KR20070120234A - 컬러필터 기판, 이를 갖는 표시패널, 및 이의 제조방법 - Google Patents

컬러필터 기판, 이를 갖는 표시패널, 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

제조원가를 감소시킬 수 있는 컬러필터 기판, 이를 갖는 표시패널, 및 이의 제조방법이 개시된다. 컬러필터 기판은 컬러필터, 공통전극, 제1 차광막 및 제2 차광막을 포함한다. 컬러필터는 단위화소 내에 형성된다. 제1 차광막은 컬러필터의 외곽과 대응되는 위치에 형성된다. 제2 차광막은 단위화소 내에 형성되고, 컬러필터에 의해 덮여지도록 컬러필터의 하부에 형성되어, 컬러필터의 부피를 감소시킨다. 공통전극는 컬러필터 및 제2 차광막의 상부에 형성된다. 이와 같이, 단위화소 내에 제2 차광막이 형성되어 컬러필터의 부피를 감소시킴으로써, 기판 제조시 소요되는 컬러필터 안료양을 감소시켜 제조원가를 보다 감소시킬 수 있다.
제1 차광막, 제2 차광막, 스토리지 배선

Description

컬러필터 기판, 이를 갖는 표시패널, 및 이의 제조방법{COLOR FILTER SUBSTRATE, DISPLAY PANEL HAVING THE SAME AND METHOD OR MAKING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단위화소를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시패널 중 어레이 기판을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1의 표시패널 중 컬러필터 기판의 공통전극을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 1의 표시패널 중 컬러필터 기판의 제1 및 제2 차광막을 도시한 평면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 기판의 제조방법을 도시한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 어레이 기판 GL : 게이트 배선
DL : 데이터 배선 SL : 스토리지 배선
PE : 화소전극 200 : 컬러필터 기판
220 : 제1 차광막 230 : 제2 차광막
240 : 컬러필터 250 : 보호막
260 : 공통전극 262 : 도메인 분할부
본 발명은 컬러필터 기판, 이를 갖는 표시패널, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조원가를 감소시킬 수 있는 컬러필터 기판, 이를 갖는 표시패널, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시장치(liquid crystal display)는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널(liquid crystal display panel) 및 상기 액정 표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(back-light assembly)를 포함한다.
상기 액정 표시패널은 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 컬러필터 기판 및 상기 어레이 기판과 상기 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
상기 어레이 기판은 신호선들, 상기 신호선들과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터(thin film transistor)들, 상기 박막 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 화소전극들을 포함하고, 상기 신호선들은 서로 교차하는 게이트 배선들 및 데이터 배선들을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 및 데이터 배선들이 서로 교차됨에 따라 정의된 단위화소들 내에 상기 화소전극들이 형성된다.
상기 컬러필터 기판은 광의 이동을 차단하는 차광막, 색을 구현하기 위한 컬러필터들 및 상기 컬러필터들 상에 형성된 공통전극을 포함한다. 상기 컬러필터들은 상기 단위화소들과 대응되는 위치에 형성된다. 상기 컬러필터는 일반적으로 기판의 전면에 형성된 후, 부분 식각되어 형성된다. 상기 컬러필터는 색재현성을 높이기 위해 소정의 두께 이상으로 형성된다.
한편, 최근 들어 상기 액정 표시장치가 대형화됨에 따라, 상기 컬러필터 기판의 사이즈도 함께 증가하고 있다. 이와 같이, 상기 컬러필터 기판의 사이즈가 증가함에 따라, 상기 컬러필터 기판을 제조하는데 사용되는 상기 컬러필터 안료양도 증가된다. 그러나, 상기 컬러필터 안료양이 증가될수록 상기 컬러필터 기판을 제조하는데 소요되는 제조비용이 증가되는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제조시 사용되는 컬러필터의 양을 감소시켜 제조비용을 감소시킨 컬러필터 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 컬러필터 기판을 갖는 표시패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 컬러필터 기판을 제조하기 위한 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 컬러필터 기판은 컬러필터, 제1 차광막 및 제2 차광막 및 공통전극을 포함하고, 선택적으로 보호막을 더 포함할 수 있다.
