KR102044444B1 - Liquid crystal display device and manufacturing method the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 4컬러(RGBW) 픽셀 구조에서 눌림 스페이서의 눌림 갭을 확보함과 아울러, 화이트(W) 픽셀의 단차를 개선시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 픽셀 영역에 4컬러 픽셀들이 매트릭스 형태로 형성되고, 컬럼 스페이서 영역에 눌림 스페이서 및 갭 스페이서가 형성되어 컬러 화상을 표시하는 액정 표시장치에 있어서, 제1 베이스 기판의 박막 트랜지스터 상에 형성되어 상기 제1 기판을 평탄화시키는 평탄화 레이어; 제2 베이스 기판 상에 형성되어 복수의 픽셀의 개구 영역을 정의하는 블랙 매트릭스; 상기 복수의 픽셀 중 컬러 화상을 표시하기 위한 픽셀들에 대응되도록 상기 제2 베이스 기판 상에 형성된 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터; 상기 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 형성하기 위한 컬러 안료들 중 적어도 2개의 컬러 안료가 상기 컬럼 스페이서 영역에 중첩되어 형성된 컬러 안료층; 상기 복수의 픽셀 중 화상의 휘도를 높이기 위한 화이트 픽셀에 형성됨과 아울러, 상기 컬러 안료층 상에 형성되는 화이트 필터; 상기 컬러 안료층 상의 화이트 필터 상부에 서로 다른 높이를 가지도록 형성된 눌림 스페이서 및 갭 스페이서;를 포함하고, 상기 갭 스페이서는 상기 평탄화 레이어와 접하여 셀 갭을 형성시키고, 상기 눌림 스페이서는 상기 갭 스페이서보다 낮은 높이로 형성되어 눌림 갭을 형성시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, which can secure a pressing gap of a pressing spacer in a four-color (RGBW) pixel structure and can improve a step of a white (W) pixel.
A liquid crystal display according to an embodiment of the present invention is a liquid crystal display in which four color pixels are formed in a matrix form in a pixel region, and a depression spacer and a gap spacer are formed in a column spacer region to display a color image. A planarization layer formed on the thin film transistor of the substrate to planarize the first substrate; A black matrix formed on the second base substrate to define opening regions of the plurality of pixels; A red color filter, a green color filter, and a blue color filter formed on the second base substrate so as to correspond to pixels for displaying a color image among the plurality of pixels; A color pigment layer formed by overlapping at least two color pigments among the color pigments for forming the red color filter, the green color filter, and the blue color filter in the column spacer region; A white filter formed on a white pixel for increasing brightness of an image among the plurality of pixels and formed on the color pigment layer; And a spacer spacer and a gap spacer formed to have different heights on the white filter on the color pigment layer, wherein the gap spacer contacts the planarization layer to form a cell gap, and the spacer spacer is lower than the gap spacer. It is formed to a height to form a pressing gap.

Description

액정 표시장치와 이의 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}Liquid crystal display and its manufacturing method {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 4컬러(RGBW) 픽셀 구조에서 눌림 스페이서의 눌림 갭을 확보함과 아울러, 화이트 픽셀(white pixel)의 단차를 개선시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which secures a pressing gap of a pressing spacer in a four-color (RGBW) pixel structure and improves a step of white pixels. It is about.

평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 유기발광 다이오드 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device) 개발되었다.The flat panel display includes a liquid crystal display device, a plasma display panel, a field emission display device, and an organic light emitting diode display device (OLED). Developed.

이러한, 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치(LCD)는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점이 있어 TV 및 휴대용 기기의 디스플레이 소자로 적합하며 현재 가장 널리 이용되고 있다.Among such flat panel displays, liquid crystal displays (LCDs) have the advantages of development of mass production technology, ease of driving means, low power consumption, high definition and large screen, and are suitable as display elements of TVs and portable devices. have.

액정 표시장치는 외부로부터 입력된 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하고, 데이터 전압에 따라 복수의 픽셀(pixel)의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시하게 된다.The liquid crystal display converts an image signal input from the outside into a data voltage and adjusts the transmittance of light passing through the liquid crystal layer of a plurality of pixels according to the data voltage to display an image according to the image signal.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1은 TFT 어레이 기판에 형성된 TFT의 단차를 이용하여 셀 갭을 확보하는 액정 표시장치의 단면을 도시하고 있다.1 is a view schematically showing a liquid crystal display according to the prior art. Fig. 1 shows a cross section of a liquid crystal display device which secures a cell gap by using a step of TFT formed on a TFT array substrate.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 TFT 어레이 기판(10), 컬러필터 어레이 기판(20) 및 상기 TFT 어레이 기판(10)과 컬러필터 어레이 기판(20) 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal display according to the related art includes a TFT array substrate 10, a color filter array substrate 20, and a liquid crystal layer formed between the TFT array substrate 10 and the color filter array substrate 20. Not shown).

TFT 어레이 기판(10)은 베이스 기판(12)과 TFT 어레이 레이어(14)를 포함한다.The TFT array substrate 10 includes a base substrate 12 and a TFT array layer 14.

도면에는 도시하지 않았지만, TFT 어레이 레이어(14)에는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 상호 교차하도록 형성되어 복수의 픽셀이 정의되고, 복수의 픽셀에는 구동소자인 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 형성되어 있다.Although not shown in the drawing, a plurality of pixels are defined in the TFT array layer 14 so that data lines and gate lines intersect each other, and a thin film transistor (TFT), which is a driving element, is formed in the plurality of pixels. It is.

또한, TFT 어레이 기판(10)에는 데이터 라인들로부터 인가되는 데이터 전압을 픽셀에 공급하는 픽셀 전극이 형성되어 있다.In the TFT array substrate 10, a pixel electrode for supplying a data voltage applied from the data lines to the pixel is formed.

컬러필터 어레이 기판(20)은 컬러필터들(22) 및 블랙 매트릭스(21)를 포함한다. 컬러필터들(22)은 컬러 화상을 표시하기 위한 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 컬러 필터들(22)로 구성된다.The color filter array substrate 20 includes color filters 22 and a black matrix 21. The color filters 22 are composed of color filters 22 of red, green, and blue for displaying a color image.

최근에는 기존의 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 3컬러 픽셀에 화이트 픽셀을 추가하여 화상의 휘도를 높이고 있다. 이때, 화이트 픽셀에는 단차를 줄이기 위해 투명 재질의 레진이 도포되어 화이트 필터(23)가 형성된다.Recently, a white pixel is added to the existing three color pixels of red, green, and blue to increase the brightness of an image. In this case, a white filter 23 is formed by applying a resin of transparent material to reduce the step difference in the white pixel.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 TFT 어레이 기판(10)과 컬러필터 어레이 기판(20) 중 적어도 하나에는 액정 분자를 배향하기 위한 배향막(alignment layer)이 형성될 수 있다. 또한, 공통 전압(Vcom)을 픽셀에 공급하는 공통 전극은 TFT 어레이 기판(10) 또는 컬러필터 어레이 기판(20) 중 어느 하나에 형성될 수 있다.Although not illustrated, an alignment layer for aligning liquid crystal molecules may be formed on at least one of the TFT array substrate 10 and the color filter array substrate 20. In addition, the common electrode for supplying the common voltage Vcom to the pixel may be formed on either the TFT array substrate 10 or the color filter array substrate 20.

이러한 액정 표시장치는 화상을 표시하는 픽셀 영역과, TFT 어레이 기판(10)과 컬러필터 어레이 기판(20) 사이의 셀 갭(cell gap)을 유지시키기 위한 컬럼 스페이서 영역을 포함한다.Such a liquid crystal display includes a pixel region displaying an image and a column spacer region for maintaining a cell gap between the TFT array substrate 10 and the color filter array substrate 20.

TFT 어레이 기판(10)의 컬럼 스페이서 영역에는 TFT에 의한 단차를 이용하여 돌기(16)가 형성되어 있다.The projection 16 is formed in the column spacer region of the TFT array substrate 10 by using a step caused by the TFT.

그리고, 컬러필터 어레이 기판(20)의 컬럼 스페이서 영역에는 픽셀 영역의 컬러필터를 형성할 때 컬러필터의 컬러 안료층이 함께 형성되고, 상기 컬러필터 안료층 상에 셀 갭을 유지시키기 위한 복수의 컬럼 스페이서(25, column spacer)가 형성되어 있다.In the column spacer region of the color filter array substrate 20, a color pigment layer of the color filter is formed together when the color filter of the pixel region is formed, and a plurality of columns for maintaining a cell gap on the color filter pigment layer. A spacer 25 is formed.

이때, 돌기(16)는 0.6um의 높이로 형성되고, 복수의 컬럼 스페이서(25)는 2.2um의 높이로 형성되어 TFT 어레이 기판(10)과 컬러필터 어레이 기판(20) 사이는 2.8um의 셀 갭을 가지게 된다.In this case, the protrusion 16 is formed to have a height of 0.6 μm, and the plurality of column spacers 25 are formed to have a height of 2.2 μm so that a cell having a thickness of 2.8 μm is between the TFT array substrate 10 and the color filter array substrate 20. You have a gap.

복수의 컬럼 스페이서(25) 중에서 돌기(16)와 컨택되는 컬럼 스페이서는 TFT 어레이 기판(10)과 컬러필터 어레이 기판(20) 사이의 셀 갭을 유지시키는 갭 스페이서가 된다.The column spacer which contacts the protrusion 16 among the plurality of column spacers 25 becomes a gap spacer for maintaining the cell gap between the TFT array substrate 10 and the color filter array substrate 20.

그리고, 상기 갭 스페이서를 제외한 나머지 스페이서들은 돌기(16)와 컨택되지 않음으로, TFT 어레이 기판(10)과의 사이에 0.6um의 눌림 갭(△H)을 가지는 눌림 스페이서가 된다.The remaining spacers other than the gap spacers are not in contact with the protrusions 16, and thus, the spacers are pressed spacers having a pressing gap ΔH of 0.6 um between the TFT array substrate 10.

상술한 컬럼 스페이서(25)는 풀톤 영역(32), 하프톤 영역(34) 및 차광 영역(36)을 가지는 하프톤 마스크(30)를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 컬러필터 어레이 기판(20) 상에 형성된다. 이때, 컬럼 스페이서 영역에는 풀톤 영역(32)을 이용하여 복수의 컬럼 스페이서(25)가 동일한 높이를 가지도록 형성된다.The column spacer 25 may include a color filter array substrate through a photolithography process and an etching process using the halftone mask 30 having the fulltone region 32, the halftone region 34, and the light shielding region 36. 20) is formed on. In this case, the plurality of column spacers 25 are formed in the column spacer region using the Fulton region 32 to have the same height.

그리고, 픽셀 영역 중에서 화이트 픽셀 영역에는 하프톤 마스크(30)의 하프톤 영역(34)을 이용하여 컬럼 스페이서(25)가 형성될 때 도포된 레진(24)의 일부만을 제거하여 화이트 픽셀 영역의 단차가 0.1um 수준이 되도록 한다.In addition, when the column spacer 25 is formed using the halftone region 34 of the halftone mask 30 in the white pixel region, only a part of the resin 24 applied is removed to remove the step of the white pixel region. Make 0.1um level.

도 1과 같은 구성을 가지는 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 TFT 어레이 기판(10) 상에 형성된 돌기(16) 및 컬러필터 어레이 기판(20) 상에 형성된 컬럼 스페이서(25)를 이용하여 셀 갭을 유지시키고, 눌림 갭(△H)을 확보한다.The liquid crystal display according to the related art having the configuration as shown in FIG. 1 uses a protrusion 16 formed on the TFT array substrate 10 and a column spacer 25 formed on the color filter array substrate 20 to form a cell gap. Hold | maintained and the pressing gap (DELTA) H is ensured.

그러나, TFT의 형성에 따른 단차로 인해 돌기(16)가 형성된 영역에 빛 샘이 발생되는 문제점이 있다. 이때, 블랙 매트릭스(21)의 면적을 넓혀 빛 샘의 문제점을 개선할 수 있으나, 블랙 매트릭스(21)의 면적이 넓어짐으로 인해 개구율이 감소하는 다른 문제점이 발생하게 된다.However, there is a problem in that light leakage occurs in the region where the projections 16 are formed due to the step due to the formation of the TFT. In this case, although the problem of light leakage may be improved by increasing the area of the black matrix 21, another problem of decreasing the aperture ratio may occur due to the increase of the area of the black matrix 21.

상술한 바와 같이, TFT 형성에 따른 단차로 인한 문제점을 개선하고자 TFT 어레이 기판(10)의 TFT 어레이 레이어(14) 상에 포토 아크릴(photo acrylic)로 평탄화 레이어를 형성하여 TFT 어레이 기판(10)을 평탄화 시킬 수 있다.As described above, the TFT array substrate 10 is formed by forming a planarization layer with photo acrylic on the TFT array layer 14 of the TFT array substrate 10 in order to improve the problems caused by the step due to the TFT formation. Can be flattened.

그러나, 종래 기술과 같이 하프톤 마스크(30)를 이용하여 컬럼 스페이서(25)를 형성하면, 모든 컬럼 스페이서(25)가 동일한 높이로 형성되게 된다. 또한, 상기 평탄화 레이어로 TFT 어레이 기판(10)에 돌기가 없기 때문에 모든 컬럼 스페이서(25)들이 갭 스페이서로 형성되어 눌림 갭(△H)을 확보하지 못하는 문제점이 있다.However, when the column spacers 25 are formed using the halftone mask 30 as in the related art, all the column spacers 25 are formed at the same height. In addition, since there is no protrusion on the TFT array substrate 10 as the planarization layer, all the column spacers 25 are formed as gap spacers, and thus there is a problem in that the pressing gap ΔH cannot be secured.

이와 같이, 눌림 갭(△H)을 확보하지 못하면 표시 화면에 터치(touch) 불량이 발생되고, 표시 화면을 쓸어 내리는 경우 쓸어 내린 부위의 휘도가 불균일하게 되어 화면에 얼룩이 발생되는 문제점이 있다.As described above, when the pressing gap ΔH is not secured, a touch defect occurs on the display screen, and when the display screen is wiped down, the luminance of the swiped portion becomes uneven, resulting in unevenness of the screen.

또한, 눌림 갭(△H)이 확보되지 않으면 표시 화면을 일정한 압력으로 누르는 경우에 TFT 어레이 기판(10) 및 컬러필터 어레이 기판(20)이 변형되어 표시 품질이 낮아지는 또 다른 문제점이 있다.In addition, when the pressing gap ΔH is not secured, when the display screen is pressed at a constant pressure, the TFT array substrate 10 and the color filter array substrate 20 may be deformed, thereby lowering display quality.

컬럼 스페이서(25)들의 높이를 상이하게 형성하기 위해서는 2개 이상의 마스크를 이용한 제조공정을 수행하여야 함으로, 이로 인해 제조효율이 낮아지고 제조비용을 증가되는 문제점이 있다.In order to form the height of the column spacers 25 differently, a manufacturing process using two or more masks must be performed, which causes a problem in that manufacturing efficiency is lowered and manufacturing cost is increased.

다른 방법으로, 컬럼 스페이서를 형성하기 위한 레진(24)의 두께를 증가시키고, 하프톤 마스크를 컬럼 스페이서(25)의 제조공정에 적용하여 눌림 갭(△H)을 확보할 수 있다.Alternatively, the thickness of the resin 24 for forming the column spacer may be increased, and a halftone mask may be applied to the manufacturing process of the column spacer 25 to secure the pressing gap ΔH.

그러나, 컬럼 스페이서 영역뿐만 아니라 픽셀 영역의 화이트 픽셀 영역에도 컬럼 스페이서를 형성하기 위한 레진(24)이 두껍게 도포됨으로 인해 화이트 픽셀의 단차가 증가되는 문제점이 발생된다.However, the thickness of the white pixel is increased because the resin 24 for forming the column spacer is thickly applied not only to the column spacer region but also to the white pixel region of the pixel region.

갭 스페이서와 눌림 스페이서를 서로 다른 높이로 형성하고, 화이트 단차를 개선시키기 위해서는 별도의 제조공정이 수행되어야 함으로 이로 인해 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.In order to form the gap spacer and the pressing spacer at different heights and to improve the white step, a separate manufacturing process has to be performed, thereby increasing the manufacturing cost.

또한, 화이트 픽셀의 단차가 기존의 0.1um에서 0.5um로 증가되면 화이트 픽셀이 광 투과율이 기존 대비 5% 정도 저하되어 화이트 픽셀의 휘도 향상 효과가 낮아지는 또 다른 문제점이 있다.In addition, when the step height of the white pixel is increased from the existing 0.1um to 0.5um, there is another problem that the light transmittance of the white pixel is reduced by about 5% compared to the existing, thereby lowering the luminance improvement effect of the white pixel.

화상의 휘도를 높이기 위해서는 백라이트에서 액정 패널에 공급되는 휘도를 증가시키거나 소스 드라이버 IC에서 픽셀에 공급되는 데이터 전압 높여야 함으로 이에 따른 소비전력이 증가하는 또 다른 문제점이 있다.In order to increase the luminance of an image, the luminance supplied to the liquid crystal panel in the backlight must be increased or the data voltage supplied to the pixel in the source driver IC must be increased, thereby increasing power consumption.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 4컬러(RGBW) 픽셀 구조에서 눌림 스페이서의 눌림 갭 및 갭 스페이서의 셀 갭을 확보할 수 있는 액정 표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can secure a pressing gap of a pressing spacer and a cell gap of a gap spacer in a four-color (RGBW) pixel structure. do.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 4컬러(RGBW) 픽셀 구조에서, 화이트(W) 픽셀의 단차를 개선시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and a technical object of the present invention is to provide a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, which can improve a step of a white (W) pixel in a four-color (RGBW) pixel structure.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 불량 및 눌림 불량 발생을 방지하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, which can improve display quality by preventing occurrence of touch failure and depression.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화이트 픽셀의 단차를 0.1um 수준으로 형성하여 화이트 픽셀이 광 투과율 저하를 방지할 수 있는 액정 표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, in which a step of forming a white pixel at a level of 0.1 μm prevents a white pixel from decreasing a light transmittance.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 갭 스페이서와 눌림 스페이서를 형성하는 제조공정 및 화이트 픽셀의 단차를 개선하기 위한 제조공정에 따른 비용을 절감시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can reduce the cost of the manufacturing process for forming the gap spacer and the pressing spacer and the manufacturing process for improving the step of the white pixel. It is technical problem to do.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화이트 픽셀의 광 투과율을 높여 백라이트의 구동에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, which can reduce power consumption caused by driving a backlight by increasing light transmittance of a white pixel.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical task of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or from such description and description will be clearly understood by those skilled in the art.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 픽셀 영역에 4컬러 픽셀들이 매트릭스 형태로 형성되고, 컬럼 스페이서 영역에 눌림 스페이서 및 갭 스페이서가 형성되어 컬러 화상을 표시하는 액정 표시장치에 있어서, 제1 베이스 기판의 박막 트랜지스터 상에 형성되어 상기 제1 기판을 평탄화시키는 평탄화 레이어; 제2 베이스 기판 상에 형성되어 복수의 픽셀의 개구 영역을 정의하는 블랙 매트릭스; 상기 복수의 픽셀 중 컬러 화상을 표시하기 위한 픽셀들에 대응되도록 상기 제2 베이스 기판 상에 형성된 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터; 상기 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 형성하기 위한 컬러 안료들 중 적어도 2개의 컬러 안료가 상기 컬럼 스페이서 영역에 중첩되어 형성된 컬러 안료층; 상기 복수의 픽셀 중 화상의 휘도를 높이기 위한 화이트 픽셀에 형성됨과 아울러, 상기 컬러 안료층 상에 형성되는 화이트 필터; 상기 컬러 안료층 상의 화이트 필터 상부에 서로 다른 높이를 가지도록 형성된 눌림 스페이서 및 갭 스페이서;를 포함하고, 상기 갭 스페이서는 상기 평탄화 레이어와 접하여 셀 갭을 형성시키고, 상기 눌림 스페이서는 상기 갭 스페이서보다 낮은 높이로 형성되어 눌림 갭을 형성시키는 것을 특징으로 한다.A liquid crystal display according to an embodiment of the present invention is a liquid crystal display in which four color pixels are formed in a matrix form in a pixel region, and a depression spacer and a gap spacer are formed in a column spacer region to display a color image. A planarization layer formed on the thin film transistor of the substrate to planarize the first substrate; A black matrix formed on the second base substrate to define opening regions of the plurality of pixels; A red color filter, a green color filter, and a blue color filter formed on the second base substrate so as to correspond to pixels for displaying a color image among the plurality of pixels; A color pigment layer formed by overlapping at least two color pigments among the color pigments for forming the red color filter, the green color filter, and the blue color filter in the column spacer region; A white filter formed on a white pixel for increasing brightness of an image among the plurality of pixels and formed on the color pigment layer; And a spacer spacer and a gap spacer formed to have different heights on the white filter on the color pigment layer, wherein the gap spacer contacts the planarization layer to form a cell gap, and the spacer spacer is lower than the gap spacer. It is formed to a height to form a pressing gap.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조방법은 픽셀 영역에 4컬러 픽셀들이 매트릭스 형태로 형성되고, 컬럼 스페이서 영역에 눌림 스페이서 및 갭 스페이서가 형성되어 컬러 화상을 표시하는 액정 표시장치의 제조방법에 있어서, 제1 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 포토 아크릴 재질로 평탄화 레이어를 형성하는 단계; 복수의 픽셀의 개구 영역을 정의하는 블랙 매트릭스를 제2 베이스 기판 상에 형성하는 단계; 상기 복수의 픽셀 중 컬러 화상을 표시하기 위한 픽셀들에 대응되도록 상기 제2 베이스 기판 상에 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 형성하는 단계; 상기 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 형성하는 공정 중 3개 컬러 안료들 중 적어도 2개의 컬러 안료를 상기 컬럼 스페이서 영역에 중첩시켜 컬러 안료층을 형성하는 단계; 상기 복수의 픽셀 중 화상의 휘도를 높이기 위한 화이트 픽셀 및 상기 컬러 안료층 상에 화이트 필터를 형성하는 단계; 상기 컬러 안료층 상의 화이트 필터 상부에 서로 다른 높이를 가지도록 형성된 눌림 스페이서 및 갭 스페이서;를 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 눌림 스페이서 및 갭 스페이서는 하프톤 마스크를 이용한 단일 마스크 공정으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, a method of manufacturing a liquid crystal display device in which 4 color pixels are formed in a matrix form in a pixel region, and a pressed spacer and a gap spacer are formed in a column spacer region to display a color image Forming a thin film transistor on a first base substrate, and forming a planarization layer of photoacrylic material on the thin film transistor; Forming a black matrix on the second base substrate, the black matrix defining opening regions of the plurality of pixels; Forming a red color filter, a green color filter and a blue color filter on the second base substrate so as to correspond to pixels for displaying a color image among the plurality of pixels; Forming a color pigment layer by superimposing at least two of the three color pigments on the column spacer region in the process of forming the red color filter, the green color filter, and the blue color filter; Forming a white filter on the white pixel and the color pigment layer to increase the brightness of the image among the plurality of pixels; Forming a pressing spacer and a gap spacer formed on the white filter on the color pigment layer to have different heights, wherein the pressing spacer and the gap spacer are formed by a single mask process using a halftone mask. It features.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법은 4컬러(RGBW) 픽셀 구조에서 눌림 스페이서의 눌림 갭 및 갭 스페이서의 셀 갭을 확보할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display and a method of manufacturing the same may secure a pressing gap of a pressing spacer and a cell gap of a gap spacer in a four-color (RGBW) pixel structure.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법은 4컬러(RGBW) 픽셀 구조에서 화이트(W) 픽셀의 단차를 개선시킬 수 있다.The liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same may improve the level difference of the white (W) pixel in the 4 color (RGBW) pixel structure.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법은 터치 불량 및 눌림 불량 발생을 방지하여 표시품질을 향상시킬 수 있다.The liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present disclosure and a method of manufacturing the same may improve display quality by preventing a touch failure and a bad press.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법은 화이트 픽셀의 단차를 0.1um 수준으로 형성하여 화이트 픽셀의 광 투과율 저하를 방지할 수 있다.The liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same may form a step of the white pixel at a level of 0.1 μm to prevent a decrease in the light transmittance of the white pixel.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법은 하나의 하프톤 마스크로 서로 다른 높이를 가지는 갭 스페이서 및 눌림 스페이서를 동시에 형성함과 아울러, 화이트 픽셀의 단차를 개선하여 제조비용을 절감시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display and a manufacturing method thereof may simultaneously form gap spacers and depression spacers having different heights with one halftone mask, and may reduce manufacturing costs by improving white pixel steps. Can be.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법은 화이트 픽셀의 광 투과율을 높여 화상의 휘도를 향상시킬 있다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same may improve the luminance of an image by increasing light transmittance of a white pixel.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법은 화이트 픽셀의 광 투과율을 높임으로써, 백라이트의 휘도를 줄이더라도 높은 휘도로 화상을 표시할 수 있어 백라이트의 구동에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display and a method of manufacturing the same may increase an optical transmittance of a white pixel, thereby displaying an image with high luminance even if the luminance of the backlight is reduced, thereby reducing power consumption according to driving of the backlight. have.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법은 화이트 픽셀의 광 투과율을 높임으로써, 소스 드라이브 IC의 구동에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있다.The liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present disclosure and a method of manufacturing the same may reduce power consumption by driving the source drive IC by increasing the light transmittance of the white pixel.

위에서 언급된 본 발명의 특징 및 효과들 이외에도 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 효과들이 새롭게 파악 될 수도 있을 것이다. In addition to the features and effects of the present invention mentioned above, other features and effects of the present invention may be newly understood through the embodiments of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 픽셀 배열 구조를 나타내는 도면.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조방법을 나타내는 도면.1 is a view schematically showing a liquid crystal display device according to the prior art.
2 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a pixel array structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 to 8 illustrate a method of manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 어떤 구조물이 다른 구조물 '상에 또는 상부에' 및 '아래에 또는 하부에' 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고 이들 구조물들 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.In describing embodiments of the present invention, when a structure is described as being formed 'on or on top' and 'under or under' another structure, these descriptions may be used to describe these structures as well as the structures in contact with each other. It should be interpreted as including even if a third structure is interposed between them.

본 발명의 액정 표시장치는 TFT 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이의 셀 갭을 형성시키기 위한 구성 및 화이트 픽셀의 단차를 개선하는 것을 중요 내용으로 한다. 따라서, 상기 백라이트 유닛 및 구동 회로부에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In the liquid crystal display of the present invention, it is important to improve the structure for forming the cell gap between the TFT array substrate and the color filter array substrate and the step of the white pixel. Therefore, detailed description of the backlight unit and the driving circuit unit will be omitted.

액정 표시장치는 액정층의 배열을 조절하는 방식에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 다양하게 개발되어 있으며, 본 발명의 액정 표시장치는 액정층을 구동시키는 모드에 제한 없이 모든 모드에 적용될 수 있다.Liquid crystal displays have been developed in various ways, such as twisted nematic (TN) mode, vertical alignment (VA) mode, in plane switching (IPS) mode, and fringe field switching (FFS) mode. The liquid crystal display of the present invention can be applied to all modes without limiting the mode for driving the liquid crystal layer.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 액정패널의 전체 영역 중에서 컬럼 스페이서 영역의 일부 및 픽셀 영역의 일부만을 도시하고 있으며, 셀 갭 및 눌림 갭을 확보함과 아울러, 화이트 픽셀 영역의 단차가 최소화된 구조를 도시하고 있다.3 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 illustrates only a part of the column spacer area and a part of the pixel area in the entire area of the liquid crystal panel. The cell gap and the pressing gap are secured, and the structure of the white pixel area is minimized.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 TFT 어레이 기판(110), 컬러필터 어레이 기판(120) 및 상기 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120) 사이에 액정층(미도시)이 형성된 액정 패널; 상기 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛(미도시, Back Light Unit) 및 구동 회로부(미도시)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a TFT array substrate 110, a color filter array substrate 120, and a liquid crystal between the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120. A liquid crystal panel having a layer (not shown); And a backlight unit (not shown) and a driving circuit unit (not shown) for supplying light to the liquid crystal panel.

TFT 어레이 기판(110)은 베이스 기판(112)과 TFT 어레이 레이어(114) 및 평탄화 레이어(118)를 포함한다.The TFT array substrate 110 includes a base substrate 112, a TFT array layer 114, and a planarization layer 118.

평탄화 레이어(118)는 TFT 어레이 레이어(114) 상에 포토 아크릴(photo acrylic)을 도포하여 형성한다. 이러한 평탄화 레이어(118)를 통해 TFT가 형성된 TFT 어레이 기판(110)을 평탄화 시켜, TFT의 형성에 따른 단차로 인한 빛 샘을 방지하고 개구율 감소를 방지할 수 있다.The planarization layer 118 is formed by applying photo acrylic on the TFT array layer 114. Through the planarization layer 118, the TFT array substrate 110 on which the TFTs are formed may be planarized to prevent light leakage due to the step caused by the formation of the TFTs and to reduce the aperture ratio.

도면에는 도시하지 않았지만, TFT 어레이 레이어(114)에는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 상호 교차하도록 형성되어 복수의 픽셀이 정의되고, 복수의 픽셀에는 구동소자인 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 형성되어 있다.Although not shown in the drawing, a plurality of pixels are defined in the TFT array layer 114 so that data lines and gate lines intersect each other, and a thin film transistor (TFT), which is a driving element, is formed in the plurality of pixels. It is.

또한, TFT 어레이 기판(110)에는 데이터 라인들로부터 인가되는 데이터 전압을 픽셀에 공급하는 픽셀 전극이 형성되어 있다.In addition, a pixel electrode for supplying a data voltage applied from data lines to the pixel is formed in the TFT array substrate 110.

또한, TFT 어레이 기판(110)에는 공통 전압(Vcom)을 픽셀에 공급하는 공통 전극이 형성될 수 있으며, 픽셀 전극에 공급되는 데이터 전압과 공통 전극에 공급된 공통 전압을 이용하여 IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드로 화상을 표시할 수 있다.In addition, a common electrode for supplying a common voltage Vcom to a pixel may be formed in the TFT array substrate 110, and an in-plane switching is performed by using a data voltage supplied to the pixel electrode and a common voltage supplied to the common electrode. Images can be displayed in the 1) mode or the FFS (Fringe Field Switching) mode.

복수의 픽셀은 컬러 화상을 표시하기 위해 레드(red) 픽셀, 그린(green) 픽셀, 블루(blue) 픽셀 및 화이트(white) 픽셀로 구성되며, 상기 4컬러의 픽셀들이 하나의 단위 픽셀을 구성하여 화상을 표시하게 된다. 상기 화이트 픽셀은 표시되는 화상의 휘도를 높이기 위해 형성된다.The plurality of pixels are composed of red pixels, green pixels, blue pixels, and white pixels for displaying a color image, and the four colors of pixels constitute one unit pixel. An image is displayed. The white pixel is formed to increase the luminance of the displayed image.

여기서, 레드 픽셀, 그린 픽셀, 블루 픽셀 및 화이트 픽셀은 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 펜타일(H-Pentile) 구조로 형성될 수 있다.Here, the red pixel, the green pixel, the blue pixel, and the white pixel may be formed in a horizontal pentile (H-Pentile) structure, as shown in FIG. 4.

레드 픽셀, 그린 픽셀, 블루 픽셀 및 화이트(white) 픽셀 중 2개 컬러의 픽셀은 게이트 라인(GL)을 기준으로 홀수 열(제1 열)에 형성되고, 나머지 2개 컬러의 픽셀은 게이트 라인(GL)을 기준으로 짝수 열(제2 열)에 형성될 수 있다.Pixels of two colors of red, green, blue, and white pixels are formed in an odd column (first column) based on the gate line GL, and pixels of the other two colors are formed in the gate line ( GL) may be formed in even columns (second row).

일 예로서, 레드 픽셀 및 블루 픽셀은 홀수 열에 형성되고, 그린 픽셀 및 화이트 픽셀은 짝수 열에 형성될 수 이다.As one example, red pixels and blue pixels may be formed in odd columns, and green pixels and white pixels may be formed in even columns.

이때, 레드(red) 픽셀, 그린(green) 픽셀, 블루(blue) 픽셀 및 화이트(white) 픽셀의 장변은 게이트 라인(GL) 방향으로 형성되고, 단변은 데이터 라인(DL) 방향으로 형성될 수 있다.In this case, the long sides of the red pixel, the green pixel, the blue pixel, and the white pixel may be formed in the gate line GL direction, and the short side may be formed in the data line DL direction. have.

그러나, 이에 한정되지 않고, 레드 픽셀, 그린 픽셀, 블루 픽셀 및 화이트 픽셀은 쿼드(quad) 구조, 수직 펜타일(V-Pentile) 구조, 수평 펜타일(H-Pentile) 구조 또는 상기 구조들이 조합된 형태로 형성될 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the red pixel, the green pixel, the blue pixel, and the white pixel may have a quad structure, a vertical pentile structure, a horizontal pentile structure, or a combination of the above structures. It may be formed in the form.

컬러필터 어레이 기판(120)은 복수의 컬러필터들(122), 복수의 화이트 필터(123) 및 블랙 매트릭스(121)를 포함한다.The color filter array substrate 120 includes a plurality of color filters 122, a plurality of white filters 123, and a black matrix 121.

블랙 매트릭스(121)는 투명 재질의 베이스 기판(미도시) 상에 형성되어, TFT 어레이 기판(110)에 형성된 복수 픽셀의 개구 영역을 정의한다. The black matrix 121 is formed on a base substrate (not shown) made of a transparent material, and defines an opening area of a plurality of pixels formed in the TFT array substrate 110.

이러한, 블랙 매트릭스(121)는 픽셀의 개구 영역이 줄어드는 것을 최소화 되도록 TFT 어레이 기판(110)에 형성되는 데이터 라인들 및 게이트 라인들과 중첩되도록 형성될 수 있다.The black matrix 121 may be formed to overlap the data lines and the gate lines formed in the TFT array substrate 110 to minimize the reduction of the opening area of the pixel.

컬러필터들(122)는 컬러 화상을 표시하기 위해 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 컬러 안료를 마스크를 이용하여 선택적으로 도포 및 제거하여 형성된다. 또한, 및 화이트 필터(123)는 화상의 휘도를 높이기 위한 것으로, 투명 재질의 레진을 픽셀 영역에 도포하여 형성된다.The color filters 122 are formed by selectively applying and removing color pigments of red, green, and blue using a mask to display a color image. In addition, the white filter 123 is for increasing the brightness of an image and is formed by applying a resin of transparent material to a pixel region.

여기서, 컬러필터들(122)는 컬러 화상을 표시하기 위해 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 컬러 안료 중 적어도 2개 색상의 컬러 안료들 및 화이트 필터(123)를 형성하기 위한 투명 재질의 레진은 픽셀 영역뿐만 아니라 컬럼 스페이서 영역에도 도포된다.Here, the color filters 122 form the white pigment 123 and the color pigments of at least two colors of red, green, and blue color pigments to display a color image. The resin of transparent material is applied to the column spacer region as well as the pixel region.

이와 같이, 적어도 2개 색상의 컬러 안료들과 화이트 필터(123)의 투명 재질의 레진이 컬럼 스페이서 영역에 도포되어 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120) 사이의 셀 갭을 확보하게 된다.As such, color pigments of at least two colors and a resin of a transparent material of the white filter 123 are applied to the column spacer area to secure a cell gap between the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120. do.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120) 중 적어도 하나에는 액정 분자를 배향하기 위한 배향막(alignment layer)이 형성될 수 있다.Although not shown in the drawings, an alignment layer for aligning liquid crystal molecules may be formed on at least one of the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120.

이러한 액정 표시장치는 화상을 표시하는 픽셀 영역과, 컬럼 스페이서 영역을 포함한다.Such a liquid crystal display includes a pixel region for displaying an image and a column spacer region.

여기서, 컬럼 스페이서 영역은 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120) 사이의 셀 갭(cell gap)을 유지시키기 위한 복수의 갭 스페서가(126) 형성된 갭 스페이서 영역을 포함한다.Here, the column spacer region includes a gap spacer region in which a plurality of gap spacers 126 are formed to maintain a cell gap between the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120.

또한, 컬럼 스페이서 영역은 눌림 갭(△H)을 형성시키기 위한 복수의 눌림 스페이서(125)가 형성된 눌림 스페이서 영역을 포함한다.In addition, the column spacer region includes a depression spacer region in which a plurality of depression spacers 125 are formed to form the depression gap ΔH.

상기 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)는 TFT 어레이 기판(110)에 형성된 데이터 라인들 및 게이트 라인들에 중첩되도록 형성되며, 하나의 픽셀에 대응되는 영역마다 형성될 수도 있고, 복수의 픽셀에 대응되는 영역에 형성될 수도 있다.The pressing spacers 125 and the gap spacers 126 are formed to overlap the data lines and the gate lines formed on the TFT array substrate 110, and may be formed for each region corresponding to one pixel, or a plurality of pixels. It may be formed in the region corresponding to the.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 TFT 어레이 기판(110) 상에 형성된 평탄화 레이어(118)에 의해 TFT의 단차에 따른 돌기가 형성되어 있지 않다.In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, projections corresponding to the step difference of the TFT are not formed by the planarization layer 118 formed on the TFT array substrate 110.

따라서, 본 발명의 액정 표시장치는 눌림 갭 및 셀 갭을 형성시키기 위해, 서로 다른 높이를 가지도록 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 포함한다.Therefore, the liquid crystal display of the present invention includes the pressing spacer 125 and the gap spacer 126 to have different heights to form the pressing gap and the cell gap.

픽셀 영역의 컬러필터를 형성할 때 컬럼 스페이서 영역에는 복수의 컬러 안료(적어도 2개 이상의 컬러 안료)가 도포되어 컬러 안료층(127)이 형성되게 된다.When the color filter of the pixel region is formed, a plurality of color pigments (at least two or more color pigments) are applied to the column spacer regions to form the color pigment layer 127.

이러한, 컬러 안료층(127) 상에는 화이트 필터(123)가 형성되고, 그 위에 서로 다른 높이를 가지는 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)가 형성되게 된다.The white filter 123 is formed on the color pigment layer 127, and the pressing spacer 125 and the gap spacer 126 having different heights are formed thereon.

여기서, 화이트 필터(123)는 픽셀 영역의 화이트 픽셀에 형성될 때 컬럼 스페이서 영역에도 함께 형성된 것이다.Here, the white filter 123 is also formed in the column spacer area when formed in the white pixel of the pixel area.

이때, 컬럼 스페이서 영역에서, 블랙 매트릭스(121)로부터 화이트 필터(123) 상단까지의 간격은 5.6un가 되도록, 컬러 안료층(127) 및 화이트 필터(123)가 중첩된다.At this time, in the column spacer region, the color pigment layer 127 and the white filter 123 overlap with each other so that the distance from the black matrix 121 to the top of the white filter 123 is 5.6un.

눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)는 하프톤 마스크를 이용한 단일 마스크 공정으로 컬럼 스페이서 영역에 동시에 형성되게 된다.The pressed spacers 125 and the gap spacers 126 are simultaneously formed in the column spacer regions in a single mask process using a halftone mask.

하프톤 마스크의 풀톤 영역과 하프톤 영역의 광 투과율 차이를 이용하여 컬럼 스페이서 영역에 도포된 레진(124)이 제거되는 양을 조절함으로써 서로 다른 높이를 가지는 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 동시에 형성하게 된다.The pressed spacer 125 and the gap spacer 126 having different heights are adjusted by controlling the amount of the resin 124 applied to the column spacer region to be removed by using the light transmittance difference between the halftone region and the halftone mask. Will be formed at the same time.

이때, 눌림 스페이서(125)는 0.5um ~ 0.6um의 높이를 가지도록 형성되고, 갭 스페이서(126)는 1.1um이 높이를 가지도록 형성된다.At this time, the pressing spacer 125 is formed to have a height of 0.5um ~ 0.6um, the gap spacer 126 is formed to have a height of 1.1um.

일 예로서, 화이트 필터(123) 상에 일정 두께를 가지도록 도포된 레진(124)을 광 투과율이 6%인 하프톤 영역을 이용하여 노광 시키고, 이후 레진을 식각하여 0.5um ~ 0.6um의 높이를 가지는 눌림 스페이서(125)를 형성할 수 있다.As an example, the resin 124 coated to have a predetermined thickness on the white filter 123 is exposed using a halftone region having a light transmittance of 6%, and then the resin is etched to have a height of 0.5 μm to 0.6 μm. The pressed spacer 125 may be formed.

또한, 화이트 필터(123) 상에 일정 두께를 가지도록 도포된 레진(124)을 광 투과율이 100%인 풀톤 영역을 이용하여 노광 시키고, 이후 레진을 식각하여 1.1um의 두께를 가지는 갭 스페이서(126)를 형성할 수 있다.In addition, the resin 124 coated to have a predetermined thickness on the white filter 123 is exposed using a Fulton region having a light transmittance of 100%, and then the resin is etched to form a gap spacer 126 having a thickness of 1.1 μm. ) Can be formed.

이와 같이, 눌림 스페이서(125)와 TFT 어레이 기판(110)의 평탄화 레이어(118) 사이에는 0.5um ~ 0.6um의 간격이 형성된다. 즉, 눌림 스페이서(125)의 높이를 갭 스페이서(126)보다 0.5um ~ 0.6um 낮게 형성하여 0.5um ~ 0.6um 눌림 갭(△H)이 형성되게 된다.As such, a gap of 0.5 μm to 0.6 μm is formed between the pressing spacer 125 and the planarization layer 118 of the TFT array substrate 110. That is, the height of the pressing spacer 125 is formed to be 0.5um to 0.6um lower than the gap spacer 126 to form a 0.5um to 0.6um pressing gap ΔH.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 컬럼 스페이서 영역에서, 컬러 안료층(127)과 화이트 필터(123)를 중첩시켜 픽셀 영역보다 큰 갭을 확보한다.As described above, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention overlaps the color pigment layer 127 and the white filter 123 in the column spacer region to secure a larger gap than the pixel region.

또한, 컬럼 스페이서 영역의 화이트 필터(123) 상에 1.1um의 높이를 가지는 갭 스페이서를 형성하여 TFT 어레이 기판(110)과 컬러 필터 어레이 기판(120) 사이의 셀 갭을 형성시키게 된다.In addition, a gap spacer having a height of 1.1 μm is formed on the white filter 123 of the column spacer region to form a cell gap between the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120.

이를 통해, 픽 셀 영역에는 2.8um의 셀 갭이 형성되어 액정층이 원활이 구동될 수 있는 공간을 확보할 수 있다.As a result, a cell gap of 2.8 um is formed in the pixel area, thereby securing a space in which the liquid crystal layer can be smoothly driven.

한편, 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 형성하기 위한 레진(124)은 컬럼 스페이서 영역뿐만 아니라, 픽셀 영역의 화이트 픽셀 영역에도 도포된다.Meanwhile, the resin 124 for forming the pressing spacer 125 and the gap spacer 126 is applied not only to the column spacer region but also to the white pixel region of the pixel region.

이때, 화이트 픽셀 영역에 형성된 레진(124)은 1.5um의 두께로 가진다.At this time, the resin 124 formed in the white pixel region has a thickness of 1.5 um.

레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀 영역에서, 베이스 기판으로부터 화이트 필터(123) 상단까지의 간격은 3.9um로 형성된다. 또한, 화이트 픽셀 영역에서, 베이스 기판으로부터 화이트 필터(123)를 경유하여 레진(124) 상단까지의 간격은 3.8um로 형성된다.In the red pixel, green pixel, and blue pixel areas, a distance from the base substrate to the top of the white filter 123 is formed to be 3.9 um. In the white pixel region, the distance from the base substrate to the top of the resin 124 via the white filter 123 is formed to be 3.8 um.

이를 통해, 화이트 픽셀의 높이는 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀의 높이보다 -0.1um 낮게 형성된다. 화이트 픽셀과 다른 컬러 픽셀들 간의 단차를 0.1um가 되도록 하여 화이트 픽셀의 광 투과율 저하를 방지할 수 있다.Through this, the height of the white pixel is formed to be -0.1um lower than the height of the red, green and blue pixels. The step difference between the white pixel and the other color pixels is set to 0.1 um to prevent a decrease in the light transmittance of the white pixel.

상기 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120)의 외곽에는 실런트(sealant)가 도포되어 액정층을 실링하고, 상기 실런트에 의해 상기 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120)이 합착된다.A sealant is applied to the outside of the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120 to seal the liquid crystal layer, and the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120 are formed by the sealant. Is coalesced.

상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 화이트 픽셀의 광 투과율을 높임으로써, 백라이트의 휘도를 줄이더라도 높은 휘도로 화상을 표시할 수 있어 백라이트의 구동에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention including the above-described configuration increases the light transmittance of the white pixel, thereby displaying an image with high luminance even if the luminance of the backlight is reduced, thereby reducing power consumption when driving the backlight. You can.

또한, 상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 소스 드라이브 IC의 구동에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있다.In addition, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention including the above-described configuration can reduce power consumption caused by driving of the source drive IC.

또한, 상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 눌림 갭을 확보하여 터치 불량 및 눌림 불량의 발생을 방지할 수 있다.In addition, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention including the above-described configuration may secure a pressing gap to prevent the occurrence of touch failure and pressing failure.

도 3을 참조한 상술한 설명에서는 레드, 그린, 블루의 컬러 필터를 형성시키기 위한 컬러 안료 중 적어도 2개 색상의 컬러 안료들 및 화이트 필터(123)가 컬럼 스페이서 영역에 형성되어 셀 갭을 확보하는 것으로 설명하였다.In the above description with reference to FIG. 3, color pigments of at least two colors of the color pigments for forming the color filters of red, green, and blue and a white filter 123 are formed in the column spacer region to secure a cell gap. Explained.

그러나, 이는 본 발명의 여러 실시 예들 중에서 하나를 설명한 것으로, 본 발명의 다른 실시 예에서는 컬럼 스페이서 영역에 레드, 그린, 블루의 컬러 안료를 중첩시켜 컬러 안료층(127)을 형성시키고, 3개의 컬러 안료가 중첩되어 형성된 컬러 안료층(127) 상에 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 형성시킬 수도 있다.However, this has described one of several embodiments of the present invention. In another embodiment of the present invention, a color pigment layer 127 is formed by overlapping color pigments of red, green, and blue in a column spacer region, and three colors are used. The pressing spacers 125 and the gap spacers 126 may be formed on the color pigment layer 127 formed by overlapping pigments.

본 발명의 또 다른 실시 예에서는 컬럼 스페이서 영역에 레드, 그린, 블루의 컬러 안료를 중첩시켜 컬러 안료층(127)을 형성시키고, 3개의 컬러 안료가 중첩되어 형성된 컬러 안료층(127) 상에 화이트 필터(123)를 형성시킨 후, 그 위에 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 형성시킬 수도 있다.In another embodiment of the present invention, a color pigment layer 127 is formed by overlapping color pigments of red, green, and blue in the column spacer region, and white color is formed on the color pigment layer 127 formed by overlapping three color pigments. After the filter 123 is formed, the pressing spacer 125 and the gap spacer 126 may be formed thereon.

이때, 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)의 높이 및 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120) 사이의 셀 갭에 따라서 컬러 안료층(127)을 형성하는 컬러 안료의 개수를 선택할 수 있다.At this time, the number of color pigments forming the color pigment layer 127 is determined according to the heights of the pressing spacers 125 and the gap spacers 126 and the cell gap between the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120. You can choose.

도 5 내지 도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조방법을 나타내는 도면이다. 이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.5 to 9 illustrate a method of manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 9.

도 5를 참조하면, 투명한 베이스 기판(미도시) 상에 불투명 금속 또는 불투명 안료로 복수의 블랙 매트릭스(121)를 형성한다.Referring to FIG. 5, a plurality of black matrices 121 are formed of an opaque metal or an opaque pigment on a transparent base substrate (not shown).

이후, 복수의 블랙 매트릭스 사이에 레드, 그린, 블루 컬러의 안료를 선택적으로 도포한 후, 식각하여 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 형성한다.Thereafter, red, green, and blue pigments are selectively applied between the plurality of black matrices, and then etched to form a red color filter, a green color filter, and a blue color filter.

이때, 레드, 그린, 블루 컬러의 안료는 픽셀 영역뿐만 아니라, 컬럼 스페이서 영역에도 도포되어 컬러 안료층(127)이 형성된다.In this case, the red, green, and blue pigments are applied not only to the pixel region but also to the column spacer region to form the color pigment layer 127.

상기 컬러 안료층(127)은 픽셀 영역에 컬러필터를 형성하는 공정 중, 컬럼 스페이서 영역에 마스크를 선택적으로 적용하여 레드, 그린, 블루 컬러의 안료 중 적어도 2개 색상의 컬러 안료들이 중첩되도록 함으로써 형성시킬 수 있다.The color pigment layer 127 is formed by selectively applying a mask to a column spacer area so that color pigments of at least two colors of red, green, and blue color are overlapped during the process of forming a color filter in the pixel area. You can.

이어서, 도 6을 참조하면, 화이트 픽셀 영역 및 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터 상에 투명 재질의 레진을 도포한 후, 경화시켜 화이트 필터(123)를 형성한다.Subsequently, referring to FIG. 6, a resin of a transparent material is coated on the white pixel area, the red color filter, the green color filter, and the blue color filter, and then cured to form a white filter 123.

이러한, 화이트 픽셀은 백라이트에서 생성된 후, 액정층을 경유하여 입사된 광을 특정 색상으로 변환시키지 않고 출사시킴으로 광의 손실을 최소화 시킬 수 있다. 따라서, 화이트 픽셀을 통해 액정 패널에서 표시되는 화상의 휘도를 높일 수 있게 된다.After the white pixel is generated in the backlight, it is possible to minimize the loss of light by emitting the light incident through the liquid crystal layer without converting the light into a specific color. Therefore, the luminance of the image displayed on the liquid crystal panel can be increased through the white pixel.

이때, 화이트 필터(123)는 픽셀 영역뿐만 아니라, 컬럼 스페이서 영역에도 형성된다. 이와 같이, 적어도 2개 색상의 컬러 안료들로 형성된 컬러 안료층(127) 및 화이트 필터(123)를 컬럼 스페이서 영역에 형성하여 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120) 사이의 셀 갭을 확보하는데 이용하게 된다.In this case, the white filter 123 is formed not only in the pixel region but also in the column spacer region. As such, the color gap between the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120 is formed by forming the color pigment layer 127 and the white filter 123 formed of color pigments of at least two colors in the column spacer region. It is used to secure.

컬럼 스페이서 영역에서, 블랙 매트릭스(121)로부터 화이트 필터(123) 상단까지의 간격은 5.6un가 되도록, 컬러 안료층(127) 및 화이트 필터(123)가 중첩된다.In the column spacer region, the color pigment layer 127 and the white filter 123 overlap so that the distance from the black matrix 121 to the top of the white filter 123 is 5.6 un.

또한, 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀 영역에서, 베이스 기판으로부터 화이트 필터(123) 상단까지의 간격은 3.9um로 형성된다.In addition, in the red pixel, green pixel, and blue pixel regions, a distance from the base substrate to the top of the white filter 123 is formed to be 3.9 um.

이어서, 도 7을 참조하면, 컬럼 스페이서 영역에 눌림 스페이서 및 갭 스페이서를 형성시키기 위해 레진(123)을 도포한다. 이때, 눌림 스페이서 및 갭 스페이서를 형성시키기 위해 레진(123)은 컬럼 스페이서 영역뿐만 아니라, 픽셀 영역에도 도포된다.Subsequently, referring to FIG. 7, resin 123 is applied to form a pressing spacer and a gap spacer in the column spacer region. At this time, the resin 123 is applied not only to the column spacer region but also to the pixel region to form the pressing spacer and the gap spacer.

이어서, 도 8을 참조하면, 레진(123)이 도포된 컬러필터 어레이 기판(120) 상에 하프톤 마스크(130)를 얼라인 시킨다.Subsequently, referring to FIG. 8, the halftone mask 130 is aligned on the color filter array substrate 120 to which the resin 123 is applied.

이때, 상기 하프톤 마스크(130)는 노광기에서 조사되는 광을 100% 투과시키는 풀톤 영역(132), 노광기에서 조사되는 광 중에서 6%의 광만을 투과시키는 하프톤 영역(134) 및 광을 100% 차단하는 차광 영역(134)을 포함한다.In this case, the halftone mask 130 is a full-tone region 132 for transmitting 100% of light emitted from an exposure machine, a halftone region 134 for transmitting only 6% of light emitted from an exposure machine and 100% of light. It includes a light blocking area 134 to block.

여기서, 상기 하프톤 영역(134)은 눌림 스페이서 영역에 얼라인 시키고, 풀톤 영역(132)은 갭 스페이서 영역 및 픽셀 영역 중 화이트 픽셀 영역에 얼라인 되도록 한다.Here, the halftone region 134 is aligned with the pressed spacer region, and the fulltone region 132 is aligned with the white pixel region among the gap spacer region and the pixel region.

이후, 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)는 하프톤 마스크를 이용한 단일 마스크 공정으로 컬럼 스페이서 영역에 동시에 형성한다. Thereafter, the pressing spacer 125 and the gap spacer 126 are simultaneously formed in the column spacer region by a single mask process using a halftone mask.

노광기를 이용한 노광 공정 및 식각 공정을 순차적으로 수행하여 눌림 스페이서 영역에 눌림 스페이서(125)를 형성시킨다. 상기 눌림 스페이서(125)와 함께, 갭 스페이서 영역에 갭 스페이서(126)를 형성한다.An exposure process and an etching process using an exposure apparatus are sequentially performed to form the pressing spacer 125 in the pressing spacer region. Together with the pressing spacer 125, a gap spacer 126 is formed in the gap spacer region.

이와 같이, 하프톤 마스크의 풀톤 영역과 하프톤 영역의 광 투과율 차이를 이용하여 컬럼 스페이서 영역에 도포된 레진(124)이 제거되는 양을 조절함으로써 서로 다른 높이를 가지는 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 동시에 형성하게 된다.As such, the pressed spacer 125 and the gap spacer having different heights are adjusted by controlling the amount of the resin 124 applied to the column spacer region to be removed by using the light transmittance difference between the halftone region and the halftone mask. 126 is formed at the same time.

이때, 눌림 스페이서(125)는 0.5um ~ 0.6um의 높이를 가지도록 형성되고, 갭 스페이서(126)는 1.1um이 높이를 가지도록 형성된다.At this time, the pressing spacer 125 is formed to have a height of 0.5um ~ 0.6um, the gap spacer 126 is formed to have a height of 1.1um.

일 예로서, 컬럼 스페이서 영역의 화이트 필터(123) 상에 일정 두께를 가지도록 도포된 레진(124)을 광 투과율이 6%인 하프톤 영역을 이용하여 노광 시키고, 이후 레진을 식각하여 0.5um ~ 0.6um의 높이를 가지는 눌림 스페이서(125)를 형성할 수 있다.As an example, the resin 124 coated to have a predetermined thickness on the white filter 123 of the column spacer region is exposed using a halftone region having a light transmittance of 6%, and then the resin is etched to be 0.5 μm to ˜. The pressing spacer 125 having a height of 0.6 μm may be formed.

또한, 컬럼 스페이서 영역의 화이트 필터(123) 상에 일정 두께를 가지도록 도포된 레진(124)을 광 투과율이 100%인 풀톤 영역을 이용하여 노광 시키고, 이후 레진을 식각하여 1.1um의 두께를 가지는 갭 스페이서(126)를 형성할 수 있다.In addition, the resin 124 coated to have a predetermined thickness on the white filter 123 of the column spacer region is exposed using a Fulton region having a light transmittance of 100%, and then the resin is etched to have a thickness of 1.1 μm. The gap spacer 126 may be formed.

상기 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)는 TFT 어레이 기판(110)에 형성된 데이터 라인들 및 게이트 라인들에 중첩되도록 형성되며, 하나의 픽셀에 대응되는 영역마다 형성될 수도 있고, 복수의 픽셀에 대응되는 영역에 형성될 수도 있다.The pressing spacers 125 and the gap spacers 126 are formed to overlap the data lines and the gate lines formed on the TFT array substrate 110, and may be formed for each region corresponding to one pixel, or a plurality of pixels. It may be formed in the region corresponding to the.

이와 함께, 하프톤 마스크(130)의 풀톤 영역(132)을 픽셀 영역 중에서 화이트 픽셀 영역에 얼라인 시키고, 노광 공정 및 식각 공정을 순차적으로 수행한다.In addition, the full tone region 132 of the halftone mask 130 is aligned with the white pixel region among the pixel regions, and an exposure process and an etching process are sequentially performed.

이를 통해, 픽셀 영역 중에서 화이트 픽셀 영역에 도포된 레진(123)만을 남기고, 레드 픽셀 영역, 그린 픽셀 영역 및 블루 픽셀 영역에 도포된 레진(123)은 제거하여 화이트 픽셀을 단차를 메운다.As a result, only the resin 123 applied to the white pixel area is left in the pixel area, and the resin 123 applied to the red pixel area, the green pixel area, and the blue pixel area is removed to fill the white pixel.

이때, 화이트 픽셀 영역에 형성된 레진(124)은 1.5um의 두께로 가진다.At this time, the resin 124 formed in the white pixel region has a thickness of 1.5 um.

Figure 112011052590782-pat00001
Figure 112011052590782-pat00001

상기 표 1을 참조하면, 하프톤 영역(134)의 광 투과율을 1% 내지 9%로 변경하여 컬럼 스페이서 영역에 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 형성하였을 때, 화이트 픽셀 영역에 형성된 레진(124)에 의한 화이트 픽셀과 다른 컬러 픽셀들 간의 단차를 나타내고 잇다.Referring to Table 1, when the pressed spacer 125 and the gap spacer 126 are formed in the column spacer region by changing the light transmittance of the halftone region 134 from 1% to 9%, they are formed in the white pixel region. A step between the white pixel and the other color pixels by the resin 124 is shown.

표 1에 나타낸 바와 같이, 하프톤 영역(134)의 광 투과율이 6%일 때, 컬럼 스페이서 영역에 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 동시에 형성시킬 수 있고, 화이트 픽셀과 다른 컬러 픽셀들 간의 단차가 가장 적음을 알 수 있다. 상기 표 1의 결과를 반영하여 본 발명에서는 하프톤 영역(134)의 광 투과율을 6%로 설정하였다.As shown in Table 1, when the light transmittance of the halftone region 134 is 6%, the pressed spacer 125 and the gap spacer 126 can be simultaneously formed in the column spacer region, and the white pixel and the other color pixel are formed. It can be seen that the step between them is the least. Reflecting the results of Table 1, the light transmittance of the halftone region 134 was set to 6% in the present invention.

이어서, 도 9를 참조하면, 베이스 기판(112) 상에 TFT 어레이 레이어(114) 및 평탄화 레이어(118)를 순차적으로 형성하여 TFT 어레이 기판(110)을 제조한다.Next, referring to FIG. 9, the TFT array substrate 110 is manufactured by sequentially forming the TFT array layer 114 and the planarization layer 118 on the base substrate 112.

여기서, 평탄화 레이어(118)는 TFT 어레이 레이어(114) 상에 포토 아크릴(photo acrylic)을 도포한 후, 경화시켜 형성한다. 이러한, 평탄화 레이어(118)를 통해 TFT가 형성된 TFT 어레이 기판(110)을 평탄화 시켜, TFT의 형성에 따른 단차로 인한 빛 샘을 방지하고 개구율 감소를 방지할 수 있다.Here, the planarization layer 118 is formed by applying photo acrylic on the TFT array layer 114 and then curing it. The TFT array substrate 110 on which the TFT is formed may be planarized through the planarization layer 118 to prevent light leakage due to the step caused by the formation of the TFT and to prevent the reduction of the aperture ratio.

도면에는 도시하지 않았지만, TFT 어레이 레이어(114)에 데이터 라인들과 게이트 라인들이 상호 교차하도록 형성하여 복수의 픽셀이 정의한다.Although not shown in the figure, a plurality of pixels are defined by forming data lines and gate lines in the TFT array layer 114 so as to cross each other.

그리고, 복수의 픽셀에는 상기 게이트 라인으로부터 신장된 게이트 전극, 반도체층, 절연층 및 소스 드레인 전극을 순차적으로 형성하여 구동소자인 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 형성한다.A thin film transistor (TFT), which is a driving element, is sequentially formed in the plurality of pixels by sequentially forming a gate electrode, a semiconductor layer, an insulating layer, and a source drain electrode extending from the gate line.

또한, 데이터 라인들로부터 인가되는 데이터 전압을 픽셀에 공급하는 픽셀 전극 및 공통 전압(Vcom)을 픽셀에 공급하는 공통 전극을 TFT 어레이 기판(110)에 형성한다.Further, a pixel electrode for supplying the data voltages applied from the data lines to the pixel and a common electrode for supplying the common voltage Vcom to the pixel are formed in the TFT array substrate 110.

TFT 어레이 기판(110)에 정의된 복수의 픽셀은 컬러 화상을 표시하기 위해 레드 픽셀, 그린 픽셀, 블루 픽셀 및 화이트 픽셀로 구성되며, 상기 4컬러의 픽셀들이 하나의 단위 픽셀을 구성하여 화상을 표시하게 된다. 상기 화이트 픽셀은 표시되는 화상의 휘도를 높이기 위해 형성된다.The plurality of pixels defined in the TFT array substrate 110 are composed of red pixels, green pixels, blue pixels, and white pixels to display color images, and the four colors of pixels constitute one unit pixel to display an image. Done. The white pixel is formed to increase the luminance of the displayed image.

컬러필터 어레이 기판(120)에 형성된 눌림 스페이서(125)와 TFT 어레이 기판(110)에 형성된 평탄화 레이어(118) 사이에는 0.5um ~ 0.6um의 간격이 형성된다. 즉, 눌림 스페이서(125)의 높이를 갭 스페이서(126)보다 0.5um ~ 0.6um 낮게 형성하여 0.5um ~ 0.6um 눌림 갭(△H)이 형성되게 된다.A gap of 0.5 μm to 0.6 μm is formed between the pressing spacer 125 formed on the color filter array substrate 120 and the planarization layer 118 formed on the TFT array substrate 110. That is, the height of the pressing spacer 125 is formed to be 0.5um to 0.6um lower than the gap spacer 126 to form a 0.5um to 0.6um pressing gap ΔH.

상술한 바와 같이, 컬럼 스페이서 영역에서, 컬러 안료층(127)과 화이트 필터(123)를 중첩시켜 픽셀 영역보다 큰 갭을 확보한다.As described above, in the column spacer region, the color pigment layer 127 and the white filter 123 are overlapped to secure a larger gap than the pixel region.

또한, 화이트 필터(123) 상에 1.1um의 높이를 가지는 갭 스페이서를 형성하여 TFT 어레이 기판(110)과 컬러 필터 어레이 기판(120) 사이의 셀 갭을 형성시키게 된다.In addition, a gap spacer having a height of 1.1 μm is formed on the white filter 123 to form a cell gap between the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120.

이를 통해, 픽 셀 영역에는 2.8um의 셀 갭이 형성되어 액정층이 원활이 구동될 수 있는 공간을 확보할 수 있다.As a result, a cell gap of 2.8 um is formed in the pixel area, thereby securing a space in which the liquid crystal layer can be smoothly driven.

또한, 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀 영역에서, 베이스 기판으로부터 화이트 필터(123) 상단까지의 간격이 3.9um가 되도록 한다. 그리고, 화이트 픽셀 영역에서, 베이스 기판으로부터 화이트 필터(123)를 경유하여 레진(124) 상단까지의 간격이 3.8um가 되도록 한다.In addition, in the red pixel, green pixel, and blue pixel regions, the distance from the base substrate to the top of the white filter 123 is set to be 3.9 um. In the white pixel region, the distance from the base substrate to the upper end of the resin 124 via the white filter 123 is set to 3.8 μm.

이를 통해, 화이트 픽셀의 높이는 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀의 높이보다 -0.1um의 높이로 낮게 형성된다. 화이트 픽셀과 다른 컬러 픽셀들 간의 단차를 0.1um가 되도록 하여 화이트 픽셀의 광 투과율 저하를 방지할 수 있다.Through this, the height of the white pixel is formed to be -0.1um lower than the height of the red, green and blue pixels. The step difference between the white pixel and the other color pixels is set to 0.1 um to prevent a decrease in the light transmittance of the white pixel.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120) 중 적어도 하나에 액정 분자를 배향하기 위한 배향막(alignment layer)을 형성하는 공정을 수행할 수 있다.Although not shown, a process of forming an alignment layer for aligning liquid crystal molecules on at least one of the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120 may be performed.

상기 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120)의 외곽에 실런트(sealant)가 도포하여 액정층을 실링하고, 상기 실런트를 이용하여 상기 TFT 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(120)을 합착시킬 수 있다.A sealant is applied to the outside of the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120 to seal the liquid crystal layer, and the TFT array substrate 110 and the color filter array substrate 120 are formed using the sealant. ) Can be joined.

상술한 제조공정을 통해 제조된 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 하프톤 마스크의 하프톤 영역 및 풀톤 영역을 이용하여 서로 다른 높이를 가지는 눌림 스페이서(125)와 갭 스페이서(126)를 동시에 형성시켜, 눌림 갭(△H) 및 셀 갭을 형성시킬 수 있다. 아울러, 화이트 픽셀과 다른 컬러 픽셀들 간의 단차가 0.1um 수준이 되도록 하여 화이트 픽셀의 광 투과율을 높일 수 있다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention manufactured by the above-described manufacturing process simultaneously uses the pressed spacer 125 and the gap spacer 126 having different heights by using the halftone region and the fulltone region of the halftone mask. Can be formed to form a pressing gap ΔH and a cell gap. In addition, the light transmittance of the white pixel may be increased by setting the level difference between the white pixel and other color pixels to be about 0.1 μm.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조방법은 하나의 하프톤 마스크로 서로 다른 높이를 가지는 갭 스페이서 및 눌림 스페이서를 동시에 형성함과 아울러, 화이트 픽셀의 단차를 개선하여 액정 표시장치의 제조비용을 절감시킬 수 있다.In the manufacturing method of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, a gap spacer and a pressing spacer having different heights are simultaneously formed with one halftone mask, and the manufacturing cost of the liquid crystal display is improved by improving the step of white pixels. Can reduce the cost.

도 5 내지 도 9를 참조한 상술한 설명에서는 레드, 그린, 블루의 컬러 필터를 형성시키기 위한 컬러 안료 중 적어도 2개 색상의 컬러 안료들 및 화이트 필터(123)가 컬럼 스페이서 영역에 형성되어 셀 갭을 확보하는 것으로 설명하였다.In the above description with reference to FIGS. 5 to 9, at least two color pigments and a white filter 123 of the color pigments for forming the color filters of red, green, and blue are formed in the column spacer region to form a cell gap. It was described as securing.

그러나, 이는 본 발명의 여러 실시 예들 중에서 하나를 설명한 것으로, 본 발명의 다른 실시 예에서는 컬럼 스페이서 영역에 레드, 그린, 블루의 컬러 안료를 중첩시켜 컬러 안료층(127)을 형성시키고, 3개의 컬러 안료가 중첩되어 형성된 컬러 안료층(127) 상에 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 형성시킬 수도 있다.However, this has described one of several embodiments of the present invention. In another embodiment of the present invention, a color pigment layer 127 is formed by overlapping color pigments of red, green, and blue in a column spacer region, and three colors are used. The pressing spacers 125 and the gap spacers 126 may be formed on the color pigment layer 127 formed by overlapping pigments.

본 발명의 또 다른 실시 예에서는 컬럼 스페이서 영역에 레드, 그린, 블루의 컬러 안료를 중첩시켜 컬러 안료층(127)을 형성시키고, 3개의 컬러 안료가 중첩되어 형성된 컬러 안료층(127) 상에 화이트 필터(123)를 형성시킨 후, 그 위에 눌림 스페이서(125) 및 갭 스페이서(126)를 형성시킬 수도 있다.In another embodiment of the present invention, a color pigment layer 127 is formed by overlapping color pigments of red, green, and blue in the column spacer region, and white color is formed on the color pigment layer 127 formed by overlapping three color pigments. After the filter 123 is formed, the pressing spacer 125 and the gap spacer 126 may be formed thereon.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

110: TFT 어레이 기판 112: 베이스 기판
114: TFT 어레이 레이어 118: 평탄화 레이어
120: 컬러필터 어레이 기판 121: 블랙 매트릭스
122: 컬러필터 123: 화이트 필터
124: 레진 125: 눌림 스페이서
126: 갭 스페이서 127: 컬러 안료층
130: 하프톤 마스크 132: 풀톤 영역
134: 하프톤 영역 136: 차광 영역
DL: 데이터 라인 GL: 게이트 라인110: TFT array substrate 112: base substrate
114: TFT Array Layer 118: Planarization Layer
120: color filter array substrate 121: black matrix
122: color filter 123: white filter
124: resin 125: pressed spacer
126: gap spacer 127: color pigment layer
130: halftone mask 132: Fulton region
134: halftone area 136: shading area
DL: data line GL: gate line

Claims (20)

픽셀 영역에 4컬러 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치되고, 컬럼 스페이서 영역에 눌림 스페이서 및 갭 스페이서가 배치되어 컬러 화상을 표시하는 액정 표시장치에 있어서,
제1 베이스 기판의 박막 트랜지스터 상에 배치되어 상기 제1 베이스 기판을 평탄화시키는 평탄화 레이어;
제2 베이스 기판 상에 배치되어 복수의 픽셀의 개구 영역을 정의하는 블랙 매트릭스;
상기 복수의 픽셀 중 컬러 화상을 표시하기 위한 픽셀들에 대응되도록 상기 제2 베이스 기판 상에 배치된 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터;
상기 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 마련하기 위한 컬러안료들 중 적어도 2개의 컬러 안료가 상기 컬럼 스페이서 영역에 중첩되어 배치된 컬러 안료층;
상기 복수의 픽셀 중 화상의 휘도를 높이기 위한 화이트 픽셀에 배치됨과 아울러, 상기 컬러 안료층 상에 배치되는 화이트 필터;
상기 컬러 안료층 상의 화이트 필터 상부에 서로 다른 높이를 가지도록 배치된 눌림 스페이서, 갭 스페이서, 및 레진을 포함하고,
상기 컬럼 스페이서 영역에서의 셀 갭은 상기 컬러 안료층 및 상기 화이트 필터에 의하여 상기 픽셀 영역에서의 셀 갭 보다 작게 형성되고, 상기 갭 스페이서는 상기 컬럼 스페이서 영역에서의 셀 갭을 유지시키고, 상기 눌림 스페이서는 상기 갭 스페이서보다 낮은 높이로 배치되어 상기 컬럼 스페이서 영역에서 눌림 갭을 마련하며,
상기 레진은 상기 화이트 픽셀 상에 상기 눌림 스페이서 및 상기 갭 스페이서 보다 높은 높이로 배치되는 액정 표시장치.A liquid crystal display device in which four color pixels are arranged in a matrix form in a pixel area, and a pressing spacer and a gap spacer are arranged in a column spacer area to display a color image.
A planarization layer disposed on the thin film transistor of the first base substrate to planarize the first base substrate;
A black matrix disposed on the second base substrate to define opening regions of the plurality of pixels;
A red color filter, a green color filter, and a blue color filter disposed on the second base substrate so as to correspond to pixels for displaying a color image among the plurality of pixels;
A color pigment layer in which at least two color pigments of the color pigments for providing the red color filter, the green color filter, and the blue color filter are superimposed on the column spacer region;
A white filter disposed on the white pixel for increasing the brightness of the image among the plurality of pixels and disposed on the color pigment layer;
Comprising a pressing spacer, a gap spacer, and a resin disposed to have different heights on top of the white filter on the color pigment layer,
The cell gap in the column spacer region is formed smaller than the cell gap in the pixel region by the color pigment layer and the white filter, the gap spacer maintains the cell gap in the column spacer region, and the pressed spacer Is disposed at a lower height than the gap spacer to provide a pressing gap in the column spacer region,
And the resin is disposed on the white pixel at a height higher than that of the pressing spacer and the gap spacer. 제 1 항에 있어서,
상기 화이트 픽셀에 형성된 화이트 필터 상에는 상기 눌림 스페이서 및 상기 갭 스페이서와 동일한 물질의 상기 레진이 도포된 액정 표시장치.The method of claim 1,
And a resin coated with the same material as the pressed spacer and the gap spacer on the white filter formed in the white pixel. 제 2 항에 있어서,
상기 눌림 스페이서는 0.5um ~ 0.6um의 높이를 가지고, 상기 갭 스페이서는 1.1um이 높이를 가지는 액정 표시장치.The method of claim 2,
The pressed spacer has a height of 0.5um ~ 0.6um, the gap spacer is a liquid crystal display having a height of 1.1um. 제 3 항에 있어서,
상기 눌림 스페이서와 상기 평탄화 레이어 사이에는 0.5um ~ 0.6um의 눌림 갭이 마련된 액정 표시장치.The method of claim 3, wherein
And a push gap of 0.5 μm to 0.6 μm between the push spacer and the planarization layer. 제 2 항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서 영역에서, 블랙 매트릭스로부터 화이트 필터 상단까지의 간격이 5.6um가 되도록, 상기 컬러 안료층 및 화이트 필터가 중첩된 액정 표시장치.The method of claim 2,
And a color pigment layer and a white filter superimposed so that a distance from the black matrix to the top of the white filter is 5.6 um in the column spacer region. 제 2 항에 있어서,
상기 픽셀 영역에서, 상기 제2 베이스 기판으로부터 화이트 필터 상단까지의 간격은 3.9um인 액정 표시장치.The method of claim 2,
In the pixel area, the distance from the second base substrate to the top of the white filter is 3.9um. 제 6 항에 있어서,
상기 화이트 픽셀 상에 배치된 상기 레진의 두께는 1.5um인 액정 표시장치.The method of claim 6,
The thickness of the resin disposed on the white pixel is 1.5um. 제 7 항에 있어서,
제2 베이스 기판으로부터 상기 화이트 픽셀 상에 배치된 상기 레진 상단까지의 간격은 3.8um인 액정 표시장치.The method of claim 7, wherein
And a distance from a second base substrate to an upper end of the resin disposed on the white pixel is 3.8 um. 제 8 항에 있어서,
상기 화이트 픽셀과 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀 간의 단차는 0.1um인 액정 표시장치.The method of claim 8,
And a step difference between the white pixel, the red pixel, the green pixel, and the blue pixel is 0.1 μm. 픽셀 영역에 4컬러 픽셀들이 매트릭스 형태로 형성되고, 컬럼 스페이서 영역에 눌림 스페이서 및 갭 스페이서가 형성되어 컬러 화상을 표시하는 액정 표시장치의 제조방법에 있어서,
제1 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 포토 아크릴 재질로 평탄화 레이어를 형성하는 단계;
복수의 픽셀의 개구 영역을 정의하는 블랙 매트릭스를 제2 베이스 기판 상에 형성하는 단계;
상기 복수의 픽셀 중 컬러 화상을 표시하기 위한 픽셀들에 대응되도록 상기 제2 베이스 기판 상에 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 형성하는 단계;
상기 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 형성하는 공정 중 3개 컬러 안료들 중 적어도 2개의 컬러 안료를 상기 컬럼 스페이서 영역에 중첩시켜 컬러 안료층을 형성하는 단계;
상기 복수의 픽셀 중 화상의 휘도를 높이기 위한 화이트 픽셀 및 상기 컬러 안료층 상에 화이트 필터를 형성하는 단계;
상기 컬러 안료층 상의 화이트 필터 상부에 서로 다른 높이를 가지도록 형성된 눌림 스페이서, 갭 스페이서, 및 레진을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 컬럼 스페이서 영역에서의 셀 갭은 상기 컬러 안료층 및 상기 화이트 필터에 의하여 상기 픽셀 영역에서의 셀 갭 보다 작게 형성되고, 상기 갭 스페이서는 상기 컬럼 스페이서 영역에서의 셀 갭을 유지시키고, 상기 눌림 스페이서는 상기 갭 스페이서보다 낮은 높이로 배치되어 상기 컬럼 스페이서 영역에서 눌림 갭을 마련하며,
상기 눌림 스페이서, 상기 갭 스페이서 및 상기 레진은 하프톤 마스크를 이용한 단일 마스크 공정으로 형성되며,
상기 레진은 상기 화이트 픽셀 상에 상기 눌림 스페이서 및 상기 갭 스페이서 보다 높은 높이로 형성되는 액정 표시장치의 제조방법.In the manufacturing method of the liquid crystal display device in which the four color pixels are formed in a matrix form in the pixel region, and the pressing spacer and the gap spacer are formed in the column spacer region to display a color image.
Forming a thin film transistor on a first base substrate and forming a planarization layer of photoacrylic material on the thin film transistor;
Forming a black matrix on the second base substrate, the black matrix defining opening regions of the plurality of pixels;
Forming a red color filter, a green color filter and a blue color filter on the second base substrate so as to correspond to pixels for displaying a color image among the plurality of pixels;
Forming a color pigment layer by superimposing at least two of the three color pigments on the column spacer region in the process of forming the red color filter, the green color filter, and the blue color filter;
Forming a white filter on the white pixel and the color pigment layer to increase the brightness of the image among the plurality of pixels;
Forming pressing spacers, gap spacers, and resins formed to have different heights on top of the white filter on the color pigment layer,
The cell gap in the column spacer region is formed smaller than the cell gap in the pixel region by the color pigment layer and the white filter, the gap spacer maintains the cell gap in the column spacer region, and the pressed spacer Is disposed at a lower height than the gap spacer to provide a pressing gap in the column spacer region,
The pressed spacer, the gap spacer and the resin are formed by a single mask process using a halftone mask,
And the resin is formed on the white pixel at a height higher than that of the pressing spacer and the gap spacer. 삭제delete 제 10 항에 있어서,
상기 화이트 픽셀에 형성된 화이트 필터 상에는 상기 눌림 스페이서 및 상기 갭 스페이서와 동일한 물질의 상기 레진이 도포되는 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 10,
And a resin of the same material as the pressed spacer and the gap spacer is coated on the white filter formed in the white pixel. 제 12 항에 있어서,
상기 눌림 스페이서는 0.5um ~ 0.6um의 높이를 가지도록 형성되고, 상기 갭 스페이서는 1.1um이 높이를 가지도록 형성되는 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 12,
The pressing spacer is formed to have a height of 0.5um ~ 0.6um, the gap spacer is a manufacturing method of the liquid crystal display device is formed to have a height of 1.1um. 제 13 항에 있어서,
상기 눌림 스페이서와 상기 평탄화 레이어 사이에는 0.5um ~ 0.6um의 눌림 갭을 형성하는 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 13,
And a pressing gap of 0.5 μm to 0.6 μm between the push spacer and the planarization layer. 제 12 항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서 영역에서, 블랙 매트릭스로부터 화이트 필터 상단까지의 간격이 5.6um가 되도록, 상기 컬러 안료층 및 화이트 필터가 중첩시키는 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 12,
And the color pigment layer and the white filter overlap each other in the column spacer region such that a distance from the black matrix to the top of the white filter is 5.6 um. 제 12 항에 있어서,
상기 픽셀 영역에서, 상기 제2 베이스 기판으로부터 화이트 필터 상단까지의 간격이 3.9um가 되도록,
상기 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터 상에 상기 화이트 필터를 형성하는 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 12,
In the pixel area, the distance from the second base substrate to the top of the white filter is 3.9 um,
And forming the white filter on the red color filter, the green color filter, and the blue color filter. 제 16 항에 있어서,
상기 화이트 픽셀 상의 상기 레진을 1.5um의 두께로 형성시키는 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 16,
And forming the resin on the white pixel to a thickness of 1.5 um. 제 17 항에 있어서,
상기 제2 베이스 기판으로부터 상기 화이트 픽셀 상에 형성된 상기 레진 상단까지의 간격을 3.8um로 형성시키는 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 17,
And forming an interval of 3.8 um from the second base substrate to an upper end of the resin formed on the white pixel. 제 18 항에 있어서,
상기 화이트 픽셀과 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀 간의 단차를 0.1um로 형성시키는 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 18,
And forming a step between the white pixel, the red pixel, the green pixel, and the blue pixel at 0.1 um. 제 10 항에 있어서,
상기 하프톤 마스크의 광 투광율은 6%인 액정 표시장치의 제조방법.The method of claim 10,
And a light transmittance of the halftone mask is 6%.
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