KR101022552B1 - Device and the fabrication method for lcd - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 대해 개시된다. 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 기판상에 블랙매트릭스의 재료의 유기물질을 증착한 후, 다시 네가티브형 감광성 유기막을 형성하는 단계와; 상기 네가티브형 감광성 유기막을 패터닝하여 컬럼 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 형성된 컬럼 스페이서를 마스크로 이용하여 그 하부에 증착된 블랙매트릭스의 유기물질을 패터닝하여 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스 및 컬럼 스페이서가 형성된 기판상의 이격된 사이에 순차적으로 적/녹/청색을 띄는 컬러수지를 이용하여 컬러필터층을 형성하는 단계와; 상기 컬러필터층상에 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.The present invention relates to a liquid crystal display and a method of manufacturing the same. A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes the steps of depositing an organic material of a material of a black matrix on a substrate, and then forming a negative photosensitive organic film again; Patterning the negative photosensitive organic film to form a column spacer; Forming a black matrix by patterning an organic material of a black matrix deposited thereon using the formed column spacer as a mask; Forming a color filter layer using color resins having red, green, and blue colors sequentially spaced apart from each other on the substrate on which the black matrix and the column spacer are formed; It is characterized in that it comprises the step of forming a common electrode on the color filter layer.

본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 컬러필터 기판을 제조하는 공정에 있어서, 블랙 매트릭스 및 컬럼 스페이서를 동시에 형성함으로써 공정을 단순화 시킬 수 있다. In the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, in the process of manufacturing a color filter substrate, the process can be simplified by simultaneously forming a black matrix and a column spacer.

컬럼 스페이서, 드라이 필름 레지스트, 블랙 매트릭스Column Spacers, Dry Film Resist, Black Matrix

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{DEVICE AND THE FABRICATION METHOD FOR LCD}Liquid crystal display and its manufacturing method {DEVICE AND THE FABRICATION METHOD FOR LCD}

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a general liquid crystal display device.

도 2a 내지 도 2d는 종래에 따른 제 2 기판(칼라필터)의 제조방법의 순서를 도시한 도면.2A to 2D are diagrams showing a procedure of a conventional method for manufacturing a second substrate (color filter).

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 구조를 개략적으로 도시한 도면.3 is a view schematically showing the structure of a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention;

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 제조방법에 대한 순서를 도시한 도면.4A to 4E are views illustrating a procedure for a method of manufacturing a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention.

도 5는 일반적인 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)의 구조를 개략적으로 도시한 도면.FIG. 5 schematically illustrates the structure of a typical dry film resist. FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

30 --- 기판 31 --- 블랙매트릭스30 --- Substrate 31 --- Black Matrix

32 --- 컬럼 스페이서 33 --- 컬러 필터층32 --- column spacer 33 --- color filter layer

34 --- 공통 전극 35 --- 마스크34 --- Common electrode 35 --- Mask

51 --- 베이스필름 52 --- 커버필름51 --- Base Film 52 --- Cover Film

53 --- 감광층53 --- Photosensitive Layer

본 발명은 액정표시장치및 그 제조방법에 대한 것으로, 특히 컬러필터 기판을 제조하는 공정에 있어서, 블랙 매트릭스 및 컬럼 스페이서를 동시에 형성함으로써 공정을 단순화 시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which can be simplified by simultaneously forming a black matrix and a column spacer in a process of manufacturing a color filter substrate. .

최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.Recently, with the rapid development of the information society, there is a need for a flat panel display having excellent characteristics such as thinning, light weight, and low power consumption, among which a liquid crystal display has a resolution, It is excellent in color display and image quality, and is actively applied to notebooks and desktop monitors.

일반적으로 액정 표시 장치는 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 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device arranges two substrates on which electrodes are formed so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, injects a liquid crystal material between the two substrates, and applies a voltage to the two electrodes to generate an electric field. By moving the liquid crystal molecules, the image is expressed by the transmittance of light that varies accordingly.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는, 여러 가지 소자들이 형성된 두 개의 기판(TFT 기판(1), 칼라필터 기판(2))들이 대향되어 붙어있고, 그 사이에 액정층(3)이 충진된 형태로 이루어지며, 영상 표시를 위한 빛을 공급하는 백라이트(4)를 포함하여 구성된다. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a general liquid crystal display device. As shown in the drawing, in the liquid crystal display device, two substrates (TFT substrate 1 and color filter substrate 2) on which various elements are formed are opposed to each other, and the liquid crystal layer 3 is filled therebetween. It is formed in the form, and comprises a backlight (4) for supplying light for image display.

