KR960000260B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법
제1도는 종래 기술에 따른 액정표시소자를 나타내는 단면도.
제2도는 본 발명에 따른 액정표시소자를 나타내는 단면도이다.
[산업상의 이용분야]
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 색필터층의 보호 및 평활화를 위한 칼라필터 보호막(평활막)을 형성하므로써 막 두께 차이에 의한 표시 색 얼룩을 방지하여 보다 선명한 화상을 얻을 수 있는 칼라필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
[종래기술 및 문제점]
최근 OA기기나 휴대용 소형 TV등의 보급에 따라 이제까지의 전자 디스플레이 장치로 브라운관(CRT) 대신에 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로일루미너 센서(EL)소자, 플라즈마 디스플레이(PDP), 발광 다이오드(LED), 형광 표시관(VFD)등의 연구가 활발히 추진되고 일부는 실용화 되고 있다.
그중에서도 액정 디스플레이는 극도로 경량으로 박형, 저가 저소비 전력구동으로 집적 회로와의 정합성이 좋은 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터(LAP TOP COM PUTER)나 포켓 컴퓨터(POCKET COMPUTER)의 표시외에 차량 적재용, 칼라TV 화상용으로서 그 용도를 급속하게 확대하고 있다.
또한 LCD에 사용되고 있는 칼라필터는 3-5인치가 실용화 되어 있고, 10-14인치가 개발중이며 대형화를 향해 급속히 진행되고 있다.
CRT와 마찬가지로 칼라필터(COLOR FILTER) 또한 빛의 삼원색(R, G, B)을 화소의 기본단위로 하고 동 3 색의 세기 조절, 즉 통과하는 빛의 강도를 제어함으로써 칼라를 실현하는 기술이다.
칼라특성은 액정의 콘트라스트(CONTRAST)비가 40 : 1 정도의 액티브 매트릭스 (ACTIVE MATRIX) 방식 액정패널이 가장 유리하나 칼라액정의 제조는 모노크로(MONOCHRO)액정의 제조와 비교할때, 화소수의 증가(3배화소), 그로인한 주변IC (DRIVER등)의 증가, 코스트 상승, 일드(YIELD)저하 등의 단점을 가지고 있다.
칼라필터를 형성시키는 종래방법으로는 인쇄법, 증착법, 전착법, 안료분산법 등이 있는데 일반적으로 염색법이 사용되고 있다. 염색법은 레지스트(RESIS T)의 사용법에 따라 포지티브(POSITIVE)와 네가티브(NEGATIVE)방식으로 나뉘며 염색층으로는 젤라틴, 카제인 등의 천연 TURU-BACK 물질이 사용되나 젤라틴이 염색하기 쉬운 장점을 가진다.
이러한 LCD기술은 전극간 거리의 균일성이 가장 긴요한데 이를 위해서는 칼라필터의 표면이 평탄해야하고 그를 위한 우수한 공정기술이 요구된다.
상기 칼라필터를 염색시키는 공정은 마스크(MASK)법과 패턴(PATTERN)법이 있는데 패턴법이 평활성이 우수해서 실용화에 유리한 면이 있으나 포지티브 레지스트를 사용시 격리등의 기술적 문제가 뒤따르게 된다.
여기서는 기존의 통상적인 칼라필터 제조방법중 일반적으로 많이 쓰이는 염색법과 안료분산법에 관하여 알아보자, 상기 염색법은 CRT용 칼라필터에서 주로 적용되는 방법으로서 유리기판 상에 크롬 블랙 매트릭스를 형성하고 젤라틴, 카제인 등을 균일하게 도포한뒤, 포토라소그라피 및 염색기술로써 R,G,B를 형성한다.
동기술은 일반 사진기술에서도 사용되는 것으로서 양호한 평활성을 얻을 수 있으며 에칭 또한 비교적 용이하여 타 기술에 비해 초미세 패턴이 가능하며 색체 및 미세가공에서 우수한 특성을 보이는 반면, 공정상의 복잡성과 염색액의 관리상 어려움 및 염색매체의 내열성 불량 등과 같은 단점을 가지고 있다.
