KR20060105474A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 수직 배향형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특이점의 제어를 충분히 행할 수 있고, 양호한 표시 품질을 얻을 수 있는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
전기적으로 접속된 1개 이상의 전극 유닛으로 이루어지는 화소 전극을 갖는 제1 기판과, 화소에 대향하여 금속막에 의한 차광부와, 그 개구부에 색 분해 필터, 그 표면에 공통 전극을 갖는 제2 기판이 있고, 제1 기판과 제2 기판 사이에 봉입되어 마이너스의 유전률 이방성을 갖는 액정층을 갖는 액정 표시 장치이며, 전극 유닛의 대략 중앙 부분에 대향하는 공통 전극 표면에 비해 전극 유닛 외주의 비전극부 중 적어도 1/4에 대향하는 공통 전극 표면을 0.2 ㎛ 이상, 가능한 한 0.4 내지 1.5 ㎛ 높게 형성하도록 구성한다.
액정 표시 장치, 전극 유닛, 색 분해 필터, 공통 전극, 차광부

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 액정 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 도면.
도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 액정 표시 장치의 등가 회로도.
도3은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 액정 표시 장치(평면도)를 도시하는 도면.
도4는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 액정 표시 장치(단면도)를 도시하는 도면.
도5는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 TFT 기판(평면도)을 도시하는 도면.
도6은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 TFT 기판(단면도)을 도시하는 도면.
도7은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(A-A' 단면도).
도8은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(A-A' 단면도).
도9는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(A-A' 단면도).
도10은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(A-A' 단면도).
도11은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(A-A'단면도).
도12는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(단면도).
도13은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(단면도).
도14는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(단면도).
도15는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(단면도).
도16은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(단면도).
도17은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(단면도).
도18은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 액정 표시 장치(단면도)를 도시하는 도면.
도19는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 액정 표시 장치(평면도)를 도시하는 도면.
도20은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(B-B' 단면도).
도21은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(B-B' 단면도).
도22는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(B-B' 단면도).
도23은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 CF 제조 방법 설명도(B-B' 단면도).
도24는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 CF 단면도 액정 표시 장치(A-A' 단면도).
도25는 종래의 액정 표시 장치(TFT측 정면 단면도)를 도시하는 도면.
도26은 이상적인 액정 배향을 도시하는 도면.
도27은 이상한 액정 배향을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : TFT 기판
12 : CF 기판
14 : 게이트 버스 라인
16 : 드레인 버스 라인
18 : TFT
20 : 화소 전극
22 : 축적 용량 버스 라인
24a : 게이트 버스 라인 구동 회로
24b : 드레인 버스 라인 구동 회로
26 : 제어 회로
28, 32 : 편광판
30 : 백라이트 유닛
34 : 축적 용량 전극
36 : 보호막
60 : 글래스 기판
64 : 배향 제어용 구조물
76 : 액정 분자
84 : 절연막
86 : 콘택트 홀
101 : 차광 금속
102, 102-b : 포지티브형 포토레지스트
103 : CF층
103-R : CF-R층
103-G : CF-G층
103 : CF-B층
104 : ITO
105 : 투명 수지 절연막
[문헌 1] 일본 특허 공개 평10-177109호 공보
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 수직 배향형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
수직 배향형 액정 표시 장치에서는 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정을, 수직 배향막을 이용하여 전압 무인가 시에 수직 배향시키고, 전압 인가 시에 경사 배향시키고 있다. 수직 배향형 액정 표시 장치는 전압 무인가 시에 액정 분자를 수직 배향시키고 있으므로, 흑 표시 품위가 양호하고 고콘트라스트의 표시가 가능한 동시에, 시야각이 넓고 응답성도 빠르다는 이점을 갖고 있다.
이와 같은 수직 배향형 액정 표시 장치에 있어서, 액정의 배향 규제를 행하는 방법으로서, 예를 들어 일본 특허 출원 제2004-266560호의 명세서에 기재되어 있는 화소 구성이 제안되어 있다. 도25는 상기 명세서에 기재된 화소 구성을 도시하는 화소 평면도이다. 도25에 있어서, 게이트 버스 라인(14)과 드레인 버스 라인(16)으로 구획되는 영역이 화소 영역이고, 상기 화소 영역 내에 모서리부가 라운딩된 직사각형의 3개의 전극 유닛을 갖는 화소 전극(20)이 형성되어 있다. 또한, 화소 중앙에는 게이트 버스 라인(14)에 대략 평행하게 축적 용량 버스 라인(22)이 형성되고, 도시되지 않은 절연막을 거쳐서 축적 용량 버스 라인(22) 상에 축적 용량 전극(34)이 형성되어 있다. 화소 영역에 액정을 거쳐서 대향하는 대향 기판에는 각 전극 유닛의 대략 중심 위치에 점형의 배향 규제용 구조물이 형성되어 있다. 이 구성에 의해, 도26에 도시한 바와 같이 전압 인가시에는 전극 유닛 단부에서 발생하는 전계의 왜곡과, 대향 기판의 배향 규제용 구조물에 의해 기판에 대해 수직 배향인 액정 분자가 전극 유닛의 외주부로부터 중심부를 향하는 방향으로 액정 분자(76)가 경사져 배향되게 된다.
그러나 도27에 도시한 바와 같이, 상기 예의 액정 표시 장치에 있어서의 전극 유닛 자체가 전체면 베타의 패턴으로 되어 있으므로, 그 패턴이 커지면 액정 분자의 배향 방향을 전극 유닛으로서는 제어할 수 없는 영역이 커진다. 특히, 전극 유닛의 외측에 있어서는 액정 배향의 특이점을 고정하는 수단이 없으므로, 특이점의 발생 위치에 불균일이 생긴다. 이로 인해, 액정 분자를 전극 유닛의 외측으로부터 중심부를 향해 일률적으로 배향시키는 것이 곤란해져 도시와 같은 배향 이상(異常) 영역이 발생하여 표시에 불균일이 생긴다.
또한, 손가락으로 누르는 등 하여 외력이 액정 표시 장치의 패널에 가해진 경우에는 일단 무너진 특이점을 본래의 상태로 복귀시키는 것이 곤란해진다.
또한, 전극 유닛의 에지가 게이트 버스 라인이나 드레인 버스 라인에 근접하면 버스 라인과의 전계의 영향을 받아 본래의 액정 배향에 영향을 미친다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 CF 제조 방법은 기판 상에 차광층을 형성하고, 상기 차광층 상에 감광성 레지스트층을 형성하고, 계속해서 상기 감광성 레지스트층을 소정 패턴으로 노광하여 현상하고, 노출된 차광층을 에칭하여 제거함으로써 소정의 패턴의 차광층으로 이루어지는 블랙 매트릭스를 형성하고, 그 후, 상기 블랙 매트릭스 상의 감광성 레지스트층을 경화하여 레지스트층으로 하는 제1 공정, 상기 기판 상의 블랙 매트릭스 비형성 영역 내의 소정색의 착색층 형성 영역과, 상기 레지스트층의 기둥형 볼록부 형성 영역에 착색층을 형성하는 조작을 착색층의 색수만큼 반복하는 제2 공정을 갖는 구성으로 되어 있다.
그러나, 본 선행 문헌에 있어서는 블랙 매트릭스 상의 레지스트에 착색층을 적층시키고, 셀 갭을 유지하는 스페이서를 형성하는 것이 목적으로 되어 있고, 상기 명세서에 개시되어 있는 구조는 화소 전극 유닛의 중앙부에 대향하는 CF 기판의 공통 전극 표면과, 전극 유닛 외주의 비전극부에 대향하는 CF 기판의 공통 전극 표면이 동일한 높이로 되어 있고, 이로 인해 전극 유닛의 외측에 있어서, 액정 배향의 특이점을 고정하는 수단이 없으므로, 액정 분자의 배향 방향을 제어할 수 없는 영역이 커진다는 과제가 있었다.
이와 같이, 전극 유닛의 크기를 크게 한 경우에는 특이점의 제어가 더 곤란해진다. 이로 인해, 실제로는, 전극 유닛의 크기는 소정의 크기로 제한되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평10-177109호 공보
본 발명의 목적은 특이점의 제어를 충분히 행할 수 있고, 양호한 표시 품질을 얻을 수 있는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
이 과제를 해결하기 위해, 전기적으로 접속된 1개 이상의 전극 유닛으로 이루어지는 화소 전극을 갖는 제1 기판과, 상기 화소에 대향하여 금속막에 의한 차광부와, 그 개구부에 색 분해 필터, 그 표면에 공통 전극을 갖는 제2 기판이 있고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 봉입되어 마이너스의 유전률 이방성을 갖는 액정층을 갖는 액정 표시 장치이며, 전극 유닛의 대략 중앙 부분에 대향하는 공통 전극 표면에 비해 전극 유닛 외주의 비전극부 중 적어도 1/4에 대향하는 공통 전극 표면을 0.2 ㎛ 이상, 가능한 한 0.4 내지 1.5 ㎛ 높게 형성한다.