상기 액정표시장치의 한쪽 기판에는 색상을 구현하는 소자들이 구성되어 있다. 이를 흔히 '칼라필터 기판'이라고 부른다. 상기 칼라필터 기판(2)은 투명 기판 위에 각 컬러 필터를 구분하며 화소 영역 이외의 부분에서 발생하는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(15)와, 화소의 위치에 따라 순차적으로 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)으로 형성된 칼라필터층(16)과, 상기 칼라필터층(16)상에 형성되며, 액정에 인가하는 전기장의 한쪽 전극 역할을 수행하는 공통 전극(17)으로 이루어진다.One substrate of the liquid crystal display includes elements for implementing colors. This is commonly referred to as a color filter substrate. The color filter substrate 2 divides each color filter on the transparent substrate and prevents light leakage occurring in portions other than the pixel region, and red and green sequentially according to the position of the pixels. A color filter layer 16 formed of Green and Blue and a common electrode 17 formed on the color filter layer 16 and serving as one electrode of an electric field applied to the liquid crystal.

그리고, 액정 표시 장치의 다른 한쪽 기판(1)에는 액정을 구동하기 위한 전기장을 발생시키는 스위칭 소자 및 배선들이 형성되어 있다. 이를 흔히 'TFT 기판'이라고 부른다. TFT 기판(1)에는 교차 배치되는 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)이 형성되고, 상기 게이트 배선과 연장되는 게이트 전극(6)과, 상기 게이트 전극(6)을 포함한 전면에 형성된 게이트 절연막(7)과, 상기 게이트 절연막(7)상에 형성된 반도체층(8,9)과, 상기 반도체층(8,9)상에 형성된 소스/드레인 전극(10a,10b)으로 이루어진 박막트랜지스터(TFT)가 형성되며, 보호막(11)에 형성된 콘택홀(11c)을 통해 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(10b)과 연결되는 화소전극(12)이 형성된다. The other substrate 1 of the liquid crystal display device is provided with switching elements and wirings for generating an electric field for driving the liquid crystal. This is commonly referred to as a 'TFT substrate'. A gate wiring (not shown) and a data wiring (not shown) are formed on the TFT substrate 1, and are formed on the entire surface including the gate electrode 6 extending with the gate wiring and the gate electrode 6. A thin film transistor comprising a gate insulating film 7, a semiconductor layer 8 and 9 formed on the gate insulating film 7, and source / drain electrodes 10a and 10b formed on the semiconductor layer 8 and 9. TFT is formed, and a pixel electrode 12 connected to the drain electrode 10b of the thin film transistor is formed through the contact hole 11c formed in the protective film 11.

한편, 액정표시장치는 액정의 전기광학적 효과를 이용한 것이고, 이러한 전기광학효과는 액정 자체의 이방성과 액정의 분자배열상태에 의해 결정되어진다. 따라서, 액정에 단결정 질서를 효과적으로 부여하기 위하여 상기 칼라필터 기판(2)과 TFT 기판(1)에 대하여 각각 배향막(orientation film)(18,13)이 더 형성된다.On the other hand, the liquid crystal display device utilizes the electro-optic effect of the liquid crystal, and this electro-optic effect is determined by the anisotropy of the liquid crystal itself and the molecular arrangement state of the liquid crystal. Therefore, orientation films 18 and 13 are further formed on the color filter substrate 2 and the TFT substrate 1 in order to effectively impart a single crystal order to the liquid crystal.

이와 같이 형성된 상기 두 개의 기판(칼라필터 기판과 TFT 기판)이 일정 간격(이 간격을 '셀 갭(cell gap)'이라 부른다)을 두고 서로 대향하여 부착되고, 그 사이에 액정 물질이 채워진다. The two substrates (color filter substrate and TFT substrate) thus formed are attached to each other at a predetermined interval (this gap is called a 'cell gap'), and the liquid crystal material is filled therebetween.

