KR100710175B1 - Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 칼럼 스페이서와 대응되는 하부 기판의 형상을 변경하여, 칼럼 스페이서와 하부 기판간의 응착력(adhesion)을 강화시켜 중력 불량 등을 방지한 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 형성된 칼럼 스페이서와, 상기 제 2 기판 상에, 상기 칼럼 스페이서에 대응되는 소정 부위에 정의된 요부(凹部) 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which change the shape of the lower substrate corresponding to the column spacer, thereby strengthening the adhesion between the column spacer and the lower substrate, thereby preventing gravity defects, and the like. The liquid crystal display device includes a first substrate and a second substrate facing each other, a column spacer formed on the first substrate, recesses defined at predetermined portions corresponding to the column spacers on the second substrate, And a liquid crystal layer formed between the first and second substrates.
중력 불량, 칼럼 스페이서, 응착력(adhesion)Poor gravity, column spacer, adhesion
Description
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도1 is a plan view showing a conventional liquid crystal display device
도 2는 도 1의 I~I' 선상의 구조 단면도2 is a structural cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
도 3a 및 도 3b는 액정 패널을 터치 얼룩이 일어나는 부위의 모습을 나타낸 평면도 및 단면도 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view showing a state in which a touch stain occurs in the liquid crystal panel;
도 4a 및 도 4b는 중력 불량이 일어난 액정 패널의 평면도 및 이의 단면도4A and 4B are plan views and cross-sectional views of a liquid crystal panel in which gravity failure occurs.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도5 is a plan view of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도6 is a plan view of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 도 5 및 도 6의 Ⅳ~Ⅳ' 선상의 구조 단면도FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of FIGS. 5 and 6.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *
40 : 제 1 기판 42 : 게이트 절연막40: first substrate 42: gate insulating film
43 : 보호막 43a : 홀(요부)43:
44 : 게이트 라인 44a : 게이트 전극44:
45 : 데이터 라인 45a : 소오스 전극45:
45b : 드레인 전극 46 : 화소 전극45b: drain electrode 46: pixel electrode
50 : 칼럼 스페이서 55 : 액정층50
60 : 제 2 기판 61 : 블랙 매트릭스층60
63 : 공통 전극 또는 오버코트층63: common electrode or overcoat layer
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 칼럼 스페이서와 대응되는 하부 기판의 형상을 변경하여, 칼럼 스페이서와 하부 기판간의 응착력(adhesion)을 강화시켜 중력 불량 등을 방지한 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), OELD(Organic Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), organic electro luminescent displays (OLD), and vacuum (VFD) Various flat panel display devices such as fluorescent display have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다. Among them, LCD is the most widely used as the substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for mobile image display device because of its excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. In addition to the use of the present invention has been developed in various ways such as a television and a computer monitor for receiving and displaying broadcast signals.
이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사 용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.In order to use such a liquid crystal display as a general screen display device in various parts, it is a matter of how high quality images such as high definition, high brightness and large area can be realized while maintaining the characteristics of light weight, thinness and low power consumption. can do.
이러한 액정 표시 장치는 그 제조 방식에 따라 액정 주입 방식과 액정 적하 방식으로 나눌 수 있다. Such a liquid crystal display may be classified into a liquid crystal injection method and a liquid crystal dropping method according to its manufacturing method.
여기서, 상기 액정주입공정을 간략히 살펴보면 다음과 같다.Here, the liquid crystal injection process will be briefly described as follows.
먼저, 주입하고자 하는 액정 물질이 담겨져 있는 용기와 액정을 주입할 액정 패널을 챔버(Chamber) 내부에 위치시키고, 상기 챔버의 압력을 진공 상태로 유지함으로써 액정 물질 속이나 용기 안벽에 붙어 있는 수분을 제거하고 기포를 탈포함과 동시에 상기 액정 패널의 내부 공간을 진공 상태로 만든다.First, the container containing the liquid crystal material to be injected and the liquid crystal panel to inject the liquid crystal are placed in the chamber, and the pressure in the chamber is maintained in a vacuum state to remove moisture from the liquid crystal material or the inner wall of the container. Then, bubbles are de-included and the inner space of the liquid crystal panel is vacuumed.
그리고, 원하는 진공 상태에서 상기 액정 패널의 액정 주입구를 액정 물질이 담아져 있는 용기에 담그거나 접촉시킨 다음, 상기 챔버 내부의 압력을 진공 상태로부터 대기압 상태로 만들어 상기 액정 패널 내부의 압력과 챔버의 압력 차이에 의해 액정 주입구를 통해 액정 물질이 상기 액정 패널 내부로 주입되도록 한다.The liquid crystal injection hole of the liquid crystal panel is immersed in or contacted with a container containing a liquid crystal material in a desired vacuum state, and then the pressure inside the chamber is changed from a vacuum state to an atmospheric pressure state, and the pressure inside the liquid crystal panel and the pressure of the chamber. By the difference, the liquid crystal material is injected into the liquid crystal panel through the liquid crystal injection hole.
이러한 액정 주입 방식의 액정 표시 장치 제조 방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.There existed the following problems in the liquid crystal display device manufacturing method of such a liquid crystal injection system.
첫째, 단위 패널로 컷팅한 후, 두 기판 사이를 진공 상태로 유지하여 액정 주입구를 액정액에 담가 액정을 주입하므로 액정 주입에 많은 시간이 소요되므로 생산성이 저하된다.First, after cutting into a unit panel, the liquid crystal injection hole is immersed in the liquid crystal liquid by maintaining the vacuum state between the two substrates, so that the liquid crystal injection takes a lot of time, the productivity is reduced.
둘째, 대면적의 액정 표시 장치를 제조할 경우, 액정 주입식으로 액정을 주 입하면 패널 내에 액정이 완전히 주입되지 않아 불량의 원인이 된다.Second, in the case of manufacturing a large-area liquid crystal display device, when the liquid crystal is injected by the liquid crystal injection type, the liquid crystal is not completely injected into the panel, which causes a defect.
셋째, 상기와 같이 공정이 복잡하고 시간이 많이 소요되므로 여러개의 액정 주입 장비가 요구되어 많은 공간을 요구하게 된다. Third, since the process is complicated and time-consuming as described above, several liquid crystal injection equipment is required, which requires a lot of space.
