KR20090117314A - 표시 기판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20090117314A
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김장수
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Abstract

표시 기판은 트랜지스터층, 컬러 필터, 제1 차광 부재, 유지 부재, 회로부, 제2 차광 부재 및 돌출 부재를 포함한다. 트랜지스터층은 베이스 기판의 표시 영역에 형성되고, 서로 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선에 연결된 트랜지스터를 포함한다. 컬러 필터는 트랜지스터층 위의 화소 영역에 배치된다. 제1 차광 부재는 서로 다른 컬러 필터들 사이에 배치되고, 광을 차단한다. 유지 부재는 베이스 기판과 마주하는 기판과의 간격을 유지하고, 제1 차광 부재와 동일한 물질로 이루어진다. 회로부는 표시 영역을 둘러싸는 베이스 기판의 주변 영역에 배치된 금속 패턴 및 금속 패턴과 접촉된 콘택 전극을 포함한다. 제2 차광 부재는 제1 차광 부재와 동일한 물질로 이루어지고, 회로부를 덮는다. 돌출 부재는 주변 영역에 상기 제2 차광 부재와 일체로 형성된다.
Figure P1020080043306
차광 부재, 유지 부재, 컬러 필터, 제조 공정 단순화

Description

표시 기판 및 이의 제조 방법{DISPLAY SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 장치에 사용되는 표시 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시패널은 박막 트랜지스터들이 어레이된 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향하여 컬러 필터가 형성된 컬러필터 기판을 포함하고, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
최근 어레이 기판 상에 컬러 필터가 형성된 컬러필터-어레이(COA : Color-filter On Array) 기판을 채용한 고투과율 구조의 액정표시패널이 개발되고 있다. 상기 COA 기판은 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터층을 형성하고, 상기 박막 트랜지스터층 상에 컬러 포토레지스트층을 형성하고, 상기 컬러 포토레지스트층을 패터닝하여 화소 영역에 컬러 필터를 형성한다. 상기 컬러 필터가 형성된 화소 영역에 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 형성함으로써 상기 COA 기판이 완성된다. 상기 COA 기판과 대향하는 대향 기판은 상기 화소 전극과 마주하는 공통 전극 및 차광 부재가 형성된다.
최근, 상기 COA 기판과 상기 차광 부재가 형성된 대향 기판과의 결합 공정에서 얼라인 미스가 발생되는 것을 막기 위해 상기 COA 기판 상에 상기 차광 부재를 형성하는 BOA(Black matrix On Array) 기판이 개발되고 있다.
상기 BOA 기판은 대향 기판과의 얼라인 미스에 의한 불량은 줄일 수 있다. 그러나, 상기 박막 트랜지스터층이 형성된 어레이 기판 상에 상기 컬러 필터, 상기 차광 부재를 형성하고, 또한, 상기 대향 기판과의 간격을 유지하기 위한 컬럼 스페이서 까지 형성하게 됨에 따라 제조 공정이 복잡한 문제점을 가진다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 제조 공정 단순화 및 제품의 신뢰성 향상을 위한 표시 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 기판은 트랜지스터층, 컬러 필터, 제1 차광 부재, 유지 부재, 회로부, 제2 차광 부재 및 돌출 부재를 포함한다. 상기 트랜지스터층은 베이스 기판의 표시 영역에 형성되고, 서로 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선에 연결된 트랜지스터를 포함한다. 상기 컬러 필터는 상기 트랜지스터층 위의 화소 영역에 배치된다. 상기 제1 차광 부재는 서로 다른 컬러 필터들 사이에 배치되고, 광을 차단한다. 상기 유지 부재는 상기 베이스 기판과 마주하는 기판과의 간격을 유지하고, 상기 제1 차광 부재와 동일한 물질로 이루어진다. 상기 회로부는 상기 표시 영역을 둘러싸는 상기 베이스 기판의 주변 영역에 배치된 금속 패턴 및 상기 금속 패턴과 접촉된 콘택 전극을 포함한다. 상기 제2 차광 부재는 상기 제1 차광 부재와 동일한 물질로 이루어지고, 상기 회로부를 덮는다. 상기 돌출 부재는 상기 주변 영역에 상기 제2 차광 부재와 일체로 형성되고, 상기 표시 영역 위에 배치되는 액정층의 체적을 보상한다.
상기 표시 기판은 회로부, 제2 차광 부재 및 돌출 부재를 더 포함한다. 상기 회로부는 상기 표시 영역을 둘러싸는 상기 베이스 기판의 주변 영역에 형성되고 금속 패턴들을 포함한다. 상기 제2 차광 부재는 상기 제1 차광 부재와 동일한 물질로 이루어지고, 상기 회로부를 덮도록 형성된다. 상기 돌출 부재는 상기 주변 영역에 형성되고, 상기 표시 영역 위에 배치되는 액정층의 체적을 보상한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법은 베이스 기판의 표시 영역에는 서로 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선에 연결된 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터층을 형성하고, 상기 주변 영역에는 회로부의 금속 패턴을 포함하는 회로층을 형성한다. 상기 트랜지스터층 위에 복수의 컬러 필터들을 형성한다. 상기 컬러 필터들 위에 화소 전극들 및 상기 금속 패턴과 접촉되는 상기 회로부의 콘택 전극을 형성한다. 상기 컬러 필터들 사이에 배치된 제1 차광 부재, 상기 컬러 필터들 위에 배치된 유지 부재, 상기 회로부 위에 배치된 제2 차광 부재를 형성한다.
이러한 표시 기판 및 이의 제조 방법에 의하면, 서로 다른 컬러 화소 영역에 형성된 컬러 필터들 사이에 형성된 제1 차광 패턴과 간격을 유지하는 유지 부재를 동일한 재료로 동시에 형성함으로써 제조 공정을 단순화 할 수 있다. 상기 주변 영역에 형성된 회로부를 덮도록 제2 차광 패턴을 형성함으로써 빛샘을 차단할 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 표시장치의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 패널은 표시 기판(100a) 및 상기 표시 기판(100a)과 마주하는 대향 기판(200) 및 상기 표시 기판(100a)과 상기 대향 기판(200) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.
상기 표시 기판(100a)은 표시 영역(DA)과 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)으로 이루어진다. 상기 표시 영역(DA)에는 복수의 게이트 배선들(GL)과, 상기 게이트 배선들(GL)과 교차하는 복수의 데이터 배선들(DL)이 형성된다. 상기 표시 영역(DA)에는 복수의 화소들이 형성된다.
상기 주변 영역(PA)에는 소스 패드 영역(SPA), 정전기 회로 영역(ECA), 게이트 회로 영역(GCA) 및 실라인 영역(SLA)을 포함한다. 상기 소스 패드 영역(SPA)은 상기 표시 패널의 구동 신호를 수신하는 입력패드들 및 상기 데이터 배선들(DL)에 데이터 신호를 출력하는 출력패드들이 형성된다. 상기 소스 패드 영역(SPA)은 상기 데이터 배선들(DL)의 일단부에 대응하는 상기 주변 영역(PA)에 정의된다.