이때, 상기 셀 갭을 일정하게 유지하기 위해 상기 두 개의 기판 사이에 컬럼 스페이서(미도시)가 더 형성되고, 상기 액정 물질이 밖으로 새어나오지 않도록 하기 위해 상기 두 기판의 가장자리 부분을 에폭시와 같은 실링재(sealing material)로 봉합한다. 이로써, 액정 표시 장치의 주요 부분인 액정 패널 부분이 완성되게 된다.In this case, a column spacer (not shown) is further formed between the two substrates to maintain the cell gap constant, and the edges of the two substrates may be formed of a sealing material such as epoxy to prevent the liquid crystal material from leaking out. Seal with sealing material). Thereby, the liquid crystal panel part which is a main part of a liquid crystal display device is completed.

한편, 상기 컬럼 스페이서는 상기 컬러필터 기판(2) 또는 TFT 기판(1)에 형성할 수 있으며, 일 예로 상부기판에 감광성 물질을 이용하여 형성하는 방법에 대해 설명한다.Meanwhile, the column spacer may be formed on the color filter substrate 2 or the TFT substrate 1. For example, a method of forming the column spacer using a photosensitive material on the upper substrate will be described.

도 2a 내지 도 2d는 종래에 따른 제 2 기판(칼라필터)의 제조방법의 순서를 도시한 도면이다. 여기서, 제 2 기판(칼라필터)의 제조방법은 염색법, 염료분산법, 안료분산법, 전착법 등이 있으나 안료분착법을 예로 들어 설명한다.2A to 2D are diagrams showing a procedure of a conventional method for manufacturing a second substrate (color filter). Here, the manufacturing method of the second substrate (color filter) includes a dyeing method, a dye dispersion method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method and the like, but the pigment deposition method will be described as an example.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 유리 기판(20) 세정을 실시한 후, 블랙 매트릭스(21) 재료로 사용되는 크롬, 카본(Carbon) 또는 감광성 블랙 유기물질을 증착하고, 패터닝된 마스크(23)를 위치시킨다. First, as shown in FIG. 2A, after cleaning the glass substrate 20, a chromium, carbon or photosensitive black organic material used as the black matrix 21 material is deposited, and the patterned mask 23 is deposited. Locate it.

이때, 상기 블랙 매트릭스(21) 재료의 상부에 투과부(A)와 차단부(B)로 구성되는 마스크(23)를 위치시킨다.At this time, a mask 23 composed of a transmissive portion A and a blocking portion B is positioned on the black matrix 21 material.

이어서, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 마스크(23)의 투과부(A)에 대응하는 블랙 매트릭스 재료(21)에 빛을 조사한 후 현상하여, 다수의 블랙매트릭스(22)를 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 2B, the black matrix material 21 corresponding to the transmissive portion A of the mask 23 is irradiated with light and developed to form a plurality of black matrices 22.                         

그 다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 블랙 매트릭스(22)가 형성된 기판상에 적/녹/청색을 띄는 컬러수지를 이용한 컬러필터층(24)을 형성하게 된다.Next, as shown in FIG. 2C, the color filter layer 24 using red / green / blue color resin is formed on the substrate on which the black matrix 22 is formed.

보다 상세히 설명하면, 먼저, 적(red), 녹(green), 청(blue) 컬러수지 중 적색을 띄는 컬러 수지를 상기 블랙매트릭스(22)가 형성된 기판(20)의 전면에 도포한 후 선택적으로 노광하여, 원하는 영역에 적색 착색층을 형성한다. (색을 입히는 순서는 임의로 적(R), 녹(G), 청(B)의 색순서로 정하여 설명한다.)In more detail, first, a red, green, and blue color resin having red color is applied to the entire surface of the substrate 20 on which the black matrix 22 is formed. It exposes and forms a red colored layer in a desired area. (The order of coloring is arbitrarily explained by the color order of red (R), green (G), blue (B).)

다음으로, 상기 적색 착색층이 형성된 기판의 전면에 녹색 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 녹색 착색층을 형성한다.Next, a green color resin is coated on the entire surface of the substrate on which the red color layer is formed and then selectively exposed to form a green color layer.

연속하여, 상기 적색 및 녹색 착색층이 형성된 기판의 전면에 청색 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 청색 착색층을 형성한다.Subsequently, a blue color resin is coated on the entire surface of the substrate on which the red and green colored layers are formed, and then selectively exposed to form a blue colored layer.

이어서, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 컬러필터층(24)의 전면에 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명 전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링에 의해 증착한다. 상기 공통 전극(25)으로서의 ITO는 별도의 패턴 형성을 하지 않는다.Subsequently, as shown in FIG. 2D, indium tin oxide (ITO), which is a transparent electrode material having good permeability and conductivity and excellent chemical and thermal stability, is deposited on the entire surface of the formed color filter layer 24 by sputtering. ITO as the common electrode 25 does not form a separate pattern.

참고적으로, 공통 전극 형성 전에 착색된 패턴의 보호와 평탄화를 위하여 아크릴(Acryl)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 사용하여 스핀 코팅 방법으로 평탄화막(오버코트층)을 형성하는 경우도 있지만 제조 공정 코스트를 낮추기 위해 생략하기도 한다.For reference, in order to protect and planarize the colored pattern before forming the common electrode, a planarization layer (overcoat layer) may be formed by spin coating using an acrylic resin or a polyimide resin. It may be omitted to reduce the manufacturing process cost.

다음으로, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 공통 전극(25)이 형성된 기판의 전면에 감광성 유기물질을 코팅하여 감광성 유기막(26)을 형성한다. 이때, 상기 감 광성 유기막(26)은 일반적으로 네가티브 타입(negative type)을 사용한다.Next, as shown in FIG. 2E, the photosensitive organic material is coated on the entire surface of the substrate on which the common electrode 25 is formed to form the photosensitive organic layer 26. In this case, the photosensitive organic layer 26 generally uses a negative type.

상기 감광성 유기막(26)이 형성된 기판의 상부에 투과부(E)와 차단부(F)로 구성된 마스크(미도시)를 위치시킨다. 상기 투과부(E)는 기판(5)상에 스페이서 패턴을 형성할 부분에 대응하여 위치하도록 한다.A mask (not shown) including a transmission part E and a blocking part F is positioned on the substrate on which the photosensitive organic layer 26 is formed. The transmission part E may be positioned to correspond to a portion where a spacer pattern is to be formed on the substrate 5.

다음으로, 상기 마스크(미도시)의 상부에서 빛을 조사한 후, 상기 감광성 유기막(26)을 현상(develop)한다.Next, after irradiating light from the upper portion of the mask (not shown), the photosensitive organic layer 26 is developed.

마지막으로, 상기 결과로 도 2f에 도시한 바와 같이, 소정의 형상으로 패턴된 컬럼 스페이서(26)를 형성할 수 있다.Finally, as a result, as shown in FIG. 2F, the column spacer 26 patterned in a predetermined shape may be formed.

전술한 바와 같은 공정으로 상기 컬러필터 기판상에 컬럼 스페이서를 형성할 수 있다.A column spacer may be formed on the color filter substrate by the process as described above.

그러나, 상기 공정에서 살펴본 바와 같이, 상기 컬럼 스페이서를 형성하는데 있어서, 마스크 공정은 PR(photo resist) 코팅, 노광, 현상, 식각 공정을 통해 패터닝(pattering)하게 된다. 따라서, 하나의 패턴을 형성하기 위해 상기 과정을 반복적으로 수행해야 되므로 제조 단가를 높이는 문제가 발생된다.However, as described in the above process, in forming the column spacer, the mask process is patterned through photo resist (PR) coating, exposure, development, and etching processes. Therefore, since the above process must be repeatedly performed to form one pattern, a problem of increasing manufacturing cost occurs.

본 발명은, 컬러필터 기판을 제조하는 공정에 있어서, 컬러필터 기판을 제조하는 공정에 있어서, 블랙 매트릭스 및 컬럼 스페이서를 동시에 형성함으로써 공정을 단순화 시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which can simplify the process by simultaneously forming a black matrix and a column spacer in the process of manufacturing a color filter substrate. There is a purpose.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치는, In order to achieve the above object, the liquid crystal display device according to the present invention,                     

기판과; A substrate;

상기 기판상에 소정간격을 이격하여 형성된 블랙매트릭스와; A black matrix formed on the substrate at predetermined intervals;

상기 형성된 블랙매트릭스상에 그 패턴과 같게 일정 높이로 형성된 컬럼스페이서와; A column spacer formed on the formed black matrix at a predetermined height as the pattern;

상기 블랙매트릭스 및 상기 컬럼스페이서가 형성된 기판상의 이격된 사이에 순차적으로 적, 녹, 청의 컬러수지로 형성된 컬러필터층과; A color filter layer formed of red, green, and blue color resins sequentially between the black matrix and spaced apart on the substrate on which the column spacers are formed;

상기 컬러필터층상에 형성된 공통전극을 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it includes a common electrode formed on the color filter layer.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the present invention in order to achieve the above object,

기판상에 블랙매트릭스의 재료의 유기물질을 증착한 후, 다시 네가티브형 감광성 유기막을 형성하는 단계와;Depositing an organic material of a black matrix material on the substrate, and then again forming a negative photosensitive organic film;

상기 네가티브형 감광성 유기막을 패터닝하여 컬럼 스페이서를 형성하는 단계와;Patterning the negative photosensitive organic film to form a column spacer;

상기 형성된 컬럼 스페이서를 마스크로 이용하여 그 하부에 증착된 블랙매트릭스의 유기물질을 패터닝하여 블랙매트릭스를 형성하는 단계와;Forming a black matrix by patterning an organic material of a black matrix deposited thereon using the formed column spacer as a mask;

상기 블랙매트릭스 및 컬럼 스페이서가 형성된 기판상의 이격된 사이에 순차적으로 적/녹/청색을 띄는 컬러수지를 이용하여 컬러필터층을 형성하는 단계와;Forming a color filter layer using color resins having red, green, and blue colors sequentially spaced apart from each other on the substrate on which the black matrix and the column spacer are formed;

상기 컬러필터층상에 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises the step of forming a common electrode on the color filter layer.

여기서, 특히 상기 네가티브형 감광성 유기막으로는 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)이 적용되는 점에 그 특징이 있다.In particular, the negative photosensitive organic film is characterized in that a dry film resist is applied.

여기서, 특히 상기 블랙 매트릭스 물질은 크롬(Cr), 크롬 옥사이드(CrOx), 카본(Carbon) 계통의 유기 재료 또는 감광성 수지 물질을 사용하여 형성되는 점에 그 특징이 있다.In particular, the black matrix material is characterized in that it is formed using a chromium (Cr), chromium oxide (CrOx), a carbon-based organic material or a photosensitive resin material.

여기서, 특히 컬러필터층을 형성하는 단계에서 배면 노광에 의해 형성되는 점에 그 특징이 있다.Here, the characteristic is that it is formed by back exposure, particularly in the step of forming the color filter layer.

여기서, 특히 상기 공통 전극 형성 전에 착색된 패턴의 보호와 평탄화를 위하여 아크릴(Acryl)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 사용하여 오버코트층이 형성되는 점에 그 특징이 있다.In particular, an overcoat layer is formed by using an acrylic resin or a polyimide resin to protect and planarize the colored pattern before forming the common electrode.

이와 같은 본 발명에 의하면, 컬러필터 기판을 제조하는 공정에 있어서, 컬러필터 기판을 제조하는 공정에 있어서, 블랙 매트릭스 및 컬럼 스페이서를 동시에 형성함으로써 공정을 단순화 시킬 수 있다.According to this invention, in the process of manufacturing a color filter substrate, in a process of manufacturing a color filter substrate, a process can be simplified by simultaneously forming a black matrix and a column spacer.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 기판(30)과; 상기 기판(30)상에 소정간격을 이격하여 형성된 블랙매트릭스(31)와; 상기 형성된 블랙매트릭스(31)상에 그 패턴과 같게 일정 높이로 형성된 컬럼스페이서(32)와; 상기 블랙매트릭스(32) 및 상기 컬럼스페이서(32)가 형성된 기판상의 이격된 사이에 순차적으로 적, 녹, 청의 컬러수지로 형성된 컬러필터층(33)과; 상기 컬러필터층(33)상에 형성된 공통전극(34)을 포함하여 구성된다. 3 is a view schematically illustrating a structure of a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention. As shown therein, the substrate 30; A black matrix 31 formed on the substrate 30 at a predetermined interval apart; A column spacer (32) formed on the formed black matrix (31) at a predetermined height in the same manner as the pattern; A color filter layer 33 formed of red, green, and blue color resins sequentially between the black matrix 32 and the spaced apart substrate on which the column spacers 32 are formed; The common electrode 34 is formed on the color filter layer 33.                     

