KR100785031B1 - 컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 컬러 필터용 블랙 매트릭스는 기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로, 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층; 및 차광층의 상면에 형성되는 탄소나노튜브층(carbon nanotubes layer);을 구비한다.

Description

컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법{Black matrix for color filter and method of manufacturing the black matrix}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스를 도시한 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 단면도이다.
도 3은 탄소나노튜브 위에 놓인 물방울을 찍은 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블랙 매트릭스를 이용하여 제작된 컬러 필터를 도시한 것이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110... 기판 120... 차광층
120'... 차광물질층 130... 발잉크성층
130'... 발잉크성물질층 140... 픽셀 영역
150... 블랙 매트릭스
본 발명은 컬러 필터용 블랙 매트릭스에 관한 것으로, 상세하게는 컬러 필터의 픽셀들 간에 잉크 혼색을 방지할 수 있고, 색재현율과 명암비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있는 컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 TV와 컴퓨터의 정보를 디스플레이하기 위해 CRT 모니터가 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 화면의 크기가 커짐에 따라 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel), 유기 EL(Elctro Luminescence), 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode), 전계방출 디스플레이(FED; Field Emission Display) 등과 같은 평판 디스플레이 장치가 사용되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치 중 소비 전력이 적어 컴퓨터 모니터, 노트북 PC 등에 주로 사용되는 액정 디스플레이(LCD)가 각광을 받고 있다.
일반적으로, 상기 액정 디스플레이에는 액정층에 의하여 변조된 백색광을 통과시켜 원하는 색상의 화상을 형성하는 컬러 필터가 구비되어 있다. 이러한 컬러 필터를 제작하기 위해서는, 먼저, 투명 기판 상에 블랙 매트릭스를 소정 형태로 형성한 다음, 이 블랙 매트릭스에 의하여 구획된 픽셀 영역들 각각에 소정 색상, 예를 들면 적색, 녹색 및 청색의 잉크를 예를 들면 잉크젯 방식으로 주입하여 각 색상의 픽셀들을 형성하게 된다.
이러한 컬러 필터의 제작에 있어서, 블랙 매트릭스의 상면 및 측면이 모두 친잉크성(ink-philic)을 가지는 경우에는 각 픽셀 영역으로 주입되는 잉크가 블랙 매트릭스의 상면을 넘쳐 흘러서 픽셀들 간에 잉크의 혼색이 발생할 염려가 있다. 한편, 상기 블랙 매트릭스의 상면 및 측면이 모두 발잉크성(ink-phobic)을 가지는 경우에는 픽셀 간의 잉크 혼색은 방지될 수 있으나, 블랙 매트릭스의 측면이 잉크에 대한 웨팅(wetting)이 부족하여 각 픽셀 영역 내에 잉크가 균일한 두께로 도포될 수 없게 된다. 이에 따라, 블랙 매트릭스의 측면 부근에서는 빛이 새는 현상(빛샘현상)이 발생하게 되고, 그 결과 컬러 필터의 색재현율과 명암비(contrast ratio)가 저하된다.
따라서, 전술한 잉크의 혼색 및 빛샘 현상을 해결하기 위해서는 블랙 매트릭스의 상면은 발잉크성을 가지며, 블랙매트릭스의 측면은 친잉크성을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 픽셀 간에 잉크 혼색을 방지할 수 있고, 색재현율과 명암비를 향상시킬 수 있는 컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 구현예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스는,
기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로, 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층; 및
상기 차광층의 상면에 형성되는 탄소나노튜브층(carbon nanotubes layer);을 구비한다.
상기 탄소나노튜브층은 발잉크성(ink-phobic)을 가진다. 그리고, 상기 차광층은 폴리이미드(polyimide) 등과 같은 폴리머 계열의 유기 수지로 이루어질 수 있다.
상기 탄소나노튜브층은 대략 0.05㎛ ~ 10㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 컬러 필터는,
기판;
상기 기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층, 및 상기 차광층의 상면에 형성되는 탄소나노튜브층;을 포함하는 블랙 매트릭스; 및
상기 픽셀 영역들 각각에 채워지는 소정 색상의 잉크층;을 구비한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스는,
기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로, 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층; 및
상기 차광층의 상면에 형성되는 풀러렌층(fullerene layer);을 구비한다.
상기 풀러렌층은 0.01㎛ ~ 1㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 컬러 필터는,
기판;
상기 기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층, 및 상기 차광층의 상면에 형성되는 풀러렌층;을 포함하는 블랙 매트릭스; 및
상기 픽셀 영역들 각각에 채워지는 소정 색상의 잉크층;을 구비한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법은,
기판 상에 친잉크성 물질로 이루어진 차광물질층을 형성하는 단계;
상기 차광물질층의 상면에 탄소나노튜브층을 형성하는 단계; 및
상기 탄소나노튜브층 및 차광물질층을 패터닝하는 단계;를 포함한다.
상기 탄소나노튜브층은 탄소나노튜브가 소정 용매에 분산된 분산용액을 상기 차광물질층의 상면에 도포함으로써 형성되거나, 화학기상증착법(CVD)에 의하여 상기 차광물질층의 상면에 탄소나노튜브를 직접 성장시킴으로써 형성될 수 있다.
상기 탄소나노튜브층 및 차광물질층을 패터닝하는 단계는, 상기 탄소나노튜브층의 상면에 포토레지스트를 도포하는 단계; 상기 포토레지스트를 포토리소그라피 공정에 의하여 소정 형태로 노광 현상하는 단계; 상기 현상된 포토레지스트를 통하여 노출된 탄소나노튜브층 및 그 하부의 차광물질층을 식각하는 단계; 및 상기 포토레지스트를 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 차광물질층이 감광성 물질로 이루어지는 경우에는, 상기 탄소나노튜브층 및 차광물질층의 패터닝은 상기 차광물질층을 포토리소그라피 공정에 의하여 소정 형태로 노광 현상함으로써 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법은,
기판 상에 친잉크성 물질로 이루어진 차광물질층을 형성하는 단계;
상기 차광물질층의 상면에 풀러렌층을 형성하는 단계; 및
상기 풀러렌층 및 차광물질층을 패터닝하는 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면 상에서 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(110) 상에 본 발명의 실시예에 따른 블랙 매트릭스(150)가 소정 형태로 형성되어 있다. 이러한 블랙 매트릭스(150)에 의하여 다수의 픽셀 영역(140)이 정의된다. 상기 기판(110)은 투명기판으로서, 유리기판 또는 플라스틱 기판이 될 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(150)는 기판(110) 상에 소정 형태로 형성되는 차광층(120) 및 상기 차광층(120)의 상면에 형성되는 발잉크성층(ink-phobic layer,130)를 포함한다. 여기서, 상기 픽셀 영역들(140) 각각에 소정 색상의 잉크가 소정 방식, 예를 들면 잉크젯 방식에 의하여 채워지게 되면 픽셀들이 형성된다.
여기서, 상기 차광층(120)은 친잉크성(ink-philic)의 검은색 물질로 이루어진다. 구체적으로, 상기 차광층(120)은 폴리이미드(polyimide) 등과 같은 폴리머 계열의 유기수지로 이루어질 수 있다.
상기 발잉크성층(130)은 탄소나노튜브층(carbon nanotubes layer)이 될 수 있다. 이 경우, 상기 탄소나노튜브층은 대략 0.05㎛ ~ 10㎛ 의 두께를 가질 수 있다. 탄소나노튜브(CNTs: carbon nanotubes)는 그 표면이 소수성(hydrophobic property)을 가진다. 도 3은 탄소나노튜브 위에 놓인 물방울을 찍은 사진으로, 도 3을 참조하면 물방울이 탄소나노튜브 위에서 높은 접촉각을 유지하면서 놓여 있는 것을 볼 수 있으며, 이에 따라, 탄소나노튜브가 충분히 큰 소수성을 가지는 것을 알 수 있다. 한편, 컬러 필터의 제작에 사용되는 잉크는 주로 친수성 유기물질로 이루어져 있으므로, 상기 블랙 매트릭스(150)의 상면을 구성하는 탄소나노튜브층은 발잉크성(ink-phobic property)을 가지게 된다.
또한, 상기 발잉크성층(130)은 풀러렌층(fullerene layer)이 될 수 있다. 이 경우, 상기 풀러렌층은 대략 0.01㎛ ~ 1㎛의 두께를 가질 수 있다. 풀러렌은 전술한 탄소나노튜브와 마찬가지로 소수성을 가지므로, 상기 블랙 매트릭스(150)의 상면을 구성하는 풀러렌층도 발잉크성을 가지게 된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스(150)에서는 차광층(120)이 친잉크성 물질로 이루어져 있으므로, 블랙 매트릭스(150)의 측면은 친잉크성을 가지게 된다. 그리고, 상기 차광층(120)의 상면에는 탄소나노튜브 또는 플러렌으로 이루어지는 발잉크성층(130)이 형성되어 있으므로, 블랙 매트릭스(150)의 상면을 발잉크성을 가지게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블랙 매트릭스(150)를 이용하여 제작된 컬러 필터를 도시한 일부 단면도이다. 도 4를 참조하면, 컬러 필터는 기판(110)과, 상기 기판(110) 상에 형성되어 픽셀 영역들을 정의하는 블랙 매트릭스(150)와, 상기 픽셀 영역들 각각에 채워지는 소정 색상, 예를 들면 적색, 녹색 및 청색의 잉크층(R,G,B)을 포함한다. 여기서, 상기 블랙 매트릭스(150)는 전술한 바와 같이, 기판(110) 상에 소정 형태로 형성되는 친잉크성 물질로 이루어진 차광층(120)과, 상 기 차광층(120)의 상면에 형성되는 탄소나노튜브 또는 풀러렌으로 이루어진 발잉크성층(130)으로 구성된다. 그리고, 상기 잉크층들(R,G,B)은 픽셀 영역들에 소정 방식, 예를 들면 잉크젯 방식을 이용하여 소정 색상의 잉크를 주입함으로써 형성된다.