상기 정전기 회로 영역(ECA)에는 상기 표시 영역(DA)에 형성된 상기 화소들을 정전기로부터 보호하기 위한 정전기 다이오드들이 형성된다. 예를 들면, 상기 표시 기판(100a)의 제조 공정 중 정전기가 유입되면 상기 정전기 다이오드에 의해 정전기 에너지가 상쇄되어 상기 표시 영역(DA)에 형성된 트랜지스터의 손상을 방지할 수 있다. 상기 정전기 회로 영역(ECA)은 상기 표시 영역(DA)과 인접한 상기 주변 영역(PA)에 정의된다.
상기 게이트 회로 영역(GCA)에는 상기 게이트 배선들(GL)에 인가되는 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로가 형성된다. 상기 게이트 회로 영역(GCA)은 상기 게이트 배선들(GL)의 일단부에 대응하는 상기 주변 영역(PA)에 정의된다.
상기 실라인 영역(SLA)에는 상기 표시 기판(100)과 상기 대향 기판(200)을 서로 결합하기 위한 실런트가 형성된다. 예를 들면, 상기 실라인 영역(SLA)은 상기 게이트 회로 영역(GCA)과 중첩되도록 정의될 수 있다. 이에 따라 상기 실런트에 의해 상기 게이트 구동회로와 상기 대향 기판(200)에 형성된 공통 전극층과의 커패시턴스를 최소화할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 확대 평면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 표시 패널은 표시 기판(100a), 대향 기 판(200) 및 액정층(300)을 포함한다. 상기 대향 기판(200)은 공통 전극층(210)을 포함한다.
상기 표시 기판(100a)은 제1 베이스 기판(101)을 포함한다. 상기 제1 베이스 기판(101)은 표시 영역(DA) 및 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)으로 이루어진다.
상기 표시 영역(DA)에는 트랜지스터층(TL), 컬러 필터들(161, 162), 화소 전극들(PE1, PE2), 제1 차광 부재(181) 및 유지 부재(183)가 형성된다.
상기 트랜지스터층(TL)은 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 형성된 게이트 금속패턴, 게이트 절연층(120), 채널 패턴들(131, 132), 소스 금속패턴 및 보호 절연층(150)을 포함한다. 상기 게이트 금속패턴은 복수의 게이트 배선들(GLn), 게이트 전극들(GE1, GE2), 스토리지 배선(STL)을 포함한다. n번째 게이트 배선(GLn)은 제1 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 게이트 전극들(GE1, GE2)은 상기 n번째 게이트 배선(GLn)과 일체로 형성된다. 상기 n번째 게이트 배선(GLn)에는 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극(GE1)과 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극(GE2)이 각각 정의된다. 상기 스토리지 배선(STL)은 도시된 바와 같이 n번째 게이트 배선(GLn)과 평행하게 형성될 수 있다.
상기 게이트 절연층(120)은 상기 게이트 금속패턴 위에 형성된다. 상기 채널패턴들(131, 132)은 상기 소스 금속패턴이 형성된 영역에 대응하여 형성된다. 예를 들면, 제1 채널 패턴(131)은 상기 게이트 전극들(GE1, GE2) 위의 소스 및 드레인 전극(SE1, SE2, DE1, DE2)이 형성되는 영역에 대응하여 형성되고, 제2 채널 패 턴(132)은 상기 데이터 배선들(DLm-2, DLm-1, DLm, DLm+1, DLm+2)이 형성되는 영역에 대응하여 형성된다. 상기 채널 패턴들(131, 132)은 활성층 및 오믹 콘택층을 포함한다.
상기 소스 금속패턴은 복수의 데이터 배선들(DLm-2, DLm-1, DLm, DLm+1, DLm+2), 소스 전극들(SE1, SE2) 및 드레인 전극들(DE1, DE2)을 포함한다. 상기 데이터 배선들(DLm-2, DLm-1, DLm, DLm+1, DLm+2)은 상기 n번째 게이트 배선(GLn)과 교차하는 제2 방향으로 연장된다. 상기 소스 전극들(SE1, SE2)은 상기 데이터 배선들(DLm-2, DLm-1, DLm, DLm+1, DLm+2)로부터 각각 연장되어 상기 게이트 전극들(GE1, GE2)과 오버랩 되도록 형성된다. 상기 드레인 전극들(DE1, DE2)은 상기 게이트 전극들(GE1, GE2)과 오버랩 되고, 상기 소스 전극들(SE1, SE2)과 이격되어 형성된다. 상기 드레인 전극들(DE1, DE2)의 단부들에는 상기 화소 전극들(PE1, PE2)과 접촉되는 제1 콘택홀(C1) 및 제2 콘택홀(C2)이 형성된다.
상기 보호 절연층(150)은 상기 소스 금속패턴이 형성된 제1 베이스 기판(101) 위에 형성된다. 상기 보호 절연층(150)은 노출된 상기 제1 및 제2 트랜지스터들(TR1, TR2)의 상기 채널 패턴(131) 및 상기 소스 금속패턴들을 외부로부터 보호한다.
상기 컬러 필터들(161, 162)은 상기 트랜지스터층(TL)이 형성된 제1 베이스 기판(101) 위의 화소 영역들(P1, P2)에 각각 형성된다. 상기 컬러 필터(161)는 제1 컬러를 가지며, 상기 제2 컬러 필터(162)는 상기 제1 컬러와 다른 제2 컬러를 가진다. 서로 다른 컬러를 갖는 상기 컬러 필터들(161, 162)의 경계 영역에는 상기 보 호 절연층(150)을 노출시키는 개구부(H)가 형성된다. 예를 들면, 상기 화소 영역들(P1, P2)의 경계 영역인, 상기 m번째 데이터 배선(DLm)과 상기 m+1번째 데이터 배선(DLm+1) 사이에 상기 컬러 필터들(161, 162)이 제거된 개구부(H)가 형성된다. 도시되지는 않았으나, 상기 컬러 필터들(161, 162)은 상기 제1 및 제2 콘택홀들(C1, C2) 및 상기 스토리지 배선(STL)이 형성된 영역에 대응하여 개구들이 더 형성된다.
상기 화소 전극들(PE1, PE2)은 상기 화소 영역(P1, P2)에 형성되고, 액정이 배열되는 도메인을 분할하기 위해 제1 서브 전극(171) 및 제2 서브 전극(172)으로 나누어진다. 도시된 바와 같이, 상기 제1 서브 전극(171) 및 제2 서브 전극(172)은 갈매기(chevron) 형상으로 패터닝 될 수 있다. 상기 제1 서브 전극(171)은 상기 제1 콘택홀(C1)을 통해 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(DE1)과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 서브 전극(172)은 상기 제2 콘택홀(C2)을 통해 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 드레인 전극(DE2)과 전기적으로 연결된다.
