KR20150000641A - 컬러 필터 기판 - Google Patents

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KR20150000641A
KR20150000641A KR1020130072981A KR20130072981A KR20150000641A KR 20150000641 A KR20150000641 A KR 20150000641A KR 1020130072981 A KR1020130072981 A KR 1020130072981A KR 20130072981 A KR20130072981 A KR 20130072981A KR 20150000641 A KR20150000641 A KR 20150000641A
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Abstract

평판표시장치의 컬러 필터 기판은 더미 컬럼 스페이서를 포함한다. 컬러 필터 기판에 다양한 형태의 더미 컬럼 스페이서를 형성하여 외부로부터 미세 이물이 유입되는 것을 방지한다.

Description

컬러 필터 기판 {COLOR FILTER SUBSTRATE}
본 발명은 컬러 필터 기판에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 더미 컬럼 스페이서(DUMMY COLUMN SPACER)를 형성하여 미세 이물의 유입을 방지하는 컬러 필터 기판에 관한 것이다.
평판 표시 장치(FLAT PANEL DISPLAY APPARATUS)는 광을 조절하여 화상을 구현하는 디스플레이 소자로서, 경량박형, 고해상도, 대화면화를 실현할 수 있고, 소비전력이 작아 여러 가지 전자 기기 및 산업 분야에 이용되고 있다.
이러한 평판 표시 장치는 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 전극, 박막 트랜지스터(THIN FILM TRANSISTOR: TFT) 등이 형성된 기판을 포함한다. 평판 표시장치는 전계에 의해 액정이 구동되어 광의 투과율이 제어됨으로써 화상이 표시되는 액정표시장치, 전류에 의해 발광소자가 구동되어 화상이 표시되는 유기전계발광 표시장치, 전압에 의해 광셔터소자가 구동되어 광의 투과율이 제어됨으로써 화상이 표시되는 전기영동표시장치 등이 있다.
평판표시장치는, 액정표시장치의 배향막을 형성하는 공정, 유기전계발광표시장치의 유기발광소자를 형성하는 공정, 전기영동표시장치의 광셔터소자를 배열하는 공정 등을 거치게 되는데, 이 과정에서 미세 이물이 침투되어 각종 불량을 초래하고, 수율을 저하시키는 문제점이 발생한다.
본 발명의 일 목적은 기판의 이물을 방지할 수 있는 컬러 필터 기판을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제들이 전술한 과제들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 컬러 필터 기판은 유효 영역 및 상기 유효 영역에 인접하여 배치되는 비유효 영역을 포함하는 기판, 상기 기판 상의 상기 유효 영역 내에 배치되는 컬러 필터, 상기 기판의 상기 비유효 영역에 상기 컬러 필터와 동일한 층으로부터 형성되며 상기 유효 영역을 포위하는 복수의 더미(DUMMY) 컬럼 스페이서들(COLUMN SPACER)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판은 상기 비유효 영역 내에서 컷팅될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 기판 끝 단으로부터 5000um 이상 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 씰라인(seal line) 중앙으로부터 3500um 이상 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 원기둥의 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 단면이 원형인 원기둥 형태이고, 동일 선상에서 소정의 간격을 두고 일정하게 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 두 줄 이상으로 형성되며, n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서가 일렬로 배치되고, n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 일정한 간격을 가질 수 있다.
본 발명에 다른 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 바(BAR)의 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 직사각형 형태이고, 동일 선상에서 소정의 간격을 두고 일정하게 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 두 줄 이상으로 형성되며, n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서가 일렬로 배치되고, n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 일정한 간격을 가질 수 있다.
본 발명에 다른 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 격자의 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 가로와 세로의 길이가 같은 정사각형 형태이고, 동일 선상에서 상기 더미 컬럼 스페이서의 한 변 길이의 간격을 두고 일정하게 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 한 줄 이상으로 형성되며, n 번째 행과 n+1 번째 행의 컬럼 스페이서가 중첩되지 않고 어긋나게 배치되고, 상기 n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 인접하여 배치될 수 있다.
