KR20050067072A

KR20050067072A - 컬러 필터 기판 및 이것을 구비한 액정 표시 장치, 및컬러 필터 기판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20050067072A
Application number: KR1020040112141A
Authority: KR
Inventors: 야기도시후미; 쯔바따도시히데; 도꾸다쯔요시
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-06-30
Also published as: TW200525194A; US20090257008A1; US7570323B2; US20050151909A1; TWI266904B; JP2005208583A; KR100690488B1; JP4044090B2; US7826012B2; CN1637503A; CN100370330C

Abstract

컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치는, 기판 상에 배치된 복수의 색층이 배열된 컬러층, 및 컬러층보다 돌출하는 적층물층과, 컬러층 및 적층물층을 피복하는 대향 전극과, 적어도 컬러층을 피복하는 부분의 대향 전극에 적층된 배향막과, 적층물층을 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에 적층된 절연층을 포함한다. 이에 의해, 대향 전극과 화소 전극 사이의 단락을 방지함으로써, 액정 표시 장치의 수율을 향상시킬 수 있는 컬러 필터 기판 및 이것을 구비한 액정 표시 장치, 및 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공한다.

Description

컬러 필터 기판 및 이것을 구비한 액정 표시 장치, 및 컬러 필터 기판의 제조 방법{COLOR FILTER SUBSTRATE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS INCLUDING COLOR FILTER SUBSTRATE, AND METHOD OF MANUFACTURING COLOR FILTER SUBSTRATE}

본 발명은 컬러 필터 기판 및 이것을 구비한 액정 표시 장치, 및 컬러 필터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 서로 대향하는 1쌍의 기판 사이에 액정이 봉입되어 이루어진다. 즉, 도 13에 도시한 바와 같이 액정 표시 장치는 TFT(박막 트랜지스터) 어레이 기판(70)과 컬러 필터 기판(80) 사이에 액정(75)이 봉입되어 이루어진다. 상기 TFT 어레이 기판(70)은 투명 기판(71) 상에 TFT 소자 등을 포함하는 TFT 회로층(72), 절연층(73) 및 화소 전극(74)이 형성되고, 그리고 도시하지 않은 배향막이 형성되어 있다. 또한, 상기 컬러 필터 기판(80)은, 기판(81) 상에 3색으로 이루어진 컬러 필터층(83; 83a, 83b, 83c)과, 컬러 필터층(83)이 복수 적층되어 이루어진 돌출 구조부(84)와, 대향 전극(85)을 구비하고, 도시하지 않은 배향막이 추가로 형성되어 있다. 상기 액정 표시 장치에서는 TFT 어레이 기판(70)과 컬러 필터 기판(80)은 도시하지 않은 플라스틱 비즈나 유리 섬유 등의 스페이서를 사용하여 소정의 셀 갭이 유지되고 있다.

한편, 상기 스페이서로서, 플라스틱 비즈나 유리 섬유 등을 사용하지 않고, 도 14에 도시한 바와 같이 상기 화소 전극(74)과 대향 전극(85) 사이에 포토리소그래피 등에 의해 형성된 수지층(86)을 스페이서로서 사용하는 액정 표시 장치가 일본 공개특허공보 「특허공개 2003-14917호 공보(2003년 1월 15일 공개) 및 특허공개 2001-201750호 공보(2001년 7월 27일 공개)」에 개시되어 있다.

그러나, 도 13에 도시한 액정 표시 장치나 상기 양 공보에 기재된 액정 표시 장치(도 14)에서는, 컬러 필터층(83)이 적층되어 이루어진 돌출 구조부(84)가 형성됨으로써, 이 돌출 구조부(84)상의 대향 전극(85)과 화소 전극(74)이 접근하여 배치되게 된다. 즉, 통상, 돌출 구조부(84) 이외의 컬러 필터층(83)상의 대향 전극(85)과 화소 전극(74) 사이의 거리인 셀 갭은 3㎛∼6㎛이다. 한편, 컬러 필터층(83)은 0.8㎛∼2㎛의 두께를 갖고 있다. 이 때문에, 돌출 구조부(84)에서는 이 컬러 필터층(83)이 적층된 분량 만큼, 대향 전극(85)과 화소 전극(74) 사이의 거리가 0.1㎛∼2㎛까지 좁아지게 된다.

따라서, 돌출 구조부(84) 상에 배치된 대향 전극(85)과 화소 전극(74) 사이에서, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이 대향 전극(85)이나 돌출 구조부(84), 화소 전극(74) 등에 부착된 미소한 도전성 이물질(76)을 매개로 한 단락이 발생하기 쉽다. 상기한 바와 같이, 대향 전극(85)이나 화소 전극(74) 상에는 절연성 배향막이 형성되어 있는데, 배향막의 막 두께는 0.05㎛∼0.08㎛로 매우 얇아서 도전성 이물질(76)에 의해 쉽게 찢어지는 등의 결함이 발생하기 쉽다.

따라서, 도 14에 도시한 컬러 필터 기판(80)상의 돌출 구조부(84)에 형성되는 대향 전극(85)의, 화소 전극(74)과 대향하는 영역(이하, 대향 전극(85)의 대향 영역) 또는 화소 전극(74)의 돌출 구조부(84)에 형성되는 대향 전극(85)과 대향하는 영역(이하, 화소 전극(74)의 대향 영역)을 제거함으로써, 대향 전극(85)과 화소 전극(74)의 단락을 방지하는 액정 표시 장치가 일본 공개특허공보 「특허공개 2002-55349호 공보(2002년 2월 20일 공개)」에 개시되어 있다.

또한, 상기 공보에는 대향 전극(85)과 화소 전극(74)의 단락을 방지하기 위해, 돌출 구조부(84) 상에 형성되는 대향 전극과, 이 대향 전극에 대향하는 화소 전극(74) 사이에 전기적 절연막을 개재시킨 액정 표시 장치가 추가로 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허공개 2002-55349호 공보에 기재된 액정 표시 장치 중, 대향 전극(85)의 대향 영역 또는 화소 전극(74)의 대향 영역이 제거된 액정 표시 장치에서는, TFT 어레이 기판과 컬러 필터 기판을 접합할 때의 얼라인먼트 어긋남으로 인해 발생하는, 대향 전극(85)과 화소 전극(74) 사이의 단락을 방지하기 위해 화소 전극(74)과 돌출 구조부(84) 사이의 거리를 충분히 확보할 필요가 있다. 또한, 이들 대향 영역에서는 액정에 전압이 인가되지 않기 때문에 액정이 배향하지 않는다. 따라서, 액정의 배향의 흐트러짐이나 광 누출이 발생하여, 표시 품위나 표시 콘트라스트가 저하된다는 문제가 있다.

또한, 돌출 구조부(84) 상에 형성되는 대향 전극(85)과 화소 전극(74) 사이에 전기적 절연막을 개재시킨 액정 표시 장치에서는, 대향 전극(85)과 화소 전극(74)이 대향하는 영역에서의 절연성은 확보된다. 그러나, 도 14에 도시한 바와 같이 돌출 구조부(84)를 덮는 대향 전극(85) 중 해당 돌출 구조부(84)의 컬러 필터층(83)의 적층 방향을 따른 영역에 있는 대향 전극(85)과 화소 전극(74) 사이에서도 도전성 이물질(76)을 매개로 한 단락이 발생하는 경우가 있다. 즉, 컬러 필터층(83)이 적층된 돌출 구조부(84)에 형성되는 대향 전극(85)은 돌출 구조부(84) 이외의 컬러 필터층(83)상의 대향 전극(85)보다 화소 전극(74)에 접근하고 있다. 따라서, 돌출 구조부(84)를 덮는 대향 전극(85)은 도전성 이물질(76)로 인해 화소 전극(74)과 단락하기 쉽다.

본 발명의 목적은 대향 전극과 화소 전극 사이의 단락을 방지함으로써, 액정 표시 장치의 수율을 향상시키고 또한 표시 품위나 표시 콘트라스트가 우수한 액정 표시 장치를 제공할 수 있는 컬러 필터 기판 및 이것을 구비한 액정 표시 장치, 및 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 컬러 필터 기판은 상기 목적을 달성하기 위해, 기판 상에 복수의 색층이 적층된 돌출 구조부와 대향 전극과 배향막이 형성되고, 적어도 하나의 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에는 절연층이 적층되어 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은 상기 목적을 달성하기 위해, 기판 상에 배치된 복수의 색층이 단층으로 배열된 착색층 및 복수의 색층이 적층되어 상기 착색층보다 돌출하는 돌출 구조부와, 상기 착색층 및 돌출 구조부를 피복하는 대향 전극과, 적어도 상기 착색층을 피복하는 부분의 대향 전극에 적층된 배향막을 포함하고, 적어도 하나의 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에는 절연층이 적층되어 있다.

이 구성에 따르면, 기판 상에서 복수의 색층이 적층된 돌출 구조부는 착색층보다 돌출하여 형성되어 있다. 따라서, 액정 표시 장치 등에서 사용되는 1쌍의 대향 기판의 하나로서 상기 컬러 필터 기판을 사용한 경우, 돌출 구조부 표면의 대향 전극은 착색층 표면의 대향 전극보다 상기 컬러 필터 기판에 대향하는 타측 대향 기판인 화소 전극 기판에 근접하게 된다. 따라서, 1쌍의 대향 기판 사이에 이물질이 존재하는 경우에 이 접근한 영역에 이물질이 들어 오면, 이 (도전성) 이물질로 인해, 돌출 구조부 표면의 대향 전극이 화소 전극 기판의 화소 전극과 접촉하기 쉽다.

따라서, 상기 구성에서는 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에 절연층이 적층되어 있다. 이에 의해, 돌출 구조부에서 대향 전극과 이물질이 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 대향 전극과 화소 전극 사이의 단락을 방지함으로써, 액정 표시 장치의 수율을 향상시키고 또한 표시 품위나 표시 콘트라스트가 우수한 액정 표시 장치를 제공할 수 있는 컬러 필터 기판을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 액정 표시 장치는 상기 과제를 해결하기 위해 상기 컬러 필터 기판을 구비하고 있다.

이 구성에 따르면, 컬러 필터 기판에 접하도록 형성되는 액정 중에, 도전성 이물질 등이 개재되어도 컬러 필터 기판의 기판에서 돌출하여 형성된 돌출 구조부 표면의 대향 전극과 이물질이 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법은 상기 과제를 해결하기 위해, 기판 상에 복수의 색층이 적층된 돌출 구조부를 형성하는 공정과, 상기 돌출 구조부에 대향 전극을 형성하는 공정과, 적어도 하나의 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에 배향막과는 다른 절연층을 적층하는 절연층 형성 공정을 포함하고 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법은 상기 과제를 해결하기 위해, 기판 상에 배치된 복수의 색층이 단층으로 배열된 착색층, 및 복수의 색층이 적층되어 상기 착색층보다 돌출하는 돌출 구조부를 형성하는 공정과, 상기 착색층 및 돌출 구조부를 피복하는 대향 전극을 형성하는 공정과, 적어도 상기 착색층을 피복하는 부분의 대향 전극에 적층된 배향막을 형성하는 공정과, 적어도 하나의 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에 절연층을 적층하는 절연층 형성 공정을 포함하고 있다.

이 방법에 따르면, 대향 전극의 전역에 절연층을 형성하고 있기 때문에, 컬러 필터 기판의 기판에서 돌출하여 형성된 돌출 구조부 표면의 대향 전극에 이물질이 접촉하는 것을 방지할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 우수한 점은 이하에 나타내는 기재에 의해 충분히 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 이점은 첨부 도면을 참조한 다음의 설명으로 명백해 질 것이다.

[실시 형태 1]

본 발명의 일 실시 형태에 대해 도 1 내지 도 6에 기초하여 설명하면, 다음과 같다. 도 1에, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(1)의 단면도를 도시한다. 또한, 도 2에, 본 실시 형태의 컬러 필터 기판의 평면도를 도시한다. 또, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(1)는 MVA(Multi-domain Vertical Alignment: 멀티 도메인 수직 배향) 구조를 갖고 있다. 단, 반드시 MVA 구조로 한정되는 것은 아니다. 또, MVA 방식이란, 전압 무인가시에 액정 분자가 1쌍의 기판 사이에서 수직 배향하고, 또한 1화소 내가 복수의 도메인으로 분할된 방식을 말한다. 즉, MVA 방식은 수직 배향형 액정 표시 장치의 시각 특성을 개선하기 위해 1화소 내를 복수의 도메인으로 분할하는 방식으로서, 도메인을 분할 형성하는 방법으로서는 TFT 어레이 기판의 화소 전극이나 컬러 필터 기판의 대향 전극에 슬릿 형상 등의 전극의 절제 패턴(전극 개구부)을 형성하는 방법이나 기판에 리브 형상 등의 액정 배향 제어용 돌기(도 1의 돌기부(27), 도 2에서는 V자의 패턴이 대응한다.)를 형성하는 방법이 채택되고 있다. 이 MVA 방식에서는 전극 개구부나 액정 배향 제어용 돌기에 의해 형성되는 프린지 필드(Fringe Field) 효과나 돌기 경사부에 있어서의 액정 분자의 경사 배향을 이용하여, 화소 내에 있어서 액정 분자의 배향 방향을 복수의 방향으로 분산시킴으로써 넓은 시야각화를 실현할 수 있다.

상기 액정 표시 장치(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 TFT(박막 트랜지스터) 어레이 기판(대향 기판, 화소 전극 기판)(10)과 컬러 필터 기판(20) 사이에, 예컨대 수직 배향형 액정 등의 액정(액정층)(15)이 봉입되어 있다. 또한, 도시하지 않았으나, 상기 액정 표시 장치(1)는 상기 TFT 어레이 기판(10) 및 컬러 필터 기판(20) 각각의, 액정(15)과 대향하는 측과는 반대측에 각각 배치된 편광판을 갖고 있다. 이 편광판은 TFT 어레이 기판(10)과 대향하는 편광판의 편광축과 컬러 필터 기판(20)과 대향하는 편광판의 편광축이 서로 직교하도록 배치되어 있다.

상기 TFT 어레이 기판(10)은 도 1에 도시한 바와 같이 투명 기판(11) 상에 TFT 회로층(12)을 갖고, 이 투명 기판(11) 표면과 TFT 회로층(12)을 덮도록 TFT측 절연층(13)이 형성되고, 이 TFT측 절연층(13) 상에 매트릭스 형상으로 화소 전극(14)이 설치되어 있다. 그리고, 매트릭스 형상으로 설치된 화소 전극(14), 및 화소 전극(14) 사이에 노출되는 TFT측 절연층(13)의 표면 전체를 덮도록 폴리이미드 수지 등의 배향막(8)이 형성되어 있다. 배향막(8)은 이 배향막(8)상의 액정(15)의 배향을 제어한다.

상기 투명 기판(11)은 유리나 플라스틱 등의 투명 재료로 형성되어 있다. 상기 TFT 회로층(12)은 배선과 TFT 소자를 포함하여 이루어진다. 이 배선은 알루미늄, 탄탈, 티탄, 몰리브덴, 구리 등의 금속 및 이 금속의 합금 등으로 형성된다. 또한, TFT 소자는 아몰퍼스 실리콘이나 폴리실리콘 등에 의해 형성된다. 상기 TFT측 절연층(13)은, 예컨대 질화 실리콘이나 산화 실리콘 등의 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지나 아크릴계 수지 등의 수지 재료 등의 전기적 절연성을 갖는 절연 재료에 의해 형성된다. 상기 화소 전극(14)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전막으로 형성되어 이루어지고, 이 화소 전극(14)은 화소마다 형성되어 있다.

또한, 상기 컬러 필터 기판(20)은 도 1에 도시한 바와 같이 기판(21) 상에 블랙 매트릭스층(색층·돌출 구조부 형성층)(22), 컬러층(착색층)(23) 및 적층물층(돌출 구조부)(24)을 갖고 있다. 또한, 이 블랙 매트릭스층(22), 컬러층(23) 및 적층물층(24)상의 전체 면에 대향 전극(25)이 형성되어 있다. 또한, 대향 전극(25), 절연성 수지막(절연층)(26) 및 돌기부(27) 표면 전체를 덮도록, 도시하지 않은 폴리이미드 수지 등의, 액정(15)의 배향을 제어하는 배향막(9)이 형성되어 있다.

상기 기판(21)은 유리나 플라스틱 등의 투명 재료로 형성되어 있다. 상기 블랙 매트릭스층(22)은 TFT 어레이 기판(10)에 형성된 화소 전극(14) 사이의 틈이나 이 틈의 주변에 발생하는 광 누출, 및 TFT 소자를 외광으로부터 차단하여 오동작을 방지함으로써, 액정 표시 장치(1)의 표시 콘트라스트를 향상시키기 위해 형성되어 있다. 따라서, 상기 블랙 매트릭스층(22)은 상기 기판(21) 표면 중 TFT 어레이 기판(10)과 컬러 필터 기판(20)을 대향하여 배치한 경우에 화소 전극(14) 사이의 틈 및 TFT 소자에 대향하도록 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 상기 블랙 매트릭스층(22)은, 예컨대 감광성 수지에 카본 미립자를 분산시켜 이루어진 흑색 감광성 수지나, 크롬, 몰리브덴 등의 금속막, 적색이나 청색 등의 복수색으로 이루어진 염료나 안료로 착색된 감광성 수지 등을 사용하여 형성된다.

상기 컬러층(23)은 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 컬러층(색층·돌출 구조부 형성층)(23a)과 제2 컬러층(색층·돌출 구조부 형성층)(23b)과 제3 컬러층(색층·돌출 구조부 형성층)(23c)을 구비하고 있다. 상기 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b) 및 제3 컬러층(23c)에는 예컨대 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 3원색 또는 시안(C), 마젠타(M) 및 옐로(Y)의 3색 등을 사용할 수 있다. 이들 색을 조합함으로써 컬러 표시를 행할 수 있다. 상기 컬러층(23)은 TFT 어레이 기판(10)에 형성된 화소 전극(14)에 대향하도록 배치되고, 이 컬러층(23) 1개와 화소 전극(14) 1개가 대응하도록 형성되어 있다.

따라서, 기판(21)의 표면에는 도 1에 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스층(22)과 컬러층(23)이 인접하도록 배치되어 기판(21) 표면 전체를 덮고 있다. 또, 블랙 매트릭스층(22)과 컬러층(23)이 인접하는 영역에서는 광 누출을 방지하기 위해 블랙 매트릭스층(22)의 단부상에 컬러층(23)의 단부가 중첩하도록 형성되어 있다. 즉, 컬러층(23) 사이나 컬러층(23)과 블랙 매트릭스층(22) 사이에서 각층의 일부를 서로 겹쳐서 컬러층 중첩부(28)를 형성함으로써 광 누출을 방지하고 있다.

상기 적층물층(24)은 도 1∼도 3에 도시한 바와 같이, 블랙 매트릭스층(22) 상에 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b) 및 제3 컬러층(23c)이 적층되어 이루어진다. 따라서, 이 적층물층(24)은, 이 적층물층(24)을 구성하고 있지 않는 블랙 매트릭스층(22)이나 컬러층(23)(이하, 그 외의 층)보다 TFT 어레이 기판(10)측으로 돌출되어 있다.

