KR20080112701A - Transreflective type color filter substrate, fabricating method thereof and liquid crystal display device having the same - Google Patents

Transreflective type color filter substrate, fabricating method thereof and liquid crystal display device having the same Download PDF

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Abstract

A transreflective type color filter substrate, a fabricating method thereof and a liquid crystal display device having the same are provided to simplify the manufacturing process by arranging a reflecting layer to the color filter substrate. A color substrate(300) is formed on substrates(301,401) where a transmittance area, and a reflective area are formed. An insulating layer(303) has a concavo-convex in the reflective region. A reflecting layer(305) is formed on the insulating layer corresponding to the reflective region. A color filter layer(309) includes the red, green, and blue color filters formed on the front side of the substrate. An coating layer(311) is formed on the color filter layer corresponding to the reflective region.

Description

반투과형 컬러 필터 기판, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치{TRANSREFLECTIVE TYPE COLOR FILTER SUBSTRATE, FABRICATING METHOD THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME }Transflective color filter substrate, method for manufacturing the same, and liquid crystal display device having the same

도 1은 종래의 반투과형 횡전계 모드 액정 표시장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional transflective transverse electric field mode liquid crystal display device.

도 2는 본 발명에 따른 반투과형 횡전계 모드 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a transflective transverse electric field mode liquid crystal display according to the present invention.

도 3은 도 2의 액정표시장치에서 투과광과 반사광의 진행 경로를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a traveling path of transmitted light and reflected light in the liquid crystal display of FIG. 2.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 반투과형 컬러 필터 기판의 제조 방법을 도시한 공정도이다. 4A to 4E are process diagrams illustrating a method of manufacturing a transflective color filter substrate according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

300: 컬러필터기판 301, 401: 기판300: color filter substrate 301, 401: substrate

303: 절연층 305: 반사층303: insulating layer 305: reflective layer

309: 컬러필터층 311:오버코팅층309: color filter layer 311: overcoat layer

400: 어레이기판 403: 게이트전극400: array substrate 403: gate electrode

405: 게이트 절연층 407: 반도체층405: gate insulating layer 407: semiconductor layer

411: 소오스전극 413: 드레인전극411: source electrode 413: drain electrode

415: 보호층 417: 화소전극415: protective layer 417: pixel electrode

419: 공통전극 500: 액정층419 common electrode 500 liquid crystal layer

510, 520: 편광판 530: 백라이트 유닛510 and 520: polarizer 530: backlight unit

TFT: 박막트랜지스터TFT: thin film transistor

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 반투과형 컬러필터기판, 그 제조 방법 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a transflective color filter substrate, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display device having the same.

액정표시장치는 경박, 단소, 저소비 전력 및 풀컬러 구현 등과 같은 장점을 가지고 있어, 모바일이나 네비게이션 등의 디스플레이 장치, 휴대용 컴퓨터용 모니터나 텔레비전에 널리 사용되고 있다.Liquid crystal displays have advantages such as thin, short, low power consumption and full color, and are widely used in display devices such as mobile and navigation, monitors for mobile computers, and televisions.

액정표시장치는 박막 트랜지스터를 구비한 어레이 기판과, 컬러필터를 구비한 컬러필터 기판과, 이들 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함한 액정패널을 구비한다. A liquid crystal display device includes an array substrate having a thin film transistor, a color filter substrate having a color filter, and a liquid crystal panel including a liquid crystal layer interposed between these substrates.

액정표시장치는 투과형(transmission type)과 반사형(reflection type)으로 구분된다.Liquid crystal displays are classified into a transmission type and a reflection type.

투과형 액정표시장치는 백라이트 유닛으로부터 제공된 광을 액정패널을 통해 투과시켜 영상을 표시한다.The transmissive liquid crystal display transmits light provided from the backlight unit through the liquid crystal panel to display an image.

이 같은 투과형 액정 표시장치는 백라이트 어셈블리로 인해 박형화, 경량화에 어려움이 있고 소비전력도 크다는 문제점이 있다. Such a transmissive liquid crystal display device has a problem in that it is difficult to reduce thickness and weight due to the backlight assembly, and also has a large power consumption.

반사형 액정표시장치는 주변광을 액정패널에 구비된 반사판에 의해 반사시켜 영상을 표시한다.The reflective liquid crystal display displays an image by reflecting ambient light by a reflector provided in the liquid crystal panel.

반사형 액정 표시 장치는 반사광을 이용하여 화상을 표시하므로 저전력이면서 박형이라는 점에서 유리하지만, 주변이 어두운 경우 화상을 표시하는 것이 불가능하게 된다. Reflective liquid crystal displays display images using reflected light, which is advantageous in terms of low power and thinness, but it becomes impossible to display images in dark surroundings.

최근 들어, 반사형 액정표시장치와 투과형 액정표시장치의 장점을 모두 이용한 반투과형 액정표시장치가 제안되었다.Recently, a transflective liquid crystal display using both the advantages of a reflective liquid crystal display and a transmissive liquid crystal display has been proposed.

도 1은 종래의 반투과형 횡전계 모드 액정 표시장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional transflective transverse electric field mode liquid crystal display device.

도 1에 도시한 바와 같이, 어레이기판(100)은 투과 영역(t)과 반사 영역(r)으로 구획된다. 화소 영역(P)는 도시되지 않은 게이트라인과 데이터라인에 의해 정의된다. 투명한 유리기판(101) 상에 박막트랜지스터(TFT)가 배치되고, 상기 반사 영역(r)에 대응하는 상기 어레이기판(100) 상에 요철을 갖는 제1 절연층(108)이 배치된다. As shown in FIG. 1, the array substrate 100 is divided into a transmission region t and a reflection region r. The pixel region P is defined by gate lines and data lines not shown. A thin film transistor TFT is disposed on the transparent glass substrate 101, and a first insulating layer 108 having irregularities is disposed on the array substrate 100 corresponding to the reflective region r.

상기 박막트랜지스터(TFT)는 게이트전극(102), 반도체층(104) 및 소오스/드레인 전극(105, 106)을 포함한다. The thin film transistor TFT includes a gate electrode 102, a semiconductor layer 104, and source / drain electrodes 105 and 106.

상기 유기 절연층(108) 상에 반사층(109)이 배치된다. 반사층(109)을 포함하는 유리기판(101) 상에 제2 절연층(110)이 배치된다. 상기 드레인 전극(15)에 전기적으로 연결되어 화소전극(111)이 배치되고, 상기 화소전극(111)과 동일 평면 상에 공통전극(113)이 배치된다.The reflective layer 109 is disposed on the organic insulating layer 108. The second insulating layer 110 is disposed on the glass substrate 101 including the reflective layer 109. The pixel electrode 111 is electrically connected to the drain electrode 15, and the common electrode 113 is disposed on the same plane as the pixel electrode 111.

미설명 부호 103은 게이트 절연층이다.Reference numeral 103 is a gate insulating layer.

컬러필터기판(200)은 매트릭스 형태로 블랙 매트릭스(205)가 배치되고, 블랙 매트릭스(205) 사이에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(R, G, B)를 포함하는 컬러필터층(207)이 배치된다.The color filter substrate 200 includes a black matrix 205 disposed in a matrix form, and a color filter layer 207 including red, green, and blue color filters R, G, and B disposed between the black matrices 205. do.

상기 어레이기판(100)과 상기 컬러필터기판(200) 사이에 액정층(230)이 개재된다.The liquid crystal layer 230 is interposed between the array substrate 100 and the color filter substrate 200.

상기 어레이기판(100)의 외부 면에는 제1 편광판(112)이 배치되고, 상기 컬러필터기판(200)의 외부 면에는 제2 편광판(210)이 배치된다. The first polarizer 112 is disposed on the outer surface of the array substrate 100, and the second polarizer 210 is disposed on the outer surface of the color filter substrate 200.

도시되지 않았지만, 상기 어레이기판(100)의 저면에는 광을 제공하는 백라이트 유닛이 배치된다.Although not shown, a backlight unit for providing light is disposed on the bottom surface of the array substrate 100.

화소전극(111)과 공통전극(113)이 동일 평면 상에 배치됨에 따라, 화소전극(111)과 공통전극(113) 사이에 횡전계가 발생하게 되어, 시야각을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 화소전극(111)과 공통전극(113)이 동일 기판, 예컨대 어레이기판(100)에 함께 형성되어 횡전계에 의해 액정을 구동하는 방식을 횡전계 모드라 한다.As the pixel electrode 111 and the common electrode 113 are disposed on the same plane, a transverse electric field is generated between the pixel electrode 111 and the common electrode 113, thereby improving a viewing angle. As described above, a method in which the pixel electrode 111 and the common electrode 113 are formed on the same substrate, for example, the array substrate 100, to drive the liquid crystal by a transverse electric field is called a transverse electric field mode.

제1 절연층(108)의 표면이 요철을 가지므로, 상기 제1 절연층(108) 상에 배치된 반사층(109)도 요철을 가진다. 이에 따라, 주변광이 반사층(109)에 의해 난반사되므로, 시야각이 증가되는 장점이 있다.Since the surface of the first insulating layer 108 has irregularities, the reflective layer 109 disposed on the first insulating layer 108 also has irregularities. Accordingly, since ambient light is diffusely reflected by the reflective layer 109, the viewing angle is increased.

반사 영역(r)은 투과 영역(t)의 셀갭(d)의 반으로 하는 셀갭(1/2d)을 갖도록 함으로써, 투과광이나 반사광의 광경로를 동일하게 하여 동일한 화질을 얻을 수 있는 장점이 있다. The reflection region r has a cell gap 1 / 2d that is half of the cell gap d of the transmission region t, thereby providing the same image quality with the same optical path of the transmitted light and the reflected light.

통상, 어레이기판(100)은 어레이 공정 라인에서 공정이 이루어진다. 제1 절연층(108)은 유기 물질로 이루어지므로, 제1 절연층(108)을 형성하기 위해서는 어레이기판(100)을 어레이 공정 라인에서 컬러필터 공정 라인으로 이동시켜야 한다. 이에 따라, 공정 시간이 지연되고 이동 중에 이물질에 의해 어레이기판(100)이 오염되는 문제가 있다.Typically, the array substrate 100 is processed in an array process line. Since the first insulating layer 108 is made of an organic material, in order to form the first insulating layer 108, the array substrate 100 must be moved from the array process line to the color filter process line. Accordingly, there is a problem that the process time is delayed and the array substrate 100 is contaminated by foreign matter during movement.

또한, 박막트랜지스터(TFT) 상에 제1 절연층(108)을 형성하는 경우, 제1 절연층(108)을 형성하기 위한 유기 물질의 잔류로 인해 어레이기판(100)이 오염되는 문제가 있다.In addition, when the first insulating layer 108 is formed on the thin film transistor TFT, the array substrate 100 may be contaminated due to the remaining of the organic material for forming the first insulating layer 108.

또한, 도시되지 않았지만, 제1 절연층(108)이 소오스/드레인 전극(105, 106)에 접촉되지 않도록 상기 소오스/드레인 전극(105, 106)과 제1 절연층(108) 사이에 Six와 같은 무기막이 배치되어야 한다. 또한, CVD 챔버 내의 이물질에 의한 오염을 방지하기 위해 반사층(109) 형성 전에 SiNx와 같은 무기막이 배치되어야 한다. In addition, although not shown, Six may be disposed between the source / drain electrodes 105 and 106 and the first insulating layer 108 such that the first insulating layer 108 does not contact the source / drain electrodes 105 and 106. Inorganic films should be placed. In addition, an inorganic film such as SiNx should be disposed before forming the reflective layer 109 to prevent contamination by foreign matter in the CVD chamber.

이와 같이 소오스/드레인 전극(105,106) 위에 그리고 제1 절연층(108) 위에 무기막을 추가로 형성해야 하므로, 공정이 복잡해지는 문제가 있다.As such, an inorganic film must be additionally formed on the source / drain electrodes 105 and 106 and on the first insulating layer 108, thereby increasing the complexity of the process.

본 발명은 이 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 반사층을 컬러필터기판에 배치하여, 공정 라인 간의 이동에 따른 오염을 방지할 수 있는 반사형 컬러필터 기판, 그 제조 방법 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.. The present invention is to solve the above problems, by placing a reflective layer on the color filter substrate, a reflective color filter substrate that can prevent contamination due to the movement between the process line, a manufacturing method and a liquid crystal display device having the same Its purpose is to provide ..

본 발명의 다른 목적은 반사층을 컬러필터기판에 배치하여, 공정을 단순화할 수 있는 반사형 컬러필터기판, 그 제조 방법 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a reflective color filter substrate, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display device having the same by disposing a reflective layer on a color filter substrate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 컬러필터기판은, 투과 영역과 반사 영역이 정의된 기판; 상기 기판 상에 형성되며, 상기 반사 영역에 요철을 갖는 절연층; 상기 반사 영역에 상응하는 상기 절연층 상에 형성된 반사층; 상기 반사층을 포함하는 상기 기판의 전면 상에 형성된 적색, 녹색 및 청색 컬러필터를 포함한 컬러필터층; 및 상기 반사 영역에 상응하는 상기 컬러필터층 상에 형성된 오버코팅층을 포함한다.According to a first embodiment of the present invention for achieving the above object, a color filter substrate, a substrate in which a transmission region and a reflection region are defined; An insulating layer formed on the substrate and having irregularities in the reflective region; A reflective layer formed on the insulating layer corresponding to the reflective region; A color filter layer including red, green, and blue color filters formed on an entire surface of the substrate including the reflective layer; And an overcoat layer formed on the color filter layer corresponding to the reflective region.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 액정표시장치는, 투과 영역과 반사 영역이 정의된 기판; 상기 기판 상에 형성되며, 상기 반사 영역에 요철을 갖는 절연층; 상기 반사 영역에 상응하는 상기 절연층 상에 형성된 반사층; 상기 반사층을 포함하는 상기 기판의 전면 상에 형성된 적색, 녹색 및 청색 컬러필터를 포함한 컬러필터층; 및 상기 반사 영역에 상응하는 상기 컬러필터층 상에 형성된 오버코팅층을 포함하는 컬러필터기판; 상기 컬러필터기판에 대향 배치되고, 박막트랜지스터가 어레이로 배치된 어레이기판; 상기 컬러필터기판과 상기 어레이기판 사이에 개재된 액정층; 및 상기 컬러필터기판의 저면에 배치된 백라이트 유닛을 포함한다.According to a second embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes: a substrate in which a transmission region and a reflection region are defined; An insulating layer formed on the substrate and having irregularities in the reflective region; A reflective layer formed on the insulating layer corresponding to the reflective region; A color filter layer including red, green, and blue color filters formed on an entire surface of the substrate including the reflective layer; And an overcoat layer formed on the color filter layer corresponding to the reflective region. An array substrate disposed opposite the color filter substrate and having thin film transistors arranged in an array; A liquid crystal layer interposed between the color filter substrate and the array substrate; And a backlight unit disposed on the bottom of the color filter substrate.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 컬러필터기판의 제조 방법은, 투과 영역과 반사 영역이 정의된 기판 상에 절연 물질을 증착하고 노광하여, 상기 반사 영역에 요철을 갖는 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층 상에 반사 물질을 증착하고 패터닝하여, 상기 반사 영역에 반사층을 형성하는 단계; 상기 반사층을 포함하는 기판의 전면 상에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터를 포함하는 컬러필터층을 형성하는 단계; 및 상기 반사 영역에 상응하는 상기 컬러필터층 상에 오버코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.According to a third embodiment of the present invention, a method of manufacturing a color filter substrate includes depositing and exposing an insulating material on a substrate on which a transmission region and a reflection region are defined, thereby forming an insulation layer having irregularities in the reflection region. ; Depositing and patterning a reflective material on the insulating layer to form a reflective layer in the reflective region; Forming a color filter layer including red, green, and blue color filters on the entire surface of the substrate including the reflective layer; And forming an overcoat layer on the color filter layer corresponding to the reflective region.

전술한 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 더욱 명확해질 것이다. 이하에서는 이 같은 본 발명의 양상들을 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있을 정도로 상세히 설명하기로 한다. The foregoing and additional aspects of the present invention will become more apparent through the following embodiments. Hereinafter, the aspects of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 반투과형 횡전계 모드 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a transflective transverse electric field mode liquid crystal display according to the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 컬러필터기판(300)과 어레이기판(400)이 대향 배치되고, 컬러필터기판(300)과 어레이기판(400) 사이에 액정층(500)이 개재된다. As shown in FIG. 2, the color filter substrate 300 and the array substrate 400 are disposed to face each other, and the liquid crystal layer 500 is interposed between the color filter substrate 300 and the array substrate 400.

상기 컬러필터기판(300)의 외부면에 제1 편광판(510)이 배치되고, 상기 어레이기판(400)의 외부면에 제2 편광판(520)이 배치된다.The first polarizer 510 is disposed on the outer surface of the color filter substrate 300, and the second polarizer 520 is disposed on the outer surface of the array substrate 400.

상기 컬러필터기판(300)의 저면에 백라이트 유닛(530)이 배치된다. 따라서, 상기 백라이트 유닛(530)으로부터 제공된 광이 상기 컬러필터기판(300), 상기 액정층(500) 및 상기 어레이기판(400)의 순서로 경유하여 전방으로 진행된다.The backlight unit 530 is disposed on the bottom of the color filter substrate 300. Therefore, the light provided from the backlight unit 530 proceeds forward through the color filter substrate 300, the liquid crystal layer 500, and the array substrate 400.

본 발명에서 화소 영역(P)는 어레이기판(400)에 배치된 게이트라인(미도시)와 데이터라인(미도시)에 의해 정의된다. In the present invention, the pixel region P is defined by a gate line (not shown) and a data line (not shown) disposed on the array substrate 400.

본 발명에서는 광(예컨대, 백라이트 유닛으로부터 제공된 광)을 투과하는 투과 영역(t)과 광(예컨대, 주변광)을 반사하는 반사 영역(r)이 정의된다. 이러한 투과 영역(t)과 반사 영역(r)은 하기에 설명될 반사층(305)에 의해 정의될 수 있다. 즉, 상기 반사층(305)이 존재하는 영역이 반사 영역(r)으로 정의되고, 상기 반사층(305)이 존재하지 않는 영역이 투과 영역(t)으로 정의된다. In the present invention, a transmission region t that transmits light (eg, light provided from the backlight unit) and a reflection region r that reflects light (eg, ambient light) are defined. The transmission region t and the reflection region r may be defined by the reflection layer 305 which will be described later. That is, the region where the reflective layer 305 exists is defined as the reflective region r, and the region where the reflective layer 305 does not exist is defined as the transmission region t.

상기 컬러필터기판(300)은 투명한 유리기판(301) 상에 절연층(303)이 형성된다. 상기 절연층(303)은 감광성 아크릴(acryl)계 수지를 포함하는 유기절연 물질을 포함한다. The color filter substrate 300 has an insulating layer 303 formed on the transparent glass substrate 301. The insulating layer 303 includes an organic insulating material including a photosensitive acrylic resin.

투과 영역(t)에 상응하는 상기 절연층(303)의 표면은 평평한 면으로 형성되고, 반사 영역(r)에 상응하는 상기 절연층(303)의 표면은 라운드 형태의 요철이 형성된다. The surface of the insulating layer 303 corresponding to the transmission region t is formed as a flat surface, and the surface of the insulating layer 303 corresponding to the reflective region r is formed with round irregularities.

상기 반사 영역(r)에 상응하는 상기 절연층(303) 상에 반사층(305)이 형성된다. 따라서, 반사 영역(r)에서 상기 절연층(303)이 요철을 가지므로, 그 위에 형성된 반사층(305) 또한 라운드 형태의 요철을 가지게 된다.The reflective layer 305 is formed on the insulating layer 303 corresponding to the reflective region r. Accordingly, since the insulating layer 303 has irregularities in the reflective region r, the reflective layer 305 formed thereon also has round irregularities.

도 2에 도시한 바와 같이, 반사 영역(r)의 일부는 화소 영역(P)에 포함될 수 있다. 이는 하나의 예에 불과하며, 상기 반사 영역(r)은 화소 영역(P)에 포함되지 않을 수도 있다. 이러한 경우, 화소 영역(P)이 곧 투과 영역(t)이 될 수 있다. 따라서, 반사 영역(r)은 액정표시장치의 설계에 따라 언제라도 변경이 가능하다.As shown in FIG. 2, a portion of the reflective region r may be included in the pixel region P. As shown in FIG. This is just an example, and the reflection area r may not be included in the pixel area P. FIG. In this case, the pixel region P may be a transmission region t. Therefore, the reflection area r can be changed at any time according to the design of the liquid crystal display device.

투과 모드로 동작되는 경우, 백라이트 유닛(530)으로부터 제공된 광은 투과 영역(t)에 상응하는 투명한 유리기판(301) 및 절연층(303)을 경유하여 전방으로 진행된다.When operating in the transmissive mode, the light provided from the backlight unit 530 advances forward via the transparent glass substrate 301 and the insulating layer 303 corresponding to the transmissive region t.

반사 모드로 동작되는 경우, 주변광이 반사 영역(r)에 형성된 반사층(305)에 의해 반사되어 전방으로 진행된다.When operating in the reflection mode, the ambient light is reflected by the reflective layer 305 formed in the reflective region r and proceeds forward.

상기 반사층(305)을 포함하는 기판(301)의 전면 상에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(R, G, B)를 포함하는 컬러필터층(309)이 형성된다. 각 컬러필터(R, G, B)는 적어도 화소 영역(P)보다 크도록 형성될 수 있다. 따라서, 즉, 각 컬러필터(R, G, B) 사이는 서로 인접하도록 형성될 수 있다.The color filter layer 309 including the red, green, and blue color filters R, G, and B is formed on the entire surface of the substrate 301 including the reflective layer 305. Each color filter R, G, or B may be formed to be at least larger than the pixel area P. FIG. Thus, that is, the color filters R, G, and B may be formed to be adjacent to each other.

본 발명에서는 상기 반사층(305)이 블랙 매트릭스 역할을 대신할 수 있으므로, 블랙 매트릭스가 필요없게 된다. In the present invention, since the reflective layer 305 may replace the black matrix, the black matrix is not required.

상기 반사 영역(r)에 상응하는 상기 컬러필터층(309) 상에 오버코팅층(311)이 형성된다. 따라서, 상기 오버코팅층(311)은 투과 영역(t)에는 형성되지 않는다. 상기 오버코팅층(311)은 절연 물질로 이루어질 수 있다. An overcoat layer 311 is formed on the color filter layer 309 corresponding to the reflective region r. Therefore, the overcoat layer 311 is not formed in the transmission region t. The overcoat layer 311 may be made of an insulating material.

상기 오버코팅층(311)은 두껍게 형성하고 그 표면을 연마함으로써, 그 표면이 평평한 면을 가진다. 이에 따라, 이러한 평평한 오버코팅층(311)에 의해 반사 영역(r)의 셀갭은 투과 영역(t)의 셀갭(d)의 1/2d로서 일정하게 설계될 수 있다. The overcoating layer 311 is formed thick and polished to have a flat surface. Accordingly, by the flat overcoat layer 311, the cell gap of the reflective region r may be constantly designed as 1 / 2d of the cell gap d of the transmission region t.

상기 어레이기판(400)은 투명한 유리기판(401) 상에 게이트전극(403)과 게이트라인(미도시)이 배치되고, 그 위에 게이트 절연층(405)이 형성된다. 상기 게이트전극(403)에 대응하는 상기 게이트 절연층(405) 상에 반도체층(407)이 형성되고, 상 기 반도체층(407) 상에 서로 이격된 소오스/드레인전극(411,413)이 형성되고, 상기 소오스전극(411)에 전기적으로 연결된 데이터라인(미도시)이 배치된다. In the array substrate 400, a gate electrode 403 and a gate line (not shown) are disposed on a transparent glass substrate 401, and a gate insulating layer 405 is formed thereon. A semiconductor layer 407 is formed on the gate insulating layer 405 corresponding to the gate electrode 403, and source / drain electrodes 411 and 413 spaced apart from each other are formed on the semiconductor layer 407. A data line (not shown) electrically connected to the source electrode 411 is disposed.

상기 소오스/드레인전극(411, 413)을 포함하는 상기 기판(401) 상에 상기 드레인전극(413)이 노출되도록 형성된 콘택홀을 갖는 보호층(415)이 형성된다.A protective layer 415 having a contact hole formed to expose the drain electrode 413 is formed on the substrate 401 including the source / drain electrodes 411 and 413.

상기 콘택홀을 통해 상기 드레인전극(413)과 전기적으로 연결된 화소전극(417)이 상기 보호층(415) 상에 배치된다. 상기 화소전극(417)과 교대로 공통전극(419)이 상기 보호층(415)에 배치된다. The pixel electrode 417 electrically connected to the drain electrode 413 through the contact hole is disposed on the passivation layer 415. The common electrode 419 is disposed on the passivation layer 415 alternately with the pixel electrode 417.

따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 투과 모드로 동작하는 경우, 백라이트 유닛(530)으로부터 제공된 광이 컬러필터기판(300)의 투과 영역(t)을 투과하여 액정층(500) 및 어레이기판(400)을 경유하여 전방으로 진행된다.Therefore, as shown in FIG. 3, when operating in the transmission mode, the light provided from the backlight unit 530 passes through the transmission region t of the color filter substrate 300 to allow the liquid crystal layer 500 and the array substrate ( Proceed forward 400).

반사 모드로 동작하는 경우, 주변광(예컨대, 햇빛이나 조명 등)이 어레이기판(400) 및 액정층(500)을 경유하여 컬러필터기판(300)에 배치된 반사층(305)에 의해 반사되어 반사층(305) 위에 형성된 컬러필터층(309)을 통과하고, 다시 액정층(500) 및 어레이기판(400)을 경유하여 전방으로 진행된다.When operating in the reflection mode, ambient light (for example, sunlight or lighting) is reflected by the reflection layer 305 disposed on the color filter substrate 300 via the array substrate 400 and the liquid crystal layer 500 to reflect the reflection layer. Passed through the color filter layer 309 formed on the 305, and proceeds forward again via the liquid crystal layer 500 and the array substrate 400.

본 발명은 반사층(305)과 절연층(303)을 어레이기판(400)이 아닌 컬러필터기판(300)에 배치된다. 이에 따라, 종래와 같이 반사층 상부나 절연층 하부에 SNx와 같은 무기막을 배치할 필요가 없으므로, 구조가 단순해질 수 있으므로 액정표시장치의 두께를 줄일 수 있다. In the present invention, the reflective layer 305 and the insulating layer 303 are disposed on the color filter substrate 300 instead of the array substrate 400. Accordingly, since the inorganic film such as SNx is not required to be disposed above the reflective layer or the insulating layer as in the related art, the structure can be simplified, thereby reducing the thickness of the liquid crystal display device.

본 발명은 반사층(305) 상에 평평한 오버코팅층(311)을 배치함으로써, 반사 영역(r)의 셀갭(1/2d)가 투과 영역(t)의 셀갭(d)의 반이 되도록 용이하게 설계할 수 있다. 종래에는 요철을 갖는 반사층으로 인해 반사 영역(r)의 셀갭(1/2d)을 정확하게 설계하기가 어려웠다. According to the present invention, the flat overcoat layer 311 is disposed on the reflective layer 305 so that the cell gap 1 / 2d of the reflective region r is half the cell gap d of the transmissive region t. Can be. Conventionally, it is difficult to accurately design the cell gap 1 / 2d of the reflecting region r due to the reflecting layer having irregularities.

본 발명은 반사층(305)을 어레이기판(400) 대신에 컬러필터기판(300)에 배치함으로써, 컬러필터기판(300) 공정에서 반사층(305)을 형성할 수 있기 때문에, 종래에 어레이기판(400) 공정에서 반사층을 형성하기 위해 컬러필터기판(300) 공정으로 이동하게 되어, 이동 간에 발생하는 오염을 원천적으로 방지할 수 있다.In the present invention, since the reflective layer 305 can be formed on the color filter substrate 300 instead of the array substrate 400, the reflective layer 305 can be formed in the color filter substrate 300 process. In order to form a reflective layer in the) process, the color filter substrate 300 is moved to a process, thereby preventing contamination occurring between movements.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 반투과형 컬러 필터 기판의 제조 방법을 도시한 공정도이다.4A to 4E are process diagrams illustrating a method of manufacturing a transflective color filter substrate according to the present invention.

도 4a에 도시한 바와 같이, 화소 영역(P)이 정의된 투명한 유리기판(301) 상에 절연 물질(320)을 증착하고 노광하여, 반사 영역(r)에 소정 간격으로 다수의 패턴을 형성한다. As shown in FIG. 4A, the insulating material 320 is deposited and exposed on the transparent glass substrate 301 in which the pixel region P is defined, thereby forming a plurality of patterns in the reflective region r at predetermined intervals. .

상기 절연 물질(320)은 감광성 아크릴(acryl)계 수지를 포함하는 유기절연 물질일 수 있다. The insulating material 320 may be an organic insulating material including a photosensitive acrylic resin.

도 4b에 도시한 바와 같이, 소정의 온도(예컨대, 350도 정도)로 베이킹 공정을 수행하여, 상기 패턴을 라운드 형상의 요철으로 변환시켜, 반사 영역(r)에 라운드 형태의 요철을 갖는 절연층(303)을 형성한다. As shown in FIG. 4B, a baking process is performed at a predetermined temperature (for example, about 350 degrees) to convert the pattern into round unevenness, and an insulating layer having round unevenness in the reflective region r. 303 is formed.

도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 절연층(303)을 포함하는 기판(301) 상에 반사 물질(예컨대, Al 등)을 도포하고 패터닝하여, 반사 영역(r)에 상응하는 상기 절연층(303) 상에 반사층(305)을 형성한다. As shown in FIG. 4C, a reflective material (for example, Al, etc.) is coated and patterned on the substrate 301 including the insulating layer 303 to form the insulating layer 303 corresponding to the reflective region r. ) To form a reflective layer 305.

따라서, 반사 영역(r)은 화소 영역(P)에 포함될 수 있다. 반사 영역(r) 이외의 영역은 투과 영역(t)으로 정의된다. 반사 영역(r)은 광이 반사되는 영역을 의미하고, 투과 영역(t)은 광이 투과되는 영역을 의미한다.Therefore, the reflective region r may be included in the pixel region P. FIG. An area other than the reflection area r is defined as the transmission area t. The reflection area r means an area where light is reflected, and the transmission area t means an area where light is transmitted.

도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 반사층(305)을 포함하는 기판(301)의 전면 상에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(R, G, B)을 포함하는 컬러필터층(309)을 형성한다. 상기 컬러필터층(309)은 적색 레진을 도포한 후 그 위에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이를 마스크로 하여 적색 컬러필터를 형성한다. 이어서, 녹색 레진을 도포한 후 그 위에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이를 마스크로 하여 녹색 컬러필터를 형성한다. 마찬가지로, 청색 컬러필터도 이와 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4D, the color filter layer 309 including the red, green, and blue color filters R, G, and B is formed on the entire surface of the substrate 301 including the reflective layer 305. The color filter layer 309 is formed by applying a red resin and then forming a photoresist pattern thereon, using the mask as a mask to form a red color filter. Subsequently, after applying green resin, a photoresist pattern is formed thereon, and a green color filter is formed using the photoresist as a mask. Similarly, a blue color filter can also be formed by this same process.

상기 기판(301)의 전면 상에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(R, G, B)가 형성되므로, 각 컬러필터(R, G, B) 사이는 인접되도록 형성될 수 있다. 따라서, 반사 모드시 주변광이 반드시 각 컬러필터(R, G, B)를 통과하여 색을 표현할 수 있도록 설계될 수 있다.Since the red, green, and blue color filters R, G, and B are formed on the entire surface of the substrate 301, the color filters R, G, and B may be adjacent to each other. Therefore, in the reflection mode, the ambient light may be designed to express colors by passing through each color filter (R, G, B).

도 4e에 도시한 바와 같이, 기판(301) 상에 오버 코팅 물질을 도포하고 패터닝하여, 상기 반사층(305)에 해당하는 영역, 즉 반사 영역(r)의 컬러필터층(309) 상에 그 표면이 평평한 오버코팅층(311)을 형성한다.As shown in FIG. 4E, an overcoating material is applied and patterned on the substrate 301 so that its surface is formed on the color filter layer 309 of the region corresponding to the reflective layer 305, that is, the reflective region r. The flat overcoat layer 311 is formed.

이와 같은 공정에 의해 반사층(305)을 구비한 컬러필터기판(300)이 제조될 수 있다.By such a process, the color filter substrate 300 having the reflective layer 305 may be manufactured.

따라서, 본 발명은 유기 물질로 이루어진 절연층을 컬러필터기판 공정에서 형성되도록 함으로써, 종래와 같이 어레이기판에 절연층을 형성하기 위해 어레이기판 공정에서 컬러필터기판 공정으로 이동하게 됨에 따라 이동 중에 발생하는 오염을 방지할 수 있다. Therefore, according to the present invention, an insulating layer made of an organic material is formed in a color filter substrate process, and thus, the substrate is moved from the array substrate process to the color filter substrate process in order to form an insulation layer on the array substrate. Contamination can be prevented.

또한, 본 발명은 반사층과 절연층을 컬러필터기판에 형성함으로써, 반사층 상부나 절연층 하부에 SiNx와 같은 무기막을 형성할 필요가 없으므로 공정이 단순해지고 공정 비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the reflective layer and the insulating layer are formed on the color filter substrate, there is no need to form an inorganic film such as SiNx on the reflective layer or the insulating layer, thereby simplifying the process and reducing the process cost.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 반사층과 절연층을 컬러필터기판에 배치함으로써, 반사층 상부나 절연층 하부에 SiNx와 같은 무기막이 필요치 않게 되어 구조가 단순해질 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, by arranging the reflective layer and the insulating layer on the color filter substrate, an inorganic film such as SiNx is not required on the reflective layer or the insulating layer, thereby simplifying the structure.

본 발명에 의하면, 반사층 상에 평평한 오버코팅층을 배치함으로써, 반사 영역의 셀갭을 정확하고 용이하게 설계할 수 있다.According to the present invention, by arranging a flat overcoat layer on the reflective layer, the cell gap of the reflective region can be designed accurately and easily.

본 발명에 의하면, 반사층과 절연층을 컬러필터기판에 형성함으로써, 기판 공정 라인 간이 이동이 필요치 않아 이동 중에 발생되는 오염을 방지할 수 있다. According to the present invention, by forming the reflective layer and the insulating layer on the color filter substrate, it is not necessary to move between the substrate processing lines, thereby preventing contamination caused during the movement.

본 발명에 의하면, 반사층과 절연층을 컬러필터기판에 형성함으로써, 반사층 상부나 절연층 하부에 SiNx와 같은 무기막을 형성할 필요가 없으므로 공정이 단순해지고 공정 비용을 절감할 수 있다. According to the present invention, since the reflective layer and the insulating layer are formed on the color filter substrate, there is no need to form an inorganic film such as SiNx on the reflective layer or the insulating layer, thereby simplifying the process and reducing the process cost.

Claims (10)

투과 영역과 반사 영역이 정의된 기판;A substrate in which transmission and reflection regions are defined; 상기 기판 상에 형성되며, 상기 반사 영역에 요철을 갖는 절연층;An insulating layer formed on the substrate and having irregularities in the reflective region; 상기 반사 영역에 상응하는 상기 절연층 상에 형성된 반사층;A reflective layer formed on the insulating layer corresponding to the reflective region; 상기 반사층을 포함하는 상기 기판의 전면 상에 형성된 적색, 녹색 및 청색 컬러필터를 포함한 컬러필터층; 및A color filter layer including red, green, and blue color filters formed on an entire surface of the substrate including the reflective layer; And 상기 반사 영역에 상응하는 상기 컬러필터층 상에 형성된 오버코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터기판.And an overcoat layer formed on the color filter layer corresponding to the reflective region. 제1항에 있어서, 상기 요철은 라운드 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러필터기판.The color filter substrate of claim 1, wherein the irregularities have a round shape. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 감광성 유기 절연물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터기판.The color filter substrate of claim 1, wherein the insulating layer comprises a photosensitive organic insulating material. 제1항에 있어서, 상기 반사층은 상기 절연층의 요철과 동일한 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러필터기판.The color filter substrate of claim 1, wherein the reflective layer is formed to have the same shape as the unevenness of the insulating layer. 제1항에 있어서, 상기 각 컬러필터 사이는 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러필터기판.The color filter substrate of claim 1, wherein the color filters are adjacent to each other. 투과 영역과 반사 영역이 정의된 기판; 상기 기판 상에 형성되며, 상기 반사 영역에 요철을 갖는 절연층; 상기 반사 영역에 상응하는 상기 절연층 상에 형성된 반사층; 상기 반사층을 포함하는 상기 기판의 전면 상에 형성된 적색, 녹색 및 청색 컬러필터를 포함한 컬러필터층; 및 상기 반사 영역에 상응하는 상기 컬러필터층 상에 형성된 오버코팅층을 포함하는 컬러필터기판;A substrate in which transmission and reflection regions are defined; An insulating layer formed on the substrate and having irregularities in the reflective region; A reflective layer formed on the insulating layer corresponding to the reflective region; A color filter layer including red, green, and blue color filters formed on an entire surface of the substrate including the reflective layer; And an overcoat layer formed on the color filter layer corresponding to the reflective region. 상기 컬러필터기판에 대향 배치되고, 박막트랜지스터가 어레이로 배치된 어레이기판;An array substrate disposed opposite the color filter substrate and having thin film transistors arranged in an array; 상기 컬러필터기판과 상기 어레이기판 사이에 개재된 액정층; 및A liquid crystal layer interposed between the color filter substrate and the array substrate; And 상기 컬러필터기판의 저면에 배치된 백라이트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a backlight unit disposed on the bottom surface of the color filter substrate. 제6항에 있어서, 상기 오버코팅층에 의해 상기 투과 영역의 셀갭과 상기 반사 영역의 셀갭의 비율이 조절되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the ratio of the cell gap of the transmission area to the cell gap of the reflection area is controlled by the overcoating layer. 투과 영역과 반사 영역이 정의된 기판 상에 절연 물질을 증착하고 노광하여, 상기 반사 영역에 요철을 갖는 절연층을 형성하는 단계;Depositing and exposing an insulating material on a substrate having a transmissive region and a reflective region defined therein to form an insulating layer having irregularities in the reflective region; 상기 절연층 상에 반사 물질을 증착하고 패터닝하여, 상기 반사 영역에 반사층을 형성하는 단계;Depositing and patterning a reflective material on the insulating layer to form a reflective layer in the reflective region; 상기 반사층을 포함하는 기판의 전면 상에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터를 포함하는 컬러필터층을 형성하는 단계; 및Forming a color filter layer including red, green, and blue color filters on the entire surface of the substrate including the reflective layer; And 상기 반사 영역에 상응하는 상기 컬러필터층 상에 오버코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 컬러필터기판의 제조 방법.Forming an overcoating layer on the color filter layer corresponding to the reflective region. 제8항에 있어서, 상기 절연 물질은 감광성 유기 절연 물질인 것을 특징으로 하는 컬러필터기판의 제조 방법.The method of claim 8, wherein the insulating material is a photosensitive organic insulating material. 제8항에 있어서, 상기 각 컬러필터 사이는 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러필터기판의 제조 방법.The method of manufacturing a color filter substrate according to claim 8, wherein the color filters are adjacent to each other.
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