KR100469390B1 - Color filter manufacturing method for lcd - Google Patents

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KR100469390B1 KR10-2001-0086109A KR20010086109A KR100469390B1 KR 100469390 B1 KR100469390 B1 KR 100469390B1 KR 20010086109 A KR20010086109 A KR 20010086109A KR 100469390 B1 KR100469390 B1 KR 100469390B1
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Abstract

본 발명은 액정 표시장치의 컬러필터 제조방법에 관한 것으로, 종래 액정 표시장치의 제조방법은 잉크젯 프린트법을 사용하는 경우에는 이웃한 색상층이 혼색되어 수율이 저하되고, 공정의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 유리기판의 상부에 수지를 도포하는 단계와; 상기 수지를 사진식각공정으로 패터닝하되, 상기 사진식각공정의 노광량 또는 상기 수지의 식각시간을 조정하여 상부면이 둥근 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙 매트릭스 사이에 노출된 유리기판 상에 각각 적, 녹, 청색을 나타내는 색상층을 인쇄하는 단계를 포함하는 제조공정을 통해 컬러필터를 제조함으로써, 잉크젯 프린트법으로 색상층을 형성할때, 잉크의 번짐을 방지할 수 있어, 공정의 안정성과 수율을 증대시키는 효과와 아울러 블랙 매트릭스의 측면을 완만한 경사형으로 형성함으로써 보다 균일한 색상층을 형성할 수 있게 되어 광투과율 및 색순도를 향상시키는 효과가 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a color filter of a liquid crystal display device. In the conventional method of manufacturing a liquid crystal display device, when the inkjet printing method is used, neighboring color layers are mixed, yield is lowered, and process reliability is lowered. There was this. In view of the above problems, the present invention includes the steps of applying a resin on the upper portion of the glass substrate; Patterning the resin by a photolithography process to form a black matrix having a rounded top surface by adjusting an exposure amount of the photolithography process or an etching time of the resin; When the color layer is formed by the inkjet printing method by manufacturing a color filter through a manufacturing process comprising the step of printing a color layer representing red, green, and blue on the glass substrate exposed between the black matrix, respectively, It is possible to prevent bleeding, to increase the stability and yield of the process, and to form a more uniform color layer by forming a slanted side of the black matrix, thereby improving light transmittance and color purity. There is.

Description

액정 표시장치의 컬러필터 제조방법{COLOR FILTER MANUFACTURING METHOD FOR LCD}Color filter manufacturing method of liquid crystal display device {COLOR FILTER MANUFACTURING METHOD FOR LCD}

본 발명은 액정표시장치의 컬러필터 제조방법에 관한 것으로, 특히 컬러필터의 블랙매트릭스의 구조를 변경하여 컬러필터의 색상층 형성시 이웃한 색상층간의 혼색이 발생하는 것을 방지하는데 적당하도록 한 액정표시장치의 컬러필터 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter of a liquid crystal display, and in particular, to change the structure of the black matrix of the color filter so as to prevent color mixing between neighboring color layers when forming the color layer of the color filter. A method of manufacturing a color filter of an apparatus.

일반적으로, 액정표시장치는 백라이트의 광을 상하측 전극의 전압차에 따라 구동되는 액정을 사용하여 회절시킴으로써, 상하측의 편광판을 통해 광이 투과되거나 차단되도록 하여, 화면을 표시하였다.In general, a liquid crystal display device displays a screen by diffracting light of a backlight using a liquid crystal driven according to a voltage difference between upper and lower electrodes, so that light is transmitted or blocked through upper and lower polarizing plates.

상기와 같은 구조는 색상을 표시할 수 없으며, 색상의 표시를 위해 상판측에 격자형 구조로 각 픽셀에 대향하는 위치에 적색, 녹색, 청색의 광을 필터링하는 컬러필터를 구비하여, 표시되는 화면의 색상을 구현하였다.The above-described structure cannot display colors, and is provided with a color filter for filtering red, green, and blue light at positions opposite to each pixel in a lattice structure on the upper side for displaying colors. Implemented the color of.

상기 액정 표시장치의 블랙 매트릭스는 적, 녹, 청색을 각각 나타내는 컬러필터 색상층의 각 경계에 위치하여, 픽셀전극에 의해 조절되지 않는 영역의 광을 차단하여 전체 액정 표시장치의 콘트라스트를 향상시키는 역할을 하게 된다.The black matrix of the liquid crystal display is positioned at each boundary of the color filter color layer representing red, green, and blue, respectively, and serves to improve contrast of the entire liquid crystal display by blocking light in an area not controlled by the pixel electrode. Will be

상기 블랙 매트릭스를 포함하는 컬러필터를 제조하기 위해 사용하는 종래의 방법은 크롬 또는 산화크롬을 증착하고, 패터닝하는 방법 또는 수지를 도포하고, 패터닝하여 형성하는 방법을 사용하고 있다.Conventional methods used to produce the color filter including the black matrix use a method of depositing and patterning chromium or chromium oxide or applying and patterning a resin.

