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KR101082906B1 - 표시패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

표시패널 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR101082906B1
KR101082906B1 KR1020040083154A KR20040083154A KR101082906B1 KR 101082906 B1 KR101082906 B1 KR 101082906B1 KR 1020040083154 A KR1020040083154 A KR 1020040083154A KR 20040083154 A KR20040083154 A KR 20040083154A KR 101082906 B1 KR101082906 B1 KR 101082906B1
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장민석
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Abstract

표시패널 및 이의 제조방법이 개시된다. 제1 기판은 다수의 화소영역을 가지고, 제2 기판은 제1 기판에 대향하고, 제1 영역 및 제2 영역을 가지며, 제2 영역에서 제1 영역보다 낮은 높이를 갖는 컬러필터층을 구비하고, 제1 셀갭 유지부재는 제1 영역에 대응하도록 형성되어 제1 기판과 제2 기판 사이의 셀 갭을 일정하게 유지하고, 제2 셀갭 유지부재는 제2 영역에 대응하도록 형성되어 제1 기판과 제2 기판의 외부로부터 인가되는 하중을 분산시킨다. 따라서, 제1 및 제2 셀갭 유지부재간의 단차를 발생시켜 적하 공정 마진을 향상시킴과 동시에 눌림 불량 발생을 방지할 수 있다.

Description

표시패널 및 이의 제조방법{DISPLAY PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하부기판의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 상부기판의 평면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 하부기판의 제조공정을 나타낸 단면도들이다.
도 5는 도 4b에 도시된 A 부분을 확대한 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 하부기판 120 : TFT
140 : 스토리지 라인 200 : 상부기판
220 : 차광막 230 : 제1 칼럼 스페이서
240 : 제2 칼럼 스페이서 250 : 컬러필터층
300 : 액정층
본 발명은 표시패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적하 공정 마진을 향상함과 동시에 외부로부터의 하중에 따른 눌림 불량을 방지하기 위한 표시패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 TFT 기판, 상기 TFT 기판에 대향하는 컬러필터 기판, 그리고 양 기판 사이에 개재되어 전기적인 신호가 인가됨에 따라 광의 투과 여부를 결정하는 액정을 갖는 액정표시패널을 구비한다. 여기서, 양 기판 사이에 개재되는 액정은 스스로 광을 발생시키지 못하고, 광의 투과도만을 조절할 수 있는 수광 소자이므로, 액정표시장치는 디스플레이를 수행하기 위해서 광을 발생시키는 램프를 필요로 한다.
상기 액정은 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이의 이격거리 즉, 셀 갭 내에 개재된다. 상기 셀 갭은 컬러필터 기판 상에 형성된 칼럼 스페이서(Column Spacer)에 의해 일정하게 유지된다.
이처럼, 상기 칼럼 스페이서에 의해 일정하게 유지되는 셀 갭 내에 액정을 수납하는 방법 중 적하방법은 먼저, TFT 기판 또는 컬러필터 기판 중 어느 하나의 기판 상에 액정을 적하시킨 후, 컬러필터 기판과 TFT 기판을 진공 챔버 내에서 접합하고, 이후 양 기판 사이에 형성된 실라인을 경화시킴에 의해 컬러필터 기판과 TFT 기판이 견고하게 결합된다.
상기한 적하방법에 의한 공정시, 상기 TFT 기판 또는 상기 컬러필터 기판 상에 적하된 액정은 상기 칼럼 스페이서에 의해 상기 TFT 기판 또는 컬러필터 기판 상에 균일하게 분산되지 못하여 적하 공정 마진이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 적하 공정마진을 향상시키기 위해서는 상기 칼럼 스페이서의 체적을 줄이는 방법이 제시되어 왔다.
그러나, 상기 칼럼 스페이서의 체적을 줄이는 경우 액정표시패널의 외부에서가해지는 하중에 의해 상기 셀 갭이 균일하게 유지되지 못하는 눌림(Smear) 불량이 발생한다.
따라서, 셀 갭을 유지시켜 액정이 균일하게 분산시켜 적하 공정 마진을 향상시킴과 동시에 눌림 불량을 발생을 방지하기 위하여 셀 갭을 유지를 위한 메인 칼럼 스페이서 외에 눌림 불량 방지를 위한 보조 칼럼 스페이서를 더 형성하는 방법이 제시된다.
상기 보조 칼럼 스페이서는 상기 메인 칼럼 스페이서와 소정의 단차를 가지는 경우, 적하 공정 마진 향상 및 눌림 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
그러나, 상기 컬러필터 기판 상에 형성되는 구성 요소에 기인하여 상기 메인 칼럼 스페이서와 상기 보조 칼럼 스페이서간의 단차를 형성하기 매우 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 적하 공정마진을 향상시킴과 동시에 눌림 불량 발생을 방지하기 위한 구조를 갖는 컬러필터 기판을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 컬러필터 기판을 갖는 표시패널을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 컬러필터 기판을 제조하는 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 표시패널을 제조하는 제조방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제1 기판은 다수의 화소영역을 가지고, 제2 기판은 상기 제1 기판에 대향하고, 제1 영역 및 제2 영역을 가지며, 상기 제1 영역에서 제1 높이를 가지고, 상기 제2 영역에서 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 컬러필터층을 구비하며, 제1 셀갭 유지부재는 상기 제1 영역에 대응하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재되어, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 셀 갭을 일정하게 유지하고, 제2 셀갭 유지부재는 상기 제2 영역에 대응하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재되어, 상기 제1 기판과 제2 기판의 외부로부터 인가되는 하중을 분산시킨다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 제1 기판을 형성하고, 상기 제1 기판에 대향하고, 제1 영역 및 제2 영역을 가지며, 상기 제1 영역에서 제1 높이를 가지고, 상기 제2 영역에서 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 컬러필터층을 구비하는 제2 기판을 형성한다. 이어, 상기 제1 영역에 대응하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재되는 제1 셀갭 유지부재를 형성하고, 상기 제2 영역에 대응하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재되고, 상기 제1 셀갭 유지부재에 대하여 소정의 단차를 갖는 제2 셀갭 유지부재를 형성한다.
이러한 표시패널 및 이의 제조방법에 따르면, 제1 및 제2 셀갭 유지부재 간에 단차를 발생시켜 적하 공정 마진을 향상시킴과 동시에 눌림 불량 발생을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 하부기판의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 상부기판의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널은 하부기판(100), 상부기판(200) 및 하부기판(100)과 상부기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300)으로 이루어진다.
상기 하부기판(100)은 화상을 나타내는 기본 단위인 다수의 화소영역(PA)으로 이루어진다. 상기 다수의 화소영역(PA)은 제1 방향(D1)으로 연장된 다수의 게이트 라인(GL)과 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장된 다수의 데이터 라인(DL)에 의해서 정의된다.
상기 하부기판(100)의 각 화소영역(PA)에는 제1 기판(110) 상에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)(120)와 화소전극(130)이 구비된다. 상기 TFT(120)의 게이트 전극(122)은 대응하는 게이트 라인(GL)으로부터 분기되고, 소오스 전극(124)은 대응하는 데이터 라인(DL)으로부터 분기되며, 드레인 전극(126)은 화소전극(130)과 전기적으로 연결된다. 따라서, TFT(120)는 게이트 라인(GL)으로 인가된 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)으로 인가된 데이터 신호를 화소전극(130)으로 출력한다.
또한, 각 화소영역(PA)의 중앙에는 액정층(300)에 인가된 전기적인 신호를 일정시간 유지하기 위한 스토리지 커패시터(Cst) 형성을 위한 스토리지 라인(140)이 형성된다. 상기 스토리지 라인(140)은 게이트 라인(GL)에 평행한 방향으로 연장되도록 형성되어, 상기 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극이 된다. 또한, 스토리지 라인(140)에 대응하는 영역의 화소전극(130)이 상기 스토리지 커패시터(Cst)의 상부전극이 된다.
한편, 상부기판(200)은 제2 기판(210) 상에 차광막(220), 제1 셀갭 유지부재(230), 제2 셀갭 유지부재(240), 컬러필터층(250), 오버코팅층(260) 및 공통전극(270)이 형성된 기판이다.
상기 공통전극(270)은 하부기판(100)에 형성된 화소전극(130)과 마주한다. 따라서, 화소전극(130), 공통전극(270) 및 액정층(300)에 의해서 액정 용량이 형성된다. 상기 화소전극(130)과 공통전극(270)은 상기 화소영역(PA)을 다수의 도메인으로 나누기 위하여 소정의 형태로 패터닝된다. 즉, 상기 도메인들 사이에서 화소전극(130)에는 제거되어 형성된 제1 개구부(135)가 형성되고, 공통전극(270)에는 제거되어 형성된 제2 개구부(275)가 형성된다. 따라서, 상기 액정층의 액정 분자들은 상기 도메인들마다 서로 다른 방향으로 수직 배열된다.
한편, 차광막(220)은 화소영역(PA) 사이 및 화소영역(PA)을 외곽에서 둘러싸는 형태로 형성되어, 화소영역(PA) 사이로 광이 누설되는 것을 차단한다. 또한, 차광막(220)에 의해 TFT(120), 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)이 액정표시패널의 화면상에 투영되는 것이 방지된다.
상기 제1 셀갭 유지부재(230) 및 제2 셀갭 유지부재(240)는 하부기판(100)의 스토리지 라인(140)에 대응하도록 형성된다. 이때, 제1 및 제2 셀갭 유지부재(230,240)는 상부면으로 갈수록 지름이 작아지는 원 기둥 형상으로 형성되므로, 이하에서 제1 및 제2 칼럼 스페이서라 칭한다.
상기 제1 칼럼 스페이서(230)는 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이의 셀 갭을 균일하게 유지하기 위한 메인 칼럼 스페이서이고, 제2 칼럼 스페이서(240)는 액정표시패널의 외부에서 가해지는 하중을 분산시켜 눌림(Smear) 불량을 방지하기 위한 서브 칼럼 스페이서이다. 이때, 제1 및 제2 칼럼 스페이서(230,240)의 형성높이는 거의 동일하다.
또한, 컬러필터층(250)은 차광막(220)이 형성된 제2 기판(210) 상에 형성된다. 상기 컬러필터층(250)은 R(Red) 색화소(250a), G(Green) 색화소(250b) 및 B(Blue) 색화소(250c)로 이루어진다.
이때, 컬러필터층(250)은 제1 칼럼 스페이서(230)가 형성되는 제1 영역(A1) 및 제2 칼럼 스페이서(240)가 형성되는 제2 영역(A2)으로 구분된다. 상기 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)은 스토리지 라인(140)에 대응하는 영역이다.
상기 제2 영역(A2)에서는 R,G,B 색화소(250a,250b,250c) 중 하나의 색화소가 소정 두께만큼 제거되어 스페이서 홈(255)이 형성된다. 즉, 스페이서 홈(255)은 B 색화소(250c)의 일부가 소정 두께만큼 제거되어 형성된다.
상기 스페이서 홈(255)은 슬릿 패턴을 갖는 마스크에 의해 형성된다. 상기 슬릿 패턴은 스페이서 홈(255)의 중앙에 대응하는 B 색화소(250c)에 상대적으로 적은 노광량을 제공하고, 스페이서 홈(255)의 가장자리에는 대응하는 B 색화소(250c)에 상대적으로 많은 노광량을 제공한다. 따라서, 스페이서 홈(255)의 중앙에 대응해서는 B 색화소(250c)가 상대적으로 많이 제거되고, 스페이서 홈(255)의 가장자리에 대응해서는 B 색화소(250c)가 상대적으로 적게 제거된다.
이때, 제2 칼럼 스페이서(240)는 B 색화소(250c)의 스페이서 홈(255) 상에 형성되고, 제1 칼럼 스페이서(230)는 R 색화소(250a) 상에 형성된다.
본 발명에서는 스페이서 홈(255)이 B 색화소(250c)에 형성된 경우를 예로 들었으나, R 색화소(250a) 또는 G 색화소(250b)에 형성될 수 있다. 또한, 제1 칼럼 스페이서(230)가 R 색화소(250a) 상에 형성되는 경우를 예로 들었으나, 제1 칼럼 스페이서(230)가 R 색화소(250a) 또는 G 색화소(250b) 상에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 제1 및 제2 칼럼 스페이서(230,240)가 서로 인접하는 색화소에 각각 형성되는 경우를 예로 들었으나, 제1 및 제2 칼럼 스페이서(230,240)가 하나의 색화소에 동시에 형성될 수 있다.
상기 오버코팅층(260)은 컬러필터층(250) 상에 균일한 두께를 가지도록 형성되고, 공통전극(270)은 ITO 또는 IZO로 오버코팅층(260) 상에 균일한 두께로 형성된다. 따라서, 공통전극(270)은 스페이서 홈(255)에 의해 제2 칼럼 스페이서(240)가 형성되는 제2 영역(A2)에서 제1 칼럼 스페이서(230)가 형성된 제1 영역(A1) 보 다 낮은 형성높이를 갖는다.
상기한 바와 같이, 컬러필터층(250) 상에 오버코팅층(260) 및 공통전극(270)이 균일한 두께로 형성됨에 따라 제1 칼럼 스페이서(230)가 형성된 제1 영역(A1)과 제2 칼럼 스페이서(240)가 형성된 제2 영역(A2) 간에 제1 단차(d1)가 발생한다.
따라서, 제1 영역(A1)에 형성된 제1 칼럼 스페이서(230)와 제2 영역(A2)에 형성된 제2 칼럼 스페이서(240) 사이에 제1 단차(d1)와 동일한 제2 단차(d2)가 발생한다.
이처럼, 제1 칼럼 스페이서(230)와 제2 칼럼 스페이서(240) 사이에 제2 단차(d2)가 발생함에 따라 하부기판(100)과 상부기판(200)을 합착하면, 제1 칼럼 스페이서(230)는 하부기판(100)의 화소전극(130)에 접하고, 제2 칼럼 스페이서(240)는 하부기판(100)의 화소전극(130)에 접하지 않는다. 즉, 제2 칼럼 스페이서(240)는 화소전극(130)으로부터 제2 단차(d2)와 동일한 이격거리를 갖는다.
또한, 제1 칼럼 스페이서(230)는 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이에 셀 갭을 균일하게 유지시키고, 제2 칼럼 스페이서(240)에 의해 액정표시패널의 외부에서 가해지는 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 제1 칼럼 스페이서(230)와 제2 칼럼 스페이서(240)에 의해 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이에 셀갭을 균일하게 유지하여 적하 공정 마진을 향상시킴과 동시에 스미어(Smear) 불량을 효과적으로 방지한다.
상기한 구성을 갖는 액정표시장치의 하부기판을 제조공정을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 하부기판의 제조공정을 나타낸 단면도들이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제2 기판(210) 전면에 차광막 형성물질을 증착한 후 패터닝하여 차광막(220)을 형성한다. 이때, 상기 차광막 형성물질은 유기 절연물질 또는 무기 절연물질을 포함한다.
이어, 차광막(220)이 형성된 제2 기판(210)에 적색 염료 또는 적색 안료가 포함된 제1 포토레지스트(도시되지 않음)를 균일한 두께로 도포한다. 이후, 상기 제1 포토레지스트를 패터닝하여 R 색화소(250a)를 형성한다.
다음, 녹색 염료 및 녹색 안료가 포함된 제2 포토레지스트(도시되지 않음)를 제2 기판(210) 상에 형성한 후 상기 제2 포토레지스트를 패터닝하여 G 색화소(250b)를 형성한다.
도 4b를 참조하면, 청색 염료 및 청색 안료가 포함된 제3 포토레지스트(도시되지 않음)를 제2 기판(210) 상에 형성한다. 이어, 상기 제3 포토레지스트가 형성된 제2 기판(210) 상부에 제1 마스크(400)를 형성한다. 이때, 제1 마스크(400)는 B 색화소(250c)를 형성하기 위한 제1 개구부(405) 및 스페이서 홈(255)을 형성하기 위한 슬릿 패턴(410)을 포함한다. 상기 슬릿 패턴(410)은 제2 칼럼 스페이서(240)가 형성되는 제2 영역(A2)에 위치한다.
도 5는 도 4b에 도시된 A 부분을 확대한 부분 단면도이다.
도 5에서와 같이, 슬릿 패턴(410)은 중앙에서는 패턴간의 간격이 상대적으로 좁고, 가장자리에서는 패턴간의 간격이 상대적으로 넓다. 따라서, 슬릿 패턴(410) 의 중앙에서는 통해서는 상대적으로 작은 노광량이 B 색화소(250c)에 제공되고, 슬릿 패턴(410)의 가장자리에서는 상대적으로 많은 노광량이 B 색화소(250c)에 제공된다.
이어, 다시 도 4b를 참조하면, 제1 마스크(400)에 의해 노광한 후 소정의 식각액에 의해 상기 제3 포토레지스트를 식각한다. 따라서, 제1 개구부(405)에 의해 많은 노광량이 제공된 영역에 B 색화소(250c)가 형성된다.
또한, 슬릿 패턴(410)에 의해 상대적으로 적은 양의 노광량이 제공된 슬릿 패턴(410)의 중앙에 대응하는 제3 포토레지스트는 소정 두께만큼 제거되어 스페이서 홈(255)이 형성된다. 상기 스페이서 홈(255)은 상대적으로 많은 양의 노광량이 제공된 슬릿 패턴(410)의 가장자리에 대응하는 상기 제3 포토레지스트의 식각이 덜 이루어짐에 따라 소정 기울기를 갖는다. 이로써, B 색화소(250c)에 스페이서 홈(255)이 형성된 컬러필터층(250)이 완성된다.
도 4c를 참조하면, 스페이서 홈(255)을 갖는 컬러필터층(250)이 형성된 제2 기판(210) 상의 전면에 감광성 유기 절연막 중 하나인 아크릴 수지 또는 폴리 아미드 수지로 이루어진 오버코팅층(260)이 균일한 두께로 형성된다. 이어, 오버코팅층(260)이 형성된 제2 기판(260) 상에 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전막을 균일한 두께로 증착하여 TFT 기판(100)의 화소전극(130)에 대향하는 공통전극(270)을 형성한다.
이처럼, 컬러필터층(250) 상에 오버코팅층(260) 및 공통전극(270)이 균일한 두께로 형성됨에 따라 스페이서 홈(255)이 형성된 제2 영역(A2)과 이외의 다른 영 역 즉, 제1 영역(A1)간에 제1 단차(d1)가 발생한다.
도 4d에 도시된 바와 같이, 공통전극(270)이 형성된 제2 기판(210) 상에 균일한 두께로 유기막(도시되지 않음)을 형성한다. 이때, 상기 유기막은 노광된 영역이 현상되지 않는 네가티브(negative) 포토레지스트이다. 한편, 상기 유기막은 노광된 영역이 현상되는 포지티브(positive) 포토레지스트에 의해 형성될 수 있다.
이어, 상기 유기막이 형성된 제2 기판(210) 상부에 위치하는 제2 마스크(500)에 의해 상기 유기막을 패터닝하여 제1 칼럼 스페이서(230) 및 제2 칼럼 스페이서(240)를 형성한다. 상기 제2 마스크(500)는 제1 칼럼 스페이서(230)에 대응하도록 형성된 제2 개구부(510) 및 제2 칼럼 스페이서(240)에 대응하도록 형성된 제3 개구부(520)를 포함한다.
따라서, 제2 개구부(510) 및 제3 개구부(520)를 갖는 제2 마스크(500)에 의해 노광 및 현상되어 제1 및 제2 칼럼 스페이서(230,240)가 형성된다. 이때, 제2 개구부(510)와 제3 개구부(520)의 크기를 조절함에 따라 제1 및 제2 칼럼 스페이서(230,240)의 형성높이를 조절할 수 있다.
상기 제2 칼럼 스페이서(230)는 제1 단차(d1) 만큼 낮은 형성높이를 갖는 스페이서 홈(255) 상에 형성되므로, 제1 칼럼 스페이서(230)와 제2 칼럼 스페이서(240) 간에는 제1 단차(d1)와 동일한 제2 단차(d2)가 발생한다.
한편, 하부기판(100)의 제조공정은 이미 공지된 사항이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 공정을 통해 완성된 상부기판(200) 상에 액정을 적하시켜 액정층을 형성한 후 미리 완성된 하부기판(100) 상에 위치시킨 후 합착시킴에 따라 액정표시패널의 제조 공정이 완료된다. 이때, 제1 칼럼 스페이서(230)와 제2 칼럼 스페이서(240) 간에는 제2 단차(d2)가 발생함에 따라, 하부기판(100)과 상부기판(200)을 합착시키면, 제1 칼럼 스페이서(230)는 하부기판(100)의 화소전극(130)과 접촉되고, 제2 칼럼 스페이서(240)는 화소전극(130)과 제2 단차(d2) 만큼의 이격거리를 갖는다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다. 이때, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예와 동일한 구성요소에는 동일 번호를 부여하여 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 하부기판(100), 상부기판(200) 및 두 기판(100,200) 사이에 개재되는 액정층(300)을 포함한다.
상기 하부기판(100)은 영상을 표시하는 유효 디스플레이 영역 및 상기 유효 디스플레이 영역에 인접하는 비 유효 디스플레이 영역으로 이루어진다. 여기서, 상기 비 유효 디스플레이 영역은 TFT(도시되지 않음)가 형성된 영역 및 스토리지 라인(140)이 형성된 영역으로 구분된다.
한편, 상부기판(200)은 차광막(220), 컬러필터층(600), 스토리지 라인(140)에 대응하여 형성된 제1 칼럼 스페이서(610) 및 제2 칼럼 스페이서(620)를 포함한다. 이때, 제1 칼럼 스페이서(610)는 제1 영역(A1)에 형성되고, 제2 칼럼 스페이서(620)는 제2 영역(A2)에 형성된다. 상기 제1 및 제2 영역(A1,A2)은 스토리지 라인 (140)에 대응하는 영역이다.
상기 제1 칼럼 스페이서(610)는 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이의 셀 갭을 균일하게 유지하기 위한 메인 칼럼 스페이서이고, 제2 칼럼 스페이서(620)는 액정표시패널의 외부에서 가해지는 하중을 분산시켜 눌림(Smear) 불량을 방지하기 위한 서브 칼럼 스페이서이다. 이때, 제1 및 제2 칼럼 스페이서(610,620)의 형성높이는 거의 동일하다.
상기 컬러필터층(600)은 R 색화소(600a), G 색화소(600b) 및 B 색화소(600c)로 이루어진다. 이때, 컬러필터층(600)은 제2 칼럼 스페이서(620)가 형성되는 제2 영역(A2)에서 색화소들이 제거되어 형성된 스페이서 홀(655)을 갖는다. 상기 스페이서 홀(655)은 제2 영역(A2)에 대응하는 B 색화소(600c)가 완전하게 제거되어 형성된다. 이때, 스페이서 홀(655)에 의해 제2 절연기판(210)이 노출된다.
상기 R,G,B 색화소(600a,600b,600c)가 네가티브 포토레지스트에 의해 형성된 경우, 제2 영역(A2)에 대응하는 B 색화소(600c) 상에만 폐쇄부를 갖는 마스크에 의해 스페이서 홀(655)이 형성된다. 따라서, 상기 폐쇄부에 의해 노광량이 제공되지 않은 제2 영역(A2)의 B 색화소(600c)가 완전하게 제거됨에 따라 스페이서 홀(655)이 형성된다. 이때, 제2 칼럼 스페이서(620)는 스페이서 홀(655) 상에 형성된다.
상기 컬러필터층(600)상에는 오버코팅층(260) 및 공통전극(270)이 균일한 두께를 가지고서 순차적으로 형성된다. 따라서, 공통전극(270)은 제2 칼럼 스페이서(620)가 형성되는 제2 영역(A2)이 제1 칼럼 스페이서(610)가 형성되는 제1 영역(A1)보다 낮은 형성높이를 갖는다.
따라서, 컬러필터층(600) 상에 오버코팅층(260) 및 공통전극(270)이 균일한 두께로 형성됨에 따라 제1 칼럼 스페이서(610)가 형성되는 제1 영역(A1)과 제2 칼럼 스페이서(620)가 형성되는 제2 영역(A2) 간에 제3 단차(d3)가 발생한다. 또한, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에 각각 형성되는 제1 칼럼 스페이서(610)와 제2 칼럼 스페이서(620) 간에 제3 단차(d3)와 동일한 제4 단차(d4)가 발생한다.
이처럼, 제1 칼럼 스페이서(610)와 제2 칼럼 스페이서(620) 사이에 제4 단차(d4)가 발생함에 따라 하부기판(100)과 상부기판(200)을 합착하면, 제2 칼럼 스페이서(620)는 하부기판(100)의 화소전극(130)에 접하고, 제1 칼럼 스페이서(610)는 하부기판(100)의 화소전극(130)에 접하지 않는다. 즉, 제1 칼럼 스페이서(610)는 화소전극(130)으로부터 제4 단차(d4)와 동일한 이격거리를 갖는다.
또한, 제2 칼럼 스페이서(620)는 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이에 셀 갭을 균일하게 유지시키고, 제1 칼럼 스페이서(610)에 의해 액정표시패널의 외부에서 가해지는 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다.
따라서, 제1 칼럼 스페이서(610)와 제2 칼럼 스페이서(620)에 의해 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이에 셀갭을 균일하게 유지하여 적하 공정 마진을 향상시킴과 동시에 스미어 불량을 효과적으로 방지한다.
상기한 바와 같이, 스페이서 홀(655)은 제2 영역(A2)에 대응하는 B 색화소(600c)가 완전하게 제거되어 형성됨에 따라 제3 단차(d3)는 본 발명의 일 실시예에서의 제1 단차(d1) 보다 상대적으로 크다. 또한, 제1 칼럼 스페이서(610)와 제2 칼럼 스페이서(620) 간에 발생한 제4 단차(d4)도 본 발명의 일 실시예에서의 제2 단 차(d2) 보다 상대적으로 크다.
따라서, 스페이서 홀(655)은 도 1의 스페이서 홈(255) 보다 형성 공정이 단순할 뿐만 아니라, 제1 및 제2 칼럼 스페이서(610,620) 간에 발생하는 단차도 크므로, 상부기판(200)과 하부기판(100) 사이의 셀갭이 증가하여 얼룩 불량을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 색화소 상의 제1 영역에 제1 칼럼 스페이서를 형성하고, 색화소의 일부가 소정 두께 제거된 제2 영역에 제2 칼럼 스페이서가 형성된다.
그러므로, 제1 영역에 형성된 제1 칼럼 스페이서와 제2 영역에 형성된 제2 칼럼 스페이서 간에 단차가 발생한다.
따라서, 본 발명은 제1 칼럼 스페이서와 제2 칼럼 스페이서 간의 단차를 발생시킴에 따라 제1 칼럼 스페이서에 의해 상부기판과 하부기판 사이에 셀갭을 균일하게 유지하고, 제2 칼럼 스페이서에 의해 외부 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있으므로, 적하 공정마진을 향상시킴과 동시에 눌림 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상 실시예들을 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 (15)

  1. 기판 상에 형성되고 화소영역의 외곽을 둘러싸는 차광막;
    제1 화소영역에 형성된 제1 색화소 및 제2 화소영역에 형성된 제2 색화소를 포함하고, 상기 제2 색화소는 제2 영역에 상기 제2 색화소가 제거된 스페이서 홈이 형성된 컬러필터층;
    상기 제1 색화소 위의 제1 영역에 형성된 제1 셀갭 유지부재; 및
    상기 제2 영역의 상기 스페이서 홈에 형성된 제2 셀갭 유지부재를 포함하는 컬러필터 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스페이서 홈은 상기 제2 색화소가 부분적으로 제거된 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스페이서 홈은 상기 제2 색화소가 완전히 제거되어 상기 기판을 노출하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컬러필터층 상에 패터닝되어 형성된 공통전극을 더 포함하는 컬러필터 기판.
  5. 다수의 화소영역을 갖는 제1 기판;
    화소영역의 외곽을 둘러싸는 차광막과, 제1 화소영역에 형성된 제1 색화소 및 제2 화소영역에 형성된 제2 색화소를 포함하고 상기 제2 색화소는 제2 영역에 상기 제2 색화소가 제거된 스페이서 홈이 형성된 컬러필터층과, 상기 제1 색화소 위의 제1 영역에 형성된 제1 셀갭 유지부재, 및 상기 제2 영역의 상기 스페이서 홈에 형성된 제2 셀갭 유지부재를 포함하는 제2 기판을 포함하는 표시 패널.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 기판은
    상기 다수의 화소영역에 각각 형성되는 스위칭 소자; 및
    상기 스위칭 소자에 의해 인가되는 전기적 신호를 유지하기 위한 스토리지 커패시터를 형성하는 스토리지 라인을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 영역은 각 화소영역의 상기 스토리지 라인에 대응하는 영역인 것을 특징으로 하는 표시패널.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 기판 상에서 패터닝되어 형성된 화소전극; 및
    상기 제2 기판 상에서 상기 화소전극에 대응하도록 패터닝되어 형성된 공통전극을 더 포함하는 표시패널.
  8. (a) 기판 상에 형성되고 화소영역의 외곽을 둘러싸는 차광막을 형성하는 단계;
    (b) 상기 기판의 제1 화소영역 위에 형성된 제1 색화소와, 제2 화소 영역의 제2 영역에 스페이서 홈이 형성된 제2 색화소를 포함하는 컬러필터층을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 제1 색화소의 제1 영역에 대응하여 제1 셀갭 유지부재와, 상기 제2 영역에 제2 셀갭 유지부재를 형성하는 단계를 포함하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단계(b)는,
    상기 스페이서 홈은 상기 제2 색화소를 부분적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 단계(b)는,
    상기 스페이서 홈은 상기 제2 색화소를 완전히 제거하여 상기 기판을 노출시키는 것을 특징으로 하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 컬러필터층 상에 오버코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 오버코팅층 상에 패터닝된 공통전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러필터 기판의 제조방법.
  12. 제1 기판을 형성하는 단계;
    제1 화소영역에 형성된 제1 색화소와, 제2 화소영역에 형성되고 상기 제2 화소영역의 제2 영역에 스페이서 홈이 형성된 제2 색화소를 포함하는 컬러필터층이 형성된 제2 기판을 형성하는 단계;
    상기 제1 색화소의 제1 영역에 대응하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재되는 제1 셀갭 유지부재를 형성하는 단계; 및
    상기 제2 영역에 대응하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재되고, 상기 제1 셀갭 유지부재와 단차를 갖는 제2 셀갭 유지부재를 형성하는 단계를 포함하는 표시패널의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 기판 상에 패터닝된 화소전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시패널의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 상기 화소전극에 대응하도록 패터닝된 공통전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시패널의 제조방법.
  15. 제1 기판을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판에 대향하고, 화소영역의 외곽을 둘러싸는 차광막과, 제1 화소영역에 형성된 제1 색화소와, 제2 화소영역에 형성되고 상기 제2 화소영역의 제2 영역에 스페이서 홈이 형성된 제2 색화소를 포함하는 컬러필터층과, 상기 제1 색화소의 제1 영역에 형성된 제1 셀갭 유지부재 및 상기 제2 영역에 형성된 제2 셀갭 유지부재를 포함하는 제2 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 표시패널의 제조방법.
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