상기 제1 차광 부재(181)는 상기 화소 영역들(P1, P2)의 경계 영역에 형성된 상기 개구부(H) 내에 형성된다. 상기 제1 차광 부재(191)는 서로 다른 컬러 필터들(161, 162)이 형성된 상기 화소 영역들(P1, P2)을 구획한다. 상기 제1 차광 부재(181)는 광차단 물질로 형성된다.
상기 유지 부재(183)는 상기 컬러 필터(162) 위에 형성되어, 상기 표시 기판(100a)과 상기 대향 기판(200)과의 간격을 유지시킨다. 예를 들어, 상기 유지 부재(183)는 상기 n번째 게이트 배선(GLn)에 대응하는 상기 컬러 필터(162) 위에 형 성된다. 또는 상기 유지 부재(183)는 상기 게이트 금속패턴 및 소스 금속패턴이 형성된 영역에 대응하여 형성된다. 상기 유지 부재(183)는 상기 제1 차광 부재(181)와 동일 물질로 형성된다. 상기 유지 부재(183)의 두께(T1)는 상기 제1 차광 부재(181)의 두께(T2)와 같거나 두꺼울 수 있다.
한편, 상기 주변 영역(PA)은 회로층(CL), 콘택 전극(CE) 및 제2 차광 부재(185)가 형성된다.
상기 회로층(CL)은 정전기 방지회로 또는 게이트 구동회로를 구성하는 금속 패턴(ME), 상기 게이트 절연층(120) 및 상기 보호 절연층(150)을 포함한다. 상기 금속 패턴(ME)은 상기 게이트 금속패턴 및 상기 소스 금속패턴을 포함한다.
상기 콘택 전극(CE)은 상기 회로층(CL)의 상기 금속 패턴(ME)과 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극들(PE1, PE2)과 동일한 물질로 형성된다.
상기 제2 차광 부재(185)는 상기 회로층(CL) 위에 형성되어, 상기 콘택 전극(CE)과 직접 접촉된다. 상기 제2 차광 부재(185)는 상기 제1 차광 부재(181) 및 유지 부재(183)와 동일한 물질로 형성된다. 상기 제2 차광 부재(185)는 상기 회로층(CL)을 보호하고, 상기 금속 패턴(ME) 및 상기 콘택 전극(CE)으로부터 반사되는 광을 차단하여 빛샘을 방지한다. 상기 제2 차광 부재(185)는 도시된 바와 같이, 복수의 돌출 부재들(185a)을 더 포함할 수 있다. 상기 돌출 부재들(185a)은 상기 주변 영역(PA)에 형성되는 상기 액정층(300)의 체적 증가분을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 액정층(300)의 적하 마진에 따른 상기 액정층(300)의 채움 특성을 향상시킬 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2, 도 3 및 도 4a를 참조하면, 베이스 기판(101)의 표시 영역(DA)에는 상기 트랜지스터층(TL)을 형성하고, 상기 주변 영역(PA)에는 회로층(CL)을 형성한다.
예를 들면, 상기 베이스 기판(10) 위에 게이트 금속층을 형성한다. 상기 게이트 금속층을 게이트 금속패턴으로 패터닝한다. 상기 게이트 금속패턴은 상기 표시 영역(DA)에 형성된 상기 n번째 게이트 배선(GLn), 상기 게이트 전극들(GE1, GE2) 및 상기 스토리지 배선(STL)을 포함하고, 상기 주변 영역(PA)에 형성된 상기 금속 패턴(ME)을 포함한다. 상기 게이트 금속패턴이 형성된 베이스 기판(101) 위에 게이트 절연층(120)을 형성한다.
상기 게이트 절연층(120)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 채널층과 소스 금속층을 순차적으로 형성한다. 상기 채널층과 소스 금속층을 하나의 마스크를 이용하여 패터닝 한다. 상기 게이트 절연층(120) 위에는 소스 금속패턴 및 상기 소스 금속패턴 아래에 형성된 채널 패턴들(131, 132)이 형성된다.
상기 소스 금속패턴은 상기 표시 영역(DA)에 형성된 상기 데이터 배선들(DLm-1, DLm), 소스 전극들(SE1, SE2) 및 드레인 전극들(DE1, DE2)을 포함한다. 상기 제1 채널 패턴(131)은 상기 소스 전극들(SE1, SE2) 및 드레인 전극들(DE1, DE2) 아래에 형성되고, 상기 제2 채널 패턴(132)은 상기 데이터 배선들(DLm-1, DLm) 아래에 형성된다. 도시되지는 않았으나, 상기 소스 금속패턴은 상기 주변 영역(PA)에 형성되는 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 구성하는 금속 패턴을 포함할 수 있다.
상기 소스 금속패턴이 형성된 베이스 기판(101) 위에 보호 절연층(150)을 형성한다. 이에 따라서, 상기 표시 영역(DA)에는 상기 트랜지스터층(TL)이 형성되고, 상기 주변 영역(PA)에는 상기 회로층(CL)이 형성된다.
도 2, 도 3 및 도 4b를 참조하면, 상기 트랜지스터층(TL) 및 상기 회로층(CL)이 형성된 상기 베이스 기판(101) 위에 상기 컬러 필터들(161, 162)을 형성한다. 예를 들면, 제1 화소 영역(P1)에 제1 컬러를 갖는 컬러 필터(161)를 먼저 형성하고, 제1 화소 영역(P2)에 제2 컬러를 갖는 컬러 필터(162)를 순차적으로 형성한다. 서로 다른 컬러 필터들(161, 162)이 형성되는 상기 화소 영역들(P1, P2)의 경계 영역에는 상기 컬러 필터들(161, 162)이 제거된 개구부(H)가 형성된다. 즉, 상기 개구부(H)는 상기 데이터 배선들(DLm-1, DLm)의 연장 방향으로 길게 형성된다.
상기 컬러 필터들(161, 162)에는 상기 제1 및 제2 콘택홀들(C1, C2)이 형성되는 영역에 대응하여 상기 보호 절연층(150)을 노출시키는 개구들이 더 형성된다.
상기 표시 영역(DA)에는 상기 컬러 필터들(161, 162)이 형성되는 반면, 상기 주변 영역(PA)에는 컬러 필터가 형성되지 않는다.
이 후, 상기 베이스 기판(101)은 식각 공정을 통해 상기 보호 절연층(150)을 제거하여 상기 드레인 전극들(DE1, DE2)을 노출시키는 상기 제1 및 제2 콘택홀들(C1, C2)을 형성한다. 또한, 상기 주변 영역(PA)에는 상기 보호 절연층(150) 및 상기 게이트 절연층(120)을 제거하여 상기 금속 패턴(ME)을 노출시키는 제3 콘택 홀(C3)을 형성한다.
상기 제1, 제2 및 제3 콘택홀들(C1, C2, C3)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 투명 도전층(170)을 형성한다. 상기 투명 도전층(170)은 상기 제1 및 제2 콘택홀들(C1, C2)을 통해 상기 드레인 전극들(DE1, DE2)과 접촉되고, 상기 제3 콘택홀(C3)을 통해 상기 금속 패턴(ME)과 접촉된다.
