KR20050008284A - 액정표시패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20050008284A KR1020030048186A KR20030048186A KR20050008284A KR 20050008284 A KR20050008284 A KR 20050008284A KR 1020030048186 A KR1020030048186 A KR 1020030048186A KR 20030048186 A KR20030048186 A KR 20030048186A KR 20050008284 A KR20050008284 A KR 20050008284A
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Abstract

본 발명은 컬러필터의 혼색을 방지할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시패널은 화소영역에 형성되어 화상을 구현하는 다수의 컬러필터들과, 서로 다른 색을 구현하는 인접한 상기 컬러필터들을 구분하는 제1 높이와 동일 색을 구현하는 인접한 상기 컬러필터들을 구분하는 제2 높이가 다른 블랙매트릭스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시패널 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display Panel And Fabricating Method Thereof}
본 발명은 액정표시패널에 관한 것으로, 특히 컬러필터의 혼색을 방지할 수있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상, 액정표시소자(Liquid Crystal Display; LCD)는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상이 표시된다. 이를 위하여, 액정표시소자는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정표시패널과, 이 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비하게 된다. 액정표시패널에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 기준전극, 즉 공통전극이 마련되게 된다. 통상, 화소전극은 하부기판 상에 액정셀별로 형성되는 반면 공통전극은 상부기판의 전면에 일체화되어 형성된다. 화소전극들 각각은 스위칭소자로 사용되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)에 접속된다. 화소전극은 TFT를 통해 공급되는 데이터신호에 따라 공통전극과 함께 액정셀이 구동된다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시패널은 액정(8)을 사이에 두고 합착된 상부 어레이 기판(10)과 하부 어레이 기판(20)을 구비한다.
액정(8)은 자신에게 인가된 전계에 응답하여 회전됨으로써 하부 어레이 기판(20)을 경유하여 입사되는 빛의 투과량을 조절하게 된다.
상부 어레이 기판(10)은 상부기판(1)의 배면 상에 형성되는 컬러필터(4) 및 공통전극(6)을 구비한다. 컬러필터(4)는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 색의 컬러필터층이 스트라이프(Stripe) 형태로 배치되어 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 인접한 색의 컬러필터(4)들 사이에는 블랙 매트릭스(2)가 형성되어 인접한 셀로부터 입사되는 빛을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지하게 된다.
하부 어레이 기판(20)은 하부기판(21)의 전면에 게이트절연막을 사이에 두고 절연되는 데이터라인(18)과 게이트라인(12)이 상호 교차되도록 형성되며, 그 교차부에 TFT(16)가 형성된다. TFT(16)는 게이트라인(12)에 접속된 게이트전극, 데이터라인(18)에 접속된 소스전극, 활성층 및 오믹접촉층을 포함하는 채널부를 사이에 두고 소스전극과 마주보는 드레인전극으로 이루어진다. 이 TFT(16)는 보호막을 관통하는 접촉홀을 통해 화소전극(14)과 접속된다. 이러한 TFT(16)는 게이트라인(12)으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인(18)으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극(14)에 공급한다.
화소전극(14)은 데이터라인(18)과 게이트라인(12)에 의해 분할된 셀 영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명전도성물질로 이루어진다. 이 화소전극(14)은 드레인전극을 경유하여 공급되는 데이터신호에 의해 공통전극(6)과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 하부기판(21)과 상부기판(1) 사이에 위치하는 액정(8)은 유전율이방성에 의해 회전하게 된다. 이에 따라, 광원으로부터 화소전극(14)을 경유하여 공급되는 광이 상부기판(1) 쪽으로 투과된다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1에 도시된 상부 어레이 기판의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
상부기판(1) 상에 도 2a에 도시된 바와 같이 불투명물질(30)이 전면 도포된다. 불투명물질(30)은 크롬(Cr)을 포함하는 불투명금속 또는 불투명수지가 이용된다. 이어서, 불투명물질(30) 상에 포토레지스트가 전면 형성된 후 상부기판(1) 상부에 도 2b에 도시된 바와 같이 마스크(40)가 정렬된다. 마스크(40)는 투명한 재질로 형성되어 노출된 영역이 노광영역(S2)이 되는 마스크기판(42)과, 마스크기판(42)의 차단영역(S1)에 형성된 차단부(44)를 구비한다. 이러한 제1 마스크(40)를 이용하여 포토레지스트를 노광 및 현상함으로써 마스크(40)의 차단부(44)와 대응하는 차단 영역(S1)에 포토레지스트 패턴(46)이 형성된다. 이러한 포토레지스트 패턴(46)을 이용한 식각 공정으로 불투명물질(30)이 패터닝됨으로써 도 2c에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(2)가 형성된다.
