KR20070039237A - 표시판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 특징에 따르면, 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상의 제 1 방향으로 형성된 제1 차광 패턴 및 상기 제1 차광 패턴 상에 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 형성된 제2 차광 패턴을 포함하는 표시판이 제공된다.
블랙 매트릭스, 컬러필터, 인쇄법, 패턴 전사, 그라비아 인쇄

Description

표시판 및 그 제조 방법{DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 인쇄법을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시판의 개략적인 사시도도이고,
도 3은 도 2에 도시한 표시판의 단면도이고,
도 4는 도 2 및 도 3에 도시한 표시판을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법의 중간 단계에서의 표시판의 사시도이고,
도 5 내지 도 9는 표시판에 잉크를 전사하는 과정을 나타낸 개략도이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시판의 사시도이며,
도 11 내지 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따라 도 10에 도시한 표시판을 제조하는 방법의 중간 단계에서의 표시판의 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 2: 블레이드 3: 전사시트
9: 인쇄판 10: 지지대
11, 12: 정반 13: 인쇄장치
14: 인쇄롤러 15: 도포기
19: 홈 32: 모재
210: 기판 220: 차광 부재
224: 하부 패턴 226: 상부 패턴
320: 인쇄판 패턴 321: 전사 패턴
324: 하부 차광 패턴 326: 상부 차광 패턴
340, 350, 360: 컬러필터 370: 평탄화막
본 발명은 표시판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인쇄법을 적용한 표시판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층을 포함하며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시 장치이다.
그런데, 액정 표시 장치의 양 기판 중 일측 기판 상에 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 형성하는 구조가 일반적이다.
이러한 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 형성함에 있어, 지금까지는 통상의 포토리소그래피 공정을 이용한 패턴 형성법이 일반적이다.
그러나 통상의 포토리소그래피 공정을 이용한 패턴 형성의 경우, 포토레지스트 도포 공정, 노광 공정, 현상 공정, 세정 공정 등의 많은 공정을 패턴 별로 진행하여야 하기 때문에 원가 절감면에서 상당한 제약이 있었다.
이러한 원가 절감 등의 목적에서, 최근 잉크젯 프린팅 방법 및 인쇄법을 이용하여 유기 물질 등으로 컬러필터 패턴 또는 블랙 매트릭스 패턴 등을 형성하는 방법이 개발되고 있다.
인쇄법의 경우 오목 패턴이 새겨져 있는 오목판에 잉크를 채우고, 인쇄 롤러에 잉크를 전사한 후, 이 잉크를 기판 위에 전사한다.
그런데, 이러한 인쇄법에서는 독립적으로 존재하는 섬 모양의 패턴이나 인쇄 롤러가 진행하는 방향(또는 기판의 진행 방향)과 평행한 직선 모양의 패턴은 두께가 일정하게 유지되는 반복 인쇄가 가능하지만, 인쇄 롤러가 진행하는 방향과 수직인 직선 모양의 패턴은 두께의 재현성이 떨어진다.
도 1에서와 같이, 인쇄 롤러(91)의 인쇄 방향과 수직인 방향으로 인쇄판(92)에 홈(93)이 형성된 경우, 인쇄 롤러(93)에 부착된 전사 시트가 인쇄판(92)을 지나갈 때 홈(93) 벽에서 저항이 생겨 홈(93) 구석에 잉크(94)가 남고 남는 잉크(94)의 양이 인쇄할 때 마다 다르므로, 결과적으로 두께 및 모양의 재현성이 떨어지는 것이다.
이에 비해, 인쇄판(92)의 홈(93)이 인쇄 롤러(91)의 인쇄 방향과 평행하게 뻗은 경우에는 인쇄 롤러(91)의 진행 방향으로는 인쇄판(92)의 홈 벽이 없으므로 잉크가 전량 전이되어 일정한 두께의 인쇄가 가능하다. 한편 섬 모양의 패턴인 경우는 홈 벽의 저항이 작아서 반복 인쇄가 가능하다.
이러한 이유로 인쇄 롤러(91)의 인쇄 방향과 수직인 좁은 선형 패턴이 포함 되는 경우, 예를들어 바둑판 모양의 블랙 매트릭스 패턴 등을 형성할 때에는 종래의 인쇄법을 적용하는 것이 효과적이지 못하다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 재현성이 용이한 패턴을 형성하기 위한 인쇄법 및 이를 적용한 표시판을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상의 제 1 방향으로 형성된 제1 차광 패턴, 및 상기 제1 차광 패턴 상에 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 형성된 제2 차광 패턴을 포함하는 표시판이 제공된다.
상기 표시판은 컬러필터 패턴을 더 포함할 수 있으며, 상기 상기 컬러필터 패턴은 적색계열의 제1 패턴, 녹색계열의 제2 패턴 및 청색계열의 제3 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 컬러필터 패턴은 상기 제1 차광 패턴과 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 컬러필터 패턴은 상기 제1 차광 패턴 및 상기 제2 차광 패턴 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 베이스 기판 상의 제1 방향으로 제1 차광 패턴을 형성하는 단계 및 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 제2 차광 패턴을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 제1 차광 패턴 및 상기 제2 차광 패턴은 인쇄법에 의해 형성되는 표시판의 제조 방법이 제공된다.
상기 표시판의 제조 방법은 컬러필터 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 컬러필터 패턴은 상기 제1 방향으로 형성될 수 있다.
또한 상기 컬러필터 패턴은 적색계열의 제1 패턴, 녹색계열의 제2 패턴 및 청색계열의 제3 패턴을 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시판에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시판의 개략적인 사시도도이고, 도 3은 도 2에 도시한 표시판의 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 표시판은 유리 등의 절연 기판(210) 및 그 위에 형성되어 있는 차광 부재(220)를 포함한다. 차광 부재(220)는 행렬의 형태를 이루는 두 층의 선형 패턴을 포함하는데, 서로 평행하게 뻗은 복수의 하부 패턴(224)과 하부 패턴(224)과 거의 직각으로 서로 평행하게 뻗은 복수의 상부 패턴(226)을 포함한다. 차광 부재(220)의 재료로는 유기 물질이 사용 될 수 있으며 카본 블랙 등의 광차단 물질을 포함한다.
표시판은 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 등의 표시판으로 사용될 수 있으며, 액정 표시 장치의 경우 박막 트랜지스터 등이 형성된 다른 표시판을 더 포함한다.
그러면, 이러한 차광 부재(220)를 인쇄법으로 제조하는 방법에 대하여 도 4 내지 도 9를 도 2 및 도 3과 더불어 참고하여 설명한다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시한 표시판을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법의 중간 단계에서의 표시판의 사시도이고, 도 5 내지 도 9는 표시판에 잉크를 전사하는 과정을 나타낸 개략도이다.
먼저, 도 4를 참고하면, 기판(210) 위에 인쇄 장비를 사용하여 차광 부재(220)의 하부 패턴(224)을 형성한다. 하부 패턴(224)은 그 길이 방향이 인쇄 방향과 평행하도록 형성된다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄 장비는 하부 지지부(10)와 상부 인쇄부(13)을 포함한다.
지지부(10)는 일렬로 설치되어 있는 두 개의 정반(11, 12)과 두 개의 정반(11, 12) 중에서 한 정반(11) 위에 설치되어 있는 인쇄판(9)을 포함한다. 다른 정반(12) 위에는 패턴이 인쇄될 기판(210)이 놓이며, 인쇄판(9)에는 서로 평행한 복수의 선형 홈(19)이 형성되어 있다.
인쇄부(13)는 지지대(10) 위쪽에 위치하며, 전사 시트(3)가 감겨있는 인쇄 롤러(14), 블레이드(1, 2) 및 도포기(15)를 포함한다. 블레이드(1, 2)는 전단 블 레이드(1) 및 후단 블레이드(2)로 이루어진다.
도 6을 참고하면, 도포기(15)를 사용하여 인쇄 모재(32)를 인쇄판(9) 위에 도포한다.
도 7을 참조하면, 인쇄판(9) 위에 도포된 인쇄 모재(32)는 블레이드(1, 2)에 의해 인쇄판(9)의 홈(19)에 채워진다. 이때, 전단 블레이드(1)는 모재(32)를 홈(19)에 밀어 넣으며, 후단 블레이드(2)는 홈(19) 외의 인쇄판(9) 표면에 잔류하는 모재(32)를 긁어내어 제거한다. 이와 같이 하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 인쇄판(9)의 홈(19)에만 인쇄 모재(32)가 잔류하여 홈(19) 모양과 동일한 인쇄판 패턴(320)을 이룬다.
이어, 인쇄판(9)과 인쇄 롤러(14)의 상대 운동에 따라 인쇄판 패턴(320)이 전사시트(3)로 전사되어 전사 패턴(321)이 형성된다.
이어, 도 9를 참조하면, 인쇄 롤러(14)와 기판(210)의 상대 운동에 따라 전사 패턴(321)이 기판(210) 상에 전사되어 하부 패턴(224)이 형성된다.
이 후, 기판(210)을 수평면 상에서 직각으로 회전시키고서 도 5 내지 도 9와 동일한 인쇄 공정으로, 즉 인쇄 방향과 평행한 방향으로 패턴이 형성된 인쇄판(9)을 사용하여 도 2 및 도 3에 도시한 상부 패턴(226)을 형성하여 차광 부재(220)를 완성한다.
액정 표시 장치의 경우, 삼원색, 예를 들면, 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(도시하지 않음)를 뒤이어 형성하고, 필요에 따라 오버코트막(도시하지 않음), 공통 전극(도시하지 않음), 배향막(도시하지 않음) 등을 그 위로 차례로 형성하여 표시 판을 완성한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 서로 수직 방향으로 뻗은 하부 패턴(224) 및 상부 패턴(226)이 모두 인쇄 방향과 평행 방향이 되도록 2번에 나누어 기판(210)을 회전시켜가면서 차광 부재(220)를 형성한다. 그러므로 인쇄 방향과 인쇄판(9)의 홈 방향이 수직인 경우 발생하는 종래 기술의 문제점이 즉 홈 벽에서 저항이 생겨 홈 구석에 잉크가 남고 인쇄할 때마다 다른 양의 잉크가 전사되어, 결과적으로 두께 및 모양의 재현성이 떨어지는 문제가 효과적으로 방지되며, 또한 인쇄판의 홈 길이 방향으로만 인쇄가 진행되어 인쇄 롤러(14)의 진행 방향으로는 인쇄판의 홈 벽이 없으므로, 전량 전이되어 일정한 두께의 인쇄가 가능하게 된다.
그러나 도 3에 도시한 바와 같이 이 방법은 하부 패턴(224)과 상부 패턴(226)이 겹쳐지는 부분(228)이 볼록하게 튀어나오거나 상부 패턴(226)을 인쇄할 때 하부 패턴(224)이 압력에 의해 눌려 모양이 변형될 수 있다. 아울러 하부 패턴(324)과 상부 패턴(326)이 겹쳐지는 모서리 부분(230)에서 단차 때문에 잉크가 전이가 되지 않을 수도 있다.
그러면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시판 및 그 제조 방법에 대하여 도 10 내지 도 15를 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시판의 사시도이고, 도 11 내지 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따라 도 10에 도시한 표시판을 제조하는 방법의 중간 단계에서의 표시판의 사시도이다.
도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 표시판은 기판(210)과 기판(210) 위에 차례로 형성되어 있는 하부 차광 패턴(324), 색필터(340, 350, 360), 상부 차광 패턴(326) 및 평탄화막(370)을 포함한다. 평탄화막(370)은 생략할 수 있다.
그러면, 이러한 표시판을 제조하기 위해서는 먼저, 도 11를 참고하면, 인쇄 롤러(14)를 사용하여 기판(210) 상에 하부 차광 패턴(324)을 인쇄한다. 인쇄 방법은 도 5 내지 도 9에 도시한 방법과 동일하다. 하부 차광 패턴(324)을 형성한 후에는 필요에 따라 베이크/경화 처리를 행한다.
이어, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 하부 차광 패턴(324)을 형성할 때와 동일한 방식으로 스트라이프 형태의 적색, 녹색, 청색 컬러필터(340, 350, 360)을 차례로 인쇄한다. 컬러 필터(340, 350, 360)가 뻗은 방향은 하부 차광 패턴(324)이 뻗은 방향과 실질적으로 동일하며, 컬러 필터(340, 350, 360)의 경계는 일치한다. 이 후 필요에 따라 베이크/경화 처리를 행한다.
베이크/경화 처리는 적색, 녹색, 청색의 각 컬러필터 별로 행할 수도 있으며, 세 종류의 컬러필터(340, 350, 360)를 모두 형성한 후 한 번에 행할 수도 있다. 이 때, 컬러필터(340, 350, 360)의 표면이 하부 차광 패턴(324) 등의 영향으로 충분히 평탄하지 못한 경우, 선택적으로 베이크/경화 단계 전에 롤러(도시하지 않음) 등으로 밀어 컬러필터(340, 350, 360) 표면을 고르게 하는 평탄화 과정을 거칠 수 있다.
이어, 기판(210)을 90도 회전시켜 도 15에 도시한 바와 같은 상부 차광 패턴(326)을 형성한다. 이 때에도 필요에 따라 베이크/경화 처리를 행한다.
이 후, 필요에 따라 유기 물질 등을 도포하여 평탄화막(370)을 형성한 후, 공통 전극 및 배향막 등의 나머지 구조를 형성한다.
이와 같이, 상부 차광 패턴(326)이 평탄한 평면 위에 형성되기 때문에 패턴이 깨끗하고 재현성 있게 만들어진다.
본 발명의 인쇄법에 따르면, 하부 패턴 및 이에 수직인 상부 패턴이 모두 인쇄 방향과 평행 방향이 되도록 2번 나누어 패턴을 형성하기 때문에, 차광 부재의 두께 및 모양이 균일하고 재현성 있게 형성된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 형성되어 있으며 제 1 방향으로 뻗은 제1 차광 패턴, 그리고
    상기 기판 및 상기 제1 차광 패턴 위에 형성되어 있으며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗은 제2 차광 패턴
    을 포함하는 표시판.
  2. 제1항에서,
    상기 기판 위에 형성되어 있는 복수의 컬러필터를 더 포함하는 표시판.
  3. 제2항에서,
    상기 컬러필터는 서로 다른 색상을 나타내는 적어도 세 종류의 패턴을 포함하는 표시판.
  4. 제2항에서,
    상기 컬러필터는 상기 제1 차광 패턴과 평행하게 뻗은 표시판.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 컬러필터는 상기 제1 차광 패턴과 상기 제2 차광 패턴 사이에 위치하는 표시판.
  6. 제5항에서,
    상기 컬러필터의 표면은 평탄한 표시판.
  7. 제6항에서,
    상기 제2 차광 패턴 위에 형성되어 있는 평탄화막을 더 포함하는 표시판.
  8. 제1항에서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직인 표시판.
  9. 기판 위에 제1 방향으로 뻗은 제1 차광 패턴을 형성하는 단계 및
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗은 제2 차광 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 차광 패턴 및 상기 제2 차광 패턴은 인쇄법으로 형성하는
    표시판의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 기판 위에 컬러필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시판의 제조 방 법.
  11. 제10항에서,
    상기 컬러필터는 상기 제1 방향으로 뻗은 표시판의 제조 방법.
  12. 제10항에서,
    상기 컬러필터는 적색 계열의 제1 패턴, 녹색 계열의 제2 패턴 및 청색 계열의 제3 패턴을 포함하는 표시판의 제조 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에서,
    상기 컬러필터는 상기 제1 차광 패턴과 상기 제2 차광 패턴 사이에 위치하는 표시판의 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 컬러필터의 표면을 평탄화하는 단계를 더 포함하는 표시판의 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 제2 차광 패턴 위에 평탄화막을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시판.
  16. 제9항에서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직인 표시판.
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