KR20040049541A - 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20040049541A
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Abstract

액정 패널의 패드부 옐로위시(Yellowish)를 개선하기 위한 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법이 개시된다. 제1 절연막은 상부에 요철 구조를 갖고, 스위치 소자의 일부를 노출시키는 콘택홀을 갖도록 표시 영역에 형성된다. 제2 절연막은 상부에 제1 절연막과 동일한 요철 구조를 갖고, 데이터 패드 부분의 실라인 영역에 형성된다. 제3 절연막은 데이터 패드 부분 이외의 실라인 영역에 형성되고, 상부가 편평한 구조를 갖는다. 따라서, 데이터 패드 부분의 실라인 영역에 형성되는 제2 유기 절연막은 엠보싱 공정에 의해 요철 구조를 가지므로, 데이터 패드 부분의 실라인 영역과 그외의 실라인 영역과의 단차를 줄일 수 있어, 데이터 패드 부분에서 발생하는 옐로위시를 개선할 수 있다.

Description

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 패널의 패드부 옐로위시(Yellowish)를 개선하기 위한 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
오늘날과 같은 정보화 사회에서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해지며, 각종 전자 디스플레이 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 이러한, 전자 디스플레이 분야는 발전을 거듭하여 다양화하는 정보화 사회의 요구에 적합한 새로운 기능의 전자 디스플레이 장치가 계속 개발되고 있다.
일반적으로 전자 디스플레이 장치란 다양한 정보를 시각을 통하여 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 디스플레이 장치란 각종 전자 기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 전자 장치라고 정의될 수 있으며, 인간과 전자기기를 연결하는 가교적인 역할을 담당하는 장리로 정의될 수 있다.
반도체 기술이 급속하게 진보함에 따라 각종 전자 장치의 고체화, 저 전압 및 저 전력화, 소형 및 경량화에 따라 평판 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히증대하고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치 중 액정 표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있어 광범위하게 사용되고 있다.
액정 표시장치는 광의 이용 방법에 따라, 투과형, 반사형 및 반투과형으로 구분된다. 즉, 투과형 액정 표시장치는 액정 패널의 후면에 광 발생장치를 구비하여 액정 패널을 투과하는 자체광에 의해 영상을 표시하고, 반사형 액정 표시장치는 외부로부터 제공되는 외부광을 반사하여 영상을 표시한다. 반투과형 액정 표시장치는 외부 광량에 따라 적절하게 반응하여 광 발생 장치로부터 발생된 자체광 또는 외부광을 이용하여 영상을 표시한다.
이러한, 액정 표시 장치는 전극이 형성된 두 장의 기판과 그 사이에 주입된 액정층으로 이루어진 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel)을 구비하고, 액정 표시 패널의 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시한다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치는 액정 표시패널(110), 액정 표시패널(110)에 구동 신호를 인가하기 위한 게이트 인쇄 회로기판(120) 및 데이터 인쇄 회로기판(130)을 포함한다.
여기서, 액정 표시패널(100)은 TFT 기판(140), 컬러 필터기판(150) 및 TFT 기판(140)과 컬러 필터기판(150) 사이에 주입되는 액정(도시되지 않음)을 포함한다.
TFT 기판(140)은 매트릭스상의 TFT(도시되지 않음)가 형성되어 있는 투명한 유리 기판이다. TFT들의 소오스 전극에는 데이터 라인(142)이 연결되며, 게이트 전극(150)에는 게이트 라인(144)이 연결된다.
상기 TFT 기판(140)과 대향하여 컬러 필터기판(150)이 구비되는데, 컬러 필터기판(150)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막공정에 의해 형성된다. 또한, 컬러 필터기판(150)의 전면에는 ITO로 이루어진 공통전극이 도포된다.
여기서, TFT 기판(140)은 영상을 표시하는 표시 영역(D)과 TFT 기판(140)과 컬러 필터기판(150)을 소정 간격으로 이격된 상태로 합착시키기 위한 실런트(sealant)가 형성되는 실라인 영역(Seal Line)(S)으로 구분된다.
상술한 TFT 기판(140)의 TFT 게이트 전극 및 소오스 전극에 전원이 인가됨에 따라 TFT가 턴온(turn-on)되면, 화소 전극과 컬러 필터기판(150)의 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 TFT 기판(140)과 컬러 필터기판(150)과의 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻게 된다.