한편 상기 안료분산법은 감광성을 준 블랙 매트릭스(BLACK MATRIX), R, G, B용 잉크를 스피너(SPINNER)에 도포하고 포토리소그라피 (PHOTOLITH OGRA PHY)로 패터닝을 하는 고정으로 막 형성의 평활성이 좋고 필터 에지(FILTER EDGE)의 구분이 명확한 장점이 있는 반면, 동기술의 단점으로는 포트리소그라피 수법을 기본으로 하므로 공정이 복잡하고 블랙 매트릭스 및 R, G, B 패턴에 국곡이 생겨, 상기 부분에 요철이 심해질 수가 있다.
이때 상기 포토리소그라피 공정 즉, 감광막 및 식각공정이 반도체 분야에서 하는 역할은 각종 단위 능동 및 수동 반도체 소자를 축소, 집적화시켜 전기적 기능을 갖게 하는 것으로써, 반도체기판 상에 회로의 구조적 형상화를 재현시키는 것을 주 목적으로 하고 있음은 이미 인지된 바 있다.
상기 기술을 이용해 제조된 액정표시판은 개별 스위칭 소자인 박막 트랜지스터 (THIN FILM TRANSISTOR : TFT)가 형성된 하부기판 즉, TFT기판과, 액정층과, R, G, B의 3가지 색 필터층이 반복 배열되어 칼라화를 시키는 상부기판 및 상기 상부기판 위에 형성된 오버 코트층(OVER COAT LAYER)과 ITO(INDUIM TIN OXIDE) 투명 전극막으로 구성되어 있다.
색 필터층이 형성되어 있는 상부기판의 제조와 관련된 종래의 액정표시소자를 제1도를 참조하여 설명한다.
제1도는 종래 기술에 다른 액정표시소자의 단면도를 도시한 것으로 상기 도면에 나타낸 바와 같이 CP(CUTTING, POLISHING) 처리를 한 LCD용 유리기판(1-1) 상에 광 차폐용 금속막을 증착한 다음, 사진 식각공정에 의하여 TFT의 열화방지를 위한 차광용 블랙 매트릭스(2)를 1000-2000Å 정도의 두께로 크롬을 스퍼터링(SPU TTERING), 패터닝하여 형성한다.
그후 크롬(Cr) 재질의 블랙 매트릭스가 형성된 기판(1-1) 상에 일반적으로 알려진 칼라필터 형성 방법인 염색법, 염료분산법, 안료분산법, 전착법 및 인쇄법등을 이용하여 칼라필터인 R, G, B 패턴(3-1, 3-2, 3-3)을 형성한다.
이때 상기 R,G,B 패턴이 우수한 분광특성을 낼 수 있는 두께는 현재까지 개발된 재료의 한계성에 의해, 레드 분광특성을 가지는 제 1 색 패턴(3-1)은 1.8-2.4μm의 두께로, 그린 분광특성을 가지는 제 2 색 패턴(3-2)은 1.0-2.4μm의 두께로, 블루 분광특성을 가지는 제 3 색 패턴(3-3)은 1.5-1.8μm의 두께로 형성된다.
상기 원리를 기초로 하여 상기 R,G,B 패턴(3-1, 3-2, 3-3)의 제조공정을 좀더 상세히 설명하면 아래와 같다.
즉, 크롬재질의 블랙 매트릭스(2)가 형성된 투명기판(1-1) 상에 최적화된 분광 특성을 갖는 네가티브 포토레지스트(NEGATIVE PHOTORESIST), 예컨데 아뇨를 분산시킨 착색 아크릴 감광성 수지를 1.8-2.4μm 두께로 도포하고, 핫 플랫트에서 소프트 베이크(SOFT BAKE)한 다음 노광시 발생되는 레지스트의 산화방지를 위해 산소 차단막(PVA)의 투명성 수지를 이미 형성된 착색막 위에 도포, 건조시킨뒤, 자외선으로 포토마스크를 이용하여 노광을 실시한다. 노광후 산소차단막을 DIW로 5분동안 박리한다.
그다은 현상액으로 2-3분 동안 현상한후 DIW(DEIONIZED WATER)로 린스하여 최적화된 분광특성을 갖는 제 1 색 필터층(3-1)을 형성한다.
상기 제 1 색 필터층(3-1)과 동일한 방법으로 상기 블랙 매트릭스(2) 상에 중첩되고 제 1 색 필터층(3-1)과 분리되게 상기 유리기판(1-1) 상에 최적화된 그린 분광특성을 갖는 착색 아크릴 감광성 수지의 제 2 색 필터층(3-2)을 1.0-2.4μm의 두께로 형성한다.
계속해서 상기 블랙 매트릭스(2) 상에 중첩되고 상기 제 2 색 필터층(3-2)과 분리되게 상기 유리기판(1-1) 상에 최적화된 블루 분광특성을 가지는 착색 아크릴수지의 제 3 색 필터층(3-3)을 1.5-1.8μm의 두께로 형성한다.
그후 상기 칼라필터(3-1, 3-2, 3-3)의 단차를 줄이기 위한 한 일면으로 상기 블랙 매트릭스(2)와 색 필터층(3-1, 3-2, 3-3)상의 외부 충격에서 이들을 보호하기 위해 표면경도가 높고 광투과성이 우수한, 예를 들어 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄 등의 투명수지를 0.5-3μm 정도의 두께로 형성한후 핫 플레트에서 150-220℃의 온도로 5분동안 가열하여 보호막(TOP COAT LAYER ; 평활막)(4)을 형성한다.
그후 단차가 있는 상기 R,G,B 패턴(3-1, 3-2, 3-3)과 블랙 매트릭스(2)의 전면에 형성된 상기 보호막(4)의 전 표면상에서 상기 R,G,B 패턴(3-1, 3-2, 3-3)이 형성되어 있는 보호막(4)의 상부에만 액정구동을 위한 전압이 인가되는 ITO 투명전극(5-1)을 형성한뒤 그위에 액정 배향막(6-1)을 형성하여 상부기판을 완성한다.
한편, 상술한 공정외에도 이와 유사한 다른 형태의 종래 칼라필터 형성방법으로는 상기 R,G,B 패턴의 최적 분광특성에 의해 서로 다른 두께의 최적 조건으로 상기 패턴을 형성했을시에 각 R,G,B 패턴 서로간의 두께 단차가 커져 평활화가 불가능하게 되는 것을 고려하여 상기 필터패턴의 두께를 일정하게 함으로써 각 R,G,B 상호간의 두께 단차를 없애고 그 위에 보호막을 형성하는 경우가 일반적이었다.
즉, 상기와 같은 경우는 칼라필터 R,G,B중 두가지 칼라필터에 대한 막두께 조건을 설계한뒤, 나머지 한 가지 칼라필터는 앞의 막두께 조건과 일치시켜 설계 제조하므로써 평활화를 이룩하게 되므로 결국 어느 한 칼라필터의 분광특성이 저하되어 칼라표시의 선명성이 떨어지는 원인이 되었다.
또한 막 두께 평활화를 위해서는 일반적으로 폴리아미드(POLYAMID)계, 아크릴(ACRYL)계, 폴리비닐(POLYVINYL)계의 각 재료를 혼합하여 사용하게 되는데 상기 재료의 특성이 에칭(ETCHING)시 등방성 식각되므로 에칭하고자 하는 어느 한 부분이 선택 에칭되는 것이 아니라 전체적으로 에칭이 실시되어 같은 모양의 단차를 갖게 되므로 두께 단차를 없애기 위해 칼라필터 형성후 일차 보호막(평활막)을 도포, 건조, 에칭시키고 그후 이차 보호막(평활막)을 도포, 건조하는 공정을 수차례 반복하여야만 평활한 막을 형성할 수 있어 공정상의 어려움이 뒤따르게 된다.
