KR100787804B1 - 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

기판, 복수의 컬러 필터 패턴들, 블랙 매트릭스, 복수의 스페이서들, 복수의 돌출부들 및 공통 전극을 포함하는 컬러 필터 기판이 개시된다. 컬러 필터 기판은 기판, 기판 상에 배치된 복수의 컬러 필터 패턴들, 기판 상에 배치되고 컬러 필터 패턴들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스, 블랙 매트릭스 상에 배치되고 블랙 매트릭스에 연결되는 복수의 스페이서들, 컬러 필터 패턴들 상에 배치되고 블랙 매트릭스 및 스페이서와 동일한 물질로 이루어진 복수의 돌출부들 그리고 컬러 필터 패턴들, 블랙 매트릭스, 돌출부들 및 스페이서들을 커버하는 공통 전극을 포함한다.

Description

컬러 필터 기판 및 그 제조 방법{COLOR FILTER SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1a 내지 도 1h는 종래의 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 필터 기판을 나타내는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3l은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 필터 기판을 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200：컬러 필터 기판 110：기판
110a：서브 화소 영역들 120：컬러 필터 패턴들
120a：적색 컬러 필터 패턴 120b：녹색 컬러 필터 패턴
120c：청색 컬러 필터 패턴 120d：적색 필터 물질
120e：녹색 필터 물질 120f：청색 필터 물질
130, 230：블랙 매트릭스 130a, 230a：차폐 물질층
140：스페이서들 150：돌출부들
160, 210：공통 전극 170：배향막
본 발명은 필터 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치에 대한 수요가 증가됨에 따라, 관련된 표시 장치 개발에 대하여 많은 관심과 노력이 기울여지고 있다. 상기 표시 장치 중에서, 음극선관(CRT)은 높은 표시 품질과 성숙된 기술로 인해 수 년 동안 디스플레이 시장을 점유해 왔다. 그러나 환경 보호에 대한 인식이 커짐에 따라, 높은 소비 전력과 높은 전자기파와 같은 문제점이 인식되고, 제한된 평탄화 특성으로 인하여 가볍고 얇으며 집적되고 낮은 소비 전력을 갖는 표시 장치에 대한 시장 수요를 만족시키지 못하게 되었다. 이에 따라, 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT-LCD)가 높은 영상 품질, 공간 효율성, 낮은 소비 전력 및 전자기파를 거의 발생시키지 않는 뛰어난 특성으로 인해 디스플레이 장치 시장에서 주류가 되어왔으며, 특히 컬러 필터 기판은 상기 액정 표시 장치(LCD)의 중요한 구성 요소 중 하나이다.
도 1a 내지 도 1g는 종래 컬러 필터의 기판을 제조하는 공정 순서도를 설명 하기 위한 단면도들이다. 도 1a를 참조하면, 먼저 블랙 매트릭스(12)가 제1 마스크(도시되지 않음)를 이용하여 기판(11) 상에 형성된다. 다음으로, 도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 복수의 적색 필터 패턴(13a), 녹색 필터 패턴(13b) 및 청색 필터 패턴(13c)이 순차적으로 제2 마스크(도시되지 않음), 제3 마스크(도시되지 않음) 및 제4 마스크(도시되지 않음)를 이용하여 상기 기판(11) 상에 형성된다. 이러한 적색 필터 패턴(13a), 녹색 필터 패턴(13b) 및 청색 필터 패턴(13c)은 컬러 필터층(13)을 형성한다. 도 1e를 참조하면, 오버코트층(overcoat layer)(14)이 블랙 매트릭스(12) 및 컬러 필터층(14) 상에 형성되며, 공통 전극층(15)이 오버코트층(14) 상에 형성된다. 도 1f를 참조하면, 복수의 돌출부(16)들은 제5 마스크(도시되지 않음)를 이용하여 컬러 필터층(13) 상부의 공통 전극층(15) 상에 형성된다. 도 1g를 참조하면, 복수의 스페이서(17)들은 제6 마스크(도시되지 않음)를 이용하여 블랙 매트릭스(12) 상부의 공통 전극층(15) 상에 형성된다. 계속하여, 도 1h에 도시한 바와 같이, 배향막(alignment layer)(18)이 공통 전극(15), 돌출부(16)들 및 스페이서(17) 상에 형성된다. 전술한 공정들을 수행하여 컬러 필터 기판(10)을 제조한다.