한편, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 제조방법에 대한 순서를 도시한 도면이다. 여기서, 컬러필터 기판의 제조방법은, 염색법, 염료분산법, 안료분산법, 전착법 등이 있으나 안료분착법을 예로 들어 설명한다. 4A to 4E are views illustrating a procedure of a method of manufacturing a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention. Here, the manufacturing method of the color filter substrate includes a dyeing method, a dye dispersion method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method and the like.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 유리 기판(30) 세정을 실시한 후, 블랙 매트릭스(31)를 증착하게 된다.First, as shown in FIG. 4A, after cleaning the glass substrate 30, the black matrix 31 is deposited.

상기 블랙매트릭스(31)의 재질로는 광밀도(optical density)가 3.5이상인 크롬(Cr) 또는 크롬(Cr)/크롬 옥사이드(CrOx)등의 금속박막이나 감광성 수지 BM의 유기재료가 주로 사용된다. As the material of the black matrix 31, a metal thin film such as chromium (Cr) or chromium (Cr) / chromium oxide (CrOx) having an optical density of 3.5 or more, or an organic material of the photosensitive resin BM is mainly used.

따라서, 목적에 따라 전술한 재료 중 임의의 재료를 사용하여 블랙매트릭스(31)를 형성한다. Therefore, according to the purpose, the black matrix 31 is formed using any of the above-mentioned materials.

이때, 상기 블랙 매트릭스(31)의 재료로 감광성 수지 BM 물질이 사용되면, 빛을 받은 부분이 현상되는 포지티브형(positive type)과, 빛을 받은 부분이 현상되지 않는 네가티브형(negative type)으로 나눌 수 있다. In this case, when the photosensitive resin BM material is used as the material of the black matrix 31, the light-sensitive part may be divided into a positive type in which the light is developed and a negative type in which the light is not developed. Can be.

그리고, 상기 블랙 매트릭스(31)의 재료의 수지 BM 물질상의 전면에 감광성 유기물질을 코팅하여 감광성 유기막(32)을 형성한다. 이때, 상기 감광성 유기막(32)은 일반적으로 네가티브 타입(negative type)을 사용한다.Then, the photosensitive organic material is coated on the entire surface of the resin BM material of the material of the black matrix 31 to form the photosensitive organic film 32. In this case, the photosensitive organic layer 32 generally uses a negative type.

또한, 상기 네가티브형 감광성 유기막으로는 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)이 적용된다. In addition, a dry film resist is applied as the negative photosensitive organic film.

보다 상세히 설명하면, 상기 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)는 제조 된 감광성 레지시트를 기판 상에 부착, 처리하여 노광 및 현상을 수행하게 된다.In more detail, the dry film resist attaches and processes the manufactured photosensitive resist sheet on a substrate to perform exposure and development.

도 5는 일반적인 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)는, 베이스필름(51)과 커버필름(53)사이로, 감광층(52)이 순서대로 배열되는 구성을 가지고, 특히 베이스 필름(51)의 외면에는 정전기로부터 보호를 위한 정전기 방지층이 포함된다. FIG. 5 is a view schematically illustrating a structure of a general dry film resist. As shown in the drawing, the dry film resist has a configuration in which the photosensitive layer 52 is arranged in order between the base film 51 and the cover film 53, in particular, of the base film 51. The outer surface includes an antistatic layer for protection from static electricity.

또한, 상기 커버필름(53)과 베이스 필름(51)은 제조공정이나 운반 등의 프로세스에 있어서, 이에 가해지는 물리적 충격으로부터 그 사이에 있는 감광층(52)을 보호하기 위한 것으로, 이들은 제조공정 중에 제거된다. In addition, the cover film 53 and the base film 51 are used to protect the photosensitive layer 52 therebetween from physical shocks applied thereto in a manufacturing process or a transporting process. Removed.

이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 감광성 유기막(32)이 형성된 기판(30)의 상부에 투과부(E)와 차단부(F)로 구성된 마스크(35)를 위치시킨다. 상기 투과부(E)는 기판(30)상에 컬럼 스페이서 패턴을 형성할 부분에 대응하여 위치하고, 상기 마스크(35)의 상부에서 빛을 조사한 후, 상기 감광성 유기막(32)을 현상(develop)한다.Subsequently, as shown in FIG. 4B, the mask 35 including the transmission part E and the blocking part F is positioned on the substrate 30 on which the photosensitive organic film 32 is formed. The transmission part E is positioned to correspond to a portion of the substrate 30 to form a column spacer pattern, and irradiates light from the upper portion of the mask 35 to develop the photosensitive organic layer 32. .

이때, 상기 감광성 유기막(32)은 네가티브형 드라이 필름 레지스트가 사용되므로, 상기 마스크(35)의 투과부에 의해 빛이 조사된 부분은 현상되지 않고, 차단된 부분만 현상된다.At this time, since the negative type dry film resist is used for the photosensitive organic layer 32, the portion irradiated with light by the transmission portion of the mask 35 is not developed, but only the blocked portion is developed.

그 다음, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 감광성 유기막(32)을 현상한 후, 컬럼 스페이서를 형성하고, 상기 형성된 컬럼 스페이서를 마스크로 이용하여 블랙 매트릭스를 형성하게 된다. Next, as shown in FIG. 4C, after the photosensitive organic layer 32 is developed, a column spacer is formed, and a black matrix is formed using the formed column spacer as a mask.                     

이때, 목적에 따라 전술한 재료 중 임의의 재료를 사용하여 상기 블랙매트릭스(31)를 형성하게 되는데, 상기 블랙매트릭스로 사용되는 재료에 따라 패터닝하는 방법을 선택적으로 적용할 수 있다.At this time, the black matrix 31 is formed using any of the above-described materials according to the purpose, and a method of patterning may be selectively applied according to the material used as the black matrix.

상기 블랙매트릭스의 재료로 크롬(Cr) 또는 크롬 옥사이드(CrOx)가 사용되면, 상기 컬럼 스페이서를 마스크로 에칭공정을 수행하여 블랙매트릭스를 패터닝하고, 카본(Carbon) 계통의 유기 재료 또는 감광성 수지 물질이 사용되면, 그대로 노광 및 현상 공정을 거쳐 패터닝할 수 있다.When chromium (Cr) or chromium oxide (CrOx) is used as the material of the black matrix, the black matrix is patterned by performing an etching process using the column spacer as a mask, and a carbon-based organic material or a photosensitive resin material If used, it can be patterned through an exposure and development process as it is.

이러한, 상기 블랙매트릭스(31)는 상기 컬럼 스페이서(32)가 패터닝되어 형성된 부분의 하부에 상기 컬럼 스페이서(32)와 동일한 폭을 갖도록 형성된다. 즉, 상기 블랙 매트릭스(31)와 컬럼 스페이서(32)는 동일한 폭을 갖고, 서로 적층된 구조로 하나의 공정으로 동시에 형성된다. The black matrix 31 is formed to have the same width as that of the column spacer 32 at a lower portion formed by patterning the column spacer 32. That is, the black matrix 31 and the column spacer 32 have the same width and are simultaneously formed in one process in a stacked structure.

그 다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(31) 및 상기 컬럼 스페이서(32)가 형성된 기판상의 이격된 사이에 순차적으로 적/녹/청색을 띄는 컬러수지를 이용하여 컬러필터층(33)을 형성하게 된다.Next, as shown in FIG. 4D, the color filter layer 33 is formed using color resins that are sequentially red, green, and blue between the black matrix 31 and the spaced apart substrate on the substrate on which the column spacers 32 are formed. ).

상기 컬러수지의 주요성분은 광 중합 개시제, 모노머(monomer), 바인더(binder)등의 광 중합형 감광 조성물과 적/녹/청색 또는 이와 유사한 색상을 띄는 유기안료로 구성되어 있다. The main component of the color resin is composed of a photopolymerizable photosensitive composition such as a photopolymerization initiator, a monomer, a binder, and an organic pigment having a red / green / blue or similar color.

보다 상세히 설명하면, 먼저, 적(red), 녹(green), 청(blue) 컬러수지 중 적색을 띄는 컬러 수지를 상기 블랙매트릭스(31)가 형성된 기판의 전면에 도포한 후 선택적으로 노광하여, 원하는 영역에 적색 착색층을 형성한다.(색을 입히는 순서는 임의로 적(R), 녹(G), 청(B)의 색순서로 정하여 설명한다.)In more detail, first, a red, green, and blue color resin having red color is applied to the entire surface of the substrate on which the black matrix 31 is formed, and then selectively exposed. A red colored layer is formed in a desired region. (The order of applying color is determined by arbitrarily setting the color order of red (R), green (G), and blue (B).)

이때, 상기 컬러 수지를 노광하는 공정에서 배면 노광을 실시할 수 있다. At this time, back exposure can be performed in the process of exposing the said color resin.                     

다음으로, 상기 적색 착색층이 형성된 기판의 전면에 녹색 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 녹색 착색층을 형성한다. Next, a green color resin is coated on the entire surface of the substrate on which the red color layer is formed and then selectively exposed to form a green color layer.

연속하여, 상기 적색 및 녹색 착색층이 형성된 기판의 전면에 청색 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 청색 착색층을 형성한다.Subsequently, a blue color resin is coated on the entire surface of the substrate on which the red and green colored layers are formed, and then selectively exposed to form a blue colored layer.

이어서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 컬러필터층(33)의 전면에 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명 전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링에 의해 증착한 후, 패터닝하여 공통 전극(34)을 형성하게 된다. Subsequently, as shown in FIG. 4E, ITO (Indium Tin Oxide), which is a transparent electrode material having good permeability and conductivity and excellent chemical and thermal stability, is deposited on the entire surface of the formed color filter layer 33 by sputtering, and then patterned. The common electrode 34 is formed.

참고적으로, 공통 전극 형성 전에 착색된 패턴의 보호와 평탄화를 위하여 아크릴(Acryl)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 사용하여 스핀 코팅 방법으로 평탄화막(오버코트층)을 형성하는 경우도 있지만 제조 공정 코스트를 낮추기 위해 생략하기도 한다.For reference, in order to protect and planarize the colored pattern before forming the common electrode, a planarization layer (overcoat layer) may be formed by spin coating using an acrylic resin or a polyimide resin. It may be omitted to reduce the manufacturing process cost.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 컬러필터 기판을 제조하는 공정에 있어서, 블랙 매트릭스 및 컬럼 스페이서를 동시에 형 성함으로써 공정을 단순화 시킬 수 있다. As described above, the manufacturing method of the liquid crystal display according to the present invention can simplify the process by simultaneously forming the black matrix and the column spacer in the process of manufacturing the color filter substrate.

Claims (6)

삭제delete 기판상에 블랙매트릭스의 재료의 유기물질을 증착한 후, 다시 네가티브형 감광성 유기막을 형성하는 단계와;Depositing an organic material of a black matrix material on the substrate, and then again forming a negative photosensitive organic film; 상기 네가티브형 감광성 유기막을 패터닝하여 컬럼 스페이서를 형성하는 단계와;Patterning the negative photosensitive organic film to form a column spacer; 상기 형성된 컬럼 스페이서를 마스크로 이용하여 그 하부에 증착된 블랙매트릭스의 유기물질을 패터닝하여 블랙매트릭스를 형성하는 단계와;Forming a black matrix by patterning an organic material of a black matrix deposited thereon using the formed column spacer as a mask; 상기 블랙매트릭스 및 컬럼 스페이서가 형성된 기판상의 이격된 사이에 순차적으로 적/녹/청색을 띄는 컬러수지를 이용하여 컬러필터층을 형성하는 단계와;Forming a color filter layer using color resins having red, green, and blue colors sequentially spaced apart from each other on the substrate on which the black matrix and the column spacer are formed; 상기 컬러필터층상에 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하고,Forming a common electrode on the color filter layer; 상기 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서의 폭은 동일하게 형성되며, 상기 컬럼 스페이서는 상기 블랙 매트릭스 상에 적층 형성되며,The black matrix and the column spacer have the same width, and the column spacers are stacked on the black matrix. 상기 공통 전극 형성 전에 착색된 패턴의 보호와 평탄화를 위하여 아크릴(Acryl)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 사용하여 오버코트층이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.An overcoat layer is formed using an acrylic resin or a polyimide resin to protect and planarize the colored pattern before forming the common electrode. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 네가티브형 감광성 유기막으로는 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)이 적용되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.And a dry film resist is applied to the negative photosensitive organic film. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 블랙 매트릭스 물질은 크롬(Cr), 크롬 옥사이드(CrOx)의 금속물질, 카본(Carbon) 계통의 유기 재료 또는 감광성 수지 물질을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The black matrix material is manufactured using a chromium (Cr), a chromium oxide (CrOx) metal material, a carbon-based organic material or a photosensitive resin material. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 컬러필터층을 형성하는 단계에서 배면 노광에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.And forming the color filter layer by back exposure. 삭제delete
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