KR20060027214A - 표시 장치용 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치 - Google Patents

표시 장치용 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

화질이 향상된 표시 장치용 기판, 단순화된 공정으로 표시 장치용 기판을 제조하는 방법 및 이를 갖는 표시 장치가 개시된다. 표시 장치용 기판은 기판, 차광 부재 및 차광 스페이서을 포함한다. 기판은 광을 차단하는 차광 영역을 포함한다. 차광 부재는 기판 상의 차광 영역 내에 배치되어, 차광 물질과 포토레지스트를 포함한다. 차광 스페이서는 차광 영역 내에 배치되며, 차광 부재와 동일 물질로 이루어진다. 따라서, 화질이 향상되며 제조 공정이 단순화된다.

Description

표시 장치용 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치{SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICES, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY DEVICES HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 상기 도 1의 I-Ⅰ'라인의 단면도이다.
도 3a 내지 3h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 상부 기판 101 : 블랙 포토레지스트
102a, 102b : 블랙 매트릭스 104a, 104b : 컬러 필터층
105 : 오버코팅층 106a, 106b : 공통 전극
108 : 액정층 110 : 차광 스페이서
112 : 마스크 120 : 하부 기판
125 : 게이트 전극 127 : 게이트 라인
129 : 게이트 절연막 130 : 아몰퍼스 실리콘층
132 : N+ 아몰퍼스 실리콘층 134 : 소오스 전극
135: 소오스 라인 136 : 드레인 전극
138 : 유기막 139 : 화소 전극
140 : 화소 영역 145 : 차광 영역
170 : 제1 기판 180 : 제2 기판
본 발명은 표시 장치용 기판, 그 제조방법 및 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화질이 향상된 표시 장치용 기판, 단순화된 공정으로 상기 기판을 제조하는 방법 및 화질이 향상된 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 박막 트랜지스터가 형성된 어레이 기판(Array Substrate) 및 컬러 필터 기판(Color Filter Substrate) 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(Electric Field)를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 광의 양을 조절함으로써 원하는 영상 신호를 얻는 표시 장치이다.
종래의 액정 표시 장치는 제1 기판, 제2 기판, 액정층 및 차광 스페이서(Spacer)를 포함한다.
상기 차광 스페이서는 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이의 셀 갭을 일정하게 유지시킨다. 액정 표시 장치의 특성들인 블랙(Black)과 백색(White) 사이의 전환 속도인 응답속도, 대비비, 시야각, 휘도 균일성 등은 상기 액정층의 두께에 따라 변화한다.
상기 차광 스페이서는 비드 스페이서(Bead Spacer), 컬럼 스페이서(Column Spacer), 도전성 스페이서(Conductive Spacer) 등이 있다.
일반적으로, 상기 비드 스페이서는 구형으로 탄성이 있는 플라스틱(Plastic) 재질을 포함한다. 상기 비드 스페이서는 상기 제1 기판 및 제2 기판의 사이에 랜덤하게 배치된다. 상기 비드 스페이서의 수가 증가할수록 균일한 셀 갭이 유지된다. 그러나, 상기 비드 스페이서의 수가 증가하면 상기 액정층의 배향이 교란(Disturbed)되어 액정 표시 장치의 화질이 저하된다.
상기 컬럼 스페이서는 상기 제1 기판과 일체로 형성된다. 상기 제1 기판의 제조 시에 상기 컬럼 스페이서가 화소 영역 내에 위치하여 액정층의 배향을 교란시켜 화질을 저하시키는 문제가 있다. 또한, 상기 컬럼 스페이서는 별도의 사진 공정 또는 사진 식각 공정을 필요로 하여 액정 표시 장치의 제조비용이 상승되는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 화질을 향상시키기 위한 표시 장치용 기판을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 단순화된 공정으로 상기 표시 장치용 기판의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 장치용 기판을 갖는 표시 장치를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치용 기판은 기판, 차광 부재 및 차광 스페이서를 포함한다. 상기 기판은 광을 차단하는 차광 영역을 포함한다. 상기 차광 부재는 상기 차광 영역 내에 배치되어, 차광 물질과 포토레지스트를 포함한다. 상기 차광 스페이서는 상기 차광 영역 내에 배치되며, 상기 차광 부재와 동일한 물질로 이루어진다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따른 표시 장치용 기판의 제조방법에서, 광을 차단하는 차광 영역을 갖는 기판의 전면에 차광 물질을 포함하는 포토레지스트를 도포한다. 상기 포토레지스트를 노광하되, 상기 차광 영역의 일부에 대응해서는 상기 포토레지스트를 슬릿 노광하고, 상기 차광 영역의 나머지에 대응해서는 상기 포토레지스트의 노광을 차단한다. 상기 노광된 포토레지스트를 현상한다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판, 제2 기판, 액정층, 차광 부재 및 차광 스페이서를 포함한다.
