KR20100031049A - 표시 기판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20100031049A
KR20100031049A KR1020090009335A KR20090009335A KR20100031049A KR 20100031049 A KR20100031049 A KR 20100031049A KR 1020090009335 A KR1020090009335 A KR 1020090009335A KR 20090009335 A KR20090009335 A KR 20090009335A KR 20100031049 A KR20100031049 A KR 20100031049A
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film transistor
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이정호
방정석
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삼성전자주식회사
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Abstract

표시 품질이 향상된 표시 기판을 제조하는 방법과 상기 방법으로 제조한 표시 기판이 개시된다. 본 발명에 따른 제조 방법은, 기판 상에 게이트 배선, 데이터 배선, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선에 각각 연결된 박막트랜지스터 및 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선 및 상기 박막트랜지스터를 덮는 보호 절연막을 각각 형성하는 단계와, 상기 보호 절연막 위에 제1 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 블랙매트릭스 패턴을 식각 마스크로 삼아 상기 보호 절연막의 일부를 식각하여 보호 절연막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 블랙매트릭스 패턴의 일부를 제거하여 적어도 하나의 화소영역을 드러내는 제2 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계와, 상기 화소영역에 컬러필터를 형성하는 단계와 적어도 일부의 상기 컬러필터 위에 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.
Figure P1020090009335
블랙매트릭스 패턴, 얼룩 방지, 마스크

Description

표시 기판 및 이의 제조 방법 {DISPLAY SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상을 표시하기 위한 표시 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
영상을 표시하는 표시 장치 중의 하나인 액정표시장치는 표시 기판, 표시 기판과 대향하도록 결합된 대향 기판 및 두 기판 사이에 배치된 액정층을 포함한다.
일반적으로, 표시 기판은 다수의 화소들을 독립적으로 구동시키기 위하여 투명 기판 상에 형성된 게이트 라인, 데이터 라인, 박막 트랜지스터 및 화소 전극 등을 포함한다. 대향 기판은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러필터층, 블랙 매트릭스 및 화소 전극에 대향하는 공통 전극 등을 포함한다.
최근 들어, 대향 기판의 공정단순화를 위하여, 종래에 대향 기판에 배치되었던 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 표시기판 상에 함께 형성하는 공정이 개발되었다. 이로 인해 표시기판과 대향기판의 정렬마진이 향상되어 개구율 향상의 효과가 발생하고 대향 기판 공정의 단순화에 따른 원가절감 효과가 발생하였다.
그러나 이러한 구조에서는, 표시 기판의 화소 영역 상에 형성되는 일부 층에 제조 과정 중 발생된 손상이 그대로 남아, 화면 구동 시 얼룩이 시인되는 불량이 나타나게 되었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 화면 구동시 발생하는 얼룩을 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 기판을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 표시 기판의 제조 방법을 제공한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 표시 기판은, 기판 상에 형성된 게이트선과, 상기 게이트선과 절연되어 교차하는 데이터선과, 상기 게이트선 및 데이터선에 각각 연결된 박막트랜지스터와, 상기 게이트선, 데이터선 중 적어도 하나 및 상기 박막트랜지스터 상에 형성되며 감광성 물질을 포함하는 블랙매트릭스와, 상기 박막트랜지스터와 상기 블랙매트릭스 사이에 형성된 보호 절연막과, 상기 보호 절연막에 형성된 컨택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되는 화소전극과, 적어도 일부가 상기 화소전극과 중첩되도록 상기 보호 절연막과 상기 화소전극 사이에 형성되며 상기 컨택홀을 드러내는 개구부를 갖는 컬러필터를 포함한다.
여기서, 상기 블랙매트릭스는 슬릿마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 형성된다.
또한, 상기 화소전극과 상기 블랙매트릭스 사이 및 상기 화소전극과 상기 컬 러필터 사이에는 유기막을 더 형성하여 컬러필터 등으로부터 새어 나오는 가스에 의하여 액정이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 기판에는 상기 게이트선과 동일한 층에 형성되며 스토리지 라인 및 스토리지 전극이 더 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 화소전극은 상기 개구부 및 상기 컨택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 스토리지 전극의 적어도 일부가 상기 드레인 전극과 중첩되는 것이 바람직하다. 상기 드레인 전극과 상기 스토리지 전극은 게이트 절연막을 사이에 두고 중첩되어 스토리지 커패시터를 형성한다.
