KR20070077677A - Flatness method with height gap of color filter in tft-lcd and color filter board - Google Patents

Flatness method with height gap of color filter in tft-lcd and color filter board Download PDF

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KR20070077677A
KR20070077677A KR1020060007387A KR20060007387A KR20070077677A KR 20070077677 A KR20070077677 A KR 20070077677A KR 1020060007387 A KR1020060007387 A KR 1020060007387A KR 20060007387 A KR20060007387 A KR 20060007387A KR 20070077677 A KR20070077677 A KR 20070077677A
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color filters
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심이섭
김병주
이상헌
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삼성전자주식회사
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Abstract

A color filter and a manufacturing method thereof are provided to control and to flat the step between the color filters when implementing the color filter by an ink jet printing manner. Black matrix partitions(22) are formed on a substrate. Color ink is injected on a pixel area between the black matrix partitions so that plural color filters(23) are formed. A planarization process is formed so that the difference of height is generated between plural color filters. A compression process is performed at each color filter and a step between filters is generated. The compression process is performed by a compression roller(24) and a compression plate for compressing the surface of the color filter. Plural compression bars with different length are formed at the surface of the compression roller and the compression plate. The compression bar is made of materials with the low surface tension.

Description

액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법 및 컬러필터기판{Flatness Method with height gap of color filter in TFT-LCD and color filter board} Flatness method with height gap of color filter in TFT-LCD and color filter board}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 단차 평탄화에 의해 컬러필터기판이 형성되는 모습을 도시한 그림. 1 is a view showing a state in which a color filter substrate is formed by the step planarization according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 단차 평탄화가 이루어지는 과정을 도시한 그림. Figure 2 is a diagram showing a process of the step planarization according to an embodiment of the present invention.

도 3은 단차를 가지면서 평탄화 된 모습을 도시한 그림. Figure 3 is a figure showing a flattened state with a step.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 압축롤러의 외관을 도시한 사시도. Figure 4 is a perspective view showing the appearance of the compression roller according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 압축판의 외관을 도시한 사시도. Figure 5 is a perspective view showing the appearance of the compression plate according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *

21: 유리기판                        22: 블랙매트릭스 격벽 21: glass substrate 22: black matrix bulkhead

23: 컬러필터                        24: 압축롤러 23: Color filter 24: Compression roller

25: 압축바 25: compression bar

본 발명은 잉크젯 프린팅법에 의해 액정표시장치의 컬러필터 구현 시에 상기 컬러필터 간에 단차를 조절하면서 평탄화하는 방법에 관한 것으로서, 잉크젯 프린팅법에 의해 분사되어 형성된 컬러필터를 압축롤러를 이용하여 각각 일정한 단차를 가지도록 평탄화하여 제조함을 특징으로 한다. The present invention relates to a method for flattening by adjusting the step between the color filters when the color filter of the liquid crystal display device is implemented by the inkjet printing method. Each color filter sprayed by the inkjet printing method is uniformly fixed using a compression roller. It is characterized in that it is prepared by flattening to have a step.

TFT-LCD와 같은 액정표시장치에서 구현되는 컬러 화면은, Back Light(B/L)의 백색광의 투과율을 조절하는 TFT와, 액정 셀(cell)의 동작과, Red/Green/Blue의 컬러필터(C/F; Color Filter)기판을 투과해 나오는 3원색의 가법 혼색을 통하여 이루어진다. 상기 컬러필터기판을 형성시키는 종래 방법으로는 전착법, 인쇄법, 염색법, 분산법, 잉크젯 프린팅법 등이 있는데, 상기 전착법은 ITO가 부착된 유리기판을 전착조에 놓고 전기영동법을 이용하여 착색투광층을 형성하는 수법으로서 평활성 측면에서는 열세인 기술에 속하나 염색법 다음으로 많이 실용화되고 있으며 주요 문제점으로는 공정의 복잡성 및 양산시 프로세스(process)의 관리가 어려운 단점이 있다. 상기 인쇄법은 유기 비어클(vehicle)에 안료를 분산시킨 잉크를 글라스기판 위에 축차 인쇄하여 블랙 매트릭스 및 R,G,B 패턴을 형성하는 수법으로서 막형성과 패터닝(PATTERING)이 동시에 행하여지므로 비용 절감을 얻을 수 있으나, 대형 TV 등의 고품위 그래픽에는 부적당한 제조 기법인 단점이 있다. A color screen implemented in a liquid crystal display device such as a TFT-LCD includes a TFT for controlling the transmittance of white light of a back light (B / L), an operation of a liquid crystal cell, and a color filter of red / green / blue ( C / F; Color Filter (C / F) is achieved through additive mixing of three primary colors that pass through the substrate. Conventional methods for forming the color filter substrate include an electrodeposition method, a printing method, a dyeing method, a dispersion method, an inkjet printing method, and the like, wherein the electrodeposition method is performed by placing a glass substrate on which an ITO is attached in an electrodeposition tank and using electrophoresis. As a method of forming a layer, it belongs to inferior technology in terms of smoothness, but has been put to practical use after dyeing, and the main problems are the complexity of the process and difficulty in managing the process during mass production. The printing method is a method of forming a black matrix and an R, G, B pattern by sequentially printing an ink dispersed with an pigment in an organic vehicle on a glass substrate, thereby simultaneously reducing film formation and patterning, thereby reducing costs. However, high quality graphics such as large TVs have disadvantages that are inadequate manufacturing techniques.

반면에, 상기 잉크젯 프린팅법은 사진식각(photolithography) 제작된 블랙매트릭스 격벽 내에 잉크를 채워 넣는 방식으로서, 잉크젯 프린팅법을 이용한 컬러필 터기판 제작 기술은 컬러필터 제작 공정을 단순화시켜 제조비용(cost)을 낮출 수 있으며, 아울러 고품위 그래픽 구현이 용이한 특징을 가져 차세데 혁신기술로 각광받고 있다. On the other hand, the inkjet printing method is a method of filling ink into a black matrix partition fabricated by photolithography, and a color filter substrate manufacturing technology using the inkjet printing method simplifies the color filter manufacturing process and thus costs. In addition, the high quality graphic can be easily realized, and is being spotlighted as an innovative technology.

그런데, 상기 유기 블랙매트릭스(BM; Black Matrix) 격벽 내에 잉크를 채워 넣는 잉크젯 프린팅법은, 화소(pixel) 내부 균일도 불량, 유기 BM위에 RGB 잉크의 오버플로우, 혼색 등의 문제를 가지고 있었다. 특히, 상기 화소 내부의 균일도 불량 문제는 결국 컬러필터(C/F) 평탄화 불량으로 배향막 인쇄 불량, 액정 구동 이상 등의 문제를 일으킬 수 있게 된다. However, the inkjet printing method in which ink is filled in the organic black matrix (BM) partition walls has problems such as poor pixel internal uniformity, overflow of RGB ink on organic BM, and color mixing. In particular, the problem of poor uniformity inside the pixel may result in problems such as poor alignment of the alignment film and poor liquid crystal driving due to poor color filter (C / F) planarization.

상기와 같은 평탄화 문제를 해결하기 위하여 제안되는 방법 중의 하나가 전면 연마를 통해 전체 표면을 평탄화 시키는 것이나, 이러한 경우 R,G,B 컬러필터가 모두 동일 높이를 가지게 되어 감마 커브에 근접한 시인성 최적화를 위한 B>G>R 두께 단차를 유지하는 것이 어렵게 되고, 또한 연마 전/후의 분광 특성 관리, Glass 얼룩 발생 등의 문제가 있었다. One of the proposed methods to solve the planarization problem is to planarize the entire surface by polishing the entire surface, but in this case, the R, G, and B color filters all have the same height, so that the visibility of the gamma curve can be optimized. It was difficult to maintain the B> G> R thickness step, and there were problems such as spectral characteristics management before and after polishing and glass staining.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 종래에는 컬러필터 전체를 일괄되게 연마하여 단차없는 평탄화 작업이 이루어지도록 하였으나, 본 발명에서는 각 컬러필터마다 단차를 가지면서 평탄화가 이루어지도록 함을 목적으로 한다. 또한 상기와 같이 각 컬러필터마다 단차를 갖는 평탄화가 이루어지도록 하기 위하여 소정의 압축롤러를 이용하여 구현함을 특징으로 한다.  The present invention has been made to solve the above problems, but in the prior art, the entire color filter is polished in a batch to achieve a leveling operation without a step, but in the present invention, the leveling is performed while the leveling is performed for each color filter. It is done. In addition, it is characterized by using a predetermined compression roller in order to achieve a flattening having a step for each color filter as described above.

상기 목적을 이루기 위하여 본 발명은, 기판위에 블랙매트릭스 격벽을 형성하는 과정과, 상기 블랙매트릭스 격벽 사이의 화소 영역 상에 컬러 잉크를 분사하여 다수의 컬러필터를 형성하는 과정과, 상기 다수의 컬러필터 상호간에 일정한 높이 차이가 발생하는 평탄화를 수행하는 과정을 포함한다. 또한 본 발명은, 기판위에 일정 간격 이격되어 형성된 블랙매트릭스 격벽과, 상기 블랙매트릭스 격벽 사이에 형성된 다수의 컬러필터를 포함하고 상기 다수의 컬러필터는 색깔별로 높이가 다르며 동일 색깔의 컬러 필터는 높이가 동일하게 평탄화된 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a process for forming a black matrix partition on a substrate, forming a plurality of color filters by spraying color ink on a pixel region between the black matrix partitions, and the plurality of color filters. It includes the process of performing the planarization that a constant height difference occurs between each other. The present invention also includes a black matrix partition formed on the substrate at a predetermined interval and a plurality of color filters formed between the black matrix partitions, wherein the plurality of color filters have different heights for each color and the same color color filters have a height. It is characterized by the same planarization.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 보다 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, the detailed description of the preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 잉크젯 프린팅기법의 컬러필터기판 전체 제조 공정을 차례로 나타낸 그림이다. 1 is a view sequentially showing the entire manufacturing process of the color filter substrate of the inkjet printing method according to an embodiment of the present invention.

액정표시장치 용도의 유리기판(11)상에 차광용 블랙매트릭스 격벽(12)을 2000~4000옹스트롬 정도 두께의 유기물을 사진식각(photolithography) 공정에 따라 패터닝하여 형성한다. 그 후 블랙매트릭스 격벽 사이의 화소 영역에 R컬러, G컬러, B컬러 잉크를 각각 분사하여 각각의 컬러필터(13)를 도 1(a)와 같이 형성한다. 상 기 블랙매트릭스 격벽(12) 사이에 형성되는 컬러필터는, 80~110도의 핫 플렛트에서 90초동안 베이크(Bake)를 거쳐 표면을 경화시킨다. 상기 표면 경화 과정을 진행하는 이유는, RGB 평탄화를 위해 압축롤러로 컬러필터의 표면을 누르는 작업이 진행될 시에, 잉크가 상기 압축롤러에 전이되는 것을 막지 위해 적당한 온도와 시간(예컨대, 80~110?에서 90초 동안)으로 베이킹(baking)하여 컬러필터 표면을 경화시키는 것이다. 이때 후속 압축 공정에 문제가 없는 경우 표면 경화 공정은 생략될 수 있다. On the glass substrate 11 for a liquid crystal display device, a light blocking black matrix partition 12 is formed by patterning an organic material having a thickness of about 2000 to 4000 angstroms by a photolithography process. Thereafter, R, G, and B color inks are sprayed on the pixel areas between the black matrix barrier ribs to form respective color filters 13 as shown in FIG. The color filter formed between the black matrix partitions 12 hardens the surface after baking for 90 seconds on a hot plate of 80 to 110 degrees. The reason for the surface curing process is that, when the operation of pressing the surface of the color filter with the compression roller for the RGB flattening, the appropriate temperature and time (for example, 80 ~ 110) to prevent the ink from being transferred to the compression roller For 90 seconds) to cure the color filter surface. In this case, if there is no problem in the subsequent compression process, the surface curing process may be omitted.

상기와 같이 R, G, B 컬러필터에 대한 표면 경화 작업이 완료된 후에는, 상기 컬러필터가 단차를 갖도록 압축롤러를 이용한 평탄화 작업을 진행한다. 종래에는 컬러필터 전체를 일괄되게 연마하여 단차없는 평탄화 작업이 이루어졌으나, 본 발명에서는 압축롤러에 의해 각 컬러필터마다 높이가 다른 단차를 갖도록 도 1(b)와 같이 평탄화 작업이 이루어지는 것이다. After the surface hardening operation for the R, G, and B color filters is completed as described above, the flattening operation using the compression roller is performed so that the color filter has a step. In the prior art, the entire color filter was polished in a batch, and a flattening operation without a step was made, but in the present invention, the flattening operation is performed as shown in FIG. 1 (b) to have a step having a different height for each color filter by a compression roller.

상기와 같이 단차를 갖는 평탄화 작업이 완료된 후에는 블랙매트릭스 격벽(12;BM)과 컬러필터(13)를 외부 충격에서 보호하기 위해 표면 경도가 높고 광 투과성이 우수한, 예를 들어 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄 등의 투명수지를 0.5~3㎛ 정도의 두께로 형성한 후 핫 플레트 150~120도에서 5분 동안 가열하여 도 2(c)와 같이 보호막(14;Over Coat Layer)을 형성한다. 그 후 상기 보호막(14)의 전표면상에 액정 구동을 위한 전압이 인가되는 ITO의 투명 전극막(15)을 500~1300옹스트롬 정도의 두께로 형성하여 컬러필터기판을 완성한다. After the flattening operation with the step difference is completed as described above, in order to protect the black matrix bulkhead 12 (BM) and the color filter 13 from external impact, the surface hardness is high and the light transmittance is excellent, for example, polyimide, polyacryl After forming a transparent resin such as a rate or a polyurethane to a thickness of about 0.5 ~ 3㎛ and heated for 5 minutes at 150 ~ 120 degrees hot plate to form a protective film 14 (Over Coat Layer) as shown in Figure 2 (c) do. Thereafter, the transparent electrode film 15 of ITO to which the voltage for driving the liquid crystal is applied is formed on the entire surface of the protective film 14 to a thickness of about 500 to 1300 angstroms to complete the color filter substrate.

결국, 본 발명은 상기 도 1과 같은 과정을 거쳐 잉크젯 프린팅 기법의 컬러필 터기판이 완성되는데, 특히, 본 발명은 전체 연마에 의해 평탄화 작업이 이루어지는 종래기술과 달리, 특히, 도 1(b)와 같이 R,G,B 색깔별로 각 컬러 필터의 높이가 다른 단차를 가지면서 평탄화 작업이 이루어진다. 즉, 본 발명은 잉크젯 프린팅법으로 RGB 각 컬러 필터의 단차를 조절하면서 컬러필터 표면을 평탄화할 수 있다. 이에 의해 포토리소그래픽법으로 제조한 컬러필터기판 이상의 시인성을 확보함과 동시에 컬러필터 이후에 진행되는 공정에서 공정 마진을 충분히 확보할 수 있다. As a result, the present invention is a color filter substrate of the inkjet printing technique is completed through the process as shown in Figure 1, in particular, the present invention, unlike the prior art that the planarization operation is performed by the entire polishing, in particular, Figure 1 (b) As shown in FIG. 1, the flattening operation is performed while the height of each color filter has a different level for each R, G, and B color. That is, the present invention can flatten the surface of the color filter by adjusting the step of each RGB color filter by the inkjet printing method. As a result, the visibility of the color filter substrate manufactured by the photolithographic method can be ensured and the process margin can be sufficiently secured in the process proceeding after the color filter.

본 발명의 상기와 같은 기술적 특징이 명확히 나타나도록 컬러필터 간에 단차를 가지면서 평탄화가 이루어지는 작업 과정을 도 2와 함께 좀 더 상세히 설명한다.  In order to clearly show the technical features as described above of the present invention will be described in more detail in conjunction with FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 컬러필터가 압축롤러에 의해 단차를 갖도록 평탄화가 이루어지는 과정을 자세히 도시한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a process of planarizing the color filter so that the color filter has a step by a compression roller according to an exemplary embodiment of the present invention.

우선, 화소가 형성되는 화소영역 이외의 경계 역할을 하도록 유리기판(21) 위에 사진식각(photolithography) 등으로 패터닝한 블랙매트릭스 격벽을 형성(S21)한다. 즉, Cr 등의 금속막 또는 흑색수지(black resin)막 등의 소정의 재료를 유리기판 위에 일정 두께로 도포한 후, 포토마스크를 이용하여 자외선(UV)에 노광시켜 도 2(a)와 같이 블랙매트릭스 격벽(22)을 형성한다. 상기 블랙매트릭스 격벽(22)은 액정표시장치의 박막트랜지스터, 게이트배선, 및 데이터배선 영역으로 빛이 새지 않게 하여 콘트라스트 비를 높이는 블랙메트릭스 역할을 수행한다. First, a black matrix partition patterned by photolithography or the like is formed on the glass substrate 21 to serve as a boundary other than the pixel region where the pixel is formed (S21). That is, a predetermined material such as a metal film such as Cr or a black resin film is coated on a glass substrate with a predetermined thickness, and then exposed to ultraviolet (UV) light using a photomask, as shown in FIG. 2 (a). The black matrix partition wall 22 is formed. The black matrix partition 22 serves as a black matrix to increase contrast ratio by preventing light from leaking into the thin film transistor, gate wiring, and data wiring regions of the liquid crystal display.

상기 블랙매트릭스 격벽(22)에 형성에 사용되는 재질로는, 블랙매트릭스 격벽 사이의 화소 영역에 분사되는 잉크에 대해서 반발력이 높은 재질을 사용한다. 상기와 같이 블랙매트릭스 격벽 재질을 잉크에 대해 반발력이 높은 재질로 사용하는 이유는, 잉크가 분사되어 형성되는 컬러필터를 블랙매트릭스와의 반발력을 원인으로 하여 오목형태를 갖도록 하기 위함이다. 따라서 본 실시 예에서는 유기물의 블랙매트릭스(BM)를 사용한다. As a material used for forming the black matrix partition wall 22, a material having a high repulsive force against ink injected into the pixel region between the black matrix partition walls is used. The reason why the black matrix bulkhead material is used as a material with high repulsive force against ink as described above is to have a concave shape due to the repulsive force with the black matrix formed by the color filter formed by the ink jet. Therefore, in the present embodiment, the organic black matrix (BM) is used.

상기 도 2(a)와 같이 블랙매트릭스 격벽을 형성한 후에는 소정의 잉크를 블랙매트릭스 격벽(22) 사이의 화소 영역에 분사하여 도 2(b)와 같은 RGB 컬러필터(23)를 형성한다. 즉, 블랙 매트릭스 격벽 사이의 투명한 개구부로 정의되는 화소영역에 잉크젯 프린팅법에 의해 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 잉크를 주입하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터(23)를 형성하는 것이다. After forming the black matrix partition wall as shown in FIG. 2A, a predetermined ink is sprayed on the pixel region between the black matrix partition walls 22 to form the RGB color filter 23 as shown in FIG. That is, red (R), green (G), and blue (B) inks are injected into the pixel region defined by the transparent openings between the black matrix barrier ribs by the inkjet printing method, thereby causing red (R), green (G), and blue (blue) ink. The color filter 23 of (B) is formed.

상기 컬러필터(23)는, RGB 각각의 컬러 잉크를 소정의 배열(예컨대, stripe 배열, mosaic 배열, delta 배열)에 따라 블랙매트릭스 사이의 화소 영역에 분사하여 형성하는 것이다. 상기 잉크젯 분사 방식은 서멀(Thermal) 방식과 피에조(Piezoelectric) 방식의 분사 방식이 있다. 상기 피에조 방식의 경우 잉크젯 분사장치에 의해 이루어지는데, 상기 잉크젯 분사장치는 분사시키고자하는 잉크가 담긴 용기와, 이 용기로부터 잉크를 외부로 분사시키기 위한 잉크젯 헤드로 구성된다. The color filter 23 is formed by spraying each color ink of RGB into a pixel region between black matrices according to a predetermined arrangement (for example, a stripe arrangement, a mosaic arrangement, and a delta arrangement). The inkjet injection method may be a thermal method or a piezoelectric method. In the piezoelectric method, the inkjet jetting apparatus is constituted by an inkjet jetting apparatus, and the inkjet jetting apparatus includes a container containing ink to be jetted, and an inkjet head for jetting ink from the container.

상기 도 2(b)와 같이 컬러필터(23)가 형성된 후에는, 도 2(c)와 같이 핫 플렛트(hot plate)에서 일정 시간 동안 베이크(Bake)시켜 표면 경화를 진행시키는 과정을 가진다. 상기 표면 경화 과정을 진행하는 이유는, RGB 평탄화를 위해 압축롤러로 컬러필터(23)를 누를 시에 잉크가 상기 압축롤러에 전이되는 것을 방지하기 위 하여 베이크(bake) 과정을 갖는 것이다. After the color filter 23 is formed as shown in FIG. 2 (b), as shown in FIG. 2 (c), baking is performed on a hot plate for a predetermined time to advance surface hardening. The reason for the surface curing process is to have a baking process to prevent ink from being transferred to the compression roller when the color filter 23 is pressed by the compression roller for RGB flattening.

상기 표면 경화 과정을 완료한 후에는, 도 2(d)와 같이 상기 컬러필터(23)들 간에 단차를 가진 채로 평탄화가 이루어지도록 압축롤러(24)를 이용한 평탄화 작업을 진행한다. 상기 단차를 갖는 평탄화 작업은 압축롤러(24)에 의해 이루어지는데, 상기 압축롤러의 표면은 상기 컬러필터에 접착하여 압축시키는 높이가 각각 다르도록 패터닝되어 설계된 압축바(25)를 구비한다. 즉, 각 컬러필터(23) 간에 단차가 발생하도록 압축롤러의 각 압축바(25; R압축바,G압축바,B압축바)의 높이를 각각 다르게 패터닝하는 것이다. 예를 들어, 컬러필터(23)의 높이를 R<G<B 단차가 나도록 구현하기 위해서는, 압축롤러의 압축바(25) 높이를 R>G>B 순서대로 구현하는 것이다. 또한, 이때 유리기판 위에 형성된 각각의 컬러필터(23)와 이에 대응하는 압축바(25)를 정밀하게 정렬하여 RGB 색깔 별로 원하는 높이의 컬러필터(23)를 얻는다. 상기와 같이 압축롤러에 의해 단차를 갖는 평탄화가 이루어진 컬러필터의 단면도 그림을 도 2(e)에 도시하였다. 결국, 상기 도 2의 과정을 거쳐서, 컬러필터기판은 R,G,B 컬러필터를 포함하는 각 단위 화소 내에서 R,G,B 색깔별로 원하는 높이를 가지는 컬러필터가 제조되며, 컬러필터기판의 표시 영역 전체에 걸쳐서 이러한 높이가 다른 컬러필터가 도 3과 같이 반복적으로 균일하게 분포하게 되어 단차가 조절된 평탄화가 이루어지게 된다. 이때 컬러필터기판에서 각각의 R컬러필터 간에는 동일한 높이를 가지는 것이 바람직하다. 마찬가지로 컬러필터기판에서 각각의 G컬러필터 간에는 동일한 높이를 가지는 것이 바람직하며, 각각의 B컬러필터 간에는 동일한 높이를 가지는 것이 바람직하다. After the surface curing process is completed, the flattening operation is performed using the compression roller 24 so that the flattening is performed with the step between the color filters 23 as shown in FIG. The flattening operation having the step is performed by a compression roller 24. The surface of the compression roller is provided with a compression bar 25 which is designed to have a different height for adhering and compressing the color filter. That is, the heights of the respective compression bars 25 (the R compression bar, the G compression bar, and the B compression bar) of the compression roller are differently patterned so that a step between the color filters 23 occurs. For example, in order to implement the height of the color filter 23 to have a R <G <B step, the height of the compression bar 25 of the compression roller is implemented in the order of R> G> B. At this time, each color filter 23 formed on the glass substrate and the compression bar 25 corresponding thereto are precisely aligned to obtain a color filter 23 having a desired height for each RGB color. As shown in FIG. 2E, a cross-sectional view of the color filter in which the flattening step is made by the compression roller is shown. As a result, through the process of FIG. 2, a color filter having a desired height for each of R, G, and B colors is manufactured in each unit pixel including the R, G, and B color filters. The color filters having different heights are repeatedly uniformly distributed over the entire display area as shown in FIG. 3 to achieve flattening with step adjustment. At this time, it is preferable to have the same height between each R color filter in the color filter substrate. Similarly, it is preferable to have the same height between each G color filter in the color filter substrate, and preferably to have the same height between each B color filter.

상기 도 3과 같이 각 컬러필터의 높이가 R<G<B 순서대로 높이 차가 발생하게 됨으로써, 액정표시장치의 시인성이 향상될 수 있다. 일반적으로 RGB 컬러필터로 구현되는 디스플레이 장치의 경우, R<G<B 높이 차가 발생할수록 시인성이 향상되기 때문에 본 발명에 따라 R,G,B 컬러필터의 높이에 차이를 두면서 평탄화를 수행함으써, 시인성 향상을 도모할 수 있다.   As shown in FIG. 3, the height difference of each color filter is generated in the order of R <G <B, so that the visibility of the liquid crystal display may be improved. In general, in the case of a display device implemented with an RGB color filter, the visibility is improved as the R <G <B height difference occurs, so that the flattening is performed with a difference in the height of the R, G, and B color filters according to the present invention. The visibility can be improved.

한편, 상기 도 2d에서 상기 압축롤러(24)의 모습을 단순 평면화하여 도시하였는데, 압축롤러의 실제 구현 모습은 도 4와 같이 원통형의 모습을 가진다. 원통형으로 된 압축롤러(24)의 표면을 따라, 블랙매트릭스 격벽 사이에 형성된 컬러필터를 누르는 압축바(25a,25b,25c)가 각각 높이를 다르게 하여 패터닝 형성된다. 즉, 상기 압축바는 R컬러필터 누르는 R압축바(25a), G컬러필터를 누르는 G압축바(25b), B컬러필터를 누르는 B압축바(25c)가 높이를 달리하여 압축롤러(24)의 표면 상에 반복 형성된다. 상기 R압축바(25a), G압축바(25b), B압축바(25c) 사이의 각 간격(41,42,43)은 유리기판위의 블랙매트릭스 격벽 사이에 형성된 컬러필터를 각각 정확히 누를 수 있도록 유리기판 위에 형성된 컬러필터간의 간격과 동일한 간격으로 형성되어야 한다. On the other hand, in Figure 2d is shown a simple planarization of the shape of the compression roller 24, the actual implementation of the compression roller has a cylindrical shape as shown in FIG. Along the surface of the cylindrical compression roller 24, the compression bars 25a, 25b, 25c pressing the color filters formed between the black matrix partition walls are patterned by varying their heights. That is, the compression bar is the R compression bar (25a) pressing the R color filter, the G compression bar (25b) pressing the G color filter, the B compression bar (25c) pressing the B color filter, the height of the compression roller 24 Repeatedly formed on the surface of the. Each of the gaps 41, 42, and 43 between the R compression bar 25a, the G compression bar 25b, and the B compression bar 25c can accurately press the color filters formed between the black matrix partitions on the glass substrate. It should be formed at the same interval as that between the color filters formed on the glass substrate.

또한, 상기와 같이 압축롤러로 컬러필터의 평탄화를 진행할 수 있는데, 본 발명의 다른 실시 예로서 도 5에 도시한 압축판(51)을 이용하여 본 발명을 구현할 수 있다. 압축롤러 표면에 형성되는 압축바의 간격이 컬러필터간의 간격과 동일하게 하도록 하기 위하여 마이크로 미터 단위의 간격을 가지도록 해야 하는데, 압축롤러 에 압축바를 구현할 시에 그 제조에 어려움이 있을 수 있다. 따라서 도 5에 도시한 압축판(51)을 이용하여 컬러필터의 평탄화를 수행한다. 상기 압축판에는 길이를 달리하는 R,G,B 압축바가 반복적으로 형성되어 있다. In addition, the flattening of the color filter may be performed by the compression roller as described above. As another embodiment of the present invention, the present invention may be implemented by using the compression plate 51 shown in FIG. 5. In order to make the spacing of the compression bar formed on the surface of the compression roller equal to the distance between the color filters, it is necessary to have a spacing of micrometers. There may be difficulty in manufacturing the compression bar when implementing the compression bar on the compression roller. Therefore, flattening of the color filter is performed by using the compression plate 51 shown in FIG. The compression plate is repeatedly formed with R, G, B compression bars of different lengths.

한편, 상기 압축롤러(24)나 압축판(51)의 표면에 패터닝되는 압축바의 내부는 압축힘이 전달될 수 있도록 금속 등의 강성 물질로 구현되며, 압축바의 표면 재질로는 RGB 잉크와의 관계를 고려하여 표면장력이 낮은 재질(예컨대, silicon 고무)이 사용된다. Meanwhile, the inside of the compression bar patterned on the surface of the compression roller 24 or the compression plate 51 is made of a rigid material such as metal so that the compression force can be transmitted, and the surface material of the compression bar is RGB ink and In consideration of the relationship, the material having a low surface tension (for example, silicon rubber) is used.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다. In the foregoing description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not to be determined by the embodiments described above, but will be apparent in the claims as well as equivalent scope.

상기에서 기술한 바와 같이 본 발명은, 잉크젯 프린팅법에 의해 액정표시장치의 컬러필터를 구현함에 있어서 각 색깔별 컬러필터의 높이가 다른 단차를 가지면서 평탄화가 이루어지는 방법을 제시함으로서, 종래의 전면 연마에 의한 평탄화 시에 발생되는 시인성 부적합, 유리기판의 얼룩 발생 문제 등을 해결할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention provides a method of flattening the surface of the liquid crystal display device by the inkjet printing method with a different level of height of each color filter. There is an effect that can solve the problem of visibility impairment generated during the planarization, the problem of staining the glass substrate, and the like.

Claims (11)

기판위에 블랙매트릭스 격벽을 형성하는 과정과, Forming a black matrix bulkhead on the substrate, 상기 블랙매트릭스 격벽 사이의 화소 영역 상에 컬러 잉크를 분사하여 다수의 컬러필터를 형성하는 과정과, Forming a plurality of color filters by spraying color ink on the pixel area between the black matrix partition walls; 상기 다수의 컬러필터 상호간에 일정한 높이 차이가 발생하는 평탄화를 수행하는 과정 A process of performing planarization in which a constant height difference occurs between the plurality of color filters. 을 포함하는 액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법. Method of manufacturing a color filter of the liquid crystal display comprising a. 제1항에 있어서, 상기 압축작업을 수행하기 전에 상기 컬러필터를 일정 온도에서 베이킹(baking)하여 컬러필터의 표면 경화를 수행하는 과정을 포함하는 액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법. The method of claim 1, further comprising baking the color filter at a predetermined temperature to perform surface curing of the color filter before performing the compression operation. 제1항에 있어서, 다수의 컬러필터 상호간에 일정한 높이 차이가 발생하도록 하는 것은, 각 컬러필터마다 압축작업이 수행되어 각 컬러필터 사이에 단차를 발생시키는 과정을 포함하는 액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법. The color filter of claim 1, wherein the predetermined height difference between the plurality of color filters is generated by performing a compression operation for each color filter to generate a step between the color filters. How to manufacture. 제1항에 있어서, 상기 블랙매트릭스 격벽은 블랙매트릭스 격벽 사이에 분사되는 잉크와 반발력이 높은 재료를 포함하는 액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법. The method of claim 1, wherein the black matrix partition includes ink sprayed between the black matrix partition and a material having high repulsive force. 제3항에 있어서, 상기 압축작업은 각 컬러필터의 표면을 압축할 수 있는 압축롤러 및 압축판에 의해 이루어지는 액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법. The method of manufacturing a color filter of a liquid crystal display device according to claim 3, wherein the compression operation is performed by a compression roller and a compression plate capable of compressing the surface of each color filter. 제5항에 있어서, 상기 압축롤러 및 압축판은 각 컬러필터 간에 높이 단차가 발생하도록 길이를 달리하는 압축바를 상기 압축롤러 및 압축판의 표면에 다수개 포함하는 액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법. The color filter of claim 5, wherein the compression roller and the compression plate include a plurality of compression bars having different lengths on the surfaces of the compression roller and the compression plate so as to generate height differences between the color filters. Way. 제6항에 있어서, 상기 압축바는 상기 컬러필터를 밀착 압착하기 위하여 표면장력이 낮은 재질을 포함하는 액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법. The method of claim 6, wherein the compression bar comprises a material having a low surface tension in order to closely compress the color filter. 제6항에 있어서, 상기 압축바는 단차 평탄화시에 해당 상응하는 컬러필터의 높이와 반비례하는 길이를 가지는 액정표시장치의 컬러필터를 제조하는 방법. The method of claim 6, wherein the compression bar has a length that is inversely proportional to the height of the corresponding color filter when the step is flattened. 액정표시장치의 컬러필터기판으로서, As a color filter substrate of a liquid crystal display device, 기판위에 일정 간격 이격되어 형성된 블랙매트릭스 격벽과, A black matrix partition wall formed spaced apart at regular intervals on the substrate, 상기 블랙매트릭스 격벽 사이에 형성된 다수의 컬러필터를 포함하고 상기 다수의 컬러필터는 색깔별로 높이가 다르며 동일 색깔의 컬러 필터는 높이가 동일하게 평탄화된 것을 특징으로 하는 컬러필터기판. And a plurality of color filters formed between the black matrix partition walls, wherein the plurality of color filters have different heights for each color, and color filters of the same color have the same height. 제9항에 있어서, 상기 블랙매트릭스 격벽은 블랙매트릭스 격벽 사이에 분사되는 잉크와 반발력이 높은 재료를 특징으로 하는 컬러필터기판. 10. The color filter substrate of claim 9, wherein the black matrix partition wall is formed of a material having high repulsive force and ink sprayed between the black matrix partition walls. 제9항에 있어서, 상기 컬러필터는 R<G<B 순서로 높이 차이가 나도록 평탄화 됨을 특징으로 하는 컬러필터기판. The color filter substrate of claim 9, wherein the color filter is flattened to have a height difference in an order of R <G <B.
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