KR20090000948A - 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널 - Google Patents

표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널 Download PDF

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Abstract

표시 기판은 화소 구조물, 컬러필터들, 블랙 매트릭스 및 화소 전극을 포함한다. 화소 구조물은 절연 기판 상에 형성되며, 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인, 및 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함한다. 컬러필터들은 화소 구조물 상에 형성되며, 데이터 라인이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 형성된다. 블랙 매트릭스는 데이터 라인을 덮도록 컬러필터들 사이에 형성된다. 화소 전극은 컬러필터들 상에 형성되며, 데이터 라인과 비중첩된다. 또한, 화소 전극은 블랙 매트릭스의 일부와 중첩된다. 따라서, 화소 전극과 데이터 라인간의 커플링 커패시터가 감소되어 감마 왜곡이 감소된다.

Description

표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널{DISPLAY SUBSTRATE, METHOD OF THE MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY PANEL HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 도 1 및 도 2에 도시된 제1 표시 기판의 제조 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 표시 기판을 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시 패널 200 : 제1 표시 기판
220 : 컬러필터들 230 : 블랙 매트릭스
240 : 화소 전극 250 : 무기 절연막
300 : 제2 표시 기판 400: 액정층
500 : 화소 구조물 600 : 광차단막
본 발명은 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컬러 영상을 표시하기 위한 액정표시장치에 사용되는 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널에 관한 것이다.
컬러 영상을 표시하는 액정표시장치에 사용되는 표시 패널은 박막 트랜지스터 기판, 박막 트랜지스터 기판과 대향하도록 결합된 컬러필터 기판 및 두 기판 사이에 배치된 액정층을 포함한다.
박막 트랜지스터 기판은 다수의 화소들을 독립적으로 구동시키기 위하여 게이트 라인들, 상기 게이트 라인들과 교차하는 데이터 라인들, 상기 게이트 및 데이터 라인들에 연결된 박막 트랜지스터들 및 상기 박막 트랜지스터들과 연결된 화소 전극 등을 포함한다. 컬러필터 기판은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러필터들, 화소 전극에 대향하는 공통 전극 및 박막 트랜지스터들의 채널부 및 컬러필터들의 경계부에 배치되는 블랙 매트릭스 등을 포함한다.
최근 들어, 개구율 증가를 위하여 컬러필터들을 박막 트랜지스터 기판에 형성하고 화소 전극의 일부를 데이터 라인과 중첩시키는 구조가 제안된 바 있다.
그러나, 화소 전극과 데이터 라인이 중첩됨으로 인해, 화소 전극과 데이터 라인간의 커플링 커패시터가 증가하고 이로 인해 그레이 화면에서의 감마 커브가 변동되어 그리니쉬(greenish) 불량 등의 품질 불량이 발생되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 기판을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기한 표시 기판의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기한 표시 기판을 갖는 표시 패널을 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 기판은 화소 구조물, 컬러필터들, 블랙 매트릭스 및 화소 전극을 포함한다. 상기 화소 구조물은 절연 기판 상에 형성되며, 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인, 및 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함한다. 상기 컬러필터들은 상기 화소 구조물 상에 형성되며, 상기 데이터 라인이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 형성된다. 상기 블랙 매트릭스는 상기 데이터 라인을 덮도록 상기 컬러필터들 사이에 형성된다. 상기 화소 전극은 상기 컬러필터들 상에 형성되며, 상기 데이터 라인과 비중첩된다. 또한, 상기 화소 전극은 상기 블랙 매트릭스의 일부와 중첩된다.
상기 표시 기판은 상기 컬러필터들 및 상기 블랙 매트릭스와 상기 화소 전극 사이에 형성되어 상기 컬러필터들 및 상기 블랙 매트릭스를 전면적으로 커버하는 무기 절연막을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 기판은 상기 화소 전극이 형성된 상기 절연 기판 상에 전면적으로 형성되어 상기 화소 전극 및 상기 블랙 매트릭스를 커버하는 무기 배향막을 더 포함할 수 있다.
