KR20050068884A - Device and the fabrication method for color filter of lcd - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치의 컬러필터 기판 및 그 제조방법에 대해 개시된다. 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판은, 기판과; 상기 기판상에 2중 단차의 구조로 패터닝되어 형성된 블랙 매트릭스와; 상기 블랙 매트릭스의 2중 단차 구조에서 높게 형성된 부분의 단차를 경계로 각각의 착색층이 형성된 칼러필터층과; 상기 칼라필터층상에 투명 전극으로 형성된 공통전극을 포함하는 점에 그 특징이 있다.The present invention relates to a color filter substrate of a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same. The color filter substrate of the liquid crystal display device according to the present invention comprises: a substrate; A black matrix formed on the substrate by patterning in a double stepped structure; A color filter layer in which each colored layer is formed on the basis of a step difference of a portion formed high in the double step structure of the black matrix; It is characterized in that it comprises a common electrode formed as a transparent electrode on the color filter layer.
본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판 및 그 제조 방법은 컬러필터의 제조방법에 있어서, BM 패턴시 회절 마스크를 이용한 2중 단차를 형성함으로써 별도의 평탄화막이 없이 컬러필터층과의 단차를 극복할 수 있다.The color filter substrate of the liquid crystal display and the manufacturing method thereof according to the present invention, in the manufacturing method of the color filter, by forming a double step using a diffraction mask in the BM pattern to overcome the step with the color filter layer without a separate planarization film Can be.
Description
본 발명은 액정표시장치의 컬러필터 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 컬러필터의 제조방법에 있어서, BM 패턴시 회절 마스크를 이용한 2중 단차를 형성함으로써 별도의 평탄화막이 없이 컬러필터층과의 단차를 극복할 수 있는 액정표시장치의 컬러필터 기판 및 그 제조 방법에 대한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter substrate of a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same. In particular, in the method of manufacturing a color filter, a step with a color filter layer without a separate planarization film is formed by forming a double step using a diffraction mask in a BM pattern. The present invention relates to a color filter substrate of a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that can overcome the above problem.
최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. Recently, liquid crystal displays have been spotlighted as next generation advanced display devices having low power consumption, good portability, technology-intensive, and high added value.
이러한 액정표시장치중에서도, 각 화소(pixel)별로 전압의 온/오프를 조절할 수 있는 스위칭 소자가 구비된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다. Among such liquid crystal display devices, an active matrix liquid crystal display device having a switching element capable of controlling voltage on / off for each pixel is attracting the most attention due to its excellent resolution and video performance.
일반적으로, 액정표시장치는 스위칭 소자 및 화소 전극을 형성하는 어레이 기판 제조 공정과 컬러필터 및 공통 전극을 형성하는 컬러필터 기판 제조 공정을 통해, 각각 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 형성하고, 이 두 기판 사이에 액정을 개재하는 액정셀 공정을 거쳐 완성된다. In general, a liquid crystal display device forms an array substrate and a color filter substrate through an array substrate manufacturing process for forming a switching element and a pixel electrode and a color filter substrate manufacturing process for forming a color filter and a common electrode, respectively. It completes through the liquid crystal cell process through a liquid crystal between them.
상기 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다. The driving principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal. Since the liquid crystal is thin and long in structure, the liquid crystal has directivity in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다. Accordingly, when the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal due to optical anisotropy to express image information.
상기 액정표시장치는 가장 일반적인 방식으로, 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 배열기판을 서로 다른 공정을 통해 제작하고, 이들을 합착하는 방식을 적용한다. In the liquid crystal display device, the color filter substrate and the thin film transistor array substrate are fabricated through different processes and bonded to each other.
또한, 상술한 액정 표시장치의 제조공정을 단순화 하기 위해 박막 트랜지스터 배열기판에 컬러필터를 형성하는 이른바 '컬러필터 온 TFT(Color Filter on TFT ;이하'COT'라 칭함) 방식' 또는 'TFT 온 컬러필터(TFT on Color Filter ; 이하'TOC'라 칭함) 방식' 의 공정을 적용하기도 한다. In addition, in order to simplify the manufacturing process of the above-described liquid crystal display device, a so-called 'Color Filter on TFT (COT)' method or 'TFT on color' which forms a color filter on a thin film transistor array substrate. A process of a filter (TFT on Color Filter; hereinafter referred to as a 'TOC' method) may be applied.
도 1a 내지 도 1d는 종래에 따른 액정표시장치의 컬러필터 제조방법에 대한 순서를 도시한 도면이다. 먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 기판(11)의 세정을 실시한 후, 유기 물질을 증착하고 마스크를 이용하여 패터닝하여 블랙 매트릭스(12)를 형성한다. 1A to 1D are views illustrating a procedure of a method for manufacturing a color filter of a liquid crystal display according to the related art. First, as shown in FIG. 1A, after cleaning the substrate 11, an organic material is deposited and patterned using a mask to form a black matrix 12.
한편, 상기 블랙 매트릭스(12)는 Cr금속이 환경 규제를 받음으로써 유기 물질로 대체되어 형성된다. On the other hand, the black matrix 12 is formed by replacing the organic material with Cr metal is environmentally regulated.
이어서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 블랙 매트릭스(12) 형성 후, 색상을 구현하기 위해 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE)의 제 1, 제 2, 제 3 착색층(color resist)을 사용하여 컬러필터층(13)을 패터닝한다. Subsequently, as shown in FIG. 1B, after the black matrix 12 is formed, the first, second, and third colored layers of red, green, and blue may be formed to realize color. The color filter layer 13 is patterned using a color resist.
이 때, 상기 제 1 , 제 2 , 제 3 착색층 패턴은 서로 상기 블랙 매트릭스(12)를 오버랩(Over lap)이 되도록 하여 공정 마진을 형성한다. In this case, the first, second, and third colored layer patterns overlap the black matrix 12 with each other to form a process margin.
이어서, 상기 형성된 컬러필터층(13)상에는 상기 블랙 매트릭스(12)와 평탄화를 위해 오버코트층(14)을 형성하게 된다. Subsequently, an overcoat layer 14 is formed on the formed color filter layer 13 to planarize the black matrix 12.
보다 상세히 설명하면, 상기 블랙 매트릭스(12)가 형성된 부분에 각각의 착색층이 오버랩되도록 형성되어 있는데 이는 공정중의 마진 폭을 넓게 가져가지 위함이다.In more detail, each color layer is formed to overlap the portion where the black matrix 12 is formed in order to bring a wide margin in the process.
그리고, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 착색된 패턴의 보호와 평탄화를 위하여 아크릴(Acryl)계 수지 등을 사용하여 오버코트층(14)을 형성한다.As illustrated in FIG. 1C, the overcoat layer 14 is formed using an acrylic resin or the like for protecting and planarizing the colored pattern.
이때, 상기 블랙 매트릭스(12)상에 착색층이 서로 오버랩된 부분에 의한 단차가 해결될 수 있도록 오버코트층(14)을 충분한 두께로 형성하게 된다.At this time, the overcoat layer 14 is formed to a sufficient thickness so that the step due to the overlapping portion of the colored layers on the black matrix 12 can be solved.
마지막으로, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 오버코트층(14)상에 TFT기판에 형성된 화소 전극과 함께 액정 셀을 동작시키기 위한 공통 전극(15)을 형성하게 된다. Finally, as shown in FIG. 1D, the common electrode 15 for operating the liquid crystal cell is formed on the overcoat layer 14 together with the pixel electrode formed on the TFT substrate.
즉, 상기 오버코트층(14) 전면에 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명 전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링에 의해 증착한다. That is, 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 overcoat layer 14 by sputtering.
한편, 도 2는 종래에 따른 블랙 매트릭스와 컬러필터층간의 단차 발생을 보여주는 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 R, G, B 컬러 필터층(13)을 형성하는데 있어 공정 마진을 위해 상기 R, G, B 컬러 패턴을 서로 오버랩 시킴에 따라 그 단차(A)가 더 커지게 된다. On the other hand, Figure 2 is a view showing the generation of the step between the black matrix and the color filter layer according to the prior art. As shown in the figure, as the R, G, and B color filter layers 13 are formed, the step A becomes larger as the R, G, and B color patterns overlap each other for a process margin.
따라서, 상기 블랙 매트릭스(12)와 상기 컬러필터층(12) 사이의 단차를 극복하기 위해 상대적으로 오버코트층(Over Coat)도 두껍게 형성됨으로써 투과율 손실의 문제점이 발생하게 된다.Therefore, in order to overcome the step between the black matrix 12 and the color filter layer 12, a relatively overcoat layer is formed to be relatively thick, thereby causing a problem of transmittance loss.
