KR20010051567A

KR20010051567A - 평면표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20010051567A
Application number: KR1020000066417A
Authority: KR
Inventors: 마나베아츠유키; 야마모토다케시; 하토히토시; 스노하라가즈유키
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1999-11-15
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2001-06-25
Also published as: KR100380787B1; JP2001142077A; US6580226B1; TWI253530B

Abstract

본 발명에 따른 평면표시장치는, 대향배치된 한쌍의 기판과, 한쌍의 기판간에 갭을 형성하기 위해 감광성 재료에 의해 형성된 스페이서 및, 갭에 배치된 표시매체를 갖추고 있다. 한쌍의 기판중 적어도 한쪽은 선모양부분을 포함하는 차광영역을 갖추고 있다. 스페이서는, 차광영역의 선모양부분에 배치되어 선모양부분의 연출(延出)방향을 따라 장축을 갖는 형상이고, 또 연출방향을 따라 凹부를 갖는 형상이다.

Description

평면표시장치 및 그 제조방법 {FLAT PANEL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 평면표시장치에 관한 것으로, 특히 한쌍의 기판간에 소정의 갭 (gap)을 형성하기 위한 기둥형상 스페이서의 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.

평면표시장치, 특히 액정표시장치는 각각 전극을 갖춘 어레이기판과 대향기판 사이에 끼인 액정조성물을 갖추고 있다. 이들 한쌍의 기판간의 거리를 일정하게 유지하기 위해, 입자지름이 균일한 플라스틱 비즈(plastic beads)를 스페이서로서 기판간에 산재시키고 있다.

이러한 액정표시장치는, 스페이서를 기판상에 산포하여 제조되기 때문에, 스페이서가 제조라인을 오염시키는 파티클(particle)로 되어 불량발생의 원인으로 된다. 또, 화소부에 존재하는 스페이서는 배향불량 발생의 원인으로 된다. 더욱이, 응집한 스페이서 덩어리 또는 산포밀도의 불균일은 한쌍의 기판간에 형성되는 갭을 불균일화하는 문제점을 발생시킨다.

이 때문에, 어레이기판상의 소정의 위치에 기둥형상의 스페이서를 포토리소그래피(photolithography) 공정에 의해 형성하는 것이 제안되고 있다.

이 기둥형상 스페이서는, 그 주위에 배향불량영역이 발생하기 쉬워 화질저하의 원인으로 된다. 이 때문에, 기둥형상 스페이서는 통상 표시영역내의 차광부상에 형성되는 경우가 많다. 그렇지만, 개구율의 저하를 막기 위해, 또는 고정세화를 위해 표시영역내의 차광부는 가능한 한 축소되고 있다. 이 때문에, 기둥형상 스페이서도 작은 편이 바람직하지만, 가공마진이 저하한다. 따라서, 표시성능을 향상시키면서, 제조수율의 저하를 방지하는 것은 곤란해진다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 표시성능이 좋고, 제조수율의 저하를 방지하는 것이 가능한 평면표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 평면표시장치의 1실시형태에 따른 액티브 매트릭스(active matrix)형 액정표시장치의 1화소영역을 개략적으로 나타낸 평면도이고,

도 2는 도 1내의 일점쇄선 A-B-C-D를 따라 액정표시장치를 절단한 단면을 개략적으로 나타낸 단면도,

도 3a 내지 도 3c는 이 액정표시장치에 적용되는 기둥형상 스페이서를 형성하기 위한 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 일부를 개략적으로 나타낸 도면,

도 4는 이 액정표시장치에 적용가능한 다른 기둥형상 스페이서의 형상을 개략적으로 나타낸 평면도,

도 5는 이 액정표시장치에 적용가능한 다른 기둥형상 스페이서의 형상을 개략적으로 나타낸 평면도,

도 6은 이 액정표시장치에 적용가능한 다른 기둥형상 스페이서의 형상을 개략적으로 나타낸 평면도,

도 7은 이 액정표시장치에 적용가능한 다른 기둥형상 스페이서의 형상을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

