KR20100116101A

KR20100116101A - 영상표시장치의 제조방법

Info

Publication number: KR20100116101A
Application number: KR1020090062540A
Authority: KR
Inventors: 황장환
Original assignee: 황장환; 주식회사 파인텍
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2010-10-29
Also published as: KR101111112B1

Abstract

본 발명에 따른 영상표시장치의 제조방법은 이형필름의 일면에 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하는 단계, 상기 이형필름의 블랙매트릭스와 컬러필터가 형성된 면을 기판에 부착시키는 단계 및 상기 블랙매트릭스와 컬러필터가 기판에 전사된 상태로 이형필름만 기판에서 분리하는 단계를 포함한다.

영상표시장치, 액정표시장치, 유기발광다이오드, 컬러필터, 블랙매트릭스, 이형필름

Description

영상표시장치의 제조방법{Method for Manufacturing Image Display Device}

본 발명은 영상표시장치를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이형필름을 이용하여 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display) 또는 유기발광다이오드(OLED; Organic Light Emitting Diode)의 컬러필터 등을 기판에 용이하게 형성시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.

TFT-LCD와 같은 액정표시장치에서 구현되는 컬러 화면은, 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)의 백색광의 투과율을 조절하는 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)와, 액정 셀(cell)의 동작과, Red/Green/Blue의 컬러필터(C/F; Color Filter)를 투과해 나오는 3원색의 가법 혼색을 통하여 이루어진다.

상기 컬러필터를 형성시키는 종래 방법으로는 전착법, 인쇄법, 염색법, 안료분산법 등이 있는데, 상기 전착법은 ITO(Indium Tin Oxide)가 부착된 유리기판을 전착조에 놓고 전기영동법을 이용하여 착색투광층을 형성하는 방법으로서 평활성 측면에서는 열세인 기술에 속하나 염색법 다음으로 많이 실용화되고 있으며 주요 문제점으로는 공정의 복잡성 및 양산시 프로세스(process)의 관리가 어려운 단점이 있다. 상기 인쇄법은 유기 비어클(vehicle)에 안료를 분산시킨 잉크를 글라스기판 위에 축차 인쇄하여 블랙 매트릭스 및 R,G,B 패턴을 형성하는 수법으로서 막형성과 패터닝(PATTERING)이 동시에 행하여지므로 비용 절감을 얻을 수 있으나, 대형 TV 등의 고품위 그래픽에는 부적당한 제조 기법이라는 단점이 있다.

그리고, 상기 염색법은 패턴 형성의 정밀성을 높이고 높은 투과율의 고색순도를 갖도록 화소를 염색하여 사용하는 방법으로, 염료의 탈색, 내열성, 내광성, 내약품성이 저하되는 단점이 있다.

상기 안료분산법은 R,G,B 핵심 안료를 투명기판 위에 미세한 색소 형태로 서로 인접한 위치에 정확하게 도포하는 기술로, 광식각법(Photo-Lithography)을 이용하여 패턴형으로 정확하게 위치시키는 기술이다. 이러한 안료분산법은 안료입자를 초미세화할 경우 안료의 분산성이 매우 저하되어 착색성과 투명성이 급격히 저하되며, 안료의 분사 조건이 매우 까다롭고 안정성을 부여하기 어려운 단점이 있다.

최근들어 잉크젯 프린팅법이 일본과 한국 등지에서 가장 많이 연구되고 있는 생산방식으로 부각되고 있는데, 이 잉크젯 프린팅법은 사진식각(photolithography) 제작된 블랙매트릭스 격벽 내에 잉크를 채워 넣는 방식으로서, 잉크젯 프린팅법을 이용한 컬러필터기판 제작 기술은 컬러필터 제작 공정을 단순화시켜 제조비용(cost)을 낮출 수 있으며, 아울러 고품위 그래픽 구현이 용이한 특징을 가져 차세대 혁신기술로 각광받고 있다.

