LG디스플레이는 디스플레이 상식에 대해 알고 싶으신 분들을 위해 ‘디스플레이 상식 사전’ 시리즈를 진행하고 있습니다. 디스플레이에 대한 아주 기본적인 지식부터 심도 있는 분야까지 이해하기 쉽게 풀어드립니다.
이번에는 TFT-LCD(초박막 액정표시장치) 패널에 알록달록한 색을 칠하는 CF(Color Filter·컬러 필터) 공정을 살펴보겠습니다.
TFT-LCD 속 CF 패널을 확대해 보면 위처럼 빨강(Red)과 초록(Green), 파랑(Blue) 화소들이 가득 모여있는 것을 보실 수 있습니다. TFT-LCD의 백라이트(후광장치)에서는 흰색의 빛이 나오기 때문에 색을 구현하기 위해서는 별도의 컬러 필터가 필요한데요. CF 공정에서 빛의 3원소인 R(Red)와 G(Green), B(Blue)를 활용해 유리 기판에 다양한 색을 불어넣습니다.
◆TFT-LCD에 색을 불어넣는 CF 공정
CF 공정에서도 지난 TFT 공정에서 알아봤던 포토리소그래피(Photolithography·노광) 과정이 필요합니다. 그런데 TFT 패턴과 다르게 CF 공정에서는 포토 레지스트(Photo Resist·PR: 빛에 반응하는 감광성 고분자 물질) 자체가 색상을 내는 물감으로 사용되기 때문에 이를 제거하면 안 됩니다. 그래서 ‘물감’을 더욱 견고하게 유지하기 위해 오븐에 넣어 열을 가하는 공정이 추가됩니다.
1)ITO 증착 과정: 기반 다지기
먼저 유리기판을 깨끗이 씻습니다. 그리고 ITO(Indium Tin Oxide·인듐 주석 산화물)를 이용해 투명한 막을 증착합니다. ITO는 인듐과 산화주석의 화합물로, 전도성이 우수한 전극 재료인데요. 유리기판에 전기를 잘 통하게 하고, 투명해 터치 패널을 제작할 때에도 필수 소재로 활용된답니다.
2)BM 과정: 색이 섞이지 않도록 칸막이 형성하기
다음은 BM(Black Matrix·블랙 매트릭스)을 씌울 순서입니다. BM은 다음 단계에서 만들어질 픽셀을 구분해주는 칸막이 역할을 하게 되는데요. R와 G 픽셀이 구분되지 않는다면, 빛이 섞여 정확한 색 표현이 어려워지겠죠? 이 때문에 각 화소의 고유한 색깔이 섞이지 않도록 바둑판 모양의 차단막인 BM이 필요한 것입니다.
3)R, G, B 화소별 공정: 색 입혀주기
드디어 R와 G, B의 화소를 만드는 공정입니다. 이해를 위해 이번엔 눈높이를 옆쪽으로 맞춰 구조를 살펴보겠습니다. 먼저 유리판 위에 R PR를 발라 막을 형성합니다. 다음 원하는 모양의 마스크를 올려 빛을 쏘아주는 노광 과정을 거친 뒤 빛에 노출되지 않은 부분을 제거하는 현상 과정을 거칩니다. 그 후 오븐에 넣고 열을 가하면 빨간색 물질이 굳게 됩니다. 이 과정을 반복하면서 G와 Be 화소도 만듭니다.
4)OC, CS 공정: 다음 공정을 위한 마무리
화소막을 형성했다고 끝이 아니죠. 화소마다 높이가 다를 수 있으니, 코팅제를 한겹 더 입혀 높이를 동일하게 맞춰 주는 OC(Overcoat·오버코트) 과정이 필요합니다.
자, 이제 마지막 순서입니다. CF 패널은 다음에서 다룰 Cell 공정에서 TFT 패널과 하나로 합쳐질 예정인데요. 그때 두 패널이 일정한 간격을 유지할 수 있도록 작은 기둥 하나를 설치해줍니다. 이 기둥을 CS(Column Spacer·컬럼 스페이서)라고 합니다.
이해가 되셨나요? 이번 CF 공정으로 TFT-LCD는 이제 빨강과 초록, 파랑의 빛을 조합해 화려한 영상을 표현할 수 있게 됐습니다. 그러나 완전한 TFT-LCD가 되기까지는 반 정도밖에 오지 않았습니다.
LG디스플레이 홍보팀
from [디스플레이 상식 사전](2) TFT-LCD 공정 중 CF – 세상을 보는 눈, 글로벌 미디어 – 세계닷컴 – http://ift.tt/2tjLklq
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