의 강도를 증진하기 위해서, 필요시 상기 코팅막을 10∼280℃에서 10∼ 120분간 열처리할 수 있다.
LCD에 사용되는 컬러 필터를 제조하기 위한 목적으로 기판을 제조하는 경우에는, 전착 코팅막을 삼원색(적색, 녹색 및 청색)으로 착색한다. 소망하는 윈도우부에 소망하는 색상의 코팅막을 형성하기 위해서는 전착조내에 첨가된 착색제와 전압이 인가되는 도전성 회로를 적절히 선택하여 전착을 행하면 된다.
상기한 모든 단계를 거치는데 있어, 도전성 회로상의 윈도우형 코팅막은 (d)단계를 거쳐 형성될 수 있으며, 그리고 이 윈도우형 코팅막이 형성되지 않은 부위인 프레임형 기능성 코팅막은 (a) 내지 (c)단계를 거쳐 형성될 수 있다.
LCD 등에 사용되는 컬러 필터를 제조하는데 있어서는, 본 발명의 방법에 따라 투명기판에 윈도우형의 코팅막과 프레임형의 기능성 코팅막을 형성시킨다음, 이들 양 코팅막상에 오버코트 막(보호막)을 형성시킨다. 오버 코트막의 재료로는, 에폭시, 폴리이미드 및 아크릴레이트 수지 등이 사용된다. 오버코트막은 수지를 스핀 코터, 롤 코터 등을 사용하여 코팅처리한 후 가열 소부(baking)하여 형성시킬 수 있다. 이어서, 이 오버코트막상에 액정 구동용 전극으로 작용하는 투명 도전성 막을 형성시키고, 필요시 회로 패턴을 형성시켜 컬러 필터를 완성한다.
다음에, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(1) 투명기판에의 스트라이프형 투명 도전성 회로 형성
두께가 1.1mm인 유리 기판에 폭이 80㎛인 ITO 회로(시이트 저항: 15Ω/□)를 평행으로, 그리고 20㎛ 간격 (100㎛ 핏치)으로 형성시켰다.
(2) 기능성 코팅막의 형성
상기 (1)단계에서 얻은 도전성 회로가 설치된 투명기판의 전표면에, 에틸 셀로솔브 아세테이트 20중량부를 네가티브 포토레지스트 조성물(상품명 CK 20000, 흑색 안료 함유, 후지 한트 일렉트로닉스 테크놀로지사 제품) 100중량부에 첨가하여 만든 혼합물을 두 단계로 즉, 첫번째는 200rpm/10초로, 그리고 두번째는 800rpm/30초로 스핀 코팅하였다. 생성된 코팅물은 85℃에서 5분간 열처리하여 막 두께가 1.4㎛인 흑색 코팅막을 형성시켰다. 이 과정은 본 발명의 (a)단계를 실시한 것이다.
(3) 산소 차폐 막 형성
상기 (2)단계에서 형성된 코팅막에, CP 용액 (후지 한트 일렉트로닉스 테크놀로지사 제품)을 사용하여 두단계로, 즉 첫 번째는 200rpm/10초로, 그리고 두번째는 800rpm/60초로 스핀 코팅한 다음 생성된 코팅물을 85℃에서 5분간 열처리하여 산소차폐막을 형성시켰다.
(4) 노광
코팅막에 형성된 산소 차폐막에, 윈도우 한개의 크기가 60㎛×200㎛ 인 광 차폐 윈도우부가 형성된 격자형 패턴화 포토마스크를, 윈도우부가 회로선상에 위치하도록 하부 투명 도전성 회로 패턴(선/간격: 80㎛/20㎛)에 정렬시켰다. 상기 포토마스크와 상기 산소 차폐막사이의 간격은 30㎛이었다. 이어서, 생성된 제품을 광원으로 초고압 수은램프를 사용하는 프록시미티 노출기(Proximity Exposing Machine, 다이닛본 카껜사 제품, 상품명 MAP-1200)로 50mJ/㎠의 광에 노출시켰다. 노광 후에, 이 제품을 85℃에서 5분간 열처리하였다. 이 과정은 본 발명의 (b)단계를 실시한 것이다.
