KR20060029408A - 횡전계 방식의 액정표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

시야각 특성이 우수하며, 광밀도(Optical density:OD) 및 대조비(Contrast Ratio:CR) 특성을 확보하기에 알맞은 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치는 화소영역이 정의되어 있고, 횡전계 구동하도록 공통전극과 화소전극을 구비하고 있는 하부기판과; 상기 화소영역에 대응되는 부분을 제외한 상부에 금속물질로 구성된 블랙 매트릭스층과, 상기 화소영역에 대응되는 부분에 형성된 컬러 필터층과, 상기 블랙 매트릭스층과 상기 컬러 필터층을 포함한 전면에 절연막을 구비하고, 상기 하부기판과 일정 공간을 갖고 합착된 상부기판과; 상기 상,하부기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된 것을 특징으로 한다.

블랙 매트릭스, 금속, 절연막

Description

횡전계 방식의 액정표시장치 및 그의 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE OF IN-PLANE SWITCHING AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

도 1은 일반적인 TN 액정표시장치의 일부를 나타낸 분해 사시도

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선상의 구조 단면도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치의 개략적 구조 단면도

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 횡전계 방식의 액정표시장치의 상부기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

70 : 하부기판 71 : 공통전극

72 : 게이트절연막 73 : 데이터라인

74 : 보호막 75 : 화소전극

80 : 상부기판 81 : 금속물질

81a : 블랙 매트릭스층 82 : 감광막

83a, 83b, 83c : R,G,B 칼라필터층 84 : 절연막

100 : 투명 도전막

본 발명은 액정표시장치에 대한 것으로, 특히 광밀도(Optical density:OD) 및 대조비(Contrast Ratio:CR) 특성을 확보하기에 알맞은 횡전계 방식의 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같이 액정표시장치가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 장점과 배치되는 면이 많이 있다.

따라서, 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대 면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.

그리고 제 2 유리 기판(컬러필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R,G,B 컬러 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다. 물론, 횡전계 방식의 액정표시장치에서는 공통전극이 제 1 유리 기판에 형성되어 있다.

이와 같은 상기 제 1, 제 2 유리 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 액정 주입구를 갖는 씨일재에 의해 합착되고 상기 두 기판 사이에 액정이 주입된다.

이때, 액정 주입 방법은 상기 씨일재에 의해 합착된 두 기판 사이를 진공 상 태로 유지하여 액정 용기에 상기 액정 주입구가 잠기도록 하면 삼투압 현상에 의해 액정이 두 기판 사이에 주입된다. 이와 같이 액정이 주입되면 상기 액정 주입구를 밀봉재로 밀봉하게 된다.

한편, 상기와 같이 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다.

상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛이 임의로 변조되어 화상정보를 표현할 수 있다.

이러한 액정은 전기적인 특정분류에 따라 유전율 이방성이 양(+)인 포지티브 액정과 음(-)인 네거티브 액정으로 구분될 수 있으며, 유전율 이방성이 양인 액정분자는 전기장이 인가되는 방향으로 액정분자의 장축이 평행하게 배열하고, 유전율 이방성이 음인 액정분자는 전기장이 인가되는 방향과 액정분자의 장축이 수직하게 배열한다.

도 1은 일반적인 TN 액정표시장치의 일부를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선상의 구조 단면도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 하부기판(1) 및 상부기판(2)과, 상기 하부기판(1)과 상부기판(2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 하부기판(1)에는 화소영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인(4)이 배열되고, 상기 게이트 라인(4) 일측에 게이트 전극(4a)이 돌출 형성되어 있으며, 상기 게이트라인(4)을 포함한 하부기판(1) 전면에 게이트절연막(10)이 형성되어 있다. 그리고 상기 게이트전극(4a)을 포함한 게이트절연막(10)상에 액티브 패턴(11)이 형성되어 있다. 그리고 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(5)이 배열되어 있으며, 상기 게이트전극(4a)의 일측 상부에 오버랩되도록 소오스전극(5a)이 형성되어 있고, 소오스전극(5a)과 이격되어 상기 게이트전극(4a)의 타측 상부에 오버랩되도록 드레인전극(5b)이 형성되어 있다. 이때, 액티브 패턴(11)과 소오스전극(5a) 사이 및 액티브 패턴(11)과 드레인전극(5b) 사이에는 오믹 콘택층(11a)이 더 형성될 수 있다. 그리고 상기 드레인전극(5b)의 일영역에 콘택홀(12)을 갖도록 데이터라인(5)을 포함한 하부기판(1) 전면에 절연막(13)이 형성되어 있고, 상기 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 각 화소영역(P)에는 상기 콘택홀(12)을 통해 드레인전극(5b)과 콘택되도록 화소전극(6)이 형성되어 있다. 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다.

그리고 상기 상부기판(2)은 상기 화소영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R,G,B 컬러 필터층(8)과, 화상을 구현하기 위한 공통전극(9)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트 라인(4)으로부터 돌출된 게 이트 전극(4a)과, 전면에 형성된 게이트 절연막(10)과 상기 게이트 전극(4a) 상측의 게이트 절연막(10)위에 형성된 액티브패턴(11)과, 상기 데이터 라인(5)으로부터 돌출된 소오스 전극(5a)과, 상기 소오스 전극(5a)에서 이격 형성된 드레인 전극(5b)으로 구성된다.

상기 화소전극(6)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속을 사용한다.

전술한 바와 같이 구성되는 액정표시장치는 상기 화소전극(6)상에 위치한 액정층(3)이 상기 박막 트랜지스터(T)로부터 인가된 신호에 의해 배향되고, 상기 액정층(3)의 배향 정도에 따라 액정층(3)을 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표현할 수 있다.

전술한 바와 같은 TN 액정표시장치는, 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 갖고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 시야각 특성이 우수하며, 광밀도(Optical density:OD) 및 대조비(Contrast Ratio:CR) 특성을 확보하기에 알맞은 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치는 화소영역이 정의되어 있고, 횡전계 구동하도록 공통전극과 화소전극을 구비하고 있는 하부기판과; 상기 화소영역에 대응되는 부분을 제외한 상부에 금속물질로 구성된 블랙 매트릭스층과, 상기 화소영역에 대응되는 부분에 형성된 컬러 필터층과, 상기 블랙 매트릭스층과 상기 컬러 필터층을 포함한 전면에 절연막을 구비하고, 상기 하부기판과 일정 공간을 갖고 합착된 상부기판과; 상기 상,하부기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 블랙 매트릭스층은 Fe, Fe+FeOx, Cr, Cr+CrOx 또는 CrOx+Cr+CrOx의 금속 물질로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 절연막은 유전상수〈 3, 투과율 〉95%, 평탄성 〉90%이고, 경도 〉3H인 특성을 갖는 유기막 또는 무기막으로 형성됨을 특징으로 한다.

상기 절연막은 대략 2㎛ 이상의 두께를 갖도록 형성됨을 특징으로 한다.

상기 절연막 Al2O3, O2, SiNx 또는 SiO2의 무기막으로 형성되는 것을 더 포함함을 특징으로 한다.

상기 하부기판에는 교차 배열되어 상기 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 상기 각 화소영역에 교번으로 형성된 상기 공통전극 및 상기 화소전극과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부분에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치의 제조방법은 화소영역이 정의된 일정 공간을 갖고 합착된 상, 하부기판으로 구성된 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 화소영역을 제외한 상기 상 부기판 상부에 금속물질로 구성된 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계; 상기 화소영역에 대응되는 상부기판상에 칼라필터층을 형성하는 단계; 상기 상부기판의 전면에 절연막을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상기 상부기판의 배면에 투명 도전막을 더 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 블랙매트릭스층은 상기 상부기판 전면에 금속물질을 증착하는 단계, 상기 금속물질 상에 감광막을 도포하고, 노광 및 현상 공정으로 일영역에만 남도록 상기 감광막을 선택적으로 패터닝하는 단계, 상기 패터닝된 감광막을 마스크로 상기 금속물질을 식각하는 단계, 상기 감광막을 제거하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상기 금속물질은 Fe, Fe+FeOx, Cr, Cr+CrOx 또는 CrOx+Cr+CrOx로 형성함을 특징으로 한다.

상기 절연막은 유전상수〈 3, 투과율 〉95%, 평탄성 〉90%이고, 경도 〉3H인 특성을 갖는 무기막 또는 유기막을 사용함을 특징으로 한다.

상기 절연막은 2㎛ 이상의 두께를 갖도록 형성함을 특징으로 한다.

상기 칼라필터층은 상기 상부기판상에 R, G, B의 착색감재를 각각 코팅하는 공정→노광하는 공정→현상하는 공정을 통해 각 화소영역에 R,G,B 칼라필터층을 형성하는 것을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치 및 그의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치의 개략적 구조 단면도이고, 도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 횡전계 방식의 액정표시장치의 상부기판의 제조방법을 나타낸 공정 단면도이다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치는 도 3에 도시한 바와 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 하부기판(70) 및 상부기판(80)과, 상기 하부기판(70)과 상부기판(80) 사이에 주입된 액정층(90)으로 구성되어 있다. 그리고 상기 상부기판(80)의 배면에는 정전기 방지를 위해 투명 도전막(100)이 형성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 하부기판(70)에는 화소영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인이 배열되고, 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(73)이 배열되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인(73)이 교차하는 각 화소영역(P)에는 공통전극(71)과 화소전극(75)이 교번으로 형성되고, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인(73)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.

상기 도 3에서는 공통전극(71)이 게이트라인과 동일층에 형성되고, 화소전극(75)은 보호막(74) 상부에 형성되어 횡전계 구동하는 구성을 일예로 도시하였다.

상술한 IPS 액정표시장치의 구성예 외에도, 횡전계 구동하는 다양한 IPS 액정표시장치의 구성을 모두 적용시킬 수 있다.

그리고 상기 상부기판(80)은 상기 화소영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(81a)과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R,G,B 컬러 필터층(83a, 83b, 83c)과, 상기 블랙 매트릭스층(81a)과 R,G,B 컬러 필터층(83a, 83b, 83c)을 포함한 상부기판(80) 전면에 절연막(84)이 형성되어 있다.

상기에서 블랙 매트릭스층(81a)은 금속물질로 구성되어 있는데, 상기 금속물질은 Fe, Fe+FeOx, Cr, Cr+CrOx 또는 CrOx+Cr+CrOx을 사용할 수 있다.

상기와 같은 횡전계 방식의 액정표시장치는 하부기판(70)에 공통전극과 화소전극이 형성되어 있고 이들 사이에 횡전계가 형성되어 구동하는 것이기 때문에, 상부기판(80)에 블랙 매트릭스층을 금속물질로 형성하면 횡전계 구동에 방해가 될 수 있다. 따라서 통상적으로는 상부기판(80)에 블랙 매트릭스층은 금속물질로 형성하지 않는다.

그러나, 블랙 매트릭스층을 금속물질로 형성하면 증착 두께를 얇게 하여도 광밀도(Optical density)를 높게 할 수 있으므로 빛을 효과적으로 차단시킬 수 있다는 효과가 있다.

상기와 같은 효과를 달성시키기 위해서 상부기판(80)에 블랙 매트릭스층(81a)을 금속물질로 형성할 경우, 하부기판(70)의 공통전극과 화소전극간에 수직 전계가 형성되지 않도록 하기 위해서는 블랙 매트릭스층(81a)을 포함한 상부에 절연막을 형성할 필요가 있다.

상기와 같은 이유로, 본 발명에서는 블랙 매트릭스층(81a)을 포함한 R,G,B 칼라필터층(83a, 83b, 83c)상에 절연막(84)이 형성되어 있다.

이때 절연막(84)은 유전상수〈 3, 투과율 〉95%, 평탄성 〉90%이고, 경도 〉3H인 특성을 갖으며, 최소한 2㎛의 두께를 갖도록 형성되어 있다.

절연막(84)이 상기 특성을 갖고 있다면, 절연막(84)은 유기막과 무기막 중 어느 것을 사용하여도 상관없다. 무기막으로 형성할 경우에는 예를 들어 Al2O3, O2, SiNx 또는 SiO2로 형성할 수 있다.

