KR20030047176A - 색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치 - Google Patents

색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030047176A
KR20030047176A KR1020010077596A KR20010077596A KR20030047176A KR 20030047176 A KR20030047176 A KR 20030047176A KR 1020010077596 A KR1020010077596 A KR 1020010077596A KR 20010077596 A KR20010077596 A KR 20010077596A KR 20030047176 A KR20030047176 A KR 20030047176A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
black matrix
substrate
color filter
liquid crystal
crystal display
Prior art date
Application number
KR1020010077596A
Other languages
English (en)
Inventor
어기한
박상우
최방실
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 KR1020010077596A priority Critical patent/KR20030047176A/ko
Publication of KR20030047176A publication Critical patent/KR20030047176A/ko

Links

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
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • 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
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • 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
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel
    • 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
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/40—Arrangements for improving the aperture ratio

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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 개구율 향상 및 공정의 단순화를 위해 블랙 매트릭스를 섬 형태로 형성하되, 적어도 일부분이 리지드 스페이서와 중첩되도록 형성한다. 본 발명에 따른 색 필터 기판은, 절연 기판; 절연 기판 위에 형성되어 있는 블랙 매트릭스; 블랙 매트릭스 위에 형성되어 있는 색 필터; 색 필터 위에 형성되어 있는 보호막; 기판의 전면에 형성되어 있는 공통 전극; 및 공통 전극 위에 형성되어 있는 리지드 스페이서를 포함하며, 상기 블랙 매트릭스는 섬 형태로 형성되고, 상기 블랙 매트릭스와 상기 리지드 스페이서는 적어도 일부분이 중첩되도록 형성된다.
이를 통하여, 개구율 향상, 액정 표시 장치의 흑백 대비비 향상 및 빛샘 현상을 방지 등의 효과를 얻을 수 있다.

Description

색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치 {COLOR FILTER PLATE, METHOD FOR FABRICATING THE PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 색 필터 기판 및 그 제조 방법, 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하판과 화소 전극에 대응하는 색 필터와 공통 전극 등이 형성되어 있는 상판사이에 액정 물질을 주입해 놓고 두 전극 사이에 전압을 인가하여 전기장을 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하는 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 상판과 하판 사이에 주입되는 액정층의 두께인 셀 간격(cell gap)을 일정하게 유지하기 위하여 두 기판 사이에 볼 타입의 기판 간격재(spacer) 등을 사용했으나, 이는 터치 패널을 장착하는 모바일용 액정 표시 장치의 경우, 외부로부터의 압력 인가시 그 눌림으로 인하여 셀 간격이 균일하게 유지되지 못하고 변동한다. 따라서, 액정층의 두께가 균일하지 않게 되어 표시 특성이 저하된다.
또한, 기판 간격제의 음영 영역에 기인하여 액정 배향 불량과 후면광(back light)의 산란이 생길 수 있다. 이러한 배향 불량이나 후면광의 산란은 액정 셀의 투과율을 감소시키고 빛샘을 발생시킨다.
한편, 이러한 액정 표시 장치는 인접한 화소 사이의 빛샘 현상 또는 상기 기판 간격제로 인한 빛샘 현상을 막기 위해 블랙 매트릭스(black matrix)를 사용하는데, 이러한 빛샘은 블랙 매트릭스의 폭을 넓히면 넓힐수록 쉽게 해결할 수는 있으나, 이렇게 할 경우 개구율(aperture ratio)을 감소시킬 뿐만 아니라, 흑백 대비비에 영향을 주게 된다.
즉, 빛샘을 막기 위하여 블랙 매트릭스의 폭을 넓히는 경우, 블랙 휘도 및 백색 휘도가 감소하며, 특히, 백색 휘도의 감소가 커서 흑백 대비비의 저하를 가져온다.
이로 인해, 액정 표시 장치의 휘도를 향상시키기 위하여, 블랙 매트릭스를 제거하는 방법이 이용되고 있다. 그러나, 이 경우, 백색 휘도 뿐만 아니라, 블랙 휘도 역시 함께 상승하기 때문에 궁극적으로 흑백 대비비에 이득이 없다. 이때, 간격재 주변에서 발생하는 빛샘이 블랙 휘도를 증가시키는 주요 원인이다.
본 발명의 목적은 액정 표시 장치의 대비비를 향상시키기 위한 것이다.
또한, 액정 표시 장치의 개구율을 향상시키기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 절단선에 대한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 절단선을 따라 도시한 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 절단선을 따라 도시한 색 필터 기판의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5a와 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 나타내는 평면도이다.
도 5b와 도 6b는 각각 도 5a의 Ⅱ-Ⅱ' 절단선 및 도 6a의 Ⅳ-Ⅳ' 절단선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 다른 색 필터 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
10 : 박막 트랜지스터 기판
20 : 게이트 전극
21 : 게이트 선
40 : 게이트 절연막
50 : 비정질 규소층
71, 72 : 저항성 접촉층
80 : 화소 전극
81 : 데이터 선
90 : 드레인 전극
150 : 색 필터 기판
160 : 색 필터
170 : 보호막
180 : 공통 전극
190 : 리지드 스페이서
200 : 블랙 매트릭스(black matrix)
본 발명은 이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 블랙 매트릭스를 섬 형태로 형성하되, 상기 블랙 매트릭스와 리지스 스페이서가 적어도 일부분이 중첩되도록 형성한다.
구체적으로 본 발명에 따른 색 필터 기판은, 절연 기판 위에 형성되어 있는 블랙 매트릭스, 블랙 매트릭스 위에 형성되어 있는 색 필터, 색 필터 위에 형성되어 있는 보호막, 기판의 전면에 형성되어 있는 공통 전극 및 공통 전극 위에 형성되어 있는 리지드 스페이서를 포함한다. 이때, 블랙 매트릭스를 섬 형태로 형성하되, 상기 블랙 매트릭스와 리지스 스페이서를 적어도 일부분이 중첩되도록 형성한다. 이때, 빛샘 현상을 방지하기 위해, 상기 리지드 스페이서는 상기 블랙 매트릭스 영역 내에 포함되도록 형성한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 위에서 상술한 색 필터 기판을 가지고 있으며, 상기 색 필터 기판의 제1 절연 기판에 제2 절연 기판이 대향되어 있다. 제2절연 기판 위에 게이트 선이 형성되어 있고, 데이터 선에 게이트 선이 절연되게 교차되고 있다. 게이트 선과 데이터 선에는 박막 트랜지스터가 전기적으로 연결되어 있어, 보호막이 이러한 박막 트랜지스터 및 데이터 선을 덮고 있다. 보호막에는 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍이 형성되어 있고, 화소 전극이 접촉 구멍을 통하여 드레인 전극에 연결되어 있다.
여기서, 데이터 선과 게이트 선이 교차되는 부분을 섬 형태의 블랙 매트릭스가 덮고 있을 수 있으며, 더불어, 리지드 스페이서가 덮고 있을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 절단선에 대한 단면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 절단선을 따라 도시한 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 절단선을 따라 도시한 색 필터 기판의 구조를 도시한 단면도이다.
우선, 액정 표시 장치의 '하부 기판'의 구조에 대하여 설명한다.
유리 등의 투명한 제1 절연 기판(10) 위에 주사 신호를 전달하는 게이트선(21) 및 그 분지인 게이트 전극(20)이 형성되어 있다. 게이트선(21)과 게이트 전극(20) 위에는 게이트 절연막(40)이 형성되어 있다.
게이트 전극(20) 상부의 게이트 절연막(40) 위에는 비정질 규소층(50)이 형성되어 있고, 그 위에는 n+ 비정질 규소로 된 저항 접촉층(71, 72)이 형성되어 있다. 저항 접촉층(71, 72) 위에는 각각 소스 전극(80)과 드레인 전극(90)이 형성되어 있으며, 소스 전극(80)은 데이터선(81)과 연결되어 있다. 데이터선(81)은 게이트선(21)과 수직으로 교차하며 화상 신호를 전달한다.
여기서, 게이트 전극(20), 소스 전극(80), 드레인 전극(90), 게이트 절연막 (40), 저항 접촉층(71, 72) 및 비정질 규소층(50)은 박막 트랜지스터(TFT)를 이루며, 소스 전극(80)과 드레인 전극(90) 사이의 비정질 규소층(50)은 TFT의 채널부가 된다. 즉, 게이트선(21)을 통하여 게이트 전극(20)에 주사 신호가 인가되면, 박막 트랜지스터가 턴온(turn on)되고, 이에 따라 데이터선(81)을 통하여 소스 전극(80)에 인가된 화상 신호가 비정질 규소층(50)을 통과하여 드레인 전극(90)으로 전달된다.
데이터선(81), 소스 전극(80) 및 드레인 전극(90)의 위에는 보호막(100)이 평탄하게 형성되어 있다.
보호막(100)은 게이트선(21)과 데이터선(81)의 교차에 의하여 정의되는 화소 영역마다 ITO로 이루어진 화소 전극(140)이 형성되어 있다. 화소 전극(140)은 접촉 구멍(미도시)을 통해 드레인 전극(90)과 연결되어 화상 신호를 인가받아 액정 분자를 구동한다.
이러한 구조를 가지는 액정 표시 장치용 '하부 기판'에 대향하고 있는 액정 표시 장치용 '상부 기판'의 구조에 대하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 투명한 제2 절연 기판(150) 위에는 빛샘을 막아주는 블랙 매트릭스(200)가 섬 형태로 형성되어 있고, 블랙 매트릭스(200) 위에는 적(R), 녹(G), 청(B)의 색 필터(160)가 순차적으로 배열되어 있다. 색 필터(160) 위에는 색 필터(160)의 층 전체를 평탄화하여 액정의 오배열을 방지하는 보호막(170)이 형성되어 있으며, 보호막(170) 위에는 공통 전극(180)이 형성되어 있고, 공통 전극(180) 위에는 상부 기판과 하부 기판의 액정 셀 간격을 균일하게 유지하는 리지드 스페이서(190)가 형성되어 있다.
본 발명에서는, 하부 기판과 이에 대응하는 상부 기판 사이의 셀 간격을 유지하기 위해, 사진 공정을 이용하여 리지드 스페이서(190)를 제2 절연 기판(150) 위에 형성한다. 이는, 상기 제1 절연 기판(10)의 게이트선(21)과 데이터선(81)의 교차 영역에 대응하는 부분에만 위치한다.
이와 같이, 상부 기판과 하부 기판 사이의 균일한 셀 간격을 유지하기 위한 기판 간격제를 기둥(column)형의 리지드 스페이서(rigid spacer, 190)를 사용하면, 외부로부터의 압력이 인가되더라도, 그로 인한 눌림이 적어 자국이 덜 발생할 뿐만 아니라, 상부 기판과 하부 기판 사이의 셀 간격을 비교적 좁고 균일하게 유지할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 기능의 리지드 스페이서는 일정한 높이를 가지므로, 아무것도 없는 평탄한 상태에 비해, 음영 영역이 발생될 수 있다. 일반적으로 이러한 음영 영역은 러빙 공정에서 액정 배향의 불량을 일으킨다. 그러나, 상기의 경우의 음영 영역은 리지드 스페이서가 위치한 영역에 섬(island) 형태로 형성되는 블랙 매트릭스(200)에 의하여 가려지기 때문에 배향막 도포 및 러빙 불량에 기인한 디스플레이 불량을 줄일 수 있다.
또한, 빛이 새는 것을 방지함으로 인한 액정 표시 장치의 흑백 대비비를 향상시킨다. 이러한 블랙 매트릭스는 리지드 스페이서와 중첩되도록 형성하는 것이기본이다. 경우에 따라서는 리지드 스페이서가 없는 부분에도 추가로 형성하기도 한다.
상기와 같이 섬 형태로 형성되는 블랙 매트릭스(200)는 리지드 스페이서 (190) 주변에서의 빛샘을 막아주기 위해 리지드 스페이서(190) 보다는 큰 크기(최소 1㎛2×50㎛2이상)로 제2 절연 기판(150) 위에 형성한다.
한편, 블랙 매트릭스를 제거함으로써 개구율을 높이는 경우에는 리지드 스페이서로 인한 빛샘 현상으로 흑백 대비비가 저하될 가능성이 크므로, 이를 방지하기 위해서는 리지드 스페이서를 적절히 배치해야 한다.
이를 위해, 적, 녹, 청 필터의 중첩 영역 중, 광 차단률이 높은 특정 중첩 영역에만 리지드 스페이서를 배치하거나, 가로 방향(게이트선)으로 매 도트마다 배치하거나, 가로 방향으로 여러 도트당 배치하기도 한다.
도면에서 도시하지 않았지만, 이러한 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정층이 개재되어 있다.
그러면, 이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판과 색 필터 기판의 제조 방법을 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 5 내지 도 6을 참조하여 "하부 기판"의 제조 방법을 설명한다.
도 5a, 도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 나타내는 평면도이고, 도 5b, 도 6b는 각각 도 5a의 Ⅱ-Ⅱ', 도 6a의 Ⅳ- Ⅳ' 절단선을 따라 도시한 단면도이다.
먼저, 도 5a에서와 같이, 투명한 제1 절연 기판(10) 위에 3,000 Å 정도 두께의 금속층을 증착하고 패터닝하여 게이트 전극(20) 및 게이트선(21)을 형성한다. 이어 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition)을 이용하여 기판(10) 상부에 질화 규소 등으로 형성된 게이트 절연막(40) 및 비정질 규소층(50)을 형성한다. 이어서 고농도로 도핑된 n+ 비정질 규소층을 증착하고, 비정질 규소층과 함께 식각한다.
다음으로 제1 절연 기판(10) 상부에 3,000 Å 정도의 금속을 증착하고 패터닝하여 소스 전극(80), 드레인 전극(90) 및 데이터선(81)을 형성하고, 이를 마스크로 하여 n+ 비정질 규소층으로 이루어진 저항 접촉층(71, 72)을 식각한다. 게이트 전극(20), 소스 전극(80), 드레인 전극(90), 게이트 절연막(40), 저항 접촉층(71, 72) 및 비정질 규소층(50)은 박막 트랜지스터(TFT)를 이룬다. 다음, 회전 코팅 방법을 이용하여 제1 절연 기판(10) 상부에 보호막(100)을 형성한다.
이어 도 6a와 도 6b와 같이, 보호막(100)의 일부를 식각하여, 드레인 전극(90) 위에 접촉 구멍(130)을 형성하고 유지 용량 전극(30) 상부에 트랜치(120)를 형성한다. 이때, 접촉 구멍을 형성하는 과정은 일반적인 사진 식각 공정을 이용하여 형성하는 것으로서, O2, SF6, CF4 등을 이용한 건식 식각 방법으로 형성할 수 있다.
그리고, 이 때 사용되는 유기 재료가 사진 공정이 가능한(photo definable) 재료인 경우라면, 별도의 포토 레지스트를 도포할 필요 없이 마스크를 사용하여 노광하고, 현상하는 과정만으로도 패턴 형성이 가능하다.
다음으로, 제1 절연 기판(10) 상부에 ITO막을 증착하고 패터닝하여 게이트선 (21)과 데이터선(81)의 교차에 의해 정의되는 개개의 화소 영역에 화소 전극(140)을 형성한다.
다음, 상기와 같은 과정을 거쳐 형성된 액정 표시 장치용 하부 기판에 대향하고 있는 액정 표시 장치용 "상부 기판"의 제조 과정에 대하여 설명한다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 색 필터 기판의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 절연 기판(150)위에 사진 식각 공정을 이용하여 블랙 매트릭스(200)를 형성한다. 형성시, 리지드 스페이서가 형성된 영역에만 섬 형태로 형성한다. 이로 인해, 빛이 새는 것을 방지함으로 인한 액정 표시 장치의 흑백 대비비를 향상시킨다.
이때, 블랙 매트릭스(200)는 2.5 이상의 광 밀도를 가지는 물질을 0.5 - 1.7㎛의 두께로 형성하여 충분한 차광 특성을 확보한다. 블랙 매트릭스의 두께는 블랙 매트릭스를 이루는 물질의 특성에 따라 달라질 수 있으며, 특히, 구성 물질의 광 밀도와 관계되는데 광 밀도가 높은 재료를 쓰게 되면 블랙 매트릭스의 두께를 줄일 수 있다.
블랙 매트릭스를 형성하는 물질로는 탄소를 주로 한(carbon base) 유기 재료와 안료(pigment)형의 유기 재료 등을 쓸 수 있는데, 탄소를 주로 한 유기 재료의 경우가 더 높은 광 밀도를 나타내고 있어 이를 사용하는 것이 바람직하다. 흑연(graphite) 타입의 재료는 높은 광 밀도를 갖고 있지만 표면 저항이 낮아 블랙매트릭스의 재료로는 부적절하다.
이어, 부분적으로 다른 투과율을 가지는 마스크를 이용하여 블랙 매트릭스 (200)위에 적, 녹, 청 필터의 패턴(160)을 형성한다.
이때, 도 7a에 도시된 바와 같이, 중앙부(R, G) 및 상기 중앙부(R, G)의 양 측면에 연장되는 가장 자리부(r, g, 상기 중앙부보다는 얇은 두께를 가지는 가장 자리부)로 이루어진 각각의 색 필터를 형성함에 있어, 이웃하는 가장 자리부(r, g)끼리 서로 중첩되도록 형성한다.
다음, 도 7b에 도시된 바와 같이, 적, 녹, 청 필터의 패턴(160)위에 색 필터층 전체를 평탄화하는 보호막(170)을 형성한다.
이어 도 7c와 같이, 보호막(170)이 형성된 기판 전면에 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전 물질층을 증착하여 공통 전극(180)을 형성한 후, 공통 전극(180) 위에 음성 감광막(negative photo resist)을 이용항 사진 공정을 통해 리지드 스페이서(190)를 1㎛2내지 50㎛2정도의 크기로 형성한다.
