KR100726133B1 - A color filter for LCD and method for fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 컬러필터 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a method of forming a color filter.
종래에는 상기 컬러필터를 형성할 경우, 적/녹/청 각 서브컬러 필터의 경계에 블랙매트릭스를 구성하였다.Conventionally, when the color filter is formed, a black matrix is formed at the boundary of each of the red, green, and blue sub-color filters.
그러나, 전술한 종래의 컬러필터는 별도의 블랙매트릭스 공정을 필요로 하므로 공정상 복잡함이 있고, 표면이 평탄하지 않기 때문에 별도의 평탄화막을 구성해야하는 번거로움이 있었다.However, the above-described conventional color filter requires a separate black matrix process, and thus, there is a complexity in the process, and since the surface is not flat, there is a need to construct a separate planarization film.
전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 상기 각 서브컬러필터를 패터닝하는 동안, 상기 블랙매트릭스 영역은 회절노광방식을 사용하여 각 서브컬러필터 높이에 대해 약 33% ±10%의 높이로 컬러필터가 남도록 패턴한다.In order to solve the problems as described above, the present invention, while patterning each of the sub-color filter, the black matrix region is a height of about 33% ± 10% for the height of each sub-color filter using the diffraction exposure method Pattern so that the color filter remains.
이와 같은 공정을 반복하면, 상기 블랙매트릭스 영역에는 상기 각 서브컬러필터 높이에 대해 약 33% ±10%의 높이로 패턴된 각 컬러필터가 상기 각 서브컬러필터의 높이와 동일하게 중첩하여 형성되며, 이것을 블랙매트릭스로 활용한다.When this process is repeated, each color filter patterned at a height of about 33% ± 10% with respect to the height of each sub color filter is formed in the black matrix area so as to overlap with the height of each sub color filter. Use this as a black matrix.
이와 같이 하면, 표면이 평탄한 컬러필터를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 공정을 단순화 할 수 있기 때문에 수율을 향상하는 효과가 있다.
In this way, not only a color filter having a flat surface can be obtained, but also the process can be simplified, and thus the yield is improved.
Description
도 1은 액정패널을 개략적으로 도시한 도면이고,1 is a view schematically showing a liquid crystal panel,
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ`를 따라 절단하여 공정순서에 따라 종래의 컬러필터 제조공정을 도시한 공정 단면도이고,2A to 2D are cross-sectional views illustrating a conventional color filter manufacturing process according to a process sequence by cutting along II-II ′ of FIG. 1;
도 3은 본 발명을 위해 사용되는 회절노광 마스크의 개략적인 단면도이고,3 is a schematic cross-sectional view of a diffraction exposure mask used for the present invention,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 컬러필터 제조공정을 도시한 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views showing a color filter manufacturing process according to the present invention.
도 5a 와 도 5b는 각각 본 발명에 따라 제작된 컬러필터를 적용한 어레이기판의 평면도와, 이에 따른 단면을 도시한 도면이다.
5A and 5B are respectively a plan view and a cross-sectional view of an array substrate to which a color filter manufactured according to the present invention is applied.
<도면의 부호에 대한 간단한 설명><Short description of the symbols in the drawings>
116a : 적색 서브컬러필터 116b : 제 1 블랙매트릭스116a:
118a : 녹색 서브컬러필터 118b : 제 2 블랙매트릭스118a:
120a : 적색 서브컬러필터 120b : 제 3 블랙매트릭스120a:
122 : 컬러필터 기판 124 : 투명전극122: color filter substrate 124: transparent electrode
본 발명은 컬러 액정표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 새로운 구조로 형성된 블랙매트릭스를 포함하는 컬러필터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a color liquid crystal display device, and more particularly, to a manufacturing method of a color filter including a black matrix formed in a new structure.
이하 도 1을 참조하여, 상기 액정표시장치에 구성되는 액정패널의 구조와 이에 따른 동작특성을 개략적으로 설명한다.Hereinafter, a structure and operation characteristics thereof according to the liquid crystal panel of the liquid crystal display device will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 일반적인 액정패널을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a general liquid crystal panel.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 블랙매트릭스(6)와 서브컬러필터(적, 녹, 청)(8)를 포함한 컬러필터(7)와 컬러필터 상에 투명한 공통전극(18)이 형성된 상부기판(5)과, 화소영역(P)과 화소영역 상에 형성된 화소전극(17)과 스위칭소자(T)를 포함한 어레이배선이 형성된 하부기판(22)으로 구성되며, 상기 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 액정(14)이 충진 되어있다.As shown, the liquid crystal display includes a
상기 하부기판(22)은 어레이기판이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 형성된다.The
상기 화소영역(P)은 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 교차하여 정의되는 영역이다. 상기 화소영역(P)상에 형성되는 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명도전성 금속을 사용한다.
The pixel area P is an area defined by the
전술한 구성에서, 상기 블랙매트릭스(6)를 형성하는 제 1 방법은 크롬과 같은 저 반사 특성을 가지는 불투명 금속을 증착하고 패턴하여 형성하는 방법이고, 제 2 방법은 감광성 블랙수지를 도포한 후 이를 노광하고 식각하는 과정을 통해 형성하는 방법이다.In the above-described configuration, the first method of forming the
상기 컬러필터(7)는 패턴된 블랙매트릭스(6)의 식각된 영역에 구성한다.The
상기 컬러필터(7)를 형성하는 방법은 인쇄법, 염색법, 고분자 전착법, 안료분산법 등이 있다.The
상기 안료분산법을 예를 들어 설명하면, 미리 준비된 안료에 의해 조색되어 감광화된 레지스트를 기판에 도포, 노광, 패턴하는 공정을 반복함으로써 적(red), 녹(green), 청(blue)의 컬러필터를 형성하는 방법이다.For example, the pigment dispersion method is described by repeating the process of applying, exposing and patterning a resist, which has been colored and photosensitive with a pigment prepared in advance, to red, green, and blue. It is a method of forming a color filter.
이때, 상기 컬러필터의 재료로서 아크릴계 수지 등을 예로 들 수 있는데, 이러한 수지를 패턴화 하기 위해서는 프리-베이크(pre-bake), 노광(exposure), 현상(development), 포스트베이크(post-bake)과정을 거쳐 패턴화 할 수 있다.At this time, an acrylic resin or the like may be used as a material of the color filter. In order to pattern the resin, pre-bake, exposure, development, post-bake Can be patterned through the process.
이하, 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 종래의 컬러필터기판의 제조공정을 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of a conventional color filter substrate will be described with reference to FIGS. 2A to 2D.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ`를 따라 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다. 2A to 2D are cross-sectional views illustrating a process sequence by cutting along II-II ′ of FIG. 1.
먼저, 도 2a는 블랙매트릭스를 형성하는 공정이다.First, FIG. 2A illustrates a process of forming a black matrix.
일반적으로, 블랙매트릭스(6)는 일반적으로 서브 컬러필터인 적/녹/청 패턴 사이에 위치하며, 상기 화소전극(도 1의 17) 주변부에 형성되는 반전도메인(revers tilt domain)을 통과하는 빛을 차폐하는 것을 목적으로 형성한다.In general, the
일반적으로, 블랙매트릭스(6)의 재질로는 광밀도(optical density)가 3.5이상인 크롬(Cr)등의 금속박막이나 카본(carbon)계통의 유기재료가 주로 쓰이며, 크롬(Cr)/산화크롬(CrOX)등의 이층막 구조의 블랙매트릭스는 저 반사화를 목적으로 사용하기도 한다.In general, as the material of the
따라서, 목적에 따라 전술한 재료 중 임의의 재료를 사용하여 블랙매트릭스(6)를 형성한다.Thus, according to the purpose, any of the above-mentioned materials is used to form the
이때, 어레이기판(도 1의 22)에 형성되는 화소전극(도 1의 17)과 대응되는 부분(17a)은, 상기 화소전극 보다 작은 면적으로 식각하여 구성한다.At this time, the
도 2b는 적/녹/청색을 띄는 컬러수지를 이용한 컬러필터 형성공정을 도시한 도면이다.FIG. 2B is a view illustrating a color filter forming process using color resins having red / green / blue color.
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.
먼저, 적(red), 녹(green), 청(blue)컬러수지 중 적색을 띄는 컬러 수지를 상기 블랙매트릭스(6)가 형성된 기판(5)의 전면에 도포한 후 선택적으로 노광하여, 원하는 영역에 적색 서브컬러필터(8a)를 형성한다. (색을 입히는 순서는 임으로 적(R), 녹(G), 청(B)의 색순서로 정하여 설명한다.)First, a red, green or blue color resin having a red color is applied to the entire surface of the
다음으로, 상기 적색 컬러필터(8a)가 형성된 기판(5)의 전면에 녹색 컬러수 지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 녹색 컬러필터(8b)를 형성한다.Next, a green color resin is coated on the entire surface of the
연속하여, 상기 적색 및 녹색컬러필터(8a,8b)가 형성된 기판(5)의 전면에 청색 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 청색 컬러필터(8c)를 형성한다.Subsequently, a blue color resin is coated on the entire surface of the
도 2c는 상기 컬러필터가 형성된 기판의 표면을 평탄화 하는 공정이다. ` 상기 컬러필터(8a,8b,8c)가 형성된 기판(5)을 평탄화 하기 위해, 상기 기판(5)상부에 절연특성을 가지는 투명한 수지를 도포하여 평탄화층(overcoat layer)(26)을 형성한다.2C is a step of planarizing the surface of the substrate on which the color filter is formed. In order to planarize the
도 2d는 상기 컬러필터 상에 전극을 형성하는 공정이다.2D is a step of forming an electrode on the color filter.
일반적으로, 컬러필터 기판(5)을 액정패널의 상부기판으로 사용할 경우, 컬러필터 기판(5)의 상층은 투명전극(18)을 형성하여 준다.In general, when the
이때, 상기 투명전극(18)에는 공통전압이 흐르게 되며, 도 1에 도시한 바와 같은 어레이기판(22)에 구성된 화소전극(17)에 흐르는 화소전압과 더불어 액정(14)을 구동하는 역할을 하게된다.In this case, a common voltage flows through the
따라서, 상기 오버코트 층(26)이 형성된 기판(5)의 전면에 투과율이 뛰어난 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 구성된 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 공통전극(common electrode)(18)을 형성한다.Therefore, a selected one of a transparent conductive metal group consisting of indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) having excellent transmittance is deposited on the entire surface of the
전술한 바와 같은 공정을 통해 일반적인 종래의 컬러필터 기판을 구성할 수 있다.
Through the process as described above, it is possible to configure a general conventional color filter substrate.
그러나, 종래의 방법에 따라 제작된 컬러필터는 표면을 평탄화 하기 위한 별도의 평탄화층을 사용해야 하므로, 액정모드에 제한적으로 사용된다.However, since the color filter manufactured according to the conventional method must use a separate planarization layer for planarizing the surface, it is used in a limited manner in the liquid crystal mode.
또한, 별도의 블랙매트릭스를 형성하는 공정이 포함되므로, 공정 상 복잡함이 있으며 재료비의 손실을 가져온다.In addition, since a process of forming a separate black matrix is included, there is a complexity in the process and a loss of material cost.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명은 상기 컬러수지를 패터닝 할 때 회절노광 방식을 사용한다. 회절노광 방식을 사용하면 상기 블랙매트릭스 영역에 각 서브컬러필터 높이로 적/녹/청의 각 컬러필터를 적층하여 구성하는 것이 가능하다.The present invention for solving the above problems uses a diffraction exposure method when patterning the color resin. By using the diffraction exposure method, it is possible to configure each color filter of red, green, and blue at the height of each sub color filter in the black matrix region.
전술한 바와 같은 본 발명은 상기 적층된 컬러층이 블랙매트릭스로서의 기능을 하도록 함으로써, 공정단순화와 재료비 절감 등을 목적으로 한다.
The present invention as described above aims to simplify the process and reduce material costs by allowing the stacked color layers to function as black matrices.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컬러필터 기판은 The color filter substrate according to the present invention for achieving the above object is
기판과; 상기 기판 상에 정의된 다수의 서브 컬러필터 영역과, 차단영역과; 상기 다수의 서브 컬러필터 영역에 각각 형성된 적색과 녹색과 청색의 각 서브 컬러필터와; 상기 차단영역에 위치하고, 상기 각 서브 컬러필터와 동일한 높이로 적색과 녹색과 청색의 수지가 마스크 노광 시 회절노광을 통해 패턴되어 각각 적층된 블랙매트릭스을 포함한다.A substrate; A plurality of sub color filter regions and blocking regions defined on the substrate; Respective sub color filters of red, green, and blue formed in the plurality of sub color filter areas, respectively; The black matrix may be disposed in the blocking area, and may be stacked with red, green, and blue resins patterned through diffraction exposure during mask exposure at the same height as each of the sub color filters.
상기 차단영역은 상기 각 서브컬러 필터 영역의 사이영역으로 정의한다.The blocking region is defined as an interregion between the subcolor filter regions.
상기 서브컬러필터와 상기 블랙매트릭스 상부에 투명전극을 더욱 구성한다. A transparent electrode is further formed on the sub color filter and the black matrix.
