KR20040060592A - 액정 패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20040060592A KR1020020087399A KR20020087399A KR20040060592A KR 20040060592 A KR20040060592 A KR 20040060592A KR 1020020087399 A KR1020020087399 A KR 1020020087399A KR 20020087399 A KR20020087399 A KR 20020087399A KR 20040060592 A KR20040060592 A KR 20040060592A
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Abstract

본 발명은 액정 패널에 관한 것으로, 상세하게는 두 층의 블랙 매트릭스 및 그 사이에 삽입된 버퍼층을 포함하는 컬러 필터 기판을 구비한 액정 패널을 제공한다. 본 발명에 의하면 액정 패널에 가해지는 외력이 상기 버퍼층에 의해 완화되므로 상대적으로 강도가 약한 블랙 매트릭스의 파손이 방지되어 종래 나타나던 흑점 불량을 방지할 수 있게 된다.

Description

액정 패널 및 이의 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND FABRICATING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정 패널에 관한 것으로, 상세하게는 횡전계 방식의 액정 패널에 사용되는 블랙 매트릭스에 관한 것이다.
액정 패널은 게이트 배선과 데이터 배선이 매트릭스(matrix) 형태로 배열되어 그 교차점에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 TFT)가 형성된 TFT 기판, 상기 TFT 기판과 합착되는 컬러필터(color filter) 기판 및 상기 두 기판 사이에 충진되는 액정층을 포함하여 구성된다.
TFT 기판과 컬러필터 기판은 스페이서(spacer)에 의해 셀갭(cell gap)이 유지되고 상기 셀갭으로 액정이 충진되어 액정층을 형성한다. 스페이서에는 볼(ball) 형태와 패턴(pattern)화된 형태의 두 종류가 있다. 볼 형태의 스페이서는 기판과의 접착성 및 산포 밀도 조절이 용이하지 않은 단점이 있기 때문에, 패턴화된 형태의 스페이서가 많이 사용되고 있다. 볼 형태의 스페이서를 볼 스페이서라 하고, 패턴화된 스페이서를 칼럼(column) 스페이서라 한다. 칼럼 스페이서는 볼 형태의 스페이서보다 기판과의 접촉 면적이 넓고 분포 밀도 조절 및 기판과의 접착도 특성이 우수한 장점이 있다. 특히, 액정 패널이 대면적화 되어감에 따라 점차 칼럼 스페이서를 주로 사용하고 있다.
도 5는 종래의 액정 패널의 일부를 간략히 도시한 개략도이다.
컬러필터 기판(550)과 TFT 기판이 칼럼 스페이서를 사이에 두고 합착되어 있다.
컬러필터 기판(550)에는 TFT 기판의 박막 트랜지스터, 게이트 배선 및 데이터 배선에 대응되는 영역에 빛이 누설되는 것을 방지하기 위하여 블랙 매트릭스(Black Matrix; 이하 BM; 580)가 투명기판(570)에 형성되어 있다. 상기 BM(580)은 크롬(Cr)과 같은 금속 물질을 사용할 수 있으나, 횡전계 방식의 액정 패널에서는 TFT 기판(540)에 형성된 화소전극과 공통전극 사이의 횡전계에 영향을 주기 때문에 수지를 사용하여 BM(580)을 형성한다. 상기 BM(580) 하부에는 컬러필터층(560), 평탄화막(590) 및 칼럼 스페이서(510)가 형성되는데 컬러필터 기판(550)이 TFT 기판(540)과 합착되었을 때 칼럼 스페이서(510)는 게이트 배선 또는 데이터 배선과 중첩되도록 위치한다.
그러나, 상기 수지 BM은 카본(carbon) 계열의 수지를 사용하여 강도가 약한 단점이 있다. 액정 패널에 외력이 가해졌을 때, 대부분의 외력은 액정층에 의해 흡수된다. 그러나, 칼럼 스페이서가 형성된 부분은 액정층이 형성되지 못하기 때문에 외력이 칼럼 스페이서를 통하여 컬러필터 기판으로 전달되고 이에 의해 강도가 약한 BM이 쉽게 파손되는 문제가 있었다. BM이 파손되면 그 주위의 영역이 함몰되어셀 갭이 유지되지 못하여 투과율에 변동이 생겨 화면에 얼룩이 관찰된다. 상기 얼룩은 흑점이라 불리며 이는 액정표시장치의 표시 품질을 떨어뜨리는 문제로 지적되어 왔다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 가해지는 외력에 의해 BM이 파손되지 않는 액정 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
기타 본 발명의 다른 특징 및 목적은 이하 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정 패널의 개략적인 구조를 도시한 평면도.
도 2는 도 1에 있어서, 한 화소의 단면을 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 한 화소의 단면을 도시한 측면도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 의한 액정 패널에 사용되는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 도시한 수순 단면도.
도 5는 종래의 액정 패널의 일부를 간략히 도시한 개략도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100: 액정 패널 110: 액티브 영역
120: 게이트 배선 122: 게이트 패드부
130, 325: 데이터 배선 132: 데이터 패드부
140: TFT 기판 150: 컬러 필터 기판
160: 씰 패턴 200: 액정층
210, 510: 칼럼 스페이서 220: 제 1 투명 기판
230: 게이트 절연막 240: 보호막
250: 제 1 컬러 필터층 260: 제 2 컬러 필터층
270: 평탄화막 280: 제 1 BM
290: 제 2 BM 300: 공통 전극
310: 화소 전극 370: 제 2 투명 기판
390: 버퍼층 380: 컬러 필터층
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수개의 화소 영역 및 이를 구분하는 경계 영역을 포함하는 투명 기판; 상기 투명 기판의 경계 영역에 형성된 제 1 블랙 매트릭스; 상기 제 1 블랙 매트릭스의 상부에 형성된 제 1 컬러 필터층; 상기 제 1 컬러 필터층 상부에 상기 제 1 블랙 매트릭스와 중첩되도록 형성된 제 2 블랙 매트릭스; 및 상기 제 2 블랙 매트릭스 및 투명 기판의 화소 영역 상부에 형성된 제 2 컬러 필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널을 제공한다.
상기 제 1 컬러 필터층은 제 2 컬러 필터층과 동일한 색을 나타내고, 상기 제 1 블랙 매트릭스의 상부에서 연장되어 투명 기판의 화소 영역에 형성될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 복수개의 화소 영역 및 이를 구분하는 경계 영역을 포함하는 투명 기판; 상기 투명 기판의 경계 영역에 형성된제 1 블랙 매트릭스; 상기 블랙 매트릭스 상부에 형성된 버퍼층; 상기 버퍼층 상부에 상기 제 1 블랙 매트릭스와 중첩되도록 형성된 제 2 블랙 매트릭스; 및 상기 제 2 블랙 매트릭스 및 투명 기판의 화소 영역 상부에 형성된 컬러 필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널을 제공한다.
상기 버퍼층은 컬러 필터층인 것이 바람직하다.
상기 컬러 필터층 상부에 형성된 평탄화층을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 복수개의 화소 영역 및 이를 구분하는 경계 영역을 포함하는 투명 기판을 준비하는 단계; 상기 투명 기판의 경계 영역에 제 1 블랙 매트릭스를 형성하는 단계; 상기 제 1 블랙 매트릭스 상부에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 상부에 상기 제 1 블랙 매트릭스와 중첩되도록 제 2 블랙 매트릭스를 형성하는 단계; 및 상기 제 2 블랙 매트릭스 및 투명 기판의 화소 영역 상부에 컬러 필터층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 제조 방법을 제공한다.
컬러 필터층으로 상기 버퍼층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 컬러 필터층과 동일한 색을 나타내는 컬러 필터층을 상기 투명 기판의 화소 영역 상부로 연장하여 버퍼층을 형성하는 것이 바람직하다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정 패널의 개략적인 구조를 도시한 평면도이다. TFT 기판과 컬러 필터 기판이 대향하여 합착된 액정 패널을 도시하고있다.
도면에 도시한 바와 같이, 액정 패널(100)은 복수개의 화소가 매트릭스(martix) 형태로 배열되는 액티브 영역(110)과, 그 액티브 영역(110)의 게이트 배선(120)들과 데이터 배선(130)들 끝단에 형성된 게이트 패드부(122) 및 데이터 배선(130)들과 데이터 배선(130)들의 끝단에 형성된 데이터 패드부(132)를 포함한다. 이때, 게이트 패드부(122)와 데이터 패드부(132)는 컬러 필터 기판(150)과 중첩되지 않는 TFT 기판(140)의 가장자리 영역에 형성되며, 게이트 패드부(122)는 게이트 드라이버 집적회로로부터 인가되는 게이트 신호를 액티브 영역(110)의 게이트 배선(120)들에 공급하고, 데이터 패드부(132)는 데이터 드라이버 집적회로로부터 인가되는 데이터 신호를 액티브 영역(110)의 데이터 배선(130)들에 공급한다.
여기서, 도면에 도시하지는 않았지만, 게이트 배선(120)과 데이터 배선(130)의 교차부에는 각 화소를 스위칭하기 위한 TFT와, 그 TFT에 접속되어 액정층을 구동하는 공통 전극 및 화소 전극이 형성되어 있으며, 액티브 영역(110)의 외곽에 형성된 씰 패턴(160)에 의해 컬러 필터 기판(150)과 TFT 기판(140) 사이의 셀 갭(cell gap)에 액정이 충진된다.
또한, 상기 액티브 영역(110)의 컬러 필터 기판(150)에는 BM에 의해 각 화소별로 분리되어 도포된 컬러 필터들과, TFT 기판(140)의 TFT, 게이트 배선(120), 데이터 배선(130), 그리고 액티브 영역(110)과 패드부(122, 132) 사이에 빛샘을 방지하기 위하여 BM이 형성되어 있다. 도면에는 화상 표시부(113)의 외곽에 형성된 BM(170)만을 도시하였다.
액티브 영역(110)은 복수개의 화소 영역과 각 화소 영역 사이를 구분하는 경계 영역으로 이루어진다. 화소 영역은 백라이트의 빛이 투과하는 영역을 의미하고, 경계 영역은 각 화소 영역 사이의 영역으로 TFT 기판(140)의 게이트 배선(120), 데이터 배선(130) 및 컬러필터 기판의 BM으로 인해 빛이 투과하지 않는 영역을 의미한다. 경계 영역에 BM이 형성되고 BM과 화소 영역 상부에 컬러 필터가 도포된다. BM은 경계 영역에 설치되므로 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터를 구분하여 색의 간섭을 막는다. BM은 횡전계에 영향을 주지 않기 위하여 수지로 제작하여 사용한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 액정 패널의 단면을 도시한 측면도이다.
두 화소 영역과 이를 구분하는 경계 영역을 도시하고 있다.
도면에 도시한 바와 같이, 컬러 필터 기판(150)과 TFT 기판(140) 사이에 액정층(200)이 형성되어 있으며, 액정층(200)에 배치된 칼럼 스페이서(210)에 의해서 일정한 셀 갭을 유지하고 있다. 상기 칼럼 스페이서(210)는 유기막을 패터닝하여 형성하며 개구율의 감소를 막기 위해 액티브 영역의 경계 영역에 형성한다. 상기 칼럼 스페이서(210)는 컬러 필터 기판(150)이 TFT 기판(140)과 합착시 칼럼 스페이서(210)가 TFT 기판(140)의 게이트 배선, 데이터 배선(325) 또는 공통 배선 등의 상부에 위치하도록 한다. 따라서, 외력이 가해지면 칼럼 스페이서(210)가 형성된 부분은 빈 공간이 없으므로 충격이 컬러 필터 기판(150)으로 전달되는 것이다.
TFT 기판(140)은, 제 1 투명 기판(220)의 경계 영역에 형성되고 게이트 드라이버 집적회로로부터 게이트 신호가 인가되는 TFT(미도시)와, 화소 영역에 데이터배선(325)과 평행하게 형성되는 공통 전극(300) 및 화소 전극(310)을 포함하고 있다.
상기 TFT는 게이트 전극, 소스/드레인 전극 및 반도체층을 포함하고 있으며, 상기 게이트 전극과 반도체층의 절연을 위하여 그 사이에 게이트 절연막이 형성되어 있다. 또한, 상기 반도체층과 소스/드레인 전극 간의 신호 전달 속도를 향상시키기 위해 그 사이에 오믹 접촉층이 형성되어 있다.
또한, 화소 영역에는 TFT의 게이트 전극 형성시 함께 형성된 공통 전극(300)과 데이터 배선(325) 형성시 함께 형성된 화소 전극(310)이 상기 공통 전극(300)과 일정 간격 떨어져 형성되어 있으며, TFT 및 화소 영역 상부의 전면에 걸쳐서 보호막(240)이 형성되어 있다.
컬러 필터 기판(150)에는 제 2 투명 기판(370)의 경계 영역에 제 1 BM(280), 제 2 BM(290), 제 1 컬러 필터층(250) 및 제 2 컬러 필터층(260)이 형성되어 있으며 상기 BM(280, 290) 및 컬러 필터층(250, 260) 상부에는 평탄화를 위한 평탄화막(overcoat layer; 270)이 형성되어 있다. 상기 평탄화막(270)은 생략할 수도 있다.
본 발명의 제 1 실시예에서는 제 1 컬러 필터층(250)을 사이에 둔 두 층의 BM(280, 290)을 사용한다. 상기 제 1 컬러 필터층(250)은 버퍼층의 역할을 하게 되는데, 가해지는 외력을 제 1 컬러 필터층(250)이 흡수함으로써 BM(280, 290)의 파손을 방지하는 것이다. 제 2 BM(290)은 제 1 BM(280)과 중첩되도록 형성되는데 두 BM(280, 290)이 동일 패턴으로 형성된다. 또한, 제 1 컬러 필터층(250)과 제 2 컬러 필터층(260)은 동일 패턴으로 형성되어 컬러 필터층(250, 260)이 두 겹이 되므로 색순도가 증가하는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정 패널의 단면을 도시한 측면도이다.
제 1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고 이에 대한 설명은 생략하겠다.
본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정 패널은 기본적으로 제 1 실시예의 액정 패널과 유사한 구성을 하고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 버퍼층(390)이 제 1 BM(280)의 상부에 형성되어 있다. 즉, 버퍼층(390)이 제 1 BM(280)과 동일 패턴으로 형성되고, 제 2 투명 기판(370)의 화소 영역 상부로 연장되지 않는다. 상기 버퍼층(390)은 제 1 실시예에서 제 1 컬러 필터층의 역할을 하는 것으로 액정 패널에 가해지는 외력을 흡수한다. 따라서, 상기 버퍼층(390)을 제 1 실시예와 같이 컬러 필터층으로 구성할 수 있다. 이때, 버퍼층(390)은 제 2 투명 기판의 경계 영역에만 형성되므로, 컬러 필터층(380)과 동일한 색을 나타내는 안료를 반드시 쓸 필요가 없다. 또한, 컬러 필터층 대신 버퍼층(390)으로 작용할 수 있는 다른 물질을 사용하여 버퍼층(390)을 형성할 수 있다. 예를 들면 평탄화막(270)의 형성에 사용되는 아크릴 수지를 사용하여 버퍼층(380)을 형성할 수도 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 의하면 컬러 필터층이 두껍게 형성되어 색순도는 증가하게 되지만 투과율이 저하되고, 재료비가 증가되는 단점이 있는데, 제 2 실시예에 의하여 이러한 점을 해결할 수 있다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 의한 액정 패널에 사용되는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 도시한 수순 단면도이다. 제 2 실시예에 의한 액정 패널의 제조 방법을 중심으로 설명하겠다.
우선, 도 4a와 같이 화소 영역과 상기 화소 영역을 구분하는 경계 영역을 포함하는 투명 기판(370)을 준비한 후 상기 경계 영역에 제 1 BM(280)을 형성한다. BM은 횡전계 방식의 액정 패널에서는 상기한 바와 같이 카본계 수지를 사용하여 형성한다.
그 후, 도 4b와 같이 상기 제 1 BM(280)의 상부에 제 1 BM(280)과 동일 패턴으로 버퍼층(390)을 형성한다. 상기한 바와 같이, 버퍼층(390)은 컬러 필터층으로 형성할 수도 있고 평탄화막의 재료로 형성할 수도 있다.
다음으로, 도 4c와 같이 제 2 BM(290)을 버퍼층(390) 상부에 제 1 BM(280)과 중첩되도록 형성한다. 제 1 BM(280), 버퍼층(390) 및 제 2 BM(290)은 모두 동일 패턴으로 형성한다.
그 후, 도 4d와 같이 상기 제 2 BM(290) 및 투명 기판(370) 상부에 R, G, B 중 어느 하나의 컬러 필터층(380)을 도포하고 패터닝한다. 컬러 필터층(380)으로는 안료 입자가 함유된 컬러 포토 레지스트(photo resist; PR)를 사용한다. 컬러 필터층(380)은 두께 균일성이 우수한 스핀 코팅 방식으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 컬러 필터층(380)을 고착화한 후 나머지 색깔의 컬러 필터층을 다른 화소에 대해 순차적으로 형성하고 그 상부에 도 4e와 같이 평탄화막(270)을 형성한다. 상기 평탄화막은 아크릴 수지 등을 스핀 코팅 방식으로 형성하는데, 제조 원가를 낮추기 위하여 컬러 필터 패턴을 완만한 테이퍼(taper) 형상으로 형성해 평탄화막을 생략할 수도 있다.
평탄화막(270)을 형성한 후에 도 4f와 같이 평탄화막(270) 상부에 유기막을 도포한 후 패터닝하여 상기 BM(280, 290)과 중첩하도록 칼럼 스페이서(210)를 형성한다. 칼럼 스페이서(210)의 보통 3개의 화소당 하나의 칼럼 스페이서(210)가 분포할 수 있고 그 이상으로 조밀하게 형성 할 수도 있다. 상기와 같은 제조 공정을 거치면 본 발명의 실시예에 의한 액정 패널에 사용되는 컬러 필터 기판이 완성된다.
칼럼 스페이서가 구비된 컬러 필터 기판이 완성되면 TFT 기판과 합착하게 된다. 액정은 상기 두 기판이 합착된 후에 진공 주입 방식으로 충진될 수도 있고, 두 기판이 합착되기 전에 적하 방식으로 충진될 수도 있다. 상기 적하 방식은 액정의 충진 시간을 단축하기 위해 도입된 것으로 주로 대면적의 액정 패널에 적용된다. 적하 방식은 컬러 필터 기판 또는 TFT 기판에 액정을 적하 및 분배하고 상기 두 기판을 합착하는 압력에 의해 액정을 화상 표시 영역 전체에 균일하게 도포되도록 하는 방식이다.
보통 칼럼 스페이서는 대면적의 액정 패널에 많이 사용되기 때문에, 본 발명의 실시예의 경우 적하 방식을 사용하여 액정을 충진하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정 패널은, 상기 버퍼층(390) 대신에 컬러 필터층(380)과 동일 패턴의 마스크를 사용하여 동일한 색을 나타내는 제 1 컬러 필터층을 형성하면 제조할 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.
예를 들면 본 발명의 실시예에서는 두 층의 BM을 형성하는 것을 예로 들었지만 BM을 여러 층으로 형성할수록 가래지는 외력을 더욱 효과적으로 흡수할 것이다. 또한, 본 발명의 실시예가 반드시 횡전계 방식의 액정 패널에만 한정되지 않는다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 즉, TN(Twisted Nematic) 방식의 액정 패널의 경우 공통 전극을 TFT 기판이 아닌 컬러 필터 기판에 형성하면 본 발명의 실시예를 이에 적용할 수 있다.
따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
본 발명에 의하면 액정 패널의 컬러 필터 기판에 형성되는 BM을 두 층으로 형성하고 그 사이에 버퍼층을 삽입함으로써 외부에서 가해지는 충격으로부터 액정 패널을 효과적으로 보호한다. 액정 패널에 충격이 가해져 BM이 파손되면 화면에 얼룩이 관찰되는 흑점 불량이 발생하게 되는데 본 발명에 의하면 BM의 파손을 방지하여 일정한 셀 갭이 유지되고 따라서, 흑점 같은 불량의 발생을 최소화할 수 있다.

Claims (10)

  1. 복수개의 화소 영역 및 이를 구분하는 경계 영역을 포함하는 투명 기판;
    상기 투명 기판의 경계 영역에 형성된 제 1 블랙 매트릭스;
    상기 제 1 블랙 매트릭스의 상부에 형성된 제 1 컬러 필터층;
    상기 제 1 컬러 필터층 상부에 상기 제 1 블랙 매트릭스와 중첩되도록 형성된 제 2 블랙 매트릭스; 및
    상기 제 2 블랙 매트릭스 및 투명 기판의 화소 영역 상부에 형성된 제 2 컬러 필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 블랙 매트릭스는 수지로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 컬러 필터층 상부에 형성된 평탄화층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 컬러 필터층은 제 2 컬러 필터층과 동일한 색을 나타내고, 상기 제 1 블랙 매트릭스의 상부에서 연장되어 투명 기판의 화소 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  5. 복수개의 화소 영역 및 이를 구분하는 경계 영역을 포함하는 투명 기판;
    상기 투명 기판의 경계 영역에 형성된 제 1 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 상부에 형성된 버퍼층;
    상기 버퍼층 상부에 상기 제 1 블랙 매트릭스와 중첩되도록 형성된 제 2 블랙 매트릭스; 및
    상기 제 2 블랙 매트릭스 및 투명 기판의 화소 영역 상부에 형성된 컬러 필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 컬러 필터층 상부에 형성된 평탄화층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 버퍼층은 컬러 필터층인 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  8. 복수개의 화소 영역 및 이를 구분하는 경계 영역을 포함하는 투명 기판을 준비하는 단계;
    상기 투명 기판의 경계 영역에 제 1 블랙 매트릭스를 형성하는 단계;
    상기 제 1 블랙 매트릭스 상부에 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 버퍼층 상부에 상기 제 1 블랙 매트릭스와 중첩되도록 제 2 블랙 매트릭스를 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 블랙 매트릭스 및 투명 기판의 화소 영역 상부에 컬러 필터층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 컬러 필터층으로 상기 버퍼층을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 컬러 필터층과 동일한 색을 나타내는 컬러 필터층을 상기 투명 기판의 화소 영역 상부로 연장하여 버퍼층을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 제조 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100812320B1 (ko) * 2005-05-19 2008-03-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 액정표시장치 및 그 제조 방법
US9207506B2 (en) 2012-10-05 2015-12-08 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
CN112750886A (zh) * 2020-12-31 2021-05-04 安徽熙泰智能科技有限公司 基于bm技术的改善串扰的微显示器结构及其制备方法
JPWO2020115837A1 (ja) * 2018-12-05 2021-11-04 凸版印刷株式会社 ブラックマトリクス基板、及びブラックマトリクス基板を備えた表示装置
CN113744660A (zh) * 2021-09-24 2021-12-03 卓华光电科技集团有限公司 一种cob封装led显示屏用防撞保护结构

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100812320B1 (ko) * 2005-05-19 2008-03-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 액정표시장치 및 그 제조 방법
US9207506B2 (en) 2012-10-05 2015-12-08 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
US9946129B2 (en) 2012-10-05 2018-04-17 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
US10503036B2 (en) 2012-10-05 2019-12-10 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
JPWO2020115837A1 (ja) * 2018-12-05 2021-11-04 凸版印刷株式会社 ブラックマトリクス基板、及びブラックマトリクス基板を備えた表示装置
CN112750886A (zh) * 2020-12-31 2021-05-04 安徽熙泰智能科技有限公司 基于bm技术的改善串扰的微显示器结构及其制备方法
CN113744660A (zh) * 2021-09-24 2021-12-03 卓华光电科技集团有限公司 一种cob封装led显示屏用防撞保护结构

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