説明

表示基板、その製造方法、及びこれを具備する表示パネル

【課題】露出面の段差が減少された平坦化された表示基板、その製造方法、及びこれを具備する表示パネルを提供する。
【解決手段】表示基板は複数の画素領域を有し、各画素領域は複数のサブ画素領域を含むベース基板110、前記サブ画素領域を定義する光遮断膜パターン130、及び前記サブ画素領域と一対一対応する複数のカラーフィルターパターン120を具備する。各々のカラーフィルターパターン及び前記光遮断膜パターンの中でいずれか1つのパターンはエッジ部が逆テーパー形状であり、前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンと隣接するパターンのエッジ部は前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンのエッジ部の下部で重畳してテーパー形状である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は表示基板、その製造方法、及びこれを具備する表示パネルに関し、より詳細には露出面の段差が減少された表示基板、その製造方法、及びこれを具備する表示パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
表示パネルの表示基板は色相を具現する複数の画素を具備し、前記画素は光遮断膜によって、その領域が定義され、前記光遮断膜によって定義された領域に色再現をするために複数のカラーフィルターが具備される。
【0003】
最近では画素が微細化される傾向に対応するために前記光遮断膜及びカラーフィルターに感光性有機物質を適用してフォトリソグラフィー工程を通じて表示基板を製造する方法が使用されている。
しかし、前記のフォトリソグラフィー工程はコーティング、露光、現像及び硬化(curing)の段階を実行しなければならないので、表示基板の製造工程が時間的に長くなる。 そのため、前記表示基板の製造費用が上昇する。
【0004】
また、前記カラーフィルター及び前記光遮断膜として有機物質が使用される場合、前記カラーフィルター及び前記光遮断膜の境界領域に段差が発生してオーバーコート膜を形成する追加工程が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国特許公開第10−2009−008707号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は露出面の段差が減少された平坦化された表示基板を提供するものである。
【0007】
本発明の他の目的は上述した表示基板の製造方法を提供するものである。
【0008】
本発明のその他の目的は上述した表示基板を具備する表示パネルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した本発明の目的を達成するための表示基板は複数の画素領域を有し、各画素領域は複数のサブ画素領域を含むベース基板、前記複数のサブ画素領域との間に配置される光遮断膜パターン、及び前記複数のサブ画素領域と一対一対応する複数のカラーフィルターパターンを具備する。
【0010】
各々のカラーフィルターパターン及び前記光遮断膜パターンの中で、いずれか1つのパターンはエッジ部が逆テーパー形状であり、前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンと隣接するパターンのエッジ部は前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンのエッジ部の下部で重畳してテーパー形状であり得る。
【0011】
前記各カラーフィルターパターンのエッジ部はテーパー形状であり、前記光遮断膜パターンのエッジ部は隣接する前記カラーフィルターパターンのエッジ部で重畳して逆テーパー形状であり得る。
【0012】
前記光遮断膜パターンの厚さは前記カラーフィルターパターンの厚さ以下であり得る。
【0013】
ここで、前記光遮断膜パターンの厚さは前記カラーフィルターパターンの厚さと同一であり、前記カラーフィルターパターン及び前記光遮断膜パターンが露出された面は平坦になり得る。
【0014】
前記カラーフィルターパターンの露出された面の高さは前記光遮断膜パターンの露出された面の高さ以上であり、前記光遮断膜パターンの露出された面の中で前記エッジ部に対応する領域の高さは前記エッジ部に対応する領域以外の領域の高さより高いことができる。
【0015】
前記光遮断膜パターンのエッジ部がテーパー形状であり、前記光遮断膜パターンの間のカラーフィルターパターンの中でいずれか1つはエッジ部が前記光遮断膜パターンのエッジ部で重畳されて逆テーパー形状であり得る。
【0016】
前記光遮断膜パターンの露出された面の高さは前記光遮断膜パターンの間に位置してエッジ部が逆テーパー形状であるカラーフィルターパターンの露出された面の高さ以上であり、前記光遮断膜パターンの間に位置してエッジ部が逆テーパー形状であるカラーフィルターパターンの露出された面の中で、前記エッジ部に対応する領域の高さは前記エッジ部に対応する領域以外の領域の高さより高いことができる。
【0017】
前記光遮断膜パターンの間に位置してエッジ部が逆テーパー形状であるカラーフィルターパターンの露出された面の中で、前記光遮断膜パターン間の中央領域の高さが最も低いことができる。
【0018】
本発明の他の目的を達成するための表示基板の製造方法は複数の画素領域を有し、各画素領域は複数のサブ画素領域を含むベース基板を準備し、各サブ画素領域及び前記各サブ画素領域との間の領域の中でいずれか1つの領域を除外し、感光性有機物質パターンを形成した後、前記感光性有機物質パターンが形成された領域以外の領域に非感光性有機物質パターンを形成して遂行される。
【0019】
前記非感光性有機物質パターンと隣接する前記感光性有機物質パターンはエッジ部がテーパーされ得る。
【0020】
前記非感光性有機物質パターンを形成することは前記感光性有機物質パターンが形成されたベース基板の全面に非感光性有機物質をコーティングし、コーティングされた前記非感光性有機物質を現像して感光性有機物質パターン間の領域のみに残存するように前記非感光性有機物質をパターニングした後、現像された前記非感光性有機物質を硬化して遂行される。
【0021】
前記感光性有機物質パターンを形成することは感光性有機物質をコーティングし、前記感光性有機物質をマスクを利用して露光し、前記露光された感光性有機物質を現像してパターニングした後、前記パターニングされた感光性有機物質を硬化して遂行される。
【0022】
また、本発明のその他の目的を達成するための表示パネルはアレイ基板、前記アレイ基板と対向する対向基板、及び前記アレイ基板及び前記対向基板の間に介在される液晶層を含む。
【0023】
前記アレイ基板及び前記対向基板の中でいずれか1つは複数の画素領域を有し、各画素領域は複数のサブ画素領域を含むベース基板、前記複数のサブ画素領域を定義する光遮断膜パターン、及び前記複数のサブ画素領域と一対一対応する複数のカラーフィルターパターンを具備し、各々のカラーフィルターパターン及び前記光遮断膜パターンの中でいずれか1つはエッジ部が逆テーパー形状であり、前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンと隣接するパターンのエッジ部は前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンのエッジ部の下部で重畳してテーパー形状であり得る。
【発明の効果】
【0024】
上述したように、表示基板はカラーフィルターのエッジ部が光遮断膜のテーパー形状のエッジ部と重畳されるので、段差が減少してオーバーコート膜が無くとも平坦化された表面を有することができる。
【0025】
また、表示基板の製造方法は露光工程を省略でき、製造工程の単純化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の一実施形態による表示パネルを説明するための斜視図である。
【図2】図1のI−I’に沿って切断された部分を示した断面図である。
【図3】本発明の一実施形態による表示パネルに使用される表示基板の斜視図である。
【図4】図3のA部分の拡大図である。
【図5】図4のII−II’に沿って切断された部分を示した断面図である。
【図6】本発明の一実施形態による表示パネルに使用される表示基板の工程断面図である。
【図7】本発明の一実施形態による表示パネルに使用される表示基板の工程断面図である。
【図8】本発明の一実施形態による表示パネルに使用される表示基板の工程断面図である。
【図9】本発明の他の実施形態による表示パネルに使用される表示基板を説明するための断面図である。
【図10】本発明のその他の実施形態による表示パネルに使用される表示基板を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明は多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、特定実施形態を図面に例示し、本文で詳細に説明する。 しかし、これは本発明を特定な開示形態に対して限定しようとすることでなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全て変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解しなければならない。
【0028】
各図面を説明しながら類似な参照符号を類似な構成要素に対して使用した。 添付された図面において、構造物の寸法は本発明を明確に説明するために実際より拡大して図示したことである。 第1、第2等の用語は多様な構成要素を説明するために使用されるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。 前記用語は1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。 例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながら第1構成要素は第2構成要素と称され得り、類似に第2構成要素も第1構成要素と称され得る。 単数の表現は文脈上に明確に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
【0029】
本出願で、”含む”又は“有する”等の用語は明細書の上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組合したことが存在することを指定しようとすることであるので、1つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品又はそれらを組合したことの存在又は付加可能性を予め排除しないこととして理解しなければならない。 また、層、膜、領域、板等の部分が他の部分”上に”あるとする場合、これは他の部分”真上に”ある場合のみでなくその中間にその他の部分がある場合も含む。
【0030】
反対に層、膜、領域、板等の部分が他の部分“真下に”あるとする場合、これは他の部分“直ちに下に”にある場合のみでなくその中間にその他の部分がある場合も含む。
【0031】
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。
【0032】
図1は本発明の一実施形態による表示パネルを説明するための斜視図であり、図2は図1のI−I’に沿って切断された部分を示した断面図である。
【0033】
図1及び図2を参照すれば、本発明の一実施形態による表示パネルは映像を表示することであって、液晶表示パネル(liquid crystal display panel)や、電気泳動表示パネル(electrophoretic display panel)等の多様な表示パネルが使用され得る。 本実施形態では前記液晶表示パネルを例として説明する。
【0034】
前記表示パネルは長辺と短辺を有する長方形の板状に設けられる。 また、前記表示パネルはアレイ基板100、対向基板200、及び前記アレイ基板100と対向基板200との間に介在される液晶層300を含む。
【0035】
本発明の一実施形態によれば、前記アレイ基板100はベース基板110の上に複数の画素(図示せず)がマトリックス形態に具備された形態であり得る。 各画素は第1方向、例えば、前記アレイ基板100の一方の角に平行な方向に延長されたゲートライン(図示せず)、前記第1方向と直交する第2方向に延長されてゲートラインと絶縁されるように交差するデータライン(図示せず)及び画素電極(図示せず)を具備する。 また、各画素には前記ゲートライン及びデータラインに電気的に連結され、前記画素電極に対応して電気的に連結された薄膜トランジスター(図示せず)が具備される。 前記薄膜トランジスターは対応する画素電極側に提供される駆動信号をスイッチングする。 また、前記アレイ基板100の一側にはドライバーIC(図示せず)が具備され得る。 前記ドライバーIC(図示せず)は外部から各種信号を受信すれば、入力された各種制御信号に応答して前記表示パネルを駆動する駆動信号を出力する。
【0036】
前記対向基板200は前記画素電極と対向する共通電極(図示せず)を具備することができる。
【0037】
前記液晶層300は前記画素電極及び前記共通電極に印加される電圧によって特定方向に配列されることによって、前記バックライトユニット(図示せず)から提供される光の透過度を調節して、前記表示パネルが映像を表示できるようにする。
【0038】
一方、前記表示パネルが多様な色相を具現するために、前記画素は複数のサブ画素領域を具備し、前記サブ画素領域には一対一対応する複数のカラーフィルターパターン120が配置される。 1つの画素には少なくとも赤色カラーフィルターパターン120R、緑色カラーフィルターパターン120G、及び青色カラーフィルターパターン120Bが配置され得る。 また、前記画素には黄色カラーフィルターパターン(図示せず)がさらに配置できることもある。
【0039】
隣接する前記複数のカラーフィルターパターン120の間には光遮断膜パターン130が具備されて光を遮断する。 即ち、前記光遮断膜パターン130は隣接する複数のサブ画素領域の間に配置される。
【0040】
一方、前記では前記カラーフィルターパターン120及び光遮断膜パターン130が前記アレイ基板100の上に形成されたことを例として説明したが、本発明ではこれに限定されることではない。 例えば、前記カラーフィルターパターン120及び光遮断膜パターン130は前記対向基板200の上に形成され得る。
【0041】
図3は本発明の一実施形態による表示パネルに使用される表示基板の斜視図であり、図4は図3のA部分の拡大図であり、図5は図4のII−II’に沿って切断した部分を示した断面図である。
【0042】
図3乃至図5を参照すれば、先ず、表示パネルのアレイ基板100及び対向基板200の中でいずれか1つが複数の画素を具備する表示基板として使用され得るが、本実施形態では表示基板としてアレイ基板100を例として説明する。
【0043】
前記表示パネルに使用される前記表示基板はベース基板110、及び前記ベース基板110の上に配置される複数のカラーフィルターパターン120及び光遮断膜パターン130を含む。
【0044】
前記ベース基板110は複数の画素を有し、各画素は複数のサブ画素領域を含む。 また、前記ベース基板110はアレイ基板100及び対向基板200の中でいずれか1つであり得る。
【0045】
前記ベース基板110として前記アレイ基板100が使用される場合、前記ベース基板110には複数の画素(図示せず)がマトリックス形態で具備され得る。 また、各画素には画素電極(図示せず)が配置され得る。
【0046】
また、前記ベース基板110として対向基板200が使用される場合、前記ベース基板110は前記光遮断膜パターン130によって複数の画素領域が定義され得る。 また、前記ベース基板110は前記アレイ基板100の前記画素電極に対向する共通電極(図示せず)を具備できることもある。
【0047】
前記カラーフィルターパターン120は少なくとも赤色カラーフィルターパターン120R、緑色カラーフィルターパターン120G、及び青色カラーフィルターパターン120Bが各々サブ画素領域と一対一対応し、配置されて1つの画素を構成する。 また、前記画素は前記少なくとも赤色カラーフィルターパターン120R、緑色カラーフィルターパターン120G、及び青色カラーフィルターパターン120Bの以外に黄色カラーフィルターパターン(図示せず)をさらに具備できることもある。
【0048】
前記光遮断膜パターン130は各カラーフィルターパターン120の間の領域に配置されて複数のサブ画素領域を定義する。 また、前記光遮断膜パターン130は外部光を遮断して表示パネル及び表示装置のコントラスト(contrast)を向上させる。
【0049】
ここで、各々のカラーフィルターパターン120及び前記光遮断膜パターン130の中でいずれか1つのパターンはエッジ部が逆テーパー形状であり得、残りのパターンはエッジ部がテーパー形状であり得る。 ここで、前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンのエッジ部は、前記テーパー形状のエッジ部を有するパターンのエッジ部と重畳して逆テーパー形状を有する。テーパー形状とは、例えば図5のようにベース基板上にカラーフィルターパターン120及び前記光遮断膜パターン130が形成されている場合を用いて説明すると、カラーフィルターパターン120がベース基板110に対して山の形状をなすように傾斜されており、ベース基板110に向かうほどカラーフィルターパターン120の幅(板状のベース基板110の平面方向の幅)が広がるように側辺が上部からベース基板110側にかけて傾斜する形状を言う。逆テーパー形状とは、図5において、ベース基板110に向かうほど光遮断膜パターン130の幅(板状のベース基板110の平面方向の幅)が狭まる側辺が上部からベース基板110側にかけて傾斜する形状を言う。
【0050】
これをより詳細に説明すれば、前記赤色カラーフィルターパターン120R、緑色カラーフィルターパターン120G、及び青色カラーフィルターパターン120Bの各々が各サブ画素領域と一対一対応して配置され、前記各カラーフィルターパターン120はエッジ部がテーパー形状を有することができる。
【0051】
前記光遮断膜パターン130は前記カラーフィルターパターン120の間の領域に配置され、前記光遮断膜パターン130のエッジ部は前記カラーフィルターパターン120のエッジ部と重畳されて逆テーパー形状を有することができる。
【0052】
また、前記光遮断膜パターン130の厚さd2は前記カラーフィルターパターン120の厚さd1以下であり得る。 望ましくは前記光遮断膜パターン130の厚さd2は前記カラーフィルターパターン120の厚さd1と同一であり得る。
【0053】
上述したような前記光遮断膜パターン130のエッジ部が前記カラーフィルターパターン120のエッジ部以外の領域では重畳されない。 したがって、本発明の表示基板は前記カラーフィルターパターン120及び前記光遮断膜パターン130による段差を最小化できる。
【0054】
特に、前記光遮断膜パターン130の厚さd2が前記カラーフィルターパターン120の厚さd1と同一である場合、前記カラーフィルターパターン120及び前記光遮断膜パターン130が露出される前記表示基板の面は平坦化された面である。したがって、前記表示基板の面を平坦化するための別のオーバーコート膜のような追加の膜を必要としない。
【0055】
前述のような構成ではなく、前記カラーフィルターのエッジ部において段差が発生する場合には、前記表示基板の表面は粗さ(roughness)が高くなる。 したがって、表示基板を平坦化させるためのオーバーコート膜を形成しなければならないので、追加工程を必要とする。
【0056】
図6乃至図8は本発明の一実施形態による表示パネルに使用される表示基板の工程断面図である。
【0057】
図6を参照すれば、先ず、ベース基板110を準備する。 前記ベース基板110は複数の画素を有し、各画素は複数のサブ画素領域を含む。 また、前記ベース基板110は通常のガラス基板又はプラスチック基板が使用され得る。
【0058】
一方、表示基板にアレイ基板100が使用される場合、前記ベース基板110はマトリックス形態で配置された複数の画素(図示せず)を具備でき、ゲートライン(図示せず)、データライン(図示せず)、画素電極(図示せず)及び薄膜トランジスター(図示せず)を具備することができる。
【0059】
また、前記表示基板に対向基板200が使用される場合、前記ベース基板110は前記アレイ基板100の前記画素電極に対向する共通電極(図示せず)を具備できることもある。
【0060】
前記ベース基板110を準備した後、前記ベース基板110の一面の上に感光性有機物質パターンを形成する。 ここで、前記感光性有機物質パターンは複数のカラーフィルターパターン120であり得る。 前記カラーフィルターパターン120は少なくとも赤色カラーフィルターパターン120R、緑色カラーフィルターパターン120G、及び青色カラーフィルターパターン120Bを含み、黄色カラーフィルターパターン(図示せず)をさらに包含でき得る。
【0061】
本実施形態では前記カラーフィルターパターン120が前記赤色カラーフィルターパターン120R、前記緑色カラーフィルターパターン120G、及び前記青色カラーフィルターパターン120Bを含み、前記感光性有機物質パターンに前記赤色カラーフィルターパターン120R、前記緑色カラーフィルターパターン120G、及び前記青色カラーフィルターパターン120Bを適用したことを例として説明する。
【0062】
これをより詳細に説明すれば、先ず、前記ベース基板110の上に感光性有機物質をコーティングする。 この時、前記感光性有機物質はポジティブ(positive)型感光性有機物質及びネガティブ(negative )型感光性有機物質の中でいずれか1つであり得る。 前記感光性物質はポリマー材質のバインダー、PAC(Photo Active Compound)、PAG(photoacid generator)、及びPI(polyimide)の中で少なくともいずれか1つである感光剤(Sensitizer)及び各種添加剤を含む。 また、前記感光性有機物質は赤色、緑色及び青色の中でいずれか1つ、例えば、赤色着色顔料をさらに包含できる。
【0063】
前記感光性有機物質をコーティングした後、前記感光性有機物質をマスク(図示せず)を利用して前記感光性有機物質の特定部分に光を照射する露光を行う。 この時、前記感光性有機物質の露光されない前記サブ画素領域の中でいずれか1つは、例えば、赤色サブ画素領域であり得る。
【0064】
前記露光を遂行した後、露光された感光性有機物質を現像して前記赤色、緑色及び青色の中でいずれか1つの着色顔料を含む感光性有機物質をパターンニングする。ここで、前記現像工程は前記感光性有機物質の中で露光された領域及び非露光の領域の除去速度に差異があり、前記露光された領域の除去速度が非露光の領域の除去速度に比べて非常に大きい。したがって、前記現像工程を遂行しパターニングされた感光性有機物質のエッジ部はテーパー形状に形成され得る。
【0065】
前記現像工程を遂行した後、前記現像工程によってパターニングされた感光性有機物質を硬化(Cure)し、1つの感光性有機物質パターン、例えば、赤色カラーフィルターパターン120Rを形成する。
【0066】
前記赤色カラーフィルターパターン120Rを形成した後、上述したコーティング、露光、現像及び硬化工程を反複実行して、緑色サブ画素領域に緑色カラーフィルターパターン120Gを形成し、青色サブ画素領域に青色カラーフィルターパターン120Bを形成する。
【0067】
図7を参照すれば、前記赤色カラーフィルターパターン120R、前記緑色カラーフィルターパターン120G、及び前記青色カラーフィルターパターン120Bを形成した後、前記ベース基板110の全面に非感光性有機物質をコーティングして非感光性有機物質膜130Aを形成する。 ここで、前記非感光性有機物質はバインダー、可塑剤、及び添加剤を含み、黒色着色顔料をさらに包含できる。
【0068】
前記バインダーとしては不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、エポキシ基含有不飽和化合物、アクリル系共重合体、及びこれらの混合物からなる群から選択されたいずれか1つであり得る。また、前記アクリル系共重合体はオレフィン系不飽和化合物を単量体にして共重合させた後、未反応単量体を除去して製造されたアクリル系共重合体であり得る。
【0069】
また、前記可塑剤はジオクチルフタレート及びジイソノニルフタレートのようなフタレート系可塑剤、ジオクチルアジペートのようなアジペート系可塑剤、トリクレジルホスフェートのようなホスフェート系可塑剤、2、2、4−トリメチル−1、3−ペンタンジオンモノイソブチレートのようなモノイソブチレート系可塑剤であり得る。
【0070】
また、前記添加剤はエポキシ樹脂、接着剤及び界面活性剤を包含できる。 前記エポキシ樹脂はビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂及びグリシジルアミン型エポキシ樹脂であり得り、特にビスフェノールA型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、又はグリシジルエーテル型エポキシ樹脂であり得る。
【0071】
前記接着剤はカルボキシル基、メタクリル基、イソシアナート基、及びエポキシ基の中でいずれか1つの反応性置換基を有するシランカップリング剤であり得る。 具体的に前記接着剤として、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシトリメトキシシラン、又はβ−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランのような物質が使用され得る。
【0072】
前記界面活性剤はポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル又はポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルであり得る。
【0073】
図8を参照すれば、前記非感光性有機物質膜130Aを形成した後、前記非感光性有機物質膜130Aを現像し、硬化して非感光性有機物質パターン、例えば、光遮断膜パターン130を形成する。
【0074】
これをより詳細に説明すれば、先ず、前記非感光性有機物質膜130Aを露光せずに現像する。これは前記非感光性有機物質膜130Aが感光剤を含有しないので、マスクを利用する露光を遂行できないためである。
【0075】
前記非感光性有機物質を現像すれば、時間が経過することにしたがって前記非感光性有機物質が除去されて非感光性有機物質膜130Aの厚さが漸進的に減少する。 この時、現像時間を調節して、前記非感光性有機物質膜130Aが前記感光性有機物質パターン、即ち、前記赤色カラーフィルターパターン120R、前記緑色カラーフィルターパターン120G及び前記青色カラーフィルターパターン120Bの間の領域のみに残存するようにパターニングする。
【0076】
ここで、前記感光性有機物質パターンであるカラーフィルターパターン120のエッジ部がテーパー形状であるので、パターニングされた前記非感光性有機物質膜130Aのエッジ部は逆テーパー形状を有することができる。 また、パターニングされた前記非感光性有機物質膜130Aの厚さは前記感光性有機物質パターンの厚さ以下であり得る。
【0077】
前記現像工程を遂行した後、前記現像工程によってパターニングされた非感光性有機物質膜130Aを硬化(Cure)して、非感光性有機物質パターン、例えば、光遮断膜パターン130を形成して、表示基板を製造する。
【0078】
一方、本発明では前記非感光性有機物質パターンに前記光遮断膜パターン130を例として説明したが、これに限定されることではない。 例えば、前記非感光性有機物質パターンは前記赤色、緑色及び青色カラーフィルターパターン120R、120G、120Bの中でいずれか1つであり得る。
【0079】
上述したように、本発明の表示基板の製造方法によれば、前記非感光性有機物質の現像時間を調整して前記非感光性有機物質パターンの厚さを前記感光性有機物質パターンの厚さと同一であるようにすることができる。 したがって、前記表示基板の上の感光性有機物質パターン及び非感光性有機物質パターンが形成された面が平坦面になるようにすることが可能である。 このように、前記表示基板が平坦化された面を有するようにすれば、表示基板の表面を平坦化するためのオーバーコート膜の省略が可能である。
【0080】
また、本発明の表示基板の製造方法は前記非感光性有機物質パターン、例えば、前記光遮断膜パターン130を形成する場合に露光工程を省略することが可能である。 したがって、前記表示基板の製造工程の単純化が可能であり、前記表示基板の製造時間を短縮できる。 したがって、前記表示基板の製造原価を節減することが可能である。
【0081】
また、本発明の表示基板の製造方法で前記非感光性有機物質パターンが露光工程を経ずに形成されるので、非感光性有機物質に色相を具現するための着色顔料をさらに添加することが可能である。 特に、前記非感光性有機物質パターンが光遮断膜パターンであるので、前記表示基板を具備する表示パネル及び表示装置のコントラストを向上させ得る。
【0082】
以下、図9及び図10を通じて本発明の他の実施形態を説明する。 図9及び図10において、図1乃至図8に示した構成要素と同一な構成要素は同一な参照番号を付して、それに対する具体的な省略は説明する。 また、図9及び図10では重複された説明を避けるために図1乃至図8と異なるの点を主に説明する。
【0083】
図9は本発明の他の実施形態による表示パネルに使用される表示基板を説明するための断面図である。
【0084】
図9を参照すれば、ベース基板110の上に複数のカラーフィルターパターン120及び光遮断膜パターン130が配置される。
【0085】
前記カラーフィルターパターン120は少なくとも赤色カラーフィルターパターン120R、緑色カラーフィルターパターン120G、及び青色カラーフィルターパターン120Bを含む。 ここで、前記赤色、緑色及び青色カラーフィルターパターン120R、120G、120Bの各々は各サブ画素領域と一対一対応し配置される。 また、前記カラーフィルターパターン120はエッジ部がテーパー形状を有する。
【0086】
前記光遮断膜パターン130は前記カラーフィルターパターン120の間の領域に配置され、前記光遮断膜パターン130のエッジ部は前記カラーフィルターパターン120のエッジ部と重畳される。
【0087】
この時、前記カラーフィルターパターン120及び前記光遮断膜パターン130が配置される前記ベース基板110の面を基準に、前記カラーフィルターパターン120の露出された面の高さh1は前記光遮断膜パターン130の露出された面の高さ以上であり得る。
【0088】
また、前記光遮断膜パターン130の露出された面の中で前記エッジ部に対応する領域の高さh2は前記エッジ部に対応する領域以外の領域の高さより大きいことがあり得る。特に、前記光遮断膜パターン130の露出された面の中で、隣接する前記複数のカラーフィルターパターン120の間の中央領域の高さh3が最も低いことがあり得る。
【0089】
上述したような光遮断膜パターン130の露出された面の高さの差異は等方性蝕刻特性を有する現像液を利用して前記光遮断膜パターン130を現像する場合に発生する。 即ち、等方性食刻の特性によって、前記光遮断膜パターン130の露出された面の中で前記エッジ部に対応する領域の高さh2が前記エッジ部に対応する領域以外の領域の高さ以上になる。
【0090】
図10は本発明のその他の実施形態による表示パネルに使用される表示基板を説明するための断面図である。
【0091】
図10を参照すれば、ベース基板110の上に緑色カラーフィルターパターン120G及び青色カラーフィルターパターン120Bが各サブ画素領域も各々配置され、光遮断膜パターン130が前記サブ画素領域を定義して配置されている。 ここで前記緑色カラーフィルターパターン120G、前記青色カラーフィルターパターン120B及び前記光遮断膜パターン130は感光性有機物質を利用してフォトリソグラフィー工程を通じて形成される。 特に、前記光遮断膜パターン130は複数のサブ画素領域を定義するために最も優先して形成されてエッジ部がテーパー形状である。
【0092】
また、赤色カラーフィルターパターン120Rは非感光性有機物質を含有し、前記光遮断膜パターン130によって定義された前記サブ画素領域の中で残りの領域に配置される。つまり、例えば、光遮断膜パターン130がまず最初に感光性有機物質を利用してフォトリソグラフィー工程を通じて形成される。次に緑色カラーフィルターパターン120G及び青色カラーフィルターパターン120Bを感光性有機物質を利用してフォトリソグラフィー工程を通じて形成される。最後に、非感光性有機物質により赤色カラーフィルターパターン120Rを形成する。
【0093】
この時、前記赤色カラーフィルターパターン120Rは非感光性有機物質を通じて形成されるので、前記光遮断膜パターン130のテーパー形状とは逆にエッジ部が逆テーパー形状であり得る。
【0094】
また、前記赤色カラーフィルターパターン120Rの厚さは前記光遮断膜パターン130の厚さ以下である。
【0095】
本実施形態ではエッジ部がテーパー形状のパターンの間に配置されて逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンに赤色カラーフィルターパターン120Rを例として説明したが、これに限定されることではない。 前記緑色カラーフィルターパターン120G及び前記青色カラーフィルターパターン120Bの中でいずれか1つもエッジ部がテーパー形状のパターンの間に配置されて逆テーパー形状のエッジ部を有することができる。
【0096】
したがって、本発明の表示基板を使用する表示パネルの色具現性の上昇効果を獲得できる。
【符号の説明】
【0097】
100 アレイ基板
110 ベース基板
120 カラーフィルターパターン
130 光遮断膜パターン
200 対向基板
300 液晶層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の画素領域を有し、各画素領域は複数のサブ画素領域を含むベース基板と、
前記複数のサブ画素領域の間の領域に配置される光遮断膜パターンと、
前記複数のサブ画素領域と一対一対応する複数のカラーフィルターパターンと、を具備し、
各々のカラーフィルターパターン及び前記光遮断膜パターンの中で、いずれか1つのパターンはエッジ部が逆テーパー形状であり、
前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンと隣接するパターンのエッジ部は前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンのエッジ部の下部で重畳してテーパー形状であることを特徴とする表示基板。
【請求項2】
前記各カラーフィルターパターンのエッジ部はテーパー形状であり、
前記光遮断膜パターンのエッジ部は隣接する前記カラーフィルターパターンのエッジ部との重畳して逆テーパー形状であることを特徴とする請求項1に記載の表示基板。
【請求項3】
前記光遮断膜パターンの厚さは前記カラーフィルターパターンの厚さ以下であることを特徴とする請求項2に記載の表示基板。
【請求項4】
前記光遮断膜パターンの厚さは前記カラーフィルターパターンの厚さと同一であって、
前記カラーフィルターパターン及び前記光遮断膜パターンが露出された面は平坦であることを特徴とする請求項3に記載の表示基板。
【請求項5】
前記カラーフィルターパターンの露出された面の高さは前記光遮断膜パターンの露出された面の高さ以上であり、
前記光遮断膜パターンの露出された面の中で前記エッジ部に対応する領域の高さは前記エッジ部に対応する領域以外の領域の高さより高いことを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の表示基板。
【請求項6】
前記光遮断膜パターンの露出された面の中で隣接する前記カラーフィルターパターンの間の中央領域の高さが最も低いことを特徴とする請求項5に記載の表示基板。
【請求項7】
前記光遮断膜パターンのエッジ部がテーパー形状であり、
前記光遮断膜パターンの間のカラーフィルターパターンの中でいずれか1つはエッジ部が前記光遮断膜パターンのエッジ部と重畳されて逆テーパー形状であることを特徴とする請求項1に記載の表示基板。
【請求項8】
前記光遮断膜パターンの露出された面の高さは前記光遮断膜パターンの間に位置してエッジ部が逆テーパー形状であるカラーフィルターパターンの露出された面の高さ以上であり、
前記光遮断膜パターン間に位置してエッジ部が逆テーパー形状であるカラーフィルターパターンの露出された面の中で前記エッジ部に対応する領域の高さは前記エッジ部に対応する領域以外の領域の高さより高いことを特徴とする請求項7に記載の表示基板。
【請求項9】
前記光遮断膜パターンの間に位置してエッジ部が逆テーパー形状であるカラーフィルターパターンの露出された面の中で前記光遮断膜パターンの間の中央領域の高さが最も低いことを特徴とする請求項8に記載の表示基板。
【請求項10】
複数の画素領域を有し、各画素領域は複数のサブ画素領域を含むベース基板を準備する段階と、
各サブ画素領域及び前記各サブ画素領域の間の領域の中でいずれか1つの領域を除外し、感光性有機物質パターンを形成する段階と、
前記感光性有機物質パターンが形成された領域以外の領域に非感光性有機物質パターンを形成する段階と、を含むことを特徴とする表示基板の製造方法。
【請求項11】
前記非感光性有機物質パターンと隣接する前記感光性有機物質パターンとはエッジ部がテーパー形状であることを特徴とする請求項10に記載の表示基板の製造方法。
【請求項12】
前記非感光性有機物質パターンを形成する段階は
前記感光性有機物質パターンが形成されたベース基板の全面に非感光性有機物質をコーティングする段階と、
コーティングされた前記非感光性有機物質を現像して感光性有機物質パターンの間の領域のみに残存するように前記非感光性有機物質をパターニングする段階と、
現像された前記非感光性有機物質を硬化する段階と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の表示基板の製造方法。
【請求項13】
前記非感光性有機物質パターンの厚さは前記感光性有機物質パターンの厚さ以下であることを特徴とする請求項12に記載の表示基板の製造方法。
【請求項14】
前記非感光性有機物質パターンの厚さは前記感光性有機物質パターンの厚さと同一であって、前記感光性有機物質パターン及び非感光性有機物質パターンが露出された面は平坦であることを特徴とする請求項13に記載の表示基板の製造方法。
【請求項15】
前記非感光性有機物質パターンのエッジ部は前記非感光性有機物質パターンと隣接する前記感光性有機物質パターンのエッジ部との重畳して逆テーパー形状であることを特徴とする請求項12〜14のいずれかに記載の表示基板の製造方法。
【請求項16】
前記感光性有機物質パターンの露出された面の高さは前記非感光性有機物質パターンの露出された面の高さ以上であり、
前記非感光性有機物質パターンの露出された面の中で前記エッジ部に対応する領域の高さは前記エッジ部に対応する領域以外の領域の高さより高いことを特徴とする請求項15に記載の表示基板の製造方法。
【請求項17】
前記感光性有機物質パターンはカラーフィルターパターンであり、前記非感光性有機物質パターンは光遮断膜パターンであるか、あるいは、前記感光性有機物質パターンは光遮断膜パターンであり、前記非感光性有機物質パターンはカラーフィルターパターンであることを特徴とする請求項15又は16に記載の表示装置の製造方法。
【請求項18】
前記感光性有機物質パターンを形成する段階は
感光性有機物質をコーティングする段階と、
前記感光性有機物質をマスクを利用して露光する段階と、
前記露光された感光性有機物質を現像してパターニングする段階と、
前記パターニングされた感光性有機物質を硬化する段階と、を含むことを特徴とする請求項10〜17のいずれかに記載の表示基板の製造方法。
【請求項19】
アレイ基板と、
前記アレイ基板と対向する対向基板と、
前記アレイ基板及び前記対向基板の間に介在される液晶層と、を包含し、
前記アレイ基板及び前記対向基板の中でいずれか1つは、
複数の画素領域を有し、各画素領域は複数のサブ画素領域を含むベース基板と、
前記サブ画素領域を定義する光遮断膜パターンと、
前記サブ画素領域と一対一対応する複数のカラーフィルターパターンと、を具備し、
各々のカラーフィルターパターン及び前記光遮断膜パターンの中でいずれか1つはエッジ部が逆テーパー形状であり、前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンと隣接するパターンのエッジ部は前記逆テーパー形状のエッジ部を有するパターンのエッジ部の下部で重畳してテーパー形状であることを特徴とする表示パネル。
【請求項20】
前記各カラーフィルターパターンのエッジ部はテーパー形状であり、
前記光遮断膜パターンのエッジ部は隣接する前記カラーフィルターパターンのエッジ部との重畳して逆テーパー形状であることを特徴とする 請求項19に記載の表示パネル。
【請求項21】
前記光遮断膜パターンの厚さは前記カラーフィルターパターンの厚さ以下であることを特徴とする請求項20に記載の表示パネル。
【請求項22】
前記光遮断膜パターンの厚さは前記カラーフィルターパターンの厚さと同一であって、
前記カラーフィルターパターン及び前記光遮断膜パターンが露出された面は平坦であることを特徴とする請求項21に記載の表示パネル。
【請求項23】
前記光遮断膜パターンは非感光性物質を包含し、
前記カラーフィルターパターンは感光性物質を含むことを特徴とする請求項19〜22のいずれかに記載の表示パネル。
【請求項24】
前記光遮断膜パターンのエッジ部がテーパー形状であり、
前記光遮断膜パターンの間のカラーフィルターパターンの中でいずれか1つはエッジ部が前記光遮断膜パターンのエッジ部との重畳されて逆テーパー形状であることを特徴とする請求項19〜23のいずれかに記載の表示パネル。
【請求項25】
前記カラーフィルターパターンの中でいずれか1つは非感光性物質を包含し、
前記カラーフィルターパターンの中で、残り及び光遮断膜パターンは感光性物質を含むことを特徴とする請求項24に記載の表示パネル。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−133319(P2012−133319A)
【公開日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−211905(P2011−211905)
【出願日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】