KR20030056246A - 액정표시장치에서 산란층을 포함하는 컬러필터 및 그의제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러필터(color filter)에 산란층이 코팅될 때 포토(photo) 공정이 없이 키(key)부에 산란층이 코팅되지 않게 하여 셀(cell)공정시 자동 키(key)인식을 가능케 하는 기술에 관한 것이다.

본 발명은 반사 및 반사투과형 액정 표시장치에 모두 적용되는 것으로, 반사 및 반사투과형 액정 표시장치는 반사부의 시야각 확보를 위해 산란층이 필요하며 셀(cell) 외부에 산란필름을 부착하는 방법 보다 요철 반사판(mircro reflector structure) 또는 산란층을 포함하는 컬러필터(color filter)를 이용하여 셀(cell) 내부에서 산란시키는 방식이 콘트라스트비(contrast ratio) 및 화질 특성에 유리하다.

그러나, 산란층을 포함하는 컬러필터는 일반 컬러필터(color filter)에 산란층을 코팅하는 방식으로 비교적 손쉽게 제작이 가능한 반면 셀(cell) 공정시 하판에 형성된 키(key)들이 컬러필터(color filter)에 형성된 산란층 때문에 자동 인식이 되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명에서는 산란층이 키(key) 부분에 코팅되지 못하여 자동 키(key) 인식이 가능하도록 하기 위하여 컬러필터 공정시 키(key) 부분에 산란층 두께 이상으로 컬러필터(color filter)층을 형성시키는 산란층을 포함하는 컬러필터 제조 방법을 제공하고 있다.

Description

액정표시장치에서 산란층을 포함하는 컬러필터 및 그의 제조 방법{Color filter including a scattering layer for a liquid crystal display and a manufacturing method thereof}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반사형 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었다.

이러한 평판표시장치는 스스로 빛을 발하느냐 그렇지 못하냐에 따라 나눌 수 있는데, 스스로 빛을 발하여 화상을 표시하는 것을 발광형 표시장치라 하고, 그렇지 못하고 외부의 광원을 이용하여 화상을 표시하는 것을 수광형 표시장치라고 한다. 발광형 표시장치로는 플라즈마 표시장치(plasma display panel)와 전계 방출 표시 장치(field emission display), 전계 발광 표시 장치(electroluminescence display) 등이 있으며, 수광형 표시장치로는 액정 표시장치(liquid crystal display)가 있다.

이 중 액정 표시장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.

일반적으로 액정표시장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.

그런데, 액정 표시 장치는 앞서 언급한 바와 같이 스스로 빛을 발하지 못하므로 별도의 광원이 필요하다.

따라서, 액정 패널 뒷면에 백라이트(backlight)를 배치하고 백라이트로부터 나오는 빛을 액정 패널에 입사시켜, 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이때, 액정 표시 장치의 전계 생성 전극은 투명 도전 물질로 형성되고, 두 기판 또한 투명 기판으로 이루어져야 한다.

이러한 액정표시장치를 투과형(transmission type) 액정표시장치라고 하는데, 투과형 액정 표시장치는 백라이트와 같은 인위적인 배면광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나, 백라이트로 인한 전력소비(power consumption)가 큰 단점이 있다.