상기 제1 기판은 광을 차단하는 차광 영역을 가진다. 상기 제2 기판은 상기 제1 기판에 대향한다. 상기 액정층은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 배치된다. 상기 차광 부재는 상기 제1 기판 상의 상기 차광 영역 내에 배치되어, 차광물질과 포토레지스트를 포함한다. 상기 차광 스페이서는 상기 차광 영역 내에 배 치되며, 상기 차광 부재와 동일 물질로 이루어지고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 간격을 유지시킨다.
따라서, 상기 차광 부재와 차광 스페이서를 기판의 차광 영역에 형성함으로써, 차광 스페이서가 차광 영역에서 효율적으로 빛을 차단하고, 차광 스페이서가 액정 배향의 교란시킴을 방지할 수 있다. 또한, 상기 차광 부재와 차광 스페이서가 포토레지스트를 포함하는 동일 물질로 형성함으로써, 하나의 마스크를 이용하여 한번의 식각 공정으로 차광 스페이서와 상기 블랙 매트릭스를 함께 형성할 수 있다. 이로써, 상기 액정 표시 장치의 제조 공정이 단순화된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
<실시예-1>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 상기 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 액정 표시 장치는 제1 기판(170), 제2 기판(180), 액정층(108) 및 스페이서(110)를 포함한다.
상기 제1 기판(170)은 상부 기판(100), 블랙 매트릭스(Black Matrix, 미도시), 컬러 필터층(Color Filter, 104a), 오버코팅층(Overcoating Layer, 105) 및 공통 전극(Common Electrode, 106a)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 하부 기판(120), 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 150), 소오스 라인(135), 게이트 라인(127), 게이트 절연막(129), 패 시베이션막(137), 유기막(138) 및 화소 전극(139)을 포함한다. 상기 제1 기판(170)은 화소 영역(140) 및 차광 영역(145)을 포함한다.
상기 화소 영역(140)은 액정의 배열을 조절하여 영상을 표시할 수 있는 영역이다. 상기 컬러 필터층(104a) 및 공통 전극(106a)은 상기 화소 영역(140) 내에 배치된다. 상기 주변 영역(145)은 액정의 배열을 조절 할 수 없는 영역으로 광이 차단된다. 상기 블랙 매트릭스는 상기 차광 영역(145) 내에 배치된다.
상기 상부 기판(100) 및 하부 기판(120)은 광을 통과시킬 수 있는 투명한 재질의 유리를 사용한다. 상기 유리는 무알칼리 특성이다. 상기 유리가 알칼리 특성인 경우, 상기 유리에서 알칼리 이온이 액정 셀 중에 용출되면 액정 비저항이 저하되어 표시 특성이 변하게 되고, 상기 씰과 유리와의 부착력을 저하시키고, 박막 트랜지스터의 동작에 악영향을 준다.
상기 블랙 매트릭스는 상기 차광 영역(145) 내에 배치되어 광을 차단한다. 상기 블랙 매트릭스는 액정을 제어할 수 없는 영역을 통과하는 광을 차단하여 화질을 향상시킨다. 바람직하게는, 상기 블랙 매트릭스는 검은색 안료를 갖는 포토레지스트를 포함한다. .
상기 차광 스페이서(110)는 상기 블랙 매트릭스를 사이에 두고 상기 상부 기판(100)의 차광 영역에 배치된다. 상기 차광 스페이서(110)에 의해 상기 제1 기판(170) 및 제2 기판(180) 사이의 셀 갭이 일정하게 유지된다.
상기 차광 스페이서(110)는 구, 정육면체, 기타 다면체의 형상을 갖는다. 바람직하게, 상기 차광 스페이서(110)는 상기 기판으로부터 멀어질수록 단면적이 넓 은 테이퍼(taper)형상을 갖는다. 상기 차광 스페이서(110)는 검은색 안료를 갖는 포토레지스트를 포함하며, 상기 블랙 매트릭스(102)와 동일한 물질을 포함한다. 상기 차광 스페이서(110)를 이루는 물질은 탄성이 있어서(Elastic) 상기 액정 표시 장치의 외부로부터의 충격 또는 상기 액정 표시 장치의 내부에서 발생되는 응력을 흡수한다.
