KR20130013110A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 상의 제1 화소 영역에 형성된 제1 컬러 필터, 상기 제1 기판 상의 제2 화소 영역에 형성된 제2 컬러 필터, 및 상기 제1 기판 상의 제3 화소 영역에 형성된 제3 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터; 상기 컬러 필터 위에 형성된 제1 컬럼 스페이서 패턴, 및 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴 상에 형성되며 상기 제2 기판과 접하는 제2 컬럼 스페이서 패턴을 포함하는 컬럼 스페이서; 및 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 제3 화소 영역에 형성된 제3 컬러 필터 아래에는 상기 제1 컬러 필터 또는 제2 컬러 필터가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 특정 화소 영역에 상이한 색상의 컬러 필터를 추가로 형성함으로써, 상기 컬러 필터가 추가로 형성된 영역의 높이가 그렇지 않은 영역의 높이에 비하여 높게 형성되도록 하고, 그에 따라 상대적으로 저가인 하프톤 마스크를 이용하여 셀갤을 유지하기 위한 컬럼 스페이서와 액정의 이동을 컨트롤하는 컬럼 스페이서를 함께 형성할 수 있는 장점이 있다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid crystal display device and Method for manufacturing the same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 구조가 간단하고 제조 공정이 효율적인 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.
액정표시장치는 상부 기판, 하부 기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.
이하, 도면을 참조로 하여 종래의 액정표시장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 액정표시장치는, 상부 기판(10), 하부 기판(20) 및 상기 양 기판(10, 20) 사이에 형성된 액정층(30)을 포함하여 이루어진다.
상기 상부 기판(10) 상에는 광 누설을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(Black matrix)(12)가 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스(12) 사이에 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러 필터(14)가 형성되어 있고, 상기 컬러 필터(14) 상에 오버 코트층(16)이 형성되어 있고, 상기 오버 코트층(16) 상에 셀갭 유지를 위한 컬럼 스페이서(18)가 형성되어 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 하부 기판(20) 상에는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터가 형성되어 있고, 상기 액정층(30)을 구동하기 위해서 화소 전극과 공통 전극이 형성되어 있다.
한편, 최근에는 보다 구조가 간단하고 보다 제조 공정이 효율적인 액정표시장치에 대한 관심이 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 구조 변경에 대한 시도가 이루어지고 있지만, 아직까지 원하는 결과를 얻지는 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래의 실정을 감안하여 고안된 것으로서, 본 발명은 보다 구조가 간단하고 보다 제조 공정이 효율적인 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 상의 제1 화소 영역에 형성된 제1 컬러 필터, 상기 제1 기판 상의 제2 화소 영역에 형성된 제2 컬러 필터, 및 상기 제1 기판 상의 제3 화소 영역에 형성된 제3 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터; 상기 컬러 필터 위에 형성된 제1 컬럼 스페이서 패턴, 및 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴 상에 형성되며 상기 제2 기판과 접하는 제2 컬럼 스페이서 패턴을 포함하는 컬럼 스페이서; 및 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 제3 화소 영역에 형성된 제3 컬러 필터 아래에는 상기 제1 컬러 필터 또는 제2 컬러 필터가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명은 또한, 제1 기판 상의 화소 영역에 컬러 필터를 형성하는 공정; 상기 컬러 필터 위에 제1 컬럼 스페이서 패턴을 형성함과 더불어 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴 상에 제2 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및 액정층을 사이에 두고 상기 제1 기판 및 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 합착하되, 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴이 상기 제2 기판과 접촉하도록 합착하는 공정을 포함하여 이루어지며, 이때, 상기 컬러 필터를 형성하는 공정은, 상기 제1 기판 상의 제1 화소 영역에는 제1 컬러 필터를 형성하고, 상기 제1 기판 상의 제2 화소 영역에는 제2 컬러 필터를 형성하고, 그리고, 상기 제1 기판 상의 제3 화소 영역에는 제3 컬러 필터 및 상기 제3 컬러 필터 아래에 상기 제1 컬러 필터 또는 상기 제2 컬러 필터를 추가로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 제1 기판 상에 박막 트랜지스터, 화소 전극, 공통 전극, 컬러 필터 및 컬럼 스페이서가 함께 형성되어 있기 때문에, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판을 위한 공정 라인을 생략하거나 또는 간소화할 수 있고, 또한, 종래와 비교할 때 블랙 매트릭스 및 오버 코트층 등이 생략됨으로써 그만큼 공정이 단순화되고 재료비도 절감되는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 특정 화소 영역에 상이한 색상의 컬러 필터를 추가로 형성함으로써, 상기 컬러 필터가 추가로 형성된 영역의 높이가 그렇지 않은 영역의 높이에 비하여 높게 형성되도록 하고, 그에 따라 상대적으로 저가인 하프톤 마스크를 이용하여 셀갤을 유지하기 위한 컬럼 스페이서와 액정의 이동을 컨트롤하는 컬럼 스페이서를 함께 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 도시한 공정 단면도이다.
도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 도시한 공정 단면도이다.
도 9a 내지 도 9h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 도시한 공정 단면도이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판(100)의 개략적인 평면도이다. 도 2a 내지 도 2c 각각은 편의상 제1 기판(100) 상에 형성된 특정 구성만을 도시한 것이며, 제1 기판(100) 상에는 도 2a 내지 도 2c에 도시한 구성들이 함께 형성되어 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극(130) 및 공통 전극(140)의 구성을 보여주기 위한 것으로서, 도 2a에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판(100) 상에는 게이트 라인(110), 데이터 라인(120), 박막 트랜지스터(T), 화소 전극(130), 및 공통 전극(135)이 형성되어 있다.
상기 게이트 라인(110)은 상기 제1 기판(100) 상에서 제1 방향, 예로서 가로 방향으로 배열되어 있고, 상기 데이터 라인(120)은 상기 제1 기판(100) 상에서 제2 방향, 예로서 세로 방향으로 배열되어 있으며, 이와 같이 게이트 라인(110)과 데이터 라인(120)이 서로 교차 배열되어 복수 개의 화소를 정의된다.
도면에는, 상기 게이트 라인(110)과 데이터 라인(120)이 곧은 직선으로 배열된 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 굽은 직선으로 배열될 수도 있다.
상기 박막 트랜지스터(T)는 스위칭 소자로서 상기 게이트 라인(110)과 데이터 라인(120)이 교차하는 영역에 형성된다.
상기 박막 트랜지스터(T)는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진다. 상기 게이트 전극은 상기 게이트 라인(110)에서 분기되고, 상기 소스 전극은 상기 데이터 라인(120)에서 분기되고, 상기 드레인 전극은 상기 소스 전극과 마주하도록 형성된다.
이와 같은 박막 트랜지스터(T)의 구성은, 게이트 전극이 반도체층 아래에 위치하는 바텀 게이트(bottom gate) 구조 또는 게이트 전극이 반도체층 위에 위치하는 탑 게이트(top gate) 구조 등 다양하게 변경될 수 있고, 각각의 전극의 형태 등도 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다.
상기 화소 전극(130)은 상기 화소 각각에 형성되어 있으며, 이와 같은 화소 전극(130)은 상기 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있다. 특히, 상기 화소 전극(130)은 소정의 콘택홀을 통해서 상기 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 공통 전극(135)은 상기 화소 전극(130)과 평행하게 배열되어 있으며, 이와 같이 서로 평행하게 배열된 화소 전극(130) 및 공통 전극(135) 사이에 발생하는 수평 전계를 통해서 액정층의 배열방향이 조절될 수 있다.
상기 공통 전극(135)은 상기 게이트 라인(11)과 평행하게 배열된 공통 라인(135a)에 연결되어 있어, 상기 공통 라인(135a)을 통해 상기 공통 전극(135)에 공통 전압이 인가될 수 있다.
이와 같은 화소 전극(130)과 공통 전극(135)의 구성은 도 2a에 도시한 모습으로 한정되는 것은 아니고 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다. 그 일 예로서, 상기 화소 전극(130)과 공통 전극(135) 중 어느 하나의 전극은 판(plate) 구조로 형성되고 나머지 하나의 전극은 핑거(finger) 구조로 형성됨으로써 양 전극(130, 135) 사이의 프린지 필드(fringe field)에 의해 액정층의 배향방향이 조절될 수도 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터(140)의 구성을 보여주기 위한 것으로서, 도 2b에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판(100) 상에는 게이트 라인(110), 데이터 라인(120), 및 컬러 필터(140)가 형성되어 있다.
상기 게이트 라인(110) 및 데이터 라인(120)은 서로 교차 배열되어 화소를 정의하는 것으로서 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 컬러 필터(140)는 상기 화소 영역 내에 형성되어 있다. 종래의 액정표시장치에 따르면 박막 트랜지스터는 하부 기판 상에 형성되고 컬러 필터는 상부 기판 상에 형성되는 반면에, 본 발명에 따르면 박막 트랜지스터(T)와 컬러 필터(140)가 하나의 기판 상에 함께 형성된다.
상기 컬러 필터(140)는 제1 컬러 필터(141), 제2 컬러 필터(142) 및 제3 컬러 필터(143)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 컬러 필터(141)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 어느 하나의 컬러 필터로 이루어지고, 상기 제2 컬러 필터(142)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 다른 하나의 컬러 필터로 이루어지고, 상기 제3 컬러 필터(143)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 나머지 하나의 컬러 필터로 이루어질 수 있다.
화소 영역 내에서 상기 제1 컬러 필터(141), 제2 컬러 필터(142), 및 제3 컬러 필터(143)의 배치는 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다. 또한, 상기 제1 컬러 필터(141), 제2 컬러 필터(142), 및 제3 컬러 필터(143) 이외에 화이트(white), 옐로우(yellow), 또는 시안(cyan)과 같은 제4 컬러 필터가 추가로 형성될 수도 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬럼 스페이서(150)의 구성을 보여주기 위한 것으로서, 도 2c에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판(100) 상에는 게이트 라인(110), 데이터 라인(120), 및 컬럼 스페이서(150)가 형성되어 있다.
상기 게이트 라인(110) 및 데이터 라인(120)은 서로 교차 배열되어 화소 영역을 정의하는 것으로서 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 컬럼 스페이서(150)는 제1 컬럼 스페이서 패턴(151), 제2 컬럼 스페이서 패턴(152), 및 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 종래의 액정표시장치에서 광누설을 방지하기 위해 적용되는 블랙 매트릭스(Black Matrix: BM)와 동일한 기능을 하는 것이며, 따라서, 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 광투과를 차단하는 재료로 이루어진다. 종래의 액정표시장치에서는 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서가 각각 적용되는 반면에, 본 발명의 액정표시장치에서는 블랙 매트릭스를 별도로 적용하지 않게 되고 그에 따라서 제조공정이 단축되는 장점이 있다.
상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 종래의 블랙 매트릭스와 동일한 기능을 하기 때문에, 종래의 블랙 매트릭스와 마찬가지로 상기 제1 기판(100) 상에서 매트릭스 구조로 형성된다. 즉, 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 상기 게이트 라인(110) 및 데이터 라인(120) 영역에 형성되고, 상기 박막 트랜지스터(도 2a의 T) 영역에도 형성되며, 상기 화소 영역 외곽의 더미 영역에도 형성된다.
상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)은 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151) 위에 형성된다. 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)은 상기 화소 영역 내에 형성되며, 특히, 상기 박막 트랜지스터 영역에 형성될 수 있다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)이 상기 게이트 라인(110) 영역 또는 데이터 라인(120) 영역에 형성될 수도 있다.
상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)은 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)과 동일한 재료로 함께 형성되며, 따라서, 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)도 광투과를 차단하는 재료로 이루어진다.
상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)은 액정표시장치의 셀갭을 유지하는 기능을 하는 것이고, 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)은 액정표시장치 내에서 액정의 이동을 컨트롤하는 기능을 하는 것으로서, 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)의 높이는 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)의 높이보다 낮게 형성된다.
도면에는 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)이 서로 상이한 색상의 컬러 필터(도 2b의 도면부호 142 및 143 참조) 영역에 형성된 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)이 서로 동일한 색상의 컬러 필터 영역에 형성될 수도 있다. 즉, 도 2c에서, 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)이 서로 동일한 컬럼(column)에 형성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 제1 기판(100) 상에는 도 2a 내지 도 2c에 도시한 구성들이 함께 형성되어 있는데, 이하에서는 상기 제1 기판(100)의 단면 구조를 통해서 전술한 구성들에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2a 내지 도 2c의 I-I라인의 단면에 해당하는 것이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 제1 기판(100), 제2 기판(200), 및 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 형성된 액정층(300)을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 기판(200)은 상기 제1 기판(100)과 대향하고 있으며, 상기 제2 기판(200) 상에는 별도의 구성이 형성되어 있지 않다. 즉, 상기 제2 기판(200) 상에는 종래의 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 오버 코트층, 및 컬럼 스페이서가 형성되어 있지 않다. 다만, 도시하지는 않았지만, 상기 제2 기판(200) 상에 상기 액정층(300)의 초기 배향을 위한 배향막이 형성될 수 있다.
상기 제1 기판(100) 상에는 게이트 전극(112)이 형성되어 있고, 상기 게이트 전극(112) 상에는 게이트 절연막(115)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(115) 상에는 반도체층(118)이 형성되어 있다.
상기 반도체층(118) 상에는 소스 전극(122)과 드레인 전극(124)이 서로 마주하도록 형성되어 있고, 상기 소스 전극(122)에는 데이터 라인(120)이 연결되어 있다.
이와 같이, 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역 각각에 형성된 게이트 전극(112), 반도체층(118), 소스 전극(122) 및 드레인 전극(124)의 조합에 의해서 박막 트랜지스터(T)가 구성되며, 도 3에는 게이트 전극(112)이 반도체층(118)의 하부에 형성되는 바텀 게이트(bottom gate) 구조를 도시한 것이다. 다만, 전술한 바와 같이, 상기 박막 트랜지스터(T)는 게이트 전극(112)이 반도체층(118) 위에 위치하는 탑 게이트(top gate) 구조로 변경될 수도 있다.
상기 소스 전극(122) 및 드레인 전극(124) 상에는 제1 보호막(125)이 형성되어 있다. 상기 제1 보호막(125)은 당업계에 공지된 무기 절연막, 유기 절연막, 또는 양자의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 보호막(125) 상에는 컬러 필터(140)가 형성되어 있다. 상기 컬러 필터(140)는 제1 화소 영역에 형성된 제1 컬러 필터(141), 제2 화소 영역에 형성된 제2 컬러 필터(142) 및 제3 화소 영역에 형성된 제3 컬러 필터(143)를 포함하여 이루어진다.
상기 컬러 필터(140) 상에는 제2 보호막(145)이 형성되어 있다. 상기 제2 보호막(145)은 당업계에 공지된 무기 절연막, 유기 절연막, 또는 양자의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 보호막(145) 상에는 컬럼 스페이서(150)가 형성되어 있다.
상기 컬럼 스페이서(150)는 제1 컬럼 스페이서 패턴(151), 제2 컬럼 스페이서 패턴(152), 및 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역 내의 박막 트랜지스터(T) 영역, 및 상기 화소 영역 외곽의 더미 영역에 형성되어 있다. 이와 같은 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 전술한 바와 같이 종래의 블랙 매트릭스의 기능을 수행하는 것이므로, 그 높이가 높게 형성될 필요는 없다.
상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)은 화소 영역 내의 제1 컬럼 스페이서 패턴(151) 상에 형성되며, 특히, 상기 박막 트랜지스터(T) 영역에 형성된다. 다만, 전술한 바와 같이, 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)이 반드시 상기 박막 트랜지스터(T) 영역에 형성되는 것은 아니고, 게이트 라인(도 2c의 도면부호 110) 영역 또는 데이터 라인(120) 영역에 형성될 수도 있다.
상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)은 액정표시장치의 셀갭을 유지하는 기능을 하는 것이다. 따라서, 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)은 상기 제2 기판(200)과 접촉하도록 형성된다.
상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)은 액정표시장치 내에서 액정의 이동을 컨트롤하는 기능을 하는 것이다. 즉, 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)은 댐(dam)의 기능을 수행하여 액정표시장치 내에서 액정이 자유롭게 이동하는 것은 방지하면서도 그와 더불어 액정이 이동할 수 있는 공간을 확보함으로써 액정표시장치 내에서 액정이 균일하게 분포할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)은 소정의 높이를 갖도록 형성되지만 상기 제2 기판(200)과는 접촉하지 않도록 형성된다.
한편, 도시되지는 않았지만, 상기 제2 보호막(145) 상에는 화소 전극(도 2a의 도면부호 130) 및 공통 전극(도 2a의 도면부호 135)이 형성된다.
이때, 상기 화소 전극(130)은 상기 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(124)과 연결되어야 하며, 이를 위해서, 상기 제1 보호막(125), 컬러 필터(140), 및 제2 보호막(145)의 소정 영역에는 콘택홀이 형성되어 있고, 상기 콘택홀을 통해서 상기 화소 전극(130)과 드레인 전극(124)이 연결된다.
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 컬럼 스페이서(150) 위에 액정 배향을 위한 배향막이 형성될 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 제1 기판(100) 상에 박막 트랜지스터(T), 화소 전극(130), 공통 전극(135), 컬러 필터(140), 및 컬럼 스페이서(150)가 함께 형성되어 있고, 상기 제1 기판(100)과 마주하는 제2 기판(200) 상에는 별도의 구성이 형성되어 있지 않다. 따라서, 상기 제2 기판(200)을 위한 공정 라인을 생략하거나 또는 간소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 종래와 비교할 때 블랙 매트릭스 및 오버 코트층 등이 생략됨으로써 그만큼 공정이 단순화되고 재료비도 절감되는 장점이 있다.
그러나, 도 3에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 컬럼 스페이서(150) 형성 공정이 용이하지 않고 그 형성을 위해 비교적 고가의 마스크가 필요하다.
즉, 상기 컬럼 스페이서(150)는 서로 상이한 패턴으로 이루어진 제1 컬럼 스페이서 패턴(151), 제2 컬럼 스페이서 패턴(152), 및 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)을 포함하고 있다. 따라서, 이와 같은 제1 컬럼 스페이서 패턴(151), 제2 컬럼 스페이서 패턴(152), 및 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)을 형성하기 위해서는 광투과도가 상이한 고가의 3 톤(tone) 마스크가 필요하게 된다. 또한, 3톤 마스크를 이용한다 하더라도 서로 높이가 상이한 제2 컬럼 스페이서 패턴(152) 및 제3 컬럼 스페이서 패턴(153)을 재현성 있게 형성하는 것도 용이하지 않다.
이하에서 설명할 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는, 상기 컬럼 스페이서(150)를 보다 경제적이면서도 용이하게 형성할 수 있는 방안에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2a 내지 도 2c의 I-I라인의 단면에 해당하는 것이다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는, 제1 기판(100), 제2 기판(200), 및 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 형성된 액정층(300)을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 기판(200) 상에는 전술한 실시예와 마찬가지로 별로의 구성이 형성되어 있지 않고, 다만, 배향막이 형성될 수 있다.
상기 제1 기판(100) 상에는 전술한 실시예와 마찬가지로 게이트 전극(112), 게이트 절연막(115), 반도체층(118), 소스 전극(122), 드레인 전극(124), 데이터 라인(120), 및 제1 보호막(125)이 형성되어 있다. 이들 구성들은 전술한 실시예와 동일하므로 그들에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1 보호막(125) 상에는 컬러 필터(140)가 형성되어 있는데, 상기 컬러 필터(140)의 구성은 전술한 실시예와 상이하다.
구체적으로는, 제1 화소 영역에는 제1 컬러 필터(141)가 형성되어 있지만, 제2 화소 영역에는 제1 컬러 필터(141)와 제2 컬러 필터(142)가 함께 형성되어 있고, 제3 화소 영역에는 제1 컬러 필터(141)와 제3 컬러 필터(143)가 함께 형성되어 있다.
특히, 상기 제2 화소 영역에는 상기 제1 보호막(125) 상에 제1 컬러 필터(141)가 형성되어 있고, 상기 제1 컬러 필터(141) 상에 제2 컬러 필터(142)가 형성되어 있다. 또한, 상기 제3 화소 영역에는 상기 제1 보호막(125) 상에 제1 컬러 필터(141)가 형성되어 있고, 상기 제1 컬러 필터(141) 상에 제3 컬러 필터(143)가 형성되어 있다.
이와 같이, 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역에는 상기 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성되어 있기 때문에, 상기 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성된 영역의 높이가 그렇지 않은 영역의 높이에 비하여 높게 형성된다. 여기서, 상기 제1 컬러 필터(141), 제2 컬러 필터(142) 및 제3 컬러 필터(143)의 높이는 공정상 발생한 오차를 제외하고 실질적으로 동일하다.
한편, 상기 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역에 추가로 형성된 제1 컬러 필터(141)는 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터(T) 영역에 형성될 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 게이트 라인(도 2c의 도면부호 110) 영역 또는 데이터 라인(120) 영역에 형성될 수도 있다.
상기 컬러 필터(140) 상에는 제2 보호막(145)이 형성되어 있고, 상기 제2 보호막(145) 상에는 컬럼 스페이서(150)가 형성되어 있다.
상기 컬럼 스페이서(150)는 제1 컬럼 스페이서 패턴(151) 및 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 종래의 블랙 매트릭스의 기능을 수행하는 것으로서 전술한 실시예와 동일하게 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역 내의 박막 트랜지스터(T) 영역, 및 상기 화소 영역 외곽의 더미 영역에 형성되어 있다.
상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)은 액정표시장치의 셀갭을 유지하는 기능을 하는 것으로서 상기 제2 기판(200)과 접촉하도록 형성된다. 이와 같은 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)은 상기 제2 화소 영역 내의 제1 컬럼 스페이서 패턴(151) 상에 형성되며, 특히, 상기 제2 화소 영역에 추가로 형성된 제1 컬러 필터(141) 영역에 형성된다.
한편, 도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시예에서는, 전술한 도 3에서와 같이 제3 화소 영역에 액정의 이동을 컨트롤하는 기능을 하는 제3 컬럼 스페이서 패턴(도 3의 도면부호 153)이 별도로 형성되어 있지 않다. 그러나, 비록 제3 컬러 스페이서 패턴이 별도로 형성되어 있지는 않지만, 그와 같은 액정의 이동을 컨트롤 하는 기능을 제3 화소 영역에 형성된 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)이 수행하게 된다.
즉, 제3 화소 영역에는 전술한 바와 같이 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성되어 있기 때문에, 상기 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성된 영역의 높이가 그렇지 않은 영역의 높이에 비하여 높게 형성되어 있다. 따라서, 상기 제3 화소 영역의 제1 컬러 필터(141) 영역에 형성된 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 다른 영역에 형성된 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)에 비하여 상대적으로 높은 위치에 형성되면서 상기 제2 기판(200)과는 접촉하지 않도록 형성되고, 결국 전술한 제3 컬럼 스페이서 패턴과 동일하게 액정의 이동을 컨트롤하는 기능을 수행할 수 있다.
이와 같이, 도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 컬럼 스페이서(150)가 서로 상이한 패턴으로 이루어진 제1 컬럼 스페이서 패턴(151) 및 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)을 포함하고 있다.
따라서, 도 3에서와 같이 컬럼 스페이서 패턴(150)을 형성하기 위해서 고가의 3 톤 마스크가 필요하지 않고, 그 대신에 상대적으로 저가인 하프톤 마스크를 이용하여 상기 컬럼 스페이서 패턴(150)을 형성할 수 있어, 공정이 보다 용이하고 비용도 보다 저렴한 장점이 있다.
한편, 전술한 실시예에서와 마찬가지로, 상기 제2 보호막(145) 상에는 화소 전극( 2a의 도면부호 130) 및 공통 전극(도 2a의 도면부호 135)이 서로 평행하게 형성되어 있고, 또한, 상기 컬럼 스페이서(150) 위에 액정 배향을 위한 배향막이 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 이 또한 도 2a 내지 도 2c의 I-I라인의 단면에 해당하는 것이다.
도 5에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치는, 제3 화소 영역의 구성이 변경된 것을 제외하고, 전술한 도 4에 도시한 액정표시장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 전술한 도 4와 같이 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역 모두에 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성된 것이 아니라, 상기 제2 화소 영역에는 상기 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성되고 상기 제3 화소 영역에는 상기 제2 컬러 필터(142)가 추가로 형성되어 있다.
즉, 상기 제2 화소 영역에는 제2 컬러 필터(142) 아래에 상기 제1 컬러 필터(141)가 형성되어 있고, 상기 제3 화소 영역에는 제3 컬러 필터(143) 아래에 상기 제2 컬러 필터(142)가 형성되어 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 이 또한 도 2a 내지 도 2c의 I-I라인의 단면에 해당하는 것이다.
도 6에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치는, 제2 화소 영역의 구성이 변경된 것을 제외하고, 전술한 도 4에 도시한 액정표시장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 6에서 알 수 있듯이, 제1 화소 영역에는 제1 컬러 필터(141)가 형성되어 있고, 제2 화소 영역에는 제2 컬러 필터(142)가 형성되어 있고, 제3 화소 영역에는 제1 컬러 필터(141)와 제3 컬러 필터(143)가 함께 형성되어 있다.
즉, 전술한 도 4와는 달리 상기 제2 화소 영역에 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성되지 않고 제2 컬러 필터(142) 만이 형성되어 있다. 따라서, 제3 화소 영역에만 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성되어 상기 제3 화소 영역에만 상대적으로 높게 형성된 영역이 구비된다. 여기서, 상기 제3 화소 영역에 제1 컬러 필터(141) 대신에 제2 컬러 필터(142)가 추가로 형성되는 것도 가능하다.
한편, 제2 화소 영역에 형성되는 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)은 셀갭을 유지하는 기능을 하는 것으로서 상기 제2 기판(200)과 접촉하도록 형성되어야 한다. 그런데, 전술한 바와 같이, 제2 화소 영역에는 제1 컬러 필터(141)가 추가로 형성되지 않기 때문에, 전술한 도 4에 도시한 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)에 비하여 도 5에 도시한 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)의 높이가 더 높게 형성된다.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 도시한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 4에 도시한 액정표시장치의 제조공정에 관한 것이다.
우선, 도 7a에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100) 상에 게이트 전극(112)을 형성하고, 상기 게이트 전극(112) 상에 게이트 절연막(115)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(115) 상에 반도체층(118)을 형성하고, 상기 반도체층(118) 상에 소스 전극(122)과 드레인 전극(124)을 형성하고, 아울러 상기 소스 전극(122)과 연결되는 데이터 라인(120)을 형성하고, 그리고, 상기 소스 전극(122)과 드레인 전극(124) 상에 제1 보호막(125)을 형성한다.
다음, 도 7b에서 알 수 있듯이, 상기 제1 보호막(125) 상에 제1 컬러 필터(141)를 형성한다. 상기 제1 컬러 필터(141)는 제1 화소 영역에는 그 영역 전체에 형성하지만, 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역에는 그 영역 일부, 예로서, 박막 트랜지스터(T) 영역에 형성한다.
다음, 도 7c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 화소 영역의 제1 컬러 필터(141) 상에 제2 컬러 필터(142)를 형성한다.
다음, 도 7d에서 알 수 있듯이, 상기 제3 화소 영역의 제1 컬러 필터(141) 상에 제3 컬러 필터(143)를 형성하여, 컬러 필터(140)를 완성한다.
다음, 도 7e에서 알 수 있듯이, 상기 제1 컬러 필터(141), 제2 컬러 필터(142), 및 제3 컬러 필터(143)를 포함한 컬러 필터(140) 상에 제2 보호막(145)을 형성한다.
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 제2 보호막(145) 형성 공정 이후에는, 상기 제1 보호막(125), 컬러 필터(140), 및 제2 보호막(145)의 소정 영역에 콘택홀을 형성하고, 상기 콘택홀을 통해서 상기 드레인 전극(124)과 연결되는 화소 전극을 형성하는 공정을 수행한다. 또한, 상기 화소 전극을 형성하는 공정시 상기 화소 전극과 평행하게 배열되는 공통 전극을 함께 형성할 수 있다.
다음, 도 7f에서 알 수 있듯이, 상기 제2 보호막(145) 상에 컬럼 스페이서층(150a)을 형성하고, 그 위에서 하프톤(400) 마스크를 이용하여 광을 조사한다.
상기 컬럼 스페이서층(150a)은 편의상 그 표면을 평평하게 도시하였지만, 실제로는 단차를 가지도록 형성된다.
상기 하프톤 마스크(400)는 광이 투과하지 못하는 비투과영역(410), 광의 일부만이 투과하는 반투과영역(420), 및 광이 전부 투과하는 투과영역(430)을 구비한다.
다음, 도 7g에서 알 수 있듯이, 상기 광조사된 컬럼 스페이서층(150a)을 현상하여, 제1 컬럼 스페이서 패턴(151) 및 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)을 형성한다.
상기 광조사된 컬럼 스페이서용층(150a)을 현상하면, 상기 하프톤 마스크(400)의 비투과영역(410)에 대응하는 층은 그대로 잔존하여 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)이 되고, 상기 하프톤 마스크(400)의 반투과영역(420)에 대응하는 층은 일부만이 잔존하여 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴(151)이 되고, 상기 하프톤 마스크(400)의 투과영역(430)에 대응하는 층은 모두 제거된다.
다음, 도 7h에서 알 수 있듯이, 액정층(400)을 사이에 두고 상기 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 합착한다.
상기 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 합착하는 공정시, 상기 제1 기판(100) 상에 형성된 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)은 상기 제2 기판(300)과 접촉하게 된다.
상기 액정층(400)을 사이에 두고 상기 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 합착하는 공정은 당업계에 공지된 진공주입법 또는 액정적하법을 이용하여 수행할 수 있다.
도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 도시한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 5에 도시한 액정표시장치의 제조공정에 관한 것이다.
우선, 도 8a에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100) 상에 게이트 전극(112)을 형성하고, 상기 게이트 전극(112) 상에 게이트 절연막(115)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(115) 상에 반도체층(118)을 형성하고, 상기 반도체층(118) 상에 소스 전극(122)과 드레인 전극(124)을 형성하고, 아울러 상기 소스 전극(122)과 연결되는 데이터 라인(120)을 형성하고, 그리고, 상기 소스 전극(122)과 드레인 전극(124) 상에 제1 보호막(125)을 형성한다.
다음, 도 8b에서 알 수 있듯이, 상기 제1 보호막(125) 상에 제1 컬러 필터(141)를 형성한다. 상기 제1 컬러 필터(141)는 제1 화소 영역에는 그 영역 전체에 형성하고, 제2 화소 영역에는 그 영역 일부, 예로서, 박막 트랜지스터(T) 영역에 형성한다.
다음, 도 8c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 화소 영역에 형성된 상기 제1 컬러 필터(141) 상에 제2 컬러 필터(142)를 형성함과 더불어, 제3 화소 영역의 일부, 예로서, 박막 트랜지스터(T) 영역에도 상기 제2 컬러 필터(142)를 형성한다.
다음, 도 8d에서 알 수 있듯이, 상기 제3 화소 영역의 제2 컬러 필터(142) 상에 제3 컬러 필터(143)를 형성하여, 컬러 필터(140)를 완성한다.
다음, 도 8e에서 알 수 있듯이, 상기 제1 컬러 필터(141), 제2 컬러 필터(142), 및 제3 컬러 필터(143)를 포함한 컬러 필터(140) 상에 제2 보호막(145)을 형성한다.
한편, 도시하지는 않았지만, 전술한 실시예와 동일하게, 상기 제2 보호막(145) 형성 공정 이후에는 화소 전극과 공통 전극을 형성한다.
다음, 도 8f에서 알 수 있듯이, 상기 제2 보호막(145) 상에 컬럼 스페이서층(150a)을 형성하고, 그 위에서 하프톤(400) 마스크를 이용하여 광을 조사한다.
상기 하프톤 마스크(400)의 구성은 전술한 실시예와 동일하다.
다음, 도 8g에서 알 수 있듯이, 상기 광조사된 컬럼 스페이서층(150a)을 현상하여, 제1 컬럼 스페이서 패턴(151) 및 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)을 형성한다.
다음, 도 8h에서 알 수 있듯이, 액정층(400)을 사이에 두고 상기 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 합착한다.
도 9a 내지 도 9h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 도시한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 6에 도시한 액정표시장치의 제조공정에 관한 것이다.
우선, 도 9a에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100) 상에 게이트 전극(112)을 형성하고, 상기 게이트 전극(112) 상에 게이트 절연막(115)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(115) 상에 반도체층(118)을 형성하고, 상기 반도체층(118) 상에 소스 전극(122)과 드레인 전극(124)을 형성하고, 아울러 상기 소스 전극(122)과 연결되는 데이터 라인(120)을 형성하고, 그리고, 상기 소스 전극(122)과 드레인 전극(124) 상에 제1 보호막(125)을 형성한다.
다음, 도 9b에서 알 수 있듯이, 상기 제1 보호막(125) 상에 제1 컬러 필터(141)를 형성한다. 상기 제1 컬러 필터(141)는 제1 화소 영역에는 그 영역 전체에 형성하고, 제2 화소 영역에는 형성하지 않고, 제3 화소 영역에는 그 영역 일부, 예로서, 박막 트랜지스터(T) 영역에 형성한다.
다음, 도 9c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 화소 영역의 제1 보호막(125) 상에 제2 컬러 필터(142)를 형성한다.
다음, 도 9d에서 알 수 있듯이, 상기 제3 화소 영역의 제1 컬러 필터(141) 상에 제3 컬러 필터(143)를 형성한다.
다음, 도 9e에서 알 수 있듯이, 상기 제1 컬러 필터(141), 제2 컬러 필터(142), 및 제3 컬러 필터(143)를 포함한 컬러 필터(140) 상에 제2 보호막(145)을 형성한다.
한편, 전술한 바와 같이, 상기 제2 보호막(145) 형성 공정 이후에는, 화소 전극 및 공통 전극을 형성한다.
다음, 도 9f에서 알 수 있듯이, 상기 제2 보호막(145) 상에 컬럼 스페이서층(150a)을 형성하고, 그 위에서 하프톤(400) 마스크를 이용하여 광을 조사한다.
상기 하프톤 마스크(400)는 전술한 바와 유사하게 비투과영역(410), 반투과영역(420), 및 투과영역(430)을 구비한다. 다만, 도 9f 공정에 적용되는 반투과영역(420)의 반투과도는 전술한 도 6f 또는 도 7f 공정에 적용되는 것과는 상이하다.
다음, 도 9g에서 알 수 있듯이, 상기 광조사된 컬럼 스페이서층(150a)을 현상하여, 제1 컬럼 스페이서 패턴(151) 및 제2 컬럼 스페이서 패턴(152)을 형성한다.
다음, 도 9h에서 알 수 있듯이, 액정층(400)을 사이에 두고 상기 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 합착한다.
100: 제1 기판 110: 게이트 라인
112: 게이트 전극 115: 게이트 절연막
118: 반도체층 120: 데이터 라인
122: 소스 전극 124: 드레인 전극
125: 제1 보호막 130: 화소 전극
135, 135a: 공통 전극, 공통 라인 140: 컬러 필터
141, 142, 143: 제1, 제2, 제3 컬러 필터
145: 제2 보호막 150: 컬럼 스페이서
151, 152, 153: 제1, 제2, 제3 컬럼 스페이서 패턴
200: 제2 기판 300: 액정층
400: 하프톤 마스크

Claims (12)

  1. 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판 상의 제1 화소 영역에 형성된 제1 컬러 필터, 상기 제1 기판 상의 제2 화소 영역에 형성된 제2 컬러 필터, 및 상기 제1 기판 상의 제3 화소 영역에 형성된 제3 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터;
    상기 컬러 필터 위에 형성된 제1 컬럼 스페이서 패턴, 및 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴 상에 형성되며 상기 제2 기판과 접하는 제2 컬럼 스페이서 패턴을 포함하는 컬럼 스페이서; 및
    상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지고,
    이때, 상기 제3 화소 영역에 형성된 제3 컬러 필터 아래에는 상기 제1 컬러 필터 또는 제2 컬러 필터가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬럼 스페이서 패턴은 상기 제3 화소 영역에 추가로 형성된 상기 제1 컬러 필터 또는 제2 컬러 필터 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 화소 영역에 형성된 제1 컬럼 스페이서 패턴의 높이는 상기 제1 화소 영역에 형성된 제1 컬럼 스페이서 패턴의 높이보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3 화소 영역에 추가로 형성된 제1 컬러 필터는 상기 제3 화소 영역 내의 박막 트랜지스터 영역, 게이트 라인 영역, 또는 데이터 라인 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 화소 영역에 형성된 제2 컬러 필터 아래에는 상기 제1 컬러 필터가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서
    상기 제2 컬럼 스페이서 패턴은 상기 제2 화소 영역에 추가로 형성된 상기 제1 컬러 필터 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    서로 교차 배열되는 게이트 라인 및 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 형성되는 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터와 상기 컬러 필터 사이에 형성된 제1 보호막; 상기 컬러 필터와 상기 컬럼 스페이서 사이에 형성된 제2 보호막; 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극; 및 상기 화소 전극과 함께 상기 액정층의 배열상태를 조절하는 공통 전극을 추가로 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1 기판 상의 화소 영역에 컬러 필터를 형성하는 공정;
    상기 컬러 필터 위에 제1 컬럼 스페이서 패턴을 형성함과 더불어 상기 제1 컬럼 스페이서 패턴 상에 제2 컬럼 스페이서 패턴을 형성하는 공정; 및
    액정층을 사이에 두고 상기 제1 기판 및 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 합착하되, 상기 제2 컬럼 스페이서 패턴이 상기 제2 기판과 접촉하도록 합착하는 공정을 포함하여 이루어지며,
    이때, 상기 컬러 필터를 형성하는 공정은, 상기 제1 기판 상의 제1 화소 영역에는 제1 컬러 필터를 형성하고, 상기 제1 기판 상의 제2 화소 영역에는 제2 컬러 필터를 형성하고, 그리고, 상기 제1 기판 상의 제3 화소 영역에는 제3 컬러 필터 및 상기 제3 컬러 필터 아래에 상기 제1 컬러 필터 또는 상기 제2 컬러 필터를 추가로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컬러 필터를 형성하는 공정은,
    상기 제1 화소 영역에 제1 컬러 필터를 형성함과 더불어 상기 제2 화소 영역의 일부 및 상기 제3 화소 영역의 일부에 각각 상기 제1 컬러 필터를 형성하는 공정;
    상기 제2 화소 영역에 형성된 상기 제1 컬러 필터 상에 상기 제2 컬러 필터를 형성하는 공정; 및
    상기 제3 화소 영역에 형성된 상기 제1 컬러 필터 상에 상기 제3 컬러 필터를 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 컬러 필터를 형성하는 공정은,
    상기 제1 화소 영역에 제1 컬러 필터를 형성함과 더불어 상기 제2 화소 영역의 일부에 상기 제1 컬러 필터를 형성하는 공정;
    상기 제2 화소 영역에 형성된 상기 제1 컬러 필터 상에 상기 제2 컬러 필터를 형성함과 더불어 상기 제3 화소 영역의 일부에 상기 제2 컬러 필터를 형성하는 공정; 및
    상기 제3 화소 영역에 형성된 상기 제2 컬러 필터 상에 상기 제3 컬러 필터를 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 컬러 필터를 형성하는 공정은,
    상기 제1 화소 영역에 제1 컬러 필터를 형성함과 더불어 상기 제3 화소 영역의 일부에 상기 제1 컬러 필터를 형성하는 공정;
    상기 제2 화소 영역에 상기 제2 컬러 필터를 형성하는 공정; 및
    상기 제3 화소 영역에 형성된 상기 제1 컬러 필터 상에 상기 제3 컬러 필터를 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 컬러 필터를 형성하는 공정 이전에, 상기 제1 기판 상에 서로 교차 배열되는 게이트 라인 및 데이터 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 제1 보호막을 형성하는 공정을 추가로 포함하고,
    상기 컬러 필터를 형성하는 공정 이후에, 상기 컬러 필터 상에 제2 보호막을 형성하고, 상기 제2 보호막 상에 화소 전극과 공통 전극을 형성하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170199411A1 (en) * 2016-01-11 2017-07-13 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method the same
CN107290911A (zh) * 2017-07-19 2017-10-24 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板及其制程
US9910320B2 (en) 2016-01-06 2018-03-06 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
US10032809B2 (en) 2015-11-09 2018-07-24 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing display device including light blocking portion on planarization layer protrusion
CN108535909A (zh) * 2018-04-17 2018-09-14 深圳市华星光电技术有限公司 Bps型阵列基板的制作方法及bps型阵列基板
CN109031753A (zh) * 2017-06-12 2018-12-18 三星显示有限公司 显示设备
US10180609B2 (en) 2016-01-06 2019-01-15 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
US10303020B2 (en) 2016-06-16 2019-05-28 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method of the same
CN110058460A (zh) * 2018-01-19 2019-07-26 夏普株式会社 液晶面板

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102539935B1 (ko) 2018-06-11 2023-06-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10032809B2 (en) 2015-11-09 2018-07-24 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing display device including light blocking portion on planarization layer protrusion
US9910320B2 (en) 2016-01-06 2018-03-06 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
US10684520B2 (en) 2016-01-06 2020-06-16 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
US10180609B2 (en) 2016-01-06 2019-01-15 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
US10437109B2 (en) 2016-01-11 2019-10-08 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method the same
KR20170084385A (ko) * 2016-01-11 2017-07-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN106990619A (zh) * 2016-01-11 2017-07-28 三星显示有限公司 显示设备
US20170199411A1 (en) * 2016-01-11 2017-07-13 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method the same
US10303020B2 (en) 2016-06-16 2019-05-28 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method of the same
CN109031753A (zh) * 2017-06-12 2018-12-18 三星显示有限公司 显示设备
CN107290911A (zh) * 2017-07-19 2017-10-24 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板及其制程
CN110058460A (zh) * 2018-01-19 2019-07-26 夏普株式会社 液晶面板
CN110058460B (zh) * 2018-01-19 2022-04-05 夏普株式会社 液晶面板
CN108535909A (zh) * 2018-04-17 2018-09-14 深圳市华星光电技术有限公司 Bps型阵列基板的制作方法及bps型阵列基板

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