KR100936890B1 - 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법에 관한 것으로, 특히 스크린 인쇄법을 이용하여 효율적으로 요철형의 반사면을 제조할 수 있는 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 반사면을 구비한 액정 표시 장치에서 반사면의 요철을 형성하기 위하여 스크린 마스크를 원하는 홀 패턴을 가지도록 제작하고 스크린 인쇄(screen printing) 방법을 이용하여 효율적으로 요철을 형성하여 제조 비용을 절감할 수 있으며, 다양한 크기의 요철을 동시에 형성할 수 있어 반사면 요철의 밀도를 극대화 할 수 있고 빛을 특정 방향에 대해서만 국한하여 반사시키지 않고 여러 방향으로 난반사시켜 반사율이 높아지게 됨으로써 사용자의 시야 환경에 대해서 폭넓게 반사 휘도를 확보할 수 있다.
스크린 마스크, 요철, 반사면

Description

액정 표시 장치의 반사면 제조 방법{reflective layer fabrication method for LCD}
도 1은 종래 반사형 액정표시장치의 박막 트랜지스터 영역의 단면도를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래 요철 구조의 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 화소 영역에 형성된 반사면의 형상을 개념적으로 나타낸 도면.
도 3은 종래 요철 구조의 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 반사면 형성하는 공정 방법 중 1 레이어 공정(1 layer process)에 의한 요철 형성 방법을 개념적으로 나타낸 도면.
도 4는 종래 요철 구조의 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 반사면을 형성하는 공정 방법 중 2 레이어 공정(2 layer process)에 의한 요철 형성 방법을 개념적으로 나타낸 도면.
도 5는 종래 방법으로 서로 다른 크기의 요철을 형성하였을 경우, 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 화소 영역에 형성된 반사면의 형상을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 요철을 형성하기 위한 스크린 마스크를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 반사형 액정 표시 장치에서 반사면을 제조하는 방법을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 스크린 인쇄법을 이용하여 형성된 원형 요철 시드(seed)의 사진.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
600, 700 : 스크린 마스크 710 : 기판
720 : 스퀴즈 730a : 요철 패턴
730b : 반구형의 요철 패턴
본 발명은 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법에 관한 것으로, 특히 스크린 인쇄법을 이용하여 효율적으로 요철형의 반사면을 제조할 수 있는 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 화상 정보를 화면에 나타내는 화면 표시 장치들 중에서 브라운관 표시 장치(혹은 CRT:Cathode Ray Tube)가 지금까지 가장 많이 사용되어 왔는데, 이것은 표시 면적에 비해 부피가 크고 무겁기 때문에 사용하는데 많은 불편함이 따랐다.
이에 따라, 표시 면적이 크더라도 그 두께가 얇아서 어느 장소에서든지 쉽게 설치하여 사용할 수 있는 박막형 평판 표시 장치가 개발되었고, 점점 브라운관 표 시 장치를 대체하고 있다.
특히, 박막 트랜지스터형 액정 표시 장치(TFT-LCD:Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)는 표시 해상도가 다른 평판 표시 장치보다 뛰어나고, 동화상을 구현할 때 그 품질이 브라운관에 비할 만큼 반응 속도가 빠른 특성을 나타내고 있다.
이와 같은 TFT-LCD의 동작을 간략하게 살펴보면, 박막 트랜지스터에 의해 임의의 화소(pixel)가 스위칭 되면, 스위칭된 임의의 화소는 하부 광원의 빛 투과량을 조절할 수 있게 된다.
상기 스위칭 소자는 반도체층을 비정질 실리콘으로 형성한, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous silicon thin film transistor: a-Si:H TFT)가 주류를 이루고 있으며, 이는 비정질 실리콘 박막이 저가의 유리기판과 같은 대형 절연기판 상에 저온에서 형성하는 것이 가능하기 때문이다.
일반적으로 사용되는 액정 표시 장치는, 패널의 하부에 위치한 백라이트라는 광원에서 발광되는 빛에 의해 영상을 표시하는 방식을 사용한다.
그러나, 이와 같은 액정 표시 장치는 백라이트에 의해 입사된 빛의 3∼8%만 투과하는 매우 비효율적인 광 변조기이다.
이러한 점을 감안하여, 백라이트 광을 사용하지 않는 반사형 액정 표시 장치에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.
상기 반사형 액정 표시 장치는 기존 투과형 액정 표시 장치에서 투명전극으로 형성된 화소부를 불투명의 반사특성이 있는 물질을 사용함으로써, 외부광을 반 사시키는 구조로 되어있다.
따라서, 상기 반사형 액정 표시 장치는 백라이트 없이 자연광을 이용하여 동작되므로, 백라이트에서 소모되는 전력량을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있으며 이로 인하여 장시간 휴대 상태에서 사용이 가능하고, 개구율 또한 기존의 백라이트형 액정 표시 장치보다 우수한 장점이 있다.
한편, 일반적으로 사용자가 이러한 반사형 액정 표시 장치를 사용하는 환경은, 자연광 또는 인조 광원이 항상 존재하는 것은 아니다.
즉, 상기 반사형 액정 표시 장치는 자연광이 존재하는 낮이나, 외부 인조광이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용이 가능할지 모르나, 자연광이 존재하지 않는 어두운 환경에서는 상기 반사형 반사형 액정 표시 장치를 사용할 수 없게 된다.
따라서, 최근에는 자연광을 사용하는 반사형 액정 표시 장치와 백라이트광을 사용하는 투과형 액정 표시 장치의 장점을 복합적으로 이용한 반투과형 액정 표시 장치가 연구/개발되고 있는 상황이다.
도 1은 종래 반사형 액정표시장치의 박막 트랜지스터 영역의 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
여기서는 반사형 액정 표시 장치의 하부 기판과 함께 컬러 필터가 구비되어 있는 상부 기판도 함께 도시하였으며, 다결정 박막 트랜지스터가 채용된 경우를 기준으로 도시하였다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래 반사형 액정표시장치의 하부기판에는, 글라 스와 같은 기판(100) 상에, 소스 전극(151)에 데이터 신호를 인가하는 복수의 데이터 라인과, 게이트 전극(130)에 게이트 신호를 인가하는 복수의 게이트 라인이 매트릭스 형태로 교차되어 형성되어 있다.
그리고, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차에 의하여 마련되는 영역이 영상을 표시하기 위한 화소 영역이 되며, 반사형 액정 표시장치에서는 이 화소 영역에 반사면(190)이 형성된다.
다음에는, 이와 같은 구조를 갖는 다결정 박막 트랜지스터 및 반사면을 형성하는 제조공정의 한 예를 간략하게 설명해 보기로 한다.
먼저, 글라스와 같은 기판(100) 위에 비정질 반도체막(예컨대 비정질 실리콘)을 증착시킨다. 그리고, 레이저를 이용한 열처리(annealing) 등의 방법을 통하여 상기 비정질 반도체막에 대한 결정화를 진행시키고, 결정화된 반도체막에 대하여 소정의 패터닝을 수행한다.
이후, 상기 기판(100) 및 패터닝된 결정성 반도체막(110, 111, 112) 위에 소정 두께의 게이트 절연막(120)을 형성시킨다. 이때, 상기 게이트 절연막(120)으로는 SiNx 또는 SiOx 등의 무기절연막이 많이 이용된다.
그리고, 상기 게이트 절연막(120) 위의 소정 위치(상기 결성정 반도체막(110)의 위치에 대응되어 게이트 전극(130)이 추가로 형성된다.
여기서, 상기 게이트 전극(130)으로는 AlNd 등이 이용될 수 있으며, 일반적인 반도체 공정을 통한 증착 및 패터닝 공정에 의하여 형성될 수 있다.
이와 같은 상태에서, 상기 게이트 전극(130)을 마스크로 하여, 상기 게이트 절연막(120) 위에 LDD(Lightly Doped Drain) 영역 형성을 위한 저농도 불순물을 도핑시킨다.
이 때, 상기 게이트 전극(130)이 마스크의 역할을 수행할 수 있도록, 상기 게이트 전극(130)의 두께 및 저농도 불순물의 주입 조건을 조절함으로써, 상기 게이트 전극(130)이 형성되지 않은 영역에 대응되는 위치의 결정성 반도체막(111)에 저농도 불순물이 도핑되게 된다(LDD 영역 형성).
그리고 일반적인 반도체 공정을 이용하여, 상기 게이트 전극(130) 주위에 포토 레지스트막(미도시)을 형성시키고, 소스/드레인 영역(112) 형성을 위한 고농도 불순물을 도핑시킨다.
이 후, 상기 포토 레지스트막(미도시)을 제거함으로써, 상기 기판(100) 위에 소스/드레인 영역(112) 및 LDD 영역(111)이 마련된 결정성 반도체막(110)과, 게이트 절연막(120) 및 게이트 전극(130)을 형성시킬 수 있게 된다.
그리고, 이와 같이 소스/드레인 영역(112) 및 LDD 영역(111)이 형성된 이후에, 전체적으로 층간 절연막(inter layer)(140)을 형성시킨다.
또한, 상기 층간 절연막(140) 및 게이트 절연막(120)에 비아 홀(via hole)을 형성한 후에, 소스 전극 (151)과 드레인 전극(152)을 형성시킴으로서, 다결정 박막 트랜지스터를 형성시킬 수 있게 된다.
그리고, 반사형 액정표시장치에서 영상을 표시하기 위해서는, 반사면의 역할을 수행하는 화소 전극을 추가로 형성시켜 주어야 한다.
이를 위해서는, 먼저 상기 박막 트랜지스터의 소스/드레인 전극(151)(152)과 층간 절연막(140) 위에 보호막을 형성한다. 여기서, 상기 보호막은 SiNx 등의 물질로 형성되는 제 1 보호막(160)과, BCB와 같은 유기 절연막 물질로 형성되는 제 2 보호막(165)으로 적층하여 형성시킬 수도 있다.
그리고, 반사면에서의 효율적인 빛의 반사를 위해서는 반사면을 굴곡이 있는 요철형으로 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 드레인 전극(152) 위에, 일반적인 반도체 공정에 의한 포토 레지스트막 도포/노광/현상 및 식각 공정에 의하여, 상기 제 1 및 제 2 보호막(160) (165)을 관통하는 콘택 홀(contact hole)을 형성시킨다.
이 후, 상기 보호막(160, 165) 영역 위에, 영상 표시를 할 수 있도록 알루미늄계 금속과 같은 반사특성이 좋은 물질을 이용하여 소정의 방법으로 증착하여 반사전극(190)을 형성시킨다.
이에 따라 상기 반사전극(190)은, 상기 콘택 홀을 통하여 상기 드레인 전극 (152)과 전기적으로 연결되며, 상기 박막 트랜지스터의 구동에 따라 영상 표시를 위한 동작을 수행할 수 있게 된다.
한편, 도 1에서와 같이 종래 반사형 액정 표시 장치의 상부 기판에는, 글라스와 같은 기판(181)과, 상기 글라스와 같은 기판(181) 하에 R(적색), G(녹색), B(청색) 세 종류의 컬러 필터(180)와, 상기 글라스와 같은 기판(181) 상에는 입사되는 빛에 대하여 편광 효과를 주는 편광판(182)이 부착되어 있으며, 하부 기판과의 사이에 액정층(170)을 포함하고 있다.
도 2는 종래 요철 구조의 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 화소 영 역에 형성된 반사면의 형상을 개념적으로 나타낸 도면이다.
상기 요철(210) 구조가 반사형 액정 표시 장치의 반사면에 소정의 패턴을 가지고 형성되어 있으며, 상기 요철(210) 구조의 패턴은 도시된 바와 같이 규칙적으로 형성되어질 수도 있으며, 다른 실시예로서 상기 요철(210) 구조의 패턴이 불규칙적으로 형성되어 질 수도 있다.
이 때, 상기 반사형 액정 표시 장치의 화소 영역(200)에 형성된 반사면의 요철(210) 구조에 의해서 외부에서 입사하는 광이 다시 반사되어 출사할 경우 상기 요철(210)에 의해 입사한 빛이 여러 각도로 출사할 수 있어 빛의 산란 효과를 유도할 수 있게 된다.
도 3은 종래 요철 구조의 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 반사면 형성하는 공정 방법 중 1 레이어 공정(1 layer process)에 의한 요철 형성 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 먼저 요철 구조를 형성하기 위하여 유기막(organic layer)(310)을 기판(300) 상에 스핀코팅법 또는 롤코팅법 등의 방법을 이용하여 형성시킨다(도 3의 (a) 참조).
그리고, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 복수의 홀이 형성되어 있는 회절 마스크(320)로 상기 유기막(310)을 블로킹한 후, 윗쪽으로부터 자외선(도면의 화살표)을 조사한다.
이후, 현상 공정을 거칠 때, 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 상기 회절 마스크(320)에 의한 회절 노광에 의하여 요철의 패턴을 다른 노광량으로 노광하여 요 철에 단차를 가지도록 현상하게 된다.
상기와 같은 과정을 거쳐서 상기 기판(300) 상에 복수의 요철 패턴의 유기막 요철 패턴(330)이 형성된다.
이후, 열처리(melt bake) 과정을 통하여 상기 복수의 요철 패턴(330)의 유기막을 연화시키는데 요철 구조에서 두께가 높은 부분이 흘러 내려 최종적으로 도 3의 (d)에 나타낸 바와 같은 반구형의 요철 형상(340)을 형성시킬 수 있게 된다.
그러나, 상기한 바와 같은 1 레이어 공정 방법은 회절 노광이라는 특수 노광 방법 및 노광 마스크에서 정밀성 등의 문제점을 가진다.
도 4는 종래 요철 구조의 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 반사면을 형성하는 공정 방법 중 2 레이어 공정(2 layer process)에 의한 요철 형성 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 먼저 요철 구조를 형성하기 위한 유기막(410)을 기판(400) 상에 스핀코팅법 또는 롤코팅법 등의 방법을 이용하여 형성시킨다(도 4의 (a) 참조).
그리고, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 복수의 홀이 형성되어 있는 마스크(420)로 상기 유기막(410)을 블로킹한 후, 윗쪽으로부터 자외선(도면의 화살표)을 조사하여 요철 패턴을 형성한다.
이후, 현상공정을 거치게 되면, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 상기 마스크(420)에 형성되어 있는 복수의 홀의 형상에 대응되어, 상기 제 2 보호막(400) 상에 복수의 유기막 요철 패턴(430)이 형성된다.
이어서, 열처리를 통하여 상기 복수의 유기막 요철 패턴(430)를 연화시킴으로써, 도 4의 (d)에 나타낸 바와 같은 굴곡 형상의 반구형 씨드(seed)(440)를 형성시킬 수 있다.
이 때, 상기 유기막 요철 패턴(430)은 서로 다른 높이를 갖도록 구현될 수도 있다.
도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이, 상기 공정으로 형성된 씨드 위에 포토 아크릴(450) 등을 도포하면 아크릴 층(460)이 씨드의 굴곡을 따라 흐르면서 씨드 사이의 공간을 메우고 최종의 요철을 형성하게 된다.
그러나, 이와 같은 2 레이어 공정 방법 역시 2차로 형성시키는 아크릴 층의 열 특성에 따라 민감하게 공정 조건이 달라지게 되고 여러번의 포토공정을 거침으로써 공정이 복잡하여 재현성 확보가 어렵다는 문제가 있다.
또한, 상기 반사면의 요철 패턴을 형성하는 공정에서 빛의 반사시 요철과 요철 사이에서 발생하는 빛의 간섭을 피하기 위하여 요철 패턴을 랜덤하게 형성할 경우에는 랜덤한 배치에 의하여 요철 사이에 간격이 발생하게 되어 요철의 밀도가 낮아진다는 문제점도 발생한다.
또한, 상기와 같이 반사면의 요철을 구성할 경우에는 외부에서 입사되는 빛에 대해서 요철 부분은 반구형 표면의 굴곡에 의해서 빛이 산란되는 효과가 발생하지만 요철과 요철 사이는 평평한 반사면이므로 특정 방향에 대해서만 반사 휘도가 높아 반사 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
도 5는 종래 방법으로 서로 다른 크기의 요철을 형성하였을 경우, 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 화소 영역에 형성된 반사면의 형상을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 직경 6㎛와 직경 8㎛의 서로 다른 크기의 씨드를 한 기판에 형성하는 경우에 다른 현상 조건으로 현상한 후의 씨드의 형상을 보여주고 있다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 서로 다른 크기의 씨드를 한 기판에 형성하고 직경 8㎛ 크기의 씨드에 최적인 조건으로 현상하게 되면 작은 크기의 씨드와 큰 크기의 씨드간의 현상되는 차이로 인하여 작은 크기의 씨드가 사라지는 오버 디벨롭(overdevelop) 현상이 나타난다.
그리고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 서로 다른 크기의 씨드를 한 기판에 형성하고 직경 6㎛ 크기의 씨드에 최적인 조건으로 현상하게 되면 작은 크기의 씨드와 큰 크기의 씨드간의 현상되는 차이로 인하여 큰 크기의 씨드가 언더 디벨롭(underdevelop)되어 패턴 형성이 되지 않으므로 씨드간에 서로 뭉치는 현상이 나타나게 된다.
결론적으로, 요철 구조의 반사면을 구비한 반사형 액정 표시 장치에서는 같은 크기의 원형 씨드만을 형성하면 씨드 사이사이에 빈 공간이 많이 생기게 되며 이것은 최종적으로 형성된 요철 사이사이에 빈 공간이 평면 거울과 같은 반사 특성을 가지게 되어 반사 효율이 좋지 못하게 되므로 반사면에 여러 크기의 요철을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기와 같은 여러 크기의 요철로 이루어진 반사면을 형성하기 위하여 종래 기술에서와 같이 포토 공정을 이용하는 경우에는 씨드 의 크기에 따라 현상되는 차이가 발생하여 언더 디벨롭 또는 오버 디벨롭 현상에 의하여 씨드의 크기를 조절하기가 어렵다.
또한, 여러 스텝(step)으로 이루어진 포토 공정을 이용하므로 공정이 복잡하고 재현성이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 반사면을 구비한 액정 표시 장치에서 반사면의 요철을 형성하기 위하여 스크린 인쇄(screen printing) 방법을 이용하여 효율적으로 요철을 형성할 수 있도록 하는 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법은, 액정 표시 장치의 TFT 기판을 제조함에 있어서, 상기 기판 상의 보호막 상의 화소 영역에 스크린 마스크를 이용하여 원하는 요철 패턴을 인쇄하는 단계와; 상기 요철 패턴을 열처리하는 단계; 및 상기 요철 패턴 상에 금속막을 증착하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 보호막은 SiNx 또는 아크릴 재질을 적용한 것을 특징으로 한다.
상기 요철 패턴은 유기 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 스크린 마스크는 원하는 요철 패턴과 대응되어 홀 패턴을 가지며, 상기 홀은 망사로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서 본 발명에 의하면, 상기 요철 패턴을 인쇄하는 단계는, 스크린 마스크를 보호막 상에 놓고, 상기 스크린 마스크 상에 요철재를 도포하고, 스퀴즈를 이 용하여 상기 요철재를 쓸어내리고, 상기 스크린 마스크를 제거하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 열처리는 요철 패턴을 연화시키는 과정과 상기 요철 패턴을 경화시키는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 요철을 형성하기 위한 스크린 마스크를 보여주는 도면이다.
도 6a는 상기 스크린 마스크의 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 A-A'에 따라 절단된 스크린 마스크의 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 스크린 마스크(600)는 요철의 재질인 유기 용제가 통과할 수 있는 망사와 같은 천의 상하에 상기 유기 용제가 통과할 수 없는 재질을 요철 패턴(610)을 제외한 나머지 부분에 도포하여 형성시킨 것이다.
따라서, 상기 스크린 마스크(600)를 이용하면 원하는 부분에만 유기 용제를 선택적으로 통과시켜서 원하는 요철 패턴(610)을 형성할 수 있다.
상기 요철 패턴(610)은 큰 크기의 요철(직경 30㎛)부터 작은 크기의 요철(직경 6㎛)까지 다양하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 요철 패턴(610)의 모양은 원형, 사각형, 육각형 등 다양하게 형성할 수 있다.
상기와 같이 다양한 크기의 요철을 형성하게 되면 요철 사이의 평평한 미러 형의 반사면 부분이 최소화되고 요철의 밀도를 극대화시킬 수 있으므로 특정 방향에 대해서만 높은 반사 휘도를 보이는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 다양한 크기의 요철에 의해서 입사된 빛이 여러 방향으로 난반사되어 개선된 반사 휘도를 가지게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 액정 표시 장치에서 반사면을 제조하는 방법을 보여주는 도면이다.
먼저, 액정 표시 장치의 하판은 유기와 같은 기판 상부에 게이트 전극, 게이트 절연막, 액티브층 및 소스/드레인 전극으로 이루어지는 박막 트랜지스터(Thin Film Transister : TFT)가 미리 형성된다.
그리고, 상기와 같이 형성된 박막 트랜지스터 상부에 보호막을 형성한다.
이 때, 상기 액정 표시 장치의 하판의 박막 트랜지스터 상에 형성되는 보호막은 SiNx 또는 아크릴 등의 보호 특성이 우수한 물질을 적용한다.
이어서, 도 7a에 도시된 바와 같이 소정의 홀 패턴을 가지는 스크린 마스크(700)를 요철을 형성하고자 하는 기판(710) 상에 놓는다.
그리고, 도 7b에 도시된 바와 같이 기판(710) 상에 놓여진 스크린 마스크(700) 상에 요철의 재질인 유기 용제를 일정량 도포한다.
그리고, 스퀴즈(squeeze)(720)등을 이용하여 스크린 마스크(700) 위에 한쪽 끝에 놓고 좌우 균등한 힘으로 압착하여 쓸어 내린다.
그러면, 도 7c에 나타낸 바와 같이 상기 스크린 마스크(700) 상에 도포한 유기 용제가 스크린 마스크(700)에 형성되어 있는 홀 사이로 들어가 망을 통과해서 기판(710) 상에 흡착된다.
다음으로, 상기 스크린 마스크(700)를 제거하면 도 7d에 나타낸 바와 같이, 상기 스크린 마스크에 형성되어 있는 복수의 홀의 형상에 대응되어, 보호막 상에 복수의 요철 패턴(730a)이 형성된다.
이 후, 열처리(melt baking)를 통하여 상기 복수의 요철 패턴(730a)을 연화시킴으로써, 도 7e에 나타낸 바와 같은 굴곡 형상의 반구형 요철 패턴(730b)을 형성시킬 수 있다.
이어서, 다시 한번 열처리(hard baking)를 통하여 상기 요철 패턴을 경화시킴으로써 요철을 형성한다.
그리고, 도 7f에 나타낸 바와 같이 상기 요철 상에 반사 특성이 좋은 금속의 증착을 통해서 반사면을 최종적으로 형성한다.
상기와 같은 스크린 인쇄법을 이용하여 요철을 형성시키면, 스크린 마스크를 제작하여 인쇄하고 경화하는 등의 간단한 공정을 통해서 다양한 크기의 요철을 형성할 수 있게 된다.
그리고, 상기와 같이 요철 패턴을 구성하면 반사면 요철의 밀도를 극대화할 수 있어 반사형 액정 표시 장치의 화소 영역에 형성된 반사면의 요철 구조에 의해서 외부에서 입사하는 광이 조밀한 요철에 의해 난반사되어 반사율이 높아지게 되고 사용자의 시야 환경에 대해서 폭넓게 반사 휘도를 확보할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 스크린 인쇄법을 이용하여 형성된 원형 요철 시드(seed)의 사진이다.
도 8에 나타난 바와 같이, 직경 10㎛ 크기의 요철과 직경 20㎛ 크기의 요철이 동시에 형성될 수 있으므로, 다양한 크기의 요철을 동시에 형성시킴으로써 요철 사이의 공간을 줄일 수 있게 된다.
상기에서 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명은 액정 표시 장치에서 스크린 마스크를 원하는 홀 패턴을 가지도록 제작하고 상기 제작된 스크린 마스크를 이용하여 요철 패턴을 인쇄하고 열처리를 통해서 경화하는 등의 간단한 공정을 통해서 효율적으로 요철을 형성하므로 제조 비용이 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스크린 마스크를 이용하여 인쇄함으로써 다양한 크기의 요철을 동시에 형성할 수 있어 반사면 요철의 밀도를 극대화 할 수 있고 빛을 특정 방향에 대해서만 국한하여 반사시키지 않고 여러 방향으로 난반사시켜 반사율이 높아지게 되고 사용자의 시야 환경에 대해서 폭넓게 반사 휘도를 확보할 수 있게 되므로 반사 효율이 증대되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 액정 표시 장치의 TFT 기판을 제조함에 있어서,
    상기 기판 상의 보호막 상의 화소 영역에 스크린 마스크를 이용하여 원하는 요철 패턴을 인쇄하는 단계;
    상기 요철 패턴을 열처리하는 단계; 및
    상기 요철 패턴 상에 금속막을 증착하는 단계;를 포함하고,
    상기 스크린 마스크는 원하는 요철 패턴과 대응되어 홀 패턴을 가지며, 상기 홀은 망사로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호막은 SiNx 또는 아크릴 재질을 적용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 유기 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 요철 패턴을 인쇄하는 단계는, 스크린 마스크를 보호막 상에 놓고, 상기 스크린 마스크 상에 요철재를 도포하고, 스퀴즈를 이용하여 상기 요철재를 쓸어내리고, 상기 스크린 마스크를 제거하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열처리는 요철 패턴을 연화시키는 과정과 상기 요철 패턴을 경화시키는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 반사면 제조 방법.
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KR20010107289A (ko) * 2000-05-26 2001-12-07 김우연 도광판용 금형 제작방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08192432A (ja) * 1995-01-19 1996-07-30 Hitachi Ltd 導光体成形用型の製作方法
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