KR20040077110A - 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20040077110A
KR20040077110A KR1020030012539A KR20030012539A KR20040077110A KR 20040077110 A KR20040077110 A KR 20040077110A KR 1020030012539 A KR1020030012539 A KR 1020030012539A KR 20030012539 A KR20030012539 A KR 20030012539A KR 20040077110 A KR20040077110 A KR 20040077110A
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Abstract

본 발명은 컬러필터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
열전사법에 의한 컬러필터 기판 제조에 있어서, 기판 상에 형성된 컬러필터 패턴의 에지가 거칠게 형성된다. 이때, 상기 거칠게 형성된 에지를 갖는 컬러필터 패턴은 제조상의 컬러필터 패턴 검사기에 의해 패턴불량으로 처리가 되는 문제가 발생한다.
본 발명에 따른 컬러필터 제조 방법에서는 그 제조방법의 순서를 바꾸어 컬러필터 패턴을 먼저 기판 상에 형성하고, 블랙매트릭스를 상기 컬러필터 패턴과 패턴 사이에 형성한다. 따라서 컬러필터 패턴의 거친 에지부분을 상기 블랙매트릭스로 가리도록 하여 패턴 검사시 검사기의 불량 처리를 방지하는 컬러필터 기판 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조방법{Color filter panel for liquid crystal display and method of fabricating the same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이며, 특히 액정표시장치용 컬러필터 기판에 있어서, 열전사 방법에 의한 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정표시장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 일측에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을, 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 각 기판에 형성된 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
액정표시장치의 하부기판은 화소전극에 신호를 인가하기 위한 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판으로 이루어지며, 상부 기판은 공통전극 및 컬러필터를 포함하는 기판으로 컬러필터는 적(R), 녹(G), 청(B)의 세 가지 색이 순차적으로 배열되어 있으며, 안료분산법, 염색법, 전착법 또는 열전사법 등의 방법으로 제작되는데, 일반적으로 안료분산법이 정교성이 뛰어나고 재현성이 좋아 널리 사용되고 있다.
안료분산법에 의한 컬러필터 기판의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 간단히 설명한다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 기판(10)상에 금속물질 또는 수지를 기판 전면에 증착(도포)한 후 사진식각법(photolithography법)을 통하여 블랙매트릭스(Black Matrx)(15)를 형성한다. 상기 블랙매트릭스(15)은 어레이 기판상의 화소전극 이외의 부분에서 액정 분자의 비정상적 작용에 의해 발생하는 빛샘현상을 방지하기 위함이다.
다음으로 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(15)가 형성된 기판(10)에 적, 녹, 청색 중의 한가지 예를 들면 적색 컬러 레지스트(color resist)를 스핀코팅(spin coating)등의 방법을 통하여 기판 전면에 도포하여 적색 컬러필터층(17)을 형성한 후, 빛을 통과시키는 부분과 빛을 차단하는 패턴의 마스크(20)를 상기 기판(10) 위에 위치시킨 후 노광(exposure)을 한다.
다음으로 도 1c에 도시한 바와 같이, 노광된 상기 컬러 레지스트층(도 1b의 17)을 현상하면, 상기 컬러 레지스트층(도 1b의 17)은 네가티브(negative) 성질을 갖고 있으므로, 빛을 받은 부분은 남게되고, 빛을 받지 않은 부분은 제거되어 적색 컬러필터 패턴(17a)이 형성된다. 이후 경화(curing)공정을 진행하여 상기 적색 컬러필터 패턴(17a)을 완성한다.
다음으로 도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 적색 컬러필터 패턴(17a) 형성한방법과 동일하게 진행하여 녹 및 청색 컬러필터 패턴(17b, 17c)을 기판 상에 형성한다.
다음으로 도 1e에 도시한 바와 같이, 상기 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴(17a, 17b, 17c) 위로 상기 컬러필터 패턴(17a, 17b, 17c)의 보호와 단차 보상을 위해 오버코트막(23)을 형성한다. 이후, 상기 오버코트막(23) 위로 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하여 공통전극(25)을 형성한다.
