KR100785169B1 - 컬러 필터층 제조방법 - Google Patents

Abstract

개시된 컬러 필터층 제조방법은, 유리기판 상에 포토레지스트층으로 구성된 블랙 매트릭스와, 포토레지스트층으로 구성된 베리어 및 큐션이 순차적으로 적층된 전사 필름을 라미네이팅하는 단계;와, 상기 전사 필름을 노광 및 현상하여 상기 블랙매트릭스와 상기 베리어에 컬러필터의 RGB화소에 해당하는 개구부가 형성되도록 패터닝하는 단계;와, 상기 패터닝되어 상기 유리기판이 노출된 공간에 R,G,B 레진을 분사 및 경화시키는 단계; 및 상기 R,G,B 레진 경화 후, 상기 베리어를 제거하는 단계를 포함함으로써, 종래 블랙 매트릭스와 뱅크층 각각을 증착, 노광, 현상하는 일련의 공정을 하나의 전사 필름을 증착, 노광, 현상에 의하여 구현되므로, 그 공정이 단순해지고, 공정 소요 시간도 단축되며, 공정에 사용된 재료의 소비도 줄어들게 되어 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과를 제공한다.

Description

컬러 필터층 제조방법{Method of manufacturing color filter layer}

도 1a 내지 도 1f는 종래 컬러 필터층을 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터층을 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 순서도,

도 3a 내지 도 3d는 도 2의 컬러 필터층을 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도.

본 발명은 컬러 필터층 제조방법에 관한 것으로서, 특히 액정표시장치에서 전사 필름을 이용한 컬러 필터층 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 인가 전압에 따른 액정의 투과도 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자로서, 휴대용 단말기의 정보 표시창, 노트북 컴퓨터의 화면 표시기 등의 정보 표시창으로 사용되고 있다.

이러한 액정표시장치는 컬러 필터층이 마련되는 컬러 필터 기판과, 이 컬러 필터 기판에 이격 대향하며, 화소 영역이 형성되는 어레이 기판 및 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 개재되며, 광 셔터 역할을 하는 액정층을 포함한다.

컬러 필터 기판에 형성되는 컬러 필터층은 도 1a와 같이 유리기판(10) 상에 블랙 매트릭스(20)를 증착한 후, 도 1b와 같이 노광 및 현상을 통하여 패터닝한다.

이렇게 패터닝된 블랙 매트릭스(20) 상에 도 1c와 도 1d의 순서로 뱅크층(30)을 증착, 노광 및 현상을 통해 패터닝을 한 후, 도 1e와 같이 잉크젯 프린터의 헤드 노즐(50)에 의하여 R,G,B 레진(40)을 분사하여 컬러 필터층을 형성한다.

이와 같이 컬러 필터층이 형성되면, 컬러 필터층을 구획하는 뱅크층(30)을 도 1f와 같이 제거함에 의해 컬러 필터층의 제조가 완료된다.

그런데, 이와 같은 방법에 의한 컬러 필터층 제조는 그 공정이 복잡하고 시간이 많이 소요되며, 공정에 사용되는 재료의 소비가 많아지는 등, 제조 공정의 생산성이 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 제조 공정을 단순화시키는 등 생산성을 높일 수 있는 개선된 컬러 필터층 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컬러 필터층 제조방법은, 유리기판 상에 포토레지스트층으로 구성된 블랙 매트릭스와, 포토레지스트층으로 구성된 베리어 및 큐션이 순차적으로 적층된 전사 필름을 라미네이팅하는 단계;와, 상기 전사 필름을 노광 및 현상하여 상기 블랙매트릭스와 상기 베리어에 컬러필터의 RGB화소에 해당하는 개구부가 형성되도록 패터닝하는 단계;와, 상기 패터닝되어 상기 유리기판이 노출된 공간에 R,G,B 레진을 분사 및 경화시키는 단계; 및 상기 R,G,B 레진 경화 후, 상기 베리어를 제거하는 단계를 포함한 것이 바람직하다.

여기서, 상기 베리어는 4㎛ 내지 5㎛의 두께를 가진 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터층 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.

도면을 참조하면, 컬러 필터층 제조방법은 먼저 도 3a와 같이유리기판(110) 상에 전사 필름(150)을 라미네이팅(laminating)한다(S1).

여기서, 전사 필름(150)은 커버 필름(미도시)과, 포토레지스트층으로 구성된 블랙 매트릭스(120)와, 포토레지스트층으로 구성된 베리어(130)와, 큐션(140) 및 베이스 필름(미도시)이 순차적으로 적층된 필름으로, 이 전사 필름(150)이 유리기판(110) 상에 증착될 경우, 양단부에 있는 커버 필름과 베이스 필름은 제거된 상태로 증착된다.

상기 포토레지스트층으로 구성된 블랙 매트릭스(120)는 개구부가 형성되지 않은 노광/현상 전단계의 포토레지스트층으로, 광중합 개시제, 모노머, 알카리 가용성 폴리머로 구성되며, 상기의 성분에 카본이 첨가된 형태이다.

포토레지스트층으로 구성된 베리어(130)는 블랙 매트릭스(120)와 마찬가지로 개구부가 형성되지 않은 노광/현상 전단계의 포토레지스트층으로, 카본은 첨가되지 않은 상태이며, 외부의 성분이 이동하는 것을 방지함과 더불어, 외부 조건(온도, 습도 등)의 변화에 의한 영향을 완화시키는 기능을 갖는다.

그리고 이 포토레지스트층으로 구성된 베리어(130)는 4㎛ 내지 5㎛의 두께로, 이와 같은 두께를 갖는 것은 RGB 레진에 의하여 형성되는 컬러 필터층의 두께가 2~3㎛를 가지므로, 이 컬러 필터층의 두께보다 충분히 높게 형성하여 색상의 혼색을 방지하기 위한 것이다. 또한, 5㎛를 초과한 두께를 가질 경우, 현상 시 장시간이 요구되기 때문에 4㎛ 내지 5㎛로 형성하는 것이다.

쿠션(140)은 저온에서는 경도가 좋고, 고온에서는 부드러운 물질로 아크릴산 폴리머 성분을 포함하며, 선행되는 층과의 공간 형성을 방지하는 기능을 한다.

다음으로, 도 3b와 같이 전사 필름(150)을 노광 및 현상하여, 쿠션(140)을 제거함과 함께, 일정한 간격으로 유리기판(110)이 노출되도록 블랙매트릭스와 베리어에 컬러필터의 RGB화소에 해당하는 개구부를 패터닝한다(S2).

이와 같이 전사 필름(150)이 패터닝되면, 패터닝된 전사 필름(150) 사이, 즉 외부로 노출된 유리기판(110) 상에 도 3c와 같이 잉크젯 프린터의 헤드 노즐(200)에 의하여 R,G,B 레진(160)을 분사하고, 경화시킨 후(S3), 도 3d와 같이 베리어(130)를 제거하여 블랙 매트릭스(120)와 R,G,B 레진(160)만이 남도록 한다(S4).

이와 같은 방법에 의하여 컬러 필터층을 제조하게 되면, 종래 블랙 매트릭스와 뱅크층 각각을 증착, 노광, 현상하는 일련의 공정을 전사 필름을 증착, 노광, 현상하므로 그 공정이 단순해지고, 공정 소요 시간도 단축되며, 공정에 사용된 재료의 소비도 줄어들게 되어 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 컬러 필터층 제조방법에 의하면, 종래 블랙 매트릭스와 뱅크층 각각을 증착, 노광, 현상하는 일련의 공정을 하나의 전사 필름을 증착, 노광, 현상에 의하여 구현되므로, 그 공정이 단순해지고, 공정 소요 시간도 단축되며, 공정에 사용된 재료의 소비도 줄어들게 되어 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (2)

1. 유리기판 상에 포토레지스트층으로 구성된 블랙 매트릭스와, 포토레지스트층으로 구성된 베리어 및 큐션이 순차적으로 적층된 전사 필름을 라미네이팅하는 단계;

   상기 전사 필름을 노광 및 현상하여 상기 블랙매트릭스와 상기 베리어에 컬러필터의 RGB화소에 해당하는 개구부가 형성되도록 패터닝하는 단계;

   상기 패터닝되어 상기 유리기판이 노출된 공간에 R,G,B 레진을 분사 및 경화시키는 단계; 및

   상기 R,G,B 레진 경화 후, 상기 베리어를 제거하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 컬러 필터층 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 베리어는 4㎛ 내지 5㎛의 두께를 가진 것을 특징으로 하는 컬러 필터층 제조방법.

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