KR20070079490A - Plate for color filter and method for fabricatiog the same - Google Patents

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김진석
이상헌
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Abstract

A color filter display panel and a manufacturing method thereof are provided to improve a step of a color filter layer, thereby simplifying the manufacturing process and reducing the process cost. A black matrix pattern(120) is located on an insulating substrate(110) and has a groove(122) with a predetermined depth. A color filter layer(130) is filled between the black matrix patterns and has color pixels overlapped at the groove. The black matrix pattern includes black organic materials. The step of the color filter layer is below 0.2 micrometer. The groove is located at the center of the black matrix pattern according to the black matrix pattern. The black matrix pattern has the optical density of about 4.5 at the region except for the groove in order to fully shield the light. The depth of the groove is smaller than thickness of the black matrix pattern. The black matrix is made of chromium and the like.

Description

컬러 필터 표시판 및 그 제조 방법{Plate for color filter and method for fabricatiog the same}Color filter display plate and manufacturing method therefor {Plate for color filter and method for fabricatiog the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a color filter display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판의 제조 공정 중 중간 구조물의 단면도들 및 사시도이다.2A through 2C are cross-sectional views and perspective views of an intermediate structure in a process of manufacturing a color filter display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 5b는 도 2a 내지 도 2c의 다음 단계들에서의 중간 구조물들의 단면도들이다.3A-5B are cross-sectional views of intermediate structures in the following steps of FIGS. 2A-2C.

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

100: 컬러 필터 표시판 110: 절연 기판100: color filter display plate 110: insulating substrate

120: 블랙 매트릭스 패턴 122: 그루브120: black matrix pattern 122: groove

130: 컬러 필터층 140: 공통 전극130: color filter layer 140: common electrode

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컬러 필터 표시판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a color filter display plate and a manufacturing method thereof.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로 서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 위치하는 액정으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정 분자를 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.Liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display, which consists of two display panels with electrodes formed thereon and liquid crystals positioned between them. It is a display device to adjust the amount.

액정 표시 장치를 구성하는 표시판 중 어느 하나의 표시판은 블랙 매트릭스 패턴, 컬러 필터층 등을 포함할 수 있다. 이러한 블랙 매트릭스 패턴은 크롬(Cr) 등의 중금속을 포함할 수 있는데, 이 경우 패터닝시 유해한 화학 성분이 발생될 수 있어 이를 처리할 폐수 처리도 필요하여 제반 비용이 증가한다. Any one of the display panels constituting the liquid crystal display device may include a black matrix pattern, a color filter layer, and the like. The black matrix pattern may include heavy metals such as chromium (Cr). In this case, harmful chemical components may be generated during patterning, and wastewater treatment to treat them may also increase costs.