결과적으로, 상기 특성을 갖는 절연막(84)을 상부기판(80) 상에 형성시키면, 상부기판(80)의 블랙 매트릭스층(81a)을 금속 물질로 형성하더라도 하부기판(70)의 횡전계에 영향을 주지 않고, 광밀도 및 평탄 특성을 개선시킬 수 있다.

다음에, 상기 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.

이하에서는 사이에 액정이 충진된 상,하부기판 중, 상부기판의 제조방법에 대하여 기술하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법은, 도 4a에 도시한 바와 같이, 상부기판(80)의 배면에 스퍼터링 공정으로 투명 도전막(100)을 형성한다. 이때 투명 도전막(100)은 정전기 방지를 위해 형성한 것으로 ITO, ITZO 또는 IZO로 구성할 수 있다.

그리고 도 4b에 도시한 바와 같이, 스퍼터링 공정으로 상부기판(80)상에 금속 물질(81)을 증착한다.

상기 금속물질(81)은 Fe, Fe+FeOx, Cr, Cr+CrOx 또는 CrOx+Cr+CrOx로 구성할 수 있다.

이후에, 도 4c에 도시한 바와 같이, 금속물질(81)상에 감광막(82)을 도포하고, 노광 및 현상 공정으로 일영역에만 남도록 감광막(82)을 선택적으로 패터닝한다.

다음에 도 4d에 도시한 바와 같이, 선택적으로 패터닝된 감광막(82)을 마스크로 금속물질(81)을 식각하여 일영역에 블랙 매트릭스층(81a)을 형성하고, 감광막(82)을 제거한다. 이때 블랙 매트릭스층(81a)은 하부기판의 화소영역을 제외한 영역에 형성된다.

이후에 도 4e에 도시한 바와 같이, 하부기판의 각 화소영역에 대응되는 상부기판(80)상에 각각 코팅공정→노광공정→현상공정을 통해 R, G, B 칼라필터층(83a, 83b, 83c)을 차례로 형성한다.

예를 들어서, 상부기판(80)상에 R 착색감재를 코팅하고 노광 및 현상 공정을 통해서 소정의 화소영역에 R 칼라필터층(83a)을 형성하고, 이후에 G 착색감재를 코팅하고 노광 및 현상 공정으로 소정의 화소영역에 G 칼라필터층(83b)을 형성하며, 다음에 B 착색감재를 코팅하고 노광 및 현상 공정으로 소정의 화소영역에 B 칼라필터층(83c)을 형성한다.

상기와 같이 R,G,B 칼라필터층(83a, 83b, 83c)은 각각 코팅공정→노광공정→현상공정을 통해 형성한 것으로, 상기 R,G,B 칼라필터층(83a, 83b, 83c)의 형성방법은 안료 분사법 중 착색감재법을 예를 들어 설명하였으나, 염료를 사용한 포토 또는 인쇄공정, 안료를 사용한 인쇄법, 전착법 또는 전사법중 어느 한 방법을 사용하여 형성할 수도 있다.

다음에 도 4f에 도시한 바와 같이, 상부기판(80)의 전면에 절연막(84)을 증착한다.

상기 절연막(84)은 유전상수〈 3, 투과율 〉95%, 평탄성 〉90%이고, 경도 〉 3H인 특성을 갖으며, 최소한 2㎛의 두께를 갖도록 형성한다. 이때 절연막(84)은 상기 특성을 갖는다면 무기막이나 유기막중 어느 것을 사용하여도 되지만, 바람직하게는 절연특성을 갖는 유기막을 사용한다.

상기 특성을 갖는 절연막(84)을 증착할 경우, 하부기판의 횡전계에 영향을 주지않고 상부기판에 블랙 매트릭스층을 금속물질로 형성할 수 있다.

상기와 같이 블랙 매트릭스층을 금속물질로 형성할 경우, 칼라필터층의 평탄성 및 액정 배향성이 향상되며, 액정층 두께의 불균일이 해소되어 화면에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 블랙 매트릭스층을 금속물질로 형성할 경우, 수직 패턴이 가능하여 임계치수(Critical dimension:CD)의 균일성이 향상되고 이에 따라서 상,하부기판 합착시 합착 마진을 확보하기 용이하다. 이때 블랙 매트릭스층 패턴의 CD 타겟은 ±1.0㎛ 이내가 되도록 할 수 있다.

