[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20070030375A - 액정표시패널 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시패널 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070030375A
KR20070030375A KR1020050084975A KR20050084975A KR20070030375A KR 20070030375 A KR20070030375 A KR 20070030375A KR 1020050084975 A KR1020050084975 A KR 1020050084975A KR 20050084975 A KR20050084975 A KR 20050084975A KR 20070030375 A KR20070030375 A KR 20070030375A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
column spacer
color filter
layer
liquid crystal
Prior art date
Application number
KR1020050084975A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101146532B1 (ko
Inventor
장민석
허정욱
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050084975A priority Critical patent/KR101146532B1/ko
Priority to US11/505,691 priority patent/US7518696B2/en
Publication of KR20070030375A publication Critical patent/KR20070030375A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101146532B1 publication Critical patent/KR101146532B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136231—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
    • G02F1/136236—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps using a grey or half tone lithographic process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1248—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or shape of the interlayer dielectric specially adapted to the circuit arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1288—Multistep manufacturing methods employing particular masking sequences or specially adapted masks, e.g. half-tone mask

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시패널은 제1기판소재와, 상기 제1기판소재 상에 형성되어 있으며 드레인 전극을 가지는 복수의 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터 상에 형성되어 있으며 컬러필터층을 포함하는 유기물질층을 포함하는 제1기판과; 상기 제1기판에 평행하게 대향 배치되어 있으며, 제2기판소재를 포함하는 제2기판과; 일단은 상기 제1기판에 연결되어 있으며, 타단은 상기 제2기판에 연결되어 있는 메인 컬럼스페이서와; 일단은 상기 제1기판 및 제2기판 중 어느 하나에 연결되어 있으며, 타단은 상기 제1기판 및 제2기판 중 다른 하나와 일정한 간격을 두고 형성되어 있는 서브 컬럼스페이서를 포함하며, 상기 서브 컬럼스페이서에 대응하는 상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 어느 하나에는 함몰부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면 액정주입 마진이 넓으면서도 액정표시패널의 컬럼스페이서에 가해지는 응력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 액정표시패널이 제공된다.

Description

액정표시패널 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시패널의 요부배치도,
도 2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 액정표시패널의 단면도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시패널의 제조과정을 순차적으로 나타낸 단면도,
도4는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시패널의 단면도,
도5는 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시패널의 단면도,
도6은 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시패널의 단면도,
도7은 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시패널의 단면도, 및
도8은 본 발명의 제6실시예에 따른 액정표시패널의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 제1기판 110 : 제1기판소재
121 : 게이트선 122 : 게이트 전극
131 : 게이트 절연막 132 : 반도체층
133 : 저항 접촉층 141 : 데이터선
142 : 소스 전극 143 : 드레인 전극
151 : 무기막 160 : 유기물질층
161 : 컬러필터층 162 : 착색 감광성 유기조성물
163, 167, 214 : 함몰부 164 : 컬러필터 함몰부
165 : 유기막 173 : 드레인 접촉구
180 : 화소 전극 181 : 화소영역
200 : 제2기판 210 : 제 2기판 소재
211, 212 : 블랙매트릭스 213 : 공통 전극
301, 302 : 메인 컬럼스페이서 303, 304 : 서브 컬럼스페이서
400 : 액정층 500 : 슬릿마스크
510 : 마스크 기판소재 520 : 불투과막
본 발명은 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 COA( Color filter On Array) 구조에서 컬럼스페이서를 사용하는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치를 구성하는 액정표시패널은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판과 이에 접합되는 컬러 필터층이 형성되어 있는 컬러 필터 기판, 그리고 이들 사이에 액정층을 포함하는 구조로 이루어진 것이 일반적이다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 조사하 기 위한 백라이트 유닛이 위치할 수 있다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정층의 배열상태에 따라 투과량이 조절된다.
액정표시패널의 제조에 있어서, 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판을 접합하는 경우 양 기판의 대응 영역이 정확히 위치되도록 정열의 정확도를 높이는 것이 중요하다. 최근 생산 원가 절감과 사이즈의 대형화 추세에 맞추어 액정표시패널을 구성하는 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판의 크기를 점점 증가시키는 추세에 있다. 그러나 양 기판 크기가 증대될수록 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판을 접합할 때 발생하는 미세한 정열 오차가 발생할 가능성이 증대된다. 이로 인해 접합 불량률이 증가하고 개구율이 감소하는 문제점이 발생되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 박막트랜지스터 기판 소재 상에 박막트랜지스터를 형성한 후 그 위에 컬러필터층을 형성하여 제1기판을 만들고 제1기판에 대향하는 제2 기판은 제2 기판소재 상에 공통전극과 블랙매트릭스를 형성시키거나, 아니면 단순히 공통전극만 형성시킬 수 있는 COA(Color filter On Array) 구조가 개발되었다. COA 구조는 특별히 양 기판 사이에 접합시 요구되는 대응하는 영역이 따로 없으므로 접합시 정열 오차가 발생하는 문제점을 감소시킬 수 있다.
이러한 COA 구조를 가지는 액정표시패널에서도 컬러필터층이 형성되어 있는 제1기판과, 제1기판과 평행하게 대향 배치되어 있는 제2기판의 간격인 셀 갭(cell gap)을 일정하게 유지하기 위해 스페이서(spacer)가 사용되고 있다. 스페이서에는 구슬 모양인 비드 스페이서(bead spacer)가 있으나 양 기판 사이에서의 불규칙한 분포로 인해 얼룩 불량이나 빛샘이 발생하는 문제점이 있어 최근에는 제1기판 또는 제2기판에 규칙적으로 형성되어 셀 갭을 일정하게 유지하는 기둥 모양의 컬럼 스페이서(column spacer)가 많이 사용되고 있다.
컬럼 스페이서가 적게 사용되면 컬럼 스페이서의 압축 변형량이 크기 때문에 양 기판 사이에 주입되는 액정물질의 양을 조절하기 쉬워 액정주입 마진(margin)이 넓어지는 장점이 있으나 컬럼 스페이서에 가해지는 응력이 커지기 때문에 컬럼스페이서의 변형이 쉽게 발생하거나 심한 경우 컬럼 스페이서나 컬럼 스페이서의 하부에 위치하는 막이 붕괴되는 문제점이 있다. 반대로 컬럼 스페이서를 많이 사용하게 되면 각각의 컬럼 스페이서에 가해지는 응력을 감소시킬 수 있으나 압축 변형량이 감소하여 액정주입 마진이 줄어드는 문제점이 있었다. 즉 전자와 후자간에 트레이드 오프(trade off) 관계에 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 액정주입 마진이 넓으면서도 액정표시패널에 가해지는 압력에 의한 응력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1기판소재와, 상기 제1기판소재 상에 형성되어 있으며 드레인 전극을 가지는 복수의 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터 상에 형성되어 있으며 컬러필터층을 포함하는 유기물질층을 포함하는 제1기판과; 상기 제1 기판에 평행하게 대향 배치되어 있으며, 제2기판소재를 포함하는 제2기판과; 일단은 상기 제1기판에 연결되어 있으며, 타단은 상기 제2기판에 연결되어 있 는 메인 컬럼스페이서와; 일단은 상기 제1기판 및 제2기판 중 어느 하나에 연결되어 있으며, 타단은 상기 제1기판 및 제2기판 중 다른 하나와 일정한 간격을 두고 형성되어 있는 서브 컬럼스페이서를 포함하며, 상기 서브 컬럼스페이서에 대응하는 상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 어느 하나에는 함몰부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널에 의해 달성된다.
상기 함몰부의 깊이는 액정주입 마진이 넓게 하면서도 컬럼스페이서에 가해지는 응력을 효율적으로 분산시키기 위해 0.1㎛ 내지 1㎛인 것이 바람직하다.
상기 메인 컬럼스페이서는 상기 박막트랜지스터 상에 형성되어 있는 것이 개구율의 감소를 방지하기 위해 바람직하다.
상기 메인 컬럼스페이서가 위치하는 부분의 상기 양 기판의 간격은 상기 서브 컬럼스페이서가 위치하는 부분의 상기 양 기판의 간격보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 메인 컬럼스페이서와 상기 서브 컬럼스페이서의 길이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시패널은 상기 유기물질층 상에 형성되어 있는 액정구동을 위한 화소전극을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유기물질층에는 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 접촉구가 형성되어 있으며, 상기 화소전극은 상기 드레인 접촉구를 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제2기판은 상기 제2기판소재 상에 형성되어 있는 블랙매트릭스를 더 포함하며, 상기 함몰부는 상기 블랙매트릭스에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제2기판은 상기 제2기판소재 상에 형성되어 있는 블랙매트릭스를 더 포함하며, 상기 메인 컬럼스페이서 및 상기 서브 컬럼스페이서는 상기 블랙매트릭스와 대응되는 위치에 형성되어 있는 것이 개구율 감소를 방지하기 위해 바람직하다.
상기 액정표시패널은 상기 블랙매트릭스 상에 형성되어 있는 액정구동을 위한 공통전극을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 함몰부는 상기 유기물질층에 형성되어 있으며 특히 유기물질층 중 컬러필터층에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 유기물질층은 상기 컬러필터층 상에 형성되어 있는 유기막을 더 포함하며, 상기 컬러필터층에는 컬러필터 함몰부가 형성되어 있으며, 상기 함몰부는 상기 컬러필터 함몰부에 대응하는 상기 유기막에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 유기물질층은 상기 컬러필터층 상에 형성되어 있는 유기막을 더 포함하며, 상기 함몰부는 상기 유기막에 형성되어 있을 수도 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1기판소재 상에 드레인 전극을 가지는 복수의 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터 상에 함몰부가 형성되어 있으며 컬러필터층을 포함하는 유기물질층을 형성하여 제1기판을 마련하는 단계와; 제2기판소재 상에 실질적으로 길이가 동일한 메인 컬럼스페이서 및 서브 컬럼스페이서를 형성하여 제2기판을 마련하는 단계와; 상기 메인 컬럼스페이서는 상기 제1기판과 접하며, 상기 서브 컬럼스페이서는 상기 제1기판과 일정한 간격 을 두고 상기 함몰부에 대응되는 부분에 위치하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판을 상호 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법에 의해서도 달성된다.
상기 메인 컬럼스페이서는 상기 박막트랜지스터 상에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 함몰부는 슬릿 마스크 또는 반투과 마스크를 이용한 포토 공정에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 유기물질층을 형성하는 단계 후에 화소전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유기물질층의 형성시에 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 접촉구를 형성시키며, 상기 화소전극은 상기 드레인 접촉구를 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다.
상기 제2기판을 마련하는 단계는, 상기 제2기판소재 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 메인 컬럼 스페이서와 상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 블랙매트릭스 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙매트릭스를 형성하는 단계 후에, 상기 블랙매트릭스 상에 공통전극을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 메인 컬럼 스페이서와 상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 공통 전극 상에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 함몰부는 상기 컬러필터층에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 유기물질층은 상기 컬러필터층 상에 형성되어 있는 유기막을 더 포함 하며, 상기 컬러필터층에는 컬러필터 함몰부가 형성되어 있으며, 상기 함몰부는 상기 컬러필터 함몰부에 대응하는 상기 유기막에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 유기물질층은 상기 컬러필터층 상에 형성되어 있는 유기막을 더 포함하며, 상기 함몰부는 상기 유기막에 형성되는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다. 한편 층, 막 등의 부분이 다른 부분 상에 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함됨을 밝혀둔다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시패널을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시패널의 요부인 제1기판의 배치도이며, 도 2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 액정표시패널의 단면도이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시패널은 제1기판(100), 제1 기판(100)에 대향 배치되어 있는 제2 기판(200), 양 기판(100, 200) 사이의 셀 갭(cell gap)을 일정하게 유지하는 컬럼스페이서(300), 양 기판 사이에 위치하는 액정층(400)을 포함한다.
제1기판(100)은 먼저 유리재질의 제1기판소재(110) 상에 게이트 배선(121, 122)이 형성되어 있다. 게이트 배선(121, 122)은 가로 방향으로 서로 평행하게 뻗어 있는 게이트선(121), 게이트선(121)에 연결되어 있는 게이트 전극(122)을 포함 한다. 게이트 배선(121, 122)은 금속 단일층 또는 금속 다중층일 수 있다.
제1기판소재(110)와 게이트 배선(121, 122) 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(131)이 형성되어 있다.
게이트 전극(122)의 게이트 절연막(131) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(132)이 형성되어 있다. 반도체층(132)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 등의 물질로 만들어진 저항 접촉층(133)이 형성되어 있다. 반도체층(132)은 게이트 전극(122) 상부에 섬과 같이 형성되어 있으며, 저항 접촉층(133)은 게이트 전극(122)을 중심으로 2부분으로 나누어져 있다.
저항 접촉층(133) 및 게이트 절연막(131) 위에는 데이터 배선(141, 142, 143)이 형성되어 있다. 데이터 배선(141, 142, 143)은 세로방향으로 일정한 간격으로 형성되어 게이트선(121)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터선(141), 데이터선(141)의 분지이며 저항 접촉층(133)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(142), 소스 전극(142)과 분리되어 있으며 게이트 전극(122)을 중심으로 소스전극(142)의 반대쪽에 형성되어 있는 드레인 전극(143)을 포함한다. 데이터 배선(141, 142, 143)도 게이트 배선(121,122)와 마찬가지로 금속 단일층 또는 금속 다중층일 수도 있다.
데이터 배선(141, 142, 143) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(132)의 상부에는 보호막인 무기막(151)이 형성되어 있다. 무기막(151)은 주로 질화규소로 되어 있다. 무기막(151)은 드레인 전극(143)을 드러내는 드레인 접촉구(173)에서 제거되 어 있다.
무기막(151)의 상부에는 유기물질층(160)인 컬러 필터층(161)이 형성되어 있다. 컬러필터층(161)은 적색, 녹색 및 청색의 3원색을 갖는 착색 감광성 유기조성물 중 어느 하나로 이루어지며, 제1기판(100)의 각 화소 영역(181)에는 적색 컬러필터층(161a), 녹색 컬러필터층(161b), 청색 컬러필터층(161c)이 교대로 형성되어 있다.
박막트랜지스터('T2') 상의 청색 컬러필터층(161c)에는 함몰부(163)가 형성되어 있다. 함몰부(163)의 깊이(d1)는 이에 한정되는 것은 아니나 액정주입 마진과 효과적인 컬럼스페이서(300)의 응력 분산을 고려하여 0.1㎛ 내지 1㎛이며, 바람직하게는 0.5㎛ 내지 0.6㎛이다.
컬러필터층(161)은 제1 기판(100)을 통과하는 빛에 색을 부여하는 역할을 한다. 컬러필터층(161)도 무기막(151)과 마찬가지로 드레인 전극(143)을 드러내는 드레인 접촉구(173)에서 제거되어 있다
컬러필터층(161)의 상부에는 화소전극(180)이 형성되어 있다. 화소전극(180)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등으로 이루어져 있으며 드레인 접촉구(173)를 통해 드레인 전극(143)과 전기적으로 연결되어 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 화소전극(180)과 화소전극(180)이 형성되지 않은 컬러필터층(161)의 상부에는 액정층(400)의 액정분자의 배향을 원활히 하기 위한 배향막(미도시)이 형성되어 있다.
제1기판(100)의 상부에 대향 배치되어 있는 제2기판(200)은 제2기판소재 (210)와, 제2기판소재(210) 상에 격자 형태로 형성되어 있는 블랙매트릭스(211)와, 제2기판소재(210) 및 블랙매트릭스(211) 상에 형성되어 있는 공통 전극(213)을 포함한다.
블랙매트릭스(211)는 각 화소 영역(181) 간을 구분하며 검은색 계통의 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 만들어져 있다. 블랙매트릭스(211)는 본 실시예와 달리 크롬, 크롬 옥사이드 및 크롬 나이트라이드 등의 단일 또는 이들이 조합된 다중의 금속층으로 만들어질 수도 있다.
블랙매트릭스(211)는 제1기판(100)의 게이트선(121)과 데이터선(141)을 따라 격자 형상을 하고 있으며, 도면에서 보는 바와 같이 박막트랜지스터('T')의 반도체층(132)에 빛이 입사되는 것을 방지하기 위해 반도체층(132)의 상부에도 형성되어 있다. 또한 반도체층(132)의 상부에 대응되는 부분에는 컬럼스페이서(300)가 형성되어 있으므로 컬럼 스페이서(300)의 상부와 블랙매트릭스(211)가 대응되게 위치하게 되어 개구율의 감소되는 것을 방지한다.
공통 전극(213)은 제2기판소재(200)의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어진다. 공통 전극(213)은 제1기판(100)의 화소 전극(180)과 함께 액정층(400)에 직접 신호전압을 인가하게 된다.
도면에는 도시하지 않았으나 블랙매트릭스(211)와 공통전극(213) 사이에는 오버코트층(미도시)이 형성될 수 있다. 오버코트층(미도시)은 블랙매트릭스(211)와 블랙매트릭스(211)가 가리지 않은 제 2기판소재(210)를 덮고 있다. 오버코트층(미 도시)은 블랙매트릭스(211)를 보호하며 유기물질로 이루어질 수 있다. 또한 도면에는 도시되지 않았으나 공통전극(213)의 상부에는 액정층(400)의 액정분자의 배향을 원활히 하기 위한 배향막(미도시)이 형성되어 있다.
제1기판(100)과 제2기판(200) 사이에는 양 기판(100, 200) 사이의 셀 갭을 일정하게 유지하는 컬럼스페이서(300)가 형성되어 있다. 컬럼스페이서(300)는 개구율이 감소되는 것을 방지하기 위해 박막트랜지스터('T')에 대응되는 위치의 상부에 형성되어 있는 컬러필터층(161)과 블랙매트릭스(211) 사이에 형성되어 있다. 컬럼스페이서(300)는 길이가 실질적으로 동일한 메인 컬럼스페이서(301)와 서브 컬럼스페이서(303)를 포함한다. 컬럼스페이서(300)는 감광성 유기물질을 사용하여 형성된다.
메인 컬럼스페이서(301)의 일단은 제1기판(100)의 박막트랜지스터('T1') 상의 녹색 컬러필터층(161b)의 상부에 위치하는 배향막(미도시)과 연결되어 있으며, 타단은 제2기판(200)의 블랙매트릭스(211) 상의 배향막(미도시)과 연결되어 있다.
서브 컬럼스페이서(303)의 일단은 제2기판(200)의 블랙매트릭스(211) 상의 배향막(미도시)과 연결되어 있으나, 타단은 제1기판(100)의 청색 컬러필터층(161c)에 형성되어 있는 함몰부(163)와 일정한 간격을 두고 이격되어 있다. 이격 간격은 함몰부의 깊이(d1)가 된다. 함몰부(163)에 의해 메인 컬럼스페이서(301)가 위치하는 부분의 양 기판(100,200)의 간격은 서브 컬럼스페이서(301)가 위치하는 부분의 양 기판(100,200)의 간격보다 작게 된다.
이와 같이 컬럼스페이서(300)의 길이는 실질적으로 동일하지만 양 기판 (100,200)에 모두 연결되어 있는 메인 컬럼스페이서(301)와, 제2기판(200)에는 연결되어 있으나 제1기판(100)과는 이격되어 있는 서브 컬럼스페이서(303)를 포함하도록 액정표시패널을 구성함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
즉 일반적인 경우에는 메인 컬럼스페이서(301)만이 양 기판(100,200) 사이의 셀 갭을 유지하도록 한다. 따라서 양 기판(100,200)에 연결되어 접하고 있는 적은 수의 메인 컬럼 스페이서(301)는 압축 변형량이 크기 때문에 양 기판(100,200) 사이에 주입되는 액정물질의 양을 조절하기 쉬워 액정주입 마진(margin)을 넓힐 수 있다. 만일 액정표시패널의 외부로부터 압력이 가해지면 서브 컬럼스페이서(303)의 일단도 제1기판(100)의 함몰부(163)와 접하게 된다. 이로 인해 메인 컬럼스페이서(301) 뿐만 아니라 서브 컬럼 스페이서(303)도 양 기판(100,200)과 모두 연결되어 접하게 된다. 따라서 메인 컬럼스페이서(301) 뿐만 아니라 서브 컬럼스페이서(303)도 액정표시패널에 가해지는 응력을 받음으로써 전체적으로 각각의 컬럼스페이서(300)에 가해지는 응력을 분산시킬 수 있다.
그러므로 과도한 응력에 의한 컬럼스페이서(300)의 변형을 감소시킬 수 있으며, 컬럼 스페이서(300)나 컬럼 스페이서(300)의 하부에 위치하는 컬러필터층(161) 및 블랙매트릭스(211)가 붕괴되는 문제점을 감소시킬 수 있다.
양 기판(100, 200)의 테두리를 따라서는 양 기판(100, 200)을 결합시키는 실런트(미도시)가 형성되어 있다. 실런트는 아크릴 수지와 같은 자외선 경화 수지를 포함하고 있다. 또한 열경화성 수지인 에폭시 수지, 아민계의 경화제, 알루미나 파우더와 같은 충진제(filler), 스페이서를 더 포함할 수 있다. 실런트를 원하는 라인으로 형성시키는 방법으로는 스크린 마스크(screen mask)법과 디스펜스(dispense)법이 있다. 실런트에는 액정주입을 위한 주입구(미도시)가 형성되어 있다.
액정층(400)은 양 기판(100, 200) 및 실런트가 형성하는 공간 내에 위치하며, 화소전극(180)과 공통전극(213)의 전압차에 의해 배열이 변화한다.
이하에서는 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시패널의 제조방법을 액정표시패널을 도3a 내지 도3c를 참조하여 설명한다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시패널의 제조과정을 순차적으로 나타낸 단면도이다. 제2기판(200)의 제조과정 및 양 기판(100,200)의 접합과정은 공지의 방법에 의하므로 제1기판(100)의 제조과정을 중심으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도3a에서 보는 바와 같이, 제1기판소재(110) 상에 박막트랜지스터('T') 및 보호막인 무기막(151)을 형성하는 단계를 거친다.
우선 게이트 금속층을 증착한 후 패터닝하여 게이트선(121), 게이트 전극(122)을 형성한다.
이후 게이트 전극(122)의 상부에 게이트 절연막(131), 반도체층(132), 저항 접촉층(133)을 순차적으로 형성한다. 이 과정을 자세히 살펴보면 먼저, 질화규소 등의 무기물로 이루어진 게이트 절연막(131)이 증착된다. 게이트 절연막(131)의 증착 후 통상 비정질 규소로 이루어진 반도체층(132)과 통상 n+ 규소인 저항 접촉층(133)이 증착된다. 즉 게이트 절연막(131), 반도체층(132), 저항접촉층(133)으로 이루어진 3중층이 연속으로 증착되는 것이다. 반도체층(132)과 저항접촉층(133)은 패터닝되어 게이트 전극(122)의 상부에만 존재하게 된다. 경우에 따라서 반도체층(132)과 저항접촉층(133)은 게이트선(121)과 데이터선(141)이 겹쳐지는 부분에도 형성될 수 있다.
이후 데이터 금속층을 증착한 후 패터닝하여 데이터선(141), 소스 전극(142), 드레인 전극(143)을 형성하면 박막트랜지스터('T')가 완성된다.
그런 다음 박막트랜지스터('T')의 상부에 보호막인 무기막(151)을 형성한다.
이후 도3b에서 보는 바와 같이 무기막(151)의 상부에 유기물질층(160)인 컬러필터층(161)을 형성시키는 단계를 거치게 된다.
컬러필터층(161)의 형성 과정을 자세히 살펴보면, 우선 무기막(151) 상에 적색 착색 감광성 유기조성물(미도시)을 도포한 후 마스크(미도시)를 이용하여 포토공정에 의해 노광, 현상을 행하고 베이크 과정을 거쳐서 특정 화소영역(181)에 적색 컬러필터층(161a)를 형성한다.
이 후 동일한 과정을 거쳐 적색 컬러필터층(161a)이 형성된 화소영역(181)의 인접 화소영역(181)에 녹색 컬러필터층(161b)을 형성한다. 이 때 박막트랜지스터('T1')의 상부에는 적색 컬러필터층(161a)과 녹색 컬러필터층(161b)이 겹쳐지도록 형성된다. 이 과정에서 드레인 전극(143)의 상부의 무기막(151)을 노출시키기 위해 녹색 컬러필터층(161b)을 부분적으로 제거시킨 후 녹색 컬러필터층(161b)을 마스크로 하여 식각을 통해 무기막(151)을 제거하여 드레인 접촉구(173a)를 형성하게 된다.
그런 다음 도3b에서 보는 바와 같이 청색 컬러필터층(161c)을 형성하기 위한 포지티브형 착색 감광성 유기조성물(162)을 도포한 후 슬릿 마스크(500)를 이용하여 자외선에 의한 노광을 행하게 된다. 마스크(500)는 슬릿 마스크(500) 이외에 반투과 마스크를 사용할 수 도 있다.
노광에 사용되는 슬릿 마스크(500)는 투명한 마스크 기판소재(510)와 그 위에 형성되어 있는 슬릿 형상을 가지는 불투과막(520)을 포함하고 있다. 불투과막(520)은 노광시 자외선이 통과하지 못하는 재질로서 크롬 또는 크롬 산화물로 이루어지거나 이들 각각으로 이루어진 이중층으로 형성되어질 수 있다.
마스크(500)를 영역별로 살펴보면, 마스크 기판소재(510) 만으로 이루어진 A영역과, 마스크 기판소재(510)와 불투과막(512)으로 이루어져 있으나 너비가 d3부터 d5인 슬릿 형상이 형성되어 있는 B영역과, 너비가 d3보다 큰 d2인 슬릿 형상이 형성되어 있는C영역의 세 가지 영역으로 이루어져 있다.
이러한 마스크(500)를 사이에 두고 제1기판(100)에 자외선을 조사하면, 도 3b의 마스크(500)의 하부에 나타낸 다른 노광 강도를 나타내는 길이가 다른 화살표에서 보는 바와 같이, A영역은 투명한 기판(510)으로만 구성되는바 자외선이 거의 대부분 통과하게 되어 마스크(500) 하부의 대응하는 부분의 착색 감광성 유기조성물(162)의 노광 강도가 아주 커서 전부가 경화되게 된다.
B영역은 자외선 광이 마스크 기판소재(510) 및 슬릿 형상을 가진 불투과막(520) 부분을 통과하는 과정에서 많이 소실 됨으로 마스크(500) 하부의 대응하는 부분의 착색 감광성 유기조성물(162)이 노광 되는 강도가 상대적으로 약하게 된다. 이 때 B부분에서의 노광 강도는 너비가 d3인 슬릿을 통과한 자외선이 조사되는 착색 감광성 유기 조성물(162) 부분이 가장 크고, 그 다음이 너비가 d4인 슬릿을 통과한 자외선이 조사되는 부분이 크며, 너비가 d5인 슬릿을 통과한 자외선이 조사되는 부분이 가장 작게 된다. 이러한 구조에 의해 단차가 완만한 함몰부(163)를 형성할 수 있다.
C영역은 A부분과 같은 강도의 자외선이 마스크(500)에 조사되나 너비가 d2인 슬릿만을 자외선이 통과하게 됨에 따라 자외선이 조사되는 착색 감광성 유기조성물(162)의 부분이 제한적이게 된다. 부분적 조사에 의해 경화된 부분은 현상을 행한 후 하부의 무기막(151)을 식각하면 드레인 접촉구(173)가 형성된다. 즉 도 3c에서 보는 바와 같은 함몰부(163) 및 드레인 접촉구(173)가 형성된 청색 컬러필터층(161c)이 완성되고 화소영역(181) 모두에 세가지 컬러를 가지는 컬러필터층(161)이 전부 완성되게 된다.
이후 컬러필터층(161) 상에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전 물질을 스퍼터링 방법에 의해 증착시켜 화소전극(180)을 형성하고 그 위에 배향막(미도시)을 형성하면 제1기판(100)이 완성되게 된다.
제2기판(200)의 제조과정은 우선 제2기판소재(210) 상에 격자 형태로 형성되어 있는 블랙매트릭스(211)를 형성한다. 블랙매트릭스(211)의 형성과정을 살펴보면, 우선 감광성 유기물질에 검은색 안료를 첨가하여 블랙매트릭스 감광액을 만든다. 검은색 안료로는 카본 블랙이나 티타늄 옥사이드를 사용할 수 있다. 블랙매트릭스 감광액을 제2기판소재(210) 상에 도포하고 노광, 현상, 베이크하면 블랙매트 릭스(211)가 완성된다. 블랙매트릭스(211)는 본 실시예와 달리 크롬, 크롬 옥사이드 및 크롬 나이트라이드 등의 단일 또는 이들이 조합된 다중의 금속층으로 만들어질 수도 있다.
이후 제2기판소재(210) 및 블랙매트릭스(211) 상에 공통 전극(213)을 형성한다. 공통 전극(213)은 제2기판소재(200)의 전면에 걸쳐 형성시키며 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전 물질을 스퍼터링 방법에 의해 증착시켜 마련할 수 있다.
이 후 공통 전극(213)의 상부에 배향막(미도시)을 형성한 후 블랙매트릭스(211)에 대응하는 배향막(213)의 상부에 기둥 모양의 컬럼스페이서(300)를 형성한다. 컬럼스페이서(300)는 그 재질이 감광성 유기물질인바 유기물질층(160)인 컬러필터층(161)과 마찬가지로 감광성 유기물질의 도포, 마스크를 이용한 노광, 현상, 베이크 공정을 통해 형성한다. 이 과정을 거치면 제2기판(200)이 완성되게 된다.
이 후 완성된 제1기판(100)과 제2기판(200)을 실런트(미도시)를 이용하여 접합한다. 접합시에 있어서 주의할 점은 메인 컬럼스페이서(301)는 제 1기판(100)의 박막트랜지스터('T1') 상의 배향막(미도시)과 접하며, 서브 컬럼스페이서(303)는 제1기판(100)의 함몰부(163)와 일정한 간격을 두고 위치하도록 접합함으로써 정열 오차가 발생하지 않도록 하여야 한다.
이후 양 기판(100, 200) 사이에 액정층(400)을 형성하면 도2의 액정표시패널이 완성되게 된다.
액정층(400)은 양 기판(100, 200)을 실런트에 의해 접합시킨 후 양 기판 (100, 200) 사이에 액정물질을 주입하여 형성시키는데 이러한 액정물질 주입 방식을 필링(filling) 방식이라 한다. 액정물질의 주입은 진공과 질소 압력을 이용하며 이루어진다. 한편 액정층(400)은 양 기판(100, 200)의 접합 전에 적하(dropping) 방식에 의해 형성하는 것도 가능하다.
본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시패널의 제조방법에 의하면 액정주입 마진이 넓으면서도 액정표시패널의 컬럼스페이서(300)에 가해지는 응력을 효율적으로 분산시킬 수 있다.
한편 상기의 목적은 컬러필터층(161)에 함몰부(163)를 형성하지 않고 메인 컬럼스페이서(301)보다 길이가 작은 서브 컬럼스페이서(303)를 만들어 제1기판(100)과 서브 컬럼스페이서(303)간의 사이를 이격 시킬 수도 있다. 이 경우 포토공정에 의한 패터닝을 통해 메인 컬럼스페이서(301)와 서브 컬럼스페이서(303)의 길이를 다르게 하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있다. 그러나 본 발명의 제1실시예에 따른 제조방법에 의하면 컬러필터층(161)의 패터닝 과정에서 용이하게 함몰부(163)를 형성시킬 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시패널을 도4를 참조하여 제1실시예에 따른 액정표시패널과의 차이를 중심으로 설명하면 다음과 같다. 도4는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시패널의 단면도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시패널은 무기막(151)상에 형성되어 있는 컬러필터층(161)과 컬러필터층(161) 상에 형성되어 있는 유기막(165)을 포함하는 유기물질층(160)으로 이루어져 있다는 것을 제외하고는 제1실시예에 따른 액정 표시패널과 동일하다.
유기막(165)도 컬러필터층(161)과 마찬가지로 포토공정에 의해 형성된다. 유기막(165)도 드레인 전극(143)을 드러내는 드레인 접촉구(173)에서 제거되어 있다. 유기막(165)에는 청색 컬러필터층(161c)에 형성된 컬러필터 함몰부(164)와 동일한 형상과 깊이의 함몰부(167)가 형성되어 있다. 청색 컬러필터층(161c)에 컬러필터 함몰부(164)가 형성되어 있기 때문에 감광성 유기조성물을 도포한 함몰부(167) 형성부위와 대응되는 마스크 부위에 별도의 슬릿 형상을 만들어 노광을 하지 않아도 유기막(165)의 함몰부(167)가 형성되게 된다. 다만 유기막(165)에 형성된 함몰부(167)는 형성과정에서 컬러필터 함몰부(164)에 비해 폭이 줄어들 수 있고 이는 서브 컬럼스페이서(303)와의 정렬 오차를 발생시킬 수 있다. 따라서 서브 컬럼스페이서(303)와의 정렬을 용이하게 하기 위해 컬러필터 함몰부(164)의 폭을 제1실시예보다 더 크게 형성시킴으로써 유기막(165)에 형성되는 함몰부(167)의 폭이 작아지는 것을 방지할 수 있다.
신호선인 게이트선(121) 및 데이터선(141)과 화소 전극(180)이 가깝게 되면 신호선(121,141)과 화소 전극(180) 사이에 위치한 무기막(151)과 컬러 필터층(161)이 유전체가 되어 용량(capacitance)이 형성될 수 있는바 크로스 톡(cross talk)이 발생할 가능성이 있다. 이 때문에 크로스 톡(cross talk)을 감소시키기 위해 신호선(121,141)의 직상부로부터 일정한 거리를 두고 화소전극(180)을 형성시켜야 하지만 이 경우 개구율이 저하되는 문제점이 있다. 유기막(165)은 신호선(121,141)과 화소 전극(180) 사이의 거리를 증가시켜 용량을 감소시킴으로써 크로스 톡이 발생 할 가능성을 줄인다. 따라서 유기막(165)은 신호선(121,141)의 직상부에까지 화소전극(180)을 가깝게 배치시킬 수 있어 개구율을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시패널에 의해서도 제1실시예에 따른 액정표시패널과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시패널을 도5를 참조하여 설명한다. 도5는 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시패널의 단면도이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시패널은 제2실시예와 달리 청색 컬러필터층(161c)에는 함몰부(164)가 형성되어 있지 않으며, 유기막(165)에만 함몰부 (167)가 형성되어 있다. 따라서 액정표시패널의 제조과정에서 청색 컬러필터층(161c) 형성을 위해 사용되는 마스크(500)에는 함몰부 형성을 위한 슬릿 형상을 가지는 B영역을 만들 필요는 없다. 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시패널에 의해서도 상기의 실시예에 따른 액정표시패널과 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시패널을 도 6을 참조하여 설명한다. 도6는 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시패널의 단면도이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시패널은 상기의 실시예와 달리 함몰부(214)가 제1기판(100)의 청색 컬러필터층(161c)에 형성되는 것이 아니라 제2기판(200)의 블랙매트릭스(212)에 형성되어 있다. 블랙매트릭스(212)에 함몰부(214)를 형성하고 그 상부의 배향막(미도시) 상에 서브 컬럼스페이서(303)를 형성해도 본 발명의 상기의 실시예에 따른 액정표시패널과 동일한 효과를 얻을 수 있게 됨은 물론이다.
이하에서는 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시패널을 도7을 참조하여 설명한다. 도7은 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시패널의 단면도이다.
본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시패널은 제2기판(200)의 블랙매트릭스(212)에 함몰부(214)가 형성되어 있는 것은 제4실시예에 따른 액정표시패널과 동일하나, 서브 컬럼스페이서(304)가 제2기판(200)이 아닌 제1기판(100)의 청색 컬러필터층(161c)의 상부에 형성되어 있는 점이 다르다. 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시패널에 의해서도 제1실시예에 따른 액정표시패널과 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 제6실시예에 따른 액정표시패널을 도8을 참조하여 설명한다. 도8은 본 발명의 제6실시예에 따른 액정표시패널의 단면도이다.
