KR100788732B1 - 패널 아이디 타이틀러용 엘시디 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는, 패널 아이디 타이틀러용 LCD(Liquid Crystal Display Device) 마스크에 있어서, 투명 기판 상에 일 방향으로 위치하며, 서로 일정간격 이격되게 배치된 투명 도전성 물질로 이루어진 하부층 전극과; 상기 하부층 전극을 덮으며, 기판 전면에 형성된 절연층과; 상기 절연층 상의 상기 하부층 전극과 동일 방향으로, 상기 하부 전극간 이격구간에 각각 위치하며, 상기 하부층 전극의 양측부와 일정간격 중첩되고, 상기 하부층 전극과 동일 물질로 이루어진 상부층 전극을 포함하는 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크용 기판을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

패널 아이디 타이틀러용 엘시디 마스크{Liquid Crystal Display Mask for Panel ID Titler}
도 1a, 1b는 종래의 STN LCD 마스크에 대한 도면으로서, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 단면도를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 STN LCD 마스크용 기판의 단면 구조를 나타낸 단면도.
도 3a, 3b는 본 발명에 따른 STN LCD 마스크용 기판에 구성된 전극의 배치구조를 나타낸 평면도로서, 도 3a는 상부 기판이고, 도 3b는 하부 기판에 대한 평면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 투명 기판 110 : 절연층
112a : 하부층 전극 112b : 상부층 전극
본 발명은 패널 아이디 타이틀러(panel identification number titler)에 관한 것이며, 특히 패널 아이디 타이틀러로 이용되는 LCD(Liquid Crystal Display Device) 마스크에 관한 것이다.
상기 아이디 타이틀러가 요구되는 대표적인 디스플레이 소자로는 액정표시장치를 들 수 있다.
최근에, 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술집약적 제품으로 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다.
상기 액정표시장치는 투명 전극이 형성된 두 기판 사이에 액정층을 개재하는 액정 셀 공정에 의해 제작되는데, 이 액정 셀 공정은 액정 분자의 배향을 위한 배향막 형성공정과 셀 갭(cell gap) 형성공정, 액정주입 공정, 셀 컷팅(cell) 공정, 검사 공정으로 크게 나눌 수 있다.
이때, 상기 액정표시장치 전 공정의 자동화에 따른 공정의 효율을 위해 액정표시장치용 패널 상에는 아이디 마크를 형성하는 타이틀링(titling) 공정이 수반된다.
상기 패널 아이디 마크는 추후 광학적 문자 판독기(Optical Character Reader ; OCR) 또는 VCR(VERI Code Reader)를 통해 빛이 반사/투과되는 차이를 이용하여 아이디를 인식하기 위하여 형성된다.
이러한 패널 아이디 마크를 형성함에 있어서, PR층의 도포, 노광, 현상, 식각 등의 일련의 공정을 포함하는 사진식각(photolithography) 공정에 의한 패터닝(patterning) 공정을 수반한다.
상기 사진식각 공정은, 한 예로 패널 상에 금속 물질을 증착하는 단계와, 상기 금속 물질 상부에 PR(photo resist) 물질을 도포하는 단계와, 상기 PR 물질 상부에 노광부를 가지는 마스크를 배치한 후, 마스크의 노광부를 통해 PR 물질을 노광, 현상하여 일정 패턴을 가지는 PR층을 형성하는 단계와, 상기 PR층을 마스크로 하여 금속물질을 식각하여 금속 물질을 패터닝하는 단계를 포함한다.
이러한 사진식각 공정에 의해 패널 아이디 마크를 형성하는 위해서는, 전술한 마스크로써 기판마다 가지는 고유번호를 기판 상에 타이틀링할 수 있도록 STN(super twisted nematic) LCD 마스크가 주로 이용되고 있다.
상기 STN LCD 마스크는 STN 액정을 이용하여 패시브 매트릭스 방식(passive matrix type)으로 구동하는 엘시디 소자로써, 원하는 문자 기호가 구현된 화면을 마스크로 이용하여 패널 상에 아이디를 타이틀링하는 소자이다.
이하, 상기 STN LCD 마스크 구조에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a, 1b는 종래의 STN LCD 마스크에 대한 도면으로서, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 단면도를 나타낸 도면이다.
도 1a에서와 같이, 가로 방향으로 다수 개의 상부 전극(30)이 서로 일정간격 이격되어 배치되어 있고, 세로 방향으로 다수 개의 하부 전극(32)이 서로 일정간격 이격되게 배치되어 있어, 상기 상부 및 하부 전극(30, 32)은 다수 개의 매트릭스를 구성하고 있다.
이때, 상기 STN LCD 마스크는 상부 및 하부 전극(30, 32)이 교차되는 영역(I) 및 상부 및 하부 전극(30, 32) 중 어느 한 전극 만으로 구성되는 영역(II) 그리고, 상부 및 하부 전극(30, 32) 간의 이격 구간 영역(III)으로 구성된다.
이때, 상기 "I" 영역은 상부 및 하부 전극(30, 32)간에 걸리는 전압 차에 의해 형성되는 전계에 의해 액정이 구동되는 화소 영역에 해당된다. 예를 들어, 상기 "I" 영역에서 블랙(black) 화면을 표시할 경우 "II" 영역에서 형성된 전계의 영향으로 전경선(disclination)이 생겨 이로 인해 그레이(gray)를 표시하게 되고, "III" 영역에서는 액정이 배열이 제어되지 않아 하부에 위치하는 백라이트로 부터 공급되는 광원이 그대로 기판을 투과함에 따라 화면 상에 빛샘 현상으로 나타나게 된다.
도 1b에서는, 상기 STN LCD의 단면구조를 상부 및 하부 전극(30, 32)의 배치 구조에 따라 I, II, III 영역별로 나타낸 것으로, 상부 및 하부 기판(10, 12)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 상부 및 하부 기판(10, 12) 사이에 액정층(14)이 개재된 구조에서, "I" 영역에서는 상부 기판(10) 하부의 상부 전극(30)과 하부 기판(12) 상부의 하부 전극(32)이 서로 마주보는 구조로, 두 전극간의 전압차에 의한 전계에 의해 액정의 배열을 제어할 수 있다. 그리고, 한 예로 "II" 영역은 하부 전극(32)만이 구성된 영역으로, 이 영역에서는 "I" 영역과의 경계선 부분(IV)에서의 전계 왜곡 현상에 의해 전경선이 발생된다. 그리고, "III" 영역은 전극간 이격구간으로 별도의 전극이 구성되지 않아, 하부 기판(12) 하부로부터 공급되는 광원의 빛이 제어되지 않은 액정층(14)을 그대로 투과함에 따라 빛샘 현상으로 나타나게 된다.
특히, 전술한 타이틀링을 위한 사진식각 공정에서는 노광기의 셔터 타임(shutter time)의 작은 변화에도 엘시디 마스크에서의 빛샘 현상에 기인하여 오버/언더(over/under) 노광이 발생되기 쉽다.
패널 아이디 마크와 같이 기판의 고유번호가 새겨진 부분이 오버/언더 노광에 의해 마크 패턴 형상이 불분명하게 되면, 판독하는 공정에서 오류를 가져올 수 있어, 리워크(rework) 공정이 요구되며, 이로 인해 작업 능률이 저하되고 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 빛샘 발생이 없이 원하는 마크 패턴을 정확하게 형성할 수 있는 STN LCD 마스크를 제공하여, 아이디 마크의 오버/언더 식각을 방지하여, 아이디 판독공정의 원활한 진행으로 공정의 효율성 및 생산성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여, 본 발명에서는 상부 및 하부 전극을 구성함에 있어서, 상부 및 하부 전극 각각 이웃하는 전극과 절연층이 개재된 상태에서 일정간격 중첩되게하여, 실질적으로 상부 및 하부 전극간의 단일 전극 또는 전극이 구성되지 않은 영역이 존재하지 않도록 구성한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하나의 특징에서는 패널 아이디 타이틀러용 LCD(Liquid Crystal Display Device) 마스크에 있어서, 투명 기판 상에 일 방향으로 위치하며, 서로 일정간격 이격되게 배치된 투명 도전성 물질로 이루어진 하부층 전극과; 상기 하부층 전극을 덮으며, 기판 전면에 형성된 절연층과; 상기 절연층 상의 상기 하부층 전극과 동일 방향으로, 상기 하부 전극간 이격구간에 각각 위치하며, 상기 하부층 전극의 양측부와 일정간격 중첩되고, 상기 하부층 전극과 동일 물질로 이루어진 상부층 전극을 포함하는 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크용 기판을 제공한다.
상기 절연층을 이루는 물질은 산화물질인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에서는, 상기 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크용 기판인 하부 기판과, 상기 하부 기판과 동일 구성을 가지며, 상기 하부 기판의 전극과 교차되는 방향으로 형성된 전극으로 구성된 상부 기판과; 상기 상부 및 하부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크를 제공하며, 상기 액정층은 STN(super twisted nematic) 액정인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 STN LCD 마스크용 기판의 단면 구조를 나타낸 단면도로서, n-1번째 전극에서부터 n+5번째 전극 간의 단면 구조를 일 예로하여 설명한다.
도시한 바와 같이, 투명 기판(100) 상에 하부층 전극(112a)인 n번째, n+2번 째 , n+4번째 전극이 서로 일정간격 이격되어 차례대로 형성되어 있다.
그리고, 상기 하부층 전극(112a)을 덮으며, 기판 전면에 절연층(110)이 형성되어 있다.
상기 절연층(110) 상부에는 상부층 전극(112b)인 n-1번째, n+1번째, n+3번째, n+5번째 전극이 각각 이웃하는 하부층 전극(112a)의 양측부와 일정간격 중첩되게 차례대로 형성되어 있다. 한 예로, n번째 전극은 이웃하는 전극인 n-1번째 전극 및 n+1번째 전극과 "V" 영역만큼 일정간격 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 절연층(110)을 이루는 물질은 절연물질에서 선택되며, 바람직하기로는 CVD(chemical vapor deposition) 공정으로 증착가능한 산화막으로 하는 것이다.
이러한 STN LCD 마스크용 기판 구조는 상부 기판 및 하부 기판에 모두 적용되는 것을 특징으로 한다.
도 3a, 3b는 본 발명에 따른 STN LCD 마스크용 기판에 구성된 전극의 배치구조를 나타낸 평면도로서, 도 3a는 상부 기판이고, 도 3b는 하부 기판에 대한 평면도이다.
도 3a에서는, STN LCD 마스크용 상부 기판(120) 상에 제 1 방향으로 제 1 상부 전극(122a)과, 제 1 상부 전극(122a)의 양측부와 일정간격 중첩되는 제 2 상부 전극(122b)으로 이루어진 상부 전극(122)이 다수 개 배치되어 있다.
이때, 상기 제 1, 2 상부 전극(122a, 122b)은 서로 간의 쇼트(short)를 방지하기 위하여 미도시한 절연층이 개재된 상태로 중첩되는 것을 특징으로 한다.
도 3b에서는, STN LCD 마스크용 하부 기판(130) 상에, 상기 상부 전극(도 3a의 122)과 교차되는 제 2 방향으로 제 1 하부 전극(132a)과, 제 1 하부 전극(132a)의 양측부와 일정간격 중첩되는 제 2 하부 전극(132b)으로 이루어진 하부전극(132)이 다수 개 형성되어 있다. 이때, 상기 제 1, 2 하부 전극(132a, 132b) 간에는 미도시한 절연층이 개재되어 있다.
상기 상부 및 하부 전극(122, 132)를 이루는 물질은 투명 도전성 물질에서 선택된다.
즉, 이러한 기판 구조를 가지는 상부 및 하부 기판 사이에 액정층을 개재하여 STN LCD 마스크를 제작하게 되면, 마스크의 전체 면적이 상부 및 하부 전극이 대응되는 영역을 이루게 되므로 빛샘 발생을 효과적으로 차단할 수 있다.
그리고, 픽셀이 블랙 또는 화이트 상태일 경우에도 빛샘에 의한 그레이 레벨이 발생하지 않기 때문에, 오버/언더 노광에 의한 패널 아이디 마크 불량을 막을 수 있다.
그러나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 패널 아이디 타이틀러용 STN LCD 마스크에 의하면, 빛샘 발생이 최소화된 타이틀러용 마스크를 통해 아이디 마크의 패터닝 공정을 진행하므로, 아이디 마크의 오버/언더 식각 발생을 방지하여 아이디 판독공정에 효율성을 가져와 생산력을 향상시키는 장점을 가진다.

Claims (4)

  1. 패널 아이디 타이틀러용 LCD(Liquid Crystal Display Device) 마스크에 있어서,
    투명 기판 상에 일 방향으로 위치하며, 서로 일정간격 이격되게 배치된 투명 도전성 물질로 이루어진 하부층 전극과;
    상기 하부층 전극을 덮으며, 기판 전면에 형성된 절연층과;
    상기 절연층 상의 상기 하부층 전극과 동일 방향으로, 상기 하부 전극간 이격구간에 각각 위치하며, 상기 하부층 전극의 양측부와 일정간격 중첩되고, 상기 하부층 전극과 동일 물질로 이루어진 상부층 전극
    을 포함하는 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크용 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연층을 이루는 물질은 산화물질인 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크용 기판.
  3. 제 1 항에 의한 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크용 기판인 하부 기판과,
    상기 하부 기판과 동일 구성을 가지며, 상기 하부 기판의 전극과 교차되는 방향으로 형성된 전극으로 구성된 상부 기판과;
    상기 상부 및 하부 기판 사이에 개재된 액정층
    을 포함하는 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액정층은 STN(super twisted nematic) 액정인 패널 아이디 타이틀러용 LCD 마스크.
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