KR100269196B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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가네꼬 히사시
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Abstract

횡전계를 사용함으로써 액정을 제어하는 액정표시장치가 개시된다. 게이트선, 드레인선 및 이들의 교차부에서의 스위칭 소자들이 투명한 액티브 매트릭스 기판상에 형성된다. 또한, 상기 스위칭 소자들에 접속되는 소스전극들 및 이에 평행한 공통 전극들이 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성된다. 상기 액티브매트릭스 기판면에 평행한 전계에 의해 액정이 제어된다. 컬러 필터에 사용된 재료와 동일한 재료를 사용하여, 원통형, 타원형 또는 반구 형상을 갖는 스페이서들이 게이트선과 드레인선의 교차부에 대응하는 위치에서 대향 기판상에 형성된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액티브 매트릭스형 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 액정에 인가되는 전계의 방향이 기판의 계면(界面)에 거의 평행한 횡전계형 액정표시장치의 스페이서 (spacer) 구조에 관한 것이다.
종래, 일반적인 액티브 매트릭스형 액정표시장치는, 2개의 투명 기판 사이에 네마틱 (nematic) 액정을 유지하고, 이 2 개의 투명 기판 사이에 전압을 인가하며, 이 인가된 전압에 따라 액정 분자의 배향상태를 변화시켜 광투과율을 제어하는 방식 (횡전계형) 을 이용하였다. 상기 액정표시장치는 스위칭 소자 및 전극이 형성되는 액티브 매트릭스 기판, 상기 기판에 대향하여 위치되는 다른 기판, 이들 기판 사이에 봉입된 (sealed) 액정 및 상기 기판들 외측에 배치되는 편광판들로 구성된다. 기판상에 형성된 전극에 전압이 인가되면, 액정 분자들의 배향상태가 변화되어 광투과율이 변하게 된다.
이러한 일반적인 액정표시장치에서는, 스크린을 보는 각 (시야각) 에 따라 투과광의 광학적 활성 (optical activity) 이 변하기 때문에, 명암 (brightness) 이 변한다고 알려져 있다. 예를 들어, 수직하게 배치된 화면을 정면으로부터, 즉, 화면의 법선 방향으로부터 보면, 양호한 콘트라스트 (contrast) 를 갖는 이미지가 보인다. 그러나, 화면을 법선 방향보다도 아래쪽으로부터 경사지게 볼 경우에는 이미지가 어둡고 보이고, 보다 아래쪽으로부터 보면 명함이 역전되는, 소위, 층조반전현상 (gray scale inversion phenomenon) 이 발생된다. 그 다음, 위쪽으로부터 경사지게 볼 경우에는 흰 빛을 띄게 보인다. 이러한 현상은, 액정에 종방향전계 (기판에 수직한 방향의 전계) 를 인가하고, 전계 방향으로 액정분자를 배향함으로써 광학적인 활성을 제어하는 표시방식에 의해 액정분자의 배향방향이 결정되기 때문에 일어난다.
최근, 이러한 시야각의 문제를 해결할 수 있는 방법으로서, 횡전계형이 주목받고 있다.
종래의 액정표시장치는 기판에 수직한 종전계에 평행한 방향으로 액정의 배향상태를 제어하는 반면, 횡전계형 표시장치는 기판에 평행한 횡전계 방향으로 액정의 배향상태를 제어하는 방식이다. 원리적으로, 이러한 방식은 넓은 시야각을 제공하고 색조의 변화가 작기 때문에, 가장 효과적이고 개선된 방식으로 여겨지고 있다. 이 횡전계형 표시장치에 관해서는, 일본 특개평 제6-160878호 공보에 상세히 기재되어 있으므로, 여기서는 설명을 생략한다.
종전계형과 비교하여 횡전계형 액정표시장치가 보다 넓은 시야각을 갖지만, 공통전극, 소스전극, 스위칭소자 등과 같은 차광부분을 필요로 하므로, 화소의 개구율이 종전계형보다 낮아진다. 이 때문에, 셀갭을 형성하기 위해 분산된 다수의 스페이서 입자들이 종전계형보다 횡전계형의 표시 특성에 주는 영향이 보다 크게 된다.
이에 따라, 일본 특개평 6-214244호 공보에는 스페이서 입자를 사용하지 않는 횡전계형의 액정표시장치가 개시되어 있다. 이 액정표시장치에서는, 공통 전극과 화소전극 (소스전극) 의 양쪽을 기판에 수직하게 형성하고, 이들 양 전극을스페이서 (지주(支柱))로 사용하도록 설계하였기 때문에, 스페이서 입자를 필요로 하지 않는다.
그러나, 이 액정표시장치에서는 기판상에 셀갭에 대응하는 높은 전극을 형성하는 것이 어렵다는 것과, 상기 기판 표면에 형성된 배향막에 러빙 (rubbing) 처리를 하는 것이 곤란하기 때문에, 실현성이 어렵다는 문제가 있다.
그런데, 스페이서 입자들의 산포를 필요로 하지 않는 종전계형 액정표시장치가 개시되어 있다. 예컨대, 일본 특개평 제 7-281195호 공보에는, 액티브 매트릭스기판과 컬러필터가 형성되어 있는 기판 양쪽에 돌기부를 형성하고, 이를 맞대어 스페이서 지주로 하는 액정표시장치가 개시되어 있다. 이 종래예를, 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도 8a 는, 이 액정표시장치의 일 화소의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 8b 는 도 8a 의 A-A 단면도이다.
투명기판 (1) 상에 게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 이 종횡으로 형성되고, 각 교차부 근방에 박막 트랜지스터 (TFT 라고 함) 를 이용한 스위칭소자 (8) 가 배치된다. 스위칭소자 (8) 에서는, 게이트선 (4) 위에 게이트절연막 (9), 반도체층 (10) 이 적층되고, 드레인선 (5) 과 소스전극 (6) 이 반도체층 (10) 을 사이에 두고 형성되어 있다. 스위칭소자 (8) 로서의 박막트랜지스터 상에는, 차광막 (15) 의 적층에 의해 돌기부가 형성되어 있다. 컬러필터에 형성된 기판상에는 3원색인 R, G, B 의 컬러필터형성재료 (16, 17 및 18) 가 적층된 돌기부가 형성되어 있다. 각 돌기부상에 배향막 (20) 을 형성하고 이 돌기부들에 대해 러빙처리를 한다. 그 후, 돌기부분이 겹쳐지도록 기판을 적층시켜, 셀갭을 얻는다.
박막 트랜지스터상에 두꺼운 차광막을 형성하기 위해서는 박막 트랜지스터를 형성한 후에 막형성공정을 수행한다. 그러나, 이 공정 동안, 박막트랜지스터 특성의 열화가 일어난다.
또한, 박막트랜지스터상에 스페이서 지주가 위치하기 때문에, 외부압력이 박막트랜지스터에 가해져, 트랜지스터 특성에 악영향을 미치게 되는 문제도 있다.
또한, 다음과 같은 문제도 있다. 도 8a 의 사선부분은, 표시 불능영역으로서, 차광되어 있다. 즉, 사선이 없는 부분이 표시영역이다. 도 8a 에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터상의 스페이서 지주는 표시가능영역 부근에 위치되어 러빙처리동안에 표시영역의 일부가 스페이서 지주에 의해 가려지게 되므로, 이에 의해 표시불량이 발생될 수 있게 된다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은, 특별한 제조 공정을 수행없이, 트랜지스터 특성에 대한 악영향과 러빙 불량의 발생을 방지하고, 액정의 비균일 배향이나 광누설에 의한 표시특성의 저하가 없으며, 패널갭을 양호한 정밀도로 일정하게 유지할 수 있는 횡전계형 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치는, 스페이서 지주를 대향하는 기판중 적어도 한쪽에 형성하되, 상기 스페이서 지주의 위치를 스위칭소자에 대향하지 않는 영역의 게이트선과 드레인선의 교차부에 대응시킨 것이다.
이 횡전계형 액정표시장치를, 컬러필터를 갖는 컬러액정표시장치에 적용하는 경우, 스페이서 지주재료로서는 컬러필터형성재료를 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에 따르면, 횡전계형 컬러액정표시장치는, 투명기판상에 게이트선과, 드레인선과, 상기 게이트선과 드레인선과의 각 교차부 근방에 형성된 스위칭소자와, 상기 스위칭소자에 접속된 소스전극과, 적어도 그 일부가 상기 소스전극에 거의 평행한 공통전극을 갖는 제 1 투명기판, 액정을 사이에 두고 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판으로서, 상기 액정은 상기 제 1 기판과 제 2 기판사이에 샌드위치되고 상기 제 1 기판에 평행한 전계에 의해 제어되는 제 2 기판, 상기 스위칭소자들 근방에서의 상기 게이트선과 상기 드레인선의 교차부에 대응하는 대향기판상에, 상기 양 기판간의 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서들을 구비한다.
상기 스페이서의 형상으로서는 원주형상 또는 반구형상이 바람직하고, 러빙 방향을 장축으로 하는 타원기둥의 형상으로 하는 것도 바람직하다.
본 발명의 액정표시장치에서 스페이서 지주는, 표시에 영향을 받지 않는 부분, 즉, 비균일한 러빙에 의해 액정이 부적절하게 배향되는 영역이 개구부까지 도달하지 않는 위치에 배치된다. 즉, 개구율이 낮은 것을 반대로 이용한 것이다. 비균일한 러빙에 의해 액정의 배향이 적절하지 않게 되는 영역은 러빙방향과 관계가 있다. 양의 유전율이방성을 갖는 액정을 사용하는 경우, 러빙방향과 전극의 길이방향이 이루는 각은 0o내지 40o의 범위이다. 이 각도에 의해 전계에 의한 액정분자의 회전방향이 결정되는데, 0o내지 40o의 범위가 적절하다. 러빙되지 않은 영역은 돌기부에 의해 가려지는 부분에 생기기 쉽기 때문에, 이 부분은 차광되는 것이 바람직하다. 횡전계형의 액정표시장치에서는, 배선이나 소자에서의 불규칙한 전계로 인한 표시열화를 방지하기 위하여, 드레인, 스위칭선, 스위칭소자 및 게이트선 위를 차광한다. 스페이서 지주를 게이트와 드레인의 교차부에 형성하면, 이 스페이서 지주에 의해 가려지는 넓은 부분이 차??되기 때문에, 표시부가 아무런 악영향을 받지 않게 된다. 즉, 일반적인 종전계형에서는 화소전극이 넓게 형성되고 넓은 차광영역이 스위칭소자에만 한정되는 반면, 횡전계형에서는 그 전극구조에 의해 차광부가 넓어지고, 또한, 특정 장소에 스페이서의 돌기물을 형성하면, 러빙처리의 불량으로 인한 액정의 배향불량영역도 차광부내에 한정시킬 수 있게 된다..
또한, 스페이서로서의 돌기물의 형상을 원통형, 반구형, 타원기둥으로 함으로써, 러빙시의 마찰을 줄여, 러빙처리로 인한 불량을 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 액정의 부적절한 배향영역이 감소되어, 표시특성과 신뢰성에서 뛰어난 액정표시장치를 제공할 수 있게 된다.
또한, 스페이서인 돌기물을 차광부에 형성하기 때문에, 종래의 스페이서 입자를 사용한 경우와 같이 스페이서 입자로 인한 액정의 부적절한 배향이나 점(点) 결함이 생기거나, 콘트라스트비가 감소하지 않게 된다.
또한, 컬러필터형성재료로 스페이서를 형성하기 때문에, 스페이서 밀도의 소밀을 방지하여, 패널갭을 양호한 정밀도로 일정하게 유지할 수 있게 된다.
또한, 스페이서 재료를 분포시키는 공정이 불필요하기 때문에, 액정표시장치에 수율이 향상되는 동시에, 제조비용이 저렴해지게 된다.
도 1a 는 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 일부분을 나타내는 단면도.
도 1b 는 횡전계형 액정표시장치의 일부분을 나타내는 단면도.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스페이서 구조를 나타내는 단면도.
도 3 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 액티브 매트릭스 기판을 나타내는 부분 평면도.
도 4 는 컬러 필터의 측면에서 바라본, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시장치의 부분 평면도.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스페이서 접촉부를 설명하기 위한 액티브 매트릭스 기판의 부분 평면도.
도 6 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스페이서 접촉부를 설명하기 위한 액티브 매트릭스 기판의 부분 평면도.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 스페이서 구조를 나타내는 단면도.
도 8a 는 종래의 횡전계형 액정표시장치의 액티브 매트릭스 기판을 나타내는 부분 평면도.
도 8b 은 도 8a 에서 A-A 라인을 따라 절단한 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 투명 액티브 매트릭스 기판 3 : 스페이서 접촉부
4 : 게이트선 5 : 드레인선
6 : 소스전극 7 : 공통전극
8 : 스위칭 소자 9 : 게이트 절연막
11 : 편광판 12, 16, 17, 18 : 컬러 필터
13 : 대향 기판 15, 23 : 차광막
19 : 스페이서 20 : 배향막
22 : 액정층 24 : 보호막
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1a 와 도 1b 는 본 발명의 횡전계형 액정표시장치의 단면구조의 예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1a 는, 스페이서가 부착된 컬러필터기판의 단면도이다. 차광막 상에 컬러필터형성재료의 원통형 돌기물인 스페이서 (19) 가 형성되어 있다. 도 1b 는, 상하기판이 결합된 단면도이다. 박막트랜지스터가 형성된 기판 (1), 컬러필터 (12) 및 스페이서 (19) 가 형성된 기판 (13) 을 결합하고, 양 기판 사이에 액정을 봉입하여 패널을 형성한 것이다. 스페이서 (19) 는 게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 의 교차부에 대응하는 대향 기판상의 차광부에 형성되며, 스페이서의 높이와 액티브 매트릭스기판의 드레인선 (5), 게이트 절연막 (9) 및 게이트선 (4) 의 높이에 의해 기판의 간격이 주로 결정된다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치를 나타낸다. 이 액정표시장치는 게이트선과 드레인선이 종횡으로 형성된 투명기판 (1), 컬러 필터가 형성된 대향기판 (13), 양 기판들 (1 및 13) 사이에 샌드위치된 액정층 (22), 양 기판의 외면에 적층되어 있는 편광판 (11) 을 구비하고 있다.
도 3 은 투명기판 (1) 상의 일 화소에 대한 배선 구조를 나타낸 평면도이다. 투명기판 (1) 상에 게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 이 종횡으로 직교되게 형성되고, 그들의 교차부 근방에 스위칭소자 (8) 가 배치되어 있다. 게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 에 둘러싸인 영역이 1 화소로 정의되고, 이 영역내에 공통전극 (7) 과 소스전극 (6) 이 동일기판상에 평행하게 형성되어 있다.
스위칭소자 (8) 의 구성은 종래 기술에서 설명된 박막트랜지스터와 동일하다.
게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 의 교차부에서는, 유리기판상에 게이트선 (4) 이 형성되고, 최종 구조물의 거의 전면에 증착된 게이트 절연막상에 드레인선 (5) 이 형성되어 있다.
다시 도 2를 참조하면, 기판 (13) 의 하부면에는 소정의 화소 개구부에 대응하는 각 위치에 형성된 R, G, B 층을 갖는 컬러필터 (16, 17 및 18) 가 형성되어 있다. 액티브 매트릭스기판의 게이트선 (4) 및 스위칭소자 (8) 에 대향하는 대향기판 (13) 상에는, 수지에 의한 차광막 (23) 이 형성되어 있다. 대향기판 (13) 의 상부면에는 편광판 (11) 이 부착되어 있다. 편광판 (11) 은 이 편광판들의 투과축이 서로 직교하도록, 소위 크로스니콜 (cross-Nicol) 방식으로 배치된다. 하부 편광판의 투과축은 액정의 배향방향과 일치하도록 소정의 각도로 배치되는 반면, 상부 편광판의 투과축은 하부 편광판의 투과축과 서로 직교하도록 배치된다.
게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 의 교차부에 대응하는 대향기판 (13) 의 차광막상에는, 제1컬러용의 컬러필터 (16; 첫번째로 형성), 제2컬러용의 컬러필터 (17; 두번째로 형성), 제3컬러용의 컬러필터 (18; 세번째로 형성) 가 스페이서 (19) 를 구성하고 있다. 도 3 의 스페이서 접촉부 (3) 는 게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 이 교차하는 스페이서의 위치를 나타낸다. 비록 이 스페이서 접촉부 (3) 가 평면도에서는 원으로 도시되어 있지만, 3차원적으로는 이 스페이서는 원통 형상을 갖는다.
도 4 는 본 발명의 실시형태의 액정표시장치를 대향기판 (13) 측에서 본 도면이다. 스페이서 접촉부 (3) 는 게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 이 교차하는 부분에 배치되기 때문에, 표시영역 (사선이 없는 부분) 으로부터 멀리 떨어져 있다. 또한, 이 표시장치는 횡전계형이기 때문에 표시영역과 스페이서 지주간의 거리가 멀어진다.
다음으로, 특정 수지를 사용하여 본 실시예의 표시장치의 구조를 설명한다. 먼저, 스페이서 (19) 의 치수를 설명한다. 제1컬러필터 (R; 16), 제2컬러필 터 (G; 17), 및 제3컬러필터 (B; 18) 의 막두께가 모두 1.2㎛ 이기 때문에, 최종 돌기부는 3.6㎛가 된다. 여기에 게이트선, 게이트 절연막, 드레인선, 보호막 및 배향막의 각 막두께 0.1㎛, 0.3㎛, 0.1㎛, 0.2㎛ 및 0.1㎛을 더함으로써, 패널 갭 (d) 이 규정된다. 이 예에서는, d가 4.4㎛ 이다. 또한, 스페이서는 원통형이고, 그 지름은 게이트선폭과 드레인선 폭 중 작은 쪽의 폭보다도 좁은 약 10 ㎛ 이다.
이하, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기로 한다. 먼저, 액티브 매트릭스기판의 제조방법을 설명한다.
투명유리기판에, 스퍼터법으로 크롬막을 형성한 다음, 포토리소그래피법에 의해 게이트선, 공통전극을 패턴화한다. 그 위에, CVD법에 의해 질화실리콘 으로 이루어진 게이트 절연막, 비정질실리콘 (a-Si) 막을 형성한다. a-Si의 일부를 피복하고, 박막트랜지스터를 형성하기 위하여, 크롬으로 이루어진 드레인선과 소스 전극을 스퍼터법 및 포토리소그래피법에 의해 형성한 다음, 그 위에 질화실리콘으로 이루어진 보호절연막을 형성한다. 그 다음, 이 최종 구조물상에 배향막을 형성하고, 소스 전극의 길이방향과 15o를 이루는 방향으로의 러빙처리에 의해 배양처리를 한다.
이하, 대향기판의 제조방법을 설명한다.
투명한 유리기판에 카본을 함유하는 감광성 폴리머를 형성하고, 포토리소그래피법에 의해 차광막을 형성한 후, 컬러필터를 형성한다. 컬러필터는 적색안료를 함유하는 감광성폴리머를 기판상에 형성한 후, 포토리소그래피법으로 적색필터의 형성영역 이외 부분을 제거함으로써 적색필터를 형성한다. 동일한 공정을 계속 이용하여, 녹색필터, 청색필터를 순차적으로 형성한다. 스페이서는, 투명기판상에 각 컬러의 필터를 형성할 때에, 차광막의 일부에 제1적색필터, 제2녹색 필터 및 제3 청색필터를 순차적으로 중첩함으로써 형성된다. 상술한 바와 같이, 스페이서는 게이트선과 드레인선의 교차부에 대응하는 대향기판의 차광막 상에 형성된다.
컬러필터를 형성한 유리기판에 배향막을 형성하여 배향처리한 후, 배향방향이 평행하도록 2장의 기판을 서로 마주보게 배치한다. 2 기판의 주위를 수지로 밀봉함으로써, 액정표시패널이 제작된다. 여기에 유전율 이방성이 4.5 이고 복굴절율 (
Figure pat00001
n) 이 0.080 인 네마틱 액정조성물을 봉입한 후, 주입구멍을 밀봉하고, 양기판에 편광판을 접착시킨다. 그 결과, 전압을 인가하지 않으면 빛이 투과되지 않는 모드 (정상적으로는 블랙) 를 갖는 액정표시장치를 얻을 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 형태의 액정표시장치의 작용을 설명한다.
종래의 액정표시장치에서는, 컬러필터가 형성된 대향기판 또는 액티브 매트릭스기판상에 스페이서 역할을 하는 높은 돌기물을 표시영역 가까이에 형성하였기 때문에, 스페이서의 주위에서 러빙되지 않은 영역이 생기고 표시특성이 열화되는 문제가 있었다. 그러나, 본 실시예의 액정표시장치에서는, 러빙 방향에 대하여 게이트와 드레인의 교차부에서, 원통형 돌기물에 의해 가려지고 러빙시의 마찰을 감소시키기 위하여 상기 교차부에 형성된 넓은 부분이 차광된다. 따라서, 러빙되지 않은 영역도 줄어들고, 화소개구부에 대한 악영향, 즉, 표시특성의 열화가 일어나지 않게 된다.
또한, 스페이서를 형성하는 돌기물의 형상이 원통형이기 때문에, 러빙처리시에 발생되는 러빙 쓰레기의 부착을 방지할 수 있다. 따라서, 러빙 쓰레기의 부착으로 의한 액정배향의 흐트러짐도 생기지 않고, 또한 러빙 쓰레기의 오염으로 인한 장기 잔상의 발생도 방지할 수 있게 된다. 러빙으로 인한 불량이 발생되지 않는다면, 스페이서에 사용되는 영역은, 도 5에 도시된 (제 2 실시예) 바와 같이, 게이트선 (4) 또는 드레인선 (5) 의 폭 크기가 초과할 때까지 연장가능하다. 또한, 스페이서는 러빙처리시의 마찰을 적게 하기 위해서 도 6 에 도시된 (제 3 실시예) 바와 같이, 타원의 장축이 러빙의 방향과 일치하는 타원형이어도 된다.
또한, 화소영역에 액정의 배향을 교란시켜 광누설을 발생시키거나, 그 자신에 의해 광누설이나 점결함을 발생시키는 투명 구체형상의 스페이서가 존재하지 않기 때문에, 흑색레벨의 저하나 콘트라스트의 저하가 발생되지 않게 된다.
또한, 컬러필터형성재료로 스페이서를 형성하기 때문에, 스페이서 밀도의 소밀을 막아, 패널의 두께를 양호한 정밀도로 일정하게 유지할 수 있다. 이러한 방식으로, 정밀한 패널갭을 제조할 수 있게 된다.
또한, 스페이서가 되는 돌기부를 컬러필터로 형성하기 때문에, 셀갭을 형성하는 수지로 된 스페이서를 형성하기 위한 특별한 공정이나 스페이서를 분포시키기 위한 번잡한 공정이 불필요하기 때문에, 종래보다 공정수를 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 액정표시장치의 수율이 향상됨과 동시에, 제조비용을 줄일 수 있게 된다.
또한, 스위칭소자로서는, 박막트랜지스터 이외에도 2단자 소자 (MIM 등)을 이용하여도 좋다.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
이 실시예에서는 대향 기판상에 반구 형태의 스페이서가 형성된다는 것을 제외하고는, 상기와 같은 방식으로 액정표시장치를 제조할 수 있다.
이하, 대향기판의 제조방법을 설명한다.
투명한 유리기판에 크롬을 스퍼터링하여 증착시킨 후, 차광막 (23) 및 컬러 필터 (12) 를 형성한다. 컬러필터 (12) 는 적색안료를 함유하는 광감성폴리머를 드라이필름화하고, 이를 기판상의 소정 위치에 접착시킴으로써 형성된다. 스페이서 (19) 는, 안료를 함유하는 감광성폴리머을 필름화할 때, 특정한 위치에 볼록부 또는 오목부를 형성함으로써 이루어진다. 상술한 바와 같이, 스페이서 는, 게이트선 (4) 과 드레인선 (5) 의 교차부에 대응하는 위치에서 대향기판의 차광막상에 위치된다. 그 후, 동일한 공정을 반복하여, 녹색필터, 청색필터를 순차적으로 형성한다.
