KR20060117510A - 액정표시패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20060117510A
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김삼열
김정현
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시패널의 상판 구조 및 그 제조공정을 단순화하여 비용을 절감함과 아울러 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시패널은 제1 박막 패턴이 형성된 상부기판과, 액정을 사이에 두고 위치하며 상기 상부기판과 대향되게 위치함과 아울러 제2 박막 패턴이 형성된 하부기판을 구비하는 액정표시패널에 있어서, 상기 제1 박막 패턴은 상기 상부기판상에 셀 영역을 구획하는 블랙 매트릭스와; 상기 셀 영역에 형성되는 컬러필터와; 상기 컬러필터와 직접 접촉되며 상기 컬러필터가 형성된 상부기판을 평탄화시킴과 아울러 상기 액정을 배향시키기 위한 배향막을 구비한다.

Description

액정표시패널 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display Panel and Method of Fabricating the same}
도 1은 종래 IPS모드의 액정표시패널을 나타내는 단면도.
도 2a 내지 도 2c는 종래 상부 어레이 기판의 제조공정을 단계적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시패널의 단면도.
도 4는 열전사법을 설명하기 위해 써멀 이미징 장비와 열전사 필름을 보여주는 도면.
도 5a 내지 도 5c는 열전사법을 통한 컬러필터 제조공정을 단계적으로 보여주는 도면.
도 6a 내지 6d는 본 발명에 따른 컬러필터 제조공정을 단계적으로 보여주는 도면.
도 7a 및 7b는 열전사법을 통해 형성된 컬러필터 기판상에 열전사법에 따른 배향막을 제조하는 공정을 나타내는 도면.
도 8a 및 8b는 마스크공정을 통해 형성된 컬러필터 기판상에 열전사법에 따른 배향막을 제조하는 공정을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 31 : 상부기판 2, 32 : 블랙매트릭스
6, 36 : 컬러필터 7 : 평탄화층
44, 66, 77 : 열전사필름 8, 310, 78, 88 : 배향막
본 발명은 액정표시패널에 관한 것으로, 특히 액정표시패널의 상판 구조 및 그 제조공정을 단순화하여 비용을 절감함과 아울러 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정표시패널에 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 배열된 액정표시패널과, 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로들을 포함하게 된다.
이러한 액정표시장치는 액정을 구동시키는 전계방향에 따라 수직방향 전계를 용하는 TN(Twisted Nematic)모드와 수평방향 전계를 이용하는 IPS(In plan Switch)모드로 대별된다.
TN모드는 상부기판에 대항하게 배치된 화소전극과 공통전극간의 수직전계에 의해 액정을 구동하는 모드로 개구율이 큰 장점을 가지는 반면에 시야각이 좁은 단점을 가진다. IPS모드는 하부기판상에 나란하게 배치된 화소전극,공통전극간의 수평전계에 의해 액정을 구동하는 모드로 시야각이 큰 장점이 있는 반면에 개구율이 작은 단점이 있다.
도 1은 종래 IPS모드의 액정표시패널을 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, IPS모드의 액정표시패널은 상부기판(1) 상에 순차적으로 형성된 블랙 매트릭스(2), 컬러필터(6), 평탄화층(7), 스페이서(도시하지 않음), 상부 배향막(8)으로 구성되는 상판과, 하부기판(5)상에 형성된 박막 트랜지스터(이하"TFT" 라고 한다), 공통전극(4), 화소전극(9) 및 하부 배향막(10)으로 구성되는 하판과, 상판 및 하판 사이의 내부공간에 주입되는 액정(11)을 구비한다.
상판에 있어서, 블랙 매트릭스(2)는 하부기판(5)의 TFT 영역과 도시하지 않은 게이트라인들 및 데이터라인들 영역과 중첩되게 형성되며 컬러필터(6)가 형성될 셀영역을 구획한다. 블랙 매트릭스(2)는 빛샘을 방지함과 아울러 외부광을 흡수하여 콘트라스트를 높이는 역할을 한다. 컬러필터(6)는 상기 블랙 매트릭스(2)에 의해 분리된 셀영역 및 블랙 매트릭스(2)에 걸쳐 형성된다. 이 컬러필터(6)는 R,G,B 별로 형성되어 R, G, B 색상을 구현한다. 평탄화층(7)은 컬러필터를 덮도록 형성되어 상부기판(1)을 평탄화한다. 스페이서(도시하지 않음)는 상부기판(1)과 하부기판(5)사이에 셀 갭을 유지하는 역할을 한다.