블랙매트릭스(2)가 형성된 상부기판(1) 상에 도 2d에 도시된 바와 같이 잉크젯 분사장치(48)가 정렬된다. 잉크젯 분사장치(48)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 화소영역에 해당 색의 컬러물질(32)을 분사하게 된다. 분사된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러물질(32)은 소정온도로 경화되어 도 2e에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(2)를 사이에 두고 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러필터(4)가 형성된다.
컬러필터(4)가 형성된 상부기판(1) 상에는 필요에 따라 평탄화층이 형성되거나 액정모드에 따라 공통전극이 형성된다.
종래 액정표시패널의 블랙매트릭스(2)는 균일한 두께로 증착된 후 포토리쏘그래피공정에 의해 형성됨으로써 도 3에 도시된 바와 같이 균일한 높이를 갖게 된다. 즉, 동일 색을 구현하는 컬러필터들 사이에 위치하는 블랙매트릭스(2)와 다른 색을 구현하는 컬러필터들 사이에 위치하는 블랙매트릭스(2)의 높이가 동일하다. 이로 인해, 블랙매트릭스(2)를 사이에 두고 서로 다른 색의 컬러물질이 잉크젯 분사장치를 이용하여 분사되는 경우 인접한 화소영역으로 컬러물질이 넘쳐 서로 다른색의 컬러필터의 혼색이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 컬러필터의 혼색을 방지할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 액정표시패널을 나타내는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1에 도시된 상부 어레이 기판의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 블랙매트릭스를 상세히 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시패널의 상부 어레이 기판을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 블랙매트릭스를 상세히 나타내는 사시도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시된 블랙매트릭스의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 5에 도시된 블랙매트릭스의 다른 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8e는 도 5에 도시된 블랙매트릭스의 또 다른 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 액정표시패널의 상부 어레이 기판의 제조방법을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1,21,51 : 기판 2,62 : 블랙매트릭스
4,60 : 컬러필터 6 : 공통전극
8 :액정 10 : 상부 어레이 기판
12 : 게이트라인 14 : 화소전극
16 : 박막트랜지스터 18 : 데이터라인
20 : 하부 어레이 기판 30 : 불투명물질
32 : 컬러물질 40,100 : 마스크
42,102 : 마스크기판 44,104 : 차단부
46,108 : 포토레지스트패턴 48 : 잉크젯 분사장치
54 : 제1 블랙패턴 52 : 제2 블랙패턴
106 : 회절노광부 130,134 : 마스크 판
136,138 : 홈 140,150,152 : 인쇄롤러
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시패널은 화소영역에 형성되어 화상을 구현하는 다수의 컬러필터들과, 서로 다른 색을 구현하는 인접한 상기 컬러필터들을 구분하는 제1 높이와 동일 색을 구현하는 인접한 상기 컬러필터들을 구분하는 제2 높이가 다른 블랙매트릭스를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 높이는 상기 제2 높이보다 높은 것을 특징으로 한다.
상기 제1 높이는 2~11㎛이며, 상기 제2 높이는 1~10㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터는 잉크젯 분사방식으로 상기 제1 높이보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙매트릭스는 상기 다수의 컬러필터들을 각각 구분하는 격자형태의 제1 블랙패턴과, 상기 제1 블랙패턴과 일부 중첩되며 상기 서로 다른 색의 컬러필터들을 구분하는 제2 블랙패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법은서로 다른 색을 구현하는 인접한 화소영역들을 구분하는 제1 높이와 동일 색을 구현하는 인접한 화소영역들을 구분하는 제2 높이가 다른 블랙매트릭스를 형성하는 단계와, 상기 블랙매트릭스에 의해 마련된 화소영역에 컬러필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 높이는 상기 제2 높이보다 높은 것을 특징으로 한다.