따라서, 환경 오염이 적은 유기 물질을 포함하는 블랙 매트릭스 패턴(이하, "유기 블랙 매트릭스 패턴"이라 함)이 널리 사용되고 있다. 유기 블랙 매트릭스 패턴은 크롬 등을 포함하는 블랙 매트릭스 패턴에 비해 상대적으로 두껍고, 특히 컬러 필터층과 블랙 매트릭스 패턴이 중첩되는 영역이 돌출되어 컬러 필터층에 단차가 형성되므로, 컬러 필터 상에 오버코트층을 형성하여 평탄화하는 것이 필요하다. 추가적인 오버코트층의 형성은 액정 표시 장치의 제조 비용을 상승시킬 뿐만 아니라, 결과적으로 액정 표시 장치의 두께 및 무게를 증가시켜 액정 표시 장치의 경량 박형화를 이루고자 하는 현 추세에 역행된다.Therefore, a black matrix pattern (hereinafter referred to as an "organic black matrix pattern") containing an organic material with little environmental pollution is widely used. The organic black matrix pattern is relatively thicker than the black matrix pattern including chromium and the like, and in particular, an area in which the color filter layer and the black matrix pattern overlap is protruded to form a step in the color filter layer, thereby forming an overcoat layer on the color filter. It is necessary to flatten. The formation of an additional overcoat layer not only raises the manufacturing cost of the liquid crystal display device, but consequently increases the thickness and weight of the liquid crystal display device, thereby contrary to the current trend of achieving light weight thinning of the liquid crystal display device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 평탄화도가 개선된 컬러 필터 표시판을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a color filter display panel with improved flatness.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이러한 컬러 필터 표시판의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing such a color filter display panel.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판은 절연 기판 상에 위치하고 소정 깊이의 그루브를 구비하는 블랙 매트릭스 패턴, 및 상기 블랙 매트릭스 패턴 사이를 채우고 상기 그루브에서 중첩되는 색 화소들을 구비하는 컬러 필터층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, a color filter display panel is disposed on an insulating substrate and includes a black matrix pattern having grooves having a predetermined depth, and a color pixel filling between the black matrix patterns and overlapping the grooves. It includes a color filter layer having a.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판의 제조 방법은 광을 부분적으로 투과하는 반투광부를 구비하는 마스크를 이용하여 절연 기판 상에 소정 깊이의 그루브를 구비하는 블랙 매트릭스 패턴을 형성하고, 상기 블랙 매트릭스 패턴 사이를 채우고 상기 그루브에서 중첩되는 색 화소들을 구비하는 컬러 필터층을 형성하는 것을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a color filter display panel, wherein a black having grooves of a predetermined depth is formed on an insulating substrate by using a mask having a semi-transmissive portion partially transmitting light. Forming a matrix pattern, and forming a color filter layer having color pixels that fill between the black matrix patterns and overlap in the groove.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알 려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms " below ", " beneath ", " lower ", " above ", " upper " It may be used to easily describe the correlation of a device or components with other devices or components. Spatially relative terms are to be understood as including terms in different directions of the device in use or operation in addition to the directions shown in the figures. For example, when flipping a device shown in the figure, a device described as "below or beneath" of another device may be placed "above" of another device. Thus, the exemplary term "below" can encompass both an orientation of above and below. The device may be oriented in other directions as well, in which case spatially relative terms may be interpreted according to orientation.

또한, 본 명세서에서 기술하는 제조 방법을 구성하는 단계들은 순차적 또는 연속적임을 명시하거나 다른 특별한 언급이 있는 경우가 아니면, 하나의 제조 방법을 구성하는 하나의 단계와 다른 단계가 명세서 상에 기술된 순서로 제한되어 해석되지 않는다. 따라서 당업자가 용이하게 이해될 수 있는 범위 내에서 제조 방법의 구성 단계의 순서를 변화시킬 수 있으며, 이 경우 그에 부수하는 당업자에게 자명한 변화는 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.In addition, unless the steps constituting the manufacturing method described herein are sequential or sequential, or unless otherwise indicated, one step and another step constituting one manufacturing method in the order described in the specification. It is limited and not interpreted. Therefore, the order of construction steps of the manufacturing method can be changed within a range that can be easily understood by those skilled in the art, in which case the obvious changes to those skilled in the art will be included within the scope of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판을 도 1을 참조하여 설 명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판의 단면도이다.Hereinafter, a color filter display panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. 1 is a cross-sectional view of a color filter display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판(100)은 절연 기판(110), 블랙 매트릭스 패턴(120), 색 화소들(131, 132, 133)로 이루어진 컬러 필터층(130)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the color filter display panel 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a color filter layer including an insulating substrate 110, a black matrix pattern 120, and color pixels 131, 132, and 133. 130.

투명 유리, 석영 등의 무기 물질 또는 투명 고분자 수지 등의 유기 물질로 이루어진 절연 기판(110) 상에 화소 영역을 정의하고 빛샘을 방지하는 블랙 매트릭스 패턴(120)이 형성되어 있다. A black matrix pattern 120 is formed on an insulating substrate 110 made of an inorganic material such as transparent glass or quartz or an organic material such as a transparent polymer resin to define pixel areas and prevent light leakage.

블랙 매트릭스 패턴(120)의 전체 모양은 예를 들어 격자 모양을 이룰 수 있고, 이러한 격자 모양을 따라 형성된 소정 깊이의 그루브(groove)(122)를 구비한다. 블랙 매트릭스 패턴(120)의 그루브(122)는 인접하는 색 화소들(131, 132, 133)이 중첩(overlap) 되는 영역으로, 예를 들어 블랙 매트릭스 패턴(120)의 중앙에 위치할 수 있다. The overall shape of the black matrix pattern 120 may be, for example, lattice-shaped, and has grooves 122 of a predetermined depth formed along the lattice shape. The groove 122 of the black matrix pattern 120 is an area where the adjacent color pixels 131, 132, and 133 overlap, for example, may be positioned at the center of the black matrix pattern 120.

