KR100290758B1 - 액정 표시 소자의 칼라 필터 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크롬 금속막을 사용하는 경우의 반사율이 높아 화질이 떨어지는 것과, 공통전극인 ITO 투명 도전막 형성시의 칼라 필터 단차로 인해 단선되는 문제 및 ITO 투명 도전막을 크롬 금속막과 접촉시킴으로서 ITO 투명 도전막의 면저항을 감소시키기 위한 것으로, 투명 유리 기판 위에 화소간의 광을 차단하는 블랙매트릭스와, 색재층 및 투명 도전 막으로 구성된 칼라 필터에 있어서, 상기 블랙매트릭스가 블랙 안료와 금속의 이중 구조로 구성함을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 칼라 필터 및 그 제조 방법이다.

Description

액정 표시 소자의 칼라 필터 및 그 제조 방법
제1도는 본 발명 액정 표시 소자의 칼라 필터의 구성도.
제2도는 본 발명 액정 표시 소자의 칼라 필터 제조 방법에 따른 순차 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 투명 유리 기판 2 : 블랙매트릭스
2a : 블랙 안료 2b : 금속
3 : 색재층 4 : 투명 도전막
본 발명은 액정 표시기용 칼라 필터의 블랙 매트릭스 제조에 관한 것으로, 특히 크롬 금속막을 사용하는 경우의 반사율 문제, 공통 전극인 ITO 투명 도전막 형성시의 칼라 필터 단차로 인한 단선 문제 및 ITO 투명 도전막을 크롬 금속막과 접촉시킴으로서 ITO 투명 도전막의 면저항을 감소시키는 액정 표시 소자의 칼라 필터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래 액정 표시 소자의 칼라 필터 제조 방법은 일반적으로 크롬(Cr)을 진공 증착 또는 스퍼터링(spurttering)기술로 데포지션(Deposition)한 후, 사진식각 기술로 패터닝(patterning)하는 방법이 있으나 크롬은 표면 반사율이 약 50% 정도로 높기 때문에 유리기판의 외측인 액정 표시부 정면에서는 반사로 인해 화질이 떨어지고, 후면광원(Back Light)의 빛이 크롬 블랙매트릭스 표면에서 반사되어 박막 트랜지스터(TFT) 어레이 기판의 박막 트랜지스터 오프 전류를 증가시켜 박막 트랜지스터의 특성을 저하시키는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 크롬 단위막 대신에 CrxOy/Cr/CrxOy와 같이 3층 구조의 블랙 매트릭스도 사용되고 있으나 가격이 비싸므로 포토마스크와 같이 특수한 용도에만 사용되고 있다. 또 다른 방법으로는 반사율이 높은 금속 대신에 감광성 블랙 안료를 스핀 코팅한 후, 사진식각 기술로 노광 및 현상한 후 포스트 베이킹(Post Baking)함으로써 반사율이 낮은 블랙 유기막을 쉽게 제작하는 것이 가능하지만 광차단율이 크롬에 비해서 상당히 떨어지며, 블랙 매트릭스로서 요구되는 광차단율을 얻기 위해서는 막 두께가 3㎛ 이상이 필요하므로 칼라필터 기판의 표면 단차가 크게 되어 공통 전극으로 ITO 투명도전막을 데포지션할 경우 표면 단차로 인해 ITO 막의 단선 또는 크랙(Crack)등이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크롬금속막을 사용하는 경우의 반사율이 높은 것과, 공통전극인 ITO 투명 도전막 형성시의 칼라 필터 단차로 인해 단선되는 문제를 개선하고, ITO 투명 도전막을 크롬금속막과 접촉시킴으로서 ITO 투명 도전막의 면저항을 감소시키는 액정 표시 소자의 칼라 필터 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
이하 본 발명의 기술적 구성 및 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명 액정 표시 소자의 칼라 필터는 제1도에 도시되는 바와 같이, 투명 유리 기판(1) 위에 화소간의 광을 차단하는 블랙 매트릭스(2)와, 색재층(3) 및 투명 도전막(4)으로 구성된 칼라 필터에 있어서, 상기 블랙 매트릭스(2)가 블랙 안료(2a)와 금속(2b)의 이중 구조로 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
상기 블랙 안료(2a)와 금속(2b)의 두께가 색재층(3)의 두께와 동일한 두께로 형성하도록 한다.
상기 블랙 안료(2a)의 상부에 금속(2b)을 형성하도록 한다.
상기 금속(2b)이 블랙 안료(2a)보다 적게 형성되도록 한다.
이러한 액정 표시 소자의 칼라 필터의 제조 방법은 제2도에 도시되는 바와 같이, 투명 유리 기판(1) 위에 블랙 안료(2a)를 스핀 코팅한 후 포스트 베이킹하는 단계(제2(a)도)와, 소정의 포토마스크를 사용하여 자외선에 노광한 후 현상 공정을 거쳐 블랙 안료(2a)인 블랙 매트릭스(2)를 나중에 형성할 칼라 필터층 두께보다 얇게 형성하는 단계(제2(b)도)와, 상기 블랙 매트릭스(2) 위에 진공 증착 및 스퍼터링 방식으로 금속(2b)인 크롬을 데포지션한후(제2(c)도), 사진식각 기술을 사용하여 크롬을 블랙 안료(2a) 패턴보다 작게하고 두께는 블랙 안료(2a)와 나중에 형성할 칼라 필터층의 두께 차이 만큼 데포지션하여 기판 표면에 평탄화 시키는 단계(제2(d)도)와, 칼라 필터층을 형성하기 위해 칼라 안료를 스핀 코팅하고 자외선 노광 및 현상 공정을 3회 반복하여 R,G,B 칼라 필터를 형성하는 단계(제2(e)도, 제2(f)도, 제2(g)도)와, 블랙 매트릭스(2)와 칼라 필터가 형성된 기판위에 공통 전극으로서 ITO 투명 도전막(4)을 스퍼터링 방법으로 형성하는 단계(제2(g)도)로 구성함을 그 기술적 방법상의 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명 액정 표시 소자의 칼라 필터 및 그 제조 방법은 블랙 매트릭스를 블랙 안료와 크롬의 2중 구조막으로 함으로서 액정 표시부 정면에서 외부 주위광에 의한 반사를 방지하여 화질이 향상되며 액정 표시기 내부에서는 후광원에 의한 블랙 매트릭스로부터 반사를 방지하여 박막 트랜지스터 어레이의 특성 저하를 방지할 수 있으며, 칼라 필터층이 평탄화 됨으로서 공통 전극인 ITO 투명 도전막의 단선의 우려가 제거되고, 블랙 매트릭스인 크롬과 공통 전극인 ITO 투명 도전막이 접촉되어 있으므로 공통 전극의 저항을 줄일 수 있는 유용한 것이다.