상기 컬러필터를 형성하는 단계는 잉크젯 분사방식으로 상기 제1 높이보다 낮게 컬러필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙매트릭스를 형성하는 단계는 기판 상에 제1 및 제2 불투명물질과 포토레지스트를 순차적으로 증착하는 단계와, 상기 기판 상부에 부분 노광마스크를 정렬하는 단계와, 상기 부분 노광마스크를 이용하여 상기 제1 및 제2 불투명물질을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부분 노광마스크는 상기 포토레지스트 전체를 노광시키는 노광부와, 상기 포토레지스트 일부를 노광시키는 부분 노광부와, 상기 포토레지스트를 비노광시키는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙매트릭스를 형성하는 단계는 제1 홈에 불투명물질이 형성된 제1 마스크판과 제2 홈에 불투명물질이 형성된 제2 마스크판을 일렬로 배열하는 단계와, 상기 제1 및 제2 마스크판과 순차적으로 접촉하여 적어도 하나의 인쇄롤러에 상기 불투명물질을 부착하는 단계와, 상기 불투명물질이 인쇄된 적어도 하나의 인쇄롤러를 상기 기판과 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시패널의 제조방법은 상기 인쇄롤러에 부착된 상기 불투명물질을가열부를 이용하여 고착화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 홈은 격자형태로 형성되며, 상기 제2 홈은 상기 제1 홈과 일부 중첩되며 라인 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4 내지 도 9b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시패널의 상부 어레이 기판을 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시패널의 상부 어레이 기판은 상부기판(51) 상에 순차적으로 형성되는 블랙매트릭스(62), 컬러필터(60), 평탄화층(56) 및 공통전극(58)을 구비한다.
블랙매트릭스(62)는 도 5에 도시된 바와 같이 상부기판(51) 상에 매트릭스 형태로 형성되어 컬러필터(60)들이 형성되어질 다수의 셀영역들로 나눔과 아울러 인접 셀간의 광간섭을 방지하는 역할을 하게 된다. 이러한 블랙매트릭스(62)는 하부 어레이 기판의 화소전극을 제외한 영역, 즉 게이트라인, 데이터라인 및 박막트랜지스터와 중첩되게 형성된다. 이를 위해, 블랙매트릭스(62)는 격자형태로 형성되는 제1 블랙패턴(54)과, 제1 블랙패턴(54)의 일부와 중첩되게 형성되는 제2 블랙패턴(52)을 구비한다. 제1 블랙패턴(54)은 제1 블랙층(54a)과, 제1 블랙층(54a)과 교차되게 형성되는 제2 블랙층(54b)을 포함한다. 제1 블랙층(54a)은 동일 색의 컬러필터의 셀 영역을 구분하며, 제2 블랙층(54b)은 다른 색의 컬러필터의 셀 영역을 구분한다. 이러한 제1 및 제2 블랙층(54a,54b)은 동일 높이, 예를 들어 약 1~10㎛의 높이를 갖도록 형성된다.
제2 블랙패턴(52)은 제1 블랙패턴(54)의 제2 블랙층(54b)과 중첩되게 형성되어 인접한 다른 색의 컬러필터의 혼색을 방지하게 된다. 이러한 제2 블랙패턴(52)은 약 1~10㎛의 높이를 갖도록 형성된다.
컬러필터(60)는 블랙 매트릭스(62)에 의해 구분된 셀영역에 잉크젯 분사방법으로 형성된다. 이 컬러필터(60)는 R,G,B 별로 형성되어 R, G, B 색상을 구현한다.
공통전극(58)은 컬러필터(60) 및 블랙매트릭스(62)가 형성된 상부기판(51) 상에 형성되며 액정을 구동하기 위한 기준전압이 공급된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 액정표시패널은 서로 다른 색을 구현하는 화소영역을 구분하는 블랙매트릭스(62)의 높이를 상대적으로 높게 형성한다. 이에 따라, 잉크젯 분사방식으로 형성되는 컬러필터(60)의 혼색을 방지할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 상부 어레이 기판의 블랙매트릭스의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이 상부기판(51) 상에 스퍼터링, PECVD 또는 스핀 코팅 등의 증착방법을 통해 제1 및 제2 불투명물질(62a,62b)이 순차적으로 형성된다. 여기서, 제1 및 제2 불투명물질(62a,62b)은 서로 같은 금속이거나 다른 금속으로 형성되며, 주로 크롬(Cr)을 포함하는 불투명 금속 또는 불투명수지가 이용된다.
