KR20070065065A - Method for manufacturing transflective type liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 반투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도.1 is a cross-sectional view for explaining a conventional transflective liquid crystal display device.
도 2a 내지 도 2c는 종래 반투과형 액정 표시 장치의 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a color filter substrate of a conventional transflective liquid crystal display device.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도.3 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 A-A선으로 자른 단면도. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of the liquid crystal display of FIG. 3.
도 5는 본 실시예의 변형예를 설명하기 위한 단면도.5 is a cross-sectional view for explaining a modification of the present embodiment.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도. 6 and 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a color filter substrate according to an embodiment of the present invention.
도 8a 및 도 8b는 본 실시예에 따른 컬럼 스페이서와 상부 셀 갭 조정 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 단면도.8A and 8B are cross-sectional views illustrating a method of forming a column spacer and an upper cell gap adjustment pattern according to the present embodiment.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10, 110 : 블랙 매트릭스 20, 120 : 컬러 필터10, 110:
30, 70, 130, 240 : 셀 갭 조정 패턴 40, 140 : 공통 전극30, 70, 130, 240: cell
50, 240 : 반사 전극 60, 250 : 화소 전극50, 240:
본 발명은 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 다중 셀 갭 형성을 위한 단차 패턴과 컬럼 스페이서를 동시에 제작하여 제조 공정을 단순화 할 수 있는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해지며, 각종 전자 디스플레이 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다.In today's information society, the role of electronic display devices becomes more and more important, and various electronic display devices are widely used in various industrial fields.
일반적으로 전자 디스플레이 장치란 다양한 정보를 시각을 통해 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 디스플레이 장치란 각종 전가 기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 전자 장치라고 정의할 수 있으며, 인간과 전자 기기를 연결하는 가교적 역할을 담당하는 장치로 정의될 수도 있다. In general, an electronic display device refers to a device that transmits various information to a human through vision. In other words, an electronic display device may be defined as an electronic device that converts electrical information signals output from various electronic devices into optical information signals that can be recognized by human eyes, and serves as a bridge that connects humans and electronic devices. It may be defined as.
이러한 전자 디스플레이 장치에 있어서, 광 정보 신호가 발광 현상에 의해 표시되는 경우에는 발광형 표시(emissive display) 장치로 불려지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의해 광 변조를 표시되는 경우에는 수광형 표시(non-emissive display) 장치로 일컬어진다. 능동형 표시 장치라고도 불리는 상기 발광형 표시 장치로는 음극선관(cathode ray tube; CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 발광 다이오드(light emitting diode; LED) 및 일렉트로 루미네슨트 디스플레이(electro luminescent display; ELD) 등을 들 수 있다. 또한, 수동형 표시 장치인 상기 수광형 표시 장치에는 액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 전기화학 표시장치(electrochemical display; ECD)및 전기 영동 표시장치(electro phoretic image display; EPID) 등이 해당된다.In such an electronic display device, when an optical information signal is displayed by a light emitting phenomenon, it is called an emissive display device, and when a light modulation is displayed by reflection, scattering, or interference phenomenon, a light receiving display ( It is called a non-emissive display device. The light emitting display device, also called an active display device, includes a cathode ray tube (CRT), a plasma display panel (PDP), a light emitting diode (LED), and an electroluminescent display (electroluminescence display). luminescent display; ELD). In addition, the light receiving display device, which is a passive display device, includes a liquid crystal display (LCD), an electrochemical display (ECD), and an electro phoretic image display (EPID). .
텔레비전이나 컴퓨터용 모니터 등과 같은 화상 표시 장치에 사용되는 음극선관(CRT)은 표시 품질 및 경제성 등의 면에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있으나, 무거운 중량, 큰 용적 및 높은 소비 전력 등과 같은 많은 단점을 가지고 있다.Cathode ray tubes (CRTs) used in image display devices such as televisions and computer monitors occupy the highest share in terms of display quality and economy, but have many disadvantages such as heavy weight, large volume and high power consumption. .