상기 화소 구조물은 상기 데이터 라인의 양측에 인접하게 형성된 광차단막을 더 포함할 수 있다. 상기 광차단막은 상기 게이트 라인과 동일층으로부터 형성된 다. 상기 광차단막은 상기 화소 전극과 중첩된다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 기판의 제조 방법에 따르면, 절연 기판 상에, 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인, 및 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 화소 구조물을 형성한다. 상기 화소 구조물 상에, 상기 데이터 라인이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 컬러필터들을 형성한다. 상기 데이터 라인을 덮도록 상기 컬러필터들 사이에 블랙 매트릭스를 형성한다. 상기 컬러필터들 상에 상기 데이터 라인과 비중첩되는 화소 전극을 형성한다. 상기 화소 전극은 상기 블랙 매트릭스의 일부와 중첩되게 형성된다.
상기 화소 구조물을 형성할 때, 상기 데이터 라인의 양측에 인접하게 배치되는 광차단막을 형성할 수 있다. 상기 광차단막은 상기 화소 전극과 중첩되게 형성된다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 패널은 제1 표시 기판, 상기 제1 표시 기판과 대향하는 면에 형성된 공통 전극을 포함하는 제2 표시 기판 및 상기 제1 표시 기판 및 상기 제2 표시 기판 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 상기 제1 표시 기판은 화소 구조물, 컬러필터들, 블랙 매트릭스 및 화소 전극을 포함한다. 상기 화소 구조물은 절연 기판 상에 형성되며, 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인, 및 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함한다. 상기 컬러필터들은 상기 화소 구조물 상에 형성되며, 상기 데이터 라인이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 형성된다. 상기 블랙 매트릭스는 상기 데이터 라인을 덮도록 상기 컬러필터들 사이에 형성된다. 상기 화소 전극은 상기 컬러필터들 상에 형성되며, 상기 데이터 라인과 비중첩되고 상기 블랙 매트릭스의 일부와 중첩된다.
이러한 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널에 따르면, 블랙 매트릭스를 박막 트랜지스터 기판에 형성하고, 데이터 라인과 화소 전극은 비중첩시킴으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있으며, 막(층)이 다른 막(층) 또는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막(층) 또는 기판 상에 직접 형성되거나 그들 사이에 추가적인 막(층)이 개재될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(100)은 제1 표시 기판(200), 제1 표시 기판(200)과 대향하는 제2 표시 기판(300) 및 제1 표시 기판(200)과 제2 표시 기판(300) 사이에 개재된 액정층(400)을 포함한다.
제1 표시 기판(200)은 제1 절연 기판(210), 화소 구조물(500), 컬러필터들(220), 블랙 매트릭스(230) 및 화소 전극(240)을 포함한다.
제1 절연 기판(210)은 예를 들어, 투명한 유리 또는 플라스틱으로 형성된다.
화소 구조물(500)은 제1 절연 기판(210) 상에 형성된다. 화소 구조물(500)은 게이트 라인(510), 게이트 절연막(520)을 통해 게이트 라인(510)과 절연되어 교차하는 데이터 라인(530), 및 게이트 라인(510) 및 데이터 라인(530)과 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다.
게이트 라인(510)은 제1 절연 기판(210) 상에 형성된다. 게이트 라인(510)은 예를 들어, 가로 방향으로 연장된다.
데이터 라인(530)은 게이트 절연막(520) 상에 형성된다. 데이터 라인(530)은 게이트 절연막(520)을 통해 게이트 라인(510)과 절연되며, 게이트 라인(510)과 교차되는 방향, 예를 들어, 세로 방향으로 연장된다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(510) 및 데이터 라인(530)과 전기적으로 연결되어 각 화소에 적어도 하나 이상이 형성된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(512), 액티브 패턴(540), 소오스 전극(532) 및 드레인 전극(534)을 포함할 수 있다. 게이트 전극(512)은 게이트 라인(510)과 전기적으로 연결되어 있다. 액티브 패턴(540)은 게이트 전극(512)과 적어도 일부가 중첩되도록 게이트 절연막(520) 상에 형성된다. 액티브 패턴(540)은 예를 들어, 비정질 실리콘(amorphous Silicon : 이하, a-Si)으로 이루어진 반도체 패턴(542) 및 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 비정질 실리콘(이하, n+ a-Si)으로 이루어진 오믹 콘택 패턴(544)을 포함한다. 소오스 전극(532)은 데이터 라인(530)과 전기적으로 연결되며, 적어도 일부가 액티브 패턴(540) 상에 형성된다. 드레인 전극(534)은 액티브 패턴(540) 상에서 소오스 전극(532)과 이격되도록 형성된다.
한편, 액티브 패턴(540)과 데이터 라인(530), 소오스 및 드레인 전극들(532, 534)이 한 번의 마스크 공정에 의해 패터닝될 경우, 액티브 패턴(540)은 데이터 라인(530), 소오스 및 드레인 전극들(532, 534)과 실질적으로 동일한 평면 형상으로 형성된다. 이와 달리, 액티브 패턴(540)과 데이터 라인(530), 소오스 및 드레인 전극들(532, 534)이 2 번의 마스크 공정을 통해 각각 패터닝될 경우, 액티브 패턴(540)은 게이트 전극(512)과 중첩되는 부분에만 형성될 수 있다.
화소 구조물(500)은 스토리지 배선(516)을 더 포함할 수 있다. 스토리지 배선(516)은 예를 들어, 게이트 라인들(510) 사이에서 게이트 라인들(510)과 평행한 방향으로 연장된다. 스토리지 배선(516)은 게이트 라인들(510)을 형성하기 위한 금속층으로부터 형성된다. 스토리지 배선(516)은 게이트 절연막(520), 보호막(540) 등의 유기물을 사이에 두고 화소 전극(240)과 대향하여 스토리지 커패시터(Cst)를 형성한다.
화소 구조물(500)은 게이트 라인(510), 스토리지 배선(516), 데이터 라인(530) 및 박막 트랜지스터(TFT)를 커버하는 보호막(540)을 더 포함할 수 있다.
컬러필터들(220)은 화소 구조물(500) 상에 형성된다. 컬러필터들(220)은 적어도 화소 구조물(500)의 데이터 라인(530) 부분이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 형성된다. 컬러필터들(220)은 각각의 화소에 대응되도록 형성된 적색, 녹색 및 청색 컬러필터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터들은 감광성 유기 조성물에 적색, 녹색 및 청색의 안료가 각각 포함된 구조를 갖는다. 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터들은 화소 구조물(500) 상에 일정한 패턴을 갖도록 규칙적으로 형성된다. 예를 들어, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터들은 각 화소에 한 색의 컬러필터가 대응되도록 가로 방향 또는 세로 방향을 따라 순차적으로 배열된다.
컬러필터들(220)은 스토리지 배선(516)이 형성된 위치에 대응되는 화소 구조물(500)의 적어도 일부를 노출시키는 스토리지 홀(222)을 포함할 수 있다. 스토리지 홀(222)을 통해 스토리지 배선(516)과 화소 전극(240)간의 거리가 가까워지므로, 스토리지 커패시터(Cst)의 정전 용량이 증가된다.
블랙 매트릭스(230)는 적어도 화소 구조물(500)의 데이터 라인(530) 부분을 덮도록 컬러필터들(220) 사이에 형성된다. 또한, 블랙 매트릭스(230)는 박막 트랜지스터(TFT)의 소오스 전극(532)과 드레인 전극(534) 사이에 해당하는 채널부 및 실질적으로 영상을 표시하지 않는 표시 패널(100)의 테두리 영역 등에 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(230)는 박막 트랜지스터(TFT)의 채널에 인가되는 주변광을 차단하고, 컬러필터들(220) 사이의 경계부 및 표시 패널(100)의 테두리 영역에서 백라이트 광이 새는 것을 방지한다. 블랙 매트릭스(230)는 빛의 투과를 차단하는 물질로 형성된다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(230)는 빛을 흡수하는 검정색의 유기물로 형성된다.
화소 전극(240)은 각 화소에 대응하여 컬러필터들(220) 상에 형성된다. 화소 전극(240)은 광이 투과할 수 있는 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 화소 전극(240)은 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 형성된다.
화소 전극(240)은 데이터 라인(530)과 비중첩되도록 형성된다. 이와 같이, 화소 전극(240)과 데이터 라인(530)이 중첩되지 않으면, 화소 전극(240)과 데이터 라인(530)간의 커플링 커패시터가 감소되고, 이에 따라 감마 커브의 왜곡이 감소되게 된다.
한편, 화소 전극(240)은 개구율을 최대로 증가시키기 위하여, 데이터 라인(530)과 중첩되지 않는 한도 내에서 블랙 매트릭스(230)의 일부와 중첩되게 형성될 수 있다.
화소 전극(240)은 보호막(540) 및 컬러필터들(220)에 형성된 콘택 홀(CNT)을 통해 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(534)과 전기적으로 연결된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(510)을 통해 인가되는 게이트 전압에 반응하여 데이터 라인(530)을 통해 인가되는 화소 전압을 화소 전극(240)에 인가한다. 이와 같이 화소 전극(240)에 인가된 화소 전압은 스토리지 커패시터(Cst)를 통해 한 프레임 동안 유지된다.
제1 표시 기판(200)은 컬러필터들(220) 및 블랙 매트릭스(230)와 화소 전극(240) 사이에 형성되는 무기 절연막(250)을 더 포함할 수 있다. 무기 절연막(250)은 컬러필터들(220) 및 블랙 매트릭스(230)를 전면적으로 커버한다. 무기 절연막(250)은 유기물로 이루어진 컬러필터들(220) 및 블랙 매트릭스(230)로부터 불순물 성분이 유출되는 것을 차단하여 액정층(400)에 포함된 액정이 오염되는 것을 방지한다. 무기 절연막(250)은 컬러필터들(220) 및 블랙 매트릭스(230)로부터의 불순물의 유출을 차단하기 위하여 유기물과의 반응성이 낮은 무기물로 형성된다. 예를 들어, 무기 절연막(250)은 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)으로 형성된다.
한편, 도시되지는 않았으나, 제1 표시 기판(200)은 화소 전극(240)이 형성된 제1 절연 기판(210) 상에 전면적으로 형성되는 배향막을 더 포함할 수 있다. 상기 배향막은 액정층(400)에 포함된 액정 분자들을 일정한 방향으로 배열시킨다. 상기 배향막은 컬러필터들(220) 및 블랙 매트릭스(230)로부터 불순물이 유출되는 것을 방지하기 위하여 무기물로 이루어진 무기 배향막을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 배향막이 무기물로 형성될 경우, 하부에 형성되는 무기 절연막(250)은 제거될 수 있다.
제2 표시 기판(300)은 액정층(400)을 사이에 두고 제1 표시 기판(200)과 대향하도록 결합된다. 제2 표시 기판(300)은 제2 절연 기판(310) 및 공통 전극(320)을 포함한다.
제2 절연 기판(310)은 예를 들어, 투명한 유리 또는 플라스틱으로 형성된다.
공통 전극(320)은 광의 투과를 위하여 투명한 도전성 물질로 형성된다. 예를 들어, 공통 전극(320)은 화소 전극(240)과 동일한 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 형성된다. 공통 전극(320)에는 광시야각의 구현을 위한 개구 패턴이 형성될 수 있다.
제1 표시 기판(200)에 블랙 매트릭스(230)가 형성되어 있기 때문에, 제2 표시 기판(300)에는 블랙 매트릭스가 형성되지 않는다. 이와 같이, 제2 표시 기판(300)의 블랙 매트릭스를 제거함으로써, 제2 표시 기판(300)의 제조 공정을 간소화시킬 수 있으며, 블랙 매트릭스를 커버하던 오버 코팅층을 제거할 수 있어 원가를 절감하고 광 투과율을 향상시킬 수 있다.
액정층(400)은 이방성 굴절률, 이방성 유전율 등의 광학적, 전기적 특성을 갖는 액정들이 일정한 형태로 배열된 구조를 갖는다. 액정층(400)은 화소 전극(240)과 공통 전극(320) 사이에 형성되는 전계에 의하여 액정들의 배열이 변화되고, 액정들의 배열 변화에 따라서 통과하는 광의 투과율을 제어한다.
이하, 도 1 및 도 2에 도시된 제1 표시 기판의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 6은 도 1 및 도 2에 도시된 제1 표시 기판의 제조 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 절연 기판(210) 상에 게이트 라인(510), 게이트 라인(510)과 교차하는 데이터 라인(530), 및 게이트 및 데이터 라인들(510, 530)과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 구조물(500)을 형성한다.
화소 구조물(500)의 제조 과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
제1 절연 기판(210) 상에 게이트 라인(510), 게이트 전극(512) 및 스토리지 배선(516)을 포함하는 제1 금속 패턴을 형성한다.
상기 제1 금속 패턴이 형성된 제1 절연 기판(210) 상에 상기 제1 금속 패턴을 커버하도록 게이트 절연막(520)을 형성한다.
게이트 절연막(520) 상에 액티브 패턴(540)과, 데이터 라인(530), 소오스 전극(532) 및 드레인 전극(534)을 포함하는 제2 금속 패턴을 형성한다. 액티브 패턴(540)과 상기 제2 금속 패턴은 하나의 마스크를 이용한 한번의 마스크 공정을 통해 패터닝될 수 있다. 액티브 패턴(540)과 상기 제2 금속 패턴이 한번의 마스크 공정에 의해 패터닝될 경우, 액티브 패턴(540)은 상기 제2 금속 패턴과 실질적으로 동일한 평면 형상으로 형성된다. 이와 달리, 액티브 패턴(540)과 상기 제2 금속 패턴은 서로 다른 2개의 마스크를 이용한 2번위 마스크 공정을 통해 각각 패터닝될 수 있다. 액티브 패턴(540)과 상기 제2 금속 패턴이 2번의 마스크 공정을 통해 각각 패터닝될 경우, 액티브 패턴(540)은 게이트 전극(512)과 중첩되는 부분에만 형성될 수 있다.
한편, 박막 트랜지스터(TFT)의 형성을 위하여 소오스 전극(532)과 드레인 전극(534) 사이에 해당하는 채널부의 오믹 콘택 패턴(544)은 제거된다.
상기 제2 금속 패턴이 형성된 제1 절연 기판(210) 상에 상기 제2 금속 패턴을 커버하도록 보호막(540)을 형성한다. 보호막(540)에는 드레인 전극(534)의 일부를 노출시키는 콘택 홀(542)이 형성된다. 이로써, 화소 구조물(500)의 제조가 완료된다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 화소 구조물(500) 상에 컬러필터들(220)을 형성한 다. 컬러필터들(220)은 적어도 화소 구조물(500)의 데이터 라인(530) 부분이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 형성된다. 컬러필터들(220)은 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 컬러필터들을 포함한다. 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터들은 각각의 화소에 대응되도록 순차적으로 형성된다.
컬러필터들(220) 각각에는 스토리지 홀(222) 및 콘택 홀(224)이 형성된다. 스토리지 홀(222)은 스토리지 전극(516)에 대응되는 화소 구조물(500)의 일부를 노출시킨다. 콘택 홀(224)은 드레인 전극(534)의 일부를 노출시킨다.
도 5를 참조하면, 적어도 화소 구조물(500)의 데이터 라인(530) 부분을 덮도록 컬러필터들(220) 사이에 블랙 매트릭스(230)를 형성된다. 블랙 매트릭스(230)는 박막 트랜지스터(TFT)의 소오스 전극(532)과 드레인 전극(534) 사이에 해당하는 채널부 및 실질적으로 영상을 표시하지 않는 표시 기판(200)의 테두리 영역 등에도 형성될 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 컬러필터들(220) 및 블랙 매트릭스(230)가 형성된 제1 절연 기판(210) 상에 컬러필터들(220) 및 블랙 매트릭스(230)를 커버하는 무기 절연막(250)을 형성한다. 무기 절연막(250)은 유기물로 이루어진 컬러필터들(220) 및 블랙 매트릭스(230)로부터 불순물 성분이 유출되는 것을 차단하여 액정의 오염을 방지한다. 무기 절연막(250)에는 드레인 전극(534)의 일부를 노출시키는 컨택 홀(252)이 형성된다.
무기 절연막(250) 상에 각 화소에 대응하여 화소 전극(240)을 형성한다. 화소 전극(240)은 데이터 라인(530)과의 커플링 커패시터를 감소시키기 위하여 데이 터 라인(530)과 비중첩되도록 형성된다. 또한, 화소 전극(240)은 개구율 증가를 위하여 블랙 매트릭스(230)의 일부와 중첩되도록 형성된다.
한편, 화소 전극(240)이 형성된 제1 절연 기판(210) 상에 전면적으로 무기 배향막(미도시)을 더 형성할 수 있다. 화소 전극(240) 상에 상기 무기 배향막을 형성할 경우, 무기 절연막(250)은 제거될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 표시 기판을 나타낸 평면도이며, 도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 7 및 도 8에서, 제1 표시 기판은 광차단막을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 1 및 도 2에 도시된 구성과 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하며, 그와 관련된 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 표시 기판(200)은 광차단막(600)을 더 포함한다. 광차단막(600)은 화소 구조물(500) 내에 형성된다. 광차단막(600)은 데이터 라인(530)의 양측에 인접하게 형성된다. 광차단막(600)은 화소 전극(240)과 중첩되고, 데이터 라인(530)과는 중첩되지 않도록 형성된다. 광차단막(600)은 예를 들어, 게이트 라인(510)과 동일한 층으로부터 형성된다. 광차단막(600)은 화소 전극(240)의 가장자리에서 발생되는 빛샘을 방지한다.
한편, 광차단막(600)은 게이트 라인(510), 게이트 전극(512) 및 스토리지 배선(516)을 형성할 때, 동시에 형성된다. 이를 제외한 나머지 제조 과정은 도 3 내지 도 6에 도시된 것과 동일하므로, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널에 따르면, 블랙 매트릭스가 제2 표시 기판 대신 제1 표시 기판에 형성되므로, 제2 표시 기판의 제조 공정이 단순화되고, 오버 코팅층의 제거에 의해 원가가 감소되고 투과율이 증가된다.
또한, 컬러필터 상에 형성되는 화소 전극은 데이터 라인과 비중첩되게 형성되고, 블랙 매트릭스의 일부와 중첩되게 형성되므로, 화소 전극과 데이터 라인간의 커플링 커패시터가 감소되어 감마 왜곡이 감소되고, 개구율이 증가된다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 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 (15)

  1. 절연 기판 상에 형성되며, 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인, 및 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 화소 구조물;
    상기 화소 구조물 상에 형성되며, 상기 데이터 라인이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 형성된 컬러필터들;
    상기 데이터 라인을 덮도록 상기 컬러필터들 사이에 형성된 블랙 매트릭스; 및
    상기 컬러필터들 상에 형성되며, 상기 데이터 라인과 비중첩되는 화소 전극을 포함하는 표시 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화소 전극은 상기 블랙 매트릭스의 일부와 중첩되는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컬러필터들 및 상기 블랙 매트릭스와 상기 화소 전극 사이에 형성되어 상기 컬러필터들 및 상기 블랙 매트릭스를 전면적으로 커버하는 무기 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 화소 전극이 형성된 상기 절연 기판 상에 전면적으로 형성되어 상기 화소 전극 및 상기 블랙 매트릭스를 커버하는 무기 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화소 구조물은 상기 데이터 라인의 양측에 인접하게 형성된 광차단막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광차단막은 상기 게이트 라인과 동일층으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광차단막은 상기 화소 전극과 중첩되는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  8. 절연 기판 상에, 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인, 및 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 화소 구조물을 형성하는 단계;
    상기 화소 구조물 상에, 상기 데이터 라인이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 컬러필터들을 형성하는 단계;
    상기 데이터 라인을 덮도록 상기 컬러필터들 사이에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계; 및
    상기 컬러필터들 상에 상기 데이터 라인과 비중첩되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 블랙 매트릭스의 일부와 중첩되게 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컬러필터들 및 상기 블랙 매트릭스와 상기 화소 전극 사이에, 상기 컬러필터들 및 상기 블랙 매트릭스를 전면적으로 커버하는 무기 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 화소 전극 및 상기 블랙 매트릭스를 전면적으로 커버하는 무기 배향막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 화소 구조물을 형성하는 단계는,
    상기 데이터 라인의 양측에 인접하게 배치되는 광차단막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광차단막은 상기 화소 전극과 중첩되게 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  14. 제1 표시 기판;
    상기 제1 표시 기판과 대향하는 면에 공통 전극이 형성된 제2 표시 기판; 및
    상기 제1 표시 기판과 상기 제2 표시 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하며,
    상기 제1 표시 기판은,
    절연 기판 상에 형성되며, 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인, 및 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 화소 구조물;
    상기 화소 구조물 상에 형성되며, 상기 데이터 라인이 노출되도록 각 화소에 대응하여 서로 이격되게 형성된 컬러필터들;
    상기 데이터 라인을 덮도록 상기 컬러필터들 사이에 형성된 블랙 매트릭스; 및
    상기 컬러필터들 상에 형성되며, 상기 데이터 라인과 비중첩되고 상기 블랙 매트릭스의 일부와 중첩되는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 화소 구조물은 상기 데이터 라인의 양측에 인접하게 형성되며, 상기 화소 전극과 중첩되는 광차단막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
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