한편, 액정 표시패널(110)의 액정의 배열각과 액정이 배열되는 시기를 제어하기 위하여 TFT의 게이트 라인(144)과 데이터 라인(142)에는 구동 신호 및 타이밍 신호가 인가된다. 여기서, 액정 표시패널(110)의 소오스측에는 데이터 구동 신호의 인가 시기를 결정하는 연성 회로기판의 일종인 데이터측 TCP(160)가 부착되고, 게이트측에는 게이트의 구동신호 인가 시기를 결정하기 위한 연성 회로기판의 일종인게이트측 TCP(170)가 부착된다.
즉, 액정 표시패널(110)의 소오스측에는 데이터 라인(142)으로부터 연장하여 형성된 데이터 패드(146)가 형성되어 있고, 게이트측에는 게이트 라인(144)으로부터 연장하여 형성된 게이트 패드(148)가 형성되어 있다.
상술한 구성을 갖는 TFT 기판을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 도 1의 A-A'선을 따라서 절단한 절단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 여기서, A-A'선은 데이터 라인이 존재하는 실라인 영역의 일부와 표시 영역을 절단한 선이다.
도 2를 참조하면, TFT 기판(200) 상에는 표시 영역(D)에 대응하여 게이트 전극(211), 소오스 전극(212) 및 드레인 전극(213)을 포함하는 TFT(210)가 형성된다. 이때, 게이트 전극(211)은 게이트 절연막(214)에 의해 소오스 전극(212) 및 드레인 전극(213)과 절연 상태를 유지한다.
게이트 절연막(214) 상에는 게이트 전극(211)에 전원이 인가됨에 따라 소오스 전극(212)으로부터 드레인 전극(213)으로 전원을 인가하기 위한 액티브 패턴(215) 및 오믹 콘택 패턴(216)이 형성된다.
이후, TFT(210) 상면에는 투명하면서 후박한 아크릴계 유기 절연박막(220)이 소정 두께로 도포된다. 이때, 아크릴계 제1 유기 절연박막(220)의 상면에는 광을 산란시켜 휘도를 향상시키기 위하여 불규칙한 요철 패턴이 형성된다.
여기서, 제1 유기 절연박막(220)의 상면에 요철 패턴을 형성하는 공정을 엠보싱(Embossing) 공정이라 하는데, 엠보싱 공정은 감광성 유기 물질을 사용하여 현상액에서 일부를 현상시키고, 열처리 공정을 통해 리플로우(Reflow)시킴에 의해 이루어진다.
이후, 아크릴계 제1 유기 절연박막(220)의 상면에는 액정을 제어하는데 필요한 투과/반사 전극(230,240)이 형성된다. 이때, 투과/반사 전극(230,240)은 광을 투과시키는 투과 전극(230)과 광을 반사시키는 반사 전극(240)을 포함하고, 반사 전극(240)의 일부가 개구(245)되어 이 부분을 통하여 광이 투과되도록 형성된다.
또한, 실라인 영역(S)에 대응하는 TFT 기판(200) 상에는 게이트 절연막(250) 및 데이터 라인(252)이 형성되고, 데이터 라인(252)에 제2 유기 절연박막(260)이 증착된 후 TFT 기판(200)과 컬러 필터기판(300)을 합착하기 위한 실런트(270)가 형성된다. 여기서, 데이터 라인(252)은 표시 영역(D)의 소오스 전극(212)과 동일한 물질로 동일한 공정에서 형성된다.
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 TFT 기판은 표시 영역에서만 엠보싱 공정이 수행되고, 실라인 영역에서는 엠보싱 공정이 수행되지 않는다.
그러므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 라인이 존재하는 실라인 영역에서는 표시 영역에 대해 데이터 라인의 높이인 3000Å 만큼의 단차가 발생한다.
또한, 데이터 라인이 존재하는 패드 부분의 실라인 영역을 제외한 실라인 영역은 표시 영역과 단차가 거의 발생하지 않으므로, 데이터 라인이 존재하는 데이터 패드 부분의 실라인 영역에서는 그외의 실라인 영역에 대해 데이터 라인의 높이 만큼의 단차가 발생한다.
즉, 도 3은 TFT 기판 상에 셀 갭 측정 위치를 나타낸 도면으로서, TFT 기판상에 20개의 셀 갭 측정 위치를 설정하고, 설정된 측정 위치에서 셀갭을 측정하면 도 4와 같은 측정 결과를 얻게된다.