본 발명은, 컬러필터의 제조방법에 있어서, BM 패턴시 회절 마스크를 이용한 2중 단차를 형성함으로써 별도의 평탄화막이 없이 컬러필터층과의 단차를 극복할 수 있는 액정표시장치의 컬러필터 기판 및 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention relates to a color filter substrate of a liquid crystal display device capable of overcoming a step with a color filter layer without a separate planarization film by forming a double step using a diffraction mask in a BM pattern in the method of manufacturing a color filter, and manufacturing the same. The purpose is to provide a method.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판은,In order to achieve the above object, the color filter substrate of the liquid crystal display device according to the present invention,
기판과;A substrate;
상기 기판상에 2중 단차의 구조로 패터닝되어 형성된 블랙 매트릭스와;A black matrix formed on the substrate by patterning in a double stepped structure;
상기 블랙 매트릭스의 2중 단차 구조에서 높게 형성된 부분의 단차를 경계로 각각의 착색층이 형성된 칼러필터층과;A color filter layer in which each colored layer is formed on the basis of a step difference of a portion formed high in the double step structure of the black matrix;
상기 칼라필터층상에 투명 전극으로 형성된 공통전극을 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a common electrode formed as a transparent electrode on the color filter layer.
여기서, 특히 상기 블랙 매트릭스의 2중 단차 구조에서 높게 형성된 부분은 3㎛ 이상의 높이로 형성되며, 낮게 형성된 부분은 1㎛ 이상의 높이로 형성되는 점에 그 특징이 있다.In this case, in particular, a portion formed high in the double stepped structure of the black matrix is formed to have a height of 3 μm or more, and a portion formed low has a feature of forming a height of 1 μm or more.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 제조방법은,In addition, in order to achieve the above object, the manufacturing method of the color filter substrate of the liquid crystal display device according to the present invention,
기판의 세정을 실시한 후, 유기 물질의 감광성 수지를 증착하는 단계와;After cleaning the substrate, depositing a photosensitive resin of an organic material;
상기 증착된 유기 물질인 감광성 수지층은 회절 마스크를 이용하여 블랙 매트릭스를 2중 단차 구조로 패터닝하여 형성하는 단계와;Forming the photosensitive resin layer, which is the deposited organic material, by patterning a black matrix into a double step structure using a diffraction mask;
상기 2중 단차 구조로 패턴된 각각의 블랙 매트릭스 사이에 칼러필터층을 형성하는 단계와;Forming a color filter layer between each of the black matrices patterned in the double stepped structure;
상기 형성된 칼라필터층상에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises the step of forming a common electrode on the formed color filter layer.
여기서, 특히 상기 유기 물질의 감광성 수지를 증착하는 단계에서 상기 수지는 약 3㎛ 정도의 높이로 형성되는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, in the step of depositing the photosensitive resin of the organic material is characterized in that the resin is formed to a height of about 3㎛.
여기서, 특히 상기 유기 물질의 감광성 수지는 광 반응에 네거티브 특성을 갖는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the photosensitive resin of the organic material is characterized in that it has a negative characteristic in the photoreaction.
여기서, 특히 회절 마스크를 이용하여 블랙 매트릭스를 2중 단차 구조로 패터닝하여 형성하는 단계에서 회절 마스크의 투과 영역과 반투과 영역에 의해 2중 단차의 블랙 매트릭스를 형성하는 점에 그 특징이 있다.In particular, the black matrix is formed by patterning the black matrix into a double stepped structure using a diffraction mask, thereby forming a double step black matrix by the transmission region and the semi-transmissive region of the diffraction mask.
여기서, 특히 상기 회절 마스크의 투과 영역에서는 약 3 ㎛ 높이로 형성되고, 반투과 영역은 약 1 ㎛ 높이로 형성되는 점에 그 특징이 있다.In particular, the characteristic is that the diffraction mask is formed at a height of about 3 μm and the transflective area is about 1 μm.
이와 같은 본 발명에 의하면, 컬러필터의 제조방법에 있어서, BM 패턴시 회절 마스크를 이용한 2중 단차를 형성함으로써 별도의 평탄화막이 없이 컬러필터층과의 단차를 극복할 수 있다. According to the present invention, in the manufacturing method of the color filter, by forming a double step using a diffraction mask in the BM pattern, it is possible to overcome the step with the color filter layer without a separate planarization film.