상술한 종래 방법에 따른 컬러 필터 기판(10)의 제조 과정에서는 6개의 마스크를 사용한다. 컬러 필터 기판(10)의 제조 시간 및 비용을 절감하기 위해서는 공정이 변화되어야 하고, 적은 수의 마스크를 사용하는 제조 공정이 채택되어야 한다. 즉, 종래의 컬러 필터 기판(10)을 제조하는 방법은 상당히 개선될 수 있으며, 이에 따라 컬러 필터 기판(10)의 제조 시간 및 비용을 감소시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 일 목적은 낮은 비용으로 제조할 수 있는 컬러 필터 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 적은 수의 공정 단계들을 통해 제조할 수 있는 컬러 필터 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 낮은 비용으로 컬러 필터 기판을 제조할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적은 수의 공정 단계들을 통해 컬러 필터 기판을 제조할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판은, 기판, 상기 기판 상에 배치된 복수의 컬러 필터 패턴들, 상기 기판 상에 배치되고 상기 컬러 필터 패턴들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스, 상기 블랙 매트릭스 상에 배치되고 상기 블랙 매트릭스에 연결되는 복수의 스페이서들, 상기 컬러 필터 패턴들 상에 배치되고 상기 블랙 매트릭스 및 상기 스페이서들과 동일한 물질로 이루어진 복수의 돌출부들, 그리고 상기 컬러 필터 패턴들, 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 커버하는 공통 전극을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판은 복수의 서브 화소 영역들을 포함하며, 상기 컬러 필터 패턴들은 각기 상기 서브 화소 영역들 중 어느 하나에 배 치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 컬러 필터 기판은 상기 공통 전극 상에 형성된 배향막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 컬러 필터 패턴들은 각기 적어도 하나의 적색 필터 패턴, 적어도 하나의 녹색 필터 패턴 및 적어도 하나의 청색 필터 패턴을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러 필터 기판은, 복수의 서브 화소 영역들을 포함하는 기판, 각기 상기 서브 화소 영역들 중 어느 하나 내에 배치되는 복수의 컬러 필터 패턴들, 상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 기판을 커버하는 공통 전극, 상기 공통 전극 상에 배치되고 상기 서브 화소 영역들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스, 상기 블랙 매트릭스 상에 배치되고 상기 블랙 매트릭스에 연결되는 복수의 스페이서들, 그리고 상기 컬러 필터 패턴들 상부의 상기 공통 전극 상에 형성되고, 상기 블랙 매트릭스 및 상기 스페이서들과 동일한 물질로 이루어진 복수의 돌출부를 포함한다. 또한, 상기 공통 전극, 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 커버하는 배향막을 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 기판을 제공하는 단계, 상기 기판 상에 복수의 컬러 필터 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 상에 상기 기판 및 상기 컬러 필터 패턴들을 커버하는 차폐 물질층을 형성하는 단계, 상기 차폐 물질층을 패터닝하여 블랙 매트릭스, 복수의 돌출부들 및 복수의 스페이서들을 동시에 형성하는 단계, 그리고 상기 기판 상에 상기 컬러 필터 패턴들, 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 커버하는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 차폐 물질층을 패터닝하는 단계는, 상기 차폐 물질층 상에 투과 영역, 비투과 영역 및 부분적 투과 영역을 포함하는 마스크를 배치하는 단계, 그리고 노광 공정과 현상 공정의 수행을 통해 상기 차폐 물질층을 패터닝하여 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 컬러 필터 패턴들을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 적색 필터 물질을 형성하는 단계, 상기 적색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 적색 필터 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 상에 녹색 필터 물질을 형성하는 단계, 상기 녹색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 녹색 필터 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 상에 청색 필터 물질을 형성하는 단계, 그리고 상기 청색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 청색 필터 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블랙 매트릭스는 상기 컬러 필터 패턴들 사이에 형성되고, 상기 스페이서들은 상기 블랙 매트릭스 상에 형성되며, 상기 돌출부들은 상기 컬러 필터 패턴들 상에 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 복수의 서브 화소 영역들을 갖는 기판을 제공하는 단계, 상기 기판 상에 각기 상기 서브 화소 영역들 중 어느 하나 내에 형성되는 