KR20150055952A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 연결되는 화소 전극, 상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 루프층을 포함하고, 상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 복수의 미세 공간(Microcavity)이 형성되어 있고, 상기 미세 공간의 양 가장자리에 각각 제1 주입구 및 제2 주입구가 형성되며, 상기 복수의 미세 공간 사이에 제1 방향으로 뻗어 있는 복수의 그루브가 형성되고, 상기 복수의 그루브 가운데 서로 이웃하는 제1 그루브와 제2 그루브 중 적어도 하나의 그루브에 배향 물질층이 위치하며, 상기 제1 주입구의 높이와 상기 제2 주입구의 높이는 서로 다르다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층으로 이루어진다.
전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 가운데 하나로써, 픽셀에 복수의 미세 공간(micro cavity)을 형성하고, 여기에 액정을 채워 디스플레이를 구현하는 기술이 개발되고 있다. 종래의 액정 표시 장치에서는 두 장의 기판이 사용되었으나, 이 기술은 하나의 기판 위에 구성 요소들을 형성함으로써 장치의 무게, 두께 등을 줄일 수 있다.
하지만, 복수의 미세 공간을 형성하는 디스플레이 기술은 액정을 주입하는 단계 이전에 복수의 미세 공간에 배향액을 주입한 후 건조시키는 공정을 포함한다. 배향액을 건조하는 과정에서 배향액의 고형분이 뭉치는 현상이 발생하여 빛샘 현상 또는 투과율 저하 현상 등 문제가 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배향액의 고형분이 뭉치는 현상을 방지할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 연결되는 화소 전극, 상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 루프층을 포함하고, 상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 복수의 미세 공간(Microcavity)이 형성되어 있고, 상기 미세 공간의 양 가장자리에 각각 제1 주입구 및 제2 주입구가 형성되며, 상기 미세 공간은 액정 물질로 채워지고, 상기 복수의 미세 공간 사이에 제1 방향으로 뻗어 있는 복수의 그루브가 형성되고, 상기 복수의 그루브 가운데 서로 이웃하는 제1 그루브와 제2 그루브 중 적어도 하나의 그루브에 배향 물질층이 위치하며, 상기 제1 주입구의 높이와 상기 제2 주입구의 높이는 서로 다르다.
상기 복수의 미세 공간은 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브는 상기 복수의 미세 공간 사이에서 행 방향으로 뻗어 있고, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브 중 어느 하나는 상기 복수의 미세 공간 사이 가운데 홀수 행에 위치하고, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브 중 다른 하나는 상기 복수의 미세 공간 사이 가운데 짝수 행에 위치할 수 있다.
상기 기판 위에 위치하는 복수의 유기막 그리고 상기 복수의 유기막 사이에 위치하는 차광 부재를 더 포함하고, 상기 차광 부재는 상기 제1 그루브에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 상기 제2 그루브에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재를 포함하고, 상기 제1 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 폭은 상기 제2 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 폭보다 클 수 있다.
상기 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제1 간격은 상기 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제2 간격 대비하여 짧을 수 있다.
상기 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제1 간격은 상기 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제2 간격과 동일할 수 있다.
상기 기판 위에 위치하는 복수의 유기막, 상기 복수의 유기막 사이에 위치하는 차광 부재 그리고 상기 복수의 유기막 및 상기 차광 부재 위에 위치하는 절연막을 더 포함하고, 상기 차광 부재는 상기 제1 그루브에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 상기 제2 그루브에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재를 포함하고, 상기 절연막은 상기 제1 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 부분에 인접하여 위치하는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 제1 그루브에 위치하는 제1 배향 물질층의 두께와 상기 제2 그루브에 위치하는 제2 배향 물질층의 두께는 서로 다를 수 있다.
상기 배향 물질층은 상기 제1 그루브에 형성되고, 상기 제2 그루브에는 형성되지 않을 수 있다.
상기 루프층 위에 위치하고, 상기 제1 그루브와 상기 제2 그루브를 덮는 캐핑층을 더 포함할 수 있다.
상기 미세 공간의 상부 및 하부에 위치하는 배향막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터와 연결되도록 화소 전극을 형성하는 단계, 상기 화소 전극 위에 희생층을 형성하는 단계, 상기 희생층 위에 루프층을 형성하는 단계, 상기 희생층의 일부가 노출되도록 상기 루프층을 패터닝하는 단계, 상기 희생층을 제거하여 상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 위치하는 복수의 미세 공간 및 상기 복수의 미세 공간 사이에 제1 방향으로 뻗어 있는 복수의 그루브를 형성하는 단계, 상기 복수의 그루브 가운데 서로 이웃하는 제1 그루브와 제2 그루브 중 하나의 그루브에 배향액을 주입하는 단계, 상기 복수의 미세 공간 양 가장자리에 각각 형성된 제1 주입구와 제2 주입구를 통해 상기 복수의 미세 공간에 액정 물질을 주입하는 단계 그리고 상기 루프층 위에 캐핑층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 그루브와 상기 제2 그루브 중 적어도 하나에 배향 물질층이 형성되고, 상기 제1 주입구의 높이와 상기 제2 주입구의 높이가 서로 다르도록 형성한다.
상기 복수의 미세 공간은 매트릭스 형태가 되도록 형성하고, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브는 상기 복수의 미세 공간 사이에서 행 방향으로 뻗도록 형성하고, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브 중 어느 하나는 상기 복수의 미세 공간 사이 가운데 홀수 행에 형성하고, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브 중 다른 하나는 상기 복수의 미세 공간 사이 가운데 짝수 행에 형성할 수 있다.