본 발명에서는 리지드 스페이서를 이용함으로써 비교적 좁고 균일한 셀 간격을 유지할 수 있으며, 섬 형태의 블랙 매트릭스와 리지드 스페이서를 적어도 일부분이 중첩되도록 형성함으로써, 개구율 향상, 액정 표시 장치의 흑백 대비비 향상 및 빛이 새는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 절연 기판;
    상기 절연 기판 위에 형성되어 있는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 위에 형성되어 있는 색 필터;
    상기 색 필터 위에 형성되어 있는 보호막;
    상기 기판의 전면에 형성되어 있는 공통 전극; 및
    상기 공통 전극 위에 형성되어 있는 리지드 스페이서
    를 포함하며,
    상기 블랙 매트릭스는 섬 형태로 형성되고, 상기 블랙 매트릭스와 상기 리지드 스페이서는 적어도 일부분이 중첩되는 액정 표시 장치용 색 필터 기판.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 리지드 스페이서는 상기 블랙 매트릭스 영역 내에 포함되는 액정 표시 장치용 색 필터 기판.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 리지드 스페이서의 면적은 1㎛2내지 50㎛2인 액정 표시 장치용 색 필터 기판.
  4. 제1 항에 따른 색 필터 기판;
    상기 제1 절연 기판에 대향되어 있는 제2 절연 기판;
    상기 제2 절연 기판 위에 형성되는 게이트선;
    상기 게이트선에 절연되게 교차되는 데이터선;
    상기 게이트선과 상기 데이터선에 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터 및 상기 데이터선을 덮는 보호막;
    상기 보호막에 상기 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍; 및
    상기 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극에 연결되는 화소 전극
    을 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스는 상기 게이트선과 상기 데이터선의 중첩 부분을 덮고 있는 액정 표시 장치.
KR1020010077596A 2001-12-08 2001-12-08 색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치 KR20030047176A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010077596A KR20030047176A (ko) 2001-12-08 2001-12-08 색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010077596A KR20030047176A (ko) 2001-12-08 2001-12-08 색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030047176A true KR20030047176A (ko) 2003-06-18

Family

ID=29573814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010077596A KR20030047176A (ko) 2001-12-08 2001-12-08 색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030047176A (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0654035U (ja) * 1992-12-25 1994-07-22 京セラ株式会社 カラー液晶表示装置
KR970048804A (ko) * 1995-12-18 1997-07-29 윤종용 액정표시장치 및 이에 채용된 접착층 제조방법
KR19980017847A (ko) * 1996-08-31 1998-06-05 손욱 컬러 액정표시소자 패널 및 그 제조방법
KR19980031798A (ko) * 1996-10-31 1998-07-25 김광호 평면 구동 방식의 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR19990033182A (ko) * 1997-10-23 1999-05-15 윤종용 균일한 기판 간격 및 높은 대비비를 갖는 액정 표시 장치 및 그제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0654035U (ja) * 1992-12-25 1994-07-22 京セラ株式会社 カラー液晶表示装置
KR970048804A (ko) * 1995-12-18 1997-07-29 윤종용 액정표시장치 및 이에 채용된 접착층 제조방법
KR19980017847A (ko) * 1996-08-31 1998-06-05 손욱 컬러 액정표시소자 패널 및 그 제조방법
KR19980031798A (ko) * 1996-10-31 1998-07-25 김광호 평면 구동 방식의 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR19990033182A (ko) * 1997-10-23 1999-05-15 윤종용 균일한 기판 간격 및 높은 대비비를 갖는 액정 표시 장치 및 그제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7417694B2 (en) Thin film transistor array panel and liquid crystal display including the panel
KR101905757B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR100638525B1 (ko) 컬러 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
KR101243824B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20050001707A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR100968339B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20090034579A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법
CN113467145B (zh) 阵列基板及制作方法、显示面板
KR20020073298A (ko) 능동매트릭스기판 및 그 제조방법
JP4217308B2 (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
KR100436011B1 (ko) 유기절연막을이용한액정표시장치및그제조방법
US7898641B2 (en) Production process of a display device, and a display device
US8040477B2 (en) Array substrate, liquid crystal display panel, and method of manufacturing the same
KR20080047085A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
JP4090594B2 (ja) 反射型液晶表示装置およびその製造方法
KR20080003086A (ko) 액정표시장치의 컬러필터기판 및 그 제조방법
KR101256910B1 (ko) 표시기판 제조 방법 및 이를 이용한 표시패널 제조 방법
KR100726130B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
US20050250270A1 (en) Process of manufacturing thin film transistor
JP4398015B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
US20080149933A1 (en) Display panel
KR20070075159A (ko) 표시장치 및 그 제조방법
KR101215943B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
KR20030047176A (ko) 색 필터 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치
KR100991542B1 (ko) 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application