복수의 컬러 필터 패턴들을 형성하는 단계, 상기 기판 상에 상기 컬러 필터 패턴들을 커버하는 공통 전극을 형성하는 단계, 상기 공통 전극 상에 차폐 물질층을 형성하는 단계, 그리고 상기 차폐 물질층을 패터닝하여 블랙 매트릭스, 복수의 돌출부들 및 복수의 스페이서들을 동시에 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 차폐 물질층을 패터닝하는 단계는, 상기 차폐 물질층 상에 투과 영역, 비투과 영역 및 부분적 투과 영역을 포함하는 마스크를 배치시키는 단계, 그리고 노광 공정과 현상 공정의 수행을 통해 상기 차폐 물질층을 패터닝하여 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 컬러 필터 패턴들을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 적색 필터 물질을 형성하는 단계, 상기 적색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 적색 필터 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 상에 녹색 필터 물질을 형성하는 단계, 상기 녹색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 녹색 필터 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 상에 청색 필터 물질을 형성하는 단계, 그리고 상기 청색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 청색 필터 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블랙 매트릭스는 상기 공통 전극 상에 형성되고 상기 서브 화소 영역들 사이에 배치되며, 상기 스페이서들은 상기 블랙 매트릭스 상에 형성되고, 상기 돌출부들은 상기 컬러 필터 패턴들 상부의 상기 공 통 전극 상에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에 의하면 적은 수의 마스크를 갖는 공정을 적용하여 더 짧은 시간과 재료 손실을 줄이면서 컬러 필터 기판을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만. 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 있어서, 기판, 층(막), 전극, 영역 또는 패턴들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 기판, 각 층(막), 영역, 전극 또는 패턴들이 기판, 각 층(막), 영역, 전극 또는 패턴들의 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층(막), 영역, 전극 또는 패턴들이 직접 기판, 각 층(막), 영역 또는 패턴들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 층(막), 다른 영역, 다른 전극 또는 다른 패턴들이 대상체나 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다.
실시예 1
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판을 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판(100)은 기판(110), 복수의 컬러 필터 패턴들(120), 블랙 매트릭스(130), 복수의 스페이서 들(140), 복수의 돌출부들(150) 및 공통 전극(160)을 포함한다. 컬러 필터 패턴들(120)은 기판(110) 상에 배치된다. 블랙 매트릭스(130)는 기판(110) 상에 배치되고 컬러 필터 패턴들(120) 사이에 위치한다. 스페이서들(140)은 블랙 매트릭스(130) 상에 배치되고 블랙 매트릭스(130)에 연결된다. 돌출부들(150)은 컬러 필터 패턴들(120) 상에 배치된다. 블랙 매트릭스(130), 스페이서들(140) 및 돌출부들(150)은 실질적으로 동일한 물질로 제조된다. 공통 전극(160)은 컬러 필터 패턴들(120), 블랙 매트릭스(130), 돌출부들(150) 및 스페이서들(140)을 커버한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(110)은 복수의 서브 화소 영역들(110a)을 포함하며, 컬러 필터 패턴들(120)은 각기 서브 화소 영역들(110a) 중 어느 하나의 서브 화소 영역(110a) 상에 배치된다. 구체적으로, 컬러 필터 패턴들(120)은 적어도 하나의 적색 필터 패턴(120a), 적어도 하나의 녹색 필터 패턴(120b) 및 적어도 하나의 청색 필터 패턴(120c)을 포함한다. 또한, 컬러 필터 기판(100)은 상기 공통 전극(160) 상에 배치된 배향막(alignment layer)(170)을 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 기판(110)은, 예를 들면, 유리 기판, 석영 기판 또는 다른 적당한 물질로 이루어진 기판일 수 있다. 컬러 필터 패턴들(120)(적색 필터 패턴(120a), 녹색 필터 패턴(120b), 청색 필터 패턴(120c))을 구성하는 물질은, 예를 들면, 수지 또는 다른 적당한 물질일 수 있다. 블랙 매트릭스(130), 스페이서들(140) 및 돌출부들(150)은, 예를 들면, 블랙 감광성 수지 또는 다른 적당한 물질일 수 있다. 공통 전극(160)을 구성하는 물질은, 예를 들면, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 또는 다른 적당한 물질일 수 있다. 배향막(170)을 이루는 물질은, 예를 들면, 폴리이미드(PI) 또는 다른 적당한 물질일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 1에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 자세하게 설명한다.
