KR20150077104A - 마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

광 투과영역에서 주패턴에 인접하여 다수의 보조패턴을 형성함으로써, 다수의 보조패턴을 통과하는 빛이 회절되어 주패턴에 대응되는 영역으로 집중되도록 하여 광의 세기를 증가시킬 수 있는 마스크가 제공된다.

Description

마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법{Mask and manufacturing method of liquid crystal display using thereof}
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 다수의 보조패턴들이 형성된 마스크를 이용함으로써 컬럼스페이서의 크기를 감소시킬 수 있는 마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
최근에 액정표시장치(Liquid Crystal display Device; LCD)는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이 소자로 각광받고 있다.
통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 단면을 나타내는 도면이다. 그리고, 도 2a는 종래의 액정표시장치에서 컬럼스페이서를 형성하기 위해 사용되는 마스크를 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a의 마스크를 이용하여 컬럼스페이서를 형성하는 것을 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 종래의 액정표시장치(1)는 어레이기판(10), 컬러필터기판(20) 및 두 기판 사이에 개재된 액정층(30)으로 구성된다.
어레이기판(10)에는 기판(11) 상에 박막트랜지스터와 전극, 예컨대 화소전극(17)과 공통전극(18)이 형성된다.
어레이기판(10)의 박막트랜지스터는 기판(11) 상에 형성된 게이트전극(12)과 상기 게이트전극(12) 상에 형성된 반도체층(14) 및 상기 반도체층(14) 상에 형성된 소스전극(15a)과 드레인전극(15b)으로 구성된다. 소스전극(15a)과 드레인전극(15b)은 반도체층(14)에 연결된다.
또, 어레이기판(10)에는 게이트전극(12)과 반도체층(14) 사이에 게이트절연막(13)이 형성되고, 소스전극(15a)과 드레인전극(15b) 상에 보호층(16)이 형성된다.
보호층(16) 상에는 서로 평행하게 배치되어 횡전계를 형성하는 화소전극(17)과 공통전극(18)이 형성된다. 여기서, 보호층(16)에는 콘택홀(미도시)이 형성되며, 화소전극(17)은 콘택홀을 통해 박막트랜지스터의 드레인전극(15b)과 연결된다.
컬러필터기판(20)에는 기판(21) 상에 블랙매트릭스(22), 컬러필터(23), 평탄화층(24) 및 컬럼스페이서(25)가 형성된다.
블랙매트릭스(22)는 컬러필터기판(20)에서 화상이 표시되지 않는 부분, 예컨대 어레이기판(10)의 박막트랜지스터 형성 영역에 대응되는 부분에 형성되어 컬러필터(23)의 형성영역을 정의한다.
컬러필터(23)는 블랙매트릭스(22)에 의해 정의된 영역에 형성된다. 컬러필터(23)는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 등의 컬러필터로 형성된다.
평탄화층(24)은 컬러필터(23) 상에 형성되며, 컬러필터(23)를 보호하면서 컬러필터기판(20)의 평탄성을 향상시킨다.
컬럼스페이서(25)는 컬러필터기판(20)의 블랙매트릭스(22)가 형성된 영역에 대응되도록 형성되며, 어레이기판(10)의 박막트랜지스터가 형성된 영역에 대응된다. 컬럼스페이서(25)는 어레이기판(10)과 컬러필터기판(20) 사이의 간격(gap)을 일정하게 유지시킨다.
이러한 컬럼스페이서(25)는 평탄화층(24) 상에 소정 두께로 유기고분자물질을 도포하고, 마스크(40)를 이용하여 이를 노광하여 선택적으로 제거함으로써 형성된다.
다시 말해, 종래의 컬럼스페이서(25)는 컬러필터기판(20) 상에 도포된 유기고분자물질 상에 배치하고, 마스크(40)의 상부에서 광을 조사하여 마스크(40)의 광 투과영역(40b)에 대응되는 유기고분자물질을 노광시킨다. 그리고, 노광된 유기고분자물질을 제외한 나머지 물질을 선택적으로 패터닝하여 컬럼스페이서(25)가 형성된다. 여기서, 마스크(40)는 중심부에 형성된 하나의 광 투과영역(40b)과 이를 제외한 나머지 부분의 광 차단영역(40a)으로 구성된다.
