KR101393019B1 - 표시 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 청색 감광막을 이용한 포토 리소그라피 공정을 통해 기판에 청색 컬러 필터와 제1 차광 패턴을 동시에 제작하여 공정을 단순화 시키고, 컬럼 스페이서 역할을 하는 차광 기둥부를 박막 트랜지스터 상측에 형성하여 박막 트랜지스터의 빛샘을 방지할 수 있는 표시 패널 및 이의 제조 방법을 제공한다.
청색 컬러 필터, 차광 패턴, 차광 기둥부, 박막 트랜지스터, 액정

Description

표시 패널 및 이의 제조 방법{DISPLAY PANNEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 단일 기판 상에 컬러 필터와 박막 트랜지스터를 순차적으로 형성하는 표시 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 빛샘을 방지하고 컬러 필터들 간의 혼색을 방지하기 위한 차광 패턴의 제작을 단순화하여, 제작 단가를 절감할 수 있는 표시 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 박막 트랜지스터 액정 표시 패널(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display; TFT-LCD)은 화소 전극 및 박막 트랜지스터 등이 형성된 하부 기판과, 차광 패턴, 공통 전극 및 컬러 필터 등이 형성된 상부 기판 그리고, 두 기판 사이에 밀봉된 액정으로 구성된다. 이와 같은 종래의 액정 표시 패널을 제작하기 위해서는 하부 기판과 상부 기판 상에 해당 요소들을 형성한다. 이어서, 하부 기판과 상부 기판을 합착 밀봉한다. 그리고, 합착 밀봉된 상기 두 기판 사이에 액정을 주입한다. 하부 기판과 상부 기판을 합착 밀봉할 때, 두 기판 간에 미스 얼라인이 발생할 수 있다. 이로인해 하부 기판의 화소 전극과 상부 기판의 컬러 필터들 간에 미스 얼라인이 발생하여 표시 패널이 원활한 화상을 표시하지 못하는 문제가 발생한다.
이에 최근에는 하부 기판의 표면에 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터를 먼저 형성하고, 그 상측에 박막 트랜지스터와 화소 전극을 형성한다. 이를 통해 앞선 두 기판 간의 미스 얼라인에 의한 표시 패널의 불량을 해결할 수 있게 되었다. 그러나, 하부 기판의 표면에 컬러 필터를 형성하기 위해서는 빛샘을 방지하고 컬러필터들 간의 혼색을 방지하기 위한 제 1 차광 패턴을 컬러 필터 형성 전에 먼저 형성한다. 그리고, 박막 트랜지스터의 제작 후에 박막 트랜지스터에 의한 빛샘을 방지하기 위한 제 2 차광 패턴을 박막 트랜지스터 상측 영역에 형성한다. 이와 같이 두번의 차광 패턴 형성 공정을 수행하여야 하기 때문에 패널 제조 공정이 복잡해지고, 동일 공정을 반복하여 수행하여야 하기 때문에 패널 생산성이 떨어지는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 청색 컬러 필터로 하측의 차광 패턴을 제작하여 하부 차광 패턴 제작을 위한 공정을 생략할 수 있고, 차광 기능과 셀 갭 유지 기능을 하는 차광 기둥부를 이용하여 상측 차광 패턴 형성 공정을 생략할 수 있는 표시 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 공정 단순화를 통해 생산성을 향상시킬 수 있고, 제작 비용을 절감 시킬 수 있는 표시 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 청색 감광막을 이용하여 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계와, 상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계와, 상기 제1 차광 패턴 상에 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 전체 구조상에 보호막을 형성하는 단계 및 상기 청색, 적색 및 녹색 화소 영역의 상기 보호막 상에 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 화소 전극을 각기 형성하는 단계를 포함하는 표시 패널의 제조 방법을 제공한다.
상기 제1 차광 패턴과 상기 청색 컬러 필터를 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 청색 감광막을 도포하는 단계와, 마스크를 이용하여 상기 청색 감광막을 노광하는 단계 및 노광된 상기 청색 감광막을 현상하여 상기 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역과, 상기 청색 화소 영역을 제외한 영역의 상기 청색 감광막을 제거하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 적색 컬러 필터 및 상기 녹색 컬러 필터는 잉크젯 프린팅 방법으로 제작되는 것이 효과적이다.
상기 청색 컬러 필터의 높이가 가장 높고, 상기 적색 컬러 필터의 높이가 가장 낮은 것이 바람직하다.
상기 청색 컬러 필터의 높이는 상기 녹색 컬러 필터의 높이보다 750 내지 1250Å더 높고, 상기 적색 컬러 필터의 높이는 상기 녹색 컬러 필터의 높이보다 750 내지 1250Å더 낮은 것이 효과적이다.
상기 제1 차광 패턴의 선폭은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 선폭 보다 101% 내지 130% 더 넓게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계 이후, 상기 복수의 박막 트랜지스터 상부에 제2 차광 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 효과적이다.
상기 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계 이후, 전체 구조상에 패시베이션막을 형성하는 단계와, 상기 복수의 박막 트랜지스터 상측 영역의 패시베이션막 상에 제2 차광 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 가능하다.
상기 제2 차광 패턴을 상기 기판의 주변 영역에도 형성하는 것이 바람직하 다.
상기 화소 전극을 형성하는 단계 이후, 상기 복수의 박막 트랜지스터 상부 영역에 차광 기둥부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 가능하다.
상기 차광 기둥부를 상기 기판의 주변 영역에도 형성하는 것이 바람직하다.
상기 차광 기둥부를 형성하는 단계는, 전체 구조상에 불투광성의 유기막을 도포하는 단계와, 마스크를 이용하여 상기 불투광성의 유기막을 노광하고 현상하여 상기 복수의 박막 트랜지스터 상부 영역을 제외한 영역의 불투광성의 유기막을 제거하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 마스크로 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여 상기 청색 화소 영역의 화소 전극과 접속된 박막 트랜지스터 상부 영역에 마련된 차광 기둥부의 높이를 상기 적색 및 녹색 화소 영역의 화소 전극과 접속된 박막 트랜지스터 상부 영역에 마련된 차광 기둥부의 높이보다 더 높게 하는 것이 효과적이다.