도 3a 내지 도 3l은 본 발명의 실시예 1에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 3a를 참조하면, 기판(110)이 제공된다. 다음으로, 도 3g에 도시된 구조를 형성하기 위하여 컬러 필터 패턴들(120)이 기판(110) 상에 형성된다. 기판(110)은, 기판(110) 상에 형성된 복수의 서브 화소 영역들(110a)을 포함하며, 서브 화소 영역들(110a) 내의 컬러 필터 패턴들(120)은 각기 적색 필터 패턴(120a), 녹색 필터 패턴(120b) 및 청색 필터 패턴(120c)을 포함한다. 이하, 컬러 필터 패턴들(120)의 제조 공정에 대하여 도 3b 내지 도 3g를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3b에 도시된 바와 같이, 적색 필터 물질(120d)을 기판(110) 상에 형성한다. 적색 필터 물질(120d)은, 예를 들면, 스핀 코팅(spin coating) 공정이나 다른 적당한 방법에 의해 기판(110) 상에 형성될 수 있다.
다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 적색 필터 물질(120d)을 패터닝하기 위하여 제1 마스크(M1) 이용하여 기판(110) 상에 서브 화소 영역들(110a)의 일부에 적색 필터 패턴(120a)을 형성한다. 적색 필터 패턴(120a)이 감광성 물질인 경우, 적색 필터 물질(120d)을 패터닝하는 공정은, 예를 들면, 제1 마스크(M1)를 이용하여 기판(110) 상에 직접 노광 공정과 현상 공정을 수행하여 달성될 수 있다. 적색 필터 패턴(120a)이 감광성 물질이 아닌 경우, 감광성 수지층(도시되지 않음)을 적 색 컬러 필터 물질(120d) 상에 먼저 형성하고, 제1 마스크(M1)를 이용하여 상기 감광성 수지층에 대해 노광 공정과 현상 공정을 수행하여 패턴화된 감광성 수지층(도시되지 않음)을 형성한다. 이어서, 상기 패턴화된 감광성 수지층을 마스크로 이용하여 적색 필터 물질(120d)에 식각 공정을 수행한 후, 상기 패턴화된 감광성 수지층에 대해 스트리핑(stripping) 공정을 수행한다. 이에 따라, 기판(110) 상에 적색 필터 패턴(120a)이 형성된다.
다음으로, 도 3d를 참조하면, 녹색 필터 물질(120e)을 기판(110) 상에 형성한다. 도 3e를 참조하면, 제2 마스크(M2)를 이용하여 녹색 필터 물질(120e)을 패터닝하여 기판(110) 상에 적어도 하나의 녹색 필터 패턴(120b)을 형성한다. 녹색 필터 물질(120e)을 형성하고 이를 패터닝하는 공정은 상술한 적색 필터 물질(120d)과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 3f를 참조하면, 청색 필터 물질(120f)을 기판(110) 상에 형성한다. 도 3g를 참조하면, 제3 마스크(M3)를 이용하여 청색 필터 물질(120f)을 패터닝하여 기판(110) 상에 적어도 하나의 청색 필터 패턴(120c)을 형성한다. 청색 필터 물질(120f)을 형성하고 이를 패터닝하는 과정은 전술한 설명한 바와 실질적으로 유사하거나 동일하다.
다음으로, 도 3h를 참조하면, 차폐 물질층(130a)을 기판(110) 및 컬러 필터 패턴들(120)을 커버하면서 기판(110) 상에 형성한다. 차폐 물질층(130a)은, 예를 들면, 스핀 코팅 공정이나 다른 적당한 방법에 의해 형성될 수 있다. 이때, 차폐 물질층(130a)은 감광성 물질에 해당된다.
도 3i 내지 도 3j를 참조하면, 차폐 물질층(130a)을 패터닝하여 블랙 매트릭스(130), 복수의 스페이스들(140) 및 복수의 돌출부들(150)을 동시에 형성한다. 도 3i에 도시된 바와 같이, 차폐 물질층(130a)을 패터닝하는 공정은 차폐 물질층(130a) 상에 마스크(M4)를 배치시키는 단계를 포함한다. 마스크(M4)는 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3) 및 제4 영역(R4)을 포함한다. 마스크(M4)의 제3 영역(R3)은 비투과 영역이고, 제2 영역(R2) 및 제4 영역(R4)은 부분적 투과 영역이며, 제1 영역(R1)은 투과 영역 및 부분적 투과 영역이 결합된 영역이다. 다음으로, 도 3j에 도시된 바와 같이, 노광 공정 및 현상 공정을 수행하여 차폐 물질층(130a)을 패터닝함으로써 블랙 매트릭스(130), 스페이서들(140) 및 돌출부들(150)을 형성한다.
상기 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3) 및 제4 영역(R4)을 투과하는 광의 강도가 서로 다르기 때문에, 차폐 물질층(130a)의 각 영역들이 감광되는 깊이가 달라진다. 상기 현상 공정 후에 차폐 물질층(130a)의 나머지 부분은 블랙 매트릭스(130), 스페이서들(140) 및 돌출부들(150)을 형성한다.
도 3k를 참조하면, 공통 전극(160)을 컬러 필터 패턴(120), 블랙 매트릭스(130), 스페이서들(140) 및 돌출부들(150)을 커버하도록 기판(110) 상에 형성한다. 공통 전극(160)은, 예를 들면, 스퍼터링(sputtering) 공정이나 다른 적당한 방법으로 형성될 수 있다.
도 3l을 참조하면, 배향막(170)을 공통 전극(160) 상에 형성한다. 배향막(170)은, 예를 들면, 오프셋 인쇄 공정이나 다른 적당한 방법으로 형성될 수 있 다. 이에 따라, 컬러 필터 기판(100)이 완성된다.
본 발명의 실시예 1에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 블랙 매트릭스, 상기 스페이서들 및 상기 돌출부들은 하나의 마스크를 이용하여 형성된다. 세 개의 마스크들을 이용하여 블랙 매트릭스, 스페이서들 및 돌출부들을 형성하는 종래의 기술과 비교하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법은 공정 시간이 단축되고 재료 손실을 줄이면서 수행될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명에 따르면 컬러 필터 기판을 적은 공정 단계 및 적은 제조비용으로 제조할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예 1에 따른 컬러 필터 기판은 배향막을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 배향막을 형성하는 공정은 선택적일 수 있다.
실시예 2
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 컬러 필터 기판을 나타내는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 컬러 필터 기판(200)은, 컬러 필터 패턴들(120) 및 기판(110)을 커버하는 공통 전극(210)을 제외하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 컬러 필터 기판(100)과 실질적으로 유사하다. 또한, 블랙 매트릭스(230)는 공통 전극(210) 상에 배치되고, 컬러 필터 패턴들(120) 사이에 위치한다. 돌출부들(150)은 컬러 필터 패턴들(120) 상부의 공통 전극(210) 상에 배치된다. 블랙 매트릭스(230) 및 공통 전극(210)은 각기 본 발명의 실시예 1에 따른 블랙 매트릭스(130) 및 공통 전극(160)과 실질적으로 동일한 물질을 사용하여 제조된 다.
본 실시예에 따른 컬러 필터 기판(200)의 제조 방법은 본 발명의 실시예 1에 따른 컬러 필터 기판(100)의 제조 방법과 실질적으로 유사하다. 이하, 본 발명의 실시예 2에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에 대하여 자세하게 설명한다. 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예 2에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a를 참조하면, 기판(110)이 제공된다. 기판(110)은 기판(110) 상에 형성된 복수의 서브 화소 영역들(110a)을 포함한다. 다음으로, 적색 필터 패턴(120a), 녹색 필터 패턴(120b) 및 청색 필터 패턴(120c)은 상술한 방법과 같이 기판(110) 상의 서브 화소 영역들(110a)에 위치하여 컬러 필터 패턴들(120)을 형성한다. 기판(110) 상의 서브 화소 영역들(110a)에 컬러 필터 패턴들(120)을 형성하는 공정은 전술한 본 발명의 실시예 1에서 설명한 경우와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 5b를 참조하면, 공통 전극(210)을 컬러 필터 패턴들(120)을 커버하도록 기판(110) 상에 형성한다. 공통 전극(210)은, 예를 들면, 스퍼터링 공정이나 다른 적당한 방법으로 형성될 수 있다. 다음으로, 차폐 물질층(230a)을 공통 전극(210)을 커버하면서 기판(110) 상에 형성한다. 차폐 물질층(230a)은, 예를 들면, 스핀 코팅 공정이나 다른 적당한 방법에 의해 형성될 수 있다. 이 때, 차폐 물질층(230a)은 감광성 물질에 해당된다.
도 5c를 참조하면, 마스크(M4)를 이용하여 상기 차폐 물질층(230a)을 패터닝 함으로써 블랙 매트릭스(230), 복수의 스페이서들(140) 및 복수의 돌출부들(150)을 동시에 형성한다. 차폐 물질층(230a)을 패터닝하는 공정은 상술한 본 발명의 실시예 1에서 설명한 바와 동일하다.
도 5d를 참조하면, 배향막(170)을 공통 전극(210), 블랙 매트릭스(130), 스페이서들(140) 및 돌출부들(150) 상에 형성한다. 배향막(170)을 형성하는 공정은 본 발명의 실시예 1에서 설명한 바와 동일하다. 상술한 공정들을 수행하여 컬러 필터 기판(200)을 완성한다.
상술한 본 발명의 실시예 1의 경우와 유사하게 본 발명의 실시예 2에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에 따르면 상기 블랙 매트릭스, 스페이서들 및 돌출부들을 하나의 마스크를 이용하여 형성한다. 이에 따라 본 발명의 실시예 2에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법도 공정 시간이 단축되고 재료 손실을 줄이면서 수행될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 컬러 필터 기판은 적은 공정 단계 및 적은 제조비용으로 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따르면, 상기 컬러 필터 기판은 배향막(170)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 적은 수의 마스크를 이용하여 컬러 필터 기판의 제조 방법을 수행할 수 있다. 이에 따라 컬러 필터 기판이 더 짧은 시간과 재료 손실을 줄이면서 제조되므로 상기 컬러 필터 기판의 제조에 소요되는 공정 시간 및 비용을 상당히 절감할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 복수의 컬러 필터 패턴들;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 컬러 필터 패턴들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 상에 배치되고, 상기 블랙 매트릭스에 연결되는 복수의 스페이서들;
    상기 컬러 필터 패턴들 상에 배치되고, 상기 블랙 매트릭스 및 상기 스페이서들과 동일한 물질로 이루어진 복수의 돌출부들; 및
    상기 컬러 필터 패턴들, 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 커버하는 공통 전극을 포함하는 컬러 필터 기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 복수의 서브 화소 영역들을 포함하며, 상기 컬러 필터 패턴들은 각기 상기 서브 화소 영역들 중 하나에 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 공통 전극 상에 배치되는 배향막(alignment layer)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러 필터 패턴들은, 각기 적어도 하나의 적색 필터 패턴, 적어도 하나의 녹색 필터 패턴 및 적어도 하나의 청색 필터 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  5. 복수의 서브 화소 영역들을 갖는 기판;
    각기 상기 서브 화소 영역들 중 하나 내에 배치되는 복수의 컬러 필터 패턴들;
    상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 기판을 커버하는 공통 전극;
    상기 공통 전극 상에 배치되고, 상기 서브 화소 영역들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 상에 배치되고, 상기 블랙 매트릭스에 연결되는 복수의 스페이서들; 및