상기와 같은 구조의 컬러 필터에서, 블랙 매트릭스(150)의 상면은 발잉크성을 가지게 되므로, 픽셀 영역들에 잉크를 주입하여 픽셀들을 형성하는 경우에 픽셀들 간에 잉크의 혼색이 방지될 수 있다. 또한, 상기 블랙 매트릭스(150)의 측면은 친잉크성을 가지게 되므로, 픽셀 영역들 내부에는 잉크층들(R,G,B)이 균일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 따라 컬러 필터의 색재현율과 명암비가 향상될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시에에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법을 설명하기로 한다. 도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 기판(110)을 준비한다. 상기 기판(110)은 투명기판으로서, 유리기판 또는 플라스틱기판이 사용될 수 있다. 이어서, 상기 기판(110) 상에 차광물질층(120')을 형성한다. 상기 차광물질층(120')은 기판(110) 상에 친잉크성 물질을 예를 들면, 스핀 코팅(spin coating), 다이 코팅(die coating) 또는 딥 코팅(dip coating) 등과 같은 방법을 이용하여 소정 두께로 도포함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 차광물질층(120')은 폴리머 계열의 유기 수지로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 차광물질층(120')은 폴리이미드(polyimide) 또는 감 광성 폴리이미드(photosensitive polyimide)로 이루어질 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 차광물질층(120')의 상면에 발잉크성물질층(130')을 형성한다. 여기서, 상기 발잉크성물질층(130')은 탄소나노튜브층이 될 수 있다. 이 경우, 상기 탄소나노튜브층은 대략 0.05㎛ ~ 10㎛ 의 두께로 형성될 수 있다. 상기 탄소나노튜브층은 탄소나노튜브가 소정 용매에 분산된 분산용액을 상기 차광물질층(120')의 상면에 도포함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 분산용액의 도포는 스핀 코팅, 스프레이 코팅(spray coating) 또는 딥 코팅(dip coating) 등에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 탄소나노튜브층은 화학기상증착법(CVD; chemical vapor deposition)에 의하여 상기 차광물질층(120')의 상면에 탄소나노튜브를 직접 성장시킴으로써 형성될 수도 있다.
한편, 상기 발잉크성물질층(130')은 풀러렌층이 될 수도 있다. 이 경우, 상기 풀러렌층은 대략 0.01㎛ ~ 1㎛의 두께로 형성될 수 있다. 상기 풀러렌층은 풀러렌이 소정 용매에 분산된 분산용액을 상기 차광물질층(120')의 상면에 도포함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 분산용액의 도포는 스핀 코팅, 스프레이 코팅(spray coating) 또는 딥 코팅(dip coating) 등에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 풀러렌층은 진공 증착법(vacuum evaporation)에 의하여 상기 차광물질층(120')의 상면에 풀러렌을 증착함으로써 형성될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 상기 발잉크성물질층(130') 및 차광물질층(120')을 패터닝하여 블랙 매트릭스를 형성한다. 상기 블랙 매트릭스(150)는 차광층(120)과 상기 차광층(120)의 상면에 형성된 발잉크성층(130)으로 구성된다. 이러한 블랙 매트릭 스(150)에 의하여 기판(110) 상에 다수의 픽셀 영역(140)이 정의된다. 구체적으로, 상기 발잉크성물질층(130') 및 차광물질층(120')의 패터닝은 다음과 같은 방법에 의하여 수행될 수 있다. 상기 차광물질층(120')이 비감광성 물질, 예를 들면 폴리이미드로 이루어지는 경우에는 상기 발잉크성물질층(130')의 상면에 포토레지스트(미도시)를 도포한 다음, 이를 포토리소그라피(photolithography) 공정에 의하여 소정 형태로 노광 현상한다. 이어서, 현상된 포토레지스트를 식각마스크로 하여 기판(110)이 노출될 때 까지 발잉크성물질층(130') 및 그 하부의 차광물질층(120')을 순차적으로 식각한 다음, 포토레지스트를 제거하게 되면 블랙 매트릭스(150)가 형성된다. 여기서, 상기 발잉크성물질층(130') 및 차광물질층(120')의 식각은 예를 들면, 반응성 이온 식각(RIE; reactive ion etching) 등과 같은 플라즈마 식각방법에 의하여 수행될 수 있다. 그리고, 상기 차광물질층(120')이 감광성 물질, 예를 들면 감광성 폴리이미드로 이루어지는 경우에는 발잉크성물질층(130') 및 차광물질층(120')의 패터닝은 상기 차광물질층(120')을 포토리소그라피 공정에 의하여 소정 형태로 노광 현상함으로써 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 차광물질층(120')을 현상하게 되면, 차광물질층(120') 중 현상에 의하여 제거되는 부분의 상부에 있는 발잉성물질층(130')도 리프트 오프(lift off)에 의하여 함께 제거될 수 있다.