상기 기판 위에 복수의 유기막을 형성하는 단계 그리고 상기 복수의 유기막 사이에 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 차광 부재는 상기 제1 그루브에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 상기 제2 그루브에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재를 포함하도록 형성되고, 상기 제1 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 폭은 상기 제2 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 폭보다 크도록 형성할 수 있다.
상기 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제1 간격은 상기 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제2 간격 대비하여 짧도록 형성할 수 있다.
상기 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제1 간격은 상기 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제2 간격이 동일하도록 형성할 수 있다.
상기 제1 차광 부재의 부피는 상기 제2 차광 부재의 부피 대비하여 크도록 형성할 수 있다.
상기 기판 위에 복수의 유기막을 형성하는 단계, 상기 복수의 유기막 사이에 차광 부재를 형성하는 단계 그리고 상기 복수의 유기막 및 상기 차광 부재 위에 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 차광 부재는 상기 제1 그루브에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 상기 제2 그루브에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재를 포함하도록 형성되고, 상기 절연막은 상기 제1 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 부분에 인접하여 위치하는 돌출부를 포함하도록 형성할 수 있다.
상기 배향액을 주입하는 단계는 상기 제1 그루브에 상기 배향액을 공급하고, 상기 제2 그루브에는 상기 배향액을 공급하지 않을 수 있다.
상기 배향액은 고형분으로 이루어진 배향 물질과 용매를 포함하고, 상기 용매가 증발하고 남은 상기 고형분이 상기 배향 물질층을 형성할 수 있다.
상기 배향 물질층은 상기 제1 그루브에 형성되고, 상기 제2 그루브에는 형성되지 않을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 홀수 행의 그루브와 짝수 행의 그루브에서의 주입구 높이를 비대칭으로 형성하고, 홀수 행의 그루브와 짝수 행의 그루브 중 하나에 배향액을 주입함으로써, 미세 공간 내에 배향액을 주입, 건조시에 미세 공간 내부에 고형분이 뭉치는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소를 나타내는 배치도이다.
도 3은 도 2의 절단선 III-III을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 2의 절단선 IV-IV를 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 1의 절단선 K1-K2 및 K3-K4를 따라 자른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9 내지 도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소를 나타내는 배치도이다. 도 3은 도 2의 절단선 III-III을 따라 자른 단면도이다. 도 4는 도 2의 절단선 IV-IV를 따라 자른 단면도이다. 도 5는 도 1의 절단선 K1-K2 및 K3-K4를 따라 자른 단면도이다.
도 1에는 설명에 필요한 일부 구성 요소에 대해서 도시하고 있다. 도 2는 도 1에서 나타내는 복수의 화소(PX) 가운데 하나의 화소를 도시하고 있다. 도 5는 도 1에서 상하로 이웃하는 2개의 화소(PX1, PX2)의 일부 단면을 나타낸다.
도 1 및 도 5를 참고하면, 기판(110)은 복수의 화소 영역(PX)을 포함한다. 복수의 화소 영역(PX)은 복수의 화소 행과 복수의 화소 열을 포함하는 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 각 화소 영역(PX)은 제1 부화소 영역(PXa) 및 제2 부화소 영역(PXb)를 포함할 수 있다. 제1 부화소 영역(PXa) 및 제2 부화소 영역(PXb)은 상하로 배치될 수 있다.
제1 부화소 영역(PXa)과 제2 부화소 영역(PXb) 사이에는 화소 행 방향을 따라서 제1 그루브(GRV1) 및 제2 그루브(GRV2)를 포함하는 그루브(Groove)가 위치하고 있고, 복수의 화소 열 사이에는 격벽 형성부(PWP)가 위치하고 있다. 제1 그루브(GRV1)는 홀수 행의 그루브(V1o)에 대응하고, 제2 그루브(GRV2)는 짝수 행의 그루브(V1e)에 대응한다. 이것은 하나의 예시이고, 제1 그루브(GRV1)가 짝수 행의 그루브(V1e)에 대응하고, 제2 그루브(GRV2)가 홀수 행의 그루브(V1o)에 대응할 수도 있다. 제1 그루브(GRV1)와 제2 그루브(GRV2)는 교대로 반복된다.
루프층(360)은 인접한 홀수 행의 그루브(V1o)와 짝수 행의 그루브(V1e) 사이에서 화소 행 방향으로 형성되어 있다. 루프층(360)과 기판(110) 사이에 복수의 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 미세 공간(305)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 또한, 각 루프층(360)은 격벽부(PWP)에서는 기판(110)에 부착되거나 약간 떨어져 형성됨으로써, 미세 공간(305)을 구획하기 위한 측벽이 될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대해 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 기판(110) 위에 박막 트랜지스터(Qa, Qb, Qc)가 위치한다. 박막 트랜지스터(Qa, Qb, Qc) 위에 유기막(230)이 위치하고, 이웃하는 유기막(230) 사이에 차광 부재(220)가 형성될 수 있다. 여기서, 유기막(230)은 색필터일 수 있다.
유기막(230) 위에 화소 전극(191)이 위치하며, 화소 전극(191)은 접촉 구멍(185a, 185b)을 통해 박막 트랜지스터(Qa, Qb)의 한 단자와 전기적으로 연결된다.