    상기 컬러 필터 패턴들 상부의 상기 공통 전극 상에 형성되고, 상기 블랙 매트릭스 및 상기 스페이서들과 동일한 물질로 이루어진 복수의 돌출부들을 포함하는 컬러 필터 기판.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 공통 전극, 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 커버하는 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 컬러 필터 패턴들은 적어도 하나의 적색 필터 패턴, 적어도 하나의 녹색 필터 패턴 및 적어도 하나의 청색 필터 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  8. 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판 상에 복수의 컬러 필터 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 기판 및 상기 컬러 필터 패턴들을 커버하는 차폐 물질층을 형성하는 단계;
    상기 차폐 물질층을 패터닝하여 블랙 매트릭스, 복수의 돌출부들 및 복수의 스페이서들을 동시에 형성하는 단계; 및
    상기 기판 상에 상기 컬러 필터 패턴들, 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 커버하는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 차폐 물질층을 패터닝하는 단계는,
    상기 차폐 물질층 상에 투과 영역, 비투과 영역 및 부분적 투과 영역을 포함하는 마스크를 배치하는 단계; 및
    노광 공정 및 현상 공정의 수행을 통해 상기 차폐 물질층을 패터닝하여 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 컬러 필터 패턴들을 형성하는 단계는,
    상기 기판 상에 적색 필터 물질을 형성하는 단계;
    상기 적색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 적색 필터 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 녹색 필터 물질을 형성하는 단계;
    상기 녹색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 녹색 필터 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 청색 필터 물질을 형성하는 단계; 및
    상기 청색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 청색 필터 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스는 상기 컬러 필터 패턴들 사이에 형성되고, 상기 스페이서들은 상기 블랙 매트릭스 상에 형성되며, 상기 돌출부들은 상기 컬러 필터 패턴들 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  12. 복수의 서브 화소 영역들을 갖는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판 상에 각기 상기 서브 화소 영역들 중 하나 내에 형성되는 복수의 컬러 필터 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 컬러 필터 패턴들을 커버하는 공통 전극을 형성하는 단계;
    상기 공통 전극 상에 차폐 물질층을 형성하는 단계; 및
    상기 차폐 물질층을 패터닝하여 블랙 매트릭스, 복수의 돌출부들 및 복수의 스페이서들을 동시에 형성하는 단계를 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 차폐 물질층을 패터닝하는 단계는.
    상기 차폐 물질층 상에 투과 영역, 비투과 영역 및 부분적 투과 영역을 포함하는 마스크를 배치시키는 단계; 및
    노광 공정과 현상 공정의 수행을 통해 상기 차폐 물질층을 패터닝하여 상기 블랙 매트릭스, 상기 돌출부들 및 상기 스페이서들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 컬러 필터 패턴들을 형성하는 단계는,
    상기 기판 상에 적색 필터 물질을 형성하는 단계;
    상기 적색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 적색 필터 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 녹색 필터 물질을 형성하는 단계;
    상기 녹색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 녹색 필터 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 청색 필터 물질을 형성하는 단계; 및
    상기 청색 필터 물질을 패터닝하여 상기 기판 상에 적어도 하나의 청색 필터 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스는 상기 공통 전극 상에 형성되며, 상기 서브 화소 영역들 사이에 형성되고, 상기 스페이서들은 상기 블랙 매트릭스 상에 형성되며, 상기 돌출부들은 상기 컬러 필터 패턴들 상부의 상기 공통 전극 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
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