KR101724183B1 - 컬러필터, 이를 포함하는 터치 센서 모듈, 디스플레이 장치 및 액정 표시 장치, 컬러필터의 제조방법, 및 상기 컬러필터를 포함하는 터치 센서 모듈의 제조방법 - Google Patents

컬러필터, 이를 포함하는 터치 센서 모듈, 디스플레이 장치 및 액정 표시 장치, 컬러필터의 제조방법, 및 상기 컬러필터를 포함하는 터치 센서 모듈의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 컬러필터, 이를 포함하는 터치 센서 모듈, 디스플레이 장치 및 액정 표시 장치, 컬러필터의 제조방법 및 상기 컬러필터를 포함하는 터치 센서 모듈의 제조방법에 관한 것이다.

Description

컬러필터, 이를 포함하는 터치 센서 모듈, 디스플레이 장치 및 액정 표시 장치, 컬러필터의 제조방법, 및 상기 컬러필터를 포함하는 터치 센서 모듈의 제조방법{COLOR FILTER, TOUCH SENSER MODULE, DISPLAY DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DEVICE COMPRISING THE COLOR FILTER, MANUFACTURING METHOD OF THE COLOR FILTER, AND MANUFACTURING METHOD OF TOUCH SENSER MODULE HAVING THE COLOR FILTER}
본 명세서는 컬러필터, 이를 포함하는 터치 센서 모듈, 디스플레이 장치 및 액정 표시 장치, 컬러필터의 제조방법 및 상기 컬러필터를 포함하는 터치 센서 모듈의 제조방법에 관한 것이다.
최근 모바일 디스플레이 시장이 급격히 확장되고 있고 시장 확대의 주류에는 터치 스크린이 자리 잡고 있다. 터치 스크린은 키보드나 마우스와 같은 입력 장치를 사용하지 않고 화면에 직접 사람의 손이나 물체를 접촉시켜 입력하는 방식으로 화면에서 대부분의 조작, 즉, 인터넷 활용, 동영상, 멀티 터치 등을 용이하게 할 수 있기 때문에 그 편리성에 있어서 최적의 유저 인터페이스로 자리 잡게 되었다. 터치 스크린은 그 구현방식에 있어서 대표적으로 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 광학 방식, 적외선 방식 등이 있다. 터치 스크린 시장의 초기에는 기술진입의 장벽이 낮고 원가가 낮아서 저항막 방식이 90% 이상의 점유율을 차지하였다. 그러나 내구성이 떨어지고 빛 투과율이 낮은 단점이 있고, 결정적으로 멀티 터치 구현이 거의 불가능하기 때문에 현재에는 저가 제품에 주로 적용되고 있다. 저항막 방식의 단점을 극복할 수 있는 구현방식으로 최근 정전용량방식이 터치 스크린 시장에서 주로 사용되고 있다. 정전용량 방식은 사람의 몸에서 발생하는 미세전류를 감지해 구동하는 방식으로 정전류를 이용하기 때문에 터치 감도가 우수하고, 특히 멀티 터치 기능이 가능하므로 터치스크린 패널 시장에서 강력한 구동방식으로 사용되고 있다. 또한 커버로서 유리를 사용하기 때문에 내구성이 좋고, 빛 투과율도 90% 이상을 가지며 고급스런 감도를 준다.
그런데, 소비자의 욕구가 다양해짐에 따라 종래의 블랙 베젤뿐만 아니라 좀더 다양한 색을 가진 베젤에 대한 필요성이 대두되었다. 종래의 블랙이 아닌 화이트 베젤이나 컬러 베젤의 경우 차폐 특성이 확보되지 않아서 필름을 적용하거나 여러 번 코팅을 하여 후막을 형성하는 방법을 사용하였는데, 이 방법으로도 차광 특성이 확보되지 않아서 원하는 색을 한번 이상 코팅한 후 그 위에 블랙을 코팅하거나 그레이 색을 추가하여 차광특성을 확보하였다. 그러나 이런 경우 후막이 되어서 후공정으로 메탈 배선을 도입하는 것이 어렵게 된다는 문제점이 있다.
그래서, 화이트 베젤이나 컬러 베젤을 구현하기 위한 새로운 재료나 새로운 공정이 요구되었다.
한국공개특허 제 2013-0135073 호
본 명세서는 컬러필터, 이를 포함하는 터치 센서 모듈, 디스플레이 장치 및 액정 표시 장치, 컬러필터의 제조방법 및 상기 컬러필터를 포함하는 터치 센서 모듈의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 명세서는 기판; 상기 기판 상에 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스패턴을 포함하는 표시부; 및 컬러베젤부를 포함하는 비표시부를 포함하며, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부가 구비된 기판의 면에 구비된 것인 컬러필터를 제공한다.
또한, 본 명세서는 상기 컬러필터를 포함하는 것인 터치 센서 모듈을 제공한다.
또한, 본 명세서는 상기 컬러필터를 포함하는 것인 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 명세서는 상기 컬러필터를 포함하는 것인 액정 표시 장치를 제공한다.