이와 같은 단점을 보완하기 위해 반사형(reflection type) 액정표시장치가 제안되었다. 반사형 액정표시장치는 외부의 자연광이나 인조광을 반사시킴으로써 액정의 배열에 따라 빛의 투과율을 조절하는 형태로 투과형 액정표시장치에 비해 전력소비가 적다. 반사형 액정표시장치에서 하부의 전계 생성 전극은 반사가 잘 되는 도전 물질로 형성하고, 상부의 전계 생성 전극은 외부광을 투과시키기 위해 투명 도전 물질로 형성한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 반사형 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 일반적인 반사형 액정 표시 장치의 단면을 일부 도시한 것으로서, 도시한 바와 같이 소정간격을 가지고 제 1 기판(11)과 제 2 기판(21)이 배치되어 있다. 하부의 제 1 기판(11) 상에는 게이트(gate) 전극(12)이 형성되어 있으며, 그 위에 게이트 절연막(13)이 형성되어 있다. 도시하지 않았지만 게이트 절연막(13) 하부에는 게이트 전극(12)과 연결된 게이트(gate) 배선이 더 형성되어 있다. 다음, 게이트 전극(12) 상부의 게이트 절연막(13) 위에는 액티브(active)층(14)과 오믹 콘택(ohmic contact)층(15a, 15b)이 차례로 형성되어 있다. 오믹 콘택층(15a, 15b) 위에는 소스(source) 및 드레인(drain) 전극(16b, 16c)이 형성되어 있는데, 소스 및 드레인 전극(16b, 16c)은 게이트 전극(12)과 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor:T)를 이룬다.

한편, 소스 및 드레인 전극(16b, 16c)과 같은 물질로 이루어진 데이터(data) 배선(16a)이 게이트 절연막(13) 위에 형성되어 있으며, 데이터 배선(16a)은 소스 전극(16b)과 연결되어 있다. 데이터 배선(16a)은 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의한다. 이어서 데이터 배선(16a)과 소스 및 드레인 전극(16b, 16c) 상부에는 유기 물질로 이루어진 보호층(17)이 형성되어 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있으며, 보호층(17)은 드레인 전극(16c)을 드러내는 콘택홀(contact hole:17a)을 가진다.

이러한, 보호층(17) 상부의 화소 영역에는 화소 전극(18)이 형성되어 있어, 콘택홀(17a)을 통해 드레인 전극(16c)과 연결되어 있다. 여기서, 화소 전극(18)은 금속과 같은 도전 물질로 이루어지고, 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있으며 데이터배선(16a)과 중첩되어 있어 개구율을 향상시킬 수 있는데, 보호층(17)을 저유전 상수를 가지는 유기물질로 형성하여 화소 전극(18)과 데이터 배선(16a) 사이에 신호 간섭이 발생하지 않도록 한다.

한편, 제 2 기판(21)의 안쪽면에는 블랙 매트릭스(black matrix:22)가 형성되어 있고, 그 하부에 적(R), 녹(G), 청(B)의 색이 순차적으로 반복되어 있는 컬러필터(color filter:23a, 23b, 23c)가 형성되어 있으며, 컬러필터(23a, 23b, 23c) 하부에는 투명 도전물질로 이루어진 공통전극(24)이 형성되어 있다. 여기서, 컬러필터(23a, 23b, 23c)는 하나의 색이 하나의 화소전극(18)과 대응하며, 블랙 매트릭스(22)는 화소전극(18)의 가장자리를 덮고 있다. 앞서 언급한 것처럼, 금속과 같이 불투명한 도전 물질로 이루어진 화소전극(18)이 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있으므로, 블랙 매트릭스(22)는 화소전극(18)의 가장자리만을 덮도록 이루어질 수 있다.

다음, 화소 전극(18)과 공통 전극(24) 사이에는 액정층(30)이 위치한다. 이때, 도시하지 않았지만 화소 전극(18) 상부와 공통 전극(24) 하부에는 액정 분자의 초기 배열 상태를 결정하는 배향막이 각각 형성되어 있다.

이와 같이, 반사형 액정 표시 장치에서는 화소전극을 반사가 잘 되는 물질로 형성하여 외부에서 입사된 빛을 반사시켜 화상을 표현한다. 따라서, 소비 전력을 감소시켜 장시간 사용할 수 있다.

그런데, 이러한 액정 표시 장치에서 반사 전극은 평탄한 면을 가지고 있어, 빛이 거울에서 반사되는 것과 같은 반사, 즉 거울반사(또는 정반사(正反射))를 하기 때문에, 광원의 위치에 따라 입사광의 정반사 방향에서만 빛의 휘도가 높고 정면의 휘도는 낮은 문제가 있다.

따라서, 시야각을 넓히기 위해 정반사 방향 이외의 영역까지 빛을 확산시키는 산란필름을 사용한 예가 제시되었다.

이러한 종래의 반사형 액정 표시 장치를 도 2에 도시하였는데, 도시한 바와 같이 종래의 반사형 액정 표시 장치에서는 제 2 기판(21) 상부에 전방산란필름(front scattering film)(40)이 배치되어 있다.

그러나, 전방산란필름(40)을 사용하는 경우 전방산란필름(40)에서의 백스캐터링(back scattering)에 의해 이미지 흐림(image blurring)이 발생하여 액정 표시 장치의 표시 효율을 떨어뜨린다.

왜냐하면 전방산란필름 부착방식의 경우 10㎛이하의 셀 내부에서 반사된 빛이 6㎜(셀 내부층의 약 100배)정도의 유리 기판을 지나 산란 필름에서 산란되기 때문에 인접화소간의 색번짐으로 인한 색특성이 나빠지기 때문이다.

한편, 도 3은 종래의 또 다른 예를 도시하고 있는 바, 화소 전극이 요철을 가지도록 하여 반사되는 빛을 산란시킬 수도 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 보호층(17)의 상부면에 굴곡을 형성하여 반사 전극(18)의 표면이 요철 형태를 가지도록 한다. 따라서, 반사되는 빛의 각도를 변화시켜 정면 휘도를 향상시킬 수 있다.

그런데, 정면 방향으로 빛이 반사되도록 하기 위해서는 요철의 경사각이 10도 내외를 이루도록 형성해야 한다. 이와 같이, 경사각이 10도 내외를 이루도록 요철을 형성하기 위해서는 공정 조건이 까다롭고 재현성이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 이러한 반사형 액정 표시 장치에서 하판의 전극은 금속 물질로 형성하고 상판의 전극은 투명 도전 물질로 형성하는데, 이때 상하판 전극의 일함수 차이로 인해 플리커(flicker)가 많이 발생하는 문제가 있다.

따라서, 산란 필름을 부착하는 방식이나 요철 반사판을 사용하는 경우 보다는 산란층을 포함하는 컬러필터를 이용하여 셀 내부에서 산란시키는 방식이 색특성에 유리하다.

한편, 참조 부호 50, 51은 각각 얼라인 키(align key)를 나타내는 것으로 이들은 서로 대향하는 상부기판(21)과 하부기판(11)상에 각각 형성되어서, 두 기판을 합착하기 위하여 두 기판을 얼라인하는 기준점으로 사용되고 있다. 즉, 얼라인 공정의 작업자는 두 기판상의 얼라인 패턴(pattern)이 일치하는지 아닌지를 보고서 두 기판의 얼라인 정도를 판단한다. 그리고, 상기 얼라인 패턴은 구성요소가 형성되지 않는 기판상의 비 액티브영역에 형성되기 때문에 얼라인공정이 완료되면, 커팅되어 폐기된다.

그러나, 도 4에서 보는 바와 같이 산란층(42)을 포함하는 컬러필터(23)는 일반 컬러필터에 산란층(42)을 코팅하는 방식으로 비교적 손쉽게 제작이 가능한 반면, 산란층(42)을 코팅함에 있어 평탄화가 이루어지기 때문에 셀 공정시 하판에 형성된 키(key)(51)들이 컬러필터에 형성된 산란층으로 인하여 상판 키(key)(50)에 의하여 자동 인식되지 못하는 문제점이 있다.