그런데, 상기 유기 블랙매트릭스(BM; Black Matrix) 격벽 내에 잉크를 채워 넣는 잉크젯 프린팅법은, 화소(pixel) 내부 균일도 불량, 유기 블랙매트릭스 위에 RGB 잉크의 오버플로우, 및 혼색 등의 문제를 가지고 있었다. 특히, 상기 화소 내 부의 균일도 불량 문제는 결국 컬러필터(C/F) 평탄화 불량을 초래하여 배향막 인쇄 불량, 액정 구동 이상 등의 문제를 일으킬 수 있다.

또한, 인쇄롤러를 직접 유리기판에 밀착시켜 컬러필터를 제작하는 방식도 지속적으로 연구되고 있는데, 이 방법은 처리공정이 적으므로 설비비가 적고 단시간에 제조할 수 있으므로 다른 방식과 비교하여 가격이 적게 든다는 장점이 있다. 또한 인쇄용 제판기술의 발달로 대면적의 패턴을 치수정밀도가 좋게 제작할 수 있으며 대량 생산이나 다품종 생산이 쉽고 다른 착색층과 겹치지 않으므로 박층으로 제조할 수 있으며, 소재의 성질을 변경하여 내열, 내광성이 우수하도록 설계가 가능하다.

하지만, 이 방법은 인쇄압력에 의한 유리기판의 파손 및 인쇄 불량 발생시 컬러필터 제조 공정을 다시 진행해야 한다는 단점을 가지고 있으며, 롤러의 대형화에 따라 중심부가 롤러 말단부에 비해서 이격되는 문제로 균일한 두께로 제작이 어렵다는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 패턴 형성이 정확하고 균일하게 이루어지도록 하여 고품위의 컬러필터를 구현할 수 있으며, 대형화가 가능하고, 제작 공정을 단순화시킬 수 있는 영상표시장치의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의해 모두 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 영상표시장치의 제조방법은 a) 이형필름의 일면에 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하는 단계, b) 상기 이형필름의 블랙매트릭스와 컬러필터가 형성된 면을 기판에 부착시키는 단계 및 c) 상기 블랙매트릭스와 컬러필터가 기판에 전사된 상태로 이형필름만 기판에서 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제조방법은 a) 단계 후 이형필름의 컬러필터 및 블랙매트릭스가 형성된 면의 상부에 보호막을 도포하는 단계, 상기 보호막 상에 접착제를 도포하는 단계 및 상기 접착제 상에 편광막을 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제조방법은 c) 단계 후 상기 다른 이형필름에 도포된 보호막과 접착제와 편광막을 상기 기판 상의 블랙매트릭스와 컬러필터 상에 전사하는 단계를 더 포 함하는 것을 특징으로 한다.

상기 a) 단계는 수지공급롤러에 블랙매트릭스용 수지 또는 컬러필터 형성용 수지를 공급하는 단계, 상기 수지공급롤러가 회전하면서 수지공급롤러와 연접하여 회전하는 패턴형성롤러의 패턴홈으로 수지를 전달하는 단계, 상기 패턴형성롤러가 회전하면서 패턴형성롤러와 연접하여 회전하는 블랭킷롤러(blanket roller)의 외주면에 패턴홈 내에 수용되어 있던 수지를 전달하는 단계 및 상기 블랭킷롤러가 회전하면서 블랭킷롤러와 이 블랭킷롤러에 연접하여 회전하는 가압롤러 사이를 통과하는 이형필름의 일면에 패터닝된 수지를 전달하여 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제조방법은 블랭킷롤러의 외주면에 패턴홈 내에 수용되어 있던 수지를 전달하는 단계 이후 상기 블랭킷롤러에 자외선(UV)을 조사하여 수지 패턴을 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 a) 단계에서는, 블랙매트릭스 또는 컬러필터와 대응하는 패턴의 성형홈이 형성된 성형롤러에 블랙매트릭스용 수지 또는 컬러필터용 수지를 공급하고, 상기 성형롤러의 양측에 연접한 한 쌍의 가압롤러와 성형롤러의 외주면 사이로 이형필름을 통과시켜 이형필름이 성형롤러의 외주면에 밀착되면서 진행하는 과정에서 성형롤러의 성형홈 내의 수지가 이형필름에 전달되도록 하는 공정을 연속적으로 수행하여, 이형필름에 블랙매트릭스와 컬러필터를 연속적으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 b) 단계는, 일방향으로 수평하게 이동하는 기판의 일면에 가압롤러를 연접하게 설치하고, 상기 가압롤러와 기판 사이를 이형필름이 통과하면서 진행하도록 하여 이형필름에 도포된 블랙매트릭스 및 컬러필터가 가압롤러에 의해 가압되면서 기판에 접합되는 것을 특징으로 한다.

상기 영상표시장치는, 기판 후방면에 ITO전극층을 형성하는 단계 및 상기 ITO전극층에 유기발광소자를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 ITO전극층에 유기발광소자를 형성하는 단계는 상기 유기발광소자를 컬러필터 개별 화소 당 적색, 녹색 및 청색 파장의 빛을 각각 방출하는 3개의 서브픽셀로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 ITO전극층에 유기발광소자를 형성하는 단계는 상기 유기발광소자를 컬러필터 개별 화소에 대하여 적어도 하나의 백색광을 방출하는 픽셀로 구성하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 따르면, 이형필름에 블랙매트릭스 및/또는 컬러필터를 도포한 다음, 이 이형필름에 형성된 블랙매트릭스 및/또는 컬러필터를 영상표시장치의 기판에 전사시켜 원하는 패턴의 블랙매트릭스 및/또는 컬러필터를 제조할 수 있으므로, 정확한 패턴 형성이 이루어져 고품위의 그래픽을 구현할 수 있으며, 대형화가 용이하고, 제작 공정이 매우 단순화되어 생산성을 향상시키고, 제작 비용을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상표시장치의 제조방법을 상세히 설명하지만, 본 발명이 후술하는 내용에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.

먼저, 도 1 내지 6을 참조하여 본 발명에 따른 영상표시장치의 일례로서 액정표시장치(LCD)를 제조하는 방법의 일 실시예를 설명한다.

도 1을 참조하여 액정표시장치의 구성의 일례에 대해 설명한다.

액정표시장치는 상부 기판(1)과 하부 기판(2)을 구비한다. 상기 상부 기판(1)의 하면에는 블랙매트릭스(4) 및 컬러필터(5)가 본 발명의 영상표시장치 제조방법에 의해 형성되며, 상기 컬러필터(5)의 하측에는 SiO₂ 보호막층(6) 및 ITO층(7)이 차례로 적층된다. 상기 하부 기판(2)의 상면에는 ITO층(9)과 TFT층(3)이 차례로 형성된다. 그리고, 상기 상부 기판(1)과 하부 기판(2) 사이에는 액정(미도시)이 주입되는 구조로 이루어진다.

다음으로, 도 2 내지 도 6을 참조하여 상술한 구조의 액정표시장치를 제조하는 방법의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 영상표시장치 제조방법은 크게 이형필름의 일면에 블랙매트릭스와 컬러필터를 순차적으로 형성하는 제1단계와(S1), 상기 이형필름의 블랙매트릭스와 컬러필터가 형성된 면을 기판에 부착시키는 제2단계(S2), 상기 블랙매트릭스와 컬러필터가 기판에 전사된 상태로 이형필름만 기판에서 분리하는 제3단계(S3)로 이루어진다.

상기 제1단계(S1)는 도 3에 도시된 것과 같은 오프셋(off-set) 기술과 롤러 스크라이빙(roller scribing) 기술을 혼합한 방식의 블랙매트릭스 성형장치(10)와 컬러필터 성형장치(20)를 이용하여 이루어질 수 있다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4)를 형성하기 위한 블랙매트릭스 성형장치(10)는, 블랙매트릭스용 수지(4a)가 담겨진 수지공급부(11)와, 상기 수지공급부(11)의 상측에 회전가능하게 설치되며 하단부 외주면이 상기 수지공급부(11)에 담겨진 블랙매트릭스용 수지(4a)에 잠겨지는 수지공급롤러(12)와, 상기 수지공급롤러(12)의 상측에 연접하게 설치되며 외주면에 블랙매트릭스(4)와 대응하는 패턴의 패턴홈(14)들이 형성되어 상기 수지공급롤러(12)의 외주면으로부터 패턴홈(14) 내측으로 수지를 전달받는 패턴형성롤러(13)와, 상기 패턴형성롤러(13)의 상측에 연접하게 설치되어 패턴형성롤러(13)의 패턴홈(14)으로부터 수지를 전달받는 블랭킷롤러(15)(blanket roller)와, 상기 블랭킷롤러(15)의 상측에 연접하게 설치되어 블랭킷롤러(15)의 외주면을 통과하는 이형필름(F)을 블랭킷롤러(15)에 대해 가압하여 블랙매트릭스 수지를 이형필름(F)에 접합시키는 가압롤러(16)를 포함하여 구성된다.

상기 패턴형성롤러(13)의 일측에는 패턴형성롤러(13)의 외면에 도포된 수지가 패턴홈(14) 이외의 부분에 잔류하지 않도록 긁어내는 스크라이버(17)가 설치된다. 그리고, 상기 블랭킷롤러(15)의 일측에는 블랭킷롤러(15)의 외주면으로 자외선(UV)을 조사하여 블랙매트릭스 수지(4a)를 경화시키는 UV 경화장치(18)가 설치된다.

이형필름(F)에 컬러필터(5)를 형성하기 위한 컬러필터 성형장치(20)는 블랙매트릭스 성형장치(10)와 동일하게 R,G,B 컬러필터 중 어느 한 컬러필터용 수지(5a)가 담겨진 수지공급부(21), 수지공급롤러(22), 패턴형성롤러(23), 블랭킷롤러(25), 가압롤러(26), 스크라이버(27), UV 경화장치(28) 등으로 구성된다. 물론, 도면에는 하나의 컬러필터 성형장치(20)만 도시되어 있으나, 이 컬러필터 성형장치(20)의 일측에 다른 두 컬러필터 성형장치가 동일하게 구성되어 이형필름(F)의 일면에 컬러필터들을 연속적으로 형성할 것이다.

상기와 같이 구성된 블랙매트릭스 성형장치(10)에 의해 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4)가 형성되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

수지공급롤러(12)가 회전하면 수지공급롤러(12)의 외주면에 수지공급부(11)의 블랙매트릭스용 수지(4a)가 도포된다. 이 때, 상기 패턴형성롤러(13)는 수지공급롤러(12)와 반대 방향으로 회전하면서 수지공급롤러(12)에 도포된 블랙매트릭스 수지(4a)를 전달받는다.

상기 패턴형성롤러(13)로 전달된 블랙매트릭스 수지(4a)는 스크라이버(17)를 지나면서 패턴홈(14) 외측에 도포된 것들은 제거되고 패턴홈(14) 내측에 수용된 것만 잔류하게 된다.

상기 패턴형성롤러(13)의 패턴홈(14) 내측에 수용되어 있던 블랙매트릭스 수지(4a)는 블랭킷롤러(15)와 연접하는 부분에서 표면 에너지가 패턴형성롤러(13)에 비하여 상대적으로 높은 블랭킷롤러(15)의 외주면으로 옮겨지게 된다.

상기 블랭킷롤러(15)에 옮겨진 블랙매트릭스 수지(4a)는 UV 경화장치(18)에 의해 경화되어 어느 정도의 점성을 갖게 되며, 이후 가압롤러(16)와 블랭킷롤러(15) 사이를 통과하는 이형필름(F)의 일면에 접합된다.

이와 동일한 과정으로 이형필름(F)이 컬러필터 성형장치(20)의 블랭킷롤러(25)와 가압롤러(26) 사이를 통과하면서 지정된 위치에 컬러필터(5)가 형성된다.

전술한 것과 같이 오프셋 기술과 롤러 스크라이빙 기술을 혼합한 방식으로 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)를 도포할 경우 정확한 패턴으로 인쇄가 이루어질 수 있는 이점이 있다.

물론, 이와 다르게 도 4에 도시한 것과 같이 롤프린팅 방식을 적용한 블랙매트릭스 성형장치(10) 및 컬러필터 성형장치(20)를 이용하여 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)를 연속하여 형성할 수 있다.

도 4에 도시된 블랙매트릭스 성형장치(110)는 블랙매트릭스(4)와 대응하는 패턴의 성형홈(112)이 형성된 성형롤러(111)와, 이 성형롤러(111)의 상측에서 블랙매트릭스용 수지(4a)를 공급하는 수지공급부(116)와, 상기 성형롤러(111)의 양측에 연접하게 설치된 한 쌍의 가압롤러(113, 114)와, 상기 성형롤러(111)의 외주면에 도포된 수지를 긁어 성형롤러(111)의 성형홈(112)에만 수지가 잔류하도록 하는 스크라이버(117)와, 상기 성형롤러(111)의 일측에서 수지를 경화시키기 위한 자외선(UV)을 조사하는 UV 경화장치(115)를 포함하여 구성된다.

상기 블랙매트릭스 성형장치(110)의 일측에는 이형필름(F)에 컬러필터(5)를 형성하기 위한 컬러필터 성형장치(120)가 구성되며, 이 컬러필터 성형장치(120)는 블랙매트릭스 성형장치(110)와 동일하게 컬러필터 패턴과 대응하는 성형홈(122)이 형성된 성형롤러(121)와, 가압롤러(123, 124), UV 경화장치(125), 수지공급부(126), 스크라이버(127) 등으로 구성된다. 도 4에는 하나의 컬러필터 성형장치(120)만 도시되어 있으나, 이 컬러필터 성형장치(120)의 일측에 n개의 컬러필터 성형장치가 구성될 수 있다. 여기서 n은 정수로 그 제한이 없으나, 3 내지 5로 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 n개의 컬러필터 성형장치는 3개일 경우 Red(R), Green(G) 및 Blue(B); 4개일 경우 R, G, B 및 Yellow(Y); 5개일 경우 R, G, B, Y 및 White(W) 등으로 구성될 수 있다. 따라서, 컬러필터 성형장치(120)는 다른 색상의 n개의 컬러필터 성형장치가 동일하게 구성되어 이형필름(F)의 일면에 컬러필터들을 연속적으로 형성할 수 있다.

이와 같이 구성된 블랙매트릭스 성형장치(110)와 컬러필터 성형장치(120)를 이용하여 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4) 및 컬러필터(5)를 형성하는 공정은 다음과 같이 이루어진다.

도 4에 도시한 것과 같이 이형필름(F)이 성형롤러(111) 및 가압롤러(113, 114) 사이를 통과하면서 성형롤러(111)에 밀착되어 진행하도록 한 상태에서 블랙매트릭스 성형장치(110)의 성형롤러(111) 상측에서 일방향으로 회전하는 성형롤러(111)의 외면에 블랙매트릭스용 수지(4a)를 공급한다.

상기 성형롤러(111)의 외면에 공급된 블랙매트릭스 수지(4a)는 스크라이버(117)에 의해 긁히면서 성형홈(112) 내측에만 잔류하게 된다. 상기 성형롤러(111)의 성형홈(112) 내측에 수용된 블랙매트릭스 수지(4a)는 성형롤러(111)와 이형필름(F)이 박리되는 지점에서 이형필름(F)에 옮겨져 접착되고, 이로써 이형필 름(F)에 블랙매트릭스(4)가 일정한 패턴으로 형성된다.

상기와 같이 블랙매트릭스(4) 패턴이 도포된 이형필름(F)은 일측의 컬러필터 성형장치(120)로 이동하고, 블랙매트릭스 성형장치(110)와 동일한 과정으로 이형필름(F)에 R, G, B, Y, W 중 어느 하나의 컬러필터(5)가 원하는 패턴으로 도포된다.

이 후, 이형필름(F)은 도면에 도시되지 않은 다른 컬러필터 성형장치를 거치면서 다른 색상의 컬러필터(5)가 원하는 패턴으로 도포된다.

도 5는 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4) 및 컬러필터(5)를 형성하는 또 다른 방법을 나타낸 것으로, 이 실시예의 블랙매트릭스 및 컬러필터 성형장치는 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4)를 형성하기 위한 제1성형롤러(210)와, 청색계열(B) 컬러필터(5)를 형성하기 위한 제2성형롤러(220), 녹색계열(G) 컬러필터(5)를 형성하기 위한 제3성형롤러(230), 적색계열(R) 컬러필터(5)를 형성하기 위한 제4성형롤러(240)를 연속적으로 통과하도록 하여, 이형필름(F)의 접착제 도포층에 블랙매트릭스(4)와 청색(B) 컬러필터, 녹색(G) 컬러필터, 적색(R) 컬러필터를 순차적으로 형성한다.

상기 제1~4 성형롤러(210~240)의 외주면에는 각각 형성하고자 하는 블랙매트릭스와 컬러필터 패턴과 대응하는 형태의 성형홈(미도시)이 형성되며, 이 성형홈을 통해 블랙매트릭스용 수지 및 컬러필터 형성용 수지들이 공급되어 이형필름(F)의 일면에 접착된다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 방식 중 어느 하나의 방식을 선택하여 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)들이 형성되면, 이형필름(F)의 블랙매 트릭스(4)와 컬러필터(5)를 기판에 전사하는 공정을 수행한다.

예를 들어, 도 6에 도시한 것과 같이, 기판(1)을 일방향으로 수평 이동하도록 구성하고, 기판(1)의 상측에 복수개의 가압롤러(310)를 구성하며, 이형필름(F)이 기판(1)과 가압롤러(310) 사이를 지나면서 가압롤러(310)에 의해 가압되도록 구성하여, 이형필름(F)이 가압롤러(310)에 의해 가압되면서 이형필름(F)의 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)가 기판(1)의 면에 그대로 전사되도록 한 다음, 이형필름(F)을 분리하여 기판(1) 면에 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)를 적층시킨다.

상기와 같이 기판(1) 면에 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)를 적층시킨 다음, UV 경화장치(311) 및/또는 히팅장치(312)를 이용하여 기판(1)에 자외선을 조사하거나 열을 가하여 블랙매트릭스(4) 및 컬러필터(5)와 기판(1) 면 간의 계면 접착력을 증대시키는 작업을 수행하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 이형필름(F)에 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)를 정확한 패턴으로 형성한 다음, 이형필름(F)에 형성된 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)를 액정표시장치의 기판(1) 면에 그대로 전사하여 접착시킴으로써 기판(1) 면에 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)가 형성된다. 따라서, 기판(1) 면에 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)를 형성하는 공정이 매우 단순화되고, 기판(1) 면에 정확한 패턴으로 블랙매트릭스(4)와 컬러필터(5)를 형성할 수 있게 되어 고품질의 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

다음으로, 도 7을 참조하여 영상표시장치로서 컬러필터를 적용한 유기발광다이오드(OLED)의 구조 및 그 제조방법의 일 실시예를 설명한다.

도 7은 컬러필터를 적용한 유기발광다이오드의 구조를 나타낸 것으로, 이 실시예의 유기발광다이오드는, 기판(51)과, 이 기판(51)의 전방면에 형성되는 컬러필터(52) 및 블랙매트릭스(53)와, 상기 컬러필터(52) 및 블랙매트릭스(53)를 덮어서 보호하는 보호막(56)과, 상기 보호막(56)의 후면에 접착제(57)에 의해 부착되는 편광막(58)과, 상기 기판(51)의 후방면에 형성되는 ITO전극층(54)과, 상기 ITO 전극층(54)에 형성되는 유기발광소자(55)를 포함한다.

상기 유기발광소자(55)는 전자주입층(electron injection layer)과 전자운송층(electron transfer layer), 유기발광층(emitting layer), 정공운송층(hole transfer layer), 정공주입층(hole injection layer) 등으로 이루어지며, 컬러필터 개별 화소(pixel)당 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 파장의 빛을 각각 방출하는 3개씩의 서브픽셀로 구성되어 백색광을 구현할 수 있도록 되어 있다. 상기 유기발광소자(55)에 의해 발산된 백색광은 상기 컬러필터(52)에 의해 필터링되어 각 화소에 해당된 파장만이 외부로 방출되어, 유기발광다이오드의 풀컬러를 구현한다.

상기 컬러필터(52)는 컬러필터(52) 및 편광막(58)을 통해 투과되는 빛의 양을 증대시킬 수 있도록 통상의 컬러필터(52)의 굴절률(약 1.5)보다 높은 1.55 이상의 고굴절률을 갖는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 컬러필터(52)가 1.55 이상의 고굴절률 소재로 이루어질 경우, 기판(51)을 통해 출사되어 컬러필터(52)로 입사된 빛의 굴절각이 줄어듦과 동시에 컬러필터(52)와 편광막(58) 간의 임계각이 증가되어, 도면에 도시한 것과 같이 기판(51)을 통과한 빛이 컬러필터(52)와 편광막(58)의 계면을 통과할 확률이 증가하게 된다.

상기 컬러필터(52)와 블랙매트릭스(53)는 전술한 액정표시장치의 제조방법과 동일한 방식으로 이형필름(F)(도 3참조)에 인쇄된 후, 그 위에 보호막(56)과 접착제(57)와 편광막(58)이 차례로 도포된 다음, 이형필름(F) 상의 컬러필터(52)와 블랙매트릭스(53), 보호막(56), 접착제(57), 편광막(58)이 기판(51)에 함께 전사되는 방식으로 기판(51)의 전방면에 접착될 수 있다.

물론, 이와 다르게 이형필름(F)에 컬러필터(52)와 블랙매트릭스(53) 형성하고, 다른 이형필름(F)에 보호막(56)과 접착제(57)와 편광막(58)을 형성한 다음, 기판(51)의 전방면에 컬러필터(52)와 블랙매트릭스(53)를 먼저 전사하고, 보호막(56)과 접착제(57)와 편광막(58)을 그 후에 전사하는 방식으로 영상표시장치를 제조할 수도 있을 것이다.

이형필름(F)에 상기 컬러필터(52)와 블랙매트릭스(53), 보호막(56), 접착제(57), 편광막(58)을 형성하는 방법은 전술한 액정표시장치의 제조방법에 대한 실시예와 동일 또는 유사하게 이루어질 수 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도 8은 본 발명의 영상표시장치의 제조방법에 의해 구현될 수 있는 유기발광다이오드(OlED)의 구조의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 유기발광다이오드는 도 7을 참조하여 설명한 유기발광다이오드의 기본적인 구조와 동일하나, 다만 각각의 개별 화소의 서브픽셀을 구성하는 유기발광소자(55)들이 모두 백색광(W)을 발산하는 점에서 차이가 있다.

상기와 같이 유기발광소자(55)들이 모두 백색광(W)을 발산하도록 구성될 경 우, 전술한 실시예의 유기발광다이오드에 비하여 수명을 증대시킬 수 있으며, 색 재현성이 향상되는 이점이 있다. 즉, 전술한 실시예의 유기발광다이오드와 같이 유기발광소자(55)들이 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 이루어진 경우 청색(B)의 유기발광소자(55)는 다른 색의 유기발광층에 비하여 수명이 짧기 때문에 유기발광다이오드 전체의 수명을 단축시키고 색 재현성을 저하시키지만, 이 실시예와 같이 유기발광소자(55)를 모두 백색(W)으로 구성할 경우 수명이 균일하고 길어지는 이점을 얻을 수 있게 된다.

물론, 이 실시예의 유기발광다이오드의 컬러필터(52)와 블랙매트릭스(53), 보호막(56), 접착제(57), 편광막(58)은 전술한 실시예와 동일하게 이형필름(F)에 먼저 도포된 다음 기판(51)에 전사되어 접착되는 방식으로 기판(51) 면에 균일하고 정확하게 형성된다.

도 1은 본 발명에 따른 영상표시장치 제조방법에 의해 구현되는 액정표시장치의 구성의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 액정표시장치의 제조방법의 일 실시예를 설명하는 순서도

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법 중 이형필름에 블랙매트릭스 및 컬러필터를 형성하는 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법 중 이형필름에 블랙매트릭스 및 컬러필터를 형성하는 방법의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법 중 이형필름에 블랙매트릭스 및 컬러필터를 형성하는 방법의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도

도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법 중 이형필름에 형성된 블랙매트릭스 및 컬러필터를 기판에 전사하는 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도

도 7은 본 발명에 따른 영상표시장치 제조방법에 의해 구현되는 유기발광다이오드(OLED)의 구성의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 요부 단면도

도 8은 본 발명에 따른 영상표시장치 제조방법에 의해 구현되는 유기발광다이오드(OLED)의 구성의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 요부 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

F : 이형필름 1, 51 : 기판

4, 53 : 블랙매트릭스 5, 52 : 컬러필터

10 : 블랙매트릭스 성형장치 11 : 수지공급부

12 : 수지공급롤러 13 : 패턴형성롤러

14 : 패턴홈 15 : 블랭킷롤러

16 : 가압롤러 20 : 컬러필터 성형장치

21 : 수지공급부 22 : 수지공급롤러

23 : 패턴형성롤러 24 : 패턴홈

25 : 블랭킷롤러 54 : ITO전극층

55 : 유기발광소자 56 : 보호막

57 : 접착제 58 : 편광막

310 : 가압롤러

Claims

a) 이형필름의 일면에 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하는 단계;

b) 상기 이형필름의 블랙매트릭스와 컬러필터가 형성된 면을 기판에 부착시키는 단계; 및

c) 상기 블랙매트릭스와 컬러필터가 기판에 전사된 상태로 이형필름만 기판에서 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제조방법은 a) 단계 후 이형필름의 컬러필터 및 블랙매트릭스가 형성된 면의 상부에 보호막을 도포하는 단계;

상기 보호막 상에 접착제를 도포하는 단계; 및

상기 접착제 상에 편광막을 도포하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 제조방법은 c) 단계 후 상기 다른 이형필름에 도포된 보호막과 접착제와 편광막을 상기 기판 상의 블랙매트릭스와 컬러필터 상에 전사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 a) 단계는 수지공급롤러에 블랙매트릭스용 수지 또는 컬러필터 형성용 수지를 공급하는 단계;

상기 수지공급롤러가 회전하면서 수지공급롤러와 연접하여 회전하는 패턴형성롤러의 패턴홈으로 수지를 전달하는 단계;

상기 패턴형성롤러가 회전하면서 패턴형성롤러와 연접하여 회전하는 블랭킷롤러(blanket roller)의 외주면에 패턴홈 내에 수용되어 있던 수지를 전달하는 단계; 및

상기 블랭킷롤러가 회전하면서 블랭킷롤러와 이 블랭킷롤러에 연접하여 회전하는 가압롤러 사이를 통과하는 이형필름의 일면에 패터닝된 수지를 전달하여 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 제조방법은 블랭킷롤러의 외주면에 패턴홈 내에 수용되어 있던 수지를 전달하는 단계 이후 상기 블랭킷롤러에 자외선(UV)을 조사하여 수지 패턴을 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 a) 단계에서는, 블랙매트릭스 또는 컬러필터와 대응하는 패턴의 성형홈이 형성된 성형롤러에 블랙매트릭스용 수지 또는 컬러필터용 수지를 공급하고, 상기 성형롤러의 양측에 연접한 한 쌍의 가압롤러와 성형롤러의 외주면 사이로 이형필름을 통과시켜 이형필름이 성형롤러의 외주면에 밀착되면서 진행하는 과정에서 성형롤러의 성형홈 내의 수지가 이형필름에 전달되도록 하는 공정을 연속적으로 수행하여, 이형필름에 블랙매트릭스와 컬러필터를 연속적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 b) 단계는, 일방향으로 수평하게 이동하는 기판의 일면에 가압롤러를 연접하게 설치하고, 상기 가압롤러와 기판 사이를 이형필름이 통과하면서 진행하도록 하여 이형필름에 도포된 블랙매트릭스 및 컬러필터가 가압롤러에 의해 가압되면서 기판에 접합되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 영상표시장치는, 기판 후방면에 ITO전극층을 형성하는 단계; 및

상기 ITO전극층에 유기발광소자를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 ITO전극층에 유기발광소자를 형성하는 단계는 상기 유기발광소자를 컬러필터 개별 화소 당 적색, 녹색 및 청색 파장의 빛을 각각 방출하는 3개의 서브픽셀로 구성하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 ITO전극층에 유기발광소자를 형성하는 단계는 상기 유기발광소자를 컬러필터 개별 화소에 대하여 적어도 하나의 백색광을 방출하는 픽셀 로 구성하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 제조방법.