또한, 미세 패턴을 형성할 수 있으므로 개구율을 대략 5%정도 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

상기와 같은 본 발명의 횡전계 방식(IPS)의 액정표시장치 및 그의 제조방법 은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 광밀도(Optical density:OD)가 높은 금속 물질로 블랙 매트릭스층을 형성함으로 높은 대조비(CR) 특성을 확보할 수 있다.

둘째, 블랙 매트릭스층을 금속 물질로 형성함으로써, 칼라필터층의 평탄성 및 액정 배향성을 향상시킬 수 있고, 액정층 두께의 불균일을 해소하여 화면에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

셋째, 블랙 매트릭스층을 금속 물질로 형성함으로써, 수직 패턴이 가능하여 임계치수(Critical dimension:CD)의 균일성이 향상되고 이에 따라서 상,하부기판 합착시 합착 마진을 확보할 수 있다.

넷째, 블랙 매트릭스층을 금속 물질로 구성하여 미세 패턴을 형성할 수 있으므로 비교적 안정적인 패턴 형성으로 수율을 향상시킬 수 있다.

다섯째, TN 모드 공정 라인을 그대로 사용할 수 있으므로 불필요한 시설 투자가 필요하지 않아 경제적이다.

Claims (13)

1. 화소영역이 정의되어 있고, 횡전계 구동하도록 공통전극과 화소전극을 구비하고 있는 하부기판과;

   상기 화소영역에 대응되는 부분을 제외한 상부에 금속물질로 구성된 블랙 매트릭스층과, 상기 화소영역에 대응되는 부분에 형성된 컬러 필터층과, 상기 블랙 매트릭스층과 상기 컬러 필터층을 포함한 전면에 절연막을 구비하고, 상기 하부기판과 일정 공간을 갖고 합착된 상부기판과;

   상기 상,하부기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된 것을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙 매트릭스층은 Fe, Fe+FeOx, Cr, Cr+CrOx 또는 CrOx+Cr+CrOx의 금속 물질로 구성됨을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 절연막은 유전상수〈 3, 투과율 〉95%, 평탄성 〉90%이고, 경도 〉3H인 특성을 갖는 유기막 또는 무기막으로 형성됨을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 절연막은 대략 2㎛ 이상의 두께를 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 절연막 Al2O3, O2, SiNx 또는 SiO2의 무기막으로 형성되는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부기판에는 교차 배열되어 상기 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과,

   상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 상기 각 화소영역에 교번으로 형성된 상기 공통전극 및 상기 화소전극과,

   상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부분에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치.
7. 화소영역이 정의된 일정 공간을 갖고 합착된 상, 하부기판으로 구성된 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법에 있어서,

   상기 화소영역을 제외한 상기 상부기판 상부에 금속물질로 구성된 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계;

   상기 화소영역에 대응되는 상부기판상에 칼라필터층을 형성하는 단계;

   상기 상부기판의 전면에 절연막을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 상부기판의 배면에 투명 도전막을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 블랙매트릭스층은 상기 상부기판 전면에 금속물질을 증착하는 단계,

   상기 금속물질 상에 감광막을 도포하고, 노광 및 현상 공정으로 일영역에만 남도록 상기 감광막을 선택적으로 패터닝하는 단계,

   상기 패터닝된 감광막을 마스크로 상기 금속물질을 식각하는 단계,

   상기 감광막을 제거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 금속물질은 Fe, Fe+FeOx, Cr, Cr+CrOx 또는 CrOx+Cr+CrOx로 형성함을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 절연막은 유전상수〈 3, 투과율 〉95%, 평탄성 〉90%이고, 경도 〉3H인 특성을 갖는 무기막 또는 유기막을 사용함을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 절연막은 2㎛ 이상의 두께를 갖도록 형성함을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법.
13. 제 7 항에 있어서,

    상기 칼라필터층은 상기 상부기판상에 R, G, B의 착색감재를 각각 코팅하는 공정→노광하는 공정→현상하는 공정을 통해 각 화소영역에 R,G,B 칼라필터층을 형성하는 것을 포함함을 특징으로 하는 횡전계 방식의 액정표시장치의 제조방법.

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