도 3 및 도 4는 절단선 III-II와 절단선 IV-IV를 따라 자른 단면도이나, 도 2 및 도 4에서는 도 2에 나타나는 기판(110)과 유기막(230) 사이의 구성을 생략하였다. 실제로, 도 3 및 도 4는 기판(110)과 유기막(230) 사이에 박막 트랜지스터(Qa, Qb, Qc)의 구성 일부를 포함한다. 이하에서는 박막 트랜지스터(Qa, Qb, Qc)의 구성 및 화소 전극(191)에 대해 설명하기로 한다.
기판(110) 위에 복수의 게이트선(121a), 복수의 감압 게이트선(121b) 및 복수의 유지 전극선(131)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121a) 및 감압 게이트선(121b)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(121a)은 위아래로 돌출한 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 포함하고, 감압 게이트선(121b)은 위로 돌출한 제3 게이트 전극(124c)을 포함한다. 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)은 서로 연결되어 하나의 돌출부를 이룬다.
유지 전극선(131)도 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 공통 전압(Vcom) 등의 정해진 전압을 전달한다. 유지 전극선(131)은 위 아래로 돌출한 유지 전극(129), 게이트선(121a)과 실질적으로 수직하게 아래로 뻗은 한 쌍의 세로부(134) 및 한 쌍의 세로부(134)의 끝을 서로 연결하는 가로부(127)를 포함한다. 가로부(127)는 아래로 확장된 용량 전극(137)을 포함한다.
게이트 도전체(121a, 121b, 131) 위에는 게이트 절연막(미도시)이 형성되어 있다.
게이트 절연막 위에는 비정질 또는 결정질 규소 등으로 만들어질 수 있는 복수의 선형 반도체(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 선형 반도체는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 뻗어 나와 있으며 서로 연결되어 있는 제1 및 제2 반도체(154a, 154b), 그리고 제3 게이트 전극(124c) 위에 위치하는 제3 반도체(154c)를 포함한다.
반도체(154a, 154b, 154c) 위에는 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(도시하지 않음)가 형성될 수 있다. 저항성 접촉 부재는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어질 수 있다.
저항성 접촉 부재 위에는 복수의 데이터선(171), 복수의 제1 드레인 전극(175a), 복수의 제2 드레인 전극(175b), 그리고 복수의 제3 드레인 전극(175c)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121a) 및 감압 게이트선(121b)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 향하여 뻗으며 서로 연결되어 있는 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 포함한다.
제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b) 및 제3 드레인 전극(175c)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)의 막대형 끝 부분은 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)으로 일부 둘러싸여 있다. 제1 드레인 전극(175a)의 넓은 한 쪽 끝 부분은 다시 연장되어 U자 형태로 굽은 제3 드레인 전극(175c)을 이룬다. 제3 소스 전극(173c)의 넓은 끝 부분(177c)은 용량 전극(137)과 중첩하여 감압 축전기(Cstd)를 형성하며, 막대형 끝 부분은 제3 드레인 전극(175c)으로 일부 둘러싸여 있다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a), 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 반도체(154a)와 함께 제1 박막 트랜지스터(Qa)를 형성하고, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b), 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 반도체(154b)와 함께 제2 박막 트랜지스터(Qb)를 형성하며, 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 반도체(154c)와 함께 제3 박막 트랜지스터(Qc)를 형성한다.
제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b), 및 제3 반도체(154c)를 포함하는 선형 반도체는 소스 전극(173a, 173b, 173c)과 드레인 전극(175a, 175b, 175c) 사이의 채널 영역을 제외하고는 데이터 도전체(171, 173a, 173b, 173c, 175a, 175b, 175c) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재와 실질적으로 동일한 평면 모양을 가질 수 있다.
제1 반도체(154a)에는 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이에서 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있고, 제2 반도체(154b)에는 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이에서 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있으며, 제3 반도체(154c)에는 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이에서 제3 소스 전극(173c) 및 제3 드레인 전극(175c)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터 도전체(171, 173a, 173b, 173c, 175a, 175b, 175c) 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 질화 규소 또는 산화 규소 따위의 무기 절연물로 만들어질 수 있는 하부 보호막(미도시)이 형성되어 있다.
하부 보호막 위에는 유기막(230)이 위치할 수 있다. 유기막(230)은 제1 박막 트랜지스터(Qa), 제2 박막 트랜지스터(Qb) 및 제3 박막 트랜지스터(Qc) 등이 위치하는 곳을 제외한 대부분의 영역에 위치한다. 그러나, 이웃하는 데이터선(171) 사이를 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수도 있다. 본 실시예에서, 유기막(230)은 색필터일 수 있고, 색필터(230)는 화소 전극(191) 하단에 형성되어 있으나, 공통 전극(270) 위에 형성될 수도 있다.
유기막(230)이 위치하지 않는 영역 및 유기막(230)의 일부 위에는 차광 부재(220)가 위치한다. 차광 부재(220)는 게이트선(121a) 및 감압 게이트선(121b)을 따라 뻗어 위아래로 확장되어 있으며 제1 박막 트랜지스터(Qa), 제2 박막 트랜지스터(Qb) 및 제3 박막 트랜지스터(Qc) 등이 위치하는 영역을 덮는 가로 차광 부재(220a)와 데이터선(171)을 따라 뻗어 있는 세로 차광 부재(220b)를 포함한다.
차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다.
서로 이웃하는 유기막(230)은 도 2에서 나타낸 가로 방향(D) 및 이와 교차하는 세로 방향을 따라 이격될 수 있다. 도 3에서는 가로 방향(D)을 따라 서로 이격되어 있는 유기막(230)을 나타내고, 도 4에서는 세로 방향을 따라 서로 이격되어 있는 유기막(230)을 나타낸다.
도 3을 참고하면, 가로 방향(D)을 따라 이격되어 있는 유기막(230) 사이에 세로 차광 부재(220b)가 위치한다. 세로 차광 부재(220b)는 이웃하는 유기막(230) 각각의 가장자리와 중첩할 수 있으며, 세로 차광 부재(220b)가 유기막(230)의 양쪽 가장자리와 중첩하는 폭은 실질적으로 동일할 수 있다.
도 4를 참고하면, 도 2를 기준으로 세로 방향을 따라 이격되어 있는 유기막(230) 사이에 가로 차광 부재(220a)가 위치한다. 가로 차광 부재(220a)는 이웃하는 유기막(230) 각각의 가장자리와 중첩하고 있으며, 가로 차광 부재(220a)가 유기막(230)의 양쪽 가장자리와 중첩하는 폭과 중첩 부분에서 가로 차광 부재(220a)가 위로 돌출된 높이는 대칭이다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 오른쪽 유기막(230)의 가장자리와 중첩하는 부분을 가로 차광 부재(220a)의 제1 부분이라고 하고, 왼쪽 유기막(230)의 가장자리와 중첩하는 부분을 가로 차광 부재(220a)의 제2 부분이라고 할 때, 제1 부분의 높이와 제2 부분의 높이는 서로 동일하다.
도 1 및 도 5를 참고하면, 가로 차광 부재(220a)는 제1 그루브(GRV1)에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 제2 그루브(GRV2)에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재로 구분할 수 있다. 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막(230) 사이의 제1 간격(w1)은 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막(230) 사이의 제2 간격(w2)보다 짧다. 이 때, 제1 차광 부재는 제2 차광 부재 대비하여 유기막(230)의 가장자리와 중첩하는 폭이 커져 단차가 발생한다. 이 때, 제1 차광 부재의 부피와 제2 차광 부재의 부피는 실질적으로 동일할 수 있다.
유기막(230)과 차광 부재(220) 위에 절연막(180)이 위치한다. 절연막(180)은 무기 물질 또는 유기 물질로 형성할 수 있고, 유기 물질로 형성하는 경우에는 유기막(230)과 차광 부재(220)가 중첩하여 형성하는 단차가 제거되지 않도록 절연막(180)의 두께 등을 조절하여 형성한다.
하부 보호막, 차광 부재(220) 및 절연막(180)에는 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(185a, 185b)이 형성되어 있다.
그리고, 절연막(180) 위에는 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)을 포함하는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 게이트선(121a) 및 감압 게이트선(121b)을 사이에 두고 서로 분리되어 각각 위와 아래에 배치되어 열 방향으로 이웃한다. 제2 부화소 전극(191b)의 크기는 제1 부화소 전극(191a)의 크기보다 크며 대략 1배 내지 3배일 수 있다.
제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b) 각각의 전체적인 모양은 사각형이며 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b) 각각은 가로 줄기부(193a, 193b), 가로 줄기부(193a, 193b)와 교차하는 세로 줄기부(192a, 192b)로 이루어진 십자형 줄기부를 포함한다. 또한, 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 각각 복수의 미세 가지부(194a, 194b), 하단의 돌출부(197a) 및 상단의 돌출부(197b)를 포함한다. 상단의 돌출부(197b)는 제1 접촉 구멍(185a)을 통해 제1 드레인 전극(175a) 및 제3 드레인 전극(175c)과 연결되고, 하단의 돌출부(197a)는 제2 접촉 구멍(185b)을 통해 제2 드레인 전극(175b)과 연결된다.
화소 전극(191)은 가로 줄기부(193a, 193b)와 세로 줄기부(192a, 192b)에 의해 4개의 부영역으로 나뉘어진다. 미세 가지부(194a, 194b)는 가로 줄기부(193a, 193b) 및 세로 줄기부(192a, 192b)로부터 비스듬하게 뻗어 있으며 그 뻗는 방향은 게이트선(121a, 121b) 또는 가로 줄기부(193a, 193b)와 대략 45도 또는 135도의 각을 이룰 수 있다. 또한 이웃하는 두 부영역의 미세 가지부(194a, 194b)가 뻗어 있는 방향은 서로 직교할 수 있다.
본 실시예에서 제1 부화소 전극(191a)은 외곽을 둘러싸는 외곽 줄기부를 더 포함하고, 제2 부화소 전극(191b)은 상단 및 하단에 위치하는 가로부 및 제1 부화소 전극(191a)의 좌우에 위치하는 좌우 세로부(198)를 더 포함한다. 좌우 세로부(198)는 데이터선(171)과 제1 부화소 전극(191a) 사이의 용량성 결합, 즉 커플링을 방지할 수 있다.
지금까지 설명한 박막 트랜지스터 및 화소 전극에 관한 설명은 측면 시인성을 향상하기 위한 시인성 구조의 한 예이고, 박막 트랜지스터의 구조 및 화소 전극 디자인은 본 실시예에서 설명한 구조에 한정되지 않고, 변형하여 본 발명의 일실시예에 따른 내용을 적용할 수 있다.
화소 전극(191) 위에는 하부 배향막(11)이 형성되어 있고, 하부 배향막(11)은 수직 배향막일 수 있다. 하부 배향막(11)은 폴리 아믹산(Polyamic acid), 폴리 실록산(Polysiloxane) 또는 폴리 이미드(Polyimide) 등의 액정 배향막으로써 일반적으로 사용되는 물질들 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
하부 배향막(11)과 대향하는 부분에 상부 배향막(21)이 위치하고, 하부 배향막(11)과 상부 배향막(21) 사이에는 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 미세 공간(305)에는 액정 분자(310)를 포함하는 액정 물질이 주입되어 있고, 미세 공간(305)은 액정 주입구(A1, A2)를 갖는다. 미세 공간(305)은 화소 전극(191)의 열 방향 다시 말해 세로 방향을 따라 형성될 수 있다. 본 실시예에서 배향막(11, 21)을 형성하는 배향 물질과 액정 분자(310)를 포함하는 액정 물질은 모관력(capillary force)을 이용하여 미세 공간(305)에 주입될 수 있다.
하나의 미세 공간(305)의 양 가장자리에 주입구(A1, A2)가 형성되어 있고, 제1 주입구(A1)의 높이(h1)는 제2 주입구(A2)의 높이(h2)보다 낮다. 제2 그루브(GRV2) 위에 배향 물질층(600r)이 형성되어 있다. 배향 물질층(600r)은 하부 배향막(11) 및 상부 배향막(21)을 형성하고 남은 고형분이 뭉쳐서 형성된 부분이다. 본 실시예에서 배향 물질층(600r)은 제1 그루브(GRV1)에 형성되지 않고 제2 그루브(GRV2)에만 형성될 수 있다. 다시 말해, 배향 물질층(600r)은 도 1에 도시한 홀수 행의 그루브(V1o)에 형성되고, 짝수 행의 그루브(V1e)에는 형성되지 않을 수 있다.
상부 배향막(21) 위에는 공통 전극(270), 하부 절연층(350)이 위치한다. 공통 전극(270)은 공통 전압을 인가 받고, 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)과 함께 전기장을 생성하여 두 전극 사이의 미세 공간(305)에 위치하는 액정 분자(310)가 기울어지는 방향을 결정한다. 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 축전기를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다. 하부 절연층(350)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2)로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 공통 전극(270)이 미세 공간(305) 위에 형성되는 것으로 설명하였으나, 다른 실시예로 공통 전극(270)이 미세 공간(305) 하부에 형성되어 수평 전계 모드에 따른 액정 구동도 가능하다.
하부 절연층(350) 위에 루프층(Roof Layer; 360)이 위치한다. 루프층(360)은 화소 전극(191)과 공통 전극(270)의 사이 공간인 미세 공간(305)이 형성될 수 있도록 지지하는 역할을 한다. 루프층(360)은 포토 레지스트 또는 그 밖의 유기 물질을 포함할 수 있다.
루프층(360) 위에 상부 절연층(370)이 위치한다. 상부 절연층(370)은 루프층(360)의 상부면과 접촉할 수 있다. 상부 절연층(370)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2)로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 캐핑층(390)은 제1 그루브(GRV1) 및 제2 그루브(GRV2)를 채우면서 제1 그루브(GRV1) 및 제2 그루브(GRV2)에 의해 노출되어 있던 미세 공간(305)의 액정 주입구(A1, A2)를 덮는다. 캐핑층(390)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함한다.
본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 가로 방향으로 이웃하는 미세 공간(305) 사이에 격벽 형성부(PWP)가 형성되어 있다. 격벽 형성부(PWP)는 데이터선(171)이 뻗어 있는 방향을 따라 형성될 수 있고, 루프층(360)에 의해 덮일 수 있다. 격벽 형성부(PWP)에는 하부 절연층(350), 공통 전극(270), 상부 절연층(370) 및 루프층(360)이 채워져 있는데 이러한 구조물이 격벽(Partition Wall)을 형성함으로써 미세 공간(305)을 구획 또는 정의할 수 있다. 본 실시예에서는 미세 공간(305)사이에 격벽 형성부(PWP)와 같은 격벽 구조가 있기 때문에 절연 기판(110)이 휘더라도 발생하는 스트레스가 적고, 셀 갭(Cell Gap)이 변경되는 정도가 훨씬 감소할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6에서 설명하려는 실시예는 도 1 내지 도 5에서 설명한 실시예와 대체로 동일하다. 다만, 제2 그루브(GRV2) 뿐만 아니라 제1 그루브(GRV1) 위에도 배향 물질층(600r')가 형성되어 있다. 이 때, 제1 그루브(GRV1)에 형성된 배향 물질층(600r')의 두께는 제2 그루브(GRV2)에 형성된 배향 물질층(600r)의 두께 대비하여 얇다. 제1 그루브(GRV1)에 형성된 배향 물질층(600r')은 미세 공간(305)에 주입된 배향액이 가로 차광 부재(220a)에 형성된 단차 한계를 넘어서 제1 그루브(GRV1)에 소량이 들어오게 된 후에 건조되거나, 배향액 주입 단계에서 제1 그루브(GRV1)에 소량의 배향액을 주입하게 되는 경우에 형성될 수 있다.
앞에서 설명한 차이점 외에 도 1 내지 도 5에서 설명한 내용은 본 실시예에 모두 적용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7에서 설명하려는 실시예는 도 1 내지 도 5에서 설명한 실시예와 대체로 동일하다. 다만, 가로 차광 부재(220a)는 제1 그루브(GRV1)에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 제2 그루브(GRV2)에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재로 구분할 수 있는데, 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막(230) 사이의 제1 간격(w1)과 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막(230) 사이의 제2 간격(w2)이 서로 동일하다. 이 때, 제1 차광 부재의 부피는 제2 차광 부재의 부피보다 클 수 있다.
