KR19990002071A - 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조방법 - Google Patents
포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 포지티브형 감광성 고분자를 이용하여 작업공정이 단순하고, 품질이 뛰어난 블랙매트릭스를 형성시킬 수 있는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭 제조 방법에 관한 것으로, ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)상에 포지티브형 감광성 고분자를 코팅, 건조하여 감광막(6)을 형성하는 공정과, 상기 감광막(6)상에 노광 및 현상하여 소정의 감광성 고분자 패턴(6a)을 형성하는 공정과, 상기 고분자 패턴(6a)상에 블랙코팅막(8)을 형성하는 공정과, 상기 유리기판(2) 배면에 일정시간동안 광을 조사하여 상기 고분자 패턴(6a)을 활성화시키는 공정과, 상기 활성화된 고분자 패턴(6a)을 세정하여 제거하는 공정으로 이루어지도록 구성된 특징이 있다.
Description
본 발명은 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포지티브형 감광성 고분자를 이용하여 작업공정이 단순하고, 품질이 뛰어난 블랙매트릭스를 형성시킬 수 있는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 펑판 디스플레이 소자인 LCD(Liquid Crytal Display)와 FED(Field Emission Dispaly)는 풀칼라를 위해 ITO 투명전도막상에 삼색안료 혹은 삼색 형광체 패턴을 형성시킨다.
이러한 삼색안료 혹은 삼색 형광체 패턴 사이에는 이른바 블랙 매트릭스가 형성되어 있으며, 이는 디스플레이 소자 화면의 콘트라스트(Contrast)와 색순도를 향상시키는 역할을 한다.
상기 종래의 전계방출표시소자의 경우에는 캐소우드 팁(Cathod Tip)에서 방사된 미스 랜딩(Miss Landing)된 외광을 흡수하고, LCD의 경우에는 풀칼라화를 위해 칼라필터를 사용하고 있는 것으로 이는 삼색안료를 패턴시키고 그사이에 블랙 매트릭스가 존재하며 컨트라스트의 향상 및 박막 트랜지스트의 외부광을 차단하는 역할을 하는 것이다.
상기와 같은 종래의 평판디스플레이에서는 블랙매트릭스를 유리기판상에 형성시키며 일반적으로 네가티브형의 수용성 감광성 고분자를 리프트 오프(Lift Off)시키는 방법, 전착법에 의한 방법, 광중합에 의해 형성시키는 방법등이 제안되고는 있지만, 그 품질이 낮고 제조 공정 또한 복잡한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명에서는 이러한 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 본 고안의 목적은 간단한 제조 공정으로 품질이 높은 블랙매트릭스를 제조할 수 있는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조방법을 제공함에 있다.
도1a∼도1g 은 본 발명의 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 나타내는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
4: ITO전극 2: 유리기판
6: 감광막 6a: 감광성 고분자 패턴
8:블랙코팅막 8a: 블랙매트릭스
10: 포토마스크
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조방법은, ITO전극이 형성된 유리기판상에 포지티브형 감광성 고분자를 코팅, 건조하여 감광막을 형성하는 공정과, 상기 감광막상에 노광 및 현상하여 소정의 감광성 고분자 패턴을 형성하는 공정과, 상기 고분자 패턴상에 블랙코팅막을 형성하는 공정과, 상기 유리기판 배면에 일정시간동안 광을 조사하여 상기 고분자 패턴을 활성화시키는 공정과, 상기 활성화된 고분자 패턴을 세정하여 제거하는 공정으로 이루어지도록 구성되어 있는 것이 특징이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 상세하게 설명한다.
ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)을 초음파 세정하고, 노볼락-나프토키논(Novalac-naphthoquinone)계의 HUJI-HUNT사, HOCHEST사 및 동진화성제 등의 포지티브형 감광성 고분자를 코팅, 건조하여 감광막(6)을 형성한다(도1a, 도1b).
상기 감광막(6)상에 포토마스크(10)를 배치시키고, 자외선에 노출시킨 후, 묽은 알카리 수용액으로 현상하여 감광성 고분자 패턴(6a)을 형성하고(도1c, 도1d), 상기 고분자 패턴(6a)이 형성된 ITO전극(4) 상에 블랙코팅막(8)을 형성하고 건조시킨다(도1d, 도1e).
또한 블랙코팅막(8)은 스핀코팅법, 바코팅법, 전기영동(Cataphoresis)에 의한 코팅법, 혹은 홀코팅법등으로 코팅을 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 이때에 사용되는 블랙코팅막(8)은 카본 그래파이트(Cabon Graphite)가 주성분인 것이 가장 좋다.
상기 블랙 코팅막(8)을 코팅한 후, 배면에서 일정시간 동안 자외선을 조사하여 고분자 패턴(6a)을 활성화시키고(도1f), 상기 알카리 수용액에 일정시간 방치시켜 일정한 수압의 물로 세정하여 고분자 패턴(6a)을 리프트 오프(Lift Off)에 제거하여 블랙매트릭스(8a)를 얻는다(도1g).
상기의 알카리 수용액의 농도는 0.01∼10 중량% 이면 충분하며, 수산화 칼슘등과 같은 무기 알칼리뿐만 아니라, 암모니아수, 아민류 등과 같은 유기알칼리도 가능하다.
상기와 같이 서술된 본 발명의 제조 방법을 보다 확실하게 하기 위하여 아래와 같이 실시예로써 나타내었다.
실시예1
ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)을 초음파 세정한 후, 포지티브형의 감광성 고분자(HUJI-HUNT사의 FH-2140)를 5000rpm으로 코팅한 후 100℃의 오븐에서 5분간 건조 시켰다.
상기의 감광성 고분자가 고팅상에 매트릭스형 포토마스크를 배치시킨 후 15초 동안 자외선에 노출시킨 후, 묽은 알칼리 수용액으로 30초간 현상하여 매트릭스 형의 감광패턴을 형성한 후에, 카본블랙, 아크릴레이트계 고분자, 물, 유기용매, 암모니아수, 기포방지제 및 미량의 기타첨가제로 구성되는 블랙코팅액을 상기에 기판에 700rpm으로 코팅한 후 건조하여 블랙코팅막을 형성하였다.
이 기판의 1.5 중량%의 알칼리 수용액에 75초 동안 침적시키고 증류수로 씻어 주어 블랙 코팅막 패턴을 형성하였다.
실시예2
ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)을 초음파 세정한 후, 포지티브형의 감광성 고분자((HUJI-HUNT사의 FH-2140)를 3000rpm으로 코팅한 후 90℃의 오븐에서 7분간 건조시켰다.
그리고 스트라이프형 포토마스크를 배치시킨 후 11초동안 자외선에 노출시킨고 묽은 알칼리 수용액으로 50초간 현상하여 스트라이프형 감광패턴을 형성하여, 카본블랙, 아크릴레이트계 고분자, 물, 유기용매등으로 구성되는 블랙코팅액을 상기 기판에 300rpm으로 코팅한 후 건조하여 블랙코팅막을 형성시켰다.
상기 블랙코팅막이 형성된 기판을 0.5중량%의 알칼리 수용액에 110초 동안 침적시키고 증류수를 스프레이시켜 블랙 코팅막 패턴을 형성하였다.
실시예3
ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)을 초음파 세정한 후, 포지티브형의 감광성 고분자((HUJI-HUNT사의 FH-2140)를 500rpm으로 코팅한 후 110℃의 오븐에서 10분간 건조시켰다.
트라이앵글형의 포토마스크를 배치시킨후 25초 동안 자외선에 노출시키고 묽은 알칼리 수용액으로 60초간 현상하여 트라이 앵글형의 감광패턴을 현상하였다.
그리고 카본 블랙, 아크릴레이트계 고분자, 물, 유기용매 및 암모니아수 등으로 구성되는 블랙코팅액을 상기 기판에 190rpm으로 코팅한 후 건조하여 블랙코팅막을 형성시켜서 이 기판을 9.3중량%의 알칼리 수용액에 10초동안 침적시키고, 증류수를 스프레이시켜 블랙코팅막을 형성하였다.
실시예4
ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)을 초음파 세정한 후, 포지티브형의 감광성 고분자((HUJI-HUNT사의 AZ-4562)를 100rpm으로 코팅한 후 700℃의 오븐에서 7분간 건조시켰다.
스트라이프형 포토마스크를 배치시킨후 9초 동안 자외선에 노출시키고 묽은 알칼리 수용액으로 12초간 현상하여 스트라프형의 감광패턴을 현상하였다.
그리고 카본 블랙, 아크릴레이트계 고분자, 물, 유기용매 및 암모니아수 등으로 구성되는 블랙코팅액을 상기 기판에 150rpm으로 코팅한 후 건조하여 블랙코팅막을 형성시켜서 이 기판을 3중량%의 알칼리 수용액에 20초동안 침적시키고, 증류수를 스프레이시켜 블랙코팅막을 형성하였다.
실시예5
ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)을 초음파 세정한 후, 포지티브형의 감광성 고분자((HUJI-HUNT사의 FH-2140)를 5000rpm으로 코팅한 후 100℃의 오븐에서 5분간 건조시켰다.
매트릭스형의 포토마스크를 배치시킨후 15초 동안 자외선에 노출시키고 묽은 알칼리 수용액으로 30초간 현상하여 트라이 앵글형의 감광패턴을 현상하였다.
그리고 카본 블랙, 아크릴레이트계 고분자, 물, 유기용매 및 암모니아수 등으로 구성되는 블랙코팅액을 상기 기판에 700rpm으로 코팅한 후 건조하여 블랙코팅막을 형성시켜서 이 기판을 자외선에 60초 동안 배면에서 전면 노출시킨후 1.5중량%의 알칼리 수용액에 75초동안 침적시키고, 증류수로 씻어 주어 블랙코팅막을 형성하였다.
실시예6
ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)을 초음파 세정한 후, 포지티브형의 감광성 고분자((HUJI-HUNT사의 FH-2140)를 3000rpm으로 코팅한 후 90℃의 오븐에서 7분간 건조시켰다.
스트라프형 포토마스크를 배치시킨후 11초 동안 자외선에 노출시키고 묽은 알칼리 수용액으로 50초간 현상하여 스트라이프형의 감광패턴을 현상하였다.
그리고 카본 블랙, 아크릴레이트계 고분자, 물, 유기용매 및 암모니아수 등으로 구성되는 블랙코팅액을 상기 기판에 300rpm으로 코팅한 후 건조하여 블랙코팅막을 형성시켜서 이 기판을 자외선에 90초 동안 정면에서 전면 노출시킨후 0.5중량%의 알칼리 수용액에 110초동안 침적시키고, 증류수를 스프레이시켜 블랙코팅막을 형성하였다.
실시예6
ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)을 초음파 세정한 후, 포지티브형의 감광성 고분자((HUJI-HUNT사의 FH-2140)를 3000rpm으로 코팅한 후 90℃의 오븐에서 7분간 건조시켰다.
스트라이프형 포토마스크를 배치시킨후 11초 동안 자외선에 노출시키고 묽은 알칼리 수용액으로 50초간 현상하여 스트라이프형의 감광패턴을 현상하였다.
그리고 이 기판을 자외선에 20초동안 노출시키고, 카본 블랙, 아크릴레이트계 고분자, 물, 유기용매 및 암모니아수 등으로 구성되는 블랙코팅액을 상기 기판에 300rpm으로 코팅한 후 건조하여 블랙코팅막을 형성시켜서 이 기판을 자외선에 20초 동안 노출시킨후 0.5중량%의 알칼리 수용액에 20초동안 침적시키고, 증류수를 스프레이시켜 블랙코팅막을 형성하였다.
상기와 같은 실시예들에 의해 어떤 조건하에서도 상기와 같은 제조방법을 이용하여 원하는 형상을 손쉽게 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명의 포지티브형 감광성 고분자를 이용하여 작업공정이 단순하고, 품질이 뛰어난 블랙매트릭스를 원하는 형상으로 쉽게 형성시킬 수 있는 특징이 있다.
Claims (8)
- 전계방출표시소자의 블랙매트릭스 제조방법에 있어서,ITO전극(4)이 형성된 유리기판(2)상에 포지티브형 감광성 고분자를 코팅, 건조하여 감광막(6)을 형성하는 공정과,상기 감광막(6)상에 노광 및 현상하여 소정의 감광성 고분자 패턴(6a)을 형성하는 공정과,상기 고분자 패턴(6a)상에 블랙코팅막(8)을 형성하는 공정과,상기 유리기판(2) 배면에 일정시간동안 광을 조사하여 상기 고분자 패턴(6a)을 활성화시키는 공정과, 상기 활성화된 고분자 패턴(6a)을 세정하여 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계방출표시소자 형광면 형성을 위한 전착액 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 포지티브형 감광성 고분자는 노볼락-나프토키논계인 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 블랙코팅막(5)은 스핀코팅법, 바코팅법, 전기영동에 의한 코팅법 또는 롤코팅법중 어느하나의 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 블랙코팅막(5)의 주성분은 카본 그래파이트인 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 패턴(6a)을 리프트 오프에 의해 제거하는 특징으로 하는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 블랙코팅막(8) 형성시 건조 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 패턴(6a)을 활성화시 자외선 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 패턴(6a)의 세정은 물인 것을 특징으로하는 포지티브형 감광성 고분자를 이용한 블랙매트릭스 제조 방법.
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