하판에 있어서, TFT는 게이트라인(도시하지 않음)과 함께 하부기판(5)위에 형성되는 게이트전극(16)과, 이 게이트전극(16)과 게이트 절연막(129)을 사이에 두 고 중첩되는 반도체층(126,127)과, 반도체층(126,127)을 사이에 두고 데이터라인(도시하지 않음)과 함께 형성되는 소스/드레인전극(128,130)을 구비한다. 이러한 TFT는 게이트라인으로 부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인으로부터 화소신호를 화소전극(9)에 공급한다. 화소전극(9)은 광투과율이 높은 투명전도성 물질로 보호막(25)을 사이에 두고 TFT의 드레인 전극(130)과 접촉된다. 공통전극(4)은 화소전극(9)과 교번되도록 스트라입형태로 형성된다. 공통전극(4)은 액정구동시 기준이 되는 공통전압이 공급된다. 이 공통전압과 화소전극(9)에 공급되는 화소전압과의 수평전계에 의해 액정 분자들은 실질적으로 수평방향으로 구동하게 된다.
액정배향을 위한 상/하부 배향막(8,10)은 폴리이미드 등과 같은 배향물질을 도포한 후 러빙공정을 수행함으로써 형성된다.
도 2a 내지 도 2c는 상부 어레이 기판의 제조공정을 단계적으로 나타내는 도면이다.
먼저 도 2a를 참조하면, 상부기판(1)에 불투명 금속이 증착된 후 제1 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정에 의해 불투명 물질이 패터닝됨으로써 블랙 매트릭스(2)가 형성된다.
도 2b를 참조하면, 블랙 매트릭스(2)가 형성된 상부기판 상에 적색수지(R)가 증착된 후 제2 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정, 식각공정 및 경화를 위한 베이킹(baking)에 의해 적색수지(R)가 패터닝됨으로써 적색 컬러필터(2R)가 형성된다.
적색 컬러필터(2R)가 형성된 상부기판(1)상에 녹색수지(G)가 증착된 후 제3 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정, 식각공정 및 베이킹에 의해 녹색수지(G)가 패터닝됨으로써 녹색컬러필터(2G)가 형성된다.
녹색 컬러필터(2G)가 형성된 상부기판(1)상에 청색수지(B)가 증착된 후 제4 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정, 식각공정 및 베이킹에 의해 청색수지(B)가 패터닝됨으로써 청색 컬러필터(2B)가 형성된다.
도 2b 및 도 2c에 도시된 바와같이, 액정표시패널의 컬러필터들(2R, 2G, 2B)은 컬러화상의 구현을 위한 최상의 색좌표를 구현하기 위하여 각각의 컬러필터들(2R, 2G, 2B)마다 서로 다른 양의 R, G, B색소를 포함한다. 또한 각각의 컬러필터들(2R, 2G, 2B)과 블랙매트릭스(2)가 중첩된 부분이 중첩되지 않은 다른 부분의 컬러필터층보다 두껍게 형성된다. 이러한 이유로 액정표시패널의 컬러필터(6)는 단차를 가지고 형성되게 되며 이에 따라 이러한 단차를 보완하기 위해 도 2c에 도시된 바와 같이 평탄화층(7)을 공정하는 과정이 필요하다.
이러한 종래의 상부 어레이 기판은 다수의 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정에 의해 형성되며 각각의 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정에는 노광, 현상, 검사, 세정 공정등 다수의 공정이 포함되게 된다. 또한, 종래의 상부 어레이 기판은 상부 어레이 기판의 블랙 매트릭스(2) 상에 걸치도록 형성된 컬러필터 간의 단차 및 서로 다른 양의 R, G, B 색소에 의해 형성된 컬러필터 간의 단차가 액정 배향을 균일하게 하는데 방해요인으로 작용하기 때문에 이를 보완하기 위하여 평탄화층(7) 형성공정이 별도로 요구된다. 이로써 액정표시패널의 전체 공정이 복잡해지고 제조단가가 높아져 문제가 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정표시패널의 상판 구조 및 그 제조공정을 단순화하여 비용을 절감할 수 있도록 한 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시패널은 제1 박막 패턴이 형성된 상부기판과, 액정을 사이에 두고 위치하며 상기 상부기판과 대향되게 위치함과 아울러 제2 박막 패턴이 형성된 하부기판을 구비하는 액정표시패널에 있어서, 상기 제1 박막 패턴은 상기 상부 기판상에 셀 영역을 구획하는 블랙 매트릭스와; 상기 셀 영역에 형성되는 컬러필터와; 상기 컬러필터와 직접 접촉되며 상기 컬러필터가 형성된 상부기판을 평탄화시킴과 아울러 상기 액정을 배향시키기 위한 배향막을 구비한다.
상기 배향막의 두께는 0.5~3.0㎛ 정도가 적당하다.
상기 제2 박막 패턴은 상기 하부기판 상에 형성된 신호라인들과; 상기 신호라인들의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터와; 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소전극과; 상기 화소전극과 나란하게 형성되어 상기 화소전극과 함께 수평전계를 이루는 공통전극을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법은 상부기판 상에서 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 셀영역에 형성되는 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 컬러필터와 직접 접촉되며 상기 컬러필터가 형성된 상부기판을 평탄화시킴과 아울러 상기 액정을 배향시키기 위한 배향막을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 컬러필터를 형성하는 단계는 컬러필터 재료가 부착된 필름을 상기 기판 상에 정렬시키는 단계와; 상기 필름을 사이에 두고 상기 상부기판과 반대 방향에 위치하는 레이저 장치를 이용하여 상기 필름에 레이저를 조사하여 상기 컬러필터 재료를 상기 셀 영역에 전사시키는 단계를 포함한다.
상기 배향막을 형성하는 단계는 배향막 재료가 부착된 필름을 상기 기판 상에 정렬시키는 단계와; 상기 필름을 사이에 두고 상기 상부기판과 반대 방향에 위치하는 레이저 장치를 이용하여 상기 필름에 레이저를 조사하여 상기 배향막 재료를 상기 셀 영역에 전사시키는 단계를 포함한다.
상기 컬러필터 재료를 전사시키는 단계는 상기 필름에 레이저가 조사되는 단계와; 상기 필름 하부에 위치하는 전이층에 레이저의 에너지가 전이되고, 전이된 에너지가 열로 변환되어 컬러필터 재료에 전달되는 단계와; 상기 열이 상기 컬러필터 재료에 전달되어 상기 컬러필터 재료가 상기 필름 상에서 분리되는 단계를 포함한다.
상기 배향막 재료를 전사시키는 단계는 상기 필름에 레이저가 조사되는 단계와; 상기 필름 하부에 위치하는 전이층에 레이저의 에너지가 전이되고, 전이된 에너지가 열로 변환되어 배향막 재료에 전달되는 단계와; 상기 열이 상기 배향막 재 료에 전달되어 상기 배향막 재료가 상기 필름상에서 분리되는 단계를 포함한다.
상기 배향막은 0.5~3.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 액정표시패널의 또 다른 제조방법으로는 상부기판 상에서 셀 영역을 구획하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 셀영역에 형성되는 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 컬러필터와 직접 접촉되며 상기 컬러필터가 형성된 상부기판을 평탄화시킴과 아울러 상기 액정을 배향시키기 위한 배향막을 형성하는 단계와 상기 상부기판과 액정을 사이에 두고 위치하며 박막 패턴들이 형성된 하부기판을 마련하는 단계를 더 포함하고,상기 박막 패턴은 상기 하부기판 상에 신호라인들을 형성하는 단계와; 상기 신호 라인들의 교차영역에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 화소전극과 함께 수평전계를 이루는 공통전극을 상기 화소전극과 나란하게 형성하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도 3 내지 도 8b를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시패널의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시 패널은 상부기판(31) 상에 순차적으로 형성된 블랙 매트릭스(32), 컬러필터(36), 스페이서(도시하지 않음), 평탄 화 배향막(38)으로 구성되는 상판과, 하부기판(35)상에 형성된 박막 트랜지스터(이하"TFT" 라고 한다), 공통전극(34), 화소전극(39) 및 하부 배향막(310)으로 구성되는 하판과, 상판 및 하판 사이의 내부공간에 주입되는 액정(311)을 구비한다.