그런 다음, 제2 불투명 물질(62b) 상에 포토레지스트가 형성한 다음 도 6b에도시된 바와 같이 회절마스크 또는 반투과마스크를 포함하는 부분 노광 마스크(100)가 상부기판(51) 상부에 정렬된다. 부분 노광 마스크(100)는 투명한 재질로 형성되어 노출된 영역이 노광영역(S1)을 이루는 마스크 기판(102)과, 마스크 기판(102)의 차단 영역(S3)에 형성된 차단부(104)와, 마스크 기판(102)의 부분 노광 영역(S2)에 형성된 회절 노광부(106)(또는 반투과부)를 구비한다. 이러한 부분 노광 마스크(100)를 이용하여 포토레지스트가 노광된 후 현상됨으로써 부분 노광 마스크(100)의 차단부(104)와 회절 노광부(106)에 대응하여 차단 영역(S3)과 부분 노광 영역(S2)에서 단차를 갖는 포토레지스트 패턴(108)이 형성된다. 즉, 부분 노광 영역(S2)에 형성된 포토레지스트 패턴(108)은 차단 영역(S3)에서 형성된 제1 높이를 갖는 포토레지스트 패턴(108)보다 낮은 제2 높이를 갖게 된다.
이러한 포토레지스트 패턴(108)을 마스크로 이용한 습식 또는 건식 식각 공정으로 제1 및 제2 불투명물질(62a,62b)이 패터닝됨으로써 도 6c에 도시된 바와 같이 제2 불투명물질(62b)과 동일 폭의 제1 블랙패턴(54)이 격자형태로 형성된다. 이어서, 산소(O2) 플라즈마를 이용한 애싱(Ashing) 공정으로 부분 노광 영역(S2)에 제2 높이를 갖는 포토레지스트 패턴(108)은 제거되고, 차단 영역(S3)에 제1 높이를 갖는 포토레지스트 패턴(108)은 높이가 낮아진 상태가 된다. 이러한 포토레지스트 패턴(108)을 이용한 식각 공정으로 부분 노광 영역(S2)과 중첩되는 제2 불투명물질(62b)이 제거됨으로써 도 6d에 도시된 바와 같이 제1 블랙패턴(54)과 일부 중첩되게 라인 형태의 제2 블랙패턴(52)이 형성된다. 그리고, 제2블랙패턴(52) 상에 남아 있던 포토레지스트 패턴(108)은 스트립 공정으로 제거된다. 이에 따라, 위치에 따라 서로 다른 높이를 갖는 블랙매트릭스(62)가 형성된다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 상부 어레이 기판의 블랙매트릭스의 다른 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 7a에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 각각 인쇄된 제1 및 제2 마스크 판(130,134)이 마련된다. 여기서, 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)은 동일 물질이거나 서로 다른 물질로 형성되며, 크롬(Cr)을 포함하는 불투명금속 또는 불투명수지 등이 이용된다.
제1 마스크 판(130)에는 격자형태의 제1 홈(136)에 제1 불투명물질(132a)이 격자형태로 인쇄되어 있으며, 제2 마스크 판(134)에는 스트라이프형태의 제2 홈(138)에 불투명물질(132b)이 라인형태로 인쇄되어 있다. 제2 마스크 판(134)의 제2 홈(138)은 제1 마스크 판(130)의 제1 홈(136)과 일부 대응된다.
이러한 제1 및 제2 마스크 판(130,134)이 일렬로 배열된 후 도 7b에 도시된 바와 같이 인쇄롤러(140)는 제1 및 제2 마스크 판(130,134)과 접촉하면서 회전하게 된다. 이에 따라, 제1 및 제2 마스크 판(130,134)에 각각 인쇄된 제1 및 제2 불투명 물질(132a,132b)은 인쇄롤러(140)에 부착된다. 여기서, 인쇄롤러(140)는 UV 생성부를 포함하는 열발생부를 구비하여 인쇄롤러(140)에 부착되는 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)을 고착시키게 된다. 이는 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 섞여 원하는 높이를 얻지 못하거나 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 찌그러지는 것을 방지하기 위함이다.
제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 부착된 인쇄롤러(140)는 도 7c에 도시된 바와 같이 기판(51)과 접촉하면서 회전하게 되어 기판(51) 상에 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 인쇄된다. 이 후, 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 소정온도로 경화됨으로써 도 7d에 도시된 바와 같이 기판(51) 상에 위치에 따라 높이가 다른 블랙매트릭스(132)가 형성된다.
이와 같이 일렬로 배열된 제1 및 제2 마스크판에 인쇄된 불투명물질을 하나의 인쇄롤러를 이용하여 기판 상에 인쇄함으로써 별도의 얼라인마크없이 상부기판 상의 정확한 위치에 블랙매트릭스를 형성할 수 있다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 상부 어레이 기판의 블랙매트릭스의 또 다른 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 8a에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 각각 인쇄된 제1 및 제2 마스크 판(130,134)이 마련된다. 여기서, 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)은 동일 물질이거나 서로 다른 물질로 형성되며, 크롬(Cr)을 포함하는 불투명금속 또는 불투명수지 등이 이용된다.
제1 마스크 판(130)에는 격자형태의 제1 홈(136)에 제1 불투명물질(132a)이 격자형태로 인쇄되어 있으며, 제2 마스크 판(134)에는 스트라이프형태의 제2 홈(138)에 불투명물질(132b)이 라인형태로 인쇄되어 있다. 제2 마스크 판(134)의 제2 홈(138)은 제1 마스크 판(130)의 제1 홈(136)과 일부 대응된다. 이러한 제1 마스크 판(130)에 인쇄된 제1 불투명물질(132a)은 도 8b에 도시된 바와 같이 제1마스크 판(130)과 접촉하면서 회전하는 제1 인쇄롤러(150)에 부착된다. 제2 마스크 판(134)에 인쇄된 제2 불투명물질(132b)은 제2 마스크 판(134)과 접촉하면서 회전하는 제2 인쇄롤러(152)에 부착된다.
여기서, 제1 및 제2 인쇄롤러(150,152) 각각은 UV를 포함하는 열발생부를 구비하여 제1 및 제2 인쇄롤러(150,152) 각각에 부착되는 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)을 고착시키게 된다. 이는 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 섞여 원하는 높이를 얻지 못하거나 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 찌그러지는 것을 방지하기 위함이다.
제1 불투명물질(132a)이 부착된 제1 인쇄롤러(150)는 도 8c에 도시된 바와 같이 기판(51)과 접촉하면서 회전하게 됨으로써 기판(51) 상에 제1 불투명물질(132a)이 인쇄된다. 이 후, 제2 불투명물질(132b)이 부착된 제2 인쇄롤러(152)는 도 8d에 도시된 바와 같이 제1 불투명물질(132a)이 인쇄된 기판(51)과 접촉하면서 회전하게 됨으로써 기판(51) 상에 제2 불투명물질(132b)이 인쇄된다. 그런 다음, 제1 및 제2 불투명물질(132a,132b)이 소정온도로 경화됨으로써 도 8e에 도시된 바와 같이 기판(51) 상에 위치에 따라 높이가 다른 블랙매트릭스(132)가 형성된다.
이와 같이 제1 및 제2 마스크 판에 인쇄된 불투명물질 각각을 제1 및 제2 인쇄롤러를 이용하여 기판 상에 순차적으로 인쇄함으로써 이물질 등의 결함없이 기판 상에 깨끗하게 원하는 블랙매트릭스를 형성할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 액정표시패널의 상부 어레이 기판의 제조방법을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
상부기판(51) 상에 도 6 내지 도 8에 도시된 제조방법에 의해 도 9a에 도시된 바와 같이 위치에 따라 높이가 다른 블랙매트릭스(62)가 형성된다. 즉, 블랙매트릭스(62)는 동일 색을 구현하는 화소영역들을 제1 높이(h1)로 구분하며, 서로 다른 색을 구현하는 화소영역들을 제2 높이(h2)로 구분한다. 여기서, 제1 높이(h1)는 약 1~10㎛이며, 제2 높이(h2)는 약 2~11㎛이다. 이러한 블랙매트릭스(62)는 제1 및 제2 블랙층(54a,54b)이 교차되게 형성되는 제1 블랙패턴(54)과, 제2 블랙층(54b)과 중첩되는 제2 블랙패턴(52)으로 이루어진다.
블랙매트릭스(62)가 형성된 상부기판(51) 상에 잉크젯 분사장치가 정렬된다. 잉크젯 분사장치는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 화소영역에 해당 색의 컬러물질을 분사하게 된다. 분사된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러물질은 소정온도로 경화되어 도 9b에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(62)를 사이에 두고 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러필터(60)가 형성된다. 서로 다른 색을 구현하는 컬러필터(60)들 사이에는 제2 높이(h2)를 갖는 블랙매트릭스(62)가 형성되므로 인접 화소영역의 색간섭을 방지할 수 있다.
컬러필터(4)가 형성된 상부기판(1) 상에는 액정모드에 따라 평탄화층 및 공통전극 중 적어도 어느 하나가 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 블랙매트릭스를 형성하기 위한 인쇄판은 격자형태의 제1 인쇄판과, 라인형태의 제2 인쇄판을 포함하는 것으로 설명되었지만 이외에도 제1 깊이의 홈을 갖는 수직라인형태의 제1 인쇄판과, 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이의 홈을 갖는 수평라인형태의 제2 인쇄판을 이용하여 위치별로 높이가 다른 블랙매트릭스를 형성할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 서로 다른 색을 구현하는 화소영역을 구분하는 블랙매트릭스의 높이를 상대적으로 높게 형성한다. 이에 따라, 잉크젯 분사방식으로 형성되는 컬러필터의 혼색을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 블랙매트릭스를 인쇄방법으로 형성하는 경우 마스크를 필요로 하지 않으므로 공정을 단순화할 수 있으며 비용을 절감할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (13)

  1. 화소영역에 형성되어 화상을 구현하는 다수의 컬러필터들과,
    서로 다른 색을 구현하는 인접한 상기 컬러필터들을 구분하는 제1 높이와 동일 색을 구현하는 인접한 상기 컬러필터들을 구분하는 제2 높이가 다른 블랙매트릭스를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 높이는 상기 제2 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 높이는 2~11㎛이며, 상기 제2 높이는 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러필터는 잉크젯 분사방식으로 상기 제1 높이보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는
    상기 다수의 컬러필터들을 각각 구분하는 격자형태의 제1 블랙패턴과,
    상기 제1 블랙패턴과 일부 중첩되며 상기 서로 다른 색의 컬러필터들을 구분하는 제2 블랙패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  6. 서로 다른 색을 구현하는 인접한 화소영역들을 구분하는 제1 높이와 동일 색을 구현하는 인접한 화소영역들을 구분하는 제2 높이가 다른 블랙매트릭스를 형성하는 단계와,
    상기 블랙매트릭스에 의해 마련된 화소영역에 컬러필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 높이는 상기 제2 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 컬러필터를 형성하는 단계는
    잉크젯 분사방식으로 상기 제1 높이보다 낮게 컬러필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스를 형성하는 단계는
    기판 상에 제1 및 제2 불투명물질과 포토레지스트를 순차적으로 증착하는 단계와,
    상기 기판 상부에 부분 노광마스크를 정렬하는 단계와,
    상기 부분 노광마스크를 이용하여 상기 제1 및 제2 불투명물질을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 부분 노광마스크는
    상기 포토레지스트 전체를 노광시키는 노광부와,
    상기 포토레지스트 일부를 노광시키는 부분 노광부와,
    상기 포토레지스트를 비노광시키는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스를 형성하는 단계는
    제1 홈에 불투명물질이 형성된 제1 마스크판과 제2 홈에 불투명물질이 형성된 제2 마스크판을 일렬로 배열하는 단계와,
    상기 제1 및 제2 마스크판과 순차적으로 접촉하여 적어도 하나의 인쇄롤러에 상기 불투명물질을 부착하는 단계와,
    상기 불투명물질이 인쇄된 적어도 하나의 인쇄롤러를 상기 기판과 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인쇄롤러에 부착된 상기 불투명물질을 가열부를 이용하여 고착화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 홈은 격자형태로 형성되며, 상기 제2 홈은 상기 제1 홈과 일부 중첩되며 라인 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
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