또한, 상기 전극 유닛의 대략 중앙에 대향하는 상기 제2 기판 상에 있는 공통 전극 상에 액정 배향 제어용 돌기를 마련하면 효과적이다.
또한, 금속 차광막 상에 포토레지스트, 색 분해 필터층의 순서로 적층시킴으로써 공통 전극의 아래에 이 단차를 형성하는 것이 가능해진다.
이 경우, 금속 차광막의 형성에 포토리소그래프와 에칭을 이용하여 패터닝에 이용한 포토레지스트를 소성하고, 금속 차광막 상에 남김으로써 공통 전극의 표면 높이를 조정함으로써 공정의 간략화가 가능해진다.
또한, 금속 차광막 상에 다른 색의 색 분해 필터층을 적층시키는 것으로도 동일한 효과를 기대할 수 있다.
[제1 실시 형태]
본 발명의 제1 실시 형태에 의한 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 대해 도1 내지 도11을 이용하여 설명한다.
본 실시 형태에 의한 액정 표시 장치는, 도1에 도시한 바와 같이 TFT(Thin Film Transistor) 등이 형성된 TFT 기판(10)과 CF(Color Filter) 등이 형성된 CF 기판(12)을 대향시켜 접합하고, 양 기판(10, 12) 사이에 액정을 밀봉한 구조를 갖고 있다.
도2는 TFT 기판(10) 상에 형성된 소자의 등가 회로를 개략적으로 도시하고 있다. TFT 기판(10) 상에는 도면 중 좌우 방향으로 연장되는 게이트 버스 라인(14)이 서로 평행하게 복수 형성되어 있다. 절연막을 거쳐서 게이트 버스 라인(14)에 교차하고, 도면 중 상하 방향으로 연장되는 드레인 버스 라인(16)이 서로 평행하게 복수 형성되어 있다. 복수의 게이트 버스 라인(14)과 드레인 버스 라인(16)으로 둘러싸인 각 영역이 화소 영역이 된다. 매트릭스형으로 배치된 각 화소 영역에는 TFT(18)와 화소 전극(20)이 형성되어 있다. 각 TFT(18)의 드레인 전극은 인접하는 드레인 버스 라인(16)에 접속되고, 게이트 전극은 인접하는 게이트 버스 라인(14)에 접속되고, 소스 전극은 화소 전극(20)에 접속되어 있다. 각 화소 영역의 대략 중앙에는 게이트 버스 라인(14)과 평행하게 축적 용량 버스 라인(22)이 형성되어 있다.
도1로 복귀되어 TFT 기판(10)에는 복수의 게이트 버스 라인(14)을 구동하는 드라이버 IC(Integrated Circuit)가 실장된 게이트 버스 라인 구동 회로(24a)와, 복수의 드레인 버스 라인(16)을 구동하는 드라이버 IC가 실장된 드레인 버스 라인 구동 회로(24b)가 설치되어 있다. 이들 구동 회로(24a, 24b)는 제어 회로(26)로부터 출력된 소정의 신호를 기초로 하여 주사 신호나 데이터 신호를 소정의 게이트 버스 라인(14) 혹은 드레인 버스 라인(16)에 출력하도록 되어 있다. TFT 기판(10)의 소자 형성면과 반대측의 기판면에는 편광판(28)이 배치되고, 편광판(28)의 TFT 기판(10)과 반대측의 면에는 백라이트 유닛(30)이 부착되어 있다. 한편, CF 기판(12)의 CF 형성면과 반대측의 면에는 편광판(32)이 부착되어 있다.
이하, 액정 표시 장치를 구성하는 기판 및 셀에 대해 상세를 설명한다.
도3은 본 실시예의 액정 표시 장치의 화소 부분에 대한 정면도이다. 도4는 도3의 A-A선에서의 단면을 도시하고 있다. 도4에 도시한 바와 같이, TFT 등이 형성된 TFT 기판(10)과 CF 등이 형성된 CF 기판(12)을 대향시켜 접합하고, 양 기판(10, 12) 사이에 액정을 밀봉한 구조를 갖고 있다.
TFT 기판(10)은 절연막(84) 상에 드레인 버스 라인(16)이 형성되고, 드레인 버스 라인(16) 상의 보호막(36) 상에 최종 보호막(105) 상에 화소 전극이 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는 CF 기판(12) 작성 공정에 있어서, BM층(10)을 포토리소그래피법에 의해 BM 패턴을 패터닝할 때에 이용한 포토레지스트를 박리하지 않고 기판 상에 남기고, 또한 그 위에 CF층(103)을 형성함으로써 BM 패턴 상의 공통 전극의 높이가 조정된 구조로 되어 있다. CF층(103) 상에는 공통 전극(104)이 형성 되어 있다. 공통 전극(104) 상의 화소 중앙에는 배향 규제용 구조물(64)이 형성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서의 TFT 기판(10)의 구조에 대해 설명한다.
도5 및 도6은 본 실시 형태에 의한 액정 표시 장치의 1 화소의 구성을 도시하고 있다. 도6의 (a)는 도5의 A-A'선에서의 단면을 도시하고, 도6의 (b)는 도5의 B-B'선에서의 단면을 도시하고, 도6의 (c)는 도5의 C-C'선에서의 단면을 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, TFT 기판(10) 상에는 도면 중 좌우 방향으로 연장되는 게이트 버스 라인(14)이 서로 대략 평행하게, 예를 들어 300 ㎛ 간격으로 복수 형성되어 있다(도5에서는 2개 도시하고 있음). 예를 들어 실리콘 산화막 등의 절연막(84)을 거쳐서 게이트 버스 라인(14)에 대략 수직으로 교차하고, 도면 중 상하 방향으로 연장되는 드레인 버스 라인(16)이 서로 대략 평행하게, 예를 들어 100 ㎛ 간격으로 복수 형성되어 있다(도5에서는 2개 도시하고 있음). 게이트 버스 라인(14) 및 드레인 버스 라인(16)의 폭은 각각, 예를 들어 10 ㎛와 7 ㎛이다. 복수의 게이트 버스 라인(14)과 드레인 버스 라인(16)으로 둘러싸인 영역이 화소 영역으로 되어 있다. 화소 영역의 대략 중앙을 가로질러 게이트 버스 라인(14)에 대략 평행하게 연장되는 축적 용량 버스 라인(22)이 형성되어 있다. 축적 용량 버스 라인(22) 상에는 절연막을 거쳐서 화소마다 축적 용량 전극(34)이 형성되어 있다. 드레인 버스 라인, 드레인 전극, 소스 전극 및 축적 용량 전극은 동일한 층에 일괄적으로 형성되어 있고, 이 층 상에, 예를 들어 SiN을 이용하여 보호막(36)이 형성되어 있다. 보호막(36) 상에는 투명 수지 절연층(105)이, 예를 들어 막 두께 3 ㎛로 형성되어 있고, 보호막(36) 및 수지 투명 절연층(105)에 마련된 콘택트 홀(86)을 거쳐서 투명 수지 절연층 상에 설치된 화소 전극(20)과 드레인 전극이 도통한다.
다음에 본 실시 형태에 있어서의 CF 기판의 형성 방법에 대해 도7 내지 도11을 이용하여 설명한다. 도7 내지 도11은 각 공정에 있어서의 CF 기판의 단면도를 도시하고 있다. TFT 기판(10)에 대향 배치되는 CF 기판(12)측에는 색 사이를 차광하는 차광층으로서 BM(블랙 매트릭스)이 형성되어 있다. BM은, 예를 들어 색 사이가 폭 10 ㎛이고 격자형으로 형성되어 있다.
우선, BM층의 형성 방법에 대해 도7 내지 도9를 이용하여 설명한다. 글래스 등의 투명 절연 기판(60) 상에 Cr 등의 차광 금속(101) 등을 성막한다(도7). 계속해서, 포지티브형 레지스트(102)를, 예를 들어 1.5 ㎛의 막 두께로 도포하여 포토리소그래피법을 이용하여 원하는 BM 패턴을 형성한다(도8). 계속해서, 초산 등을 이용하여 상기 차광 금속막을 에칭한 후, 220 ℃의 오븐에서 1시간 소성하여 BM층이 완성된다(도9).
