KR100550185B1 - 컬러표시장치 - Google Patents

컬러표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100550185B1
KR100550185B1 KR1019980025481A KR19980025481A KR100550185B1 KR 100550185 B1 KR100550185 B1 KR 100550185B1 KR 1019980025481 A KR1019980025481 A KR 1019980025481A KR 19980025481 A KR19980025481 A KR 19980025481A KR 100550185 B1 KR100550185 B1 KR 100550185B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display device
color
pixel electrodes
color display
insulating film
Prior art date
Application number
KR1019980025481A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990007472A (ko
Inventor
히사시 가도따
도시히꼬 이와나가
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR19990007472A publication Critical patent/KR19990007472A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100550185B1 publication Critical patent/KR100550185B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • G02F1/133516Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345Insulating layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133357Planarisation layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

본 발명은 구동 기판의 표면 상의 단차(difference in height)를 제거하기 위해 온-칩 컬러 필터 패턴의 형상이 개선된 컬러 표시 장치를 제공한다. 컬러 표시 장치에서, 통상의 컬러 필터가 화소 개구부와 정렬되어 형성되고, 더미 컬러 필터는 컨택트 홀과 이격되어 각 컬러 필터들간의 공간 내에 형성된다. 컬러 필터들간의 단차와 각 컬러 필터들간의 공간을 제거하여 액정 배향성(liquid crystal alignment)이 우수한 컬러 표시 장치를 제공한다.

Description

컬러 표시 장치{COLOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치 등의 컬러 표시 장치(color display device)에 관한 것으로, 더 상세히는 컬러 필터들이 구동 기판(driving substrate) 상에 형성된 온-칩 컬러 필터 구조(on-chip color filter structure)를 갖는 컬러 필터 패턴 형상의 개선에 관한 것이다.
최근에 박막 트랜지스터(thin film transistor)를 스위칭 소자(switching element)로서 사용하여 각 화소 전극을 구동하기 위한 컬러 액정 표시 장치의 개발이 활발히 진행되어 왔다. 이러한 컬러 액정 표시 장치는 예를 들어 도 5에 도시된 구성으로 공지되어 있다. 이 통상의 예에서, 각 화소 전극(1)을 구동하기 위한 박막 트랜지스터(이하 "TFT"로 약칭함)는 유리, 석영(quartz) 등으로 된 구동 회로(20) 상에 집적된다. TFT는 소자 영역을 형성하는 반도체 박막(2)을 포함하는 채널층과, 게이트 절연막을 통하여 패터닝됨으로써 형성된 게이트 전극(3)을 포함한다. 반도체 박막(2)은 소스 영역(S) 및 드레인 영역(D)을 구비한다.
상기 구성을 갖는 TFT는 제1 층간 절연막(4)으로 피복되고, 그 상부에는 신호 라인측 소스 전극(6)이 소정 형상으로 패터닝됨으로써 제공된다. 소스 전극(6)은 제2 층간 절연막(5)으로 피복되고 그 상부에는 화소 전극측의 드레인 전극으로서 동작하는 차광막(7)이 제공된다. 픽셀 전극(1) 각각은 제1 및 제2 층간 절연막(4 및 5) 내에 형성된 컨택트 홀(CON)을 통하여 드레인 영역 D에 전기적으로 접속된다.
화소 전극(1)을 착색하기 위해 컬러 필터(8, 9 및 10)들이 TFTs 상에 형성되어 각각 3원색(primary color) R, G 및 B를 생성한다. 각 컬러 필터(8, 9 및 10)는 세분화(segmented)되고 각 화소 전극(1)과 제2 층간 절연막(5) 사이에 개재(interposed)된다. 컬러 필터(8, 9 및 10) 상에는 평탄화막(11)이 필요에 따라 형성된다.
이러한 방식으로, 컬러 필터(8, 9 및 10)가 구동 기판(20) 상에 직접 형성되어 소위 온-칩 컬러 필터 구조를 형성하게 된다. 구동 기판(20)에 대하여 선정된 공간(space)을 두고 대향 기판(12)이 접합된다. 대향 기판(12)의 내부 표면상에는 대향 전극(13)이 형성되고 양 기판사이는 액정(14)이 샌드위칭(sandwiching)된다.
온-칩 컬러 필터 구조는 컬러 필터들이 대향 기판(12) 상에 형성되는 구조와 비교할 때 다수의 장점을 갖는다. 예를 들어, 컬러 필터(8, 9 및 10)들은 화소 전극(1)으로 중첩되기 때문에, 이들 사이에는 시차(parallax)가 발생되지 않고, 화소 영역의 고 개구율(aperture ratio)을 달성할 수 있다. 또한, 화소 전극(1)과 컬러 필터(8, 9 및 10)간에는 정합 에러(alignment error)가 거의 발생되지 않기 때문에, 화소 영역이 미세화되더라도 고 개구율을 유지할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 온-칩 컬러 필터 구조의 개략적인 평면도이다. 예로서 도 6에 도시된 컬러 필터(9)는, 각각이 인접한 차광부(15)들간에 형성된 개구부(16)를 포함하고, TFTs와 화소 전극(1)간에 각각 형성된 컨택트 홀(CON)(도 5 참조)로 확장하는 영역에 형성된다.
일반적으로 컬러 필터는 내부에 분산된 색소(pigment)를 함유하는 유기 광감성 재료(organic photosensitive material)로 이루어진 컬러 레지스트(color resist)를 사용함으로써 형성된다. 이 컬러 레지스트는 그 내부에 색소가 분산되어 소정의 입자 크기(particle size)를 갖기 때문에, 해상도(resolution)에 대한 문제가 있어, 미세한 컨택트 홀(CON)을 정확하게 에칭하는 것이 곤란하게 된다. 즉, 컨택트 홀(CON) 내에 잔류하는 컬러 레지스트가 여전히 남게 되어 접촉 불량을 야기할 가능성이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명자는 컨택트 홀(CON)과 이격된 컬러 필터 형성 방법을 개발하여, 이를 일본국 미심사 특허 공보 8-179376호에 공개하였다. 통상 기술의 예는 도 7을 참조하여 다시 기술하기로 한다. 상술한 바와 같이 각각이 3원색 R, G 및 B에 해당하는 컬러 필터(8, 9 및 10)들이 제2 층간 절연막(5) 상에 형성된다. 각 컬러 필터(8, 9 및 10)들은 세분화되어 제1 및 제2 층간 절연막(4 및 5) 내에 형성된 컨택트 홀(CON)로부터 이격되어 형성된다. 컬러 필터(8, 9 및 10) 상에는 평탄화막(11)이 필요에 따라 형성된다. 구동 기판(20)에 대하여 선정된 공간을 두고 대향 기판(12)이 접착되어 있다. 대향 전극(13)이 대향 기판(12)의 내부 표면 상에 형성되고, 양 기판 사이는 액정(14)이 샌드위칭된다.
도 8은 도 7에 도시된 온-칩 컬러 필터 구조의 개략적인 평면도이다. 예로서 도 8에 도시된 컬러 필터(9)는 화소 개구부(16)와 정렬되어 컨택트 홀(CON)로부터 이격되게 형성된다. 이는 컨택트 홀(CON) 내의 잔류 컬러 레지스트에 기인한 접촉 불량의 가능성을 제거할 수 있게 된다.
