KR970002977B1 - 컬러필터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

컬러필터 및 그 제조방법

제1도는 본 발명에 관한 컬러필터의 일예를 모식적으로 표시한 도면

제2도 내지 제6도는 본 발명의 컬러필터의 제조 예를 공정순으로 표시한 단면도

제7도는 컬러필터의 일부를 표시한 단면도

본 발명은 컬러 액정표시장치에 사용되는 컬러필터(Co1or Filter) 및 그 제조방법에 관한 것이다.

컬러 액정표시장치에 있어서, 표시 품질의 저하를 방지하기 위하여 대향하여 형성한 유리기판의 일방의 내면에 컬러필터층이 형성되어 있다.

종래 이 컬러필터층의 형성방법은 아래와 같이 실시하고 있다. 즉, 중크롬산염으로 감광성을 갖도록 한 젤라딘, 아교, 카제인, 폴리비닐 알콜 등의 친수성 수지용액을 유리판 등의 투명기판에 회전 도포법에 의하여 전면에 도막(塗膜)하고 이어서, 마스크 노광법에 의하여 소정의 패턴을 인화하고 노광, 현상하여 릴리프패턴을 형성하고 여기에 원하는 색의 산성염료로 염색한 다음 탄닌(Tannin) 산 수용액과 토주석(吐酒石) 수용액으로 방염처리를 한다. 이 공정을 색의 수만 반복하여 컬러필터부를 제작한다.

또 액정표시장치로서의 표시품질을 높이기 위해, 각 색구분 사이의 경계부에 격자상의 차광성 검은 매트릭스 패턴을 상기 컬러필터부의 형성전, 혹은 후에 형성한다.

이 격자상 차광성 패턴형성도 컬러필터부와 같이하여 포오토리소그래피(Photolithograph)법으로 릴리프패턴을 형성하고 이것을 혹색염료로 염색한다.

그러나, 상술한 종래의 컬러필터층의 형성법은, 차광층(흑), 적색, 녹색, 청색 일부의 형성을 모두 포오토리소그래피법에 의하여 공정수가 많아 생산 능률상 바람직하지 않을 뿐 아니라, 또 마스크에 구멍결함이 생기면, 예를 들면 그것이 작은 것이라 할지라도 엣칭(Etching) 공정시에 그것이 차광층 또는 각 색부에 몇 배의 큰 결낙부(缺落部)를 발생하여 불량품을 생산하게 되고, 각 색은 유기염료에 의한 착색으로 형성되므로 상승요인이 됨과 동시에 빛, 열에 의한 내성이 약화된다는 점, 특히 차광층은 검은 염색이므로 충분한 차광효과를 얻을 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 차광층으로서 불투명 금속막을 이용, 이것을 포오토리소그래피법에 의하여 형성함과 동시에 포오토리소그래피법으로 사용된 사진내식막을 잔존시킨 그대로 그 위에 컬러필터부를 형성한다는 수단을 강구한 것이다.

구체적으로 상술하면, 본 발명은 투명기판과 이 기판의 일방면에 격자상으로 형성된 불투명 금속층으로 된 차광층과 이 차광층 위에 잔존시킨 검은색 내식층과 이 차광층의 격자사이를 적어도 메워지도록 하여 형성된 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터부 등을 구비해서 됨을 특징으로 하는 컬러필터를 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 투명기판의 일방면에 불투명 금속막을 전면적으로 형성하는 공정과, 이 금속막 상면에 흑색 착색제를 포함한 사진내식재료층을 전면적으로 형성하는 공정과, 이 사진내식재료층을 마스크로서 노출한 부분의 금속막을 엣칭 제거하고 차광층을 형성하는 공정과 이 차광층간에 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터부를 순차형성하는 공정 등을 구비하여서 된 컬러필터의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 차광층이 불투명 금속층으로 되었기 때문에 차광성의 현저한 개선을 도모할 수 가 있었다. 더욱이, 포오토리소그래피 공정시에 이용된 흑색착색 사진내식층을 그대로 남긴 상태에서 그 위에 칼리필터부를 형성하였으므로, 예를 들어 사진내식층에 작은 핀구멍이 있고 이것에 의하여 하면의 금속층에 엣칭할때에 큰 핀구멍을 생기게 하였다 하더라도 이 금속층 중의 핀구멍에 의한 차광효과 감퇴를 이 사진내식에 의한 차광효과로서 실질적으로 문제가 없게된 만큼만 경감시킬 수가 있다.

실시예

제1도는 본 발명에 관한 컬러필터의 단면을 모식적(模式的)으로 도시한 것으로, 예를 들면 유리로 된 투명기판(1)과, 그 일방의 면에 격자상으로 형성한 불투명 금속층으로된 차광층(2)과 이 차광층(2)의 상면에 잔존한 검정색 사진내식층(3)과, 차광층(2)의 격자 사이를 적어도 메워지도록 하여 인쇄법에 의하여 형성시킨 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터부와 이들의 컬러필터부 및 차광층(2) 전체를 덮도록하여 형성한 투명보호층(4)으로 되어 있다.

이어서 이 컬러필터의 제조방법에 대하여 설명한다. 우선, 제2도에 도시한 바와 같이 투명기판(1)의 일방면에 예를 들면 Cr, Al, Cu 등의 금속을 증착법, 스퍼터링(Sputtering)법 등에 의하여 예를 들면 두께 500-2000μm의 균일한 불투명 금속막(2a)을 전면적으로 형성한다.

이어서 그 상면에 흑색착색제를 함유시킨 사진내식(예를 들면 OFPR:상품명, 동경응화제)을 스피너(Spinner) 혹은 롤 코더(Roll Cotar)로서 균일하게 도포하고 건조시킨 가운데 마스크 노광법에 의하여 노광, 현상하여 소정패턴의 검정색 사진내식층(3)을 형성한다.

다음으로 이 사진내식층(3)을 마스크로서 노출하는 부분의 금속막(2a)을 엣칭 제거하고 제3도에 도시한 바와 같이 격자상 패턴의 차광층(2)을 형성한다.

이어서 제4도에서 도시한 바와 같이 차광층(2) 사이 가운데의 소정부를 적색안료 잉크를 이용하여, 예를들면 인쇄법, 즉 옵셋인쇄, 스크린 인쇄 등에 의하여 컬러필터부(R)를 형성한다.

이 경우 차광층(2)의 격자사이를 적어도 메우도록 컬러필터부(R)를 형성하였으나 이것은 다른 컬러필터부에 올라타지 않는 한 다소간의 위치 어긋남이 발생하여도 별지장은 없다. 즉, 다소의 위치 어긋남은 무시할 수 있다.

같은 양상으로서 제5도 및 제6도에 도시한 바와 같이 녹색안료 잉크 및 청색안료 잉크로 이용하여 순차적으로 소정부에 인쇄하고 컬러필터부(G) 및 (B)를 형성한다.

최후로 제1도에 도시한 바와 같이, 예를 들면 아크릴계 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 투명재료를 이용하여 투명보호층(4)을 전면에 코팅하고 표면요철의 평단화를 일으켜 컬러필터를 작성한다.

본 발명에 의하면 차광층으로서 금속막을 이용하고 더욱이, 이 포오토리소그래피 공정시에 이용된 검정착색 사진내식층을 그대로 남긴 상태에서 그 위에 컬러필터부를 형성하도록 하였으므로 제7도에서 도시한 바와 같이 예를 들면 사진내식층(3) 가운데에 적어도 핀구멍(3a)이 가끔 있고, 그 하면의 금속층으로 된 차광층(2)에 큰 피구멍(2b)이 엣칭 공정시에 형성되었다고 하여도 이 큰 피구멍(2b)에 의한 차광효과의 감퇴는 상방의 사진내식층(3)에 의하여 경감되고 핀구멍에 기인하여 가공하였을때의 원료에 대한 제품의 비율저하를 방지할 수가 가능함과 동시에 사진내식층(3)의 제거공정을 생략할 수 있고 공정 단축을 시켜 제조코스트를 낮출 수 있는 상승 효과가 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 품질적으로 우수하고 그 신뢰성으로 인하여 가격이 싼 컬러필터를 제공할 수가 있다.

Claims (6)

1. 투명기판과, 이 기판의 일방의 면에 격자상으로 형성시킨 불투명 금속층으로 된 차광층과, 이 차광층 위에 잔존한 검은색 사진내식층과, 이 차광층의 격자사이를 적어도 메우도록하여 형성시킨 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터부와를 구비하여서 된 것을 특징으로 한 컬러필터.
2. 제1항에 있어서, 차광층이 포오토리소그래피법으로 형성된 컬러필터.
3. 제1항에 있어서, 불투명 금속층이 Cr, Al 및 Cu에서 선택된 금속을 주성분으로 한 것인 컬러필터.
4. 제1항에 있어서, 차광층, 컬러필터부의 상방전면에 투명보호층이 형성되어 있는 컬러필터.
5. 투명기판의 일방의 면에 불투명 금속막을 전면적으로 형성하는 공정과, 이 금속막 상면에 흑색착색제를 함유한 사진내식층을 전면적으로 형성하는 공정과, 이 사진내식재료층을 리소그래피법에 의하여 소정의 격자상 패턴의 흑색 사진내식층을 형성하는 공정과, 이 사진내식층을 마스크로서 노출한 부분의 금속막을 엣칭 제거하여 차광층을 형성하는 공정과, 이 차광층 사이에 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터부를 순차 형성하는 공정과를 구비하여서 된 컬러필터의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 차광층을 형성한 가운데 컬러필터부의 형성공정전에 상기 사진내식층을 열처리하여 사진내식층으로 내약품성을 부여하는 공정을 포함한 컬러필터의 제조방법.

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