상기 적층물층(24)은 컬러 필터 기판(20)과 TFT 어레이 기판(10)의 사이를 소정의 간격으로 유지하기 위한 스페이서의 일부를 이룬다. 또한, 본 실시 형태에서는 블랙 매트릭스층(22) 상에 적층물층(24)을 형성하기 때문에, 컬러 필터 기판(20)상의 빛의 투광 영역이 적층물층(24)의 존재에 의해 감소하는 일은 없다. 때문에, 상기 투과 영역에서 빛의 투과율이 저하되는 일은 없다. 상기 적층물층(24)은 기판(21)상의 모든 블랙 매트릭스층(22) 상에 형성될 필요는 없고, 소정의 블랙 매트릭스층(22) 상에 적층하면 된다. 예컨대, 적층물층(24)은 상기 3개의 색으로 이루어진 제1∼제3 컬러층이 1단위로 되도록, 즉 이 적층물층(24) 사이에 제1∼제3 컬러층이 배치되도록 적층물층(24)을 구성하는 블랙 매트릭스층(22)을 선택하여 형성하면 된다.

상기 대향 전극(25)은, 상기 블랙 매트릭스층(22), 제1∼제3 컬러층(23a∼23c)을 갖는 컬러층(23), 적층물층(24)의 전체 표면을 완전히 덮도록 형성된다. 상기 대향 전극(25)은 그 재질은 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 소정의 저항값 및 투과율을 갖는 ITO, IZO(Indium Zinc Oxide; 산화인듐아연), 산화아연, 산화주석 등의 투명 도전막으로 형성되어 이루어진다.

상기 절연성 수지막(26) 및 돌기부(27)는 각각 예컨대 폴리이미드계, 아크릴계 등의 네거티브형 감광성 수지나 아크릴계, 페놀노볼락계 등의 포지티브형 감광성 수지 등의 유기계 절연성 수지, 질화 실리콘이나 산화 실리콘 등의 무기 실리콘 화합물 등의 전기적 절연성을 갖는 절연 재료로 형성된다. 상기 무기 실리콘 화합물 재료를 사용하는 경우에는, 포토리소그래피 공정과 드라이 에칭 등의 에칭 공정에 의해 절연성 수지막(26) 및 돌기부(27)를 형성할 필요가 있다. 또, 상기 절연성 수지막(26)과 돌기부(27)는 제조 공정의 간략화를 위해 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 절연성 수지막(26)은 적어도 블랙 매트릭스층(22) 및 제1∼제3 컬러층(23a∼23c)을 포함하여 이루어진 적층물층(24) 표면 전체를 피복하는 대향 전극(25) 표면(돌출 표면) 전체를 덮도록 형성된다. 즉, 적층물층(24)을 피복하는 대향 전극(25) 중 TFT 어레이 기판(10)에 대향하는 영역(최정상부)에 더하여 적층물층(24)의 적층 방향을 따른 영역의, 대향 전극(25)의 표면을 적어도 덮도록 절연성 수지막(26)이 형성된다.

상기한 바와 같이 적층물층(24)은 그 외의 층보다 돌출되어 있다. 따라서, 상기 적층물층(24)의 최정상부인, TFT 어레이 기판(10)에 대향하는 영역에 형성된 대향 전극(25)과 TFT 어레이 기판(10)의 화소 전극(14) 사이의 거리는, 상기 제1∼제3 컬러층(23a∼23c)이나 컬러층 중첩부(28) 등의 그 외의 층에 형성된 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이의 거리보다 작게 되어 있다. 따라서, 적층물층(24)의 최정상부에 대응하는 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이나 그 주변에서는, 도전성 이물질의 존재로 인한 대향 전극(25)과 화소 전극(14)의 단락이 발생하기 쉽다. 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이에서 발생하는 단락은 액정 표시 장치(1)의 수율을 저하시키는 원인이 된다.

따라서, 상기 액정 표시 장치(1)에서는 적층물층(24)을 덮도록 형성된 대향 전극(25) 표면을 덮는 절연성 수지막(26)을 형성함으로써, 도전성 이물질로 인한 대향 전극(25)과 화소 전극(14)의 단락을 방지하고 있다. 상기 절연성 수지막(26)은 도전성 이물질에 의해 뚫리지 않도록 적어도 0.1㎛의 막 두께를 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 절연성 수지막(26)은 도전성 이물질을 매개로 한 대향 전극(25)과 화소 전극(14)의 단락을 방지하기 위해 형성되어 있다. 따라서, 적층물층(24)을 피복하는 대향 전극(25) 표면을 덮는 절연성 수지막(26)의 두께는, 블랙 매트릭스층(22)이나 컬러층(23) 등의 그 외의 층(다른 표면)을 덮는 배향막(9) 등의 절연성 막의 두께보다 커지도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 돌기부(27)는, 상기 절연성 수지막(26)이 형성되어 있지 않는 대향 전극(25) 표면에 형성된다. 이 돌기부(27)는 TFT 어레이 기판(10)과 컬러 필터 기판(20) 사이에 봉입되는 액정(15)의 배향을 규제하기 위해 형성되어 있다. 따라서, 상기 돌기부(27)는 상기 대향 전극(25) 표면 중, 컬러층(23)인 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b) 및 제3 컬러층(23c) 상의 대향 전극(25) 표면 영역 중 일부분에 형성된다.

상기 구성을 구비한 액정 표시 장치(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 적층물층(24) 표면의 대향 전극(25)을 덮는 절연성 수지막(26)의 최정상부와, 화소 전극(14) 표면이 접촉하도록, TFT 어레이 기판(10)과 컬러 필터 기판(20)이 대향하여 배치되어 있다. 즉, 적층물층(24)과, 이 적층물층(24)의 최정상부를 덮는 대향 전극(25) 및 절연성 수지막(26)이 액정(15)이 봉입되는 공간이 되는 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(29)로 되어 있다. 따라서, TFT 어레이 기판(10)과 컬러 필터 기판(20)의 기판 간격인 셀 갭을 양호하게 유지하기 위해 적층물층(24)의 최정상부를 덮는 절연성 수지막(26)의 막 두께가 2㎛ 이하인 것이 바람직하다.

때문에, 상기한 바와 같이, 상기 절연성 수지막(26)은 대향 전극(25)과 화소 전극(14)의 단락을 방지하고, 또한 스페이서(29)의 일부로 되기 위해, 하한치가 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상한치는 2㎛ 이하인 것이 바람직하다.

이와 같이, 적층물층(24)과 이 적층물층(24)의 최정상부를 덮는 대향 전극(25) 및 절연성 수지막(26)이 스페이서(29)로 되기 때문에, 플라스틱 비즈나 유리 섬유 등의 스페이서 부재의 산포 등의 공정이 불필요해진다. 따라서, 제조 공정의 단축화나 제조 비용의 저감을 달성할 수 있다. 또한, 상기 스페이서(29)는 상기 돌기부(27)와 마찬가지로 액정(15)의 배향을 규제하는 역할도 하고 있기 때문에, 상기 스페이서 부재 근방에서 발생하기 쉬운 액정(15)의 배향이 흐트러짐으로 인한 표시 불량이 발생하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 컬러 필터 기판(20)은 적층물층(24)을 덮는 대향 전극(25)의 최정상부 뿐만 아니라, 적층물층(24) 표면을 덮는 대향 전극(25) 표면 전체를 절연성 수지막(26)으로 덮어 이루어져 있다. 따라서, 컬러 필터 기판(20) 상의 화소 전극(14)에서 가까운 거리에 위치하는, 적층물층(24)의 적층 방향을 따라 이 적층물층(24)을 덮는 대향 전극(25) 표면(이하, 측면)이 도전성 이물질을 매개로 하여 화소 전극(14) 표면과 단락하는 것도 방지할 수 있다.

이어서, 상기 컬러 필터 기판(20)의 제조 방법에 대해 도 4a∼도 4d, 도 5a∼도 5c, 그리고 도 6a 및 도 6b에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 4a∼도 4d, 도 5a∼도 5c, 그리고 도 6a 및 도 6b는 컬러 필터 기판(20)의 제조 공정을 도시한 단면도이다.

즉, 도 4a에 도시한 바와 같이 기판(21) 상에 예컨대 스핀코팅법에 의해 흑색의 감광성 수지액을 도포하고 건조시켜 흑색 감광성 수지층(22p)을 형성한다. 계속해서, 포토마스크(31)를 통해 흑색 감광성 수지층(22p)을 노광한 후, 현상을 행하여, 도 4b에 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스층(22)을 형성한다. 이 때, 포토마스크(31)에 의해 덮여 노광되지 않은 흑색 감광성 수지층(22p)이 도포되어 있던 영역은, 기판(21) 표면이 노출하여 도 1에 도시한 컬러층(23)인 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b) 및 제3 컬러층(23c)을 형성하기 위한 개구부로 된다.

이어서, 도 4c에 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스층(22)이 형성된 기판(21) 표면 전체에, 예컨대 스핀코팅법에 의해 제1 컬러층(23a)용의 감광성 수지액을 도포하고 건조시켜 제1 수지층(23p)을 형성한다. 그 후, 기판(21)상의 제1 컬러층(23a)이 형성되는 영역, 이 영역에 인접하는 블랙 매트릭스층(22)의 단부, 및 적층물층(24)(도 1)이 되는 블랙 매트릭스층(22)상의 영역을 노광하도록 형성된 포토마스크(31)를 사용하여 제1 수지층(23p)의 노광 및 현상을 행한다. 이에 의해, 도 4d에 도시한 바와 같이, 제1 컬러층(23a)용 개구부, 이 개구부에 인접하는 블랙 매트릭스층(22)의 단부, 적층물층(24)이 되는 블랙 매트릭스층(22) 상에 제1 컬러층(23a)이 형성되고, 노광되지 않은 영역의 제1 수지층(23p)이 제거된다.

