KR920000476B1 - Color filter for lcd - Google Patents

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Abstract

The color filter for liquid crystal display is prepared by forming silicon nitride film (8) between transparent resin film (6) to smooth and protect filter surface and transparent electroconductive film (7) for electrode. Black matrix (2) and patterns of blue, green and red filters (3,4,5) are placed on the glass substrate (1). The silicon nitride film (8) is formed and grown by decomposing ammonia and silane gases at 130-250 deg.C in a plasma chemical reactor. The film thickness of (6), (7) and (8) is 1-1.5 μm, 500-1000 angstrom and 3000-5000 angstrom, respectively.

Description

액정 디스플레이용 컬러 필터Color Filters for Liquid Crystal Displays

제1도는 액정 디스플레이용 컬러 필터의 평면을 보인 도면.1 is a plan view of a color filter for a liquid crystal display.

제2도는 선행기술에 의해 제작된 액정 디스플레이용 컬러 필터의 일부분 단면도.2 is a partial cross-sectional view of a color filter for a liquid crystal display manufactured by the prior art.

제3도는 본 발명에 따라 제작된 액정 디스플레이용 컬러 필터의 일부분을 보인 단면도.3 is a cross-sectional view showing a part of a color filter for a liquid crystal display manufactured according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 유리 기판 2 : 블랙 매트릭스1: glass substrate 2: black matrix

3 : 청색 필터 4 : 녹색 필터3: blue filter 4: green filter

5 : 적색 필터 6 : 투명 수지막5: red filter 6: transparent resin film

7 : 투명 도전막(ITO) 8 : 질화 실리콘막7 transparent conductive film (ITO) 8 silicon nitride film

본 발명은 액정 디스플레이용 컬러 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필터 표면의 평탄화와 보호를 위해 도포하는 유기 투명 폴리이미드 수지와 무기 투명 도전막(ITO) 사이에 질화 실리콘막을 형성하여 투명 수지막과 투명 도전막의 박리 현상을 방지함과 아울러 투명 도전막의 오염을 방지하는 컬러 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display, and more particularly, to form a silicon nitride film between an organic transparent polyimide resin and an inorganic transparent conductive film (ITO) applied for flattening and protecting the surface of the filter. The present invention relates to a color filter which prevents the peeling phenomenon of the transparent conductive film and prevents contamination of the transparent conductive film.

일반적으로 액정 디스플레이용 컬러 필터의 평면은 제1도에 도시된 바와 같으며, 그 단면은 제2도와 같은 구성을 가진바, 이를 간단히 서술하면 다음과 같다.In general, the plane of the color filter for a liquid crystal display is as shown in FIG. 1, and the cross section has the configuration as shown in FIG. 2, which is briefly described as follows.

즉, 유리기판(1)상에 광(光) 차단용 크롬(Cr)막을 형성한 후 감광재도포, 마스크 노광 등의 방법을 사용하여 블랙 매트릭스(2)를 형성시킨다. 다음에 소정의 분광특성을 갖는 청색(Blue)수지를 도포하고, 감광재를 도포하여 감광재 패턴을 형성시킨 후 감광재와 청색수지를 현상하여 패턴을 형성시킨 다음 감광재를 제거하여 청색 필터(3)를 만든다. 다음에 녹색(Green) 적색(Red)수지를 사용하여 상기와 동일한 방법으로 반복 실시하여 녹색 필터(4)와 청색 필터(5)를 각각 만든다.That is, after forming a light blocking chromium (Cr) film on the glass substrate 1, the black matrix 2 is formed using methods, such as photosensitive material application and mask exposure. Next, a blue resin having a predetermined spectral characteristic is applied, a photosensitive material is applied to form a photosensitive material pattern, a photosensitive material and a blue resin are developed to form a pattern, and then the photosensitive material is removed to remove the blue filter ( 3) make Next, the green filter 4 and the blue filter 5 are made by repeating the same procedure as above using the green red resin.

이와 같이 제작된 색필터 패턴에 표면의 평탄화와 보호를 위해 투명 수지막(6)인 보호층을 형성하고, 전극용 투명 도전막(7)을 투명 수지막(6)위에 형성하여 색 필터를 제조한다.A color filter is manufactured by forming a protective layer, which is a transparent resin film 6, on the color filter pattern manufactured as described above, and forming a transparent conductive film 7 for electrodes on the transparent resin film 6. do.

상기한 바와 같이 필터를 제작하는데 있어 대두된 문제점은, 첫째, 유기투명 폴리이미드 수지인 투명 수지막(6)위에 스퍼터(Sputter)등의 방법으로 투명 도전막(7)을 증착할 경우 이온 충격에 의해 보호층인 투명 수지막(6)이 침식되어 투명 도전막(7)중에 섞어 들어가기 때문에 투명 도전막(7)이 매우 불균일 해짐과 아울러 오염되어 신호전극인 투명 도전막(7)의 단선을 유발하는바, 액정 디스플레이 장치에 장착 했을때는 소망하는 화상신호를 얻을 수 없었다.As mentioned above, a problem that arises in manufacturing a filter is, firstly, when the transparent conductive film 7 is deposited on the transparent resin film 6, which is an organic transparent polyimide resin, by a sputtering method or the like. As a result, the transparent resin film 6 as a protective layer erodes and mixes in the transparent conductive film 7, thereby making the transparent conductive film 7 very uneven and contaminating, causing disconnection of the transparent conductive film 7 as a signal electrode. When mounted on a liquid crystal display device, the desired image signal could not be obtained.

둘째, 보호층인 투명 수지막(6)의 재질이 유기 투명 폴리이미드 수지와 무기 투명 도전막(7)의 재질 특성상 친화력이 없기 때문에 쉽게 박리되어 신뢰성에 문제가 있었다.Second, since the material of the transparent resin film 6 as the protective layer has no affinity in terms of the material properties of the organic transparent polyimide resin and the inorganic transparent conductive film 7, there is a problem in reliability.

따라서 본 발명은 선행기술에 따라 컬러 필터를 제조할 때 투명 수지막과 투명 도전막의 재질 특성상 수반되는 박리현상과 투명 도전막의 단선 등의 결점을 해소하고자 인출한 것으로서, 투명 수지막과 투명 도전막 사이에 상호 친화력을 갖고 있는 질화 실리콘막을 개재하여된 컬러 필터를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.Therefore, the present invention is drawn to solve the defects such as peeling phenomenon and disconnection of the transparent conductive film accompanying the material properties of the transparent resin film and the transparent conductive film when manufacturing the color filter according to the prior art, between the transparent resin film and the transparent conductive film It is an object of the present invention to provide a color filter via a silicon nitride film having mutual affinity.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 컬러 필터는 색필터 패턴에 표면의 평탄화와 보호를 위해 형성하는 투명 수지막과 전극용 투명 도전막 사이에 상호 친화력이 있는 질화 실리콘막을 개재하여 형성함을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the color filter according to the present invention is formed on the color filter pattern by interposing a silicon nitride film having mutual affinity between the transparent resin film formed for planarization and protection of the surface and the transparent conductive film for electrodes. It features.

이하, 예시된 도면을 통하여 본 발명에 따른 컬러 필터를 더욱 구체화하여 기술하기로 한다.Hereinafter, the color filter according to the present invention will be described in more detail with reference to the illustrated drawings.

본 발명에 의해 제작된 컬러필터는 제3도와 같은 단면을 가지는데, 이는 다음과 같이 제작된다.The color filter manufactured by the present invention has a cross section as shown in FIG. 3, which is manufactured as follows.

유리 기판(1)상에 스퍼터링(Sputtering) 또는 전자선 증착 방법으로 크롬(Cr)을 코팅(coating)한 후 감광재를 도포하고, 건조시킨 다음 블랙 매트릭스용 마스크를 개재시켜 노광하고 현상하여 감광재 패턴을 형성시키고, 연이어 크롬막을 습식 에칭하여 크롬 패턴을 형성하며, 감광재를 제거하여 블랙 매트릭스(2)를 형성한다.After chromium (Cr) is coated on the glass substrate 1 by sputtering or electron beam deposition, a photoresist is applied, dried, exposed and developed through a black matrix mask, and then exposed to a photoresist pattern. The chromium film is subsequently wet-etched to form a chromium pattern, and the photosensitive material is removed to form the black matrix 2.

이와 같이 형성된 블랙 매트릭스(2)상에 소정의 분광 특성을 나타내도록 청색수지를 0.5~1.5㎛의두께 회전도포 시키고, 그 위에 감광재를 도포하여 마스크 노광하고 감광재와 청색수지를 현상하여 청색필터의 패턴을 형성시키고 감광재를 제거하여 청색필터(3)를 만든다. 다음에 소정의 분광특성을 나타내도록 0.5~1.5㎛의 두께로 녹색수지를 회전 도포시킨다음 그 위에 감광재를 도포한 후 녹색 필터 패턴의 마스크를 개재시켜 노광한 다음 감광재와 녹색수지를 현상하여 녹색필터 패턴을 형성시키고, 연이어 감광재를 제거하여 녹색 필터(4)를 형성한다.The blue resin is rotated and coated with a thickness of 0.5 to 1.5 µm on the formed black matrix 2 so as to exhibit a predetermined spectral characteristic. Then, a photosensitive material is coated on the mask to expose the mask, and the photosensitive material and the blue resin are developed to develop a blue filter. The blue filter 3 is formed by forming a pattern of and removing a photosensitive material. Next, apply green resin to the thickness of 0.5 ~ 1.5㎛ to show the predetermined spectral characteristics, and then apply the photoresist on it, expose it through the mask of the green filter pattern, then develop the photoresist and green resin. The green filter pattern is formed, and the photosensitive material is subsequently removed to form the green filter 4.

한편, 적색 필터(5)는 상기와 동일한 방법으로 형성하여 작업자가 희망하는 3원색의 컬러 필터를 완성한다.On the other hand, the red filter 5 is formed in the same way as above to complete the color filter of the three primary colors desired by the operator.

상기와 같이 완성된 컬러 필터의 패턴상에 필터 표면의 평탄화를 기하기 위해 투명 폴리이미드 수지를 1~1.5㎛의 두께로 도포하여 투명 수지막(6)을 형성하여 패턴을 완성한 후 필터면 이외의 불필요한 부분의 수지를 제거한다.In order to flatten the surface of the filter on the completed color filter pattern as described above, a transparent polyimide resin is applied in a thickness of 1 to 1.5 µm to form a transparent resin film 6 to complete the pattern, and then Remove unnecessary resin.

이와 같이 패턴이 완성된 후 플라즈마 화학 반응 기상 장치(CVD)로 130~250℃의 온도에서 암모니아와 사일렌가스를 분해하여 300~5000Å의 두께로 질화 실리콘막(8)을 성장시킨다. 여기서 질화 실리콘막(8)의 두깨는 3000Å이하가 양호하나 형성하는데 제어가 어렵다. 그러나 이를 극복하기 위해 5000Å이상으로 성장시키면 광투과율의 손실만 증가될뿐 막의 접착력에 영향을 주지 못하기 때문에 바람직하지 못하다.After the pattern is completed as described above, the silicon nitride film 8 is grown to a thickness of 300 to 5000 Pa by decomposing ammonia and xylene gas at a temperature of 130 to 250 ° C. using a plasma chemical reaction gas phase apparatus (CVD). Here, the thickness of the silicon nitride film 8 is preferably 3000 kPa or less, but difficult to control. However, in order to overcome this, the growth of more than 5000 성장 is not preferable because it only increases the loss of light transmittance and does not affect the adhesion of the film.

상기와 같이 플라즈마 화학 기상 장치(CVD)로 제작된 질화 실리콘막(8)위에 스퍼터(sputter)법으로 투명 도전막(7)을 500~1000Å의 두께로 성장시킨 다음 실제 필터면 이외에 성장된 불필요 부분을 제거하기 위해 필터 패턴제작시와 동일한 방법으로 감광재도포, 마스크노광을 실시하여 투명 도전막(ITO) 및 질화 실리콘의 순서로 각각 습식 및 건식에칭을 실시하여 최종적으로 필터를 완성한다.The unnecessary portion grown on the silicon nitride film 8 manufactured by the plasma chemical vapor deposition device (CVD) by the sputtering method to a thickness of 500 to 1000 mW, and then grown outside the actual filter surface. In order to remove the photoresist, the photosensitive material is applied and the mask exposure is performed in the same manner as the fabrication of the filter pattern to perform wet and dry etching in the order of the transparent conductive film (ITO) and silicon nitride, respectively, to finally complete the filter.

이와 같이 제작된 컬러 필터를 액정 디스플레이의 각 화소에 대응시켜 접착하여 3원색의 화면 표시가 가능하도록 사용되어진다.The color filters thus produced are used in correspondence with the respective pixels of the liquid crystal display to enable screen display of three primary colors.

그리고 상기에서는 본 발명에 따른 컬러 필터를 제조할 때 색소형 유기수지를 사용한 필터를 예로 들었으나, 유기 수지를 다른방법, 즉 유기재료를 염색하여 필터를 제조하는 경우에도 본 발명이 추구하는 범주에 속하게 된다.In the above, a filter using a dye-type organic resin is used as an example in the manufacture of a color filter according to the present invention. However, the organic resin may be applied to other methods, that is, in the case of producing a filter by dyeing an organic material. It belongs.

상술한 바와 같이 컬러 필터를 제조함에 따라 발생하는 장점은, 첫째, 질화 실리콘막은 유기 폴리이미드 수지와 무기 투명 도전막(ITO)에 강한 접착력을 갖고 있어 박리될 염려가 없다.Advantages arising from manufacturing the color filter as described above, first, the silicon nitride film has a strong adhesive force to the organic polyimide resin and the inorganic transparent conductive film (ITO), there is no fear of peeling.

둘째, 투명 도전막(ITO)이 질화 실리콘막 상에 적층되기 때문에 선행기술에서 유기 투명 폴리이미드 수지막에 적층하므로써 발생하는 불순물의 흔입을 근본적으로 방지할 수 있다.Second, since the transparent conductive film ITO is laminated on the silicon nitride film, it is possible to fundamentally prevent the incidence of impurities generated by laminating the organic transparent polyimide resin film in the prior art.

Claims (3)

유리기판(1)상에 블랙 매트릭스(2) 및 청, 녹, 적색 필터(3)(4)(5)로된 색 필터 패턴위에 필터 표면의 평탄화와 보호를 위해 형성하는 투명 수지막(6)과 전극용 투명 도전막(7)사이에 질화 실리콘막(8)을 형성하여 됨을 특징으로 하는 액정 디스 플레이용 컬러 필터.A transparent resin film 6 formed on the glass substrate 1 for flattening and protecting the surface of the filter on the color filter pattern of the black matrix 2 and the blue, green, and red filters 3, 4, and 5, respectively. And a silicon nitride film (8) formed between the electrode and the transparent conductive film (7) for electrodes. 제1항에 있어서, 상기한 질화 실리콘막(8)을 형성하는데 있어 플라즈마 화학 반응기장 장치로 130~250℃의 온도에서 암모니아와 사일렌가스를 분해하여 성장시킴을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 컬러 필터.The color filter for liquid crystal display according to claim 1, wherein in forming the silicon nitride film 8, ammonia and xylene gas are decomposed and grown at a temperature of 130 to 250 DEG C using a plasma chemical reactor field apparatus. . 제1항에 있어서, 상기 투명 수지막(6)의 두께를 1~1.5㎛로 하고, 질화 실리콘막(8)의 두께를 3000~5000Å사이로 하며, 투명 도전막(7)을 500~1000Å의 두께로 각각 형성함을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 컬러 필터.The thickness of the said transparent resin film 6 is 1-1.5 micrometers, the thickness of the silicon nitride film 8 is 3000-5000 micrometers, and the transparent conductive film 7 has a thickness of 500-1000 micrometers. Each color filter for liquid crystal display, characterized in that formed.
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