KR20130061969A - 액정표시장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의되며 액정층을 개재하여 서로 마주하며 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3색의 컬러필터 패턴을 가지며 형성된 컬러필터층과; 상기 제 1, 2, 3색의 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 형성된 제 1, 2, 3색 중 어느 한 색의 컬러 더미패턴과; 상기 컬러필터층 또는 상기 컬러 더미패턴 위로 상기 제 1 기판 전면에 형성된 유기막과; 상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극과; 상기 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 가지며 형성된 기둥 형태의 다수의 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서를 포함하며, 상기 제 1 패턴드 스페이서는 그 일 끝단이 상기 컬러 더미패턴에 대응하여 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하는 것이 특징인 액정표시장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.

Description

액정표시장치 및 이의 제조 방법{Liquid crystal display device and method of fabricating the same}
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로, 특히, 블랙매트릭스를 생략하여 개구율을 향상시키며, 높이가 다른 셀 갭 유지용 및 눌림 방지용 패턴드 스페이서가 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여 구동된다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD 이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치(1)는 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 마주하여 합착된 구성을 갖는다.
이중 하부의 어레이 기판(10)은 이의 상면에 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)이 구비되고 있으며, 이들 두 배선(미도시)의 교차지점에는 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.
또한, 상기 컬러필터 기판(20)은 이의 내측면에 상기 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 구성요소를 가리도록 각 화소영역(P)을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(24)가 형성되어 있으며, 이들 격자형태의 블랙매트릭스(24)의 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터패턴(26a, 26b, 26c)을 포함하는 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 마련되어 있다.
그리고, 상기 공통전극(28) 하부에는 기둥형태를 가지며 화소영역(P)의 경계에 대응하여 서로 다른 높이를 갖는 기둥 형태의 패턴드 스페이서(40, 41)가 구비되고 있다.
이때, 상기 패턴드 스페이서(40, 41)는 제 1 높이를 갖는 상기 셀갭 형성용 패턴드 스페이서(40)와, 상기 제 1 높이보다 작은 제 2 높이를 갖는 눌림 방지용 패턴드 스페이서(41)로 나뉘고 있다. 상기 셀갭 형성용 패턴드 스페이서(40)는 상기 어레이 기판(10) 및 컬러필터 기판(20)에 각각 구비된 구성요소와 동시에 접촉하고 있으며, 상기 눌림 방지용 패턴드 스페이서(41)는 상기 컬러필터 기판(20)에 구비된 구성요소와만 접촉하고 있다.
그리고, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 상기 표시영역 주변의 비표시영역에는 최외각 가장자리 따라 씰패턴(미도시)이 구비되고 있으며, 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정 분자의 초기 배열 상태를 부여하는 상, 하부 배향막(미도시)이 개재되고 있다.
또한, 상기 어레이 기판(10)의 외측면에는 제 1 편광판(미도시)이 그리고 상기 컬러필터 기판(20)의 외측면에는 제 2 편광판(미도시)이 부착되고 있다.
더불어 상기 박막트랜지스터(Tr)가 구비된 상기 어레이 기판(10)의 외측면 더욱 정확히는 상기 제 1 편광판(미도시)의 외측면에는 백라이트(back-light)가 구비되어 빛을 공급하고 있다.
따라서, 상기 게이트 배선(미도시)으로 박막트랜지스터(Tr)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터 배선(미도시)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 상기 액정층(30)을 이루는 액정분자들이 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 종래의 일반적인 액정표시장치(1)는 수회의 마스크 공정을 진행하여 완성되고 있는데, 마스크 공정은 노광, 현상, 식각, 스트립의 단위공정을 포함하고 있으므로 시간이 많이 소모되며 마스크 공정 진행을 위해 일반적으로 감광성 물질인 포토레지스트를 이용하게 됨으로써 제조 비용을 상승시키는 주요 요인이 되고 있다.
또한, 상기 컬러필터 기판(20)의 경우 서로 다른 높이를 가지며 형성되고 있는 패턴드 스페이서(40, 41)를 형성하기 위해서는 일반적인 투과영역과 차단영역만으로 이루어진 노광 마스크 대비 비싼 투과영역과 차단영역 및 반투과영역을 갖는 회절노광 마스크 또는 하프톤 노광 마스크를 이용해야 하므로 더욱더 제조 비용이 증가하고 있는 실정이다.
즉, 종래의 액정표시장치에 있어 서로 다른 높이를 갖는 패턴드 스페이서를 형성하는 제조 공정 단면도인 도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 투명한 기판(20) 상에 감광성 유기물질을 도포하여 감광성 유기물질층(50)을 형성하고, 이의 상부로 투과영역(TA)과 차단영역(BA) 및 반투과영역(HTA)을 갖는 회절노광 마스크(90) 또는 하프톤 노광 마스크를 위치시키고, 이를 이용하여 상기 감광성 유기물질층(50)에 대해 회절노광 또는 하프톤 노광을 실시한다.
이후, 노광된 상기 감광성 유기물질층(50)을 현상함으로써 상기 회절 또는 하프톤 노광 마스크(90)의 투과영역(TA)에 대응한 부분은 제 1 높이를 갖는 셀갭 형성용 패턴드 스페이서(40)를 형성하고, 동시에 상기 회절 또는 하프톤 노광 마스크(90)의 반투과영역(HTA)에 대응한 부분은 제 1 높이보다 작은 제 2 높이를 갖는 눌림 방지용 패턴드 스페이서(41)를 형성하고 있다.
이러한 방법에 의해 제조되는 서로 다른 높이를 갖는 패턴드 스페이서(40, 41)를 구비한 컬러필터 기판(20)의 경우, 상대적으로 일반 노광 마스크 대비 값비싼 하프톤 노광 마스크(미도시) 또는 회절 노광 마스크(90)의 사용함으로서 제조 비용이 상승되고 있는 실정이다.
본 발명은 이러한 종래의 액정표시장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마스크 공정 수를 줄이며, 높이가 다른 패턴드 스페이서를 형성하면서도 하프톤 또는 회절 노광 마스크를 이용할 필요가 없으므로 제조 비용을 저감할 수 있는 액정표시장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의되며 액정층을 개재하여 서로 마주하며 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3색의 컬러필터 패턴을 가지며 형성된 컬러필터층과; 상기 제 1, 2, 3색의 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 형성된 제 1, 2, 3색 중 어느 한 색의 컬러 더미패턴과; 상기 컬러필터층 또는 상기 컬러 더미패턴 위로 상기 제 1 기판 전면에 형성된 유기막과; 상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극과; 상기 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 가지며 형성된 기둥 형태의 다수의 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서를 포함하며, 상기 제 1 패턴드 스페이서는 그 일 끝단이 상기 컬러 더미패턴에 대응하여 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하는 것이 특징이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의되며 액정층을 개재하여 서로 마주하며 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3 색의 컬러필터 패턴을 가지며 형성된 컬러필터층과; 상기 제 1, 2, 3 색의 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 서로 중첩 형성되며, 제 1, 2, 3 색 중 서로 다른 어느 두 색으로 이루어진 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴과; 상기 컬러필터층 또는 중첩된 상기 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴 위로 상기 제 1 기판 전면에 형성된 유기막과; 상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극과; 상기 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 가지며 형성된 기둥 형태의 다수의 제 1 패턴드 스페이서를 포함하며, 상기 제 1 패턴드 스페이서는 그 일 끝단이 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하며, 상기 컬러필터층과 이와 중첩하며 형성된 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴은 그 끝단이 상기 대향기판 내측면 최상층에 구비된 구성요소와 이격하도록 형성됨으로서 제 2 패턴드 스페이서의 역할을 하는 것이 특징이다.
이때, 상기 제 1 기판 내측면의 상기 표시영역에 서로 교차하여 상기 다수의 화소영역을 정의하며 형성된 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 제 1 기판의 내측면에 상기 다수의 각 게이트 배선과 나란하게 형성된 다수의 공통배선과; 상기 각 화소영역에 상기 공통배선에 분기하며 상기 데이터 배선과 인접하여 형성된 최외각 공통전극과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역에 형성된 박막트랜지스터를 포함하며, 상기 컬러필터층은 상기 박막트랜지스터 상부로 상기 표시영역에 형성된 것이 특징이다.
그리고, 상기 제 1, 2, 3 색의 컬러필터 패턴은 상기 표시영역 내에서 상기 데이터 배선의 길이 방향으로 끊김없이 형성되는 스트라이프 형태를 이루는 것이 특징이며, 이 경우, 상기 제 1 색 컬러필터 패턴의 상부 또는 하부에는 각 화소영역의 경계에 대응하여 제 2 색 또는 제 3 색의 컬러 더미패턴이 형성되며, 상기 제 2 색 컬러필터 패턴의 상부 또는 하부에는 각 화소영역의 경계에 대응하여 제 1 색 또는 제 3 색의 컬러 더미패턴이 형성되며, 상기 제 3 색 컬러필터 패턴의 상부 또는 하부에는 각 화소영역의 경계에 대응하여 제 1 색 또는 제 2 색의 컬러 더미패턴이 형성되는 것이 특징이다.
이때, 상기 제 1, 2, 3 색은 각각 적, 녹, 청색 중 어느 한 색 것이 특징이다.
또한, 상기 박막트랜지스터와 상기 컬러필터층 사이에 무기절연물질로 이루어진 보호층을 포함하며, 상기 유기막과 보호층에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과, 상기 최외각 공통전극을 노출시키는 공통 콘택홀이 구비되며, 상기 유기막 상부에는 각 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소보조패턴이 구비되며, 상기 다수의 중앙부 공통전극의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 공통 콘택홀을 통해 상기 최외각 공통전극과 접촉하는 공통보조패턴이 구비된 것이 특징이다.
그리고, 상기 유기막 상부에는 상기 데이터 배선과 상기 최외각 공통전극에 대응하여 수직부와 상기 게이트 배선과 공통배선에 대응하여 수평부로 이루어지며 상기 화소전극을 이루는 동일한 물질로 이루어진 쉘드패턴이 형성되며, 이때, 상기 화소전극과 중앙부 공통전극 및 쉘드패턴은 불투명 금속물질인 몰리브덴, 몰리티타늄, 구리 중 어느 하나로 단일층 구조를 이루거나 또는 둘 이상의 물질로 다중층 구조를 이루는 것이 특징이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법은, 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판 상의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3 색 컬러필터 패턴을 포함하는 컬러필터층을 형성하고, 동시에 상기 제 1, 2, 3 색 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 상기 제 1, 2, 3 색 중 어느 한 색의 컬러 더미패턴을 형성하는 단계와; 상기 컬러필터층 또는 컬러 더미패턴 위로 상기 제 1 기판 전면에 유기막을 형성하는 단계와; 상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 갖는 기둥 형태의 다수의 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정층을 개재하고, 상기 제 1 패턴드 스페이서의 끝단이 상기 컬러 더미패턴에 대응하여 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하도록 합착하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 제 1 기판 상의 상기 표시영역 전면에 상기 컬러필터층을 형성하고, 동시에 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 제 1, 2, 3 색 중 어느 한 색의 컬러 더미패턴을 형성하는 단계는, 상기 제 1 기판 상에 제 1 색 레지스트층을 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴을 형성하고 동시에 각 화소영역의 경계에 선택적으로 아일랜드 형태를 갖는 제 1 색 더미패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 색 컬러필터 패턴 위로 제 2 색 레지스트층을 전면에 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴과 이웃하여 제 2 색 컬러패턴을 형성하며, 동시에 각 화소영역의 경계에 대응하여 제 2 색 더미패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 색 컬러필터 패턴 위로 제 3 색 레지스트층을 전면에 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 및 제 2 색 컬러필터 패턴과 이웃하여 제 3 색 컬러패턴을 형성하며, 동시에 각 화소영역의 경계에 대응하여 선택적으로 제 3 색 더미패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 색 컬러필터 패턴 상부에는 선택적으로 상기 제 2 색 또는 제 3 색 더미패턴이 형성되며, 상기 제 2 색 컬러필터 패턴의 하부 또는 상부에는 선택적으로 각각 제 1 색 또는 제 3 색 더미패턴이 형성되며, 상기 제 3 색 컬러필터 패턴의 하부에는 선택적으로 상기 제 1 색 또는 제 2 색 더미패턴이 형성되는 것이 특징이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법은, 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판 상의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3 색 컬러필터 패턴을 포함하는 컬러필터층을 형성하고, 동시에 상기 제 1, 2, 3 색 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 상기 제 1, 2, 3 색 중 어느 두 색의 컬러 더미패턴을 중첩 형성하는 단계와; 상기 컬러필터층 위로 상기 제 1 기판 전면에 유기막을 형성하는 단계와; 상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 갖는 기둥 형태의 다수의 제 1 패턴드 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정층을 개재하고, 상기 제 1 패턴드 스페이서의 끝단이 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하며, 동시에 상기 컬러필터층과 중첩 형성된 두 가지 색의 컬러 더미패턴은 상기 제 2 기판 내측면 최상층에 구비된 구성요소와 접촉하지도록 하여 눌림 방지용 패턴드 스페이서의 역할을 하도록 상기 제 1 및 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 제 1 기판 상의 상기 표시영역 전면에 상기 컬러필터층을 형성하고, 동시에 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 제 1, 2, 3 색색 중 어느 두 색의 컬러 더미패턴을 중첩 형성하는 단계는, 상기 제 1 기판 상에 제 1 색 레지스트층을 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 컬러필터층을 형성하고 동시에 각 화소영역의 경계에 선택적으로 아일랜드 형태를 갖는 제 1 색 더미패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 색 컬러필터 패턴 위로 제 2 색 레지스트층을 전면에 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴과 이웃하여 제 2 색 컬러패턴을 형성하며, 동시에 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴 또는 상기 제 2 색 더미패턴과 중첩하여 제 2 색 더미패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 색 컬러필터 패턴 위로 제 3 색 레지스트층을 전면에 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 및 제 2 색 컬러필터 패턴과 이웃하여 제 3 색 컬러패턴을 형성하며, 동시에 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 제 2 색 컬러필터 패턴 또는 상기 제 2 색 더미패턴 상부에 제 3 색 더미패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴 상부에는 서로 중첩하며 상기 제 2 색 및 제 3 색 더미패턴이 형성되며, 상기 제 1 색 더미패턴 상부에는 제 2 색 컬러필터 패턴 및 제 3 색 더미패턴이 형성되거나 또는 상기 제 2 색 더미패턴 및 제 3 색 컬러필터층이 형성되는 것이 특징이다.
그리고, 상기 제 1, 2, 3 색은 각각 적, 녹, 청색 중 어느 한 색 것이 특징이다.
또한, 상기 컬러필터층을 형성하기 이전에, 상기 제 1 기판 내측면의 상기 표시영역에 서로 교차하여 상기 다수의 화소영역을 정의하는 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 다수의 각 게이트 배선과 나란하게 형성된 다수의 공통배선과, 상기 각 화소영역에 상기 공통배선에 분기하며 상기 데이터 배선과 인접하여 형성된 최외각 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역에 박막트랜지스터를 형성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 박막트랜지스터와 상기 컬러필터층 사이에 무기절연물질로 이루어진 보호층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 유기막을 형성하는 단계는 상기 유기막과 상기 보호층에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과, 상기 최외각 공통전극을 노출시키는 공통 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 다수의 화소전극과 중앙부 공통전극을 형성하는 단계는 상기 유기막 상부에는 각 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소보조패턴과, 상기 다수의 중앙부 공통전극의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 공통 콘택홀을 통해 상기 최외각 공통전극과 접촉하는 공통보조패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.
그리고, 상기 유기막 상부에 상기 데이터 배선과 상기 최외각 공통전극에 대응하여 수직부와 상기 게이트 배선과 공통배선에 대응하여 수평부로 이루어지며 상기 화소전극을 이루는 동일한 물질로 이루어진 쉘드패턴을 형성하는 것이 특징이다.
또한, 상기 화소전극과 중앙부 공통전극 및 쉘드패턴은 불투명 금속물질인 몰리브덴, 몰리티타늄, 구리 중 어느 하나로 단일층 구조를 이루거나 또는 둘 이상의 물질로 다중층 구조를 이루도록 형성하는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 어레이 기판 상에 블랙매트릭스 없이 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴으로 이루어진 컬러필터층을 형성하고, 상기 컬러필터층을 이루는 구성요소인 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 화소영역의 경계에서 중첩 형성하여 단차를 이루도록 함으로써 이를 제 1 높이를 갖는 셀갭 형성용 패턴드 스페이서로서 이용하거나 또는 상기 단차진 부분을 패턴드 스페이서의 연장부가 되도록 하여 동일한 높이를 갖는 패턴드 스페이서 구현시에도 서로 다른 높이를 갖는 눌림 방지용 및 셀갭 형성용 패턴드 스페이서가 형성되도록 하고 있다.
따라서 이러한 구성적 특징에 의해 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 서로 다른 높이를 갖는 패턴드 스페이서를 형성하면서도 값비싼 회절노광 또는 하프톤 노광 마스크를 이용하지 않아도 되므로 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 컬러필터 기판에 화소영역을 테두리하는 블랙매트릭스가 생략됨으로써 개구율을 향상시키며, 1회의 블랙매트릭스 형성을 위한 1회의 마스크 공정을 생략함으로써 공정 단순화 및 제조 비용을 더욱더 저감시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 액정표시장치의 표시영역과 비표시영역 일부에 대한 단면도.
도 2a 내지 도 2b는 종래의 액정표시장치에 있어 서로 다른 높이를 갖는 패턴드 스페이서를 형성하는 제조 공정 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 표시영역 일부에 대한 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어 패턴드 스페이서가 형성되는 부분에 대한 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어 패턴드 스페이서가 형성되는 부분에 대한 단면도.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 대향기판의 제조 단계별 공정 단면도.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(102)의 표시영역 일부에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
도 8a 내지 8h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(102)에 있어 패턴드 스페이서가 형성되는 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 패턴드 스페이서가 형성되는 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 표시영역 일부에 대한 단면도로서 표시영역(AA) 내의 다수의 화소영역(P) 중 하나의 화소영역(P)에 대해서만 박막트랜지스터(Tr)가 구비된 것을 도시하였으며, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어 패턴드 스페이서가 형성되는 부분에 대한 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 각 화소영역(P) 내에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 정의하며, 스토리지 커패시터(StgC)가 형성되는 영역을 스토리지 영역(StgA)이라 정의한다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 표시영역에 서로 교대하며 이격하는 바(bar) 형태의 다수의 화소전극(170)과 중앙부 공통전극(173)과 컬러필터층(150)과 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서(196, 197)가 구비된 어레이 기판(102)과 대향기판(194) 및 이들 두 기판(102, 194) 사이에 개재된 액정층(195)을 포함하여 구성되고 있다.
우선, 하부의 어레이 기판(102)의 표시영역에는 일방향으로 연장하는 게이트 배선(108)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(108)에서 이격하여 나란하게 공통배선(109)이 형성되어 있다.
또한, 상가 각 화소영역(P) 내의 스위칭 영역(TrA)에 대응하여 상기 게이트 배선(108) 그 자체의 일부로 이루어지거나 또는 상기 게이트 배선(108)에서 분기하여 게이트 전극(105)을 이루고 있다.
또한, 각 화소영역(P) 내부에는 상기 공통배선(109)에서 분기하여 데이터 배선(130)과 인접하며 최외각 공통전극(116)이 형성되어 있으며, 상기 스토리지 영역(StgA)에는 상기 공통배선(109) 자체로서 제 1 스토리지 전극(110)을 이루고 있다.
다음, 상기 표시영역에 형성된 게이트 배선(108)과 게이트 전극(105)과 상기 공통배선(109) 및 최외각 공통전극(116) 위로 상기 어레이 기판(102) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 게이트 절연막(118)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 게이트 절연막(118) 위로 상기 스위칭 영역(TrA)에는 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(120a)과 이의 상부에 위치하며 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지며 서로 이격하는 형태를 갖는 오믹콘택층(120b)으로 구성된 반도체층(120)이 형성되어 있다.
한편, 상기 게이트 절연막(118) 상부로 상기 표시영역에는 상기 게이트 배선(108)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)이 형성되어 있다.
이때, 상기 데이터 배선(130)의 하부에는 상기 반도체층(120)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 1 및 제 2 패턴(121a, 121b)으로 이루어진 반도체 더미패턴(121)이 형성되고 있지만, 이러한 반도체 더미패턴(121)은 제조 공정에 기인한 것으로 생략될 수 있다.
한편, 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 반도체층(120) 위로 상기 데이터 배선(130)에서 분기한 소스 전극(133)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(133)과 이격하며 드레인 전극(136)이 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 전극(133) 및 드레인 전극(136)은 서로 이격하는 오믹콘택층(120b)과 각각 접촉하고 있다.
상기 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(105)과 게이트 절연막(118)과 반도체층(120) 및 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
상기 스토리지 영역(StgA)에는 상기 게이트 절연막(118) 상부로 상기 제 1 스토리지 전극(110)에 대응하여 상기 드레인 전극(136)이 연장하여 형성됨으로써 제 2 스토리지 전극(138)을 이루고 있다. 이때, 상기 스토리지 영역(StgA)에 순차 적층된 상기 제 1 스토리지 전극(110)과 게이트 절연막(118)과 제 2 스토리지 전극(138)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이룬다.
다음, 상기 데이터 배선(130)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 제 2 스토리지 전극(138) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제 1 보호층(140)이 상기 어레이 기판(102) 전면에 형성되어 있다.
다음, 상기 표시영역에 있어 상기 제 1 보호층(140) 위로 각 화소영역(P)에 대응하여 상기 게이트 배선(108) 및 데이터 배선(130) 상에서 경계를 이루며 각 화소영역(P)에 대응하여 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)이 순차 반복되는 형태를 갖는 컬러필터층(150)이 형성되어 있다.
이때, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 가장 특징적인 구성 중 하나로서 각 화소영역(P)의 경계 즉, 상기 게이트 배선(108) 또는 데이터 배선(130)에 대응하여 상기 컬러필터층(150) 상부에는 상기 컬러필터층(150)을 이루는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c) 중 서로 다른 두 색의 컬러 더미패턴이 기둥 형태로 중첩 형성됨으로써 하나의 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)이 형성되는 부분 대비 더 큰 두께를 가져 단차를 이루고 있는 것이 특징이다. 이렇게 한 가지 색의 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)과 이와 색을 달리하는 컬러 더미패턴(151)이 중첩 형성된 부분은 추후 제 1 높이를 갖는 제 1 패턴드 스페이서(196)와 중첩함으로써 상기 제 1 패턴드 스페이서(196)의 일부를 이루는 것이 특징이다.
이렇게 한 가지 색의 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)과 아일랜드 형태의 컬러 더미패턴(151)이 중첩 형성되는 부분은 각 화소영역(P) 당 한부분이 될 수 있으며, 또는 다수의 화소영역(P)당 한 부분이 될 수도 있다.
한편, 도면에 있어서는 적색 컬러필터 패턴(150a) 상부에 녹색 더미패턴(151)이 구비됨으로써 제 1 패턴드 스페이서와 접촉되도록 이루고 있지만, 상기 더미 컬러패턴(151)은 녹색 이외에 청색 또는 적색이 될 수도 있다.
다음, 상기 컬러필터층(150)과 더미 컬러패턴(151) 위로 상기 어레이 기판(102) 전면에 유기절연물질 예를들면 상대적으로 저유전율을 갖는 물질인 포토아크릴(photo acryl)로 이루어진 유기막(155)이 형성되어 있다.
이렇게 유기막(155)을 저유전율 특성을 갖는 포토아크릴(photo acryl)로 형성하는 것은 상기 데이터 배선(130) 및 최외각 공통전극(116)의 상부에 형성되는 쉘드 패턴(175)과의 중첩에 의해 발생되는 기생용량을 최소화하고, 상기 데이터 배선(130)과 이의 주변에 형성되는 상기 최외각 공통전극(116)에 의해 발생되는 원치 않는 전계의 영향을 최소화하기 위함이다.
또한, 상기 유기막(155)을 포토아크릴로 형성하는 또 다른 이유는, 상기 포토아크릴(photo acryl)은 빛을 받으면 현상 시 남게되는 네가티브 타입 감광 특성을 가짐으로써 제조 공정상 이의 하부에 구비되는 구성요소에 콘택홀 등을 형성할 경우 별도의 스트립 공정을 진행하지 않아도 되므로 제조 공정을 단순화 하는 장점을 갖기 때문이다.
한편, 각 화소영역(P)에는 이러한 저유전율을 갖는 포토아크릴(photo acryl)로 이루어진 상기 유기막(155)이 구비됨으로서 단차를 극복하여 평탄화하는 유기물질 특성에 의해 상기 컬러필터층(150)과 더미 컬러패턴(151)간의 단차가 어느 정도 줄게 되지만, 여전히 상기 더미 컬러패턴(151)이 형성된 부분은 타 영역 대비 단차를 가지며 높게 유지되고 있다.
한편, 상기 유기막(155)과 더불어 이의 하부에 구비되는 컬러필터층(150)과 제 1 보호층(140) 및 게이트 절연막(118)에는 상기 최외각 공통전극(116)의 일 끝단을 노출시키는 공통 콘택홀(미도시)이 구비되고 있으며, 상기 유기막(155)과 컬러필터층(150) 및 제 1 보호층(140)에는 상기 드레인 전극(136) 더욱 정확히는 상기 드레인 전극(136)이 연장된 부분인 상기 제 2 스토리지 전극(138)을 노출시키는 드레인 콘택홀(157)이 형성되고 있다.
다음, 상기 드레인 콘택홀(157)과 공통 콘택홀(미도시)이 구비된 상기 유기막(155) 위로 상기 표시영역에는 불투명 저저항 금속물질 예를들면 몰리브덴, 몰리티타늄(MoTi), 구리(Cu) 중 어느 하나로 이루어져 단일층 구조를 이루거나 또는 전술한 물질 중 둘 이상이 중첩 형성됨으로써 다중층 구조를 이루어지며 서로 교대하는 바(bar) 형태를 갖는 다수의 중앙부 공통전극(173)과 화소전극(170)이 각 화소영역(P) 별로 형성되어 있다.
도면에 있어서는 일례로 상기 중앙부 공통전극(173)과 화소전극(170)이 단일층 구조를 갖는 것을 일례로 도시하였다.
이때, 상기 화소전극(170)과 중앙부 공통전극(173)과, 상기 최외각 공통전극(116)은 각 화소영역(P)에서 직선의 바(bar) 형태를 가질 수도 있으며, 또는 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 바(bar) 형태를 가질 수도 있다.
이렇게 화소전극(170)과 공통전극(116, 173)이 각 화소영역(P) 내에서 대칭적으로 꺾인 바(bar) 형태를 이루는 경우 각 화소영역(P)은 이중 도메인을 이루게 되므로 사용자의 시야각 변화에 따른 색차 발생을 억제하는 효과를 갖는다.
이때, 상기 다수의 바(bar) 형태의 화소전극(170)은 각 화소영역(P) 내에서 그 일 끝단이 동일물질로 이루어지 제 1 화소보조패턴(174)에 의해 연결되고 있으며 상기 제 1 화소보조패턴(174)은 상기 드레인 콘택홀(157)을 통해 상기 제 2 스토리지 전극(138)과 연결되고 있다.
또한, 상기 바(bar) 형태의 중앙부 공통전극(173) 또한 각 화소영역(P)에 구비된 상기 공통 콘택홀(미도시)을 통해 상기 최외각 공통전극(116)과 접촉하고 있는 것이 특징이다.
이때, 대향기판(194)에 블랙매트릭스가 생략되는 본 발명의 특징 상, 각 화소영역(P) 주변에서의 빛샘을 방지하기 위해 상기 유기막(155) 상부에는 상기 데이터 배선(130)과 이와 인접하는 최외각 공통전극(116)과 중첩하며 쉘드패턴(175)이 형성되고 있다.
이러한, 쉘드패턴(175)은 상기 게이트 배선(108)과 이와 인접하는 공통배선(109)과도 중첩하도록 형성될 수도 있으며, 이 경우 실질적으로 상기 표시영역에서는 격자 형태를 이루는 것이 특징이다.
따라서, 이러한 쉘드패턴(175)은 각 화소영역(P)의 경계영역과 중첩하며 형성됨으로서 종래의 액정표시장치(도 1의 1)의 표시영역(도 1의 AA)내에 구비되는 블랙매트릭스(도 1의 24)의 역할을 하는 것이 특징이다.
한편, 이러한 구성을 갖는 어레이 기판(102)에 대응하여 대향기판(194)이 구비되고 있다.
상기 대향기판(194)에는 상기 어레이 기판(102)의 각 화소영역(P)에 경계에 대응하여 동일한 제 1 높이를 갖는 기둥형태의 다수의 패턴드 스페이서(196, 197)가 일정간격 이격하며 형성되고 있다. 이때, 상기 다수의 패턴드 스페이서(196, 197) 중 일정간격 이격하는 다수의 제 1 패턴드 스페이서(196)는 상기 어레이 기판(102)에 단차를 가지며 타영역 대비 돌출된 구성을 갖는 컬러 더미패턴(151)에 대응하여 그 끝단이 상기 컬러 더미패턴(151) 상부에 구비되고 있는 유기막(155)과 접촉하도록 형성됨으로써 일정한 셀갭 유지의 역할을 하는 것이 특징이다.
그리고, 상기 다수의 각 제 1 패턴드 스페이서(169)와 이웃하여 형성되는 다수의 제 2 패턴드 스페이서(197)는 상기 컬러 더미패턴(151)이 형성되지 않은 화소영역(P)의 경계에 대응하여 형성됨으로써 그 끝단은 상기 어레이 기판(102)에 구비된 유기막(155)과 접촉하지 않고 소정간격 이격하여 형성되고 있는 것이 특징이다.
이러한 구성을 갖는 상기 다수의 제 2 패턴드 스페이서(197)는 외부에서 압력이 가해지는 경우 상기 어레이 기판(102)에 구비된 유기막(155)과 접촉하게 되며, 이 경우, 상기 제 1 패턴드 스페이서(196)로 가해지는 압력을 완화시켜 상기 제 1 패턴드 스페이서(196)가 과도한 압력에 의해 뭉게지는 등의 눌림 불량을 억제하는 역할을 하는 것이 특징이다.
한편, 본 발명의 실시예에 있어서는 대향기판(194)에 동일한 제 1 높이를 가지며 다수의 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서(196, 197)가 구비됨으로서 투과영역과 차단영역만을 갖는 일반적인 노광 마스크를 이용하여 노광을 진행하여 패터닝됨으로써 투과영역과 차단영역 이외에 반투과영역을 가져 상대적으로 비싼 회절노광 또는 하프톤 노광 마스크를 이용하여 서로 다른 높이를 갖는 패턴드 스페이서(도 1의 40, 41)를 형성하는 종래의 액정표시장치(도 1의 1) 대비 제조 비용을 저감할 수 있는 것이 특징이다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)에 있어서는 컬러필터층(150) 상에 상기 컬러필터층(150)과 다른 어느 하나의 색을 갖는 하나의 컬러더미패턴(151)이 구비되거나, 또는 도면에 나타내지 않았지만 상기 컬러 더미패턴(151) 상에 이와 다른 색을 갖는 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)이 형성됨을 일례로 보이고 있지만, 도 5(본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어 패턴드 스페이서가 형성되는 부분에 대한 단면도)를 참조하면 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(200)는 화소영역(P)의 경계에 컬러필터층(150) 상에 서로 다른 색을 갖는 아일랜드 형태의 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴(251a, 251b)이 중첩하여 형성되거나, 또는 도면에 나타내지 않았지만, 서로 다른 색을 갖는 아일랜드 형태의 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴 사이에 이와 다른 색을 갖는 컬러필터층이 형성되거나, 또는 서로 다른 색의 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴 상부에 이와 다른 색을 갖는 컬러필터층이 형성됨으로써 상기 컬러필터층(150)과 더불어 이와 중첩되는 서로 다른 색을 갖는 아일랜드 형태의 제 1 및 제 2 컬러더미 패턴(251a, 25b)이 그 자체로 외부 압력에 의해 과도하게 눌림이 발생되는 것을 방지하는 역할을 하는 제 2 패턴드 스페이서(297)를 이룰 수도 있다.
따라서, 이러한 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(200)는 대향기판(194)에는 화소영역(P)의 경계에 대응하여 일정간격 이격하며 그 끝단이 상기 어레이 기판(102)에 구비된 유기막(155)과 접촉하는 다수의 제 1 패턴드 스페이서(296)만이 구비되는 것이 특징이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(200)는 이러한 제 1 패턴드 스페이서(296)와 눌림 방지의 역할을 하는 컬러필터층(150)과 2가지 색의 컬러 더미패턴(151a, 151b)으로 이루어진 제 2 패턴드 스페이서(297) 이외의 구성요소는 제 1 실시예와 동일하므로 이후에는 제 1 실시예를 통해 그 구성에 대해 설명한다.
도 3과 도 4를 참조하면, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 어레이 기판(102)에는 상기 유기막(155)을 덮으며 표시영역 전면에 제 1 배향막(미도시)이 더욱 구비되고 있으며, 상기 대향기판(194)의 내측면에는 상기 패턴드 스페이서(196, 197)를 덮으며 상기 표시영역 전면에 제 2 배향막(미도시)이 더욱 구비되고 있다.
또한, 상기 어레이 기판(102)과 대향기판(194) 사이 더욱 정확히는 상기 제 1 배향막(미도시)과 제 2 배향막(미도시) 사이에는 액정층(195)이 재개되고 있으며, 상기 제 1 패턴드 스페이서(196)의 끝단이 상기 어레이 기판(102) 내측면에 구비된 상기 컬러 더미패턴(151)에 대응하여 상기 컬러 더미패턴(151)을 덮으며 형성된 상기 유기막(155) 상부에 제 1 배향막(미도시)과 접촉하며 합착됨으로써 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)를 이루고 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(200)의 경우는, 도 5를 참조하면 상기 대향기판(194)에 구비된 제 1 패턴드 스페이서(296)의 끝단이 상기 어레이 기판(102)의 화소영역(P) 경계의 최상부에 구비된 구성요소인 유기막(155)(실질적으로는 제 2 배향막(미도시))과 접촉하며 합착되고 있다.
도 3과 도 4 및 도 5를 참조하면, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 어레이 기판(102)과 대향기판(194)이 서로 합착되어 패널을 이루는 상태를 유지할 수 있도록 상기 표시영역 주위에 위치하는 비표시영역에는 상기 액정층(195)을 둘러싸는 형태로 접착제의 역할을 하는 씰패턴(미도시)이 더욱 구비되고 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(100, 200)는 실질적으로 공통전극(116, 173)과 화소전극(170)이 모두 어레이 기판(102)에 구비됨으로써 이들 공통전극(116, 173)과 화소전극(170)에 의해 발생되는 횡전계에 의해 액정이 구동하는 횡전계형 액정표시장치(100, 200)가 되고 있다.
그리고, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(100, 200)는 어레이 기판(102)에 블랙매트릭스 없이 컬러필터층(150)이 구비됨으로써 블랙매트릭스 없는 박막트랜지스터 온 컬러필터(color filter on TFT: COT) 구조를 이루는 것이 특징이다.
한편, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(100, 200)는 상기 대향기판(194)에는 일정한 높이를 갖는 패턴드 스페이서((196, 197), 296)가 형성되는 것이 특징이다.
따라서 투과영역과 차단영역만을 구비한 일반적인 노광 마스크를 이용한 노광을 실시하여 상기 패턴드 스페이서((196, 197), 296)를 형성할 수 있으므로 일반적인 노광마스크 대비 값비싼 회절노광 또는 하프톤 마스크를 이용한 노광을 하여 서로 다는 높이를 갖는 패턴드 스페이서(도 1의 40, 41)가 구비되는 종래의 액정표시장치(도 1의 1) 대비 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(100, 200)는 어레이 기판(102)과 대향기판(194) 어디에도 블랙매트릭스를 형성하지 않음으로써 블랙매트릭스 형성을 위한 1회의 마스크 공정을 생략할 수 있으므로 공정 단순화 및 제조 비용을 저감시킬 수 있는 장점이 있으며, 나아가 대향기판(194)에 합착 마진을 고려하여 화소영역(P)을 테두리하는 블랙매트릭스가 생략됨으로써 개구율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 데이터 배선(130)과 이와 나란하게 형성되는 바(bar) 형태의 공통전극(116, 173)과 화소전극(170)이 각 화소영역(P) 내에서 상하로 꺾인 선대칭 구조를 이루도록 함으로써 이중 도메인을 구현하도록 하여 시야각 변화에 따른 색차를 억제하는 효과가 있다.
이후에는 전술한 구성을 갖는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 대향기판의 제조 단계별 공정 단면도이다. 상기 대향기판은 패턴드 스페이서의 이격간격 또는 개수만이 차이가 있을 뿐 제 1 및 제 2 실시예가 동일한 공정을 통해 제조되므로 제 1 실시예를 위주로 설명한다.
우선, 도 6a에 도시한 바와같이, 투명한 유리재질 또는 유연한 특성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어진 대향기판(194) 상에 감광성 특성을 갖는 블랙레진 또는 블랙 안료가 섞인 유기물질을 도포하여 스페이서층(199)을 형성한다.
이후, 상기 스페이서층(199) 위로 투과영역(TA)과 차단영역(BA)을 갖는 일반적인 노광 마스크(198)를 위치시킨다. 이때, 도면에서는 상기 스페이서층(199)을 이루는 물질이 빛을 받은 부분이 현상 시 남게되는 네가티브 타입 감광성 특성을 갖는 물질로 이루어짐으로써 투과영역이 추후 패턴드 스페이서(도 6a의 196, 197)가 형성될 부분에 대응되도록 위치한 것을 일례로 보이고 있지만, 상기 스페이서층(199)이 포지티브 타입 감광성 특성을 갖는 물질로 이루어지는 경우 상기 노광 마스크(199)의 투과영역(TA)과 차단영역(BA)의 위치를 바꾸면 동일한 결과를 얻을 수 있다.
다음, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 노광된 스페이서층(도 6a의 199)을 현상하게 되면, 상기 노광 마스크(도 6a의 198)의 투과영역(도 6a의 TA)에 대응된 부분은 남게되며 차단영역(도 6a의 BA)에 대응된 부분은 모두 제거됨으로써 모두 동일한 제 1 높이를 갖는 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서(196, 197)가 형성된다.
이후 도면에 나타내지 않았지만, 상기 다수의 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서(196, 197) 상부로 표시영역 전면에 폴리이미드 또는 폴리아미드 등의 고분자 물질을 도포하여 제 2 배향막(미도시)을 형성함으로써 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 대향기판(194)을 완성한다.
이때, 제 1 실시예의 경우, 각각 셀갭 형성용 및 눌림 방지용의 역할을 하는 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서(196, 197)가 구비되어야 하므로 상기 다수의 패턴드 스페이서(196, 197)의 개수가 제 2 실시예 대비 상대적으로 많은 것이 특징이다. 제 2 실시예의 경우, 어레이 기판(도 5의 102)에 컬러 더미패턴(도 5의 251a, 251b)이 중첩 형성됨으로써 눌림 방지용 패턴드 스페이서의 역할을 하는 제 2 패턴드 스페이서(도 5의 297)를 이룸으로써 상기 대향기판(194)에는 실질적으로 갭 형성의 역할을 하는 제 1 패턴드 스페이서(도 5의 296)만이 구비되므로 상대적으로 제 1 실시예 대비 패턴드 스페이서의 숫자가 작게 형성되는 것이 특징이다.
이러한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 대향기판(194)에는 동일한 제 1 높이를 갖는 패턴드 스페이서(196, 197)를 일반적인 노광 마스크를 이용하여 형성하므로 값비싼 반투과영역을 갖는 회절노광 또는 하프톤 노광 마스크를 이용하여 서로 다른 높이를 갖는 패턴드 스페이서(도 1의 40, 41)를 형성하는 종래의 액정표시장치(도 1의 1) 대비 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(102)의 표시영역 일부에 대한 제조 단계별 공정 단면도로서 표시영역 내의 다수의 화소영역(P) 중 하나의 화소영역(P)에 대해서만 박막트랜지스터(Tr)가 구비된 것을 도시한 것이며, 도 8a 내지 8h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(102)에 있어 패턴드 스페이서가 형성되는 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도이다. 설명의 편의를 위해 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 정의하며, 스토리지 커패시터(StgC)가 형성되는 영역을 스토리지 영역(StgA)이라 정의한다.
우선 도 7a 및 도 8a에 도시한 바와같이, 투명한 재질 예를들면 유리 또는 유연한 플라스틱 재질로 이루어진 어레이 기판(102) 상에 제 1 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 및 크롬(Cr) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질을 증착함으로서 제 1 금속층(미도시)을 형성한다.
이후, 상기 제 1 금속층(미도시)을 패터닝함으로써 일방향으로 연장하는 게이트 배선(108)과 이와 이격하여 나란하게 연장하는 공통배선(109)과, 상기 게이트 배선(108)과 연결되는 게이트 전극(105) 및 상기 공통배선(109)과 연결된 최외각 공통전극(116)을 형성한다.
다음, 상기 게이트 배선(108)과 공통배선(109)과 게이트 전극(103) 및 최외각 공통전극(116) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 게이트 절연막(118)을 전면에 형성한다.
다음, 도 7b와 도 8b에 도시한 바와같이, 상기 게이트 절연막(118) 위로 순수 비정질 실리콘층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘층(미도시)과 제 2 금속물질층(미도시)을 형성하고, 이들을 회절노광 또는 하프톤 노광을 포함하는 1회의 마스크 공정을 통해 동시에 패터닝하거나, 또는 2회의 마스크 공정을 실시하여 상기 제 2 금속층(미도시)과, 불순물 및 순수 비정질 실리콘층(미도시)을 각각 패터닝함으로써 상기 화소영역(P) 내에 상기 게이트 전극(105)에 대응하여 순수 비정질 실리콘 액티브층(120a)과 상기 액티브층(120a) 위로 서로 소정간격 이격하는 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)과, 상기 오믹콘택층(120b) 위로 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 형성한다.
이때, 이 단계에서 각 화소영역(P) 내의 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(110)과 게이트 절연막(118)과 반도체층(120)과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
그리고, 동시에 상기 게이트 절연막(118) 위로 상기 게이트 배선(108)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)을 형성한다.
이때, 상기 드레인 전극(136)은 상기 공통배선(113)이 형성된 부분까지 연장 형성함으로써 상기 게이트 절연막(118)을 사이에 두고 서로 중첩하는 공통배선(109)과 드레인 전극(136)은 각각 제 1 및 제 2 스토리지 전극(110, 138)을 이루도록 함으로써 스토리지 영역(StgA)에 순차 적층된 상기 제 1 스토리지 전극(110)과 게이트 절연막(118)과 제 2 스토리지 전극(138)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이루도록 한다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예의 경우, 제 2 금속층(미도시)과, 불순물 및 순수 비정질 실리콘층(미도시)을 하프톤 노광 또는 회절노광을 포함하는 1회의 마스크 공정을 실시하여 형성한 것을 도시하였으며, 이러한 공정 특성 상 상기 데이터 배선(130) 하부에도 상기 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)을 이루는 동일한 물질로 제 1 및 제 2 패턴(121a, 121b)으로 이루어진 반도체패턴(121)이 형성되고 있음을 보이고 있다.
하지만, 불순물 및 순수 비정질 실리콘층(미도시)에 대해 1회의 마스크 공정을 진행하여 우선적으로 패터닝하여 반도체층(120)을 형성하고, 이후 상기 반도체층(120) 상부에 제 2 금속층(미도시)을 형성한 후 2회의 마스크 공정을 진행하여 패터닝하는 경우 상기 데이터 배선(130) 하부에 형성된 상기 반도체 패턴(121)은 생략된다.
다음, 도 7c와 도 8c에 도시한 바와같이, 상기 데이터 배선(130)과 박막트랜지스터(Tr) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘 또는 질화실리콘을 증착하여 제 1 보호층(140)을 형성한다. 이러한 제 1 보호층(140)은 이의 상부에 형성되는 안료를 포함하는 유기절연물질로 이루어진 컬러필터층(150)과 상기 액티브층(120a)이 직접 접촉하여 채널이 오염됨으로써 박막트랜지스터(Tr)의 특성을 저하시킬 수 있으므로 이를 방지하기 위해 형성하는 것으로 생략될 수도 있다.
다음, 도 7d와 도 8d에 도시한 바와같이, 상기 제 1 보호층(140) 위로 적색 레지스트를 전면에 도포하여 적색 레지스트층(미도시)을 형성하고 이에 대해 마스크 공정을 실시함으로써 다수의 제 1 화소영역(P1)에 대응하여 적색 컬러필터 패턴(150a)을 형성한다.
이때, 통상적으로 액정표시장치는 데이터 배선(130)이 연장된 방향으로 이웃하는 화소영역(P)간에는 동일한 색을 나타내도록 구비됨으로써 상기 적색 컬러필터 패턴(150a)은 표시영역 내에서 끊김없이 일정간격 이격하는 스트라이프 형태를 이룬다.
따라서, 데이터 배선(130)의 길이방향으로는 서로 이웃한 제 1 화소영역(P)간에 경계에 대응해서는 상기 적색 컬러필터 패턴(150a)이 형성되는 것이 특징이다.
이는 적색 컬러필터 패턴(150a)에 대해서만 적용되는 것이 아니라 추후 형성되는 녹색 및 청색 컬러필터 패턴에 대해서도 동일하게 적용된다.
그리고, 상기 적색 컬러필터 패턴(150a)을 형성함과 동시에 셀갭 형성의 역할을 하는 제 1 패턴드 스페이서(도 4의 196)가 형성되어야 할 부분에 대응하는 화소영역(P)의 경계에 대응해서는 아일랜드 형태로 적색의 더미패턴(미도시)을 형성한다.
도면에서는 상기 적색 컬러필터 패턴(150a)에 형성된 제 1 화소영역(P1)의 경계에 제 1 패턴드 스페이서(도 4의 196)가 형성되는 것을 일례로 보이고 있으므로 상기 적색의 더미패턴(미도시)은 제 2 화소영역(P2)간의 경계 및 제 3 화소영역(P3)간의 경계에 형성되지 않고 있다
다음, 도 7e와 도 8e에 도시한 바와같이, 상기 적색 컬러필터 패턴(150a) 위로 전면에 녹색 레지스트를 도포하여 녹색 레지스트층(미도시)을 형성하고 이에 대해 마스크 공정을 실시함으로써 상기 제 1 화소영역(P1)과 이웃하는 제 2 화소영역(P2)에 대응하여 녹색 컬러필터 패턴(150b)을 형성하고, 동시에 셀갭 형성의 역할을 하는 제 1 패턴드 스페이서(도 4의 196)가 형성되어야 할 부분에 대응하는 화소영역(P)의 경계에 대응해서는 아일랜드 형태로 녹색 더미패턴(151)을 형성한다. 도면에 있어서는 제 1 화소영역(P)간의 경계에 대응하여 상기 적색 컬러필터 패턴(150a) 상부에 상기 녹색 더미패턴(151)이 형성된 것을 일례로 보이고 있다.
다음, 도 7f와 도 8f에 도시한 바와 같이, 상기 적색 및 녹색 컬러필터 패턴(150a, 150b) 위로 전면에 청색 레지스트를 도포하여 청색 레지스트층(미도시)을 형성하고 이에 대해 마스크 공정을 실시함으로써 상기 제 1 및 2 화소영역(P1, P2)과 이웃하는 제 3 화소영역(P3)에 대응하여 청색 컬러필터 패턴(150c)을 형성하고, 동시에 셀갭 형성용 역할을 하는 제 1 패턴드 스페이서(도 4의 196)가 형성되어야 할 부분에 대응하는 화소영역(P)의 경계에 대응해서는 아일랜드 형태로 청색의 더미패턴(미도시)을 형성한다.
이때, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)은 컬러필터층(150)을 이룬다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서는 적색, 녹색 및 청색 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)을 순차적으로 형성하는 것을 일례로 보이고 있지만 이러한 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)의 형성 순서는 임의로 바꿀 수 있다
한편, 도면에 있어서는 제 1 화소영역(P)의 경계에 대응하여 상기 적색 컬러필터 패턴(150a) 상부에 상기 녹색의 더미패턴(151)이 형성된 것을 일례로 보이고 있으므로 상기 청색 더미패턴(미도시)은 형성되지 않고 있지만, 상기 적색 컬러필터 패턴(150a) 상부에는 상기 녹색 더미패턴(151)을 대신하여 상기 청색 더미패턴(미도시)이 형성될 수도 있음은 자명하다 할 것이다.
또한, 도면에 있어서는 제 1 화소영역(P1)에 형성되는 적색 컬러필터 패턴(150a) 상에 녹색 더미패턴(151)이 형성됨을 일례로 보이고 있지만, 제 2 화소영역(P2)간의 경계에는 적색 더미패턴(미도시)이 우선적으로 형성되고 이의 상부에 녹색 컬러필터 패턴(151)이 중첩됨으로써 타영역 대비 큰 단차를 갖도록 형성될 수도 있으며, 제 3 화소영역(P3)간의 경계에 있어서도 적색 또는 녹색 더미패턴(미도시, 151)이 우선적으로 형성되고, 이후 상기 청색 컬러필터 패턴(150c)이 상기 적색 또는 녹색 더미패턴(미도시, 151)을 덮도록 형성될 수도 있다.
한편, 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(102)의 경우는, 도 9a 내지 도 9c(본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(102)에 있어 패턴드 스페이서가 형성되는 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도)를 참조하면, 그 특성 상 눌림 방지의 역할을 하는 제 2 패턴드 스페이서(297)가 대향기판(194)에 형성되지 않고 상기 어레이 기판(102)에 구비되는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)을 이용하는 것이 특징이다.
따라서, 상기 제 2 패턴드 스페이서(297)가 형성되는 화소영역(P)의 경계에 대응해서 적색 컬러필터 패턴(150a) 형성 시 상기 적색 컬러필터 패턴(150a) 자체를 이용하거나 또는 적색 더미패턴(미도시)을 형성하고, 상기 적색 컬러필터 패턴(150a) 중 화소영역(P)의 경계에 대응하여 상기 녹색 컬러필터 패턴(150b) 형성 시 녹색 더미패턴(151a)을 형성하고, 이후 상기 청색 컬러필터 패턴(150c) 형성 시 상기 녹색 더미패턴(151a) 상부로 청색 더미패턴(151b)을 형성함으로서, 어느 한 색의 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)과 서로 다른 2가지 색의 컬러 더미패턴(151a, 151b)이 중첩되도록 하여 제 2 패턴드 스페이서(297)의 역할을 하도록 할 수 있다.
한편, 상기 제 2 패턴드 스페이서(297)가 제 2 화소영역(P)간의 경계에 형성되는 경우는 도면에 제시하지 않았지만, 적색 컬러필터 패턴(150a) 형성 시 상기 제 2 화소영역(P)간의 경계에 아일랜드 형태로 적색 더미패턴(미도시)을 형성하고, 이후 녹색 컬러필터 패턴(150b) 형성 시 상기 적색 더미패턴(미도시)을 상기 녹색 컬러필터 패턴(150b)이 덮도록 형성한 후, 상기 청색 컬러필터 패턴(150c) 형성 시 상기 적색 더미패턴(미도시)에 대응하여 상기 녹색 컬러필터 패턴(151a) 상부에 청색 더미패턴(151b)을 형성함으로써 눌림 방지의 역할을 하는 제 2 패턴드 스페이서(297)의 역할을 하도록 할 수 있다.
상기 제 2 패턴드 스페이서(297)가 제 3 화소영역(P)간의 경계에 형성되는 경우는 적색 및 녹색 컬러필터 패턴(150a, 150b) 형성 시 각각 상기 제 3 화소영역(P)간의 경계에 대응하여 아일랜드 형태로 적색 및 녹색 더미패턴(미도시, 151a)을 중첩 형성하고, 이후 상기 청색 컬러필터 패턴(150c)을 형성 시 상기 중첩 형성된 적색 및 녹색 더미패턴(미도시, 151a)을 덮도록 형성할 수 있다.
한편, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(150a, 150b, 150c)이 형성되는 부분 중 각 제 2 스토리지 전극(138)에 대응하는 부분 중 추후 드레인 콘택홀(도 7g의 157)이 형성될 부분과 상기 최외각 공통전극(116)의 일 끝단에 대응하여 공통 콘택홀(미도시)이 형성될 부분 대해서는 상기 제 1 보호층(또는 상기 제 1 보호층이 생략되었을 경우 상기 제 2 스토리지 전극 및 최외각 공통전극의 끝단)을 노출시키도록 형성하는 것이 특징이다.
이후 단계는 제 2 실시예와 제 1 실시예가 동일하므로 이후에는 제 1 실시예에 따른 어레이 기판(102)의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 7g와 도 8g에 도시한 바와 같이, 상기 컬러필터층(150)과 컬러 더미패턴(151) 위로 저저항 유전율 특성을 갖는 유기절연물질인 포토아크릴(photo acryl)을 도포하여 전면에 유기막(155)을 형성한다.
이후, 상기 유기막(155)과 그 하부에 위치하는 제 1 보호층(140)에 대해 마스크 공정을 실시함으로써 상기 드레인 전극(136)과 연결된 제 2 스토리지 전극(138)을 노출시키는 드레인 콘택홀(143)과, 상기 최외각 공통전극(116)의 일 끝단을 노출시키는 공통 콘택홀(미도시)을 형성한다.
다음, 도 7h와 도 8h에 도시한 바와같이, 상기 드레인 콘택홀(143)과 공통 콘택홀(미도시)을 갖는 상기 유기막(155) 위로 불투명 저저항 금속물질 예를들면 몰리브덴, 몰리티타늄(MoTi), 구리(Cu) 중 어느 하나를 증착하여 제 3 금속층(미도시)을 형성한다.
이후 상기 제 3 금속층(미도시)에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 각 화소영역(P) 내에 바(bar) 형태를 갖는 다수의 화소전극(170)과 상기 다수의 각 화소전극(170)과 나란하게 교대하는 다수의 중앙부 공통전극(173)을 형성한다.
이때, 각 화소영역(P)에는 상기 다수의 화소전극(170)과 중앙부 공통전극(173) 이외에 상기 화소전극(170)의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 드레인 콘택홀(143)을 통해 상기 드레인 전극(136)과 접촉하는 제 1 화소보조패턴(169)과 상기 중앙부 공통전극(173)의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 공통 콘택홀(미도시)을 통해 상기 최외각 공통전극(116)과 연결되는 제 1 공통보조패턴(도 4의 172)과, 상기 제 1 공통보조패턴(도 4의 172)과 연결되며 상기 데이터 배선(130)에 대응하여 쉘드패턴(175) 또한 형성한다.
이후 도면에 나타내지 않았지만, 상기 다수의 화소전극(170)과 중앙부 공통전극(173) 위로 표시영역 전면에 제 1 배향막(미도시)을 형성함으로써 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(102)을 완성한다.
이때, 상기 데이터 배선(130)과 화소전극(170)과 공통전극(116, 173)을 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 형태를 이루도록 형성함으로써 각 화소영역(P)이 이중 도메인을 구성하도록 할 수도 있다.
100 : 액정표시장치 102 : 어레이 기판
108 : 게이트 배선 109 : 공통배선
116 : 게이트 절연막 140 : 제 1 보호층
150 : 컬러필터층 150a : 적색 컬러필터 패턴
151 : 녹색 더미패턴 155 : 유기막
173 : 중앙부 공통전극 194 : 대향전극
196 : 제 1 패턴드 스페이서 P : 화소영역
P1 : 제 1 화소영역

Claims (18)

  1. 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의되며 액정층을 개재하여 서로 마주하며 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3색의 컬러필터 패턴을 가지며 형성된 컬러필터층과;
    상기 제 1, 2, 3색의 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 형성된 제 1, 2, 3색 중 어느 한 색의 컬러 더미패턴과;
    상기 컬러필터층 또는 상기 컬러 더미패턴 위로 상기 제 1 기판 전면에 형성된 유기막과;
    상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극과;
    상기 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 가지며 형성된 기둥 형태의 다수의 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서
    를 포함하며, 상기 제 1 패턴드 스페이서는 그 일 끝단이 상기 컬러 더미패턴에 대응하여 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하는 것이 특징인 액정표시장치.
  2. 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의되며 액정층을 개재하여 서로 마주하며 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3 색의 컬러필터 패턴을 가지며 형성된 컬러필터층과;
    상기 제 1, 2, 3 색의 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 서로 중첩 형성되며, 제 1, 2, 3 색 중 서로 다른 어느 두 색으로 이루어진 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴과;
    상기 컬러필터층 또는 중첩된 상기 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴 위로 상기 제 1 기판 전면에 형성된 유기막과;
    상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극과;
    상기 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 가지며 형성된 기둥 형태의 다수의 제 1 패턴드 스페이서
    를 포함하며, 상기 제 1 패턴드 스페이서는 그 일 끝단이 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하며, 상기 컬러필터층과 이와 중첩하며 형성된 제 1 및 제 2 컬러 더미패턴은 그 끝단이 상기 대향기판 내측면 최상층에 구비된 구성요소와 이격하도록 형성됨으로서 제 2 패턴드 스페이서의 역할을 하는 것이 특징인 액정표시장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 내측면의 상기 표시영역에 서로 교차하여 상기 다수의 화소영역을 정의하며 형성된 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선과;
    상기 제 1 기판의 내측면에 상기 다수의 각 게이트 배선과 나란하게 형성된 다수의 공통배선과;
    상기 각 화소영역에 상기 공통배선에 분기하며 상기 데이터 배선과 인접하여 형성된 최외각 공통전극과;
    상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역에 형성된 박막트랜지스터를 포함하며,
    상기 컬러필터층은 상기 박막트랜지스터 상부로 상기 표시영역에 형성된 것이 특징인 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1, 2, 3 색의 컬러필터 패턴은 상기 표시영역 내에서 상기 데이터 배선의 길이 방향으로 끊김없이 형성되는 스트라이프 형태를 이루는 것이 특징인 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 색 컬러필터 패턴의 상부 또는 하부에는 각 화소영역의 경계에 대응하여 제 2 색 또는 제 3 색의 컬러 더미패턴이 형성되며,
    상기 제 2 색 컬러필터 패턴의 상부 또는 하부에는 각 화소영역의 경계에 대응하여 제 1 색 또는 제 3 색의 컬러 더미패턴이 형성되며
    상기 제 3 색 컬러필터 패턴의 상부 또는 하부에는 각 화소영역의 경계에 대응하여 제 1 색 또는 제 2 색의 컬러 더미패턴이 형성되는 것이 특징인 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2, 3 색은 각각 적, 녹, 청색 중 어느 한 색 것이 특징인 액정표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터와 상기 컬러필터층 사이에 무기절연물질로 이루어진 보호층을 포함하며,
    상기 유기막과 보호층에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과, 상기 최외각 공통전극을 노출시키는 공통 콘택홀이 구비되며,
    상기 유기막 상부에는 각 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소보조패턴이 구비되며, 상기 다수의 중앙부 공통전극의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 공통 콘택홀을 통해 상기 최외각 공통전극과 접촉하는 공통보조패턴이 구비된 것이 특징인 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기막 상부에는 상기 데이터 배선과 상기 최외각 공통전극에 대응하여 수직부와 상기 게이트 배선과 공통배선에 대응하여 수평부로 이루어지며 상기 화소전극을 이루는 동일한 물질로 이루어진 쉘드패턴이 형성된 것이 특징인 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 화소전극과 중앙부 공통전극 및 쉘드패턴은 불투명 금속물질인 몰리브덴, 몰리티타늄, 구리 중 어느 하나로 단일층 구조를 이루거나 또는 둘 이상의 물질로 다중층 구조를 이루는 것이 특징인 액정표시장치.
  10. 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판 상의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3 색 컬러필터 패턴을 포함하는 컬러필터층을 형성하고, 동시에 상기 제 1, 2, 3 색 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 상기 제 1, 2, 3 색 중 어느 한 색의 컬러 더미패턴을 형성하는 단계와;
    상기 컬러필터층 또는 컬러 더미패턴 위로 상기 제 1 기판 전면에 유기막을 형성하는 단계와;
    상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 갖는 기둥 형태의 다수의 제 1 및 제 2 패턴드 스페이서를 형성하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정층을 개재하고, 상기 제 1 패턴드 스페이서의 끝단이 상기 컬러 더미패턴에 대응하여 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하도록 합착하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 상의 상기 표시영역 전면에 상기 컬러필터층을 형성하고, 동시에 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 제 1, 2, 3 색 중 어느 한 색의 컬러 더미패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제 1 기판 상에 제 1 색 레지스트층을 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴을 형성하고 동시에 각 화소영역의 경계에 선택적으로 아일랜드 형태를 갖는 제 1 색 더미패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 색 컬러필터 패턴 위로 제 2 색 레지스트층을 전면에 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴과 이웃하여 제 2 색 컬러패턴을 형성하며, 동시에 각 화소영역의 경계에 대응하여 제 2 색 더미패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 색 컬러필터 패턴 위로 제 3 색 레지스트층을 전면에 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 및 제 2 색 컬러필터 패턴과 이웃하여 제 3 색 컬러패턴을 형성하며, 동시에 각 화소영역의 경계에 대응하여 선택적으로 제 3 색 더미패턴을 형성하는 단계
    를 포함하며, 상기 제 1 색 컬러필터 패턴 상부에는 선택적으로 상기 제 2 색 또는 제 3 색 더미패턴이 형성되며, 상기 제 2 색 컬러필터 패턴의 하부 또는 상부에는 선택적으로 각각 제 1 색 또는 제 3 색 더미패턴이 형성되며, 상기 제 3 색 컬러필터 패턴의 하부에는 선택적으로 상기 제 1 색 또는 제 2 색 더미패턴이 형성되는 것이 특징인 액정표시장치의 제조 방법.
  12. 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판 상의 상기 표시영역 전면에 각 화소영역에 대응하여 순차 반복하는 제 1, 2, 3 색 컬러필터 패턴을 포함하는 컬러필터층을 형성하고, 동시에 상기 제 1, 2, 3 색 컬러필터 패턴과 동일한 물질로 이루어지며 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 상기 제 1, 2, 3 색 중 어느 두 색의 컬러 더미패턴을 중첩 형성하는 단계와;
    상기 컬러필터층 위로 상기 제 1 기판 전면에 유기막을 형성하는 단계와;
    상기 유기막 위로 상기 각 화소영역 내에 서로 교대하며 형성된 다수의 화소전극 및 중앙부 공통전극을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 내측면에 각 화소영역의 경계에 동일한 제 1 높이를 갖는 기둥 형태의 다수의 제 1 패턴드 스페이서를 형성하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정층을 개재하고, 상기 제 1 패턴드 스페이서의 끝단이 상기 제 1 기판에 구비되는 최상층의 구성요소와 접촉하며, 동시에 상기 컬러필터층과 중첩 형성된 두 가지 색의 컬러 더미패턴은 상기 제 2 기판 내측면 최상층에 구비된 구성요소와 접촉하지도록 하여 눌림 방지용 패턴드 스페이서의 역할을 하도록 상기 제 1 및 제 2 기판을 합착하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 상의 상기 표시영역 전면에 상기 컬러필터층을 형성하고, 동시에 상기 컬러필터층 상부 또는 상기 컬러필터층 하부에 아일랜드 형태로 제 1, 2, 3 색색 중 어느 두 색의 컬러 더미패턴을 중첩 형성하는 단계는,
    상기 제 1 기판 상에 제 1 색 레지스트층을 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 컬러필터층을 형성하고 동시에 각 화소영역의 경계에 선택적으로 아일랜드 형태를 갖는 제 1 색 더미패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 색 컬러필터 패턴 위로 제 2 색 레지스트층을 전면에 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴과 이웃하여 제 2 색 컬러패턴을 형성하며, 동시에 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴 또는 상기 제 2 색 더미패턴과 중첩하여 제 2 색 더미패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 색 컬러필터 패턴 위로 제 3 색 레지스트층을 전면에 형성하고 이를 패터닝하여 상기 제 1 색 및 제 2 색 컬러필터 패턴과 이웃하여 제 3 색 컬러패턴을 형성하며, 동시에 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 제 2 색 컬러필터 패턴 또는 상기 제 2 색 더미패턴 상부에 제 3 색 더미패턴을 형성하는 단계
    를 포함하며, 상기 각 화소영역의 경계에 대응하여 상기 제 1 색 컬러필터 패턴 상부에는 서로 중첩하며 상기 제 2 색 및 제 3 색 더미패턴이 형성되며, 상기 제 1 색 더미패턴 상부에는 제 2 색 컬러필터 패턴 및 제 3 색 더미패턴이 형성되거나 또는 상기 제 2 색 더미패턴 및 제 3 색 컬러필터층이 형성되는 것이 특징인 액정 표시장치의 제조 방법.
  14. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1, 2, 3 색은 각각 적, 녹, 청색 중 어느 한 색 것이 특징인 액정표시장치의 제조 방법.
  15. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 컬러필터층을 형성하기 이전에, 상기 제 1 기판 내측면의 상기 표시영역에 서로 교차하여 상기 다수의 화소영역을 정의하는 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 다수의 각 게이트 배선과 나란하게 형성된 다수의 공통배선과, 상기 각 화소영역에 상기 공통배선에 분기하며 상기 데이터 배선과 인접하여 형성된 최외각 공통전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역에 박막트랜지스터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징인 액정표시장치의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터와 상기 컬러필터층 사이에 무기절연물질로 이루어진 보호층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 유기막을 형성하는 단계는 상기 유기막과 상기 보호층에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과, 상기 최외각 공통전극을 노출시키는 공통 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 다수의 화소전극과 중앙부 공통전극을 형성하는 단계는 상기 유기막 상부에는 각 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소보조패턴과, 상기 다수의 중앙부 공통전극의 일 끝단을 모두 연결시키며 상기 공통 콘택홀을 통해 상기 최외각 공통전극과 접촉하는 공통보조패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것이 특징인 액정표시장치의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 유기막 상부에 상기 데이터 배선과 상기 최외각 공통전극에 대응하여 수직부와 상기 게이트 배선과 공통배선에 대응하여 수평부로 이루어지며 상기 화소전극을 이루는 동일한 물질로 이루어진 쉘드패턴을 형성하는 것이 특징인 액정표시장치의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 화소전극과 중앙부 공통전극 및 쉘드패턴은 불투명 금속물질인 몰리브덴, 몰리티타늄, 구리 중 어느 하나로 단일층 구조를 이루거나 또는 둘 이상의 물질로 다중층 구조를 이루도록 형성하는 것이 특징인 액정표시장치의 제조 방법.
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