계속해서, BM층이 형성된 기판 상에 R, G, B의 3색의 안료 분산형 레지스트를 이용하여 각각 3색의 CF층을, 예를 들어 1.8 ㎛의 막 두께로 형성한다(도10). BM 개구부에는 R, G, B 중 어느 하나의 CF층(103)이 형성되어 있다.
BM층은 약 1.5 ㎛의 막 두께로 형성되어 있으므로, 이 BM층 상에 도포된 CF층은 레벨링되고, 개구부의 CF층 표면으로부터 약 0.8 ㎛의 단차로 형성되어 있다.
상기 기판 상에, 예를 들어 ITO(104)를 이용하여 기판 전체면에 공통 전극을 설치하고, 그 위에 레지스트를 이용하여 배향 규제용 돌기물(64) 및 셀 갭을 유지 하는 스페이서층(도시하지 않음)을 각각 형성하여 CF 기판이 완성된다(도11).
본 실시예에서는 BM 패턴을 패터닝할 때에 이용한 포토레지스트를 그대로 차광용 금속막 상에 남기고, 그 위에 CF층이 형성됨으로써 전극 유닛의 대략 중앙의 대향하는 부분의 공통 전극 표면에 비해 전극 유닛 외주에 대향하는 비공통 전극 표면이 0.8 ㎛ 높은 구조로 되어 있다. 이에 의해, 전극 유닛 외주와 대향하는 공통 전극과의 사이에 의해 강한 전계를 가하는 것이 가능해진다. 전극 유닛 중앙에 마련된 배향 규제 돌기는, 전극 유닛 외주 부근에서는 배향 규제력이 약하기 때문에, 본 실시예와 같이 전극 유닛 외주 부근의 전계를 강하게 함으로써 이 부근에서의 액정 배향이 안정된다. 이에 의해, 불균일 등의 표시 불량이 개선되어 고품위의 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
[제2 실시 형태]
본 발명의 제2 실시 형태에 의한 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 대해 도12 내지 도17을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 TFT 기판 및 CF 기판의 구조는 제1 실시 형태와 동일하다. 단, CF 기판의 BM층의 제조 방법이 제1 실시 형태와 다르다. 그래서, 본 실시 형태에 있어서의 CF 기판의 제조 방법에 대해 도12 내지 도17을 이용하여 설명한다.
글래스 등의 투명 절연 기판(60) 상에 Cr 등의 차광 금속(101) 등을 성막하고, 이 기판 상에 포지티브형 레지스트를 막 두께 1.5 ㎛로 도포하고, 100 ℃ 정도의 온도에서 도포막을 건조시킨 후, 프록시미티(Proximity) 노광기를 이용하여 원하는 BM 패턴(102)을 70 mJ 정도의 노광량으로 노광하고, 알칼리 농도 2.38 ％의 TMAH 현상액을 이용하여 상기 기판을 샤워 현상하고, 순수(純水)를 이용하여 린스한다(도12).
계속해서, 예를 들어 8 : 2의 비율로 순수와 초산을 혼합한 에칭액에 침지하고, 상기 차광 금속막(101)을 에칭한 후, 박리액을 이용하여 레지스트(102)를 박리한다(도13, 도14).
다음에, 이 기판 상에 다시 포지티브형 레지스트(102-b)를 막 두께 1.5 ㎛로 도포하여 건조 베이크를 실시한다(도15).
기판 상에 형성되어 있는 BM 패턴의 금속막을 마스크로 하여 기판 이면보다 자외선을 100 mJ 정도 조사한다(도16). 계속해서 레지스트를 현상하여 220 ℃ 정도의 온도의 오븐에서 1시간 소성한다.
그 후, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여 CF층, 공통 전극층, 배향 규제 돌기 및 스페이서층을 형성하여 CF 기판이 완성된다. 이와 같이 하여 작성된 CF 기판과, TFT 기판을 대향시켜 접합하여 액정을 봉입하고, 이것에 편광판을 부착하여 액정 표시용 패널이 완성된다(도17).
