KR20080024337A - 컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치 - Google Patents

컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치 Download PDF

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KR20080024337A
KR20080024337A KR1020060088565A KR20060088565A KR20080024337A KR 20080024337 A KR20080024337 A KR 20080024337A KR 1020060088565 A KR1020060088565 A KR 1020060088565A KR 20060088565 A KR20060088565 A KR 20060088565A KR 20080024337 A KR20080024337 A KR 20080024337A
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조영제
맹천재
이윤석
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 표시 영역과 주변 영역이 정의된 투광성 기판과, 상기 투광성 기판의 상기 표시 영역의 일부와 상기 주변 영역에 마련된 차광부재와, 상기 표시 영역에 마련된 컬러 필터 및 상기 주변 영역 상에 마련되고, 적어도 하나의 오목부를 갖는 액정량 조절 패턴을 포함하는 컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다. 이와 같이 본 발명에서는 표시 영역 외측을 감싸는 주변영역에 과량의 액정 또는 버블을 버퍼링 할 수 있는 액정량 조절 패턴을 형성하여 과도한 액정량에 의한 중력 갭 또는 적은 액정량에 의한 보이드와 같은 불량 발생을 감소시킬 수 있다.
액정량 조절 패턴, 오목부, 액정, 보이드, 더미 패턴

Description

컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치{COLOR FILTER SUBSTRATE AND MEHTOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 평면 개념도.
도 2는 도 1의 액정 표시 패널을 A-A선에 대해 자른 단면 개념도.
도 3은 일 실시예에 따른 오목부의 변형예를 설명하기 위해 액정 표시 패널의 일측 가장자리 영역의 평면 개념도들.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 개념도들.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 개념도들.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 하부 기판 130 : 화소 전극
200 : 상부 기판 210 : 차광부재
221, 222, 223 : 컬러 필터 230, 260 : 액정량 조절 패턴
232, 262 : 오목부 240 : 공통 전극
250 : 컬럼 스페이서
본 발명은 컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 표시 영역의 외측 가장자리에 마련된 주변 영역 내에 액정량을 버퍼링 할 수 있는 홈을 형성하여 액정량 부족에 의한 버블성 불량과 액정의 과다 주입에 의한 중력 갭 불량을 감소시킬 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 화소 전극, 스토리지 커패시터 및 각 화소를 스위칭하는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 등이 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 공통 전극 등이 형성된 공통 전극 기판 및 두 기판 사이에 밀봉된 액정으로 구성된다.
특히 상기 구조의 액정 표시 장치의 경우, 두 개의 기판 사이에 전압을 인가하여 액정을 구동시키고 광의 투과율을 제어함으로써 화상을 디스플레이 한다. 즉, 두 기판 사이의 액정 구동에 따라 화상의 표현이 변화한다. 따라서, 밀봉되는 두 기판 사이에 액정을 균일하게 주입해 주어야 한다. 이를 위해 박막 트랜지스터 기판 상에 액정 적하 공정을 통해 적당량의 액정을 주입하고, 공통 전극 기판을 가압하고, 두 기판을 밀봉시키면 박막 트랜지스터 기판 상에 적하된 액정이 넓게 퍼져 두 기판 사이에 고르게 액정이 분포된다.
하지만 이때, 액정 주입량이 정확하지 못하여 액정량이 많은 경우에는 중력갭(gap)과 같은 불량이 발생한다. 그리고, 액정량이 부족한 경우에는 두 기판 사이에 버블(bubble)성 보이드(viod)가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 표시 영역 외측을 감싸는 주변영역에 복수의 버퍼 홈을 형성하여 중력 갭 또는 버블성 보이드와 같은 불량을 감소시킬 수 있는 컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 표시 영역과 주변 영역이 정의된 투광성 기판과, 상기 투광성 기판의 상기 표시 영역의 일부와 상기 주변 영역에 마련된 차광부재와, 상기 표시 영역에 마련된 컬러 필터 및 상기 주변 영역 상에 마련되고, 적어도 하나의 오목부를 갖는 액정량 조절 패턴을 포함하는 컬러 필터 기판을 제공한다.
