KR20070050685A - 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시장치의 제조 방법 - Google Patents

컬러 필터 기판의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

잉크젯 장치를 이용한 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법를 제공한다. 컬러 필터 기판의 제조 방법은 기판 상에 각각의 화소 영역을 정의하는 차광 패턴을 형성하는 단계, 화소 영역을 분할하는 뱅크를 형성하는 단계, 분할된 화소 영역 중 일 영역을 착색 요소로 충진하여 제 1 두께의 컬러 필터를 형성하는 단계, 뱅크를 제거하는 단계 및 화소 영역을 착색 요소로 충진하여 제 1 두께보다 작은 제 2 두께의 컬러 필터를 형성하는 단계를 포함한다.
컬러 필터, 잉크젯 장치, 액정 표시 장치, 반투과형

Description

컬러 필터 기판의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법{Method for fabricating color filter plate and method for fabricating liquid crystal display comprising the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터의 제조 방법에 따른 공정을 도시한 순서도이다.
도 2a 내지 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에 따라 제조되는 컬러 필터 기판의 각 단계별 구조물의 평면도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 컬러 필터 기판이 적용된 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 따라 제조되는 액정 표시 장치의 각 단계별 구조물의 단면도들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 컬러 필터 기판 120: 차광 패턴
130: 뱅크 140: 컬러 필터
본 발명은 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 장치를 이용한 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 휴대 전화기, 휴대 정보 단말기, 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA) 등과 같은 전자 기기에서 정보를 표시하는 수단으로서 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display) 가 널리 사용되고 있다.
액정 표시 장치에서는 백라이트 유닛(backlight unit) 등의 내장 광원의 빛을 이용하여 표시를 행하는 투과형 액정 표시 장치와 태양광 등의 외광을 이용하여 표시를 행하는 반사형 액정 표시 장치의 이점을 겸비한 반투과형 액정 표시 장치(transreflective liquid crystal display)가 알려져 있다.
이러한 반투과형 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어진 액정 패널을 포함하며, 예를 들어 두 장의 기판 중 어느 하나의 기판에는 투과부와 반사부를 구비하는 반투과층을 포함하고, 나머지 하나의 기판에는 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나로 착색된 컬러 필터를 포함할 수 있다.
이러한 구성에 있어서, 태양광 등의 외광은 관찰자측에 위치한 기판, 컬러 필터, 액정을 투과하여 반사층의 표면에 도달하고, 이 표면에서 반사광이 액정층, 컬러 필터, 기판을 투과하여 관찰측으로 출사되는 것에 의해 반사형 표시가 행하여진다.
한편, 백라이트 유닛과 같은 내장 광원으로부터의 빛은 백라이트 유닛 측의 기판, 투과부, 액정층, 컬러 필터, 관찰자측의 기판을 투과하여 관찰측으로 출사되는 것에 의해 투과형 표시가 행하여진다.
반투과형 액정 표시 장치에 있어서 반사형 표시시에 관찰자가 시인하는 광은 컬러 필터를 왕복 2회 통과한 것임에 대하여, 투과형 표시시에 관찰자가 시인하는 광은 컬러 필터를 한번만 통과한 것이다. 따라서, 투과형 표시시의 채도가 반사형 표시시의 채도보다도 낮게 된다. 또한, 반사형 표시에 있어서는 일반적으로 표시의 휘도가 부족하기 쉽기 때문에, 컬러 필터의 광투과율을 높게 하여 표시의 휘도를 확보하는 것이 필요하지만, 이 경우에는 투과형 표시에 있어서의 채도의 부족이 한층 더 현저하여 진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반사형 표시의 휘도와 투과형 표시의 채도를 함께 확보할 수 있는 컬러 필터의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기한 바와 같은 컬러 필터의 제조 방법을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터의 제조 방법은 기판 상에 각각의 화소 영역을 정의하는 차광 패턴을 형성하는 단계, 상기 화소 영역을 분할하는 뱅크를 형성하는 단계, 상기 분할된 화소 영역 중 일 영역을 착색 요소로 충진하여 제 1 두께의 컬러 필터를 형성하는 단계, 상기 뱅크를 제거하는 단계 및 상기 화소 영역을 상기 착색 요소로 충진하여 상기 제 1 두께보다 작은 제 2 두께의 컬러 필터를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 박막 트랜지스터 어레이를 포함하는 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 단계, 상기한 바와 같은 방법에 의해 컬러 필터 기판을 제조하는 단계 및 상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 액정층을 위치시키는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터의 제조 방법에 따른 공정을 도시한 순서도이고, 도 2a 내지 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에 따라 제조되는 컬러 필터 기판의 각 단계별 구조물의 평면도들이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 우선 화소 영역(P)을 정의하는 차광 패턴을 형성한다(S1).
도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 유리 등의 투명 기판 상에 예를 들어 카본 등의 흑색 안료를 포함하는 유기물로 구성된 감광성 수지를 균일하게 도포한다. 다음, 유기 감광성 수지층을 목적하는 화소 영역(P)의 배열에 적합하도록 노광 및 현상하여 화소 영역(P)을 정의하는 차광 패턴(120)을 형성한다. 예를 들어 화소 영역(P)을 스트라이프 배열 또는 모자이크 배열로 할 경우에는 도 2a에 도시한 바와 같은 모양으로 화소 영역(P)을 정의하는 차광 패턴을 형성하고, 화소 영역(P)을 델타 배열할 경우 도 2b에 도시한 바와 같은 모양으로 화소 영역(P)을 정의하는 차광 패턴을 형성할 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 화소의 배열이 스트라이프 배열을 갖는 경우를 예시하여 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기로 한다.
계속해서, 화소 영역(P)을 분할하는 뱅크를 형성한다(도 1의 S2).
도 3에 도시한 바와 같이, 화소 영역(P)을 정의하는 차광 패턴이 형성되어 있는 기판 전면에 예를 들어 투명한 감광성 수지 또는 차광 패턴과 동일한 유기 감광성 수지를 균일하게 도포한다. 다음, 이러한 감광성 수지를 노광 및 현상하여 화소 영역(P)을 복수개로 분할하는 뱅크(bank, 130)를 형성한다. 뱅크(130)는 화소 영역(P)을 예를 들어 두개의 영역으로 분할하여, 화소 영역(P)의 투과 영역에 형성되는 컬러 필터의 두께와 화소 영역(P)의 반사 영역에 형성되는 컬러 필터의 두께가 서로 다르도록 조절하는 것을 가능하게 한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
화소 영역(P)을 분할하는 뱅크(130)의 높이는 예를 들어 차광 패턴(120)의 높이와 실질적으로 동일할 수 있고, 화소 영역(P) 내에 착색 요소 충진 시, 분할된 화소 영역(P)의 일 영역에 충진되는 착색 요소가 다른 영역으로 넘치지 않을 정도의 높이라면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 뱅크의 두께도 특별히 한정되지 않지만, 뱅크의 두께가 너무 두꺼운 경우 후술하는 뱅크의 제거시 그 제거 시간이 길어 질 수 있으므로 적절한 두께로 조절되는 것이 바람직하다.
계속해서, 화소 영역(P)의 투과 영역에 컬러 필터를 형성한다(도 1의 S3).
우선, 도 4에 도시한 바와 같이 뱅크에 의해 분할되어 있는 화소 영역(P)의 투과 영역(Pt) 에 착색 요소를 충진한다. 이때, 착색 요소의 충진은 예를 들어 잉크젯 장치에 의해 행하여 질 수 있다. 잉크젯 장치의 분사 방법에 따라 예를 들어 압전 방식(piezo-type)과 가열 방식(thermal type) 등이 있는데, 본 명세서에는 압전 방식의 잉크젯 장치를 예시하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
잉크젯 장치의 잉크젯 헤드(10)로부터 화소 영역(P)의 일 영역에 착색 요소가 제공되어 충진된다. 잉크젯 헤드(10)를 화살표(X) 및 화살표(Y)로 나타낸 것과 같이 평면적으로 주사 이동시킴으로써 행하여진다. 잉크젯 헤드(41)는 거의 4각 형상의 케이싱(11)을 갖고, 그 케이싱(11)의 저면에는 복수의 노즐(12)이 설치되어 있다. 노즐(12)은 직경 약 0.02 내지 0.1mm 정도의 미소한 개구를 갖는다.
복수의 노즐(12)은 예를 들어 2열에 걸쳐서 설치될 수 있고, 이에 의해서 2개의 노즐 열(13)이 형성될 수 있다. 각 노즐 열(13)에서, 노즐(12)은 일정한 간격으로 직선 상에 설치되어 있다. 노즐 열(13)에는 화살표(H)로 나타낸 방향으로부터 착색 요소가 공급된다.