상기 투명 도전층(170)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 네가티브형 포토레지스트 물질을 도포한다. 상기 네가티브형 포토레지스 물질이 형성된 상기 베이스 기판(101) 위에 투광부(511)와 차광부(512)를 갖는 마스크(510)를 이용하여 상기 네가티브형 포토레지스트 물질을 패터닝한다. 상기 네가티브형 포토레지스트 물질은 노광된 부분이 경화되어 남는 특성을 가진다.
상기 투명 도전층(170) 위에 상기 포토레지스트 패턴(PR)을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴(PR)을 이용하여 상기 투명 도전층(170)을 상기 표시 영역(DA)에는 화소 전극들(PE1, PE2)과 상기 주변 영역(PA)에 상기 콘택 전극(CE)으로 패터닝한다. 상기 네가티브형 포토레지스트 물질을 사용함으로써 상기 화소 영역들(P1, P2)의 경계 영역에 형성된 상기 개구부(H) 내에 잔류하는 포토레지스트 물질에 의해 상기 화소 전극들(PE1, PE2)의 쇼트 불량을 막을 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 4c를 참조하면, 상기 화소 전극들(PE1, PE2) 및 상기 콘택 전극(CE)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 차광층(180)을 형성한다. 상기 차광층(180)은 상기 표시 영역(DA)에 형성되는 유지 부재(183)를 형성할 수 있을 정도의 두께로 형성한다.
상기 차광층(180)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 투광부(531), 차광부(532) 및 슬릿부(533)를 갖는 마스크(530)를 배치한다. 물론, 상기 마스크(530)는 상기 슬릿부(533) 대신 일부광은 투과하고 일부광은 흡수 또는 반사하는 반투광부를 가질 수 있다.
상기 투광부(531)는 상기 표시 영역(DA)의 상기 유지 부재(183)가 형성되는 영역에 대응하여 배치되고, 상기 주변 영역(PA)의 상기 돌출 부재(185a)가 형성되는 영역에 대응하여 배치된다.
상기 차광부(532)는 상기 차광층(180)이 형성되지 않는 영역, 예를 들면, 상기 표시 영역(DA)의 상기 화소 전극들(PE1, PE2)이 형성되는 영역에 배치된다.
상기 슬릿부(533)는 상기 표시 영역(DA)의 상기 제1 차광 부재(181)가 형성되는 영역, 즉 상기 개구부(H)가 형성된 영역과, 상기 주변 영역(PA)의 상기 제2 차광 부재(185)가 형성되는 영역에 대응하여 배치된다.
상기 차광층(180)은 상기 마스크(530)에 의해 상기 표시 영역(DA)에 형성된 상기 제1 차광 부재(181), 상기 유지 부재(183) 및 상기 주변 영역(PA)에 형성된 상기 돌출 부재(185a)를 포함하는 상기 제2 차광 부재(185)로 각각 패턴 된다. 상기 제1 차광 부재(181)가 형성될 때 차광 패턴으로 이루어진 상기 유지 부재(183)를 동시에 형성할 수 있다. 이에 따라 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 상기 슬릿부(533)를 포함하는 마스크(530)를 사용함으로써 상기 제1 차광 부재(181)와 인접한 상기 컬러 필터들(161, 162) 간의 단차를 줄일 수 있다. 또한, 슬릿 마스크를 이용함으로써 원하는 광 밀도(Optical Density) 값을 가지는 두께의 상기 제2 차광 부재(185)를 상기 주변 영역(PA)에 형성할 수 있다. 또한, 상기 제2 차광 부재(185)에 의해 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 포함하는 금속 패턴(ME) 및 콘택 전극(CE)으로부터 반사되는 빛샘을 차단할 수 있다.
또한, 상기 제2 차광 부재(185) 및 상기 돌출 부재(185a)를 형성함으로써 상기 주변 영역(PA)에서 상기 액정층(300)의 체적 증가분을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 표시 영역(DA)에 배치되는 상기 액정층(300)의 체적을 보상할 수 있다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 패널의 단면도이다. 본 실시예에 따른 표시 패널은 표시 기판의 주변 영역에 형성된 더미 컬러 필터 및 제2 차광 부재를 제외하고는 실시예 1에서 설명한 표시 패널과 동일하다. 따라서 동일한 부재에 대하여는 동일한 참조 부호를 부여하여 간략하게 설명한다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 표시 패널은 표시 기판(100b), 대향 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.
상기 표시 기판(100b)은 상기 표시 영역(DA)과 상기 주변 영역(PA)으로 이루어진 베이스 기판(101)을 포함한다. 상기 표시 영역(DA)에는 트랜지스터층(TL), 컬러 필터들(161, 162), 화소 전극(170), 제1 차광 부재(181) 및 유지 부재(183)가 형성된다. 상기 제1 차광 부재(181)는 서로 다른 컬러 필터들(161, 162)의 경계 영역에 형성된 제1 개구부(H1) 내에 삽입되어 형성된다.
상기 주변 영역(PA)에는 회로층(CL), 콘택 전극(CE), 더미 컬러 필터(162a), 및 제2 차광 부재(186)가 형성된다.
상기 회로층(CL)은 정전기 방지회로 또는 게이트 구동회로를 구성하는 금속 패턴(ME), 상기 게이트 절연층(120) 및 상기 보호 절연층(150)을 포함한다. 상기 금속 패턴(ME)은 상기 게이트 금속패턴 및 상기 소스 금속패턴을 포함한다.
상기 콘택 전극(CE)은 상기 회로층(CL)의 상기 금속 패턴(ME)과 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극들(PE1, PE2)과 동일한 물질로 형성된다.
상기 더미 컬러 필터(162a)는 상기 회로층(CL) 위에 형성되고, 상기 더미 컬러 필터(162a)에는 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로가 형성된 회로부(CA)를 노출시키는 제2 개구부(H2)가 형성된다. 상기 더미 컬러 필터(162a)를 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
상기 제2 차광 부재(186)는 상기 제2 개구부(H2)가 형성된 상기 더미 컬러 필터(162a) 위에 형성되어, 상기 제2 개구부(H2)에 채워져 상기 콘택 전극(CE)과 직접 접촉되어 상기 회로부(CA)를 커버한다. 상기 제2 차광 부재(186)는 상기 제1 차광 부재(181) 및 유지 부재(183)와 동일한 물질로 형성된다.
상기 제2 차광 부재(186)는 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 구성하는 상기 금속 패턴(ME) 및 콘택 패턴(CE)으로부터 반사되는 광을 차단하여 빛샘을 방지한다. 상기 제2 차광 부재(186)는 도시된 바와 같이, 복수의 돌출 부재들(186a)을 더 포함할 수 있다. 상기 돌출 부재들(186a)에 의해 상기 주변 영역(PA)에서 상기 액정층(300)의 체적 증가분을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 표시 영역(DA)에 배치되는 상기 액정층(300)의 체적을 보상할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 베이스 기판(101)의 표시 영역(DA)에는 상기 트랜지스터층(TL)을 형성하고, 상기 주변 영역(PA)에는 회로층(CL)을 형성한다. 상기 트랜지스터층(TL) 및 상기 회로층(CL)이 형성된 상기 베이스 기판(101) 위의 제1 화소 영역(P1)에 제1 컬러를 갖는 컬러 필터(161)를 형성한다.
도 2, 도 5 및 도 6b를 참조하면, 상기 컬러 필터(161)가 형성된 베이스 기판(101) 위의 제2 화소 영역(P2)에 제2 컬러의 컬러 필터(162)를 형성한다. 상기 표시 영역(DA)에는 상기 컬러 필터들(161, 162)이 형성된 상기 제1 및 제2 화소 영역(P1, P2)의 경계 영역에 제1 개구부(H1)가 형성된다. 상기 제1 개구부(H1)는 상기 데이터 배선들(DLm-1, DLm)의 연장 방향으로 길게 형성된다. 상기 컬러 필터들(161, 162)에는 상기 드레인 전극들(DE1, DE2)이 형성된 영역의 상기 보호 절연층(150)을 노출시키는 개구들이 더 형성된다.
상기 주변 영역(PA)에는 상기 제2 컬러를 갖는 더미 컬러 필터(162a)를 형성한다. 상기 더미 컬러 필터(162a)에는 제2 개구부(H2)가 형성된다. 상기 제2 개구부(H2)는 상기 주변 영역(PA) 중 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로가 형성된 회로부(CA)에 대응하여 상기 회로층(CL)을 노출시킨다.
도 2, 도 5 및 도 6c를 참조하면, 상기 컬러 필터들(161, 162) 및 상기 더미 컬러 필터(162a)가 형성된 베이스 기판(101)을 식각 공정하여 상기 드레인 전극들(DE1, DE2) 및 상기 금속 패턴(ME)을 노출시키는 제1, 제2 및 제3 콘택홀들(C1, C2, C3)을 형성한다.
상기 제1, 제2 및 제3 콘택홀들(C1, C2, C3)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 투명 도전층(170)을 형성한다. 상기 투명 도전층(170)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 네가티브형 포토레지스트 패턴(PR)을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴(PR)을 이용해 상기 투명 도전층(170)을 패터닝하여 상기 표시 영역(DA)에 화소 전극들(PE, PE2)을 형성하고, 상기 주변 영역(PA)의 상기 회로부(CA)에는 콘택 전극(CE)을 형성한다.
도 2, 도 5 및 도 6d를 참조하면, 상기 화소 전극들(PE1, PE2) 및 상기 콘택 전극(CE)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 차광층(180)을 형성한다. 상기 차광층(180)은 상기 표시 영역(DA)에 형성되는 유지 부재(183)를 형성할 수 있을 정도의 두께로 형성한다. 본 실시예에 따르면, 상기 주변 영역(PA)에 형성된 상기 차광층(180)의 두께는 상기 더미 컬러 필터(162a)에 의해 상기 실시예 1에 적용된 상기 주변 영역(PA)의 차광층의 두께 보다 얇게 형성될 수 있다.
상기 차광층(180)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 투광부(631), 차광부(632) 및 슬릿부(633)를 갖는 마스크(630)를 배치한다. 물론, 상기 마스크(630)는 상기 슬릿부(633) 대신 일부광은 투과하고 일부광은 흡수 또는 반사하는 반투광부를 가질 수 있다.
상기 투광부(631)는 상기 표시 영역(DA)의 상기 유지 부재(183)가 형성되는 영역에 대응하고, 상기 돌출 부재(186a)가 형성되는 영역에 대응하여 배치된다.
상기 차광부(632)는 상기 차광층(180)이 형성되지 않는 영역, 예를 들면, 상 기 표시 영역(DA)의 상기 화소 전극들(PE1, PE2)이 형성되는 영역에 배치된다.
상기 슬릿부(633)는 상기 표시 영역(DA)의 상기 제1 차광 부재(181)가 형성되는 영역, 즉 상기 개구부(H)가 형성된 영역과, 상기 주변 영역(PA)의 상기 제2 차광 부재(186)가 형성되는 영역에 대응하여 배치된다.
상기 차광층(180)은 상기 마스크(630)에 의해 상기 표시 영역(DA)에 형성된 상기 제1 차광 부재(181), 상기 유지 부재(183) 및 상기 주변 영역(PA)에 형성된 상기 돌출 부재(186a)를 포함하는 상기 제2 차광 부재(186)로 각각 패턴 된다. 상기 제1 차광 부재(181)가 형성될 때 차광 패턴으로 이루어진 상기 유지 부재(183)를 동시에 형성할 수 있다. 이에 따라 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 상기 슬릿부(633)를 포함하는 마스크(630)를 사용함으로써 상기 제1 차광 부재(181)와 인접한 상기 컬러 필터들(161, 162) 간의 단차를 줄일 수 있다.
상기 주변 영역(PA)에는 상기 더미 컬러 필터(162a) 및 상기 제2 차광 부재(186)가 적층된 구조로 형성됨으로써 원하는 광 밀도를 얻을 수 있다. 여기서는 상기 더미 컬러 필터(162a)를 단층으로 형성된 것을 예로 하였으나, 상기 원하는 광 밀도 값을 얻기 위해 서로 다른 컬러 필터들이 다층으로 적층될 수 있다.
또한, 상기 제2 차광 부재(186)를 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 구성하는 금속 패턴 및 콘택 전극을 덮도록 형성함으로써 상기 금속 패턴에 의해 반사되는 빛샘을 차단할 수 있다.
또한, 상기 제2 차광 부재(186)에 상기 돌출 부재(186a)를 형성함으로써 상기 주변 영역(PA)에서 상기 액정층(300)의 체적 증가분을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 표시 영역(DA)에 배치되는 상기 액정층(300)의 체적을 보상할 수 있다.
실시예 3
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 표시 패널의 단면도이다. 본 실시예에 따른 표시 패널은 표시 기판의 주변 영역에 형성된 더미 컬러 필터 및 제2 차광 부재를 제외하고는 실시예 1에서 설명한 표시 패널과 동일하다. 따라서 동일한 부재에 대하여는 동일한 참조 부호를 부여하여 간략하게 설명한다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 표시 패널은 표시 기판(100c), 대향 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.
상기 표시 기판(100c)은 상기 표시 영역(DA)과 상기 주변 영역(PA)으로 이루진다. 상기 표시 영역(DA)에는 트랜지스터층(TL), 컬러 필터들(161, 162), 화소 전극들(PE1, PE2), 제1 차광 부재(181) 및 유지 부재(183)가 형성된다. 상기 제1 차광 부재(181)는 서로 다른 컬러 필터들(161, 162)의 경계 영역에 상기 컬러 필터들(161, 162)에 의해 정의된 제1 개구부(H1) 내에 형성된다.
상기 주변 영역(PA)에는 회로층(CL), 콘택 전극(CE), 더미 컬러 필터(162a), 컬러 돌출 부재(163a) 및 제2 차광 부재(187)를 포함한다.
상기 회로층(CL)은 정전기 방지회로 또는 게이트 구동회로를 구성하는 금속 패턴(ME), 상기 게이트 절연층(120) 및 상기 보호 절연층(150)을 포함한다. 상기 금속 패턴(ME)은 상기 게이트 금속패턴 및 상기 소스 금속패턴을 포함한다.
상기 콘택 전극(CE)은 상기 회로층(CL)의 상기 금속 패턴(ME)과 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극들(PE1, PE2)과 동일한 물질로 형성된다.
상기 더미 컬러 필터(162a)는 상기 회로층(CL) 위에 형성되고, 상기 더미 컬러 필터(162a)에는 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로가 형성된 회로부(CA)에 대응하는 제2 개구부(H2)가 형성된다. 상기 더미 컬러 필터(162a)는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
상기 컬러 돌출 부재(163a)는 상기 더미 컬러 필터(162a) 위에 복수개 형성되어, 엠보싱 구조를 가질 수 있다. 상기 돌출 부재들(163a)에 의해 상기 주변 영역(PA)에서 상기 액정층(300)의 체적 증가분을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 표시 영역(DA)에 배치되는 상기 액정층(300)의 체적을 보상할 수 있다.
상기 제2 차광 부재(187)는 상기 제2 개구부(H2)가 형성된 상기 더미 컬러 필터(162a) 및 상기 컬러 돌출 부재(163a)를 덮도록 상기 주변 영역(PA)에 형성된다. 상기 제2 차광 부재(187)는 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 구성하는 상기 금속 패턴(ME) 및 콘택 패턴(CE)으로부터 반사되는 광을 차단하여 빛샘을 방지한다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2, 도 7 및 도 8a를 참조하면, 상기 베이스 기판(101)의 상기 표시 영역(DA)에는 트랜지스터층(TL) 및 컬러 필터들(161, 162)이 형성되고, 상기 베이스 기판(101)의 상기 주변 영역(PA)에는 회로층(CL) 및 더미 컬러 필터(162a)가 형성된다. 상기 표시 영역(DA)에는 서로 다른 상기 컬러 필터들(161, 162)의 경계 영역 에 제1 개구부(H1)가 형성되고, 상기 주변 영역(PA)에는 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로가 형성되는 회로부(CA)에 대응하여 제2 개구부(H2)가 형성된다.
상기 제1 및 제2 개구부들(H1, H2)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 제3의 컬러를 갖는 컬러 포토레지스트층(163)을 형성한다.
상기 컬러 포토레지스트층(163)은 투광부(711) 및 차광부(712)를 갖는 마스크(710)를 이용해 패터닝 한다. 예를 들면, 상기 표시 영역(DA)에는 해당하는 화소 영역에 상기 제3 컬러의 컬러 필터를 형성하고, 상기 주변 영역(PA)에는 컬러 돌출 부재(163a)를 형성한다. 상기 컬러 돌출 부재(163a)는 상기 더미 컬러 필터(162a) 위에 복수개 형성된다.
도 2, 도 7 및 도 8b를 참조하면, 상기 컬러 돌출 부재(163a)가 형성된 베이스 기판(101) 위에 화소 전극들(PE1, PE2) 및 콘택 전극(CE)을 형성한다. 이후, 상기 베이스 기판(101) 위에 차광층(180)을 형성한다.
상기 차광층(180)은 상기 표시 영역(DA)에 유지 부재(183)를 형성할 수 있을 정도의 두께로 형성한다. 본 실시예에 따르면, 상기 주변 영역(PA)에 형성된 상기 차광층(180)의 두께는 상기 더미 컬러 필터(162a) 및 상기 컬러 돌출 부재(163a)에 의해 상기 실시예 1 및 2에 적용된 상기 주변 영역(PA)의 차광층의 두께 보다 얇게 형성될 수 있다.
상기 차광층(180)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 투광부(731), 차광부(732) 및 슬릿부(733)를 갖는 마스크(730)를 배치한다. 물론, 상기 마스크(730)는 상기 슬릿부(733) 대신 일부광은 투과하고 일부광은 흡수 또는 반사하는 반투광 부를 가질 수 있다.
상기 투광부(731)는 상기 표시 영역(DA)의 상기 유지 부재(183)가 형성되는 영역에 대응하여 배치된다.
상기 차광부(732)는 상기 차광층(180)이 형성되지 않는 영역, 예를 들면, 상기 표시 영역(DA)의 상기 화소 전극들(PE1, PE2)이 형성되는 영역에 배치된다.
상기 슬릿부(733)는 상기 표시 영역(DA)의 상기 제1 차광 부재(181)가 형성되는 영역, 즉 상기 제1 개구부(H)가 형성된 영역과, 상기 주변 영역(PA)의 상기 제2 차광 부재(187)가 형성되는 영역에 대응하여 배치된다.
상기 차광층(180)은 상기 마스크(730)에 의해 상기 표시 영역(DA)에 형성된 상기 제1 차광 부재(181), 상기 유지 부재(183) 및 상기 주변 영역(PA)에 형성된 상기 제2 차광 부재(187)로 각각 패턴 된다. 상기 제1 차광 부재(181)가 형성될 때 차광 패턴으로 이루어진 상기 유지 부재(183)를 동시에 형성할 수 있다. 이에 따라 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 상기 슬릿부(733)를 포함하는 마스크(730)를 사용함으로써 상기 제1 차광 부재(181)와 인접한 상기 컬러 필터들(161, 162) 간의 단차를 줄일 수 있다.
상기 주변 영역(PA)에는 상기 더미 컬러 필터(162a) 및 상기 제2 차광 부재(187)가 적층된 구조로 형성됨으로써 원하는 광 밀도(Optical Density) 값을 얻을 수 있다. 여기서는 상기 더미 컬러 필터(162a)를 단층으로 형성된 것을 예로 하였으나, 상기 원하는 광 밀도 값을 얻기 위해 서로 다른 컬러 필터들이 다층으로 적층된 구조로 형성할 수 있다.
또한, 상기 돌출 컬러 패턴(183a)을 형성함으로써 상기 주변 영역(PA)에서 상기 액정층(300)의 체적 증가분을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 표시 영역(DA)에 배치되는 상기 액정층(300)의 체적을 보상할 수 있다.
또한, 상기 제2 차광 부재(187)를 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 구성하는 금속 패턴 및 콘택 전극을 덮도록 형성함으로써 상기 금속 패턴에 의해 반사되는 빛샘을 차단할 수 있다.
실시예 4
도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 표시 패널의 단면도이다. 본 실시예에 따른 표시 패널은 표시 기판의 표시 영역에 유지 부재를 제외하고는 실시예 3에서 설명한 표시 패널과 동일하다. 따라서 동일한 부재에 대하여는 동일한 참조 부호를 부여하여 간략하게 설명한다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 상기 표시 패널은 표시 기판(100d), 대향 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.