넷째, 주입 방식의 액정 표시 장치에서 이용되는 볼 스페이서의 경우, 개별 볼 스페이서끼리 뭉쳐져 반짝반짝 빛나는 은하수 불량이 발생하거나, 산포된 상태로 배치되기 때문에, 화소 내에서 굴러다녀 빛샘 불량을 일으키는 문제점이 있다.Fourth, in the case of the ball spacer used in the liquid crystal display of the injection method, since the individual ball spacers are aggregated together and the sparkling galaxy defects are generated in a scattered state or are arranged in a scattered state, there is a problem of causing light leakage by rolling in the pixel. .
따라서, 이러한 액정 주입 방식의 문제점을 극복하기 위해 두 기판 중 하나의 기판에 액정을 적하시킨 후, 두 기판을 합착시키는 액정 적하형 액정 표시 장치의 제조 방법이 개발되었다.Accordingly, in order to overcome the problems of the liquid crystal injection method, a method of manufacturing a liquid crystal drop type liquid crystal display device in which a liquid crystal is dropped on one of two substrates and then the two substrates are bonded to each other has been developed.
이러한 액정 적하형 액정 표시 장치에는 액정 적하 후 합착 공정을 진행하게 되어, 볼 스페이서를 사용할 경우, 액정과 함께 볼 스페이서가 기판 면 상에서 굴러 다녀, 적절한 셀 갭 유지가 곤란할 수 있다. 따라서, 액정 적하형 액정 표시 장치에는 기판 상의 소정 부위에 고착되는 칼럼 스페이서가 개발되었다.In such a liquid crystal drop type liquid crystal display device, the bonding process is performed after the liquid crystal dropping, and when the ball spacer is used, the ball spacer rolls on the substrate surface together with the liquid crystal, and it may be difficult to maintain an appropriate cell gap. Accordingly, a column spacer is adhered to a predetermined portion on a substrate in a liquid crystal drop type liquid crystal display device.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 칼럼 스페이서를 포함한 액정 적하형 액정 표시 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal drop type liquid crystal display including a column spacer will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 I~I' 선상의 구조 단면도이다.1 is a plan view illustrating a conventional liquid crystal display, and FIG. 2 is a structural cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
도 1 및 도 2와 같이, 종래의 액정 표시 장치는, 크게 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)과, 상기 제 1 기판(1)과 제 2 기판(2) 사이에 주입된 액정층(미도시)으로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, a conventional liquid crystal display device includes a
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판(1)에는 화소 영역을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 형성된 복수개의 게이트 라인(4)과, 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 형성된 복수개의 데이터 라인(5)이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역에는 화소 전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 상기 박막트랜지스터가 상기 게이트 라인의 신호에 따라 상기 데이터 라인의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극(6)에 인가한다.In more detail, the
여기서, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인(4)으로부터 돌출된 게이트 전극(4a)과, 상기 게이트 전극(4a)을 덮는 형상의 반도체층(17)과, 상기 반도체층(17)의 양측에 대응되어 형성되는 상기 데이터 라인(5)으로부터 돌출된 소오스 전극(5a)과 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(5b)을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor corresponds to a
그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)이 형성되고, 상기 블랙 매트릭스층(7)을 포함한 상기 제 2 기판(2) 상에 영역별로 선택적으로 각각 R, G, B색상을 표현하기 위한 컬러 필터층(8)이 형성되며, 상기 컬러 필터층(8)위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극(14)이 형성되어 있다.In addition, a black matrix layer 7 is formed on the
그리고, 상기 공통 전극(14) 상의 소정 부위에 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 간의 일정 간격(셀 갭(cell gap))을 유지하기 위해 갖고 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 칼럼 스페이서(20)가 형성된다. 여기서, 상기 칼럼 스페이서(20)는 상기 게이트 라인(4) 상측에 상응한 부분에 형성된다. A column for maintaining a cell gap in order to maintain a predetermined gap (cell gap) between the first and
한편, 상기 제 1 기판(1) 상에 게이트 라인(4)이 형성되고, 상기 게이트 라인(4)을 포함한 기판 전면에는 상기 데이터 라인(5)과의 절연을 위해 게이트 절연막(15)이 형성되며, 상기 게이트 절연막(15)위에는 상기 화소 전극(6)과의 절연을 위해 보호막(16)이 형성된다. Meanwhile, a
그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소 영역을 제외한 비화소 영역(게이트 라인, 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 영역)을 가리기 위한 블랙 매트릭스층(7)과, 상기 블랙 매트릭스층(7)을 포함한 컬러 필터 기판(2) 상에 각 화소 영역별로 차례로 R, G, B 안료가 대응되어 형성된 컬러 필터층(8) 및 상기 컬러 필터층(8)을 포함한 상기 제 2 기판(2) 전면에 형성된 공통 전극(14)이 형성된다.In addition, the
또한, 상기 게이트 라인(4)에 상응하는 부분의 공통 전극(14)위에 칼럼 스페이서(20)가 형성되어 상기 칼럼 스페이서(20)가 상기 게이트 라인(4) 상에 위치되도록 두 기판(1, 2)이 합착된다. 이 때, 상기 칼럼 스페이서(20)는 상기 제 2 기판(2) 상에 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이의 셀 갭에 해당되는 높이를 주어 형성한다. 따라서, 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2)의 합착 후에는 상기 칼럼 스페이서(20)의 상부면이 상기 제 1 기판(1)의 최상층과 접촉되게 된다.In addition, two
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 상기 화소 전극(6)과 공통 전극(14) 사이에 형성되는 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에 형성된 액정층이 배향되고, 상기 액정층의 배향 정도에 따라 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있다.In the conventional liquid crystal display device as described above, the liquid crystal layer formed between the first and
이러한, 종래의 액정 표시 장치의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Such a manufacturing method of a conventional liquid crystal display device will be described below.
액정 표시 장치의 제조 공정은 크게 어레이 공정, 셀 공정, 모듈 공정 등으로 구분된다.The manufacturing process of the liquid crystal display device is largely divided into an array process, a cell process, a module process, and the like.