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 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 컬러필터 기판은, 기판(31)과; 상기 기판(32)상에 2중 단차의 구조로 패터닝되어 형성된 블랙 매트릭스(32)와; 상기 블랙 매트릭스(32)의 2중 단차 구조에서 높게 형성된 부분의 단차를 경계로 각각의 착색층이 형성된 칼러필터층(33)과; 상기 칼라필터층(33)상에 투명 전극으로 형성된 공통전극(34)을 포함하는 점에 그 특징이 있다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention. As shown in the drawing, the color filter substrate of the liquid crystal display device includes: a substrate 31; A black matrix 32 formed on the substrate 32 by patterning in a double stepped structure; A color filter layer 33 in which each colored layer is formed on the basis of a step difference of a portion formed high in the double step structure of the black matrix 32; It is characterized in that it includes a common electrode 34 formed on the color filter layer 33 as a transparent electrode.
한편, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 제조 방법을 나타낸 공정도이다. 4A to 4D are process diagrams illustrating a method of manufacturing a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(31)의 세정을 실시한 후, 블랙 매트릭스(32) 재료로 사용되는 유기 물질의 감광성 수지를 증착하게 된다. 이때, 상기 수지 물질은 최소한 3㎛ 이상의 높이를 가지고 형성하게 된다.As shown in FIG. 4A, after cleaning the substrate 31, a photosensitive resin of an organic material used as the black matrix 32 material is deposited. At this time, the resin material is formed to have a height of at least 3㎛.
여기서, 블랙 매트릭스(31)의 재료로 사용되는 Cr금속이 환경 규제를 받음으로써 유기 물질로 대체된다. Here, Cr metal used as the material of the black matrix 31 is replaced with an organic material by being environmentally regulated.
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 블랙 매트릭스(32)의 재료인 수지 물질을 회절 마스크(35)를 이용하여 패터닝하여 블랙 매트릭스(32)를 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 4B, the resin material which is the material of the black matrix 32 is patterned using the diffraction mask 35 to form the black matrix 32.
상기 회절 마스크(35)는 블랙 매트릭스(32)를 패터닝하기 위한 영역에 대응되는 부분에 투과(35a) 또는 반 투과막(35b)을 형성하여 구성된다. The diffraction mask 35 is formed by forming a transmission 35a or a semi-transmissive film 35b in a portion corresponding to a region for patterning the black matrix 32.
상기 회절 마스크(35)의 반투과영역(35b)에는 슬릿패턴(slit pattern)을 구성하고, 상기 슬릿패턴은 입사하는 빛을 회절하도록 하여 시편에 입사되는 빛의 강도를 줄이는 기능을 한다.A slit pattern is formed in the semi-transmissive region 35b of the diffraction mask 35, and the slit pattern functions to diffract incident light to reduce the intensity of light incident on the specimen.
상기 기판(31)상에 수질 물질을 제거하기 위한 차폐영역(35c)과, 수지를 남기는 영역에 대응되는 부분에는 투과영역(35a) 및 반투과 영역(35b)을 구성한다. 이때, 상기 수지 물질은 네거티브 수지를 이용하기 때문이다. A shielding area 35c for removing the water material on the substrate 31 and a transmission area 35a and a semi-transmissive area 35b are formed in a portion corresponding to the area for leaving the resin. This is because the resin material uses a negative resin.
상기 네거티브 특성을 가지는 수지는 추후 진행되는 현상 공정에서 노광된 부분은 그대로 남아있고, 차단영역은 녹아 없어지는 특성을 가진다. In the resin having the negative characteristics, the exposed portion remains intact in a subsequent development process, and the blocking region has a characteristic of melting away.
상기 블랙 매트릭스(32)의 패턴을 형성하고자 하는 영역은 투과 영역(35a) 및 반투과 영역(35b)이다.Regions to form the pattern of the black matrix 32 are the transparent region 35a and the semi-transmissive region 35b.
이때, 상기 블랙 매트릭스(32)의 반투과영역(35b)은 투과영역(35a)에 비해 빛의 세기가 1/3정도로 낮추어져서 입사되는 영역이다. In this case, the transflective region 35b of the black matrix 32 is a region in which light intensity is lowered to about 1/3 compared to the transmissive region 35a and is incident.
따라서, 상기 블랙 매트릭스(32)의 투과 영역(35a)은 수지가 그대로 남게되고, 반투과 영역(35b)은 상기 투과 영역(35a)의 높이에 대해 약 1/3높이(33% ±10%) 이상의 수지가 남게되는 결과를 가질 수 있다. Accordingly, the resin remains in the transparent region 35a of the black matrix 32, and the transflective region 35b is about one third height (33% ± 10%) with respect to the height of the transparent region 35a. It may have a result that the above resin remains.
