KR100877417B1 - 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그제조방법 - Google Patents

블랙 매트릭스, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 매트릭스는 베이스부 및 베이스부에 형성되는 자성물질 포함하며 자성물질은 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나 이상의 형태를 가지며, 상기 자성물질이 상기 베이스부의 외부표면에 대해 수직으로 배열될 수 있다.
블랙 매트릭스, 디스플레이 장치, 자성물질

Description

블랙 매트릭스, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법{Black matrix, Display apparatus including the black matrix and Manufacturing method for the same}
본 발명은 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 화면에 소정의 영상을 표시하는 것으로, 디스플레이 장치에는 액정 표시 장치(Liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시 장치(Field emission display, FED), 유기 표시 장치(Organic light emitting display, OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel, PDP) 등과 같은 종류가 있다.
디스플레이 장치의 형광막 사이에는 외광 흡수 및 인접한 패턴으로부터의 산란광 흡수를 목적으로 하는 광흡수 블랙 코팅층인 블랙 매트릭스가 형성되어 있다. 이러한 블랙 매트릭스는 디스플레이 전체의 컬러픽셀에 대한 독특한 외관을 부여하며 디스플레이 컬러 이미지의 컨트라스트를 향상시켜 준다.
블랙 매트릭스는 내외부의 빛을 차단하여 컨트라스트를 향상시키는 역할을 하므로, 상술한 효과를 최대한 증대시키기 위하여 흑색도가 좋고 공정상의 효율성이 좋은 물질을 찾기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 블랙 매트릭스의 노광 및 현상을 좋게 하여 공정의 효율을 높이고 디스플레이의 컨트라스트를 향상시키는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 매트릭스는 베이스부 및 베이스부에 형성되는 자성물질을 포함하며 자성물질은 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나 이상의 형태를 가지며, 자성물질이 베이스부의 외부표면에 대해 수직으로 배열될 수 있다.
또한, 자성물질은 산화철일 수 있다.
또한, 베이스부는 글래스 프릿을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법은 투명전극이 형성된 기판을 마련하는 단계, 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖는 자성물질을 베이스부와 혼합시켜 블랙 매트릭스를 형성하는 단계, 기판 상에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계, 자성물질을 외부 자장을 통해 베이스부의 외부표면에 대해 수직으로 배향시키는 단계, 블랙 매트릭스의 제 1 영역을 노광하는 단계, 블랙 매트릭스 상에 버스 전극을 형성하는 단계, 블랙 매트릭스 및 버스 전극의 제 2 영역을 노광하는 단계 및 블랙 매트릭스 및 버스 전극을 현상 및 소성하는 단계를 포함한다.
또한, 자성물질은 산화철일 수 있다.
또한, 베이스부는 결합제, 광중합제, 광중합개시제 및 용제를 포함할 수 있다.
또한, 베이스부는 글래스 프릿을 더 포함할 수 있다.
또한, 소성 단계 후에는, 기판 상에 유전체층 및 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 블랙 매트릭스를 포함하는 제 1 기판 및 격벽을 포함하는 제 2 기판을 포함하며, 블랙 매트릭스는 베이스부 및 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나 이상의 형태를 갖는 자성물질을 포함하며, 자성물질이 베이스부의 외부표면에 대해 수직으로 배열될 수 있다.
또한, 자성물질은 산화철일 수 있다.
또한, 베이스부는 글래스 프릿을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법은 블랙 매트릭스의 노광 및 현상을 좋게 하여 공정의 효율을 높이고 디스플레이의 컨트라스트를 향상시키는 효과가 있다.
본 발명에서 사용되는 블랙 매트릭스는 격자 패턴의 화소(Pixel)를 가지고 RGB를 구현하는 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display) 등의 대 형 디스플레이 장치와, PDA(Personal Digital Assistants), 소형 게임기 표시창, 휴대폰 표시창 등의 소형 모바일(mobile) 디스플레이 장치와 연성(Flexible) 디스플레이 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다.
설명의 편의를 위하여 플라즈마 디스플레이 장치를 이용하여 발명을 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 앞서 언급한 다양한 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 매트릭스, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 다른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치는 제 1 기판(110), 투명전극(120), 버스전극(140), 블랙 매트릭스(130), 상부 유전체층(150) 및 보호층(160)을 포함하는 제 1 패널과 제 2 기판(170), 어드레스 전극(180), 하부 유전체층(175), 격벽(185) 및 형광체(190)를 포함하는 제 2 패널로 나눌 수 있다.
제 2 패널은 제 2 기판 상에 복수개의 방전 공간, 즉 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입 또는 웰 타입의 격벽(185)이 평행을 유지하며 배열될 수 있다. 또한 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(180)이 격벽에 평행하게 배치될 수 있다.
제 2 패널의 상측면의 각각의 격벽(185) 사이에는 서브 픽셀마다 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(190)가 도포될 수 있다. 어드레스 전극(180)과 형광체(190) 사이에는 어드레스 전극(180)을 보호하기 위한 하부 유전체층(175)이 형성될 수 있다.
이렇게 형성된 제 2 패널은 실링공정을 통해 합착되어 디스플레이 장치가 형성될 수 있다.
이하, 도 2a 내지 도 2b를 참조하여 제 1 패널에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 투명전극(220)은 제 1 기판(210)상에 형성되며, 방전셀로부터 공급되는 빛을 투과시키며 전기전도성이 좋은 투명 도전성 물질로 형성된다. 대표적으로는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등이 될 수 있다.
버스전극(240)은 투명전극(220)의 하부에 형성되며, 버스전극(240)에 비해 전기전도도가 낮은 투명전극(220)을 보상하기 위해 도전성이 높은 물질을 사용할 수 있다. 대표적으로는 전기전도도가 높은 은(Ag)을 사용하여 디스플레이 장치의 라인 저항 및 구동 전압을 감소시킬 수 있다.
투명전극(220)과 버스전극(240)의 한 쌍을 이루어 스캔전극 또는 서스테인 전극이 될 수 있다.
블랙 매트릭스는 제 1 기판과 투명전극(220)과 버스전극(240) 사이의 소정의 영역에 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스는 투명전극(220)과 버스전극(240)을 전기적으로 접속시킨다. 또한, 인접한 방전셀 사이에 형성되어 외부광 및 내부의 투과광을 흡수함으로써 디스플레이 장치의 컨트라스트를 향상시키고 방전셀을 구분해주는 역할을 담당할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제 1 패널에 형성되는 블랙 매트릭스(230a, 230b)는 제 1 기판(210) 상에서 서브 픽셀과 서브픽셀 사이를 모두 채우지 않고 서로 분리되어 형성될 수도 있다.
이하, 도 3a 내지 도 3b를 참조하여 상술한 블랙 매트릭스에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 매트릭스(330)의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 블랙 매트릭스(330)는 베이스부(332) 및 베이스부(332)에 형성되며 침상형(335a) 또는 판형(335b) 중 적어도 어느 하나 이상을 가지는 자성물질을 포함할 수 있다. 여기서는 설명의 편의상 침상형 자성물 질(335a)을 일례로 들어 설명하나, 본 설명은 판형 자성물질(335b)에도 적용될 수 있다.
자성물질(335a)은 전기적, 자기적인 성질에 의하여 영향을 받는 물질 중 구조적으로는 침상형태를 갖는 재료를 사용할 수 있다. 또한 자성물질(335a)은 산화철, 특히 Fe2O3 또는 Fe3O4를 사용할 수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다.
산화철계 이외에도 망간이나 크롬 등의 산화물 계열을 시용할 수 있다. 즉 전기적, 자기적 성질을 띠면서 구조적으로 침상형태를 만들 수 있는 금속 화합물, 특히 금속 산화물 계열은 본 자성물질의 재료로서 사용할 수 있는 것이다.
상술한 금속 산화물 계열은 흑색도가 우수하므로 블랙 매트릭스(330)에서 외부광 및 내부의 투과광을 잘 흡수함으로써 디스플레이 장치의 컨트라스트를 향상시킬 수 있다.
침상형 자성물질(335a)은 외부표면(333)과 수직으로 배열될 수 있다. 베이스부(332)의 외부표면(333)과 수직으로 배열하는 침상형 자성물질(335a)은 후술하는 디스플레이 장치의 제조방법에 있어서 외부 자장을 통한 배향 및 자외선을 통한 노광 단계를 거치게 된다.
이 때 침상형 자성물질(335a)을 외부에 자기장을 걸어 베이스부(332)의 외부표면(333)과 수직으로 배열되게 함으로써, 다음 노광 공정에 있어서 마스크의 개구부에 해당하는 블랙 매트릭스(330) 부분에 빛을 더욱 잘 통과시키며 산란을 방지하여 노광마진을 좋게 할 수 있다. 즉, 원하고자 하는 패턴을 현상할 때에 적은 양의 노광으로도 좋은 품질의 패턴을 형성시킬 수 있다.
블랙 매트릭스(330)를 이루는 베이스부(332)는 결합제, 광중합체, 광중합개시제 및 용제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 매트릭스(330)는 크게 흑색 안료인 침상형 자성물질(335a)과 결합제, 광중합체, 광중합개시제 및 용제로 이루어진 베이스부(332)로 나눌 수 있으나, 상호간에 유기적으로 결합하여 하나의 블랙 매트릭스(330)를 이루는 것임을 밝혀둔다.
베이스부(332)를 이루 물질 중의 하나인 결합제는 아크릴계 결합제가 사용될 수 있다. 또한, 상기 결합제는 카르복실기를 갖는 수지, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 카르복실기 함유 감광성 수지 및 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 중 어느 것을 사용할 수 있다.
한편, 광중합체는 상기 블랙 매트릭스 조성물(330)의 광경화성을 촉진시키고 현상성을 향상시키기 위해 사용한다. 상기 광중합체로서는 메타크릴레이트류, 프탈산 등의 다염기산과 폴리에스테르 등이 있다. 또한 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용하여도 무방하다.
한편, 상기 광중합개시제로는 벤조인알킬에테르류, 아세토페논류 아미노아세토페논류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 케탈류, 벤조페논류, 크란톤류 포스핀옥사이드류, 퍼옥사이드류 등을 들 수 있고, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한 유리 분말, 실리카 분말 등의 무기 미립자를 상기 블랙 매트릭스(330) 의 특성을 손상시키지 않는 양적 비율로 배합할 수 있다.
유리 분말 등을 베이스부(332)에 첨가함으로써 600℃ 이하에서 쉽게 소성될 수 있다. 유리분말로서는 산화납, 산화비스무스, 산화리튬 또는 산화아연 등을 주성분으로 하는 비결정성 글라스 프릿(Glass Frit)을 사용할 수 있다. 상기 글라스 프릿은 Bi2O3와 SiO2의 조합계, Pb계, ZnO계 또는 Pb 프리(free)계 글라스 프릿이 사용될 수 있다.
또한, 상기 블랙 매트릭스(330) 조성물을 도포하는 공정에서 점도 조정, 건조에 의한 막의 제조 및 접촉 노광을 가능하게 하기위해 희석제로서 용제를 배합할 수 있다. 상기 용제는 탄화수소류, 글리콜에테르류, 아세트산에스테르류, 알콜류, 지방족 탄화수소, 석유계 등의 용제를 사용할 수 있고, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
다시 도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 상기 투명전극, 버스전극 및 블랙 매트릭스를 덮도록 상부 유전체층(250)이 형성될 수 있다.
상부 유전체층(250)은 금속물질로 이루어진 버스전극(240)과 직접 접하는 층으로서, 버스전극(240)과의 화학반응을 피하기 위해 연화점이 높은 PbO계의 유리를 사용한다.
이러한 상부 유전체층(250)은 방전전류를 제한하여 글로우(GLOW) 방전을 유지시키고, 플라즈마 방전시 발생된 전하가 축적된다.
보호막(260)은 플라즈마 방전시 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(250)의 손상 을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높여준다. 보호막(260)은 산화마그네슘(MgO)으로 형성된다.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 도이다. 여기서는 침상형 자성물질(435a)을 예로 들어 설명하나, 판형 자성물질(435a)에 대해서도 동일하다.
도 4a 내지 도 4h를 참조하면, 제 1 기판(410)에 스퍼터링(sputtering), 이온 도금, 화학 증착 및 전착 등의 공정을 통해 ITO로 형성한 투명전극(420)을 형성한다. 다음 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖는 자성물질(435a)을 베이스부(432)와 혼합시켜 블랙 매트릭스를 페이스트 또는 슬러리 상태로 만든 후 제 1 기판(410) 및 투명전극(420) 상부에 도포한다.
자성물질(435a)은 전기적, 자기적인 성질에 의하여 영향을 받는 물질 중 구조적으로는 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖는 재료를 사용할 수 있다. 또한 자성물질(435a)은 산화철, 특히 Fe2O3 또는 Fe3O4를 사용할 수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다.
산화철계 이외에도 망간이나 크롬 등의 산화물 계열을 시용할 수 있다. 즉 전기적, 자기적 성질을 띠면서 구조적으로 침상형 또는 판형을 만들 수 있는 금속 화합물, 특히 금속 산화물 계열은 본 자성물질(435a)의 재료로서 사용할 수 있는 것이다.
상술한 산화물 계열은 흑색도가 우수하므로 블랙 매트릭스에서 외부광 및 내부의 투과광을 잘 흡수함으로써 디스플레이 장치의 컨트라스트를 향상시킬 수 있다.
베이스부(432)는 상술한 결합제, 광중합제, 광개시제 및 용제를 포함할 수 있고, 글래스 프릿을 더 포함할 수 있다.
다음 단계는 상술한 단계를 거친 제 1 기판(410)을 외부 자장을 통과시켜 자성물질(435a)을 외부표면(433)에 수직으로 배향을 시킨다. 유동성을 갖는 침상형 자성물질(435a)을 포함하는 디스플레이 필터를 N극(470a)과 S극(470b)이 대향되게 배치된 자기장 안에 배치할 수 있다.
N극(470a)과 S극(470b)은 서로간에 인력을 발생시키므로, 블랙 매트릭스 조성물(430) 상에 포함된 침상형 자성물질(435a)은 인력에 의하여 베이스부(432)의 외부표면(433)과 수직으로 배향될 수 있다. 즉, 자기장이 형성되는 방향과 동일하게 배향하게 되는 것이다.
자성물질(435a)을 외부에 자기장을 걸어 베이스부(432)의 외부표면(433)과 수직으로 배열되게 함으로써, 다음 노광 공정에 있어서 마스크의 개구부에 해당하는 블랙 매트릭스 조성물(430)에 빛을 더욱 잘 통과시키며 산란을 방지하여 노광 마진을 좋게 할 수 있다. 즉, 원하고자 하는 패턴을 현상할 때에 적은 양의 노광으로도 좋은 품질의 패턴을 형성시킬 수 있다.
이어서, 배향 공정을 거친 제 1 기판(410)에 제 1 영역(A)을 표시할 수 있는 제 1 개구부(485)가 형성된 제 1 마스크(480)를 위치시킨다. 계속하여, 제 1 마스 크(480)의 상부에서 UV 램프를 일정시간 조사하여 노광시킨다.
이 경우, 상기 UV 램프를 조사하면, 블랙 매트릭스 조성물(430)은 상기 UV 램프에 감응하여 경화된다. 이때, 블랙 매트릭스 조성물(430) 위에 놓인 제 1 마스크(480)에 의해 일정 부분만 경화된다. 즉, 상기 개구부의 하부에 위치한 블랙 매트릭스 조성물(430)은 상기 UV 램프가 조사되어 경화되고, 상기 제 1 개구부(485)가 형성되지 않은 부분의 하부에 위치한 블랙 매트릭스 조성물(430)은 상기 UV 램프가 투과하지 못하여 경화되지 않는 것이다.
이어서, 제 1 마스크(480)를 제거한 후, 도 3e에 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스 조성물(430) 위에 버스전극용 물질(442)을 도포한다.
계속하여, 상기 버스전극용 물질(440)이 도포된 상부기판에 제 2 영역(B)을 표시하는 개구부가 형성된 제 2 마스크(490)를 위치시킨다. 그 후 제 2 마스크(490)의 상부에서 상기 UV 램프를 일정시간 조사하여 노광시킨다.
이 경우, 상기 UV 램프를 조사하면, 버스전극용 물질 및 블랙 매트릭스 조성물(430)은 상기 UV 램프에 감응하여 경화된다. 이때, 버스전극용 물질(440) 및 블랙 매트릭스 조성물(430) 위에 놓인 제 2 마스크(490)에 의해 일정 부분만 경화된다. 즉, 제 2 개구부(495)의 하부에 위치한 버스전극용 물질(440) 및 블랙 매트릭스 조성물(430)은 상기 UV 램프가 조사되어 경화되고, 제 2 개구부(495)가 형성되지 않은 부분의 하부에 위치한 버스전극용 물질(440) 및 블랙 매트릭스 조성물(430)은 상기 UV 램프가 투과하지 못하여 경화되지 않는 것이다.
이어서, 제 2 마스크(490)를 제거한 후, 현상 및 소성공정을 수행한다. 도 4d 및 도 4f 공정에서 상기 UV 램프에 감응하여 경화된 부분만 남기고, 나머지 부분의 전극용 물질 및 블랙 매트릭스 조성물은 제거된다. 이어서, 소성 공정을 수행하여 도 4g에 도시된 바와 같이, 버스전극(440), 블랙 매트릭스(430)의 형성을 완료한다.
계속하여, 도 4h에 도시된 바와 같이 투명전극(420), 버스전극(440), 블랙 매트릭스(430)가 형성된 제 1 기판(410) 상에 상부 유전체층(450)을 형성한다.
계속하여, 상부 유전체층(450)에 산화마그네슘을 도포하여 보호층(460)을 형성한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(500)는 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함할 수 있다.
먼저, 디스플레이 장치(500)는 일례로 화상이 디스플레이 되는 표시 면인 제 1 기판(510)에 스캔 전극(Z)과 서스테인 전극(Y)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극 쌍이 배열되고, 배면을 이루는 제 2 기판 상에 전술한 복수의 유지 전극 쌍과 교차 되도록 복수의 어드레스 전극(580)이 배열되어 제 1 기판과 제 2 기판이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합될 수 있다.
제 1 기판에는 일례로 하나의 방전 셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(Z) 및 서스테인 전극(Y), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극과 금속재질로 제작된 버스 전극으로 구비된 스캔 전극(Z) 및 서스테인 전 극(Y)이 쌍을 이뤄 포함될 수 있다. 또한, 투명 전극만으로나 버스 전극만으로 형성하는 것도 가능하다.
블랙 매트릭스(530)는 투명전극(520a, 520b)과 버스전극(540a, 540b) 사이의 소정의 영역인 제 1 영역과 제 1 기판(510)상의 제 2 영역 상에 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(530)는 투명전극(520a, 520b)과 버스전극(540a, 540b)을 전기적으로 접속시킨다. 또한, 인접한 방전셀 사이에 형성되어 외부광 및 내부의 투과광을 흡수함으로써 디스플레이 장치(500)의 컨트라스트를 향상시키고 방전셀을 구분해주는 역할을 담당할 수 있다.
블랙 매트릭스(530)는 베이스부에, 형성되며 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나 이상을 가지는 자성물질을 포함할 수 있다.
자성물질은 전기적, 자기적인 성질에 의하여 영향을 받는 물질 중 구조적으로는 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖는 재료를 사용할 수 있다. 또한 자성물질은 산화철, 특히 Fe2O3 또는 Fe3O4를 사용할 수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다.
산화철계 이외에도 망간이나 크롬 등의 산화물 계열을 시용할 수 있다. 즉 전기적, 자기적 성질을 띠면서 구조적으로 침상형 또는 판형을 만들 수 있는 금속 화합물, 특히 금속 산화물 계열은 본 자성물질의 재료로서 사용할 수 있는 것이다.
상술한 산화물 계열은 흑색도가 우수하므로 블랙 매트릭스(530)에서 외부광 및 내부의 투과광을 잘 흡수함으로써 디스플레이 장치(500)의 컨트라스트를 향상시 킬 수 있다.
자성물질은 외부표면과 수직으로 배열될 수 있다. 베이스부의 외부표면과 수직으로 배열하는 자성물질은 후술하는 디스플레이 장치(500)의 제조방법에 있어서 외부 자장을 통한 배향 및 자외선을 통한 노광 단계를 거치게 된다.
이 때 자성물질을 외부에 자기장을 걸어 베이스부의 외부표면과 수직으로 배열되게 함으로써, 다음 노광 공정에 있어서 마스크의 개구부에 해당하는 블랙 매트릭스(530) 부분에 빛을 더욱 잘 통과시키며 산란을 방지하여 노광마진을 좋게 할 수 있다. 즉, 원하고자 하는 패턴을 현상할 때에 적은 양의 노광으로도 좋은 품질의 패턴을 형성시킬 수 있다.
블랙 매트릭스(530)를 이루는 베이스부는 결합제, 광중합체, 광개시제 및 용제를 포함할 수 있고 유리 분말 등의 글래스 프릿을 더 포함할 수 있다.
스캔 전극(Z) 및 서스테인 전극(Y)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체층(550)에 의해 덮어지고, 상부 유전체층(550) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 예컨대 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(560)이 형성될 수 있다.
제 2 기판에는 일례로 복수 개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입 또는 웰 타입의 격벽(585)이 평행을 유지하여 배열될 수 있다.
또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(580)이 격벽(585)에 대해 평행하게 배치될 수 있다.
제 2 기판의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출 하는 R, G, B 형광체(590)가 도포될 수 있다. 어드레스 전극(580)과 형광체(590) 사이에는 어드레스 전극(580)을 보호하기 위한 하부 유전체층(575)이 형성될 수 있다.
이렇게 형성된 제 1 기판과 제 2 기판이 실링공정을 통해 합착되어 디스플레이 장치(500)가 형성될 수 있다. 그리고 이러한 디스플레이 장치(500)에는 복수의 전극들, 예컨대 스캔 전극(Z), 서스테인 전극(Y) 및 어드레스 전극(580)등의 전극들을 구동하기 위한 구동부(미도시)가 부착되고, 디스플레이 패널 전면상에 디스플레이 필터 등이 접착되어 디스플레이 장치(500)를 이룰 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 매트릭스의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
330 : 블랙 매트릭스 332 : 베이스부
335a : 침상형 자성물질

Claims (11)

  1. 베이스부; 및
    상기 베이스부에 형성되는 자성물질을 포함하며,
    상기 자성물질은 침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나 이상의 형태를 가지며, 상기 자성물질이 상기 베이스부의 외부표면에 대해 수직으로 배열된 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성물질은 산화철인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스부는 글래스 프릿을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스
  4. 투명전극이 형성된 기판을 마련하는 단계;
    침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나 이상의 형태를 갖는 자성물질을 베이스부와 혼합시킨 블랙 매트릭스를 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 블랙 매트릭스를 도포하는 단계;
    상기 자성물질을 외부 자장을 통해 상기 베이스부의 외부표면에 대해 수직으로 배향시키는 단계;
    상기 블랙 매트릭스의 제 1 영역을 노광하는 단계;
    상기 블랙 매트릭스 상에 버스 전극을 형성하는 단계;
    상기 블랙 매트릭스 및 상기 버스 전극의 제 2 영역을 노광하는 단계; 및
    상기 블랙 매트릭스 및 상기 버스 전극을 현상 및 소성하는 단계;
    를 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 자성물질은 산화철인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 베이스부는 결합제, 광중합제, 광개시제 및 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스부는 글래스 프릿을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 소성 단계 후에는, 상기 기판 상에 유전체층 및 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  9. 블랙 매트릭스를 포함하는 제 1 기판; 및
    격벽을 포함하는 제 2 기판을 포함하며,
    상기 블랙 매트릭스는,
    베이스부; 및
    침상형 또는 판형 중 적어도 어느 하나 이상의 형태를 갖는 자성물질을 포함하며,
    상기 자성물질은 상기 베이스부의 외부표면에 대해 수직으로 배열된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 자성물질은 산화철인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 베이스부는 글래스 프릿을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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