최근, 자연색에 가까운 풀컬러(full color)를 구현하기 위하여 액정 표시소자는 과거보다 더욱 더 고집적화되는 추세에 있기 때문에, 소자간 간격은 매우 협소해지고 있다. 따라서, 조금만 틀려도 초기설계 위치가 아닌곳에 해당 소자가 형성되어 색재현성을 저하시키고, 이와 함께 수율을 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수 있기 때문에 얼라인의 중요성이 새삼 강조되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 추가의 포토(photo) 공정 없이 키 부의 산란층이 형성되지 않게 하여 셀(cell) 공정시 자동화에 문제점이 없게 하는 컬러필터(color filter) 제작방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기타 다른 목적이나 효과는 이후 설명되는 본 발명에 따른 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 통해 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 반사형 액정 표시 장치의 단면도.

도 2 , 도 3 그리고 도4는 각각 종래의 서로 다른 반사형 액정 표시 장치에 대한 단면도.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사형 액정 표시 장치의 단면도.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정 표시 장치의 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

111 : 제 1 기판 112 : 게이트 전극

118 : 화소 전극 121 : 제 2 기판

122 : 블랙 매트리스 123 : 컬러필터

124 : 공통 전극 130 : 액정층

140 : 산란층 150 : 상판 키

152 : 하판 키

본 발명은 반사형 내지는 반사투과형 액정 표시장치 모두에 적용되는 것으로 컬러필터(color filter)에 산란층이 코팅될 때 추가의 포토 공정 없이도 얼라인 키 부에 산란층이 코팅되지 못하게 하여 셀 공정시 자동 키(key) 인식을 가능케 하는 기술에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일측면에 따르면, 표시영역과 비표시영역을 가진 하부 기판과; 상기 하부기판상의 스위칭소자와; 상기 스위칭소자와 연결된 반사전극과; 상기 하부기판의 비표시영역에 형성된 하판 얼라인키와;상기 하부기판과 이격되어 대향하는 투명한 상부기판과; 상기 상부기판의 하부에 형성된 복수개의 블랙매트릭스와; 상기 복수개의 블랙매트릭스 사이에 위치한 컬러필터와; 상기 컬러필터의 하부에 위치한 산란층과; 상기 산란층 하부에 위치하고 상기 하부기판의 반사전극과 대향하는 공통전극과; 상기 하판얼라인키와 대응하는 위치에서 상기 상부기판의 하부에 형성된 상판 얼라인키와; 상기 상판 얼라인키의 하부에 위치하고, 상기 컬러필터와 동일물질인 산란층증착방지층과; 상기 반사전극과 상기 공통전극 사이에 충진된 액정층을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면,투명기판과; 상기 투명기판상에 형성된 복수개의 블랙매트릭스와; 상기 블랙매트릭스와 동일층에 형성되고 상기 기판의 외곽에 위치한 얼라인키와; 상기 각 블랙매트릭스 사이에 위치한 컬러필터와; 상기 컬러필터상에 형성된 산란층과; 상기 얼라인키상에 형성된 산란층증착방지층과; 상기 산란층 상에 형성된 공통전극을 포함하는 액정표시장치용 컬러필터기판을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 표시영역과 비표시영역이 정의된 투명기판상에 금속을 증착하여 표시영역에 다수개의 블랙매트릭스를 비표시영역에 얼라인키를 형성하는 단계와; 상기 다수개의 블랙매트릭스 사이와 상기 얼라인키상에 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스 사이의 컬러필터의 상부에 산란층을 형성하는 단계와; 상기 산란층의 상부에 투명공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터기판의 제조방법을 제공한다.

상기 산란층증착방지층의 두께는 상기 하나의 컬러필터의 두께와 실질적으로 동일하며, 상기 산란층증착방지층은 적(R), 녹(G), 청(B) 세 번의 형성 공정 중선택이 가능하다.

상기 산란층증착방지층의 두께는 상기 산란층의 두께 보다도 큰 것을 특징으로 하며, 다만 그 두께가 키 인식이 가능한 수준까지는 산란층의 높이 보다 낮아도 무방하다.

상기 산란층증착방지층은 상기 표시영역으로 정의되는 컬러필터의 어레이부의 외곽에 있는 비표시영역에 존재하며, 상기 컬러필터와 같은 물질로 이루어져 있다.

