KR100736627B1 - 액정 표시 장치용 컬러필터 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치용 컬러필터 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 광원으로부터의 빛 중에서 매우 적은 양만 출력되므로 투과도가 낮은 단점이 있는데, 투과도를 높이기 위해 광원의 휘도를 증가시킬 경우 소비전력이 늘어나게 된다.
본 발명에서는 컬러필터의 구조를 변경하여 소비 전력을 증가시키지 않고 휘도를 향상시키도록 하는데, 일반적으로 사람의 눈은 청색의 색도 변화에 대한 인지도가 낮으므로, 청색 컬러필터에 투과홈이나 투과홀을 형성하여 빛의 투과율을 증가시킴으로써, 액정 표시 장치의 휘도를 증가시키면서도 색도 저하를 방지할 수 있다. 또한, 투과홈이나 투과홀은 청색 컬러필터 공정시 같이 형성하므로 공정수가 증가되지 않는다.
컬러필터, 투과도, 휘도, 투과홈

Description

액정 표시 장치용 컬러필터 기판 및 그의 제조 방법{a color filter panel for liquid crystal display and manufacturing method thereof}
도 1은 일반적인 액정 표시 장치에 대한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판에 대한 평면도.
도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 자른 단면도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 컬러필터 기판의 제조 공정을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 청색 컬러필터 형성용 마스크에 대한 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 다른 컬러필터 기판의 평면도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판에 대한 단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 청색 컬러필터 형성용 마스크에 대한 단면도.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치용 컬러필터 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
액정 표시 장치의 하부 기판은 화소 전극에 신호를 인가하기 위한 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판으로 박막을 형성하고 사진 식각하는 공정을 반복함으로써 이루어지고, 상부 기판은 컬러필터를 포함하는 기판으로 컬러필터는 적(R), 녹(G), 청(B)의 세 가지 색이 순차적으로 배열되어 있으며, 안료분산법이나 염색법, 전착법 등의 방법으로 제작된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 일반적인 액정 표시 장치의 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치에 대한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 하부의 어레이 기판은 투명한 제 1 기판(10) 위에 금속과 같은 도전 물질로 이루어진 게이트 전극(21)이 형성되어 있고, 그 위에 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2)으로 이루어진 게이트 절연막(30)이 게이트 전극(21)을 덮고 있다. 게이트 전극(21) 상부의 게이트 절연막(30) 위에는 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(41)이 형성되어 있으며, 그 위에 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(51, 52)이 형성되어 있다.
오믹 콘택층(51, 52) 상부에는 금속과 같은 도전 물질로 이루어진 소스 및 드레인 전극(61, 62)이 형성되어 있는데, 소스 및 드레인 전극(61, 62)은 게이트 전극(21)과 함께 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
도시하지 않았지만, 게이트 전극(21)은 게이트 배선과 연결되어 있고, 소스 전극(61)은 데이터 배선과 연결되어 있으며, 게이트 배선과 데이터 배선은 서로 직교하여 화소 영역을 정의한다.
이어, 소스 및 드레인 전극(61, 62) 위에는 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막 또는 유기 절연막으로 이루어진 보호층(70)이 형성되어 있으며, 보호층(70)은 드레인 전극(62)을 드러내는 콘택홀(71)을 가진다.
보호층(70) 상부의 화소 영역에는 투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(81)이 형성되어 있고, 화소 전극(81)은 콘택홀(71)을 통해 드레인 전극(62)과 연결되어 있다.
한편, 제 1 기판(10) 상부에는 제 1 기판(10)과 일정 간격을 가지고 이격되어 있으며 투명한 제 2 기판(110)이 배치되어 있고, 제 2 기판(110)의 안쪽면에는 블랙 매트릭스(121)가 박막 트랜지스터(T)와 대응되는 위치에 형성되어 있는데, 도시하지 않았지만 블랙 매트릭스(121)는 화소 전극(81)과 대응하는 부분에 개구부를 가지고 기판 전면에 형성되어 있어, 화소 전극(81) 이외의 부분에서 나오는 빛을 차단한다. 블랙 매트릭스(121) 하부에는 화소 전극(81)과 일대일 대응하는 컬러필터(131)가 형성되어 있다. 컬러필터(131) 하부에는 컬러필터(131)를 보호하고 컬러필터로 인한 단차를 없애기 위한 오버코트층(overcoat layer)(140)이 형성되어 있으며, 그 하부에 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극(150)이 형성되어 있다.
도시하지 않았지만 화소 전극(81)의 상부와 공통 전극(150)의 하부에는 각각 배향막이 형성되어 있고, 두 배향막 사이에는 액정층(170)이 주입되어 있다.
이러한 액정 표시 장치는 광원으로 액정 표시 장치의 배면에 위치하는 백라이트(backlight)를 사용하는데, 백라이트로부터의 빛은 액정 표시 장치를 통과하면서 감쇄된다. 따라서, 입사된 빛 중 3∼8% 정도만 투과하게 되므로, 화면이 어둡게 된다. 이때, 화면을 밝게 하기 위해서는 백라이트의 휘도를 높여 투과된 빛의 휘도를 증가시켜야 하므로 소비 전력이 커지게 된다.
이에 소비 전력을 증가시키지 않으면서, 액정 표시 장치에서 광의 투과율을 높여 화면의 밝기를 향상시키기 위한 방법으로, 컬러필터의 구조를 개조한 예가 대한민국 특허 제 1992-007615 호 및 제 1989-004377 호에 제시되었다.
여기서는 컬러필터 내부에 다수의 투과공을 형성하여 투과공을 통해 빛의 투과율을 향상시키는데, 이때 투과공의 크기를 미세하게 하여 육안으로는 식별이 불가능하도록 함으로써 화질의 저하를 방지한다.
이러한 경우에는 액정 표시 장치의 휘도를 향상시키기 위해 투과공은 미세한 크기를 가지도록 해야 하며, 모든 컬러필터에 투과공을 형성하게 된다.
그러나, 일반적으로 사람의 눈은 청색에 대한 색도 인지 정도가 떨어지므로, 청색의 색도가 어느 정도 변하더라도 동일하게 인식한다. 따라서, 청색 컬러필터는 적, 녹, 청의 빛이 모두 투과될 때 백색광을 구현할 수 있을 정도로만 형성하면 되므로, 청색 컬러필터의 구조만 변화시켜 색도의 저하를 방지하면서 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 색도의 저하 없이 휘도를 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치용 컬러필터 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판에서는 투명 기판 상에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스가 형성되어 있고, 블랙 매트릭스의 개구부 상에는 적, 녹, 청의 색을 구현하는 컬러필터가 각각 형성되어 있다. 이어, 컬러필터 상부에 오버코트층이 형성되어 있으며, 그 위에 공통 전극이 형성되어 있다. 여기서, 청색을 구현하는 컬러필터는 내부에 투과홈을 가진다.
이때, 투과홈의 면적은 상기 청색 컬러필터 면적의 10% 내지 90%이며, 청색 컬러필터는 제 1 두께와 투과홈 하부의 제 2 두께로 이루어지고, 제 2 두께는 제 1 두께의 30% 내지 70%인 것이 바람직하다.
이러한 경우, 청색 컬러필터는 양성 감광성 수지로 이루어지는 것이 좋다.
본 발명에 따른 다른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판에서는 투명 기판 상에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스가 형성되어 있고, 블랙 매트릭스의 개구부 상에는 적, 녹, 청의 색을 구현하는 컬러필터가 각각 형성되어 있다. 컬러필터 상부에는 오버코트층이 형성되어 있으며, 그 위에 공통 전극이 형성되어 있는데, 청색을 구현하는 컬러필터는 내부에 투과홀을 가진다.
여기서, 투과홀의 면적은 청색 컬러필터 면적의 30% 내지 70%인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판의 제조 방법에서는 투명 기판을 구비하고, 투명 기판 상에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스를 형성한다. 이어, 블랙 매트릭스의 개구부 상에 적, 녹, 청의 색을 구현하는 컬러필터를 각각 형성하고, 컬러필터 상부에 오버코트층을 형성한다. 다음, 오버코트층 상부에 공통 전극을 형성하는데, 청색 컬러필터를 형성하는 단계는 청색 컬러필터 내부에 투과홈을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 청색 컬러필터를 형성하는 단계는 마스크를 이용한 사진식각 공정을 포함하며, 상기 마스크는 투과홈에 대응하는 부분에 슬릿이 형성되어 있거나, 투과홈에 대응하는 부분에 반투과막이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 다른 컬러필터 기판의 제조 방법에서는 투명 기판을 구비하고, 투명 기판 상에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스를 형성한다. 다음, 블랙 매트 릭스의 개구부 상에 적, 녹, 청의 색을 구현하는 컬러필터를 각각 형성한 후, 컬러필터 상부에 오버코트층을 형성하고, 그 위에 공통 전극을 형성한다. 여기서, 청색 컬러필터를 형성하는 단계는 청색 컬러필터 내부에 투과홀을 형성하는 단계를 포함한다.
이와 같이, 본 발명에서는 비교적 색도 인지 변화가 작은 청색 컬러필터에 투과홀이나 투과홈을 형성하여 빛의 투과율을 증가시켜 휘도를 향상시키면서도, 색도의 저하를 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판 및 그의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판에 대한 평면도이고, 도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ선에 따라 자른 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(210) 위에 화소 영역에 대응하는 부분에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220) 상부의 화소 영역에는 적, 녹, 청의 색이 순차적으로 반복되어 형성되어 있는 컬러필터(231, 241, 251)가 형성되어 있는데, 컬러필터(231, 241, 251)의 가장자리는 블랙 매트릭스(220)와 일부 중첩한다. 각각의 색은 하부 기판에 형성되는 화소 전극(도시하지 않음)과 일대일 대응하며, 세 가지 색이 조합함으로써 색상을 표시한다. 여기서, 청색 컬러필터(251) 내부에는 투과홈(255)이 형성되어 있어 청색 컬러필터(251)는 투과홈(255) 하부의 제 2 두께(d2)를 가지는 부분과 그 외의 제 1 두께(d1)를 가지는 부분으로 나누어진다. 투과홈(255)의 면적 및 깊이는 청색 빛의 색도를 감소시키지 않는 범위 내에서 이루어져야 하므로, 투과홈(255)의 면적은 화소 영역 면적의 10% 내지 90% 정도로 형성하는 것이 바람직하며, 투과홈(255)의 깊이는 제 2 두께(d2)가 제 1 두께(d1)의 30% 내지 70% 정도가 되도록 형성한다. 이어, 컬러필터(231, 241, 251) 상부에는 컬러필터(231, 241, 251)를 보호하며, 컬러필터(231, 241, 251)로 인한 단차를 없애기 위한 오버코트층(260)이 형성되어 있다. 다음, 오버코트층(260) 상부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 청색 컬러필터 내부에 일정 범위 내의 투과홈을 형성하여, 빛의 투과율을 증가시킴으로써 휘도를 향상시키면서 색도를 저하시키지 않을 수 있다.
이러한 컬러필터 기판의 제조 방법에 대하여 도 4a 내지 도 4d에 도시하였다.
앞서 언급한 바와 같이 컬러필터는 여러 가지 방법으로 제조할 수 있는데, 본 발명에서는 안료분산법을 적용한 예에 대하여 설명한다. 안료분산법은 최근 컬러필터 형성에 주로 사용되는 방법으로서, 폴리이미드(polyimide) 계열의 안료를 분산한 재료를 입히고 노광하여 패턴을 형성하므로, 이를 이용할 경우 공정의 추가없이 빛의 투과도를 향상시킨 컬러필터를 형성할 수 있다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연 기판(210) 위에 블랙 매트릭스(220)를 형성한다. 블랙 매트릭스(220)는 화소 영역에 대응하는 부분에 개구부를 가지며, 크롬(Cr)이나 크롬산화막(Cr2O3) 또는 빛을 흡수하는 흑색 수지(black resin)로 이루어질 수 있다.
이어, 도 4b에 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스(220) 상부에 청색 감광성 수지(250)를 도포한 후, 마스크(300)를 이용하여 노광을 실시한다. 여기서, 감광성 수지(250)는 빛을 받은 부분이 현상에서 제거되는 양성(positive)인 것을 이용한다.
본 발명에 따른 마스크(300)는 빛의 투과율이 다른 세 부분으로 이루어진다. 먼저, 청색 컬러필터의 제 1 두께(도 3의 d1)에 대응하는 영역(A)은 빛이 투과되지 않으며, 투과홈(도 3의 255) 즉, 청색 컬러필터의 제 2 두께(도 3의 d2)에 대응하는 영역(B)에서는 빛이 일부만 투과하고, 나머지 영역(C)에서는 빛이 모두 투과된다.
마스크는 주로 석영(quartz) 기판과 같은 투명한 기판 상에 크롬과 같은 물질로 이루어진 차광막이 형성되어 있는데, 도 4b의 마스크(300)에서는 B 영역에 노광기의 분해능보다 작은 폭을 가지는 슬릿이 형성되어 있어 빛의 회절 현상에 의해 투과되는 빛의 양이 적어진다.
한편, 도 4b의 마스크(300) 대신 도 5의 마스크(400)를 이용할 수 있는데, 도 5의 마스크(400)에는 A 영역에 차광막(410)이 형성되어 있고, B 영역에 빛을 일부만 투과시키는 반투과막(420)이 형성되어 있다.
다음, 도 4c에 도시한 바와 같이 노광된 감광성 수지(도 4b의 250)를 현상하 여, 내부에 투과홈(255)을 가지는 청색 컬러필터(251)를 형성한다. 이때, 투과홈(255)의 면적은 화소 영역 면적의 10% 내지 90% 정도가 되며, 투과홈(255)의 깊이는 제 2 두께(d2)가 제 1 두께(d1)의 30% 내지 70% 정도가 되도록 형성한다. 따라서, 컬러필터의 제 1 두께(d1)를 약 1.3 ㎛ 정도로 형성할 때, 제 2 두께(d2)는 약 0.4 ㎛ 내지 0.9 ㎛ 정도가 된다.
다음, 도 4d에 도시한 바와 같이 적색 감광성 수지를 도포하고 노광 및 현상하여 화소 영역 상에 적색 컬러필터(231)를 형성한다. 여기서, 노광시 사용되는 마스크(도시하지 않음)는 적색 컬러필터(231)에 대응하는 부분에만 차광막이 형성되어 있는 것을 사용할 수 있으며, 이때의 적색 감광성 수지는 빛에 노출된 부분이 제거되는 양성 감광성 수지를 이용한다.
본 발명에서는 적색 컬러필터(231)를 양성 감광성 수지로 형성하였는데, 빛에 노출된 부분이 남게 되는 음성 감광성 수지로 형성할 수도 있다. 이러한 경우에 마스크는 적색 컬러필터(231) 이외의 부분과 대응하는 영역에 차광막이 형성되어 있는 것을 이용한다.
다음, 도 4e에 도시한 바와 같이 적색 컬러필터(231)와 같은 방법으로 녹색 컬러필터(241)를 형성한다. 이때, 녹색 컬러필터(241) 또한 양성 감광성 수지나 음성 감광성 수지 중 어느 것을 이용할 수 있다.
여기서는 청색 컬러필터(251)를 먼저 형성하고, 이어 적색 및 녹색 컬러필터(231, 241)를 형성하였으나, 적색 및 녹색 컬러필터(231, 241)를 먼저 형 성할 수도 있다.
다음, 도 4f에 도시한 바와 같이 컬러필터(231, 241, 251) 상부에 에폭시 수지(epoxy resin)나 폴리이미드(polyimide)와 같은 물질을 도포하여 오버코트층(260)을 형성하고, 그 위에 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide)나 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide)와 같은 투명 도전 물질을 증착하여 공통 전극(270)을 형성한다.
이와 같이, 본 발명에서는 청색 컬러필터(251)의 패터닝시 빛의 회절 현상을 이용하여 청색 컬러필터(251) 내에, 빛의 투과율을 향상시킬 수 있는 투과홈(255)을 만들 수 있다.
본 발명에서는 안료분산법에 의해 컬러필터를 형성하는 방법에 대하여 설명하였으나, 염색법과 같은 방법을 사용할 수도 있으며, 염색법도 사진식각 공정을 이용하여 컬러필터를 형성하므로 공정이 추가되지 않는다.
또한, 본 발명에서는 청색 컬러필터 내에 투과홈을 하나의 패턴으로 형성하는데, 도 6에 도시한 바와 같이 투과홈을 다수개의 사각형으로 형성할 수도 있으며, 원형이나 그 밖의 다른 모양으로 형성할 수도 있다. 이와 같이 투과홈의 모양 및 크기는 제한되지 않으나, 투과홈의 전체 면적이 앞서 언급한 것처럼 화소 영역의 10% 내지 90% 범위를 벗어나지 않도록 한다.
한편, 청색 컬러필터 내부에 투과홀을 형성하여 빛의 투과도를 높이면서 색도 저하를 방지할 수도 있는데, 이러한 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 도 7에 도시하였다.
도 7에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(210) 위에 화소 영역에 대응하는 부분에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220) 상부의 화소 영역에는 적, 녹, 청의 색이 순차적으로 반복되어 형성되어 있는 컬러필터(231, 241, 251)가 형성되어 있는데, 컬러필터(231, 241, 251)의 가장자리는 블랙 매트릭스(220)와 일부 중첩한다. 각각의 색은 하부 기판에 형성되는 화소 전극(도시하지 않음)과 일대일 대응하며, 세 가지 색이 조합함으로써 색상을 표시한다. 여기서, 청색 컬러필터(251) 내부에는 투과홀(257)이 형성되어 있어 빛의 투과율을 증가시킨다. 이때, 투과홀(257)의 면적은 청색 빛의 색도를 감소시키지 않는 범위 내에서 이루어져야 하므로, 화소 영역 면적의 30% 내지 70% 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 투과홀(257) 하부에는 청색 컬러필터(251)가 존재하지 않으므로, 투과홀(257)은 앞선 투과홈(도 3의 255)의 면적보다 작게 형성된다. 이어, 컬러필터(231, 241, 251) 상부에는 컬러필터(231, 241, 251)를 보호하며, 컬러필터(231, 241, 251)로 인한 단차를 없애기 위한 오버코트층(260)이 형성되어 있다. 다음, 오버코트층(260) 상부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 컬러필터 기판은 앞선 제 1 실시예와 동일한 공정으로 형성될 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 제 1 실시예에서는 청색 컬러필터를 양성 감광성 수지로 형성해야 하지만, 제 2 실시예에서는 양성 감광성 수지나 음성 감광성 수지 모두 이용할 수 있다.
도 8a 및 도 8b에는 투과홀을 가지는 청색 컬러필터를 형성할 때 사용되는 마스크를 도시하였다. 도 8a는 청색 컬러필터를 양성 감광성 수지로 형성할 경우 사용되는 마스크(600)로서, D 영역에만 차광막(610)이 형성되어 있고, 투과홀(도 7의 257)에 대응하는 영역(E) 및 나머지 영역(F)에는 아무런 막도 형성되어 있지 않다. 반면에, 청색 컬러필터를 음성 감광성 수지로 형성할 경우에 사용되는 마스크(600)는 도 8b에 도시한 바와 같이, D 영역에는 아무런 막도 형성되지 않고, E 및 F 영역에만 차광막(710)이 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에서 투과홀은 앞선 제 1 실시예와 마찬가지로 다수개로 형성될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
본 발명에서는 사람의 눈이 청색의 색도 변화에 민감하지 않으므로, 청색 컬러필터 내에만 일정 면적의 투과홈 및 투과홀을 형성하여, 빛의 투과율을 증가시키면서 색도가 저하되는 것을 방지한다. 따라서, 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 투과홈 및 투과홀을 청색 컬러필터와 같은 공정에서 형성하여 공정이 증가되지 않는다.

Claims (10)

  1. 투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 형성되어 있으며 개구부를 가지는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스의 개구부 상에 각각 위치하며, 적, 녹, 청의 색을 구현하는 컬러필터;
    상기 컬러필터 상부에 형성되어 있는 오버코트층;
    상기 오버코트층 상부에 형성되어 있는 공통 전극
    을 포함하고,
    상기 청색을 구현하는 컬러필터는 내부에 투과홈을 가지는 액정 표시 장치용 컬러필터 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과홈의 면적은 상기 청색 컬러필터 면적의 10% 내지 90%인 액정 표시 장치용 컬러필터 기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 청색 컬러필터는 제 1 두께와 상기 투과홈 하부의 제 2 두께로 이루어 지며, 상기 제 2 두께는 상기 제 1 두께의 30% 내지 70%인 액정 표시 장치용 컬러필터 기판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 청색 컬러필터는 양성 감광성 수지로 이루어진 액정 표시 장치용 컬러필터 기판.
  5. 투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 형성되어 있으며 개구부를 가지는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스의 개구부 상에 각각 위치하며, 적, 녹, 청의 색을 구현하는 컬러필터;
    상기 컬러필터 상부에 형성되어 있는 오버코트층;
    상기 오버코트층 상부에 형성되어 있는 공통 전극
    을 포함하고,
    상기 청색을 구현하는 컬러필터는 내부에 투과홀을 가지는 액정 표시 장치용 컬러필터 기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 투과홀의 면적은 상기 청색 컬러필터 면적의 30% 내지 70%인 액정 표시 장치용 컬러필터 기판.
  7. 투명 기판을 구비하는 단계;
    상기 투명 기판 상에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계;
    상기 블랙 매트릭스의 개구부 상에 적, 녹, 청의 색을 구현하는 컬러필터를 각각 형성하는 단계;
    상기 컬러필터 상부에 오버코트층을 형성하는 단계;
    상기 오버코트층 상부에 공통 전극을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 청색 컬러필터를 형성하는 단계는 상기 청색 컬러필터 내부에 투과홈을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 청색 컬러필터를 형성하는 단계는 마스크를 이용한 사진식각 공정을 포함하며, 상기 마스크는 상기 투과홈에 대응하는 부분에 슬릿이 형성되어 있는 액정 표시 장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 청색 컬러필터를 형성하는 단계는 마스크를 이용한 사진식각 공정을 포함하며, 상기 마스크는 상기 투과홈에 대응하는 부분에 반투과막이 형성되어 있는 액정 표시 장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  10. 투명 기판을 구비하는 단계;
    상기 투명 기판 상에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계;
    상기 블랙 매트릭스의 개구부 상에 적, 녹, 청의 색을 구현하는 컬러필터를 각각 형성하는 단계;
    상기 컬러필터 상부에 오버코트층을 형성하는 단계;
    상기 오버코트층 상부에 공통 전극을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 청색 컬러필터를 형성하는 단계는 상기 청색 컬러필터 내부에 투과홀을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100710159B1 (ko) * 2002-08-28 2007-04-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자
KR100878279B1 (ko) * 2002-11-19 2009-01-13 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
JP3788448B2 (ja) * 2003-07-18 2006-06-21 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタ基板、半透過反射基板、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置及び電子機器
KR101707962B1 (ko) * 2010-12-28 2017-02-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자의 컬러필터기판 및 그 제조방법
CN103645582B (zh) * 2013-11-28 2017-03-15 京东方科技集团股份有限公司 彩膜基板及其制作方法、显示装置及显示方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890004377A (ko) * 1987-08-26 1989-04-21 아오이 죠이찌 칼라 수상관
KR920006145Y1 (ko) * 1984-01-31 1992-09-17 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 컬러액정 표시장치
JPH05313006A (ja) * 1992-05-12 1993-11-26 Fujitsu Ltd カラーフィルタの製造方法
KR950011955A (ko) * 1993-10-15 1995-05-16 배순훈 전자렌지용 우유병소독장치
KR100443756B1 (ko) * 1997-01-31 2004-12-31 삼성전자주식회사 액정표시소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920006145Y1 (ko) * 1984-01-31 1992-09-17 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 컬러액정 표시장치
KR890004377A (ko) * 1987-08-26 1989-04-21 아오이 죠이찌 칼라 수상관
JPH05313006A (ja) * 1992-05-12 1993-11-26 Fujitsu Ltd カラーフィルタの製造方法
KR950011955A (ko) * 1993-10-15 1995-05-16 배순훈 전자렌지용 우유병소독장치
KR100443756B1 (ko) * 1997-01-31 2004-12-31 삼성전자주식회사 액정표시소자

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