상기 화소 전극은 도메인 분할을 위한 절개 패턴을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 청색 감광막을 이용하여 상부 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계와, 상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계 및 상기 컬러 필터가 형성된 상기 상부 기판 상에 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시 패널의 제조 방법을 제공한다.
상기 제1 차광 패턴과 상기 청색 컬러 필터는 상기 청색 감광막을 이용한 노광 및 현상 공정을 통해 제작되고, 상기 적색 컬러 필터 및 상기 녹색 컬러 필터는 잉크젯 프린팅 방법으로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 청색 컬러 필터의 높이가 가장 높고, 상기 적색 컬러 필터의 높이가 가장 낮은 것이 효과적이다.
박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인 그리고, 화소 전극이 형성된 하부 기판을 마련하는 단계 및 상기 공통 전극이 형성된 상기 상부 기판과 상기 하부 기판간을 합착 밀봉하는 단계를 포함하고, 상기 제1 차광 패턴의 선폭은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 선폭 보다 101% 내지 130% 더 넓게 형성하는 것이 효과적이다.
상기 공통 전극을 형성하는 단계 이전에, 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 상기 상부 기판 영역에 제2 차광 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 가능하다.
상기 공통 전극을 형성하는 단계 이후에, 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 상기 상부 기판 영역에 차광 기둥부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 청색, 적색 및 녹색 화소가 정의된 하부 기판과, 상기 하부 기판 상에 청색 감광막을 이용하여 복수의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계영역에 형성된 제1 차광 패턴과, 복수의 청색 화소 영역에 마련된 복수의 청색 컬러 필터와, 상기 복수의 적색 화소 영역과 상기 복수의 녹색 화소 영역에 각기 마련된 복수의 적색 컬러 필터 및 복수의 녹색 컬러 필터와, 상기 제1 차광 패턴 상에 마련된 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인과, 상기 복수의 게이트 라인과 상기 복수의 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터와, 각기 복수의 청색, 적색 및 녹색 화소 영역에 형성되고, 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 복수의 화소 전극과, 공통 전극을 구비하고, 상기 공통 전극이 상기 화소 전극과 대향하도록 상기 하부 기판과 이격 배치된 상부 기판 및 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하는 표시 패널을 제공한다.
상기 청색 컬러 필터와, 상기 제1 차광 패턴은 청색 감광막을 이용한 노광 및 현상 공정을 통해 제작되고, 상기 적색 컬러 필터 및 상기 녹색 컬러 필터는 잉크젯 프린팅 공정을 통해 제작되는 것이 바람직하다.
상기 청색 컬러 필터의 높이가 가장 높고, 상기 적색 컬러 필터의 높이가 가장 낮은 것이 바람직하다.
상기 제1 차광 패턴의 선폭은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 선폭 보다 101% 내지 130% 더 넓은 것이 효과적이다.
상기 복수의 박막 트랜지스터 상부에 마련된 제2 차광 패턴을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 하부 기판과 상부 기판 사이의 마련된 차광 기둥부을 더 구비하는 것이 가능하다.
상기 차광 기둥부는 광 투과율이 10% 이하인 유기물로 제작되고, 상기 복수의 박막 트랜지스터 상부에 마련된 되는 것이 효과적이다.
상기 화소 전극은 도메인 분할을 위한 절개 패턴을 구비하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 컬러 필터와 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이를 단일 기판에 제작하여 표시 패널 제조 공정의 단순화는 물론 충분한 공정 마진을 확보할 수 있다.
본 발명은 청색 감광막을 이용하여 차광 패턴을 제작함으로써, 인접 화소 영역 간의 빛샘을 방지하고, 컬러 필터간의 혼색을 방지할 뿐아니라 공정을 단순화할 수 있다.
본 발명은 차광 기능과 셀 갭 유지 기능을 갖는 차광 기둥부를 두어 박막 트랜지스터 빛샘 방지를 위한 차광 패턴 형성 공정을 생략할 수 있어, 공정을 단순화 시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 이러한 공정 단순화를 통해 표시 패널 생산성을 향상시킬 수 있고, 표시 패널 제작 비용을 절감시킬 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1a 내지 도6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이고, 도 1b 내지 도 6b 및 도 7은 제1 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1a 및 도 1b을 참조하면, 하부 기판(100) 상에 청색 컬러 필터(210)와 제1 차광 패턴(300)을 형성한다.
즉, 하부 기판(100)의 전체면에 청색의 감광성막을 도포한다. 청색의 감광성막은 회전하는 하부 기판(100) 상에 감광액을 떨어뜨려 도포하는 스핀 공정을 통해 하부 기판(100)의 전체면에 도포된다. 또한, 청색 감광막은 감광액을 하부 기판(100)에 균일하게 바르는 슬릿 공정을 통해 하부 기판(100)의 전체면에 도포될 수 있다. 이어서, 마스크를 이용하여 청색의 감광성막을 노광한다. 그리고, 노광된 청색의 감광성막을 현상한다. 이후, 현상된 청색의 감광성막을 경화시켜 청색 컬러 필터(210)와 제1 차광패턴(300)을 제작한다. 그리고, 청색의 감광성막으로 청색 안료가 포함된 유기막을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 하부 기판(100)으로 투광성의 유리 기판을 사용한다. 물론 하부 기판(100)으로 투과성의 플라스틱 또는 아크릴 기판을 사용할 수도 있다. 하부 기판(100)은 화상을 표시하는 화소가 마련되는 투광 영역과, 주변 영역으로 정의된다. 그리고, 투광 영역 내의 각 화소는 화소 투광 영역과 화소 분리 영역(즉, 차광 영역)을 구비한다.
상기의 제1 차광 패턴(300)은 후속 공정을 통해 그 상측에 제작되는 게이트 라인(410)과 데이터 라인(440)을 통한 빛샘을 방지하고, 후속 공정을 통해 형성되 는 적색 및 녹색 컬러 필터(220, 230)들 간의 혼색을 방지한다.
여기서, 제1 차광 패턴(300)은 게이트 라인 방향으로 연장된 제1 선과 데이터 라인 방향으로 연장된 제2 선을 구비한다. 제1 및 제2 선은 교차한다. 이를 통해 제1 차광 패턴(300)은 메쉬 형태로 제작되고, 상술한 화소 분리 영역에 마련되어 화소의 투광 영역을 정의한다. 상기 제1 차광 패턴의 제1 및 제2 선의 선폭은 게이트 라인 및 데이터 라인의 선폭보다 더 넓은 것이 바람직하다. 물론 제1 및 제2 선의 선폭이 게이트 라인 및 데이터 라인의 선폭과 유사할 수도 있다. 게이트 라인 및 데이터 라인의 선폭을 100으로 할 경우 제1 및 제2 선의 선폭은 101% 내지 130%인 것이 바람직하다.
제1 차광 패턴(300)은 화소의 투광 영역 내의 컬러 필터들간의 혼색을 방지하는 댐 역할을 한다. 즉, 제1 차광 패턴(300)이 화소의 투광 영역을 감싸는 형상으로 제작되어 후속 공정을 통해 제작되는 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터가 화소의 투광 영역을 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 제1 차광 패턴(300)의 높이(하부 기판 표면에서부터의 높이)가 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터의 높이 보다 더 높은 것이 바람직하다. 여기서, 청색 컬러 필터(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 청색 화소의 투광 영역에 제1 차광 패턴(300)과 동시에 제작된다.
이와 같이 본 실시예에서는 청색의 감광성막을 청색 컬러 필터(210)로 사용하고, 또한, 제1 차광 패턴(300)으로 사용하여 공정을 단순화시킬 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 제작 방법을 통해 블랙 매트릭스와 같은 별도의 물질을 이용하여 제1 차광 패턴을 제작하는 공정을 생략할 수 있다. 이를 통해 표시 패널 제작을 위한 공정 단순화는 물론 제작 원가를 절감할 수 있다. 청색의 감광성막의 투과율(13%)은 다른 적색의 감광성막의 투과율(24%) 및 녹색의 감광성막의 투과율(58%)에 비하여 낮다. 따라서, 제1 차광 패턴(300)으로 청색의 감광성막을 사용한다. 도시되지 않았지만, 상기 제1 차광 패턴(300)은 하부 기판(100)의 주변 영역에 마련될 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제1 차광 패턴(300)에 의해 정의된 적색 화소의 투광 영역에 적색 컬러 필터(220)를 형성하고, 녹색 화소의 투광 영역에 녹색 컬러 필터(230)를 형성한다.
적색 컬러 필터(220)와 녹색 컬러 필터(230)는 잉크젯 프린팅(inkjet printing)방식으로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 제1 차광 패턴(300)에 의해 정의된 적색 화소의 투광 영역과 녹색 화소의 투광 영역에 각기 적색 컬러 필터 용액과 녹색 컬러 필터 용액을 분사한다. 이어서, 상기 용액들을 화소의 투광 영역 내에 균일하게 분포시킨다. 그리고, 상기 용액들을 경화시켜 적색 컬러 필터(220) 및 녹색 컬러 필터(230)를 형성한다. 이때, 적색 컬러 필터 용액과 녹색 컬러 필터 용액은 이들을 각기 분사하는 분사 헤드에 의해 화소의 투광 영역 내에 분사된다. 적색 컬러 필터 용액과 녹색 컬러 필터 용액은 동시에 분사될 수도 있고, 각기 분사될 수도 있다. 화소의 투광 영역에 분사되는 적색 컬러 필터 용액과 녹색 컬러 필터 용액은 화소의 투광 영역 외측 가장자리에 마련된 제1 차광 패턴(300)에 의해 화소의 투광 영역을 벗어 나지 않고, 해당 화소의 투광 영역 내에 위치하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 적색 컬러 필터 용액과 녹색 컬러 필터 용액이 동시에 분 사되는 것이 바람직하다. 이를 통해 공정을 더욱 단순화시킬 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 청색, 적색 및 녹색 컬러 필터(210, 220, 230)과 제1 차광 패턴(300)이 형성된 하부 기판(100)의 전체면에 오버 코트막(240)을 형성한다. 오버 코트막(240)으로는 투광성 유기막을 사용한다. 즉, 하부 기판(100) 전체면에 투광성 유기막을 도포한다. 도포된 유기막을 경화시켜 오버 코트막(240)을 형성한다.
이후, 오버 코트막(240) 상에 게이트 라인(410), 게이트 전극(421) 및 유지 라인(430)을 형성한다.
이를 위해 먼저, 오버 코트막(240) 상에 CVD법, PVD법 혹은 스퍼터링법 등을 이용한 증착 방법을 통해 제1 도전성막을 형성한다. 제1 도전성 막으로는 Cr, MoW, Cr/Al, Cu, Al(Nd), Mo/Al, Mo/Al(Nd), Cr/Al(Nd) 및 Mo/Al/Mo 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고 제1 도전성막으로 Al, Nd, Ag, Cr, Ti, Ta 및 Mo 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 이들을 포함하는 합금으로 형성하되, 단일층 및 다중층으로 형성할 수 있다. 즉, 물리 화학적 특성이 우수한 Cr, Ti, Ta, Mo 등의 금속층과 비저항이 작은 Al 계열 또는 Ag 계열의 금속층을 포함하는 이중층 또는 삼중층으로 형성할 수도 있다. 이어서, 제1 도전성막 상에 감광막을 도포한다. 마스크를 이용한 노광 및 현상을 통해 제1 도전성막 상에 제1 감광막 마스크 패턴을 형성한다. 제1 감광막 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 식각공정을 실시하여 제1 도전성막의 일부를 제거한다. 이를 통해 도 3에 도시된 바와 같이 게이트 라인(410)과 게이트 전극(421) 그리고, 유지 라인(430)을 형 성한다.
게이트 라인(410)은 도 3a에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 연장된다. 그리고, 게이트 라인(410)은 앞서 언급한 바와 같이 제1 차광 패턴(300)의 제1 선의 상측 영역에 위치한다. 그리고, 게이트 라인(410)의 일부가 돌출하여 게이트 전극(421)을 형성한다. 유지 라인(430)은 게이트 라인(410)과 동일 방향으로 연장되고, 화소의 투광 영역을 관통한다. 이어서, 소정의 스트립 공정을 실시하여 제 1 감광막 마스크 패턴을 제거한다.
이와 같이 게이트 라인(410), 게이트 전극(421) 및 유지 라인(430)이 형성된 하부 기판(100)의 전체면에 게이트 절연막(422)을 형성한다. 즉, 전체 기판 상에 PECVD법, 스퍼터링법 등을 이용한 증착 방법을 통해 게이트 절연막(422)을 형성한다. 이때, 게이트 절연막(422)으로는 산화 실리콘 또는 질화 실리콘을 포함하는 무기 절연 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 게이트 절연막(422) 상에 데이터 라인(440)을 형성하고, 게이트 전극(421), 소스 전극(425) 및 드레인 전극(426)을 구비하는 박막 트랜지스터(420)를 형성한다.
이를 위해 먼저, 게이트 절연막(422) 상에 활성층용 박막과 오믹 접촉층용 박막 그리고, 제2 도전성막을 순차적으로 형성한다. 활성층용 박막으로는 비정질 실리콘층을 사용하고, 오믹 접촉층용 박막으로는 실리사이드 또는 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘층을 사용한다. 제2 도전성막은 제1 도전성막 제작을 위한 물질막을 사용할 수 있다.
이어서, 제2 도전성막 상에 감광막을 도포한다. 슬릿 마스크를 이용하여 상기 감광막을 노광하고 현상한다. 이를 통해 단차 패턴을 갖는 제2 감광막 패턴을 형성한다. 이어서, 제2 감광막 패턴을 식각 마스크로 하는 제1 식각공정을 실시하여 제2 도전성막, 오믹 접촉층용 박막 및 활성층용 박막을 제거하여 데이터 라인(440) 및 활성층(423)을 형성한다. 이어서 제2 감광막 패턴의 일부를 제거하여 단차 패턴 영역을 개방한다. 이어서, 개방된 영역의 제2 도전성막 및 오믹 접촉층용 박막을 제거하여 소스 전극(425) 및 드레인 전극(426)을 형성한다. 소스 전극(425)과 드레인 전극(426) 그리고, 활성층(423) 사이에 오믹 접촉층(424)이 형성된다. 이를 통해 게이트 전극(421), 소스 전극(425) 및 드레인 전극(426)을 구비하는 박막 트랜지스터가 제작된다. 여기서, 소스 전극(425)은 데이터 라인(440)에 접속된다. 드레인 전극(426)은 화소의 투광 영역 내측으로 연장되어 유지 라인(430)의 일부와 중첩된다. 여기서, 상기 활성층(423) 및 오믹 접촉층(424)은 데이터 라인(440) 하부에 마련될 수 있다. 데이터 라인(440)의 하부에 마련된 활성층(423) 및 오믹 접촉층(424)은 데이터 라인(440)과 동일 평면 형상을 갖는 것이 바람직하다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 데이터 라인(440)과 박막 트랜지스터(420)가 형성된 하부 기판(100)의 전체면에 패시베이션막(450)을 형성한다. 패시베이션막(450)은 전체 기판 상에 PECVD법, 스퍼터링법 등을 이용한 증착 방법을 통해 형성된다. 패시베이션막(450)으로 질화 실리콘막을 사용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 패시베이션막(450)으로 산화 실리콘을 포함하는 무기 절연물 질을 사용하는 것이 가능하다.
이후에 박막 트랜지스터(420) 상측의 패시베이션막(450) 상에 제2 차광 패턴(500)을 형성한다. 즉, 패시베이션막(450) 상에 차광막을 형성한다. 이어서, 패터닝을 실시하여 박막 트랜지스터(420) 상부 영역을 제외한 영역의 차광막을 제거하여 제2 차광 패턴(500)을 제작한다. 이때, 상기 차광막으로 블랙 매트릭스를 사용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 차광막으로 광의 투과율이 10%이하인 유기 및 무기 물질막을 사용하는 것이 가능하다.
이와 같이 본 실시예에서는 제2 차광 패턴(500)을 박막 트랜지스터(420) 상측 영역에 형성하여, 박막 트랜지스터(420)에 의한 빛샘 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 제2 차광 패턴(500)은 하부 기판(100)의 주변 영역도 마련된다. 이를 통해 주변 영역의 빛샘을 차단한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제2 차광 패턴(500)이 형성된 패시베이션막(450)의 전체면에 보호막(460)을 형성한다. 제3 감광막마스크를 이용한 식각 공정을 통해 보호막(460) 및 패시베이션막(450)의 일부를 제거하여 박막 트랜지스터(420)의 드레인 전극(426)의 일부를 노출하는 콘택홀(461)을 형성한다.
이어서, 콘택홀(461)이 형성된 보호막(460) 상에 제3 도전성막을 형성한다. 제3 도전성막 상에 감광막을 도포한다. 이어서, 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정을 실시하여 제3 도전성막 상에 제4 감광막 마스크 패턴을 형성한다. 제4 감광막 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 식각 공정을 통해 제3 도전성막의 일부를 제거하여 상기 콘택홀(461)을 통해 박막 트랜지스터(420)에 접속된 화소 전극(470-B, 470-R, 470-G; 470)을 형성한다. 화소 전극(470)은 화소의 투광 영역 내에 마련된다. 여기서, 제3 도전성막은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: ITO)이나 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide: IZO)을 포함하는 투명 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
이후, 전체 구조상에 하부 배향막을 형성하여 표시 패널의 하부에 위치한 기판인 박막 트랜지스터 기판을 제작한다.
또한, 도 7을 참조하면, 상술한 상부 기판(1000) 상에 투명 공통 전극(1100)과 제2 배향막(1200)을 순차적으로 형성한다. 이와 같이 본 실시예에서는 상부 기판(1000)에 공통 전극(1100) 즉, 투명 도전막 만을 형성하기 때문에 상부 기판(1000)의 제작 공정을 단순화시킬 수 있다. 즉, 상부 기판(1000)에 공통 전극(1100)을 증착하고, 그 상에 제2 배향막(1200)만을 형성하여 표시 패널의 상부에 위치한 기판인 공통 전극 기판을 제작할 수 있다.
이와 같이 청색, 적색 및 녹색 컬러 필터(210, 220, 230) 그리고, 박막 트랜지스터(420)와 화소 전극(470)이 마련된 하부 기판(100)과, 공통 전극(1100)이 마련된 상부 기판(1000) 사이에 컬럼 스페이서(2100)를 개재하여 두 기판 사이의 셀 갭을 유지시킨다. 컬럼 스페이서(2100)에 의해 두 기판 사이에 일정한 셀갭이 유지된 상태에서 두 기판간을 서로 접합한다. 이에서 진공 주입 방법을 이용하여 두 기판 사이 공간에 액정물질을 주입하여 액정층(2000)을 형성한다. 이를 통해 표시 패널을 제작한다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 컬럼 스페이서(2100)를 하부 기판(100) 또는 상부 기판(1000) 상에 형성하고, 상부 기판(1000) 또는 하부 기 판(100)의 표면에 액정물질을 적하한다. 이어서, 하부 기판(100)과 상부 기판(1000)간을 합착 밀봉하여 표시 패널을 제작할 수도 있다.
물론 이에 한정되지 않고, 제1 차광 패턴(300), 청색 컬러 필터(210), 적색 컬러 필터(220) 및 녹색 컬러 필터(230) 그리고, 오버 코트막(240)이 상부 기판(1000)에 형성될 수도 있다. 즉, 상부 기판(1000) 상에 청색의 감광성막을 이용하여 제1 차광 패턴(300)과 청색 컬러 필터(210)을 형성한다. 이어서, 제1 차광 패턴(300)에 의해 정의된 적색 화소의 투광 영역에 적색 컬러 필터(220)를 형성하고, 녹색 화소의 투광 영역에 녹색 컬러 필터(230)를 형성한다. 이어서, 오버 코트막(240)을 형성하고, 오버 코트막(240) 상에 투명 공통 전극(1100)과 제2 배향막(1200)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 제1 차광 패턴(300), 청색 컬러 필터(210), 적색 컬러 필터(220), 녹색 컬러 필터(230) 및 오버 코트막(240)의 제조 방법은 앞서 설명한 방법과 동일한 방법으로 제작된다. 또한, 이에 한정되지 않고, 제2 차광 패턴(500)이 오버 코트막(240) 상에 마련될 수도 있다.
또한, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 차광 기능과 셀 갭 유지 기능을 하는 차광 기둥부를 두어 표시 패널 즉, 하부 기판의 제작 공정을 단순화 시킬 수 있다. 하기에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 설명한다. 후술되는 설명 중 상술한 제1 실시예의 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 그리고, 후술되는 설명의 기술은 상술한 설명에 적용될 수도 있다.
도 8a 내지 도 11a는 제2 실시예에 따른 표시 패널의 제작 방법을 설명하기 위한 평면도이고, 도 8b 내지 도 11b는 제2 실시예에 따른 표시 패널의 제작 방법 을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 하부 기판(100) 상에 청색의 감광성막을 도포한다. 마스크를 이용하여 상기 청색의 감광성막을 노광 및 현상하여 청색 컬러 필터(210)와 제1 차광 패턴(300)을 형성한다.
이어서, 잉크젯 프린팅 방식으로 제1 차광 패턴(300)에 의해 마련된 적색 화소의 투광 영역에 적색 컬러 필터(220)을 형성하고, 녹색 화소의 투광 영역에 녹색 컬러 필터(230)를 형성한다.
본 실시예에서는 제1 차광 패턴(300)은 잉크젯 프린팅 방식으로 제작되는 적색 컬러 필터(220)와 녹색 컬러 필터(230)가 해당 영역을 벗어 나는 것을 방지하는 댐 역할을 수행한다. 즉, 제1 차광 패턴(300)을 통해 잉크젯 프린팅 공정시 발생하는 잉크(컬러 필터용 용액) 넘침 또는 잉크 혼색으로 인한 불량 발생을 최소화할 수 있다. 따라서, 제1 차광 패턴(300)의 높이(T1) 즉, 청색 컬러 필터(210)의 높이(T1)를 가장 높게 제작한다. 또한, 본 실시예에서는 적색 컬러 필터(220)의 높이(T2)를 가장 낮게 제작하는 것이 바람직하다. 이는 잉크젯 프린팅 방식으로 분사되는 적색 컬러 필터 용액의 분사량을 조절하여 제어하는 것이 가능하다.
즉, 본 실시예에서는 청색 컬러 필터(210)의 높이(T1)를 가장 높게 하고, 다음으로 녹색 컬러 필터(230)의 높이(T3)를 높게 하고, 적색 컬러 필터(220)의 높이(T2)를 가장 낮게 한다. 이를 통해 후속 공정을 통해 제작된 액정 표시 패널의 청색 화소의 셀 갭을 가장 작게 하고, 녹색 화소의 셀 갭을 다음으로 작게 하고, 적색 화소의 셀 갭을 가장 크게 할 수 있다. 여기서 셀 갭은 화소 전극과 공통 전 극 사이의 간격(즉, 이격 거리)을 지칭한다. 이와 같이 청색, 적색, 녹색 화소의 셀 갭을 다르게 하여 액정 표시 패널을 측면에서 관측할 때 패널의 색상이 변화하는 컬러 쉬프트 현상을 억제할 수 있다. 특히, 액정 표시 패널 내의 액정이 기판에 대하여 수직하게 배열된 VA(Vertical Alignment)모드의 경우 컬러 쉬프트 현상이 심화된다. 하지만, 본 실시예에서와 같이 하부 기판(100)의 해당 화소 영역에 각기 형성되는 청색 컬러 필터(210), 녹색 컬러 필터(230) 및 적색 컬러 필터(220)의 높이를 다르게 하여 컬러 쉬프트 현상을 억제할 수 있다.
여기서, 청색 컬러 필터(120)의 높이(T1)은 녹색 컬러 필터(230)의 높이(T3)보다 750 내지 1250Å더 높게 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 적색 컬러 필터(220)의 높이(T2)는 녹색 컬러 필터(230)의 높이(T3)보다 750 내지 1250Å더 낮게 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 높이 차는 액정의 모드와 액정이 갖는 고유의 광 투과율에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 하지만, 상기 범위보다 작거나 클 경우에는 컬러 쉬프트 현상을 억제하기 어려워질 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 각기 서로 다른 높이를 갖는 청색, 적색 및 녹색 컬러 필터(210, 220, 230)와, 제1 차광 패턴(300)이 마련된 하부 기판(100)의 전체면에 오버코트막(240)을 형성한다.
이어서, 상기 오버코트막(240) 상에 게이트 라인(410)과 게이트 전극(421) 그리고, 유지 라인(430)을 형성한다. 도 9a에 도시된 바와 같이 본 실시예의 유지 라인(430)은 게이트 라인(410)과 동일 방향으로 연장된 연장선과, 화소의 투광영역으로 돌출된 돌출선을 포함한다. 이때, 돌출선은 후속 공정을 통해 제작되는 화소 전극의 절개 패턴과 그 일부가 중첩되는 것이 효과적이다.
이어서, 전체 구조상에 게이트 절연막(422)을 형성한다. 게이트 절연막(422) 상에 활성층(423)과 오믹 접촉층(424)를 순차적으로 형성하고, 오믹 접촉층(424) 상에 데이터 라인(440)과 소스 전극(425) 및 드레인 전극(426)을 형성한다. 이를 통해 박막 트랜지스터(420)를 제작한다. 이때, 상기 활성층(423)과 오믹 접촉층(424)은 게이트 절연막(422)과, 소스 전극 및 드레인 전극(426) 사이 영역에만 형성될 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 박막 트랜지스터(420)가 형성된 하부 기판(100)의 전체면에 패시베이션막(450) 및 보호막(460)을 순차적으로 형성한다. 이어서, 패시베이션막(450)과 보호막(460)의 일부를 제거하여 드레인 전극(426)의 일부를 노출시키는 콘택홀(461)을 형성한다. 이어서, 보호막(460) 상에 콘택홀(461)을 통해 드레인 전극(426)과 접속하는 화소 전극(470-B, 470-R, 470-B; 470)을 형성한다. 화소 전극(470)은 청색, 적색 및 녹색 화소 각각의 투광 영역에 각기 마련된다. 이때, 화소 전극(470)은 도 10a에 도시된 바와 같이 도메인 분할을 위한 절개 패턴을 갖는다. 본 실시예의 절개 패턴은 도 10a에 도시된 도면에 한정되지 않고, 다양한 형태의 절개 패턴이 마련될 수 있다. 그리고, 도 10a에서는 일 화소 영역 내의 화소 전극(470)이 하나로 연결됨이 도시되었다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 일 화소 영역 내의 화소 전극(470)은 전기적으로 분리된 복수의 서브 화소 전극으로 분할될 수도 있다. 그리고, 각 서브 화소 전극은 각기 분리된 박막 트랜지스터에 접속될 수도 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 박막 트랜지스터(420) 상측 영역의 보호막(460) 상에 차광 기둥부(3000-B, 3000-R, 3000-G; 3000)를 형성한다. 즉, 화소 전극(470)이 형성된 보호막(460) 상에 차광성의 스페이서용 물질막을 도포한다. 이어서, 마스크를 이용한 노광을 실시한다. 현상을 통해 노광된 스페이서용 물질막을 제거하여 박막 트랜지스터(420) 상측 영역의 보호막(460) 상에 차광 기둥부(3000)를 형성한다. 여기서, 차광 기둥부(3000)는 광 투과율이 10%이하인 유기물질로 제작하여 박막 트랜지스터(420)에 의한 빛샘을 방지한다. 또한, 차광 기둥부(3000)는 앞선 제 1 실시예의 컬럼 스페이서(2100) 역할도 수행한다. 즉, 차광 기둥부(3000)는 하부 기판과 상부 기판 사이의 셀 갭이 유지되도록 한다.
이때, 차광 기둥부(3000)는 표시 패널 내의 박막 트랜지스터(420) 상측 영역에 형성된다. 따라서, 컬럼 스페이서 역할을 수행하는 차광 기둥부(3000)의 밀도가 증가한다. 따라서, 본 실시예는 도 11b에 도시된 바와 같이 적색 및 녹색 화소 영역에 마련된 차광 기둥부(3000-R, 3000-G)의 높이를 낮추어 컬럼 스페이서 역할을 수행하는 차광 기둥부(3000)의 밀도를 낮출 수 있다. 즉, 청색 화소 전극(470-B)과 접속된 박막 트랜지스터(420) 상측 영역에 마련된 차광 기둥부(3000-B)만이 빛샘 방지를 위한 차광 기능과, 셀 갭 유지를 위한 컬럼 스페이서 기능을 갖는다. 그리고, 나머지 적색 화소 전극(470-R) 및 녹색 화소 전극(470-G)과 접속된 박막 트랜지스터(420)들 상측 영역에 마련된 차광 기둥부(3000-R, 3000-G)는 빛샘 방지를 위한 차광 기능만을 갖는다.
이를 위해 상기 차광 기둥부(3000) 형성시 슬릿 마스크를 이용한 노광을 수 행하여 차광 기둥부(3000)간의 높이 차를 주는 것이 바람직하다. 물론 슬릿 마스크 이외에 하프톤 마스크를 사용할 수도 있다. 청색 차광 기둥부(3000-B; 청색 화소 전극과 접속된 박막 트랜지스터 상측 영역에 마련된 차광 기둥부)의 높이가 나머지 적색 차광 기둥부(3000-R; 적색 화소 전극과 접속된 박막 트랜지스터 상측 영역에 마련된 차광 기둥부) 및 녹색 차광 기둥부(3000-G; 녹색 화소 전극과 접속된 박막 트랜지스터 상측 영역에 마련된 차광 기둥부)의 높이보다 높은 것이 바람직하다. 이때, 적색 차광 기둥부(3000-R)와 녹색 차광 기둥부(3000-G)의 높이는 동일한 것이 바람직하다. 이에 한정되지 않고, 적색 차광 기둥부(3000-R)와 녹색 차광 기둥부(3000-G)의 높이는 서로 다를 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 도시되지 않았지만, 차광 기둥부(3000) 형성시 하부 기판(100)의 주변 영역에 차광막을 함께 형성할 수도 있다. 이때, 차광막은 차광 기둥부(3000)의 높이와 동일 높이로 제작될 수 있고, 앞서 언급한 슬릿 마스크를 이용하여 차광 기둥부(3000)보다 더 낮은 두께의 막으로 제작될 수도 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 빛샘을 방치하는 차광 패턴 역할과 셀 갭을 유지하는 컬럼 스페이서 역할을 수행하는 차광 기둥부를 박막 트랜지스터(420) 상측 영역에 형성하여 차광 패턴 형성 공정과 컬럼 스페이서 형성공정을 일체화시켜 표시 패널의 제작 공정을 더욱 단순화시킬 수 있다.
이어서, 상기 화소 전극(470)이 형성된 보호막(460) 상에 제1 배향막(600)을 형성한다.
상부 기판(1000)에 공통 전극(1100)을 형성한다. 이때, 공통 전극(1100)에는 도메인 분할을 위한 절개 패턴이 마련된다. 그리고, 상기 공통 전극(1100) 상에 제2 배향막(1200)을 형성한다.
이후, 하부 기판(100)의 화소 전극(470)과 상부 기판(1000)의 공통 전극(1100)이 서로 대향하도록 하부 기판(100)과 상부 기판(1000)을 합착 밀봉하여 액정 표시 패널을 제작한다.
여기서, 도 11b에 도시된 바와 같이 청색 화소 영역의 화소 전극(470-B)과 공통 전극(1100) 사이의 이격 거리(T4) 즉, 셀 갭이 가장 가깝고, 적색 화소 영역의 화소 전극(470-R)과 공통 전극(1100) 사이의 이격 거리(T5)가 가장 먼 것이 바람직하다. 이는 앞선 청색, 적색 및 녹색 컬러 필터(210, 220, 230)의 높이 차에 기인한다. 따라서, 청색 화소 영역의 화소 전극(470-B)과 공통 전극(1100) 사이의 이격 거리(T4)는 녹색 화소 영역의 화소 전극(470-G)과 공통 전극(1100)의 이격 거리(T6)보다 750 내지 1250Å더 가까운 것이 바람직하다. 그리고, 적색 화소 영역의 화소 전극(470-R)과 공통 전극(1100)의 이격 거리(T5)는 녹색 화소 영역의 화소 전극(470-G)과 공통 전극(1100)의 이격 거리(T6)보다 750 내지 1250Å더 떨어져 있는 것이 바람직하다. 이를 통해 액정 표시 패널의 컬러 쉬프트 현상을 억제할 수 있다.
물론 이에 한정되지 않고, 제1 차광 패턴(300)과 각기 그 높이가 다른 청색 컬러 필터(210), 적색 컬러 필터(220) 및 녹색 컬러 필터(230)를 상부 기판(1000)에 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 차광 기둥부(3000)도 상부 기판(1000)에 형성할 수도 있다. 즉, 박막 트랜지스터에 대응하는 상부 기판(1000) 영역에 차광 기둥 부(3000)가 형성될 수 있다. 이때, 차광 기둥부(3000)는 앞선 설명과 같이 그 높이가 각기 다를 수도 있다. 그리고, 투명 공통 전극(1100)은 도메인 분할을 위한 절개 패턴 또는 돌기 패턴을 구비할 수도 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
도 1a 내지 도6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도.
도 1b 내지 도 6b 및 도 7은 제1 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 8a 내지 도 11a는 제2 실시예에 따른 표시 패널의 제작 방법을 설명하기 위한 평면도.
도 8b 내지 도 11b는 제2 실시예에 따른 표시 패널의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 하부 기판 210 : 청색 컬러 필터
220 : 적색 컬러 필터 230 : 녹색 컬러 필터
410 : 게이트 라인 420 : 박막 트랜지스터
440 : 데이터 라인 470 : 화소 전극
300, 500 : 차광 패턴 1000 : 상부 기판
1100 : 공통 전극 2000 : 액정
3000 : 차광 기둥부

Claims (28)

  1. 청색 감광막을 이용하여 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 차광 패턴 상에 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    전체 구조상에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 청색, 적색 및 녹색 화소 영역의 상기 보호막 상에 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 화소 전극을 각기 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 차광 패턴과 상기 청색 컬러 필터를 형성하는 단계는,
    상기 기판 상에 청색 감광막을 도포하는 단계;
    마스크를 이용하여 상기 청색 감광막을 노광하는 단계; 및
    노광된 상기 청색 감광막을 현상하여 상기 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역과, 상기 청색 화소 영역을 제외한 영역의 상기 청색 감광막을 제거하는 단계를 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 청색 감광막을 이용하여 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 차광 패턴 상에 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    전체 구조상에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 청색, 적색 및 녹색 화소 영역의 상기 보호막 상에 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 화소 전극을 각기 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 적색 컬러 필터 및 상기 녹색 컬러 필터는 잉크젯 프린팅 방법으로 제작되는 표시 패널의 제조 방법.
  4. 청색 감광막을 이용하여 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 차광 패턴 상에 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    전체 구조상에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 청색, 적색 및 녹색 화소 영역의 상기 보호막 상에 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 화소 전극을 각기 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 청색 컬러 필터의 높이가 가장 높고, 상기 적색 컬러 필터의 높이가 가장 낮고,
    상기 청색 컬러 필터의 높이는 상기 녹색 컬러 필터의 높이보다 750 내지 1250Å더 높고, 상기 적색 컬러 필터의 높이는 상기 녹색 컬러 필터의 높이보다 750 내지 1250Å더 낮은 표시 패널의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 청색 감광막을 이용하여 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 차광 패턴 상에 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    전체 구조상에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 청색, 적색 및 녹색 화소 영역의 상기 보호막 상에 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 화소 전극을 각기 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 차광 패턴의 선폭은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 선폭 보다 101% 내지 130% 더 넓게 형성하는 표시 패널의 제조 방법.
  7. 청색 감광막을 이용하여 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 차광 패턴 상에 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    전체 구조상에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 청색, 적색 및 녹색 화소 영역의 상기 보호막 상에 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 화소 전극을 각기 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계 이후,
    전체 구조상에 패시베이션막을 형성하는 단계와,
    상기 복수의 박막 트랜지스터 상측 영역의 패시베이션막 상에 제2 차광 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 차광 패턴을 상기 기판의 주변 영역에도 형성하는 표시 패널의 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청색 감광막을 이용하여 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 차광 패턴 상에 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    전체 구조상에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 청색, 적색 및 녹색 화소 영역의 상기 보호막 상에 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 화소 전극을 각기 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 화소 전극을 형성하는 단계 이후,
    상기 복수의 박막 트랜지스터 상부 영역에 차광 기둥부를 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 차광 기둥부를 상기 기판의 주변 영역에도 형성하는 표시 패널의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 차광 기둥부를 형성하는 단계는,
    전체 구조상에 불투광성의 유기막을 도포하는 단계와,
    마스크를 이용하여 상기 불투광성의 유기막을 노광하고 현상하여 상기 복수의 박막 트랜지스터 상부 영역을 제외한 영역의 불투광성의 유기막을 제거하는 단계를 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 마스크로 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여 상기 청색 화소 영역의 화소 전극과 접속된 박막 트랜지스터 상부 영역에 마련된 차광 기둥부의 높이를 상기 적색 및 녹색 화소 영역의 화소 전극과 접속된 박막 트랜지스터 상부 영역에 마련된 차광 기둥부의 높이보다 더 높게 하는 표시 패널의 제조 방법.
  14. 청색 감광막을 이용하여 기판의 청색, 적색 및 녹색 화소의 경계 영역에 제1 차광 패턴을 형성하고, 청색 화소 영역에 청색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 적색 화소 영역 및 상기 녹색 화소 영역에 각기 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 차광 패턴 상에 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 각기 접속된 복수의 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    전체 구조상에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 청색, 적색 및 녹색 화소 영역의 상기 보호막 상에 해당 박막 트랜지스터에 각기 접속된 화소 전극을 각기 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 화소 전극은 도메인 분할을 위한 절개 패턴을 구비하는 표시 패널의 제조 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140006357A (ko) 2012-07-04 2014-01-16 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR102244836B1 (ko) * 2014-12-30 2021-04-27 엘지디스플레이 주식회사 컬러필터를 포함하는 어레이 기판
KR102334140B1 (ko) * 2015-03-17 2021-12-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
TWI551921B (zh) * 2015-12-17 2016-10-01 友達光電股份有限公司 顯示面板
KR102492032B1 (ko) * 2016-04-04 2023-01-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN107037657A (zh) * 2017-06-12 2017-08-11 京东方科技集团股份有限公司 一种coa基板及其制作方法、显示面板、显示装置
CN107402469B (zh) * 2017-08-18 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 彩膜基板及其制作方法、显示面板及显示装置
US11668968B2 (en) 2020-03-04 2023-06-06 Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. Color filter substrate and display panel
CN112802883A (zh) * 2021-02-05 2021-05-14 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6674495B1 (en) * 1999-09-30 2004-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film transistor array panel for a liquid crystal display and methods for manufacturing the same
JP2006091886A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Samsung Electronics Co Ltd カラーフィルタ表示板及びこれを含む液晶表示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1045272A3 (en) * 1999-04-12 2004-02-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Reflective color liquid crystal display device
CN101435961B (zh) * 2007-11-15 2010-08-25 北京京东方光电科技有限公司 Tft-lcd彩膜/阵列基板、液晶显示面板及其制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6674495B1 (en) * 1999-09-30 2004-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film transistor array panel for a liquid crystal display and methods for manufacturing the same
JP2006091886A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Samsung Electronics Co Ltd カラーフィルタ表示板及びこれを含む液晶表示装置

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