KR100606859B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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샤프 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따르면, 투명 전극이 컬러 필터측 전면에 걸쳐 증착된 후에, 투명 전극의 존재가 문제를 발생시키는 곳에 비도전막이 설치된다. 즉, 상기 비도전막은, 투명 전극의 노광이 문제를 발생시키는 영역의 전체 또는 일부에 걸쳐 배향 규제막과 동일한 재료로 상기 배향 규제막과 동시에 형성되어, 그곳의 투명 전극을 시일한다. 이에 의해, 투명 전극이 전면에 걸쳐 증착될 때 발생되는 상술한 문제점을 방지할 수 있고, 동시에 패터닝 정확도를 프록시미티(proximity) 등의 노광 정확도(수 ㎛ 오더)까지 강화하여 좁은 프레임으로 제품을 제조할 수 있게 된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도1은 본 발명을 구현하는 액정표시장치의 기본 구조를 도시하는 단면도이다.
도2는 어레이측 배선이 놓이지 않는 곳에 대응하는 영역에서 비도전막이 패터닝되지 않는 경우에 액정표시장치의 기본 구조를 도시하는 단면도이다.
도3은 플라스틱 비즈(beads)를 갖는 액정표시장치의 기본 구조를 도시하는 단면도이다.
도4는 종래의 액정표시장치의 기본 구조를 도시하는 단면도이다.
본 출원은 전체 내용이 여기서 참조로 통합되는, 2003년 9월 22일, 2004년 7월 6일 일본에서 각각 출원된 No. 2003-329358 및 No. 2004-198880의 35 U.S.C. §119(a)에 의거하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 액정 디스플레이와 같은 액정표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 액정표시장치에 사용되는 컬러 필터의 구조에 관한 것이다.
최근에, 액정 디스플레이(LCDs)는 경량, 박형, 저전력 소모, 저전압 구동 및 인간의 신체에 거의 영향을 미치지 않는 등의 이점때문에 그 응용 범위가 급속하게 확장되어왔다. 그러한 액정 디스플레이 중에, 특히, 컬러 액정 디스플레이는 더욱더 퍼스널 컴퓨터 및 멀티미디어에 용이한 여러 응용에서 컬러 표시를 달성하는데 사용됨에 따라 급격하고 현저하게 그 용도가 계속 증가되고 있다.
현재, 실제로 산업적으로 사용되고 있는 컬러 액정 디스플레이는 그 표시 모드와 구동 방법에 따라 여러 타입으로 분류될 수 있다. 2가지 공통 타입중 하나는 TN (twisted nematic) 모드를 이용하는 다중 방법을 채택하는 것이고 다른 하나는 STN (super twisted nematic) 모드를 이용하는 다중 방법을 채택하는 것이다. 여러 다른 액정 구동 방법이 제안되어왔고, 여러 방법을 채택하는 컬러 액정 디스플레이가 서로 다른 제조업자에 의해 제조되어왔다.
TN 및 STN 모드에서, 컬러 표시는 동일한 원리로 이루어진다. 구체적으로, 각 표시 화소는 3원색에 대응하는 도트로 분할되고, 상기 분할된 도트 각각에서 액정층에 인가된 전압이 제어되어, 상기 도트에서의 광 투과율이 제어된다. 광 투과율이 상기의 방식으로 개별적으로 제어되는 3원색은 그 화소에서 표시되는 컬러를 생성하기 위해 서로 혼합한다. 3원색은, 일반적으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이다. 다른 액정 구동 방법은 동일한 원리에 기초하여 컬러 표시를 달성하고, 따라서 TN 및 STN 모드를 사용하는 방식과 유사하다.
각 도트에서, 특정 도트에 대응하는 3원색 중 하나만이 투과될 필요가 있다. 이것은 컬러 필터(CF)를 사용함으로써 이루어진다. LCD는 주로 함께 놓여지는 유리 등의 2개의 지지 기판을 갖는다. 일반적으로, AM-LCD에서, CF는 박막 트랜지스터 (TFTs)나 다이오드(MIM)가 형성되지 않은 기판(대향 기판)상에 형성된다; STN-LCD에서, CF는 그 위에 형성된 스트라이프를 갖는 2개의 기판 중 어느 하나에 형성된다.
이제, LCD를 구성하는 개별 요소를 설명한다. CF상에, 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 원색 중 하나로 착색된 패치로 구성되는 착색층이 놓여진다. 서로 다르게 착색된 패치 사이의 극간에서, 광 누설이 방지될 필요가 있는 착색층의 임의의 부분에, 그리고 LCD의 표시 영역의 에지를 따라, 차광을 위해 블랙 매트릭스(BM)가 형성된다.
착색층 및 BM은 다음의 방법 중 하나로 형성된다. 가장 일반적으로, 우선, 지지 기판상에, BM이 형성된 후, 그 위에 착색층이 더 형성된다. 선택적으로, 먼저, 지지 기판의 상부에 착색층이 형성된 후에, 착색층의 착색된 패치 사이의 극간을 충전하기 위해 BM이 형성된다.
착색층 및 BM의 형성후에, CF의 표면은 상기 착색층 및 BM상에 오버코트층(OC)을 형성함으로써 평탄화될 수 있다. 그러나, OC의 형성은 부가의 제조 공정을 필요로 할 뿐 아니라 CF의 제조 비용을 크게 증가시키면서 수율을 저하시킨다. 따라서, 대량 제조의 관점에서, OC의 형성을 생략하는 것이 최선이다.
그 후에, 상술한 바와 같이 형성된 층상에, 액정 구동을 위해 투명 전극이 형성된다. 투명 전극은 일반적으로 인듐 주석 산화물(ITO)로 형성된다. TFT-LCD에서, ITO는 거의 전면을 커버하도록 패터닝된다. 부분적인 패터닝을 허용하기 위해 마스크를 사용하여 증착되는 것이 일반적이다. MIM-LCD 또는 STN-LCD에서, ITO는 스트라이프로 패터닝된다.
또, ITO상에 아크릴과 같은 수지 재료가 액티브 영역 및 프레임을 부분적으로 커버하기 위해 패터닝될 수 있다. 이러한 패턴은 최근의 텔레비젼, 컴퓨터 및 다른 모니터 등에 있어서 종종 수직 배향 액정이 사용되는 경우에, 배향 규제를 달성하기 위해 사용된다. 이러한 패턴외에, 아크릴 등의 기둥은 서로에 대해 어레이 측과 CF측을 지지하기 위해 어레이 측부 및 CF 측부 사이에 삽입될 수 있다. 이들 기둥은 액티브 영역과 프레임을 부분적으로 커버하기 위해, CF측에 위치한 ITO의 상부에 패터닝된다.
블랙 매트릭스(BM)는 크롬이나 블랙 수지와 같은 금속으로 형성된다. 그러나, 최근에, 크롬의 유독성이 문제가 되어, 서로 위에 놓여진 니켈 및 텅스텐으로 형성된 2층 구조가 더욱 일반적으로 사용되게 되었다. 상기 구조는 표시측 상에 니켈이 놓여지고, 어레이측 상에 극도로 높은 반사율을 갖는 텅스텐이 놓여진다. 여기서, 사용되는 재료에 관계없이, 충분한 차광을 달성하기 위해 광학 밀도(OD)는 약 3이상이 필요하게 된다. 그러한 높은 OD를 얻기 위해, 약 0.1㎛이상의 막 두께를 갖는 금속 크롬층 및 약 1내지 2㎛ 이상의 블랙 수지층이 주어질 필요가 있다.
최근에, 금속 탄탈륨은 점점 귀해지고 비싸지기 때문에, 저항이 적으면서 값이 저렴함에도 불구하고 높은 반사율을 제공하는 알루미늄이 점점 많이 사용되고 있다. 그러나, 상기 재료는 고반사율 BM 재료와 결합하여 사용될 때에, 특성적 미스매치라 지칭되는 문제를 발생시키는, 다중 반사를 야기시킨다. 이것을 피하기 위해, CF측 BM의 더 낮은 반사율이 크게 요구되어왔다. 따라서, BM은 점점 낮은 반사 율로 주어지고 있다.
저반사율 BM을 위한 바람직한 재료는 블랙 수지인데, 이것은 다음의 바람직한 특성 때문이다. 60%의 반사율을 갖는 금속 크롬에 비교하여, 블랙 수지는 극도로 낮은 1% ~ 3%의 반사율을 갖고, 반사된 스펙트럼이 파장에 덜 의존하게 하고, 뉴트럴 흑색의 색상을 갖는다. 그러나, 불리하게, 비교적 두꺼운 막 두께, 즉 1 ~ 2㎛를 갖는 블랙 수지로 형성된 BM은 CF 표면의 평탄성을 저하시킨다.
낮은 반사율을 얻는 또 다른 방법은 서로 위에 놓여진 산화 크롬 및 금속 크롬으로 형성된 BM을 사용하거나, 서로의 위에 놓여진 니켈 및 텅스텐으로 형성된 BM을 사용하는 것이다. 그러나, 이들 BM은 블랙 수지 BM보다 다소 높은 3% ~ 5%의 반사율을 갖는데다, 그 반사율이 파장에 의존하여, 뉴트럴 흑색보다 다소 푸른빛이나 보랏빛의 색상을 제공하게 되는 문제점이 있다. 또한, 일반적으로 금속계 2층이 스퍼터링에 의해 형성되는 성막 공정을 필요로 하여, 생산성 저하 및 고비용을 발생시키는 문제가 있다.
블랙 수지의 BM은 여러 방법 중 하나에 의해 지지 기판상에 형성될 수 있고, 이들 방법 중 일부의 대표예가 이하에 설명된다.
제1 방법에 따르면, 먼저, 네거티브 감광성 블랙 수지막이 지지 기판상에 형성된다. 상기 블랙 수지막은 예를 들어, 스핀 코터(coater)를 사용함으로써 행해지는 도포에 의해; 지지 기판위에 사전에 준비된 블랙 레지스트의 막을 본딩함으로써; 또는 캐스케이드(cascade) 도포에 의해 형성된다. 다음으로, 지지 기판의 표면은 소정의 BM 패턴을 갖는 포토마스크를 통해 자외선으로 조사되어, 블랙 수지의 노광된 부분이 경화된다. 그 후에, 블랙 수지의 노광되지 않은 부분이 현상되고 제거된다. 이러한 방법으로, BM이 형성된다.
제2 방법에 따르면, 먼저, 제1 방법에 채택된 것과 유사한 방법으로, 비착색의, 네거티브 감광성 수지막이 지지 기판상에 형성된다. 다음으로, 제1 방법에 채택된 것과 유사한 방법으로, 노광 및 현상이 행해져서 BM의 원형을 패터닝한다. 그 후에, 패터닝된 부분은 블랙으로 착색된다. 여기서의 착색은 무전해 도금, 염색 등에 의해 이루어진다.
제3 방법에 따르면, 먼저, 제1 방법에서 채택된 것과 유사한 방법으로, 현상가능한 블랙 수지막이 지지 기판상에 형성된다. 다음으로, 상기 표면위에 포지티브 감광성 포토레지스트가 형성되고, 그 후에, 제1 방법에서 채택된 것과 유사한 방법으로, 노광 및 현상이 행해진다. 현상동안, 포토레지스트의 노광된 부분이 제거됨에 따라, 블랙 수지의 대응부는 함께 제거된다. 그 후에, 가열에 의해 이루어진 교차 결합(crosslinking)에 의해 블랙 수지가 경화되고, 그 후에 포토레지스트의 비노광 부분이 제거된다.
착색층은 예를 들어, 기판상에 미리 분산되는 안료를 갖는 수지막을 형성하고, 그 후에 포토리소그래피에 의해 소정의 모양으로 패터닝함으로써(즉, 안료 분산법); 감광성 수지막을 기판상에 형성하고 패터닝한 후 염색함으로써; 미리 분산된 안료를 갖는 수지의 소정 패턴을 기판상에 인쇄함으로써(즉, 인쇄법); 안료와 수지를 액체 중에 분산함으로써; 착색된 레지스트의 사전에 준비된 막을 지지 기판에 본딩함으로써(즉, DFL 또는 드라이 필름 라미네이션(lamination)에 의해); 또는 잉크젯을 스프레이함으로써 형성될 수 있다.
BM 및 착색층이 상술한 바와 같이 처리된 후에, 막 표면에 반대측의 지지 기판측에 일반적으로 자석이 배치되고, 지지 기판은 자석상에 배치된다. 그 후, 금속 증착 마스크는 지지 기판상에 더 배치되고, 투명 전극은 전면에 걸쳐 증착된다. 금속 증착 마스크는 자석에 의해 발휘되는 자성에 의해 지지 기판과 밀접한 접촉 상태를 유지한다. 이에 의해 무딘 에지가 완화되게 된다.
ITO상에 또, BM 및 착색층이 형성되는 것과 유사한 방법으로 배향 규제를 위해 아크릴과 같은 수지막이 부착된다. 그 후에, 노광 및 현상을 통해 패터닝이 행해지고, 그 후에 소결(sintering)을 통해 생산물이 응고되어 완성된다. 이러한 공정은 배향 규제가 수직 배향 타입과 다른 액정 타입으로 달성되는 경우에는 필요하지 않다. 주형 패턴은 수지막이 형성되는 것과 유사한 방법으로 형성된다.
포지티브 레지스트의 노광을 통해 컬러 필터상에 투명 전극을 정확하게 패터닝하는 기술이 제안되어왔다(예를 들어, 일본 특허 출원 No. H3-17621).
컬러 필터(CF)가 제조될 때, 먼저 색 재료 및 BM이 형성되고, 그 후에 투명 전극이 증착된다. 여기서 증착은 표면상에 배치된 마스크로 행해진다. 증착이 이러한 방식으로 행해질 때, 증착 패턴은 500㎛ ~ 1000㎛만큼 무딤의 정도 및 벗어남 정도의 합계로 표현될 때 치수적인 오차를 갖게 되어, 설계 마진을 다 소비해버린다.
이러한 단점은 전면에 걸쳐 증착을 행한 후에 노광, 현상 및 에칭을 통해 패터닝을 행함으로써 회피될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 상기에 언급된 일본 특허 출원 No. H3-17621에 제시된 바와 같은 배면 노광, 또는 통상의 막면 노광을 통해 달성될 수 있다. 그러나, 이러한 기술을 사용하면 비용이 크게 증가된다.
또 다른 방법은 전면에 걸쳐 투명 전극을 증착하는 것이다. 그러나, 이것은 어레이측 부분과의 계면에 남아있는 액체 등에 기인하는 전해 부식이 발생할 수 있다. 게다가, 프레임에서, 또는 프레임과 그 외측에 위치한 CF 분단면 사이의 어딘가에, 이물 등을 통해, 또는 도전 재료가 시일링 수지로서 사용되는 경우에는 시일에 의해 어레이 측 전극에 원하지 않는 전기 전도성이 발생할 수 있다. 이것은 전기적 누설로 인한 결함의 발생을 증가시킨다.
도4는 전해 부식이 어떻게 발생하는지를 도시한다. 도4는 종래의 액정표시장치의 기본 구조를 도시하는 단면도이다. 도4에서, 참조 숫자 1은 CF측의 지지 기판을 나타내고, 참조 숫자 2는 어레이 측의 지지 기판을 나타낸다. 지지 기판(1)의 내부면 상에, 표시 화면을 구성하는 액티브 영역(3)과 상기 액티브 영역(3)을 둘러싸는 프레임이 제공된다. 이들 내부에는 ITO 등으로 형성된 CF측 투명 전극이 더 제공된다. 액티브 영역(3)에 대응하는 CF 측 투명 전극(5)의 부분에, 액정의 배향을 규제하기 위한 배향 규제막의 일 예로서 돌기 모양의 립(rib)(15) 및 CF측 및 어레이측 부분을 서로에 대해 지지하는 주형 부재(11)가 제공된다. 이들 립(15)은 수직 배향 액정이 액정 재료로서 사용되는 경우에만 형성된다. CF-측 투명 전극(5), 주형 부재(11) 및 립(15)의 상부면에, 폴리이미드(PI)로 형성된 배향막(6) 등이 놓여진다.
반면에, 지지 기판(2)의 내면에는, 배선 및 어레이측 막(7)이 제공된다. 액 티브 영역(3)에 대응하는 배선 및 어레이측 막(7)의 부분에는, ITO 등으로 형성된 어레이측 투명 전극(8)이 제공되고, 배선, 어레이측 막(7) 및 어레이측 투명 전극(8)의 상부면에는 폴리이미드(PI) 등으로 형성된 배향막(9)이 제공된다. 배향막(6 및 9) 사이에, 액정층(10)이 시일된다. 주형 부재(11)는 CF측과 어레이측 부분을 서로에 대해 지지하도록 배향막(6 및 9) 사이에 삽입된다. 액정층(10)은 시일 영역(12)에 의해 둘러싸인다. 도4에 도시된 바와 같이, 물이나 도전 재료를 포함하는 용매와 같은 액체(13)는 한쪽에 CF측 투명 전극(5)과, 다른 한쪽에 배선이나 어레이측 막(7) 사이에 침입하고, 그들 사이에 전해 부식이 발생한다.
상술한 일본 특허 출원 No. H3-17621에서, 시일 영역이 BM 위에 도달하는 경우에, 투명 전극은 폴리이미드(PI) 등으로 형성된 배향막으로부터 연장한다. 상기 투명 전극을 시일하기 위해, 폴리이미드가 또 놓여져 연장하면, 시일을 갖는 밀착 강도는 매우 약해져서 박리에 대한 마진이 극도로 열악해진다. 반대로, 투명 전극이 폴리 이미드에 의해 시일되지 않고 BM 에지에 도달하도록 연장되면, 이물이나 시일에 의해 어레이측 부분으로 도통하여, 전기적 누설에 기인한 불량을 더 용이하게 발생시킨다.
배면이 아니라 막면에 포지티브 레지스트를 배치하고, 막면측으로부터 노광, 현상 및 세정을 행함으로써 상술한 일본 특허 출원 No. H3-17621에 개시된 기술은 사용되지 않을 수 있다. 그러나, 포지티브 레지스트를 사용하는 공정은 일반적으로 사용되지 않는데, 왜냐하면 상기 공정은 극도로 큰 공정 로스(loss)를 발생시켜, 비용을 증가시키기 때문이다.
상기에서 논의된 종래 기술의 문제점의 관점에서, 본 발명의 목적은 간단한 구조를 갖고, 고도의 정확한 패터닝을 허용하며, 전극에서 발생하는 전기적 누설 및 전해 부식을 방지할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 전 표면에 걸쳐 투명 전극이 증착된 후에, 투명 전극이 있으면 문제가 발생되는 곳에 비도전막이 설치된다. 현재 일반적으로 사용되는 액정 구동 방법은 수직 배향 액정을 사용함으로써 액정의 배향을 규제하기 위해 투명 전극에 돌기 모양의 배향 규제막을 형성하는 것이다. 본 발명에 따르면, 투명 전극의 노광이 문제를 발생시키는 영역의 전체 또는 일부에 걸쳐 비도전막이 배향 규제막과 동일한 재료로 상기 배향 규제막과 동시에 형성되어 투명 전극을 시일한다.
이에 의해, 투명 전극이 전체 표면에 걸쳐 증착될 때 발생되는 상술한 문제점을 방지할 수 있고, 동시에 패터닝 정확도를 프록시미티(proximity) 등의 노광 정확도(수 ㎛ 오더(order))까지 강화하여 좁은 프레임으로 제품을 제조할 수 있게 된다. 그러나, 비도전막에 관하여는, 배향 규제막이 필요하지 않더라도, 컬러 필터측과 어레이측 부분을 서로에 대해 지지하는 지지 부재는 투명 전극상에 관례로 남아있다. 따라서, 비도전막은 지지 부재와 동일한 재료로 배향 규제막과 동시에 형성될 수 있다.
이후에는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 다음의 설명에서, 이전에 설명된 종래예에서 또한 볼 수 있는 소자는 공통의 참조 숫자로 식별되고, 그 상세한 설명은 반복되지 않는다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구현하는 액정표시장치에서, 아크릴과 같은 수지로 이루어진 비도전막(14)이 CF측 투명 전극(5) 에지 부근에 설치된다. 즉, CF측 투명 전극(5)은 CF 분단면까지 남아있고, 비도전막(14)은 프레임(4)의 일부로부터 CF 분단면으로 연장하는 영역에 설치된다. 이에 의해, 전기적 누설이 이물에 의해 야기되는 것을 방지하고, 전극이 노광되는 CF측 투명 전극(5)과 이에 대향하는 어레이측 기판의 일부와의 사이에 잔류하는 수분 등에 의해 전해 침식이 야기되는 것이 방지된다. 게다가, 전극 등의 박리가 CF 분단면 근처에 발생하더라도, 전기적 누설이 발생하지 않는다.
더욱이, CF측 투명 전극(5) 상에, 액정층(10)에 시일된 액정의 배향을 규제하기 위한 배향 규제막으로서 이용되는 돌기형 립(15)이 일정한 주기로 형성된다. 이들 립(15)은 배향 액정이 액정 재료로서 사용되는 경우에만 형성된다. 상기 립(15)은 CF측 투명 전극(5) 뿐 아니라 어레이측 투명 전극(8) 상에도 형성될 수 있다.
립(15)은 먼저 CF측 투명 전극(5) 상에 포지티브 감광성 아크릴 수지를 균일하게 도포한 후에, 액티브 영역(3)에 대응하는 부분에 포토리소그래피를 행함으로써 형성된다. 상기 공정 동안, 프레임(4)의 일부로부터 CF 분단면으로 연장하는 영역에 대응하는 부분은 비도전막(14)으로서 형성된다. 즉, 비도전막(14)은 립의 재료로 형성된다. 그 후에, 액티브 영역(3)에 대응하는 CF측 투명 전극의 일부에, 주 형 부재(11)가 지지 부재로서 형성된다. 그 후에, 립(15), 비도전막(14) 및 그 위에 형성된 주형 부재(11)를 갖는 CF측 투명 전극(5)과, 어레이측 투명 전극(8)이 형성된 배선 및 어레이측 막(7) 각각에, 액티브 영역(3) 및 프레임(4)의 일부에 대응하는 부분에 배향막(6, 9)을 인쇄하여 형성한다. 따라서, 액티브 영역(3)에 대응하는 배향막(6)의 표면에, 립(15)과 동일한 모양을 갖는 돌기가 일정한 주기로 나타난다.
반면에, 수직 배향 액정이 사용되는 경우와 반대로, 트위스트 네마틱(TN) 액정이 액정 재료로서 사용되는 경우에, 립(15)은 CF측 투명 전극(5)에 형성되지 않는다. 따라서, CF측 투명 전극(5)에 주형 부재(11)가 형성되는 네거티브 감광성 아크릴 수지를 주형 재료로서 CF측 투명 전극(5)상에 균일하게 도포한다. 이러한 공정동안, 프레임(4)의 일부로부터 CF 분단면으로 연장하는 영역에 대응하는 부분은 비도전막(14)으로서 형성된다. 즉, 비도전막(14)은 주형 재료로 형성된다. 그 후에, 비도전막(14) 및 그 위에 형성된 주형 부재(11)를 갖는 CF측 투명 전극(5)과, 어레이측 투명 전극(8) 각각에, 액티브 영역(3) 및 프레임(4)의 일부에 대응하는 부분에 배향막(6, 9)을 인쇄하여 형성한다. 이러한 방법으로, 트위스트 네마틱(TN) 액정이 사용될 때, 비도전막(14)은 주형 부재(11)의 두께만큼 더 두껍게 형성된다.
배향막(6)에서, CF측 투명 전극이 노광되는 영역은 보통, 어레이측과 CF측 부분 사이에 접촉이 형성되는 영역(공통 영역)에 대해 마진이 보호되는 영역만이다. 따라서, 본 실시예에서, 배향막(6)은 기본적으로 공통 영역과 다른 모든 영역을 커버한다. 그러나, 배향막(6)이 시일 영역(12)에 도달하면, 그것은 더 박리하기 쉽다. 이것을 방지하기 위해, 비도전막(14)은 반드시 배향막(6)의 에지로부터 시일 방향으로 형성된다. 비도전막(14)은 액티브 영역(3)에 거의 도달하도록 형성될 수 있다.
어레이측에 배치되는 패턴에 따라, 비도전막(14)은 도전막이 존재하지 않는 곳에는 필요가 없다. 따라서, 여기서 비도전막(14)은 패터닝될 필요가 없다. 도2는 그러한 경우의 액정표시장치의 기본 구조를 도시한다. 도2에서, 참조 숫자 7a는 어레이측 배선이 없는 영역을 나타내고, 참조 숫자 14a는 어레이측 배선이 없는 영역에 대응하는 영역으로서, 비도전막(14)이 없는 영역을 나타낸다. 비도전막(14)이 패터닝되지 않는 경우에, 임의의 패턴이 채택될 수 있다. 게다가, 어레이측 패턴에 관계없이, 비도전막(14)은 시일 영역(12)에 관하여 생략될 수 있다.
본 실시예는 BM 재료가 기초층으로서 존재하는 경우를 설명한다. 그러나, 비용 절감을 위해, BM 재료는 생략될 수 있다. 기초층의 색 재료는 적색, 녹색 및 청색에 제한되지 않고, 예를 들어, 청록색, 심홍색 및 황색일 수 있다. 기초층의 색 재료는 3가지 색에 제한되지 않고, 2, 4 또는 임의의 다른 수의 색일 수 있다. 서로에 대한 지지를 위한 지지 부재로서 사용하기 위해 CF측 지지 기판(1)과 어레이측 지지 기판(2) 사이에 삽입되는 주형 부재(11)는 서로의 상부에 색 재료를 배치함으로써 형성될 수 있다. 선택적으로, 도3에 도시된 바와 같이, 주형 부재(11)는 플라스틱 비즈(11a)로 대체될 수 있다. 이 경우에, 도1에 도시된 액정표시장치에서와 같이, 도3에 도시된 액정표시장치에서, 먼저 비도전막(14)이 CF측 투명 전극(5) 상에 형성되고, 그 후에 배향막(6, 9)은 CF측 투명 전극(5) 및 어레이측 투명 전극 (8)상에 인쇄함으로써 형성된다. 그 후에, 플라스틱 비즈(11a)가 배향막(6 및 9) 사이에 형성된다.
플라스틱 비즈(11a)를 갖는 액정표시장치는 도1에 도시된 구조의 변형된 버전을 단순한 예로서 도시하는 것으로, 도3에 도시된 것과 같이 구성되어야 할 필요는 없으며 임의의 다른 방법으로 구성될 수 있다; 예를 들어, 도2에 도시된 액정표시장치는 주형 부재(11)를 플라스틱 비즈(11a)로 대체함으로써 변경될 수 있다.
비도전막(14)을 갖는 액정표시장치가 상술한 바와 같이 구성될 때, 수직 배향 액정이 액정 재료로서 사용되는 경우에, 배향막(6)의 표면에 일정한 주기로, 립(15)과 동일한 모양을 갖는 돌기가 나타난다. 여기서, 립(15)이 매우 얇게 형성되면, 수직 배향 액정이 효율적으로 수직 정렬하도록 하는 형상을 배향막(6)의 표면에 제공하는 것이 어렵다. 따라서, 립(15)은 0.6㎛ 이상의 두께를 갖도록 형성될 필요가 있다. 게다가, 립(15) 및 비도전막(14)이 형성될 때, 립 재료의 도포량, 에칭 등으로 인한 오차 때문에, 비도전막(14)은 0.6 ~ 1.0㎛의 막 두께를 갖는다. 도1에 도시된 액정표시장치에서, 액정 셀의 두께는 이물 및 다른 문제에 의한 전기적 누설을 회피하기 위해 1.5㎛ 이상으로 설계된다.
반면에, 트위스트 네마틱(TN) 액정이 액정 재료로서 사용될 때, 액정 셀의 두께는 액정의 응답 속도 저하를 방지하기 위해 6.0㎛ 이하의 두께를 갖도록 설계된다. 이러한 액정 셀 두께를 대응시키기 위해, 주형 부재(11)는 4.5㎛ 이하의 두께를 갖도록 형성된다. 4.5㎛의 두께를 갖도록 주형 부재(11)를 형성하려 할 때, 주형 재료의 도포량, 에칭 등으로 인한 오차 때문에, 비도전막(14)은 4.5 ~ 5.5㎛ 의 막두께를 갖게 된다. 따라서, 주형 재료를 사용하여, 5.5㎛ 이하의 막 두께를 갖도록 비도전막(14)이 형성된다.
이상에 의해, 본 실시예에서, 비도전막(14)은 0.6㎛ ~ 5.5㎛의 범위에 있는 막 두께를 갖는 것이 바람직하다.
더욱이, 수직 배향 액정이 액정 재료로서 사용될 때, 액정셀 두께는 4.0㎛ 이하로 되도록 설계되는 것이 바람직하다. 이것은 수직 배향 액정이 트위스트 네마틱(TN) 액정으로 달성되는 것보다 높은 속도를 요구하는 기기(예를 들어, 텔레비젼, 컴퓨터 및 다른 모니터)에 사용되기 때문이다. 그리고, 액정 두께가 4.0㎛로 되도록 설계될 때, 비도전막(14)은 2.0㎛ 이하의 막 두께를 갖도록 형성된다. 따라서, 수직 배향 액정이 액정 재료로서 사용될 때, 비도전막(14)이 0.6㎛ ~ 2.0㎛의 범위의 막 두께를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 의하면, 간단한 구조를 갖고, 고도의 정확한 패터닝을 허용하며, 전극에서 발생하는 전기적 누설 및 전해 부식을 방지할 수 있는 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (18)

  1. 컬러 필터; 및
    상기 컬러 필터에 대응하도록 제공되고 상기 컬러 필터의 분단면까지 연장하는 투명 전극을 포함하고,
    프레임으로부터 분단면으로 연장하는 영역의 상기 투명 전극에 비도전막이 설치되고,
    상기 비도전막은 컬러 필터측과 그에 대향하는 어레이측 사이에 접촉이 이루어지는 영역과는 다른 영역을 커버하는 액정표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비도전막은 도전막이 제공되지 않는 어레이측의 영역에 대응하는 컬러 필터측의 영역에 제공되지 않는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    액정의 배향을 규제하는 돌기형 배향 규제막은 상기 투명 전극의 표면에 형성되고,
    상기 비도전막은 상기 배향 규제막과 동일한 재료로 상기 배향 규제막과 동 시에 형성되는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    액정의 배향을 규제하는 돌기형 배향 규제막은 상기 투명 전극의 표면에 형성되고,
    상기 비도전막은 상기 배향 규제막과 동일한 재료로 상기 배향 규제막과 동시에 형성되는 액정표시장치.
  6. 제3항에 있어서,
    액정의 배향을 규제하는 돌기형 배향 규제막은 상기 투명 전극의 표면에 형성되고,
    상기 비도전막은 상기 배향 규제막과 동일한 재료로 상기 배향 규제막과 동시에 형성되는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    지지 부재는, 컬러 필터측과 그에 대향하는 어레이측 사이에 삽입됨으로써, 상기 컬러 필터측과 어레이측을 서로에 대해 지지하도록 형성되고,
    상기 비도전막은 상기 지지 부재와 동일한 재료로 상기 지지 부재와 동시에 형성되는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    지지 부재는, 컬러 필터측과 그에 대향하는 어레이측 사이에 삽입됨으로써, 상기 컬러 필터측과 어레이측을 서로에 대해 지지하도록 형성되고,
    상기 비도전막은 상기 지지 부재와 동일한 재료로 상기 지지 부재와 동시에 형성되는 액정표시장치.
  9. 제3항에 있어서,
    지지 부재는, 컬러 필터측과 그에 대향하는 어레이측 사이에 삽입됨으로써, 상기 컬러 필터측과 어레이측을 서로에 대해 지지하도록 형성되고,
    상기 비도전막은 상기 지지 부재와 동일한 재료로 상기 지지 부재와 동시에 형성되는 액정표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
  16. 제7항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 비도전막은 0.6㎛ ~ 5.5㎛ 범위의 막 두께로 제공되는 액정표시장치.
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