본 발명의 특징에 따른 컬러필터 기판 제조방법은 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판 상에 다수의 서브 컬러필터 영역과, 차단영역을 정의하는 단계와; 상기 다수의 서브 컬러필터 영역에 각각 적색과 녹색과 청색의 각 서브 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 차단영역에 위치하고, 상기 각 서브 컬러필터와 동일한 높이로 적색과 녹색과 청색 각각의 컬러수지를 마스크 노광 시 회절노광을 통해 패턴하고 이를 적층하여 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 포함한다.A color filter substrate manufacturing method according to a feature of the present invention comprises the steps of preparing a substrate; Defining a plurality of sub color filter regions and blocking regions on the substrate; Forming respective sub color filters of red, green, and blue in the plurality of sub color filter areas, respectively; Located in the blocking area, and patterning each of the red, green and blue color resin at the same height as each of the sub-color filter through the diffraction exposure during the mask exposure, and forming a black matrix by laminating them.
상기 차단영역을 상기 각 서브컬러 필터 영역의 사이영역으로 정의하는 단계를 포함한다.And defining the blocking area as an area between each of the subcolor filter areas.
상기 서브컬러필터와 상기 블랙매트릭스 상부에 투명전극을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.The method may further include forming a transparent electrode on the sub color filter and the black matrix.
상기 컬러필터 기판은 상기 화소영역과 차단영역으로 정의된 기판 상에 임의의 컬러수지를 도포한 후 회절노광 마스크로 노광하여, 화소영역에는 선택적으로 서브컬러필터를 형성하고, 상기 차단영역에는 상기 서브 컬러필터 높이의 약 33% ±10%의 높이로 컬러필터를 형성하는 공정을 적/녹/청 색상별로 반복하는 단계로 형성된다.The color filter substrate is coated with a color resin on a substrate defined as the pixel region and the blocking region, and then exposed with a diffraction exposure mask to selectively form a sub color filter in the pixel region, and the sub region in the blocking region. The process of forming the color filter at a height of about 33% ± 10% of the height of the color filter is repeated by red, green, and blue colors.
상기 회절노광 마스크는 빛을 투과하는 투과영역과, 빛을 차단하는 차폐영역과 빛을 소정의 양만 투과하도록 하는 반투과 영역으로 정의되는 것을 특징으로 한다.The diffraction exposure mask is defined as a transmission region for transmitting light, a shielding region for blocking light, and a transflective region for transmitting only a predetermined amount of light.
상기 마스크의 차폐영역은 상기 기판의 화소영역에 대응되고, 상기 반투과영역은 상기 기판의 차단영역에 대응되는 것을 특징으로 한다. The shielding area of the mask corresponds to the pixel area of the substrate, and the transflective area corresponds to the blocking area of the substrate.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
-- 실시예 -- Example
도 3은 본 발명에 따른 컬러필터를 노광하기 위한 포토마스크의 단면을 도시한 도면이다.3 is a cross-sectional view of a photomask for exposing a color filter according to the present invention.
도시한 바와 같이, 도포된 컬러수지를 임의의 영역별로 선택적으로 노광하기 위해, 마스크 기판(110)에 컬러수지를 제거하기 위한 투과영역(A)과, 컬러수지를 남기는 영역에 대응되는 부분에는 차폐영역(B)을 구성한다. (포지티브 컬러수지를 이용하기 때문임.)As shown in the drawing, in order to selectively expose the applied color resin for each region, a shielding area is provided on the
그리고, 서브 컬러필터와 서브 컬러필터 사이에 정의되는 블랙매트릭스 영역에 대응되는 부분에는 슬릿 또는 반 투과막을 형성하여 반 투과영역(C)을 구성한다.(본 발명에 따른 마스크의 경우에는 상기 반 투과영역에 슬릿패턴(slit pattern)을 구성한 예를 설명한다. 상기 슬릿패턴은 입사하는 빛을 회절하도록 하여 시편에 입하되는 빛의 강도를 줄이는 기능을 한다.)A slit or semi-transmissive film is formed in the portion corresponding to the black matrix region defined between the sub-color filter and the sub-color filter to form the semi-transmissive region (C). An example of forming a slit pattern in a region will be described.The slit pattern functions to diffract incident light to reduce the intensity of light incident on the specimen.)
상기 반 투과영역(C)은 투과영역(A)에 비해 빛의 세기가 2/3정도로 낮추어져서 입사되는 영역이다.The semi-transmissive region C is a region in which light intensity is lowered to about 2/3 compared to the transmissive region A and is incident.
따라서, 상기 블랙매트릭스 영역은 서브컬러필터의 높이에 대해 약 1/3높이(33% ±10%)로 컬러수지가 남게되는 결과를 가질 수 있다.Therefore, the black matrix region may have a result of leaving the color resin at about 1/3 height (33% ± 10%) with respect to the height of the sub color filter.
이하, 도 4a 내지 도 4c를 통해, 상기 도 3의 마스크를 이용한 컬러필터의 제조공정을 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of the color filter using the mask of FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 4A to 4C.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 기판(112)상에 다수의 화소영역(D)과, 상 기 각 화소영역 사이에 존재하는 차단영역(E)을 정의한다. First, as illustrated in FIG. 4A, a plurality of pixel areas D and a blocking area E existing between the pixel areas are defined on the
다음으로, 상기 기판(112)의 전면에 포지티브 특성을 가지는 감광성 컬러수지(114)를 도포 한다.Next, a
상기 포지티브 특성을 가지는 컬러수지는 빛을 받은 부분이 용제에 의해 녹아 없어지는 특성을 가진다.The color resin having the positive characteristic has a property that the lighted part is melted away by the solvent.
따라서, 상기 컬러수지(114)가 전면 도포된 기판(112)상에 상기 도 3에서 설명한 마스크(110)를 위치시키고 노광하는 공정을 진행하게 되면, 상기 마스크(110)의 투과영역(A)에 대응되는 부분(A`) 모두와, 상기 반 투과영역(C)에 대응되는 부분(C`)은 표면에서 소정의 깊이만큼만 노광되는 결과를 가진다.Therefore, when the process of positioning and exposing the
이와 같은 상태에서, 이후 현상하게 되면 상기 노광된 부분은 모두 제거된다.In such a state, when it is developed later, all the exposed portions are removed.
결과적으로, 상기 차폐영역(도 3의 B)에 대응되는 부분에 적색 서브 컬러필터(116a)가 형성되고, 상기 정의된 차단영역(E)에는 상기 적색 컬러필터의 높이에 대해 33% ±10%정도의 높이를 가지는 적색 컬러필터(116b)(설명의 편의를 위해 이하 "제 1 BM" 이라 하고, 이와 유사한 구성 또한 "제 2 BM, 제 3 BM"이라 한다.)가 구성된다.As a result, a red
다음으로, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 적색 서브 컬러필터(116a)와 제 1 BM(black matrix)(116b)이 각각 구성된 기판(112)의 전면에 녹색(green)컬러수지를 도포한 후, 상기 기판(112)의 상부에 마스크(110)를 위치한다.Next, as shown in FIG. 4B, after applying the green color resin to the entire surface of the
상기 마스크(110)를 위치시킨 후, 노광을 진행하게 되면 마스크의 차폐영역(B)에 대응되는 부분과 상기 반투과 영역(C)에 대응되는 부분에 녹색 서브컬러필터(118a)와 제 2 BM(118b)이 각각 남게된다.After the
이때, 상기 마스크의 반 투과영역(C)에 대응되는 부분에 남겨진 컬러수지(118b)의 높이는 녹색 서브 컬러필터(118a)높이의 약 33% ±10%로 정의한다.In this case, the height of the
결과적으로, 상기 기판에 정의된 차단영역(E)에는 제 1 BM(116b)과 제 2 BM(118b)이 적층된 구성을 얻을 수 있다.As a result, a structure in which the
전술한 바와 같은 컬러필터 제조공정을 반복하여, 도 4c에 도시한 바와 같이, 적/녹/청 서브컬러필터(116a,118a,120a)가 형성된 컬러필터 기판(122)을 형성할 수 있다.By repeating the above-described color filter manufacturing process, as shown in FIG. 4C, the
이때, 상기 각 적/녹/청 컬러필터(116a,118a,120a)사이에는 원래의 컬러필터높이의 약 30% 안팎의 높이에 해당하는 각 컬러필터(116b,118b,120b)가 겹쳐 형성되는 결과를 얻을 수 있으며, 이 부분을 블랙매트릭스를 대신해서 사용한다.At this time, the
즉, 상기 적층영역을 빛이 통과하면 기존의 블랙매트릭스의 효과를 그대로 얻을 수 있다.That is, when light passes through the stacked region, the effect of the existing black matrix can be obtained as it is.
다음으로, 상기 컬러필터가 구성된 기판(122)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 구성된 투명도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하여 투명 공통전극(124)을 형성한다.Next, a transparent
전술한 바와 같은 공정을 통해, 본 발명에 따른 컬러필터 기판을 제작할 수 있다. Through the process as described above, it is possible to manufacture a color filter substrate according to the present invention.