상기 산란층증착방지층의 두께는 상기 두 개 이상의 컬러필터의 두께와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다. 다시 말해서, 상기 컬러필터(color filter)의 어레이부의 외곽 키(key) 부분에 있는 컬러필터(color filter)층은 적(R), 녹(G), 청(B) 세 번의 형성 공정 중 두 번 내지는 세 번을 연속하여 형성하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하겠다.

--제 1 실시예--

도 5는 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치의 단면을 도시한 것으로서, 도시한 바와 같이 소정간격을 가지고 제 1 기판(111)과 제 2 기판(121)이 배치되어 있다.

하부의 제 1 기판(111) 상에는 게이트(gate) 전극(112)이 형성되어 있으며, 그 위에 게이트 절연막(113)이 형성되어 있다. 다음, 게이트 전극(112) 상부의 게이트 절연막(113) 위에는 액티브층(114)과 오믹 콘택층(115a, 115b)이 차례로 형성되어 있다. 오믹 콘택층(115a, 115b) 위에는 소스 및 드레인 전극(116b, 116c)이 형성되어 있는데, 소스 및 드레인 전극(116b, 116c)은 게이트 전극(112)과 함께 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.

한편, 소스 및 드레인 전극(116b, 116c)과 같은 물질로 이루어진 데이터 배선(116a)이 게이트 절연막(113) 위에 형성되어 있으며, 데이터 배선(116a)은 소스 전극(116b)과 연결되어 있다. 데이터 배선(116a)은 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의한다.

다음, 데이터 배선(116a)과 소스 및 드레인 전극(116b, 116c) 상부에는 유기 물질로 이루어진 보호층(117)이 형성되어 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있으며, 보호층(117)은 드레인 전극(116c)을 드러내는 콘택홀(117a)을 가진다.

이어서, 보호층(117) 상부의 화소 영역에는 화소 전극(118)이 형성되어 있어, 콘택홀(117a)을 통해 드레인 전극(116c)과 연결되어 있다. 여기서, 화소 전극(118)은 금속과 같은 도전 물질로 이루어져 있다.

제 1 기판 상부에는 제 1 기판과 일정 간격 이격되어 제 2 기판이 배치되어 있고, 제 2 기판의 하부에는 블랙 매트리스(112)가 형성되어 있다. 상기 블랙 매트릭스(112)는 화소 영역 이외의 부분에서 빛이 새는 것을 방지하는 것으로, 투명 전극의 가장자리를 덮고 있다.

다음, 블랙 매트리스(112)의 하부에는 (R), 녹(G), 청(B)의 색이 순차적으로 반복되어 있는 컬러필터(color filter)(123a)가 형성되어 있는데,컬러필터(color filter)(123)는 하나의 색이 하나의 화소 영역에 대응한다.

이어, 상기 컬러필터(color filter)하부에는 반사된 빛을 산란시키며 고분자 매트릭스로 이루어진 산란층(140)이 형성되어 있다.

계속하여, 상기 산란층(140) 하부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통전극(124)이 형성되어 있다. 여기서, 공통전극(124)은 인듐-틴-옥사이드(indium thin oxide:ITO)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.

다음으로, 화소전극(118)과 공통전극(124) 사이에는 액정층(130)이 위치하며, 액정층(130)의 액정 분자는 화소전극(118)과 공통전극(124)에 전압이 인가되었을 때, 두 전극 사이에 생성된 전기장에 의해 배열 상태가 변화된다. 이때, 화소전극(118) 상부와 공통전극(124) 하부에는 각각 배향막(미도시)이 형성되어 있어, 액정 분자의 초기 배열 상태를 결정한다.

한편, 액정 표시소자는 소정의 간격 만큼 격리된 상부 기판과 하부 기판으로 구성된 두개의 기판과 두 기판 사이에 삽입된 액정과, 두 개의 기판과 액정 사이에 형성된 복수개의 레이어(layer)들로 이루어져 있는 바. 두 기판을 합착하기 위해 두 기판을 얼라인하는 기준점으로 사용하기 위하여 얼라인 키(key)가 사용되고 있다.

이와 같이, 상기 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(color filter) 제작시 키(key)부분에도 칼라 레진층을 형성시키면 키(key)부분에 산란층이 코팅되지 못하여 하판에 있는 키(key)들의 자동인식이 가능하다.

도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시소자의 제조방법을 설명한다.

제 1 기판의 제작 방법은 기존의 어레이 기판의 제작 방법과 동일하므로 본 발명에 있어서는 제 2 기판을 중심으로 제작 방법을 설명하겠다.

유리와 같이 투명한 제 2 기판(121) 상부에는 화소전극(118)의 가장자리를 덮고있는 블랙 매트리스(122)를 형성한다. 블랙 매트리스(122)는 크롬과 같은 금속을 증착하고 패턴닝하여 형성할 수 있으며, 또는 흑색 수지를 사용할 수도 있다. 본 발명의 경우에는 상기 블랙 매트리스(122)와 상판 키(key)(150)부분을 동시에 형성하므로 흑색 수지보다는 크롬과 같은 금속을 증착하여 블랙 매트리스(150)와 상판 키(key)(150)부분을 동시에 패턴닝하여 형성함이 바람직하다.

이어, 블랙 매트리스(150) 상부에 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(color filter)(123)를 각각 형성한다. 이때, 상기 컬러필터(color filter)(123)는 안료 분산법이나 염색법, 인쇄법 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 컬러필터(123) 제작시 키(key)(150) 부분에도 칼라 레진을 증착하고, 패턴하여 컬러필터(123a)를 형성한다.

계속하여, 상기 컬러필터(123) 상부에는 산란층(140)을 형성한다. 상기 산란층(140)은 코팅시 평탄화가 이루어지기 때문에 컬러필터 어레이(array)부의 외곽에 있는 상판 키(key)(150) 부에 형성된 컬러필터(123a)층은 산란층이 코팅 되지 못하게 하는 댐 역할을 한다.

이때, 산란층(140)은 고분자 매트릭스에 원형 입자를 분산시켜 스핀 코팅한 후 고분자를 경화시켜 형성할 수 있으며, 또는 고분자 매트릭스를 코팅하고 스프레이로 원형 입자를 산포한 후, 고분자를 경화시켜 형성할 수도 있다. 여기서, 고분자 매트릭스로는 폴리아미드(polyamide)나 폴리이미드(polyimide) 또는 포토아크릴 수지(photoacrylic resin)와 같은 물질을 이용할 수 있다.

한편, 고분자 매트릭스에 포함되는 원형 입자는 그 크기가 커질수록 산란 정도도 커지는데, 원형 입자가 커질수록 막두께도 두꺼워지므로, 막두께 및 입사광의 파장을 고려하여 원형 입자의 지름은 1 ㎛ 내지 20 ㎛ 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 산란층(140) 내에 다양한 크기를 가지는 원형 입자를 포함시킬 수 있으며, 또는 동일한 크기의 원형 입자를 포함시킬 수도 있다.

이어, 산란층(140)상부에는 ITO와 같은 투명한 도전 물질을 증착하고 패턴닝하여 투명 전극(124)을 형성한다.

본 발명의 제 1 실시예에서는 안료 분산법 또는 인쇄법으로 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(color filter) 제작시(123) 상기 컬러필터 어레이(array) 부의 외곽에 있는 상판 키(key)(150) 부분에도 컬러필터를 형성함으로써, 산란층(140)이 키(key) 부분에 코팅되지 못하는 점에 그 특징이 있다.

이때, 적(R), 녹(G), 청(B) 세 번의 형성 공정 중 선택이 가능하며 상판 키(key)(150) 부분에 형성되는 컬러필터(color filter)(123a)층의 높이는 코팅되는 산란층(140)의 높이보다 같거나 큰 것이 유리하지만 상판 키(key)(150) 부분이 인식 가능한 수준까지는 산란층의 높이보다 낮아도 무방하다.

일반적으로는 컬러필터층은 1??2㎛정도로 형성되며 코팅되는 산란층은 1??3㎛정도 이므로 사용되는 컬러필터(color filter) 두께에 따라 산란층의 두께를 조절하거나 코팅 될 산란층을 고려하여 컬러필터층을 형성시킬 수 있다.

이러한 방법으로 포토(photo) 공정의 추가 없이 자동 키(key) 인식이 가능한 산란층을 포함한 컬러필터를 제작할 수 있다.

--실시예 2 --

도 6은 실시예 2에 따른 액정 표시장치의 단면을 도시한 것으로, 산란층(240)의 두께가 컬러필터의 두께보다 클 경우에는 상기 산란층(240)은 코팅시 평탄화가 이루어지기 때문에 컬러필터 어레이(array)부의 외곽에 있는 상판 키(key)(250) 부에 형성된 컬러필터(color filter)층은 산란층(240)이 코팅 되지 못하게 하는 댐 역할을 하지 못한다..

이와 같이 댐 역할을 하지 못하는 경우에 그림 6에서 보는 바와 같이 컬러필터 어레이(array)부의 외곽에 있는 상판 키(key)(250) 부에 형성된 컬러필터(223a, b, c)층의 높이를 크게할 수 있다. 다시 말해서, 상판 키(key)(250) 부에 있는 컬러필터(223a, b, c)를 1회 내지 3회 까지 형성하는 것이 가능하다.

예컨대, 컬러필터 레진(resin)은 적색(Red)(223a) 패턴 공정 후에 녹색(Green)(223b)을 코팅할 경우, 기형성된 적색(Red)(223a) 패턴 위에 녹색(Green)(223b)층이 올라가게 하는 것이 가능하다. 다시, 기형성된 녹색(Green)(223b) 패턴 위에 청색(Blue)(223c)층이 올라가는 것도 가능하다.

따라서, 코팅되는 산란층(240)의 높이가 컬러필터(color filter)(223)층의높이보다 크더라도 상판 키(key)(250) 부에 형성된 컬러필터(color filter)층의 두께를 설계된 어레이(array)부에 있는 컬러필터의 3 배까지 높일 수 있어 상판 키(Key) 부분에 산란층이 코팅되는 것을 막을 수 있다.

--실시예 3 --

실시예 1 과 2 에서는 컬러필터 어레이(array)부의 외곽에 있는 상판 키(key) 부분에 컬러필터(color filter)를 1회 내지 3회 형성함으로서 산란층이 코팅되지 못하게 하는 방법을 제시하고 있다.

실시예 3에서는 이와 달리 산란층을 증착하고 패턴한 후, 마스크를 사용하여 1 회의 포토 공정을 추가함으로서 키(key) 부분의 산란층을 제거하여 키(key) 부분에 산란층이 코팅되는 것을 막는 컬러필터(color filter) 제조 방법을 제공하고 있다.

그러나, 제 1, 2 실시예에서와 같이, 어레이(array) 부의 컬러필터 제작시 외곽에 있는 키(key) 부분에 컬러필터에 댐을 형성함으로서 산란층이 코팅되는 것을 막는 방법 보다는 제 3 실시예에서와 같이, 산란층을 제거함으로서 산란층이 코팅되는 것을 막는 방법은 포토(photo) 공정이 늘어나므로 바람직하지 않다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 산란층을 포함하는 컬러필터(color filter)를 이용하게 되면, 셀(cell) 외부에 산란 필름을 부착하는 것 보다는 백스캐터링에 의한 이미지 흐림이 발생하는 단점을 예방하는 점에서, 그리고 반사 전극의 표면을 요철 형태로 하는 것 보다는 공정 조건이 용이하며 재현성이 높아지는 점에서 유리하다.

다만, 산란층을 포함하는 컬러필터는 일반 컬러필터(color filter)에 산란층을 코팅하는 방식으로 비교적 손쉽게 제작이 가능한 반면 셀 공정시 하판에 형성된 키들이 상판의 산란층으로 인해 자동 인식되지 못하는 문제점이 있어 왔는 바, 컬러필터 제작(color filter)시 어레이부의 외곽에 있는 키부에 컬러필터를 1회 내지는 3회 형성함으로서 산란층이 상판 키부에 코팅되지 못하여 하판 키들의 자동 인식이 가능하게 되었다.

특히 산란층을 포함하는 컬러필터(color filter)의 제작의 경우 추가의 포토(photo) 공정 없이 산란층을 제거할 수 있어 공정의 단순화를 도모할 수 있다.

Claims (9)

1. 표시영역과 비표시영역을 가진 하부 기판과;

   상기 하부기판상의 스위칭소자와;

   상기 스위칭소자와 연결된 반사전극과;

   상기 하부기판의 비표시영역에 형성된 하판 얼라인키와;

   상기 하부기판과 이격되어 대향하는 투명한 상부기판과;

   상기 상부기판의 하부에 형성된 복수개의 블랙매트릭스와;

   상기 복수개의 블랙매트릭스 사이에 위치한 컬러필터와;

   상기 컬러필터의 하부에 위치한 산란층과;

   상기 산란층 하부에 위치하고 상기 하부기판의 반사전극과 대향하는 공통전극과;

   상기 하판얼라인키와 대응하는 위치에서 상기 상부기판의 하부에 형성된 상판 얼라인키와;

   상기 상판 얼라인키의 하부에 위치하고, 상기 컬러필터와 동일물질인 산란층증착방지층과;

   상기 반사전극과 상기 공통전극 사이에 충진된 액정층

   을 포함하는 액정표시장치
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 산란층증착방지층의 두께는 상기 하나의 컬러필터의 두께와 실질적으로 동일한 액정표시장치
3. 제 1 항에 있어서

   상기 산란층증착방지층의 두께는 상기 산란층의 두께 보다도 큰 액정표시장치
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 산란층증착방지층의 두께는 상기 두 개 이상의 컬러필터의 두께와 실질적으로 동일한 액정표시장치
5. 투명기판과;

   상기 투명기판상에 형성된 복수개의 블랙매트릭스와;

   상기 블랙매트릭스와 동일층에 형성되고 상기 기판의 외곽에 위치한 얼라인키와;

   상기 각 블랙매트릭스 사이에 위치한 컬러필터와;

   상기 컬러필터상에 형성된 산란층과;

   상기 얼라인키상에 형성된 산란층증착방지층과;

   상기 산란층 상에 형성된 공통전극

   을 포함하는 액정표시장치용 컬러필터기판
6. 제 5항에 있어서,

   상기 산란층증착방지층은 상기 컬러필터와 같은 물질로 이루어진 컬러필터기판
7. 제 5항에 있어서,

   상기 산란층증착방지층의 두께는 적어도 상기 하나의 컬러필터층 보다 큰 컬러필터기판
8. 표시영역과 비표시영역이 정의된 투명기판상에 금속을 증착하여 표시영역에 다수개의 블랙매트릭스를 그리고 비표시영역에 얼라인키를 형성하는 단계와;

   상기 다수개의 블랙매트릭스 사이와 상기 얼라인키상에 컬러필터를 형성하는 단계와;

   상기 블랙매트릭스 사이의 컬러필터의 상부에 산란층을 형성하는 단계와;

   상기 산란층의 상부에 투명공통전극을 형성하는 단계

   를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터기판의 제조방법
9. 제 8항에 있어서,

   상기 얼라인키상에 형성된 컬러필터는 적어도 한 개의 층인 컬러필터기판 제조방법