KR890004937B1 - 칼라 필터와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

칼라 필터와 그 제조방법

제1(a)도-제1(d)도는 본 발명의 제조공정을 나타내는 공정도.

제2도는 본 발명에 의해 얻어지는 칼라필터의 특성 곡선이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리기판 2 : 투명층

3R : 적색패턴 3G : 녹색패턴

5 : 다색필터층 6 : 폴리머보호층

본 발명은 액정칼라텔레비젼 등에 쓰이는 칼라필터를 간단하고 저렴하게 제조할 수 있는 칼라필터의 제조방법에 관한 것이다.

칼라필터는 액정표시소자의 상면에 적층되어 칼라신호를 재현하는 것으로서, 종래에는 사진에서의 현상기술을 도입하여 다색패턴을 형성하거나 또는 진공 증착법에 의해 칼라시료를 선택적으로 증착하여 만들고 있다.

그러나, 상기한 다색패턴은 적색, 논색, 청색층을 순차적층하여 되는 것이므로, 층두께가 두꺼워서 광 투과율이 좋지 못한 결점이 있어서, 현재는 거의 사용되지 않고 있다.

또한, 진공증착법은 층두께의 증가를 초래하지는 않지만 공정이 복잡하고 진공증착로와 같은 설비를 필요로하기 때문에 제조원가가 높고, 생산성이 낮으며, 특히 증착공정의 성태에 따라 제품회수율이 크게 영향받는 결점이 있다.

한편, 상기한 방법과는 달리 최근에는 기판 상에 투면수지막을 입혀놓고, 이 투명수지막에 사진식각법에의한 노광용 마스크를 씌워 유색패턴을 형성하여 놓고, 각 패턴부의 수지막을 염료로 염색하여 다색패턴이 형성되게 한 유기칼라필터가 실용화되고 있다.

이 유기칼라필터에 의하면 막두께가 얇으면서도 진공증착법에서와 같은 값 비싼 설비를 요하지 않는 이점을 얻을 수 있지만, 수지막이 순차 염색되어 다색패턴을 형성할 때, 상호 인접한 경계면에서 쉽게 혼색되어 패턴별 광투과율이 불균일하게 나타나는 단점이 있다.

상기한 단점은 디스플레이시, 색순도 저하의 주원인으로 되고 있다.

본 발명의 목적은 유기칼라필터를 제조함에 따르는 문제점을 해결하기 위하여 인접한 패턴의 경계면에서 혼색이 생기지 않는 새로운 칼라필터의 제조방법을 제공함에 있다.

이에 따라 본 발명은 젤라틴과 중크롬산 암모늄의 혼합용을 유리기판에 스핀코팅하여 투명막을 형성하고, 이 투명막 상에 포토레지스터를 도포하여 노광처리하는 사진식각법으로 소정의 다색 칼라패턴을 형성하는 유기칼라필터의 제조방법에 있어서, 상기한 통상의 사진식각법에 의해 형성되는 소정의 유색패턴 위로, 해당 유색염료가 침전전된 염색여과지를 놓고, 밀폐분위기에서 180-210℃의 고온 다습한 공기를 25분간 주입시켜, 상기한 염색여과지에 침적된 염료용해액이 상기한 유리기판 상의 투명층으로 침투되게 하는 공정을 적색, 녹색, 청색 순으로 반복하여 소정의 유색칼라패턴이 투명층에 형성되게 함을 특징으로 하는 칼라필터의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 젤라틴과 중크롬산의 혼합용액은 18%의 젤라틴용액을 50℃에서 중탕하면서 중크롬산 암모늄을 상기한 젤라틴의 0.5중량%로 첨가하여 교반한 용액을 여과하여 얻는다.

또, 여과지에 흡수된 염료는 톨루엔 80중량%와, 에틸셀룰로오즈를 포함하는 에탄올 20중량%의 조성물에 용해하여 여과지로 침착시킨 것이다.

상기한 본 발명에 따라 얻어지는 다색칼라필터는 염색과정에서 여과지에 침적된 염료는 일정한 속도로 젤라틴층에 침투 확산되므로, 각 패턴별 염료밀도가 균일하게 되어 광투과율이 일정하게 나타난다.

이하, 본 발명은 첨부도면에 따라 바람직한 실시예로서 상세히 설명한다.

[실시예]

18%의 젤라틴용액을 50℃에서 중탕하면서 0.5중량%의 중크롬산 암모늄을 첨가하여 잘 교반한 다음, 통상의 여과지로 걸러서 얻어지는 용액을 제1도의 유리기판(1)에 3-4㎛의 두께로 스핀코우팅하여 투명막(2)를 형성한다.

유리기판(1)은 스핀코팅 전에 175℃로 예비가열된 것을 사용하여, 또 스핀코팅 후에도 150℃로 2시간 반열처리하여 투명막(2)의 두께가 균일해지게 한다.

상기한 스핀코팅 공정은 필요하다면 2회 이상 반복할 수도 있다.

또, 젤라틴에 첨가되는 중크롬산액은 젤라틴의 기준경도를 높혀주어 수세시 또는 사진식각과정에서 박리되는 일이 없게 해준다.

젤라틴과 중크롬산 암모늄의 혼합용액을 중탕함에 있어서도, 중탕온도가 50℃ 보다 높으면 열에 비해 점성이 낮아져서 코팅막이 얇아지고, 그 결과로 Q지수 (2πλf²d/No, d는 투명층(2)의 두께, f는 공간주파수로서 1/λ에 해당함)가 10이하로 저하되어 최대효율이 100%가 되지 않는다.

따라서 젤라틴용액의 중탕온도는 40-50℃, 바람직하게는 50℃ 이다.

이와 같이 하여 유리기판(1)상에 형성된 투명층(2)에 포토레지스터를 스핀코오팅하고, 적색패턴 노광용 마스크를 씌워 자외선 노광하면, 제1(a)도의 도시와 같이 적색패턴(3R)이 형성된다.

한편, 상기와는 별도로 톨루엔 80중량%와, 에틸셀룰로오즈를 포함하는 에탄올 20중량%의 조성비로 된 용해액을 각각 적색, 녹색, 청색용으로 구분하여 놓고, 여기에 해당 염료를 용해시킨 다음 여과지를 침적하여 염료용해액이 스며든 적색, 녹색, 청색여과지를 각각 만든다.

본 발명에서 적색염료는 이스트맨 레드901, 녹색염료는 40%이스톤 엘로우에 60%이스트맨 블루BGN이 혼합된 것을, 그리고 청색염료로는 이스트맨 폴리에스테르 블루 4RL을 각각 사용하였다.

얻어진 3가지 염색여과지 중에서 적색여과지(4R)을 선정하여 상술한 적색패턴(3R) 상에 놓은 다음, 밀폐분위기에서 25분간 210℃의 고온 다습한 공기를 불어 넣은 결과, 적색패턴(3R)을 통하여 투명층(2)에 1.5㎛의 두께로 적색염색층(R)이 형성되었다. (제1(b)도 참조).

다음에 여과지(4R)을 걷어내고, 통상의 현상액으로 적색패턴(3R)을 세척하여 제거한 후, 40℃의 탈이온수에 넣어 15분간 초음파 세정하고, 다시 25℃의 탈이온수로 10분간 재세정하여 적색패턴(3R)이 잔류하지 않도록 깨끗이 씻어낸다.

이후에는 상술한 공정과 동일한 방법으로 포토레지스터를 스핀코오팅하고, 녹색패턴용 노광마스크를 통해 자외선 노광하여 형성되는 녹색패턴(3G)에 녹색여과지(4G)를 얹고, 밀폐분위기에서 180℃의 고온다습한 공기를 25분간 불어 넣어 투명층(2)에 1.5㎛ 두께의 녹색염색층(G)가 적색염색층(R)에 인접하여 형성되게 한다. (제2(c)도 참조).

청색염색층(B)도 상술한 녹색염색공정과 동일한 수준으로 행하여 투명층(2)에 상호 인접하는 적색, 녹색, 청색염색층(B) (G) (R)이 형성되게 한 다음, 하드 베이커에 넣고 200℃ 정도의 분위기에서 20분간 방치하여 베이킹하고, 질소가스를 충전하여 불활성 분위기에서 냉각시킨 후, 베이킹된 염색층 상에 폴리머보호층(6)을 도포하여 소망의 칼라필터를 얻었다(제1(d)도 참조).

상술한 공정에서 밀폐분위기로 주입되는 고온 다습한 공기의 온도는 경계면에 혼색을 일으킬 수 있는 인자가 되고, 또 밀폐분위기에서의 처리시간은 염료층의 두께에 영향을 주는 인자가 되므로 이 실시예에서 제시한 조건을 따라야 양질의 칼라필터를 얻을 수 있다.

본 발명에 의해 얻어지는 칼라필터는 염색과정에서 여과지에 침적된 염료용해액이 투명층에 침투되게 하는 것이므로, 염색속도가 일정하게 되어, 투명층의 염료밀도와 범위, 그리고 염색층의 두께를 용이하게 조절할 수 있어서, 얻어지는 칼라필터의 패턴별 광투과율은 제2도의 특성곡선으로 알 수 있는 바와 같이, 적색염색층(R)의 분광중심파장은 6800Å, 녹색염색층(G)의 분광파장은 5500Å, 또 청색염색층(B)의 분광중심파장은 4200Å으로, 매우 양호한 특성을 갖는다.

Claims (2)

1. 젤라틴과 중크롬산 암모늄이 혼합용액을 유리기판에 스핀코팅하여 투명막을 형성하고, 이 투명막에 포토레지스터를 도포하여 노광처리하는 사진식각법으로 소정의 다색 칼라패턴을 형성하는 유기칼라필터의 제조방법에 있어서, 상기한 사진식각법에 의해 형성되는 소정의 유색패턴 위로, 해당 유색염료가 침적된 염색여과지를 놓고, 밀폐분위기에서 180-210℃의 고온다습한 공기를 25분간 주입시켜, 상기한 염색여과지에 침적된 염료용해액이 상기한 유리기판 상의 투명층으로 침투되게 하는 공정을 적색, 녹색, 청색 순으로 반복하여 소정의 유색칼라패턴이 투명층에 형성되게 함을 특징으로 하는 칼라필터의 제조방법.
2. 제4항에 있어서, 상기한 염색여과지는 톨루엔 80중량%와, 에틸 셀룰로오즈를 포함하는 에탄올 20중량%의 조성비로 된 염료용해액에 해당 염료를 용해시키고, 침적하여 만들어짐을 특징으로 하는 칼라필터의 제조방법.

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