그러나, 도 7에 도시된 온-칩 컬러 필터 구조에서, 컬러 필터들이 TFT 영역에 비해 더 높게 형성되기 때문에, 도 8의 평면도에서 도시된 바와 같이 공간 A가 넓은 종래 기술의 예에서는, 각 컬러 필터들간의 공간 A와 컬러 필터들간에 단차가 발생한다. 즉, 구동 기판의 표면상에 요철(unevenness)이 발생되어 평탄화막을 제공하더라도 충분한 평탄화 달성에는 어려움이 있다. 구동 기판 상에 단면 방향으로 발생하는 단차는 액정의 불규칙한 배향성(alignment), 역경사 영역(reverse tilt domain) 등을 야기함으로써, 화질의 열화를 야기시킬 가능성이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 컬러 필터들이 구동 기판 상에 형성된 온-칩 컬러 필터 구조를 갖는 표시 장치 특히, 화소 개구부와 정렬되어 형성된 온-칩 컬러 필터 패턴의 형상을 개선하여 구동 기판의 표면 상의 요철을 제거하고 액정 배향성의 질을 개선하기 위한 컬러 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 양태에 따르면, 복수의 화소 전극들이 매트릭스로 배열된 제1 기판, 화소 전극들에 각각 접속된 스위칭 소자들, 화소 전극들과 스위칭 소자들간에 배열되고 화소 전극들과 스위칭 소자들을 각각 접속하는 컨택트 홀들을 갖는 절연막, 제1 기판상의 화소 전극들과 정렬되어 형성된 컬러 필터들, 컬러 필터들의 평면 내에서 인접하는 컬러 필터들간의 공간(space) 영역에 컨택트 홀로부터 이격되게 형성되는 더미 컬러 필터, 제1 기판에 대향하여 배열된 제2 기판, 및 제1 및 제2 기판 사이에 샌드위칭된 전기-광학(electro-optical) 재료를 포함하는 소위 온-칩 컬러 필터 구조를 갖는 컬러 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 매트릭스로 배열된 복수의 화소 전극들이 매트릭스로 배열된 제1 기판, 화소 전극들에 각각 접속된 스위칭 소자들, 화소 전극들과 스위칭 소자들간에 배열되고 화소 전극들과 스위칭 소자들을 각각 접속하는 컨택트 홀들을 갖는 절연막, 제1 기판 상의 화소 전극들과 정렬되어 형성되고, 인접한 상기 컬러 필터들 사이의 공간으로 오목(concave) 및 볼록(convex) 형상 중 어느 한 형상으로 돌출되며 컨택트 홀로부터 이격되는 컬러 필터, 제1 기판에 대향하여 배열된 제2 기판, 및 제1 및 제2 기판 사이에 샌드위칭된 전기-광학 재료를 포함하는 컬러 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 컬러 표시 장치는 더미 컬러 필터가 컬러 필터의 평면 내에서 인접하는 컬러 필터들간의 공간 즉, 화소 개구부들간의 공간 내에 형성되는 소위 온-칩 컬러 필터 구조를 갖는 컬러 필터를 포함하고, 또는 각 화소 개구부들 사이의 공간 내로 돌출되도록 배열되고 컨택트 홀과 이격되게 형성되는 컬러 필터를 포함한다. 따라서, 컬러 필터가 형성되는 구동 기판의 표면상의 요철을 제거하여 액정 배향성의 질을 향상한 구동 기판 구조가 획득된다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 기술한다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 표시 장치에 대해 도 1을 참조하여 공정순으로 기술하기로 한다. 도 1은 제1 실시예에 따른 컬러 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 종래의 표시 장치와 동일한 부분은 동일 참조 부호로 표시되고, 이에 대한 설명은 부분적으로 생략한다.
먼저, 유리 등으로 이루어진 구동 기판(20) 상에 예를 들어, 다결정 실리콘을 50 내지 150 nm의 두께로 피착시킴으로써 TFT를 구성하는 반도체 막(2)이 형성된다. 필요하다면, Si+ 이온을 주입하여 박막(2)을 비결정(non-crystal)으로 만들고, 이어서 대략 600℃로 가열처리 또는 엑사이머 레이저(excimer laser) 등으로 어닐링함으로써 입자 크기(particle size)를 증가시킨다. 반도체 박막(2)이 선정된 형상으로 패터닝된 다음, 게이트 절연막이 열 산화(thermal oxidation) 또는 LPCVD 등에 의해 10 내지 100 nm의 두께로 피착된다.
다음, 다결정 실리콘 또는 MoSi, WSi, Al, Ta, Mo/Ta, Mo, W, Ti, Cr 등의 금속이 피착된 다음 패터닝되어 게이트 전극(3)을 형성하게 된다. 게이트 전극(3)으로서 다결정 실리콘을 사용하는 경우, P+ 이온 등을 열 확산시키는 단계를 수행하여 저항을 감소시킨다. 그러면, 게이트 전극(3)을 마스크로서 사용하는 이온 주입(ion implantation) 또는 이온 도핑(ion doping)에 의해 불순물 이온들이 주입되어 소스 영역(S) 및 드레인 영역(D)을 형성하게 된다.
