JP2011028207A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】色再現性を高め、かつインクの充填率を高めることのできる液晶表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】表示装置は、第１絶縁基板と、第１絶縁基板の上に形成されているゲート線と、ゲート線と交差するデータ線と、ゲート線及びデータ線と接続される薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタ、ゲート線及びデータ線の上に形成され、断面の形状が上部ａと下部ａ’の幅が中心部ｂの幅より大きいことを特徴とする隔壁と、薄膜トランジスタと接続される画素電極とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置及びその製造方法に関する。
液晶表示装置は、現在、最も幅広く使用されている平板表示装置の１つであって、電極が形成されている２枚の基板と、その間に挿入されている液晶層とからなり、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることにより、透過する光の量を調節する表示装置である。
液晶表示装置の中で、現在、主に使用されているものは、電界生成電極が２つの基板にそれぞれ設けられる構造である。この中でも、１つの基板（以下、‘薄膜トランジスタ基板'という）には、複数の薄膜トランジスタと画素電極とが行列状に配列されており、他の基板（以下、‘共通電極基板’という）には赤色、緑色及び青色のカラーフィルタが形成されており、その全面を共通電極が覆っている構造が主流である。
しかし、このような液晶表示装置は、画素電極とカラーフィルタとがそれぞれ異なる基板上に形成されるので、画素電極とカラーフィルタとを精密に整列（ａｌｉｇｎ）させることが困難であり、整列誤差が発生する恐れがある。
これを解決するために、カラーフィルタと画素電極とを同一の基板上に形成する構造（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ ａｒｒａｙ、ＣＯＡ）が提案されている。
薄膜トランジスタと共にカラーフィルタを形成する時、カラーフィルタはインクジェット印刷方法で形成できる。インクジェット印刷方法は、区画されている所定の位置に液体インクを噴射して、それぞれのインクが着色されたイメージを実現する技術であって、赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタ及び青カラーフィルタを含む複数のカラーフィルタを一度に形成することができるので、製造工程、製造時間及びコストを大きく節減することができる。
インクジェット印刷方法は、液体状態のインクを使用することから、インクを所定の領域内に保持するための隔壁を必要とするが、隔壁とインクとの界面エネルギーの差によって、一画素のカラーフィルタにおいて周縁と中心部の厚さが異なり、これによってカラーフィルタの中心と周縁における色が異なって色再現性が劣化するという問題点がある。
また、インクジェット印刷方法は、画素の中央にインクを滴下する方式であるので、画素の周縁領域にインクが十分に拡散しないことで、インクの充填が不十分であるということから不良が発生する場合もある。
したがって、本発明の目的は、色再現性を高め、かつインクの充填率を高めることのできる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
上記課題を達成するための本発明の一実施形態による表示装置は、第１絶縁基板と、第１絶縁基板の上に形成されているゲート線と、ゲート線と交差するデータ線と、ゲート線及びデータ線と接続される薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタ、ゲート線及びデータ線の上に形成され、下部隔壁と下部隔壁より幅の狭い上部隔壁とを含む隔壁と、薄膜トランジスタと接続される画素電極とを含む。
隔壁で区画された領域内に満たされる材料によって形成されるカラーフィルタをさらに含み、画素電極はカラーフィルタの上に形成される。
カラーフィルタの周縁は下部隔壁の上に位置するように形成できる。
第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板、第２絶縁基板の上に形成されている共通電極、第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に形成された液晶層、及び上部隔壁と一体に形成され、第１絶縁基板と第２絶縁基板との間の間隔を維持する間隔材をさらに含むように構成できる。
カラーフィルタと画素電極との間に形成されている上部保護膜をさらに含み、上部保護膜は上部隔壁と高さが同一であるか、または上部隔壁を覆うように形成することができる。
薄膜トランジスタ、ゲート線及びデータ線と隔壁との間に形成されている下部保護膜をさらに含むことができる。
第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板、第２絶縁基板の上に形成されている共通電極、第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に形成された液晶層、及び上部隔壁と一体に形成され、第１絶縁基板と第２絶縁基板との間の間隔を維持する間隔材をさらに含むことができる。 前記他の課題を達成するための表示装置の製造方法は、基板上にゲート線、データ線、及びゲート線とデータ線に接続する薄膜トランジスタを形成する段階と、ゲート線、データ線及び薄膜トランジスタの上に下部隔壁を形成する段階と、下部隔壁の上に下部隔壁より幅の狭い上部隔壁を形成する段階と、薄膜トランジスタと接続する画素電極を形成する段階とを含む。
画素電極を形成する段階以前に、隔壁によって区画された領域内にカラーフィルタを形成する段階をさらに含むことができる。
上部隔壁の形成時、ハーフトーン露光方法を用いて上部隔壁より厚い間隔材を共に形成することができる。
ゲート線、データ線、及び薄膜トランジスタとカラーフィルタとの間に下部保護膜を形成する段階をさらに含むことができる。
カラーフィルタと画素電極との間に上部保護膜を形成する段階をさらにと含むことができる。
上部保護膜はインクジェット方法で形成できる。
カラーフィルタはインクジェット方法で形成できる。
ゲート線、データ線、及び薄膜トランジスタとカラーフィルタとの間に下部保護膜を形成する段階をさらに含むことができる。
カラーフィルタと画素電極との間に上部保護膜を形成する段階をさらに含むことができる。
カラーフィルタはインクジェット方法で形成できる。
本発明の実施形態によれば、隔壁を鉛直方向中央部がくびれた形状（砂時計形状）に形成することにより、色再現性を高め、かつインクの充填率を増加させることができる。
本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図２の液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図２の液晶表示装置の画素電極を除いた薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 画素電極を示した平面図である。 本発明の一実施形態による一画素におけるカラーフィルタと隔壁を示した断面図である。 本発明の一実施形態による画素電極の基本となる基本電極を示した平面図である。 図２及び図３に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を順に示した断面図である。 図２及び図３に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を順に示した断面図である。 図２及び図３に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を順に示した断面図である。 図２及び図３に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を順に示した断面図である。 図２及び図３に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を順に示した断面図である。 図２及び図３に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を順に示した断面図である。 図２及び図３に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を順に示した断面図である。
添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面において、種々の層及び領域を明確に表すために厚さを拡大して示した。明細書の全体にわたって類似する部分については同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
図１に示すように、本実施形態による液晶表示装置は、複数のゲート線ＧＬ、複数対のデータ線ＤＬａ、ＤＬｂ、及び複数の維持電極線ＳＬを含む信号線と、これに接続された複数の画素ＰＸとを含む。液晶表示装置を構造的に見れば、互いに対向する下部表示板１００と上部表示板２００、及びその間に入っている液晶層３を含む。
各画素ＰＸは一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂを含み、副画素ＰＸａ、ＰＸｂは、スイッチング素子Ｑａ、Ｑｂ、液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂ、及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂを含む。
スイッチング素子Ｑａ、Ｑｂは、下部表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子はゲート線ＧＬと接続されており、入力端子はデータ線ＤＬａ、ＤＬｂと接続されており、出力端子は液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂ及びストレージキャパシタＣｓｔａ、Ｃｓｔｂと接続されている。
液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂは副画素電極１９１ａ、１９１ｂと共通電極２７０を二端子とし、二端子の間の液晶層３部分を誘電体として形成される。
液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂの補助的な役割を果たすストレージキャパシタＣｓｔａ、Ｃｓｔｂは、下部表示板１００に具備された維持電極線ＳＬと副画素電極１９１ａ、１９１ｂとが絶縁体を介在して重畳して形成され、維持電極線ＳＬには共通電圧Ｖｃｏｍなどの定められた電圧が印加される。
２つの液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂに充電される電圧は、互いに若干の差が生じるように設定されている。例えば、液晶キャパシタＣｌｃａに印加されるデータ電圧が液晶キャパシタＣｌｃｂに印加されるデータ電圧と比べ、常に低いか、または高いように設定する。このように２つの液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂの電圧を適切に調節すれば、側面から見る映像を正面で見る映像に最大限近くすることができ、液晶表示装置の側面視認性を向上することができる。
以下、図２〜図６を参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置についてさらに詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図３は、図２の液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、図４は、図２の液晶表示装置の画素電極を除いた薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図５は、画素電極を示した平面図であり、図６は、本発明の一実施形態による一画素におけるカラーフィルタと隔壁を示した断面図であり、図７は、本発明の一実施形態による画素電極の基本となる基本電極を示した平面図である。
図２及び３に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、互いに対向する下部表示板１００と上部表示板２００、及びこれら２つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３を含む。
まず、下部表示板１００について説明する。
絶縁基板１１０の上に、複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線１３１、１３５が形成されている。
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、主に図の横方向に延びている。各ゲート線１２１は、上に突出した複数の第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂを含む。
維持電極線１３１、１３５は、ゲート線１２１と実質的に平行に延びた幹線（ｓｔｅｍ）１３１と、これから延長された複数の維持電極１３５とを含む。
維持電極線１３１、１３５の形状及び配置は種々の形態に変更可能である。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１、１３５の上にはゲート絶縁膜１４０が形成されており、ゲート絶縁膜１４０の上には非晶質または結晶質ケイ素などで作られた複数の半導体１５４ａ、１５４ｂが形成されている。
半導体１５４ａ、１５４ｂの上には、それぞれ複数対のオーミンクコンタクト部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂが形成されており、オーミンクコンタクト部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂは、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）またはｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質で作られる。
オーミンクコンタクト部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０の上には、複数対のデータ線１７１ａ、１７１ｂと複数対の第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂが形成されている。
データ線１７１ａ、１７１ｂは、データ信号を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線１２１及び維持電極線の幹線１３１と交差する。データ線１７１ａ、１７１ｂは、第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂに向かって延び、Ｕ字状に曲がった第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂを含み、第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂは、それぞれ第１ゲート電極１２４ａ、第２ゲート電極１２４ｂを中心に第１ドレイン１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂと対向する。
第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂは、第１ソース電極１７３ａによって一部が取り囲まれた一端部から上に延長され、反対側の端部は他の層との接続のためにその幅を広く形成することができる。
第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂをはじめとするデータ線１７１ａ、１７１ｂの形状及び配置は種々の形態に変更可能である。
第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂ、第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂ、並びに第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂは、第１半導体１５４ａ及び第２半導体１５４ｂと共に第１薄膜トランジスタＱａ及び第２薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）Ｑｂを形成し、第１薄膜トランジスタＱａ及び第２薄膜トランジスタＱｂのチャネルは、第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂと第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂとの間の第１半導体１５４ａ及び第２半導体１５４ｂに形成される。
オーミンクコンタクト部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂは、その下の半導体１５４ａ、１５４ｂと、その上のデータ線１７１ａ、１７１ｂ、ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂとの間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。半導体１５４ａ、１５４ｂは、ソース電極１７３ａ、１７３ｂとドレイン電極１７５ａ、１７５ｂとの間に位置して、データ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂによって覆われずに露出した部分がある。
データ線１７１ａ、１７１ｂ、ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、及び露出した半導体１５４ａ、１５４ｂ部分の上には、窒化ケイ素または酸化ケイ素などで作られた下部保護膜１８０ｐが形成されている。
下部保護膜１８０ｐの上には隔壁３６１が形成されている。隔壁３６１は、ゲート線１２１及びデータ線１７１ａ、１７１ｂに沿って形成されており、薄膜トランジスタの上にも形成される。隔壁３６１によって取り囲まれた領域は、カラーフィルタ２３０を形成するための材料が満たされる充填領域となる。
隔壁３６１の断面形状は、上部ａと下部ａ’の幅が大きく、中心部ｂの幅が上部ａまたは下部ａ’の幅より小さいことを特徴とする、延長方向中央部に位置してくびれた立体状に形成される。砂時計状のように幅の変化がゆるやか曲線をするか、部分的には階段のように不規則に形成することができる。
隔壁３６１は、薄膜トランジスタと対応する第１部分３６１ａと、ゲート線１２１及びデータ線１７１の上に形成された第２部分３６１ｂとを含む。ゲート線１２１の上に形成された隔壁３６１ａの一部には、上部基板に接触する高さの間隔材３６３が形成されている。
隔壁３６１ａ、３６１ｂは、黒い色の有機物質で形成し、光漏れを防止する遮光部材として用いることができる。間隔材３６３も黒い色の有機物質で形成できる。
図６に示すように、カラーフィルタの断面形状は、上部ａ及び下部ａ’における間隔が長さＢであり、中心部ｂ領域における間隔が上部ａ及び下部ａ’に比して長さＡだけ大きくなっている。
また、ドーム（ｄｏｍｅ）形状のカラーフィルタのうち、厚さの一番薄い周縁部は隔壁により光遮断され、隔壁により光遮断されずに実際に視認される部分のカラーフィルタは周縁部のカラーフィルタより厚さが厚くなる。
したがって、表面張力の差によって発生するドーム（ｄｏｍｅ）形状のカラーフィルタの表面により、色再現性が落ちる副作用を減少させることができる。
図７に、本発明のまた他の例示的な隔壁の形状を示した。隔壁３６１の断面形状は、上部ａと下部ａ’の幅が大きく、中心部ｂの幅が上部ａまたは下部ａ’の幅より小さいことを特徴とするが、部分的には階段のように不規則な形状に構成される。
カラーフィルタ２３０の上には上部保護膜１８０ｑが形成されている。上部保護膜１８０ｑは隔壁３６１ａ、３６１ｂを覆うように形成し、第３部分３６３の上には形成しない。上部保護膜１８０ｑは、カラーフィルタ２３０を保護すると同時に、基板１００を平坦化する。
ここで、下部保護膜１８０ｐは、カラーフィルタ２３０の顔料が露出した半導体１５４ａ、１５４ｂ部分に流入することを防止することができる。
上部保護膜１８０ｑは、感光性を有する有機物質で形成できる。また、上部保護膜１８０ｑは、画素電極１９１とデータ線１７１ａ、１７１ｂとのカップリング現象を減少させ、基板を平坦化するために、１．０μｍ以上に形成することができる。
上部保護膜１８０ｑ、カラーフィルタ２３０、及び下部保護膜１８０ｐには、第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂを露出する複数のコンタクトホール１８５ａ、１８５ｂが形成されている。
上部保護膜１８０ｑの上には複数の画素電極１９１が形成されている。
各画素電極１９１は、間隙９１を間において互いに分離されている第１副画素電極１９１ａ及び第２副画素電極１９１ｂを含み、第１副画素電極１９１ａ及び第２副画素電極１９１ｂは、それぞれ図８に示した基本電極１９９またはその変形を一つ以上含んでいる。
以下、図８を参照して、基本電極１９９について詳細に説明する。
図８に示したように、基本電極１９９の全体的な形状は四角形であり、横幹部１９３及びこれと直交する縦幹部１９２からなる十字状幹部を含む。また、基本電極１９９は、横幹部１９３と縦幹部１９２によって第１副領域Ｄａ、第２副領域Ｄｂ、第３副領域Ｄｃ、及び第４副領域Ｄｄに分けられ、各副領域Ｄａ〜Ｄｄは複数の第１微細枝部〜第４微細枝部１９４ａ、１９４ｂ、１９４ｃ、１９４ｄを含む。
第１微細枝部１９４ａは横幹部１９３または縦幹部１９２から左側の上方に斜めに延び、第２微細枝部１９４ｂは横幹部１９３または縦幹部１９２から右側の上方に斜めに延びている。また、第３微細枝部１９４ｃは横幹部１９３または縦幹部１９２から左側の下方に延び、第４微細枝部１９４ｄは横幹部１９３または縦幹部１９２から右側の下方に斜めに延びている。
第１微細枝部１９４ａ〜第４微細枝部１９４ｄは、ゲート線１２１または横幹部１９３とほぼ４５°または１３５°の角をなす。また、隣接するの２つの副領域Ｄａ〜Ｄｄの微細枝部１９４ａ〜１９４ｄは互いに直交するように構成できる。
図示しないが、微細枝部１９４ａ〜１９４ｄの幅は、横幹部１９３または縦幹部１９２に近いほど広く形成することもできる。
図２〜図５に示すように、第１副画素電極１９１ａ及び第２副画素電極１９１ｂはそれぞれ１つの基本電極１９９を含む。ただし、画素電極１９１の全体に対して第２副画素電極１９１ｂの占める面積が、第１副画素電極１９１ａの占める面積より大きくすることができ、この時、第２副画素電極１９１ｂは第１副画素電極１９１ａの面積より１．０倍から２．２倍程度の大きさになるように、基本電極１９９の大きさが異なるように形成する。
第２副画素電極１９１ｂは、データ線１７１に沿って延びた一対の枝１９５を含む。枝は第１副画素電極１９１ｂとデータ線１７１との間に位置し、第１副画素電極１９１ｂの下端で接続される。２つのいずれか１つの枝は拡張されており、コンタクトホール１８５ｂによって第２ドレイン電極１７５ｂと物理的、電気的に接続される。第１副画素電極１９１ａは、コンタクトホール１８５ａによって第１ドレイン電極１７５ａと接続されている。
第１副画素電極１９１ａ及び第２副画素電極１９１ｂは、第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂからデータ電圧の印加を受ける。
図３に示すように、隔壁３６１ａの第３部分３６３は画素電極１９１の上に突出している。
次に、上部表示板２００について説明する。
上部表示板２００は、透明な絶縁基板２１０の上に共通電極２７０が全面に形成されており、共通電極２７０の上に配向膜２１が形成されている。
図示しないが、隔壁３６１ａ、３６１ｂとは別途に遮光部材を基板２１０の上に形成することができる。別途の遮光部材は下部基板１１０に形成することも可能である。
第３部分３６３は、上部表示板２００と下部表示板１００との間の間隔を維持するための間隔材として用いられる。
以下、図９〜図１３を参照して、図２及び図３の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法について説明する。
図９〜図１３は、図２及び図３に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を順に示した断面図である。
図９示したように、絶縁基板１１０の上にゲート電極１２４ａ、１２４ｂを含むゲート線１２１を形成する。
次に、図１０に示したように、ゲート線１２１を含む基板１１０の上に酸化ケイ素などを蒸着してゲート絶縁膜１４０を形成する。
そして、ゲート絶縁膜１４０の上に、不純物がドーピングされない非晶質シリコン膜、不純物がドーピングされた非晶質シリコン膜を形成した後、パターニングして、オーミックコンタクト層パターン及び半導体１５４ａ、１５４ｂを形成する。
次に、オーミックコンタクト層のパターン上に導電物質を蒸着した後、パターニングして、ソース電極１７３ａ、１７３ｂを含むデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂを形成する。
ソース電極１７３１、１７３ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂをマスクとして、これらの間に露出しているオーミックコンタクト層のパターンをエッチングし、オーミックコンタクト層１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂを形成する。
半導体１５４ａ、１５４ｂ、オーミックコンタクト層１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂ、データ線１７１ａ、１７１ｂ、及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂはそれぞれのマスクで形成できるが、スリットマスクなどを用いた厚さの異なる感光膜パターンを利用して共に形成することも可能である。この場合、オーミックコンタクト層はデータ線及びドレイン電極と同一の平面パターンを有する。
図１１に示したように、データ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの上に下部保護膜１８０ｐを形成する。次に、下部保護膜１８０ｐの上に有機絶縁膜を形成した後、パターニングして、隔壁３６１ａ、３６１ｂを形成する。
図１２に示したように、隔壁３６１の断面形状は、上部と下部の幅が大きく、中心部ｂに向かって幅が次第に小さくなる砂時計状の立体状に形成する。このような砂時計状を製造するための本発明の一実施形態によれば、有機絶縁膜をコーティングした直後、オーブンで短時間熱処理をして熱が注入される下部ａ’の熱硬化率を高め、露光量を調節して光が注入される上部ａの熱硬化率を高め、相対的に中心部ｂの熱硬化率が低くなるようにした後、エッチング工程によって形成する。
隔壁３６１は、薄膜トランジスタと対応する第１部分３６１ａと、ゲート線１２１及びデータ線１７１の上に形成された第２部分３６１ｂとを含む。隔壁３６１ａ、３６１ｂの間の空間、隔壁３６１ａ、３６１ｂによって定義される画素内にそれぞれカラーフィルタ２３０を形成する。カラーフィルタ２３０はインクジェット印刷方法で形成でき、インクジェット印刷方法は、インクジェット用ヘッドを移動しながらカラーフィルタ溶液を滴下し、カラーフィルタ溶液を乾燥する方式で進行される。カラーフィルタ２３０は、公知のフォトリソグラフィ法によってパターニングすることもできる。
ゲート線１２１の上に形成された隔壁３６１ａの一部には、上部基板に接触する高さの間隔材３６３を形成する。
この時、隔壁３６１ａ、３６１ｂと間隔材３６３を形成するための有機絶縁膜は、スリットマスク、格子マスク、または半透明膜を含むマスクなどのハーフトーン（Ｈａｌｆ−Ｔｏｎｅ）マスクを利用して露光量を異なるようにすることで、上部隔壁３６２ａ、３６２ｂと間隔材３６３とを互いに厚さが異なるように形成できる。
図１３に示したように、カラーフィルタ２３０の上に上部保護膜１８０ｑを形成する。上部保護膜１８０ｑは、カラーフィルタ２３０のようなインクジェット印刷方法で形成することができる。この時、上部保護膜１８０ｑは上部隔壁３６２ａ、３６２ｂを覆うように形成し、間隔材３６３は露出するように形成する。
図１４に示したように、上部保護膜１８０ｑと間隔材３６３の上に液晶の配向を調節する配向膜を形成する。
以上では液晶表示装置を実施形態として説明したが、本発明は、隔壁を形成して領域を区画し、当該領域にカラーフィルタや発光物質などを満たす有機発光表示装置にも適用することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれらに限定されることではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
３ 液晶層
１１、２１ 配向膜
３１ 液晶分子
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０、２１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２４ａ、１２４ｂ ゲート電極
１３１ 維持電極線
１３５ 枝線
１４０ ゲート絶縁膜
１５４ａ、１５４ｂ 半導体
１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂ オーミンクコンタクト部材
１７１ａ、１７１ｂ データ線
１７３ａ、１７３ｂ ソース電極
１７５ａ、１７５ｂ ドレイン電極
１８０ｐ、１８０ｑ 保護膜
１８５ａ、１８５ｂ コンタクトホール
１９１ 画素電極
１９１ａ 第１副画素電極
１９１ｂ 第２副画素電極
２００ 共通電極表示板
２３０ カラーフィルタ
２７０ 共通電極

Claims (9)

  1. 第１絶縁基板と、
    前記第１絶縁基板の上に形成され、互いに交差するゲート線及びデータ線と、
    前記ゲート線及び前記データ線と接続される薄膜トランジスタと、
    前記ゲート線及び前記データ線に対応して形成される隔壁と、
    前記隔壁によって定義された領域を満たして形成されるカラーフィルタと、
    前記隔壁及び前記カラーフィルタの上に形成される保護膜と、
    前記保護膜の上に形成され、前記保護膜及び前記カラーフィルタに形成されているコンタクトホールによって前記薄膜トランジスタと接続される画素電極とを含み、
    前記隔壁断面の上部及び下部の幅がそれぞれ中心部の幅より大きい立体形状に製造されたことを特徴とする表示装置。
  2. 前記カラーフィルタが第１絶縁基板の上に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記隔壁が第１絶縁基板の上に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  4. 前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、
    前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に挿入された液晶層と、
    前記隔壁と同一物質で形成され、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間の間隔を維持する間隔材とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  5. 前記保護膜は、前記隔壁と前記カラーフィルタを平坦化することができるように、前記隔壁及び前記カラーフィルタの屈曲の最大高さ以上に形成したことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  6. 前記薄膜トランジスタ、ゲート線、及びデータ線と、前記隔壁との間に形成されている下部保護膜をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  7. 第１絶縁基板と、
    前記第１絶縁基板の上に形成され、互いに交差するゲート線及びデータ線と、
    前記ゲート線及びデータ線と接続される薄膜トランジスタと、
    第２絶縁基板と、
    前記第２絶縁基板の上に形成される隔壁と、
    前記隔壁によって区画された領域内に満たされているカラーフィルタとをさらに含み、
    前記隔壁断面の上部と下部の幅がそれぞれ中心部の幅より大きい立体形状に製造されたことを特徴とする表示装置。
  8. 前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に挿入された液晶層、及び
    前記隔壁と同一物質で形成され、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間の間隔を維持する間隔材を含むことを特徴とする、請求項７に記載の表示装置。
  9. 絶縁基板の上にゲート電極を含むゲート線を形成する段階と、
    前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、
    前記ゲート絶縁膜の上に半導体層とオーミックコンタクト層を形成する段階と、
    前記オーミックコンタクト層の上にソース電極を含むデータ線及びドレイン電極を形成する段階と、
    前記データ線と前記ドレイン電極の上に下部保護膜を形成する段階と、
    前記下部保護膜の上に、前記ゲート線と前記データ線に対応し、鉛直方向中央部がくびれた形状（砂時計状）を有する隔壁を形成する段階と、
    前記隔壁によって区画された領域に満たされた材料により構成されるカラーフィルタを形成する段階と、
    前記カラーフィルタの上に上部保護膜を形成する段階と、
    前記ドレイン電極を露出させるために、前記上部保護膜、前記カラーフィルタ、及び前記下部保護膜を共にエッチングする段階と、
    前記上部保護膜の上に形成し、前記コンタクトホールによって前記ドレイン電極に接続する画素電極を形成する段階とを含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
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