상기한 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 표시기판의 제조 방법은, 기판 상에 게이트 배선, 데이터 배선, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선에 각각 연결된 박막트랜지스터 및 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선 및 상기 박막트랜지스터를 덮는 보호 절연막을 각각 형성하는 단계와, 상기 보호 절연막 위에 제1 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 블랙매트릭스 패턴을 식각 마스크로 삼아 상기 보호 절연막의 일부를 식각하여 보호 절연막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 블랙매트릭스 패턴의 일부를 제거하여 적어도 하나의 화소영역을 드러내는 제2 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계와, 상기 화소영역에 컬러필터를 형성하는 단계와, 적어도 일부의 상기 컬러필터 위에 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서 상기 제1 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호 절연막 상에 감광성 물질을 포함하는 제1 유기물 층을 형성하는 단계와, 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 상기 제1 유기물 층을 노광하는 단계와, 상기 제1 유기물 층을 현상하여 제1 두께를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분 및 상기 보호 절연막을 드러내는 제3 부분을 포함하는 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 보호 절연막 패턴을 형성하는 단계는, 상기 제3 부분에 의해 드러난 상기 보호 절연막을 건식 식각하여 박막트랜지스터의 드레인 전극을 드러내는 컨택홀을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제2 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계는, 상기 기판으로부터 상기 제2 부분을 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 표시 기판 및 이의 제조방법에 따르면, 표시 기판의 화소 영역 상에 형성된 층에 제조과정 중 발생된 손상이 남는 것을 방지하여 표시 장치의 구동 시 얼룩이 시인되는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 표시 품질을 향상 시킬 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 영역들 의 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 제1 실시예에 따른 표시 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ', Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 자른 단면도이다.
도1 내지 도 3을 참조하면, 기판(10), 예를 들어 투명한 유리, 석영 또는 플라스틱 등으로 이루어진 절연 기판 상에 게이트 배선이 형성된다. 상기 게이트 배선은 제1 방향으로 뻗어있는 다수의 게이트 신호선(20), 상기 게이트 신호선(20)과 연결된 박막트랜지스터의 게이트 전극(21) 및 상기 게이트 신호선(20)의 끝에 형성된 게이트 패드 전극(22)를 포함한다. 여기서 게이트 배선(20,21,22)은 예컨대 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 중 적어도 하나의 금속 또는 이들의 합금 등을 포함하는 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 배선(20,21,22) 위에는 게이트 절연막(25)이 배치된다. 여기서 상기 게이트 절연막(25)은 예를 들어 산화 규소 또는 질화 규소로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(25) 위에는 비정질 규소 등으로 이루어진 반도체층(40) 및 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 비정질 규소 등으로 이루어진 저항성 접촉 층(41)이 배치된다.
저항성 접촉층(41) 위에는 도전성 물질로 이루어진 데이터 배선이 배치된다. 상기 데이터 배선(30, 31, 32, 33)은 제2 방향, 예컨대 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 뻗은 다수의 데이터 신호선(30), 상기 데이터 신호선(30)에 연결된 소스전극(31), 상기 소스전극(31)과 분리된 드레인 전극(32) 및 상기 데이터 신호선(30)의 끝부분에 형성된 데이터 패드 전극(33)을 포함한다.
상기 데이터 배선(30, 31, 32, 33)은, 예컨데 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 중 적어도 하나의 금속 또는 이들의 합금 등을 포함하는 단일 층 또는 다중 층으로 이루어질 수 있다.
