KR20080062104A - 어레이 기판, 이를 갖는 표시패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

어레이 기판, 이를 갖는 표시패널 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20080062104A
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Abstract

영상의 표시품질을 향상시킨 어레이 기판, 이를 갖는 표시패널 및 이의 제조방법이 개시된다. 어레이 기판은 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성되며, 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 돌출된 게이트 확장부를 갖는 게이트 배선과, 게이트 배선을 덮도록 베이스 기판 상에 형성된 제1 절연막과, 제1 절연막 상에 제2 방향으로 형성된 데이터 배선과, 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터와, 데이터 배선 및 박막 트랜지스터를 덮도록 제1 절연막 상에 형성되며, 게이트 배선의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌기를 갖는 제2 절연막과, 제2 절연막 상에 형성되어 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극과, 유동 방지돌기 사이의 제2 절연막 상에 배치된 스페이서를 포함한다. 이와 같이, 스페이서가 유동 방지돌기에 의해 유동이 방지됨에 따라, 표시품질이 보다 향상될 수 있다.
게이트 확장부, 유동 방지돌기, 스페이서 유도전극

Description

어레이 기판, 이를 갖는 표시패널 및 이의 제조방법{ARRAY SUBSTRATE, DISPLAY PANEL HAVING THE ARRAY SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE ARRAY SUBSTRATE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 중 어레이 기판의 일부를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1과 다른 어레이 기판의 일부를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 4와 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 어레이 기판의 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 6에서 스페이서가 어레이 기판 상에 부착되는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 어레이 기판 110 : 베이스 기판
GL : 게이트 배선 GL-a: 게이트 확장부
SL : 스토리지 배선 120 : 제1 절연막
DL : 데이터 배선 TFT : 박막 트랜지스터
130 : 제2 절연막 132 : 유동 방지돌기
140 : 화소전극 150 : 스페이서
160 : 스페이서 유도전극 10 : 공정챔버
20 : 스페이서 분사부 30 : 스페이서 마스크
본 발명은 어레이 기판, 이를 갖는 표시패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상의 표시품질을 향상시킨 어레이 기판, 이를 갖는 표시패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시장치는 두께가 얇고 무게가 가벼우며 전력소모가 낮은 장점이 있어, 모니터, 노트북, 휴대폰 등에 주로 사용되고, 최근에는 대형 TV에도 사용된다. 이러한 액정 표시장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널 및 상기 액정 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
상기 액정 표시패널은 박막 트랜지스터 및 화소전극을 갖는 어레이 기판, 상기 어레이 기판에 대향되며 공통전극을 갖는 대향기판, 및 상기 어레이 기판과 상기 대향기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
한편, 상기 어레이 기판과 상기 대향기판 사이의 셀갭(cell gap)을 전영역에 서 일정하게 만들기 위해, 복수의 스페이서(spacer)들이 상기 어레이 기판의 전영역에 골고루 배치된다.
이러한 복수의 스페이서들은 스페이서 분사장치를 통해 분사되어 상기 어레이 기판 상에 산포된다. 그러나, 상기 스페이서들은 일반적으로 구 형상을 가지므로, 상기 어레이 기판 상에서 쉽게 이동하는 성질이 있다. 이와 같이, 상기 스페이서들이 상기 어레이 기판 상에 이동하다가 영상이 표시되는 화소부 내로 이동할 경우, 광의 경로를 변경하여 빛샘 불량을 유발시킬 수 있고, 그로 인해 영상의 표시품질이 저하된다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 스페이서의 유동을 방지하여 영상의 표시품질을 향상시킨 어레이 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 어레이 기판을 갖는 표시패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 어레이 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
우선, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 어레이 기판은 베이스 기판, 게이트 배선, 제1 절연막, 데이터 배선, 박막 트랜지스터, 제2 절연막, 화소전극 및 스페이서를 포함한다.
상기 게이트 배선은 상기 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성되며, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 돌출된 게이트 확장부를 포함한다. 상기 제1 절연막은 상기 게이트 배선을 덮도록 상기 베이스 기판 상에 형성된다. 상기 데이터 배선은 상기 제1 절연막 상에 상기 제2 방향으로 형성된다. 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 절연막은 상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성되며, 상기 게이트 배선의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌기를 포함한다. 상기 화소전극은 상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다. 상기 스페이서는 상기 유동 방지돌기 사이의 상기 제2 절연막 상에 배치된다.
선택적으로, 상기 어레이 기판은 상기 게이트 확장부의 상부에 형성되어 상기 게이트 확장부와 전기적으로 연결된 스페이서 유도전극을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스페이서 유도전극은 상기 제1 절연막 상에 형성되어 상기 게이트 확장부와 전기적으로 연결되거나, 상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 게이트 확장부와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따른 어레이 기판은 베이스 기판, 게이트 배선, 제1 절연막, 데이터 배선, 박막 트랜지스터, 제2 절연막, 화소전극, 스페이서 유도전극 및 스페이서를 포함한다.
상기 게이트 배선은 상기 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성된다. 상기 제1 절연막은 상기 게이트 배선을 덮도록 상기 베이스 기판 상에 형성된다. 상기 데이터 배선은 상기 제1 절연막 상에 상기 제2 방향으로 형성된다. 상기 박막 트랜지 스터는 상기 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 절연막은 상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성된다. 상기 화소전극은 상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다. 상기 스페이서 유도전극은 상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나와 전기적으로 연결된다. 상기 스페이서는 상기 스페이서 유도전극과 대응되도록 상기 제2 절연막 상에 배치된다.
상기 스페이서 유도전극은 상기 제1 절연막 상에 형성되어 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결되거나, 상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 게이트 배선 또는 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결될 수 있다.
선택적으로, 상기 제2 절연막은 상기 스페이서의 유동을 방지하기 위해 상기 스페이서 유도전극의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌기를 포함할 수 있다.
이어서, 상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시패널은 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 대향기판, 및 상기 어레이 기판과 상기 대향기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
상기 어레이 기판은 베이스 기판과, 상기 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성되며, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 돌출된 게이트 확장부를 갖는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선을 덮도록 상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 절연막과, 상기 제1 절연막 상에 상기 제2 방향으로 형성된 데이터 배선과, 상기 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터와, 상기 데이터 배선 및 상 기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성되며, 상기 게이트 배선의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌기를 갖는 제2 절연막과, 상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극과, 상기 유동 방지돌기 사이의 상기 제2 절연막 상에 배치된 스페이서를 포함한다.
이와 다르게, 상기 어레이 기판은 베이스 기판과, 상기 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선을 덮도록 상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 절연막과, 상기 제1 절연막 상에 상기 제2 방향으로 형성된 데이터 배선과, 상기 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터와, 상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성된 제2 절연막과, 상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극과, 상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나와 전기적으로 연결된 스페이서 유도전극과, 상기 스페이서 유도전극과 대응되도록 상기 제2 절연막 상에 배치된 스페이서를 포함한다.
마지막으로, 상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 어레이 기판의 제조방법은 게이트 배선, 제1 절연막, 데이터 배선 및 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮고, 상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나의 양측 외곽을 따라 돌출된 유동 방지돌기를 갖도록 상기 제1 절연막 상에 제2 절연막을 형성하는 단계와, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되도록 상기 제2 절연막 상에 화소전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나에 제1 극성을 갖는 전압을 인가하는 단계와, 상기 제1 극성과 반대인 제2 극성으로 대전된 스페이서를 상기 제2 절연막 상으로 분사하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 스페이서는 스페이서 마스크의 개구부를 통과하여 상기 제2 절연막 상에 배치되는 것이 바람직하고, 여기서 상기 스페이서 마스크에 상기 제1 극성을 갖는 전압을 인가할 수 있다.
이러한 본 발명에 따르면, 게이트 배선 또는 데이터 배선에 스페이서의 극성과 다른 극성의 전압을 인가하여 스페이서를 유도하여 유동 방지돌기 사이에 배치시킴에 따라, 스페이서의 유동을 방지하여 영상의 표시품질이 보다 향상될 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 중 어레이 기판의 일부를 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 표시패널은 어레이 기판(100), 대향기판 및 액정층을 포함하고, 외부로 영상을 표시한다.
어레이 기판(100)은 제1 방향으로 형성된 게이트 배선(GL), 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 형성된 데이터 배선(DL), 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터(TFT), 및 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결된 화소전극(140)을 포함한다. 이때, 어레이 기판(100)에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 대향기판은 어레이 기판(100)과 대향하여 배치되며, 색을 표현하는 컬러필터 및 투명한 도전성 물질로 이루어진 공통전극을 포함한다. 이때, 상기 컬러필터는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 포함할 수 있다.
상기 액정층은 어레이 기판(100)과 상기 대향기판 사이에 개재되어, 화소전극(140) 및 상기 공통전극 사이에 형성된 전기장에 의해 배열이 변경되어 광투과율이 변화된다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 어레이 기판(100)은 베이스 기판(110), 게이트 배선(GL), 스토리지 배선(SL), 제1 절연막(120), 데이터 배선(DL), 박막 트랜지스터(TFT), 제2 절연막(130), 화소전극(140), 및 스페이서(150)를 포함한다.
베이스 기판(110)은 플레이트 형상을 갖고, 투명한 유리, 석영 또는 합성수지로 이루어진다.
게이트 배선(GL)은 베이스 기판(110) 상에 제1 방향으로 복수개가 형성된다. 게이트 배선(GL)은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 돌출된 게이트 확장부(GL-a)를 포함한다. 이때, 게이트 확장부(GL-a)는 평면적으로 보았을 때, 실질적으로 직사각형 형상을 갖는 것이 바람직하다.
스토리지 배선(SL)은 베이스 기판(110) 상에 제1 방향으로 복수개가 형성되고, 게이트 배선(GL)으로 이격되어 형성된다. 스토리지 배선(SL)은 후술될 화소전극(140)과 중첩되고, 일례로 화소전극(140)의 가장자리와 중첩되는 것이 바람직하 다.
제1 절연막(120)은 게이트 배선(GL) 및 스토리지 배선(SL)을 덮도록 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 제1 절연막(120)은 질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiOx)을 포함하는 무기 절연막인 것이 바람직하다.
데이터 배선(DL)은 제1 절연막(120) 상에 제2 방향으로 복수개가 형성된다. 이와 같이, 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)이 서로 수직하게 교차되는 방향으로 형성됨에 따라, 어레이 기판(100) 상에는 복수의 단위화소들이 정의된다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(G), 액티브 패턴(A), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함한다.
게이트 전극(G)은 게이트 배선(GL)으로부터 데이터 배선(DL)과 평행하게 돌출된다. 액티브 패턴(A)은 게이트 전극(G)과 중첩되도록 제1 절연막 상에 형성된다. 소스 전극(S)은 데이터 배선(DL)으로부터 게이트 배선(GL)과 평행하게 돌출되어 액티브 패턴(A)과 중첩되고, 일례로 U-자 형상을 갖는다. 드레인 전극(D)은 소스 전극(S)과 이격되어 액티브 패턴(A)과 중첩되고, 제1 방향으로 연장되어 후술될 화소전극(140)과 중첩된다.
제2 절연막(130)은 데이터 배선(DL) 및 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 제1 절연막(120) 상에 형성된다. 제2 절연막(130)은 무기 절연막일 수 있지만, 유기 절연막일 수 있다.
제2 절연막(130)은 게이트 배선(GL)의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌 기(132)를 포함한다. 즉, 유동 방지돌기(132)는 게이트 배선(GL)의 양측 외곽을 따라 한 쌍이 상부로 돌출되어 형성된다. 특히, 유동 방지돌기(132)는 게이트 배선(GL)의 게이트 확장부(GL-a)의 양측 외곽에도 형성된다.