어레이 공정은, 상술한 바와 같이, 상기 제 1 기판(1)에 게이트 라인(4) 및 데이터 라인(5)과, 화소 전극(6)과, 박막트랜지스터 등을 구비한 TFT 어레이를 형성하고, 제 2 기판(2)에 블랙매트릭스층(7)과, 컬러 필터층(8)과, 공통 전극(140 및 칼럼 스페이서(20) 등을 구비한 컬러 필터 어레이를 형성하는 공정이다. In the array process, as described above, a TFT array including a
이 때, 상기 어레이 공정은 하나의 기판에 하나의 액정 패널을 형성하는 것이 아니라, 하나의 대형 유리 기판에 액정 패널을 다수개 설계(복수개의 제 1, 제 2 기판이 정의됨)하여 각 액정 패널 영역에 각각 TFT 어레이 및 컬러 필터 어레이를 형성한다. In this case, the array process does not form one liquid crystal panel on one substrate, but rather designes a plurality of liquid crystal panels (a plurality of first and second substrates are defined) on one large glass substrate. TFT arrays and color filter arrays are formed in the regions, respectively.
이와 같이, TFT 어레이가 형성된 TFT 기판(제 1 기판의 모기판)과 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판(제 2 기판의 모기판)은 셀 공정 라인으로 이동된다.In this manner, the TFT substrate (mother substrate of the first substrate) on which the TFT array is formed and the color filter substrate (mother substrate of the second substrate) on which the color filter array is formed are moved to the cell processing line.
이어, 상기 TFT 기판과 컬러 필터 기판상에 배향 물질을 도포하고 액정분자가 균일한 방향성을 갖도록 하기 위한 배향 공정(러빙 공정)을 각각 진행한다. Subsequently, an alignment process is applied to the TFT substrate and the color filter substrate, and an alignment process (rubbing process) is performed to ensure that the liquid crystal molecules have uniform orientation.
여기서, 상기 배향 공정은 배향막 도포 전 세정, 배향막 인쇄, 배향막 소성, 배향막 검사, 러빙 공정 순으로 진행된다. Here, the alignment process proceeds in order of washing before application of the alignment film, alignment film printing, alignment film firing, alignment film inspection, and rubbing process.
이어, 상기 TFT 기판 및 컬러 필터 기판을 각각 세정한다. Subsequently, the TFT substrate and the color filter substrate are cleaned, respectively.
이어, 상기 TFT 기판과 컬러 필터 기판 중 하나의 기판 상의 일정 영역에 액정을 적하하고, 나머지 기판의 각 액정 패널 영역의 외곽부에 디스펜싱 장치를 이 용하여 실 패턴을 형성한다.Subsequently, a liquid crystal is dropped in a predetermined region on one of the TFT substrate and the color filter substrate, and a seal pattern is formed on the outer portion of each liquid crystal panel region of the remaining substrate by using a dispensing device.
이어, 상기 액정이 적하되지 않은 기판을 반전(뒤집어서 마주보게 함)시키고, 상기 TFT 기판과 컬러필터 기판을 압력하여 합착하고 상기 실 패턴을 경화시킨다.Subsequently, the substrate on which the liquid crystal is not dropped is inverted (inverted to face), the TFT substrate and the color filter substrate are pressed together, and the seal pattern is cured.
이어, 단위 액정 패널별로 상기 합착된 기판을 절단 및 가공한다.Subsequently, the bonded substrate is cut and processed for each liquid crystal panel.
그리고, 상기 가공된 단위 액정 패널의 외관 및 전기적 불량 검사를 진행함으로써 액정표시소자를 제작하게 된다. In addition, the liquid crystal display device may be manufactured by inspecting appearance and electrical defects of the processed unit liquid crystal panel.
상술한 액정 적하 방식의 제조 방법에 있어서는, 컬러 필터 기판 상에 칼럼 스페이서를 형성하고, TFT 기판에 액정을 적하하여 두 기판을 합착하여 액정 패널을 형성한다.In the manufacturing method of the liquid crystal dropping system mentioned above, a column spacer is formed on a color filter substrate, a liquid crystal is dripped on a TFT substrate, two substrates are joined, and a liquid crystal panel is formed.
도 3a 및 도 3b는 액정 패널을 터치 얼룩이 일어나는 부위의 모습을 나타낸 평면도 및 단면도이다.3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view showing a state where a touch unevenness occurs in the liquid crystal panel.
도 3a와 같이, 액정 패널(10)면을 손가락 또는 펜 등으로 터치한 상태에서 소정의 방향으로 훑어 지나가게 되면, 도 3b와 같이, 액정 패널(10)의 상부 기판(2)은 손가락 또는 펜이 지나간 방향으로 소정 간격 쉬프트하게 된다. As shown in FIG. 3A, when the surface of the
이 때, 원기둥 형상의 칼럼 스페이서(20)가 상하부 기판(1, 2)에 닿아있으며, 이 접촉 면적이 커, 칼럼 스페이서(20)와 대향 기판(하부 기판, 1) 사이에 발생하는 마찰력이 크기 때문에, 터치 방향으로 쉬프팅(shifting)한 후, 상기 상부 기판(2)은 한참동안 원 상태로 복원되지 못하고 있다. 이 경우, 상기 손가락 또는 펜 등이 지나간 자리의 액정은 흩어지며, 지나간 자리의 주변 영역에 액정이 모이 는 현상이 일어난다. 이 경우, 터치 주변에 액정(칼럼 스페이서(20)를 제외한 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이의 공간에 채워짐)이 모인 부위는, 칼럼 스페이서(20)의 높이로 정의되는 타 부위의 셀 갭(h2)보다 셀 갭(h1)이 높아지며, 손가락 또는 펜 등이 지나간 터치 부위는 액정이 흩어져, 터치 부위 및 터치 주변 영역에는 액정의 부족 및 과잉으로 정상적인 액정의 구동이 이루어지지 않아 터치 부위 및 그 경계가 얼룩으로 관찰되는 터치 불량이 발생한다.At this time, the columnar
이러한 터치 불량이 칼럼 스페이서가 형성된 액정 표시 장치에서 관찰된 이유는, 칼럼 스페이서가 한쪽 기판에는 고정되고 대향 기판과는 면 형상으로 접촉(상부 면 접촉)되어, 종래의 구 형상의 볼 스페이서에 비해 기판에 접촉되는 면적이 넓기 때문으로 판단된다. The reason why such a touch defect is observed in the liquid crystal display device in which the column spacer is formed is that the column spacer is fixed to one substrate and is in planar contact with the opposing substrate (upper surface contact), so that the substrate is compared with the conventional spherical ball spacer. This is because the area in contact with is wide.