그러나, 반도체 기술의 급속한 진보에 의해 각종 전자 장치의 고체화, 저 전압 및 저 전력화와 함께 전자 기기의 소형 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비전력의 특징을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.However, due to the rapid progress of semiconductor technology, the electronic display device suitable for the new environment, that is, the thin and light, the low driving voltage and the low power consumption, according to the solidification, low voltage and low power of various electronic devices, and the small size and light weight of electronic devices The demand for flat panel display devices with features is rapidly increasing.
현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이 장치 중에서 액정 표시 장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 음극선관에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다.Among the various flat panel display devices currently developed, liquid crystal displays are thinner and lighter than other display devices, have low power consumption and low driving voltage, and are widely used in various electronic devices because they are capable of displaying images close to cathode ray tubes. Is being used.
이와 같은 액정 표시 장치는 크게, 백라이트와 같은 내장 광원을 이용하여 화상을 표시하는 투과형 액정 표시 장치와 자연광과 같은 외부 입사광을 이용하는 반사형 액정표시장치로 구분될 수 있다. Such a liquid crystal display may be broadly classified into a transmissive liquid crystal display displaying an image using an internal light source such as a backlight and a reflective liquid crystal display using external incident light such as natural light.
투과형 액정 표시 장치는 배면에 백라이트 유닛(back light unit)을 설치하여 이를 자체 광원으로 사용하기 때문에 화면의 휘도가 높은 장점이 있으나, 전력의 소모가 크기 때문에 휴대용 장치에 적용하기 어렵다. The transmissive liquid crystal display device has a high brightness of the screen because a back light unit is installed on the back and used as its own light source, but it is difficult to apply to a portable device because of high power consumption.
반면에 반사형 액정 표시 장치는 외부에서 입사된 자연광을 액정층의 스위칭 작용에 의해 선택적으로 투과시키고 반사판에서 재반사하여 전면으로 출사되게 하여 화상을 표시한다. 이는 자체 광원이 없기 때문에 휘도가 나쁘고 어두운 곳에서는 사용이 어렵다는 단점이 있다. On the other hand, the reflective liquid crystal display displays an image by selectively transmitting natural light incident from the outside by the switching action of the liquid crystal layer and reflecting it back from the reflecting plate to be emitted to the front surface. It has a disadvantage that it is difficult to use in a low brightness and dark place because there is no own light source.
이러한 투과형과 반사형 액정 표시 장치의 단점을 해소하기 위한 반투과형 액정 표시 장치는 외부의 입사광과 또는 백라이트 유닛의 광을 모두 이용하여 화상을 표시한다. The semi-transmissive liquid crystal display device for solving the shortcomings of the transmissive and reflective liquid crystal display device displays an image by using both the external incident light and the light of the backlight unit.
도 1은 종래의 반투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view for describing a conventional transflective liquid crystal display device.
도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 반투과형 액정 표시 장치는 반사영역과 투과영역이 정의된 박막 트랜지스터 기판(2)과 컬러 필터 기판(1)을 포함하고, 상기 두 기판 간의 셀 갭을 유지하기 위해 마련된 스페이서(80)와, 상기 두 기판 사이에 주입된 액정층을 포함한다. As shown in FIG. 1, a general transflective liquid crystal display device includes a thin
컬러 필터 기판(1)은 블랙 매트릭스(10)와 컬러 필터(20) 그리고 공통 전극(40)이 형성되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(2)은 게이트 라인(미도시)과 소스 라인(3) 그리고, 이들 사이에 마련된 박막 트랜지스터 패턴(미도시)이 형성되고, 상 기의 반사 영역과 투과 영역에 해당하는 박막 트랜지스터 기판(2)에는 각기 반사 전극(30)과 투명 전극(40)이 마련된다. The
이러한 반투과형 액정 표시 장치는 반사 모드일 경우에는 외부(컬러 필터 기판)에서 입사된 광을 상기 반사 전극(50)이 반사시켜 상판으로 출사시키고, 투과 모드에서는 하부의 백라이트에서 생성된 광을 상기 투과 영역에 위치한 투명한 화소 전극(60)을 통해 상판으로 출사한다.In the transflective liquid crystal display, the
이때, 박막 트랜지스터 기판(2)과 컬러 필터 기판(1) 사이의 셀 간격이 일정할 경우 투과영역과 반사 영역에서는 광이 액정층을 통과하는 경로가 다르게 된다. 즉, 투과 영역에서는 백라이트로 부터의 광이 1회만 액정층을 통과하는 것에 반해 반사 영역에서는 컬러 필터 기판(1)에서 입사한 광이 액정층을 통과한 후, 반사 전극(50)에서 반사하여 다시 액정층을 통과하고, 반사광으로서 출사된다. 이 때문에 반사광 쪽이 투과광 보다도 액정층을 통과하는 거리가 길어진다. 따라서, 반사 모드와 투과 모드시 양쪽에서 최적적인 광학 특성을 얻기 위해 반사영역과 투과 영역의 셀 갭이 다르게 설계할 필요가 있다. In this case, when the cell gap between the thin
따라서 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 반사 영역에 해당하는 박막 트랜지스터 기판(2)에 하부 셀 갭 조정 패턴(70)을 형성하고, 컬러 필터 기판(1)에 상부 셀 갭 조정 패턴(30)을 형성하였다. 이를 통해 반사 영역의 셀 갭(d)이 투과 영역의 셀 갭(2d)보다 좁아지도록 하여 광이 액정층을 통과하는 거리를 조정하고 있다. 이와 같은 구성의 반투과 액정 표시 장치는 일반적으로 멀티 셀 갭 반투과형 액정 표시 장치라고 불리 운다.Accordingly, as shown in FIG. 1, the lower cell
그리고, 종래에는 상기와 같은 멀티 셀 갭 간의 간격을 일정하게 유지하기 위해 박막 트랜지스터 기판(2)과 컬러 필터 기판(1) 사이에 컬럼 스페이서(80)를 마련하였다.In the related art, a
일반적으로 이러한 컬럼 스페이서(80)는 컬러 필터 기판(1)의 상부 셀 갭 조정 패턴 상에 형성하여 셀간 갭을 일정하게 유지하였다. 이러한 컬럼 스페이서(80)는 상부 셀 갭 조정 패턴(30) 상에 소정의 수지를 도포한 다음 패터닝 하여 형성하였다. In general, these
하기에서는 도면을 참조하여 종래의 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a color filter substrate including a conventional column spacer will be described with reference to the drawings.
도 2a 내지 도 2c는 종래 반투과형 액정 표시 장치의 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 2A to 2C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a color filter substrate of a conventional transflective liquid crystal display device.
도 2a를 참조하면, 기판(1) 상에 블랙 매트릭스용 막을 도포한 다음 패터닝 하여 블랙 매트릭스(10)를 형성하고, 컬러 필터용 막을 도포한 다음 패터닝 하여 컬러 필터(20)를 형성한다. Referring to FIG. 2A, the
도 2b를 참조하면, 상기 블랙 매트릭스(10)와 컬러 필터(20)와 같은 하부 패턴이 형성된 기판(1) 상에 오버 코트막을 도포한 다음 마스크를 이용한 노광을 실시하고, 현상하여 상부 셀 갭 조정 패턴(30)을 형성한다. 이때, 상부 셀 갭 조정 패턴(30)은 반사 영역에는 오버 코트막이 잔류하여 돌출된 형상과 투과 영역의 오버 코트막은 제거되어 오목한 형상을 포함한다. 이후, 상부 셀 갭 조정 패턴(30) 상에 투명한 공통 전극(40)을 그 단차를 따라 형성한다. Referring to FIG. 2B, an overcoat film is coated on a
도 2c를 참조하면, 도 2b에 도시된 전체 구조상에 스페이서용 유기막을 도포한 다음 마스크를 이용한 노광과 현상을 실시하여 상기 상부 셀 갭 조정 패턴(30) 상에 컬럼 스페이서(80)를 형성한다. Referring to FIG. 2C, a
이와 같이 종래의 방법에 따라 하부 패턴이 형성된 기판 상에 상부 셀 갭 조정 패턴과 컬럼 스페이서를 형성하기 위해서는 두개의 마스크를 이용한 두번의 사진 현상 공정을 실시하여야 한다. 즉, 상부 셀 갭 조정 패턴 형성을 위한 한번의 사진 현상 공정과 컬럼 스페이서를 형성하기 위한 또 한번의 사진 현상 공정을 수행하여야 한다. 이로인해 액정 표시 장치의 제조 공정이 복잡해짐은 물론 그 생산 원가가 상승하게 되는 문제가 발생한다. As described above, in order to form the upper cell gap adjustment pattern and the column spacer on the substrate on which the lower pattern is formed, two photo development processes using two masks must be performed. That is, one photo development process for forming the upper cell gap adjustment pattern and another photo development process for forming the column spacers must be performed. As a result, the manufacturing process of the liquid crystal display device becomes complicated and the production cost of the liquid crystal display device increases.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 반사 영역의 셀 갭 조정을 위한 패턴과 컬럼 스페이서를 동시에 형성하여 제조 공정 수를 절감 시킬 수 있는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention was derived to solve the above problems, and provides a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device which can reduce the number of manufacturing processes by simultaneously forming a pattern for adjusting the cell gap of a reflective region and a column spacer. It is for that purpose.
본 발명에 따른 기판 상에 블랙 매트릭스를 패터닝하는 단계와, 상기 블랙 매트릭스 사이 영역에 적색, 청색 및 녹색을 포함하는 컬러 필터를 패터닝하고, 상기 기판의 일측에 상기 컬러 필터가 적층된 적층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 컬 러 필터 상에 상부 셀 갭 조정 패턴을 형성하고 동시에 상기 적층 패턴 상에 스페이서를 형성하는 단계를 포함하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공한다. Patterning a black matrix on a substrate according to the present invention, patterning a color filter including red, blue, and green in a region between the black matrices, and forming a stacked pattern in which the color filters are stacked on one side of the substrate And forming an upper cell gap adjustment pattern on the color filter and simultaneously forming a spacer on the stack pattern.
여기서, 상기 컬러 필터 상에 상기 상부 셀 갭 조정 패턴을 형성하고 동시에 상기 적층 패턴 상에 상기 스페이서를 형성하는 단계는, 상기 컬러 필터 및 상기 적층 패턴이 형성된 상기 기판 상에 오버 코트막을 도포하는 단계와, 상기 오버 코트막 상에 마스크를 마련하는 단계와, 노광 공정을 통해 상기 적층 패턴 상측 영역과, 상기 상부 셀 갭 조정 패턴 영역이외의 영역을 노광하는 단계와, 현상 공정을 통해 상기 노광된 영역을 제거하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. The forming of the upper cell gap adjustment pattern on the color filter and simultaneously forming the spacer on the stack pattern may include applying an overcoat layer on the substrate on which the color filter and the stack pattern are formed. And providing a mask on the overcoat layer, exposing an upper region of the stack pattern and an area other than the upper cell gap adjustment pattern region through an exposure process, and exposing the exposed region through a development process. It is preferred to include the step of removing.
그리고, 상기 현상 공정후, 베이킹 공정을 더 실시할 수도 있다. And after the said image development process, you may perform a baking process further.
상술한 상기 블랙 매트릭스 사이 영역에 적색, 청색 및 녹색을 포함하는 상기 컬러 필터를 패터닝하고, 상기 기판의 일측에 상기 컬러 필터가 적층된 상기 적층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 적색 컬러 필터를 패터닝하고, 상기 적색 컬러 필터를 포함하는 제 1 적층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 기판 상에 녹색 컬러 필터를 패터닝하고, 상기 녹색 컬러 필터를 포함하는 제 2 적층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 기판 상에 청색 컬러 필터를 패터닝하고, 상기 청색 컬러 필터를 포함하는 제 3 적층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. Patterning the color filter including red, blue, and green in the area between the black matrices, and forming the stacked pattern in which the color filters are stacked on one side of the substrate may include a red color filter on the substrate. Patterning and forming a first stacked pattern including the red color filter, patterning a green color filter on the substrate, and forming a second stacked pattern including the green color filter; Patterning a blue color filter on the substrate, and forming a third stacked pattern comprising the blue color filter.
물론, 상기 블랙 매트릭스 사이 영역에 적색, 청색 및 녹색을 포함하는 상기 컬러 필터를 패터닝하고, 상기 기판의 일측에 상기 컬러 필터가 적층된 상기 적층 패턴을 형성하는 단계 이후, 공통 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다. Of course, patterning the color filter including red, blue, and green in the region between the black matrix, and forming a common electrode after forming the stacked pattern in which the color filter is stacked on one side of the substrate, It may further include.