계속해서, 상기 제1 컬러층(23a)을 형성한 수순과 동일한 수순으로 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이 제2 컬러층(23b) 및 제3 컬러층(23c)을 차례로 형성한다. 즉, 제2 컬러층(23b)용의 감광성 수지액을 도포하여 건조시킨 후, 포토마스크를 사용하여 노광 및 현상을 행한다. 이에 의해, 도 5a에 도시한 바와 같이, 제2 컬러층(23b)용 개구부, 이 개구부에 인접하는 블랙 매트릭스층(22)의 단부, 적층물층(24)이 되는 블랙 매트릭스층(22)상의 제1 컬러층(23a) 상에 제2 컬러층(23b)이 형성되고, 노광되지 않은 영역에 도포된 감광성 수지액의 층이 제거된다. 적층물층(24)이 되는 제2 컬러층(23b)은 제1 컬러층(23a)보다 좁은 영역이 되도록 형성된다.

그 후, 상기한 바와 마찬가지로 제3 컬러층(23c)용의 감광성 수지액을 도포하여 건조시킨 후, 포토마스크를 사용하여 노광 및 현상을 행한다. 이에 의해, 도 5b에 도시한 바와 같이 제3 컬러층(23c)용 개구부, 이 개구부에 인접하는 블랙 매트릭스층(22)의 단부, 적층물층(24)이 되는 제1 컬러층(23a) 및 제2 컬러층(23b) 상에 제3 컬러층(23c)이 형성되고, 노광되지 않은 영역에 도포된 감광성 수지액의 층이 제거된다. 여기에서, 도 5b에 도시한 바와 같이, 제3 컬러층(23c)과 적층물층(24)을 구성하는 블랙 매트릭스층(22)이 인접하고 있다. 따라서, 기판(21)상의 제3 컬러층(23c)용으로 형성된 개구부에 형성되는 제3 컬러층(23c)과, 적층물층(24)이 되는 블랙 매트릭스층(22), 제1 컬러층(23a) 및 제2 컬러층(23b)을 덮도록 제3 컬러층(23c)이 형성된다.

이와 같이 하여, 기판(21) 상에는 컬러층(23)과 블랙 매트릭스층(22) 및 제1∼제3 컬러층으로 이루어진 적층물층(24)이 형성된다. 또, 상기한 바와 같이 포토리소그래피를 이용함으로써, 기판(21) 상에 형성되는 컬러층(23)인 제1∼제3 컬러층(23a∼23c)과 적층물층(24)을 구성하는 제1∼제3 컬러층(23a∼23c)은 동일한 공정으로 형성된다.

이어서, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 컬러층(23) 및 적층물층(24) 상에, 예컨대 스퍼터링법에 의해 투명 도전막을 증착하여 대향 전극(25)을 형성한다. 그 후, 대향 전극(25) 상에 스핀코팅법에 의해 감광성의 절연성 수지액을 도포하고 건조시켜, 도 6a에 도시한 바와 같이 감광성 절연 수지층(감광성 수지층)(26p)을 형성한다. 계속해서, 적층물층(24) 표면을 덮는 대향 전극(25)의 표면 전체를 피복하는 영역과, 도 1에 도시한 돌기부(27)로 되는 컬러층(23)상의 영역을 노광하도록 포토마스크(33)를 사용하여 감광성 절연 수지층(26p)의 노광 및 현상을 행한다.

이에 의해, 도 6b에 도시한 바와 같이 적층물층(24) 표면을 덮는 대향 전극(25)의 표면 전체에 절연성 수지막(26)이 형성되고, 컬러층(23)상의 영역에 돌기부(27)가 형성되고, 노광되지 않은 영역에 도포된 감광성 절연 수지층(26p)이 제거된다. 이와 같이, 절연성 수지막(26) 및 돌기부(27)가 동일한 공정으로 형성된다. 또, 절연성 수지막(26)은 감광성의 절연성 수지액의 도포 및 건조와, 감광성 절연 수지층(26p)의 노광 및 현상을 행하는 공정을 1회 행하여 형성해도 되고, 2회 이상을 행하여 원하는 높이의 절연성 수지막(26)이 얻어지도록 2층 이상으로 형성해도 된다.

그 후, 대향 전극(25), 절연성 수지막(26) 및 돌기부(27) 표면에 배향막(9)을 형성함으로써 컬러 필터 기판(20)이 얻어진다. 또, 상기 제조 공정에서는 블랙 매트릭스층(22), 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b), 제3 컬러층(23c) 및 절연성 수지막(26)을 형성할 때에, 스핀코팅법을 이용하여 각 수지의 도포를 행하고 있으나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대 드라이필름법이나 다이코팅법, 인쇄법 등을 이용해도 된다.

그리고, 도 1에 도시한 액정 표시 장치(1)를 얻기 위해서는, TFT 회로층(12)이나 화소 전극(14) 및 배향막(8)이 형성된 TFT 어레이 기판(10)과, 배향막(9)이 형성된 상기 컬러 필터 기판(20)을 밀봉재 등으로 접합한다. 즉, 상기 컬러층(23)과 화소 전극(14)이 대향하도록 위치 정렬을 행하고, 적층물층(24)을 덮는 대향 전극(25)의 최정상부를 피복하는 절연성 수지막(26)과 화소 전극(14)을 접촉시킴으로써 셀 갭을 확보하여, 컬러 필터 기판(20)과 TFT 어레이 기판(10)을 고정한다. 계속해서, 컬러 필터 기판(20)과 TFT 어레이 기판 사이에 액정(15)을 충전하고, 액정(15)의 주입구를 도시하지 않은 밀봉재로 밀봉한다. 이에 의해, 도 1에 도시한 액정 표시 장치(1)가 얻어진다.

또, 본 실시 형태의 컬러 필터 기판(20)은 블랙 매트릭스층(22)을 갖고 있는데, 블랙 매트릭스층(22)을 갖고 있지 않아도 된다. 즉, 블랙 매트릭스층(22) 대신에 2 이상의 다른 색의 컬러층을 적층함으로써 차광을 행해도 된다. 또한, 컬러 필터 기판(20)에 블랙 매트릭스층(22)을 형성하지 않고, TFT 어레이 기판(10)측 TFT 회로층(12)으로 차광을 행하도록 해도 된다. 또한, 적층물층(24)은 블랙 매트릭스층, 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b), 제3 컬러층(23c)을 구비하고 있는데, 이들 중 1개 이상에서 기판(21) 상에 형성되는 적층물층(24)을 구성하지 않는 블랙 매트릭스층(22)이나 컬러층(23)보다 돌출하도록 형성되어 있어도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 적층물층(24)의 단면 형상이 사변형으로 되어 있는데, 이것에 한정되지 않고 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 등이어도 된다. 즉, 상기 적층물층(24)은 기판(21) 상에 형성된 블랙 매트릭스층(22)이나 컬러층(23)보다 돌출하도록 형성되고, 돌출한 전체 표면이 절연성 수지막(26)으로 덮이도록 하면 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 적층물층(24) 표면의 대향 전극(25)을 덮는 절연성 수지막(26)의 최정상부와 화소 전극(14) 표면이 접촉하고 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 컬러 필터 기판(20)의 절연성 수지막(26)의 최정상부는 화소 전극(14)이 존재하지 않는 영역에서 TFT 어레이 기판(10)에 접촉하고 있어도 된다.

[실시 형태 2]

본 발명의 다른 실시 형태에 대해 도 7 내지 도 9에 기초하여 설명하면, 다음과 같다. 또, 설명의 편의상 상기 실시 형태 1의 도면에 도시한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이며 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 액정 표시 장치는, 상기 실시 형태 1에서 설명한 바와 같이, 컬러 필터 기판의 적층물층에 절연성 수지막을 형성하고, 상기 적층물층과 절연성 수지막이 스페이서로 되어 셀 갭을 형성하고 있다. 컬러 필터 기판의 절연성 수지막과 TFT 어레이 기판의 화소 전극의 접촉 면적을 적당한 크기로 설정함으로써, 스페이서를 적당한 양으로 탄성 변형시킨 상태에서 셀 갭을 확보할 수 있다.

즉, 상기 절연성 수지막과 화소 전극의 접촉 면적이 지나치게 커지면, 스페이서가 거의 탄성 변형할 수 없게 되기 때문에, 셀 갭의 제어가 행해지기 어려워진다. 그 결과, 셀 갭 사이에 기포가 발생하는 저온 기포나 액정 표시 장치를 기대어 세워 놓았을 때에 중력에 의해 액정이 하방으로 편재하여 휘도 불균일이 발생하는 하부 팽대와 같은 현상이 발생한다. 이에 비해, 상기 절연성 수지막과 화소 전극의 접촉 면적이 지나치게 작은 경우에는, 예컨대 손가락으로 패널을 누르는 등의 작은 누름으로 인해 스페이서를 구성하는 절연성 수지막이 찌그러져서 불균일로서 시인되게 된다. 또한, 절연성 수지막의 찌그러짐은 액정 표시 장치의 강도의 저하로도 이어져서, 셀 갭 사이에 불균일이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 컬러 필터 기판의 절연성 수지막과 TFT 어레이 기판의 접촉 면적은 적절한 크기로 설정할 필요가 있다.

도 7에 본 실시 형태의 액정 표시 장치(2)를 도시한다. 이 액정 표시 장치(2)는 도 1에 도시한 액정 표시 장치(1)에 구비된 절연성 수지막(26)을 갖는 컬러 필터 기판(20) 대신에, 절연성 수지막(절연층)(36)을 갖는 컬러 필터 기판(30)을 구비하고 있다.

상기 액정 표시 장치(2)에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 절연성 수지막(36)은 적층물층(24)을 덮는 대향 전극(25) 표면 전체를 피복하고 있다. 또한, TFT 어레이 기판(10)에 대향하는 영역의 절연성 수지막(36)의 두께가 상이하다. 즉, TFT 어레이 기판(10)상의 화소 전극(14)에 접촉하는 영역(이하, 접촉 영역)(36a)에서는 절연성 수지막(36)의 두께가 상대적으로 두껍고, 화소 전극(14)에 접촉하지 않는 영역(이하, 비접촉 영역)(36b)에서는 절연성 수지막(36)의 두께가 상대적으로 얇아지도록 2단계의 두께로 형성되어 있다.

따라서, 절연성 수지막(36)의 상기 접촉 영역(36a)에 의해 TFT 어레이 기판(10)과 컬러 필터 기판(30) 사이의 셀 갭을 유지할 수 있다. 이와 같이, 절연성 수지막(36)에 접촉 영역(36a)과 비접촉 영역(36b)을 형성함으로써, 적층물층(24)의 TFT 어레이 기판(10)에 대향하는 측의 면적이 큰 경우에도, 접촉 영역(36a)의 크기를 임의로 설정할 수 있다. 이에 의해, 절연성 수지막(36)과 화소 전극(14)의 접촉 면적을 최적화할 수 있다.

한편, 절연성 수지막(36)의 상기 비접촉 영역에서는 적층물층(24)상의 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이에서의 도전성 이물질로 인한 단락을 방지할 수 있다. 즉, 적층물층(24)상의 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이는, 컬러층(23)상의 대향 전극(25)과 TFT 어레이 기판(10)상의 화소 전극(14) 사이의 거리보다 작기 때문에, 도전성 이물질로 인한 단락이 발생하기 쉽다. 그러나, 상기 액정 표시 장치(2)에서는, 적층물층(24) 표면 전체에 절연성 수지막(36)을 형성하여 적층물층(24)상의 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이에서의 도전성 이물질로 인한 단락을 방지하고 있기 때문에, 상기 접촉 영역(36a) 및 비접촉 영역(36b) 어느 것에서도, 대향 전극(25)과 화소 전극(14)이 단락하는 일은 없다.

이와 같이, 접촉 영역 및 비접촉 영역을 갖는 절연성 수지막(36)을 사용함으로써, 적층물층(24)을 덮는 대향 전극(25) 중, TFT 어레이 기판(10)에 대향하여 해당 TFT 어레이 기판(10)상의 화소 전극(14)에 접촉하는 절연성 수지막(36)의 접촉 면적을 최적화할 수 있다. 이에 의해, 스페이서가 탄성 변형할 수 있기 때문에, TFT 어레이 기판(10)와 컬러 필터 기판(30) 사이의 양호한 셀 갭을 얻을 수 있다.

이어서, 상기 컬러 필터 기판(30)의 제조 방법에 대해 도 8a 및 도 8b에 기초하여 설명한다. 또, 절연성 수지막(36)을 형성할 때까지의 제조 공정은, 도 4∼도 6에 도시한 상기 실시 형태 1에서 설명한 컬러 필터 기판(20)의 제조 공정과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

즉, 도 6b에 도시한 바와 같이 적층물층(24)을 덮는 절연성 수지막(26)을 형성한 후, 또한 대향 전극(25), 돌기부(27), 절연성 수지막(26)을 덮도록, 예컨대 스핀코팅법에 의해, 아크릴 수지 등으로 이루어진 감광성의 절연성 수지막의 도포 및 건조를 행하여, 절연성의 수지층(6p)을 추가로 형성한다(도 8a). 또, 수지층(6p)은 절연성 수지막(26)과 동일한 감광성의 절연성 수지액으로 형성되어도 된다.

계속해서, 도 7에 도시한 절연성 수지막(36) 중 접촉 영역(36a)이 형성되는 영역을 노광하도록 포토마스크(35)를 사용하여 수지층(6p)의 노광 및 현상을 행한다. 이에 의해, 도 8b에 도시한 바와 같이, 절연성 수지막(26)의 일부에 접촉 영역(36a)이 형성되어 절연성 수지막(36)이 형성되게 된다. 즉, 상기 제조 공정에 의하면, 절연성 수지막(36)은 도 6b에 도시한 절연성 수지막(26)과 접촉 영역(36a)에 의해 구성된다. 한편, 노광되지 않은 영역에 도포된 감광성 절연 수지층(6p)은 대향 전극(25) 상에서 제거되어 대향 전극(25)이 노출된다.

이와 같이, 도 7에 도시한 절연성 수지막(36)의 비접촉 영역(36b)(절연성 수지막(26))과 접촉 영역(36a)을 차례로 형성함으로써, 2단계의 막 두께를 갖는 절연성 수지막(36)을 갖는 컬러 필터 기판(30)이 얻어진다.

한편, 상기 절연성 수지막(36)의 접촉 영역(36a)과 비접촉 영역(36b)을 일괄적으로 형성하여 컬러 필터 기판(30)을 얻을 수도 있다. 이 경우의 상기 컬러 필터 기판(30)의 제조 방법에 대해, 도 9a 및 도 9b에 기초하여 설명한다. 또, 대향 전극(25)을 형성할 때까지의 제조 공정은 도 4a∼도 4d 및 도 5a∼도 5c에 도시한 상기 실시 형태 1에서 설명한 컬러 필터 기판(20)의 제조 공정과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

즉, 기판(21)에 형성된 제1∼제3 컬러층(23a∼23c) 및 적층물층(24) 상에 대향 전극(25)을 형성한 후, 예컨대 스핀코팅법에 의해 감광성의 절연성 수지액을 도포하고 건조시켜, 도 9a에 도시한 바와 같이 감광성 절연 수지층(26p)을 형성한다. 계속해서, 적층물층(24) 표면을 덮는 대향 전극(25)의 표면 전체를 피복하는 영역과, 도 7에 도시한 돌기부(27)로 되는 컬러층(23)상의 영역을 노광하도록 포토마스크(34)를 사용하여 감광성 절연 수지층(26p)의 노광 및 현상을 행한다. 이 때, 적층물층(24)상의 대향 전극(25)의 최정상부의 노광량을 영역마다 달리 하도록 노광을 행하기 때문에, 상기 포토마스크(34)로서, 노광량이 다른 노광부(34a)와 하프 노광부(34b)를 구비한, 예컨대 슬릿 마스크를 사용한다. 이 포토마스크(34)를 사용하면, 상기 하프 노광부(34b)에서는 노광부(34a)의 노광량보다 적은 노광량으로 노광을 행할 수 있다.

따라서, 도 8b에 도시한 바와 같이, 적층물층(24) 표면을 덮는 대향 전극(25)의 표면 전체에 절연성 수지막(36)이 형성됨과 함께, 적층물층(24)상의 대향 전극(25)의 최정상부에 있어서의 절연성 수지막(36)의 두께가 2단계로 형성된다. 절연성 수지막(36)의 두께가 큰 영역이 상기한 접촉 영역이고, 이 접촉 영역은 포토마스크(34)의 노광부(34a)에 의해 노광됨으로써 형성된다. 한편, 절연성 수지막(36)의 두께가 작은 영역이 상기한 비접촉 영역이고, 이 비접촉 영역은 포토마스크(34)의 하프 노광부(34b)에 의해 노광됨으로써 형성된다.

또한, 컬러층(23)상의 영역에 돌기부(27)가 형성된다. 돌기부(27)는 포토마스크(34)의 노광부(34a)로 형성되어도 되고, 또는 하프 노광부(34b)로 형성되어도 된다. 한편, 노광되지 않은 영역에 도포된 감광성 절연 수지층(26p)은 대향 전극(25) 상으로부터 제거되어 대향 전극(25)이 노출된다.

이와 같이 하여, 절연성 수지막(36) 및 돌기부(27)가 동일한 공정으로 형성된다. 계속해서, 대향 전극(25), 절연성 수지막(36), 및 돌기부(27) 표면에 배향막(9)을 형성함으로써 컬러 필터 기판(30)이 얻어진다.

또, 상기 돌기부(27)는 비접촉 영역(36b)(절연성 수지막(26))을 형성하는 공정에서, 해당 비접촉 영역(36b)과 함께 형성해도 되고, 혹은 비접촉 영역(36b)을 형성하는 공정에서 형성하지 않고, 접촉 영역(36a)이 형성되는 공정에서 이 접촉 영역(36a)과 함께 상기 돌기부(27)를 형성해도 된다.

이상과 같이, 컬러 필터 기판(30)의 절연성 수지막(36)은 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이 접촉 영역(36a)과 비접촉 영역(36b)이 단계적으로 형성되어 이루어진 것이어도 되고, 혹은 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 접촉 영역(36a)과 비접촉 영역(36b)이 동시에 형성되는 것이어도 된다.

액정 표시 장치(2)는, 상기 실시 형태 1에서 설명한 바와 같이 배향막(8, 9)이 형성된 상기 TFT 어레이 기판(10)과 컬러 필터 기판(30)의 위치 정렬을 행한 후, 이 컬러 필터 기판(30)과 TFT 어레이 기판(10)을 밀봉재 등으로 접합하여 고정함으로써 얻어진다. 이 때, 컬러 필터 기판(30)상의 상기 접촉 영역과, TFT 어레이 기판(10)(도 7)의 화소 전극(14)을 접촉시켜 양자를 고정한다. 그 후, 컬러 필터 기판(30)과 TFT 어레이 기판(10) 사이에 액정(15)을 봉입하여 액정(15)의 주입구를 밀봉재로 밀봉하면 된다.

또, 본 실시 형태에서는 TFT 어레이 기판(10)에 대향하는 영역의 절연성 수지막(36)의 두께를 2단계의 두께로 형성하고 있는데, 이것에 한정되지 않고 3단계 이상의 다른 두께로 TFT 어레이 기판(10)에 대향하는 영역의 절연성 수지막을 형성해도 된다.

또한, 컬러층 중첩부(28)상의 대향 전극(25)과 TFT 어레이 기판(10)상의 화소 전극(14) 사이의 거리는, 컬러층(23)상의 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이의 거리보다 좁아져 있다. 이 때문에, 상기 컬러층 중첩부(28) 상의 중첩부측에 절연성 수지막을 형성하여, 도전성 이물질의 존재로 인한 대향 전극(25)과 화소 전극(14)의 단락을 방지해도 된다.

[실시 형태 3]

본 발명의 다른 실시 형태에 대해 도 10 내지 도 12에 기초하여 설명하면, 다음과 같다. 또, 설명의 편의상 상기 실시 형태 1의 도면에 도시한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이며 그 설명을 생략한다.

상기 실시 형태 1, 2의 돌출 구조부로서의 적층물층(24)에서는 블랙 매트릭스층(22)을 포함하여 3층 이상의 색층이 적층되어 있는 경우에 대해 설명하였으나, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니며, 돌출 구조부는 2층이어도 된다.

도 10에 본 실시 형태의 액정 표시 장치(3)를 도시한다. 이 액정 표시 장치(3)는 상기 실시 형태 1, 2에서 설명한 블랙 매트릭스층(22)을 갖지 않고, 또한 적층물층(24) 대신에 적층물층(44)을 갖고, 절연성 수지막(26, 36) 대신에 절연성 수지막(절연층)(46)을 갖는 컬러 필터 기판(40)을 구비하고 있다.

상기 컬러 필터 기판(40)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 기판(21) 표면에는 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b), 제3 컬러층(23c)이 형성되고, 각 컬러층(23) 사이에 제1 컬러층(23a) 및 제3 컬러층(23c)으로 이루어진 적층물층(44)이 배치되어 있다. 또, 본 실시 형태에서 적층물층(44)은 제1 컬러층(23a) 및 제3 컬러층(23c)으로 이루어지는데, 제1 컬러층(23a)과 제2 컬러층(23b)의 조합이나 제2 컬러층(23b)과 제3 컬러층(23c)의 조합 등의 다른 조합이어도 된다. 또한, 서로 인접하는 서로 다른 컬러층(23)의 단부를 서로 겹쳐서 적층물층(44)을 형성해도 된다. 즉, 상기 적층물층(44)은 제1 컬러층(23a)과 제2 컬러층(23b)의 중첩, 제2 컬러층(23b)과 제3 컬러층(23c)의 중첩, 또는 제1 컬러층(23a)과 제3 컬러층(23c)의 중첩에 의해 형성해도 된다.

상기 적층물층(44) 상에는, 도 10에 도시한 바와 같이, 대향 전극(25)이 형성되어 있다. 또한, 적층물층(44)상의 대향 전극(25)의 전체 표면을 덮도록 절연성 수지막(46)이 형성되어 있다. 이 절연성 수지막(46)은 도전성 이물질을 매개로 한 대향 전극(25)과 화소 전극(14)의 단락을 방지하기 위해 형성되어 있다.

상기 컬러 필터 기판(40)을 구비한 액정 표시 장치(3)에서는, 컬러 필터 기판(40)과 TFT 어레이 기판(10)의 셀 갭은, 도시하지 않은 플라스틱 비즈나 유리 섬유 등의 스페이서에 의해 제어된다. 다시 말하면, 상기 실시 형태 1, 2에서는 절연성 수지막(26, 36)과 화소 전극(14)이 접촉함으로써 셀 갭이 유지되어 있으나, 본 실시 형태에서는 절연성 수지막(46)이 TFT 어레이 기판(10)의 화소 전극(14)에 접촉하지 않는다. 이 때문에, 컬러 필터 기판(40)과 TFT 어레이 기판(10)을 고정하는 경우에는, 스페이서를 산포함으로써 셀 갭을 유지하고, 소정의 간격을 두고 양 기판을 고정하고 있다. 따라서, 적층물층(44)과 이 적층물층(44)상의 대향 전극(25)을 덮는 절연성 수지막(46)은 스페이서로서 사용되지 않는다.

그러나, 상술한 바와 같이 적층물층(44)상의 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이의 거리는, 컬러층(23)상의 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이의 거리보다 좁아져 있다. 따라서, 도전성 이물질의 존재로 인한 단락은, 컬러층(23)상의 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이의 단락보다, 적층물층(44)상의 대향 전극(25)과 화소 전극(14) 사이에서 발생하기 쉽다. 때문에, 도 10에 도시한 바와 같이, 적층물층(44)상의 대향 전극(25) 표면 전체에 절연성 수지막(46)을 형성함으로써, 도전성 이물질의 존재로 인한 대향 전극(25)과 화소 전극(14)의 단락을 방지할 수 있다.

이어서, 상기 컬러 필터 기판(40)의 제조 방법에 대해 도 11a∼도 11d 및 도 12a∼도 12d에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 11a∼도 11d 및 도 12a∼도 12d는 컬러 필터 기판(40)의 제조 공정을 도시한 단면도이다.

즉, 도 11a에 도시한 바와 같이, 기판(21) 상에 예컨대 스핀코팅법에 의해 제1 컬러층(23a)용의 감광성 수지액을 도포하고 건조시켜 제1 수지층(23p)을 형성한다. 그 후, 기판(21)상의 제1 컬러층(23a) 및 적층물층(44)이 형성되는 영역을 노광하도록 형성된 포토마스크(34)를 사용하여, 제1 수지층(23p)의 노광 및 현상을 행한다. 이에 의해, 도 11b에 도시한 바와 같이 제2 컬러층(23b) 및 제3 컬러층(23c)이 형성되는 영역의 제1 수지층(23p)이 제거되어 제1 컬러층(23a)이 형성된다.

계속해서, 상기 제1 컬러층(23a)을 형성한 수순과 동일한 수순으로, 도 11c 및 도 11d 그리고 도 12a 및 도 12b에 도시한 바와 같이, 제2 컬러층(23b) 및 제3 컬러층(23c)을 차례로 형성한다. 즉, 스핀코팅법 등에 의해 제2 컬러층(23b)용의 감광성 수지액을 도포하고 건조시켜 도 11c에 도시한 바와 같이 제2 수지층(23p)을 형성한다. 그 후, 포토마스크(52)를 사용하여 노광 및 현상을 행한다. 포토마스크(52)는 제2 컬러층(23b)이 형성되는 영역의 제2 수지층(23q)을 노광하도록 형성되어 있다. 이에 의해, 도 11d에 도시한 바와 같이 제1 컬러층(23a) 상 및 제3 컬러층(23c)이 형성된 기판(21) 상의 영역의 제2 수지층(23q)이 제거되어 제2 컬러층(23b)이 형성된다.

이어서, 스핀코팅법 등에 의해 제3 컬러층(23c)용의 감광성 수지액을 도포하고 건조시켜 도 12a에 도시한 바와 같이 제3 수지층(23r)을 형성한다. 그 후, 포토마스크(53)를 사용하여 현상 및 노광을 행한다. 포토마스크(53)는 제3 컬러층(23c)이 형성되는 영역, 및 적층물층(44)을 형성하는 제1 컬러층(23a)상의 제3 수지층(23r)을 노광하도록 형성되어 있다. 이에 의해, 도 12b에 도시한 바와 같이, 적층물층(44)을 형성하는 제1 컬러층(23a) 상 및 제3 컬러층(23c)이 형성되는 기판(21) 상의 영역의 제3 수지층(23r)이 제3 컬러층(23c)으로서 형성된다. 이와 같이 하여, 기판(21) 상에는 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b), 제3 컬러층(23c), 적층물층(44)이 형성된다.

계속해서, 도 12c에 도시한 바와 같이, 제1 컬러층(23a), 제2 컬러층(23b), 제3 컬러층(23c), 및 적층물층(44) 상에 예컨대 스퍼터링법에 의해 투명 도전막을 증착하여 대향 전극(25)을 형성한다. 그 후, 대향 전극(25) 상에, 스핀코팅법에 의해 감광성의 절연성 수지액을 도포하고 건조시켜 도 12d에 도시한 바와 같이 감광성 절연 수지층(감광성 수지층)(46p)을 형성한다. 계속해서, 적층물층(44) 표면을 덮는 대향 전극(25)의 표면 전체를 피복하는 영역을 노광하도록, 포토마스크(54)를 사용하여 감광성 절연 수지층(46p)의 노광 및 현상을 행한다. 이에 의해, 도 10에 도시한 바와 같이, 적층물층(44) 표면을 덮는 대향 전극(25)의 표면 전체에 절연성 수지막(46)이 형성되고, 노광되지 않은 영역에 도포된 감광성 절연 수지층(46p)이 제거된다. 그 후, 배향막(9)을 형성함으로써 컬러 필터 기판(40)이 얻어진다.

또, 적층물층(44)은 다른 색의 층을 2층 겹쳐도 되고, 다른 색을 층을 3층 겹쳐 형성해도 된다. 또는, 블랙 매트릭스층을 형성하도록 해도 된다. 즉, 상기 적층물층(44)은 충분한 차광을 행할 수 있는 OD값이 얻어지도록 각 색의 층을 겹쳐 형성하면 된다. 여기에서, OD값이란 통상 400㎚∼700㎚의 가시광 영역에 있어서의 빛의 투과 농도를 나타내고, 하기 식

OD값=-log(I'/I)

(식 중, I는 입사광의 광 강도이고, I'는 출사광의 광 강도를 나타냄)으로 산출된다. 상기 OD값이 큰 물질일수록, 빛의 투과율은 낮고 차광성이 높다.

이상과 같이 본 발명의 컬러 필터 기판은, 절연층의 막 두께가 배향막의 막 두께보다 두껍다.

이 구성에 따르면, 돌출 구조부의 표면상의 절연층의 막 두께가 배향막의 막 두께보다 두껍기 때문에, 상기 돌출 구조부의 표면상의 절연층이 이물질 등으로 인해 흠집이 생겨도, 돌출 구조부 표면을 덮는 대향 전극이 쉽게 노출되는 일은 없다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 돌출 구조부에 형성된 절연층이 적어도 2개의 다른 층 두께의 영역을 갖고, 상기 돌출 구조부에 형성된 절연층 중 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 대향 전극을 덮는 영역의 적어도 일부의 층 두께가, 다른 영역의 층 두께보다 크다.

이 구성에 따르면, 액정 표시 장치 등에서 사용되는 1쌍의 대향 기판의 하나로서 상기 컬러 필터 기판을 사용한 경우, 타측 대향 기판인 화소 전극 기판에 접촉하는 절연층의 접촉 면적을 제어할 수 있다. 즉, 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 절연층의 영역 중 적어도 일부의 층 두께가 상대적으로 커져 있기 때문에, 이 부분에서 화소 전극 기판과 접촉시킬 수 있다. 따라서, 원하는 크기의 접촉 면적으로 상기 절연층과 화소 전극 기판을 접촉시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 돌출 구조부가 서로 다른 색을 갖는 층인 돌출 구조부 형성층이 적층되어 이루어진다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 돌출 구조부 형성층이 상기 착색층을 형성하는 색층 중 적어도 하나의 색층을 포함하여 이루어져 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 돌출 구조부 형성층이 상기 착색층을 형성하는 복수의 색층이 적층되어 이루어져 있다.

상기 각 구성에 따르면, 착색층을 형성하는 색층에 의해 돌출 구조부가 형성되어 있다. 이에 의해, 돌출 구조부를 형성하기 위해 착색층을 형성하는 색층의 재료를 사용하면 되기 때문에, 컬러 필터 기판을 제작할 때의 사용 재료의 종류가 증가하는 일은 없다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 착색층을 형성하는 색층의 하나로서 블랙 매트릭스층이 포함되어 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 돌출 구조부가 블랙 매트릭스층을 포함하여 이루어져 있다.

상기 각 구성에 따르면, 블랙 매트릭스층을 갖고 있기 때문에, 컬리 필터 기판에 광 누출의 방지나 외광의 차단을 행하는 차광 영역을 형성할 수 있다. 따라서, 표시 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 특히, 돌출 구조부에 블랙 매트릭스층이 포함되어 있으면, 돌출 구조부에서 광 누출의 방지나 외광의 차단을 한층 더 적합하게 행할 수 있기 때문에, 표시 콘트라스트가 더욱 향상된다. 또한, 블랙 매트릭스층상에 색층을 중첩하여 돌출 구조부를 형성하면, 컬러 필터 기판 상의 투과 영역의 투과율을 저하시키는 일은 없다. 때문에, 표시 콘트라스트나 표시 품위가 우수한 컬러 필터 기판을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판에서는, 절연층이 감광성 수지로 형성되어 이루어진다. 상기 구성에 따르면, 절연층이 감광성 수지로 형성되어 있기 때문에, 포토리소그래피에 의해 패터닝함으로써 쉽게 절연층을 형성할 수 있다. 또한, 절연층이 감광성 수지로 형성되어 있으면, 포토리소그래피를 행할 때에 노광량을 조정함으로써 절연층의 막 두께를 쉽게 제어할 수 있다. 때문에, 컬러 필터 기판의 제조 공정을 단축함과 함께, 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 상기 컬러 필터 기판에서 상기 절연층이 무기 실리콘 화합물로 형성되어 이루어진다.

즉, 무기 실리콘 화합물은 이물질 등과 접촉해도 파손되기 어려운 경도를 갖고 있다. 때문에, 이물질 등으로 인한 흠집 등의 결함을 잘 일으키지 않는 절연층을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은 절연층의 층 두께가 0.1㎛ 이상이다.

즉, 절연층의 층 두께가 상기 범위내이면, 이물질 등으로 인한 흠집의 발생이나 대향 전극의 노출을 방지할 수 있다. 또한, 상기 컬러 필터 기판의 절연층이 다른 대향 기판과 접합된 경우에도 컬러 필터 기판과 다른 대향 기판 사이의 거리를 양호하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 돌출 구조부가 적어도 3층 이상의 색층이 적층되어 있다.

즉, 돌출 구조부가 높을수록 1쌍의 대향 기판 사이에 이물질이 존재하는 경우에, 이 근접한 영역에 이물질이 들어가면, 해당 (도전성) 이물질로 인해 돌출 구조부 표면의 대향 전극이 화소 전극 기판의 화소 전극과 접촉하기 쉽다. 그러나, 상기 구성에 따르면, 3층 이상의 색층이 적층되어 높아진 돌출 구조부에서도 확실하게 대향 전극과 화소 전극 사이의 단락을 방지할 수 있다.

상세하게 설명하면, 색층을 안료 도포된 포토레지스트를 사용하여 제조하는 통상의 컬러 필터 기판에 있어서, 색층을 적층한 돌기 구조부를 스페이서로서 사용하는 경우에는, 돌기 구조부는 색층의 막 두께와 셀 갭의 관계로부터 통상 3층 이상 적층되어 형성된다. 그 이유로서는, 돌기 구조부를 상기한 바와 같이 스페이서로서 사용함으로써, 셀 갭 유지용의 새로운 플라스틱 비즈 등을 필요로 하지 않는 이점이 있기 때문이다.

그러나, 3층 이상 적층하는 경우에는, 색층을 2층 적층하여 돌기 구조부를 색 중첩 블랙 매트릭스(BM)로서 사용하는 경우와 비교하여, 컬러 필터 기판의 돌기 구조부의 대향 전극과 화소 전극 기판의 화소 전극이 접근하기 때문에, 단락하기 쉬워진다. 또한, 3층 이상 적층하는 경우, 적층의 어긋남을 고려하여 적층의 토대가 되는 면적을 크게 하기 위해, 색층을 2층 적층하는 경우와 비교하여 컬러 필터 기판의 돌기 구조부의 대향 전극과 화소 전극 기판의 화소 전극이 접근하는 영역이 커진다. 그러나, 상기 구성에서는 3층 이상의 색층이 적층되어 높아진 돌기 구조부에서도 확실하게 대향 전극과 화소 전극 사이의 단락을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 착색층 상의 일부에 액정의 배향을 규제하기 위한 돌기부가 형성되고, 상기 돌기부는 상기 절연층과 동일한 재료로 형성되어 있다.

이 구성에 따르면, 상기 컬러 필터 기판을 예컨대 액정 표시 장치의 1쌍의 대향 기판의 하나로서 사용하는 경우에, 상기 돌기부에 의해 액정의 배향 규제를 행할 수 있다. 또한, 상기 돌기부는 절연층과 동일한 재료로 형성되어 있기 때문에, 돌기부를 형성하기 위한 사용 재료가 증가하는 일은 없다.

또한, 본 발명의 액정 표시 장치는, 액정층을 사이에 두고 컬러 필터 기판과 화소 전극을 갖는 화소 전극 기판이 대향하여 배치되어 이루어진 액정 표시 장치에 있어서, 상기 컬러 필터 기판은 상기 기재된 컬러 필터 기판 중 어느 하나이고, 상기 컬러 필터 기판의 상기 돌출 구조부의 표면에 형성된 절연층 중 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 대향 전극을 덮는 영역의 적어도 일부가 상기 화소 전극 기판에 접촉하고 있다.

상기 구성에 따르면, 돌출 구조부 표면의 대향 전극과 화소 전극 기판의 화소 전극이 접근하여 배치되어 있는 영역인 돌출 구조부를 덮는 대향 전극의 전체 표면을 덮는 절연층이 형성되어 있다. 그때문에, 컬러 필터 기판과 화소 전극 기판에서 임의의 기판 간격(셀 갭)을 가지며 끼워진, 액정층에 도전성 이물질 등이 혼입되어 있는 경우에도, 이물질을 매개로 하여 대향 전극과 화소 전극이 단락하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 액정 표시 장치의 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 돌출 구조부와 이 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 대향 전극 및 절연층을, 컬러 필터 기판과 타측 대향 기판의 기판 간격인 셀 갭을 확보하기 위한 스페이서로서 사용할 수 있다. 이에 의해, 스페이서를 형성하는 제조 공정이 불필요해져서, 제조 공정의 단축이나 제조 비용의 저감이 가능해진다.

또한, 본 발명의 액정 표시 장치는, 액정층을 사이에 두고 컬러 필터 기판과 화소 전극을 갖는 화소 전극 기판이 대향하여 배치되어 이루어진 액정 표시 장치에 있어서, 상기 컬러 필터 기판은 상기한 컬러 필터 기판 중 적어도 2개의 다른 층 두께의 영역이 형성되도록 상기 돌출 구조부를 피복하는 대향 전극을 덮는 컬러 필터 기판 중 어느 하나이고, 상기 컬러 필터 기판의 상기 돌출 구조부의 표면에 형성된 절연층의, 상기 화소 전극 기판에 접촉하는 접촉 부분의 층 두께가 절연층의 다른 영역의 층 두께보다 크다.

상기 구성에 따르면, 화소 전극에 접촉하는 절연층의 접촉 면적을 제어할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치로서 양호한 셀 갭을 확보할 수 있다. 이에 의해, 액정층내에서의 기포의 발생이나 액정이 편재함으로 인한 휘도 불균일의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 상기 절연층의 막 두께를 배향막의 막 두께보다 두껍게 형성한다.

이 방법에 따르면, 돌출 구조부의 표면상의 절연층이 이물질 등으로 인해 흠집이 생겨도, 돌출 구조부 표면을 덮는 대향 전극이 쉽게 노출되는 일은 없다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법은 상기 돌출 구조부에 형성하는 절연층 중, 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 대향 전극을 덮는 영역의 적어도 일부의 층 두께를 다른 영역의 층 두께보다 크게 한다.