(5) 현상
이어서, 상기 (4)단계에서 얻어진 제품을 순수에 침지하여 산소 차폐막을 용해시켰다.
이어서, 산소 차폐막이 제거된 제품을 CD용액 (상품명, 후지 한트 일렉트로닉스 테크놀로지사 제품) 1중량부를 물 10중량부에 희석시켜서 만든 현상 용액에 5분간 침지하여 미노출된 윈도우부를 제거하였다. 이어서, 제품을 탈염수로 씻고 공기 건조하였다. 그후, 230℃에서 20분간 열처리하여 격자형 코팅막(흑색 색상, 광-차폐)을 형성시켰다. 이 과정은 본 발명의 (c)단계를 실시한 것이다.
(6) 전착막의 형성
상기한 투명기판에 설치된 투명 도전성 회로를 하나의 전극으로 사용하여 적색, 녹색 및 청색 순서로 전착코팅을 하였다. 전착 코팅 재료로서, 적색 안료(아조 금속염 계통 적색 안료), 녹색 안료(프탈로시아닌그린) 그리고 청색 안료(프탈로시아닌 블루)가 각각 분산된 음이온성 폴리에스테르 수지의 수용액 [이들 상품명은 각기 신트론 F-Red-C(적색), 신트론 F-Green-C(녹색) 및 신트론 F-Blue-C(청색)이며, 모두 일본국 신또 케미트론사 제품이다]을 사용하였다. 전착은 50∼80V에서 10∼20초간 수행하였다. 코팅 공정의 조건은 색상에 따라 조절된다. 생성된 전착 막은 물로 충분히 씻고, 260℃에서 1시간 열처리하여 소부하였다. 이렇게 하여, 투명 도전성 회로 상에 형성된 윈도우부(각 윈도우부는 약 80㎛의 폭을 가진다)에 막 두께가 1.2㎛인 적색, 녹색 및 청색 막이 상기한 순서대로 형성되었다. 이 과정은 본 발명의 (d)단계를 실시한 것이다.
상기한 단계를 거쳐, 표면에 복수개의 도전성 회로가 설치된 투명기판상에 도전성 회로상의 윈도우형 착색 코팅막과, 이 윈도우형 코팅막이 형성되지 않은 부위에 기능성 코팅막(흑색, 광 차폐)이 프레임형으로 형성될 수 있다. 본 제품의 광학 현미경 관찰(현미경: 니콘사 제품인 OPTIPHOT-88, 확대: 200)결과, 윈도우형 착색 코팅막과 이 윈도우형 코팅막이 형성되지 않은 부위의 프레임형 기능성 코팅막 사이에 광의 누출이 일어나지 않고, 모든 코팅막은 고정밀도로 형성된 것이 입증되었다.
본 발명에 의하면, 표면에 복수개의 도전성 회로가 설치된 투명기판상에 도전성 회로상의 윈도우형 코팅막과 이 윈도우형 코팅막이 형성되지 않은 부위에 프레임형 기능성 코팅막을 정밀도가 높게 형성시킬 수 있다. 특히, 각 윈도우부의 폭이 100㎛ 이하로 미세한 코팅막 패턴을 매우 높은 정밀도로 형성시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 방법은 광의 누출을 잘 막고, 착색 부분의 색상이 선명하며 그리고 광학 특성이 매우 우수한 컬러 필터를 제조하는 데, 특히, TFT와 컬러 필터를 사용하는 매트릭스형 컬러 표시장치에 사용되는 컬러 필터를 제조하는데 적합하다.