본 실시 형태는 BM층의 제조 방법이 제1 실시 형태와는 다를 뿐이고, 구조는 제1 실시 형태와 동일하므로, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, BM층으로서 기판 상에 형성된 레지스트는 차광막의 금속을 에칭할 때에 에칭액으로 되어 있지만, 본 실시 형태에서는, BM층으로서 형성된 레지스트막은 에칭액으로 되어 있지 않고, 제1 실시 형태에 비해 공정 수는 증가하지만, 보다 신뢰성이 높은 액정 표시용 패널을 실현할 수 있다.
[제3 실시 형태]
본 발명의 제3 실시 형태에 의한 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 대해 도18 내지 도24를 이용하여 설명한다. 도18은 본 실시예의 형태의 액정 표시 장치의 단면도를 도시하고 있다. 제1 실시 형태와 마찬가지로 TFT 기판과 CF 기판을 대향하여 접합하고, 양 기판 사이에 액정을 봉입한 구조를 갖고 있다. TFT 기판은 제1 실시 형태와 동일한 구조를 갖고 있다. CF 기판은 이하에 설명하는 구조를 갖고 있다. 즉, 글래스 등의 투명 절연 기판 상에 형성된 금속 차광막으로 이루어지는 BM층 상에 다른 색의 색 분해 필터를 적층시킴으로써 드레인 배선부 및 축적 용량부의 차광 영역 상의 공통 전극의 표면 단차가 0.4 내지 0.6 ㎛로 조정되어 있다.
본 실시 형태에 있어서의 CF 기판의 작성 방법에 대해 도20 내지 도24를 이용하여 설명한다. 우선, 글래스 등의 투명 절연 기판 상에 Cr과 산화Cr의 적층 구조로 이루어지는 BM 패턴을 포토리소그래피법 등을 이용하여 형성한다(도20).
다음에, 안료 분산형 포토레지스트을 이용하여 R, G, B의 3색으로 이루어지는 CF층을, 포토리소그래피법을 이용하여 상기 BM 기판 상에 차례로 형성한다. 도21은 착색층의 제1 층째의 Red층 형성 후의 단면을 도시한다. 이것에 제2 층째의 Green층을 형성한 후의 단면도가 도22이다. 도22에 도시한 바와 같이, 제1 층째의 Red층과 중첩되도록 제2 층째의 Green층을 형성하였으므로, 이 2색의 스트라이프 사이에 적층된 부분의 표면 단차는 약 0.4 ㎛로 되어 있다. 계속해서 착색층의 3층째로서 Blue층을 형성하여 착색층이 완성된다.
또한, 평면도 19의 A-A'선에서의 단면도를 도24에 도시한다.
이 기판 전체면을 덮도록 ITO 등을 이용하여 투명 공통 전극을 형성하고, 이것에 배향 규제 돌기물과, 스페이서층을 차례로 형성하여 CF 기판이 완성된다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 실시 형태에 따르면, 전극 유닛의 대략 중앙 부분에 대향하는 공통 전극 표면에 비해 전극 유닛 외주의 비전극부에 대향하는 공통 전극 표면이 0.2 ㎛ 이상 높고, 가능한 한 0.4 내지 1.5 ㎛ 높기 때문에 전극 유닛 외주의 전계에 의한 액정의 배향 규제력이 강해져 보다 안정된 액정 배향을 얻을 수 있고, 외력에 의해 발생하는 배향의 혼란을 보정할 수 있어, 표시 품위가 높은 안정된 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 금속 차광막 상에 포토레지스트, 색 분해 필터층의 순서로 적층시키거나, 금속 차광막 상에 다른 색의 색 분해 필터층을 적층시킴으로써 투과부에 불필요 패턴이 돌출되지 않고 공통 전극의 단차를 형성할 수 있고, 형성 프로세스를 증가시키지 않아, 저렴하고, 고품위인 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 금속 차광막의 형성에 포토리소그래프와 에칭을 이용하여 패터닝에 이용한 포토레지스트를 소성하고, 금속 차광막 상에 남김으로써 이상적인 위치에서 공통 전극의 표면 높이를 조정함으로써 가능해지고, 프로세스의 증가없이 고정밀도로 고품위의 액정 표시 장치가 제공 가능해진다.
이상 설명한 본 실시 형태에 의한 액정 표시 장치 및 그 제조 방법은 이하와 같이 정리된다.
(부기 1) 전기적으로 접속된 1개 이상의 전극 유닛으로 이루어지는 화소 전극을 갖는 제1 기판과,
상기 화소에 대향하여 금속막에 의한 차광부와, 그 개구부에 색 분해 필터, 그 표면에 공통 전극을 갖는 제2 기판이 있고,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 봉입되어 마이너스의 유전률 이방성을 갖는 액정층을 갖는 액정 표시 장치이며,
전극 유닛의 대략 중앙 부분에 대향하는 공통 전극 표면에 비해 전극 유닛 외주의 비전극부 중 적어도 1/4에 대향하는 공통 전극 표면이 0.2 ㎛ 이상 높은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(부기 2) 부기 1에 기재된 액정 표시 장치에 있어서,
상기 전극 유닛의 대략 중앙에 대향하는 상기 제2 기판 상에 있는 공통 전극 상에 액정 배향 제어용 돌기를 마련하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(부기 3) 부기 1에 기재된 액정 표시 장치에 있어서,
금속 차광막 상에 포토레지스트, 색 분해 필터층의 순서로 적층시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(부기 4) 부기 3에 기재된 액정 표시 장치에 있어서,
금속 차광막의 형성에 포토리소그래프와 에칭을 이용하여 패터닝에 이용한 포토레지스트를 소성하고, 금속 차광막 상에 남김으로써 공통 전극의 표면 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
(부기 5) 부기 1에 기재된 액정 표시 장치에 있어서,
금속 차광막 상에 다른 색의 색 분해 필터층을 적층시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(부기 6) 부기 1에 기재된 액정 표시 장치에 있어서,
전극 유닛의 대략 중앙의 대향하는 부분의 공통 전극 표면에 비해 전극 유닛 외주 중 적어도 1/4에 대향하는 공통 전극 표면이 0.4 내지 1.5 ㎛ 높은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
본 발명에 따르면, 전극 유닛의 대략 중앙 부분에 대향하는 공통 전극 표면에 비해 전극 유닛 외주의 비전극부에 대향하는 공통 전극 표면이 0.2 ㎛ 이상 높고, 가능한 한 0.4 내지 1.5 ㎛ 높기 때문에 전극 유닛 외주의 전계에 의한 액정의 배향 규제력이 강해져 보다 안정된 액정 배향을 얻을 수 있고, 외력에 의해 발생하는 배향의 혼란을 보정할 수 있어, 표시 품위가 높은 안정된 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 금속 차광막 상에 포토레지스트, 색 분해 필터층의 순서로 적층시키거나, 금속 차광막 상에 다른 색의 색 분해 필터층을 적층시킴으로써 투과부에 불필요 패턴이 돌출되지 않고 공통 전극의 단차를 형성할 수 있고, 형성 프로세스를 증가시키지 않고 저렴하고, 고품위인 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 금속 차광막의 형성에 포토리소그래프와 에칭을 이용하여 패터닝에 이용한 포토레지스트를 소성하고, 금속 차광막 상에 남김으로써 이상적인 위치에서 공통 전극의 표면 높이를 조정함으로써 가능해지고, 프로세스의 증가없이 고정밀도로 고품위의 액정 표시 장치가 제공 가능해진다.

Claims (5)

  1. 전기적으로 접속된 1개 이상의 전극 유닛으로 이루어지는 화소 전극을 갖는 제1 기판과,
    상기 화소에 대향하여 금속막에 의한 차광부와, 그 개구부에 색 분해 필터, 그 표면에 공통 전극을 갖는 제2 기판이 있고,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 봉입되어 마이너스의 유전률 이방성을 갖는 액정층을 갖는 액정 표시 장치이며,
    전극 유닛의 대략 중앙 부분에 대향하는 공통 전극 표면에 비해 전극 유닛 외주의 비전극부 중 적어도 1/4에 대향하는 공통 전극 표면이 0.2 ㎛ 이상 높은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전극 유닛의 대략 중앙에 대향하는 상기 제2 기판 상에 있는 공통 전극 상에 액정 배향 제어용 돌기를 마련하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 금속 차광막 상에 포토레지스트, 색 분해 필터층의 순서로 적층시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 금속 차광막의 형성에 포토리소그래프와 에칭을 이용하여 패터닝에 이용한 포토레지스트를 소성하고, 금속 차광막 상에 남김으로써 공통 전극의 표면 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 금속 차광막 상에 다른 색의 색 분해 필터층을 적층시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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