JP2013242556A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】工程が簡単であり、製造費用が削減できる表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】表示装置は、基板ＢＳ、基板ＢＳ上に提供された画素、及び基板ＢＳと画素との間に設けられるカラーフィルター部ＣＦを含む。画素は、基板ＢＳ上にトンネル状の空洞を定義するカバー層ＣＶＬ、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に設けられる映像表示部ＤＳＰ、並びに、互いに絶縁されて映像表示部ＤＳＰに電界を生じさせる第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２を含む。
【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は表示装置に関する。

最近、既存のＣＲＴ管を代替して、液晶表示装置、電気泳動表示装置等の表示装置が多く使用されている。

表示装置は互いに対向する２つの基板と、２つの基板の間に介在された液晶層や電気泳動層のような映像表示部を含む。表示装置では、２つの基板が互いに対向して接着され、２つの基板との間に映像表示部が具備されるように２つの基板の間の間隔が維持される。

表示装置を製造するために、２つの基板の中でいずれか１つの基板に２つの基板の間の間隔を維持するためのスペーサーを形成し、接着剤を利用してスペーサーと他の１つの基板を接着させる過程が必要である。

したがって、表示装置製造工程が複雑になり、費用が増加する。

韓国特許公開第１０−２０１２−００２６８８０号公報

本発明の目的は、工程が簡単であり、製造コストを削減する表示装置の製造方法を提供することである。

本発明の他の目的は、前述の方法を利用して製造した表示装置を提供することである。

本発明の一実施形態による表示装置は、基板、前記基板上に設けられる画素、及び前記基板と前記画素との間に設けられるカラーフィルター部を含む。前記カラーフィルター部は、前記画素に対応するカラーフィルターと前記カラーフィルターの少なくとも一方に隣接するブラックマトリックスとを含む。

前記画素は、前記基板上にトンネル状の空洞を定義するカバー層、前記トンネル状の空洞内に設けられる映像表示部、並びに、互いに絶縁されて前記映像表示部に電界を提供する第１電極及び第２電極を含む。

本発明の一実施形態において、前記第２電極は、前記映像表示部を介して前記第１電極に対向してもよく、本発明の他の実施形態において、前記第１電極と前記第２電極は、前記映像表示部と前記カラーフィルター部との間に設けられてもよい。

前記第１電極は、複数の第１分岐部を有し、前記第２電極は、複数の第２分岐部を有し、前記第１分岐部と前記第２分岐部は、平面上で交互に配列されてもよい。それに代えて、前記第１電極は単一板から成り、前記第２電極は複数の枝部を有し、前記枝部は、前記第１電極と平面上で重畳してもよい。

前記カバー層は透明な物質からなってもよい。

本発明の一実施形態によれば、前記映像表示部と前記カバー層との間に設けられる無機絶縁膜をさらに含んでもよい。

前記映像表示部は、液晶層又は電気泳動層であってもよい。前記映像表示部が液晶層である場合、前記液晶層はネマティック液晶、ブルー相液晶又はコレステリック液晶であってもよい。

前記基板と前記カラーフィルター部間には、前記画素を駆動する薄膜トランジスターが設けられてもよい。

本発明の実施形態によれば、表示装置製造において、製造時間と所要費用とが大幅に削減される。また、表示装置製造方法では表示装置の大型化が容易である。

本発明の一実施形態による表示装置の平面図である。 図１Ａに図示された本発明の一実施形態による表示装置の一部を示した平面図である。 図１ＢのＩ−Ｉ’線及びＩＶ−ＩＶ’線に沿う断面図である。 図１ＢのＩＩ−ＩＩ’線に沿う断面図である。 図１ＢのＩＩＩ−ＩＩＩ’線及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置を製造する方法を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を製造段階に応じて示した平面図である。 図４ＡのＩ−Ｉ’、ＩＶ−ＩＶ’、及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を製造段階に応じて示した平面図である。 図５ＡのＩ−Ｉ’、ＩＶ−ＩＶ’、及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を製造段階に応じて示した平面図である。 図６ＡのＩ−Ｉ’、ＩＶ−ＩＶ’、及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を製造段階に応じて示した平面図である。 図７ＡのＩ−Ｉ’、ＩＶ−ＩＶ’、及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を製造段階に応じて示した平面図である。 図８ＡのＩ−Ｉ’、ＩＶ−ＩＶ’、及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図である。 図８ＡのＩＩ−ＩＩ’線に沿う時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩ−ＩＩ’線に沿う時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩ−ＩＩ’線に沿う時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩ−ＩＩ’線に沿う時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩ−ＩＩ’線に沿う時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩ−ＩＩ’線に沿う時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩ−ＩＩ’線に沿う時系列順に示した断面図である。 図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図である。 本発明の他の実施形態による表示装置を示した平面図である。 図１６のＶＩ−ＶＩ’線及びＩＸ−ＩＸ’線に沿う断面図である。 図１６のＶＩＩ−ＶＩＩ’線に沿う断面図である。 図１６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線及びＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置を製造する方法を説明するフローチャートである。 図１６のＶＩＩ−ＶＩＩ’線に対応する断面図である。 図１６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線に対応する断面図である。 図１６のＶＩＩ−ＶＩＩ’線に対応する断面図である。 図１６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線に対応する断面図である。 図１６のＶＩＩ−ＶＩＩ’線に対応する断面図である。 図１６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線に対応する断面図である。 図１６のＶＩＩ−ＶＩＩ’線に対応する断面図である。 図１６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線に対応する断面図である。 本発明のその他の実施形態による表示装置を示した断面図である。 本発明のその他の実施形態による表示装置を示した断面図である。 本発明のその他の実施形態による表示装置を示した断面図である。 本発明のその他の実施形態による表示装置を製造する方法を説明するフローチャートである。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。 本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１Ｂに対応する断面を示した図面である。

図１Ａは、本発明の一実施形態による表示装置の平面図である。図１Ｂは、図１Ａに図示された本発明の一実施形態による表示装置の一部を示した平面図である。図２Ａは、図１ＢのＩ−Ｉ’線及びＩＶ−ＩＶ’線に沿う断面図である。図２Ｂは、ＩＩ−ＩＩ’線に沿う断面図である。図２Ｃは、ＩＩＩ−ＩＩＩ’線及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図である。

図１Ａを参照すれば、本発明の実施形態による表示装置は、複数の画素ＰＸを有しており、画素ＰＸは、複数の列と複数の行を有するマトリックス形態に配列される。画素ＰＸは、互いに同一の構造を有するので、以下では、説明の便宜上、１つの画素ＰＸのみを例に挙げて説明する。ここで、図１Ｂ及び図２Ａ乃至図２Ｃでは、説明の便宜上、１つの画素ＰＸのみを表示する。ここで、画素ＰＸは、一方向に長く延長された長方形状に図示したが、これに限定されることではない。例えば、平面視における画素ＰＸの形状は、Ｖ字形状、Ｚ字形状等多様に変形されてもよい。

図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃを参照すれば、本発明の一実施形態による表示装置は、基板ＢＳ、基板ＢＳ上に設けられたカラーフィルター部と画素ＰＸを含む。

基板ＢＳは、透明又は不透明絶縁基板であって、例えば、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板である。基板ＢＳは、複数の画素ＰＸが配列された画素領域ＰＡと、画素領域ＰＡの少なくとも一方に隣接するパッド領域ＰＤＡからなされる。画素領域ＰＡは、画素ＰＸに一対一に対応して映像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの少なくとも一方に隣接し、表示領域ＤＡを除外した領域に対応する非表示領域ＮＤＡを含む。

基板ＢＳの上には、画素ＰＸへ信号を伝達する配線部と画素ＰＸを駆動する薄膜トランジスターＴＦＴとが設けられる。配線部は、非表示領域ＮＤＡに提供され、薄膜トランジスターＴＦＴは、非表示領域ＮＤＡに設けされる。

配線部は、非表示領域ＮＤＡに設けられたゲートラインＧＬ、データラインＤＬ、共通電圧ラインＣＭＬ、ゲートパッド部ＧＰＰ、及びデータパッド部ＤＰＰを含む。ゲートパッド部ＧＰＰとデータパッド部ＤＰＰについては、後述する。

ゲートラインＧＬは、基板ＢＳに第１方向Ｄ１へ延長される。

データラインＤＬは、基板ＢＳ上に第１絶縁膜ＩＮＳ１を介してゲートラインＧＬと絶縁される。ゲートラインＧＬの上には、第１絶縁膜ＩＮＳ１が設けられる。第１絶縁膜ＩＮＳ１は絶縁物質からなり、例えば、シリコン窒化物や、シリコン酸化物を含んでもよい。データラインＤＬは、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２へ延長される。

共通電圧ラインＣＭＬは、非表示領域ＮＤＡ内の、画素領域ＰＡの縁の中の少なくとも一部に沿って形成でき、画素領域ＰＡを囲むように設けられてもよい。共通電圧ラインＣＭＬは、ゲートラインＧＬと同一な物質で形成されてもよい。

薄膜トランジスターＴＦＴは、ゲートラインＧＬとデータラインＤＬに連結され、ゲート電極ＧＥ、半導体層ＳＭ、ソース電極ＳＥ、及びドレーン電極ＤＥを含む。

ゲート電極ＧＥは、ゲートラインＧＬから突出させるか、或いはゲートラインＧＬの一部領域上に設けられる。ゲートラインＧＬとゲート電極ＧＥは、金属からなってもよい。ゲートラインＧＬとゲート電極ＧＥは、ニッケル、クロム、モリブデン、アルミニウム、チタニウム、銅、タングステン、及びこれらを含む合金からなってもよい。ゲートラインＧＬとゲート電極ＧＥは、金属を利用する単一膜又は多重膜に形成されてもよい。例えば、ゲートラインＧＬとゲート電極ＧＥは、モリブデン、アルミニウム、及びモリブデンが順次に積層された三重膜であってもよい。又はチタニウムと銅との合金からなされた単一膜であってもよい。

第１絶縁膜ＩＮＳ１は、基板ＢＳの全面に設けられて、ゲート電極ＧＥをカバーする。

半導体層ＳＭは、第１絶縁膜ＩＮＳ１を介してゲートラインＧＬ上に設けられる。ソース電極ＳＥは、データラインＤＬから分枝され、半導体層ＳＭ上に重畳する。ドレーン電極ＤＥは、半導体層ＳＭ上にソース電極ＳＥから離隔される。ここで、半導体層ＳＭは、ソース電極ＳＥ及びドレーン電極ＤＥの間で伝導チャンネル（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｈａｎｎｅｌ）をなす。

ソース電極ＳＥとドレーン電極ＤＥの各々は、導電性物質、例えば金属からなってもよい。ソース電極ＳＥとドレーン電極ＤＥの各々は、単一金属で形成されることもあるが、これに限定されない。例えば、ソース電極ＳＥとドレーン電極ＤＥは、２種以上の金属、又は２種以上の金属の合金等からなってもよい。金属は、ニッケル、クロム、モリブデン、アルミニウム、チタニウム、銅、タングステン、及びこれらを含む合金を含む。また、ソース電極ＳＥとドレーン電極ＤＥの各々は、単一層又は多重層に形成されてもよい。例えば、ソース電極ＳＥとドレーン電極ＤＥの各々は、チタニウムと銅からなされた二重膜からなってもよい。

カラーフィルター部は、薄膜トランジスターＴＦＴ上に設けられ、第１コンタクトホールＣＨ１がその内部に設けられる。第１コンタクトホールＣＨ１は、薄膜トランジスターＴＦＴのドレーン電極ＤＥの一部を露出する。カラーフィルター部は、カラーフィルターＣＦとブラックマトリックスＢＭを含む。

カラーフィルターＣＦは、各画素を透過する光に色を提供する。カラーフィルターＣＦは、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、及び青色カラーフィルターの中でいずれか１つであり、各画素領域ＰＡに対応して設けられてもよい。また、カラーフィルターＣＦは、色以外にも他の色をさらに含んでもよく、例えば白色カラーフィルターをさらに含んでもよい。画素ＰＸが複数個設けられる場合、互いに隣接する画素ＰＸが互いに異なるカラーを示すように、互いに異なる色を有するカラーフィルターＣＦが、互いに隣接する画素ＰＸに配置されてもよい。ここで、本発明の一実施形態では図示しないが、互いに隣接するカラーフィルターＣＦは、画素ＰＸの境界で一部が互いに重畳されてもよい。

ブラックマトリックスＢＭは、非表示領域ＮＤＡに設けられて映像を具現する際に不必要な光を遮断する。ブラックマトリックスＢＭは、後述する映像表示部の縁で発生される液晶分子の異常挙動による光の漏れや、カラーフィルターＣＦの重畳によって画素ＰＸの縁で現われることがある混色を遮断する。ブラックマトリックスＢＭは、カラーフィルターＣＦの少なくとも一方に隣接して設けられてもよく、例えばカラーフィルターＣＦを囲んでもよい。

図示していないが、カラーフィルター部と薄膜トランジスターＴＦＴとの間には、薄膜トランジスターＴＦＴのチャンネルを保護する保護膜が設けられてもよい。保護膜は、露出された半導体層ＳＭの上部をカバーする。

画素ＰＸは、基板ＢＳ上に、詳細にはカラーフィルター部上に設けられる。画素ＰＸは、基板ＢＳ上にトンネル状の空洞（ＴＳＣ：ｔｕｎｎｅｌ ｓｈａｐｅｄ ｃａｖｉｔｙ）を定義するカバー層ＣＶＬ、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に設けられる映像表示部ＤＳＰ、及び映像表示部ＤＳＰを制御する第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２を含む。

第１電極ＥＬ１は、カラーフィルター部上に設けられる。第１電極ＥＬ１は、カラーフィルター部の第１コンタクトホールＣＨ１を通じて薄膜トランジスターＴＦＴに連結される。第１電極ＥＬ１の上には、第１電極ＥＬ１を保護する第２絶縁膜ＩＮＳ２が設けられる。第２絶縁膜ＩＮＳ２は省略されてもよい。第２絶縁膜ＩＮＳ２は、無機絶縁材料又は有機絶縁材料からなってもよい。

本実施形態で、第１コンタクトホールＣＨ１は、ブラックマトリックスＢＭが形成された領域をオープンすることによって形成されたが、これに限定することではない。他の実施形態で、第１コンタクトホールは、カラーフィルターＣＦを開放して形成されてもよい。

カバー層ＣＶＬは、第１電極ＥＬ１上に、実質的には第２絶縁膜ＩＮＳ２上に第１方向Ｄ１へ延長される。カバー層ＣＶＬは、その一部がカラーフィルター部の上面から離隔されて、カラーフィルター部と共にトンネル状の空洞ＴＳＣを定義する。例えば、カバー層ＣＶＬは、表示領域ＤＡで第２絶縁膜ＩＮＳ２から上部方向に離隔されて、カバー層ＣＶＬと第２絶縁膜ＩＮＳ２との間に所定空間を形成する。カバー層ＣＶＬは、非表示領域ＮＤＡでは第２方向Ｄ２に沿ってカバー層ＣＶＬと第２絶縁膜ＩＮＳ２との間に空間を形成しない。その結果、トンネル状の空洞ＴＳＣは第２方向Ｄ２へ延長された形状を有し、トンネル状の空洞ＴＳＣの両端部、即ち、トンネル状の空洞ＴＳＣの第２方向Ｄ２端部と第２方向Ｄ２の反対方向端部は両端部に対応する領域にカバー層ＣＶＬが形成されない。しかし、カバー層ＣＶＬの形成方向はこれに限定されることではなく、カバー層ＣＶＬは方向と異なる方向に沿って延長されてもよい。

第２電極ＥＬ２は、カバー層ＣＶＬの下面に沿って提供され、カバー層ＣＶＬの延長方向、例えば第１方向Ｄ１へ長く延長されて形成される。第２電極ＥＬ２は、第１電極ＥＬ１と共に電界を形成する。第２電極ＥＬ２は、延長方向に配列された画素ＰＸに共有（ｓｈａｒｅ）される。第２電極ＥＬ２は、表示領域ＤＡで第２絶縁膜ＩＮＳ２から上部方向に離隔され、第２電極ＥＬ２は非表示領域ＮＤＡで第２絶縁膜ＩＮＳ２と直接接触する。

第２電極ＥＬ２は、非表示領域ＮＤＡで共通電圧ラインＣＭＬに連結される。図示していないが、共通電圧ラインＣＭＬの上には第１絶縁膜ＩＮＳ１、ブラックマトリックスＢＭ、及び第２絶縁膜ＩＮＳ２が順次的に積層され、第１絶縁膜ＩＮＳ１、ブラックマトリックスＢＭ、及び第２絶縁膜ＩＮＳ２には共通電圧ラインＣＭＬの一部を露出する開口部（図示せず）が設けられる。開口部は、共通電圧ラインＣＭＬが提供された領域の中の一部領域、例えば、数か所のポイントのみに共通電圧ラインＣＭＬの一部を露出する貫通ホール（ｈｏｌｅ）の形態に提供されてもよいが、これに限定されることではなく、共通電圧ラインＣＭＬに沿って共通電圧ラインＣＭＬを長く露出するスリット（ｓｌｉｔ）であってもよい。第２電極ＥＬ２は、開口部を通じて共通電圧ラインＣＭＬに直接接触して連結され、共通電圧ラインＣＭＬから共通電圧が印加される。

第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との各々は、透明な導電物質からなるか、或いは不透明導電物質、例えば、金属からなってもよい。即ち、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との各々の材料は、本発明の一実施形態による表示装置の作動モードに応じて透明であるか、或いは不透明ものから選択されてもよい。例えば、本発明の一実施形態による表示装置が基板ＢＳの下部にバックライトユニットが配置された透過型表示装置として作動する場合、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２は、全て透明導電物質からなされるとよく、別の光源無しで反射型表示装置として作動する場合、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との中の第１電極ＥＬ１は不透明物質（特に反射可能である物質）で、第２電極ＥＬ２は透明物質で形成されるとよい。透明導電性物質は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）を含む。不透明導電物質は、ニッケル、クロム、モリブデン、アルミニウム、チタニウム、銅、タングステン、及びこれらを含む合金等の金属を含む。カバー層ＣＶＬを含む他の構成要素も、また、表示装置の作動モードに応じて、透明又は不透明物質でなってもよいことは勿論である。

映像表示部ＤＳＰは、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に設けられる。本発明の一実施形態によれば、映像表示部ＤＳＰは、互いに対向する第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間に設けられ、電界によって制御されて映像を表示する。映像表示部ＤＳＰは、電界によって映像を表示できることとして、液相を有することであれば、特別に限定されない。例えば、映像表示部ＤＳＰは、電気泳動層や液晶層であってもよい。

映像表示部ＤＳＰが電気泳動層である時、電気泳動層は絶縁性媒質と帯電粒子とを含む。帯電粒子は電気泳動性を示す粒子として絶縁性媒質内に分散されている。この場合、絶縁性媒質は帯電粒子が分散された系で分散媒に該当する。帯電粒子は電界によって移動することによって電気泳動層を通る光を透過させるか、或いは遮断させて映像を表示する。

映像表示部ＤＳＰが液晶層である時、液晶層は光学的異方性を有する液晶分子を含む。液晶分子は電界によって駆動されて液晶層を通る光を透過させるか、或いは遮断させて映像を表示する。この場合、図示していないがトンネル状の空洞ＴＳＣ内部の第２絶縁膜ＩＮＳ２の上面と第２電極ＥＬ２の下面に配向膜（図示せず）が形成されてもよい。配向膜は、液晶分子をプリティルトさせるためである。しかし、配向膜は、液晶層の種類に応じて、又は第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２の構造に応じて省略されてもよい。例えば、第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２がスリット又は突起のような方向子を有する場合、配向膜が省略されてもよい。

一方、映像表示部ＤＳＰと第２電極ＥＬ２との間、及び／又は第２電極ＥＬ２とカバー層ＣＶＬとの間には、無機絶縁膜が追加で設けられてもよい。無機絶縁膜は、シリコン窒化物やシリコン酸化物のような物質を含んでもよい。無機絶縁膜はカバー層ＣＶＬが安定的にトンネル状の空洞ＴＳＣを維持できるように支持する。

カバー層ＣＶＬの上には、封止層ＳＬが設けられる。封止層ＳＬは、画素領域ＰＡをカバーする。封止層ＳＬは、より詳細にはパッド領域ＰＤＡを除外した表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとをカバーする。封止層ＳＬはトンネル状の空洞ＴＳＣ両端の開口を閉じてトンネル状の空洞ＴＳＣを密閉する。即ち、当該空間は、第２絶縁膜ＩＮＳ２（第２絶縁膜ＩＮＳ２が省略される場合、第１電極ＥＬ１）、第２電極ＥＬ２、及び封止層ＳＬによって密閉される。

一方、パッド領域ＰＤＡには、配線部の中のゲートパッド部ＧＰＰとデータパッド部ＤＰＰとが設けられる。ゲートパッド部ＧＰＰは、ゲートパッドＧＰとゲートパッドＧＰに連結されたゲートパッド電極ＧＰＥを含む。ゲートパッドＧＰは、ゲートラインＧＬに対して連結され、基板ＢＳ上に設けられる。カラーフィルター部、詳細にはブラックマトリックスＢＭは、ゲートパッド部ＧＰＰ上に設けられない。ゲートパッド電極ＧＰＥは、第１絶縁膜ＩＮＳ１上に形成された第２コンタクトホールＣＨ２を通じてゲートパッドＧＰに連結される。

データパッド部ＤＰＰは、データパッドＤＰとデータパッドＤＰに連結されたデータパッド電極ＤＰＥを含む。データパッドＤＰは、データラインＤＬに対して連結され、第１絶縁膜ＩＮＳ１上に設けられる。カラーフィルター部、詳細にはブラックマトリックスＢＭは、データパッド部ＤＰＰ上に設けられない。データパッド電極ＤＰＥは、データパッドＤＰ上に設けられて、データパッドＤＰに直接連結される。ここで、本発明の他の実施形態では、データパッド電極ＤＰＥが設けられなくてもよい。また、本発明のその他の実施形態で、データパッドＤＰ上に貫通ホールを有する追加絶縁膜が設けられてもよく、この場合、データパッド電極ＤＰＥは、追加絶縁膜上に形成された貫通ホールを通じて、データパッドＤＰに連結されてもよい。

本発明の一実施形態によれば、ゲートパッド部ＧＰＰとデータパッド部ＤＰＰとは外部配線に電気的に連結されてもよい。しかし、これに限定されず、本発明の他の実施形態では、ゲートパッド部ＧＰＰの代わりに多数の非晶質シリコントランジスターからなされたゲートドライバーが設けられてもよい。非晶質シリコントランジスターは、薄膜トランジスターＴＦＴ製造工程を通じて基板ＢＳのパッド領域ＰＤＡ上に直接的に形成されてもよい。

図示していないが、映像表示部ＤＳＰが液晶層である場合、基板ＢＳの背面と封止層ＳＬ上に各々偏光板（図示せず）が具備されてもよい。基板ＢＳの背面に設けられた偏光板を第１偏光板とし、封止層ＳＬ上に設けられた偏光板を第２偏光板とすれば、第１偏光板と第２偏光板を透過する光は互いに垂直に偏光される。

本発明の一実施形態による表示装置において、ゲートラインＧＬを通じてゲート電極ＧＥにゲート信号が設けられ、データラインＤＬを通じてソース電極ＳＥにデータ信号が設けられれば、半導体層ＳＭに導電チャンネル（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｈａｎｎｅｌ、以下チャンネル）が形成される。これによって、薄膜トランジスターＴＦＴがターンオンされてデータ信号が第１電極ＥＬ１に供給され、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間には電界が形成される。電界によって、液晶が駆動され、その結果液晶層ＬＣを透過する光量に応じて画像が表示される。

図３は、本発明の一実施形態による表示装置を製造する方法を説明するフローチャートである。

図３を参照すれば、本発明の一実施形態による表示装置を製造するためには、先ず基板ＢＳ上に薄膜トランジスターＴＦＴとカラーフィルター部とを形成する（Ｓ１１０、Ｓ１２０）。次に、カラーフィルター部上に第１電極ＥＬ１、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ、第２電極ＥＬ２、及びカバー層ＣＶＬを順次的に形成し（Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）、その後、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎを除去する（Ｓ１７０）。その次に映像表示部ＤＳＰを形成した（Ｓ１８０）後、映像表示部ＤＳＰを封止する封止膜ＳＬを形成する（Ｓ１９０）。以下、“＿Ｎ”は感光性物質において、ネガティブタイプであることを示し、“＿Ｐ”はポジティブタイプを示す。

図４Ａ乃至図８Ａは、本発明の一実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した平面図である。図４Ｂ乃至図８Ｂは、図４Ａ乃至図８ＡのＩ−Ｉ’、ＩＶ−ＩＶ’、及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図である。図９Ａ乃至図１５Ａは図８ＡのＩＩ−ＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図であり、図９Ｂ乃至図１５Ｂは図８ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する時系列順に示した断面図である。

図４Ａと図４Ｂを参照すれば、基板ＢＳ上にゲート配線部が形成される。ゲート配線部は、ゲートラインＧＬ、ゲート電極ＧＥ、ゲートパッドＧＰ、及び共通電圧ラインＣＭＬを含む。

ゲート配線部は、導電性物質、例えば金属から成る。ゲート配線部は、基板ＢＳの全面に金属層を形成し、フォトリソグラフィー工程で金属層をパターニングする１つの工程で形成されてもよい。ゲート配線部は、単一金属又は合金でなされた単一層によって形成されてもよいが、これに限定されず、２種以上の金属及び／又はこれらの合金から成る多重層で形成されてもよい。

図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、ゲート配線部上に第１絶縁膜ＩＮＳ１が形成され、第１絶縁膜ＩＮＳ１上に半導体層ＳＭが形成される。半導体層ＳＭは、ゲート電極ＧＥの上部に設けられ、平面視において、ゲート電極ＧＥの少なくとも一部と重畳して形成される。半導体層ＳＭは、ドーピングされるか、或いは非ドーピングされたシリコン、又は酸化物半導体から成ってもよい。

図６Ａ及び図６Ｂを参照すれば、半導体層ＳＭ上にデータ配線部が形成される。データ配線部は、データラインＤＬ、ソース電極ＳＥ、ドレーン電極ＤＥ、及びデータパッドＤＰを含む。

データ配線部は、導電性物質、例えば金属から成る。データ配線部は、基板ＢＳの全面に金属層を形成し、フォトリソグラフィー工程で金属層をパターニングする１つの工程で形成されてもよい。データ配線部は、単一金属又は合金でなされた単一層によって形成されてもよいが、これに限定されず、２種以上の金属及び／又はこれらの合金から成る多重層に形成されてもよい。

前述する工程で形成されたゲート電極ＧＥ、ソース電極ＳＥ、ドレーン電極ＤＥ、及び半導体層ＳＭは、薄膜トランジスターＴＦＴをなす（Ｓ１１０）。

図７Ａ及び図７Ｂを参照すれば、データ配線部が形成された基板ＢＳ上にカラーフィルター部が形成（Ｓ１２０）され、ドレーン電極ＤＥの一部を露出する第１コンタクトホールＣＨ１、ゲートパッドＧＰの一部を露出する第２コンタクトホールＣＨ２が形成される。

カラーフィルター部は、カラーフィルターＣＦとブラックマトリックスＢＭを各々形成することによって形成される。カラーフィルターＣＦは、基板ＢＳ上に赤色、緑色、青色、又はその他の色を示すカラー層を形成し、カラー層をフォトリソグラフィーを利用してパターニングすることによって形成できる。カラーフィルターＣＦの形成方法は、これに限定されることではなく、本発明の他の実施形態ではフォトリソグラフィーの代わりにインクジェット方法等で形成されてもよいことは勿論である。ブラックマトリックスＢＭは、基板ＢＳ上に光を吸収する遮光層を形成し、遮光層をフォトリソグラフィーを利用してパターニングすることによって形成でき、それに代えて他の方法、例えばインクジェット方法等でも形成できる。カラーフィルターＣＦのカラー層とブラックマトリックスＢＭは、前述したことと異なる順序でも形成でき、例えば、赤色、緑色、青色カラー層を形成した後、ブラックマトリックスＢＭを形成してもよく、反対に、ブラックマトリックスＢＭを形成し、赤色、緑色、青色カラー層を形成してもよい。また、カラー層の形成順序も、また、様々であることは勿論である。

第１コンタクトホールＣＨ１は、フォトリソグラフィー工程で、カラーフィルター部、詳細にはドレーン電極ＤＥ上の一部をパターニングすることによって形成されるとよい。第２コンタクトホールＣＨ２は、フォトリソグラフィー工程で、ゲートパッドＧＰ上の第１絶縁膜ＩＮＳ１の一部をパターニングすることによって形成されるとよい。

一方、図示していないが、薄膜トランジスターＴＦＴとカラーフィルター部間には、追加絶縁膜（例えば、パッシベーション層）が設けられてもよい。追加絶縁膜は、薄膜トランジスターＴＦＴのチャンネル部を保護し、同時にカラーフィルター部からの不純物が薄膜トランジスターＴＦＴへ拡散されることを防止することができる。

図８Ａ及び図８Ｂを参照すれば、カラーフィルター部上に第１電極ＥＬ１、ゲートパッド電極ＧＰＥ、及びデータパッド電極ＤＰＥが形成される（Ｓ１３０）。

第１電極ＥＬ１、ゲートパッド電極ＧＰＥ、及びデータパッド電極ＤＰＥは、カラーフィルター部上に導電物質で導電層を形成した後、フォトリソグラフィー工程を利用して導電層をパターニングすることによって形成されるとよい。第１電極ＥＬ１は、第１コンタクトホールＣＨ１を通じてドレーン電極ＤＥに連結される。ゲートパッド電極ＧＰＥは、第２コンタクトホールＣＨ２を通じてゲートパッドＧＰに連結される。データパッド電極ＤＰＥは、データパッドＤＰ上に設けられてデータパッドＤＰと直接接触する。

第１電極ＥＬ１の上には、第１電極ＥＬ１を保護する第２絶縁膜ＩＮＳ２が設けられてもよいが、第２絶縁膜ＩＮＳ２は、ゲートパッド電極ＧＰＥ及びデータパッド電極ＤＰＥの上には設けられない。ゲートパッド電極ＧＰＥ及びデータパッド電極ＤＰＥはその上面が露出され、異方性導電フィルム等を通じて外部配線に連結されてもよい。

図９Ａ及び図９Ｂを参照すれば、第２絶縁膜ＩＮＳ２上に犠牲層ＳＣＲ＿Ｎが形成される（Ｓ１４０）。

犠牲層ＳＣＲ＿Ｎは、表示領域ＤＡをカバーし、第２方向Ｄ２へ延長されるように形成される。即ち、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎは、画素が第１方向Ｄ１を行方向、第２方向Ｄ２を列方向に配列される時、列に沿って延長された長い棒形状に形成される。しかし、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎの延長方向はこれに限定されず、それに代えて、第１方向Ｄ１へ延長されるように形成されてもよい。犠牲層ＳＣＲ＿Ｎは、有機高分子物質を含んでもよく、特に、ネガティブタイプフォトレジストを含んでもよい。犠牲層ＳＣＲ＿Ｎがネガティブタイプ感光性高分子物質から成る場合、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎは、フォトリソグラフィー工程を利用して容易にパターニングして形成される。

犠牲層ＳＣＲ＿Ｎは、除去されてトンネル状の空洞ＴＳＣを形成するためのものとして、後に映像表示部ＤＳＰが形成される位置にトンネル状の空洞ＴＳＣの幅と高さに対応する幅と高さに形成される。

図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すれば、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ上に導電層ＣＬが形成され、導電層ＣＬ上にフォトレジストパターンＰＲ＿Ｐが形成される。

導電層ＣＬは、ＩＴＯやＩＺＯのような透明導電性物質からなされ、物理的気相蒸着等の方法を利用して形成されてもよい。

フォトレジストパターンＰＲ＿Ｐは、第２電極ＥＬ２が形成される領域に形成される。フォトレジストパターンＰＲ＿Ｐは導電層ＣＬ上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストを１次に露光し、露光されたフォトレジストを１次現像することによって形成されるとよい。ここで、フォトレジストは、ポジティブタイプである。これによって、第２電極ＥＬ２が形成される領域に対応する部分には露光されなく、現像の後にもフォトレジストパターンＰＲ＿Ｐが残るようになる。

ここで、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎを維持しながら、導電層ＣＬをパターニングするために、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎにはネガティブタイプフォトレジストを、フォトレジストパターンＰＲ＿Ｐにはポジティブタイプフォトレジストを使用する。犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ形成用フォトレジストと導電層パターン用フォトレジストを同一な感光タイプに形成する場合には、導電層パターン用フォトレジストの露光及び現像過程で犠牲層形成用フォトレジストまで除去される問題が発生することがある。したがって、本発明の一実施形態では、犠牲層形成用フォトレジストと導電層パターン用フォトレジストを他の種類で使用する。その結果、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ形成の後、導電層用フォトレジストの露光及び現像がなされても、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎに対する害はない。

図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すれば、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ上に第２電極ＥＬ２が形成される（Ｓ１５０）。第２電極ＥＬ２はフォトレジストパターンＰＲ＿Ｐをマスクとして導電層ＣＬを蝕刻することによって形成されてもよい。

図１２Ａ及び図１２Ｂを参照すれば、フォトレジストパターンＰＲ＿Ｐは、２次露光の後、２次現像することによって除去される。犠牲層ＳＣＲ＿Ｎは、ネガティブタイプフォトレジストを利用して形成されるので、２次露光の時に追加硬化され、２次現像の時にも除去されなく、そのまま維持される。これによって、第２電極ＥＬ２は、他の構成要素の影響を受けず、１つのマスクを利用する単一フォトリソグラフィー工程で形成される。

図１３Ａ及び図１３Ｂを参照すれば、第２電極ＥＬ２が形成された基板ＢＳ上にカバー層ＣＶＬが形成される（Ｓ１６０）。カバー層ＣＶＬは第１方向Ｄ１へ延長され、第２電極ＥＬ２をカバーする。カバー層ＣＶＬは、約０．１μｍ乃至１００μｍの厚さに形成されるとよい。カバー層ＣＶＬは、後に犠牲層ＳＣＲ＿Ｎを除去する時、湿式蝕刻液に対する影響を最小とするようにソフト硬化される。

ここで、第２電極ＥＬ２とカバー層ＣＶＬは平面上で重畳し、実質的に同一の形状を有してもよい。但し、カバー層ＣＶＬは、設計上のマージンを考慮して、第２電極ＥＬ２を完全にカバーするようにさらに広い面積を有するように形成されてもよい。例えば、カバー層ＣＶＬは、平面視において、薄膜トランジスターＴＦＴが形成された領域に対応するブラックマトリックスＢＭと重畳するように、元の面積より約１０％程度広く形成されてもよい。カバー層ＣＶＬは、表示領域ＤＡの第２方向Ｄ２の両端部には形成されない。これによって、表示領域ＤＡの第２方向Ｄ２の端部に該当する領域の犠牲層ＳＣＲ＿Ｎの上面が露出される。

図１４Ａ及び図１４Ｂを参照すれば、湿式蝕刻工程を通じて犠牲層ＳＣＲ＿Ｎが除去されて、トンネル状の空洞ＴＳＣが形成される（Ｓ１７０）。犠牲層ＳＣＲ＿Ｎは湿式蝕刻によって犠牲層ＳＣＲ＿Ｎの露出された上面から犠牲層ＳＣＲ＿Ｎの内部まで順次的に蝕刻される。これによって、表示領域ＤＡに対応する第２絶縁膜ＩＮＳ２の上面と第２電極ＥＬ２の下面が露出され、第２絶縁膜ＩＮＳ２の上面、第２電極ＥＬ２の下面、及び表示領域ＤＡの第２方向Ｄ２の両端部によって定義されるトンネル状の空洞ＴＳＣが形成される。湿式蝕刻工程は、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎを除去するための工程であって、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎの材料に応じて多様な蝕刻液が使用されてもよい。犠牲層ＳＣＲ＿Ｎがネガティブフォトレジストに形成される場合、ネガティブフォトレジストのストリップに使用される溶液が使用されてもよい。

第２電極ＥＬ２を形成する前に、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ上に無機絶縁膜を形成してもよく、また、カバー層ＣＶＬを形成する前に第２電極ＥＬ２上に追加無機絶縁膜を形成してもよい。無機絶縁膜は、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ蝕刻の時、カバー層ＣＶＬが安定的にトンネル状の空洞ＴＳＣを維持できるように支持する。

図１５Ａ及び図１５Ｂを参照すれば、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に映像表示部ＤＳＰ、例えば、液晶層が形成される（Ｓ１８０）。液晶は、溶媒に溶けた流体の形態から成るので、トンネル状の空洞ＴＳＣの付近に提供されれば、毛細管現象によってトンネル状の空洞ＴＳＣ内へ移動する。液晶は、マイクロピペット（ｍｉｃｒｏｐｉｐｅｔｔｅ）を利用するインクジェットを利用してトンネル状の空洞ＴＳＣの付近に提供されてもよい。また、液晶層は真空液晶注入装置を利用してトンネル状の空洞ＴＳＣ内へ提供されてもよい。真空液晶注入装置を利用する場合、トンネル状の空洞ＴＳＣが形成された基板ＢＳの一部をチャンバー内の液晶材料が入った容器に浸漬し、チャンバーの圧力を低くすれば、毛細管現象によってトンネル状の空洞ＴＳＣ内へ液晶が供給される。

一方、本発明の一実施形態による表示装置の表示モードにしたがって、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に配向膜が形成されてもよい。配向膜は、映像表示部ＤＳＰを形成する前に配向液を利用して形成されてもよい。配向液は、ポリイミドのような配向物質を適切な溶媒に混合したものである。配向液は流体であるので、トンネル状の空洞ＴＳＣの付近に提供されれば、毛細管現象によってトンネル状の空洞ＴＳＣ内へ移動する。配向液は、マイクロピペットを利用するインクジェットを利用してトンネル状の空洞ＴＳＣの付近に提供されてもよく、或いは真空注入装置を利用してトンネル状の空洞ＴＳＣ内へ提供てもよい。その次に、溶媒を除去する。溶媒を除去するために、基板ＢＳを室温に置くか、或いは熱を加えてもよい。

ここで、配向膜は、液晶層の種類や第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２の形状によって省略されてもよい。例えば、第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２が特定形状にパターニングされて別の配向を必要としない場合には、配向膜が省略される。また、液晶層が反応性メソゲンを含み、反応性メソゲンを高分子化させて配向膜を形成する場合には、別の配向膜形成工程が省略されてもよい。

次に、トンネル状の空洞ＴＳＣ以外の液晶が除去され、トンネル状の空洞ＴＳＣを囲む封止層ＳＬが形成される（Ｓ１９０）。封止層ＳＬはトンネル状の空洞ＴＳＣの開口部、即ち毛細管現象によって液晶が注入された入口部分を密閉する。

封止層ＳＬは、半硬化高分子物質で形成されてもよい。半硬化高分子物質は完全に硬化される前の高分子物質であるので、一定の程度の流動性を有する。封止層ＳＬを形成するためには、先ず、半硬化高分子物質を所定程度の厚さを有し、基板ＢＳ面をカバーできる広さの板状で形成する。板状の半硬化高分子物質を基板ＢＳ上に位置させ、上部から下部方向に圧力を加える。半硬化高分子物質は、流動性によって基板ＢＳ上の凹んだ部分まで供給される。即ち、カバー層ＣＶＬの上面を始めとして、映像表示部ＤＳＰの側面、及び第２絶縁膜ＩＮＳ２の上面と接触して、映像表示部ＤＳＰをトンネル状の空洞ＴＳＣ内に密閉する。半硬化高分子物質は、その後にハードベークされて堅く硬化される。

図示していないが、封止層ＳＬが形成された後、基板ＢＳの下面と封止層ＳＬの上面に、各々第１偏光板と第２偏光板が設けられてもよい。偏光板は、液晶層を透過する光を偏光するためのものである。第１偏光板と第２偏光板との透過軸は、互いに直交するとよい。第１偏光板及び第２偏光板は、接着剤等を利用して基板ＢＳの下面及び封止層の上面に付着される。

図１６は、本発明の他の実施形態による表示装置を示した平面図である。本発明の他の実施形態による表示装置は、映像表示部ＤＳＰが液晶層である場合で、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２を含む電極部がトンネル状の空洞ＴＳＣの下部に設けられる。

図１７Ａは、図１６のＶＩ−ＶＩ’線及びＩＸ−ＩＸ’線に沿う断面図であり、図１７Ｂは、ＶＩＩ−ＶＩＩ’線に沿う断面図であり、図１７Ｃは、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線及びＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。図１６及び図１７Ａ乃至図１７Ｃでは、説明の便宜上１つの画素ＰＸのみを示したが、実際には、本実施形態による表示装置は複数の画素ＰＸを有し、画素ＰＸは複数の列と複数の行を有するマトリックス形態に配列される。画素ＰＸは互いに同一の構造を有するので、以下では、説明の便宜上、１つの画素ＰＸのみを一例として説明する。ここで、画素ＰＸは、一方向に長く延長された長方形模様に図示されているが、これに限定されない。画素ＰＸの平面での形状は、Ｖ字形状、Ｚ字形状等多様に変形されてもよい。

本発明の他の実施形態では、重複された説明を避けるために、本発明の一実施形態と異なる点を主に説明する。本発明の他の実施形態において特別に説明されない箇所は、本発明の一実施形態を参照されたい。同一の番号は同一の構成要素を、類似な番号は類似な構成要素を示す。

図１Ａ、図１６及び図１７Ａ乃至図１７Ｃを参照すれば、本発明の他の実施形態による表示装置は、基板ＢＳ、基板ＢＳ上に設けられたカラーフィルター部、及び画素ＰＸを含む。

基板ＢＳは、透明又は不透明絶縁基板で、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板等であってもよい。基板ＢＳは、複数の画素ＰＸが設けられる画素領域ＰＡと、画素領域ＰＡの少なくとも一方に隣接するパッド領域ＰＤＡからなる。画素領域ＰＡは、各画素に一対一に対応する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの少なくとも一方に隣接し、映像が表示されない非表示領域ＮＤＡを含む。

基板ＢＳと画素ＰＸとの間には、画素ＰＸに信号を伝達する配線部と画素を駆動する薄膜トランジスターＴＦＴが設けられる。配線部と薄膜トランジスターＴＦＴは、非表示領域ＮＤＡに設けられる。配線部は、画素領域ＰＡの非表示領域ＮＤＡに設けられたゲートラインＧＬ及びデータラインＤＬを含む。ゲートラインＧＬとデータラインＤＬは、第１絶縁膜ＩＮＳ１を介して互いに交差する。薄膜トランジスターＴＦＴは、ゲートラインＧＬとデータラインＤＬに連結され、ゲート電極ＧＥ、半導体層ＳＭ、ソース電極ＳＥ及びドレーン電極ＤＥを含む。

カラーフィルター部は、薄膜トランジスターＴＦＴ上に設けられる。カラーフィルター部はカラーフィルターＣＦとブラックマトリックスＢＭを含む。

画素ＰＸは、基板ＢＳ上に、詳細にはカラーフィルター部上に設けられる。画素ＰＸは、基板ＢＳ上にトンネル状の空洞ＴＳＣを定義するカバー層ＣＶＬ、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に提供される映像表示部ＤＳＰ、及び映像表示部ＤＳＰを制御する第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２を含む。

第１電極ＥＬ１は、カラーフィルター部上に設けられる。第１電極ＥＬ１は、表示領域ＤＡに対応する領域で設けられる。第１電極ＥＬ１は、カラーフィルター部の第１コンタクトホールＣＨ１を通じて薄膜トランジスターＴＦＴに連結される。第１電極ＥＬ１は単一板によって形成されてもよい。

第１電極ＥＬ１の上には、第１電極ＥＬ１を保護する第２絶縁膜ＩＮＳ２が設けられる。

第２電極ＥＬ２は、第２絶縁膜ＩＮＳ２上に設けられる。第２電極ＥＬ２は、平面視において、第１電極ＥＬ１と重畳する。第２電極ＥＬ２は、その一部が除去されて形成された複数のスリットＳＬＴを有する。スリットＳＬＴは、第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２へ傾いた方向を有するように設けられるとよい。また、第２電極ＥＬ２は、互いに異なる傾いた方向を有するスリットＳＬＴからなされた複数の領域を有してもよく、この時、領域は、画素を横切る仮想の線に対して実質的に線対称されるか、或いは画素内のいずれか一地点に対して実質的に点対称されてもよい。図１６では、一例として、スリットＳＬＴが画素ＰＸを第１方向Ｄ１に横切る仮想の線に対して概ね線対称に形成される例を図示している。

言い換えれば、第２電極ＥＬ２は、幹部ＥＬ２ａと、スリットＳＬＴによって分割され、幹部ＥＬ２ａから突出されて延長された複数の枝部ＥＬ２ｂとを有する。枝部ＥＬ２ｂは、互いに一定の間隔だけ離隔される。第２電極ＥＬ２の枝部ＥＬ２ｂは、第１電極ＥＬ１と共にフリンジ電界を形成する。枝部ＥＬ２ｂは、所定方向に平行に延長されるように形成されてもよい。幹部ＥＬ２ａと枝部ＥＬ２ｂは、多様な形状に形成されてもよい。例えば、枝部ＥＬ２ｂは、幹部ＥＬ２ａの延長方向と、垂直になる方向の両方へ傾くように突出されて延長されてもよい。又は幹部ＥＬ２ａが複数回折曲された形態に形成されてもよい。互いに隣接する画素に設けられた第２電極ＥＬ２は、互いに連結される。

図示していないが、それに代えて、第１電極は、第１幹部と第１幹部から突出されて延長された複数の第１分岐部を有してもよく、第２電極も、また、第２幹部と第２幹部から突出されて延長された複数の第２分岐部を有してもよい。第１分岐部は、互いに一定の間隔だけ離隔され、第２分岐部も、また、互いに一定の間隔だけ離隔される。第１分岐部と第２分岐部は、平面視において、交互に配列され、これによって第１分岐部と第２分岐部は、水平電界を形成することができる。

カバー層ＣＶＬは、第２電極ＥＬ２上に第１方向Ｄ１へ延長される。カバー層ＣＶＬは、表示領域ＤＡに対応する領域でその一部が第２電極ＥＬ２の上面及び第２絶縁膜ＩＮＳ２の上面から離隔され、第２電極ＥＬ２及び第２絶縁膜ＩＮＳ２と共にトンネル状の空洞ＴＳＣを定義する。即ち、カバー層ＣＶＬは、表示領域ＤＡで第２電極ＥＬ２及び第２絶縁膜ＩＮＳ２から上部方向に離隔されて所定空間を形成し、非表示領域ＮＤＡでは第２方向Ｄ２に沿って所定空間を形成しない。その結果、トンネル状の空洞ＴＳＣは、第２方向Ｄ２へ延長された形状を有し、トンネル状の空洞ＴＳＣの両端部、即ち、トンネル状の空洞ＴＳＣの第２方向Ｄ２端部と第２方向Ｄ２の反対方向端部はカバー層ＣＶＬが形成されず、開口される。しかし、カバー層ＣＶＬの形成方向は、これに限定されず、カバー層ＣＶＬは、前述の方向と異なる方向に沿って延長されてもよい。

映像表示部ＤＳＰは、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に設けられる。本発明の一実施形態によれば、映像表示部ＤＳＰは、第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２と、カバー層ＣＶＬとの間に設けられる。映像表示部ＤＳＰは、第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２のフリンジ電界によって制御されて映像を表示する。映像表示部ＤＳＰは、電界によって映像を表示できるものであって、液相を有していれば、特に限定されない。

一方、映像表示部ＤＳＰとカバー層ＣＶＬとの間には、無機絶縁膜が追加で設けられてもよい。無機絶縁膜は、シリコン酸化物やシリコン窒化物のような物質を含んでもよい。無機絶縁膜は、カバー層ＣＶＬが安定的にトンネル状の空洞ＴＳＣを維持できるように支持する。

カバー層ＣＶＬの上には、封止層ＳＬが設けられる。封止層ＳＬは、基板ＢＳの全面をカバーする。封止層ＳＬは、トンネル状の空洞ＴＳＣ両端の開口を閉じてトンネル状の空洞ＴＳＣを密閉する。即ち、トンネル状の空洞ＴＳＣは、第２絶縁膜ＩＮＳ２、第２電極ＥＬ２、カバー層ＣＶＬ、及び封止層ＳＬによって密閉される。

一方、配線部は、パッド領域ＰＤＡに設けられたゲートパッド部ＧＰＰとデータパッド部ＤＰＰをさらに含む。

図１８は図１６、図１７Ａ乃至図１７Ｃに図示された本発明の一実施形態による表示装置を製造する方法を説明するフローチャートである。図１９Ａ乃至図２２Ａ、及び図１９Ｂ乃至図２２Ｂは、本発明の他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、図１９Ａ乃至図２２Ａは図１６のＶＩＩ−ＶＩＩ’線に対応する断面図で、図１９Ｂ乃至図２２Ｂは図１６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線に対応する断面図である。

本発明の他の実施形態では、重複された説明を避けるために本発明の一実施形態と異なる点を主に説明する。本発明の他の実施形態で特に説明しない部分は本発明の一実施形態を参照されたい。同一の番号は同一の構成要素を、類似な番号は類似な構成要素を示す。

図１８を参照すれば、本発明の他の実施形態による表示装置を製造するためには先ず基板ＢＳ上に薄膜トランジスターＴＦＴとカラーフィルター部を形成する（Ｓ２１０、Ｓ２２０）。次に、カラーフィルター部上に第１電極ＥＬ１、第２電極ＥＬ２、犠牲層ＳＣＲ＿Ｐ、及びカバー層ＣＶＬを順に形成した（Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２５０、Ｓ２６０）後、犠牲層ＳＣＲ＿Ｐを除去する（Ｓ２７０）。その次に映像表示部ＤＳＰを形成した（Ｓ２８０）後、映像表示部ＤＳＰを封止する封止膜を形成する（Ｓ２９０）。

第２絶縁膜を形成するまでの、薄膜トランジスターＴＦＴと、カラーフィルター部、及び第１電極ＥＬ１の形成方法は、前述した本発明の一実施形態での薄膜トランジスターＴＦＴ、カラーフィルター部、及び第１電極ＥＬ１の形成方法と実質的に同一であるので、反複された説明を避けるために説明を省略する。

図１９Ａ及び図１９Ｂを参照すれば、第２絶縁膜ＩＮＳ２が形成された基板ＢＳ上に第２電極ＥＬ２が形成され（Ｓ２４０）、第２電極ＥＬ２上に犠牲層ＳＣＲ＿Ｐが形成される（Ｓ２５０）。

犠牲層ＳＣＲ＿Ｐは、表示領域ＤＡをカバーするように形成され、第２方向Ｄ２へ延長されるように形成される。犠牲層ＳＣＲ＿Ｐは、有機高分子物質で形成されてもよい。犠牲層ＳＣＲ＿Ｐは、フォトリソグラフィー工程を利用してパターニングして形成され、この場合、犠牲層ＳＣＲ＿Ｐはポジティブタイプフォトレジストで形成される。犠牲層ＳＣＲ＿Ｐは、後で除去されてトンネル状の空洞ＴＳＣを形成するためのものであって、後に映像表示部ＤＳＰが形成される位置にトンネル状の空洞ＴＳＣの幅と高さに対応する幅と高さに形成される。

図２０Ａ及び図２０Ｂを参照すれば、犠牲層ＳＣＲ＿Ｐ上にカバー層ＣＶＬが形成される（Ｓ２６０）。カバー層ＣＶＬは、犠牲層ＳＣＲ＿Ｐの光タイプと反対のフォトレジスト、即ち、ネガティブタイプに形成されるとよい。この場合には、後に犠牲層ＳＣＲ＿Ｐが除去される時、カバー層ＣＶＬに影響を及ばない。即ち、ポジティブタイプのフォトレジストを除去するためのストリップ溶液に犠牲層ＳＣＲ＿Ｐとカバー層ＣＶＬを露出させるように犠牲層ＳＣＲ＿Ｐのみが除去され、カバー層ＣＶＬは除去されない。

カバー層ＣＶＬは、第１方向Ｄ１へ延長され、犠牲層ＳＣＲ＿Ｐの一部をカバーする。カバー層ＣＶＬは約０．１μｍ乃至１００μｍの厚さに形成されるとよい。カバー層ＣＶＬは、表示領域ＤＡの第２方向Ｄ２の両端部には形成されず、これによって表示領域ＤＡの第２方向Ｄ２の端部に該当する領域、即ち、犠牲層ＳＣＲ＿Ｐの中の非表示領域ＮＤＡに該当する領域に形成された犠牲層ＳＣＲ＿Ｐの上面が露出される。

図２１Ａ及び図２１Ｂを参照すれば、湿式蝕刻工程を通じて犠牲層ＳＣＲ＿Ｐが除去されて、トンネル状の空洞ＴＳＣが形成される（Ｓ２７０）。犠牲層ＳＣＲ＿Ｐは、湿式蝕刻によって犠牲層ＳＣＲ＿Ｐの露出された上面から犠牲層ＳＣＲ＿Ｐの内部まで順次的に蝕刻される。これによって表示領域ＤＡに対応する第２絶縁膜ＩＮＳ２の上面、第２電極ＥＬ２の上面、及びカバー層ＣＶＬの下面が露出され、第２絶縁膜ＩＮＳ２の上面、第２電極ＥＬ２の上面、カバー層ＣＶＬの下面、及び第２方向Ｄ２の両端部に対応するカバー層ＣＶＬの側面に定義されるトンネル状の空洞ＴＳＣが形成される。湿式蝕刻工程は犠牲層ＳＣＲ＿Ｐを除去するためのものであって、犠牲層ＳＣＲ＿Ｐの材料にしたがって適合な蝕刻液が使用され得る。本発明の実施形態でのように犠牲層ＳＣＲ＿Ｐがポジティブフォトレジストに形成される場合、ポジティブフォトレジストのストリップに使用される溶液が使用され得る。

図２２Ａ及び図２２Ｂを参照すれば、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に映像表示部ＤＳＰ、例えば、液晶層が形成される（Ｓ２８０）。液晶は流体であるので、トンネル状の空洞ＴＳＣの付近に提供されれば、毛細管現象によってトンネル状の空洞ＴＳＣ内へ移動する。液晶層はマイクロピペットを利用するインクジェットを利用してトンネル状の空洞ＴＳＣの付近に配置される。また、液晶層は真空液晶注入装置を利用してトンネル状の空洞ＴＳＣ内へ配置されてもよい。真空液晶注入装置を利用する場合、トンネル状の空洞ＴＳＣが形成された基板ＢＳの一部をチャンバー内の液晶材料が入った容器に浸漬し、チャンバーの圧力を低くすれば、毛細管現象によってトンネル状の空洞ＴＳＣ内へ液晶が供給される。

次に、トンネル状の空洞ＴＳＣ以外の液晶が除去され、トンネル状の空洞ＴＳＣを囲む封止層ＳＬが形成される（Ｓ２９０）。封止層ＳＬはトンネル状の空洞ＴＳＣの開口部、即ち液晶が注入された入口部分を閉じる。

封止層ＳＬは半硬化高分子物質で形成され得る。高分子物質は完全に硬化される前であるので、一定の程度の流動性を有する。封止層ＳＬを形成するためには先ず、高分子物質を所定程度の厚さを有し、基板ＢＳ面をカバーできる広さの板状で形成する。板状の高分子物質を基板ＢＳ上に位置させ、上部から下部方向に圧力を加える。高分子物質は、流動性によって基板ＢＳ上で凹んだ部分まで供給される。即ち、カバー層の上面を始めとして映像表示部ＤＳＰの側面、及び第２絶縁膜ＩＮＳ２の上面と接触して映像表示部ＤＳＰをトンネル状の空洞ＴＳＣ内に閉じこめる。半硬化高分子物質は以後にハードベークされて堅固に硬化される。

本発明の実施形態による表示装置において、基板と液晶の使用量が一般的な表示装置に比べて非常に減る。一般的な表示装置は互いに対向する２つの基板を使用してその間に液晶層を配置させる。しかし、本発明の第１実施形態による表示装置は基板が１つのみが使用されるので、基板の使用量が減る。また、液晶を基板の一部領域のみに形成するので、液晶の使用量が節減される。また、犠牲層をフォトリソグラフィー工程で使用するネガティブタイプフォトレジスト用又はポジティブタイプフォトレジスト蝕刻液を使用して簡単に除去できるので、別の工程無しで既存の工程を使用して表示装置を製造することができる。

また、湿式蝕刻はプラズマ蝕刻に比べて蝕刻の均一度が高くて表示装置の大型化が容易である。特に、犠牲層を上にカラーフィルターとブラックマトリックスが配置された既存の構造においては、プラズマ蝕刻に犠牲層を除去するためにはカラーフィルターとブラックマトリックスを保護する保護膜形成工程が必ず必要とした。保護膜形成工程はゲートパッド部ＧＰＰとデータパッド部ＤＰＰ形成の以後に遂行され、マスクを使用するフォトリソグラフィー工程で形成することによって費用及び工程時間が増加された。しかし、本発明の一実施形態によれば、カラーフィルターとブラックマトリックスが犠牲層、ゲートパッド部ＧＰＰ、及びデータパッド部ＤＰＰ形成する前に形成されるので、追加的なマスクの消耗がないので、所要される時間はもちろん工程自体が単純化される。

これに加えて、トンネル状の空洞を形成し、トンネル状空洞内に映像表示部を形成し、トンネル状空洞を封止する段階は既存発明に比べ相対的に低温で遂行が可能である。さらに、一般的な表示装置では２つの基板を合着する前に２つの基板間の間隔を調節するためのスペーサーを形成しなければならなかったが、本発明ではスペーサーを形成する必要がない。したがって、スペーサーを形成する工程を省略することができる。

上記した実施形態による表示装置の製造方法は互いに対向する２つの基板を有する一般的な表示装置に比べ２つの基板を合着する工程が省略されるので、製造時間と所要費用が大幅に減少する。

図２３Ａ、図２３Ｂ、及び図２３Ｃは、本発明のその他の実施形態による表示装置を示した断面図であって、本発明のその他の実施形態において各々図１ＢのＩ−Ｉ’線とＩＶ−ＩＶ’線、ＩＩ−ＩＩ’線、及びＩＩＩ−ＩＩＩ’線とＶ−Ｖ’線に対応する断面を示した図面である。本発明のその他の実施形態による表示装置では、ブラックマトリックスが画素の上部に設けられる。

図１Ａ、図２３Ａ、図２３Ｂ、及び図２３Ｃを参照すれば、本発明のその他の実施形態による表示装置は、基板ＢＳ、基板ＢＳ上に設けられたカラーフィルターＣＦ、カラーフィルターＣＦ上に設けられた画素ＰＸ、画素ＰＸ上に設けられたブラックマトリックスＢＭを含む。

基板ＢＳは、複数の画素ＰＸが提供される画素領域ＰＡと、画素領域ＰＡの少なくとも一方に隣接するパッド領域ＰＤＡからなる。画素領域ＰＡは、各画素ＰＸに一対一に対応する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの少なくとも一方に隣接し、映像が表示されない非表示領域ＮＤＡを含む。

基板ＢＳの上には、画素ＰＸへ信号を伝達する配線部と画素ＰＸを駆動する薄膜トランジスターＴＦＴが設けられる。

カラーフィルターＣＦは、薄膜トランジスターＴＦＴ上に設けられる。カラーフィルターＣＦは、各画素を透過する光に色を供給するためのものである。カラーフィルターＣＦは赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、及び青色カラーフィルターの中のいずれか１つであり、各画素領域ＰＡに対応して設けられるとよい。カラーフィルターは、各画素に一対一に対応するとよい。カラーフィルターＣＦは、互いに隣接する画素の境界で一部が隣接するカラーフィルターＣＦによって重畳されてもよい。

カラーフィルターＣＦには、薄膜トランジスターＴＦＴのドレーン電極ＤＥの一部を露出する第１コンタクトホールＣＨ１が形成されている。

画素ＰＸは、基板ＢＳ上に、詳細にはカラーフィルターＣＦ上に設けられる。画素ＰＸは、基板ＢＳ上にトンネル状の空洞（ＴＳＣ：ｔｕｎｎｅｌ ｓｈａｐｅｄ ｃａｖｉｔｙ）を定義するカバー層ＣＶＬ、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に設けられる映像表示部ＤＳＰ、及び映像表示部ＤＳＰを制御する第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２を含む。

第１電極ＥＬ１は、カラーフィルターＣＦ上に設けられる。第１電極ＥＬ１は、カラーフィルターＣＦの第１コンタクトホールＣＨ１を通じて薄膜トランジスターＴＦＴに連結される。第１電極ＥＬ１の上には、第１電極ＥＬ１を保護する第２絶縁膜ＩＮＳ２が設けられる。

カバー層ＣＶＬは、第１電極ＥＬ１上に、実質的には第２絶縁膜ＩＮＳ２上に第１方向Ｄ１へ延長される。カバー層ＣＶＬは、その一部がカラーフィルターＣＦの上面から離隔されて、カラーフィルターＣＦと共にトンネル状の空洞ＴＳＣを定義する。

第２電極ＥＬ２は、カバー層ＣＶＬの下面に沿って設けられ、カバー層ＣＶＬの延長方向、例えば第１方向Ｄ１へ延長され、延長方向に隣接する画素に共有される。

映像表示部ＤＳＰは、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に設けられる。本発明の一実施形態によれば、映像表示部ＤＳＰは互いに対向する第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間に設けられ、映像表示部ＤＳＰは電界によって制御されて映像を表示する。

カバー層ＣＶＬの上には、第１封止層ＳＬ１が設けられる。第１封止層ＳＬ１は画素領域ＰＡをカバーする。第１封止層ＳＬ１は、より詳細にはパッド領域ＰＤＡを除外した表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡをカバーする。第１封止層ＳＬ１はトンネル状の空洞ＴＳＣ両端の開口を閉じてトンネル状の空洞ＴＳＣを密閉する。即ち、トンネル状空洞ＴＳＣは、第２絶縁膜ＩＮＳ２（第２絶縁膜ＩＮＳ２が省略される場合、第１電極ＥＬ１）、第２電極ＥＬ２、及び第１封止層ＳＬ１によって密閉される。

第１封止層ＳＬ１上の非表示領域ＮＤＡに、ブラックマトリックスＢＭが設けられる。ブラックマトリックスＢＭは、特に、互いに隣接するカラーフィルターＣＦが重畳された領域に対応して設けられ、映像を具現することにおいて、不必要な光を遮断する。ブラックマトリックスＢＭは、映像表示部ＤＳＰの縁で発生される液晶分子の異常挙動による光漏れや、カラーフィルターＣＦの縁で現われることがある混色を遮断する。

第１封止層ＳＬ１とブラックマトリックスＢＭが形成された基板ＢＳの上には、第２封止層ＳＬ２が設けられて、第２封止層ＳＬ２下部の構成要素を保護する。

以下、図２３Ａ、図２３Ｂ、及び図２３Ｃに図示された表示装置を製造する方法を、断面図を参照して順に詳細に説明する。本発明のその他の実施形態による表示装置製造方法は、重複された説明を避けるために、本発明の一実施形態による表示装置製造方法と異なる点を主に説明する。本発明のその他の実施形態で特に提示しないか、或いは説明しない部分は本発明の一実施形態を参照されたい。

図２４は、本発明のその他の実施形態による表示装置を製造する方法を説明するフローチャートである。

図２４を参照すれば、本発明のその他の実施形態による表示装置を製造するためには、先ず基板ＢＳ上に薄膜トランジスターＴＦＴとカラーフィルターＣＦを形成する（Ｓ３１０、Ｓ３２０）。次に、カラーフィルターＣＦ上に第１電極ＥＬ１、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ、第２電極ＥＬ２、及びカバー層ＣＶＬを順に形成した（Ｓ３３０、Ｓ３４０、Ｓ３５０、Ｓ３６０）後、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎを除去する（Ｓ３７０）。その次に、映像表示部ＤＳＰを形成し（Ｓ３８０）、映像表示部ＤＳＰを封止する第１封止膜ＳＬ１を形成する（Ｓ３９０）。その後、ブラックマトリックスＢＭを形成し（Ｓ４００）、第２封止膜ＳＬ２を形成する（Ｓ４１０）。

図２５、図２６、図２７Ａ乃至図３５Ａ、及び図２７Ｂ乃至図３５Ｂは、本発明のその他の実施形態による表示装置の製造方法の途中の段階での表示装置の一部を示した断面図であって、各々図１Ｂに対応する断面を示した図面である。図２５及び図２６は、各々図１ＢのＩ−Ｉ’、ＩＶ−ＩＶ’、及びＶ−Ｖ’線に沿う断面図であり、図２７Ａ乃至図３５Ａは、各々図１ＢのＩＩ−ＩＩ’線に沿う断面図であり、図２７Ｂ乃至図３５Ｂは、各々図１ＢのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿う断面図である。

図２５を参照すれば、ゲート配線部、半導体層ＳＭ、データ配線部等が形成された（Ｓ３１０）基板ＢＳ上にカラーフィルターＣＦが形成され（Ｓ３２０）、ドレーン電極ＤＥの一部を露出する第１コンタクトホールＣＨ１、ゲートパッドＧＰの一部を露出する第２コンタクトホールＣＨ２が形成される。カラーフィルターＣＦは、基板ＢＳ上に赤色、緑色、青色、又はその他の色を示すカラー層を形成し、カラー層を、フォトリソグラフィーを利用してパターニングすることによって形成できる。

図２６を参照すれば、カラーフィルターＣＦ上に第１電極ＥＬ１、ゲートパッド電極ＧＰＥ、及びデータパッド電極ＤＰＥが形成される（Ｓ３３０）。第１電極ＥＬ１、ゲートパッド電極ＧＰＥ、及びデータパッド電極ＤＰＥは、カラーフィルター上に導電物質で導電層を形成した後、フォトリソグラフィー工程を利用して導電層をパターニングすることによって形成されるとよい。第１電極ＥＬ１の上には、第１電極ＥＬ１を保護する第２絶縁膜ＩＮＳ２が設けられるとよい。

図２７Ａ及び図２７Ｂを参照すれば、第２絶縁膜ＩＮＳ２上に犠牲層ＳＣＲ＿Ｎが形成される（Ｓ３４０）。

図２８Ａ及び図２８Ｂを参照すれば、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ上に導電層ＣＬが形成され、導電層上にフォトレジストパターンＰＲ＿Ｐが形成される。

図２９Ａ及び図２９Ｂを参照すれば、犠牲層ＳＣＲ＿Ｎ上に第２電極ＥＬ２が形成される（Ｓ３５０）。第２電極ＥＬ２は、フォトレジストパターンＰＲ＿Ｐをマスクとして導電層を蝕刻することによって形成されるとよい。フォトレジストパターンＰＲ＿Ｐは、第２電極ＥＬ２上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストを１次露光の後、１次現像することによって形成される。

図３０Ａ及び図３０Ｂを参照すれば、フォトレジストパターンＰＲ＿Ｐは２次に露光した後、２次現像することによって除去される。

図３１Ａ及び図３１Ｂを参照すれば、第２電極ＥＬ２が形成された基板ＢＳ上にカバー層ＣＶＬが形成される（Ｓ３６０）。カバー層ＣＶＬは、第１方向Ｄ１へ延長され、第２電極ＥＬ２をカバーする。

図３２Ａ及び図３２Ｂを参照すれば、湿式蝕刻工程を通じて犠牲層ＳＣＲ＿Ｎが除去されてトンネル状の空洞ＴＳＣが形成される（Ｓ３７０）。

図３３Ａ及び図３３Ｂを参照すれば、トンネル状の空洞ＴＳＣ内に映像表示部ＤＳＰ、例えば、液晶層が形成される（Ｓ３８０）。次に、トンネル状の空洞ＴＳＣ以外の液晶が除去され、トンネル状の空洞ＴＳＣを囲む第１封止層ＳＬ１が形成される（Ｓ３９０）。第１封止層ＳＬ１は、トンネル状の空洞ＴＳＣの開口部、即ち液晶が注入された入口部分を密閉する。

図３４Ａ及び図３４Ｂを参照すれば、第１封止層ＳＬ１が形成された基板ＢＳ上にブラックマトリックスＢＭが形成される（Ｓ４００）。ブラックマトリックスＢＭは、基板ＢＳ上に光を吸収する遮光層を形成し、遮光層を、フォトリソグラフィーを利用してパターニングすることによって形成される。それに代えて、他の方法、例えばインクジェット方法等で形成されてもよい。

図３５Ａ及び図３５Ｂを参照すれば、第１封止層ＳＬ１とブラックマトリックスＢＭが形成された基板ＢＳ上に第２封止層ＳＬ２が形成される。

本発明のその他の実施形態による表示装置では、ブラックマトリックスがカラーフィルター上に設けられ、ブラックマトリックスがカラーフィルターと直接的に重畳しない。これによって、カラーフィルター、ブラックマトリックス、及びカラーフィルターとブラックマトリックスの重畳部での各構成要素の厚さの不均一性にしたがう液晶の異常駆動を防ぎ、表示領域を拡大させることができる。

以上では、本発明の望ましい実施形態を参照しながら説明したが、該当技術分野の熟練された当業者又は該当技術分野に通常の知識を有する者であれば、後述される特許請求の範囲に記載された本発明の技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変形できることは理解できる。

したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されることではなく、特許請求の範囲によって定められなければならない。

ＢＭ・・・ブラックマトリックス
ＣＦ・・・カラーフィルター
ＣＶＬ・・・カバー層
ＤＡ・・・表示領域
ＤＬ・・・データライン
ＤＰ・・・データパッド
ＤＰＥ・・・データパッド電極
ＤＳＰ・・・映像表示部
ＥＬ１・・・第１電極
ＥＬ２・・・第２電極
ＧＬ・・・ゲートライン
ＧＰ・・・ゲートパッド
ＧＰＥ・・・ゲートパッド電極
ＳＬ・・・封止層
ＴＦＴ・・・薄膜トランジスター
ＴＳＣ・・・トンネル状の空洞

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられる画素と、
   前記基板と前記画素との間に設けられるブラックマトリックスと、を含み、
   前記画素は、
   前記基板上にトンネル状の空洞を定義するカバー層と、
   前記トンネル状の空洞内に設けられる映像表示部と、
   前記映像表示部に電界を生じさせる第１電極及び第２電極と、
   を含む、表示装置。
2. 前記基板と前記画素との間に設けられるカラーフィルターをさらに含み、前記カラーフィルターは前記画素に対応し、前記ブラックマトリックスは前記カラーフィルターの少なくとも一方に隣接する請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第２電極は、前記映像表示部を介して前記第１電極に対向して絶縁される、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第１電極と前記第２電極とは、前記映像表示部と前記カラーフィルターとの間、又は前記映像表示部と前記ブラックマトリックスとの間に設けられる、請求項２に記載の表示装置。
5. 前記第１電極は複数の第１分岐部を有し、前記第２電極は複数の第２分岐部を有し、前記第１分岐部と前記第２分岐部とは平面上で交互に配列される、請求項４に記載の表示装置。
6. 前記第１電極は単一板で形成され、前記第２電極は複数の枝部を有し、前記枝部は前記第１電極と平面上で重畳する、請求項４に記載の表示装置。
7. 前記カバー層は透明な物質を含む、請求項２に記載の表示装置。
8. 前記映像表示部と前記カバー層との間に設けられる無機絶縁膜をさらに含む、請求項２に記載の表示装置。
9. 前記映像表示部は液晶層又は電気泳動層である、請求項２に記載の表示装置。
10. 前記映像表示部は液晶層であり、前記液晶層はネマティック液晶、ブルー相液晶又はコレステリック液晶である、請求項９に記載の表示装置。
    

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