KR100936951B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100936951B1 KR1020020088544A KR20020088544A KR100936951B1 KR 100936951 B1 KR100936951 B1 KR 100936951B1 KR 1020020088544 A KR1020020088544 A KR 1020020088544A KR 20020088544 A KR20020088544 A KR 20020088544A KR 100936951 B1 KR100936951 B1 KR 100936951B1
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, TOC(TFT on color)구조의 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 박막트랜지스터 어레이부와 컬러필터 사이에 평탄도가 60%이상이거나, 증착된 금속배선의 단차가 4000Å미만인 유기막을 사용함으로서, 유기 보호막이 컬러필터와 컬러필터 사이의 골에 의한 영향을 적게 받도록 하여, 금속배선의 반사광에 의해 나타나는 얼룩을 제거할 수 있으며, 이는 배선의 단선을 방지할수 있으므로 고화질의 액정표시장치를 제작할 수 있다.

Description

액정표시장치{LCD}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 TOC구조의 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 확대한 확대 평면도이고,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ`을 따라 절단한 단면도이고,
도 4는 도 3의 B를 확대한 확대 단면도이고,
도 5는 금속배선의 표면에서 진행되는 빛의 반사형태를 시뮬레이션한 도면이고,
도 6a 내지 도 6c는 금속배선의 단차에 따른 광학효과를 나타낸 사진이고,
도 7은 본 발명의 제 1 예에 따른 TOC구조의 액정표시장치의 단면도이고,
도 8은 본 발명의 제 2 예에 따른 TOC구조의 액정표시장치의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
200 : 제 1 기판 204b,c : 컬러필터
206 : 버퍼층 208 :게이트 전극
210 : 게이트 절연막 212 : 액티브층
214 : 오믹 콘택층 216 : 소스 전극
218 : 드레인 전극 220 : 데이터 배선
224 : 드레인 콘택홀 226 : 투명 화소전극
300 : 제 2 기판 302 : 투명 공통전극
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 고화질을 구현하는 TOC(TFT on color filter)구조 액정표시장치용 어레이기판의 구성에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정분자의 광학적 이방성과 복굴절 특성을 이용하여 화상을 표현하는 것으로, 전계가 인가되면 액정의 배열이 달라지고 달라진 액정의 배열 방향에 따라 빛이 투과되는 특성 또한 달라진다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 컬러 액정표시장치(11)는 서브 컬러필터(8)와 각 서브 컬러필터(8)사이에 구성된 블랙 매트릭스(6)를 포함하는 컬러필터(7)와 상기 컬러필터(7)의 상부에 증착된 공통전극(18)이 형성된 상부기판(5)과, 화소영역(P)이 정의되고 화소영역에는 화소전극(17)과 스위칭소자(T)가 구성되며, 화소영역(P)의 주변으로 어레이배선이 형성된 하부기판(22)과, 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 액정(14)이 충진되어 있다.
상기 하부기판(22)은 어레이기판(array substrate)이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터(TFT)를 교차하여 지나가는 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 형성된다.
이때, 상기 화소영역(sub pixel)(P)은 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 교차하여 정의되는 영역이며, 상기 화소영역(P)상에는 전술한 바와 같이, 투명한 화소전극(17)이 형성된다.
상기 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성금속을 사용한다.
전술한 바와 같은 구성은, 상기 블랙매트릭스(6)를 설계할 때 상부기판과 하부기판의 합착마진을 고려하기 때문에 합착 마진만큼의 개구율을 잠식할 수 있는 구조이다.
따라서, 이를 해결하기 위한 방법으로 종래에는 상기 박막트랜지스터 어레이부에 컬러필터를 구성한 TOC(TFT on color filter)구조의 액정표시장치가 제안되었다.
도 2는 TOC 구조의 액정표시장치용 어레이기판의 평면도이다.
도시한 바와 같이, 게이트 배선(13)과 데이터 배선(15)이 교차하여 구성되고, 두 배선(13,15)의 교차지점에는 게이트 전극(16)과 액티브층(19)과 소스 및 드레인 전극(20,21)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성된다.
이때, TOC 구조는 상기 박막트랜지스터(T)어레이부의 하부에 평탄화층(미도시)을 사이에 두고 적, 녹, 청색의 서브 컬러필터(26a,26b,26c)가 구성된 형태이다.
도시하지는 않았지만, 상기 박막트랜지스터의 상부 또는 이에 대응하는 상부기판(미도시)에 블랙매트릭스(미도시)를 더욱 구성한다.
전술한 바와 같은 구성으로 종래에 따른 TOC구조의 액정표시장치용 어레이기판을 제작할 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 구성을 가진 액정패널을 동작하게 되면, 특히 외부광에 의해 액정패널이 노출되었을 경우, 상기 서브 컬러필터(26a,b,c)의 형성 형태에 따라 얼룩이 발생하는 것으로 관찰되었다.
일반적으로 형성된 스트라이프(stripe) 형태의 컬러필터에서는 데이터 배선(16)이 형성된 부분에서 얼룩이 발생하며, 게이트 배선(13)의 방향으로 단선 또는 얼룩을 유발하는 것으로 확인되었다.
이하, 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ`를 따라 절단한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(22)상에 화소영역(P1,P2)에 대응하여, 적색과 녹색 과 청색의 컬러필터(26b,c)가 구성된다.
상기 컬러필터(26b,c)의 상부에는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계수지(resin)를 포함한 투명한 유기절연물질 그룹 중 하나로 버퍼층(28)을 형성한다.
상기 버퍼층(28)의 상부에 게이트 전극(16)과 액티브층(19)과 소스 전극(20)과 드레인 전극(21)을 포함하는 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
상기 화소영역(P1,P2)의 일측과 타측에는 상기 박막트랜지스터(T)를 교차하여 지나가는 게이트배선(도 2의 13)과 데이터배선(15)을 구성한다.
상기 화소영역(P1)에는 상기 드레인 전극(21)과 접촉하는 화소전극(17)을 구성한다.
이때, 상기 각 컬러필터(26b,c)의 경계영역(K)에서는 서로 이웃하여 근접한 컬러필터의 두께와 폭이 조금씩 다르게 형성되기 때문에 이웃한 컬러필터 패턴(28b,c) 사이에 골(G)이 발생하게 된다.
따라서, 상기 컬러필터(28b,c)에 위치하는 버퍼층(28)을 형성하는 유기물질의 평탄화 정도가 낮다면, 상기 버퍼층(28)은 컬러필터(28b)의 골(G)이 전사된 형태로 굴곡지게 구성되어 단면적으로 단차지게 구성된다.
따라서, 상기 버퍼층(28)의 단차에 의해 상기 게이트 절연막(28)의 상부에 구성된 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(15)이 상기 버퍼층(28)이 만드는 단차를 따라 형성된다.
따라서, 도시한 바와 같이 상기 금속배선(15)이 외부광원에 노출될 경우, 상 기 골짜기 모양으로 단차진 메탈에 의해 반사된 빛은 얼룩으로 관찰되는 것이다.
이를 알아보기 위한 실험 결과를 이하 도 4와 도 5과 도 6a 내지 6c를 통해 설명한다.
도 4는 도 3의 B를 확대한 확대 단면도이, 도 5는 도4의 구성에서 금속배선의 편광특성을 실험한 결과를 도시한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기판(22)상에 서로 다른 색깔의 컬러필터(26b,26c)를 구성하고, 상기 컬러필터(26b,26c)의 전면에 소정의 유기물질로 구성된 버퍼층(28)이 구성되고, 상기 컬러필터(26b,26c)의 골(G)에 대응한 부분이 단차지게 형성된 버퍼층(28)의 상부에 금속배선(15)을 형성한다. 금속 배선(15)은 상기 버프츠의 단차를 따라 형성되므로 이 또한 단차지게 형성된다.
이때, 금속배선(15)의 너비가 10㎛이고 길이는 300㎛ 이고, 컬러필터의 골은 근접한 두 컬러필터패턴(26b,26c)의 경계에서 양측으로 각 4㎛이 거리에서 시작되었다고 가정하고, 상기 컬러필터의 평균 골 깊이가 1.5㎛라고 가정하자.
전술한 바와 같은 구성에서, 상기 금속배선에서 나타나는 편광특성을 시뮬레이션한(simulation) 결과를 도 5에 나타내었다.
도시한 바와 같이, 금속배선(15)이 안쪽으로 굴곡진 형상이므로 외부의 자연광(L)은 상기 금속배선(15)을 중심으로 사방으로 난반사 된다.
이러한 금속배선(15)의 반사특성은 금속배선(15)의 단차 정도에 따라 다르게 나타난다.
이하, 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 설명한다.
도 6a는 금속배선의 단차의 깊이가 0.1㎛일 경우, 도 6b는 금속배선의 단차의 깊이가 0.7㎛일 경우, 도 6c는 금속배선의 단차의 깊이가 1.0㎛일 경우의 편광특성을 나타낸 사진이다.
도시한 바와 같이, 금속배선의 편차가 클수록 광의 확산 반사형이 커짐을 알 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 실험의 결과로, 금속배선의 단차가 클수록 외부광의 반사 효과가 크기 때문에 인접한 배선들로부터 동일한 형태로 확산된 광과의 혼합에 의한 간섭현상이 발생하므로 얼룩형태의 불??이 발생한다는 결론을 얻었다.
그리고, 기판이 대형화 됨에 따라 얼라인 오차에 의해 이동되어 형성된 배선의 경우 골 부의 경사면에 걸쳐진 정도가 달라지므로 반사되는 광은 시야각에 따라 매우 다를 수 있으며, 또한 평탄화 정도가 낮은 버퍼층 상부에 배선을 형성할 경우, 배선의 상.하에 형성되는 절연막의 스트레스가 상기 버퍼층의 스트레스보다 상대적으로 클 경우, 하부 컬러필터 또는 버퍼층의 골부로 스트레스가 가중되어 골부를 통과하는 상부 배선의 단선을 유발하게 된다.
그러므로, 상기 보호막의 평탄화 정도를 고려하지 않은 종래에 따른 TOC 구의 액정표시장치는 고화질을 구현하기 어려울 뿐 아니라 배선 불량이 발생하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 상기 컬러 필터가 만들어 내는 골의 60% 이상을 평탄화 할 수 있거나, 형성된 골 상부의 금속배선의 단차를 4000Å미만으로 평탄화 할 수 있는 유기 버퍼층을 사용한다.
이는 상기 컬러필터의 골에 의한 영향을 최소화하여 얼룩 및 배선의 단선불량이 없는 고화질의 액정표시장치를 제공할 수 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판은 다수의 화소영역과 화소영역 마다 스위칭 영역이 정의된 기판과; 상기 다수의 화소영역에 대응하여 구성된 적색과 녹색과 청색의 컬러필터와; 상기 컬러필터패턴의 상부에 구성되고 평탄화 정도가 60% 이상이거나 상부 금속배선의 단차를 4000Å미만으로 형성할 수 있는 유기물질로 구성된 유기 버퍼층과; 상기 버퍼층 상부의 스위칭 영역에 대응하여 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터를 교차하여, 상기 화소영역의 일측과 타측에 연장된 게이트 배선과 데이터 배선과; 상기 박막트랜지스터와 접촉하면서 화소영역에 구성된 화소전극을 포함한다.
상기 박막트랜지스터의 상부에 차단패턴이 더욱 구성된다.
상기 버퍼층의 평탄화 정도(%)는 (1-(Tb/Ta))×100의 식으로 나타내고 이때, Ta는 상기 이웃한 컬러필터를 각각 제 1 패턴과 제 2 패턴이라 할 때, 제 1 및 제 2 패턴중 높이가 제일 높은 값이고, 상기 Tb는 상기 제 1 및 제 2 패턴에 의해 발생하는 버퍼층(104)의 단차 높이이다.