도 4a 및 도 4b는 중력 불량이 일어난 액정 패널의 평면도 및 이의 단면도이다.4A and 4B are plan views and cross-sectional views of a liquid crystal panel in which gravity failure occurs.
도 4a와 같이, 액정 패널(10)은 점선 표시 내의 표시 영역과 그 외곽의 비표시 영역으로 구분하여 정의할 수 있다. 상기 표시 영역에는 박막 트랜지스터 어레이(제 1 기판(1)에 형성) 및 이와 대응되는 컬러 필터 어레이(제 2 기판(2)에 형성)가 형성되어 표시를 수행하며, 상기 비표시 영역에는 게이트 구동부(미도시) 및 데이터 구동부(미도시)의 구동부와, 상기 표시 영역의 외곽을 둘러 형성되어 제 1, 제 2 기판(1, 2)을 합착하는 씰 라인(25) 등이 배치된다.As shown in FIG. 4A, the
그런데, 이러한 액정 패널 중 특히, 적하 방식으로 액정층이 형성되는 액정 패널의 경우, 도 4b와 같이, 지면에 가까운 액정 패널의 가장 자리에서 중력 불량 이 관찰된다. 이는 액정 패널이 고온 상태에 놓여질 때, 액정이 온도에 따라 팽창하는 성질에 의해 지면에 가까운 액정 패널의 가장 자리가 불룩하게 팽창하기 때문이다.By the way, in the case of a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is formed in a dropping manner among these liquid crystal panels, a gravity failure is observed at the edge of the liquid crystal panel close to the ground, as shown in FIG. This is because, when the liquid crystal panel is placed in a high temperature state, the edge of the liquid crystal panel close to the ground bulges bulge by the property that the liquid crystal expands with temperature.
도 4b와 같이, 액정 패널(10)의 상하를 절단하여 보면, 상기 하부의 가장 자리에 위치하는 컬럼 스페이서(20)가 액정의 팽창력에 의해 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이를 지지하지 못하고, 제 1 기판(1) 상에서 떨어지는 현상이 발생한다. 특히, 액정이 과량으로 적하된 상태에서 액정 패널(10)이 세워져있을 경우, 온도가 올라가게 되면 액정이 중력의 영향을 받아 지면에 가까운 쪽으로 흘러내려 불룩하게 되는 중력 불량 현상은 심해진다.As shown in FIG. 4B, when the upper and lower sides of the
이와 같은 중력 불량이 발생하게 되면, 중력 불량이 발생한 부위가 부풀어오르게 되어, 상기 액정층(3)은 중력 불량이 발생한 영역과 중력 불량이 발생하지 않은 영역간의 셀 갭이 다르게 나타나게 된다. When such a gravity failure occurs, a portion where gravity failure occurs is swelled, and the
한편, 중력 불량의 원인은 칼럼 스페이서가 대응되는 부위에서 칼럼 스페이서와 박막 트랜지스터 기판간의 응착력(adhesion)이 약하여 이 부위를 통해 액정이 흘러나가는 것으로 고려되고 있다.On the other hand, the cause of the poor gravity is considered that the adhesion between the column spacer and the thin film transistor substrate is weak at the portion corresponding to the column spacer, the liquid crystal flows through this portion.
상기와 같은 칼럼 스페이서를 포함하고 액정 적하 방식으로 제조된 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.Conventional liquid crystal display devices including the column spacer as described above and manufactured by the liquid crystal dropping method have the following problems.
첫째, 소정 방향으로 액정 패널면을 미는 터치시 터치 부위 및 그 경계 부위가 얼룩으로 나타나는 문제점이 발생한다. First, a problem occurs in that the touch part and its boundary part appear as uneven color when the liquid crystal panel surface is pushed in a predetermined direction.
둘째, 액정 패널면이 수직으로 세워져 있을 때, 그 하단에 액정이 몰려 부풀어오르는 중력 불량 현상이 발생한다. 이는 액정량이 과량으로 충진되었을 경우와 주변 온도가 고온일 경우 심하게 되며, 특히, 적정량의 조정이 매우 어려운 일측 기판 상에 액정이 적하되는 액정 적하 방식에서, 과량의 액정이 적하되었을 때, 그 현상이 심해진다.Second, when the surface of the liquid crystal panel is upright, a gravity failure phenomenon occurs in which the liquid crystal swells at the bottom thereof. This is aggravated when the amount of liquid crystal is excessively filled and when the ambient temperature is high. In particular, when an excessive amount of liquid crystal is dropped in a liquid crystal dropping method in which a liquid crystal is dropped on one side of the substrate, it is very difficult to adjust an appropriate amount. It gets worse.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 칼럼 스페이서와 대응되는 하부 기판의 형상을 변경하여, 칼럼 스페이서와 하부 기판간의 응착력(adhesion)을 강화시켜 중력 불량 등을 방지한 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the liquid crystal display device by changing the shape of the lower substrate corresponding to the column spacer, to strengthen the adhesion between the column spacer and the lower substrate to prevent the failure of gravity, etc. And to provide a method for producing the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 형성된 칼럼 스페이서와, 상기 제 2 기판 상에, 상기 칼럼 스페이서에 대응되는 소정 부위에 정의된 요부(凹部) 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.The liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object corresponds to the first substrate and the second substrate facing each other, the column spacer formed on the first substrate, and the column spacer on the second substrate It is characterized in that it comprises a liquid crystal layer formed between the recessed portion defined in a predetermined portion and the first and second substrates.
상기 제 1 기판에는 컬러 필터 어레이가 형성되며, 상기 제 2 기판에는 박막 트랜지스터 어레이가 형성된다.A color filter array is formed on the first substrate, and a thin film transistor array is formed on the second substrate.
상기 컬러 필터 어레이는 상기 제 1 기판 상의 소정 부위에 형성된 블랙 매트릭스층과, 상기 블랙 매트릭스층을 포함한 상기 제 1 기판 상에 형성된 컬러 필터층 및 상기 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층을 포함한 제 1 기판 전면에 형성된 공통 전극을 포함하여 이루어진다.The color filter array may be formed on the entire surface of the first substrate including the black matrix layer formed on a predetermined portion on the first substrate, the color filter layer formed on the first substrate including the black matrix layer, and the black matrix layer and the color filter layer. It comprises a common electrode.
상기 박막 트랜지스터 어레이는 상기 제 2 기판 상에 서로 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터와, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 사이에 개재된 게이트 절연막과, 상기 화소 영역에 형성된 화소 전극 및 상기 데이터 라인과 화소 전극 사이에 개재된 보호막을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor array may include a gate line and a data line vertically crossing each other on the second substrate to define a pixel region, a thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line, and between the gate line and the data line. A gate insulating film interposed therebetween, a pixel electrode formed in the pixel region, and a protective film interposed between the data line and the pixel electrode.
상기 요부는 상기 보호막 및 상기 게이트 절연막에 형성된 홀이다.The recess is a hole formed in the protective film and the gate insulating film.
상기 요부는 상기 칼럼 스페이서가 상기 제 2 기판에 접촉하는 면의 일부분에 대응되어 형성된다.The recess is formed to correspond to a portion of the surface where the column spacer contacts the second substrate.
상기 컬러 필터 어레이는 상기 제 1 기판 상의 소정 부위에 형성된 블랙 매트릭스층과, 상기 블랙 매트릭스층을 포함한 상기 제 1 기판 상에 형성된 컬러 필터층 및 상기 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층을 포함한 제 1 기판 전면에 형성된 오버코트층을 포함하여 이루어진다.The color filter array may be formed on the entire surface of the first substrate including the black matrix layer formed on a predetermined portion on the first substrate, the color filter layer formed on the first substrate including the black matrix layer, and the black matrix layer and the color filter layer. It comprises an overcoat layer.
상기 박막 트랜지스터 어레이는 상기 제 2 기판 상에 서로 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터와, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 사이에 개재된 게이트 절연막과, 상기 화소 영역에 형성된 화소 전극 및 상기 데이터 라인과 화소 전극 사이에 개재된 보호막을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor array may include a gate line and a data line vertically crossing each other on the second substrate to define a pixel region, a thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line, and between the gate line and the data line. A gate insulating film interposed therebetween, a pixel electrode formed in the pixel region, and a protective film interposed between the data line and the pixel electrode.
상기 요부는 상기 보호막 및 상기 게이트 절연막에 형성된 홀이다.The recess is a hole formed in the protective film and the gate insulating film.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법 은 서로 대향되는 제 1, 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 기판 상에 게이트 라인 및 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함한 제 1 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 전극을 덮는 형상으로 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 반도체층을 포함한 상기 게이트 절연막 상의 소정 부위에 상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 데이터 라인을 형성하여 화소 영역을 정의하고, 상기 데이터 라인으로부터 돌출된 소오스 전극 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 데이터 라인 및 소오스/드레인 전극을 포함한 게이트 절연막 전면에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 드레인 전극의 상부 및 상기 게이트 라인 상부의 소정 부위의 보호막 및 게이트 절연막을 제거하여 제 1, 제 2홀을 형성하는 단계와, 상기 제 1 홀을 통해 상기 드레인 전극과 콘택되도록 상기 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계와, 상기 제 2 기판 상에 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계와, 상기 제 2 기판 상에 컬러 필터층을 형성하는 단계와, 상기 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층을 포함한 상기 제 2 기판 전면에 공통 전극을 형성하는 단계와, 상기 제 2 홀에 대응되도록 상기 제 2 기판 상에 칼럼 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계 및 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention for achieving the same object comprises the steps of preparing a first, second substrate facing each other, forming a gate line and a gate electrode on the first substrate, Forming a gate insulating film on the first substrate including the gate line and the gate electrode, forming a semiconductor layer on the gate insulating film to cover the gate electrode, and forming a gate insulating film on the gate insulating film including the semiconductor layer. Forming a data line in a direction crossing the gate line in a predetermined region to define a pixel region, and forming a source electrode protruding from the data line and a drain electrode spaced apart from the predetermined data line; Forming a protective film on an entire surface of the gate insulating film including a drain electrode; Forming a first and a second hole by removing the passivation layer and the gate insulating layer on an upper part of the in-electrode and the upper portion of the gate line, and forming a pixel electrode in the pixel region to be in contact with the drain electrode through the first hole. Forming a black matrix layer on the second substrate; forming a color filter layer on the second substrate; and forming a black matrix layer on the entire surface of the second substrate including the black matrix layer and the color filter layer. Forming a common electrode, forming a column spacer on the second substrate so as to correspond to the second hole, forming a liquid crystal layer between the first and second substrates, and forming the first and second It is characterized in that it comprises a step of bonding the two substrates.
상기 칼럼 스페이서의 제 1 기판 대응 면적은 상기 제 2 홀의 단면에 비해 크다.The first substrate corresponding area of the column spacer is larger than the cross section of the second hole.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법 은 서로 대향되는 제 1, 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 기판 상에 게이트 라인, 게이트 전극, 상기 게이트 라인과 평행한 공통 라인 및 상기 공통 라인으로부터 돌출된 공통 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함한 제 1 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 전극을 덮는 형상으로 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 반도체층을 포함한 상기 게이트 절연막 상의 소정 부위에 상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 데이터 라인을 형성하여 화소 영역을 정의하고, 상기 데이터 라인으로부터 돌출된 소오스 전극 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 데이터 라인 및 소오스/드레인 전극을 포함한 게이트 절연막 전면에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 드레인 전극의 상부 및 상기 게이트 라인 상부의 소정 부위의 보호막 및 게이트 절연막을 제거하여 제 1, 제 2 홀을 형성하는 단계와, 상기 제 1 홀을 통해 상기 드레인 전극과 콘택되도록 상기 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계와, 상기 제 2 기판 상에 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계와, 상기 제 2 기판 상에 컬러 필터층을 형성하는 단계와, 상기 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층을 포함한 상기 제 2 기판 전면에 오버코트층을 형성하는 단계와, 상기 제 2 홀에 대응되도록 상기 제 2 기판 상에 칼럼 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계 및 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention for achieving the same object comprises the steps of preparing a first and a second substrate facing each other, parallel to the gate line, gate electrode, the gate line on the first substrate; Forming a common line and a common electrode protruding from the common line, forming a gate insulating film on the first substrate including the gate line and the gate electrode, and covering the gate electrode on the gate insulating film Forming a semiconductor layer, defining a pixel region by forming a data line in a direction crossing the gate line at a predetermined portion on the gate insulating layer including the semiconductor layer, and a source electrode protruding from the data line; Forming drain electrodes spaced apart from each other, the data lines and sources / Forming a protective film on the entire gate insulating film including the drain electrode, removing the protective film and the gate insulating film on the upper portion of the drain electrode and the upper portion of the gate line to form first and second holes; Forming a pixel electrode in the pixel region to contact the drain electrode through one hole, forming a black matrix layer on the second substrate, and forming a color filter layer on the second substrate; Forming an overcoat layer on an entire surface of the second substrate including the black matrix layer and the color filter layer, forming a column spacer on the second substrate so as to correspond to the second hole, It is another feature that comprises the step of forming a liquid crystal layer between the two substrates and the step of bonding the first and second substrates.