본 발명의 제6실시예에 따른 액정표시패널은 상기 실시예와 달리 제2기판(200)은 제2기판소재(210) 상에 바로 공통전극(213)이 형성되어 있다.
제1기판(100)에는 2개의 부분층으로 적층되어 있는 충분한 두께를 가지는 컬러필터층(161)이 형성되어 있다. 따라서 컬러필터층(161)이 반도체층(132)에 입사되는 광을 차단할 수 있어 블랙매트릭스(211) 역할을 수행할 수 있으므로 본 발명의 제4실시예 및 제5실시예에 따른 액정표시패널을 제외하고는 제2기판(200)에 블랙매트릭스(211)가 형성되지 않아도 무방하다. 본 발명의 제6실시예에 따른 액정표시패널에 의해서도 제1실시예에 따른 액정표시패널과 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.
이상의 실시예는 다양하게 변형가능하다. 본 발명의 상기의 실시예에서는 서브 컬럼스페이서(303, 304)가 청색 컬러필터층(161c)과 대응되는 부분에 형성되어 있으나 적색 및/또는 녹색 컬러필터층(161a,161b) 상에 규칙적으로 형성되어도 무방하며 필요에 따라 서브 컬럼스페이서(303, 304)의 사용량을 증감시켜도 무방하다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 액정주입 마진이 넓으면서도 액정표시패널에 가해지는 압력에 의한 응력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법이 제공된다.

Claims (24)

  1. 제1기판소재와, 상기 제1기판소재 상에 형성되어 있으며 드레인 전극을 가지는 복수의 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터 상에 형성되어 있으며 컬러필터층을 포함하는 유기물질층을 포함하는 제1기판과;
    상기 제1 기판에 평행하게 대향 배치되어 있으며, 제2기판소재를 포함하는 제2기판과;
    일단은 상기 제1기판에 연결되어 있으며, 타단은 상기 제2기판에 연결되어 있는 메인 컬럼스페이서와;
    일단은 상기 제1기판 및 제2기판 중 어느 하나에 연결되어 있으며, 타단은 상기 제1기판 및 제2기판 중 다른 하나와 일정한 간격을 두고 형성되어 있는 서브 컬럼스페이서를 포함하며,
    상기 서브 컬럼스페이서에 대응하는 상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 어느 하나에는 함몰부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 함몰부의 깊이는 0.1㎛ 내지 1㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컬럼스페이서는 상기 박막트랜지스터 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컬럼스페이서가 위치하는 부분의 상기 양 기판의 간격은 상기 서브 컬럼스페이서가 위치하는 부분의 상기 양 기판의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컬럼스페이서와 상기 서브 컬럼스페이서의 길이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유기물질층 상에 형성되어 있는 화소전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유기물질층에는 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 접촉구가 형성되어 있으며, 상기 화소전극은 상기 드레인 접촉구를 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2기판은 상기 제2기판소재 상에 형성되어 있는 블랙매트릭스를 더 포함하며,
    상기 함몰부는 상기 블랙매트릭스에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2기판은 상기 제2기판소재 상에 형성되어 있는 블랙매트릭스를 더 포함하며,
    상기 메인 컬럼스페이서 및 상기 서브 컬럼스페이서는 상기 블랙매트릭스와 대응되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스 상에 형성되어 있는 공통전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 함몰부는 상기 유기물질층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 함몰부는 상기 컬러필터층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유기물질층은 상기 컬러필터층 상에 형성되어 있는 유기막을 더 포함하며,
    상기 컬러필터층에는 컬러필터 함몰부가 형성되어 있으며,
    상기 함몰부는 상기 컬러필터 함몰부에 대응하는 상기 유기막에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 유기물질층은 상기 컬러필터층 상에 형성되어 있는 유기막을 더 포함하며,
    상기 함몰부는 상기 유기막에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  15. 제1기판소재 상에 드레인 전극을 가지는 복수의 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터 상에 함몰부가 형성되어 있으며 컬러필터층을 포함하는 유기물질층을 형성하여 제1기판을 마련하는 단계와;
    제2기판소재 상에 실질적으로 길이가 동일한 메인 컬럼스페이서 및 서브 컬럼스페이서를 형성하여 제2기판을 마련하는 단계와;
    상기 메인 컬럼스페이서는 상기 제1기판과 접하며,
    상기 서브 컬럼스페이서는 상기 제1기판과 일정한 간격을 두고 상기 함몰부에 대응되는 부분에 위치하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판을 상호 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 메인 컬럼스페이서는 상기 박막트랜지스터 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 함몰부는 슬릿 마스크 또는 반투과 마스크를 이용한 포토 공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 유기물질층을 형성하는 단계 후에 화소전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 유기물질층의 형성시에 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 접촉구를 형성시키며,
    상기 화소전극은 상기 드레인 접촉구를 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제2기판을 마련하는 단계는,
    상기 제2기판소재 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 메인 컬럼 스페이서와 상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 블랙매트릭스 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스를 형성하는 단계 후에,
    상기 블랙매트릭스 상에 공통전극을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 메인 컬럼 스페이서와 상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 공통 전극 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 함몰부는 상기 컬러필터층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 유기물질층은 상기 컬러필터층 상에 형성되어 있는 유기막을 더 포함하며,
    상기 컬러필터층에는 컬러필터 함몰부가 형성되어 있으며,
    상기 함몰부는 상기 컬러필터 함몰부에 대응하는 상기 유기막에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  24. 제15항에 있어서,
    상기 유기물질층은 상기 컬러필터층 상에 형성되어 있는 유기막을 더 포함하며,
    상기 함몰부는 상기 유기막에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
KR1020050084975A 2005-09-13 2005-09-13 액정표시패널 및 그 제조방법 KR101146532B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050084975A KR101146532B1 (ko) 2005-09-13 2005-09-13 액정표시패널 및 그 제조방법
US11/505,691 US7518696B2 (en) 2005-09-13 2006-08-17 Liquid crystal display panel and method of fabricating the same having particular spacers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050084975A KR101146532B1 (ko) 2005-09-13 2005-09-13 액정표시패널 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070030375A true KR20070030375A (ko) 2007-03-16
KR101146532B1 KR101146532B1 (ko) 2012-05-25

Family

ID=37892760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050084975A KR101146532B1 (ko) 2005-09-13 2005-09-13 액정표시패널 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7518696B2 (ko)
KR (1) KR101146532B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100949507B1 (ko) * 2007-07-12 2010-03-24 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US8587740B2 (en) 2007-07-05 2013-11-19 Samsung Display Co., Ltd. Display substrate, method of manufacturing the same, and display device having the same
KR101350260B1 (ko) * 2007-11-16 2014-01-13 엘지디스플레이 주식회사 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20140092662A (ko) * 2013-01-16 2014-07-24 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20180052158A (ko) * 2016-11-09 2018-05-18 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060125008A (ko) * 2005-06-01 2006-12-06 삼성전자주식회사 액정표시패널과 그 제조방법
KR101244898B1 (ko) * 2006-06-28 2013-03-19 삼성디스플레이 주식회사 유기 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101404548B1 (ko) * 2008-01-17 2014-06-10 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
TWI382253B (zh) * 2008-02-04 2013-01-11 Au Optronics Corp 主動陣列基板、液晶顯示面板及其製作方法
US8797495B2 (en) * 2011-10-25 2014-08-05 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. LCD panel and method of forming the same
JP5917126B2 (ja) 2011-12-19 2016-05-11 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP5906132B2 (ja) * 2012-05-09 2016-04-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP6250364B2 (ja) 2013-11-06 2017-12-20 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR102135931B1 (ko) * 2013-12-31 2020-07-21 엘지디스플레이 주식회사 간격 스페이서와 누름 스페이서를 구비한 액정 표시장치
KR20150083956A (ko) * 2014-01-10 2015-07-21 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조방법
KR20160013488A (ko) * 2014-07-25 2016-02-04 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN105093708A (zh) * 2015-09-02 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示面板
CN106773351A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 惠科股份有限公司 一种显示面板和显示装置
US20190129222A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display panel and liquid crystal display device for curved display
JP2020027301A (ja) * 2018-08-10 2020-02-20 シャープ株式会社 表示装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3844846B2 (ja) * 1997-06-12 2006-11-15 東芝電子エンジニアリング株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
JP3680730B2 (ja) * 2000-12-08 2005-08-10 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP2002341354A (ja) 2001-05-16 2002-11-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示素子
JP2004070196A (ja) * 2002-08-09 2004-03-04 Nec Kagoshima Ltd 液晶表示装置用基板及びその製造方法並びに液晶表示装置
KR100902075B1 (ko) * 2002-09-05 2009-06-09 삼성전자주식회사 액정 표시 패널 및 이의 제조 방법
KR20040099748A (ko) 2003-05-20 2004-12-02 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 기판 및 이의 제조 방법과 이를 이용한액정 표시 장치
KR100895306B1 (ko) * 2002-11-14 2009-05-07 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 기판
KR100682358B1 (ko) 2003-11-10 2007-02-15 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 패널 및 제조 방법
KR101033459B1 (ko) * 2003-12-01 2011-05-09 엘지디스플레이 주식회사 씨오티 구조 액정표시장치 및 그 제조방법
JP4143571B2 (ja) * 2004-06-15 2008-09-03 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置
KR101192770B1 (ko) * 2005-06-30 2012-10-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 그 제조방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8587740B2 (en) 2007-07-05 2013-11-19 Samsung Display Co., Ltd. Display substrate, method of manufacturing the same, and display device having the same
KR100949507B1 (ko) * 2007-07-12 2010-03-24 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR101350260B1 (ko) * 2007-11-16 2014-01-13 엘지디스플레이 주식회사 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20140092662A (ko) * 2013-01-16 2014-07-24 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US9664937B2 (en) 2013-01-16 2017-05-30 Samsung Display Co., Ltd. Nano crystal display device having patterned microcavity structure
US10514567B2 (en) 2013-01-16 2019-12-24 Samsung Display Co., Ltd. Nano crystal display device having patterned microcavity structure
KR20180052158A (ko) * 2016-11-09 2018-05-18 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20070069204A1 (en) 2007-03-29
KR101146532B1 (ko) 2012-05-25
US7518696B2 (en) 2009-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101146532B1 (ko) 액정표시패널 및 그 제조방법
KR101954979B1 (ko) 컬러필터 기판과 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 컬러필터 기판 제조 방법
JP3949759B2 (ja) カラーフィルタ基板および液晶表示素子
US8264658B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing color filter substrate
US7961288B2 (en) Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same
KR101273890B1 (ko) 씨오티 구조의 액정표시장치와 그 제조방법
US20030179328A1 (en) Liquid crystal display device
US20070121054A1 (en) Liquid crystal display and method of manufacturing the same
JP5464638B2 (ja) 表示素子
JP3938680B2 (ja) 液晶表示装置用基板及びその製造方法及びそれを備えた液晶表示装置
KR101007207B1 (ko) 액정표시장치용 기판 제조방법
WO2009110367A1 (ja) 表示パネル、アレイ基板、カラーフィルタ基板、および表示パネルの製造方法
JP2007240542A (ja) 液晶表示素子
KR20070036867A (ko) 액정표시장치 및 그 제조 방법
JP3987522B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
KR20080053804A (ko) 액정표시장치와 그 제조방법
KR20070005218A (ko) 박막트랜지스터 기판과 그 제조방법 및 박막트랜지스터기판을 포함하는 액정표시패널
KR20060097924A (ko) 액정표시패널 및 그 제조방법
KR100621608B1 (ko) 티에프티 엘시디 판넬 제조방법
KR101919455B1 (ko) 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR101302550B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조 방법
JP2003107444A (ja) 液晶表示装置
JP2003066435A (ja) 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
KR20060057196A (ko) 액정 표시 패널 및 그 제조방법
JP4675785B2 (ja) カラーフィルタ基板、液晶表示パネルおよびカラーフィルタ基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150430

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180502

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190429

Year of fee payment: 8