상기 컬러필터는 단위화소 내에 형성된다. 상기 제1 차광막은 상기 컬러필터의 외곽과 대응되는 위치에 형성된다. 상기 제2 차광막은 상기 단위화소 내에 형성되고, 상기 컬러필터에 의해 덮여지도록 상기 컬러필터의 하부에 형성되어, 상기 컬러필터의 부피를 감소시킨다. 상기 공통전극은 상기 컬러필터 및 상기 제2 차광막의 상부에 형성된다. 상기 보호막은 상기 공통전극 및 상기 컬러필터 사이에 형성되어, 상기 컬러필터를 보호한다.
한편, 제1 및 제2 차광막은 유기물로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 공통전극은 상기 단위화소를 복수의 도메인들로 분할시키기 위한 도메인 분할부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 도메인 분할부는 상기 공통전극의 일부가 제거되어 형성된 개구부인 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시패널은 어레이 기판, 컬러필터 기판 및 액정층을 포함한다.
상기 어레이 기판은 단위화소에 형성된 화소전극, 상기 화소전극과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 신호선, 및 상기 화소전극의 일부와 오버랩되는 스토리지 전극을 갖는 스토리지 배선을 포함한다. 상기 컬러필터 기판은 상기 단위화소 내에 형성된 컬러필터, 상기 컬러필터의 외곽과 대응되는 위치에 형성된 제1 차광막, 상기 단위화소 내에 형성되고 상기 컬러필터에 의해 덮여지도록 상기 컬러필터의 하부에 형성된 제2 차광막, 및 상 기 컬러필터 및 상기 차광막의 상부에 형성된 공통전극을 포함한다. 상기 액정층은 상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 개재된다.
이때, 상기 제2 차광막은 상기 스토리지 배선 중 상기 단위화소 내에 형성된 부분과 대응되는 위치에 형성되거나, 상기 박막 트랜지스터 중 상기 단위화소 내에 형성된 부분과 대응되는 위치에 형성되거나, 상기 신호선 중 상기 단위화소 내에 형성된 부분과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
한편 선택적으로, 상기 신호선은 서로 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선을 포함하고, 상기 화소전극은 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 화소부를 포함하며, 상기 박막 트랜지스터는 상기 제1 화소부와 전기적으로 연결된 제1 스위칭부 및 상기 제2 화소부와 전기적으로 연결된 제2 스위칭부를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 컬러필터 기판의 제조방법은 투명기판의 단위화소의 외곽을 따라 제1 차광막을 형성하고, 상기 단위화소 내에 제2 차광막을 형성하는 단계, 상기 제2 차광막을 덮도록 상기 단위화소 내에 컬러필터를 형성하는 단계, 및 상기 컬러필터의 상부에 공통전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 제2 차광막이 단위화소 내의 컬러필터의 하부에 형성됨에 따라, 컬러필터가 차지하는 부피를 보다 감소시켜, 컬러필터 기판의 제조비용을 보다 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단위화소를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 표시패널 중 어레이 기판을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이고, 도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 표시패널은 어레이 기판(100), 컬러필터 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.
우선, 상기 도면들 중 도 1 및 도 2를 참조하면, 어레이 기판(100)은 평면적으로 보았을 때, 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL), 스토리지 배선(SL), 화소전극(PE) 및 박막 트랜지스터를 포함한다.
어레이 기판(100)을 대략적으로 설명하면, 게이트 전극(GL)은 제1 방향으로 복수개가 형성되고, 데이터 배선(DL)은 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 복수개가 형성되며, 스토리지 배선(SL)은 제1 방향으로 복수개가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극(GL) 및 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결된다. 화소전극(PE)은 단위화소 내에 형성되며, 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 이때, 상기 단위화소는 영상을 표시하기 위한 최소단위를 의미한다. 일반적으로 상기 단위화소는 평면적으로 보았을 때, 직사각형 형상을 갖는 것이 바람직하지만, 본 실시예에서와 같이 제2 방향을 따라 가면서 지그재그 굴곡진 형상을 가질 수도 있다.
어레이 기판(100)의 구성요소들을 보다 자세하게 설명하면 다음과 같다.
화소전극(PE)은 서로 전기적으로 분리된 제1 화소부(PE1) 및 제2 화소부(PE2)를 포함한다. 제1 화소부(PE1)에는 제1 전압이 인가되고, 제2 화소부(PE2) 에는 상기 제1 전압과 다른 제2 전압이 인가된다. 예를 들어, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높은 레벨의 전압이다. 제1 화소부(PE1)는 제2 화소부(PE2)보다 큰 면적을 갖는 것이 바람직하고, 일례로, 제2 화소부(PE1)보다 2배의 면적을 갖는다. 한편, 제1 및 제2 화소부(PE1, PE2)는 상기 단위화소의 형상과 같이 제2 방향을 따라 가면서 지그재그 굴곡진 형상을 갖는다.
상기 박막 트랜지스터는 제1 스위칭부(TFT1) 및 제2 스위칭부(TFT2)를 포함한다. 제1 스위칭부(TFT1)는 제1 화소부(PE1)와 전기적으로 연결되고, 제2 스위칭부(TFT2)는 제2 화소부(PE2)와 전기적으로 연결된다.
구체적으로 설명하면, 제1 스위칭부(TFT1) 중 제1 드레인 전극(DE1)은 제2 방향으로 연장되어 제1 연결전극(CE1)과 전기적으로 연결된다. 제1 연결전극(CE1)은 제1 화소부(PE1)의 일부와 오버랩되는 위치에 형성되고, 제1 콘택홀(142)을 통해 제1 화소부(PE1)와 전기적으로 연결된다. 바람직하게, 제1 연결전극(CE1)은 제1 화소부(PE1)가 굴곡되는 지점과 대응되는 위치에 형성된다.
이와 마찬가지로, 제2 스위칭부(TFT2) 중 제2 드레인 전극(DE2)은 제2 방향의 반대방향으로 연장되어 제2 연결전극(CE2)과 전기적으로 연결된다. 제2 연결전극(CE2)은 제2 화소부(PE2)의 일부와 오버랩되는 위치에 형성되고, 제2 콘택홀(144)을 통해 제2 화소부(PE2)와 전기적으로 연결된다. 바람직하게, 제2 연결전극(CE2)은 제2 화소부(PE2)가 굴곡되는 지점과 대응되는 위치에 형성된다.
한편, 제1 및 제2 연결전극(CE1, CE2)은 평면적으로 보았을 때, 실질적으로 직사각형 형상을 갖는 것이 바람직하다.
게이트 배선(GL)은 제1 게이트 배선부(GL1) 및 제2 게이트 배선부(GL2)를 포함한다. 제1 게이트 배선부(GL1)는 제1 스위칭부(TFT1)와 전기적으로 연결되고, 제2 게이트 배선부(GL2)는 제2 스위칭부(TFT2)와 전기적으로 연결된다. 구체적으로 설명하면, 제1 게이트 배선부(GL1)의 일부는 제1 스위칭부(TFT1)의 제1 게이트 전극을 구성하고, 제2 게이트 배선부(GL2)의 일부는 제2 스위칭부(TFT2)의 제2 게이트 전극을 구성한다. 이때, 제1 게이트 배선부(GL1)는 상기 단위화소의 일단을 지나도록 형성되고, 제2 게이트 배선부(GL2)는 상기 단위화소를 가로지르도록 형성되어, 제1 및 제2 화소부(PE1, PE2)의 일부와 오버랩된다.
스토리지 배선(SL)은 제1 스토리지 배선부(SL1) 및 제2 스토리지 배선부(SL2)를 포함한다. 제1 및 제2 스토리지 배선부(SL1, SL2)는 상기 단위화소를 가로지르도록 제1 방향으로 형성된다.
제1 스토리지 배선부(SL1)는 제1 화소부(PE1)의 일부와 오버랩되는 제1 스토리지 전극(ST1)을 포함하고, 제2 스토리지 배선부(SL2)는 제2 화소부(PE2)의 일부와 오버랩되는 제2 스토리지 전극(ST2)을 포함한다. 바람직하게, 제1 스토리지 전극(ST1)은 제1 연결전극(CE1)과 대응되는 위치에 형성되고, 제2 스토리지 전극(ST2)은 제2 연결전극(CE2)과 대응되는 위치에 형성된다.
한편, 제1 스토리지 전극(ST1)은 직사각형 형상을 갖고, 제1 연결전극(CE1)과 동일하거나 큰 면적을 갖는 것이 바람직하고, 제2 스토리지 전극(ST2)은 직사각형 형상을 갖고, 제2 연결전극(CE2)과 동일하거나 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다.
이어서, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 어레이 기판(100)은 단면적으로 보았을 때, 제1 투명기판(110), 게이트 배선(GL), 스토리지 배선(SL), 게이트 절연막(120), 제1 및 제2 스위칭부(TFT1, TFT2), 데이터 배선(DL), 패시베이션막(130), 유기절연막(140) 및 화소전극(PE)을 포함한다.
제1 투명기판(110)은 플레이트 형상을 갖고, 투명한 물질로 이루어진다. 게이트 배선(GL) 및 스토리지 배선(SL)은 제1 투명기판(110) 상에 형성되고, 게이트 절연막(120)은 게이트 배선(GL) 및 스토리지 배선(SL)을 덮도록 제1 투명기판(110) 상에 형성되며, 데이터 배선(DL)은 게이트 절연막(120) 상에 형성된다.
제1 스위칭부(TFT1)는 제1 게이트 전극(GE1), 제1 액티브층(OL1), 제1 소스 전극(SE1), 제1 드레인 전극(DE1) 및 제1 오믹콘택층(OL1)을 포함한다.
제1 게이트 전극(GE1)은 제1 게이트 배선부(GL1)의 일부이다. 제1 액티브층(OL1)은 제1 게이트 전극(GE1)을 커버하도록 게이트 절연막(120) 상에 형성된다. 제1 소스 전극(SE1)은 제1 액티브층(OL1)과 오버랩되는 데이터 배선(DL)의 일부이며, 일례로 U-자 형상을 갖는다. 제1 드레인 전극(DE1)은 제1 소스 전극(SE1)으로부터 소정거리 이격되며, 일례로, U-자 형상 갖는 제1 소스 전극(SE1)의 중간에 형성된다. 제1 드레인 전극(DE1)은 제1 액티브층(OL1)과 오버랩되고, 제2 방향으로 연장되어 제1 연결전극(CE1)과 전기적으로 연결된다. 제1 오믹콘택층(OL1)은 제1 액티브층(AL1)과 제1 소스 전극(SE1) 사이 및 제1 액티브층(AL1)과 제1 드레인 전극(DE1) 사이에 형성된다.
한편, 제2 스위칭부(TFT2)는 제2 게이트 전극, 제2 액티브층, 제2 소스 전 극, 제2 드레인 전극 및 제2 오믹콘택층을 포함한다. 이때, 제2 스위칭부(TFT2)는 제1 스위칭부(TFT1)와 유사하므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
패시베이션막(130)은 제1 스위칭부(TFT1), 제2 스위칭부(TFT2) 및 데이터 배선(DL)을 덮도록 게이트 절연막(120) 상에 형성된다. 유기절연막(140)은 패시베이션막(130) 상에 형성되어, 어레이 기판(10O)의 표면을 평탄화시킨다. 여기서, 패시베이션막(130) 및 유기절연막(140) 중 어느 하나는 생략 가능하다.
화소전극(PE)은 유기절연막(140) 상에 형성되고, 제1 콘택홀(142)을 통해 제1 화소부(PE1)와 연결되며, 제2 콘택홀(144)을 통해 제2 화소부(PE2)와 전기적으로 연결된다. 이때, 제1 콘택홀(142)은 제1 연결전극(CE1)의 상부에 패시베이션막(130) 및 유기절연막(140)의 일부가 식가되어 형성되며, 제2 콘택홀(142)은 제2 연결전극(CE1)의 상부에 패시베이션막(130) 및 유기절연막(140)의 일부가 식가되어 형성된다.
화소전극(PE)은 투명한 도전성 물질로 이루어지며, 일례로 산화주석인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화아연인듐(Indium Zinc Oxide, IZO), 아몰퍼스 산화주석인듐(amorphous Indium Tin Oxide, a-ITO) 등으로 이루어진다.
도 5는 도 1의 표시패널 중 컬러필터 기판의 공통전극을 도시한 평면도이고, 도 6은 도 1의 표시패널 중 컬러필터 기판의 제1 및 제2 차광막을 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 컬러필터 기판(200)은 제2 투명기판(210), 제1 차광막(220), 제2 차광막(230), 컬러필터(240), 보호 막(250) 및 공통전극(260)을 포함한다.
제2 투명기판(210)은 플레이트 형상을 갖고, 투명한 물질로 이루어진다. 제2 투명기판(210)은 제1 투명기판(110)과 대향하도록 배치된다.
제1 차광막(220)은 제2 투명기판(210) 상에 형성되며, 상기 단위화소의 외곽에 형성되고, 제2 차광막(230)은 상기 단위화소 내에 형성된다. 제1 및 제2 차광막(220, 230)은 일례로, 유기물로 이루어지는 것이 바람직하지만, 크롬(Cr)과 같은 무기물로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 차광막(220, 230)의 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
컬러필터(240)는 상기 단위화소 내에 형성된다. 컬러필터(240)는 제2 차광막(230)을 덮도록 제2 투명기판(210) 상에 형성되고, 선택적으로 제1 차광막(220)의 일부를 덮을 수도 있다. 컬러필터(240)는 예를 들어, 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 포함한다.
한편, 컬러필터(240)는 색재현성을 높이기 위해 소정의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 적색 컬러필터는 약 1.6 내지 1.7 um의 두께를 갖고, 상기 녹색 컬러필터는 약 1.8um의 두께를 갖으며, 상기 청색 컬러필터는 약 2um의 두께를 갖는다.
보호막(250)은 컬러필터(240) 상에 형성되어 컬러필터(240)를 보호하고, 컬러필터 기판(200)의 표면을 평탄화시킨다. 보호막(250)은 투명한 유기물로 이루어지는 것이 바람직하다.
공통전극(260)은 보호막(250) 상에 형성된다. 공통전극(260)은 상기 단위화 소를 복수의 도메인들로 분할시키기 위한 도메인 분할부(262)를 더 포함할 수 있다. 도메인 분할부(262)는 공통전극(260)의 일부가 제거되어 형성된 개구부인 것이 바람직하지만, 이와 다르게 공통전극(260) 상에 형성된 돌기부일 수도 있다. 도메인 분할부(262)는 제1 및 제2 화소부(PE1, PE2)와 같이 제2 방향을 따라 가면서 지그재그로 굴곡진 형상을 갖는다. 바람직하게, 도메인 분할부(262)는 제1 및 제2 화소부(PE1, PE2) 각각의 제1 방향으로의 중심과 대응되는 위치에 형성된다.
도 6을 다시 참조하여 제1 및 제2 차광막(220, 230)을 보다 자세하게 설명하기로 한다.
우선, 제1 차광막(220)은 상기 단위화소의 외곽에 형성되어, 광의 이동을 한다. 즉, 제1 차광막(220)은 상기 단위화소 내에 형성된 컬러필터(240)의 외곽과 대응되는 위치에 형성된다. 그 결과, 제1 차광막(220)은 서로 이웃하는 단위화소들을 구별시킨다.
제2 차광막(230)은 상기 단위화소 내에 형성되고, 컬러필터(240)에 의해 덮여지도록 컬러필터(240)의 하부에 형성된다. 이와 같이, 제2 차광막(230)은 컬러필터(240)의 하부에 형성됨에 따라, 컬러필터(240)가 차지하는 부피를 제2 차광막(230)의 부피만큼 감소시킬 수 있다.
구체적으로 예를 들어 설명하면, 제2 차광막(230)은 제1 스토리지 차광부(231), 제2 스토리지 차광부(232), 제1 스위칭 차광부(233), 제2 스위칭 차광부(234) 및 게이트배선 차광부(235)를 포함한다.
제1 스토리지 차광부(231)는 제1 스토리지 전극(ST1)과 대응되는 위치에 형 성된다. 제1 스토리지 차광부(231)는 제1 스토리지 전극(ST1)을 완전하게 커버하도록 제1 스토리지 전극(ST1)보다 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다.
제2 스토리지 차광부(232)는 제2 스토리지 전극(ST2)과 대응되는 위치에 형성된다. 제2 스토리지 차광부(232)는 제2 스토리지 전극(ST2)을 완전하게 커버하도록 제2 스토리지 전극(ST2)보다 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다.
제1 스위칭 차광부(233)는 제1 스위칭부(TFT1)와 대응되는 위치에 형성되고, 바람직하게 제1 스위칭부(TFT1)를 완전하게 커버할 수 있도록 제1 스위칭부(TFT1)보다 큰 면적으로 형성된다.
제2 스위칭 차광부(234)는 제2 스위칭부(TFT2)와 대응되는 위치에 형성되고, 바람직하게 제2 스위칭부(TFT2)를 완전하게 커버할 수 있도록 제2 스위칭부(TFT2)보다 큰 면적으로 형성된다.
게이트배선 차광부(235)는 제2 게이트 배선부(GL2)와 대응되는 위치에 형성되고, 바람직하게 제2 게이트 배선부(GL2)를 완전하게 커버할 수 있도록 제2 스위칭부(TFT2)보다 큰 면적을 갖는다. 한편, 제1 게이트 배선부(GL1)는 제1 차광막(220)에 의해 커버된다.
선택적으로, 제2 차광막(230)은 데이터 배선(DL)을 커버하기 위한 데이터배선 차광부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 제2 차광막(230)은 광이 잘 투과되지 않는 영역, 즉, 제1 및 제2 스토리지 전극(ST1, ST2), 제1 및 제2 스위칭부(TFT1, TFT2), 제2 게이트 배선부(GL2) 및 데이터 배선(DL)과 대응되는 곳에 형성된다.
마지막으로, 액정층(300)은 어레이 기판(100) 및 컬러필터 기판(200)의 사이에 개재된 액정들로 이루어진다. 액정층(300)의 액정들은 화소전극(PE) 및 공통전극(260)의 사이에 형성된 전기장에 의하여 재배열된다. 이와 같이 재배열된 액정층(300)은 상기 표시패널의 하부에서 인가되는 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시한다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 제2 차광막(230)이 광이 잘 투과되지 않는 영역에 형성되면서 상기 단위화소 내의 컬러필터(240)의 하부에 형성됨에 따라, 컬러필터(240)가 차지하는 부피를 보다 감소시킬 수 있다. 그 결과, 컬러필터 기판(200)을 제조하는데 소용되는 컬러필터 안료양이 감소되어, 컬러필터 기판(200)의 제조비용을 보다 감소시킬 수 있다.
또한, 제2 차광막(230)이 광이 투과할 수 없는 영역에 형성되어 광의 이동을 완전히 차단함으로써, 색재현성을 보다 향상시킬 수 있다.
<컬러필터 기판의 제조방법>
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 기판의 제조방법을 도시한 평면도이다. 구체적으로, 도 7a는 제2 투명기판 상에 제1 및 제2 차광막을 형성하는 단계를 나타낸 것이고, 도 7b는 제1 및 제2 차광막을 덮도록 컬러필터층을 형성하는 단계를 나타낸 것이고, 도 7c는 컬러필터층을 패터닝하는 단계를 나타낸 것이며, 도 7d는 보호막 및 공통전극을 형성하는 단계를 나타낸 것이다. 상기 한 도면들을 참조하여, 본 실시예에 의한 컬러필터의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 1, 도 6 및 도 7a를 참조하면, 제2 투명기판(210) 상에 제1 및 제2 차광 막(220, 230)을 형성한다. 제1 및 제2 차광막(220, 230)은 일례로, 제2 투명기판(210)의 전면에 차광층(미도시)을 형성한 후, 상기 차광층을 패터닝하여 형성된다.
제1 차광막(220)은 영상의 표시하기 위한 최소단위인 단위화소의 외곽에 형성된다. 그러나, 제2 차광막(220, 230)은 상기 단위화소 내에 형성된다. 한편, 제1 및 제2 차광막(220, 230)은 유기물로 이루어지는 것이 바람직하나, 이와 다르게 무기물로 이루어질 수도 있다.
도 1, 도 6 및 도 7b를 참조하면, 제1 및 제2 차광막(220, 230)을 덮도록 컬러필터층(CF)을 형성한다. 컬러필터층(CF)은 전 영역에서 동일한 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 컬러필터층(CF)을 형성하는 데 소용되는 컬러필터 안료량은 제1 및 제2 차광막(220, 230)이 차지하는 부피만큼 감소될 수 있다.
도 1, 도 6 및 도 7c를 참조하면, 마스크(10)를 이용하여 컬러필터층(CF)을 패터닝하여 컬러필터(240)를 형성한다. 구체적으로 예를 들면, 컬러필터층(CF)의 일부를 마스크(10)를 이용하여 노광시키고, 상기 노광된 부분만을 남기고 나머지 부분을 제거하여 컬러필터(240)를 형성한다. 본 실시예에서는 컬러필터층(CF)이 노광된 부분이 경화되는 네거티브(negative) 성질을 갖는 것으로 설명하였으나, 이와 다르게 노광되지 않은 부분이 경화되는 포지티브(positive) 성질을 가질 수도 있다.
한편, 컬러필터(240)는 상기 단위화소 내에 형성된다. 즉, 컬러필터(240)가 상기 단위화소 내에 형성되도록 컬러필터층(CF)이 패터닝된다. 그 결과, 컬러필 터(240)는 제2 차광막(230)을 덮고, 경우에 따라서 제1 차광막(220)의 일부도 덮는다.
도 1, 도 6 및 도 7d를 참조하면, 컬러필터(240)를 덮도록 보호막(250)을 형성한다. 보호막(250)은 일례로 유기물로 이루어지는 것이 바람직하고, 컬러필터(240)를 덮어 보호하며, 컬러필터 기판(200)의 표면을 평탄화시킨다.
이어서, 보호막(250) 상에 공통전극(260)을 형성한다. 공통전극(260)을 형성한 후 공통전극(260)을 패터닝하여, 공통전극(260)에 도메인 분할부(262)를 형성한다.
본 실시예에 따르면, 제2 차광막(230)이 상기 단위화소 내에 형성되어, 형성되는 컬러필터층(CF)의 부피를 감소시킬 수 있고, 그로 인해 컬러필터층(CF)을 형성하는 데 소용되는 컬러필터 안료량을 보다 감소시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 제2 차광막이 광이 잘 투과되지 않는 영역 및 상기 단위화소 내의 컬러필터의 하부에 형성됨에 따라, 컬러필터가 차지하는 부피를 보다 감소시킬 수 있다. 그로 인해, 컬러필터 기판을 제조하는데 소용되는 컬러필터 안료양의 양을 감소시켜, 컬러필터 기판의 제조비용을 보다 감소시킬 수 있다.
또한, 제2 차광막이 광이 투과할 수 없는 영역에 형성되어 광의 이동을 완전히 차단함으로써, 명암 대비비(Contrast Ratio) 등과 갖은 색재현성을 보다 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 단위화소 내에 형성된 컬러필터;
    상기 컬러필터의 외곽과 대응되는 위치에 형성된 제1 차광막;
    상기 단위화소 내에 형성되고, 상기 컬러필터에 의해 덮여지도록 상기 컬러필터의 하부에 형성되어, 상기 컬러필터의 부피를 감소시키는 제2 차광막; 및
    상기 컬러필터 및 상기 제1 차광막의 상부에 형성된 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 차광막은 유기물로 이루어진 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공통전극 및 상기 컬러필터 사이에 형성되어, 상기 컬러필터를 보호하는 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공통전극은 상기 단위화소를 복수의 도메인들로 분할시키기 위한 도메인 분할부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 도메인 분할부는 상기 공통전극의 일부가 제거되어 형성된 개구부인 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판.
  6. 단위화소에 형성된 화소전극, 상기 화소전극과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 신호선, 및 상기 화소전극의 일부와 오버랩되는 스토리지 전극을 갖는 스토리지 배선을 포함하는 어레이 기판;
    상기 단위화소 내에 형성된 컬러필터, 상기 컬러필터의 외곽과 대응되는 위치에 형성된 제1 차광막, 상기 단위화소 내에 형성되고 상기 컬러필터에 의해 덮여지도록 상기 컬러필터의 하부에 형성되는 제2 차광막, 및 상기 컬러필터 및 상기 제1 차광막의 상부에 형성된 공통전극을 포함하는 컬러필터 기판; 및
    상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 차광막은 상기 스토리지 배선 중 상기 단위화소 내에 형성된 부분과 대응되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 표시패널.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 차광막은 상기 박막 트랜지스터 중 상기 단위화소 내에 형성된 부분과 대응되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 표시패널.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제2 차광막은 상기 신호선 중 상기 단위화소 내에 형성된 부분과 대응되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 표시패널.
  10. 제6항에 있어서, 상기 신호선은 서로 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선을 포함하고,
    상기 화소전극은 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 화소부를 포함하며,
    상기 박막 트랜지스터는 상기 제1 화소부와 전기적으로 연결된 제1 스위칭부 및 상기 제2 화소부와 전기적으로 연결된 제2 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 차광막은
    상기 제1 스위칭부와 대응되는 위치에 형성된 제1 스위칭 차광부; 및
    상기 제2 스위칭부와 대응되는 위치에 형성된 제2 스위칭 차광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스토리지 전극은
    상기 제1 화소부의 일부와 오버랩되는 제1 스토리지부; 및
    상기 제2 화소부의 일부와 오버랩되는 제2 스토리지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 차광막은
    상기 제1 스토리지부와 대응되는 위치에 형성된 제1 스토리지 차광부; 및
    상기 제2 스토리지부와 대응되는 위치에 형성된 제2 스토리지 차광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  14. 제13항에 있어서, 상기 게이트 배선은
    상기 제1 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 제1 게이트 배선부; 및
    상기 제2 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 제2 게이트 배선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 차광막은 상기 제1 게이트 배선부를 커버하도록 형성되고,
    상기 제2 차광막은 상기 제2 게이트 배선부과 대응되는 위치에 형성된 게이트배선 차광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  16. 제10항에 있어서, 상기 제1 화소부에는 제1 전압이 인가되고, 상기 제2 화소부에는 상기 제1 전압과 다른 제2 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  17. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 화소부는 상기 데이터 배선의 길이방향을 따라 지그재그로 굴곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  18. 투명기판의 단위화소의 외곽을 따라 제1 차광막을 형성하고, 상기 단위화소 내에 제2 차광막을 형성하는 단계;
    상기 제2 차광막을 덮도록 상기 단위화소 내에 컬러필터를 형성하는 단계; 및
    상기 컬러필터의 상부에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 컬러필터를 형성하는 단계는
    상기 제1 및 제2 차광막을 덮도록 상기 투명기판 상에 컬러필터증을 형성하는 단계; 및
    상기 컬러필터층의 일부를 식각하여, 상기 단위화소 내에 상기 컬러필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
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