또한, 본 명세서는 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스패턴을 포함하는 표시부 및 비표시부를 갖는 컬러필터의 제조방법에 있어서,
기판 상에 상기 표시부의 컬러패턴을 각각 형성할 때, 상기 비표시부에 상기 표시부에 형성되는 패턴과 조성이 같은 패턴을 동시에 형성하여 컬러베젤부를 형성하는 단계를 포함하는 것인 컬러필터의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 명세서는 상기 컬러필터를 이용하여 터치 센터 모듈을 제조하는 단계를 포함하는 것인 터치 센서 모듈의 제조방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태의 터치 센서 모듈의 베젤은 이를 제조 공정이 감소되어 이에 따른 제조비용이 절감될 수 있습니다.
본 명세서의 일 실시상태의 터치 센서 모듈의 베젤의 두께가 얇은 장점이 있다.
도 1은 종래기술의 터치 센서 모듈을 제조하는 모식도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 터치 센서 모듈을 제조하는 모식도이다.
도 3은 본 명세서의 또 다른 실시상태에 따른 터치 센서 모듈을 제조하는 모식도이다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 명세서는 기판; 상기 기판 상에 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스패턴을 포함하는 표시부; 및 컬러베젤부를 포함하는 비표시부를 포함하며, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부가 구비된 기판의 면에 구비된 것인 컬러필터를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기판은 투명하다면 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에서 일반적인 기판을 사용할 수 있다. 예를 들면, 유리 기판, 플라스틱 기판 등일 수 있다.
상기 플라스틱 기판의 재질은 특별히 한정하지는 않으나, 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene Terephthalate), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌프탈레이트(polyethylene phthalate), 폴리부틸렌프탈레이트(polybuthylene phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN; Polyethylene Naphthalate), 폴리카보네이트(PC; polycarbonate), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰(polyether sulfone), 폴리디메틸실록산(PDMS; polydimethyl siloxane), 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone), 폴리이미드(PI; polyimide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 재질을 포함할 수 있다. 상기 플라스틱 기판은 단층 또는 복층의 형태로 사용할 수 있다.
상기 기판이 플렉서블(flexible)한 소자에 적용되는 경우에는, 상기 기판 적층체는 플랙시블 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 휘어질 수 있는 박막 형태의 글래스, 플라스틱 또는 필름 형태의 기판을 사용할 수 있다.
본 명세서의 컬러필터는 상기 기판 상에 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스패턴을 포함하는 표시부를 포함한다.
본 명세서에서, 상기 표시부는 데이터가 시각적으로 표현되는 부분을 의미하며, 후술할 비표시부는 상기 표시부와 반대로 데이터가 시각적으로 표현되지 않는 부분을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 기판 중 표시부의 위치는 데이터가 시각적으로 표현되는 부분이라면 특별히 한정되지 않는다. 필요에 따라, 기판 중 데이터가 시각적으로 표현되는 부분이 가운데에 위치하는 경우 상기 표시부는 기판의 면 중 가운데에 위치할 수 있다. 이때, 기판 상에서 '가운데'에 위치한다는 의미는 기판의 정 가운데의 점을 포함하는 영역이거나, 기판의 정 가운데의 점을 포함하지 않더라도 기판 상에 비표시부에 대하여 상대적으로 가운데 영역에 위치하는 것을 의미한다.
상기 표시부와 컬러베젤부는 상기 기판의 같은 면에 구비되고, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부와 이격될 수 있다.
본 명세서에서, 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴의 색은 데이터가 시각적으로 표현할 수 있다면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 적색, 청색, 녹색, 노란색 및 흰색 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 블랙 매트릭스패턴은 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴의 둘레를 감싸면서 각각의 컬러패턴의 테투리에 구비될 수 있다.
본 명세서의 컬러필터는 컬러베젤부를 포함하는 비표시부를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부가 구비된 기판의 면에 구비될 수 있으며, 즉 상기 컬러베젤부는 기판 상에 표시부와 같은 면에 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 기판 중 컬러베젤부의 위치는 데이터가 시각적으로 표현되지 않는 비표시부라면 특별히 한정되지 않는다. 필요에 따라, 기판 중 데이터가 시각적으로 표현되지 않는 비표시부가 기판의 면 중 테두리부에 위치하는 경우 상기 컬러베젤부는 기판의 면 중 테두리부에 위치할 수 있다. 이때, 기판 상에서 '테두리부'에 위치한다는 것은 기판 중 표시가 구비된 기판의 면의 모서리로부터 가운데 또는 내측으로 일정 이상의 폭을 갖는 영역을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 표시부와 컬러베젤부는 상기 기판의 같은 면에 구비되고, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부와 이격되어 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 표시부와 컬러베젤부는 상기 기판의 같은 면에 구비되고, 상기 표시부와 이격된 컬러베젤부와 상기 표시부 사이에 구비된 블랙베젤부를 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 표시부는 적색, 청색 및 녹색의 컬러패턴 및 각각의 컬러패턴의 테두리에 구비된 블랙 매트릭스 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 상기 표시부와 이격된 컬러베젤부와 상기 표시부 사이에 구비된 블랙베젤부를 더 포함할 수 있다.