〈도면부호의 간단한 설명〉

50 -- 신호선, 51 -- 주사선,

52 -- 보조용량선, 53 -- 화소전극,

53C -- 제2콘택트전극, 55 -- 기둥형상 스페이서,

55A -- 지지면(기둥형상 스페이서),

55C -- 凹부(기둥형상 스페이서),

55D -- 원호(기둥형상 스페이서), 60 -- 절연성 기판(어레이기판),

61 -- 보조용량전극, 61C -- 제3콘택트전극,

62 -- 게이트절연막, 63 -- 게이트전극,

64 -- 게이트전극(회로TFT), 65 -- 게이트전극(회로TFT),

66 -- 드레인영역, 67 -- 소스영역,

67C -- 제1콘택트전극,

68 -- 콘택트영역(보조용량전극), 69 -- 회로TFT,

71 -- 드레인영역(회로TFT), 72 -- 회로TFT,

73 -- 소스영역(회로TFT), 74 -- 드레인영역(회로TFT),

75 -- 박막 트랜지스터(화소TFT), 76 -- 층간절연막,

77 -- 콘택트홀, 78 -- 콘택트홀,

79 -- 콘택트홀, 80 -- 연결배선,

80A -- 제1연결부, 80B -- 제2연결부,

82 -- 보호절연막, 83A -- 콘택트홀,

83B -- 콘택트홀, 84 -- 컬러필터층(R, G, B),

85 -- 배향막(어레이기판), 86 -- 어레이기판,

87 -- 반도체층, 88 -- 드레인전극,

89 -- 소스전극, 90 -- 절연성 기판(대향기판),

91 -- 대향전극, 92 -- 대향기판,

93 -- 배향막(대향기판), 100 -- 액정층,

200 -- 배선부, 201 -- 기둥형상 스페이서,

201A -- 지지면(기둥형상 스페이서),

201C -- 凹부(기둥형상 스페이서),

201D -- 원호(기둥형상 스페이서), 205 -- 기둥형상 스페이서,

205A -- 지지면(기둥형상 스페이서),

205C -- 凹부(기둥형상 스페이서), 207 -- 기둥형상 스페이서,

207A -- 지지면(기둥형상 스페이서),

207C -- 凹부(기둥형상 스페이서),

207D -- 원호(기둥형상 스페이서), 209 -- 기둥형상 스페이서,

209A -- 지지면(기둥형상 스페이서),

209C -- 凹부(기둥형상 스페이서),

209D -- 원호(기둥형상 스페이서), 1055 -- 개구,

1055C -- 잘록한 부분, 1060 -- 개구,

1070 -- 개구.

본 발명의 청구항 1에 기재된 평면표시장치는, 대향배치된 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판간에 갭을 형성하기 위해 감광성 재료에 의해 형성된 스페이서 및, 상기 갭에 배치된 표시매체를 갖춘 평면표시장치에 있어서, 상기 한쌍의 기판중 적어도 한쪽은 선모양부분을 포함하는 차광영역을 갖추고, 상기 스페이서는 상기 선모양부분에 배치되어 상기 선모양부분의 연출(延出)방향을 따라 凹부를 갖는 형상인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 청구항 6에 기재된 평면표시장치는, 대향배치된 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판간에 갭을 형성하기 위해 감광성 재료에 의해 형성된 스페이서 및, 상기 갭에 배치된 표시매체를 갖춘 평면표시장치에 있어서, 상기 스페이서는 평면적으로 보아 凹부를 갖는 형상인 것을 특징으로 한다.

더욱이, 본 발명의 청구항 7에 기재된 평면표시장치의 제조방법은, 제1기판상에 감광성의 스페이서재를 형성하는 공정과, 상기 스페이서재를 소정의 패턴을 갖는 마스크를 이용하여 노광한 후 현상하는 공정 및, 제2기판을 상기 제1기판에 맞붙이는 공정을 갖춘 평면표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 마스크는 상기 스페이서재가 평면적으로 보아 凹부를 갖는 형상으로 노광되는 상기 소정의 패턴을 갖는 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 평면표시장치, 즉 액티브 매트릭스(active matrix)형 액정표시장치의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 이 액정표시장치는 어레이기판(86)과, 어레이기판 (86)에 대해 소정의 간격을 두고 대향배치된 대향기판(92) 및, 어레이기판(86)과 대향기판(92) 사이의 소정의 갭에 유지된 액정조성물을 포함하는 표시매체로서의 액정층(100)을 갖추고 있다.

어레이기판(86)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 매트릭스모양으로 배치된 m×n개의 화소전극(53)과, 이들 화소전극(53)의 행방향을 따라 형성된 m개의 주사선(51), 이들 화소전극(53)의 열방향을 따라 형성된 n개의 신호선(50) 및, m ×n개의 화소전극(53)에 대응하여 주사선(51)과 신호선(50)의 교차위치 근방에 배치된 비선형 스위칭소자로서의 m ×n개의 박막 트랜지스터(75)를 갖추고 있다.

대향기판(92)은 복수의 화소전극(53)에 대향하여 기준전위로 설정되는 투명 도전성부재로서의 ITO(Indium Tin Oxide)에 의해 형성된 대향전극(91)과, 이 대향전극(91)을 덮는 배향막(93)을 갖추고 있다. 그리고, 화소전극(53)과 대향전극 (91)간의 액정층(100)에 의해 액정용량(CL)을 형성한다.

어레이기판(86)은 액정용량(CL)과 전기적으로 병렬로 보조용량(CS)을 형성하기 위한 복수의 보조용량소자, 즉 한쌍의 전극을 갖추고 있다. 즉, 보조용량(CS)은 화소전극(53)과 동전위인 보조용량전극(61)과, 소정의 전위로 설정된 보조용량선(52)간에 형성되는 전위차에 의해 형성된다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 어레이기판(86)의 1화소영역내에 있어서, 신호선(50)은 층간절연막(76)을 매개로 주사선(51) 및 보조용량선(52)에 대해 직교하도록 배치되어 있다. 보조용량선(52)은 주사선(51)과 동일한 층에 설치되어 있음과 더불어, 주사선(51)에 대해 평행하게 형성되어 있다. 보조용량선(52)의 일부는 게이트 절연막(62)을 매개로 불순물 도프(dope)된 폴리실리콘막에 의해 형성된 보조용량전극(61)에 대향배치되어 있다.

이들 신호선(50)과 주사선(51) 및 보조용량선(52) 등의 배선부는, 알루미늄이나 몰리브덴 텅스텐 등의 차광성을 갖는 저저항재료에 의해 형성되어 있다.

화소전극(53)은, 신호선(50) 및 보조용량선(52)상에 그 주연부를 겹치도록 배치되어 있다. 이 화소전극(53)은 투명 도전성부재로서의 ITO에 의해 형성되어 있다. 표시영역내에 있어서, 스위칭소자로서 기능하는 박막 트랜지스터, 즉 화소 TFT(75)는 신호선(50)과 주사선(51)의 교점 근방에 배치되어 있다.

이 화소TFT(75)는 보조용량전극(61)과 같은 층에 형성된 반도체층(87)을 갖추고 있다. 이 반도체층(87)은 보조용량전극(61)과 마찬가지로 폴리실리콘막에 불순물을 도프함으로써 형성되어 있다. 이 반도체층(87)은 드레인영역(66) 및 소스영역(67)을 갖추고 있다.

또, 이 화소TFT(75)는 게이트 절연막(62)을 매개로 배치된 주사선(51)과 일체인 게이트전극(63)을 갖추고 있다. 드레인전극(88)은 게이트 절연막(62) 및 층간절연막(76)을 관통하는 콘택트홀(contact hole; 77)을 매개로 드레인영역(66)에 접촉하고 있음과 더불어, 신호선(50)에 전기적으로 접속되어 있다. 소스전극(89)은 게이트 절연막(62) 및 층간절연막(76)을 관통하는 콘택트홀(78)을 매개로 소스영역(67)에 전기적으로 접속되어 있다.

어레이기판(86)에 형성된 층간절연막(76)은 보호절연막(82)에 의해 덮여져 있다. 이 보호절연막(82)상에는 화소영역마다 적(R), 녹(G), 청(B)으로 각각 착색된 컬러필터층(84(R, G, B))이 형성되어 있다. 화소전극(53)은 컬러필터층(84)상에 형성되어 있다.

어레이기판(86) 표면에는 화소전극(53)을 덮도록 배향막(85)이 형성되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 연결배선(80)은 화소TFT(75)의 소스전극 (89)과 화소전극(53) 및 보조용량전극(61)을 전기적으로 접속하고 있다.

즉, 소스전극(89)은 콘택트홀(78)을 매개로 제1콘택트전극(67C)에 전기적으로 접속되어 있다. 화소전극(52)은 보호절연막(82)을 관통하는 콘택트홀(83A) 및 컬러필터층(84)을 관통하는 콘택트홀(83B)을 매개로 제2콘택트전극(53C)에 전기적으로 접속되어 있다. 보조용량전극(61)은 층간절연막(76) 및 게이트 절연막(62)을 관통하는 콘택트홀(79)을 매개로 제3콘택트전극(61C)에 전기적으로 접속되어 있다.

제1콘택트전극(67C)과 제2콘택트전극(53C)은, 연결배선(80)의 제1연결부 (80A)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 이에 따라, 제1연결부(80A)는 소스전극 (89)과 화소전극(53)을 전기적으로 연결한다.

제2콘택트전극(53C)과 제3콘택트전극(61C)은, 연결배선(80)의 제2연결부 (80B)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 이에 따라, 제2연결부(80B)는 화소전극 (53)과 보조용량전극(61)을 전기적으로 연결한다. 이 제2연결부(80B)는 제1연결부 (80A)에 연속하여 형성되어 있다.

이에 따라, 화소TFT(75)의 소스전극(89)과 화소전극(53) 및 보조용량전극 (61)은 동전위로 된다.

또, 어레이기판(86)의 하나의 주평면상에 있어서, 보조용량선(52) 등의 차광성을 갖는 배선부상에는 유색의 기둥형상 스페이서(55)가 설치되어 있다. 이 기둥형상 스페이서(55)는 안료를 함유한 감광성의 탄소가 없는 흑색수지에 의해 형성되어 있다.

이 기둥형상 스페이서(55)는, 공간절약화와 가공마진의 확대를 양립하기 위해, 도 1에 나타낸 바와 같이 어레이기판(86)의 주평면내에 있어서(평면적으로 보아), 배선부(보조용량선(52))로부터 화소영역내로 돌출하는 일없이 배선부의 연출방향에 따른 에지(edge)로부터 움푹 들어간 凹부(55C)를 갖는 형상을 하고 있다.

이 형상에 의하면, 원형의 경우와 비교하여 화소영역의 개구율을 저하시키는 일없이 기판의 지지면적을 확대할 수 있고, 가공마진을 확대하는 것이 가능해진다.

이 기둥형상 스페이서(55)는 그 형성과정에서의 소성공정에 있어서, 큰 곡률반경을 갖는 부분이 멜트에 의해 넓어질 가능성이 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 배선부를 따라 기둥형상 스페이서(55)를 연출한 경우에는, 기둥형상 스페이서 (55)의 중앙부가 배선의 폭방향으로 넓어질 우려가 있다. 이 넓어짐을 막기 위해, 기둥형상 스페이서(55)의 중앙부에 凹부(55C)가 형성되어 있다.

이러한 형상에 의하면, 곡률반경을 작게 할 수 있어, 멜트에 의한 넓어짐을 통상보다도 적게 하는 것이 가능해진다. 게다가, 이러한 형상에 의하면, 다소의 넓어짐이 생기더라도 화소영역에 도달하지 않는 구조로 되어 있다.

다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 구조의 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.

먼저, 유리기판이나 석영기판 등의 투명한 절연성 기판(60)상에 CVD(chemi cal-vapor deposition)법 등에 의해 비정질 실리콘막, 즉 a-Si막을 50nm 정도 퇴적한다. 이어서, 450℃로 1시간 어닐(anneal)을 행하고, 탈수소처리를 실시한다. 이어서, a-Si막에 엑시머(excimer) 레이저 빔을 조사하고, a-Si막을 다결정화한다. 그 후에, 다결정화된 실리콘막, 즉 폴리실리콘막을 포토인그레이빙(photoen graving)법으로 패터닝한다. 이에 따라, 표시영역에서의 각 화소영역에 각각 설치되는 TFT, 즉 화소TFT(75)의 채널층 및 구동회로영역에 설치되는 TFT, 즉 회로TFT (69, 72)의 채널층을 형성한다. 더욱이, 표시영역에 있어서 보조용량을 형성하기 위한 보조용량전극(61)을 형성한다.

이어서, CVD법에 의해 기판(60)의 전면에 실리콘 산화막, 즉 SiOx막을 100nm 정도 퇴적하여 게이트 절연막(62)을 형성한다.

이어서, 게이트 절연막(62)상의 전면에, 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 동(Cu) 등의 단체 또는 이들의 적층막 혹은 이들의 합금막, 예컨대 Mo-W 합금막을 40nm 정도 퇴적한다. 이어서, 이 합금막을 포토인그레이빙법에 의해 소정의 형상으로 패터닝한다. 이에 따라, 주사선(51)과 게이트 절연막(62)을 매개로 보조용량전극(61)에 대향하는 보조용량선(52)과 주사선(51)을 연재(延在)하여 이루어진 화소TFT(75)의 게이트전극(63)과 회로TFT(69, 72)의 게이트전극(64, 65) 및 구동회로영역내의 각종 배선을 형성한다.

이어서, 이들 게이트전극(63, 64, 65)을 마스크로 하여 이온주입법이나 이온도핑(ion doping)법에 의해 채널층(폴리실리콘막)에 불순물을 주입한다. 이에 따라, 화소TFT(75)의 드레인영역(66) 및 소스영역(67), 보조용량전극(61)의 콘택트영역(68) 및 N채널형의 회로TFT(69)의 소스영역(70) 및 드레인영역(71)을 형성한다. 이 실시형태에서는, 예컨대 불순물로서 PH₃/H₂를, 가속전압이 80keV에서, 도즈(dos e)량이 5 ×10¹⁵atoms/㎠의 조건으로 인(P)을 고농도 주입했다.

이어서, 화소TFT(75), 구동회로영역의 N채널형의 회로TFT(69)를 불순물이 주입되지 않도록 레지스트로 피복한 후, P채널형의 회로TFT(72)의 게이트전극(64)을 마스크로 하여 이온주입법이나 이온도핑법에 의해 채널층(폴리실리콘막)에 불순물을 주입한다. 이에 따라, P채널형의 회로TFT(72)의 소스영역(73) 및 드레인영역 (74)을 형성한다. 이 실시형태에서는, 예컨대 불순물로서 B₂H₆/H₂를, 가속전압이 80keV에서, 도즈량이 5 ×10¹⁵atoms/㎠의 조건으로 붕소를 고농도 주입했다.

이어서, 화소TFT(75) 및 회로TFT(69)에 N채널형 LDD(lightly doped drain)영역을 형성하기 위해, 폴리실리콘막에 불순물을 주입한다. 이어서, 기판전체를 어닐함으로써 불순물을 활성화한다.

이어서, 기판(60) 전면에 이산화 실리콘막, 즉 SiO₂를 500nm 정도 퇴적하여 층간절연막(76)을 형성한다.

이어서, 게이트 절연막(62) 및 층간절연막(76)에 포토인그레이빙법에 의해 화소TFT(75)의 드레인영역(66)에 이르는 콘택트홀(77) 및 소스영역(67)에 이르는 콘택트홀(78), 보조용량전극(61)의 콘택트영역(68)에 이르는 콘택트홀(79), 회로 TFT(69, 72)의 소스영역(70, 73) 및 드레인영역(71, 74)에 이르는 콘택트홀을 형성한다.

이어서, Ta, Cr, Al, Mo, W, Cu 등의 단체 또는 이들의 적층막 혹은 이들의 합금막, 예컨대 Al-Mo 적층막을 500nm 정도 퇴적한다. 이어서, 이 금속막을 포토인그레이빙법에 의해 소정의 형상으로 패터닝한다.

이에 따라, 신호선(50)을 형성함과 더불어, 화소TFT(75)의 드레인영역(66)에 접촉한 드레인전극(88)을 형성한다. 또, 동시에 화소TFT(75)의 소스영역(67)에 접촉한 소스전극(89)과, 이 소스전극(89)에 전기적으로 접속된 제1콘택트전극(67C), 후에 형성되는 화소전극(53)에 전기적으로 접속되는 제2콘택트전극(53C) 및, 보조용량전극(61)에 전기적으로 접속된 제3콘택트전극(61C)을 형성한다. 더욱이, 동시에 제1콘택트전극(67C)과 제2콘택트전극(53C)을 전기적으로 접속하는 제1연결부 (80A) 및 제2콘택트전극(53C)과 제3콘택트전극(61C)을 전기적으로 접속하는 제2연결부(80B)를 형성하고, 이에 따라 연결배선(80)을 형성한다. 또, 동시에 구동회로영역내의 회로TFT(69, 72)의 각종 배선을 형성한다.

제1콘택트전극(67C)과 제1연결부(80A), 제2콘택트전극(53C), 제2연결부(80B) 및 제3콘택트전극(61C)은 전부 일체로 형성되어 연결배선(80)을 구성하고 있다.

이어서, 기판(60) 전면에 실리콘 질화막, 즉 SiNx를 성막하고, 이에 따라 보호절연막(82)을 형성한다. 이어서, 이 보호절연막(82)에 포토인그레이빙법에 의해 제2콘택트전극(53C)에 이르는 콘택트홀(83A)을 형성한다.

이어서, 예컨대 적, 청, 녹 각각의 안료를 분산시킨 컬리필터층(84R, 84G, 84B)을 각 화소영역에 3㎛ 정도 두께로 형성한다. 그리고, 이 컬러필터층(84)에 포토인그레이빙법에 의해 제2콘택트전극(53C)에 이르는 콘택트홀(83B)을 형성한다.

이어서, 투명도전막, 예컨대 ITO를 스퍼터법에 의해 전면에 100nm 정도의 두께로 성막한다. 이어서, 이 투명도전막을 포토인그레이빙법에 의해 소정의 형상으로 패터닝한다. 이에 따라, 화소전극(53)을 형성함과 더불어, 화소전극(53)과 제2콘택트전극(53C)을 전기적으로 접속하고, 연결배선(80)의 제1배선부(80A)를 매개로 화소TFT(75)의 소스전극(67)과 화소전극(53)을 전기적으로 접속한다.

이어서, 스피너에 의해 이 기판표면에 0.05 내지 0.2㎛ 입자지름의 흑색의 안료입자를 함유한 감광성의 탄소가 없는 흑색수지를 6㎛ 두께로 도포한다. 그리고, 90℃로 10분간 건조한 후, 소정의 패턴형상의 포토마스크를 이용하여 365nm 파장으로, 500mJ/㎠의 노광량으로 노광한다. 그리고, pH11.5의 알칼리 수용액에 의해 현상함으로써, 기둥형상을 형성한다. 그리고, 승온속도 200℃/min으로 220℃까지 승온시킴으로써 기둥을 멜트시키고, 더욱이 이 온도를 60분간 유지함으로써 완전히 경화시킨다.

이에 따라, 차광성의 배선부(보조용량선(52))상의 소정의 위치에 높이 약 5㎛의 차광성 기둥형상 스페이서(55)를 형성한다. 이 기둥형상 스페이서(55)는 도 1을 이용하여 설명한 바와 같이, 보조용량선(52)의 에지에 대해 움푹 들어간 凹부(55C)를 갖추고 있다. 이 때문에, 기둥형상 스페이서(55)의 형성과정에 있어서, 멜트에 의한 넓어짐이 적어지고, 게다가 멜트에 의해 확대해도 화소영역내로의 돌출을 방지할 수 있다.

상술한 소정의 패턴형상을 갖는 포토마스크(PM)는, 예컨대 도 3a에 나타낸 바와 같이, 그 자체가 기둥형상 스페이서(55)의 凹부(55C)에 대응한 잘록한 부분 (1055C)을 갖는 형상의 개구(1055)를 갖추고 있는 것이어도 좋다. 또, 기둥형상 스페이서를 형성하기 위해 적용되는 다른 포토마스크(PM)로서는, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 예컨대 정팔각형 등의 다각형상의 개구(1060)가 노광해상도보다 좁은 간격(d)으로 배치되어 있는 것이어도 좋다. 또, 다른 포토마스크(PM)로서는, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 예컨대 정원(正圓)형상의 개구(1070)가 노광해상도보다 좁은 간격(d)으로 배치되어 있는 것이어도 좋다. 더욱이, 포토마스크에 형성되는 개구의 형상은 정다각형상이나 정원형상에 한정되는 것은 아니고 다른 형상이어도 좋으며, 그들 복수의 형상을 조합시켜 형성해도 좋은 것은 말할 것도 없다.

이어서, 기판 전면에 배향막재료를 500옹스트롬의 막두께로 도포하고, 소성한 후 러빙처리를 행하여 배향막(85)을 형성한다.

이상과 같은 공정을 거쳐 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 어레이기판(86)이 얻어진다.

한편, 투명한 절연성 기판(90)상에 대향전극(91)과 배향막(93)을 갖춘 대향기판(92)을 형성한다.

이어서, 대향기판(92)의 배향막(93)의 주변을 따라 액정주입구를 제외하고 접착제를 인쇄하고, 어레이기판(86)으로부터 대향전극(91)에 전압을 인가하기 위한 전극전이재를 접착제 주변의 전극전이전극상에 제공한다.

이어서, 각각의 배향막(85, 93)이 대향하도록, 또 각각의 배향막의 러빙방향이 90도로 되도록 어레이기판(86) 및 대향기판(92)을 배치하고, 가열하여 접착제를 경화시켜 양기판을 맞붙인다.

이어서, 액정주입구로부터 액정조성물을 주입한 후, 이 액정주입구를 자외선 경화수지에 의해 밀봉한다.

이상과 같은 공정을 거쳐 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 얻어진다.

상술한 바와 같은 구조의 액정표시장치에 의하면, 기둥형상 스페이서(55)의 형성공정에 있어서, 멜트에 의한 지름의 확대를 억제할 수 있기 때문에, 화소영역내에 기둥형상 스페이서(55)가 진입하는 일없이 표시성능의 저하를 방지할 수 있다. 또, 예컨대 기둥형상 스페이서(55) 근방의 배향이 흐트러진 경우에서도, 기둥형상 스페이서(55)가 차광성의 배선부상에 배치되어 있기 때문에, 광누출에 의한 화질의 저하를 막을 수 있다.

또, 어레이기판의 주평면내에 있어서, 기둥형상 스페이서(55)의 형상을 배선부의 에지에 대해 움푹 들어간 凹부를 갖도록 형성했기 때문에, 원형의 경우보다도 지지면(55A)의 면적을 확대할 수 있고, 또 가공마진을 확대하는 것이 가능해진다. 따라서, 제조수율의 열화를 방지하는 것이 가능해진다.

상술한 실시형태에서는 어레이기판(86)에 컬러필터층(84)을 갖춘 구조에 대해 설명했지만, 본 발명은 대향기판(92)에 컬러필터층을 갖춘 구조의 액정표시장치에 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

또, 상술한 실시형태에서는 기둥형상 스페이서는 배선부로서의 보조용량선상에 배치된 예에 대해 설명했지만, 다른 배선부, 즉 주사선이나 신호선상에 배치되어도 좋다.

더욱이, 상술한 실시형태에서는 기둥형상 스페이서(55)의 지지면(55A)은 어레이기판의 주평면내에 있어서, 도 1에 나타낸 바와 같이 2개의 원호(55D)와 1개소의 凹부(55C)를 조합시킨 형상을 이루고 있었지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 배선부(200)상에 배치되는 기둥형상 스페이서로서, 도 4에 나타낸 바와 같이 지지면(201A)이 3개의 원호(201D)와 2개소의 凹부(201C)를 조합시킨 형상의 기둥형상 스페이서(201)를 적용해도 좋다.

또, 도 5에 나타낸 바와 같이 배선부(200)상에 배치되는 기둥형상 스페이서로서, 지지면(205A)이 4개소의 凹부(205C)를 조합시킨 형상의 기둥형상 스페이서 (205)를 적용해도 좋다.

또, 배선부(200)상에 배치되는 기둥형상 스페이서로서, 도 6에 나타낸 바와 같이 지지면(207A)이 2개의 원호(207)와 원호형상의 凹부(207C)를 조합시킨 형상의 기둥형상 스페이서(207)를 적용해도 좋다.

또, 배선부(200)상에 배치되는 기둥형상 스페이서로서, 도 7에 나타낸 바와 같이 지지면(209A)이 3개의 원호(209D)와 이들 원호의 접속부에 형성된 2개소의 凹부(209C)를 조합시킨 형상의 기둥형상 스페이서(209)를 적용해도 좋다.

이들 스페이서(201, 205, 207, 209)에 의하면, 상술한 실시형태와 마찬가지로 표시성능의 저하를 방지할 수 있음과 더불어, 지지면의 면적을 확대하면서도 가공마진을 확대하는 것이 가능해져 제조수율의 열화를 방지하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 표시성능이 좋고, 제조수율의 저하를 방지하는 것이 가능한 평면표시장치 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims

대향배치된 한쌍의 기판과,

상기 한쌍의 기판간에 갭을 형성하기 위해 감광성 재료에 의해 형성된 스페이서 및,

상기 갭에 배치된 표시매체를 갖춘 평면표시장치에 있어서,

상기 한쌍의 기판중 적어도 한쪽은 선모양부분을 포함하는 차광영역을 갖추고,

상기 스페이서는 상기 선모양부분에 배치되어 상기 선모양부분의 연출방향을 따라 장축을 갖는 형상이고, 또 연출방향을 따라 凹부를 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제1항에 있어서, 상기 한쪽 기판은 배선부와 스위칭소자를 포함하는 어레이기판이고,

상기 차광영역은 상기 배선부인 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제2항에 있어서, 상기 어레이기판은 상기 표시매체를 구동하는 화소전극을 갖추고,

상기 배선부는 상기 화소전극과의 사이에서 보조용량을 형성하는 보조용량선인 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제1항에 있어서, 상기 스페이서는 유색인 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제4항에 있어서, 상기 스페이서는 흑색인 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
대향배치된 한쌍의 기판과,

상기 한쌍의 기판간에 갭을 형성하기 위해 감광성 재료에 의해 형성된 스페이서 및,

상기 갭에 배치된 표시매체를 갖춘 평면표시장치에 있어서,

상기 스페이서는 평면적으로 보아 凹부를 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제1기판상에 감광성의 스페이서재를 형성하는 공정과,

상기 스페이서재를 소정의 패턴을 갖는 마스크를 이용하여 노광한 후 현상하는 공정 및,

제2기판을 상기 제1기판에 맞붙이는 공정을 갖춘 평면표시장치의 제조방법에 있어서,

상기 마스크는 상기 스페이서재가 평면적으로 보아 凹부를 갖는 형상으로 노광되는 상기 소정의 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 소정의 패턴은 평면적으로 보아 상기 凹부에 대응하여 잘록한 형상인 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 소정의 패턴은 복수의 다각형패턴 또는 복수의 원형패턴을 노광해상도보다 좁은 간격으로 배치함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 제조방법.