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KR20090070287A - Color filter substrate of liquid crystal display device - Google Patents

Color filter substrate of liquid crystal display device Download PDF

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KR20090070287A
KR20090070287A KR1020070138247A KR20070138247A KR20090070287A KR 20090070287 A KR20090070287 A KR 20090070287A KR 1020070138247 A KR1020070138247 A KR 1020070138247A KR 20070138247 A KR20070138247 A KR 20070138247A KR 20090070287 A KR20090070287 A KR 20090070287A
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KR
South Korea
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liquid crystal
green
red
color filter
designed
Prior art date
Application number
KR1020070138247A
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Korean (ko)
Inventor
이휘득
홍영태
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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Publication date
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Abstract

A color filter substrate for a liquid crystal display device improving the deterioration of the transmittance according to a rubbing defect is provided to minimize rubbing fault at a step height boundary face according to the first and second thicknesses. A substrate(105) is classified into a first unit and a second unit. An RGB(Red, Green and Blue) sub color filters are designed to the first and second thickness corresponding to first and second area. The step height boundary face according to first/second thicknesses is designed to the same direction as the rubbing direction. A common electrode is formed on RGB sub-color filters. An alignment layer is formed on the common electrode.

Description

액정표시장치용 컬러필터 기판{Color Filter Substrate of Liquid Crystal Display Device}Color Filter Substrate of Liquid Crystal Display Device

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 러빙 불량에 따른 투과율 저하를 개선할 수 있는 액정표시장치용 컬러필터 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a color filter substrate for a liquid crystal display device capable of improving a decrease in transmittance due to poor rubbing.

일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 바, 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.In general, the driving principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal. The liquid crystal has a long and thin structure, and thus has a directivity in the arrangement of molecules. Can be controlled.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Accordingly, when the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal due to optical anisotropy to express image information.

현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.Currently, active matrix LCDs (AM-LCDs) in which thin film transistors and pixel electrodes connected to the thin film transistors are arranged in a matrix manner are attracting the most attention because of their excellent resolution and video performance.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래에 따른 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 종래에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 어레이 기판과 컬러필터 기판이 대향 합착된 상태를 나타내고 있다.FIG. 1A is a plan view illustrating a unit pixel of a conventional array substrate for a liquid crystal display device, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1A. The array substrate and the color filter substrate are opposed to each other. Indicates.

도 1a와 도 1b에 도시한 바와 같이, 표시 영역(AA)과 비표시 영역(NAA)으로 각각 구분된 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)이 대향 합착하고 있으며, 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)의 이격된 사이 공간에 액정층(15)이 개재된다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the color filter substrate 5 and the array substrate 10 respectively divided into the display area AA and the non-display area NAA are opposed to each other, and the color filter substrate ( The liquid crystal layer 15 is interposed between the space between 5) and the array substrate 10.

상기 어레이 기판(10)의 투명 기판(2) 상부 면에는 일 방향으로 다수의 게이트 배선(20)과, 상기 게이트 배선(20)과 수직 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 다수의 데이터 배선(30)과, 상기 게이트 배선(20)과 데이터 배선(30)의 교차지점에는 다수의 박막트랜지스터(T)가 구성된다. 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(25)과, 반도체층(42)과 소스 및 드레인 전극(32, 34)을 포함한다.On the upper surface of the transparent substrate 2 of the array substrate 10, a plurality of gate lines 20 in one direction and a plurality of data lines defining the pixel region P by perpendicularly crossing the gate lines 20 ( 30 and a plurality of thin film transistors T are formed at the intersection of the gate wiring 20 and the data wiring 30. The thin film transistor T includes a gate electrode 25, a semiconductor layer 42, and source and drain electrodes 32 and 34.

상기 반도체층(42)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(40)과, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(41)을 포함한다.The semiconductor layer 42 includes an active layer 40 made of pure amorphous silicon and an ohmic contact layer 41 made of amorphous silicon containing impurities.

상기 박막트랜지스터(T) 상부에는 보호막(55)이 구성되고, 상기 드레인 전극(34)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(CH1)을 통해 상기 드레인 전극(34)과 접촉된 화소 전극(70)이 화소 영역(P)에 대응하여 구성된다. 상기 화소 전극(70) 상 부 전면에는 하부 배향막(19)이 구성된다.A passivation layer 55 is formed on the thin film transistor T, and the pixel electrode 70 in contact with the drain electrode 34 is exposed through the drain contact hole CH1 exposing a part of the drain electrode 34. It is comprised corresponding to the pixel area P. FIG. The lower alignment layer 19 is formed on the entire upper surface of the pixel electrode 70.

한편, 상기 컬러필터 기판(5)의 투명 기판(1) 하부 면에는 비표시 영역(NAA)으로 입사되는 빛을 차폐하기 위한 블랙 매트릭스(12)와, 상기 블랙 매트릭스(12)를 경계로 순차적으로 동일한 두께로 패턴된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(14a, 14b, 14c)를 포함하는 컬러필터층(14)과, 상기 컬러필터층(14) 하부에 위치하는 오버 코트층(16)과 공통 전극(80)과 하부 배향막(18)이 차례로 위치한다.Meanwhile, a black matrix 12 for shielding light incident to the non-display area NAA and the black matrix 12 are sequentially disposed on the lower surface of the transparent substrate 1 of the color filter substrate 5. A color filter layer 14 including red, green, and blue sub color filters 14a, 14b, and 14c patterned to the same thickness, an overcoat layer 16 and a common electrode disposed under the color filter layer 14; 80 and the lower alignment layer 18 are sequentially disposed.

전술한 구성을 갖는 액정표시장치는 셀 공정 단계를 통해 제작되는 바, 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The liquid crystal display device having the above-described configuration is manufactured through a cell process step, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 셀 공정 단계를 나타낸 공정 순서도이다.2 is a process flow diagram illustrating cell processing steps.

도시한 바와 같이, 일반적으로 셀 공정 단계는 크게 7 단계로 분류할 수 있다.As shown, generally, the cell process step can be largely classified into seven steps.

우선, 제 1 단계(ST1)는 어레이 소자와 컬러필터 소자가 형성된 어레이 기판과 컬러필터 기판을 각각 준비하는 단계이다.First, the first step ST1 is to prepare an array substrate and a color filter substrate on which the array element and the color filter element are formed.

다음, 제 2 단계(ST2)는 배향막 형성 및 러빙 공정으로, 위 단계는 폴리이미드와 같은 고분자 물질을 이용하여 어레이 기판과 컬러필터 기판에 상부 및 하부 배향막(도 2의 18, 19)을 형성하고, 러빙 공정으로 균일한 선 경사각(pretilt angle)을 주어 액정 분자를 균일하게 배향하기 위한 전 처리 공정이다.Next, the second step ST2 is an alignment layer forming and rubbing process, and the above step forms upper and lower alignment layers (18 and 19 of FIG. 2) on the array substrate and the color filter substrate using a polymer material such as polyimide. The rubbing process is a pretreatment step for uniformly aligning the liquid crystal molecules by giving a uniform pretilt angle.

제 3 단계(ST3)는 셀갭 형성 공정으로, 어레이 및 컬러필터 기판의 셀갭(cell gap)을 균일하게 확보하는 공정이다. 이때, 액정표시장치는 어레이 기판과 컬러필터 기판을 일정한 갭을 두고 주입된 액정 분자에 전압을 인가하여 구동시키 는 전기 광학 소자이므로, 양 기판의 셀갭이 일정하지 않으면 그 부분으로 통과되는 빛의 투과도가 달라져 균일한 밝기를 구현하기 어렵다.The third step ST3 is a cell gap forming process, which uniformly secures cell gaps of the array and the color filter substrate. In this case, the liquid crystal display is an electro-optic device that drives voltage by applying a voltage to the injected liquid crystal molecules with a predetermined gap between the array substrate and the color filter substrate, and thus transmits light through the portion if the cell gap of both substrates is not constant. Is difficult to achieve uniform brightness.

따라서, 위 단계는 구동되는 액정 패널의 전면에 일정하게 스페이서를 뿌려 양 기판의 셀갭을 균일하게 확보하는 것이 중요한 과제이다.Therefore, in the above step, it is important to uniformly secure the cell gap of both substrates by uniformly spraying spacers on the front surface of the liquid crystal panel to be driven.

제 4 단계(ST4)는 합착 공정으로, 위 단계는 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 이루어진 씰패턴을 일정한 셀갭을 유지하면서 양 기판을 합착하는 공정이다.The fourth step ST4 is a bonding process. The above step is a process of bonding both substrates while maintaining a constant cell gap in a seal pattern made of a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin.

제 5 단계(ST5)는 셀 커팅 공정으로, 위 단계는 씰패턴 경화 공정 이후에 각각의 기판을 셀 단위로 절단하여 분리하는 공정으로, 유리 보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜으로 유리 표면에 절단선을 형성하는 스크라이빙 공정과 힘을 가하여 절단하는 브레이크 공정으로 구분될 수 있다.The fifth step (ST5) is a cell cutting process, and the above step is a process of cutting and separating each substrate in cell units after the seal pattern curing process. It can be divided into a scribing process to form a brake process and cutting by applying a force.

제 6 단계(ST6)는 액정 주입 공정으로, 위 단계는 양 기판에 액정을 주입하는 공정이다. 이때, 액정 속의 미세한 공기 방울이 셀에 주입될 경우 시간의 경과에 따라 액정 분자들끼리의 결합으로 기포가 형성되어 불량이 유발될 수 있으므로, 생산성을 고려하여 진공 처리를 하는 과정과 액정을 주입하는 과정으로 나누어 진행하는 것이 바람직하다.The sixth step ST6 is a liquid crystal injection process, and the above step is a liquid crystal injection into both substrates. In this case, when minute air bubbles in the liquid crystal are injected into the cell, bubbles may be formed due to the combination of liquid crystal molecules with time, and thus defects may be caused. It is preferable to proceed by dividing.

마지막으로, 제 7 단계(ST7)는 편광판 부착 공정으로, 위 단계는 액정이 주입된 셀에 광학적 및 전기적 신호를 가해 검사한 후 셀의 양면에 상부 및 하부 편광판(미도시)을 부착하는 공정을 통해 최종적으로 셀 공정 단계가 완료된다.Finally, the seventh step ST7 is a polarizing plate attaching process, and the above step is a process of attaching upper and lower polarizing plates (not shown) to both sides of the cell after inspecting by applying optical and electrical signals to the cells into which the liquid crystal is injected. Finally, the cell process step is completed.

그러나, 전술한 구성에서 적, 녹, 청 서브 컬러필터의 두께를 동일하게 가져 갈 경우, 정면 시야각에서는 문제가 되지 않으나, 좌우측 시야각에서의 색 반전으로 색재현율이 떨어지는 문제를 유발할 수 있다.However, if the thicknesses of the red, green, and blue sub-color filters are the same in the above-described configuration, it is not a problem in the front viewing angle, but may cause a problem in that the color reproducibility falls due to color inversion in the left and right viewing angles.

이러한 문제를 개선하기 위한 일환으로, 적, 녹, 청 서브 컬러필터의 두께를 상이하게 설계하는 것을 통해 투과율 향상에 따른 대비비의 개선으로 색재현율을 향상시키려는 노력이 진행 중에 있다.As part of improving the problem, efforts are being made to improve the color reproducibility by improving the contrast ratio by improving the transmittance through designing different thicknesses of the red, green, and blue sub color filters.

도 3a는 색재현율을 개선할 수 있는 액정표시장치용 컬러필터 기판을 나타낸 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 이를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.3A is a plan view illustrating a color filter substrate for a liquid crystal display device capable of improving color reproducibility, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 3A, and will be described in detail with reference to the drawing.

도 3a와 도 3b에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 영역(A1, A2)으로 구분된 컬러필터 기판(5) 상에는 블랙 매트릭스(12)와, 상기 블랙 매트릭스(12)를 경계로 적, 녹, 청 서브 컬러필터(14a, 14b, 14c)가 순차적으로 형성된다. 상기 적, 녹, 청 서브 컬러필터(14a, 14b, 14c)는 제 1 및 제 2 영역(A1, A2)에 대응하여 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)로 각각 형성된다.As shown in FIGS. 3A and 3B, on the color filter substrate 5 divided into the first and second regions A1 and A2, the black matrix 12 and the black matrix 12 are bordered on each other. The green and blue sub color filters 14a, 14b and 14c are sequentially formed. The red, green, and blue sub color filters 14a, 14b, and 14c are formed to have first and second thicknesses t1 and t2 corresponding to the first and second regions A1 and A2, respectively.

즉, 제 1 영역(A1)에 대응된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(14a, 14b, 14c)는 제 1 두께(t1), 제 2 영역(A2)에 대응된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(14a, 14b, 14c)는 제 2 두께(t2)로 각각 형성된다. 상기 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)는 서로 다른 두께, 즉 제 1 두께(t1)가 제 2 두께(t2)에 비해 두껍거나 얇게 형성될 수 있다.That is, the red, green, and blue subcolor filters 14a, 14b, and 14c corresponding to the first area A1 have red, green, and blue subcolors corresponding to the first thickness t1 and the second area A2. The filters 14a, 14b, 14c are each formed with a second thickness t2. The first and second thicknesses t1 and t2 may have different thicknesses, that is, the first thickness t1 may be thicker or thinner than the second thickness t2.

이와 같은 구성은 제 1 영역(A1)과 제 2 영역(A2)에 대응하여 서로 다른 두께로 설계된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(14a, 14b, 14c), 특히 얇게 형성된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(14a, 14b, 14c)에 대응된 부분에서의 투과율 향상으로 시감 특성 의 향상에 따른 색재현율을 개선할 수 있는 장점이 있다.Such a configuration has the red, green, and blue sub color filters 14a, 14b, and 14c designed to have different thicknesses corresponding to the first and second regions A1 and A2, in particular, the thinly formed red, green, and blue subs. There is an advantage that the color reproducibility may be improved due to the improvement of the luminous properties by improving the transmittance in the portions corresponding to the color filters 14a, 14b, and 14c.

상기 컬러필터 기판(5) 상에는 오버 코트층(미도시)과 공통 전극(80)과 상부 배향막(18)이 차례로 구성된다. 이러한 컬러필터 기판(5)의 노출된 상부 배향막(18)을 러빙포를 이용한 러빙 공정을 진행한 후 어레이 기판(미도시)과 대향 합착하게 된다.The overcoat layer (not shown), the common electrode 80, and the upper alignment layer 18 are sequentially formed on the color filter substrate 5. The exposed upper alignment layer 18 of the color filter substrate 5 is bonded to the array substrate (not shown) after the rubbing process using the rubbing cloth.

이러한 러빙 공정은 상부 배향막(18) 표면을 러빙포로 균일한 압력과 시간으로 마찰시켜 상부 배향막(18) 표면의 고분자 사슬을 일정한 방향으로 정렬시킴으로써 액정 분자의 배향 방향을 결정하게 된다.This rubbing process determines the alignment direction of the liquid crystal molecules by aligning the polymer chains on the surface of the upper alignment layer 18 in a constant direction by rubbing the surface of the upper alignment layer 18 with a rubbing cloth at a uniform pressure and time.

일반적으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)로 설계된 적, 녹, 청 서브 컬러필터는(14a, 14b, 14c) 러빙 방향(R)을 고려하지 않고 러빙 공정을 진행하게 된다. 통상, 상기 러빙 방향(R)은 게이트 배선(도 1의 20)과 사선을 이루는 대각선 방향이다.In general, as shown in FIG. 4, the red, green, and blue sub color filters designed to the first and second thicknesses t1 and t2 do not consider the rubbing direction R (14a, 14b, 14c). The rubbing process will proceed. In general, the rubbing direction R is a diagonal direction forming an oblique line with the gate wiring 20 (FIG. 1).

그러나, 이러한 러빙 방향(R)과 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)에 따른 단차 경계면(F)과의 방향이 상이할 경우, 단차 경계면(F)에 대응된 액정 분자가 균일하게 배향되지 않는 전경선의 발생으로 투과율이 저하되는 문제를 유발한다. 그 결과, 액정 패널 전 영역에서의 대비비가 저감되는 결과를 초래한다.However, when the rubbing direction R and the direction of the stepped boundary F according to the first and second thicknesses t1 and t2 are different, the liquid crystal molecules corresponding to the stepped boundary F are not uniformly aligned. The generation of the foreground line does not cause a problem that the transmittance is lowered. As a result, the contrast ratio in the entire liquid crystal panel area is reduced.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 적, 녹, 청 서브 컬 러필터의 두께를 상이하게 설계하는 데 따른 단차 경계면에서의 러빙 불량을 개선하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to improve rubbing defects at a stepped interface due to different thicknesses of red, green, and blue sub-color filters.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판은 제 1 영역과 제 2 영역으로 구분된 기판과; 상기 기판 상의 블랙 매트릭스와; 상기 블랙 매트릭스를 경계로 상기 제 1 및 제 2 영역에 각각 대응하여 서로 다른 제 1 및 제 2 두께로 설계되고, 상기 제 1 및 제 2 두께에 따른 단차 경계면이 러빙 방향과 동일한 방향으로 설계된 적, 녹, 청 서브 컬러필터와; 상기 적, 녹, 청 서브 컬러필터 상의 공통 전극과; 상기 공통 전극 상의 배향막을 포함하는 것을 특징으로 한다.A color filter substrate for a liquid crystal display according to the present invention for achieving the above object includes a substrate divided into a first region and a second region; A black matrix on the substrate; Red, designed to have different first and second thicknesses corresponding to the first and second regions, respectively, with the black matrix as a boundary, and the stepped interface according to the first and second thicknesses being designed in the same direction as the rubbing direction, Green and blue sub color filters; A common electrode on the red, green, and blue sub color filters; And an alignment layer on the common electrode.

이때, 상기 러빙 방향은 게이트 배선과 사선을 이루는 대각선 방향이고, 상기 제 1 및 제 2 영역에 대응하여 각각 분리 설계된 상기 적, 녹, 청 서브 컬러필터는 사다리꼴을 포함하는 사각형으로 설계된 것을 특징으로 한다.In this case, the rubbing direction is a diagonal direction forming an oblique line with the gate wiring, and the red, green, and blue sub color filters designed separately to correspond to the first and second regions are designed as a quadrangle including a trapezoid. .

상기 제 1 두께는 상기 제 2 두께 보다 두껍거나 얇게 형성되며, 상기 적, 녹, 청 서브 컬러필터와 공통 전극 사이에는 오버 코트층이 더욱 구성된 것을 특징으로 한다.The first thickness is thicker or thinner than the second thickness, and an overcoat layer is further configured between the red, green, and blue sub color filters and the common electrode.

본 발명에서는 첫째, 제 1 및 제 2 영역에 대응하여 제 1 및 제 2 두께로 설 계된 적, 녹, 청 서브 컬러필터의 단차 경계면을 러빙 방향과 동일한 방향으로 설계하는 것을 통해, 이 부분에서의 러빙 불량을 개선할 수 있다.In the present invention, first, by designing the stepped interface of the red, green, and blue sub color filters designed to the first and second thicknesses corresponding to the first and second areas in the same direction as the rubbing direction, The rubbing defect can be improved.

둘째, 상기 단차 경계면에서의 투과율 향상으로 대비비를 개선할 수 있는 장점이 있다.Second, there is an advantage that can improve the contrast ratio by improving the transmittance at the stepped interface.

--- 실시예 ------ Example ---

본 발명은 제 1 영역과 제 2 영역에 대응하여 제 1 및 제 2 두께로 설계된 적, 녹, 청 서브 컬러필터에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 두께에 따른 단차 경계면을 러빙 방향과 동일한 방향으로 설계한 것을 특징으로 한다.The present invention provides a red, green, and blue sub color filter designed to have a first thickness and a second thickness corresponding to a first region and a second region. It is characterized by the design.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 나타낸 평면도이다.5 is a plan view illustrating a color filter substrate for a liquid crystal display according to the present invention.

도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 영역(A1, A2)으로 구분된 컬러필터 기판(105) 상에는 블랙 매트릭스(112)와, 상기 블랙 매트릭스(112)를 경계로 적, 녹, 청 서브 컬러필터(114a, 114b, 114c)가 순차적으로 형성된다. 상기 적, 녹, 청 서브 컬러필터(114a, 114b, 114c)는 제 1 및 제 2 영역(A1, A2)에 대응하여 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)로 각각 형성된다.As shown, on the color filter substrate 105 divided into the first and second regions A1 and A2, the red, green, and blue sub color filters are surrounded by the black matrix 112 and the black matrix 112. 114a, 114b, 114c are formed sequentially. The red, green, and blue sub color filters 114a, 114b, and 114c are formed to have first and second thicknesses t1 and t2 corresponding to the first and second regions A1 and A2, respectively.

즉, 제 1 영역(A1)에 대응된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(114a, 114b, 114c)는 제 1 두께(t1), 제 2 영역(A2)에 대응된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(114a, 114b, 114c)는 제 2 두께(t2)로 각각 형성된다. 이때, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)에 따른 단차 경계면(F)을 러빙 방향(F)과 동일한 사선 방향으로 설계한 것을 특징으로 한다. 상기 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)는 서로 다른 두께, 즉 제 1 두께(t1)가 제 2 두께(t2)에 비해 두껍거나 얇게 형성될 수 있다.That is, the red, green, and blue sub colors corresponding to the first area A1 are red, green, and blue sub colors corresponding to the first thickness t1 and the second area A2. The filters 114a, 114b, 114c are each formed with a second thickness t2. At this time, the present invention is characterized in that the stepped interface (F) according to the first and second thickness (t1, t2) is designed in the same oblique direction as the rubbing direction (F). The first and second thicknesses t1 and t2 may have different thicknesses, that is, the first thickness t1 may be thicker or thinner than the second thickness t2.

이때, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)에 따른 단차 경계면(F)이 러빙 방향(R)과 동일한 방향으로 설계될 수 있도록 제 1 및 제 2 영역(A1, A2) 각각에 대응하여 분리 설계된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(114a, 114b, 114c)는 사다리꼴 형상을 포함하는 사각형으로 설계된 것으로 도시하고 있으나, 러빙 방향(R)에 따라 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)로 설계된 적, 녹, 청 서브 컬러필터(114a, 114b, 114c)의 패턴 형상은 달라질 수 있다. 통상, 상기 러빙 방향(R)은 게이트 배선(미도시)과 사선을 이루는 대각선 방향이다.In this case, in the present invention, the stepped interface F according to the first and second thicknesses t1 and t2 may be designed in each of the first and second regions A1 and A2 so as to be designed in the same direction as the rubbing direction R. FIG. Correspondingly designed red, green, and blue sub-color filters 114a, 114b, and 114c are designed as quadrangular trapezoidal shapes, but according to the rubbing direction R, the first and second thicknesses t1 and t2. The pattern shapes of the red, green, and blue sub color filters 114a, 114b, and 114c designed by) may vary. In general, the rubbing direction R is a diagonal direction forming an oblique line with the gate line (not shown).

도면으로 상세히 제시하지는 않았지만, 전술한 구성을 갖는 컬러필터 기판(105) 상에는 오버 코트층(미도시)과 공통 전극(미도시)과 상부 배향막(미도시)이 차례로 구성된다. 이러한 컬러필터 기판(105)의 노출된 상부 배향막을 러빙포를 이용한 러빙 공정을 진행한 후 어레이 기판(미도시)과 대향 합착하는 공정을 진행하게 된다.Although not shown in detail in the drawings, an overcoat layer (not shown), a common electrode (not shown), and an upper alignment layer (not shown) are sequentially formed on the color filter substrate 105 having the above-described configuration. After performing a rubbing process using the rubbing cloth on the exposed upper alignment layer of the color filter substrate 105, a process of opposing and bonding the array substrate (not shown) is performed.

상기 러빙 공정은 상부 배향막 표면을 러빙포로 균일한 압력과 시간으로 마찰시켜 상부 배향막 표면의 고분자 사슬을 일정한 방향으로 정렬시킴으로써 액정 분자의 배향 방향을 결정하게 된다.The rubbing process determines the alignment direction of the liquid crystal molecules by rubbing the surface of the upper alignment layer with a rubbing cloth at a uniform pressure and time to align the polymer chains on the surface of the upper alignment layer in a predetermined direction.

이때, 도 6에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 두께(t1, t2)에 따른 단차 경 계면(F)을 러빙 방향(R)과 동일한 방향으로 설계할 경우, 러빙 공정 시 단차 경계면(F)에 의해 발생된 골(미도시)을 따라 러빙포가 매끄럽게 진행될 수 있는 장점을 갖는다. 이를 통해, 단차 경계면(F)에서의 러빙 불량을 최소화할 수 있게 된다.In this case, as shown in FIG. 6, when the stepped radial interface F according to the first and second thicknesses t1 and t2 is designed in the same direction as the rubbing direction R, the stepped boundary surface F during the rubbing process The rubbing cloth has an advantage that can proceed smoothly along the valley (not shown) generated by the). Through this, rubbing defects at the stepped interface F can be minimized.

따라서, 본 발명에서는 컬러필터 기판의 전 영역에서의 선 경사각을 균일하게 확보할 수 있어 대비비가 개선되는 장점이 있다.Therefore, in the present invention, the line inclination angle of the entire area of the color filter substrate can be secured uniformly, and thus the contrast ratio is improved.

도 7a와 도 7b는 종래와 본 발명에 따른 시뮬레이션 결과를 나타낸 각각의 도면으로, 이를 참조하여 설명하도록 한다.7A and 7B are diagrams illustrating simulation results according to the related art and the present invention, which will be described with reference to the drawings.

도 7a와 도 7b에 도시한 바와 같이, 종래에는 제 1 및 제 2 영역의 단차 경계면(F)에서 러빙 불량으로 액정(LC)이 불규칙적으로 배향되는 전경선이 발생된다. 이러한 전경선의 발생은 투과율을 저하시키는 요인으로 작용한다.As shown in FIGS. 7A and 7B, a foreground line in which the liquid crystal LC is irregularly oriented due to rubbing defects is generated in the stepped boundary F of the first and second regions. The generation of this foreground line acts as a factor to lower the transmittance.

한편, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 영역의 단차 경계면(F)에 대응된 액정(LC)의 균일한 배향으로, 단차 경계면(F)에서의 투과율을 개선시킬 수 있게 된다.Meanwhile, in the present invention, the transmittance at the stepped boundary F can be improved by the uniform alignment of the liquid crystal LC corresponding to the stepped boundary F of the first and second regions.

도 7c는 종래와 본 발명에 따른 투과율을 비교한 도면으로, 이를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Figure 7c is a view comparing the transmittance according to the prior art and the present invention, will be described in detail with reference to this.

도시한 바와 같이, 종래와 본 발명에 따른 전압(V)과 투과율(T)의 관계를 나타내고 있다. 이때, 전압(V)에 상관없이 종래의 투과율(T) 보다 본 발명에서의 투과율(T)이 전반적으로 향상된 것을 알 수 있다.As shown, the relationship between voltage V and transmittance T according to the prior art and the present invention is shown. In this case, it can be seen that the transmittance T in the present invention is generally improved over the conventional transmittance T regardless of the voltage V. FIG.

따라서, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 영역의 단차 경계면에서의 투과율 향상으로 대비비가 개선되는 효과가 있다.Therefore, in the present invention, the contrast ratio is improved by improving the transmittance at the stepped interface between the first and second regions.

그러나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경 및 변형할 수 있다는 것은 자명한 사실일 것이다.However, the present invention is not limited to the above embodiments, and it will be apparent that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and the spirit of the present invention.

도 1a는 종래에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.1A is a plan view illustrating a unit pixel of a conventional array substrate for a liquid crystal display device.

도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.1B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1A;

도 2는 셀 공정 단계를 나타낸 공정 순서도.2 is a process flow diagram illustrating cell processing steps.

도 3a는 색재현율을 개선할 수 있는 액정표시장치용 컬러필터 기판을 나타낸 평면도.3A is a plan view illustrating a color filter substrate for a liquid crystal display device capable of improving color reproducibility.

도 3b는 도 3a의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.3B is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. 3A;

도 4는 종래에 따른 단차 경계면과 러빙 방향을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining a stepped boundary surface and rubbing direction according to the prior art.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 나타낸 평면도.5 is a plan view showing a color filter substrate for a liquid crystal display device according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 단차 경계면과 러빙 방향을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining the stepped boundary and the rubbing direction according to the present invention.

도 7a와 도 7b는 종래와 본 발명에 따른 시뮬레이션 결과를 나타낸 각각의 도면.7A and 7B are diagrams showing simulation results according to the prior art and the present invention, respectively.

도 7c는 종래와 본 발명에 따른 투과율을 비교한 도면.Figure 7c is a view comparing the transmittance according to the prior art and the present invention.

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

105 : 기판 112 : 블랙 매트릭스105: substrate 112: black matrix

114a, 1114b, 114c : 적, 녹, 청 서브 컬러필터114a, 1114b, 114c: Red, Green, Blue Sub Color Filter

t1, t2 : 제 1 및 제 2 두께 R : 러빙 방향t1, t2: 1st and 2nd thickness R: rubbing direction

F : 단차 경계면 A1, A2 : 제 1 및 제 2 영역F: stepped boundary surface A1, A2: first and second regions

Claims (5)

제 1 영역과 제 2 영역으로 구분된 기판과;A substrate divided into a first region and a second region; 상기 기판 상의 블랙 매트릭스와;A black matrix on the substrate; 상기 블랙 매트릭스를 경계로 상기 제 1 및 제 2 영역에 각각 대응하여 서로 다른 제 1 및 제 2 두께로 설계되고, 상기 제 1 및 제 2 두께에 따른 단차 경계면이 러빙 방향과 동일한 방향으로 설계된 적, 녹, 청 서브 컬러필터와;Red, designed to have different first and second thicknesses corresponding to the first and second regions, respectively, with the black matrix as a boundary, and the stepped interface according to the first and second thicknesses being designed in the same direction as the rubbing direction, Green and blue sub color filters; 상기 적, 녹, 청 서브 컬러필터 상의 공통 전극과;A common electrode on the red, green, and blue sub color filters; 상기 공통 전극 상의 배향막Alignment layer on the common electrode 을 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판.Color filter substrate for a liquid crystal display device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 러빙 방향은 게이트 배선과 사선을 이루는 대각선 방향인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.And the rubbing direction is a diagonal direction forming an oblique line with the gate line. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 영역에 대응하여 각각 분리 설계된 상기 적, 녹, 청 서브 컬러필터는 사다리꼴을 포함하는 사각형으로 설계된 것을 특징으로 하는 액정표시 장치용 컬러필터 기판.The red, green, and blue sub-color filters designed to be separated from each other corresponding to the first and second regions are designed in a quadrangular shape including a trapezoid. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 두께는 상기 제 2 두께 보다 두껍거나 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 컬러필터 기판.And the first thickness is thicker or thinner than the second thickness. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적, 녹, 청 서브 컬러필터와 공통 전극 사이에는 오버 코트층이 더욱 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 컬러필터 기판.An overcoat layer is further formed between the red, green, and blue sub color filters and the common electrode.
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