KR20110130598A - 컬러 필터 기판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬러 필터들 간의 혼색을 방지할 수 있음과 아울러 비용을 절감할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법은 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스를 연마하는 단계와; 블랭킷이 부착된 인쇄롤러가 상기 블랙매트릭스의 상부면을 회전함으로써 상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컬러 필터 기판의 제조 방법{METHOD OF FABRICATING COLOR FILTER SUBSTRATE}
본 발명은 컬러 필터들 간의 혼색을 방지할 수 있음과 아울러 비용을 절감할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 대두되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로-루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시 장치 등이 있다.
이러한 평판 표시 장치는 증착(코팅) 공정, 노광 공정, 현상 공정 및 식각 공정 등을 포함하는 마스크 공정에 의해 형성되는 다수의 박막으로 이루어진다. 그러나, 마스크 공정은 제조 공정이 복잡하여 제조 단가를 상승시키는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 액정 표시 장치의 컬러 필터 기판의 컬러 필터를 제조 공정이 복잡한 마스크 공정 대신에 제조 공정이 단순한 잉크젯 프린팅 공정을 통해 형성하게 된다. 즉, 블랙매트릭스 사이에 컬러 잉크가 잉크젯 분사 장치를 통해 분사됨으로써 기판 상에 컬러 필터가 형성된다. 이 경우,컬러 잉크가 인접한 픽셀로 넘치게 되어 다른 색의 컬러 잉크들 간의 혼색이 발생되는 것을 방지하기 위해 블랙매트릭스는 컬러 필터와 반발력을 가지는 소수성 재질로 형성된다. 그러나, 소수성 재질의 블랙매트릭스는 고가여서 비용이 상승하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 컬러 필터들 간의 혼색을 방지할 수 있음과 아울러 비용을 절감할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법의 제1 실시 예는 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스를 연마하는 단계와; 블랭킷이 부착된 인쇄롤러가 상기 블랙매트릭스의 상부면을 회전함으로써 상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계의 제1 실시 예는 상기 블랙매트릭스의 재질인 블랙잉크가 충진된 상기 블랭킷이 부착된 상기 인쇄롤러를 마련하는 단계와; 상기 인쇄롤러가 홈패턴과 돌출 패턴을 가지는 인쇄판 위에서 1차 회전하는 단계와; 상기 인쇄롤러가 상기 기판 상에 2차 회전함으로써 기판 상에 상기 블랭킷과 접촉하는 상부면이 소수성을 가지는 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계는 상기 기판 상에서 2차 회전한 인쇄롤러가 상기 기판 상에서 3차 회전함으로써 상기 블랭킷 내의 저분자량 실리콘 체인을 상기 블랙매트릭스의 상부면에 전이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 인쇄롤러가 상기 기판 상에서 3차 회전시 상기 기판을 60도~200도로 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계의 제2 실시 예는 상기 기판 상에 블랙 수지를 도포한 후 상기 블랙수지를 포토리소그래피공정으로 패터닝하는 단계를 포함하며, 상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계는 상기 블랭킷이 부착된 인쇄롤러의 회전시 상기 블랭킷 내의 저분자량 실리콘 체인을 상기 블랙매트릭스의 상부면에 전이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 인쇄롤러가 상기 기판 상에서 회전시 상기 기판을 60도~200도로 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 블랭킷은 폴리디메틸실록산으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법의 제2 실시 예는 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스를 연마하는 단계와; 소수성 물질이 흡착된 임프린트용 몰드와 상기 블랙매트릭스의 상부면을 접촉시킴으로써 상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계는 상기 블랙매트릭스가 형성된 기판의 상부에 소수성 자가 조립 물질이 흡착된 임프린트용 몰드를 정렬하는 단계와; 상기 임프린트용 몰드와 상기 블랙매트릭스를 접촉시킴으로써 상기 소수성 자가 조립 물질을 상기 블랙매트릭스의 상부면에 전이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 소수성 자가 조립 물질은 불소 계열의 자가 조립 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 임프린트용 몰드와 상기 블랙매트릭스의 접촉시 상기 기판을 60도~200도로 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 임프린트용 몰드는 폴리디메틸실록산으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 인쇄롤러에 부착된 블랭킷 또는 소수성 자가 조립 물질이 흡착된 임프린트용 몰드와 블랙매트릭스가 접촉함으로써 블랙매트릭스의 상부면이 소수화처리된다. 