KR940009160B1

KR940009160B1 - 고화질 액정 표시판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR940009160B1
Application number: KR1019920002037A
Authority: KR
Inventors: 최동욱
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 김광호
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1994-10-01
Also published as: JPH0682741A; KR930018309A

Abstract

내용 없음.

Description

고화질 액정 표시판 및 그 제조방법

제1a도 및 제1b도는 종래 술에 따른 대향(상부)기판의 단면도 및 대향기판과 TFT기판의 설치 단면도.

제2도는 이 발명에 따른 보호막 및 ITO막을 가지는 대향(상부)기판의 평면도.

제3도는 제2도의 A-A′선 단면도.

제4a도 내지 제4d도는 이 발명에 따른 액정 표시판의 제조 공정도이다.

이 발명은 액정 표시판(Liquid crystal display ; 이하 LCD라 한다)에 관한 것으로 접착영역의 보호막 및 IYO막이 제거된 대향(상부)기판을 가지는 고화질 액정 표시판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근에는 크기 및 무게가 작아 휴대가 간편할 뿐 아니라 인체에 유해한 전자파 발생이 없는 등의 잇점 때문에 랩탑 퍼스컴을 중심으로 음극선관(CRT)대신에 액정 표시판(LCD)으로 대체되고 있다.

액정 표시판은 개별 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin film transistor ; 이하 TFT라 한다)가 형성된 하부기판 즉, TFT기판과 액정층, 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 색필터층이 반복 배열되어 칼라화를 시키는 상부기판 즉, 대향기판으로 구성되어 있다.

색필터층이 형성되어 있는 대향기판의 제조와 관련한 종래기술은 니케이 마이크로 디바이스(91년 11월호)와 한국 특허 출원번호 91-18426에 개시되어 있으며, 이는 제1도에 나타내었다.

제1도에 나타낸 바와 같이 CPA(Cutting, Polishig, Annealing)처리를 한 LCD용 유리기판(30)상에 TFT의 열화방지를 위한 차광용 블랙 매트릭스(Black matrix ; 이하 B/M이라 한다)(32)를 1000Å∼2000Å 정도의 두께로 크롬(Cr)을 도포, 패턴닝하여 형성한다. 그후 B/M(32)가 형성된 구조상의 전표면에 최적화된 레드 분광특성을 갖도록 안료가 분산된, 예를들어 착색 아크릴감광성 수지를 1.5㎛∼2.0㎛ 두께로 도포하고, 80℃∼110℃의 핫 플렛트에서 5분 동안 소프트 베이크(Soft Bake)한 다음 i-line(365nm) 자외선으로 노광한다. 그 다음 노광된 상기 착색 아크릴 감광성 수지를 현상액으로 2∼3분 현상하여 제1색필터층(34)을 형성한다.

상기 제1색필터층(34)과 동일한 방법으로 상기 B/M(32)상에 중첩되고 제1색필터층(34)과 분리되게 상기 유리기판(30)상에 최적화된 그린 분광특성을 갖는 착색 아크릴 감수성 수지의 제2색필터층(36)을 형성한다. 계속해서 상기 B/M(32)상에 중첩되고 상기 제2색필터층(36)과 분리되게 상기 유리기판(30)상에 최적화된 블루 분광특성을 가지는 착색 아크릴 감광성 수지의 제3색필터층(38)을 형성한다.

상기 B/M(30)과 색필터층(34, 36, 38)상의 외부충격에서 이들을 보호하기 위해 표면 경도가 높고 광투과성이 우수한, 예를들어 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄 등의 투명수지를 0.5∼3㎛ 정도의 두께로 형성한 후 핫 플레트 150∼220℃에서 5분동안 가열하여 보호막(40)을 형성한다. 그후 상기 보호막(40)의 전표면상에 액정 구동을 위한 전압이 인가되는 ITO의 투명 전극막(42)을 500∼1300Å 정도의 두께로 형성하여 상부기판 즉, 대향기판을 완성한다.

이렇게 형성된 상기 대향기판은 하부기판 즉, TFT기판과 함께 접착제로 고정설치된다. 이는 제1b도에서 더욱 명확히 알 수 있다.

제1b도에서와 같이 스위칭 소자로서 매트릭스 형상으로 TFT(52)가 형성되어 있고, 이들 소자를 구동하기 위한 구동전극(54)이 형성되어 있는 TFT기판(50)이 준비되고, 이 TFT기판(50)은 이미 자세히 언급된 대향기판(30)과 가운데 액정층(56)을 사이에 두고 서로 접착제(60)로 고정형성된다. 상기 TFT기판(50) 및 대향기판(30)의 접착은 두 기판 사이의 에지부에 접착제(60)를 발라 접착시키게 되는데, 이 접착제(60)는 대향기판(30)상에 형성되는 색필터층(34, 36, 38)의 제조공정에서 필연적으로 형성되는 보호막(40) 및 ITO막(42)상에 직접 바르게 된다.

이 때문에 보호막(40) 또는 ITO막(48)이 쉽게 박리가 되어 상, 하부기판(30)(50)의 접착불량, ITO막(42)의 파괴(Fracture)로 인한 전기적 단락(Short)이 생겨 액정 표시판의 불량을 초래하게 된다.

따라서 이 발명의 목적은 접착영역에 위치하는 상기 대향기판의 보호막 및 ITO막을 제거시켜 유리기판을 노출한 다음에 상, 하부기판을 접착함으로써 접착력이 우수하고, 전기적 단락을 방지할 수 있는 고화질의 액정 표시판 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 이 발명은 상기 유리기판 상에 TFT의 열화를 방지하기 위하여 형성된 B/M과, 이 B/M에 중접된 색필터층들을 가지며, 상기 B/M과 색필터층상에 연속적으로 도포된 보호막 및 ITO의 투명 전극막과, 접착영역상에 연속적으로 형성된 상기 보호막 및 ITO막에 제거되어 형성된 유리 기판으로 구성됨을 특징으로 한다.

이 명세서 도면중 동일부호는 동일 구성부분을 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 고화질 액정 표시판 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다.

제2도는 이 발명에 따른 보호막 및 ITO막을 가지는 대향기판의 평면도를 나타내고 있고, 제3도는 제2도의 A-A선을 따라 취해진 수직 단면도를 나타낸다.

제2도 및 제3도를 참조하면, 이 발명에 따른 실시예는 유리기판(30) 상부에 형성된 B/M(32)과, 제1, 제2, 제3색필터층(34, 36, 38)과, 이들 상부에 차례로 형성된 보호막(40) 및 ITO의 투명 전극막(42)의 구조 및 제조방법과 관련하여 볼때, 제1도에 나타낸 종래의 액정 표시판관과 비교해볼때 그 구조와 제조방법상으로는 유사하나 상, 하부기판의 안정된 접착을 위해 종래의 보호막 및 ITO막의 에지부를 제거하여 접착영역(30a)을 형성함으로써 이 발명의 목적을 달성하는 것이 큰 차이점이다.

제3도와 같은 이 발명에 따른 상기 구조의 액정 표시판의 제조방법을 제4도를 참조하여 상세히 설명한다.

제4a도에 나타낸 바와 같이 유리기판(30)상에 금속 크롬(Cr)을 1000∼2000Å 두께로 증착한 후, 이들상에 포토레지스터 패턴을 형성하고, 크롬 에찬트로 습식식각하여 20∼50㎛의 폭을 가지는 B/M(32)를 형성한다.

그 다음 제4b도에서와 같이 상기 B/M(32)가 형성된 유리기판(30)상에 레드 안료가 분산된, 예를들어 착색 아크릴 감광성 수지를 1.5∼2.0㎛ 두께로 형성하고, 핫 플렛트에서 80∼110℃, 5분 동안 소프트 베이크를 한 다음, i-Line(365nm) 자외선으로 노광을 실시한다. 계속해서 현상액으로 샤워 방식 혹은 호리젠탈 딥(Horizental dip) 방식에 의해 2∼3분 동안 현상한 후 DIW(Deionized water)로 5∼6분 동안 린스하여 최적화된 래드 분광특성을 가지는 제1색필터층(34)을 형성한다. 바람직한 착색 아크릴 감광성 수지로는 CR-2000, CG-2000, CB-2000(Fuji-Hunt Co.Ltd)가 있으며, 이에 대한 현상액으로 CD(Fuji-Hunt Co.Ltd)가 있다. 동시에 마찬가지 방법으로 상기 B/M(30)에 중첩되고 상기 제1색필터층(34)과 분리되게 최적화된 그린 분광특성을 가지는 착색 아크릴 감광성 수지의 제2색필터층(36)이 형성되고, 또다시 상기 B/M(32)에 중첩되고 상기 제2색필터층(34)과 분리되게 최적화된 블루 분광특성을 갖는 착색 아크릴 감광성 수지의 제3색필터층(38)을 형성한다.

계속해서 제4c도에 나타낸 바와 같이 상기 B/M 및 색필터층(34, 36, 38)을 보호하기 위하여 이들 상부에 0.5∼3.0㎛정도의 두께로 광투과성이 우수한 예를들어 폴리이미드, 폴리아클리레이트, 폴리우레탄 등의 보호막(40)을 도포한 다음, 핫 플레트에서 150∼220℃, 5분 동안 가열하여 형성한다.

보호막(40)을 형성한 다음에 접착영역을 정의하여 위한 포토 공정을 실시하게 된다. 즉, 상기 보호막(40)상에 이 보호막(40)과 충분한 선택비를 갖는 포토레지스터를 스핀 도포하고 패턴닝하여 칼라필터 유효면적위에 포토레지스트 패턴(44)을 형성한다. 이때 형성되는 포토레지스터 패턴(44)은 최외각 B/M(32)의 끝단부까지 충분히 덮을 정도로 형성한다. 그 다음 제4d도에서와 같이 산소 플라즈마로 상기 유리기판(30) 전표면을 등방성에칭(Isotropic etching)하여 최외각 B/M(32)의 외각부분의 보호막(40)을 제거하여 유리기판을 노출시킴과 아울러 상기 포토레지스터 패턴을 제거하여 접착영역(30a)을 형성한다.

마지막으로 금속 마스크를 이용하여 상기 보호막(40) 상에만 액정구동을 위해 전압을 인가하는 ITO의 투명 전극막(40)이 5000∼13000Å 두께로 형성하여 대향기판을 완성한다. 이 대향기판은 TFT기판과 접착 설치되는데, 접착제는 접착영역(30a), 즉 노출된 유리기판에 직접 달라붙게 된다.

이와 같이 이 발명은 상기 대향(상부) 유리기판상의 접착영역의 보호막 및 ITO막의 투명 전극막을 제거하여 유리기판에 직접 접착제를 붙이므로써 접착 불량 혹은 전기적 단락을 방지하여 고신뢰성의 액정 표시판을 구현할 수 있다.

Claims

대향(상부) 유리기판상에 박막트랜지스터의 열화를 방지하기 위해 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스에 중첩되고 각각 분리되어 형성된 색필터층과, 상기 블랙 매트릭스 및 색필터층 상에 연속적으로 형성된 보호막과, ITO의 투명 전극막으로 구성되는 액정 표시판에 있어서, 상기 대향(상부) 유리기판상의 접착영역상에 위치하는 보호막 및 투명 전극막을 제거하여 유리기판이 노출된 것을 특징으로 하는 고화질 액정 표시판.
대향(상부) 유리기판상에 박막트랜지스터의 열화를 방지하기 위해 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스에 중첩되고 각각 분리되어 형성된 색필터층과, 상기 블랙 매트릭스 및 색필터층 상에 연속적으로 형성된 보호막과, ITO의 투명 전극막으로 구성되는 액정 표시판의 상기 보호막 및 투명 전극막을 제거하는 제조방법에 있어서, 보호막 및 투명 전극막과 충분한 선택비를 가지는 마스크로 이용하여 에칭한 후 이를 제거하여 형성하는 공정임을 특징으로 하는 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 마스크 물질은 감광성을 가지는 고분자 화합물인 것을 특징으로 하는 제조방법.