KR20060129808A - 표시장치용 기판과 이의 제조방법 및 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시장치용 기판과 이의 제조방법 및 액정표시장치를 제공한다. 본 발명의 기판상에는 액정의 시야각을 증가시키기 위한 돌기와 절개부가 형성되며, 일반적으로 돌기가 형성된 영역에서는 빛샘이 발생될 수 있지만 본 발명에서는 상기 돌기는 빛이 투과되지 않는 배선 영역상에 형성되어 빛샘이 방지된다. 상기 돌기는 컬러 구현을 위한 컬러필터막을 이용하여 형성될 수 있어, 돌기를 형성하기 위한 별도의 막이나 추가 공정이 필요하지 않다. 또한 본 발명의 액정표시장치는, 액정의 상하부로 합착되는 상부기판과 하부기판에서 있어서, 하부기판에 대해 상기한 배선 영역상에 돌기가 형성되는 구조가 적용된다.

액정, 컬러필터막, 돌기, 절개부

Description

표시장치용 기판과 이의 제조방법 및 액정표시장치{Substrate for Display Device and Method of Fabricating the Same and Liquid Crystal Display Device}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 평면도,

도 2a 및 도 2b는 도 1의 A-A'라인을 따라 취해진 기판의 단면도,

도 3a 내지 3e는 본 발명의 실시예에 따른 기판의 제조방법을 도시한 공정단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도.

♧도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♧

1,2 -- 기판 3 -- 액정

10 -- 게이트 라인 20 -- 데이터 라인

30 -- 박막트랜지스터 40,45 -- 투명도전막

50 -- 돌기 60 -- 절개부

70 -- 컬러필터막

본 발명은 표시장치용 기판과 이의 제조방법 및 액정표시장치에 관한 것으 로, 보다 상세하게는 다중 도메인을 형성하는 기판 및 이를 이용하는 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display device)는, 인가 전압에 따라 액체와 결정의 중간 상태 물질인 액정(liquid crystal)의 광투과도가 변화하는 특성을 이용하여, 입력되는 전기 신호를 시각 정보로 변화시켜 영상을 전달하는 표시장치이다. 일반적인 액정표시장치는, 투명도전막이 형성되는 두 개의 기판과 상기 기판들 사이에 주입되는 액정을 포함하며, 각 기판의 도전막에 상이한 전압을 인가하여 상기 액정에 전계를 가함으로써 액정 분자들의 배열을 변경시켜 광투과도가 변화도록 동작한다. 이와 같은 액정표시장치는 동일한 화면 크기를 갖는 다른 표시장치에 비하여 얇고 가벼우면서도 저소비 전력의 장점을 가진다.

그런데 액정표시장치는 시야각이 좁은 단점이 있다. 시야각(viewing angle)이란 화면을 시청하는 사람이 보는 방향을 의미한다. 통상 액정표시장치에서 발생하는 영상은 사용자가 보는 방향에 따라 왜곡되거나 반전되어, 사용자가 적절하게 볼 수 있는 시야각이 다른 디스플레이 장치에 비해 떨어지는 문제가 있다. 상기 시야각 문제는 액정의 굴절률 이방성에 기인하며, 이는 상기 상하부기판상의 투명도전막간에 전계 방향을 왜곡하는 방법으로 해소할 수 있다. 즉, 상하부기판의 투명도전막간에 전계가 왜곡되면 액정이 서로 대칭적으로 상이한 방향으로 배열되고 액정의 장축에 따른 시야각이 증가한다.

구체적으로 상부 투명도전막에 돌기가 형성되고, 상기 돌기에 의해 상기 돌기 근방에서 전계가 왜곡될 수 있다. 그러나 상기 돌기는 돌기가 형성된 영역의 근 방에서 빛샘을 유발한다. 즉, 액정에 전계가 작용하지 않는 상태에서, 통상 액정은 투명도전막에 대해 수직인 방향으로 배열되며 이러한 액정의 배열 상태에서는 빛이 통과되지 않지만, 상기 돌기 근방의 액정은 투명도전막에 대해 경사지게 배열되면서 빛샘 현상이 발생한다.