이렇게 제조된 액정표시장치를 구동시킨 바, 종래의 투명 구체형상의 스페이서를 이용하였을 경우에 발생된 어떠한 불균일한 표시도 관찰되지 않았다. 이는 스페이서 재료로 인한 광누설이나 점결함이 존재하지 않기 때문이다. 상기 콘트라스트비는 1:15 로 충분히 높았다.
이 실시예에서는, 스페이서인 돌시물의 형상이 반구형이기 때문에, 러빙시의 마찰로 인한 쓰레기가 거의 발생되지 않게 기판을 러빙할 수 있다. 또한, 소망의 위치에 스페이서를 용이하게 형성할 수 있어서, 패널의 간격을 양호한 정밀도로 일정하게 할 수 있게 된다. 화면내에서의 패널의 간격이 거의 일정하고, 스페이서 재료가 차광부에 형성되기 때문에, 불균일성을 갖지 않는 고품질의 표시 화상을 얻을 수 있게 된다.
상기 스페이서는 개별 컬러필터 또는 적색컬러필터만으로도 형성할 수 있다. 또한, 상기 컬러필터에는 유기재료 또는 무기재료로 이루어진 보호막을 코팅할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 원통형, 반구형 또는 타원형 스페이서가 컬러필터들이 형성되는 기판상의 특정한 차광부에 형성되기 때문에, 러빙방향에 대하여 돌기물에 의해 커버되는 넓은 부분이 차광되어, 화소개구부의 표시특성의 열화가 발생되지 않게 된다. 또한, 러빙시의 마찰이 적기 때문에, 러빙되지 않은 영역의 발생 및 러빙처리시에 발생되는 러빙 쓰레기의 부착을 막을 수 있게 된다.
또한, 화소영역에 액정의 배향을 교란시켜 광누설을 발생시키거나, 그 자신에 의해 광누설이나 점결함을 발생시키는 투명 구체형상의 스페이서가 존재하지 않기 때문에, 흑색레벨의 저하나 콘트라스트의 저하가 발생되지 않게 된다.
또한, 기판사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 불균일성을 갖지 않는 고품질의 표시 화상을 얻을 수 있게 된다. 또한, 스페이서를 분포시키는 공정이 불필요하기 때문에, 액정표시장치의 수율이 향상되는 동시에, 제조비용도 저렴해지게 된다.

Claims (7)

  1. 게이트선들, 드레인선들, 상기 게이트선들과 상기 드레인선들의 각 교차부 근방에 형성된 스위칭 소자들, 상기 스위칭 소자들에 접속된 소스전극들, 및 적어도 그 일부가 상기 소스전극에 거의 평행한 공통전극을 갖는 제 1 투명 기판;
    액정을 사이에 두고 상기 제 1 기판에 대향되게 배치되는 제 2 기판으로서, 상기 액정은 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 샌드위치되며 상기 제 1 기판에 평행한 전계에 의해 제어되는 제 2 기판; 및
    상기 스위칭 소자들의 근방에서의 상기 게이트선과 상기 드레인선의 교차부에 대응하는 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판 중의 어느 한 기판상에, 상기 양 기판간의 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서들을 구비하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서들은 컬러필터형성재료 또는 차광층을 형성하는 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서들은 원통형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서들은 반구 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서들은 기판의 러빙 방향을 장축으로 하는 타원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서들은 적어도 게이트 전극, 게이트 절연막, 드레인 전극 및 컬러필터형성재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
  7. 절연기판상에 배치된 전극쌍 사이에 전위차를 인가하고, 상기 전위차에 의해 발생되고 상기 기판면에 평행한 전계에 의해 액정을 구동하는 구조를 갖는 횡전계형 액정표시장치로서,
    상기 전극쌍 중의 한쪽에 접속된 스위칭 소자 근방에서의 게이트선과 드레인 선의 교차부에, 셀 갭을 규정하는 스페이서를 형성한 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
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