상기 칼럼 스페이서의 제 1 기판 대응 면적은 상기 제 2 홀의 단면에 비해 크다.The first substrate corresponding area of the column spacer is larger than the cross section of the second hole.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서 설명하는 각 실시예는 전자는 TN 모드(Twisted Nematic mode)의 액정 표시 장치에 관한 것이고, 후자는 IPS 모드(In-Plane Switching)의 액정 표시 장치에 관한 것이다.Each embodiment described below relates to a liquid crystal display device in a twisted nematic mode (TN mode), and the latter relates to a liquid crystal display device in an in-plane switching (IPS mode) mode.
- 제 1 실시예 -First Embodiment
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이며, 도 7은 도 5의 Ⅳ~Ⅳ' 선상의 구조 단면도이다.FIG. 5 is a plan view of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of FIG. 5.
도 5 및 도 7과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치는 TN 모드(Twisted Nematic mode)에 관한 것으로, 크게 서로 대향된 제 1 기판(40) 및 제 2 기판(60)과, 상기 제 1, 제 2 기판(40, 60) 사이에 충진된 액정층(55) 및 상기 제 2 기판(60)의 소정 부위에 형성된 칼럼 스페이서(50) 및 제 1 기판(40) 상에 상기 칼럼 스페이서의 대응되는 부위의 소정 부위에 형성된 요부(또는 홀, 43a)를 포함하여 이루어진다.5 and 7, the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention relates to a twisted nematic mode, and includes a
본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.
상기 제 1 기판(40) 상에는 서로 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(44) 및 데이터 라인(45)과, 상기 게이트 라인(44)과 데이터 라인(45)의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 게이트 라인(44)과 데이터 라인(45) 사이에 개재된 게이트 절연막(42)과, 상기 화소 영역에 형성된 화소 전극(46) 과, 상기 데이터 라인(45)과 화소 전극(46) 사이에 개재된 보호막(43)이 형성되어 있다. Thin film transistors formed on the
여기서, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인(44)으로부터 돌출된 게이트 전극(44a)과, 상기 게이트 전극(44a)을 덮는 형상의 반도체층(47)과, 상기 반도체층(47)의 양측에 대응되어 형성되는 상기 데이터 라인(45)으로부터 돌출된 소오스 전극(45a)과 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(45b)을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor corresponds to a
여기서, 상기 칼럼 스페이서(50)에 대응되는 소정 부위의 상기 게이트 절연막(42)과 상기 보호막(43)에 형성된 홀(43a)이 형성된다. 따라서, 제 1, 제 2 기판(40, 60)이 서로 대향되어 상기 칼럼 스페이서(50)와 홀(43a)이 대응되게 되면, 상기 비어 있는 홀(43a)이 가진 공간의 압력이 약해져 진공과 유사한 조건이 되며 상기 홀(43a)에 대응되는 부위의 상기 칼럼 스페이서(50)가 부분적으로 상기 홀(43a) 내부로 들어오게 된다. 따라서, 상기 홀(43a) 내로 상기 칼럼 스페이서(50)가 부분적으로 끼워지는 구조가 되고, 하중이 상대적으로 작은 접촉면적을 갖는 상기 홀(43a) 주위의 보호막(43)에 집중되어, 상기 칼럼 스페이서(50)와 대향되는 제 1 기판(40)의 상기 홀(43a) 주위의 보호막(43) 표면간의 접촉력(응착력, adhesion)을 강화시킬 수 있다. 이 경우, 상기 홀(43a) 내에 들어오는 상기 칼럼 스페이서(50)의 형상을 상기 홀(43a)을 완전히 채우는 수준이 아니라 홀의 일부를 채우는 수준이다.Here, a
이와 같이, 온도 증가로 인한 액정의 팽창이 일어나거나 또는 과량의 액정이 지면에 가까운 모서리쪽에서 몰릴 때에도 상기 칼럼 스페이서(50)가 상기 제 1 기판(40)에 진공으로 잡혀있기 때문에, 상기 칼럼 스페이서(50)가 제 1 기판(40)으로부터 떨어지기 힘들어 상기 제 1, 제 2 기판(40, 60) 사이의 공간이 불룩하게 부풀어오르는 중력 불량이 현저히 줄어든다.As described above, since the
그리고, 상기 제 2 기판(60) 상에는 상기 화소 영역을 제외한 영역에 대응되어 소정 부위에 형성된 블랙 매트릭스층(61)과, 상기 제 2 기판(60) 상에 화소 영역에 대응되어 형성된 컬러 필터층(미도시)과, 상기 블랙 매트릭스층(61) 및 컬러 필터층을 포함한 제 2 기판(60) 전면에 형성된 공통 전극(63)과, 상기 제 1 기판 (40)상에 형성된 칼럼 스페이서(50)가 형성되어 있다.In addition, a
여기서, 상기 제 2 기판(60) 상에 형성된 칼럼 스페이서(50)의 상부면(제 1 기판에의 대응 면)은 상기 요부(43a)의 단면보다는 크다.Here, the upper surface (corresponding surface to the first substrate) of the
또한, 상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 다음과 같은 순서로 이루어진다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention described above is performed in the following order.
먼저, 서로 대향되는 제 1, 제 2 기판(40, 60)을 준비한다.First, first and
이어, 상기 제 1 기판(40) 상에 게이트 라인(44) 및 게이트 전극(44a)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 게이트 라인(44) 및 게이트 전극(44a)을 포함한 제 1 기판(40) 상에 게이트 절연막(42)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 게이트 절연막(42) 상에 상기 게이트 전극(44a)을 덮는 형상으로 반도체층(47)을 형성한다.Subsequently, the
이어, 상기 반도체층(47)을 포함한 상기 게이트 절연막(42) 상의 소정 부위에 상기 게이트 라인(44)과 교차하는 방향으로 데이터 라인(45)을 형성하여 화소 영역을 정의하고, 상기 데이터 라인(45)으로부터 돌출된 소오스 전극(45a) 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(45b)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 데이터 라인(45) 및 소오스/드레인 전극(45a/45b)을 포함한 게이트 절연막(42) 전면에 보호막(43)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 드레인 전극(45b)의 상부 및 상기 게이트 라인(44) 상부의 소정 부위의 보호막(43) 및 게이트 절연막(42)을 제거하여 제 1 홀(미도시) 및 제 2 홀( 요부, 43a)을 형성한다.Subsequently, the
이어, 상기 드레인 전극(45b)과 콘택되도록 상기 화소 영역에 화소 전극(46)을 형성한다.Subsequently, a
상기 제 2 기판(60) 상에는 다음과 같이 형성된다.The
이어, 상기 제 2 기판(60) 상에 블랙 매트릭스층(61)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 제 2 기판(60) 상에 컬러 필터층(미도시)을 형성한다.Subsequently, a color filter layer (not shown) is formed on the
이어, 상기 블랙 매트릭스층(61) 및 컬러 필터층을 포함한 상기 제 2 기판(60) 전면에 공통 전극(63)을 형성한다.Next, a
이어, 상기 요부(43a)에 대응되도록 상기 제 2 기판(60) 상에 칼럼 스페이서(50)를 형성한다.Subsequently, the
이어, 상기 제 1, 제 2 기판(40, 60) 사이에 액정층(55)을 형성한다.Next, the
이어, 상기 제 1, 제 2 기판(40, 60)을 합착한다.Next, the first and
- 제 2 실시예 -Second Embodiment
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅳ~Ⅳ' 선상의 구조 단면도이다.FIG. 6 is a plan view of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line IV to IV ′ of FIG. 6.
도 6 및 도 7과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 다른 액정 표시 장치는 IPS 모드(In-Plane Switching mode)로 구동되는 것으로, 크게 서로 대향된 제 1 기판(40) 및 제 2 기판(60)과, 상기 제 1, 제 2 기판(40, 60) 사이에 충진된 액정층(55) 및 상기 제 2 기판(60)의 소정 부위에 형성된 칼럼 스페이서(50) 및 제 1 기 판(40) 상에 상기 칼럼 스페이서(50)의 대응되는 부위의 소정 부위에 형성된 요부(43a)를 포함하여 이루어진다. 6 and 7, the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention is driven in an in-plane switching mode (IPS mode), and the
상술한 제 1 실시예와 차이점은 모드의 차이로, 제 1 기판(40) 상에 화소 전극(46)과 공통 전극(48a)이 서로 교번되는 형상으로 형성되며, 상기 제 2 기판(60) 상에 공통 전극 대신 오버코트층(63)이 전면 형성된다는 점이 차이점이다.The difference from the above-described first embodiment is a mode difference, in which the
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described in detail.
상기 제 1 기판(40) 상에는 서로 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(44) 및 데이터 라인(45)과, 상기 게이트 라인(44)과 데이터 라인(45)의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 게이트 라인(44)과 데이터 라인(45) 사이에 개재된 게이트 절연막(42)과, 상기 화소 영역에 서로 교번하여 형성된 화소 전극(46)과 공통 전극(48a)과, 상기 데이터 라인(45)과 화소 전극(46) 사이에 개재된 보호막(43)이 형성되어 있다. Thin film transistors formed on the
여기서, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인(44)으로부터 돌출된 게이트 전극(44a)과, 상기 게이트 전극(44a)을 덮는 형상의 반도체층(47)과, 상기 반도체층(47)의 양측에 대응되어 형성되는 상기 데이터 라인(45)으로부터 돌출된 소오스 전극(45a)과 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(45b)을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor corresponds to a
여기서, 상기 게이트 라인(44)과 동일층에 상기 게이트 라인(44)과 평행하게 공통 라인(48)이 형성되며, 상기 공통 라인(48)으로부터 분기되어 공통 전극(48a)이 형성된다.The
그리고, 상기 화소 전극(46)은 상기 공통 전극(48a)과 평행하며, 서로 교번되어 형성된다.The
여기서, 상기 칼럼 스페이서(50)에 대응되는 소정 부위의 상기 게이트 절연막(42)과 상기 보호막(43)에 형성된 홀(43a)이 형성된다. 따라서, 제 1, 제 2 기판(40, 60)이 서로 대향되어 상기 칼럼 스페이서(50)와 홀(43a)이 대응되게 되면, 상기 비어 있는 홀(43a) 내의 공간에 압력이 약해져 진공과 유사한 조건이 되며 상기 홀(43a)에 대응되는 부위의 상기 칼럼 스페이서(50)가 부분적으로 상기 홀(43a) 내부로 일부 들어오게 된다. 따라서, 상기 홀(43a) 내로 상기 칼럼 스페이서(50)가 부분적으로 끼워지는 구조가 되고, 하중이 상대적으로 작은 접촉면적을 갖는 상기 홀(43a) 주위의 보호막(43)에 집중되어, 상기 칼럼 스페이서(50)와 대향되는 제 1 기판(40)의 상기 홀(43a) 주위의 보호막(43) 간에 진공이 잡혀 상기 칼럼 스페이서(50)와 대향되는 제 1 기판(40)간의 접촉력(adhesion)을 강화시킬 수 있다. Here, a
온도 증가로 인한 액정의 팽창이 일어나거나 또는 과량의 액정이 지면에 가까운 모서리쪽에서 몰릴 때에도 상기 칼럼 스페이서(50)가 상기 제 1 기판(40)에 진공으로 잡혀있기 때문에, 상기 칼럼 스페이서(50)가 제 1 기판(40)으로부터 떨어지기 힘들어 상기 제 1, 제 2 기판(40, 60) 사이의 공간이 불룩하게 부풀어오르는 중력 불량이 현저히 줄어든다.Since the
그리고, 상기 제 2 기판(60) 상에는 상기 화소 영역을 제외한 영역에 대응되어 소정 부위에 형성된 블랙 매트릭스층(61)과, 상기 제 2 기판(60) 상에 화소 영역에 대응되어 형성된 컬러 필터층(미도시)과, 상기 블랙 매트릭스층(61) 및 컬러 필터층을 포함한 제 2 기판(60) 전면에 형성된 공통 전극(63)과, 상기 제 1 기판 (40)상에 형성된 칼럼 스페이서(50)가 형성되어 있다.In addition, a
또한, 상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 다음과 같은 순서로 이루어진다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention described above is performed in the following order.
