KR20080026721A

KR20080026721A - 컬러필터기판 및 이를 갖는 액정표시장치

Info

Publication number: KR20080026721A
Application number: KR1020060091624A
Authority: KR
Inventors: 정영배
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-03-26
Also published as: US20080074590A1

Abstract

제1 영역과 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역으로 이루어진 컬러 필터기판에서 제2 영역 내에 기판을 노출시키는 부분을 포함한다. 상기 제 2 영역의 상부에는 유기물질로 이루어진 평탄화막이 존재하며, 컬러필터 기판의 전면에 투명전극을 형성한다. 여기서, 평탄화막은 투과영역, 반투과 영역, 차광영역을 포함하는 마스크를 사용하여 한번의 노광공정을 통해서 형성된다. 따라서, 공정을 단순화 할 수 있으며, 액정표시장치의 표시 품질이 향상된다.

Description

컬러필터기판 및 이를 갖는 액정표시장치{COLOR FILTER SUBSTRATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터기판을 구체적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 컬러필터의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러필터의 평면도이다.

도 4 내지 도 6은 도 2에 도시된 컬러필터기판의 제조 공정을 나타낸 도면들이다.

도 7은 도 1에 도시된 컬러필터기판을 채용하는 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 컬러필터기판 120 : 컬러필터

130 : 평탄화막 140 : 공통전극

200 : 어레이 기판 230 : 절연막

240 : 투과 전극 250 : 반사 전극

300 : 액정 400 : 액정표시장치

본 발명은 컬러필터기판 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 특성을 향상시킬 수 있는 컬러필터기판 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

반투과형 액정표시장치는 외부 광량이 풍부한 곳에서는 외부광을 이용하는 반사모드에서 영상을 디스플레이하고, 외부 광량이 부족한 곳에서는 자체에 충전된 전기 에너지를 소모하여 생성된 내부광을 이용하는 투과모드에서 영상을 디스플레이 한다.

반투과형 액정표시장치는 어레이 기판, 어레이 기판과 마주하는 컬러필터기판 및 어레이 기판과 컬러필터기판과의 사이에 개재된 액정으로 이루어진 액정표시패널을 포함한다.

어레이 기판은 투명 전극 및 반사 전극을 구비한다. 여기서, 투명 전극 상에서 반사 전극이 형성된 영역은 반사 영역이고, 투명 전극 상에서 반사 전극이 형성되지 않은 영역은 투과 영역이다. 컬러필터기판은 R, G, B 색화소로 이루어진 컬러필터 및 공통 전극을 구비하고, 어레이 기판과 마주하여 결합한다.

이와 같은 반투과형 액정표시장치의 반사 모드에서 외부광은 제 1 경로, 예컨대, 컬러필터 - 공통 전극 - 액정 - 반사 전극 - 액정 - 공통전극 - 컬러필터를 순차적으로 통과하는 경로를 거친다. 한편, 투과 모드에서 내부광은 제 2 경로, 예 컨대, 화소 전극 - 액정 - 공통 전극 - 컬러필터를 순차적으로 통과하는 경로를 거친다.

상술한 바와 같이, 반사 모드에서는 외부광은 컬러필터를 2 번 통과하기 때문에, 반사 모드에서는 손실되는 빛이 매우 많다. 이를 방지 하기 위해서 반사영역에서는 컬러필터의 일부분을 제거하여 반사율을 높이고 있다. 상기 컬러필터 상부에 유기물질을 도포하면 제거된 컬러필터 부분에서 단차가 유발되어 결국 반사영역의 셀 갭이 달라진다. 설계치 대비 실제 셀갭이 달라질 경우, 화면이 누렇게(yellowfish) 보이거나, 대비비 (Contrast Ratio)가 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 표시 특성을 향상시키기 위한 컬러필터기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 컬러필터기판을 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 표시 특성이 향상된 컬러필터 기판 및 액정표시장치를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따른 컬러필터기판은 절연기판, 상기 절연기판상에 형성된 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접하여 상기 절연 기판의 일부를 노출시키는 개구부를 구비하는 제 2 영역을 포함하는 컬러필터 층, 상기 제 2 영역에 형성되어 상기 절연 기판으로부터 높이가 일정한 평탄화 막, 및 상기 평탄화 막 및 제 1 영역 상부에 형성된 투명전극을 포함한다.

상기 제 2 영역의 상부에 형성된 평탄화 막은 유기물질로 이루어질 수 있다. 또한 상기 제 2 영역의 절연기판을 노출시키는 부분은 원형 또는 사각형 모양이며 그 면적은 상기 제 2 영역 면적의 1/2 이하이다.

상기 컬러필터층은 R,G,B 컬러필터를 포함하며, 상기 제 2 영역의 절연기판을 노출시키는 부분의 면적은 각 R, G, B 컬러필터 별로 다르다.

상기 제1 영역에는 상기 투명 전극, 컬러필터 및 절연기판을 순차적으로 통과하는 광이 공급되고, 상기 제2 영역에는 상기 절연기판, 컬러필터, 투명 전극, 컬러필터 및 절연기판을 순차적으로 통과하는 광이 공급된다.

본 발명의 특징에 따른 컬러필터 기판의 제조방법은 절연 기판 위에 제 1 영역과 제 2 영역으로 이루어진 컬러필터층을 형성하는 단계, 상기 제 2 영역의 일부에 컬러필터층을 제거하여 상기 절연 기판을 드러내는 개구부를 형성하는 단계, 상기 컬러필터 상부에 유기 물질을 도포하는 단계, 상기 유기 물질의 상부에 마스크를 위치하여 노광하는 단계, 상기 유기 물질을 현상하여 상기 컬러필터 층의 일부에 절연기판으로부터 높이가 일정한 평탄화 막을 형성하는 단계, 상기 평탄화 막 및 상기 컬러필터 층의 상부에 투명 전극을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 마스크는 광을 투과하는 투과영역과, 일부 광을 투과하는 반투과 영역과, 광을 차단하는 차광 영역을 포함하며, 상기 반투과 영역은 10~30%의 투과율을 갖는다. 상기 마스크의 차광 영역은 상기 컬러필터층의 개구부에 대응하는 곳에 위치하고, 상기 마스크의 반투과 영역은 상기 컬러필터층의 제 2 영역의 개구부 이외 의 영역에 대응하도록 위치하고, 상기 마스크의 투과 영역은 상기 컬러필터층의 제 1 영역에 대응하도록 마스크를 배치한다.

상기 컬러필터 층의 제 2 영역 상부에 평탄화 막을 갖으며, 상기 컬러필터 층의 제 1 영역 상부에 투명전극을 갖는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터기판을 구체적으로 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 컬러필터의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터기판(100)은 기판(110) 상에 컬러필터(120), 평탄화막(130) 및 공통 전극(140)을 순차적으로 구비한다. 상기 컬러필터기판(100)은 제1 영역(A1) 및 상기 제1 영역(A1)과 인접한 제2 영역(A2)으로 구분된다.

상기 제1 영역(A1)에는 상기 공통 전극(140), 컬러필터(120) 및 기판(110)을 순차적으로 통과하는 제 1 광이 공급되고, 상기 제2 영역(A2) 에는 상기 기판(110), 컬러필터(120), 공통 전극(140), 컬러필터(120) 및 기판(110)을 순차적으로 통과하는 제 2 광이 공급된다. 따라서, 상기 제1 영역(A1)에는 상기 컬러필터(120)를 한번 통과하는 제 1 광이 제공되고, 상기 제2 영역(A2)에는 상기 컬러필터(120)를 두 번 통과하는 제 2 광이 제공된다.

상기 컬러필터(120)는 적색으로 착색된 R(Red) 색화소, 녹색으로 착색된 G(Green) 색화소 및 청색으로 착색된 B(Blue) 색화소로 이루어진다.

상기 R 색화소의 상기 제 2 영역(A2)에는 상기 기판(110)을 노출 시키는 제 1 홀(H1)이 형성된다. 상기 G 색화소의 제 2 영역(A2)에는 상기 제 1 홀(H1)보다 크고, 상기 기판(110)을 노출시키는 제 2 홀(H2)이 형성된다. 따라서, 상기 G 색화소는 상기 R 색화소보다 작은 면적을 갖는다. 또한, 상기 B 색화소의 제2 영역(A2)에는 상기 제1 홀(H1)보다 작으면서 상기 기판(110)을 노출시키는 제3 홀(H3)이 형성된다. 따라서, 상기 B 색화소는 상기 G 및 R 색화소보다 큰 면적을 갖는다.

이와 같이, 상기 제 1 영역(A1)의 상기 R, G, B 색화소는 그대로 존재하고 상기 제 2 영역(A2)의 상기 R, G, B 색화소는 상기 제 1 내지 제 3 홀(H1 ~ H3)에 의해서 부분적으로 제거된다. 이로써, 상기 제 1 영역(A1)과 제 2 영역(A2)과의 사이에서 발생되는 상기 R, G, B 색화소의 색재현성 차이를 감소시킬 수 있다.

일반적으로, 상기 R, G, B 색화소는 서로 다른 색시인성 및 휘도를 가진다. 상기 R, G, B 색화소 중 가시광선 파장대에 가까운 상기 B 색화소의 색시인성 및 휘도가 가장 나쁘며, 그 다음으로 적외선에 가까운 상기 R 색화소의 색시인성 및 휘도가 좋게 나타난다. 반면에, 자외선에 가까운 상기 G 색화소의 색시인성 및 휘도가 그 중에서 가장 좋게 나타난다.

상기 제 2 영역(A2)에 대응하여 상기 R, G, B 색화소에 홀을 형성하지 않으면, 색화소별 상기 제 2 영역(A2)과 상기 제1 영역(A1)과의 사이에서 서로 다른 x-y 색좌표를 갖는다.

한편, 상기 제 2 영역(A2)에 대응하여 상기 R, G, B 색화소에 각각 홀을 형성하되, 홀의 사이즈를 서로 다르게 형성한다. 즉, 상기 제1 홀(H1)과 상기 R 색화 소가 형성된 영역의 전체 면적이 100’이면, 상기 제1 홀(H1)은 상기 전체 면적의 약 13%를 차지한다. 상기 제2 홀(H2)과 상기 G 색화소가 형성된 영역의 전체 면적이‘100’이면, 상기 제2 홀(H2)은 상기 전체 면적은 약 21%를 차지한다. 또한, 상기 제3 홀(H3)과 상기 B 색화소가 형성된 영역의 전체 면적이‘100’이면, 상기 제3 홀(H3)은 상기 전체 면적의 약 6%를 차지한다.

이와 같이 각 색화소별 색시인성 및 휘도의 차이를 극복하기 위하여, 상기 R, G, B 색화소 각각에 형성되는 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)은 서로 다른 사이즈를 갖는다. 특히, 상기 G 색화소는 R 및 B 색화소에 비하여 면적의 변화에 대비해서 색좌표의 변화가 작다. 따라서, G 색화소의 면적을 상기 R 및 B 색화소의 면적보다 크게 감소시키는 것이 바람직하다. 그러기 위해 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3) 중 상기 제2 홀(H2)의 사이즈가 가장 크다.

상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)의 사이즈가 제2 홀(H2), 제1 홀(H1) 및 제3 홀(H3) 순으로 작아짐으로써, 상기 R, G, B 색화소의 면적은 G 색화소, R 색화소 및 B 색화소 순으로 증가한다. 이로써, 상기 R, G, B 색화소 사이에서 발생하는 색시인성 및 휘도 차이를 감소시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 R 색화소에는 두 개의 상기 제 1 홀(H1)이 형성되고, 상기 G 색화소에는 상기 제 1 홀(H1)보다는 사이즈가 큰 두 개의 상기 제2 홀(H2)이 형성된다. 상기 B 색화소에는 상기 제 1 홀(H1)보다 사이즈가 작은 한 개의 상기 제 3 홀(H3)이 형성된다. 따라서, 상기 제 2 영역(A2)내에서 상기 R, G, B 색화소 각각의 면적이 서로 달라진다.

상기 제1 및 제2 홀(H1, H2)의 개수가 서로 동일하더라도, 상기 제1 홀(H1)의 사이즈보다 상기 제2 홀(H2)의 사이즈를 더 큼으로써, 상기 G 색화소의 면적보다 상기 R 색화소의 면적이 커진다.

도 1 및 도 2에서는, 상기 R, G, B 색화소 각각의 면적이 서로 다른 구조를 도시하였다. 그러나, 상기 R, G, B 색화소 각각의 면적은 나머지 색화소 중 어느 하나하고만 다를 수 있다. 즉, 상기 B 색화소의 면적은 상기 R 및 G 색화소의 면적보다 작지만, 상기 R 및 G 색화소의 면적은 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 상기 G 색화소의 면적은 상기 R 및 B 색화소의 면적보다 크지만, 상기 R 및 B 색화소의 면적은 실질적으로 동일할 수 있다.

상기 컬러필터기판(100)은 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)에 의해서 노출된 상기 기판(110)과 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)에 인접하는 상기 컬러필터(120)과의 단차를 제거하기 위한 상기 평탄화막(130)을 구비한다.

상기 평탄화막(130)은 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)에 의해서 노출된 상기 기판(110)과 상기 컬러필터(120) 상에 적층된다. 여기서, 상기 평탄화막(130)은 아크릴계 수지(acrylic resin)와 같은 감광성 유기 절연막이 바람직하다.

상기 평탄화막(130) 상에는 상기 공통 전극(140)이 형성된다. 상기 공통 전극(140)은 투명성 도전 물질인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; 이하, ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; 이하, IZO)로 이루어진다.

도 3을 참조하면, R 색화소에는 두 개의 제 1 홀(H4)이 형성되고, G 색화소 에는 상기 제 1 홀(H4)과 실질적으로 동일한 사이즈를 갖는 세 개의 제2 홀(H5)이 형성된다. 또한, B 색화소에는 상기 제1 홀(H4)과 실질적으로 동일한 사이즈를 갖는 한 개의 제3 홀(H6)이 형성된다.

따라서, 상기 제1 내지 제3 홀(H4 ~ H6) 각각의 사이즈가 서로 실질적으로 동일하더라도 개수가 서로 다름으로써, 상기 제2 영역(A2) 내에서 상기 R, G, B 색화소 각각의 면적이 서로 달라진다. 여기서, 홀의 개수가 가장 많은 상기 G 색화소의 면적이 가장 작으며, 홀의 개수가 가장 적은 상기 B 색화소의 면적이 가장 크다.

도 1 내지 도 3에서는 상기 R, G, B 색화소에 하나 이상의 홀을 형성하여 제1 및 제2 영역(A1, A2) 사이의 색재현성의 차이 및 각 색화소별 색시인성의 차이를 조절하는 구조를 도시하였다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 색재현성 및 색시인성의 차이는 상기 R, G, B 색화소의 두께를 조절하는 방법으로도 극복될 수 있다.

먼저, 상기 각 색화소의 두께를 상기 제2 영역(A2)보다 상기 제1 영역(A1)에서 증가시킴으로서, 상기 제1 및 제2 영역(A1, A2) 사이의 색재현성의 차이를 극복할 수 있다.

한편, 색시인성이 가장 나쁜 상기 B 색화소의 두께를 가장 두껍게 형성하고, 그 다음으로 색시인성이 좋은 상기 R 색화소는 상기 B 색화소보다 얇은 두께를 갖는다. 또한, 색시인성이 가장 좋은 상기 G 색화소의 두께를 가장 얇게 형성된다. 이로써, 상기 각 색화소별 색시인성의 차이를 극복할 수 있다.

또한 홀이 아닌 한 화소의 가로방향에 평행한 슬릿(slit)을 형성하여 각 색 화소별 색시인성의 차이를 조절할 수도 있다.

도 4 내지 도 6은 도 1에 도시된 컬러필터기판의 제조 공정을 나타낸 도면들이다.

도 4를 참조하면, 기판(110) 상에 R(red), G(Green), B(Blue) 색화소로 이루어진 컬러필터(120)를 형성한다. 상기 R, G, B 색화소 각각에는 상기 기판(110)을 노출시키기 위한 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)이 형성된다. 따라서, 상기 제2 영역(A2) 내에 형성된 상기 R, G, B 색화소의 일부분은 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)에 의해서 제거된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 컬러필터(120)와 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)에 의해서 노출된 상기 기판(110) 상에는 소정의 두께로 유기 절연막(130)이 도포된다. 상기 유기 절연막(130)의 표면은 상기 컬러필터(120)와 상기 기판(110)과의 단차로 인해서 불균일한 표면 구조를 갖는다.

이후, 상기 유기 절연막(130) 상에는 상기 절연막(130)에 대응하는 패턴이 형성된 마스크(150)가 배치된다. 상기 마스크(150)는 투명기판(160)과 상기 투명기판(160) 위에 적층된 반투과 층(170)과 상기 반투과층(170) 위에 형성된 차광층(180)을 포함한다.

상기 투명기판(160)은 석영과 같은 투명한 물질로 이루어지며, 배면에서 조사되는 광을 100% 투과시킨다. 상기 반투과(170)층은 일례로서 MoSi로 이루어지며, 상기 반투과층(170)의 광투과율은 10~30%이다. 따라서 상기 투명기판(160)을 통과 한 광의 일부만을 투과시킨다. 상기 차광층(180) 은 일례로써 크롬(Cr)으로 이루어진다.

상기 마스크(150)의 반투과층(170)은 컬러필터 기판의 제 2영역의 컬러필터 층이 제거되지 않은 영역에 대응되게 마스크가 배치되며, 상기 마스크(150)의 차광층(180)은 컬러필터 기판의 제 2 영역의 컬러필터 층이 제거된, 홀 영역에 대응되게 배치된다. 상기 컬러필터 기판의 제 1 영역(A1)에는 상기 마스크(150)의 투과층이 대응하게 된다.

상기 마스크(150)가 배치된 상태로 상기 유기 절연막(130)을 노광 하는 노광 공정을 수행한 다음, 노광 된 상기 유기 절연막(130)을 현상하면, 상기 기판(110) 상에는 상기 컬러필터 기판의 제 2 영역에 대응하여 평탄화막(130)이 형성된다. 이를 도 6에 도시하였다. 이를 통하여 제거된 컬러필터 층에 기인한 단차가 사라지게 된다. 즉, 평탄화막(130)에 의해서 제 2 영역의 상부의 높이가 일정해 진다. 따라서 제 2 영역의 셀갭이 일정하게 조절된다. 셀갭이 일정해 짐에 따라서, 기존에 셀갭으로 인하여 유발되었던 불량이 제거된다.

여기서 평탄화막은 유기물질로 형성하였지만, SiNx, SiO2 등의 무기물질로 형성할 수 도 있다.

또한, 도 1 및 도 6에서는 상기 R, G, B 색화소 각각에 홀이 형성된 구조를 도시하였지만, 상기 홀은 상기 R, G, B 색화소 중 적어도 하나에만 형성될 수도 있다.

도 7은 도 1에 도시된 컬러필터기판을 채용하는 반투과형 액정표시장치를 나 타낸 단면도이다.

도 7을 참조하면, 반투과형 액정표시장치(400)는 어레이 기판(200), 상기 어레이 기판(200)과 대향하여 구비되는 컬러필터기판(100) 및 상기 어레이 기판(200)과 상기 컬러필터기판(100) 사이의 액정(300)으로 이루어진다.

상기 어레이 기판(200)은 제 1 기판(210) 상에 절연막(230), 투과 전극(240) 및 반사 전극(250)을 구비하고, 반사 영역(RA)과 투과 영역(TA)으로 구분된다. 상기 제 1 기판(210) 상에는 다수의 TFT(미도시)가 구비된다. 상기 절연막(230)은 아크릴계 수지와 같은 감광성 유기 절연막으로 이루어진다.

상기 절연막(230)은 상기 다수의 TFT를 커버하고, 상기 투과 영역(TA)에 대응하여 상기 제1 기판(210)을 노출시키기 위하여 오픈된다. 또한, 상기 반사 영역(RA)에 대응하여 상기 절연막(230)의 표면에는 다수의 요철(233)이 구비된다. 즉, 상기 제3 절연막(230)은 두께가 상대적으로 두꺼운 볼록부(233a)와 두께가 상대적으로 얇은 오목부(233b)로 이루어진 상기 다수의 요철(233)을 가진다.

상기 절연막(230) 및 오픈된 상기 제1 기판(210) 상에는 ITO 또는 IZO로 이루어진 상기 투과 전극(240)이 균일한 두께로 형성된다. 이후, 상기 투과 전극(240) 위로 상기 투과 전극(240)의 일부분을 노출시키기 위한 투과창(251)을 갖는 상기 반사 전극(250)이 균일한 두께로 형성된다. 상기 투과창(251)은 상기 투과 영역(TA)에 대응하여 형성된다.

따라서, 상기 반투과형 액정표시장치(400)는 상기 반사 영역(RA)과 투과 영역(TA)에서 서로 다른 셀 갭을 갖는다. 즉, 상기 투과 영역(TA)에서의 셀 갭은 상 기 반사 영역(RA)에서의 셀 갭보다 약 2배 정도 크다.

여기서, 반사 영역(RA)에서의 샐 갭은 상기 컬러필터기판(100)의 공통 전극(140)과 상기 어레이 기판(200)의 반사 전극(250)과의 이격 거리이고, 상기 투과 영역(TA)에서의 셀 갭은 상기 공통 전극(140)과 투명 전극(240)과의 이격 거리이다.

이때, 상기 반사 전극(250)은 알루미늄-네오디뮴(AlNd)으로 이루어진 단일막 또는 알루미늄-네오디뮴(AlNd)과 몰디브덴 텅스텐(MoW)이 순차적으로 적층된 이중막 구조를 가질 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 상기 절연막(230)에는 상기 TFT의 드레인 전극을 노출시키기 위한 콘택홀(미도시)이 형성될 수도 있다. 상기 절연막(230)에 상기 콘택홀이 형성된 경우, 상기 투과 전극(240) 및 상기 반사 전극(250)은 상기 콘택홀을 통해 상기 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 연결된다.

상기 반사 영역(RA)에서는 상기 상부기판(100)을 통해 입사된 외부광(L1)을 상기 반사 전극(250)에 의해서 반사하여 다시 상기 컬러필터기판(100)을 통해 외부로 출사시킴으로써 영상을 표시한다. 한편, 상기 투과 영역(TA)에서는 상기 어레이 기판(200)의 후면에 배치된 광원부(미도시)로부터 입사된 내부광(L2)을 상기 투과창(251)을 통해 출사시킴으로써 영상을 표시한다.

상기 컬러필터기판(100)은 제2 기판(110) 상에 컬러필터(120), 평탄화막(130) 및 공통 전극(140)을 순차적으로 구비한다. 상기 컬러필터(120)는 R, G, B 색화소로 이루어지고, 상기 R, G, B 색화소 각각은 상기 반사 영역(RA) 내에서 상 기 제2 기판(110)을 노출시키는 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)을 갖는다.

이때, 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)은 상기 반사 영역(RA)에 형성되는 상기 컬러필터(120)를 부분적으로 제거한다. 따라서, 상기 외부광(L1)이 상기 컬러필터(120)를 통과할 수 있는 확률을 감소시킬 수 있고, 그로 인해서 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA) 사이의 색재현성의 차이를 보상할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3 홀(H1 ~ H3)의 사이즈는 제2 홀(H2), 제1 홀(H1) 및 제3 홀(H3) 순으로 작아진다. 따라서, 상기 R, G, B 색화소의 면적은 G 색화소, R 색화소 및 B 색화소 순으로 증가한다. 따라서, 상기 R, G, B 색화소 사이에서 발생하는 색시인성의 차이를 감소시킬 수 있다.

또한, 백색표시 좌표는 반사 모드에서의 셀 갭 변화에 더 민감하다. 따라서, 상기 평탄화막(130)은 반사 영역(RA)에서 발생되는 컬러필터 (120)와 제2 기판(110)과의 단차를 제거하는 것이 좋다.

상기 평탄화막(130)은 투과영역, 반투과영역, 차광영역을 가진 마스크를 사용하여, 한번의 노광공정을 통하여 상기 단차를 제거할 수 있다.

이로써, 상기 액정표시장치(400)는 반사 영역(RA)에서 균일한 셀 갭을 가질 수 있으며, 표시 품질이 향상 된다.

이와 같은 컬러필터기판 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 컬러필터는 반사 영역 내에 기판을 노출시키는 홀이 형성된다. 따라서, 투과 영역과 반사 영역과의 사이에서 발생하는 색재현성의 차이를 감소시킬 수 있으면서, 각 색화소별 색 시인성의 차이를 감소시킬 수 있다. 이로써, 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 평탄화막은 상기 홀이 형성된 영역에 형성되어, 홀에 의해서 노출된 기판과 컬러필터와의 사이에서 발생하는 단차를 제거할 수 있다. 따라서, 액정표시장치의 반사 영역에서 균일한 셀 갭을 가질 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

절연기판;

상기 절연기판상에 형성된 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접하여 상기 절연 기판의 일부를 노출시키는 개구부를 구비하는 제 2 영역을 포함하는 컬러필터 층;

상기 제 2 영역에 형성되어 상기 절연 기판으로부터 높이가 일정한 평탄화 막; 및

상기 평탄화 막 및 제 1 영역 상부에 형성된 투명전극을 포함하는 컬러필터 기판.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 영역의 상부에 형성된 평탄화 막은 유기물질로 이루어진 것이 특징인 컬러필터 기판.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 영역의 절연기판을 노출시키는 개구부는 원형 또는 사각형 모양인 것이 특징인 컬러필터 기판.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 영역의 절연기판을 노출시키는 개구부의 면적은 상기 제 2 영역 면적의 1/2 이하인 것이 특징인 컬러필터 기판.
제 1 항에 있어서, 상기 컬러필터층은 R,G,B의 컬러필터를 포함하며, 상기 제 2 영역의 절연기판을 노출시키는 개구부의 면적은 각 R, G, B 컬러필터 별로 다른 것이 특징인 컬러필터 기판.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 영역에는 상기 투명 전극, 컬러필터 및 절연기판을 순차적으로 통과하는 광이 공급되고,

상기 제2 영역에는 상기 절연기판, 컬러필터, 투명 전극, 컬러필터 및 절연기판을 순차적으로 통과하는 광이 공급되는 것을 특징으로 하는 컬러필터기판.
절연 기판 위에 제 1 영역과 제 2 영역으로 이루어진 컬러필터층을 형성하는 단계;

상기 제 2 영역의 일부에 컬러필터층을 제거하여 상기 절연 기판을 드러내는 개구부를 형성하는 단계;

상기 컬러필터 상부에 유기 물질을 도포하는 단계;

상기 유기 물질의 상부에 마스크를 위치하여 노광하는 단계;

상기 유기 물질을 현상하여 상기 컬러필터 층의 일부에 절연기판으로부터 높이가 일정한 평탄화 막을 형성하는 단계;

상기 평탄화 막 및 상기 컬러필터 층의 상부에 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하는 컬러필터 기판의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 마스크는 광을 투과하는 투과영역과, 일부 광을 투과하는 반투과 영역과, 광을 차단하는 차광 영역을 포함하는 것이 특징인 컬러필터 기판 제조 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 반투과 영역은 10~30%의 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판 제조 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 마스크의 차광 영역은 상기 컬러필터층의 개구부에 대응하는 곳에 위치하고, 상기 마스크의 반투과 영역은 상기 컬러필터층의 제 2 영역의 개구부 이외의 영역에 대응하도록 위치하고, 상기 마스크의 투과 영역은 상기 컬러필터층의 제 1 영역에 대응하도록 마스크를 배치하는 컬러필터 기판 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 컬러필터 층의 제 2 영역 상부에 평탄화 막을 갖는 컬러필터 기판의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 컬러필터 층의 제 1 영역 상부에 투명전극을 갖는 컬러필터 기판의 제조 방법.
제 1 절연기판 상에 투과 전극과 반사 전극을 구비하여, 반사 영역과 투과 영역을 정의하는 어레이 기판;

제 2 절연 기판, 상기 제 2 절연기판 위에 형성된 제1 영역 및 상기 제1 영역에 인접하여 상기 제 2 절연 기판의 일부를 노출시키는 개구부를 구비하는 제2 영역으로 이루어진 컬러필터 층, 상기 제 2 영역의 상부에 형성되어 상기 절연 기판으로부터 높이가 일정한 평탄화막, 상기 컬러필터 층 및 평탄화막의 상부에 형성된 투명전극을 포함하는 컬러필터 기판; 및

상기 어레이 기판과 상기 컬러필터 기판과의 사이에 액정을 포함하는 표시장치.
제 13 항에 있어서, 상기 제 2 영역의 상부에 형성된 평탄화 막은 유기물질로 이루어진 표시장치.
제 13 항에 있어서, 상기 제 2 영역의 개구부는 원형 또는 사각형 모양인 것이 특징인 표시장치.
제 13 항에 있어서, 상기 제 2 영역의 개구부의 면적은 상기 제 2 영역 면적의 1/2 이하인 표시장치.
제 13 항에 있어서, 상기 제 1 영역은 어레이 기판의 투과전극에 대응되고, 상기 제 2 영역은 어레이 기판의 반사전극에 대응되는 표시장치.
제 13 항에 있어서, 상기 제 1 영역에는 상기 공통 전극, 컬러필터 및 제 2 절연기판을 순차적으로 통과하는 광이 공급되고,

상기 제 2 영역에는 상기 제 2 절연기판, 컬러필터, 공통 전극, 컬러필터 및 제 2 절연기판을 순차적으로 통과하는 광이 공급되는 표시장치.
제 13 항에 있어서, 상기 컬러필터층은 R, G, B 컬러필터를 포함하며, 제 2 영역의 절연기판을 노출시키는 개구부의 면적은 각 R, G, B 컬러필터 별로 다른 표시장치.