그 결과, 상기 블랙 매트릭스(32)는 상기 회절 마스크(35)의 투과영역(35a)에 대응되는 부분과, 상기 반투과영역(35b)에 대응되는 부분의 높이가 다르게 노광되어 2중 단차를 형성하게 된다. As a result, the black matrix 32 is exposed to different heights of portions corresponding to the transmission region 35a of the diffraction mask 35 and portions corresponding to the transflective region 35b to form a double step. Done.
상기 블랙 매트릭스(32)의 2중 단차 구조는 투과 영역(35a)은 3㎛ 이상의 높이를 가지며, 상기 반투과영역(35b)은 1㎛ 이상의 높이를 갖는다. In the double stepped structure of the black matrix 32, the transmission region 35a has a height of 3 μm or more, and the semi-transmission region 35b has a height of 1 μm or more.
이때, 상기 블랙 매트릭스(32)의 선폭은 기존의 선폭과 같게 형성되며, 다만 투과 영역의 선폭은 되도록 최소화하여 형성한다. In this case, the line width of the black matrix 32 is formed to be the same as the existing line width, but the line width of the transmission area is minimized to be formed.
이어서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 2중 단차 구조를 갖는 블랙 매트릭스(32)가 형성된 기판(31)상에 칼러 필터층(33)을 형성하는 공정이 수행된다.Subsequently, as shown in FIG. 4C, a process of forming the color filter layer 33 on the substrate 31 on which the black matrix 32 having the double stepped structure is formed is performed.
이때, 상기 칼러필터층(33)은 상기 블랙 매트릭스(32)의 2중 단차 구조에서 단차가 높게 형성된 부분을 경계로 각각의 착색층을 형성하게 된다.In this case, the color filter layer 33 forms each colored layer on the part of which the step height is high in the double step structure of the black matrix 32.
상기 컬러필터층(33)의 형성 방법에 대해 자세히 설명하면, 상기 블랙 매트릭스(32)를 패터닝 후에 행해지는 컬러필터층의 형성은 색상을 구현하는 안료가 함유된 컬러 리지스트를 사용하여 사진식각(photolithograpy) 기술을 이용한다. 이에는 염색법, 안료 분산법, 코팅법, 전착법, 잉크젯법 등이 있다.The method of forming the color filter layer 33 will be described in detail. The formation of the color filter layer after patterning the black matrix 32 is performed by photolithography using a color resist containing pigments for realizing color. Use technology This includes dyeing, pigment dispersion, coating, electrodeposition, inkjet, and the like.
주로 이용되는 안료 분산법으로 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The pigment dispersion method mainly used will be described in more detail as follows.
먼저, 상기 블랙 매트릭스(32)를 포함한 전면에 상기 블랙 매트릭스(32)를 완전히 덮을 수 있도록 적색(Red)으로 착색된 컬러 리지스트를 도포한다. 여기서, 컬러필터층의 형성은 통상적으로 R, G, B 순서로 한다. First, a color resist colored in red is applied to the entire surface including the black matrix 32 so as to completely cover the black matrix 32. Here, the formation of the color filter layer is usually in the order of R, G, and B.
상기 리지스트 도포하는 방법에는 스핀(spin)법과 스핀리스(spinless)법이 있는데, 스핀법은 기판 위에 리지스트를 적당히 흘려 놓고 기판을 고속으로 회전시킴으로써 상기 리지스트를 기판 전체에 고루 퍼지게 하는 방법이고, 상기 스핀리스법은 스핀없이 슬릿 노즐을 사용하여 그 자체로 원하는 두께를 얻는 도포 방법이다.The resist coating method includes a spin method and a spinless method. The spin method is a method of spreading the resist evenly over the entire substrate by appropriately flowing the resist on the substrate and rotating the substrate at a high speed. The spinless method is a coating method that obtains a desired thickness by itself using a slit nozzle without spin.
다음으로, 마스크를 이용하여 도포된 상기 리지스트 상부의 특정 영역만을 노출시킨 후, 부분 노광을 실시한다.Next, after exposing only the specific area | region of the said resist top apply | coated using a mask, partial exposure is performed.