그리고 나서, 대기압 CVD에 의해 PSG, NSG 등이 400 내지 800 nm 두께로 피착되어 제1 층간 절연막(4)을 형성하게 된다. 제1 층간 절연막(4)에 소스 영역(S) 및 드레인 영역(D)과 각각 통하는(communicating) 컨택트 홀이 형성된다. 그러면, Al 등으로 된 도전 박막이 300 내지 700 nm 두께로 피착된다. 도전 박막이 소스 전극(6)을 형성하도록 선정된 형상으로 패터닝된다. 소스 전극(6) 상에 대기압 CVD에 의해 300 내지 700 nm 두께의 PSG 등이 형성되어 제2 층간 절연막(5)을 형성하게 된다.
그러면, 화소 전극(1)과 전기적으로 접촉하기 위한 컨택트 홀(CON)이 제1 및 제2 층간 절연막(4 및 5) 내에 형성된다. 이 막상에 Ti, Al, Mo, Cr, W 또는 TiNx 등의 금속 또는 이 금속들의 실리사이드(silicide)를 스퍼터링 등에 의해 대략 50 내지 1000nm 두께로 피착하여 금속 박막을 블랙 마스크(black mask)로 기능하는 차광막(light shielding film)(7)으로 형성한 다음, 선정된 형상으로 패터닝한다.
그 내부에 색소(pigment)가 분산되어 있는 유기 광감성 재료 예를 들어, Nissan Chemical Co., Ltd.에 의해 생산된 PIC, Shin-Nittetsu Chemical Co., Ltd.에서 생산된 V-259- R, G, B(상품명)를 포함하는 컬러 레지스트를 차광막(7) 상에 대략 0.5 내지 3.0 ㎛로 도포하여, 컬러 필터(8)(R), (9)(G) 및 10(B), 및 더미 컬러 필터(100)의 각 세그먼트를 형성하게 된다. 이 단계에서, 3원색인 R, G 및 B 마다 상이한 컬러 레지스트를 사용함으로써, 노광(exposure), 현상(development), 및 매립(burying)을 포함하는 단계를 총 3회 수행하여 컬러 필터를 형성한다. 더미 컬러 필터(100)는 염료가 용해되는 감광성 재료 또는 R, G 및 B 컬러 레지스트중 임의의 하나를 사용함으로써 형성될 수 있다.
컬러 필터 상에는 유기 투명 재료(organic transparent material) 예를 들어, Tokyo Ohka Co., Ltd.,에 의해 생산된 OFPR8600, Shin-Nittetsu Chemical Co., Ltd.에 의해 생산된 V-259PA(상품명) 등을 대략 1.0 내지 3.0 ㎛ 두께로 도포함으로써, 스핀 코팅(spin coating) 등에 의해 평탄화막(11)을 형성하게 된다. 평탄화막(11)에는 화소 전극(1)과 접촉하기 위해 컨택트 홀이 형성되고, 및 ITO(Indium-Tin Oxide)로 된 투명 도전막 등이 스퍼터링 공정에 의해 50 내지 200 nm 정도의 두께로 피착된 다음, 화소 패턴으로 패터닝되어 화소 전극(1)을 형성하게 된다. 그리고 나서, 폴리이미드 등으로 된 배향막(alignment film)이 피복된 다음 러브(rub)된다. 그리고 나서, 동일 방법으로 처리된 대향 기판(12)과 구동 기판(20) 사이에 액정(14)을 주입하고 밀봉하여 본 발명의 컬러 표시 장치를 완성하게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예의 컬러 표시 장치의 개략적 평면도이다. 즉, 도 2에 도시된 본 발명의 컬러 필터는 일례로서 화소 개구부와 정렬되어 형성된 통상의 컬러 필터(9), 및 본 발명의 특성으로서 종방향으로 인접하는 컬러 필터들 사이의 공간 A를 채우도록 형성되어 컨택트 홀(CON)과 이격되는 더미 컬러 필터(100)를 포함한다. 더미 컬러 필터(100)는 (예를 들어, 컨택트 홀 사이의 스퀘어 형상으로 형성된)컨택트 홀(CON) 사이에 형성될 수 있다. 이는 컨택트 홀의 접촉 불량을 방지하고, 컬러 필터들간의 공간과 화소 전극(1)과의 단차를 제거함으로써, 액정 배향성이 우수한 구동 기판(20)을 얻게 된다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 표시 장치를 기술한다. 본 실시예는 제1 실시예에서 형성된 더미 컬러 필터를 대신하여 돌출형 컬러 필터를 채용한다. 본 실시예는 도 3을 참조하여 기술된다. 도 3은 제2 실시예의 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 3에 도시된 본 발명의 컬러 필터(101)는 화소 개구부(16) 각각에, 본 발명의 특성인 종방향으로 인접한 컬러 필터들간의 공간에 오목 형상으로 돌출되어 컨택트 홀(CON)로부터 이격되어 형성된다. 이로써 종방향으로 인접한 컬러 필터들간의 갭의 발생을 방지함으로써, 구동 기판(20) 상의 요철을 제거하여 액정 배향성이 불규칙하지 않고 고화질을 달성할 수 있는 컬러 표시 장치를 제공한다. 다른 기재들은 제1 실시예와 동일하므로 생략한다.
제3 실시예
본 실시예에서, 본 발명을 델타 배열(delta arrangement)의 컬러 표시 장치에 적용한다. 본 실시예는 도 4를 참조하여 기술된다. 도 4는 제3 실시예에 따른 컬러 표시 장치의 개략적인 평면도로, 도 4a는 오목 컬러 필터(concave color filter)의 예를 도시하고, 도 4b는 볼록 컬러 필터(convex color filter)의 예를 도시한 것이다.
도 4a에 도시된 본 발명의 컬러 필터(101)는 델타 배열로 형성된 각각의 화소 개구부(16) 상에 형성되고, 통상 컬러 필터의 문제를 해결하기 위해, 동일한 방법의 델타 배열로 형성된 각 컨택트 홀로부터 이격하여 인접한 컬러 필터들간의 공간에 오목 형상으로 돌출되도록 형성된다.
도 4b에 도시된 본 발명의 컬러 필터(102)는 통상 컬러 필터의 문제를 해결하기 위해, 델타 배열로 형성된 각각의 화소 개구부(16) 상에 형성되고, 통상 컬러 필터의 문제를 해결하기 위해, 델타 배열로 형성된 컨택트 홀 각각으로부터 이격하여 인접한 컬러 필터들간의 공간에서 아래쪽이 볼록 형상으로 돌출되도록 형성된다.
도 4a 또는 4b에 도시된 컬러 필터(101 또는 102)가 형성된 다음, 상술한 평탄화막 (도 1 참조)이 형성된 다음(필수는 아님), 화소 전극이 형성된다. 따라서, 구동 기판(20)이 평탄화되어, 양호한 화질을 달성할 수 있는 컬러 표시 장치를 제공할 수 있다. 반복되는 설명은 생략한다.
본 발명은 상기 실시예에 제한되는 것은 아니며, 다수의 실시예들이 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 컬러 필터의 평면 형상(planar shape)은 오목 및 볼록 형상들로 제한되는 것은 아니며, 임의의 바람직한 형상이 채용될 수 있다. 물론 본 발명은 스트라이프 배열(stripe arrangement), 델타 배열(delta arrangement) 등의 소정의 배열 시스템, 및 소정의 구동 시스템에 국한되지 않으며 다수의 실시예가 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러 표시 장치는 더미 컬러 필터가 개구부와는 이격되어 배열되고, 또는 컬러 필터에서 그 단부가 각 개구부로부터 이격된 영역 내로 돌출하는 평면 형상으로 형성된 온-칩 컬러 필터 구조를 갖는다. 그 결과, 구동 기판 표면상의 단면 방향으로의 요철을 제거할 수 있어, 액정 배향성이 불규칙하지 않고 고화질의 화상을 형성할 수 있는 컬러 표시 장치가 제공될 수 있다. 물론, 온-칩 컬러 필터 구조에서, 화소 영역은 고 개구율을 갖고, 화소 전극 및 컬러 필터는 배향 오차(alignment error)가 거의 나타나지 않음으로써, 화소 영역이 세분화되더라도 고 개구율을 유지할 수 있고, 액티브 매트릭스형 컬러 표시 장치의 개구율과 투과율을 개선하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 표시 장치의 개략적 단면도.