상기 버퍼층으로 벤조사이클로부텐(BCB)과 폴리이미드(polyimid)와 폴리 이미드(polyimide)와 에폭시(epoxy)와, 포토아크릴(photoacryl)과 폴리올레핀(polyolefin)등을 포함하는 유기물질 그룹 중 선택된 하나로 형성한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 액정표시장치는 다수의 화소영역과 화소영역 마다 스위칭 영역이 정의되고 서로 이격하여 구성된 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 마주보는 일면의 상기 다수의 화소영역에 대응하여 구성된 적색과 녹색과 청색의 컬러필터와; 상기 컬러필터패턴의 상부에 구성되고 평탄화 정도가 60% 이상이거나 상부 금속층의 단차를 4000Å미만으로 형성할 수 있는 유기물질로 구성된 유기 버퍼층과; 상기 버퍼층 상부의 스위칭 영역에 대응하여 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터를 교차하여, 상기 화소영역의 일측과 타측에 연장된 게이트 배선과 데이터 배선과; 상기 박막트랜지스터와 접촉하면서 화소영역에 구성된 화소전극과; 상기 제 2 기판의 마주보는 일면에 구성된 공통전극과; 상기 스위칭 영역에 대응하는 공통전극의 상부에 구성된 차단패턴을 포함한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 설명한다.
-- 실시예 --
본 발명은 컬러필터 상부에 구성된 버퍼층으로 상기 컬러필터가 만드는 골의 60%를 평탄화 할 수 있는 유기물질 또는 금속배선의 단차를 4000Å미만으로 만드는 유기물질을 사용하는 것을 특징으로 한다.
발명의 상세한 설명에 들어가기에 앞서 평탄화 정도에 대해 정의할 필요가 있기 때문에 이하, 도 7을 참조하여 설명한다.
도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 서로 다른 높이의 제1 컬러필터 패턴(102a)과 제 2 컬러필터패턴(102b)을 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 컬러필터 패턴(102a,102b)의 상부에 유기물질로 버퍼층(104)을 형성한다.
전술한 구성에서, 상기 제 1 컬러필터 패턴(102a)의 두께를 TL이라 하고, 상기 제 2 컬러필터 패턴(102b)의 두께를 TR이라 하고, 제 1 및 제 2 컬러필터 패턴(102a,102b)이 만드는 높이를 Ta이라 하고, 상기 제 1 및 제 2 컬러필터 패턴(102a,102b)이 만드는 골에 의해 발생하는 버퍼층(104)의 단차의 높이를 Tb로 가정한다.
상기 컬러필터 골의 높이(Ta)는 제 1 및 제 2 컬러필터 패턴 중, 두꺼운 부분의 높이와 같다.
이때, 제 1 컬러필터 패턴과 제 2 컬러필터 패턴의 높이의 관계가 ,
(TL)>(TR) 이면 Ta=(TL)이 되고,
(TL)<(TR) 이면 Ta=(TR)이 된다.
전술한 관계를 통해 평탄화 정도(%)는 (1-(Tb/Ta))×100으로 나타낼 수 있다.
이하, 표는 전술한 바와 같은 관계를 통해 평탄화 정도를 실험한 결과이다.
조건은 동일한 유기막을 사용하여, 컬러필터의 평균 골 깊이를 1.5㎛로 정하고 8가지 서로 다른 유기버퍼층을 사용하여 각각 한가지 또는 두가지의 두께를 가지도록 실험한 결과이다.
이때, 평탄화(DGF) 평가시 유기막 코팅전 컬러필터 골의 길이는 컬러필터와 컬러필터 사이의 오버랩 정도에 따라 다소 다르지만 평균값인 1.5㎛를 고정값으로 취하고 유기막을 형성한 후 증착된 금속배선의 단차(metal depth)를 이용하여 평가한 결과이다.
표에 나타낸 평가 결과를 종합하여 결론을 내리면 형성된 골부의 평탄화 정도(DGF)가 80%이상 또는 금속배선의 단차가 4000Å이하 인 경우에 세로선 얼룩이 발생하지 않았으나, 여기서 가정한 컬러필터의 골의 깊이가 사용된 컬러필터의 두께에 따라 달라질수 있으므로 일반적으로 사용되는 컬러필터의 두께인 1.0㎛이상을 기준으로 스펙을 정하여 보면 4000Å이하가 되도록 하는 유기막의 평탄화 정도(DGF)60=(0.4/1.9)×100)를 포함하여 설계 스팩을 정하면 된다.
또한, 유기막의 평탄화 정도를 강화하기 위해 컬러 필터간 오버랩을 증가하여 유기막 형성전의 컬러필터 골의 깊이를 최소화 하여 최종적인 유기막의 평탄화 정도는 낮으나 실제 유기막 위에 형성된 금속배선의 단차가 크지 않은 경우를 포함하여 최종적으로 골부의 금속배선의 단차가 4000Å미만이 되도록 하는 경우를 포함하도록 한다.
표
Figure 112002044168245-pat00001
따라서, 상기 표를 평가한 결과 유기막 위에 금속을 형성할 경우, 평탄도 60%이상이거나 금속막의 단차가 4000Å(0.4㎛)미만인 유기막을 사용함으로써, 어레이부의 금속배선의 광반사에 의한 얼룩불량을 제거할 수 있으며, 배선의 단선을 방지할 수 있다.
따라서, 고화질의 액정표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 8은 전술한 바와 같은 조건으로 제작된 본 발명의 제 1 예에 따른 TOC구조의 액정표장치의 단면도이다(도 2의 Ⅲ-Ⅲ`을 따라 절단하여 이를 참조로 구성한 단면도이다.)
도시한 바와 같이, 제 1 기판(200)과 제 2 기판(300)을 이격하여 구성하고, 제 1 기판(200)의 마주보는 일면에 화소영역(P1,P2)을 정의하고, 정의된 화소영역에 적색과 녹색과 청색의 컬러필터(204b,204c)를 구성한다.
상기 컬러필터(204b,204c)의 상부에는 60%이상의 평탄화 정도를 가지거나, 이후 형성되는 금속배선의 단차를 4000Å미만으로 형성할 수 있는 유기물질을 사용하여 버퍼층(206)을 형성한다.
다음으로, 상기 버퍼층(206)의 상부에는 게이트 전극(208)과 액티브층(212)과 오믹콘택층(214)과 소스 전극(216)과 드레인 전극(218)을 포함하는 박막트랜지스터(T)를 구성하고, 상기 박막트랜지스터(T)를 교차하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(220)을 구성한다.
상기 화소영역(P1,P2)에는 보호막(222)을 사이에 두고 상기 드레인 전극(218)과 접촉하는 화소전극(226)을 구성한다.
상기 박막트랜지스터(T)의 상부에는 차단패턴(228)이 구성한다.
상기 제 2 기판(300)의 마주보는 일면에는 공통전극(302)을 구성한다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 제 2 예에 따른 액정표시장치의 구성을 설명한다.
도시한 바와 같이, 제 1 기판(200)과 제 2 기판(300)을 이격하여 구성하고, 제 1 기판(200)의 마주보는 일면에 화소영역(P1,P2)을 정의하고, 정의된 화소영역에 적색과 녹색과 청색의 컬러필터(204b,204c)를 구성한다.
상기 컬러필터(204b,204c)의 상부에는 60%이상의 평탄화 정도를 가지거나, 이후 형성되는 금속배선의 단차를 4000Å미만으로 형성할 수 있는 유기물질을 사용하여 버퍼층(206)을 형성한다.
다음으로, 상기 버퍼층(206)의 상부에는 게이트 전극(208)과 액티브층(212)과 오믹콘택층(214)과 소스 전극(216)과 드레인 전극(218)을 포함하는 박막트랜지 스터(T)를 구성하고, 상기 박막트랜지스터(T)를 교차하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(220)을 구성한다.
상기 화소영역(P1,P2)에는 보호막(222)을 사이에 두고 상기 드레인 전극(218)과 접촉하는 화소전극(226)을 구성한다.
상기 제 2 기판(300)의 마주보는 일면에는 공통전극(302)을 구성한다.
상기 공통전극(302)의 하부에는 상기 박막트랜지스터(T)에 대응하는 부분에 차단패턴(304)을 구성한다.
전술한 바와 같은 제 1 및 제 2 예의 구성은 상기 유기막을 평탄화 정도가 60% 이상인 물질을 사용하였기 때문에 종래와는 달리 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 단차지게 형성되지 않아 이부분에서 빛의 간섭효과가 최소화 된다.
본 발명에 따른 TOC구조의 액정표시장치는 컬러필터층과 박막트랜지스터 어레이부의 사이에 위치하는 버퍼층을 형성하는 유기물질로, 평탄도가 60%이상 이거나, 금속배선의 단차를 4000Å미만으로 형성하는 물질을 사용함으로서, 어레이부의 금속배선에 의한 광반사를 최소화 할 수 있다.
따라서, 얼룩발생을 방지할 수 있으므로 고화질을 구현하는 액정표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 다수의 화소영역과 화소영역 마다 스위칭 영역이 정의된 기판과;
    상기 다수의 화소영역에 대응하여 구성된 적색과 녹색과 청색의 컬러필터와;
    상기 컬러필터패턴의 상부에 구성되고 평탄화 정도가 60% 이상인 유기물질로 구성된 유기 버퍼층과;
    상기 버퍼층 상부의 스위칭 영역에 대응하여 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터를 교차하여, 상기 화소영역의 일측과 타측에 연장된 게이트 배선과 데이터 배선과;
    상기 박막트랜지스터와 접촉하면서 화소영역에 구성된 화소전극을 포함하며,
    상기 버퍼층의 평탄화 정도(%)는 (1-(Tb/Ta))×100의 식으로 나타내고 이때, Ta는 상기 이웃한 컬러필터를 각각 제 1 패턴과 제 2 패턴이라 할 때, 제 1 및 제 2 패턴중 높이가 제일 높은 값이고, 상기 Tb는 상기 제 1 및 제 2 패턴에 의해 발생하는 버퍼층의 단차 높이인 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼층으로 벤조사이클로부텐(BCB)과 폴리이미드(polyimid)와 폴리 이미드(polyimide)와 에폭시(epoxy)와, 포토아크릴(photoacryl)과 폴리올레핀(polyolefin)등을 포함하는 유기물질 그룹 중 선택된 하나로 형성하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상부 금속배선의 단차를 4000Å미만으로 형성하는 물질인 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터의 상부에 차단패턴이 더욱 구성된 액정표시장치.
  5. 삭제
  6. 다수의 화소영역과 화소영역 마다 스위칭 영역이 정의되고 서로 이격하여 구성된 제 1 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판의 마주보는 일면의 상기 다수의 화소영역에 대응하여 구성된 적색과 녹색과 청색의 컬러필터와;
    상기 컬러필터패턴의 상부에 구성되고 평탄화 정도가 60% 이상 으로 형성할 수 있는 유기물질로 구성된 유기 버퍼층과;
    상기 버퍼층 상부의 스위칭 영역에 대응하여 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터를 교차하여, 상기 화소영역의 일측과 타측에 연장된 게이트 배선과 데이터 배선과;
    상기 박막트랜지스터와 접촉하면서 화소영역에 구성된 화소전극과;
    상기 제 2 기판의 마주보는 일면에 구성된 공통전극과;
    상기 스위칭 영역에 대응하는 공통전극의 상부에 구성된 차단패턴을 포함하며, 상기 버퍼층의 평탄화 정도(%)는 (1-(Tb/Ta))×100의 식으로 나타내고 이때, Ta는 상기 이웃한 컬러필터를 각각 제 1 패턴과 제 2 패턴이라 할 때, 제 1 및 제 2 패턴중 높이가 제일 높은 값이고, 상기 Tb는 상기 제 1 및 제 2 패턴에 의해 발생하는 버퍼층의 단차 높이인 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 버퍼층으로 벤조사이클로부텐(BCB)과 폴리이미드(polyimid)와 폴리 이미드(polyimide)와 에폭시(epoxy)와, 포토아크릴(photoacryl)과 폴리올레핀(polyolefin)등을 포함하는 유기물질 그룹 중 선택된 하나로 형성하는 액정표시장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상부 금속배선의 단차를 4000Å미만으로 형성하는 물질인 액정표시장치.
  9. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07128654A (ja) * 1993-11-05 1995-05-19 Seiko Epson Corp 液晶表示装置
JP2002228826A (ja) 2001-02-06 2002-08-14 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ用オーバーコート層の形成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07128654A (ja) * 1993-11-05 1995-05-19 Seiko Epson Corp 液晶表示装置
JP2002228826A (ja) 2001-02-06 2002-08-14 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ用オーバーコート層の形成方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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