KR20170023351A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

쇼트 포인트 하부 금속층에 의한 반사의 발생을 방지하는 구조를 포함하는 액정 표시 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하고, 서로 대향되어 배치된 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층, 및 상기 제1 기판 상의 상기 비표시 영역에 형성된 오픈부를 포함하는 차광 패턴, 상기 제1 기판 상의 상기 오픈부의 하부에 상기 오픈부에 대응되어 배치된 더미 컬러층을 포함하고, 상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 일방향으로 연장된 형상이다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로　액정 표시 장치는 어레이 기판과, 어레이 기판에 대향하는 대향 기판, 및 어레이 기판과 대향 기판 사이에 개재된　액정층을 포함하며, 복수의 화소가 배치되어 영상을 표시하는 표시 영역 및 표시 영역의 주변부에 구동 회로 등이 배치되는 비표시 영역을 포함한다.
최근 어레이 기판 상에 컬러 필터가 형성된 컬러필터-어레이(Color-filter On Array: COA) 기판을 채용한 고투과율 구조의　액정 표시 장치가 개발되고 있다. 이 경우, 위 COA　기판과　차광　부재가 형성된 대향 기판과의 결합 공정에서 얼라인 미스가 발생될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 COA　기판 상에 차광　부재를 형성하는　BOA(Black matrix On Array) 기판이 개발되고 있으며,　나아가 차광　패턴과 기판과의 간격을 유지하는 컬럼 스페이서(Column Spacer)를 동일한 재료로 동시에 형성하는　차광 유지 부재(Black Column Spacer: BCS)가 개발되고 있다.
위 BOA나 BCS 구조에 있어서, 대향 기판 상에 배치된 공통 전극으로의 공통 전압 인가는 실링 부재에 포함된 도전볼을 통하여 수행될 수 있는데, 이를 위해 차광 패턴에는 공통 전압 인가를 위한 개구부가 형성될 수 있다. 다만, 위 개구부를 형성하더라도 차광 패턴이 갖는 두께로 인해 도전볼과 공통 전극간 접촉이 어려울 수 있고, 이의 해결을 위해 위 개구부 아래에 더미 컬러 필터 등을 배치하여 단차를 형성하는 방안을 고려해 볼 수 있다.
한편, 대형 사이즈 패널의 경우 일반적으로 스티치-샷(Stitch-Shot) 방식으로 위 차광 패턴이나 더미 컬러 필터를 제작하게 되는데, 이 경우 차광 패턴이나 더미 컬러 필터간 스티치-샷 구성이 상이하여 차광 패턴의 개구부와 단차 형성을 위한 더미 컬러 필터의 배열이 어긋날 수 있다. 이로 인해 위 개구부 하부의 메탈이 노출될 수 있고, 노출된 하부 메탈에 의한 반사광이 시인될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 쇼트 포인트 하부 금속층에 의한 반사 방지 구조를 가지는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하고, 서로 대향되어 배치된 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층, 및 상기 제1 기판 상의 상기 비표시 영역에 형성된 오픈부를 포함하는 차광 패턴, 상기 제1 기판 상의 상기 오픈부의 하부에 상기 오픈부에 대응되어 배치된 더미 컬러층을 포함하고, 상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 일방향으로 연장된 형상이다.
상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부를 더 포함하고,상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 상기 팬아웃부를 가로지를 수 있다.
상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층의 길이는 상기 표시 영역의 너비 보다 길 수 있다.
상기 더미 컬러층의 폭은 상기 오픈부의 폭 보다 크거나 같을 수 있다.
상기 오픈부는 상기 더미 컬러층과 완전 중첩될 수 있다.
여기서, 상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부, 및 상기 오픈부에 의해 노출되는 공통 전압선을 더 포함하고, 상기 공통 전압선은 일 방향으로 연장된 형상으로 상기 팬아웃부를 가로지를 수 있다.
여기서 상기 비표시 영역에 배치된 실링 부재를 더 포함하고, 상기 실링 부재의 내측 영역과 중첩되는 영역에 상기 오픈부가 배치될 수 있다.
상기 실링 부재의 내측 영역과 중첩되는 영역에 상기 더미 컬러층이 배치될 수 있다.
상기 오픈부에 의해 노출되는 공통 전압선을 더 포함하고, 상기 실링 부재의 내측 영역과 중첩되는 영역에 상기 공통 전압선이 배치될 수 있다.
상기 실링 부재는 도전 부재를 포함할 수 있다.
상기 제2 기판 상에 배치된 공통 전극, 및 상기 오픈부에 의해 노출된 공통 전압선을 더 포함하고, 상기 도전 부재는 상기 공통 전극과 상기 공통 전압선의 사이에 상기 공통 전극과 상기 공통 전압선과 접촉될 수 있다.
상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부, 및 상기 팬아웃부와 적어도 일부가 중첩된 차광 금속층을 더 포함할 수 있다.
상기 더미 컬러층은 청색일 수 있다.
상기 더미 컬러층은 순차적으로 적층된 제1 더미 컬러층 및 제2 더미 컬러층을 포함하고, 상기 제1 더미 컬러층과 상기 제2 더미 컬러층의 색상은 상이할 수 있다.
상기 제1 더미 컬러층은 적색이고, 상기 제2 더미 컬러층은 청색일 수 있다.
상기 오픈부는 상기 표시 영역을 사이에 두고 서로 대향하여 배치된 제1 오픈부 및 제2 오픈부를 포함할 수 있다.
상기 더미 컬러층은 상기 제1 오픈부에 대응되는 제1 더미 컬러층 및 상기 제2 오픈부에 대응되는 제2 더미 컬러층을 포함할 수 있다.
상기 제1 오픈부 및 상기 제1 더미 컬러층은 팬아웃부를 가로지를 수 있다.
상기 제1 및 제2 오픈부와 상기 제1 및 제2 더미 컬러층의 길이는 상기 표시 영역의 너비 보다 길 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1 기판 상의 상기 비표시 영역에 일 방향으로 연장된 더미 컬러층을 형성하는 단계, 및 상기 더미 컬러층 상에 상기 더미 컬러층과 대응되어 형성되며, 상기 더미 컬러층의 연장 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장된 오픈부를 포함하는 차광 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부를 더 포함하고,상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 상기 팬아웃부를 가로지를 수 있다.
상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층을 상기 표시 영역의 너비 보다 길게 형성할 수 있다.
상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 스티치-샷 방식으로 형성할 수 있다.
상기 제1 기판 상의 상기 표시 영역 내에 제1 컬러 필터층을 형성하는 단계, 및 상기 제1 기판 상의 상기 표시 영역 내에 제2 컬러 필터층 형성하는 단계를 더 포함하되, 상기 제1 컬러 필터층 또는 상기 제2 컬러 필터층과 동시에 상기 더미 컬러층이 형성될 수 있다.
상기 오픈부는 상기 표시 영역을 사이에 두고 서로 대향하여 배치된 제1 오픈부 및 제2 오픈부를 포함하고, 상기 더미 컬러층은 상기 제1 오픈부에 대응되는 제1 더미 컬러층 및 상기 제2 오픈부에 대응되는 제2 더미 컬러층을 포함할 수 있다.
상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부를 더 포함하고,상기 제1 오픈부 및 상기 제1 더미 컬러층은 상기 팬아웃부를 가로지를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 쇼트 포인트 하부 금속층에 의한 반사를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 스티치-샷(stitch-shot) 방식으로 쇼트 포인트 하부 금속층에 의한 반사의 발생을 방지하는 구조를 포함하는 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 영역의 확대도이다.
도 3은 도 2의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 쇼트 포인트 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 1의 B 영역의 확대도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 도 1의 C 영역의 확대도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 도 5의 VI-VI''선에 대응되는 선을 따라 절단한 단면도이다.도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 도 5의 VI-VI''선에 대응되는 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 쇼트 포인트를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 15 내지 도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이다. 도 2는 도 1의 A 영역의 확대도이다. 도 3은 도 2의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 쇼트 포인트 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 5는 도 1의 B 영역의 확대도이다. 도 6은 도 5의 VI-VI'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 7은 도 1의 C 영역의 확대도이다. 도 8은 도 7의 VIII-VIII'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 액정 표시 장치(10)는 제1 표시기판(100), 제1 표시기판(100)에 대향하는 제2 표시기판(200), 및 제1 표시기판(100)과 제2 표시기판(200) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다.
액정 표시 장치(10)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)에는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소가 정의될 수 있다.
제1 표시기판(100)의 표시 영역(DA)에는 각 화소마다 화소 전극(182)이 배치될 수 있다. 화소 전극(182)은 박막 트랜지스터를 통해 데이터 전압을 제공받을 수 있다. 표시 영역(DA)의 전면에는 화소와 무관하게 일체형으로 형성된 공통 전극(212)이 제2 표시기판(200)에 배치될 수 있다. 화소 전극(182)은 공통 전극(212)과 함께 전계를 생성하여 그 사이에 배치된 액정층(300) 액정 분자의 배향 방향을 제어할 수 있다.
제1 표시기판(100)의 표시 영역(DA) 외곽으로 데이터 구동 신호를 제공하는 데이터 구동부(400)와 게이트 구동 신호를 제공하는 게이트 구동부(500)가 배치될 수 있다.
데이터 구동부(400)는 타이밍 컨트롤러로(미도시)로부터 영상 신호들 및 데이터 제어 신호를 제공받을 수 있다. 데이터 구동부(400)는 데이터 제어 신호에 응답하여 영상 신호들에 대응하는 아날로그 데이터 전압들을 생성할 수 있다. 데이터 구동부(400)는 데이터 전압을 데이터 전달선(142a)과 데이터선(142)을 통해 각 화소에 제공할 수 있다. 데이터 전달선(142a)과 데이터선(142)은 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 구동부(400)는 복수의 데이터 구동칩(410)을 포함할 수 있다. 데이터 구동칩(410)은 대응되는 제1 연성회로기판(420)에 실장되어 구동회로기판(430)과 비표시 영역(NDA)의 데이터 패드(미도시)에 연결될 수 있다. 도시하지 않았으나, 데이터 구동칩(410)이 실장된 제1 연성회로기판(420)은 대응되는 데이터 패드들에 이방성 도전 필름들에 의해 연결될 수 있다.
게이트 구동부(500)는 구동 회로 기판(430)에 실장된 타이밍 컨트롤러(미도시)로부터 제공된 게이트 제어 신호에 응답하여 게이트 신호들을 생성할 수 있다. 게이트 신호들은 게이트선(112)을 통해 행 단위로 그리고 순차적으로 화소에 제공될 수 있다. 게이트 구동부(500)는 비표시 영역(NDA)에 일체로 형성되는 아모퍼스 실리콘 게이트(ASG: Amorphous Silicon Gate) 방식으로 구현될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 게이트 구동부(500)의 구현 방법이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 게이트 구동부가 연성회로기판에 실장되는 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식이나 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식 등으로 구현될 수도 있다.
제1 표시기판(100)과 제2 표시기판(200)은 실런트 등으로 이루어진 실링 부재(250)에 의해 합착될 수 있다. 실링 부재(250)는 제1 표시기판(100) 및 제2 표시기판(200)의 주변부로서, 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 비표시 영역(NDA)에 배치된 실링 부재(250)는 도 4에 도시된 바와 같이, 사각 띠 형상으로 구현될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 실링 부재(250)의 형상이 이에 국한되는 것은 아니며, 액정 표시 장치의 구조에 따라 여러 다양한 형상으로 구현될 수 있음은 물론이다.
몇몇 실시예에서, 실링 부재(250)는 도전 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(250) 는 도 6에 도시된 바와 같이 도전볼(CB)이 포함될 수 있다. 공통 전압선(116, 184)에 인가되는 공통 전압은 도전볼(CB)을 통해 제2 기판(202)에 배치된 공통 전극(212)에 인가될 수 있다. 도 6의 실시예에서는 도전 부재로서 도전볼을 예로 들어 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 실링 부재(250)에 포함된 도전 부재는 단면 형상이 타원이나 다각형 등 여러 다양한 형상으로 구현될 수 있음은 물론이다.
공통 전압선(116, 184)은 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 공통 전압선(116, 184)은 제1 기판(102)의 가장장리에 배치될 수 있다. 공통 전압선(116, 184)은 제1 기판(102)의 가장자리 둘레를 따라 배치될 수 있다.
공통 전압선(116, 184)은 제1 공통 전압선(116)과 제2 공통 전압선(184)를 포함할 수 있다. 제1 공통 전압선(116) 상에 제2 공통 전압선(184)이 배치될 수 있다. 제1 공통 전압선(116)과 제2 공통 전압선(184)은 게이트 절연막(112)과 보호층(152), 및 유기층(172)에 형성된 개구부(116a)를 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 제1 공통 전압선(116)은 개구부(116a) 내에 배치된 제2 공통 전압선(184)과 접촉될 수 있고, 차광 패턴(192)의 개구부(192a, 192b)를 통해 노출되는 제2 공통 전압선(184)은 도전볼(CB)과 접촉될 수 있다. 도전볼(CB)은 제2 기판(202)에 배치된 공통 전극(212)과 접촉될 수 있다. 이에 따라, 제1 공통 전압선(116)에 인가되는 공통 전압은 제2 공통 전압선(184) 및 도전볼(CB)을 통해 공통 전극(212)에 제공될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 공통 전압선(116)은 후술할 게이트 배선(112, 114)과 동일 레벨 상에 배치될 수 있다. 제2 공통 전압선(184)은 후술할 화소 전극(182)과 동일 레벨 상에 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 공통 전극(212)으로 공통 전압을 인가하기 위한 구조가 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 공통 전압선(116)은 제2 공통 전압선(184)과의 접촉 향상을 위해 제1 공통 전압선(116) 중 제2 공통 전압선(184)과 접촉되는 부분의 인접 영역은 다른 영역에 비하여 확장된 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 제1 공통 전압선(116)이 제2 공통 전압선(184)과 데이터 구동부(400)측(도면상 상측)의 일부 및 이의 반대측(도면상 하측)에서 접촉되는 경우, 제1 공통 전압선(116)은 데이터 구동부(400)로부터 데이터 전달선(142a)이 나오는 팬아웃부(FO)의 사이 마다 확장된 구조를 포함하여 구현될 수 있고, 데이터 구동부(400)측의 반대측에 배치된 제1 공통 전압선(116)의 배선 폭은 도면상 좌우 측의 배선 폭 보다 넓은 구조로 구현될 수 있다. 여기서, 팬아웃부(FO)는 제1 공통 전압선(116) 사이에 배치된 데이터 전달선(142a)에 의해 정의되는 영역일 수 있다.
이렇게 제1 공통 전압선(116)이 확장된 구조를 포함함에 따라 복수의 개구부(116a)를 통해 제2 공통 전압선(184)과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 개구부(116a)가 차광 패턴(192) 오픈부(192a)의 일측 및 타측(위 일측의 반대측)으로 배치될 수 있다. 복수의 개구부(116a)를 통해 제2 공통 전압선(184)으로 공통 전압을 인가하는 경우 단일 개구부를 통해 공통 전압을 인가하는 경우 보다 효과적으로 공통 전압을 인가할 수 있다. 도 5에 도시된 복수 개구부(116a)의 구조는 예시적인 것으로, 본 발명의 개구부(116a) 구조가 이에 제한되지 않음은 물론이다.
도 6에서는 도전볼(CB)이 차광 패턴(192)의 개구부(192a, 192b)를 통해 노출되는 제2 공통 전압선(184) 상에 배치된 경우를 도시하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 도전볼(CB)은 실링 부재(250) 내의 다양한 위치에 분산되어 배치될 수 있다. 또한, 도전볼(CB) 이외의 다른 수단을 통해 공통 전극(212)으로 공통 전압이 인가될 수도 있다.
차광 패턴(192)의 개구부(192a, 192b) 구조 즉, 쇼트 포인트 구조와 관련해서는 이하에서 상술하기로 한다.
제1 표시기판(100)과 제2 표시기판(200)의 사이에는 양의 유전율 이방성 또는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층(300)이 개재될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 제1 표시기판(100) 및 제2 표시기판(200)의 구조에 대해 상세히 설명한다.
제1 표시기판(100)은 제1 기판(102)을 베이스 기판으로 한다. 제1 기판(102)은 투명한 유리, 석영, 세라믹, 실리콘 또는 투명 플라스틱 등의 절연 물질을 포함할 수 있으며, 당업자의 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 기판(102)은 가요성을 가질 수도 있다. 즉, 제1 기판(102)은 롤링(rolling), 폴딩(folding), 벤딩(bending) 등으로 형태 변형이 가능한 기판일 수 있다.
제1 기판(102) 상에는 복수의 게이트 배선(112, 114) 및 데이터 배선(142, 144, 146)이 배치될 수 있다.
게이트 배선(112, 114)은 복수의 게이트선(112), 및 복수의 게이트 전극(114)을 포함할 수 있다. 데이터 배선(142, 144, 146)은 복수의 데이터선(142), 복수의 소스 전극(144), 및 복수의 드레인 전극(146)을 포함할 수 있다.
게이트 배선(112, 114) 및 데이터 배선(142, 144, 146)은 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 배선(112, 114) 및 데이터 배선(142, 144, 146)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(미도시)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 도전막은 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어지고, 다른 도전막은 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 조합의 예로는, 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트 배선(112, 114) 및 데이터 배선(142, 144, 146)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 형성될 수 있다.
각 게이트선(112)은 제1 방향, 예를 들어 가로 방향으로 화소의 경계를 따라 연장될 수 있고, 각 데이터선(142)은 제2 방향, 예를 들어 화소의 세로 방향 경계를 따라 연장될 수 있다. 게이트선(112) 및 데이터선(142)은 교차 배열되어 화소 영역을 정의할 수 있다. 즉, 화소 영역은 게이트선(112)과 데이터선(142)으로 둘러싸인 영역에 의해 정의될 수 있다.
각 게이트선(112)에는 화소마다 적어도 하나의 게이트 전극(114)이 연결되어 배치된다. 게이트 전극(114)은 게이트선(112)으로부터 반도체층(132) 측으로 분지되거나, 게이트선(112)이 확장되어 형성될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 게이트선(112)의 연장 경로 상에 반도체층(132)과 오버랩되는 영역에 게이트 전극(114)이 정의될 수도 있다.
각 데이터선(142)에는 화소마다 적어도 하나의 소스 전극(144)이 연결되어 배치된다. 소스 전극(144)은 데이터선(142)으로부터 반도체층(132) 측으로 분지되거나, 데이터선(142)이 확장되어 형성될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 데이터선(142)의 연장 경로 상에 반도체층(132)과 오버랩되는 영역에 소스 전극(114)이 정의될 수도 있다. 예를 들어, 소스 전극(114)은 데이터선(142)으로부터 돌출되지 않고 실질적으로 데이터선(142)과 동일선 상에 위차할 수 있다. 드레인 전극(146)은 반도체층(132)을 기준으로 소스 전극(114)과 이격되어 배치될 수 있으며, 보호층(152) 및 후술할 유기층(172)을 관통하도록 형성된 컨택홀(146a)을 통해 화소 전극(182)과 전기적으로 연결될 수 있다.
게이트 배선(112, 114)과 데이터 배선(142, 144, 146) 사이에는 게이트 절연막(122)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 절연막(122)은 게이트 배선(112, 114) 상에 배치되고, 데이터 배선(142, 144, 146)은 게이트 절연막(122) 상에 배치될 수 있다. 게이트 절연막(122)은 예를 들어, 질화 실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiO2), 실리콘 산질화물(SiON), 또는 이들의 적층막 등으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(122)은 게이트 배선(112, 114)과 이들의 상부에 위치하는 데이터선(142) 등의 도전성 박막들과의 절연을 유지하는 역할을 할 수 있다.
반도체층(132)은 게이트 절연막(122) 상에 배치되며, 예를 들어, 수소화 비정질 실리콘(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘 등으로 이루어질 수 있다. 반도체층(132)은 게이트 전극(114)과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된다. 반도체층(132)은 게이트 전극(114), 소스 전극(144), 및 드레인 전극(146)과 함께 박막 트랜지스터를 구성한다.
반도체층(132)은 섬형 또는 선형 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 도 4는 반도체층(132)이 섬형으로 형성된 경우를 예시하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체층(132)이 선형으로 형성된 경우, 별도 도시하지 않았으나, 반도체층(132)은 데이터 배선(142, 144, 146)과 오버랩될 수 있다.
반도체층(132) 상에는 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 수소화 비정질 실리콘 등으로 이루어진 저항성 접촉층(134)이 배치될 수 있다. 저항성 접촉층(134)은 하부의 반도체층(132)과 상부의 소스 전극(144) 및 드레인 전극(146) 사이에 위치하여 접촉 저항을 감소시키는 역할을 한다. 저항성 접촉층(134)은 반도체층(132)과 유사하게 섬형 또는 선형 등 다양한 형상을 가질수 있다. 반도체층(132)이 섬형인 경우 저항성 접촉층(134)도 섬형일 수 있으며, 반도체층(132)이 선형인 경우 저항성 접촉층(134)도 선형일 수 있다. 저항성 접촉층(134)은 반도체층(132)과는 달리, 소스 전극(144)과 드레인 전극(146)이 마주보며 이격되어 있는 공간이 분리되어 있어 하부의 반도체층(132)이 노출될 수 있다. 반도체층(132)은 소스 전극(144)과 드레인 전극(146)이 마주보며 이격되어 있는 영역에 채널이 형성될 수 있다.
게이트 전극(114)이 게이트 온 신호를 인가받아 반도체층(132)에 채널이 형성되면, 박막 트랜지스터가 턴온되며 드레인 전극(146)은 소스 전극 (144)으로부터 데이터 신호를 제공받아 이를 화소 전극(182)에 전달할 수 있다.
데이터 배선(142, 144, 146) 및 노출된 반도체층(132) 상에 보호층(152)(passivation layer)이 배치된다. 보호층(152)과 후술할 유기층(172)에는 드레인 전극(146)의 적어도 일부를 노출시키는 컨택홀(146a)이 형성될 수 있다. 컨택홀(146a)을 통해 노출된 드레인 전극(146)의 적어도 일부는 화소 전극(182)과 접촉될 수 있다. 이를 통해 드레인 전극(146)과 화소 전극(182)은 전기적으로 연결/접속될 수 있다.
보호층(152)은 예를 들어, 질화 실리콘 또는 산화 실리콘 등의 무기물, 플라즈마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition: PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 물질 등을 포함할 수 있다.
보호층(152) 상에는 유기층(172)이 배치될 수 있다. 유기층(172)은 평탄화 특성이 우수하며, 감광성(photosensitivity)을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 유기층(172)은 드레인 전극(136)의 적어도 일부를 노출시키는 컨택홀(146a)를 포함한다.
유기층(172)과 보호층(152) 사이에 컬러 필터(162)가 배치될 수 있다. 컬러 필터(162)는 R(red) 컬러 필터, G(green) 컬러 필터, 및 B(blue) 컬러 필터를 포함할 수 있다. 각각의 R, G, B 컬러 필터는 각각 하나의 화소에 형성되어 R, G, B 화소를 형성한다. 컬러 필터(162)는 화소 전극(182)과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 컬러 필터(162)는 안료를 포함하는 감광성 유기물을 포함할 수 있다. 컬러 필터(162) 상에는 유기층(172)이 배치되어 R, G, B 컬러 필터의 단차를 평탄화할 수 있다. 컬러 필터(162)는 유기층(172)에 의해 커버될 수 있다. 즉, 컬러 필터(162)는 유기층(172)에 의해 커버되어 노출되는 부분이 없을 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며 본 발명이 이러한 구조에 제한되는 것은 아니다.
화소 전극(182)은 유기층(172) 상에 단위 화소마다 배치될 수 있다. 화소 전극(182)의 일부는 컨택홀(146a)의 내부에 배치된다. 컨택홀(146a) 내부에 배치된 화소 전극(182)의 일부는 드레인 전극(146)과 접촉되어 이와 전기적으로 연결될 수 있다.
컨택홀(146a)를 통해 화소 전극(182)에 데이터 전압이 인가되면, 화소 전극(182)은 공통 전극(212)과 함께 전계를 형성하여 액정층(300)에 포함된 액정 분자를 회전시킬 수 있다. 화소 전극(182)은 ITO(indium tin oxide), 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기층(172) 및 화소 전극(182) 상에는 차광 패턴(192)이 배치될 수 있다. 차광 패턴(192)은 빛샘을 방지하는 역할을 한다. 차광 패턴(192)은 박막 트랜지스터 영역 및 비화소 영역(화소와 화소 사이, 게이트선 및 데이터선 영역)에 배치될 수 있다.
차광 패턴(192)은 블랙 염료나 안료를 포함하는 블랙 유기 고분자 물질이나, 크롬, 크롬 산화물 등의 금속(금속 산화물) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
컬럼 스페이서(column spacer)(194)는 제1 기판(102)과 제2 기판(202) 사이의 간격을 유지하기 위한 것으로, 몇몇 실시예에서 컬럼 스페이서(194)의 단부는 도 4에 도시된 바와 같이 제2 표시기판(200) 측에 맞닿을 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 컬럼 스페이서(194)의 단부는 제2 표시기판(200)으로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수도 있다.
도시하지는 않았으나, 컬럼 스페이서(194)는 단차가 상이한 복수의 컬럼 스페이서를 포함하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 단차가 높은 메인 컬럼 스페이서 및 상대적으로 단차가 낮은 서브 컬럼 스페이서를 포함할 수 있다. 이 경우, 외부 가압으로부터 제1 표시기판(100)과 제2 표시기판(200)의 간격은 일차적으로 메인 컬럼 스페이서에 의해 유지될 수 있으며, 더욱 큰 가압이 이루어진 경우, 이차적으로 서브 컬럼 스페이서(196)에 의해 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 간격이 유지될 수 있다.
컬럼 스페이서(194)는 박막 트랜지스터에 대응되는 영역에 형성될 수 있다. 컬럼 스페이서(194)의 적어도 일부는 게이트 배선(112, 114)과 중첩될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 컬럼 스페이서(194)의 배치가 이에 국한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 컬럼 스페이서(194)는 차광 패턴(192)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 컬럼 스페이서(194) 및 차광 패턴(192)은 하프톤 마스크나 슬릿 마스크 노광을 통한 하나의 패터닝 공정을 통해 동시에 형성될 수 있다. 즉, 컬럼 스페이서(194)와 차광 패턴(192)은 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.
제2 표시기판(200)은 제2 기판(202)을 베이스 기판으로 한다. 제2 기판(202)은 절연 기판일 수 있다. 구체적으로, 제2 기판(202)은 제1 기판(102)과 마찬가지로 투명한 유리, 석영, 세라믹, 실리콘 또는 투명 플라스틱 등의 절연 물질을 포함할 수 있으며, 당업자의 필요에 따라 적절히 선택할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 기판(202)은 가요성을 가질 수도 있다. 즉, 제2 기판(202)은 롤링(rolling), 폴딩(folding), 벤딩(bending) 등으로 형태 변형이 가능한 기판일 수 있다. 제2 기판(202)은 제1 기판(102)에 대향하여 배치될 수 있다.
제2 기판(202) 상에는 공통 전극(212)이 배치될 수 있다. 공통 전극(212)은 공통 전압을 인가 받아 화소 전극(182)과 함께 전계를 생성하여 액정층(300)에 포함된 액정 분자의 배향 방향을 제어할 수 있다. 공통 전압선(116, 184)에 인가된 공통 전압은 도전볼(CB)을 통해 공통 전극(212)에 제공될 수 있다.
공통 전극(212)은 게이트선(112)과 데이터선(142)으로 둘러싸인 화소 영역 전체에 걸쳐 일체형으로 형성될 수 있다. 공통 전극(212)은 ITO, 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
액정층(300)을 향하는 제1 기판(102)의 일면 및 제2 기판(202)의 일면에는 도시하지 않았으나 각각 배향막이 배치될 수 있다. 즉, 화소 전극(182), 공통 전극(212), 차광 패턴(192), 및 컬럼 스페이서(194) 상에는 액정층(300)을 배향할 수 있는 배향막이 배치될 수 있다. 배향막은 폴리이미드,　폴리아믹산,　폴리아미드,　폴리아믹이미드,　폴리에스테르,　폴리에틸렌,　폴리우레탄, 또는　폴리스티렌과 같은 수지성 고분자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 배향막은 위 수지성 고분자의 모노머를 포함하여 구현될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 기판(102) 및 제2 기판(202)의 액정층(300)을 향하는 일면에는 도시하지 않았으나 배향막의 흐름을 방지하기 위한 댐이 배치될 수 있다. 댐은 공통 전극(212)으로 공통 전압이 인가되는 쇼트 포인트 보다 제1 기판(102) 및 제2 기판(202)의 내측에 배치될 수 있다.
이하, 차광 패턴(192)의 오픈부(192a), 즉, 쇼트 포인트의 구조에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는 실링 부재(250)에 포함된 도전볼(CB)을 통해 제2 기판(202) 상의 공통 전극(212)으로 공통 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라, 공통 전극(212)으로 공통 전압이 인가되는 지점은 즉, 쇼트 포인트는 실링 부재(250)의 내측 영역에 형성될 수 있다. 쇼트 포인트는 이하에서 설명할 구조에 의해 실질적으로 차광 패턴의 오픈부(192a, 192b) 내에 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 실링 부재(250) 내측 영역과 중첩되는 영역에는 차광 패턴의 오픈부(192a, 192b), 더미 컬러층(164a, 164b), 및 제2 공통 전압선(184)이 배치될 수 있다. 달리 말해, 실링 부재(250)의 적어도 일부와 차광 패턴의 오픈부(192a, 192b), 더미 컬러층(164a, 164b), 및 제2 공통 전압선(184)은 완전 중첩하는 구조로 구현될 수 있다. 또한, 오픈부(192a, 192b)는 더미 컬러층(164a, 164b), 및 제2 공통 전압선(184)과 완전 중첩하는 구조로 구현될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 더미 컬러층(164a, 164b) 상에 제2 공통 전압선(184)이 배치되고, 제2 공통 전압선(184) 상에 차광 패턴의 오픈부(192a, 192b)가 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 차광 패턴의 오픈부(192a, 192b), 더미 컬러층(164a, 164b), 및 제2 공통 전압선(184)의 배치 관계가 이에 국한되는 것은 아니다.
차광 패턴(192)은 제2 기판(202)에 배치된 공통 전극(212)으로 공통 전압을 인가하기 위한 오픈부(192a, 192b)를 포함한다. 오픈부(192a, 192b)는 일방향 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 도면상 좌우 방향으로 연장된 형상일 수 있다. 오픈부(192a, 192b)에 의해 제2 공통 전압선(184)의 적어도 일부가 노출될 수 있고, 노출된 제2 공통 전압선(184)의 적어도 일부와 도전볼(CB)은 접촉될 수 있다. 이에 따라, 쇼트 포인트는 실질적으로 차광 패턴의 오픈부(192a, 192b) 내에서 형성될 수 있는 것이다.
차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)는 비표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 오픈부(192a, 192b)는 차광 패턴(192)의 내측에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 오픈부(192a, 192b)는 비표시 영역(NDA)에 배치된 차광 패턴(192)의 내측에 형성될 수 있다. 오픈부(192a, 192b)는 평면 시점에서 바라 보았을 때 직사각 형상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)는 제1 오픈부(192a) 및 제2 오픈부(192b)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 제1 오픈부(192a)는 표시 영역(DA)을 사이에 두고 데이터 구동부(400)측(도면상 상측)에 형성될 수 있고, 제2 오픈부(192b)는 이의 반대측(도면상 하측)에 형성될 수 있다.
제1 오픈부(192a)는 데이터 구동부(400)로부터 데이터 전달선(142a)이 나오는 팬아웃부(FO)의 배치와 상관 없이 팬아웃부(FO)를 가로지르는 라인(line) 형상으로 구현될 수 있다. 달리 말해, 제1 오픈부(192a)는 제1 방향(예를 들어, 도 4에서 좌우 방향)으로 연장된 형상으로 구현될 수 있다. 즉, 제1 오픈부(192a)의 적어도 일부는 팬아웃부(FO)와 중첩될 수 있다.
제2 오픈부(192b)는 데이터 구동부(400)측의 반대측에 제1 오픈부(192a)와 실질적으로 동일한 형상으로 구현될 수 있다. 즉, 제2 오픈부(192b)는 제1 방향(예를 들어, 도 4에서 좌우 방향)으로 연장된 형상으로 구현될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 오픈부(192a)와 제2 오픈부(192b)의 길이는 도 4를 통해 확인할 수 있듯 후술하게 될 제작 방법의 특성상 표시 영역(DA)의 너비(도면상 표시 영역의 좌우 방향 폭) 보다 길 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 오픈부(192a)와 제2 오픈부(192b)는 표시 영역(DA)이 직사각 또는 대략 직사각 형태로 구현된 경우, 표시 영역(DA)의 장변 측에 각각 배치될 수 있다. 이를 통해, 공통 전극(212) 전역으로 고르게 공통 전압을 인가할 수 있다.
차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)와 대응되는 위치에 더미 컬러층(164a, 164b)이 배치될 수 있다. 더미 컬러층(164a, 164b)은 오픈부(192a, 192b)의 하측에 배치될 수 있다. 더미 컬러층(164a, 164b)의 적어도 일부는 오픈부(192a, 192b)와 중첩될 수 있다. 더미 컬러층(164a, 164b)은 일방향 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 도면상 좌우 방향으로 연장된 형상일 수 있다. 더미 컬러층(164a, 164b)은 평면 시점에서 바라 보았을 때 직사각 형상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 더미 컬러층(164a, 164b)은 제1 더미 컬러층(164a) 및 제2 더미 컬러층(164b)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 제1 더미 컬러층(164a)은 표시 영역(DA)을 사이에 두고 데이터 구동부(400)측(도면상 상측)에 형성될 수 있고, 제2 더미 컬러층(164b)은 이의 반대측(도면상 하측)에 형성될 수 있다.
제1 더미 컬러층(164a)은 데이터 구동부(400)로부터 데이터 전달선(142a)이 나오는 팬아웃부(FO)의 배치와 상관 없이 팬아웃부(FO)를 가로지르는 라인(line) 형상으로 구현될 수 있다. 달리 말해, 제1 더미 컬러층(164a)은 제1 방향(예를 들어, 도 4에서 좌우 방향)으로 연장된 형상으로 구현될 수 있다. 즉, 제1 더미 컬러층(164a)의 적어도 일부는 팬아웃부(FO)와 중첩될 수 있다.
제2 더미 컬러층(164b)은 데이터 구동부(400)측의 반대측에 제1 더미 컬러층(164a)과 실질적으로 동일한 형상으로 구현될 수 있다. 즉, 제2 더미 컬러층(164b)은 제1 방향(예를 들어, 도 4에서 좌우 방향)으로 연장된 형상으로 구현될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 더미 컬러층(164a) 및 제2 더미 컬러층(164b)의 길이는 도 4를 통해 확인할 수 있듯 후술하게 될 제작 방법의 특성상 표시 영역(DA)의 너비(도면상 좌우 방향 길이) 보다 길게 구현될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 더미 컬러층(164a, 164b)의 폭은 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 오픈부(192a, 192b)의 폭 보다 클 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 이러한 구조에 국한되는 것은 아니며, 더미 컬러층(164a, 164b)의 폭과 오픈부(192a, 192b)의 폭은 동일할 수도 있다. 여기서, 폭이란 도 5의 도면상 상하 방향으로의 길이를 지칭한다.
더미 컬러층(164a, 164b)은 차광 패턴(192)의 하부에 배치되어 도전볼(CB)과 공통 전극(212)간 접촉을 위한 단차 확보 역할 및 오픈부(192a, 192b)를 통해 발생하는 빛샘을 방지하는 역할을 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 더미 컬러층(164a, 164b)은 컬러 필터(162)와 동일 레벨 상에 배치될 수 있다. 즉, 더미 컬러층(164a, 164b)은 보호층(152) 상에 배치될 수 있다. 더미 컬러층(164a, 164b)은 안료를 포함하는 감광성 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 더미 컬러층(164a, 164b)은 청색(blue) 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하여 구현될 수 있다. 즉, 더미 컬러층(164a, 164b)은 청색일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 더미 컬러층(164a, 164b)의 배치 및 구성 물질이 이에 국한되는 것은 아니다.
제2 공통 전압선(184)은 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)에 의해 적어도 일부가 노출될 수 있다. 오픈부(192a, 192b)와 대응되는 위치에 제2 공통 전압선(184)이 배치될 수 있다. 제2 공통 전압선(184)은 표시 영역(DA)을 사이에 두고 데이터 구동부(400)측(도면상 상측)과, 이의 반대측(도면상 하측)에 분리되어 배치될 수 있다.
제2 공통 전압선(184)은 데이터 구동부(400)로부터 데이터 전달선(142a)이 나오는 팬아웃부(FO)의 배치와 상관 없이 팬아웃부(FO)를 가로지르는 라인(line) 형상을 포함하여 구현될 수 있다. 달리 말해, 제2 공통 전압선(184)은 제1 방향(예를 들어, 도 4에서 좌우 방향)으로 연장된 형상으로 구현될 수 있다. 즉, 제2 공통 전압선(184)의 적어도 일부는 팬아웃부(FO)와 중첩될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제2 공통 전압선(184)의 길이는 도 4를 통해 확인할 수 있듯 표시 영역(DA)의 너비(도면상 좌우 방향 길이) 보다 길게 구현될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제2 공통 전압선(184)의 폭은 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 오픈부(192a, 192b) 및 더미 컬러층(164a, 164b)의 폭 보다 클 수 있다. 오픈부(192a, 192b)는 제2 공통 전압선(184)과 완전 중첩될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 이러한 구조에 국한되는 것은 아니며, 더미 컬러층(164a, 164b)의 폭과 오픈부(192a, 192b)의 폭은 동일할 수도 있다. 여기서, 폭이란 도 5의 도면상 상하 방향으로의 길이를 지칭한다.
한편, 대형 사이즈 패널의 경우 일반적으로 스티치-샷(Stitch-Shot) 방식으로 차광 패턴(192)이나 더미 컬러층(164a, 164b)을 제작하게 되는데, 이 경우 차광 패턴(192)이나 더미 컬러층(164a, 164b)간 스티치-샷 구성이 상이하여 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)와 더미 컬러층(164a, 164b)의 배열(특히, 도면상 좌우 방향으로의 배열)이 어긋날 수 있고, 이에 의해 노출된 하부 메탈 예컨대, 제1 공통 전압선(116)에 의한 반사광이 시인될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)와 더미 컬러층(164a, 164b)의 배열이 어긋나는 현상이 근본적으로 발생하지 않도록 위 오픈부(192a, 192b)와 더미 컬러층(164a, 164b)을 도 4에 도시된 바와 같이 라인(line) 형상으로 구현할 수 있다. 즉, 오픈부(192a, 192b)와 더미 컬러층(164)을 중간 중간 끊어진 형태로 구현하지 않고, 하나의 이어진 형태로 구현함에 따라 스티치-샷 방식으로 차광 패턴(192)이나 더미 컬러층(164a, 164b)을 제작하더라도 배열의 어긋남으로 인한 하부 메탈 반사광 발생을 방지할 수 있다.
다른 한편, 차광 패턴(192)의 제1 오픈부(192a)가 라인 형상으로 구현됨에 따라 제1 오픈부(192a)는 데이터 구동부(400)로부터 데이터 전달선(142a)이 나오는 팬아웃부(FO)와 중첩되는 부분을 포함할 수 있는데, 팬아웃부(FO)의 주변의 제1 오픈부(192a) 하부 구조의 경우 도 6에 도시된 바와 같이 확장된 형상의 제1 공통 전압선(116)이 배치되어 있어 빛샘이 방지될 수 있다. 그러나, 팬아웃부(FO)의 경우에는 라인 형상의 데이터 전달선(142a) 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같은 전압 강하 균일화를 위해 지그재그 형상으로 구현된 데이터 전달선(142a)이 배치될 수 있고, 이 경우에는 데이터 전달선(142a)의 사이 사이로 빛샘이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는 위와 같이 팬아웃부(FO)에서 발생할 수 있는 빛샘을 방지하기 위하여 차광 금속층(148)을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 차광 금속층(148)은 도 1에 도시된 바와 같이 팬아웃부(FO)에 선택적으로 배치될 수 있다. 차광 금속층(148)의 적어도 일부는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 공통 전압선(116)의 확장부와 중첩될 수 있다. 차광 금속층(148)의 적어도 일부는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 데이터 전달선(142a) 및 더미 컬러층(164a, 164b)과 중첩될 수 있다. 즉, 차광 패턴(192) 제1 오픈부(192a)의 하부에는 확장된 형상의 제1 공통 전압선(116) 또는 차광 금속층(148) 중 적어도 하나가 배치된 구조로 구현될 수 있다. 이에 따라, 차광 패턴(192)의 제1 오픈부(192a)를 통한 빛샘은 제1 공통 전압선(116) 또는 차광 금속층(148) 중 적어도 하나에 의해 방지될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 차광 금속층(148)의 폭은 도 7에 도시된 바와 같이 차광 패턴(192)의 제1 오픈부(192a)의 폭 및 더미 컬러층(164a, 164b)의 폭 보다 넓을 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 차광 금속층(148)의 폭이 제1 오픈부(192a)의 폭 보다 넓다면 더미 컬러층(164a, 164b)의 폭 보다 작거나 같게 구현될 수도 있다. 또한, 차광 금속층(148)의 폭은 도 8에 도시된 바와 같이 실링 부재(250)의 폭 보다 작을 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 차광 금속층(148)의 폭이 제1 오픈부(192a)의 폭 보다 넓다면 실링 부재(250)의 폭 보다 크거나 같게 구현될 수도 있다. 여기서, 폭이란 도 7의 도면상 상하 방향으로의 길이 또는 도 8의 도면상 좌우 방향으로의 길이를 지칭한다.
도 6의 실시예에서, 더미 컬러층(164a, 164b)이 단일층으로 구현된 경우를 예시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고, 다수의 층으로 더미 컬러층(164a, 164b)을 구현할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 도 5의 III-III'선에 대응되는 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(10-1)는 도 1 내지 도 8을 통해 상술한 액정 표시 장치(10)와 비교하여 더미 컬러층(164a-1, 164a-2) 구성이 상이하며, 그 외 나머지 구성은 동일하거나 유사할 수 있다. 이하에서는 중복된 부분을 제외한 차이점 위주로 설명한다.
본 실시예에서 더미 컬러층(164a-1, 164a-2)은 순차 적층된 제1 더미 컬러층(164a-1) 및 제2 더미 컬러층(164a-2)을 포함한다. 제1 더미 컬러층(164a) 상에 제2 더미 컬러층(164b)이 배치될 수 있다. 제1 더미 컬러층(164a-1)과 제2 더미 컬러층(164a-2)은 중첩되는 구조일 수 있다. 제1 더미 컬러층(164a-1)과 제2 더미 컬러층(164a-2)은 상호 접하는 면을 포함할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 제1 더미 컬러층(164a-1)과 제2 더미 컬러층(164a-2) 사이에는 다른 층이 개제될 수도 있다.
더미 컬러층(164a-1, 164a-2)은 안료를 포함하는 감광성 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 더미 컬러층(164a-1) 및 제2 더미 컬러층(164a-2)은 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 청색 컬러 필터 중 어느 하나와 동일한 물질을 포함하여 구현될 수 있다. 제1 더미 컬러층(164a-1)과 제2 더미 컬러층(164a-2)는 서로 다른 색상의 안료를 포함하는 감광성 유기물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 더미 컬러층(164a-1)은 적색 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하고, 제2 더미 컬러층(164a-2)은 청색 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하여 구현될 수 있다. 즉, 제1 더미 컬러층(164a-1)은 청색이고, 제2 더미 컬러층(164a-2)은 적색일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제1 더미 컬러층(164a-1) 및 제2 더미 컬러층(164a-2)의 색상 조합이 이에 국한되는 것은 아니다.
더미 컬러층(164a-1, 164a-2)은 차광 패턴(192)의 하부에 배치되어 오픈부(192a)를 통해 발생하는 빛샘을 방지하는 역할을 할 수 있다. 제1 더미 컬러층(164a-1)에 의한 빛샘 방지 효과에 추가적으로 제2 차광 금속층(164a-2)에 의한 빛샘 방지 효과가 더해져 효과적으로 빛샘을 방지할 수 있다.
도 6의 실시예에서, 유기층(172)을 포함하여 구현된 경우를 예시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고, 유기층(172)을 제외하고 구현할 수도 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 도 5의 VI-VI''선에 대응되는 선을 따라 절단한 단면도이다.
먼저, 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(10-2)는 도 1 내지 도 8을 통해 상술한 액정 표시 장치(10)와 비교하여 유기층 구조를 포함하지 않는 점이 상이하며, 그 외 나머지 구성은 동일하거나 유사할 수 있다. 이하에서는 중복된 부분을 제외한 차이점 위주로 설명한다.
본 실시예에서는 도 1 내지 도 8을 통해 상술한 액정 표시 장치(10)와 달리 유기층을 포함하지 않음에 따라 제2 공통 전압선(184)이 보호층(152) 상에 직접 배치될 수 있다. 또한, 제2 공통 전압선(184)이 더미 컬러층(164) 상에 직접 배치될 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(10-3)는 도 10을 통해 상술한 액정 표시 장치(10-2)와 비교하여 더미 컬러층(164a-1, 164a-2) 구성이 상이하며, 그 외 나머지 구성은 동일하거나 유사할 수 있다. 이하에서는 중복된 부분을 제외한 차이점 위주로 설명한다.
본 실시예에서 더미 컬러층(164a-1, 164a-2)은 순차 적층된 제1 더미 컬러층(164a-1) 및 제2 더미 컬러층(164a-2)을 포함한다. 제1 더미 컬러층(164a-1) 상에 제2 더미 컬러층(164a-2)이 배치될 수 있다. 제1 더미 컬러층(164a-1)과 제2 더미 컬러층(164a-2)은 중첩되는 구조일 수 있다. 제1 더미 컬러층(164a-1)과 제2 더미 컬러층(164a-2)은 상호 접하는 면을 포함할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 제1 더미 컬러층(164a-1)과 제2 더미 컬러층(164a-2) 사이에는 다른 층이 개제될 수도 있다.
더미 컬러층(164a-1, 164a-2)은 안료를 포함하는 감광성 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 더미 컬러층(164a-1) 및 제2 더미 컬러층(164a-2)은 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 청색 컬러 필터 중 어느 하나와 동일한 물질을 포함하여 구현될 수 있다. 제1 더미 컬러층(164a-1)과 제2 더미 컬러층(164a-2)는 서로 다른 색상의 안료를 포함하는 감광성 유기물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 더미 컬러층(164a-1)은 적색 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하고, 제2 더미 컬러층(164a-2)은 청색 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하여 구현될 수 있다. 즉, 제1 더미 컬러층(164a-1)은 청색이고, 제2 더미 컬러층(164a-2)은 적색일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제1 더미 컬러층(164a-1) 및 제2 더미 컬러층(164a-2)의 색상 조합이 이에 국한되는 것은 아니다.
더미 컬러층(164a-1, 164a-2)은 차광 패턴(192)의 하부에 배치되어 오픈부(192c)를 통해 발생하는 빛샘을 방지하는 역할을 할 수 있다. 제1 더미 컬러층(164a-1)에 의한 빛샘 방지 효과에 추가적으로 제2 차광 금속층(164a-2)에 의한 빛샘 방지 효과가 더해져 효과적으로 빛샘을 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)는 도 4에 도시된 바와 같이 폐쇄된 형태로 구현될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 차광 패턴의 오픈부는 개방된 형태로 구현될 수도 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 쇼트 포인트를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(10-4)는 도 1 내지 도 8을 통해 상술한 액정 표시 장치(10)와 비교하여 오픈부(192c, 192d) 및 더미 컬러층(164c, 164d) 구성이 상이하며, 그 외 나머지 구성은 동일하거나 유사할 수 있다. 이하에서는 중복된 부분을 제외한 차이점 위주로 설명한다.
본 실시예에서 차광 패턴(192)의 오픈부(192c, 192d)는 표시 영역(DA)을 사이에 두고 데이터 구동부(400)측(도면상 상측)에 형성된 제1 오픈부(192c) 및 이의 반대측(도면상 하측)에 형성된 제2 오픈부(192d)를 포함한다. 제1 오픈부(192c)와 제2 오픈부(192d)는 도 12에 도시된 바와 같이 일단 및 타단이 개방된 형태일 수 있다. 이에 따라, 제1 오픈부(192c)와 제2 오픈부(192d)를 사이에 두고 차광 패턴(192)은 분리된 형태로 구현될 수 있다.
본 실시예에서 더미 컬러층(164c, 164d)은 표시 영역(DA)을 사이에 두고 데이터 구동부(400)측(도면상 상측)에 형성된 제1 더미 컬러층(164c) 및 이의 반대측(도면상 하측)에 형성된 제2 더미 컬러층(164d)를 포함한다. 제1 더미 컬러층(164c)과 제2 더미 컬러층(164d)은 도 12에 도시된 바와 같이 일단 및 타단이 제1 기판(102)의 도면상 좌측/우측 경계에까지 배치된 형태일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)는 도 4에 도시된 바와 같이 분리된 형태로 구현될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 차광 패턴의 오픈부는 일체형으로 구현될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 쇼트 포인트를 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(10-5)는 도 1 내지 도 8을 통해 상술한 액정 표시 장치(10)와 비교하여 차광 패턴(192)의 오픈부(192e), 더미 컬러층(164e), 및 제2 공통 전압선(184e) 구성이 상이하며, 그 외 나머지 구성은 동일하거나 유사할 수 있다. 이하에서는 중복된 부분을 제외한 차이점 위주로 설명한다.
본 실시예에서 차광 패턴(192)의 오픈부(192e)는 표시 영역(DA)의 외측 둘레를 따라 일체형으로 배치될 수 있다. 오픈부(192e)는 도 13에 도시된 바와 같이 평면 시점에서 바라 보았을 때 사각 띠 형상으로 구현될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 오픈부(192e)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 실시예에서 더미 컬러층(164e)은 표시 영역(DA)의 외측 둘레를 따라 일체형으로 배치될 수 있다. 더미 컬러층(164e)은 도 13에 도시된 바와 같이 평면 시점에서 바라 보았을 때 사각 띠 형상으로 구현될 수 있다. 더미 컬러층(164e)은 오픈부(192e)의 폭 보다 넓을 수 있다. 더미 컬러층(164e)의 내측 영역에 오픈부(192e)가 배치될 수 있다. 더미 컬러층(164e)의 적어도 일부는 오픈부(192e)와 중첩될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 더미 컬러층(164e)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 실시예에서 제2 공통 전압선(184e)은 표시 영역(DA)의 외측 둘레를 따라 일체형으로 배치될 수 있다. 제2 공통 전압선(184e)은 도 13에 도시된 바와 같이 평면 시점에서 바라 보았을 때 사각 띠 형상으로 구현될 수 있다. 제2 공통 전압선(184e)은 더미 컬러층(164e) 및 오픈부(192e)의 폭 보다 넓을 수 있다. 제2 공통 전압선(184e)의 내측 영역에 더미 컬러층(164e) 및 오픈부(192e)가 배치될 수 있다. 제2 공통 전압선(184e)의 적어도 일부는 더미 컬러층(164e) 및 오픈부(192e)와 중첩될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제2 공통 전압선(184e)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 차광 금속층(148)은 도 1에 도시된 바와 같이 팬아웃부(FO)에 선택적으로 분리되어 배치될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 차광 금속층은 팬아웃부(FO)를 가로지르며 일체형으로 배치될 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(10-6)는 도 1 내지 도 8을 통해 상술한 액정 표시 장치(10)와 비교하여 차광 금속층(148a) 구성이 상이하며, 그 외 나머지 구성은 동일하거나 유사할 수 있다. 이하에서는 중복된 부분을 제외한 차이점 위주로 설명한다.
본 실시예에서 차광 금속층(148a)은 팬아웃부(FO)를 가로지르며 일체형으로 배치될 수 있다. 차광 금속층(148a)의 적어도 일부는 도 14에 도시된 바와 같이 제1 공통 전압선(116)의 확장부와 중첩될 수 있다. 차광 금속층(148a)의 적어도 일부는 도시하지는 않았으나 데이터 전달선(142a) 및 더미 컬러층(164)과 중첩될 수 있다. 차광 패턴(192) 제1 오픈부(192a)의 하부에는 차광 금속층(148a)이 배치될 수 있다. 달리 말해, 차광 금속층(148a)의 적어도 일부는 차광 패턴(192) 제1 오픈부(192a)와 중첩될 수 있다. 이에 따라, 차광 패턴(192)의 제1 오픈부(192a)를 통한 빛샘은 차광 금속층(148a)에 의해 방지될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 차광 금속층(148a)의 폭은 차광 패턴(192)의 제1 오픈부(192a)의 폭 및 더미 컬러층(164)의 폭 보다 넓을 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 차광 금속층(148a)의 폭이 제1 오픈부(192a)의 폭 보다 넓다면 더미 컬러층(164)의 폭 보다 작거나 같게 구현될 수도 있다. 또한, 차광 금속층(148a)의 폭은 실링 부재(250)의 폭 보다 작을 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 차광 금속층(148a)의 폭이 제1 오픈부(192a)의 폭 보다 넓다면 실링 부재(250)의 폭 보다 크거나 같게 구현될 수도 있다.
다음으로, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 15 내지 도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.
먼저, 도 2, 도 3, 도 6, 도 8 및 도 15를 참조하면, 제1 기판(102) 상에 게이트 배선(112, 114)을 형성한다.
투명한 물질, 예를 들어 유리 및 석영을 포함하는 제1 기판(102) 위에 제1 금속층(미도시)을 형성한다. 제1 금속층(미도시)은 알루미늄, 구리, 은, 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있으며, 물리적 성질이 다른 두 개 이상의 층으로 형성될 수 있다. 제1 금속층(미도시)은 일례로, 스퍼터링 공정에 의해 증착된다. 이어서, 노광 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 제1 금속층(미도시)을 패터닝하여 게이트선(112) 및 게이트 전극(114)을 포함하는 게이트 배선(112, 114)을 형성한다. 게이트 전극(114)은 게이트선(112)으로부터 분기된 돌기형태일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 공통 전압선(116)을 게이트 배선(112, 114)과 동일한 공정을 통해 형성할 수 있다. 이 경우, 제1 공통 전압선(116)은 게이트 배선(112, 114)과 동일 레벨 상에 동일 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제1 공통 전압선(116)을 게이트 배선(112, 114)과 동시에 형성하지 않을 수도 있다. 또한, 제1 공통 전압선을 게이트 배선(112, 114)과 동일 레벨 상에 형성하지 않을 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 데이터 전달선(142a)을 게이트 배선(112, 114)과 동일한 공정을 통해 형성할 수 있다. 이 경우, 데이터 전달선(142a)은 게이트 배선(112, 114)과 동일 레벨 상에 동일 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 데이터 전달선(142a)을 게이트 배선(112, 114)과 동시에 형성하지 않을 수도 있다. 또한, 데이터 전달선을 게이트 배선(112, 114)과 동일 레벨 상에 형성하지 않을 수도 있다.
다음으로, 도 16을 참조하면, 게이트 배선(112, 114) 상에 게이트 절연막(112-1)을 형성한다. 게이트 절연막(112-1)은 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD) 방법을 통해 형성될 수 있으며, 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiO2) 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 17을 참조하면, 반도체층(132) 및 저항성 접촉층(134)을 게이트 절연막(122-1) 상에 형성한다. 반도체층(132)은 수소화 비정질 실리콘(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘을 이용하여 형성할 수 있다. 반도체층(132) 및 저항성 접촉층(134)은 사진 식각 공정을 통해 형성할 수 있다.
다음으로, 도 18을 참조하면, 게이트선(112)과 교차하여 단위 화소를 정의하는 데이터선(142)과 소스 전극(144) 및 드레인 전극(146)을 포함하는 데이터 배선(142, 144, 146)을 사진 식각 공정을 통해 게이트 절연막(122), 반도체층(132) 및 저항성 접촉층(134) 상에 형성한다. 데이터 배선(142, 144, 146)은 게이트 배선(112, 114)과 마찬가지로 알루미늄, 구리, 은, 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있으며, 물리적 성질이 다른 두 개 이상의 층으로 형성될 수 있다
도 8을 참조하면, 몇몇 실시예에서 차광 금속층(148)을 데이터 배선(142, 144, 146)과 동일한 공정을 통해 형성할 수 있다. 이 경우, 차광 금속층(148)은 데이터 배선(142, 144, 146)과 동일 레벨 상에 동일 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 차광 금속층은 데이터 배선(142, 144, 146)과 동시에 형성하지 않을 수도 있다. 또한, 차광 금속층을 데이터 배선(142, 144, 146)과 동일 레벨 상에 형성하지 않을 수도 있다.
다음으로, 도 19를 참조하면, 박막 트랜지스터가 형성된 제1 기판(102) 상에 보호층(152-1)을 형성한다. 보호층(152-1)은 예를 들어, 질화 실리콘 또는 산화 실리콘 등의 무기물 등으로 형성될 수 있으며, 플라즈마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition: PECVD)으로 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 물질 등을 포함하여 형성될 수 있다.
다음으로, 도 20을 참조하면, 보호층(152-1) 상에 컬러 필터(162)를 형성한다. 컬러 필터(162)는 화소 영역에 배치될 수 있으며, R(red) 필터, G(green) 필터, 및 B(blue) 필터를 포함할 수 있다. 컬러 필터(162)는 안료를 포함하는 감광성 유기물로 형성될 수 있다. 컬러 필터(162)는 사진 식각 공정이나 잉크젯 프린팅 방법 등에 의해 형성할 수 있으며, 이 외에도 다양한 방법이 적용될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 더미 컬러층(164a, 164b)을 컬러 필터(162)와 동일한 공정을 통해 형성할 수 있다. 이 경우, 더미 컬러층(164a, 164b)은 컬러 필터(162)와 동일 레벨 상에 형성될 수 있다. 더미 컬러층(164a, 164b)은 안료를 포함하는 감광성 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 더미 컬러층(164a, 164b)은 청색(blue) 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하여 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 적색 컬러 필터층 및 청색 컬러 필터층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 청색 컬러 필터층과 상기 더미 컬러층(164a, 164b)은 동일한 물질로 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 더미 컬러층(164a, 164b)의 구성 물질이 이에 국한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 더미 컬러층을 복수의 층으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 더미 컬러층을 제1 더미 컬러층과 제2 더미 컬러층을 포함하는 복수층으로 형성할 수 있다. 제1 더미 컬러층과 제2 더미 컬러층은 서로 다른 색상의 안료를 포함하는 감광성 유기물로 형성할 수 있다. 제1 더미 컬러층은 적색 컬러 필터와 동일한 물질로 형성하고, 제2 더미 컬러층은 청색 컬러 필터와 동일한 물질로 형성할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제1 더미 컬러층 및 제2 더미 컬러층의 색상 조합이 이에 국한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 더미 컬러층(164a, 164b)과 컬러 필터(162)는 스티치-샷(Stitch-Shot) 방식으로 제작할 수 있다. 이 경우, 표시 패널의 좌/우 말단에 배치된 더미 컬러층(164a, 164b) 및 컬러 필터(162)를 형성하는 스티치-샷과 위 표시 패널의 좌/우 말단을 제외한 중앙부의 더미 컬러층(164a, 164b) 및 컬러 필터(162) 형성하는 스티치-샷은 상이할 수 있다. 위 중앙부의 더미 컬러층(164a, 164b) 및 컬러 필터(162)을 형성하는 스티치-샷은 연속적/반복적으로 사용될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 본 발명의 더미 컬러층(164a, 164b) 및 컬러 필터(162)의 제조 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 21을 참조하면, 보호층(152-1) 및 컬러 필터(162)상에 유기층(172-1)을 형성한다. 유기층(172-1)은 평탄화 특성이 우수하며, 감광성(photosensitivity)을 가지는 물질로 형성할 수 있다. 유기층(172-1)은 스핀 코팅(spin coating) 방법 또는 슬릿 코팅(slit coating) 방법으로 형성하거나 스핀 코팅과 슬릿 코팅 방법을 동시에 사용하여 형성할 수도 있다.
다음으로, 도 22를 참조하면, 보호층(152-1) 및 유기층(172-1)에 드레인 전극(146)의 적어도 일부를 노출시키는 컨택홀(146a)을 형성한다. 구체적으로, 유기층(172-1)에 컨택홀(146a)을 형성하여 유기층(172)을 형성하며, 이어서 보호층(152-1)에 컨택홀(146a)을 형성하여 보호층(152)을 형성할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 보호층(152-1), 유기층(172-1), 및 게이트 절연막(122-1)에 제1 공통 전압선(116)의 적어도 일부를 노출시키는 개구부(116a)을 형성한다. 구체적으로, 유기층(172-1)에 개구부(116a)을 형성하여 유기층(172)을 형성하며, 이어서 보호층(152-1)에 개구부(116a)을 형성하여 보호층(152)을 형성하고, 이어서 게이트 절연막(122-1)에 개구부(116a)을 형성하여 게이트 절연막(122)을 형성한다.
다음으로, 도 23을 참조하면, 유기층(172) 상에 화소 전극(182)을 형성한다. 구체적으로, 화소 전극(182)은 유기층(172) 및 보호층(152)에 형성된 컨택홀(146a)을 통해 노출된 드레인 전극(146)의 적어도 일부와 접촉할 수 있도록 형성할 수 있다. 이와 같은 접촉을 통해, 화소 전극(182)은 드레인 전극(146)과 전기적으로 연결/접속될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제2 공통 전압선(184)를 화소 전극(182)과 동일한 공정을 통해 형성할 수 있다. 이 경우, 제2 공통 전압선(184)은 화소 전극(182)과 동일 레벨 상에 동일 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제2 공통 전압선(184)을 화소 전극(182)과 동일한 공정으로 형성하지 않을 수도 있다.
다음으로, 도 24를 참조하면, 화소 전극(182) 및 유기층(172) 상에 차광 패턴(192)을 형성한다. 차광 패턴(192)은 액정층(300)에 포함된 액정 분자가 동작하지 않는 영역 예를 들어, 박막 트랜지스터 영역 및 비화소 영역(화소와 화소 사이, 게이트선 및 데이터선 영역)에 형성할 수 있다. 차광 부재(192)는 블랙 염료나 안료를 포함하는 블랙 유기 고분자 물질이나, 크롬, 크롬 산화물 등의 금속(금속 산화물) 등을 이용하여 형성할 수 있다.
다음으로, 차광 패턴(192) 상에 컬럼 스페이서(194)를 형성한다. 컬럼 스페이서(194)를 도 24에 도시된 바와 같이, 차광 패턴(192)과 일체형으로 이와 동시에 형성할 수 있다. 예를 들어, 하프톤 마스크나 슬릿 마스크 노광을 통해, 컬럼 스페이서(194)와 차광 부재(192)를 동일한 물질로 동일한 패터닝 공정을 통해 형성할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 국한되는 것은 아니다.
컬럼 스페이서(194)를 도 24에 도시된 바와 같이 박막 트랜지스터에 대응되는 영역에 형성할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 컬럼 스페이서(194)의 형성 위치가 이에 국한되는 것은 아니다.
차광 패턴(192)은 제2 기판(202)에 배치된 공통 전극(212)으로 공통 전압을 인가하기 위한 오픈부(192a, 192b)를 포함한다. 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)는 비표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 오픈부(192a, 192b)는 차광 패턴(192)의 내측에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 오픈부(192a, 192b)는 비표시 영역(NDA)에 배치된 차광 패턴(192)의 내측에 형성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)는 제1 오픈부(192a) 및 제2 오픈부(192b)를 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 제1 오픈부(192a)는 표시 영역(DA)을 사이에 두고 데이터 구동부(400)측(도면상 상측)에 형성될 수 있고, 제2 오픈부(192b)는 이의 반대측(도면상 하측)에 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 차광 패턴(192)의 오픈부 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 차광 패턴(192)은 스티치-샷(Stitch-Shot) 방식으로 제작될 수 있다. 이 경우, 표시 패널의 좌/우 말단에 배치된 차광 패턴(192)을 형성하는 스티치-샷과 위 표시 패널의 좌/우 말단을 제외한 중앙부의 차광 패턴(192)을 형성하는 스티치-샷은 상이할 수 있다. 위 중앙부의 차광 패턴(192)을 형성하는 스티치-샷은 연속적/반복적으로 사용될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 본 발명의 차광 패턴(192)의 제조 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 대형 사이즈 패널의 경우 일반적으로 스티치-샷(Stitch-Shot) 방식으로 위 차광 패턴(192)이나 더미 컬러층(164a, 164b)을 제작하게 되는데, 이 경우 차광 패턴(192)이나 더미 컬러층(164a, 164b)간 스티치-샷 구성이 상이하여 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)와 더미 컬러층(164a, 164b)의 배열(특히, 도면상 좌우 방향으로의 배열)이 어긋날 수 있고, 이에 의해 노출된 하부 메탈 예컨대, 제1 공통 전압선(116)에 의한 반사광이 시인될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 제조 방법은 차광 패턴(192)의 오픈부(192a, 192b)와 더미 컬러층(164a, 164b)의 배열이 어긋나는 현상이 근본적으로 발생하지 않도록 위 오픈부(192a, 192b)와 더미 컬러층(164a, 164b)을 라인(line) 형상으로 형성할 수 있다. 즉, 오픈부(192a, 192b)와 더미 컬러층(164a, 164b)을 중간 중간 끊어진 형태로 형성하지 않고, 하나의 이어진 형태로 형성함에 따라 스티치-샷 방식으로 차광 패턴(192)이나 더미 컬러층(164a, 164b)을 제작하더라도 배열의 어긋남으로 인한 하부 메탈 반사광 발생을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 25를 참조하면, 제2 기판(202)에 공통 전극(212)를 형성한다. 공통 전극(212)은 게이트선(112)과 데이터선(142)으로 둘러싸인 화소 영역 전체에 걸쳐 일체형으로 형성될 수 있다. 공통 전극(212)은 ITO(indium tin oxide), 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 제1 기판(102) 및 제2 기판(202) 상에 배향막의 흐름을 방지하기 위한 댐을 형성할 수 있다. 댐은 쇼트 포인트 보다 제1 기판(102) 및 제2 기판(202)의 내측에 형성될 수 있다. 댐은 감광성(photosensitivity)을 가지는 물질로 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 제1 기판(102)의 일면 및 제2 기판(202)의 일면에 각각 배향막을 형성한다. 배향막은 폴리이미드,　폴리아믹산,　폴리아미드,　폴리아믹이미드,　폴리에스테르,　폴리에틸렌,　폴리우레탄, 또는　폴리스티렌과 같은 수지성 고분자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 배향막은 위 수지성 고분자의 모노머를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 26을 참조하면, 제1 기판(102)에 양의 유전율 이방성 또는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자를 도포하여 액정층(300)을 형성한다. 다음으로, 액정층(300)이 형성된 제1 표시기판(100)을 제2 표시기판(200)과 결합한다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 표시기판
200: 제2 표시기판
300: 액정층
400: 데이터 구동부
500: 게이트 구동부
102: 제1 기판
112: 게이트선
114: 게이트 전극
116: 제1 공통 전압선
148: 차광 금속층
122: 게이트 절연막
132: 반도체층
134: 저항성 접촉층
142: 데이터선
144: 소스 전극
146: 드레인 전극
152: 보호층
162: 컬러 필터
164: 더미 컬러층
172: 유기층
182: 화소 전극
184: 제2 공통 전압선
192: 차광 패턴
194: 컬럼 스페이서
202: 제2 기판
212: 공통 전극

Claims (26)

  1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하고, 서로 대향되어 배치된 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층; 및
    상기 제1 기판 상의 상기 비표시 영역에 형성된 오픈부를 포함하는 차광 패턴;
    상기 제1 기판 상의 상기 오픈부의 하부에 상기 오픈부에 대응되어 배치된 더미 컬러층을 포함하고,
    상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 일방향으로 연장된 형상인 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부를 더 포함하고,
    상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 상기 팬아웃부를 가로지르는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층의 길이는 상기 표시 영역의 너비 보다 긴 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 더미 컬러층의 폭은 상기 오픈부의 폭 보다 크거나 같은 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 오픈부는 상기 더미 컬러층과 완전 중첩된 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부; 및
    상기 오픈부에 의해 노출되는 공통 전압선을 더 포함하고,
    상기 공통 전압선은 일 방향으로 연장된 형상으로 상기 팬아웃부를 가로지르는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비표시 영역에 배치된 실링 부재를 더 포함하고,
    상기 실링 부재의 내측 영역과 중첩되는 영역에 상기 오픈부가 배치된 액정 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실링 부재의 내측 영역과 중첩되는 영역에 상기 더미 컬러층이 배치된 액정 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 오픈부에 의해 노출되는 공통 전압선을 더 포함하고,
    상기 실링 부재의 내측 영역과 중첩되는 영역에 상기 공통 전압선이 배치된 액정 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 실링 부재는 도전 부재를 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 기판 상에 배치된 공통 전극; 및
    상기 오픈부에 의해 노출된 공통 전압선을 더 포함하고,
    상기 도전 부재는 상기 공통 전극과 상기 공통 전압선의 사이에 상기 공통 전극과 상기 공통 전압선과 접촉된 액정 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부; 및
    상기 팬아웃부와 적어도 일부가 중첩된 차광 금속층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 더미 컬러층은 청색인 액정 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 더미 컬러층은 순차적으로 적층된 제1 더미 컬러층 및 제2 더미 컬러층을 포함하고, 상기 제1 더미 컬러층과 상기 제2 더미 컬러층의 색상은 상이한 액정 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 더미 컬러층은 적색이고, 상기 제2 더미 컬러층은 청색인 액정 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 오픈부는 상기 표시 영역을 사이에 두고 서로 대향하여 배치된 제1 오픈부 및 제2 오픈부를 포함하는 액정 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 더미 컬러층은 상기 제1 오픈부에 대응되는 제1 더미 컬러층 및 상기 제2 오픈부에 대응되는 제2 더미 컬러층을 포함하는 액정 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 오픈부 및 상기 제1 더미 컬러층은 팬아웃부를 가로지르는 액정 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 오픈부와 상기 제1 및 제2 더미 컬러층의 길이는 상기 표시 영역의 너비 보다 긴 액정 표시 장치.
  20. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1 기판 상의 상기 비표시 영역에 일 방향으로 연장된 더미 컬러층을 형성하는 단계; 및
    상기 더미 컬러층 상에 상기 더미 컬러층과 대응되어 형성되며, 상기 더미 컬러층의 연장 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장된 오픈부를 포함하는 차광 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부를 더 포함하고,
    상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 상기 팬아웃부를 가로지르는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층을 상기 표시 영역의 너비 보다 길게 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 오픈부 및 상기 더미 컬러층은 스티치-샷 방식으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제1 기판 상의 상기 표시 영역 내에 제1 컬러 필터층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 기판 상의 상기 표시 영역 내에 제2 컬러 필터층 형성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제1 컬러 필터층 또는 상기 제2 컬러 필터층과 동시에 상기 더미 컬러층이 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 오픈부는 상기 표시 영역을 사이에 두고 서로 대향하여 배치된 제1 오픈부 및 제2 오픈부를 포함하고,
    상기 더미 컬러층은 상기 제1 오픈부에 대응되는 제1 더미 컬러층 및 상기 제2 오픈부에 대응되는 제2 더미 컬러층을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 비표시 영역 상에 배치된 팬아웃부를 더 포함하고,
    상기 제1 오픈부 및 상기 제1 더미 컬러층은 상기 팬아웃부를 가로지르는 액정 표시 장치.
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