이상에서는 액정 디스플레이 분야에 주로 사용되는 컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법이 설명되었다. 그러나, 상기한 블랙 매트릭스 및 그 제조방법은 유기 EL(OLED)에 사용되는 뱅크(bank) 및 그 제조방법에도 얼마든지 응용가능하다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 블랙 매트릭스의 상면에 발잉크성의 탄소나노튜브층 또는 풀러렌층을 형성함으로써 컬러 필터의 픽셀들 간에 잉크의 혼색이 방지될 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스의 측면은 친잉크성을 가지므로 픽셀 영역들 내부에 잉크층들이 균일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 따라 컬러 필터의 색재현율과 명암비가 향상될 수 있다.

Claims (34)

  1. 기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로, 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층; 및
    상기 차광층의 상면에 형성되는 탄소나노튜브층(carbon nanotubes layer);을 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브층은 발잉크성(ink-phobic)을 가지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광층은 폴리머 계열의 유기 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 차광층은 폴리이미드(polyimide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브층은 0.05㎛ ~ 10㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  6. 기판;
    상기 기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층, 및 상기 차광층의 상면에 형성되는 탄소나노튜브층;을 포함하는 블랙 매트릭스; 및
    상기 픽셀 영역들 각각에 채워지는 소정 색상의 잉크층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  7. 기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로, 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층; 및
    상기 차광층의 상면에 형성되는 풀러렌층(fullerene layer);을 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 풀러렌층은 발잉크성을 가지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 차광층은 폴리머 계열의 유기 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 차광층은 폴리이미드(polyimide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 풀러렌층은 0.01㎛ ~ 1㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스.
  12. 기판;
    상기 기판 상에 소정 형태로 형성되어 다수의 픽셀 영역을 정의하는 것으로 친잉크성(ink-philic) 물질로 이루어진 차광층, 및 상기 차광층의 상면에 형성되는 풀러렌층;을 포함하는 블랙 매트릭스; 및
    상기 픽셀 영역들 각각에 채워지는 소정 색상의 잉크층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  13. 기판 상에 친잉크성 물질로 이루어진 차광물질층을 형성하는 단계;
    상기 차광물질층의 상면에 탄소나노튜브층을 형성하는 단계; 및
    상기 탄소나노튜브층 및 차광물질층을 패터닝하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브층은 탄소나노튜브가 소정 용매에 분산된 분산용액을 상기 차광물질층의 상면에 도포함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 분산용액의 도포는 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating) 또는 딥 코팅(dip coating)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브층은 화학기상증착법(CVD)에 의하여 상기 차광물질층의 상면에 탄소나노튜브를 직접 성장시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브층은 0.05㎛ ~ 10㎛ 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 차광물질층은 폴리머 계열의 유기 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 차광물질층은 폴리이미드(polyimide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브층 및 차광물질층을 패터닝하는 단계는,
    상기 탄소나노튜브층의 상면에 포토레지스트를 도포하는 단계;
    상기 포토레지스트를 포토리소그라피 공정에 의하여 소정 형태로 노광 현상하는 단계;
    상기 현상된 포토레지스트를 통하여 노출된 탄소나노튜브층 및 그 하부의 차광물질층을 식각하는 단계; 및
    상기 포토레지스트를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브층 및 차광물질층의 식각은 플라즈마 식각방법에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 차광물질층은 감광성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브층 및 차광물질층의 패터닝은 상기 차광물질층을 포토리소그라피 공정에 의하여 소정 형태로 노광 현상함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  24. 기판 상에 친잉크성 물질로 이루어진 차광물질층을 형성하는 단계;
    상기 차광물질층의 상면에 풀러렌층을 형성하는 단계; 및
