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KR20070069925A - Color filter substrate and manufacturing method thereof, and liquid crystal display device comprising same and manufacturing method thereof - Google Patents

Color filter substrate and manufacturing method thereof, and liquid crystal display device comprising same and manufacturing method thereof Download PDF

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KR20070069925A
KR20070069925A KR1020050132591A KR20050132591A KR20070069925A KR 20070069925 A KR20070069925 A KR 20070069925A KR 1020050132591 A KR1020050132591 A KR 1020050132591A KR 20050132591 A KR20050132591 A KR 20050132591A KR 20070069925 A KR20070069925 A KR 20070069925A
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KR
South Korea
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color filter
black matrix
substrate
liquid crystal
forming
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Withdrawn
Application number
KR1020050132591A
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Korean (ko)
Inventor
김종희
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 공정을 단순화할 수 있는 칼라필터기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 투명기판; 상기 투명기판 상에 형성된 블랙매트릭스; 및 상기 블랙매트릭스를 제외한 상기 투명기판 상에 형성된 칼라필터를 포함하여 구성된 칼라필터기판 및 그 제조방법과 이를 포함하는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a color filter substrate and a method for manufacturing the same, which can simplify the process; A black matrix formed on the transparent substrate; And a color filter substrate including a color filter formed on the transparent substrate except for the black matrix, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display device including the same and a method of manufacturing the same.

Description

칼라필터기판 및 그 제조방법과 이를 포함하는 액정표시소자 및 그 제조방법{COLOR FILTER SUBSTRATE AND FABRICATION METHOD THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME, AND FABRICATION METHOD THEREOF}COLOR FILTER SUBSTRATE AND FABRICATION METHOD THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME, AND FABRICATION METHOD THEREOF}

도 1a는 일반적인 수평전계방식 액정표시소자를 나타낸 평면도.1A is a plan view showing a general horizontal field type liquid crystal display device.

도 1b는 도 1a에서 I-I'의 단면을 나타낸 단면도.FIG. 1B is a cross-sectional view showing a cross section taken along line II ′ in FIG.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시소자를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to the present invention.

도 3a ~ 도 3e는 본 발명에 따른 칼라필터기판의 제조방법을 나타낸 공정단면도.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a color filter substrate according to the present invention.

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

103: 데이터라인 106: 공통전극103: data line 106: common electrode

107: 화소전극 113: 게이트절연막107: pixel electrode 113: gate insulating film

115: 보호막 123, 223: 블랙매트릭스115: Shield 123, 223: Black Matrix

125, 225: 칼라필터 130: 액정층125, 225: color filter 130: liquid crystal layer

240: 마스크 250: 슬릿마스크240: mask 250: slit mask

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 공정을 단순할 수 있도록 한 칼라필터기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a color filter substrate and a method of manufacturing the same, which simplify the process.

고화질, 저전력의 평판표시소자(flat panel display device)로서 주로 사용되는 트위스트 네마틱모드(twisted nematic mode) 액정표시소자(liquid crystal display device)는 시야각이 좁다는 단점이 있다. 이것은 액정분자의 굴절율 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로, 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 액정패널(liquid crystal display panel)에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직방향으로 배향되기 때문이다.The twisted nematic mode liquid crystal display device, which is mainly used as a flat panel display device of high quality and low power, has a disadvantage in that the viewing angle is narrow. This is due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules, because the liquid crystal molecules oriented horizontally with the substrate are oriented almost perpendicular to the substrate when a voltage is applied to the liquid crystal display panel.

따라서, 액정분자를 기판과 거의 수평한 방향으로 배향하여 시야각 문제를 해결하는 수평전계방식 액정표시소자(In Plane Switching mode LCD)가 최근에 활발하게 연구되고 있다.Accordingly, in-plane switching mode LCD (LCD), which solves the viewing angle problem by aligning liquid crystal molecules in a substantially horizontal direction with a substrate, has been actively studied in recent years.

도 1은 일반적인 수평전계방식 액정표시소자의 단위화소를 개략적으로 도시한 것으로, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 I-I'선의 단면도이다.FIG. 1 schematically illustrates a unit pixel of a general horizontal field type liquid crystal display device, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1A.

도면에 도시된 바와 같이, 투명한 제 1기판(10) 상에 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)이 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의한다. 실제의 액정표시소자에서는 n개의 게이트라인(1)과 m개의 데이터라인(3)이 교차하여 n×m개의 화소가 존재하지만, 도면에는 설명을 간단하게 하기 위해 단지 한 화소만을 나타내었다.As shown in the figure, the gate line 1 and the data line 3 are vertically and horizontally arranged on the transparent first substrate 10 to define a pixel area. In an actual liquid crystal display device, n gate lines 1 and m data lines 3 intersect with n x m pixels, but only one pixel is shown in the figure for simplicity.

상기 게이트라인(1)과 데이터라인(3)의 교차점에는 게이트전극(1a), 액티브층(5) 및 소스/드레인전극(2a,2b)으로 구성된 박막트랜지스터(thin film transistor;9)가 배치되어 있으며, 상기 게이트전극(1a) 및 소스/드레인전극(2a, 2b)은 각각 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)에 접속된다. 또한, 게이트절연막(8)은 기판 전체에 걸쳐서 적층되어 있다.A thin film transistor 9 composed of a gate electrode 1a, an active layer 5, and source / drain electrodes 2a and 2b is disposed at an intersection point of the gate line 1 and the data line 3. The gate electrode 1a and the source / drain electrodes 2a and 2b are connected to the gate line 1 and the data line 3, respectively. In addition, the gate insulating film 8 is laminated over the entire substrate.

화소영역 내에는 상기 게이트라인(1)과 평행하게 공통라인(4)이 배열되고, 액정분자를 스위칭 시키는 적어도 한쌍의 전극 즉, 공통전극(6)과 화소전극(7)이 데이터라인(3)과 평행하게 배열되어 있다. 상기 공통전극(6)은 게이트라인(1)과 동시에 형성되어 공통라인(4)에 접속되며, 화소전극(7)은 소스/드레인전극(2a,2b)과 동시에 형성되어 박막트랜지스터(9)의 드레인전극(2b)과 접속된다. 그리고, 상기 소스/드레인전극(2a, 2b)을 포함하는 기판 전체에 걸쳐서 보호막(11)이 형성되어 있다. 또한, 상기 공통라인(4)과 중첩되어 형성되며, 화소전극(7)과 접속하는 화소전극라인(14)은 그 사이에 개재된 절연막(8)을 사이에 두고 스토리지커패시터(Cst)를 형성한다.In the pixel region, the common line 4 is arranged in parallel with the gate line 1, and at least one pair of electrodes for switching the liquid crystal molecules, that is, the common electrode 6 and the pixel electrode 7, includes the data line 3. It is arranged parallel to. The common electrode 6 is formed at the same time as the gate line 1 and connected to the common line 4, and the pixel electrode 7 is formed at the same time as the source / drain electrodes 2a and 2b to form the thin film transistor 9. It is connected to the drain electrode 2b. A protective film 11 is formed over the entire substrate including the source / drain electrodes 2a and 2b. In addition, the pixel electrode line 14 overlapping with the common line 4 and connected to the pixel electrode 7 forms a storage capacitor Cst with an insulating film 8 interposed therebetween. .

그리고, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20)의 대향면에는 액정의 초기 배향방향을 결정짓는 배향막(12a,12b)이 도포되어 있으며, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20) 사이에는 상기 공통전극(6) 및 화소전극(7)에 인가되는 전압에 의해 빛의 투과율을 조절하는 액정층(13)이 형성되어 있다. On the opposing surfaces of the first substrate 10 and the second substrate 20, alignment films 12a and 12b for determining the initial alignment direction of the liquid crystal are coated, and the first substrate 10 and the second substrate are coated. A liquid crystal layer 13 for controlling light transmittance by the voltage applied to the common electrode 6 and the pixel electrode 7 is formed between the 20.

또한, 제2기판(20)에는 박막트랜지스터(9), 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스(Black Matrix;21)와 칼라를 구현하기 위한 칼라필터(23) 및 상기 칼라필터(23)를 평탄화하는 오버코트막(25)가 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(21)는 크롬(Cr)과 같은 금속물질을 사용할 수 있으나, 수평전계방식에서는 화소전극(7)과 공통전극(6) 사이의 횡전계에 영향을 주기 때문에 블랙수지를 주로 사용한다.In addition, the second substrate 20 has a black matrix 21 that prevents light from leaking into the thin film transistor 9, the gate line 1, and the data line 3, and a color filter for implementing color. 23 and an overcoat film 25 for planarizing the color filter 23 are formed. The black matrix 21 may use a metal material such as chromium (Cr). However, in the horizontal electric field method, the black matrix 21 mainly uses black resin because it affects the transverse electric field between the pixel electrode 7 and the common electrode 6. .

상기 칼라필터(23)는 칼라잉크를 도포한 후, 마스크를 통해 광을 선택적으로 조사한 다음, 현상공정을 통해 형성하게 된다. 그런데, 노광시, 의도하지 않은 영역까지 노광이 이루어짐에 따라, 도면에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(21) 상부에도 칼라필터(23)가 형성된다. 이에 따라, 상기 칼라필터(23) 표면에 단차가 형성되는데, 상기 단차로 인해 상기 제1기판(10)과 제2기판(20) 사이에 형성되는 액정변동에 따른 중력불량 및 터치불량과 같은 화질불량이 발생하게 된다The color filter 23 is formed by applying a color ink, selectively irradiating light through a mask, and then developing. However, as the exposure is performed to an unintended area during exposure, the color filter 23 is formed on the black matrix 21 as shown in the drawing. Accordingly, a step is formed on the surface of the color filter 23, and the image quality such as gravity failure and touch failure due to liquid crystal fluctuations formed between the first substrate 10 and the second substrate 20 due to the step difference. Defects will occur

따라서, 종래에는 이러한 문제들을 해결하기 위해 상기 칼라필터(23) 표면을 평탕화하기 위한 오버코트막(25)을 형성해야 하므로, 칼라필터기판의 공정이 복잡해지는 문제가 있었다.Therefore, in order to solve these problems, the overcoat film 25 for leveling the surface of the color filter 23 has to be formed in the related art, so that the process of the color filter substrate is complicated.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 슬릿마스크 또는 하프톤(half-tone)마스크를 사용하여 상기 블랙매트릭스 사이영역에 칼라필터를 형성함으로써, 오버코트막 공정을 생략할 수 있는 칼라필터기판 및 그 제조방법과 이를 포함하는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to form an overcoat film by forming a color filter in the area between the black matrices using a slit mask or a half-tone mask. The present invention provides a color filter substrate and a method of manufacturing the same, a liquid crystal display device including the same, and a method of manufacturing the same.

기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in detail in the configuration and claims of the following invention.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투명기판; 상기 투명기판 상에 형성된 블랙매트릭스; 및 상기 블랙매트릭스를 제외한 상기 투명기판 상에 형성된 칼라필터를 포함하여 구성된 칼라필터기판를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a transparent substrate; A black matrix formed on the transparent substrate; And it provides a color filter substrate comprising a color filter formed on the transparent substrate except the black matrix.

이때, 상기 블랙매트릭스는 블랙수지 또는 크롬(Cr)과 같은 금속물질로 형성될 수 있다.In this case, the black matrix may be formed of a metal material such as black resin or chromium (Cr).

또한, 본 발명은 제1 및 제2기판; 상기 제2기판 상에 형성된 블랙매트릭스;In addition, the present invention is the first and second substrate; A black matrix formed on the second substrate;

상기 블랙매트릭스를 제외한 상기 제2기판 상에 형성된 칼라필터; 및 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 액정표시소자를 제공하며, 상기 제1기판은 박막트랜지스터 어레이기판이다.A color filter formed on the second substrate except for the black matrix; And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate, wherein the first substrate is a thin film transistor array substrate.

또한, 본 발명은 투명한 기판을 준비하는 단계; 상기 투명한 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계; 및 상기 블랙매트릭스를 제외한 상기 제2기판 상에 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 상기 칼라필터를 형성하는 단계는, 블랙매트릭스를 포함하는 투명한 기판 상에 칼라필터 형성용 잉크를 도포하는 단계; 상기 블랙매트릭스를 제외한 영역에 광투과부를 가지며, 광투과부의 양측에 슬릿부를 갖는 마스크를 통해 광을 조사하는 단계; 및 상기 블랙매트릭스을 제외한 투명기판 상에 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a transparent substrate; Forming a black matrix on the transparent substrate; And forming a color filter on the second substrate except for the black matrix, wherein the forming of the color filter comprises applying a color filter forming ink on a transparent substrate including a black matrix. Doing; Irradiating light through a mask having a light transmitting portion in an area excluding the black matrix and having slit portions on both sides of the light transmitting portion; And forming a color filter on the transparent substrate except for the black matrix.

이때, 상기 광투광부의 양측에 광을 일부만 투과시키도록 반투광부가 마련딘 마스크를 사용할 수도 있다.In this case, a mask provided with a semi-transmissive portion may be used so that only part of the light is transmitted to both sides of the light transmitting portion.

또한, 본 발명은 박막트랜지스터 어레이가 형성된 제1기판을 준비하는 단계; 블랙매트릭스 및 블랙매트릭스를 제외한 영역에 칼라필터가 형성된 제2기판을 준비하는 단계; 및 상기 제1 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이 루어지는 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a first substrate on which the thin film transistor array is formed; Preparing a second substrate on which a color filter is formed in an area excluding the black matrix and the black matrix; And it provides a method for manufacturing a liquid crystal display device comprising the step of forming a liquid crystal layer between the first and second substrate.

상기한 바와 같이, 본 발명은 칼라필터 형성시, 광투과부의 양측에 슬릿부 또는 반투과부가 마련된 마스크를 사용하여, 칼라필터가 블랙매릭스와 중첩하지 않도록하여, 이들간의 중첩에 의해 발생되는 칼라필터의 단차를 제거함으로써, 오버코트막을 제거할 수 있는 칼라필터 및 그 제조방법을 제공한다. 즉, 본 발명에서는 투명기판 상에 블랙매트릭스를 형성하고, 상기 블랙매트릭스를 제외한 투명기판 상에 칼라필터를 형성함으로써, 블랙매트릭스와 칼라필터의 중첩에 의해 발생되는 단차를 제거하고, 상기 단차로 인해 발생되는 액정량의 변동을 막는다. 이와 같이, 본 발명은 액정량의 변동을 막음으로써, 오버코트막 공정을 생략하여 칼라필터의 제조공정을 더욱 단순화할 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention uses a mask provided with a slit portion or a semi-transmissive portion on both sides of the light transmitting portion when forming the color filter, so that the color filter does not overlap with the black matrix, so that the color is generated by the overlap between them. By removing the step of the filter, a color filter capable of removing the overcoat film and a method of manufacturing the same are provided. That is, in the present invention, the black matrix is formed on the transparent substrate, and the color filter is formed on the transparent substrate except for the black matrix, thereby eliminating the step caused by the overlap of the black matrix and the color filter. Prevents fluctuations in the amount of liquid crystal generated. As described above, the present invention has the advantage that the manufacturing process of the color filter can be further simplified by omitting the overcoat film step by preventing the variation in the amount of liquid crystal.

이하, 첨부한 도면을 통해 본 발명에 따른 칼라필터기판 및 그 제조방법과 이를 포함하는 액정표시소자 및 그 제조방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a color filter substrate according to the present invention and a manufacturing method thereof, a liquid crystal display device including the same, and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시소자(100)는 제1기판(110)과 제2기판(120) 그리고 상기 제1 및 제2기판(110,120) 사이에 형성된 액정층(130)을 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the liquid crystal display device 100 according to the present invention includes a liquid crystal layer 130 formed between the first substrate 110 and the second substrate 120 and the first and second substrates 110 and 120. It is configured to include.

상기 제1기판(110) 상에는 제1방향으로 배열된 복수의 게이트라인(미도시)과 상기 게이트라인과 수직으로 교차하는 제2방향으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 데이터라인(103)이 형성되어 있다.A plurality of gate lines (not shown) arranged in a first direction on the first substrate 110 and a plurality of data lines 103 arranged in a second direction perpendicular to the gate lines to define a plurality of pixel regions. ) Is formed.

그리고, 상기 게이트라인과 데이터라인(103)이 교차지점에는 각 화소를 스위 칭하는 스위칭소자(미도시)가 형성되어 있으며, 상기 스위칭소자는 게이트전극, 반도체층, 소스전극 및 드레인전극으로 구성된다.A switching element (not shown) for switching each pixel is formed at an intersection point of the gate line and the data line 103, and the switching element includes a gate electrode, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode.

상기 화소영역 내에는 수평전계를 발생시키는 공통전극(106) 및 화소전극(107)이 형성되어 있으며, 상기 공통전극(106)과 화소전극(107) 사이에는 게이트절연막(113)과 보호막(115)이 개재되어 있다. 즉, 공통전극(106)은 제1기판(110) 상에 형성되어 있으며, 상기 화소전극(107)은 보호막(115) 상에 형성되어 있다. 그리고, 상기 화소전극(107)은 고개구율을 위해 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성되며, 상기 스위칭소자의 드레인전극과 전기적으로 연결되어 있다.A common electrode 106 and a pixel electrode 107 are formed in the pixel region, and a gate insulating film 113 and a protective film 115 are formed between the common electrode 106 and the pixel electrode 107. Is interposed. That is, the common electrode 106 is formed on the first substrate 110, and the pixel electrode 107 is formed on the passivation layer 115. The pixel electrode 107 is formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) for high opening ratio, and is electrically connected to the drain electrode of the switching device.

도면에 도시하지는 않았지만, 상기 공통전극(106)은 상기 제2기판(120) 상에 형성되고, 상기 화소전극(107)은 상기 화소영역 전면에 걸쳐서 형성될 수도 있다.Although not shown, the common electrode 106 may be formed on the second substrate 120, and the pixel electrode 107 may be formed over the entire pixel area.

한편, 상기 제2기판(120) 상에는 블랙매트릭스(123)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(123)를 제외한 제2기판(120) 상에는 칼라필터(125)가 형성되어 있다. 즉, 상기 블랙매트릭스(123)와 칼라필터(125)는 제1기판(110) 상에 중첩되는 영역이 없이 모두 제1기판(110) 상에 형성되어 있다.Meanwhile, the black matrix 123 is formed on the second substrate 120, and the color filter 125 is formed on the second substrate 120 except for the black matrix 123. That is, the black matrix 123 and the color filter 125 are all formed on the first substrate 110 without overlapping regions on the first substrate 110.

이와 같이, 본 발명은 블랙매트릭스(123)와 칼라필터(125)가 중첩하지 않기 때문에, 이들의 중첩에 의한 칼라필터(125)의 단차가 존재하지 않는다. 따라서, 상기 칼라필터(125)를 평탄화하기 위한 오버코트막을 생략할 수 있는 잇점이 있다.As described above, in the present invention, since the black matrix 123 and the color filter 125 do not overlap, there is no step of the color filter 125 due to their overlap. Therefore, there is an advantage that the overcoat film for planarizing the color filter 125 can be omitted.

더욱이, 종래에는 상기 블랙매트릭스(123)와 칼라필터(125)의 중첩영역에서 발생하는 단차로 인해 오버코트막을 구성해야만 했다. 즉, 공정상 칼라필터(125)와 오버코트막의 중첩영역의 변화로 인해 오버코트막을 형성하지 않을 경우, 중첩영역의 변화로 인해 액정층에 채워지는 액정량이 변화하여 중력불량 및 터치불량이 발생하였다.Furthermore, in the related art, an overcoat film had to be formed due to a step generated in the overlapping region of the black matrix 123 and the color filter 125. That is, when the overcoat layer is not formed due to the change of the overlapping region of the color filter 125 and the overcoat layer in the process, the amount of liquid crystal filled in the liquid crystal layer is changed due to the change of the overlapping region, resulting in a gravity failure and a touch failure.

그러나, 본 발명에서는 블랙매트릭스와 칼라필터와의 중첩영역을 제거함으로써, 이러한 문제점을 해결하여 오버코트막을 생략할 수 있게 된다.However, in the present invention, by eliminating the overlapping region between the black matrix and the color filter, this problem can be solved and the overcoat film can be omitted.

본 발명은 블랙매트릭스와 칼라필터가 중첩하지 않도록 형성하는 것으로, 본 발명의 실시예에서는 수평전계방식 액정표시소자가 기재되어 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 액정 구동모드와 상관없이 블랙매트릭스와 칼라필터의 중첩영역이 존재하지 않는다면, 어떠한 구동모드라도 모두 포함할 것이다. 예를들어, 트위스티드 네마틱(twisted nematic) 액정표시소자등을 포함할 수 있을 것이다.According to the present invention, the black matrix and the color filter are formed so as not to overlap each other. In the exemplary embodiment of the present invention, a horizontal electric field type liquid crystal display device is described, but the present invention is not limited thereto, and the black matrix and the black matrix are not limited to this. If there is no overlapping area of the color filter, all driving modes will be included. For example, it may include a twisted nematic liquid crystal display.

또한, 본 발명은 블랙매트릭스의 형성물질도 제한하지 않으며, 예를 들어, 크롬(Cr) 또는 블랙수지로 등을 모두 사용할 수 있을 것이다.In addition, the present invention does not limit the forming material of the black matrix, for example, chromium (Cr) or may be used as a black resin, or the like.

도 3a ~ 도 3e는 본 발명에 따른 칼라필터기판의 제조공정을 나타낸 공정순서도이다.3A to 3E are process flowcharts illustrating a manufacturing process of a color filter substrate according to the present invention.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 투명한 기판(210)을 준비한 다음, 상기 투명기판(210) 상에 블랙매트릭스 형성용막(223a)을 도포한다. 이때, 상기 블랙매트릭스 형성용막(223a)은 크롬 또는 블랙수지등을 사용할 수 있다.First, as shown in FIG. 3A, a transparent substrate 210 is prepared, and then a black matrix forming film 223a is coated on the transparent substrate 210. In this case, the black matrix forming film 223a may be made of chromium or black resin.

그리고, 블랙수지를 사용한 경우, 빛에 대한 비투과영역이 선택적으로 형성된 마스크(240)로 블랙매트릭스 형성용막(223a)을 블로킹(blocking)한 후, 자외선(도면 상의 화살표)을 조사한다.When black resin is used, the black matrix forming film 223a is blocked with a mask 240 in which a non-transmissive area for light is selectively formed, and then ultraviolet rays (arrows on the drawing) are irradiated.

이어서, 자외선이 조사된 블랙매트릭스 형성용막(223a)을 현상함으로써, 도 3b에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(223)를 형성한다. 이때, 자외선이 조사되지 않은 영역은 현상액에 의해서 제거되기 때문에, 블랙매트릭스(223)는 자외선이 조사된 영역에 형성된다. 한편, 자외선이 조사되지 않은 영역에 잔류하는 블랙매트릭스 형성용 수지를 사용할 수도 있다.Next, the black matrix forming film 223a irradiated with ultraviolet rays is developed to form the black matrix 223 as shown in FIG. 3B. At this time, since the region not irradiated with ultraviolet rays is removed by the developer, the black matrix 223 is formed in the region irradiated with ultraviolet rays. On the other hand, the resin for forming the black matrix remaining in the region not irradiated with ultraviolet rays may be used.

이 후에, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(223)가 형성된 투명기판(210) 상에 R 칼라필터 형성용 수지막(225')을 도포한 다음, 빛에 대한 비투과영역이 선택적으로 형성된 슬릿마스크(250)로 상기 R 칼라필터 형성용 수지막(225')을 블로킹(blocking)한 후, 자외선(도면 상의 화살표)을 조사한다.Subsequently, as shown in FIG. 3C, the R color filter forming resin film 225 ′ is coated on the transparent substrate 210 on which the black matrix 223 is formed, and then a non-transmissive area for light is selectively After blocking the R color filter-forming resin film 225 'with the formed slit mask 250, ultraviolet rays (arrows on the drawing) are irradiated.

이때, 상기 마스크(250)는 R 칼라필터를 형성하고자 하는 영역에 빛을 투과시키는 광투과부(A,B)가 형성되어 있으며, 특히, 상기 광투과부의 양측에 광을 일부만 투과시키는 슬릿패턴(A)이 마련되어 있다. In this case, the mask 250 is formed with light transmitting parts A and B for transmitting light in a region where the R color filter is to be formed, and in particular, a slit pattern A for transmitting only part of light to both sides of the light transmitting part. ) Is provided.

즉, 상기 슬릿패턴(A)은 조사되는 광을 100% 투과시키지 않고 일부만을 투과시킴으로써, 블랙매트릭스(223)와 중첩하는 영역의 R 칼라필터 형성용 수지막에 광이 조사되는 것을 방지한다.That is, the slit pattern A transmits only a part of the irradiated light without transmitting 100%, thereby preventing light from being irradiated onto the resin film for forming R color filters in a region overlapping with the black matrix 223.

일반적으로 특정영역에 100% 광을 투과시키도록 제작된 마스크는 제한된 투과영역에만 광이 조사되더라도, 투과영역과 인접하는 비투과영역까지 일부가 노광되어, 현상후에는 비투과영역의 일부에도 패턴이 남게되는 문제가 발생하게 된다.In general, a mask manufactured to transmit 100% of light to a specific area is exposed to a non-transmissive area adjacent to the transmission area even though light is irradiated only to a limited transmission area, so that a pattern remains on a part of the non-transmission area after development. Problems will arise.

따라서, 본 발명에서는 광투과부의 경계영역에 슬릿패턴을 두어 광을 일부만 투과시킴으로써, 상기 광투과영역과 인접하는 비투과영역의 일부가 노광되는 현상 을 방지하고, 원하는 영역에만 패턴이 형성되도록 한다.Therefore, in the present invention, by placing a slit pattern in the boundary region of the light transmitting portion, only part of the light is transmitted, thereby preventing a part of the non-transmissive region adjacent to the light transmitting region from being exposed and allowing the pattern to be formed only in a desired region.

한편, 상기 슬릿패턴 대신 광을 일부만 투과시키도록 제작된 하프톤마스크를 사용할 수도 있다.Meanwhile, instead of the slit pattern, a halftone mask manufactured to transmit only part of light may be used.

상기한 바와 같이, 슬릿패턴(A)이 마련된 슬릿마스크(250)를 사용하여, 자외선을 조사한 후, 이를 현상액에 적용함으로써, 도 3d에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(223) 사이에 상기 블랙매트릭스(223)과 중첩영역이 없는 R 칼라필터(225a)를 형성한다.As described above, by irradiating ultraviolet rays using the slit mask 250 provided with the slit pattern A, and applying the same to a developer, as shown in FIG. 3D, the black matrix 223 is interposed between the black matrices 223. An R color filter 225a having no overlap region with 223 is formed.

이후에, R 칼라필터층 형성용 수지막 대신, 녹색(G) 및 청색(B) 칼라필터층 형성용 수지막을 이용하여 상기 과정을 반복함으로써, 도 3e에 도시된 바와 같이, G, B 색상의 칼라필터(225b,225c)를 각각 형성하여, R,G,B 칼라필터(225)를 제조한다. 이때에도, 슬릿마스크 또는 하프톤마스크를 적용하여 블랙매트릭스(223)와 중첩하는 영역이 없도록 G 및 B 칼라필터(225b,225c)를 형성한다.Subsequently, the above process is repeated using the green (G) and blue (B) color filter layer forming resin films instead of the R color filter layer forming resin film, as shown in FIG. 3E, as shown in FIG. 3E. 225b and 225c are formed to manufacture R, G and B color filters 225, respectively. In this case, the slit mask or the halftone mask is applied to form the G and B color filters 225b and 225c such that there is no area overlapping with the black matrix 223.

또한, 액정의 구동모드에 따라 상기 칼라필터(225) 상에 공통전극(미도시)을 추가로 형성할 수도 있다.In addition, a common electrode (not shown) may be further formed on the color filter 225 according to the driving mode of the liquid crystal.

이후에, 박막트랜지스터 어레이가 형성된 기판과 합착한 후, 액정층을 형성함으로써, 액정표시소자를 제작할 수 있게 된다.Subsequently, after bonding to the substrate on which the thin film transistor array is formed, the liquid crystal layer is formed, whereby a liquid crystal display device can be manufactured.

상기한 바와 같이, 본 발명은 칼라필터 상부에 오버코트막을 생략할 수 있는 칼라필터기판 및 그 제조방법과 이를 포함하는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공한다. 즉, 본 발명은 슬릿마스크 또는 하프톤마스크를 통해 블랙매트릭스와 중첩하지 않는 칼라필터를 형성함으로써, 오버코트막을 생략할 수 있는 액정표시소자를 제공하는 것으로, 액정의 구동방식에 상관없이 블랙매트릭스와 칼라필터가 중첩된 영역이 없는 구성을 가진 액정표시소자라면 모두 포함할 것이다.As described above, the present invention provides a color filter substrate capable of omitting an overcoat layer on a color filter, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display device including the same and a method of manufacturing the same. In other words, the present invention provides a liquid crystal display device capable of omitting an overcoat layer by forming a color filter that does not overlap with a black matrix through a slit mask or a halftone mask. If the filter is a liquid crystal display device having a configuration with no overlapping region, it will include all.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 본 발명은 슬릿마스크 또는 하프톤 마스크를 통해 블랙매트릭스와 중첩하지 않는 칼라필터를 형성함으로써, 오버코트공정을 생략하여 칼라필터기판의 공정을 단순화할 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a color filter that does not overlap the black matrix through a slit mask or a halftone mask, it is possible to simplify the process of the color filter substrate by eliminating the overcoat process.

이와 같이, 본 발명은 칼라필터공정의 단순화를 통해 액정표시소자의 생산성 을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, the present invention can improve the productivity of the liquid crystal display device by simplifying the color filter process.

Claims (8)

투명기판;Transparent substrate; 상기 투명기판 상에 형성된 블랙매트릭스; 및A black matrix formed on the transparent substrate; And 상기 블랙매트릭스를 제외한 상기 투명기판 상에 형성된 칼라필터를 포함하여 구성된 칼라필터기판.A color filter substrate comprising a color filter formed on the transparent substrate except the black matrix. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 블랙매트릭스는 블랙수지인 것을 특징으로 하는 칼라필터기판.The black matrix is a color filter substrate, characterized in that the black resin. 제1 및 제2기판;First and second substrates; 상기 제2기판 상에 형성된 블랙매트릭스;A black matrix formed on the second substrate; 상기 블랙매트릭스를 제외한 상기 제1기판 상에 형성된 칼라필터; 및A color filter formed on the first substrate except for the black matrix; And 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 액정표시소자.And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제1기판은 박막트랜지스터 어레이기판인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And the first substrate is a thin film transistor array substrate. 투명한 기판을 준비하는 단계;Preparing a transparent substrate; 상기 투명한 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계; 및Forming a black matrix on the transparent substrate; And 상기 블랙매트릭스를 제외한 상기 투명한 기판 상에 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 칼라필터기판의 제조방법.And forming a color filter on the transparent substrate except for the black matrix. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 칼라필터를 형성하는 단계는,Forming the color filter, 블랙매트릭스를 포함하는 투명한 기판 상에 칼라필터 형성용 잉크를 도포하는 단계;Applying an ink for forming a color filter on a transparent substrate including a black matrix; 상기 블랙매트릭스를 제외한 영역에 광투과부를 가지며, 광투과부의 양측에 슬릿패턴이 마련된 슬릿마스크를 통해 광을 조사하는 단계; 및Irradiating light through a slit mask having a light transmitting portion in an area excluding the black matrix and provided with slit patterns on both sides of the light transmitting portion; And 상기 블랙매트릭스을 제외한 투명기판 상에 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라필터 제조방법.Color filter manufacturing method comprising the step of forming a color filter on a transparent substrate except the black matrix. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 칼라필터를 형성하는 단계는,Forming the color filter, 블랙매트릭스를 포함하는 투명한 기판 상에 칼라필터 형성용 잉크를 도포하는 단계;Applying an ink for forming a color filter on a transparent substrate including a black matrix; 상기 블랙매트릭스를 제외한 영역에 광투과부를 가지며, 광투과부의 양측에 반투과부를 마련된 하프톤마스크를 통해 광을 조사하는 단계; 및Irradiating light through a halftone mask having a light transmissive portion in an area excluding the black matrix and provided with transflective portions on both sides of the light transmissive portion; And 상기 블랙매트릭스을 제외한 투명기판 상에 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라필터 제조방법.Color filter manufacturing method comprising the step of forming a color filter on a transparent substrate except the black matrix. 박막트랜지스터 어레이가 형성된 제1기판을 준비하는 단계;Preparing a first substrate on which a thin film transistor array is formed; 블랙매트릭스 및 블랙매트릭스를 제외한 영역에 칼라필터가 형성된 제2기판을 준비하는 단계; 및Preparing a second substrate on which a color filter is formed in an area excluding the black matrix and the black matrix; And 상기 제1 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.And forming a liquid crystal layer between the first and second substrates.
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