KR100789088B1 - 칼라필터의 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라필터의 노광공정을 줄일 수 있는 칼라필터 형성방법에 관한 것이다.

본 발명의 칼라필터 형성방법은 투명기판 상에 노광량에 따라 칼라가 변하는 칼라필터 형성 물질층을 형성하는 단계와, 칼라필터 형성물질층에 노광량을 달리하여 삼원색 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 1회의 코팅 및 노광공정으로 칼라필터들을 형성함으로써 칼라필터 제조공정이 단순화될 수 있을 뿐만 아니라 식각공정에 의한 재료낭비가 없어 제조비용을 낮출수 있게 된다.

Description

칼라필터의 형성방법{Method for Forming Color Filter}

도 1a 내지 도 1e는 종래의 칼라필터의 형성방법을 단계적으로 나타낸 단면도.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시 예에 따른 칼라필터의 형성방법을 단계적으로 나타낸 단면도.

도 3은 도 2c에 도시된 마스크의 실시예를 나타낸 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2, 20 : 유리기판 4, 22 : 블랙매트릭스

6 : 칼라레지스트 8, 26 : 마스크

10, 28 : 적색 필터 12, 30 : 녹색 필터

14, 32 : 청색 필터 24 : 콜레스테릭 액정층

26A 내지 26C : 제1 내지 제3 패턴부 34 : 개구부

본 발명은 디스플레이 장치용 칼라필터 형성방법에 관한 것으로서, 특히 칼라필터의 노광공정을 줄일 수 있는 칼라필터 형성방법에 관한 것이다.

통상적으로, 액정디스플레이와 같은 디스플레이 장치는 칼라화상을 표시하기 위하여 광원에서 발생되는 광을 삼원색광, 즉 적·녹·청의 광으로 분리하고 있다. 이에 따라, 적색광만을 투과시키는 다수의 적색 필터들, 녹색광만을 투과시키는 녹색필터들, 청색광만을 투과시키는 청색필터들이 화소마다 형성되어진 칼라필터기판이 디스플레이 장치에 사용되게 된다. 적, 녹, 청색 필터들은 화상의 열화와 색번짐을 방지하기 위하여 서로 중첩되지 않게 제조되어야 한다.

이러한 칼라필터기판은 도 1a 내지 도 1e에 도시된 바와 같이 유리기판(2) 상에 블랙 매트릭스(4), 적색 필터(10), 녹색필터(12), 청색필터(14)가 순차적으로 형성됨에 의해 제조되게 된다.

우선, 도 1a에 도시된 바와 같이 유리기판(2) 상에 격자 형상을 가지는 블랙 매트릭스(4)를 형성한다. 블랙 매트릭스(4)는 크롬과 같은 불투명한 금속물질을 유리기판(10) 상에 증착한 후 패터닝함으로써 형성된다. 이렇게 형성된 블랙매트릭스(4)는 유리기판(2)의 표면을 칼라필터들이 형성되어질 다수의 셀영역들로 나눔과 아울러 이들 샐영역간의 색간섭을 방지하게 된다.

블랙 매트릭스(4)가 형성되어진 유리기판(2) 상에 도 1b에 도시된 바와 같이 적색안료가 분산된 폴리이미드 또는 아크릴 수지로 이루어진 적색 레지스트(6)를 도포하게 된다. 이어서, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이 소정의 형태로 패터닝된 마스크(8)를 이용하여 적색 레지스트(6)를 자외선(UV)에 노광시킨 후 현상하여 패터닝함으로써 소정영역에 적색필터(10)를 형성하게 된다.

그리고, 상기 적색필터(10)를 형성하는 방법과 동일한 방법으로 도 1e에 도시된 바와 같이 녹색 필터(12)와 청색필터(14)를 해당영역에 순차적으로 형성하게 된다.

그러나, 전술한 종래의 칼라필터 형성방법에서는 적, 녹, 청색의 필터를 형성하기 위하여 3회의 사진식각공정을 이용해야 하므로 공정이 길고 복잡한 문제점이 있다. 또한, 실제로 도포되는 칼라레지스트에서 많은 양이 식각과정에 의해 소모됨으로써 비용상승의 원인이 되고 있다. 더불어, 종래의 칼라필터 형성방법에서는 적, 녹, 청색의 필터를 각각 형성함에 따라 필터들간의 단차가 발생하여 셀갭에 차이가 생기게 됨으로써 휘도가 불균일해지는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 1회의 노광공정에 의해 칼라필터를 형성함으로써 칼라필터 형성방법을 단순화시킬 수 있는 칼라필터 형성방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 칼라필터 형성방법은 투명기판 상에 노광량에 따라 칼라가 변하는 칼라필터 형성 물질층을 형성하는 단계와, 칼라필터 형성물질층에 노광량을 달리하여 삼원색 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도 2a 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 칼라필터 형성방법을 단계적으로 나타낸 단면도이다.

우선, 도 2a에 도시된 바와 같이 유리기판(20) 상에 격자 형상을 가지는 블랙 매트릭스(22)를 형성한다. 블랙 매트릭스(22)는 크롬과 같은 불투명한 금속물질을 유리기판(20) 상에 증착한 후 패터닝함으로써 형성하게 된다. 이렇게 형성된 블랙매트릭스(22)는 유리기판(20)의 표면을 칼라필터들이 형성되어질 다수의 셀영역들로 나눔과 아울러 이들 샐영역간의 색간섭을 방지하게 된다.

블랙 매트릭스(4)가 형성되어진 유리기판(2) 상에 도 2b에 도시된 바와 같이 빛의 에너지에 따라 칼라가 변하는 물질막, 예를 들면 콜레스테릭 액정막(24)을 형성하게 된다. 이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이 서로 다른 개구율을 가지게끔 형성된 제1 내지 제3 패턴(26A 내지 26C)을 포함하는 마스크(26)를 이용하여 콜레스테릭 액정막(24)을 노광시키게 된다. 이 경우, 마스크(26) 내의 제1 내지 제3 패턴(26A 내지 26C) 각각에는 빛의 투과율이 달라지도록 도 3에 도시된 바와 같이 서로 다른 크기의 개구부(34)가 형성되게 된다. 예를 들면, 적색 필터를 형성하기 위한 제1 패턴(26A)는 33%의 개구율을 갖고, 녹색필터를 형성하기 위한 제2 패턴(26B)는 50%의 개구율을, 청색필터를 형성하기 위한 제3 패턴(26C)는 70%의 개구율을 갖게끔 개구부(34)를 형성하게 된다. 이에 따라, 제1 내지 제3 패턴(26A 내지 26C)에 대응하는 콜레스테릭 액정막(24)의 해당영역들에는 서로 다른 에너지의 빛이 조사됨으로써 도 2d에 도시된 바와 같이 적, 녹, 청색의 칼라필터(28, 30, 32)가 형성되게 된다. 이 경우, 칼라필터들(28, 30, 32)간의 인접부에서의 혼색현상은 블랙매트릭스(22)에 의해 차단되게 되지만 좀 더 확실한 혼색방지를 위해서는 제1 내지 제3 패턴(26A 내지 26C) 각각의 사이에 소정의 갭을 마련할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 칼라필터 형성방법에서는 노광량에 따라 칼라가 변화는 물질을 이용하여 빛의 투과율을 조절함으로써 1회의 코팅 및 노광공정으로 삼원색의 칼라필터들을 형성할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 칼라필터 형성방법에서는 노광량에 따라 칼라가 변하는 물질을 이용하여 1회의 코팅 및 노광공정으로 칼라필터들을 형성함으로써 칼라필터 제조공정이 단순화될 수 있을 뿐만 아니라 식각공정에 의한 재료낭비가 없어 제조비용을 낮출수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 칼라필터 형성방법에 의하면 칼라필터 형성 물질을 한번에 코팅함으로써 칼라필터들간의 단차가 없어 셀갭에 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 투명기판 상에 노광량에 따라 칼라가 변하는 콜레스테릭 액정을 형성하는 단계와,

   상기 콜레스테릭 액정 상에 개구율이 서로 다른 제1 내지 제3 패턴부를 가지는 마스크를 정렬시키는 단계와,

   상기 마스크를 통해 노광량을 달리하여 상기 콜레스테릭 액정에 대한 노광을 수행하여 삼원색 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라필터 형성방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 삼원색 칼라필터 중 적색, 녹색, 청색 순으로 노광량을 크게 하는 것을 특징으로 하는 칼라필터 형성방법.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 내지 제3 패턴부들간의 사이에는 소정의 갭이 마련된 것을 특징으로 하는 칼라필터 형성방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명기판상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라필터 형성방법.
6. 삭제

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