KR20050049657A - 마스크수가 감소된 컬러필터 기판의 제조방법 - Google Patents

마스크수가 감소된 컬러필터 기판의 제조방법 Download PDF

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KR20050049657A
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명의 컬러필터 기판 제조방법은 각 서브컬러 안료를 오버랩 시키는 동시에 상기 안료간 경계면에서의 화학반응을 이용하여 블랙매트릭스를 형성함으로써 제조공정을 단순화하기 위한 것으로, 서브컬러필터로 구성된 제 1, 2, 3 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역으로 구분되는 기판을 제공하는 단계; 및 경계 표면에서 화학 반응으로 검게 변색되는 제 1, 2, 3 서브컬러 안료를 이용하여 상기 제 1, 2, 3 서브화소 영역에 각각 제 1, 2, 3 유기막을 형성하며, 상기 블랙매트릭스 영역에 제 1, 2, 3 서브컬러 안료를 적층하여 블랙매트릭스와 컬러필터층을 동시에 형성하는 단계를 포함한다.

Description

마스크수가 감소된 컬러필터 기판의 제조방법{METHOD OF FABRICATING COLOR FILTER SUBSTRATE USING LESS MASK}
본 발명은 컬러필터 기판의 제조방법에 관한 것으로 특히, 마스크수를 감소시키는 동시에 블랙매트릭스의 광학밀도를 향상시킨 액정표시패널 컬러필터 기판의 제조방법에 관한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다. 현재 평판 디스플레이(Flat Panel Display; FPD)의 주력 제품인 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 디스플레이의 이러한 조건들을 만족시킬 수 있는 성능뿐만 아니라 양산성까지 갖추었기 때문에, 이를 이용한 각종 신제품 창출이 급속도로 이루어지고 있으며 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 점진적으로 대체할 수 있는 핵심부품 산업으로서 자리 잡았다.
일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 액정셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 상기 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.
이를 위하여, 상기 액정표시장치는 구동회로 유닛(unit)을 포함하여 영상을 출력하는 액정표시패널, 상기 액정표시패널의 하부에 설치되어 액정표시패널에 빛을 방출하는 백라이트(backlight) 유닛, 상기 백라이트 유닛과 액정표시패널을 결합시켜 지지하는 케이스(case) 등으로 이루어져 있다.
이하, 도 1을 참조하여 액정표시패널에 대해서 자세히 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시패널은 크게 컬러필터(color filter) 기판(5)과 어레이(array) 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(50)으로 구성된다.
상기 컬러필터 기판(5)은 색상을 구현하는 서브컬러필터(적, 녹, 청)를 포함하는 컬러필터(7)와 상기 서브컬러필터 사이를 구분하고 액정층(50)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(50)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 어레이 기판(10)은 상기 기판(10) 위에 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역(19)을 정의하는 복수개의 게이트라인(16)과 데이터라인(17), 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)(20) 및 상기 화소영역(19) 위에 형성된 화소전극(18)으로 구성된다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)에 각각 형성되어 있는 공통전극(8)과 화소전극(18) 위에는 액정(50)의 초기배향을 위한 배향막이 두 기판(5, 10) 전면에 형성되어 있다. 상기 배향막은 주로 폴리이미드 계열의 유기물질을 사용하여 도포한 후 헝겊 등으로 상기 배향막을 문지르는 러빙공정을 통해 초기배향이 정해지게 된다.
이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정표시패널을 구성하며, 두 기판의 합착은 상기 컬러필터 기판(5) 또는 어레이 기판(10)에 형성된 합착키(미도시)를 통해 이루어진다.
한편, 상기 컬러필터 기판의 구조에 대해서 자세히 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시패널의 컬러필터 기판의 구조를 나타내는 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 컬러필터 기판(5) 위에 일정한 간격을 두고 블랙매트릭스(6)가 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(6)는 액정표시패널의 하부 기판인 어레이 기판(10)으로부터 진행되어 오는 빛 중 불필요한 빛을 차단하는 불투명의 금속 물질 또는 수지(resin)로 이루어져있다.
이 때, 상기 블랙매트릭스(6)는 어레이 기판(10)에 종횡으로 배열된 게이트라인(16) 및 데이터라인(17)에 대응되도록 매트릭스 형태로 배열되게 된다.
한편, 상기 블랙매트릭스(6)에 의해 정의되는 즉, 블랙매트릭스(6)가 형성되어 있지 않은 화소영역(19)에는 영상을 컬러로 표현하기 위한 적(7a), 녹(7b), 청(7c)의 컬러수지로 채워져 있다.
이 때, 상기 컬러수지로 이루어진 컬러필터(7a~7c)층 위에는 상기 컬러필터(7a~7c)의 단차를 보상하고 안료 이온 용출을 막기 위한 투명한 보호막(overcoat layer)(9)이 형성되어 있다. 또한, 상기 보호막(9) 위에는 액정분자(50)에 전계를 인가하기 위한 투명한 금속 물질로 이루어진 공통전극(8)이 형성되어 있다.
다음으로, 이와 같이 구성된 액정표시패널의 컬러필터 기판의 제조공정을 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 자세히 설명한다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 컬러필터 기판의 제조공정을 나타내는 순서도이다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 기판(5) 위에 불필요한 빛을 차단하기 위한 수지 또는 금속 물질로 이루어진 블랙매트릭스(6)를 형성한다.
일반적으로 블랙매트릭스(6)는 적, 녹, 청의 서브컬러필터 사이에 형성되며 하부 어레이 기판(10)의 화소전극(18)의 주변부에 형성되는 반전 도메인(reverse tilt domain)을 통과하는 빛을 차단하는 것을 목적으로 한다.
또한, 일반적으로 상기 블랙매트릭스(6)의 재질로는 광학밀도(optical density)가 3.5이상인 크롬(Cr)등의 금속막을 사용하거나 카본(carbon) 등의 유기재료가 주로 쓰이며, 저 반사를 목적으로 크롬/산화크롬(Cr/CrOx) 등의 이층막을 사용하기도 한다.
이후 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(6) 사이의 화상표시 영역에 적(7a), 녹(7b), 청(7c)의 서브컬러필터로 이루어진 컬러필터(7a~7c)를 형성한다.
이 때, 컬러필터 제조공정은 염색법, 전착법, 안료 분산법, 인쇄법 등 여러 가지가 있는데, 여기서는 일 예로써 안료 분산법에 의한 컬러필터 제조공정을 설명한다.
먼저, 적, 녹, 청색을 띠는 컬러수지 중 어느 하나를 상기 블랙매트릭스(6)가 형성된 기판(5) 전면에 도포하고(여기서는 적, 녹, 청색 순서로 도포하는 것을 기준으로 설명) 선택적으로 노광하여 원하는 영역에 적색의 서브컬러필터(7a)를 형성한다.
다음으로 상기 적색의 서브컬러필터(7a)가 형성된 기판 위에 녹색의 컬러수지를 도포하고 선택적 노광을 통한 녹색의 서브컬러필터(7b)를 해당영역에 패터닝한다.
또한, 청색에 대해서도 상기의 과정을 반복함으로써 청색의 서브컬러필터(7c)를 형성한다.
이와 같이 컬러필터(7a~7c)층을 형성할 때 형성되는 적(7a), 녹(7b), 청(7c)의 서브컬러필터층이 일정한 패턴을 이룰 경우에는 각각의 서브컬러필터(7a~7c)는 동일한 패턴으로 형성되어 있으므로 일정한 패턴이 형성된 마스크를 소정의 거리만큼 이동(shift)하여 마스크공정을 진행함으로써 각각의 서브컬러필터(7a~7c)층을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 컬러필터(7a~7c)를 포함한 기판(5) 전면에 안료 이온 용출을 막기 위한 보호막(9)을 형성한 후, 액정분자에 전계를 인가하기 위한 투명한 금속 물질로 이루어진 공통전극(8)을 형성한다.
이와 같이 상기 컬러필터 기판의 제조에는 기본적으로 블랙매트릭스와 컬러필터의 제작에 마스크 공정(즉, 포토리소그래피(photolithography) 공정)을 필요로 하므로 생산성 면에서 상기 마스크 공정을 단순화하는 방법이 요구되어지고 있다. 즉, 하나의 마스크 공정은 감광막의 증착, 노광, 현상, 세정공정 등의 일련의 복잡한 공정을 진행하여야 하므로 하나의 마스크 공정을 줄이는 것은 생산량 및 액정표시장치의 제조비용을 줄이는데 기여하는 바가 크다.
특히, 패턴을 형성하기 위하여 설계된 마스크는 매우 고가이어서, 공정에 적용되는 마스크수가 증가하면 액정표시장치의 제조비용이 이에 비례하여 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 각 서브컬러 안료를 오버랩시켜 블랙매트릭스를 형성함으로써 사용되는 마스크수를 줄여 공정을 단순화한 컬러필터 기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 안료간 경계면에서의 화학반응을 이용하여 블랙매트릭스를 형성함으로써 광학밀도가 향상된 블랙매트릭스를 구비한 컬러필터 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
기타 본 발명의 다른 특징 및 목적은 이하 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 컬러필터 기판 제조방법은 서브컬러필터로 구성된 제 1, 2, 3 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역으로 구분되는 기판을 제공하는 단계 및 경계 표면에서 화학 반응으로 검게 변색되는 제 1, 2, 3 서브컬러 안료를 이용하여 상기 제 1, 2, 3 서브화소 영역에 각각 제 1, 2, 3 유기막을 형성하며, 상기 블랙매트릭스 영역에 제 1, 2, 3 서브컬러 안료를 적층하여 블랙매트릭스와 컬러필터층을 동시에 형성하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 블랙매트릭스와 컬러필터층을 동시에 형성하는 단계는 상기 기판의 제 1 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역에 제 1 서브컬러 안료로 제 1 유기막을 형성하는 단계, 상기 기판의 제 2 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역에 제 2 서브컬러 안료로 제 2 유기막을 형성하는 단계 및 상기 기판의 제 3 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역에 제 3 서브컬러 안료로 제 3 유기막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브컬러 안료는 적, 녹 또는 청색 서브컬러 안료로 구성될 수 있다.
또한, 상기 유기막은 서브컬러 안료에 의해 조색되어 감광화된 컬러 레지스트를 기판에 도포, 노광, 현상하는 공정을 거쳐 형성할 수 있으며, 상기 컬러 레지스트는 네거티브 타입일 수 있다.
한편, 상기 블랙매트릭스 영역에 적층되는 제 1, 2, 3 서브컬러 안료는 경계 표면에서 화학 반응으로 검게 변색되어 상기 영역의 광학밀도를 높일 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 컬러필터 기판의 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 도 4는 본 발명의 컬러필터 기판의 구조를 나타내는 단면도로써, 각 서브컬러 안료를 오버랩시켜 블랙매트릭스를 형성함으로써 마스크수가 감소된 컬러필터 기판을 나타내고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 기판(105) 위에 적(107a), 녹(107b), 청(107c)색의 서브컬러필터(107a~107c)가 일정한 간격을 유지하며 배열되어 있고, 상기 서브컬러필터(107a~107c) 사이에는 적(107a), 녹(107b), 청(107c)색의 서브컬러필터(107a~107c)의 적층에 의한 블랙매트릭스(106)가 형성되어 있다.
이 때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 기판(105) 전면에는 상기 서브컬러필터(107a~107c)와 블랙매트릭스(106)의 단차를 보상하며 안료 이온 용출을 막기 위하여 투명한 절연물질로 보호막을 형성하며, 상기 보호막 위에는 액정분자에 전계를 인가하는 공통전극 및 상기 액정분자의 초기배향을 위한 배향막을 형성하게 된다.