상기 데이터 배선(30,31,32,33)의 위에는 질화 규소(SiNx) 등으로 이루어진 보호 절연막(50)이 배치된다. 상기 보호 절연막(50)에는 상기 드레인 전극(32)의 일부를 드러내는 제1 컨택홀(60), 상기 게이트 패드 전극(22)을 드러내는 제2 컨택홀(61) 및 상기 데이터 패드 전극(33)을 드러내는 제3 컨택홀(62)이 형성된다. 여기서, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 제2 컨택홀(61)은 상기 보호 절연막(50) 뿐 아니라 그 하부의 게이트 절연막(25)에도 함께 형성되어 상기 게이트 패드 전극(22)을 드러낸다.
상기 게이트선(20)과 상기 데이터선(30)의 교차 영역의 근처에 형성된 실질적으로 빛이 투과되는 각 화소 영역에는 컬러 필터(R, G, B)가 배열된다. 상기 컬러 필터(R, G, B)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 등을 나타내는 색소 및 수지를 포함할 수 있다. 또한 상기 컬러 필터(R, G, B)는 색순도나 색번짐 여부 등을 정확 하게 조절하기 위해서 평탄한 표면을 갖는 것이 바람직하다. 상기 컬러필터(R, G, B)에는 상기 보호 절연막의 컨택홀(60)을 드러내는 개구부(90)가 형성된다.
상기 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러필터의 각 경계에는 상기 게이트선(20), 상기 데이터선(30) 및 상기 박막트랜지스터를 덮는 블랙매트릭스(70)가 배치된다. 상기 블랙 매트릭스(70)는 카본 블랙 등을 포함하는 유기 조성물로 이루어질 수 있으며, 이때 유기 조성물은 공정 단순화의 관점에서, 식각 공정이 필요하지 않도록 감광성 물질을 더 포함할 수도 있다. 그러나, 블랙 매트릭스(70)는 이에 제한되지 않으며, 크롬 등과 같은 불투명한 금속으로 이루어지거나, 불투명한 금속 및 유기물의 이중층으로 이루어질 수도 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 블랙 매트릭스(70)가 상기 제1 방향 및 제2 방향을 따라 상기 게이트 신호선(30) 및 상기 데이터 신호선(20)을 모두 덮는 매트릭스 타입으로 형성되나, 블랙매트릭스 형태는 반드시 이에 한정되지 않는다. 즉, 블랙 매트릭스의 형태는 상기 컬러필터(R,G,B)의 배열에 따라 다르게 결정될 수 있는데, 제1 방향을 따라 게이트 신호라인을 덮도록 형성된 스트라이프 타입 또는 제2 방향을 따라 데이터 신호라인을 덮도록 형성된 스트라이프 타입으로 형성될 수도 있다.
상기 컬러필터(R, G, B)와 상기 블랙매트릭스(70) 위에는 유기막(75)이 배치될 수 있는데, 이러한 구조를 통하여 상기 컬러필터(R, G, B) 등으로부터 새어 나오는 가스에 의하여 액정층(도시하지 않음)이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
상기 유기막(25) 위에는 상기 컨택홀(60) 및 상기 개구부(90)를 통하여 상기 드레인 전극(32)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(80)이 배치된다. 이러한 화소 전극(80)은, 예컨대 ITO, IZO 등과 같은 투명한 도전막으로 이루어질 수 있다. 상기 화소전극(80)은 표시 기판에 적용되는 모드에 따라 알루미늄, 구리, 은 등과 같은 반사성이 우수한 도전성 물질로 이루어질 수도 있다. 또, 본 실시예에서는 하나의 화소 영역당 하나의 화소 전극(82)이 형성되어 있는 경우를 예시하지만, 화소 전극(80)은 2개 이상으로 분할될 수도 있다. 또, 화소 전극(82)은 공지된 다른 다양한 형상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
한편, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 게이트 패드 전극(22) 상부에는 상기 제2 컨택홀(61)을 통하여 상기 게이트 패드 전극(22)에 전기적으로 연결되는 제1 보조부재(81)가 배치되고, 상기 데이터 패드 전극(33)의 상부에는 상기 제3 컨택홀(62)을 통하여 상기 데이터 패드 전극(33)에 전기적으로 연결되는 제2 보조부재(82)가 배치된다. 상기 제1 및 제2 보조 부재(81, 82)는 상기 화소 전극(80)과 동일한 물질로 형성된다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 기판에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는 상기한 본 발명의 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 구체적인 설명을 생략하거나 발췌하며, 실시예들의 차이를 중심으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시기판 중 하나의 화소영역의 일부에 대하여 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판(10) 상에 게이트 신호선(20), 게이트 전 극(21) 및 게이트 패드 전극(22)을 포함하는 게이트 배선(20, 21, 22)과, 상기 게이트 배선(20, 21, 22)과 동일한 물질로 이루어지며 스토리지 라인(100) 및 상기 스토리지 라인(100)에 연결된 스토리지 전극(110)을 포함하는 스토리지 배선(100, 110)이 배치된다.
상기 게이트 배선(20, 21, 22) 및 상기 스토리지 배선(100, 110) 위에는 게이트 절연막(25)이 형성되고, 상기 게이트 절연막의 상부에는 반도체층(40) 및 저항성 접촉층(41)이 형성된다.
상기 저항성 접촉층(41) 위에는 데이터 신호선(30), 소스 전극(31), 드레인 전극(34) 데이터 패드 전극(33)을 포함하는 데이터 배선(30, 31, 33, 34)이 배치된다. 여기서 상기 드레인 전극(34)과 상기 스토리지 전극(110)은 상기 게이트 절연막(25)을 사이에 두고 서로 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성한다.
상기 데이터 배선(30, 31, 33, 34)의 상부에는 보호 절연막(50)이 배치된다. 상기 보호 절연막(50)에는 상기 드레인 전극(34)을 드러내는 컨택홀(63)이 형성되는데, 상기 컨택홀(63)은 상기 스토리지 전극(110)과 중첩되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 보호 절연막 상에는, 각 화소영역에 형성되고 상기 보호절연막의 컨택홀(63)을 드러내는 개구부(91)를 갖는 컬러필터(R, G, B)와 상기 게이트 신호선(20), 상기 데이터 신호선(30) 및 박막트랜지스터를 덮는 블랙매트릭스(70)가 형성된다. 여기서 상기 블랙 매트릭스가 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 상기 제1 실시예에 있어서와 동일하다.
상기 컬러필터(R,G,B) 및 상기 블랙매트릭스(70) 위에는 유기막(75)이 더 배치될 수 있으며, 상기 유기막(75) 위에는 상기 개구부(91) 및 상기 컨택홀(63)을 통하여 상기 드레인 전극(34)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(80)이 배치된다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 기판의 제조방법에 대하여 설명한다. 여기서는, 설명의 편의를 위하여 상기한 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 기판의 경우를 중심으로 설명한다.
도 6 내지 도 14는 도 1에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 나타내는 단면도들이다. 본 실시예에서는 도 6 내지 도 14와 더불어 이미 설명한 도 1이 참조될 것이다. 여기서, 도 1 에서 이미 설명한 것과 동일한 구성에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다. 또한 이미 공지된 공정에 대하여서도 구체적인 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 절연 기판(10) 상에 게이트 배선(20, 21, 22), 게이트 절연막(25), 반도체층(40), 저항성 접촉층(41), 데이터 배선(30, 31, 32, 33) 및 보호 절연막(50)을 형성한다. 여기서 상기 반도체층(40), 저항성 접촉층(41)과 상기 데이터 배선(30,31,32,33)은 하나의 마스크를 이용하여 형성될 수도 있고 별개의 마스크를 이용하여 형성될 수도 있다. 이하에서 (A)로 표시된 부분은 표시기판의 박막트랜지스터 영역이고, (B), (C)로 표시된 부분은 각각 게이트 패드영역과 데이터 패드 영역을 나타낸다.
