KR102379750B1 - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 복수의 색필터, 상기 복수의 색필터 위에 위치하는 차광 부재, 상기 제1 절연 기판과 마주보는 제2 절연 기판, 그리고 상기 제1 절연 기판과 제2 절연 기판 사이에 위치하는 간격재를 포함하고, 상기 간격재는 일정 간격 이격되어 위치하는 메인 컬럼 스페이서와 서브 컬럼 스페이서를 포함하고, 상기 색필터 위에 적어도 하나의 보조 색필터가 적층되어 상기 제2 절연 기판을 향해 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 메인 컬럼 스페이서는 상기 돌출부 위에 위치하고, 상기 차광 부재와 상기 간격재는 동일한 물질로 형성된다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 평판 표시 장치가 사용될 수 있으며, 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 전기 습윤 표시 장치 등 다양한 표시 장치가 사용될 수 있다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 구조이다. 이 중에서도, 하나의 표시판(이하 ‘박막 트랜지스터 표시판’이라 한다)에는 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고, 다른 표시판(이하 ‘공통 전극 표시판’이라 한다)에는 적색, 녹색 및 청색의 색 필터가 형성되어 있고 그 전면을 공통 전극이 덮고 있는 구조가 주류이다.
이러한 액정 표시 장치는 화소 전극과 색 필터가 다른 표시판에 형성되므로 화소 전극과 색 필터 사이에 정확한 정렬(align)이 곤란하여 정렬 오차가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 색 필터와 화소 전극을 동일한 표시판에 형성하는 구조(color filter on array: COA)가 제안되었다.
상기 두 개의 표시판 사이의 액정층의 간격을 셀 갭이라 하는데, 상기 셀 갭은 응답속도, 대비비, 시야각, 휘도 균일성 등 액정 표시 장치의 전반적인 동작 특성에 영향을 미친다. 만약 셀 갭이 일정하지 않으면 화면 전체에 걸쳐 균일한 영상이 표시되지 못하여 화질 불량을 초래한다. 따라서, 기판 상의 전 영역에 걸쳐서 균일한 셀 갭을 유지하기 위해 두 개의 기판 중 일측에는 간격재가 형성된다. 이러한 간격재로는 컬럼 스페이서(Column Spacer: CS)가 많이 사용되고 있다.
공정 단순화를 위해 블랙 매트릭스와 같은 차광 부재와 간격재를 동시에 형성할 수 있다. 차광 부재와 간격재 등을 동시에 형성하려면 멀티 단차를 구현할 필요가 있다.
종래의 경우에는 차광 부재와 간격재를 하나의 재료로 사용하고, 멀티 투과율을 구현할 수 있는 마스크를 이용하여 차광 부재와 간격재를 형성하였다.
그러나, 멀티 투과율을 구현할 수 있는 마스크는 제작이 어렵고, 구조가 복잡하여 액정 표시 장치의 제조 비용이 증가하며, 차광 부재와 컬럼 스페이서에 대한 두께 균일도 확보가 곤란하였다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 각기 다른 단차를 가지는 차광 부재와 간격재를 동시에 형성할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 복수의 색필터, 상기 복수의 색필터 위에 위치하는 차광 부재, 상기 제1 절연 기판과 마주보는 제2 절연 기판, 그리고 상기 제1 절연 기판과 제2 절연 기판 사이에 위치하는 간격재를 포함하고, 상기 간격재는 일정 간격 이격되어 위치하는 메인 컬럼 스페이서와 서브 컬럼 스페이서를 포함하고, 상기 색필터 위에 적어도 하나의 보조 색필터가 적층되어 상기 제2 절연 기판을 향해 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 메인 컬럼 스페이서는 상기 돌출부 위에 위치하고 상기 차광 부재와 상기 간격재는 동일한 물질로 형성된다.
상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 돌출부 위에 위치하며, 상기 돌출부는 상기 메인 컬럼 스페이서 아래에 위치하는 제1 돌출부 그리고 상기 서브 컬럼 스페이서 아래에 위치하는 제2 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 각각에 적층된 보조 색필터의 개수는 상이할 수 있다.
상기 제1 돌출부에 적층된 보조 색필터의 개수가 상기 제2 돌출부에 적층된 보조 색필터의 개수 보다 많을 수 있다.
상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 색필터 위에 위치할 수 있다.
상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 차광 부재의 높이 보다 높고, 상기 메인 컬럼 스페이서의 높이 보다 낮을 수 있다.
상기 복수의 색필터 각각의 양단부는 일정 부분 상호 중첩되며, 상기 차광 부재는 상기 색필터의 중첩된 지점에 위치할 수 있다.
상기 차광 부재는 상기 메인 컬럼 스페이서와 일체로 형성되며 상기 색필터의 중첩된 지점에 위치하는 제1 차광 부재 그리고 상기 색필터의 중첩된 지점에 위치하는 제2 차광 부재를 포함할 수 있다.
상기 복수의 색필터 아래에 위치하거나 상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 절연 기판 위에 복수의 색필터를 형성하고, 상기 색필터 위에 적어도 하나의 보조 색필터가 적층된 돌출부를 형성하는 단계, 상기 복수의 색필터 위에 차광 부재 및 간격재를 형성하는 단계 그리고 상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 간격재는 일정 간격 이격되어 위치하는 메인 컬럼 스페이서와 서브 컬럼 스페이서를 포함하고, 상기 메인 컬럼 스페이서와 상기 서브 컬럼 스페이서 중 적어도 하나는 상기 돌출부 위에 위치하고, 상기 차광 부재와 상기 간격재는 동일한 물질로 형성된다.
상기 제1 절연 기판 위에 복수의 색필터를 형성하고, 상기 색필터 위에 적어도 하나의 보조 색필터가 적층된 돌출부를 형성하는 단계는 상기 제1 절연 기판 위에 상기 복수의 색필터를 형성하고, 상기 복수의 색필터 중 적어도 하나의 색필터 위에 상기 적어도 하나의 보조 색필터가 적층된 제1 돌출부를 형성하고, 상기 제1 돌출부와 일정 간격 이격되어 제2 돌출부를 형성하는 단계일 수 있다.
상기 복수의 색필터 각각의 양단부는 일정 부분 상호 중첩되며, 상기 복수의 색필터 위에 차광 부재 및 간격재를 형성하는 단계는 상기 색필터의 중첩된 지점에 제1 차광 부재를 형성하고, 상기 제1 차광 부재와 연결되며 상기 제1 돌출부 위에 위치하는 메인 컬럼 스페이서를 형성하고, 상기 메인 컬럼 스페이서와 일정 간격 이격되는 지점에 서브 컬럼 스페이서를 형성하고, 상기 색필터의 중첩된 지점에 제2 차광 부재를 형성하는 단계일 수 있다.
상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 각각에 적층된 보조 색필터의 개수는 상이할 수 있다.
상기 제1 돌출부에 적층된 보조 색필터의 개수는 상기 제2 돌출부에 적층된 보조 색필터의 개수 보다 많을 수 있다.
상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 색필터 위에 위치할 수 있다.
상기 복수의 색필터 위에 차광 부재 및 간격재를 형성하는 단계는 상기 복수의 색필터 위에 투 톤 마스크(two tone mask)를 사용하여 상기 메인 컬럼 스페이서와 상기 차광 부재를 일체로 형성하는 단계일 수 있다.
상기 제1 절연 기판 또는 상기 제2 절연 기판 위에 박막트랜지스터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 색필터를 적층하여 각기 다른 단차를 가지는 차광 부재와 간격재를 동시에 형성할 수 있으므로 제조 공정을 단순화할 수 있으며, 제작 비용을 감소시킬 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 절단선 Ⅱ-Ⅱ 를 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 실시예를 구체화한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 4의 절단선 III-III을 따라 자른 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8의 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "위"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 절단선 Ⅱ-Ⅱ 를 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 하부 기판(110) 위에 박막 트랜지스터를 포함하는 막 구조물(120)이 위치한다. 박막 트랜지스터는 스위칭 소자로 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자의 삼단자로 이루어질 수 있고, 이에 대해서는 이후 자세히 설명하기로 한다.
막 구조물(120) 위에 복수의 색필터(230)가 위치한다. 복수의 색필터(230)는 적색 색필터(R), 녹색 색필터(G) 및 청색 색필터(B)를 포함한다. 복수의 색필터(230) 각각은 가로 방향으로 나란히 형성되어 있거나, 세로 방향을 따라 스트라이프 형태로 형성될 수 있다. 이러한 복수의 색필터(230) 각각의 양단부는 일정 부분이 상호 중첩되어 형성되어 있다.
복수의 색필터(230) 위에 돌출부(270)가 위치한다. 이때, 돌출부(270)는 복수의 색필터(230) 중 적어도 하나의 색필터(230) 위에 적어도 하나의 보조 색필터(250)가 적층되어 형성되어 있다.
돌출부(270)는 보조 색필터(250)의 적층 개수가 상이한 제1 돌출부(270a) 및 제2 돌출부(270b)를 포함한다. 즉, 제1 돌출부(270a)를 이루고 있는 보조 색필터(250)의 개수가 제2 돌출부(270b)를 이루고 있는 보조 색필터(250)의 개수 보다 많을 수 있다. 도 2에서처럼, 제1 돌출부(270a)는 제1 돌출부(270a)는 두 개의 보조 색필터(250)가 적층되어 형성되며, 제2 돌출부(270b)는 하나의 보조 색필터(250)가 적층되어 형성되어 있다. 제1 돌출부(270a)를 이루는 두 개의 보조 색필터(250)는 서로 상이한 색을 가지는 색필터(230)일 수 있다.
여기서는 돌출부(270)를 형성하는 보조 색필터(250)의 개수를 두 개 또는 하나를 예를 들어 설명하지만 이에 한정되지 않으며, 메인 컬럼 스페이서(MCS)의 아래에 위치하는 제1 돌출부(270a)를 이루는 보조 색필터(250)의 개수가 제2 돌출부(270b)를 이루는 보조 색필터(250)의 개수 보다 많으면 돌출부(270)를 형성하는 보조 색필터(250)의 개수는 무관하다.
돌출부(270) 위에 간격재가 위치한다. 이러한 간격재는 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 서브 컬럼 스페이서(SCS)를 포함하고, 메인 컬럼 스페이서(MCS)는 제1 돌출부(270a) 위에 위치하며, 서브 컬럼 스페이서(SCS)는 제2 돌출부(270b) 위에 위치한다.
복수의 색필터(230) 위에 차광 부재(220)가 위치한다. 즉, 복수의 색필터(230) 각각의 양단부의 일정 부분이 중첩된 지점에 차광 부재(220)가 위치한다. 서로 이웃하는 색필터(230)가 중첩하여 형성되기 때문에 도 2에 나타낸 것과 같이 색필터(230)에 의해 단차가 생긴다. 이렇게 단차가 생긴 지점에 차광 부재(220)를 형성하여 차광 부재(220)의 높이를 유지시킬 수 있다.
차광 부재(220)와 간격재는 동일한 물질로 형성할 수 있다.
차광 부재(220)는 제1 차광 부재(220a)와 제2 차광 부재(220b)를 포함한다. 제1 차광 부재(220a)는 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 일체로 형성될 수 있다. 이때, 제1 차광 부재(220a)는 도 1에서처럼 가로 방향으로 뻗어 있는 지점에 위치할 수 있으며, 제2 차광 부재(220b)는 세로 방향으로 뻗어 있는 지점에 위치할 수 있다.
서브 컬럼 스페이서(SCS)의 높이(h3)는 메인 컬럼 스페이서(MCS)의 높이(h2) 보다 낮고, 차광 부재(220)의 높이(h1) 보다 높게 형성될 수 있다. 즉, 메인 컬럼 스페이서(MCS), 서브 컬럼 스페이서(SCS) 및 차광 부재(220) 중에서 메인 컬럼 스페이서(MCS)의 높이(h2)가 가장 높게 형성되며, 차광 부재(220)의 높이(h1)가 가장 낮게 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 색필터(230) 위에 보조 색필터(250)를 적층하여 돌출부(270)를 형성하고, 돌출부(270)를 이용하여 멀티 톤 마스크를 이용하지 않고도 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 서브 컬럼 스페이서(SCS)의 높이를 유지시킬 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참고하여 도 1의 실시예를 구체화한 액정 표시 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 도 1의 실시예를 구체화한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 4의 절단선 III-III을 따라 자른 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 이들 두 표시판 사이에 개재되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
하부 기판(110) 위에 제1 게이트선(121a)과 제2 게이트선(121b)을 포함하는 복수의 게이트선 및 복수의 유지 전극선(131)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121a, 121b)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 제1 게이트선(121a)은 위아래로 돌출한 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 포함하고, 제2 게이트선(121b)은 위로 돌출한 제3 게이트 전극(124c)을 포함한다. 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)은 서로 연결되어 하나의 돌출부를 이룬다.
유지 전극선(131)도 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 공통 전압(Vcom) 등의 정해진 전압을 전달한다. 유지 전극선(131)은 위 아래로 돌출한 유지 전극(129), 게이트선(121a, 121b)과 실질적으로 수직하게 아래로 뻗은 한 쌍의 세로부(134) 및 한 쌍의 세로부(134)의 끝을 서로 연결하는 가로부(127)를 포함한다. 가로부(127)는 아래로 확장된 용량 전극(137)을 포함한다.
게이트 도전체(121a, 121b, 131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 비정질 또는 결정질 규소 등으로 만들어질 수 있는 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 뻗어 나와 있으며 서로 연결되어 있는 제1 및 제2 반도체(154a, 154b), 그리고 제3 게이트 전극(124c) 위에 위치하는 제3 반도체(154c)를 포함한다.
반도체(154a, 154b, 154c) 위에는 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어질 수 있다.
*저항성 접촉 부재 위에는 복수의 데이터선(171), 복수의 제1 드레인 전극(175a), 복수의 제2 드레인 전극(175b), 그리고 복수의 제3 드레인 전극(175c)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121a, 121b)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 향하여 뻗으며 서로 연결되어 있는 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 포함한다.
제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b) 및 제3 드레인 전극(175c)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)의 막대형 끝 부분은 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)으로 일부 둘러싸여 있다. 제1 드레인 전극(175a)의 넓은 한 쪽 끝 부분은 다시 연장되어 ‘U’자 형태로 굽은 제3 드레인 전극(175c)을 이룬다. 제3 소스 전극(173c)의 넓은 끝 부분(177c)은 용량 전극(137)과 중첩하여 감압 축전기(Cstd)를 형성하며, 막대형 끝 부분은 제3 드레인 전극(175c)으로 일부 둘러싸여 있다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a), 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 반도체(154a)와 함께 제1 박막 트랜지스터(Qa)를 형성하고, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b), 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 반도체(154b)와 함께 제2 박막 트랜지스터(Qb)를 형성하며, 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 반도체(154c)와 함께 제3 박막 트랜지스터(Qc)를 형성한다.
제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b), 및 제3 반도체(154c)를 포함하는 선형 반도체는 소스 전극(173a, 173b, 173c)과 드레인 전극(175a, 175b, 175c) 사이의 채널 영역을 제외하고는 데이터 도전체(171, 173a, 173b, 173c, 175a, 175b, 175c) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재와 실질적으로 동일한 평면 모양을 가질 수 있다.
제1 반도체(154a)에는 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이에서 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있고, 제2 반도체(154b)에는 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이에서 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있으며, 제3 반도체(154c)에는 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이에서 제3 소스 전극(173c) 및 제3 드레인 전극(175c)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터 도전체(171, 173a, 173b, 173c, 175a, 175b, 175c) 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 질화 규소 또는 산화 규소 따위의 무기 절연물로 만들어질 수 있는 제1 보호막(180a)이 형성되어 있다.
제1 보호막(180a) 위에는 복수의 색필터(230)가 위치한다. 복수의 색필터(230)는 가로 방향으로 일정 부분 중첩되어 형성되는 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 포함한다. 복수의 색필터(230) 각각의 양단부는 일정 부분이 상호 중첩되어 형성되어 있다.
복수의 색필터(230) 위에는 적어도 하나의 보조 색필터(250)가 적층되어 형성되어 있는 돌출부(270)가 위치한다. 즉, 돌출부(270)는 상부 표시판(200)을 향해 색필터(230)에서 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 보조 색필터(250)는 보조 색필터(250)의 하부에 위치하는 색필터(230)와 상이한 색으로 형성될 수 있다.
돌출부(270) 위에는 간격재가 위치한다. 이때, 간격재는 메인 컬럼 스페이서(MCS) 및 서브 컬럼 스페이서(SCS)를 포함한다. 이러한 메인 컬럼 스페이서(MCS) 및 서브 컬럼 스페이서(SCS)는 하나의 화소에 모두 형성되거나, 서로 다른 화소에 형성될 수도 있다.
복수의 색필터(230)의 양단부가 중첩된 지점에는 도 2에서와 같이 차광 부재(220)가 위치한다. 차광 부재(220)는 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 일체로 형성되는 제1 차광 부재(220a)와 독립적으로 형성되는 제2 차광 부재(220b)를 포함한다.
차광 부재(220)는 메인 컬럼 스페이서(MCS) 및 서브 컬럼 스페이스(SCS)와 동일한 물질로 형성할 수 있다.
간격재는 돌출부(270)에 의해 높이를 유지시킬 수 있으므로 상부 표시판(200)과 하부 표시판(100) 사이에 간격을 지지할 수 있다. 즉, 메인 컬럼 스페이서(MCS)는 상부 표시판(200)과 하부 표시판(100) 사이에 간격을 지지하는 역할을 수행하며, 서브 컬럼 스페이서(SCS)는 메인 컬럼 스페이서(MCS)의 역할을 보조하여 상부 표시판(200)과 하부 표시판(100) 사이의 간격을 지지하는 보조 역할을 한다.
복수의 색필터(230), 간격재, 및 차광 부재(220) 위에는 제2 보호막(180b)이 위치한다. 제2 보호막(180b)은 유기막으로 형성한다. 유기막으로 형성된 제2 보호막(180b)은 색필터(230) 바로 위에 위치하는 부분과 제1 보호막(180a) 바로 위에 위치하는 부분을 포함한다.
제2 보호막(180b) 위에는 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)을 포함하는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 제1 게이트선(121a) 및 제2 게이트선(121b)을 사이에 두고 서로 분리되어 각각 위와 아래에 배치되어 열 방향으로 이웃한다. 제2 부화소 전극(191b)의 높이는 제1 부화소 전극(191a)의 높이보다 높으며 대략 1배 내지 3배일 수 있다.
제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b) 각각의 전체적인 모양은 사각형이며 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b) 각각은 가로 줄기부(193a, 193b), 가로 줄기부(193a, 193b)와 교차하는 세로 줄기부(192a, 192b)로 이루어진 십자형 줄기부를 포함한다. 또한, 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 각각 복수의 미세 가지부(194a, 194b), 하단의 돌출부(197a) 및 상단의 돌출부(197b)를 포함한다.
화소 전극(191)은 가로 줄기부(193a, 193b)와 세로 줄기부(192a, 192b)에 의해 4개의 부영역으로 나뉘어진다. 미세 가지부(194a, 194b)는 가로 줄기부(193a, 193b) 및 세로 줄기부(192a, 192b)로부터 비스듬하게 뻗어 있으며 그 뻗는 방향은 게이트선(121a, 121b) 또는 가로 줄기부(193a, 193b)와 대략 45도 또는 135도의 각을 이룰 수 있다. 또한 이웃하는 두 부영역의 미세 가지부(194a, 194b)는 서로 직교할 수 있다.
본 실시예에서 제1 부화소 전극(191a)은 외곽을 둘러싸는 외곽 줄기부를 더 포함하고, 제2 부화소 전극(191b)은 상단 및 하단에 위치하는 가로부 및 제1 부화소 전극(191a)의 좌우에 위치하는 좌우 세로부(198)를 더 포함한다. 좌우 세로부(198)는 데이터선(171)과 제1 부화소 전극(191a) 사이의 용량성 결합, 즉 커플링을 방지할 수 있다. 좌우 세로부(198)는 생략할 수도 있다.
제1 보호막(180a)에는 제1 드레인 전극(175a)의 넓은 끝 부분과 제2 드레인 전극(175b)의 넓은 끝 부분을 각각 드러내는 복수의 제1 접촉 구멍(185a) 및 복수의 제2 접촉 구멍(185b)이 형성되어 있다. 제1 접촉 구멍(185a)은 제2 부화소 전극(191b)과 제3 드레인 전극(175c)을 연결하고, 제2 접촉 구멍(185b)은 제1 부화소 전극(191a)과 제2 드레인 전극(175b)을 연결할 수 있다.
다음 상부 표시판(200)에 대하여 설명하면, 상부 기판(210) 위에 공통 전극(280)이 형성되어 있고, 공통 전극(280) 위에는 상부 배향막(미도시)이 형성될 수 있다. 공통 전극(280)은 공통 전압을 전달한다.
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다. 액정층(3)은 반응성 메소겐(reactive mesogen)을 포함하는 배향 보조제를 포함함으로써 액정 분자들은 그것의 장축이 화소 전극(191)의 미세 가지부(194a, 194b)의 길이 방향에 대략 평행하도록 선경사를 가질 수 있다. 배향 보조제는 액정층이 아닌 배향막에 포함될 수도 있다.
도 3 및 도 4를 참고하여 설명한 박막 트랜지스터 구조는 하나의 실시예일뿐, 박막 트랜지스터 구조를 포함하는 막 구조물은 다양한 형태로 변형될 수 있다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참고하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 5를 참고하면, 하부 기판(110) 위에 색필터(230)를 형성한다.
먼저, 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이 하부 기판(110) 위에 박막 트랜지스터 구조를 포함하는 막 구조물(120)을 형성한다.
박막 트랜지스터 구조를 포함하는 막 구조물(120) 위에 색필터(230)를 형성한다.
구체적으로, 막 구조물(120) 위에 청색 색필터(230b)를 형성한다. 그리고 청색 색필터(230b)와 일정 부분 상호 중첩되도록 막 구조물(120) 위에 적색 색필터(230r)를 형성하고, 청색 색필터(230b) 위에 적색 색필터(230r)를 이용하여 적색 보조 색필터(250r)를 형성한다. 청색 색필터(230b) 및 적색 색필터(230r)가 막 구조물(120) 위에 적색 색필터(230r)와 일정 부분 상호 중첩되도록 녹색 색필터(230g)를 형성하고, 적색 보조 색필터(250r) 위에 녹색 색필터(230g)를 이용하여 녹색 보조 색필터(250g)를 형성한다. 적색 보조 색필터(250r)와 녹색 보조 색필터(250g)가 적층되어 제1 돌출부(270a)를 형성한다. 이후, 도 5에서는 도시되지 않았으면 녹색 색필터(230g)의 일정 부분 상호 중첩되도록 청색 색필터(230b)를 형성하고, 녹색 색필터(230g) 위에 청색 색필터(230b)를 이용하여 청색 보조 색필터(250b)를 형성해서 제2 돌출부(270b)를 형성한다. 여기서, 색필터(230)는 포토 리소그라피 공정을 사용하여 형성할 수 있고, 그 밖에 잉크젯 방법 등으로 형성할 수도 있다. 보조 색필터(250)는 색필터(230)와 동일한 방법인 포토 리소그라피 공정 또는 잉크젯 방법 등으로 형성할 수 있다.
여기서 색필터(230)가 청색, 적색, 녹색의 순으로 형성되는 것은 예를 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않으며 색필터(230)의 순서는 무관하다. 그리고 동일한 색의 색필터(230)가 일정 부분이 중첩되어 반복적으로 형성될 수도 있다.
또한, 여기서는 서로 다른 색의 보조 색필터(250)가 적층되는 것을 예를 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않으며, 동일한 색이 적층되어 돌출부(270)를 형성할 수도 있다.
도 6를 참고하면, 복수의 색필터(230) 위에 제1 마스크(600)를 이용하여 간격재 및 차광 부재(220)를 형성한다.
구체적으로, 복수의 색필터(230) 및 돌출부(270) 위에 간격재 및 차광 부재(220)를 형성하기 위해 포토 레지스트(Photo Resist: PR)를 형성한다. 여기서, 포토 레지스터는 네거티브 포토 레지스트(negative photo resist)일 수 있다.
복수의 색필터(230) 및 돌출부(270)가 형성된 하부 기판(110)의 상부에 제1 마스크(600)를 배치한다. 제1 마스크(600)는 차단 영역(600a)과 투과 영역(600b)을 포함한다. 차광 부재(220) 및 간격재가 형성될 영역은 제1 마스크(600)에서 투과 영역(600b)이 배치되고, 차광 부재(220)와 간격재가 형성되지 않은 영역은 차단 영역(600a)이 배치된다. 그리고 차광 부재(220) 및 간격재가 형성될 영역은 광 투과율을 100%로 설정할 수 있다.
포토 공정 후에 식각되지 않고, 제1 돌출부(270a)가 형성된 위치에 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 제1 차광 부재(220a)가 일체로 형성될 수 있다. 이에 제1 차광 부재(220a)와 메인 컬럼 스페이서(MCS)는 동시에 형성하면서 서로 단차를 달리하여 형성할 수 있다. 즉, 메인 컬럼 스페이서(MCS)는 제1 돌출부(270a)에 의해 메인 컬럼 스페이서(MCS) 보다 높게 형성될 수 있다.
또한, 포토 공정 후에 식각되지 않고, 제2 돌출부(270b)가 형성된 위치에 서브 컬럼 스페이서(SCS)가 형성될 수 있고, 색필터(230)가 중첩된 위치에 제2 차광 부재(220b)가 형성될 수 있다.
메인 컬럼 스페이서(MCS), 제1 차광 부재(220a), 제2 차광 부재(220b) 및 서브 컬럼 스페이서(SCS)는 동일한 물질로 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 멀티 톤 마스크를 이용하지 않고도 단차가 상이한 메인 컬럼 스페이서(MCS), 서브 컬럼 스페이서(SCS) 및 차광 부재(220)를 형성할 수 있다.
이후, 상부 기판(210) 위에 공통 전극(280)을 포함하는 상부 표시판(200)을 형성하고, 이미 형성된 하부 표시판(100)과 합착한 후 액정층(3)을 형성하면 본 실시예에 따른 멀티 단차를 갖는 차광 부재(220)와 간격재를 포함하는 액정 표시 장치를 형성할 수 있다.
이하에서는 도 7을 참고하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도로서, 복수의 색필터(230), 차광 부재(220), 간격재의 형성된 위치가 변경한 것을 제외하고는 전술한 도 1 및 도 2에 따른 액정 표시 장치와 동일하다. 따라서, 변경된 구성을 제외한 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성은 간략하게 설명하기로 한다.
도 7을 참고하면, 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 액정층(3)을 포함한다.
하부 기판(110) 위에 박막 트랜지스터를 포함하는 막구조물이 위치한다.
상부 기판(210) 위에 복수의 색필터(230)가 위치한다. 이때, 복수의 색필터(230) 각각의 양단부는 일정 부분이 상호 중청되어 형성되어 있다.
복수의 색필터(230) 중 적어도 하나의 색필터(230) 위에 보조 색필터(250)가 적층되어 돌출부(270)가 위치한다. 이러한 돌출부(270)는 제1 돌출부(270a) 및 제2 돌출부(270b)를 포함한다. 제1 돌출부(270a) 및 제2 돌출부(270b)는 보조 색필터(250)가 적층된 개수가 상이하며, 제1 돌출부(270a)에 적층된 보조 색필터(250)의 개수가 제2 돌출부(270b)에 적층된 보조 색필터(250)의 개수 보다 많을 수 있다.
돌출부(270) 위에 간격재가 위치한다. 즉, 제1 돌출부(270a) 위에 메인 컬럼 스페이서(MCS)가 위치하고, 제2 돌출부(270b) 위에 서브 컬러 스페이서가 위치한다. 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 서브 컬럼 스페이서(SCS)는 제1 돌출부(270a)와 제2 돌출부(270b)에 의해 서로 다른 높이를 형성할 수 있다.
복수의 색필터(230) 위에 차광 부재(220)가 위치한다. 다시 말하면, 색필터(230)가 적층된 지점에 차광 부재(220)가 위치하며, 차광 부재(220)는 제1 차광 부재(220a)와 제2 차광 부재(220b)를 포함한다. 제1 차광 부재(220a)는 색필터(230)가 적층된 지점에 위치하며, 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 일체로 형성되어 있다. 제2 차광 부재(220b)는 색필터(230)가 적층된 지점에 위치하며, 간격재와 일체로 형성되지 않고 독립적으로 형성되어 있다.
액정층(3)은 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 개재되어 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 복수의 색필터(230), 차광 부재(220) 및 간격재는 도 7에서 설명한 바와 같이 상부 기판(210)에 형성될 수도 있고, 도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 같이 하부 기판(110)에 형성될 수도 있다.
이하에서는 도 8을 참고하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도로서, 돌출부(270)가 변경한 것을 제외하고는 전술한 도 1 및 도 2에 따른 액정 표시 장치와 동일하다. 따라서, 변경된 구성을 제외한 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성은 간략하게 설명하기로 한다.
도 8을 참고하면, 하부 기판(110) 위에 박막 트랜지스터를 포함하는 막 구조물(120)이 위치한다.
막 구조물(120) 위에 일정 부분이 상호 중첩되어 형성되는 복수의 색필터(230)가 위치한다.
복수의 색필터(230) 중 적어도 하나의 색필터(230) 위에 돌출부(270)가 위치한다. 예를 들어, 돌출부(270)는 도 8에서와 같이 청색 색필터 위에 보조 색필터(250)가 적층되어 형성되어 있다. 이때, 돌출부(270)는 하나의 보조 색필터(250)가 적층되어 형성될 수 있다.
복수의 색필터(230) 위에 간격재가 위치한다. 이러한 간격재는 돌출부(270) 위에 위치하는 메인 컬럼 스페이서(MCS) 및 복수의 색필터(230) 중 적어도 하나의 색필터(230) 위에 위치하는 서브 컬럼 스페이서(SCS)를 포함한다.
복수의 색필터(230)에서 서로 중첩되어 형성되는 지점에 차광 부재(220)가 위치한다. 제1 차광 부재(220a)는 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 일체로 형성되며, 제2 차광 부재(220b)는 색필터(230)가 중첩된 지점에 위치한다.
이하에서는 도 9를 참고하여 도 8에 따른 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기로 한다.
도 9는 도 8의 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도로서, 돌출부(270), 차광 부재(220) 및 간격재가 형성되는 방법을 제외하고는 전술한 도 5 및 도 6에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법과 동일하다. 따라서, 변경된 제조 방법을 제외한 동일한 제조 방법에 대해서는 반복 설명을 생략하기로 한다.
도 9를 참고하면, 하부 기판(110) 위에 박막 트랜지터를 포함하는 막 구조물(120)을 형성하고, 막 구조물(120) 위에 복수의 색필터(230)를 형성한다. 이때, 복수의 색필터(230)는 도 9에서와 같이 청색 색필터, 적색 색필터 및 녹색 색필터가 순차적으로 양단부가 중첩되도록 형성할 수 있다. 색필터(230)는 잉크젯 방법 또는 포토 리소그라피 공정 등을 통해 형성할 수 있다.
복수의 색필터(230) 위에 돌출부(270)를 형성한다. 예를 들어, 도 9에서처럼 청색 색필터(230b) 위에 적색 색필터(230r) 또는 녹색 색필터(230g)를 이용하여 보조 색필터(250)를 형성해서 돌출부(270)를 형성할 수 있다.
복수의 색필터(230) 및 돌출부(270) 위에 포토 레지스트를 형성한다. 이러한 포토 레지스터는 네거티브 포토 레지스트일 수 있다.
복수의 색필터(230) 및 돌출부(270)가 형성된 하부 기판(110)의 상부에 제2 마스크(650)를 배치한다. 여기서, 제2 마스크(650)는 투 톤 마스크일 수 있으며, 차단 영역(650a), 투과 영역(650b) 및 반투과 영역(650c)을 포함할 수 있다. 이러한, 투 톤 마스크는 하프 톤 마스크 또는 슬릿 마스크일 수 있다.
메인 컬럼 스페이서(MCS) 및 서브 컬럼 스페이서(SCS)가 형성될 영역은 제2 마스크(650)에서 투과 영역(650b)이 배치되고, 차광 부재(220)가 형성될 영역은 제2 마스크(650)에서 반투과 영역(650c)이 배치되며, 차광 부재(220)와 간격재가 형성되지 않은 영역은 차단 영역(650a)이 배치된다.
메인 컬럼 스페이서(MCS) 및 서브 컬럼 스페이서(SCS)가 형성될 영역은 광 투과율을 100%로 설정할 수 있고, 차광 부재(220)가 형성될 영역은 광 투과율을 50%로 설정할 수 있다.
포토 공정 후에 식각되지 않은 위치에 메인 컬럼 스페이서(MCS) 및 서브 컬럼 스페이서(SCS)가 형성되고, 일부 식각되어 메인 컬럼 스페이서(MCS)와 서브 컬럼 스페이서(SCS) 대비 낮은 높이의 차광 부재(220)가 형성될 수 있다. 이때, 메인 컬럼 스페이서(MCS)는 돌출부(270) 위에 형성되므로 서브 컬럼 스페이서(SCS) 보다 높은 높이를 가질 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 돌출부(270)를 이용하여 메인 컬럼 스페이서(MCS), 서브 컬럼 스페이서(SCS) 및 차광 부재(220)가 각기 다른 높이를 가질 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
3: 액정층 100: 하부 표시판
110: 하부 기판 121a, 121b: 게이트선
124a, 124b: 게이트 전극 140: 게이트 절연막
154a, 154b, 154c: 반도체 171: 데이터선
173a, 173b, 173c: 소스 전극 175a, 175b, 175c: 드레인 전극
180: 보호막 185a, 185b: 접촉 구멍
191: 화소 전극 200: 상부 표시판
210: 상부 기판 220a, 220b: 차광 부재
230: 색필터 250: 보조 색필터
270, 270a, 270b: 돌출부

Claims (15)

  1. 제1 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터 위에 위치하는 복수의 색필터,
    상기 복수의 색필터 위에 위치하며, 적어도 하나의 보조 색필터를 포함하는 돌출부,
    상기 복수의 색필터 위에 위치하는 차광 부재,
    상기 복수의 색필터 위에 위치하는 간격재,
    상기 제1 절연 기판과 중첩하는 제2 절연 기판,
    상기 제2 절연 기판에 형성된 공통 전극,
    상기 공통 전극과 상기 간격재 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 간격재는 일정 간격 이격되어 위치하는 메인 컬럼 스페이서와 서브 컬럼 스페이서를 포함하며,
    상기 돌출부는 적어도 2개의 상기 보조 색필터를 포함하는 제1 돌출부, 그리고 적어도 1개의 상기 보조 색필터를 포함하는 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 메인 컬럼 스페이서는 상기 제1 돌출부와 중첩하고,
    상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 제2 돌출부와 중첩하며,
    상기 차광 부재와 상기 간격재는 동일한 물질로 형성되며,
    상기 메인 컬럼 스페이서, 상기 서브 컬럼 스페이서 및 상기 차광 부재의 두께는 동일하며,
    상기 메인 컬럼 스페이서의 상부면의 높이, 상기 서브 컬럼 스페이서의 상부면의 높이, 그리고 상기 차광 부재의 상부면의 높이 순으로 작아지는 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 각각에 적층된 보조 색필터의 개수는 상이한 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌출부에 적층된 보조 색필터의 개수가 상기 제2 돌출부에 적층된 보조 색필터의 개수 보다 많은 액정 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 색필터 위에 위치하는 액정 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 차광 부재의 높이 보다 높고, 상기 메인 컬럼 스페이서의 높이 보다 낮은 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 색필터 각각의 양단부는 일정 부분 상호 중첩되며,
    상기 차광 부재는 상기 색필터의 중첩된 지점에 위치하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 메인 컬럼 스페이서의 평면 크기는 상기 서브 컬럼 스페이서의 평면 크기 보다 큰 액정 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 서브 컬럼 스페이서는
    상기 차광 부재와 동일한 물질을 포함하는 제1 부분, 및
    상기 제1 부분과 상기 색필터 사이에 위치하는 상기 돌출부를 포함하고,
    상기 제1 부분의 두께는 상기 차광 부재의 두께와 동일한 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 메인 컬럼 스페이서는
    상기 차광 부재와 동일한 물질을 포함하며, 상기 차광 부재로부터 연장된 제2 부분, 및
    상기 제2 부분과 상기 색필터 사이에 위치하는 상기 돌출부를 포함하고,
    상기 제2 부분의 두께는 상기 차광 부재의 두께와 동일한 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 차광 부재는 동일한 두께를 가지는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 차광 부재는 일체로 형성된 액정 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 차광 부재로부터 상기 제2 절연 기판을 향해 돌출된 형태를 가지는 액정 표시 장치.
  14. 제1 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터 위에 위치하는 복수의 색필터,
    상기 복수의 색필터 위에 위치하며, 적어도 하나의 보조 색필터를 포함하는 돌출부,
    상기 복수의 색필터 위에 위치하는 차광 부재,
    상기 복수의 색필터 위에 위치하는 간격재,
    상기 제1 절연 기판과 중첩하는 제2 절연 기판,
    상기 제2 절연 기판에 형성된 공통 전극,
    상기 공통 전극과 상기 간격재 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 간격재는 일정 간격 이격되어 위치하는 메인 컬럼 스페이서와 서브 컬럼 스페이서를 포함하며,
    상기 돌출부는 적어도 2개의 상기 보조 색필터를 포함하는 제1 돌출부, 그리고 적어도 1개의 상기 보조 색필터를 포함하는 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 메인 컬럼 스페이서는 상기 제1 돌출부와 중첩하고,
    상기 서브 컬럼 스페이서는 상기 제2 돌출부와 중첩하며,
    상기 차광 부재와 상기 간격재는 동일한 물질로 형성되며,
    최상단을 기준으로 상기 메인 컬럼 스페이서의 하부면의 높이, 상기 서브 컬럼 스페이서의 하부면의 높이, 상기 차광 부재의 하부면의 높이 순으로 작아지고,
    상기 메인 컬럼 스페이서의 상부면의 높이, 상기 서브 컬럼 스페이서의 상부면의 높이, 그리고 상기 차광 부재의 상부면의 높이 순으로 작아지는 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 차광 부재 위에 위치하는 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 화소 전극은 상기 박막 트랜지스터를 사이에 두고 열 방향으로 이웃하는 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하고,
    상기 서브 컬럼 스페이서는 평면상 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 사이에 위치하는 액정 표시 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000089026A (ja) * 1998-07-13 2000-03-31 Toray Ind Inc カラ―フィルタおよびそれを用いたカラ―液晶表示装置
US20090033841A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Color filter substrate and manufacturing method thereof and liquid crystal display panel
JP2009204840A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置用カラーフィルタ及び液晶表示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102044444B1 (ko) * 2011-07-08 2019-12-02 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치와 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000089026A (ja) * 1998-07-13 2000-03-31 Toray Ind Inc カラ―フィルタおよびそれを用いたカラ―液晶表示装置
US20090033841A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Color filter substrate and manufacturing method thereof and liquid crystal display panel
JP2009204840A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置用カラーフィルタ及び液晶表示装置

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