그러나 전술한 안료분산법에 의한 컬러필터 기판의 제조는 컬러 레지스트의 도포(coating), 노광(exposure), 현상(develope), 경화(curing) 등의 제조공정을 반복 진행하므로 제조공정 라인이 길고 복잡하다. 상기 문제점을 해결하기 위해 새로운 방법으로서 열전사법에 의해 컬러필터 기판을 제조하는 것이 제안되었다.
열전사법은 레이저, 고광도 램프 등의 광원을 사용하여 필름상의 컬러필터층 물질을 기판 상에 전사시켜 컬러필터층을 형성하는 방법이다.
간단히 열전사법에 의한 컬러필터 기판의 제조 방법을 도 2a 내지 2d를 참조하여 설명한다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 절연기판(30)상에 금속물질 또는 수지를 전면 증착 또는 코팅한 후 사진식각공정을 진행하여 블랙매트릭스(35)을 성한다.
다음으로 도 2b에 도시한 바와 같이, 지지필름(40a), 광열변환층(40b), 컬러필터층(40c)으로 이루어진 적색 컬러필터 전사필름(40)을 상기 기판(30)에서 소정간격 이격하여 상기 기판(30)에 대응되도록 위치시킨 후, 상기 기판(30)과 전사필름(40)을 진공 환경에서 마이크로 버블(micro bubble)의 형성없이 부착시킨다.
다음으로 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 적색 컬러필터 전사필름(40) 상에 일정간격 이격하여 레이저광을 조사하는 레이저 헤드(50)를 위치시킨 후, 상기 레이저 헤드(50) 또는 기판(30)이 위치한 스테이지(미도시)를 직선왕복 운동시키며 적색 컬러 패턴을 형성시키고자 하는 곳에 레이저광을 조사한다. 이때 상기 레이저광이 조사된 컬러필터 전사필름(40)에 있어서 상기 전사필름(40)내의 광열변환층(40b)이 상기 레이저광에 의한 조사된 빛을 흡수하여 빛 에너지를 열 에너지로 바꾸어 방출하고, 상기 방출된 열에 의해 레이저광이 조사된 영역과 대응되는 컬러필터층(40c)이 기판(30)상에 전사된다.
다음으로 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 컬러필터 전사필름(40)을 기판(30)에서 제거하여 상기 컬러필터 전사필름(40)에서 전사된 컬러필터층(40c)에 의해 기판(30)상에 적색 컬러필터 패턴(45a)을 형성한다.
다음으로 도 2e에 도시한 바와 같이, 도 2a 및 도 2d에 전술한 과정을 녹색 및 청색 컬러에 대해서도 반복 실시함으로써 녹 및 청색 컬러필터 패턴(45b, 45c)을 기판(30)상에 형성한다. 이후, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(45a, 45b, 45c)이 형성된 기판(30)을 200℃ 내지 300℃의 분위기에 노출시켜 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(45a, 45b, 45c)을 경화시킨다.
이때, 상기 컬러필터 패턴의 경화공정은 각각의 컬러필터 패턴 형성 후, 경화공정을 각각 실시하기도 하는데, 이는 먼저 형성된 컬러필터 패턴과의 뭉침현상을 방지할 수 있다. 하지만, 3번의 경화공정을 거치게 되므로 공정시간 증가 및 공정라인이 길어지는 단점도 있다.
다음으로 도 2f에 도시한 바와 같이, 컬러필터 패턴(45a, 45b, 45c)의 경화공정이 완료된 기판(30)상에 상기 컬러필터 패턴(45a, 45b, 45c)위로 상기 컬러필터 패턴(45a, 45b, 45c)을 보호하고 단차를 없애기 위한 오버코트층(47)을 형성한다. 이후 상기 오버코트막(47) 위로 투명성 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)을 증착하여 공통전극(55)을 형성한다.
기판 상에 부착된 컬러필터 전사필름 위에 실시하는 레이저광의 조사에 대해 좀더 자세히 설명한다.
도 3은 레이저광을 조사하는 레이저 스캔을 나타낸 사시도이다.
도시한 바와 같이, 여러 개의 레이저 픽셀(52)로 이루어진 레이저 헤드(50)가 레이저 픽셀(52)의 온(on), 오프(off)를 반복하며 기판(30)의 횡방향으로 스캔하며 레이저광을 기판(30) 상의 컬러필터 전사필름(40)에 조사한다. 이때 레이저 헤드(50)를 이루는 레이저 픽셀(52)의 온(on), 오프(off)는 각각의 컬러필터층이 전사되어야 할 부분에서만 온(on) 상태로 스캔하여 레이저광을 조사하며, 그 외의 영역에서는 오프(off) 상태로 스캔하여 레이저광이 조사되지 않는다. 도 3에서는 레이저 헤드(50)가 스캔하며 적색 컬러필터 패턴 형성부분(I 영역)를 지날때에만 레이저 픽셀(52)은 온(on) 상태이고, 녹색 및 청색 컬러필터 패턴 형성부분(Ⅱ,Ⅲ 영역)에 대해서는 오프(off) 상태로 진행된다. 상기 레이저 픽셀(52)의 온(on), 오프(off)는 레이저 헤드(50) 또는 스테이지(미도시)의 이동속도에 따라 컴퓨터에 의해 조절된다.
그러나, 도 4에 도시한 도면(도 3의 A-A 따른 단면을 도시한 것으로 전사필름을 제거한 후의 단면도)을 참조하면, 레이저 픽셀의 온(on), 오프(off) 반복에 의한 레이저광의 조사로 인하여 기판(30)상의 부착된 적색 컬러필터 전사필름(미도시) 상에 레이저광의 조사가 시작되는 부분과 조사가 끝 부분 즉, 기판(30)상에 전사되어 형성된 적색 컬러필터 패턴(45a)의 에지부분(PA)에 있어서 레이저광에 의한 노광 에너지의 불균일 문제 및 컬러필터 전사필름(미도시) 내의 광열변환층(미도시)에서의 열 확산현상으로 인해 컬러필터 패턴(45a) 에지부분(PA)이 거칠게 형성되며, 또한, 레이저광 조사 후 전사필름을 제거할 때, 상기 전사필름(미도시)과 기판(30)사이의 접착력에 기인하여 컬러필터 패턴(45a)의 에지부분(PA)이 거칠게 되는 것이 더욱 심해지기도 한다. 이렇게 에지부분(PA)이 거칠게 형성된 컬러필터 패턴(45a)은 실제적으로 거칠게 형성된 에지부분(PA)이 그 하부에 형성된 블랙매트릭스(35)에 의해 가려지게 되므로 패턴 불량이 되지 않지만, 컬러필터 제조상의 컬러필터 패턴 검사기에서 상기 거친 에지를 갖는 컬러필터 패턴을 패턴불량으로 검출하여 불량 기판으로 처리되는 문제가 발생한다.
패턴 검사기의 검출력에 대해 좀 더 자세히 설명하면, 상기 패턴 검사기의 검출력을 낮게 조절하면 상기 거친 에지를 갖는 컬러필터 패턴을 패턴불량으로 처리하지 않지만, 실제 패턴 불량까지도 검출하지 못하게 되며, 검출력을 높이면 상기 거친 에지를 갖는 컬러필터 패턴을 불량으로 인식하여 불량으로 처리하게 된다. 이는 부정확한 수율 및 불량률 산출을 발생시키며, 상기 불량으로 처리된 컬러필터 기판을 다시 재검사하여 분류하는 등의 시간 및 일력의 낭비를 유발하게 된다. 상기 문제는 적색 컬러필터 패턴에만 국한된 것이 아니라 열전사법에 의해 형성된 제 녹색 및 청색 컬러필터 패턴 모두에 적용된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판 상에 열전사법에 의한 컬러필터 패턴형성 시에 온(on), 오프(off) 동작에 의한 레이저의 노광 에너지 불균일 문제등으로 발생한 상기 컬러필터 패턴 에지 거칠기에 의해 패턴불량이 아님에도 불구하고 컬러필터 검사기에 의해 컬러필터 패턴불량이라고 검출되는 문제를 컬러필터 패턴 에지부분이 패턴 검사기내에서 검출되지 않도록 컬러필터 제조공정 순서를 바꾸어 형성함으로써 검사기의 검사 오류를 방지하는 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 안료분산법에 의한 컬러필터 기판의 제조 공정 단면도.
도 2a 내지 도 2f는 종래의 열전사법에 의한 컬러필터 기판의 제조 공정 단면도.
도 3은 열전사법에 따른 횡방향 레이저 스캔을 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 A-A 따른 단면을 전사필름을 제거한 후 도시한 단면도.
도 5는 컬러필터 전사필름의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 열전사법에 의해 형성한 컬러필터 기판의 단면도.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 실시예에 따른 열전사법에 의한 컬러필터 기판의 제조 공정에 따른 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 120a, 120b, 120c: 컬러필터 패턴
130 : 블랙매트릭스 135 : 오버코트막
140 : 공통전극 PA :컬러필터 패턴의 거친 에지부분
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판은 기판과; 상기 기판 상에 열전사법에 의해 각각 일정간격 이격하여 형성된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴과; 상기 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴 사이의 경계에 상기 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴 일부를 포함하며 형성된 블랙매트리스와; 상기 블랙매트릭스 및 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴 위에 형성된 오버코트막과; 상기 오버코트막 위에 형성되는 공통전극을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 블랙매트릭스는 카본 블랙 등의 안료가 분산된 감광성 수지 또는에폭시 수지이다.
본 발명에 따른 열전사법에 의한 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법은 기판 상에 컬러필터 전사필름을 부착하는 단계와; 열전사법에 의해 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 서로 일정간격 이격되게 차례로 형성하는 단계와; 상기 일정간격 이격되어 형성된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴 사이에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스 및 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴 위에 오버코트막을 형성하는 단계와; 상기 오버코트막 위로 공통전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 열전사법에 의한 적, 녹, 청의 컬러필터 패턴을 형성하는 단계는 기판 상의 적색 컬러필터 전사필름에 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 기판 상에 적색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와; 상기 적색 컬러필터 패턴이 형성된 기판 상에 녹색 컬러필터 전사필름을 부착하고, 상기 녹색 컬러필터 전사필름에 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 상기 적색 컬러필터 패턴에서 소정간격 이격한 위치에 녹색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와; 상기 녹색 컬러필터 패턴이 형성된 기판 상에 청색 컬러필터 전사필름을 부착하고, 상기 청색 컬러필터 전사필름에 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 상기 녹색 컬러필터 패턴에서 소정간격 이격한 위치에 청색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와; 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴이 형성된 기판을 경화공정을 진행하여 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 경화하는 단계를 포함한다.
또는, 상기 열전사법에 의한 적, 녹, 청의 컬러필터 패턴을 형성하는 단계는 기판 상에 적색 컬러필터 전사필름을 부착하고 레이저광을 조사한 후, 전사필름을제거하여 기판 상에 적색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와; 상기 적색 컬러필터 패턴을 경화하는 단계와; 상기 적색 컬러필터 패턴이 경화된 기판 상에 녹색 컬러필터 전사필름을 부착하고 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 적색 컬러필터 패턴에서 소정간격 이격한 위치에 녹색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와; 상기 녹색 컬러필터 패턴을 경화하는 단계와; 상기 녹색 컬러필터 패턴이 경화된 기판 상에 청색 컬러필터 전사필름을 부착하고 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 녹색 컬러필터 패턴에서 소정간격 이격한 위치에 청색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와; 상기 청색 컬러필터 패턴을 경화하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 블랙매트릭스는 카본 블랙 안료가 첨가된 감광성 수지 또는 에폭시 수지 중에서 선택된 하나이며, 상기 블랙매트릭스는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴의 거칠게 형성된 에지를 완전히 가리도록 형성된다.