이어서 도 7을 참조하면, 상기 보호 절연막(50) 상에 감광성 물질을 포함하는 유기 조성물층(65)을 형성한 후, 제1 마스크(200)를 이용하여 노광을 실시한다. 여기서 상기 제1 마스크로서는 예컨대 슬릿마스크 또는 하프톤 마스크와 같이 영역 별로 빛의 투과량이 다른 마스크를 사용한다. 즉, 제1 마스크(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 표시된 밝기에 따라 빛의 투과량이 다르며, 가장 밝게 표시된 부분이 가장 많은 빛을 투과시키고 가장 어둡게 표시된 부분은 빛을 투과시키지 않는다. 따라서, 상기 제1 마스크 중 가장 밝게 표시된 영역의 아래에 배치된 유기 조성물층(65)은 가장 많은 빛에 노출되고, 상기 제1 마스크 중 가장 어둡게 표시된 영역의 아래에 배치된 유기 조성물층(65)은 빛에 노출되지 않으며, 상기 제1 마스크 중 중간 밝기로 표시된 영역의 아래에 배치된 유기 조성물 층(65)은 상기 두 경우의 중간에 해당하는 양의 빛에 노출된다.
한편, 본 실시예에서는 상기 유기 조성물층(65)으로서 네거티브 타입을 갖는 것을 사용했는데, 여기서 네거티브 타입은, 후술하는 바와 같이 빛을 받지 못한 부분이 현상 공정에서 제거되는 특성을 말한다.
이어서 도 8을 참조하면, 상기 노광된 유기 조성물층(65)을 현상하여 제1 블랙매트릭스 패턴(66, 67, 68)을 형성한다. 상기 제1 블랙매트릭스 패턴은, 제1 두께를 갖는 제1 부분(66), 제2 두께를 갖는 제2 부분(67) 및 보호 절연막(50)을 노출시키는 제3 부분(68)을 포함한다. 여기서 상기 제1 부분(66)은 상기한 노광 공정에서 가장 많이 빛에 노출된 부분이고, 상기 제3 부분(68)은 빛에 노출되지 않은 부분이다. 또한, 상기 제1 부분(66)은 적어도 상기 게이트 신호선(20), 데이터 신호선(30) 및 상기 박막트랜지스터 상에 형성되고, 상기 제3 부분(68)은 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(32), 상기 게이트 패드 전극(22) 및 상기 데이터 패드 전극(33) 상에 형성된다. 상기 제2 부분(67)은 상기 제1 부분(66)과 상기 제3 부 분(68)을 제외한 영역에 형성된다.
이어서, 도 9를 참조하면, 상기 보호 절연막(50)을 건식 식각하여 제1, 제2 및 제3 컨택홀(60, 61, 62)을 각각 형성한다. 여기서, 상기 제1 블랙 매트릭스 패턴이 식각 마스크로 사용되며, 상기 건식 식각 과정에서 일부의 제1 블랙 매트릭스 패턴도 함께 제거된다.
이어서 도 10을 참조하면, 상기 제1 블랙 매트릭스 패턴 중 상기 제2 부분(67)을 기판(10)으로부터 제거하여 제2 블랙 매트릭스 패턴(70)을 형성한다. 이 과정에서 상기 제1 부분(66)의 두께도 감소된다.
상기 제2 블랙매트릭스 패턴(70)에 의하여 본 발명에 따른 표시 기판의 블랙매트릭스가 완성되는데, 도1을 참조하면, 본 발명에 따른 표시 기판의 블랙매트릭스는 게이트 신호선(20), 데이터 신호선(30) 및 박막트랜지스터의 상부에만 형성된다. 즉, 상기와 같이 제2 블랙 매트릭스 패턴을 형성하는 공정을 통해서, 상기 게이트 신호선(20), 데이터 신호선(30) 및 박막 트랜지스터의 경계 부분을 제외한 나머지 화소영역 상의 블랙매트릭스 물질은 제거된다.
따라서, 상기 보호 절연막(50)의 식각 과정에서 상기 제1 블랙 매트릭스 패턴이 손상되더라도, 상기 제2 블랙 매트릭스 패턴의 형성 공정을 통하여 화소 영역 상의 블랙매트릭스 물질이 실질적으로 제거되므로 표시 장치 구동 시 얼룩이 나타나지 않게 되는 것이다.
