KR101080133B1 - The color filter on TFT structure liquid crystal display device using plastic substrate and method of fabricating the same - Google Patents

The color filter on TFT structure liquid crystal display device using plastic substrate and method of fabricating the same Download PDF

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Abstract

액정표시장치에 있어 어레이 기판과 컬러필터 기판의 모체가 되는 기판은 전통적으로 유리기판이 사용되고 있다. 이는 유리기판이 내열성 및 내화학성이 뛰어나고, 투명도 또한 우수하여 고온 공정 및 화학약품에 의한 처리에도 기판 자체의 변형 및 변색되지 않기 때문이다. 하지만 이러한 특성을 갖는 유리기판은 단가가 비싸고, 제조 공정 진행 중 깨짐 또는 파손이 쉽게 발생하는 문제가 있으며, 제품화 후에도 특성상 외부로부터의 충격에 의해 쉽게 깨지는 등의 문제가 있다. 따라서, 이러한 유리기판의 대체물로써 유리기판 대비 단가가 저렴하고, 유연성이 있는 플라스틱 기판이 제안되고 있으나, 액정표시장치 제조 특성상 200℃이상의 고온을 필요로하는 공정이 많아 플라스틱 기판을 이용한 액정표시장치의 제품화에는 많은 어려움이 있다. BACKGROUND ART In a liquid crystal display device, a glass substrate is traditionally used as a substrate of an array substrate and a color filter substrate. This is because the glass substrate is excellent in heat resistance and chemical resistance, and also excellent in transparency, so that the substrate itself is not deformed or discolored even by a high temperature process and chemical treatment. However, the glass substrate having such characteristics is expensive, there is a problem that the breakage or breakage easily occurs during the manufacturing process, there is a problem such as easily broken by the impact from the outside even after commercialization. Therefore, as a substitute for the glass substrate, a plastic substrate having a lower cost and flexibility than the glass substrate has been proposed. However, due to the manufacturing characteristics of the liquid crystal display device, there are many processes requiring a high temperature of 200 ° C. or higher. There are many difficulties in commercialization.

본 발명은 유리기판을 이용하여 고온공정을 필요로 하는 박막트랜지스터와 컬러필터층을 구성한 하부기판과 플라스틱 기판 상에 고온 공정없이 단순히 투명전극만을 형성함을 특징으로 하는 상부기판을 고온공정을 필요로 하는 배향막 없이 셀공정을 진행하여 액정패널을 완성하는 것을 특징으로하는 플라스틱 기판을 이용한 액정표시장치 및 그 제조 방법을 제공한다.
According to the present invention, a transparent substrate is simply formed on a lower substrate and a plastic substrate using a glass substrate and a thin film transistor and a color filter layer requiring a high temperature process without a high temperature process. Provided are a liquid crystal display device using a plastic substrate and a method of manufacturing the same, wherein the liquid crystal panel is completed by performing a cell process without an alignment layer.

Description

플라스틱 기판을 이용한 씨오티구조 액정표시장치 및 그 제조 방법{The color filter on TFT structure liquid crystal display device using plastic substrate and method of fabricating the same} The color filter on TFT structure liquid crystal display device using plastic substrate and method of fabricating the same}             

도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device.

도 2는 유리기판을 이용한 일반적인 액정표시장치를 제조하는 셀 공정의 순서도.2 is a flowchart of a cell process for manufacturing a general liquid crystal display using a glass substrate.

도 3은 본 발명에 따른 씨오티(COT) 구조 액정표시장치의 단면도.3 is a cross-sectional view of a COT structure liquid crystal display device according to the present invention;

도 4 내지 10은 본 발명에 따른 COT구조 액정표시장치의 하부기판을 제조하는 것을 도시한 제조 공정 단면도.4 to 10 are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a lower substrate of the COT structure liquid crystal display device according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 COT구조 액정표시장치의 상부기판을 제조하는 것을 도시한 제조 공정 단면도.11 is a cross-sectional view of the production process showing the manufacture of the upper substrate of the COT structure liquid crystal display device according to the present invention.

도 12는 도 4 내지 도 11에 도시한 대로 제조된 상부기판 및 하부기판을 셀 공정을 진행함으로써 본 발명에 따른 COT구조의 액정표시장치를 완성하는 것을 나타낸 셀 공정 순서도.

FIG. 12 is a cell process flow chart showing completion of a liquid crystal display device having a COT structure according to the present invention by performing a cell process on the upper substrate and the lower substrate manufactured as shown in FIGS.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : COT 구종 액정표시장치 109 : 제 1 기판100: COT type liquid crystal display device 109: first substrate

110 : 유리기판 112 : 게이트 전극110: glass substrate 112: gate electrode

117: 게이트 절연막 120 : 반도체층117: gate insulating film 120: semiconductor layer

122 : 소스 전극 124 : 드레인 전극122: source electrode 124: drain electrode

126 : 보호층 128 : 차광막126: protective layer 128: light shielding film

129 : 드레인 보조전극 130a, 130b, 130c : 적, 녹, 청색 컬러필터층129: drain auxiliary electrode 130a, 130b, 130c: red, green, blue color filter layer

132 : 보조 드레인 콘택홀 134 : 화소전극132: auxiliary drain contact hole 134: pixel electrode

140 : 패턴드 스페이서 149 : 제 2 기판 140: patterned spacer 149: second substrate

150: 플라스틱 기판 157 : 투명전극 150: plastic substrate 157: transparent electrode

170 : 액정층 180 : 씰 패턴 170: liquid crystal layer 180: seal pattern

ch : 채널부
ch: channel section

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 플라스틱 기판을 이용한 액정패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal panel using a plastic substrate and a manufacturing method thereof.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특 히 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)형 액정표시장치(TFT-LCD)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하고 있다.In recent years, as the society enters the information age, the display field for processing and displaying a large amount of information has been rapidly developed. In recent years, the thin film transistors having excellent performance of thinning, light weight, and low power consumption have recently been developed. Thin Film Transistor (TFT) type liquid crystal display (TFT-LCD) has been developed to replace the existing cathode ray tube (CRT).

액정표시장치의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과 전기장 내에 놓일 경우에 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 화소전극과 공통전극이 형성된 어레이 기판(array substrate)과 컬러필터 기판(color filter substrate)을 합착시켜 구성된 액정패널을 필수적인 구성요소로 하며, 이들 전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러 가지 화상을 표시하는 비발광 소자이다.The image realization principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal. As is well known, the liquid crystal has a thin and long molecular structure and optical anisotropy having an orientation in an array, and when placed in an electric field, the liquid crystal has an orientation of molecular arrangement depending on its size. This change is polarized. The liquid crystal display is an essential component of a liquid crystal panel formed by bonding an array substrate and a color filter substrate formed with pixel electrodes and common electrodes facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween. In addition, it is a non-light emitting device which artificially adjusts the arrangement direction of liquid crystal molecules through the electric field change between these electrodes and displays various images by using the light transmittance which is changed at this time.

최근에는 특히 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)를 행렬 방식으로 배열하고 스위칭소자를 각 화소에 배치시켜 독립적으로 제어하는 능동행렬방식(active matrix type)이 해상도 및 동영상 구현능력에서 뛰어나 주목받고 있는데, 이 같은 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 사용한 것이 잘 알려진 TFT-LCD(Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display device)이다.Recently, the active matrix type, in which pixels, which are the basic units of image expression, are arranged in a matrix manner, and switching elements are arranged in each pixel, is independently noticed for its excellent resolution and video performance. In addition, thin film transistors (TFTs) are well known as TFT-LCDs (Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display Devices).

일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1에 나타낸 바와 같이 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(10)은 제 1 투명기판(12) 및 이의 상면으로 종횡 교 차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 상기 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막 트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.As shown in FIG. 1, which is an exploded perspective view of a general liquid crystal display, the array substrate 10 and the color filter substrate 20 face to face with the liquid crystal layer 30 interposed therebetween. ) Includes a plurality of gate lines 14 and the data lines 16 arranged vertically and horizontally across the first transparent substrate 12 and upper surfaces thereof to define a plurality of pixel regions P. The two lines ( Thin film transistors T are provided at the intersections of 14 and 16 and are connected one-to-one with pixel electrodes 18 provided in the pixel regions P. FIG.

또한 이와 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 제 2 투명기판(22) 및 이의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막 트랜지스터(T) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)의 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 적, 녹, 청색 컬러필터층(26) 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 마련되어 있다.In addition, the upper color filter substrate 20 facing the second transparent substrate 22 and its rear surface cover the non-display area of the gate line 14, the data line 16, the thin film transistor T, and the like. A grid-like black matrix 25 is formed that borders each pixel region P, and red, green, and red are sequentially arranged to correspond to each pixel region P in the grid of the black matrix 25. A blue color filter layer 26 is formed, and a transparent common electrode 28 is provided over the entirety of the black matrix 25 and the red, green, and blue color filter layers 26.

한편, 이 같은 액정표시장치에 있어 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)의 모체가 되는 제 1 및 제 2 투명기판(12, 22)은 전통적으로 유리기판이 사용되고 있다. 이는 유리기판이 내열성 및 내화학성이 뛰어나고, 투명도 또한 우수하여 고온 공정 및 화학약품에 의한 처리에도 기판 자체의 변형 및 변색되지 않기 때문이다. Meanwhile, in the liquid crystal display device, glass substrates are traditionally used for the first and second transparent substrates 12 and 22, which are the mother substrates of the array substrate 10 and the color filter substrate 20. This is because the glass substrate is excellent in heat resistance and chemical resistance, and also excellent in transparency, so that the substrate itself is not deformed or discolored even by a high temperature process and chemical treatment.

하지만 이러한 특성을 갖는 유리기판은 단가가 비싸고, 제조 공정 진행 중 깨짐 또는 파손이 쉽게 발생하는 문제가 있으며, 제품화 후에도 특성상 외부로부터의 충격에 의해 쉽게 깨지는 등의 문제가 있다. However, the glass substrate having such characteristics is expensive, there is a problem that the breakage or breakage easily occurs during the manufacturing process, there is a problem such as easily broken by the impact from the outside even after commercialization.

또한, 최근 들어 노트북이나 PDA와 같은 소형의 휴대용 단말기가 널리 보급됨에 따라 휴대성에 중점으로 두게 됨으로써 경량 박형의 추세이며, 나아가 유연한 특성을 지니고 있어 파손위험이 적은 제품을 찾고 있는 실정이다. In addition, recently, as portable portable devices such as laptops and PDAs are widely used, the emphasis on portability has become a trend of light weight and thinness.

따라서, 이러한 유리기판의 대체물로써 유리기판 대비 단가가 저렴하고, 유연성이 있는 플라스틱 기판이 제안되고 있으나, 액정표시장치 제조 특성상 200℃이상의 고온을 필요로하는 공정이 많아 플라스틱 기판을 이용한 액정표시장치의 제품화에는 많은 어려움이 있다. 여기서 통상적인 유리기판을 이용한 액정표시장치를 제조하는 방법에 대해 간단히 설명한다. Therefore, as a substitute for the glass substrate, a plastic substrate having a lower cost and flexibility than the glass substrate has been proposed. However, due to the manufacturing characteristics of the liquid crystal display device, there are many processes requiring a high temperature of 200 ° C. or higher. There are many difficulties in commercialization. Here, a brief description will be given of a method of manufacturing a liquid crystal display device using a conventional glass substrate.

액정표시장치에 제조에는 크게 어레이 기판을 제조하는 어레이 공정과 컬러필터 기판을 제조하는 컬러필터 공정과 상기 두 기판을 이용하여 상기 두 기판 사이에 액정을 개재한 후 합착하는 셀 공정으로 나뉘고 있다. The liquid crystal display device is largely divided into an array process of manufacturing an array substrate, a color filter process of manufacturing a color filter substrate, and a cell process of interposing liquid crystals between the two substrates using the two substrates and then bonding them together.

어레이 공정은 투명한 유리기판에 서로 교차하는 다수의 게이트 배선과 데이터 배선을 형성하고, 상기 두 배선이 교차함으로써 정의되는 화소영역에 상기 두 배선과 연결된 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소전극을 형성하는 공정으로 이루어지고 있다. 이때, 상기 박막 트랜지스터를 형성하는 데에는 금속물질 또는 무기절연물질 또는 반도체물질을 증착하고 이를 패터닝하는 과정에서 200℃이상의 고온을 필요로 하고 있다. The array process forms a plurality of gate wirings and data wirings crossing each other on a transparent glass substrate, and forming a thin film transistor connected to the two wirings and a pixel electrode connected to the thin film transistor in a pixel region defined by the crossing of the two wirings. The process is done. In this case, forming the thin film transistor requires a high temperature of 200 ° C. or more in the process of depositing and patterning a metal material, an inorganic insulating material, or a semiconductor material.

한편 컬러필터 공정은 투명한 유리기판 상에 화소영역에 대응되는 개구부를 갖는 블랙매트릭스를 형성하고, 상기 개구부에 순차 반복하는 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴을 형성하고, 그 위로 공통전극을 형성하는 공정으로 이루어진다. In the color filter process, a black matrix having an opening corresponding to a pixel region is formed on a transparent glass substrate, a red, green, and blue color filter pattern is sequentially formed in the opening, and a common electrode is formed thereon. The process takes place.

상기 컬러필터 공정에서는 적, 녹, 청색 레지스트를 이용하는데 상기 각색의 레지스트를 기판에 도포한 후 하드 베이크(hard bake) 함에 있어서 고온을 필요로 하고 있다.In the color filter process, red, green, and blue resists are used, and a high temperature is required for hard bake after applying the respective resists to a substrate.

전술한 바와 같은 어레이 공정 및 컬러필터 공정을 진행하여 완성된 어레이 기판과 컬러필터 기판을 셀 공정을 진행함으로써 액정표시장치를 완성하게 된다. The liquid crystal display device is completed by performing a cell process on the array substrate and the color filter substrate completed by the array process and the color filter process as described above.

도 2는 액정패널을 형성하는 셀 공정을 도시한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a cell process of forming a liquid crystal panel.

도시한 바와 같이, 셀 공정의 제 1 단계는 어레이 기판과 컬러필터 기판에 배향막을 형성하는 배향공정 단계(st1)이다. As shown, the first step of the cell process is an alignment process step st1 for forming an alignment film on the array substrate and the color filter substrate.

어레이 기판과 컬러필터 기판에 배향막을 인쇄(st1-1)하고, 상기 인쇄된 배향막을 230℃ 이상의 분위기에 수분 내지 수십분 노출시킴으로써 경화시키고(st1-2), 상기 경화된 배향막에 일정한 배열성을 갖게하기 위해 러빙(st1-3)을 실시한다. The alignment film is printed on the array substrate and the color filter substrate (st1-1), and the printed alignment film is cured by exposing the printed alignment film to an atmosphere of 230 ° C. or more for several minutes to several minutes (st1-2) to have a uniform arrangement on the cured alignment film. In order to perform this, rubbing (st1-3) is performed.