블랙 매트릭스 패턴(120)은 빛을 충분히 차단하기 위하여 그루브(122)를 제외한 영역에서 적어도 약 4.5 정도의 광밀도(Optical Density; OD)를 갖는다. 블랙 매트릭스 패턴(120)의 광밀도는 그 두께와 구성 물질에 영향을 받는다. The black matrix pattern 120 has an optical density (OD) of at least about 4.5 in an area except the groove 122 in order to sufficiently block light. The light density of the black matrix pattern 120 is affected by the thickness and the material of construction.

블랙 매트릭스 패턴(120)의 두께는 그루브(122)을 제외한 영역에서 약 1 내지 2㎛, 예를 들어 약 1.55㎛ 정도 일 수 있으며, 이 때 그루브(122)의 깊이는 적어도 블랙 매트릭스 패턴(120)의 두께보다는 작으면서도, 블랙 매트릭스 패턴(120) 상에 위치한 컬러 필터층(130)의 단차를 약 0.2㎛ 이하의 수준으로 유지할 수 있도록 하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 블랙 매트릭스 패턴(120)의 중앙에 위 치하는 그루브(122)의 경우 광밀도가 특별히 문제되지 않는데, 이는 액정 표시 장치에서 컬러 필터 표시판(100)과 대향 배치되는 박막 트랜지스터 표시판의 게이트 배선 또는 데이터 배선이 그루브(122)과 중첩하여 배치됨으로써 광을 확실히 차단시키기 때문이다.The black matrix pattern 120 may have a thickness of about 1 to 2 μm, for example, about 1.55 μm, in a region excluding the groove 122, and the depth of the groove 122 may be at least black matrix pattern 120. Although not smaller than the thickness, it is not particularly limited as long as the level of the color filter layer 130 disposed on the black matrix pattern 120 can be maintained at a level of about 0.2 μm or less. In the case of the groove 122 positioned at the center of the black matrix pattern 120, the optical density does not matter. This is because the gate wiring or the data wiring of the thin film transistor array panel disposed to face the color filter panel 100 in the liquid crystal display device. This is because the light is reliably blocked by being disposed to overlap with the groove 122.

또한, 블랙 매트릭스 패턴(120)을 구성하는 물질로서 예를 들어 크롬(Cr) 등이 사용될 수 있는데, 제반 비용 등을 고려하여 볼 때 불투명한 유기 물질, 예를 들어 흑색의 유기 물질을 사용하여 블랙 매트릭스 패턴(120)을 구성할 수 있다. 유기 물질로는 예를 들어 카본 블랙 입자를 포함하는 유기 감광성 수지, 티타늄 산화물(TiOx) 입자를 포함하는 유기 감광성 수지, 색 안료를 혼합한 유기 감광성 수지, 카본 블랙 입자, 티타늄 산화물 및 색 안료 중 적어도 하나를 포함하여 혼합된 형태의 유기 감광성 수지일 수 있다.In addition, for example, chromium (Cr) or the like may be used as a material constituting the black matrix pattern 120. In view of various costs, an opaque organic material, for example, a black organic material may be used. The matrix pattern 120 may be configured. Examples of the organic material include at least one of an organic photosensitive resin including carbon black particles, an organic photosensitive resin including titanium oxide (TiOx) particles, an organic photosensitive resin mixed with color pigments, carbon black particles, titanium oxide and color pigments. It may be an organic photosensitive resin in a mixed form including one.

블랙 매트릭스 패턴(120)에 의해 노출되는 절연 기판(100), 즉 화소 영역과 블랙 매트릭스 패턴(120) 상에는 컬러 필터층(130)이 위치한다. 컬러 필터층(130)은 특정의 화소 영역을 채우고, 그를 둘러싸는 블랙 매트릭스 패턴(120) 상에 형성되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 색 화소들(131, 132, 133)로 이루어진다. 이러한 색화소들(131, 132, 133)은 스트라이프 배열, 모자이크 배열 또는 델타 배열 등의 다양한 모양으로 배열될 수 있다.The color filter layer 130 is positioned on the insulating substrate 100 exposed by the black matrix pattern 120, that is, the pixel region and the black matrix pattern 120. The color filter layer 130 fills a specific pixel area and surrounds the red (R), green (G), and blue (B) color pixels 131, 132, and 133 formed on the black matrix pattern 120 surrounding the specific pixel area. ) The color pixels 131, 132, and 133 may be arranged in various shapes such as a stripe arrangement, a mosaic arrangement, or a delta arrangement.

컬러 필터층(130)의 색 화소들(131, 132, 133)은 서로 인접한 색 화소들끼리 그루브(122)에서 중첩되어 있다. 그루브(122)에서 색 화소들(131, 132, 133)이 중첩됨에 따라, 이 영역이 특별히 돌출되지 않아, 전체 컬러 필터층(130)에 거의 단 차가 발생하지 않는다. 즉, 컬러 필터층(130)의 단차를 약 약 0.2㎛ 이하의 수준으로 유지할 수 있게 된다. 따라서, 컬러 필터층의 단차를 평탄화하기 위해 사용되는 오버코트층을 생략하더라도 무방하다.The color pixels 131, 132, and 133 of the color filter layer 130 overlap color pixels adjacent to each other in the groove 122. As the color pixels 131, 132, and 133 overlap in the groove 122, this region does not particularly protrude, so that almost no difference occurs in the entire color filter layer 130. That is, the level difference of the color filter layer 130 can be maintained at a level of about 0.2 μm or less. Therefore, the overcoat layer used for flattening the level difference of the color filter layer may be omitted.

컬러 필터층(130) 상에는 전계를 생성하기 위한 공통 전극(140)이 위치한다. 공통 전극(140)은 예를 들어 인듐 틴 옥사이드 또는 인듐 징크 옥사이드와 같은 투명 도전 물질로 이루어질 수 있다. The common electrode 140 for generating an electric field is positioned on the color filter layer 130. The common electrode 140 may be made of a transparent conductive material such as, for example, indium tin oxide or indium zinc oxide.

만약, 컬러 필터 표시판이 횡전계 방식의 액정 표시 장치에 적용되는 경우에는, 컬러 필터 표시판에는 공통 전극을 포함하지 않는다.If the color filter display panel is applied to a liquid crystal display device of a transverse electric field system, the color filter display panel does not include a common electrode.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판의 제조 방법을 도 1 내지 도 5b를 참조하여 설명한다. 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판의 제조 공정 중 중간 구조물의 단면도들 및 사시도이고, 도 3a 내지 도 5b는 도 2a 내지 도 2c의 다음 단계들에서의 중간 구조물들의 단면도들이다.Hereinafter, a method of manufacturing a color filter display panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5B. 2A to 2C are cross-sectional views and a perspective view of an intermediate structure during a manufacturing process of a color filter display panel according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3A to 5B are views of intermediate structures in the following steps of FIGS. 2A to 2C. Cross-sectional views.

우선, 도 2a에 도시한 바와 같이 유리, 석영 등의 무기 재료로 이루어지거나 투명 고분자 수지 등의 유기 재료로 이루어진 투명한 절연 기판(110) 상에 블랙 매트릭스층(115)을 형성한다. 블랙 매트릭스층(115)은 약 1 내지 2㎛ 두께에서 약 4.5 정도의 광밀도를 갖는 물질이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 카본 블랙 입자를 포함하는 유기 감광성 수지, 티타늄 산화물(TiOx) 입자를 포함하는 유기 감광성 수지, 색 안료를 혼합한 유기 감광성 수지, 카본 블랙 입자, 티타늄 산화물 및 색 안료 중 적어도 하나를 포함하여 혼합된 형태의 유기 감광성 수지일 수 있 다.First, as shown in FIG. 2A, the black matrix layer 115 is formed on a transparent insulating substrate 110 made of an inorganic material such as glass or quartz or made of an organic material such as a transparent polymer resin. The black matrix layer 115 is not particularly limited as long as the material has a light density of about 4.5 at a thickness of about 1 to 2 μm. For example, the black matrix layer 115 may include an organic photosensitive resin including titanium black particles and titanium oxide (TiOx) particles. It may be an organic photosensitive resin in a mixed form including at least one of an organic photosensitive resin, an organic photosensitive resin mixed with color pigments, carbon black particles, titanium oxide, and color pigments.

다음, 블랙 매트릭스층(115) 상에 광을 실질적으로 100% 통과시키는 투광부(310), 광을 부분적으로 통과시키는 반투광부(320) 및 광을 실질적으로 통과시키지 않는 차광부(330)를 포함하는 마스크(300)를 위치시킨다. 마스크(300)는 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크 일 수 있고, 여기에서는 슬릿 마스크를 예시하여 설명한다. 또한 블랙 매트릭스층(115)에 포함되는 유기 감광성 수지는 노광되는 부분이 제거되는 포지티브 감광성 수지인 경우를 예시하여 설명한다.Next, a light transmitting part 310 that passes light substantially 100% on the black matrix layer 115, a semi-transmitting part 320 which partially passes light, and a light blocking part 330 that does not substantially pass light. The mask 300 is positioned. The mask 300 may be a slit mask or a halftone mask, and here, the slit mask will be described. In addition, the case where the organic photosensitive resin included in the black matrix layer 115 is a positive photosensitive resin from which the exposed portion is removed will be described by way of example.

슬릿 마스크(300)의 투광부(310)와 반투광부(320)를 통해 자외선을 조사하여 블랙 매트릭스층(115)을 노광한다. 노광에 의해 광화학적 구조가 변경된 블랙 매트릭스층(115)를 현상하면 투광부(310)에 대응하는 부분은 실질적으로 모두 제거되고, 차광부(330)에 대응하는 부분은 실질적으로 모두 남아 있으며, 반투광부(320)에 대응하는 부분은 부분적으로 제거되어, 도 2b 및 도 2c에 도시한 바와 같이 그루브(122)를 구비하는 블랙 매트릭스 패턴(120)이 형성된다.The black matrix layer 115 is exposed by irradiating ultraviolet rays through the transmissive part 310 and the transflective part 320 of the slit mask 300. When the black matrix layer 115 whose photochemical structure is changed by exposure is developed, substantially all of the portions corresponding to the light-transmitting portion 310 are removed, and all of the portions corresponding to the light-shielding portion 330 remain substantially, and are semi-transparent. The portion corresponding to the light portion 320 is partially removed to form a black matrix pattern 120 having the grooves 122 as shown in FIGS. 2B and 2C.

블랙 매트릭스 패턴(120)은 예를 들어 격자 모양으로 형성될 수 있으며, 이러한 격자 모양을 따라 블랙 매트릭스 패턴(120)의 중앙에 그루브(122)가 형성되어 있다. 이 때 그루브(122)의 깊이는 적어도 블랙 매트릭스 패턴(120)의 두께보다는 작으면서도, 블랙 매트릭스 패턴(120) 상에 위치한 컬러 필터층(130)의 단차를 약 0.2㎛ 이하의 수준으로 유지할 수 있도록 하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. The black matrix pattern 120 may be formed in, for example, a lattice shape. A groove 122 is formed in the center of the black matrix pattern 120 along the lattice shape. In this case, while the depth of the groove 122 is at least smaller than the thickness of the black matrix pattern 120, the step of the color filter layer 130 disposed on the black matrix pattern 120 can be maintained at a level of about 0.2 μm or less. It will not be specifically limited if it is.

블랙 매트릭스 패턴(120)에 대한 상세한 설명은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 표시판(도 1의 100)에서와 동일하므로, 여기에서는 중복되는 설명은 생 략되도록 한다.Since the detailed description of the black matrix pattern 120 is the same as that of the color filter display panel 100 of FIG. 1 according to the exemplary embodiment of the present disclosure, overlapping descriptions will be omitted.

계속해서, 도 3a에 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스 패턴(120)을 포함한 전면에 예를 들어 적색(R) 안료를 포함하는 포지티브 감광성 수지(126)(이하, "적색 감광성 수지"라 함)를 스핀(spin) 방법 또는 롤 코트(roll coat) 방법 등을 이용하여 일정 두께로 도포한다. 다음, 적색 감광성 수지(126)의 특정 영역을 제외한 나머지 영역을 마스크(400)의 차광부(410)로 마스킹 한 후, 투광부(420)를 통해 자외선을 조사하여 적색 감광성 수지(126)을 노광한다. 노광에 의해 광화학적 구조가 변경된 적색 감광성 수지(126)를 현상하여, 도 3b에 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스 패턴(120)에 의해 노출되는 특정의 화소 영역과 그를 둘러싸고 있는 블랙 매트릭스 패턴(120) 위, 바람직하게는 블랙 매트릭스 패턴(120)의 그루브(122)까지 적색(R)의 색 화소(131)를 형성한다. 이후, 적색(R)의 색 화소(131)를 약 230℃의 고온에서 완전 경화시킨다. Subsequently, as shown in FIG. 3A, a positive photosensitive resin 126 (hereinafter referred to as a “red photosensitive resin”) containing a red (R) pigment is spun on the entire surface including the black matrix pattern 120. It is applied to a certain thickness using a spin method or a roll coat method. Next, after masking the remaining region except for the specific region of the red photosensitive resin 126 with the light blocking portion 410 of the mask 400, the red photosensitive resin 126 is exposed by irradiating ultraviolet rays through the light transmitting portion 420. do. The red photosensitive resin 126 whose photochemical structure has been changed by exposure is developed so that a specific pixel region exposed by the black matrix pattern 120 and the black matrix pattern 120 surrounding the photosensitive resin 126 are exposed as shown in FIG. 3B. For example, the color pixels 131 of red color R are formed to the grooves 122 of the black matrix pattern 120. Thereafter, the red (R) color pixel 131 is completely cured at a high temperature of about 230 ° C.

계속하여, 도 4a에 도시한 바와 같이 적색(R)의 색 화소(131)를 포함하는 전면에 녹색(G) 안료를 포함하는 포지티브 감광성 수지(127)(이하, "녹색 감광성 수지" 라 함)를 도포하고, 마스크(400)를 기판(110) 전면에 배치한 후, 기판(110) 전면에서 자외선을 조사하여 녹색 감광성 수지(127)를 선택적으로 노광한다. 노광에 의해 광화학적 구조가 변경된 녹색 감광성 수지(127)를 현상하여, 도 4b에 도시한 바와 같이 특정의 화소 영역을 채우고, 그를 둘러싸는 블랙 매트릭스 패턴(120)의 그루브(122)까지 녹색(G)의 색 화소(132)를 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 4A, a positive photosensitive resin 127 (hereinafter referred to as "green photosensitive resin") containing a green (G) pigment on the entire surface including the red (R) color pixels 131 is shown. After applying the mask 400, the mask 400 is disposed on the entire surface of the substrate 110, the ultraviolet light is irradiated from the entire surface of the substrate 110 to selectively expose the green photosensitive resin 127. The green photosensitive resin 127 in which the photochemical structure has been changed by exposure is developed to fill a specific pixel region as shown in FIG. 4B, and to the groove 122 of the black matrix pattern 120 surrounding the green (G). Color pixels 132 are formed.

적색(R)의 색 화소(131)와 인접하여 형성되어 있는 녹색(R)의 색 화소(132) 는 그를 둘러싸고 있는 블랙 매트릭스 패턴(120)의 그루브(122)에서 적색(R)의 색 화소와 중첩되어 형성된다. 따라서, 색화소들(131, 132)의 중첩 영역은 외부로 돌출되지 않고 거의 평탄한 모양을 갖는다.The green (R) color pixels 132 formed adjacent to the red (R) color pixels 131 are formed in the grooves 122 of the black matrix pattern 120 surrounding the red (R) color pixels. It is formed by overlapping. Therefore, the overlapping region of the color pixels 131 and 132 has a substantially flat shape without protruding to the outside.

계속해서, 도 5에 도시한 바와 같이, 적색(R)과 녹색(G)의 색 화소를 포함하는 전면에 청색(B) 안료를 포함하는 포지티브 감광성 수지(128)(이하, "청색의 감광성 수지"라 함)를 도포하고, 마스크(400)를 기판(110) 전면에 배치한 후, 기판 (110) 전면에서 자외선을 조사하여 청색 감광성 수지(128)을 선택적으로 노광한다. 노광에 의해 광화학적으로 구조가 변경된 청색 감광성 수지(128)를 현상하여, 도 5b에 도시한 바와 같이 특정의 화소 영역을 채우고, 그를 둘러싸는 블랙 매트릭스 패턴(120)의 그루브(122)까지 청색(B)의 색 화소(133)를 형성하여 컬러 필터층(130)을 완성한다. Subsequently, as shown in FIG. 5, the positive photosensitive resin 128 containing a blue (B) pigment on the front surface containing red (R) and green (G) color pixels (hereinafter, "blue photosensitive resin"). And the mask 400 are disposed on the entire surface of the substrate 110, and then ultraviolet rays are irradiated from the entire surface of the substrate 110 to selectively expose the blue photosensitive resin 128. The blue photosensitive resin 128 whose structure has been photochemically changed by exposure is developed to fill a specific pixel region as shown in FIG. 5B, and to the groove 122 of the black matrix pattern 120 that surrounds the blue photosensitive resin 128. The color pixel 133 of B) is formed to complete the color filter layer 130.

적색(R) 및 녹색(G)의 색 화소(131, 132)와 각각 인접하여 형성되어 있는 청색(B)의 색 화소(133)는 그를 둘러싸고 있는 블랙 매트릭스 패턴(120)의 그루브(122)에서 각각 적색(R)의 색 화소(131) 또는 청색(B)의 색 화소(132)와 중첩되어 형성되어 있다. 따라서, 각 색화소들(131, 132, 133)의 중첩 영역은 외부로 돌출되지 않고 거의 평탄한 모양을 갖는다. 결국, 컬러 필터층(130)은 전체에 걸쳐 특별히 돌출된 부분이 없이 거의 평탄한 표면을 갖는다.The blue (B) color pixels 133 formed adjacent to the red (R) and green (G) color pixels 131 and 132, respectively, are formed in the grooves 122 of the black matrix pattern 120 surrounding them. The color pixels 131 of red (R) or the color pixels 132 of blue (B) are formed to overlap each other. Therefore, the overlapping region of each of the color pixels 131, 132, and 133 does not protrude to the outside and has an almost flat shape. As a result, the color filter layer 130 has an almost flat surface with no particularly protruding portion throughout.

계속해서, 도 1에 도시한 바와 같이 표면 단차가 거의 없는 컬러 필터층(130) 위에 평탄화를 위한 별도의 공정을 수행하지 않고 광 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명 도전성 물질인 인듐 틴 옥사이드 또는 인 듐 징크 옥사이드를 예를 들어 스퍼터링 방법 등에 의해 증착하여 공통 전극(140)을 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 1, indium tin oxide, which is a transparent conductive material having good light transmittance and conductivity, and excellent chemical and thermal stability without performing a separate process for planarization on the color filter layer 130 having almost no surface level difference, is shown in FIG. 1. Alternatively, indium zinc oxide is deposited by, for example, a sputtering method to form a common electrode 140.

이어, 그 위에 배향막 원료액 예들 들어, 폴리아믹산, 가용성 폴리이미드 등을 도포하고 경화하여 폴리이미드화 한 후, 러빙함으로써 배향막(도시하지 않음)을 형성한다. 이 때, 컬러 필터층(130)의 표면 단차가 거의 없으므로, 배향막에 대해 균일한 러빙 처리가 이루어진다. 따라서, 러빙 불량으로 인한 전경(disclination)을 방지하게 된다. Subsequently, an alignment film raw material solution such as polyamic acid, soluble polyimide, or the like is applied thereon, cured to polyimide, and then rubbed to form an alignment film (not shown). At this time, since there is almost no surface level difference of the color filter layer 130, uniform rubbing process is performed with respect to an oriented film. Therefore, it is possible to prevent the foreground (disclination) due to poor rubbing.

이로써, 블랙 매트릭스 패턴(120), 컬러 필터층(130), 공통 전극(140) 또는 배향막을 포함하여 구성되는 컬러 필터 표시판을 완성한다. 다만, 횡전계 방식 액정 표시 소자에 적용되는 컬러 필터 표시판의 경우 공통 전극을 컬러 필터 표시판에 형성하지 않고 박막 트랜지스터 표시판에 형성하여 박막 트래지스터 표시판의 화소 전극과의 사이에서 횡전계를 발생시켜 액정의 배향을 제어한다. 따라서, 횡전계 방식의 컬러 필터 표시판에는 공통 전극을 형성하지 않는다As a result, the color filter display panel including the black matrix pattern 120, the color filter layer 130, the common electrode 140, or the alignment layer is completed. However, in the case of a color filter display panel applied to a transverse electric field type liquid crystal display device, a common electrode is formed on the thin film transistor array panel instead of the color filter display panel to generate a transverse electric field between the pixel electrodes of the thin film transistor array panel and thereby Control the orientation. Therefore, the common electrode is not formed on the transverse electric field type color filter display panel.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 컬러 필터 표시판은 블랙 매트릭스 패턴에 그루브를 구비하여, 컬러 필터층을 평탄화하기 위한 오버코트층을 생략하여도 컬러 필터층의 단차를 0.2㎛ 이하의 수준으로 유지하도록 함으로써 컬러 필터 표시판의 평탄화도를 개선할 수 있다. As described above, the color filter display panel manufactured by the manufacturing method according to the exemplary embodiment of the present invention includes grooves in the black matrix pattern so that the step of the color filter layer is 0.2 even if the overcoat layer for flattening the color filter layer is omitted. The flatness of the color filter display panel can be improved by keeping it at a level of not more than µm.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.As mentioned above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, but can be manufactured in various forms, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 컬러 필터층의 단차를 개선함으로써 표면 평탄화를 위해 오버코트층을 도포하는 후공정을 수행하지 않아도 되므로 공정이 간소화되고 공정 비용이 절감된다. As described above, according to the present invention, it is not necessary to perform a post-process of applying the overcoat layer for surface planarization by improving the level difference of the color filter layer, thereby simplifying the process and reducing the process cost.

단차가 없거나 거의 없는 컬러 필터층을 형성함으로써 컬러 필터층 상에 형성하는 공통 전극 또는 배향막의 스텝 커버리지(step coverage)를 향상시킬 수 있어, 러빙 불량으로 인한 전경을 방지하게 된다. 따라서, 액정표시소자의 구동시 화상 품질이 향상된다.By forming a color filter layer having little or no step, step coverage of the common electrode or the alignment layer formed on the color filter layer can be improved, thereby preventing the foreground due to poor rubbing. Therefore, the image quality is improved when the liquid crystal display device is driven.

Claims (10)

절연 기판 상에 위치하고, 소정 깊이의 그루브를 구비하는 블랙 매트릭스 패턴; 및A black matrix pattern on the insulating substrate and having grooves of a predetermined depth; And 상기 블랙 매트릭스 패턴 사이를 채우고 상기 그루브에서 중첩되는 색 화소들을 구비하는 컬러 필터층을 포함하는 컬러 필터 표시판.And a color filter layer having color pixels filling the black matrix pattern and overlapping the grooves. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 블랙 매트릭스 패턴은 흑색 유기 물질을 포함하는 컬러 필터 표시판.The black matrix pattern includes a black organic material. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 컬러 필터층의 단차는 0.2㎛ 이하를 갖는 컬러 필터 표시판.The color filter display panel of which the step of the said color filter layer has 0.2 micrometer or less. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 그루브는 상기 블랙 매트릭스 패턴을 따라 상기 블랙 매트릭스 패턴의 중앙에 위치하는 컬러 필터 표시판.The groove is positioned in the center of the black matrix pattern along the black matrix pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬러 필터층의 단차는 0.2㎛ 이하를 갖는 컬러 필터 표시판.The color filter display panel of which the step of the said color filter layer has 0.2 micrometer or less. 광을 부분적으로 투과하는 반투광부를 구비하는 마스크를 이용하여 절연 기판 상에 소정 깊이의 그루브를 구비하는 블랙 매트릭스 패턴을 형성하고,A black matrix pattern having grooves of a predetermined depth is formed on an insulating substrate by using a mask having a semi-transmissive portion partially transmitting light, 상기 블랙 매트릭스 패턴 사이를 채우고 상기 그루브에서 중첩되는 색 화소들을 구비하는 컬러 필터층을 형성하는 것을 포함하는 컬러 필터 표시판의 제조 방법.Forming a color filter layer filling the black matrix pattern and having color pixels overlapping in the groove. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 블랙 매트릭스 패턴은 흑색 유기 물질을 이용하여 형성하는 컬러 필터 표시판의 제조 방법.The black matrix pattern is formed using a black organic material. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 컬러 필터층의 단차는 0.2㎛ 이하를 갖는 컬러 필터 표시판의 제조 방법.The step of the said color filter layer is a manufacturing method of the color filter display panel which has 0.2 micrometer or less. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 그루브는 상기 블랙 매트릭스 패턴을 따라 상기 블랙 매트릭스 패턴의 중앙에 위치하는 컬러 필터 표시판의 제조 방법.The groove is positioned in the center of the black matrix pattern along the black matrix pattern. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 컬러 필터층의 단차는 0.2㎛ 이하로 갖는 컬러 필터 표시판의 제조 방 법.Step of the color filter layer is a manufacturing method of a color filter display panel having a 0.2㎛ or less.
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