상판에 있어서, 블랙 매트릭스(32)는 하부기판(35)의 TFT 영역과 도시하지 않은 게이트라인들 및 데이터라인들 영역과 중첩되게 형성되며 컬러필터(36)가 형성될 셀영역을 구획한다. 블랙 매트릭스(32)는 빛샘을 방지함과 아울러 외부광을 흡수하여 콘트라스트를 높이는 역할을 한다. 컬러필터(36)는 상기 블랙 매트릭스(32)에 의해 분리된 셀영역 및 블랙 매트릭스(32)에 걸쳐 형성된다. 이 컬러필터(36)는 열전사방법을 통하여 형성된다. 스페이서(도시하지 않음)는 상부기판(31)과 하부기판(35)사이에 셀 갭을 유지하는 역할을 한다.
하판에 있어서, TFT는 게이트라인(도시하지 않음)과 함께 하부기판(35)위에 형성되는 게이트전극(316)과, 이 게이트전극(316)과 게이트 절연막(329)을 사이에 두고 중첩되는 반도체층(326,327)과 반도체층(326,327)을 사이에 두고 데이터라인(도시하지 않음)과 함께 형성되는 소스/드레인전극(328,330)을 구비한다. 이러한 TFT는 게이트라인으로 부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인으로부터 화소신호를 화소전극(39)에 공급한다. 화소전극(39)은 광투과율이 높은 투명전도성 물질로 보호막(325)을 사이에 두고 TFT의 드레인 전극(330)과 접촉된다. 공통전극(34)은 화소전극(39)과 교번되도록 스트라입형태로 형성된다. 공통전극(34)은 액정구동시 기준이 되는 공통전압이 공급된다. 이 공통전압과 화소전극(39)에 공급되는 화소전압과의 수평전계에 의해 액정 분자들을 실질적으로 수평방향으로 구동하게 된다.
컬러필터(36)가 형성된 상부기판(31)을 평탄화 시킴과 아울러 액정배향을 위한 평탄화 배향막(38)은 열전사 방법을 통하여 형성된다.
열전사법은 레이저, 고광도 램프 등의 광원을 사용하여 필름상의 컬러필터층 물질을 기판상에 전사시켜 컬러필터를 형성하는 방법이다.
이러한 열전사 방법으로 패턴을 형성하는 방법으로는 필름롤 및 레이저 장치(이를 소위 "써멀 이미징(thermalImaging) 장비" 라고도 한다.)(180)를 이용하여 열전사하는 방법이 있다.
도 4에 도시된 써멀 이미징 장비(180)는 컬러물질이 필름에 부착된 형태의 필름롤(184)과; 상기 필름롤(184)을 사이에 두고 상부 기판(31)과 반대 방향에 위치하여 상기 필름롤(184)에 레이저를 조사하여 필름의 전이층(186)을 블랙매트릭스(32)가 형성된 상부기판 (31)상에 전사시키는 레이저 장치(182)를 포함한다.
여기서, 레이저(194)는 적외선(IR:INFRARED OR INFRARED RADIATION )레이저, Nd YAG 레이저 및 다이오드 레이저 중 적어도 어느 하나로 선택된다. Nd YAG( Yttrium Aluminium arnet) 레이저는 네오늄 고체를 이용하여 발진된 레이저로써 증폭 매질로 YAG 결정을 이용하는 레이저를 말한다. 다이오드 레이저는 N형반도체와 P형반도체 접합부의 carrier 이동이나 에너지준위이동시 발생하는 빛을 이용하여 발진하는 레이저를 말한다. 특히, 스퀘어(square) 빔(beam)을 조사하는 경우 적외선 레이저가 전사 특성에서 가장 바람직하다.
필름롤(184)은 좀더 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같은 구성을 가지게 된다.
필름롤(184)은 보호필름(188), 광열변환층(187) 및 전이층(186)으로 구성된다. 여기서, 보호필름(188)은 전이층(186)을 보호하는 역할 및 지지하는 역할을 한다. 보호필름(188)은 투명성이 우수한 고분자 필름을 사용하며, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 에폭시수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌등의 필름을 사용한다. 그중에서도 폴리에스테르인 폴리에탈렌테레프탈레이트(PET)필름이 주로 사용되고 있다.
광열변환층(187)은 레이저가 보호필름(188)에 조사되는 경우 레이저(194)의 에너지를 열로 변환시킴과 아울러 변환된 열을 전이층(186)에 전달하는 역할을 한다. 광열변환층(187)은 자외선-적외선 영역의 빛을 흡수하는 성질이 우수한 재료로 이루어진다. 상기 재료는 무기물 또는 결합수지에 착색제가 분산된 유기물로 크게 나눌수 있다.
전이층(186)은 기판상에 전사될 물질을 포함하고, 전사될 물질에 따라 그 조성이 달라진다.
이러한, 필름롤(184)은 전이층(186)이 롤 형태로 감겨져 있다. 그리고 필요시 필름롤(184)이 풀려져 필름 고정부(182)에 의해 전이층(186)이 고정 및 지지됨과 아울러 박막 패턴 어레이 기판 상에 위치하게 된다. 그 후 전이층(186)에 대응되는 영역의 보호필름(188)에 레이저(194)가 조사된다. 이에 따라, 레이저(194)의 에너지가 보호필름(188) 하부의 광열변환층(187)으로 전이되고 전이된 에너지는 열로 변환되어 전이층(186)상에 전달된다. 이에 따라, 전이층(186)이 보호필름(188) 상에서 분리되어 전사하고자 하는 패턴이 형성된다.
도 5a 내지 도 5c는 열전사법을 통한 컬러필터 제조공정을 단계적으로 도시한 도면이다.
상기와 같은 써멀 이미징 장비(180)는 도 5a와 같이 블랙매트릭스(32)가 컬러필터 어레이 기판(31) 상에 정렬된 후 적색 컬러필터층(5R)에 대응되는 영역의 보호필름(188)에 레이저(194)가 조사된다. 이에 따라, 레이저(194)의 에너지가 보호필름(188) 하부의 광열변환층(187)으로 전이되고 전이된 에너지는 열로 변환되어 컬러필터 재료를 포함하는 전이층(186)상에 전달된다. 이에 따라, 컬러필터 재료를 포함하는 전이층(186)이 보호필름(188)에서 분리되어 적색 컬러필터층(5R)상에 전사된다. 이러한 과정을 녹색 컬러필터층(5G) 및 청색 컬러필터층(5B)에 대하여 반복실시함으로써 도 5b 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 컬러필터 패턴들이 형성된다.
상기의 과정을 거친 컬러필터 패턴은 각 컬러필터층(5R, 5G, 5B)이 각기 전사되면서 컬러필터층들(5R, 5G, 5B)의 가장자리 부위가 도 5c에 도시된 바와 같이 서로 불규칙한 형태로 형성되어 패턴불량을 초래하게 된다. 이러한 패턴 불량으로 인해 액정표시패널의 화면에 얼룩이 나타날 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 6a 내지 도 6d와 같은 공정이 바람직하다.
도 6a에 도시된 바와 같이 상부기판(31) 위에 불투명 금속이 증착된 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정에 의해 불투명 물질이 패터닝됨으로써 블랙매트릭스(32)가 형성된다. 블랙매트릭스(32)가 형성된 상기 기판 위에 컬 러필터 재료를 포함하는 전이층(66c)을 가지는 열전사성 필름(66)을 밀착시키고 광원을 조사한다. 상기 열전사성 필름(66)의 보호필름(66a)쪽에서 광원을 조사하면 광열변환층(66b)이 광을 흡수하여 열을 방출하고, 방출된 열로 인하여 도 6b에 도시된 바와 같은 적색 컬러필터층(6R)이 형성된다.
적색 컬러필터층(6R)이 형성된 상기 기판위에 열전사성 필름(66)을 밀착시키고 광원을 조사하는 등의 상기의 과정을 반복하여 녹색 컬러필터층(6G)을 형성한다. 상기 과정에서 적색 컬러필터층(6R)이 형성된 상기 기판위에 열전사성 필름(66)을 밀착시킬때, 적색 컬러필터층(6R)과 소정간격을 오버랩하여 밀착시킨다. 이런 과정을 거치면 녹색 컬러필터층(6G)은 도 6c에 도시된 바와 같이 적색 컬러층(6R)과 약간의 단차가 생기게 된다. 이러한 과정을 청색컬러필터층(6B) 형성시에도 반복하면 도 6d에 도시된 것과 같이 단차를 가진 컬러필터층이 형성된다. 이러한 컬러필터층의 단차는 일정한 간격으로 오버랩하여 형성되었기 때문에 단차가 규칙적으로 생기게 된다. 이러한 특징은 종래의 열전사법을 통해 형성된 컬러필터 패턴이 불규칙한 형태로 형성되어 생기는 패턴불량으로 인하여 화면에 얼룩이 생기는 현상을 방지할 수 있는 장점을 가진다.
상기의 과정에서 형성되는 단차는 본 발명에 따른 평탄화 배향막에 의해 보상된다.
도 7a 및 도 7b는 열전사법을 이용해 형성된 상기의 컬러필터 어레이 기판에 열전사법을 이용하여 배향막을 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 7a에 도시된 바와 같이 단차진 컬러필터층(5R, 5G, 5B)이 형성된 상부기 판 위에 배향막 재료를 포함한 열전사필름(77)을 밀착시켜서 배향막 재료를 포함한 열전사필름(77)의 보호필름(77a)쪽에서 광원을 조사하면 광열변환층(77b)이 광을 흡수하여 열을 방출하고, 방출된 열로 인하여 도 7b에 도시된 바와 같이 컬러필터 기판 위에 배향막(88)이 형성된다.
상기와 같이 배향막 재료를 포함하는 열전사필름(77)을 이용하여 배향막(88)을 형성하면 레이저에 의해 전사된 필름층(77c)이 유동성을 가지게 된다. 그래서 단차를 가지는 컬러필터기판 위에 유동성을 가지는 배향막 재료가 전사되어 경화과정을 거치면 균일한 평면을 가지는 배향막(88)이 형성될 수 있다. 이로써 평탄화층 형성과정이 필요하지 않게 되어 공정과정이 줄어들고 공정비용을 줄일 수 있게 된다.
도 8a 및 도 8b는 마스크 공정을 통해 형성된 컬러필터 기판 어레이 기판상에 열전사법을 통해 배향막을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 컬러필터층(2R, 2G, 2B)은 종래에서와 같이 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정에 의해 형성된 것이며 각각의 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정에는 노광, 현상, 검사, 세정 공정 등 다수의 공정이 포함되게 된다.
그런데 상기의 컬러필터층(2R, 2G, 2B)은 블랙매트릭스(32)와 겹쳐지는 부위에 단차가 형성된다. 또한 상기의 컬러필터층(2R, 2G, 2B)은 컬러화상의 구현시 최상의 색좌표를 구현하기 위하여 각각의 컬러필터들(2R, 2G, 2B)마다 서로 다른 양의 R, G, B색소를 포함하기 때문에 생기는 단차가 형성된다. 따라서 이를 보완하기 위한 평탄화층이 필요하다. 이러한 평탄화층을 별도로 형성하지 않고 컬러필터층(2R, 2G, 2B) 상에 열전사법을 통해 배향막(78)을 형성함으로써 상기의 단차를 극복할 수 있다.
이러한 열전사법을 통한 배향막(78) 형성과정은 도 7a 및 도 7b에서 설명한바와 같다.
따라서 도 7a 및 도 7b에서 설명했던 바와 같이 평탄화층 형성과정이 필요하지 않게 되어 공정과정이 줄어들고 공정비용을 줄일 수 있게 된다.
상기의 열전사에 의해 형성되는 배향막(78,88)의 두께는 0.5~3.0㎛ 정도가 적당하다. 배향막(78, 88)의 두께가 0.5㎛ 미만이면 단차를 보상하지 못해 평탄화기능을 수행할 수 없으므로 바람직하지 못하고, 배향막(78, 88)의 두께가 3.0㎛를 초과하면 투과율이 좋지 않게 되어 바람직하지 못하다.
이와 같이 열전사를 이용한 배향막의 형성공정은 IPS의 액정표시패널 뿐만 아니라 TN모드의 액정표시패널, 나아가 EBC(Electrical Controlled Birefringence), VA(Vertical Alignment) 모드의 액정표시패널에도 용이하게 적용 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 열전사법을 이용하여 배향막을 형성함으로써, 열전사를 이용하여 형성된 배향막이 평탄화층 역할을 동시에 수행할 수 있어 별도의 평탄화층 제조공정이 필요치 않 게 되어 제조공정 수를 줄여 제조 단가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 열전사법을 이용하여 각 컬러필터층을 전사할때 소정간격으로 미리 오버랩 시킴으로써, 종래 컬러필터층 형성시 발생하는 컬러필터층 가장자리 부위의 불규칙한 패턴형성을 방지할수 있게 된다. 따라서, 화면상 얼룩 때문에 발생하는 화질 저하를 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 제1 박막 패턴이 형성된 상부기판과, 액정을 사이에 두고 위치하며 상기 상부기판과 대향되게 위치함과 아울러 제2 박막 패턴이 형성된 하부기판을 구비하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 제1 박막 패턴은
    상기 상부기판 상에 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스와;
    상기 셀영역에 형성되는 컬러필터와;
    상기 컬러필터와 직접 접촉되며 상기 컬러필터가 형성된 상부기판을 평탄화시킴과 아울러 상기 액정을 배향시키기 위한 배향막을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배향막의 두께는 0.5~3.0㎛ 정도인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 박막 패턴은
    상기 하부기판 상에 형성된 신호라인들과;
    상기 신호라인들의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터와;
    상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소전극과;
    상기 화소전극과 나란하게 형성되어 상기 화소전극과 함께 수평전계를 이루는 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 상부기판 상에서 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와;
    상기 셀영역에 형성되는 컬러필터를 형성하는 단계와;
    상기 컬러필터와 직접 접촉되며 상기 컬러필터가 형성된 상부기판을 평탄화시킴과 아울러 상기 액정을 배향시키기 위한 배향막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컬러필터를 형성하는 단계는
    컬러필터 재료가 부착된 필름을 상기 기판 상에 정렬시키는 단계와;
    상기 필름을 사이에 두고 상기 상부기판과 반대 방향에 위치하는 레이저 장치를 이용하여 상기 필름에 레이저를 조사하여 상기 컬러필터 재료를 상기 셀영역에 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 배향막을 형성하는 단계는
    배향막 재료가 부착된 필름을 상기 기판 상에 정렬시키는 단계와;
    상기 필름을 사이에 두고 상기 상부기판과 반대 방향에 위치하는 레이저 장 치를 이용하여 상기 필름에 레이저를 조사하여 상기 배향막 재료를 상기 셀영역에 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 컬러필터 재료를 전사시키는 단계는
    상기 필름에 레이저가 조사되는 단계와;
    상기 필름 하부에 위치하는 전이층에 레이저의 에너지가 전이되고, 전이된 에너지가 열로 변환되어 컬러필터 재료에 전달되는 단계와;
    상기 열이 상기 컬러필터 재료에 전달되어 상기 컬러필터 재료가 상기 필름 상에서 분리되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 배향막 재료를 전사시키는 단계는
    상기 필름에 레이저가 조사되는 단계와;
    상기 필름 하부에 위치하는 전이층에 레이저의 에너지가 전이되고, 전이된 에너지가 열로 변환되어 배향막 재료에 전달되는 단계와;
    상기 열이 상기 배향막 재료에 전달되어 상기 배향막 재료가 상기 필름 상에서 분리되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 배향막은 0.5~3.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부기판과 액정을 사이에 두고 위치하며 박막 패턴들이 형성된 하부기판을 마련하는 단계를 더 포함하고,
    상기 박막 패턴은
    상기 하부기판 상에 신호라인들을 형성하는 단계와;
    상기 신호라인들의 교차영역에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 박막 트랜지스터와 접속되게 화소전극을 형성하는 단계와 ;
    상기 화소전극과 나란하게 형성되어 상기 화소전극과 함께 수평전계를 이루는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
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