본 발명에 다른 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 점선의 형태로, 유효 영역에 형성되는 컬럼 스페이서와 동일한 층에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 직사각형 형태이고, 동일 선상에서 소정의 간격을 두고 일정하게 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 한 줄 이상으로 형성되며, n 번째 행에 위치하는 상기 더미 컬럼 스페이서의 영역과 n+1번째 행에 위치하는 상기 더미 컬럼 스페이서의 영역이 일부 중첩되어 배치되고, 상기 n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
본 발명에 다른 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 틸트 바(TILT BAR)의 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 직사각형 형태이고, 러빙(RUBBING) 진행 방향을 기준으로 일정 각도 기울어져 동일 선상에 소정의 간격을 두고 일정하게 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 한 줄 이상으로 형성되며, n번째 행과 n+1번째 행의 컬럼 스페이서가 일렬로 배치되고, 상기 n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 컬러 필터 기판의 비유효 영역에 더미 컬럼 스페이서를 형성함으로써, 외부에서 유입되는 이물을 방지하여 불량을 감소시키고 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도1의 액정 표시 패널이 분할된 액정 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터층이 형성된 컬러 필터 기판을 나타내는 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 R1 영역을 확대한 평면도이다.
도 3c은 도 3a의 R2 영역을 확대한 평면도이다.
도 3d는 도 3a의 R3 영역을 확대한 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 원기둥의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 원기둥의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(A-A′)을 나타내는 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(B-B′)을 나타내는 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 격자의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 격자의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(C-C′)을 나타내는 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 점선의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 점선의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(D-D′)을 나타내는 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 틸트 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 틸트 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(E-E′)을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 미세 이물 방지를 위하여 컬러 필터 기판에 더미 컬럼 스페이서를 구비하는 액정 표시 장치에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 본 명세서에 기재된 예시적인 실시예들에 의해 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태들로 구현할 수 있을 것이다.
본 명세서에 있어서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이고, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접촉되어"있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접촉되어 있을 수도 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접촉되어"있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "~사이에"와 "직접 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지는 않는다.
제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들이 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도1의 액정 표시 패널이 분할된 액정 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 패널(1000)은 컬러 필터 기판(100)과 박막 트랜지스터(THIN FILM TRANSISTOR: TFT), 화소 전극 등이 형성된 박막 트랜지스터 기판(300) 및 두 기판 사이에 충진된 액정층(200)으로 구성된다.
상기 컬러 필터 기판(100)은 평판 표시 장치에 사용될 수 있다. 예를 들어, 액정표시장치, 전기영동표시장치, 유기발광표시장치 등에 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 액정 표시 장치에 사용되지만, 이에 한정되지 않고 다양하게 이용될 수 있다.
액정 표시 패널(1000)은 컬러 필터 기판(100)과 박막 트랜지스터 기판(300)을 형성한 후, 액정 분자의 배향을 위해 배향막(미도시)을 각각 도포하여 러빙(rubbing) 처리를 실시하고, 일측 기판의 가장자리를 따라 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지 등의 씰재(sealent)를 도포하여 액자 형상의 씰라인(seal line)을 형성한 다음 가열 압착하여 두 기판(100,300)을 합착시키고, 씰패턴의 개구를 통해 액정을 주입한 다음 봉지하는 셀 공정을 거친다. 이 후 스크라이브 공정을 통해 여러 개의 액정 표시 장치(10)로 나누어지게 된다.
물론, 상술한 액정 주입 방식이 아닌 액정 적하 방식을 통해서도 액정층을 형성할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 상기 액정 표시 장치(10)는 단위 화소가 형성되는 유효 영역(A) 및 단위 화소가 형성되지 않는 비유효 영역(B)을 포함한다. 실제 화상이 표시되지 않는 비유효 영역(B)에는 배면으로부터의 광을 차단할 수 있도록 액자 형상의 블랙 매트릭스(미도시)가 형성되고, 상기 블랙 매트릭스의 외곽 둘레에 액자 형상의 씰라인(seal line)이 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 더미 컬럼 스페이서들은 상기 비유효 영역(B) 내에 형성된다. 상기 더미 컬럼 스페이서들이 형성되는 영역에 대해서는 후술하도록 하겠다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터층이 형성된 컬러 필터 기판을 나타내는 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 R1 영역을 확대한 평면도이고, 도 3c은 도 3a의 R2 영역을 확대한 평면도이며, 도 3d는 도 3a의 R3 영역을 확대한 평면도이다.
도 3a를 참조하면, 컬러 필터 기판(100)은 기판 위에 컬러 필터, 오버 코트막, 공통 전극 및 씰라인을 포함하는 컬러 필터층을 형성할 수 있다. 이때, 컬러 필터 기판의 기판은 글래스(glass) 혹은 플라스틱(plastic) 소재일 수 있다.
더미 컬럼 스페이서가 형성되는 영역(130)은 컬러 필터 기판(100)의 상부와, 하부 및 패널 사이이며, 각각의 영역에 형성된 더미 컬럼 스페이서는 배향 공정에서 이물질을 걸러내는 필터(filter)로 작용함으써, 미세 이물이 유효 영역으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 더미 컬럼 스페이서는 비유효 영역에 형성되거나 스크라이브 공정에서 절단되기 때문에 액정 표시 장치의 표시 품질에 영향을 미치지 않는다.
도 3b을 참조하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 기판(110) 상부 끝단으로부터 5000um이상 이격되는 거리(D1)에 형성될 수 있다. 이는 컬러 필터(112)가 형성되는 영역으로부터 더미 컬럼 스페이서가 형성되는 영역(130)의 거리가 너무 멀 경우 이물 방지의 효과가 저하될 수 있어 이를 방지하기 위함이다.
또한, 상기 더미 컬럼 스페이서는 씰라인(120) 중앙으로부터 3500um이상 이격되는 거리(D2)에 형성될 수 있다. 이는 상기 더미 컬럼 스페이서가 유효 영역에 영향을 미치는 것을 방지하고, 씰라인(120)으로부터 일정한 거리를 유지하여 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판의 합착을 안정적으로 진행하고자 함이다.
예를 들어, 기판(110) 상부 끝 단에서 씰라인(120) 중앙까지의 거리가 12000um이라고 할 때, 상기 더미 컬럼 스페이서는 기판(110) 상부 끝 단으로부터 5000um ~ 8500um 영역에 형성될 수 있다.
도 3c는 컬러 필터 기판에 있어서, 셀과 셀 사이의 영역, 즉, 도 3a의 R2 영역을 확대한 도면이다. 도 3c을 참조하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 상부 셀과 하부 셀의 씰라인(120) 중앙으로부터 각각 3500um 이격되는 거리(D2)에 형성될 수 있다. 이는 상기와 마찬가지로, 상기 더미 컬럼 스페이서가 유효 영역에 영향을 미치는 것을 방지하고, 씰라인(120)으로부터 일정한 거리를 유지하여 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판의 합착을 안정적으로 진행하고자 함이다.
예를 들어, 상부 셀의 씰라인(120) 중앙으로부터 하부 셀의 씰라인(120) 중앙까지의 거리가 12000um라고 할 때, 상기 더미 컬럼 스페이서는 상부 셀의 씰라인(120) 중앙으로부터 3500um ~ 8500um 영역에 형성될 수 있다.
도 3d는 기판(110)의 하부 영역, 즉, 도 3a의 R3 영역을 확대한 도면이다. 도 3d를 참조하면, 상기 더미 컬럼 스페이서는 기판(110) 하부 끝단으로부터 5000um정도 이격되는 거리(D1)에 형성될 수 있다. 이는 상기와 마찬가지로, 컬러 필터(112)가 형성되는 영역으로부터 더미 컬럼 스페이서가 형성되는 영역(130)의 거리가 멀 경우 이물 방지의 효과가 저하될 수 있어 이를 방지하기 위함이다.
또한, 상기 더미 컬럼 스페이서는 씰라인(120) 중앙으로부터 3500um정도 이격되는 거리(D2)에 형성될 수 있다. 이는 상기 더미 컬럼 스페이서가 유효 영역에 영향을 미치는 것을 방지하고, 씰라인(120)으로부터 일정한 거리를 유지하여 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판의 합착을 안정적으로 진행하고자 함이다.
예를 들어, 기판(110) 하부 끝 단에서 씰라인(120) 중앙까지의 거리가 12000um이라고 할 때, 상기 더미 컬럼 스페이서는 기판 하부 끝 단으로부터 5000um ~ 8500um 영역에 형성될 수 있다.
상기와 같이 기판(110) 상부와 하부의 끝 단 및 씰라인(120)으로부터 일정 거리를 설정함으로써, 더미 컬럼 스페이서로 인해 유효 영역에 영향을 미치지 않으면서도, 더미 컬럼 스페이서가 안정적으로 형성될 수 있는 영역을 확보할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 원기둥의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 원기둥의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(A-A′)을 나타내는 단면도이다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 컬럼 스페이서(116)는 원기둥의 형태로 형성될 수 있다. 도 4a를 참조하면, 원기둥의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(116)는 단면이 원 모양이다. 예를 들어, 원기둥의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(116) 단면의 원은 지름이 16um 정도 일 수 있으며, 그 크기는 기판의 크기 및 기타 공정 설비에 의해 다양한 값을 가질 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 원기둥의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(116)는 더미 컬럼 스페이서가 형성되는 영역(130) 내에서, 동일 선상에 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되며, n번째 행과 n+1번째 행(n>1)의 더미 컬럼 스페이서(116)가 일정한 간격을 가지고 일렬로 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 더미 컬럼 스페이서(116)는 적어도 2 이상의 행을 갖는다. 상기 더미 컬럼 스페이서(116)가 보다 밀집되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 증대될 수 있으나, 셀갭 이상등의 불량을 초래할 수 있다. 상기 더미 컬럼 스페이서(116)가 보다 이격되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 감소할 수 있다. 그러므로, 공정 가능성 등을 고려하여 알맞게 형성하여야 할 것이다.
도 4b를 참조하면, 원기둥의 형태를 갖는 컬럼 스페이서(116)는 공정 특성상 하부가 상부보다 넓게 형성되어 사다리꼴의 모양을 가질 수 있다. 더미 컬럼 스페이서(116)는 셀갭 유지를 위한 유효 영역의 컬럼 스페이서(미도시)와 동일한 층에 형성될 수 있다.
통상적으로 유효 영역의 컬럼 스페이서는 기판(110), 컬러 필터층(112), 오버 코트막(114) 및 컬럼 스페이서의 순서로 적층되므로, 원기둥의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(116)도 상기 오버 코트막(114) 위에 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 원기둥의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(116)를 유효 영역의 컬럼 스페이서와 동일한 층에 형성하므로, 추가 공정이 불필요하고, 마스크 리비전만으로 더미 컬럼 스페이서(116)를 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바(BAR)의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(B-B′)을 나타내는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 컬럼 스페이서(126)는 직사각형 바의 형태로 형성될 수 있다. 도 5a를 참조하면, 바의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(126)는 단면이 직사각형 모양이다. 예를 들어, 상기 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서(126) 단면의 직사각형은 가로 2000um, 세로 100um 정도로 형성할 수 있다. 상기 직사각형의 가로와 세로 길이는 기판의 크기 및 공정 설비에 의해 다양한 값을 가질 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 바의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(126)는 더미 컬럼 스페이서가 형성되는 영역(130) 내에서, 동일 선상에 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되며, n번째 행과 n+1번째 행(n>1)의 더미 컬럼 스페이서가 일정한 간격을 가지고 일렬로 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 더미 컬럼 스페이서(126)는 적어도 2 이상의 행을 갖는다. 상기 더미 컬럼 스페이서(126)가 보다 밀집되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 증대될 수 있으나, 셀갭 이상등의 불량을 초래할 수 있다. 상기 더미 컬럼 스페이서(126)가 보다 이격되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 감소한다. 그러므로, 공정 가능성 등을 고려하여 알맞게 형성하여야 할 것이다.
도 5b를 참조하면, 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서(126)는 공정 특성상 하부가 상부보다 넓게 형성되어 사다리꼴의 모양을 가질 수 있다. 더미 컬럼 스페이서(126)는 셀갭 유지를 위한 유효 영역의 컬럼 스페이서(미도시)와 동일한 층에 형성될 수 있다.
통상적으로 유효 영역의 컬럼 스페이서는 기판(110), 컬러 필터층(112), 오버 코트막(114) 및 컬럼 스페이서의 순서로 적층되므로, 바의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(126)도 상기 오버 코트막(114) 위에 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 바의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(126)를 유효 영역의 컬럼 스페이서와 동일한 층에 형성하므로, 추가 공정이 불필요하고, 마스크 리비전만으로 더미 컬럼 스페이서(126)를 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 격자의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 격자의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(C-C′)을 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 컬럼 스페이서(136)는 격자 형태로 형성될 수 있다. 도 4a를 참조하면, 격자의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(136)는 단면이 정사각형 모양이다. 예를 들어, 격자의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(136) 단면의 정사각형은 가로와 세로의 길이가 50um 정도 일 수 있으며, 그 크기는 기판의 크기 및 기타 공정 설비에 의해 다양한 값을 가질 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 격자의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(136)는 더미 컬럼 스페이서가 형성되는 영역(130) 내에서, 동일 선상에 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되며, n번째 행과 n+1번째 행(n>1)의 더미 컬럼 스페이서(136)가 교차하여 배치될 수 있다. 즉, 같은 열에 있어서, n번째 행에 컬럼 스페이서(136)가 형성되었다면 n+1번째 행에는 형성되지 않고, n+2번째 행에 컬럼 스페이서(136)가 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 더미 컬럼 스페이서(136)는 적어도 2 이상의 행을 갖는다. 상기 더미 컬럼 스페이서(136)가 보다 밀집되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 증대될 수 있으나, 셀갭 이상등의 불량을 초래할 수 있다. 상기 더미 컬럼 스페이서(136)가 보다 이격되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 감소한다. 그러므로, 공정 가능성 등을 고려하여 알맞게 형성하여야 할 것이다.
도 6b를 참조하면, 격자의 형태를 갖는 컬럼 스페이서(136)는 공정 특성상 하부가 상부보다 넓게 형성되어 사다리꼴의 모양을 가질 수 있다. 격자의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(136)는 셀갭 유지를 위한 유효 영역의 컬럼 스페이서(미도시)와 동일한 층에 형성될 수 있다.
통상적으로 유효 영역의 컬럼 스페이서는 기판(110), 컬러 필터층(112), 오버 코트막(114) 및 컬럼 스페이서의 순서로 적층되므로, 격자의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(136)도 상기 오버 코트막(116) 위에 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 격자의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(136)를 유효 영역의 컬럼 스페이서와 동일한 층에 형성하므로, 추가 공정이 불필요하고, 마스크 리비전만으로 더미 컬럼 스페이서(136)를 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 점선의 형태를 갖는 컬럼 스페이서(146)를 나타내는 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 점선의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(D-D′)을 나타내는 단면도이다.
도 7a 및 7b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 더미 컬럼 스페이서(146)는 점선의 형태로 형성될 수 있다. 도 7a를 참조하면, 점선의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(146)는 단면이 직사각형 모양이다. 예를 들어, 점선의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(146) 단면의 직사각형은 가로 2000um, 세로 100um 정도로 형성할 수 있다. 상기 직사각형의 가로와 세로 길이는 기판의 크기 및 공정 설비에 의해 다양한 값을 가질 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 점선의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(146)는 더미 컬럼 스페이서가 형성되는 영역(130) 내에서, 동일 선상에 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되며, n번째 행의 더미 컬럼 스페이서(146)와 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서(146)는 일부 영역이 중첩되어 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 더미 컬럼 스페이서(146)는 적어도 2 이상의 행을 갖는다. 상기 더미 컬럼 스페이서(146)가 보다 밀집되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 증대될 수 있으나, 셀갭 이상등의 불량을 초래할 수 있다. 상기 더미 컬럼 스페이서(146)가 보다 이격되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 감소한다. 그러므로, 공정 가능성 등을 고려하여 알맞게 형성하여야 할 것이다.
도 7b를 참조하면, 점선의 형태를 갖는 컬럼 스페이서(146)는 공정 특성상 하부가 상부보다 넓게 형성되어 사다리꼴 모양을 가질 수 있다. 상기 더미 컬럼 스페이서(146)는 셀갭 유지를 위한 유효 영역의 컬럼 스페이서(미도시)와 동일한 층에 형성될 수 있다.
통상적으로 유효 영역의 컬럼 스페이서는 기판(110), 컬러 필터층(112), 오버 코트막(114) 및 컬럼 스페이서의 순서로 적층되므로, 점선의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(146)도 상기 오버 코트막(116) 위에 형성될 수 있다. 상기 점선의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(146)를 유효 영역의 컬럼 스페이서와 동일한 층에 형성하므로, 추가 공정이 불필요하고, 마스크 리비전만으로 더미 컬럼 스페이서(146)를 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 틸트 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서를 나타내는 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 틸트 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서의 단면(E-E′)을 나타내는 단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 컬럼 스페이서는 틸트 바(TILT BAR)의 형태로 형성될 수 있다. 도 8a를 참조하면, 틸트 바의 형태를 갖는 더미 컬럼 스페이서(156)는 단면이 직사각형 모양이다. 예를 들어, 상기 틸트 바의 형태를 갖는 컬럼 스페이서(156) 단면의 직사각형은 가로 2000um, 세로 100um 정도로 형성할 수 있다. 상기 직사각형의 가로와 세로 길이는 기판의 크기 및 공정 설비에 의해 다양한 값을 가질 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 틸트 바 형태의 더미 컬럼 스페이서(156)는 더미 컬럼 스페이서가 형성되는 영역(130) 내에서 러빙(RUBBING) 진행 각도와 수직으로 7도 기울어져 형성될 수 있다. 상기 틸트 바 형태의 더미 컬럼 스페이서(156)는 동일 선상에서 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되며, n번째 행과 n+1번째 행(n>1)의 더미 컬럼 스페이서(156)가 일정한 간격을 가지고 일렬로 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 더미 컬럼 스페이서(156)는 적어도 2 이상의 행을 갖는다. 상기 더미 컬럼 스페이서(156)가 보다 밀집되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 증대될 수 있으나, 셀갭 이상등의 불량을 초래할 수 있다. 상기 더미 컬럼 스페이서(156)가 보다 이격되어 형성된다면, 이물 방지의 효과가 감소한다. 그러므로, 공정 가능성 등을 고려하여 알맞게 형성하여야 할 것이다.
도 8b를 참조하면, 틸트 바 형태의 컬럼 스페이서(156)는 공정 특성상 하부가 상부보다 넓게 형성되어 사다리꼴 모양을 가질 수 있다. 더미 컬럼 스페이서(156)는 셀갭 유지를 위한 유효 영역의 컬럼 스페이서(미도시)와 동일한 층에 형성될 수 있다.
통상적으로 유효 영역의 컬럼 스페이서는 기판(110), 컬러 필터층(112), 오버 코트막(114) 및 컬럼 스페이서의 순서로 적층되므로, 틸트 바 모양의 더미 컬럼 스페이서(156)도 상기 오버 코트막 위에 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 틸트 바 형태의 더미 컬럼 스페이서(156)를 유효 영역의 컬럼 스페이서와 동일한 층에 형성하므로, 추가 공정이 불필요하고, 마스크 리비전만으로 더미 컬럼 스페이서(156)를 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같이, 배향 공정에서 이물 유입을 방지하기 위한 더미 컬럼 스페이서는 더미 컬럼 스페이서 형성 영역(130) 내에서 다양한 형태를 가질 수 있다. 더미 컬럼 스페이서의 형태는 공정 조건, 공정이 진행되는 환경 및 패널의 특성 등을 고려하여 선택적으로 사용할 수 있을 것이다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 더미 컬럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
본 발명은 박막 증착 공정을 진행하는 평판표시장치의 제조 방법에 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 액정표시장치, 전기영동표시 장치, 유기발광표시장치와 같은 다양한 평판표시장치들의 제조 방법에 이용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 액정 표시 패널
100: 컬러 필터 기판
200: 액정층
300: 박막 트랜지스터 기판
110: 기판
112: 컬러 필터
114: 오버 코트막
116, 126, 136, 146, 156: 더미 컬럼 스페이서
118: 공통 전극
120: 씰라인
130: 더미 컬럼 스페이서 형성 영역

Claims (19)

  1. 유효 영역 및 상기 유효 영역에 인접하여 배치되는 비유효 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판 상의 상기 유효 영역 내에 배치되는 컬러 필터; 및
    상기 기판의 상기 비유효 영역에 상기 컬러 필터와 동일한 층으로부터 형성되며 상기 유효 영역을 포위하는 복수의 더미(DUMMY) 컬럼 스페이서들(COLUMN SPACER)을 포함하는 컬러 필터 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판은 상기 비유효 영역 내에서 컷팅되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 기판 끝 단으로부터 5000um 이상 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 씰라인(SEAL LINE) 중앙으로부터 3500um 이상 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 원기둥의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 단면이 원형인 원기둥 형태이고, 동일 선상에서 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 두 줄 이상으로 형성되며, n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서가 일렬로 배치되고, n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 일정한 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 바(BAR)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 직사각형 형태이고, 동일 선상에서 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 두 줄 이상으로 형성되며, n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서가 일렬로 배치되고, n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 일정한 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 격자의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 가로와 세로의 길이가 같은 정사각형 형태이고, 동일 선상에서 상기 더미 컬럼 스페이서의 한 변 길이의 간격을 두고 일정하게 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 한 줄 이상으로 형성되며, n 번째 행과 n+1 번째 행의 컬럼 스페이서가 중첩되지 않고 어긋나게 배치되고, 상기 n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 점선의 형태로, 유효 영역에 형성되는 컬럼 스페이서와 동일한 층에 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 직사각형 형태이고, 동일 선상에서 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되는 컬러 필터 기판.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 한 줄 이상으로 형성되며, n 번째 행에 위치하는 상기 더미 컬럼 스페이서의 영역과 n+1번째 행에 위치하는 상기 더미 컬럼 스페이서의 영역이 일부 중첩되어 배치되고, 상기 n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 일정한 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 틸트 바(TILT BAR)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 직사각형 형태이고, 러빙(RUBBING) 진행 방향을 기준으로 일정 각도 기울어져 동일 선상에 소정의 간격을 두고 일정하게 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 더미 컬럼 스페이서는 적어도 한 줄 이상으로 형성되며, n번째 행과 n+1번째 행의 컬럼 스페이서가 일렬로 배치되고, 상기 n번째 행과 n+1번째 행의 더미 컬럼 스페이서는 일정한 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
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