KR100841990B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100841990B1
KR100841990B1 KR1020010087521A KR20010087521A KR100841990B1 KR 100841990 B1 KR100841990 B1 KR 100841990B1 KR 1020010087521 A KR1020010087521 A KR 1020010087521A KR 20010087521 A KR20010087521 A KR 20010087521A KR 100841990 B1 KR100841990 B1 KR 100841990B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
display area
liquid crystal
color filter
dummy pattern
Prior art date
Application number
KR1020010087521A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030057144A (ko
Inventor
라민주
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020010087521A priority Critical patent/KR100841990B1/ko
Publication of KR20030057144A publication Critical patent/KR20030057144A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100841990B1 publication Critical patent/KR100841990B1/ko

Links

Images

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
    • 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
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • 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
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • 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
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line
    • 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
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222Colour filters incorporated in the active matrix substrate

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 액정표시장치를 합착하는 방법에 관한 것이다.
본 발명을 요약하면, 컬러필터가 구성된 상부 기판의 외곽에 컬러필터와 동일한 높이를 가지는 더미 패턴을 더욱 구성한다.
이와 같은 구성은 상부기판과 하부기판을 합착하기 위해 사용되는 실런트에, 기판 사이의 갭을 유지하는 역할을 하는 글라스 파이버(glass fiber)를 별도로 혼합하지 않아도 된다.
따라서, 표시 영역과 비 표시 영역의 불균일한 갭으로 인해 액정패널에서 관찰되는 얼룩 현상을 방지하기 위한 글라스 파이버를 사용하지 않아도 되므로, 합착 시 상기 글라스 파이버(glass fiber)의 눌림에 의해 패드가 단선되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 제품의 수율을 개선할 수 있다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display Device and Method of fabricating the same}
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 액정패널을 제작하는 공정을 순서대로 도시한 순서도이고,
도 3은 종래에 따른 액정패널의 일부를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 액정패널을 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 5는 도 4의 F를 확대한 어레이기판의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 6은 도 4의 F를 확대한 컬러필터 기판의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 컬러필터 기판을 제조공정을 순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,
도 8은 도 4의 F를 확대한 본 발명에 따른 액정패널의 개략적인 단면도이다.
<도면의 부호에 대한 간단한 설명>
100 : 액정패널 102 : 상부기판
104 : 하부기판 140 : 실런트
146 : 더미 패턴
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 균일한 갭을 가지는 액정표시장치에 관한 것이다.
이하, 도 1을 참조하여, 액정표시장치에 구성되는 액정패널의 구조와 이에 따른 동작특성을 개략적으로 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치(11)는 블랙매트릭스(6)와 서브컬러필터(적, 녹, 청)(8)를 포함한 컬러필터(7)와, 상기 컬러필터(7)상에 투명한 공통전극(18)이 형성된 상부기판(5)과, 화소영역(P)과 화소영역 상에 형성된 화소전극(17)과 스위칭소자(T)를 포함한 어레이배선이 형성된 하부기판(22)으로 구성되며, 상기 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 액정(14)이 충진 되어있다.