먼저, 서로 대향되는 제 1, 제 2 기판(40, 60)을 준비한다.First, first and
이어, 상기 제 1 기판(40) 상에 게이트 라인(44), 게이트 전극(44a), 상기 게이트 라인(44)과 평행한 공통 라인(48) 및 상기 공통 라인(48)으로부터 돌출된 공통 전극(48a)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 게이트 라인(44) 및 게이트 전극(44a)을 포함한 제 1 기판(40) 상에 게이트 절연막(42)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 게이트 절연막(42) 상에 상기 게이트 전극(44a)을 덮는 형상으로 반도체층(47)을 형성한다.Subsequently, the
이어, 상기 반도체층(47)을 포함한 상기 게이트 절연막(42) 상의 소정 부위에 상기 게이트 라인(44)과 교차하는 방향으로 데이터 라인(45)을 형성하여 화소 영역을 정의하고, 상기 데이터 라인(45)으로부터 돌출된 소오스 전극(45a) 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(45b)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 데이터 라인(45) 및 소오스/드레인 전극(45a/45b)을 포함한 게이트 절연막(42) 전면에 보호막(43)을 형성한다.Subsequently, a
이어, 상기 드레인 전극(45b)의 상부 및 상기 게이트 라인(44) 상부의 소정 부위의 보호막(43) 및 게이트 절연막(42)을 제거하여 제 1 홀(미도시) 및 제 2 홀(43a)을 형성한다.Subsequently, the
이어, 상기 드레인 전극(45b)과 콘택되며 상기 화소 영역에 상기 공통 전극(48a)과 교번되는 형상의 화소 전극(46)을 형성한다.Subsequently, the
상기 제 1 기판(40)과 대향하는 상기 제 2 기판(60) 상에는 다음과 같은 제조 공정이 이루어진다.The following manufacturing process is performed on the
상기 제 2 기판(60) 상에 블랙 매트릭스층(61)을 형성한다.The
이어, 상기 제 2 기판(60) 상에 컬러 필터층(미도시)을 형성한다.Subsequently, a color filter layer (not shown) is formed on the
이어, 상기 블랙 매트릭스층(61) 및 컬러 필터층을 포함한 상기 제 2 기판(60) 전면에 오버코트층(63)을 형성한다.Subsequently, an
이어, 상기 홀(43a)에 대응되도록 상기 오버코트층(63) 상에 칼럼 스페이서(50)를 형성한다.Subsequently,
이어, 상기 제 1, 제 2 기판(40, 60) 사이에 액정층(55)을 형성한다.Next, the
이어, 상기 제 1, 제 2 기판(40, 60)을 합착한다.Next, the first and
본 발명에서 형성하는 홀(또는 요부, 43a)은, 드레인 전극 상의 보호막 홀의 형성 및 게이트 패드 또는 데이터 패드의 오픈시 함께 형성하는 것이다. 이 때, 형성되는 홀의 폭은 상기 칼럼 스페이서의 상부면(제 1 기판에 대향되는 면)의 가로, 세로 폭보다는 작게 형성한다. The holes (or recesses 43a) formed in the present invention are formed together with the formation of the protective film hole on the drain electrode and opening of the gate pad or data pad. In this case, the width of the hole to be formed is smaller than the width and width of the upper surface of the column spacer (the surface opposite to the first substrate).
이 경우, 홀을 제외한 부위에서 상기 칼럼 스페이서와 제 1 기판이 대응되므로, 실제 상기 칼럼 스페이서의 제 1 기판과의 접촉 면적은 상당히 적은 부위이며, 상기 홀은 상기 스페이서에 대응되면서 진공으로 잡혀 이 부위는 상기 칼럼 스페이서와 제 1 기판간의 접촉력(adhesion)을 강화시킨다.In this case, since the column spacer and the first substrate correspond to each other except for the hole, the contact area of the column spacer with the first substrate is actually a very small part, and the hole corresponds to the spacer and is held in a vacuum so as to correspond to the spacer. Enhances the adhesion between the column spacer and the first substrate.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The liquid crystal display of the present invention as described above and a method of manufacturing the same have the following effects.
첫째, 칼럼 스페이서에 대응되는 제 1 기판의 부위에 요부를 형성함으로써, 제 1, 제 2 기판의 합착시 칼럼 스페이서와 요부 사이에 진공이 잡혀 응착력을 강화시켜 과잉 액정 적하 또는 온도 증가로 인한 액정의 팽창에 의해 제 1, 제 2기판 사이의 공간이 셀 갭 이상으로 부풀어 오르는 현상을 방지할 수 있다.First, by forming recesses in the portions of the first substrate corresponding to the column spacers, a vacuum is applied between the column spacers and the recesses when the first and second substrates are bonded, thereby strengthening the adhesion force so that the liquid crystals are caused by excessive liquid crystal dropping or temperature increase. Due to the expansion, the phenomenon in which the space between the first and second substrates bulges beyond the cell gap can be prevented.
둘째, 요부에 대응되는 상기 칼럼 스페이서는 제 1 기판과 상당히 작은 면적에서 접촉하므로, 액정 패널면을 터치시에 기판이 일측으로 쉬프트된 후 복원되는 복원력이 좋아지게 되므로, 터치 불량 또한 개선할 수 있다.Second, since the column spacer corresponding to the main portion contacts the first substrate in a considerably small area, the restoring force restored after the substrate is shifted to one side when the surface of the liquid crystal panel is touched is improved, so that poor touch may be improved. .
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