KR101575760B1 - 광차단 영역을 가진 자동정렬형 컬러 필터 어레이 및 이의 제조 방법 - Google Patents

광차단 영역을 가진 자동정렬형 컬러 필터 어레이 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

광차단 영역을 가진 자동정렬형 컬러 필터 어레이(self-alignment type color filter array with light-blocking region) 및 이의 제조 방법이 개시된다. 컬러 필터 어레이는 기판; 및 상기 기판상에 위치하며, 서로 상이한 두께 또는 유효굴절률을 갖는 광공진층(optical resonant cavity)을 포함하여 서로 상이한 광 투과특성을 갖는 복수 개의 광공진기(optical resonator)를 포함한다. 상기 컬러 필터 어레이는, 입사하는 빛의 특정한 파장 대역만을 통과시켜 컬러 필터로 동작하도록 설계된 광공진기 구조를 가지며, 동일한 기판에서 서로 상이한 두께 또는 유효굴절률을 갖는 광공진층이 광차단 영역에 의해 구분되도록 자동 정렬된다.

Description

광차단 영역을 가진 자동정렬형 컬러 필터 어레이 및 이의 제조 방법{SELF-ALIGNMENT TYPE COLOR FILTER ARRAY WITH LIGHT-BLOCKING REGION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
실시예들은 광차단 영역을 가진 자동정렬형 컬러 필터 어레이(self-alignment type color filter array with light-blocking region) 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 실시예들은 입사하는 빛의 특정한 파장 대역만을 통과시켜 컬러 필터로 동작하도록 광공진기(optical resonator) 구조를 설계하고 제작하는 기술, 및 이를 확장하여 동일한 기판에서 서로 상이한 광공진층(optical resonant cavity) 두께를 가지는 광공진기가 광차단 영역에 의해 구분되도록 자동 정렬되는 컬러 필터 어레이에 관한 것이다.
상용화된 디스플레이 기술인 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)나 백색 유기발광다이오드(White Organic Light-emitting Diode; WOLED) 등의 컬러 표시 장치는 기본적으로 빛의 3원색인 적색(R), 녹색(G), 및 청색(G)의 조합을 통해 색을 구현한다. 색을 구현하기 위한 핵심 요소인 컬러 필터 어레이는 일반적으로R, G, B 단위화소 각각에 해당하는 안료(pigment)를 사용하여 제작한다. 안료 기반 컬러 필터 어레이는, 단위화소를 서로 분리하기 위해 빛을 차단하는 블랙 매트릭스(black matrix) 패턴을 형성하고 이러한 블랙 매트릭스 패턴 사이에 R, G, B단위화소를 순차적으로 높은 정밀도로 정렬하여 형성하기 때문에 통상 적어도 4번의 사진식각공정이 필요하다. 따라서, 안료 기반 컬러 필터는 제조공정이 매우 복잡하고 공정단가가 높다. 또한, 안료 자체의 빛 흡수 때문에 안료 기반 컬러 필터를 채용하는 LCD나 WOLED의 휘도를 높이는데 한계가 있다.
지금까지, 기존의 안료 기반 컬러 필터 제작과 광학적 특성과 관련한 이러한 단점을 극복하기 위해 표면 플라즈마 공명(surface plasmon resonance) 현상이나 광자 결정(photonic crystal)을 이용한 시도들이 있었다. 하지만, 현재까지의 시도들에 의한 소자들은 수십 내지 수백 나노미터 단위의 고해상도 패턴이 요구되어 대면적 어레이 형태로 제작하기 어려우며, 공정 단가가 높고 수율이 낮다.
최근에는 광공진기(optical resonator)를 기반으로 하여 단일 파장 대역의 단위 컬러 필터를 각각 서로 다른 기판에 독립적으로 제작한 예가 있다. 이러한 광공진기 기반 필터는 광 통신 등의 분야에서 기계적이나 전기적 방법으로 광 경로(optical path)를 조절하여 1.3 ㎛ 혹은 1.5 ㎛ 의 근접 적외선(near infrared) 파장 대역에서 특정 파장을 선택적으로 투과시키는 가변 필터로 이용되어 왔다. 광공진기 기반 필터의 투과 파장 대역은 광공진층(resonant cavity)의 두께와 유효굴절률(effective refractive index)에 의해 결정되므로, 이들을 조절함으로서 가시광선 영역의 특정 파장 대역을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
광공진기 기반 컬러 필터의 경우 안료의 흡광 특성에 의해 투과 파장 대역이 선택되는 기존의 컬러 필터와는 달리 광공진기의 광 경로를 조절하여 투과 파장 대역을 선택할 수 있기 때문에, 동일한 광공진층 물질을 사용하여 R, G, B 단위화소를 쉽게 제작할 수 있는 장점이 있다. 특히, 광 흡수가 거의 없고 내구성이 우수한 광공진층 물질을 사용하는 경우 기존의 안료 기반 컬러 필터에 비해 광 효율이 높은 컬러 필터 제작이 가능하고 R, G, B단위화소의 순차적으로 복잡한 식각공정이 필요없는 단순공정을 통해 제조원가를 낮출 수 있다.
본 발명의 일 측면은, 종래의 안료 기반 컬러 필터 어레이 제작에서 요구되는 복잡한 공정 과정을 필요로 하지 않으며 광 효율이 높은 광공진기(optical resonator) 기반의 자동정렬형 컬러 필터 어레이 및 이의 제조 방법에 대한 것이다. 본 발명의 일 측면에 의해, 컬러 필터 제조 비용을 절감하고 컬러 필터 어레이의 광학적 특성을 향상시킬 수 있으며, 이러한 컬러 필터 어레이는 액정표시장치(Liquid Crystal Display)나 백색 유기발광다이오드(White Organic Light-emitting Diode)와 같은 다양한 광전자 표시 장치에 적용될 수 있다.