도 2는 제1 실시예에 따른 컬러 표시 장치의 개략적인 평면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 표시 장치의 개략적인 평면도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 컬러 표시 장치의 개략적인 평면도로, 도 4a는 오목 컬러 필터의 예를 도시하고 도 4b는 볼록 컬러 필터의 예를 도시한 도면
도 5는 통상의 컬러 표시 장치의 개략적인 부분 단면도.
도 6는 도 5에 도시된 통상의 컬러 표시 장치의 개략적인 평면도.
도 7은 통상 기술의 컬러 표시 장치의 예의 개략적 부분 단면도.
도 8은 도 7에 도시된 통상의 컬러 표시 장치 예의 개략적인 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 화소 전극
2: 반도체 박막
3: 게이트 전극
4: 제1 층간 절연막
5: 제2 층간 절연막
6: 소스 전극
7: 차광막
11: 평탄화막
12: 대향 기판
13: 대향 전극
15: 차광부
16: 개구부
20: 구동 기판
100: 더미 컬러 필터

Claims (8)

  1. 컬러 표시 장치에 있어서,
    매트릭스로 배열된 복수의 화소 전극(pixel electrode)을 갖는 제1 기판;
    상기 화소 전극들에 각각 접속된 스위칭 소자(switching element)들;
    상기 화소 전극들과 상기 스위칭 소자들 사이에 배열되고, 상기 화소 전극들과 상기 스위칭 소자들을 각각 접속하기 위한 컨택트 홀(contact hole)들을 갖는 절연막;
    상기 제1 기판 상에 상기 화소 전극들과 정렬되어 형성되는 컬러 필터들;
    상기 컬러 필터들의 평면 내에서 인접하는 상기 컬러 필터들간의 공간 영역(space region)에 상기 컨택트 홀로부터 이격되게 형성되어, 상기 컬러 필터간의 공간에 단차의 발생을 방지할 수 있는 더미 컬러 필터(dummy color filter);
    상기 제1 기판에 대향하여 배열된 제2 기판; 및
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 샌드위칭된 전기-광학 재료(electro-optical material)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연막은 상기 스위칭 소자 상에 형성되고 비유기 물질(inorganic material)로 이루어진 층간 절연막, 및 상기 층간 절연막과 상기 화소 전극들 사이에 형성되고 유기 수지(organic resin)로 이루어진 평탄화막(planarization film)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 블랙 매트릭스(black matrix)의 일부분을 형성하기 위해 상기 층간 절연막 상에 형성되는 차광막(light shielding film)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컬러 필터들은 내부에 분산된 색소(pigment)를 함유하는 유기 감광성 재료(organic photosensitive material)로 이루어진 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  5. 컬러 표시 장치에 있어서,
    매트릭스로 배열된 복수의 화소 전극을 갖는 제1 기판;
    상기 화소 전극에 각각이 접속된 스위칭 소자들;
    상기 화소 전극들과 상기 스위칭 소자들 사이에 배열되고, 상기 화소 전극들과 상기 스위칭 소자들을 각각 접속하기 위한 컨택트 홀들을 갖는 절연막;
    상기 제1 기판 상의 상기 화소 전극들과 정렬되어 형성되고, 인접한 상기 컬러 필터들 사이의 공간으로 오목 및 볼록 형상 중 어느 한 형상으로 돌출되며 상기 컨택트 홀로부터 이격되어 형성되어, 상기 컬러 필터간의 공간에 단차의 발생을 방지할 수 있는 컬러 필터;
    상기 제1 기판에 대향하여 배열된 제2 기판; 및
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 샌드위칭된 전기-광학 재료(electro-optical material)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 절연막은 상기 스위칭 소자들 상에 형성되고 비유기 물질로 이루어진 층간 절연막과, 상기 층간 절연막과 상기 화소 전극들 사이에 형성되고 유기 수지로 된 평탄화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 층간 절연막 상에 형성되어 블랙 매트릭스의 일부분을 형성하는 차광막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 컬러 필터들은 그 내부에 분산된 색소를 함유하는 유기 감광성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
KR1019980025481A 1997-06-30 1998-06-30 컬러표시장치 KR100550185B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17445897A JP3738530B2 (ja) 1997-06-30 1997-06-30 カラー表示装置
JP97-174458 1997-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990007472A KR19990007472A (ko) 1999-01-25
KR100550185B1 true KR100550185B1 (ko) 2006-04-21

Family

ID=15978852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980025481A KR100550185B1 (ko) 1997-06-30 1998-06-30 컬러표시장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6031512A (ko)
JP (1) JP3738530B2 (ko)
KR (1) KR100550185B1 (ko)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3126661B2 (ja) * 1996-06-25 2001-01-22 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
JP4242963B2 (ja) * 1999-02-10 2009-03-25 三洋電機株式会社 カラー液晶表示装置
