KR950011779B1 - 칼라필터의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

칼라필터의 제조방법

제1도는 종래의 액정표시소자용 칼라필터의 단면도.

제2a∼d도는 이 발명에 따른 액정표시소자용 칼라필터의 제조공정도이다.

이 발명은 LCD용 칼라필터의 제조방법에 관한 것으로, 특히 염색층의 상부에 광차단층을 형성하여 선명도를 향상시킬 수 있는 칼라필터의 제조방법에 관한 것이다.

최근 촬상용 전자관을 대체할 차세대의 촬상소자로서 각광받고 있는 전하결합소자(Charge Coupled Device; 이하 CCD라 칭함)등의 고체 촬상소자의 칼라화는 광전 변환영역의 상부에 칼라필터를 형성함으로써 행해지고 있다. 또한 액정표시소자(Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 칭함)등의 표시소자의 칼라화도 광전 변환영역의 상부에 칼라필터를 형성함으로써 행해지고 있다. 이와같은 고체 촬상소자및 표시소자들은 고밀도 및 고해상도의 특성도를 요구하는 반면 크기는 소형화 추세에 있다. 따라서 이와같은 경향에 따라 고감도 및 안정한 분광특성을 얻을 수 있는 칼라필터에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

제1도는 종래의 액정표시소자(Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 칭함)용 칼라필터의 단면도이다. 상기 칼라필터를 실현하는 제조공정을 간단히 설명한다.

칼라필터용의 투명한 기판(Glass Substrate) 또는 실리콘 반도체 기판(Wafer)(1)상에 광차단용 금속인 크롬(Cr), 크롬산화물 또는 블랙 착색물질을 스퍼터링(Sputtering)이나 진공증착(Deposition)으로 전면에 증착하여 적정두께의 피막을 형성한다. 그다음 통상의 사진식각(Photolithography)공정에 의하여 피막의 일부를제거하여 소정패턴을 갖는 광차단막인 광차단층(Black Matrix Layer; 3)을 형성한다. 이때, 형성된 광차단층(3)은 매트릭스 형상으로 배치된다. 그 다음 상기 광차단층(3)이 형성된 구조의 전표면에 유기 물질을 도포하고 포토마스크(Photo mask)를 이용하여 노광하고 현상하여 피염색층의 패턴을 형성한다. 이어 상기 피염색층의 패턴을 소정의 염료를 이용하여 염색하여 타닌산(Tannin acid)이나 주석산(Tartaric acid)등으로 고착시킨후 두번째색, 세번째 색을 순차적으로 상기와 같은 공정을 반복하여 적색(Red; 이하 R이라칭함), 녹색(Green; 이하 G라칭함), 청색(Blue; 이하 B라 칭함)의 염색층(5)을 형성한다. 이어 전술한 구조의 전표면에 보호막층(7)을 형성하고 상기 보호막층(7)의 상부에 ITO를 스퍼터링 또는 진공증착하여 공통전극(9)을 형성한다.

따라서, 종래 기술에 의해 형성된 칼라필터는 광차단층(3)과 염색층(5)사이의 얼라인(Align) 문제로 빈공간인 틈새가 생긴다. 이로 인하여 백결점이나 흑결점이 생기는 문제점이 있었다. 또한, 광차단층(3)으로 인하여 도포막의 균일도가 좋지않아 전체적으로 균일한 색상과 선명도를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 이 발명의 목적은 염색층의 상부에 광차단층을 형성함으로써 전체적인 색상의 균일도와 선명도를 향상시킬 수 있는 칼라필터의 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 이 발명은 LCD용 칼라필터의 제조방법에 있어서, 투명한 기판의 상부에 염색층을 형성하는 공정과, 상기 염색층의 전표면에 광차단용 포토레지스트를 도포한후 백노광(Back Exposure)을 실시하여 광차단층을 형성하는 공정과, 상기 광차단층 상부의 전표면에 공통전극을 형성하는 공정을 구비하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 이 발명을 상세히 설명한다.

제2a∼d도는 이 발명에 따른 LCD용 칼라필터의 제조공정도이다.

제2a도를 참조하면, 투명한 기판(21) 상부의 전표면에 유기물질을 도포하여 피염색층을 형성한다. 그 다음 포토마스크를 이용하여 노광하고 현상하여 피염색층의 패턴(23)을 형성한다.

제2b도를 참조하면, 상기 피염색층 패턴(23)에 소정의 염료를 이용하여 첫번재 색을 염색한후 타닌산(Tannin acid)이나 주석산(Tartaric acid)에 침적시켜 염료를 고착시킨다. 계속해서 두번째 색, 세번째 색을 순차적으로 상기와 같은 공정을 반복하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 염색층(25)을 형성한다.

제2c도를 참조하면, 상기 염색층(25)이 형성된 구조의 전표면에 광차단용 포토레지스트 또는 안료분산 포토레지스트를 도포하여 광차단막을 형성한다. 이어 쇼트-패스 필터(Short-Path Filter)를 사용하여 백노광(Back Exposure)을 실시하여 소정 패턴을 갖는 광차단층(27)을 형성한다.

상기 쇼트-패스 필터는 광차단층(27)을 형성시키기 위하여 광차단용 포토레지스트 또는 안료분산 포토레지스트등을 도포한 후 백노광 공정을 실시할때, 노광기의 노광파장에 의하여 염색층(25)상부 광차단층의 노광효고를 없애기 위하여 사용한다. 따라서, 쇼트-패스 필터에 의해 각 염색층(25)사이에만 노광이 되고 다른 영역에는 노광효과가 없어지므로 오동작이나 이에 따른 역효과는 발생하지 않는다.

또한, 광차단층(27)은 상기 염색층(25)이 형성된 구조의 전표면에 유기물질을 도포하여 패턴을 형성한후 상기 패턴에 광차단용 염료로 염색하여 광차단층(27)을 형성할 수도 있다. 상기와 같이 각 염색층(25)사이에 광차단층(27)을 형성함으로써 광차단층(27)과 염색층(25)사이에 빈공간인 틈새가 없어지게 되어 백결점이나 흑결점의 발생이 방지된다. 또한, 광차단층(27)형성시 얼라인(Align)이 필요없게 되어진다.

제2d도를 참조하면, 상기 구조의 전표면에 ITO를 스퍼터링(Sputtering)또는 진공증착(Deposition)하여 공통전극(29)을 형성할 수 있다.

상술한 바와같이 백노광에 의해 광차단층을 염색층의 상부에 형성함으로써 전체적으로 색상의 균일도가 향상된 칼라필터를 형성할 수 있다.

따라서, 이 발명은 각 화상패턴인 염색층과 광차단층과의 사이에 빈공간인 틈새가 형성되지 않으므로 백결점이나 흑결점이 없어지게 되어 선명도가 향상되고 또 각층의 형성시 도포막의 균일도가 향상되어 전체적인 색상의 균일도가 향상되는 이점이 있다.

또한, 광차단층의 형성시 얼라인(Aling)이 필요없게 되어 공정이 간단해지며 더불어 수율이 향상되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. LCD용 칼라필터의 제조방법에 있어서, 투명한 기판의 상부에 염색층패턴들을 형성하는 공정과, 상기 염색층패턴들이 형성되어 있는 구조물의 전표면에 광차단용 포토레지스프를 도포한 후, 백노광(Back Exposure)을 실시함으로써 상기 염색층 패턴들 사이에 광차단층을 형성하는 공정과, 상기 광차단층 및 염색층패턴들 상부의 전표면에 공통전극을 형성하는 공정을 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 칼라필터의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 광차단층의 재료는 광차단용 포토레지스트 또는 안료분산 포토레지스트를 이용함을 특징으로 하는 칼라필터의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 광차단층은 쇼트-패스 필터를 사용하여 백노광을 실시하여 형성함을 특징으로 하는 칼라필터의 제조방법.