앞에서 설명한 차이점 외에 도 1 내지 도 5에서 설명한 내용은 본 실시예에 모두 적용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8에서 설명하려는 실시예는 도 1 내지 도 5에서 설명한 실시예와 대체로 동일하다. 다만, 가로 차광 부재(220a)는 제1 그루브(GRV1)에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 제2 그루브(GRV2)에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재로 구분할 수 있는데, 제1 차광 부재와 제2 차광 부재 각각이 유기막(230)의 가장자리와 중첩하는 폭이 동일하여 실질적으로 단차가 발생하지 않는다. 하지만, 유기막(230) 및 차광 부재(220) 위에 형성된 절연막(180)에 돌출부(180p)가 형성되어 있다. 돌출부(180p)는 제1 차광 부재와 유기막(230)의 가장자리가 중첩하는 부분에 인접하여 위치한다. 절연막(180)은 유기 물질로 형성할 수 있고, 돌출부(180p)는 절연막(180)을 형성할 때 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크 등을 사용하여 형성할 수 있다.
앞에서 설명한 차이점 외에 도 1 내지 도 5에서 설명한 내용은 본 실시예에 모두 적용할 수 있다.
이하에서는 도 9 내지 도 23을 참고하여 앞에서 설명한 액정 표시 장치를 제조하는 일실시예에 대해 설명하기로 한다. 하기에 설명하는 실시예는 제조 방법의 일실시예로 다른 형태로 변형 실시 가능하다.
도 9 내지 도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 9, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 19, 20, 22, 23은 도 1의 절단선 K1-K2 및 K3-K4를 따라 자른 단면도를 순서대로 나타낸 것이다. 도 14, 16, 18, 21은 도 2의 절단선 III-III을 따라 자른 단면도이다.
도 9를 참고하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 기판(110) 위에 박막 트랜지스터(Qa, Qb, Qc)(도 2에서 도시함)를 형성한다. 박막 트랜지스터(Qa, Qb, Qc) 위에 화소 영역에 대응하도록 유기막(230)을 형성한다.
유기막(230)은 제1 간격(w1)과 제2 간격(w2)을 갖도록 형성할 수 있다. 제1 간격(w1)은 제2 간격(w2)보다 짧게 형성한다.
도 10을 참고하면, 이웃하는 유기막(230) 사이에 가로 차광 부재(220)를 형성한다. 가로 차광 부재(220a)는 이웃하는 유기막(230)의 가장자리와 중첩된다. 본 실시예에서 제2 간격(w2)을 갖는 유기막(230) 사이에 형성하는 가로 차광 부재(220a) 대비하여 제1 간격(w1)을 갖는 유기막(230) 사이에 형성하는 가로 차광 부재(220a)가 유기막(230)의 가장자리와 더 많이 중첩한다. 중첩하는 폭이 클수록 가로 차광 부재(220a)의 단차가 커진다.
변형된 실시예로 제1 간격(w1)과 제2 간격(w2)을 동일하게 형성하면서 제1 간격(w1)을 채우는 가로 차광 부재(220a)의 부피가 제2 간격(w2)를 채우는 가로 차광 부재(220a)의 부피보다 많게 하여 비대칭 단차를 형성할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면 도 7에서 설명한 바와 같은 액정 표시 장치를 형성할 수 있다.
변형된 실시예로 제1 간격(w1)과 제2 간격(w2)을 동일하게 형성하면서 제1 간격(w1)을 채우는 가로 차광 부재(220a)와 제2 간격(w2)를 채우는 가로 차광 부재(220a)가 각각 유기막(230)의 가장자리와 중첩하는 폭을 동일하게 하여 실질적으로 단차가 발생하지 않도록 할 수 있다. 이 때, 유기막(230) 및 차광 부재(220) 위에 형성된 절연막(180)에 돌출부(180p)를 형성하여 비대칭 단차를 형성할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면 도 8에서 설명한 바와 같은 액정 표시 장치를 형성할 수 있다.
도 11을 참고하면, 유기막(230)과 가로 차광 부재(220a) 위에 절연막(180)을 형성한다. 도 11에는 가로 차광 부재(220a)만 도시하였으나, 가로 차광 부재(220a)와 동시에 도 2에서 도시한 세로 차광 부재(220b)도 형성할 수 있다. 따라서, 절연막(180)은 세로 차광 부재(220b) 위에도 형성된다.
절연막(180)은 무기 물질 또는 유기 물질로 형성할 수 있고, 유기 물질로 형성하는 경우에는 유기막(230)과 가로 차광 부재(220a)가 중첩하여 형성하는 단차가 유지되도록 절연막(180)의 두께 등을 조절하여 형성한다.
도 12를 참고하면, 화소 전극 물질을 형성한 후 화소 영역에 대응하는 부분에 화소 전극(191)이 위치하도록 화소 전극 물질을 패터닝하고, 이 때 화소 전극(191)은 접촉 구멍(185a, 185b)(도 1에 도시함)을 통해 박막 트랜지스터(Qa, Qb)의 한 단자와 전기적으로 연결된다.
도 13 및 도 14를 참고하면, 화소 전극(191) 위에 희생층(300)을 형성한다. 희생층(300)에는 도 5에 도시한 바와 같이 데이터선(171)과 평행한 방향을 따라 오픈부(OPN)가 형성되어 있다. 오픈부(OPN)에는 이후 공정에서 공통 전극(270), 하부 절연층(350), 루프층(360) 및 상부 절연층(370)이 채워져 격벽 형성부(PWP)를 형성할 수 있다.
도 15 및 도 16을 참고하면, 희생층(300) 위에 공통 전극(270), 하부 절연층(350) 및 루프층(360)을 차례로 형성한다. 루프층(360)은 노광 및 현상 공정에 의해 세로 방향으로 이웃하는 화소 영역 사이에 위치하는 가로 차광 부재(220a)와 대응하는 영역에서 제거될 수 있다. 루프층(360)은 가로 차광 부재(220a)와 대응하는 영역에서 하부 절연층(350)을 외부로 노출시킨다. 이 때, 공통 전극(270), 하부 절연층(350) 및 루프층(360)은 세로 차광 부재(220b)의 오픈부(OPN)를 채우면서 격벽 형성부(PWP)를 형성한다.
도 17 및 도 18을 참고하면, 루프층(360)과 노출된 하부 절연층(350) 위를 덮도록 상부 절연층(370)을 형성한다.
도 19를 참고하면, 상부 절연층(370), 하부 절연층(350) 및 공통 전극(270)을 건식 식각하여 상부 절연층(370), 하부 절연층(350) 및 공통 전극(270)을 부분적으로 제거하여 주입구 형성 영역(307FP)을 형성한다. 이 때, 희생층(300)이 노출된다. 여기서, 상부 절연층(370)이 루프층(360)의 측면을 덮는 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 루프층(360)의 측면을 덮고 있던 상부 절연층(370)이 제거되어 루프층(360)의 측면이 외부로 노출되도록 할 수도 있다.
도 20 및 도 21을 참고하면, 주입구 형성 영역(307FP)을 통해 희생층(300)을 산소(O2) 애싱(Ashing) 처리 또는 습식 식각법 등으로 제거한다. 이 때, 주입구(A1, A2)를 갖는 미세 공간(305)이 형성된다. 미세 공간(305)은 희생층(300)이 제거되어 빈 공간 상태이다. 이 때, 제1 그루브(GRV2)와 제2 그루브(GRV2)를 포함하는 그루브(Groove)가 형성된다.
도 22를 참고하면, 주입구는 제1 그루브(GRV1)에 형성되어 있는 제1 주입구(A1)와 제2 그루브(GRV2)에 형성되어 있는 제2 주입구(A2)를 포함한다. 본 실시예에서 배향액(600)을 제2 그루브(GRV2)에 떨어뜨리면 배향액(600)이 제2 주입구(A2)를 통해 미세 공간(305) 내부로 주입된다.
본 실시예에서 배향액(600)를 도 1에 도시한 바와 같이 홀수 행의 그루브(V1o)에 해당하는 제1 그루브(GRV1)에 공급하지 않고, 짝수 행의 그루브(V1e)에 해당하는 제2 그루브(GRV2)에 공급한다. 배향액(600)은 화소 영역(PX) 및 제2 그루브(GRV2)에 형성된다. 이 때, 배향액(600)이 미세 공간(305)의 내부를 가득 채우고, 제2 그루브(GRV2)에서 루프층(360)의 높이까지 이르도록 배향액(600)을 공급한다. 유기막(230)과 가로 차광 부재(220a)의 중첩에 의한 가로 차광 부재(220a)의 높은 단차로 인해 배향액(600)이 퍼지지 못하게 되어 제1 그루브(GRV1)에는 배향맥(600)이 실질적으로 공급되지 않는다. 홀수 행과 짝수 행의 내용은 서로 변경될 수 있다.
도 23을 참고하면, 배향액(600)을 베이크 공정을 수행하면 용매 성분은 휘발하고, 배향 물질은 미세 공간(305)의 상부 및 하부의 벽면 및 제2 그루브(GRV2)에 남게 된다. 미세 공간(305)의 상부 및 하부의 벽면에는 배향막(11, 21)을 형성하고, 제2 그루브(GRV2)에서 절연막(180) 위에 배향 물질층(600r)을 형성한다.
그 다음, 제1 주입구(A1) 및 제2 주입구(A2)를 통해 미세 공간(305)에 잉크젯 방법 등을 사용하여 액정 분자(310)를 포함하는 액정 물질을 주입한다.
이후, 상부 절연층(370) 위에 제1 그루브(GRV1) 및 제2 그루브(GRV2)를 덮도록 캐핑층(390)을 형성하여 도 1 내지 도 5에서 설명한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 캐핑층(390)은 주입구(A1, A2)를 덮을 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
300 희생층 310 액정 분자
305 미세 공간 350 하부 절연층
360 루프층 370 상부 절연층
390 캐핑층 600r 배향 물질층

Claims (20)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터에 연결되는 화소 전극,
    상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 루프층을 포함하고,
    상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 복수의 미세 공간(Microcavity)이 형성되어 있고, 상기 미세 공간의 양 가장자리에 각각 제1 주입구 및 제2 주입구가 형성되며, 상기 미세 공간은 액정 물질로 채워지고,
    상기 복수의 미세 공간 사이에 제1 방향으로 뻗어 있는 복수의 그루브가 형성되고,
    상기 복수의 그루브 가운데 서로 이웃하는 제1 그루브와 제2 그루브 중 적어도 하나의 그루브에 배향 물질층이 위치하며,
    상기 제1 주입구의 높이와 상기 제2 주입구의 높이는 서로 다른 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 미세 공간은 매트릭스 형태로 배치되어 있고,
    상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브는 상기 복수의 미세 공간 사이에서 행 방향으로 뻗어 있고,
    상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브 중 어느 하나는 상기 복수의 미세 공간 사이 가운데 홀수 행에 위치하고, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브 중 다른 하나는 상기 복수의 미세 공간 사이 가운데 짝수 행에 위치하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 기판 위에 위치하는 복수의 유기막 그리고
    상기 복수의 유기막 사이에 위치하는 차광 부재를 더 포함하고,
    상기 차광 부재는 상기 제1 그루브에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 상기 제2 그루브에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재를 포함하고,
    상기 제1 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 폭은 상기 제2 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 폭보다 큰 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제1 간격은 상기 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제2 간격 대비하여 짧은 액정 표시 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제1 간격은 상기 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제2 간격과 동일한 액정 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    상기 기판 위에 위치하는 복수의 유기막,
    상기 복수의 유기막 사이에 위치하는 차광 부재 그리고
    상기 복수의 유기막 및 상기 차광 부재 위에 위치하는 절연막을 더 포함하고,
    상기 차광 부재는 상기 제1 그루브에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 상기 제2 그루브에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재를 포함하고,
    상기 절연막은 상기 제1 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 부분에 인접하여 위치하는 돌출부를 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제2항에서,
    상기 제1 그루브에 위치하는 제1 배향 물질층의 두께와 상기 제2 그루브에 위치하는 제2 배향 물질층의 두께는 서로 다른 액정 표시 장치.
  8. 제2항에서,
    상기 배향 물질층은 상기 제1 그루브에 형성되고, 상기 제2 그루브에는 형성되지 않는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 루프층 위에 위치하고, 상기 제1 그루브와 상기 제2 그루브를 덮는 캐핑층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 미세 공간의 상부 및 하부에 위치하는 배향막을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 기판 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계,
    상기 박막 트랜지스터와 연결되도록 화소 전극을 형성하는 단계,
    상기 화소 전극 위에 희생층을 형성하는 단계,
    상기 희생층 위에 루프층을 형성하는 단계,
    상기 희생층의 일부가 노출되도록 상기 루프층을 패터닝하는 단계,
    상기 희생층을 제거하여 상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 위치하는 복수의 미세 공간 및 상기 복수의 미세 공간 사이에 제1 방향으로 뻗어 있는 복수의 그루브를 형성하는 단계,
    상기 복수의 그루브 가운데 서로 이웃하는 제1 그루브와 제2 그루브 중 하나의 그루브에 배향액을 주입하는 단계,
    상기 복수의 미세 공간 양 가장자리에 각각 형성된 제1 주입구와 제2 주입구를 통해 상기 복수의 미세 공간에 액정 물질을 주입하는 단계 그리고
    상기 루프층 위에 캐핑층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 그루브와 상기 제2 그루브 중 적어도 하나에 배향 물질층이 형성되고,
    상기 제1 주입구의 높이와 상기 제2 주입구의 높이가 서로 다르도록 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 복수의 미세 공간은 매트릭스 형태가 되도록 형성하고,
    상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브는 상기 복수의 미세 공간 사이에서 행 방향으로 뻗도록 형성하고,
    상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브 중 어느 하나는 상기 복수의 미세 공간 사이 가운데 홀수 행에 형성하고, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브 중 다른 하나는 상기 복수의 미세 공간 사이 가운데 짝수 행에 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 기판 위에 복수의 유기막을 형성하는 단계 그리고
    상기 복수의 유기막 사이에 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 차광 부재는 상기 제1 그루브에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 상기 제2 그루브에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재를 포함하도록 형성되고,
    상기 제1 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 폭은 상기 제2 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 폭보다 크도록 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제1 간격은 상기 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제2 간격 대비하여 짧도록 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제13항에서,
    상기 제1 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제1 간격은 상기 제2 차광 부재를 중심으로 서로 이웃하는 유기막 사이의 제2 간격이 동일하도록 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 제1 차광 부재의 부피는 상기 제2 차광 부재의 부피 대비하여 크도록 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제12항에서,
    상기 기판 위에 복수의 유기막을 형성하는 단계,
    상기 복수의 유기막 사이에 차광 부재를 형성하는 단계 그리고
    상기 복수의 유기막 및 상기 차광 부재 위에 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 차광 부재는 상기 제1 그루브에 대응하여 위치하는 제1 차광 부재와 상기 제2 그루브에 대응하여 위치하는 제2 차광 부재를 포함하도록 형성되고,
    상기 절연막은 상기 제1 차광 부재와 상기 유기막의 가장자리가 중첩하는 부분에 인접하여 위치하는 돌출부를 포함하도록 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제12항에서,
    상기 배향액을 주입하는 단계는 상기 제1 그루브에 상기 배향액을 공급하고, 상기 제2 그루브에는 상기 배향액을 공급하지 않는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 배향액은 고형분으로 이루어진 배향 물질과 용매를 포함하고, 상기 용매가 증발하고 남은 상기 고형분이 상기 배향 물질층을 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19항에서,
    상기 배향 물질층은 상기 제1 그루브에 형성되고, 상기 제2 그루브에는 형성되지 않는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112363357A (zh) * 2020-12-03 2021-02-12 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及显示面板

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160001823A (ko) * 2014-06-26 2016-01-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이의 제조 방법
KR20160090454A (ko) 2015-01-21 2016-08-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN110568640B (zh) * 2019-08-15 2021-03-23 Tcl华星光电技术有限公司 基板及其制作方法
TWI706194B (zh) * 2019-09-06 2020-10-01 友達光電股份有限公司 液晶面板及其製作方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101663595B1 (ko) 2013-01-16 2016-10-17 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140112288A (ko) * 2013-03-13 2014-09-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140122884A (ko) * 2013-04-11 2014-10-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140146425A (ko) * 2013-06-17 2014-12-26 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102057970B1 (ko) 2013-08-01 2019-12-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112363357A (zh) * 2020-12-03 2021-02-12 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及显示面板

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