상기 컬러베젤부는 상기 표시부의 컬러패턴 중 적어도 하나의 패턴과 조성이 같은 패턴을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부의 컬러패턴 중 적어도 하나의 패턴과 조성이 같은 패턴이 적층된 것일 수 있다.
상기 블랙베젤부는 상기 표시부의 블랙 매트릭스 패턴의 패턴과 조성이 같은 패턴일 수 있다.
이때, 패턴이 적층된다는 것은 둘 이상의 패턴 중 일 부분이 서로 겹쳐진 상태를 의미하며, 적층된 둘 이상의 패턴의 형태는 서로 같거나 상이할 수 있다. 구체적으로, 적층된 둘 이상의 패턴의 형태가 서로 같은 경우 하부 패턴 상에 하부 패턴의 표면전체와 겹치도록 상부 패턴이 형성될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 컬러베젤부는 블랙을 제외한 컬러베젤일 수 있다. 이 경우 표시부와의 경계를 명확하게 하기 위해 표시부의 컬러패턴과 컬러베젤 사이에 구비된 블랙베젤부를 더 포함할 수 있다. 상기 컬러베젤의 색은 블랙이 아니라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 백색계열, 적색계열, 청색계열, 골드계열, 황색계열, 녹색계열 또는 자색계열일 수 있다.
상기 컬러베젤부의 두께는 5 ㎛ 미만일 수 있다. 이 경우 컬러베젤부의 색을 조정하고, 빛이 반사되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기 컬러베젤부의 두께는 0.5 ㎛ 이상 4 ㎛ 미만일 수 있으며, 필요에 따라, 상기 컬러베젤부의 두께는 1 ㎛ 이상 3 ㎛ 미만일 수 있다.
상기 컬러베젤부의 폭은 상기 기판의 면의 모서리로부터 1mm 이상 50mm 이하일 수 있다. 베젤부의 폭이 50mm 초과로 넓어질 경우 TV 등의 디스플레이 제품을 제조하기에는 편하나 디자인 상으로 투박하고 공간을 많이 차지는 단점이 있고 1mm 미만으로 좁아질 경우 화상이 구현되는 부분(Active area)와 일체감이 있어 뛰어난 디자인 특성을 확보할 수 있으나 디스플레이 제품 제조 공정에 있어서 합착 공정이 어려워 생산 수율 등이 떨어질 수 있다. 구체적으로, 상기 컬러베젤부의 폭은 1 mm 이상 50 mm 이하일 수 있으며, 필요에 따라, 상기 컬러베젤부의 폭은 5 mm 이상 30 mm 이하일 수 있다.
상기 컬러베젤부의 광투과율은 5% 이상 90% 이하일 수 있다. 광투과율이 낮을수록 좋으나 블랙을 제외한 칼라베젤부로 5% 미만을 달성하기가 재료상으로 불가 하며 90%초과의 투과율 역시 재료상으로 해당 두께에서 구현이 불가하다. 구체적으로, 상기 컬러베젤부의 광투과율은 5% 이상 90% 이하일 수 있으며, 필요에 따라, 상기 컬러베젤부의 광투과율은 10% 이상 80% 이하일 수 있다.
상기 컬러베젤부의 폭은 기판의 면의 4개의 모서리로부터 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 기판의 면의 서로 마주보는 2개의 모서리로부터 가운데 또는 내측으로 일정 이상의 폭을 갖는 컬러베젤부는 서로 동일한 폭을 가질 수 있다.
상기 기판의 가로로 서로 마주보는 2개의 모서리로부터 가운데 또는 내측으로 일정 이상의 폭을 갖는 컬러베젤부는 가로베젤부이며, 상기 기판의 세로로 서로 마주보는 2개의 모서리로부터 가운데 또는 내측으로 일정 이상의 폭을 갖는 컬러베젤부는 세로베젤부라고 할 때, 상기 가로베젤부와 세로베젤부는 서로 상이한 폭을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 가로베젤부는 세로베젤부보다 폭이 넓을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기판의 면의 4개의 모서리 중 적어도 하나의 모서리로부터 내측으로 일정 이상의 폭을 갖는 컬러베젤부와 기판 사이에 구비된 기능성 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 기능성 패턴의 기능은 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 상기 기능성 패턴은 디스플레이 장치의 리턴키, 카메라 홀, 홈키, 설정키, 종료키 및 메뉴키의 기능을 수행하기 위한 패턴일 수 있다.
본 명세서에서, 기판의 가로는 4개의 모서리 중 상대적으로 길이가 짧은 2개의 마주보는 모서리를 의미하며, 기판의 세로는 4개의 모서리 중 상대적으로 길이가 긴 2개의 마주보는 모서리를 의미할 수도 있고, 그 반대일 수도 있다.
상기 블랙베젤부의 광학밀도는 1 이상 6 이하일 수 있다. 광학 밀도가 1보다 낮을 경우 차광특성이 떨어져 블랙으로서의 역할을 실행하기 어렵고, 6이상인 경우 패턴 형성이 어려운 단점이 있다.
상기 블랙베젤부의 폭은 0.1mm 이상 50mm 이하일 수 있다. 베젤부의 폭이 50mm 초과로 넓어질 경우 TV 등의 디스플레이 제품을 제조하기에는 편하나 디자인 상으로 투박하고 공간을 많이 차지는 단점이 있다. 또한 블랙 베젤부 위에 칼라베젤을 적층하여 사용할 수도 있다. 0.01mm 미만으로 좁아질 경우 화상이 구현되는 부분(Active area)과 일체감이 있으나 합착 공정 시 빛 샘등의 문제가 발생하여 생산수율 저하의 원인이 된다. 구체적으로, 상기 블랙 베젤부의 폭은 0.01mm 이상 50mm 이하일 수 있으며, 더 구체적으로, 상기 블랙 베젤부의 폭은 0.01mm 이상 10mm 이하일 수 있고, 필요에 따라, 상기 블랙베젤부의 폭은 0.1mm 이상 5mm 이하일 수 있다.
본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 컬러필터는 상기 표시부가 구비된 면의 비표시부에 구비된 블랙베젤부; 및 상기 블랙베젤부 상에 구비된 컬러베젤부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 블랙베젤부의 폭은 상기 기판의 면의 모서리로부터 0.01 mm 이상 60mm 이하일 수 있으며, 상기 컬러베젤부의 폭은 상기 기판의 면의 모서리로부터 1mm 이상 50mm 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 표시부는 상기 기판의 면 중 가운데에 위치하며, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부가 구비된 기판의 면 중 테두리부에 위치하고, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부의 컬러패턴 중 적어도 하나의 패턴과 조성이 같은 패턴을 포함하며, 상기 컬러베젤부의 두께는 5 ㎛ 미만이고, 상기 표시부와 이격된 컬러베젤부와 상기 표시부 사이에 구비된 블랙베젤부를 포함하며, 상기 블랙베젤부의 광학밀도는 1 이상 6 이하이고, 상기 블랙베젤부의 폭은 0.01mm 이상 10mm 이하이며, 상기 컬러베젤부의 광투과율은 5% 이상 90% 이하이고, 상기 컬러베젤부의 폭은 기판의 면의 모서리로부터 1mm 이상 50mm 이하일 수 있다.
본 명세서는 상기 컬러필터를 포함하는 것인 터치 센서 모듈을 제공한다.
본 명세서에 있어서, 상기 컬러필터의 표시부 및 컬러베젤부가 구비된 면 상에 구비된 보호기판을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호기판은 투명하다면 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에서 일반적인 기판을 사용할 수 있다. 예를 들면, 유리 기판, 플라스틱 기판 등일 수 있다.
상기 플라스틱 기판의 재질은 특별히 한정하지는 않으나, 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene Terephthalate), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌프탈레이트(polyethylene phthalate), 폴리부틸렌프탈레이트(polybuthylene phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN; Polyethylene Naphthalate), 폴리카보네이트(PC; polycarbonate), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰(polyether sulfone), 폴리디메틸실록산(PDMS; polydimethyl siloxane), 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone), 폴리이미드(PI; polyimide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 재질을 포함할 수 있다. 상기 플라스틱 기판은 단층 또는 복층의 형태로 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호기판 상에 상기 컬러필터의 컬러베젤부에 대응되는 위치에 구비된 보조패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 보조패턴은 컬러필터의 컬러베젤부의 색 조정을 위해 필요에 따라 추가로 구비될 수 있으며, 이를 포함하지 않을 수 있다.
구체적으로, 컬러필터의 컬러베젤부는 컬러필터의 컬러패턴의 형성시 선택된 색의 패턴으로 동시에 형성되므로, 컬러필터의 컬러베젤부의 색은 컬러필터의 컬러패턴의 조합에 의해 발현될 수 있는 색으로 한정된다. 이에 따라, 컬러패턴의 조합에 발현되기에 어려운 색으로 컬러베젤부의 색을 최종적으로 발현하기 위해 보호기판 상에 보조패턴이 추가로 구비될 수 있다.
상기 보조패턴은 보호기판 상에 컬러필터의 컬러베젤부의 색 조정을 위해 필요를 위한 최소한의 두께로 1회 도포에 의해 형성될 수 있다.
상기 보조패턴의 두께는 5 ㎛ 미만일 수 있다. 두께가 5㎛ 미만인 경우에는 경우에 따라 터치 센서층을 별도로 제작하지 않고 보호층에 센서층을 제작하는 OGS(One-glass-solution) 방식으로 제작도 가능한 장점이 있다. 구체적으로 상기 보조패턴의 두께는 5㎛미만일 수 있으며, 필요에 따라, 상기 보조패턴의 두께는 3㎛미만일 수 있다.
상기 보조패턴의 광투과율은 0.1 % 이상 90 % 이하일 수 있다. 디스플레이판에 형성된 칼라 베젤부의 투과율을 고려하여 고객의 니즈에 맞게 최적화할 수 있다.
상기 보조패턴의 폭은 0.1mm 이상 50mm 이하일 수 있다. 디스플레이판에 형성된 칼라베젤부와 동일한 선폭으로 형성하여 일체감을 가지도록 작성할 수 있다.
상기 보조패턴의 색은 컬러패턴, 백색패턴 또는 블랙패턴일 수 있다. 구체적으로, 컬러필터의 컬러베젤부의 색 조정을 위한 투명도가 높은 컬러패턴, 백색패턴 또는 블랙패턴일 수 있다. 필요에 따라, 상기 보조패턴의 색은 백색패턴일 수 있다.
본 명세서의 터치 센서 모듈은 터치 센서층을 더 포함할 수 있다.
상기 터치 센서층은,
1) 상기 보호기판 중 보조 패턴 위에 직접 형성되거나,
2) 상기 보호기판과 컬러필터 사이에 별도의 터치 센서층으로 구비되거나,
3) 컬러 필터기판 위에 바로 형성되거나
4) 상기 컬러필터와, 상기 컬러필터 중 상기 보호기판이 위치하는 면과 반대측 면에 구비된 트랜지스터층 사이에 구비될 수 있다.
터치 센서층의 위치에 따라 구분하면, 상기 1)의 위치의 터치 센서층은 아웃셀 센서 방식 중 OGS(ONE-GLASS- SOLUTION) 방식이며, 상기 2)의 위치의 터치 센서층은 아웃셀 센서이고, 상기 3)의 위치의 터치 센서층은 온 셀 센서이며, 상기 4)의 위치의 센서층은 인셀 센서이다.
본 명세서의 터치 센서 모듈의 터치 센서층은 아웃셀 센서, 온셀 센서 또는 인셀 센서일 수 있다.
상기 터치 센서층의 형성방법 및 재료는 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에서 사용되는 방법 및 재료를 채용할 수 있다.
예를 들면, 상기 아웃셀 센서의 형성방법은 DITO-G/G(double-ITOglass/glass, SITO-G/G(Single ITO-glass/glass, G/F/F(Glass/film/film), G1/F(glass1/ film) 및 OGS(one-glass solution) 등일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 컬러필터의 표시부 및 컬러베젤부가 구비된 면 상에 구비된 보호기판; 및 상기 보호기판 상에 상기 컬러필터의 컬러베젤부에 대응되는 위치에 구비된 보조패턴을 더 포함하며, 상기 보조패턴의 두께는 5 ㎛ 미만이고, 상기 보조패턴의 광투과율은 0.1 % 이상 90 % 이하이며, 상기 보조패턴의 폭은 0.1mm 이상 50mm 이하이고, 상기 보조패턴의 색은 컬러패턴, 백색패턴 또는 블랙패턴일 수 있다.
본 명세서는 상기 컬러필터를 포함하는 것인 디스플레이 장치를 제공한다.
본 명세서는 상기 터치 센서 모듈을 포함하는 것인 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 터치패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin FIlm Transistor- Liquid Crystal Display, LCD-TFT) 및 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 디스플레이 장치는 액정 표시 장치 또는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치일 수 있다.
본 명세서는 상기 컬러필터를 포함하는 것인 액정 표시 장치를 제공한다.
본 명세서는 상기 터치 센서 모듈을 포함하는 것인 액정 표시 장치를 제공한다.
본 명세서는 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스패턴을 포함하는 표시부 및 비표시부를 갖는 컬러필터의 제조방법에 있어서, 기판 상에 상기 표시부의 컬러패턴을 각각 형성할 때, 상기 비표시부에 상기 표시부에 형성되는 컬러패턴과 조성이 같은 패턴을 동시에 형성하여 컬러베젤부를 형성하는 단계를 포함하는 것인 컬러필터의 제조방법을 제공한다.
상기 컬러필터의 제조방법에서, 상술한 컬러필터와 중복되는 구성의 특징 및 설명은 동일하게 인용될 수 있다.
상기 컬러베젤부는 컬러필터의 비표시부에 형성된다면, 형성되는 위치는 특별히 한정되지 않는다.
상기 표시부는 상기 기판의 면 중 가운데에 형성되며, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부가 구비된 기판의 면 중 테두리부에 형성될 수 있다.
상기 표시부 및 비표시부에 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 비표시부에 둘 이상의 컬러패턴이 형성되는 경우에는 상기 둘 이상의 컬러패턴이 적층되어 컬러베젤부를 형성할 수 있다.
상기 컬러베젤부는 상기 표시부와 이격되어 형성되거나, 상기 표시부의 테두리에 형성될 수 있다.
상기 표시부의 플랙 매트릭스패턴을 형성할 때, 상기 표시부와 이격된 컬러베젤부와 상기 표시부 사이에 블랙베젤부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 컬러베젤부를 형성하는 단계는 표시부의 블랙 매트릭스패턴과 조성이 같은 비표시부의 블랙베젤부를 동시에 형성하는 단계; 및 상기 블랙베젤부 상에 상기 표시부에 형성되는 컬러패턴과 조성이 같은 패턴을 동시에 형성하여 컬러베젤부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표시부의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스패턴을 형성할 때, 상기 블랙 매트릭스패턴을 형성한 후 컬러패턴을 형성하는 경우에는 상기 기판 상에 블랙 감광액을 도포한 후 상기 표시부의 각 컬러패턴의 테두리부를 제외하고 나머지 부분을 현상할 수 있다. 이때, 블랙 매트릭스패턴을 형성할 때 비표시부의 전체에 블랙패턴으로 형성하지 않고, 비표시부의 전체 또는 일부를 현상하여 비표시부의 일부에 블랙패턴을 제외한 컬러베젤부가 형성될 수 있도록 할 수 있다. 구체적으로, 비표시부의 일부를 현상하여 비표시부의 일부에 블랙패턴을 남기는 경우에는 표시부의 테두리부에 표시부의 색을 선명하게 하기 위한 블랙베젤부를 형성할 수 있다.
상기 컬러베젤부는 표시부의 컬러패턴을 형성할 때 동시에 형성되므로, 표시부의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스 패턴을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 컬러베젤부가 형성된다. 이때, 컬러패턴의 형성방법은 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 감광액의 도포-소프트베이크-노광-현상-포스트 베이크로 진행되는 포토리소그래피법에 의해 형성될 수 있다.
본 명세서는 상기 컬러필터를 이용하여 터치 센터 모듈을 제조하는 단계를 포함하는 것인 터치 센서 모듈의 제조방법을 제공한다.
상기 터치 센서 모듈의 제조방법에서, 상술한 컬러필터 및 터치 센서 모듈과 중복되는 구성의 특징 및 설명은 동일하게 인용될 수 있다.
상기 컬러필터의 표시부 및 컬러베젤부가 구비된 면 상에 보호기판을 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호기판 상에 상기 컬러필터의 컬러베젤부에 대응되는 위치에 보조패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 터치 센서 모듈의 제조방법은 터치 센서층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 터치 센서층은,
1) 상기 보호기판에 보조패턴 제작 후 보조패턴 위에 직접 터치 센서를 형성하거나(OGS 방식),
2) 상기 보호기판과 컬러필터 사이에 별도의 터치 센서층을 형성하거나(아웃셀 방식),
3) 상기 필터기판 위에 바로 터치 센서를 형성하거나(온셀 방식)
4) 상기 컬러필터와, 상기 컬러필터 중 상기 보호기판이 위치하는 면과 반대측 면에 구비된 트랜지스터층 사이에 터치 센서층을 형성할 수 있다(인셀 방식).
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 명세서를 더욱 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예 및 비교예는 본 명세서를 예시하기 위한 것일 뿐, 이들만으로 본 명세서가 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
[실시예 1]
1) 컬러 필터의 제조
- 블랙 매트릭스 패턴 및 블랙베젤부 형성
기판 상에 블랙 감광액 LG_BK_L12(광학밀도 4.3/㎛)를 이용하여 블랙 매트릭스 패턴을 형성했다. 이때, 도 2 및 3과 같이 표시부의 최외곽에 위치된 블랙베젤부는 0.1mm의 폭으로 형성하고 나머지는 원하는 컬러를 적용하기 위해 현상액으로 현상했다.
- 컬러패턴 및 컬러베젤부 형성
컬러 감광액 LGSP-MB5_40R, LGSP-MB_41G 및 LGSP-MB_41B를 이용하여 순차적으로 적색, 녹색 및 청색의 컬러패턴을 형성했다. 이때, 사용하고자 하는 컬러를 선택하여 컬러베젤부를 형성했다. 컬러베젤부 형성 시에 세로베젤부의 폭은 0.2mm, 가로베젤부의 폭은 10mm로 형성했다.
-TFT 공정
제조된 칼라필터 기판을 적용하여 기존의 동일한 방법으로 박막 트랜지스터를 형성하여 액정 표시 소자 디스플레이를 제작했다.
2) 보호기판(커버글래스) 기판 제조
- 보호기판 상에 화이트 감광액 LG-WR_100을 적용하여 도막을 형성했다. 도막 형성방법은 스핀코팅으로 적용하였으며, 다른 코팅 방법을 이용하여 도막을 형성할 수 있다. 이때 형성된 화이트 베젤은 두께 4 마이크로미터, 광투과율 50%을 가진다. 상기 화이트 베젤의 폭은 상기 컬러필터의 칼라베젤의 넓이와 맞추어 제작했다.
3)터치센서층 제작
아웃 셀의 경우 기존의 방법으로 독립된 센서층을 제작할 수 있고, 2)에서 제작된 커버글래스에 일체형으로 도입하여 OGS(one-glass solution) 방법으로 터치센서층을 적용할 수도 있다.
온셀의 경우 1)에서 제작된 기판의 상부와 최상층에 적용되는 기능성 기판(편광판, 반사필름 등) 사이에 터치 센서층을 도입할 수 있다.
인셀의 경우 1)의 기판 제작 시 TFT 공정 진행 시에 인셀 센서를 제작하여 도입할 수 있다.
4) 합착
1), 2), 3)에서 제작된 기판들을 투명접착제(OCA)를 적용하거나 접착수지를 이용하여 합착하며, 이 공정은 기존에 이 분야에서 일상으로 적용하는 공정으로 제작했다.
이를 통하여 얻어진 컬러 베젤은 반투과 화이트 베젤이 적용되어 기존의 컬러베젤에서 형성할 수 없는 색감을 얻을 수 있었다.
[비교예 1]
1) 컬러 기판의 제조
- 도 1에 도시된 바와 같이 블랙메트릭스 패턴 형성 시에 통상의 방법으로 표시부의 블랙메트릭스 패턴을 형성하고, 비표시부 전체에 블랙베젤을 형성했다.
- 실시예 1에서 사용한 감광액을 순차적으로 도포, 소프트 베이크, 노광, 현상, 포스트 베이크를 통해 표시부의 컬러패턴을 형성했다.
2) 보호기판(커버글래스) 기판 제조
- 보호기판 상에 컬러베젤 형성을 위해 베젤용 컬러 잉크(LG-INK 300R_고형분 함량 20%)를 이용하여 프린팅 방법으로 코팅-소프트 건조- 노광- 포스트 베이크를 통하여 컬러베젤부를 형성했다. 채색 특성을 위해 3 회 이상 도포하여 원하는 컬러 층을 확보했으며, 상기 컬러베젤부의 총 두께는 8.3 마이크로미터였다.
3)센서층 제작
- 실시예 1 과 같은 통상의 방법으로 센서층을 확보하였으며 상기 터치센서층의 방법 중 OGS 방식은 보호기판 상에 컬러베젤부의 두께가 두꺼워 적용이 불가했다.

Claims (44)

  1. 기판; 상기 기판 상에 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스패턴을 포함하는 표시부; 및 컬러베젤부를 포함하는 비표시부를 포함하는 컬러필터로서,
    상기 컬러베젤부는 상기 표시부가 구비된 기판의 면에 구비되고,
    상기 표시부는 상기 기판의 면 중 가운데에 위치하며, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부가 구비된 기판의 면 중 테두리부에 위치하고,
    상기 컬러베젤부는 상기 표시부의 컬러패턴 중 적어도 하나의 패턴과 조성이 같은 패턴을 포함하며,
    상기 컬러베젤부의 두께는 5 ㎛ 미만이고,
    상기 컬러베젤부의 광투과율은 5% 이상 90% 이하이고, 상기 컬러베젤부의 폭은 기판의 면의 모서리로부터 1mm 이상 50mm 이하이며,
    상기 컬러필터는 상기 표시부가 구비된 면의 비표시부에 구비되고, 폭이 0.01mm 이상 10mm이하의 블랙베젤부; 및 상기 블랙베젤부 상에 구비된 상기 컬러베젤부를 포함하거나,
    상기 표시부와 상기 표시부와 이격된 컬러베젤부 사이에 구비되고, 폭이 상기 기판의 면의 모서리로부터 0.01mm 이상 60mm이하인 블랙베젤부를 포함하며,
    상기 블랙베젤부의 광학밀도는 1 이상 6 이하인 컬러필터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부의 컬러패턴 중 적어도 하나의 패턴과 조성이 같은 패턴이 적층된 것인 컬러필터.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 청구항 1 및 7 중 어느 한 항에 따른 컬러필터를 포함하는 것인 터치 센서 모듈.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 컬러필터의 표시부 및 컬러베젤부가 구비된 면 상에 구비된 보호기판을 더 포함하는 것인 터치 센서 모듈.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 보호기판 상에 상기 컬러필터의 컬러베젤부에 대응되는 위치에 구비된 보조패턴을 더 포함하는 것인 터치 센서 모듈.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 보조패턴의 두께는 5 ㎛ 미만인 것인 터치 센서 모듈.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 보조패턴의 광투과율은 0.1 % 이상 90 % 이하인 것인 터치 센서 모듈.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 보조패턴의 폭은 0.1mm 이상 50mm 이하인 것인 터치 센서 모듈.
  22. 청구항 18에 있어서, 상기 보조패턴의 색은 컬러패턴, 백색패턴 또는 블랙패턴인 것인 터치 센서 모듈.
  23. 청구항 17에 있어서, 상기 터치 센서 모듈은 터치 센서층을 더 포함하는 것인 터치 센서 모듈.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 터치 센서층은,
    1) 상기 보호기판 중 보조 패턴 위에 직접 형성되거나,
    2) 상기 보호기판과 컬러필터 사이에 별도의 터치 센서층으로 구비되거나,
    3) 컬러 필터기판 위에 바로 형성되거나
    4) 상기 컬러필터와, 상기 컬러필터 중 상기 보호기판이 위치하는 면과 반대측 면에 구비된 트랜지스터층 사이에 구비되는 것인 터치 센서 모듈.
  25. 청구항 16에 있어서, 상기 컬러필터의 표시부 및 컬러베젤부가 구비된 면 상에 구비된 보호기판; 및
    상기 보호기판 상에 상기 컬러필터의 컬러베젤부에 대응되는 위치에 구비된 보조패턴을 더 포함하며,
    상기 보조패턴의 두께는 5 ㎛ 미만이고, 상기 보조패턴의 광투과율은 0.1 % 이상 90 % 이하이며, 상기 보조패턴의 폭은 0.1mm 이상 50mm 이하이고, 상기 보조패턴의 색은 컬러패턴, 백색패턴 또는 블랙패턴인 것인 터치 센서 모듈.
  26. 청구항 1에 따른 컬러필터를 포함하는 것인 디스플레이 장치.
  27. 청구항 1에 따른 컬러필터를 포함하는 것인 액정 표시 장치.
  28. 하나 또는 둘 이상의 컬러패턴 및 블랙 매트릭스패턴을 포함하는 표시부 및 비표시부를 갖는 컬러필터의 제조방법에 있어서,
    기판 상에 상기 표시부의 컬러패턴을 각각 형성할 때, 상기 비표시부에 상기 표시부에 형성되는 컬러패턴과 조성이 같은 패턴을 동시에 형성하여 컬러베젤부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 표시부는 상기 기판의 면 중 가운데에 형성되며, 상기 컬러베젤부는 상기 표시부가 구비된 기판의 면 중 테두리부에 형성되고,
    상기 컬러베젤부는 상기 표시부의 컬러패턴 중 적어도 하나의 패턴과 조성이 같은 패턴을 포함하며,
    상기 컬러베젤부의 두께는 5 ㎛ 미만이고,
    상기 컬러베젤부의 광투과율은 5% 이상 90% 이하이고, 상기 컬러베젤부의 폭은 기판의 면의 모서리로부터 1mm 이상 50mm 이하이며,
    상기 컬러필터는 상기 표시부가 구비된 면의 비표시부에 구비되고, 폭이 0.01mm 이상 10mm이하의 블랙베젤부; 및 상기 블랙베젤부 상에 구비된 상기 컬러베젤부를 포함하거나,
    상기 표시부와 상기 표시부와 이격된 컬러베젤부 사이에 구비되고, 폭이 상기 기판의 면의 모서리로부터 0.01mm 이상 60mm이하인 블랙베젤부를 포함하며,
    상기 블랙베젤부의 광학밀도는 1 이상 6 이하인 컬러필터의 제조방법.
  29. 삭제
  30. 청구항 28에 있어서, 상기 표시부 및 비표시부에 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 비표시부에 둘 이상의 패턴이 형성되는 경우에는 상기 둘 이상의 패턴이 적층되어 컬러베젤부를 형성하는 것인 컬러필터의 제조방법.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 청구항 28에 있어서, 상기 컬러베젤부를 형성하는 단계는 표시부의 블랙 매트릭스패턴과 조성이 같은 비표시부의 블랙베젤부를 동시에 형성하는 단계; 및 상기 블랙베젤부 상에 상기 표시부에 형성되는 컬러패턴과 조성이 같은 패턴을 동시에 형성하여 컬러베젤부를 형성하는 단계를 포함하는 것인 컬러필터의 제조방법.
  37. 청구항 1 및 7 중 어느 한 항에 따른 컬러필터를 이용하여 터치 센서 모듈을 제조하는 단계를 포함하는 것인 터치 센서 모듈의 제조방법.
  38. 청구항 37에 있어서, 상기 컬러필터의 표시부 및 컬러베젤부가 구비된 면 상에 보호기판을 위치시키는 단계를 더 포함하는 것인 터치 센서 모듈의 제조방법.
  39. 청구항 38에 있어서, 상기 보호기판 상에 상기 컬러필터의 컬러베젤부에 대응되는 위치에 보조패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 터치 센서 모듈의 제조방법.
  40. 청구항 39에 있어서, 상기 보조패턴은 5 ㎛ 미만의 두께로 형성된 것인 터치 센서 모듈의 제조방법.
  41. 청구항 39에 있어서, 상기 보조패턴은 0.1mm 이상 50mm 이하의 폭으로 형성된 것인 터치 센서 모듈의 제조방법.
  42. 청구항 39에 있어서, 상기 보조패턴은 컬러패턴, 백색패턴 또는 블랙패턴으로 형성된 것인 터치 센서 모듈의 제조방법.
  43. 청구항 38에 있어서, 상기 터치 센서 모듈의 제조방법은 터치 센서층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 터치 센서 모듈의 제조방법.
  44. 청구항 43에 있어서, 상기 터치 센서층은,
    1) 상기 보호기판에 보조패턴 제작 후 보조패턴 위에 직접 터치 센서를 형성하거나,
    2) 상기 보호기판과 컬러필터 사이에 별도의 터치 센서층을 형성하거나,
    3) 컬러필터 기판 위에 바로 터치 센서를 형성하거나,
    4) 상기 컬러필터와, 상기 컬러필터 중 상기 보호기판이 위치하는 면과 반대측 면에 구비된 트랜지스터층 사이에 터치 센서층을 형성하는 것인 터치 센서 모듈의 제조방법.
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