Claims (10)

  1. 기판의 표면에 도전성 회로가 설치되고, 이 회로상에 윈도우형 코팅막이 형성되어, 이 윈도우형 코팅막이 형성되어 있지 않은 부위에서 기능성 코팅막이 프레임형으로 형성된 기판을 제조하는 방법에 있어서: (a) 표면에 도전성 회로가 설치된 투명기판을, 기능성 코팅막을 형성시킬 수 있는 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물로 코팅하여 기판상의 회로 설치 표면을 도포하여 기능성 코팅막을 형성시키는 단계와, (b) 상기한 (a)단계를 거쳐 형성된 코팅막의 표면에, 다음의 (c)단계에서 상기한 코팅막이 프레임형 부분은 피복하고 있고 윈도우형 부분은 피복하지 않도록 형성된 패턴을 가지는 포토마스크를 중첩시키고 이렇게 마스크된 코팅막을 노광시키는 단계와; (c) 상기한 (a)및 (b)단계를 거쳐 형성된 기판을 현상하여 프레임형 코팅막은 잔류되게 하고, 프레임형 코팅막 이외 부분의 코팅막은 제거시키는 단계와, (d) 상기한 (a), (b) 및 (c)단계를 거쳐 형성된 기판을, 이 기판상의 회로를 하나의 전극으로 사용하여 전착시켜, 회로상의 윈도우부에 전착 코팅막을 형성시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 도전성 회로가 주석 도우핑된 인듐산화물 또는 안티몬 도우핑된 주석산화물로 된 것임을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트 조성물이 흑색 안료를 함유하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 (a)단계의 코팅막이 60° 내지 100℃의 열처리에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 (b)단계의 노광이 자외선을 사용하여 10 내지 500mJ/㎠의 노광도로 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기한 (c)단계의 현상이 수산화나트륨, 탄산나트륨, 4급암모늄염 및 유기아민과 같은 알칼리 수용액과 유기 용매중에서 선택된 현상제를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기한 전착이 10 내지 300V의 직류 전압을 1초 내지 3분 동안 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기한 전착 코팅막이 적색, 녹색 및 청색 안료로 각기 착색되고, 상기한 기능성 코팅막은 컬러 필터의 흑색 매트릭스로서 작용하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  9. 제1항의 방법으로 형성된 기판.
  10. 액정 표시장치에 사용되는 컬러필터의 제조방법에 있어서, 제1항의 방법으로 형성된 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
KR1019940018047A 1993-07-26 1994-07-26 표면에윈도우형및프레임형코팅막이형성된기판의제조방법 KR100305443B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP93-183796 1993-07-26
JP18379693A JPH0735920A (ja) 1993-07-26 1993-07-26 基板上に枠部の機能性塗膜等を形成する方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950003895A KR950003895A (ko) 1995-02-17
KR100305443B1 true KR100305443B1 (ko) 2001-11-22

Family

ID=16142075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940018047A KR100305443B1 (ko) 1993-07-26 1994-07-26 표면에윈도우형및프레임형코팅막이형성된기판의제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5503732A (ko)
EP (1) EP0636932A1 (ko)
JP (1) JPH0735920A (ko)
KR (1) KR100305443B1 (ko)
FI (1) FI943497A (ko)
TW (1) TW318260B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW426806B (en) * 1994-05-18 2001-03-21 Toshiba Corp Fabricating method of liquid crystal display apparatus
JP2961350B2 (ja) * 1994-08-18 1999-10-12 本荘ソレックス株式会社 微細パターンを有するネサ膜の製造方法
US5725976A (en) * 1996-01-30 1998-03-10 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for manufacture of a color filter
GB9623185D0 (en) * 1996-11-09 1997-01-08 Epigem Limited Improved micro relief element and preparation thereof
US6256079B1 (en) * 1996-11-18 2001-07-03 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device, method for manufacturing the same, and method for inspecting the same
KR100472174B1 (ko) * 1997-06-18 2005-06-07 삼성전자주식회사 중첩 노광을 이용한 액정 표시 장치의 제조방법
JP2000017490A (ja) * 1998-06-29 2000-01-18 Sony Corp ポリイミド複合電着膜の形成方法
TWI391707B (zh) * 2008-10-30 2013-04-01 Ind Tech Res Inst 複合式分光元件

