KR20100084020A - 액정 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

반사형 액정 디스플레이 장치에 관해 개시된다. 액정 디스플레이 장치는 2차원 격자 구조의 광 결정형(photonic crystal) 컬러 필터를 구비한다. 컬러 필터는 화소 구동용 능동소자의 채널과 같은 재료로 동일 공정에서 형성된다.

Description

액정 디스플레이 장치 및 그 제조방법{Liquid crystal display device and method for fabricating the device}
본 개시는 광 결정형 컬러 필터를 가지는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관련된다.
일반적으로 파장 흡수형 컬러 필터는 주로 안료 분산액의 도포 및 패터닝을 수반하는 안료 분산법(pigment dispersion method)에 의해 제조된다. 이러한 안료 분산법은 포토리소그래피 공정(photo-lithography process)을 사용하기 때문에 대면적 LCD 장치의 구현에 적합하다. 이러한 방법에 의한 필터는 열적, 화학적으로 안정할 뿐 만 아니라 색 균일성이 우수하다. 그러나 이러한 안료형 컬러 필터(pigment type color filter)는 그 색 특성이 분산된 안료 고유의 흡수 스펙트럼에 의해 결정되는데, 그 두께가 두꺼워질수록 광투과율의 감소에 따른 휘도의 저하가 일어날 수 있다.
구조색(structural color)을 기반으로 하는 광 결정형 컬러 필터(photonic crystal type color filter)는 나노 구조물에 의해 주어진 파장의 광을 통과시키고 그 외 파장의 광은 흡수하는 대역 통과 필터에 해당한다. 이러한 광 결정형 컬러 필터의 나노 구조물은 주어진 대역의 파장의 광은 반사(통과)시키고 그 바깥 대역의 광은 흡수하는 것으로, 특정 간격으로 주기적으로 배열되는 나노 사이즈의 단위 블록들(unit blocks)을 구비한다. 광 결정형 컬러 필터의 광학적 특성은 나노 구조물에 의하여 결정되기 때문에 우수한 파장 선택성이 우수하고 또는 컬러 밴드(color band) 조절이 용이하다.
광 결정형 컬러 필터의 과제는 응용대상 제품, 예를 들어 LCD에 용이하게 적용할 수 있고, 그리고 그 제조 방법을 보다 효율적으로 개선하는 것이다.
예시적 실시예들(example embodiments)에 따르면 고색순도 및 고효율을 구현할 수 있는 광 결정형 컬러 필터를 구비하는 투과형 액정 디스플레이 장치 및 그 제조방법이 제공된다.
예시적 실시예에 따른 투과형 액정 디스플레이 장치는 복수 개의 단위 화소 영역을 포함하며, 상기 단위 화소 영역은 구동부 영역 및 광 제어영역으로 이루어진 투명 기판; 상기 광 제어영역에 배치된 투명 화소 전극; 상기 화소 전극에 전기적으로 연결되는 것으로, 상기 구동부 영역에 배치되어 있는 반도체 채널과 상기 채널에 대응하는 게이트를 구비하는 스위칭 소자; 그리고 상기 광 제어영역에 배치되며, 상기 화소 전극으로 입사하는 광의 파장을 선택하는 것으로, 상기 반도체 채널과 동일 물질로 형성되는 광 결정형 컬러 필터(photonic crystal color filter);를 구비한다.
한 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이(LCD)의 제조방법은 투명 기판을 준비하는 단계; 상기 기판에 금속 배선 및 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층의 상부에 반도체 채널을 가지는 박막 트랜지스터 및 광 결정형 컬러 필터를 형성하는 단계; 및 상기 박막 트랜지스터의 일부 및 상기 광 결정형 컬러 필터의 상부에 상기 박막 트랜지스터에 의해 구동되는 화소 전극을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 박막 트랜지스터 및 광 결정형 컬러 필터를 형성하는 단계는, 반도체 물질층을 증착하는 단계; 및 상기 반도체 물질층을 패터닝하여 상기 반도체 채널과 상기 광 결정형 필터를 동시에 형성하는 단계;를 포함한다.