이 방법에 따르면, 액정 표시 장치 등에서 사용되는 1쌍의 대향 기판의 하나로서 상기 컬러 필터 기판을 사용한 경우, 타측 대향 기판인 화소 전극 기판에 접촉하는 절연층의 접촉 면적을 제어할 수 있다. 즉, 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 절연층의 영역 중 적어도 일부의 층 두께가 상대적으로 커져 있기 때문에, 이 부분에서 화소 전극 기판과 접촉시킬 수 있다. 따라서, 원하는 크기의 접촉 면적으로 상기 절연층과 화소 전극 기판을 접촉시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 상기 절연층 형성 공정에서는 상기 대향 전극 표면상에 감광성 수지층을 형성하고, 이 감광성 수지층의 노광 및 현상을 행한다.

이 방법에 따르면, 포토리소그래피에 의해 패터닝함으로써 간편하게 절연층을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 상기 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서 상기 절연층 형성 공정에서는 상기 감광성 수지층 중 상기 돌출 구조부의 표면상에 형성된 수지층 영역을 노광할 때에 이 수지층 영역을 노광하는 노광량을 달리 한다.

이 방법에 따르면, 포토리소그래피를 행할 때에 노광량을 조정함으로써 절연층의 층 두께를 쉽게 제어할 수 있다.

또, 발명의 상세한 설명란에 있어서 이루어진 구체적인 실시 형태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하는 것으로서, 이러한 구체예로만 한정하여 협의로 해석되는 것이 아니며, 본 발명의 정신과 다음에 기재하는 특허 청구 사항의 범위내에서 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

본 발명에 따르면, 대향 전극과 화소 전극 사이의 단락을 방지함으로써, 액정 표시 장치의 수율을 향상시키고 또한 표시 품위나 표시 콘트라스트가 우수한 액정 표시 장치를 제공할 수 있는 컬러 필터 기판 및 이것을 구비한 액정 표시 장치, 및 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 있어서의 컬러 필터 기판을 구비한 액정 표시 장치의 일 실시 형태를 도시한 단면도.

도 2는 상기 컬러 필터 기판의 일례를 도시한 평면도이다. 따라서, 반드시 도 1에 대응하는 것은 아니다.

도 3은 상기 컬러 필터 기판의 돌출 구조부의 구조의 일례를 도시한 평면도이다. 따라서, 반드시 도 1에 대응하는 것은 아니다.

도 4a∼도 4d는 상기 컬러 필터 기판의 제조 공정을 도시한 단면도.

도 5a∼도 5c는 상기 컬러 필터 기판의 계속되는 제조 공정을 도시한 단면도.

도 6a 및 도 6b는 상기 컬러 필터 기판의 계속되는 제조 공정을 도시한 단면도.

도 7은 본 발명에 있어서의 다른 컬러 필터 기판을 구비한 액정 표시 장치의 실시 형태를 도시한 단면도.

도 8a 및 도 8b는 상기 컬러 필터 기판의 제조 공정을 도시한 단면도.

도 9a 및 도 9b는 상기 컬러 필터 기판의 다른 제조 공정을 도시한 단면도.

도 10은 본 발명에 있어서의 또 다른 컬러 필터 기판을 구비한 액정 표시 장치의 실시 형태를 도시한 단면도.

도 11a∼도 11d는 상기 컬러 필터 기판의 제조 공정을 도시한 단면도.

도 12a∼도 12d는 상기 컬러 필터 기판의 계속되는 제조 공정을 도시한 단면도.

도 13은 종래의 액정 표시 장치를 도시한 단면도.

도 14는 종래의 다른 액정 표시 장치를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3: 액정 표시 장치

10: TFT 어레이 기판

11: 투명 기판

12: TFT 회로층

13: TFT측 절연층

14: 화소 전극

15: 액정

20: 컬러 필터 기판

21: 기판

22: 블랙 매트릭스층(색층·돌출 구조부 형성층)

23: 컬러층(착색층)

23a: 제1 컬러층(색층·돌출 구조부 형성층)

23b: 제2 컬러층(색층·돌출 구조부 형성층)

23c: 제3 컬러층(색층·돌출 구조부 형성층)

24: 적층물층(돌출 구조부)

25: 대향 전극

26: 절연성 수지막(절연층)

26p: 감광성 절연 수지층(감광성 수지층)

27: 돌기부

28: 컬러층 중첩부

29: 스페이서

30: 컬러 필터 기판

Claims

기판 상에,

복수의 색층(色層)이 적층된 돌출 구조부와,

대향 전극과,

배향막이 형성되고,

적어도 하나의 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역(全域)에는 절연층이 적층되어 있는 컬러 필터 기판.
기판 상에 배치된, 복수의 색층이 단층으로 배열된 착색층, 및 복수의 색층이 적층되어 상기 착색층보다도 돌출하는 돌출 구조부와,

상기 착색층 및 돌출 구조부를 피복하는 대향 전극과,

적어도 상기 착색층을 피복하는 부분의 대향 전극에 적층된 배향막

을 포함하고,

적어도 하나의 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에는 절연층이 적층되어 있는 컬러 필터 기판.
제2항에 있어서,

상기 절연층의 막 두께는 배향막의 막 두께보다 두꺼운 컬러 필터 기판.
제2항에 있어서,

상기 돌출 구조부에 형성된 절연층은 적어도 2개의 다른 층 두께의 영역을 갖고,

상기 돌출 구조부에 형성된 절연층 중, 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 대향 전극을 덮는 영역의 적어도 일부의 층 두께가, 다른 영역의 층 두께보다도 큰 컬러 필터 기판.
제2항에 있어서,

상기 돌출 구조부는, 서로 다른 색을 갖는 층인 돌출 구조부 형성층이 적층되어 이루어지는 컬러 필터 기판.
제5항에 있어서,

상기 돌출 구조부 형성층은 상기 착색층을 형성하는 색층 중 적어도 하나의 색층을 포함하며 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
제5항에 있어서,

상기 돌출 구조부 형성층은 상기 착색층을 형성하는 복수의 색층이 적층되어 이루어져 있는 컬러 필터 기판.
제2항에 있어서,

상기 착색층을 형성하는 색층의 하나로서, 블랙 매트릭스층이 포함되어 있는 컬러 필터 기판.
제1항에 있어서,

상기 돌출 구조부는 블랙 매트릭스층을 포함하는 컬러 필터 기판.
제1항에 있어서,

상기 절연층은 감광성 수지로 형성되는 컬러 필터 기판.
제1항에 있어서,

상기 절연층은 무기 실리콘 화합물로 형성되는 컬러 필터 기판.
제1항에 있어서,

상기 절연층의 층 두께는 0.1㎛ 이상인 컬러 필터 기판.
제1항에 있어서,

상기 돌출 구조부는 적어도 3층 이상의 색층이 적층되어 있는 컬러 필터 기판.
제2항에 있어서,

상기 착색층 상의 일부에, 액정의 배향을 규제하기 위한 돌기부가 형성되고, 상기 돌기부는 상기 절연층과 동일한 재료로 형성되어 있는 컬러 필터 기판.
기판 상에,

복수의 색층이 적층된 돌출 구조부와,

대향 전극과,

배향막이 형성되고,

상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에는 절연층이 적층되어 있는 컬러 필터 기판을 포함하는 액정 표시 장치.
액정층을 사이에 두고 컬러 필터 기판과, 상기 컬러 필터 기판에 대향하여 배치되어 있는, 화소 전극을 갖는 화소 전극 기판을 포함하고,

상기 컬러 필터 기판은 기판 상에, 복수의 색층이 적층된 돌출 구조부와, 대향 전극과, 배향막과, 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에 적층된 절연층을 포함하고,

상기 컬러 필터 기판의 상기 돌출 구조부에 형성된 절연층 중, 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 대향 전극을 덮는 영역의 적어도 일부가, 상기 화소 전극 기판에 접촉하고 있는 액정 표시 장치.
액정층을 사이에 두고 컬러 필터 기판과, 상기 컬러 필터 기판에 대향하여 배치되어 있는, 화소 전극을 갖는 화소 전극 기판을 포함하고,

상기 컬러 필터 기판은 기판 상에, 복수의 색층이 적층된 돌출 구조부와, 대향 전극과, 배향막과, 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에 적층된 절연층을 포함하고,

상기 컬러 필터 기판의 상기 돌출 구조부의 표면에 형성된 절연층의, 화소 전극 기판에 접촉하는 접촉 부분의 층 두께가, 절연층의 다른 영역의 층 두께보다도 큰 액정 표시 장치.
기판 상에, 복수의 색층이 적층된 돌출 구조부를 형성하는 공정과,

상기 돌출 구조부에 대향 전극을 형성하는 공정과,

적어도 하나의 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에 배향막과는 다른 절연층을 적층하는 절연층 형성 공정

을 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
기판 상에 배치된, 복수의 색층이 단층으로 배열된 착색층, 및 복수의 색층이 적층되어 상기 착색층보다도 돌출하는 돌출 구조부를 형성하는 공정과,

상기 착색층 및 돌출 구조부를 피복하는 대향 전극을 형성하는 공정과,

적어도 상기 착색층을 피복하는 부분의 대향 전극에 적층된 배향막을 형성하는 공정과,

적어도 하나의 상기 돌출 구조부를 피복하는 부분의 대향 전극의 전역에 절연층을 적층하는 절연층 형성 공정

을 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 절연층의 막 두께를 배향막의 막 두께보다도 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
제20항에 있어서,

상기 돌출 구조부에 형성하는 절연층 중, 돌출 구조부의 최정상부를 피복하는 대향 전극을 덮는 영역의 적어도 일부의 층 두께를 다른 영역의 층 두께보다도 크게 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 절연층 형성 공정에서는 상기 대향 전극 표면상에 감광성 수지층을 형성하고, 해당 감광성 수지층의 노광 및 현상을 행하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
제22항에 있어서,

상기 절연층 형성 공정에서는 상기 감광성 수지층 중, 상기 돌출 구조부의 표면 상에 형성된 수지층 영역을 노광할 때에, 해당 수지층 영역을 노광하는 노광량을 달리 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.