KR101222953B1 - 컬러필터 어레이 기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면 평탄화를 위한 오버코트층을 별도로 형성하지 않고 블랙 매트릭스를 형성하기 위한 포토식각기술도 수행하지 않음으로써 공정을 간소화하고자 하는 컬러필터 어레이 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 기판 상에 컬러필터층을 형성하는 단계; 상기 컬러필터층이 형성되어 있지 않은 컬러필터층 사이의 오목부를 포함한 상기 기판 전면에 공통전극을 형성하는 단계; 상기 공통전극 전면에 블랙 매트릭스용 물질을 형성하는 단계; 및 상기 블랙 매트릭스용 물질을 에싱하여 상기 컬러필터층 사이의 오목부에 블랙 매트릭스를 형성함과 동시에 표면을 평탄화하는 단계를 포함한다.

컬러필터층, 오버코트층, 블랙 매트릭스

Description

컬러필터 어레이 기판의 제조방법{Method For Fabricating Color Filter Array Substrate}

도 1a 내지 도 1g는 종래 기술에 의한 컬러필터 기판의 제조 방법을 나타낸 공정단면도.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 컬러필터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정단면도.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 컬러필터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명

111 : 기판 113 : 블랙 매트릭스

114 : 컬러필터층 115 : 공통전극

본 발명은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device)의 제조방법에 관한 것으로 특히, 표면 평탄화를 위한 오버코트층을 별도로 형성하지 않아도 되는 컬러필터 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.

근래 고품위 TV(high definition TV) 등의 새로운 첨단 영상기기가 개발됨에 따라 브라운관(CRT) 대신에 액정표시소자(LCD :Liquid Crystal Display), ELD(electro luminescence display), VFD(vacuum fluorescence display), PDP(plasma display panel) 등과 같은 평판표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

그 중에서도 액정표시소자는 평판 표시기의 대표적인 기술로써 박형, 저가, 저소비 전력 구동 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터(lap top computer)나 포켓 컴퓨터(pocket computer) 외에 차량 적재용, 칼라 TV의 화상용으로도 그 용도가 급속하게 확대되고 있다.

이러한 특성을 갖는 액정표시소자는 상부기판인 컬러필터(color filter) 어레이 기판과 하부기판인 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판이 서로 대향되도록 배치되고, 그 사이에 유전 이방성을 갖는 액정이 형성되는 구조를 가지는 것으로, 화소 선택용 어드레스(address) 배선을 통해 수십 만개의 화소에 부가된 박막트랜지스터(TFT)를 스위칭 동작시켜 해당 화소에 전압을 인가해 주는 방식으로 구동하게 된다.

이때, 상기 컬러필터 어레이 기판은 일정한 순서로 배열되어 색상을 구현하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터층과, R,G,B 셀 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 블랙 매트릭스와, 액정 셀에 전압을 인가하기 위한 공통 전극으로 구성된다.

상기 컬러필터층을 구성하는 세가지 색은 각각 독립적으로 구동되고 이들의 조합에 의해 한 화소(pixel)의 색이 표시된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 컬러필터 어레이 기판의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 1g는 종래 기술에 의한 액정표시소자의 컬러필터 기판 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.

먼저, 절연 기판(11)의 세정을 실시한 후, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 절연기판(11) 상에 광밀도(optical density) 3.5이상의 크롬산화물(CrOx) 또는 크롬(Cr) 등의 금속을 스퍼터링 방법으로 증착하거나 또는, 카본(carbon) 계통의 유기물질을 도포하고, 사진식각(photolithograpy) 기술로 패터닝하여 블랙 매트릭스(13)를 형성한다.

여기서, 상기 블랙 매트릭스(13)는 단위 화소 가장자리와 박막트랜지스터가 형성되는 영역에 상응되도록 형성하여 전계가 불안한 영역에서의 빛샘을 차광한다.

상기 블랙 매트릭스(13)를 형성한 후에는, 상기 블랙 매트릭스(13)를 포함한 전면에 색상을 구현하는 안료가 함유된 컬러 레지스트(color resist)를 약 1㎛~3㎛ 두께로 도포한다. 먼저, 상기 블랙 매트릭스(13)를 완전히 덮을 수 있도록 적색(Red)이 착색된 제 1 컬러 레지스트(14a)를 도포한다.

