KR930005562B1 - Lcd용 칼라필터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

LCD용 칼라필터

제1a도는 통상적인 LCD의 구조.

제1b도는 본 발명에 따른 LCD의 구조.

제2a도는 종래의 칼라필터를 통과한 광의 투과율 스펙트럼.

제2b도는 종래의 칼라필터를 통과한 광의 R, G, B 색도점을 CIE 색도도상에 나타낸 그래프.

제3a도는 본 발명에 따른 칼라필터를 통과한 광의 투과율 스펙트럼.

제3b도는 본 발명에 따른 칼라필터를 통과한 광의 R, G, B 색도점을 CIE 색도도상에 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : R, G, B 필터

3 : 블랙매트릭스 4 : 보호막

4′ : 염료코팅막 5 : 투명도전막

6 : 배향막

본 발명은 LCD용 칼라필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칼라 필터의 상부에 염료를 코팅처리하므로써 영상의 색순도를 높인 LCD용 칼라필터에 관한 것이다.

칼라 필터는 액정표시소자의 기판상부에 적층되어 칼라신호를 재현해 주는 역할을 하는 것으로서 통상 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 삼색으로 구성되어 있는 데 주로 사진식각법을 이용하여 패턴을 형성하고 있다.

제1a도에는 통상적인 LCD의 구조가 도시되어 있는 바, 유리나 플라스틱 같은 광투과기판(1)의 상부에 R, G, B 필터(2)가 형성되어 있다. 그리고 이 각색필터는 광투과율을 조절하기 위하여 두께가 차별적으로 제조되기 때문에 각색필터(2) 상부에는 이후 적층될 투명도전막(5)을 균일하게 형성시키기 위하여 폴리머가 주성분인 별도의 보호막(4)을 도입한다.

LCD용 배면광원은 그 주성분의 고유성 때문에 약간의 광스펙트럼 피크 변화만 가능할 뿐 전체적인 스펙트럼 변화는 불가능하다. 배면광의 스펙트럼에서 실제색을 재현하는데 필요한 광 성분은 400nm에서 500nm까지 청색과 520nm에서 560nm까지의 녹색 및 600nm이상의 적색이다.

따라서 상기 R, G, B 필터는 특정파장의 색신호를 정확하게 통과시키고 차단하는 특성이 뚜렷해야 하며 필터의 분광 파장의 선택은 막의 두께에 의한 굴절률의 함수로 결정되므로 각색필터의 두께 조절은 정밀성을 요하는 중요한 공정단계라 할 수 있다. 그런데 종래의 칼라필터는 상기와 같이 그 두께는 차이를 두면서 투과율을 조절함에도 불구하고 그 색순도가 만족할 만큼 좋지는 못하다. 제2a도는 종래의 칼라필터를 통과한 광의 투과율 스펙트럼이다.

영상의 화질을 높이기 위해서는 각색의 순도를 높여 적색은 순수적색으로 청색은 순수한 청색으로 또한 녹색은 순수한 녹색으로 재현하는 것이 필요한데, 제2a도에 나타난 스펙트럼을 보면 특히 적색과 청색 필터를 통과한 광의 530nm에서 570nm 파장영역에서의 투과율이 커서 적색과 청색의 순도가 높지 못하다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 감안하여 각 파장 영역에서의 투광율을 조절함으로써 영상의 색순도를 높인 LCD용 칼라필터를 제공하는 것이다. 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 기판의 상부에 복수색의 필터가 소정의 패턴형으로 형성되는 LCD용 칼라필터에 있어서, 상기 칼라필터가 그 상부에 염료코팅막을 갖는 것을 특징으로 한다.

특히 상기 염료코팅막이 필터의 보호막이며, 상기 염료 코팅막이 540nm 내지 560nm 파장영역에서는 투과율이 60% 이하이고 그 외의 가시광영역에서는 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하다.

또한 상기 염료 코팅막이 로다민 계통의 염료로 이루어지며, 상기 염료가 애시드 레드 52(Acid Red 52), 애시드 레즈 486(Acid Red 486) 및 로다민 6 지씨티(Rhodamine 6 GCT)중 적어도 하나이며 상기 염료의 첨가량은 염료코팅조성물 전체량에 대하여 50 내지 1000ppm인 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 LCD용 칼라필터의 제조방법을 상세히 설명한다. 먼저 기판을 깨끗하게 세정하고 열을 가하여 말린 후 기판위에 통상의 사진식각법을 사용하여 노광, 현상, 건조를 되풀이함으로써 적색, 녹색, 청색필터 패턴을 형성한다.

이때 각색필터의 두께는 종래의 방법에 따라 차별적으로 제조할 수도 있고 평탄하게 할 수도 있다. 필터의 두께차가 있는 경우는 염료코팅에 의한 효과를 더욱 크게 얻을 수 있으며 두께를 일정하게 한 경우는 두께차에 의한 투과율 효과차를 이후 도포되는 염료코팅액에서 염료의 양을 조절하거나 코팅막의 두께를 조절함으로써 상쇄시킬 수 있다.

순수에 애시드 레드 52, 애시드 레드 486 및 로다민 6 지씨티 중 적어도 하나를 50 내지 1000ppm, 바람직하게는 200 내지 400ppm 취하여 녹인다. 염료의 양이 50ppm 보다 적으면 염료의 필터효과를 기대하기 어렵고 1000ppm 이상이면 녹색영역의 흡수율이 높아져 녹색의 강도를 지나치게 약화시키게 된다. 상기 용액에 글리세린이나 젤라틴 등의 접착력을 갖는 물질을 소량 첨가, 교반하여 염료코팅액을 제조한다.

상기 염료코팅액을 상기 각색필터패턴이 형성된 기판의 상부에 스핀코팅법을 이용하여 도포한다. 코팅막의 두께는 0.1 내지 5㎛ 정도가 적당한데 상기 염료의 종류, 첨가량, 필터의 두께, 코팅시 스핀속도 등에 따라 가장 적당한 두께를 선택하도록 하며 바람직하게는 0.5 내지 1.5㎛이다.

제1b도에는 본 발명에 따른 LCD의 구조가 도시되어 있는 바, 상기 공정에 따라 제조한 칼라필터는 각색의 필터(2)가 패턴된 기판(1) 상부에 염료코팅막(4′)을 갖는 것으로서, 종래 각색필터의 상부에 이후 적층될 투명도전막의 균일성을 위해 도입했던 보호막의 역할을 이 염료 코팅막이 동시에 할 수 있기 때문에 따로 보호막을 도입할 필요가 없게 되었다.

제3a도는 본 발명에 따른 칼라필터를 통과한 광의 투과율 스펙트럼이며 제2b도는 종래의 칼라필터를 통과한 광의 R, G, B 색도점을 CIE색도도상에 나타낸 그래프이고 제3b도는 본 발명에 따른 칼라필터를 통과한 광의 R, G, B 색도점을 CIE색도도상에 나타낸 그래프이다.

제3a도에 나타난 바와같이 본 발명의 칼라필터를 통과한 광의 각색 순도가 종래의 그것보다 더 높음을 알 수 있는데 특히 적색과 청색 스펙트럼의 530nm 내지 570nm 파장 영역에서의 투과율이 현저하게 저하된 것을 알 수 있다. 제2b도와 제3b도의 색좌표를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

표 1에서 나타난 바와같이 본 발명의 칼라필터를 사용하게 되면 각색 순도, 특히 적색과 청색의 순도가 크게 향상됨을 알 수 있다.

이상에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따라 제조한 칼라필터는 각 파장 영역에서의 투과율을 조절함으로써 각 색의 순도를 높여 주어 영상의 질을 향상시켰고 색재현 범위도 한결 넓혀주었다.

Claims (5)

1. 기판의 상부에 복수색의 필터가 소정의 패턴형으로 형성된 LCD용 칼라필터에 있어서, 상기 칼라필터가 그 상부에 염료코팅막을 갖는 것을 특징으로 하는 LCD용 칼라필터.
2. 제1항에 있어서, 상기 염료 코팅막이 540nm 내지 560nm 파장 영역에서는 투과율이 60% 이하이고 그외의 가시광 영역에서는 투과율이 60% 이하이고 그 외의 가시광 영역에서는 투과율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 LCD용 칼라필터.
3. 제1항에 있어서, 상기 염료 코팅막이 로다민 계통의 염료로 이루어지며, 상기 염료가 애시드 레드 52, 애시드 레드 486 및 로다민 6지씨티 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 LCD용 칼라필터.
4. 제1항 또는 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 염료의 양이 염료코팅 조성물 전체량에 대하여 50 내지 1000ppm인 것을 특징으로 하는 LCD용 칼라필터.
5. 제1항에 있어서, 상기 염료코팅막이 보호막인 것을 특징으로 하는 LCD용 칼라필터.

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