상기 차광 스페이서(110)의 단면적은 상기 블랙 매트릭스(102a)의 면적의 20%이하이다. 상기 차광 스페이서(110)들의 면적이 상기 블랙 매트릭스(102a)의 면적의 20%를 넘는 경우, 상기 차광 스페이서(110)들이 서로 중첩되어 셀 갭의 불량을 야기할 수 있다. 바람직하게는, 상기 차광 스페이서(110)들의 단면적은 상기 블랙 매트릭스(102a)의 면적의 10%이하이다.
상기 컬러 필터층(104a)은 상기 블랙 매트릭스(102) 및 차광 스페이서(110)가 형성된 상기 상부 기판(100) 상에 형성되어 소정의 파장의 광만을 선택적으로 투과시킨다. 상기 컬러 필터층(104a)은 상기 차광 스페이서(110)를 노출시키고, 상기 차광 부재를 노출시키거나, 상기 차광 부재의 일부를 커버하도록 형성된다.
상기 오버코팅층(105)은 상기 블랙 매트릭스(102a), 상기 차광 스페이서(110) 및 컬러 필터층(104a)이 배치된 상기 상부 기판(100) 상에 배치되어 상기 블랙 매트릭스(102a) 및 컬러 필터층(104a)에 의한 단차를 제거하고 상기 차광 스페이서(110)의 일부가 돌출 되도록 한다. 상기 오버코팅층(105)은 투명한 재질의 유기막을 포함한다.
상기 공통 전극(106a)은 상기 오버코팅층(105) 상에 배치된다. 상기 공통 전 극(106a)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZO(Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전성 물질을 포함한다.
바람직하게는, 상기 상부 기판(170)과 상기 하부 기판(180) 사이의 얼라인 미스(Align Miss)에 의한 상기 공통 전극(106a)과 상기 화소 전극(139) 사이의 단락(Short)을 방지하기 위해, 상기 차광 영역(145) 내의 공통 전극(106a)의 일부가 개구되어 상기 차광 스페이서(110)가 노출된다.
상기 박막 트랜지스터(150)는 상기 하부기판(120) 상에 형성되며 소오스 전극(134), 게이트 전극(125), 드레인 전극(136) 및 반도체층 패턴을 포함한다. 구동회로(미도시)는 데이터 전압을 출력하여 소오스 라인(135)을 통해서 상기 소오스 전극(134)에 전달한다. 또한 구동회로는 선택 신호를 출력하여 게이트 라인(127)을 통해서 상기 게이트 전극(125)에 전달한다.
상기 반도체층 패턴은 상기 게이트 절연막(129) 상에 배치된다. 상기 게이트 전극(125)에 상기 선택 신호가 인가되면, 상기 소오스 전극(134)과 상기 드레인 전극(136) 사이에 상기 반도체층 패턴을 통해 전류가 흐른다.
스토리지 커패시터(124)는 상기 하부 기판(120) 상에 형성되어 상기 공통 전극(106a)과 상기 화소 전극(113) 사이의 전위차를 유지시켜준다. 상기 스토리지 캐패시터(124)는 독립 배선 방식이다. 다만, 전단 게이트 방식으로 형성될 수 있다.
상기 게이트 절연막(129)은 상기 게이트 전극(125) 및 게이트 라인(127)이 형성된 상기 하부 기판(120)의 전면에 배치되어 상기 게이트 전극(125)을 상기 소오스 전극(134) 및 드레인 전극(136)과 전기적으로 절연한다. 상기 게이트 절연막 (129)은 실리콘 질화물(SiNx)을 포함한다.
상기 패시베이션막(137)은 상기 박막 트랜지스터(150)가 형성된 상기 하부 기판(120) 상의 전면에 배치되고, 상기 드레인 전극(136)의 일부를 노출하는 개구부를 포함한다. 상기 패시베이션막(126)은 실리콘 질화물(SiNx)을 포함한다.