여기서, 상기 컬러 필터는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 구비하고, 상기 액정량 조절 패턴은 상기 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터 중 적어도 어느 하나의 컬러 필터를 구비하는 더미 컬러 필터층과, 상기 더미 컬러 필터층 내에 마련된 복수의 상기 오목부를 포함하는 것이 바람직하 다.
그리고, 상기 표시 영역 내에 마련된 컬럼 스페이서를 더 구비하고, 상기 액정량 조절 패턴은 상기 컬럼 스페이서용 유기 절연막을 구비하는 더미 패턴과, 상기 더미 패턴 내에 마련된 복수의 상기 오목부를 갖는 것도 가능하다.
상술한 오목부는 상기 주변 영역을 따라 연장된 적어도 하나의 직선 형태, 복수의 막대 형태 및 복수의 점 형태 중 적어도 어느 하나의 형태로 제작되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 점 형태는 원, 타원 및 다각형 형상 중 적어도 어느 하나의 형상을 갖는 것이 효과적이다.
물론, 상기 주변 영역의 전체 면적을 100으로 하였을 경우 상기 오목부 바닥면의 면적의 합이 10 내지 90인 것이 효과적이다.
또한, 본 발명에 따른 표시 영역과 주변 영역이 정의된 투광성 기판과, 상기 투광성 기판의 상기 표시 영역의 일부와 상기 주변 영역에 마련된 차광부재와, 상기 표시 영역에 마련된 컬러 필터 및 상기 주변 영역 상에 마련되고, 적어도 하나의 오목부를 갖는 액정량 조절 패턴을 포함하는 컬러 필터 기판과, 화소 전극 및 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판과 상기 박막 트랜지스터 기판 사이에 마련된 액정을 포함하는 액정 표시 패널을 제공한다.
상기의 액정량 조절 패턴의 높이는 0.1um 보다 높고, 상기 컬러 필터 기판과 상기 박막 트랜지스터 기판 사이의 간격 보다 작은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 표시 영역과 주변 영역으로 정의된 투광성 기판의 상기 표시 영역 일부와 상기 주변 영역에 차광부재를 형성하는 단계 및 적색 컬러 필 터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 순차적으로 패터닝 하여 상기 표시 영역 상에 컬러 필터를 형성하고, 상기 주변 영역 상에 상기 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터 중 적어도 어느 하나의 더미 컬러 필터층을 가지며, 그 내부에 오목부가 마련된 액정량 조절 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 컬러 필터 기판 제작 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 표시 영역과 주변 영역으로 정의된 투광성 기판의 상기 표시 영역 일부와 상기 주변 영역에 차광부재를 형성하는 단계와, 상기 표시 영역 상에 컬러 필터를 형성하는 단계와, 상기 투광성 기판 상에 공통 전극을 형성하는 단계 및 스페이서용 유기 절연막을 패터닝 하여 상기 표시 영역에 컬럼 스페이서를 형성하고, 상기 주변 영역에 오목부를 갖는 액정량 조절 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 컬러 필터 기판 제작 방법을 제공한다.
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 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
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 경우 는 각 부분이 다른 부분의 바로 상부 또는 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 평면 개념도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 패널을 A-A선에 대해 자른 단면 개념도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 오목부의 변형예를 설명하기 위해 액정 표시 패널의 일측 가장자리 영역의 평면 개념도들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널은 표시 영역(D)과 주변 영역(P)으로 정의된 하부 기판(100) 및 상부 기판(200)을 구비하고, 합착 밀봉된 하부 기판(100)과 상부 기판(200) 사이 영역에 마련된 액정(미도시)을 포함한다.
상기 하부 기판(100) 즉, 박막 트랜지스터 기판의 표시 영역(D) 내에는 다수의 화소 패턴이 정의되고, 각 화소 패턴 내에는 화소 전극(130)이 마련되고, 상기 화소 전극(130)에 접속된 복수의 박막 트랜지스터(미도시)와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시)이 마련된다. 도 2에 도시된 바와 같이 게이트 절연막(110)을 포함하는 박막 트랜지스터가 마련되고, 그 상부에 박막 트랜지스터를 보호하기 위한 보호막(120)이 형성되고, 상기 보호막(120) 상에 화소 전극(130)이 마련된다. 또한, 게이트 절연막(110)의 상부 또는 하부 영역에 상기 화소 전극(130)과 그 일부가 중첩되는 유지 전극(미도시)이 마련될 수 있다. 하부 기판(100)의 주변 영역(P)에는 상기 게이트 라인 및 데이터 라 인과 접속된 복수의 패드부(미도시)가 마련되거나, 복수의 회로 패턴(미도시)들이 마련될 수 있다. 그리고, 상기 하부 기판(100)의 전면에는 제 1 배향막(301)이 마련된다.
상부 기판(200) 즉, 컬러 필터 기판의 표시 영역(D) 내에는 화소 전극(130)에 대응하는 공통 전극(240)과, 컬러 필터(221, 222, 223) 및 차광부재(210)가 마련된다. 상부 기판(200)의 주변 영역에는 차광부재(210)와 상기 차광부재(210) 상에 마련된 액정량 조절 패턴(230)이 마련된다. 그리고, 하부기판(100)에 대향하는 상부 기판(200)의 전면에는 제 2 배향막(302)이 마련된다.
컬러 필터(221, 222, 223)는 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필터(223)를 포함하고, 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필터(223)는 단위 화소 패턴 영역에 각기 마련된다. 차광부재(210)는 화소 패턴 영역의 가장자리 둘레를 감싸는 대략 사각형 형상으로 마련된다. 그리고, 차광부재(210)로 블랙 매트릭스를 사용하는 것이 바람직하다. 상술한 상부 기판의 표시 영역 내에 마련된 차광부재(210)를 통해 하부 기판(100)의 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인으로 인한 빛샘을 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 상부 기판(200)의 주변 영역(P) 전면에는 차광부재(210) 즉, 블랙 매트릭스가 형성되어 있다. 상기 액정량 조절 패턴(230)은 주변 영역(P)의 차광부재(210) 상에 적층된 더미 컬러 필터층(231)과, 상기 더미 컬러 필터층(231)의 일부에 마련된 적어도 하나의 오목부(232)를 포함한다. 상기 더미 컬러 필터층(231)은 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필터(223) 중 적어도 어느 하나의 층을 포함한다. 오목부(232)는 더미 컬러 필터층(231) 제작시 동시에 패터닝되어 제작 것이 바람직하다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술한다. 물론 본 발명은 이에 한정되지 않고, 별도의 패터닝 공정을 통해 오목부(232)를 형성할 수도 있다.
이와 같이 본 실시예는 상기 주변 영역(P)에 액정의 저장 및 버블의 저장이 가능한 오목부(232)를 갖는 액정량 조절 패턴(230)을 형성하여 액정 적하 공정시 발생하는 불량 발생을 감소시킬 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널의 경우 두 기판(100, 200)의 합착 밀봉 전에 두 기판(100, 200)의 마주 보는 면의 일측에 일정 량의 액정을 적하 한다. 이후, 두 기판(100, 200)을 가압 밀봉하여 액정을 두 기판(100, 200) 사이에 균일하게 퍼지게 한다. 그러나 이때 적하되는 액정량이 많거나 적을 경우에는 이에 따른 불량이 발생하게 된다. 즉, 일반적으로 적하된 액정량이 많은 경우에는 중력 갭이 발생하게 된다. 하지만, 본 실시예에서는 적하된 액정량이 많을 경우에도 두 기판(100, 200) 사이에 균일하게 퍼지고 남은 액정이 주변 영역(P)의 액정량 조절 패턴(230)의 오목부(232)에 저장되어 이러한 중력 갭 발생에 의한 불량을 줄일 수 있다. 또한, 일반적으로 적하된 액정량이 적을 경우에는 버블성 보이드가 발생하게 된다. 하지만, 본 실시예에서는 액정량 조절 패턴(230)의 오목부(232)에 이러한 버블성 보이드를 가두어 버블성 보이드에 의한 불량을 줄일 수 있다.
이러한 오목부(232)는 과량의 액정 또는 보이드를 가두는 공간으로 그 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원형 기둥 형상으로 제작될 수 있다. 즉, 그 수평 단면의 형상이 원형인 기둥 형태로 제작될 수 있다. 이때, 오목부(232)는 도 2에 도시된 바와 같이 그 측벽면이 수직한 형상일 수도 있고, 사선 형상일 수도 있다. 즉, 하부와 상부의 폭이 동일한 넓이일 수도 있고, 하부의 폭보다 상부의 폭이 더 넓을 수도 있다. 그리고, 상기 오목부(232)의 깊이는 0.1um이상으로 제작하고, 그 최대 깊이가 두 기판 사이의 간격 즉, 셀 갭(cell gap)보다 작은 것이 바람직하다. 여기서, 과량의 액정과 보이드를 가두기 위한 충분한 영역 확보를 위해 상기 오목부(232)의 깊이는 0.5um 이상으로 제작하는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 상기 오목부(232)의 깊이는 주변 영역(P)에 적층되는 컬러 필터(221, 222, 223)의 개수에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 즉, 예를 들어 오목부(232)의 깊이를 얕게 할 경우에는 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필터(223) 중 어느 하나의 컬러 필터를 주변 영역에 더미 컬러 필터층(231)으로 형성한다. 또한, 오목부(232)의 깊이를 깊게 할 경우에는 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필터(223)를 순차적으로 적층하여 주변 영역의 더미 컬러 필터층(231)으로 형성한다. 여기서, 한층의 컬러 필터를 이용하여 더미 컬러 필터층(231)을 제작하게 되면 상기 한층의 컬러 필터의 두께에 의해 오목부(232)의 깊이가 결정되고, 3층의 컬러 필터를 이용하여 더미 컬러 필터층(231)을 제작하게 되면 3층의 컬러 필터들의 두께에 의해 오목부(232)의 깊이가 결정되기 때문이다.
본 실시예의 액정량 조절 패턴(230) 내에 마련된 오목부(232)는 주변 영역(P)의 내측에 균일하게 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 오목부(232)의 수평 단면 형상은 도 1에 도시된 바와 같이 원형 형상인 것이 바람직하다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 도 3의 변형예에서와 같이 다양한 변형이 가능하다. 즉, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 타원 형상일 수도 있고, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 사각형 형상일 수도 있다. 또한, 사각형을 포함하는 다각형 형상일 수도 있다. 이와 같이 오목부(232)는 원, 타원 및 다각형 형상이 점 형태로 액정량 조절 패턴(230) 내에 마련될 수 있다. 또한, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 오목부(232)는 사각형 형태의 바 타입의 형태로 액정량 조절 패턴(230) 내에 마련될 수도 있고, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 오목부(232)는 직선 형태로 액정량 조절 패턴(230) 내에 마련될 수도 있다.
이와 같이 본 실시예의 액정량 조절 패턴(230) 내에 형성되는 오목부(232)들의 바닥면의 면적의 합은 전체 주변 영역(P)의 면적을 100으로 하였을 경우 10 내지 90정도 인 것이 바람직하다. 물론 25 내지 75 범위 인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위의 면적을 통해 오목부는 충분한 체적을 가지게되어 과량의 액정과 보이드를 충분히 가둘 수 있게 된다.
본 실시예의 상기 액정량 조절 패턴(230)은 상부 기판(200)의 표시 영역(D) 내에 마련되는 컬러 필터(221, 222, 223) 제작시 함께 제작되는 것이 바람직하다.
하기에서는 본 실시예에 따른 액정량 조절 패턴(230)을 갖는 상부 기판의 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다. 하기에서는 더미 컬러 필터층(231)으로 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필터(223)가 순차적으로 적층된 형태를 기준으로 설명한다. 하지만, 본 실시예에 따른 더미 컬러 필터층(231)은 이에 한정되지 않고, 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필 터(223) 중 적어도 어느 하나의 컬러 필터를 사용할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 개념도들이다.
도 4를 참조하면, 투광성의 상부 기판(200) 상에 차광성 물질을 도포한 다음 이를 패터닝 하여 차광부재(210)를 형성한다. 이때, 상기 차광부재(210)는 표시 영역(D)의 빛샘을 방지하기 위해 표시 영역(D)의 일부 영역에 마련되고, 주변 영역(P)의 전면에 형성된다. 표시 영역(D)에 마련된 차광부재(210)는 하부 기판(100)의 게이트 라인(110), 데이터 라인(140) 및 박막 트랜지스터(120) 영역을 차폐할 수 있는 형상으로 패터닝 되는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 차광부재(210)가 마련된 상부 기판(200)의 전면에 적색 컬러 필터용 아조계 적색 안료를 포함하는 감광성막을 도포한다. 이후, 마스크를 이용한 노광과 현상 공정을 실시하고, 현상된 상기 감광성막을 경화시켜 표시 영역(D)에 적색 컬러 필터(221)를 형성하고, 주변 영역(P)의 적어도 일부에 복수의 홈(233)이 형성된 제 1 더미 패턴(231a)을 형성한다. 즉, 이때, 마스크에 의해 노광되는 감광성막 영역이 현상 공정에서 제거되지 않고 잔류하고, 노광되지 않은 영역은 현상 공정에서 제거된다. 이때, 주변 영역(P)에 마련된 적색 컬러 필터용 감광성막의 일부가 노광되지 않아 현상공정에 의해 제거되어 복수의 홈(233)이 형성된 제 1 더미 패턴(231a)이 형성된다. 물론 상술한 설명과 반대로 노광되지 않는 감광성막 영역이 현상 공정에서 제거될 수도 있다. 이는 감광성막의 특성에 따라 변화될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 적색 컬러 필터(221)가 형성된 상부 기판(200)의 전면에 프로타로시안닌계 녹색안료를 포함하는 감광성막을 도포한다. 마스크를 이용한 노광과 현상 공정을 실시하고, 현상된 상기 감광성막을 경화시켜 표시 영역(D)에 녹색 컬러 필터(222)를 형성하고, 주변 영역(P)의 제 1 더미 패턴(231a) 상에 복수의 홈(234)이 형성된 제 2 더미 패턴(231b)을 형성한다. 이때, 상기 제 2 더미 패턴(231b)의 복수의 홈(234)은 상기 제 1 더미 패턴(231a)의 홈(233) 상측에 마련되는 것이 바람직하다. 도 6에서는 상기 제 1 더미 패턴(231a)의 홈(233)과 제 2 더미 패턴(231b)의 홈(234)의 사이즈가 동일하게 패터닝 되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 제 2 더미 패턴(231b)의 홈(234)의 사이즈가 제 1 더미 패턴(231a)의 홈(233)의 사이즈보다 더 크게 제작될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 녹색 컬러 필터(222)가 형성된 상부 기판(200) 상에 상에 프타로시아닌계 청색안료를 포함하는 감광성막을 도포한다. 마스크를 이용한 노광과 현상 공정을 실시하고, 현상된 상기 감광막을 경화시켜 표시 영역(D)에 청색 컬러 필터(223)를 형성하고, 주변 영역(P)의 제 2 더미 패턴(231b) 상에 복수의 홈이 형성된 제 3 더미 패턴(231c)을 형성한다. 이를 통해 주변 영역(P)에 컬러 필터(221, 222, 223)로 이루어진 제 1 내지 제 3 더미 패턴(231a, 231b, 231c)을 포함하는 더미 컬러 필터층(231)과, 더미 컬러 필터층(231)의 일부에 복수의 홈(233, 234)으로 이루어진 오목부(232)를 갖는 액정량 조절 패턴(230)을 형성한다.
여기서, 상기 오목부(232)의 깊이는 주변 영역(P) 상에 적층된 더미 패턴(231a, 231b, 231c)들의 높이의 합과 같은 것이 바람직하다. 상술한 실시예에서 는 각 더미 패턴(231a, 231b, 231c) 형성시 홈(233, 234)을 형성하였다. 즉, 복수의 홈(233)이 마련된 제 1 더미 패턴(231a) 즉, 적색 컬러 필터(221) 상에 제 2 더미 패턴(231b) 즉, 녹색 컬러 필터(222)를 적층시키고, 제 1 더미 패턴(231a)의 홈(233) 영역에 해당하는 영역에 마련된 제 2 더미 패턴(231b)을 제거하여 홈(234)을 형성하였다. 그리고, 복수의 홈(233, 234)이 마련된 제 2 더미 패턴(231b) 상에 제 3 더미 패턴(231c) 즉, 청색 컬러 필터(223)를 적층하고, 제 2 더미 패턴(231b)의 홈 (234)영역에 해당하는 영역에 마련된 제 3 더미 패턴(231c)을 제거하여 홈을 형성하여 오목부(232)를 형성하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 제 1 내지 제 3 더미 패턴(231a, 231b, 231c)을 순차적으로 적층한 다음 제 3 더미 패턴(231c)의 패터닝 시 제 1 내지 제 3 더미 패턴(231a, 231b, 231c)을 모두 한꺼번에 제거하여 오목부(232)를 형성할 수도 있다. 즉, 복수의 더미 패턴(231a, 231b, 231c)을 적층한 다음 이들을 패터닝 하여 홈을 형성하고, 이를 통해 오목부(232)를 형성할 수도 있다. 또한, 제 2 및 제 3 더미 패턴(231b, 231c)에만 홈을 형성하여 오목부(232)를 제작할 수도 있고, 제 3 더미 패턴(231c)에만 홈을 형성하여 오목부(232)를 제작할 수도 있다.
상기 컬러 필터(221, 222, 223) 및 액정량 조절 패턴(230)이 형성된 상부 기판(200) 상에 공통 전극(240)을 형성한다. 공통 전극(240)으로는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: ITO)이나 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide: IZO)을 포함하는 투명 도전막을 사용한다. 그리고, 도시되지는 않았지만, 상기 공통 전극(240) 상에 컬럼 스페이서를 형성한다. 그리고, 본 실시예에서는 필요에 따라 상기 공통 전극(240) 하부에 오버 코트막을 더 형성할 수도 있다. 이때, 상기 오버 코트막을 상부 기판(200)의 주변 영역(P) 상에 마련하여 액정량 조절 패턴(230)으로 사용할 수도 있다. 그리고, 도시되지는 않았지만 상기 공통 전극(240) 상측면에 배향막을 더 형성한다. 이때, 배향막은 후속 공정을 통해 적하되는 액정에 따라 다양한 방향성을 가질 수 있다.
상술한 상부 기판(200) 상부에 게이트 라인, 데이터 라인, 박막 트랜지스터 및 화소 전극(130)이 형성된 하부 기판(100)을 정렬 배치한다. 이후, 두 기판(100, 200) 사이에 액정을 적하한 다음 두 기판을 합착 밀봉하여 액정 표시 패널을 제작한다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이 적하된 액정량에 따라 상부 기판(200)의 주변 영역(P)에 마련된 상기 액정량 조절 패턴(230)의 오목부(232) 내측으로 액정 또는 버블성 보이드가 배치될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 복수의 홈을 갖는 다수의 컬러 필터 패턴층을 적층하여 액정량 조절 패턴을 제작하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 컬럼 스페이서 제작을 위한 스페이서용 투광성 유기막을 이용하여 상부 기판의 주변 영역에 오목부를 갖는 액정량 조절 패턴을 제작할 수 있다. 하기에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러 필터 기판이 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 개념도들이다.
도 8을 참조하면, 투광성의 상부 기판(200) 상에 차광부재(210)를 형성한다. 이때 차광부재(210)를 통해 주변 영역은 차폐되고, 표시 영역(D)의 단위 화소 영역은 노출된다.
도 9을 참조하면, 상기 차광부재(210)에 의해 노출된 상부 기판(200)의 표시 영역(D)에 컬러 필터(221, 222, 223)를 형성한다. 이때, 각 단위 화소 영역에 해당하는 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필터(223)를 순차적으로 형성한다. 물론 이들의 제작 순서는 한정되지 않고, 다양하게 변화될 수 있다. 그리고, 수평 방향으로 인접하는 단위 화소 영역 별로 적색 컬러 필터(221), 녹색 컬러 필터(222) 및 청색 컬러 필터(223)가 한 셋트로 하여 복수번 반복될 수도 있다. 물론 수직 방향으로 인접하는 단위 화소 영역별로 복수번 반복 될 수도 있다.
이후, 상기 컬러 필터(221, 222, 223)가 마련된 상부 기판(200) 상에 공통 전극(240)을 형성한다. 물론 상기 공통 전극(240) 형성 전에 오버 코트막을 더 형성할 수도 있다. 그리고, 상기 공통 전극(240) 상에 배향막이 형성될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 상기 공통 전극(240)이 형성된 상부 기판(200) 상에 스페이서용 투광성 유기막을 도포한다. 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정을 실시하여 표시 영역(D)내에는 컬럼 스페이서(250)를 형성하고, 주변 영역(P)에는 더미 패턴(261)과, 더미 패턴(261) 내측에 오목부(262)가 마련된 액정량 조절 패턴(260)을 형성한다. 즉, 본 실시예에서는 주변 영역(P)의 차광부재(210)의 상부 영역의 적어도 일부에 스페이서용 투광성 유기막으로 된 더미 패턴(261)을 잔류 시키고, 표시 영역(D) 내의 컬러 스페이서(250) 제작시 더미 패턴(261)의 내측에 다수의 오목 부(262)를 함께 제작하여 컬럼 스페이서(250)와 액정량 조절 패턴(260)을 동시에 형성할 수 있다.
상술한 상부 기판(200) 상부에 화소 전극(130)이 형성된 하부 기판(100)을 정렬 배치한다. 이후, 하부 기판(100) 상에 액정을 적하한 다음 두 기판(100, 200)을 합착 밀봉하여 액정 표시 패널을 제작한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 표시 영역 외측을 감싸는 주변영역에 과량의 액정 또는 버블을 버퍼링 할 수 있는 액정량 조절 패턴을 형성하여, 과도한 액정량에 의한 중력 갭 또는 적은 액정량에 의한 보이드와 같은 불량 발생을 감소시킬 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 표시 영역과 주변 영역이 정의된 투광성 기판;
    상기 투광성 기판의 상기 표시 영역의 일부와 상기 주변 영역에 마련된 차광부재;
    상기 표시 영역에 마련된 컬러 필터; 및
    상기 주변 영역 상에 마련되고, 적어도 하나의 오목부를 갖는 액정량 조절 패턴을 포함하는 컬러 필터 기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컬러 필터는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 구비하고,
    상기 액정량 조절 패턴은 상기 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터 중 적어도 어느 하나의 컬러 필터를 구비하는 더미 컬러 필터층과, 상기 더미 컬러 필터층 내에 마련된 복수의 상기 오목부를 포함하는 컬러 필터 기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시 영역 내에 마련된 컬럼 스페이서를 더 구비하고,
    상기 액정량 조절 패턴은 상기 컬럼 스페이서용 유기 절연막을 구비하는 더미 패턴과, 상기 더미 패턴 내에 마련된 복수의 상기 오목부를 갖는 컬러 필터 기판.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 주변 영역을 따라 연장된 적어도 하나의 직선 형태, 복수의 막대 형태 및 복수의 점 형태 중 적어도 어느 하나의 형태로 제작된 컬러 필터 기판.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 점 형태는 원, 타원 및 다각형 형상 중 적어도 어느 하나의 형상인 컬러 필터 기판.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주변 영역의 전체 면적을 100으로 하였을 경우 상기 오목부 바닥면의 면적의 합이 10 내지 90인 컬러 필터 기판.
  7. 표시 영역과 주변 영역이 정의된 투광성 기판과, 상기 투광성 기판의 상기 표시 영역의 일부와 상기 주변 영역에 마련된 차광부재와, 상기 표시 영역에 마련된 컬러 필터 및 상기 주변 영역 상에 마련되고, 적어도 하나의 오목부를 갖는 액정량 조절 패턴을 포함하는 컬러 필터 기판;
    화소 전극 및 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 기판; 및
    상기 컬러 필터 기판과 상기 박막 트랜지스터 기판 사이에 마련된 액정을 포함하는 액정 표시 패널.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 액정량 조절 패턴의 높이는 0.1um 보다 높고, 상기 컬러 필터 기판과 상기 박막 트랜지스터 기판 사이의 간격 보다 작은 액정 표시 패널.
  9. 표시 영역과 주변 영역으로 정의된 투광성 기판의 상기 표시 영역 일부와 상기 주변 영역에 차광부재를 형성하는 단계; 및
    적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 순차적으로 패터닝 하여 상기 표시 영역 상에 컬러 필터를 형성하고, 상기 주변 영역 상에 상기 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터 중 적어도 어느 하나의 더미 컬러 필 터층을 가지며, 그 내부에 오목부가 마련된 액정량 조절 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 컬러 필터 기판 제작 방법.
  10. 표시 영역과 주변 영역으로 정의된 투광성 기판의 상기 표시 영역 일부와 상기 주변 영역에 차광부재를 형성하는 단계;
    상기 표시 영역 상에 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 투광성 기판 상에 공통 전극을 형성하는 단계; 및
    스페이서용 유기 절연막을 패터닝 하여 상기 표시 영역에 컬럼 스페이서를 형성하고, 상기 주변 영역에 오목부를 갖는 액정량 조절 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 컬러 필터 기판 제작 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101982803A (zh) * 2010-09-08 2011-03-02 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板及其彩色滤光片基板
CN103033994A (zh) * 2012-12-14 2013-04-10 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶面板及显示装置
US8531643B2 (en) 2010-09-08 2013-09-10 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Liquid crystal panel and color filter substrate thereof
US9122104B2 (en) 2013-05-07 2015-09-01 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing the same
CN109491164A (zh) * 2018-12-17 2019-03-19 惠科股份有限公司 一种显示面板和显示装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101982803A (zh) * 2010-09-08 2011-03-02 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板及其彩色滤光片基板
CN101982803B (zh) * 2010-09-08 2012-03-28 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板及其彩色滤光片基板
US8531643B2 (en) 2010-09-08 2013-09-10 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Liquid crystal panel and color filter substrate thereof
CN103033994A (zh) * 2012-12-14 2013-04-10 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶面板及显示装置
CN103033994B (zh) * 2012-12-14 2015-12-09 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶面板及显示装置
US9122104B2 (en) 2013-05-07 2015-09-01 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing the same
CN109491164A (zh) * 2018-12-17 2019-03-19 惠科股份有限公司 一种显示面板和显示装置
WO2020125415A1 (zh) * 2018-12-17 2020-06-25 惠科股份有限公司 显示面板和显示装置

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