KR920003352B1

KR920003352B1 - 액정표시소자용 컬러필터 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR920003352B1
Application number: KR1019880018210A
Authority: KR
Inventors: 최동욱
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 김정배
Priority date: 1988-12-31
Filing date: 1988-12-31
Publication date: 1992-04-30
Also published as: JPH03135521A; KR900010430A

Abstract

내용 없음.

Description

액정표시소자용 컬러필터 및 그 제조방법

제1도는 종래 컬러필터의 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 컬러필터의 단면도.

제3도는 본 발명에 의한 컬러필터의 평면도.

제4도는 본 발명의 제조공정중 블랙 매트릭스 패턴처리 공정도.

제5도는 본 발명의 제조공정중 제1색 필터 패턴처리 공정도.

제6도는 본 발명의 제조공정중 제2색 필터 패턴처리 공정도.

제7도는 본 발명의 제조공정중 제3색 필터 패턴처리 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광학 유리기판 10 : 블랙매트릭스

20 : 제1색 필터 30 : 제2색 필터

40 : 제3색 필터

본 발명은 액정 표시소자용 컬러필터에 관한 것으로서 특히, 3색(청,녹,적)의 필터가 단층으로 배열된 컬러필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 컬러필터는 제1도와 같이, 광학유리기판(1) 상에 3색의 필터(2)(3)(4)가 각기 다른층으로 패턴처리되고, 각층의 필터 패턴위에 투명한 중간층(5)(6) 및 보호막(7)이 피복되어 적어도 6개층 이상의 다층구조를 이룬다.

상기 3색의 필터(2)(3)(4)는 모두 천연동물성 단백질인 젤라틴, 카제인등에 중크롬산암모늄을 혼합하여 감광성을 부여한 감광액을 사용하고 있다. 즉, 그 감광액을 도포하여 된 감광막에 패턴마스트를 대고 노광 및 현상하여 소정의 패턴을 형성하고 이 패턴에 소정의 분광특성을 갖는 원색(청,녹,적) 또는 보색(심홍색, 황색,암청색)의 염료로 각각 염색하여 각 필터를 완성한 다음 폴리우레탄등으로 염색분리를 위한 중간층(5)(6)을 각 필터위에 피복하던 것이다. 이와 같이 종래에는 필터를 염색하는 방법을 취하고 있으므로 제1색, 제2색, 제3색의 필터층을 형성하기 위해서는 각 필터층의 혼색방지를 위한 중간층을 포함하여 적어도 6개층 이상의 다층구조를 이루게 되므로 구조가 복잡하여 제조공정이 길고 뿐만 아니라 각 중간층의 두께만큼 필터 하부에 위치하는 액정 셀에 대한 각 필터층의 간격이 달라져 화질이 떨어지는 주요인이 된다. 또한 종래에는 천연동물성 단백질을 필터모재로 사용하기 때문에 내열성이 낮고 중간층과의 열팽창 계수차, 수분에 대한 저항성의 차이로 인하여 건조공정중에 필터패턴의 경계면에서 균열이 발생되는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 컬러필터의 구조 및 제조상의 모든 문제점을 해결하기 위하여 제1색필터, 제2색필터, 제3색필터가 단층으로 패턴 처리되는 단층구조의 컬러필터를 제공하려는 것이다.

본 발명에 의한 컬러필터는 제2도 및 제3도와 같이, 광학유리기판(1)상에 혼색 방지용 블랙 매트릭스(10)가 패턴처리되고, 이 패턴과 나란이 유색 폴리아미드 수지로 제1색 필터(20)와 제2색필터(30) 및 제3색필터(40)가 각각 패턴 처리된 단층구조의 특징을 가진다.

이와 같이 단층구조로 되는 본 발명 컬러필터의 제조공정은 크게 나누어 블랙 매트릭스 패턴 처리공정, 제1색필터 패턴 처리공정, 제2색필터 패턴 처리공정 및 제3색필터 패턴 처리공정으로 구분된다.

블랙매트릭스 패턴처리공정은 제4도와 같이, 광학유리기피나(1)에 크롬을 이용한 크롬층(11)을 형성하고, 그 위에 포토레지스트를 이용한 감광패턴(12)을 형성하여 이를 에칭함으로써 감광패턴(12)과 같은 크롬패턴(13)을 형성하며, 이의 감광패턴(12)을 제거한 다음 소정온도로 건조시켜서 상기 코롬패턴으로 되는 블랙 매트릭스(10)를 완성한다. 블랙 매트릭스(10)의 평면은 제3도에서 빗금친 부분과 같다.

제1색필터 패턴 처리공정은 제5도와 같이 상기 블랙 매트릭스(10)가 형성된 광학유리기판(1)상에 청색 폴리아미드 수지를 회전 도포하고 소정온도로 건조시켜서 청색 수지층(21)을 형성한 다음, 그 위에 감광층(22)을 형성하여 이에 청색필터 마스크(미도시)를 대고 노광함으로써 소정의 감광패턴(23)을 제적하고, 감광패턴(23)이외의 상기 청색 수지층(21)을 형상액으로 에칭하여 동일한 청색수지 패턴(24)을 형성한다. 그리고 청색수지패턴(24)상의 감광패턴을 제거하여 소정온도로 건조시켜 제1색(청색)필터(20)을 완성한다. 이때의 건조온도는 상기 청색수지층(21)의 건조온도보다는 높은 온도로 하고, 감광제의 사용은 포지티브 감광제를 사용한다. 무릇 네카티브 감광제를 사용할 수도 있겠으나 그 경우 폴리 아미드 수지와 네가티브 감광제와의 계면 반응에 의한 감광제의 박리가 잘 되지 않는 경우가 있으므로 포지티브 감광제의 사용이 공정상 매우 유리하기 때문이다.

다음 제2색필터 패턴 처리공정은 제6도와 같이, 상기 블랙 매트릭스(10)와, 제1색 필터(20)가 형성된 광학유리기판(1)상에 녹색 폴리아미드수지를 회전 도포하여 소정온도로 건조시켜 녹색 수지층(31)을 형성한다.

이때의 건조온도는 상기 청색수지층(21)의 건조온도보다 낮은 온도로 한다. 왜냐하면 그 온도를 갖거나 높게할 경우에 먼저 제작된 필터층에 열응력이 생겨 그 필터층의 균열이 발생할 수 있기 때문이다. 상기 녹색 수지층(31)위에는 같은 방법으로 감광층(32)을 도포하여 소정 감광패턴(33)을 형성하고, 이 감광패턴(33)과 같은 녹색수지패턴(34)을 형성한 다음 그것을 소정온도로 건조하여 제2색(녹색) 필터(30)를 완성한다. 이때의 건조온도는 상기 녹색 수지층의 건조온도보다 높고, 상기 먼저 실시된 제1색 필터(20)의 건조 온도보다는 낮게 설정한다. 또한 여기에서 녹색 수지 패턴(34)을 형성하기 위한 괌강제 현상액으로 에칭을 할때에는 먼저 실시된 제1색 필터(20)가 이미 건조되어 고형 처리된 상태이므로 그것이 제거될 염려는 없다.

그리고 제3색 필터 패턴 처리공정은 제7도와 같이, 상기 블랙 매트릭스(10)와 제1색 필터(20) 및 제2색 필터(30)가 형성된 광학유리기판(1)상에 적색 폴리아미드 수지를 상기 먼저 실시된 녹색수지층(30)의 건조온도보다 낮은 온도로 건조하여 된 적색 수지층(41)을 형성하고 이 위에 역시 동일방법으로 감광층(42)을 도포하여 소정의 감광패턴(43)을 형성하며 이에 의하여 적색 수지 패턴(44)을 형성한 다음 이를 상기 먼저 실시된 적색수지층(41)의 건조온도보다는 높고, 상기 제2색 필터(30)의 건조온도보다는 낮은 온도로 건조하여 제3색(적색) 필터(40)를 완성한다.

상기한 방법에서 각 수지층의 패턴 처리를 위해 감광제를 사용한 예를들어 설명하고는 있으나 다른 방법 예컨대 인쇄처리등으로 실현가능함은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하명 액정표시소자의 컬러필터를 제조함에 있어서 세가지 색상의 필터를 단층화할 수 있으므로 구조가 간단한 컬러필터를 제공하게 되고 아울러 단층구조의 컬러필터로써 액정 표시소자의 화질을 개선시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

광학유리기판상에 혼색방지용 블랙매트릭스가 패턴 처리된 액정표시소자용 컬러필터에 있어서, 광학유리기판(1)상에 상기 블랙매트릭슥가 크롬(Cr)으러 패턴처리되고, 제1색필터(20)와 제2색필터(30) 및 제3색필터(40)가 상기 패턴상에 중첩되게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 컬러필터.
제1항에 있어서, 상기 각 필터(20,30,40)는 각각의 색이 착색된 수지가 고형처리된 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 컬러필터.
액정표시소자용 단층구조의 컬러필터를 제조함에 있어서, 광학유리기판(1)상에 크롬을 이용한 소정의 블랙매트릭스 패턴처리 공정을 포함하고, 블랙매트릭스(10)가 형성된 광학유리기판(1)에 청색수지층(21)을 건조 형성하여 소정의 청색수지패턴(24)을 형성하고 이를 다시 소정온도로 건조하여 제1색필터(20)를 완성하는 제1색필터 패턴처리공정과, 상기 블랙매트릭스(10)와, 제1색필터(20)가 형성된 광학유리기판(1)상에 녹색수지층(31)을 건조 형성하여 소정의 녹색수지패턴(34)을 형성하고 이를 다시 소정온도로 건조하여 제2색 필터(30)를 완성하는 제2색 필터패턴 처리공정과, 상기 블랙매트릭스(10)와 상기 제1색필터(20) 및 상기 제2색필터(30)가 형성된 광학유리기판(10상에 적색수지층(41)을 건조형성하여 소정의 적색 수지패턴(44)을 형성하고 이를 다시 소정온도로 건조하여 제3색필터(40)를 완성하는 제3색필터 패턴 처리공정을 가져서 되는 액정표시소자용 컬러필터의 제조방법.
제3항에 있어서, 각 필터(20)(30)(40)이 건조온도는 각각의 수지층(21)(31)(41)의 건조온도보다 높고, 각 필터(20)(30(40)의 건조온도 및 각 수지층(21)(31)(41)의 건조온도는 점차 낮은 온도로 되는 액정 표시소자용 컬러필터의 제조방법.