상기 유기막(138)은 상기 패시베이션막(137)의 전면에 배치되고, 상기 드레인 전극(136)의 일부를 노출하는 비어홀을 포함한다. 상기 패시베이션막(126) 및 유기막(138)은 상기 박막 트랜지스터(150)를 상기 화소 전극(139)과 절연한다. 상기 유기막(138)에 의해 상기 액정층(108)의 두께가 조절된다. 상기 유기막(138)은 상기 박막 트랜지스터(150), 상기 소오스 라인(135), 상기 게이트 라인(127) 등이 배치되어 서로 다른 높이를 갖는 상기 하부 기판(120)의 표면을 평탄화 하는 역할도 한다. 이때, 상기 유기막(138)은 서로 다른 셀 갭(cell gap)을 가질 수도 있으며, 상기 유기막(138)의 상부 표면은 다수의 오목부(Recess) 및 볼록부(Protrusion)를 가질 수도 있다.
상기 화소 전극(139)은 상기 유기막(138) 상의 상기 화소 영역(140) 및 드레인 전극(136)을 노출하는 개구부의 내면 상에 형성되어 상기 드레인 전극(136)과 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극(139)은 상기 공통 전극(106a)과의 사이에 인가된 전압에 의해 상기 액정층(208) 내의 액정을 제어하여 광의 투과를 조절한다. 상기 화소 전극(139)은 투명한 도전성 물질인 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO), 산화 아연(Zinc Oxide, ZO) 등을 포함한다. 이때, 상기 유기막(138)의 일부 또는 상기 화소 전극(139)의 일부 상에 외부광을 반사시키는 반사 전극(미도시)이 배치될 수도 있다.
이때, 상기 화소 전극(139)이 상기 유기막(138)과 상기 패시베이션막(137)의 사이에 배치될 수도 있다.
상기 구동 회로(미도시)는 상기 박막 트랜지스터(150)를 통해서 상기 화소 전극(139)에 데이터 전압을 제공하여 상기 공통 전극(106a)과 상기 화소 전극(139)의 사이에 전계를 형성한다.
상기 액정층(108)은 상기 제1 기판(170) 및 제2 기판(180) 사이에 배치되어 씰(Seal, 미도시)에 의해 밀봉된다. 상기 액정층(108) 내의 액정은 수직 배향(Vertical Alignment, VA), 트위스트 배향(Twisted Nematic, TN), 엠티엔 배향(Mixed Twisted Nematic, MTN) 또는 호모지니우스(Homogeneous) 배향 모드로 배열된다.
상기 액정을 배향하기 위하여 상기 제1 기판(170) 및 제2 기판(180)의 표면에 배향막(미도시)을 배치하고, 상기 배향막(미도시)의 표면을 일정한 방향으로 러빙(Rubbing)한다.
도 3a 내지 3h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 먼저 영상이 표시되는 상기 화소 영역(140) 및 광을 차단하는 상기 차광 영역(145)이 정의된 상부 기판(100)을 마련한다..
도 3b를 참조하면, 이어서 상기 상부 기판(100)의 전면에 블랙 포토레지스트(101)를 도포한다. 상기 블랙 포토레지스트(101)의 두께는 후속하는 일회의 사진 식각 공정을 통하여 차광 부재와 차광 스페이서를 동시에 형성할 수 있도록 조절된다. 이때, 상기 블랙 포토레지스트(101)는 노광된 부분이 현상에 의해 제거되는 포지티브 포토레지스트(Positive Photoresist) 또는 노광된 부분이 잔류하는 네가티브 포토레지스트(Negative Photoresist)를 포함한다.
도 3c를 참조하면, 이후에 마스크(112)를 이용하여 상기 도포된 블랙 포토레지스트를 자외선(Ultraviolet, UV)에 노광한다. 이때, 상기 차광 영역의 일부에 대응해서는 상기 포토레지스트를 슬릿 노광하고, 상기 차광 영역의 나머지에 대응해서는 상기 포토레지스트의 노광을 차단한다.
상기 마스크(112)는 상기 차광 스페이서에 대응하여 자외선의 투과를 차단하는 불투명 부재와, 상기 차광 부재에 대응하여 자외선을 일부 투과시키는 슬릿부재와, 잔여 영역에 대응하여 자외선을 투과시키는 투명 부재를 포함한다. 상기 슬릿부재는 상기 불투명 부재가 미세한 간격을 갖고서 배치된다.
상기 슬릿 부재는 투과하는 광을 회절시켜 조사량을 조절하고, 이에 따라 식각량을 제어할 수 있도록 구비된다. 상기 불투명 부재의 양측에 형성되는 슬릿부재를 제거할 수도 있으나, 차광 스페이서를 형성하는 불투명 부재의 양측에 슬릿부재를 형성하여 상기 차광 스페이서가 테이퍼(taper)지도록 형성함이 바람직하다.
계속해서, 상기 노광된 블랙 포토레지스트를 현상(Developing)한다. 상기 블랙 포토레지스트의 일부가 제거되어 상기 차광 영역(145) 내에 상기 차광 스페이서(110) 및 블랙 매트릭스(102a)를 동시에 형성한다. 이때, 차광 스페이서와 블랙 매트리스의 수량을 적절히 조절할 수 있다.
상기 차광 스페이서(110)들의 단면적은 상기 블랙 매트릭스(102a)의 면적의 20%이하이다. 상기 차광 스페이서(110)들의 면적이 상기 블랙 매트릭스(102a)의 면적의 20%를 넘는 경우, 상기 차광 스페이서(110)들이 서로 중첩되어 셀 갭의 불량을 야기할 수 있다. 바람직하게는, 상기 차광 스페이서(110)들의 단면적은 상기 블랙 매트릭스(102a)의 면적의 10%이하이다.
도 3d를 참조하면, 이후에 상기 블랙 매트릭스(102a) 및 차광 스페이서(110)가 형성된 상기 상부 기판(100) 상에 컬러 필터층(104a)을 형성한다. 상기 컬러 필터층(104a)은 특정한 파장의 광만을 선택적으로 투과시킨다. 바람직하게는, 안료(Pigment)를 포함하는 포토레지스트를 도포한 후에 상기 포토레지스트를 노광하고 현상하여 상기 컬러 필터층(104a)을 형성한다. 이때, 상기 컬러 필터층(104a)을 먼저 형성한 후에 상기 블랙 매트릭스(102a) 및 차광 스페이서(110)를 형성할 수도 있다.
도 3e를 참조하면, 계속해서 상기 컬러 필터층(104a)이 형성된 상기 상부 기판(100) 상에 투명한 유기물을 도포하여 상기 오버코팅층(105)을 형성한다. 상기 오버코팅층(105)은 상기 블랙 매트릭스(102a) 및 컬러 필터층(104a)에 의한 단차를 제거하고 상기 차광 스페이서(110)의 일부가 돌출되도록 한다.
도 3f를 참조하면, 이어서 상기 오버코팅층(105)의 전면에 투명한 도전성 물질을 도포한다. 이후에, 상기 차광 영역(145)에 대응하는 상기 투명한 도전성 물질의 일부를 제거하여, 상기 컬러 필터층(104a) 상의 상기 화소 영역(140) 내에 배치된 복수의 화소 전극(128) 및 인접하는 상기 화소 영역용 전극들을 연결하는 브릿 지(Bridge, 미도시)를 갖는 상기 공통 전극(106a)을 형성한다.
따라서, 상기 상부 기판(100), 상기 블랙 매트릭스(102), 상기 차광 스페이서(110), 상기 컬러 필터층(104a), 상기 오버코팅층(105) 및 공통 전극(106a)을 포함하는 상기 제1 기판이 형성된다.
도 3g를 참조하면, 이후에 상기 하부 기판(120) 상에 도전성 물질을 증착한다. 계속해서, 상기 도전성 물질의 일부를 식각하여 상기 게이트 전극(125) 및 게이트 라인(127)을 형성한다. 이후에, 상기 게이트 전극(125) 및 게이트 라인(127)이 형성된 하부 기판(120)의 전면에 상기 게이트 절연막(129)을 증착한다. 상기 게이트 절연막(129)은 투명한 절연물질을 포함한다. 바람직하게는, 상기 게이트 절연막(129)은 실리콘 질화막(SiNx)을 포함한다.
계속해서, 아몰퍼스 실리콘(130) 및 N+ 아몰퍼스 실리콘(132)을 증착하고 식각하여 상기 게이트 전극(125)에 대응하는 상기 게이트 절연막(129) 상에 상기 반도체층을 형성한다. 이어서, 상기 반도체층이 형성된 상기 게이트 절연막(129) 상에 도전성 물질을 증착한다. 이후에, 상기 도전성 물질의 일부를 식각하여 상기 소오스 전극(118a), 상기 소오스 라인(135) 및 드레인 전극(136)을 형성한다. 따라서, 상기 소오스 전극(118a), 상기 게이트 전극(125), 상기 드레인 전극(136) 및 반도체층을 포함하는 상기 박막 트랜지스터(150)가 형성된다.
이어서, 상기 박막 트랜지스터(150)가 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 투명한 절연물질을 증착하여 패시베이션막을 형성한다. 바람직하게는, 상기 투명한 절연물질은 실리콘 질화물(SiNx)을 포함한다. 이후에, 상기 패시베이션막의 일부를 제거하여 상기 드레인 전극(136)의 일부를 노출하는 개구부를 형성한다. 이때, 상기 개구부를 상기 유기막(138)을 형성한 이후에 형성할 수도 있다.
계속해서, 상기 패시베이션막(137) 상에 유기물질을 도포하여 유기막을 형성한다. 바람직하게는, 상기 유기물질은 포토레지스트(Photoresist) 성분을 포함한다.
이후에, 상기 유기막을 노광하고 현상하여 상기 드레인 전극(136)의 일부가 개구된 유기막(138)을 형성한다. 이때, 상기 유기막의 상부 표면에 상기 오목부(도시되지 않음)와 볼록부(도시되지 않음)를 형성하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 유기막(138) 및 패시베이션막(137) 상에 투명한 도전성 물질을 증착한다. 상기 투명한 도전성 물질은 ITO, IZO, ZO 등을 포함한다. 바람직하게는, 상기 투명한 도전성 물질은 ITO를 포함한다. 계속해서, 상기 투명한 도전성 물질의 일부를 식각하여 상기 화소 영역(140) 내에 상기 화소 전극(139)을 형성한다.
이때, 상기 유기막(138) 및 화소 전극(139) 상에 반사 전극(도시되지 않음)을 형성할 수도 있다.
따라서, 상기 하부 기판(120), 상기 박막 트랜지스터(150), 상기 소오스 라인(135), 상기 게이트 라인(127), 상기 유기막(138) 및 화소 전극(139)을 포함하는 상기 제2 기판(180)이 형성된다.
도 3h를 참조하면, 이어서 상기 제1 기판(170) 및 제2 기판(180)을 대향하여 결합한다.
계속해서, 상기 제1 기판(170) 및 제2 기판(180) 사이에 액정층(108)을 주입 한 후에 씰(Seal, 미도시)에 의해 밀봉한다. 이때, 상기 씰이 형성된 상기 제1 기판(170) 또는 상기 제2 기판(180) 상에 액정을 적하한 후에 상기 제1 기판(170) 및 제2 기판(180)을 대향하여 결합하여 상기 액정층(108)을 형성할 수도 있다.
따라서, 불투명한 물질을 포함하는 상기 차광 스페이서(110)가 상기 차광 영역(145) 내에 상기 블랙 매트릭스(102a)와 함께 배치되어서 빛샘 현상이 감소하고 화질이 향상된다. 또한, 상기 차광 스페이서(110)와 상기 블랙 매트릭스(102a)를 함께 형성하여 보다 단순화된 공정으로 상기 액정 표시 장치를 제조할 수 있다. 또한, 상기 차광 스페이서(110)는 탄성이 있어서 상기 액정 표시 장치의 외부로부터 가해지는 충격 또는 상기 액정 표시 장치의 내부에서 발생되는 응력을 흡수한다.
<실시예-2>
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서 제2 기판이 컬러 필터층을 포함하는 것을 제외한 나머지 구성 요소들은 실시예 1과 동일하므로 중복된 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 기판(170)은 상기 상부 기판(100), 상기 블랙 매트릭스(Black Matrix, 102a), 상기 오버 코팅층(Over coating Layer, 105), 상기 공통 전극(Common Electrode, 106a) 및 스페이서를 포함한다. 상기 제2 기판(180)은 상기 하부 기판(120), 상기 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 150), 상기 소오스 라인(135), 상기 게이트 라인(127), 상기 게이트 절연막(129), 상기 패시베이션막(137), 상기 컬러 필터층(Color Filter, 104b), 상기 유기막(138) 및 화소 전극(139)을 포함한다.
바람직하게는, 상기 컬러 필터층(104b)은 상기 패시베이션막(137)과 상기 유기막(138)의 사이에 배치된다. 이때, 상기 컬러 필터층(104b)가 상기 유기막(138)과 상기 화소 전극(139)의 사이에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 유기막(138)이 생략될 수도 있다.
따라서, 상기 컬러 필터층(104b)이 상기 패시베이션막(137)과 상기 유기막(138)의 사이에 배치되어, 상기 제1 기판(170)과 상기 제2 기판(180)의 사이에 얼라인 미스(Align Miss)가 발생하더라도 상기 컬러 필터층(104b)과 상기 화소 전극(139)이 정렬(Alignment)이 유지된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 차광 스페이서가 블랙 매트릭스와 함께 차광 영역 내에 배치되어 화질이 향상된다. 또한, 상기 차광 스페이서(110)와 상기 블랙 매트릭스(102a)를 함께 형성하여 액정 표시 장치의 제조 공정이 단순화된다.
또한, 컬러 필터층이 제2기판의 패시베이션막과 유기막 사이에 배치되어, 제1 기판과 제2 기판 사이에 얼라인 미스(Align Miss)가 발생하더라도 상기 컬러 필터층과 화소 전극의 정렬(Alignment)이 유지되며, 스페이서의 높이 측정시 기판으로부터 그 높이를 측정하게 되어 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 블랙 매트릭스가 상기 패시베이션막 상에 배치되어, 상기 차광 영역에 대응하는 상기 공통 전극의 일부를 제거하는 공정이 생략되고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 얼라인 미스(Align Miss)가 발생하더라도, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극 사이에 단락(Short)이 발생하지 않으며 오버코팅층이 생략 될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 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 (14)

  1. 광을 차단하는 차광 영역을 포함하는 기판;
    상기 차광 영역 내에 배치되어, 차광 물질과 포토레지스트를 포함하는 차광 부재; 및
    상기 차광 영역 내에 배치되며, 상기 차광 부재와 동일한 물질로 이루어진 차광 스페이서를 포함하는 표시 장치용 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차광 부재는 상기 차광 영역을 커버하고, 상기 차광 스페이서는 상기 차광 부재를 일부 커버하는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차광 스페이서는 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 표시 장치용 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차광 스페이서는 다각형 기둥 형상인 것을 특징으로 하는 표시 장치용 기판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 차광 스페이서는 상기 기판에서 멀어질수록 단면적이 작아지는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 기판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판은 화소 영역을 갖고,
    상기 화소 영역 상에 배치된 컬러 필터층을 더 포함하는 표시 장치용 기판.
  7. (a) 광을 차단하는 차광 영역을 갖는 기판의 전면에 차광 물질을 포함하는 포토레지스트를 도포하는 단계;
    (b) 상기 포토레지스트를 노광하되, 상기 차광 영역의 일부에 대응해서는 상기 포토레지스트를 슬릿 노광하고, 상기 차광 영역의 나머지에 대응해서는 상기 포토레지스트의 노광을 차단하는 단계; 및
    (c) 상기 노광된 포토레지스트를 현상하는 단계를 포함하는 표시 장치용 기판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 슬릿 노광을 이용하여 차광 부재를 형성하고, 상기 노광의 차단을 통해 차광 스페이서를 차광 스페이서를 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 기판의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단계(b)는 상기 차광 스페이서에 대응하여 자외선의 투과를 차단하는 불투명 부재와, 상기 차광 부재에 대응하여 자외선을 일부 투과시키는 슬릿 부재와, 잔여 영역에 대응하여 자외선을 투과시키는 투명 부재를 갖는 마스크를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 기판의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    (d) 상기 단계(c)에 의한 결과물 위에 컬러 필터층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치용 기판의 제조방법.
  11. 광을 차단하는 차광 영역을 갖는 제1 기판;
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 배치된 액정층;
    상기 제1 기판 상의 상기 차광 영역 내에 배치되어, 차광물질과 포토레지스트를 포함하는 차광 부재; 및
    상기 차광 영역 내에 배치되며, 상기 차광 부재와 동일 물질로 이루어지고,상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 간격을 유지하는 차광 스페이서들을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 기판 상에 배치된 컬러 필터층을 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 배치된 컬러 필터층 및 상기 제2 기판 상에 배치된 박막 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
  14. 광을 차단하는 차광 영역을 포함하는 기판, 상기 차광 영역 내에 배치되어 포토레지스트를 포함하는 검은색 물질을 포함하는 차광 부재 및 상기 차광 영역 내에 배치되어 상기 차광 부재와 동일 물질로 이루어진 차광 스페이서를 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 기판에 대향하며, 컬러 필터층과 스위칭 소자를 포함하는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 및 제2 기판의 사이에 배치된 액정층을 포함하는 표시 장치.
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