KR20180078926A - 액정 패널, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제 1 기판, 제 1 기판 상부에 배치되는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 상의 제 1 보호층, 박막 트랜지스터와 대응되도록 제 1 보호층 상에 배치되는 범프, 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판, 제 2 기판의 하부에 배치되며 하나 이상의 서브-컬러필터를 포함하는 컬러필터층, 서브-컬러필터의 경계와 중첩되게 배치되는 블랙 매트릭스 및 블랙 매트릭스와 접촉하는 컬럼 스페이서를 포함하는 액정 패널, 이를 포함하는 액정 표시장치 및 이의 제조방법을 제공한다. 특히, 범프, 블랙 매트릭스, 및 컬럼 스페이서는 전도성 고분자를 포함하여 공통전극에서 발생하는 리플을 유발할 수 있는 전하를 제거할 수 있는 경로를 만들어 줌으로써 플리커 이슈를 개선하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

액정 패널, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 제조방법{LIQUID CRYSTAL PANEL, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 도전성 고분자를 포함하는 범프, 블랙 매트릭스 및 컬럼 스페이서가 구비된 액정 패널 및 액정 표시 장치에 대한 것이다.
액정 표시 장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터, 휴대폰, 사무 자동화 기기 등에 있어서 화면을 디스플레이하기 위한 수단으로서 널리 이용되고 있다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 매트릭스형태로 배열된 다수의 제어용 스위칭 소자에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다. 이는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 전기장을 인가하여 액정의 분자배열의 방향을 제어할 수 있다. 상기와 같이 액정의 분자배열을 조절함으로써 액정을 통과하는 빛의 양을 조절할 수 있고, 그에 따라 화상정보를 표현할 수 있다.
이러한 액정 표시 장치는 상부기판인 컬러필터 기판과 하부기판인 박막트랜지스터 어레이 기판이 서로 대향하고 상기 두 기판 사이에는 액정층이 충진된 액정패널과, 상기 액정패널에 주사신호 및 화상정보를 공급하여 액정 패널을 동작시키는 구동부를 포함하여 구성된다.
액정 표시 장치에 일반적으로 사용되는 구동방식으로 네마틱상의 액정 분자를 기판에 대해 수직 방향으로 구동시키는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN) 방식이 있다.
트위스티드 네마틱 방식의 액정표시장치는 시야각이 90도 정도로 좁다는 단점을 가지고 있다. 이것은 액정분자의 굴절률 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로 기판과 수평하게 배향된 액정 분자가 액정 패널에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직방향으로 배향되기 때문이다.
이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 170도 이상으로 향상시킨 인-플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 방식의 액정 표시 장치가 있다.
이러한 인-플레인 스위칭 방식의 액정 표시 장치에서, 공통전극에 인가되는 공통전압(Vcom)은 화소전극과의 전기적 커플링(Coupling)에 의해서 공통전극과 화소전극 상에 혹은 그 사이에 존재하는 절연층에 축적되는 전하들이 리플(ripple) 현상을 발생시키기도 한다.
공통전압의 리플 현상이 심화되면 화면이 떨리는 플리커(flicker) 현상이 나타날 수 있어 표시 품질을 저하시키는 원인이 된다.
본 발명은 액정 표시 장치에 있어서, 인-플레인 스위칭 방식 구동 시 발생하는 공통전압의 리플을 감소시키는 액정 패널, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 기판, 제 1 기판 상부에 배치되는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 컨택홀을 포함하는 제 1 보호층, 제 1 보호층 상부에 배치되면서 컨택홀을 통해 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소전극과 박막 트랜지스터와 대응되도록 배치되는 범프, 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판, 제 2 기판의 하부에 화소영역에 대응하여 배치되며, 하나 이상의 서브-컬러필터를 포함하는 컬러필터층, 서브-컬러필터의 경계와 중첩되게 배치되어 서브-컬러필터를 서로 구분하는 블랙 매트릭스 및 블랙 매트릭스와 접촉하는 컬럼 스페이서를 포함하는 액정 패널을 제공한다. 특히, 범프, 블랙 매트릭스, 및 컬럼 스페이서는 전도성 고분자를 포함하여 공통전극에서 발생하는 리플을 유발할 수 있는 전하를 제거할 수 있는 경로를 만들어 준다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 범프, 블랙 매트릭스, 및 컬럼 스페이서가 전도성 고분자를 포함하여 형성된 액정 패널 및 액정 패널 하부에 배치되는 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치는 컬럼 스페이서가 셀 갭을 유지하는 것이 용이하게 한다.
또한, 컬럼 스페이서 및 범프가 표시 영역의 배향막을 손상시키지 않도록 하면서 컬러필터 기판과 박막 트렌지스터 어레이 기판을 합착시킬 수 있다.
또한, 공통전압의 리플을 유발할 수 있는, 화소전극, 공통전극, 배향막 등에 축적되는 전하를 제거함에 따라, 플리커 이슈를 개선하여 표시 품질이 향상된 액정 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스크 추가 없이 공통전압의 리플에 의한 플리커 이슈를 개선한 액정 패널을 제조할 수 있다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 일반적인 액정 표시 장치의 액정 패널 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 패널의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 패널의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 패널의 컬러필터 기판의 제조방법을 순차적으로 나타내는 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 기술분야에서 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 명세서에서 언급된 '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 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 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, 도 1 및 도 2를 참조하여 일반적인 액정 표시 장치의 구조에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정 표시 장치는 크게 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20) 및 상기 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판 (20) 사이에 형성되며 액정 분자(31)를 포함하는 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.
상기 어레이 기판(10)은 제 1 기판(11) 상에 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트라인(1)과 데이터라인(2), 상기 게이트라인(1)과 데이터라인(2)의 교차영역에 형성된 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(12) 및 상기 화소영역(P)에 형성된 화소전극 및 공통전극(15, 16)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 컬러필터 기판(20)은 제 2 기판(21) 상에 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터(R, G, B)로 구성된 컬러필터층(23)과 상기 서브-컬러필터(R, G, B) 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙 매트릭스(black matrix)(22)로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 상기 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정 표시 패널을 구성한다.
도 2는 일반적인 액정 표시 장치에서 상기 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20) 합착된 액정 패널의 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 일반적인 액정 표시 장치에서의 액정 패널은 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(11, 21)과, 제 1 및 제 2 기판(11, 12) 사이에 개재되며 액정분자(31)를 포함하는 액정층(30)을 포함한다.
제 1 기판(11) 상에는 게이트 전극(12a)이 형성되고, 게이트 전극(12a)을 덮으며 게이트 절연막(13)이 형성된다. 게이트 절연막(13)은 실리콘산화물(SiOx) 또는 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 기판(11) 상에는 게이트 전극(12a)과 연결되는 게이트라인(도 1의 1)이 형성된다.
게이트 절연막(13) 상에는 반도체층(12b)이 게이트 전극(12a)에 대응하여 형성된다. 반도체층(12b)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 반도체층(12b)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
반도체층(12b) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(12c)과 드레인 전극(12d)이 형성된다. 또한, 소스 전극(12c)과 연결되는 데이터라인(도 1의 2)이 게이트라인과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다. 게이트 전극(12a), 반도체층(12b), 소스 전극(12c) 및 드레인 전극(12d)은 박막 트랜지스터(12)를 구성한다.
박막 트랜지스터(12) 상에는, 드레인 전극(12d)을 노출하는 드레인 콘택홀을 갖는 제 1 보호층(14)이 형성되고 제 1 보호층(14) 상에는, 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극(12d)에 전기적으로 연결되는 제 1 전극인 화소전극(15)과, 화소전극(15)과 교대로 배열되는 제 2 전극인 공통전극(16)이 형성된다.
또한, 제 1 보호층(14) 상에 제 2 기판(21)을 향해 돌출된 형상의 범프(17)가 배치되고, 제 1 보호층(14), 범프(17), 화소전극(15), 및 공통전극(16) 상에는 제 1 배향막(18)이 형성된다.
한편, 제 2 기판(21) 상에는 박막 트랜지스터(12), 게이트라인, 데이터라인 등을 가리는 블랙 매트릭스(22)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(23)이 형성된다. 또한, 컬러필터층(23)과 액정층(30) 사이에는 컬러필터층(23)의 보호 및 표면을 평탄화하기 위하여 아크릴(Acryl)계 수지 또는 에폭시(epoxy)계 수지 등과 같은 소재의 오버코트층(24)이 더 형성된다.
제 1 기판(11)과 제 2 기판(21) 합착 시 두 기판 사이의 셀 갭(cell-gap)을 유지시키기 위해, 오버코트층(24) 상에는 제 1 기판(11) 방향으로 돌출된 형상의 컬럼 스페이서(25)가 위치한다. 또한, 오버코트층(24)과 컬럼 스페이서(25) 상에는 제 2 배향막(26)이 형성된다.
제 1 및 제 2 기판(11, 21)은 액정층(30)을 사이에 두고 제 1 기판(11)의 범프(17)와 제 2 기판(21)의 컬럼 스페이서(25)가 대응되도록 합착되며, 화소전극(15)과 공통전극(16) 사이에서 발생되는 전계에 의해 액정층(30)의 액정분자(31)가 구동된다. 즉, 액정 패널은 게이트 구동 회로의 온(ON)/오프(OFF) 신호에 의하여 게이트라인 별로 선택된 박막 트랜지스터(12)가 온(ON)되면, 데이터 구동 회로의 신호 전압이 데이터라인을 통해 해당 화소전극(15)으로 전달되고, 이에 따른 화소전극(15)과 공통전극(16) 사이의 전기장에 의하여 액정분자(31)의 배열 방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
하지만, 이와 같은 구성에서는 공통전극(16)에 인가되는 공통전압이 화소전극(15)과의 전기적 커플링(Coupling)에 의해서 공통전극(16)과 화소전극(15) 상에 혹은 그 사이에 존재하는 제 1 배향막(18)에 전하가 축적되어 리플(ripple) 현상을 발생시키고, 이는 화면이 떨리는 플리커(flicker) 현상으로 이어져 표시 품질을 저하 시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 공통전압의 리플 현상을 유발할 수 있는 전하를 제거하여 플리커 현상을 개선할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 액정 패널 구조에 대해서 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예의 액정 패널은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(101, 201)과, 제 1 및 제 2 기판(101, 201) 사이에 개재되며 액정분자(301)를 포함하는 액정층(300)을 포함한다. 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(201)은 유리 기판, 얇은 플렉서블(flexible) 기판 또는 고분자 플라스틱 기판일 수 있다.
제 1 기판(101) 상에는 게이트 전극(102a)이 형성되고, 게이트 전극(102a)을 덮으며 게이트 절연막(103)이 형성된다. 게이트 절연막(103)은 실리콘산화물(SiOx) 또는 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 기판(101) 상에는 게이트 전극(102a)과 연결되는 게이트라인(미도시)이 형성된다.
게이트 절연막(103) 상에는 반도체층(102b)이 게이트 전극(102a)에 대응하여 형성된다. 반도체층(102b)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 반도체층(102b)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
반도체층(102b) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(102c)과 드레인 전극(102d)이 형성된다. 또한, 소스 전극(102c)과 연결되는 데이터라인(미도시)이 게이트라인(미도시)과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다. 게이트 전극(102a), 반도체층(102b), 소스 전극(102c) 및 드레인 전극(102d)은 박막 트랜지스터(102)를 구성한다.
도 3에서 박막 트랜지스터(102)는 반도체층(102b)의 하부에 게이트 전극(102a)이 위치하고 반도체층(102b)의 상부에 소스 및 드레인 전극(102c, 102d)이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가진다. 이와 달리, 박막 트랜지스터는 반도체층의 상부에 게이트 전극과 소스 및 드레인 전극이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 반도체층의 양측에는 불순물이 도핑될 수 있다.
박막 트랜지스터(102) 상에는, 드레인 전극(102d)을 노출하는 드레인 콘택홀을 갖는 제 1 보호층(104)이 형성된다. 제 1 보호층(104)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연물질 또는 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 이루어질 수 있다. 제 1 보호층(104)은 화소 전극(105)을 형성하는 과정에서 오믹콘택층(미도시)이 손상되는 것을 방지한다.
제 1 보호층(104) 상에는, 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극(102d)에 전기적으로 연결되는 제 1 전극인 화소전극(105)과, 화소전극(105)과 교대로 배열되는 제 2 전극인 공통전극(106)이 형성된다. 화소전극(105)과 공통전극(106)은 투명 도전성 물질인 인듐-주석-산화물(indium-tin-oxide; ITO) 또는 인듐-아연-산화물(indium-zinc-oxide; IZO) 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 보호층(104) 상에서 박막 트랜지스터(102)와 대응하는 위치에 제 2 기판(201)을 향해 돌출된 형상의 범프(107)가 배치되고, 제 1 보호층(104), 범프(107), 화소전극(105), 및 공통전극(106) 상에는 제 1 배향막(108)이 형성된다.
상기 범프(107)는 단면의 모양이 원형이나 사각형일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범프(107)로는 단면 모양이나 형태에 관계없이 제 2 기판(201) 방향으로 돌출된 형상을 가지는 것이면 적용 가능하다.
한편, 제 2 기판(201) 상에는 제 1 기판(101) 상의 박막 트랜지스터(102), 게이트라인, 데이터라인 등을 가릴 수 있는 위치에 블랙 매트릭스(202)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(203)이 형성된다. 컬러필터층(203)을 이루는 각각의 서브-컬러필터는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 하나를 표시할 수 있으며, 다른 색을 표시할 수도 있다. 여기서, 블랙 매트릭스(202)는 컬러필터층(203)의 서브-컬러필터를 서로 구분하고 화소영역을 정의해 줄 뿐만 아니라, 빛샘을 방지하는 역할도 한다.
이 때, 블랙 매트릭스(202)는 불필요한 빛을 차단할 수 있는 양산 수준의 광학밀도(최소 4.0) 값을 가진 카본 블랙 등의 재료를 포함하도록 형성된다.
또한, 컬러필터층(203)과 액정층(300) 사이에는 컬러필터층(203)의 보호 및 표면을 평탄화하기 위하여 아크릴(Acryl)계 수지 또는 에폭시(epoxy)계 수지 등과 같은 소재의 오버코트층(204)이 더 형성된다.
블랙 매트릭스(202)와 대응되는 컬러필터층(203) 및 오버코트층(204)의 적어도 일부가 삭제되어 홈이 형성된다. 즉, 블랙 매트릭스(202)와 중첩하는 영역의 오버코트층(204)의 적어도 일부를 삭제하기 위한 패터닝 공정을 거친 후, 다시 블랙 매트릭스(202)와 중첩하는 영역의 컬러필터층(203)의 적어도 일부를 삭제하기 위한 패터닝 공정을 수행하여, 블랙 매트릭스(202)가 노출되는 홈을 형성한다.
또한, 상기 홈에는 블랙 매트릭스(202)와 접촉하도록 제 1 기판(101) 방향으로 돌출된 형상을 가지는 컬럼 스페이서(205)가 형성된다. 이러한 형상의 컬럼 스페이서(205)는 컬러필터층(203)과 오버코트층(204)의 홈 부분에 고정되게 되어, 셀 갭을 유지하는 것을 용이하게 해주는 효과가 있다.
상기 컬럼 스페이서(205)는 단면의 모양이 원형이나 사각형일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 컬럼 스페이서(205)로는 단면 모양이나 형태에 관계없이 제 1 기판(101) 방향으로 돌출된 형상을 가지는 것이면 적용 가능하다.
오버코트층(204)과 컬럼 스페이서(205) 상에는 제 2 배향막(206)이 형성된다.
제 1 및 제 2 기판(101, 201)은 액정층(300)을 사이에 두고 제 1 기판(101)의 범프(107)와 제 2 기판(201)의 컬럼 스페이서(205)가 서로 대응되도록 합착된다. 이 때, 제 1 배향막(108)이 컬럼 스페이서(205)에 의해 긁히기 쉬우므로, 혹은, 제 2 배향막(206)이 범프(107)에 의해 긁히기 쉬우므로, 범프(107)는 표시영역에서 제 1 배향막(108)의 최대 두께보다 더 두껍게 형성한다(T1 > T2). 또한, 컬럼 스페이서(205)는 표시영역에서 제 2 배향막(206)의 최대 두께보다 더 두껍게 형성한다. 따라서, 컬럼 스페이서(205)가 표시영역의 제 1 배향막(108)을 손상시키지 않도록 하면서, 혹은 범프(107)가 표시영역의 제 2 배향막(206)을 손상시키지 않도록 하면서, 용이하게 범프(107)와 컬럼 스페이서(205)가 대응되도록 제 1, 2 기판(101, 201)을 합착시킬 수 있다.
또한, 범프(107), 컬럼 스페이서(205), 및 블랙 매트릭스(202)는 전도성 고분자를 포함하여 형성한다. 전도성 고분자는 정전기를 제거하거나 유해전자파를 차폐 또는 흡수하는 기능을 한다. 구체적으로, 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리3-메틸티오펜(poly(3-methylthiophene; P3MT), 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene), 폴리에틸렌디 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene), 알코올시 치환 폴리파라페닐렌비닐렌(alkoxy-substituted poly para-phenylene vinylene), 폴리파라레닐렌비닐렌(polyparaphenylenevinylene), 폴리2,5-디알콕시파라페닐렌비닐렌(poly(2,5-dialkoxy)paraphenylene vinylene), 폴리파라페닐렌(polyparaphenylene), 래더타입 폴리파라페닐렌(ladder-type poly paraphenylene), 폴리파라페닐렌 설파이드(polyparaphenylene sulfide), 폴리헵타디인(polyheptadiyne), 폴리3-헥실티오펜(poly(3-hexyl)thiophene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
이와 같이, 범프(107), 컬럼 스페이서(205), 및 블랙 매트릭스(202)가 전도성 고분자를 포함함으로써, 공통전극(106)과 화소전극(105) 상에 혹은 그 사이에 존재하는 제 1 배향막(108)에 축적된 전하가 범프(107), 컬럼 스페이서(205), 마지막으로 블랙 매트릭스(202)까지 전달되어 결국, 블랙 매트릭스(202) 단에서 축적된다. 즉, 본 발명에 따르면 공통전압의 리플 현상을 발생시킬 수 있는 전하가 화소전극(105), 공통전극(106) 및 제 1 배향막(108)에 축적되지 못하도록 블랙 매트릭스(202)로 전하가 이동할 수 있는 경로를 제공, 화소전극(105), 공통전극(106) 및 제 1 배향막(108)의 전하를 제거한다.
블랙 매트릭스(202)의 경우, 액정층(300)의 액정 분자와 직접적으로 접촉해 있지 않기 때문에 블랙 매트릭스(202)에 전하가 축적되더라도 액정 구동에 영향을 미치지 않으므로 화소전극(105), 공통전극(106) 및 제 1 배향막(108)에 전하가 축적되는 경우보다 액정 구동이 더욱 안정적이다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면 공통전압의 리플 현상을 유발할 수 있는 전하의 이동 경로를 생성하여, 리플 현상에 따른 플리커 현상을 개선, 표시 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 제 1 및 제 2 기판(101, 201) 각각의 외측에는 서로 수직한 투과축을 갖는 편광판이 부착될 수 있다.
또한, 도시하지 않았으나, 제 1 실시예에 따른 액정 패널의 하부에 광원을 포함한 백라이트 유닛 등이 배치되어 액정 표시 장치를 구성할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
제 2 실시예에 따른 액정 패널은 제 1 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하고 제 1 실시예와 동일한 내용은 생략하도록 한다.
제 2 실시예에 따른 액정 패널의 제 2 기판(211) 상에는 컬러필터층(213)이 형성된다. 컬러필터층(213)을 이루는 각각의 서브-컬러필터는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 하나를 표시할 수 있으며, 다른 색을 표시할 수도 있다.
컬러필터층(213) 상에는 각각의 서브-컬러필터 사이를 구분하고 화소영역을 정의해주며, 빛샘을 방지하는 블랙 매트릭스(212)가 배치된다.
이 때, 블랙 매트릭스(212)는 불필요한 빛을 차단할 수 있는 양산 수준의 광학밀도(최소 4.0) 값을 가진 카본 블랙 등의 재료를 포함하도록 형성되며, 고해상도 모델에서의 좌우 시야각 혼색에 의한 색감 변화를 개선하기 위해 컬러필터층(213) 위에 블랙 매트릭스(212)를 적층한 BOC(Black matrix On Color filter) 구조를 적용하는 것을 특징으로 한다.
컬러필터층(213) 및 블랙 매트릭스(212)와 액정층(300) 사이에는 컬러필터층(213) 및 블랙 매트릭스(212)의 보호 및 표면을 평탄화하기 위하여 아크릴(Acryl)계 수지 또는 에폭시(epoxy)계 수지 등과 같은 소재의 오버코트층(214)이 더 형성된다.
블랙 매트릭스(212)와 중첩하는 영역에서, 오버코트층(214)의 적어도 일부가 삭제되어 홈이 형성된다. 또한, 상기 홈에는 블랙 매트릭스(212)와 접촉하도록 제 1 기판(101) 방향으로 돌출된 형상을 가지는 컬럼 스페이서(215)가 형성된다. 이러한 형상의 컬럼 스페이서(215)는 오버코트층(214)의 홈 부분에 고정되게 되어, 셀 갭을 유지하는 것을 용이하게 해주는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에서와 같이, BOC 구조를 채택하게 되면 블랙 매트릭스(212) 상에 오버코트층(214) 만이 위치하므로, 블랙 매트릭스(212)가 노출되는 홈을 형성하기 위해서는 오버코트층(214) 만을 패터닝하면 된다. 즉, 제 2 실시예에 따르면 컬러필터층(213)을 패터닝하는 공정을 필요로 하지 않으므로 공정을 더욱 단순화할 수 있다.
상기 컬럼 스페이서(215)는 단면의 모양이 원형이나 사각형일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 컬럼 스페이서(215)로는 단면 모양이나 형태에 관계없이 제 1 기판(101) 방향으로 돌출된 형상을 가지는 것이면 적용 가능하다.
오버코트층(214)과 컬럼 스페이서(215) 상에는 제 2 배향막(216)이 형성된다.
제 1 및 제 2 기판(101, 211)은 액정층(300)을 사이에 두고 제 1 기판(101)의 범프(107)와 제 2 기판(211)의 컬럼 스페이서(215)가 서로 대응되도록 합착된다.
여기서, 범프(107), 컬럼 스페이서(215), 및 블랙 매트릭스(212)는 전도성 고분자를 포함하여 형성한다. 전도성 고분자는 정전기를 제거하거나 유해전자파를 차폐 또는 흡수하는 기능을 한다. 구체적으로, 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리3-메틸티오펜(poly(3-methylthiophene; P3MT), 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene), 폴리에틸렌디 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene), 알코올시 치환 폴리파라페닐렌비닐렌(alkoxy-substituted poly para-phenylene vinylene), 폴리파라레닐렌비닐렌(polyparaphenylenevinylene), 폴리2,5-디알콕시파라페닐렌비닐렌(poly(2,5-dialkoxy)paraphenylene vinylene), 폴리파라페닐렌(polyparaphenylene), 래더타입 폴리파라페닐렌(ladder-type poly paraphenylene), 폴리파라페닐렌 설파이드(polyparaphenylene sulfide), 폴리헵타디인(polyheptadiyne), 폴리3-헥실티오펜(poly(3-hexyl)thiophene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
이와 같이, 범프(107), 컬럼 스페이서(215), 및 블랙 매트릭스(212)가 전도성 고분자를 포함함으로써, 공통전극(106)과 화소전극(105) 상에 혹은 그 사이에 존재하는 제 1 배향막(108)에 축적된 전하가 범프(107), 컬럼 스페이서(215), 마지막으로 블랙 매트릭스(212)까지 전달되어 결국, 블랙 매트릭스(212) 단에서 제거된다. 즉, 본 발명에 따르면 공통전압의 리플 현상을 발생시킬 수 있는 전하가 화소전극(105), 공통전극(106) 및 제 1 배향막(108)에 축적되지 못하도록 블랙 매트릭스(202)로 전하가 이동할 수 있는 경로를 제공, 화소전극(105), 공통전극(106) 및 제 1 배향막(108)의 전하를 제거한다.
블랙 매트릭스(212)의 경우, 액정층(300)의 액정 분자와 직접적으로 접촉해 있지 않기 때문에 블랙 매트릭스(212)에 전하가 축적되더라도 액정 구동에 영향을 미치지 않으므로 화소전극(105), 공통전극(106) 및 제 1 배향막(108)에 전하가 축적되는 경우보다 액정 구동이 더욱 안정적이다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면 공통전압의 리플 현상을 유발할 수 있는 전하의 이동 경로를 생성하여, 리플 현상에 따른 플리커 현상을 개선, 표시 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 패널의 컬러필터 기판의 제조방법을 순차적으로 나타내는 단면도이다.
제 3 실시예에 따른 액정 패널은 제 1 및/또는 제 2 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하고, 제 1 및/또는 제 2 실시예와 동일한 내용은 생략하도록 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시에의 액정 패널은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(111, 211)과, 제 1 및 제 2 기판(111, 211) 사이에 개재되며 액정분자(301)를 포함하는 액정층(300)을 포함한다. 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(211)은 유리 기판, 얇은 플렉서블(flexible) 기판 또는 고분자 플라스틱 기판일 수 있다.
제 1 기판(111) 상에는 게이트 전극(112a)이 형성되고, 게이트 전극(112a)을 덮으며 게이트 절연막(113)이 형성된다. 게이트 절연막(113)은 실리콘산화물(SiOx) 또는 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 기판(111) 상에는 게이트 전극(112a)과 연결되는 게이트라인(미도시)이 형성된다.
게이트 절연막(113) 상에는 반도체층(112b)이 게이트 전극(112a)에 대응하여 형성된다. 반도체층(112b)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 반도체층(112b)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
반도체층(112b) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(112c)과 드레인 전극(112d)이 형성된다. 또한, 소스 전극(112c)과 연결되는 데이터라인(미도시)이 게이트라인(미도시)과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다. 게이트 전극(112a), 반도체층(112b), 소스 전극(112c) 및 드레인 전극(112d)은 박막 트랜지스터(112)를 구성한다.
도 5에서 박막 트랜지스터(112)는 반도체층(112b)의 하부에 게이트 전극(112a)이 위치하고 반도체층(112b)의 상부에 소스 및 드레인 전극(112c, 112d)이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가진다. 이와 달리, 박막 트랜지스터는 반도체층의 상부에 게이트 전극과 소스 및 드레인 전극이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 반도체층의 양측에는 불순물이 도핑될 수 있다.
박막 트랜지스터(112) 상에는 제 1 보호층(114)이 형성된다. 제 1 보호층(114)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연물질 또는 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 이루어질 수 있다. 제 1 보호층(114)은 화소 전극(115)을 형성하는 과정에서 오믹콘택층(미도시)이 손상되는 것을 방지한다.
한편, 상기 제 1 보호층(114) 상에는 공통전극(116)이 배치되고, 공통전극(116) 상에는 제 2 보호층(120)이 위치하여 상기 공통전극(116)을 절연시킨다. 상기 제 1 보호층(114)과 제 2 보호층(120)은 박막 트랜지스터(112)의 드레인 전극(112d)을 노출시키는 드레인 콘택홀을 구비한다. 그리고, 제 2 보호층(120) 상에 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극(112d)과 전기적으로 연결되는 화소전극(115)이 위치한다. 화소전극(115)은 다수의 바(bar) 형태로 개구부가 구비되어 구동전압 인가 시 공통전극(116)과 더불어 프린지 필드(Fringe Field)를 발생시키게 된다. 또한, 화소전극(115)과 공통전극(116)은 서로 중첩되어 스토리지 캐패시터를 이룬다.
제 2 보호층(120) 상에서 박막 트랜지스터(112)와 대응되는 위치에 제 2 기판(211)을 향해 돌출된 형상의 범프(117)가 배치되고, 제 2 보호층(120), 범프(117) 및 화소전극(115) 상에는 제 1 배향막(118)이 형성된다. 상기 범프(117)는 제 1 기판(111)의 화소전극(115), 공통전극(116), 제 2 보호층(120), 제 1 배향막(118)에 축적된 전하가 이동할 수 있는 경로를 제공하기 위해, 전도성 고분자를 포함하도록 형성된다.
또한, 상기 범프(117)는 단면의 모양이 원형이나 사각형일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범프(117)로는 단면 모양이나 형태에 관계없이 제 2 기판(211) 방향으로 돌출된 형상을 가지는 것이면 적용 가능하다.
상기와 같이 마련된 제 1 기판(111)은 액정층(300)을 사이에 두고, 컬러필터층(213), 블랙 매트릭스(212) 및 컬럼 스페이서(215) 등을 포함하는 제 2 기판(211)과 합착된다.
이하에서는, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 컬러필터층(213), 블랙 매트릭스(212) 및 컬럼 스페이서(215) 등을 포함하는 제 2 기판(211), 즉, 컬러필터 기판의 제조방법을 도 6a 내지 도 6g를 참조하여 상세히 설명한다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 유리 또는 고분자 플라스틱 등의 투명한 절연물질로 이루어진 제 2 기판(211)을 마련한다.
이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 기판(211) 상에 컬러필터층(213)을 형성한다.
이 때, 일반적으로 컬러필터를 형성하는 방법은 컬러필터 제조 시 사용되는 유기 필터의 재료에 따라 염료 방식과 안료 방식이 있으며 제작 방법에 따라 염색법, 전착법, 인쇄법 등이 있으나, 현재 액정 표시 장치의 컬러필터 제조 시 사용되는 가장 보편적인 방법은 안료 분산법이다.
상기 안료 분산법은 미리 준비된 안료에 의해 조색(調色)되어 감광화된 레지스트를 기판에 도포, 노광 및 현상하는 공정을 반복함으로써 컬러필터를 형성하는 방법이다.
먼저, 상기 제 2 기판(211) 위에 감광성의 유기막을 형성한다. 상기 유기막은 자외선에 의해 감광되는 컬러 안료로 구성되며, 적, 녹 및 청색의 컬러 레지스트 중 청색(여기서는 청, 녹 및 적색의 순서로 서브-컬러필터를 형성하는 것을 기준으로 설명)을 띄는 컬러 레지스트를 제 2 기판(211)의 전면에 도포한 후 선택적으로 노광하여 원하는 영역에 청색의 서브-컬러필터(B)를 형성한다. 이 때, 상기 청색의 서브-컬러필터(B)는 포토리소그래피공정을 이용하여 형성하며, 포토레지스트로 컬러 레지스트를 사용한다.
이후, 청색의 서브-컬러필터(B)가 형성된 제 2 기판(211) 전면에 녹색의 컬러 레지스트를 도포한 후 선택적으로 노광하여 녹색의 서브-컬러필터(G)를 형성한다. 이 때, 상기 청색의 서브-컬러필터(B)와 녹색의 서브-컬러필터(G)의 경계에서 서로 중첩되는 오버레이 부분이 형성될 수 있다.
이후, 청색의 서브-컬러필터(B)와 녹색의 서브-컬러필터(G)가 형성된 제 2 기판(211) 전면에 적색의 컬러 레지스트를 도포한 후 선택적으로 노광하여 적색의 서브-컬러필터(R)를 형성한다. 이 때, 상기 청색의 서브-컬러필터(B) 및 녹색의 서브-컬러필터(G)와 상기 적색의 서브-컬러필터(R)의 경계에서 서로 중첩되는 오버레이 부분이 형성될 수 있다.
한편, 상기의 설명에서 서브-컬러필터의 적층 순서와 배열 순서는 변경될 수 있다.
청색, 녹색, 적색의 서브-컬러필터(B, G, R)를 형성한 후에는 도 6c에 도시된 바와 같이, 불필요한 빛 혹은 빛샘을 차단하기 위해 서브-컬러필터(B, G, R)들의 경계 영역 혹은 오버레이 상에 블랙 매트릭스(212)를 형성한다.
상기 블랙 매트릭스(212)는 수지 재질의 유기막을 포함할 수 있는데, 예를 들면 카본 블랙(carbon black)이나 흑색 안료 중 어느 하나를 포함한 아크릴(Acryl), 에폭시(Epoxy) 또는 폴리이미드(Polyimide) 수지 등의 착색된 유기계 수지 등을 포함하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 블랙 매트릭스(212)는 제 1 기판(111)의 화소전극(115), 공통전극(116), 제 2 보호층(120), 제 1 배향막(118)에 축적된 전하가 이동할 수 있는 경로를 제공하기 위해, 전도성 고분자를 포함하도록 형성된다.
다음으로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(211) 전면에 투명한 절연물질로 오버코트층(214)을 형성한다.
이때, 상기 오버코트층(214)은 컬러필터층(213) 및 블랙 매트릭스(212)가 형성된 제 2 기판(211)을 평탄화하고 안료 이온의 용출을 막기 위해 절연특성을 가지는 투명한 수지로 형성할 수 있으며, 특히 아크릴(Acryl)계 수지 또는 에폭시(epoxy)계 수지로 형성할 수 있다.
이어서, 도 6e에 도시된 바와 같이, 오버코트층(214)에 포토리소그래피공정을 이용하여 블랙 매트릭스(212)를 노출시키기 위한 홈을 형성한다. 상기 홈은 블랙 매트릭스(212)와 동일한 위치에 형성되므로, 블랙 매트릭스(212) 형성 시 사용하는 마스크와 동일 마스크를 사용할 수도 있다. 이와 같은 경우, 추가 마스크 비용을 절감하는 효과가 있다.
그리고, 도 6f에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(212)를 노출시키는 홈에 위치하며 블랙 매트릭스(212)와 접촉하도록 컬럼 스페이서(215)를 형성한다. 상기 컬럼 스페이서(215)는 오버코트층(214)보다 돌출되는 형상으로 형성된다. 또한, 상기 컬럼 스페이서(215)는 제 1 기판(111)의 화소전극(115), 공통전극(116), 제 2 보호층(120), 제 1 배향막(118)에 축적된 전하가 이동할 수 있는 경로를 제공하기 위해, 전도성 고분자를 포함하도록 형성된다.
상기 컬럼 스페이서(215)는 단면의 모양이 원형이나 사각형일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 컬럼 스페이서(215)로는 단면 모양이나 형태에 관계없이 제 1 기판(111) 방향으로 돌출된 형상을 가지는 것이면 적용 가능하다.
이 후, 도 6g에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(211) 전면에 제 2 배향막(216)이 형성된다.
이와 같이 제조된 제 2 기판(211)은 액정층(300)을 사이에 두고, 제 1 기판(111)의 범프(117)와 제 2 기판(211)의 컬럼 스페이서(215)가 서로 대응되도록 합착된다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 범프(117), 컬럼 스페이서(215), 및 블랙 매트릭스(212)는 전도성 고분자를 포함하여 형성한다. 전도성 고분자는 정전기를 제거하거나 유해전자파를 차폐 또는 흡수하는 기능을 한다. 구체적으로, 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리3-메틸티오펜(poly(3-methylthiophene; P3MT), 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene), 폴리에틸렌디 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene), 알코올시 치환 폴리파라페닐렌비닐렌(alkoxy-substituted poly para-phenylene vinylene), 폴리파라레닐렌비닐렌(polyparaphenylenevinylene), 폴리2,5-디알콕시파라페닐렌비닐렌(poly(2,5-dialkoxy)paraphenylene vinylene), 폴리파라페닐렌(polyparaphenylene), 래더타입 폴리파라페닐렌(ladder-type poly paraphenylene), 폴리파라페닐렌 설파이드(polyparaphenylene sulfide), 폴리헵타디인(polyheptadiyne), 폴리3-헥실티오펜(poly(3-hexyl)thiophene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
이와 같이, 범프(117), 컬럼 스페이서(215), 및 블랙 매트릭스(212)가 전도성 고분자를 포함함으로써, 화소전극(115), 공통전극(116), 제 1 배향막(118) 및 제 2 보호층(120)에 축적된 전하가 범프(117), 컬럼 스페이서(215), 마지막으로 블랙 매트릭스(212)까지 전달되어 결국, 블랙 매트릭스(212) 단에서 축적된다. 즉, 공통전압의 리플 현상을 발생시킬 수 있는 전하가 화소전극(115), 공통전극(116), 제 1 배향막(118), 및 제 2 보호층(120)에 축적되지 못하도록 블랙 매트릭스(212)로 전하가 이동할 수 있는 경로를 제공한다.
블랙 매트릭스(212)의 경우, 액정층(300)의 액정 분자와 직접적으로 접촉해 있지 않기 때문에 블랙 매트릭스(212)에 전하가 축적되더라도 액정 구동에 영향을 미치지 않으므로 화소전극(115), 공통전극(116), 제 1 배향막(118), 및 제 2 보호층(120)에 전하가 축적되는 경우보다 액정 구동이 더욱 안정적이다.
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면 공통전압의 리플 현상을 유발할 수 있는 전하의 이동 경로를 생성하여, 리플 현상에 따른 플리커 현상을 개선, 표시 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.
특히, 프린지 필드를 발생시키는 액정 패널 구조에서는 제 2 보호층(120)에도 전하가 축적될 수 있어 공통전압의 리플 현상이 더욱 용이하게 유발될 수 있으나, 본 발명의 제 3 실시예에 의하면 상기 제 2 보호층(120)에 축적되는 전하 또한 범프(117), 컬럼 스페이서(215), 그리고 블랙 매트릭스(212)의 경로로 전달되어 제 2 보호층(120)의 전하를 제거할 수 있으므로 플리커 현상 개선 및 표시 품질의 효과가 더욱 클 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 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 제 1 기판 102: 박막 트랜지스터
103: 게이트 절연막 104: 제 1 보호층
105: 화소전극 106: 공통전극
107: 범프 108: 제 1 배향막
201: 제 2 기판 202: 블랙 매트릭스
203: 컬러필터층 204: 오버코트층
205: 컬럼 스페이서 206: 제 2 배향막

Claims (10)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 상부에 배치되고, 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터;
    상기 드레인 전극을 노출시키는 컨택홀을 포함하는 제 1 보호층;
    상기 제 1 보호층 상부에 배치되고, 상기 컨택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소전극;
    상기 제 1 보호층 상부에 상기 박막 트랜지스터와 대응되도록 배치되는 범프;
    상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판의 하부에 화소영역에 대응하여 배치되며, 하나 이상의 서브-컬러필터를 포함하는 컬러필터층;
    상기 서브-컬러필터의 경계와 중첩되게 배치되어 상기 서브-컬러필터를 서로 구분하는 블랙 매트릭스; 및
    상기 블랙 매트릭스와 접촉하는 컬럼 스페이서
    를 포함하고,
    상기 범프, 상기 블랙 매트릭스, 및 상기 컬럼 스페이서는 전도성 고분자를 포함하는 액정 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리3-메틸티오펜(poly(3-methylthiophene; P3MT), 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene), 폴리에틸렌디 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene), 알코올시 치환 폴리파라페닐렌비닐렌(alkoxy-substituted poly para-phenylene vinylene), 폴리파라레닐렌비닐렌(polyparaphenylenevinylene), 폴리2,5-디알콕시파라페닐렌비닐렌(poly(2,5-dialkoxy)paraphenylene vinylene), 폴리파라페닐렌(polyparaphenylene), 래더타입 폴리파라페닐렌(ladder-type poly paraphenylene), 폴리파라페닐렌 설파이드(polyparaphenylene sulfide), 폴리헵타디인(polyheptadiyne), 폴리3-헥실티오펜(poly(3-hexyl)thiophene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 액정 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스는 상기 컬러필터층의 하부에 위치하는 액정 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층 상부에 배치되는 공통전극; 및
    상기 공통전극 상부 및 상기 화소전극 하부에 배치되는 제 2 보호층을 더 포함하고,
    상기 범프는 상기 제 2 보호층 상부에 배치되고, 상기 공통전극과 상기 화소전극은 프린지 필드를 발생시키는 액정 패널.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 컬러필터 및 상기 블랙 매트릭스 하부에 배치되고, 상기 블랙 매트릭스를 적어도 일부 노출시키는 홈을 가지는 오버코트층을 더 포함하고,
    상기 컬럼 스페이서의 일측이 상기 홈에 위치하여 상기 블랙 매트릭스와 직접 접촉하고 상기 컬럼 스페이서의 타측이 상기 범프와 대응하는 액정 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 화소전극 및 상기 제 1 보호층의 상부에 배치되는 제 1 배향막; 및
    상기 오버코트층의 하부에 배치되는 제 2 배향막을 더 포함하고,
    상기 범프는 상기 제 1 배향막의 최대 두께보다 더 두껍고, 상기 컬럼 스페이서는 상기 제 2 배향막의 최대 두께보다 더 두꺼운 액정 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 범프는 상기 제 2 기판을 향해 돌출된 형상을 가지고, 상기 컬럼 스페이서는 상기 제 1 기판을 향해 돌출된 형상을 가지는 액정 패널.
  8. 제 1 기판 상에 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터 상에 상기 드레인 전극을 노출시키는 컨택홀을 포함하는 제 1 보호층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 보호층 상에, 상기 컨택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 보호층 상에 상기 박막 트랜지스터와 대응되도록, 전도성 고분자를 포함하는 범프를 형성하는 단계;
    제 2 기판 상에 화소영역에 대응하도록, 하나 이상의 서브-컬러필터를 포함하는 컬러필터층을 형성하는 단계;
    상기 서브-컬러필터의 경계와 중첩되도록, 전도성 고분자를 포함하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계;
    상기 블랙 매트릭스와 접촉하고, 돌출 형상을 가지며 전도성 고분자를 포함하는 컬럼 스페이서를 형성하는 단계; 및
    상기 컬럼 스페이서와 상기 범프가 대응되도록 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 합착하는 단계
    를 포함하는 액정 패널의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컬러필터층 및 상기 블랙 매트릭스 상부에 오버코트층을 형성하는 단계; 및
    상기 오버코트층에 상기 블랙 매트릭스를 적어도 일부 노출시키는 홈을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 컬럼 스페이서의 일측은 상기 홈에 위치하여 상기 블랙 매트릭스와 직접 접촉하는 액정 패널의 제조방법.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 패널; 및
    상기 액정 패널 하부에 위치하고 광원을 포함하는 백라이트 유닛
    을 포함하는 액정 표시 장치.
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