한 예시적 실시예에 따르면, 상기 광 결정형 필터는 격자 구조(grating structure)를 마련하는 것으로 소정 간격으로 2차원적 배열되는 나노 사이즈의 단위 블록을 포함할 수 있다. 다른 예시적 실시예에 따르면, 상기 단위 블록들 사이의 간격은 100nm ~ 500nm 범위내의 값을 가질 수 있다. 또한 상기 단위 블록들은 상기 기판보다 높은 굴절률을 가질 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 상기 단위 블록들은, 정사각형(square) 구조, 육각형(hexagonal) 구조 또는 정사각형 구조와 육각형 구조가 혼합된 구조로 배열될 수 있다. 이러한 광 결정은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 상기 단위 블록들은 반도체, 특히 마이크로 결정성 반도체로 형성될 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 상기 단위 블록들은 Si 등 박막 트랜지스터의 채널과 동일 물질로 형성된다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 상기 반도체는 실리콘 물질을 포함하며, 또 다른 예시적 실시예에 따르면 미소 결정성 실리콘(micro-crystalline silicon, 이하 mc-Si)물질을 포함하며, 또 다른 실시예에 따르면, 상기 채널은 다층의 실리콘 물질층을 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 예시적 실시예가 적용되는 액정 디스플레이 장치의 구조를 상징적으로 도시하는 등가회로도이며, 도 2는 단위 화소부의 발췌 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판(1) 상에 디스플레이 영역(2)과 디스플레이 영역(2) 바깥의 회로영역(3)이 마련되어 있다. 디스플레이 영역(2)은 복수 개의 화소 영역(21)을 포함하며, 상기 화소영역(21)은 회로 영역에 마련된 소스 드라이버(Source Drive)와 스캔 드라이버(Scan Driver)로부터의 X-Y 매트릭스 상의 다수의 데이터 라인(X1~Xm)과 다수의 주사 라인(Y1~Yn)에 의해 단위 화소 영역(21)이 획정된다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 각 화소영역(21)에는 구동 소자인 박막 트랜지스터(211) 및 액정에 의한 광제어부(212) 그리고 스토리지 커패시터(213)가 위치한다.
도 3은 예시적 실시예에 따른 단위 화소의 단면도를 도시하는 것으로 디스플레이 장치의 배면의 기판 부분만을 도시한다. 도 3을 참조하면, 단위 화소영역(21)은 구동부 영역(21a)과 광 제어 영역(21b)으로 구분된다. 구체적으로 살펴보면 기 판(1) 상에서 구동부 영역(21a)의 상면에 게이트(211g)와 스토리지 커패시터(213)의 하부측 전극(212a)가 형성되며, 그 위에 전체 영역에 걸쳐 절연층(214)이 형성된다. 절연층(214)은 게이트(211g) 위에서는 게이트 절연층, 그리고 하부측 전극(212a) 위에서는 스토리지 커패시터의 유전층으로서의 기능을 갖는다.
구동부 영역(21a)의 절연층(214) 위에는 상기 게이트(211g)에 대응하는 반도체 채널(211c)이 형성되고, 광 제어 영역(21b)의 절연층(214) 상에는 격자(grating)를 이루는 나노 블록(301)을 가지는 광 결정형 컬러 필터(300)가 형성된다.
상기 구동부 영역(21a)에서 채널(211c)의 양측 위에는 소스 전극(211s)과 드레인 전극(211d)이 형성된다. 상기 스토리지 커패시터(213)의 하부 전극(212a)의 위에는 상기 드레인 전극(211)으로부터 연장된 상부 전극(212b)이 형성된다. 즉, 드레인 전극(211d)과 상부 전극(212b)은 일체적으로 형성된다.
상기와 같은 적층 구조물의 전체 표면에는 소스 전극(211s), 드레인 전극(211d), 상부 전극(212b), 나노 블록(301)과 이들 사이에서 그 표면이 노출된 절연층(214)의 표면을 덮는 패시베이션층(215)이 형성되고, 그리고 그 위에는 유기물질 등에 의한 평탄화층(216)이 형성된다. 광 제어 영역(21b)의 평탄화층(216)의 표면에는 전술한 광제어부(212)의 하부 전극인 투명 화소전극(213a)이 형성된다. 투명 화소전극(213a)의 일단은 상기 평탄화층(216)에 형성된 비아홀(216a)을 통해 상기 드레인 전극(211d) 및 상부 전극(212b)에 전기적으로 접속된다.