한편, 컬럼스페이서(25)는 어레이기판(10)과 컬러필터기판(20)간에 균일한 간격을 유지하기 위해 두께 특성, 즉 적당한 높이(h)로 형성되어야 한다. 이는 외부 압력 등에 의해 컬럼스페이서(25)가 유동되어 빛샘 등의 불량을 방지하기 위함이다.
그러나, 종래의 액정표시장치(1)에서는 상술한 컬럼스페이서(25)의 두께 특성을 만족시키기 위해 비교적 큰 직경(R)을 가지는 광 투과영역(40b)이 형성된 마스크(40)가 사용되었다. 이렇게, 마스크(40)의 광 투과영역(40b) 직경(R)이 커짐에 따라 컬럼스페이서(25)의 상부 폭(d2)과 하부 폭(d1)이 증가되는 문제가 발생된다.
이러한 컬럼스페이서(25)의 상/하부 폭 커짐은 이를 커버하기 위한 블랙매트릭스(22)의 폭을 증가시키며, 이는 액정표시장치(1)의 개구율이 저하되는 문제를 일으킨다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 두께 특성을 만족시키면서 상/하부 폭을 줄여 컬럼스페이서를 형성할 수 있는 마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법을 제공하고자 하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크는, 제1투광패턴과 상기 제1투광패턴 주위에 다수개 형성되어 상기 제1투광패턴을 중심으로 방사형으로 배열된 제2투광패턴을 구비하는 광 투과영역; 및 상기 광 투과영역을 제외한 나머지에 형성된 광 차단영역을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 블랙매트릭스가 형성된 기판 상에 감광성 물질을 도포하여 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층 상에 상기 마스크를 위치시킨 후, 상부에서 상기 마스크를 통해 상기 절연층에 빛을 조사하는 단계; 및 빛이 조사된 절연층을 현상하여 상기 마스크의 상기 제1투광패턴에 대응되는 위치의 절연층으로부터 컬럼스페이서를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법은, 마스크의 광 투과영역에서 주패턴에 인접하여 다수의 보조패턴을 형성함으로써, 다수의 보조패턴을 통과하는 빛이 회절되어 주패턴에 대응되는 영역으로 집중되도록 하여 광의 세기를 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 마스크에서 광 투과영역의 주패턴의 직경을 감소시키더라도 두께 특성을 만족하며 폭이 감소된 액정표시장치의 컬럼스페이서를 형성할 수 있다.
또한, 컬럼스페이서의 폭을 감소시켜 형성함으로써, 이에 대응되는 블랙매트릭스의 폭도 감소될 수 있으며, 이는 액정표시장치의 개구율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 2a는 종래의 액정표시장치에서 컬럼스페이서를 형성하기 위해 사용되는 마스크를 나타내는 도면이다.
도 2b는 도 2a의 마스크를 이용하여 컬럼스페이서를 형성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 마스크를 통과하는 광의 세기를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 마스크를 통과하는 광의 3차원 광 분포를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6h는 본 발명의 마스크의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 마스크를 이용하여 컬럼스페이서를 형성했을 때의 효과를 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 마스크를 이용한 액정표시장치의 제조공정을 나타내는 공정 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 마스크(100)는 복수의 광 투과영역(110)과 이를 제외한 나머지 부분의 광 차단영역(120)을 포함할 수 있다.
광 투과영역(110)은 마스크(100)의 중심부에 형성된 제1투광패턴(101)과 상기 제1투광패턴(101)에 인접하여 형성된 다수의 제2투광패턴(103)을 포함할 수 있다.
다수의 제2투광패턴(103)은 제1투광패턴(101)을 중심으로 방사형으로 배열될 수 있다. 다수의 제2투광패턴(103)은 제1투광패턴(101)을 중심으로 일 방향으로 복수개가 배열되어 방사형을 형성할 수도 있다.
여기서, 다수의 제2투광패턴(103)의 폭은 제1투광패턴(101)보다 작을 수 있다. 이에 따라, 마스크(100)의 상부에서 조사되는 빛은 제1투광패턴(101)과 다수의 제2투광패턴(103)에서 통과되되, 다수의 제2투광패턴(103)을 통과하는 빛은 회절현상에 의해 중심부, 즉 제1투광패턴(101)과 대응되는 영역으로 집중될 수 있다.
이러한 광 투과영역(110)은 마스크(100)의 상부에서 조사되는 빛을 통과시켜 이에 대응되는 하부의 감광물질, 예컨대 컬럼스페이서(미도시)를 형성하기 위한 유기고분자물질을 노광시킬 수 있다.
광 차단영역(120)은 마스크(100)에서 광 투과영역(110)을 제외한 나머지 영역에 형성될 수 있다. 광 차단영역(120)은 마스크(100)의 상부에서 조사되는 빛을 차단하여 이에 대응되는 하부의 감광물질을 노광시키지 않을 수 있다.
도 4는 도 3의 마스크를 통과하는 광의 세기를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 3의 마스크를 통과하는 광의 3차원 광 분포를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 마스크(100)는 앞서 설명한 바와 같이 제1투광패턴(101)과 상기 제1투광패턴(101)을 중심으로 방사형으로 배열된 다수의 제2투광패턴(103)을 포함할 수 있다.
마스크(100)의 제1투광패턴(101)은 빛을 투과시켜 컬럼스페이서를 형성하기 위한 패턴으로 소정의 직경(A)을 가지고 형성될 수 있다. 제1투광패턴(101)은 빛을 을 통과하는 빛은 그 세기가 대응되는 감광물질, 즉 유기고분자물질을 노광하기 위한 필요 노광량을 충족한다.
마스크(100)의 제2투광패턴(103)은 제1투광패턴(101)에 인접하여 다수개가 소정의 직경(C)을 가지고 방사형으로 형성될 수 있다. 제2투광패턴(103)은 제1투광패턴(101)과 마찬가지로 빛을 통과시키기는 하지만, 제2투광패턴(103)을 통과하는 빛은 그 세기가 대응되는 감광물질을 노광하기 위한 필요 노광량을 충족하지 못한다.
따라서, 제2투광패턴(103)을 통과하는 빛은 회절되어 중앙부, 즉 제1투광패턴(101)으로 집중될 수 있고, 이에 제1투광패턴(101)과 대응되는 영역에서 광의 세기(L)는 종래의 마스크에서 투과영역을 통과하는 광의 세기(L')보다 증가될 수 있다.
도 5를 보면, 다수의 제2투광패턴(103)을 통과한 빛은 중심부, 즉 제1투광패턴(101)과 대응되는 영역에서 그 세기가 가장 강하고, 주변부, 즉 제1투광패턴(101)과 대응되는 영역에서 멀어질수록 그 세기가 약해지는 것을 볼 수 있다. 여기서, 도 5의 x, y 축은 제2투광패턴(103)이 배열된 거리를 나타내고, z축은 제2투광패턴(103)을 통과한 빛의 세기를 나타낸다.
즉, 상술한 제2투광패턴(103)은 이에 대응되는 영역의 감광물질을 노광시킬 수 있는 정도의 빛을 통과시키지 못하지만, 제2투광패턴(103)을 통과하는 빛은 회절현상으로 인해 제1투광패턴(101)과 대응되는 영역으로 진행될 수 있다.
이에 따라, 제1투광패턴(101)에 대응되는 영역의 감광물질에 조사되는 빛은 제1투광패턴(101)을 통과하는 빛의 광량과 제2투광패턴(103)을 통과하는 빛의 광량이 더해지게 되어 그 세기(L)가 종래의 마스크의 투과영역을 통과하는 빛의 세기(L')보다 증가될 수 있다.
즉, 본 실시예의 마스크(100)는 제1투광패턴(101)에 대응되는 영역에서의 빛의 세기(L)가 커지기 때문에, 제1투광패턴(101)의 직경(A)을 종래의 마스크의 투과영역보다 작게 형성하여도 컬럼스페이서의 두께 특성, 즉 형성 높이를 만족시킬 수 있다. 따라서, 마스크(100)에 의해 형성되는 컬럼스페이서는 종래의 컬럼스페이서에 비하여 상/하부의 폭이 감소될 수 있다.
여기서, 다수의 제2투광패턴(103)은 제1투광패턴(101)과 접촉되어 형성되거나 또는 소정 간격(B)으로 이격되어 형성될 수 있다. 예컨대, 제2투광패턴(103)과 제1투광패턴(101) 사이의 간격(B)은 0~5um일 수 있다. 또한, 제2투광패턴(103)이 제1투광패턴(101)과 이격되어 형성된 경우에, 둘 사이의 간격(B)에 해당되는 부분은 광 차단영역(120)으로 형성될 수 있다.
또한, 다수의 제2투광패턴(103) 각각의 직경(C)은 0~5um일 수 있다.
한편, 본 실시예의 마스크(100)는 제1투광패턴(101)이 원형으로 형성되고, 제1투광패턴(101)을 둘러싸는 다수의 제2투광패턴(103)이 사각형으로 형성된 예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지는 않으며, 제1투광패턴(101)과 제2투광패턴(103)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 6a 내지 도 6h는 본 발명의 마스크의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 제1투광패턴(101')은 마스크(100')의 중심부에 원형, 사각형, 마름모꼴 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 제1투광패턴(101')과 인접하여 방사형으로 형성되는 다수의 제2투광패턴(103')은 사각형, 원형, 슬릿형 등으로 형성될 수 있다.
예컨대, 도 6a, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1투광패턴(101')은 마스크(100')의 중심부에 원형으로 형성될 수 있다. 그리고, 제2투광패턴(103')은 제1투광패턴(101')을 둘러싸며 사각형 또는 원 형태로 다수개가 방사형으로 배열되어 형성될 수 있다.
여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 제1투광패턴(101')과 제2투광패턴(103') 사이의 간격은 0~5um일 수 있다. 또한, 동일방향에 형성된 복수의 제2투광패턴(103') 간의 간격은 0~5um일 수 있다.
또한, 도 6d 및 도 6e에 도시된 바와 같이, 제1투광패턴(101')은 마스크(100')의 중심부에 사각형으로 형성될 수 있다. 그리고, 제2투광패턴(103')은 제1투광패턴(101')을 둘러싸며 사각형 형태로 다수개가 방사형으로 배열되어 형성될 수 있다.
여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 제1투광패턴(101')과 제2투광패턴(103') 사이의 간격은 0~5um일 수 있다.
또한, 도 6f 및 도 6g에 도시된 바와 같이, 제1투광패턴(101')은 마스크(100')의 중심부에 마름모꼴 또는 원형으로 형성될 수 있다. 그리고, 제2투광패턴(103')은 제1투광패턴(101')을 둘러싸며 사각형 형태로 다수개가 방사형으로 배열되어 형성될 수 있다.
여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 제1투광패턴(101')과 제2투광패턴(103') 사이의 간격은 0~5um일 수 있다. 또한, 동일방향에 형성된 복수의 제2투광패턴(103') 간의 간격은 0~5um일 수 있다.
또한, 도 6h에 도시된 바와 같이, 제1투광패턴(101')은 마스크(100')의 중심부에 원형으로 형성될 수 있다. 그리고, 제2투광패턴(103')은 제1투광패턴(101')을 둘러싸며 슬릿(slit) 형태로 다수개가 방사형으로 배열되어 형성될 수 있다.
여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 제1투광패턴(101')과 제2투광패턴(103') 사이의 간격은 0~5um일 수 있다. 또한, 동일방향에 형성된 복수의 제2투광패턴(103') 간의 간격은 0~5um일 수 있다.
도 7은 본 발명의 마스크를 이용하여 컬럼스페이서를 형성했을 때의 효과를 나타내는 도면이다.
도 7을 보면, 상술한 본 발명의 마스크를 사용하여 컬럼스페이서를 생성한 경우(CS2)는, 종래의 마스크를 사용하여 컬럼스페이서를 형성한 경우(CS1)에 비하여 컬럼스페이서의 상/하부 폭을 줄여 미세한 컬럼스페이서를 형성할 수 있다.
예컨대, 컬럼스페이서의 두께 특성을 만족시키기 위해 종래에는 대략 8um의 직경을 가지는 투과영역이 형성된 마스크가 사용되었다. 이때, 종래의 마스크를 이용하여 형성된 컬럼스페이서의 상부 폭은 대략 11.6um일 수 있고, 하부 폭은 대략 19.5um일 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 마스크, 예컨대 대략 5~6um의 직경을 가지는 제1투광패턴 및 대략 2um의 직경을 가지는 제2투광패턴이 형성되고, 제1투광패턴과 제2투광패턴 사이의 간격이 0인 마스크를 이용하여 형성된 컬럼스페이서는, 그 상부 폭이 대략 8.8~9.6um일 수 있고, 하부 폭이 대략 15.0~15.9um일 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 마스크를 이용하여 컬럼스페이서를 형성한 경우(CS2)는, 종래의 마스크를 이용하여 컬럼스페이서를 형성한 경우(CS1)와 대비하여 컬럼스페이서의 상부 폭은 대략 2~2.8um 감소되고, 하부 폭은 대략 3.6~4.5um 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 마스크를 이용하여 컬럼스페이서를 형성하는 경우, 종래와 대비하여 크기가 감소된 미세 컬럼스페이서를 형성할 수 있다.
한편, 컬럼스페이서의 두께 편차 특성은 대략 0.2um 이하일 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 마스크를 이용한 액정표시장치의 제조공정을 나타내는 공정 단면도들이다.
설명의 편의를 위하여 액정표시장치의 어레이기판은 별도의 공정을 통해 제조된 상태이고, 컬러필터기판의 제조공정에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 8a를 참조하면, 유리 등과 같은 기판(201) 상에 블랙매트릭스(210)를 형성할 수 있다. 블랙매트릭스(210)는 기판(201)의 화상 비표시영역, 예컨대 어레이기판의 박막트랜지스터가 형성된 영역 등에 대응되도록 형성될 수 있다.
블랙매트릭스(210)는 크롬(Cr) 또는 산화크롬(CrOx) 등으로 이루어진 수지를 기판(201)의 전면에 증착하고, 이를 선택적으로 패터닝하여 형성될 수 있다. 이러한 블랙매트릭스(210)는 액정표시장치의 개구율 향상을 위해 그 형성 폭을 최적화할 필요가 있다.
도 8b를 참조하면, 블랙매트릭스(210)가 형성된 기판(201) 상에 컬러필터층(220R, 220G)를 형성할 수 있다. 컬러필터층(220R, 220G)은 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터층을 포함할 수 있다.
예컨대, 블랙매트릭스(210)가 형성된 기판(201) 상에 적색 컬러필터층(220R)을 형성하기 위한 컬러필터 물질을 도포하고, 이를 선택적으로 패터닝하여 적색 컬러필터층(220R)을 형성할 수 있다.
이어, 적색 컬러필터층(220R) 및 블랙매트릭스(210)가 형성된 기판(201) 상에 녹색 컬러필터층(220G)을 형성하기 위한 컬러필터 물질을 도포하고, 이를 선택적으로 패터닝하여 녹색 컬러필터층(220G)을 형성할 수 있다.
컬러필터층(220R, 220G) 상에는 평탄화막(230)이 형성될 수 있다. 평탄화막(230)은 하부의 컬러필터층(220R, 220G)을 보호하면서 기판(201)의 상면을 평탄하게 할 수 있다.
도 8c를 참조하면, 평탄화막(230)이 형성된 기판(201)의 전면에 감광성 유기물질, 예컨대 유기고분자물질을 소정 두께로 도포하여 절연층(250)을 형성할 수 있다. 여기서, 절연층(250)은 컬럼스페이서를 형성하기 위한 층일 수 있으며, 형성되는 컬럼스페이서의 두께, 즉 높이보다 큰 두께로 도포되어 형성될 수 있다. 이러한 절연층(250)은 후술될 노광 공정 시 자외선 등의 빛이 조사되는 영역을 제외한 나머지 영역이 제거되는 감광성 유기물질로 형성될 수 있다.
이어, 절연층(250) 상부에 마스크(100)를 배치시키고, 마스크(100)의 상부로부터 빛을 조사하여 절연층(250)을 노광시킬 수 있다.
마스크(100)는 앞서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 제1투광패턴(101)과 제2투광패턴(103)이 형성된 광 투과영역(110)과 나머지 부분에 형성된 광 차단영역(120)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2투광패턴(103)은 제1투광패턴(101)보다 작은 직경을 가지도록 형성되며, 제1투광패턴(101)에 인접되어 방사형으로 다수 배열될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 마스크(100)의 제2투광패턴(103)을 통과하는 빛은 제2투광패턴(103)에 대응되는 절연층(250)을 노광시키는 것이 아니라, 회절 현상에 의해 중심부, 즉 제1투광패턴(101)에 대응되는 절연층(250)에 집중될 수 있다. 이에 따라, 제1투광패턴(101)에 대응되는 절연층(250)에 조사되는 빛의 세기가 증가될 수 있다.
이에 따라, 도 8c 및 도 8d를 참조하면, 절연층(250)은 마스크(100)의 제1투광패턴(101)에 대응되는 영역을 제외한 나머지 영역이 선택적으로 제거되며, 제1투광패턴(101)에 대응되는 영역에서 소정 높이를 가지는 컬럼스페이서(255)가 형성될 수 있다.
여기서, 컬럼스페이서(255)는 블랙매트릭스(210)에 대응되도록 형성되어 블랙매트릭스(210)에 의해 가려질 수 있다. 이러한 컬럼스페이서(255)는 두께 특성, 즉 형성 높이를 만족시키면서 종래의 액정표시장치에 형성된 컬럼스페이서에 비하여 상부의 폭(D1)과 하부의 폭(D2)을 줄일 수 있다.
따라서, 컬럼스페이서(255)를 가리는 블랙매트릭스(210)는 그 형성 폭(D3)이 종래에 비해 감소될 수 있으며, 이에 액정표시장치의 개구율을 높일 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 컬러필터기판에서 블랙매트릭스(210)는 종래의 블랙매트릭스에 비하여 그 폭이 대략 6~7% 감소되어 형성될 수 있다.
한편, 컬럼스페이서(255)는 빛샘 방지를 위해 블랙매트릭스(210)의 정 중앙에 대응되도록 형성될 수 있으며, 블랙매트릭스(210)의 양측은 컬럼스페이서(255)로부터 충분이 이격되도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 블랙매트릭스(210), 컬러필터층(220R, 220G), 평탄화막(230) 및 컬럼스페이서(255)를 포함하는 컬러필터기판이 제조될 수 있다. 이러한 컬러필터기판은 별도의 공정으로 제조된 어레이기판과 합착될 수 있다. 이때, 컬럼스페이서(255)는 어레이기판의 박막트랜지스터와 대응될 수 있으며, 어레이기판과 컬러필터기판 사이의 간격을 균일하게 유지시킬 수 있다.
전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
100: 마스크 101: 제1투광패턴
103: 제2투광패턴 110: 광 투과영역
120: 광 차단영역 210: 블랙매트릭스
220R, 220G: 컬러필터층 230: 평탄화막
255: 컬럼스페이서

Claims (11)

  1. 제1투광패턴과 상기 제1투광패턴 주위에 다수개 형성되어 상기 제1투광패턴을 중심으로 방사형으로 배열된 제2투광패턴을 구비하는 광 투과영역; 및
    상기 광 투과영역을 제외한 나머지에 형성된 광 차단영역을 포함하는 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2투광패턴은 상기 제1투광패턴보다 작은 직경으로 형성되는 마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2투광패턴을 통과하는 빛이 상기 제1투광패턴과 대응되는 영역으로 회절되는 마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1투광패턴과 상기 제2투광패턴 사이의 간격은 0~5um인 마스크.
  5. 제1항에 있어서,
    서로 인접되는 제2투광패턴 사이의 간격은 0~5um인 마스크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1투광패턴과 상기 제2투광패턴은 원, 사각형, 마름모꼴 중 하나인 마스크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1투광패턴은 원, 사각형, 마름모꼴 중 하나이고, 상기 제2투광패턴은 슬릿인 마스크.
  8. 제1투광패턴, 상기 제1투광패턴 주위에 다수개 형성된 제2투광패턴을 구비하는 광 투과영역과 광 차단영역을 포함하는 마스크를 이용한 액정표시장치의 제조방법에 있어서,
    블랙매트릭스가 형성된 기판 상에 감광성 물질을 도포하여 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 상에 상기 마스크를 위치시킨 후, 상부에서 상기 마스크를 통해 상기 절연층에 빛을 조사하는 단계; 및
    빛이 조사된 절연층을 현상하여 상기 마스크의 상기 제1투광패턴에 대응되는 위치의 절연층으로부터 컬럼스페이서를 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마스크의 상기 제2투광패턴은 상기 제1투광패턴보다 작은 직경으로 형성되고,
    상기 마스크를 통해 상기 절연층에 빛을 조사하는 단계는, 빛이 상기 제2투광패턴을 통과하며 회절되어 상기 제1투광패턴에 대응되는 절연층에 집중되도록 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2투광패턴은 상기 제1투광패턴을 중심으로 방사형으로 배열되고, 상기 제1투광패턴과 상기 제2투광패턴 사이의 간격은 0~5um인 액정표시장치의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스 상에 컬러필터층을 형성하고, 상기 컬러필터층 상에 평탄화막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 컬럼스페이서는 상기 평탄화막 상에서 상기 블랙매트릭스에 대응되도록 형성되되, 상기 블랙매트릭스에 의해 가려지도록 형성되는 액정표시장치의 제조방법.
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