JP2013246435A - 表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示パネル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】表示パネルは基板、基板上に配置された第１電極、第１電極が配置された基板上に配置されて開口部を有する隔壁、開口部内に配置されて上部の幅が下部の幅より大きい画像表示層、並びに、隔壁及び画像表示層上に配置され、第１電極と絶縁された第２電極を含む。本発明によれば、液晶層の側面の角度を調節することにより、液晶層の周辺部におけるテクスチャを制御することができる。また、犠牲層を形成する段階の工程順序を調節することにより、液晶層の側面の角度を調節することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は表示パネル及びその製造方法に関し、より詳細にはトンネル状の空洞（ｃａｖｉｔｙ）を利用する表示パネル及びその製造方法に関する。

最近、技術の発展に伴って小型、軽量化且つ高性能のディスプレイ製品が生産されている。従来は、ディスプレイ装置には既存のブラウン管テレビ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）が性能や価格面において多くの長所を有しており、広く用いられてきたが、小型化または携帯性においてＣＲＴの短所を克服し、小型化、軽量化及び低消費電力などの長所を有する液晶表示装置が注目を集めている。

液晶表示装置は、液晶の所定の分子配列に電圧を印加して分子配列を変換させ、このような分子配列の変換によって発光する液晶セルの複屈折性、旋光性、２色性及び光散乱特性などの光学的性質の変化を視覚変化に変換し、画像を表示する表示装置である。

液晶表示装置の場合、液晶セルの表面には配向膜が形成されており、液晶分子が所定の方向に予め配向される。しかし、液晶セルの端部の液晶分子は、液晶セルの側面の傾斜角に沿って望まない方向に配向される場合がある。

特開平０９−０６８７２１号公報 特許第３５８８４７４号公報 韓国特許１０１２７８４号明細書

本発明の目的は上記問題点に鑑みてなされたものであって、液晶層の側面の傾斜角を調節して画素の周辺部の表示品質を向上させることのできる表示パネルを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、前記表示パネルの製造方法を提供することにある。

本発明の目的を実現するための一実施形態に係る表示パネルは、基板、基板上に配置された第１電極、第１電極が配置された基板上に配置され、開口部を有する隔壁、開口部内に配置されて上部の幅が下部の幅より大きい画像表示層、並びに、隔壁及び画像表示層上に配置され、第１電極と絶縁された第２電極を含む。

本発明の一実施形態において、表示パネルは、第１電極と画像表示層との間に配置される第１絶縁層をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、表示パネルは、画像表示層と第２電極との間に配置される第２絶縁層をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、第１絶縁層及び第２絶縁層は、無機絶縁層であってもよい。

本発明の一実施形態において、第１絶縁層と第１電極の間に配置され、隔壁の下に配置される第３絶縁層をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、基板上に配置され、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタ、並びに、ドレイン電極とともにキャパシタを形成するストレージ電極をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、表示パネルは、薄膜トランジスタ上に配置されて光を遮断するブラックマトリクスをさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、ストレージ電極は、第１電極とともにキャパシタを形成するストレージ電極の枝部を含んでもよい。

本発明の一実施形態において、第２電極は、ストレージ電極の枝部と重畳する開口を有してもよい。

本発明の一実施形態において、第１電極は、ストレージ電極の枝部と重畳する開口を有してもよい。

本発明の一実施形態において、隔壁は、上部の幅が下部の幅より狭くてもよい。

本発明の一実施形態において、表示パネルは、第２電極上に配置されるカラーフィルタをさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、表示パネルは、カラーフィルタ上に配置される第４絶縁層、及び第４絶縁層上に配置される保護層をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、表示パネルは、画像表示層を囲む配向膜をさらに含んでもよい。

上述の本発明の目的を実現するための他の実施形態に係る表示パネルの製造方法は、基板上に第１電極を形成する段階、平面上から見ると、第１電極の第１方向の両端と重畳する隔壁を形成する段階、隔壁が形成された第１電極上に犠牲層を形成する段階、犠牲層上に第２電極を形成する段階、犠牲層を除去して第１電極と第２電極との間にトンネル状の空洞を形成する段階、並びに、トンネル状の空洞内に画像表示層を形成する段階を含む。

本発明の一実施形態において、製造方法は、犠牲層を形成する段階前に、隔壁が形成された第１電極上に第１絶縁層を形成する段階、及び２電極を形成する段階前に、犠牲層及び第１絶縁層上に第２絶縁層を形成する段階をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、犠牲層は、有機物質から形成され、マイクロウエーブＯ_２プラズマを用いて除去してもよい。

本発明の一実施形態において、画像表示層を形成する段階は、画像表示層の断面の上部幅が下部幅より大きくなるように形成してもよい。

本発明の一実施形態において、トンネル状の空洞を形成する段階は、犠牲層を除去するために第２電極を貫くホールを形成する段階を含んでもよい。

本発明の一実施形態において、画像表示層を形成する段階は、トンネル状の空洞内に配向膜を形成する段階、及び配向膜が形成されたトンネル状の空洞内に液晶を注入する段階を含んでもよい。

上述した本発明の目的を実現するための他の実施形態に係る表示装置は、基板、基板上に配置される第１電極、第１電極が形成された基板上に位置し、開口部を有する隔壁、開口部内に位置し、上部の幅が下部の幅より小さい画像表示層、隔壁及び画像表示層上に位置し、第１電極と絶縁された第２電極、基板上に配置され、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタ、並びに、ドレイン電極とともにキャパシタを形成するストレージ電極を含む。隔壁は、上部の幅が下部の幅より大きい。第１電極は、ストレージ電極の枝部に対応する部分に開口が形成される。

本発明の実施形態に係る表示パネルによれば、トンネル状の空洞を用いて液晶層を形成するので、液晶の使用量及び基板の数を節減することができる。

また、液晶層の側面の角度を調節することによって、液晶層周辺部のテクスチャを制御することができる。

また、犠牲層を形成する段階の工程順序を調節することによって、液晶層の側面の角度を調節することができる。

本発明の一実施形態に係る表示パネルの平面図である。 図１のＩ−Ｉ’線に沿った断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造する方法を順次に説明した断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造する方法を順次に説明した断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造する方法を順次に説明した断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造する方法を順次に説明した断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造する方法を順次に説明した断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造する方法を順次に説明した断面図である。 本発明の他の実施形態に係る表示パネルの図１のＩ−Ｉ’線に対応する断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ’線に対応する図１１に係る表示パネルの断面図である。 本発明のまた他の実施形態に係る表示パネルの平面図である。 図１３のＩ−Ｉ’線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示パネルの製造する方法を図示したフローチャートである。 図１５の画像表示層を形成する段階を図示した段階である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る表示パネル、それを含む表示装置及びその製造方法を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る表示パネルの平面図である。図２は図１のＩ−Ｉ’線に沿った断面図である。図３は図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面図である。図４は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図である。

図１〜図４を参照すると、表示パネルは、基板１１０、薄膜トランジスタＴＦＴ、第１電極ＥＬ１、第２電極ＥＬ２、液晶層ＬＣ及び第１ブラックマトリクスＢＭ１を含む。表示パネルは、第１絶縁層１１１、第２絶縁層１１２、第３絶縁層１１３、第４絶縁層１１４、第５絶縁層１１５、カラーフィルタＣＦ及び第６絶縁層１１６をさらに含む。

基板１１０は、透明な絶縁基板である。基板１１０は、複数の画素領域ＰＡを有する。説明の便宜上、１つの画素領域ＰＡだけを図示しているが、実際には本発明の実施形態に係る表示装置は、複数の画素領域ＰＡに形成された複数の画素を有する。画素領域ＰＡは複数の列と複数の行を有するマトリクス形態に配列される。画素領域ＰＡは互いに同じ構造を有するので、以下、説明の便宜上、１つの画素領域ＰＡを一例として図示して説明する。ここで、画素領域ＰＡは、一方向に長く延びる長方形状に図示したが、これに限定されるものではない。画素領域ＰＡの形状は、Ｖ字状、Ｚ字状など、多様に変形させてもよい。

ゲートラインＧＬは、基板１１０上に配置され、第１方向Ｄ１に延伸する。

ストレージラインＳＬは、基板１１０上に配置され、第１方向に延伸する。ストレージラインＳＬは、ゲートラインＧＬと離隔される。

ストレージ電極ＳＴＥは、ストレージラインＳＬに接続される。ストレージ電極ＳＴＥは、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に延伸して枝（ｂｒａｎｃｈ）部が形成される。ストレージ電極ＳＴＥの枝部は、第１電極ＥＬ１とともにキャパシタを形成する。ストレージ電極ＳＴＥの一部は、ストレージラインＳＬを基準として枝部に対して反対方向に延伸する。ストレージ電極ＳＴＥの一部は、薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＤＥの一部とともにキャパシタを形成する。

薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＥは、基板１１０上に配置されてゲートラインＧＬと接続される。

第１絶縁層１１１は、ゲートラインＧＬ、薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＥ及びストレージラインＳＬ上に形成される。

薄膜トランジスタＴＦＴの半導体パターンＳＭは、第１絶縁層１１１上にゲート電極ＧＥと重畳して配置される。

データラインＤＬは、第１絶縁層１１１上に配置され、第２方向Ｄ２に延伸する。薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＥは、半導体パターンＳＭ上に形成され、データラインＤＬに接続される。

薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＤＥは、半導体パターンＳＭ及び第１絶縁層１１１上に配置される。ドレイン電極ＤＥの一部は、ストレージ電極ＳＴＥの一部と重畳する。

薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極ＧＥ、ソース電極ＳＥ、ドレイン電極ＤＥ及び半導体パターンＳＭを含む。

ドレイン電極ＤＥは、半導体層ＳＭ上にソース電極ＳＥから離隔される。半導体パターンＳＭは、ソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥとの間で伝導チャネル（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｈａｎｎｅｌ）を形成する。

第２絶縁層１１２は、薄膜トランジスタＴＦＴ及びデータラインＤＬ上に形成される。第２絶縁層１１２には、コンタクトホールがストレージ電極ＳＴＥの一部及びドレイン電極ＤＥの一部と重畳するように形成される。従って、コンタクトホールは、ドレイン電極ＤＥの一部を露出させる。

第１電極ＥＬ１は第２絶縁層１１２上に配置される。第１電極ＥＬ１はコンタクトホールを介してドレイン電極ＤＥと接続される。第１電極ＥＬ１は画素領域ＰＡの大部分を覆うように形成される。本発明の第１実施形態において第１電極ＥＬ１は、ほぼ長方形状で提供される。しかし、第１電極ＥＬ１の形状はこれに限定されるものではない。第１電極ＥＬ１は、一部が除去された形態で提供されてもよい。例えば、第１電極ＥＬ１は、複数の幹部と幹部から突出した複数の枝部を有するように形成されてもよい。

第３絶縁層１１３は第１電極ＥＬ１上に形成される。

第１ブラックマトリクスＢＭ１は、第３絶縁層１１３上に配置される。第１ブラックマトリクスＢＭ１は、データラインＤＬと重畳（ｏｖｅｒｌａｐ）して第２方向に延伸する。

第１ブラックマトリクスＢＭ１の側面は、第３絶縁層１１３と向かい合う第１ブラックマトリクスＢＭ１の下面と９０°より小さい所定の角度を形成する。即ち、第１ブラックマトリクスＢＭ１の下部幅は上部幅より大きくてもよい。

第１ブラックマトリクスＢＭ１の下部の部分は、液晶層ＬＣの端部を光が通過することによる光漏れがないように、光を遮断することができる。第１ブラックマトリクスＢＭ１の下部幅が上部幅より大きいので、ブラックマトリクスＢＭ１の下部幅を調節することによって、遮光部分を調節することができる。従って、第１ブラックマトリクスＢＭ１の下部幅を光漏れが最小化されるように調節することにより、画素領域の開口率を改善することができる。特に、ＰＡモードの液晶表示装置の場合、液晶層ＬＣの端部において望まない方向に配向された液晶分子による光漏れを防止することができる。

第１ブラックマトリクスＢＭ１は、平面図上、開口部（ｏｐｅｎｉｎｇｓ）を有し、開口部が、断面上、傾斜した隔壁を形成するものであってもよい。

第２ブラックマトリクスＢＭ２は、薄膜トランジスタＴＦＴと重畳して、第２絶縁層１１２と第３絶縁層１１３との間に配置される。

第１及び第２ブラックマトリクスＢＭ１、ＢＭ２は、液晶制御された画像を表示する際に、不要な光を遮断する。例えば、第１及び第２ブラックマトリクスＢＭ１、ＢＭ２は、画像が表示される表示部の端部において発生し得る液晶分子の異常な動き等による光漏れや、カラーフィルタＣＦの端部において発生し得る混色（ｃｏｌｏｒ ｍｉｘｔｕｒｅ）を防ぐ。

第４絶縁層１１４は、第１ブラックマトリクスＢＭ１及び第３絶縁層１１３上に形成される。

液晶層ＬＣは、第４絶縁層１１４上に配置される。第１ブラックマトリクスＢＭ１の傾斜した隔壁は、台形の側壁形状（ｔｒａｐｅｚｏｄｉａｌ ｗａｌｌ ｓｈａｐｅ）に形成され、初めに犠牲層の材料（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ）を区画し、次に犠牲層の材料と置き換わる液晶層ＬＣを区画する。このように、液晶層ＬＣは、前記第１ブラックマトリクスＢＭ１によって区切られる。従って、液晶層ＬＣの上部幅は下部幅より大きいものとなる。

第５絶縁層１１５は、液晶層ＬＣ及び第４絶縁層１１４上に形成される。

第４絶縁層１１４と液晶層ＬＣとの間、並びに、第５絶縁層１１５と液晶層ＬＣとの間には、配向膜ＰＩが配置されてもよい。配向膜ＰＩは、液晶層ＬＣをプレチルト（ｐｒｅ-ｔｉｌｔ）させるために配置される。しかし、配向膜ＰＩは、液晶層ＬＣの種類、または、第１電極ＥＬ１及び第２電極ＥＬ２の構造によって省略されてもよい。例えば、第１電極ＥＬ１がマイクロスリットを有していて、別の追加の配向膜ＰＩなしに、液晶層ＬＣの初期配向が可能な場合、配向膜ＰＩを省略してもよい。また、液晶層ＬＣの初期配向用の反応性メソゲン（ｒｅａｃｔｉｖｅ−ｍｅｓｏｇｅｎ）層が形成される場合にも配向膜ＰＩが省略されてもよい。

第２電極ＥＬ２は第５絶縁層１１５上に配置される。第２電極ＥＬ２は、第１電極ＥＬ１とともに、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間に電界を形成する。第２電極ＥＬ２は、一部が第４絶縁層１１４から離隔され、これに従って、第４絶縁層１１４と第２電極ＥＬ２との間にトンネル状の空洞（ｔｕｎｎｅｌ−ｓｈａｐｅｄ ｃａｖｉｔｙ）が形成される。本実施形態においては、トンネル状の空洞に液晶層ＬＣが配置されるか、または、画像を表示するための画像表示層が配置されてもよい。例えば、トンネル状の空洞には電気泳動（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）層が配置されてもよい。

液晶層ＬＣ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、液晶層ＬＣを通過する光を透過させたり遮断させたりすることにより、画像を表示する。

一方、トンネル状の空洞に電気泳動層が配置された場合には、電気泳動層は、絶縁性媒質と帯電粒子を含む。絶縁性媒質は、帯電粒子が分散した系において分散媒に該当する。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している。帯電粒子は、電界によって移動することにより、電気泳動層を通過する光を透過させたり遮断させたりして画像を表示する。

第２電極ＥＬ２には、一つ以上の開口部ＯＰが形成される。開口部ＯＰは、第１電極ＥＬ１と重畳するストレージ電極ＳＴＥの枝部と重畳する。開口部ＯＰは、第２電極ＥＬ２上にスリットパターンが形成される。

開口部ＯＰは、ストレージ電極ＳＴＥの枝部と重畳される。従って、開口部ＯＰを通過する光をストレージ電極ＳＴＥの枝部によって遮断することができる。

カラーフィルタＣＦは、第２電極ＥＬ２上に配置される。カラーフィルタＣＦは、液晶層ＬＣを透過する光に色を提供するためのものである。カラーフィルタＣＦは、赤色カラーフィルタ（ｒｅｄ）、緑色カラーフィルタ（ｇｒｅｅｎ）、及び青色カラーフィルタ（ｂｌｕｅ）を含んでもよい。カラーフィルタＣＦは、各画素領域ＰＡに対応して提供され、互いに隣接した画素の間でそれぞれ違う色を有するように配置されてもよい。一方、カラーフィルタＣＦは、互いに隣接した画素領域ＰＡの境界で一部が隣接したカラーフィルタＣＦによって重畳されてもよい。

本実施形態において、表示パネルはカラーフィルタＣＦを含むが、これに限定されるものではない。例えば、液晶層ＬＣがブルー相液晶（ｂｌｕｅ ｐｈａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ）またはコレステリック液晶（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ）を含んでいる場合、カラーフィルタＣＦを省略してもよい。

第６絶縁層１１６はカラーフィルタＣＦ上に形成されてカラーフィルタＣＦを覆って（ｃｏｖｅｒ）配置される。

本発明の実施形態に係る表示パネルによれば、トンネル状の空洞を用いて液晶層を形成するので、液晶の使用量及び基板の数を節減することができる。

また、液晶層の側面の角度を調節することによって、液晶層の周辺部におけるテクスチャ（ｔｅｘｔｕｒｅ）を制御することができる。

また、犠牲層（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｌａｙｅｒ）を形成する段階の工程順序を調節することによって、液晶層の側面の角度を調節することができる。

図５〜図１０は、本発明の一実施形態に係る表示装置を製造する方法を順に説明した断面図である。

表示装置は、図１〜図４の表示装置と実質的に同一である。従って、同じ構成に対しては説明を簡略にするか或いは説明を省略する。図５〜図１０には連続する２つ画素の図１のＩ−Ｉ’に対応する断面を示している。

図５を参照すると、基板１１０上には、ゲート電極（図３のＧＥ参照）、ストレージ電極ＳＴＥ、ゲートライン（図３のＧＬ）及びストレージライン（図１のＳＬ参照）が形成される。ゲート電極（図３のＧＥ参照）、ストレージ電極ＳＴＥ、ゲートライン（図３のＧＬ）及びストレージライン（図１のＳＬ参照）は、導電層を形成し、導電層をフォトリソグラフィでパターニングして形成することができる。

ゲート電極（図３のＧＥ参照）、ストレージ電極ＳＴＥ、ゲートライン（図３のＧＬ）及びストレージライン（図１のＳＬ参照）が形成された基板１１０上に、第１絶縁層１１１を形成する。第１絶縁層１１１は、ゲート電極（図３のＧＥ参照）、ストレージ電極ＳＴＥ、ゲートライン（図３のＧＬ）及びストレージライン（図１のＳＬ参照）を覆って絶縁させる。

図６を参照すると、第１絶縁層１１１上に半導体パターン（図３のＳＭ参照）が形成される。半導体パターン（図３のＳＭ参照）が形成された第１絶縁層１１１上に、データラインＤＬ、ソース電極（図３のＳＥ参照）及びドレイン電極（図４のＤＥ）が形成される。

半導体パターン（図３のＳＭ参照）、データラインＤＬ、ソース電極（図３のＳＥ参照）及びドレイン電極（図４のＤＥ）が形成された第１絶縁層１１１上には、第２絶縁層１１２が形成される。第２絶縁層１１２は、薄膜トランジスタ（図３のＴＦＴ参照）及びデータラインＤＬを覆って絶縁させる。

第２絶縁層１１２には、ドレイン電極ＤＥの一部を露出させるコンタクトホール（図３のＣＨ参照）を形成する。

第２絶縁層１１２上に第１電極ＥＬが形成される。第１電極ＥＬ１は、ＩＴＯやＩＺＯのような透明導電性物質からなるものであってもよい。第１電極ＥＬは、コンタクトホール（図３のＣＨ参照）を介してドレイン電極ＤＥと電気的に接続される。

薄膜トランジスタ（図３のＴＦＴ参照）と重畳され、第２絶縁層１１２と第３絶縁層１１３との間に配置される第２ブラックマトリクスＢＭ２が形成されてもよい。

第１電極ＥＬが形成された第２絶縁層１１２上には、第３絶縁層１１３を形成する。第３絶縁層１１３は、第１電極ＥＬを覆って絶縁する。

図７を参照すると、第３絶縁層１１３上に第１ブラックマトリクスＢＭ１を形成する。第１ブラックマトリクスＢＭ１を形成する過程で、第１ブラックマトリクスＢＭ１の下部幅は上部幅より大きく形成される。従って、第１ブラックマトリクスＢＭ１の側面は、第３絶縁層１１３と向かい合う第１ブラックマトリクスＢＭ１の下面と所定の角度をなす。即ち、第１ブラックマトリクスＢＭ１の下部幅は、上部幅より大きくてもよい。

第１ブラックマトリクスＢＭ１が形成された第３絶縁層１１３上に、第４絶縁層１１４を形成する。第４絶縁層１１４は、無機絶縁物質から形成される。無機絶縁物質の例としては、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘがある。

図８を参照すると、第４絶縁層１１４上に犠牲層ＳＣＲが形成される。犠牲層ＳＣＲは、第１ブラックマトリクスＢＭ１によって区切られる画素領域（図１のＰＡ参考）に対応して形成される。犠牲層ＳＣＲは、第２方向（図１のＤ２参照）に延びる。犠牲層ＳＣＲは有機高分子物質から形成される。有機高分子物質は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）とアクリル（ａｃｒｙｌ）系樹脂を含んだ有機物であってもよく、これに限定されるものではない。例えば、犠牲層ＳＣＲは、蒸着及びアッシング（ａｓｈｉｎｇ）工程、または、蒸着及びポリシング（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程で形成されてもよい。これとは異なり、犠牲層ＳＣＲは、インクジェット工程、または、スピンコーティング工程により形成されてもよく、これに限定されるものではない。

犠牲層ＳＣＲは、後に除去されてトンネル状の空洞を形成するためのものとして、後に画像表示層が形成される位置にトンネル状の空洞の幅と高さに対応する幅と高さで形成される。

犠牲層ＳＣＲが形成された第４絶縁層１１４上に第５絶縁層１１５が形成される。第５絶縁層１１５は、無機絶縁物質から形成される。無機絶縁物質の例としては、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘがある。

第５絶縁層１１５上には第２電極ＥＬ２が形成される。第２電極ＥＬ２は、ＩＴＯやＩＺＯのような透明導電性物質からなってもよい。第２電極ＥＬ２に開口部ＯＰを形成してスリットパターンを形成することができる。スリットパターンは、ストレージ電極ＳＴＥと重畳して形成されるので、開口部ＯＰを通過しようとする光はストレージ電極ＳＴＥにより遮断される。開口部ＯＰを有する第２電極ＥＬ２は、導電層を形成し、導電層は、フォトリソグラフィでパターニングして形成されてもよい。

図９を参照すると、第２電極ＥＬ２が形成された第５絶縁層１１５上にカラーフィルタＣＦが形成される。

カラーフィルタＣＦは、第２電極ＥＬ２が形成される領域を覆うように形成され、薄膜トランジスタ（図３のＴＦＴ参照）上には形成されなくてもよい（図４参照）。カラーフィルタＣＦは、赤色カラーフィルタＲ、緑色カラーフィルタＧ、及び青色カラーフィルタＢであってもよく、カラーフィルタＣＦは有機高分子物質から形成される。カラーフィルタＣＦは、感光性高分子物質を用いたフォトリソグラフィで形成されてもよい。また、カラーフィルタＣＦはインクジェットなどの方法で形成されてもよい。

本実施形態においては、互いに隣接した画素において、カラーフィルタＣＦが互いに重畳されないように図示しているが、カラーフィルタＣＦの製造方法により互いに隣接した画素領域（図１のＰＡ参照）の境界でカラーフィルタＣＦの一部が隣接したカラーフィルタＣＦにより重畳されてもよい。カラーフィルタＣＦは、各画素領域ＰＡに対応して提供され、互いに隣接した画素の間でそれぞれ違う色を有するように配置されてもよい。

カラーフィルタＣＦ上に第６絶縁層１１６を形成する。薄膜トランジスタ（図１のＴＦＴ参考）の上部（ｏｖｅｒ）に、ホールＨを形成する。即ち、第４絶縁層１１４、第５絶縁層１１５、第２電極ＥＬ２及び第６絶縁層１１６を貫いて犠牲層が露出するようにホールＨを形成する。

本実施形態による表示パネルの製造方法は、第３絶縁層１１３を形成する段階を含んでいるが、省略されてもよい。第３絶縁層１１３が省略されても、犠牲層ＳＣＲは第４絶縁層１１４と第５絶縁層１１５により他の構成から絶縁されるためである。

これと同様に、本実施形態による表示パネルの製造方法と異なり、絶縁層を形成する段階は必要に応じて省略することができる。例えば、第１電極ＥＬ１、第２電極ＥＬ２及び第１ブラックマトリクスＢＭ１が、犠牲層ＳＣＲを選択的に除去する際に、保護可能な（選択的除去から保護可能な）材料から形成された場合であれば、第３〜第６絶縁層１１３、１１４、１１５、１１６は省略してもよい。

図１０を参照すると、プラズマ・プロセス（ｐｌａｓｍａ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって犠牲層ＳＣＲが除去されてトンネル状の空洞が形成される。犠牲層ＳＣＲは、異方性プラズマエッチングによってホールＨにより露出された犠牲層ＳＣＲが上面からトンネル状の空洞ＴＳＣの内部まで順にエッチングされる。これによって、トンネル状の空洞ＴＳＣの内部に、対応する第５絶縁層１１５の下部面及び第４絶縁層１１４の上部面が露出される。

プラズマ・プロセスは、有機層を異方的に除去するためのものであればこれに特に限定されるものではないが、マイクロウエーブＯ_２プラズマを利用してもよい。マイクロウエーブＯ_２プラズマは、ステージ温度、チャンバ圧力、使用ガスなどを変更して有機絶縁物質のみをエッチングするように、エッチング条件が調節される。これにより、無機絶縁物質から形成される第４絶縁層１１４及び第５絶縁層１１５はエッチングされない。マイクロウエーブＯ_２プラズマを利用した犠牲層ＳＣＲのエッチング条件において、プラズマエッチングチャンバのステージ温度は１００〜３００℃であり、Ｏ_２の流量は５,０００〜１０,０００ｓｃｃｍであり、Ｎ_２Ｈ_２の流量は１００〜１,０００ｓｃｃｍであり、チャンバの圧力は２Ｔｏｒｒであり、印加される電源は１００〜４,０００Ｗであってもよい。

犠牲層ＳＣＲが除去されたトンネル状の空洞内に、配向膜ＰＩが形成される。即ち、トンネル状の空洞内部の第４絶縁層１１４の上部面及び第５絶縁層１１５の下部面には、配向膜ＰＩが形成される。配向膜ＰＩは、硬化性配向液（ｈａｒｄｅｎａｂｌｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を用いて形成する。配向液は、ポリイミドのような配向物質（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）を適切な溶媒に混合したものである。液状の配向物質は、流体で供給されるので、トンネル状の空洞付近に供給されると、毛管現象（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ）によってトンネル状の空洞内に移動する。配向液は、マイクロピペットを用いたインクジェットを用いてトンネル状の空洞付近に供給したり、真空注入装置を利用してトンネル状の空洞内に供給したりすることができる。その後、溶媒を除去する。溶媒を除去するために、基板１１０を、乾燥した室温（ｄｒｙ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）に置くか、加熱乾燥又は低圧環境下に置いてもよい。

ここで、配向膜ＰＩは、液晶層の種類や、第１及び第２電極ＥＬ１、ＥＬ２の形状によって省略されてもよい。例えば、第１及び第２電極ＥＬ１、ＥＬ２が、所定の形状でパターニングされて別途の配向膜が必要ではない場合には配向膜ＰＩが省略されてもよい。

配向膜ＰＩが形成されたトンネル状の空洞に、液晶を含む液晶層ＬＣが形成される。液晶は流体で供給されるのでトンネル状の空洞付近に供給されると、毛管現象によってトンネル状の空洞内に移動する。液晶層ＬＣはマイクロピペットを利用したインクジェットを用いてトンネル状の空洞付近に供給することができる。また、液晶層ＬＣは真空液晶注入装置を利用してトンネル状の空洞内に供給してもよい。真空液晶注入装置を利用する場合、トンネル状の空洞を露出させるホールＨをチャンバ内の液晶材料が入った容器に浸漬させて、チャンバの圧力を低くすると、毛管現象によってトンネル状の空洞内に液晶が供給される。

液晶層ＬＣが形成された表示パネルには、第６絶縁層１１６の上部にホールＨを覆うように保護層１１８が形成されてもよい。

保護層１１８は、半硬化高分子物質（ｓｅｍｉ−ｈａｒｄｅｎｉｎｇ ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）から形成されてもよい。高分子物質は、完全硬化前には一定程度の流動性を有する。保護層１１８を形成するために、先ず、高分子物質を、所定の厚さを有して表示基板の全面を覆うことのできる広さの板状に形成する。板状の高分子物質を表示基板上に配置し、上部から下部方向に圧力を加える。高分子物質を流動性によって表示基板の凹み部分まで高分子物質が供給することができる。

保護層１１８が形成された後、基板１１０の下面と保護層１１８の上面にそれぞれ第１偏光板（図示せず）と第２偏光板（図示せず）が供給される。偏光板は液晶層ＬＣを透過する光を偏光させるためのものである。第１偏光板と第２偏光板の透過軸は、互いに直交してもよい。

第２偏光板は別途の接着剤を用いて保護層１１８上に供給されるが、保護層１１８上に別途の接着剤なしで直接的に接触させて取り付けてもよい。この場合、保護層１１８は接着性がある高分子物質からなる。

第２偏光板は、保護層１１８を形成した以後、保護層１１８上に形成されるが、これに限定されるものではない。例えば、先ず、第２偏光板上に接着性高分子物質層を形成した後、第２偏光板と接着性高分子物質層を表示基板の上部から下部方向に加圧することによって、保護層１１８と第２偏光板とを同時に形成することもできる。

第１偏光板は、接着剤などを用いて基板１１０の背面、即ち、下面に取り付ける。

図１１は、本発明の他の実施形態に係る表示パネルの図１のＩ−Ｉ’線に対応する断面図である。図１２は図１のＩＩ−ＩＩ’線に対応する図１１に示す表示パネルの断面図である。

図１１及び図１２を参照すると、カラーフィルタが画像表示層の下部に位置することを除いては、図１の表示パネルと実質的に同一であるので重畳する説明は簡略化するか又は省略する。

表示パネルは、基板２１０、薄膜トランジスタＴＦＴ、第１電極ＥＬ１、第２電極ＥＬ２、液晶層ＬＣ第１ブラックマトリクスＢＭ１及びカラーフィルタＣＦを含む。表示パネルは、第１絶縁層２１１、第２絶縁層２１２、第３絶縁層２１３、第４絶縁層２１４、第５絶縁層２１５及び第６絶縁層１１６をさらに含む。

薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＥは基板１１０上に配置される。ストレージ電極ＳＴＥは基板２１０上に形成される。

第１絶縁層２１１は、薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＥ上に形成される。

薄膜トランジスタＴＦＴの半導体パターンＳＭは、第１絶縁層２１１上にゲート電極ＧＥと重畳し配置される。薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＥは、半導体パターンＳＭ上に形成され、データラインＤＬに接続される。薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＤＥは、半導体パターンＳＭ及び第１絶縁層２１１上に配置される。

カラーフィルタＣＦは、薄膜トランジスタＴＦＴ及びデータラインＤＬ上に形成される。カラーフィルタＣＦは、液晶層ＬＣ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ＣＦは、赤色カラーフィルタ（ｒｅｄ）、緑色カラーフィルタ（ｇｒｅｅｎ）、及び青色カラーフィルタ（ｂｌｕｅ）であってもよい。カラーフィルタＣＦは、各画素領域（図１のＰＡ参照）に対応して供給され、互いに隣接した画素の間でそれぞれ違う色を有するように配置されてもよい。一方、カラーフィルタＣＦは、互いに隣接した画素領域（図１のＰＡ参照）の境界で一部が隣接したカラーフィルタＣＦにより重畳されてもよい。

第２絶縁層２１２は、カラーフィルタＣＦ上に形成される。

図１３は、本発明のまた他の実施形態に係る表示パネルの平面図である。図１４は図１３のＩ−Ｉ’線に沿った断面図である。

図１３及び図１４を参照すると、液晶層の上部及び下部の幅、ブラックマトリクスの位置、並びに、第１電極の形状を除いては、図１の表示パネルと実質的に同一であるので重複説明は簡略化するか又は省略する。

表示パネルは、基板３１０、薄膜トランジスタＴＦＴ、第１電極ＥＬ１、第２電極ＥＬ２、液晶層ＬＣ第１ブラックマトリクスＢＭ１を含む。表示パネルは、第１絶縁層３１１、第２絶縁層３１２、第３絶縁層３１３、第４絶縁層３１４、第５絶縁層３１５、カラーフィルタＣＦ及び第６絶縁層３１６をさらに含む。

第１電極ＥＬ１には開口部ＯＰが形成されてスリットパターンを形成することができる。

第１電極ＥＬ１上に第３絶縁層３１３が形成される。第３絶縁層３１３上に液晶層ＬＣが形成される。液晶層ＬＣは、上部の幅が下部の幅より小さい。

液晶層ＬＣ上に第４絶縁層３１４が配置される。第４絶縁層３１４上にデータラインＤＬと重畳する第１ブラックマトリクスＢＭ１が配置される。第１ブラックマトリクスＢＭ１は、各画素の液晶層ＬＣを区画する。第１ブラックマトリクスＢＭ１の上部幅は下部幅より大きい。

図１５は本発明の一実施形態に係る表示パネルの製造方法を示したフローチャートである。図１６は図１５の画像表示層を形成する段階を示した図である。

図１５を参照すると、表示パネルの製造方法は、第１電極を形成する段階（Ｓ１００）、隔壁を形成する段階（Ｓ２００）、第１絶縁層（図２の第４絶縁層１１４参照）を形成する段階（Ｓ３００）、犠牲層を形成する段階（Ｓ４００）、第２絶縁層（図２の第５絶縁層１１５参照）を形成する段階（Ｓ５００）、第２電極を形成する段階（Ｓ６００）、トンネル状の空洞を形成する段階（Ｓ７００）、画像表示層を形成する段階（Ｓ８００）を含む。画像表示層を形成する段階（Ｓ８００）は、配向膜を形成する段階（Ｓ８１０）、液晶を注入する段階（Ｓ８２０）を含む。本実施形態による表示パネルの製造方法に関連した構成は、図１の表示パネルの構成と実質的に同一であるので詳しい説明は省略する。

第１電極を形成する段階（Ｓ１００）では、基板上に第１電極を形成する。

隔壁を形成する段階（Ｓ２００）では、平面図上から見ると、第１電極の第１方向の両端と重畳する隔壁（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｗａｌｌ）を形成する。

第１絶縁層（図２の第４絶縁層１１４参照）を形成する段階（Ｓ３００）では、隔壁が形成された第１電極上に第１絶縁層を形成する。

犠牲層を形成する段階（Ｓ４００）では、第１絶縁層上に犠牲層を形成する。

第２絶縁層（図２の第５絶縁層１１５参照）を形成する段階（Ｓ５００）では、犠牲層及び第１絶縁層上に第２絶縁層を形成する。

第２電極を形成する段階（Ｓ６００）では、第２絶縁層上に第２電極を形成する。

第１絶縁層及び第２絶縁層は、無機絶縁物質で形成される。

トンネル状の空洞を形成する段階（Ｓ７００）では、犠牲層を除去して第１電極と第２電極との間にトンネル状の空洞を形成する。犠牲層を除去するために第２電極を貫通するホールを形成する。犠牲層は有機高分子物質で形成され、マイクロウエーブＯ_２プラズマを利用して除去することができる。

画像表示層を形成する段階（Ｓ８００）では、トンネル状の空洞内に画像表示層を形成する。画像表示層の断面の上部幅が下部幅より大きくなるように形成できる。配向膜を形成する段階（Ｓ８１０）では、トンネル状の空洞内に配向膜を形成する。液晶を注入する段階（Ｓ８２０）では、配向膜が形成されたトンネル状の空洞内に液晶を注入して画像表示層の一例である液晶層を形成する。

以上、添付の図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと理解される。

本発明の実施形態に係る表示装置は、犠牲層と第１ブラックマトリクスの形成順序を調節することによって、液晶層の側面の傾斜角を調節して画素の周辺部の表示品質を向上させることができる。

１１０ 基板
１１１ 第１絶縁層
１１２ 第２絶縁層
１１３ 第３絶縁層
１１４ 第４絶縁層
１１５ 第５絶縁層
１１６ 第６絶縁層
ＳＴＥ ストレージ電極
ＥＬ１ 第１電極
ＥＬ２ 第２電極
ＢＭ１ 第１ブラックマトリクス
ＬＣ 液晶層
ＰＩ 配向膜
ＤＬ データライン
ＣＦ カラーフィルタ

Claims (14)

1. 基板と、
   前記基板上に配置された第１電極と、
   前記第１電極が配置された前記基板上に配置され、開口部を有する隔壁と、
   前記開口部内に配置されて上部の幅が下部の幅より大きい画像表示層と、
   前記隔壁及び前記画像表示層上に配置され、前記第１電極と絶縁された第２電極と、を含むことを特徴とする表示パネル。
2. 前記第１電極と前記画像表示層との間に配置される第１絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
3. 前記画像表示層と前記第２電極との間に配置される第２絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
4. 前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は、無機絶縁層であることを特徴とする請求項３に記載の表示パネル。
5. 前記第１絶縁層と前記第１電極との間に配置され、前記隔壁の下に配置される第３絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の表示パネル。
6. 前記基板上に配置されて、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタ並びに前記ドレイン電極とともにキャパシタを形成するストレージ電極をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
7. 前記薄膜トランジスタ上に配置されて光を遮断するブラックマトリクスをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の表示パネル。
8. 前記ストレージ電極は、前記第１電極とともにキャパシタを形成するストレージ電極の枝部を含むことを特徴とする請求項６に記載の表示パネル。
9. 前記第２電極は、前記ストレージ電極の枝部と重畳する開口を有することを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
10. 前記第１電極は、前記ストレージ電極の枝部と重畳する開口を有することを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
11. 前記隔壁は、上部の幅が下部の幅より小さいことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
12. 前記第２電極上に配置されるカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
13. 前記カラーフィルタ上に配置される第４絶縁層と、
    前記第４絶縁層上に配置される保護層と、をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の表示パネル。
14. 前記画像表示層を囲む配向膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。

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