위에서 설명된 예시적 실시예에 따라 광 결정형 컬러 필터(300)는 상기 채 널(211c)과 동일한 물질 및 적층 구조를 가지며 채널과 동일 공정에서 동일 반도체 물질층으로부터 얻어지며, 따라서 광 결정형 컬러 필터(300)를 제조하기 위한 추가적인 과정으로 요구되지 않으며, 다만 채널(211c) 제조 과정 하나의 포토리소그래피 공정에 의해 얻어지며, 이 경우 채널 패터닝용 마스크에 상기 광결정형 컬러 필터(300)의 패턴을 부가하면 된다. 구체적인 방법에 대해서는 후술되는 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 제조공정에서 설명된다.
한편, 광결정형 컬러 필터(300)는 격자를 이루는 1 차원 또는 2 차원 구조의 스트립 타입 또는 돗트 타입의 나노 블록(301)을 구비할 수 있다. 1 차원 구조, 즉 스트라이프 타입으로 배열된 1 차원 구조의 광 결정형 컬러 필터의 구조는 공지된 설계 기준을 따를 수 있다. 2 차원 구조의 광 결정형 컬러 필터(300)는 2 방향으로의 배열 즉 X-Y 매트릭스 상으로 배열되는 다양한 형태의 나노 블록(301)을 가진다.
알려진 광 결정형 컬러 필터는 선형적인 단위 블럭이 1 차원적으로 기판에 배열된 1 차원 격자구조(one dimensional grating structure)를 가진다. 이러한 1 차원적 격자 구조의 광 결정형 컬러 필터에 입사 빛은, 도파 모드 공명(GMR; guided mode resonance)에 의해 주기적인 나노 격자에 의해 특정 파장의 빛은 회절되어 기판에서 가이드되고, 다른 파장의 빛은 투과하거나 반사하게 된다. 여기서, 격자들 사이의 간격을 조절하여 특정 파장의 빛만이 투과(또는 반사)하고, 나머지 다른 파장의 빛은 기판 상에서 가이드 된다. 1차원적 격자 구조의 광 결정형 컬러 필터의 경우, p-편광만 선택적으로 투과하게 되며, 2차원 격자 구조에 비해 투과율 이 상대적으로 떨어진다.
한편, 2 차원적 격자 구조의 광 결정형 컬러필터는 1차원 격자구조의 광 결정형 컬러 필터에 비해 스펙트럼 밴드가 좁기 때문에 파장 선택성에서 유리하다. 또한, 2 차원적 격자 구조의 광 결정형 컬러필터는 p-편광과 s-편광을 모두 이용하기 때문에 편광 선택성을 가지는 1차원 격자 구조의 필터에 비해 광 이용효율 면에서 유리하다. 또한 1차원 격자 구조의 필터가 가지는 시야각 변화 면에서도, 2차원 격자 구조의 필터가 유리하다.
이하에서 2 차원 격자 구조의 광 결정형 컬러 필터에 대해 살펴본다. 도 4와 도 5는 2 차원 광결정형 컬러 필터의 쉬운 이해를 위하여, 전술한 액정 디스플레이 장치에서 기판(1)과 광 결정형 필터(300)만을 발췌 도시한 개략적 사시도 및 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판(1) 상에 광 결정인 나노 스케일의 나노 블록(301)은 기판(1) 상에서 2차원 격자 구조(grating structure)를 가지도록 형성되어 있다. 나노 스케일의 단위 블록(301)이 일정한 간격으로 기판(1) 상에 2차원적으로 주기적으로 배열되어 격자를 형성한다. 단위 블록들(301) 사이의 간격은 대략 가시광 파장의 1/2 정도, 즉 대략 100nm ~ 500nm 가 될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 상기 단위 블록들(301)은 다양한 간격으로 배열될 수 있다.