이와 같이 블랙매트릭스(106) 제조를 위한 별도의 공정(즉, 마스크공정을 포함하는 일련의 공정) 없이 서브컬러 안료(107a~107c)를 적층하여 상기 블랙매트릭스(106)를 형성함으로써 종래에 비해 컬러필터 기판의 제조공정이 단순화되는 이점이 있게 된다.
다만, 상기 서브컬러 안료(107a~107c)로 이루어진 컬러필터(107a~107c) 영역은 상기 안료(107a~107c)의 투과율이 높을수록 표시패널의 휘도가 높아지게 되며, 상기 서브컬러 안료(107a~107c)의 적층으로 이루어진 블랙매트릭스(106) 영역은 투과율이 높을수록 상기 패널의 콘트라스트비(contrast ratio) 및 선명도가 낮아지게 된다.
즉, 상기 컬러필터(107a~107c) 영역과 블랙매트릭스(106) 영역은 광학적으로 서로 다른 특성을 요구하게 되며, 상기와 같이 서브컬러 안료(107a~107c)로 블랙매트릭스(106)를 형성하게 되면 상기 블랙매트릭스(106)의 광학밀도가 블랙매트릭스(106)의 역할을 하기에 충분히 높지 않아 상기 블랙매트리스(106) 영역으로 빛이 새는 빛샘현상이 발생하게 된다.
참고로, 광학밀도는 일정한 세기를 가진 어떤 파장의 빛이 용액층을 통과한 후 광도가 일정세기로 될 때의 양을 의미하며 흡광도(吸光度)라고도 한다. 즉, 세기 I0를 가진 어떤 빛이 용액층을 통과한 후에 광도가 I가 되면, 그 양은 log10(I0/I)로 정의된다.
상기 블랙매트릭스 영역의 빛샘현상은 상기 블랙매트릭스를 구성하는 각 서브컬러필터 경계 표면에서의 상기 서브컬러 안료간 화학반응을 이용함으로써 해결할 수 있다. 즉, 화학반응에 의해 검게 변색되는 서브컬러 안료를 이용하여 각 서브컬러필터를 구성하게 되면 블랙매트릭스 영역 즉, 상기 블랙매트릭스를 구성하는 각 서브컬러필터 경계 표면이 검게 변하여 효과적으로 빛샘을 방지할 수 있게 된다.
이에 따라 블랙매트릭스의 광학밀도를 향상시킨 본 발명의 컬러필터 기판의 제조공정을 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5a에서 도시된 바와 같이, 적, 녹, 청의 서브컬러필터로 구성된 서브화소 영역 및 상기 서브컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 빛을 차단하는 블랙매트릭스 영역으로 구분되는 투명한 절연기판(205)을 준비한다.
한편, 도 5b 내지 도 5d는 본 실시예에 따른 안료 적층을 이용하여 블랙매트릭스와 컬러필터를 동시에 형성하는 제조공정을 나타내고 있다.
일반적으로, 컬러필터를 형성하는 방법은 상기 컬러필터 제조시 사용되는 유기 필터의 재료에 따라 염료 방식과 안료 방식이 있으며 제작 방법에 따라 염색법, 전착법, 인쇄법 등이 있으나, 현재 액정표시장치의 컬러필터 제조시 사용되는 가장 보편적인 방법은 안료 분산법이다.
상기 안료 분산법은 미리 준비된 안료에 의해 조색(調色)되어 감광화된 레지스트를 기판에 도포, 노광, 현상하는 공정을 반복함으로써 컬러필터를 형성하는 방법이다.
먼저, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(205) 위에 감광성의 제 1 유기막(207a)을 형성한다. 상기 제 1 유기막(207a)은 자외선에 의해 감광되는 서브컬러 안료로 구성되며, 본 실시예에서는 적, 녹, 청의 컬러 레지스트 중 적색(여기서는 적색, 녹색, 청색 순서로 서브컬러필터를 형성하는 것을 기준으로 설명)을 띄는 컬러 레지스트를 기판의 전면에 도포한 후 선택적으로 노광하여 원하는 영역에 적색의 서브컬러필터(207a)를 형성하였다.