계속하여, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 컬러 레지스트(14a)의 특정 영역(패턴을 남기고자 하는 영역)을 제외한 나머지 영역을 마스크(17)의 차광부로 마스킹한 후, UV선을 조사하여 상기 제 1 컬러 레지스트(14a)를 부분 노광한다.

이 때, 컬러필터용 컬러 레지스트는 일반적으로, 노광되지 않는 부분이 제거 되는 네가티브(negative) 특성을 가지므로, 패턴이 형성되는 특정영역을 마스크의 투광부로 노출시켜 노광한다.

한편, 노광시키는 방법에는 원판을 일광 노광하는 프록시미티(proximity)방법, 축소 패턴을 반복하여 노광하는 스테퍼(stepper)방법, 마스크 패턴을 투영하여 노광하는 미러(mirror) 투영방법의 3가지가 있는데, 생산성을 우선으로 하는 단순 매트릭스 LCD는 정확도는 열악하지만 처리속도가 빠른 프록시미티 방식을, 고정밀도가 요구되는 능동 매트릭스 LCD는 스테퍼 방식이나 미러 투영방식이 사용된다.

다음, 도 1c에 도시된 바와 같이, 노광에 의해 광화학적 구조가 변경된 상기 제 1 컬러 레지스트(14a)를 현상액에 담궈 패터닝하여, 적색(R)으로 착색된 제 1 컬러필터층(15a)을 남겨두고 노광되지 않은 부분은 제거한다. 이후, 상기 제 1 컬러필터층(15a)을 230℃의 고온에서 경화시킨다.

이 때, 현상(develop)은 딥핑(dipping), 퍼들(puddle), 샤워 스프레이(shower spray)법 중 어느 하나로 한다.

계속하여, 도 1d에 도시된 바와 같이, 적색의 제 1 컬러필터층(15a)을 포함한 전면에 녹색(Green)이 착색된 제 2 컬러 레지스트(14b)를 도포하고, 상기 제 2 컬러 레지스트(14b)의 특정영역을 제외한 나머지 영역을 마스크(17)의 차광부로 마스킹한 후, UV선을 조사하여 상기 제 2 컬러 레지스트(14b)를 부분 노광한다.

노광에 의해 광화학적 구조가 변경된 상기 제 2 컬러 레지스트(14b)를 현상하여, 도 1e에 도시된 바와 같이, 녹색(G)으로 착색된 제 2 컬러필터층(15b)을 형성한다.

상기 제 2 컬러필터층(15b)은 상기 블랙 매트릭스(13)를 사이에 두고 상기 제 1 컬러필터층(15a)과 인접한 화소에 형성한다.

이어서, 상기 녹색의 제 2 컬러필터층(15b)을 포함한 전면에 청색(Blue)이 착색된 제 3 컬러 레지스트(14c)를 도포하고, 상기 제 3 컬러 레지스트(14c)의 특정영역을 제외한 나머지 영역을 마스크(17)의 차광부로 마스킹한 후, UV선을 조사하여 상기 제 3 컬러 레지스트(14c)를 부분 노광한다.

노광에 의해 광화학적 구조가 변경된 상기 제 3 컬러 레지스트(14c)는 현상되어, 도 1f에 도시된 바와 같이, 청색(B)으로 착색된 제 3 컬러필터층(15c)을 형성한다.

상기 제 3 컬러필터층(15c)은 상기 블랙 매트릭스(13)를 사이에 두고 상기 제 2 컬러필터층(15b)과 인접한 화소에 형성하여, R,G,B로 구성된 컬러필터층(15)을 완성한다. 통상, 컬러필터층(15)은 R, G, B순서로 형성한다.

계속하여, 도 1g에 도시된 바와 같이, 상기 컬러필터층(15)의 보호와 평탄화를 위하여 상기 컬러필터층(15)을 포함한 전면에 아크릴(Acryl)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 사용하여 스핀 코팅 방법으로 평탄화막을 도포하여 투명한 오버코트층(overcoat layer, 16)을 형성한다.

마지막으로, 상기 오버코트층(16) 상에 투명 전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링에 의해 증착한다. 상기 공통 전극(18)은 TFT 어레이 기판에 형성된 화소 전극과 함께 액정 셀을 동작시키는 역할을 한다. 이 때, 액정표시소자의 모드에 따라 상기 오버코트층 상에 공통전극을 형성하지 않을 수도 있다.

이로써, 블랙 매트릭스(13), 컬러필터층(15), 오버코트층(16), 공통전극(18)을 포함한 컬러필터 어레이 기판을 완성한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 컬러필터 어레이 기판의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, R,G,B 컬러필터층을 각각 별도의 공정으로 형성함에 따라, R,G,B의 컬러필터층 사이에 단차 불량이 발생하는바, 단차를 가진 컬러필터층의 평탄화를 위해 평탄도가 뛰어난 투명 유기물질을 선정하여 오버코트층을 형성하는 공정을 추가하여야 하므로 공정이 복잡해지고 공정시간도 많이 소요된다.

그리고, 오버코트층을 형성함으로써 컬러필터 어레이 기판의 두께가 더욱 두꺼워지므로 액정패널의 박막화 및 경량화에 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 표면 평탄화를 위한 오버코트층을 별도로 형성하지 않고 블랙 매트릭스를 형성하기 위한 포토식각기술도 수행하지 않음으로써 공정을 간소화하고자 하는 컬러필터 어레이 기판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 컬러필터 어레이 기판의 제조방법은 기판 상에 컬러필터층을 형성하는 단계와, 상기 컬러필터층이 형성되어 있지 않은 컬러필터층 사이의 오목부를 포함한 기판 전면에 블랙 매트릭스용 물질을 형성하는 단계와, 상기 블랙 매트릭스용 물질을 에싱하여 상기 컬러필터층 사이의 오목부에 블랙 매트릭스를 형성 함과 동시에 표면을 평탄화하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 블랙 매트릭스를 에싱하는 단계에서, 상기 컬러필터층이 에싱 스토퍼(ashing stopper) 역할을 하며, 상기 블랙 매트릭스를 형성하는 단계 이후, 상기 블랙 매트릭스를 포함한 전면에 공통전극을 형성하는 단계를 더 포함한다.

그렇지 않은 경우에는, 상기 컬러필터층 사이의 오목부를 포함한 기판 전면에 블랙 매트릭스용 물질을 형성하기 이전에, 상기 컬러필터층 사이의 오목부를 포함한 기판 전면에 공통전극을 형성한다. 이 경우, 상기 블랙 매트릭스용 물질을 에싱하는 단계에서, 상기 공통전극이 에싱 스토퍼(ashing stopper) 역할을 하게 된다.

이와같이, 본 발명에 의한 컬러필터 어레이 기판은 컬러필터층을 먼저 형성하고, 이후에 상기 컬러필터층 사이의 오목부에 블랙 매트릭스용 물질을 개재시킴으로써 블랙 매트릭스를 형성하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 블랙 매트릭스를 형성하기 위한 포토식각공정을 생략할 수 있다.

이때, 상기 컬러필터층을 완성한 이후에 발생하는 단차불량은, 블랙 매트릭스 에싱 공정을 통해 평탄화된다.

이하, 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 의한 컬러필터 어레이 기판의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

이하의 실시예에서는 적(R), 녹(G), 및 청(B)의 3색으로 구성된 컬러필터층에 대해 한정하여 설명하나, 이하의 실시예는 어디까지나 일례이고, 어떤 식으로도 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제 1 실시예

본 발명의 제 1 실시예에서는 컬러필터층을 형성하고, 블랙 매트릭스를 형성한 뒤, 공통전극을 형성하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 블랙 매트릭스의 에싱공정에서, 상기 컬러필터층이 에싱 스토퍼(ashing stopper) 역할을 하게 된다.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 컬러필터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정단면도이다.

먼저, 표면이 연마된 투명한 유리 기판 상에 통상적으로, 평탄하게 도포된 컬러 레지스트를 저온에서 소프트-베이킹(soft baking)시키고, 자외선 노광, 현상, 세정 등으로 이루어진 주지의 포토식각공정을 적용하여 패터닝한 후, 하드-베이킹(hard baking)시켜 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 일정한 순서를 가지는 컬러필터층을 형성한다.

상기 컬러필터층을 형성하는 방법은, 제조시 사용되는 유기 필터의 재료에 따라 염료 방식과 안료 방식이 있으며, 제작 방법에 따라 염색법, 분산법, 코팅법, 전착법, 잉크젯법 등으로 분류할 수 있다. 현재 TFT-LCD의 컬러필터층의 제조시 사용되는 가장 보편적인 방법은 안료 분산법이다.

구체적으로 설명하면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 기판(111)을 완전히 덮을 수 있도록 적색(Red)이 착색된 컬러 레지스트를 도포하고, 마스크를 배치하여 노광을 실시한 뒤, 노광되지 않는 부분을 제거하여 R 컬러필터층(114R)을 형성한다.

이후, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 R 컬러필터층(114R)을 포함한 전면에 녹색(Green)이 착색된 컬러 레지스트를 도포하고, 마스크를 배치하여 노광을 실시한 뒤, 노광되지 않는 부분을 제거하여 상기 R 컬러필터층으로부터 일정간격 이격된 G 컬러필터층(114G)을 형성한다.

다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 R,G 컬러필터층(114R,114G)을 포함한 전면에 청색(Blue)이 착색된 컬러 레지스트를 도포하고, 마스크를 배치하여 노광을 실시한 뒤, 노광되지 않는 부분을 제거하여 B 컬러필터층(114B)을 형성한다.

이상으로, R,G,B의 일정한 순서대로 배열된 R,G,B의 컬러필터층(114)이 완성된다. 상기 컬러 레지스트는 네가티브(negative) 레지스트의 성질을 가지는 것으로 사용하여 노광되지 않은 부분이 제거되도록 하며, 마스크는 적색이 착색된 컬러 리지스트를 노광할 때 쓰던 동일한 마스크를 쉬프트(shift)시켜 사용한다. 그리고, 컬러필터층 형성시, 상기와 같이 포토식각공정을 적용하지 않고 프린팅(printing) 방법을 적용하여 형성할 수도 있을 것이다.

이때, 상기 R 컬러필터층(114R), G 컬러필터층(114G) 및 B 컬러필터층(114B)은 서로 일정 간격 떨어져서, R,G,B 컬러필터층 사이에 오목부가 형성되는데, 후공정에서 상기 컬러필터층 사이의 오목부에 블랙 매트릭스가 형성된다.

따라서, 상기 컬러필터층 형성시, R,G,B 컬러필터층 사이의 오목부가 단위 화소 가장자리와 박막트랜지스터가 형성되는 영역에 상응되도록 한다.

계속해서, 도 2d에 도시된 바와같이, 상기 R,G,B 컬러필터층(114) 사이의 오목부를 포함한 기판 전면에 블랙 매트릭스용 물질(113d)을 도포한다. 상기 블랙 매트릭스용 물질로는 카본 블랙 입자(carbon black particle)를 포함하는 유기물질 또는, 티타늄 산화물(TiOx) 입자를 이용한 유기물질 또는, 컬러 안료(Color Pigment)를 혼합한 유기물질 또는, 상기 카본 입자(Carbon particle), 티타늄 산화물 입자(TiOx particle), 컬러 안료(Color Pigment) 중 적어도 1가지 이상을 포함하여 혼합한 형태의 유기물질 등이 있다.

그리고, 상기 블랙 매트릭스용 물질은, 스핀코팅(spin coating) 법과 롤 코팅(roll coating)법 등의 코팅법으로 형성할 수 있는데, 상기 스핀법은 기판 위에 블랙 매트릭스용 물질을 적당히 흘려 놓고 기판을 고속으로 회전시킴으로써 상기 블랙 매트릭스용 물질을 기판 전체에 고루 퍼지게 하는 방법이고, 상기 롤 코트법은 인쇄롤 위에 전개한 블랙 매트릭스용 물질을 기판에 전사/인쇄하여 가는 방법이다. 이때, 컬러필터층 사이의 오목부 내부에 블랙 매트릭스용 물질이 잘 메워질 수 있도록 한다.

다음, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 블랙 매트릭스용 물질을 에싱하여 블랙 매트릭스(113)를 형성한다. 상기 블랙 매트릭스용 물질의 에싱시, 상기 컬러필터층(114)이 에싱 스토퍼(ashing stopper) 역할을 하여, 컬러필터층 사이의 오목부에만 블랙 매트릭스용 물질이 개재되도록 하여 블랙 매트릭스(113)를 형성한다.

따라서, 컬러필터층 및 블랙 매트릭스가 형성된 기판 전면이 평탄해지므로 별도의 오버코트층을 형성하지 않아도 된다. 또한, 블랙 매트릭스가 컬러필터층 사이의 오목부에 한하여 형성되므로, 이전 공정에서 오목부가 구비되었던 박막 어레이 기판의 단위 화소 가장자리와 박막트랜지스터가 형성되는 영역에 상기 블랙 매트릭스가 형성되어 전계가 불안한 영역에서의 빛샘을 차광한다.

마지막으로, 상기 블랙 매트릭스(113)를 포함한 전면에 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명 전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 스퍼터링(sputtering)법에 의해 증착하여 공통전극(115)을 형성한다.

제 2 실시예

본 발명의 제 2 실시예에서는 컬러필터층을 형성하고, 공통전극을 형성한 뒤, 블랙 매트릭스를 형성하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 블랙 매트릭스의 에싱공정에서, 상기 공통전극이 에싱 스토퍼(ashing stopper) 역할을 하게 된다.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 컬러필터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정단면도이다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(211)을 완전히 덮을 수 있도록 적색(Red)이 착색된 컬러 레지스트를 도포하고, 마스크를 배치하여 노광을 실시한 뒤, 노광되지 않는 부분을 제거하여 R 컬러필터층(214R)을 형성한다.

이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 R 컬러필터층(214R)을 포함한 전면에 녹색(Green)이 착색된 컬러 레지스트를 도포하고, 상기 마스크를 쉬프트시켜 노광 및 현상하여 상기 R 컬러필터층으로부터 일정간격 이격된 G 컬러필터층(214G)을 형성한다.

다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 R,G 컬러필터층(214R,114G)을 포함한 전면에 청색(Blue)이 착색된 컬러 레지스트를 도포하고, 상기 마스크를 쉬프트시켜 노광 및 현상하여 R,G 컬러필터층으로부터 일정간격 이격된 B 컬러필터층(214B)을 형성한다.

이때, 상기 R 컬러필터층(214R), G 컬러필터층(214G) 및 B 컬러필터층(214B)은 서로 일정 간격 떨어져서, R,G,B 컬러필터층 사이에 오목부가 형성되는데, 후공정에서 상기 컬러필터층 사이의 오목부에 블랙 매트릭스가 형성된다.

따라서, 상기 컬러필터층 형성시, R,G,B 컬러필터층 사이의 오목부가 단위 화소 가장자리와 박막트랜지스터가 형성되는 영역에 상응되도록 한다.

계속해서, 도 3d에 도시된 바와같이, 상기 R,G,B 컬러필터층(214) 사이의 오목부를 포함한 기판 전면에 투명 전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 스퍼터링법에 의해 증착하여 공통전극(215)을 형성한다. 이때, 상기 투명전극 재료가 스퍼터링법에 의해 얇은 두께로 증착되므로, 공통전극(215)이 오목부에 갭-필(gap-fill)되지 않고 컬러필터층(214) 표면을 따라 형성된다.

이어서, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 공통전극(215)을 포함한 전면에 스핀코팅(spin coating) 법과 롤 코팅(roll coating)법 등의 코팅법으로 블랙 매트릭스용 물질(213d)을 도포한다. 이때, 컬러필터층 사이의 오목부 내부에 블랙 매트릭스용 물질이 갭-필된다.

상기 블랙 매트릭스용 물질로는 카본 블랙 입자(carbon black particle)를 포함하는 유기물질 또는, 티타늄 산화물(TiOx) 입자를 이용한 유기물질 또는, 컬러 안료(Color Pigment)를 혼합한 유기물질 또는, 상기 카본 입자(Carbon particle), 티타늄 산화물 입자(TiOx particle), 컬러 안료(Color Pigment) 중 적어도 1가지 이상을 포함하여 혼합한 형태의 유기물질 등이 있다.

마지막으로, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 공통전극(215)을 에싱 스토퍼(ashing stopper)로 하여, 상기 블랙 매트릭스용 물질을 에싱하여 블랙 매트릭스(213)를 형성한다. 상기 블랙 매트릭스용 물질의 에싱시, 컬러필터층 사이의 오목부에만 블랙 매트릭스용 물질이 개재되도록 한다.

따라서, 상기 블랙 매트릭스(213)는 박막 어레이 기판의 단위 화소 가장자리와 박막트랜지스터가 형성되는 영역 등 전계가 불안한 영역에 형성된다.

이상의 방법으로, 컬러필터층 단차불량을 제거하여 기판 전면이 평탄해지므로 별도의 오버코트층을 형성하지 않아도 된다.

이로써, 블랙 매트릭스, 컬러필터층 및 공통전극을 포함하여 구성되는 컬러필터 어레이 기판을 완성한다. 이와같은 컬러필터 어레이 기판은, 도시하지 않았으나, 게이트 배선 및 데이터 배선이 수직교차하여 정의된 단위화소에 박막트랜지스터와 화소전극이 구비된 TFT 어레이 기판에 대향합착된다.

다만, 횡전계방식 액정표시소자는 공통전극을 컬러필터 어레이 기판에 형성하지 않고 박막 어레이 기판에 형성하여 박막 어레이 기판의 화소전극과의 사이에서 횡전계를 발생시켜 액정의 배향을 제어하므로, 횡전계방식의 컬러필터 어레이 기판에는 공통전극을 형성하지 않는다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가 진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 컬러필터 어레이 기판의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 컬러필터층 사이의 오목부에 블랙 매트릭스용 물질을 개재시켜 블랙 매트릭스를 형성함으로써 컬러필터층 사이의 단차불량이 제거되어 표면이 평탄해지므로, 평탄화를 위해 오버코트층을 도포하는 후공정을 수행하지 않아도 된다.

이와같이, 오버코트층 형성공정을 수행하지 않아도 되므로, 공정이 간소화되고 공정 단가가 저감된다.

둘째, 컬러필터층 사이의 오목부에 블랙 매트릭스용 물질을 개재시켜 블랙 매트릭스를 형성함으로써, 블랙 매트릭스 패터닝을 위한 포토식각공정을 수행하지 않아도 되므로 공정이 간소화되고 공정 비용이 절감된다.

셋째, 블랙 매트릭스 및 오버코트층 패터닝하기 위한 포토식각공정을 수행하지 않아도 되므로 노광 마스크의 수를 줄일 수 있어 제조원가가 절감된다.

Claims (9)

1. 기판 상에 컬러필터층을 형성하는 단계;

   상기 컬러필터층이 형성되어 있지 않은 컬러필터층 사이의 오목부를 포함한 상기 기판 전면에 공통전극을 형성하는 단계;

   상기 공통전극 전면에 블랙 매트릭스용 물질을 형성하는 단계; 및

   상기 블랙 매트릭스용 물질을 에싱하여 상기 컬러필터층 사이의 오목부에 블랙 매트릭스를 형성함과 동시에 표면을 평탄화하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러필터 어레이 기판의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙 매트릭스용 물질을 에싱하는 단계에서,

   상기 공통전극이 에싱 스토퍼(ashing stopper) 역할을 하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 어레이 기판의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙 매트릭스용 물질은 카본 블랙 입자(carbon black particle)를 포함하는 유기물질 또는, 티타늄 산화물(TiOx) 입자를 이용한 유기물질 또는, 컬러 안료(Color Pigment)를 혼합한 유기물질 또는, 상기 카본 입자(Carbon particle), 티타늄 산화물 입자(TiOx particle), 컬러 안료(Color Pigment) 중 적어도 1가지 이상을 포함하여 혼합한 형태의 유기물질 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 어레이 기판의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙 매트릭스용 물질은 코팅법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이 기판의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 컬러필터층을 형성하는 단계는,

   상기 기판 상에 R 컬러필터층을 형성하는 단계와,

   상기 R 컬러필터층으로부터 일정 간격 떨어진 부분에 G 컬러필터층을 형성하는 단계와,

   상기 R,G 컬러필터층으로부터 일정 간격 떨어진 부분에 B 컬러필터층을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러필터 어레이 기판의 제조방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 컬러필터층 사이의 오목부는 상기 R,G,B 컬러필터층이 서로 이격되어 있는 부분인 것을 특징으로 하는 컬러필터 어레이 기판의 제조방법.

Images