KR100266410B1 - 액정표시장치용 블랙매트릭스 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치용 블랙매트릭스 제조방법에 관한것으로, 종래 액정표시장치용 블랙매트릭스 제조방법은 블랙매트릭스를 색채층과 같은 기판상에 형성함으로써 이를 하판과 합착시 오차에 의해 개구율이 감소하고, 박막트랜지스터위에 블랙안료로 블랙매트릭스를 형성하는 경우에는 블랙안료에 의해 정렬이 어려운 문제점과 색채층과 블랙매트릭스가 같은 기판에 형성되어 단차가 발생하는등의 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 블랙매트릭스를 색채층과 분리하여 박막트랜지스터에 형성함으로써 오차에 의한 개구율감소와 단차발생을 방지할수 있도록 하고, 블랙매트릭스를 형성하는 물질을 투명한 것으로 사용함으로써 정렬을 쉽게 할수 있도록한 액정표시장치용 블랙매트리스를 창안한 것이다.

Description

액정표시장치용 블랙매트릭스 제조방법

제1도는 종래 액정표시장치용 블랙매트릭스 구조도.

제2도는 본 발명 액정표시 장치용 블랙매트릭스 구조도.

제3도는 제2도에 대한 평면도.

제4a도 내지 제4c도는 본 발명 액정표시장치용 블랙매트릭스 제조공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 투명절연기판 2 : 블랙매트릭스

2' : 가염색성물질 3 : 색채층

4 : 박막트랜지스터 5 : 투명전극

본 발명은 액정표시 장치에 관한 것으로, 특히 블랙매트릭스를 박막트랜지스터위에 형성하여 상, 하판 합착시 오차에 의한 개구율의 감소를 방지하고, 블랙매트릭스 형성시 사용하는 수지를 투명한 가염색성 물질을 사용하여 정렬(alignment)을 쉽게 하고 광량의 감소를 방지토록 한 액정표시장치용 블랙매트릭스 제조방법에 관한 것이다.

제1도는 종래 액정표시장치용 블랙매트릭스 구조도로서, 이에 도시된 바와같이 투명절연기판(1)상에 패턴된 블랙매트릭스(2)가 형성되고, 상기 블랙매트릭스(2)위에 색채층(3)이 형성되어 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래 액정표시장치용 블랙매트릭스의 제조방법을 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 투명절연기판(1)상에 칼라의 콘트라스트(Contrast)향상 및 박막트랜지스터(도면상 미도시)의 외부광에 의한 오프전류 증가방지를 위해 스퍼터링(sputtering)이나 진공증착법으로 크롬(Cr)이나 알루미늄(Al)등의 금속을 증착한후 그 금속위에 감광성고분자(PR)를 도포한 다음 소정의 패턴이 있는 포토마스크를 이용하여 일련의 사진식각공정을 통해 원하는 패턴의 블랙매트릭스(2)를 형성한다. 이와같이 패턴형성된 블랙매트릭스(2)위에 색채를 코팅한후 소정의 패턴이 있는 포토마스크를 이용하여 사진식각법으로 색채층(3)을 형성하여 액정표시장치용 블랙매트릭스를 제조하였다.

한편, 상기의 제조방법에 있어서, 투명절연기판(1)위에 금속이 아닌 블랙안료를 코팅한후 사진식각공정을 거쳐 블랙매트릭스(2)를 형성하고, 상기 블랙매트릭스(2)위에 색채층(3)을 형성할수도 있다.

또한, 박막트랜지스터가 형성된 투명절연기판에 있어 그 박막트랜지스터위에 블랙안료를 코팅하여 블랙매트릭스를 형성할 수도 있다.

그러나 상기에서 설명한 종래 액정표시 장치용 블랙매트릭스 제조방법에 있어서, 블랙매트릭스(2)와 색채층(3)을 같은 투명적연기판(1)상에 형성함으로서, 이 기판은 박막트랜지스터가 형성된 투명절연기판과 합착시 오차로 인하여 블랙매트릭스가 커져 개구율이 감소하고, 박막트랜지스터위에 블랙안료를 이용하여 블랙매트릭스를 형성하는 경우 블랙안료에 의한 광량의 감소와 안료의 불투명으로 인해 정렬(alignment)에 어려움이 있는 문제점이 있게된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 개구율을 향상시키기 위해 투명절연기판위에 형성된 박막트랜지스터위에 블랙매트릭스를 형성하고, 블랙매트릭스 형성시 사용되는 수지를 투명한 가염색성 물질을 이용함으로써, 정렬을 쉽게 할수 있도록 하는 액정표시 소자용 블랙매트릭스 제조방법을 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명 액정표시장치용 블랙매트릭스 구조도로서, 이에 도시한 바와같이 투명절연기판(1')상에 박막트랜지스터(4)와 화소전극으로 사용되는 투명전극(5)이 형성되고, 상기 박막트랜지스터(4)위에 소정의 패턴을 갖는 블랙매트릭스(2)가 형성되어 구성된다.

이와같이 구성되는 본 발명 액정표시장치용 블랙매트릭스의 평면도를 제3도에 도시하였고, 이의 제조방법을 첨부한 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4a도 내지 제4c도는 본 발명 액정표시소자용 블랙매트릭스 제조공정도로서, 제4a도에 도시한 바와같이 투명절연기판(1') 위에 일련의 사진식각 공정을 통해 스위칭소자로 사용하는 박막트랜지스터(4)와 화소전극으로 사용하는 투명전극(5)을 형성한다.

이후 제4b도에 도시한 바와같이 상기 박막트랜지스터(4)와 투명전극(5) 전면에 투명한 가염색성물질(2')을 스핀코팅(spin coating)이나 스크린인쇄법(screen printing)으로 도포한후 감광성 고분자(PR)와 소정의 패턴이 있는 포토 마스크를 이용하는 일연의 사진식각공정을 거쳐 상기 투명전극(5)을 제외한 부분에 블랙매트릭스가 형성될 패턴을 형성한다. 여기서 상기 가염색성 물질(2')을 투명한 물질이 아닌 반투명 가염색성 물질로 대체하여 사용할수도 있다.

이후 제4c도에 도시한 바와같이 상기에서 형성된 가염색성물질(2') 패턴에 빛을 차단할 수 있는 흑색의 염료를 염색하여 블랙매트릭스(2)를 형성한후 방염처리 공정을 거쳐 액정표시소자용 블랙매트릭스를 제조한다.

이때 상기의 제조방법에 있어 블랙매트릭스(2)를 형성하는 염료를 흑색이 아닌 2가지 이상의 색을 섞은 염료로 염색하여 블랙매트릭스(2)를 형성할수 있다.

상기에서 설명한 바와같이 본 발명은 블랙매트릭스를 박막트랜지스터 위에 형성하므로, 상, 하판을 합착시 오차로 인한 개구율의 감소를 방지할수 있을뿐 아니라 블랙매트릭스를 형성하는 수지를 투명한 물질을 사용하므로 정렬이 쉬울뿐만 아니라 색채층과 블랙매트릭스가 분리되어 있어 단차가 발생하지 않는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 액정표시장치에 있어서 투명절연기판(1')상에 액정을 구동하기 위한 박막트랜지스터(4)와 화소전극으로 사용하는 투명전극(5)을 형성하는 공정과 기판전면에 투명한 가염색성물질(2')을 코팅한후 상기 투명전극(5)을 제외한 부분에 패턴을 형성하는 공정과, 상기 가염색성물질(2')을 흑색염료로 염색하여 블랙매트릭스(2)를 형성하는 공정으로 제조하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 블랙매트릭스 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 투명한 가염색성물질(2') 대신 반투명한 가염색성물질을 사용할수 있음을 특징으로 하는 액정표시장치용 블랙매트릭스 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 가염색성물질(2')를 염색하는 염료로서 흑색염료 대신 2가지 이상의 색을 섞은 염료로 염색하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 블랙매트릭스 제조방법.