KR0139172B1 - 컬러 액정표시장치 - Google Patents

컬러 액정표시장치

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KR0139172B1 KR1019930023239A KR930023239A KR0139172B1 KR 0139172 B1 KR0139172 B1 KR 0139172B1 KR 1019930023239 A KR1019930023239 A KR 1019930023239A KR 930023239 A KR930023239 A KR 930023239A KR 0139172 B1 KR0139172 B1 KR 0139172B1
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샤프 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 컬러 액정 표시 장치는 ITO막의 밀착력을 향상시킨다. 컬러 액정 표시 장치(13)의 한쌍의 투광성 기판(1,1a)의 일측에는 컬러 필터(2)가 형성되고, 이 컬러 필터(2)위에는 유기 오버코트막(30)이 형성되어 표면의 평활화가 행해진다. 또한, 그 위에 ITO막(6)을 형성하기 전에, SiNx등의 금속 또는 실리콘 질화물막(4), SiOx등의 금속 또는 실리콘 산화물막(5)의 순서로 성막한다. 금속 또는 실리콘 질화물막(4) 및 금속 또는 실리콘 산화물막(5)을 형성함으로써 ITO막(6)의 밀착력을 향상시킨다.

Description

컬러 액정 표시 장치
제1도는 본 발명의 제1실시예의 컬러 액정 표시 장치(13)의 단면도,
제2도는 종래의 컬러 액정 표시 장치(63)의 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1,1a: 투광성 기판 2; 컬러 필터
3: 유기 오버코트막 4: 금속 또는 실리콘 질화물막
5,5a: 금속 또는 실리콘 산화물막6,6a: ITO막
7a: 배향막 10: 액정 재료
11,11a: 편광판 12: TAB
14: 구동용 LSI
본 발명은 컬러 필터를 사용하여 복수 종류의 색체 표시를 행하는 컬러 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 컬러 필터를 피복하는 유기 오버코트막 위에 형성되는 ITO막의 밀착력을 향상시킨 컬러 액정 표시 장치에 관한 것이다.
제2도는 종래의 컬러 액정 표시 장치(63)의 단면도이다. 컬러 액정표시 장치(63)의 1쌍의 투광성 기판(51,51a)중, 기판(51a)의 한쪽 표면에는 ITO(인듐 주석 산화물)막으로 이루어지는 복수의 띠모양의 투명 전극(56a)이 서로 평행하게 형성되고, 그 위에는 배향막(57a)이 형성된다. 기판(51)의 한쪽 표면에는 컬러 필터(52)가 거의 전면에 걸쳐 형성되어 있다. 이 컬러 필터(52)는 적색, 녹색 및 청색의 띠모양의 컬러 필터를 교호로 배치하거나 상기 3색의 구형(rectangular) 컬러 필터를 모자이크 형태로 배치하여 형성된다. 또한, 이러한 컬러 필터(52)위에 아크릴계 또는 폴리이미드계의 수지로 이루어지는 유기 오버코트막(53)을 형성하여 평활화한 후, 스퍼터링법 등에 의해 ITO막으로 이루어지는 투명 전극(56)을 형성하고, 다시 그 위에 배향막(57)을 형성한다.
이상과 같은 투광성 기판(51,51a) 사이에 개재된 부분에 액정 재료(60)와 플라스틱으로 된 스페이서(68)가 봉입되고, 밀봉 부재(59)에 의해 밀봉된다. 상기 투광성 기판(51,51a)의 서로 반대측 표면에는 각각 편광판(61,61a)이 배치된다.
상기 컬러 액정 표시 장치(63)에는, 구동용 LSI(Large Scale Integrated circuit: 대규모 집적 회로:64)가 실장된 TAB(Tape Automated Boding:62)이 단자 부분(66b)에 접속된다.
일반적으로 컬러 필터(52)를 사용하는 컬러 액정 표시 장치(63)에서는, 색번짐이나 콘트라스트번짐을 방지하는 외에 특히 컬러 필터(52) 표면의 평활성을 유지하는 것이 중요하다. 이에 따라, 컬러 필터(52)의 표면을 아크릴계 또는 폴리이미드계로 이루어지는 유기 오버코트막(53)으로 피복하여 평활화한 후에, 스퍼터링법 등에 의해 ITO막(56)을 형성하여 투명 전극을 형성하는 방법이 사용되고 있다.
이와 같은 방법으로 제조된 액정 표시 장치(63)에서는, 컬러 필터(52)와 ITO막(56)의 사이에 유기 오버코트막(53)이 개재되기 때문에, 상기 유기 오버코트막 표면으로 ITO막(56)을 형성하는 것은 250℃ 이하 정도의 온도 또는 Ar과 O2의 환경에서 스퍼터링법을 사용하여 수행된다. 그러나, 이 조건하에서는 유기 오버코트막(53)의 표면이 산화 반응 등에 의해 변질하는 이유로 유기 오버코트막(53)과 ITO막(56)의 밀착력이 현저히 저하되고, ITO막(56)의 박리 및 균열이 발생되기 쉽다. 이 때문에, ITO막(56)의 단자 부분(66b)과 구동용 LSI(64)가 실장된 TAB(62)과의 접속에 있어서의 신뢰성이 확보될 수 없다는 문제를 갖고 있다.
본 발명의 목적은 ITO막(56)의 밀착력을 향상시킬수 있는 컬러 액정표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 한쌍의 투광성 기판간에 액정층을 개재시키고, 한쪽 기판위에 컬러 필터가 형성되고, 상기 컬러 필터위에는 유기 보호막과 ITO막이 형성되는 컬러 액정 표시 장치에 있어서, 상기 유기 보호막과 상기 ITO막 사이에, 금속 또는 실리콘 질화물막을 개재시킨 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치이다.
또한, 본 발명은 상기 금속 또는 실리콘 질화물막과 상기 ITO막 사이에, 금속 또는 실리콘 산화물막을 개재시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 한쌍의 투광성 기판간에 액정층이 개재되고, 한쪽 기판상의 전면(全面)에 컬러 필터가 형성되고, 상기 컬러 필터에는 컬러 필터 표면을 평활화하기 위한 유기 보호막이 형성된다. 또한, 그 표면 전체에 금속 또는 실리콘 질화물막을 형성시킨 다음에, ITO막을 형성하여 컬러 액정 표시 장치가 제조된다.
유기 보호막과 ITO막 사이에 금속 또는 실리콘 질화물막을 개재시킴으로써, 밀착력을 높여 ITO막의 박리나 균열을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 컬러 액정 표시 장치의 상기 금속 또는 실리콘 질화물막과 상기 ITO막 사이에, 금속 또는 실리콘 산화물막이 개재된다. 따라서, 유기 보호막과 ITO막 사이에 금속 또는 실리콘 질화물막과 금속 또는 실리콘 산화물막의 2층이 개재되게 되어, ITO막의 밀찰력이 높아져 ITO막의 박리나 균열이 확실히 방지될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 컬러 액정 표시 장치의 투광성 기판위에 형성된 유기 보호막과 ITO막간에 금속 또는 실리콘 질화물막을 개재시킴으로써, 유기 보호막의 산화 반응 등에 의한 ITO막의 박리나 균열의 발생이 방지되어 ITO막의 밀착력이 대단히 향상된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 금속 또는 실리콘 질화물막과 상기 ITO막 사이에 금속 또는 실리콘 산화물막을 개재시킴으로써 더욱 ITO막의 밀착력이 향상된다.
본 발명의 상기 목적과 그 외의 목적 및 특색과 이점은 이하의 상세한 설명과 도면으로부터 한층 명백해질 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 제1실시예의 컬러 액정 표시 장치(13)의 단면도이다. 컬러 액정 표시 장치(13)의 한쌍의 투광성 기판(1,1a)중, 한쪽기판(1a)위에 SiOx등의 금속 또는 실리콘 산화물막(5a)을 형성한 후, ITO막(6a)을 성막하고 패터닝하여, 복수의 띠모양의 투명 전극을 형성한다. 다시 그 위에는 배향막(7a)이 형성된다.
한편, 기판(1)위에 컬러 필터(2)가 거의 전면(全面)에 걸쳐 형성되어 있다. 이러한 컬러 필터(2)는 적색, 녹색 및 청색의 띠모양의 컬러 필터가 교호로 배열되거나 상기 3색의 구형 컬러 필터를 모자이크 형태로 배열하여 형성된다. 또한, 이 컬러 필터(2)위에 아크릴계 또는 폴리이미드계의 수지로 이루어지는 유기 오버코트막(3)을 형성하여 평활화한 후, SiNx등의 금속 또는 실리콘 질화물막(4)을 전면에 걸쳐 두께 10∼1000Å으로 형성한 후, 다시 SiOx, AlOx, TiOx등의 금속 또는 실리콘 산화물막(5)도 전면에 걸쳐 두께 10∼1000Å으로 형성한다. 그 위에 ITO막(6)이 성막되어 투명 전극이 형성되고, 다시 그 위에 배향막(7)이 형성된다.
이상과 같은 투명 기판(1,1a)사이의 공간에 액정 재료(10)와 플라스틱으로 된 스페이서(8)가 봉입되고, 밀봉 부재(9)에 의해 밀봉된다. 상기 투광성 기판(1,1a)의 서로 반대측 표면에는 각각 편광판(11,11a)이 배치된다. 상기 컬러 액정 표시 장치(13)에는 구동용 LSI(14)가 실장된 TAB(12)이 단자 부분(16b)에 접속된다.
ITO막(6,6a)을 형성하기 전에 성막되는 금속 또는 실리콘 질화막(5,5a) 및 금속 또는 실리콘 질화물막(4)의 성막 조건의 한 예를 설명한다. 금속 또는 실리콘 산화물막(5,5a)은 Si를 타겟 재료로 하고, 도입 가스로서 Ar 및 O2를 사용하여, 스퍼터링 진공도를 1.0×10-3torr로 하고 기판 온도를 220℃로 한 조건 하에서, 예컨대, 200Å의 두께로 스퍼터링 증착된다. 또한, 금속 또는 실리콘 질화물막(4)은 Si를 타겟 재료로 하고, 도입 가스로서 N2를 사용하여, 스퍼터링 진공도를 9.0×10-4torr하고 기판 온도를 220℃로 한 조건 하에서 예컨대 150Å의 두께로 스퍼터링 증착된다.
또한, ITO막(6)을 형성하기 전에 금속 또는 실리콘 산화물막(4)을 형성하는 경우에는 양쪽의 형성이 동일 챔버(chamber) 내에서 연속 스퍼터링 처리를 실시함으로써 행해진다.
본 실시예의 컬러 액정 표시 장치(13)와 종래의 컬러 액정 표시 장치(63)를 기온 60℃, 상대 습도 95%의 조건하에서, 시간의 경과에 따른 ITO막과 유기 오버코트막(3), 및 ITO막(56)과 유기 오버코트막(53) 각각의 계면 밀착력과 더불어 ITO(56)과 유기 오버코트막(53) 각각의 계면 밀착력과 더불어 ITO막(6)의 단자 부분(16b)과 TAB(12) 및 ITO막(56)의 단자 부분(66b)과 TAB(62)와의 접속 신뢰성의 차이를 비교한 결과를 표1에 나타낸다.
표1에 나타낸 바와 같이, 고온 다습한 약조건하에서는, 종래예는 비교적 빠른 시간에서 단선, 박리 등의 이상이 발생된 것에 대해, 본 실시예의 것은 그 2배의 시간이 경과하여도 이상은 발생되지 않았다. 따라서, ITO막과 유기 오버코트막(3)의 밀착력 및 ITO막(6)의 단자 부분(16b)과 TAB(12)과의 접속 신뢰성은 대단히 향상되었다.
또한, 종래의 컬러 액정 표시 장치(63)와 본 실시예의 컬러 액정 표시장치(13)를 40℃에서 3wt%의 NaOH 용액에 담그고, 시간의 경과에 따른 ITO막(6,56)의 변화에 대해서 비교한 결과를 표2에 나타낸다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 종래예에서는 유기 오버코트막(53)의 표면이 NaOH에 의해 산화 반응을 일으켜 변질하기 때문에, 유기 오버코트막(53)과 ITO막(56)간의 밀착력이 현저히 저하하고, ITO막(56)의 박리가 발생하는 것에 대해, 본 실시예의 것은 1매의 박리도 확인되지 않았고, 금속 또는 실리콘 질화물막(4)과 금속 또는 실리콘 산화물(5)에 의해 밀착력이 대단히 향상되었다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 컬러 필터(2)측의 ITO막(6)을 성막하기전에 금속 또는 실리콘 질화물막(4)과 금속 또는 실리콘 산화물막(5)의 양쪽을 형성하였으나, 금속 또는 실리콘 질화물막(4)만을 형성하여도 좋다.
상기 실시예에서는 SiNx + SiOx의 예를 설명하였는데, SiNx에서의 X의 값은 1∼4/3 정도이고, SiOx에서의 X의 값은 1에서 2이다.
금속 질화물과 금속 산화물의 조합으로서는 SiN와 TiO, SiN와 AlO, 및 SN와 TaO를 사용해도 좋다.
본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징에서 벗어나지 않은 상태에서 다른 여러 형태로 실시 할 수 있다. 따라서, 상기 실시예는 단순한 예시에 불과하고, 본 발명의 범위는 특허 청구의 범위에 명시되어 있으며, 발명의 상세한 설명에 의해 전혀 제한되지 않는다.
또한, 특허 청구 범위의 균등 범위에 속하는 변형의 변경은 모두 본 발명의 범위내의 것이다.

Claims (6)

  1. 한쌍의 투광성 기판;
    상기 한쌍의 투광성 기판사이에 개재된 액정층;
    상기 한쌍의 투광성 기판중 한쪽 기판위에 형성된 컬러 필터;
    상기 컬러 필터상에 형성된 유기 보호막 및 전극막;
    상기 유기 보호막과 상기 전극막 사이에 개재된 금속 또는 실리콘 질화물막; 및
    상기 금속 또는 실리콘 질화물막 및 상기 전극막 사이에 개재된 금속 또는 실리콘 산화물막;을 포함하는 컬러 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전극막은 ITO막인 컬러 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속 또는 실리콘 산화물막은 10 내지 1000Å의 두께를 갖는 컬러 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속 또는 실리콘 질화물막은 10 내지 1000Å의 두께를 갖는 컬러 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 금속 또는 실리콘 질화물막은 Si3N4막을 포함하는 컬러 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 금속 또는 실리콘 산화물막은 SiO, SiO2, TiO2, Al2O3, 및 Ta2O5로 구성된 군으로부터 선택된 막을 포함하는 컬러 액정 표시 장치.
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