KR100600931B1 - Structure of a color filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컬러필터 구조체에 관한 것으로서, 산화인듐주석층이 유리기판 위에 형성된 후, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층, 및 금속층이 산화인듐주석층 위에 순서대로 형성되어 컬러필터로서 기능하는 컬러필터 구조체에 있어서, 블랙매트릭스, 반사형 적색 컬러필터, 반사형 녹색 컬러필터, 및 반사형 청색 컬러필터 등의 다양한 컬러필터를 제공하도록 상기 층들의 두께 및 프로세스의 조건을 조정할 수 있도록하여 단순하고 저렴한 컬러필터 구조체를 제공하는 것이다.The present invention relates to a color filter structure, wherein an indium tin oxide layer is formed on a glass substrate, and then a silicon nitride layer, an amorphous silicon layer, an n-type silicon layer, and a metal layer are sequentially formed on the indium tin oxide layer to function as a color filter. In the color filter structure, the thickness of the layers and the conditions of the process can be adjusted so as to provide various color filters such as black matrix, reflective red color filter, reflective green color filter, and reflective blue color filter. And to provide an inexpensive color filter structure.
Description
도 1은 종래의 액정 디스플레이 패널 구조체의 개략도.1 is a schematic diagram of a conventional liquid crystal display panel structure.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 단면도.2 is a cross-sectional view according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사율의 스펙트럼.3 is a spectrum of reflectance according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 단면도.4 is a cross-sectional view according to another embodiment of the present invention.
도 5는 반사 액정 디스플레이 패널 구조체의 개략도, 및5 is a schematic diagram of a reflective liquid crystal display panel structure, and
도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따른 단면도.6 is a cross-sectional view according to another preferred embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
110: 광원 102, 106: 박막트랜지스터110:
104: 기판 108: 액정104:
120b: 컬러필터 202: 유리기판120b: color filter 202: glass substrate
204: 산화인듐주석층 206: 실리콘층204: indium tin oxide layer 206: silicon layer
208: 비결정질 실리콘층 210: n형 실리콘층208: amorphous silicon layer 210: n-type silicon layer
212: 금속층212: metal layer
본 발명은 LCD용 장치, 그 중에서도 특히 컬러필터 구조체에 관한 것이다.
액정은 결정과 액체의 중간 특성을 가지는 물질이다. 액정분자의 배열(alignment)은 인가된 전압에 의해 발생하는 전기장과 같은 외부자극에 따라 변한다. 그러므로, 이러한 액정분자의 특징은 디스플레이 유닛을 만드는데 유용하다.
컬러 박막트랜지스터 액정 디스플레이(TFT-LCD)는 현재 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판을 각각 제조한 다음 그것들을 함께 결합하는 기술로 생산된다. 상기 컬러필터 기판은 적, 녹, 청의 삼색의 필터와 블랙매트릭스(black matrix)를 포함한다. 상기 블랙매트릭스는 박막트랜지스터, 산화인듐주석(indium tin oxide)(ITO)상의 배선, 전극 근방의 디스플레이 영역의 일부를 차폐한다. 전극 근방의 부분은 일반적으로 비균일 전기장의 분포나 평면내(in-plane)전기장 때문에 누광 문제를 경험한다. 또한, 블랙매트릭스의 주된 기능은 디스플레이의 콘트라스트를 증가시키고 빛이 박막트랜지스터를 손상시키는 것을 방지하는 것이므로 블랙매트릭스는 낮은 반사율과 높은 광밀도(optical density)의 광학적인 특성을 가져야만 한다.
도 1은 종래의 액정 디스플레이 패널구조의 개략도이다. 박막트랜지스터(106)는 박막트랜지스터 기판(102) 상에 위치하며, 상기 박막트랜지스터(106)는 액정(108)의 배향을 제어하기 위해 전압의 변화를 담당한다. 블랙매트릭스(118)는 박막트랜지스터(106) 아래에 있고, 블랙매트릭스(118)는 대개 금속(112)과 산화물(114)로 만들어진다. 오늘날에는 크롬과 크롬 산화물이 블랙매트릭스(118)를 만드는 데에 보통 사용된다. 컬러필터(120a)는 블랙매트릭스(118) 사이에 있으며, 광원(110)으로부터의 광을 다른 영역에 있는 적, 녹, 청색 광으로 필터링 한다. 또한, 블랙매트릭스(118)와 컬러필터(120a)는 모두 상기 기판(104) 상에 위치한다.
일반적으로, 종래의 금속/산화물 구조의 검은 매트릭스는 외부광의 지나친 반사와 불충분한 차광(light shading)의 문제를 경험한다. 상기 박막트랜지스터는 빛에 매우 민감하며, 그 동작에 영향을 미치는 약한 빛에 의해 광전류를 쉽게 발생시킨다. 또한, 더 많은 빛은 박막트랜지스터를 손상시킬 수도 있다. 불충분한 차광은 박막트랜지스터에 충분한 차광을 제공하지 못하고, 상기 디스플레이 패널의 기본 색상을 시각적으로 콘트라스트를 개선할 수 있는 검은색이 아닌 어두운 청색(dark blue)으로만 보이도록 한다. 외부광의 지나친 반사는 액정 디스플레이의 가시성을 떨어뜨려, 그 사용에 있어서 불편을 일으킨다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to devices for LCDs, and in particular to color filter structures.
Liquid crystals are substances that have intermediate properties between crystals and liquids. The alignment of the liquid crystal molecules changes depending on external stimuli such as an electric field generated by an applied voltage. Therefore, these liquid crystal molecules are useful for making display units.
Color thin film transistor liquid crystal displays (TFT-LCDs) are currently produced by a technology of manufacturing thin film transistor array substrates and color filter substrates, and then combining them together. The color filter substrate includes three colors of red, green, and blue filters and a black matrix. The black matrix shields a thin film transistor, wiring on indium tin oxide (ITO), and a part of the display area near the electrode. The part near the electrode generally experiences light leakage problems due to non-uniform distributions of electric or in-plane electric fields. In addition, since the main function of the black matrix is to increase the contrast of the display and prevent light from damaging the thin film transistor, the black matrix must have optical properties of low reflectance and high optical density.
1 is a schematic diagram of a conventional liquid crystal display panel structure. The
In general, black matrices of conventional metal / oxide structures experience problems of excessive reflection of external light and insufficient light shading. The thin film transistor is very sensitive to light and easily generates a photocurrent by weak light affecting its operation. In addition, more light may damage the thin film transistor. Insufficient shading does not provide sufficient shading for the thin film transistor, and makes the basic color of the display panel appear only dark blue, not black, which can visually improve contrast. Excessive reflection of external light degrades the visibility of the liquid crystal display and causes inconvenience in its use.
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그러므로 본 발명의 목적은 종래 블랙매트릭스의 문제점- 즉, 소위 조악한 차광 및 과도한 반사를 개선하는 요구를 만족시키는 컬러필터 구조체를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a color filter structure which satisfies the problems of conventional black matrices, namely the so-called poor shading and excessive reflection.
본 발명의 또다른 목적은 우수한 품질과 단순한 구조를 지닌 반사형 컬러필터의 구조체를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a structure of a reflective color filter having excellent quality and simple structure.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적에 따른 컬러필터 구조체를 설명한다. 컬러필터는 기판, 산화인듐주석층, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층, 및 금속층으로 형성된다.The color filter structure according to the above and other objects of the present invention will be described. The color filter is formed of a substrate, an indium tin oxide layer, a silicon nitride layer, an amorphous silicon layer, an n-type silicon layer, and a metal layer.
본 발명의 한 실시예에서, 산화인듐주석층, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, 및 n형 실리콘층, 및 블랙매트릭스의 금속층의 두께는 각각 약 420Å, 500Å, 500Å, 500Å,및 780Å이다. 질화실리콘층을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력은 1.6 KW이고, 상기 금속층의 소재는 크롬이다.In one embodiment of the present invention, the thicknesses of the indium tin oxide layer, the silicon nitride layer, the amorphous silicon layer, and the n-type silicon layer, and the metal layer of the black matrix are about 420 kPa, 500 kPa, 500 kPa, 500 kPa, and 780 kPa, respectively. The high frequency power of the chemical vapor deposition process for growing the silicon nitride layer is 1.6 KW, and the material of the metal layer is chromium.
산화인듐주석층, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층, 및 반사형 청색 컬러필터의 금속층의 두께는 각각 약 420Å, 500Å, 500Å, 500Å, 및 780Å이다. 질화실리콘층을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력은 2.1 KW이고, 상기 금속층의 소재는 크롬이다.The thicknesses of the metal layers of the indium tin oxide layer, the silicon nitride layer, the amorphous silicon layer, the n-type silicon layer, and the reflective blue color filter are about 420 GPa, 500 GPa, 500 GPa, 500 GPa, and 780 GPa, respectively. The high frequency power of the chemical vapor deposition process for growing the silicon nitride layer is 2.1 KW, and the material of the metal layer is chromium.
산화인듐주석층, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층, 및 반사형 녹색 컬러필터의 금속층의 두께는 각각 약 168Å, 300Å, 500Å, 500Å, 및 780Å이다. 질화실리콘층을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력은 1.6 KW이고, 상기 금속층의 소재는 크롬이다.The thicknesses of the metal layers of the indium tin oxide layer, the silicon nitride layer, the amorphous silicon layer, the n-type silicon layer, and the reflective green color filter are about 168 kPa, 300 kPa, 500 kPa, 500 kPa, and 780 kPa, respectively. The high frequency power of the chemical vapor deposition process for growing the silicon nitride layer is 1.6 KW, and the material of the metal layer is chromium.
산화인듐주석층, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층, 및 반사형 적색 컬러필터의 금속층의 두께는 각각 약 420Å, 400Å, 400Å, 400Å, 및 780Å이다. 질화실리콘층을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력은 2.1KW이고, 상기 금속층의 소재는 크롬이다.The thicknesses of the metal layers of the indium tin oxide layer, the silicon nitride layer, the amorphous silicon layer, the n-type silicon layer, and the reflective red color filter are about 420 GPa, 400 GPa, 400 GPa, 400 GPa, and 780 GPa, respectively. The high frequency power of the chemical vapor deposition process for growing the silicon nitride layer is 2.1 kW, and the material of the metal layer is chromium.
산화인듐주석층, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층, 및 반사형 적색 컬러필터의 금속층의 두께는 각각 약 168Å, 400Å, 400Å, 400Å, 및 780Å이다. 질화실리콘층을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력은 1.6KW이고, 상기 금속층의 소재는 크롬이다.The thicknesses of the metal layers of the indium tin oxide layer, the silicon nitride layer, the amorphous silicon layer, the n-type silicon layer, and the reflective red color filter are about 168 kPa, 400 kPa, 400 kPa, 400 kPa, and 780 kPa, respectively. The high frequency power of the chemical vapor deposition process for growing the silicon nitride layer is 1.6 KW, and the material of the metal layer is chromium.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 고휘도 반사형 컬러필터 구조체가 기술된다. 상기 컬러필터는 기판, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, 및 n형 실리콘층으로 만들어진다.According to another embodiment of the present invention, a high brightness reflective color filter structure is described. The color filter is made of a substrate, a silicon nitride layer, an amorphous silicon layer, and an n-type silicon layer.
본 발명의 한 실시예에서, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, 및 n형 실리콘층, 및 고휘도 적색 컬러필터의 금속층의 두께는 각각 약 500Å, 400Å, 400Å, 및 780Å이다. 질화실리콘층을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력은 1.6KW이고, 상기 금속층의 소재는 크롬이다.In one embodiment of the present invention, the thicknesses of the silicon nitride layer, the amorphous silicon layer, and the n-type silicon layer, and the metal layers of the high brightness red color filter are about 500 mW, 400 mW, 400 mW, and 780 mW, respectively. The high frequency power of the chemical vapor deposition process for growing the silicon nitride layer is 1.6 KW, and the material of the metal layer is chromium.
산화인듐주석층, 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층, 및 고휘도 녹색 컬러필터의 금속층의 두께는 각각 약 500Å, 500Å, 500Å, 및 780Å이다. 질화실리콘층을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력은 1.6KW이고, 상기 금속층의 소재는 크롬이다.The thicknesses of the metal layers of the indium tin oxide layer, the silicon nitride layer, the amorphous silicon layer, the n-type silicon layer, and the high luminance green color filter are about 500 mW, 500 mW, 500 mW, and 780 mW, respectively. The high frequency power of the chemical vapor deposition process for growing the silicon nitride layer is 1.6 KW, and the material of the metal layer is chromium.
본 발명의 블랙매트릭스 구조체는 좋은 차광 및 낮은 반사율을 제공한다. 그 반사율은 장파영역(650nm ~ 790nm)에서 5% 미만이고, 그 결과 장파영역에서 반사성이 우수하고 조악한 차광을 갖는 종래 블랙매트릭스의 문제점을 개선한다.The black matrix structure of the present invention provides good shading and low reflectance. The reflectance is less than 5% in the long wave region (650 nm to 790 nm), thereby improving the problem of the conventional black matrix having excellent reflectivity and poor shading in the long wave region.
본 발명의 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층은 모두 화학증기증착 프로세스에 의해 성장하지만, 금속/산화물로 만들어진 종래의 블랙매트릭스는 물리적 증기증착 프로세스에 의해 만들어진다. 만일 광간섭이 박막에서 발생된다면, 상기 박막의 균일성과 두께는 매우 중요할 것이다. 패턴이 형성된 표면에 박막을 형성할 때 박막의 균일성과 두께를 제어하는 데에 화학증기증착이 물리적 증 기증착보다 낫다. 그러므로, 본 발명은 종래 기술에 비해 보다 우수한 품질의 박막과 광간섭 효과를 제공한다.The silicon nitride layer, amorphous silicon layer, and n-type silicon layer of the present invention are all grown by a chemical vapor deposition process, but a conventional black matrix made of metal / oxide is made by a physical vapor deposition process. If optical interference occurs in a thin film, the uniformity and thickness of the thin film will be very important. When forming thin films on patterned surfaces, chemical vapor deposition is better than physical vapor deposition to control the uniformity and thickness of thin films. Therefore, the present invention provides better quality thin film and light interference effect than the prior art.
상기의 일반적인 기술과 하기의 상세한 설명은 하나의 예시일 뿐, 본 발명의 추가적인 설명은 청구범위에서 기술한다.The foregoing general description and the following detailed description are exemplary only, and further description of the invention is set forth in the claims.
본 발명의 이것과 다른 특성, 측면, 및 이점은 다음의 상세한 설명과 청구범위, 및 첨부한 도면에 의해 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.These and other features, aspects, and advantages of the present invention will be better understood from the following detailed description, claims, and accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 것을 참조하여 가능하면 도면과 상세한 설명에서 동일물 또는 유사한 부분을 참조하기 위해, 동일한 참조번호가 사용된다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail. Like reference numerals are used to refer to the same or similar parts in the drawings and the detailed description wherever possible with reference to those shown in the accompanying drawings.
본 발명은 우선 유리기판 상에 산화인듐주석층을 형성하며, 그 다음 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, n형 실리콘층, 및 금속층이 상기 산화인듐주석층 위에 순서대로 형성된다. 외부 광이 상기 유리기판으로부터 본 발명의 컬러필터로 조광되면, 상기 비결정질실리콘층 및 n형 실리콘층이 먼저 상기 광을 흡수한 다음, 상기 금속층이 상기 광을 차단하고 반사한다. 상기 입사광 및 반사광은 산화인듐주석층과 질화실리콘층에 상쇄간섭(destructive interfere)을 일으킨다. 또한, 상기 입사광은 금속층에 의해 반사되기 때문에, 비결정질실리콘층과 n형 실리콘층이 상기 광을 다시 흡수한다.The present invention first forms an indium tin oxide layer on a glass substrate, and then a silicon nitride layer, an amorphous silicon layer, an n-type silicon layer, and a metal layer are sequentially formed on the indium tin oxide layer. When external light is illuminated from the glass substrate with the color filter of the present invention, the amorphous silicon layer and the n-type silicon layer first absorb the light, and then the metal layer blocks and reflects the light. The incident light and the reflected light cause destructive interference between the indium tin oxide layer and the silicon nitride layer. In addition, since the incident light is reflected by the metal layer, the amorphous silicon layer and the n-type silicon layer absorb the light again.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예의 단면도이다. 산화인듐주석층(204)은 먼저 물리적 증기증착(PVD) 프로세스에 의해 유리기판(202) 상에 성장된다. 그 다음, 화학증기증착 프로세스가 질화실리콘층(206), 비결정질실리콘층(208), 및 n형 실리콘층(210)을 성장시키기 위해 순서대로 수행된다. 마지막으로, 금속층(212)이 물리적 증기증착 프로세스에 의해 형성되어, 컬러필터의 구조체를 완성한다.2 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of the present invention. The indium
본 발명의 블랙매트릭스의 바람직한 실시예에 있어서, 산화인듐주석층(204), 질화실리콘층(206), 비결정질실리콘층(208), n형 실리콘층(210) 및 금속층(212)의 두께는 각각 420Å, 500Å, 500Å, 500Å, 및 780Å이다. 질화실리콘층(206)을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력은 1.6 KW이고, 상기 금속층의 소재는 크롬(Cr)이며, 인(P)이 n형 실리콘층(210)에 첨가(doped)되어 있고, 그 결과 양질의 차광 및 낮은 반사율을 갖는 블랙매트릭스의 구조체를 완성시킨다.In a preferred embodiment of the black matrix of the present invention, the indium
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예의 반사율의 스펙트럼이고, 측정된 파장의 영역은 약 390nm에서 780nm까지 이다. 스펙트럼선(310)은 크롬/크롬산화물로 만들어진 종래 블랙매트릭스의 반사율을 나타내고, 다른 스펙트럼선(320)은 본 발명의 블랙매트릭스의 반사율을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 블랙매트릭스의 반사율은 약 390nm에서 650nm 사이에서 약 2%이고, 이것은 종래의 블랙매트릭스의 반사율 약 4%보다 낮은 것이다. 650nm과 790nm사이의 적색 및 적외광 영역에서, 종래의 블랙매트릭스의 반사율은 파장에 따라 약 25%까지 올라가지만, 본 발명의 블랙매트릭스의 반사율은 여전히 약 5% 미만이다, 본 발명의 블랙매트릭스는 결과적으로 장파장 영역에서 낮은 반사율을 유지할 수 있고, 광반사의 발생을 감소시킨다.3 is a spectrum of reflectivity of one preferred embodiment of the present invention, wherein the range of measured wavelengths is from about 390 nm to 780 nm. The
상기 블랙매트릭스에 추가하여, 본 발명은 또한 상기 층들의 두께 및 상기 질화실리콘층(206)을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파전력을 변화하는 것과 같은 프로세스의 조건을 조정함으로써 다양한 색상과 다향한 휘도의 다양한 컬러필터를 제공한다. 이하 설명은 본 발명의 반사형 컬러필터를 설명하며, 다양한 색상과 다양한 휘도를 가진 다양한 실시예를 제공한다.In addition to the black matrix, the present invention also provides a variety of colors and variations by adjusting the conditions of the process, such as varying the thickness of the layers and the high frequency power of the chemical vapor deposition process for growing the
적, 녹, 청색 반사형 컬러필터의 실시예의 두께 및 프로세스 조건이 표 1에 나타나있다. 표 1은 적색 컬러필터에 대한 2 세트의 두께와 프로세스 조건을 제공하며, 본 발명이 다양한 두께와 프로세스 조건의 세트를 갖는 동일한 색상의 컬러필터를 얻을 수 있음을 나타낸다. 상기 산화인듐주석층(204), 질화실리콘층(206), 비결정질실리콘층(208), n형 실리콘층(210), 및 금속층(212)의 두께와 상기 질화실리콘층(206)을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력이 모두 표 1에 나타나 있다. 또한, 표 1의 금속층의 소재는 크롬이며, 인이 n형 실리콘층(210)에 첨가되어 있다.The thickness and process conditions of the embodiment of the red, green and blue reflective color filter are shown in Table 1. Table 1 provides two sets of thicknesses and process conditions for the red color filter, and shows that the present invention can obtain color filters of the same color having various sets of thicknesses and process conditions. The thickness of the indium
본 발명의 또다른 실시예에 의하면, 상기 반사 컬러필터의 구조체가 변경되고, 고휘도의 반사형 컬러필터를 얻기 위해 산화인듐주석층(204)은 성장시키지 않 는다. 도 4에 도시된 것처럼, 도 4의 구조체는 산화인듐주석층(204)이 없으며, 반면에 나머지는 도 2와 동일하다. 표 2는 질화실리콘층(206), 비결정질실리콘층(208), n형 실리콘층(210), 및 금속층(212)의 두께와 상기 질화 실리콘층(206)을 성장시키기 위한 화학증기증착 프로세스의 고주파 전력을 포함하며, 고휘도 반사형 적색 및 녹색 컬러필터의 프로세스 파라미터를 기재하고있다. 또한, 표 2에서의 금속층(212)의 금속은 크롬이며, 인이 n형 실리콘층(210)에 첨가되어 있다.According to another embodiment of the present invention, the structure of the reflective color filter is changed, and the indium
본 발명은 또한 상기 층을 역으로 성장시킬 수도 있다. 상기 금속층이 먼저 기판 상에 형성되고, n형 실리콘층, 비결정질실리콘층, 질화실리콘층, 및 산화인듐주석층이 상기 금속층 상에 순서대로 성장된다. 외부 광이 산화인듐주석층으로 부터 본 발명의 컬러필터로 조광될때, 비결정질실리콘층과 n형 실리콘층이 먼저 특정한 파장의 광을 흡수하며, 금속층이 상기 광을 반사한다.
The present invention can also grow the layer in reverse. The metal layer is first formed on the substrate, and an n-type silicon layer, an amorphous silicon layer, a silicon nitride layer, and an indium tin oxide layer are sequentially grown on the metal layer. When external light is dimmed from the indium tin oxide layer to the color filter of the present invention, the amorphous silicon layer and the n-type silicon layer first absorb light of a specific wavelength, and the metal layer reflects the light.
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산화인듐주석층과 질화실리콘층에서, 상기 입사광과 반사광은 어떤 파장에 상쇄간섭을 일으켜, 특정한 파장을 제거한다. 또한, 상기 입사광은 금속층에 의해 반사되기 때문에, 비결정질실리콘층과 n형 실리콘층은 상기 광을 다시 흡수하지만, 특정한 파장의 광은 흡수하지 않는다. 그러므로, 본 발명의 컬러필터는 불필요한 광을 걸러내며, 오직 특정한 파장의 광만을 반사한다. 하기의 설명은 역순의 성장시퀀스와 이를 적용한 컬러필터를 설명하기 위해 본 발명의 또다른 실시예를 사용한다.In the indium tin oxide layer and the silicon nitride layer, the incident light and the reflected light cause interference at a certain wavelength, thereby removing a specific wavelength. In addition, since the incident light is reflected by the metal layer, the amorphous silicon layer and the n-type silicon layer absorb the light again, but do not absorb light of a specific wavelength. Therefore, the color filter of the present invention filters out unnecessary light and reflects only light of a specific wavelength. The following description uses another embodiment of the present invention to explain the reverse growth sequence and color filters employing the same.
도 5는 반사형 액정디스플레이 패널 구조체의 개략도이다. 박막트랜지스터(106)는 박막트랜지스터 기판(102)상에 위치하며, 상기 박막트랜지스터(106)는 액정(108)의 배향을 제어하기위해 전압을 조정한다. 블랙매트릭스(118)는 박막트랜지스터(106) 아래에 위치하며, 기판(104)상에 형성된다. 컬러필터들(120b)은 박막트랜지스터 기판(102)상에 위치한다. 광원(110)으로부터의 광이 상기 기판(104)을 통과해 컬러필터들(120b)에 도달한다. 컬러필터들(120b)은 광을 다른 영역의 적, 녹, 청색의 광으로 여과 반사하며, 기판(104)을 통해 방사한다.5 is a schematic view of a reflective liquid crystal display panel structure. The
도 6은 본 발명의 반사형 액정 디스플레이에서 사용된 실시예의 단면도이다. 금속층(212)이 먼저 기판(402)상에 물리적 증기증착(PVD) 프로세스에 의해 형성된다. 그런 다음, 화학증기증착 프로세스가 n형 실리콘층(210), 비결정질실리콘층(208) 및 질화실리콘층(206)을 성장시키도록 순서대로 수행된다. 마지막으로, 산화인듐주석층(204)이 물리적 증기증착 프로세스에 의해 성장되고, 반사형 컬러필터 구조체가 완성된다.6 is a cross-sectional view of an embodiment used in the reflective liquid crystal display of the present invention. The
상기 층들의 두께와 그 프로세스 조건을 조정하면, 다양한 색상과 휘도의 컬러필터를 제공할 수 있다. 동일한 컬러의 컬러필터를 위해 많은 다양한 프로세스 파라미터가 가능하며, 본 발명은 단일 특정 세트에 한정되지 않는다. 또한, 산화인듐주석층(204)은 고휘도 반사형 컬러필터를 생산하기 위해 배제될 수 있다.By adjusting the thickness of the layers and the process conditions thereof, color filters of various colors and luminances can be provided. Many different process parameters are possible for color filters of the same color, and the invention is not limited to a single specific set. Indium
결론적으로 본 발명은 다음과 같은 이점을 갖는다.In conclusion, the present invention has the following advantages.
1. 본 발명의 블랙매트릭스는 좋은 차광과 낮은 반사율을 제공하며, 그 반사율은 장파장 영역(650nm ~ 790nm)에서 5% 미만이고, 따라서, 장파장 영역에서 반사율이 높고 차광이 조악한 종래 블랙매트릭스가 지닌 문제점을 개선한다.1. The black matrix of the present invention provides good shading and low reflectance, the reflectance of which is less than 5% in the long wavelength region (650 nm to 790 nm), and thus has a problem with the conventional black matrix having high reflectance and poor shading in the long wavelength region. To improve.
2. 본 발명의 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, 및 n형 실리콘층은 모두 화학증기증착 프로세스에 의해 성장되지만, 금속/산화물로 만들어진 종래의 블랙매트릭스는 물리적 증기증착 프로세스에 의해 형성된다. 빛의 간섭이 박막에서 일어나면, 상기 박막들의 균일성과 두께에 지장을 준다. 패턴이 형성된 표면상에 박막을 형성하는 데에 화학증기증착이 물리적 증기증착보다 더 좋다. 그러므로, 본 발명은 종래의 기술보다 더 우수한 박막의 질과 광간섭효과를 제공한다.2. The silicon nitride layer, amorphous silicon layer, and n-type silicon layer of the present invention are all grown by a chemical vapor deposition process, but a conventional black matrix made of metal / oxide is formed by a physical vapor deposition process. If light interference occurs in a thin film, it affects the uniformity and thickness of the thin films. Chemical vapor deposition is better than physical vapor deposition to form a thin film on a patterned surface. Therefore, the present invention provides better film quality and optical interference effect than the prior art.
3. 질화실리콘층, 비결정질실리콘층, 및 n형 실리콘층 등과 같은 본 발명에서 사용된 소재는 모두 실재로 존재하는 것이며 LCD 제조공정에서 쉽게 준비될 수 있는 것이다. 또한, 이 층들은 하나의 화학증기증착 챔버에서 연속적으로 형성될 수 있으며, 추가적인 프로세스나 시간을 요하지 않는다. 또한, 블랙매트릭스, 적색, 녹색, 청색의 컬러필터들은 각 층들의 두께와 프로세스 조건을 조정하기만 하면 얻어질 수 있으므로, 본 발명은 단순하고 저렴한 컬러필터 구조체를 제공한다.3. The materials used in the present invention, such as the silicon nitride layer, the amorphous silicon layer, and the n-type silicon layer, are all present in reality and can be easily prepared in the LCD manufacturing process. In addition, these layers can be formed continuously in one chemical vapor deposition chamber and require no additional process or time. In addition, since the black matrix, red, green, and blue color filters can be obtained simply by adjusting the thickness and process conditions of the respective layers, the present invention provides a simple and inexpensive color filter structure.
본 발명의 영역과 취지에 벗어남 없이 본 발명의 구조체에 대한 다양한 변형 과 변경이 일어날 수 있음이 본 발명에 기술분야에 있는 숙련된 기술을 가진 이들에게 있어 명백하다. 상기의 설명에 있어서, 본 발명은 하기의 본 발명의 청구범위의 영역 내에서 본 발명에 대한 변경 및 변형을 할 수 있다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the structure of the invention without departing from the scope and spirit of the invention. In the above description, the present invention can be changed and modified within the scope of the following claims of the present invention.
Claims (4)
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KR1020040045843A KR100600931B1 (en) | 2004-06-19 | 2004-06-19 | Structure of a color filter |
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KR20010054927A (en) * | 1999-12-08 | 2001-07-02 | 박종섭 | Liquid crystal display with black matrix of low reflectivity |
KR20020003758A (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-15 | 구본준, 론 위라하디락사 | Structure of color filter of liquid crystal display |
-
2004
- 2004-06-19 KR KR1020040045843A patent/KR100600931B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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KR20010054927A (en) * | 1999-12-08 | 2001-07-02 | 박종섭 | Liquid crystal display with black matrix of low reflectivity |
KR20020003758A (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-15 | 구본준, 론 위라하디락사 | Structure of color filter of liquid crystal display |
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