이 때, 노광시키는 방법에는 원판을 일광 노광하는 프록시미티(proximity)방법, 축소 패턴을 반복하여 노광하는 스테퍼(stepper)방법, 마스크 패턴을 투영하여 노광하는 미러(mirror) 투영방법의 3가지가 있는데, 생산성을 우선으로 하는 단순 매트릭스 LCD는 정도는 열악하지만 처리속도가 빠른 프록시미티 방식을, 고정밀도가 요구되는 능동 매트릭스 LCD는 스테퍼 방식이나 미러 투영방식이 사용된다.At this time, there are three methods of exposing, including a proximity method for exposing the original to daylight, a stepper method for repeatedly exposing a reduced pattern, and a mirror projection method for projecting and exposing a mask pattern. For example, simple matrix LCDs, which put productivity first, have poor accuracy but fast processing speed, and active matrix LCDs requiring high precision use stepper or mirror projection methods.
그리고, 상기 노광에 의해 광화학적 구조가 변경된 상기 적색 컬러 리지스트를 현상액에 담구면 노광되지 않는 부분이 제거되어 원하는 적색의 착색층 패턴(33)이 형성된다. 이때, 현상(develop)은 딥핑(dipping), 퍼들(puddle), 샤워 스프레이(showerspray)법 중 어느 하나로 한다.Then, when the red color resist whose photochemical structure is changed by the exposure is immersed in a developing solution, an unexposed portion is removed to form a desired red colored layer pattern 33. At this time, the development is any one of a dipping, puddle, and shower spray method.
상기 적색의 착색층 패턴(33)을 형성한 것처럼 상기 공정을 반복 수행하여 녹색(Green)으로 착색된 녹색 착색층 패턴(33) 및 파란색(B)으로 착색된 파란색 착색층(33) 패턴을 순차적으로 형성한다.Repeating the above process as if the red colored layer pattern 33 was formed, the green colored layer pattern 33 colored in green and the blue colored layer 33 pattern colored in blue (B) were sequentially To form.
한편, 상기 컬러 리지스트의 주요 성분은 일반적인 포토 리지스트와 같이 감광 조성물인 광중합 개시제, 모노머(monomer), 바인더(binder) 등과 색상을 구현하는 유기 안료 등으로 구성된다.On the other hand, the main components of the color resist is composed of a photopolymerization initiator, a monomer (monomer), a binder (binder) and the like as a general photoresist, an organic pigment for implementing the color.
이어서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 칼라필터층(33)상에 공통전극(34)을 형성하게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 4D, the common electrode 34 is formed on the formed color filter layer 33.
상기 공통 전극(34)은 상기 착색된 패턴을 포함한 전면에 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명 전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링에 의해 증착한다. 상기 공통 전극(34)으로서의 ITO는 별도의 패턴 형성을 하지 않는다.The common electrode 34 deposits indium tin oxide (ITO), which is a transparent electrode material having good permeability and conductivity and excellent chemical and thermal stability, on the entire surface including the colored pattern by sputtering. ITO as the common electrode 34 does not form a separate pattern.
따라서, 본 발명에서 살펴본 바와 같이, 블랙 매트릭스와 컬러필터층의 단차를 해결함으로써 별도의 평탄화를 위한 오버코트층이 형성되지 않아 투과율이 좋아지게 된다. Therefore, as discussed in the present invention, by solving the step difference between the black matrix and the color filter layer, an overcoat layer for additional planarization is not formed, thereby improving transmittance.
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 컬러필터 기판 및 그 제조 방법은 컬러필터의 제조방법에 있어서, BM 패턴시 회절 마스크를 이용한 2중 단차를 형성함으로써 별도의 평탄화막이 없이 컬러필터층과의 단차를 극복할 수 있다.As described above, the color filter substrate and the manufacturing method of the liquid crystal display according to the present invention, in the manufacturing method of the color filter, by forming a double step using a diffraction mask in the BM pattern and the color filter layer without a separate planarization film Can overcome the step.
도 1a 내지 도 1d는 종래에 따른 액정표시장치의 컬러필터 제조방법에 대한 순서를 도시한 도면.1A to 1D are views illustrating a procedure of a method of manufacturing a color filter of a liquid crystal display according to the related art.
도 2는 종래에 따른 블랙 매트릭스와 컬러필터층간의 단차 발생을 보여주는 도면.2 is a view showing the generation of a step between the black matrix and the color filter layer according to the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 구조를 개략적으로 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 제조 방법을 나타낸 공정도.4A to 4D are process drawings showing a method for manufacturing a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
31 --- 기판 32 --- 블랙 매트릭스31 --- Substrate 32 --- Black Matrix
33 --- 컬러필터층 34 --- 공통 전극33 --- color filter layer 34 --- common electrode
35 --- 회절 마스크35 --- Diffraction Mask
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105652512A (en) * | 2012-02-29 | 2016-06-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | Color filter and manufacturing method thereof |
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