상기 크롬 또는 산화크롬을 사용하여 블랙 매트릭스를 형성하는 방법은 그블랙 매트릭스의 높이가 상대적으로 낮으며, 이는 안료 분산법에 의한 색상층 형성시에 적용된다.The method of forming the black matrix using the chromium or chromium oxide has a relatively low height of the black matrix, which is applied when forming the color layer by the pigment dispersion method.

그리고, 상기 수지를 이용한 블랙 매트릭스 형성방법은 상대적으로 높이가 높은 블랙 매트릭스를 형성할 수 있으며, 이는 잉크젯 프린트법에 의해 색상층을 형성하는 경우에 적용된다.In addition, the method of forming a black matrix using the resin may form a black matrix having a relatively high height, which is applied when forming a color layer by an inkjet printing method.

상기 언급한 바와 같이 블랙 매트릭스의 사이에 위치하는 색상층을 형성하기 위해서는 안료분산법, 잉크젯법을 주로 사용하고 있으며, 이와 같은 종래 컬러필터 및 그 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.As mentioned above, the pigment dispersion method and the inkjet method are mainly used to form the color layer located between the black matrices. Such a conventional color filter and its manufacturing method will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Same as

도1은 일반적인 액정 표시장치의 동작 개념도로서, 이에 도시한 바와 같이 트랜지스터의 게이트전극(3)에 게이트전압을 인가하여 데이터라인을 통해 인가되는 동작전압이 픽셀전극(4)에 전압이 인가됨과 아울러 상판측의 투명전극과의 전압차에 의해 액정(6)의 방향성이 달라지게 되어, 각 픽셀마다 백라이트(27)의 광투과정도가 결정된다.FIG. 1 is a conceptual view illustrating an operation of a general liquid crystal display. As shown in FIG. 1, a gate voltage is applied to a gate electrode 3 of a transistor, and an operating voltage applied through a data line is applied to the pixel electrode 4. The directionality of the liquid crystal 6 is changed by the voltage difference with the transparent electrode on the upper plate side, and the light transmittance of the backlight 27 is determined for each pixel.

이에 따라 투과되는 광은 컬러필터(10)에 의해 그 색상이 표현된다.Accordingly, the color of the light transmitted is expressed by the color filter 10.

상기 컬러필터(10)는 격자형 구조의 블랙 매트릭스(11)의 사이에 적색, 녹색, 청색의 색상을 각각 나타내는 색상층(12)이 위치한다.In the color filter 10, a color layer 12 representing red, green, and blue colors is disposed between the black matrices 11 having a lattice structure.

이하, 상기와 같은 구조의 종래 컬러필터(10)를 제조하는 방법을 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the conventional color filter 10 having the above structure will be described in more detail.

컬러필터를 형성하기 위한 종래의 방법으로 가장 널리 사용되는 방법은 안료분산법으로, 그 안료분산법에 의한 종래 컬러필터 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A method widely used as a conventional method for forming a color filter is a pigment dispersion method, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings of a conventional color filter manufacturing method by the pigment dispersion method.

도2a 내지 도2e는 상기 안료 분산법을 이용한 종래 컬러필터의 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(21)의 상부에 크롬(Cr)을 증착하는 단계(도2a)와; 상기 크롬(Cr)의 상부에 포토레지스트(PR)을 도포하고 현상하여 상기 증착된 크롬(Cr)의 상부일부를 균일한 간격으로 노출시키는 패턴을 형성하는 단계(도2b)와; 상기 포토레지스트(PR) 패턴을 식각마스크로 하는 식각공정으로 상기 크롬(Cr)을 식각하고, 그 포토레지스트(PR) 패턴을 제거하여 상기 유리기판(21) 상에 블랙 매트릭스(22)를 형성하는 단계(도2c)와; 안료 분산법을 사용하여 상기 블랙 매트릭스(22)의 사이에 각기 색상이 다른 색상층(23,R,G,B)를 순차적으로 형성하는 단계(도2d)와; 상기 색상층(23)의 상부전면에 투명전극(24)을 증착하는 단계(도2e)로 이루어진다.FIG. 2A to FIG. 2E are cross-sectional views of a process for manufacturing a conventional color filter using the pigment dispersion method, as shown in the steps of depositing chromium (Cr) on the glass substrate 21 (FIG. 2A); Coating and developing photoresist (PR) on top of the chromium (Cr) to form a pattern that exposes a portion of the deposited chromium (Cr) at uniform intervals (FIG. 2B); The chromium (Cr) is etched by the etching process using the photoresist (PR) pattern as an etch mask, and the photoresist (PR) pattern is removed to form the black matrix 22 on the glass substrate 21. Step (FIG. 2C); Sequentially forming color layers 23, R, G, and B having different colors between the black matrices 22 using a pigment dispersion method (FIG. 2D); The transparent electrode 24 is deposited on the upper surface of the color layer 23 (FIG. 2E).

도3은 상기 안료분산법을 이용한 종래 컬러필터 제조공정의 순서도이다.Figure 3 is a flow chart of a conventional color filter manufacturing process using the pigment dispersion method.

이와 같은 안료 분산법은 다른 방식에 비하여 재료의 소모량이 많지만, 두께 균일성이 우수하기 때문에 가장 많이 사용하고 있다.Such a pigment dispersion method has a large amount of material consumption compared to other methods, but is most often used because of excellent thickness uniformity.

그러나, R, G, B 3가지 색상에 대하여 각각 포토레지스트 도포, 노광, 현상, 포스트 베이크의 공정을 진행해야 함으로써, 제조공정이 복잡하게 된다.However, the photoresist coating, exposure, development, and post-baking processes must be performed for each of the three colors of R, G, and B, thereby making the manufacturing process complicated.

또한, 포토레지스트를 스핀코팅법으로 도포하는 과정과, 현상공정에서 도포한 포토레지스트의 대부분을 제거해 내야 하는 방식이므로, 재료의 손실이 큰 고가의 공정으로 컬러 필터의 제조단가가 상승하게 되는 원인이 된다.In addition, since the process of applying the photoresist by spin coating and the removal of most of the photoresist applied in the developing process, the manufacturing cost of the color filter is increased due to an expensive process with a large material loss. do.

그리고, 액정 표시장치가 대면적화 되면서 스핀코팅에 의해 도포되는 포토레지스트의 균일성을 확보하기가 용이하지 않음으로써 대면적의 컬러 필터 제조에는 응용할 수 없는 문제점을 나타낸다.In addition, since the liquid crystal display device has a large area, it is not easy to secure the uniformity of the photoresist applied by spin coating, and thus it is not applicable to manufacturing a large area color filter.

상기 안료 분산법과는 다른 색상층 형성방식인 잉크젯 프린트법은 수지를 이용하여 상대적으로 두께가 두꺼운 블랙 매트릭스(22)를 형성하고, 그 블랙 매트릭스(22)의 사이에 색상층 성분과 유기 바인더로 이루어진 잉크액을 가압하여 노즐로 부터 분사시키고, 건조시켜 상기 유기 바인더를 제거함으로써 색상층(23)을 유리기판(21)에 부착시키는 방법이다.The inkjet printing method, which is a color layer forming method different from the pigment dispersion method, forms a relatively thick black matrix 22 using a resin, and is formed of a color layer component and an organic binder between the black matrix 22. The ink layer is pressurized, sprayed from a nozzle, dried, and the organic binder is removed to attach the color layer 23 to the glass substrate 21.

이와 같은 잉크젯 프린트법은 다른 방법에 비하여 재료의 사용량이 적어 컬러필터의 제조단가를 낮출 수 있다.Such an inkjet printing method can reduce the production cost of the color filter since the amount of material used is smaller than other methods.

도4a 내지 도4e는 상기 잉크젯 프린트 법에 의해 색상층(23)을 형성하는 종래의 컬러필터 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(21)의 상부에 수지를 도포하고, 패턴을 형성하여 상기 크롬 블랙 매트릭스에 비해 높이가 높은 수지 블랙 매트릭스(22)를 형성하는 단계(도4a)와; 상기 수지 블랙 매트릭스(22)의 사이에 잉크젯 법으로 특정한 색상의 잉크액(R)을 분사하는 단계(도4b)와; 상기 분사된 잉크액(R)을 건조시켜 색상층(23,R)을 형성하는 단계(도4c)와; 상기 형성된 색상층(23,R)의 측면에 위치하는 블랙 매트릭스(22) 사이에 상기 색상층(23, R)과는 다른 색상의 잉크액(G)을 분사하는 단계(도4d)와; 상기 분사된 잉크액(G)을 건조시켜 색상층(23, G)을 형성하는 단계(도4e)를 포함하여 구성된다.4A to 4E are cross-sectional views of a conventional color filter manufacturing process for forming the color layer 23 by the inkjet printing method. As shown in FIG. 4A to 4E, a resin is coated on the glass substrate 21 and a pattern is applied. Forming a resin black matrix 22 having a height higher than that of the chromium black matrix (FIG. 4A); Spraying the ink liquid R having a specific color by the inkjet method between the resin black matrices 22 (Fig. 4B); Drying the ejected ink liquid R to form color layers 23 and R (FIG. 4C); Spraying an ink liquid G having a different color from the color layers 23 and R between the black matrices 22 positioned on the side of the formed color layers 23 and R (Fig. 4D); And drying the ejected ink liquid G to form the color layers 23 and G (FIG. 4E).