이와 같이, 고가의 소수성 재질로 블랙매트릭스를 형성하지 않으므로 비용을 절감할 수 있으며 블랙매트릭스의 상부면이 소수성을 가지므로 인접한 다른 색의 컬러 필터들 간의 혼색을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 컬러 필터 기판을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 블랙매트릭스의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 블랙매트릭스의 제조 방법의 제1 실시 예를 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 블랙매트릭스의 제조 방법의 제2 실시 예를 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 도 4a에 도시된 임프린트용 몰드의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 컬러 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 오버코트층 및 컬럼 스페이서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 기판의 열처리 온도에 따른 블랙매트릭스의 소수성 정도를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 블랭킷 또는 임프린트용 몰드의 큐어링 온도에 따른 블랙매트릭스의 소수성 정도를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 블랭킷 또는 임프린트용 몰드와 블랙매트릭스의 접촉 횟수에 따른 블랙매트릭스의 소수성 정도를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 컬러 필터 기판을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 컬러 필터 기판(110)은 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(102)와, 컬러 구현을 위한 컬러 필터(104)와, 평탄화를 위한 오버코트층(106)과, 셀갭을 유지하는 컬럼 스페이서(108)을 구비한다.
블랙매트릭스(102)는 각 서브 화소 영역을 구분함과 아울러 인접한 서브 화소 영역 간의 광간섭을 방지하는 역할을 하게 된다. 이를 위해, 블랙매트릭스(102)는 박막트랜지스터 기판(도시하지 않음)의 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막트랜지스터 중 적어도 어느 하나와 중첩되게 형성된다. 이 경우, 블랙매트릭스(102)는 각 서브 화소 영역에 잉크젯 분사 방식으로 형성되는 컬러 필터(104)의 혼색을 방지하기 위해 상부면이 소수성으로 표면처리된다.
적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러 필터(104)는 블랙매트릭스(102)에 의해 구분된 각 서브 화소 영역에 잉크젯 분사 방식으로 형성되어 해당 색을 구현한다. 이 경우, 컬러 필터(104)는 소수성으로 표면 처리된 블랙매트릭스(102)의 상부면과 반발력을 가지도록 친수성 재질로 형성된다.
오버코트층(106)은 컬러 필터(102) 및 블랙 매트릭스(104) 위에 아크릴 수지 등과 같은 유기 절연 물질로 형성된다. 오버코트층(106)은 컬러 필터(104)와 블랙 매트릭스(102)의 단차를 보상하므로 컬러 필터 기판(110)의 최상면은 평탄하게 형성된다.
컬럼 스페이서(108)는 컬러 필터 기판(110)과 박막 트랜지스터 기판 사이의 셀갭을 유지한다. 이러한 컬럼 스페이서(108)는 오버 코트층(106)과 동일 재질로 형성된다. 이 경우, 컬럼 스페이서(108) 및 오버 코트층(106)은 포토리소그래피 공정 또는 임프린트용 몰드(도시하지 않음)를 이용한 임프린팅 공정을 통해 동시에 형성될 수도 있다.
도 2 내지 도 7은 도 1에 도시된 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2에 도시된 바와 같이 기판(101) 상에 상부면이 소수성을 가지는 블랙매트릭스(102)가 형성된다. 소수성을 가지는 블랙매트릭스(102)는 도 3a 내지 도 3e에 도시된 제조 방법의 제1 실시 예에 의해 저분자량 실리콘 체인(Low Molecular Weight Silicone Chain)이 블랙매트릭스(102)의 상부면에 전이됨으로써 형성되거나 도 4a 내지 도 4c에 도시된 제조 방법의 제2 실시 예에 의해 소수성 자가 정렬 물질(Self Assembled Materials; SAM)이 블랙매트릭스(102)의 상부면에 전이됨으로써 형성된다.
먼저, 도 3a 내지 도 3e에 도시된 블랙매트릭스의 제조 방법의 제1 실시 예를 설명하기로 한다.
도 3a에 도시된 바와 같이 블랭킷(122)이 부착된 인쇄 롤러(120)를 마련한다. 이 블랭킷(122) 상에는 블랙잉크공급부(126)를 통해 블랭잉크(124)가 충진된다. 여기서, 블랭킷(122)은 저분자량 실리콘 체인을 가지는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS)으로 형성된다.
그런 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이 홈 패턴(134)과 돌출 패턴(132)을 가지는 인쇄판(130)에 블랙잉크(124)가 도포된 인쇄 롤러(120)를 1차 회전시킨다. 돌출 패턴(132)과 접촉하는 영역의 블랙잉크(124)는 돌출 패턴(132) 상에 전사되며, 홈 패턴(134)과 접촉하지 않는 영역의 블랙잉크(124)는 블랭킷(122)의 표면에 남게 된다.
블랙잉크(124)가 블랭킷(122)의 표면에 남은 인쇄 롤러(120)는 도 3c에 도시된 바와 같이 기판(101) 상에서 2차 회전하게 된다. 이에 따라, 기판(101) 상에는 블랙잉크(124)가 전사된 후 건조 및 경화됨으로써 블랙매트릭스(102)가 형성된다. 여기서, 블랭킷(122)과 접촉된 블랙매트릭스(102)의 상부면에는 블랭킷(122) 내의 저분자량 실리콘 체인이 전사됨으로써 블랙매트릭스(102)의 상부면은 소수성을 가지게 된다.
한편, 기판(101) 상에 블랙 잉크(124) 전사시 전사 공정이 제대로 이루어지지 않으면, 블랙매트릭스(102)에 종종 불량 돌기가 발생하게 된다. 이에 따라, 블랙매트릭스(102)를 형성한 다음, 도 3d에 도시된 바와 같이 연마 헤드(136)에 부착된 연마테이프(138)를 이용하여 불량 돌기를 제거한다. 이 때, 불량 돌기 제거시 연마 테이프(138)에 의해 블랙매트릭스(102)의 상부면의 소수성이 사라지게 된다.
상부면의 소수성이 사라진 블랙매트릭스(102)가 형성된 기판(101) 상에서 도 3a 내지 도 3c에 도시된 블랭킷(122)과 동일한 블랭킷(122)이 부착된 인쇄롤러(120)가 도 3e에 도시된 바와 같이 3차 회전하게 된다. 그러면, 블랭킷(122) 내의 저분자량 실리콘 체인이 블랙매트릭스(102)에 재전이됨으로써 블랙매트릭스(102)의 상부면은 소수성을 다시 가지게 된다. 이 때, 기판(101)은 핫스테이지(128)에 안착되어 60~200도의 온도로 열처리됨으로써 저분자량 실리콘 체인의 확산이 증가되어 저분자량 실리콘 체인의 전이정도도 증가하게 된다.
한편, 불량 돌기가 발생되지 않아 연마 공정이 불필요한 경우, 블랭킷(122)과 접촉된 블랙매트릭스(102)의 상부면은 앞서 설명한 바와 같이 이미 소수성을 가지고 있으므로 별도의 추가 소수화 공정이 불필요하여 공정이 단순화되어 비용을 절감할 수 있다.
한편, 블랙매트릭스(102)를 인쇄 롤러 및 인쇄판을 이용한 롤 프린팅 공정을 통해 형성되는 경우를 예로 들어 설명하였지만 이외에도 블랙 수지 또는 소수성 블랙 수지를 포토리소그래피 공정을 통해 형성할 수도 있다. 이 경우, 블랭킷(122)이 부착된 인쇄 롤러(120)가 블랙 수지 또는 소수성 블랙 수지로 형성된 블랙매트릭스(102)와 접촉하게 됨으로써 블랙매트릭스(102)의 상부면은 소수성을 가지게 된다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 블랙매트릭스의 제조 방법의 제2 실시 예를 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 블랭킷(122)이 부착된 인쇄롤러(120) 및 인쇄판(130)을 이용하여 기판(101) 상에 블랙매트릭스(102)를 형성하거나 포토리소그래피 공정을 이용하여 기판(101) 상에 블랙매트릭스(102)를 형성한다. 한편, 기판(101) 상에 블랙 잉크(124) 전사시 전사 공정이 제대로 이루어지지 않으면, 블랙매트릭스(102)에 종종 불량 돌기가 발생하게 된다. 이에 따라, 블랙매트릭스(102)를 형성한 다음, 도 3d에 도시된 바와 같이 연마 헤드(136)에 부착된 연마테이프(138)를 이용하여 불량 돌기를 제거한다. 이 때, 불량 돌기 제거시 연마 테이프(138)에 의해 블랙매트릭스(102)의 상부면의 소수성이 사라지게 된다.
그런 다음, 도 4a에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(102)가 형성된 기판(101) 상부에 소수성 자가 조립 물질(Self-Assembled Materials; SAM)이 흡착된 임프린트용 몰드(140)를 정렬한다. 여기서, 기판(101)과 마주보는 임프린트용 몰드(140)의 표면이 소수성 자가 조립 물질(SAM)이 담긴 용기(도시하지 않음) 내에 침지됨으로써 임프린트용 몰드(140)에는 소수성 자가 조립 물질(SAM)이 흡착된다. 소수성 자가 조립 물질은 불소(Fluoro) 계열의 자가 조립 물질(SAM)로 형성된다.
그런 다음, 도 4b에 도시된 바와 같이 핫 스테이지(128)에 안착된 기판(101) 상에 형성된 블랙매트릭스(102)와 임프린트용 몰드(140)가 접촉함으로써 임프린트용 몰드(140)에 흡착된 소수성 자가 조립 물질(SAM)이 블랙매트릭스(102)의 상부면에 전이됨으로써 블랙매트릭스(102)의 상부면은 도 4c에 도시된 바와 같이 소수성을 다시 가지게 된다.
한편, 본 발명은 기판(101)과 마주보는 표면이 평탄한 면으로 형성된 임프린트용 몰드(140)가 적용되는 것을 예로 들어 설명하였지만 이외에도 도 5에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(102)와 마주보는 면에 홈(142)이 형성된 임프린트용 몰드(140)가 적용될 수도 있다. 도 5에 도시된 임프린트용 몰드(140)의 홈(142)에 의해 노출된 표면 중 블랙매트릭스(102)의 상부면과 마주보는 표면에는 소수성 자가 조립 물질(SAM)이 흡착된다. 이에 따라, 블랙매트릭스(102)와 임프린트용 몰드(140)의 접촉시 임프린트용 몰드(140)에 흡착된 소수성 자가 조립 물질(SAM)이 블랙매트릭스(102)의 상부면에 전이됨으로써 블랙매트릭스(102)의 상부면은 다시 소수성을 가지게 된다. 또한, 도 5에 도시된 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)와 접촉시 임프린트용 몰드(140)의 돌출부(144)는 기판(101)과 접촉하게 된다. 이에 따라, 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102) 및 기판(101)의 접촉시 임프린트용 몰드(140)의 자중에 의해 블랙매트릭스(102)에 가해지는 압력이 분산되므로 블랙매트릭스(102)의 손상이 방지된다.
이와 같이, 연마 공정을 통해 블랙매트릭스(102)의 소수성이 사라지더라도 인쇄롤러(120)에 부착된 블랭킷(122)의 저분자량 실리콘 체인 또는 임프린트용 몰드(140)의 소수성 자가 조립 물질(SAM)이 블랙매트릭스(102)에 전이됨으로써 블랙매트릭스(102)의 상부면은 다시 소수화처리된다.
도 6은 도 1에 도시된 컬러 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 상부면이 소수성을 가지는 블랙매트릭스(102)가 형성된 기판 상에 잉크젯 분사 장치의 노즐(146)를 통해 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러 잉크가 순차적으로 분사됨으로써 컬러 필터(104)가 형성된다. 이 때, 컬러 필터(104)는 친수성을 가지므로 소수성의 블랙매트릭스(102)의 상부면과 반발력을 가지게 된다. 이에 따라, 인접한 서브 화소 영역으로 컬러 필터(104)의 넘침을 방지할 수 있으므로 인접한 서브 화소 영역의 다른 색의 컬러 필터들(104) 간의 혼색을 방지할 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 오버 코트층 및 컬럼 스페이서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 컬러 필터(104)가 형성된 기판(101) 상에 아크릴 수지 등의 유기 절연 물질이 전면 도포됨으로써 오버코트층(106)이 형성된다. 오버코트층(106)은 블랙매트릭스(102)와 컬러 필터(104)의 단차를 보상함으로써 컬러 필터(104)가 형성된 기판(101)이 평탄해진다.
오버코트층(106)이 형성된 기판(101) 상에 컬럼 스페이서(108)가 형성된다. 오버코트층(106)이 형성된 기판(101) 상에 포토아크릴 등의 유기 절연막이 전면 도포된다. 이 유기 절연막이 포토리소그래피공정에 의해 패터닝됨으로써 컬럼 스페이서(108)가 형성된다. 한편, 오버코트층(106) 및 컬럼 스페이서(108)가 동일 재질로 형성되는 경우, 컬럼 스페이서(108) 및 오버 코트층(106)은 포토리소그래피 공정 또는 임프린트용 몰드(도시하지 않음)를 이용한 임프린팅 공정을 통해 동시에 형성될 수도 있다.
도 8은 인쇄롤러에 부착된 블랭킷 또는 임프린트용 몰드와 블랙매트릭스의 접촉 후 열처리 온도에 따른 블랙매트릭스의 소수성 정도를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이 핫스테이지(128) 상에 안착된 기판(101)을 20도로 열처리하면, 블랙매트릭스(102)에 대한 친수성의 컬러 잉크의 접촉각은 70도이며, 열처리 온도가 60도이면 블랙매트릭스(102)에 대한 친수성의 컬러 잉크의 접촉각은 90도이며, 열처리 온도가 80도~200도가 되면, 블랙매트릭스(102)에 대한 친수성의 컬러 잉크의 접촉각은 100도 이상을 유지하게 된다. 여기서, 기판(101)은 250도 이하로 열처리하게 된다. 기판(101)을 250도 이상으로 열처리하면, 블랭킷(122) 내의 저분자량 실리콘 체인 간의 연결이 끊어져 블랭킷(122)의 저분자량 실리콘 체인이 블랙매트릭스(102)에 전이되지 못하게 되기 때문이다.
이와 같이, 기판(101)을 60~200도의 온도로 열처리하게 되면, 블랙매트릭스(102)에 대한 친수성의 컬러 잉크의 접촉각은 90도~110도를 유지하게 되므로 블랙매트릭스(102)의 상부면이 소수성을 가지게 됨을 알 수 있다. 또한, 블랭킷(122)과 블랙매트릭스(102)가 접촉된 상태에서 기판(101)을 열처리하게 되면, 블랭킷(122) 내의 저분자량 실리콘 체인이 확산되어 저분자량 실리콘 체인의 전이량이 증가하게 되어 블랙매트릭스(102)의 소수화 처리가 훨씬 용이해짐을 알 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 블랭킷 또는 임프린트용 몰드 형성시 블랭킷 또는 임프린트용 몰드에 가해지는 큐어링(Curing) 온도에 따른 블랙매트릭스의 소수성 정도를 나타내는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140) 형성시 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)에 가해지는 큐어링 온도를 80~240도의 범위 내에서 큐어링하는 경우, 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)의 접촉시 기판(101)을 25도로 열처리하면, 블랙매트릭스(102)에 대한 친수성 컬러 잉크의 접촉각은 70~80도이다. 그리고, 동일한 큐어링 온도 범위에서 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)의 접촉시 기판(101)을 120도로 열처리하면, 블랙매트릭스(102)에 대한 친수성 컬러 잉크의 접촉각은 100~110도이다. 즉, 블랙매트릭스(102)에 대한 친수성 컬러 잉크의 접촉각은 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140) 형성시 이들에 가해지는 큐어링 온도와 무관하게 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)의 접촉시 기판(101)에 가해지는 온도에만 영향을 받음을 알 수 있다.
여기서, 기판(101)은 250도 이하로 열처리하게 된다. 기판(101)을 250도 이상으로 열처리하면, 블랭킷(122) 내의 저분자량 실리콘 체인 간의 연결이 끊어져 블랭킷(122)의 저분자량 실리콘 체인이 블랙매트릭스(102)에 전이되지 못하게 되기 때문이다.
도 10은 임프린트용 몰드와 블랙매트릭스의 접촉 횟수에 따른 블랙매트릭스의 소수성 정도를 나타내는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(102)에 대한 컬러 잉크의 접촉각은 기판(101)을 25도로 열처리하는 경우 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)의 접촉 횟수와 상관없이 약 70도를 나타낸다. 블랙매트릭스(102)에 대한 컬러 잉크의 접촉각은 기판(101)을 60도로 열처리하는 경우, 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)의 접촉 횟수와 상관없이 약 90도를 나타낸다. 블랙매트릭스(102)에 대한 컬러 잉크의 접촉각은 기판(101)을 120도로 열처리하는 경우, 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)의 접촉 횟수와 상관없이 약 100도를 나타낸다. 즉, 블랙매트릭스(102)에 대한 컬러 잉크의 접촉각은 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)가 접촉되는 접촉 횟수와 상관없이 블랭킷(122) 또는 임프린트용 몰드(140)와 블랙매트릭스(102)가 접촉된 후 기판(101)의 열처리 온도에만 영향을 받음을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
101 : 기판 102 : 블랙매트릭스
104 : 컬러 필터 106 : 오버 코트층
108 : 컬럼 스페이서 110 : 컬러 필터 기판
120 : 인쇄 롤러 122 : 블랭킷
124 : 블랙잉크 128 : 핫 스테이지
130 : 인쇄판 136 : 연마헤드
138 : 연마 테이프 140 : 임프린트용 몰드

Claims (12)

  1. 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와;
    상기 블랙매트릭스를 연마하는 단계와
    블랭킷이 부착된 인쇄롤러가 상기 블랙매트릭스의 상부면을 회전함으로써 상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계는
    상기 블랙매트릭스의 재질인 블랙잉크가 충진된 상기 블랭킷이 부착된 상기 인쇄롤러를 마련하는 단계와;
    상기 인쇄롤러가 홈패턴과 돌출 패턴을 가지는 인쇄판 위에서 1차 회전하는 단계와;
    상기 인쇄롤러가 상기 기판 상에 2차 회전함으로써 기판 상에 상기 블랭킷과 접촉하는 상부면이 소수성을 가지는 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계는
    상기 기판 상에서 2차 회전한 인쇄롤러가 상기 기판 상에서 3차 회전함으로써 상기 블랭킷 내의 저분자량 실리콘 체인을 상기 블랙매트릭스의 상부면에 전이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인쇄롤러가 상기 기판 상에서 3차 회전시 상기 기판을 60도~200도로 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계는
    상기 기판 상에 블랙 수지를 도포한 후 상기 블랙수지를 포토리소그래피공정으로 패터닝하는 단계를 포함하며,
    상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계는
    상기 블랭킷이 부착된 인쇄롤러의 회전시 상기 블랭킷 내의 저분자량 실리콘 체인을 상기 블랙매트릭스의 상부면에 전이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인쇄롤러가 상기 기판 상에서 회전시 상기 기판을 60도~200도로 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랭킷은 폴리디메틸실록산으로 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  8. 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와;
    상기 블랙매트릭스를 연마하는 단계와
    소수성 물질이 흡착된 임프린트용 몰드와 상기 블랙매트릭스의 상부면을 접촉시킴으로써 상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스의 상부면을 소수성 처리하는 단계는
    상기 블랙매트릭스가 형성된 기판의 상부에 소수성 자가 조립 물질이 흡착된 임프린트용 몰드를 정렬하는 단계와;
    상기 임프린트용 몰드와 상기 블랙매트릭스를 접촉시킴으로써 상기 소수성 자가 조립 물질을 상기 블랙매트릭스의 상부면에 전이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 소수성 자가 조립 물질은 불소 계열의 자가 조립 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 임프린트용 몰드와 상기 블랙매트릭스의 접촉시 상기 기판을 60도~200도로 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 임프린트용 몰드는 폴리디메틸실록산으로 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
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KR102014133B1 (ko) * 2018-06-15 2019-08-26 (주)프로템 전도성 기판 제조장치

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