상기 하부기판(22)은 어레이기판이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 형성된다.
상기 화소영역(P)은 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 교차하여 정의되는 영역이다. 상기 화소영역(P)상에 형성되는 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명도전성 금속을 사용한다.
이때, 상기 데이터 배선(15)과 게이트 배선(13)의 일 끝단에는 외부에서 신호를 인가 받는 부분인 데이터 패드전극(19)과 게이트 패드 전극(16)이 각각 구성된다.
상기 각 패드 전극은 기판의 비 표시영역까지 연장 형성된다.
전술한 바와 같은 구성을 가지고 제작되는 액정패널은 이하, 블럭도 2를 참조하여 제작순서를 간략히 설명한다.
도 2는 일반적으로 적용되는 액정셀의 제작 공정을 도시한 흐름도로써, st1 단계에서는 먼저 하부기판을 준비한다. 상기 하부기판에는 스위칭 소자로 다수개의 박막 트랜지스터(TFT)가 배열되어 있고, 상기 TFT와 일대 일 대응하게 화소전극이 형성되어 있다.
st2 단계는 상기 하부기판 상에 배향막을 형성하는 단계이다.
상기 배향막 형성은 고분자 박막의 도포와 러빙(Rubbing) 공정을 포함한다. 상기 고분자 박막은 통상 배향막이라 하고, 하부기판 상의 전체에 균일한 두께로 증착되어야 하고, 러빙 또한 균일해야 한다.
상기 러빙은 액정의 초기 배열방향을 결정하는 주요한 공정으로, 상기 배향막의 러빙에 의해 정상적인 액정의 구동이 가능하고, 균일한 디스플레이(Display)특성을 갖게 한다.
일반적으로, 배향막은 유기질의 유기배향막인 폴리이미드(polyimide)계열이 주로 쓰이고 있다.
러빙공정은 천을 이용하여 배향막을 일정한 방향으로 문질러주는 것을 말하며, 러빙 방향에 따라 액정 분자들이 정렬하게 된다.
st3 단계는 씰 패턴(seal pattern)을 인쇄하는 공정을 나타낸다.
액정 셀에서 씰 패턴은 액정 주입을 위한 갭 형성과 주입된 액정을 새지 않게 하는 두 가지 기능을 한다. 상기 씰 패턴은 열경화성 수지를 일정하게 원하는 패턴으로 형성시키는 공정으로, 스크린 인쇄법이 주류를 이루고 있다.
st4 단계는 스페이서(Spacer)를 산포하는 공정을 나타낸다.
액정 셀의 제조공정에서 상부기판과 하부기판 사이의 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위해 일정한 크기의 스페이서가 사용된다. 따라서, 상기 스페이서 산포시 하부기판에 대해 균일한 밀도로 산포해야 하며, 산포 방식은 크게 알콜 등에 스페이서를 혼합하여 분사하는 습식 산포법과 스페이서 만을 산포하는 건식 산포법으로 나눌 수 있다.
또한, 건식 산포에는 정전기를 이용하는 정전 산포식과 기체의 압력을 이용하는 제전 산포식으로 나뉘는데, 정전기에 취약한 구조를 갖고 있는 액정 셀에서는 제전 산포법을 많이 사용한다.
상기 스페이서 산포 공정이 끝나면, 컬러필터 기판인 상부기판과 박막 트랜지스터 배열 기판인 하부기판의 합착공정으로 진행된다(st5).
상부기판과 하부기판의 합착 배열은 각 기판의 설계 시 주어지는 마진(Margin)에 의해 결정되는데, 보통 수 μm의 정밀도가 요구된다. 두 기판의 합착 오차범위를 벗어나면, 빛이 새어나오게 되어 액정 셀의 구동시 원하는 화질 특 성을 기대할 수 없다.
st6 단계는 상기 st1 내지 st5 단계에서 제작된 액정 셀을 단위 셀로 절단하는 공정이다. 일반적으로 액정 셀은 대면적의 유리기판에 다수개의 액정 셀을 형성한 후 각각 하나의 액정 셀로 분리하는 공정을 거치게 되는데, 이 공정이 셀 절단 공정이다.
초기 액정 표시장치의 제조공정에서는 여러 셀을 동시에 액정 주입후 셀단위로 절단하는 공정을 진행하였으나, 셀 크기가 증가함에 따라 단위 셀로 절단한 후, 액정을 주입하는 방법을 사용한다.
셀 절단 공정은 유리기판 보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜으로 기판 표면에 절단 선을 형성하는 스크라이브(Scribe) 공정과 힘을 가해 절단하는 브레이크(Break) 공정으로 이루어진다.
st7 단계는 각 단위 셀로 절단된 액정 셀에 액정을 주입하는 단계이다.
단위 액정 셀은 수백 cm2의 면적에 수 μm의 갭을 갖는다. 따라서, 이런 구조의 셀에 효과적으로 액정을 주입하는 방법으로 셀 내외의 압력 차를 이용한 진공 주입법이 가장 널리 이용된다.
이하, 도 3은 전술한 공정을 통해 제작된 종래의 액정패널의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 액정패널(11)은 상부기판인 컬러필터 기판(5)과 하부기판인 어레이기판(22)을 합착하여 형성하며, 상기 컬러필터 기판은 투명한 제 1 기판(5)상에 블랙매트릭스(6)와 서브 컬러필터(8)를 포함한 컬러필터(7)가 형성된다.
그리고, 어레이기판은 투명한 제 2 기판(22)상에 박막트랜지스터를 포함한 어레이 패턴이 구성된다.
전술한 바와 같은 구성을 가지는 제 1 기판(5)과 제 2 기판(22)은 실런트(40)에 의해 합착되어 액정패널(11)로 제작된다.
상기 액정패널(11)은 크게 표시영역(D)과 비 표시영역(E)으로 구분할 수 있으며, 상기 두 기판(5,22)을 합착하는 실런트(40)는 비 표시영역(E)에 코팅된다.
상기 액정패널의 갭(G)을 유지하기 위한 스페이서(42)가 액정패널(11)의 전면에 골고루 산포 되어 있다.
상기 액정패널(11)의 갭(G)은 표시영역(E)과 비 표시영역(D)이 서로 다르다.
상세히 설명하면, 상기 상부 기판(5)에 형성한 적, 녹, 청 각 서브컬러 필터(8)는 통상 기판의 비 표시영역(E)에는 형성하지 않는다.
따라서, 표시영역(D) 보다 비 표시영역(E)에서 두 기판(5,22)의 이격 거리가 더 크다.
이와 같은 상태에서, 제 1 기판(5)과 제 2 기판(22)을 소정의 압력으로 합착 하게 되면, 표시영역(D)과 비표시 영역(E)에서 받는 압력 차이에 의해, 표시영역(D)의 외곽의 이 눌려, 이부분에서 액정의 편광특성이 달라 질 수 있기 때문에 얼룩이 발생할 수 있다.
따라서, 합착을 견딜 수 있는 지지 역할을 하는 글라스 파이버(46)를 혼합한 실런트(40)를 사용하여, 표시영역(D)의 갭이 일정하게 유지될 수 있도록 한다.
그러나, 상기 글라스 파이버를 사용하게 되면, 상부 기판과 하부 기판을 합착하는 공정 중 상기 글라스 파이버에 의해 하부의 패드전극이 단선되는 문제가 발생한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 목적으로 안출 된 것으로, 상부 컬러필터의 비 표시 영역에 상기 컬러필터와 동일한 높이를 가지는 더미 패턴을 더욱 형성한다.
이와 같이 하면, 상기 비 표시영역과 표시영역의 이격 거리가 동일하기 때문에 합착 압력이 골고루 분산되어 표시영역과 비표시 영역의 갭이 일정하게 유지되기 때문에 얼룩 불량이 발생하지 않는다.
따라서, 상기 실런트에 글라스 파이버를 혼합하여 사용하지 않아도 되므로, 글라스 파이버의 눌림에 의한 패드전극의 단선 불량이 발생하지 않는다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하여 구성한 액정표시장치에 있어서, 표시영역과 비표시 영역으로 정의되고, 표시영역에는 박막트랜지스터와 게이트 배선과 데이터 배선이 구성되고, 비표시 영역에는 데이터 패드 전극과 게이트 패드 전극이 구성된 제 1 기판과; 표시영역과 비표시 영역으로 정의되고, 표시영역에는 적, 녹, 청의 서브 컬러필터와 블랙매트릭스가 구성되고, 비표시 영역에는 컬러필터와 동일한 높이로 더미패턴이 구성된 제 2 기판과; 상기 더미패턴에 근접하여 제 1 기판에 인쇄된 합착수단과; 상기 실런트에 의해 합착된 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 구성된 스페이서를 포함한다.
상기 더미패턴은 컬러필터를 형성하는 물질로 구성다.
본 발명의 특징에 따른 컬러 필터 기판 제조방법은 투명한 절연 기판 상에 표시영역과 비 표시영역을 정의하는 단계와; 상기 표시영역에는 블랙매트릭스와 적색 서브컬러와 녹색 서브컬러와 청색 서브컬러로 구성된 컬러필터를 형성하고, 상기 비 표시영역에는 컬러필터와 동일한 높이로 더미 패턴을 형성하는 단계와; 상기 컬러필터와 더미패턴이 형성된 기판의 상부에 투명한 공통전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
-- 실시예 --
본 발명은 액정표시장치를 구성하는 상부기판의 비표시 영역에, 컬러필터와 동일한 높이를 가지는 더미패턴을 형성하여, 액정표시장치의 표시영역과 비 표시영역의 갭을 동일하게 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치를 개략적으로 표시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치(100)는 표시영역(D)과 비표시 영역(E)으로 나눌 수 있으며, 표시영역(D)의 외곽에는 컬러필터(미도시)가 형성된 제 1 기판(102)과 박막트랜지스터와 어레이배선(미도시)이 형성된 제 2 기판(104)을 합착하기 위한 실런트(140)가 형성된다.
상기 실런트(140)에 근접한 상부기판(102)에는 상기 컬러필터(미도시)와 동일한 높이로 패턴된 더미패턴(146)을 구성한다.
전술한 구성에서, F영역을 확대한 어레이기판의 구성을 이하, 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 도 4의 F를 확대한 어레이기판의 개략적인 구성을 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 어레이 기판(104)은 표시영역(D)과 비표시 영역(E)으로 정의된 투명한 절연 기판(104)상에 일 방향으로 소정간격 이격하여 평행하게 구성된 다수의 게이트 배선(106)과, 상기 게이트 배선(106)과 수직하게 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(108)을 형성한다.
상기 게이트 배선(106)과 데이터 배선(108)의 교차지점에는 게이트 전극(110)과, 게이트 전극(110)의 상부에 구성된 액티브층(112)과 소스 전극(114)과 드레인 전극(116)을 포함한 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
상기 화소영역(P)에는 상기 드레인 전극(116)과 접촉하는 투명한 화소전극(118)을 구성한다.
상기 게이트 배선(106)의 일 끝단은 비 표시영역(E)과 표시 영역(D)의 경계 를 지나는 연결배선(120)과, 상기 연결배선(120)에서 연장된 게이트 패드 전극(122)을 형성한다.
도시하지는 않았지만, 상기 데이터 배선(108)의 일 끝단 또한 표시영역(D)과 비 표시영역(E)의 경계를 지나는 연결배선(미도시)과 상기 연결배선의 끝단에 데이터 패드전극(미도시)을 형성한다.
전술한 어레이 기판에 대응하는 상부기판의 구성을 이하 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 4의 F를 확대한 컬러필터 기판의 확대 평면도이다.
도시한 바와 같이, 표시영역(D)과 비 표시영역(E)으로 정의된 컬러 필터 기판(102)에는 화소영역(도 5의 P)마다 대응하여, 각각 적색, 녹색, 청색 서브 컬러필터(130a,130b,130c)를 구성하며, 상기 어레이기판의 화소전극(도 5의 118)과 화소전극 사이의 이격된 영역에 대응하여 블랙매트릭스(129)를 구성한다.
그리고, 기판(102)의 비 표시영역(E)에는 상기 각 서브 컬러필터(130a ,130b , 130c)와 동일한 높이를 가지는 더미패턴(146)을 형성한다.
이하, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 본 발명에 따른 컬러필터 기판 형성방법을 설명한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 컬러필터 기판 형성공정을 순서대로 도시한 공정 단면도이다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(102)상에 블랙매트릭스(129)를 형성한다.
블랙매트릭스(129)는 서브 컬러필터인 적/녹/청 패턴 사이에 위치하며, 상기 화소전극(도 5의 118)주변부에 형성되는 반전도메인(reverse tilt domain)을 통과하는 빛을 차폐하는 것을 목적으로 형성한다.
일반적으로, 블랙매트릭스(129)의 재질로는 광밀도(optical density)가 3.5이상인 크롬(Cr)등의 금속박막이나 카본(carbon)계통의 유기재료가 주로 쓰이며, 크롬(Cr)/산화크롬(CrOX)등의 이층막 구조의 블랙매트릭스는 저 반사화를 목적으로 사용하기도 한다.
따라서, 목적에 따라 전술한 재료 중 임의의 재료를 사용하여 블랙매트릭스(129)를 형성한다.
이때, 어레이기판(도 5의 104)에 형성되는 화소전극(도 5의 118)과 대응되는 컬러필터가 형성될 부분(117a)은, 상기 화소전극 보다 작은 면적으로 식각하여 구성한다.
도 7b는 적/녹/청색을 띄는 컬러수지를 이용한 컬러필터 형성공정을 도시한 도면이다.
상기 컬러수지의 주요성분은 광 중합 개시제, 모노머(monomer), 바인더(binder)등의 광 중합형 감광 조성물과 적/녹/청색 또는 이와 유사한 색상을 띄는 유기안료로 구성되어 있다.
먼저, 적(red), 녹(green), 청(blue)컬러수지 중 적색을 띄는 컬러 수지를 상기 블랙매트릭스(129)가 형성된 기판(102)의 전면에 도포한 후 선택적으로 노광 하여, 원하는 영역에 적색 서브 컬러필터(130a)를 형성한다. (색을 입히는 순서는 임의로 적(R), 녹(G), 청(B)의 색순서로 정하여 설명한다.)
다음으로, 상기 적색 서브 컬러필터(130a)가 형성된 기판(102)의 전면에 녹색 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 녹색 서브 컬러필터(130b)를 형성한다.
연속하여, 상기 적색 및 녹색 서브 컬러필터(130a,130b)가 형성된 기판(102)의 전면에 청색 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 청색 서브 컬러필터(130c)를 형성한다.
이때, 컬러필터를 형성하는 공정 중 상기 컬러 수지를 이용하여 기판의 비 표시 영역(E)에 더미패턴(146)을 형성한다.
도 7c에 도시한 바와 같이, 상기 컬러필터(130a,130b,130c)와 더미패턴(146)이 형성된 기판(102)의 전면에 보호막(140)을 형성한다.
다음으로, 도 7d에 도시한 바와 같이, 상기 보호막(140)이 형성된 기판(102)의 전면에 공통전극(150)을 형성한다.
이때, 상기 공통전극(150)에는 공통전압이 흐르게 되며, 도 5의 화소전극(118)에 흐르는 화소전압과 더불어 액정(도 1의 14)을 구동하는 역할을 하게된다.
전술한 바와 같은 공정으로 본 발명에 따른 컬러필터 기판을 제작할 수 있다.
이하, 도 8은 전술한 바와 같은 어레이기판과 상부기판을 합착한 단면도이 다. (도 4의 F를 확대한 도면임.)
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정패널(90)은 크게 표시영역(D)과 비표시 영역(E)으로 구분되며, 전술한 박막트랜지스터와 어레이배선이 형성된 하부기판(104)과, 표시영역(D)에 다수의 서브 컬러필터(130a,130b,130c)와 블랙매트릭스(129)가 구성되고 비 표시영역(E)에는 상기 컬러필터(130a,130b,130c)와 동일한 높이를 가지는 더미패턴(146)이 형성된 상부기판(102)으로 구성된다.
액정패널(90)은 비 표시영역(E)에 실런트(141)가 형성된 하부기판(104)과 상부기판(102)을 합착한 것이며, 상기 두 기판(102,104)의 사이에는 액정패널 하부기판(104)의 갭(G)을 유지하기 위한 스페이서(160)를 구성한다.
전술한 구성에서, 상부 기판(102)의 비 표시영역(E)에는 앞서 설명한 바와 같이 컬러필터(130a,130b,130c)를 형성하는 공정 중 마지막 공정으로 제작되는 컬러필터의 컬러 수지를 이용한 더미패턴(146)을 구성한다.
전술한 구성에서, 상기 표시영역(D)의 단면적인 구성은 박막트랜지스터 어레이패턴과, 상기 박막트랜스터 어레이 패턴의 상부에 스페이서(160)가 구성되고, 상기 스페이서(160)의 상부에는 컬러필터(130a,130b,130c)가 구성된다.
상기 비 표시영역(E)은 전술한 바 있는 게이트 연결배선(미도시)의 상부에는 스페이서(160)가 구성되고, 상기 스페이서(160)의 상부에는 상기 컬러필터와 동일한 높이로 더미패턴(146)이 구성된 형상이다.
전술한 구성을 비교하면, 상기 표시영역(D)과 비 표시영역(E)의 갭(G)이 일정하다.
따라서, 상부기판(102)과 하부 기판(104)을 합착하는 공정 동안 합착 압력이 고루 분산되기 때문에, 종래와는 달리 상기 실런트(141) 내부에 별도의 지지 수단인 글라스 파이버를 혼합할 필요가 없다.
결과적으로, 종래와는 달리 합착공정 동안 상기 글라스 파이버에 의한 하부 패드전극의 단선 발생을 방지 할 수 있다.
본 발명에 따라 컬러필터 기판의 비 표시영역에 컬러 필터와 동일한 높이로 더미패턴을 형성하면, 글라스 파이버를 혼합하지 않는 실런트를 사용하는 것이 가능하므로, 합착 공정 중 글라스 파이버에 의해 하부의 패드 전극에 발생하는 단선불량을 해결할 수 있기 때문에 액정패널의 수율을 개선할 수 있는 효과가 있다.








Claims (6)

  1. 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하여 구성한 액정표시장치에 있어서,
    표시영역과 비표시 영역으로 정의되고, 표시영역에는 박막트랜지스터와 게이트 배선과 데이터 배선이 구성되고, 비표시 영역에는 데이터 패드 전극과 게이트 패드 전극이 구성된 제 1 기판과;
    표시영역과 비표시 영역으로 정의되고, 표시영역에는 적, 녹, 청의 서브 컬러필터와 블랙매트릭스가 구성되고, 비표시 영역에는 컬러필터와 동일한 높이로 더미패턴이 구성된 제 2 기판과;
    상기 더미패턴에 근접하여 제 1 기판에 인쇄된 글라스 파이버를 포함하지 않은 실런트와;
    상기 실런트에 의해 합착된 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 구성된 스페이서를 포함한 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미패턴은 컬러필터를 형성하는 물질로 구성한 액정표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 표시영역과 비표시 영역으로 정의되고, 표시영역에는 박막트랜지스터와 게이트 배선과 데이터 배선이 구성되고, 비표시 영역에는 데이터 패드 전극과 게이트 패드 전극을 포함하는 제 1 기판을 형성하는 단계와;
    표시영역과 비표시 영역으로 정의되고, 표시영역에는 적, 녹, 청의 서브 컬러필터와 블랙매트릭스가 구성되고, 비표시 영역에는 컬러필터와 동일한 높이로 형성된 더미패턴을 포함하는 제 2 기판을 형성하는 단계와;
    상기 더미패턴에 근접하여 제 1 및 제 2 기판 중 어느 한 기판에 글라스 파이버를 포함하지 않은 실런트를 인쇄하는 단계와;
    상기 실런트를 통해 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계
    를 포함한 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 더미패턴은 컬러필터와 동일한 물질로 형성한 액정표시장치의 제조방법.
KR1020010087521A 2001-12-28 2001-12-28 액정표시장치 및 그 제조방법 KR100841990B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010087521A KR100841990B1 (ko) 2001-12-28 2001-12-28 액정표시장치 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010087521A KR100841990B1 (ko) 2001-12-28 2001-12-28 액정표시장치 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030057144A KR20030057144A (ko) 2003-07-04
KR100841990B1 true KR100841990B1 (ko) 2008-06-27

Family

ID=32215262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010087521A KR100841990B1 (ko) 2001-12-28 2001-12-28 액정표시장치 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100841990B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101031760B1 (ko) * 2003-12-30 2011-04-29 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법
KR101256184B1 (ko) 2005-08-01 2013-04-19 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR102377404B1 (ko) * 2015-08-21 2022-03-22 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0420927A (ja) * 1990-05-16 1992-01-24 Hitachi Ltd カラーフイルタ基板およびそれを用いた液晶表示素子
JPH0618903A (ja) * 1991-12-12 1994-01-28 Hosiden Corp カラー液晶表示素子とその製造方法
JP2001051283A (ja) * 1999-08-06 2001-02-23 Advanced Display Inc 液晶表示装置のパネル素形材

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0420927A (ja) * 1990-05-16 1992-01-24 Hitachi Ltd カラーフイルタ基板およびそれを用いた液晶表示素子
JPH0618903A (ja) * 1991-12-12 1994-01-28 Hosiden Corp カラー液晶表示素子とその製造方法
JP2001051283A (ja) * 1999-08-06 2001-02-23 Advanced Display Inc 液晶表示装置のパネル素形材

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030057144A (ko) 2003-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100943729B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR100586240B1 (ko) 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR100772940B1 (ko) 액정표시장치용 컬러필터 기판과 그 제조방법
US7746442B2 (en) Liquid crystal display device
KR100943282B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20050001158A (ko) 기둥 형상의 스페이서를 포함하는 액정표시장치와 그제조방법
KR100652213B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20020078517A (ko) 액정표시장치용 스페이서 형성방법
KR100618575B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조 방법
KR100841990B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR100940555B1 (ko) 액정표시장치용 컬러필터 기판의 스페이서 형성과 제조방법
KR100790354B1 (ko) 액정표시장치용 컬러필터 기판과 어레이기판 제조방법
KR20030064976A (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR101137877B1 (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR100687352B1 (ko) 스페이서 패턴을 갖는 액정표시장치
KR20050068294A (ko) 액정 표시 장치의 씰 패턴 및 그 형성 방법
KR20040062143A (ko) 액정표시장치와 그 제조방법
KR100790935B1 (ko) 액정표시장치의 기판 형성방법
KR100866975B1 (ko) 액정표시장치와, 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법
KR100752208B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20080051231A (ko) 액정 표시 패널
KR20040052100A (ko) 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR20030041601A (ko) 액정표시장치용 스페이서 형성방법
KR20070057507A (ko) 액정표시패널 및 그 제조방법
KR20050057760A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

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: 20120330

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130329

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160530

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee