KR102056673B1 - 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102056673B1
KR102056673B1 KR1020130066622A KR20130066622A KR102056673B1 KR 102056673 B1 KR102056673 B1 KR 102056673B1 KR 1020130066622 A KR1020130066622 A KR 1020130066622A KR 20130066622 A KR20130066622 A KR 20130066622A KR 102056673 B1 KR102056673 B1 KR 102056673B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
overcoat layer
color filter
array substrate
substrate
filter array
Prior art date
Application number
KR1020130066622A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140144532A (ko
Inventor
이상무
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130066622A priority Critical patent/KR102056673B1/ko
Publication of KR20140144532A publication Critical patent/KR20140144532A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102056673B1 publication Critical patent/KR102056673B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512Light shielding layers, e.g. black matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • G02F1/133516Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133621Illuminating devices providing coloured light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars

Abstract

본 발명은 컬러 필터 어레이 기판의 양 면에 오버코트층이 형성되어, 수축, 외력 등에 의해 기판이 휘는 것을 방지할 수 있는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판은 기판; 상기 기판 상부면에 형성된 제 1 오버코트층; 상기 기판 하부면에 화소 영역을 정의하도록 형성된 블랙 매트릭스; 상기 화소 영역에 대응되도록 상기 블랙 매트릭스 사이에 형성된 컬러 필터; 및 상기 컬러 필터를 덮도록 형성된 제 2 오버코트층을 포함한다.

Description

액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법{COLOR FILTER ARRAY SUBSTRATE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 컬러 필터 어레이 기판에 관한 것으로, 휨을 방지할 수 있는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 액정 표시 장치가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터가 형성된 하부 기판을 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판, 컬러 필터가 형성된 상부 기판을 포함하는 컬러 필터 어레이 기판 및 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진다.
도 1a는 일반적인 컬러 필터 어레이 기판의 단면도이며, 도 1b는 휨이 발생한 도 1a의 단면도이다.
도 1a와 같이, 컬러 필터 어레이 기판(10)은 기판(10), 블랙 매트릭스(11), 컬러 필터(12R, 12G, 12B) 및 오버코트층(13) 등이 형성된다. 이 때, 컬러 필터(12R, 12G, 12B)는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 각 화소 영역에 대응되도록 형성된다.
그런데, 컬러 필터(12R, 12G, 12B) 및 오버 코트층(13)을 경화하기 위한 열 처리 공정, 외력 등에 의해 컬러 필터(12R, 12G, 12B) 및 오버 코트층(13)이 수축된다. 이로 인해, 컬러 필터 어레이 기판(10)이 도 1b와 같이 CAP 형태로 휘게 된다. 이에 따라, 컬러 필터 어레이 기판(10)의 가장자리에서 빛 샘이 발생하여, 액정 표시 장치의 표시 품질이 저하된다. 또한, 탑 커버(미도시), 바텀 커버(미도시) 등과 컬러 필터 어레이 기판(10)의 고정력이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 컬러 필터 어레이 기판의 상부면 및 하부면에 오버코트층이 형성되어, 수축, 외력 등에 의해 기판이 휘는 것을 방지할 수 있는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판은 기판; 상기 기판 상부면에 형성된 제 1 오버코트층; 상기 기판 하부면에 화소 영역을 정의하도록 형성된 블랙 매트릭스; 상기 화소 영역에 대응되도록 상기 블랙 매트릭스 사이에 형성된 컬러 필터; 및 상기 컬러 필터를 덮도록 형성된 제 2 오버코트층을 포함한다.
또한, 동일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 제조 방법은 기판 상부면에 제 1 오버코트층을 형성하는 단계; 상기 기판 하부면에 화소 영역을 정의하도록 블랙 매트릭스를 형성하는 단계; 상기 화소 영역에 대응되도록 상기 블랙 매트릭스 사이에 컬러 필터를 형성하는 단계; 및 상기 컬러 필터를 덮도록 제 2 오버코트층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 오버코트층을 적어도 하나 이상의 두께를 갖는 일체형으로 형성한다.
상기 제 1 오버코트층을 복수 개로 패터닝된 구조로 형성한다.
상기 복수 개로 패터닝된 제 1 오버코트층을 서로 다른 두께를 갖도록 형성한다.
상기 제 1 오버코트층 상에 도전층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법은 컬러 필터 어레이 기판의 상부면에 제 1 오버코트층을 형성하고, 하부면에 제 2 오버코트층을 형성한다. 따라서, 제 1 오버코트층에 의해 기판이 CUP 형태로 휘려는 힘과 제 2 오버코트층에 의해 기판이 CAP 형태로 휘려는 힘이 서로 상쇄되어, 컬러 필터 어레이 기판의 휨을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 오버코트층의 형태 및 두께를 조절하여, 컬러 필터 어레이 기판이 휘는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
도 1a는 일반적인 컬러 필터 어레이 기판의 단면도이다.
도 1b는 휨이 발생한 도 1a의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 단면도이다.
도 3a는 제 2 오버코트층에 의해 기판이 휜 것을 나타낸 단면도이다.
도 3b는 제 1 오버코트층에 의해 기판이 휜 것을 나타낸 단면도이다.
도 4는 제 1 오버코트층 및 제 2 오버코트층에 의해 기판의 휨이 방지된 단면도이다.
도 5a는 제 1 오버코트층의 유, 무에 따른 컬러 필터 어레이 기판의 휨 정도를 비교한 그래프이다.
도 5b는 컬러 필터 어레이 기판의 휨 정도에 따른 빛 샘 정도를 도시한 그래프이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 기판 상부면에 형성된 제 1 오버코트층을 도시한 평면도이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 단면도이다. 그리고, 도 3a는 제 2 오버코트층에 의해 기판이 휜 것을 나타낸 단면도이며, 도 3b는 제 1 오버코트층에 의해 기판이 휜 것을 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 4는 제 1 오버코트층 및 제 2 오버코트층에 의해 기판의 휨이 방지된 단면도이다.
도 2와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판(100)은 기판(111), 기판(111) 상부면에 형성된 제 1 오버코트층(114a) 및 기판(111) 하부면에 형성된 블랙 매트릭스(112), 컬러 필터(113R, 113G, 113B; 113), 제 2 오버코트층(114b)을 포함한다.
구체적으로, 기판(111) 상부면에 형성된 제 1 오버코트층(114a)은 아크릴(Acryl)계 수지, 노볼락(Novolac)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 등으로 형성된다. 그리고, 제 1 오버코트층(114a) 상에 도전층(115)이 더 형성된다. 도전층(115)은 제조공정 중 발생하는 정전기를 방지하기 위한 것이다. 도전층(115)은 백라이트 유닛(미도시)을 통해 외부로 방출되는 광을 투과시키도록 투명한 도전 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 투명한 도전 물질은 ZnO(Zinc Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 등과 같은 물질이다.
그리고, 제 1 오버코트층(114a)이 형성되지 않은 기판(111) 하부면에 블랙 매트릭스(112)가 형성된다. 블랙 매트릭스(112)는 박막 트랜지스터가 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판(미도시)의 비 화소 영역에 대응되도록 형성된다. 블랙 매트릭스(112)는 차광 기능을 갖는 물질로 형성되어, 비 화소 영역의 빛 샘을 방지한다.
컬러 필터(113R, 113G, 113B; 113)는 박막 트랜지스터 어레이 기판(미도시)의 화소 영역에 대응되도록 블랙 매트릭스(112) 사이에 형성된다. 그리고, 컬러 필터(113) 및 블랙 매트릭스(112)를 덮도록 기판(111)의 하부면에 제 2 오버코트층(114b)이 형성된다. 제 2 오버코트층(114b)은 기판(111) 표면을 평탄화하기 위한 것이다. 제 2 오버코트층(114b)은 제 1 오버코트층(114a)과 같이, 아크릴(Acryl)계 수지, 노볼락(Novolac)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 등으로 형성된다.
제 2 오버코트층(114b) 상에 컬럼 스페이서(116)가 형성된다. 컬럼 스페이서(116)는 박막 트랜지스터 어레이 기판(미도시)과 컬러 필터 어레이 기판(100) 사이의 액정층(미도시)의 셀 갭을 일정하기 유지하기 위한 것이다. 이 때, 컬러 필터 어레이 기판(100)에 컬럼 스페이서(116)를 형성하지 않고, 볼 스페이서를 산포하여 액정(미도시)층의 셀 갭을 유지할 수도 있다.
일반적으로, 제 2 오버코트층(114b)은 상술한 바와 같이, 아크릴(Acryl)계 수지, 노볼락(Novolac)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 등과 같은 유기 물질을 기판(111) 하부면에 도포하고 이를 경화시켜 형성된다. 그런데, 유기 물질은 경화 공정에 의해 수축된다.
따라서, 도 3a와 같이, 하부면에 제 2 오버코트층(114b)이 형성된 기판(111)은 제 2 오버코트층(114b)이 수축되면서 CAP 형태로 휘게 된다. 더욱이, 기판(111) 하부면에 컬러 필터(113R, 113G, 113B) 및 컬럼 스페이서(116)가 더 형성되며, 컬러 필터(113R, 113G, 113B) 및 컬럼 스페이서(116) 역시 유기 물질로 형성되므로, 기판(111)의 휨 정도가 더 심해진다.
따라서, 제 2 오버코트층(114b)에 의해 CAP 형태로 휜 컬러 필터 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치는 빛 샘 등이 발생하여 표시 품질이 저하된다. 또한, 탑 커버(미도시), 바텀 커버(미도시) 등과 컬러 필터 어레이 기판의 고정력이 저하되는 문제가 발생한다.
이를 방지하기 위해, 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판은 컬러 필터(113R, 113G, 113B)가 형성되지 않은 기판(111)의 상부면에 형성된 제 1 오버코트층(114a)을 포함하여 이루어진다. 기판(111)의 상부면에 제 1 오버코트층(114a)이 형성된 경우, 제 1 오버코트층(114a)이 수축되면서 도 3b와 같이, 기판(111)이 CUP 형태로 휘게 된다.
즉, 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판은 기판(111)의 상부면에는 제 1 오버코트층(114a)이, 기판(111)의 하부면에는 제 2 오버코트층(114b)이 각각 형성된다. 따라서, 제 1 오버코트층(114a)에 의해 기판(111)이 CUP 형태로 휘려는 힘과 제 2 오버코트층(114b)에 의해 기판(111)이 CAP 형태로 휘려는 힘이 서로 상쇄되어, 도 4와 같이, 컬러 필터 어레이 기판(100)의 휨을 방지할 수 있다.
도 5a는 제 1 오버코트층의 유, 무에 따른 컬러 필터 어레이 기판의 휨 정도를 비교한 그래프이며, 도 5b는 컬러 필터 어레이 기판의 휨 정도에 따른 빛 샘 정도를 도시한 그래프이다.
도 5a와 같이, 제 1 오버코트층이 형성된 본 발명의 컬러 필터 어레이 기판은 제 1 오버코트층에 의해 기판이 CUP 형태로 휘려는 힘과 제 2 오버코트층에 의해 기판이 CAP 형태로 휘려는 힘이 서로 상쇄된다. 따라서, 컬러 필터 어레이 기판이 평평하게 유지된다. 그러나, 제 1 오버코트층이 형성되지 않은 일반적인 컬러 필터 어레이 기판은 제 2 오버코트층에 의해 CAP 형태로 휘게 된다. 특히, 도 5b와 같이, CAP 형태로 휘어진 컬러 필터 어레이 기판은 CUP 형태로 휘어진 컬러 필터 어레이 기판에 비해 빛 샘 정도가 심하다.
따라서, 본 발명의 컬러 필터 어레이 기판(100)은 기판(111) 상부면에 형성된 제 1 오버코트층(114a)의 두께 및 물질을 조절하여, 컬러 필터 어레이 기판(100)을 평평하게 유지할 수 있다. 특히, 제 1 오버코트층(114a) 상에 형성된 도전층(115)은 열에 의해 팽창하는 특성을 가지므로, 제 1 오버코트층(114a)의 두께가 제 2 오버코트층(114b)의 두께보다 더 두꺼운 것이 바람직하다. 또한, 제 1 오버코트층(114a)은 둘 이상의 두께를 갖도록 일체형으로 형성되거나, 복수 개로 형성될 수도 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 단면도이다.
먼저, 도 6a와 같이, 제 1 오버코트층(114a)은 둘 이상의 두께를 갖는 일체형으로 형성될 수 있다. 특히, 제 1 오버코트층(114a)의 두께가 두꺼울수록 휨 정도가 커진다. 따라서, 제 1 오버코트층(114a)의 가장자리의 두께를 중앙의 두께보다 더 두껍게 형성하여, 컬러 필터 어레이 기판이 CAP 형태로 휘는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
그리고, 제 1 오버코트층(114a)은 복수 개로 패터닝된 구조일 수 있다. 도 6b와 같이, 제 1 오버코트층(114a)은 서로 동일 두께를 갖도록 복수 개로 형성되거나, 도 6c와 같이, 서로 다른 두께를 갖도록 복수 개로 형성될 수도 있다. 이 때, 제 1 오버코트층(114a)이 패터닝된 개수 및 제 1 오버코트층(114a)의 두께는 조절 가능하다.
특히, 복수 개로 패터닝된 제 1 오버코트층(114a)은 상술한 바와 같이, 기판(111)의 가장자리에 대응되는 영역의 두께가 기판(111)의 중앙에 대응되는 두께보다 더 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 복수 개로 패터닝된 제 1 오버코트층은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 기판 상부면에 형성된 제 1 오버코트층을 도시한 평면도이다.
도 7a와 같이, 복수 개의 제 1 오버코트층(114a)은 서로 동일한 형태로 형성되거나, 도 7b와 같이, 서로 다른 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 도면에서는 제 1 오버코트층(114a)이 사각형 형태로 형성된 것을 도시하였으나, 제 1 오버코트층(114a)은 타원형, 원형 또는 삼각형 등과 같은 다각형으로 형성될 수도 있다.
특히, 컬러 필터가 박막 트랜지스터 어레이 기판에 형성되는 COT(Color filter On TFT) 구조의 액정 표시 장치의 경우, 박막 트랜지스터 어레이 기판에는 박막 트랜지스터, 컬러 필터, 제 2 오버코트층, 컬럼 스페이서 등이 형성되고, 컬러 필터 어레이 기판은 제 1 오버코트층(114a)과 도전층(115)만을 포함하여 이루어진다. 따라서, 컬러 필터 어레이 기판은 제 1 오버코트층(114a)에 휘게 되므로, 곡면(Curved)을 갖는 액정 표시 장치를 만들 때 적용 가능하다.
특히, 상술한 바와 같이, CAP 형태로 휘어진 컬러 필터 어레이 기판이 CUP 형태로 휘어진 컬러 필터 어레이 기판에 비해 빛 샘 정도가 심하므로, 제 1 오버코트층(114a)은 박막 트랜지스터 어레이 기판과 마주보지 않도록 기판의 상부면에 형성되는 것이 바람직하다.이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
먼저, 도 8a와 같이, 기판(111) 상부면에 제 1 오버코트층(114a)을 형성한다. 제 1 오버코트층(114a)은 아크릴(Acryl)계 수지, 노볼락(Novolac)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 등으로 형성된다. 제 1 오버코트층(114a)은 후술할 제 2 오버코트층에 의해 컬러 필터 어레이 기판이 CAP 형태로 휘는 것을 방지하기 위한 것이다.
특히, 도면에서는 제 1 오버코트층(114a)이 동일 두께를 갖는 일체형으로 형성된 것을 도시하였으나, 제 1 오버코트층(114a)은 둘 이상의 두께를 갖도록 형성되거나, 복수 개로 패터닝된 구조일 수 있다. 또한, 제 1 오버코트층(114a)이 복수 개로 패터닝된 구조로 형성되는 경우, 제 1 오버코트층(114a)은 서로 동일 패턴으로 형성되거나, 서로 다른 패턴으로 형성될 수 있으며, 타원형, 원형 또는 삼각형, 사각형 등과 같은 다각형으로 형성될 수도 있다.
이어, 도 8b와 같이, 제 1 오버코트층(114a) 상에 도전층(115)을 더 형성한다. 도전층(115)은 제조공정 중 발생하는 정전기를 방지하기 위한 것이다. 이 때, 도전층(115)은 백라이트 유닛(미도시)을 통해 외부로 방출되는 광을 투과시키도록 투명한 도전 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 컬러 필터가 박막 트랜지스터 어레이 기판에 형성되는 COT(Color filter On TFT) 구조의 액정 표시 장치인 경우, 컬러 필터 어레이 기판은 상기와 같이 제 1 오버코트층(114a)과 도전층(115)만을 포함하여 이루어진다. 그리고, 박막 트랜지스터 어레이 기판에는 박막 트랜지스터, 컬러 필터, 제 2 오버코트층, 컬럼 스페이서 등이 형성된다.