본 발명은 상기한 사정을 감안한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 돌기에 의한 빛샘을 방지할 수 있는 표시장치용 기판과 그 제조방법을 제공하는데 있다. 또한 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 돌기에 의한 빛샘을 방지할 수 있는 기판을 이용하는 액정표시장치를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 표시장치용 기판을 제공한다. 상기 표시장치용 기판은, 기판상에 데이터 라인이 형성되고 상기 데이터 라인과 중첩되게 돌기가 형성된다. 상기 돌기는 빛이 투과하지 않는 영역인 데이터 라인과 중첩되는 영역에 형성되므로, 상기 돌기가 형성된 영역의 근방에서 발생되는 빛샘이 방지될 수 있다. 또한 상기 기판상에는 투명도전막이 형성되며, 상기 투명도전막에는 투명도전막의 일부를 제거한 절개부가 형성된다. 상기 돌기 및 절개부를 경계로 액정이 상이하게 배열되며, 이러한 액정의 배열 방향에 따라 다중 도메인이 형성된다.

구체적으로 본 발명의 표시장치용 기판은, 기판, 상기 기판상에 형성되는 복수의 데이터 라인, 상기 기판 및 데이터 라인을 덮는 절연막, 상기 절연막상의 상 기 데이터 라인과 중첩되는 영역에 형성되는 돌기, 상기 돌기의 상단부를 제외하고 상기 절연막과 돌기를 덮는 투명도전막을 포함하며, 상기 투명도전막에는 그 일부가 제거되어 절개부가 형성된다.

이 때 상기 데이터 라인은 일정한 길이마다 굴절되게 형성되며, 상기 절개부 는 상기 데이터 라인의 굴절된 형상을 따라서 형성된다. 또는 상기 절개부는 데이터 라인과 평행하게 형성되는 메인 절개부와 상기 데이터 라인과 평행하지 않은 서브 절개부를 포함할 수 있다. 상기 데이터 라인은 개별 화소의 경계이며 상기 절개부는 화소내의 도메인 영역간 경계이므로, 데이터 라인과 절개부가 평행하면 화소의 경계와 도메인 영역간 경계 또한 평행하게 형성될 수 있다. 상기 돌기는 별도의 유기막으로 형성되거나 또는 기판상에 컬러필터막을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 돌기의 상단부를 제외하고 상기 돌기를 덮도록 투명도전막이 형성되며, 상기 돌기상에도 전압이 인가된다.

위와 같은 구조의 표시장치용 기판를 제조하는 방법에서는, 데이터 라인상에 돌기를 형성하는 단계와 투명도전막상에 절개부를 형성하는 단계가 포함된다. 구체적으로, 기판상에 복수의 데이터 라인을 형성하는 단계, 상기 기판 및 데이터 라인을 절연막으로 덮는 단계, 상기 데이터 라인과 중첩되는 영역에 상기 절연막상에 돌기를 형성하는 단계, 상기 돌기의 상단부를 제외한 상기 돌기와 절연막을 투명도전막으로 덮는 단계, 상기 투명도전막의 일부를 제거하여 절개부를 형성하는 단계를 포함한다. 이 때 상기 절연막상에 컬러필터막을 형성할 수 있으며, 이 경우 상기 돌기는 추가 공정 없이 상기 컬러필터막을 형성하기 위해 패터닝하면서 동시에 형성될 수 있다.

위와 같은 빛샘 방지 구조의 기판은, 이를 이용하는 액정표시장치까지 확장 적용된다. 본 발명의 액정표시장치는, 액정 및 상호 대향되게 상기 액정의 상하부로 합착되는 상부기판과 하부기판을 포함한다. 여기서 하부기판은, 상기한 빛샘 방지 구조의 기판이 적용되어, 돌기 및 절개부를 통한 다중 도메인을 형성하지만 상기 돌기 부분에서는 빛샘이 발생하지는 않으며, 상기 상부기판에는 전압이 인가되는 투명도전막이 형성될 뿐 돌기와 같은 추가적인 구성 요소는 필요없다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 다만 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 또한 하기 실시예와 함께 제시된 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 크기는 명확한 설명을 강조하기 위해서 간략화되거나 다소 과장되어진 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 기판(1)상에 복수의 게이트 라인(10)과 데이터 라인(20)이 상호 교차하도록 형성된다. 상기 게이트 라인(10)은 가로 방향으로 직선으로 형성되어 있는데 비해, 상기 데이터 라인(20)은 세로 방향을 기준으로 일정한 길이로 굴절되게 형성된다. 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차로 구분되는 구역에는 화소 영역이 형성된다. 상기 각 화소 영역에는 박막트랜지스터(30)와 투명도전막(40)이 형성된다. 상기 박막트랜지스터(30)는 게이트 전극(G) 및 소오스 전극(S)과 드레인 전극(D)으로 이루어진다. 상기 게이트 전극(G)은 상기 게이트 라인에 의해 형성되며, 상기 소오스 전극(S)은 상기 데이터 라인(20)이 연장되어 형성되고, 상기 드레인 전극(D)은 일측으로는 상기 소오스 전극(S)에 대응되며 반대측으로는 상기 투명도전막(40)과 콘택(31)된다. 상기 데이터 라인(20)상에는 돌기(50)가 형성되며 상기 투명도전막(40)의 소정 영역에는 절개부(60)가 형성되는데, 상기 돌기(50) 및 절개부(60)와 관련한 상세한 것은 도 1의 수직 단면도를 참조하여 살펴보도록 한다.

도 2a는 도 1의 A-A' 라인을 따라 취해진 단면도이다.

도 2a를 참조하면, 기판(1)상의 소정 영역에 데이터 라인(20)이 형성된다. 여기서 상기 기판(1)상에는 도 1에 도시된 게이트 라인 또한 형성되며, 상기 기판(1)과 데이터 라인(20)상에는 상기 게이트 라인을 절연시키는 게이트 절연막 등이 형성된다. 그러나 상기 게이트 절연막 등은 본 발명과 직접적인 관련이 적으므로 도 2a에서는 생략하였다. 상기 데이터 라인(20)과 기판(1)상에는 절연막(25)이 형성된다. 상기 절연막(25)은, 데이터 라인(20)의 등의 배선을 보호하기 위한 보호막으로 작용한다. 상기 절연막(25)으로는 통상 실리콘 질화막이 사용된다. 또는 상기 실리콘 질화막 보다 유전율이 적은 저유전율의 유기막이 사용될 수 있으며, 이 경우 보호막으로서의 기능 강화를 위해 유기막과 데이터 라인(20) 사이에 실리콘 질화막이 추가될 수 있다.

상기 절연막(25)상에는, 산화주석인듐(Indium Tim Oxide)이나 산화아연인듐(Indium Zinc Oxide) 재질의 투명도전막(40)이 형성되며 또한 상기 데이터 라인(20)과 중첩되는 영역에는 돌기(50)가 형성된다. 상기 돌기(50)는 상기 데이터 라인(20)을 따라 형성되며, 앞서 살펴 본 바와 같이, 상기 데이터 라인(20)은 화소 영역을 구분하는 경계가 되므로 상기 돌기(50) 또한 화소의 경계가 된다. 한편, 상기 투명도전막(40)에는 투명도전막(40)의 일부가 제거된 절개부(60)가 형성된다. 상기 절개부(60)는 액정표시장치에서 상기 기판(1)상에 배열되는 액정(3)(도 2a에서 점선으로 표시)의 배열 방향을 변경시킨다. 만약 상기 절개부(60)가 없다면, 상기 투명도전막(40)은 상기 액정(3)에 일정한 방향의 전계를 작용하고 상기 액정(3)은 동일한 방향으로 배열된다. 그러나 상기 절개부(60)로 인하여 상기 절개부(60)가 형성된 투명도전막(40)에서의 전계 방향이 왜곡되며, 도 2a와 같이 상기 절개부(60)를 경계로 액정(3)이 대칭적으로 배열된다. 액정(3)의 배열 방향이 동일한 영역을 도메인이라 하면, 상기 절개부(60)에 의해 화소 영역내에 다중 도메인이 형성된다.

상기 돌기(50) 또한 절개부(60)와 유사한 방식으로 작용한다. 즉, 상기 돌기(50)에 의해 액정(3)에 대한 전계 방향이 왜곡되며, 도 2a와 같이 상기 돌기(50)를 경계로 액정(3)의 배열 방향이 변경된다. 상기 절개부(60)가 화소 영역을 다중 도 메인으로 나누는데 비해, 상기 돌기(50)는 화소의 경계 부분에서 액정(3)의 배열 방향을 변경한다. 도 2a에서, 특정 화소 영역에서 상기 절개부(60)를 경계로 좌측의 액정(3)은 좌측으로 경사지며 우측의 액정(3)은 우측으로 경사진다. 이러한 액정(3)의 배열 방향은 인접한 다른 화소 영역에서도 동일하게 유지된다. 따라서 개개의 모든 화소에서 절개부(60)를 경계로 좌측의 액정(3)은 좌측으로 경사지고 우측의 액정(3)은 우측으로 경사지도록 하려면, 도 2a와 같이 화소의 경계 부분에서 액정(3)의 배열 방향을 변경해야 한다. 본 발명에서는 화소의 경계 부분에 데이터 라인(20)과 중첩되도록 돌기(50)를 형성하며, 상기 돌기(50)에 의해 액정(3)의 배열 방향이 변경된다.

앞서 살펴 본 바와 같이, 돌기(50)가 형성되는 영역에서는 투명도전막(40)에 전압이 인가되지 않은 상태에서도 빛샘이 발생하는데, 상기 돌기(50)는 빛이 차단되는 영역인 데이터 라인(20)상에 형성되므로 상기 돌기(50)에 의한 빛샘이 예방된다. 상기 돌기(50)는 좌우 대칭으로 경사면을 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 돌기(50)의 경사면상에는 투명도전막(40)이 덮인다. 일반적으로, 기판(1)상의 각 화소별로는 상이한 데이터 전압이 인가되므로 투명도전막(40)은 각 화소별로 분리되며, 화소의 경계가 되는 데이터 라인(20)상에는 투명도전막(40)이 형성되지 않는다. 그러나, 상기 돌기(50)에 의해 투명도전막(40)에 의한 전계를 왜곡시키기 위해서는, 도 2a와 같이 상기 돌기(50)상에도 투명도전막(40)이 형성될 필요가 있다. 다만 각 화소별로 투명도전막(40)이 분리될 수 있도록, 도 2a와 같이 상기 투명도전막(40)은 상기 돌기(50)의 상단부를 제외한 영역을 덮는다.

도 1을 재차 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 상기 데이터 라인(20)은 지그재그 형상으로 굴곡지게 형성되어 있다. 이와 같은 구조의 장점은 다음과 같다. 상기 데이터 라인(20)을 따라 데이터 신호가 인가될 때, 인접하는 데이터 라인(20)간에도 전계가 형성되어 액정의 배열 방향에 영향을 미칠 수 있다. 그런데 절개부(60)와 데이터 라인(20)이 평행하게 형성되면, 데이터 라인(20)간에 형성되는 전계의 방향과 상기 절개부(60)에 의해 액정이 경사지는 방향이 동일한 평면상에 형성되므로, 상기 데이터 라인(20)간 전계에 의하여 상기 액정의 배열 방향이 보다 용이하게 변경될 수 있다. 한편, 상기 절개부(60)에는 상기 데이터 라인(20)과 평행한 메인 절개부(61)외에 게이트 라인에 평행한 서브 절개부(62)가 포함될 수 있다. 상기 메인 절개부(61)는 다중 도메인을 형성하기 위한 주요한 역할을 담당하며, 상기 서브 절개부(62)는 화소의 가장자리 등에서의 프린지 효과를 고려하여 부가될 수 있다.

도 2b는, 도 2a와 다른 본 발명에 대한 변형예로서, 도 1의 A-A' 라인을 따라 취해진 단면도이다.

도 2b를 참조하면, 기판(1)상의 소정 영역에 데이터 라인(20)이 형성되며, 상기 데이터 라인(20)과 기판(1)상에는 실리콘 질화막 등으로 된 절연막(25)이 형성된다. 상기 절연막(25)은 데이터 라인(20)과 같은 배선이나 도 2b에 도시되지 않은 박막트랜지스터 등을 보호하기 위한 보호막으로 사용된다. 상기 절연막(25)상에는 컬러필터막(70)이 형성되며, 상기 컬러필터막(70)상에는 투명도전막(40)과 돌기(50)가 형성되고, 상기 투명도전막(40)의 소정 영역에는 절개부(60)가 형성된다.

도 2a와의 차이는, 상기 보호막으로 사용되는 절연막(25)상에 컬러필터막(70)이 사용된다는 점이다. 상기 컬러필터막(70)은, 컬러를 구현하기 위한 것으로 빛의 삼원색인 적색층/녹색층/청색층(또는 황색(Y), 진홍색(M), 시안(C)의 삼원색)의 컬러층(70r,70g)이 각 화소 영역별로 교대로 배치되어 있으며, 도면상에는 적색층(70r)과 녹색층(70r)만 도시되어 있다. 상기 컬러필터막(70)은 액정(3)을 중심으로 상하부에서 합착되는 2개의 기판 중 주로 상부측 기판에 형성된다. 하지만 상기 2개의 기판들간의 미스 어셈블리(Miss Assembly)에 의해 상기 컬러필터막(70)이 화소 영역과 불일치하게 배치될 수도 있으며, 이를 방지하고자 컬러필터막(70)이 하부측 기판(1)에 형성되기도 한다. 이러한 구조를 COA(Color Filter On Array)라 하며, 도 2b는 상기한 COA 구조가 적용된 예를 도시한 것이다.

상기 데이터 라인(20)은 화소를 구분하는 경계가 되며 상기 컬러필터막(70)을 구성하는 상이한 컬러층(70r,70g)은 각 화소별로 형성된다. 예컨대, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 라인(20)상에는 적색층(70r)과 녹색층(70g)이 경계를 이루고 있다. 통상 상기 컬러층(70r,70g)은 순차적으로 형성되며, 경계 부분에서는 나중에 형성된 컬러층(70r,70g)이 먼저 형성된 컬러층(70r,70g)을 덮으면서 컬러층(70r,70g)간의 가장자리가 중첩된다. 도 2b에서는 데이터 라인(20)상에 적색층(70r)과 녹색층(70g)이 중첩되어 있으며, 상기 중첩된 부분을 이용하여 돌기(50)가 형성되어 있다. 즉, 본 발명에 의하면 COA 구조에서 컬러층(70r,70g)간 경계의 중첩되는 부분을 이용하여 돌기(50)가 형성되므로, 돌기(50) 형성을 위한 별도의 막을 사용하지 않는 장점이 있다. 또한 위와 같이 컬러필터막(70)을 이용하여 돌기 (50)가 형성되면, 제조 공정상으로 돌기(50)와 컬러필터막(70)을 형성하는 공정을 병합할 수 있는 장점이 있다.

상기한 도 2b의 컬러필터막을 이용하여 돌기를 형성하는 공정에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 기판의 제조 방법을 나타내는 공정단면도이다.

도 3a를 참조하면, 기판(1)상의 소정 영역에 데이터 라인(20)이 형성되며 이어서 절연막(25)이 형성된다. 상기 데이터 라인(20)은 금속막을 스퍼터링 방법 등을 이용하여 증착한 후 패터닝하여 형성된다. 상기 데이터 라인(20)의 형성 이전에 기판(1)상의 다른 영역에 게이트 라인이나 게이트 절연막 등이 형성되지만, 이들은 본 발명과 크게 관계되지 않으므로 도면에 구체적으로 도시되지 않았다. 상기 데이터 라인(20)상의 절연막(25)은 실리콘 질화막 등을 증착하여 형성되며, 상기 데이터 라인(20)과 같은 배선을 보호하는 보호막으로 작용한다.

도 3b를 참조하면, 상기 절연막(25)상으로 컬러필터막을 구성하는 특정한 컬러, 예컨대 적색층(70r)이 형성된다. 상기 적색층(70r)은 적색의 안료를 포함하는 포토레지스트를 상기 절연막(25)상에 적층한 후 패터닝하여 형성된다.

도 3c를 참조하면, 상기 적색층(70r)에 이어서 녹색 포토레지스트막(70'g)이 적층된다. 상기 녹색 포토레지스트막(70'g)은, 절연막(25)과 적색층(70r)상에서 절연막(25)의 두께만큼 단차지게 형성된다.

도 3d를 참조하면, 상기 녹색 포토레지스트막(70'g)을 패터닝하여 녹색층(70g)과 상기 적색층(70r)과 녹색층(70g)의 경계 부분에 돌기(50)가 형성된다. 상기 녹색층(70g)과 돌기(50)를 동시에 형성하기 위해서는 슬릿 마스크가 이용될 수 있다. 가령, 상기 녹색 포토레지스트막(70'g)이 포지티브인 경우를 가정한다. 상기 녹색층(70g)이 형성될 영역에 대해서는 이에 대응되는 슬릿 마스크상의 영역은 빛이 투과되지 못하도록 설정된다. 상기 돌기(50)가 형성되는 영역에 대해서는 이에 대응되는 슬릿 마스크상의 영역은 빛이 일부분만 투과되도록 설정된다. 상기 적색층(70r)상에 적층되며 녹색층(70g) 형성시 제거되는 영역에 대해서는 빛이 완전히 투과되도록 설정된다. 위와 같이 설정된 슬릿 마스크를 이용하여 노광 및 현상이 진행되면, 빛에 노출되지 않은 영역에는 녹색층(70g)이 형성되고 상기 적색층(70r)상의 빛에 노출된 영역의 녹색 포토레지스트막(70'g)은 제거된다. 또한 빛에 일부만 노출된 영역은 노출 강도에 따라 녹색 포토레지스트막(70'g)의 일부만 제거되어 돌기(50)가 형성된다. 위와 같이 적색층(70r)과 녹색층(70g)이 형성된 후에는 동일한 방법으로 청색층이 형성되어, 적/녹/청으로 된 컬러필터막(70)과 각 컬러층(70r,70g)의 경계 부분에 돌기(50)가 형성된다.

도 2a와 같이 컬러필터막(70) 없이 돌기(50)가 형성되는 구조에서도, 돌기 형성을 위한 별도의 막을 형성한 후 여기에 슬릿 마스크를 이용한 패터닝 방법을 적용하면 돌기(50)가 형성될 수 있다. 다만 이 경우에는 별도의 상부측 기판에 컬러필터막(70)을 형성하는 추가 공정을 필요로 한다.

도 3e를 참조하면, 상기 컬러필터막(70) 및 돌기(50)상에 투명도전막(40)이 증착된다. 이어서 상기 투명도전막(40)이 패터닝되며 투명도전막(40)의 일부가 제거된 절개부(60)가 형성된다. 또한 상기 투명도전막(40)이 각 화소별로 전극으로 작용할 수 있도록 화소의 경계 부분에서의 투명도전막(40) 일부가 제거되어 상기 투명도전막(40)은 각 화소별로 분리된다. 이 때 데이터 라인(20)상에 돌기(50)를 덮고 있는 투명도전막(40)에 대해서는 돌기(50)의 상단부를 덮고 있는 일부만이 제거되며, 도 2b에 도시된 바와 같이, 돌기(50)의 측면을 덮고 있는 투명도전막(40)은 그대로 남는다. 이는 투명도전막(40)에 전압이 인가되는 경우, 상기 돌기(50)의 측면에서도 액정으로 전계를 가할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 도 3a 내지 도 3e에 도시된 방법은, 도 2b에 도시된 컬러필터막(70)상에 돌기(50)가 형성된 구조에 관한 것이지만, 이는 상기 컬러필터막(70)의 형성 과정을 제외하고 돌기 형성을 위한 별도의 막을 형성하는 과정을 추가한다면 도 2a에 도시된 구조에도 그대로 적용될 수 있다.

본 발명의 표시장치용 기판은, 이를 이용하는 액정표시장치에 적용될 수 있다. 도 4는 컬러필터막상에 돌기가 형성된 구조(도 2b)를 갖는 기판이 사용된 액정표시장치의 단면도이며, 도 1의 A-A' 라인을 기준으로 한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 액정(3)과 상기 액정(3)의 상하부로 합착되는 상부기판(2)과 하부기판(1)으로 구성된다. 상기 하부기판(1)상에는 소정 영역에 데이터 라인(20)이 형성되며, 또한 COA 구조가 적용되어 적색층(70r)과 녹색층(70g) 등으로 된 컬러필터막(70)이 형성된다. 상기 데이터 라인(20) 과 컬러필터막(70) 사이에는 보호막인 실리콘 질화막 등의 절연막(25)이 형성된다. 상기 적색층(70r)과 녹색층(70g)은 상기 데이터 라인(20)상에서 경계를 이루며, 상기 녹색층(70g)은 경계 부분에서 돌출되어 돌기(50)가 형성된다. 상기 컬러필터막(70)상에는 하부 투명도전막(40)이 형성되며, 상기 하부 투명도전막(40)은 상기 돌기(50)의 상단부를 제외한 돌기(50)의 전 영역을 덮고 있으며, 또한 상기 하부 투명도전막(40)의 소정 영역에는 절개부(60)가 형성된다.

상기 상부기판(2)상에는 적색층(70r)과 녹색층(70g)의 경계 부분에서 빛샘을 방지하는 차광층(80)이 형성되며, 또한 상기 하부 투명도전막(40)과 대응되는 상부 투명도전막(45)이 형성된다. 상기 상부 투명도전막(45)과 하부 투명도전막(40)으로는 상이한 전압이 인가되며, 이 때 상기 상하부 투명도전막(40,45)에 인가된 전압차에 의한 전계가 액정(3)에 작용된다. 상기 전계는 수직 방향 전계이지만, 상기 절개부(60)와 돌기(50)에 의해 전계 방향이 변경되어 도 4와 같이 액정(3)이 배열된다.

상기 하부기판(1)은, 컬러필터막(70)과 돌기(60) 등이 형성되어 있지만 상기 돌기(60)는 컬러필터막(70)과 함께 형성되므로 비교적 간단하게 제조될 수 있다. 또한 상기 상부기판(2)은 차광층(80) 형성 후 상부 투명도전막(45)을 증착하는 과정으로 매우 간단하게 제조될 수 있다. 따라서 하부기판(1)에 컬러필터막(70)이나 돌기(50) 등이 형성되더라도, 전체적인 액정표시장치의 제조 과정은 종래에 비해 크게 단축될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 돌기 및 절개부를 통하여 다중 도메인이 형성되고 액정의 시야각이 증대된다.

둘째, 상기 돌기는 빛이 차단되는 영역상에 형성되어 상기 돌기에 의한 빛샘이 발생하지 않는다.

셋째, 상기 돌기는 컬러필터막을 돌출시켜 형성되므로, 상기 돌기 형성을 위한 추가 막이 필요하지 않고 또한 상기 돌기는 컬러필터막 형성 공정에 병합하여 공정이 단축된다.

Claims (14)

1. 기판;

   상기 기판상에 형성되는 복수의 데이터 라인;

   상기 기판 및 데이터 라인을 덮는 절연막;

   상기 절연막상의 상기 데이터 라인과 중첩되는 영역에 형성되는 돌기; 및

   상기 돌기의 상단부를 제외하고 상기 절연막과 돌기를 덮으며, 소정 영역에는 절개부가 형성된 투명도전막을 포함하는 표시장치용 기판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 데이터 라인은 일정한 길이마다 굴절되게 형성되며, 상기 절개부는 상기 데이터 라인의 굴절된 형상을 따라서 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 절개부는 상기 데이터 라인과 평행한 메인 절개부와 상기 데이터 라인과 평행하지 않은 서브 절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 절연막 및 상기 돌기와 투명절연막 사이에 형성되는 컬러필터막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 컬러필터막은 상이한 컬러를 나타내는 컬러막들이 상기 데이터 라인을 경계로 교대로 배치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 돌기는 상기 컬러필터막이 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 절연막은 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판.
8. 기판상에 복수의 데이터 라인을 형성하는 단계;

   상기 기판 및 데이터 라인을 절연막으로 덮는 단계;

   상기 데이터 라인과 중첩되는 영역에 상기 절연막상에 돌기를 형성하는 단계;

   상기 돌기의 상단부를 제외한 상기 돌기와 절연막을 투명도전막으로 덮는 단계; 및

   상기 투명도전막의 일부를 제거하여 절개부를 형성하는 단계를 포함하는 표 시장치용 기판의 제조방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 절연막 형성 후 상기 돌기를 형성하기에 앞서, 상기 절연막상에 컬러필터막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,

    상기 컬러필터막은 상이한 컬러를 나타내는 컬러막들을 상기 데이터 라인을 경계로 교대로 배치하여 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,

    상기 돌기는 상기 컬러필터막을 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
12. 액정 및 상호 대향되게 상기 액정의 상하부로 합착되는 상부기판과 하부기판을 포함하고;

    상기 하부기판은,

    상기 하부기판상에 형성되는 복수의 데이터 라인과, 상기 하부기판 및 데이 터 라인을 덮는 절연막과, 상기 절연막을 덮는 컬러필터막과, 상기 데이터 라인과 중첩되게 상기 컬러필터막상에 형성되는 돌기와, 상기 돌기의 상단부를 제외하고 상기 컬러필터막과 돌기를 덮으며 소정 영역에는 절개부가 형성된 투명도전막을 포함하며;

    상기 상부기판은,

    상기 하부 투명도전막과 마주보도록 상기 상부기판상에 형성되는 상부 투명도전막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 데이터 라인은 일정한 길이마다 굴절되게 형성되며, 상기 절개부는 상기 데이터 라인의 굴절된 형상을 따라서 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,

    상기 돌기는 상기 컬러필터막이 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

Images