JP5415687B2 - 表示パネル及びこれの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示パネル及びこれの製造方法に関する。

一般に、液晶表示パネルは、アレイ基板、アレイ基板と対向するカラーフィルタ基板及びアレイ基板とカラーフィルタ基板の間に介在された液晶層からなる。
アレイ基板は、画像をディスプレイする最小単位である複数の画素からなる。画素のそれぞれは、ゲートライン、データライン、薄膜トランジスタ、貯蔵電極及び画素電極を備える。ゲートラインとデータラインは、ゲート信号とデータ信号をそれぞれ受信し、薄膜トランジスタのゲート電極とソース電極とそれぞれ電気的に連結される。画素電極は、薄膜トランジスタのドレイン電極と電気的に連結される。

一方、カラーフィルタ基板は、カラーフィルタ層及び共通電極を備える。カラーフィルタ層は、赤、緑及び青色画素からなり、共通電極はカラーフィルタ層上に形成されて、液晶層をはさんで画素電極と対向する。
前記のアレイ基板は、５枚のマスクを用いる方法または４枚のマスクを用いる方法で製造することができる。５枚のマスクを用いる方法では、薄膜トランジスタのアクティブ層とオーミックコンタクト層をパターニングするマスクとソース及びドレイン電極をパターニングするマスクが別個に備えられる。一方、４枚のマスクを用いる方法の場合、薄膜トランジスタのアクティブ層、オーミックコンタクト層、ソース及びドレイン電極は、１枚のマスクを用いて同時にパターニングされる。よって、５枚のマスクを用いる方法より４枚のマスクを用いる方法の製造工程が単純化される。

４枚のマスクを用いて完成されたアレイ基板における貯蔵キャパシタは、貯蔵電極及び画素電極からなり、両電極の間に介在された絶縁膜が誘電体として作用する。従来には、貯蔵キャパシタの静電容量を増加させるために、絶縁膜が、貯蔵電極が形成された領域で陥没した構造からなる。しかし、絶縁膜が陥没されただけ、液晶表示パネルに充填される液晶量が増加する。
特開２００１−０５９９６０

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、液晶量を節減し、均一なセルギャップを有する表示パネルを提供することにある。
本発明の他の目的は、前記表示パネルの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明１に係る表示パネルは、アレイ基板、対向基板及び前記アレイ基板と前記対向基板の間に介在された液晶層を含む。
前記アレイ基板は、多数の画素領域が定義された第１ベース基板、貯蔵電極、絶縁膜及び画素電極からなる。前記貯蔵電極は、前記各画素領域内で前記第１ベース基板上に備えられ、前記絶縁膜は、前記貯蔵電極をカバーし、前記各画素領域のうち前記貯蔵電極が形成された領域で陥没した構造で形成される。前記画素電極は、前記絶縁膜上に備えられ、前記貯蔵電極と対向する。

前記対向基板は、前記第１ベース基板と対向する第２ベース基板及び突出部を備える。前記突出部は、前記貯蔵電極が形成された領域に対応して、前記第２ベース基板上に備えられて、前記第１ベース基板の方に突出する。
本発明の表示パネル及びこれの製造方法によれば、アレイ基板側の絶縁膜は、貯蔵電極が形成された領域に対応して陥没した構造からなり、対向基板側には、絶縁膜の陥没した部分に対応してアレイ基板の方に突出した突出部が備えられる。

したがって、アレイ基板と対向基板のセルギャップが補償されることで、表示パネルは均一なセルギャップを有することができる。また、絶縁膜の陥没した構造により増加した液晶量が、突出部の体積だけ減少することで、前記表示パネルに充填される全体液晶量を節減することができる。
なお、絶縁膜は、前記貯蔵電極をカバーし、前記各画素領域のうち前記貯蔵電極が形成された領域で陥没した構造で形成される。よって、誘電体の厚さに比例する貯蔵キャパシタＣｓｔの静電容量を増加することができる。

発明２は、発明１において、前記対向基板は、前記第２ベース基板上に備えられ、前記各画素領域の周辺部に形成された第１ブラックマトリックスをさらに含むことを特徴とする。第１ブラックマトリックスにより画素領域周辺での光漏れを防止することができる。
発明３は、発明２において、前記突出部は、前記第１ブラックマトリックスと同一な物質からなる第２ブラックマトリックスを含むことを特徴とする。突出部は、第１ブラックマトリックスと同一な物質である第２ブラックマトリックスで形成されるため、突出部を第１ブラックマトリックスと同一の工程で製造することができる。よって、製造工程を簡略化することができる。

発明４は、発明３において、前記対向基板は、前記各画素領域に備えられる色画素からなるカラーフィルタ層をさらに含み、前記色画素は、前記貯蔵電極が形成された領域で、前記第２ブラックマトリックスをカバーすることを特徴とする。
発明５は、発明４において、前記突出部は、前記色画素と前記第２ブラックマトリックスの間に備えられ、隣接する色画素のうち何れか一つの色画素と同一なダミー色画素をさらに含むことを特徴とする。ダミー色画素は、隣接する画素領域に備えられる色画素の一つであって、隣接する画素領域に色画素を形成する時に一緒に形成することができる。

発明６は、発明１において、前記対向基板は、前記各画素領域に対応して備えられる色画素からなるカラーフィルタ層をさらに含むことを特徴とする。
発明７は、発明６において、前記突出部は、前記色画素と前記第２ベース基板の間に備えられ、隣接する色画素のうち一つの選択された色画素と同一な第１ダミー色画素を含むことを特徴とする。よって、突出部は、隣接する画素領域に色画素を形成する時に一緒に形成することができる。

発明８は、発明７において、前記突出部は、前記色画素上に備えられ、前記隣接する色画素のうち前記選択された色画素を除く他の一つの色画素と同一な第２ダミー色画素をさらに含むことを特徴とする。よって、突出部は、隣接する画素領域に色画素を形成する時に一緒に形成することができる。
発明９は、発明６において、前記対向基板は、前記カラーフィルタ層上に備えられた共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に介在されて、前記画素電極と前記共通電極の間にギャップを形成するギャップ維持パターンと、をさらに含むことを特徴とする。

発明１０は、発明９において、前記突出部は、前記ギャップ維持パターンと同一な工程により前記共通電極上に形成されたダミーギャップ維持パターンからなることを特徴とする。ダミーギャップ維持パターンは、ギャップ維持パターンと同一な物質からなり、同一な工程により同時にパターニングされる。
発明１１は、発明１において、前記突出部は、前記絶縁膜の陥没した深さより小さいか同一な高さを有することを特徴とする。これにより、アレイ基板と対向基板のセルギャップが補償されることで、表示パネルは均一なセルギャップを有することができる。また、絶縁膜の陥没した構造により増加した液晶量が、突出部の体積だけ減少することで、前記表示パネルに充填される全体液晶量を節減することができる。

発明１２は、発明１において、前記絶縁膜は、前記貯蔵電極をカバーするゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に備えられた保護膜と、前記保護膜上に備えられ、前記貯蔵電極が形成された領域で陥没した構造からなる有機絶縁膜と、を含むことを特徴とする。
発明１３は、発明１において、前記画素電極は、第１画素電圧が印加される第１サブ画素電極と、前記第１画素電圧より低い第２画素電圧が印加される第２サブ画素電極と、からなることを特徴とする。第１及び第２画素電極に印加される電圧が異なることで、第１及び第２画素電極上で液晶の配列が異なる。その結果、該当領域で互いに異なる光特性が表れ、相互補償作用により前記表示パネルの画質（例えば、側面視野角）が改善されることができる。

発明１４は、発明１３において、前記画素電極には、前記第１及び第２サブ画素電極を電気的に分離し、前記画素電極を多数のドメインに分割する多数の第１開口パターンが形成されることを特徴とする。多数のドメイン内の液晶分子は、様々な方向に傾いており、これにより側面視野角を改善することができる。
発明１５は、発明１４において、前記対向基板は、前記画素電極と対向する共通電極をさらに含み、前記共通電極には多数の第２開口パターンが形成され、前記第２開口パターンは前記第１開口パターンと相違する位置に形成されて、前記多数のドメインを再分割することを特徴とする。

発明１６は、発明１において、前記アレイ基板は、第１ゲートラインと、前記第１ゲートラインと所定間隔で離隔する第２ゲートラインと、前記第１及び第２ゲートラインと絶縁されて交差するデータラインと、前記第１ゲートラインと前記データラインに電気的に連結されて、前記第１画素電圧を出力する第１薄膜トランジスタと、前記第２ゲートラインと前記データラインに電気的に連結されて、前記第２画素電圧を出力する第２薄膜トランジスタと、をさらに含むことを特徴とする。

発明１７は、発明１６において、前記第１サブ画素電極は、前記第１薄膜トランジスタの出力電極に電気的に連結されて、前記第１画素電圧を受信し、前記第２サブ画素電極は、前記第２薄膜トランジスタの出力電極に電気的に連結されて、前記第２画素電圧を受信することを特徴とする。
本発明１８に係る表示パネルの製造方法で、画素領域が定義された第１ベース基板上には、ゲート電極及び貯蔵電極が形成される。前記第１ベース基板上に、前記ゲート電極及び貯蔵電極をカバーするゲート絶縁膜が形成される。前記ゲート絶縁膜上に、アクティブパターン、オーミックコンタクトパターン、前記オーミックコンタクトパターンと同一なパターンからなるソース及びドレイン電極が形成される。前記ソース及びドレイン電極をカバーし、前記貯蔵電極が形成された領域で陥没した構造からなる絶縁膜が形成され、前記絶縁膜上には画素電極を形成される。前記第１ベース基板と対向する第２ベース基板上に、前記貯蔵電極が形成された領域に対応する突出部が形成される。前記第１及び第２ベース基板は互いにアセンブリされ、前記第１及び第２ベース基板の間に液晶層を形成される。

発明１９は、発明１８において、前記突出部を形成するステップは、前記第２ベース基板上に遮光膜を塗布するステップと、前記遮光膜をパターニングして、前記画素領域の周辺部に対応する第１ブラックマトリックス及び前記貯蔵電極が形成された領域に対応する第２ブラックマトリックスを形成するステップと、を含むことを特徴とする。
発明２０は、発明１９において、前記第２ベース基板上に、多数の色画素のうち選択された一つの色画素からなるカラーフィルタ層を形成するステップをさらに含み、前記突出部を形成するステップは、前記貯蔵電極が形成された領域に対応して、前記カラーフィルタ層上に、前記多数の色画素のうち前記選択された色画素を除く他の色画素を形成するステップをさらに含むことを特徴とする。

発明２１は、発明２０において、前記カラーフィルタ層及び前記突出部上に共通電極を形成するステップをさらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、液晶量を節減し、均一なセルギャップを有する表示パネルを提供することができる。

以下、添付図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態をより詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示パネルの平面図であり、図２は、図１のＩ−Ｉ’線及びＩＩ−ＩＩ’線断面図である。
図１及び図２に示すように、表示パネル１００は、アレイ基板１１０、前記アレイ基板１１０と対向して結合するカラーフィルタ基板１２０及び前記アレイ基板１１０と前記カラーフィルタ基板１２０の間に介在された液晶層からなる。

前記アレイ基板１１０は、第１ベース基板１１１及び多数の画素を含む。前記第１ベース基板１１１には、多数の画素領域がマトリックス形態に定義され、前記各画素領域ＰＡには一つの画素が備えられる。前記各画素領域ＰＡに備えられる画素の構造は全て同一であるので、図１及び図２では一つの画素構造だけを説明し、他の画素についての説明は省略する。

前記第１ベース基板１１１上には、前記画素と電気的に連結される第１データラインＤＬ１、第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２が備えられる。また、前記第１ベース基板１１１上には、前記画素と隣接する画素に電気的に連結される第３ゲートラインＧＬ３及び第２データラインＤＬ２がさらに備えられる。
具体的に、前記第１〜第３ゲートラインＧＬ１〜ＧＬ３は第１方向Ｄ１に延長され、前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２は、前記第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に延長される。よって、前記第１ベース基板１１１の画素領域は、前記第２及び第３ゲートラインＧＬ２、ＧＬ３、第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２により直四角形形態になる。ここで、前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２は、前記第１〜第３ゲートラインＧＬ１〜ＧＬ３と相違する層に備えられて、互いに電気的に絶縁される。

前記画素領域ＰＡに備えられた画素は、第１及び第２薄膜トランジスタ１１２、１１３、ゲート絶縁膜１１４、保護膜１１５、有機絶縁膜１１６、貯蔵電極１１７、画素電極１１８を含む。
前記第１薄膜トランジスタ１１２は、第１ゲート電極１１２ａ、第１アクティブパターン１１２ｂ、第１オーミックコンタクトパターン１１２ｃ、第１ソース電極１１２ｄ及び第１ドレイン電極１１２ｅを含む。

前記第１ゲート電極１１２ａは、前記第１ゲートラインＧＬ１から分岐され、前記第１ベース基板１１１上に備えられる。前記第１ゲート電極１１２ａは、前記ゲート絶縁膜１１４によりカバーされる。前記ゲート絶縁膜１１４上には、前記第１アクティブパターン１１２ｂ及び第１オーミックコンタクトパターン１１２ｃが形成される。前記第１オーミックコンタクトパターン１１２ｃは、前記第１ゲート電極１１２ａが形成された領域で部分的に除去される。前記第１ソース電極１１２ｄと前記第１ドレイン電極１１２ｅは、前記第１オーミックコンタクトパターン１１２ｃ上に形成され、前記第１オーミックコンタクトパターン１１２ｃが除去された領域で、互いに所定間隔で離隔する。

前記第２薄膜トランジスタ１１３は、第２ゲート電極１１３ａ、第２アクティブパターン（図示せず）、第２オーミックコンタクトパターン（図示せず）、第２ソース電極１１３ｄ及び第２ドレイン電極１１３ｅを含む。
前記第１及び第２薄膜トランジスタ１１２、１１３は、同一な断面構造を有する。図２では、第１薄膜トランジスタ１１２の切断面だけを図示しているが、前記第２薄膜トランジスタ１１３もそれと同一な構造を有する。

前記第２薄膜トランジスタ１１３の前記第２ゲート電極１１３ａは、前記第２ゲートラインＧＬ２から分岐され、前記第１ベース基板１１１上に備えられる。前記第２ゲート電極１１２ａは、前記ゲート絶縁膜１１４によりカバーされる。前記ゲート絶縁膜１１４上には、前記第２アクティブパターン及び第２オーミックコンタクトパターンが形成され、前記第２オーミックコンタクトパターンは、前記第２ゲート電極１１３ａが形成された領域で部分的に除去される。前記第２ソース電極１１３ｄと前記第２ドレイン電極１１３ｅは、前記第２オーミックコンタクトパターン上に形成され、前記第２オーミックコンタクトパターンが除去された領域で互いに所定間隔で離隔する。

前記貯蔵電極１１７は、前記第１及び第２ゲート電極１１２ａ、１１３ａと同一な物質からなり、前記第１ベース基板１１１上に備えられ、前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２の間に位置する。前記貯蔵電極１１７は、前記第１方向Ｄ１に延長された直四角形形状からなる。前記貯蔵電極１１７は、前記画素領域ＰＡに全体的に形成される前記ゲート絶縁膜１１４によりカバーされる。

前記ゲート絶縁膜１１４、前記第１及び第２薄膜トランジスタ１１２、１１３は、前記保護幕１１５によりカバーされる。前記保護膜１１５上には、前記有機絶縁膜１１６がさらに備えられる。前記保護膜１１５は及び前記有機絶縁膜１１６には、第１ドレイン電極１１２ｅを露出させる第１コンタクトホールＨ１及び前記第２ドレイン電極１１３ｅを露出させる第２コンタクトホールＨ２が形成される。また、前記有機絶縁膜１１６は、前記貯蔵電極が形成された領域で所定深さで陥没する。

前記有機絶縁膜１１６上には、前記画素電極１１８が形成される。前記画素電極１１８は、前記画素領域ＰＡの中央に位置する前記貯蔵電極１１７を基準として、前記第１方向Ｄ１に対称の構造からなる。
前記画素電極１１８は、前記貯蔵電極１１７と対向して貯蔵キャパシタＣｓｔを形成する。ここで、前記画素電極１１８と前記貯蔵電極１１７との間に介在された前記有機絶縁膜１１６、前記保護膜１１５及び前記ゲート絶縁膜１１４は、誘電体として作用する。このとき、前記貯蔵電極１１７が形成された領域で、前記有機絶縁膜１１６が完全に除去されるか、薄い厚さを有するよう部分的に除去される。これで、誘電体の厚さに比例する前記貯蔵キャパシタＣｓｔの静電容量が増加することができる。

一方、前記画素電極１１８は、第１画素電圧が印加される第１サブ画素電極１１８ａ及び前記第１画素電圧より低い第２画素電圧が印加される第２サブ画素電極１１８ｂを含む。このように、前記第１及び第２サブ画素電極１１８ａ、１１８ｂに相違する画素電圧が印加されるために、前記第１及び第２サブ画素電極１１８ａ、１１８ｂは相違する薄膜トランジスタと電気的に連結される。

具体的に、前記第１サブ画素電極１１８ａは、前記第１コンタクトホールＨ１を介して前記第１ドレイン電極１１２ｅと電気的に連結され、前記第２サブ画素電極１１８ｂは、前記第２コンタクトホールＨ２を介して前記第２ドレイン電極１１３ｅと電気的に連結される。よって、前記第１ゲートラインＧＬ１に印加された第１ゲート信号に応答して、前記第１薄膜トランジスタ１１２がターンオンされると、前記第１データラインＤＬ１に印加された前記第１画素電圧が前記第１サブ画素電極１１８ａに提供される。その後、前記第２ゲートラインＧＬ２に印加された第２ゲート信号に応答して、前記第２薄膜トランジスタ１１３がターンオンされると、前記第１データラインＤＬ１に印加された前記第２画素電圧が前記第２サブ画素電極１１８ｂに提供される。

このように、前記第１及び第２サブ画素電極１１８ａ、１１８ｂに印加される電圧が異なることで、前記第１及び第２サブ画素電極１１８ａ、１１８ｂ上で液晶の配列が異なる。その結果、該当領域で互いに異なる光特性が表れ、相互補償作用により前記表示パネル１００の画質（例えば、側面視野角）が改善されることができる。
図１に示すように、前記第１サブ画素電極１１８ａは、横たわるＶ字の形状からなり、前記貯蔵電極１１７とと一部分重なっている。また、前記第１サブ画素電極１１８ａは、前記貯蔵電極１１７を基準に、前記第１方向Ｄ１に対称の構造を有する。前記第１サブ画素電極１１８ａが形成されない他の画素領域ＰＡには、前記第２サブ画素電極１１８ｂが形成される。

前記第１及び第２サブ画素電極１１８ａ、１１８ｂは、第１開口パターン１１８ｃを介して、互いに所定間隔で離隔して電気的に絶縁される。また、前記第２サブ画素電極１１８ｂには、前記第１開口パターン１１８ｃが所定間隔で形成される。前記の第１開口パターン１１８ｃは、前記画素領域ＰＡを多数のドメインに分離する。
一方、前記カラーフィルタ基板１２０は、第２ベース基板１２１、第１ブラックマトリックス１２２、カラーフィルタ層１２３、共通電極１２４、第１突出部１２５及びコラムスペーサ１３５を含み、前記アレイ基板１１０と対向して結合する。

前記第１ブラックマトリックス１２２は、遮光性物質からなり、前記第２ベース基板１２１上に備えられる。図１に示すように、前記第１ブラックマトリックス１２２は、前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２、前記第１及び第２薄膜トランジスタ１１２、１１３が形成された領域に対応して備えられる。よって、前記第１ブラックマトリックス１２２は、前記画素領域ＰＡの周辺部で光の漏れを遮断することができる。

前記カラーフィルタ層１２３は、赤、緑及び青色画素からなり、各色画素は、前記アレイ基板１１０の各画素領域ＰＡに対応して備えられる。本発明の一例として、前記画素領域ＰＡには、緑色画素Ｇが備えられる。
前記共通電極１２４は、前記カラーフィルタ層１２３上に均一な厚さで形成される。前記共通電極１２４には、互いに所定間隔で離隔する多数の第２開口パターン１２４ａが形成される。また、前記画素電極１１８に形成された一つの第１開口パターン１１８ｃは、互いに隣接する二つの第２開口パターン１２４ａの間に配置される。よって、前記画素領域ＰＡは、前記第１及び第２開口パターン１１８ｃ、１２４ａにより多数のドメイン（本発明の一例として、１８個のドメイン）に分割される。

前記アレイ基板１１０と前記カラーフィルタ基板１２０の間には、液晶層が介在され、前記液晶層の液晶分子が前記各ドメインで互いに異なる方向に配向されることにより、前記表示パネル１００の視野角が向上する。
前記コラムスペーサ１３５は、前記共通電極１２４上に備えられ、前記アレイ基板１１０と前記カラーフィルタ基板１２０が対向して結合されると、前記アレイ基板１１０と前記カラーフィルタ基板１２０を離隔させる。よって、前記コラムスペーサ１３５により形成された前記アレイ基板１１０と前記カラーフィルタ基板１２０との間には離隔空間が形成され、前記離隔空間には液晶が充填される。

一方、前記貯蔵電極１１７が形成された領域は光が透過できない領域であって、実質的に映像が表示されないが、前記液晶が充填される。前記第１突出部１２５は、前記貯蔵電極１１７が形成された領域に充填される液晶の量を減少させるために、前記アレイ基板１１０の方に突出するように、前記第２ベース基板１２１上に備えられる。
本発明の一例として、前記第１突出部１２５は、前記第１ブラックマトリックス１２２と同一な遮光性物質からなって同時にパターニングされる第２ブラックマトリックスからなる。前述したように、前記貯蔵電極１１７が形成された領域は、前記貯蔵電極１１７により光が透過できない領域である。よって、前記貯蔵電極１１７が形成された領域で前記第１突出部１２５を前記第２ブラックマトリックスで形成しても、前記表示パネル１００の開口率は低下しない。

前記第１突出部１２５の高さは、前記有機絶縁膜１１６が陥没した深さより小さいか同一で、前記第１突出部１２５の幅は、前記貯蔵電極１１７の幅より小さいか同じである。本発明の一例として、前記第１突出部１２５の高さは、前記第１ブラックマトリックス１２２の厚さと同一である。
このように、前記貯蔵電極１１７が形成された領域に対応して前記カラーフィルタ基板１２０に前記第１突出部１２５を備えることにより、前記貯蔵電極１１７が形成された領域で液晶層の厚さを減少させることができる。その結果、前記表示パネル１００に介在される液晶の全体体積が減少し、それによって液晶量を節減することができる。

また、前記第１突出部１２５は、前記表示パネルのセルギャップ（アレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０の離隔距離）を均一にする。すなわち、前記有機絶縁膜１１６が陥没した位置で、前記有機絶縁膜１１６が陥没した深さだけ前記第１突出部１２５の高さを調節すると、前記表示パネル１００のセルギャップが全体的に均一に維持されることができる。前記表示パネル１００のセルギャップは、前記表示パネル１００の表示品質に影響を与える要因であるので、このようにセルギャップが均一になれば、前記表示パネル１００の表示品質が改善されることができる。

図３は、本発明の他の実施の形態に係る表示パネルの貯蔵電極領域を示す断面図である。但し、図３に図示された構成要素のうち、図２に図示された構成要素と同一な構成要素には同一な参照符号を付け、それについての具体的な説明は省略する。
図３に示すように、貯蔵電極１１７が形成された領域で、カラーフィルタ基板１２０に備えられる第２突出部１２６は、第２ブラックマトリックス１２６ａ及びダミー色画素１２６ｂからなる。

前記第２ブラックマトリックス１２６ａは、前記カラーフィルタ基板１２０の第１ブラックマトリックス１２２（図２参照）と同一な物質からなって、同時にパターニングされる。前記ダミー色画素１２６ｂは、隣接する画素領域に備えられる色画素の一つであって、隣接する画素領域に色画素を形成する時に一緒に形成することができる。本発明の一例として、前記ダミー色画素１２６ｂは、赤色画素Ｒからなり得る。

このように、前記第２突出部１２６に前記ダミー色画素１２６ｂが追加されると、前記第２突出部１２６の全体高さは、図２に図示された第１と突出部１２５の高さより大きくなる。したがって、前記貯蔵電極１１７が形成された領域で液晶層の厚さがより減少し、その結果、前記表示パネル１００に充填される液晶量を節減することができる。
図４は、本発明のまた他の実施の形態に係る表示パネルの貯蔵電極領域を示す断面図であり、図５は、本発明のまた他の実施の形態に係る表示パネルの貯蔵電極領域を示す断面図である。但し、図４及び図５に図示された構成要素のうち、図２に図示された構成要素と同一な構成要素には同一な参照符号を付け、それについての具体的な説明は省略する。

図４に示すように、カラーフィルタ基板１２０は、貯蔵電極１１７が形成された領域に備えられる第３突出部１２７を含み、前記第３突出部１２７は、第１ダミー色画素からなる。
前記第１ダミー色画素は、隣接する画素領域に備えられる色画素の一つであって、隣接する画素領域に色画素を形成する時に一緒に形成することができる。本発明の一例として、前記第１ダミー色画素は、赤色画素Ｒからなり得る。

図５に示すように、本発明の他の実施の形態に係るカラーフィルタ基板１２０は、貯蔵電極１１７が形成された領域に備えられる第４突出部１２８を含み、前記第４突出部１２８は、第１及び第２ダミー色画素１２８ａ、１２８ｂからなる。前記第１ダミー色画素１２８ａは、隣接する画素領域に備えられる色画素のうち何れか一つであり、前記第２ダミー色画素１２８ｂは、隣接する画素領域に備えられる色画素のうち他の一つである。したがって、前記第１及び第２ダミー色画素１２８ａ、１２８ｂは、隣接する画素領域に色画素を形成する時に一緒に形成することができる。本発明の一例として、前記第１ダミー色画素１２８ａは赤色画素Ｒからなり、前記第２ダミー色画素１２８ｂは青色画素Ｂからなる。

図４及び図５を参照すると、前記カラーフィルタ基板１２０に第３及び第４突出部１２７、１２８を備えることで、前記貯蔵電極１１７が形成された領域で液晶層の厚さが減少し、その結果、前記表示パネル１００に充填される液晶量を節減することができる。
図６は、本発明のまた他の実施の形態に係る表示パネルの貯蔵電極領域を示す断面図である。但し、図６に図示された構成要素のうち、図２に図示された構成要素と同一な構成要素には同一な参照符号を付け、それについての具体的な説明は省略する。

図６に示すように、本発明の他の実施の形態に係るカラーフィルタ基板１２０は、貯蔵電極１１７が形成された領域に備えられる第５突出部１３７を含み、前記第５突出部１３７はダミーコラムスペーサからなる。前記ダミーコラムスペーサ１３７は、図２に図示されたコラムスペーサ１３５と同一な物質からなり、同一な工程により同時にパターニングされる。

前記ダミーコラムスペーサ１３７は、前記コラムスペーサ１３５より低い高さを有することができる。すなわち、前記コラムスペーサ１３５を形成する工程で、前記ダミーコラムスペーサ１３７が形成される領域にスリットマスクを形成して、前記ダミーコラムスペーサ１３７の高さを前記コラムスペーサ１３５より低く形成することができる。本発明の一例として、前記ダミーコラムスペーサ１３７は、有機絶縁膜１１６が陥没した深さより小さいか同一な高さで形成される。

このように、前記カラーフィルタ基板１２０に前記ダミーコラムスペーサ１３７を備えることで、前記貯蔵電極１１７が形成された領域で液晶層の厚さが減少し、その結果、前記表示パネル１００に充填される液晶量を節減することができる。
図７は、本発明の他の実施の形態に係る表示パネルの平面図である。
図７に示すように、本発明の他の実施の形態に係る表示パネル２００は、第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２、第１〜第３ゲートラインＧＬ１〜ＧＬ３を含む。前記第１〜第３ゲートラインＧＬ１〜ＧＬ３は、第１方向Ｄ１に延長され、前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２は、前記第１方向１と直交する第２方向Ｄ２に延長される。

前記表示パネル２００は、第１及び第２薄膜トランジスタ２１２、２１３、貯蔵電極２１７及び画素電極２１８をさらに含む。前記第１薄膜トランジスタ２１２は、前記第１ゲートラインＧＬ１と前記第１データラインＤＬ１と電気的に連結され、前記第２薄膜トランジスタ２１３は、前記第２ゲートラインＧＬ２と前記第１データラインＤＬ１と電気的に連結される。

前記画素電極２１８は、前記第２ゲートラインＧＬ２と前記第３ゲートラインＧＬ３の間の領域に形成され、前記貯蔵電極２１７は、前記第２ゲートラインと前記第３ゲートラインＧＬ３の中間地点から前記第１方向Ｄ１に延長される。前記画素電極２１８はジグザグ形状からなり、前記中間地点を基準に上下対称構造を有する。
前記画素電極２１８は、第１及び第２サブ画素電極２１８ａ、２１８ｂからなる。前記第１サブ画素電極２１８ａは、横たわるＶ字の形状からなり、前記中間地点を基準に上下対称構造を有する。前記第１サブ画素電極２１８ａが形成されない他の領域には、前記第２サブ画素電極２１８ｂが形成される。前記第１サブ画素電極２１８ａは、前記第１薄膜トランジスタ２１２と電気的に連結され、前記第２サブ画素電極２１８ｂは、前記第２薄膜トランジスタ２１３と電気的に連結され、前記第１及び第２サブ画素電極２１８ａ、２１８ｂは互いに電気的に絶縁される。

前記第１及び第２サブ画素電極２１８ａ、２１８ｂが互いに電気的に分離されるように、前記第１及び第２サブ画素電極２１８ａ、２１８ｂの間には、第１開口パターン２１８ｃが形成される。ここで、前記第１データラインＤＬ１は、前記画素電極２１８と平行に延長された少なくとも二つの辺を備えるように、折曲される。よって、画素領域には、前記第１データラインＤＬ１と前記第１開口パターン２１８ｃがオーバーラップする領域が存在する。

前記表示パネル２００は、前記画素領域の周辺部に備えられて、前記画素領域の周辺における光漏れを防止するための第１ブラックマトリックス２２２を備える。また、前記表示パネル２００は、前記第１データラインＤＬ１と第１開口パターン２１８ｃがオーバーラップする領域に備えられる第３ブラックマトリックス２２９及び前記貯蔵電極２１７と平衡な前記第１方向Ｄ１に延長された第４ブラックマトリックス２２５をさらに備える。前記第３ブラックマトリックス２２９は、前記第１データラインＤＬ１と前記第１開口パターン２１８ｃがオーバーラップする領域における光漏れを防止する。前記第４ブラックマトリックス２２５は、前記第３ブラックマトリックス２２９から分岐され、前記貯蔵電極２１７が形成された領域に備えられる。

図１に図示された構造と同様に、貯蔵キャパシタを増加させるために、前記貯蔵電極２１７が形成された領域で、有機絶縁膜（図示せず）は所定深さで陥没する。しかし、このような構造で、前記有機絶縁膜の陥没した部分には、不必要な液晶が充填され、その結果、表示パネル２００の全体液晶量が増加する。前記第４ブラックマトリックス２２５は、前記有機絶縁膜が陥没した位置で前記貯蔵電極２１７の方に突出する。前記第４ブラックマトリックス２２５は、前記有機絶縁膜が陥没した位置に多量の液晶が充填されることを防止して、前記表示パネル２００の全体液晶量を減少させる。

本発明の一例として、前記第４ブラックマトリックス２２５は、前記貯蔵電極２１７の幅より小さいか同一な幅を有し、前記第１ブラックマトリックス２２２と同一な厚さを有する。よって、前記第４ブラックマトリックス２２５により前記表示パネル２００の開口率が低下することを防止できる。
図７では、前記画素電極２１８がジグザグ形状に折曲された構造で、前記貯蔵電極２１７が形成された領域に対応して第４ブラックマトリックス２２５が形成された構造を提示している。しかし、図３〜図６に図示されたように、前記貯蔵電極２１７が形成された領域に対応して、様々な構造の突出部が備えられることができる。

図８Ａ〜図８Ｋは、図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。但し、下記に記載される第１薄膜トランジスタ１１２の製造過程の説明は、第２薄膜トランジスタ１１３の製造過程と類似して適用されるので、前記第２薄膜トランジスタ１１３の製造過程についての別途の説明は省略する。
図８Ａに示すように、第１ベース基板１１１上にゲート金属膜を形成した後、第１マスク（図示せず）を用いてパターニングして、第１ゲート電極１１２ａと貯蔵電極１１７が形成される。前記ゲート金属膜は、銅、アルミニウム、銀、クロム系列の金属やこれらの合金を蒸着して形成され、パターニング工程で前記ゲート金属膜はエッチング液を用いるウェットエッチングによりエッチングされることができる。

図８Ｂに示すように、第１ゲート電極１１２ａと貯蔵電極１１７上にはゲート絶縁膜１１４が形成される。前記ゲート絶縁膜１１４は、無機系化合物、例えば、シリコン窒化膜で形成され得る。前記ゲート絶縁膜１１４上にはアクティブ膜１１９ａが形成される。前記アクティブ膜１１９ａは、非晶質シリコン膜で形成され得る。前記アクティブ膜１１９ａ上には、不純物イオンを含むオーミックコンタクト膜１１９ｂが形成される。前記ゲート絶縁膜１１４、アクティブ膜１１９ａ及びオーミックコンタクト膜１１９ｂは、プラズマ化学気相蒸着法で前記第１ベース基板１１１の前面をカバーするように形成される。

前記オーミックコンタクト膜１１９ｂ上には、データ金属膜１１９ｃが形成される。前記データ金属膜１１９ｃ、アクティブ膜１１９ａ及びオーミックコンタクト膜１１９ｂは、フォト工程によりパターニングされる。図面には図示していないが、前記データ金属膜１１９ｃ上には、感光膜パターンが形成される。前記感光膜パターンは、前記データ金属膜１１９Ｃ上に感光膜をコーティングした後、第２マスク（図示せず）を用いて前記感光膜を露光及び現像して形成される。

前記感光膜パターンは、位置によって相違する厚さを有するが、前記第１ゲート電極１１２ａが形成された領域で薄い厚さを有する。すなわち、前記第１ゲート電極１１２ａが形成された領域で、前記第２マスクとしてスリットマスクまたはハーフトーンマスクを使用することができる。
その後、前記感光膜パターンをエッチングマスクとして、前記データ金属膜１１９ｃ、オーミックコンタクト膜１１９ｂ及びアクティブ膜１１９ａがエッチングされる。前記のエッチング工程により、データ金属膜パターン、予備オーミックコンタクトパターン及びアクティブパターン１１２ｂが形成される。前記データ金属膜パターン、予備オーミックコンタクトパターン及びアクティブパターン１１２ｂは、同一パターンで形成される。

次に、前記感光膜パターンが均一に除去されて、２次感光膜パターンが形成される。２次感光膜パターンをエッチングマスクとして、第１ゲート電極１１２ａが形成された領域からデータ金属膜パターン及び予備オーミックコンタクトパターンを除去する。
図８Ｃに示すように、データ導電膜パターン及び予備オーミックコンタクトパターンがエッチングされて、第１ゲート電極１１２ａ上には、第１ソース電極１１２ｄと第１ドレイン電極１１２ｅが形成される。また、予備オーミックコンタクトパターンがエッチングされてオーミックコンタクトパターン１１２ｃが形成される。前記オーミックコンタクトパターン１１２ｃが二つの部分に分離され、それぞれ前記第１ソース電極１１２ｄ及び第１ドレイン電極１１２ｅとコンタクトされる。前記オーミックコンタクトパターン１１２ｃの下部には、前記アクティブパターン１１２ｂが形成される。

前記のような工程により、前記第１薄膜トランジスタ１１２が完成される。前述したように、前記アクティブパターン１１２ｂ及びオーミックコンタクトパターン１１２ｃと前記第１ソース電極１１２ｄ及び前記第１ドレイン電極１１２ｅを同一なマスクを用いて形成することで、工程手順とそれによる製造費用を減少させることができる。
図８Ｄに示すように、前記第１薄膜トランジスタ１１２及びゲート絶縁膜１１４上には、第１透明絶縁膜１１９ｅ及び第２透明絶縁膜１１９ｆが形成される。前記第２透明絶縁膜１１９ｆは、アクリル成分の樹脂からなり、露光及び現像が可能であるように、感光性を有する。前記第２透明絶縁膜１１９ｆは、ポジティブタイプまたはネガティブタイプの感光性を有することができるが、以下では、ポジティブタイプの感光性を有する場合を例として説明する。

図８Ｅに示すように、前記第２透明絶縁膜１１９ｆは、第３マスク１１９ｄを用いて露光される。前記第３マスク１１９ｄは、透光部ＯＰ１、スリット透光部及び不透光部を有する。前述したように、前記スリット透光部ＳＬ１を有するように、前記第３マスク１９１ｄは、スリットマスクからなることができる。
その後、現像工程により、前記第２透明絶縁膜１１９ｆが前記透光部ＯＰ１に対応して完全に除去することで、第１開口部１１６ａが形成され、前記スリット透光部ＳＬ１に対応して部分的に除去される。それによって、第１溝１１６ｂが形成された有機絶縁膜パターン１１９ｇが形成される。ここで、前記第１溝１１６ｂは、前記貯蔵電極１１７が形成された領域に対応して形成される。その後、前記有機絶縁膜パターン１１９ｇをエッチングマスクとして、前記第１透明絶縁膜１１９ｅをエッチングする。

図８Ｆに示すように、前記のエッチング工程により前記第１開口部１１６ａに対応して前記第１透明絶縁膜１１９ｅが除去されることで、第１コンタクトホールＨ１が形成された前記保護膜１１５が形成される。前記保護膜１１５に形成された前記第１コンタクトホールＨ１は、前記第１薄膜トランジスタ１１２の第１ドレイン電極１１２ｅを露出させる。

また、前記有機絶縁膜パターン１１９ｇが所定の厚さだけ均一に除去されて、有機絶縁膜１１６が形成される。前記有機絶縁膜１１６は、前記第１溝１１６ｂが形成された位置で完全に除去されるか、または部分的に残留し得る。図８Ｆに示すように、前記有機絶縁膜１１６が前記第１溝１１６ｂが形成された位置で部分的に残留すると、前記有機絶縁膜１１６は、前記貯蔵電極１１７の方に陥没した構造を有する。

図８Ｇに示すように、前記有機絶縁膜１１６上に透明導電膜（図示せず）が形成され、前記透明導電膜を第４マスク（図示せず）を用いてパターニングすることで、第１及び第２サブ画素電極１１８ａ、１１８ｂを形成する。前記第１及び第２サブ画素電極１１８ａ、１１８ｂは、第１開口パターン１１８ｃを介して互いに電気的に分離される。
前記第１サブ画素電極１１８ａは、前記第１コンタクトホールＨ１を介して前記第１薄膜トランジスタ１１２の第１ドレイン電極１１２ｅと電気的に連結される。また、前記第１サブ画素電極１１８ａは、前記貯蔵電極１１７と対向する。前記貯蔵電極１１７が形成された領域で、前記有機絶縁膜１１６、保護膜１１５及びゲート絶縁膜１１４は、誘電体として利用される。

このような過程により、アレイ基板１１０（図２参照）が完成され、その後、カラーフィルタ基板１２０（図２参照）は、下記の製造過程により完成される。
図８Ｈに示すように、第２ベース基板１２１上には、クロムまたは有機ＢＭからなる遮光膜（図示せず）を形成し、その後、前記遮光膜をパターニングして、第１及び第２ブラックマトリックス１２２、１２５を形成する。前記第１ブラックマトリックス１２２は、第１データラインＤＬ１及び第１薄膜トランジスタ１１２が形成された位置に対応して形成され、前記第２ブラックマトリックス１２５は、貯蔵電極１１７が形成された位置に対応して形成される。

図８Ｉに示すように、前記第１及び第２ブラックマトリックス１２２、１２５が形成された前記第２ベース基板１２１上に、カラーフィルタ層１２３が形成される。前記第１ブラックマトリックス１２２は、画素領域の周辺部に備えられるので、前記カラーフィルタ層１２３と部分的にオーバーラップするが、前記第２ブラックマトリックス１２５は、画素領域内に備えられるので、前記カラーフィルタ層１２３により完全にカバーされる。前記カラーフィルタ層１２３は、赤、緑及び青色画素からなる。前記カラーフィルタ層１２３は、前記赤、緑及び青色画素がパターニング工程で順に形成されるか、インクジェットプリンティング方式で順に形成されることにより完成できる。

図８Ｊに示すように、前記カラーフィルタ層１２３上に透明導電膜（図示せず）が形成され、その後、前記透明導電膜をパターニングして共通電極１２４を形成する。パターニング工程により、前記共通電極１２４に第２開口パターン１２４ａが形成される。
図８Ｋに示すように、前記共通電極１２４上には、既設定のセルギャップと同一な厚さを有する離隔絶縁膜（図示せず）が塗布され、その後、前記離隔絶縁膜をパターニングして、コラムスペーサ１３５を形成する。前記離隔絶縁膜は、感光膜からなり得る。図８Ｋを参照すると、前記コラムスペーサ１３５は、前記第１ブラックマトリックス１２２が形成された領域に形成される。したがって、前記表示パネル１００（図１参照）の開口率が前記コラムスペーサ１３５により低下することを防止できる。

このように完成された前記カラーフィルタ基板１２０は、その後アレイ基板１１０と対向して結合される。前記カラーフィルタ基板１２０と前記アレイ基板１１０がアセンブリされる前に、前記カラーフィルタ基板１２０上に液晶が滴下されることができる。このとき、前記第２ブラックマトリックス１２５により前記カラーフィルタ基板１２０上に滴下される液晶の総量が減少することができる。したがって、前記貯蔵電極１１７が形成された領域に不必要に充填される液晶量を減少させることができる。

一方、前記カラーフィルタ基板１２０と前記アレイ基板１１０がアセンブリされた後に、両基板の間に液晶が注入されることができる。このとき、前記第２ブラックマトリックス１２５は、前記カラーフィルタ基板１２０とアレイ基板１１０の間の離隔距離を減少させることにより、前記貯蔵電極１１７が形成された領域に不必要に充填される液晶量を減少させることができる。

上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。

本発明の一実施の形態に係る表示パネルの平面図である。 図１のＩ−Ｉ’線及びＩＩ−ＩＩ’線断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る表示パネルの貯蔵電極領域を示す断面図である。 本発明のまた他の実施の形態に係る表示パネルの貯蔵電極領域を示す断面図である。 本発明のまた他の実施の形態に係る表示パネルの貯蔵電極領域を示す断面図である。 本発明のまた他の実施の形態に係る表示パネルの貯蔵電極領域を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る表示パネルの平面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。 図２に図示された表示パネルの製造工程を示す断面図である。

符号の説明

１００、２００ 表示パネル
１１０ アレイ基板
１１２ 第１薄膜トランジスタ
１１３ 第２薄膜トランジスタ
１１６ 有機絶縁膜
１１８ａ 第１サブ画素電極
１１８ｂ 第２サブ画素電極
１２０ カラーフィルタ基板
１２２ 第１ブラックマトリックス
１２３ カラーフィルタ層
１２４ 共通電極
１２５ 第２ブラックマトリックス

Claims (8)

1. 多数の画素領域が定義された第１ベース基板と、前記各画素領域内で前記第１ベース基板上に備えられた貯蔵電極と、前記貯蔵電極をカバーし、前記貯蔵電極が形成された領域で陥没した構造で形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に備えられ、前記貯蔵電極と対向する画素電極とを含むアレイ基板と、
   前記第１ベース基板と対向する第２ベース基板と、前記第２ベース基板上に備えられ、前記貯蔵電極が形成された領域に対応して前記第１ベース基板の方に突出した突出部と、前記第２ベース基板上に備えられ、前記各画素領域の周辺部に形成された第１ブラックマトリックスと、を含む対向基板と、
   前記アレイ基板と前記対向基板の間に介在された液晶層と、を含み、
   前記突出部は、前記第１ブラックマトリックスと同一な物質からなる第２ブラックマトリックスを含み、かつ、前記貯蔵電極が形成された領域で前記絶縁膜が陥没した深さに対応する高さに形成してされることで、前記アレイ基板と前記対向基板との間のセルギャップを均一化していることを特徴とする表示パネル。
2. 前記対向基板は、前記各画素領域に備えられる色画素からなるカラーフィルタ層をさらに含み、
   前記色画素は、前記貯蔵電極が形成された領域で、前記第２ブラックマトリックスをカバーすることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
3. 前記突出部は、前記色画素と前記第２ブラックマトリックスの間に備えられ、隣接する色画素のうち何れか一つの色画素と同一なダミー色画素をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
4. 前記対向基板は、前記各画素領域に対応して備えられる色画素からなるカラーフィルタ層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
5. 前記突出部は、前記色画素と前記第２ベース基板の間に備えられ、隣接する色画素のうち一つの選択された色画素と同一な第１ダミー色画素を含むことを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
6. 前記突出部は、前記色画素上に備えられ、前記隣接する色画素のうち前記選択された色画素を除く他の一つの色画素と同一な第２ダミー色画素をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の表示パネル。
7. 前記対向基板は、
   前記カラーフィルタ層上に備えられた共通電極と、
   前記画素電極と前記共通電極の間に介在されて、前記画素電極と前記共通電極の間にギャップを形成するギャップ維持パターンと、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
8. 前記絶縁膜は、
   前記貯蔵電極をカバーするゲート絶縁膜と、
   前記ゲート絶縁膜上に備えられた保護膜と、
   前記保護膜上に備えられ、前記貯蔵電極が形成された領域で陥没した構造からなる有機絶縁膜と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
   

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