화소전극(140)은 상기 각 단위화소 내의 제2 절연막(130) 상에 형성되고, 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 화소전극(140)은 제2 절연막(130)에 형성된 화소 콘택홀(PH)을 통해 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결된다. 한편, 화소전극(140)은 투명한 도전성 물질로 이루어진다.
스페이서(150)는 유동 방지돌기(132) 사이의 제2 절연막(130) 상에 복수개가 형성된다. 스페이서(150)는 구 형상을 갖는 것이 바람직하고, 어레이 기판(100)과 상기 대향기판 사이의 셀갭을 유지하는 역할을 수행한다.
이와 같이, 스페이서(150)가 게이트 확장부(GL-a)에 대응되는 제2 절연막(130) 상에 배치되고, 유동 방지돌기(132) 사이에 배치됨에 따라, 외력에 의해 유동되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 스페이서(150)가 유동 방지돌기(132)에 의해 화소전극 상으로 이동하는 것을 억제하여, 빛샘 불량으로 인한 표시품질 저하를 할 수 있다.
한편, 도 1에서는 스페이서(150)가 게이트 배선(GL)에서 돌출된 게이트 확장부(GL-a)와 대응되는 위치에 배치되는 것으로 설명하였으나, 이와 다르게 본 실시예에 의한 스페이서(150)는 데이터 배선(DL)에서 돌출된 데이터 확장부(미도시)와 대응되는 위치에 배치될 수도 있다. 즉, 데이터 배선(DL)은 제1 방향으로 돌출된 상기 데이터 확장부를 포함하고, 스페이서(150)는 상기 데이터 확장부와 대응되는 제2 절연막(130) 상에 배치될 수 있다.
또한, 도 2에서는 유동 방지돌기(132)가 게이트 배선(GL)의 양측 외곽을 따라 형성된 것으로 설명하였으나, 이와 다르게, 유동 방지돌기(132)가 데이터 배선(DL)의 양측 외곽을 따라 형성될 수 있다.
도 3은 도 1과 다른 어레이 기판의 일부를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이며, 도 5는 도 4와 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 어레이 기판(100)은 도 1에 도시된 구성요소에서 스페이서 유도전극(160)을 더 포함할 수 있다.
스페이서 유도전극(160)은 게이트 확장부(GL-a)의 상부에 형성되어, 게이트 확장부(GL-a)와 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 스페이서 유도전극(160)은 제1 절연막(120) 상에 형성되어 제2 절연막(130)에 의해 덮여진다. 스페이서 유도전극(160)은 제1 절연막(120)에 형성된 연결 콘택홀(CH)에 의해 게이트 확장부(GL-a)와 전기적으로 연결된다.
여기서, 스페이서 유도전극(160)이 제1 절연막(120) 상에 형성될 경우, 데이터 배선(DL)이 형성될 때 동시에 형성될 수 있다.
이와 다르게 도 5를 참조하면, 스페이서 유도전극(160)은 게이트 확장부(GL-a)와 대응되는 제2 절연막(130) 상에 형성되어, 게이트 확장부(GL-a)와 전기적으로 연결될 수도 있다. 구체적으로, 스페이서 유도전극(160)은 제1 및 제2 절연막(120, 130)에 형성된 연결 콘택홀(CH)에 의해 게이트 확장부(GL-a)와 전기적으로 연결된 다.
여기서, 스페이서 유도전극(160)이 제2 절연막(120) 상에 형성될 경우, 화소전극(140)이 형성될 때 동시에 형성될 수 있다. 그 결과, 스페이서 유도전극(160)은 화소전극(140)과 동일하게 투명한 도전성 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 게이트 배선(GL)에 게이트 확장부(GL-a)가 형성되는 대신에, 데이터 배선(DL)에 상기 데이터 확장부가 형성될 경우, 스페이서 유도전극(160)은 상기 데이터 확장부와 대응되는 제2 절연막(120) 상에 형성되어, 상기 데이터 확장부와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 5를 참조하여 위에서 설명한 어레이 기판(100)은 게이트 배선(GL)에 게이트 확장부(GL-a)가 형성되거나 데이터 배선(DL)에 상기 데이터 확장부가 형성되고, 게이트 배선(GL) 또는 데이터 배선(DL)의 양측을 따라 유동 방지돌기(132)를 갖는 구조를 예를 들어 설명하였다.
그러나, 본 실시예에 의한 어레이 기판(100)은 스페이서 유도전극(160)만을 포함하는 구조, 스페이서 유도전극(160) 및 게이트 확장부(GL-a)를 포함하는 구조, 스페이서 유도전극(160) 및 상기 데이터 확장부를 포함하는 구조, 스페이서 유도전극(160) 및 유동 방지돌기(132)를 포함하는 구조 등을 가질 수 있다.
일례로, 어레이 기판(100)은 스페이서 유도전극(160)만을 포함하는 구조를 가질 경우, 게이트 확장부(GL-a) 또는 상기 데이터 확장부와 유동 방지돌기(132)는 생략된다. 즉, 스페이서 유도전극(160)은 제1 절연막(120) 상에 형성되어 연결 콘택홀(CH)을 통해 게이트 배선(GL)과 전기적으로 연결될 수 있고, 이와 다르게 제2 절연막(120) 상에 형성되어 연결 콘택홀(CH)을 통해 게이트 배선(GL) 또는 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 어레이 기판의 제조방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 7은 도 6에서 스페이서가 어레이 기판 상에 부착되는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 의한 어레이 기판(100)의 제조하기 위해서는, 우선 위에서 상술한 것과 같이, 베이스 기판(110) 상에 게이트 배선(GL) 및 스토리지 배선(SL)을 형성한 후, 게이트 배선(GL) 및 스토리지 배선(SL)을 덮도록 제1 절연막(120)을 형성한다. 이때, 게이트 배선(GL)에는 게이트 확장부(GL-a)가 형성될 수도 있다.
이어서, 제1 절연막(120) 상에 데이터 배선(DL) 및 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한 후, 데이터 배선(DL) 및 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 제2 절연막(130)을 형성한다. 이때, 데이터 배선(DL)에는 상기 데이터 확장부가 형성될 수도 있고, 제2 절연막(130)은 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL) 중 어느 하나의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌기(132)를 포함할 수 있다.
한편, 데이터 배선(DL)이 형성될 때, 제1 절연막(120)에 형성된 연결 콘택홀(CH)을 통해 게이트 배선(GL)과 전기적으로 연결되는 스페이서 유도전극(160)도 같이 형성될 수도 있다.
이어서, 상기 각 단위화소 내의 제2 절연막(130) 상에 화소전극(140)을 형성하고, 이와 동시에 스페이서 유도전극(160)도 같이 형성될 수도 있다. 이때, 화소 전극(140)과 동시에 형성되는 스페이서 유도전극(160)은 제1 및 제2 절연막(120, 130)에 형성된 연결 콘택홀(CH)을 통해 게이트 배선(GL)과 전기적으로 연결되거나, 제2 절연막(130)에 형성된 연결 콘택홀(CH)을 통해 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결된다.
제2 절연막(130) 상에 화소전극(140)을 형성한 후, 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL) 중 어느 하나에 제1 극성을 갖는 전압을 인가한다. 구체적으로 예를 들면, 게이트 배선(GL)에 양의 극성을 갖는 전압을 인가한다.
이어서, 상기 제1 극성과 반대인 제2 극성으로 대전된 스페이서(150)를 제2 절연막(130) 상으로 분사한다.
구체적으로 예를 들어 설명하면, 공정챔버(10)의 상측에 배치된 스페이서 분사부(20)를 통해 음의 극성으로 대전된 복수의 스페이서(150)들을 분사한다. 이렇게 분사된 스페이서(150)들은 음의 극성으로 대전되어 있으므로, 양의 극성의 전압이 인가된 게이트 배선(GL)의 상부로 유도된다. 그 결과, 복수의 스페이서(150)들은 게이트 배선(GL)을 따라 대응되도록 제2 절연막(130) 상에 배치된다.
이와 다르게, 게이트 배선(GL)이 아닌 데이터 배선(DL)에 양의 극성을 갖는 전압을 인가할 경우, 음의 극성으로 대전된 스페이서(150)들은 데이터 배선(DL)을 따라 대응되도록 제2 절연막(130) 상에 배치될 수도 있다.
한편, 공정챔버(10) 내에는 스페이스(150)들의 이동경로를 결정하는 스페이서 마스크(30)가 어레이 기판(100)의 상부에 배치될 수 있다. 이와 같이, 스페이서 마스크(30)가 어레이 기판(100)의 상부에 배치될 경우, 스페이스(150)들은 스페이 서 마스크(30)의 개구부를 통해 제2 절연막(130) 상에 배치되므로, 원하는 위치에 배치될 수 있다. 이때, 스페이서 마스크(30)의 개구부는 게이트 배선(GL) 또는 데이터 배선(DL)과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 스페이서 마스크(30)에는 스페이서(150)의 극성과 다른 제1 극성을 갖는 전압이 되는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시예에 의한 어레이 기판의 제조방법은 스페이서 마스크(30)에 제1 극성을 갖는 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 스페이서 마스크(30)에 스페이서(150)의 극성과 다른 제1 극성을 인가할 경우, 스페이서(150)들은 스페이서 마스크(30)의 표면에 부착되지 않고, 전기적인 반발력에 의해 스페이서 마스크(30)의 개구부를 통과할 수 있다.
한편, 게이트 배선(GL) 또는 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결된 스페이서 유도전극(160)이 제1 절연막(120) 또는 제2 절연막(130) 상에 형성될 경우, 게이트 배선(GL) 또는 데이터 배선(DL)에 인가된 상기 제1 극성을 갖는 전압이 스페이서 유도전극(160)에도 인가된다. 그 결과, 스페이서 유도전극(160)은 보다 강한 전기장을 상부로 발생시켜 상기 제2 극성으로 대전된 스페이서(150)들을 보다 강하게 잡아당길 수 있다.
또한, 게이트 배선(GL)에 게이트 확장부(GL-a)가 형성되거나 데이터 배선(DL)에 데이터 확장부에 형성될 경우, 스페이서(150)들에 인력을 가하는 전기장 발생영역을 보다 증가시킬 수 있다.
마지막으로, 게이트 배선(GL) 또는 데이터 배선(DL)의 양측 외곽에 유동 방 지돌기가 형성될 경우, 제2 절연막 상에 배치된 스페이서(150)들이 화소전극(140)으로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 게이트 배선 또는 데이터 배선의 양측 외곽에 따라 형성된 유동 방지돌기를 통해 스페이서들이 화소전극 쪽으로 이동하는 것을 억제하여, 영상의 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 게이트 배선 또는 데이터 배선에 스페이서와 다른 극성을 갖는 전압을 인가함으로써, 스페이서들을 게이트 배선 또는 데이터 배선과 대응되게 배치시킬 수 있고, 게이트 배선에 게이트 확장부를 형성하거나 데이터 배선에 데이터 확장부를 형성하여 스페이서들을 보다 넓은 면적으로 잡아당길 수 있고, 스페이서 유도전극을 제1 절연막 또는 제2 절연막 상에 형성하여 스페이서들을 보다 강하게 잡아당길 수 있다.
한편, 공정챔버 내에 스페이서 마스크를 배치시켜 스페이서의 이동경로를 결정하여, 스페이서들을 제2 절연막 상의 원하는 위치에 배치시킬 수 있다.
이와 같이 앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성되며, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 돌출된 게이트 확장부를 갖는 게이트 배선;
    상기 게이트 배선을 덮도록 상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 절연막;
    상기 제1 절연막 상에 상기 제2 방향으로 형성된 데이터 배선;
    상기 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터;
    상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성되며, 상기 게이트 배선의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌기를 갖는 제2 절연막;
    상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극; 및
    상기 유동 방지돌기 사이의 상기 제2 절연막 상에 배치된 스페이서를 포함하는 어레이 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 게이트 확장부의 상부에 형성되어 상기 게이트 확장부와 전기적으로 연결된 스페이서 유도전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스페이서 유도전극은 상기 제1 절연막 상에 형성되어 상기 제2 절연막에 의해 덮여지며, 상기 제1 절연막에 형성된 연결 콘택홀에 의해 상기 게이트 확장부와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  4. 제2항에 있어서, 상기 스페이서 유도전극은 상기 제2 절연막 상에 형성되고, 상기 제1 및 제2 절연막에 형성된 연결 콘택홀에 의해 상기 게이트 확장부와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  5. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성된 게이트 배선;
    상기 게이트 배선을 덮도록 상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 절연막;
    상기 제1 절연막 상에 상기 제2 방향으로 형성된 데이터 배선;
    상기 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터;
    상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성된 제2 절연막;
    상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극;
    상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나와 전기적으로 연결된 스페이서 유도전극; 및
    상기 스페이서 유도전극과 대응되도록 상기 제2 절연막 상에 배치된 스페이 서를 포함하는 어레이 기판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스페이서 유도전극은 상기 제1 절연막 상에 형성되어 상기 제2 절연막에 의해 덮여지며, 상기 제1 절연막에 형성된 연결 콘택홀에 의해 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  7. 제5항에 있어서, 상기 스페이서 유도전극은 상기 제2 절연막 상에 형성되고, 상기 제1 및 제2 절연막에 형성된 연결 콘택홀에 의해 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  8. 제5항에 있어서, 상기 스페이서 유도전극은 상기 제2 절연막 상에 형성되고, 상기 제2 절연막에 형성된 연결 콘택홀에 의해 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제2 절연막은 상기 스페이서의 유동을 방지하기 위해 상기 스페이서 유도전극의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  10. 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 대향기판, 및 상기 어레이 기판과 상기 대향기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 표시패널에 있어서,
    상기 어레이 기판은
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성되며, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 돌출된 게이트 확장부를 갖는 게이트 배선;
    상기 게이트 배선을 덮도록 상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 절연막;
    상기 제1 절연막 상에 상기 제2 방향으로 형성된 데이터 배선;
    상기 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터;
    상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성되며, 상기 게이트 배선의 양측 외곽을 따라 형성된 유동 방지돌기를 갖는 제2 절연막;
    상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극; 및
    상기 유동 방지돌기 사이의 상기 제2 절연막 상에 배치된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  11. 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 대향기판, 및 상기 어레이 기판과 상기 대향기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 표시패널에 있어서,
    상기 어레이 기판은
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 제1 방향으로 형성된 게이트 배선;
    상기 게이트 배선을 덮도록 상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 절연막;
    상기 제1 절연막 상에 상기 제2 방향으로 형성된 데이터 배선;
    상기 게이트 및 데이터 배선과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터;
    상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성된 제2 절연막;
    상기 제2 절연막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극;
    상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나와 전기적으로 연결된 스페이서 유도전극; 및
    상기 스페이서 유도전극과 대응되도록 상기 제2 절연막 상에 배치된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
  12. 게이트 배선, 제1 절연막, 데이터 배선 및 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 데이터 배선 및 상기 박막 트랜지스터를 덮고, 상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나의 양측 외곽을 따라 돌출된 유동 방지돌기를 갖도록 상기 제1 절연막 상에 제2 절연막을 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되도록 상기 제2 절연막 상에 화소전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나에 제1 극성을 갖는 전압을 인가하 는 단계; 및
    상기 제1 극성과 반대인 제2 극성으로 대전된 스페이서를 상기 제2 절연막 상으로 분사하는 단계를 포함하는 어레이 기판의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 스페이서는 스페이서 마스크의 개구부를 통과하여 상기 제2 절연막 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 스페이서 마스크에 상기 제1 극성을 갖는 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 게이트 및 데이터 배선 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 스페이서 유도전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 스페이서 유도전극은 상기 데이터 배선과 동시에 상기 제1 절연막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 스페이서 유도전극은 상기 화소전극과 동시에 상기 제2 절연막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조방법.
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