KR20110018775A - 컬러 필터 박리용 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터 재생 방법 - Google Patents
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Abstract
컬러 필터 박리용 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터 재생 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물은 글리콜과 수산화 칼륨(KOH)을 포함하며, 상기 글리콜의 농도가 83wt% 내지 91wt% 이며, 상기 수산화 칼륨(KOH)의 중량 퍼센트(wt%) ≥ 6-(0.065*상기 글리콜의 중량 퍼센트(wt%)) 인 조건을 만족하거나, 상기 글리콜 농도가 91wt% 초과이며 상기 수산화 칼륨 (KOH) 농도가 0.2 wt% 이상인 조건을 만족하는 컬러 필터 박리용 조성물이다.
박리, 수산화 칼륨, 글리콜
Description
본 발명은 컬러 필터 박리용 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터 재생 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치용 컬러 필터는 기판 위에 형성된 블랙 매트릭스 및 상기 블랙 매트릭스 내부에 형성되는 컬러 레지스트(적색, 녹색 및 청색 패턴)를 포함한다.
상기 컬러 레지스트를 형성시키는 방법으로는 안료 분산법, 염색법, 전착법, 잉크젯법 등이 주로 이용되고 있다. 그 중에서, 안료 분산법은 광 경화성 수지 조성물에 안료를 분산시킨 컬러 레지스트 조성물을 이용하는 방법으로 미세 패턴을 구현할 수 있으므로 가장 널리 사용되어 왔다. 하지만, TV와 같은 색재현률이 높고, 대형 기판에 진행되어야 함에 따라 코팅 및 현상 공정에서 얼룩 등의 문제를 야기시켜 공정 관리가 어렵게 되었다. 따라서, 공정을 단순화하며 대량 생산에 적합한 잉크젯 프린팅 방법에 대한 연구가 진행되고 있다.
그러나 잉크젯 프린팅 방법을 사용하여 컬러 필터를 제조할 경우 패턴의 부분적 뜯김, 선폭 확대, 블랙 매트릭스와의 정렬 불량 등이 발생할 수 있으며, 이러한 경우 이미 경화된 컬러 레지스트는 잘못된 부분만을 선택적으로 제거하는 것이 불가능하다. 컬러 필터 불량이 발생한 경우 컬리 필터가 형성된 유리 기판 자체를 폐기 처리되거나 재생하여 사용한다. 재생을 위해서는 KOH, TMAH 등의 강한 알칼리를 이용하여 컬러 필터를 제거하여야 하는데, 기존의 재생 방법들은 컬러 필터를 박리하는 과정에서 블랙 매트릭스의 두께를 감소시키거나 및 표면 거칠기를 증가시키는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 격벽 또는 차광 부재의 손상없이 선택적으로 불량 컬러 필터를 제거하는 컬러 필터 박리용 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터 재생 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물은 글리콜과 수산화 칼륨(KOH)을 포함하며, 상기 글리콜 농도가 83wt% 내지 91wt% 이며, 상기 수산화 칼 륨(KOH)의 중량 퍼센트(wt%) ≥ 6-(0.065*상기 글리콜의 중량 퍼센트(wt%)) 인 조건을 만족하는 컬러 필터 박리용 조성물이다.
상기 컬러 필터 박리용 조성물은 20도 내지 30도의 온도에서 제조될 수 있다.
상기 컬러 필터 박리용 조성물은 극성 용매(Polar solvent), 아민(Amine) 및 무기 용매 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 글리콜은 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(Diethylene Glycol Monobutyl Ether), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(Diethylene Glycol Monoethyl Ether) 및 에틸렌글리콜모노엘틸에테르(Ethylene Glycol Monoethyl Ether) 중 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물은 글리콜과 수산화 칼륨(KOH)을 포함하고, 상기 글리콜 농도가 91wt%를 초과하며, 상기 수산화 칼륨 (KOH)의 농도가 0.2wt% 이상이다.
상기 컬러 필터 박리용 조성물은 20도 내지 30도의 온도에서 제조될 수 있다.
상기 컬러 필터 박리용 조성물은 극성 용매(Polar solvent), 아민(Amine) 및 무기 용매 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 글리콜은 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(Diethylene Glycol Monobutyl Ether), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(Diethylene Glycol Monoethyl Ether) 및 에틸렌글리콜모노엘틸에테르(Ethylene Glycol Monoethyl Ether) 중 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컬러 필터 재생 방법은 기판 위에 격벽을 형성하는 단계, 상기 격벽 사이를 채우는 제1 컬러 필터를 형성하는 단계, 글리콜과 수산화 칼륨(KOH)을 포함하는 컬러 필터 박리용 조성물을 사용하여 상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계를 포함하고, 상기 글리콜의 농도가 83wt% 내지 91wt%이며, 상기 수산화 칼륨(KOH)의 중량 퍼센트(wt%) ≥ 6-(0.065*상기 클리콜의 중량 퍼센트(wt%))인 조건을 만족하거나, 상기 글리콜 농도가 91wt%를 초과하며, 수산화 칼륨(KOH)의 농도가 0.2wt% 이상이다.
상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계는 20도 내지 30도의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 컬러 필터 박리용 조성물은 20도 내지 30도의 온도에서 제조될 수 있다.
상기 제1 컬러 필터를 형성하는 단계 이후에 자연 건조 또는 150도 이하의 온도로 베이크(Bake)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 컬러 필터는 상기 격벽을 형성한 후 잉크젯 프린팅법으로 형성할 수 있다.
상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계 이후에 상기 격벽을 제거하지 않고, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 상기 격벽 사이에 제2 컬러 필터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 컬러 필터를 형성하는 단계 이전에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 격벽을 형성하는 단계 이후에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 격벽은 차광 부재의 역할을 할 수 있다.
상기 격벽은 유기막 또는 투명 유기막일 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 컬러 필터를 제조할 때 미스 프린트(misprint) 및 얼룩 발생 등의 불량이 발생한 경우 격벽 또는 차광 부재의 손상 없이 컬러 필터만 선택적으로 제거할 수 있다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물은 글리콜과 수산화 칼륨(KOH)을 포함하며, 상기 글리콜 농도가 83wt% 내지 91wt% 이며, 상기 수산화 칼륨(KOH)의 중량 퍼센트(wt%) ≥ 6-(0.065*상기 글리콜의 중량 퍼센트(wt%)) 인 조건을 만족하거나, 상기 글리콜 농도가 91wt%를 초과하며, 상기 수산화 칼륨 (KOH)의 농도가 0.2wt% 이상인 박리용 조성물이다.
이러한 수산화 칼륨 및 글리콜의 함량을 갖는 박리용 조성물을 사용하여 잉크젯 프린팅법으로 형성된 컬러 필터를 박리할 때, 차광 부재(블랙 매트릭스)의 손상을 줄일 수 있다. 또한, 박리 후 잔존하는 컬러 필터의 양을 줄일 수 있다.
상기 글리콜은 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(Diethylene Glycol Monobutyl Ether), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(Diethylene Glycol Monoethyl Ether) 및 에틸렌글리콜모노엘틸에테르(Ethylene Glycol Monoethyl Ether) 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터 박리용 조성물은 극성 용매, 아민 및 무기 용매 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터 박리용 조성물은 20도 내지 30도의 온도에서 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 이용한 컬러 필터 재생 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 이용한 컬러 필터 재생 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하여, 상기에서 설명한 컬러 필터 박리용 조성물을 이용한 컬러 필터 재생 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(100) 위에 격벽(110)을 형성한다(S10). 격벽(110)은 절연 기판(100) 위에 격자 형상으로 형성될 수 있다. 격벽(110)은 유기막 또는 투명 유기막으로 형성할 수 있다. 격벽(110)은 빛샘을 차단하는 차광 부재(블랙 매트릭스)의 역할을 할 수 있다.
격벽(110)을 형성하기 이전에 절연 기판(100) 위에 게이트선, 데이터선 등의 배선과 박막 트랜지스터를 형성해 놓을 수 있다.
CF4를 이용하여 격벽(110)을 플라즈마 처리한다(S20).
CF4를 이용하여 플라즈마 처리를 하는 이유는 격벽(110)에 소수성을 부여하기 위함이다.
이어서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 격벽(110) 사이를 채우도록 제1 컬러 필터(120)를 형성한다(S30). 제1 컬러 필터(120)는 잉크젯 프린팅법을 사용하여 형성할 수 있다. 제1 컬러 필터(120)는 적색 컬러 필터(120a), 녹색 컬러 필터(120b) 및 청색 컬러 필터(120c)를 포함한다.
제1 컬러 필터(120)를 자연 건조 또는 섭씨 150도 이하의 온도에서 베이킹(Baking)한다(S40).
자연 건조는 10분 내지 300분 가량, 특히 60분 동안 제1 컬러 필터(120)를 베이킹없이 그대로 둘 수 있다
베이킹은 특히 섭씨 110도의 온도에서 90초 가량 처리할 수 있다.
상기 잉크젯 프린팅법을 사용하여 컬러 필터를 격벽(110) 사이에 주입하다 보면 잘못된 위치에 컬러 필터가 형성되거나 파티클(Particle) 등으로 인한 얼룩이 발생하는 경우가 있다. 이처럼 컬러 필터에 불량이 발생하면 컬러 필터를 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리액을 사용하여 제거하고, 다시 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 불량 컬러 필터가 발생한 경우, 상온에서 박리액을 사용하여 선택적으로 제1 컬러 필터(120)를 제거한다(S50).
상기 박리액은 글리콜과 수산화 칼륨(KOH)을 포함하며, 상기 글리콜 농도가 83wt% 내지 91wt% 이며, 상기 수산화 칼륨(KOH)의 중량 퍼센트(wt%) ≥ 6-(0.065*상기 글리콜의 중량 퍼센트(wt%)) 인 조건을 만족하거나, 상기 글리콜 농도가 91wt%를 초과하며, 상기 수산화 칼륨 (KOH)의 농도가 0.2wt% 이상인 조건을 만족하는 컬러 필터 제거용 조성물을 사용한다.
여기서, 상온은 20도 내지 30도 범위의 온도를 의미할 수 있다. 상온은 25도가 적절할 수 있다. 이처럼, 상온 범위인 20도 내지 30도 범위의 온도에서 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 제거용 조성물을 이용하여 제1 컬러 필터(120)을 제거하는 경우, 박리 후 격벽(110)의 손상을 최소화할 수 있다.
상온에서 상기 박리액을 이용하여 제1 컬러 필터(120)를 제거하고 나면 절연 기판(100)과 격벽(110)만 남게 된다. 기존의 고온 박리 방법은 절연 기판(100)만 남기고 제1 컬러 필터(120)와 격벽(110)을 모두 제거하거나, 제1 컬러 필터(120)를 제거하는 과정에서 격벽(110)의 두께 감소 및 표면 거칠기(Roughness)의 증가를 유발하나, 본 발명의 실시예에 따른 박리액과 박리 방법을 사용하면 격벽(110)의 손상없이 제1 컬러 필터(120)만을 제거할 수 있다.
다음, CF4를 이용하여 격벽(110)을 다시 플라즈마 처리한다(S60).
이후, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 제2 컬러 필터(미도시)를 형성한다(S70).
상기 제2 컬러 필터가 형성된 후에 격벽(110) 및 상기 제2 컬러 필터를 덮는 오버 코트막(미도시)을 형성할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 사용하여 컬러 필터를 박리하는 경우에 나타나는 효과에 대하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제거하기 전후의 SEM(scanning electron microscope) 사진들이다.
도 5는 컬러 필터를 제거하기 전의 격벽의 두께를 나타내고 있다. 도 5b는 도 5a를 확대한 사진이다. 도 6은 컬러 필터를 제거한 이후의 사진인데 컬러 필터를 제거하기 전의 격벽의 두께와 큰 차이가 없다. 컬러 필터 박리 후에 격벽의 두께가 낮아지면 컬러 필터 형성시 오버 플로우(Overflow)가 발생할 수 있다.
<실시예 1>
상온에서 0.4 wt% 이상의 수산화 칼륨 (KOH), 91 wt % 이상의 글리콜(Glycol)을 박리액으로 사용하였다.
하기 표 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 사용하여 컬러 필터를 박리하기 전과 후의 격벽으로 사용된 블랙 매트릭스의 표면 거칠기를 비교한 그래프이다.
총 5차례 테스트를 한 결과 컬러 필터의 박리 전 평균 거칠기가 72. 5ㅕ 에서 박리 후 평균 거칠기가 82.3Å으로 표면 거칠기는 평균 9.8Å 증가하였다. 이것은 매우 작은 범위의 변화로 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 사용하여 컬러 필터를 박리한 경우 블랙 매트릭스에 미치는 손상이 적음을 나타낸다.
하기 표 2는, 공통적으로 91 wt % 의 글리콜 (Glycol) 을 포함하며, 각각 KOH 0.2wt, MAH 2wt%, PGMEA, LGL 등을 포함한 박리액을 사용하였을 경우의 접촉각을 나타낸다. 접촉각이란 블랙 매트릭스 상부면과 컬러 필터의 측면이 이루는 각을 의미할 수 있다. 상기 접촉각이 지나치게 작으면 컬러 필터의 오버 플로우(Overflow)가 발생할 수 있다.
컬러 필터를 박리하기 전 평균 접촉각이 대략 58도 정도였다. 박리용 조성물로 0.4 wt%의 수산화 칼륨(KOH), 91 wt % 의 글리콜 (Glycol) 을 사용한 경우의 접촉각은 59도 및 59.9도로 박리 전보다 약간 증가하였고, 또한 두 차례 테스트에도 큰 변화가 없다.
2wt%의 TMAH(Tetramethyl ammonium hydroxide), 91 wt % 의 글리콜 (Glycol) 을 사용한 경우에도 박리 전과 비교할 때 큰 차이가 없다. 하지만, PGMEA(Propylene glycol monomethyl ether acetate)를 사용한 경우에는 두 차례의 테스트에서 각각 58.9도와 56.4도로 차이가 있어 재현성에 문제가 있다.
유기 세정액(LGL)을 사용한 경우는 접촉각이 55.0도와 55.9도로 박리 전에 비해 작아진다.
하기 그래프 1은 기존의 박리액을 사용한 후 컬러 필터 영역에서의 투과율을 나타낸다.
[그래프 1]
그래프 1은 기존의 박리액을 사용하여 컬러필터를 박리했을 때의 유리 기판의 투과율 그래프이다. 유리 기판만 있는 상태의 투과율은 100%가 된다.
기존의 박리액을 사용하여 컬러필터를 박리했을 때 단파장에서 투과율이 낮게 나타난다.
하기 그래프 2는 본 발명의 실시예에 따른 신규 박리액을 사용한 후 컬러 필터 영역에서의 투과율을 나타낸다.
[그래프 2
기존의 박리액을 적용했을 때, 컬러 필터가 잔존한 것에 대비하여 신규 박리액을 적용한 경우 컬러 필터 제거 후 투과율은 배어(bare) 상태의 기판과 동등하다. 이하에서는 수산화 칼륨의 농도별 컬러 필터를 제거한 경우의 실험예에 대하여 설명하겠다. 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물에서 KOH의 농도에 따라 변하는 투과율을 나타내는 그래프들이다.
<실험예 1>
실험예 1에서는 수산화 칼륨의 농도 약 0.1 wt%, 약 0.2 wt% 및 약 0.4 wt%로 변화를 주면서 실험하였다. 그리고, 잉크젯 프린팅법으로 컬러 필터를 형성한 후 자연 건조를 60분 가량 하였고, 상온에서 컬러 필터 제거를 진행하였다. 또한 글리콜 가운데 하나인 카비톨(Carbitol)을 91 wt%을 함유하는 박리액을 사용하였다.
도 7은 KOH가 0.1 wt%인 경우의 투과율을 도시한 것이다. 배어(bare)한 유리 기판 상태(A1, A2)의 투과율이 거의 100%일 때, 적색 컬러 필터 영역(R1, R2, R3), 녹색 컬러 필터 영역(G1, G2) 및 청색 컬러 필터 영역(B1, B2, B3)에서의 투과율은 96% 내지 99% 정도이다. 특히, 청색 컬러 필터의 잔존량이 많아 청색 컬러 필터 영역(B1, B2, B3)에서의 투과율이 떨어진다.
도 8은 KOH가 0.2 wt%인 경우 청색 컬러 필터 영역(B1, B2, B3)의 투과율을 도시한 것이다. 단파장의 경우에는 투과율이 100%에 근접하였으나, 530nm 이상인 경우에는 투과율이 97% 내지 99% 정도이다.
도 9는 KOH가 0.4 wt%인 경우의 투과율을 도시한 것이다. 적색 컬러 필터 영역(R1, R2), 녹색 컬러 필터 영역(G1, G2) 및 청색 컬러 필터 영역(B1, B2) 대부분의 투과율이 100%에 근접한다.
결론적으로, KOH가 0.4 wt% 이상일 때 컬러 필터가 완전히 제거된다고 볼 수 있다.
이하에서는 글리콜(Glycol)의 농도별 컬러 필터를 제거한 경우의 실험예에 대하여 설명하겠다. 도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물에서 글리콜의 농도에 따라 변하는 투과율을 나타내는 그래프들이다.
<실험예 2>
실험예 2에서는, 수산화칼륨 0.7 wt%, 글리콜 83 wt% 인 경우와, 수산화칼륨 0.4 wt%, 글리콜 91 wt% 인 경우와, 수산화칼륨 0.2 wt%, 글리콜 96 wt%인 경우가 되도록 변화를 주면서 실험하였다. 그리고, 잉크젯 프린팅법으로 컬러 필터를 형성한 후 자연 건조를 60분 가량 하였고, 상온에서 컬러 필터 제거를 진행하였다.
도 10은 수산화칼륨 0.7 wt%, 글리콜 83 wt%인 경우의 적색 컬러 필터 영역(R1, R2, R3)의 투과율을 도시한 것이다. 단파장의 경우에 컬러 필터의 투과율이 특히 떨어진다.
도 11은 수산화칼륨 0.4 wt%, 글리콜 91 wt%인 경우의 투과율을 도시한 것이다. 적색 컬러 필터 영역(R1, R2), 녹색 컬러 필터 영역(G1, G2) 및 청색 컬러 필터 영역(B1, B2) 대부분의 투과율이 100%에 근접한다.
도 12는 수산화칼륨 0.2 wt%, 글리콜 96 wt%인 경우의 투과율을 도시한 것이다. 적색 컬러 필터 영역(R1, R2), 녹색 컬러 필터 영역(G1, G2) 및 청색 컬러 필터 영역(B1, B2) 대부분의 투과율이 거의 100%에 도달하였다.
도 13은 상기 실험예 1, 2 를 하나의 그래프에 나타낸 것이다.
X축은 글리콜의 중량 퍼센트(wt%), Y축은 수산화 칼륨(KOH)의 중량 퍼센트(wt%)이며, 빗금 친 영역이 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리액의 조성 농도이다.
글리콜 농도가 83wt% 내지 91wt%인 영역에서는, 수산화 칼륨(KOH)의 중량 퍼센트(wt%) ≥ 6-(0.065*글리콜의 중량 퍼센트(wt%))인 조건을 만족한다.
글리콜 농도가 91wt% 초과인 영역에서는 수산화 칼륨(KOH)의 농도가 0.2 wt% 이상인 조건을 만족한다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물 및 컬러 필터 재생 방법은 액정 표시 장치의 상부 기판을 제조하는 과정에 적용될 수 있다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전기장 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 구조이다. 이 중에서도, 하나의 표시판(이하 '박막 트랜지스터 표시판'이라 한다)에는 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고, 다른 표시판(이하 '공통 전극 표시판'이라 한다)에는 적색, 녹색 및 청색의 색 필터가 형성되어 있고 그 전면을 공통 전극이 덮고 있는 구조가 주류이다.
그러나, 이러한 액정 표시 장치는 화소 전극과 색 필터가 다른 표시판에 형성되므로 화소 전극과 색 필터 사이에 정확한 정렬(align)이 곤란하여 정렬 오차가 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 색 필터와 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 동일한 표시판에 형성하는 구조(color filter on array, COA)가 제안되었다.
박막 트랜지스터와 함께 색필터를 형성할 때 색 필터는 잉크젯 인쇄 방법으로 형성될 수 있다. 잉크젯 인쇄 방법은 구획되어 있는 소정 위치에 액체 잉크를 분사하여 각각의 잉크가 착색된 이미지를 구현하는 기술로, 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터를 포함한 복수의 색 필터를 한번에 형성할 수 있어서 제조 공정, 시간 및 비용이 크게 절감될 수 있다.
잉크젯 인쇄 방법으로 색필터를 형성할 때 격벽을 이용하여 원하는 위치에 잉크를 주입할 수 있는데 상기 격벽은 화소의 경계 부분에서 빛샘을 차단하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물 및 컬러 필터 재생 방법은 상기 COA구조와 같이 컬러 필터를 박막 트랜지스터 기판에 형성하는 경우에 적용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 이용한 컬러 필터 재생 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 이용한 컬러 필터 재생 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제거하기 전후의 SEM 사진들이다.
도 7 내지 도 9은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물에서 KOH의 농도에 따라 변하는 투과율을 나타내는 그래프들이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물에서 글리콜의 농도에 따라 변하는 투과율을 나타내는 그래프들이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 박리용 조성물에서 KOH 및 글리콜의 농도 관계를 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 유리 기판 110 격벽
120 컬러 필터
Claims (34)
- 글리콜과 수산화 칼륨 (KOH) 을 포함하고, 상기 글리콜의 농도가 83wt% 내지 91wt% 이며, 상기 수산화 칼륨 (KOH)의 중량 퍼센트(wt%) ≥ 6-(0.065* 상기 글리콜의 중량 퍼센트(wt%)) 인 조건을 만족하는 컬러 필터 박리용 조성물.
- 제1항에서,상기 컬러 필터 박리용 조성물은 20도 내지 30도의 온도에서 제조되는 컬러 필터 박리용 조성물.
- 제2항에서,상기 컬러 필터 박리용 조성물은 극성 용매(Polar solvent), 아민(Amine) 및 무기 용매 중 하나를 포함하는 컬러 필터 박리용 조성물.
- 제3항에서,상기 글리콜은 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(Diethylene Glycol Monobutyl Ether), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(Diethylene Glycol Monoethyl Ether) 및 에 틸렌글리콜모노엘틸에테르(Ethylene Glycol Monoethyl Ether) 중 하나를 포함하는 컬러 필터 박리용 조성물.
- 글리콜과 수산화 칼륨(KOH)을 포함하고, 상기 글리콜 농도가 91wt%를초과하며, 상기 수산화 칼륨 (KOH)의 농도가 0.2wt% 이상인 컬러 필터 박리용 조성물.
- 제5항에서,상기 컬러 필터 박리용 조성물은 20도 내지 30도의 온도에서 제조되는 컬러 필터 박리용 조성물.
- 제6항에서,상기 컬러 필터 박리용 조성물은 극성 용매(Polar solvent), 아민(Amine) 및 무기 용매 중 하나를 포함하는 컬러 필터 박리용 조성물.
- 제7항에서,상기 글리콜은 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(Diethylene Glycol Monobutyl Ether), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(Diethylene Glycol Monoethyl Ether) 및 에틸렌글리콜모노엘틸에테르(Ethylene Glycol Monoethyl Ether) 중 하나를 포함하는 컬러 필터 박리용 조성물.
- 기판 위에 격벽을 형성하는 단계,상기 격벽 사이를 채우는 제1 컬러 필터를 형성하는 단계 그리고글리콜과 수산화 칼륨(KOH)을 포함하는 컬러 필터 박리용 조성물을 사용하여 상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계를 포함하고,상기 글리콜의 농도가 83wt% 내지 91wt%이며, 상기 수산화 칼륨(KOH)의 중량 퍼센트(wt%) ≥ 6-(0.065*상기 클리콜의 중량 퍼센트(wt%))인 조건을 만족하거나, 상기 글리콜 농도가 91wt%를 초과하며, 수산화 칼륨(KOH)의 농도가 0.2wt% 이상인 컬러 필터 재생 방법.
- 제9항에서,상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계는 20도 내지 30도의 온도에서 수행되는 컬러 필터 재생 방법.
- 제10항에서,상기 컬러 필터 박리용 조성물은 20도 내지 30도의 온도에서 제조되는 컬러 필터 재생 방법.
- 제11항에서,상기 제1 컬러 필터를 형성하는 단계 이후에 자연 건조 또는 150도 이하의 온도로 베이크(Bake)하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제12항에서,상기 제1 컬러 필터는 상기 격벽을 형성한 후 잉크젯 프린팅법으로 형성하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제13항에서,상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계 이후에 상기 격벽을 제거하지 않고, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 상기 격벽 사이에 제2 컬러 필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제14항에서,상기 제2 컬러 필터를 형성하는 단계 이전에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제15항에서,상기 격벽을 형성하는 단계 이후에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제16항에서,상기 격벽은 차광 부재의 역할을 하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제16항에서,상기 격벽은 유기막 또는 투명 유기막인 컬러 필터 재생 방법.
- 제10항에서,상기 제1 컬러 필터를 형성하는 단계 이후에 자연 건조 또는 150도 이하의 온도로 베이크(Bake)하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제10항에서,상기 제1 컬러 필터는 상기 격벽을 형성한 후 잉크젯 프린팅법으로 형성하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제20항에서,상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계 이후에 상기 격벽을 제거하지 않고, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 상기 격벽 사이에 제2 컬러 필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제21항에서,상기 제2 컬러 필터를 형성하는 단계 이전에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제10항에서,상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계 이후에 상기 격벽을 제거하지 않고, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 상기 격벽 사이에 제2 컬러 필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제23항에서,상기 제2 컬러 필터를 형성하는 단계 이전에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제9항에서,상기 컬러 필터 박리용 조성물은 20도 내지 30도의 온도에서 제조되는 컬러 필터 재생 방법.
- 제25항에서,상기 제1 컬러 필터는 상기 격벽을 형성한 후 잉크젯 프린팅법으로 형성하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제26항에서,상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계 이후에 상기 격벽을 제거하지 않고, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 상기 격벽 사이에 제2 컬러 필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제27항에서,상기 제2 컬러 필터를 형성하는 단계 이전에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제9항에서,상기 제1 컬러 필터를 형성하는 단계 이후에 자연 건조 또는 150도 이하의 온도로 베이크(Bake)하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제9항에서,상기 제1 컬러 필터는 상기 격벽을 형성한 후 잉크젯 프린팅법으로 형성하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제30항에서,상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계 이후에 상기 격벽을 제거하지 않고, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 상기 격벽 사이에 제2 컬러 필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제31항에서,상기 제2 컬러 필터를 형성하는 단계 이전에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제9항에서,상기 제1 컬러 필터를 제거하는 단계 이후에 상기 격벽을 제거하지 않고, 잉크젯 프린팅법을 사용하여 상기 격벽 사이에 제2 컬러 필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
- 제33항에서,상기 제2 컬러 필터를 형성하는 단계 이전에 상기 격벽을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 재생 방법.
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