또한, 본 발명에 따른 차광 영역과 화소 영역이 정의 되고, 상기 화소 영역은 투과 영역과 반사 영역으로 정의된 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판을 마련하는 단계와, 상기 컬러 필터 기판의 상기 차광 영역 상에 블랙 매트릭스를 형성하고, 상기 화소 영역에 적색, 청색 및 녹색을 포함하는 컬러 필터를 패터닝하고, 상기 차광 영역의 일부에 상기 컬러 필터가 적층된 적층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 적층 패턴 상에 스페이서와, 상기 반사 영역 상에 상부 셀 갭 조정 패턴을 동시에 형성하는 단계와, 상기 박막 트랜지스터 기판의 상기 차광 영역에 박막 트랜지스터를 포함하는 하부 패턴을 형성하는 단계와, 상기 반사 영역에 해당하는 상기 하부 패턴 상에 반사 전극을 형성하고, 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계와, 상기 스페이서와 상기 셀 갭 조정 패턴이 형성된 상기 컬러 필터 기판과, 상기 하부 패턴과 상기 반사 전극 및 상기 화소 전극이 형성된 상기 박막 트랜지스터 기판을 가압 밀봉하는 단계와, 상기 밀봉된 기판 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공한다. Also, a light blocking area and a pixel area according to the present invention are defined, and the pixel area includes a color filter substrate and a thin film transistor substrate defined as a transmission area and a reflection area, and on the light blocking area of the color filter substrate. Forming a black matrix, patterning a color filter including red, blue, and green in the pixel area, and forming a stacked pattern in which the color filters are stacked in a part of the light blocking area, and forming a spacer on the stacked pattern And simultaneously forming an upper cell gap adjustment pattern on the reflective region, forming a lower pattern including a thin film transistor in the light blocking region of the thin film transistor substrate, and forming the lower pattern corresponding to the reflective region. Forming a reflective electrode on the pixel and forming a pixel electrode on the pixel region; Pressurizing and sealing the color filter substrate on which the cell gap adjustment pattern is formed, the thin film transistor substrate on which the lower pattern, the reflective electrode, and the pixel electrode are formed, and injecting liquid crystal between the sealed substrate. Provided is a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device.
여기서, 상기 박막 트랜지스터 기판의 상기 차광 영역에 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 상기 하부 패턴을 형성하는 단계 이후, 상기 반사 영역 상에 하부 셀 갭 조정 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. The method may further include forming a lower cell gap adjustment pattern on the reflective region after the forming of the lower pattern including the thin film transistor in the light blocking region of the thin film transistor substrate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하 며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information.
도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상부에 또는 위에 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 바로 상부 또는 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., may be exaggerated for clarity, and like reference numerals designate like elements. In addition, when a part such as a layer, a film, an area, or a plate is expressed as being on or above another part, not only when each part is directly above or directly above the other part but also another part between each part and another part This includes cases.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 A-A선으로 자른 단면도이다. 도 5는 본 실시예의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of the liquid crystal display of FIG. 3. 5 is a cross-sectional view for explaining a modification of the present embodiment.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 차광 영역, 투과영역과 반사 영역이 정의된 컬러 필터 기판(1000)과 박막 트랜지스터 기판(2000)을 포함하고, 상기 두 기판 사이에 마련된 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 스위칭 소자와 같은 회로 패턴이 형성된 차광 영역과 화상을 표시하는 화소 영역으로 정의 되고, 상기 화소 영역은 하부 백라이트의 광을 투광시켜 화상을 표시하는 투과 영역과, 자연광을 반사하여 화상을 표시하는 반사 영역으로 분리 된다. 3 to 5, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes a
상기 컬러 필터 기판(1000)은 차광 영역에 블랙 매트릭스(110)와 컬럼 스페이서(150)가 형성되고, 화소 영역에는 컬러 필터 (120)가 패터닝 되고, 반사 영역 에 형성된 상부 셀 갭 조정 패턴(130), 그리고, 상기 패턴들의 단차를 따라 형성된 공통 전극(140)을 포함한다. 상부 셀 갭 조정 패턴은 상기 차광 영역의 일부에도 형성될 수 잇다. 상기 공통 전극(140)은 도 5에 도시된 바와 같이 상부 셀 갭 조정 패턴(130) 하측에 형성될 수도 있다. 즉, 블랙 매트릭스(110)와 컬라 필터(120) 상에 형성될 수도 있다. In the
박막 트랜지스터 기판(2000)은 차광 영역에 형성된 게이트 전극(211), 게이트 절연막(212), 활성층(213), 오믹 접촉층(214), 소스 전극(215) 및 드레인 전극(216)을 포함하는 박막 트랜지스터와, 이와 접속된 게이트 라인(210) 및 소스 라인(220)을 포함하고, 상기 반사 영역 상에 형성된 하부 셀 갭 조정 패턴(230)과, 상기 하부 셀 갭 조정 패턴(230) 상의 적어도 일부에 형성된 반사 전극(240)과, 화소 영역 상에 형성된 화소 전극(250)을 포함한다. 물론 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 상부 하부 셀 갭 조정 패턴(230)을 형성하지 않고, 하부 패턴들을 보호하기 위한 보호막(232) 만을 형성하고, 그 상부에 반사 전극(240) 및 화소 전극(250)을 형성할 수도 있다. 이 경우, 컬러 필터 기판(1000)에 마련된 상부 셀 갭 조정 패턴(130)을 통해 투광 영역과 반사 영역의 액정층을 통과하는 광의 경로를 동일하게 할 수 있다. 상기 반사 전극(240)은 그 상측에 물결 무늬 패턴이 형성될 수도 있다. 그리고, 도면에 도시된 바와 같이 상기 반사 전극(240)과 화소 전극(250) 사이에는 소정의 절연막(242)이 형성된다. 물론 상기 절연막(242)을 형성되지 않고, 반사 전극(240) 상에 화소 전극(250)이 바로 형성되거나, 화소 전극(250) 상에 반사 전극(240)이 형성될 수 있다. The thin
여기서, 컬러 필터 기판(1000) 상에 형성되는 컬럼 스페이서(150)는 상부 셀 갭 조정 패턴(130)과 동시에 형성되고, 컬럼 스페이서(150)의 높이 조절을 위해 다수의 컬러 필터막를 포함하는 다층의 박막으로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 R, G, B에 해당하는 컬러 필터막(120)이 순차적으로 적층되고, 그 상부에 상부 셀 갭 조정 패턴(130) 형성을 위한 박막이 적층되어 형성될 수 있다. 그리고, 컬럼 스페이서(150)는 박막 트랜지스터 기판(2000)의 차광 영역에 형성된 박막 트랜지스터 또는 게이트 라인(210) 및 소스 라인(220)의 상측부 상에 배치되도록 하는 것이 바람직하다. Here, the
상기 박막 트랜지스터 기판(2000)의 가장자리를 따라 실란트와 같은 밀봉부재(미도시)가 도포되고, 실란트가 도포된 박막 트랜지스터 기판(2000) 상에 컬럼 스페이서(150)가 형성된 컬러 필터 기판(100)을 정렬 배치시킨 다음 가압 밀봉한다. 이때, 컬럼 스페이서(150)에 의해 두 기판 사이의 간격이 일정하게 유지된다. 이때, 상기 두 기판사이의 간격은 상부 셀 갭 조정 패턴(130)과 하부 셀 갭 조정 패턴(230)에 의해 반투과 영역의 셀 갭에 비하여 투과 영역의 셀 갭이 더 크게 제작 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 대향하는 기판의 표면에 배향막이 형성되는 것이 바람직하다. 이후, 밀봉된 상기 셀 갭 내측으로 액정을 주입하여 액정 표시 장치를 완성한다. A
상술한 바와 같이 본 발명은 상부 셀 갭 조정 패턴과 컬럼 스페이서를 동시에 형성하여 컬러 필터 기판의 제작 공정을 단순화 할 수 있다. 하기에서는 본 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제작 방법을 도면을 참조하여 설명한다. As described above, the present invention can simplify the manufacturing process of the color filter substrate by simultaneously forming the upper cell gap adjustment pattern and the column spacer. Hereinafter, a method of manufacturing the color filter substrate according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 8a 및 도 8b는 본 실시예에 따른 컬럼 스페이서와 상부 셀 갭 조정 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 6 and 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a color filter substrate according to an exemplary embodiment of the present invention. 8A and 8B are cross-sectional views illustrating a method of forming a column spacer and an upper cell gap adjustment pattern according to the present embodiment.
도 6을 참조하면, 투명 기판(100) 상에 블랙 매트릭스(110) 및 컬러 필터(120)를 패터닝 하고, 상기 투명 기판(100)의 일측에 컬럼 스페이서용 적층 패턴(120a, 120b, 120c)을 형성한다. Referring to FIG. 6, the
상기의 블랙 매트릭스(110)와 컬러 필터(120)의 패터닝은 다음의 과정으로 진행된다. 우선, 투광성 절연 기판(100) 상에 블랙 매트릭스용 유기막을 도포한다. 이때, 상기 블랙 매트릭스용 유기막은 차광성을 갖는 크롬/산화크롬 이중층 또는 카본블랙, 산화티탄 등으로 된 유기막을 사용하는 것이 바람직하다. 블랙 매트릭스(110) 패터닝을 위한 마스크를 이용한 사진 현상 공정을 실시하여 블랙 매트릭스용 유기막을 패터닝한다. The patterning of the
패터닝된 블랙 매트릭스(110) 상에 순차적을 레드 컬러(R), 그린 컬러(G) 및 블루 컬러(B)의 컬러 필터(120)를 형성하고, 상기 컬러 필터(120)를 포함하는 스페이서용 적층 패턴(120a, 120b, 120c)을 형성한다. 이를 위해 블랙 매트릭스(110)가 형성된 기판(100) 상에 아조계 적색안료를 포함하는 감광막을 도포하고, 마스크를 이용하여 감광막을 소정의 패턴이 되도록 노광한다. 이후, 노광된 패턴에 따라 감광막을 현상하고 현상된 감광막을 경화시켜 적색 컬러 필터를 형성하고, 이와 함께 스페이서용 제 1 적층 패턴(120a)을 형성하는 것이 바람직하다. 이어서, 적색 컬러 필터가 형성된 기판(100) 상에 프로타로시안닌계 녹색안료를 포함하는 감광막 을 도포하고, 마스크를 이용하여 감광막을 소정의 패턴이 되도록 노광한다. 이후, 노광된 패턴에 따라 감광막을 현상하고, 현상된 감광막을 경화시켜 녹색 컬러 필터를 형성하고, 이와 함께 스페이서용 제 2 적층 패턴(120b)을 형성하는 것이 바람직하다. 이어서, 기판(100) 상에 프타로시아닌계 청색안료를 포함하는 감광막을 도포하고, 마스크를 이용한 노광과 현상을 실시한 다음 감광막을 경화시켜 청색 컬러 필터를 형성하고, 이와 함께 스페이서용 제 3 적층 패턴(120c)을 형성하는 것이 바람직하다. On the patterned
상기의 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터(120)의 패턴은 도면에 도시된 바와 같기 각각의 패턴이 동일한 크기로 이격되어 형성될 수도 있고, 컬러 필터(120)들의 특성에 따라 서로 다른 두께로 패터닝 할 수도 있고, 서로 중첩되도록 패터닝 할 수도 있다. The patterns of the red, green, and
그리고, 상기 컬러 필터(120) 형성과 함께 제작되는 컬럼 스페이서용 적층 패턴(120a, 120b, 120c)은 컬럼 스페이서(150)의 높이에 따라 그 적층되는 층이 변화될 수 있다. 즉, 도면에서는 3개의 층으로 구성된 컬럼 스페이서용 적층 패턴(120a, 120b, 120c)에 관해 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 한 개 또는 두개의 층이 적층되어 적층 패턴(120a, 120b, 120c)을 형성할 수도 있다. In addition, the stacked layers of the column
도 7을 참조하면, 상기와 같이 패터닝된 블랙 매트릭스(110)와 컬러 필터(120) 상에 상부 셀 갭 조정 패턴(130)을 형성하고, 컬럼 스페이서용 적층 패턴(120a, 120b, 120c) 상에 컬럼 스페이서(150)를 형성하고, 그 상부에 공통 전극(140)을 형성한다. 상기 상부 셀 갭 조정 패턴(130)을 반사 영역 상에 형성하여 반 사 영역은 돌출된 형상이 되도록 하고, 투과 영역은 오목한 형상이 되도록 하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 7, the upper cell
상기의 공통 전극(140) 층으로는 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide: IZO)를 사용하는 것이 바람직하다. As the
여기서, 상기 상부 셀 갭 조정 패턴(130)과 컬럼 스페이서(150)는 동시에 패터닝 되는 것이 바람직하다. 즉, 전체 구조상에 오버 코트막(131)을 도포하고 마스크를 이용하여 이를 노광하고 현상하여 샐 갭 조정 패턴(130)과 컬럼 스페이서(150)를 한번에 제작할 수 있다. 이를 통해 마스크를 이용한 사진 현상 공정을 감소시킬 수 있고, 제작 원가를 감소시킬 수 있다. Here, the upper cell
이를 위해 도 8a에 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(110), 컬러 필터(120) 및 컬럼 스페이서용 적층 패턴(120a, 120b, 120c) 상에 오버 코트막(131)을 도포한다. 상기 오버 코트막(131)으로는 광 또는 열에 의해 그 특성이 변화하는 물질을 사용하되 바람직하게 광에 의해 경화되는 감광막 계열의 물질을 사용한다. 본 실시예에서는 감광성 투명 수지를 사용하는 것이 바람직하다. To this end, as shown in FIG. 8A, an
상기의 오버 코트막(131)을 마스크를 이용하여 노광을 실시한 다음 현상하여 컬럼 스페이서(150)를 형성하고, 반사 영역에 돌출된 상부 셀 갭 조정 패턴(130)을 형성한다. The
여기서, 상기 마스크(300)는 컬럼 스페이서 영역과, 반사 영역으로 광이 투과하지 못하는 차광부(301)가 마련되고, 나머지 영역으로는 광이 투과하는 투과부(302)가 마련된다. 이러한 마스크를 이용하여 노광을 실시하게 되면, 투과부 하부 의 오버 코트막(131)은 노광되어 그 화학적 성질이 변화되고, 차광부 하부의 오버 코트막(131)은 그 화학적 성질이 변화되지 않게 된다. 이와 같이 노광 공정을 통해 오버 코트막(131)의 화학적 성질을 변화시킨 다음 현상 공정을 실시하게 되면 화학적 성질이 변화된 영역의 오버 코트막(131)만이 제거된다. 이후, 베이킹 공정을 통해 잔류하는 오버 코트막(131)을 경화시켜 도 8d와 같이 상부 셀 갭 조정 패턴(130)과 컬럼 스페이서(150)를 형성한다. Here, the
상술한 설명에서는 광이 조사된 영역이 후속 현상 공정에서 제거되는 오버 코트막(131)에 관해 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 광이 조사된 영역이 잔류하는 오버 코트막(131)을 사용할 수도 있다. 즉, 포지티브 특성은 물론 네거티브 특성의 감광성 물질을 모두 사용할 수 있다.In the above description, the
이와 같이 본 발명은 한번의 사진 현상 공정을 통해 컬럼 스페이서(150)와 상부 셀 갭 조정 패턴(130)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 상부 셀 갭 조정 패턴(130)의 높이를 조절하여 반사 영역에서 광이 액정층을 통과하는 거리를 조절 할 수 있고, 또한, 컬럼 스페이서(150) 하단의 적층 패턴(120a, 120b, 120c)을 조절하여 컬럼 스페이서(150)의 전체 높이를 조절할 수 있다. As described above, the present invention may form the
상술한 바와 같이, 컬럼 스페이서와, 반사 영역의 셀 갭 조정을 위한 패턴을 한번의 마스킹 공정을 통해 동시에 형성하여 공정 수를 절감시킬 수 있고 공정 수 절감을 통해 액정 표시 패널의 생상 원가를 줄일 수 있다. As described above, the column spacer and the pattern for adjusting the cell gap of the reflective region may be simultaneously formed through one masking process to reduce the number of processes and to reduce the production cost of the liquid crystal display panel by reducing the number of processes. .
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the invention is not limited thereto, but is defined by the claims that follow. Accordingly, one of ordinary skill in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit of the following claims.
Claims (7)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |