KR20070071985A - 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬럼 스페이서를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 컬럼 스페이서를 이용하여 원하는 위치에 스페이서를 형성함으로써, 화질 저하를 방지할 수 있다. 또한, 컬럼 스페이서가 형성되는 부분에서 컬러필터층 및 오버코트층이 제거되도록 하여, 컬럼 스페이서 부분의 막 두께 변화를 최소화하고, 셀 갭 변동 및 불량을 방지할 수 있다. 이때, 컬럼 스페이서를 블랙 매트릭스와 동일한 공정에서 형성하여 제조 공정 및 비용을 줄일 수 있다.

Description

액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그의 제조 방법{color filter substrate for a liquid crystal display device and a manufacturing method of the same}
도 1은 종래의 액정표시장치의 일부를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 개략적으로 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 III-III선에 대응하는 액정표시장치의 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다른 액정표시장치의 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 개략적으로 도시한 평면도.
도 6은 도 5의 VI-VI선에 대응하는 액정표시장치의 개략적인 단면도.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 공정을 순차적으로 도시한 평면도.
도 8a 내지 도 8d는 각각 도 7a의 VIIIA-VIIIA선, 도 7b의 VIIIB-VIIIB선, 도 7c의 VIIIC-VIIIC선 및 도 7d의 VIIID-VIIID선을 따라 자른 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
210 : 제 1 기판 212 : 제 1 박막
214 : 제 2 박막 220 : 제 2 기판
222 : 블랙 매트릭스 226 : 오버코트층
226a : 홀 228 : 컬럼 스페이서
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컬럼 스페이서를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로 액정 표시 장치는 일측에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을, 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 액정표시장치 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 제 1 및 제 2 기판(11, 21)을 포함하며, 제 1 및 제 2 기판(11, 21) 사이에는 액정층(30)이 위치한다.
제 1 기판(11) 위에는 금속과 같은 도전 물질로 이루어진 게이트 전극(12)이 형성되어 있고, 그 위에 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2)으로 이루어진 게이트 절연막(13)이 게이트 전극(12)을 덮고 있다. 게이트 전극(12) 상부의 게이트 절연막(13) 위에는 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(14)이 형성되어 있으며, 그 위에 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(15)이 형성되어 있다.
오믹 콘택층(15) 상부에는 금속과 같은 도전 물질로 이루어진 소스 및 드레인 전극(16a, 16b)이 형성되어 있는데, 소스 및 드레인 전극(16a, 16b)은 게이트 전극(12) 및 액티브층(14)과 함께 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
도시하지 않았지만, 게이트 전극(12)은 게이트 배선과 연결되어 있고, 소스 전극(16a)은 데이터 배선과 연결되어 있으며, 게이트 배선과 데이터 배선은 서로 교차하여 화소 영역을 정의한다.
이어, 소스 및 드레인 전극(16a, 16b) 위에는 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막 또는 유기 절연막으로 이루어진 보호층(17)이 형성되어 있으며, 보호층(17)은 드레인 전극(16b)을 드러내는 콘택홀(17a)을 가진다.
보호층(17) 상부의 화소 영역에는 투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(18)이 형성되어 있고, 화소 전극(18)은 콘택홀(17a)을 통해 드레인 전극(16b)과 연결되어 있다.
다음, 제 2 기판(21)이 제 1 기판(11)과 일정 간격을 가지고 이격되어 있으며, 제 2 기판(21)의 안쪽면에는 박막 트랜지스터(T)와 대응하는 위치에 블랙 매트릭스(22)가 형성되어 있는데, 도시하지 않았지만 블랙 매트릭스(22)는 화소 전극(18)과 대응하는 부분에 개구부를 가지고 기판 전면에 형성되어 있다. 따라서, 블랙 매트릭스(22)는 화소 전극(18) 이외의 부분에서 액정 분자가 틸트됨으로써 발생하는 빛샘 현상을 막으며, 또한 박막 트랜지스터(T)의 채널부로 빛이 입사되는 것을 차단하여, 광 누설 전류의 발생을 방지하는 역할을 한다.
블랙 매트릭스(22) 하부에는 컬러필터층(23)이 형성되어 있는데, 컬러필터층(23)은 적, 녹, 청의 서브 컬러필터가 순차적으로 반복되어 배열되며, 하나의 색이 하나의 화소 전극(18)과 대응한다. 컬러필터층(23) 하부에는 오버코트층(24)이 형성되어 있으며, 오버코트층(24) 하부에는 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극(26)이 형성되어 있다.
도시하지 않았지만, 화소 전극(18) 상부와 공통 전극(26) 하부에는 각각 제 1 및 제 2 배향막이 형성되어 있어, 액정층(30)의 액정 분자들의 초기 배열 방향을 결정한다.
한편, 두 배향막 사이에는 제 1 및 제 2 기판(11, 21) 사이의 간격을 일정하 게 유지하고, 적절한 액정층(30)의 두께를 확보하기 위한 스페이서(spacer : 40)가 위치한다.
박막 트랜지스터와 화소 전극을 포함하는 제 1 기판은 흔히 어레이 기판으로 언급되고, 컬러필터층과 공통 전극을 포함하는 제 2 기판은 컬러필터 기판으로 언급된다.
이러한 액정표시장치는 어레이 기판 제조 공정과, 컬러필터 기판 제조 공정, 그리고 제조된 두 기판의 배치와 액정 물질의 주입 및 봉지, 그리고 편광판 부착으로 이루어진 액정 셀(liquid crystal cell) 공정을 통해 형성된다.
여기서, 스페이서는 두 기판 중 어느 한 기판, 예를 들면 컬러필터 기판에 산포되는데, 스페이서의 산포 방식은 알코올 등에 스페이서를 혼합하여 분사하는 습식 산포법과 스페이서만을 산포하는 건식 산포법으로 나눌 수 있다. 건식 산포는 정전기를 이용하는 정전 산포법과 기체의 압력을 이용하는 제전 산포법으로 나뉘는데, 액정표시장치는 정전기에 취약한 구조를 가지므로 제전 산포법이 많이 사용된다.
그런데, 산포된 스페이서는 그 위치가 일정하게 제어되지 않기 때문에, 컬러필터층 상부인 화소 영역에 위치하여 액정표시장치의 화질을 저하시킬 수도 있다.
또한, 컬러필터 기판에서는 배향막이 가장 윗 부분에 형성되고, 그 위에 스페이서가 임의로 위치하는데, 배향막의 러빙에 의해 액정표시장치의 구동시, 화소 영역의 경계부에 위치하는 액정 분자들의 배열이 다른 부분에 위치하는 액정 분자들과 다르게 되어, 빛샘과 같은 불량이 발생할 수 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화질을 컬럼 스페이서 부분의 막 두께 변동에 의한 셀 갭 변화를 최소화하고, 이에 따른 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판은 기판과; 상기 기판 위에 형성되고 화소 영역에 대응하는 개구부를 가지는 블랙 매트릭스; 상기 블랙 매트릭스 상부에 형성되어 있는 컬럼 스페이서; 상기 개구부에 대응하고 적, 녹, 청의 서브 컬러필터를 포함하며, 상기 컬럼 스페이서와 이격되어 있는 컬러필터층; 그리고 상기 컬러필터층 상부에 형성되고 상기 컬럼 스페이서와 이격되어 있는 오버코트층을 포함한다.
상기 컬럼 스페이서는 상기 블랙 매트릭스로부터 연장되어 있으며, 약 4 ㎛ 내지 약 5.5 ㎛의 두께를 가진다.
상기 오버코트층은 상기 컬럼 스페이서에 대응하는 홀을 가진다.
본 발명에 따른 액정표시장치에 컬러필터 기판의 제조 방법은 기판 상부에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서를 형성하는 단계; 상기 개구부에 대응하고 상기 컬럼 스페이서와 이격되어 있는 컬러필터층을 형성하는 단계; 그리고 상기 컬러필터층 상부에 형성되고 상기 컬럼 스페이서와 이격되어 있는 오버코트층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서를 형성하는 단계는, 불투명 감광성 수지를 도포하여 블랙 수지층을 단계와; 상기 블랙 수지층 상부에 투과부와 반투과부 및 차단부를 포함하는 마스크를 배치하는 단계; 상기 마스크를 통해 상기 블랙 수지층을 노광하는 단계; 그리고 상기 노광된 블랙 수지층을 현상하는 단계를 포함한다.
상기 블랙 수지층은 빛에 노출된 부분이 현상 후 남는 네거티브 타입이고, 상기 반투과부는 상기 블랙 매트릭스에 대응한다.
상기 오버코트층을 형성하는 단계는 상기 컬럼 스페이서에 대응하는 홀을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 컬럼 스페이서는 약 4 ㎛ 내지 약 5.5 ㎛의 두께를 가진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 화소 영역에 대응하는 개구부(122a)를 가지는 블랙 매트릭스(122)가 형성되어 있고, 개구부(122a)에 대응하여 컬러필터층(124)이 형성되어 있는데, 컬러필터층(124)은 블랙 매트릭스(122)와도 중첩한다. 컬러필터층(124)은 순차적으로 배열된 적, 녹, 청의 서브 컬러필터(124a, 124b, 124c)를 포함한다. 이때, 도면 상에서 세로방향으로 인접한 화소 영역에는 동일한 색의 서브 컬러필터(124a, 124b, 124c)가 형성되고 서로 연결되어, 컬러필터층(124)은 스트라이프 형태의 구조를 가진다. 다음, 블랙 매트릭스(122)와 중첩하여 컬럼 스페이서(128)가 형성되어 있는데, 컬럼 스페이서(128)는 세로 방향으로 인접한 화소 영역 사이의 블랙 매트릭스(122)와 대응하도록 형성되어, 적색 서브 컬러필터(124a)와도 중첩한다.
도 3은 도 2의 III-III선에 대응하는 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 기판(110, 120)이 일정 간격 이격되어 있고, 제 1 기판(110)의 안쪽면에는 제 1 박막(112)과 제 2 박막(114)이 차례로 형성되어 있다. 제 1 박막(112)과 제 2 박막(114)은 액정표시장치용 어레이 기판 상에 형성된 절연층일 수 있으며, 또는 도전층일 수도 있다. 도시하지 않았지만, 제 1 기판(110)의 안쪽면에는 게이트 전극과 액티브층, 소스 전극 그리고 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 형성된다. 또한, 교차하여 화소 영역을 정의하며, 박막 트랜지스터에 신호를 전달하는 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성된다.
제 2 기판(120) 안쪽면에는 블랙 매트릭스(122)가 형성되어 있고, 그 위에 적, 녹, 청색 서브 컬러필터(124a, 124b, 도 2의 124c)가 순차적으로 배열된 컬러필터층(124)이 형성되어 있으며, 컬러필터층(124) 상부에는 오버코트층(126)이 형 성되어 있다. 오버코트층(128) 상부에는 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 사이의 간격인 셀 갭(d1)을 균일하게 유지하기 위한 컬럼 스페이서(128)가 형성되어 있다.
한편, 도시하지 않았지만, 오버코트층(128)과 컬럼 스페이서(128) 사이에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극이 더 형성될 수도 있다.
제 1 및 제 2 기판(110, 120) 사이에는 액정층(도시하지 않음)이 위치한다.
따라서, 컬럼 스페이서(128)의 두께(t1)는 셀 갭(d1), 즉 액정층의 두께에 대응한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 도 3과 유사한 구조를 가진다. 도 4에 도시한 바와 같이, 컬럼 스페이서(128) 하부의 막, 예를 들면 적색 서브 컬러필터(124a)가 다른 부분에 비해 두껍게 형성될 수 있다. 따라서, 셀 갭(d2)은 컬럼 스페이서(128)의 두께(t1)보다 커진다.
그런데, 이러한 경우, 컬럼 스페이서(128)의 두께(t1)을 기준으로 액정층이 형성되기 때문에, 불량이 발생할 수 있다. 즉, 액정 물질의 공급량은 컬럼 스페이서(128)의 두께(t1)에 따라 결정되기 때문에, 셀 갭(d2)이 커질지라도 기존과 동일한 양의 액정 물질이 공급되므로, 실제 셀 갭(d2)에 비해 형성되는 액정층의 두께가 작아진다. 따라서, 패널 외부에서 외압이 발생했을때, 상기 압력이 발생한 부분의 액정이 재빨리 회복되지 않아 얼룩이 발생하게 된다.
반면, 컬럼 스페이서(128) 하부의 막이 다른 부분에 비해 얇게 형성될 경우, 셀 갭은 컬럼 스페이서(128)의 두께(t1)보다 작아진다. 이때에도, 액정 물질은 기존과 동일한 양으로 공급되므로, 형성되는 액정층의 두께가 셀 갭에 비해 커지기 때문에 얼룩에 의한 불량이 발생하게 된다.
본 발명의 제 2 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 컬러필터 기판의 구조를 제시한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 화소 영역에 대응하는 개구부(222a)를 가지는 블랙 매트릭스(222)가 형성되어 있고, 개구부(222a)에 대응하여 컬러필터층(224)이 형성되어 있는데, 컬러필터층(224)은 블랙 매트릭스(222)와도 중첩한다. 컬러필터층(224)은 순차적으로 배열된 적, 녹, 청의 서브 컬러필터(224a, 224b, 224c)를 포함하고, 각각의 화소 영역마다 분리되어 있다. 즉, 도면 상에서 세로방향으로 인접한 화소 영역에는 동일한 색를 가지며 서로 분리된 서브 컬러필터(224a, 224b, 224c)가 형성되어 있다. 다음, 블랙 매트릭스(222)와 중첩하여 컬럼 스페이서(228)가 형성되어 있는데, 컬럼 스페이서(228)는 세로 방향으로 인접한 화소 영역 사이의 블랙 매트릭스(222)와 대응한다. 또한, 컬럼 스페이서(228)에 대응하는 홀(226a)을 가지는 오버코트층(도시하지 않음)이 기판 전면에 형성되어 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 컬럼 스페이서(228)는 컬러필터층(224) 및 오버코트층과 중첩하지 않는다.
도 6은 도 5의 VI-VI선에 대응하는 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 기판(210, 220)이 일정 간격 이격되어 있고, 제 1 기판(210)의 안쪽면에는 제 1 박막(212)과 제 2 박막(214)이 차례로 형성 되어 있다. 앞서 언급한 것처럼, 제 1 박막(212)과 제 2 박막(214)은 액정표시장치용 어레이 기판 상에 형성된 절연층일 수 있으며, 또는 도전층일 수도 있다. 도시하지 않았지만, 제 1 기판(210)의 안쪽면에는 게이트 전극과 액티브층, 소스 전극 그리고 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 형성된다. 또한, 교차하여 화소 영역을 정의하며, 박막 트랜지스터에 신호를 전달하는 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성된다.
제 2 기판(220) 안쪽면에는 블랙 매트릭스(222) 및 컬럼 스페이서(228)가 형성되어 있고, 그 위에 블랙 매트릭스(222)와 일부 중첩하여 적, 녹, 청의 서브 컬러필터(도 5의 224a, 224b, 224c)가 순차적으로 배열된 컬러필터층(도 5의 224)이 형성되어 있다. 이때, 컬럼 스페이서(228)는 블랙 매트릭스(222)로부터 연장되어 있다. 컬러필터층(도 5의 224) 및 블랙 매트릭스(222) 상부에는 오버코트층(226)이 형성되어 있는데, 오버코트층(226)은 컬럼 스페이서(228)에 대응하는 홀(226a)을 가진다. 따라서, 컬럼 스페이서(228)는 오버코트층(226)의 홀(226a)을 통해 돌출되어 제 1 기판(210) 상에 형성된 막(214)과 접촉한다.
한편, 도시하지 않았지만, 오버코트층(226)과 컬럼 스페이서(228) 사이에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극이 더 형성될 수 있으며, 공통 전극은 제 1 기판(210) 상에 형성될 수도 있다.
제 1 및 제 2 기판(210, 220) 사이에는 액정층(도시하지 않음)이 위치한다.
여기서, 컬럼 스페이서(228)의 두께(t2)는 제 1 실시예에서의 두께(도 3과 도 4의 t1)에 컬러필터층(224)과 오버코트층(226)의 두께를 더한 값과 같도록 한 다.
도면상에서, 본 발명의 컬럼 스페이서(228)는 원 기둥 모양을 가지나, 사각 기둥 등 다른 모양을 가질 수도 있다. 이에 따라, 상기 오버코트층(226)의 홀(226a)도 다른 모양을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 컬럼 스페이서(228)를 블랙 매트릭스(222)로부터 연장되도록 형성하고, 컬럼 스페이서(228)가 위치하는 영역의 컬러필터층(224) 및 오버코트층(226)이 제거되도록 한다. 따라서, 컬럼 스페이서(228)가 위치하는 영역에서의 막 두께 변동에 의한 셀 갭 변화를 최소화하고, 이에 따른 불량을 방지할 수 있다.
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법에 대하여 도 7a 내지 도 7d와 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 상세히 설명한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 공정을 순차적으로 도시한 평면도이고, 도 8a 내지 도 8d는 각각 도 7a의 VIIIA-VIIIA선, 도 7b의 VIIIB-VIIIB선, 도 7c의 VIIIC-VIIIC선 및 도 7d의 VIIID-VIIID선을 따라 자른 단면도이다.
먼저, 도 7a와 도 8a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(220) 전면에 불투명한 감광성 수지를 도포하여 약 5 내지 7 ㎛ 두께의 블랙 수지층(221)을 형성한다. 이어, 블랙 수지층(221) 상부에 차단부(312)와 반투과부(314) 및 투과부(316)으로 이루어진 마스크(300)를 배치하고, 마스크(300)를 통해 노광을 실시한다. 이때, 투과부(316)에 대응하는 블랙 수지층(221)은 완전히 노광되고, 반투과부(314) 에 대응하는 블랙 수지층(221)은 일부만 노광된다. 여기서, 블랙 수지층(221)은 빛을 받은 부분이 현상 후 남게되는 네거티브 타입(negative type)이 사용되는데, 빛을 받은 부분이 현상 후 제거되는 포지티브 타입(positive type)이 사용될 수도 있으며, 이 경우 마스크(300)의 차단부(312)와 투과부(316) 위치는 반대가 된다. 한편, 본 발명에서 마스크(300)의 반투과부(314)는 다수의 슬릿을 포함하는데, 빛을 일부만 투과시키는 반투과막으로 형성될 수도 있다.
다음, 도 7b와 도 8b에 도시한 바와 같이, 노광된 블랙 수지층(도 7a와 도 8a의 221)을 현상하여, 화소 영역에 대응하는 개구부(222a)를 가지는 블랙 매트릭스(222)와 블랙 매트릭스(222)로부터 수직 방향으로 연장된 컬럼 스페이서(228)를 형성한다. 블랙 매트릭스(222)는 도 8a의 마스크(300)의 반투과부(314)에 대응하고, 컬럼 스페이서(228)는 도 8a의 마스크(300)의 투과부(316)에 대응한다. 앞서 언급한 것처럼, 컬럼 스페이서(228)는 컬러필터층 및 오버코트층의 두께를 고려하여 형성되는 것이 바람직하므로, 컬럼 스페이서(228)의 두께(t21)는 약 4 내지 5.5 ㎛가 되도록 하고, 블랙 매트릭스(222)의 두께(t22)는 기존과 마찬가지로 약 1 내지 1.5 ㎛가 되도록 한다.
이와 같이, 본 발명에서는 한 번의 사진식각공정으로 블랙 매트릭스(222)와 컬럼 스페이서(228)를 동시에 형성할 수 있다. 한편, 여기서는 감광성 블랙 수지를 노광 및 현상하였으나, 별도의 감광막을 형성하고 노광 및 현상 후 블랙 수지를 패턴할 수도 있다.
다음, 도 7c와 도 8c에 도시한 바와 같이, 블랙 매트릭스(222)의 개구부 (222a) 상에 적, 녹, 청의 서브 컬러필터(224a, 224b, 224c)로 이루어진 컬러필터층(224)을 형성한다. 컬러필터층(224)은 블랙 매트릭스(222)와 일부 중첩한다. 이때, 각 서브 컬러필터(224a, 224b, 224c)는 감광성 컬러수지를 도포한 후, 노광 및 현상하는 공정을 통해 형성될 수 있다. 또는, 인쇄와 같은 방법으로 형성될 수도 있다. 여기서, 각 서브 컬러필터(224a, 224b, 224c)는 컬럼 스페이서(228)가 형성된 부분에서 제거되도록 한다. 따라서, 도 7c에서와 같이, 도면상에서 세로 방향으로 인접한 화소 영역의 서브 컬러필터(224a, 224b, 224c)는 서로 분리되어 있다. 이때, 서브 컬러필터(224a, 224b, 224c)는 컬럼 스페이서(228)가 형성된 부분에서만 제거될 수도 있으며, 이러한 경우 세로 방향으로 인접한 화소 영역의 녹색 서브 컬러필터(224b)와 청색 서브 컬러필터(224c)는 서로 연결될 수 있다.
다음, 도7d와 도 8d에 도시한 바와 같이, 컬러필터층(224)을 포함하는 기판(220) 전면에 오버코트층(226)을 형성하고 패턴하여, 컬럼 스페이서(228)에 대응하는 홀(226a)을 형성한다. 따라서, 컬럼 스페이서(228)는 홀(226a)을 통해 돌출된다.
오버코트층(226) 상부에 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극이 더 형성될 수도 있으며, 이때 공통 전극은 오버코트층(226)과 마찬가지로 컬럼 스페이서(228)에 대응하는 홀을 가지고 있어, 컬럼 스페이서(228)가 공통 전극의 홀을 통해 돌출되도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 제조할 수 있다. 본 발명의 제 2 실시예에서는, 공정을 감소시키기 위해 블랙 매트 릭스(222)와 동일한 공정에서 컬럼 스페이서(228)를 형성하였으나, 컬럼 스페이서(228)는 블랙 매트릭스(222)와 별도의 공정을 통해 형성할 수도 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조 방법에서는 컬럼 스페이서가 형성되는 부분에서 컬러필터층 및 오버코트층이 제거되도록 한다. 따라서, 컬럼 스페이서 부분의 막 두께 변화를 최소화하여, 셀 갭 변동 및 불량을 방지할 수 있다. 이때, 컬럼 스페이서를 블랙 매트릭스와 동일한 공정에서 형성하여 제조 공정 및 비용을 줄일 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판과;
    상기 기판 위에 형성되고 화소 영역에 대응하는 개구부를 가지는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 상부에 형성되어 있는 컬럼 스페이서;
    상기 개구부에 대응하고 적, 녹, 청의 서브 컬러필터를 포함하며, 상기 컬럼 스페이서와 이격되어 있는 컬러필터층; 그리고
    상기 컬러필터층 상부에 형성되고 상기 컬럼 스페이서와 이격되어 있는 오버코트층
    을 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬럼 스페이서는 상기 블랙 매트릭스로부터 연장되어 있는 액정표시장치용 컬러필터 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오버코트층은 상기 컬럼 스페이서에 대응하는 홀을 가지는 액정표시장 치용 컬러필터 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬럼 스페이서는 약 4 ㎛ 내지 약 5.5 ㎛의 두께를 가지는 액정표시장치용 컬러필터 기판.
  5. 기판 상부에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서를 형성하는 단계;
    상기 개구부에 대응하고 상기 컬럼 스페이서와 이격되어 있는 컬러필터층을 형성하는 단계; 그리고
    상기 컬러필터층 상부에 형성되고 상기 컬럼 스페이서와 이격되어 있는 오버코트층을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서를 형성하는 단계는,
    불투명 감광성 수지를 도포하여 블랙 수지층을 단계와;
    상기 블랙 수지층 상부에 투과부와 반투과부 및 차단부를 포함하는 마스크를 배치하는 단계;
    상기 마스크를 통해 상기 블랙 수지층을 노광하는 단계; 그리고
    상기 노광된 블랙 수지층을 현상하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 블랙 수지층은 빛에 노출된 부분이 현상 후 남는 네거티브 타입인 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 반투과부는 상기 블랙 매트릭스에 대응하는 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 오버코트층을 형성하는 단계는 상기 컬럼 스페이서에 대응하는 홀을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 컬럼 스페이서는 약 4 ㎛ 내지 약 5.5 ㎛의 두께를 가지는 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법.
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