KR20170017447A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20170017447A
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신창엽
박선익
김동명
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 제1 기판 상에 구비된 회로 소자층과 상기 회로 소자층 상에 구비된 컬러 필터를 포함하고, 상기 컬러 필터는 비표시 영역에 구비된 제1 컬러 필터 및 표시 영역에 구비된 제2 컬러 필터를 포함하고, 상기 제1 컬러 필터의 두께가 상기 제2 컬러 필터의 두께보다 두꺼운 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{Liquid Crystal Display Device and Method of manufacturing the same}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 컬러 필터가 박막 트랜지스터 기판 상에 형성된 COT(Color On TFT) 구조의 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 상부 기판, 하부 기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열이 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.
일반적으로, 상기 상부 기판 상에는 컬러 필터가 형성되어 있기 때문에 상기 상부 기판을 컬러 필터 기판이라고 칭한다. 또한, 상기 하부 기판 상에는 박막 트랜지스터가 형성되어 있기 때문에 상기 하부 기판을 박막 트랜지스터 기판이라고 칭한다.
이와 같이 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판을 이용한 액정 표시 장치는 별도의 제조 공정 라인을 통해서 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판을 각각 제조한 후 양 기판을 합착하게 되므로 제조 공정을 단순화하는데 한계가 있다. 따라서, 제조 공정을 보다 단순화하기 위해서 컬러 필터를 박막 트랜지스터 기판 상에 형성하는 소위 COT(Color On TFT) 구조의 액정 표시 장치가 고안된 바 있다.
이하 도면을 참조로 종래의 COT 구조의 액정표시장치(이하, 'COT 구조의 액정표시장치'를 '액정표시장치'로 약칭함)에 대해서 설명하기로 한다.
도 1a는 모 기판 상에 복수 개의 단위 패널이 형성된 종래의 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이고, 도 1b는 모 기판 상에 복수 개의 단위 패널이 형성된 종래의 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
액정 표시 장치는 모 기판 상에 복수 개의 단위 패널들을 형성한 후 스크라이빙 공정을 통해 제조될 수 있으며, 도 1a 및 도 1b는 스크라이빙 공정 이전의 상태를 도시한 것이다.
도 1a에서 알 수 있듯이, 모 기판(10, 20) 상에는 서로 크기가 상이한 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)이 형성되어 있다. 제조 단가를 줄이기 위해서는 모 기판(10, 20) 내에 최대한 많은 단위 패널을 형성하는 것이 유리하고, 따라서 도 1a와 같이 모 기판(10, 20) 상에는 서로 크기가 상이한 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)이 형성될 수 있다.
도 1b에서 알 수 있듯이, 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)이 구비된 종래의 액정 표시 장치는, 제1 모 기판(10), 제2 모 기판(20), 씰런트(30), 및 액정층(40)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 모 기판(10) 상에는 박막 트랜지스터를 포함한 회로 소자층(circuit element layer)(12)이 형성되어 있고, 상기 회로 소자층(12) 상에는 컬러 필터(14)가 형성되어 있다. 상기 컬러 필터(14)는 화소 별로 패턴 형성된 적색(R) 컬러 필터, 녹색(G) 컬러 필터, 및 청색(B) 컬러 필터를 포함한다.
상기 씰런트(30)는 상기 제1 모 기판(10)과 제2 모 기판(20) 사이에 형성되어 상기 제1 모 기판(10)과 제2 모 기판(20)를 접착시킨다. 상기 씰런트(30)에 의해서 상기 제1 단위 패널(A)의 영역과 상기 제2 단위 패널(B)의 영역이 구획된다.
상기 액정층(40)은 상기 씰런트(30)에 의해 구획된 상기 제1 단위 패널(A) 및 상기 제2 단위 패널(B) 각각의 내부에 형성되어 있다.
이와 같이 종래의 액정 표시 장치는 복수 개의 단위 패널을 형성한 후 스크라이빙 공정을 통해서 얻어지다. 이때, 상기 복수 개의 단위 패널들은 최종 제품의 사양에 따라 서로 상이한 구성이 요구될 수 있다. 특히, 상기 제1 단위 패널(A)과 상기 제2 단위 패널(B)이 서로 상이한 색재현율을 가지도록 요구될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 단위 패널(A)은 상대적으로 높은 색재현율을 가지도록 요구될 수 있고, 상기 제2 단위 패널(B)은 상대적으로 낮은 색재현율을 가지도록 요구될 수 있다.
그러나, 종래에는 동일한 공정을 통해서 상기 제1 단위 패널(A)과 상기 제2 단위 패널(B)을 동시에 제조하기 때문에 서로 상이한 색재현율이 요구될 때 능동적으로 대처하기 어려운 실정이다. 즉, 종래에는 상대적으로 높은 색재현율을 가지는 상기 제1 단위 패널(A)의 규격에 맞게 상기 제2 단위 패널(B)을 제조하고 있으며, 이 경우 상기 제2 단위 패널(B)을 요구조건보다 높은 사양으로 제조함으로써 불필요한 제조 비용 상승의 원인이 된다.
본 발명은 전술한 종래의 문제를 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 서로 상이한 색재현율이 요구되는 복수 개의 단위 패널을 각각의 요구 조건에 맞게 형성한 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제1 기판 상에 구비된 회로 소자층과 상기 회로 소자층 상에 구비된 컬러 필터를 포함하고, 상기 컬러 필터는 비표시 영역에 구비된 제1 컬러 필터 및 표시 영역에 구비된 제2 컬러 필터를 포함하고, 상기 제1 컬러 필터의 두께가 상기 제2 컬러 필터의 두께보다 두꺼운 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명은 또한, 제1 단위 패널 및 제2 단위 패널을 포함하는 합착 기판을 스크라이빙하는 공정을 포함하고, 상기 제1 단위 패널 및 상기 제2 단위 패널 각각은 제1 모 기판 상에 구비된 회로 소자층과 상기 회로 소자층 상에 구비된 컬러 필터를 포함하고, 상기 제1 단위 패널의 컬러 필터의 두께가 상기 제2 단위 패널의 컬러 필터의 두께보다 두꺼운 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 단위 패널의 컬러 필터의 두께를 제2 단위 패널의 컬러 필터의 두께보다 두껍게 형성함으로써, 상기 제1 단위 패널의 색재현율을 상기 제2 단위 패널의 색재현율보다 향상시킬 수 있다. 특히, 두께가 서로 상이한 상기 제1 단위 패널의 컬러 필터 및 상기 제2 단위 패널의 컬러 필터를 1회의 노광 공정을 통해 형성할 수 있기 때문에, 동일한 공정을 통해서 서로 상이한 색재현율을 가지는 상기 제1 단위 패널과 상기 제2 단위 패널을 동시에 제조할 수 있어 불필요한 제조 비용 상승을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터의 두께를 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터의 두께보다 두껍게 형성함으로써 상기 비표시 영역에서의 광누설을 줄일 수 있다.
도 1a는 모 기판 상에 복수 개의 단위 패널이 형성된 종래의 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이고, 도 1b는 모 기판 상에 복수 개의 단위 패널이 형성된 종래의 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 2 및 도 3은 스크라이빙 공정 이전에 해당하는 모 기판(100, 200) 상에 복수 개의 단위셀(A, B)이 형성된 상태를 도시한 것이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모 기판(100, 200) 상에 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)이 구비되어 있다.
상기 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)은 상기 모 기판(100, 200)의 활용도를 최대화할 수 있도록 배치된다. 이를 위해서 상기 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)은 서로 상이한 크기로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 도면에는 상기 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)이 각각 2개씩 형성된 모습을 도시하였지만, 그 개수 및 형성 위치도 다양하게 변경될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)과 상이한 크기의 제3 단위 패널이 추가될 수도 있다.
상기 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)은 서로 상이한 색재현율을 가지도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 단위 패널(A)은 상대적으로 높은 색재현율을 가지도록 형성되고, 상기 제2 단위 패널(B)은 상대적으로 낮은 색재현율을 가지도록 형성될 수 있다.
도 3에서 알 수 있듯이, 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)이 구비된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 모 기판(100), 제2 모 기판(200), 씰런트(300), 및 액정층(400)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 모 기판(100)은 액정 표시 장치의 하부 기판을 구성할 수 있고, 상기 제2 모 기판(200)은 액정 표시 장치의 상부 기판을 구성할 수 있다. 상기 제1 모 기판(100) 및 제2 모 기판(200)은 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다 .
상기 제1 모 기판(100) 상에는 회로 소자층(110) 및 컬러 필터(120)가 형성되어 있다.
상기 회로 소자층(110)은 상기 제1 모 기판(100)의 상면 상에 형성되어 있다. 상기 회로 소자층(110)은 화소를 정의하기 위해서 서로 교차 배열되는 게이트 배선과 데이터 배선, 및 각각의 화소 내에 형성되는 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다.
상기 컬러 필터(120)는 상기 회로 소자층(110)의 상면 상에 형성되어 있다. 상기 컬러 필터(120)는 상기 제1 단위 패널(A) 내에 형성되는 컬러 필터(121) 및 상기 제2 단위 패널(B) 내에 형성되는 컬러 필터(122)를 포함한다. 편의상 본 명세서 전체에서 상기 제1 단위 패널(A) 내에 형성되는 컬러 필터(121)를 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)로 칭하고, 상기 제2 단위 패널(B) 내에 형성되는 컬러 필터(122)를 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)로 칭하기로 한다.
상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121) 및 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122) 각각은 화소 별로 패턴 형성되는 적색(R) 컬러 필터, 녹색(G) 컬러 필터, 및 청색(B) 컬러 필터를 포함한다.
이때, 상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)의 두께와 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)의 두께는 서로 상이하다. 구체적으로 상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)의 두께가 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)의 두께보다 두껍다. 전술한 바와 같이, 상기 제1 단위 패널(A)은 상기 제2 단위 패널(B)에 비하여 상대적으로 높은 색재현율을 가진다. 따라서, 상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)의 두께를 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)의 두께보다 두껍게 형성함으로써, 상기 제1 단위 패널(A)의 색재현율을 상기 제2 단위 패널(B)의 색재현율보다 향상시킬 수 있다. 서로 두께가 상이한 상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)와 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)는 하프톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용하여 1회의 노광 공정을 통해 형성할 수 있으며, 그에 따라 마스크 공정 회수를 증가시키지 않을 수 있다.
상기 씰런트(300)는 상기 제1 모 기판(100)과 제2 모 기판(200) 사이에 형성되어 상기 제1 모 기판(100)과 제2 모 기판(200)를 접착시킨다. 상기 씰런트(300)에 의해서 상기 제1 단위 패널(A)의 영역과 상기 제2 단위 패널(B)의 영역이 구획된다. 따라서, 상기 제1 단위 패널(A)과 상기 제2 단위 패널(B) 사이의 영역에 스크라이빙 라인(scribing line)이 형성된다.
상기 액정층(400)은 상기 씰런트(300)에 의해 구획된 상기 제1 단위 패널(A) 및 상기 제2 단위 패널(B) 각각의 내부에 형성되어 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)의 두께를 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)의 두께보다 두껍게 형성함으로써, 상기 제1 단위 패널(A)의 색재현율을 상기 제2 단위 패널(B)의 색재현율보다 향상시킬 수 있다. 특히, 두께가 서로 상이한 상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121) 및 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)를 하프톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용하여 1회의 노광 공정을 통해 형성할 수 있기 때문에, 동일한 공정을 통해서 서로 상이한 색재현율을 가지는 상기 제1 단위 패널(A)과 상기 제2 단위 패널(B)을 동시에 제조할 수 있어 불필요한 제조 비용 상승을 방지할 수 있다.
도 3에 도시한 액정 표시 장치는 씰런트(300)를 이용하여 상기 제1 모 기판(100)과 제2 모 기판(200)을 합착시킨 상태를 도시한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 3에 따른 합착 기판의 상태에서 스크라이빙 공정을 통해서 상기 제1 단위 패널(A)과 상기 제2 단위 패널(B)을 분리하는 공정을 통해 제조될 수 있다.
이하에서는, 스크라이빙 공정 이후에 분리된 상기 제1 단위 패널(A) 또는 상기 제2 단위 패널(B)로 이루어진 본 발명의 다양한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 스크라이빙 공정 이후에 상기 제1 단위 패널(A) 또는 상기 제2 단위 패널(B)로 이루어진 액정 표시 장치에 관한 것이다. 후술하는 도 5도 마찬가지이다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 영역 및 상기 표시 영역 외곽에 마련된 비표시 영역을 포함한다. 이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 기판(101), 제2 기판(201), 씰런트(300), 액정층(400), 및 컬럼 스페이서(500)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 기판(101)은 전술한 제1 모 기판(100)이 스크라이빙 공정에 의해 복수 개로 분리된 것이고, 상기 제2 기판(201)은 전술한 제2 모 기판(200)이 스크라이빙 공정에 의해 복수 개로 분리된 것이다. 상기 제1 기판(101)은 액정 표시 장치의 하부 기판을 구성하고, 상기 제2 기판(201)은 액정 표시 장치의 상부 기판을 구성할 수 있다.
상기 제1 기판(101) 상에는 회로 소자층(110), 컬러 필터(120), 보호층(130), 및 화소 전극(140)이 형성되어 있다.
상기 회로 소자층(110)은 상기 제1 기판(101)의 상면 상에 형성되어 있다. 전술한 바와 마찬가지로, 상기 회로 소자층(110)은 화소를 정의하기 위해서 서로 교차 배열되는 게이트 배선과 데이터 배선, 및 각각의 화소 내에 형성되는 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다.
상기 컬러 필터(120)는 상기 회로 소자층(110)의 상면 상에 형성되어 있다. 상기 컬러 필터(120)는 상기 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터(120a) 및 상기 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터(120b)를 포함하여 이루어진다.
상기 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터(120a)는 화상을 디스플레이하기 위한 것이 아니라 상기 비표시 영역으로 광이 누설되는 것을 줄이기 위한 것이다. 상기 제1 컬러 필터(120a)는 후술하는 상기 비표시 영역에 형성된 제1 컬럼 스페이서(510)와 함께 광이 누설되는 것을 줄이는 역할을 한다. 후술하겠지만, 상기 비표시 영역에 형성된 제1 컬럼 스페이서(510)는 상기 표시 영역에 형성된 제2 및 제3 컬럼 스페이서(520, 530)와 동일한 재료로 형성되는데, 그 재료의 특성상 광 누설을 차단하는데 한계가 있다. 따라서, 상기 제1 컬럼 스페이서(510)와 더불어 상기 제1 컬러 필터(120a)를 추가로 형성함으로써, 상기 비표시 영역에서 광이 누설되는 것을 최소화할 수 있다.
도시된 바와 같이, 상기 제1 컬러 필터(120a)는 청색(B) 컬러 필터로 이루어질 수 있는데, 이 경우 상기 제1 컬럼 스페이서(510)는 청색 파장의 광을 흡수하는 재료로 이루어진 것이 바람직하다. 이는, 상기 제1 기판(101)의 아래에서 입사되는 광이 상기 제1 컬러 필터(120a)를 통과하면서 청색 파장의 광은 투과하지만 다른 파장의 광은 흡수될 수 있고, 상기 제1 컬러 필터(120a)를 통과한 청색 파장의 광은 상기 제1 컬럼 스페이서(510)에서 흡수될 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 제1 컬럼 스페이서(510)를 상기 제1 컬러 필터(120a)에서 투과한 파장 대역의 광을 흡수하는 재료로 형성할 수 있다면, 상기 제1 컬러 필터(120a)를 반드시 청색(B) 컬러 필터로 형성할 필요는 없다.
이상과 같이, 상기 제1 컬러 필터(120a)는 광 투과를 차단하기 위한 것이므로, 상기 제1 컬러 필터(120a)의 두께를 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터(120a)의 두께를 상기 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터(120b)의 두께보다 두껍게 형성함으로써 상기 비표시 영역에서의 광누설을 줄일 수 있다.
상기 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터(120b)는 각각의 화소 별로 패턴 형성된 적색(R) 컬러 필터, 녹색(G) 컬러 필터, 및 청색(B) 컬러 필터를 포함한다.
상기 보호층(130)은 상기 컬러 필터(120)의 상면 상에 형성된다. 상기 보호층(130)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물과 같은 무기 절연물로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 아크릴계와 같은 유기 절연물로 이루어질 수도 있다.
상기 화소 전극(140)은 상기 보호층(130) 상에 형성되어 있다. 상기 화소 전극(140)은 각각의 화소 별로 패턴 형성되어 있다. 상기 화소 전극(140)은 도시되지는 않았지만, 콘택홀을 통해서 상기 회로 소자층(110)에 마련된 박막 트랜지스터와 연결되어 있다. 상기 화소 전극(140)은 액정 표시 장치의 모드, 예로서, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드 별로 다양하게 변경 형성될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 화소 전극(140)은 공통 전극과 함께 전계를 형성하며, 그와 같은 전계에 의해서 상기 액정층(400)의 배열 상태가 조절될 수 있다.
상기 제2 기판(201) 상에는 컬럼 스페이서(500)가 형성되어 있다.
상기 컬럼 스페이서(500)는 상기 제2 기판(201)의 하면 상에 형성되며, 상기 비표시 영역에 형성된 제1 컬럼 스페이서(510) 및 상기 표시 영역에 형성된 제2 및 제3 컬럼 스페이서(520, 530)를 포함한다.
상기 제1 컬럼 스페이서(510), 제2 컬럼 스페이서(520), 및 제3 컬럼 스페이서(530)는 액정 표시 장치의 셀갭을 유지하는 역할을 함과 더불어 화소 영역 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 줄이는 역할도 수행할 수 있다. 따라서, 상기 제1 컬럼 스페이서(510), 제2 컬럼 스페이서(520), 및 제3 컬럼 스페이서(530)는 광투과를 차단할 수 있는 재료, 예로서 블랙 안료 등의 재료를 포함할 수 있다.
상기 비표시 영역에 형성되는 상기 제1 컬럼 스페이서(510)는 전술한 제1 컬러 필터(120a)와 함께 상기 비표시 영역으로 광이 누설되는 것을 줄이는 역할을 한다. 따라서, 상기 제1 컬럼 스페이서(510)는 상기 제1 컬러 필터(120a)와 오버랩되도록 형성된다.
상기 표시 영역에 형성되는 상기 제2 컬럼 스페이서(520) 및 제3 컬럼 스페이서(530)는 화소 영역 이외의 영역, 구체적으로, 화소와 화소 사이의 경계 영역에 형성된다. 즉, 상기 제2 컬럼 스페이서(520) 및 제3 컬럼 스페이서(530)는 서로 이웃하는 화소 전극(140)들 사이의 영역에 형성된다.
상기 제2 컬럼 스페이서(520)는 상기 제1 기판(101) 상의 최상층과 접촉하지 않도록 형성되고, 상기 제3 컬럼 스페이서(530)는 상기 제1 기판(101) 상의 최상층과 접촉하도록 형성된다. 도면에는 상기 제3 컬럼 스페이서(530)가 상기 보호층(130)과 접촉하도록 도시되어 있지만, 상기 보호층(130) 상에 상기 액정층(400)의 초기 배향을 위한 배향막이 형성될 경우, 상기 제3 컬럼 스페이서(530)는 상기 배향막과 접촉할 수 있다. 상기 제3 컬럼 스페이서(530)는 상기 제1 기판(101)과 상기 제2 기판(201) 사이의 셀갭의 높이로 형성되어 상기 제1 기판(101)과 상기 제2 기판(201) 사이의 셀갭을 유지하는 역할을 한다. 상기 제2 컬럼 스페이서(520)는 상기 셀갭보다는 낮은 높이로 형성되어 상기 액정층(400)의 유동성을 확보하면서 액정 표시 장치에 외부 압력이 가해질 때 셀갭 유지를 보조하는 역할을 할 수 있다.
상기 제1 컬럼 스페이서(510)와 상기 제2 컬럼 스페이서(520)는 서로 동일한 높이로 형성될 수 있다. 이때, 하프톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용하여 1회의 노광 공정을 통해서 상대적으로 높이가 낮은 상기 제1 컬럼 스페이서(510)와 상기 제2 컬럼 스페이서(520) 및 상대적으로 높이가 높은 상기 제3 컬럼 스페이서(530)를 동시에 형성할 수 있다.
상기 씰런트(300)는 상기 제1 기판(101)과 제2 기판(201) 사이에 형성되어 상기 제1 기판(101)과 제2 기판(201)를 접착시킨다. 상기 씰런트(300)는 상기 제1 컬럼 스페이서(510)의 하면 상에 형성되고, 또한 상기 회로 소자층(110)의 상면 상에 형성될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 액정층(400)은 상기 씰런트(300)에 의해 합착된 제1 기판(101)과 제2 기판(201) 사이에 형성된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 제1 컬러 필터(120a)의 구성이 변경된 것을 제외하고 전술한 도 4에 따른 액정 표시 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4에 따르면 상기 제1 컬러 필터(120a)가 청색(B) 컬러 필터의 단일 층의 컬러 필터만으로 이루어진다. 따라서, 도 4의 경우는 제1 컬럼 스페이서(510)가 청색 파장의 광을 흡수하는 재료만을 포함하여도 비표시 영역에서의 광누설 방지에 효과적이다. 그에 반하여, 도 5에 따르면 상기 제1 컬러 필터(120a)가 적색(R) 컬러 필터 및 그 상면에 형성된 청색(B) 컬러 필터의 조합의 복수 층의 컬러 필터로 이루어진다. 상기 제1 컬러 필터(120a)는 도 5와 같이 2층으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 3층 이상의 층으로 이루어질 수도 있다. 따라서, 도 5의 경우는 제1 컬러 필터(120a)를 형성하기 위해서 하프톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용하지 않아도 된다. 즉, 도 5의 경우는 예로서 적색(R)의 제2 컬러 필터(120b)를 형성할 때 상기 제1 컬러 필터(120a)를 구성하는 1층의 적색(R) 컬러 필터를 형성하고 청색(B)의 제2 컬러 필터(120b)를 형성할 때 상기 제1 컬러 필터(120a)를 구성하는 2층의 청색(B) 컬러 필터를 형성하면 된다.
도 5의 경우에 있어서, 제1 컬럼 스페이서(510)는 청색(B) 파장의 광을 흡수하는 재료 또는 적색(R) 파장의 광을 흡수하는 재료 중 적어도 하나의 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 스크라이빙 공정 이전에 모 기판(100, 200) 상에 제1 단위 패널(A)과 제2 단위 패널(B)이 형성된 상태를 도시한 것이다.
도 6에서 알 수 있듯이, 상기 제1 단위 패널(A) 및 상기 제2 단위 패널(B) 각각은 전술한 도 4에 따른 액정 표시 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 각각의 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 제1 단위 패널(A) 및 상기 제2 단위 패널(B)은 전술한 도 2 및 도 3에서와 마찬가지로, 서로 상이한 색재현율을 가지도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 단위 패널(A)은 상대적으로 높은 색재현율을 가지도록 형성되고, 상기 제2 단위 패널(B)은 상대적으로 낮은 색재현율을 가지도록 형성될 수 있다.
따라서, 상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)의 두께와 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)의 두께는 서로 상이하다. 구체적으로 상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)의 두께가 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)의 두께보다 두껍다.
상기 제1 단위 패널(A)의 컬러 필터(121)는 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터(121a) 및 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터(121b)를 포함하여 이루어진다. 이때, 전술한 바와 동일하게, 상기 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터(121a)의 두께(t1)는 상기 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터(121b)의 두께(t2)보다 두껍게 형성되며, 그에 따라 상기 비표시 영역에서의 광 누설이 줄어들게 된다.
또한, 상기 제2 단위 패널(B)의 컬러 필터(122)도 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터(122a) 및 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터(122b)를 포함하여 이루어진다. 마찬가지로, 상기 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터(122a)의 두께(t2)는 상기 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터(122b)의 두께(t3)보다 두껍게 형성되며, 그에 따라 상기 비표시 영역에서의 광 누설이 줄어들게 된다.
이때, 상기 제1 단위 패널(A)의 표시 영역에 형성된 제2 컬러 필터(121b)의 두께(t2)는 상기 제2 단위 패널(B)의 비표시 영역에 형성된 제1 컬러 필터(122a)의 두께(t2)와 동일하다.
따라서, 상기 제1 단위 패널(A) 내에 서로 두께가 상이한 제1 컬러 필터(121a) 및 제2 컬러 필터(121b)가 구비되고, 상기 제2 단위 패널(B) 내에 서로 두께가 상이한 제1 컬러 필터(122a) 및 제2 컬러 필터(122b)가 구비되지만, 전체적으로는 총 3가지 두께(t1, t2, t3)의 컬러 필터(121a, 121b, 122a, 122b)만을 형성하면 되므로, 상기 컬러 필터(121a, 121b, 122a, 122b)를 보다 용이하게 형성할 수 있다. 상기 총 3가지 두께(t1, t2, t3)의 컬러 필터(121a, 121b, 122a, 122b)는 하프톤 마스크의 하프톤을 다양하게 변경하거나 회절 마스크의 회절 패턴을 다양하게 변경함으로써 1회의 노광 공정으로 형성할 수 있다.
도 6에는 상기 제1 단위 패널(A) 및 상기 제2 단위 패널(B) 각각이 전술한 도 4에 따른 액정 표시 장치와 동일하게 형성된 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 전술한 도 5에 따른 액정 표시 장치와 동일하게 형성될 수도 있다.
결국, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 전술한 도 3 또는 도 6에 도시된 바와 같은 스크라이빙 공정 이전의 구조를 제조한 후, 스크라이빙 공정을 수행함으로써 전술한 도 4 또는 도 5에 따른 제1 단위 패널(A) 및 제2 단위 패널(B)을 분리하는 공정을 통해서 제조될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 모 기판 101: 제1 기판
110: 회로 소자층 120: 컬러 필터
130: 보호층 140: 화소 전극
200: 제2 모 기판 201: 제2 기판
300: 씰런트 400: 액정층
500: 컬럼 스페이서

Claims (10)

  1. 서로 마주하는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 구비된 액정층;
    상기 제1 기판 상에 구비된 회로 소자층; 및
    상기 회로 소자층 상에 구비된 컬러 필터를 포함하고,
    상기 컬러 필터는 비표시 영역에 구비된 제1 컬러 필터 및 표시 영역에 구비된 제2 컬러 필터를 포함하고,
    상기 제1 컬러 필터의 두께가 상기 제2 컬러 필터의 두께보다 두꺼운 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판 상에 구비되며 광투과를 차단할 수 있는 재료를 포함하는 컬럼 스페이서를 추가로 포함하고,
    상기 컬럼 스페이서는 상기 비표시 영역에 구비된 제1 컬럼 스페이서 및 상기 표시 영역에 구비된 제2 컬럼 스페이서를 포함하여 이루어진 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 컬럼 스페이서는 상기 제1 컬러 필터를 투과한 파장 대역의 광을 흡수하는 재료를 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 단일 층의 컬러 필터로 이루어진 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 복수의 층의 컬러 필터로 이루어진 액정 표시 장치.
  6. 제1 단위 패널 및 제2 단위 패널을 포함하고 있는 제1 모 기판과 제2 모 기판의 합착 기판을 제조하는 공정; 및
    상기 합착 기판을 스크라이빙하여 상기 제1 단위 패널과 상기 제2 단위 패널을 분리하는 공정을 포함하고,
    상기 제1 단위 패널 및 상기 제2 단위 패널 각각은 상기 제1 모 기판 상에 구비된 회로 소자층 및 상기 회로 소자층 상에 구비된 컬러 필터를 포함하고,
    상기 제1 단위 패널의 컬러 필터의 두께가 상기 제2 단위 패널의 컬러 필터의 두께보다 두꺼운 액정 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 단위 패널의 컬러 필터 및 상기 제2 단위 패널의 컬러 필터는 하프톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용한 1회의 노광 공정을 통해 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 단위 패널의 컬러 필터 및 상기 제2 단위 패널의 컬러 필터 각각은 비표시 영역에 구비된 제1 컬러 필터 및 표시 영역에 구비된 제2 컬러 필터를 포함하고,
    상기 제1 컬러 필터의 두께가 상기 제2 컬러 필터의 두께보다 두꺼운 액정 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 단위 패널의 제2 컬러 필터의 두께는 상기 제2 단위 패널의 제1 컬러 필터의 두께와 동일한 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 단위 패널 및 상기 제2 단위 패널 각각은 상기 제2 모 기판 상에 구비되며 광투과를 차단할 수 있는 재료를 포함하는 컬럼 스페이서를 추가로 포함하고,
    상기 컬럼 스페이서는 상기 비표시 영역에 구비된 제1 컬럼 스페이서 및 상기 표시 영역에 구비된 제2 컬럼 스페이서를 포함하고,
    상기 제1 컬럼 스페이서는 상기 제1 컬러 필터를 투과한 파장 대역의 광을 흡수하는 재료를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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