다음, 제 2 단계에서는 배향막이 형성된 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 하나의 패널로 만드는 갭공정 단계(st2)이다. Next, in the second step, a gap process step st2 of forming the panel and the color filter substrate on which the alignment layer is formed is performed.

세부적으로 어레이 기판에는 상하의 두 기판을 도통시키기 위한 은 도포와 두 기판 간 갭을 유기시키기 위한 스페이서 산포가 이루어지고, 컬러필터 기판에는 두 기판을 접착시키기 위한 씰 패턴을 형성하게 된다.(st2-1)In detail, the array substrate is formed with silver coating for conducting the upper and lower substrates and spacers for inducing gaps between the two substrates, and a seal pattern for adhering the two substrates is formed on the color filter substrate (st2-1). )

이후, 어레이 기판과 컬러필터 기판을 서로 마주보는 상태에서 소정의 압력 및 열을 가하며 합착(st2-2)시킨다. 이때, 씰 패턴이 경화됨으로써 두 기판이 하나의 패널을 형성하게 된다. Thereafter, the array substrate and the color filter substrate are bonded to each other while applying a predetermined pressure and heat while facing each other. At this time, two substrates form one panel by curing the seal pattern.

다음, 제 3 단계에서는 상기 패널 내부로 액정을 주입하는 주입단계(st3)이다. Next, the third step is an injection step (st3) for injecting the liquid crystal into the panel.                         

전술한 하나패널에는 다수의 단위패널이 형성되고 있으므로 이를 하나의 단위패널로 분리시키는 절단공정(st3-1)을 진행하고, 연속하여 절단된 각각의 단위패널의 내부로 액정을 주입(st3-2)하고, 액정을 주입시킨 주입구를 봉지하는 단계(st3-3)를 거침으로서 하나의 액정패널을 형성하게 된다.Since a plurality of unit panels are formed in the aforementioned one panel, a cutting process (st3-1) for separating them into one unit panel is performed, and a liquid crystal is injected into each of the continuously cut unit panels (st3-2). Then, one liquid crystal panel is formed by going through the step (st3-3) of sealing the injection hole into which the liquid crystal is injected.

이렇게 완성된 액정패널은 제 4 단계인 모듈공정(st4)을 거쳐 하나의 액정표시장치를 완성하게 된다. The completed liquid crystal panel completes one liquid crystal display device through a fourth step of the module process st4.

전술한 바 액정표시장치의 제조에는 고온을 필요로 하는 공정이 많아 플라스틱 기판을 이용하여 액정표시장치를 제조하는 데에는 많은 문제가 있다.
As described above, the manufacturing of the liquid crystal display device requires a high temperature, and thus there are many problems in manufacturing the liquid crystal display device using a plastic substrate.

전술한 문제를 해결하기 위해서 본 발명은 하부기판인 어레이 기판 상에 어레이 소자 및 컬러필터 패턴을 함께 형성하고 상부기판에는 단순히 공통전극만을 형성하는 컬러필터 온 TFT(color filter on TFT; COT) 구조를 갖는 액정표시장치를 구성함으로써 고온 공정을 필요로 하지 않는 상부기판으로 플라스틱 기판을 이용한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
In order to solve the above problem, the present invention provides a color filter on TFT (COT) structure in which an array element and a color filter pattern are formed together on an array substrate, which is a lower substrate, and only a common electrode is formed on the upper substrate. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device using a plastic substrate and a manufacturing method thereof by forming a liquid crystal display device having an upper substrate, which does not require a high temperature process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 COT구조 액정표시장치는 유리기판 상에 구성되며 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 화소영역에 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 채널부를 포 함하는 반도체층과 소스 및 드레인 전극으로 구성된 박막 트랜지스터와; 상기 박막 트랜지스터 상부로 전면에 드레인 콘택홀을 구비하여 상기 드레인 전극을 노출시키며 구성된 보호층과; 상기 보호층 상부에 각 화소영역별로 순차 반복적으로 구성된 적, 녹, 청색 컬러필터층과; 상기 각 컬러필터층 상부로 화소영역별로 드레인 전극과 연결되며 구성된 화소전극과; 상기 유리기판과 마주보는 플라스틱 기판과; 상기 플라스틱 기판 하면에 형성되고 슬릿형태를 갖는 투명전극과; 상기 화소전극과 투명전극 사이에 개재된 액정을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a COT structure liquid crystal display device comprising: a gate line and a data line formed on a glass substrate and crossing each other to define a pixel area; A thin film transistor comprising a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer including a channel portion, and a source and a drain electrode in the pixel region; A protective layer having a drain contact hole over the thin film transistor and exposing the drain electrode; A red, green, and blue color filter layer sequentially and repeatedly configured for each pixel area on the passivation layer; A pixel electrode connected to the drain electrode for each pixel region on the color filter layer; A plastic substrate facing the glass substrate; A transparent electrode formed on a lower surface of the plastic substrate and having a slit shape; It includes a liquid crystal interposed between the pixel electrode and the transparent electrode.

이때, 상기 보호층 상부에는 상기 채널을 가리는 차광막이 더욱 구비되며, 상기 보호층 상부에는 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 접촉하는 드레인 보조전극이 더욱 구비된다. In this case, a light shielding film covering the channel is further provided on the passivation layer, and a drain auxiliary electrode contacting the drain electrode through the drain contact hole is further provided on the passivation layer.

또한, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터층 상부에는 패턴드 스페이서가 더욱 구비된다. In addition, a patterned spacer is further provided on the red, green, and blue color filter layers.

상기 플라스틱 기판은 상면 또는 하면 또는 양면에 무기절연물질로써 배리어층(barrier layer)을 더욱 포함하는 것이 바람직하며, 이때, 상기 무기절연물질은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)인 것이 바람직하다. The plastic substrate may further include a barrier layer as an inorganic insulating material on the upper surface or the lower surface or both surfaces, and the inorganic insulating material may be silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx). Do.

본 발명에 의한 COT구조 액정표시장치의 제조 방법은 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 다수의 화소영역을 정의하는 액정표시장치에 있어서, 유리기판 상에 상기 각 화소영역에 게이트 전극과 게이트 절연막과 채널부를 포함하는 반도체층과 소스 및 드레인 전극으로 구성되는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막 트랜지스터를 포함하여 전면에 각 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 접촉하는 드레인 보조전극을 형성하는 단계와; 상기 드레인 보조전극과 보호층 위로 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하며, 상기 드레인 전극과 대응되는 영역은 현상되는 것을 특징으로 하는 적, 녹, 청색 컬러필터층을 형성하는 단계와; 상기 적, 녹, 청색 컬러필터층 위로 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와; 플라스틱 기판 상에 투명도전성 물질로써 슬릿형상의 투명전극을 형성하는 단계와; 상기 유리기판과 플라스틱 기판 사이에 은(Ag) 도포 및 씰 패턴을 형성하는 단계와; 상기 화소전극과 투명전극이 마주보도록 하여 합착하는 단계와; 상기 합착된 패널을 단위패널로 절단하는 단계와; 상기 단위 패널에 액정을 주입하고 봉지하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a COT structure liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device in which a gate line and a data line cross each other to define a plurality of pixel areas, wherein a gate electrode, a gate insulating film, and a channel are formed in each pixel area on a glass substrate. Forming a thin film transistor including a semiconductor layer including a portion and a source and a drain electrode; Forming a protective layer including the thin film transistor and having a drain contact hole exposing each drain electrode on a front surface thereof; Forming a drain auxiliary electrode on the protective layer and in contact with the drain electrode through the drain contact hole; Forming red, green, and blue color filter layers on the front surface of the drain auxiliary electrode and the passivation layer in order corresponding to each pixel area, wherein the area corresponding to the drain electrode is developed; Forming a pixel electrode connected to the drain electrode on the red, green, and blue color filter layers; Forming a slit-shaped transparent electrode with a transparent conductive material on the plastic substrate; Forming a silver (Ag) coating and a seal pattern between the glass substrate and the plastic substrate; Bonding the pixel electrode and the transparent electrode to face each other; Cutting the bonded panel into unit panels; And injecting and encapsulating a liquid crystal into the unit panel.

이때, 상기 보호층 위로 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 접촉하는 드레인 보조전극을 형성하는 단계에는 상기 드레인 보조전극을 형성하는 동일한 물질로서 상기 보호층 하부의 반도체층의 채널부를 가리는 차광층을 형성하는 단계를 더욱 포함한다. In this case, the forming of the drain auxiliary electrode in contact with the drain electrode through the drain contact hole on the protective layer is formed of a light shielding layer covering the channel portion of the semiconductor layer under the protective layer as the same material for forming the drain auxiliary electrode. It further comprises the step.

또한, 상기 투명전극 형성 이전에 플라스틱 기판의 상면 또는 하면 또는 양면에 무기절연물질을 증착하여 배리어층(barrier layer)을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.  The method may further include forming a barrier layer by depositing an inorganic insulating material on the top, bottom, or both surfaces of the plastic substrate before forming the transparent electrode.

또한, 자외선(UV)을 조사하여 상기 씰 패턴을 경화시키는 단계를 더욱 포함한다. The method may further include curing the seal pattern by irradiating ultraviolet (UV) light.                     

또한, 상기 화소전극 형성단계 이후에는 상기 컬러필터층 위로 패턴드 스페이서를 형성하는 단계를 더욱 포함한다. The method may further include forming a patterned spacer on the color filter layer after the pixel electrode forming step.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 씨오티(COT) 구조 액정표시장치의 단면구조를 도시한 도면이다. 3 is a cross-sectional view of a COT structure liquid crystal display device according to the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 씨오티(COT) 구조 액정표시장치(100)는 유리기판(110)을 이용하여 상기 유리기판(110) 상에 박막 트랜지스터(Tr)와 적, 녹, 청색 컬러필터층(130a, 130b, 130c)이 형성된 제 1 기판(109)과, 상기 제 1 기판(109)과 대향하며, 플라스틱 기판(150) 하면에 투명전극(157)이 형성된 제 2 기판(149)과, 상기 제 1, 2 기판(109, 149) 사이에 개재된 액정층(170)으로 구성되어 있다. 이때, 상기 제 1, 2 기판(109, 149)의 테두리부에는 씰 패턴(180)이 구비됨으로써 두 기판(109, 149)이 합착되어 형성된 액정패널 상태를 유지하도록 하고 있다. As shown, the COT structure liquid crystal display device 100 according to the present invention uses the glass substrate 110 to form the thin film transistor Tr and red, green, and blue colors on the glass substrate 110. A first substrate 109 on which filter layers 130a, 130b, and 130c are formed, a second substrate 149 facing the first substrate 109, and having a transparent electrode 157 formed on a bottom surface of the plastic substrate 150; The liquid crystal layer 170 is interposed between the first and second substrates 109 and 149. In this case, a seal pattern 180 is provided at the edges of the first and second substrates 109 and 149 to maintain the liquid crystal panel state formed by bonding the two substrates 109 and 149 together.

전술한 본 발명에 의한 씨오티 구조 액정표시장치의 구조에 대해 좀 더 상세히 설명한다. The structure of the CIO structure liquid crystal display device according to the present invention described above will be described in more detail.

상기 제 1 기판(109)은 투명한 유리기판(110) 상에 게이트 전극(112)과 게이트 절연막(117)과 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)으로 구성된 반도체층(120)과 소스 전극(122)과 드레인 전극(124)을 포함하는 박막 트랜지스터(Tr)가 구성되어 있으며, 도시하지는 않았지만, 상기 박막 트랜지스터(Tr)를 중심으로 수직하게 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)이 구 성되어 있다. The first substrate 109 includes a semiconductor layer 120 and a source electrode formed of a gate electrode 112, a gate insulating layer 117, an active layer 120a, and an ohmic contact layer 120b on a transparent glass substrate 110. A thin film transistor Tr including a 122 and a drain electrode 124 is formed, and although not shown, a gate wiring line defining vertically crossing the thin film transistor Tr and defining the pixel region P Not shown) and data wiring (not shown).

또한, 상기 박막 트랜지스터(Tr) 및 게이트 및 데이터 배선(미도시)이 구성된 제 1 기판(110)의 전면에는 하부의 드레인 전극(124)을 노출시키며 보호층(126)이 구성되어 있으며, 상기 보호층(126) 위로 차광막(128)과 상기 드레인 콘택홀(127)을 통해 드레인 전극(124)과 접촉하는 드레인 보조전극(129)이 구성되어 있으며, 상기 차광막(128)과 드레인 보조전극(129)과 이들 두 요소(128, 129) 외부로 노출된 보호층(126) 위로는 하부의 드레인 보조전극을 노출시키는 드레인 보조 콘택홀을 구비한 적, 녹, 청색 컬러필터층(130a, 130b, 130c)이 구성되어 있다. 이때, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터(130a, 130b, 130c)는 각각의 화소영역(P)에 대응하여 순차 반복적으로 구성되어 있으며, 상기 차광막(128)은 보호층(126) 상부로 박막 트랜지스터(Tr)의 서로 이격한 소스 및 드레인 전극(122, 124) 사이로 노출된 채널부(ch)에 대응되어 형성되어 있다. In addition, a protective layer 126 is formed on the entire surface of the first substrate 110 including the thin film transistor Tr and the gate and the data line (not shown), and the lower drain electrode 124 is exposed. A drain auxiliary electrode 129 is formed on the layer 126 to contact the drain electrode 124 through the light blocking film 128 and the drain contact hole 127. The light blocking film 128 and the drain auxiliary electrode 129 are formed on the layer 126. And the red, green, and blue color filter layers 130a, 130b, and 130c having a drain auxiliary contact hole exposing a lower drain auxiliary electrode over the protective layer 126 exposed to the outside of the two elements 128 and 129. Consists of. In this case, the red, green, and blue color filters 130a, 130b, and 130c are sequentially and repeatedly configured to correspond to the pixel areas P, and the light blocking film 128 is formed on the passivation layer 126. It is formed corresponding to the channel portion ch exposed between the source and drain electrodes 122 and 124 spaced apart from each other in the Tr.

또한, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터층(130a, 130b, 130c)의 상부에는 드레인 콘택홀(129)을 통해 드레인 전극(124)과 접촉하는 드레인 보조전극(129)과 보조 드레인 콘택홀(132)을 통해 접촉하는 화소전극(134)이 구성되어 있다. In addition, the drain auxiliary electrode 129 and the auxiliary drain contact hole 132 contacting the drain electrode 124 through the drain contact hole 129 on the red, green, and blue color filter layers 130a, 130b, and 130c. The pixel electrode 134 is formed in contact with each other.

또한 도면에는 나타내지 않았지만, 상기 화소전극(134) 위 또는 적, 녹, 청색 컬러필터층(130a, 130b, 130c) 위로 하부의 게이트 배선(미도시) 또는 데이터 배선(미도시)에 대응되는 위치에 일정한 높이를 갖는 패턴드 스페이서(140)가 형성되어 있다. 상기 패턴드 스페이서(140)는 제 1 기판(109)과 제 2 기판(149)간의 갭을 일정하게 유지하기 위한 것으로 종래와 같이 구형의 스페이서로써 산포에 의해 형성될 수 도 있지만, 상기 구형의 스페이서는 빛샘현상 및 뭉침 등이 발생하므로 최근에는 제 1 기판(109) 또는 제 2 기판(149)에 일정간격으로 일정한 높이를 갖도록 패터닝에 의해 형성할 수 것이 특징인 패턴드 스페이서(140)가 주로 형성되고 있다. 본 발명에서는 제 2 기판(149)이 플라스틱 기판(150)이므로 열에 의한 기판의 휨의 가능성이 유리기판 대비 더욱 높으므로 종래의 구형의 스페이서보다 기판에 패터닝되어 형성된 패턴드 스페이서(140)를 구비함으로써 셀 갭의 안정성을 더욱 확보할 수 있는 것이 특징이다. 이러한 패턴드 스페이서(140)는 제 1 기판(109) 또는 제 2 기판(149) 중 어느 기판에 구성될 수 있으나, 본 발명에 있어서는 플라스틱 기판(150)을 이용한 제 2 기판(149)보다는 유리기판(110)을 이용한 제 1 기판(109) 상에 형성하는 것이 바람직하다. Although not shown in the drawings, the pixel electrode 134 is fixed at a position corresponding to a lower gate line (not shown) or data line (not shown) on the pixel electrode 134 or above the red, green, and blue color filter layers 130a, 130b, and 130c. A patterned spacer 140 having a height is formed. The patterned spacer 140 is to maintain a constant gap between the first substrate 109 and the second substrate 149 and may be formed by scattering as a spherical spacer as in the prior art. Since light leakage phenomenon and agglomeration occur, the patterned spacer 140, which is characterized in that it can be formed by patterning to have a constant height at a predetermined interval on the first substrate 109 or the second substrate 149, is mainly formed It is becoming. In the present invention, since the second substrate 149 is a plastic substrate 150, the possibility of warpage of the substrate due to heat is higher than that of the glass substrate, and thus the patterned spacer 140 formed and patterned on the substrate is provided. It is characterized by further securing the cell gap stability. The patterned spacer 140 may be formed on any one of the first and second substrates 109 and 149, but in the present invention, the glass substrate may be formed rather than the second substrate 149 using the plastic substrate 150. It is preferable to form on the first substrate 109 using the (110).

전술한 구성을 갖는 유기기판(110)을 이용한 제 1 기판(109)에 대향되는 제 2 기판(149)은 투명한 플라스틱 기판(150)에 상기 제 1 기판(109)의 화소전극(134)과 대향하며 슬릿형태의 투명전극(157)이 형성되어 있다. The second substrate 149 facing the first substrate 109 using the organic substrate 110 having the above-described configuration is opposite to the pixel electrode 134 of the first substrate 109 on the transparent plastic substrate 150. A slit transparent electrode 157 is formed.

전술한 본 발명에 의한 씨오티(COT) 구조 액정표시장치는 배향막을 형성하지 않고, 상하간의 특별한 슬릿 형태의 전극으로써 액정을 콘트롤 할 수 있는 VA(vertical Alignment)모드로 구성된 것을 특징으로 하고 있다. 이렇게 본 발명에 있어서 VA모드로 동작하는 COT구조의 액정표시장치를 구성하는 것은 플라스틱 기판(110)이 베이스를 이루는 제 2 기판에 230℃이상의 고온 공정을 필요로 하는 배향막을 형성하는 공정을 실시하지 않기 위함이다. 플라스틱 기판(150)은 유리기판(150)에 비하여 내열성 및 내화학성이 떨어짐으로 이를 극복하기 위해서는 되도록 고온공정을 진행하지 않도록 하는 것이 바람직하며, 나아가 화학약액을 많이 사용하는 현상, 식각 등의 공정 진행을 최소화하는 것이 변형 및 변색 등을 방지하는데 유리하기 때문이다. The COT structure liquid crystal display device according to the present invention is characterized by being configured in a VA (vertical alignment) mode that can control the liquid crystal as a special slit type electrode between the upper and lower sides without forming an alignment layer. Thus, in the present invention, the liquid crystal display device having the COT structure operating in the VA mode does not perform the process of forming an alignment film requiring a high temperature process of 230 ° C. or higher on the second substrate on which the plastic substrate 110 forms a base. To not. Since the plastic substrate 150 is inferior in heat resistance and chemical resistance as compared to the glass substrate 150, it is preferable not to proceed the high temperature process as much as possible to overcome this problem. This is because it is advantageous to prevent deformation and discoloration.

따라서, 본 발명에 따른 씨오티(COT) 구조 액정표시장치에 있어서는 제 2 기판에는 단순히 투명도전성 물질로써 슬릿형태의 투명전극(157)만을 형성하는 공정만을 진행함으로써 플라스틱 기판(150)을 이용하여도 제조상의 문제점이나 또는 완성 후 상기 플라스틱 기판(150)이 변형되거나 또는 변색되는 등의 문제가 발생하지 않는 것이 특징이다. Accordingly, in the COT structure liquid crystal display device according to the present invention, the plastic substrate 150 may be used by only forming the slit-type transparent electrode 157 as a transparent conductive material on the second substrate. There is no problem in manufacturing or problems such as deformation or discoloration of the plastic substrate 150 after completion.

다음, 전술한 본 발명에 따른 COT구조의 액정표시장치의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. Next, a method of manufacturing a liquid crystal display device having a COT structure according to the present invention described above will be described with reference to the drawings.

도 4 내지 10은 본 발명에 따른 COT구조 액정표시장치의 제 1 기판을 제조하는 것을 도시한 제조 공정 단면도이다.4 to 10 are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of manufacturing the first substrate of the COT structure liquid crystal display device according to the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 투명한 유리기판(110) 상에 일방향의 게이트 배선(미도시)과 상기 게이트 배선(미도시)에서 분기한 게이트 전극(112)을 형성한다. 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(112)은 금속물질을 유리기판(110) 전면에 층착하고, 포토레지스트를 도포한 후, 상기 포토레지스트에 빛의 투과영역과 차단영역을 갖는 마스크(미도시)를 이용하여 노광하고, 상기 노광된 포토레지스트를 현상함으로써 특정 형태의 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴(미도시) 외부로 노출된 금속물질을 식각하고, 상기 식각 후 남아있는 금속층 위에 포토레지스트 패턴(미도시)을 스트립(strip) 또는 애싱(ashing)함으로써 형성되게 된다. 이후, 상기 게이트 배선(미도시) 및 게이트 전극(112)을 포함한 유리기판(110) 전면에 게이트 절연막(117)을 형성한다. As shown in FIG. 4, a gate wiring in one direction and a gate electrode 112 branched from the gate wiring (not shown) are formed on the transparent glass substrate 110. The gate wiring (not shown) and the gate electrode 112 may deposit a metal material on the entire surface of the glass substrate 110, apply a photoresist, and then include a mask having a light transmission region and a blocking region on the photoresist. Exposing the photoresist, and developing the exposed photoresist to form a photoresist pattern (not shown) of a specific type, etching a metal material exposed to the outside of the photoresist pattern (not shown), and etching It is then formed by stripping or ashing a photoresist pattern (not shown) on the remaining metal layer. Thereafter, a gate insulating layer 117 is formed on the entire surface of the glass substrate 110 including the gate line and the gate electrode 112.

다음, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(117) 위로 순수 비정질 실리콘 및 불순물 비정질 실리콘을 전면에 연속 증착하고 전술한 포토레지스트의 도포, 노광, 현상, 식각 등을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 상기 게이트 전극(112)에 대응하여 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5, pure amorphous silicon and impurity amorphous silicon are continuously deposited on the entire surface of the gate insulating layer 117, and a mask process including application, exposure, development, and etching of the photoresist described above is performed. The semiconductor layer 120 including the active layer 120a and the ohmic contact layer 120b is formed to correspond to the gate electrode 112.

다음, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 반도체층(120) 위로 금속물질을 전면에 증착하고 마스크 공정을 진행하여 상기 반도체층(120) 상부에서 이격하는 소스 및 드레인 전극(122, 124)과 도시하지 않았지만, 상기 소스 전극(122)과 연결되며 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(미도시)을 형성한다. 이후, 상기 소스 및 드레인 전극(122, 124) 사이의 이격된 영역에노출된 반도체층(120) 중 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)을 식각하여 제거하여 채널부(ch)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 6, a metal material is deposited on the entire surface of the semiconductor layer 120 and a mask process is performed to separate the source and drain electrodes 122 and 124 spaced apart from the upper portion of the semiconductor layer 120. Although not illustrated, a data line (not shown) connected to the source electrode 122 and crossing the gate line (not shown) to define the pixel area P is formed. Thereafter, the ohmic contact layer 120b of impurity amorphous silicon is removed by etching the semiconductor layer 120 exposed in the spaced apart region between the source and drain electrodes 122 and 124 to form a channel portion ch.

다음, 상기 소스 및 드레인 전극(122, 124)을 포함한 유리기판(110) 전면에 보호층(126)을 형성하고, 마스크 공정을 진행하여 하부의 드레인 전극(124)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(127)을 형성한다.Next, a protective layer 126 is formed on the entire surface of the glass substrate 110 including the source and drain electrodes 122 and 124, and a mask contact process is performed to partially expose the lower drain electrode 124. 127).

다음, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 콘택홀(127)을 갖는 보호층(126) 위로 빛의 차폐력이 우수한 금속물질로써 상기 소스 및 드레인 전극(122, 124) 사이의 채널부(ch)을 차단하기 위한 차광막(128)을 형성하고, 동시에 상기 차 광막(128)과 동일 물질로써 상기 드레인 콘택홀(127)을 통해 드레인 전극(124)과 접촉하는 드레인 보조전극(129)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 7, the channel portion between the source and drain electrodes 122 and 124 is a metal material having excellent shielding power over the passivation layer 126 having the drain contact hole 127. ) And a drain auxiliary electrode 129 contacting the drain electrode 124 through the drain contact hole 127 with the same material as the light shielding film 128. .

다음, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 보호층(126) 및 차광막(128)과 드레인 보조전극(129) 위로 적색 레지스트를 도포하고, 마스크(미도시)를 이용하여 노광하고, 상기 적색 레지스트를 현상함으로써 일정간격으로 반복되는 적색 컬러필터 패턴(130a)을 형성하고, 상기 적색 컬러필터 패턴(130a)을 형성한 방법대로 녹색 및 청색 컬러필터 패턴(130b, 130c)을 형성함으로써 적, 녹, 청색 컬러필터층(130a, 130b, 130c)을 형성한다. 이때, 상기 각각의 적, 녹, 청색 컬러필터층(130a, 130b, 130c)은 상기 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 교차하여 정의되는 화소영역(P)별로 순차적으로 반복되며 형성되는 것이 특징이며, 드레인 보조전극(129)에 대응되는 일부영역에는 각색의 레지스트가 현상되어 상기 드레인 보조전극(129)이 노출되도록 하는 드레인 보조 콘택홀(132)을 형성하는 것이 특징이다. Next, as shown in FIG. 8, a red resist is coated on the passivation layer 126, the light blocking film 128, and the drain auxiliary electrode 129, exposed using a mask (not shown), and the red resist is exposed. By developing, the red color filter pattern 130a is repeated at regular intervals, and the green and blue color filter patterns 130b and 130c are formed according to the method of forming the red color filter pattern 130a. The color filter layers 130a, 130b, and 130c are formed. In this case, each of the red, green, and blue color filter layers 130a, 130b, and 130c may be formed by being sequentially repeated for each pixel region P defined by the gate line (not shown) and the data line (not shown) intersecting. In the partial region corresponding to the drain auxiliary electrode 129, a resist of various colors is developed to form a drain auxiliary contact hole 132 to expose the drain auxiliary electrode 129.

다음, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터층(130a, 130b, 130c) 위로 투명도전성 물질을 전면에 증착하고 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 하부의 드레인 보조전극(129)과 접촉하며 각 화소영역(P)별로 독립되는 화소전극(134)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극(134)은 본 발명의 특징상 배향막 없이 액정을 콘트롤 할 수 있는 VA모드로 구성해야 함으로 특정 형태의 슬릿 구조로써 형성되는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 9, the transparent conductive material is deposited on the red, green, and blue color filter layers 130a, 130b, and 130c on the entire surface, and patterned by performing a mask process. In contact with each other, an independent pixel electrode 134 is formed for each pixel region P. Referring to FIG. At this time, the pixel electrode 134 is preferably formed as a slit structure of a specific shape because it should be configured in the VA mode that can control the liquid crystal without the alignment layer in accordance with the characteristics of the present invention.

다음, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 화소전극(134)과 화소전극(134) 사이의 노출된 컬러필터층(130a, 130b, 130c) 상부로 게이트 배선(미도시) 또는 데이터 배선(미도시)이 형성된 영역에 대응하여 소정의 높이를 갖는 패턴드 스페이서(140)를 형성함으로써 제 1 기판(109)을 완성한다. Next, as shown in FIG. 10, a gate line (not shown) or a data line (not shown) is disposed over the exposed color filter layers 130a, 130b, and 130c between the pixel electrode 134 and the pixel electrode 134. The first substrate 109 is completed by forming the patterned spacer 140 having a predetermined height corresponding to the formed region.

도 11은 본 발명에 따른 COT구조 액정표시장치의 상부기판을 제조하는 것을 도시한 제조 공정 단면도이다.11 is a cross-sectional view of the manufacturing process illustrating manufacturing the upper substrate of the COT structure liquid crystal display device according to the present invention.

도시한 바와 같이, 플라스틱 기판(150) 상에 투명도전성 물질을 전면에 증착하고, 마스크 공정을 진행하여 전술한 제 1 기판(109)의 각 화소전극(P)에 대응하여 배향막 없이 액정을 콘트롤 할 수 있도록 하기 위해 슬릿형태로 패터닝하여 투명전극(157)을 형성함으로써 제 2 기판을 완성한다. As illustrated, a transparent conductive material is deposited on the entire surface of the plastic substrate 150 and a mask process is performed to control the liquid crystal without an alignment layer corresponding to each pixel electrode P of the first substrate 109 described above. The second substrate is completed by forming a transparent electrode 157 by patterning in a slit form in order to be able to do so.

이때, 도면에는 나타내지 않았지만, 유리기판(110) 대비 휨 정도가 큰 플라스틱 기판(150)의 휨 정도를 보상하고자 배리어(barrier)층(미도시)을 더욱 형성할 수도 있다. 즉, 플라스틱 기판(150)의 상면 또는 하면 또는 양면에 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 전면에 증착함으로써 배리어층(미도시)을 형성한다. 이후, 상기 배리어층(미도시) 하부로 슬릿형태의 투명전극(157)을 형성함으로써 제 2 기판(149)을 완성할 수도 있다. In this case, although not shown in the drawing, a barrier layer (not shown) may be further formed to compensate for the degree of warpage of the plastic substrate 150 having a greater degree of warpage than the glass substrate 110. That is, a barrier layer (not shown) is formed by depositing silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx), which is an inorganic insulating material, on the top, bottom, or both surfaces of the plastic substrate 150. Thereafter, the second substrate 149 may be completed by forming the slit-shaped transparent electrode 157 under the barrier layer (not shown).

이후에는 전술한 바대로 완성된 제 1 기판과 제 2 기판을 이용하여 본 발명에 따른 플라스틱 기판을 이용한 COT구조 액정표시장치를 완성하는 제조 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method of completing a COT structure liquid crystal display device using the plastic substrate according to the present invention using the first substrate and the second substrate completed as described above will be described.

도 12는 전술한 바와 같이 제조된 제 1 기판 및 제 2 기판을 셀 공정을 진행함으로써 본 발명에 따른 COT구조의 액정표시장치를 완성하는 것을 나타낸 셀 공정 순서도이다.FIG. 12 is a cell process flow chart illustrating completion of a liquid crystal display device having a COT structure according to the present invention by performing a cell process on a first substrate and a second substrate manufactured as described above.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 셀 공정의 제 1 단계는 전술한 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하여 하나의 패널을 형성하도록 하는 갭 공정단계(ST1)이다.As shown, the first step of the cell process according to the present invention is a gap process step (ST1) to combine the above-described first substrate and the second substrate to form a panel.

종래에는 제 1 기판과 제 2 기판의 내면 즉 서로 마주보는 면에 각각 배향막을 인쇄하고 이를 230℃에서 수분 내지 수 십분간 노출시켜 상기 배향막을 경화시키고, 상기 경화시킨 배향막에 러빙을 실시하는 배향공정을 진행하였으나, 본 발명에 따른 COT구조 액정표시장치는 VA모드로 구현한 바, 배향막이 필요하지 않으므로 유리기판을 이용한 상부기판과 플라스틱 기판을 이용한 하부기판 모두 배향공정은 진행하지 않고 바로 갭 공정을 실시한다.Conventionally, an alignment process is performed by printing an alignment film on the inner surfaces of the first substrate and the second substrate, that is, the surfaces facing each other, and then exposing it at 230 ° C. for several minutes to several minutes to cure the alignment film and to rub the cured alignment film. However, since the COT structure liquid crystal display device according to the present invention is implemented in VA mode, the alignment layer is not required. Therefore, the alignment process does not proceed with both the upper substrate using the glass substrate and the lower substrate using the plastic substrate. Conduct.

박막 트랜지스터 및 적, 녹, 청색 컬러필터층이 형성된 제 1 기판에는 은 도포를 실시(ST1-1)하고, 동시에 플라스틱 기판을 이용하여 제작된 제 2 기판에는 씰 패턴을 형성(ST-1)하고, 상기 제 1, 2 기판을 화소전극과 투명전극이 마주보도록 위치시킨 후, 소정의 압력을 가하여 두 기판을 합착(ST1-2)하고, 자외선(UV)을 상기 합착된 두 기판에 조사(ST1-3)하여 상기 씰 패턴을 경화시킴으로써 패널을 형성한다. Silver coating is applied to the first substrate on which the thin film transistor and the red, green, and blue color filter layers are formed (ST1-1), and at the same time, a seal pattern is formed on the second substrate manufactured using the plastic substrate (ST-1). After positioning the first and second substrates so that the pixel electrode and the transparent electrode face each other, the two substrates are bonded to each other by applying a predetermined pressure (ST1-2), and the ultraviolet (UV) is irradiated to the bonded two substrates (ST1- 3) to form a panel by curing the seal pattern.

상기 씰 패턴은 실런트(sealant)를 기판의 테두리 더욱 정확히는 하나의 단위 패턴의 테두리를 따라 소정의 폭과 높이를 갖도록 디스펜싱함으로써 형성되는데, 이때, 상기 실런트는 통상적으로 열경화성의 특성을 갖는 것이 일반적으로 이용되나 본 발명에 있어서는 자외선(UV) 경화성의 실런트로써 씰 패턴을 형성한 것이 특징이다. 따라서 합착 후, 기판에 자외선(UV)을 조사함으로써 상기 씰패턴을 경화시킴으로써 합착된 패널을 형성할 수 있다. 이때, 상기 패널은 제 1 기판에 구비된 패턴드 스페이서에 의해 일정한 갭이 유지되고 있다.The seal pattern is formed by dispensing the sealant to have a predetermined width and height along the edge of the substrate, more precisely, along the edge of one unit pattern, wherein the sealant generally has a thermosetting property. Although used, the present invention is characterized in that a seal pattern is formed of an ultraviolet (UV) curable sealant. Therefore, after bonding, the bonded panel can be formed by curing the seal pattern by irradiating ultraviolet (UV) light to the substrate. At this time, the panel has a constant gap is maintained by the patterned spacer provided on the first substrate.

다음, 제 2 단계는 액정을 주입하는 주입단계(ST2)이다. Next, the second step is an injection step ST2 for injecting liquid crystal.

우선, 제 1 단계를 통해 제작된 패널은 그 내부에 다수의 단위패널로 이루어져 있으므로 이를 절단하여 각각의 단위패널로 분리하는 공정을 진행하게 된다. 이러한 공정을 절단공정(ST2-1)이라 한다. 상기 절단공정을 진행함으로써 단위패널로 분리되고 상기 분리된 단위패널의 내부로 액정을 주입하는 액정주입 공정(ST2-2)을 진행하고, 액정이 주입되는 액정 주입구를 봉지(ST2-3)함으로써 단위 액정패널을 완성하게 된다. First, since the panel manufactured through the first step is composed of a plurality of unit panels therein, the panel is cut and separated into individual unit panels. This process is called cutting process (ST2-1). By performing the cutting process, the liquid crystal injection process (ST2-2) which separates into the unit panel and injects the liquid crystal into the separated unit panel is performed, and the liquid crystal injection hole into which the liquid crystal is injected (ST2-3) The liquid crystal panel is completed.

이렇게 완성된 단위 액정패널은 PCB(printed board circuit)와 백라이트 등을 부착하는 모듈공정(ST3)을 진행하여 COT구조의 액정표시장치로 완성되어 진다.
The unit liquid crystal panel is completed as a COT structure liquid crystal display device by performing a module process (ST3) for attaching a printed board circuit (PCB) and a backlight.

본 발명에 의한 COT구조 액정표시장치 및 제조방법은 200℃이상의 고온을 필요로 하는 어레이 및 컬러필터 형성공정을 유리기판을 이용한 하부기판에 구성하고, 상부기판은 내열성 및 내화학성이 유리기판 대비 취약한 플라스틱 기판을 이용하여 단순히 저온공정으로 가능한 투명전극만을 형성함으로써 플라스틱 기판을 이용한 액정표시자치를 제공함으로써 제조 비용을 절감시키는 효과가 있으며, 무거운 유리기판 대신 가벼운 플라스틱 기판을 이용함으로써 경량 박형의 제품을 실현하는 효과가 있다. The liquid crystal display and the manufacturing method of the COT structure according to the present invention comprise an array and a color filter forming process requiring a high temperature of 200 ° C. or higher on a lower substrate using a glass substrate, and the upper substrate is less heat resistant and chemically resistant than a glass substrate. It is possible to reduce manufacturing costs by providing liquid crystal display autonomous using plastic substrates by forming only transparent electrodes using low temperature process using plastic substrates, and realize lightweight products by using light plastic substrates instead of heavy glass substrates. It is effective.                     

또한, 휴대용 컴퓨터 등에 본 발명에 의한 액정표시장치를 창착시 외부로 노출되는 부분이 플라스틱 기판이 되므로 종래의 유리기판이 노출되는 액정표시장치 를 장착한 제품대비 외부 충격에 의한 내구성을 향상시키는 효과가 있다. In addition, since the portion exposed to the outside becomes a plastic substrate when the liquid crystal display device according to the present invention is installed in a portable computer or the like, it has an effect of improving durability due to external impact compared to a product equipped with a liquid crystal display device in which a conventional glass substrate is exposed. have.

Claims (11)

유리기판 상에 구성되며 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과;Gate wiring and data wiring formed on the glass substrate and crossing each other to define pixel regions; 상기 화소영역에 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 채널부를 포함하는 반도체층과 소스 및 드레인 전극으로 구성된 박막 트랜지스터와;A thin film transistor comprising a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer including a channel portion, and a source and a drain electrode in the pixel region; 상기 박막 트랜지스터 상부로 전면에 드레인 콘택홀을 구비하여 상기 드레인 전극을 노출시키며 구성된 보호층과;A protective layer having a drain contact hole over the thin film transistor and exposing the drain electrode; 상기 보호층 상부에 금속물질로 이루어지며, 상기 채널부를 가리며 형성된 차광막과 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 형성된 드레인 보조전극과;A drain auxiliary electrode formed of a metal material on the protective layer and in contact with the drain electrode through the light blocking film and the drain contact hole formed to cover the channel portion; 상기 차광막과 드레인 보조전극과 이들 두 구성요소 사이로 노출된 상기 보호층 상부에 각 화소영역별로 순차 반복적으로 구성되며 상기 드레인 보조전극을 노출시키며 형성된 적, 녹, 청색 컬러필터층과;A red, green, and blue color filter layer sequentially formed on each of the pixel regions on the light blocking film, the drain auxiliary electrode, and the protective layer exposed between the two components, and exposing the drain auxiliary electrode; 상기 각 컬러필터층 상부로 화소영역별로 상기 드레인 보조전극과 연결되며 구성된 화소전극과;A pixel electrode connected to the drain auxiliary electrode for each pixel region on the color filter layer; 상기 유리기판과 마주보는 플라스틱 기판과;A plastic substrate facing the glass substrate; 상기 플라스틱 기판 하면에 형성되고 슬릿형태를 갖는 투명전극과;A transparent electrode formed on a lower surface of the plastic substrate and having a slit shape; 상기 화소전극과 투명전극 사이에 개재된 액정층Liquid crystal layer interposed between the pixel electrode and the transparent electrode 을 포함하며, 상기 유리기판 및 플라스틱 기판의 내측면에는 200℃ 이상의 공정온도를 요구하는 배향막이 생략되어 VA(vertical alignment)모드로 동작하는 것이 특징인 COT구조 액정표시장치.And an alignment film requiring a process temperature of 200 ° C. or higher on the inner surfaces of the glass substrate and the plastic substrate, and operating in a VA (vertical alignment) mode. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터층 상부에는 패턴드 스페이서가 더욱 구비된 COT구조 액정표시장치.And a patterned spacer on the red, green, and blue color filter layers. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라스틱 기판은 상면 또는 하면 또는 양면에 무기절연물질로써 배리어층(barrier layer)을 더욱 포함하는 COT구조 액정표시장치.And the plastic substrate further comprises a barrier layer as an inorganic insulating material on the upper surface, the lower surface, or both surfaces. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 무기절연물질은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)인 COT구조 액정표시장치.And the inorganic insulating material is silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx). 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 다수의 화소영역을 정의하는 액정표시장치에 있어서,A liquid crystal display device in which a plurality of pixel regions are defined by crossing gate lines and data lines, 유리기판 상에 상기 각 화소영역에 게이트 전극과 게이트 절연막과 채널부를 포함하는 반도체층과 소스 및 드레인 전극으로 구성되는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와;Forming a thin film transistor including a semiconductor layer including a gate electrode, a gate insulating film, and a channel part on the glass substrate, and a source and drain electrode; 상기 박막 트랜지스터를 포함하여 전면에 각 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계와;Forming a protective layer including the thin film transistor and having a drain contact hole exposing each drain electrode on a front surface thereof; 상기 보호층 위로 금속물질로서 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 드레인 보조전극과 상기 드레인 보조전극을 형성하는 동일한 물질로서 상기 보호층 하부의 반도체층의 채널부를 가리는 차광층을 형성하는 단계와;Forming a light shielding layer covering the channel portion of the semiconductor layer under the protective layer using the same material forming the drain auxiliary electrode and the drain auxiliary electrode contacting the drain electrode through the drain contact hole as a metal material over the protective layer; Wow; 상기 드레인 보조전극과 보호층 위로 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하며, 상기 드레인 전극과 대응되는 영역은 현상되는 것을 특징으로 하는 적, 녹, 청색 컬러필터층을 형성하는 단계와;Forming red, green, and blue color filter layers on the front surface of the drain auxiliary electrode and the passivation layer in order corresponding to each pixel area, wherein the area corresponding to the drain electrode is developed; 상기 적, 녹, 청색 컬러필터층 위로 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와;Forming a pixel electrode connected to the drain electrode on the red, green, and blue color filter layers; 플라스틱 기판 상에 투명도전성 물질로써 슬릿형상의 투명전극을 형성하는 단계와;Forming a slit-shaped transparent electrode with a transparent conductive material on the plastic substrate; 상기 유리기판과 플라스틱 기판 사이에 은(Ag) 도포 및 씰 패턴을 형성하는 단계와;Forming a silver (Ag) coating and a seal pattern between the glass substrate and the plastic substrate; 상기 화소전극과 투명전극이 마주보도록 하여 합착하는 단계와;Bonding the pixel electrode and the transparent electrode to face each other; 상기 합착된 패널을 단위패널로 절단하는 단계와;Cutting the bonded panel into unit panels; 상기 단위 패널에 액정을 주입하고 봉지하는 단계Injecting and encapsulating liquid crystal into the unit panel 를 포함하는 COT구조 액정표시장치의 제조 방법.Method of manufacturing a COT structure liquid crystal display device comprising a. 삭제delete 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 투명전극 형성 이전에 플라스틱 기판의 상면 또는 하면 또는 양면에 무기절연물질을 증착하여 배리어층(barrier layer)을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 COT구조 액정표시장치의 제조 방법.And forming a barrier layer by depositing an inorganic insulating material on the top, bottom, or both sides of the plastic substrate prior to forming the transparent electrode. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 자외선(UV)을 조사하여 상기 씰 패턴을 경화시키는 단계를 더욱 포함하는 COT구조 액정표시장치의 제조 방법.And curing the seal pattern by irradiating ultraviolet (UV) light. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 화소전극 형성단계 이후에는 상기 컬러필터층 위로 패턴드 스페이서를 형성하는 단계를 더욱 포함하는 COT구조 액정표시장치의 제조 방법.And forming a patterned spacer on the color filter layer after the pixel electrode forming step.
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