잉크젯 헤드(10)의 내부로 공급된 착색 요소는 각 노즐(12)로부터 화소 영역(P)의 투과 영역(Pt)으로 분사되는데, 착색 요소의 분사량 및 분사 프리컨시(frequency)는 잉크젯 헤드(10)의 진동 폭 및 진동 프리컨시에 의해 결정된다. 잉크젯 헤드(10)의 진동은 예컨대 잉크젯 헤드(10)에 인가되는 전압에 의해 제어될 수 있다.
또한, 잉크젯 헤드(10)의 노즐 열(13)의 개수는 1개 또는 3개 이상일 수 있는데, 3개 이상일 경우 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 착색 요소를 하나의 잉크젯 헤드(10)의 각 노즐 열(13)로부터 각각 별개로 토출하는 것도 가능하다. 이러한 잉크젯 헤드(10)로부터 화소 영역(P)의 투과 영역(Pt)에 제공되는 착색 요소의 양은 각 색상 별, 예를 들어 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 별로 서로 다르게 제공되도록 조절될 수 있다.
이어, 화소 영역(P)의 투과 영역(Pt)을 착색 요소로 충진한 기판을 열처리하여, 착색 요소를 베이크(bake)한다. 상기한 바와 같은 화소 영역(P)의 투과 영역(Pt)에 대한 착색 요소의 충진과 베이크에 의해 투과 영역의 컬러 필터(140t)가 완성된다.
계속해서, 뱅크를 제거한다(도 1의 S4).
도 5에 도시한 바와 같이, 화소 영역(P)을 분할하고 있는 뱅크(도 4의 130)를 제거한다. 뱅크(도 4의 130)는 상기한 바와 같이 감광성 수지를 포함하는 물질로 형성된 것으로, 예를 들어 스트립(strip) 방법에 의해 제거될 수 있다.
계속해서, 화소 영역(P)의 반사 영역에 컬러 필터를 형성한다(도 1의 S5).
우선, 도 6에 도시한 바와 같이, 예를 들어 잉크젯 장치에 의해 화소 영역(P)의 투과 영역(Pt)을 제외한 나머지 영역, 즉 반사 영역(Pr)에 컬러 필터를 형성할 수 있다. 이때, 컬러 필터가 형성되어 있는 투과 영역(Pt)을 포함하는 화소 영역(P) 전체에 착색 요소를 충진하여 반사 영역(Pr)의 컬러 필터를 형성할 수 있다. 또한, 화소 영역(P) 중 반사 영역(Pr)에 해당하는 부분에만 착색 요소를 충진하여 반사 영역(Pr)의 컬러 필터를 형성할 수도 있다.
반사 영역(Pr)의 컬러 필터를 형성하기 위해 충진되는 착색 요소의 색상은 화소 영역(P)의 투과 영역(Pt)에 형성된 컬러 필터의 색상과 동일한 색상의 착색 요소로 충진되어야 한다. 다만, 화소 영역(P)의 반사 영역(Tr)에 충진되는 착색 요소의 두께는 화소 영역(P)의 투과 영역(Pt)에 형성되어 있는 컬러 필터의 두께보다 작아야 하며, 예를 들어 투과 영역(Pt)의 컬러 필터의 약 1/2의 두께가 되도록 충진될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어, 화소 영역(P)의 반사 영역(Tr)을 착색 요소로 충진한 기판을 열처리를 행하여, 착색 요소를 베이크(bake)한다. 상기한 바와 같은 화소 영역(P)의 반사 영역(Pr)에 대한 착색 요소의 충진과 베이크에 의해 화소 영역(P)의 반사 영역(Pr)의 컬러 필터(140r)가 완성된다.
계속해서, 컬러 필터의 단차를 평탄화하는 오버코트층(도 7의 150)을 형성(도 1의 S6)하고, 그 위에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명 도전성 물질로 공통 전극(도 7의 160)을 형성(도 1의 S7)한 다음, 공통 전극 상에 폴리이미드(polyimide) 등으로 배향막(도시하지 않음)을 형성하여, 컬러 필터 기판(도 7의 100)을 완성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법에 의하면, 잉크젯 장치를 이용하여 투과 영역과 반사 영역의 컬러 필터의 두께를 서로 다르게 하여 반투과형 액정 표시 장치에 적용할 수 있는 컬러 필터 기판을 제조하게 된다. 이것 을 종래 슬릿 마스크(slit mask)를 이용하여 투과 영역과 반사 영역의 컬러 필터의 두께를 서로 다르게 하는 경우와 비교하여 보면, 별도의 노광 및 현상 공정이 필요치 않아 공정 시간을 단축할 수 있다. 뿐만 아니라, 잉크젯 장치를 이용하여 컬러 필터를 형성하는 경우 컬러 필터를 구성하는 착색 요소의 양을 줄일 수 있어 원가 절감을 이룰 수 있다.
계속해서, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 컬러 필터 기판이 적용된 액정 표시 장치에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 컬러 필터 기판이 적용된 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 서로 마주하는 컬러 필터 기판(100)과 박막 트랜지스터 기판(200), 두 기판(100, 200)의 간격을 균일하게 지지하는 스페이서(310) 및 두 기판(100, 200) 사이에 주입되어 있는 액정층(300)을 포함한다. 스페이서(310)는 예를 들어 유기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 사진 식각 공정을 통하여 형성될 수 있다.
컬러 필터 기판(100)에는 화소 영역을 정의하는 차광 패턴(120)이 형성되어 있고, 각각의 화소 영역(P)에는 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터(140가 각각 형성되어 있으며, 컬러 필터(140)는 유기 절연 물질로 이루어진 오버코트층(150)으로 덮여 있으며, 오버코트층(150) 상에는 공통 전극(160)이 형성되어 있다.
이때, 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터(140) 각각은 화소 영역(P)의 반사 영역(Pr)인지 투과 영역(Pt)인지에 따라 두께가 다른 두 부분(140r, 140t)으로 이루어져 있으며, 투과 영역(Pt)의 컬러 필터(140t)는 반사 영역(Pr)의 컬러 필터(140r) 보다 두껍다. 투과 영역(Pt)에서는 백라이트 유닛으로부터 발광된 빛이 액정층(300)을 통과한 다음 컬러 필터(140t)를 한번 통과하여 화상으로 표시되지만, 반사 영역(Pr)에서 화상을 표시하는 빛은 외부로부터 반투과층(902)의 반사부(902r)에 도달할 때 컬러 필터(140r)를 경험하고 반사부(902r)에 의해 반사될 때 다시 컬러 필터(140r)를 한번 더 경험하게 되는데, 이러한 점을 고려하여 반사 영역(Pr)의 컬러 필터(140r)의 두께를 투과 영역(Pt)의 컬러 필터(140t)의 두께보다 작게 형성한다. 이렇게 하면, 화상을 표시하는 빛이 각각의 화소 영역(P)에서 컬러 필터(240)를 경험하는 정도를 균일하게 할 수 있으며, 이를 통하여 화소 영역(P) 전반에서의 색 재현성을 균일하게 나타낼 수 있어 액정 표시 장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다
컬러 필터 기판(100)과 마주하는 박막 트랜지스터 기판(200)에는 서로 교차하여 행렬 배열의 단위 화소 영역(P)을 정의하는 게이트선(221) 및 데이터선(271)이 형성되어 있다. 각각의 화소 영역(P)에는 게이트선(221) 및 데이터선(271)과 연결되어 있는 박막 트랜지스터(TFT)와 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극(291)이 구비되어 있다.
화소 전극(291)은 투명 도전성 물질로 이루어진 화소 전극(291)과 반사율을 가지는 도전막으로 이루어지며 투과부(902t) 및 반사부(902r)를 구비하는 반투과층(902)를 포함한다.
계속해서, 상기한 바와 같은 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한다. 도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 액 정 표시 장치의 제조 방법에 따라 제조되는 액정 표시 장치의 각 단계별 구조물의 단면도들이다. 컬러 필터 기판의 제조 방법은 상기한 바와 동일하므로 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하고, 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대해 설명하도록 한다. 본 명세서에서는 반도체층과 데이터선을 별개의 마스크를 이용하여 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법을 예시하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도 8에 도시한 바와 같이 투명 기판(210) 상부에 낮은 비저항의 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트 전극(223)을 포함하는 가로 방향의 게이트선(221)을 형성한다.
계속해서, 도 9에 도시한 바와 같이 질화 규소로 이루어진 게이트 절연막(240), 비정질 규소로 이루어진 반도체층, 도핑된 비정질 규소층의 삼층막을 연속하여 적층하고 마스크를 이용한 패터닝 공정으로 반도체층과 도핑된 비정질 규소층을 패터닝하여 게이트 전극(225)과 마주하는 게이트 절연막(240) 상부에 섬형 반도체(250)와 섬형의 도핑된 비정질 규소층(260)을 형성한다.