상기 광 결정형 필터를 구성하는 단위 블록들(301)의 굴절률은 기판의 굴절률(대략 1.4~1.5)보다 커야 한다. 바람직하게는 상기 단위 블록들(301)은 굴절률이 2보다 큰 결정, 화합물 또는 유기물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 단위 블록들(150)은 박막트랜지스터의 채널 물질로 사용되는 반도체, 예를 들어 Si으로 형성된다. 한편, 도 4 및 도 5에서는 단위 블록들(301)이 원기둥형으로 형성된 경우가 도시되어 있으나, 직육면체나 그 이외에 다른 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 따라서 이러한 특정한 형태에 그 기술적 범위가 제한되지 않는다. 도면에서는 단위 블록(301)들이 단층 구조로 형성되는 경우가 도시되어 있으나, 다른 실시예들에 따르면 상기 단위 블록들은 여러 층으로 형성될 수 있다.
2차원적으로 배열되는 단위 블록들(301)의 사이즈, 단위 블록들(301) 사이의 간격, 단위 블록들(301)의 재질 및 기판(1)의 재질에 의하여 광 결정형 컬러 필터로부터 반사(또는 투과)되는 빛의 파장이 결정되는데 본 예시적 실시예는 배경 광원 등이 요구되는 투과형 액정 디스플레이 장치에 관련되므로 배경 광원으로부터 입사하는 백색광 중, 목적하는 파장 범위의 광이 선택적으로 투과할 수 있도록 상기 단위 블록들(301)이 설계된다. 이와 같이 기판(1) 상에 형성되는 소정의 단위 블록들(301)의 사이즈 및 이들 간의 간격을 조절하게 되면, 상기 기판 상에 소정의 적색 픽셀, 녹색 픽셀 및 청색 픽셀을 형성할 수 있다.
위와 같은 예시적 실시예들에 따른 액정 디스플레이 장치는 전술한 바와 같이 1차원적 또는 2 차원 격자 구조를 가지는 광 결정형 컬러필터를 구비할 수 도 있으며, 다른 실시예에 따르면, 1차원적인 격자 구조와 2차원적인 격자 구조를 복합적으로 가지는 형태로 설계 변경이 가능하다. 이 경우, 화소별로 특정 색상의 어느 화소는 도 6에 도시된 바와 같이 1 차원적 스트라이프형 나노 블록(301)을 광 결정형 컬러 필터에 적용하고, 특정 다른 색상의 다른 화소는 도 7에 도시된 바와 같이 돗트 형태의 나노 블록(301)을 가지는 2 차원 광결정형 컬러 필터에 적용할 수 있다. 나아가서는 도 8에 도시된 바와 같이 하나의 화소 내에 1 차원적인 나노 블럭(301')와 2 차원적인 나노 블록(301)이 복합적으로 마련되는 광 결정형 컬러 필터(300)를 적용할 수 있다. 특히, 하나의 화소 내에 두 개의 박막 트랜지스터를 구비하여 각각이 서로 다른 서브 화소로 작동하는 설계 방식에서, 각 서브 화소에 서로 다른 광 결정형 컬러 필터를 적용할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소에는 나노 블록을 1차원적으로 배열한 광 결정형 컬러 필터를, 제2 서브 화소에는 나노 블록을 2차원적으로 배열한 광 결정형 컬러 필터를 적용할 수 있다. 이렇게 1차원과 2차원적 배열이 복합된 광 결정형 컬러 필터를 사용할 경우, 격자 구조 차이에 의한 투과율 차이를 통해 각 서브 픽셀의 계조를 독립적으로 조절할 수 있게 된다.
도 6 내지 도 8은 나노 블록(301, 301')의 응용 방법을 상징적으로 도시하는 것에 불과하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 제조방법을 설명한다. 이하의 설명에서는 하나의 화소의 제조에 대해서만 설명되며 이를 통해서 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 전체적인 제조방법이 쉽게 이해될 것이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 투명 기판(1)에 금속층(metal)을 형성한 후 이를 패터닝하여, 구동부 영역(21a)에 박막트랜지스터의 게이트(211g)와 스토리지 커패시터의 하부 전극(212a)를 형성한다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(211g) 및 하부 전극(212a)을 덮는 절연층(214)을 형성한다. 이때 절연물질은 실리콘 질화물(SiNx)로서 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)에 의해 형성할 수 있다.
도 9c에 도시된 바와 같이 상기 절연층(214) 위에 반도체 물질층(211')을 형성한다. 이때에 반도체 물질로는 실리콘 반도체로서 PECVD에 의해 형성한다. 반도체 물질층(211')은 절연층(214)의 증착에 후속하여 연속 증착될 수 있다. 상기 반도체 물질층(211')은 mc-Si(미소 결정성 실리콘)로서 단층 또는 복층의 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 반도체 물질층(211')은 mc-Si 층과 n+ 도핑된 mc-Si 층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있으며, 총 두께는 1000~1200 Å정도의 범위 내로 조절될 수 있다. 상기 mc-Si는 PECVD로 직접 증착을 통해 형성가능하기 때문에 후속열처리공정이 불필요하며, 상기 절연층(214)의 증착에 후속하여 연속 증착될 수 있다.
도 9d에 도시된 바와 같이 반도체 물질층(211')에 포토레지스트를 도포한 후 이를 패터닝하여 상기 구동부 영역(21a)의 채널(211c)과 상기 광 제어 영역(21b)의 나노 블록의 패터닝을 위한 마스크(211")를 형성한다. 이때에 마스크(211')의 패터닝은 포토리스그래피법 또는 나노임프린팅 방법으로 형성할 수 있다. 그러나, 나노 크기의 나노 블록을 보다 효과적으로 그리고 용이하게 형성하기 위하기 위해서는 나노임프린팅이 더 적합할 수 있다. 상기 마스크(211")는 채널(211c, 도 3 및 도 9e 참조)에 대응하는 패턴 뿐 아니라 나노 블록(301)에 대응하는 패턴을 가지는데, 이때에 나노 블록(301, 도 3 및 도 9e 참조)에 대응하는 패턴은 전술한 바와 같이 1차원적 또는 2차원적 또는 1차원과 2차원이 복합된 패턴을 가질 수 있다.
도 9e에 도시된 바와 같이 상기 마스크(211")를 이용한 건식 식각법 등을 통하여 그 하부의 반도체 물질층(211')을 패터닝한 후 마스크(211")를 제거(스트립)하여 채널(211c)과 나노 블록(301)을 얻는다.
도 9f에 도시된 바와 같이, 상기 적층물의 표면에 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하기 위한 금속층(METAL 2)를 증착한 후 이를 패터닝하여 도 9g에 도시된 바와 같이 채널(211c)의 양측에 위치하는 소스 전극(211s) 및 드레인 전극(211d)을 얻는다.
도 9h에 도시된 바와 같이, 상기 적층구조물의 표면 전체에 패시베이션층(215)을 형성한다. 이때에 패시베이션층(215)은 실리콘질화물(SiNx)로서 PECVD에 의해 형성한다.
도 9i에 도시된 바와 같이, 상기 패시베이션층(215) 위에 평탄화층(215)을 공지의 유기물질로 형성한다. 평탄화층(216)은 광 결정 컬러 필터(300)에 의한 단차를 평탄화시키기 위한 것이다. 이때에, 상기 평탄화층(216)의 구동부 영역(21a)에는 상부 전극(212b)의 표면이 노출되는 비아홀(216a)이 형성된다.
도 9j에 도시된 바와 같이, 상기 평탄화층(216) 위의 광 제어 영역(21b)에는 투명화소 전극(213a)이 형성된다.
상기와 같이 화소전극(213a)이 완성된 후, 일반적인 후속 공정을 통해 목적하는 LCD 장치를 얻는다.
상기와 같은 구조와 과정을 통해서 얻어지는 실시예에 따른 LCD 장치는 1 차 원 광 결정형 컬러 필터 또는 2 차원 광 결정형 컬러 필터 또는 이들의 복합적인 광결정형 필터를 구비할 수 있다. 이러한 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치는 제조 공정에 있어서, 기존의 공정을 그대로 적용하며 광 결정형 컬러 필터를 위한 추가적인 공정의 추가가 없이 마스크 패턴의 수정 또는 변경에 의해서만도 광 결정형 컬러 필터를 가지는 액정 디스플레이 장치를 얻을 수 있다. 특히, 안료형 컬러 필터를 적용하는 경우에 비하여, 광 결정형 컬러 필터는 박막트랜지스터의 반도체층과 동시에 형성되어 동일 층을 이루기 때문에 마스크의 개수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 공정 단계의 증가 없이 컬러 필터의 형성이 가능하다.
이상에서 다양한 예시적 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 예시적 실시예의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 개략적 구조의 설명을 위한 등가회로도이다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 단위 화소의 발췌 회도록 이다.
도 3은 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 단위 화소의 개략적 단면도이다.
도 4는 예시적 실시예에 적용되는 광 결정형 컬러 필터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광 결정형 컬러 필터의 단면도이다.
도 6, 7, 8은 예시적 실시예들에 따른 광 결정형 컬러 필터의 변형예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9a 내지 도 9j는 예시적 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 제조 공정도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1... 기판 21... 단위 화소
211... 박막트랜지스터 211c... 채널
211s....소스 211d... 드레인
212... 광제어부 213...스토리지 커패시터
300... 광 결정성 컬러필터 301... 나노 블록

Claims (15)

  1. 복수 개의 단위 화소 영역을 포함하며, 상기 단위 화소 영역은 구동부 영역 및 광 제어영역으로 이루어진 투명 기판;
    상기 광 제어영역에 배치된 투명 화소 전극;
    상기 화소 전극에 전기적으로 연결되는 것으로, 상기 구동부 영역에 배치되어 있는 반도체 채널과 상기 채널에 대응하는 게이트를 구비하는 스위칭 소자; 그리고
    상기 광 제어영역에 배치되며, 상기 화소 전극으로 입사하는 광의 파장을 선택하는 것으로, 상기 반도체 채널과 동일 물질로 형성되는 광 결정형 컬러 필터(photonic crystal color filter);를 구비하는 액정 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 결정형 컬러필터는 1 차원 격자 구조와 2 차원 격자 구조 중 적어도 어느 하나의 격자(grating) 구조를 마련하는 단위 블록들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 채널과 단위 블록은 미소 결정성 실리콘(mc-Si)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 채널과 단위 블록은 단층과 복층 중 어느 하나의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 단위 블록들은 정사각형(square), 육각형(hexagonal) 구조 또는 정사각형 구조와 육각형 구조가 혼합된 구조 중의 어느 하나의 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 단위 블록들 사이의 간격은 100nm ~ 500nm 인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 단위 블록들은 상기 기판보다 높은 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
  8. 투명 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판에 금속 배선 및 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층의 상부에 반도체 채널을 가지는 박막 트랜지스터 및 광 결정형 컬러 필터를 형성하는 단계; 및
    상기 박막 트랜지스터의 일부 및 상기 광 결정형 컬러 필터의 상부에 상기 박막 트랜지스터에 의해 구동되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 박막 트랜지스터 및 광 결정형 컬러 필터를 형성하는 단계는,
    반도체 물질층을 증착하는 단계; 및
    상기 반도체 물질층을 패터닝하여 상기 반도체 채널과 상기 광 결정형 필터를 동시에 형성하는 단계;를 포함하는 액정 디스플레이 장치의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반도체 물질층을 패터닝하는 단계:는
    상기 반도체 물질층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트층을 나노임프린팅에 의해 패터닝하여 반도체 물질층의 패터닝을 위한 마스크를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 액정 디스플레이 장치의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광 결정형 컬러필터는 1 차원과 2 차원 중 적어도 어느 하나에 대응하는 단위 블록을 가지며, 상기 포토레지스트층은 상기 단위 블록에 대응하는 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 반도체 물질층을 미소 결정성 실리콘(mc-Si)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 반도체 물질층은 단층과 복층 중 어느 하나의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 단위 블록들은 정사각형(square), 육각형(hexagonal) 구조 또는 정사각형 구조와 육각형 구조가 혼합된 구조 중의 어느 하나의 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 단위 블록들 사이의 간격은 100nm ~ 500nm 범위 내인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 단위 블록들은 상기 기판보다 높은 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하 는 액정 디스플레이 장치의 제조방법.
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