그러나, 상기와 같은 종래 잉크젯 프린트법을 사용하여 컬러필터를 형성하는 방법은 원하는 두께의 색상층(23)을 획득하기 위해서 상기 블랙 매트릭스(22) 보다두꺼운 색상층(23)을 프린트해야 하며, 이에 따라 상기 분사된 잉크액이 건조되기 이전에 다른 색상층 영역으로 번지는 경우가 발생하여 수율을 저하시키는 원인이 된다.However, the method of forming a color filter using the conventional inkjet printing method as described above requires printing a color layer 23 thicker than the black matrix 22 in order to obtain a color layer 23 having a desired thickness. As a result, the sprayed ink liquid may spread to other color layer areas before drying, thereby causing a decrease in yield.

또한, 잉크액에 포함되는 솔벤트가 상기 수지 블랙 매트릭스(22)에 침투하여 블랙 매트릭스의 잉크액에 대한 척력을 상실할 수 있게 되어 원하는 패턴을 형성하기가 매우 어려운 문제점이 발생할 수 있다.In addition, the solvent contained in the ink liquid may penetrate the resin black matrix 22 to lose the repulsive force of the black matrix with respect to the ink liquid, which may cause a very difficult problem of forming a desired pattern.

상기 도4c에 도시한 색상층(23, R)을 형성하는 과정에서 잉크액에 포함된 솔벤트가 수지 블랙 매트릭스(22)로 침투할 수 있게 되어, 잉크액에 대한 블랙 매트릭스(22)의 척력을 상실시킨다.In the process of forming the color layers 23 and R shown in FIG. 4C, the solvent contained in the ink solution can penetrate into the resin black matrix 22, thereby repulsing the black matrix 22 against the ink solution. Loss

이와 같은 상태에서 도4d의 다른 색상의 잉크액(G)을 분사하는 경우, 그 척력이 상실된 블랙 매트릭스(22)를 분사되는 잉크액(G)이 넘어서게 되며, 이를 건조시키는 경우 색상층(23)의 혼합에 의하여 원하는 컬러필터를 획득할 수 없게 된다.In this state, when the ink liquid G of another color of FIG. 4D is jetted, the ink liquid G jetted through the black matrix 22 whose repulsive force is lost is exceeded, and when it is dried, the color layer 23 is dried. By mixing, the desired color filter cannot be obtained.

상기한 바와 같이 종래 액정 표시장치의 컬러 필터 제조방법은 안료 분산법을 사용하는 경우 제조비용이 증가하며, 대면적에서는 균일한 패턴을 얻을 수 없기 때문에 적용할 수 없는 문제점이 있었다.As described above, the manufacturing method of the color filter of the conventional liquid crystal display increases the manufacturing cost when the pigment dispersion method is used, and there is a problem that cannot be applied because a uniform pattern cannot be obtained in a large area.

또한, 잉크젯 프린트법을 사용하는 경우에는 수지성분의 블랙 매트릭스를 형성하고, 그 블랙 매트릭스의 사이에 제1색상의 색상층을 형성하는 과정에서, 그 제1색상의 색상층 측면의 수지 블랙 매트릭스의 성분이 변화되며, 그 제1색상의 색상층의 인접영역에 제2색상의 색상층을 형성하는 과정에서 그 제2색상의 색상층이건조되기 이전에 제1색상의 색상층의 상부측으로 번질 수 있으며, 이에 따라 수율이 저하되고, 공정의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.In the case of using the inkjet printing method, the black matrix of the resin component is formed, and in the process of forming the color layer of the first color between the black matrix, the resin black matrix of the side of the color layer of the first color is formed. The component is changed and can spread to the upper side of the color layer of the first color before the color layer of the second color is dried in the process of forming the color layer of the second color in the adjacent area of the color layer of the first color. Thereby, there was a problem that the yield is lowered, thereby reducing the reliability of the process.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 상부면이 둥근 블랙 매트릭스를 형성함으로써, 잉크젯 프린트법으로 색상층을 형성하면서도, 색상층 패턴의 혼색을 방지할 수 있는 액정 표시장치의 컬러필터 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.In view of the above problems, the present invention provides a method of manufacturing a color filter of a liquid crystal display device which can prevent color mixing of color layer patterns while forming a color layer by inkjet printing by forming a black matrix having a rounded top surface. There is a purpose.

도1은 일반적인 액정 표시장치의 동작 개념도.1 is a conceptual view of the operation of a general liquid crystal display.

도2a 내지 도2e는 종래 안료 분산법을 이용한 컬러필터의 제조공정 수순단면도.2A to 2E are cross-sectional views of a manufacturing process of a color filter using a conventional pigment dispersion method.

도3은 안료 분산법을 적용하는 컬러필터의 제조공정 순서도.3 is a manufacturing process flowchart of the color filter to which the pigment dispersion method is applied.

도4a 내지 도4e는 종래 잉크젯 프린트법을 이용한 컬러필터 제조공정 수순단면도.4A to 4E are cross-sectional views of a color filter manufacturing process using a conventional inkjet printing method.

도5a 내지 도5e는 본 발명 잉크젯 프린트법을 이용한 컬러필터 제조공정 수순단면도.5A to 5E are cross-sectional views of a color filter manufacturing process using the inkjet printing method of the present invention.

도6은 잉크젯 프린트법에 사용되는 잉크젯 헤드의 구성도.6 is a configuration diagram of an ink jet head used in the ink jet printing method.

도7a 내지 도7c는 종래 블랙 매트릭스 형상에 따른 잉크의 넘침을 보인 모식단면도.7A to 7C are schematic cross-sectional views showing the overflow of ink according to the conventional black matrix shape.

도8a 내지 도8c는 본 발명 블랙 매트릭스 형상에 따른 잉크의 넘침을 보인 모식단면도.8A to 8C are schematic cross-sectional views showing the overflow of ink according to the black matrix shape of the present invention.

도9는 종래 잉크의 진행방향과 중력의 합력을 보인 모식도.Figure 9 is a schematic diagram showing the force of gravity and the direction of progress of the conventional ink.

도10은 본 발명 잉크의 진행방향과 중력의 합력을 보인 모식도.Figure 10 is a schematic diagram showing the force of gravity and the traveling direction of the ink of the present invention.

도11은 종래 색상층의 단면을 보인 상세도.Figure 11 is a detailed view showing a cross section of a conventional color layer.

도12는 본 발명 색상층의 단면을 보인 상세도.Figure 12 is a detailed view showing a cross section of the color layer of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

21:유리기판 22:블랙 매트릭스21: glass substrate 22: black matrix

23:색상층23: Color layer

상기와 같은 목적은 유리기판의 상부에 수지를 도포하는 단계와; 상기 수지를 사진식각공정으로 패터닝되, 상기 사진식각공정의 노광량 또는 상기 수지의 식각시간을 조정하여 상부면이 둥근 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙 매트릭스 사이에 노출된 유리기판 상에 각각 적, 녹, 청색을 나타내는 색상층을 인쇄하는 단계를 포함하는 제조공정을 통해 컬러필터를 제조함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The above object is the step of applying a resin on top of the glass substrate; Patterning the resin by a photolithography process to form a black matrix having a rounded top surface by adjusting an exposure amount of the photolithography process or an etching time of the resin; It is achieved by manufacturing a color filter through a manufacturing process comprising the steps of printing a color layer showing red, green, and blue color on the glass substrate exposed between the black matrix, the accompanying drawings of the present invention Detailed description with reference to the following.

도5a 내지 도5e는 본 발명 액정 표시장치의 컬러필터 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(21)의 상부에 수지를 증착하고, 포토레지스트를 마스크로 하는 습식식각공정으로 패터닝하여, 상부면이 둥근 수지 블랙매트릭스(22)를 형성하는 단계(도5a)와; 상기 수지 블랙 매트릭스(22)의 사이에 노출된 유리기판(21)의 상부에 특정 색상(R)의 잉크액을 잉크젯 프린트법으로 분사시키는 단계(도5b)와; 상기 잉크액을 건조시켜 상기 특정 색상(R)의색상층(23,R)을 형성하는 단계(도5c)와; 상기 색상층(32, R)이 형성된 영역의 일측 측면에 인접하게 노출되어 있는 유리기판(21) 상에 상기 색상층(23, R)의 색상과는 다른 색상(G)의 잉크액을 분사하는 단계(도5d)와; 상기 잉크액(G)을 건조시켜 색상층(23, G)을 형성하는 단계(도5e)를 포함하여 이루어진다.5A through 5E are cross-sectional views of a manufacturing process of a color filter of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5A to 5E, resin is deposited on the glass substrate 21 and patterned by a wet etching process using a photoresist as a mask. Forming a resin black matrix 22 having a rounded top surface (FIG. 5A); Spraying an ink liquid of a specific color R on the glass substrate 21 exposed between the resin black matrices 22 by an inkjet printing method (Fig. 5B); Drying the ink liquid to form a color layer (23, R) of the specific color (R) (Fig. 5C); Spraying the ink liquid of a color (G) different from the color of the color layer (23, R) on the glass substrate 21 exposed adjacent to one side of the region where the color layer (32, R) is formed Step (Fig. 5D); Drying the ink solution G to form the color layers 23 and G (FIG. 5E).

이하, 상기와 같은 본 발명 액정 표시장치의 컬러필터 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a color filter of the liquid crystal display of the present invention as described above will be described in more detail.

먼저, 도5a에 도시한 바와 같이 유리기판(21)의 상부 전면에 수지를 도포한다.First, as shown in FIG. 5A, a resin is applied to the entire upper surface of the glass substrate 21.

그 다음, 상기 증착된 수지의 상부에 포토레지스트(도면 미도시)를 도포하고, 노광 및 현상하여 상기 수지의 상부에서 소정면적으로 위치하는 다수의 패턴을 상호 소정간격 이격되도록 형성한다.Next, a photoresist (not shown) is coated on the deposited resin, and exposed and developed to form a plurality of patterns positioned at predetermined areas on the upper portion of the resin so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

그 다음, 상기 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 사용하는 식각공정으로 상기 유리기판(21)의 상부에 격자형 구조로 위치하는 수지패턴인 수지 블랙 매트릭스(22)를 형성한다.Next, a resin black matrix 22, which is a resin pattern positioned in a lattice structure, is formed on the glass substrate 21 by an etching process using the photoresist pattern as an etching mask.

이때, 상기 수지 블랙 매트릭스(22)는 그 노광량 또는 수지를 식각하는 시간의 조절에 의해 상부면을 둥글게 형성한다.At this time, the upper surface of the resin black matrix 22 is rounded by adjusting the exposure amount or the time for etching the resin.

상기 노광량의 제어를 위해 포토레지스트에 반투과 마스크를 사용하는 노광공정으로 상기 수지 블랙 매트릭스(22)의 측면부의 상부에 해당하는 포토레지스트에 상대적으로 적은 량의 노광이 이루어지도록 하여, 상기 수지를 패터닝할때, 수지 블랙 매트릭스(22)의 상부측면이 식각될 수 있도록 한다.An exposure process using a semi-transmissive mask in the photoresist for controlling the exposure amount allows a relatively small amount of exposure to be performed on the photoresist corresponding to the upper portion of the side surface of the resin black matrix 22, thereby patterning the resin. At the time, the upper side of the resin black matrix 22 can be etched.

상기 노광량의 제어에 의한 패턴형성과는 다르게, 수지를 패터닝할때 그 패터닝시간을 보다 길게 하여 수지 블랙 매트릭스(22)의 상부측면부가 식각되도록 하여, 상부면이 둥근 형태의 수지 블랙 매트릭스(22)를 획득할 수 있게 된다.Unlike the pattern formation by controlling the exposure amount, when patterning the resin, the patterning time is longer so that the upper side surface portion of the resin black matrix 22 is etched, so that the resin black matrix 22 having a rounded top surface is etched. Can be obtained.

이처럼 수지 블랙 매트릭스(22)의 상부면이 둥글게 형성되면, 그 수지 블랙 매트릭스(22)가 정의하는 색상층영역의 용적율은 수지 블랙 매트릭스의 상부가 평행하게 형성될때에 비하여 증가하게 된다.When the top surface of the resin black matrix 22 is rounded in this manner, the volume ratio of the color layer region defined by the resin black matrix 22 increases as compared with when the top of the resin black matrix is formed in parallel.

그 다음, 도5b에 도시한 바와 같이 적색(R)의 잉크액을 상기 수지 블랙 매트릭스(22)에 의해 정의 되는 픽셀영역에 잉크젯 프린트 법으로 인쇄한다.Then, as shown in Fig. 5B, the red (R) ink liquid is printed in the pixel region defined by the resin black matrix 22 by the inkjet printing method.

이때 도포되는 적색(R)의 잉크액은 상기 수지 블랙 매트릭스(22)에 의해 정의 되는 픽셀영역의 용적율이 종래에 비하여 커짐에 따라 쉽게 넘치지 않게 된다.At this time, the red (R) ink liquid to be applied is not easily overflowed as the volume ratio of the pixel region defined by the resin black matrix 22 becomes larger than in the prior art.

도6은 상기 잉크액을 프린트하는 잉크젯 헤드의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 전압의 인가에 따라 팽창 및 수축하는 압전체(61)와; 잉크를 저장하는 잉크 챔버(62)와; 상기 압전체(61)의 구동에 의한 압력을 상기 잉크 챔버(62)로 인가하는 격막(DIAPHRAGM, 63)과, 상기 잉크 챔버(62)의 외측을 이루며, 깔대기형태의 구조를 가지며, 상기 격막(63)의 구동에 의해 잉크 챔버(62) 내의 잉크를 외부로 분출시키는 노즐(64)로 구성된다.Fig. 6 is a configuration diagram of the inkjet head for printing the ink liquid, and as shown therein, a piezoelectric body 61 which expands and contracts with application of voltage; An ink chamber 62 for storing ink; A diaphragm (DIAPHRAGM) 63 for applying pressure from the piezoelectric element 61 to the ink chamber 62 and an outer side of the ink chamber 62 and having a funnel-shaped structure, and the diaphragm 63 And a nozzle 64 for ejecting the ink in the ink chamber 62 to the outside by driving.

이와 같은 잉크젯 헤드는 3가지 색상의 픽셀을 하나의 단위로 화소의 수만큼 구비되며, 이는 액정 표시장치의 크기에 관계된다.Such an inkjet head is provided with pixels of three colors in one unit by the number of pixels, which is related to the size of the liquid crystal display.

그 다음, 도5c에 도시한 바와 같이 상기 적색(R)의 잉크액을 건조시켜 적색(R)을 나타내는 색상층(23, R)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 5C, the ink liquid of red R is dried to form color layers 23 and R representing red R. As shown in FIG.

그 다음, 도5d에 도시한 바와 같이 상기 적색(R)의 색상층(23, R)과 인접한 유리기판(21)의 상부에 녹색(G)의 잉크를 프린트 한다.Next, as shown in FIG. 5D, green (G) ink is printed on the glass substrate 21 adjacent to the color layers 23 and R of the red (R) color.

이때, 녹색(G)의 잉크 또한 용적율의 증가에 따라 상기 적색의 색상층(23, R)의 상부측으로 넘침이 발생하지 않게 된다.At this time, the green G ink also does not overflow to the upper side of the red color layers 23 and R as the volume ratio increases.

그 다음, 도5e에 도시한 바와 같이 상기 녹색(G)의 잉크를 건조시켜, 녹색의 색상층(23, G)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 5E, the green G ink is dried to form green color layers 23 and G. As shown in FIG.

이하, 상기와 같은 본 발명의 블랙 매트릭스 형상에 따른 잉크의 넘침 현상의 감소를 종래 블랙 매트릭스의 형상과 비교하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the reduction of the ink overflow phenomenon according to the black matrix shape of the present invention as described above will be described in more detail in comparison with the shape of the conventional black matrix.

먼저, 도7a 내지 도7c는 종래 잉크의 도포와 잉크의 넘침 과정을 보인 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(21) 상에 상부면이 평탄한 블랙 매트릭스(22)가 위치하며, 그 블랙 매트릭스(22)가 정의 하는 픽셀영역에 잉크(R)를 도포한다.First, FIGS. 7A to 7C are schematic diagrams illustrating a process of applying ink and overflowing ink, and a black matrix 22 having a flat top surface is positioned on the glass substrate 21 as shown in FIG. Ink R is applied to the pixel region defined by (22).

도7a에서 처럼 상기 잉크(R)가 블랙 매트릭스(22)의 상부측면 즉, A영역 내에 위치하는 경우 잉크의 다른 픽셀영역으로의 넘침이 발생하지 않게 된다.As shown in FIG. 7A, when the ink R is located on the upper side of the black matrix 22, that is, in the area A, overflow of the ink to other pixel areas does not occur.

그러나, 도7b에서와 같이 상기 영역 A를 넘어서면서 중력과 잉크의 진행방향의 합력방향으로 힘이 작용하며, 이에 의해 수평면인 블랙 매트릭스(22)의 상부면을 따라 쉽게 잉크(R)의 퍼짐이 발생하게 된다.However, as shown in Fig. 7B, the force acts in the direction of the joint of gravity and the advancing direction of the ink while exceeding the region A, thereby spreading the ink R easily along the upper surface of the black matrix 22, which is a horizontal plane. Will occur.

상기의 퍼짐이 진행하여 결국 도7c에 도시한 바와 같이 이웃한 픽셀영역으로 잉크(R)가 넘치게 된다.As the above spreads, the ink R overflows to neighboring pixel regions as shown in Fig. 7C.

그러나, 도8a 내지 도8c에 도시한 바와 같이 본 발명은 넘침의 발생시점이블랙 매트릭스(22)의 측면부인 A영역이 아닌 수지 블랙 매트릭스(22)의 중앙부인 B영역을 지나서 일어나게 된다.However, in the present invention, as shown in Figs. 8A to 8C, the occurrence of overflow occurs past the B region, which is the center portion of the resin black matrix 22, rather than the A region, which is the side portion of the black matrix 22.

그리고, 도9와 도10는 잉크의 진행방향과 중력의 방향에 따른 합력을 보인 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 종래 수지 블랙 매트릭스(22)의 상부면이 평탄한 경우에는 잉크의 진행방향(C)과 중력(G)의 방향은 상호 수직이며, 이에 따라 합력은 45도 방향이 되고, 그 합력의 크기 또한 상대적으로 크게 된다.9 and 10 are schematic diagrams showing the force according to the ink moving direction and the direction of gravity. As shown in the drawing, when the upper surface of the conventional resin black matrix 22 is flat, the ink moving direction C is shown. And the direction of gravity (G) are perpendicular to each other, so that the force is 45 degrees, the magnitude of the force is also relatively large.

그러나, 본 발명에서와 같이 수지 블랙 매트릭스(22)의 합력은 잉크의 진행방향(C)과 중력(G)이 이루는 각이 90도 보다 크게 되고, 이에 따라 그 합력이 종래에 비해 상대적으로 작으며, 이에 따라 블랙 매트릭스(22)를 넘어 잉크(R)가 다른 이웃한 픽셀영역으로 넘치는 것을 최대한 방지할 수 있게 된다.However, as in the present invention, the joint force of the resin black matrix 22 is greater than 90 degrees between the advancing direction (C) and the gravity (G) of the ink, so that the joint force is relatively small compared to the prior art. As a result, the ink R may be prevented from overflowing to the other neighboring pixel area beyond the black matrix 22.

그리고, 도11과 도12는 각각 종래 컬러필터와 본 발명의 컬러필터의 색상층의 형상을 비교도시한 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 종래와 같이 블랙 매트릭스(22)의 형상이 상부면이 평행한 것일 때는 그 블랙 매트릭스(22)의 측면부가 유리기판(21)에 대하여 수직인 방향이므로, 그 블랙 매트릭스(22)의 측면부에 형성되는 색상층의 두께가 상대적으로 두껍다.11 and 12 are cross-sectional views showing the shapes of the color layers of the conventional color filter and the color filter of the present invention, respectively. As shown in the drawing, the shape of the black matrix 22 is parallel to the top surface of the conventional color filter. In one case, since the side surface portion of the black matrix 22 is perpendicular to the glass substrate 21, the thickness of the color layer formed on the side surface portion of the black matrix 22 is relatively thick.

이와 반대로 본 발명은 블랙 매트릭스(22)의 측면부와 유리기판(21)의 상부면이 이루는 각이 수직이 아니며, 이에 따라 그 블랙 매트릭스(22)의 측면에 형성되는 색상층(23)의 두께는 상대적으로 얇아져, 색상층의 분포가 보다 균일하게 된다.On the contrary, in the present invention, the angle formed between the side surface of the black matrix 22 and the upper surface of the glass substrate 21 is not perpendicular, so that the thickness of the color layer 23 formed on the side of the black matrix 22 is It becomes relatively thin, making the distribution of color layers more uniform.

이처럼 색상층(23)의 균일도가 향상됨으로써, 광 투과율을 보다 향상시키며,색상차를 발생시키지 않음으로써, 색순도의 향상을 기대할 수 있다.By improving the uniformity of the color layer 23 as described above, the light transmittance is further improved, and the color purity can be improved by not generating the color difference.

상기한 바와 같이 본 발명은 블랙 매트릭스의 상부를 둥글게 형성함으로써, 잉크젯 프린트법으로 색상층을 형성할때, 잉크의 번짐을 방지할 수 있어, 공정의 안정성과 수율을 증대시키는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of increasing the stability and yield of the process by forming the upper part of the black matrix round, preventing the bleeding of the ink when forming the color layer by the inkjet printing method.

또한, 블랙 매트릭스의 측면을 완만한 경사형으로 형성함으로써 보다 균일한 색상층을 형성할 수 있게 되어 광투과율 및 색순도를 향상시키는 효과가 있다.In addition, by forming the side of the black matrix in a gentle inclined shape it is possible to form a more uniform color layer has the effect of improving the light transmittance and color purity.

Claims (4)

삭제delete 삭제delete 유리기판의 상부에 수지를 도포하는 단계와; 상기 수지를 사진식각공정으로 패터닝하되, 상기 사진식각공정의 노광량 또는 상기 수지의 식각시간을 조정하여 상부면이 둥근 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙 매트릭스 사이에 노출된 상기 유리기판 상에 각각 적, 녹, 청색을 나타내는 색상층을 인쇄하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터 제조방법.Applying a resin on top of the glass substrate; Patterning the resin by a photolithography process to form a black matrix having a rounded top surface by adjusting an exposure amount of the photolithography process or an etching time of the resin; And printing a color layer representing red, green, and blue on the glass substrate exposed between the black matrices, respectively. 삭제delete
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