KR20080058908A

KR20080058908A - 액정표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20080058908A
Application number: KR1020060133123A
Authority: KR
Inventors: 유정선
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-06-26

Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 이의 구성은 제1기판과; 상기 제1기판에 대향하여 합착되고, 제1영역 및 상기 제1영역과 인접한 제2영역으로 정의되는 제2기판과; 상기 제2기판상의 제1영역에 형성되는 제1블랙매트릭스; 상기 제2기판상의 제2영역에 형성하되, 상기 제1블랙매트릭스와 폭을 다르게 형성하여 빛의 투과량을 줄이는 제2블랙매트릭스와; 상기 제1 및 제2블랙매트릭스를 포함하는 상기 제2기판상에 형성되는 컬러필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

빛샘, 컬러 시프트, 블랙매트릭스

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND FABRICATING METHOD THEREOF}

도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 R, G, B 컬러필터의 내부구성을 나타내는 평면도

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 R, G, B 컬러필터의 내부구성을 나타내는 평면도

도 2b는 도 2a에 나타낸 액정패널의 일부를 보인 개략도

도 3a 내지 도 3c는 도 2b에 나타낸 I-I' 절단면에 기초한 컬러필터기판의 제조과정을 나타내는 공정단면도

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정패널의 일부를 보인 개략도

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정패널의 일부를 보인 개략도

★★도면의 주요부분에 대한 부호의 설명★★

110a: 제1기판 112: 게이트 라인

114: 데이터 라인 116: 화소전극

120a: 제2기판 122a: 제1블랙매트릭스

122b: 제2블랙매트릭스 124a: 제1영역 컬러필터

124b: 제2영역 컬러필터 126: 공통전극

130: 액정층

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는 현금자동지급기(Automated Teller Machine: ATM)와 같은 액정표시장치에 있어서 게이트 전압이 인가되는 하나의 라인을 기준으로 하여 컬러필터기판의 끝 부위에 형성되는 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 단위화소를 이루는 컬러필터영역에서 발생할 수 있는 빛샘 혹은 컬러 시프트(Color shift) 현상을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 화상을 표시하기 위한 기구의 일종으로서 다른 화상표시기구인 CRT(Cathode Ray Tube)에 비하여 경량, 박형, 저전압구동 및 저전력소모가 가능하게 되는 여러 가지 이점을 갖는다. 특히 박막트랜지스터 액정표시장치는 CRT에 필적할만한 고화질 및 대형화 등이 실현가능해 최근 들어서는 노트북 PC 등의 모니터 시장은 물론 여러 분야에서도 다양하게 적용되고 있는 추세에 있다.

무엇보다 액정표시장치는 액정의 분자구조가 가늘고 긴 형태로 배열되어 있어 방향성을 갖는 광학적 이방성 뿐만 아니라, 액정이 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극 성질을 이용하게 되는데, 이를 위하여는 액정층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판의 서로 마주보는 면에 각각 전계 생성전극이 형성된 액정패널을 필수적인 구성요소로 하여 이들 전계생성전극 사이의 전기장 변화를 통해 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하게 된다. 그리고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용함으로써 여러 가지 화상을 표시하게 된다.

좀더 덧붙여 설명하면, 이와 같은 액정패널은 자체 발광요소를 갖지 못한 수광형 소자인 이유로 인해 별도의 광원을 필요로 하게 된다. 그 결과, 액정패널의 배면 혹은 측면으로 형광램프를 구비한 백라이트장치(Back-Light Unit)를 마련하게 되고, 이를 통해 액정패널의 전면을 향해 빛을 조사시킴으로써 비로소 식별 가능한 휘도의 화상을 표시할 수 있게 되는 것이다.

그러면 일반적인 액정표시장치의 구성과 관련해 도면을 참조하여 간략하게 살펴보고자 한다. 도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 R, G, B 컬러필터의 내부구성을 나타내는 평면도이다. 여기에서 액정표시장치(10)는 도면에 별도로 나타내지는 않았지만 전형적으로 각각의 화소마다 박막트랜지스터 및 화소전극이 구비된 박막트랜지스터 어레이기판(10a)과, 각각의 화소에 대응하여 R, G, B의 컬러필터가 구비되고 전면에 걸쳐 상대전극이 구비된 컬러필터기판(10b)이 다수개의 액정분자로 구성된 액정층의 개재(介在)하에 합착된 구조를 갖는다.

무엇보다 상기 컬러필터기판(10b)은 도면에서와 같이 블랙 매트릭스(8) 및 기판(10b)상의 R(2), G(4), B(6)의 컬러필터를 하나의 단위 화소로 하여 기판의 전체 영역에 형성된다. 그 제조방법에 있어서 만약 R(2), G(4), B(6)를 기본단위 화소로 하는 가로, 세로의 길이를 각각 1X로 보았을 때 그 R(2), G(4), B(6)의 서브 화소가 차지하는 단위면적(가로: 1/3X, 세로: 1X)은 대략 동일하게 형성된다. 이것 은 다시 말해 최초의 컬러필터기판(10b)상에 형성되는 블랙 매트릭스(8) 및 기판(10b)상에 충진되는 R(2), G(4), B(6)의 안료량이 각각 동일하다는 것을 입증하는 것이기도 하다.

그러나 이와 같은 구성은 차량용 네비게이션(Car Nevigation) 혹은 현금자동지급기(Automated[automatic] Teller Machine; ATM) 등과 같이 주로 측면 방향을 주 시야로 하는 기능성 액정표시장치에 적용하게 되면 그 액정표시장치의 컬러특성이 시야각에 따라 심하게 변하게 되어 심지어는 정상적인 화질의 화상을 구현할 수 없게 되는 경우가 발생하게 된다.

뿐만 아니라, 액정표시장치에 있어 경우에 따라서는 게이트 전압이 인가되는 지점을 시작점으로 보았을 때 그 게이트 라인의 끝 부위와 마지막 데이터 라인이 교차하는 영역으로 형성된 B(6)의 서브컬러필터영역들에서 빛샘 현상이 발생하게 되어 이 또한 화질저하 등의 문제를 초래하게 된다.

따라서, 종래의 위와 같은 빛 샘 현상 및 컬러 시프트 현상을 개선하기 위하여 본 발명은 액정표시장치의 게이트 라인의 끝 부위와 데이터 라인이 교차하는 부위에 형성되는 R, G, B를 기본 단위로 하는 컬러필터영역을 제2영역으로 하여 컬러필터기판을 제1영역 및 제2영역으로 구분하고, 그 제2영역에의 적어도 하나의 서브컬러필터영역을 제1영역과 대비해 비대칭하게 형성하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 이와 같은 목적 달성은 본 발명을 통하여 더욱더 구체화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 액정표시장치는 제1기판과; 상기 제1기판에 대향하여 합착되고, 제1영역 및 상기 제1영역과 인접한 제2영역으로 정의되는 제2기판과; 상기 제2기판상의 제1영역에 형성되는 제1블랙매트릭스; 상기 제2기판상의 제2영역에 형성하되, 상기 제1블랙매트릭스와 폭을 다르게 형성하여 빛의 투과량을 줄이는 제2블랙매트릭스와; 상기 제1 및 제2블랙매트릭스를 포함하는 상기 제2기판상에 형성되는 컬러필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 제1기판 및 제2기판을 제공하는 단계와; 상기 제2기판상에 제1영역 및 제2영역으로 구분하여 복수 개의 블랙매트릭스를 형성할 때, 상기 제2영역에 형성하는 적어도 하나의 제2블랙매트릭스는 제1영역의 개구영역 대비 소정 폭으로 형성하여 제1영역 및 제2영역의 개구영역을 비대칭하게 형성하는 단계와; 상기 제2기판상에 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 제2기판상에 공통전극을 형성하는 단계; 및 상기 제1기판 및 제2기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

도면을 참조하여 먼저 위의 구성과 관련해 구체적으로 살펴보고자 한다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 평면도를 나타내는 것이다. 도면에서 볼 때, 액정표시장치(100)의 A영역으로는 게이트 구동부가 구비되어 있어 이를 통하여 게이트 전압이 인가되고, B영역으로는 데이터 구동부를 구비하여 데이터 전압이 인가된다고 가정해 보자. 이와 같은 경우 본 발명에서는 게이트 전압이 인가되는 지점을 기준으로 크게 제1영역 및 제2영역으로 구분해 볼 수 있는데, 먼 저 제2영역은 게이트 전압이 인가되는 지점을 기점으로 게이트 라인들의 끝 부위에 위치하는 R, G, B를 단위 화소로 하는 1군의 R, G, B컬러필터영역이라 정의한다. 따라서, 제1영역은 액정패널의 전체영역에서 제2영역을 제외한 부분이 되는 것이다.

물론 도면에 나타낸 바와 같이 제1영역 및 제2영역은 R, G, B를 단위 화소로 하는 단위면적이 서로 동일할 뿐만 아니라, 더 나아가서 각각의 서브컬러필터가 차지하는 단위면적 또한 동일하게 형성되는데, 예를 들어 R, G, B를 단위 화소로 하는 가로, 세로의 길이를 각각 1X라 할 때, 가로길이(1X)의 1/3X 지점에서 세로 방향으로 분할함으로써 그 서브컬러필터의 단위면적을 동일하게 형성하게 된다.

다만, 본 발명에서의 제2영역은 게이트 전압이 인가되는 끝 부위에 형성되는 1군의 R, G, B 컬러필터영역 가운데 적어도 하나의 개구영역이 제1영역에 형성되는 R, G, B 컬러필터의 개구영역과 비대칭적으로 형성되는 것이 특징이다. 또한 그 게이트 전압이 인가되는 끝 부위에 형성되는 1군의 R, G, B의 서브컬러필터영역간에는 개구영역이 서로 대칭하게 형성되는 것을 확인할 수 있다. 물론 본 발명에서는 제2영역에서의 R, G, B 서브컬러필터영역의 개구영역이 서로 대칭하게 형성되는 것을 가장 바람직하게 보는 것일 뿐 그것에 반드시 한정하는 것은 아니며, 이에 관하여는 이후에 기술되는 실시예로 대신하고자 한다.

그러면 도 2b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 더욱 구체적으로 설명하고자 한다. 그 액정패널의 전체적 구성을 먼저 살펴보면 각각의 화소 영역(P)마다 박막트랜지스터(TFT) 및 화소전극(116)이 구비된 박막트 랜지스터 어레이기판(110)과, 각각의 화소 영역(P)에 대응하여 R, G, B의 컬러필터영역이 제1영역 및 제2영역으로 구분되어 그 제1영역 및 제2영역의 R, G, B 컬러필터영역이 서로 비대칭하게 형성되고, 그 전면에 걸쳐 상대전극이 구비되는 컬러필터기판(120), 그리고 다수개의 액정분자로 구성되는 액정층(130)의 개재(介在)하에 합착된 구조를 갖는다.

여기에서, 박막 트랜지스터 어레이기판(110)은 유리기판인 제1기판(110a)상에 종횡으로 배열되어 화소영역(P)을 정의하는 게이트 라인(112)과 데이터 라인(114)을 구비한다. 또한 그 게이트 라인(112)과 데이터 라인(114)이 교차하는 영역에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT)가 구비되고, 각각의 화소 영역(P)에는 화소전극(116)이 구비된다.

또한 컬러필터기판(120)은 제2기판(120a)상의 제1영역 및 제2영역의 컬러필터를 구획하기 위한 제1블랙매트릭스(122a) 및 제2블랙매트릭스(122b), 그리고 그 사이 및 제2기판(120a)상의 컬러필터(124a, 124b)를 구비하는데, 여기에서 제1영역의 제1블랙매트릭스(122a) 및 제2영역의 제2블랙매트릭스(122b)는 위의 제1기판(110a)상에 형성된 게이트 및 데이터 라인(112, 114), 그리고 스위칭소자인 박막 트랜지스터(TFT)를 통하여 빛이 투과되어 나오는 것을 방지하는 것은 공통적이나, 이에 더하여 본 발명에 따른 제2영역에의 제2블랙매트릭스(122b)는 제1기판(110a)상의 데이터 라인(114)과 나란하게 대응하여 위치하는 적어도 하나의 제2블랙매트릭스(122b)가 제1기판(110a)상의 화소전극(116)의 일부 영역으로까지 확장되어 형성된다. 그리고 제1영역에서의 제1블랙매트릭스(122a)와 그 폭을 달리하게 되고, 그 결과 제2기판(120)상의 제2블랙매트릭스(122b)에 의해 구획되는 제2영역에의 개구영역을 투과하는 빛의 투과량은 제1영역에서의 개구영역을 투과하는 빛의 투과량에 비하여 상당부분 줄어들게 된다.

이에 좀더 첨언하여 위의 제2영역으로 형성되는 1군의 R, G, B 컬러필터영역의 개구영역 및 제2블랙매트릭스(122b)의 폭을 제1영역에의 것과 비교하여 살펴본다. 도면에서와 같이 제1영역에의 서브컬러필터영역에 있어서 그 개구영역(Y)을 중심으로 하여 양측으로 형성되는 제1블랙매트릭스(122a)의 폭을 W라 할 때, 제2영역에의 R, G, B 컬러필터영역의 개구영역은 제1영역 대비 2/3Y가 되고, 그 개구영역(2/3Y)을 중심으로 R의 서브컬러필터의 일측 제2블랙매트릭스(122b)는 제1영역에의 제1블랙매트릭스(122a)의 폭과 동일한 W를 유지하나, 다른 일측의 제2블랙매트릭스(122b)는 W+(1/3Y)의 폭으로 형성하게 되고, 따라서 나머지 G 및 B의 서브컬러필터의 양측 제2블랙매트릭스(122b)는 W+(1/3Y)의 폭으로 형성된다고 볼 수 있다. 여기에서 물론 W의 폭을 갖는 제2블랙매트릭스(122b)는 제1기판(110a)상의 데이터 라인(114)과 대응하는 제2블랙매트릭스(122b)라면, 1/3Y의 제2블랙매트릭스(122b)는 제1기판(110a)상의 화소전극(116)의 일부 영역과 대응하는 제2블랙매트릭스(122b)인 것이다.

그러면 도 2b를 계속해서 참조하여 그 제2영역에의 1군의 R, G, B 컬러필터영역의 개구영역(2/3Y)을 중심으로 하여 일측에 1/3Y의 두께를 갖고 형성되는 제2블랙매트릭스(122b)의 위치와 관련해 살펴볼 것이다. 본 발명에서는 박막트랜지스터 어레이기판(110)상의 데이터 라인(114)을 따라 데이터 전압이 인가되는 제1기 판(110a)상의 화소전극(116)을 고려해 볼 때, 그 데이터 라인(114)에서 가장 멀리 위치하게 되는 제1영역 대비 1/3Y영역으로 제2블랙매트릭스(122b)를 형성하는 것이 바람직하다. 그 결과, 제1영역에서의 개구영역(Y) 대비 제2영역에의 R 컬러필터의 개구영역(2/3Y)의 일측으로 형성되는 1/3Y의 폭을 갖는 제2블랙매트릭스(122b)는 G 컬러필터의 영역에 관계된 제1기판(110a)상의 데이터 라인(114)에 대응하는 제2블랙매트릭스(122b)의 폭(W)에 연장되어 형성하고, 또한 G 컬러필터의 개구영역(2/3Y)의 일측으로 형성되는 1/3Y의 폭을 갖는 제2블랙매트릭스(122b)는 B 컬러필터의 영역에 관계된 제1기판(110a)상의 데이터 라인(114)에 대응하는 제2블랙매트릭스(122b)의 폭(W)에 연장되어 형성하게 된다. 물론, 이어지는 B 컬러필터의 개구영역(2/3Y)에 대한 제2블랙매트릭스(122b) 및 제1기판(110a)상의 데이터 라인(114)의 관계 또한 위의 경우와 마찬가지가 되어야 하지만, 실질적으로 B 컬러필터는 도면에서도 볼 수 있는 바와 같이 액정패널의 최외곽 컬러필터가 되므로 그 최외곽에 형성되는 본 발명의 제2블랙매트릭스(122b)에 연장하여 1/3Y의 폭을 갖는 제2블랙매트릭스(122b)를 형성하게 된다.

이와 같이 제1영역의 제1블랙매트릭스(120a) 및 제2영역의 제2블랙매트릭스(120b)를 구분하여 형성하고 난 후 그 제2기판(110a)상에는 오버코트층(미도시)과 공통전극(126)이 차례로 구비된다.

그리고 위의 두 기판은 서로 합착되어 그 사이에 주입된 액정층(130)으로 이루어진다.

이제부터는 지금까지 기술한 바 있는 구성요소, 즉 액정표시장치의 박막트랜 지스터 어레이기판 및 컬러필터기판의 제조방법에 대하여 간략하게 살펴볼 것이다. 여기에서 박막트랜지스터 어레이기판의 제조 방법과 관련해서는 도 2b로 대신하고자 하는데, 먼저 제1기판(110a)상에는 게이트 전극을 형성하고, 이어 게이트 절연막을 형성하게 된다. 물론 여기에서 게이트 절연막이 형성되기에 앞서서는 그 하부에 게이트 전극과 연결된 게이트 라인(112)이 추가적으로 형성된다.

그 다음, 위의 게이트 절연막 위로는 액티브층과 오믹 콘택층이 차례로 형성되고, 그 오믹 콘택층 위로는 다시 소스 및 드레인 전극이 형성되는데, 여기에서 그 소스 및 드레인 전극은 게이트 전극과 함께 박막 트랜지스터(TFT)를 이루게 된다. 물론 여기에서도 소스 및 드레인 전극과 같은 동일 물질로 데이터 라인(114)을 게이트 절연막 위에 추가적으로 형성하게 되는데, 그 데이터 라인(114)은 소스 전극과 연결되고, 게이트 라인(112)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하게 된다.

이어서, 소스 및 드레인 전극 위로는 유기 물질로 이루어진 보호층을 형성하여 박막 트랜지스터(TFT)를 덮게 되는데, 여기에서 보호층에는 드레인 전극을 드러내는 콘택홀(contact hole)을 형성하게 된다.

그리고 그 보호층 위의 화소영역(P)에는 투명도전물질로 이루어진 화소 전극(116)을 형성하여 그 화소 전극(116)은 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결된다. 물론 여기에서의 화소 전극(116)은 투과 전극의 역할을 하게 된다.

한편, 도 3a 내지 도 3c에 나타낸 바 있는 컬러필터기판의 제조방법은 도 2b의 Ⅰ-Ⅰ' 절단면을 기초하여 나타낸 도면이다. 도면에서와 같이 제2기판(120a)상에는 먼저 제1영역과 제2영역으로 구분하여 제1블랙매트릭스(122a) 및 제2블랙매트 릭스(122b)를 형성하게 되는데, 여기에서 제2영역의 제2블랙매트릭스(122b)는 제2영역의 개구 영역을 제1영역의 개구 영역(Y) 대비 2/3Y에 해당하도록 형성하기 위해 나머지 1/3Y에 해당하는 부위에는 제2블랙매트릭스(122b)를 추가적으로 형성하게 된다. 물론 이와 같은 제1영역의 개구 영역(Y) 대비 나머지 1/3Y의 폭으로 형성되는 제2영역에서의 제2블랙매트릭스(122b)는 제1기판(110a)상의 화소전극(116)을 지난 빛의 투과량을 줄여주기 위한 것으로서 제1기판(110a)상의 데이터 라인(114)에 대응하여 형성된 제2기판(120a)상의 제2블랙매트릭스(122b)에 연장되어 형성하는 것이지만, 실질적으로 이와 같은 형성방법은 공정상에서 별도로 제작된 하나의 포토 마스크(photo mask)를 사용하여 패턴을 형성하기 때문에 '연장된다'는 의미는 단순히 설명의 편이(便易)를 위한 것임을 염두에 둔다.

이어서는 제1블랙매트릭스(122a) 및 제2블랙매트릭스(122b) 사이와 그 사이의 제2기판(120b)상에 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(124a, 124b)를 순차적으로 반복하여 형성하게 된다. 물론 여기에서 제1영역의 컬러필터(124a)는 앞서 언급한 바 있는 제1기판(110a)상의 하나의 화소 전극(116)과 하나의 컬러가 대응하게 되며, 제1블랙매트릭스(122a)는 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소전극(116)의 가장자리를 덮게 되는 반면, 제2영역의 컬러필터(124b)는 제1기판(110a)상의 하나의 화소전극(116) 중 2/3영역은 하나의 컬러에 대응하게 되고, 제2블랙매트릭스(122b)는 제1기판(110a)상의 하나의 화소전극(116)의 나머지 1/3영역과 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소전극(116)의 가장자리를 덮게 되는 것이다.

그리고 도면에 별도로 나타내지는 않았지만 컬러필터(124a, 124b)상에는 컬 러필터(124a, 124b)의 보호와 평탄화를 위하여 오버코트층(overcoat layer)을 형성하게 되는데, 여기에는 보통 아크릴계와 폴리이미드계 수지를 사용하게 된다.

그 다음으로는 오버코트층상에 투명도전물질로 이루어진 공통 전극(126)을 형성하게 된다.

그리고 앞서서의 제1기판(110a) 및 제2기판(120a)상에는 배향막을 형성하고 그 배향막 사이에는 액정층이 위치하게 되는데, 여기에서 사용되는 액정은 보통 트위스트 네마틱(twisted nematic) 액정으로서 액정층의 액정분자는 기판에 대해 선경사각(pretilt angle)을 가지면서 일정하게 배열하게 되는 것이다.

그러나 본 발명은 지금까지의 구성 및 제조방법에 국한되는 것은 아니며, 다른 한편으론 도 2b의 패턴 형성을 조금 변경한 도 4의 경우도 얼마든지 가능할 수 있다. 즉, 그 제2영역에의 1군의 R, G, B 컬러필터영역 가운데 B 서브컬러필터영역의 개구영역(2/3Y)을 중심으로 하여 일측에 W+(1/3Y)의 두께를 갖고 형성되는 제2블랙매트릭스(122b)는 박막 트랜지스터 어레이기판(110)상의 데이터 라인(114)을 통하여 데이터 전압이 인가되는 제1기판(11a)상의 화소전극(116)을 고려할 때, 그 데이터 라인(114)으로부터 가장 멀리 위치하는 제1영역 대비 1/3Y영역으로 제2블랙매트릭스(122b)를 형성하는 반면, 나머지 R 및 G 서브컬러필터영역의 개구영역(2/3Y)을 중심으로 하여 일측에 W+(1/3Y)의 두께를 갖고 형성되는 제2블랙매트릭스(122b)는 박막 트랜지스터 어레이기판(110)상의 데이터 라인(114)을 통하여 데이터 전압이 인가되는 방향으로부터 가장 근접하는 제1기판(11a)상의 화소전극(116)의 1/3Y영역에 대응하여 제2블랙매트릭스(122b)를 형성하게 됨으로써 그 결과 제2 영역 내의 R, G, B의 서브컬러필터영역간에도 서로 비대칭하게 되는 것이다.

물론 이와 관련해서는 제조 공정상에서 별도로 제작되는 하나의 포토 마스크를 통하여 블랙매트릭스를 형성할 수 있는 것에 대하여는 이미 언급한 바 있는데, 좀더 구체적으로 설명하면 위와 같은 블랙매트릭스를 형성함에 있어서 최초의 유리기판인 제2기판(120a)상에 제1블랙매트릭스(122a) 및 제2블랙매트릭스(122b)를 형성하기 위하여 제2기판(120a) 전면에 크롬(Cr) 혹은 크롬옥사이드(CrOx) 재질의 금속을 스퍼터링(sputtering)에 의하여 증착하고 포토 레지스트(photo resist)를 도포한 다음, 위의 패턴을 형성하기 위하여 별도로 제작된 포토 마스크를 적용한 후 노광, 현상 및 식각 등을 수행함으로써 위와 같이 제1영역의 제1블랙매트릭스(122a) 및 제2영역에의 제2블랙매트릭스(122b)를 포함한 개구영역이 서로 비대칭적이게 형성될 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 도 5의 경우도 상정해 볼 수 있다. 즉, 제2영역 내에 포함되는 1군의 R, G, B 컬러필터영역에의 개구영역 가운데 R 및 G 컬러필터영역의 개구영역은 제1영역에서의 개구영역(Y)과 동일한 폭(Y)으로 형성할 뿐만 아니라 그 개구영역(Y)의 일측으로 형성되는 제2블랙매트릭스(122b) 또한 제1영역에서의 제1블랙매트릭스(122a)의 폭(W)과 동일하게 형성하는 반면, B 컬러필터영역의 개구영역만을 제1영역의 개구영역(Y) 대비 2/3Y로 형성하고, 그 나머지 1/3Y에 해당하는 부위에만 추가적으로 제2블랙매트릭스(122b)를 형성하는 것이다. 이와 같은 경우에는 물론 앞서서와 마찬가지로 박막트랜지스터 어레이기판(110)상의 데이터 라인(114)을 통하여 데이터 전압이 인가되는 방향과 가장 멀리 위치하는 제1기 판(110a)상 화소전극(116)의 나머지 1/3Y에 대응하는 부위에 제2블랙매트릭스(122b)를 형성하게 되는데, 이것은 다름 아니라 액정패널의 설계시 빛샘 등의 문제를 고려한 것이다.

그리고 그 제조방법과 관련해서는 앞서서의 내용과 크게 다르지 않지만, 다만 위의 패턴을 형성하기 위하여 별도로 제작되는 또 다른 포토 마스크를 적용한 후 노광, 현상 및 식각 등을 수행함으로써 위와 같이 제1영역의 제1블랙매트릭스(122a) 및 제2영역의 제2블랙매트릭스(122b) 및 개구영역을 서로 비대칭적이게 형성할 수 있는 것이 그 차이점이라 할 수 있다.

지금까지의 구성 결과, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널의 최외곽 부위에 위치하는 1군의 R, G, B 컬러필터영역에서 발생할 수 있는 빛샘 현상 혹은 컬러 시프트 현상을 방지하여 액정디스플레이에 구현되는 영상의 화질을 개선할 수 있다.

Claims

제1기판;

상기 제1기판에 대향하여 합착되고, 제1영역 및 상기 제1영역과 인접한 제2영역으로 정의되는 제2기판;

상기 제2기판상의 제1영역에 형성되는 제1블랙매트릭스;

상기 제2기판상의 제2영역에 형성하되, 상기 제1블랙매트릭스와 폭을 다르게 형성하여 빛의 투과량을 줄이는 제2블랙매트릭스;

상기 제1 및 제2블랙매트릭스를 포함하는 상기 제2기판상에 형성되는 컬러필터를 포함하여 구성되는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1기판은 종횡으로 배열하여 복수 개의 화소영역을 정의하는 복수 개의 게이트 및 데이터 라인과; 상기 제1기판상의 게이트 및 데이터 라인의 교차영역에 형성되는 스위칭소자; 및 상기 제1기판상의 화소영역에 대응하여 형성되는 화소전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제2영역은 상기 제1기판상의 게이트 라인의 가장자리영역과 데이터 라인이 교차하는 영역의 화소 전극에 대응하여 형성되는 R, G, B의 컬러필터영역인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1영역은 상기 제2영역의 나머지 부위로서 R, G, B의 컬러필터영역인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제2영역의 개구영역은 제1영역의 개구영역(Y) 대비 2/3Y인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2영역의 제2블랙매트릭스는 그 폭이 제1영역의 개구영역(Y) 및 제1블랙매트릭스의 폭(W) 대비 (1/3Y)+W인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 제2영역에의 W의 폭을 갖는 제2블랙매트릭스는 상기 제1기판상의 데이터 라인에 대응하고, 1/3Y의 폭을 갖는 제2블랙매트릭스는 상기 제1기판상의 화소 전극과 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1영역 대비 폭이 서로 다른 제2영역에의 제2블랙매트릭스는 상기 제2영역을 구성하는 R, G, B의 컬러필터 중 B의 컬러필터영역에 형성하되, 그 형성위치는 제1기판상의 화소 전극으로 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인과 개구영역을 사이에 두고 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1영역 대비 폭이 서로 다른 제2영역에의 제2블랙매 트릭스는 상기 제2영역을 구성하는 R, G, B의 컬러필터영역으로 형성하되, 그 형성위치는 상기 제1기판상의 화소 전극으로 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인과 개구영역을 사이에 두고 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1영역 대비 패턴 폭이 서로 다른 제2영역에의 제2블랙매트릭스는 상기 제2영역을 구성하는 R, G, B의 컬러필터영역으로 형성하되, B의 컬러필터영역에 형성되는 위치는 상기 제1기판상의 화소전극으로 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인과 개구영역을 사이에 두고 위치하고, R 및 G의 컬러필터영역으로 형성되는 위치는 상기 제1기판상의 화소전극으로 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인에 대응하는 제2블랙매트릭스에 연장되어 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1기판을 제공하는 단계;

제2기판을 제공하는 단계;

상기 제2기판상에 제1영역 및 제2영역으로 구분하여 복수 개의 블랙매트릭스를 형성할 때, 상기 제2영역에 형성하는 적어도 하나의 제2블랙매트릭스는 제1영역의 개구영역 대비 소정 폭으로 형성하여 제1영역 및 제2영역의 개구영역을 비대칭하게 형성하는 단계;

상기 제2기판상에 컬러필터를 형성하는 단계;

상기 제2기판상에 공통전극을 형성하는 단계; 및

상기 제1기판 및 제2기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시장치의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 제1기판은 상기 제1기판상에 게이트 및 데이터 라인을 형성하는 단계; 상기 제1기판상의 게이트 및 데이터 라인이 교차하는 영역으로 스위칭소자를 형성하는 단계; 상기 제1기판상에 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 제1영역의 개구영역 대비 소정 폭은 제1영역의 개구영역(Y)에 대하여 1/3에 상당하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.