KR20150122899A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소 영역을 포함하는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 위에 위치하며, 절연층을 사이에 두고 중첩하는 공통 전극과 화소 전극, 상기 화소 전극과 미세 공간을 사이에 두고 이격되게 형성되는 지붕층, 상기 미세 공간의 일부를 노출하도록 상기 지붕층 일단에 위치하는 주입구, 상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층, 상기 주입구를 덮도록 상기 지붕층 위에 형성되어 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막을 포함하고, 상기 지지 부재는 상기 주입구와 마주하며, 상기 지붕층의 타단과 연결되어 상기 미세 공간에 기둥 형상으로 형성된다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 이의 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 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치를 구성하는 두 장의 표시판은 박막 트랜지스터 표시판과 대향 표시판으로 이루어질 수 있다. 박막 트랜지스터 표시판에는 게이트 신호를 전송하는 게이트선과 데이터 신호를 전송하는 데이터선이 서로 교차하여 형성되고, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 등이 형성될 수 있다. 대향 표시판에는 차광부재, 색필터, 공통 전극 등이 형성될 수 있다. 경우에 따라 차광 부재, 색필터, 공통 전극이 박막 트랜지스터 표시판에 형성될 수도 있다.
그러나, 종래의 액정 표시 장치에서는 두 장의 기판이 필수적으로 사용되고, 두 장의 기판 위에 각각의 구성 요소들을 형성함으로써, 표시 장치가 무겁고, 두꺼우며, 비용이 많이 들고, 공정 시간이 오래 걸리는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 하나의 기판을 이용하여 표시 장치를 제조함으로써, 무게, 두께, 비용 및 공정 시간을 줄일 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 개구율을 증가시키거나 액정을 주입하기 위한 공간 확보가 용이한 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소 영역을 포함하는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 위에 위치하며, 절연층을 사이에 두고 중첩하는 공통 전극과 화소 전극, 상기 화소 전극과 미세 공간을 사이에 두고 이격되게 형성되는 지붕층, 상기 미세 공간의 일부를 노출하도록 상기 지붕층 일단에 위치하는 주입구, 상기 주입구와 마주하며, 상기 지붕층의 타단과 연결되어 상기 미세 공간에 기둥 형상으로 형성되는 지지 부재, 상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층, 상기 주입구를 덮도록 상기 지붕층 위에 형성되어 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막을 포함한다.
상기 지붕층의 타단과 상기 지지 부재의 타단이 정렬될 수 있다.
상기 화소 전극은 상기 데이터선 길이 방향의 굴곡변을 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터 위에 위치하는 색필터, 및 상기 색필터 위에 위치하는 유기막을 더 포함할 수 있다.
상기 화소 전극 위에 위치하는 차광 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 화소 전극과 마주하도록 이격된 하부 절연층, 및 상기 지붕층 위에 위치하는 상부 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 지붕층의 타단에서 상기 하부 절연층과 상기 상부 절연층이 접촉할 수 있다.
상기 지붕층의 일단에서 상기 상부 절연층은 계단형일 수 있다.
상기 미세 공간은 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 서로 다른 행에 위치한 상기 미세 공간들 사이에 제1 골짜기가 형성되어 있을 수 있다.
상기 지지 부재는 상기 제1 골짜기의 일측에 인접하여 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터 위에 색필터를 형성하는 단계, 상기 색필터 위에 공통 전극을 형성하는 단계, 상기 공통 전극 위에 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층 위에 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계, 상기 화소 전극 위에 희생층을 형성하는 단계, 상기 희생층 위에 하부 절연층을 형성하는 단계, 상기 하부 절연층 위에 유기 물질을 도포하고, 패터닝하여 지붕층 및 지지 부재를 형성하는 단계, 상기 희생층을 노출시키는 단계, 상기 노출된 희생층을 제거하여 상기 하부 절연층과 상기 화소 전극 사이에 미세 공간을 형성하는 단계, 상기 미세 공간으로 액정 물질을 주입하여 액정층을 형성하는 단계, 및 상기 지붕층 위에 덮개막을 형성하여 상기 미세 공간을 밀봉하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 지붕층의 타단과 상기 지지 부재의 타단이 정렬되도록 형성될 수 있다.
상기 화소 전극은 상기 데이터선 길이 방향의 굴곡변을 포함하도록 형성될 수 있다.
상기 색필터 위에 위치하는 유기막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 화소 전극 위에 위치하는 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지붕층 위에 위치하는 상부 절연층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지붕층의 타단에서 상기 하부 절연층과 상기 상부 절연층이 접촉하도록 형성될 수 있다.
상기 지붕층의 일단에서 상기 상부 절연층은 계단형으로 형성될 수 있다.
상기 미세 공간은 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 서로 다른 행에 위치한 상기 미세 공간들 사이에 제1 골짜기가 형성되어 있을 수 있다.
상기 지지 부재는 상기 제1 골짜기의 일측에 인접하여 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치 및 그 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치 및 그 제조 방법은 하나의 기판을 이용하여 표시 장치를 제조함으로써, 무게, 두께, 비용 및 공정 시간을 줄일 수 있다.
또한, 액정 주입구의 공간 확보를 용이하게 하거나 표시 장치의 개구율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 III-III선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 IV-IV선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다.
도 5 내지 도 11은 제조 방법에 따라 III-III선을 자른 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 SEM 이미지이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 유리 또는 플라스틱 등과 같은 재료로 만들어진 기판(110)을 포함한다.
기판(110) 위에는 지붕층(360)에 의해 덮여있는 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 지붕층(360)은 행 방향으로 뻗어있고, 하나의 지붕층(360) 아래에는 복수의 미세 공간(305)이 형성되어 있다.
미세 공간(305)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있으며, 열 방향으로 인접한 미세 공간(305)들 사이에는 제1 골짜기(V1)가 위치하고 있고, 행 방향으로 인접한 미세 공간(305)들 사이에는 제2 골짜기(V2)가 위치하고 있다.
복수의 지붕층(360)은 제1 골짜기(V1)를 사이에 두고 분리되어 있다. 제1 골짜기(V1)와 접하는 부분에서 미세 공간(305)은 지붕층(360)에 의해 덮여있지 않고, 외부로 노출될 수 있다. 이를 주입구(307)라 한다. 주입구(307)는 미세 공간(305)의 일측 가장자리에 형성되어 있다.
각 지붕층(360)은 인접한 제2 골짜기(V2)들 사이에서 기판(110)으로부터 떨어지도록 형성되어, 미세 공간(305)을 형성한다. 즉, 지붕층(360)은 주입구(307)가 형성되어 있는 제1 가장자리의 측면을 제외한 나머지 측면들을 덮도록 형성되어 있다. 따라서, 지붕층(360)은 제1 가장자리 측면을 제외하고 삼면을 가지는 측벽 및 이를 덮는 윗면을 포함한다. 이때, 주입구(307)와 마주하는 가장자리에 위치하는 측면은 가로 지지 부재이며, 가로 지지 부재와 연결되어 측벽을 형성하는 가장자리에 위치하는 측면은 세로 지지 부재일 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구조는 예시에 불과하며, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 미세 공간(305), 제1 골짜기(V1), 및 제2 골짜기(V2)의 배치 형태의 변경이 가능하고, 복수의 지붕층(360)이 제1 골짜기(V1)에서 서로 연결될 수도 있으며, 각 지붕층(360)의 일부가 제2 골짜기(V2)에서 기판(110)으로부터 떨어지도록 형성되어 인접한 미세 공간(305)이 서로 연결될 수도 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 도전체(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연층(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연층(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연층(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(미도시)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(미도시)는 인(phosphorus) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 저항성 접촉 부재(미도시)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치될 수 있다. 반도체(154)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재는 생략 가능하다.
반도체(154) 및 게이트 절연층(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171), 그리고 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
이 때, 데이터선(171)은 액정 표시 장치의 최대 투과율을 얻기 위해서 굽어진 형상을 갖는 제1 굴곡부를 가질 수 있으며, 굴곡부는 화소 영역의 중간 영역에서 서로 만나 V자 형태를 이룰 수 있다. 화소 영역의 중간 영역에는 제1 굴곡부와 소정의 각도를 이루도록 굽어진 제2 굴곡부를 더 포함할 수 있다.
데이터선(171)의 제1 굴곡부는 게이트선(121)이 뻗어 있는 방향과 90도를 이루는 세로 기준선과 약 7°정도 이루도록 굽어 있을 수 있다. 화소 영역의 중간 영역에 배치되어 있는 제2 굴곡부는 제1 굴곡부와 약 7° 내지 약 15°정도 이루도록 더 굽어 있을 수 있다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)의 일부이고, 데이터선(171)과 동일선 상에 배치된다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 나란하게 뻗도록 형성되어 있다. 따라서, 드레인 전극(175)은 데이터선(171)의 일부와 나란하다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 데이터선(171)과 동일선 상에 위치하는 소스 전극(173)과 데이터선(171)과 나란하게 뻗어 있는 드레인 전극(175)을 포함함으로써, 데이터 도전체가 차지하는 면적을 넓히지 않고도 박막 트랜지스터의 폭을 넓힐 수 있게 되고, 이에 따라 표시 장치의 개구율이 증가할 수 있다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 경우, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 다른 형태를 가질 수 있다.
데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
데이터 도전체(171, 173, 175), 게이트 절연층(140), 그리고 반도체(154)의 노출된 부분 위에는 보호막(180)이 배치되어 있다. 보호막(180)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
보호막(180) 위에는 각 화소 영역(PX) 내에 색필터(230)가 형성되어 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 색필터(230)는 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색에 한정되지 아니하고, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow), 화이트 계열의 색 등을 표시할 수도 있다. 도시된 바와 달리 색필터(230)는 이웃하는 데이터선(171) 사이를 따라서 열 방향으로 길게 뻗을 수도 있다.
색필터(230) 위에는 유기막(240)이 배치되어 있다. 유기막(240)은 보호막(180)보다 두께가 두꺼우며, 평탄한 표면을 가질 수 있다.
유기막(240)은 복수의 화소가 위치하는 표시 영역에 위치하고, 게이트 패드부나 데이터 패드부 등이 형성되어 있는 주변 영역에는 위치하지 않을 수 있다. 또는 유기막(240)은 게이트 패드부나 데이터 패드부 등이 형성되어 있는 주변 영역에도 위치할 수 있다.
유기막(240), 색필터(230)와 보호막(180)은 접촉 구멍(184)을 가진다.
유기막(240) 위에는 공통 전극(270)이 위치한다. 공통 전극(270)은 면형일 수 있으며, 복수의 화소가 위치하는 표시 영역에 위치하고 게이트 패드부나 데이터 패드부 등이 형성되어 있는 주변 영역에는 위치하지 않는다.
공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO와 같은 투명한 도전층으로 이루어진다.
공통 전극(270) 위에는 절연층(250)이 위치한다. 절연층(250)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화산화물(SiOxNy) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 절연층(250)은 유기 물질로 이루어진 색필터(230) 등을 보호하는 역할 및 공통 전극(270)과 화소 전극(191)을 절연하는 역할을 한다. 즉, 공통 전극(270)이 화소 전극(191)과 중첩되도록 형성되더라도 공통 전극(270) 위에는 절연층(250)이 형성되어 있으므로, 공통 전극(270)과 화소 전극(191)이 서로 접촉되어 단락 되는 것을 방지할 수 있다.
절연층(250) 위에는 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)은 데이터선(171)의 제1 굴곡부 및 제2 굴곡부와 거의 나란한 굴곡변(curved edge)을 포함한다.
화소 전극(191)은 ITO 또는 IZO와 같은 투명한 도전층으로 이루어진다.
화소 전극(191)은 유기막(240), 색필터(230)와 보호막(180)에 형성되어 있는 접촉 구멍(184)을 통해, 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되어, 드레인 전극(175)으로부터 전압을 인가 받는다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 공통 전극(270)은 표시 영역 외부에 배치되어 있는 기준 전압 인가부로부터 일정한 크기의 기준 전압을 인가 받는다.
이러한 인가 전압에 따라 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 전기장을 생성하며, 두 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(310)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.
화소 전극(191) 위에는 화소 전극(191)으로부터 일정한 거리를 가지고 이격되도록 하부 절연층(350)이 더 형성될 수 있다. 하부 절연층(350)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
화소 전극(191)과 하부 절연층(350) 사이에는 미세 공간(microcavity, 305)이 형성되어 있다. 즉, 미세 공간(305)은 화소 전극(191) 및 하부 절연층(350)에 의해 둘러싸여 있다. 미세 공간(305)의 폭과 넓이는 표시 장치의 크기 및 해상도에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
화소 전극(191) 위에는 제1 배향막(11)이 형성되어 있다. 제1 배향막(11)은 화소 전극(191)에 의해 덮여있지 않은 하부 절연층(250) 바로 위에도 형성될 수 있다.
제1 배향막(11)과 마주보도록 하부 절연층(350) 아래에는 제2 배향막(21)이 형성되어 있다.
제1 배향막(11)과 제2 배향막(21)은 수직 배향막으로 이루어질 수 있고, 폴리 아믹산(Polyamic acid), 폴리 실록산(Polysiloxane), 폴리 이미드(Polyimide) 등의 배향 물질로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 배향막(11, 21)은 도 3에 도시된 바와 같이 화소 영역(PX)의 가장자리에서 서로 연결될 수 있다.
화소 전극(191)과 하부 절연층(350) 사이에 위치한 미세 공간(305) 내에는 액정 분자(310)들로 이루어진 액정층이 형성되어 있다.
또한, 이웃하는 색필터(230) 사이의 영역에는 차광 부재(220)가 형성되며, 특히 도 3에 도시된 바와 같이 화소 전극(191) 및 화소 전극에 의해 커버되지 않은 절연층(250) 위에 위치할 수 있다. 차광 부재(220)는 화소 영역(PX)의 경계부와 박막 트랜지스터 위에 형성되어 빛샘을 방지할 수 있다.
차광 부재(220)는 게이트선(121)을 따라 뻗어 위아래로 확장되어 있으며 박막 트랜지스터 등이 위치하는 영역을 덮는 가로 차광 부재와 데이터선(171)을 따라 뻗어 있는 세로 차광 부재를 포함할 수 있다. 즉, 가로 차광 부재는 제1 골짜기(V1)에 형성되고, 세로 차광 부재(220)는 제2 골짜기(V2)에 형성될 수 있다. 색필터(230)와 차광 부재(220)는 일부 영역에서 서로 중첩될 수도 있다.
다음, 하부 절연층(350) 위에는 지붕층(360)이 형성되어 있다. 지붕층(360)은 유기 물질로 이루어질 수 있다. 지붕층(360)의 아래에는 미세 공간(305)이 형성되어 있고, 지붕층(360)은 경화 공정에 의해 단단해져 미세 공간(305)의 형상을 유지할 수 있다. 지붕층(360)은 화소 전극(191)과 미세 공간(305)을 사이에 두고 이격되도록 형성되어 있다.
지붕층(360)은 화소 행을 따라 각 화소 영역(PX) 및 제2 골짜기(V2)에 형성되며, 제1 골짜기(V1)에는 형성되지 않는다. 제2 골짜기(V2)에서는 지붕층(360)의 아래에 미세 공간(305)이 형성되지 않는다. 따라서, 제2 골짜기(V2)에 위치하는 지붕층(360)의 두께가 화소 영역에 위치하는 지붕층(360)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있으며, 상기 두꺼운 영역을 세로 지지 부재(367)로 지칭할 수 있다. 미세 공간(305)의 상부면 및 양측면은 지붕층(360)에 의해 덮여 있는 형태로 이루어지게 된다.
지붕층(360)에는 미세 공간(305)의 일부를 노출시키는 주입구(307)가 형성되어 있다. 주입구(307)가 형성되는 영역에 인접한 하부 절연층(350)은 지붕층(360) 보다 돌출된 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주입구(307)는 화소 영역(PX)의 일 가장자리에 형성될 수 있다. 예를 들면, 주입구(307)는 화소 영역(PX)의 하측 변에 대응하여 미세 공간(305)의 일면을 노출시키도록 형성될 수 있다. 이와 반대로 화소 영역(PX)의 상측 변에 대응하여 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 주입구(307)의 형성 위치를 미세 공간(305)을 기준으로 살펴보면, 주입구(307)는 각각의 미세 공간(305)의 서로 마주보는 두 개의 가장자리 중 어느 하나에 형성될 수 있다.
주입구(307)에 의해 미세 공간(305)이 노출되어 있으므로, 주입구(307)를 통해 미세 공간(305) 내부로 배향액 또는 액정 물질 등을 주입할 수 있다.
지붕층(360) 아래에는 주입구(307)와 마주하는 위치에 지지 부재(365)가 형성되어 있으며, 일례로써 가로 지지 부재(365)일 수 있다. 즉, 미세 공간(305)의 일 가장자리에 대응하여 주입구(307)가 형성된다면, 지지 부재(365)는 상기 일 가장자리에 대응하는 반대쪽 가장자리에 위치한다.
이하에서 "지지 부재(365)"는 주입구(307)와 마주하는 공간에 형성된 가로 지지 부재(365)를 지칭하는 것이며, 주입구(307)와 수직으로 형성되는 세로 지지 부재(367)는 별도로 설명한다.
지붕층(360)의 아래에는 미세 공간(305)이 형성되어 있으며, 미세 공간(305)의 입구에 해당하는 주입구(307)에서 지붕층(360)이 아래로 처지는 현상이 발생할 우려가 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 주입구(307)와 대응하는 위치에 형성된 지지 부재(365)가 지붕층(360)을 지지하게 되므로, 지붕층(360)의 처짐 현상을 방지할 수 있다.
지지 부재(365)는 서로 다른 두 개의 미세 공간(305)의 마주보는 가장자리 중 어느 하나에 각각 형성된다. 복수의 미세 공간(305)은 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 예를 들면, 미세 공간(305)은 사각 형상으로 이루어질 수 있으며, 첫 번째 행의 미세 공간(305)의 하측 가장자리와 두 번째 행의 미세 공간(305)의 상측 가장자리가 서로 마주보게 된다. 이때, 지지 부재(365)는 서로 마주 보는 첫 번째 행의 미세 공간(305)의 하측 가장자리와 두 번째 행의 미세 공간(305)의 상측 가장자리 중 어느 하나에 형성된다. 미세 공간(305)의 하측 가장자리에 형성되는 경우, 두번째 행의 미세 공간에도 하측 가장자리에서 형성되며, 반대의 경우도 마찬가지이다.
이때, 지지 부재(365)와 주입구(307)가 형성되는 위치는 상이하다. 즉, 주입구(307)가 미세 공간(305)의 윗변에 해당하는 가장자리에 형성되는 경우, 지지 부재(365)는 미세 공간(305)의 아랫변에 해당하는 가장자리에 형성된다. 반대의 경우도 마찬가지이다. 주입구(307)가 미세 공간(305)의 아랫변에 해당하는 가장자리에 형성되는 경우, 지지 부재(365)는 미세 공간의 윗변에 해당하는 가장자리에 형성된다. 한편, 주입구(307)가 형성되는 영역에서는 제2 절연막(250)이 지붕층(360)에 비해 돌출된 영역을 포함하나, 지지 부재(365)가 형성되는 영역에서는 지붕층(360)과 절연막(250)의 끝 단이 실질적으로 일치한다.
서로 다른 행에 위치한 미세 공간(305)들 사이에는 제1 골짜기(V1)가 형성되어 있다. 지지 부재(365)의 위치를 제1 골짜기(V1)를 기준으로 살펴보면, 지지 부재(365)는 제1 골짜기(V1)의 일측에 인접하여 형성되어 있다.
지지 부재(365)는 지붕층(360)과 연결되어 있으며, 지붕층(360)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 지지 부재(365)의 아래에는 하부 절연층(350)이 위치할 수 있다.
다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 지지 부재(365)는 지붕층(360)과 상이한 물질로 이루어질 수 있고, 지지 부재(365)의 아래에 하부 절연층(350)이 위치하지 않을 수도 있다. 이때, 지지 부재(365)는 화소 전극(191) 바로 위에 형성될 수도 있다.
지지 부재(365)의 평면 형상은 사각형으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 아니하고 원형, 삼각형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
지지 부재(365)는 도 3에 도시된 바와 같이 지붕층의 일 끝단과 정렬될 수 있다. 일례로써, 지지 부재(365)가 미세 공간의 윗변 가장자리에 위치하는 경우, 지붕층(360)의 윗변 가장자리와 지지부재(365)의 가장자리는 일치할 수 있다. 이에 따라, 주입구(307)에 형성되는 바와 같이 하부 절연층(350)이 돌출되는 영역은 제거될 수 있다. 이에 대응하는 주입구(307) 영역을 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 지붕층(360)에 비해 절연층(350)이 돌출됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예와 같이 지붕층(360)과 지지 부재(365)의 일단이 일치하게 정렬되면, 절연층의 돌출 영역 등이 제거되는바, 해당 영역만큼 개구율을 향상시키거나, 박막 트랜지스터가 위치하는 영역을 증가시킬 수 있다. 박막 트랜지스터가 위치하는 영역의 면적이 넓어지는 경우, 해당 영역을 통해 주입하는 액정 탄착 및 주입이 용이해진다.
지붕층(360) 위에는 상부 절연층(370)이 더 형성될 수 있다. 상부 절연층(370)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상부 절연층(370)은 지붕층(360)의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 상부 절연층(370)은 유기 물질로 이루어진 지붕층(360)을 보호하는 역할을 하며, 필요에 따라 생략될 수도 있다.
상부 절연층(370)은 도 3에 도시된 바와 같이 주입구(307)가 위치하는 영역에서 지붕층(360)에 비해 돌출된 제2 절연막(350)과 접촉할 수 있다. 또한, 상부 절연층(370)은 제2 절연막(350)과 접촉하는 영역 및 지붕층을 커버하는 영역 사이의 단차에 의해 계단형 단면을 가질 수 있다.
또한, 상부 절연층(370)은 제2 절연막(350)과 연결될 수 있다. 상부 절연층(370)은 주입구(307)에 대응하는 반대 위치, 즉 지지 부재(365)가 위치하는 영역에서 제2 절연막(350)과 연결되거나 중첩될 수 있다.
상부 절연층(370) 위에는 덮개막(390)이 형성될 수 있다. 덮개막(390)은 미세 공간(305)의 일부를 외부로 노출시키는 주입구(307)를 덮도록 형성된다. 즉, 덮개막(390)은 미세 공간(305)의 내부에 형성되어 있는 액정 분자(310)가 외부로 나오지 않도록 미세 공간(305)을 밀봉할 수 있다. 덮개막(390)은 액정 분자(310)과 접촉하게 되므로, 액정 분자(310)과 반응하지 않는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 덮개막(390)은 페릴렌(Parylene) 등으로 이루어질 수 있다.
덮개막(390)은 이중막, 삼중막 등과 같이 다중막으로 이루어질 수도 있다. 이중막은 서로 다른 물질로 이루어진 두 개의 층으로 이루어져 있다. 삼중막은 세 개의 층으로 이루어지고, 서로 인접하는 층의 물질이 서로 다르다. 예를 들면, 덮개막(390)은 유기 절연 물질로 이루어진 층과 무기 절연 물질로 이루어진 층을 포함할 수 있다.
도시는 생략하였으나, 표시 장치의 상하부 면에는 편광판이 더 형성될 수 있다. 편광판은 제1 편광판 및 제2 편광판으로 이루어질 수 있다. 제1 편광판은 기판(110)의 하부 면에 부착되고, 제2 편광판은 덮개막(390) 위에 부착될 수 있다.
다음으로, 도 5 내지 도 11를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 아울러, 도 1 내지 도 4를 함께 참조하여 설명한다.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
먼저, 도 5와 같이, 절연 기판(110) 위에 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121)을 형성하고, 게이트선(121) 위에 게이트 절연층(140)을 형성한다. 게이트 절연층(140) 위에 반도체(154), 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171)과 드레인 전극(175)을 형성한다. 데이터선(171)과 드레인 전극(175) 위에 보호막(180)을 형성한다.
이어, 보호막(180) 위의 각 화소 영역(PX) 내에 색필터(230)를 형성한다. 색필터(230)는 각 화소 영역(PX)에 형성하고, 제1 골짜기(V1)에는 형성하지 않을 수 있다. 또한, 복수의 화소 영역(PX)의 열 방향을 따라 동일한 색의 색필터(230)를 형성할 수 있다. 세 가지 색의 색필터(230)를 형성하는 경우 제1 색의 색필터(230)를 먼저 형성한 후 마스크를 쉬프트 시켜 제2 색의 색필터(230)를 형성할 수 있다. 이어, 제2 색의 색필터(230)를 형성한 후 마스크를 쉬프트시켜 제3 색의 색필터를 형성할 수 있다.
그 다음, 색필터(230) 위에 유기막(240) 및 공통 전극(270)을 형성하고, 공통 전극(270) 위에 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 절연층(250)을 형성한다.
이어, 보호막(180), 색필터(230) 및 절연층(250)을 식각하여 드레인 전극(175)의 일부가 노출되도록 접촉 구멍(184)을 형성한다.
이어, 절연층(250) 위에 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 물질을 증착한 후 패터닝하여 화소 영역(PX) 내에 화소 전극(191)을 형성한다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(184)을 통해 드레인 전극(175)과 연결되도록 형성한다.
이어, 도 7에 도시된 바와 같이 화소 전극(191) 및 절연층(250) 위에 위치하며, 각 화소 영역(PX)의 경계부 및 박막 트랜지스터 영역에 위치하는 차광 부재(220)를 형성한다. 즉, 제1 골짜기(V1)에 차광 부재(220)를 형성할 수 있다. 아울러, 각 화소 영역(PX)의 일측 가장자리에도 차광 부재(220)를 형성할 수 있다.
상기에서 색필터(230)를 형성한 후 차광 부재(220)를 형성하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 차광 부재(220)를 먼저 형성한 후 색필터(230)를 형성할 수도 있다.
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 화소 전극(191) 위에 감광성 유기 물질을 도포하고, 포토 공정을 통해 희생층(300)을 형성한다.
희생층(300)은 복수의 화소 열을 따라 연결되도록 형성된다. 즉, 희생층(300)은 각 화소 영역(PX)을 덮도록 형성되고, 제2 골짜기(V2)에 위치하는 감광성 유기 물질을 제거한다. 또한, 포토 공정을 통해 희생층(300)의 일부 영역을 제거하여 개구부(301)를 형성한다. 개구부(301)는 제1 골짜기(V1)에 인접하도록 형성할 수 있다. 개구부(301)의 형성에 의해 감광성 유기 물질 아래에 위치한 하부 절연층(250)이 노출된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 희생층(300) 위에 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물과 같은 무기 절연 물질로 하부 절연층(350)을 형성할 수 있다.
이어, 하부 절연층(350) 위에 유기 물질로 지붕층(360)을 형성하고, 개구부(301) 내에는 지지 부재(365)를 형성한다. 지붕층(360)과 지지 부재(365)는 동일한 공정에서 동일한 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
지붕층(360)과 지지 부재(365)의 아래에는 하부 절연층(350)이 위치할 수 있다.
지지 부재(365)는 기둥 형상으로 이루어지며, 기판(110)의 상부면에서 바라본 지지 부재(365)의 평면 형상은 원형, 사각형, 및 삼각형 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 지붕층(360)을 패터닝하여 제1 골짜기(V1) 에 위치하는 지붕층(360)을 제거할 수 있다. 이에 따라 지붕층(360)은 복수의 화소 행을 따라 연결되는 형태로 이루어지게 된다.
또한, 지지 부재(365)와 지붕층(360)의 일 끝단과 정렬되도록 형성될 수 있다. 일례로써, 지지 부재(365)가 미세 공간의 윗변 가장자리에 위치하는 경우, 지붕층의 윗변 가장자리와 지지부재(365)의 가장자리는 일치할 수 있다. 이에 따라, 주입구(307)에 위치하는 절연층(350)이 돌출된 영역이 제거될 수 있다. 이에 대응하는 주입구(307) 영역을 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 지붕층(360)에 비해 하부 절연층(350)이 돌출됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예와 같이 지붕층(360)과 지지 부재(365)의 일단이 일치하게 정렬되면, 별도의 돌출 영역이 제거되는바, 해당 영역만큼 개구율을 향상시키거나, 박막 트랜지스터가 위치하는 영역을 증가시킬 수 있다. 박막 트랜지스터가 위치하는 영역의 면적이 넓어지는 경우, 해당 영역을 통해 주입하는 액정 주입이 용이할 수 있다.
이어, 지붕층(360) 위에 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 상부 절연층(370)을 형성할 수 있다. 상부 절연층(370)은 패터닝된 지붕층(360) 위에 형성되므로 지붕층(360)의 측면을 덮어 보호할 수 있다.
다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 절연층(370), 하부 절연층(350)을 패터닝하여, 제1 골짜기(V1)에 위치하는 상부 절연층(370), 하부 절연층(350)을 제거한다.
이와 같이 패터닝함에 따라 제1 골짜기(V1)에 위치한 희생층(300)이 외부로 노출된다.
이어, 희생층(300)이 노출된 기판(110) 위에 현상액을 공급하여 희생층(300)을 전면 제거하거나, 애싱(ashing) 공정을 이용하여 희생층(300)을 전면 제거한다.
희생층(300)이 제거되면, 희생층(300)이 위치하였던 자리에 미세 공간(305)이 생긴다.
화소 전극(191)과 지붕층(360)은 미세 공간(305)을 사이에 두고 서로 이격된다. 지붕층(360)은 미세 공간(305)의 상부면, 양측면 및 주입구가 형성된 면의 반대면을 덮도록 형성된다.
지붕층(360) 이 제거된 부분을 통해 미세 공간(305)은 외부로 노출되어 있으며, 이를 주입구(307)라 한다. 주입구(307)는 제1 골짜기(V1)를 따라 형성되어 있다. 예를 들면, 주입구(307)는 화소 영역(PX)의 가장자리 중 어느 하나에 형성될 수 있다. 즉, 주입구(307)는 화소 영역(PX)의 상측 가장자리 또는 하측 가장자리 중 어느 하나에 대응하여 미세 공간(305)의 측면을 노출시키도록 형성될 수 있다. 이와 상이하게, 주입구(307)가 제2 골짜기(V2)를 따라 형성되도록 할 수도 있다.
이하에서 주입구(307)와 지지 부재(365)의 위치 관계에 대해 설명하면 다음과 같다.
지지 부재(365)는 주입구(307)에 인접하여 미세 공간(305) 내에 형성되어 있다. 하나의 미세 공간(305)에는 한 개의 주입구(307)가 형성될 수 있으며, 지지 부재(365)는 한 개의 주입구(307)가 형성된 위치에 대응하여 형성된다. 즉, 주입구(307)가 미세 공간의 하측 가장자리에 대응하여 형성되는 경우, 지지 부재(365)는 미세 공간의 상측 가장자리에 대응하여 형성될 수 있다.
이어, 기판(110)에 열을 가하여 지붕층(360)을 경화시킨다. 지붕층(360)에 의해 미세 공간(305)의 형상이 유지되도록 하기 위함이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 스핀 코팅 방식 또는 잉크젯 방식으로 배향 물질이 포함되어 있는 배향액을 기판(110) 위에 떨어뜨리면, 배향액이 주입구(307)를 통해 미세 공간(305) 내부로 주입된다. 배향액을 미세 공간(305)의 내부로 주입한 후 경화 공정을 진행하면 용액 성분은 증발하고, 배향 물질이 미세 공간(305) 내부의 벽면에 남게 된다.
따라서, 화소 전극(191) 위에 제1 배향막(11)을 형성하고, 하부 절연층(350) 아래에 제2 배향막(21)을 형성할 수 있다. 제1 배향막(11)과 제2 배향막(21)은 미세 공간(305)을 사이에 두고 마주보도록 형성되고, 화소 영역(PX)의 가장자리에서는 서로 연결되도록 형성된다.
제1 및 제2 배향막(11, 21)은 미세 공간(305)의 측면을 제외하고는 기판(110)에 대해 수직한 방향으로 배향이 이루어질 수 있다. 추가로 제1 및 제2 배향막(11, 21)에 UV를 조사하는 공정을 진행함으로써, 기판(110)에 대해 수평한 방향으로 배향이 이루어지도록 할 수도 있다.
이어, 상부 절연층(370) 위에 액정 분자(310)와 반응하지 않는 물질을 증착하여 덮개막(390)을 형성한다. 덮개막(390)은 미세 공간(305)이 외부로 노출되어 있는 주입구(307)를 덮도록 형성되어 미세 공간(305)을 밀봉한다.
이어, 도시는 생략하였으나, 표시 장치의 상하부 면에 편광판을 더 부착할 수 있다. 편광판은 제1 편광판과 제2 편광판으로 이루어질 수 있다. 기판(110)의 하부 면에 제1 편광판을 부착하고, 덮개막(390) 위에 제2 편광판을 부착할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 SEM 이미지이다. 이에 따르면 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상부가 평탄한 구조를 가지면서도 안정적인 적층 구조를 가짐을 알 수 있다.
즉, 이상과 같은 표시 장치에 따르면, 지붕층(360)과 지지 부재(365)의 일단이 정렬되어 불필요한 돌출 영역을 제거할 수 있다. 따라서, 돌출 영역에 해당하는 면적만큼 개구율을 향상시키거나, 액정을 주입하기 위한 박막 트랜지스터 형성 면적을 크게할 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.
11: 제1 배향막 21: 제2 배향막
110: 기판 121: 게이트선
124: 게이트 전극 140: 게이트 절연층
154: 반도체 171: 데이터선
180: 보호막 191: 화소 전극
220: 차광 부재 230: 색필터
240: 절연층 250: 절연층
270: 공통 전극 300: 희생층
305: 미세 공간 307: 주입구
310: 액정 분자 350: 하부 절연층
360: 지붕층 365: 지지 부재
370: 상부 절연층 390: 덮개막

Claims (20)

  1. 복수의 화소 영역을 포함하는 절연 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터 위에 위치하며, 절연층을 사이에 두고 중첩하는 공통 전극과 화소 전극,
    상기 화소 전극과 미세 공간을 사이에 두고 이격되게 형성되며 지지 부재를 포함하는 지붕층,
    상기 미세 공간의 일부를 노출하도록 상기 지붕층 일단에 위치하는 주입구,
    상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층,
    상기 주입구를 덮도록 상기 지붕층 위에 형성되어 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막을 포함하고,
    상기 지지 부재는 상기 주입구와 마주하며, 상기 지붕층의 타단과 연결되어 상기 미세 공간에 기둥 형상으로 형성되는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 지붕층의 타단과 상기 지지 부재의 타단이 정렬된 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 화소 전극은 상기 데이터선 길이 방향의 굴곡변을 포함하는 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 박막 트랜지스터 위에 위치하는 색필터, 및
    상기 색필터 위에 위치하는 유기막을 더 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 화소 전극 위에 위치하는 차광 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 화소 전극과 마주하도록 이격된 하부 절연층, 및
    상기 지붕층 위에 위치하는 상부 절연층을 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 지붕층의 타단에서 상기 하부 절연층과 상기 상부 절연층이 접촉하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 지붕층의 일단에서 상기 상부 절연층은 계단형인 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 미세 공간은 매트릭스 형태로 배치되어 있고,
    서로 다른 행에 위치한 상기 미세 공간들 사이에 제1 골짜기가 형성되어 있는 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 지지 부재는 상기 제1 골짜기의 일측에 인접하여 형성되어 있는 표시 장치.
  11. 기판 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계,
    상기 박막 트랜지스터 위에 색필터를 형성하는 단계,
    상기 색필터 위에 공통 전극을 형성하는 단계,
    상기 공통 전극 위에 절연층을 형성하는 단계,
    상기 절연층 위에 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계,
    상기 화소 전극 위에 희생층을 형성하는 단계,
    상기 희생층 위에 하부 절연층을 형성하는 단계,
    상기 하부 절연층 위에 유기 물질을 도포하고, 패터닝하여 지붕층 및 지지 부재를 형성하는 단계,
    상기 희생층을 노출시키는 단계,
    상기 노출된 희생층을 제거하여 상기 하부 절연층과 상기 화소 전극 사이에 미세 공간을 형성하는 단계,
    상기 미세 공간으로 액정 물질을 주입하여 액정층을 형성하는 단계, 및
    상기 지붕층 위에 덮개막을 형성하여 상기 미세 공간을 밀봉하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 지붕층의 타단과 상기 지지 부재의 타단이 정렬되도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 화소 전극은 상기 데이터선 길이 방향의 굴곡변을 포함하도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제11항에서,
    상기 색필터 위에 위치하는 유기막을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 화소 전극 위에 위치하는 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제11항에서,
    상기 지붕층 위에 위치하는 상부 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 지붕층의 타단에서 상기 하부 절연층과 상기 상부 절연층이 접촉하도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 지붕층의 일단에서 상기 상부 절연층은 계단형으로 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제11항에서,
    상기 미세 공간은 매트릭스 형태로 배치되어 있고,
    서로 다른 행에 위치한 상기 미세 공간들 사이에 제1 골짜기가 형성되어 있는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19항에서,
    상기 지지 부재는 상기 제1 골짜기의 일측에 인접하여 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10423036B2 (en) 2016-05-02 2019-09-24 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150121389A (ko) * 2014-04-18 2015-10-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960002202B1 (ko) 1991-02-04 1996-02-13 가부시끼가이샤 한도다이 에네르기 겐뀨쇼 액정 전기 광학 장치 제작 방법
US5986729A (en) 1996-07-10 1999-11-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US6141072A (en) * 1997-04-04 2000-10-31 Georgia Tech Research Corporation System and method for efficient manufacturing of liquid crystal displays
JP2000330130A (ja) 1999-05-18 2000-11-30 Advanced Display Inc 液晶表示装置およびその製造方法
KR20030063656A (ko) 2002-01-23 2003-07-31 김재훈 액정표시장치 및 그의 제조방법
WO2004023200A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-18 Optrex Corporation Image display system
JP4344726B2 (ja) 2004-12-30 2009-10-14 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 液晶表示装置およびその製造方法
GB0611141D0 (en) * 2006-06-07 2006-07-19 Univ Strathclyde Multistable reflective liquid crystal device
EP2176377B1 (en) * 2007-06-25 2012-09-26 Vlyte Innovations Limited Polymer-dispersed liquid crystal structures
KR101605821B1 (ko) * 2010-09-10 2016-03-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101681644B1 (ko) 2011-10-18 2016-12-02 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101697703B1 (ko) * 2012-01-18 2017-01-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20130107952A (ko) 2012-03-23 2013-10-02 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140087857A (ko) * 2012-12-31 2014-07-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140095120A (ko) * 2013-01-16 2014-08-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140111107A (ko) * 2013-03-06 2014-09-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140112288A (ko) * 2013-03-13 2014-09-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101644902B1 (ko) * 2013-05-30 2016-08-03 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
US10423036B2 (en) 2016-05-02 2019-09-24 Samsung Display Co., Ltd. Display device

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