계속해서, 도 10에 도시한 바와 같이, 도전막을 적층한 후, 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝하여 게이트선(221)과 교차하는 복수의 데이터선(271)과 복수의 드레인 전극(275)을 형성한다. 각 데이터선(271)은 도핑된 비정질 규소층(260) 상부까지 연장되어 있는 소오스 전극(273)을 포함한다. 드레인 전극(275)은 데이터선(271)과 분리되어 있으며 게이트 전극(223)을 중심으로 소오스 전극(273)과 마주한다. 이어, 도핑된 비정질 규소층(260) 중에서 데이터선(271) 및 드레인 전극 (275)으로 가려지지 않은 부분을 제거하여 섬형의 도핑된 비정질 규소층(260) 각각을 게이트 전극(223)을 중심으로 두 개의 저항성 접촉층(263, 265)으로 분리시키는 한편, 그 아래의 섬형 반도체(250) 부분을 노출시킨다. 이어, 반도체(250)의 노출된 부분 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 실시할 수 있다.
계속해서, 도 11에 도시한 바와 같이, 낮은 유전율을 가지며 평탄화 특성이 우수한 유기 물질 또는 질화 규소 등의 절연 물질을 적층하여 하부 보호막(280)을 형성한다. 이어, 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 게이트 절연막(240)과 함께 건식 식각으로 패터닝하여, 게이트 패드(225), 드레인 전극(175) 및 데이터 패드 (279)을 드러내는 복수의 콘택홀(282, 285, 289)을 형성한다.
계속해서, 도 12에 도시한 바와 같이, 인듐 틴 옥사이드 또는 인듐 징크 옥사이드를 적층하고 마스크를 이용한 패터닝을 실시하여 콘택홀(285)을 통하여 드레인 전극(275)과 연결되는 전계 형성 전극인 화소 전극(291)과 콘택홀(282, 289)을 통하여 게이트 패드 (225) 및 데이터 패드(279)과 각각 연결되는 게이트 보조 패드(292) 및 데이터 보조 패드(299)를 각각 형성한다.
계속해서, 다시 도 7에서 보는 바와 같이, 높은 반사율을 가지는 알루미늄 또는 은 또는 몰리브덴을 포함하는 도전막을 적층하고 패터닝하여 투과부(902t)와 반사부(902r)을 구비하는 반투과층(902)을 형성한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법은 잉크젯 장치를 이용하여 투과 영역과 반사 영역에서 서로 다른 두께를 갖는 컬러 필터를 형성함으로써, 공정 시간 단축과 원가 절감을 이룰 수 있다. 또한, 본 발명의 방법에 따라 제조된 컬러 필터를 적용한 액정 표시 장치는 반사형 표시의 휘도와 투과형 표시의 채도를 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 기판 상에 각각의 화소 영역을 정의하는 차광 패턴을 형성하는 단계;
    상기 화소 영역을 분할하는 뱅크를 형성하는 단계;
    상기 분할된 화소 영역 중 일 영역을 착색 요소로 충진하여 제 1 두께의 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 뱅크를 제거하는 단계; 및
    상기 화소 영역을 상기 착색 요소로 충진하여, 상기 제 1 두께보다 작은 제 2 두께의 컬러 필터를 형성하는 단계를 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 두께의 컬러 필터를 형성하는 단계는 상기 화소 영역 전체를 상기 착색 요소로 충진하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 두께의 컬러 필터를 형성하는 단계는 상기 제 1 두께의 컬러 필터가 형성되어 있는 영역을 제외한 나머지 화소 영역을 상기 착색 요소로 충진하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 두께의 컬러 필터는 투과 영역의 컬러 필터인 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 두께의 컬러 필터는 반사부 영역의 컬러 필터인 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 요소는 적색, 녹색 또는 청색을 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 두께는 상기 착색 요소의 색에 대응하여 다른 값을 갖는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 뱅크는 감광성 수지를 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 뱅크의 제거는 스트립 방법에 의해 수행되는 컬러 필터 기판의 제조 방 법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 요소의 충진은 잉크젯 장치에 의해 수행되는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 잉크젯 장치의 분사 방식은 압전 방식 또는 열 방식을 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  12. 박막 트랜지스터 어레이를 포함하는 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 단계;
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 따라 상기 컬러 필터 기판을 제조하는 단계; 및
    상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 액정층을 위치시키는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019071914A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Boe Technology Group Co., Ltd. NETWORK SUBSTRATE, DISPLAY PANEL, DISPLAY APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
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