KR20070059694A

KR20070059694A - 칼라필터 기판, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시패널

Info

Publication number: KR20070059694A
Application number: KR1020050118852A
Authority: KR
Inventors: 조국래; 허철; 김진석; 최지원; 심이섭; 최진경; 김관수; 유재준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-06-12

Abstract

본 발명은 감산 혼합 원리를 응용하여 구현되는 칼라필터 기판 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 색의 3원색인 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow)의 적층을 통해 감산혼합함으로써, RGB 및 블랙을 구현함과 동시에, 마스크(mask)의 수와 노광 공정을 단축하여 공정효율성을 높일 수 있으며, 배향불량으로 인한 빛샘을 방지할 수 있는 칼라필터 기판, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시 패널에 관한 것이다.

칼라필터, 감산혼합, 마스크, 노광

Description

칼라필터 기판, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시패널 {Color filter substrate, method of fabrication thereof and liquid crystal display panel using this}

도 1은 종래의 액정 표시 패널의 구조를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 칼라 필터의 구조를 도시한 분해구조도이다.

도 3a 내지 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 칼라 필터 제조방법을 단계적으로 도시한 공정도 이다.

도 4는 본 발명에 따른 칼라필터를 가지는 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분의 부호에 대한 설명>

2: 칼라필터 기판 210: 기판

230: 시안 칼라필터 레이어 231: 시안 칼라필터

232: 1/3t 시안 칼라필터 233, 234: 1/2t 시안 칼라필터

250: 옐로우 칼라필터 레이어 251: 옐로우 칼라필터

252: 1/3t 옐로우 칼라필터 253, 254: 1/2t 옐로우 칼라필터

270: 마젠타 칼라필터 레이어 271: 마젠타 칼라필터

272: 1/3t 마젠타 칼라필터 273, 274: 1/2t 마젠타 칼라필터

220, 240, 260 : 제 1 내지 제3 마스크

221, 241, 261: 완전노광부 222, 242, 262: 제 1슬릿노광부

223, 243, 263: 제 2슬릿노광부 224, 244, 264: 노광차단부

본 발명은 칼라 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스크(mask)의 수와 노광 공정을 단축하여 제조비용을 낮추고, 공정 효율성을 높일 수 있는 칼라필터 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

LCD 산업의 목표는 실제 색을 최대한 근접하게 구현하면서 원가 절감과 공정 단순화를 이룩하는데 있다. 이러한 목표를 달성하기 위해서 고 색재현성과 고 휘도를 가진 칼라필터가 요구되며, 칼라필터 제조 공정의 가장 큰 Neck 공정인 마스크 공정의 감소가 필요하다.

도 1은 종래의 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이다.

액정 표시 장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 액정셀 매트릭스를 통해 화상을 표시하는 액정 표시 패널(이하, 액정패널)과, 그 액정 패널을 구동하는 구동회로를 구비한다.

액정 패널의 상판(1)과 하판(6)에는 각각 화소전극(3) 및 공통전극(5)이 형성되어 있으며, 액정 패널은 칼라필터(2)가 형성된 상판(1)과, 박막 트랜지스터와다수의 신호 라인이 형성된 하판(6)이 액정(4)을 사이에 두고 합착되어 형성된다.

그런데 종래의 칼라 필터 기판은 블랙매트리스(black matris)(이하' BM이라함.), 레드 칼라필터(R), 그린 칼라필터(G), 블루 칼라필터(B), 컬럼스페이서(Column spacer), 공통전극을 각각 형성하기 위해 6개의 마스크 공정이 필요하다.

마스크 공정은 박막증착, 포토리소그라피, 식각, 스트립 및 세정공정을 포함하므로 원가 절감과 공정 효율성을 높이기 위해서는 마스크 공정수 절감이 필요하다.

또한, 종래의 RGB만을 이용한 칼라 필터(이하' RGB 칼라 필터)는 색재현성이 70~80%(NTSC 기준)에 불과해 색재현성이 떨어지며, 휘도 역시 떨어지는 문제가 있다.

최근 연구에 의하면, 칼라 필터의 색을 RGB에 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow)을 포함한 6가지 색으로 구성된 칼라필터(이하' RGBCMY 칼라필터 라고 함)의 경우, RGB 칼라필터 보다 약 15% 증가된 99.1%의 고색 재현(NTSC 기준)이 가능하고, 휘도도 15% 상승한다는 연구 결과가 나왔다.

그러나, RGBCMY 칼라필터를 제조할 경우 RGB 칼라필터보다 고 색재현성과 고 휘도를 얻을 수는 있으나, BM 및 RGBCMY 패터닝을 위한 7개의 마스크와 ITO 및 컬럼스페이서 패터닝을 위한 2개의 마스크를 더한 총 9개의 마스크가 필요하고, 이에 따라 총 9단계의 마스크 공정을 거쳐야 하므로 오히려, RGB 칼라필터 보다 제작비 용이 증가하고, 공정효율성이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 종래의 RGB 칼라필터 및 RGBCMY 칼라필터는 각 칼라 필터와 BM의 두께가 동일하지 않아, 셀갭이 불균일해지고 각 칼라 필터와 BM 사이에 단차부가 형성되어, 이로 인해 액정의 배향불량에 의한 빛샘이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 RGBCMY의 6가지 색을 이용하여 고 색재현성 및 고 휘도를 얻음과 동시에, 마스크 공정을 감소시켜 원가 절감과 공정의 효율성을 높이는 데 있다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 액정의 배향불량에 의한 빛샘을 방지할 수 있는 칼라필터 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 칼라필터 기판은 기판과; 상기 기판상에 형성된 t두께의 시안 칼라필터와; 상기 기판상에 형성된 t두께의 옐로우 칼라필터와; 상기 기판상에 형성된 t두께의 마젠타 칼라필터와; 상기 기판상에 1/2t 시안 칼라필터 및 1/2t 마젠타 칼라필터가 적층되어 형성된 블루 칼라필터(B)와; 상기 기판상에 1/2t 시안 칼라필터 및 1/2t 옐로우 칼라필터가 적층되어 형성된 그린 칼라필터(G)와; 상기 기판상에 1/2t 옐로우 칼라필터 및 1/2t 마젠타 칼라필터가 적층되어 형성된 레드 칼라필터(R) 및 상기 각 칼라필터 사이에 1/3t 시안 칼라필터, 1/3t 옐로우 칼라필터 및 1/3t 마젠타 칼라필터가 적층되어 형성된 BM을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 BM은 각 칼라필터(CMYRGB)와 중첩없이 측면 경계를 이루며 형성되며, 상기 기판상에 형성되는 시안, 옐로우, 마젠타, 블루, 그린 및 레드 칼라필터와 BM의 두께가 모두 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판상에 적층되는 시안 칼라필터, 옐로우 칼라필터 및 마젠타 칼라필터의 적층순서는 상기 3개의 칼라필터 들로부터 조합 가능한 6가지 경우 중 선택된 어느 하나의 순서로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 칼라필터 기판 제조방법은 기판상에 t두께의 시안 칼라필터와, BM 영역에 위치하는 1/3t 두께의 시안 칼라필터와, 블루 및 그린 칼라필터 영역에 위치하는 1/2t 두께의 시안 칼라필터로 이루어지는 시안 칼라필터 레이어를 형성하는 단계(S1); 상기 기판 및 상기 시안 칼라필터 레이어 상에 적층되는 t두께의 옐로우 칼라필터와, BM 영역에 위치하는 1/3t 두께의 옐로우 칼라필터와, 그린 및 레드 칼라필터 영역에 위치하는 1/2t 두께의 옐로우 칼라필터로 이루어지는 옐로우 칼라필터 레이어를 형성하는 단계(S2); 상기 기판, 시안 및 옐로우 칼라필터 레이어 상에 적층되는 t두께의 마젠타 칼라필터와, BM 영역에 위치하는 1/3t 두께의 마젠타 칼라필터와, 블루 및 레드 칼라필터 영역에 위치하는 1/2t 두께의 마젠타 칼라필터 레이어를 형성하는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계들(S1, S2, S3)은 조합 가능한 6가지 경우의 순서중 선택된 어느 하나의 순서에 의해 제조될 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 단계에서 사용되는 제1 내지 제3 마스크(220, 240, 260)는 슬 릿 마스크(Slit mask) 또는 하프톤 마스크(Half-tone mask)인 것을 특징으로 한다.

이하, 구체적인 구성 및 작용은 도면을 참조로 하기에 자세히 설명 하기로 한다.

칼라 필터의 제조방법에는 안료분산법, 전착법 등이 있으며, 본 발명과 관련된 칼라 필터의 제조방법은 PR에 분산된 안료조성물을 코팅한 후, 포토마스크를 통해 노광한 후, 현상하여 제조하는 안료분산법에 관한 것이다.

본 발명의 핵심은 색의 3원색인 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow)의 감산혼합에 의해 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 및 블랙(Black)을 구현하는 것이다.색이란 빛의 분광 조성 차에 의해 나타나는 시 감각적 특성이다. 다시 말해, 빛을 파장 별로 분류했을 때 특정 파장에서 느끼는 시 감각적 특성이 바로 색으로 표현되는 것이다. 따라서, 색 고유의 파장을 서로 겹침에 따라 특정 파장의 빛만 통과하는 것이 가능하게 되고 이러한 성질을 이용하여 여러 가지 색을 나타낼 수 있으며, 감산혼합이란 이러한 색의 성질을 이용하여 색을 섞을수록 명도가 낮아지는 혼합을 말한다. 감산혼합에서 색을 섞을수록 명도가 낮아지는 이유는 2종류 이상의 색이 혼합될 경우 빛은 양쪽 색을 모두 통과하는 빛만 투과될 수 있기 때문이다.

혼색	표현색
시안(C)+마젠타(M)+옐로우(Y)	블랙(BM)
옐로우(Y)+마젠타(M)	레드(R)
시안(C)+옐로우(Y)	그린(G)
시안(C)+마젠타(Y)	블루(B)

표 1은 RGB 및 블랙을 얻기 위해 혼색해야 되는 시안, 마젠타, 옐로우의 조합을 나타낸다.

상기의 감산혼합 원리를 이용하면 시안, 마젠타, 옐로우(CMY)의 혼색을 통해 빛의 삼원색인 레드, 그린, 블루(RGB)를 포함한 다양한 색을 표현할 수 있다.

상기 표 1을 통해 알 수 있듯이, 옐로우(Y)과 마젠타(M)를 혼색하여 백라이트(back light)에 의한 빛이 옐로우와 마젠타를 모두 통과하는 레드(R)를 얻을 수 있으며, 시안(C)과 옐로우(Y)를 혼색하여 그린(G)을 얻을 수 있으며, 시안(C)과 마젠타(Y)를 혼합하여 블루(B)를 얻을 수 있다.

또한, 상기 CMY 3가지 색을 모두 혼색할 경우 백라이트에 의한 빛은 CMY 각각의 파장에 모두 가로막혀 어떠한 빛도 투과할 수 없게 되며, 우리 눈에는 검정으로 인식되므로 블랙을 표현할 수 있게된다.

결국, 감산혼합 원리에 의해 시안, 마젠타, 옐로우(CMY)의 조합만으로 RGB 및 블랙을 표현할 수 있으므로, 종래의 RGBCMY의 6가지 색을 이용한 칼라 필터와 비교했을 때 본 발명은 RGB 및 블랙을 위한 마스크 공정을 줄일 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라필터 기판의 구조를 도시한 분해구조도이다.

도 2을 참조하면, 칼라필터 기판은 기판(210)상에 시안 칼라필터 레이어(230), 옐로우 칼라필터 레이어(250) 및 마젠타 칼라필터 레이어(270)이 차례대로 적층되어 구성된다.

그러나, 기판(210)상에 적층되는 시안 칼라필터 레이어(230), 옐로우 칼라필터 레이어(250) 및 마젠타 칼라필터 레이어(270)의 적층 순서는 적층에 의해 조합이 가능한 6가지 경우(상→하 : 마젠타→옐로우→시안, 마젠타→시안→옐로우, 시안→마젠타→옐로우, 시안→옐로우→마젠타, 옐로우→시안→마젠타, 옐로우→마젠타→시안)중에 선택된 어느 하나의 적층 순서로 구성될 수 있다.

더욱 상세하게는, 기판(210)상에 시안 칼라필터(231), 옐로우 칼라필터(251) 및 마젠타 칼라필터(271) 3가지 칼라필터는 단일층으로 형성되고, 블루 칼라필터(282)는 1/2t 두께(이하' 1/2t)의 시안 칼라필터(233)과 1/2t의 마젠타 칼라필터(273)의 적층으로 형성되고, 그린 칼라필터(283)는 1/2t 시안 칼라필터(234)과 1/2t 옐로우 칼라필터(253)의 적층으로 형성되고, 레드 칼라필터(284)는 1/2t 옐로우 칼라필터(254)와 1/2t 마젠타 칼라필터(274)의 적층으로 형성된다.

또한, BM(281)은 CMYRGB 칼라필터 각각의 사이에 1/3t 두께(이하' 1/3t) 시안패턴 영역(232), 1/3t 옐로우 칼라필터(252) 및 1/3t 마젠타 칼라필터(252)의 적층으로 형성된다.

이에 따라, 시안(C), 옐로우(Y), 마젠타(M), 블루(B), 그린(G), 레드(R) 칼라필터(231, 251, 271, 282, 283, 284)와 BM(281) 은 모두 동일한 두께로 형성된다.

도 3a 내지 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라 필터의 공정을 단계적으로 도시한 공정도이다.

도 3a를 참조하면, 제 1단계의 마스크 공정을 통해 기판(210) 상에 두께 t를 가진 시안 칼라필터(231)와 1/3t 시안 칼라필터(232), 1/2t 시안 칼라필터(233, 234)로 구성되는 시안 칼라필터 레이어(230)가 형성된다.

제 1단계는 시안(cyan) 포토레지스트(211)를 기판(210)에 코팅한 후, 제 1마스크(220)를 통해 노광한 후 현상하게 된다.

더욱 상세하게는, 상기 제1 마스크의 노광부(221)를 통해 시안 칼라필터(231)는 전부 노광하고, 혼색을 대비해 BM(281)영역에 위치하는 1/3t 시안 칼라필터(232)는 상기 제1마스크의 제 1슬릿노광부(222)를 통해 1/3만 노광하고, 블루 칼라필터(282) 및 레드 칼라필터(284) 영역에 위치하는 1/2t 시안 칼라필터(233, 234)는 상기 제1마스크의 제 2슬릿노광부(223)를 통해 1/2만 노광한 후 현상함으로써 시안 칼라필터 레이어(250)가 기판(210)상에 형성된다.(S1)

제 1단계를 통해 최종적으로 시안 칼라필터(231)가 완성된다.

도 3b를 참조하면, 제 2단계의 마스크 공정 통해 상기 기판(210)상에 두께 t를 가진 옐로우 칼라필터(251), 1/3t 옐로우 칼라필터(252) 및 1/2t 옐로우 칼라필터(253, 254)를 포함한 옐로우 칼라필터 레이어(250)가 형성된다.

상기 두께 t를 가진 옐로우 칼라필터(251)는 기판상에 형성되고, 상기 1/3t 옐로우 칼라필터(252)는 상기 1/3t 시안 칼라필터(232)상에 적층되어 형성되고, 상기 1/2t 옐로우 칼라필터(253)는 1/2t 시안 칼라필터(234)상에 적층되어 형성된다.

제 2단계는 옐로우(Y) 포토레지스트(212)를 기판에 코팅한 후, 제2 마스크(230)를 통해 노광한 후 현상하게 된다.

더욱 상세하게는, 상기 제 2마스크의 노광부(241)를 통해 옐로우 칼라필터(251)는 전부 노광하고, 혼색을 대비해 BM(281) 영역에 위치하는 1/3t 옐로우 칼라필터(252)는 상기 제2마스크의 제1 슬릿노광부(242)를 통해 1/3만 노광하고, 그린 칼라필터(283) 및 레드 칼라필터(284) 영역에 위치하는 1/2t 옐로우 칼라필터(253, 254)는 상기 제2마스크의 제2슬릿노광부(243)를 통해 1/2만 노광한 후 현상함으로써 기판(210) 및 시안 칼라필터 레이어(230)상에 옐로우 칼라필터 레이어(250)가 형성된다. (S2)

제 2단계를 통해 최종적으로 옐로우 칼라필터(251)와 그린 칼라필터(283)가 완성된다.

도 3c를 참조하면, 마지막 제 3단계의 마스크 공정을 통해 기판(210)상에 두께 t를 가진 마젠타 칼라필터(271)와, 상기 제1 및 2단계에 의해 적층된 1/3t 시안 칼라필터(232)와 1/3t 옐로우 칼라필터(252)상에 또다시 1/3t 마젠타 칼라필터(272)가 적층되어 BM(282)이 완성된다.

또한, 상기 1/2t 시안 칼라필터(233)상에 1/2t 마젠타 칼라필터(273)가 적층되어 블루 칼라필터(282)이 완성된다.

또한, 상기 1/2t 옐로우 칼라필터(254)상에 1/2t 마젠타 칼라필터(274)가 적층되어 레드 칼라필터(284)가 완성된다.

제 3단계는 마젠타(magenta) 포토레지스트(213)를 기판에 코팅한 후, 제3 마스크(260)를 통해, 노광한 후 현상하게 된다.

더욱 상세하게는, 상기 제 3마스크의 완전 노광부(261)를 통해 마젠타 칼라필터(271)는 전부 노광하고, 혼색을 대비해 BM(281)영역에 위치하는 1/3t 마젠타 칼라필터(272)는 상기 제3마스크의 제1 슬릿노광부(262)를 통해 1/3만 노광하고, 블루 칼라필터(282) 및 레드 칼라필터(284) 영역에 위치하는 1/2t 마젠타 칼라필터(273, 274)는 상기 제 3마스크의 제2슬릿노광부(263)을 통해 1/2만 노광한 후 현상함으로써 기판(210), 시안 칼라필터 레이어(230) 및 옐로우 칼라필터 레이어(250)상에 마젠타 칼라필터 레이어(270)이 형성된다. (S3)

제 3단계를 통해 최종적으로 마젠타 칼라필터(271), BM(281), 블루 칼라필터(282) 및 레드 칼라필터(284)가 완성되어, 모든 RGBCMY 칼라필터(231, 251, 271, 282, 283, 284) 및 BM(282)이 완성된다.

상기에서 살펴본, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라 필터 제조방법은 네가티브형 포토레지스트(Negative photoresist)로써 마스크를 통해 노광되지 않는 부분이 현상 과정에서 제거되어 패턴을 완성하게 되는 경우이나, 마스크를 통해 노광되는 부분이 현상 과정에서 제거되는 포지티브형 포토레지스트(Positive photoresist)에도 적용될 수 있다.

네가티브 포토레지스트가 다크필드(dark field)라면, 포지티브 포토레지스트의 경우 같은 패턴 형성을 위해 제 1 내지 제 3마스크(220, 240, 260)는 라이트 필드(light field)로 변경되어야 한다. 다시 말해, 노광되는 부분과 노광되지 않는 부분이 반전되어야 한다.

상기 각 단계에서 사용되는 제 1 내지 제 3마스크(220, 240, 260)는 빛을 완전히 투과시키는 완전 노광부(221, 241, 261), 빛을 부분적으로 투과시키는 제 1 슬릿노광부(222, 242, 262), 제 2슬릿노광부(223, 243, 263) 및 노광차단부(224, 244, 264)를 포함하여 구성된다.

노광차단부를 통해서는 빛이 투과되지 않으므로 코팅된 포토레지스터가 완전히 제거되며, 제 1 및 제 2슬릿노광부를 통해서는 일부만 제거되고, 완전 노광부를 통해서는 전혀 제거되지 않는다.

반대로 포지티브 포토레지스트의 경우 완전노광부를 통해서 포토레지스터가 완전히 제거되고, 제 1 및 제 2슬릿노광부를 통해서는 일부만 제거되고, 노광차단부를 통해서는 전혀 제거되지 않는다.

상기 제 1 내지 제 3마스크(220, 230, 240)를 통한 포토리소그라피 공정으로 형성되는 패턴 영역의 두께는 완전노광부(221, 231. 241)를 통해서는 칼라 패턴 셀의 두께와 같은 두께 t를 가지며, 제 1슬릿노광부(222, 232, 242)를 통해서는 1/3t를 가지며, 제 2슬릿노광부(223, 233, 243)를 통해서는 1/2t를 가지게 된다.(도 4참조)

여기서 패터닝 되는 두께의 조절은 마스크의 슬릿간격에 따라 노광되는 범위를 조절함으로써 가능하다.

다시말해, 슬릿 간격이 작으면 작을수록 노광부가 작아지며, 형성되는 패턴의 두께가 작아진다. 따라서, 슬릿 간격을 조절해서 패턴 영역의 두께를 t, 1/2t, 1/3t로 조절할 수 있다.

각 단계에서 사용되는 제 1 내지 제 3마스크(220, 240, 260)는 회절현상을 통해 적층되는 두께를 조절할 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하나, 적층시 동일한 두께를 형성하기 위해 슬릿 마스크(slit mask) 또는 하프톤 마스크(half-tone mask)를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 칼라 필터 제조방법에 의해 칼라 필터를 제조할 경우 6개의 색을 구현하는데 5개의 마스크(공통전극, 칼럼 스페이서 패터닝 포함)만이 필요하게 되어, 5번의 노광 공정만 거치면 되므로 마스크 감소에 따른 제조비용 감소와 마스크 공정 감소에 따른 공정의 효율을 높일 수 있게 된다.

하기의 표2는 종래의 RGB 칼라필터와 RGBCMY 칼라필터 제조방법과 본 발명에 따른 칼라필터 제조방법의 효과를 비교한 것이다.

	기존 RGB	기존 RGBCMY	본 발명
노광 스텝 수	6	9	5
마스크 수	6	9	5
칼라 PR 수	3	6	3

상기 본 발명의 바람직한 실시예에서 제 1단계(S1) 내지 제 3단계(S3)_라는 용어를 사용한 것은 설명의 편의를 위한 것이지, 발명의 시계열적인 순서를 나타내는 것이 아니다.

따라서, 본 발명에 따른 칼라 필터 제조방법은 제 1단계 내지 제 3단계의 순서의 조합이 가능한 6가지 경우(S1→S2→S3, S1→S3→S2, S2→S1→S3, S2→S3→S1, S3→S1→S2, S3→S2→S1) 중에 선택된 어느 하나의 순서대로 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 칼라 필터를 가지는 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.

액정 표시 패널의 상판(1)과 박막 트랜지스터 기판(4)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며, 액정 패널은 본 발명에 따른 칼라 필터(2)가 형성된 상판(1)과, 박막 트랜지스터와 다수의 신호 라인이 형성된 박막트랜지스터 기판(4)이 액정(3)을 사이에 두고 합착되어 형성된다.

상판(1)은 제 1기판 상에 전술한 바와 같이 CMY 칼라필터 레어어(230, 250, 270)를 이용하여 형성된 C, M, Y, B, G, R 칼라필터(231, 251, 271, 282, 283, 284)와 그들 사이에 BM(282)을 포함하는 칼라필터 어레이를 구비한다.

그리고, 상판(1)은 칼라필터 어레이 위에 적층된 공통전극과 상부 배향막(도면 미도시)을 더 구비한다.

박막트랜지스터 기판(4)은 제 2기판 상에 형성된 다수의 신호 라인 및 박막트랜지스터 화소전극을 포함하는 박막트랜지스터 어레이를 구비한다. 그리고 박막트랜지스터 기판은 박막트랜지스터 어레이 위에 형성된 하부 배향막(도면 미도시)을 더 구비한다.

CMYRGB 각 칼라필터(231, 251, 271, 282, 283, 284) 뿐만 아니라 BM(282)의 두께가 모두 동일하므로, 셀갭을 동일하게 유지할 수 있으며, CMYRGB 각 칼라필터(231, 251, 271, 282, 283, 284)와 BM(282)의 단차로 인한 액정의 배향 불량을 방지하여 빛샘을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 칼라 필터, 그 제조방법 및 이를 가지는 액정 표시 패널은 감산혼합 원리와 슬릿 마스크(slit mask) 또는 하프톤 마스크(half-tone mask)등을 이용하여 CMYRGB 및 BM을 구현함으로써,색 재현성 및 휘도를 높임과 동시에 마스크의 수와 노광공정을 감소시켜 혁신적인 원가절감 효과와 공정 개선 효과를 창출할 수 있다. 또한, 모든 칼라필터와 BM을 동일한 두께로 구성함으로써, 셀갭 불균일을 방지할 수 있으며, 단차를 제거하여 액정의 배향불량에 따른 빛샘을 방지할 수 있으므로 색재현에 따른 표시품질을 향상시킬 수 있는 뛰어난 효과가 발생한다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

기판과 ;

상기 기판상에 형성된 t두께의 시안 칼라필터(C)와;

상기 기판상에 형성된 t두께의 옐로우 칼라필터(M)와;

상기 기판상에 형성된 t두께의 마젠타 칼라필터(Y)와;

상기 기판상에 1/2t 시안 칼라필터 및 1/2t 마젠타 칼라필터가 적층되어 형성된 블루 칼라필터(B)와;

상기 기판상에 1/2t 시안 칼라필터 및 1/2t 옐로우 칼라필터가 적층되어 형성된 그린 칼라필터(G)와;

상기 기판상에 1/2t 옐로우 칼라필터 및 1/2t 마젠타 칼라필터가 적층되어 형성된 레드 칼라필터(R) 및;

상기 각 칼라필터 사이에 1/3t 시안 칼라필터, 1/3t 옐로우 칼라필터 및 1/3t 마젠타 칼라필터가 적층되어 형성된 블랙매트릭스(BM)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감산혼합을 응용한 칼라필터 기판.
제 1항에 있어서, 상기 블랙매트릭스는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 칼라필터와 중첩없이 측면 경계를 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 감산혼합을 응용한 칼라필터 기판.
제 1항에 있어서, 상기 기판상에 적층되는 시안 칼라필터, 옐로우 칼라필터 및 마젠타 칼라필터의 적층순서는 상기 3개의 칼라필터들로부터 조합 가능한 6가지 경우 중 선택된 어느 하나의 순서로 구성되는 것을 특징으로 하는 감산혼합을 응용한 칼라필터 기판
제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 기판상에 형성되는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 칼라필터와 블랙매트릭스의 두께가 모두 동일한 것을 특징으로 하는 감산혼합을 응용한 칼라필터 기판.
제 1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 기재된 칼라필터 기판과;

상기 칼라필터 기판과 액정을 사이에 두고 대향하는 박막트랜지스터 기판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
기판상에 t두께의 시안 칼라필터와, BM 영역에 위치하는 1/3t 두께의 시안 칼라필터와, 블루 및 그린 칼라필터 영역에 위치하는 1/2t 두께의 시안 칼라필터로 이루어지는 시안 칼라필터 레이어를 형성하는 제 1단계;

상기 기판 및 상기 제 1단계에 의한 시안 칼라필터 레이어 상에 적층되는 t두께의 옐로우 칼라필터와, BM 영역에 위치하는 1/3t 두께의 옐로우 칼라필터와, 그린 및 레드 칼라필터 영역에 위치하는 1/2t 두께의 옐로우 칼라필터로 이루어지는 옐로우 칼라필터 레이어를 형성하는 제 2단계;

상기 기판, 상기 제 1단계 및 제 2단계에 의한 시안 칼라필터 및 옐로우 칼라필터 레이어 상에 적층되는 t두께의 마젠타 칼라필터와, BM 영역에 위치하는 1/3t 두께의 마젠타 칼라필터와, 블루 및 레드 칼라필터 영역에 위치하는 1/2t 두께의 마젠타 칼라필터 레이어를 형성하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감산혼합을 응용한 칼라필터 기판 제조방법
제 6항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3 단계들은 조합 가능한 6가지 경우의 순서중 선택된 어느 하나의 순서에 의해 제조될 수 있는 것을 특징으로 하는 감산혼합을 이용한 칼라필터 기판 제조방법.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 각 단계를 거쳐 형성되는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 칼라필터와 블랙매트릭스의 두께가 모두 동일한 것을 특징으로 하는 감산혼합을 이용한 칼라필터 기판 제조방법.
제 6항에 있어서, 상기 각 단계에서 사용되는 제1 내지 제3 마스크는 슬릿 마스크(Slit mask)인 것을 특징으로 하는 감산혼합을 이용한 칼라필터 기판 제조방법.
제 6항에 있어서, 상기 각 단계에서 사용되는 제1 내지 제3 마스크는 하프톤 마스크(half-tone mask)인 것을 특징으로 하는 감산혼합을 이용한 칼라필터 기판 제조방법.