이 때, 적, 녹, 청의 서브컬러필터는 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성하며, 다른 점은 포토레지스트로 컬러 레지스트를 사용한다는 점이다.
일반적으로 컬러 레지스트는 네거티브(negative) 포토레지스트의 성격을 가지므로 노광되지 않은 부분이 제거된다. 이 때, 노광되는 부분이 제거되는 포지티브(positive) 포토레지스트를 사용할 수도 있다.
한편, 안료 분산법에 사용되는 컬러 레지스트는 주요 성분으로 광중합 개시제, 모노머(monomer), 바인더(binder) 등의 광중합형 감광 조성물과 색상을 구현하는 유기 안료로 구성되어 있다.
상기 광중합형 감광 조성물에서 광중합 개시제는 빛을 받아 라디칼(radical)을 발생시키는 고감도이고 안정성이 우수한 triazine(질소 3원자를 포함하고 C3H3N 3의 분자식으로 표시되는 육원환 화합물 3종의 총칭)계 화합물이 쓰이며, 모노머는 상기 라디칼에 의하여 중합 반응 개시 후 폴리머 형태로 변하여 용재에 녹지 않게 된다. 바인더는 상온에서 액체 상태의 모노머를 막의 형태로 유지시켜 현상액에 견디게 하고 안료 분산의 안정화 및 컬러필터 패턴의 내열성, 내광성, 내약품성 등의 신뢰성을 유지하는 역할을 한다.
안료는 내광성과 내열성이 우수한 유기 재료를 사용하며 안료 입자는 일반적으로 빛을 산란시켜 불투명하지만 입자 크기가 빛의 파장보다 작으면 빛을 투과시켜 투명하게 되므로 입자 크기가 작을수록 투명도가 높고 우수한 분산 특성을 나타낸다.
다음으로 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 적색 서브컬러필터(207a)가 형성된 기판(205) 전면에 녹색 컬러 레지스트를 도포한 후 선택적으로 노광하여 제 2 유기막인 녹색 서브컬러필터(207b)를 형성한다.
이 때, 블랙매트릭스(206) 영역에는 이미 형성된 적색 서브컬러필터(207a) 위로 녹색 서브컬러필터(207b)가 적층 형성되어 블랙매트릭스(206) 역할을 하게 되며, 특히 상기 서브컬러필터(207a, 207b)를 구성하는 적, 녹색 서브컬러 안료는 경계 표면에서 화학적으로 반응하여 검게 변색되어 블랙매트릭스(206)의 광학밀도를 높이는 효과를 제공한다.
이후 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 적색 및 녹색 서브컬러필터(207a, 207b)가 형성된 기판(205) 전면에 청색 컬러 레지스트를 도포한 후 선택적으로 노광하여 제 3 감광막인 청색 서브컬러필터(207c)를 형성하면 컬러필터가 완성되게 된다.
이 때, 상기 블랙매트릭스(206) 영역에는 이미 형성된 적, 녹색 서브컬러필터(207a, 207b) 위로 청색 서브컬러필터(207c)가 적층 형성되게 되며, 상기 녹, 청색 서브컬러필터(207b, 207c)를 구성하는 녹, 청색 서브컬러 안료 역시 화학적으로 반응하여 검게 변색됨으로써 불필요한 빛을 차단하는 블랙매트릭스(206)의 역할을 충분히 할 수 있게 된다.
즉, 도면의 A 부분과 같이, 블랙매트릭스(206)가 형성되는 영역에는 제 1, 2, 3의 유기막(즉, 서브컬러필터)(207a~207c)이 적층되어 3중층이 되어 있고, 상기 제 1, 2, 3의 유기막(207a~207c) 사이 경계면은 안료간의 화학반응에 의해 검게 변색되어 있는 것을 알 수 있다.
