KR101156386B1 - 컬러 필터 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴, 고 색재현율 레드 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 레드 컬러패턴; b) 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴, 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 그린 컬러패턴; 및 c) 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴, 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블루 컬러패턴을 포함하는 컬러필터로서, 상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 및 이의 제조방법을 제공한다.
컬러필터, 고휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴, 고 콘트라스트 컬러패턴

Description

컬러 필터 및 이의 제조방법{COLOR FILTER AND METHOD FOR MANUFACTURING COLOR FILTER}
본 발명은, 레드 컬러패턴, 그린 컬러패턴, 및 블루 컬러패턴을 포함하는 컬러 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 각 컬러의 고휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴, 및 고 콘트라스트 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되어 있는 컬러 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 'LCD'라 함)는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하는 장치를 의미한다.
이를 위하여, LCD는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과, 이 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비하게 된다.
액정패널에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 기준전극, 즉 공통전극이 마련되게 된다. 화소전극은 하부기판 상에 액정셀별로 형성되는 반면 공통전극은 상부기판의 전면에 일체화되어 형성된다.
화소전극들 각각은 스위칭소자로 사용되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하 'TFT'라 함)에 접속된다. 화소전극은 TFT를 통해 공급되는 데이터신호에 따라 공통전극과 함께 액정셀을 구동한다.
이러한 LCD는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하며, 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 노트북 컴퓨터(Note Book Computer)는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기기에까지 광범위하게 이용되고 있다.
액정표시장치에서는 컬러 화상을 표시하기 위하여 광원에서 발생되는 광을 삼원색광, 즉 적?녹?청의 광으로 분리하고 있다.
이를 위하여, 적색광만을 투과시키는 적색(이하 'R'이라 한다) 필터, 녹색광만을 투과시키는 녹색(이하 'G'라 한다) 필터, 청색광만을 투과시키는 청색(이하 'B'라 한다) 필터를 화소마다 필요로 하고 있다.
R, G, B 필터들은 화상의 열화와 색번짐을 방지하기 위하여 서로 중첩되지 않게 형성되어야 한다.
이러한 액정표시장치의 컬러필터 제조 시, 기존에는 포토리소그래피 공정에 의해 제조하였으나, 이는 재료 소비가 많고 공정이 복잡함에 따라, 최근 잉크젯 프린팅에 의해 기존 공정을 대체하려는 기술이 제안되고 있다.
잉크젯 기술은 필요한 부분에 재료를 토출하여 재료 낭비가 없고 마스크가 필요없는 직접 분사 방식으로 공정이 단순하다.
잉크젯 기술을 이용하여 컬러 필터를 제작하는 과정은 먼저 기존 포토리소그래피 공정으로 수지 성분의 블랙 매트릭스(Black Matrix: BM)인 차광부 패턴을 제 작하고, 이를 격벽으로 하여 BM 사이의 화소부에 R, G, B를 각각 한번씩 코팅하는 방식으로 진행된다.
이러한 경우 각각의 컬러가 가지는 특성들은 한가지로 제한될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 각각 한 가지의 R, G, B 재료만으로 요구되는 특성을 만족시킬 수 밖에 없는데, 예를 들어 컬러필터의 특성상 색재현율을 높이면 휘도가 떨어지고, 휘도를 높이면 콘트라스트가 떨어지는 등의 서로 상충되는 특성들이 있어 이를 모두 만족시키기에는 현실적으로 어려움이 있는 것이다. 즉, 실질적으로는, 콘트라스트, 색재현율, 휘도 등이 모두 높은 컬러필터를 만드는 것에 기술적으로 한계가 있는 것이다.
본 발명의 목적은, 레드 컬러패턴, 그린 컬러패턴, 및 블루 컬러패턴을 포함하는 컬러 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 각 컬러의 고휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴, 및 고 콘트라스트 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되어 있는 컬러 필터 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴, 고 색재현율 레드 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 레드 컬러패턴; b) 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴, 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 그린 컬러패턴; 및 c) 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴, 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블루 컬러패턴을 포함하는 컬러필터로서, 상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터를 제공한다.