    상기 풀러렌층 및 차광물질층을 패터닝하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 풀러렌층은 풀러렌이 소정 용매에 분산된 분산용액을 상기 차광물질층 의 상면에 도포함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 분산용액의 도포는 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating) 또는 딥 코팅(dip coating)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 풀러렌층은 진공증착법(vacuum evaporation)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 풀러렌층은 0.01㎛ ~ 1㎛ 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 차광물질층은 폴리머 계열의 유기 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 차광물질층은 폴리이미드(polyimide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  31. 제 24 항에 있어서,
    상기 풀러렌층 및 차광물질층을 패터닝하는 단계는,
    상기 풀러렌층의 상면에 포토레지스트를 도포하는 단계;
    상기 포토레지스트를 포토리소그라피 공정에 의하여 소정 형태로 노광 현상하는 단계;
    상기 현상된 포토레지스트를 통하여 노출된 풀러렌층 및 그 하부의 차광물질층을 식각하는 단계; 및
    상기 포토레지스트를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 풀러렌층 및 차광물질층의 식각은 플라즈마 식각방법에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  33. 제 24 항에 있어서,
    상기 차광물질층은 감광성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 용 블랙 매트릭스의 제조방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 풀러렌층 및 차광물질층의 패터닝은 상기 차광물질층을 포토리소그라피 공정에 의하여 소정 형태로 노광 현상함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 블랙 매트릭스의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8610848B2 (en) 2011-02-09 2013-12-17 Samsung Display Co. Ltd. Composite for black matrix resist, method for manufacturing black matrix resist, color filter array panel, and method for manufacturing the same
CN113004753A (zh) * 2021-02-01 2021-06-22 深圳烯湾科技有限公司 水性复合极黑光学涂料及其制备方法和使用方法
WO2022156172A1 (zh) * 2021-01-19 2022-07-28 东莞市中麒光电技术有限公司 显示模块及其制作方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012247643A (ja) * 2011-05-27 2012-12-13 Dainippon Printing Co Ltd ブラックマトリックス基板、カラーフィルタ、および液晶表示装置
CN111769141A (zh) * 2020-06-23 2020-10-13 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 彩色滤光片、彩色滤光片的制备方法及显示面板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08286026A (ja) * 1995-04-19 1996-11-01 Toppan Printing Co Ltd ブラックマトリクス基板及びそれを用いたカラーフィルタ
KR20050068507A (ko) * 2003-12-30 2005-07-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20070074051A (ko) * 2006-01-06 2007-07-12 삼성전자주식회사 컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법
KR20070078455A (ko) * 2006-01-27 2007-08-01 삼성전자주식회사 컬러필터 기판, 이의 제조방법 및 이를 갖는 표시장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100661291B1 (ko) * 1999-06-14 2006-12-26 엘지.필립스 엘시디 주식회사 컬러필터 기판 및 그 제조방법.
US7294372B2 (en) * 2003-10-01 2007-11-13 Eastman Kodak Company Conductive color filters
US20070065571A1 (en) * 2005-09-19 2007-03-22 Applied Materials. Inc. Method and apparatus for manufacturing a pixel matrix of a color filter for a flat panel display

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08286026A (ja) * 1995-04-19 1996-11-01 Toppan Printing Co Ltd ブラックマトリクス基板及びそれを用いたカラーフィルタ
KR20050068507A (ko) * 2003-12-30 2005-07-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20070074051A (ko) * 2006-01-06 2007-07-12 삼성전자주식회사 컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법
KR20070078455A (ko) * 2006-01-27 2007-08-01 삼성전자주식회사 컬러필터 기판, 이의 제조방법 및 이를 갖는 표시장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8610848B2 (en) 2011-02-09 2013-12-17 Samsung Display Co. Ltd. Composite for black matrix resist, method for manufacturing black matrix resist, color filter array panel, and method for manufacturing the same
US9134469B2 (en) 2011-02-09 2015-09-15 Samsung Display Co., Ltd. Composite for black matrix resist, method for manufacturing black matrix resist, color filter array panel, and method for manufacturing the same
WO2022156172A1 (zh) * 2021-01-19 2022-07-28 东莞市中麒光电技术有限公司 显示模块及其制作方法
CN113004753A (zh) * 2021-02-01 2021-06-22 深圳烯湾科技有限公司 水性复合极黑光学涂料及其制备方法和使用方法

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