도 4는 도 3의 측정 위치에서 측정된 셀 갭을 나타낸 도면으로서, 20개의 셀 갭 측정 위치 중 데이터 라인이 존재하는 데이터 패드 부분(16 내지 20)에서 다른 부분보다 높은 셀 갭을 가짐을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 데이터 라인이 존재하는 데이터 패드 부분에서의 높은 셀 갭은 종래에는 TFT 기판과 컬러 필터기판 사이의 공간을 넓게 가지는 높은(High) 셀 갭을 타겟으로 하였기 때문에 별다른 문제를 일으키지 않았다.
그러나, 현재, 액정 표시 장치의 투과도를 향상시키기 위하여 액정 표시 장치의 셀 갭이 점차적으로 낮추기 위한 로우 셀 갭(Low cell gap)을 갖는 액정 표시 장치가 개발되고 있는 추세이다.
따라서, 로우 셀 갭을 갖는 액정 표시 장치에서는 데이터 패드 부분에서의 단차(셀 갭)에 의해 패드부 옐로위시(Yellowish) 현상이 발생하는 문제점이 있다.
즉, 액정 표시 패널은 전체적으로 하얀 색상을 가져야 하나, 셀 갭이 높은 데이터 패드 부분에서 황색 빛은 띤 녹색 발광이 일어나는 옐로위시 현상이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 데이터 라인이 존재하는 데이터 패드부의 옐로위시를 제거할 수 있는 액정 표시 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 제공함에 있다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선을 따라서 절단한 절단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 TFT 기판 상에 셀 갭 측정 위치를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 측정 위치에서 측정된 셀 갭을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 액정 표시장치의 실라인 영역의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7g는 도 5에 도시된 액정 표시장치의 제조 공정을 구체적으로 나타낸 도면들이다.
도 8은 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시장치의 셀갭 측정 결과를 나타낸 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
510 : 제1 절연 기판 520 : 박막 트랜지스터
550 : 제1 유기 절연막 615 : 제2 유기 절연막
630 : 제3 유기 절연막 625 : 제1 실런트
635 : 제2 실런트
상술한 목적을 달성하기 위한 액정 표시 장치는 제1 기판의 중심부에 구성되는 표시 영역과, 표시 영역의 주변부에 구성되고, 데이터 패드 부분에 요철 구조를 갖는 실라인 영역을 갖는 어레이 기판; 제2 기판 상에 컬러 필터와 공통 전극이 형성되고, 어레이 기판과 결합되는 컬러 필터기판; 및 어레이 기판과 컬러 필터기판과의 사이에 주입된 액정층을 포함한다.
여기서, 어레이 기판은 제1 기판의 표시 영역에 형성된 스위칭 소자; 상부에 요철 구조를 갖고, 스위치 소자의 일부를 노출시키는 콘택홀을 갖도록 표시 영역에 형성된 제1 절연막; 상부에 제1 절연막과 동일한 요철 구조를 갖고, 데이터 패드 부분의 실라인 영역에 형성된 제2 절연막; 및 데이터 패드 부분 이외의 실라인 영역에 형성되고, 상부가 평탄한 구조를 갖는 제3 절연막; 제2 절연막 상에 형성되어 어레이 기판과 컬러 필터기판을 합착시키는 제1 실런트; 및 제3 절연막 상에 형성되고, 제1 실런트와 다른 두께를 갖는 제2 실런트를 포함한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판의 중심부에 구성되는 표시 영역과, 표시 영역의 주변부에 구성되고, 데이터 패드 부분에 요철 구조를 갖는 실라인 영역을 갖는 어레이 기판을 제조하는 단계; 제2 기판 상에 컬러 필터와 공통 전극을 순차적으로 적층하여 컬러 필터기판을 제조하는 단계; 어레이 기판과 컬러 필터기판을 결합시키는 단계; 및 어레이 기판과컬러 필터기판과의 사이에 액정층을 주입하는 단계를 포함한다.