이와 같이 제작된 컬러필터 기판은, 상부기판에 형성하는 구조 외에도, 컬러필터를 포함하는 어레이기판에 적용하면 그 유용성이 극대화 될 수 있다.The color filter substrate manufactured as described above may be maximized when applied to an array substrate including a color filter in addition to the structure formed on the upper substrate.
즉, 박막트랜지스터가 형성된 기판의 상부에 또는 박막트랜지스터의 하부에 상기 컬러필터를 구성할 수 있다.That is, the color filter may be configured on the substrate on which the thin film transistor is formed or on the bottom of the thin film transistor.
이하, 도 5a와 도 5b를 참조하여 본 발명에 따른 컬러필터 제조방법을 적용한 박막트랜지스터 온 컬러필터 구조를 가지는 어레이기판에 대해 설명한다.Hereinafter, an array substrate having a thin film transistor on color filter structure to which the color filter manufacturing method according to the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.
도 5a와 도 5b는 본 발명 따라 제작된 컬러필터를, 박막트랜지스터 온 컬러필터 구조에 적용한 어레이기판의 일부 평면도와 이에 따른 단면도이다.5A and 5B are a partial plan view and a cross-sectional view of an array substrate to which a color filter manufactured according to the present invention is applied to a thin film transistor on color filter structure.
도시한 바와 같이, 기판(112)에 게이트배선(113)과 데이터배선(115)이 각각 매트릭스형태(matrix)로 교차하여 형성하고, 상기 게이트배선(113)과 데이터배선(115)의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)를 형성한다. 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트전극(125), 액티브층(119), 소스전극(121), 드레인전극(123)으로 구성한다.As illustrated, the
상기 게이트배선(113)과 데이터배선(115)이 교차되어 정의되는 면적의 전면에는 화소전극(124)을 형성하고, 화소전극(124)은 콘택홀(127)을 통해 상기 드레인 전극(123)과 접촉하도록 구성한다.The
이와 같은 구성에서, 박막트랜지스터(T)와 화소전극(124)의 하부에 컬러필터부가 구성되며, 상기 컬러필터부는 상기 화소전극(124)의 하부에 구성된 적(red), 녹(green),청(blue)의 각 서브컬러필터(116a,118a)와, 평면적으로 상기 화소전극을 교차하는 게이트배선(113)과 데이터배선(115)과 상기 박막트랜지스터(T)의 하부에 위치하고, 상기 적, 녹, 청의 컬러필터가 상기 각 서브컬러필터의 높이와 동일하게 적층된 블랙매트릭스(116b,118b,120b)로 구성된다. In this configuration, a color filter unit is formed under the thin film transistor T and the
상기 컬러필터 상부에는 상기 박막트랜지스터(T)와 각 배선을 패턴하기 위한 각 구성층의 증착특성을 위해 버퍼층(buffer layer)(130)을 형성한다.A
상기 버퍼층(130)으로는 실리콘 질화막(SiNX)또는 실리콘 산화막(SiO2)을 형성한다. A silicon nitride film (SiN X ) or a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed as the
전술한 바와 같은 컬러필터를 포함하는 어레이기판 구성에서는 상기 컬러필터 기판의 표면을 평탄화 하기 위한 평탄화막을 별도로 구성하지 않아도 되는 장점이 있다.
In the array substrate configuration including the color filter as described above, there is an advantage that the planarization film for planarizing the surface of the color filter substrate does not need to be separately configured.
따라서, 본 발명에 따라 컬러필터를 제작하게 되면 아래와 같은 특징이 있다.Therefore, the manufacturing of the color filter according to the present invention has the following characteristics.
첫째, 별도의 블랙수지 또는 불투명금속을 사용한 블랙매트릭스를 형성하지 않기 때문에 재료비와 공정을 단순화하는 효과가 있다.First, since it does not form a black matrix using a separate black resin or opaque metal, there is an effect of simplifying the material cost and process.
둘째, 컬러필터의 표면을 평탄화 할 수 있으므로, 상기 컬러필터 상에 별도의 평탄화막인 오버코트층을 형성할 필요가 없으므로, 이 또한 공정 단순화와 재료비 절감 효과가 있다.
Second, since the surface of the color filter can be planarized, it is not necessary to form an overcoat layer, which is a separate planarization film, on the color filter, which also simplifies the process and reduces material costs.
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