KR20070034309A - Color filter substrate for liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컬럼 스페이서의 하부막에 전가되는 응력을 분산시킬 수 있는 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, capable of dispersing stresses imparted to a lower film of a column spacer.
본 발명은 절연기판과; 상기 절연기판 상에 형성되는 컬럼 스페이서와; 상기 컬럼 스페이서와 절연기판 사이에 형성되며 상기 컬럼 스페이서와 그 하부에 위치하는 하부막과의 접촉면적을 넓히기 위해 상기 하부막을 돌출시키는 돌기를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention is an insulating substrate; A column spacer formed on the insulating substrate; And a protrusion formed between the column spacer and the insulating substrate and protruding the lower layer to widen the contact area between the column spacer and the lower layer positioned below the column spacer.
Description
도 1는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판을 나타내는 평면도이다.1 is a plan view illustrating a color filter substrate for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 컬러필터 기판을 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the color filter substrate taken along the line "I-I '" in FIG.
도 3a 및 도 3b는 본 발명과 종래에 따른 컬럼 스페이서와 접촉하는 하부막의 표면적을 설명하기 위한 사시도이다.3A and 3B are perspective views illustrating a surface area of a lower film in contact with a column spacer according to the present invention and the related art.
도 4a 및 도 4b는 본 발명과 종래에 따른 컬럼 스페이서와 하부막과의 접촉면적에 의한 압력 분산 효과를 설명하기 위한 단면도이다.4A and 4B are cross-sectional views illustrating a pressure dispersion effect caused by a contact area between a column spacer and a bottom film according to the present invention and the prior art.
도 5a 및 도 5b는 도 1 및 도 2에 도시된 블랙매트릭스 및 돌기의 제조방법을 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.5A and 5B are plan and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the black matrix and the protrusions shown in FIGS. 1 and 2.
도 6a 및 도 6b는 도 5a 및 도 5b에 도시된 블랙매트릭스 및 돌기의 제조방법을 상세히 설명하기 위한 단면도이다.6A and 6B are cross-sectional views illustrating in detail a method of manufacturing the black matrix and the protrusions illustrated in FIGS. 5A and 5B.
도 7a 및 도 7b는 도 1 및 도 2에 도시된 청색, 녹색 및 적색 컬러필터의 제조방법을 나타내는 평면도 및 단면도이다.7A and 7B are plan views and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the blue, green, and red color filters illustrated in FIGS. 1 and 2.
도 8a 및 도 8b는 도 1 및 도 2에 도시된 오버코트층의 제조방법을 나타내는 평면도 및 단면도이다.8A and 8B are plan and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the overcoat layer illustrated in FIGS. 1 and 2.
도 9a 및 도 9b는 도 1 및 도 2에 도시된 공통전극의 제조방법을 나타내는 평면도 및 단면도이다.9A and 9B are plan and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the common electrode illustrated in FIGS. 1 and 2.
도 10a 및 도 10b는 도 1 및 도 2에 도시된 컬럼 스페이서의 제조방법을 나타내는 평면도 및 단면도이다.10A and 10B are plan views and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the column spacer shown in FIGS. 1 and 2.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판을 나타내는 단면도이다.11 is a cross-sectional view illustrating a color filter substrate for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판을 나타내는 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating a color filter substrate for a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
111 : 기판 140 : 블랙매트릭스111: substrate 140: black matrix
142 : 컬러필터 144 : 오버코트층142: color filter 144: overcoat layer
146 : 공통전극 148 : 컬럼 스페이서146: common electrode 148: column spacer
150 : 돌기150: projection
본 발명은 액정 표시 장치용 컬러필터 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 컬럼 스페이서의 하부막에 전가되는 응력을 분산시킬 수 있는 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter substrate for a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a color filter substrate for a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same that can disperse a stress transferred to a lower layer of a column spacer.
액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 액정을 사이에 두고 서로 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 기판 및 컬러 필터 기판을 구비한다.The liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. The liquid crystal display includes a thin film transistor substrate and a color filter substrate which are bonded to each other with the liquid crystal interposed therebetween.
박막 트랜지스터 기판에는 서로 교차되게 형성된 게이트라인 및 데이터라인과, 그들의 교차부에 형성된 박막트랜지스터와, 박막트랜지스터와 접속된 화소 전극과, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 하부 배향막을 포함하는 박막트랜지스터 어레이가 하부기판 상에 형성된다. The thin film transistor substrate includes a thin film transistor array including a gate line and a data line formed to cross each other, a thin film transistor formed at an intersection thereof, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and a lower alignment layer coated thereon for liquid crystal alignment. It is formed on the lower substrate.
컬러 필터 기판에는 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스와, 컬러 구현을 위한 컬러 필터, 화소 전극과 수직전계를 이루는 공통전극과, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 상부 배향막을 포함하는 컬러 필터 어레이가 상부기판 상에 형성된다. The color filter substrate includes a color filter array including a black matrix for preventing light leakage, a color filter for realizing color, a common electrode forming a vertical electric field with the pixel electrode, and an upper alignment layer coated thereon for liquid crystal alignment on the upper substrate. Is formed.
이러한 컬러필터 기판과 박막트랜지스터 기판 사이에는 액정셀 갭을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다. 스페이서는 산포 방식으로 형성되는 볼 스페이서와 포토리소그래피 방식으로 형성되는 컬럼 스페이서로 구분된다. 최근에는 화소영역까지 형성되는 볼 스페이서에 대신에 화소영역을 제외한 블랙매트릭스와 중첩되도록 형성되어 광투과율을 높히는 컬럼 스페이서를 주로 사용한다.A spacer for maintaining a liquid crystal cell gap is formed between the color filter substrate and the thin film transistor substrate. The spacer is divided into a ball spacer formed by a scattering method and a column spacer formed by a photolithography method. Recently, instead of the ball spacer formed up to the pixel region, a column spacer formed to overlap the black matrix except the pixel region to increase the light transmittance is mainly used.
그러나, 컬럼 스페이서는 볼 스페이서에 비해 탄성력이 적어 외부 충격에 의한 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 즉, 컬럼 스페이서는 외부 충격을 받았을 때 그 충격이 컬럼 스페이서 하부에 위치하는 블랙매트릭스, 컬러필터, 공통 전극 등에 그대로 전달되어 이들이 손상되는 문제점이 있다.However, the column spacer has a problem in that the elastic force is less than the ball spacer and the reliability of the external spacer is lowered. That is, when the column spacer is subjected to an external shock, the shock is transmitted to the black matrix, the color filter, the common electrode, etc., which are positioned under the column spacer, and thus, they are damaged.
따라서, 본 발명의 목적은 컬럼 스페이서의 하부막에 전가되는 응력을 분산시킬 수 있는 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a color filter substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can disperse a stress transferred to a lower layer of a column spacer.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컬러필터 기판은 절연기판과; 상기 절연기판 상에 형성되는 컬럼 스페이서와; 상기 컬럼 스페이서와 절연기판 사이에 형성되며 상기 컬럼 스페이서와 그 하부에 위치하는 하부막의 접촉면적을 넓히기 위해 상기 하부막을 돌출시키는 돌기를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the color filter substrate according to the present invention and the insulating substrate; A column spacer formed on the insulating substrate; And a protrusion formed between the column spacer and the insulating substrate and protruding the lower layer to widen the contact area between the column spacer and the lower layer positioned below the column spacer.
또한, 상기 컬러필터 기판은 상기 절연 기판 상에 화소 영역을 구분하도록 형성된 블랙매트릭스와; 상기 블랙매트릭스 상에 형성되는 컬러필터와; 상기 블랙매트릭스 및 컬러필터 상에 형성되는 오버코트층과; 상기 오버코트층 상에 형성되며 상기 컬럼 스페이서와 접촉되는 하부막인 공통전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the color filter substrate may include a black matrix formed on the insulating substrate to separate pixel areas; A color filter formed on the black matrix; An overcoat layer formed on the black matrix and the color filter; And a common electrode formed on the overcoat layer and a lower layer in contact with the column spacer.
상기 돌기의 제1 실시 예는 상기 블랙매트릭스 상에 블랙매트릭스와 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The first embodiment of the protrusion is characterized in that formed on the black matrix and the same material as the black matrix.
상기 돌기의 제2 실시 예는 상기 블랙매트릭스 상에 컬러필터와 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.A second embodiment of the protrusion is characterized in that formed on the black matrix of the same material as the color filter.
상기 돌기의 제3 실시 예는 상기 블랙 매트릭스 상에 블랙매트릭스와 동일 재질로 형성된 제1 돌기와; 상기 제1 돌기 상에 상기 컬러필터와 동일 재질로 형성된 제2 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The third embodiment of the protrusion may include a first protrusion formed on the black matrix and made of the same material as the black matrix; And a second protrusion formed of the same material as the color filter on the first protrusion.
상기 목적을 달성하기 위하여, 액정셀갭을 유지하기 위해 컬럼 스페이서를 포함하는 본 발명에 따른 컬러필터 기판의 제조방법은 상기 컬럼 스페이서와 그 하부에 위치하는 하부막의 접촉면적을 넓히기 위해 상기 하부막을 돌출시키는 돌기를 상기 컬럼 스페이서와 절연 기판 사이에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a color filter substrate including a column spacer to maintain a liquid crystal cell gap includes projecting the lower layer to widen the contact area between the column spacer and a lower layer positioned below the column filter. And forming a protrusion between the column spacer and the insulating substrate.
또한, 상기 컬러필터 기판의 제조방법은 상기 절연 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스에 의해 구분된 화소영역에 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스 및 컬러필터의 상에 오버코트층을 형성하는 단계와; 상기 오버코트층 상에 상기 컬럼스페이서와 접촉하는 하부막인 공통전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing the color filter substrate may further include forming a black matrix on the insulating substrate; Forming a color filter in the pixel region separated by the black matrix; Forming an overcoat layer on the black matrix and the color filter; And forming a common electrode on the overcoat layer, which is a lower layer in contact with the column spacer.
상기 돌기를 형성하는 단계의 제1 실시 예는 상기 블랙매트릭스 형성과 동시에 상기 블랙매트릭스 상에 상기 블랙매트릭스와 동일 재질의 상기 돌기를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first embodiment of the step of forming the protrusions may include forming the protrusions of the same material as the black matrix on the black matrix simultaneously with forming the black matrix.
상기 돌기를 형성하는 단계의 제2 실시 예는 상기 컬러필터 형성과 동시에 상기 블랙매트릭스 상에 상기 컬러필터와 동일 재질의 상기 돌기를 형성하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second embodiment of forming the protrusions may include forming the protrusions of the same material as the color filter on the black matrix at the same time as the color filter is formed.
상기 돌기를 형성하는 단계의 제3 실시 예는 상기 블랙매트릭스 형성과 동시에 상기 블랙매트릭스 상에 상기 블랙매트릭스와 동일 재질의 제1 돌기를 형성하는 단계와; 상기 컬러필터 형성과 동시에 상기 블랙매트릭스 상에 상기 컬러필터와 동일 재질의 제2 돌기를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The third embodiment of forming the protrusion may include forming a first protrusion of the same material as the black matrix on the black matrix simultaneously with forming the black matrix; And forming a second protrusion of the same material as the color filter on the black matrix at the same time as the color filter is formed.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 패널의 컬러필터 기판을 나타내는 평면도이며, 도 2는 도 1에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 액정 표시 패널의 컬러필터 기판을 나타내는 단면도이다.FIG. 1 is a plan view illustrating a color filter substrate of a liquid crystal display panel according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating a color filter substrate of a liquid crystal display panel cut along a line "I-I '" in FIG. 1. It is a cross section.
도 1 및 도 2에 도시된 컬러필터 기판은 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(140)와, 컬러 구현을 위한 컬러 필터(142)와, 그 컬러필터(142)에 의한 단차를 보상하는 오버코트층(144)과, 화소 전극과 수직전계를 이루는 공통전극(146)과, 셀갭을 유지하는 컬럼 스페이서(148)를 구비한다.The color filter substrate shown in FIGS. 1 and 2 includes a
블랙매트릭스(140)는 컬러 필터(142)가 형성될 화소영역을 구분하도록 상부기판(111) 상에 형성된다. 이를 위하여, 블랙매트릭스(142)는 게이트라인, 데이터라인 및 박막트랜지스터와 중첩되도록 형성된다. 이러한 블랙 매트릭스(140)는 컬러 필터들(142) 사이를 빛샘, 외부광 반사, 그리고 박막 트랜지스터의 채널부가 외 부광에 노출됨으로 인한 광 누설 전류 등을 방지하게 된다.The
블랙매트릭스(140) 상에는 소정 높이로 돌출된 돌기(150)가 블랙매트릭스(140)와 동일 재질로 형성된다. 이 돌기(150)는 컬러필터(142)보다 상대적으로 높은 높이로 형성되어 컬러필터들(142) 사이에서 돌출되어 형성된다. 예를 들어 돌기(150)는 약 1~2㎛, 바람직하게는 1.5㎛로 형성된다. On the
컬러 필터(142)는 블랙매트릭스(140)에 의해 마련된 화소영역에 형성된다. 이 컬러필터(142)는 R, G, B 별로 형성되어 R, G, B 색상을 구현한다. The
오버코트층(144)은 컬러 필터(142) 및 블랙 매트릭스(140) 위에 아크릴 수지 등의 투명한 유기 절연물로 형성된다. 오버코트층(144)은 컬러 필터(142)와 블랙 매트릭스(140)의 단차를 보상하여 평탄한 표면을 제공함과 아울러 돌기(150)를 따라 돌기(150)와 대응되는 영역에서 돌출되어 형성된다.The
공통전극(146)에는 액정의 움직임을 제어하기 위한 공통전압이 공급된다. 이러한 공통전극(146)은 돌기(150)와 대응되는 영역에서 돌출되어 형성된 오버코트층(144)을 따라 돌출되어 형성된다.The
컬럼 스페이서(148)는 컬러필터 기판과 박막트랜지스터 기판 사이의 셀갭을 유지한다. 이러한 컬럼 스페이서(148)는 돌기(150)와 대응되는 영역에서 돌출되어 형성된 공통전극(146) 상에 형성된다. The
구체적으로, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)는 도 3a에 도시된 바와 같이 입체적인 돌기(150)를 따라서 돌출되어 형성된 공통전극(146) 상에 형성된다. 반면에 종래 컬럼 스페이서(48)는 도 3b에 도시된 바와 같이 평탄한 공통전극(46) 상에 형성된다. 예를 들어, 종래 컬럼 스페이서(48)와 공통전극(46)과의 접촉면적의 형태가 원이라면 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)와 공통전극(146)과의 접촉면적의 형태는 구가 된다. 이 경우, 종래 컬럼 스페이서(48)와 공통전극(46)과의 접촉면적은 πr2인 반면에 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)와 공통전극(146)과의 접촉면적은 4πr2으로 종래보다 4배정도 크다. 예를 들어, 컬럼 스페이서(48,148)의 직경이 약 40㎛라면, 종래 컬럼 스페이서(48)와 공통전극(46)과의 접촉면적은 1256㎛2인 반면에 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)와 공통전극(146)과의 접촉면적은 5024㎛2이다.Specifically, the
이와 같이, 도 4a에 도시된 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)는 도 4b에 도시된 종래 컬럼스페이서(48)에 비해 공통전극(146)과의 접촉면적이 넓다. 이 경우, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)는 종래에 비해 컬럼 스페이서(48)에 가해지는 충격을 여러방향으로 분산시킬 수 있다. 이는 수학식 1과 같이 컬럼 스페이서(48,148)가 외부로부터 충격(P)을 받았을 때 그 컬럼 스페이서(148,148) 하부에 위치하는 하부막에 전달되는 응력(σ)이 접촉면적(A)에 반비례하기 때문이다. As such, the
이와 같이, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)와 공통전극(146)과의 접촉면 적이 종래에 비해 n배 이상 증가하게 되면 컬럼 스페이서(148)의 하부막에 전달되는 응력은 1/n배로 감소하게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 컬러필터 기판은 외부로부터의 충격이 가해지는 경우 컬럼 스페이서(148) 하부에 위치하는 공통전극(146), 오버코트층(144), 블랙매트릭스(140), 컬러필터(142) 및 상부기판(111) 중 적어도 어느 하나에 대한 손상을 최소화할 수 있다.As such, when the contact area between the
또한, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)는 돌기(150)를 따라 돌출되어 형성된 공통전극(146) 상에 형성되므로 컬럼 스페이서(148) 자체 높이를 낮출 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 액정 표시 패널은 컬럼 스페이서(148)와, 그 하부에서 돌출되어 형성된 블랙매트릭스(140), 오버코트층(144) 및 공통전극(146)에 의해 셀갭을 유지한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 컬러필터 기판은 종래에 비해 높이가 낮아진 컬럼 스페이서(148)의 재료비용을 절감할 수 있다.In addition, since the
이러한 컬러필터 기판의 제조방법을 도 5a 내지 도 10b를 결부하여 상세히 설명하기로 한다.A method of manufacturing the color filter substrate will be described in detail with reference to FIGS. 5A to 10B.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상부기판(101) 상에 블랙매트릭스(140)와 돌기(150)가 형성된다. 이에 대하여 도 6a 및 도 6b를 결부하여 상세히 설명하기로 한다.5A and 5B, the
도 6a에 도시된 바와 같이 상부기판(111) 상에 네거티브 포토레지스트 성질의 블랙 감광성 수지(188)가 전면에 도포된다. 그런 다음, 블랙 감광성 수지(188)가 도포된 상부기판(111) 상부에 반투과 마스크 또는 회절 마스크를 포함하는 부분 노광 마스크인 제1 포토 마스크(180)가 정렬된다. 제1 포토 마스크(180)는 투명한 재질인 마스크 기판(182)과, 마스크 기판(182)의 차단 영역(S)에 형성된 차단부(184)와, 마스크 기판(182)의 제1 부분 노광 영역(P1) 및 제2 부분 노광 영역(P2)에 형성된 반투과부 또는 슬릿(186)을 구비한다. 여기서, 마스크 기판(182)이 노출된 영역은 노광 영역(E)이 된다. 또한, 제1 부분 노광 영역(P1)은 블랙 매트릭스(140)가 형성될 영역에서 슬릿들(186)이 동일한 간격으로 이격되어 있다. 제2 부분 노광 영역(P2)은 돌기(150)가 형성될 영역에서 슬릿들(186)이 노광 영역(E)으로 갈수록 그 간격이 증가한다.As shown in FIG. 6A, a black
이러한 제1 포토 마스크(180)를 이용하여 네거티브 포토레지스트 성질의 블랙 감광성 수지(188)를 노광한 후 현상한다. 이에 따라, 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 포토 마스크(180)의 차단 영역(S)에 대응한 네거티브 블랙 감광성 수지(188)는 제거된다. 제1 포토 마스크(180)의 제1 부분 노광 영역(P1)에 대응하여 상부기판(111) 상에 제1 높이(h1)보다 낮은 제2 높이(h2)의 블랙매트릭스(140)가 형성된다. 그리고, 제1 포토 마스크(180)의 노광 영역(E)에 대응하여 상부기판(111) 상에 제1 높이(h1)로, 제1 포토 마스크(180)의 제2 부분 노광 영역(P2)에 대응하여 상부기판(111) 상에 제2 높이(h2)에서 제1 높이(h1)로 신장되는 돌기(150)가 형성된다. 여기서, 제2 부분 노광 영역(P2)에 의하여 돌기(150)의 측면 경사각이 낮아지므로 돌기(150) 상에 형성되는 상부막, 예를 들어 오버코트층(144)의 스텝 커버리지가 향상된다. The black
한편, 네거티브 블랙 감광성 수지 이외에도 포지티브 블랙 감광성 수지를 이용하여 돌기 및 블랙 매트릭스를 형성할 수도 있다. 이 경우, 포지티브 블랙 감광 성 수지는 포토 마스크의 노광 영역과 대응되는 영역에서 제거되고, 차단 영역과 대응되는 영역에서 남게 되고, 부분 노광 영역과 대응되는 영역에서 차단 영역보다 낮은 높이로 남게 된다.In addition to the negative black photosensitive resin, the projections and the black matrix may be formed using the positive black photosensitive resin. In this case, the positive black photosensitive resin is removed in the area corresponding to the exposure area of the photomask, remains in the area corresponding to the blocking area, and remains lower than the blocking area in the area corresponding to the partial exposure area.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 돌기(150)를 포함하는 블랙매트릭스(140)가 형성된 상부기판(111) 상에 컬러필터(142)가 형성된다.7A and 7B, the
먼저, 블랙매트릭스(140)가 형성된 상부기판(111) 상에 청색 수지층이 형성된다. 이 청색 수지층이 제2 포토 마스크를 이용한 포토리소그래피공정으로 패터닝됨으로써 해당 화소영역에 청색(B) 컬러필터(142)가 형성된다. 그런 다음, 청색(B) 컬러필터(142)가 형성된 상부기판(111) 상에 녹색 수지층이 형성된다. 이 녹색 수지층이 제3 포토 마스크를 이용한 포토리소그래피공정으로 패터닝됨으로써 해당 화소영역에 녹색(G) 컬러필터(142)가 형성된다. 이후, 녹색(G) 컬러필터(142)가 형성된 상부기판(111) 상에 적색 수지층이 형성된다. 이 적색 수지층이 제4 포토 마스크를 이용한 포토리소그래피공정으로 패터닝됨으로써 해당 화소영역에 적색(R) 컬러필터(142)가 형성된다.First, a blue resin layer is formed on the
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 컬러필터(142)가 형성된 상부기판(111) 상에 오버코트층(144)이 형성된다.8A and 8B, an
컬러필터(142)가 형성된 상부기판(111) 상에 아크릴 수지 등의 유기 절연 물질이 전면 도포됨으로써 오버코트층(144)이 형성된다. 오버코트층(144)은 돌기(150)와 중첩되는 영역에서 돌출되어 형성되며 나머지 영역에서 평탄하게 형성된다. The
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 오버코트층(144) 상에 공통전극(146)이 형성된다.9A and 9B, a
오버코트층(144) 상에 스퍼터링 등의 증착방법을 통해 투명 도전층이 전면 증착됨으로써 공통전극(146)이 형성된다. 투명 도전층은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명 도전성 물질이 이용된다.The
이러한 공통전극(146)은 돌기(150)와 중첩되는 영역에서 돌출되어 형성되며 나머지 영역에서 평탄하게 형성된다. The
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 공통전극(146)이 형성된 상부기판(111) 상에 컬럼 스페이서(148)가 형성된다.10A and 10B, a
공통전극(146)이 형성된 상부기판(111) 상에 포토아크릴 등의 유기 절연막이 전면 도포된다. 이 유기 절연막이 포토리소그래피공정에 의해 패터닝됨으로써 컬럼 스페이서(148)가 형성된다. 컬럼 스페이서(148)는 돌기(150)를 따라 입체적으로 돌출된 공통전극(146)과 접촉하도록 형성된다.An organic insulating film such as photoacryl is coated on the entire surface of the
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 컬러필터 기판을 나타내는 단면도이다.11 is a cross-sectional view illustrating a color filter substrate according to a second embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 컬러필터 기판은 도 2에 도시된 컬러필터 기판과 대비하여 돌기(150)를 컬러필터로 형성하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 11, the color filter substrate according to the second embodiment of the present invention has the same components except that the
돌기(150)는 컬럼 스페이서(148)와 중첩되는 블랙매트릭스(140) 상에 컬러 필터(142)와 동일 재질로 형성된다. 돌기(150)는 R,G,B 컬러필터(142) 중 어느 하나로 형성되거나 적어도 두 개의 컬러필터(142)가 적층되어 형성된다. 이러한 돌기(150)는 컬러필터(142)보다 상대적으로 높은 높이로 형성되어 컬러필터들(142) 사이에서 돌출되어 형성된다. The
오버코트층(144) 및 공통전극(146)은 돌기(150)와 대응되는 영역에서 돌출되어 형성된다.The
컬럼 스페이서(148)는 돌기(150)와 대응되는 영역에서 돌출되어 형성된 공통전극(146) 상에 형성된다. 이러한 컬럼 스페이서(148)는 종래 컬럼스페이서(48)에 비해 공통전극(146)과의 접촉면적이 넓다. 이 경우, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)는 종래에 비해 컬럼 스페이서(48)에 가해지는 충격을 여러방향으로 분산시킬 수 있다. The
이에 따라, 본 발명에 따른 컬러필터 기판은 외부로부터의 충격이 가해지는 경우 컬럼 스페이서(148) 하부에 위치하는 공통전극(146), 오버코트층(144), 블랙매트릭스(140), 컬러필터(142) 및 상부기판(111) 중 적어도 어느 하나에 대한 손상을 최소화할 수 있다.Accordingly, the color filter substrate according to the present invention has a
도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 컬러필터 기판을 나타내는 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating a color filter substrate according to a third embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 컬러필터 기판은 도 2에 도시된 컬러필터기판과 대비하여 블랙매트릭스(140)와 동일 재질로 형성된 제1 돌기(150a) 상에 적층된 제2 돌기(150b)를 더 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성 요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 12, the color filter substrate according to the third embodiment of the present invention is stacked on the
돌기(150)는 컬럼 스페이서(148)와 중첩되는 블랙 매트릭스(140) 상에 순차적으로 적층되는 제1 및 제2 돌기(150a,150b)를 포함한다.The
제1 돌기(150a)는 블랙매트릭스(140)와 동일 재질로 블랙매트릭스(140) 상에 형성된다. 제2 돌기(150b)는 제1 돌기(150a) 상에 컬러 필터(142)와 동일 재질로 형성된다. 제2 돌기(150b)는 R,G,B 컬러필터(142) 중 어느 하나로 형성되거나 적어도 두 개의 컬러필터(142)가 적층되어 형성된다. 이러한 돌기(150)는 도 2 및 도 11에 도시된 돌기 이상의 높이로 형성될 수 있다.The
오버코트층(144) 및 공통전극(146)은 돌기(150)와 대응되는 영역에서 돌출되어 형성된다.The
컬럼 스페이서(148)는 돌기(150)와 대응되는 영역에서 돌출되어 형성된 공통전극(146) 상에 형성된다. 이러한 컬럼 스페이서(148)는 종래 컬럼스페이서(48)에 비해 공통전극(146)과의 접촉면적이 넓다. 이 경우, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(148)는 종래에 비해 컬럼 스페이서(48)에 가해지는 충격을 여러방향으로 분산시킬 수 있다. The
이에 따라, 본 발명에 따른 컬러필터 기판은 외부로부터의 충격이 가해지는 경우 컬럼 스페이서(148) 하부에 위치하는 공통전극(146), 오버코트층(144), 블랙매트릭스(140), 컬러필터(142) 및 상부기판(111) 중 적어도 어느 하나에 대한 손상을 최소화할 수 있다.Accordingly, the color filter substrate according to the present invention has a
한편, 본 발명에 따른 컬러필터 기판은 수직 전계형 액정 표시 패널 뿐만 아니라 수직 정렬형 액정 표시 패널과 수평 전계형 액정 표시 패널에도 적용가능하다.Meanwhile, the color filter substrate according to the present invention can be applied to not only a vertical field type liquid crystal display panel but also a vertical alignment type liquid crystal display panel and a horizontal field type liquid crystal display panel.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판은 컬럼 스페이서와 중첩되는 영역의 블랙 매트릭스 상에 형성되는 돌기를 구비한다. 이 돌기에 의해 컬럼 스페이서와 그 하부막과의 접촉면적이 넓어져 외부 충격시 그 충격을 여러방향으로 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판은 컬럼 스페이서 하부에 위치하는 공통전극, 오버코트층, 블랙매트릭스, 컬러필터 및 상부기판 중 적어도 어느 하나에 대한 손상을 최소화할 수 있다.As described above, the color filter substrate for a liquid crystal display according to the present invention includes protrusions formed on a black matrix in a region overlapping with the column spacer. This projection increases the contact area between the column spacer and the lower film, so that the impact can be dispersed in various directions during an external impact. Accordingly, the color filter substrate for the liquid crystal display according to the present invention can minimize damage to at least one of the common electrode, the overcoat layer, the black matrix, the color filter, and the upper substrate disposed under the column spacer.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판은 돌기에 의해 액정셀갭을 유지하는 컬럼 스페이서의 높이를 종래에 비해 낮출 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 컬러필터 기판은 컬럼 스페이서의 재료비를 절감할 수 있다.In addition, the color filter substrate for a liquid crystal display device according to the present invention can lower the height of the column spacer holding the liquid crystal cell gap by the projections as compared with the prior art. Accordingly, the color filter substrate for the liquid crystal display according to the present invention can reduce the material cost of the column spacer.
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 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050088854A KR20070034309A (en) | 2005-09-23 | 2005-09-23 | Color filter substrate for liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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