US7821065B2 (en) 1999-03-02 2010-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device comprising a thin film transistor comprising a semiconductor thin film and method of manufacturing the same
KR100601193B1 (ko) * 1999-04-17 2006-07-13 삼성전자주식회사 컬러패턴 온 어레이형 액티브 메트릭스 기판 및 이의 제조방법
KR100638525B1 (ko) * 1999-11-15 2006-10-25 엘지.필립스 엘시디 주식회사 컬러 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
JP2001175198A (ja) * 1999-12-14 2001-06-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその作製方法
TW511298B (en) * 1999-12-15 2002-11-21 Semiconductor Energy Lab EL display device
JP2001264750A (ja) * 2000-03-23 2001-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネルおよびその駆動方法と画像表示装置と投射型表示装置とビューファインダと光受信方法と光伝送装置
US7525165B2 (en) * 2000-04-17 2009-04-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and manufacturing method thereof
JP4601770B2 (ja) * 2000-05-26 2010-12-22 東芝モバイルディスプレイ株式会社 液晶表示装置
KR100713639B1 (ko) * 2000-05-30 2007-05-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 반사형 액정표시장치 및 그의 제조방법
KR20020026364A (ko) * 2000-06-06 2002-04-09 요트.게.아. 롤페즈 액정 디스플레이 디바이스와 이를 제조하는 방법
KR100477784B1 (ko) * 2000-08-31 2005-03-22 매그나칩 반도체 유한회사 트렌치 내부의 공기로 이루어지는 집광층을 구비하는이미지 센서 및 그 제조 방법
JP3949897B2 (ja) * 2001-01-29 2007-07-25 株式会社日立製作所 液晶表示装置
KR100507963B1 (ko) * 2001-06-01 2005-08-18 세이코 엡슨 가부시키가이샤 컬러 필터 및 전기 광학 장치
KR100433805B1 (ko) * 2001-10-11 2004-06-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
US6933520B2 (en) * 2002-02-13 2005-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
JP4170033B2 (ja) 2002-07-15 2008-10-22 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
TW564327B (en) * 2002-10-14 2003-12-01 Hannstar Display Corp Active color filter on array structure and its manufacturing method
US6900856B2 (en) * 2002-12-04 2005-05-31 Lg. Philips Lcd Ltd. Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
TW579604B (en) * 2002-12-17 2004-03-11 Ind Tech Res Inst Method of forming a top-gate type thin film transistor device
KR100905409B1 (ko) 2002-12-26 2009-07-02 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20040080778A (ko) 2003-03-13 2004-09-20 삼성전자주식회사 4색 구동 액정 표시 장치 및 이에 사용하는 표시판
US20040196423A1 (en) * 2003-04-03 2004-10-07 Toppoly Optoelectronics Corp. Color filter for liquid crystal display
KR100995020B1 (ko) * 2003-12-27 2010-11-19 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
TWI234011B (en) * 2004-01-16 2005-06-11 Hannstar Display Corp Active color filter on array structure, manufacturing method thereof, and color LCD device including active color filter on array
KR100968339B1 (ko) * 2004-06-30 2010-07-08 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US7629661B2 (en) * 2006-02-10 2009-12-08 Noble Peak Vision Corp. Semiconductor devices with photoresponsive components and metal silicide light blocking structures
JP5258277B2 (ja) 2006-12-26 2013-08-07 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
JP5298480B2 (ja) * 2007-08-22 2013-09-25 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP2008293031A (ja) * 2008-06-23 2008-12-04 Sanyo Electric Co Ltd カラー液晶表示装置
KR101542399B1 (ko) * 2008-08-26 2015-08-07 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101560772B1 (ko) 2008-09-17 2015-10-16 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 제조방법
TWI401495B (zh) * 2009-06-24 2013-07-11 Au Optronics Corp 顯示面板
KR101874038B1 (ko) 2011-10-07 2018-08-03 삼성디스플레이 주식회사 어레이 기판 및 이의 제조 방법
KR20150137214A (ko) * 2014-05-28 2015-12-09 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법
CN104090402A (zh) * 2014-06-19 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制作方法、显示装置
JP6340269B2 (ja) 2014-07-02 2018-06-06 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその製造方法
JP2016105121A (ja) 2014-12-01 2016-06-09 株式会社ジャパンディスプレイ カラーフィルタ基板及び表示装置
JP6450580B2 (ja) 2014-12-17 2019-01-09 株式会社ジャパンディスプレイ カラーフィルタ基板及び表示装置
JP2017068016A (ja) 2015-09-30 2017-04-06 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR102460642B1 (ko) * 2016-02-03 2022-10-31 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN106950769B (zh) * 2017-03-20 2020-05-05 深圳市华星光电技术有限公司 阵列基板、显示装置
CN111665668B (zh) 2019-03-08 2023-07-07 夏普株式会社 显示装置
US10976626B2 (en) 2019-06-14 2021-04-13 Sharp Kabushiki Kaisha Display device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960015017A (ko) * 1994-10-19 1996-05-22 이데이 노부유키 컬러표시장치
JPH08179376A (ja) * 1994-12-22 1996-07-12 Sony Corp カラー表示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05241127A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Canon Inc 液晶表示装置
EP0603866B1 (en) * 1992-12-25 2002-07-24 Sony Corporation Active matrix substrate
TW373094B (en) * 1994-11-14 1999-11-01 Hitachi Device Engineering Corp Liquid crystal display device having a uniform liquid crystal layer thickness
JPH08201757A (ja) * 1995-01-30 1996-08-09 A G Technol Kk 投射型カラー表示装置
JP3332773B2 (ja) * 1996-03-15 2002-10-07 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板およびアクティブマトリクス基板の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960015017A (ko) * 1994-10-19 1996-05-22 이데이 노부유키 컬러표시장치
JPH08179376A (ja) * 1994-12-22 1996-07-12 Sony Corp カラー表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1124061A (ja) 1999-01-29
KR19990007472A (ko) 1999-01-25
US6031512A (en) 2000-02-29
JP3738530B2 (ja) 2006-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100550185B1 (ko) 컬러표시장치
US7750999B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US7211827B2 (en) Thin film transistor array panel and liquid crystal display including the panel
JP4455840B2 (ja) 液晶表示装置とその製造方法
US5818550A (en) Color display device
KR100560020B1 (ko) 액정 표시 장치
US7688417B2 (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
US20080309839A1 (en) Thin film transistor array panel and liquid crystal display including the panel
US7977679B2 (en) Thin film transistor array panel
KR20010030226A (ko) 액정표시장치
KR20030011985A (ko) 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법
US8466863B2 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
KR100444920B1 (ko) 액정표시장치의제조방법
KR100309209B1 (ko) 액정 표시장치 제조방법 및 그 제조방법에 따른 액정표시장치
US20100109007A1 (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
US20040257500A1 (en) Liquid crystal display
US20050243236A1 (en) Liquid crystal display device
JP2003029269A (ja) 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
US20080149933A1 (en) Display panel
JPH1195202A (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR101017205B1 (ko) 칼라 필터가 형성된 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR20030008378A (ko) 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법
KR20050069038A (ko) 액정표시장치 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130131

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140124

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee