KR101821564B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 상기 제1 기판 상에 형성되며, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터를 포함하여 이루어진 컬러 필터; 및 상기 컬러 필터의 주변 영역에 형성된 제1 얼라인 마크를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 얼라인 마크는 하부 얼라인 마크 및 상기 하부 얼라인 마크 상에 형성된 상부 얼라인 마크를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 하부 얼라인 마크 및 상부 얼라인 마크의 조합으로 이루어진 제1 얼라인 마크를 이용하기 때문에, 동축 조명을 이용하여 상기 얼라인 마크를 인식할 때 상기 얼라인 마크가 선명하게 되는 효과가 있다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid crystal display device and Method for manufacturing the same}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액정표시장치를 구성하는 컬러 필터 기판에 관한 것이다.

액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

액정표시장치는 상부 기판, 하부 기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.

이하, 도면을 참조로 하여 종래의 액정표시장치에 대해서 설명하기로 한다.

도 1a는 종래의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 도 1a에서 알 수 있듯이, 종래의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 상부 기판(10), 하부 기판(20) 및 상기 양 기판(10, 20) 사이에 형성된 액정층(30)을 포함하여 이루어진다.

상기 상부 기판(10) 상에는 광 누설을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(Black matrix)(12)가 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스(12) 사이에 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러 필터(14)가 형성되어 있다.

도 1b는 종래의 일 실시예에 따른 상부 기판(10)의 개략적인 평면도로서, 상기 상부 기판(10) 상에는 블랙 매트릭스(12) 및 컬러 필터(14)가 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스(12) 주변 영역에 얼라인 마크(align mark)(16)가 형성되어 있다.

상기 얼라인 마크(16)는 상기 컬러 필터(14)의 패턴 형성시 또는 컬럼 스페이서(미도시)의 패턴 형성시 상기 상부 기판(10)과 패턴 형성을 위한 마스크 사이의 얼라인을 위해 형성하는 것이다. 즉, 상기 상부 기판(10)에 얼라인 마크(16)를 형성하고, 상기 패턴 형성을 위한 마스크에도 얼라인 마크를 형성한 후, 상기 각각의 얼라인 마크를 일치시키는 공정을 통해서 상기 상부 기판(10)과 패턴 형성을 위한 마스크를 얼라인하게 된다.

상기 얼라인 마크(16)는 상기 블랙 매트릭스(12)와 동시에 형성한다. 즉, 상기 얼라인 마크(16)는 상기 블랙 매트릭스(12)와 동일한 재료로 동일한 층에 형성한다. 따라서, 상기 상부 기판(10) 상에 얼라인 마크(16)와 블랙 매트릭스(12)를 동시에 형성하고, 그 후, 상기 얼라인 마크(16)를 이용하여 컬러 필터(14) 및 컬럼 스페이서를 원하는 위치에 정확하게 패턴 형성하게 된다.

이와 같이, 블랙 매트릭스(12)와 동일한 재료로 이루어진 얼라인 마크(16)가 형성된 경우에는, 링 조명을 이용하여 상기 얼라인 마크(16)를 읽을 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(12) 재료는 광투과를 차단하는 특성이 있기 때문에, 상기 얼라인 마크(16) 형성 영역으로 경사지게 광을 입사시키면 상기 얼라인 마크(16) 영역에서는 광이 투과하지 못하여 그 영역에서 블랙으로 표시된 형상을 읽을 수 있게 된다.

그러나, 최근에는 상기 상부 기판(10)에 블랙 매트릭스(12)를 형성하지 않는 방식이 제안된 바 있고, 그 경우에는 상기와 같은 링 조명을 이용할 수 없게 되는데, 그에 대해서 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 종래의 다른 실시예에 따른 상부 기판(10)의 개략적인 평면도로서, 도 2a에서 알 수 있듯이, 상기 상부 기판(10) 상에는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러 필터(14a, 14b, 14c)가 형성되어 있고, 상기 컬러 필터(14a, 14b, 14c) 주변 영역에 얼라인 마크(align mark)(16)가 형성되어 있다.

상기 얼라인 마크(16)는 상기 컬러 필터(14a, 14b, 14c) 중 처음 형성하는 컬러 필터, 예로서, 적색(R)의 컬러 필터(14a)와 동시에 형성함으로써 상기 적색(R)의 컬러 필터(14a)와 동일한 재료로 동일한 층에 형성한다.

따라서, 상기 상부 기판(10) 상에 상기 얼라인 마크(16)와 적색(R)의 컬러 필터(14a)를 동시에 형성하고, 그 후, 상기 얼라인 마크(16)를 이용하여 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러 필터(14b, 14c) 및 컬럼 스페이서(미도시)를 원하는 위치에 정확하게 패턴 형성하게 된다.

이와 같이, 컬러 필터(14a, 14b, 14c)와 동일한 재료로 이루어진 얼라인 마크(16)가 형성된 경우에는, 링 조명을 이용하여 상기 얼라인 마크(16)를 읽을 수 없게 된다. 즉, 컬러 필터(14a, 14b, 14c) 재료는 광투과를 차단하지 못하기 때문에, 광투과가 차단된 영역을 통해서 그 형상을 인식하는 링 조명을 이용할 수 없게 된다.

따라서, 컬러 필터(14a, 14b, 14c)와 동일한 재료로 이루어진 얼라인 마크(16)가 형성된 경우에는 링 조명 대신에 동축 조명을 이용하여 상기 얼라인 마크(16)를 읽게 된다. 상기 동축 조명은 상기 얼라인 마크(16)에 광을 수직으로 입사시킨 후 수직으로 반사되는 광과 그렇지 않은 광을 읽어 상기 얼라인 마크(16)의 형상을 인식하게 된다.

도 2b는 도 2a에서 얼라인 마크(16)가 형성된 영역의 개략적인 단면도로서, 도 2b에서 알 수 있듯이, 상기 상부 기판(10) 상에는 컬러 필터와 동일한 재료로 이루어진 얼라인 마크(16)가 형성되어 있고, 상기 얼라인 마크(16) 상에 오버 코트층(17)이 형성되어 있고, 상기 오버 코트층(17) 상에 컬럼 스페이서층(18)이 형성되어 있다.

상기 컬럼 스페이서층(18)은 마스크를 이용한 패터닝 공정에 의해서 컬럼 스페이서 패턴으로 형성되며, 이와 같은 패터닝 공정시 상기 상부 기판(10) 상에 형성된 얼라인 마크(16)와 상기 마스크에 형성된 얼라인 마크를 일치시켜 마스크에 대한 얼라인 공정을 수행하게 된다.

동축 조명을 이용하여 상기 얼라인 마크(16)의 형상을 인식하는 동작을 설명하면, 상기 얼라인 마크(16)에 광을 수직으로 입사시키면 상기 얼라인 마크(16)의 수평한 중앙부 영역에서는 광이 수직으로 반사되므로 그 반사되는 광을 읽을 수 있게 되지만, 상기 얼라인 마크(16)의 경사진 좌우 단부 영역에서는 광이 수직으로 반사되지 않게 되어 그 반사되는 광을 읽을 수 없게 된다.

따라서, 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사된 영역은 화이트로 표시되고, 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사되지 않는 영역은 블랙으로 표시된다.

도 2c는 도 2b에 도시한 얼라인 마크(16)를 동축 조명을 이용하여 인식한 형상을 도시한 것으로서, 도 2c에서 알 수 있듯이, 얼라인 마크(16)는 블랙으로 표시되는 영역과 상기 블랙으로 표시되는 영역 내부에 화이트로 표시되는 영역이 있는데, 상기 블랙으로 표시되는 영역은, 전술한 도 2b에서 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사되지 않는 영역, 즉, 얼라인 마크(16)의 경사진 좌우 단부에 해당하는 영역이고, 상기 화이트로 표시되는 영역은, 전술한 도 2b에서 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사된 영역, 즉, 얼라인 마크(16)의 수평한 중앙부에 해당하는 영역이다.

그러나, 이와 같이 동축 조명을 이용하여 얼라인 마크(16)를 읽는 종래의 방식은 상기 블랙으로 표시되는 영역이 선명하게 인식되지 못하여 컬럼 스페이서 패턴 형성시 마스크의 얼라인을 용이하게 수행할 수 없게 되는 문제점이 있다.

즉, 도 2b에서 알 수 있듯이, 상기 얼라인 마크(16)의 경사진 좌우 단부 영역에서는 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사되지 않아야 그 영역이 블랙으로 표시될 수 있는데, 상기 얼라인 마크(16) 위에 형성된 오버 코트층(17) 및 컬럼 스페이서층(18)에 의해서 상기 경사가 줄어들어 소정량의 광이 수직으로 반사됨으로써 상기 블랙으로 표시되는 영역이 선명하지 않게 되는 문제가 있다.

전술한 바와 같이, 컬럼 스페이서 패턴 형성을 위해서는 상기 얼라인 마크(16)와 마스크에 형성된 얼라인 마크를 일치시켜 마스크에 대한 얼라인 공정을 수행하게 되는데, 상기 상부 기판(10) 상에 형성된 얼라인 마크(16)의 형상이 선명하지 못할 경우 상기 마스크에 대한 얼라인을 용이하게 수행하지 못하게 된다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 동축 조명을 이용하여 기판 상에 형성된 얼라인 마크를 인식할 때 상기 얼라인 마크를 선명하게 인식할 수 있도록 하여 얼라인 공정을 용이하게 수행할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 상기 제1 기판 상에 형성되며, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터를 포함하여 이루어진 컬러 필터; 및 상기 컬러 필터의 주변 영역에 형성된 제1 얼라인 마크를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 얼라인 마크는 하부 얼라인 마크 및 상기 하부 얼라인 마크 상에 형성된 상부 얼라인 마크를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

본 발명은 또한, 제1 기판 상에 제1 컬러 필터, 제1 얼라인 마크를 구성하는 하부 얼라인 마크, 및 제2 얼라인 마크를 형성하는 공정; 상기 제1 기판 상에 제2 컬러 필터 및 상기 하부 얼라인 마크 상에 상부 얼라인 마크를 형성하는 공정; 상기 제1 기판 상에 제3 컬러 필터를 형성하는 공정; 상기 제1 기판 전체 면에 오버 코트층을 형성하는 공정; 상기 오버 코트층 상에 컬럼 스페이서층을 형성하는 공정; 상기 컬럼 스페이서층을 패터닝하여 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및 액정층을 사이에 두고 상기 제1 기판 및 제2 기판을 합착하는 공정을 포함하여 이루어진 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 제1 기판 상에 제1 컬러 필터, 제1 얼라인 마크를 구성하는 하부 얼라인 마크, 및 제2 얼라인 마크를 형성하는 공정; 상기 제1 기판 상에 제2 컬러 필터를 형성하는 공정; 상기 제1 기판 상에 제3 컬러 필터 및 상기 하부 얼라인 마크 상에 상부 얼라인 마크를 형성하는 공정; 상기 제1 기판 전체 면에 오버 코트층을 형성하는 공정; 상기 오버 코트층 상에 컬럼 스페이서층을 형성하는 공정; 상기 컬럼 스페이서층을 패터닝하여 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및 액정층을 사이에 두고 상기 제1 기판 및 제2 기판을 합착하는 공정을 포함하여 이루어진 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 하부 얼라인 마크 및 상부 얼라인 마크의 조합으로 이루어진 제1 얼라인 마크를 이용하기 때문에, 제1 얼라인 마크의 전체 높이가 증가되고, 따라서, 상기 제1 얼라인 마크 위에 오버 코트층 및 컬럼 스페이서층이 형성되어 있다 하더라도 상기 제1 얼라인 마크의 경사진 단부 영역에서의 경사도가 크게 줄어들지 않게 된다. 결국, 동축 조명을 이용하여 상기 얼라인 마크를 인식할 때 상기 얼라인 마크가 선명하게 되는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 1b는 종래의 일 실시예에 따른 상부 기판의 개략적인 평면도이다.
도 2a는 종래의 다른 실시예에 따른 상부 기판의 개략적인 평면도이고, 도 2b는 도 2a에서 얼라인 마크가 형성된 영역의 개략적인 단면도이고, 도 2c는 도 2b에 도시한 얼라인 마크를 동축 조명을 이용하여 인식한 형상을 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 제1 기판(100)의 개략적인 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 I-I라인의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 조명의 개념도이다.
도 5는 도 3b에 도시한 제1 얼라인 마크(161)를 동축 조명을 이용하여 인식한 형상을 도시한 것이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치용 제1 기판(100)의 개략적인 평면도이고, 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 제1 기판(100)의 개략적인 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 I-I라인의 단면도이다.

도 3a에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 제1 기판(100) 상에는 제1 컬러 필터(140a), 제2 컬러 필터(140b), 및 제3 컬러 필터(140c)가 형성되어 있다.

상기 제1 컬러 필터(140a)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 어느 하나의 컬러 필터로 이루어지고, 상기 제2 컬러 필터(140b)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 다른 하나의 컬러 필터로 이루어지고, 상기 제3 컬러 필터(140c)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 나머지 하나의 컬러 필터로 이루어질 수 있다.

상기 제1 컬러 필터(140a), 제2 컬러 필터(140b), 및 제3 컬러 필터(140c)는 도시된 바와 같이 서로 접하도록 형성될 수도 있지만, 측면에서 서로 오버랩되도록 형성될 수도 있고, 경우에 따라서 서로 이격되도록 형성될 수도 있다.

상기 제1 컬러 필터(140a), 제2 컬러 필터(140b), 및 제3 컬러 필터(140c)의 형성 위치는 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다. 또한, 상기 제1 컬러 필터(140a), 제2 컬러 필터(140b), 및 제3 컬러 필터(140c) 이외에 제4 컬러 필터가 추가로 형성될 수도 있다.

상기 제1 컬러 필터(140a), 제2 컬러 필터(140b), 및 제3 컬러 필터(140c)가 형성된 영역은 화상을 디스플레이하는 액티브(active) 영역에 해당한다. 이와 같은 액티브 영역의 주변 영역에는 제1 얼라인 마크(161)가 형성되어 있다.

상기 제1 얼라인 마크(161)는 도시된 바와 같이 ＋자 형상으로 이루어질 수도 있지만, ×자 형상으로 이루어질 수도 있고, 그 외에 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 상기 제1 얼라인 마크(161)의 구체적인 구성에 대해서는 그 단면을 도시한 도 3b를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3b에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100) 상에는 제1 얼라인 마크(161)가 형성되어 있고, 상기 제1 얼라인 마크(161) 상에 오버 코트층(170)이 형성되어 있고, 상기 오버 코트층(170) 상에 컬럼 스페이서층(180)이 형성된다.

상기 제1 얼라인 마크(161)는 하부 얼라인 마크(161a) 및 상부 얼라인 마크(161b)를 포함하여 이루어진다.

상기 하부 얼라인 마크(161a)는 전술한 제1 컬러 필터(140a)와 동시에 형성된다. 즉, 상기 하부 얼라인 마크(161a)는 상기 제1 컬러 필터(140a)와 동일한 재료로 형성된다. 여기서, 상기 제1 컬러 필터(140a)는 제조 공정상으로 상기 제2 컬러 필터(140b) 및 제3 컬러 필터(140c)보다 먼저 형성된 것이다.

상기 상부 얼라인 마크(161b)는 상기 하부 얼라인 마크(161a) 상에 형성되는 것으로서, 전술한 제2 컬러 필터(140b) 또는 제3 컬러 필터(140c)와 동시에 형성된다. 즉, 상기 상부 얼라인 마크(161b)는 상기 제2 컬러 필터(140b) 또는 제3 컬러 필터(140c)와 동일한 재료로 형성된다. 여기서, 상기 제2 컬러 필터(140b)는 제조 공정상으로 상기 제3 컬러 필터(140b)보다 먼저 형성된 것이다.

상기 하부 얼라인 마크(161a)와 상기 상부 얼라인 마크(161b)의 폭은 동일한 것이 바람직하지만, 공정상 어느 정도의 오차 범위를 가질 수 있다.

상기 오버 코트층(170)은 상기 제1 얼라인 마크(161) 상에 형성된다.

상기 컬럼 스페이서층(180)은 마스크를 이용한 패터닝 공정에 의해서 최종적으로는 컬럼 스페이서 패턴으로 형성되며, 이와 같은 패터닝 공정시 상기 제1 기판(100) 상에 형성된 제1 얼라인 마크(161)와 상기 마스크에 형성된 얼라인 마크를 일치시켜 마스크에 대한 얼라인 공정을 수행하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 제1 얼라인 마크(161)의 형상은 동축 조명을 이용하여 인식할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 조명(200)의 개념도이다.

도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 조명(200)은 광원(210), 반사경(220), 렌즈(230), 및 카메라(240)를 포함하여 이루어진다.

상기 광원(210)에서 방출된 광은 상기 반사경(220)에서 반사된 후 상기 렌즈(230)를 통과하여 대상물(W)을 향하여 수직으로 입사하게 된다.

이때, 상기 대상물(W)의 표면 상태에 따라서, 상기 입사된 광이 상기 대상물(W)에서 반사된 후 상기 렌즈(230)를 통과하여 상기 카메라(240)에서 인식될 수도 있고, 상기 입사된 광이 상기 대상물(W)에서 반사되지 않거나 또는 반사된다 하더라도 상기 카메라(240) 주변으로 반사되어 상기 카메라(240)에서 인식하지 못하게 될 수도 있다.

이와 같이, 상기 대상물(W)을 향하여 수직으로 입사된 광이 상기 카메라(240)에서 인식될 경우에는 화이트로 표시되고, 상기 대상물(W)을 향하여 수직으로 입사된 광이 상기 카메라(240)에서 인식되지 못할 경우에는 블랙으로 표시되어, 결국, 화이트와 블랙의 조합에 의해서 상기 대상물(W)의 형상을 인식하게 된다.

이와 같은 동축 조명(200)을 이용하여 도 3b에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 얼라인 마크(161)의 형상을 인식하는 과정을 설명하면 아래와 같다.

도 3b에 따른 구조에서, 전술한 동축 조명을 이용하여 상기 제1 얼라인 마크(161) 위에 수직으로 광을 입사시키면, 상기 제1 얼라인 마크(161)의 수평한 중앙부 영역에서는 광이 수직으로 반사되므로 그 반사되는 광을 읽을 수 있게 되지만, 상기 제1 얼라인 마크(161)의 경사진 좌우 단부 영역에서는 광이 수직으로 반사되지 않게 되어 그 반사되는 광을 읽을 수 없게 된다.

따라서, 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사된 영역은 화이트로 표시되고, 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사되지 않는 영역은 블랙으로 표시된다.

도 5는 도 3b에 도시한 제1 얼라인 마크(161)를 동축 조명을 이용하여 인식한 형상을 도시한 것으로서, 도 5에서 알 수 있듯이, 동축 조명을 이용하여 인식한 형상은 블랙으로 표시되는 영역과 상기 블랙으로 표시되는 영역 내부에 화이트로 표시되는 영역이 있는데, 상기 블랙으로 표시되는 영역은, 전술한 도 3b에서 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사되지 않는 영역, 즉, 제1 얼라인 마크(161)의 경사진 좌우 단부에 해당하는 영역이고, 상기 화이트로 표시되는 영역은, 전술한 도 3b에서 수직으로 입사된 광이 수직으로 반사된 영역, 즉, 제1 얼라인 마크(161)의 수평한 중앙부에 해당하는 영역이다.

여기서, 상기 제1 얼라인 마크(161)는 하부 얼라인 마크(161a) 및 상부 얼라인 마크(161b)의 조합으로 이루어지기 때문에 상기 제1 얼라인 마크(161)의 전체 높이가 증가되고, 따라서, 상기 제1 얼라인 마크(161) 위에 비록 오버 코트층(170) 및 컬럼 스페이서층(180)이 형성되어 있다 하더라도 상기 제1 얼라인 마크(161)의 경사진 단부 영역에서의 경사도가 크게 줄어들지 않게 된다. 결국, 상기 경사진 영역에서 수직으로 반사되는 광이 줄어들어 상기 블랙으로 표시되는 영역이 선명하게 된다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치용 제1 기판(100)의 개략적인 평면도이고, 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 도 6a의 I-I라인의 단면에 해당하는 것이다. 도 6a 및 도 6b는 컬럼 스페이서 패턴(180a, 180b)이 완성된 상태를 도시한 것이다.

도 6a에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치용 제1 기판(100) 상에는 제1 컬러 필터(140a), 제2 컬러 필터(140b), 및 제3 컬러 필터(140c)가 형성되어 있다.

상기 제1 컬러 필터(140a), 상기 제2 컬러 필터(140b), 및 상기 제3 컬러 필터(140c)의 구체적인 구성은 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다. 상기 제1 컬러 필터(140a), 제2 컬러 필터(140b), 및 제3 컬러 필터(140c)가 형성된 영역은 화상을 디스플레이하는 액티브(active) 영역에 해당한다.

상기 제1 컬러 필터(140a), 상기 제2 컬러 필터(140b), 및 상기 제3 컬러 필터(140c)가 형성된 액티브 영역 주변의 더미 영역에는 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a)이 형성되어 있고, 상기 액티브 영역 내에는 제2 컬럼 스페이서 패턴(180b)이 형성되어 있다.

상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a)은 액정표시장치의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서(spacer)로 기능하는 것이 아니라 종래의 블랙 매트릭스와 같이 광이 누설되는 것을 차단하는 기능을 하는 것이다. 따라서, 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a)은 광이 투과하지 못하는 재료로 이루어져 있다.

상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(180b)은 액정표시장치의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서(spacer)로 기능하는 것이다.

상기 컬럼 스페이서 패턴(180a, 180b), 특히, 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a)의 주변 영역에는 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)가 형성되어 있다.

상기 제1 얼라인 마크(161) 및 상기 제2 얼라인 마크(162)는 서로 소정 거리를 두고 이격 형성되어 있다. 이와 같은 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)의 구체적인 구성에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)는 도시된 바와 같이 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a)의 주변 영역에 형성되어 있는데, 이와 같은 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)는 최종적으로는 스크라이빙에 의해 제거됨으로써 최종 제품에는 포함되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)는 스크라이빙 라인의 외곽부에 형성됨으로써, 스크라이빙 공정에 의해 제거될 수 있다.

다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라서, 상기 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)가 최종 제품에 포함될 수도 있다. 이 경우에, 상기 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)가 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a)의 주변 영역에 형성되지 않고, 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a) 영역에 형성될 수 있다.

상기 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)는 도시된 바와 같이 상기 제1 기판(100)의 상측 및 하측 중앙에 형성될 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 기판(100)의 모서리에 형성될 수도 있다. 얼라인 공정의 정확성을 위해서 상기 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)는 각각 2개 이상 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162) 사이의 배치 모습도 다양하게 변경될 수 있다.

도 6b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 제1 기판(100), 제2 기판(300), 및 상기 양 기판(100, 300) 사이에 형성된 액정층(400)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1 기판(100) 상에는 제1 컬러 필터(140a), 제2 컬러 필터(140b), 및 제3 컬러 필터(140c)가 형성되어 있다. 또한, 상기 제1 내지 제3 컬러 필터(140a, 140b, 140c)의 주변 영역에는 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)가 형성되어 있다.

상기 제1 얼라인 마크(161)는 전술한 바와 같이 하부 얼라인 마크(161a) 및 상부 얼라인 마크(161b)의 조합과 같은 다층의 구조로 이루어지는 반면에, 상기 제2 얼라인 마크(162)는 다층의 구조로 이루어지지 않고 단층의 구조로 이루어진다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1 얼라인 마크(161)는 상기 컬럼 스페이서 패턴(180a, 180b)을 형성할 때 이용되는 것으로서, 전술한 바와 같이 동축 조명을 이용하여 얼라인 공정을 수행할 때 선명한 형상을 얻어야 하므로 다층의 구조로 이루어진다.

그에 반하여, 상기 제2 얼라인 마크(162)는 상기 컬럼 스페이서 패턴(180a, 180b)을 형성할 때 이용되는 것이 아니라 상기 제2 컬러 필터(140b) 또는 제3 컬러 필터(140c)를 형성할 때 이용되는 것으로서, 비록 단층의 구조로 이루어져도 얼라인 공정을 수행할 때 선명한 형상을 얻을 수 있다.

즉, 전술한 도 3b에서 알 수 있듯이, 컬럼 스페이서 패턴(180a, 180b)을 형성할 때에는 오버 코트층(170) 및 컬럼 스페이서층(180)에 의해서 얼라인 마크의 좌우 단부 영역에서 경사도가 줄어들어 얼라인 마크가 선명하지 못하게 될 수 있지만, 제2 컬러 필터(140b) 또는 제3 컬러 필터(140c)를 형성할 때에는 아직 오버 코트층(170) 및 컬럼 스페이서층(180)이 형성되지 않은 상태이므로 그들에 의해 경사도가 줄어드는 문제가 생기지 않게 되며, 따라서, 상기 제2 얼라인 마크(162)가 단층의 구조로 이루어져 있어도 선명한 형상을 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 제1 얼라인 마크(161)를 구성하는 하부 얼라인 마크(161a)는 상기 제1 컬러 필터(140a)와 동시에 형성되어 상기 제1 컬러 필터(140a)와 동일한 재료로 형성되며, 상기 제1 얼라인 마크(161)를 구성하는 상부 얼라인 마크(161b)는 상기 제2 컬러 필터(140b) 또는 제3 컬러 필터(140c)와 동시에 형성되어 상기 제2 컬러 필터(140b) 또는 제3 컬러 필터(140c)와 동일한 재료로 형성된다.

또한, 상기 제2 얼라인 마크(162)는 상기 제1 컬러 필터(140a)와 동시에 형성되어 상기 제1 컬러 필터(140a)와 동일한 재료로 형성된다.

이와 같은, 상기 제1 얼라인 마크(161) 및 제2 얼라인 마크(162)의 기능에 대해서는 후술하는 제조 공정을 참조하면 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

상기 제1 내지 제3 컬러 필터(140a, 140b, 140c) 및 제1 내지 제2 얼라인 마크(161, 162) 상에는 오버 코트층(170)이 형성되어 있고, 상기 오버 코트층(170) 상에는 제1 및 제2 컬럼 스페이서 패턴(180a, 180b)이 형성되어 있다.

상기 컬럼 스페이서 패턴(180a, 180b)은 상기 제1 내지 제3 컬러 필터(140a, 140b, 140c) 영역 주변 영역에 형성되는 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a) 및 상기 제1 내지 제3 컬러 필터(140a, 140b, 140c) 영역 내에 형성되는 제2 컬럼 스페이서 패턴(180b)으로 이루어진다.

또한, 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a)의 주변 영역에 상기 제1 및 제2 얼라인 마크(161, 162)가 형성되며, 이와 같은 제1 및 제2 얼라인 마크(161, 162)는 스크라이빙 공정에 의해 제거될 수 있다.

상기 제2 기판(300) 상에는 도시하지는 않았지만, 서로 교차 배열되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인과 데이터 라인, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 형성되어 스위칭 소자로서 기능하는 박막 트랜지스터, 상기 화소 영역에 형성되는 화소 전극, 및 상기 화소 전극과 함께 상기 액정층(400)을 구동하는 공통 전극을 포함하여 이루어진다.

상기 제2 기판(300)을 구성하는 각각의 구성은 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경형성될 수 있다.

도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.

우선, 도 7a에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100) 상에 제1 컬러 필터(140a), 제1 얼라인 마크를 구성하는 하부 얼라인 마크(161a), 및 제2 얼라인 마크(162)를 형성한다.

상기 하부 얼라인 마크(161a) 및 제2 얼라인 마크(162)는 상기 제1 컬러 필터(140a)와 동일한 재료로 이루어진다.

다음, 도 7b에서 알 수 있듯이, 상기 제1 기판(100) 상에 제2 컬러 필터(140b) 및 제1 얼라인 마크를 구성하는 상부 얼라인 마크(161b)를 형성한다.

상기 상부 얼라인 마크(161b)는 상기 하부 얼라인 마크(161a) 상에 형성하며, 따라서, 상기 하부 얼라인 마크(161a)와 상부 얼라인 마크(161b)로 이루어진 제1 얼라인 마크(161)가 완성된다.

상기 상부 얼라인 마크(161b)는 상기 제2 컬러 필터(140b)와 동일한 재료로 이루어진다.

여기서, 상기 제2 컬러 필터(140b) 및 제1 얼라인 마크를 구성하는 상부 얼라인 마크(161b)를 형성하는 공정은 상기 제2 얼라인 마크(162)를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행할 수 있으며, 이와 같은 얼라인 공정은 동축 조명을 이용하여 수행할 수 있다.

다음, 도 7c에서 알 수 있듯이, 상기 제1 기판(100) 상에 제3 컬러 필터(140c)를 형성한다.

상기 제3 컬러 필터(140c)를 형성하는 공정은 상기 제1 얼라인 마크(161)를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행할 수도 있고, 상기 제2 얼라인 마크(162)를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행할 수도 있다. 이와 같은 얼라인 공정은 동축 조명을 이용하여 수행할 수 있다.

다음, 도 7d에서 알 수 있듯이, 상기 제1 내지 제3 컬러 필터(140a, 140b, 140c), 및 제1 내지 제2 얼라인 마크(161, 162)를 포함한 기판 전체 면에 오버 코트층(170)을 형성한다.

다음, 도 7e에서 알 수 있듯이, 상기 오버 코트층(170) 상에 컬럼 스페이서층(180)을 형성한다.

다음, 도 7f에서 알 수 있듯이, 상기 컬럼 스페이서층(180)을 패터닝하여 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a) 및 제2 컬러 스페이서 패턴(180b)을 형성한다.

상기 컬럼 스페이서층(180)을 패터닝하는 공정은 상기 제1 얼라인 마크(161)를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행할 수 있으며, 상기 얼라인 공정은 동축 조명을 이용하여 수행할 수 있다.

상기 컬럼 스페이서층(180)의 패터닝 공정은 하프톤 마스크를 이용하여 수행할 수 있다.

다음, 도 7g에서 알 수 있듯이, 액정층(400)을 사이에 두고 상기 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 합착한다.

상기 제2 기판(300) 상에는 전술한 바와 같이, 게이트 라인과 데이터 라인, 박막 트랜지스터, 화소 전극, 및 공통 전극이 형성되어 있다.

상기 액정층(400)을 사이에 두고 상기 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 합착하는 공정은 당업계에 공지된 진공주입법 또는 액정적하법을 이용하여 수행할 수 있다.

한편, 도시하지는 않았지만, 상기 합착 공정 이후에 상기 합착 기판을 셀 단위로 분리하는 스크라이빙 공정을 추가로 수행할 수 있으며, 이와 같은 스크라이빙 공정에 의해서 상기 얼라인 마크(160)가 제거될 수 있다.

도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.

우선, 도 8a에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100) 상에 제1 컬러 필터(140a), 제1 얼라인 마크를 구성하는 하부 얼라인 마크(161a), 및 제2 얼라인 마크(162)를 형성한다.

상기 하부 얼라인 마크(161a) 및 제2 얼라인 마크(162)는 상기 제1 컬러 필터(140a)와 동일한 재료로 이루어진다.

다음, 도 8b에서 알 수 있듯이, 상기 제1 기판(100) 상에 제2 컬러 필터(140b)를 형성한다.

여기서, 상기 제2 컬러 필터(140b)를 형성하는 공정은 상기 하부 얼라인 마크(161a) 또는 제2 얼라인 마크(162)를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행할 수 있으며, 이와 같은 얼라인 공정은 동축 조명을 이용하여 수행할 수 있다.

다음, 도 8c에서 알 수 있듯이, 상기 제1 기판(100) 상에 제3 컬러 필터(140c) 및 제1 얼라인 마크를 구성하는 상부 얼라인 마크(161b)를 형성한다.

상기 상부 얼라인 마크(161b)는 상기 하부 얼라인 마크(161a) 상에 형성하며, 따라서, 상기 하부 얼라인 마크(161a)와 상부 얼라인 마크(161b)로 이루어진 제1 얼라인 마크(161)가 완성된다.

상기 상부 얼라인 마크(161b)는 상기 제3 컬러 필터(140c)와 동일한 재료로 이루어진다.

상기 제3 컬러 필터(140c) 및 상부 얼라인 마크(161b)를 형성하는 공정은 상기 제2 얼라인 마크(162)를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행할 수도 있으며, 이와 같은 얼라인 공정은 동축 조명을 이용하여 수행할 수 있다.

다음, 도 8d에서 알 수 있듯이, 상기 제1 내지 제3 컬러 필터(140a, 140b, 140c), 및 제1 내지 제2 얼라인 마크(161, 162)를 포함한 기판 전체 면에 오버 코트층(170)을 형성한다.

다음, 도 8e에서 알 수 있듯이, 상기 오버 코트층(170) 상에 컬럼 스페이서층(180)을 형성한다.

다음, 도 8f에서 알 수 있듯이, 상기 컬럼 스페이서층(180)을 패터닝하여 제1 컬럼 스페이서 패턴(180a) 및 제2 컬러 스페이서 패턴(180b)을 형성한다.

상기 컬럼 스페이서층(180)을 패터닝하는 공정은 상기 제1 얼라인 마크(161)를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행할 수 있으며, 상기 얼라인 공정은 동축 조명을 이용하여 수행할 수 있다.

상기 컬럼 스페이서층(180)의 패터닝 공정은 하프톤 마스크를 이용하여 수행할 수 있다.

다음, 도 8g에서 알 수 있듯이, 액정층(400)을 사이에 두고 상기 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 합착한다. 이 공정은 전술한 바와 동일하므로, 반복 설명은 생략하기로 한다.

100: 제1 기판 140a, 140b, 140c: 제1, 제2, 제3 컬러 필터
161: 제1 얼라인 마크 161a: 하부 얼라인 마크
161b: 상부 얼라인 마크 162: 제2 얼라인 마크
170: 오버 코트층 180a, 180b: 제1, 제2 컬럼 스페이서 패턴
180: 컬럼 스페이서층 200: 동축 조명
300: 제2 기판 400: 액정층

Claims (10)

1. 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판;
   상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층;
   상기 제1 기판 상에 형성되며, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터를 포함하여 이루어진 컬러 필터;
   상기 컬러 필터의 주변 영역에 형성된 제1 얼라인 마크; 및
   상기 컬러 필터 상에 형성된 오버 코트층을 포함하고,
   상기 제1 얼라인 마크는 하부 얼라인 마크 및 상기 하부 얼라인 마크 상에 형성된 상부 얼라인 마크를 포함하고,
   상기 하부 얼라인 마크의 중앙부 영역에 상기 상부 얼라인 마크의 경사진 좌우 단부 영역이 위치하여, 상기 제1 얼라인 마크는 사다리꼴 형태의 단면을 가지고,
   상기 오버 코트층은 상기 제 1 얼라인 마크와 중첩되는 영역에서 사다리꼴 형태의 단면을 가지며,
   상기 제 1 얼라인 마크의 수평한 중앙부 영역에서는 광이 수직으로 반사되고,
   상기 제 1 얼라인 마크의 경사진 좌우 단부 영역에서는 광이 수직으로 반사되지 않는, 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하부 얼라인 마크는 상기 제1 컬러 필터와 동일한 재료로 이루어지고, 상기 상부 얼라인 마크는 상기 제2 컬러 필터 또는 제3 컬러 필터와 동일한 재료로 이루어진, 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 컬러 필터의 주변 영역에 상기 제1 얼라인 마크와 소정 거리를 두고 이격된 제2 얼라인 마크가 추가로 형성된, 액정표시장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 얼라인 마크는 상기 제1 컬러 필터와 동일한 재료로 이루어진, 액정표시장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 오버 코트층 상에 형성된 광이 투과하지 못하는 재료로 이루어진 컬럼 스페이서 패턴을 추가로 포함하여 이루어지며,
   상기 제1 얼라인 마크는 상기 컬럼 스페이서 패턴의 주변 영역에 형성된, 액정표시장치.
6. 제1 기판 상에 제1 컬러 필터, 제1 얼라인 마크를 구성하는 하부 얼라인 마크, 및 제2 얼라인 마크를 형성하는 공정;
   상기 제1 기판 상에 제2 컬러 필터를 형성하는 공정;
   상기 제1 얼라인 마크가 사다리꼴 형태의 단면을 가지도록, 상기 하부 얼라인 마크의 중앙부 영역 상에 상부 얼라인 마크의 경사진 좌우 단부 영역이 위치하게 상기 상부 얼라인 마크를 형성하는 공정;
   상기 제1 기판 상에 제3 컬러 필터를 형성하는 공정;
   상기 제1 기판 전체 면에, 상기 제 1 얼라인 마크와 중첩되는 영역에서 사다리꼴 형태의 단면을 가지는 오버 코트층을 형성하는 공정;
   상기 오버 코트층 상에 컬럼 스페이서층을 형성하는 공정;
   상기 컬럼 스페이서층을 패터닝하여 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및
   액정층을 사이에 두고 상기 제1 기판 및 제2 기판을 합착하는 공정을 포함하는, 액정표시장치의 제조방법.
7. 제1 기판 상에 제1 컬러 필터, 제1 얼라인 마크를 구성하는 하부 얼라인 마크, 및 제2 얼라인 마크를 형성하는 공정;
   상기 제1 기판 상에 제2 컬러 필터를 형성하는 공정;
   상기 제1 기판 상에 제3 컬러 필터를 형성하는 공정;
   상기 제1 얼라인 마크가 사다리꼴 형태의 단면을 가지도록, 상기 하부 얼라인 마크의 중앙부 영역 상에 상부 얼라인 마크의 경사진 좌우 단부 영역이 위치하게 상기 상부 얼라인 마크를 형성하는 공정;
   상기 제1 기판 전체 면에, 상기 제 1 얼라인 마크와 중첩되는 영역에서 사다리꼴 형태의 단면을 가지는 오버 코트층을 형성하는 공정;
   상기 오버 코트층 상에 컬럼 스페이서층을 형성하는 공정;
   상기 컬럼 스페이서층을 패터닝하여 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및
   액정층을 사이에 두고 상기 제1 기판 및 제2 기판을 합착하는 공정을 포함하는, 액정표시장치의 제조방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 컬럼 스페이서층을 패터닝하는 공정은, 상기 제1 얼라인 마크를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행하는, 액정표시장치의 제조방법.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 하부 얼라인 마크 상에 상부 얼라인 마크를 형성하는 공정은 상기 제2 얼라인 마크를 이용하여 얼라인 공정을 수행한 후 진행하는, 액정표시장치의 제조방법.
10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 합착 공정 이후에 합착 기판을 셀 단위로 분리하는 스크라이빙 공정을 추가로 수행하고, 상기 스크라이빙 공정에 의해서 상기 제1 얼라인 마크 및 제2 얼라인 마크가 제거되는, 액정표시장치의 제조방법.

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