KR930002920B1 - 액정 표시장치용 컬러필터 - Google Patents

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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements

Abstract

내용 없음.

Description

액정 표시장치용 컬러필터
제 1 도는 종래의 액정표시장치용 컬러필터를 개략적으로 도시한 단면도.
제 2 도는 제 1 도의 컬러필터를 장착한 액정패널의 단면도.
제 3 도는 본 발명의 액정 표시장치용 컬러필터를 개략적으로 도시한 단면도.
제 4 도는 본 발명의 액정표시장치용 컬러필터가 장착된 액정패널의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 유리기판 2 : 블랙매트릭스패턴
3 : 청색필터(B필터) 4 : 녹색필터(G필터)
5 : 적색필터(R필터) 6' : 제 1 의 염색분리막
6" : 제 2 의 염색분리막 6"' : 제 3 의 염색분리막
7 : ITO투명전극 8 : 제 1 의 투명막 패턴
9 : 제 2 의 투명막패턴 10 : 제 3 의 투명막패턴
(db)(dg)(dr)(dn)…셀갭.
본 발명은 액정 표시장치에 사용되는 컬러필터에 관한 것이다.
종래의 액정표시장치에 사용되는 컬러필터는 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 바와 같이 유리기판(1) 상에 Cr층을 스퍼터링등의 방법에 의해서 퇴적시키고 마스크노광, 현상 및 염색하여, 예를 들면 제 1 색필터로서의 청색(B) 필터(3)를 형성한다.
다음에, 상기와 같은 공정을 반복 행함으로써, 녹색(G) 필터(4) 및 적색(R) 필터(5)를 순차적으로 형성하고, 공통투명전극으로서의 ITO투명전극(7)을 형성하여 액정 표시장치용 컬러필터가 완성된다.
그러나, 이와 같은 방법에 의해서 구성된 컬러필터는 제 2 도에 도시한 바와 같이 액정 표시장치에 장착하였을 경우, 각 컬러필터의 두께차로 인해서, 청색필터가 구동화소 사이의 셀갭(db), 녹색필터와 구동화소사이의 셀갭(dg) 및 적색필터와 구동화소사이의 샐갭(dr)이 다르기 때문에 각각의 화소마다 색의 농담차가 발생하여 화질을 현저히 저하시킨다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 컬러필터의 분광특성을 열화시키지 않으면서 B, G, R 필터층의 서로 다른 두께차에 의해서 발생되는 각 화소마다의 셀갭차에서 오는 화질의 열화를 방지할 수 있는 액정 표시장치용 컬러필터를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하는 본 발명에 의한 액정 표시장치용 컬러필터는 각 필터층의 두께차를 보상하기 위하여 염색분리막, 즉 보호막(6)을 형성한 후에, 상기 보호막(6)을 형성할 때에 사용하는 동일한 재료를 각 필터층을 형성할때에 사용하는 것과 같은 동일한 마스크를 사용하여 각 필터층상에 두께차에 따른 보상용 패턴을 각각 형성하여 각 필터층으로부터 액정셀까지의 거리, 즉 셀갭이 일정하게 유지되도록 구성한것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 제 1 도에 도시한 종래예의 구성요소와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.
제 3 도는 본 발명의 액정표시장치용 컬러필터를 도시한 단면도이고, 제 4 도는 제 3 도에 도시한 컬러필터가 장착된 액정패널의 단면도이다. 제 3 도 및 제 4 도에 있어서, (1)은 유리기판으로서, 이 유리기판(1)상에는 스퍼터링등의 방법으로 Cr막을 대략 1800∼2200Å의 두께로 퇴적시킨 후 감광제를 도포하고, 그 위에 소정의 패턴을 가진 마스크를 개재해서 노광 현상하여 Cr막을 습식 에칭시킨 후 감광제를 제거시켜서 블랙매트릭스패턴(2)이 형성되어 있다.
다음에, 이 블랙 매트리스 패턴(2) 상에 염색 가능한 감광성 수지를 0.5∼0.8㎛의 두께로 도포하고, 제 1 색 필터패턴 [예를 들면, 청색(B) 필터패턴] 이 형성된 마스크를 소정위치에 놓고, 이 마스크를 개재시켜서 제 1 색 필터패턴의 형상을 가진 감광제 패턴을 형성한다. 이 감광제 패턴상에 소정의 분광특성을 가진 염료용액에 디핑하거나 또는 염료용액을 분사하여 염색 또는 도포한 후, 수세하여 청색(B) 필터(3)를 형성한다. 다음에 감광성 아크릴수지 또는 감광성 폴리이미드 수지등의 투명한 감광성수지를 상기 청색필터(3)상에 도포하고, 다시 노광ㆍ현상을 해서 필터외곽의 불필요한 부분을 제거해서 제 1의 염색분리막(6')을 형성한다.
다음에 제 1 의 염색분리막(6')상에 염색가능한 감광성수지를 1.0∼1.5㎛의 두게로 도포하고 제 1 색필터 패턴의 형성방법과 마찬가지의 방법으로 소정의 위치에 제 2 색 필터패턴[예를 들면 녹색(G) 필터패턴]의 형상을 가진 감광제 패턴을 형성한 후, 이 감광제 패턴상에 소정의 분광특성을 가진 염료용액에 디핑하거나 또는 염료용액을 분사하여 염색하고, 세정해서 녹색(G)필터를 형성한다. 이어서, 상기와 같은 감광성수지를 1.0∼1.5㎛의 두께로 상기 녹색(G) 필터상에 도포, 노광, 현상하여 제 2 의 염색분리막(6")을 형성한다.
다음에, 제 2 의 염색분리막(6")상에 제 3 색필터패턴[예를 들면, 적색(G) 필터패턴]의 마스크를 소정위치에 놓고, 이 마스크를 개재해서 상기와 마찬가지의 방법에 의해서 제 3 의 필터패턴의 형상을 가진 감광제패턴을 형성하고, 이 감광재패턴상에 소정의 분광특성을 가진 염료용액을 상기와 마찬가지의 방법에 의해서 적색필터(5)를 형성한 후, 염색가능한 감광성수지를 1.0∼1.5㎛의 두께로 도포하여 제 3 의 염색분리막(6"')을 형성한다.
그후, 본 발명에서는 각각의 필터층, 다시말하면 청색필터(3), 녹색필터(4) 및 적색필터(5)의 높이를 일정하게 유하여, 상기 제 3 의 염색분리막(6"')상에 각색의 필터패턴 형성시에 사용한 마찬가지의 형상을 가진 필터패턴을 사용하여 감광성 아크릴수지 또는 감광성 폴리이미드수지등 투명 감광성수지를 도포해서 제1, 제2 및 제 3 의 투명막 패턴(8)(9)(10)을 형성해서 청색필터, 녹색필터 및 적색필터와 각 구동화소 사이의 거리, 즉 셀갭을 일정하게 유지하도록 한다.
다시말하면, 본 발명은 청색필터(3)위의 제 3 의 염색분리막(6"')상에 투명 감광성수지 0.5∼0.8㎛의 두께로 도포하고, 제 1 의 필터패턴 마스크를 개재해서 노광, 형상하여 제 1 의 필터패턴 마스크를 개재해서 노광, 형상하여 제 1 의 투명막 패턴(8)을 형성하고, 녹색필터(4)위의 제 3 의 염색분리막(6"')상에 동일한 재료를 사용하여 0.3∼0.5㎛의 두께로 도포하여 제 2 의 투명막 패턴(9)을 형성하고, 또한 적색필터(5)위의 제 3 의 염색 분리막(6"')상에 동일한 재료를 사용하여 0.2∼0.3㎛의 두께로 제 3 의 투명막 패턴(10)을 형성해서 액정표시 패널에 컬러필터를 장착했을 때 각 필터(구체적으로는 ITO막)로부터 각 구동화소까지의 거리를 일정하게 유지되도록 한 구성으로 되어있다.
이와 같이, 제1, 제2 및 제 3 의 투명막패턴(8)(9)(10)을 각각 두께가 다르게 각색에 대응하는 제 3 의 염색분리막(6"')상에 형성함으로써 각 필터(3)(4)(5)의 상부면(제 3 도 참조)이 단차가 없이 평판면으로 형성되므로 종래와 같이 셀갭차로 인한 화질열화를 방지할 수 있다.
다음에, 스퍼터링법에 의해 ITO(Indium Tin Oxide) 투명전극(7)을 퇴적시키고, 감광제패턴을 형성한다음, 습식 에칭하여 불필요한 부분에 퇴적된 ITO투명전극 및 감광제 패턴을 제거한다.
제 4 도는 이와 같이 제조된 컬러필터를 액정표시패널에 장착하였을 경우의 도면으로서, 각 필터와 구동화소까지의 거리(dn)가 일정하여 셀갭차로 인한 화질열화를 방지할 수 있는 구성이다.
상기 설명에 있어서, 필터의 형성순서를 청색필터, 녹색필터 및 적색필터의 순서로 형성하는 것에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 적색필터, 녹색필터, 청색필터의 순서로 형성해도 상관이 없으며, 또한 다른 방식의 순서에 의해서 각 필터를 형성해도 된다.
또한, 상기 설명에 있어서는 유리기판상에 스퍼터링등의 방법으로 Cr막을 퇴적시킨 후 감광제를 도포하는 것에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 유리기판상에 젤라틴과 같은 염색기재를 형성하고 포토리소그래피법에 의해서 색필터영역 이외의 염색기재를 제거한 후 잔존한 염색기재상에 색염료를 염색해서 고착처리하여 컬러필터를 형성해도 된다.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 액정 표시장치용 컬러필터에 의하면, 제1, 제2 및 제 3 의 투명수지 패턴을 셀갭차에 해당하는 높이차 만큼 제 3 의 염색분리막상에 형성함으로써, 각 필터로부터 구동화소까지의 거리가 일정하여 선명한 화실을 얻을 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 상기 유리기판(1) 상에 형성된 청색필터(3), 녹색필터(4) 및 적색필터(5)와, 상기 각 필터위에 형성된 제1 내지 제 3 의 염색분리막(6')(6')(6"')과, 상기 제 3 의 염색분리막(6"')상에 형성된 ito 투명전극(7)으로 이루어진 액정 표시장치용 컬러필터에 있어서, 두게를 일정하게 유지할 수 있도록 상기 청색필터(3), 녹색필터(4) 및 적색필터(5)위의 상기 제 3 의 염색분리막(6"')상에 서로 두께가 다르게 투명 감광성수지로 형성된 제1 내지 제 3 의 투명막 패턴(8)(9)(10)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치용 컬러필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 투명감광성수지는 아크릴수지 또는 폴리이미드 수지중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치용 컬러필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 의 투명막 패턴(8)은 그 두께가 0.5∼0.8㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 컬러필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 의 투명막패턴(9)은 그 두께가 0.3∼0.5㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시 장치용 컬러필터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 의 투명막패턴(10)은 그 두께가 0.2∼0.3㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시 장치용 컬러필터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101128464B1 (ko) * 2005-04-11 2012-03-26 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 그 제조방법

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