특히, 상기 서브컬러필터(207a~207c) 계면에서의 변색으로 블랙매트릭스(206)의 광학밀도 향상을 기대할 수 있으며, 상기 서브컬러필터(207a~207c)의 투과율에 의존하지 않고도 블랙매트릭스(206)의 광학밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 컬러필터(207a~207c)층을 형성할 때 형성되는 적(207a), 녹(207b), 청(207c)색의 서브컬러필터층이 일정한 패턴을 이룰 경우에는 각각의 서브컬러필터(207a~207c)는 동일한 패턴으로 형성되어 있으므로 일정한 패턴이 형성된 마스크를 소정의 거리만큼 이동하여 마스크공정을 진행함으로써 각각의 서브컬러필터(207a~207c)층을 형성할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 기판(205) 위에 투명한 보호막을 형성한 후 상기 보호막 위에 액정분자에 전계를 인가하기 위한 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명전극으로 구성되는 공통전극을 형성한다.
이 때, 상기 보호막은 컬러필터(207a~207c)가 형성된 기판(205)을 평탄화하고 안료 이온의 용출을 막기 위해 절연특성을 가지는 투명한 수지로 형성한다. 상기 보호막은 아크릴(Acryl)계 수지 또는 에폭시(epoxy)계 수지로 형성할 수 있다.
또한, 상기 공통전극은 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에서 액정분자에 전계를 수직으로 인가하는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN)모드에서는 필요하나, 공통전극이 화소전극과 함께 어레이 기판에 형성되는 횡전계(In Plane Switching; IPS)모드에서는 불필요하다.
한편, 상기 공통전극 또는 보호막 위에 유기막을 패터닝하여 기판 사이의 셀갭을 유지하는 컬럼스페이서를 형성할 수도 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러필터 기판의 제조방법은 블랙매트릭스를 컬러필터층을 형성할 때 서브컬러 안료를 적층하여 형성함으로써 상기 블랙매트릭스를 형성하기 위한 일련의 공정을 단축시켜, 그 결과 컬러필터 공정을 단순화하여 생산량을 증가시키는 효과를 제공한다.
또한, 서브컬러필터 계면에서의 서브컬러 안료의 변색으로 상기 서브컬러필터의 투과율에 의존하지 않고도 블랙매트릭스의 광학밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 액정표시패널을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시패널의 컬러필터 기판의 구조를 나타내는 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 컬러필터 기판의 제조공정을 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명의 컬러필터 기판의 구조를 나타내는 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 컬러필터 기판의 제조공정을 나타내는 순서도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
105,205 : 컬러필터 기판 106,206 : 블랙매트릭스
107a~107c,207a~207c : 서브컬러필터

Claims (8)

  1. 서브컬러필터로 구성된 제 1, 2, 3 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역으로 구분되는 기판을 제공하는 단계; 및
    경계 표면에서 화학 반응으로 검게 변색되는 제 1, 2, 3 서브컬러 안료를 이용하여 상기 제 1, 2, 3 서브화소 영역에 각각 제 1, 2, 3 유기막을 형성하며, 상기 블랙매트릭스 영역에 제 1, 2, 3 서브컬러 안료를 적층하여 블랙매트릭스와 컬러필터층을 동시에 형성하는 단계를 포함하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판 전면에 보호막을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 보호막 위에 공통전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 블랙매트릭스와 컬러필터층을 동시에 형성하는 단계는
    상기 기판의 제 1 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역에 제 1 서브컬러 안료로 제 1 유기막을 형성하는 단계;
    상기 기판의 제 2 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역에 제 2 서브컬러 안료로 제 2 유기막을 형성하는 단계; 및
    상기 기판의 제 3 서브화소 영역 및 블랙매트릭스 영역에 제 3 서브컬러 안료로 제 3 유기막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 서브컬러 안료는 적, 녹 또는 청색 서브컬러 안료로 구성되는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 유기막은 서브컬러 안료에 의해 조색되어 감광화된 컬러 레지스트를 기판에 도포, 노광, 현상하는 공정을 거쳐 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 컬러 레지스트는 네거티브 타입인 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 블랙매트릭스 영역에 적층되는 제 1, 2, 3 서브컬러 안료는 경계 표면에서 화학 반응으로 검게 변색되어 상기 블랙매트릭스 영역의 광학밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
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