본 발명은, 박막 트랜지스터 기판; 상기 박막 트랜지스터 기판과 이격공간을 두고 마주보게 배치되는, 본 발명에 따른 컬러 필터; 및 상기 컬러 필터와 상기 박 막 트랜지스터 기판의 상기 이격공간에 형성된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명은, 기판 상에 블랙 매트릭스(Black Matrix,BM) 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 블랙 매트릭스 패턴에 의해 구획된 화소부에 컬러 패턴을 형성하는 단계로서, a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴, 고 색재현율 레드 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 레드 컬러패턴; b) 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴, 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 그린 컬러패턴; 및 c) 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴, 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블루 컬러패턴을 형성하되, 상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되도록 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 각 컬러의 고휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴, 및 고 콘트라스트 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열됨에 따라, 고 휘도, 고 색재현율, 고 콘트라스트와 같은 특성들을 동시에 향상시킬 수 있는 컬러필터 및 이의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 컬러 필터는, a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴, 고 색재현율 레드 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 레드 컬러패턴; b) 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴, 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 그린 컬러패턴; 및 c) 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴, 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블루 컬러패턴을 포함하는 컬러필터로서, 상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
한 예로, 본 발명에 따른 컬러 필터는, 레드 컬러패턴, 그린 컬러패턴 및 블루 컬러패턴을 포함하되, a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴; 고 색재현율 레드 컬러패턴; 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴; 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴; 고 색재현율 그린 컬러패턴; 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴; 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴; 고 색재현율 블루 컬러패턴; 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 컬러패턴군으로부터 선택된 2종 이상의 레드 컬러패턴, 2종 이상의 그린 컬러패턴 및 2종 이상의 블루 컬러패턴을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 선택된 2종 이상의 레터 컬러패턴, 상기 선택된 2종 이상의 그린 컬러패턴 및 상기 선택된 2종 이상의 블루 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되어 있을 수 있다. 여기서, 선택된 2종 이상이란, 각 컬러별로 고 휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴 및 고 콘트라스트 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상을 의미할 수 있다.
상기 기판 상에 형성된 컬러 패턴의 총 개수의 상한에 제한은 없으나, 각 컬러패턴의 내열성이나 발현하는 특성을 고려해볼 때, 각 컬러별로 최소 1개에서 최대 3개인 것이 바람직하다.
상기 기판은 유리 기판, 고분자 수지로 형성된 하드(hard)한 재질의 플라스틱 기판, 또는 고분자 수지로 형성된 플렉서블(flexible)한 재질의 플렉서블 기판일 수 있다.
고 휘도 R,G,B 컬러패턴, 고 색재현율 R,G,B 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) R,G,B 컬러패턴을 형성하기 위한 성분으로는, 안료, 다관능 모노머, 바인더 폴리머, 계면활성제, 접착조제, 열,광개시제, 및 용매를 포함할 수 있다.
각 R 컬러패턴은 안료함량이 20~50중량%이고, 각 G 컬러패턴은 안료함량이 25~50중량%이며, 각 B 컬러패턴은 안료함량이 10~40중량%일 수 있다. 여기서, 함량은 각 패턴의 전체 고형분을 기준으로 한다.
전술한 성분의 조합에 따라 각 컬러패턴의 휘도, 색재현율, 콘트라스트 특성이 결정된다. 보통은 안료의 종류에 따라서 휘도, 색재현율, 콘트라스트가 결정되며, 다른 조성물들의 조합을 달리함으로써 휘도, 색재현율, 콘트라스트를 미세하게상향 또는 하향 조정할 수 있다.
각 컬러패턴의 휘도, 색재현율, 콘트라스트는 주로 안료의 종류 및 그 함량에 의존한다. 고휘도 컬러필터의 경우 노트북 컴퓨터용에서 주로 요구되며 Red 컬러패턴의 경우 안료비율이 20~30중량%, Green 컬러패턴의 경우 25~35중량%, Blue 컬러패턴의 경우 10~20중량%로 이루어지게 된다. 또한 고색재현율 컬러필터의 경우 TV 및 고품질 모니터에서 주로 요구되며 Red 컬러패턴의 경우 안료비율이 30~40중량%, Green 컬러패턴의 경우 35~45중량%, Blue 컬러패턴의 경우 20~30중량%로 이루어지게 된다. 콘트라스트의 경우에는 안료의 미립화 및 분산정도에 따라 영향을 받게 된다.
휘도란 일정한 넓이를 가진 광원 또는 빛의 반사체 표면의 밝기를 나타내는 양을 말하며, 스틸브(sb) 또는 니트(nt)라는 단위를 쓴다. 고휘도라는 것은 절대적인 수치는 아니며 모델에 따라서 서로 다르지만 대체로 노트북 컴퓨터의 경우 35 이상, 일반LCD 모니터의 경우 30 이상, TV 및 고품질 LCD 모니터의 경우 28 이상이 될 경우를 고휘도라 할 수 있다.
색재현율이란 디스플레이(Display) 상에서 RGB 각각 성분의 x,y 좌표는 한 점으로 표시되는데, 이 때 그 점들로 이루어지는 삼각형의 면적을 나타낸다. 색재현율의 경우 NTSC(the united states National Television Systems Committee의 약어로써 전미 TV방식위원회를 뜻하며, NTSC에서 만든 방송규격(television standard)을 의미하기도 함)를 100%(Rx = 0.67, Ry = 0.33, Gx = 0.21, Gy = 0.71, Bx = 0.14, By = 0.08)로 하여 그 비율을 나타낸 것이다. 고색재현율라는 것 역시 절대적인 수치는 아니며 모델에 따라서 서로 다르지만 대체로 노트북 컴퓨터의 경우 45%이상, 일반LCD 모니터의 경우 60%이상, TV 및 고품질 LCD 모니터의 경우 72% 이상이 될 경우를 고색재현율이라 할 수 있다.
콘트라스트란 루멘 측정에서 가장 밝은 곳과 어두운 곳의 밝기 차이를 나타 낸 것으로 콘트라스트가 높으면 높을수록 원색에 가까운 색상을 지원해 준다(예로서, 어두운 부분을 1이라는 수치로 정함). 고콘트라스트라는 것 역시 절대적인 수치는 아니지만, 대체로 TV의 경우 4000이상을 나타낼 때를, 고콘트라스트라 할 수 있다.
상기 세가지 특성들은 세대가 지나면서 점점 더 그 요구 물성이 상향되고 있으므로 그 값 또한 지속적으로 상향되고 있다.
여기서, 상기 기판 상의 컬러패턴의 배열은, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복될 수 있다.
상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴이 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있다(도 2참조).
또한, 상기 각 컬러의 고 휘도 컬러패턴과 고 색재현율 컬러패턴은, 상기 기판의 가로방향을 따라 서로 접하도록 형성될 수도 있고, 상기 기판의 세로방향을 따라 서로 접하도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴과 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴이, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴과 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴이, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴과 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴이, 짝을 이루어 상기 기판의 가로방향 을 따라 접하게 형성될 수도 있고(도 1참조), 상기 기판의 세로방향을 따라 접하게 형성될 수도 있다(도 4 참조). 여기서, 컬러패턴이 접하는 형태는 다양하게 구현될 수 있다.
그리고, 도 1과 같이 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴과 상기 고 휘도 그린 컬러패턴이 서로 간격을 두고 이격배치되어 있을 수 있으며, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴과 상기 고 휘도 블루 컬러패턴이 서로 간격을 두고 이격배치되어 있을 수 있다.
또한, 상기 기판 상의 컬러패턴의 배열은, 각 컬러의 고 콘트라스트 컬러패턴을 더 포함하여, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복될 수 있다.
상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴이 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있다.
또한, 상기 각 컬러의 고 휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴, 및 고 콘트라스트 컬러패턴은, 상기 기판의 가로방향을 따라 서로 접하도록 형성될 수도 있 고, 상기 기판의 세로방향을 따라 서로 접하도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 및 상기고 콘트라스트 레드 컬러패턴이, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴이, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴이, 짝을 이루어 상기 기판의 가로방향을 따라 접하게 형성될 수도 있고, 상기 기판의 세로방향을 따라 접하게 형성될 수도 있다. 여기서, 컬러패턴이 접하는 형태는 다양하게 구현될 수 있다.
이때, 상기 고 콘트라스트 레드 컬러패턴과 상기 고 휘도 그린 컬러패턴이 서로 간격을 두고 이격배치되어 있을 수 있으며, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴과 상기 고 휘도 블루 컬러패턴이 서로 간격을 두고 이격배치되어 있을 수 있다.
또한, 상기 기판 상의 컬러패턴의 배열은, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복될 수 있다(도 3참조).
또한, 상기 기판 상의 컬러패턴의 배열은, 각 컬러의 고 콘트라스트 컬러패턴을 더 포함하여, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴 순 으로 1회 이상 반복될 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 박막 트랜지스터 기판; 상기 박막 트랜지스터 기판과 이격공간을 두고 마주보게 배치되는, 본 발명에 따른 컬러 필터; 및 상기 컬러 필터와 상기 박막 트랜지스터 기판의 상기 이격공간에 형성된 액정층을 포함한다.
여기서, 상기 컬러필터가 형성되는 기판은 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 이격공간을 두고 마주보게 배치되는 컬러 필터 기판이며, 상기 컬러 필터 기판은, 상기 컬러 필터; 상기 컬러 필터의 상기 컬러패턴들 사이 사이에 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix,BM); 및 상기 컬러패턴들의 상측에 형성된 공통전극을 포함한다.
본 발명에 따른 컬러 필터의 제조방법은, 기판 상에 블랙 매트릭스(Black Matrix,BM) 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 블랙 매트릭스 패턴에 의해 구획된 화소부에 컬러 패턴을 형성하는 단계로서, 상기 블랙 매트릭스 패턴에 a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴, 고 색재현율 레드 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 레드 컬러패턴; b) 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴, 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 그린 컬러패턴; 및 c) 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴, 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블루 컬러패턴을 형성하되, 상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되도록 형성하는 단계를 포함한다. 앞서 컬러 필터에 대해 설명한 모든 내용이 본 실시 상태에 모두 적용됨은 물론이다.
한 예로, 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조방법은, 기판 상에 블랙 매트릭스(Black Matrix,BM) 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 블랙 매트릭스 패턴에 의해 구획된 화소부에 레드 컬러패턴, 그린 컬러패턴 및 블루 컬러패턴을 형성하는 단계로서, a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴; 고 색재현율 레드 컬러패턴; 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴; 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴; 고 색재현율 그린 컬러패턴; 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴; 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴; 고 색재현율 블루 컬러패턴; 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 컬러패턴군으로부터 선택된 2종 이상의 레드 컬러패턴, 2종 이상의 그린 컬러패턴 및 2종 이상의 블루 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되도록 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 선택된 2종 이상이란, 각 컬러별로 고 휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴 및 고 콘트라스트 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상을 의미할 수 있다.
여기서, BM 패턴은 레드, 그린, 블루 안료 대신 카본 블랙(Carbon Black)이 첨가되는 것 이외에는, 고 휘도 R,G,B 컬러패턴, 고 색재현율 R,G,B 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) R,G,B 컬러패턴을 형성하기 위한 성분과 동일하고, 패턴 형성방법 또한 동일할 수 있다.
상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 잉크젯 인쇄법, 및 롤 프린팅법 중 에서 선택된 방법으로 형성할 수 있다.
상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되게 형성할 수 있다.
상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 각 컬러의 고 휘도 컬러패턴과 고 색재현율 컬러패턴을 상기 기판의 가로방향 또는 세로방향을 따라 서로 접하도록 형성할 수 있다.
상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 고 콘트라스트 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되게 형성할 수 있다.
상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되게 형성할 수 있다.
상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되게 형성할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면에 도시된, 컬러패턴의 개수, 컬러패턴의 형태, 컬러패턴들이 접하는 형태로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양하게 변경 가능하다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 레드 컬러패턴을 R, 그린 컬러패턴을 G, 블루 컬러 패턴을 B로 표시하기로 하며, 고 휘도 레드 컬러패턴을 R1, 고 색재현율 레드 컬러패턴을 R2, 고 휘도 그린 컬러패턴을 G1, 고 색재현율 그린 컬러패턴을 G2, 고 휘도 블루 컬러패턴을 B1, 고 색재현율 블루 컬러패턴을 B2로 표시하기로 한다. 여기서, 도 1 내지 도 5에 도시되어 있지 않으나, 고 콘트라스트 레드 컬러패턴을 R3, 고 콘트라스트 그린 컬러패턴을 G3, 고 콘트라스트 블루 컬러패턴을 B3 으로 표시하고 상기 고휘도 및 고색재현율 컬러패턴 중 적어도 하나의 컬러패턴과 다양한 조합으로 배열할 수 있다.
본 발명에 따른 컬러 필터의 하나의 R 패턴은, R1, R2,…Rn로 구성될 수 있고, 하나의 G 패턴은 G1, G2,…Gn로 구성될 수 있으며, 하나의 B 패턴은 B1, B2,…Bn로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 컬러 필터는, R1, G1, B1 / R2, G2, B2 /…/ Rn, Gn, Bn 로 구성될 수 있다.
여기서, n의 상한에 제한은 없고, 다만 제품설계에 따라 그 정해질 수 있으나, n은 2 내지 3인 것이 바람직하다. 그리고, 예컨대, R1, R2,…Rn에 있어서, 1, 2,…,n은 고휘도, 고색재현율, 고 콘트라스트 등의 서로 다른 특성을 나타내나 컬러는 레드로 동일함을 의미한다.
이와 같이, R, G, B 각각의 패턴을 전술한 바와 같이 나누어 필요에 따라서 컬러필터의 특성(고휘도, 고색재현율, 고 콘트라스트)을 최대로 활용할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 필터의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판의 가로방향을 따라 두 개씩 짝을 이루어 접하도록 R1, R2 / G1, G2 / B1, B2 의 형태를 가질 수 있다. 컬러 패턴이 접하는 형태는 도 1에 도시된 형태로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형 가능하다.
여기서, R2 및 G1 은 서로 간격을 두고 이격 배치되어 있고, G2 및 B1 은 서로 간격을 두고 이격배치되어 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 필터의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, R1, R2, G1, G2, B1, B2 가 서로 간격을 두고 이격배치되는 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 컬러 필터의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, R1, G1, B1, R2, G2, B2 가 서로 간격을 두고 배치되는 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 컬러 필터의 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판의 세로방향을 따라 두 개씩 짝을 이루어 접하도록 R1, R2 / G1, G2 / B1, B2 의 형태를 가질 수 있다. 컬러 패턴이 접하는 형태는 도 4에 도시된 형태로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형 가능하다.
여기서, R1, R2 는 G1, G2 와 간격을 두고 이격배치되어 있고, G1, G2 는 B1, B2 와 간격을 두고 이격배치되어 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 각 컬러의 고휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴, 및 고 콘트라스트 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열됨에 따라, 고 휘도, 고 색재현율, 고 콘트라스트와 같은 특성들을 동시에 향상시킬 수 있다.
구체적으로 설명하면, 종래 R, G, B로 패터닝 하였던 것과는 달리, 도 1~도 5에 도시된 바와 같이, R, G, B 컬러 별로 두 개 이상의 다른 특성을 지니고 있는 컬러패턴으로 나누어 여러 번 패터닝 함으로써, 컬러필터의 특성(고휘도, 고색재현율, 고콘트라스트)을 최대로 활용할 수 있는 패터닝 방법을 제공할 수 있다.
또한, 각 컬러의 고휘도 컬러패턴, 고 색재현율 컬러패턴, 및 고 콘트라스트 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴을 기판 상에 반복적으로 배치하여, 각각 필요에 따라 외부 전압을 나누어 인가해줌으로써, 한정적이었던 컬러필터의 여러 가지 특성을 필요에 따라서 그 이상으로 최대한 활용할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
예컨대, 기존의 R, G, B 패턴을 R1R2, G1G2, B1B2로 패터닝을 하게 될 경우 고 색재현율이 필요한 화면에서는 외부전압을 R1, G1, B1에 20% 및 R2, G2, B2에 80%를 인가해줌으로써 기존의 R, G, B에 비해 고색재현율을 나타낼 수 있고, 고휘도가 필요한 화면에서는 외부전압을 R1, G1, B1에 80% 및 R2, G2, B2에 20%를 인가해줌으로써 기존보다 고휘도를 나타낼 수 있다.
도 1 내지 도 4는, 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 컬러 패턴의 배열형태를 도시한 도면이다.
도 5는 기존 컬러패턴과 본 발명에 따른 컬러패턴을 비교한 도면이다.

Claims (17)

  1. a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴, 고 색재현율 레드 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 레드 컬러패턴;
    b) 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴, 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 그린 컬러패턴; 및
    c) 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴, 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블루 컬러패턴을 포함하는 컬러필터로서,
    상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 상의 컬러패턴의 배열은, 상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 각 컬러의 고 휘도 컬러패턴과 고 색재현율 컬러패턴은, 상기 기판의 가로방향 또는 세로방향을 따라 서로 접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 상의 컬러패턴의 배열은, 상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 상의 컬러패턴의 배열은, 상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 상의 컬러패턴의 배열은, 상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴은 각각 안료를 포함하며,
    상기 a) 레드 컬러패턴은 안료의 함량이 20~50중량%이고, 상기 b) 그린 컬러패턴은 안료의 함량이 25~50중량%이며, 상기 c) 블루 컬러패턴은 안료의 함량이 10~40중량%인 것을 특징으로 하는 컬러필터.
  8. 박막 트랜지스터 기판;
    상기 박막 트랜지스터 기판과 이격공간을 두고 마주보게 배치되는, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 컬러 필터; 및
    상기 컬러 필터와 상기 박막 트랜지스터 기판의 상기 이격공간에 형성된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판을 더 포함하며,
    상기 컬러 필터 기판에는 블랙 매트릭스(Black Matrix,BM); 및 공통전극이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 기판 상에 블랙 매트릭스(Black Matrix,BM) 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 블랙 매트릭스 패턴에 의해 구획된 화소부에 컬러 패턴을 형성하는 단계로서, a) 고 휘도 레드(Red) 컬러패턴, 고 색재현율 레드 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 레드 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 레드 컬러패턴; b) 고 휘도 그린(Green) 컬러패턴, 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 그린 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 그린 컬러패턴; 및 c) 고 휘도 블루(Blue) 컬러패턴, 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 고 콘트라스트(contrast) 블루 컬러패턴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블루 컬러패턴을 형성하되, 상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴 중에서 선택된 2종 이상의 컬러패턴이 기판 상에 반복적으로 배열되도록 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되게 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 각 컬러 의 고 휘도 컬러패턴과 고 색재현율 컬러패턴을 상기 기판의 가로방향 또는 세로방향을 따라 서로 접하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 고 휘도 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드 컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되게 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  14. 청구항 10에 있어서, 상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 및 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되게 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  15. 청구항 10에 있어서, 상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 고 휘도 레드컬러패턴, 상기 고 휘도 그린 컬러패턴, 상기 고 휘도 블루 컬러패턴, 상기 고 색재현율 레드 컬러패턴, 상기 고 색재현율 그린 컬러패턴, 상기 고 색재현율 블루 컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 레드컬러패턴, 상기 고 콘트라스트 그린 컬러패턴, 및 상기 고 콘트라스트 블루 컬러패턴 순으로 1회 이상 반복되게 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  16. 청구항 10에 있어서, 상기 a) 레드 컬러패턴, 상기 b) 그린 컬러패턴, 및 상기 c) 블루 컬러패턴은 각각 안료를 포함하며,
    상기 a) 레드 컬러패턴은 안료의 함량이 20~50중량%이고, 상기 b) 그린 컬러패턴은 안료의 함량이 25~50중량%이며, 상기 c) 블루 컬러패턴은 안료의 함량이 10~40중량%인 것을 특징으로 하는 컬러필터의 제조방법.
  17. 청구항 10에 있어서, 상기 컬러 패턴을 형성하는 단계에서는, 잉크젯 인쇄법및 롤 프린팅법 중에서 선택된 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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