여기서, 어레이 기판을 제조하는 단계는 제1 기판의 표시 영역에 스위칭 소자를 형성하는 단계; 제1 기판의 전면에 절연 물질을 증착하는 단계; 및 증착된 절연 물질을 패터닝하여 표시 영역에 요철 구조를 갖고, 스위치 소자의 일부를 노출시키는 콘택홀을 갖는 제1 절연막, 데이터 패드 부분의 실라인 영역에 제1 절연막과 동일한 요철 구조를 갖는 제2 절연막 및 데이터 패드 부분 이외의 실라인 영역에 상부가 평탄한 구조를 갖는 제3 절연막을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치는 제1 기판(500), 제1 기판(500)과 대향하여 배치된 제2 기판(600) 및 상기 기판들 사이에 형성된 액정층(655)으로 구성된 액정 셀과 액정 셀의 후면에 위치한 백라이트 어셈블리(도시되지 않음)를 포함한다.
여기서, 반사형 액정 표시장치는 영상을 표시 영역(D)과, 제1 기판(500) 및 제2 기판(600)을 소정 간격으로 이격된 상태로 합착시키기 위한 실라인 영역으로 구분된다. 이때, 실라인 영역은 데이터 라인(610)이 존재하는 데이터 패드 부분의 제1 실라인 영역(S1)과 데이터 라인이 존재하지 않은 그외의 삼면인 제2 실라인 영역(S2)으로 구분된다.
제1 기판(500) 상에는 표시 영역(D)에 대응하여 제1 절연 기판(510), 제1 절연 기판(510)상에 형성된 박막 트랜지스터(520), 박막 트랜지스터(520)의 일부분을 노출시키는 콘택홀(540)을 갖는 제1 유기 절연막(550), 투명 전극(560) 및 반사 전극(570)이 형성된다.
박막 트랜지스터(520)는 게이트 전극(522), 게이트 절연막(524), 액티브 패턴(526), 오믹 콘택 패턴(528), 소오스 전극(530) 및 드레인 전극(532)으로 구성된다. 투명 전극(560)은 백라이트로부터 발생하여 제1 기판(500)을 통해 입사하는 빛을 투과하고, 동시에 제1 기판(500)의 화소 영역에 하나씩 형성되는 박막 트랜지스터(520)에 연결되는 화소 전극의 역할을 한다. 반사 전극(570)은 제2 기판(600)을 통해 입사하는 빛을 반사하고, 동시에 화소 전극의 역할을 한다. 즉, 투명 전극(560)만 존재하는 영역은 투과창(580)으로 제공되며, 그 이외의 부분은 제2 기판(600)을 통해 입사하는 외부 광을 반사하는 반사창으로 제공된다.
여기서, 반사 전극(570)에 의해 반사되는 광의 반사량을 증가시키고, 시야각을 향상시키기 위하여 제1 유기 절연막(550)의 표면에 다수의 요철(590)이 형성된다. 또한, 투명 전극(560) 및 반사 전극(570)은 제1 유기 절연막(550) 상에 균일한 두께로 형성되기 때문에 제1 유기 절연막(550)과 동일한 표면 구조를 갖는다. 이때, 제1 유기 절연막(550)의 표면에 형성된 다수의 요철(590)은 엠보싱 공정에 의해 수행된다.
한편, 제1 실라인 영역(S1)에 대응하여 제1 절연 기판(510)상에는 게이트 절연막(524), 데이터 라인(610) 및 제2 유기 절연막(615)이 형성된다. 여기서, 제2 유기 절연막(615)은 엠보싱 공정에 의해 다수의 요철(620)을 갖는다. 또한, 제1 기판(510)과 제2 기판(600)을 합착하기 위한 제1 실런트(625)가 제2 유기 절연막(615)상에 형성된다.
또한, 제2 실라인 영역(S2)에 대응하여 제1 절연 기판(510) 상에는 게이트 절연막(524), 제3 유기 절연막(630) 및 제2 실런트(635)가 형성된다.
일반적으로, 유기 절연막을 엠보싱 공정을 처리하여 다수의 요철을 구성하는 경우, 엠보싱 공정을 수행하지 않은 부분에 대하여 7000Å의 단차를 가진다.
즉, 엠보싱 공정이 수행된 유기 절연막은 엠보싱 공정이 수행되지 않은 유기 절연막보다 높이가 7000Å 만큼 낮다.
그러므로, 엠보싱 공정이 수행된 제2 유기 절연막(615)은 제3 유기 절연막(630)보다 데이터 라인(610)의 두께인 3000Å의 높이를 제외한 4000Å 만큼의 단차를 가진다.
따라서, 제2 유기 절연막(615)과 제3 유기 절연막(630)의 단차를 줄이기 위하여 제1 실런트(625) 및 제2 실런트(635)의 두께를 조절한다.
도 6은 도 5에 도시된 액정 표시장치의 실라인 영역의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 데이터 라인이 존재하는 데이터 패브부의 제1 실라인 영역(S1)의 제2 유기 절연막(615)은 엠보싱 공정에 의해 요철 패턴을 갖고, 제2 실라인 영역(S2)의 제3 유기 절연막(630)은 엠보싱 공정이 수행되지 않았으므로, 평탄한 패턴을 갖는다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 액정 표시 장치는 제1 실라인 영역의 엠보싱공정에 의해 데이터 라인에 의해 발생되었던 제1 실라인 영역과 제2 실라인 영역을 포함하는 그외의 삼면 실라인 영역 및 표시 영역과의 단차를 줄일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 도 5에 도시된 액정 표시장치를 제조하는 공정을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7a 내지 도 7g는 도 5에 도시된 액정 표시장치의 제조 공정을 구체적으로 나타낸 도면들이고, 도 8은 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시장치의 셀갭 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 7a를 참조하면, 유리 또는 세라믹과 같은 절연 물질로 이루어진 표시 영역(D)의 제1 기판(600) 상에 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 또는 몰리브덴 텅스텐(MoW)으로 이루어진 제1 금속막(도시되지 않음)을 스퍼터링 방법에 의해 증착한 후, 상기 제1 금속막을 패터닝하여 게이트 전극(522)을 형성한다.
이어서, 게이트 전극(522)이 형성된 제1 절연 기판(510)의 전면에 실리콘 질화물을 플라즈마 화학기상증착(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition; 이하, PECVD라 칭함) 방법에 의해 증착하여 게이트 절연막(524)을 형성한다. 여기서, 게이트 절연막(524)은 게이트 전극(522)이 형성된 표시 영역(D) 뿐만 아니라 제1 및 제2 실라인 영역(S1,S2)에도 형성된다.
표시 영역(D)의 게이트 절연막(524) 상에 액티브층(도시되지 않음)으로서, 예를 들어, 비정질실리콘막을 PECVD 방법에 의해 증착하고, 그 위에 오믹 콘택층(도시되지 않음)으로서, 예를 들어, n+도핑된 비정질실리콘막을 PECVD 방법에 의해증착한다. 이때, 비정질실리콘막과 n+도핑된 비정질실리콘막을 PECVD 설비의 동일 챔버 내에서 인-시튜(in-situ)로 증착한다. 이어서, 오믹 콘택층과 액티브층을 차례로 패터닝하여 게이트 전극(522) 상부의 게이트 절연막(524) 상에 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(526)과 n+도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 오믹 콘택층 패턴(528)을 형성한다.
상기 결과물의 전면에 크롬(Cr)과 같은 제2 금속막(도시되지 않음)을 스퍼터링 방법에 의해 증착한 후, 제2 금속막을 패터닝하여 소오스 전극(530)과 드레인 전극(532)을 형성한다. 이때, 제1 실라인 영역(S1)에는 소오스 전극(530)과 동일한 물질인 제2 금속막에 의한 데이터 라인(610)이 형성된다.
이어, 소오스 전극(530)과 드레인 전극(532) 사이의 노출된 오믹 콘택층 패턴(528)을 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching; RIE) 방법에 의해 제거한다.
이로써, 표시 영역(D)의 제1 기판(510) 상에는 게이트 전극(522), 액티브 패턴(526), 오믹 콘택층 패턴(528), 소오스 전극(530) 및 드레인 전극(532)을 포함하는 TFT(410)가 형성된다.
도 7b를 참조하면, TFT(520)가 형성된 표시 영역(D)의 제1 절연 기판(510) 전면에는 아크릴계 수지와 같은 감광성 제1 유기 절연막(550)을 스핀-코팅 방법이나 슬릿-코팅 방법을 통해 도포한다. 제1 유기 절연막(550)은 낮은 유전율로 인해 그 하부의 데이터 배선과의 사이에 기생 커패시턴스의 생성을 억제하므로, 화소 전극을 게이트 라인 및 데이터 라인과 중첩되도록 형성하여 높은 개구율의 액정 표시장치를 구현할 수 있다.
이때, 제1 실라인 영역(S1)의 데이터 라인(610) 상에도 제1 유기 절연막(550)과 동일한 물질 및 동일한 방법에 의해 제2 유기 절연막(615)을 도포하고, 제2 실라인 영역(S2)의 게이트 절연막(524) 상에도 제1 유기 절연막(550)과 동일한 물질 및 동일한 방법에 의해 제3 유기 절연막(630)을 도포한다.
도 7c를 참조하면, 제1 내지 제3 유기 절연막(550,615,630) 상에는 소정의 패턴이 형성되어 있는 제1 마스크(430)가 형성된다. 이때, 제1 마스크(660)는 제1 및 제2 유기 절연막(550,615)의 상부에 일정의 요철을 형성하기 위하여 제1 개구부(665)가 형성된 노광 영역(A)과 드레인 전극(532)의 일부분을 노출시키기 위한 제2 개구부(670)가 형성된 콘택홀 형성 영역(B)을 갖는다.
이어, 상기 제1 및 제2 유기 절연막(550,615)을 노광한 후 테트라메틸-수산화암모늄(TMAH) 현상액을 이용하여 현상한다. 그러면, 상기 제1 및 제2 유기 절연막(550,615)에는 노광된 영역이 제거되면서 요철 패턴(590,620)이 형성되고, 콘택홀 형성 영역에는 드레인 전극(532)을 노출시키는 콘택홀(540)이 형성된다.
도 7d를 참조하면, 리플로우(Reflow), 아웃개싱(Outgassing) 및 용매 제거의 목적으로 제1 내지 제3 유기 절연막(550,615,630)을 하드-베이크(Hard-bake)시킨다. 이후, 약 200℃ 이상의 온도에서 1시간 이상 큐어링(Curing)을 실시하여 제1 내지 제3 유기 절연막(550,615,630)을 경화 및 안정화시킨다. 이때, 큐어링 단계는 하드-베이킹 효과를 더욱 강화시키기 위해 실시된다.
이때, 퍼니스(Furnace) 또는 오븐(Oven)(440)에서 하드-베이크 공정 및 큐어링 공정을 각각 200℃에서 1시간 이상 동안 실시하여 제1 및 제2 유기 절연막(550,615)의 리플로우를 통해 요철 패턴(590,620)의 기울기를 조절한다.
여기서, 제1 실라인 영역(S1)의 제2 유기 절연막(615)은 제2 실라인 영역(S2)의 제3 유기 절연막(630)보다 4000Å 만큼 높이가 낮다.
즉, 유기 절연막을 엠보싱 공정에 의해 엠보싱 처리를 수행하면, 엠보싱 처리를 하지 않은 유기 절연막보다 7000Å 만큼 높이가 낮아지는데, 여기서, 제2 유기 절연막(615)은 데이터 라인(610)의 두께인 3000Å 만큼 그 차이가 상쇄되므로, 제2 유기 절연막(615)은 제3 유기 절연막(630)보다 4000Å 만큼 높이가 낮다.
도 7e를 참조하면, 표시 영역(D)의 제1 유기 절연막(550) 및 콘택홀(540) 상에 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전막을 균일한 두께로 증착하여 투명 전극(560)을 형성한다. 투명 전극(560)은 콘택홀(540)을 통해 TFT(520)의 드레인 전극(532)과 접속된다. 이때, 투명 전극(560)은 제1 유기 절연막(550) 상에 균일한 두께로 적층되기 때문에 제1 유기 절연막(550)과 동일한 표면 구조를 갖는다.
다음 도 7f를 참조하면, 투명 전극(550) 상에는 알루미늄과 같이 반사율이 높은 금속층을 균일한 두께로 증착하여 반사 전극층(565)을 형성한다. 이후, 도 7g를 참조하면, 반사 전극층(565) 상의 투과 영역에 소정의 패턴이 형성되어 있는 제2 마스크(670)가 형성된다.
이어, 제2 마스크(670) 이용하여 반사 전극층(565)을 노광한 후 현상액을 이용하여 현상하면, 투과 영역에 대응하는 부분에서 반사 전극층(565)이 제거되면서 상기 투명 전극(560)을 노출시키기 위한 투과창(580)이 형성된 반사 전극(570)이형성된다.
다음 도 5에서와 같이, 제1 기판(500)과 제2 기판(600)을 합착하기 위하여 제1 실라인 영역(S1)의 제2 유기 절연막(615)상에 제2 실런트(625)를 형성하고, 제2 실라인 영역(S2)의 제3 유기 절연막(630)상에 제2 실런트(635)를 형성한다. 이로써, 액정 표시장치가 완성된다.
여기서, 제2 유기 절연막(615)과 제3 유기 절연막(630)의 높이차인 4000Å의 단차를 줄이기 위하여 제2 실런트(625)를 제2 실런트(635)보다 4000Å의 두께가 더 두껍도록 조절한다.
상기한 공정에 의해 완성된 본 발명에 따른 액정 표시장치의 TFT 기판 상에 도 3과 같이 20개의 셀 갭 측정 위치를 설정하고, 설정된 측정 위치에서 셀갭을 측정하면 도 8과 같이, 20개의 측정 위치에서 거의 동일한 수준의 셀 갭이 측정된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 데이터 라인이 존재하는 데이터 패드 부분의 실라인 영역에 형성된 유기 절연막에 요철 패턴을 갖도록 엠보싱 공정을 수행한다.
그러므로 본 발명은 엠보싱 공정에 의해 데이터 패드 부분에 존재하는 데이터 라인에 의해 발생하는 데이터 패드 부분의 실라인 영역과 그외의 실라인 영역과의 단차를 줄일 수 있어, 데이터 패드 부분에서 발생하는 옐로위시를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 엠보싱 공정에 의해 데이터 라인에 의해 발생하는 단차를줄일 수 있어, 액정 표시패널에서 두께의 불균일성(Uniformity)을 개선할 수 있는 효과도 있다.
본 발명은 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 제1 기판의 중심부에 구성되는 표시 영역과, 상기 표시 영역의 주변부에 구성되고, 데이터 패드 부분에 요철 구조를 갖는 실라인 영역을 갖는 어레이 기판;
    제2 기판 상에 컬러 필터와 공통 전극이 형성되고, 상기 어레이 기판과 결합되는 컬러 필터기판; 및
    상기 어레이 기판과 상기 컬러 필터기판과의 사이에 주입된 액정층을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 어레이 기판은
    상기 제1 기판의 표시 영역에 형성된 스위칭 소자;
    상부에 요철 구조를 갖고, 상기 스위치 소자의 일부를 노출시키는 콘택홀을 갖도록 상기 표시 영역에 형성된 제1 절연막;
    상부에 상기 제1 절연막과 동일한 요철 구조를 갖고, 상기 데이터 패드 부분의 실라인 영역에 형성된 제2 절연막; 및
    상기 데이터 패드 부분 이외의 실라인 영역에 형성되고, 상부가 평탄한 구조를 갖는 제3 절연막;
    상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 어레이 기판과 상기 컬러 필터기판을 합착시키는 제1 실런트; 및
    상기 제3 절연막 상에 형성되고, 상기 제1 실런트와 다른 두께를 갖는 제2실런트를 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 실런트는 상기 제1 실런트보다 얇은 두께를 가지는 액정 표시 장치.
  4. 제1 기판의 중심부에 구성되는 표시 영역과, 상기 표시 영역의 주변부에 구성되고, 데이터 패드 부분에 요철 구조를 갖는 실라인 영역을 갖는 어레이 기판을 제조하는 단계;
    제2 기판 상에 컬러 필터와 공통 전극을 순차적으로 적층하여 컬러 필터기판을 제조하는 단계;
    상기 어레이 기판과 상기 컬러 필터기판을 결합시키는 단계; 및
    상기 어레이 기판과 상기 컬러 필터기판과의 사이에 액정층을 주입하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 어레이 기판을 제조하는 단계는
    상기 제1 기판의 표시 영역에 스위칭 소자를 형성하는 단계;
    상기 제1 기판의 전면에 절연 물질을 증착하는 단계; 및
    상기 증착된 절연 물질을 패터닝하여 상기 표시 영역에 요철 구조를 갖고, 상기 스위치 소자의 일부를 노출시키는 콘택홀을 갖는 제1 절연막, 상기 데이터 패드 부분의 실라인 영역에 상기 제1 절연막과 동일한 요철 구조를 갖는 제2 절연막및 상기 데이터 패드 부분 이외의 실라인 영역에 상부가 평탄한 구조를 갖는 제3 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 어레이 기판과 상기 컬러 필터기판을 결합시키는 단계는 상기 제2 절연막 상에 제1 실런트를 형성하고, 상기 제3 절연막 상에 상기 제1 실런트와 다른 두께를 갖는 제2 실런트를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 실런트는 상기 제1 실런트보다 얇은 두께를 가지는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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