Claims (4)

  1. 투명 유리 기판 위에 화소간의 광을 차단하는 블랙매트릭스와, 색재층 및 투명 도전 막으로 구성된 칼라 필터에 있어서, 상기 블랙매트릭스가 블랙 안료와 금속의 이중 구조로 구성되고, 블랙 안료와 금속으로 구성된 상기 블랙매트릭스의 두께가 색재층의 두께와 동일한 두께로 형성됨을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 칼라 필터.
  2. 제1항에 있어서, 블랙 안료 상부에 금속을 형성함을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 칼라 필터.
  3. 제2항에 있어서, 금속이 블랙 안료보다 작게 형성함을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 칼라 필터.
  4. 투명 유리 기판 위에 블랙 안료를 스핀 코팅한 후 포스트 베이킹하는 단계와, 소정의 포토마스크를 사용하여 자외선에 노광한 후 현상 공정을 거쳐 블랙안료인 블랙매트릭스를 칼라 필터층 두께보다 얇게 형성하는 단계와, 상기 블랙 매트릭스 위에 진공 증착 및 스퍼터링 방식으로 금속을 데포지션한 후 사진식각 기술을 사용하여 금속을 블랙 안료 패턴보다 작게하고 두께는 블랙 안료와 칼라 필터층의 두께차이 만큼 데포지션 하여 기판 표면에 평탄화 시키는 단계와, 칼라 필터층을 형성하기 위해 색재 안료를 스핀 코팅하고 자외성 노광 및 현상 공정을 3회 반복하여 칼라 필터를 형성하는 단계와, 블랙 매트릭스와 칼라 필터가 형성된 기판위에 공통 전극으로서 투명 도전막을 스퍼터링 방법으로 형성하는 단계로 구성함을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 칼라 필터제조 방법.
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