상기 표시 기판(100d)은 상기 표시 영역(DA)과 상기 주변 영역(PA)으로 이루진다. 상기 표시 영역(DA)에는 트랜지스터층(TL), 컬러 필터들(161, 162), 화소 전극(170), 제1 차광 부재(181) 및 유지 부재(183)가 형성된다. 상기 유지 부재(183)는 컬러 패턴(163b) 및 차광 패턴(188a)이 적층된 구조를 가진다.
상기 주변 영역(PA)에는 회로층(CL), 콘택 전극(CE), 더미 컬러 필터(162a), 컬러 돌출 부재(163a) 및 제2 차광 부재(188b)를 포함한다. 상기 더미 컬러 필 터(162a)는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 컬러 돌출 부재(163a)는 상기 더미 컬러 필터(162a) 위에 복수개 형성되어, 엠보싱 구조를 가질 수 있다. 상기 돌출 부재들(163a)에 의해 상기 주변 영역(PA)에서 상기 액정층(300)의 체적 증가분을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 표시 영역(DA)에 배치되는 액정층(300)의 체적을 보상할 수 있다.
상기 제2 차광 부재(188b)는 상기 제2 개구부(H2)가 형성된 상기 더미 컬러 필터(162a) 및 상기 컬러 돌출 부재(163a)를 덮도록 상기 주변 영역(PA)에 형성된다. 상기 제2 차광 부재(188b)는 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 구성하는 상기 금속 패턴(ME) 및 콘택 패턴(CE)으로부터 반사되는 광을 차단하여 빛샘을 방지한다.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2, 도 9 및 도 10a를 참조하면, 상기 베이스 기판(101)의 상기 표시 영역(DA)에는 트랜지스터층(TL) 및 컬러 필터들(161, 162)이 형성되고, 상기 베이스 기판(101)의 상기 주변 영역(PA)에는 회로층(CL) 및 더미 컬러 필터(162a)가 형성된다.
상기 베이스 기판(101) 위에 제3 컬러를 갖는 컬러 포토레지스트층(163)을 형성한다. 상기 컬러 포토레지스트층(163)은 투광부(811) 및 차광부(812)를 갖는 마스크(810)를 이용해 패터닝한다.
예를 들면, 상기 컬러 포토레지스트층(163)을 패터닝하여 상기 주변 영 역(PA)에는 컬러 돌출 부재(163a)를 형성한다. 상기 컬러 돌출 부재(163a)는 상기 더미 컬러 필터(162a) 위에 복수개 형성된다. 상기 컬러 포토레지스트층(163)을 패터닝하여 상기 표시 영역(DA)에는 상기 제3 컬러의 컬러 필터를 형성하고, 상기 유지 부재(183)가 형성되는 영역에 대응하여 컬러 패턴(163b)을 형성한다. 상기 컬러 패턴(163)은 상기 유지 부재(181)의 일부분으로 형성된다.
도 2, 도 9 및 도 10b를 참조하면, 상기 컬러 돌출 부재(163a) 및 상기 컬러 패턴(163b)이 형성된 베이스 기판(101)에 화소 전극들(PE1, PE2) 및 콘택 전극(CE)을 형성한다.
상기 화소 전극들(PE1, PE2) 및 콘택 전극(CE)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 차광층(180)을 형성한다. 상기 차광층(180)은 상기 표시 영역(DA)에 유지 부재(183)를 형성할 수 있을 정도의 두께로 형성한다. 상기 유지 부재(183)는 상기 컬러 패턴(163b)에 의해 일정 두께로 형성됨에 따라서, 상기 차광층(180)은 상기 컬러 패턴(163b)의 두께를 고려하여 형성된다. 본 실시예에 따르면, 상기 표시 영역(DA)에 형성되는 상기 차광층(180)의 두께는 상기 실시예 1 내지 3에 적용된 상기 표시 영역(DA)의 차광층 두께 보다 얇게 형성할 수 있다. 또한, 상기 주변 영역(PA)에 형성되는 상기 차광층(180)의 두께 역시 상기 실시예 1 내지 3에 적용된 상기 주변 영역(PA)의 차광층 두께 보다 얇게 형성될 수 있다.
상기 차광층(180)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 투광부(831) 및 차광부(832)를 갖는 마스크(830)를 배치한다. 본 실시예에 따르면 상기 차광층(180)을 패터닝하기 위한 마스크(830)는 상기 실시예 1 내지 3과 같은 슬릿부를 포함하지 않는다. 상기 차광층(180)이 상기 실시예 1 내지 3의 차광층들 보다 얇은 두께로 형성됨에 따라서 상기 슬릿부가 필요치 않는다.
상기 투광부(831)는 상기 표시 영역(DA)의 상기 제1 차광 부재(181) 및 상기 유지 부재(183)가 형성되는 영역 및 상기 주변 영역(PA)에 대응하여 배치된다.
상기 차광부(832)는 상기 차광층(180)이 형성되지 않는 영역, 예를 들면, 상기 표시 영역(DA)의 상기 화소 전극들(PE1, PE2)이 형성되는 영역에 배치된다.
상기 차광층(180)은 상기 표시 영역(DA)에 상기 제1 차광 부재(181) 및 상기 유지 부재(183)의 차광 패턴(188a)으로 패터닝 되고, 상기 주변 영역(PA)에 상기 제2 차광 부재(188b)로 패터닝 된다.
상기 유지 부재(183)는 상기 컬러 필터 형성시 1 차적으로 상기 컬러 패턴(163b)이 형성되고, 상기 차광층(180)을 패터닝하는 공정에서 2 차적으로 상기 컬러 패턴(163b) 위에 상기 차광 패턴(188a)이 형성된다. 즉, 상기 유지 부재(183)는 상기 컬러 패턴(163b)과 상기 차광 패턴(188a)을 포함한다.
이에 따라서, 상기 유지 부재(183)를 형성하기 위한 별도의 마스크가 필요치 않으므로 공정을 단순화 할 수 있다. 또한, 상기 차광층(180)의 형성 두께를 얇게 형성함으로써 슬릿 마스크를 사용하지 않고 상기 제1 차광 부재(181)와 인접한 상기 컬러 필터들(161, 162) 간의 단차를 줄일 수 있다.
상기 주변 영역(PA)에는 상기 더미 컬러 필터(162a) 및 상기 제2 차광 부재(188b)가 적층된 구조로 형성됨으로써 원하는 광 밀도(Optical Density) 값을 얻을 수 있다. 여기서는 상기 더미 컬러 필터(162a)를 단층으로 형성된 것을 예로 하 였으나, 상기 원하는 광 밀도 값을 얻기 위해 서로 다른 컬러 필터들이 적층된 구조로 형성할 수 있다.
또한, 상기 돌출 컬러 패턴(183a)을 형성함으로써 상기 주변 영역(PA)에서 상기 액정층(300)의 체적 증가분을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 표시 영역(DA)에 배치되는 상기 액정층(300)의 체적을 보상할 수 있다.
또한, 상기 제2 차광 부재(188b)를 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 구성하는 금속 패턴 및 콘택 전극을 덮도록 형성함으로써 상기 금속 패턴 및 콘택 전극에 의해 반사되는 빛샘을 차단할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 서로 다른 컬러 화소 영역에 형성된 컬러 필터들 사이에 형성된 제1 차광 패턴과 간격을 유지하는 유지 부재를 동일한 재료 및 동시에 형성함으로써 제조 공정을 단순화 할 수 있다. 제2 차광 패턴을 주변 영역에 형성되는 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 덮도록 형성함으로써 상기 정전기 방지회로 및 게이트 구동회로를 구성하는 금속 패턴 및 콘택 전극으로부터 반사되는 빛샘을 차단할 수 있다. 상기 주변 영역에 돌출 부재를 컬러 필터 및 차광 부재가 형성되는 공정에 동시에 형성함으로써 액정 채움 특성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 실시예들을 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.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 영역의 확대 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100a, 100b, 100c, 100d : 표시 기판
185, 186, 187, 188b : 제2 차광 부재
200 : 대향 기판 300 : 액정층
181 : 제1 차광 부재 183 : 유지 부재
162a : 더미 컬러 필터 163a : 컬러 돌출 부재
185a : 돌출 부재 DA : 표시 영역
PA : 주변 영역 CA : 회로부

Claims (20)

  1. 베이스 기판의 표시 영역에 형성되고, 서로 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선에 연결된 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터층;
    상기 트랜지스터층 위의 화소 영역에 배치된 컬러 필터;
    서로 다른 컬러 필터들 사이에 배치되고, 광을 차단하는 제1 차광 부재; 및
    상기 베이스 기판과 마주하는 기판과의 간격을 유지하고, 상기 제1 차광 부재와 동일한 물질로 이루어진 차광 패턴을 포함하는 유지 부재;
    상기 표시 영역을 둘러싸는 상기 베이스 기판의 주변 영역에 배치된 금속 패턴 및 상기 금속 패턴과 접촉된 콘택 전극을 포함하는 회로부;
    상기 제1 차광 부재와 동일한 물질로 이루어지고, 상기 회로부를 덮는 제2 차광 부재; 및
    상기 주변 영역에 상기 제2 차광 부재와 일체로 형성되고, 상기 표시 영역 위에 배치되는 액정층의 체적을 보상하기 위한 돌출 부재를 포함하는 표시 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유지 부재의 두께는 상기 제1 차광 부재의 두께와 같거나 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 차광 부재는 상기 회로부를 직접 덮는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회로부는 상기 표시 영역에 형성된 상기 트랜지스터를 정전기로부터 보호하기 위한 정전기 방지회로인 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 회로부는 상기 게이트 배선에 인가되는 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동회로인 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 컬러 필터와 동일한 물질로 이루어지고 상기 제2 차광 부재와 상기 베이스 기판 사이에 배치되며, 상기 회로부가 형성된 영역에 대응하여 개구부가 형성된 더미 컬러 필터를 더 포함하는 표시 기판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 돌출 부재는 상기 컬러 필터와 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 돌출 부재는 상기 더미 컬러 필터와 상기 제2 차광 부재 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유지 부재는 상기 컬러 필터와 동일한 물질로 이루어지고, 상기 컬러 필터와 상기 차광 패턴 사이에 배치된 컬러 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  10. 베이스 기판의 표시 영역에는 서로 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선에 연결된 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터층을 형성하고, 상기 주변 영역에는 회로부의 금속 패턴을 포함하는 회로층을 형성하는 단계;
    상기 트랜지스터층 위의 화소 영역에 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 컬러 필터 위에 화소 전극 및 상기 금속 패턴과 접촉되는 콘택 전극을 형성하는 단계; 및
    서로 다른 컬러 필터들 사이에 제1 차광 부재, 상기 컬러 필터 위에 배치된 유지 부재, 상기 회로부를 덮는 제2 차광 부재를 형성하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 차광 부재를 형성하는 단계에서,
    상기 제2 차광 부재는 상기 주변 영역에 형성되어 상기 표시 영역에 배치되는 액정층의 체적을 보상하는 돌출 부재와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 차광 부재를 형성하는 단계는,
    상기 화소 전극들 및 상기 콘택 전극이 형성된 베이스 기판 위에 차광층을 형성하는 단계; 및
    상기 돌출 부재 및 상기 유지 부재에 대응하여 투광부가 배치되고 상기 제1 차광 부재 및 상기 회로부를 덮는 제2 차광 부재에 대응하여 슬릿부가 배치된 마스크를 이용해 상기 차광층을 패터닝하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 컬러 필터를 형성하는 단계에서,
    상기 제2 차광 부재와 상기 베이스 기판 사이에 더미 컬러 필터를 형성하고, 상기 더미 컬러 필터는 상기 회로부가 형성되는 영역에 대응하여 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 차광 부재를 형성하는 단계에서,
    상기 제2 차광 부재는 상기 더미 컬러 필터 위에 상기 표시 영역에 배치되는 액정층의 체적을 보상하는 돌출 패턴과 일체로 형성되고, 상기 개구부를 통해 상기 회로부를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 차광 부재를 형성하는 단계는,
    상기 화소 전극들 및 상기 콘택 전극이 형성된 베이스 기판 위에 차광층을 형성하는 단계; 및
    상기 돌출 부재 및 상기 유지 부재에 대응하여 투광부가 배치되고 상기 제1 차광 부재 및 상기 회로부를 덮는 제2 차광 부재에 대응하여 슬릿부가 배치된 마스크를 이용해 상기 차광층을 패터닝하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 컬러 필터를 형성하는 단계는,
    상기 더미 컬러 필터 위에 컬러 돌출 부재를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2 차광 부재를 형성하는 단계에서,
    상기 제2 차광 부재는 상기 컬러 돌출 부재 및 상기 더미 컬러 필터를 덮고, 상기 개구부를 통해 상기 회로부를 덮도록 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2 차광 부재를 형성하는 단계는,
    상기 화소 전극들 및 상기 콘택 전극이 형성된 베이스 기판 위에 차광층을 형성하는 단계; 및
    상기 유지 부재에 대응하여 투광부가 배치되고, 상기 제1 차광 부재 및 상기 컬러 돌출 부재 및 상기 더미 컬러 필터를 덮는 상기 제2 차광 부재에 대응하여 슬릿부가 배치된 마스크를 이용해 상기 차광층을 패터닝하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 컬러 돌출 패턴을 형성하는 단계에서,
    상기 컬러 필터들 위에 컬러 유지 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2 차광 부재를 형성하는 단계에서
    상기 컬러 유지 패턴 위에 차광 패턴을 적층시켜 상기 유지 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
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