일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이는, 기판; 및 상기 기판상에 위치하며, 서로 상이한 두께 또는 유효굴절률을 갖는 광공진층을 포함하여 서로 상이한 광 투과특성을 갖는 복수 개의 광공진기(optical resonator)를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 광공진기는, 상기 기판상에 위치하는 제1 광공진층을 포함하는 제1 광공진기; 및 상기 제1 광공진층 및 상기 제1 광공진층상에 위치하는 제2 광공진층을 포함하는 복수 개의 제2 광공진기를 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수 개의 제2 광공진기의 상기 제2 광공진층의 두께 또는 유효굴절율은 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 광공진기는 가시광선 대역의 빛을 차단하도록 구성되며, 상기 제2 광공진기는 가시광선 대역 중 상기 제2 광공진층의 두께에 기초하여 결정되는 파장 대역을 빛을 투과시키도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1 광공진층의 두께는 0 초과 100 nm이하일 수 있다.
상기 복수 개의 제2 광공진기는, 상기 기판의 표면에 수직한 방향으로부터 바라보았을 때 다각형, 닫힌 곡선, 또는 곡선과 직선으로 이루어진 닫힌 도형 형상의 단면을 가질 수 있다.
또는, 컬러 필터 어레이는, 상기 기판상에서 상기 복수 개의 광공진기 사이에 위치하며, 상기 광공진층이 형성되지 않은 광차단 영역을 더 포함할 수도 있다.
상기 광공진층은 유전물질로 이루어질 수 있다.
상기 광공진기는, 상기 광공진층상에 위치하는 금속층을 더 포함할 수 있다. 상기 금속층은, 상기 기판과 상기 광공진층 사이에 위치하는 제1 금속층 및 상기 광공진층에서 상기 기판 반대편 표면상에 위치하는 제2 금속층을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속층 또는 상기 제2 금속층 중 하나 이상은 유전물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 금속층 또는 상기 제2 금속층 중 하나 이상은 입사되는 빛을 적어도 부분적으로 투과시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제1 금속층은 입사되는 빛을 반사시키며, 상기 제2 금속층은 입사되는 빛을 적어도 부분적으로 투과시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는, 전술한 컬러 필터 어레이를 포함하며, 상기 컬러 필터 어레이를 이용하여 빛을 출력하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 표시 장치는 액정표시장치 또는 유기발광다이오드 표시장치일 수 있다.
상기 표시 장치는, 시각적 효과가 전기적으로 제어되는 광학층을 더 포함하며, 상기 컬러 필터 어레이의 상기 금속층에 의해 상기 광학층에 전압을 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이의 제조 방법은, 기판상에, 서로 상이한 두께 또는 유효굴절률을 갖는 복수 개의 영역을 포함하는 광공진층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수 개의 영역에 의해 서로 상이한 광 투과특성을 갖는 복수 개의 광공진기가 정의될 수 있다.
상기 광공진층을 형성하는 단계는, 상기 기판상에 제1 광공진층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 광공진층상에, 서로 상이한 두께를 갖는 복수 개의 제2 광공진층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 제2 광공진층을 형성하는 단계는, 상기 복수 개의 제2 광공진층을 상기 제1 광공진층상의 서로 이격된 위치에 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 광공진층의 두께는 0 초과 100 nm이하일 수 있다.
또는, 상기 광공진층을 형성하는 단계는, 상기 복수 개의 영역이 서로 이격되도록 상기 광공진층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 복수 개의 영역 사이의 영역이 광차단 영역에 상응할 수도 있다.
컬러 필터 어레이의 제조 방법은, 상기 광공진층을 형성하는 단계 전에, 상기 기판상에 제1 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 광공진층은 상기 제1 금속층상에 위치할 수 있다. 또한, 컬러 필터 어레이의 제조 방법은, 상기 광공진층상에 제2 금속층을 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 광공진층(optical resonant cavity)의 두께와 유효굴절률(effective refractive index)만을 조절하여 가시광선 대역 내의 특정 파장 대역을 선택적으로 투과시킬 수 있는 컬러 필터 어레이 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다. 그 결과, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(G) 단위화소들을 모두 동일 물질로 제작할 수 있을 뿐 아니라, 사용할 수 있는 물질의 제약을 완화하여 잠재적으로 보다 높은 광 효율, 신뢰성 및 안정성을 갖는 컬러 필터 어레이를 제작할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 컬러 필터 어레이는 제조 시 종래의 안료 기반 컬러 필터와 달리 블랙 매트릭스(black matrix) 패턴을 형성하는 과정을 필요로 하지 않으며, R, G, B 단위화소 형성 시 순차적으로 복잡한 식각공정이 필요없이 광차단 영역(light-blocking region)이 자동정렬되어 형성되므로, 제조 원가가 낮고 공정 과정이 단순하며 양산성이 우수한 이점이 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 광차단 영역(light-blocking region)을 가진 자동정렬형 컬러 필터 어레이(self-aligment type color filter array with light-blocking region)의 단면도이다.
도 2a내지2f는 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이의 제조공정을 나타내는 단면도이다.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 컬러 필터 어레이의 단면도이다.
도 4는 실시예들에 따라 가시광선 영역을 차단하도록 제작된 제1 광공진기(optical resonator)의 광투과도를 나타내는 그래프이다.
도 5 는 실시예들에 따라 적색(R), 녹색(G), 및 청색(G)에 해당하는 파장 대역을 투과하도록 제작된 제2 광공진기의 광투과도를 나타내는 그래프와 현미경 사진이다.
도 6은 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이의 현미경 사진이다.
도 7a 및 7b 는 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이를 포함하여 구성된 액정표시장치의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 8a내지 8d 는 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이를 포함하여 구성된 액정표시장치의 사진이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.
본 발명의 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이는, 가시광선 영역에서 서로 상이한 광투과 특성을 가지는 광공진기(optical resonator) 복수 개를 포함할 수 있다. 복수 개의 광공진기 중 일부는 가시광선을 차단하는 광차단 영역(light-blocking region)에 대응되고, 다른 일부는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 등 단위화소에 대응될 수 있다. R, G, B 단위화소는 복수 개가 주기적으로 배열되고, 이들 사이에 위치하는 광차단 영역에 의해 서로 구분될 수 있다. 종래에는 기술적 난제로 인해 동일 기판에 광공진층 두께를 서로 달리하여R, G, B단위화소를 집적할 수 없었으며, 또한 각 단위화소를 블랙 매트릭스(black matrix) 등의 패턴으로 구분하여 정렬시키지도 못하였다.
도 1은 일 실시예에 따른 광차단 영역을 가진 자동정렬형 컬러 필터 어레이(self-aligment type color filter array with light-blocking region)의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 컬러 필터 어레이는 복수 개의 광공진기(10, 21-23)를 포함할 수 있다. 복수 개의 광공진기(10, 21-23)는 하나의 기판(100)상에 위치할 수 있다. 기판(100)은 컬러 필터 어레이의 전체 구조를 지지하는 부분으로서, 유리, 수정(quartz), 고분자 수지(예컨대, 플라스틱 등), 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수 있다.
복수 개의 광공진기(10, 21-23)는 가시광선 대역에서 서로 상이한 광투과 특성을 갖는다. 일 실시예에서, 복수 개의 광공진기(10, 21-23)는 가시광선 대역의 빛을 차단하는 공진 특성을 갖는 제1 광공진기(10), 및 가시광선 대역에서 공진 파장에 해당되는 특정 파장의 빛을 투과시키는 공진 특성을 갖는 복수 개의 제2 광공진기(21-23)를 포함할 수 있다. 예컨대, 컬러 필터 어레이에서 제1 광공진기(10)는 광차단 영역에 상응하며, 복수 개의 제2 광공진기(21-23)는 각각 적색, 녹색 및 청색 파장의 빛만을 선택적으로 투과시키는 R, G, B 단위화소에 대응될 수 있다. 제1 및 제2 광공진기(10, 21-23)는 각각 복수 개가 기판(100)상에 주기적인 간격을 갖는 어레이 형태로 배열될 수 있다.
서로 상이한 광투과 특성을 갖도록 하기 위하여, 복수 개의 광공진기(10, 21-23)는 서로 상이한 두께의 광공진층을 포함한다. 각각의 광공진기(10, 21-23)는 기판(100)상에 형성된 하나 이상의 광공진층에 의하여 정의되며, 광공진층은 하나 또는 두 종류 이상의 유전 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광공진기(10)는 제1 광공진층(310)만으로 이루어질 수 있다. 또한, 복수 개의 제2 광공진기(21-23)는 제1 광공진층(310) 및 제2 광공진층(320)으로 이루어질 수 있다. 이때, 복수 개의 제2 광공진기(21-23) 각각의 제2 광공진층(320)의 두께는 서로 상이할 수 있다.
제1 광공진층(310)은 기판(100)의 전면상에 형성될 수 있다. 제1 광공진층(310)은 박막형성이 용이하고, 가시광선 전 영역에서 투과도가 우수한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 광공진층(310)은 실리콘 산화물(SiO2)과 같은 비금속 산화물, 알루미늄 산화물(Al2O3), 티타늄 산화물 (TiO2), 인듐주석산화물(ITO) 등의 복합금속 산화물, 고분자 수지(예컨대 플라스틱 등), 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수 있다.
제1 광공진층(310)은, 제1 광공진층(310)으로 이루어진 제1 광공진기(10)에 의하여 가시광선 대역의 빛이 차단되도록 충분히 얇은 두께(b1)를 가질 수 있다. 제1 광공진층(310)의 두께(b1)가 충분히 얇을 경우 제1 광공진층(310)의 공진 파장은 자외선 파장 대역에 속하게 되며, 따라서 제1 광공진층(310)으로 이루어진 제1 광공진기(10)에 입사된 가시광선 파장 대역의 빛은 투과되지 않고 차단된다. 일 실시예에서, 제1 광공진층(310)의 두께는 0 내지 100 nm일 수 있다.
제1 광공진층(310) 상의 일부 영역에는, 제2 광공진층(320)이 형성될 수 있다. 제2 광공진층(320)이 위치하는 영역이 각각의 제2 광공진기(21-23)에 대응되며, 제2 광공진기(21-23)는 제1 광공진층(310)과 그 위의 제2 광공진층(320)을 포함하여 이루어진다. 제2 광공진층(320)은 가시광선 전 영역에서 투과도가 우수하고, 패턴형성이 용이한 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 광공진층(320)은 불소(fluorine)계 물질, 광수지(photoresist), 비금속 산화물, 금속 산화물, 고분자 수지, 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수 있다. 제1 광공진층(310)과 제2 광공진층(320)은 서로 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 또는 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
복수 개의 제2 광공진기(21-23)는 서로 상이한 두께(b2)의 제2 광공진층(320)을 포함한다. 예컨대, 도 1에서는 제2 광공진기(21)의 제2 광공진층(320)의 두께보다 제2 광공진기(22)의 제2 광공진층(320)의 두께가 더 크고, 또한 제2 광공진기(22)의 제2 광공진층(320)의 두께보다 제2 광공진기(23)의 제2 광공진층(320)의 두께가 더 크다. 제2 광공진기(21-23)는 이의 광공진층의 두께 및 유효굴절률에 의해 결정되는 특정 공진 파장의 빛을 선택적으로 투과시키는데, 이때 각각의 제2 광공진기(21-23)에서 제2 광공진층(320)의 두께를 상이하게 함으로써 투과되는 빛의 파장 대역을 서로 상이하게 할 수 있다. 예컨대, 제2 광공진기(21-23)를 이용하여 R, G, B 단위화소를 구현할 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 광공진기(10, 21-23)는 광공진층의 하나 이상의 표면상에 위치하는 금속층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 금속층은 기판(100)과 제1 광공진층(310) 사이에 위치하는 제1 금속층(200) 및 제2 광공진층(320)상에 위치하는 제2 금속층(400)을 포함할 수 있다. 제1 금속층(200)은 두께를 조절하여 가시광선 영역에서 반투과 특성을 보일 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 금속층(200)은 알루미늄 (Al), 금(Au), 은(Ag), 크롬(Cr) 등의 금속 물질, 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서는, 컬러 필터 어레이를 반사형으로 제작하기 위해서 제1 금속층(200)을 가시광선 영역에서 불투명하고, 높은 반사도를 갖는 물질로 형성할 수도 있다.
제2 금속층(400)은 전기전도가 가능하고, 두께를 조절하여 가시광선 영역에서 반투과 특성을 보일 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 금속층(400)은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 크롬(Cr) 등의 금속물질, 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 제2 금속층(400)은 광공진기(10, 2-123)의 일부로서 기능하면서 동시에 본 실시예에 따른 컬러 필터 어레이가 적용된 표시 장치에서 전압 인가를 위한 전극의 기능을 할 수도 있다. 이에 대해서는 상세히 후술한다.
제1 금속층(200) 및/또는 제2 금속층(400)은 한 종류의 금속 또는 두 종류 이상의 서로 상이한 금속으로 이루어질 수도 있다. 또한, 제1 금속층(200) 및/또는 제2 금속층(400)은 금속과 함께 하나 이상의 유전물질을 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
이상의 실시예에 따른 컬러 필터 어레이는 두 개의 금속층(200, 400) 사이에 광공진층을 포함한 구조로서, 광공진층의 두께와 유효굴절률(effective refractive index)을 조절함으로써 가시광선 영역을 차단하거나 가시광선 영역의 특정 파장 대역만을 투과할 수 있다. 제1 광공진층(310)의 표면에는 제2 광공진층(320)에 의하여 덮이지 않은 개구부가 존재하며, 해당 영역에 의해 제1 광공진기(10)가 정의된다. 제1 광공진층(310)의 두께를 충분히 얇게 할 경우, 제1 광공진기(10)는 광차단 영역의 역할을 할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서는 제1 광공진기(10)에서도 특정 파장의 빛이 투과되도록 제1 광공진층(310)의 두께를 조절할 수도 있다. 제1 광공진기(10)는 기판(100)의 표면에 수직한 방향으로부터 바라보았을 때 제2 광공진층(320) 내부에 하나의 그물형태로 연결되어 있을 수 있다.
제1 광공진층(310)상에 제2 광공진층(320)이 위치하는 영역들이 복수 개의 제2 광공진기(21-23)에 해당되며, 각각의 제2 광공진기(21-23)는 서로 상이한 두께의 제2 광공진층(320)을 갖는다. 제2 광공진층(320)의 두께에 따라 제2 광공진기(21-23)의 투과 파장 대역이 결정되며, 예컨대 복수 개의 제2 광공진기(21-23)는 각각 R, G, B 단위화소에 대응될 수 있다. 제2 광공진기(21-23)는 기판(100)의 표면에 수직한 방향으로부터 바라보았을 때 정사각형 또는 직사각형과 같은 다각형, 원 또는 타원과 같은 닫힌 곡선, 또는 곡선과 직선으로 이루어진 임의의 닫힌 도형 형태의 단면을 가질 수 있다.
본 실시예에서는 각각의 제2 광공진기(21-23)가 서로 상이한 광투과 특성을 갖도록 하기 위하여 각각의 제2 광공진기(21-23)가 서로 상이한 두께의 제2 광공진층(320)을 갖는다. 그러나, 다른 실시예에서는, 각각의 제2 광공진기(21-23)에 포함되는 제2 광공진층(320)의 두께는 모두 동일하게 하되, 각각의 제2 광공진기(21-23)에 포함되는 제2 광공진층(320)의 유효굴절률을 서로 상이하게 함으로써 각각의 제2 광공진기(21-23)의 광투과 특성을 서로 상이하게 할 수도 있다. 예컨대, 제2 광공진기(21-23)에 부여하고자 하는 광투과 특성에 따라 제2 광공진기(21-23)의 제2 광공진층(320)을 구성하는 유전물질의 종류를 상이하게 할 수도 있다.
이상에서 설명한 실시예에 따른 컬러 필터 어레이는, 별도의 블랙 매트릭스를 필요로 하지 않으며, 광차단 영역과 R, G, B 단위화소가 광공진층에 의하여 형성된다. 또한, 안료의 흡광 특성을 이용한 종래의 컬러 필터와는 달리 단순히 광공진층의 두께와 유효굴절률에 의한 광 경로에 따라 투과 특성이 결정되기 때문에, 광 효율이 높고, 사용되는 물질에도 큰 제약이 없다. 그 결과, 컬러 필터 어레에 사용되는 물질의 종류를 줄일 수 있고, 잠재적으로 내구성을 가지는 물질을 광공진층으로 선택할 수 있어, 컬러 필터 어레이의 제조원가를 절감하면서 동시에 신뢰성과 안정성을 높일 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이는 광차단 영역에 해당되는 제1 광공진기와 R, G, B 단위화소에 해당되는 복수 개의 제2 광공진기가 주기적으로 배열되도록 형성되었으나, 다른 실시예에서는 광공진기의 종류, 각 광공진기의 투과 파장 대역, 배열 순서, 및/또는 배열 형태가 본 명세서에 개시된 것과 상이하게 구성될 수도 있다. 예를 들어, 각각 하늘색(cyan), 노란색(yellow), 및 자주색(magenta)의 대역을 투과하는 복수 개의 광공진기들에 의해 컬러 필터 어레이를 구성할 수도 있고, 상기 요소들을 적절히 변화시킴으로써, 컬러 필터 어레이를 응용하고자 하는 분야에 목적에 적합하도록 구조를 변경할 수도 있다.
도 2a 내지 2f는 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이의 제조공정을 나타내는 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 기판(100)상에 제1 금속층(200)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 유리나 플라스틱 등으로 이루어진 기판(100)상에 진공 증착 등을 이용하여 은(Ag)을 증착함으로써 제1 금속층(200)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 금속층(200)은 반투명 또는 불투명하게 두께를 조절하여 형성될 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 기판(100) 및 제1 금속층(200)을 구성하는 물질 및 형성 공정은 전술한 것에 한정되는 것은 아니다.
도 2b 를 참조하면, 제1 금속층(200)상에 제1 광공진층(310)을 형성할 수 있다. 제1 광공진층(310)은, 공진에 의하여 제1 광공진층(310)을 투과하는 빛의 파장이 가시광선 대역을 벗어나도록, 즉, 가시광선 대역의 빛은 제1 광공진층(310)에 의해 차단되도록 충분히 얇은 두께로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광공진층(310)의 두께는 0 내지 100 nm일 수 있다. 또한 일 실시예에서, 제1 광공진층(310)은 불소(fluorin)계 고분자 물질을 딥코팅(dip-coating)하는 방법 등으로 도포될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2c를 참조하면, 제1 광공진층(310)상의 일부 영역에 제2 광공진층(320)을 형성할 수 있다. 제2 광공진층(320)은 가시광선 중 특정 파장 대역의 빛만을 선택적으로 투과시키는 광공진기를 형성하기 위한 것이다. 예컨대, 제2 광공진층(320)이 형성되는 영역이 청색 단위화소에 대응될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 광공진층(320)은 몰드(mold)(500)상에 적당한 두께로 도포된 불소계 고분자 물질을 제1 광공진층(310)상에 전사 인쇄(transfer printing)하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2d를 참조하면, 제1 광공진층(310)상의 일부 영역에 다른 제2 광공진층(320)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 다른 제2 광공진층(320)은 녹색 단위화소에 대응될 수 있다. 상기 다른 제2 광공진층(320)은, 도 2c를 참조하여 전술한 과정에 의해 미리 형성된 제2 광공진층(320)과 적절한 간격을 유지하도록 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 도 2e를 참조하면, 도 2d를 참조하여 전술한 것과 동일한 과정에 의하여 제1 광공진층(310)상의 일부 영역에 또 다른 제2 광공진층(320)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 또 다른 제2 광공진층(320)은 적색 단위화소에 대응되며, 도 2c 및 2d를 참조하여 전술한 과정에 의해 미리 형성된 제2 광공진층(320)들과 적절한 간격을 유지하도록 이격되어 형성될 수 있다.
도 2c의 과정에서 형성되는 제2 광공진층(320)과 마찬가지로, 도 2d 및 2e의 과정에서 형성되는 제2 광공진층(320) 역시 딥코팅 방법으로 몰드(500) 상에 적절한 두께로 도포된 불소계 고분자 물질을 제1 광공진층(310)상에 전사 인쇄하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2c 내지 2e에서 제1 광공진층(310)상에 제2 광공진층(320)이 형성된 영역이, 도 1을 참조하여 전술한 복수 개의 제2 광공진기(21-23)에 해당된다. 또한, 제1 광공진층(310)에서 제2 광공진층(320)에 의하여 덮이지 않은 개구부 부분이, 도 1을 참조하여 전술한 제1 광공진기(10)에 해당된다.
도 2f를 참조하면, 앞선 과정을 통해 형성된 다층 구조의 광공진층(310, 320)상에 제2 금속층(400)을 적절한 두께로 형성하여 컬러 필터 어레이를 제작할 수 있다. 예컨대, 제2 금속층(400)은 은(Ag)을 가시광선 영역에서 반투명하면서도 높은 전기전도도를 갖도록 적당한 두께로 진공 증착하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 실시예에 따른 컬러 필터 어레이 제조공정에서는, 별도로 블랙 매트릭스를 제작할 필요가 없을 뿐만 아니라, 광차단 영역과 R, G, B 단위화소에 해당하는 광공진기들이 모두 광공진층을 이용하여 유사한 구조로 형성된다. 따라서, 광차단 영역이 단위화소에 자동으로 정렬되어 형성될 수 있어, 컬러 필터 어레이의 제조 공정 과정을 대폭 간소화할 수 있고, 정렬 오류(alignment mismatch)를 줄여 수율이 향상될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 실시예에서는, 서로 상이한 두께의 광공진층을 포함하는 복수 개의 광공진기(10, 21-23)가 제1 광공진층(310) 및 제2 광공진층(320)으로 이루어진 다층 구조의 광공진층에 의하여 형성되며, 제1 광공진층(310)으로 이루어진 제1 광공진기(10)가 광차단 영역에 해당된다. 그러나, 다른 실시예에서는, 도 3에 도시된 것과 같이 광공진기들을 구성하는 광공진층이 하나의 층만으로 이루어지고, 광차단 영역에는 광공진층이 위치하지 않을 수도 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이는 복수 개의 광공진기(21-23)를 포함하며, 복수 개의 광공진기(21-23)는 서로 상이한 두께 또는 유효굴절률을 갖는 광공진층(320)을 갖는다. 도 3의 실시예에 따른 광공진기(21-23)는 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 제2 광공진기(21-23)와 유사한 구성을 가지며, 다만 광공진기(21-23)를 구성하는 광공진층이 하나의 층(320)만으로 이루어지는 점에서 차이가 있다. 즉, 도 3의 실시예는 도 1 및 도 2의 실시예에서 제1 광공진층(310)이 생략되고 제2 광공진층(320)이 제1 금속층(200)상에 위치하는 구성을 갖는다.
본 실시예에서, 기판(100)상에서 제2 광공진층(320)이 위치하지 않는 영역(10')은 광차단 영역에 해당된다. 즉, 복수 개의 광공진기(21-23) 사이에 광차단 영역(10')이 위치한다. 도 1 및 도 2의 실시예에서는 제2 광공진층(320)이 위치하지 않는 영역에서 제1 광공진층(310)에 의해 제1 광공진기(10)가 형성된 것과 달리, 도 3의 실시예에 따른 컬러 필터 어레이는 제1 광공진층(310)을 포함하지 않으므로 제2 광공진층(320)이 위치하지 않는 영역(10')에는 광공진기가 형성되지 않는다.
광차단 영역(10')은 투과하는 빛을 차단함으로써 블랙 매트릭스와 같은 기능을 한다. 일 실시예에서는, 광공진기(21-23)를 구성하는 제1 및 제2 금속층(200, 400)이 광차단 영역(10')상에도 위치하며, 제1 및 제2 금속층(200, 400)을 구성하는 물질 및/또는 이의 두께를 제어함으로써 빛이 광차단 영역(10')을 투과하지 못하도록 할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서는 제1 및 제2 금속층(200, 400) 대신 광차단 영역(10')상에 별도의 광차단 물질(미도시)이 형성될 수도 있다. 예컨대, 광차단 물질은 금속, 유전 물질, 또는 투과하는 빛을 차단할 수 있는 다른 적당한 물질로 이루어질 수 있다.
이하의 도 4 내지 도 8은, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이의 광투과도 및 사진과, 상기 컬러 필터 어레이를 포함하여 구성된 표시 장치를 도시한다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 도 3에 도시된 실시예에 따른 컬러 필터 어레이를 이용하여 표시 장치를 구현할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 포함된다.
도 4는 실시예들에 따라 가시광선 영역을 차단하도록 제작된 제1 광공진기(optical resonator)의 광투과도를 나타내는 그래프이다.
도 4는 약 35 nm 두께의 은(Ag)으로 형성된 제1 및 제2 금속층 사이에 서로 상이한 두께의 광공진층이 포함되어 형성된 제1 광공진기의 광 투과도를 나타낸다. 실시예에서 광공진층은 굴절률이 약 1.38이고 가시광선 전 영역에서 투과도가 약 90 % 이상인 불소계 고분자 물질(EGC-1700, 3M)을 사용하였다. 도 4의 그래프는 광공진층의 두께(b1)가 각각 0 nm, 15 nm 및 31 nm 인 경우의 광투과도를 나타낸 것으로, 상용 자외선-가시광선 분광기(UV-Vis spectrometer)(V530, Jasco)를 통하여, 대기환경(ambient environment)에서의 투과도를 100%로 설정하여 측정하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 광공진층의 두께(b1)가 0 nm에서 15 nm 및 31 nm로 커짐에 따라, 400 nm 파장 근처에서 광 투과도가 다소 높아지나, 기본적으로 해당 두께를 갖는 광공진층이 가시광선 대부분의 영역을 효과적으로 차단함을 확인할 수 있다. 그러나 제1 광공진기를 구성하는 제1 광공진층의 두께는 전술한 것에 한정되는 것은 아니며, 제1 광공진기에 의한 광차단 특성은 광공진층의 두께 및 유효굴절률, 및/또는 광공진층상에 위치하는 제1 및 제2 금속층의 종류 및 두께 등을 이용하여 적절하게 조절될 수 있다.
도 5 는 실시예들에 따라 R, G, B에 해당하는 파장 대역을 투과하도록 제작된 제2 광공진기의 광투과도를 나타내는 그래프와 현미경 사진이다.
도 5 는 약 35nm 두께의 은(Ag)으로 형성된 제1 및 제2 금속층 사이에 약 31 nm의 제1 광공진층 및 서로 상이한 두께를 갖는 제2 광공진층이 포함되어 형성된 제2 광공진기의 광 투과도 및 각각의 제2 광공진기의 현미경 사진을 나타낸다. 제1 광공진층과 제2 광공진층은 모두 도 4에서와 마찬가지로 EGC-1700을 사용하였으며, 도 5에 도시된 광 투과도는 도 4의 광 투과도와 동일한 방법을 이용하여 측정되었다. 도 5를 참조하면, 제2 광공진층의 두께(b2)가 각각 70 nm, 105 nm 및 150 nm인 경우 투과 파장 대역의 중심 파장이 각각 약 450 nm, 520 nm 및 670 nm로 전형적인 청색, 녹색 및 적색 파장 대역에 속한다. 또한, 도 5의 현미경 사진을 통해서도 각각의 제2 광공진기에서 청색, 녹색, 적색이 투과되어 나타남을 확인할 수 있다. 중심 파장에서의 투과율은 모두 약 60 % 정도로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)나 백색 유기발광다이오드(White Organic Light-emitting Diode; WOLED)와 같은 표시 장치에 충분히 채용될 수 있는 수준이다.
도 6는 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이의 현미경 사진이다.
도 6는 R, G, B 단위화소에 대응되는 복수의 제2 광공진기와, 각 단위화소 사이에 자동 정렬된 광차단 영역에 상응하는 제1 광공진기를 가지는 컬러 필터 어레이의 현미경 사진이다. 도 6의 구현예에서 기판 전면에 형성된 제1 광공진층의 두께는 31 nm, R, G, B 단위화소 부분에 형성된 제2 광공진층의 두께는 각각 70 nm, 105 nm, 150 nm이며, 단위화소의 가로폭은 약 100 ㎛, 단위화소 사이의 가로폭은 약 10 ㎛로 하여 제작되었다. 도시된 바와 같이, R, G, B단위화소가 일정한 간격으로 주기적으로 형성되어 있고, 단위화소 사이에는 광차단 영역이 형성되어 어둡게 보이는 것을 확인할 수 있다.
그러나 도 6에 도시된 구현예는 단지 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서 단위화소의 투과 파장 대역, 형태 및 크기, 배열 순서, 광차단 영역의 폭 등은 패턴에 사용되는 몰드와 공정 조건을 변화함으로써 조절 가능하다. 예를 들어, 공정에 사용되는 몰드와 공정 조건을 변화시켜, 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이를 LCD 및 WOLED 등 상용 표시 장치에 채용되고 있는 종래의 컬러 필터 어레이와 동일한 크기 및 구조로 제작할 수도 있다.
도 7a 및 7b 는 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이를 포함하여 구성된 LCD의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 7a를 참조하면, LCD는 도 1을 참조하여 전술한 실시예에 따른 컬러 필터 어레이를 상부기판(100)으로 포함하며, 또한 각 단위화소에 독립적으로 전압을 인가하도록 패터닝된 투명전극(700)이 형성된 하부기판(800)을 포함할 수 있다. 상부기판(100) 및 하부기판(700)의 대향하는 표면에는 각각 수직배향막(600)이 형성되고, 양 수직배향막(600) 사이에는 수직배향구조를 가지고 음의 유전율 이방성을 가지는 액정층(900)이 위치할 수 있다. 또한, 상부기판(100)과 하부기판(800)의 수직배향막(600)은 서로 반대 방향으로 러빙(rubbing)되어 있을 수 있다. 이와 같은 LCD는 서로 수직하게 배치된 상하 편광판 사이에서 액정배향 방향이 편광판의 광축 방향에 45°가 되도록 놓일 수 있다. LCD에 전압이 인가되지 않은 경우, 상기의 수직배향된 액정층(900)은 기판에 수직하게 입사하는 빛에 대해 광학적으로 등방성을 가지게 되므로 입사된 빛은 상하 편광판에 의해 투과되지 못한다.
도 7b를 참고하면, LCD의 각 단위화소에 액정의 문턱전압(threshold voltage) 이상의 전압이 인가될 수 있다. 이때, 상기 전압은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 어레이의 제2 금속층(400)을 전극으로 사용함으로써 인가될 수도 있다. 전압이 인가될 경우, 액정층(900)의 액정 분자가 전기장에 수직한 방향으로 재정렬하면서 광학적 이방성이 생기게 되어 입사하는 빛이 투과할 수 있게 된다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 어레이의 광공진기에 의하여 특정 파장 대역의 빛만이 선택적으로 투과된다. 도 7b는 R, G, B 단위화소에 해당하는 제2 광공진기 모두에 문턱전압 이상의 전압이 인가되는 경우 적색, 청색, 녹색의 빛이 각각 투과되어 나오는 상태를 보여준다.
도 8a내지 8d 는 일 실시예에 따른 컬러 필터 어레이를 포함하여 구성된 LCD의 사진이다.
도 8a 내지 8d 는, 서로 수직하게 배치된 상하 편광판 사이에서 액정배향 방향이 편광판의 광축 방향에 45°가 되도록 위치한 LCD의 실제 구동을 나타낸다. LCD의 상부기판과 하부기판 사이의 셀 간격(cell gap)은 약 6 ㎛이었으며, 액정은 음의 유전율 이방성을 가진 MLC-2038을 사용하였다. R, G, B 단위화소에 인가하는 전압을 각각 VR, VG, VB로 지칭하면, 도 8a는 R, G, B 단위화소 모두에 전압이 인가되지 않았을 경우(즉, VR=VG=VB=0V)의 사진으로, 입사하는 빛이 투과하지 못하는 어두운 상태(dark state)를 나타낸다. 한편, 도 8b는 모든 단위화소에 5V의 전압이 인가된 경우(즉, VR=VG=VB=5V)의 사진으로서, 입사하는 빛이 컬러 필터 어레이의 R, G, B 단위화소 각각을 투과되어 적색, 녹색, 청색으로 나타나는 것을 보여준다. 도 8c 내지 8d 는 각각 R, G, B 단위화소 중에 R 단위화소에만 전압을 인가한 경우(즉, VR=5V, VG=VB=0V)와 G및 B 두 단위화소에 전압을 인가한 경우(즉, VR=0, VG=VB=5V)를 보여주는 사진으로서, 패턴된 하부기판의 투명전극을 통해 단위화소들을 독립적으로 구동할 수 있다는 것을 보여준다.
그러나 전술한 LCD 구성은 단지 예시적인 것으로서, 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이를 이용하여 구현될 수 있는 LCD는 수직배향구조의 액정층 및 이를 위한 배향막을 포함하는 구조에 핸정되는 것은 아니다. 또한, 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이가 적용될 수 있는 표시 장치는 LCD에 한정되지 않으며, WOLED와 같은 유기발광다이오드 표시 장치 또는 컬러 필터 어레이를 이용하여 빛을 출력하도록 구성된 다른 임의의 표시 장치일 수 있다. 이때, 표시 장치는 컬러 필터 어레이를 투과한 빛을 출력하는 투과형 표시 장치나, 컬러 필터 어레이에 의해 반사된 빛을 출력하는 반사형 표시 장치를 모두 포함할 수 있다. 또한, 표시 장치는 LCD의 액정층 또는 유기발광다이오드의 유기발광층과 같이 전기적으로 시각적 효과가 제어되는 광학층을 포함할 수 있으며, 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이의 금속층을 이용하여 상기 광학층에 전압을 인가함으로써 표시 장치의 동작이 이루어질 수도 있다.
이상에서 설명한 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이는 별도의 블랙 매트릭스를 필요로 하지 않으며, 광차단 영역 및 R, G, B단위화소 모두가 광공진층을 이용한 구조로 제작될 수 있다. 그 결과, 광 효율이 높아지고, 사용되는 물질의 수가 대폭 감소되며, 사용할 수 있는 물질의 제약이 완화되어, 잠재적으로 높은 신뢰성과 안정성을 가지는 컬러 필터 어레이를 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이의 제조방법은 기존의 컬러 필터 제조에 요구되는 블랙 매트릭스 및 단위화소의 순차적인 복잡한 식각공정 및 블랙 매트릭스와 단위화소의 정렬 과정을 필요로 하지 않으므로, 공정오차를 줄여 수율이 높아질 수 있고 제조원가를 크게 낮출 수 있다. 나아가, 실시예들에 따른 컬러 필터 어레이가 LCD나 WOLED 등 광전자 표시 장치에 채용될 경우 광공진기의 금속층이 전극 기능을 할 수도 있어 제조원가를 절감할 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (23)

  1. 기판;
    상기 기판상에 위치하며, 서로 상이한 두께 또는 유효굴절률을 갖는 광공진층을 포함하여 서로 상이한 파장 대역의 광을 투과시키도록 구성된 복수 개의 광공진기; 및
    상기 기판상에서 상기 복수 개의 광공진기 사이에 위치하는 광차단 영역을 포함하되,
    상기 광차단 영역은, 상기 기판상에 상기 광공진층이 형성되지 않은 영역인 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  2. 기판;
    상기 기판상에 위치하는 제1 광공진층을 포함하는 제1 광공진기; 및
    상기 제1 광공진층 및 상기 제1 광공진층상에 위치하며 서로 상이한 두께 또는 유효굴절률을 갖는 제2 광공진층을 포함하여 서로 상이한 파장 대역의 광을 투과시키도록 구성된 복수 개의 제2 광공진기를 포함하되,
    상기 제1 광공진기는, 상기 복수 개의 제2 광공진기 사이에 위치하며, 상기 기판상에 상기 제2 광공진층이 형성되지 않은 광차단 영역에 상응하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 광공진기는 가시광선 대역의 빛을 차단하도록 구성되며,
    상기 제2 광공진기는 가시광선 대역 중 상기 제2 광공진층의 두께 또는 유효굴절률에 기초하여 결정되는 파장 대역의 빛을 투과시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 광공진층의 두께는 0 초과 100 nm이하인 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 복수 개의 제2 광공진기는, 상기 기판의 표면에 수직한 방향으로부터 바라보았을 때 다각형, 닫힌 곡선, 또는 곡선과 직선으로 이루어진 닫힌 도형 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광공진층은 유전물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광공진기는, 상기 광공진층상에 위치하는 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 기판과 상기 광공진층 사이에 위치하는 제1 금속층 및 상기 광공진층에서 상기 기판 반대편 표면상에 위치하는 제2 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 금속층 또는 상기 제2 금속층 중 하나 이상은 유전물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 금속층 또는 상기 제2 금속층 중 하나 이상은 입사되는 빛을 적어도 부분적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 입사되는 빛을 반사시키며,
    상기 제2 금속층은 입사되는 빛을 적어도 부분적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이.
  14. 제 9항에 따른 컬러 필터 어레이를 포함하며, 상기 컬러 필터 어레이를 이용하여 빛을 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 표시 장치는, 시각적 효과가 전기적으로 제어되는 광학층을 더 포함하며, 상기 컬러 필터 어레이의 상기 금속층에 의해 상기 광학층에 전압을 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 표시 장치는 액정표시장치 또는 유기발광다이오드 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 기판상에, 서로 상이한 두께 또는 유효굴절률을 갖는 복수 개의 영역을 포함하는 광공진층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 복수 개의 영역에 의해 서로 상이한 파장 대역의 광을 투과시키도록 구성된 복수 개의 광공진기가 정의되고,
    상기 광공진층을 형성하는 단계는, 상기 복수 개의 영역이 상기 기판상에서 서로 이격되도록 상기 광공진층을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 복수 개의 영역 사이에 위치하며 상기 기판상에 상기 광공진층이 형성되지 않은 영역이 광차단 영역에 상응하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이의 제조 방법.
  18. 기판상에 제1 광공진층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 광공진층상에, 두께 또는 유효굴절률이 상이한 복수 개의 제2 광공진층을 상기 제1 광공진층상의 서로 이격된 위치에 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 광공진층 및 상기 복수 개의 제2 광공진층에 의해 서로 상이한 파장 대역의 광을 투과시키도록 구성된 복수 개의 광공진기가 정의되고,
    상기 복수 개의 제2 광공진층 사이에 위치하며 상기 제1 광공진층상에 상기 제2 광공진층이 형성되지 않은 영역이 광차단 영역에 상응하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이의 제조 방법.
  19. 삭제
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 제1 광공진층의 두께는 0 초과 100 nm이하인 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이의 제조 방법.
  21. 삭제
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 광공진층을 형성하는 단계 전에, 상기 기판상에 제1 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 광공진층은 상기 제1 금속층상에 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이의 제조 방법.
  23. 제 17항에 있어서,
    상기 광공진층상에 제2 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 어레이의 제조 방법.
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