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4311773A (en) * 1979-02-28 1982-01-19 Hitachi, Ltd. Method of producing color filters
JPS6033506A (ja) * 1983-08-04 1985-02-20 Seiko Instr & Electronics Ltd カラ−固体撮像素子の製造方法
JPS60188927A (ja) * 1984-03-08 1985-09-26 Toshiba Corp カラ−・マトリツクス型液晶表示装置の製造方法
JPS62160421A (ja) * 1986-01-08 1987-07-16 Shinto Paint Co Ltd 微細な導電性回路の間に機能性塗膜を形成する方法
JPH07117662B2 (ja) * 1986-04-21 1995-12-18 神東塗料株式会社 微細な透明導電性回路パタ−ン上およびその間隙に機能性薄膜を形成する方法
JP2669826B2 (ja) * 1987-07-17 1997-10-29 日本ペイント株式会社 着色表示装置の製造方法
EP0340968A3 (en) * 1988-04-30 1992-05-06 Seiko Epson Corporation Thin film device and method of manufacturing the same
DE69128187T2 (de) * 1990-09-28 1998-03-26 Toshiba Kawasaki Kk Fotoempfindliche Harzzusammensetzung zum Herstellen eines Polyimidfilmmusters und Verfahren zum Herstellen eines Polyimidfilmmusters

Also Published As

Publication number Publication date
EP0636932A1 (en) 1995-02-01
KR950003895A (ko) 1995-02-17
JPH0735920A (ja) 1995-02-07
FI943497A0 (fi) 1994-07-25
FI943497A (fi) 1995-01-27
US5503732A (en) 1996-04-02
TW318260B (ko) 1997-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5503952A (en) Method for manufacture of color filter and liquid crystal display
US5561011A (en) Method for manufacturing a substrate having window-shaped coating films and frame-shaped coating film on the surface thereof
KR100305443B1 (ko) 표면에윈도우형및프레임형코팅막이형성된기판의제조방법
US5578403A (en) Method for manufacture of a substrate having window-shaped and frame-shaped coating films on the surface thereof
JP2593670B2 (ja) カラー表示装置の製造方法
KR100309894B1 (ko) 기능성도막을형성하는방법
JPH06130379A (ja) 微細な導電性回路の間に格子状の機能性塗膜を形成する方法
JPH07301793A (ja) カラーフィルターおよび液晶表示装置の製造方法
JPH06273618A (ja) カラーフィルタの製造方法
JPH07261016A (ja) カラーフィルターおよび液晶表示装置を製造する方法
JPH08110518A (ja) カラーフィルターおよび液晶表示装置の製造方法
JPH0735919A (ja) 機能性塗膜等を形成する方法
JPH07261018A (ja) カラーフィルターおよび液晶表示装置の製造法
JPH0743516A (ja) 枠部の機能性塗膜等を形成する方法
JPH0735918A (ja) 基板上に窓部の塗膜と枠部の機能性塗膜を形成する方法
JPH07318721A (ja) カラーフィルターおよび液晶表示装置の製造方法
JPH0743515A (ja) 窓部の塗膜と枠部の塗膜を形成する方法
JPH08136716A (ja) カラーフィルタの製造法
JPH08220339A (ja) カラ−フィルタ−、それを使用したカラ−液晶表示装置およびその製造法
JPH08110519A (ja) カラーフィルターおよび液晶表示装置の製造法
Wen et al. ED-Litho color filter process and its application
JPH08136718A (ja) カラーフィルタの製造法
JPH08110520A (ja) カラーフィルターおよび液晶表示装置の製法
JPH0784116A (ja) 機能性塗膜を形成する方法
JPH06273609A (ja) カラーフィルタの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee