KR200255831Y1

KR200255831Y1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR200255831Y1
Application number: KR2020010028468U
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 이윤복
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2001-09-15
Filing date: 2001-09-15
Publication date: 2001-12-14

Abstract

본 고안은 액정표시장치, 특히 실크스크린 인쇄법을 사용하여 칼라필터가 형성된 액정표시장치로, 기판과 상기 기판위에 형성된 블랙 매트릭스 및 상기 블랙 매트릭스 사이에 실크스크린 인쇄법에 의해 형성된 칼라필터층을 포함함을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}

본 고안은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 실크스크린 인쇄법을 사용하여 칼라필터가 형성되는 액정표시장치에 관한 것이다.

최근, CRT 대신에 평판디스플레이장치가 널리 보급되고 있다. 이러한 평판디스플레이장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OELD(Organic Electroluminescent Display) 등이 있다.

그 중에서도 LCD는 박막, 경량성, 풀칼라 구현등의 장점으로 인해 노트북컴퓨터, 휴대컴퓨터, 개인휴대단말기, TV등 여러 응용분야가 있다.

이러한 특성을 갖는 LCD는 상부기판인 칼라필터(Color Filter) 기판과 하부기판인 TFT(Thin Film Transistor) 기판이 서로 대향되도록 배치되고, 양 기판을 합착하여 유전 이방성을 갖는 액정을 진공 주입하는 구조를 가져, 화소 선택용 어드레스 배선을 통해 수십만개의 화소에 부가된 TFT를 스위칭 동작시켜 해당 화소에 전압을 인가하여 표시장치로 이용되고 있다.

이때, 상기 칼러필터 기판은 일정한 순서로 배열되어 색상을 구현하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 칼라필터층과 R,G,B 셀 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 블랙매트릭스, 그리고 액정 셀에 전압을 인가해주는 공통전극으로 구성된다.

상기 칼라필터층을 구성하는 세가지 색은 각각 독립적으로 구성되고 이들의 조합에 의해 한 화소(pixel)의 색이 표현된다.

한편, 칼라필터를 제조하는 방법은 사용하는 유기 필터의 재료에 따라 용제에 완전히 녹는 염료 방식과 용제에 녹지 않는 안료 방식으로 나누어지고 제조방법에 따라 염색법, 분산법, 코팅법, 전착법, 잉크젯등으로 분류할 수 있다. 현재 TFT-LCD의 칼라필터 제조방법중 일반적으로 사용되는 것은 안료 분산법이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 안료 분산법을 이용한 종래의 칼러필터 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1g는 종래 기술에 따른 칼라필터 형성 공정도이다.

먼저, 도 1a와 같이, 기판(100)을 세정한다. 도 1b와 같이 기판(100) 상부에차광 물질을 스퍼터링 방법으로 증착하고, 선택적으로 제거하여 블랙매트릭스(101)를 형성한다. 이때, 상기 블랙매트릭스(101)의 재료는 크롬 또는 카본 계통의 유기재료를 사용한다.

도 1c와 같이, 상기 블랙매트릭스(101) 형성 후, 상기 블랙매트릭스(101)를 포함한 전면에 상기 블랙매트릭스(101)를 완전히 덮을 수 있도록 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)이 착색된 칼라레지스트를 도포하는 공정과, 다음 마스크를 이용하여 도포된 상기 착색 칼라레지스트 상부의 특정 영역만을 노출시킨 후 부분 노광을 실시하는 공정과, 그리고 상기 노광에 의해 광화학 구조가 변경된 상기 칼라레지스트를 현상액에 담궈 패터닝하는 공정과, 이후 검사하는 공정을 반보과여 도 1d, 도 1e, 도 1f와 같이 적색, 녹색, 청색 칼라필터층을 형성한다.

마지막으로, 도 1g는 TFT 기판에 형성된 화소 전극과 함께 액정셀을 동작시키기 위하여 공통전극(105)을 형성하는 공정으로 상기 공통전극(105)은 R,G,B 칼라필터층 형성후에 이루어진다. 상기 공통전극(105)은 상기 착색된 패턴을 포함한 전면에 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명전극인 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링 방법에 의하여 증착한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 칼라필터 제조방법에는 다음과 같은 문제점들이 있다.

첫째, 칼라포토레지스트 도포, 노광, 현상의 공정들로 인해 작업 시간이 많이 걸리고, 사용장비가 많이 필요하므로 경제적이지 않다.

둘째, 칼라레진 도포후 필요없는 부분은 회수가 안되어 칼라레진이 많이 낭비된다.

본 고안은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 노광 공정 대신 실크스크린 인쇄법을 이용하여 형성된 칼라필터를 사용함으로써 재료비 절감과 공정 시간 단축이라는 목적을 이루려는 것이다.

도 1a 내지 도 1g는 종래의 칼라필터 형성 공정도.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 의한 칼라필터 형성 공정도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200 : 기판 201 : 적색 레진

202 : 적색 실크스크린마스크 203 : 실크스크린 고무칼

231 : 녹색 레진 232 : 녹색 실크스크린마스크

271 : 청색 레진 272 : 청색 실크스크린마스크

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 액정표시장치는 기판과 상기 기판위에 형성된 블랙 매트릭스 및 상기 블랙 매트릭스 사이에 실크스크린 인쇄법에 의해 형성된 칼라필터층을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 의한 액정표시장치의 구성상 특징인 칼라필터의 제조공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 블랙 매트릭스(도면에 표시하지 않음)가 형성되어 있는 기판(200)에 적색 레진이 인쇄될 부분만 망으로 형성되고 나머지 부분은 막혀 있는 적색 스크린마스크(202)를 고정시킨다. 그리고 상기 적색 스크린마스크(202)위에 적색 레진(201)을 도면에서 세로로 일정량 붓는다. 그런 다음, 스크린 고무칼(203)을 적색 레진(201)의 세로 끝에 놓고 좌우 균등한 힘으로 쓸어내린다. 곧, 적색 스크린마스크(202)를 제거하면 상기 기판(200) 상부에 적색 레진(201)이 세로로 형성된다.(인쇄된다.)

도 2b는 도 2a의 실크스크린 인쇄법을 녹색 레진(231)에 반복 적용한 것이다. 상기 적색 레진(201)이 세로로 형성된 상기 기판(200)에 녹색 스크린마스크를배치한다. 상기 적색 스크린마스크를 상기 기판위에서 오른쪽 이동하여 재사용할 수도 있으나, 레진들이 섞이거나 얼라인이 까다로울 수 있으므로 미리 각 형광 레진의 스크린마스크를 준비하는 것이 공정 시간이 단축될 것이다. 상기 기판(200)위 인쇄된 상기 적색 레진(201) 부분에 망이 형성되지 않도록 녹색 스크린마스크(232)를 준비한다. 그리고, 상기 고정된 상기 녹색 스크린마스크(232)위로 녹색 레진(231)을 세로로 일정량 붓는다. 다음, 실크스크린 고무칼로 녹색 스크린마스크(232)의 좌우 균등한 힘으로 오른쪽을 향해 쓸어내린다. 그런 다음, 곧 상기 녹색 스크린마스크(232)를 상기 기판(200)에서 제거한다.

도 2c는 도 2a와 도 2b의 실크스크린 인쇄법을 청색 레진(271)에 반복 적용한 것이다. 상기 적색 레진(201)과 상기 녹색 레진(231)이 세로로 형성된 상기 기판(200)에 청색 스크린마스크(272)를 배치한다. 상기 적색 스크린마스크(202)를 상기 기판(200)위에서 오른쪽 이동하여 재사용할 수도 있으나, 칼라 레진(201, 231. 271)들이 섞이거나 얼라인이 까다로울 수 있으므로 미리 각 칼라 레진의 스크린마스크(202, 232, 272)를 준비하는 것이 공정 시간이 단축될 것이다. 상기 기판(200)위 인쇄된 상기 적색 레진(201)과 상기 녹색 레진(231) 부분에 망이 형성되지 않도록 청색 스크린마스크(272)를 준비한다. 그리고, 상기 고정된 상기 청색 스크린마스크(272)위로 청색 레진(271)을 세로로 일정량 붓는다. 다음, 실크스크린 고무칼(203)로 청색 스크린마스크(272)의 좌우 균등한 힘으로 오른쪽을 향해 쓸어내린다. 그런 다음, 곧 상기 청색 스크린마스크(272)를 상기 기판(200)에서 제거한다.

도 1d는 적색 스크린마스크(202), 녹색 스크린마스크(232)와 청색 스크린마스크(272)를 각각 사용하여 세 번의 반복 실크스크린 인쇄법으로 적색 레진(201), 녹색 레진(231)과 청색 레진(271)을 전사하여 칼라필터를 완성하는 도면이다. 여기서 실크스크린의 명칭은 스크린마스크의 재질이 실크라는 것으로부터 만들어졌다.

상기와 같은 본 고안의 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 액정표시장치를 구성하는 칼라필터는 기존의 노광 공정을 생략하므로 장비비가 감소한다.

둘째, 액정표시장치를 구성하는 칼라필터는 실크스크린마스크로만 칼라 레진이 인쇄되므로 사용되지 않는 칼라 레진은 회수될 수 있어 재료비가 절감된다.

셋째, 액정표시장치를 구성하는 칼라필터는 도포 공정, 현상 공정등이 생략되므로 제조시간이 단축된다.

Claims

기판;

상기 기판위에 형성된 블랙 매트릭스; 및

상기 블랙 매트릭스 사이에 실크스크린 인쇄법에 의해 형성된 칼라필터층을 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.