이어서 도 11을 참조하면, 각 화소 영역에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터가 형성된다. 여기서 상기 컬러필터는 예컨대 잉크젯 공정 등에 의하여 형성 될 수 있으며, 상기 컨택홀(60)을 드러내는 개구부(90)를 갖는다.
이어서 도 12를 참조하면, 상기 기판(10)에 감광성 물질을 포함하는 제2 유기 조성물층(74)을 형성하고, 제2 마스크(201)를 이용하여 노광 공정을 실시한다. 상기 제2 마스크(201)에서 밝게 표시된 부분은 빛이 투과되는 영역이고 어둡게 표시된 부분은 빛이 투과되지 않는 영역이다. 따라서 상기 제2 마스크(201) 중 밝게 표시된 부분의 아래에 형성된 제2 유기 조성물층(74)은 빛에 노출되는 영역이고, 어둡게 표시된 부분의 아래에 형성된 제2 유기 조성물층(74)은 빛에 노출되지 않는 영역이다.
한편, 상기 블랙매트릭스의 경우와 마찬가지로, 본 실시예에 사용된 상기 제2 유기 조성물층(74)은 네거티브 타입을 갖는다.
이어서 도 13을 참조하면, 상기 노광된 제2 유기 조성물층(74)을 현상하여 유기막 패턴(75)을 형성한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 유기막 패턴(75)은 상기 제1 내지 제3 컨택홀(60, 61, 62) 및 상기 개구부(90)가 형성된 영역을 제외한 영역에 형성된다.
이어서 도 14를 참조하면, 상기 유기막 패턴(75) 위에 예컨대 ITO, IZO 등과 같은 투명 도전막을 이용하여 화소 전극(80), 제1 보조부재(81) 및 제2 보조부재(82)를 형성한다. 상기 화소 전극(80)은 상기 개구부(90) 및 상기 제1 컨택홀(60)을 통하여 상기 드레인 전극(32)에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 보조부재(81)는 상기 제2 컨택홀(61)을 통하여 상기 게이트 패드 전극(22)에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 보조부재(82)는 상기 제3 컨택홀(62)을 통하여 상기 데이터 패 드 전극(33)에 전기적으로 연결된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 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.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 기판을 개략적으로 나타낸 평면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 다른 단면도,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ', Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 자른 단면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시기판 중 하나의 화소영역의 일부에 대하여 나타낸 평면도,
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 자른 단면도,
도 6 내지 도 14는 도 1에 도시된 표시 기판의 제조 공정을 나타내는 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 기판 20: 게이트 신호선
25: 게이트 절연막 30: 데이터 신호선
40: 반도체층 50: 보호 절연막
60: 제1 컨택홀 70: 블랙매트릭스
75: 유기막 80: 화소 전극
90: 개구부 100: 스토리지 라인
110: 스토리지 전극 200: 제1 마스크

Claims (15)

  1. 기판 상에 형성된 게이트 신호선;
    상기 게이트선과 절연되어 교차하는 데이터 신호선;
    상기 게이트 신호선 및 데이터 신호선에 각각 연결된 박막트랜지스터;
    상기 게이트 신호선, 데이터 신호선 중 적어도 하나 및 상기 박막트랜지스터 상에 형성되며, 감광성 물질을 포함하는 블랙매트릭스;
    상기 박막트랜지스터와 상기 블랙매트릭스 사이에 형성된 보호 절연막;
    상기 보호 절연막에 형성된 컨택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되는 화소전극;
    상기 보호 절연막과 상기 화소전극 사이에 형성되며, 상기 컨택홀을 드러내는 개구부를 갖는 컬러필터를 포함하는 표시기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블랙매트릭스는 슬릿마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 형성되는 표시기판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 화소전극과 상기 블랙매트릭스 사이 및 상기 화소 전극과 상기 컬러필터 사이에 형성된 유기막을 더 포함하는 표시기판.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기판에는 상기 게이트선과 동일한 층에 형성되며 스토 리지라인 및 스토리지 전극이 더 형성되고, 상기 화소전극은 상기 개구부 및 상기 컨택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 스토리지 전극은 적어도 일부가 상기 드레인 전극과 중첩되는 표시기판.
  5. 기판 상에 게이트 배선, 데이터 배선, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선에 각각 연결된 박막트랜지스터 및 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선 및 상기 박막트랜지스터를 덮는 보호 절연막을 각각 형성하는 단계;
    상기 보호 절연막 위에 제1 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 블랙매트릭스 패턴을 식각 마스크로 삼아 상기 보호 절연막의 일부를 식각하여보호 절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 블랙매트릭스 패턴의 일부를 제거하여 적어도 하나의 화소영역을 드러내는 제2 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계;
    상기 화소영역에 컬러필터를 형성하는 단계; 및
    적어도 일부의 상기 컬러필터 위에 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시기판의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 보호 절연막 상에 감광성 물질을 포함하는 제1 유기물 층을 형성하는 단계;
    슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 상기 제1 유기물 층을 노광하는 단계;
    상기 제1 유기물 층을 현상하여 제1 두께를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분 및 상기 보호 절연막을 드러내는 제3 부분을 포함하는 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시기판의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보호 절연막 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제3 부분에 의해 드러난 상기 보호 절연막을 건식 식각하여 박막트랜지스터의 드레인 전극을 드러내는 컨택홀을 형성하는 단계를 포함하는 표시기판의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계는, 상기 기판으로부터 상기 제2 부분을 제거하는 단계를 포함하는 표시기판의 제조방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 게이트 배선은, 제1 방향으로 연장된 게이트 신호선과 상기게이트 신호선의 끝에 연결된 게이트 패드전극을 포함하고,
    상기 데이터 배선은, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장된 데이터 신호선과 상기 데이터 신호선의 끝에 연결된 데이터 패드전극을 포함하며,
    상기 박막트랜지스터는, 상기 게이트 신호선에 연결된 게이트 전극, 상기 데이터 신호선에 연결된 소스전극 및 상기 소스전극과 분리된 드레인 전극을 포함하는 표시기판의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 보호 절연막 상에 감광성 물질을 포함하는 제1 유기물 층을 형성하는 단계;
    슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 상기 제1 유기물 층을 노광하는 단계;
    상기 노광된 제1 유기물 층을 현상하여 제1 두께를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분 및 상기 보호 절연막을 드러내는 제3 부분을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 부분은 상기 게이트 신호선과 상기 데이터 신호선 중 적어도 하나 및 상기 박막트랜지스터의 적어도 일부 위에 형성되고,
    상기 제3 부분은 상기 드레인 전극, 상기 게이트 패드전극 및 상기 데이터 패드전극 위에 형성되는 표시기판의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보호 절연막 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제3 부분에 의해 드러난 상기 보호 절연막을 건식 식각하여 상기 드레인 전극을 드러내는 제1 컨택홀, 상기 게이트 패드전극 및 상기 데이터 패드전극을 각각 드러내는 제2 및 제3 컨택홀을 형성하는 단계를 포함하는 표시기판의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 블랙매트릭스 패턴을 형성하는 단계는, 상기 기판으로부터 상기 제2 부분을 제거하는 단계를 포함하는 표시기판의 제조방법.
  13. 제5항에 있어서, 상기 화소전극을 형성하는 단계 이전에, 상기 제2 블랙매트릭스 패턴 및 상기 컬러필터 위에 유기막 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시기판의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 유기막 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제2 블랙매트릭스 패턴 및 상기 컬러필터 위에 감광성 물질을 포함하는 제2 유기물 층을 형성하는 단계;
    마스크를 통하여 상기 제2 유기물 층을 노광하는 단계;
    상기 제2 유기물 층을 현상하는 단계를 포함하는 표시기판의 제조방법.
  15. 게이트 신호선, 데이터 신호선 중 적어도 하나 및 박막트랜지스터 상에 형성되며, 감광성 물질을 포함하는 블랙매트릭스;
    상기 박막트랜지스터와 상기 블랙매트릭스 사이에 형성된 보호 절연막; 및
    상기 보호 절연막에 상기 블랙매트릭스를 마스크로 하여 형성된 컨택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되는 화소전극을 포함하는 표시 기판.
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