또한, 상기 블랙매트릭스는 그 폭이 15㎛ 내지 30㎛의 값을 갖도록 형성된다.
또한, 상기 컬러필터 패턴의 경화 공정은 200℃ 내지 300℃에서 적정시간 동안 진행된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열전사법에 의한 컬러필터 기판 및 그 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
우선, 도 5를 참조하여 컬러필터 전사필름에 대해 간단히 설명한다.
상기 컬러필터 전사필름(110)은 3가지 층으로 이루어져 있다.
최하층에 광투과성이 우수한 재질로 이루어진 지지필름(110a)과 상기 지지필름(110a) 위에 광에너지를 열에너지로 바꾸는 광열변환층(LTHC ; light to heat convert)(110b)과 전사층인 컬러필터층(110c)으로 형성되어 있다. 상기 지지필름(110a)은 컬러필터층(110c)과 광열변환층(110b)을 지지함은 물론 레이저 광이 광열변환층(110b)으로 잘 통과할 수 있도록 무색 투명한 재질인 폴리에스테르, 폴리에틸렌 등의 고분자 필름으로 이루어진다.
광열변환층(110b)은 레이저 통해 입사된 빛을 열에너지로 바꾸어야 하기에 열변환 능력이 큰 물질 예를들면, 카본블랙, IR-안료 등의 유기화합물과 알루미늄 등의 금속물질 또는 상기 금속물질의 산화물 또는 상기한 물질의 혼합물로 이루어진다.
컬러필터층(110c)은 적, 녹, 청의 컬러를 갖는 물질로 이루어진다.
전술한 컬러필터 전사필름을 이용하여 본 발명의 실시예에 의한 컬러필터 기판 및 그 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 컬러필터 기판의 단면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 열전사법에 의해 형성된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)이 서로 일정간격 이격하여 차례대로 형성되어 있으며, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c) 에지 일부와 상기 패턴(120a, 120b, 120c)과 패턴 사이의 이격된 영역에 유기물질로 이루어진 블랙매트리스(130)가 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(130)는 열전사법에 의해 형성된 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)의 거친 에지부분(PA)을 완전히 가리도록 형성되어 있다. 그 위로 상기 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)의 보호와 단차를 보상하기 위한 오버코트막(135)과 상기 오버코트막(135) 위로 인듐-틴-옥사이드(ITO) 등의 투명한 도전물질로 공통전극(140)이 형성되어 있다.
도 7a 내지 7f는 본 발명에 따른 열전사법에 의한 컬러필터 기판의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 7a 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(100) 상에 컬러필터층(110c)과 광열변환층(110b)과 지지필름(110c)으로 이루어진 제 1 컬러필터 전사필름(110)을 서로 대향되도록 위치시킨 후, 진공환경에서 마이크로 버블이 발생하지 않도록 기판(100)과 제 1 컬러필터 전사필름(110)을 부착시킨다.
다음으로 도 7b에 도시한 바와같이, 상기 제 1 컬러필터 전사필름(110)이 부착된 기판(100)을 레이저 발생장치(미도시)의 스테이지(미도시) 위에 위치시키고, 상기 레이저 발생장치(미도시)의 레이저 헤드(105)를 기판(100)상에 시작위치에 위치시킨 후, 스테이지(미도시) 또는 레이저 헤드(105)를 일방향을 이동시키며 레이저 스캔을 진행하여 레이저광을 기판(100)상의 제 1 컬러필터 전사필름(110)상에 조사한다. 상기 레이저 스캔 시 레이저 헤드(105)를 이루는 임의개로 이루어진 레이저 픽셀(미도시)은 온(on), 오프(off)를 반복한다. 이는 레이저 스캔시 상기 스캔 방향은 동일 색으로 이루어진 스트라이프 타입의 화소열을 가로지르며 즉 화소의 횡방향으로 진행하고, 상기 화소열은 제 1 컬러, 녹색 컬러, 청색 컬러 패턴이 반복되며 형성되어야함으로 제 1 컬러필터 패턴을 형성하기 위해서는 제 1 컬러필터 패턴이 형성될 부분(I영역)에만 레이저광 조사가 이루어져야 하고, 나머지 녹 및 청색 컬러필터 패턴이 형성될 부분(Ⅱ,Ⅲ영역)은 레이저광 조사가 진행되면 안된다. 따라서, 스테이지 또는 레이저 헤드(105)가 일정한 속도로 일방향으로 진행시 레이저 픽셀은 온(on), 오프(off)를 반복하게 된다.
다음으로 도 7c에 도시한 바와같이, 기판(100) 전면에 레이저 스캔 진행 후, 상기 전사필름(110)을 제거하면, I 영역에 적색 컬러필터 패턴(120a)이 형성된다. 이때, 상기 적색 컬러필터 패턴(120a)의 에지부분(PA)의 단면을 살펴보면 거칠게 형성되었음을 알 수 있다. 이는 조사된 레이저광의 노광 에너지 차이 및 광열변환층에 있어서 레이저의 빛 에너지가 열에너지로 바뀌는 과정에서 열확산으로 인해 레이저광이 조사된 부분보다 열로 변환된 부분이 약간 커지게 되는데, 그 열확산 영역의 에지부는 그 온도가 중앙보다 낮아서 열전사 능력이 떨어지기 때문에 컬러필터 패턴의 에지부분에서는 그 단면이 거칠게 형성된다. 이때 거칠게 형성되는 에지부분(PA)의 폭은 대략 3㎛ 내지 5㎛이다.
다음으로 도 7d에 도시한 바와 같이, 도 6a 및 도 6c의 과정을 반복하며, 녹색 컬러필터 패턴(120b) 및 청색 컬러필터 패턴(120c)을 기판(100)상에 형성한다. 이후 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)이 형성된 기판(100)을 경화로(미도시)에 위치시킨 후, 200℃ 내지 300℃에서 적정시간 열을 가하여 상기 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)을 경화시킨다.
이때, 상기 경화공정은 각각의 컬러필터 패턴 형성 후에 각각 실시될 수도 있다. 즉, 적색 컬러필터 패턴(120a) 형성 후 경화공정을 진행하여 상기 적색 컬러필터 패턴(120a)을 경화하고, 녹색 컬러필터 패턴(120b)을 열전사하여 형성하고, 다시 경화공정을 진행하여 상기 녹색 컬러필터 패턴(120b)을 경화한다. 동일한 방법으로 청색 컬러필터 패턴(120c)의 형성 및 경화를 진행한다. 각각의 컬러필터 패턴 형성 후 경화공정을 각각 진행하면, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터(120a, 120b, 120c)간의 뭉침현상을 방지하는 잇점을 갖는다.
다음으로, 도 7e에 도시한 바와 같이, 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)이 경화된 기판(100)상에 감광성 유기물질 예를들면 카본 블랙등의 안료가 혼합된 수지(black resin) 또는 에폭시(epoxy)를 도포하고, 사진식각법을 적용하여 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c) 사이에 상기 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)의 거친 단면을 갖는 패턴 에지부분(PA)을 가리도록 블랙매트릭스(130)을 형성한다. 상기 블랙매트릭스(130)은 금속물질인 크롬(Cr) 또는 크롬산화물(CrOx)로 증착하여 형성할 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)이 그 하부에 형성되어 있으므로 증작방법을 이용하게 되면 상기 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)에 충격이 가해져 손상되고, 또한 상기 금속물질을 에칭하기 위해 사용되는 에천트 등에 의해 상기 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)이 손상되므로 유기물질을 도포하여 블랙매트릭스(130)을 형성한다. 상기 블랙매트릭스(130)은 추후에 상기 기판(100)과 합착되는 어레이 기판(미도시)상의 화소와 화소 사이에 위치하게 되며, 비정상적인 액정분자의 움직임에 의한 빛샘현상을 방지하는 역할을 한다. 한 예로, 상기 블랙매트릭스의 폭값의 범위는 15㎛ 내지 30㎛에서 선택되는 것이 바람직하다.
다음으로 도 7f에 도시한 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(130)가 형성된 기판(100)상에 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(120a, 120b, 120c)의 보호와 단차를 없애기 위해 오버코트막(135)을 형성하고, 상기 오버코트막(135) 위로 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이트(IZO) 등의 투명 도전물질을 증착하여 공통전극(140)을 형성한다.
본 발명에서는 열전사법에 의한 액정표시장치용 컬러필터 기판을 제조함에 있어서, 열전사법에 의해 컬러필터 패턴을 기판 상에 먼저 형성하고, 상기 컬러필터 패턴과 패턴 사이의 경계에 블랙매트릭스를 거칠게 형성된 컬러필터 패턴 에지를 가리도록 형성함으로써 패턴 검사기가 패턴 불량으로 인식하여 상기 컬러필터 기판을 불량으로 처리하는 것을 방지 할 수 있다.
따라서, 정확한 수율 및 불량률을 산출 할 수 있으며, 상기 불량 기판의 재검사하는 등의 시간 및 일력 낭비를 방지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 기판과;
    상기 기판 상에 열전사법에 의해 각각 일정간격 이격하여 형성된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴과;
    상기 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴 사이의 경계에 상기 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴 일부를 포함하며 형성된 블랙매트리스와;
    상기 블랙매트릭스 및 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴 위에 형성된 오버코트막과;
    상기 오버코트막 위에 형성되는 공통전극
    을 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는 카본 블랙 등의 안료가 분산된 감광성 수지 또는 에폭시 수지인 액정표시장치용 컬러필터 기판.
  3. 기판 상에 컬러필터 전사필름을 부착하는 단계와;
    열전사법에 의해 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 서로 일정간격 이격되게 차례로 형성하는 단계와;
    상기 일정간격 이격되어 형성된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴 사이에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와;
    상기 블랙매트릭스 및 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴 위에 오버코트막을 형성하는 단계와;
    상기 오버코트막 위로 공통전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열전사법에 의한 적, 녹, 청의 컬러필터 패턴을 형성하는 단계는 기판 상의 적색 컬러필터 전사필름에 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 기판 상에 적색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 적색 컬러필터 패턴이 형성된 기판 상에 녹색 컬러필터 전사필름을 부착하고, 상기 녹색 컬러필터 전사필름에 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 상기 적색 컬러필터 패턴에서 소정간격 이격한 위치에 녹색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 녹색 컬러필터 패턴이 형성된 기판 상에 청색 컬러필터 전사필름을 부착하고, 상기 청색 컬러필터 전사필름에 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 상기 녹색 컬러필터 패턴에서 소정간격 이격한 위치에 청색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴이 형성된 기판을 경화공정을 진행하여 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 경화하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 열전사법에 의한 적, 녹, 청의 컬러필터 패턴을 형성하는 단계는 기판 상에 적색 컬러필터 전사필름을 부착하고 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 기판 상에 적색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 적색 컬러필터 패턴을 경화하는 단계와;
    상기 적색 컬러필터 패턴이 경화된 기판 상에 녹색 컬러필터 전사필름을 부착하고 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 적색 컬러필터 패턴에서 소정간격 이격한 위치에 녹색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 녹색 컬러필터 패턴을 경화하는 단계와;
    상기 녹색 컬러필터 패턴이 경화된 기판 상에 청색 컬러필터 전사필름을 부착하고 레이저광을 조사한 후, 전사필름을 제거하여 녹색 컬러필터 패턴에서 소정간격 이격한 위치에 청색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 청색 컬러필터 패턴을 경화하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판 제조 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는 카본 블랙 안료가 첨가된 감광성 수지 또는 에폭시 수지 중에서 선택된 하나인 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴의 거칠게 형성된 에지를 완전히 가리도록 형성되는 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는 그 폭이 15㎛ 내지 30㎛의 값을 갖도록 형성되는 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  9. 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 컬러필터 패턴의 경화 공정은 200℃ 내지 300℃에서 적정시간 동안 진행되는 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
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