KR100828537B1 - 액정표시장치용 기판과 그 제조방법 및 그것을 구비한액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 텔레비전 수상기나 모니터 등에 사용되는 액정표시장치에 관한 것이며, 휘도가 높고 양호한 표시특성이 얻어지는 액정표시장치 및 그에 사용되는 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본원 발명에 따른 액정표시장치는, 어레이 기판(4)과 함께 부(負)의 유전율 이방성을 갖는 액정(LC)을 끼워서 지지하는 컬러 필터 기판(6)으로서, 유리 기판(8) 상에 컬러 필터(R, G, B)가 형성되고, 컬러 필터(R, G, B) 상의 공통전극(12) 상에 형성되어 액정(LC)의 배향을 규제하는 돌기(2) 및 보조 돌기(16)가 상이한 단면형상을 갖도록 구성된다.
액정표시장치, 기판, 휘도, 배향 규제, 돌기, 보조돌기, 막두께

Description

액정표시장치용 기판과 그 제조방법 및 그것을 구비한 액정표시장치 {SUBSTRATE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, MANUFACTURING METHOD OF THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 의한 액정표시장치용 기판의 기본구성을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시형태에 의한 액정표시장치용 기판의 다른 기본구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치 전체구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 7은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 8은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 9는 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 10은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 11은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 12는 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 13은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-2에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 평면도.
도 14는 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-2에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 15는 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-2에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 효과를 설명하는 도면.
도 16은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-2에 있어서, 열가소성 수지인 포지티브형 노볼락(novolak)계 레지스트를 사용하여 배향 규제용 돌기물을 형성할 때의 노광용 마스크 상에서의 패턴의 선폭과 형성되는 패턴의 높이의 관계를 나타낸 도면.
도 17은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-2에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 18은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-2에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 19는 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-3에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 평면도.
도 20은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-3에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 21은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-3에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 효과를 설명하는 도면.
도 22는 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-3에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 23은 본 발명의 제1실시형태의 실시예 1-3에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 24는 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 25는 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 26은 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 27은 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 28은 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 29는 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 30은 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도.
도 31은 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-1에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 평면도.
도 32는 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-2에 의한 액정표시장치용 기판의 제조방법을 나타낸 평면도.
도 33은 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-2에 의한 더미 테스트 패턴(66)을 기판 단면 방향으로 나타낸 도면.
도 34는 본 발명의 제2실시형태의 실시예 2-2에 의한 더미 테스트 패턴(66)을 기판 평면 방향에서 본 도면.
도 35는 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 평면도.
도 36은 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 37은 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 38은 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 39는 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 40은 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 41은 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 평면도.
도 42는 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 43은 종래의 액정표시장치용 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 갖는 과제를 설명하는 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
2: 돌기
4, 60: 어레이 기판
6, 56: CF 기판
8, 50: 유리 기판
10, 58: 화소전극
12, 52: 공통전극
16: 보조 돌기
18: 슬릿
20: TFT
22: 축적용량
24: 화소영역
26: 표시영역
28: 게이트 버스라인 구동회로
30: 드레인 버스라인 구동회로
32: 입력 단자
34: 드레인 버스라인
36: 게이트 버스라인
38: 노광용 마스크
40: 레지스트 층
42, 54: 수지 스페이서
62: 배향막
64: 더미 패턴
66: 더미 테스트 패턴
본 발명은 텔레비전 수상기나 모니터 등에 사용되는 액정표시장치 및 그에 사용되는 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 일반적으로 투명전극을 구비한 2매의 기판과, 2매의 기판 사이에 끼워서 지지된 액정층으로 구성된다. 투명전극간에 전압을 인가하여 액정을 구동시키고, 광투과율을 변화시킴으로써 표시를 제어한다. 근년 액정표시장치의 수요가 증가하고, 액정표시장치에 대한 요구도 다양화되고 있다. 특히 시각 특성이나 표시품질의 개선이 강하게 요구되고 있으며, 이것을 실현하는 수단으로서 수직배향(VA: Vertically Aligned)형 액정표시장치가 유망시되고 있다.
VA형 액정표시장치는 양 기판의 대향하는 면에 수직배향막을 구비하고, 양 기판 사이에 부(負)의 유전율 이방성을 갖는 액정층을 포함한 것을 특징으로 하고 있다. 또 VA형 액정표시장치는 양 기판 상에 선형상의 도메인 규제수단(돌기 또는 슬릿)을 구비하고, 이 도메인 규제수단에 의해서 배향 분할이 행하여진다. 이에 의해서 VA형 액정표시장치는 우수한 시각특성이나 표시품질을 실현하고 있다.
현재, 액정표시장치의 양 기판간의 간격(셀 두께)은 플라스틱제 또는 유리제의 구(球) 형상 또는 막대 형상의 스페이서에 의해 유지되어 있다. 통상 이들의 스페이서재는 기판 접합전의 스페이서 도포공정에서 어느 한쪽 기판 상에 도포된다. 그 후 양 기판을 접합하여 셀 두께가 스페이서재의 직경에 가까운 두께로 유지되도록 프레스된다.
도 35는 종래의 VA형 액정표시장치의 구성을 나타낸 평면도이고, 컬러 필터 (CF)기판(106) 상에 R(빨강), G(초록), B(파랑)의 컬러 필터가 차례로 배열된 3화소를 나타내고 있다. CF 기판(106) 상에는 도면 중 상하방향 및 좌우방향으로 연장하는 차광막(BM)이 형성되어, 각 화소영역을 획정하고 있다. 각 화소영역에는 화소영역 단부에 대하여 경사지게 선형상의 배향 규제용 구조물인 돌기(102)가 형성되어 있다. 또 CF 기판(106)과 대향하여 배치되어 있는 어레이 기판(도 35에서는 도시하지 않음) 상에는, 돌기(102)와 반피치(half pitch) 엇갈려서 화소영역 단부에 대하여 경사지게 선형상의 돌기(103)가 형성되어 있다. 또 도 35에서는 화소영역 중앙부를 가로지르는 축적용량 버스라인의 도시는 생략되어있다.
도 36은 도 35의 C-C선으로 절단된 VA형 액정표시장치의 단면도이고, 전압 무인가시의 액정(LC)의 상태를 나타내고 있다. 어레이 기판(104)은 유리 기판(108) 상의 화소영역마다 형성된 화소전극(110)을 갖고 있다. 화소전극(110) 상에는 돌기(103)가 형성되어 있다. 화소전극(110) 및 돌기(103) 상의 전면에는 수직배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 한편 CF 기판(106)은 유리 기판(108) 상에 형성된 BM를 갖고 있다. 또 유리 기판(108 ) 상의 BM에 의해서 획정된 화소영역마다 컬러 필터(R, G, B)가 형성되어 있다. 컬러 필터(R, G, B) 상에는 공통전극(112)이 형성되고, 공통전극(112) 상에는 돌기(102)가 형성되어 있다. 또 공통전극(112) 및 돌기(102) 상의 전면에는 수직 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 어레이 기판(104)과 CF 기판(106) 사이에는 액정(LC)이 봉지되어 있다.
도 36에 나타낸 것과 같이, 액정 분자(도면 중, 원주로 나타낸 것)는 양 기판(104, 106)에 대하여 대략 수직으로 배향되어 있다. 돌기(102, 103)가 형성되어 있는 영역의 액정 분자는 돌기(102, 103) 표면에 대하여 수직으로 배향되어 있고, 양 기판(104, 106)에 대하여 약간 경사지게 배향되어 있다. 양 기판(104, 106)의 외측에는 편광판(도시하지 않음)이 크로스 니콜(crossed Nichols) 상태로 배치되어 있기 때문에, 전압 무인가시에는 흑색표시를 얻을 수 있다.
도 37은 도 36과 같이 도 35의 C-C선으로 절단한 VA형 액정표시장치의 단면도이며, 전압 인가시의 액정(LC)의 상태를 나타내고 있다. 파선은 화소전극(110) 및 공통전극(112)간의 전기력선을 나타내고 있다. 도 37에 나타낸 것과 같이 화소전극 (110) 및 공통전극(112)간에 전압이 인가되면, 유전체로 이루어진 돌기(102, 103) 근방에서 전계가 변형된다. 이에 의해서 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자가 넘어지는 방향으로 규제되는 동시에, 전계 강도에 따라서 넘어지는 각도를 제어함으로써 계조 표시를 얻을 수 있다.
이 때 돌기(102, 103) 근방의 액정 분자는 돌기(102, 103)가 도 35에 나타낸 것과 같이 선형상으로 설치된 것인 경우, 돌기(102, 103)를 경계로 하여 돌기(102, 103)가 연장하는 방향과 직교하는 2방향으로 넘어진다. 돌기(102, 103) 근방의 액정 분자는 전압 무인가의 상태라도 양 기판(104, 106)에 수직인 방향보다 약간 경사져 있으므로 전계 강도에 재빨리 응답하여 넘어진다. 이에 의해서 둘레의 액정 분자도 순차 그 거동에 따라서 넘어지는 방향으로 결정되어, 전계강도에 따라서 경사지게 되므로, 배향 규제용 구조물인 돌기(102, 103)를 경계로 한 배향분할이 실현된다.
그런데, 도 36 및 도 37에서는, 셀 두께를 결정하는 스페이서의 표시는 생략되어 있다. 도 35의 A-A선으로 절단된 절단면을 나타낸 도 38을 사용하여 스페이서의 배치상태에 대하여 설명한다. 어레이 기판(104)과 CF 기판(106) 사이에는 액정(LC)과 함께, 양 기판(104, 106)간의 셀 두께를 유지하는 구(球)형상의 스페이서(114)가 봉지되어 있다.
도 38에 나타낸 VA형 액정표시장치는 양 기판(104, 106)에 돌기(102, 103)가 형성되어 있다. 그 때문에 구형상의 스페이서(114)가 돌기(102) 상에서 셀 두께를 결정하거나, 돌기(102) 이외의 영역에서 셀 두께를 결정하거나 하고 있어, 안정된 셀 두께를 얻기는 어렵다. 안정된 셀 두께를 얻기 위해서는, 양 기판 (104, 106) 표면의 凹凸이 적은 쪽이 좋다.
도 39는 도 35에 나타낸 VA형 액정표시장치에 있어서, 어레이 기판(104) 상의 돌기(103) 대신에 슬릿(118)이 형성된 액정표시장치를 C-C선으로 절단한 단면도이고, 전압 인가시의 액정(LC)의 상태를 나타내고 있다. 도 39에 나타낸 것과 같이, 슬릿(118)이 형성된 영역은 도 37에 나타낸 돌기(103)가 형성된 영역과 거의 같은 전기력선이 형성되어 있다. 이에 의해서 돌기(102), 슬릿(118)을 경계로 한 배향 분할이 실현된다.
도 40은 도 35에 나타낸 VA형 액정표시장치에 있어서, 어레이 기판(104) 상의 돌기(103) 대신에 슬릿(118)이 형성된 액정표시장치를 A-A선으로 절단한 단면도이고, 전압 인가시의 액정(LC)의 상태를 나타내고 있다. 도 40에 나타낸 것과 같이, 화소전극(110)의 단부(도면 중, 원형영역)의 액정 분자는 전압이 인가되면 주변의 액정 분자와 상이한 방향으로 넘어진다. 이 배향 불량이 일어나는 영역은 광의 투과율이 나빠, 백색 표시시에 휘도를 저하시키는 원인으로 되어 있다.
도 41은 종래의 VA형 액정표시장치의 별도의 구성을 나타낸 평면도이며, CF 기판(106) 상의 R, G, B의 3화소를 나타내고 있다. 도 35에 나타낸 평면도의 구성요소와 동일한 기능작용을 갖는 구성요소에 대하여는, 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 도 41에 나타낸 액정표시장치는 어레이 기판(104) 상의 돌기(103) 대신에 슬릿(118)이 형성되어 있고, CF 기판 (106) 상에 돌기(102)로부터 연장하여, 화소영역의 상하 방향의 단부를 따르는 방향으로 보조돌기(116)가 더 형성되어 있는 것에 특징을 가지고 있다. 도시하지 않은 슬릿(118)에는 접속부가 설치되고, 1화소 내의 화소전극은 전기적으로 접속되어 있다. 보조 돌기(116)는 돌기(102)와 함께 배향 규제용 구조물로서 기능한다. 돌기(102)는 액정표시장치의 시각특성을 결정하고, 보조 돌기(116)는 화소전극(110) 단부에서 발생하는 전계에 의한 액정의 배향 불량을 제어하고 있다. 또 도 41에서는 화소영역 중앙부를 가로지르는 축적용량 버스라인의 도시는 생략되어 있다.
도 42는 도 41의 D-D선으로 절단한 VA형 액정표시장치의 단면도이다. 도 42에 나타낸 액정표시장치는 어레이 기판(104) 상에 돌기(103) 대신에 슬릿(118)이 형성되어 있고, CF 기판(106) 상에 보조돌기(116)가 형성되어 있다. 보조 돌기(116)의 배치에 의해서, 도 40의 원형 영역 내에서 발생되었던 화소전극(110) 단부의 배향 불량은 도 42에 나타낸 것과 같이 해소된다.
그런데 돌기(102)와 보조 돌기(116)에서는 필요한 배향 규제력이 다르다. 돌기(102)의 배향 규제력은 전압 인가시의 액정의 배향 방향을 결정하고 있으므로 강한 쪽이 바람직하다. 한편 보조 돌기(116)의 배향 규제력은 화소전극(110) 단부에서 발생하는 전계와 밸런스가 취해져 있는 것이 바람직하다. 도 43은 화소전극(110) 단부에서의 액정 분자의 배향을 나타내고 있다. 돌기(102 )는 CF 기판(106) 상에 화소전극(110) 단부에 대하여 경사지게 형성되어 있고, 슬릿(118)은 어레이 기판(104) 상에 돌기(102)와 같이 화소전극(110) 단부에 대하여 경사지게 형성되어 있다. CF 기판(106) 상에는, 돌기(102)로부터 연장하여, 화소전극(110)의 도면 중 상하 방향의 단부를 따른 방향으로 보조돌기(116)가 더 형성되어 있다.
도 43(a)는 보조 돌기(116)의 배향 규제력이 화소전극(110) 단부에서 발생하는 전계와 밸런스가 취해져 있는 상태를 나타내고 있다. 화소전극(110) 단부의 액정 분자는 보조 돌기(116)의 배향 규제력에 의해서 상이한 액정 분자와 대략 평행하게 배향되어 있어, 광의 투과율이 개선되고 휘도의 저하는 일어나지 않는다. 도 43(b)는 보조돌기(116)의 배향 규제력이 약한 상태를 나타내고 있다. 화소전극(110) 단부의 액정 분자의 배향 불량이 충분히 제어되어 있지 않기 때문에, 화소전극(110) 단부의 액정 분자는 상이한 액정 분자와 평행하게 배향하지 않고, 도면 중 해칭으로 나타낸 휘도저하 영역은 개선되어 있지 않다. 도 43(c)는 보조 돌기(116)의 배향 규제력이 너무 강한 상태를 나타내고 있다. 화소전극(110) 단부의 액정 분자는 보조 돌기(116)의 배향 규제에 의해서 보조돌기(116)에 대하여 대략 수직으로 배향되어 있다. 이 상태는 액정 분자의 배향방향이 편광판의 흡수축과 거의 일치되어버리기 때문에, 도면 중 해칭으로 나타낸 휘도저하 영역은 개선되지 않는다.
일반적으로, 배향 규제용 돌기물은 높이를 높게 형성하고, 또는 폭을 넓게 형성하는 편이 액정의 배향 규제력이 강하게 된다. 즉 안정된 액정 배향 상태를 얻으려면, 높이가 높고 폭이 넓은 배향 규제용 돌기물을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나 높이가 높고 폭이 넓은 배향 규제용 돌기물을 형성하면, 기판 상면의 凸凹이 커져서 스페이서재를 도포하여 안정된 셀 두께를 얻기가 어렵게 된다. 따라서 종래의 VA형 액정표시장치에서는, 기판 상에 형성된 복수의 배향 규제용 돌기물에 의한 배향 규제력을 소정 영역마다 최적으로 하면서, 기판 표시영역 전체에서 안정된 셀 두께를 얻기가 곤란하다는 문제를 가지고 있다.
본 발명의 목적은 휘도가 높고, 양호한 표시특성이 얻어지는 액정표시장치 및 그에 사용하는 액정표시장치용 기판과 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 대향 기판과 함께 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 끼워서 지지하는 절연성 기판과, 상기 액정을 배향 규제하기 위해서 상기 절연성 기판 상에 형성된, 상이한 단면형상을 갖는 복수의 배향 규제용 돌기물을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판에 의해서 달성된다.
또 상기 목적은 절연성 기판 상에 열가소성 수지를 도포하고 패터닝하여 선폭이 상이한 복수의 열가소성 수지층을 형성하고, 상기 복수의 열가소성 수지층을 열처리하여, 높이가 상이한 복수의 배향 규제용 돌기물을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판의 제조방법에 의해서 달성된다.
또 상기 목적은 대향 기판과 함께 액정을 끼워서 지지하는 절연성 기판과, 상기 절연성 기판 상에 형성되어 셀 두께를 결정하는 복수의 수지 스페이서와, 상기 수지 스페이서의 형성재료에 의해서, 상기 수지 스페이서 상면보다 낮은 높이로 상기 절연성 기판 상에 형성되고 상기 복수의 수지 스페이서의 막두께의 불균일을 확인하기 위해서 설치된 복수의 더미 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판에 의해서 달성된다.
실시예
〔제1실시형태〕
본 발명의 제1실시형태에 의한 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법 및 그것을 구비한 액정표시장치에 대하여 도 1 내지 도 12를 사용하여 설명한다. 먼저 본 실시형태에 의한 액정표시장치용 기판의 기본 구성에 대하여 도 1 및 도 2를 사용하여 설명한다. 도 1 및 도 2 모두 후술의 도 4에 나타낸 F-F선에서, 돌기(2) 및 보조 돌기(16)의 연장방향으로 경사지게 자른 단면을 나타내고 있지만, 도면 중의 돌기(2) 및 보조 돌기(16)의 단면형상은 각각의 연장방향으로 대략 직교하는 방향의 단면형상을 표시하고 있다. 이 이후에 돌기(2) 및 보조 돌기(16)의 단면형상은 단면도의 단면방향에 관계없이 돌기의 연장방향으로 대략 직교하는 방향의 단면형상을 가리킨다.
도 1은 본 실시형태에 의한 액정표시장치용 기판을 CF 기판(6)으로서 실현하고, 대향하는 어레이 기판(4) 사이에 부의 유전율 이방성을 갖는 액정(LC)을 봉지한 액정 패널의 단면을 나타내고 있다. 어레이 기판(4)은 절연성 기판인 유리 기판(8) 상의 화소영역마다 형성된 화소전극(10)을 갖고 있다. 화소전극(10 )에는 슬릿(18)이 형성되어 있다. 화소전극(10) 및 슬릿(18) 상의 전면에는 수직배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
본 실시형태에 의한 액정표시장치용 기판인 CF 기판(6)은 절연성 기판인 유리 기판(8) 상에 예를 들면 저반사 Cr로 형성된 BM를 갖고 있다. 또 유리 기판(8) 상의 BM에 의해서 획정된 화소영역마다 컬러 필터(R, G, B)가 형성되어 있다. 컬러 필터(R, G, B) 상의 전면에는 공통전극(12)이 형성되고, 공통전극 (12) 상에는 액정(LC)을 배향 규제하기 위한 배향 규제용 구조물인 돌기(2) 및 보조 돌기(16)가 형성되어 있다. 또 공통전극(12), 돌기(2) 및 보조 돌기(16) 상의 전면에는 수직배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
도 1에 나타낸 CF 기판(6)의 돌기(2)와 보조 돌기(16)는 상이한 단면형상을 갖고 있다. 즉 도 1에 나타낸 것과 같이, 보조 돌기(16)의 단면형상은 돌기(2)의 단면형상보다 상대적으로 높이가 높게 형성되어 있다. 이렇게 함으로써 보조 돌기(16)에서의 배향 규제력을 상대적으로 강하게 할 수 있다. 즉 도 43(b)에 나타낸 것과 같이 보조 돌기(116)의 배향 규제력이 약한 경우는, 도 1에 나타낸 것 같은 단면형상을 갖는 돌기(2) 및 보조 돌기(16)를 형성함으로써, 도 43(a)에 나타낸 것과 같이 화소전극(110) 단부에서 발생하는 전계와 보조 돌기(116)의 배향 규제력을 밸런스시켜서 액정 분자를 연속적으로 소정 방향으로 배향시킬 수 있도록 된다.
도 2는 본 실시형태에 의한 액정표시장치용 기판의 기본 구성을 별도의 CF 기판(6)으로서 실현하고, 대향하는 어레이 기판(4) 사이에 부의 유전율 이방성을 갖는 액정(LC)을 봉지한 액정 패널의 단면을 나타내고 있다. 도 1에 나타낸 단면도의 구성요소와 동일한 기능작용을 갖는 구성요소에 대하여는, 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 도 2에 나타낸 CF 기판(6)의 돌기(2)와 보조 돌기(16)는 상이한 단면형상을 갖고 있다. 즉 도 2에 나타낸 것과 같이, 돌기(2)의 단면형상은 보조 돌기(16)의 단면형상보다 상대적으로 높이가 높고, 또한 폭도 넓게 형성되어 있다. 본 예는 보조 돌기(16)에 의한 배향 규제력을 화소전극(10) 단부에서 발생하는 전계에 대하여 밸런스시키면, 상대적으로 돌기(2)의 배향 규제력이 약하게 되는 경우에 유효하다. 도 2에 나타낸 CF 기판(6)을 사용함으로써, 보조 돌기(16)의 배향 규제력을 일정하게 유지하면서 돌기(2)에 충분한 배향 규제력을 부여할 수 있다.
이하 본 실시형태에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 구비한 액정표시장치에 대하여 실시예 1-1 내지 1-3을 사용하여 보다 구체적으로 설명한다.
(실시예 1-1)
본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법 및 그것을 구비한 액정표시장치에 대하여 도 3 내지 도 12를 사용하여 설명한다. 도 3은 본 실시예에 의한 액정표시장치의 전체 구성을 나타내고 있다. 어레이 기판(4) 상에는 TFT(20)과, 축적용량(22)와, 예를 들면 인듐산화주석(ITO: Indium Tin Oxide) 등의 투명도전막으로 이루어진 화소전극(도 3에서는 도시하지 않음)을 갖는 화소영역(24)이 매트릭스 형상으로 다수 배치된 표시 영역(26)이 획정되어 있다. 또 도 3에서는 화소영역(24) 내에 액정표시장치의 1화소분의 등가회로를 나타내고 있다. 표시 영역(26)의 주위의 도면 중 좌측에는 게이트 버스라인 구동회로(28)가 배치되고, 도면 중 위쪽에는 드레인 버스라인 구동회로(30)가 배치되어 있다. 또 시스템측으로부터의 도트 클록이나, 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync) 및 RGB 데이터가 입력되는 입력 단자(32)가 도면 중 패널 위쪽에 설치되어 있다.
어레이 기판(4)은 도시하지 않은 실링(sealing)제를 통하여 CF 기판(6)과 대향하여 접합되어 있다. 어레이 기판(4)과 CF 기판(6) 사이의 셀 갭에 부의 유전율 이방성을 갖는 액정(LC)이 봉입되어 있다. 어레이 기판(4) 상의 화소전극과 CF 기판(6) 상의 공통전극 및 그들에 끼워진 액정(LC)으로 액정용량(Clc)이 형성되어 있다. 한편, 어레이 기판(4) 측에서 표시 전극과 도시하지 않은 절연막을 통하여 축적용량 버스라인이 형성되어 축적용량(22)이 형성되어 있다.
표시 영역(26) 내에는 도면 중 상하 방향으로 연장하는 드레인 버스라인(34)이 도면 중 좌우 방향으로 평행하게 복수 형성되어 있다. 복수의 드레인 버스라인(34)의 각각은 드레인 버스라인 구동회로(30)에 접속되어 있고, 드레인 버스라인(34)마다 소정의 계조 전압이 인가되도록 되어 있다.
또 드레인 버스라인(34)과 대략 직교하는 방향으로 연장하는 게이트 버스라인(36)이 도면 중 상하 방향으로 평행하게 복수 형성되어 있다. 복수의 게이트 버스라인(36) 각각은 게이트 버스라인 구동회로(28)에 접속되어 있다. 게이트 버스라인 구동회로(28)는 내장된 시프트 레지스터로부터 출력되는 비트 출력에 동기하여, 복수의 게이트 버스라인(36)에 대하여 차례로 게이트 펄스를 출력하도록 되어 있다.
게이트 버스라인 구동회로(28)에 의해서 복수의 게이트 버스라인(36) 중 어 느 하나에 게이트 펄스가 출력되면, 당해 게이트 버스라인(36)에 접속되어 있는 복수의 TFT(20)가 온(ON)상태로 된다. 이에 의해서 드레인 버스라인 구동회로(30)로부터 복수의 드레인 버스라인(34) 각각에 인가되는 계조 전압이 각 화소전극에 인가된다.
도 4는 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판으로서의 CF 기판(6)의 구성을 나타낸 평면도이고, CF 기판(6) 상의 R, G, B의 3화소를 나타내고 있다. 도 5는 도 4의 F-F선으로 절단한 액정표시장치용 기판의 단면도이다. 도 1에 나타낸 구성요소와 동일한 기능을 갖는 구성요소에 대하여는, 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 도 4에 나타낸 것과 같이 CF 기판(6) 상에는, 도면 중 상하 방향 및 좌우 방향으로 연장한 예를 들면, 저반사 Cr로 이루어진 BM이 형성되어, 각 화소영역을 획정하고 있다. 각 화소영역에는 CF 기판(6)과 대향하여 배치되어 있는 어레이 기판(도 4에서는 도시하지 않음) 상의 화소전극(도 4에서는 도시하지 않음)에 대향하는 영역에 컬러 필터(R, G, B)가 배치되어 있다. 컬러 필터 상의 전면에 형성된 공통전극(12) 상에는, 화소전극 단부에 대하여 경사지도록 배향 규제용 구조물인 선형상의 돌기(2)가 형성되어 있다. 돌기(2)의 단면형상은 도 5에 나타낸 것과 같이 예를 들면 폭이 15㎛이고 높이가 1.1㎛인 산(山)형상이다.
또 도 4에 있어서, 돌기(2)로부터 연장하여, 화소영역의 상하 방향의 단부를 따르는 방향으로 배향 규제용 구조물인 선형상의 보조 돌기(16)가 형성되어 있다. 보조 돌기(16)의 단면형상은 도 5에 나타낸 것과 같이, 폭은 11㎛로 높이는 1.1㎛이며, 돌기(2)와 상이한 단면형상을 갖고 있다. CF 기판(6)과 대향하여 배치되어 있는 어레이 기판 상의 화소전극에는, 슬릿(18)이 화소전극 단부에 대하여 경사지게 형성되어 있다. 도시되어 있지 않으나 슬릿(18)에는 접속부가 설치되어 있고, 1화소 내의 화소전극은 전기적으로 접속되어 있다. 돌기(2)는 액정표시장치의 시각특성을 결정하고 있으며, 보조 돌기(16)는 화소전극 단부에서 발생하는 전계에 의한 액정의 배향 불량을 제어하고 있다. 또 도 4에서는 화소영역 중앙부를 가로지르는 축적용량 버스라인의 도시는 생략되어 있다.
본 실시예에 의하면, 돌기(2)의 단면형상이 보조 돌기(16)의 단면형상보다 폭이 넓게 형성된다. 이 때문에 화소전극(10) 단부에서의 보조 돌기(16)의 배향 규제력을 필요 이상으로 강화하지 않고 돌기(2)의 배향 규제력을 강화할 수 있어, 우수한 시각 특성을 실현할 수 있다. 또 돌기(2) 단면의 폭만을 상대적으로 넓게 형성하여 기판 상면에 있어서의 凸부의 상대적인 면적의 증가를 억제하여 평탄성을 향상시킬 수 있으므로 스페이서재를 도포하여도 안정된 셀 두께를 얻을 수 있다. 따라서 본 실시예에 의한 VA형 액정표시장치에서는, 기판 상에 형성된 복수의 배향 규제용 돌기물에 의한 배향 규제력을 소정 영역마다 최적으로 하면서, 기판 표시 영역 전체에서 안정된 셀 두께를 얻을 수 있으므로, 불균일 등이 적어 신뢰성도 높아진다. 그 때문에 휘도가 높고, 색변화나 시야각 변화가 없는 양호한 표시특성이 얻어지는 고수율의 액정표시장치를 실현할 수 있다.
다음에, 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판으로서의 CF 기판(6)의 제조방법에 대하여, 제조공정을 나타낸 공정 단면도인 도 6 내지 도 12를 사용하여 설명한다. 먼저 절연성 기판인 유리 기판(8) 전면에 예를 들면 저반사 Cr막을 성막한다. 다음에 예를 들면 포지티브형 노볼락(novolak)계 레지스트를 두께 1.5㎛ 정도 전면에 도포하여 소정의 형상으로 패터닝한다. 이어서 패터닝된 레지스트층을 마스크로서 Cr막을 에칭하여 박리공정을 거쳐서, 도 6에 나타낸 것과 같이, 저반사 Cr에 의한 BM를 형성한다.
다음에 도 7에 나타낸 것과 같이, 감광성안료 분산타입의 R(빨강) 레지스트를 예를 들면 막두께 1.5㎛로 도포하고, 노광, 현상, 포스트 베이킹공정을 거쳐서 패터닝하여 컬러 필터(R)를 형성한다. 계속하여 컬러 필터 G, B를 똑 같이 형성한다 (도 8, 도 9). 다음에 도 10에 나타낸 것과 같이, 예를 들면 막두께 150nm의 ITO를 전면에 성막하여 공통전극(12)을 형성한다.
다음에 열가소성 수지의 예를 들면 포지티브형 노볼락계 레지스트를 예를 들면 두께 1.1㎛로 도포하여 레지스트층(40)을 형성한다. 이어서 도 11에 나타낸 것과 같이, 돌기(2)의 패턴의 선폭이 예를 들면 14㎛, 보조 돌기(16)의 패턴의 선폭이 예를 들면 10㎛로 되도록 형성된 노광용 마스크(38)를 사용해서 노광하고 현상하여, 선폭이 상이한 복수의 열가소성 수지층을 형성한다. 다음에 열가소성 수지층을 예를 들면 200℃ 정도로 열처리(어닐링)하고, 도 12에 나타낸 것과 같이 높이가 상이한 복수의 배향 규제용 구조물인 단면형상의 폭이 15㎛이고 높이가 1.1㎛인 돌기(2)와, 단면형상의 폭이 11㎛이고 높이가 1.1㎛인 보조 돌기(16)를 동시에 형성한다. 이상 설명한 공정을 거쳐서, 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판으로서의 CF 기판(6)이 완성된다.
또 도메인 규제용 수단으로서 화소전극(10) 상에 슬릿(18)이 형성된 어레이 기판(4)과, 상기 CF 기판(6)과의 대향하는 면에 각각 수직배향막을 형성한다. 그 후 한쪽 기판에 스페이서를 도포하고, 실링을 형성하고 양 기판(4, 6)을 접합하며, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 주입하여 봉지함으로써, 도 5에 나타낸 본 실시예에 의한 액정표시장치가 완성된다.
(실시예 1-2)
본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법 및 그것을 구비한 액정표시장치에 대하여 도 13 내지 도 18을 사용하여 설명한다. 먼저 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 구비한 액정표시장치의 개략 구성을 도 13 및 도 14를 사용하여 설명한다. 액정표시장치 전체의 구성은 도 3에 나타낸 제1실시예와 똑 같은 구성을 가지므로 그 설명은 생략한다. 도 13은 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판으로서의 CF 기판(6)의 구성을 나타낸 평면도이며, CF 기판(6) 상의 R, G, B의 3화소를 나타내고 있다. 도 14는 도 13의 E-E선으로 절단한 액정표시장치용 기판의 단면도이다. 상기 도 1 및 도 4에 나타낸 구성요소와 동일한 기능을 갖는 구성요소에 대하여는, 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 도 13에 나타낸 액정표시장치용 기판은 도 14에 나타낸 것과 같이 돌기(2)와 보조 돌기(16)의 단면형상이 폭과 높이의 양쪽에서, 상이하다는 것에 특징을 갖고 있다. 돌기(2)의 단면형상은 예를 들면 폭 10㎛, 높이 1.3㎛이고, 보조 돌기(16)의 단면형상은 예를 들면 폭 16㎛, 높이 1.4㎛이다.
도 15(a)는 도 32(b)와 똑 같이, 보조돌기(16)의 배향 규제력이 약하고, 화소전극(10) 단부에 도면 중 해칭으로 나타낸 휘도저하 영역이 발생되어 있는 상태를 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 보조 돌기(16)의 단면형상은 돌기(2)의 단면형상보다 폭이 넓고 또한 높이가 높게 형성된다. 이 때문에 돌기(2)의 배향 규제력을 필요 이상으로 강화하지 않고, 화소전극(10) 단부에서의 보조 돌기(16)의 배향 규제력을 강화할 수 있어, 도 15(b)에 나타낸 것과 같이 휘도저하 영역은 개선된다. 또 보조 돌기(16)에 대해서만 상대적으로 폭을 넓게 또한 높이를 높게 형성하고 있기 때문에, 돌기(2)에 대하여도 폭을 넓게 또한 높이를 높게 형성하는 경우에 비해서, 기판 표면에 있어서의 凸부의 상대적인 면적의 증가를 억제하여 평탄성을 향상시킬 수 있다. 그 때문에 스페이서재를 도포하여도 안정된 셀 두께를 얻을 수 있다.
다음에 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판으로서의 CF 기판(6)의 제조방법에 대하여 도 16 내지 도 18을 사용하여 설명한다. 본 실시예에 의한 CF 기판(6)의 제조방법에 있어서 공통전극(12)을 형성할 때까지의 공정은 도 6 내지 도 10의 공정 단면도에 나타낸 실시예 1-1에 의한 CF 기판(6)의 제조방법과 동일하므로, 그 도시 및 설명은 생략한다.
공통전극(12)의 형성 후의 공정을 설명하기 전에, 도 14에 나타낸 것 같은 높이가 상이한 배향 규제용 돌기물을 동일한 프로세스로 형성하는 방법에 대하여 도 16을 사용해서 설명한다. 도 16은 열가소성 수지인 포지티브형 노볼락계 레지스트를 사용하여 배향 규제용 돌기물을 형성할 때의 노광용 마스크(38) 상에의 패턴의 선폭과 기판 상에 형성되는 패턴의 높이와의 관계를 나타내고 있다. 횡축은 노광용 마스크(38) 상에서의 배향 규제용 돌기물의 패턴의 선폭(㎛)을 표시하고, 종축은 형성되는 배향 규제용 돌기물의 높이(㎛)를 표시하고 있다. 또 패터닝시에 도포되는 포지티브형 노볼락계 레지스트의 두께가 1.1㎛인 경우를 □마크로 표시하고, 1.4㎛의 경우를 ◆마크로 표시하고 있다. 도 16에 나타낸 것과 같이, 포지티브형 노볼락계 레지스트의 두께가 1.1㎛인 경우는, 노광용 마스크(38) 상에서의 패턴의 선폭이 7㎛ 내지 15㎛로 형성되는 배향 규제용 돌기물의 높이는 거의 변화하지 않는다. 한편 포지티브형 노볼락계 레지스트의 두께가 1.4㎛인 경우는, 노광용 마스크(38) 상에서의 패턴의 선폭이 5㎛ 내지 15㎛로, 선폭이 넓어지는 동시에 형성되는 배향 규제용 돌기물의 높이는 높아진다. 이에 의해서 포지티브형 노볼락계 레지스트를 1.4㎛의 두께로 도포하면 노광용 마스크(38) 상에서의 패턴의 선폭을 바꿈으로써, 높이의 상이한 배향 규제용 돌기물을 동일 프로세스로 형성할 수 있게 된다.
상기 방법을 사용하여 높이가 상이한 배향 규제용 돌기물을 형성하는 공정을 도 17 및 도 18을 사용해서 설명한다. 도 17에 나타낸 것과 같이, 예를 들면 포지티브형 노볼락계 레지스트를 두께 1.4㎛로 도포하여, 레지스트층(40)을 형성한다. 이어서 돌기(2)의 패턴의 선폭이 예를 들면 9㎛, 보조 돌기(16)의 패턴의 선폭이 예를 들면 15㎛로 되도록 형성된 노광용 마스크(38 )를 사용해서 노광 및 현상하고, 소정 형상의 열가소성 수지층을 형성한다. 다음에 열가소성 수지층을 예를 들면 200℃ 정도에서 열처리하고, 도 18에 나타낸 것과 같이 단면형상의 폭이 10㎛, 높이가 1.3㎛인 돌기(2)와, 단면형상의 폭이 16㎛, 높이가 1.4㎛인 보조 돌기(16)를 형성한다. 이상 설명한 공정을 거쳐서, 본 실시예에 의한 CF 기판(6)이 완성된다.
또 도메인 규제용 수단으로서 화소전극(10) 상에 슬릿(18 )이 형성된 어레이 기판(4)과, 상기 CF 기판(6)과의 대향하는 면에 각각 수직 배향막을 형성한다. 그 후 어느 한쪽 기판에 스페이서를 살포하고, 실링을 형성해서 양 기판(4, 6)을 접합하고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 주입하여 봉지함으로써, 도 14에 나타낸 본 실시예에 의한 액정표시장치가 완성된다.
본 실시예에 의하면, 보조 돌기(16)의 단면형상에서, 폭 및 높이의 양쪽을 변화시키기 때문에, 단면형상의 폭 또는 높이만을 변화시키는 경우에 비해서, 배향 규제력을 보다 효과적으로 강화할 수 있다. 또 단면형상이 상이한 돌기(2) 및 보조 돌기(16)를 동일 프로세스로 형성하고 있기 때문에, 코스트는 증가하지 않는다. 따라서 본 실시예에 의한 VA형 액정표시장치에서는, 기판 상에 형성된 복수의 배향 규제용 돌기물에 의한 배향 규제력을 소정 영역마다 최적으로 하면서, 기판 표시영역 전체에서 안정된 셀 두께를 얻을 수 있으므로, 불균일 등이 적어 신뢰성도 높아진다. 그 때문에 휘도가 높고, 색변화나 시야각 변화가 없는 양호한 표시특성을 얻어지는 고수율의 액정표시장치를 실현할 수 있다.
(실시예 1-3)
본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법 및 그것을 구비한 액정표시장치에 대하여 도 19 내지 도 23을 사용하여 설명한다. 먼저 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 구비한 액정표시장치의 개략의 구성을 도 19 및 도 20을 사용하여 설명한다. 액정표시장치 전체구성은 도 3에 나타낸 제1실시예와 같은 구성을 가지므로 그 설명을 생략한다. 도 19는 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판으로서의 CF 기판(6)의 구성을 나타낸 평면도이며, CF 기판(6) 상의 R, G, B의 3화소를 나타내고 있다. 도 20은 도 19의 H-H선으로 절단한 액정표시장치용 기판의 단면도이다. 도 1 및 도 4에 나타낸 구성요소와 동일한 기능작용을 갖는 구성요소에 대하여는, 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 도 19에 나타낸 액정표시장치용 기판은 도 20에 나타낸 것과 같이, 돌기(2)와 보조 돌기(16)의 단면형상이 폭과 높이의 양쪽에 있어서 상이한 것과, 기둥 형상의 주지 스페이서(42)를 갖는 데에 특징을 갖고 있다. 돌기(2)의 단면형상은 예를 들면 폭 16㎛, 높이 1.5㎛이고, 보조 돌기(16)의 단면형상은 예를 들면 폭 8㎛, 높이 1.3㎛이다. 또 수지 스페이서(42)는 예를 들면 높이 4.0㎛로 형성되어 있다.
도 21(a)는 도 32(c)와 같으며, 보조 돌기(16)의 배향 규제력이 너무 강하여, 화소전극(10) 단부에 도면 중 해칭으로 나타낸 휘도 저하 영역이 발생하고 있는 상태를 나타내고 있다. 본 실시예에서 보조 돌기(16)의 단면형상은 도 31에 나타낸 종래의 보조 돌기(116)보다 폭이 좁고 또한 높이가 낮게 형성되어 있는 동시에, 돌기(2)의 단면형상은 도 31에 나타낸 종래의 돌기(102)보다 폭이 넓고 또한 높이가 높게 형성되어 있다. 이 때문에 돌기(2)의 배향 규제력을 강화하는 동시에, 화소전극(10) 단부에서의 보조 돌기(16)의 배향 규제력을 약하게 할 수 있어, 도 21(b)에 나타낸 것과 같이 휘도 저하 영역은 개선된다.
본 실시예에서는 기판 상면의 凸부의 상대적인 면적은 크고, 높이는 높지만, 별도 형성된 수지 스페이서가 존재하기 때문에 안정된 셀 두께를 얻을 수 있다. 따라서 본 실시예에 의한 VA형 액정표시장치는 기판 상에 형성한 복수의 배향 규제용 돌기물에 의한 배향 규제력을 소정 영역마다 최적으로 하면서, 기판 표시영역 전체에서 안정된 셀 두께를 얻을 수 있으므로 불균일 등이 적어 신뢰성도 높아진다. 그 때문에 휘도가 높고, 색변화나 시야각 변화가 없는 양호한 표시특성이 얻어지는 고수율의 액정표시장치를 실현할 수 있다.
다음에 본 실시예에 의한 액정표시장치용 기판으로서의 CF 기판(6)의 제조방법에 대하여 도 22 및 도 23을 사용하여 설명한다. 본 실시예에 의한 CF 기판(6)의 제조방법에 있어서의 공통전극(12)을 형성할 때까지의 공정은 도 6 내지 도 10의 공정 단면도에 나타낸 실시예 1-1에 의한 CF 기판(6)의 제조방법과 같으므로, 그 도시 및 설명은 생략한다.
상기 방법을 사용하여 높이가 상이한 배향 규제용 돌기물을 형성하는 공정을 도 22 및 도 23을 사용하여 설명한다. 도 22에 나타낸 것과 같이, 예를 들면 포지티브형 노볼락계 레지스트를 두께 1.5㎛로 도포하여 레지스트층(40)을 형성한다. 이어서 돌기(2)의 패턴의 선폭이 예를 들면 15㎛로 되고, 보조 돌기 (16)의 패턴의 선폭이 예를 들면 7㎛로 되도록 형성된 노광용 마스크(38)를 사용하여 노광 및 현상하고, 소정 형상의 열가소성 수지층을 형성한다. 다음에 열가소성 수지층을 예를 들면 200℃ 정도에서 열처리하고, 도 23에 나타낸 것과 같이 단면형상의 폭이 16㎛로 높이가 1.5㎛인 돌기(2)와, 단면형상의 폭이 8㎛로 높이가 1.3㎛인 보조 돌기(16)를 형성한다. 그 후 예를 들면4.0㎛의 감광성 네거티브형 아크릴계 레지스트를 도포하고, 패터닝하여 수지 스페이서를 형성한다. 이상 설명한 공정을 거쳐서 본 실시예에 의한 CF 기판(6)이 완성된다.
또 도메인 규제용 수단으로서 화소전극(10) 상에 슬릿(18 )이 형성된 어레이 기판(4)과, 상기 CF 기판(6)과의 대향하는 면에 각각 수직배향막을 형성한다. 그 후 시일을 형성하여 양 기판(4, 6)을 접합하고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 주입하여 봉지함으로써, 도 14에 나타낸 본 실시예에 의한 액정표시장치가 완성된다.
본 실시예에 의하면, 돌기(2) 및 보조 돌기(16)의 단면형상에 있어서, 폭 및 높이의 양쪽을 종래에 비해서 변화시켜서 형성하기 때문에, 단면형상의 폭 또는 높이만을 변화시키는 경우에 비해서, 배향 규제력을 보다 효과적으로 강화하고 또는 약하게 할 수 있다. 또 단면형상이 상이한 돌기(2) 및 보조 돌기(16)는 동일프로세스로 형성되어 있기 때문에, 코스트 증가로는 되지 않는다.
본 발명은 상기 제1실시형태에 한하지 않으며, 여러 가지의 변형이 가능하다.
예를 들면 상기 실시형태에 있어서는, 저반사 Cr에 의해서 BM를 형성하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 흑색 수지 등 상이한 재료를 사용하여 BM를 형성하여도 좋고, 컬러 필터의 형성재료를 겹쳐서 BM를 형성하여도 좋다.
또 상기 실시형태에 있어서는, CF 기판(6)측에만 배향 규제용 돌기물을 형성하고 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 어레이 기판(4)측에 배향 규제용 돌기물을 형성하여도 좋다. 또 배향 규제용 돌기물의 단면형상은 폭, 높이의 양쪽을 바꿈으로써 보다 효과적이지만, 폭 또는 높이의 어느 한쪽을 바꾸는 것만으로도 좋다.
또 상기 실시형태에 있어서는, 단면형상이 상이한 배향 규제용 돌기물을 열가소성 수지인 포지티브형 노볼락계 레지스트를 사용하여 형성하고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 상이한 열가소성 수지를 사용하여 형성하여도 좋고, 물론 네거티브형이라도 좋다. 또 상기 실시형태에 있어서는, 단면형상이 상이한 배향 규제용 돌기물을 동일 프로세스로 형성하고 있으나, 별도의 프로세스로 형성하여도 좋다. 그 경우 배향 규제용 돌기물은 열가소성 수지 이외의 아크릴계, 폴리이미드계 등의 상이한 재료를 사용하여 형성하여도 좋다.
또 상기 실시형태에 있어서는, 컬러 필터 형성법으로서 안료분산법을 사용하고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 기타 방법이라도 좋다. 또 공통전극(12)의 아래에 투명 평탄화막을 형성하여도 좋다.
〔제2실시형태〕
본 발명의 제2실시형태에 의한 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법 및 그것을 구비한 액정표시장치에 대하여 도 24 내지 도 34를 사용하여 설명한다.
본 실시형태는 셀 두께를 제어하는 수지 스페이서가 형성된 액정표시장치용 기판에 관한 것이며, 특히 수지 스페이서가 형성된 CF 기판 및 그것을 사용한 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
셀 두께를 제어하는 일반적인 방법으로서, 플라스틱 비즈(bead) 등의 구형상 스페이서를 기판 상에 살포하여 대향 기판과 접합하는 방법이 있지만, 화소 내에 살포된 구형상 스페이서 근방은 배향 불량의 발생이나 광누설에 의한 콘트라스트 저하의 원인으로 되는 점에 과제를 갖고 있다. 또 기판이 대형화하면 구형상 스페이서의 균일한 밀도에서의 살포가 보다 곤란하게 되므로, 기판면 내의 셀 두께의 불균일이 커진다. 또 IPS(In-Plane Switching), MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 등의 표시 모드는 TN(Twisted Nematic) 모드에 비해서 셀 두께의 변동에 대한 휘도의 변화가 크기 때문에, 보다 균일한 셀 두께의 제어가 필요하게 된다. 또 고정밀 패널에서는 1화소의 면적이 작아서, 화소에 대하여 상대적으로 구형상 스페이서가 차지하는 면적이 커져서, 구형상 스페이서의 표시품질에의 영향이 보다 현저하게 된다.
그래서 근년의 액정표시장치용 기판의 대형화나 패널의 고정밀화에 수반되어 스페이서를 임의의 위치에 배치 가능하고, 또한 패널면 내의 셀 두께의 불균일을 억제하는 수단으로서, 포토리소그래피 기술로 수지를 패터닝하는 수지 스페이서 형성방법이 사용되도록 되어 있다. 수지 스페이서는 포토리소그래피 기술을 사용함으로써, 예를 들면 CF 기판 상의 BM차광 영역에 임의의 배치 밀도로 형성할 수 있다. 따라서 구상 스페이서에서 문제가 되는 화소 내의 배향 불량이나 광누설은 생기지 않는다. 또 입경의 불균일이 생기는 구형상 스페이서에 비해서, 수지 스페이서는 막두께를 균일하게 형성하는 것이 가능하다. 그 때문에 보다 균일하고 정밀한 셀 두께의 결정이 가능하다. 이에 의해서 구형상 스페이서로 셀 두께를 결정하는 액정표시장치에 비해서, 보다 고품위의 액정표시장치가 제조 가능하게 된다.
일례로서, 액정표시장치용 기판으로서의 CF 기판(56) 상에 수지 스페이서를 형성하는 방법에 대하여 도 24 내지 도 28을 사용하여 설명한다. 먼저 도 24에 나타낸 것과 같이, 절연성 기판인 유리 기판(50) 상에 Cr 또는 흑색 수지로 BM을 형성한다. 다음에 도 25에 나타낸 것과 같이, 안료 분산감광성 착색수지 등을 사용하여 컬러 필터 R, G, B를 순차 형성한다. 다음에 도 26에 나타낸 것과 같이, ITO 등의 투명전극을 스퍼터링하여 공통전극(52)을 형성한다. 다음에 도 27에 나타낸 것과 같이, 예를 들면 아크릴 수지계 네거티브형 감광성 레지스트를 도포하고, 포토리소그래피 법으로 임의의 위치, 배치밀도, 크기의 수지 스페이서(54)를 형성한다. 다음에 도 28에 나타낸 것과 같이, CF 기판(56 )과 어레이 기판(60)의 각각에 대향하는 면에 배향막(62)을 형성하고, 필요하면 러빙처리를 실시하여 양 기판(56, 60)을 접합하여, 액정을 주입 봉지해서 액정표시장치가 완성된다.
상기 제조방법에 있어서, 배향막(62)의 형성 후에 수지스페이서(54)를 형성하여도 좋고, 컬러 필터 R, G, B의 형성 후에 아크릴 수지나 에폭시 수지 등을 사용하여 오버코트 층을 형성하여 평탄화하고, 그 위에 수지 스페이서(54)를 형성하여도 좋다. 물론 수지 스페이서(54)를 어레이 기판(60) 측에 형성하여도 좋다.
통상, 수지 스페이서(54)는 BM로 차광되는 위치에, 기판면에 수직 방향에서 보아 10∼30㎛□(角)의 치수로 4∼5㎛의 막두께로 형성된다. 수지 스페이서(54)의 배치밀도의 설계에 있어서는, 수지 스페이서(54)의 형성재료의 압축변위나 소성변형량 등의 물성이 중요하다. 따라서 수지 스페이서(54)의 배치밀도는 액정의 열팽창, 수축에 추종할 수 있는 유연성과, 가압에 대한 내성을 갖는 딱딱함을 구비하도록 설계된다. 이러한 배치밀도로 설계된 수지 스페이서(54)의 기판 상의 화소영역에서 차지하는 면적은 표시 영역에 있어서 대체로 1% 이하이다.
수지 스페이서(54)의 형성공정은 감광성 수지를 형성재료로 한 경우, 수지의 도포, 노광, 현상, 소성으로 이루어진다. 여기서 도포 공정에서의 수지의 도포 불균일로 수지 스페이서(54)에 막두께 불균일이 생긴 경우, 수지의 소성 후에는 스페이서층만을 재생하는 것이 곤란하기 때문에, 현상 후에도 소성 전에 패턴 검사를 행할 필요가 있다. 이 패턴 검사는 통상 고휘도 램프, Na램프, 프레넬광(Fresnel light) 등을 수지 스페이서(54)가 형성된 기판면에 조사하여, 육안검사에 의해서 패턴의 막두께 불균일의 유무를 확인한다. 이와 같은 막두께 불균일은 전면에 형성된 고체상의 감광성 수지 막 상태에서는 양호하게 관찰할 수 있지만, 상술한 바와 같이 기판 상에서 이산적으로 형성되는 수지 스페이서(54)에서는 패턴 면적이 표시영역의 1% 이하로 되므로, 육안으로 확인하기는 매우 곤란하다. 또 이와 같은 막두께의 불균일은 수지 스페이서(54)의 소성 후에도 시각적으로 확인하기는 곤란하여, 결국 CF 기판(56)과 어레이 기판(60)을 접합해서 액정을 봉지한 후에 행하는 패널 표시에서의 육안검사에서 비로소 표시 불균일이 관찰된다. 이 때문에 수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일에 기인하는 표시불량은 재생처리가 불가능하여, CF 기판(56 ) 뿐만 아니라 어레이 기판(60)이나 기타의 부재를 모두 폐기시키지 않을 수 없어 불필요한 제조코스트가 생기게 된다.
이 문제에 대하여 본 실시형태에서는, 감광성 수지를 도포하여 수지 스페이서(54)를 형성할 때, 수지 스페이서(54)와는 별도로 복수의 더미 패턴을 형성하도록 하고 있다. 또 수지 스페이서(54)와 더미 패턴과의 기판면에 수직 방향에서 본 면적의 합계는 표시영역의 면적의 10% 이상으로 되도록 하고 있다. 이렇게 함으로써, 도포 불균일 등에서 생기는 수지 스페이서(54)의 막두께 불균일이 현상 후에도 소성 전에 시각적으로 확인할 수 있게 된다. 소성 전에 수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일을 발견할 수 있도록 되므로, 막두께의 불균일이 확인된 경우에는, 레지스트 박리액으로 수지 스페이서(54) 및 더미 패턴의 형성재료인 감광성 수지만을 제거하여 용이하게 재생처리를 할 수 있도록 된다. 또 CF 기판(56)의 제조공정에서 불량기판을 발견할 수 있기 때문에, 장해의 조기발견에 의한 제조코스트 저하를 실현하여 액정표시장치의 제조 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
또 수지 스페이서(54)를 형성할 때, 포토리소그래피 공정에서의 노광장치의 해상한계 근방의 치수로 노광하여 현상한 더미 테스트 패턴을 설치함으로써, 접촉식 막두께 측정기에 의한 수지 스페이서(54)의 막두께를 측정하지 않고, 현미경에 의한 더미 테스트 패턴의 비접촉 관찰만으로 수지 스페이서(54) 근방의 도포의 막두께를 판별할 수 있도록 된다. 수지 스페이서(54)의 막두께가 기준보다 크게 다를 경우에는, 관찰되는 더미 테스트 패턴의 형상 차이가 현저하여, 비교적 간단하게 수지 스페이서(54)의 막두께의 이상을 발견할 수 있게 된다.
이하 본 실시형태에 의한 액정표시장치용 기판 및 그것을 구비한 액정표시장치에 대하여 실시예 2-1 및 2-2를 사용하여 보다 구체적으로 설명한다.
(실시예 2-1)
본 실시예에서는 수지 스페이서를 CF 기판 상에 형성하는 경우에 대하여, 이미 나타낸 도 24 내지 도 27 및 새로이 나타낸 도 29 내지 도 31을 사용하여 설명한다. 먼저 도 24에 나타낸 것과 같이, 유리 기판(50) 상에 Cr를 스퍼터링한 후에 패터닝하여 BM을 형성한다. 다음에 도 25에 나타낸 것과 같이 안료 분산형의 아크릴 수지계 네거티브형 컬러 레지스트에 의한 컬러 필터형성층을 순차 형성하여 컬러 필터 R, G, B를 각각 1.5㎛의 막두께로 형성한다. 이 컬러 필터(R, G, B)의 형성시, 도 29에 나타낸 것과 같이, 셀 두께를 결정하는 수지 스페이서(54)를 형성하는 BM영역 상에 컬러 필터 형성층을 3층 적층하여 수지 스페이서(54)의 형성면을 형성한다. 수지 스페이서(54)의 형성면은 아크릴 수지계 네거티브형 컬러 레지스트의 레벨링성에 의해서, 화소영역 내에 형성된 컬러 필터(R, G, B) 표면으로부터 약1.8㎛의 높이로 형성된다. 다음에 도시는 생략했으나 도 26에 나타낸 것과 똑같이 하여 스퍼터링에 의해서 ITO 등의 투명전극인 공통전극(52)을 형성한다.
그 후 예를 들면 아크릴 수지계 네거티브형 레지스트를 사용하여, 도 30에 나타낸 단면도 및 도 31에 나타낸다 기판 평면도와 같이, 30㎛×30㎛의 치수의 복수의 수지 스페이서(54)(도면에서는 1개만이 도시되어 있음)를 패터닝한다. 이 패터닝 때와 동시에, 수지 스페이서(54)의 형성재료에 의해서 수지스페이서(54) 상면보다 낮은 높이로 형성되고, 복수의 수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일을 확인하기 위해서 사용하는 복수의 더미 패턴(64)을 형성한다. 이 예서는 수지스페이서(54)와 더미 패턴(64)과의 기판면에 수직 방향에서 본 면적의 합계는 표시 영역의 면적의 12% 이상이다. 도 31은 폭 Px이고 높이 Py의 화소(서브 픽셀)를 3 ×2 = 6화소분 도시하고 있다. 각 화소의 주위 및 화소 중앙을 횡단하는 축적용량배선에 대응하는 위치에 BM이 형성되어 있다. 본 예에서는 6화소로 하나의 수지 스페이서(54)가 BM 상에 형성되고, 또한 BM 상에 대략 등간격으로 매트릭스 형상으로 더미 패턴(64)이 배치되어 있다.
도 30에 나타낸 것과 같이 수지 스페이서(54)의 형성면은 컬러 필터형성층을 적층하여 형성된 영역의 공통전극(52) 상면으로 되므로, 더미 패턴(64)의 형성면인 화소영역의 공통전극(52) 상면보다 높은 위치에 있다. 셀 두께를 일정하게 유지하는 스페이서로서 기능하는 것은 어닐링한 후에 화소영역의 공통전극(52)에서 계측한 높이가 d1=4.0㎛로 형성되는 수지 스페이서(54)이다. 더미 패턴(64)은 어닐링한 후에 화소영역의 공통전극(52)에서 계측한 높이가 d2=3.0㎛의 막두께로 형성되어서 패널형성 후에 대향 기판과 접하지 않기 때문에, 셀 두께를 유지하는 스페이서로서는 기능하지 않다.
이와 같이 단차(段差) 상에 형성되는 수지 스페이서(54)는 더미 패턴(64)보다 높게 할 필요가 있기 때문에, 수지 스페이서(54)의 형성에 사용하는 레지스트는 레벨링성이 좋은 것은 사용하지 않는 편이 바람직하다. 또는 도포 후에 액압건조를 행하여 레벨링성을 나쁘게 하여도 좋다.
다음에 검사공정으로 옮긴다. 상기 스페이서형성에 의해서 수지 스페이서(54) 및 더미 패턴(64)이 형성된 CF 기판(56)을 고휘도 램프 하에서 육안 검사하여, 복수의 수지 스페이서(54)로 막두께의 불균일이 존재하는지의 여부를 확인한다. 표시영역 내에 있어서 수지 스페이서(54) 및 더미 패턴(64)의 기판면에 수직 방향에서 본 면적의 합계는 표시영역의 면적의 10% 이상이므로, 수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일이 있는 경우에는 육안으로 확인할 수 있다. 수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일이 발견된 기판은 예를 들면 레지스트 박리액을 사용하여 수지 스페이서(54) 및 더미 패턴(64)을 박리 제거하여, 재생처리에 의해서 재차 수지 스페이서(54)를 다시 형성할 수 있다.
수지 스페이서(54)에 막두께의 불균일이 발견되지 않았든 CF 기판(56)은 클린 오븐을 사용하여 약 200℃에서 1시간 정도 소성되어 수지 스페이서(54)가 완성된다.
이와 같이 하여 형성된 CF 기판(56)과 어레이 기판(60)의 각각 대향하는 면에 배향막(도시하지 않음)을 형성하고, 양 기판(56, 60)을 접합한 셀에 액정을 봉입한 후, 편광판을 접합하여 액정표시장치가 완성된다.
본 실시예에서는 수지 스페이서(54)의 형성에 있어서, 수지 스페이서(54) 상면보다 낮은 높이로 스페이서로서는 기능하지 않는 더미 패턴(64)을 동시에 형성하고 있다. 기판면에 수직 방향에서 본 수지 스페이서(54)와 더미 패턴(64)의 면적의 합계는 스페이서 막두께의 불균일을 육안으로 확인할 수 있는 패턴 면적으로 되어 있다. 이 때문에 액정표시 패널로서 조립 후에 표시불량으로 되는 수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일을 수지 스페이서(54)의 노광/현상 후에 있어서 소성 전에 육안으로 확인할 수 있게 된다. 또 본 실시예서는 수지스페이서(54)와 더미 패턴(64)과의 기판면에 수직인 방향에서 본 면적의 합계가 표시영역의 면적의 12%로 했지만, 바람직하기로는 30% 이상으로 함으로써, 현상 후의 막두께의 불균일은 더 용이하게 확인할 수 있게 된다.
또 스페이서 막두께의 불균일을 수지 스페이서(54)의 소성 전에 발견할 수 있기 때문에, 수지 스페이서(54)의 박리 제거가 가능하게 되어, 수지 스페이서(54) 박리 후의 기판을 스페이서 형성공정에서 재사용할 수 있다. 또 스페이서 막두께의 불균일이 생기고 있는 불량 CF 기판(56)을 스페이서 형성공정 이후의 공정에 투 입해 버리는 일이 없어지므로, 셀 두께 불량에 의한 불량 패널의 발생을 방지하여 제조 코스트를 억제할 수 있다. 또 본 실시예에서는 CF 기판(56) 측에 수지 스페이서(54)를 형성했으나, 어레이 기판(60) 측에 형성하여도 물론 좋다.
(실시예 2-2)
본 실시예도 수지 스페이서(54)를 CF 기판(56) 상에 형성하는 경우를 예로 들어, 도 32 내지 도 34를 사용하여 설명한다. 상기 실시예 2-1과 똑 같이 하여, BM, 컬러 필터(R, G, B), 공통전극(52)을 형성한다. 컬러 필터(R, G, B)의 형성시, 실시예 2-1의 도 29에 나타낸 것과 같이, 셀 두께를 결정하는 수지 스페이서(54)를 형성하는 BM영역 상에 컬러 필터 형성층을 3층 적층하여 수지 스페이서(54)의 형성면을 형성하고, 수지 스페이서(54)의 형성면을 다른 영역보다 높게 형성한다.
다음에 노볼락 수지계 포지티브형 감광성 포토레지스트를 사용하여 도포 막두께 3㎛로 유리 기판(50) 상에 도포한다. 근접 노광법 등에 의해서, 도 32에 나타낸 것과 같이, 복수의 수지 스페이서(54) (도면에서는 1개만을 나타내고 있음) 및 복수의 더미 패턴(64)의 노광을 하는 동시에 더미 테스트 패턴(66)의 패턴을 노광하여 현상한다. 도 32는 도 31과 같은 도시이며, 6화소로 하나의 수지 스페이서(54)가 BM 상에 형성되고, 또한 BM 상에 대략 등간격으로 매트릭스 형상으로 더미 패턴(64)이 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또 도 32에 나타낸 것과 같이, 기판면에 수직인 방향에서 보아 더미 패턴(64)보다 작은 면적을 갖고, 수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일을 확인하기 위한 더미 테스트 패턴(66)이 형성되어 있다. 도 32에서는 기판 상면에서 보아 대략 정사각형 모양의 4개의 더미 테스트 패턴(66)이 수지 스페이서(54)에 인접하여 BM 상에 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다.
실시예 2-1의 도 30에 나타낸 것과 똑 같이 수지 스페이서(54)의 형성면은 컬러 필터 형성층을 적층하여 형성된 영역의 공통전극(52) 상면으로 되므로, 더미 패턴(64)의 형성면인 화소영역의 공통전극(52) 상면보다 높은 위치에 있다. 셀 두께를 일정하게 유지하는 스페이서로서 기능하는 것은 어닐링한 후에 화소영역의 공통전극(52)에서 계측한 높이가 d1=4.0㎛로 형성되는 수지 스페이서(54)이다. 더미 패턴(64)은 어닐링한 후에 화소영역의 공통전극(52)에서 계측한 높이가 d2=3.3㎛의 막두께로 형성되어서 패널 형성 후에 대향기판과 접하지 않기 때문에, 셀 두께를 유지하는 스페이서로서는 기능하지 않는다.
다음에 더미 테스트 패턴(66)에 대하여, 도 33 및 도 34를 사용하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 33은 기판 상에 노볼락 수지계 포지티브형 감광성 포토레지스트를 도포하고, 해상한계 부근의 패턴 형성 폭을 갖는 노광용 마스크를 사용하여 패턴을 전사하여 현상한 후의 레지스트 패턴(더미 테스트 패턴(66)) 의 기판면에 수직인 단면에서의 형상을 나타내고 있다. 도 33의(A)∼(E)는 마스크(M) 상의 정4각형 형상의 Cr차광 패턴을 나타내고 있다. 차광 패턴(A)의 폭은 8㎛이고, 차광 패턴(B)의 폭은 6㎛이고, 차광 패턴(C)의 폭은 4㎛이고, 차광 패턴(D)의 폭은 3㎛이고, 차광 패턴(E)의 폭은 2㎛이다. 도 33의 (a)행은 레지스트의 도포 막두께가 T=3㎛의 경우에 있어서의 차광 패턴(A)∼(E)오 형성되는 더미 테스트 패턴(66)의 단면형상을 나타내고 있다. (b)행은 도포 막두께가 T보다 얇은 경우에 있어서의 차광 패턴(A)∼(E)에서 형성되는 더미 테스트 패턴(66)의 단면형상을 나타내고 있다. (c)행은 도포 막두께가 T보다 두꺼운 경우에 있어서의 차광패턴(A)∼(E)에서 형성되는 더미 테스트 패턴(66)의 단면형상을 나타내고 있다. 도 34는 도 33에 대응시킨 레지스트 패터닝 후의 기판면을 나타내고 있다.
도 33의 차광 패턴(A)∼(E)는 8∼2㎛까지 패턴 형성 폭의 치수가 변화하고 있으며, 본 예의 노광기를 사용한 통상의 포토리소그래피 조건에 있어서의 해상한계는 약4㎛이다. 따라서 도 33에 나타낸 각 더미 테스트 패턴(66)은 통상의 포토리소그래피 조건에 있어서의 해상한계 부근의 패턴형성 폭을 갖는 노광용 마스크를 사용하여 형성되어 있다.
그런데 패턴의 해상한계는 레지스트 막두께, 프리베이킹 조건, 노광조건, 현상조건에 따라 다르다. 여기서 더미 테스트 패턴(66)을 형성하는 레지스트 막두께(T)가 상이한 경우, 당해 레지스트 막으로 형성되는 더미 테스트 패턴(66)이 현상 후에 어떠한 형상으로 되는지를 설명한다.
도 33 (a)행에 나타낸 것과 같이, 더미 테스트 패턴(66)의 도포막두께T가 T=3㎛에 가까우면, 현상 후의 더미 테스트 패턴(66)은 해상한계(4㎛) 이상의 폭을 갖는 차광 패턴(A), (B), (C)에서는 각 패턴 폭에 대략 따른 크기로 형성된다. 따라서 도 34 (a)에 나타낸 것과 같이, 기판면에 수직인 방향에서 보아 차광 패턴(A), (B), (C)의 윤곽에 대략 일치되는 크기의 더미 테스트 패턴(66)이 형성된다.
한편 해상한계(4㎛)보다 작은 폭을 갖는 차광 패턴(D), (E)에서는 광의 회절의 영향에 의해서 차광영역도 노광되어 패턴이 남지 않는다.
다음에 도 33 (b)행에 나타낸 것과 같이, 더미 테스트 패턴(66)의 도포 막두께 T가 T=3㎛보다 얇은 경우에 대하여 설명한다. 이 경우의 현상 후의 더미 테스트 패턴(66)은 해상 한계를 넘는 폭을 갖는 차광 패턴(A), (B)에서는 오버 노광 때문에 각 차광 패턴 폭보다 작은 치수로 패터닝된다. 따라서 도 34 (b)에 나타낸 것과 같이, 기판면에 수직인 방향에서 보아 차광 패턴(A), (B)의 윤곽보다 한 둘레 작은 더미 테스트 패턴(66)이 형성된다.
해상한계에 대략 일치되는 차광 패턴(C)에서는 오버 노광에 가하여 차광부분도 광의 회절로 약하게 노광되므로, 통상보다 작은 치수와 막두께로 패터닝된다. 따라서 도 34 (c)에 나타낸 것과 같이, 기판면에 수직인 방향에서 보아 차광 패턴(C)의 윤곽보다 상당히 작은 대략 원형형상의 더미 테스트 패턴(66)이 형성된다.
한편, 해상한계(4㎛)보다 작은 폭을 갖는 차광 패턴(D), (E)에서는 광의 회절의 영향에 의해서 차광영역도 노광되어서 패턴이 남지 않는다.
이에 의해서 복수의 수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일이 있는 경우에 있어서, 당해 막두께의 불균일이 통상 막두께(T=3㎛) 보다 얇은 경우에는, 당해 수지 스페이서(54) 근방의 더미 테스트 패턴(66)은 기판면에 수직인 방향에서 보아 통상 막두께의 경우에 비해서 패턴이 작아지거나 또는 소멸되어 있다.
다음에 도 33 (c)행에 나타낸 것과 같이, 더미 테스트 패턴(66)의 도포 막두께 T가 T=3㎛보다 두꺼운 경우에 대하여 설명한다. 이 경우의 현상 후의 더미 테스트 패턴(66)은 해상한계 이상의 폭을 갖는 차광 패턴(A, B, C)으로는 기본적으로 언더 노광이 되므로, 각 차광 패턴 폭보다 큰 치수로 패터닝된다. 따라서 도 34(c)에 나타낸 것과 같이, 기판면에 수직 방향에서 보아 차광 패턴(A, B, C)의 윤곽보다 한 둘레 큰 더미 테스트 패턴(66)이 형성된다.
한편 해상한계보다 작은 폭을 갖는 차광 패턴(D), (E)에서는, 통상 막두께로는 광의 회절로 노광되어 있었든 부분이 필요 노광량 이하로 되므로 얇은 막두께의 작은 패턴이 남는다.
이에 의해서 복수의 수지 스페이서(54)의 막두께가 불균일한 경우에 있어서, 당해 막두께의 불균일이 통상 막두께(T=3㎛) 보다 두꺼운 경우에는, 당해 수지 스페이서(54) 근방의 더미 테스트 패턴(66)은 기판면에 수직인 방향에서 보아 통상 막두께의 경우에 비해서 패턴이 커지거나, 또는 통상 막두께로 소멸되어 있는 패턴이 잔존하도록 된다. 또 레지스트 막의 막두께T가 더 두꺼워지면, 노광부족 때문에 패턴간에도 박막이 남게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 막두께의 불균일에 의해서 국소적으로 막두께가 변화되어 있으면, 막두께의 변화에 따라서 수지 스페이서(54) 근방의 더미 테스트 패턴(66)의 크기가 변화한다. 따라서 막두께의 불균일이 생기고 있는 수지 스페이서 (54) 근방의 더미 테스트 패턴(66)을 현미경 등에 의해서 관찰하는 것만으로, 통상 막두께(기준 막두께)에 대한 상대적인 막두께를 용이하게 확인할 수 있다. 특히 해상한계 이하에서 막두께 차이에 의한 패턴 형상의 차이가 현저하게 되므로, 이것을 이용하여 화상처리에 의한 스페이서 막두께 불량의 자동판정을 할 수도 있다.
검사공정에서는, 먼저 스페이서 형성공정에 의해서 수지 스페이서(54) 및 더 미 패턴(64)이 형성된 CF 기판(56)을 고휘도 램프 하에서 육안으로 검사하여, 복수의 수지 스페이서(54)에 막두께의 불균일이 존재하는지의 여부를 확인한다. 막두께 불균일이 존재하는 경우에는, 상술한 현미경 또는 화상처리 검사장치(도시하지 않음)에 의해서 수지 스페이서(54) 근방의 더미 테스트 패턴(66)의 크기의 변화를 관찰하여, 기준 막두께에 대한 상대적인 막두께를 확인한다.
수지 스페이서(54)의 막두께의 불균일이 발견된 기판은 수지 스페이서(54)의 막두께의 확인결과를 참조하여, 예를 들면 레지스트 박리액을 사용하여 수지 스페이서(54) 및 더미 패턴(64)을 박리 제거하고, 재생처리에 의해서 재차 수지 스페이서(54)를 다시 형성하는 공정으로 옮겨진다.
수지 스페이서(54)에 막두께의 불균일이 발견되지 않았던 CF 기판(56)은 클린 오븐을 사용하여 소성하여 수지 스페이서(54)가 완성된다.
이와 같이 하여 형성된 CF 기판(56)과 어레이 기판(60)의 각각 대향하는 면에 배향막(도시하지 않음)을 형성하고, 양 기판(56, 60)을 접합한 셀에 액정을 봉입한 후, 편광판을 접합하여 액정표시장치가 완성된다.
본 실시예에 의하면, 수지 스페이서(54) 근방에 통상의 프로세스 조건에서 해상한계 근방의 마스크 패턴 폭으로 노광하여 더미 테스트 패턴(66)을 설치함으로써, 접촉식 막두께 측정기 등으로 직접 막두께를 측정하지 않고, 현상 후의 더미 테스트 패턴(66)의 형상으로부터 간단히 막두께 차를 판별할 수 있다. 수지 스페이서(54)의 막두께와 기판면을 향해서 본 더미 테스트 패턴(66)의 형상과의 관계를 미리 측정해 둠으로써, 더미 테스트 패턴(66)의 형상으로부터 수지 스페이서(54)의 막두께를 알 수 있게 된다.
본 실시형태에 의하면, 수지 스페이서 형성공정에서, 도포 불균일 등에 의한 막두께의 불균일이 발생되어 있어도, 수지 스페이서(54)의 현상 후에 당해 막두께 불균일을 발견할 수 있기 때문에, 수지 스페이서(54)의 박리처리에 의해서 CF 기판(56)의 재생이 가능하게 되어, 패널 수율을 향상시키고 제조코스트를 억제할 수 있다. 또 더미 테스트 패턴(66)을 형성하면, 직접 막두께를 측정하지 않고, 현미경 등으로 관찰하는 것만으로 막두께의 상대적인 두께를 간단하게 확인할 수 있다.
이상 설명한 제1실시형태에 의한 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법 및 그것을 구비한 액정표시장치는 이하와 같이 정리된다.
(부기1)
대향 기판과 함께 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 끼워서 지지하는 절연성 기판과,
상기 액정을 배향 규제하기 위해서 상기 절연성 기판 상에 형성된 상이한 단면형상을 갖는 복수의 배향 규제용 돌기물을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기2)
부기1 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 단면형상은 폭이 상이한 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기3)
부기1 또는 2 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 단면형상은 높이가 상이한 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기4)
부기1 내지 3 중의 어느 1항 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 절연성 기판과 상기 배향 규제용 돌기물 사이에 형성되고, 상기 대향기판 상에 형성된 화소전극에 대향하는 영역에 배치된 컬러 필터를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기5)
부기4 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 배향 규제용 돌기물은 상기 화소전극 단부에 대하여 경사지게 형성된 선 형상의 돌기와, 상기 돌기로부터 연장하여 상기 화소전극의 일단부를 따르는 방향으로 형성된 선 형상의 보조 돌기를 갖고,
상기 돌기와 상기 보조 돌기는 상이한 상기 단면형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기6)
대략 직교하는 복수의 버스라인으로 획정된 화소영역을 갖는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향하여 배치된 컬러 필터 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 봉입된 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
상기 컬러 필터 기판으로서, 부기1 기재의 액정표시장치용 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
(부기7)
대략 직교하는 복수의 버스 라인으로 획정된 화소영역을 갖는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향하여 배치된 컬러 필터 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 봉입된 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
상기 어레이 기판으로서, 부기1 기재의 액정표시장치용 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
(부기8)
절연성 기판 상에 열가소성 수지를 도포하고 패터닝하여 선폭이 상이한 복수의 열가소성 수지층을 형성하고,
상기 복수의 열가소성 수지층을 열처리하여, 높이가 상이한 복수의 배향 규제용 돌기물을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판의 제조방법.
이상 설명한 제2실시형태에 의한 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법 및 그것을 구비한 액정표시장치는 이하와 같이 정리된다.
(부기9)
대향기판과 함께 액정을 끼워서 지지하는 절연성 기판과, 상기 절연성 기판 상에 형성되어 셀 두께를 결정하는 복수의 수지 스페이서와, 상기 수지 스페이서의 형성재료에 의해서 상기 수지 스페이서 상면보다 낮은 높이로 상기 절연성 기판 상 에 형성된 복수의 더미 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기10)
부기9 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 수지 스페이서의 형성면은 상기 더미패턴의 형성면에서 높은 위치에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기11)
부기10 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 수지 스페이서의 형성면은 컬러 필터 형성층을 적층하여 형성된 영역의 상면에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기12)
부기10 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 수지 스페이서의 형성면은 흑색 수지에 의해서 형성된 영역의 상면에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기13)
부기9 내지 12 중의 어느 1항 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 절연성 기판 상에, 기판면에 수직인 방향에서 보아 상기 더미 패턴보다 작은 면적을 갖는 더미 테스트 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기14)
부기13 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 더미 테스트 패턴은 상기 수지 스페이서의 형성재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기15)
부기14 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 수지 스페이서의 형성재료는 노볼락(novolak) 수지계 감광성 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기16)
부기13 내지 15 중의 어느 1항 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 더미 테스트 패턴은 해상한계 부근의 패턴 형성 폭을 갖는 노광용 마스크를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기17)
부기16 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 패턴 형성 폭은 2㎛ 이상 8㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기18)
부기9 내지 17 중의 어느 1항 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 수지 스페이서와 상기 더미 패턴의, 기판면에 수직인 방향에서 본 면적의 합계는 표시 영역의 면적의 10% 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기19)
부기9 내지 18 중의 어느 1항 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 절연성 기판과 상기 수지 스페이서 사이에 형성되고, 상기 대향기판 상에 형성된 화소전극에 대향하는 영역에 배치된 컬러 필터와,
상기 절연성 기판과 상기 수지 스페이서 사이에 형성되고, 상기 화소전극에 대향하는 영역 이외의 영역에 형성된 차광막을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기20)
부기19 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 더미 패턴은 상기 차광막 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기21)
부기19 또는 20 기재의 액정표시장치용 기판에 있어서, 상기 더미 테스트 패턴은 상기 차광막 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
(부기22)
대략 직교하는 복수의 버스 라인으로 획정된 화소영역을 갖는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향하여 배치되고, 상기 화소영역마다 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
상기 컬러 필터 기판으로서, 부기9 기재의 액정표시장치용 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
(부기23)
대략 직교하는 복수의 버스라인으로 획정된 화소영역을 갖는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향하여 배치되고, 상기 화소영역마다 컬러 필터가 형성된 컬 러 필터 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
상기 어레이 기판으로서, 부기9 기재의 액정표시장치용 기판을 강 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
(부기24)
절연성 기판 상에 수지 재료를 도포하고 패터닝하여, 셀 두께를 결정하는 복수의 수지 스페이서와, 상기 수지 스페이서 상면보다 낮은 높이의 복수의 더미 패턴을 형성하는 스페이서 형성공정과,
상기 복수의 더미 패턴에 광을 조사하여 상기 복수의 수지 스페이서의 막두께의 불균일을 확인하는 검사 공정과,
대향기판과 접합하여 양 기판간에 액정을 봉지하는 액정 봉지공정을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
(부기25)
부기24 기재의 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 스페이서 형성공정은 기판면에 수직인 방향에서 보아 상기 더미 패턴보다 작은 면적을 갖고, 상기 수지 스페이서 막두께를 확인하는 더미 테스트 패턴을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
(부기26)
부기25 기재의 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 더미 테스트 패턴은 해상한계 부근의 패턴 형성 폭을 갖는 노광용 마스크를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
(부기27)
부기25 또는 26 기재의 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 검사공정은 상기 복수의 더미 패턴으로 확인된 상기 막두께 불균일의 막두께를 더 확인하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 휘도가 높고 양호한 표시 특성이 얻어지는 액정표시장치 및 그에 사용되는 기판과 그 제조방법을 실현할 수 있다.

Claims (25)

  1. 삭제
  2. 삭제
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  7. 대향 기판과 함께 액정을 끼워서 지지하는 절연성 기판과,
    상기 절연성 기판 상에 형성되어 셀 두께를 결정하는 복수의 수지 스페이서와,
    상기 수지 스페이서의 형성재료에 의해서 상기 수지 스페이서의 상면보다 낮은 높이로 상기 절연성 기판 상에 형성된 복수의 더미 패턴을 가지며,
    상기 복수의 더미 패턴은 화소 영역 내에 설치되지 않고 블랙 매트릭스 영역 상에서 상기 복수의 수지 스페이서가 설치되지 않은 영역 상에 설치되어 있고,
    상기 복수의 더미 패턴은 상기 복수의 수지 스페이서와 떨어져서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수지 스페이서의 형성면은 상기 더미 패턴의 형성면보다 높은 위치에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 절연성 기판 상에, 기판면에 수직인 방향에서 보아 상기 더미 패턴보다 작은 면적을 갖는 더미 테스트 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 더미 테스트 패턴은 상기 수지 스페이서의 형성재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 수지 스페이서와 상기 더미 패턴의 기판면에 수직한 방향에서 본 면적의 합계는 표시 영역의 면적의 10% 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  12. 직교하는 복수의 버스라인으로 획정된 화소영역을 갖는 어레이 기판과,
    상기 어레이 기판에 대향하여 배치되고, 상기 화소영역마다 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 컬러 필터 기판으로서, 제7항 기재의 액정표시장치용 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 직교하는 복수의 버스라인으로 획정된 화소영역을 갖는 어레이 기판과,
    상기 어레이 기판에 대향하여 배치되고, 상기 화소영역마다 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 어레이 기판으로서, 제7항 기재의 액정표시장치용 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 절연성 기판 상에 수지 재료를 도포하여 패터닝하고, 셀 두께를 결정하는 복수의 수지 스페이서와, 상기 수지 스페이서의 상면보다 낮은 높이의 복수의 더미 패턴을 형성하는 스페이서 형성공정과,
    상기 복수의 더미 패턴에 광을 조사하여 상기 복수의 수지 스페이서의 막두께의 불균일을 확인하는 검사 공정과,
    대향 기판과 접합하여 양 기판 사이에 액정을 봉지하는 액정 봉지공정을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  15. 제 1 기판, 상기 제 1 기판에 대해서 대향하여 배치된 제 2 기판 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 봉입된 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 구비한 액정 표시 장치로서,
    상기 제 1 기판은 화소 전극을 포함하고,
    상기 제 2 기판은 공통 전극을 포함하고,
    상기 공통 전극 상에는 주 돌기와 보조 돌기가 형성되어 있고,
    상기 주 돌기는 상기 제 2 기판의 평면상에서 볼 때에 상기 화소 전극의 단부에 대해서 경사지고 상기 화소 전극과 중첩하도록 상기 공통 전극 상에서 선 형상으로 연장되고,
    상기 보조 돌기는 상기 제 2 기판의 평면상에서 볼 때에 상기 주 돌기로부터 상기 화소 전극의 단부를 따라서 선 형상으로 연장되며,
    상기 주 돌기의 단면 형상과 상기 보조 돌기의 단면 형상이 상기 보조 돌기에 의해 발생하는 액정의 배향 규제력과 상기 화소 전극의 단부에서 발생하는 전계에 의한 액정의 배향 규제력 간에 균형이 유지되도록 서로 상이한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보조 돌기에 의해 발생하는 액정의 배향 규제력이 상기 화소 전극의 단부에서 발생하는 전계에 의한 액정의 배향 규제력보다 큰 경우에는, 상기 주 돌기의 높이 및 폭을 상기 보조 돌기의 높이 및 폭보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 보조 돌기에 의해 발생하는 액정의 배향 규제력이 상기 화소 전극의 단부에서 발생하는 전계에 의한 액정의 배향 규제력보다 작은 경우에, 상기 보조 돌기의 높이를 상기 주 돌기의 높이보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기판은 복수의 버스 라인으로 획정된 화소 영역을 갖는 어레이 기판이며,
    상기 제 2 기판은 컬러 필터 기판인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. 액정 표시 장치의 제조 방법으로서,
    화소 전극을 포함하는 제 1 기판을 제공하는 단계와,
    상기 제 1 기판에 대해서 대향하여 배치되며 공통 전극을 포함하는 제 2 기판을 제공하는 단계와,
    상기 공통 전극 상에 열가소성 수지를 도포, 패터닝 및 열처리하여서 주 돌기 및 보조 돌기를 동시에 형성하는 단계와,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 부의 유전율 이방성을 갖는 액정을 제공하는 단계를 포함하되,
    상기 주 돌기는 상기 제 2 기판의 평면상에서 볼 때에 상기 화소 전극의 단부에 대해서 경사지고 상기 화소 전극과 중첩하도록 상기 공통 전극 상에서 선 형상으로 연장되고,
    상기 보조 돌기는 상기 제 2 기판의 평면상에서 볼 때에 상기 주 돌기로부터 상기 화소 전극의 단부를 따라서 선 형상으로 연장되며,
    상기 주 돌기의 단면 형상과 상기 보조 돌기의 단면 형상이 상기 보조 돌기에 의해 발생하는 액정의 배향 규제력과 상기 화소 전극의 단부에서 발생하는 전계에 의한 액정의 배향 규제력 간에 균형이 유지되도록 서로 상이한 것을 특징으로 하는
    액정 표시 장치의 제조 방법.
  20. 대향 기판과 함께 액정을 끼워서 지지하는 절연성 기판과,
    상기 절연성 기판 상에 형성되어 셀 두께를 결정하는 복수의 수지 스페이서와,
    상기 수지 스페이서의 형성재료에 의해서 상기 수지 스페이서의 상면보다 낮은 높이로 상기 절연성 기판 상에 형성되고, 상기 수지 스페이서와 동일한 두께를 갖는 복수의 더미 패턴을 구비하고,
    상기 수지 스페이서의 형성면은 상기 더미 패턴의 형성면보다 높은 위치에 있으며,
    상기 복수의 더미 패턴은 화소 영역 내에 설치되지 않고 블랙 매트릭스 영역 상에서 상기 복수의 수지 스페이서와 떨어져서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 절연성 기판 상에, 기판면에 수직인 방향에서 보아 상기 더미 패턴보다 작은 면적을 갖는 더미 테스트 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 더미 테스트 패턴은 상기 수지 스페이서의 형성재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 스페이서와 상기 더미 패턴의 기판면에 수직한 방향에서 본 면적의 합계는 표시 영역의 면적의 10% 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판.
  24. 직교하는 복수의 버스라인으로 획정된 화소영역을 갖는 어레이 기판과,
    상기 어레이 기판에 대향하여 배치되고, 상기 화소영역마다 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 컬러 필터 기판으로서, 제20항 기재의 액정표시장치용 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  25. 직교하는 복수의 버스라인으로 획정된 화소영역을 갖는 어레이 기판과,
    상기 어레이 기판에 대향하여 배치되고, 상기 화소영역마다 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 어레이 기판으로서, 제20항 기재의 액정표시장치용 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020010054415A 2000-11-27 2001-09-05 액정표시장치용 기판과 그 제조방법 및 그것을 구비한액정표시장치 KR100828537B1 (ko)

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