[발명의 목적]
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로 칼라필터 R,G,B 패턴 각각이 우수한 분광특성을 갖도록 최적두께로 설계, 제작되었을때 어쩔수 없이 발생하는 칼라필터 막의 두께 단차를 평활하게 하기 위하여 젤라틴(GELATIN)계의 네가티브 포토레지스트(NEGATIVE PHOTORE SIST)를 이용한 칼라필터 보호막(평활막)을 증착함으로써 평활화를 이룩하여 표시 색얼룩을 없애 보다 선명한 화상을 실현시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는 유리기판 상에 박막 트랜지스터의 열화를 방지하기 위하여 소정간격으로 형성된 다수의 블랙 매트릭스와, 상기 각 블랙 매트릭스 사이의 공간에 최적화된 분광특성을 갖는 막두께로 각각 분리되어 순차적으로 형성된 제 1 색 내지 제 3 색 필터층과, 상기 제 1 색 내지 제 3 색 필터층중 가장 단차가 높은 제 1 색 칼라필터를 기준으로 상기 블랙 매트릭스 사이와 최적화된 두께로 설계된 제 2 색 및 제 3 색 패턴의 상부에 소정의 두께로 형성된 제 1 보호막과, 한 평면상에 형성된 상기 제 1 색 필터층과 상기 제 1 보호막의 상부에 증착된 제 2 보호막과, 상기 제 2 보호막중 제 1 색 내지 제 3 색 필터패턴이 형성된 부분의 상부에 증착된 ITO 투명전극과, 상기 보호막 및 ITO가 증착된 팬턴상에 형성된 배향막으로 구성됨을 특징으로 한다.
한편 상기 액정표시장치의 제조방법은 투명한 유리기판 상에 박막 트랜지스터의 열화를 방지하기 위해 소정간격으로 소정패턴의 블랙 매트릭스를 형성하는 단계 ; 상기 블랙 매트릭스 사이에 최적화된 분광특성을 갖는 막두께로 각각 분리되게 제 1 색, 제 3 색, 및 제 3 색 필터층을 순차로 형성하는 단계; 최적 두께로 설계된 상기 제 1 색 내지 제 3 색 필터층중 가장 단차가 높은 칼라필터의 두계를 기준으로 상기 필터패턴에 칼라필터 형성용 마스크를 사용하여 상기 블랙 매트릭스와 제 2 색 및 제 3 색 패턴 상부에 소정의 두께로 제 1 보호막을 형성하는 단계 ; 상기 제 1 색 필터층과 제 1 보호막의 상부에 다시 제 2 보호막을 도포하는 단계 ; 상기 제 2 보호막중 제 1 색 내지 제 3 색 패턴이 형성된 부분의 상부에 ITO구동전극을 증착하는 단계 ; 및 상기 보호막과 ITO가 증착된 패턴상에 배향막을 형성하는 단계를 포함하는 공정임을 특징으로 한다.
[발명의 작용]
본 발명은 상술한 구성에 의해 블랙 매트릭스가 형성된 유리기판 상에 최적화된 분광특성을 갖는 즉, 단차를 갖는 막두께로 제 1 색 내지 제 3 색 필터패턴을 형성한 후, 상기 색 필터층의 보호 및 평활화를 위한 제1 및 제 2 보호막을 형성하므로써 막두께 차이에 의한 표시 색 얼룩을 방지할 수 있어 보다 선명한 화상을 얻을 수 있게 된다.
[실시예]
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
제 2 도는 본 발명에 따른 액정표시소자를 나타내는 단면도를 도시한 것으로 상기 도면에서 알 수 있듯이 상기 액정표시소자는 유리기판(1-1) 상에 박막 트랜지스터의 열화를 방지하기 위하여 소정간격으로 형성된 다수의 블랙 매트릭스(2)와, 상기 각 블랙 매트릭스(2) 사이의 공간에 최적화된 분광특성을 갖도록 단차를 가지고 각각 분리되어 순차적으로 형성되는 제 1 색 내지 제 3 색 필터층(3)과, 상기 제1 내지 제 3 색 필터층중 가장 단차가 높은 제 1 칼라필터 패턴(3-1)을 기준으로 상기 블랙 매트릭스 (2) 사이와 최적화된 두께로 설계된 제 2 색(3-2) 및 제 3 색(3-3) 패턴의 상부에 소정의 두께로 형성된 제 1 보호막(4-1)과, 한 평면상에 형성된 상기 제 1 색 필터층(3-1)과 상기 제 1 보호막(4-1)의 상부에 증착된 제 2 보호막(4-2)과, 상기 제 2 보호막(4-2)중 제 1 색 내지 제 3 색 필터패턴(3)이 형성된 부분의 상부에 증착된 ITO 투명전극(5-1)과, 상기 보호막(4-2) 및 ITO(5-1)가 증착된 패턴상에 형성된 배향막(6-1) 구조로 되어 있음을 특징으로 한다.
상기 구조와 제 1 도에 나타낸 종래의 칼라필터 구조와 비교해 볼때, 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조는, 종래 액정표시소자가 최적화된 분광특성을 갖는 막두께로 형성된 제 1 색 내지 제 3 색 필터패턴(3) 상에 상기 필터패턴(3)의 평활화를 위하여 한층의 보호막(4)만을 증착시킨 것에 반해, 상기 필터패턴(3)의 상부에 먼저 단차가 가장 높은 제 1 색 필터패턴(3-1)을 기준으로 제 1 보호막(4-1)을 형성한뒤 다시 상기 보호막(4-1)과 제 1 색 필터패턴(3-1)의 표면상에 제 2 보호막(4-2)을 형성하고 상기 색 필터층(3)의 평활화를 이룩하므로써 제 2 도와 같은 액정표시소자의 구조를 갖도록 하여 본 발명의 목적을 달성하는 것이 큰 차이점이다.
계속해서 제 2 도에 도시된 본 발명에 따른 상기 액정표시소자의 제조방법을 설명하면 아래와 같다.
제 2 도에 도시된 바와 같이 CP(CUTTING, POLISHING) 처리를 한 LCD용 유리기판(1-1) 상에 스퍼터링(SPUTTERING)법, E-빔(BEAM)법, 이베퍼레이터링 (EVAPORATORING)법에 의해 광 차폐용 금속막을 증착한 다음, 사진 식각공정에 의하여 TFT의 열화방지를 위한 차광용 블랙 매트릭스(2)를 1000-2000Å 정도의 두께로 크롬을 스퍼터링(SPUTTERING), 패터닝하여 형성한다.
그후 크롬 재질의 블랙 매트릭스(2)가 형성된 기판(1-1) 상에 일반적으로 알려진 칼라필터 형성방법인 염색법, 염료분산법, 안료분산법, 전착법 및 인쇄법 등을 이용하여 칼라필터인 R,G,B 패턴(3-1, 3-2, 3-3)을 형성한다.
이때 상기 R,G,B 패턴(3-1, 3-2, 3-3)을 상기 블랙 매트릭스(2)가 형성된 유리기판(1-1) 상에 착색 포토레지스트를 코팅한후 건조하는 단계와, 상기 포토레지스트가 노광시 산화되는 것을 막아주기 위해서 상기 포토레지스트 위에 산소차단막을 코팅한후 건조하는 단계 및 노광, 현상에 의하여 소정 간격으로 형성된 상기 블랙 매트릭스(2) 사이에 칼라필터 R,G,B(3-1, 3-2, 3-3)가 최적 분광조건을 갖는 막두께로 제 1 색 내지 제 3 색 필터패턴(3-1, 3-2, 3-3)을 형성한뒤, 그 각각에 대해 다시 하드 베이크를 실시하여 R,G,B 패턴을 완성한다.
여기서 상기 R,G,B 패턴의 최적 막두께는 현재까지 개발된 재료의 한계성에 의해, 레드 분광특성을 가지는 제 1 색 패턴(3-1)은 1.8-2.4μm의 두께로, 그린 분광특성을 가지는 제 2 색 패턴(3-2)은 1.0-2.4μm의 두께로, 블루 분광특성을 가지는 제 3 색 패턴(3-3)은 1.5-1.8μm의 두께로 형성된다.
상기 원리를 기초로 하여 상기 R,G,B 패턴(3-1, 3-2, 3-3)의 제조공정을 좀더 상세히 설명하면 아래와 같다.
크롬 재질의 블랙 매트릭스(2)가 형성된 투명기판(1-1) 상에 최적화된 분광특성을 갖는 네가티브 포토레지스트(NEGATIVE PHOTORESISTE), 예컨데 안료를 분산시킨 착색 아크릴 감광성 수지를 1.8-2.4μm두께로 도포하고, 핫 플랫트에서 소프트 베이크(SOFT BAKE)한 다음, 노광시 발생되는 레지스트의 산화방지를 위해 산소차단막 등의 투명성 수지를 이미 형성된 착색막 위에 도포, 건조시킨뒤, 자외선으로 포토마스크를 이용하여 노광을 실시한다. 노광후 산소 차단막을 DIW로 5분 동안 박리한다.
그다음 현상액으로 2-3분 동안 현상한후 DIW(DEIONIZED WATER)로 린스하여 최적화된 분광특성을 갖는 제 1 색 필터층(3-1)을 형성한다.
상기 제 1 색 필터층(3-1)과 동일한 방법으로 상기 블랙 매트릭스(2) 상에 중첩되고 제 1 색 필터층(3-1)과 분리되게 상기 유리기판(1-1) 상에 최적화된 그린 분광특성을 갖는 착색 아크릴 감광성수지의 제 2 색 필터층(3-2)을 1.0-2.4μm의 두께로 형성한다.
계속해서 상기 블랙 매트릭스(2) 상에 중첩되고 상기 제 2 색 필터층(3-2)과 분리되게 상기 유리가판(1-1) 상에 최적화된 블루 분광특성을 가지는 착색 아크릴 수지의 3색 필터층(3-3)을 1.5-1.8μm의 두께로 형성한다.
그후, 상기 칼라필터(3-1, 3-2, 3-3)막의 두께 단차를 평활하게 하기 위하여 젤라틴(GELATIN)계 네가티브 포토레지스트에 폴리비닐렌(POLYVIN YLENE), 폴리아믹(POLY AMIC) 용액을 미량 혼합 분산신킨 재료를 상기 필터패턴(3)위에 도포하여 건조시킨다. 이때 상기 패턴(3) 위에 도포시킨 재료는 제라틴계 용액이 투명하고 포토레지스트화 하기 쉬우며, 물에 의한 현상이 용이하여 원하는 모양형성이 다른 재료에 비해 우수한 특성을 이용한 것이나 반면, 상기 젤라틴계 네가티브 포토레지스트는 열에 의한 내열성이 떨어지는 단점을 가지고 있으므로 본 발명에서는 상기 젤라틴계 네가티브 포토레지스트에 폴리비닐렌과 폴라이믹을 미소량 첨가하여 분산 혼합시킴으로써 내열성을 향상시킨 것으로 네가티브 포토레지스트의 가장 큰 장점인 물에 의한 현상이 용이한 것을 이용한 것이다.
계속해서 상기 제 1 색 내지 제 3 색(3-1, 3-2, 3-3) 필터층중 가장 단차가 높은 칼라필터(3-1) 부분을 칼라필터 형성용 마스크(MASK)를 사용하여 노광, 현상하여 상기 블랙 매트릭스 사이와 제 2 색 및 제 3 색 패턴(3-2, 3-3) 상부에 소정의 두께로 제 1 보호막(4-1)을 형성시킨다.
그 다음 상기 제 1 색 필터층(3-1)과 제 1 보호막(4-1)의 상부에 다시 상기 제 1 보호막(4-1)과 동일한 재료로 제 2 보호막(4-2)을 도포, 건조시켜 칼라필터 보호막을 완성시킨다.
그후 상기 제 2 보호막(4-2)중 제 1 색(3-1) 내지 제 3 색(3-3) 패턴이 형성된 부분의 상부에 ITO구동전극(5-1)을 증착 형성시킨후, 상기 제 2 보호막(4-2)과 ITO구동전극(5-1)이 증착된 패턴 상에 액정 배향막(6-1)을 형성하여 상부기판을 완성시킨뒤, 유리기판(1-2) 내면에 ITO구동전극(5-2)과 배향막(6-2)이 형성된 하부기판을 완성시키고, 이와같이 형성된 대향된 상하부기판 사이에 액정을 보입시켜 본 발명에 따른 액정표시장치를 완성한다.
여기서 상기 보호막은 수차례 더 반복하여 증착시키므로써 평활도를 더욱 향상시킬 수도 있으며, 본 발명에 따른 제1, 제 2 보호막 공정결과 종래 최소 2000Å에 해당하는 두께 단차를 100-300Å의 평활도로 제어가 가능하게 되어 평활도를 현격하게 개선할 수 있다.
[명의 효과]
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 최적화된 분광특성을 갖는 막두께로 형성된 칼라필터 패턴 상부에 상기 색 필터층의 보호 및 평화화를 위한 제1, 제 2 보호막을 형성하므로써 종래 2000Å에 해당하던 두께단차를 본 발명은 100Å 이내로 줄일 수 있게 되어 평활도를 50% 이상 향상시킬 수 있게 되므로 막 두께 차이에 의한 표시 색 얼룩을 방지할 수 있을 뿐아니라 보다 선명한 화상을 얻을 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 유리기판 상에 박막트랜지스터의 열화를 방지하기 위하여 소정간격으로 형성된 다수의 블랙 매트릭스와, 상기 각 블랙 매트릭스 사이의 공간에 최적화된 분광특성을 갖도록 단차를 가지고 각각 분리되어 순차적으로 형성되는 제 1 색 내지 제 3 색 필터층과, 상기 제 1 색 내지 제 3 색 필터층중 가장 단차가 높은 제 1 칼라필터를 기준으로 상기 블랙 매트릭스 사이와 최적화된 두께로 설계된 제 2 색 및 제 3 색 패턴의 상부에 소정의 두께로 형성된 제 1 보호막과, 한 평면상에 형성된 상기 제 1 색 필터층과 상기 제 1 보호막의 상부에 증착된 제 2 보호막과, 상기 제 2 보호막중 제 1 색 내지 제 3 색 필터패턴이 형성된 부분의 상부에 증착된 ITO 투명전극과, 상기 보호막 및 ITO가 증착된 패턴상에 형성된 배향막으로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제 2 보호막은 젤라틴계, 또는 폴리비닐계 네가티브 포토레지스트로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제 2 보호막은 상기 블랙 매트릭스의 상부에 단차를 가지고 각각 분리되게 설계된 제 1 색 내지 제 3 색 패턴의 상부에 형성되어 각 칼라필터의 단차를 줄이도록 한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 투명 유리기판 상에 박막 트랜지스터의 열화를 방지하기 위하여 소정간격으로 소정패턴의 블랙 매트릭스를 형성하는 단계 ; 상기 블랙 매트릭스 사이에 최적화된 분광특성을 갖는 막두께로 각각 분리되게 제 1 색, 제 2 색, 및 제 3 색 필터층을 순차로 형성하는 단계 ; 최적 두께로 설계된 상기 제 1 색 내지 제 3 색 필터층중 가장 단차가 높은 칼라필터 부분에 칼라필터 형성용 마스크를 사용하여 상기 블랙 매트릭스 사이와 제 2 색 및 제 3 색 패턴 상부에 소정의 두께로 제 1 보호막을 형성하는 단계 ; 상기 제 1 색 필터층과 제 1 보호막의 상부에 다시 제 2 보호막을 도포하는 단계 ; 상기 제 2 보호막중 제 1 색 내지 제 3 색 패턴이 형성된 부분의 상부에 ITO구동전극을 증착하는 단계 ; 및 상기 제 2 보호막과 ITO가 증착된 패턴상에 배향막을 형성하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 내지 제 3 색 필터층은 유리기판 상에 스퍼터링법, E-빔법 또는 이베퍼레이터링법을 이용하여 광체폐용 금속을 증착한뒤 사진식각법에 의해 패턴을 형성하여 블랙 매트릭스를 형성하는 단계 ; 상기 블랙 매트릭스가 형성된 유리기판 상에 착색 포토레지스트를 코팅한후 건조하는 단계 ; 상기 포토레지스트가 노광시 산화되는 것을 막아주기 위해서 상기 포토레지스트 위에 산소차단막을 코팅한 후 건조하는 단계 ; 및 노광, 현상에 의하여 소정간격으로 상기 블랙 매트릭스 사이에 칼라필터 R,G,B가 최적 분광특성을 가질 수 있는 막두께를 설계하여 제1 내지 제 3 색 필터패턴을 최적두께로 형성한뒤, 그 각각에 대해 하드 베이크를 실시하는 단계로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제 1 색 내지 제 3 색 필터패턴은 1.8-2.4 μm, 1.0-1.2μm, 1.5-1.8μm의 두께로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제 2 보호막은 물에 현상이 용이한 젤라틴계 네가티브 포토레지스트에 폴리비닐렌 및 폴리아믹 용액을 미량 혼합, 분산시켜 내열성을 향상시킨 재료로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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