따라서, 컬러 필터 어레이 기판은 제 1 오버코트층(114a)에 휘게 되므로, 곡면(Curved)을 갖는 액정 표시 장치를 만들 때 적용 가능하다. 특히, 상술한 바와 같이, CAP 형태로 휘어진 컬러 필터 어레이 기판이 CUP 형태로 휘어진 컬러 필터 어레이 기판에 비해 빛 샘 정도가 심하므로, 제 1 오버코트층(114a)은 박막 트랜지스터 어레이 기판과 마주보지 않도록 기판(111)의 상부면에 형성되는 것이 바람직하다.이어, 도 8c와 같이, 제 1 오버코트층(114a) 및 도전층(115)이 형성된 기판(111)의 반대쪽, 즉, 기판(111) 하부면에 블랙 매트릭스(112)를 형성한다. 블랙 매트릭스(112)는 블랙 매트릭스(112)는 박막 트랜지스터가 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판(미도시)의 비 화소 영역에 대응되도록 형성된다. 블랙 매트릭스(112)는 차광 기능을 갖는 물질로 형성되어, 비 화소 영역의 빛 샘을 방지한다.
그리고, 도 8d와 같이, 박막 트랜지스터 어레이 기판(미도시)의 화소 영역에 대응되도록 블랙 매트릭스(112) 사이에 컬러 필터(113R, 113G, 113B)를 형성한다. 박막 트랜지스터 어레이 기판(미도시) 하부면에 구비된 백라이트 유닛에서 방출된 광이 각 화소 영역의 컬러 필터(113R, 113G, 113B)를 통과하며, 각 컬러 필터(113R, 113G, 113B)에 대응되는 광을 구현한다.
도 8e와 같이, 블랙 매트릭스(112) 및 컬러 필터(113R, 113G, 113B)가 형성된 기판(111)의 표면을 평탄화 하는 제 2 오버코트층(114b)을 형성한다. 제 2 오버코트층(114b)은 제 1 오버코트층(114a)과 같이, 아크릴(Acryl)계 수지, 노볼락(Novolac)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 등으로 형성된다.
따라서, 본 발명의 컬러 필터 어레이 기판은 제 1 오버코트층(114a)에 의해 기판(111)이 CUP 형태로 휘려는 힘과, 제 2 오버코트층(114b)에 의해 기판(111)이 CAP 형태로 휘려는 힘이 서로 상쇄된다.
그리고, 도 8f와 같이, 제 2 오버코트층(114b) 상에 컬럼 스페이서(116)를 형성한다. 컬럼 스페이서(116)는 박막 트랜지스터 어레이 기판(미도시)과 컬러 필터 어레이 기판(100) 사이의 액정층의 셀 갭을 일정하기 유지하기 위한 것이다. 이 때, 컬러 필터 어레이 기판(100)에 컬럼 스페이서(116)를 형성하지 않고, 볼 스페이서를 산포하여 액정층의 셀 갭을 유지할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 발명의 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법은 컬러 필터 어레이 기판의 상부면에 제 1 오버코트층(114a)을 형성하고, 하부면에 제 2 오버코트층(114b)을 형성한다. 따라서, 제 1 오버코트층(114a)에 의해 기판(111)이 CUP 형태로 휘려는 힘과 제 2 오버코트층(114b)에 의해 기판(111)이 CAP 형태로 휘려는 힘이 서로 상쇄되어, 컬러 필터 어레이 기판(100)의 휨을 방지할 수 있다.
특히, 제 1 오버코트층(114a) 상에 형성된 도전층(115)은 열에 의해 팽창하는 특성을 가지므로, 제 1 오버코트층(114a)의 두께가 제 2 오버코트층(114b)의 두께보다 더 두꺼운 것이 바람직하다. 또한, 제 1 오버코트층(114a)의 형태 및 두께를 조절하여, 컬러 필터 어레이 기판(100)이 휘는 것을 효율적으로 방지하여 액정 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 탑 커버(미도시), 바텀 커버(미도시) 등과 컬러 필터 어레이 기판(100)의 고정력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
110: 컬러 필터 어레이 기판 111: 기판
112: 블랙 매트릭스 113: 컬러 필터
114a: 제 1 오버코트층 114b: 제 2 오버코트층
115: 도전층 116: 컬럼 스페이서

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상부면에 형성된 제 1 오버코트층;
    상기 기판 하부면에 화소 영역을 정의하도록 형성된 블랙 매트릭스;
    상기 화소 영역에 대응되도록 상기 블랙 매트릭스 사이에 형성된 컬러 필터; 및
    상기 컬러 필터를 덮도록 형성된 제 2 오버코트층;
    상기 제 1 오버코트층상에 형성되는 도전층을 포함하고,
    상기 제 1 오버코트층의 양쪽 가장자리 두께는 중앙의 두께보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 오버코트층은 적어도 하나 이상의 두께를 갖는 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 오버코트층은 복수 개로 패터닝된 구조인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 오버코트층은 서로 다른 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판.
  5. 삭제
  6. 기판 상부면에 제 1 오버코트층을 형성하는 단계;
    상기 기판 하부면에 화소 영역을 정의하도록 블랙 매트릭스를 형성하는 단계;
    상기 화소 영역에 대응되도록 상기 블랙 매트릭스 사이에 컬러 필터를 형성하는 단계; 및
    상기 컬러 필터를 덮도록 제 2 오버코트층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 오버코트층상에 도전층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 오버코트층의 양쪽 가장자리 두께는 중앙의 두께보다 더 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 오버코트층을 적어도 하나 이상의 두께를 갖는 일체형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 오버코트층을 복수 개로 패터닝된 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수 개로 패터닝된 제 1 오버코트층을 서로 다른 두께를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판의 제조 방법.
  10. 삭제
KR1020130066622A 2013-06-11 2013-06-11 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법 KR102056673B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130066622A KR102056673B1 (ko) 2013-06-11 2013-06-11 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130066622A KR102056673B1 (ko) 2013-06-11 2013-06-11 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140144532A KR20140144532A (ko) 2014-12-19
KR102056673B1 true KR102056673B1 (ko) 2019-12-17

Family

ID=52674753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130066622A KR102056673B1 (ko) 2013-06-11 2013-06-11 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102056673B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140144532A (ko) 2014-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9638975B2 (en) Method for manufacturing COA liquid crystal panel comprising color resist blocks having first and second intersection zones and COA liquid crystal panel
US20160011445A1 (en) Display panel
JP4566151B2 (ja) 液晶表示装置
US9164324B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US20150168752A1 (en) Liquid crystal panel and manufacturing method thereof
US20150323821A1 (en) Display panel
US9335587B2 (en) Liquid crystal cell and method for manufacturing the same
US10031371B2 (en) Liquid crystal display panel and liquid crystal display device containing the same
US20170255068A1 (en) Liquid crystal panel
US20160005347A1 (en) Display panel
US7420640B2 (en) In-plane switching mode liquid crystal device and method for manufacturing the same
US20190258104A1 (en) Vertical alignment display panel and display apparatus
US8477278B1 (en) Liquid crystal display panel
US11048128B2 (en) Display panel and manufacturing method thereof, and display device
KR101849581B1 (ko) 표시장치 및 그 제조방법
KR102056673B1 (ko) 액정 표시 장치용 컬러 필터 어레이 기판 및 이의 제조 방법
US9348184B2 (en) Liquid crystal display device, array substrate and method for manufacturing the same
US20060146235A1 (en) Color filter substrate for liquid crystal display and method of fabricating the same
US20180180933A1 (en) Vertical alignment (va) liquid crystal panels and liquid crystal displays (lcds)
KR20070047087A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN114077108A (zh) 一种显示面板及显示装置
US9363903B2 (en) Supporting member for attaching functional panel to display panel, display device having the same, and method for fabricating display device
KR102540071B1 (ko) 액정표시패널
CN210720963U (zh) 一种显示面板及显示装置
US20190204690A1 (en) Color filter substrate, lcd panel and lcd device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant